2025-08-13
自動車産業の急速な発展に伴い、消費者はますます高いレベルの車内快適性を求めています。自動車設計において、NVH(騒音、振動、ハーシュネス)性能は車両品質の重要な指標となっています。NVH性能は、運転体験、乗り心地、そして車両の高級感に直接影響を及ぼします。NVH性能を効果的に向上させるため、自動車メーカーは従来の溶接工程を代替、あるいは補完する手段として、車体構造に自動車用ボディ接着剤をますます多く採用しています。この記事では、自動車用ボディ接着剤がNVH性能をどのように向上させるのか、原理、用途、選定、そして適用の観点から詳しく説明します。
騒音:車両の騒音は主に、エンジン、トランスミッション、タイヤと路面の接触、そして空気力によって発生します。車体構造の振動によって騒音が増幅され、乗員は顕著な共鳴音を体感します。
振動:走行中、シャシーとボディは路面の凹凸や機械部品の動きの影響を受け、振動が発生します。過度の振動は車両の操縦性に影響を与え、乗り心地を低下させる可能性があります。ハーシュネス:ハーシュネスとは、車体構造からキャビンに伝わる振動と音であり、車両全体の品質に直接影響を及ぼします。
NVH性能は乗り心地に影響を与えるだけでなく、車両の市場競争力やブランドイメージにも影響を与えます。そのため、騒音と振動を効果的に低減し、車両の静粛性を向上させることは、自動車メーカーにとって重要な課題です。
自動車ボディ接着剤によるNVH性能向上の鍵は、構造減衰と振動吸収にあります。
構造減衰:高性能接着剤が車体の金属パネル間に柔軟な接着層を形成します。車体が振動や衝撃を受けると、接着層が振動エネルギーの一部を熱に変換し、振動伝達を低減して車内騒音を低減します。
振動吸収と遮断:接着剤本来の弾性は、ボディパネル間の緩衝材として機能します。剛性溶接と比較して、接着接合は構造共振を低減し、車体全体の振動減衰能力を向上させます。シーリングと共振防止:接着剤は車体の継ぎ目や隙間を埋めることで、シーリングを向上させるだけでなく、空気と金属パネル間の共振を抑制し、風切音や固体伝播音をさらに低減します。
これらのメカニズムを通じて、自動車ボディ接着剤は車両のNVH性能を効果的に向上させ、運転と乗車体験を向上させることができます。
自動車ボディ用接着剤の種類によって、NVH 性能を向上させる特性が異なります。
ポリウレタン接着剤 (PU 接着剤): PU 接着剤は優れた弾力性を備え、金属パネル間に柔軟な結合を形成し、振動エネルギーを効果的に吸収して車内騒音を低減するため、NVH 性能を向上させるための好ましい選択肢となります。
エポキシ系接着剤:エポキシ系接着剤は硬化後に高い強度を示し、構造接着に使用できます。また、局所的な接着を実現し、車体剛性を高めることで、低周波振動の共鳴を低減するのにも役立ちます。
アクリル系接着剤:アクリル系接着剤は硬化が速く、優れた耐候性を備えているため、複数の材料の接着に適しています。その弾性により振動伝達を効果的に低減し、中高周波数域のNVH性能を向上させます。シリコーン系接着剤(シリコーングルー):主にシーリングや遮音に使用され、耐熱性と高い弾性を備え、風切音や局所振動を大幅に低減します。ただし、主要な耐荷重構造の接着には適していません。
最適なNVH性能を実現するには、特定の部品に基づいて適切な自動車ボディ接着剤の種類と塗布方法を選択する必要があります。
外装ボディパネル: ルーフ、ドアパネル、サイドパネルなどの部品にポリウレタンまたはアクリル接着剤を使用することで、構造振動を軽減し、風切り音や金属共鳴を低減できます。
車体構造部品:Bピラーやシャシークロスメンバーなどの荷重支持部品にエポキシ樹脂接着剤を使用することで、車両強度を確保するとともに、適切なレイアウトにより低周波振動の伝達を改善します。
