CN110832576A - 吸音部件、车辆用构件和汽车 - Google Patents

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Abstract

一种吸音部件,其是具有亥姆霍兹共振结构的吸音部件,该亥姆霍兹共振结构由导入通路和经由上述导入通路与外部连接的中空部构成,该吸音部件的特征在于,上述吸音部件包含第1层、以及层积于上述第1层的第2层;上述第1层具有第1主面以及与上述第1主面相反的一侧的第2主面;上述第2层具有与上述第2主面对置的第3主面以及与上述第3主面相反的一侧的第4主面;上述第1层具有第1贯通孔,该第1贯通孔从上述第1主面贯穿上述第2主面,形成上述导入通路;上述第2主面由作为上述第1贯通孔的端部的第2主面开口部、以及此外的第2主面平坦部构成;上述第3主面由作为上述中空部的端部的第3主面开口部、以及此外的第3主面平坦部构成;上述第2主面开口部的开口面积小于上述第3主面开口部的开口面积;在上述第2主面平坦部与上述第3主面平坦部之间的至少一部分形成有第1空气层。

Description

吸音部件、车辆用构件和汽车
技术领域
本发明涉及吸音部件、车辆用构件和汽车。
背景技术
汽车等车辆具有发动机等动力源,是可通过人的操作进行移动的机械,会产生各种振动和噪声。作为在车辆内传递的声音,不仅包括动力源发出的声音,而且还包括车辆行驶时产生的道路噪声、轮胎花纹噪声、风噪声等在车辆外产生的声音。这些声音传递到车辆内时,会令人感到不适,因此在发动机、发动机舱内、内装、车身、排气管周边等处使用隔音材料·吸音部件进行了防音对策。
另外,随着汽车的技术改良,需要对汽车使用新的防音对策。例如,作为汽车的油耗改善的对策之一,研究了降低汽车的重心和最小离地间隙的方案。通过降低汽车的重心,可提高车辆的稳定感和操作性,通过降低最小离地间隙,可降低空气阻力。但是,通过降低汽车的最小离地间隙,在行驶时在车辆与路面之间流通的空气的粘性增高。于是可推测,轮胎花纹噪声(为500~3000Hz的频率区域,也简称为花纹噪声)等在行驶时由路面产生的噪声不容易在车体下的周围反射·扩散,侵入到车辆内的声音的程度提高。在电动汽车中也会出现同样的问题。
因此,在为了改善汽车的油耗而降低汽车的重心和最小离地间隙的情况下,可以想到以往扩散到汽车外的噪声会向乘坐汽车的人传递。特别是认为这些噪声容易从车辆后部、且从配置有收纳空间的行李舱下部(地板下空间)的底部侵入。由于这些噪声中还包含令人感到不适的500~2000Hz的频率区域的噪声,因此要求其对策。
专利文献1中公开了一种吸音部件,其在通过发泡成型而成型出的柔软的多孔质发泡体中具有多个共振室,该共振室由在一面开口的导入通路、以及形成在该导入通路的里侧且具有比该导入通路大的截面积的中空部构成。
在专利文献2中公开了一种吸音·隔音结构体,其具备树脂成型体和吸音部件,该树脂成型体具有在表面或背面具有开口部的2个以上的独立的盲孔洞,该吸音·隔音结构体具有特定的100Hz~10kHz共振吸音峰频率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平08-260589号公报
专利文献2:日本特开2001-249666号公报
发明内容
发明所要解决的课题
此处,在专利文献1所记载的吸音部件或专利文献2所记载的树脂成型体中,形成了被称为亥姆霍兹共振结构的孔。
亥姆霍兹共振结构由在表面开口的导入通路、以及经由导入通路而与外部连接的中空部构成。
在声音到达亥姆霍兹共振结构的导入通路时,导入通路的空气被声音推动而试图进入中空部。
此时,由于空气为弹性体,因此中空部的空气欲将导入通路的空气挤出到外部。即,中空部的空气起到作为弹簧的功能。
这种情况下,导入通路的空气的运动可以以单振动运动的形式来表示,在该频率下,到达了导入通路的声音发生共振而被抵消。即声音被吸收。
这样,亥姆霍兹共振结构能够吸收规定频率的声音,但该吸音频率取决于中空部的体积以及导入通路的长度和开口面积。
因此,可以通过调节中空部的体积以及导入通路的长度和开口面积来调节吸音频率。
另一方面,还希望提高吸音部件的吸音率。
特别是在将吸音部件用于车辆的情况下,由于收纳空间受限,因此要求开发出与现有尺寸同等或其以下的尺寸、且吸音率高的吸音部件。
本发明是为了解决上述问题而完成的发明,本发明的目的在于提供吸音率足够高的吸音部件。
用于解决课题的手段
本发明的吸音部件是具有亥姆霍兹共振结构的吸音部件,该亥姆霍兹共振结构由导入通路和经由上述导入通路而与外部连接的中空部构成,该吸音部件的特征在于,上述吸音部件包含第1层、以及层积于上述第1层的第2层,
上述第1层具有第1主面以及与上述第1主面相反的一侧的第2主面,
上述第2层具有与上述第2主面对置的第3主面以及与上述第3主面相反的一侧的第4主面,
上述第1层具有第1贯通孔,该第1贯通孔从上述第1主面贯穿上述第2主面,形成上述导入通路,
上述第2主面由作为上述第1贯通孔的端部的第2主面开口部、以及此外的第2主面平坦部构成,
上述第3主面由作为上述中空部的端部的第3主面开口部、以及此外的第3主面平坦部构成,
上述第2主面开口部的开口面积小于上述第3主面开口部的开口面积,
在上述第2主面平坦部与上述第3主面平坦部之间的至少一部分形成有第1空气层。
本发明的吸音部件为形成导入通路的第1层、以及形成中空部的第2层层积而成的吸音部件,具有亥姆霍兹共振结构。因此,能够高效地吸收规定频率的声音。
此外,本发明的吸音部件中,在第1层的第2主面平坦部与第2层的第3主面平坦部之间的至少一部分形成有第1空气层。吸音部件为这样的结构时,吸音率提高。
本发明的吸音部件中,上述第2主面平坦部与上述第3主面平坦部可以有部分相接触。
即使第2主面平坦部与第3主面平坦部有部分相接触,只要在第2主面平坦部与第3主面平坦部之间的一部分形成有第1空气层,吸音率仍会提高。
另外,上述第2主面平坦部与上述第3主面平坦部中的至少一者具有弯曲或波纹,上述第2主面平坦部与上述第3主面平坦部可以有部分相接触。
通过在第2主面平坦部与第3主面平坦部中的至少一者具有弯曲或波纹,能够形成第1空气层,能够提高吸音率。
本发明的吸音部件中,上述中空部的底面可以位于上述第2层。
在这样的结构的吸音部件中,第2层具有形成中空部的非贯通孔。
这样的结构的吸音部件可以通过将第1层和第2层层积来制造。
本发明的吸音部件中,可以在上述第2层的下层层积有第3层,该第3层具有与上述第4主面对置的第5主面、以及与上述第5主面相反的一侧的第6主面;在上述第2层具有第2贯通孔,该第2贯通孔从上述第3主面贯穿上述第4主面,形成上述中空部的侧面;上述第5主面形成上述中空部的底面。
与在一层中形成非贯通孔而使其成为中空部的情况相比,在一层中形成作为中空部的侧面的贯通孔、在其下方层积作为中空部的底面的层而形成中空部的情况下,能够有效地制造出吸音部件。
即,这样的结构的吸音部件的制造效率高。
本发明的吸音部件中,优选:上述第4主面由作为上述第2贯通孔的端部的第4主面开口部、以及此外的第4主面平坦部构成;在上述第4主面平坦部与上述第5主面之间的至少一部分形成有第2空气层。
在除了第1空气层以外还在第2层的第4主面平坦部与第3层的第5主面之间的至少一部分具有第2空气层时,吸音效率进一步提高。
本发明的吸音部件中,上述第4主面平坦部与上述第5主面可以有部分相接触。
即使第4主面平坦部与第5主面有部分相接触,只要在第4主面平坦部与第5主面之间的一部分形成有第2空气层,吸音率仍会提高。
另外,上述第4主面平坦部与上述第5主面中,其至少一者具有弯曲或波纹,上述第4主面平坦部与上述第5主面可以有部分相接触。
通过在第4主面平坦部与第5主面中的至少一者具有弯曲或波纹,能够形成第2空气层,能够提高吸音率。
本发明的吸音部件中,优选:上述第1主面由作为上述第1贯通孔的端部的第1主面开口部、以及此外的第1主面平坦部构成,在上述第1主面平坦部进一步形成有纤维层。
吸音部件具有亥姆霍兹共振结构时,能够吸收特定频率区域的声音,但能够吸音的频率区域的宽度不宽,特别是难以充分吸收2000Hz以上的高频率区域的声音。
但是,在形成纤维层时,能够吸收2000Hz以上的高频率区域的声音。
本发明的吸音部件优选由树脂和/或纤维质材料构成。上述树脂优选为发泡树脂、橡胶等弹性体。
吸音部件为树脂制时,容易实现轻量化,因而作为车辆用构件特别优选。
另外,树脂为发泡树脂时,其重量能够进一步减轻,在作为车辆用构件的情况下能够有助于油耗的改善。
本发明中,可以为树脂和纤维的复合材。作为复合化的方法,可以将树脂与纤维混合,可以将树脂与纤维组合成块状,也可以层积树脂与纤维的板状体。
本发明的车辆用构件的特征在于,其具备本发明的吸音部件。
本发明的吸音部件的吸音性能优异,因此作为车辆用构件优异。
作为具备本发明的吸音部件的车辆用构件,可以举出加高材、分隔部件、行李箱等。
本发明的汽车的特征在于,其是将本发明的吸音部件的导入通路朝向路面方向进行配置而成的。
通过以这样的朝向配置本发明的吸音部件,能够吸收由路面传递的轮胎花纹噪声的噪声,能够防止噪声传递到车内。
附图说明
图1是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图2是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图3是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图4是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图5是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图6是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图7是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图8是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图9是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图10的(a)是示意性示出配置有本发明的吸音部件的部位的一例的说明图、图10的(b)是图10的(a)中的虚线部所示的区域的部分放大图。
