JP2002029330A - 吸音構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の吸音周波数における吸音率の向上、及
び前記吸音周波数の低周波領域への拡大を、設置面積の
増大を来すことなく実現可能とする。 【解決手段】 基板１と、その音源側の吸音板２に形成
された中空隆起部２１とによって空洞３を画成した所要
数の共鳴器１０を有する。中空隆起部２１は、低剛性部
２２を介して隆起形成されており、このため、中空隆起
部２１全体が、外部からの音圧を受けて併進運動する振
動板となり、有効吸音面積及び振動板の質量が増大す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のエ
ンジン等の騒音を吸収するために設けられるものであっ
て、共鳴器により音を共鳴吸収する吸音構造体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の吸音構造体の典型的な従来技術
としては、例えば図３及び図４に示されたようなものが
知られている。この吸音構造体は、遮音パネルである基
板１００の音源側の面に、大きさの異なる多数の共鳴器
２００を２次元的に配置したもので、すなわち、基板１
００の音源側（例えばエンジン側）に、合成樹脂からな
る吸音板２０１が添設され、この吸音板２０１に多数の
中空隆起部２０２が隣接して隆起形成され、これによっ
て共鳴器２００が構成されている。

【０００３】各共鳴器２００は、中空隆起部２０２によ
って画成された空洞２０３における空気ばねのばね定数
と、中空隆起部２０２の頂部壁面２０２ａ及び側部壁面
２０２ｂの質量及び剛性によって決まる共鳴周波数（吸
音周波数）が互いに異なる値に設定され、共鳴により前
記吸音周波数帯域の音を吸収するものである。そしてこ
の種の吸音構造体においては、前記各共鳴器２００の共
鳴周波数を一定とした場合、音源側から入射される音圧
を受けて振動する壁面の面積（有効吸音面積）が大きい
ほど、高い吸音効果を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の吸音構造体によれば、中空隆起部２０２の頂部壁面２
０２ａ及び各側部壁面２０２ｂの間の屈曲部２０２ｃ，
２０２ｄや、前記各側部壁面２０２ｂの裾部２０２ｅで
は、剛性が高くなっているため、音源からの音圧が入射
されても、前記頂部壁面２０２ａ及び各側部壁面２０２
ｂの振動領域は、図中破線で示されるように、実質的に
各壁面２０２ａ，２０２ｂの中央部付近に限定される。
したがって、有効吸音面積を増大させて吸音率を向上さ
せるには、同一の大きさの共鳴器２００を多数配置する
必要があり、その結果、吸音構造体の設置面積が大きく
なってしまう問題が指摘される。

【０００５】また、共鳴器２００の吸音周波数を低くす
るには、中空隆起部２０２における頂部壁面２０２ａや
各側部壁面２０２ｂの面積を広くすることによって、そ
の振動領域の質量を増大させると共にばね定数を低下さ
せ、あるいは中空隆起部２０２の高さｈを高くすること
によって、空洞２０３の空気ばねのばね定数を低下させ
る必要がある。したがって、一般に、低周波対応の吸音
構造体も、設置面積が大きくなってしまうといった問題
が指摘される。

【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その主な技術的課題とするところは、所定の
吸音周波数における吸音率の向上及び前記吸音周波数の
低周波領域への拡大を、設置面積の増大を来すことなく
実現可能な吸音構造体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題を有
効に解決するための手段として、本発明に係る吸音構造
体は、基板の音源側に添設された吸音板に、前記基板と
の間に空洞を画成する所要数の中空隆起部が隆起形成さ
れ、前記中空隆起部の裾部が、低剛性部を介して隆起し
てなるものである。この構成によれば、中空隆起部が低
剛性部によって囲まれた構造となるため、音源側からの
音圧が入射されると、前記低剛性部をばねとして中空隆
起部全体が併進運動的に振動する。このため、有効吸音
面積が増大して、吸音率が向上すると共に、振動領域の
質量が増大して、吸音周波数を低くすることができるも
のである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明に係る吸
音構造体の好ましい実施の形態を示すもので、この吸音
構造体は、例えば自動車のエンジンの騒音を低減する目
的で適用されるものである。

【０００９】図１及び図２において、参照符号１は板状
の基板で、例えば音源であるエンジンの下側に配置され
る遮音パネル（アンダーカバー）である、２はこの基板
１の音源側（すなわちエンジン側）の表面に添着された
ポリオレフィン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレンあるい
は塩化ビニルやナイロン等の、吸音性に優れた合成樹脂
からなる吸音板である。

