CN110998709B - 防音构件 - Google Patents

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Abstract

防音构件(1)装配于具备旋转体的构造体(9),并覆盖构造体(9)的外周面的至少一部分,且由弹性构件的一体件构成,并具有厚度以及密度中的至少一方比其他部分大的偏在部。作为偏在部,可列举出厚度比其他部分大的厚壁部(31)。在将弹性构件构成为具有由聚合物构成的母材(20)和以取向后的状态被包含于母材(20)中的磁性填料(21)的情况下,能够将磁性填料(21)的含量比其他部分大的高填充部(34)作为偏在部。

Description

防音构件
技术领域
本发明涉及装配于驱动装置、动力传递装置的防音构件。
背景技术
在车辆中,要求降低由发动机、马达等驱动装置、变速器等动力传递装置产生的噪声。另外,提高车室内的静音性的要求也变高,例如,由电动座椅用的马达单元产生的驱动声等也成为降低的对象。作为噪声对策,例如使用由聚氨酯泡沫等发泡体构成的吸音材料、振动吸收材料。但是,由于发泡体在内部具有多个小室(气泡),因此导热率较小。因此,在将吸音材料配置于伴有发热的发动机、马达等周围的情况下,可能会蓄积热量而产生不良情况。因而,在使用发泡体作为吸音材料的情况下,需要提高其散热性。关于这一点,在专利文献1中公开了由含有磁性填料的发泡体构成的吸音罩。在专利文献1所记载的吸音罩中,导热率较大的磁性填料取向于吸音罩的厚度方向上。因此,不仅能够降低噪声,还能够将噪声源中产生的热经由取向的磁性填料迅速地释放。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-069012号公报
专利文献2:日本特公平6-100245号公报
专利文献3:日本实开平6-71938号公报
发明内容
发明所要解决的问题
若马达、齿轮(gear)等具备旋转体的装置进行工作,则产生高频的空气传播音、低频的固体传播音。在固体传播音中包含由旋转体特有的扭转振动(旋转方向上的振动)所产生的声音。另外,在马达的旋转方向、旋转速度发生变化的情况下,噪声的频率发生变化。使用上述专利文献1所记载的发泡体的吸音罩对于降低来自马达的高频噪声是有效的。但是,对于由固体传播音等引起的1000Hz以下的低频噪声,降低效果较小。
另一方面,作为降低振动的装置,已知有动态阻尼器(参照上述专利文献2、3)。一般来说,动态阻尼器构成为经由橡胶等弹性体而将质量体弹性支承于作为减振对象的振动体。在振动体以特定的频率振动时,质量体和弹性体构成由质量体-弹簧构成的振动系统而共振,吸收并降低振动体的振动。但是,以往的动态阻尼器需要弹性体以及质量体这两个不同的构件,且必须安装在振动体的振动方向上。另外,以往的动态阻尼器虽然对于降低低频的噪声是有效的,但是不能降低高频的噪声。另外,在被降低的频带较窄、马达的旋转方向或旋转速度发生变化的情况等下,针对频率发生变化的对象无法获得充分降低噪声的效果。
本发明是鉴于这样的实际情况而完成的,其课题在于提供一种防音构件,该防音构件在装配于具备旋转体的构造体中的情况下,能够抑制扭转振动所产生的固体传播音,降低从高频到低频的较宽频带的噪声。
用于解决问题的手段
本发明的防音构件的特征在于,所述防音构件装配于具备旋转体的构造体,并覆盖该构造体的外周面的至少一部分,且由弹性构件的一体件构成,所述防音构件具有厚度以及密度中的至少一方比其他部分大的偏在部。
发明效果