图11是示意性示出针对吸音部件的混响室法吸音率的说明图。
图12是示出本发明的实施例1的吸音部件的混响室法吸音率试验的结果的曲线图。
图13是示出本发明的实施例2的吸音部件的混响室法吸音率试验的结果的曲线图。
图14是示出本发明的比较例1的吸音部件的混响室法吸音率试验的结果的曲线图。
具体实施方式
以下对本发明进行具体说明。本发明并不限于以下的记载,可以在不变更本发明要点的范围内适宜地变更来应用。
本发明的吸音部件是具有亥姆霍兹共振结构的吸音部件,该亥姆霍兹共振结构由导入通路和经由上述导入通路而与外部连接的中空部构成,该吸音部件的特征在于,上述吸音部件包含第1层、以及层积于上述第1层的第2层,
上述第1层具有第1主面以及与上述第1主面相反的一侧的第2主面,
上述第2层具有与上述第2主面对置的第3主面以及与上述第3主面相反的一侧的第4主面,
上述第1层具有第1贯通孔,该第1贯通孔从上述第1主面贯穿上述第2主面,形成上述导入通路,
上述第2主面由作为上述第1贯通孔的端部的第2主面开口部、以及此外的第2主面平坦部构成,
上述第3主面由作为上述中空部的端部的第3主面开口部、以及此外的第3主面平坦部构成,
上述第2主面开口部的开口面积小于上述第3主面开口部的开口面积,
在上述第2主面平坦部与上述第3主面平坦部之间的至少一部分形成有第1空气层。
本发明的吸音部件为形成导入通路的第1层和形成中空部的第2层层积而成的吸音部件,具有亥姆霍兹共振结构。因此,能够高效地吸收规定频率的声音。
此外,本发明的吸音部件中,在第1层的第2主面平坦部与第2层的第3主面平坦部之间的至少一部分形成有第1空气层。吸音部件为这样的结构时,吸音率提高。
本发明的吸音部件中,第1空气层可以与中空部连接,也可以不与中空部连接,但更优选与中空部连接。
第1空气层与中空部连接时,吸音率提高。
本发明的吸音部件中,第2主面平坦部与第3主面平坦部可以有部分相接触。
即使第2主面平坦部与第3主面平坦部有部分相接触,只要在第2主面平坦部与第3主面平坦部之间的一部分形成有第1空气层,吸音率仍会提高。
另外,本发明的吸音部件中,为了形成第1空气层,在第2主面平坦部与第3主面平坦部之间可以设置、也可以不设置间隔物。
通过设置间隔物,能够在本发明的吸音部件中确实地形成第1空气层。
在不设置间隔物的情况下,不会由于间隔物而减弱弹簧质量效应(バネマス効果),因而是有利的。
本发明的吸音部件中,优选其整体的厚度为10~120mm。吸音部件的厚度进一步优选为20~100mm。
吸音部件的厚度小于10mm的情况下,不容易形成亥姆霍兹共振结构。
吸音部件的厚度大于120mm的情况下,吸音部件变得过大,难以配置在所期望的空间。
如上所述,本发明的吸音部件中,导入通路(第1贯通孔)的开口部的圆当量直径优选为1~30mm、更优选为3~25mm。
另外,导入通路(第1贯通孔)的长度优选为1~20mm、更优选为3~15mm。
另外,中空部的体积优选为24~329,860mm3、更优选为257~246,766mm3
本发明的吸音部件中,吸音部件可以由第1层和第2层这两层构成,也可以由第1层、第2层和第3层这三层构成。
下面分成吸音部件由两层构成的情况和吸音部件由三层构成的情况进行说明。
首先对吸音部件由两层构成的情况进行说明。
这种情况下,本发明的吸音部件中,中空部的底面位于第2层。
即,本发明的吸音部件中,第2层具有形成中空部的非贯通孔。
在为这样的结构时,能够通过层积第1层和第2层而制造出具有亥姆霍兹共振结构的本发明的吸音部件。
另外,只要在第1层的第2主面平坦部与第2层的第3主面平坦部之间形成有第1空气层,第1层和第2层可以以任意方式层积。
例如,可以在第2主面平坦部和第3主面平坦部之间的一部分形成粘接剂层而将第1层和第2层层积。此时,可以仅在第1层和第2层的端部将第1层和第2层粘接。
另外,可以在第2主面平坦部和第3主面平坦部形成嵌合部(外凸部和内凹部),通过将它们嵌合而将第1层和第2层层积。
本发明的吸音部件中,第1贯通孔优选为圆柱状,与长度方向垂直的方向的截面形状优选为正圆。第1贯通孔为圆柱状时,导入通路为圆柱状。导入通路为圆柱状时,吸音特性不具有各向异性,因而是有利的。
本发明的吸音部件中,第1贯通孔为圆柱状的情况下的底面的直径优选为1~30mm。
即,本发明的吸音部件中,导入通路的内径优选为1~30mm。
另外,第1贯通孔的形状不是圆柱状的情况下,第1贯通孔的孔径被规定为圆当量直径。圆当量直径是指,将在相对于长度方向垂直的方向切断第1贯通孔时的第1贯通孔的截面积换算成同面积的正圆的情况下的直径。第1贯通孔的截面形状为正圆的情况下,将其直径直接作为圆当量直径即可。
本发明的吸音部件中,关于设于第1层的第1贯通孔的排列图案,可以为在纵横连续配置有正方形的平面中第1贯通孔配置在正方形的顶点的正方排列,也可以为在纵横连续配置有正三角形的平面中第1贯通孔配置在三角形的顶点的锯齿形交错排列。
这些之中,优选锯齿形交错排列。第1贯通孔的排列图案为锯齿形交错排列时,容易使相邻的第1贯通孔全部为等间隔,因此吸音效果提高。另外,可得到作为第1层的板材的强度。
本发明的吸音部件中,构成第1层的板材优选由树脂构成。
上述树脂优选为发泡树脂、橡胶等弹性体。
构成第1层的板材为树脂制时,容易实现轻量化,因而作为车辆用构件特别优选。
另外,树脂为发泡树脂时,其重量能够进一步减轻,在作为车辆用构件的情况下能够有助于油耗的改善。
本发明的吸音部件中,构成第1层的板材可以为树脂和纤维的复合材。作为复合化的方法,可以将树脂与纤维混合,可以将树脂与纤维组合成块状,也可以层积树脂与纤维的板状体。
作为树脂,优选为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂、具有气泡的发泡树脂、热塑性树脂、热固化性树脂中的任一种。
优选上述树脂的密度为0.01~1g/cm3的材料,进而更优选树脂的密度为0.02~0.1g/cm3。需要说明的是,上述树脂为发泡树脂的情况下,树脂的密度是指经发泡成型的发泡树脂的密度。
树脂的密度为上述范围内时,容易得到作为吸音部件所需要的强度。
另一方面,树脂的密度若小于0.01g/cm3,则作为吸音部件可能得不到充分的机械强度。另外,树脂的密度大于1g/cm3的情况下,吸音部件的重量增加,妨碍车辆的轻量化。
另外,树脂更优选为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂。树脂为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂时,能够在维持强度的情况下减轻吸音部件的重量,在用于车辆用构件的情况下能够有助于油耗的改善。
需要说明的是,发泡树脂可将发泡性树脂颗粒发泡、成型而得到。
本发明的吸音部件中,作为构成第1层的板材所使用的发泡性树脂颗粒(珠粒)是在树脂颗粒的内部含有发泡剂的颗粒,可以适当地使用公知的物质。
作为构成发泡性树脂颗粒的树脂成分,例如可以举出聚乙烯、聚丙烯等烯烃系树脂、聚苯乙烯等苯乙烯系树脂。
作为苯乙烯系树脂,可以举出苯乙烯均聚物、将苯乙烯和能够与苯乙烯共聚的单体(或其衍生物)共聚而得到的共聚物。苯乙烯共聚物可以为嵌段共聚物、无规共聚物、接枝共聚物中的任一种。
作为发泡剂,例如可以举出丙烷、丁烷、戊烷等烃类等。
本发明的吸音部件中,在作为构成第1层的板材所使用的发泡性树脂颗粒中可以根据需要添加阻燃剂、阻燃助剂、加工助剂、填充剂、抗氧化剂、耐光性稳定剂、抗静电剂和着色剂等公知的添加剂。作为添加剂的一个使用例,若在着色剂中使用黑色系的着色剂,则污垢变得不明显。
作为阻燃剂,可以举出氢氧化铝、氢氧化镁等水合金属系阻燃剂、红磷、磷酸铵等磷酸系阻燃剂、四溴双酚A(TABB)、溴化聚苯乙烯、氯化链烷烃等卤素系阻燃剂、碳酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐等氮系阻燃剂等。
作为阻燃助剂,可以举出三氧化锑、五氧化锑等。
作为加工助剂,可以举出硬脂酸盐、液体石蜡、烯烃系蜡、硬脂基酰胺系化合物、环氧化合物等。
作为填充剂,可以举出二氧化硅、滑石、硅酸钙等。
作为抗氧化剂,可以举出烷基苯酚、亚烷基双酚、烷基苯酚硫醚、β,β-巯基丙酸酯、有机亚磷酸酯和酚-镍复合物等。
作为耐光性稳定剂,可以举出苯并三唑系紫外线吸收剂和受阻胺系稳定剂等。
作为抗静电剂,可以举出脂肪酸酯化合物、脂肪族乙醇胺化合物和脂肪族乙醇酰胺化合物等低分子型抗静电剂以及高分子型抗静电剂等。
作为着色剂,可以举出染料和颜料等。
本发明的吸音部件中,作为构成第1层的板材所使用的发泡性树脂颗粒的平均粒径优选为300μm~2400μm、更优选为800μm~2000μm。
发泡性树脂颗粒的发泡倍率优选为10~60倍。
通过使发泡倍率为10~60倍的范围,容易将树脂的密度调整为0.02~0.1g/cm3的范围。
另一方面,发泡倍率小于10倍的情况下,吸音部件可能会变得过硬、过重。另外,发泡倍率大于60倍的情况下,作为吸音部件的强度可能不足。
本发明的吸音部件中,关于作为构成第1层的板材所使用的发泡树脂,可以使用聚氨酯等。通过将作为主剂的聚氨酯、发泡剂等混合、发泡、成型,可以得到具有气泡的发泡树脂,由此可制作出板材。
本发明的吸音部件中,作为构成第1层的板材所使用的树脂可以为热塑性树脂、也可以为热固化性树脂。
本发明的吸音部件中,关于作为构成第1层的板材所使用的热塑性树脂,可以使用聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂(尼龙6-6等)、聚苯乙烯树脂等。将热塑性树脂以树脂粒料的形式成型,对树脂粒料进行加热,进行注射成型、挤出成型等成型加工,由此可以制作出吸音部件。
