CN203366731U

CN203366731U - 车辆用吸声板

Info

Publication number: CN203366731U
Application number: CN 201320297455
Authority: CN
Inventors: 细川俊之; 秋山悟; 三木贵士
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Rolling Stock Co ltd; Furukawa Sky Aluminum Corp
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2023-05-28

Abstract

本实用新型提供一种轻量、薄型的车辆用吸音板，其即使在车辆行驶环境下，吸音板自身也不会因振动而产生噪声，即使在室外环境下，共振吸声性能也不会下降或变化。吸声板设置于车辆的车身下部，其特征在于，具备：由多孔板构成的正面板；在该正面板的背面以规定的间隔配置的空心的骨架部件；配置于该空心的骨架部件相互之间的多孔性吸声材料；和以隔着上述空心的骨架部件与上述正面板相对的方式配置的背面壁，上述空心的骨架部件的全部或一部分构成共振吸声体，上述空心的骨架部件和上述背面壁由铝挤压型材构成，并配置成该铝挤压型材的挤压方向与车辆的长度方向一致，其中，上述铝挤压型材为由空心部和凸缘部构成的一体的铝挤压型材。

Description

车辆用吸声板

技术领域

本实用新型涉及一种适用于吸收铁道车辆等的车身下部的噪声的车辆用吸声板。

背景技术

为了使由行驶车辆产生的噪声水平低于规定的环境基准，不仅设置隔音壁，还使用车辆用吸声板。对于这种车辆用吸声板而言，不仅要求在较宽的频率范围下具有良好的吸声性能，而且要求在车辆行驶环境、室外环境下也发挥规定的吸声性能。

在专利文献1中记载有通过将构成共振吸声体的空心的骨架部件和多孔性吸声材料组合，能够在较宽的频率范围下吸收噪声的车辆用吸声板。该车辆用吸声板的骨架部件也兼具作为强度部件的作用，作为吸声板，轻量、薄型且具有充分的强度。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2008－13008号公报

但是，在专利文献1的车辆用吸声板中，骨架部件和背面壁分别由独立的部件构成。因此，在骨架部件和背面壁例如铆钉接合的情况下，两者之间会产生微小的间隙。当这种间隙存在时，会发生骨架部件和背面壁因车辆行驶中的振动进行摩擦而产生噪声的问题。另外，由于骨架部件和背面壁由单独的部件构成，因此接触的面变成双层，也具有导致重量增大的问题。

另外，在专利文献1的车辆用吸声板中设置有排水孔，以使得从吸声孔浸入的雨水等的水不积存于共振吸声体的内部。但是，由于排水孔和吸声孔的配置关系没有明确地规定，因此从吸声孔进入的声音的相位和从排水孔进入的声音的相位相反而相互抵消，由此也存在阻碍共振吸声性能的问题。

并且，由于内部空间的容积因积存于共振吸声体中的水而减小，共振频率从设定值开始发生变化，或因积存于共振吸声体中的水的水位上升，由此也存在吸声孔被堵塞而阻碍共振吸声功能的问题。

实用新型内容

实用新型想要解决的问题

本实用新型是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供一种轻量、薄型的车辆用吸声板，其即使在车辆行驶环境下，吸声板自身也不会因振动而产生噪声，即使在室外环境下，共振吸声性能也不下降或变化。

用于解决问题的技术方案

本实用新型在第一方面中，提供一种车辆用吸声板，其设置于车辆的车身下部，该车辆用吸声板的特征在于，具备：由多孔板构成的正面板；在该正面板的背面以规定的间隔配置的空心的骨架部件；配置于该空心的骨架部件相互之间的多孔性吸声材料；和以隔着上述空心的骨架部件与上述正面板相对的方式配置的背面壁，上述空心的骨架部件的全部或一部分构成共振吸声体，上述空心的骨架部件和上述背面壁由铝挤压型材构成，并配置成该铝挤压型材的挤压方向与车辆的长度方向一致，其中，上述铝挤压型材为由空心部和凸缘部构成的一体的铝挤压型材。

本实用新型在第二方面中，在第一方面的基础上，上述空心的骨架部件的吸声孔形成于空心的骨架部件的朝向多孔性吸声材料的位置，在上述空心的骨架部件的相同面设置有上述吸声孔和孔径比该吸声孔小的排水孔。