本发明的防音构件由弹性构件的一体件构成,且具有偏在部。偏在部的厚度以及密度中的至少一方比其他部分大。即,由于偏在部为厚壁的部分或者高密度的部分、或者既为厚壁也为高密度,因此偏在部的质量比其他部分的质量大。因此,通过本发明的防音构件是弹性构件的一体件,并且偏在部发挥配重的作用,从而起到基于所谓的质量体-弹簧的防振效果。这样,根据本发明的防音构件,通过在基于弹性构件本身的吸音以及隔音功能之上附加基于质量体-弹簧的防振功能,能够实现在空气中传播的放射音的降低和固体传播音的降低这两者。即,根据本发明的防音构件,不仅能够降低放射音等高频噪声,还能够降低在固体中传播的1000Hz以下的低频噪声。
根据本发明的防音构件,能够通过变更弹性构件的弹性常数或者变更偏在部的结构、形状、位置、数量等来变更防音构件的共振频率。通过调整防音构件的共振频率,还能够抑制旋转体特有的扭转振动所产生的固体传播音。另外,为了变更偏在部的结构等,只要使弹性构件成形即可,不需要组装其他构件。因而,根据本发明的防音构件,容易进行与想要降低的振动频率相应的调谐。
附图说明
图1是装配于马达的状态下的第一实施方式的防音构件的立体图。
图2是该防音构件的主视图,示意性地表示该防音构件所含有的复合颗粒的取向状态。
图3是装配于马达的状态下的第二实施方式的防音构件的立体图。
图4是该防音构件的主视图,示意性地表示该防音构件所含有的复合颗粒的取向状态。
图5是装配于马达的状态下的第三实施方式的防音构件的立体图。
图6是该防音构件的主视图,示意性地表示该防音构件所含有的复合颗粒的取向状态。
图7是装配于马达的状态下的第四实施方式的防音构件的主视图,示意性地表示该防音构件所含有的复合颗粒的取向状态。
图8是装配于马达的状态下的比较例的防音构件的立体图。
图9是表示马达的安装状态的说明图。
图10是表示实验一中的实施例的防音构件的振动加速度的测定结果的图表。
图11是表示实验一中的比较例的防音构件的振动加速度的测定结果的图表。
图12是表示实验二中的实施例的防音构件的振动加速度的测定结果的图表。
图13是表示实验二中的比较例的防音构件的振动加速度的测定结果的图表。
图14是表示实施例以及比较例的防音构件的噪声降低效果的图表。
具体实施方式
以下,对本发明的防音构件的实施方式进行说明。
<第一实施方式>
[结构]
首先,对本实施方式的防音构件的结构进行说明。在图1中表示装配于马达的状态下的本实施方式的防音构件的立体图。在图2中表示该防音构件的主视图。在图2中,示意性地表示该防音构件所含有的复合颗粒的取向状态。在图1、图2中,将马达的旋转轴方向(前后方向)定义为X方向,将与X方向正交的两个方向中的水平方向(左右方向)定义为Y方向、垂直方向(上下方向)定义为Z方向。将马达的旋转轴的旋转方向定义为周向。
如图1、图2所示,防音构件1呈在一端面(前表面)具有开口部的长方体的箱状。防音构件1覆盖马达9的外周面中的周向的整个面(上下左右的四个侧面)和后表面。在防音构件1的内侧容纳有马达9。马达9具有旋转轴90。马达9包含在本发明中的“具备旋转体的构造体”的概念中。
防音构件1是包含复合颗粒21的聚氨酯泡沫制的弹性构件的一体件。即,防音构件1具有由聚氨酯泡沫构成的母材20、和复合颗粒21。复合颗粒21是石墨颗粒和不锈钢颗粒复合化而成的颗粒。如图2中示意性表示的那样,复合颗粒21沿防音构件1的厚度方向相连地进行取向。复合颗粒21包含在本发明中的磁性填料的概念中。
防音构件1与马达9的四个侧面对应地具有由上壁部30U、下壁部30D、左壁部30L、右壁部30R构成的四个侧壁部。在四个侧壁部分别配置有厚度比侧壁部的其他部分大的厚壁部31。在四个侧壁部中,厚壁部31以外的部分的厚度相同。