本发明的吸音部件中,关于作为构成第1层的板材所使用的热固化性树脂,可以使用环氧树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、聚氨酯、聚脲、聚酰胺和聚丙烯酰胺等。将热固化性树脂预热,装入模具中并加压,升高模具温度,使其固化,由此可以制作出吸音部件。
本发明的吸音部件中,作为构成第1层的板材,除了树脂制造的板材以外,还可以使用无机材料、金属材料等材料。
本发明的吸音部件中,构成第1层的板材的厚度优选为1~20mm。板材的厚度为第1贯通孔的长度、为导入通路的长度。即,第1贯通孔的长度优选为1~20mm。另外,导入通路的长度也优选为1~20mm。
另外,本发明的吸音部件中,优选:第1主面由作为第1贯通孔的端部的第1主面开口部、以及此外的第1主面平坦部构成,在第1主面平坦部进一步形成有纤维层。
吸音部件具有亥姆霍兹共振结构时,能够吸收特定频率区域的声音,但能够吸音的频率区域的宽度不宽,特别是难以充分吸收2000Hz以上的高频率区域的声音。
但是,在形成纤维层时,能够吸收2000Hz以上的高频率区域的声音。
作为构成纤维层的材料,优选选自天然纤维、合成树脂纤维、无机纤维。作为天然纤维,可以举出植物纤维、动物纤维、矿物纤维。作为合成树脂纤维,可以举出聚酰胺系树脂(尼龙等)、聚酯树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等)、丙烯酸类树脂、聚乙烯醇系树脂、聚烯烃树脂(聚乙烯、聚丙烯等)等。作为无机纤维,可以举出氧化铝纤维、二氧化硅纤维、二氧化硅-氧化铝纤维、玻璃纤维、碳纤维、钛酸钾纤维、石棉等。
纤维层可以以毡状或无纺布的形式进行成型。
纤维层的厚度优选为1~20mm。
需要说明的是,在纤维层中,由于在纤维与纤维之间形成有空隙,因而在该空隙内产生空气振动,可以吸收高频率区域的声音。
第1主面平坦部与纤维层之间可以利用粘接剂层进行粘接,也可以不进行粘接。
第2层为设有非贯通孔的板材,与第1层层积。
第2层的非贯通孔与第1层的第1贯通孔、即导入通路连接,由此使非贯通孔与外部连接而形成亥姆霍兹共振结构。
本发明的吸音部件中,设于第2层的非贯通孔的形状优选为圆柱状,与长度方向垂直的方向的截面形状优选为正圆。
本发明的吸音部件中,设于第2层的非贯通孔为圆柱状的情况下,其高度优选为1~20mm、进一步优选为3~15mm。
另外,非贯通孔的形状不是圆柱状的情况下,将非贯通孔的孔径规定为圆当量直径。圆当量直径是指,将在相对于长度方向垂直的方向切断非贯通孔时的非贯通孔的截面积换算成同面积的正圆时的直径。非贯通孔的截面形状为正圆的情况下,将其直径直接作为圆当量直径即可。
本发明的吸音部件中,关于设于第2层的非贯通孔的排列图案,可以为在纵横连续配置有正方形的平面中非贯通孔配置在正方形的顶点的正方排列,也可以为在纵横连续配置有正三角形的平面中非贯通孔配置在三角形的顶点的锯齿形交错排列。
这些之中,优选锯齿形交错排列。非贯通孔的排列图案为锯齿形交错排列时,容易使相邻的非贯通孔全部为等间隔,因此吸音效果提高。另外,可得到作为第2层的板材的强度。
本发明的吸音部件中,关于导入通路与非贯通孔的位置关系,只要非贯通孔经由导入通路而与外部连接即可,导入通路与非贯通孔的中心(在与厚度方向垂直的方向切断时的截面形状的中心)可以一致、也可以不一致。
第2层的非贯通孔优选通过对板材进行机械加工而形成,适于使用利用立铣刀的切削加工、利用热射线的加工。
另外,在制造板材时,可以通过注射成型或模压成型而一体成型出具有非贯通孔的板材。
另外,作为板材使用由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂的情况下,通过在具有与非贯通孔的形状相对应的突起的模具中进行发泡成型,也可以制作具有非贯通孔的板材。
构成第2层的板材优选由树脂和/或纤维质材料构成。上述树脂优选为发泡树脂、橡胶等弹性体。
构成第2层的板材为树脂制时,容易实现轻量化,因而作为车辆用构件特别优选。
另外,树脂为发泡树脂时,其重量能够进一步减轻,在作为车辆用构件的情况下能够有助于油耗的改善。
构成第2层的板材可以为树脂和纤维的复合材。作为复合化的方法,可以将树脂与纤维混合,可以将树脂与纤维组合成块状,也可以层积树脂与纤维的板状体。
作为树脂,优选为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂、具有气泡的发泡树脂、热塑性树脂、热固化性树脂中的任一种。
优选上述树脂的密度为0.01~1g/cm3的材料,进而更优选树脂的密度为0.02~0.1g/cm3。需要说明的是,上述树脂为发泡树脂的情况下,树脂的密度是指经发泡成型的发泡树脂的密度。
树脂的密度为上述范围内时,容易得到作为吸音部件所需要的强度。
另一方面,树脂的密度若小于0.01g/cm3,则作为吸音部件可能得不到充分的机械强度。另外,树脂的密度大于1g/cm3的情况下,吸音部件的重量增加,妨碍车辆的轻量化。
另外,树脂更优选为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂。树脂为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂时,能够在维持强度的情况下减轻吸音部件的重量,在用于车辆用构件的情况下能够有助于油耗的改善。
需要说明的是,发泡树脂可将发泡性树脂颗粒发泡、成型而得到。
作为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂的板材不具有连通气孔。
本发明的吸音部件中,作为构成第2层的板材所使用的发泡性树脂颗粒(珠粒)是在树脂颗粒的内部含有发泡剂的颗粒,可以适当地使用公知的物质。
作为构成发泡性树脂颗粒的树脂成分,例如可以举出聚乙烯、聚丙烯等烯烃系树脂、聚苯乙烯等苯乙烯系树脂。
作为苯乙烯系树脂,可以举出苯乙烯均聚物、将苯乙烯和能够与苯乙烯共聚的单体(或其衍生物)共聚而得到的共聚物。苯乙烯共聚物可以为嵌段共聚物、无规共聚物、接枝共聚物中的任一种。
作为发泡剂,例如可以举出丙烷、丁烷、戊烷等烃类等。
本发明的吸音部件中,在作为构成第2层的板材所使用的发泡性树脂颗粒中可以根据需要添加阻燃剂、阻燃助剂、加工助剂、填充剂、抗氧化剂、耐光性稳定剂、抗静电剂和着色剂等公知的添加剂。作为添加剂的一个使用例,若在着色剂中使用黑色系的着色剂,则污垢变得不明显。
作为阻燃剂,可以举出氢氧化铝、氢氧化镁等水合金属系阻燃剂、红磷、磷酸铵等磷酸系阻燃剂、四溴双酚A(TABB)、溴化聚苯乙烯、氯化链烷烃等卤素系阻燃剂、碳酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐等氮系阻燃剂等。
作为阻燃助剂,可以举出三氧化锑、五氧化锑等。
作为加工助剂,可以举出硬脂酸盐、液体石蜡、烯烃系蜡、硬脂基酰胺系化合物、环氧化合物等。
作为填充剂,可以举出二氧化硅、滑石、硅酸钙等。
作为抗氧化剂,可以举出烷基苯酚、亚烷基双酚、烷基苯酚硫醚、β,β-巯基丙酸酯、有机亚磷酸酯和酚-镍复合物等。
作为耐光性稳定剂,可以举出苯并三唑系紫外线吸收剂和受阻胺系稳定剂等。
作为抗静电剂,可以举出脂肪酸酯化合物、脂肪族乙醇胺化合物和脂肪族乙醇酰胺化合物等低分子型抗静电剂以及高分子型抗静电剂等。
作为着色剂,可以举出染料和颜料等。
本发明的吸音部件中,作为构成第2层的板材所使用的发泡性树脂颗粒的平均粒径优选为300μm~2400μm、更优选为800μm~2000μm。
发泡性树脂颗粒的发泡倍率优选为10~60倍。
通过使发泡倍率为10~60倍的范围,容易将树脂的密度调整为0.02~0.1g/cm3的范围。
另一方面,发泡倍率小于10倍的情况下,吸音部件可能会变得过硬、过重。另外,发泡倍率大于60倍的情况下,作为吸音部件的强度可能不足。
本发明的吸音部件中,关于作为构成第2层的板材所使用的发泡树脂,可以使用聚氨酯等。通过将作为主剂的聚氨酯、发泡剂等混合、发泡、成型,可以得到具有气泡的发泡树脂,由此可制作出板材。
本发明的吸音部件中,作为构成第2层的板材所使用的树脂可以为热塑性树脂、也可以为热固化性树脂。
本发明的吸音部件中,关于作为构成第2层的板材所使用的热塑性树脂,可以使用聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂(尼龙6-6等)、聚苯乙烯树脂等。将热塑性树脂以树脂粒料的形式成型,对树脂粒料进行加热,进行注射成型、挤出成型等成型加工,由此可以制作出吸音部件。
本发明的吸音部件中,关于作为构成第2层的板材所使用的热固化性树脂,可以使用环氧树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、聚氨酯、聚脲、聚酰胺和聚丙烯酰胺等。将热固化性树脂预热,装入模具中并加压,升高模具温度,使其固化,由此可以制作出吸音部件。
本发明的吸音部件中,作为构成第2层的板材所使用的纤维优选为有机纤维、无机纤维,作为有机纤维,可以使用聚酯、聚酰胺、乙酸酯等。作为无机纤维,优选氧化铝、二氧化硅、莫来石纤维。优选用粘合剂将纤维相互粘接而制成毡状。
本发明的吸音部件中,作为构成第2层的板材,除了树脂制造的板材以外,还可以使用无机材料、金属材料等材料。
本发明的吸音部件中,构成第2层的板材的厚度优选为10~120mm。另外,进一步优选为20~100mm。
本发明的吸音部件中的第1层和第2层可以利用粘接剂进行粘接。
另外,也可以在上层和下层的接触部设置内凹部和外凸部,通过将它们嵌合而将上层和下层连接。
使用附图对吸音部件由2层构成的情况进行说明。