本实用新型在第三方面中，在第二方面的基础上，在安装于车辆的姿势下，上述排水孔设置于比吸声孔相比更靠下侧的位置。

本实用新型在第四方面中，在第一～三方面中任一方面的基础上，构成上述共振吸声体的上述空心的骨架部件的共振频率为125～500Hz。

实用新型效果

根据本实用新型的车辆用吸声板，在将该车辆用吸声板安装于铁道车辆等的车身下部进行使用时，由于骨架部件和背面壁由一体的铝挤压型材构成，因此没有两者接触的部分摩擦而产生噪声的问题。另外，由于骨架部件和背面壁形成为一体，因此没有重叠面，为轻量。另外，由于铝挤压型材的挤压方向与车辆的长度方向一致，因此也容易适合车辆的外观形状。

并且，由于吸声孔和排水孔设置于骨架部件的相同面，因此从各自的孔进入骨架部件的内部的声音的相位相同，没有阻碍吸声性能的问题。另外，即使雨水等的水从吸声孔进入共振吸声体的内部，也不积存于内部，而从排水孔排水。其结果是，防止因内部空间的容积减小而不能获得规定的共振频率，另外，也没有因内部的水位上升导致水堵塞吸声孔而阻碍共振吸声功能的问题。

另外，由于将骨架部件的共振频率设定在多孔性吸声材料的吸声性能不充分的频率范围，因此作为吸声板整体，能够吸收宽频率范围的噪声。

附图说明

图1是表示本实用新型的车辆用吸声板的第一实施方式的安装于车辆的状况的截面图。

图2是表示本实用新型的车辆用吸声板的第一实施方式的分解立体图。

图3是表示本实用新型的车辆用吸声板的第一实施方式的分解立体图。

图4是表示本实用新型的车辆用吸声板的第一实施方式的分解立体图。

图5是表示本实用新型的车辆用吸声板的第一实施方式的立体图。

图6是表示本实用新型的车辆用吸声板的第一实施方式的设置于骨架部件的吸声孔和排水孔的配置的立体图。

图7是表示本实用新型的车辆用吸声板的第二实施方式的安装于车辆的状况状況的截面图。

图8是表示本实用新型的车辆用吸声板的第二实施方式的设置于骨架部件的吸声孔和排水孔的配置的立体图。

图9是表示本实用新型的车辆用吸声板的第三实施方式的安装于车辆的状况的截面图。

图10是表示本实用新型的车辆用吸声板的第三实施方式的设置于骨架部件的吸声孔和排水孔的配置的立体图。

具体实施方式

1.第一实施方式

如图1所示，在第一实施方式中，本实用新型的车辆用吸声板，以吸声面朝向车身外侧的方式、即以吸声面朝向车身外侧而成为平缓凸面的方式，安装于车辆的车身下部的两侧面。

如图2所示，在本实用新型的车辆用吸声板的基本构造的第一实施方式中，背面壁和空心骨架部件由一体的铝挤压型材构成。该铝挤压型材按照吸声板的大小，单独或将多个接合使用。在将多块接合使用的情况下，铝挤压型材的与挤压方向平行的端部彼此接合。作为接合方法，采用摩擦搅拌接合方法（FSW）、MIG焊接等。如图3所示，空心的骨架部件的两端的开口被盖部件堵塞，在骨架部件的相互之间配置有多孔性吸声材料。进而，如图4、图5所示，由多孔板构成的正面板以隔着骨架部件与背面壁相对的方式安装。另外，在图5中表示未配置有多孔性吸声材料的状态。

在该第一实施方式中，一体地构成背面壁和空心骨架部件的铝挤压型材由基本壁厚为2mm的纯铝或铝合金（以下，记为“铝合金等”）构成。空心骨架部件具有纵向30～60mm左右且横向10～30mm左右的矩形截面。只要是空心，就发挥吸声效果，但从吸声板内部构造的有效的配置、便于安装上来看，优选矩形截面。此外，在挤压型材中，能够使壁厚局部地变化，因此也能够将安装部的壁厚加厚来实现强度增大。由多孔板构成的正面板由纵向300～600mm左右且横向500～1500mm左右、壁厚1～3mm左右的铝合金等构成。正面板的开孔率优选设为20%以上，更优选设为30%以上。这种开孔率例如通过以2.5mm的间距交错状地设置φ1.5mm的小孔而获得。在正面板的开孔率不足20%时，由正面板反射的声音变大，进入吸声板内部的吸声材料部分的声音就相应地减小，因此有可能不能获得充分的吸声性能。此外，上述的尺寸除了考虑必要的吸声性能之外，也考虑制造上和安装上的限制等以后再确定即可，例示的数值是实际上容易使用的数值。