四个厚壁部31均呈长方体状,且沿X方向延伸。厚壁部31配置在侧壁部的一侧。即,上壁部30U的厚壁部31配置于上壁部30U的左半侧的区域。右壁部30R的厚壁部31配置于右壁部30R的上半侧的区域。下壁部30D的厚壁部31配置于下壁部30D的右半侧的区域。左壁部30L的厚壁部31配置于左壁部30L的下半侧的区域。四个厚壁部31分别在周向上等间隔地分隔配置。防音构件1的周向的共振频率被设计成与马达9的旋转一阶分量一致。
[作用效果]
接着,对本实施方式的防音构件的作用效果进行说明。防音构件1由弹性构件的一体件构成,该弹性构件具有由聚氨酯泡沫构成的母材20和取向后的复合颗粒21。复合颗粒21包含导热率较大的石墨颗粒和不锈钢颗粒,且沿防音构件1的厚度方向、即相对于马达9的外周面垂直的方向相连地进行取向。由此,来自马达9的放射音被吸收、遮蔽,并且由马达9产生的热量被迅速地释放。
防音构件1具有厚壁部31。厚壁部31的质量比其他部分的质量大。因此,通过防音构件1是弹性构件的一体件,并且厚壁部31发挥配重的作用,从而起到基于所谓的质量体-弹簧的防振效果。因而,根据防音构件1,通过在基于弹性构件本身的吸音以及隔音功能之上附加基于质量体-弹簧的防振功能,能够降低由马达9产生的放射音以及固体传播音这两者。即,根据防音构件1,不仅能够降低高频噪声,还能够降低1000Hz以下的低频噪声。
通过变更弹性构件的弹簧常数或者变更厚壁部31的形状、位置、数量等,能够容易地变更防音构件1的共振频率。为了变更厚壁部31的形状等,只要使弹性构件成形即可,不需要组装其他构件。因而,根据防振构件1,容易进行与想要降低的振动频率相应的调谐。
在马达9等具备旋转体的构造体中,旋转阶次分量的振动变大。旋转阶次分量是指旋转一阶分量的N倍(N为1以上的整数)的频率。旋转一阶分量是以将旋转体的旋转速度转换为频率而得到的值乘以每一次旋转的基本振动数而计算出的频率,将每一次旋转的基本振动次数(次)设为A,将旋转体的旋转速度(rpm)设为B,利用下式(I)来计算。
旋转一阶分量(Hz)=B/60×A……(I)
可认为由固体传播音等引起的低频噪声的主要分量是旋转一阶分量的偶数倍的频率的振动。因此,为了抑制由固体传播音等引起的低频噪声,抑制成为源头的旋转一阶分量的振动是有效的。本发明人进行了深入研究,结果得到如下见解:由于旋转阶次分量的振动起因于旋转体的旋转方向上的振动(扭转振动),因而为了抑制该扭转振动,使防音构件的共振频率与旋转阶次分量匹配是有效的。
在这一点上,防音构件1被设计为周向的共振频率与马达9的旋转一阶分量一致。因而,能够抑制马达9在旋转方向(周向)上的振动,有效地降低起因于扭转振动所产生的固体传播音的噪声。此外,在本说明书中,共振频率“匹配”或者“一致(使其一致)”是指一方的共振频率相对于另一方的共振频率在±10%的范围内。
<第二实施方式>
本实施方式的防音构件与第一实施方式的防音构件的不同点在于,厚壁部的位置以及复合颗粒的取向方向不同这一点。在此,以不同点为中心进行说明。在图3中表示装配于马达的状态下的本实施方式的防音构件的立体图。在图4中表示该防音构件的主视图。在图4中,示意性地表示该防音构件所含有的复合颗粒的取向状态。
如图3、图4所示,在防音构件1的四个侧壁部分别配置有厚度比侧壁部的其他部分大的厚壁部32。四个厚壁部32均呈长方体状,且沿X方向延伸。四个厚壁部32均配置于侧壁部的中央部。四个厚壁部32分别在周向上等间隔地分隔配置。防音构件1的周向的共振频率被设计成与马达9的旋转一阶分量一致。
如图4示意性表示的那样,复合颗粒21沿一个方向(上下方向)相连地进行取向。即,复合颗粒21在上壁部30U以及下壁部30D中沿厚度方向取向,在左壁部30L以及右壁部30R中沿与厚度方向垂直的面方向取向。