图1是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图2是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图3是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图4是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图5是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
本发明的吸音部件可以为图1所示的构成。
即,作为本发明的吸音部件的一例的吸音部件100由第1层10、以及层积于第1层10的第2层20构成。
第1层10具有第1主面11以及与第1主面11相反的一侧的第2主面12。另外,第1层10具有第1贯通孔15,该第1贯通孔15从第1主面11贯穿第2主面12,形成导入通路。此外,第2主面12由作为第1贯通孔15的端部的第2主面开口部12a、以及此外的第2主面平坦部12b构成。
第2层20具有与第2主面12对置的第3主面21以及与第3主面21相反的一侧的第4主面22。另外,第2层20在第3主面21侧形成有非贯通孔30a。此外,第3主面21由作为非贯通孔30a的端部的第3主面开口部21a、以及此外的第3主面平坦部21b构成。
第2主面开口部12a的开口面积小于第3主面开口部21a的开口面积。
吸音部件100中,第1层10与第2层20中有一部分利用粘接剂层40进行粘接,非贯通孔30a形成中空部30,中空部30的底面31位于第2层20。
另外,在第2主面平坦部12b与第3主面平坦部21b之间形成有第1空气层50。
并且,第1空气层50与中空部30连接。
通过形成第1空气层50,可通过弹簧质量效应而提高吸音率。
本发明的吸音部件可以为图2所示的构成。
即,作为本发明的吸音部件的一例的吸音部件200由第1层10、以及层积于第1层10的第2层20构成。
第1层10具有第1主面11以及与第1主面11相反的一侧的第2主面12。另外,第1层10具有第1贯通孔15,该第1贯通孔15从第1主面11贯穿第2主面12,形成导入通路。此外,第2主面12由作为第1贯通孔15的端部的第2主面开口部12a、以及此外的第2主面平坦部12b构成。
第2层20具有与第2主面12对置的第3主面21以及与第3主面21相反的一侧的第4主面22。另外,第2层20在第3主面21侧形成有非贯通孔30a。此外,第3主面21由作为非贯通孔30a的端部的第3主面开口部21a、以及此外的第3主面平坦部21b构成。
第2主面开口部12a的开口面积小于第3主面开口部21a的开口面积。
吸音部件200中,第1层10和第2层20中有一部分利用粘接剂层40进行粘接,非贯通孔30a形成中空部30,中空部30的底面31位于第2层20。
另外,在第2主面平坦部12b与第3主面平坦部21b之间形成有第1空气层50。
并且,第1空气层50不与中空部30连接。
通过形成第1空气层50,可通过弹簧质量效应而提高吸音率。
本发明的吸音部件可以为图3所示的构成。
即,作为本发明的吸音部件的一例的吸音部件300由第1层10、以及层积于第1层10的第2层20构成。
第1层10具有第1主面11以及与第1主面11相反的一侧的第2主面12。另外,第1层10具有第1贯通孔15,该第1贯通孔15从第1主面11贯穿第2主面12,形成导入通路。此外,第2主面12由作为第1贯通孔15的端部的第2主面开口部12a、以及此外的第2主面平坦部12b构成。
第2层20具有与第2主面12对置的第3主面21以及与第3主面21相反的一侧的第4主面22。另外,第2层20在第3主面21侧形成有非贯通孔30a。此外,第3主面21由作为非贯通孔30a的端部的第3主面开口部21a、以及此外的第3主面平坦部21b构成。
第2主面开口部12a的开口面积小于第3主面开口部21a的开口面积。
吸音部件300中,第2主面平坦部12b的缘部与第3主面平坦部21b的缘部利用粘接剂层40进行粘接。并且,非贯通孔30a形成中空部30,中空部30的底面31位于第2层20。
另外,在第2主面平坦部12b与第3主面平坦部21b之间形成有第1空气层50,第1空气层50与中空部30连接。
通过形成第1空气层50,可通过弹簧质量效应而提高吸音率。
本发明的吸音部件可以为图4所示的构成。
即,作为本发明的吸音部件的一例的吸音部件400由第1层10、以及层积于第1层10的第2层20构成。
第1层10具有第1主面11以及与第1主面11相反的一侧的第2主面12。另外,第1层10具有第1贯通孔15,该第1贯通孔15从第1主面11贯穿第2主面12,形成导入通路。此外,第2主面12由作为第1贯通孔15的端部的第2主面开口部12a、以及此外的第2主面平坦部12b构成。
第2层20具有与第2主面12对置的第3主面21以及与第3主面21相反的一侧的第4主面22。另外,第2层20在第3主面21侧形成有非贯通孔30a。此外,第3主面21由作为非贯通孔30a的端部的第3主面开口部21a、以及此外的第3主面平坦部21b构成。
第2主面开口部12a的开口面积小于第3主面开口部21a的开口面积。
吸音部件400中,在第2主面平坦部12b形成有外凸部12α,在第3主面平坦部21b形成有内凹部21β,通过将它们嵌合而将第1层10与第2层20连接。
吸音部件400中,非贯通孔30a形成中空部30,中空部30的底面31位于第2层20。
另外,在第2主面平坦部12b与第3主面平坦部21b之间形成有第1空气层50。
并且,第1空气层50与中空部30连接。
通过形成第1空气层50,可通过弹簧质量效应而提高吸音率。
本发明的吸音部件可以为图5所示的构成。
即,作为本发明的吸音部件的一例的吸音部件500由第1层10、以及层积于第1层10的第2层20构成。
第1层10具有第1主面11以及与第1主面11相反的一侧的第2主面12。另外,第1层10具有第1贯通孔15,该第1贯通孔15从第1主面11贯穿第2主面12,形成导入通路。此外,第2主面12由作为第1贯通孔15的端部的第2主面开口部12a、以及此外的第2主面平坦部12b构成。
第2层20具有与第2主面12对置的第3主面21以及与第3主面21相反的一侧的第4主面22。另外,第2层20在第3主面21侧形成有非贯通孔30a。此外,第3主面21由作为非贯通孔30a的端部的第3主面开口部21a、以及此外的第3主面平坦部21b构成。
第2主面开口部12a的开口面积小于第3主面开口部21a的开口面积。
吸音部件500中,第2主面平坦部12b与第3主面平坦部21b在端部利用粘接剂进行粘接。
吸音部件500中,非贯通孔30a形成中空部30,中空部30的底面31位于第2层20。
另外,第1层10按照向上凸出的方式弯曲,在第2主面平坦部12b与第3主面平坦部21b之间形成有第1空气层50。
即,第2主面平坦部12b按照向上凸出的方式弯曲。
并且,第1空气层50与中空部30连接。
通过形成第1空气层50,可通过弹簧质量效应而提高吸音率。
接着,对吸音部件由2层构成的情况下的吸音部件的制造方法进行说明。
本发明的吸音部件可以通过将在板材上设有第1贯通孔的第1层、以及设有中空部的第2层进行层积来制造。
本发明的吸音部件的制造方法包括下述工序:
制作上层的工序,该上层为具有成为导入通路的柱状的第1贯通孔的板材;
制作第2层的工序,该第2层为具有中空部的板材;以及
将第1层与第2层层积的工序,该层积按照在第1层的第2主面平坦部与第2层的第3主面平坦部之间形成第1空气层的方式进行。
(制作第1层的工序)
准备由可作为板材使用的树脂等材料构成的规定厚度的板材。
对于不具有贯通孔的板材,利用冲孔机、钻头、激光器等手段形成第1贯通孔,由此可以制作出第1层。
另外,作为板材使用由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂的情况下,利用在模具内设置用于形成第1贯通孔的突起并使发泡性树脂颗粒发泡的方法也可以制作在板材设有第1贯通孔的第1层。
需要说明的是,在后述的将第1层与第2层层积的工序中,在不形成粘接剂层而将第1层与第2层层积的情况下,可以在第1层形成嵌合部(外凸部或内凹部)。
(制作第2层的工序)
准备由可作为板材使用的树脂等材料构成的规定厚度的板材。
对于不具有贯通孔的板材,形成达到其厚度方向的中途为止的成为中空部的非贯通孔,由此可以制作出第2层。使非贯通孔的孔径大于第1贯通孔的孔径。
非贯通孔优选通过机械加工形成,适于使用利用立铣刀的切削加工、利用热射线的加工。
另外,在制造板材时,可以通过注射成型或模压成型而一体成型出具有非贯通孔的板材。
另外,作为板材使用由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂的情况下,通过在具有与非贯通孔的形状相对应的突起的模具中进行发泡成型,也可以制作具有非贯通孔的板材。
需要说明的是,在后述的将第1层与第2层层积的工序中,在不形成粘接剂层而将第1层与第2层层积的情况下,可以在第2层形成嵌合部(外凸部或内凹部)。
(将第1层与第2层层积的工序)
接着,在利用粘接剂将第1层与第2层粘接的情况下,准备出对应第2层的非贯通孔(中空部)的形状和位置来挖空片状的粘接剂而成的粘接剂片。此时,按照第1层的第2主面平坦部与第2层的第3主面平坦部之间形成第1空气层的方式加工出片状的粘接剂层的形状。
将该粘接剂片夹在第1层与第2层之间使其发挥出粘接剂的粘接力,由此可以将第1层和第2层利用粘接剂层进行粘接。
在将第1层、粘接剂层和第2层进行层积时,将第1层的第1贯通孔与第2层的中空部(非贯通孔)的位置对准,形成亥姆霍兹共振结构。
通过对应于第2层的非贯通孔(中空部)的形状和位置来涂布粘接剂并将第1层与第2层层积而发挥出粘接剂的粘接力,由此可将第1层与第2层利用粘接剂层进行粘接。
作为发挥出粘接剂的粘接力的条件,使用与粘接剂的粘接特性相应的条件即可。
另外,在利用嵌合部将第1层与第2层连接的情况下,使第1层和第2层的嵌合部嵌合而将第1层和第2层连接。
接着,对吸音部件由3层构成的情况进行说明。
