CN107615375B - 多孔板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多孔板，其配置为在与板形状或者壁形状的堵塞构件之间形成空气层，且具有多个贯通孔。贯通孔具有形成于该多孔板的一面的最大孔径部、以及形成于该多孔板的另一面的最小孔径部。在多孔板的板厚方向的剖视下，贯通孔比连结最大孔径部与最小孔径部的直线朝外侧鼓出。

Description

多孔板

技术领域

本发明涉及一种多孔板。

背景技术

作为与作为车辆等的隔音材料的多孔板相关的技术，例如具有专利文献1所记载的技术。专利文献1所记载的多孔吸音构造通过在外侧材料(外部材料)、内侧材料(内部材料)的中空部侧的面上以与该面之间形成空气层的方式安装具有多个贯通孔的加强板材而成。利用该具有多个贯通孔的加强板材对上述中空部内赋予吸音性。利用该多孔吸音构造，无需在内侧材料(内部材料)的下表面安装纤维系吸音材料就能够容易地扩展吸音率大的频率范围。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-48632号公报

发明内容

发明要解决的课题

对于形成于加强板材的贯通孔的具体的详细形状，在专利文献1中没有直接记载。关于向加强板材的开孔方法，在专利文献1的第0054段例示了冲孔加工。通过冲孔加工开设的孔是从板材的表面至背面截面积相同的圆柱形状的孔。即，认为在专利文献1中公开了具有从板材的表面至背面截面积相同的圆柱形状的多个孔的多孔板。

在作为车辆等的隔音材料而使用多孔板的情况下，不论是否将该多孔板也作为加强板加以利用，均优选形成于多孔板的贯通孔的数量少。这是因为，若在板上开设多个贯通孔，则板的强度会相应地降低。另一方面，若单纯减少贯通孔的数量则会导致吸音率降低。另外，若增加贯通孔的数量则也存在孔加工的成本升高的问题。并且，若贯通孔的数量过多，则也存在相邻的贯通孔发生干涉的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够利用数量比以往少的贯通孔来获得高吸音率的多孔板。

用于解决课题的方案

本发明涉及一种多孔板，该多孔板配置为在与板形状或者壁形状的堵塞构件之间形成空气层，且具有多个贯通孔。所述贯通孔具有：最大孔径部，其形成于该多孔板的一面；以及最小孔径部，其形成于该多孔板的另一面，在该多孔板的板厚方向上的剖视下，所述贯通孔比连结所述最大孔径部与所述最小孔径部的直线朝外侧鼓出。

发明效果

关于贯通孔的形状，通过设为比连结最大孔径部与最小孔径部的直线朝外侧鼓出的形状，与孔截面形状由一条直线形成的情况相比，对声波的传播产生影响的贯通孔各部分的板厚方向(声波通过的方向)的厚度变小。即，根据本发明所涉及的贯通孔的形状，与孔截面形状由一条直线形成的情况相比，在将两贯通孔部在相同的孔径的部位进行比较的情况下，贯通孔各部分的板厚方向的厚度变小。由此，即便以较少数量的贯通孔也能够获得高吸音率。

附图说明

图1是示出具备本发明的一实施方式所涉及的多孔板的多孔吸音构造的剖视图。

图2是图1所示的多孔板的贯通孔部分的放大图。

图3是示出多孔板的流动阻力与声波的频率之间的关系的曲线图。

图4是示出多孔板的贯通孔的两个实施方式的剖视图。

图5是示出多孔板的贯通孔的实施方式的剖视图。

图6是示出图4所示的贯通孔7与比较例所涉及的没有鼓出部的贯通孔的吸音率比较结果的曲线图。

图7是示出图4所示的贯通孔6、7与比较例所涉及的没有鼓出部的贯通孔为相同的吸音率时的孔的数量的比较结果的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。

(使用了多孔板的吸音构造)