就本实施方式的防音构件中结构共通的部分而言,具有与第一实施方式的防音构件相同的作用效果。在本实施方式的防音构件1中,复合颗粒21的取向方向为一个方向(上下方向)。在该情况下,由于在对弹性构件进行发泡成形时,只要使磁场从一个方向作用即可,因此容易制造。另外,因复合颗粒21的取向方向的不同,防音构件1在Y方向上的弹簧常数与Z方向上的弹簧常数不同。在与复合颗粒21的取向方向相同的Z方向上,与Y方向相比弹性常数变大。由此,在Z方向上,共振频率比Y方向大。另一方面,在Y方向上,与Z方向相比弹簧常数变小。因此,在Y方向上,共振频率比Z方向小。这样,若将复合颗粒21的取向方向设为一个方向,则能够利用Y方向与Z方向的弹簧常数的不同来进行共振频率的调整。该结构对于降低Y方向上的共振频率和Z方向上的共振频率不同的构造体的噪声是有效的。
在本实施方式的防音构件1中,由于厚壁部32配置于侧壁部的中央部,因而适合于想要避免与邻近的周边构件的干扰的情况等。另外,若将厚壁部配置于侧壁部的中央部,则与将厚壁部配置于侧壁部的一侧的情况(第一实施方式)相比,旋转中心与厚壁部重心的距离改变。这样,即使厚壁部的形状、大小相同,也能够通过改变配置的位置来调整防音构件1的共振频率。
<第三实施方式>
本实施方式的防音构件与第一实施方式的防音构件的不同点在于,仅在一个侧壁部上配置了厚壁部、以及使复合颗粒沿一个方向取向这一点。在此,以不同点为中心进行说明。在图5中表示装配于马达的状态下的本实施方式的防音构件的立体图。在图6中表示该防音构件的主视图。在图6中,示意性地表示该防音构件所含有的复合颗粒的取向状态。
如图5、图6所示,防音构件1的上壁部30U的厚度比其他三个侧壁部30R、30D、30L的厚度大。即,上壁部30U的整体由厚壁部33构成。厚壁部33沿X方向延伸。三个侧壁部30R、30D、30L的厚度相同。防音构件1的周向的共振频率被设计成与马达9的旋转一阶分量一致。
如图6示意性所示,复合颗粒21沿一个方向(上下方向)相连地进行取向。即,复合颗粒21在上壁部30U(厚壁部33)以及下壁部30D中沿厚度方向取向,在左壁部30L以及右壁部30R中沿与厚度方向垂直的面方向取向。
就本实施方式的防音构件中结构共通的部分而言,具有与第一实施方式的防音构件相同的作用效果。在本实施方式的防音构件1中,将覆盖马达9的上表面的上壁部30U的整体设为厚壁部33。由于与使一部分向外侧突出而改变侧壁部的厚度的第一实施方式、第二实施方式相比形状简单,因而容易制造。另外,在本实施方式的防音构件1中,与第二实施方式同样地,复合颗粒21的取向方向为一个方向(上下方向)。在该情况下,由于在对弹性构件进行发泡成形时,只要使磁场从一个方向作用即可,因而容易制造。
<第四实施方式>
本实施方式的防音构件与第一实施方式的防音构件的不同点在于,配置了高填充部代替厚壁部这一点。在此,以不同点为中心进行说明。在图7中表示装配于马达的状态下的本实施方式的防音构件的主视图。图7与上文所述的图2对应。
如图7所示,上壁部30U、下壁部30D、左壁部30L、右壁部30R的四个侧壁部分别具有由聚氨酯泡沫构成的母材20和复合颗粒21。四个侧壁部的厚度相同。在四个侧壁部分别配置有复合颗粒21的含量比侧壁部的其他部分大的高填充部34。四个高填充部34均沿X方向延伸。高填充部34配置于侧壁部的一侧。即,上壁部30U的高填充部34配置于上壁部30U的左半侧的区域。右壁部30R的高填充部34配置于右壁部30R的上半侧的区域。下壁部30D的高填充部34配置于下壁部30D的右半侧的区域。左壁部30L的高填充部34配置于左壁部30L的下半侧的区域。四个高填充部34分别在周向上等间隔地分隔配置。防音构件1的周向的共振频率被设计成与马达9的旋转一阶分量一致。
