CN108292498A - 多孔吸音板 - Google Patents

Abstract

本发明的多孔吸音板并非避免吸音性能的恶化而是通过涂装实现多孔板的吸音性能的提高。本发明提供一种具有多个贯通孔(4)的多孔吸音板(1)。在作为构成多孔吸音板(1)的母材的多孔板(6)的所述贯通孔(4)的内壁面具有涂膜(7、7a)，利用该涂膜(7、7a)形成有容积比贯通孔(4)的容积小的贯通孔部(8)。

Description

多孔吸音板

技术领域

本发明涉及一种作为吸音构件的多孔板。

背景技术

已知有通过减小作为吸音构件的多孔板即多孔吸音板的孔径来提高吸音性能的情况。然而，由于用作吸音构件的板材的厚度薄，因此难以在板材上开设板厚以下的直径的孔。另一方面，为了使多孔板应用于吸音构件并使其作为产品成立，从耐腐蚀性、耐气候性等观点，也大多需要对多孔板实施涂装。多孔吸音板根据声音在形成于该多孔吸音板的孔内传播的过程中衰减这样的原理进行吸音。因而，当对多孔板实施涂装而堵塞孔时，担心其吸音性能劣化。

作为对多孔板实施涂装而成的多孔吸音板，例如具有专利文献1所记载的结构。该现有技术在多孔板的表面以堵塞贯通孔的开口部的方式形成1～10μm的厚度的涂装薄膜。在专利文献1中，声称通过该涂装薄膜能够防止尘埃朝向贯通孔侵入，并且抑制随时间变化等所引起的劣化，吸音特性以及外观特性优异。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-233792号公报

发明内容

发明要解决的课题

对于利用1～10μm的厚度的涂装就充分满足需求的产品而言没有问题，但在例如构成机动车的钢板等谋求高耐气候性的板材中，通过用于防锈的电镀涂装等施加例如20μm左右的膜厚的涂装。当成为该程度的涂装膜厚时，在专利文献1所记载的利用涂膜堵塞贯通孔的方法中，吸音性能大幅恶化。

另外，专利文献1所记载的利用1～10μm的厚度的涂装薄膜堵塞贯通孔这样的方法的目的并非提高多孔板的吸音性能，其目的在于避免吸音性能的恶化。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的并非避免吸音性能的恶化，而是通过涂装来实现多孔板的吸音性能的提高。

解决方案

本发明涉及一种多孔吸音板，具有作为母材的多孔板，该多孔板形成有多个贯通孔，其特征在于，在该贯通孔的内壁面具有涂膜，通过该涂膜而形成有容积比贯通孔的容积小的贯通孔部。

发明效果

根据本发明，通过利用涂膜来减小母材的贯通孔的容积，能够增大基于孔的粘性衰减，其结果是，能够发挥母材的贯通孔以上的吸音性能。“粘性衰减”是指，由声音通过时的声波与壁面的摩擦引起的声波的衰减。

附图说明

图1是表示具备本发明的第一实施方式所涉及的多孔吸音板的吸音构造的剖视图。

图2是图1所示的多孔吸音板的贯通孔部分的放大图。

图3是表示通过涂膜减小贯通孔的容积所带来的效果的图表。

图4是表示膜厚/孔径与平均吸音率上升率的关系的图表。

图5是表示图2所示的贯通孔部分的第一变形例的图。

图6是表示图2所示的贯通孔部分的第二变形例的图。

图7是本发明的第二实施方式所涉及的多孔吸音板的贯通孔部分的放大图。

图8是表示图7所示的贯通孔部分的第一变形例的图。

图9是表示图7所示的贯通孔部分的第二变形例的图。

图10是本发明的第三实施方式所涉及的多孔吸音板的贯通孔部分的放大图。

图11是表示图10所示的贯通孔部分的第一变形例的图。

图12是表示图10所示的贯通孔部分的第二变形例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。

(使用了多孔吸音板的吸音构造)

如图1所示，多孔吸音板1配置为，以在与板形状或者壁形状的闭塞构件2之间形成空气层3的方式，在与闭塞构件2之间隔开规定的间隔。闭塞构件2是指，未开设孔即表面与背面不连通的构件。闭塞构件2隔着多孔吸音板1而配置在与噪声源5相反的一侧。

