CN116665626A - 移动体的吸音装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供不招致装置的大型、重量化而能够效率良好地吸收室内空间的噪音，能够谋求肃静性的提高和移动体的能量效率的改善的移动体的吸音装置。移动体的吸音装置具备共鸣管(11)和振动板(13)。共鸣管(11)具有管路(12)，且管路(12)的一端部(12a)与室内空间(10)面对配置。振动板(13)具有一面，且一面与室内空间(10)面对配置。振动板(13)的相对于与室内空间(10)面对一侧而言相反侧的面与共鸣管(11)的管路(12)的另一端部(12b)的内部空间面对配置。

Description

移动体的吸音装置
技术领域
本发明涉及对车辆、飞行器等的室内空间的噪音进行吸收的移动体的吸音装置。
背景技术
在车辆的室内，有时发动机的旋转振动、行驶振动等成为低频的噪音而传递。作为这种噪音的对策，研究出使用了共鸣管、共鸣箱的共鸣器型的吸音装置、使用了薄板、膜的板振动型的吸音装置等各种装置(例如，参照日本国特开2009-102000号公报)。
在日本国特开2009-102000号公报记载有使用了能够调整管路长度的共鸣管的侧部分支(side brancy)型的吸音装置。该吸音装置的共鸣管的管路的一端部与室内空间面对配置，且在管路的另一端部侧设置有能够移动的底面。该吸音装置的共鸣管的内部的空气与对应于管路长度的频率(波长)的声音共振，该吸音装置通过该共鸣管的内部的空气的共振振动与室内空间的噪音振动干涉，使室内空间的噪音衰减。
发明内容
然而，日本国特开2009-102000号公报所记载那样的侧部分支型的吸音装置当要降低成为目标的低频率域的室内音时，不得不加长共鸣管的管路长度。因此，在这种吸音装置中，吸音装置整体易于大型、重量化，要求该点的改善。
另外，使用了薄板、膜的板振动型的吸音装置当在接受到室内空间的噪音的声压时要使振动板充分振动的情况下，不得不增大振动板的面积。因此，在这种吸音装置中，振动板的设置面积变大，其结果是吸音装置整体大型、重量化。
本发明的方案提供不招致装置的大型、重量化而能够效率良好地吸收室内空间的噪音，能够谋求肃静性的提高和移动体的能量效率的改善的移动体的吸音装置。
本发明的一方案的移动体的吸音装置具备：共鸣管，其具有管路，且所述管路的一端部与室内空间面对配置；以及振动板，其具有一面，且所述一面与所述室内空间面对配置，所述振动板的相对于与所述室内空间面对一侧而言相反侧的面与所述共鸣管的所述管路的另一端部的内部空间面对配置。
通过上述的结构，共鸣管与室内空间的规定频率域的噪音共振。共鸣管通过共振振动与室内空间的规定频率域的噪音干涉，能够使室内空间的噪音的能量衰减(消耗)。另外，振动板接受室内空间的噪音振动而振动，并通过伴随振动的振动板的内部摩擦来衰减(消耗)室内空间的噪音的能量。另外，通过恰当地设定共鸣管的管路长度等，能够使振动板从室内空间直接接受的噪音振动的压力相位与通过共鸣管而在振动板的背面(相对于与室内空间面对一侧而言相反侧的面)接受的噪音振动的压力相位为相反相位。当这样作用于振动板的表背侧的振动的压力相位成为相反相位时，振动板的振幅增大，由此效率良好地衰减(消耗)室内空间的噪音的能量。
也可以是，所述共鸣管形成为以所述管路的所述一端部和所述另一端部中的任一方为旋涡中心的旋涡形状。
在该情况下，共鸣管成为涡卷形状，因此能够在抑制共鸣管的占有空间的增大的同时，确保共鸣管的充分的管路长度。
也可以是，所述共鸣管形成为以所述管路的所述另一端部为旋涡中心的旋涡形状，所述振动板具有板面，所述板面形成为圆形形状，并且所述板面的中心配置于与所述共鸣管的所述旋涡中心一致的位置。
在该情况下，振动板的板面的中心配置于成为共鸣管的旋涡中心的位置，因此能够将共鸣管和振动板紧凑地汇集配置。因此，在采用了本结构的情况下，能够使吸音装置整体更加小型化。
也可以是，所述共鸣管的所述管路的所述一端部与所述另一端部之间形成为蜿蜒行进形状。
在该情况下，共鸣管形成为蜿蜒行进形状，因此能够在抑制共鸣管的占有空间的增大的同时，确保共鸣管的充分的管路长度。
也可以是，所述共鸣管的所述管路的截面形状形成为大体长方形形状，并且所述共鸣管以所述管路的主要部分在所述管路的截面的短边侧折叠的方式在所述一端部与所述另一端部之间形成为蜿蜒行进形状。