シールおよびトリム: ドア、窓、ライト、トリムに使用されるシリコン接着剤は、隙間を埋め、空気や湿気の浸入を防ぎ、風や水の騒音が車内のNVHに与える影響を軽減します。
自動車ボディ接着剤の塗布技術は、主に以下の点でNVH性能に直接影響を及ぼします。
表面処理: 接着剤と金属板の密着性を高め、振動減衰を高めるために、接着面は脱脂、防錆、またはサンドブラスト処理を施す必要があります。
接着層の厚さ管理:適切な接着層の厚さは、最適な弾性とエネルギー吸収性を確保します。接着層が薄すぎると振動吸収性が低下し、厚すぎると車体強度に影響を与える可能性があります。
硬化条件:接着剤の硬化温度と硬化時間は、その弾力性と強度に影響を与え、NVHの改善に直接影響します。高性能接着剤は通常、組立ラインの生産サイクルに対応するため、加熱硬化または急速硬化に対応しています。
自動塗布: 自動塗布システムを使用した塗布により、均一な接着層が確保され、安定した NVH 性能と一貫した車体品質が確保されます。
NVH パフォーマンスを最大限に高めるには、自動車ボディ接着剤を購入する際に次の点を考慮してください。
材料適合性:接着強度と減衰特性を確保するため、特にアルミニウム合金、マグネシウム合金、複合材料など、車体材料と適合性のある接着剤を選定する必要があります。耐久性:接着剤は、長期間の振動、温度変動、高湿度・高温環境下においても安定した性能を維持し、経年劣化によるNVH(振動・騒音・ハーシュネス)の劣化を防ぐ必要があります。
強度と弾性のバランス:高弾性接着剤は振動吸収に効果的ですが、強度が不十分だと構造安全性が損なわれる可能性があります。接着剤を選定する際には、NVH(振動騒音)の改善と車両の安全性の両方を考慮してください。
ブランドと認証: OEM 承認または ISO/TS 16949 認証を受けたブランドの接着剤を選択すると、一貫した製品のパフォーマンスと品質が保証されます。
6. ケーススタディ:NVH改善におけるポリウレタン接着剤の応用
例えば、高級セダンでは、ルーフとサイドパネルにポリウレタンベースの自動車用ボディ接着剤を使用しています。振動試験の結果、以下のことが明らかになりました。
中周波振動振幅は約20%減少し、車内風切音は約3~5dB減少しました。
接着剤の柔軟な層により、金属パネル内の局所的な共振が効果的に抑制されました。
車全体の静粛性が向上し、乗り心地が大幅に向上しました。
この事例は、接着剤の種類、塗布厚さ、塗布プロセスを適切に選択することで、車両全体の NVH 性能を大幅に向上できることを示しています。
自動車ボディ用接着剤は、NVH性能の向上に不可欠な役割を果たしています。接着剤の種類を適切に選択し、塗布技術を最適化し、車体材料と組み合わせることで、自動車メーカーはNVH(騒音、振動、ハーシュネス)を効果的に低減し、車体の静粛性と快適性を向上させることができます。軽量車両や新エネルギー技術の進歩に伴い、高性能接着剤は将来の車体設計においてさらに重要な役割を果たし、車両品質とブランドイメージの確固たる基盤となるでしょう。
ポリトンは自動車ボディ接着剤の専門メーカーとして、多様な車両構造や材料の接着要件を満たす高性能で環境に優しい接着剤ソリューションを自動車メーカーに提供することに尽力しています。車両のNVH性能と構造強度を大幅に向上させます。さらに、同社の製品は厳格な品質試験に合格し、複数の認証を取得しており、耐熱性と耐腐食性、そして優れた振動吸収性を兼ね備えています。軽量車両設計とハイエンド製造を確かなものにし、自動車メーカーの運転快適性と品質向上に貢献しています。