这种情况下,本发明的吸音部件可以通过将形成导入通路的第1层、形成中空部的第2层、以及第3层进行层积而制造出具有亥姆霍兹共振结构的本发明的吸音部件。
另外,只要在第1层的第2主面平坦部与第2层的第3主面平坦部之间形成有第1空气层,第1层和第2层可以以任意方式层积。
例如,可以在第2主面平坦部和第3主面平坦部之间的一部分形成粘接剂层而将第1层和第2层层积。此时,可以仅在第1层和第2层的端部将第1层和第2层粘接。
另外,可以在第2主面平坦部和第3主面平坦部形成嵌合部(外凸部和内凹部),通过将它们嵌合而将第1层和第2层层积。
本发明的吸音部件中,第1贯通孔优选为圆柱状,与长度方向垂直的方向的截面形状优选为正圆。第1贯通孔为圆柱状时,导入通路为圆柱状。导入通路为圆柱状时,吸音特性不具有各向异性,因而是有利的。
本发明的吸音部件中,第1贯通孔为圆柱状的情况下的底面的直径优选为1~30mm。
即,本发明的吸音部件中,导入通路的内径优选为1~30mm。
另外,第1贯通孔的形状不是圆柱状的情况下,第1贯通孔的孔径被规定为圆当量直径。圆当量直径是指,将在相对于长度方向垂直的方向切断第1贯通孔时的第1贯通孔的截面积换算成同面积的正圆的情况下的直径。第1贯通孔的截面形状为正圆的情况下,将其直径直接作为圆当量直径即可。
本发明的吸音部件中,关于设于第1层的第1贯通孔的排列图案,可以为在纵横连续配置有正方形的平面中第1贯通孔配置在正方形的顶点的正方排列,也可以为在纵横连续配置有正三角形的平面中第1贯通孔配置在三角形的顶点的锯齿形交错排列。
这些之中,优选锯齿形交错排列。第1贯通孔的排列图案为锯齿形交错排列时,容易使相邻的第1贯通孔全部为等间隔,因此吸音效果提高。另外,可得到作为第1层的板材的强度。
本发明的吸音部件中,构成第1层的板材优选由树脂构成。
上述树脂优选为发泡树脂、橡胶等弹性体。
构成第1层的板材为树脂制时,容易实现轻量化,因而作为车辆用构件特别优选。
另外,树脂为发泡树脂时,其重量能够进一步减轻,在作为车辆用构件的情况下能够有助于油耗的改善。
本发明的吸音部件中,构成第1层的板材可以为树脂和纤维的复合材。作为复合化的方法,可以将树脂与纤维混合,可以将树脂与纤维组合成块状,也可以层积树脂与纤维的板状体。
作为树脂,优选为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂、具有气泡的发泡树脂、热塑性树脂、热固化性树脂中的任一种。
优选上述树脂的密度为0.01~1g/cm3的材料,此外,树脂的密度更优选为0.02~0.1g/cm3。需要说明的是,上述树脂为发泡树脂的情况下,树脂的密度是指经发泡成型的发泡树脂的密度。
树脂的密度为上述范围内时,容易得到作为吸音部件所需要的强度。
另一方面,树脂的密度若小于0.01g/cm3,则作为吸音部件可能得不到充分的机械强度。另外,树脂的密度大于1g/cm3的情况下,吸音部件的重量增加,妨碍车辆的轻量化。
另外,树脂更优选为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂。树脂为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂时,能够在维持强度的情况下减轻吸音部件的重量,在用于车辆用构件的情况下能够有助于油耗的改善。
需要说明的是,发泡树脂可将发泡性树脂颗粒发泡、成型而得到。
本发明的吸音部件中,作为构成第1层的板材所使用的发泡性树脂颗粒(珠粒)是在树脂颗粒的内部含有发泡剂的颗粒,可以适当地使用公知的物质。
作为构成发泡性树脂颗粒的树脂成分,例如可以举出聚乙烯、聚丙烯等烯烃系树脂、聚苯乙烯等苯乙烯系树脂。
作为苯乙烯系树脂,可以举出苯乙烯均聚物、将苯乙烯和能够与苯乙烯共聚的单体(或其衍生物)共聚而得到的共聚物。苯乙烯共聚物可以为嵌段共聚物、无规共聚物、接枝共聚物中的任一种。
作为发泡剂,例如可以举出丙烷、丁烷、戊烷等烃类等。
本发明的吸音部件中,作为构成第1层的板材所使用的发泡性树脂颗粒中可以根据需要添加阻燃剂、阻燃助剂、加工助剂、填充剂、抗氧化剂、耐光性稳定剂、抗静电剂和着色剂等公知的添加剂。作为添加剂的一个使用例,若在着色剂中使用黑色系的着色剂,则污垢变得不明显。
作为阻燃剂,可以举出氢氧化铝、氢氧化镁等水合金属系阻燃剂、红磷、磷酸铵等磷酸系阻燃剂、四溴双酚A(TABB)、溴化聚苯乙烯、氯化链烷烃等卤素系阻燃剂、碳酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐等氮系阻燃剂等。
作为阻燃助剂,可以举出三氧化锑、五氧化锑等。
作为加工助剂,可以举出硬脂酸盐、液体石蜡、烯烃系蜡、硬脂基酰胺系化合物、环氧化合物等。
作为填充剂,可以举出二氧化硅、滑石、硅酸钙等。
作为抗氧化剂,可以举出烷基苯酚、亚烷基双酚、烷基苯酚硫醚、β,β-巯基丙酸酯、有机亚磷酸酯和酚-镍复合物等。
作为耐光性稳定剂,可以举出苯并三唑系紫外线吸收剂和受阻胺系稳定剂等。
作为抗静电剂,可以举出脂肪酸酯化合物、脂肪族乙醇胺化合物和脂肪族乙醇酰胺化合物等低分子型抗静电剂以及高分子型抗静电剂等。
作为着色剂,可以举出染料和颜料等。
本发明的吸音部件中,作为构成第1层的板材所使用的发泡性树脂颗粒的平均粒径优选为300μm~2400μm、更优选为800μm~2000μm。
发泡性树脂颗粒的发泡倍率优选为10~60倍。
通过使发泡倍率为10~60倍的范围,容易将树脂的密度调整为0.02~0.1g/cm3的范围。
另一方面,发泡倍率小于10倍的情况下,吸音部件可能会变得过硬、过重。另外,发泡倍率大于60倍的情况下,作为吸音部件的强度可能不足。
本发明的吸音部件中,关于作为构成第1层的板材所使用的发泡树脂,可以使用聚氨酯等。通过将作为主剂的聚氨酯、发泡剂等混合、发泡、成型,可以得到具有气泡的发泡树脂,由此可制作出板材。
本发明的吸音部件中,作为构成第1层的板材所使用的树脂可以为热塑性树脂、也可以为热固化性树脂。
本发明的吸音部件中,关于作为构成第1层的板材所使用的热塑性树脂,可以使用聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂(尼龙6-6等)、聚苯乙烯树脂等。将热塑性树脂以树脂粒料的形式成型,对树脂粒料进行加热,进行注射成型、挤出成型等成型加工,由此可以制作出吸音部件。
本发明的吸音部件中,关于作为构成第1层的板材所使用的热固化性树脂,可以使用环氧树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、聚氨酯、聚脲、聚酰胺和聚丙烯酰胺等。将热固化性树脂预热,装入模具中并加压,升高模具温度,使其固化,由此可以制作出吸音部件。
本发明的吸音部件中,作为构成第1层的板材,除了树脂制造的板材以外,还可以使用无机材料、金属材料等材料。
本发明的吸音部件中,构成第1层的板材的厚度优选为1~20mm。板材的厚度为第1贯通孔的长度、为导入通路的长度。即,第1贯通孔的长度优选为1~20mm。另外,导入通路的长度也优选为1~20mm。
另外,本发明的吸音部件中,第1主面由作为第1贯通孔的端部的第1主面开口部、以及此外的第1主面平坦部构成,在第1主面平坦部优选进一步形成纤维层。
吸音部件具有亥姆霍兹共振结构时,能够吸收特定频率区域的声音,但能够吸音的频率区域的宽度不宽,特别是难以充分吸收2000Hz以上的高频率区域的声音。
但是,在形成纤维层时,能够吸收2000Hz以上的高频率区域的声音。
作为构成纤维层的材料,优选选自天然纤维、合成树脂纤维、无机纤维。作为天然纤维,可以举出植物纤维、动物纤维、矿物纤维。作为合成树脂纤维,可以举出聚酰胺系树脂(尼龙等)、聚酯树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等)、丙烯酸类树脂、聚乙烯醇系树脂、聚烯烃树脂(聚乙烯、聚丙烯等)等。作为无机纤维,可以举出氧化铝纤维、二氧化硅纤维、二氧化硅-氧化铝纤维、玻璃纤维、碳纤维、钛酸钾纤维、石棉等。
纤维层可以以毡状或无纺布的形式进行成型。
纤维层的厚度优选为1~20mm。
需要说明的是,在纤维层中,由于在纤维与纤维之间形成有空隙,因而在该空隙内产生空气振动,可以吸收高频率区域的声音。
第1主面平坦部与纤维层之间可以利用粘接剂层进行粘接,也可以不进行粘接。
本发明的吸音部件中的第2层是设有开口径大于第1贯通孔的柱状的第2贯通孔的板材,第3层也可以由未设有贯通孔的板材构成。
通过将第2层和第3层层积,可以形成中空部。
第2层由板材构成,在板材设有第2贯通孔。
第2贯通孔为柱状,是具有仅为空气的柱状空间的部分。优选在板材的厚度方向上从入口侧到出口侧的贯通孔的孔径恒定。
即,优选不包括多孔质材料中的连通气孔这样的虽然气体在厚度方向上通过、但在厚度方向的俯视图中看不到另一侧(不贯通)的形态。
第2贯通孔优选为通过对不具有贯通孔的板材进行机械加工而形成的贯通孔,适宜使用利用冲孔机、钻头、激光器等得到的开孔。
本发明的吸音部件中,设于第2层的第2贯通孔优选为圆柱状,与长度方向垂直的方向的截面形状优选为正圆。第2贯通孔为圆柱状时,中空部为圆柱状。中空部为圆柱状时,吸音特性不具有各向异性,因而有利。
本发明的吸音部件中,第2贯通孔为圆柱状的情况下的底面直径(开口径)优选为4~171mm,优选为10mm以上、优选为150mm以下。
本发明的吸音部件中,关于设于第2层的第2贯通孔的排列图案,可以为在纵横连续配置有正方形的平面中第2贯通孔配置在正方形的顶点的正方排列,也可以为在纵横连续配置有正三角形的平面中第2贯通孔配置在三角形的顶点的锯齿形交错排列。
这些之中,优选锯齿形交错排列。第2贯通孔的排列图案为锯齿形交错排列时,容易使由相邻的第2贯通孔形成的中空部全部为等间隔,因此吸音效果提高。另外,可得到作为第2层的板材的强度。
本发明的吸音部件中,构成第2层的板材的厚度优选为1~20mm、进一步优选为3~15mm。构成第2层的板材的厚度为第2贯通孔的长度、为中空部的高度。即,第2贯通孔的长度优选为1~20mm。