如图1所示，本发明的一实施方式所涉及的多孔板1配置为与板形状或者壁形状的堵塞构件2之间隔开规定的间隔，以便在与堵塞构件2之间形成空气层3。需要说明的是，空气层3与外部连通的部分仅是多孔板1的多个贯通孔4部分。即，例如，多孔板1的端部与堵塞构件2由没有贯通孔等的板连接进行密封。

堵塞构件2是未开设孔、即表面与背面不连通的构件。另外，堵塞构件2以使多孔板1介于其与噪声源5之间的方式配置于噪声源5的相反侧。

多孔板1以及堵塞构件2的材料为铝、铝合金、不锈钢、铁、树脂等。

(贯通孔的形状)

图2是图1所示的多孔板1的贯通孔4部分的放大图。如图2所示，贯通孔4具有形成于多孔板1的一面S1的最大孔径部11、以及形成于另一面S2的最小孔径部12。即，贯通孔4是在多孔板1的表面与背面上直径不同、且在孔的表背侧孔的直径为最大(Dmax)、最小(Dmin)的贯通孔。

Dmin(最小孔径)为多孔板1的板厚t以下。Dmin的最小值为0.01mm。孔径：0.01mm是因过阻尼的影响而无法提高吸音率的直径。即，Dmin(最小孔径)为0.01mm以上且板厚t以下。

Dmax(最大孔径)为比Dmin(最小孔径)大的直径，且是不足孔间距的1/2的直径。孔间距是指，相邻的孔的中心间的距离。

在图2所示的多孔板1的板厚t方向的剖视图中，最大孔径部11与最小孔径部12之间的贯通孔4的壁面相比于连结最大孔径部11与最小孔径部12的直线L、即连结最大孔径部11的一方的缘部与同该缘部相同一侧的最小孔径部12的一方的缘部的直线L靠径方向外侧。即，贯通孔4形成为比该直线L朝径向外侧鼓出的形状。另外，关于贯通孔4的截面积，在从形成最大孔径部11的多孔板1的一面S1起接近形成最小孔径部12的多孔板1的另一面S2时，截面积相同或者截面积变小。在图2所示的实施方式中，形成为从最大孔径部11至其下方的壁面位置13为止为相同的截面积(保持最大截面积不变)，之后，随着接近另一面S2而截面积连续地逐渐变小。

最大的要点在于，贯通孔4的形状为在多孔板1的板厚t方向的剖视下比连结最大孔径部11与最小孔径部12的直线L朝外侧鼓出的形状。根据该结构，当对孔的中间部分中的成为相同孔径时的板厚标注附图标记ta1、ta2时，如图2所示，板厚ta2＜板厚ta1。这样，与用直线L表示的不朝外侧鼓出的孔的情况相比，当将两贯通孔在相同孔径的位置进行比较的情况下，多孔板1的贯通孔4各部分的板厚方向的厚度变小。换言之，在板厚t方向上的除孔的两端部之外的部分中，成为相同孔径的板厚t方向上的位置更靠最小径侧。

在多孔板1的板厚t方向的剖视下，贯通孔4的大多部分以曲线的方式形成孔的壁面，但也可以通过上下方向、倾斜方向、横向的直线的组合形成孔的壁面(也可以随着从面S1趋向面S2而截面积不连续地变小)。即，贯通孔4只要随着从面S1趋向面S2而截面积相同或者变小即可，在多孔板1的板厚t方向的剖视下，贯通孔4的壁面可以是直线与曲线的组合，可以全部是曲线(包括曲率不同的曲线的组合)，也可以全部是直线的组合。

如图1所示，也可以将贯通孔4中的孔径(截面积)大的一方设为噪声源5侧，也可以与之相反将贯通孔4中的孔径(截面积)小的一方设为噪声源5侧。其理由如下所述。吸音效果由声波通过孔时的压力损失决定。压力损失由孔的最小部位决定，因此，不论是将噪声源5侧设为孔径小的一方还是孔径大的一方，均能够发挥同样的吸音效果。