就本实施方式的防音构件中结构共通的部分而言,具有与第一实施方式的防音构件相同的作用效果。在本实施方式的防音构件1中,高填充部34包含比其他部分多的复合颗粒21。因此,高填充部34的质量大于其他部分的质量。因此,通过防音构件1是弹性构件的一体件,并且高填充部34发挥配重的作用,从而起到基于所谓的质量体-弹簧的防振效果。根据本实施方式的防音构件1,能够不变更形状地调整复合颗粒21的取向方式等来形成高填充部34(偏在部)。另外,高填充部34大量含有复合颗粒21。由此,防音构件1的散热性变得更高。另外,通过变更弹性构件的弹簧常数,或者变更高填充部34中的复合颗粒21的含量、高填充部34的位置、数量等,能够容易地变更防音构件1的共振频率。
<其他>
以上,对本发明的防音构件的实施方式进行了说明。但是,实施方式并不特别限定于上述方式。也能够以本领域技术人员能进行的各种变形方式、改良方式来进行实施。
在上述实施方式中,将本发明的防音构件装配于马达。但是,装配本发明的防音构件的构造体并不限定于上述实施方式。作为构造体,可列举出齿轮箱、泵、旋转阀、继电器、压缩机等驱动装置或者动力传递装置。
防音构件的材质、形状、大小、配置方式等并不限定于上述实施方式。防音构件与构造体的形状相应地设为箱状、筒状等即可。例如,在考虑散热性的情况下,可以增大防音构件与构造体的接触面积。在上述实施方式中,将防音构件形成为箱状,覆盖除了构造体的前表面以外的外周面整体。但是,防音构件只要覆盖构造体的外周面的至少一部分即可。例如,也可以C字状地覆盖构造体的周向的一半左右的区域。另外,偏在部的结构、形状、位置、数量等也没有特别限定。只要对它们进行适当调整以使防音构件的共振频率成为期望的值即可。
防音构件也可以由不包含磁性填料的弹性构件形成。例如,也可以仅由交联橡胶、热塑性弹性体形成。如上述实施方式那样,在由具有由聚合物构成的母材以及磁性填料的弹性构件形成的情况下,母材可以是发泡体,也可以是实心体。在前者的情况下,除了聚氨酯泡沫之外,还可以使用聚乙烯泡沫、聚丙烯泡沫等发泡树脂或者发泡弹性体。在后者的情况下,可以使用:聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶等交联橡胶;苯乙烯系、烯烃系、氯乙烯系、聚酯系、聚氨酯系、聚酰胺系的各种热塑性弹性体。
作为磁性填料,例如可以使用:铁、镍、钴、钆、不锈钢等铁磁体;MnO、Cr2O3、FeCl2、MnAs等反铁磁体;以及使用它们的合金类。其中,从导热率大、作为填料的加工性优异的方面出发,优选不锈钢、铜铁合金等。另外,从提高散热性的观点出发,也可以如上述实施方式那样,使用在导热率较大的导热性颗粒的表面附着磁性颗粒而成的复合颗粒。作为导热性颗粒的材质,例如优选石墨、膨胀石墨、碳纤维等碳材料。适当决定磁性填料的取向方向即可。
在上述实施方式中,使防音构件的周向的共振频率与马达的旋转一阶分量匹配。但是,防音构件的共振频率只要与构造体的旋转阶次分量、Y方向的共振频率、以及Z方向的共振频率中的任一者匹配即可。在该情况下,防音构件的共振频率可以是旋转方向、Y方向、Z方向中的任一方向。例如,可以使防音构件的Z方向上的共振频率与构造体的旋转阶次分量匹配。另外,防音构件的共振频率所要一致的旋转阶次分量并不限定于一阶分量。在使防音构件的共振频率与构造体的旋转阶次分量匹配的情况下,与旋转N阶分量的N-n阶分量匹配即可。在此,n为0以上的整数,满足N-1≥n。优选n=0。