第3层由板材构成,未设置贯通孔。
通过将第2层与第3层重叠,由第2层的第2贯通孔和第3层形成中空部。
本发明的吸音部件中,构成第3层的板材的厚度优选为1~20mm。
第2层的第4主面中,将第2贯通孔的端部作为第4主面开口部,将此外的部分作为第4主面平坦部。
另外,将第2层的与第4主面对置的面作为第3层的第5主面,将与第5主面相反的一侧的面作为第3层的第6主面。
这种情况下,本发明的吸音部件中,优选在第4主面平坦部与第5主面之间的至少一部分形成有第2空气层。
在除了第1空气层以外还在第2层的第4主面平坦部与第3层的第5主面之间具有第2空气层时,吸音效率进一步提高。
本发明的吸音部件中,第2空气层可以与中空部连接,也可以不与中空部连接,但更优选与中空部连接。
第2空气层与中空部连接时,吸音率提高。
第2层和第3层可以以任意方式层积。
例如,可以在第4主面平坦部和第5主面之间的一部分形成粘接剂层而将第2层和第3层层积。另外,可以仅在第2层和第3层的端部将第2层和第3层粘接。
此外,可以在第4主面平坦部和第5主面形成嵌合部(外凸部和内凹部),通过将它们嵌合而将第2层和第3层层积。
本发明的吸音部件中,第4主面平坦部与第5主面可以有部分相接触。
即使第4主面平坦部与第5主面有部分相接触,只要在第4主面平坦部与第5主面之间的一部分形成有第2空气层,吸音率仍会提高。
另外,本发明的吸音部件,为了形成第2空气层,在第4主面平坦部与第5主面之间可以设置、也可以不设置间隔物。
通过设置间隔物,能够在本发明的吸音部件中确实地形成第2空气层。
在不设置间隔物的情况下,不会由于间隔物而减弱弹簧质量效应,因而是有利的。
本发明的吸音部件中,构成第2层和第3层的板材优选由树脂和/或纤维质材料构成。上述树脂优选为发泡树脂、橡胶等弹性体。
需要说明的是,构成第2层和第3层的板材优选为相同的材料,但也可以为不同的材料。
上述树脂优选为发泡树脂。
构成第2层和第3层的板材为树脂制时,容易实现轻量化,因而作为车辆用构件特别优选。
另外,树脂为发泡树脂时,其重量能够进一步减轻,在作为车辆用构件的情况下能够有助于油耗的改善。
本发明的吸音部件中,构成第2层和第3层的板材可以为树脂和纤维的复合材。作为复合化的方法,可以将树脂与纤维混合,可以将树脂与纤维组合成块状,也可以层积树脂与纤维的板状体。
作为树脂,优选为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂、具有气泡的发泡树脂、热塑性树脂、热固化性树脂中的任一种。
优选上述树脂的密度为0.01~1g/cm3的材料,此外更优选树脂的密度为0.02~0.1g/cm3。需要说明的是,上述树脂为发泡树脂的情况下,树脂的密度是指经发泡成型的发泡树脂的密度。
树脂的密度为上述范围内时,容易得到作为吸音部件所需要的强度。
另一方面,树脂的密度若小于0.01g/cm3,则作为吸音部件可能得不到充分的机械强度。另外,树脂的密度大于1g/cm3的情况下,吸音部件的重量增加,妨碍车辆的轻量化。
另外,树脂更优选为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂。树脂为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂时,能够在维持强度的情况下减轻吸音部件的重量,在用于车辆用构件的情况下能够有助于油耗的改善。
需要说明的是,发泡树脂可将发泡性树脂颗粒发泡、成型而得到。
作为由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂的板材不具有连通气孔。
本发明的吸音部件中,作为构成第2层和第3层的板材所使用的发泡性树脂颗粒(珠粒)是在树脂颗粒的内部含有发泡剂的颗粒,可以适当地使用公知的物质。
作为构成发泡性树脂颗粒的树脂成分,例如可以举出聚乙烯、聚丙烯等烯烃系树脂、聚苯乙烯等苯乙烯系树脂。
作为苯乙烯系树脂,可以举出苯乙烯均聚物、将苯乙烯和能够与苯乙烯共聚的单体(或其衍生物)共聚而得到的共聚物。苯乙烯共聚物可以为嵌段共聚物、无规共聚物、接枝共聚物中的任一种。
作为发泡剂,例如可以举出丙烷、丁烷、戊烷等烃类等。
本发明的吸音部件中,在作为构成第2层和第3层的板材所使用的发泡性树脂颗粒中可以根据需要添加阻燃剂、阻燃助剂、加工助剂、填充剂、抗氧化剂、耐光性稳定剂、抗静电剂和着色剂等公知的添加剂。作为添加剂的一个使用例,若在着色剂中使用黑色系的着色剂,则污垢变得不明显。
作为阻燃剂,可以举出氢氧化铝、氢氧化镁等水合金属系阻燃剂、红磷、磷酸铵等磷酸系阻燃剂、四溴双酚A(TABB)、溴化聚苯乙烯、氯化链烷烃等卤素系阻燃剂、碳酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐等氮系阻燃剂等。
作为阻燃助剂,可以举出三氧化锑、五氧化锑等。
作为加工助剂,可以举出硬脂酸盐、液体石蜡、烯烃系蜡、硬脂基酰胺系化合物、环氧化合物等。
作为填充剂,可以举出二氧化硅、滑石、硅酸钙等。
作为抗氧化剂,可以举出烷基苯酚、亚烷基双酚、烷基苯酚硫醚、β,β-巯基丙酸酯、有机亚磷酸酯和酚-镍复合物等。
作为耐光性稳定剂,可以举出苯并三唑系紫外线吸收剂和受阻胺系稳定剂等。
作为抗静电剂,可以举出脂肪酸酯化合物、脂肪族乙醇胺化合物和脂肪族乙醇酰胺化合物等低分子型抗静电剂以及高分子型抗静电剂等。
作为着色剂,可以举出染料和颜料等。
本发明的吸音部件中,作为构成第2层和第3层的板材所使用的发泡性树脂颗粒的平均粒径优选为300μm~2400μm、更优选为800μm~2000μm。
发泡性树脂颗粒的发泡倍率优选为10~60倍。
通过使发泡倍率为10~60倍的范围,容易将树脂的密度调整为0.02~0.1g/cm3的范围。
另一方面,发泡倍率小于10倍的情况下,吸音部件可能会变得过硬、过重。另外,发泡倍率大于60倍的情况下,作为吸音部件的强度可能不足。
本发明的吸音部件中,关于作为构成第2层和第3层的板材所使用的发泡树脂,可以使用聚氨酯等。通过将作为主剂的聚氨酯、发泡剂等混合、发泡、成型,可以得到具有气泡的发泡树脂,由此可制作出板材。
本发明的吸音部件中,作为构成第2层和第3层的板材所使用的树脂可以为热塑性树脂、也可以为热固化性树脂。
本发明的吸音部件中,关于作为构成第2层和第3层的板材所使用的热塑性树脂,可以使用聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂(尼龙6-6等)、聚苯乙烯树脂等。将热塑性树脂以树脂粒料的形式成型,对树脂粒料进行加热,进行注射成型、挤出成型等成型加工,由此可以制作出吸音部件。
本发明的吸音部件中,关于作为构成第2层和第3层的板材所使用的热固化性树脂,可以使用环氧树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、聚氨酯、聚脲、聚酰胺和聚丙烯酰胺等。将热固化性树脂预热,装入模具中并加压,升高模具温度,使其固化,由此可以制作出吸音部件。
作为构成第2层和第3层的板材所使用的纤维优选为有机纤维、无机纤维,作为有机纤维,可以使用聚酯、聚酰胺、乙酸酯等。作为无机纤维,优选氧化铝、二氧化硅、莫来石纤维。优选用粘合剂将纤维相互粘接而制成毡状。
本发明的吸音部件中,作为构成第2层和第3层的板材,除了树脂制造的板材以外,还可以使用无机材料、金属材料等材料。
使用附图对吸音部件由3层构成的情况进行说明。
图6是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图7是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图8是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
图9是示意性示出本发明的吸音部件的一例的截面图。
本发明的吸音部件可以为图6所示的构成。
即,作为本发明的吸音部件的一例的吸音部件600是将第1层10、第2层20和第3层60依次层积而成的。
第1层10具有第1主面11以及与第1主面11相反的一侧的第2主面12。另外,第1层10具有第1贯通孔15,该第1贯通孔15从第1主面11贯穿第2主面12,形成导入通路。此外,第2主面12由作为第1贯通孔15的端部的第2主面开口部12a、以及此外的第2主面平坦部12b构成。
第2层20具有与第2主面12对置的第3主面21以及与第3主面21相反的一侧的第4主面22。另外,第2层20具有从第3主面21贯穿第4主面22的第2贯通孔25。此外,第3主面21由作为第2贯通孔25的端部的第3主面开口部21a、以及此外的第3主面平坦部21b构成。另外,第4主面22由作为第2贯通孔25的另一端部的第4主面开口部22a以及此外的第4主面平坦部22b构成。
第3层60具有与第4主面22对置的第5主面61以及与第5主面61相反的一侧的第6主面62。
第2主面开口部12a的开口面积小于第3主面开口部21a的开口面积。
吸音部件600中,第1层10与第2层20中有一部分利用粘接剂层40进行粘接。
第2贯通孔25形成中空部30的侧面,第5主面61成为中空部30的底面31。
第2层20与第3层60通过将第4主面平坦部22和第5主面61整体利用粘接剂层40进行粘接而层积。
另外,第2主面平坦部12b与第3主面平坦部21b之间形成有第1空气层50。
并且,第1空气层50与中空部30连接。
通过形成第1空气层50,可通过基于空气层的弹簧质量效应而提高吸音率。
本发明的吸音部件可以为图7所示的构成。
即,作为本发明的吸音部件的一例的吸音部件700是将第1层10、第2层20和第3层60依次层积而成的。
第1层10具有第1主面11以及与第1主面11相反的一侧的第2主面12。另外,第1层10具有第1贯通孔15,该第1贯通孔15从第1主面11贯穿第2主面12,形成导入通路。此外,第2主面12由作为第1贯通孔15的端部的第2主面开口部12a、以及此外的第2主面平坦部12b构成。