(与孔截面形状由一条直线形成的情况相比，在将两贯通孔部在相同孔径的位置进行比较的情况下，贯通孔4各部分的板厚方向的厚度变小的理由)

将从板材的表面至背面截面积相同的圆柱形状的多个贯通孔开设于板材而形成的多孔板的流动阻力(表背的压力损失/通过流速)的式子为下述的式(1)。

Rt：流动阻力

η₀：空气的粘性阻力

β：多孔板的开口率

d：孔径

t：多孔板的板厚

ρ₀：空气的密度

ω：声波的角速度(＝频率)

在图3中示出表示上述流动阻力与频率之间的关系的曲线图。如图3所示，在板厚大的情况下，与板厚小的情况相比，流动阻力Rt变大。当阻力Rt大时，需要增大用于获得最佳的阻尼的多孔板的开口率β(孔的数量)而减小阻尼。因此，当板厚大时，需要增大开口率β。

如上所述，当将贯通孔4的形状形成为比连结最大孔径部11与最小孔径部12的直线L朝外侧鼓出的孔形状时，与孔截面形状由一条直线形成的情况相比，在将两贯通孔部在相同孔径的部位进行比较的情况下，贯通孔4各部分的板厚方向的厚度变小，能够获得与减小多孔板的板厚相同的效果。其结果是，能够减少实现相同的吸音率的贯通孔4的数量。由此，即便利用较少数量的贯通孔也可以获得高吸音率。作为其附带的效果，具有孔加工成本的降低、避免相邻的贯通孔的干涉、多孔板的强度提高这样的效果。

较大地有助于获得与减小多孔板的板厚相同的效果的部分为贯通孔4的最小孔径部12的周边部分、即贯通孔4的孔下部B。在该孔下部B，当孔比直线L朝外侧鼓出时(孔呈凹状弯曲(也可以是直线))，从面S1至面S2的贯通孔4的各部分中的板厚容易变小。

(其他的实施方式)

在图4中示出贯通孔的两个实施方式。优选在多孔板1的板厚t方向的剖视下，比连结贯通孔的最大孔径部11与最小孔径部12的直线L朝外侧鼓出的部分中的最大鼓出位置(在与多孔板1的面S1、S2平行的方向上成为最大的鼓出量δa的位置)为多孔板1的板厚t方向的中央位置、或者比该中央位置靠最小孔径部12侧的位置。

关于图4所示的两个贯通孔6、7中的贯通孔6，其最大鼓出位置14为多孔板1的板厚t方向的中央位置。关于另一贯通孔7，其最大鼓出位置15(在与多孔板1的面S1、S2平行的方向上成为最大的鼓出量δb的位置)为比板厚t方向的中央位置靠最小孔径部12侧、且是与最小孔径部12侧的面S2相距t/4的位置。

如图5所示，为了确保最小孔径部12附近的足够强度，优选形成为最小孔径部12具有厚度的构造。需要说明的是，当最小孔径部12的厚度大于该最小孔径部的孔径Dmin时，通过将贯通孔的形状形成为比连结最大孔径部与最小孔径部的直线朝外侧鼓出的孔形状而带来的吸音性能提高效果变小，因此，将最小孔径部12的厚度td设为该最小孔径部12的孔径Dmin以下的规定的厚度。

根据该构造，如上所述，能够确保最小孔径部12附近的足够强度。另外，也具有与将最小孔径部12形成为尖锐的构造相比而容易进行孔加工的效果。

(验证结果)

图6是示出图4所示的贯通孔7与比较例所涉及的没有鼓出部的贯通孔(在剖视下最大孔径部11与最小孔径部12由直线L相连的圆锥状的贯通孔)的吸音率比较结果的曲线图。在图6中，记载为“本发明”的是图4所示的贯通孔7(实施方式的一例)。具有各个贯通孔的多孔板的开口率同样为0.5％。从图6可知，本发明所涉及的贯通孔7(具有多个贯通孔7的多孔板1)与比较例所涉及的没有鼓出部的贯通孔(具有没有鼓出部的贯通孔的多孔板)相比，能够大幅提高吸音率。