在具备旋转体的构造体中,有时共振频率在与轴向正交的两个方向(Y方向、Z方向)上不同。在该情况下,若抑制的是Y方向上的振动,则通常使防音构件与构造体的Y方向上的共振频率一致。若抑制的是Z方向上的振动,则使防音构件与构造体的Z方向上的共振频率一致。但是,本发明人进行了深入研究,结果发现,若设计为在防音构件与构造体中错开90°的方向的共振频率一致,则能够降低在Y方向以及Z方向这两个方向上的振动。根据该见解,例如也可以使防音构件的Z方向上的共振频率与构造体的Y方向上的共振频率匹配。相反,也可以使防音构件的Y方向上的共振频率与构造体的Z方向上的共振频率匹配。
<实施例的防音构件的制造>
制造出与上述第一实施方式相同结构的防音构件(参照前述图1、图2)。以下,方位的定义也与上述第一实施方式相同。首先,将聚醚多元醇、交联剂、发泡剂的水、催化剂和稳泡剂混合,制备多元醇原料。接着,在制备的多元醇原料中添加石墨颗粒和不锈钢颗粒复合化而成的复合颗粒和增塑剂,进行混合,制备预混多元醇。接着,将预混多元醇与聚异氰酸酯原料混合,制成混合原料。然后,将混合原料注入到成形模的型腔内进行合模,一边对成形模施加磁场一边进行发泡成形。发泡成形结束后,进行脱模,得到上述第一实施方式的结构的防音构件。将所得到的防音构件称为实施例的防音构件。
对实施例的防音构件的比重、动态弹簧常数进行测定,其结果,比重为0.81g/cm3,复合颗粒的取向方向(Z方向)的动态弹簧常数为1228N/mm,与复合颗粒的取向方向垂直的方向(Y方向)的动态弹簧常数为308N/mm。在此,测定了动态弹簧常数的样品的形状为直径50mm的圆柱状。此外,动态弹簧常数是振动状态下的弹簧常数,是JIS K 6394:2007或者日本橡胶协会标准规格SRIS-3503中的“绝对弹簧常数”。动态弹簧常数是依据JIS K 6394:2007中规定的非共振法将样品以5%的压缩率在Y或者Z方向上压缩并在100Hz的振动频率下测定的值。
对实施例的防音构件的共振频率进行测定,其结果,周向(马达的旋转轴的旋转方向)的共振频率为158Hz,Z方向的共振频率为386Hz。在此,使用以JIS K 6385:2012(第7项)为依据的扭转试验装置来进行周向的共振频率的测定。经由托架将实施例的防音构件装配于装置,在将装置附属的加速度拾取器安装于防音构件的一个侧面的状态下,施加扭转角度为±0.05°、激振周期为50~500Hz的周向的激振力。然后,进行Y方向的加速度、相位的计量,将相位为-90°的频率作为共振频率。另外,使用以JIS K 6385:2012(第7项)为依据的振动试验装置进行Z方向的共振频率的测定。经由托架将实施例的防音构件装配于装置,在将装置附属的加速度拾取器安装于防音构件的上侧面的状态下,沿Z方向施加激振周期为50~500Hz的1G的激振力。然后,进行Z方向的加速度、相位的计量,将相位为-90°的频率作为共振频率。
<比较例的防音构件的制造>
对与实施例相同的混合原料进行发泡成形,制造除了不具有厚壁部(偏在部)这一点以外与实施例的防音构件相同的箱状的防音构件。将所制造的防音构件称为比较例的防音构件。在图8中表示装配于马达的状态下的比较例的防音构件的立体图。如图8所示,比较例的防音构件8呈在前表面具有开口部的长方体的箱状。防音构件8覆盖马达9的外周面中的周向的整个面和后表面。防音构件8的上下左右的四个侧壁部的厚度以及密度全部相同。对比较例的防音构件进行锤击试验来测定共振频率,其结果,Z方向的共振频率为342Hz。
<噪声降低效果的确认>
将实施例以及比较例的防音构件分别装配于马达(美蓓亚公司制造的“17PM-K142U”),测定Y方向(左右方向)的振动加速度。将马达以悬臂梁状安装于托架。图9表示马达的装配状态。