第2层20具有与第2主面12对置的第3主面21以及与第3主面21相反的一侧的第4主面22。另外,第2层20具有从第3主面21贯穿第4主面22的第2贯通孔25。此外,第3主面21由作为第2贯通孔25的端部的第3主面开口部21a、以及此外的第3主面平坦部21b构成。另外,第4主面22由作为第2贯通孔25的另一端部的第4主面开口部22a以及此外的第4主面平坦部22b构成。
第3层60具有与第4主面22对置的第5主面61以及与第5主面61相反的一侧的第6主面62。
第2主面开口部12a的开口面积小于第3主面开口部21a的开口面积。
吸音部件700中,第1层10与第2层20中有一部分利用粘接剂层40进行粘接。
第2贯通孔25形成中空部30的侧面,第5主面61成为中空部30的底面31。
第2层20和第3层60通过将第4主面平坦部22和第5主面的一部分利用粘接剂层40进行粘接而层积。
另外,在第2主面平坦部12b与第3主面平坦部21b之间形成有第1空气层50。
并且,第1空气层50与中空部30连接。
通过形成第1空气层50,可通过弹簧质量效应而提高吸音率。
此外,在第4主面平坦部22与第5主面61之间形成有第2空气层70。
并且,第2空气层70与中空部30连接。
通过形成第2空气层70,可通过弹簧质量效应而提高吸音率。
本发明的吸音部件可以为图8所示的构成。
即,作为本发明的吸音部件的一例的吸音部件800是将第1层10、第2层20和第3层60依次层积而成的。
第1层10具有第1主面11以及与第1主面11相反的一侧的第2主面12。另外,第1层10具有第1贯通孔15,该第1贯通孔15从第1主面11贯穿第2主面12,形成导入通路。此外,第2主面12由作为第1贯通孔15的端部的第2主面开口部12a、以及此外的第2主面平坦部12b构成。
第2层20具有与第2主面12对置的第3主面21以及与第3主面21相反的一侧的第4主面22。另外,第2层20具有从第3主面21贯穿第4主面22的第2贯通孔25。此外,第3主面21由作为第2贯通孔25的端部的第3主面开口部21a、以及此外的第3主面平坦部21b构成。另外,第4主面22由作为第2贯通孔25的另一端部的第4主面开口部22a以及此外的第4主面平坦部22b构成。
第3层60具有与第4主面22对置的第5主面61以及与第5主面61相反的一侧的第6主面62。
第2主面开口部12a的开口面积小于第3主面开口部21a的开口面积。
第2贯通孔25形成中空部30的侧面,第5主面61成为中空部30的底面31。
吸音部件800中,在第2主面平坦部12b形成有外凸部12α,在第3主面平坦部21b形成有内凹部21β,通过将它们嵌合而将第1层10与第2层20连接。
另外,第2主面平坦部12b和第3主面平坦部21b中,除了外凸部12α和内凹部21β以外不相接触,在第2主面平坦部12b与第3主面平坦部21b之间形成有第1空气层50。
吸音部件800中,在第4主面平坦部22b形成有内凹部22β,在第5主面形成有外凸部61α,通过将它们嵌合而将第2层20与第3层60连接。
另外,第4主面平坦部22b和第5主面61中,除了内凹部22β和外凸部61α以外不相接触,在第4主面平坦部22b与第5主面61之间形成有第2空气层70。
并且,第2空气层70与中空部30连接。
通过形成第2空气层70,可通过弹簧质量效应而提高吸音率。
本发明的吸音部件可以为图9所示的构成。
即,作为本发明的吸音部件的一例的吸音部件900是将第1层10、第2层20和第3层60依次层积而成的。
第1层10具有第1主面11以及与第1主面11相反的一侧的第2主面12。另外,第1层10具有第1贯通孔15,该第1贯通孔15从第1主面11贯穿第2主面12,形成导入通路。此外,第2主面12由作为第1贯通孔15的端部的第2主面开口部12a、以及此外的第2主面平坦部12b构成。
第2层20具有与第2主面12对置的第3主面21以及与第3主面21相反的一侧的第4主面22。另外,第2层20具有从第3主面21贯穿第4主面22的第2贯通孔25。此外,第3主面21由作为第2贯通孔25的端部的第3主面开口部21a、以及此外的第3主面平坦部21b构成。另外,第4主面22由作为第2贯通孔25的另一端部的第4主面开口部22a以及此外的第4主面平坦部22b构成。
第3层60具有与第4主面22对置的第5主面61、以及与第5主面61相反的一侧的第6主面62。
第2主面开口部12a的开口面积小于第3主面开口部21a的开口面积。
第2贯通孔25形成中空部30的侧面,第5主面61成为中空部30的底面31。
吸音部件900中,第2主面平坦部12b与第3主面平坦部21b在端部利用粘接剂进行粘接。
另外,第1层10按照向上凸出的方式弯曲,在第2主面平坦部12b与第3主面平坦部21b之间形成有第1空气层50。
即,第2主面平坦部12b按照向上凸出的方式弯曲。
并且,第1空气层50与中空部30连接。
通过形成第1空气层50,可通过弹簧质量效应而提高吸音率。
吸音部件900中,第4主面平坦部22b与第5主面61在端部利用粘接剂进行粘接。
另外,第3层60按照向下凸出的方式弯曲,在第4主面平坦部22b与第5主面61之间形成有第2空气层70。
即,第5主面61按照向下凸出的方式弯曲。
并且,第2空气层70与中空部30连接。
通过形成第2空气层70,可通过弹簧质量效应而提高吸音率。
接着,对吸音部件由3层构成的情况下的吸音部件的制造方法进行说明。
本发明的吸音部件的制造方法包括下述工序:
制作上层的工序,该上层为具有成为导入通路的柱状第1贯通孔的板材;
制作第2层的工序,该第2层为具有第2贯通孔的板材;
准备成为第3层的板材的工序;
将第1层与第2层层积的工序,该层积按照在第1层的第2主面平坦部与第2层的第3主面平坦部之间形成第1空气层的方式进行;以及
按照形成中空部的方式将第2层与第3层层积的工序。
(制作第1层的工序)
准备由可作为板材使用的树脂等材料构成的规定厚度的板材。
对于不具有贯通孔的板材,利用冲孔机、钻头、激光器等手段形成第1贯通孔,由此可以制作出第1层。
另外,作为板材使用由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂的情况下,利用在模具内设置用于形成第1贯通孔的突起并使发泡性树脂颗粒发泡的方法也可以制作在板材设有第1贯通孔的第1层。
需要说明的是,在后述的将第1层与第2层层积的工序中,在不形成粘接剂层而将第1层与第2层层积的情况下,可以在第1层的第2主面平坦部形成嵌合部(外凸部或内凹部)。
(制作第2层的工序)
准备由可作为板材使用的树脂等材料构成的规定厚度的板材。
对于不具有贯通孔的板材,利用冲孔机、钻头、激光器等手段形成第2贯通孔,由此可制作出第2层。使第2贯通孔的孔径大于第1贯通孔。
另外,作为板材使用由发泡性树脂颗粒(珠粒)构成的发泡树脂的情况下,通过在模具内设置用于形成第2贯通孔的突起并使发泡性树脂颗粒发泡的方法也可以制作在板材设有第2贯通孔的第2层。
需要说明的是,在后述的将第1层与第2层层积的工序中,在不使用粘接剂层的情况下,可以在第2层的第3主面平坦部形成嵌合部(外凸部或内凹部)。
另外,在后述的将第2层与第3层层积的工序中,可以在第2层的第4主面平坦部形成嵌合部(外凸部或内凹部)。
(准备成为第3层的板材的工序)
准备由可作为板材使用的树脂等材料构成且未设有贯通孔的特定厚度的板材。
需要说明的是,在后述的将第2层与第3层层积的工序未形成粘接剂层的情况下,可以在第5主面形成嵌合部(外凸部或内凹部)。
(将第1层与第2层层积的工序)
接着,在利用粘接剂将第1层与第2层粘接的情况下,准备出对应第2层的第2贯通孔的形状和位置来挖空片状的粘接剂而成的粘接剂片。此时,按照在第1层的第2主面平坦部与第2层的第3主面平坦部之间形成第1空气层的方式进行片状的粘接剂层的形状加工。
通过将该粘接剂片夹在第1层与第2层之间使其发挥出粘接剂的粘接力,由此可以将第1层与第2层利用粘接剂层进行粘接。
在将第1层、粘接剂层和第2层进行层积时,将第1层的第1贯通孔与第2层的第2贯通孔的位置对准,形成亥姆霍兹共振结构。
通过对应于第2层的第2贯通孔的形状和位置来涂布粘接剂并将第1层与第2层层积而发挥出粘接剂的粘接力,由此可以将第1层与第2层利用粘接剂层进行粘接。
作为发挥出粘接剂的粘接力的条件,使用与粘接剂的粘接特性相应的条件即可。
另外,在利用嵌合部将第1层与第2层连接的情况下,使第1层和第2层的嵌合部嵌合而将第1层和第2层连接。
(将第2层与第3层层积的工序)
接着,在利用粘接剂将第2层与第3层粘接的情况下,准备出对应第2层的第2贯通孔的形状和位置来挖空片状的粘接剂而成的粘接剂片。此时,可以按照在第2层的第4主面平坦部与第3层的第5主面之间形成第2空气层的方式进行片状的粘接剂层的形状加工。
通过将该粘接剂片夹在第2层与第3层之间使其发挥出粘接剂的粘接力,由此可以将第2层与第3层利用粘接剂层进行粘接。由此可以形成中空部。
另外,在利用嵌合部将第2层与第3层连接的情况下,可以使第2层和第3层的嵌合部嵌合而将第2层和第3层连接。
本发明的车辆用构件的特征在于,其具备本发明的吸音部件。
本发明的吸音部件的吸音性能优异,因此作为车辆用构件优异。
作为具备本发明的吸音部件的车辆用构件,可以举出加高材、分隔部件、行李箱等。
本发明的汽车的特征在于,其是将本发明的吸音部件的导入通路朝向路面方向配置而成的。
通过以这样的朝向配置本发明的吸音部件,能够吸收从路面传递的轮胎花纹噪声的噪声,能够防止噪声传递至车内。
本发明的吸音部件作为车辆构件使用。
使用图10的(a)和图10的(b)对于将本发明的吸音部件用作车辆用构件的示例以及配置本发明的吸音部件而成的汽车的示例进行说明。
图10的(a)是示意性示出配置有本发明的吸音部件的部位的一例的说明图,图10的(b)是图10的(a)中的虚线部所示的区域的部分放大图。
如图10的(a)所示,汽车1在后部座椅2的后方具备行李舱3。在行李舱3的下部敷设有板状的底板部件4,在底板部件4的下方存在地板下空间5。