在该实施方式中，空心骨架部件的全部构成共振吸声体。因此，各骨架部分的两端部分别被盖部件密闭，上述盖部件通过焊接、粘接、钎焊、锡焊、螺钉＋密封以及其它适当的方法来安装。并且，如图6所示，在各骨架部件上最适合共振吸声的位置，形成例如φ1～4mm的吸声孔。吸声孔以不被正面板堵塞的方式、或以水难以积存于空心部的方式，朝向多孔性吸声材料地形成于空心骨架部件的下表面。此外，优选空心骨架部件的全部构成共振吸声体，但也可以采用其一部分构成共振吸声体的构造。

除形成有这种吸声孔之外，还形成有孔径比吸声孔小的排水孔。排水孔形成于骨架部件的下侧侧面、即与形成有吸声孔的面相同的面。并且，排水孔在骨架部件的铅垂方向上，至少形成于比吸声孔更靠下侧的位置，优选形成于骨架部件的铅垂方向上的最下部附近。其结果是，吸声孔和排水孔双方均形成于空心的骨架部件的下表面。

多孔性吸声材料使用密度20～50kg/m³、厚度20～50mm的多孔质成型体，各自插入相邻的骨架部分相互之间。作为多孔性吸声材料的材质，可使用玻璃棉、岩石棉、聚氨酯发泡体、铝等金属发泡体、由铝和其它金属构成的金属纤维的烧结体等。另外，上述的尺寸仅是例示，只要根据由吸声板的尺寸、空心框架的配置而决定的内部空间的大小来决定即可。

由空心骨架部件的空心部分的容积、吸声孔的孔径、位置决定的共振频率优选设计在125～500Hz的范围。但是，根据组合的多孔性吸声材料的吸声性能、以哪个频率来寻求较高的吸声性能来确定即可。

如图1所示，优选本实用新型的吸声板安装于车辆的车身侧面的下部来使用。在这种情况下，优选在由背面壁和空心骨架部件构成的一体的铝挤压型材中，使与挤压方向正交的截面为曲面，使该曲面与车辆的车身侧面的下部的曲面大致一致。由此，在车辆侧面下部安装有吸声板时，不会损害外观的设计性。

由背面壁和空心骨架部件构成的铝挤压型材是通过一体成型而形成的，因此没有接合部分。因此，不会如将独立的背面壁和空心骨架部件接合而形成的方式，接合部分因行驶中的振动进行摩擦而产生噪声。另外，由于骨架部件和背面壁形成为一体，因此没有重叠面，能够节省材料，并且能够实现轻量化。

另外，由于吸声孔和排水孔设置于骨架部件的相同面，因此从吸声孔进入骨架部件的空心部分的声音和从排水孔进入空心部分的声音的相位相同，两者不会相互抵消。例如，在吸声孔和排水孔不设置于骨架部件的相同面而是分别设置于相对的面的情况下，从吸声孔进入骨架部件的空心部分的声音和从排水孔进入空心部分的声音的相位相反。其结果是，发生两者相互抵消而损失吸声性能之类的问题。在本实用新型中，吸声孔和排水孔设置于骨架部件的相同面，因此不会发生上述的问题。

并且，在骨架部件的相同面，在铅垂方向上比吸声孔低的位置设置有排水孔。因此，即使雨水等的水从吸声孔浸入，也从排水孔排水，由此吸声孔不被水堵塞，不会损害共振吸声性能。另外，通过将排水孔设置于骨架部件的铅垂方向上的最下部附近，能够将积存于空心部分的水几乎都排出。由此，能够防止空心部分的容积减小引起的共振频率的变化。另外，通过使排水孔的孔径比吸声孔小，在排水孔被水堵塞的情况下，能够将被吸声的频率变化的影响抑制得较小。