本实施方式的多孔吸音板1是通过向开设有多个贯通孔4的作为母材的多孔板6的两面以及贯通孔4的内壁面形成涂膜7而成的吸音板。作为用于形成涂膜7的涂装方法，例如举出电镀涂装、刷涂、喷附涂装等。多孔板6以及闭塞构件2的材料例如为铝、铝合金、不锈钢、铁、树脂等。

(第一实施方式)

(贯通孔部分的详细内容)

图2是图1所示的第一实施方式所涉及的多孔吸音板1的贯通孔4部分的放大图。如图2所示，作为母材的多孔板6的贯通孔4是圆柱形状的孔，在该贯通孔4的内壁面的整体形成涂膜7a，利用该涂膜7a形成有比贯通孔4的孔径d(直径d)小的贯通孔部8。并且，形成的贯通孔部8的孔的容积比未实施涂装的仅是贯通孔4的情况下的孔的容积小。涂膜7a例如通过其表面张力，成为中央侧比板厚方向的端部隆起(变厚)的山形。其棱线部11(膜厚最大部)的膜厚Lmax不足贯通孔4的孔径d的1/2。

需要说明的是，在该例中，贯通孔部8的相对于板厚方向的正交剖面在板厚方向上的任意部位处均被设为圆形，但由于涂装的作法而有时成为压扁的圆形、压扁的四边形等，使贯通孔部8无法成为圆形(正圆)。在本发明中，也可以是上述那样的并非正圆的贯通孔部。另外，在该例中，贯通孔4的轴芯与贯通孔部8的轴芯一致，但由于涂装的作法而存在贯通孔4的轴芯与贯通孔部8的轴芯不一致的情况。在上述的例子中，贯通孔4的轴芯与贯通孔部8的轴芯一致，因此将膜厚Lmax设为不足贯通孔4的孔径d的1/2，但在贯通孔4的轴芯与贯通孔部8的轴芯不一致的情况、即在贯通孔4的内壁面的周向上存在涂装的不均或偏移的情况下，根据位置也存在膜厚Lmax成为贯通孔4的孔径d的1/2以上的情况。必须的是，即便对贯通孔4的内壁面实施涂装，也不会闭塞孔地形成有贯通孔部。

在此，图3是表示通过涂膜减小贯通孔的容积所带来的效果的图表。图3中的虚线表示未对贯通孔4的内壁面进行涂装的情况下的各个频率区域中的吸音率，图3中的实线表示对贯通孔4的内壁面进行了涂装的情况(涂装而减小贯通孔4的容积的情况)下的各个频率区域中的吸音率。由该图3可知，通过利用涂膜减小贯通孔4的容积，能够增大基于孔的粘性衰减，其结果是，在所有的频率区域中，能够发挥与母材的贯通孔的吸音性能同等或者比母材的贯通孔的吸音性能更好的吸音性能。

图4是表示膜厚L/孔径d与平均吸音率上升率的关系的图表。需要说明的是，分析对象的多孔吸音板的母材的贯通孔4设为圆柱形状。关于图4的横轴所说的膜厚L/孔径d的“膜厚L”，在圆柱形状的贯通孔4的内壁面全部形成有均匀的厚度的涂膜的情况下，是指其膜厚，在图2所示那样的在板厚方向上涂膜的厚度不同的情况下，是指作为最大膜厚的膜厚Lmax。

另外，“平均吸音率”是指，在板厚1mm的板上开设孔径d＝1mm的孔并对该孔的内壁面施加膜厚L的涂装而成的多孔吸音板、且是以使吸音峰值成为吸音率1的方式决定开口率而成的多孔吸音板的100～5000Hz的吸音率的平均。一般来说，平均吸音率成为大约0.5～0.7左右。作为图4中的贯通孔部分的条件，将平均吸音率设为0.5，并且在贯通孔4的内壁面的周向上不存在涂装的不均，即，使贯通孔4的轴芯与在其内侧通过涂膜形成的贯通孔部的轴芯一致。图4中的右侧的图表放大了左侧的图表的膜厚L/孔径d为0～0.05的部分。

由图4中的右侧的图表可知，当膜厚L/孔径d从0成为0.02时，平均吸音率上升2％。当平均吸音率上升2％时，反射能量减少约0.1dB，因此吸音率开始表现优异性。即，膜厚L/孔径d优选为0.02(1/50)以上。