如图9所示,托架80具有安装部81和固定部82。安装部81呈平板状,且在上下方向上垂直地配置。在安装部81的中央附近贯穿设置有圆形的开口部。固定部82呈平板状,且从安装部81的下端向前方以及后方水平延伸。固定部82通过螺钉820固定在座面83上。马达9螺纹固定于安装部81的后表面。马达9的旋转轴90插通于安装部81的开口部。
对马达进行锤击试验来测定共振频率,其结果,Y方向的共振频率为320Hz,Z方向的共振频率为122Hz。另外,马达的每一次旋转的基本振动数为50次。
如下进行振动加速度的测定。在图9所示的安装状态下的马达9上装配防音构件,在托架80的安装部81的上部固定X、Y、Z方向的三向加速度拾取器。在加速度拾取器上连接FFT(快速傅立叶变换)分析器。在该状态下,利用后述的实验一、实验二中的两种旋转加速度使马达9旋转,测定Y方向(左右方向、从纸面的里侧朝向近前方向)的振动加速度。作为加速度拾取器,使用了布鲁尔及凯业(B&K)公司制造的“FFT分析仪PLUSE/Reflex Core”附带的加速度拾取器。
另外,如下测定噪声降低效果。在无音室内,在图9所示的装配状态下的马达9上装配防音构件,在从马达9起向Y方向(从左右方向、纸面的里侧向近前方向)分隔750mm、从座面83起向Z方向分隔1000mm的位置设置麦克风。在该状态下,对以后述的实验一、实验二中的两种旋转加速度使马达9旋转时的噪声等级(dB)进行测定。然后,将装配了防音构件的情况下的噪声等级与马达单体的情况下的噪声等级之间的差值作为噪声降低效果。作为麦克风,使用了布鲁尔及凯业(B&K)公司制造的“FFT分析仪PLUSE/Reflex Core”附带的麦克风。
改变马达的旋转速度来进行两种振动加速度的测定实验。在任一实验中,都对实施例的防音构件的共振频率进行了调整以与马达的旋转一阶分量匹配。
[实验一]马达的旋转速度190rpm
若将马达的每一次旋转的基本振动数50次(A)、马达的旋转速度190rpm(B)代入前面的式(I),则马达的旋转一阶分量为158Hz。在实验一中,实施例的防音构件的周向的共振频率(158Hz)与马达的旋转一阶分量匹配。此外,实施例的防音构件的Z方向上的共振频率(386Hz)接近马达的Y方向上的共振频率(320Hz)以及旋转二阶分量(316Hz)。
[实验二]马达的旋转速度460rpm
若将马达的每一次旋转的基本振动数50次(A)、马达的旋转速度460rpm(B)代入前面的式(I),则马达的旋转一阶分量为383Hz。在实验二中,实施例的防音构件的Z方向上的共振频率(386Hz)与马达的旋转一阶分量匹配。
在图10中,表示实验一中的实施例的防音构件的振动加速度的测定结果。在图11中,表示实验一中的比较例的防音构件的振动加速度的测定结果。在图12中,表示实验二中的实施例的防音构件的振动加速度的测定结果。在图13中,表示实验二中的比较例的防音构件的振动加速度的测定结果。在图14中,用柱状图表示噪声降低效果。在图10~图13的图表中,为了比较,用细线表示未装配防音构件的马达单体的振动加速度的测定结果。
首先,对实验一的结果进行说明。如图10所示,在装配了实施例的防音构件的情况下,旋转一阶分量(158Hz)、旋转二阶分量(316Hz)以及旋转四阶分量(632Hz)的峰值变小。另外,与马达在Y方向上的共振频率相当的320Hz附近的峰值也大幅变小。与此相对,如图11所示,在装配了比较例的防音构件的情况下,虽然旋转一阶分量(158Hz)以及320Hz附近的峰值变小,但是旋转二阶分量(316Hz)以及旋转四阶分量(632Hz)的峰值反而变大。若通过图14的柱状图进行比较,则比较例的防音构件的噪声降低效果为-0.2dB,与此相对,实施例的防音构件的噪声降低效果变大为1.5dB。