吸音部件100按照其导入通路15朝向路面方向的方式配置在汽车1的地板下空间5的下方。
(实施例)
以下示出具体例更具体地说明本发明,但本发明并不被这些实施例所限定。
(实施例1)
(1)板材的制作
(1-1)成为第1层的板材的制作
将发泡性树脂颗粒预发泡并将所得到的一次发泡颗粒(聚丙烯制造,平均粒径3.5mm、发泡剂:二氧化碳)填充到模具中,同时利用加热蒸气进行发泡成型(143℃、10秒),从模具中拆下后,在80℃干燥12小时,由此制作出由发泡树脂构成、为长800mm×宽800mm×厚10mm的尺寸、在一个主面的缘部形成有作为外凸部的嵌合部的板材,该板材成为第1层。此时,发泡树脂的发泡倍率为30倍。
(1-2)成为第2层的板材的制作
将发泡性树脂颗粒预发泡并将所得到的一次发泡颗粒(聚丙烯制造,平均粒径3.5mm、发泡剂:二氧化碳)填充到模具中,同时利用加热蒸气进行发泡成型(143℃、10秒),从模具中拆下后,在80℃干燥12小时,由此制作出由发泡树脂构成、为长800mm×宽800mm×厚10mm的尺寸、在两个主面的缘部形成有作为内凹部的嵌合部的板材,该板材成为第2层。此时,发泡树脂的发泡倍率为30倍。
(1-3)成为第3层的板材的制作
将发泡性树脂颗粒预发泡并将所得到的一次发泡颗粒(聚丙烯制造,平均粒径3.5mm、发泡剂:二氧化碳)填充到模具中,同时利用加热蒸气进行发泡成型(143℃、10秒),从模具中拆下后,在80℃干燥12小时,由此制作出由发泡树脂构成、为长800mm×宽800mm×厚10mm的尺寸、在一个主面的缘部形成有作为外凸部的嵌合部的板材(第3层)。此时,发泡树脂的发泡倍率为30倍。
(2)贯通孔的形成
在上述(1-1)制作的成为第1层的板材上按照孔距10mm的锯齿形交错排列以直径3mm的圆形形成贯通孔(第1贯通孔),制作第1层。
在上述(1-2)制作的成为第2层的板材上按照孔距10mm的锯齿形交错排列以直径10mm的圆形形成贯通孔(第2贯通孔),制作第2层。
(3)层积和粘接
在第1层、第2层和第3层的各嵌合部涂布粘接剂(Konishi公司制造Bond GClear),将第1层、第2层和第3层层积。由此在嵌合部以外的第2主面平坦部和第3主面平坦部之间形成第1空气层,在嵌合部以外的第4主面平坦部与第5主面之间形成第2空气层。
由此制作出具有图8所示的结构的实施例1的吸音部件。
实施例1的吸音部件中,第2主面平坦部与第3主面平坦部之间的距离为100μm,第4主面平坦部与第5主面之间的距离为100μm。
(实施例2)
(1)板材的制作
将发泡性树脂颗粒预发泡并将所得到的一次发泡颗粒(聚丙烯制造,平均粒径3.5mm、发泡剂:二氧化碳)填充到模具中,同时利用加热蒸气进行发泡成型(143℃、10秒),从模具中拆下后,在80℃干燥12小时,由此制作出由发泡树脂构成的长800mm×宽800mm×厚10mm的板材(3片)。此时,发泡树脂的发泡倍率为30倍。
(2)贯通孔的形成
在一片上述(1)制作的板材上按照孔距10mm的锯齿形交错排列以直径3mm的圆形形成贯通孔(第1贯通孔),制作第1层。
接着,在另一片上述(1)制作的板材上按照孔距10mm的锯齿形交错排列以直径10mm的圆形形成贯通孔(第2贯通孔),制作第2层。
对于上述(1)制作的余下的1片板材不实施加工,作为第3层。
(3)层积和粘接
按照在第2层的第3主面开口部的周围的特定的一定范围内不涂布粘接剂的方式在第2层的第3主面平坦部涂布粘接剂(Konishi公司制造Bond G Clear、涂布厚度:100μm)。
此时,在第3主面平坦部中,使涂布有粘接剂的区域的面积与未涂布粘接剂的面积之比为1:1。
之后,按照在第1层形成的第1贯通孔的中心位置与在第2层形成的第2贯通孔的中心位置一致的方式将第1层与第2层粘接。由此,在第1层的第2主面平坦部与未涂布粘接剂的第2层的第3主面平坦部之间形成第1空气层。
接着,按照在第2层的第4主面开口部的周围的特定的一定范围内不涂布粘接剂的方式在第2层的第4主面平坦部涂布粘接剂(Konishi公司制造Bond G Clear、涂布厚度:100μm)。
此时,在第4主面平坦部中,使涂布有粘接剂的区域的面积与未涂布粘接剂的面积之比为1:1。
之后将第2层与第3层粘接。由此,在未涂布粘接剂的第2层的第4主面平坦部与第3层的第5主面之间形成第2空气层。
由此制造出具有图7所示的结构的实施例2的吸音部件。
实施例2的吸音部件中,第2主面平坦部与第3主面平坦部之间的距离为100μm,第4主面平坦部与第5主面之间的距离为100μm。
(比较例1)
在上述实施例2的吸音部件的制造方法的“(3)层积和粘接”中,在第2层的第3主面平坦部和第4主面平坦部的整个面涂布粘接剂,将第1层、第2层和第3层层积,除此以外与实施例2同样地制造比较例1的吸音部件。
(吸音频率测定和吸音率测定实验)
对于实施例1和2以及比较例1的吸音部件,一边改变频率一边实测吸音频率和吸音率。
吸音率的测定通过混响室法吸音率试验进行。测定依据JIS A 1409-:1998“混响室吸音率的测定方法”进行。
图11是示意性示出针对吸音部件的混响室法吸音率的说明图。
如图11所示,在测定吸音率时,将各实施例和各比较例的吸音部件100以导入通路的开口作为上表面载置于混响室80的底板面81,在混响室80内从噪声信号发生器82通过扬声器83发射出电噪声。接着停止声音的发射,用传声器84测定声音,利用信号分析器85对衰减过程进行分析。求出在设置试验体之前的状态下由所分析的衰减曲线衰减60dB声音的时间即混响时间T1[sec.]、将试验体设置于底板面之后的状态下由所测定的衰减曲线衰减60dB声音的时间即混响时间T2[sec.]。测定在300-5000Hz进行。
图12~图14中示出了混响室法吸音率试验的结果的曲线图。
图12是示出本发明的实施例1的吸音部件的混响室法吸音率试验的结果的曲线图。
图13是示出本发明的实施例2的吸音部件的混响室法吸音率试验的结果的曲线图。
图14是示出本发明的比较例1的吸音部件的混响室法吸音率试验的结果的曲线图。
如图12~图14所示,实施例1和2的吸音部件中,吸音性能高,特别是吸音率的峰高。
符号的说明
1 汽车
2 后部座椅
3 行李舱
4 底板部件
5 地板下空间
10 第1层
11 第1主面
12 第2主面
12a 第2主面开口部
12b 第2主面平坦部
12α、61α 外凸部
15 第1贯通孔
20 第2层
21 第3主面
21a 第3主面开口部
21b 第3主面平坦部
21β、22β 内凹部
22 第4主面
22a 第4主面开口部
22b 第4主面平坦部
25 第2贯通孔
30 中空部
30a 非贯通孔
31 底面
40 粘接剂层
50 第1空气层
60 第3层
61 第5主面
62 第6主面
70 第2空气层
80 混响室
81 底板面
82 噪声信号发生器
83 扬声器
84 传声器
85 信号分析器
100、200、300、400、500、600、700、800、900 吸音部件

Claims (13)

1.一种吸音部件,其是具有亥姆霍兹共振结构的吸音部件,该亥姆霍兹共振结构由导入通路和经由所述导入通路而与外部连接的中空部构成,该吸音部件的特征在于,
所述吸音部件包含第1层、以及层积于所述第1层的第2层,
所述第1层具有第1主面以及与所述第1主面相反的一侧的第2主面,
所述第2层具有与所述第2主面对置的第3主面以及与所述第3主面相反的一侧的第4主面,
所述第1层具有第1贯通孔,该第1贯通孔从所述第1主面贯穿所述第2主面,形成所述导入通路,
所述第2主面由作为所述第1贯通孔的端部的第2主面开口部、以及该第2主面开口部以外的第2主面平坦部构成,
所述第3主面由作为所述中空部的端部的第3主面开口部、以及该第3主面开口部以外的第3主面平坦部构成,
所述第2主面开口部的开口面积小于所述第3主面开口部的开口面积,
在所述第2主面平坦部与所述第3主面平坦部之间的至少一部分形成有第1空气层。
2.如权利要求1所述的吸音部件,其中,所述第2主面平坦部与所述第3主面平坦部中有部分相接触。
3.如权利要求1所述的吸音部件,其中,所述第2主面平坦部和所述第3主面平坦部中的至少一者具有弯曲或波纹,所述第2主面平坦部和所述第3主面平坦部中有部分相接触。
4.如权利要求1~3中任一项所述的吸音部件,其中,所述中空部的底面位于所述第2层。
5.如权利要求1~3中任一项所述的吸音部件,其中,
在所述第2层的下层层积有第3层,该第3层具有与所述第4主面对置的第5主面、以及与所述第5主面相反的一侧的第6主面,
在所述第2层具有第2贯通孔,该第2贯通孔从所述第3主面贯穿所述第4主面,形成所述中空部的侧面,
所述第5主面形成所述中空部的底面。
6.如权利要求5所述的吸音部件,其中,
所述第4主面由作为所述第2贯通孔的端部的第4主面开口部、以及该第4主面开口部以外的第4主面平坦部构成,
在所述第4主面平坦部与所述第5主面之间的至少一部分形成有第2空气层。
7.如权利要求6所述的吸音部件,其中,所述第4主面平坦部与所述第5主面有部分相接触。
8.如权利要求6所述的吸音部件,其中,所述第4主面平坦部与所述第5主面中的至少一者具有弯曲或波纹,所述第4主面平坦部与所述第5主面有部分相接触。
9.如权利要求1~8中任一项所述的吸音部件,其中,
所述第1主面由作为所述第1贯通孔的端部的第1主面开口部、以及该第1主面开口部以外的第1主面平坦部构成,
在所述第1主面平坦部进一步形成有纤维层。
10.如权利要求1~9中任一项所述的吸音部件,其中,所述吸音部件由树脂和/或纤维质材料构成。
11.如权利要求10所述的吸音部件,其中,所述树脂为发泡树脂。
12.一种车辆用构件,其特征在于,其具备权利要求1~11中任一项所述的吸音部件。
13.一种汽车,其特征在于,其是将权利要求1~11中任一项所述的吸音部件的导入通路朝向路面方向进行配置而成的。
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