在该情况下，能够在充分地确保共鸣管的管路宽度的同时，谋求共鸣管的占有空间的增大的抑制和共鸣管的充分的管路长度的确保。因此，在采用了本结构的情况下，能够通过共鸣管的充分的管路宽度来使更宽的频率域的噪音振动衰减。
也可以是，所述共鸣管的所述管路的所述另一端部的内部的开口面积趋向所述振动板而逐渐增加。
在该情况下，管路的另一端部的内部的开口面积趋向振动板而逐渐增加，因此能够抑制由与振动板的背面(相对于与室内空间面对的面而言相反侧的面)面对的管路端急剧扩大引起的振动板的背面的面内方向上的压力的变动。因此，在采用了本结构的情况下，能够抑制由吸音装置进行的吸音效果的降低。
本发明的方案的移动体的吸音装置通过基于振动板的一面从室内空间直接接受的压力振动与经由共鸣管而由振动板的相反侧的面接受的相反相位的压力振动得到的差压，能够使振动板的振幅增大。因此，能够通过由共鸣管针对规定频率域的噪音进行的干涉效果、以及基于增大了振幅的振动板得到的振动衰减效果来效率良好地吸收室内空间的噪音。因此，在采用了本发明的方案的移动体的吸音装置的情况下，不会招致装置的大型、重量化而能够效率良好地吸收室内空间的噪音，能够谋求肃静性的提高和移动体的能量效率的改善。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的吸音装置的简要结构图。
图2是本发明的第一实施方式的吸音装置的剖视图。
图3是表示本发明的实施方式的吸音装置的噪音衰减效果的声压-频率特性图。
图4是本发明的第二实施方式的吸音装置的主视图。
图5是本发明的第二实施方式的吸音装置的沿着图4的V-V线的剖视图。
图6是本发明的第三实施方式的吸音装置的与图5同样的剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图来说明本发明的实施方式。需要说明的是，在以下说明的各实施方式中，对共用部分标注同一附图标记，并省略一部分的重复的说明。
＜第一实施方式＞
图1是本实施方式的移动体的吸音装置1(以下，称作“吸音装置1”。)的简要结构图。图2是吸音装置1的具体的剖视图。
在本实施方式中，吸音装置1适用于作为移动体的一形态的车辆。吸音装置1的一部分与车辆的室内空间10面对配置。具体而言，吸音装置1例如如图1、图2所示那样，设置于构成室内空间10的车室的任意的壁10w。吸音装置1具备以管路12的一端部12a与室内空间10面对的方式连结于车室的壁10w的共鸣管11、以及以一面13a(以下称作“表面13a”。)与室内空间10面对的方式设置于车室的壁10w的振动板13。
在本实施方式中，共鸣管11配置于车室的壁10w的外侧。不过，共鸣管11也能够配置于车室的壁10w的内侧。
振动板13例如如图2所示那样，安装于在车室的壁10w设置的连通口14的外侧(车外侧)。连通口14形成为与振动板13的实效振动面积(接受室内空间内的音波而实际振动的部分的面积)大致相同尺寸的圆形形状。
另外，如图2所示那样，在车室的壁10w中的离开振动板13所面对的连通口14的位置设置有与连通口14相比开口面积小的别的连通口15。
在连通口15连接有共鸣管11的管路12的一端部12a。共鸣管11的管路12从连通口15沿着离开壁10w的方向延伸后，弯折延伸到与壁10w平行且与连通口14对置的位置。共鸣管11的管路12进一步在与连通口14对置的位置向连通口14的方向弯折延伸。管路12的另一端部12b趋向连通口14的方向而内部的开口面积依次扩大(逐渐增加)。以下，将管路12的另一端部12b中的、内部的开口面积依次扩大的区域的部分称作“锥部20”。管路12的另一端部12b以将振动板13的外周缘部夹入的形态结合于车室的壁10w。
以被管路12的另一端部12b夹入的形态固定于车室的壁10w的振动板13的相对于与室内空间10面对一侧而言相反侧的面13b(以下，称作“背面13b”。)与共鸣管11的管路12的另一端部12b的内部空间面对。具体而言，振动板13的背面13b与管路12的另一端部12b中的锥部20的内部空间面对。需要说明的是，振动板13的背面13b与管路12的另一端部12b之间被密闭。
在此，吸音装置1的共鸣管11与从管路12的一端部12a输入的室内空间10内的噪音中的规定频率域的振动共振。另外，输入到共鸣管11的管路12内的噪音振动在管路12的另一端部12b碰上振动板13的背面13b。此时，通过事先恰当设定共鸣管11的管路长度等，能够使振动板13的表面13a从室内空间10直接接受的噪音振动的压力相位与通过共鸣管11而在振动板13的背面13b接受的噪音振动的压力相位为相反相位。由此，能够对作用于振动板13的表背侧的振动压力具有移送性。在本实施方式的吸音装置1中，振动板13的振动的振幅通过作用于振动板13的表背侧的振动压力的相位差而增大。