基于下式，对当平均吸音率上升2％时反射能量减少约0.1dB的理由进行说明。将改善前(平均吸音率上升前)的反射能量(反射波的能量)设为Er(dB)、将改善后的反射能量设为Er′(dB)。反射能量的减少量是ΔI(dB)。在此，α是改善前(膜厚为零)的平均吸音率，α′是改善后的平均吸音率。Ei是输入波的能量。

ΔI＝Er-Er′

＝10log₁₀(1-α)Ei-10log₁₀(1-α′)Ei

＝10log₁₀((1-α)/(1-α′))

当向上述式中代入α′＝α+0.02α、α＝0.5时，ΔI＝约0.1dB。

需要说明的是，优选使通过涂膜来形成的贯通孔部的直径较小，但当贯通孔4被涂膜闭塞时吸音性能降低，因此将膜厚L/孔径d设为不足0.5(1/2)。需要说明的是，为了更可靠地防止贯通孔4被涂膜闭塞，优选将膜厚L/孔径d设为1/3以下。

另外，在图2所示的实施方式中，与板厚方向的端部(板厚方向上的涂膜的端部)相比，中央侧(涂膜的板厚方向中央侧)的涂装膜厚变厚。由此，与基于均匀涂膜的孔的剖面恒定的情况相比，孔径变小的部分(区域)的板厚方向上的长度变短。其结果是，也具有如下效果：能够使基于孔的粘性衰减效果提高，能够减少用于发挥相同的吸音性能的孔数。需要说明的是，关于应用本发明的微细多孔板，为了提高声波衰减，优选将形成于贯通孔4的内壁面的涂膜的厚度(均匀厚度的涂膜的情况下是其厚度、不均匀的情况下是最大膜厚部的厚度)设为10～100μm，并且将孔径d设为0.5mm以下。

(第一实施方式的第一变形例)

图5是表示图2所示的贯通孔部分的第一变形例的图。在图1、图2所示的多孔吸音板1中，对多孔板6的两面实施涂装，但在本实施方式中，仅对多孔板6的单面实施涂装，由此，在贯通孔4的内壁面的一部分形成有涂膜7b。需要说明的是，涂膜7b是与图2所示的涂膜7a相同的山形的涂膜，但不限于此，也可以是在板厚方向的各部分为均匀厚度的涂膜。

通过仅在贯通孔4的内壁面的一部分形成涂膜7b，也能够形成比母材的贯通孔4的直径小、且比母材的贯通孔4的容积小的容积的贯通孔部，从而能够发挥与母材的贯通孔4的吸音性能同等或者比母材的贯通孔4的吸音性能更好的吸引性能。另外，通过利用表面张力等将涂膜7b设为山形，与基于均匀涂膜的孔的剖面恒定的情况相比，孔径变小的部分(区域)的板厚方向上的长度变短，因此也具有如下效果：能够使基于孔的粘性衰减效果提高，能够减少用于发挥相同吸音性能的孔数。

需要说明的是，贯通孔部8是由涂膜7b面与贯通孔4的内壁面中的没有涂膜7b的面(未进行涂装的面)形成的孔部(在对母材的贯通孔的内壁面的一部分实施涂装的后述的其它实施方式中也是同样的)。

(第一实施方式的第二变形例)

图6是表示图2所示的贯通孔部分的第二变形例的图。在本实施方式中，对作为母材的多孔板6的贯通孔4的孔两端部4a进行倒角。因此，形成于贯通孔4的内壁面的涂膜7c与图2的涂膜7a相比而弯曲的程度增大，在板厚方向上通过涂装使孔径变小的区域(棱线部11周边的区域)与未对孔端部进行倒角的图2所示的多孔板6的情况相比而减少。由此，能够使基于孔的粘性衰减效果进一步提高，能够进一步减少用于发挥相同吸音性能的孔数。

(第二实施方式)