图7是示出图4所示的贯通孔6、7与比较例所涉及的没有鼓出部的贯通孔(在剖视下最大孔径部11与最小孔径部12由直线L相连的圆锥状的贯通孔)为相同吸音率时的孔的数量的比较结果的曲线图。

图7所示的曲线图的纵轴是将比较例所涉及的没有鼓出部的贯通孔(具有没有鼓出部的贯通孔的多孔板)的情况下的孔的数量设为100％时的本发明所涉及的贯通孔6、7(具有多个贯通孔6或者7的多孔板1)的情况下的孔的数量的比例。曲线图的横轴是贯通孔6、7各自的最大鼓出位置14、15处的鼓出量。

从图7可知，本发明所涉及的贯通孔6、7(具有多个贯通孔6或者7的多孔板1)与比较例所涉及的没有鼓出部的贯通孔(具有没有鼓出部的贯通孔的多孔板)相比，在实现相同的吸音率的情况下孔的数量可以较少。

在贯通孔6的情况(最大鼓出位置：与面S2相距t/2)与贯通孔7的情况(最大鼓出位置：与面S2相距t/4)的比较中，在贯通孔7的情况下，在实现相同的吸音率的情况下孔的数量可以较少。即，最大鼓出位置越接近最小孔径部12，孔的数量可以越少。

(作用效果)

本发明所涉及的多孔板所具有的各贯通孔具有形成于该多孔板的一面的最大孔径部、以及形成于该多孔板的另一面的最小孔径部，在该多孔板的板厚方向的剖视下，比连结所述最大孔径部与所述最小孔径部的直线朝外侧鼓出。

根据该结构，与孔截面形状由一条直线形成的情况相比，在将两贯通孔部在相同孔径的部位进行比较的情况下，多孔板的贯通孔各部分的板厚方向的厚度变小。由此，能够获得与减小多孔板的板厚相同的效果，因此即便以较少数量的贯通孔也能够获得高吸音率。

另外，在本发明中，优选在该多孔板的板厚方向的剖视下，所述贯通孔的、比连结最大孔径部与最小孔径部的直线朝外侧鼓出的部分中的最大鼓出位置为该多孔板的板厚方向的中央位置、或者比该中央位置靠最小孔径部侧的位置。根据该结构，能够以更少数量的贯通孔获得高吸音率。

另外，在本发明中，优选最小孔径部具有该最小孔径部的孔径以下的厚度。根据该结构，能够确保最小孔径部附近的足够强度。另外，也能够获得与将最小孔径部形成为尖锐的构造相比容易进行孔加工的效果。

本申请基于2015年5月19日提出的日本专利申请(特愿2015-101502)，将其内容作为参照而援引于此。

附图标记说明

1：多孔板

2：堵塞构件

3：空气层

4：贯通孔

11：最大孔径部

12：最小孔径部

L：连结最大孔径部11与最小孔径部12的直线

S1：一面

S2：另一面

t：板厚

Claims (3)

1.一种多孔板，其配置为在与板形状或者壁形状的堵塞构件之间形成空气层，该多孔板具有多个贯通孔，

其特征在于，

所述贯通孔具有：

最大孔径部，其形成于该多孔板的一面；以及

最小孔径部，其形成于该多孔板的另一面，

在该多孔板的板厚方向上的剖视下，所述贯通孔比连结所述最大孔径部与所述最小孔径部的直线朝外侧鼓出，

所述最大孔径部的孔径是不足孔间距的1/2的直径。

2.根据权利要求1所述的多孔板，其特征在于，

在该多孔板的板厚方向上的剖视下，所述贯通孔的比所述直线朝外侧鼓出的部分中的最大鼓出位置为比该多孔板的板厚方向上的中央位置靠所述最小孔径部侧的位置。

3.根据权利要求1或2所述的多孔板，其特征在于，

所述最小孔径部具有该最小孔径部的孔径以下的厚度。

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