在以上的结构中，当接受发动机的旋转振动、行驶振动等而室内空间10的空气振动时，共鸣管11与室内空间10的空气的规定频率域的振动共振。由此，共鸣管11内的空气的共振振动在管路12的一端部12a侧与室内空间10的规定频率域的振动(噪音)干涉。由此，衰减室内空间10的规定频率域的振动(噪音)的能量。
另外，此时，表面13a与室内空间10面对的振动板13接受室内空间10的空气的振动而振动。而且，在振动板13的背面13b侧碰上从共鸣管11的管路12的一端部12a侧通过管路12的内部而到达另一端部12b的振动。
由此，振动板13接受表背侧的振动，以被增大了的大的振幅振动。此时，通过振动板13的内部摩擦，室内空间10的空气的振动能量大幅衰减。
本实施方式的吸音装置1能够对振动板13的表面13a从室内空间10直接接受的振动、以及通过共鸣管11而在振动板13的背面13b接受的振动制作相位差，使振动板13的振幅增大。因此，能够通过由共鸣管11对规定频率域的车室内的空气的振动(噪音)的干涉效果、以及基于增大了振幅的振动板13而得到的振动衰减效果，来效率良好地吸收室内空间10的噪音。而且，基于振动板13而得到的大的振动衰减效果能够不会招致振动板13的大型化。
图3是表示采用了本实施方式的吸音装置1的情况下的噪音衰减效果(减音效果)的声压-频率特性图。图3中的实线是采用了吸音装置1的情况下的特性图，虚线是不采用吸音装置1的情况下的特性图。
如该图所示那样，在采用了本实施方式的吸音装置1的情况下，能够将频率域(大致340Hz～370Hz)的室内空间10的噪音大幅减压。
因此，在采用了本实施方式的吸音装置的情况下，不会招致装置的大型、重量化而能够效率良好地吸收室内空间10的噪音，能够谋求肃静性的提高和车辆的能量效率的改善。
另外，本实施方式的吸音装置1形成为共鸣管11的管路12的另一端部12b的内部的开口面积趋向振动板13而逐渐增加。因此，能够抑制因与振动板13的背面13b面对的共鸣管11的管路端急剧扩大引起的振动板13的背面的面内方向上的压力的变动。因此，在采用了本结构的情况下，能够抑制由吸音装置1进行的吸音效果的降低。
＜第二实施方式＞
图4是本实施方式的吸音装置101的主视图(从车室的壁10w的外侧观察时的图)，图5是吸音装置101的沿着图4的V-V线的剖视图。
在车室的壁10w，与上述的实施方式同样地设置有连通口14、15。在一方的连通口14的外周缘部安装有圆形形状的振动板13。振动板13的实效振动面积成为与连通口14的内径大致相同尺寸。在另一方的连通口15连结有共鸣管111的管路112的一端部112a。
本实施方式的共鸣管111的管路112如图5所示那样形成大致正方形形状的截面形状。而且，共鸣管111的管路112形成为以另一端部112b侧为旋涡中心的旋涡形状。圆形形状的振动板13以板面的中心与共鸣管111的旋涡中心大致一致的方式配置。本实施方式的共鸣管111以呈旋涡状环绕的管路112的外层的管路部的内周面与内层的管路部的外周面相接的方式形成。因此，本实施方式的共鸣管111的管路112形成为整体形状具有规定厚度的圆板状的块形状。
不过，共鸣管11的管路112的一端部112a和另一端部112b从圆板状的块形状部朝向车室的壁10w的方向弯折延伸。在管路112的另一端部112b，与上述的实施方式同样地形成有趋向连通口14的方向而内部的开口面积逐渐增加的锥部20。
本实施方式的吸音装置101的基本的结构与上述的实施方式同样，因此能够得到与上述的实施方式同样的基本的效果。
另外，本实施方式的吸音装置101的共鸣管111形成为以管路112的另一端部112b为旋涡中心的旋涡形状，因此能够在抑制共鸣管111的占有空间的增大的同时确保共鸣管111的充分的管路长度。
需要说明的是，在本实施方式中，共鸣管111形成为以管路112的另一端部112b侧(连通口14侧)为旋涡中心的旋涡形状，但共鸣管111也可以是以管路112的一端部112a侧(连通口15侧)为旋涡中心的旋涡形状。