图7是本发明的第二实施方式所涉及的多孔吸音板21的贯通孔部分的放大图。在图2、图5、图6所示的母材即多孔板6上形成的贯通孔4均是圆柱形状的孔，相对于此，将在本实施方式的多孔板6(母材)上形成的贯通孔9设为圆锥台形状的孔。贯通孔9具有在多孔板6的一方的面上形成的最大孔径部12、以及在多孔板6的另一方的面上形成的最小孔径部13，随着从最小孔径部13朝向最大孔径部12而使孔径逐渐扩大。

需要说明的是，本实施方式的贯通孔9被分类为圆锥台形状中的直圆锥台(轴对称的圆锥台)形状，但也可以是斜圆锥台形状的贯通孔。另外，贯通孔不限于圆锥台形状，只要如所述那样随着从最小孔径部13朝向最大孔径部12而使孔径逐渐扩大即可(关于后述的第三实施方式中的贯通孔14的圆锥台状孔14b也是同样的)。

在该贯通孔9的内壁面的整体形成涂膜7d，利用该涂膜7d形成有容积比贯通孔9的容积小的贯通孔部10。

通过将贯通孔9的形状设为锥状，能够将孔径变得最小的部位限定为最小孔径部13，因此能够减小因孔形状的精度、涂膜厚的偏差等而闭塞孔的风险。

需要说明的是，关于多孔吸音板21的配置，可以将最小孔径部13侧的面设为噪声源5侧，也可以将最大孔径部12侧的面设为噪声源5侧(对于具有图8～图12所示的贯通孔部分的多孔吸音板也是同样的)。

(第二实施方式的第一变形例)

图8是表示图7所示的贯通孔部分的第一变形例的图。在本实施方式中，仅对多孔板6的最小孔径部13侧的面实施涂装，由此，仅在贯通孔9的内壁面中的最小孔径部13侧形成有涂膜7e。基于该结构，能够以更少的涂装量来实现能够减小因孔形状的精度、涂膜厚的偏差等闭塞孔的风险这样的所述效果。

(第二实施方式的第二变形例)

图9是表示图7所示的贯通孔部分的第二变形例的图。在本实施方式中，仅对多孔板6的最大孔径部12侧的面实施涂装，由此，仅在贯通孔9的内壁面中的最大孔径部12侧形成有涂膜7f。基于该结构，能够在维持最小孔径部13的直径的状态下，利用涂膜7f整体上减小孔径(能够减小孔的容积)，能够使孔部处的粘性衰减提高。

由涂膜7f面以及没有涂膜7f的面(未进行涂装的孔面)形成的贯通孔部10中的涂膜7f部的内径小于最小孔径部13的内径。即，通过涂膜7f，贯通孔部10具有直径比母材的贯通孔9的最小直径小的直径部。在此，吸音效果由声波通过孔时的压力损失决定，关于该压力损失，孔的最小部位的影响较大。因此，如本实施方式那样，通过对贯通孔9的内壁面实施涂装，减小孔容积并且形成比母材的贯通孔9的最小孔径部13小的孔部，由此能够获得更大的吸音效果。

(第三实施方式)

图10是本发明的第三实施方式所涉及的多孔吸音板31的贯通孔部分的放大图。本实施方式的形成于多孔板6(母材)的贯通孔14具有在多孔板6的一方的面上形成的最大孔径部12、以及在多孔板6的另一方的面上形成的最小孔径部13。这点与图7～图9所示的贯通孔9相同。在本实施方式中，贯通孔14随着从最小孔径部13朝向最大孔径部12，最初被设为与最小孔径部13同径的圆柱状孔14a，从中途被设为孔径逐渐放大的圆锥台状孔14b。圆柱状孔14a是维持与最小孔径部13相同直径的部分。

在该贯通孔14的内壁面的整体形成涂膜7g，利用该涂膜7g形成有容积比贯通孔14的容积小的贯通孔部15。

根据本实施方式的多孔吸音板31，与图7所示的第二实施方式的多孔吸音板21同样地将贯通孔14的形状设为锥状，由此能够将孔径变得最小的部位限定为最小孔径部13，因此能够减小因孔形状的精度、涂膜厚度的偏差等闭塞孔的风险。除此之外，通过使直径最小的圆柱状孔14a的板厚方向上的长度变化，能够容易控制孔部处的声波的衰减。

(第三实施方式的第一变形例)