另外，将骨架部件的共振吸声构造的共振频率设定在125～500Hz的范围。由此，即使在500Hz以上等的高频率范围发挥组合的多孔性吸声材料的吸声效果的情况下，作为吸声板整体，也能够在从低频至高频的较宽的频率范围中发挥吸声效果。

2.第二实施方式

图7是表示本实用新型的车辆用吸声板的第二实施方式的安装于车辆的状况的截面图。如图7所示，在该第二实施方式中，车辆用吸声板以吸声面朝向车身内侧的方式、即以吸声面朝向车身内侧而成为平缓凹面的方式，安装于车辆的车身下部的两侧面。在这一点，与第一实施方式不同。通过这种方式，能够在吸声面直接吸收特别是从车轮周边产生的噪声。

如上所述，在第二实施方式中，吸声面相对于车身的安装位置与第一实施方式不同，但使用的部件（正面板、空心骨架部件、多孔性吸声材料、背面壁、吸声孔、排水孔和盖部件）与第一实施方式相同。

如图7、图8所示，该第二实施方式的车辆用吸声板与第一实施方式使用的吸声板相同，优选在由背面壁和空心骨架部件构成的一体的铝挤压型材中，使与挤压方向正交的截面为曲面，使该曲面与车辆的车身侧面的下部的曲面大致一致。在此，上述挤压方向与车辆行进方向一致。由此，在车辆侧面下部安装有吸声板时，不会损害外观的设计性。此外，虽然图8未图示，但在该第二实施方式中，也使用与第一实施方式相同的多孔性吸声材料。

与第一实施方式使用的材料相同，由背面壁和空心骨架部件构成的铝挤压型材是通过一体成型而形成的，因此没有接合部分。因而，不会如将单独的背面壁和空心骨架部件接合而形成的方式，接合部分因行驶中的振动进行摩擦而产生噪声。另外，由于骨架部件和背面壁形成为一体，因此没有重叠面，能够节省材料，并且能够实现轻量化。

与第一实施方式使用的材料相同，吸声孔和排水孔形成于骨架部件的相同面。由此，从吸声孔进入骨架部件的空心部分的声音和从排水孔进入空心部分的声音的相位相同，两者不会互相抵消。在吸声孔和排水孔分别设置于相对的面的情况下，从吸声孔进入骨架部件的空心部分的声音和从排水孔进入空心部分的声音的相位相反，两者相互抵消而损害吸声性能。

在骨架部件的相同面，在铅垂方向上比吸声孔低的位置设置有排水孔。因而，即使雨水等的水从吸声孔浸入，也从排水孔排水，由此吸声孔不被水堵塞，不会损害共振吸声性能。另外，通过将排水孔设置于骨架部件的铅垂方向上的最下部附近，能够将积存于空心部分的水几乎都排出。由此，能够防止空心部分的容积减小引起的共振频率的波动。另外，通过使排水孔的孔径比吸声孔小，在排水孔被水堵塞的情况下，能够将被吸声的频率变化的影响抑制得较小。

3.第三实施方式

图9是表示本实用新型的车辆用吸声板的第三实施方式的安装于车辆的状况的截面图。图10是表示设置于第三实施方式的骨架部件的吸声孔和排水孔的配置的立体图。如图9所示，在该第三实施方式中，车辆用吸声板以吸声面朝向车身内侧和车辆外侧双方的方式、即吸声面朝向车身外侧和车身内侧而成为平缓凹面的方式，安装于车辆的车身下部的两侧面。在这一点，与第一实施方式和第二实施方式不同。在这种情况下，能够获得更强的吸声效果。

如上所述，在第三实施方式中，吸声面相对于车身的安装位置与第一实施方式、第二实施方式不同，但使用的部件（正面板、空心骨架部件、多孔性吸声材料、背面壁、吸声孔、排水孔和盖部件）相同。