接着,对实验二的结果进行说明。如图12所示,在装配了实施例的防音构件的情况下,旋转一阶分量(383Hz)以及旋转二阶分量(766Hz)的峰值变小。与此相对,如图13所示,在装配了比较例的防音构件的情况下,虽然旋转二阶分量(766Hz)的峰值变小,但是旋转一阶分量(383Hz)的峰值反而变大。若通过图14的柱状图进行比较,则比较例的防音构件的噪声降低效果为0.4dB,与此相对,实施例的防音构件的噪声降低效果变大为2.3dB。由以上可确认,若使用本发明的防音构件,则能够有效地降低1000Hz以下的低频噪声。
符号说明
1、8:防音构件;9:马达(具备旋转体的构造体);20:母材;21:复合颗粒(磁性填料);30U:上壁部;30D:下壁部;30L:左壁部;30R:右壁部;31、32、33:厚壁部(偏在部);34:高填充部(偏在部);90:旋转轴;80:托架;81:安装部;82:固定部;83:座面;820:螺钉。

Claims (5)

1.一种防音构件,其中,
所述防音构件装配于具备旋转体的构造体,并覆盖该构造体的外周面中的至少配置于该旋转体的旋转方向的面,且由弹性构件的一体件构成,
所述防音构件具有多个厚度比其他部分大的厚壁部,各个该厚壁部沿该旋转体的轴向延伸,且沿该旋转体的旋转方向分隔配置,
在将与该旋转体的轴向正交的两个方向中的水平方向定义为Y方向、将垂直方向定义为Z方向的情况下,所述防音构件的Z方向上的共振频率与该构造体的旋转一阶分量匹配。
2.一种防音构件,其中,
所述防音构件装配于具备旋转体的构造体,并覆盖该构造体的外周面中的至少配置于该旋转体的旋转方向的面,且由弹性构件的一体件构成,
所述防音构件具有多个厚度比其他部分大的厚壁部,各个该厚壁部沿该旋转体的轴向延伸,且沿该旋转体的旋转方向分隔配置,
在将与该旋转体的轴向正交的两个方向中的一方定义为Y方向、将另一方定义为Z方向的情况下,所述防音构件的Z方向上的共振频率与该构造体的Y方向上的共振频率匹配。
3.根据权利要求1或2所述的防音构件,其中,
所述弹性构件具有由聚合物构成的母材和以取向后的状态被包含于该母材中的磁性填料。
4.一种防音构件,其中,
所述防音构件装配于具备旋转体的构造体,并覆盖该构造体的外周面中的至少配置于该旋转体的旋转方向的面,且由弹性构件的一体件构成,所述弹性构件具有由聚合物构成的母材和以取向后的状态被包含于该母材中的磁性填料,
所述防音构件具有多个该磁性填料的含量比其他部分大的高填充部,各个该高填充部沿该旋转体的轴向延伸,且沿该旋转体的旋转方向分隔配置,
在将与该旋转体的轴向正交的两个方向中的水平方向定义为Y方向、将垂直方向定义为Z方向的情况下,所述防音构件的Z方向上的共振频率与该构造体的旋转一阶分量匹配。
5.一种防音构件,其中,
所述防音构件装配于具备旋转体的构造体,并覆盖该构造体的外周面中的至少配置于该旋转体的旋转方向的面,且由弹性构件的一体件构成,所述弹性构件具有由聚合物构成的母材和以取向后的状态被包含于该母材中的磁性填料,
所述防音构件具有多个该磁性填料的含量比其他部分大的高填充部,各个该高填充部沿该旋转体的轴向延伸,且沿该旋转体的旋转方向分隔配置,
在将与该旋转体的轴向正交的两个方向中的一方定义为Y方向、将另一方定义为Z方向的情况下,所述防音构件的Z方向上的共振频率与该构造体的Y方向上的共振频率匹配。
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