不过，在如本实施方式那样将共鸣管111形成为管路112的另一端部112b成为旋涡中心的旋涡形状的情况下，将圆板形状的振动板13配置于板面的中心与共鸣管111的中心一致的位置，由此能够将共鸣管111和振动板13紧凑地汇集配置。因此，在采用了本结构的情况下，能够使吸音装置101整体更加小型化。
另外，在上述的例子中，以呈旋涡状环绕的管路112的外层的管路部的内周面与内层的管路部的外周面相接的方式形成有共鸣管111，但管路112也可以是空开间隙而环绕的形状。
＜第三实施方式＞
图6是本实施方式的吸音装置201的与第二实施方式的图5同样的剖视图。
在车室的壁10w，与上述的各实施方式同样地设置有连通口14、15。
在连通口14的外周缘部安装有圆形形状的振动板13，在另一连通口15连结有共鸣管211的管路212的一端部212a侧。振动板13的实效振动面积成为与连通口14的内径大致相同尺寸。
本实施方式的共鸣管211的管路212形成为相互平行的两边比剩余的两边长的大体长方形形状的截面形状。共鸣管211以管路212的主要部分在管路212的截面的短边侧折叠的方式在一端部212a与另一端部212b之间形成为折叠形状(蜿蜒行进形状)。具体而言，在图6所示的例子中，共鸣管211的管路212形成为纸面的进深方向成为长边的大体长方形形状的截面形状。除了一端部212a以外的管路212的主要部分以在截面的短边侧折叠的方式上下多次折回。
本实施方式的共鸣管211成为在车室的壁10w的外侧具有较长的管路宽度的管路212上下多次折回的形状。多次折回的管路212的中途部彼此在管路宽度的大致整个区域大致相接。因此，本实施方式的共鸣管211的管路212的整体形状形成为矩形形状的块形状。
需要说明的是，在管路212的另一端部212b，与上述的各实施方式同样地形成有趋向连通口14的方向而内部的开口面积逐渐增加的锥部20。
本实施方式的吸音装置201的基本的结构与上述的各实施方式同样，因此能够得到与上述的各实施方式同样的基本的效果。
另外，本实施方式的吸音装置201的具有较长的管路宽度的共鸣管211的管路212上下多次折回。因此，能够在充分地确保共鸣管211的管路宽度的同时，谋求共鸣管211的占有空间的增大的抑制和共鸣管211的充分的管路长度的确保。因此，在采用了本结构的吸音装置201的情况下，能够在抑制装置整体的大型、重量化的同时，通过共鸣管211的充分的管路宽度来使更宽的频率域的噪音振动衰减。
需要说明的是，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。
例如，上述的第三实施方式中，管路212形成为大体长方形形状的截面形状，但管路212的截面形状也可以是大体长方形形状以外的形状。另外，管路212也可以设为在一端部212a与另一端部212b之间单纯地蜿蜒行进的形状。
另外，上述的实施方式中，吸音装置适用于车辆，但吸音装置的适用不限定于此。吸音装置也能够适用于四轮轻便车、飞行器等其他各种移动体。

Claims (6)

1.一种移动体的吸音装置，其中，
所述移动体的吸音装置具备：
共鸣管，其具有管路，且所述管路的一端部与室内空间面对配置；以及
振动板，其具有一面，且所述一面与所述室内空间面对配置，
所述振动板的相对于与所述室内空间面对一侧而言相反侧的面与所述共鸣管的所述管路的另一端部的内部空间面对配置。
2.根据权利要求1所述的移动体的吸音装置，其中，
所述共鸣管形成为以所述管路的所述一端部和所述另一端部中的任一方为旋涡中心的旋涡形状。
3.根据权利要求2所述的移动体的吸音装置，其中，
所述共鸣管形成为以所述管路的所述另一端部为旋涡中心的旋涡形状，
所述振动板具有板面，所述板面形成为圆形形状，并且所述板面的中心配置于与所述共鸣管的所述旋涡中心一致的位置。
4.根据权利要求1所述的移动体的吸音装置，其中，
所述共鸣管的所述管路的所述一端部与所述另一端部之间形成为蜿蜒行进形状。
5.根据权利要求4所述的移动体的吸音装置，其中，
所述共鸣管的所述管路的截面形状形成为大体长方形形状，并且所述共鸣管以所述管路的主要部分在所述管路的截面的短边侧折叠的方式在所述一端部与所述另一端部之间形成为蜿蜒行进形状。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的移动体的吸音装置，其中，
所述共鸣管的所述管路的所述另一端部的内部的开口面积趋向所述振动板而逐渐增加。
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