如图9、图10所示，该第三实施方式的车辆用吸声板与第一实施方式、第二实施方式使用的吸声板相同，优选在由背面壁和空心骨架部件构成的一体的铝挤压型材中，使与挤压方向正交的截面为曲面，使该曲面与车辆的车身侧面的下部的曲面大致一致。在此，上述挤压方向与车辆行进方向一致。由此，在车辆侧面下部安装有吸声板时，不会损害外观的设计性。此外，虽然图10中未图示，但在该第三实施方式中，也使用与第一实施方式、第二实施方式相同的多孔性吸声材料。

与第一实施方式、第二实施方式使用的材料相同，由背面壁和空心骨架部件构成的铝挤压型材是通过一体成型而形成的，因此没有接合部分。因而，不会如将单独的背面壁和空心骨架部件接合而形成的方式，接合部分因行驶中的振动进行摩擦而产生噪声。另外，由于骨架部件和背面壁形成为一体，因此没有重叠面，能够节省材料，并且能够实现轻量化。

与第一实施方式、第二实施方式使用的材料相同，吸声孔和排水孔形成于骨架部件的相同面。由此，从吸声孔进入骨架部件的空心部分的声音和从排水孔进入空心部分的声音的相位相同，两者不会相互抵消。在吸声孔和排水孔分别设置于相对的面的情况下，从吸声孔进入骨架部件的空心部分的声音和从排水孔进入空心部分的声音的相位相反，两者相互抵消而损害吸声性能。

在骨架部件的相同面，在铅垂方向上比吸声孔低的位置设置有排水孔。因而，即使雨水等的水从吸声孔进入，也从排水孔排水，由此吸声孔不被水堵塞，不会损害共振吸声性能。另外，通过将排水孔设置于骨架部件的铅垂方向上的最下部附近，能够将积存于空心部分的水几乎都排出。由此，能够防止空心部分的容积减小引起的共振频率的波动。另外，通过使排水孔的孔径比吸声孔小，在排水孔被水堵塞的情况下，能够将被吸声的频率变化的影响抑制得较小。

在图9、图10中，车身内侧和车辆外侧的空心骨架部件以夹着背面壁相对的方式配置于相同的位置，但也可以偏置地配置。另外，车身内侧和车辆外侧的空心骨架部件的形状、大小被描绘为相同，但也可以是不同的形状、大小。但是，在该情况下，优选车身内侧的空心骨架部件彼此、车辆外侧的空心骨架部件彼此分别为相同的形状、大小，以使得不损害外观的设计性。

4.铝挤压型材的接合方法

针对多块铝挤压型材，通过将与其挤压方向平行的端部彼此接合而将铝挤压型材彼此接合来使用的情况下，作为其接合方法，优选使用FSW。如果采用FSW，则不需要重叠余量、填充金属等附属材料，因此能够使吸声板轻量，在这一点上是有利的。除FSW之外，也可使用MIG焊接等的焊接法。

工业上的可利用性

采用本实用新型，提供一种轻量、薄型的车辆用吸声板，其即使在车辆行驶环境下，吸声板自身也不会因振动而产生噪声，即使在室外环境下，共振吸声性能也不会下降或变化。

Claims

1.一种车辆用吸声板，其设置于车辆的车身下部，所述车辆用吸声板的特征在于，具备：

由多孔板构成的正面板；

在该正面板的背面以规定的间隔配置的空心的骨架部件；

配置于该空心的骨架部件相互之间的多孔性吸声材料；和

以隔着所述空心的骨架部件与所述正面板相对的方式配置的背面壁，

所述空心的骨架部件的全部或一部分构成共振吸声体，所述空心的骨架部件和所述背面壁由铝挤压型材构成，并配置成该铝挤压型材的挤压方向与车辆的长度方向一致，其中，所述铝挤压型材为由空心部和凸缘部构成的一体的铝挤压型材。

2.如权利要求1所述的车辆用吸声板，其特征在于：

所述空心的骨架部件的吸声孔形成于空心的骨架部件的朝向多孔性吸声材料的位置，在所述空心的骨架部件的相同面设置有所述吸声孔和孔径比该吸声孔小的排水孔。

3.如权利要求2所述的车辆用吸声板，其特征在于：

在安装于车辆的姿势下，所述排水孔设置于比吸声孔相比更靠下侧的位置。

4.如权利要求1～3中任一项所述的车辆用吸声板，其特征在于：

构成所述共振吸声体的所述空心的骨架部件的共振频率为125～500Hz。