图11是表示图10所示的贯通孔部分的第一变形例的图。在本实施方式中，仅对多孔板6的最小孔径部13侧的面实施涂装，由此，仅在贯通孔14的内壁面中的最小孔径部13侧形成有涂膜7h。根据该结构，能够以更少的涂装量实现能够减小因孔形状的精度、涂膜厚度的偏差等闭塞孔的风险这样的所述效果。通过使直径最小的圆柱状孔14a的板厚方向上的长度变化，也具有能够容易控制孔部处的声波的衰减这样的效果。

(第三实施方式的第二变形例)

图12是表示图10所示的贯通孔部分的第二变形例的图。在本实施方式中，仅对多孔板6的最大孔径部12侧的面实施涂装，由此，仅在贯通孔14的内壁面中的最大孔径部12侧形成涂膜7i。根据该结构，能够在维持最小孔径部13的直径的状态下，通过涂膜7i整体上减小孔径(能够减小孔的容积)，能够使孔部处的粘性衰减提高。通过使直径最小的圆柱状孔14a的板厚方向上的长度变化，也具有能够容易控制孔部处的声波的衰减这样的效果。

(变形例)

作为在母材即多孔板6上形成的贯通孔4而在图2、图5、图6中例示了圆柱形状的孔，但也可以取而代之地设为剖面为三角形、四边形这样的剖面为多边形的贯通孔，也可以设为剖面为椭圆、长圆等的贯通孔。另外，作为在母材即多孔板6上形成的贯通孔9、14而在图7～图12中例示了圆锥台形状的孔，但也可以取而代之地设为方锥台形状的贯通孔。本发明的多孔吸音板所必须的是，不闭塞在母材上开设的贯通孔地对其内壁面实施涂装。

在上述的实施方式中，在任意的实施方式中均遍及贯通孔4、9、14的内壁面的周向全部地形成涂膜，但也可以仅在贯通孔4、9、14的内壁面的周向上的一部分形成涂膜，利用该涂膜形成容积比贯通孔4的容积小的贯通孔部。

本申请基于2015年11月27日申请的日本专利申请(特愿2015-231451)以及2016年6月16日申请的日本专利申请(特愿2016-120172)，将其内容作为参照而引用于此。

附图标记说明：

1 多孔吸音板；

2 闭塞构件；

3 空气层；

4 贯通孔；

5 噪声源；

6 多孔板(母材)；

7 涂膜；

8 贯通孔部(通过涂膜形成的孔)。

Claims (9)

1.一种多孔吸音板，具有作为母材的多孔板，该多孔板形成有多个贯通孔，

其特征在于，

在所述贯通孔的内壁面具有涂膜，通过该涂膜而形成有容积比所述贯通孔的容积小的贯通孔部。

2.根据权利要求1所述的多孔吸音板，其特征在于，

所述贯通孔部具有在所述涂膜的作用下直径比所述贯通孔的最小直径小的直径部。

3.根据权利要求1所述的多孔吸音板，其特征在于，

所述贯通孔是圆柱形状的孔，

所述涂膜的厚度为，板厚方向中央侧的厚度比板厚方向上的端部的厚度厚。

4.根据权利要求3所述的多孔吸音板，其特征在于，

所述贯通孔的孔端部被倒角。

5.根据权利要求3所述的多孔吸音板，其特征在于，

对所述贯通孔的内壁面实施涂膜厚度不足所述贯通孔的直径的1/2的涂装。

6.根据权利要求5所述的多孔吸音板，其特征在于，

对所述贯通孔的内壁面实施涂膜厚度成为所述贯通孔的直径的1/50以上的涂装。

7.根据权利要求1所述的多孔吸音板，其特征在于，

所述贯通孔具有：

最大孔径部，其形成于所述多孔板的一方的面；以及

最小孔径部，其形成于所述多孔板的另一方的面，

随着从所述最小孔径部朝向所述最大孔径部而使孔径逐渐扩大。

8.根据权利要求1所述的多孔吸音板，其特征在于，

所述贯通孔具有：

最大孔径部，其形成于所述多孔板的一方的面；以及

最小孔径部，其形成于所述多孔板的另一方的面，

随着从所述最小孔径部朝向所述最大孔径部，最初维持相同的直径，从中途使孔径逐渐扩大。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的多孔吸音板，其特征在于，

在所述贯通孔的内壁面的一部分具有所述涂膜。