【００１０】吸音板２は、基板１との重合部２３から、
外観が台形の箱状をなす複数の中空隆起部２１が隆起形
成されたものである。すなわち各中空隆起部２１は、音
源側を向いた正方形又は長方形状の頂部壁面２１ａと、
その四方の縁から斜面状に延びる側部壁面２１ｂとから
なり、基板１との間に空洞３を画成することによって、
二次元方向に並んだ多数の共鳴器１０を構成するもので
ある。また、前記中空隆起部２１は、その内部容積及び
高さの異なる複数種類のものが形成され、これによっ
て、吸音周波数の異なる複数種類の共鳴器１０が構成さ
れている。

【００１１】各中空隆起部２１における側部壁面２１ｂ
の裾部の周囲には、高さ方向へ反復的に屈曲した断面形
状を呈するビード状の低剛性部２２が、連続して形成さ
れている。すなわち、各中空隆起部２１の側部壁面２１
ｂは、吸音板２における基板１との重合部２３から、前
記低剛性部２２を介して立ち上がっている。

【００１２】中空隆起部２１は箱状をなすため、剛性が
比較的高くなっているのに対し、低剛性部２２は、反復
的に屈曲したビード状であるため相対的に剛性が小さ
く、容易に撓むようになっている。したがって、中空隆
起部２１は、低剛性部２２を介して基板１上に弾性的に
支持された構造となっており、一方、空洞３に閉じ込め
られた空気は、共鳴器１０の空気ばねとして機能する。

【００１３】すなわち、各共鳴器１０は、空洞３の容積
及び高さによる空気ばねのばね定数及び低剛性部２２の
剛性に由来するばね定数と、中空隆起部２１の材質、面
積及び肉厚に由来する質量とによって決まる、所定の共
鳴周波数（吸音周波数）を有する。そして、音源側から
入射される空気伝送音のうち、前記共鳴周波数と対応す
る周波数帯域の音圧を受けることによって、中空隆起部
２１全体が、前記低剛性部２２の変形を伴いながら併進
運動的に共振し、その振動変位が、入射される音波と逆
位相で行われることにより、前記周波数帯域の音を吸収
する。

【００１４】また、従来と同様、各共鳴器１０は、中空
隆起部２１の頂部壁面２１ａあるいは側部壁面２１ｂの
各中央部付近を振動面として、その質量と、空洞３の容
積及び高さによる空気ばねのばね定数とよって決まる吸
音周波数をも有するため、この周波数帯域の音も有効に
吸収することができる。したがって、一個の共鳴器１０
に複数の吸音周波数を有することになる。

【００１５】なお、図１に示されるように、低音用の共
鳴器１０（中空隆起部２１）は一個ずつ配置されている
のに対し、高音用の共鳴器１０（中空隆起部２１）は同
形同大のものが複数個ずつ配置されている。これは、高
音用の共鳴器１０は、低音用の共鳴器１０に比較して中
空隆起部２１の面積及び質量が相対的に小さくなるた
め、複数個設けることによって、全体として前記面積及
び質量を確保しているものである。

【００１６】上記構成の吸音構造体によれば、上述のよ
うに、中空隆起部２１全体が、外部からの音圧を受ける
ことによって併進運動的に振動する振動板となるため、
同じサイズの多数の共鳴器１０を設けなくても、大きな
有効吸音面積が確保され、一定の周波数の音に対する吸
音効果を向上することができる。またこのため、従来と
同等の吸音効果を得る場合は、吸音構造体全体のサイズ
を縮小することができる。

【００１７】また、中空隆起部２１全体が、外部からの
音圧を受けることによって併進運動的に振動する振動板
となるため、共鳴器１０における振動領域の質量が大き
くなる。したがって、空洞３の容積や高さをそれほど大
きくしなくても、共鳴器１０の吸音周波数を低く設定し
て、低周波数帯域の音に対応することができ、この点か
らも、吸音構造体全体のサイズを縮小することができ
る。

【００１８】吸音板２は、中空隆起部２１の外面形状に
対応した、多数の成形凹部を有する金型（図示省略）を
用いて、真空成形法等によって成形される。このとき、
前記各成形凹部の外周に形成された環状溝によって、前
記中空隆起部２１の裾部周囲の低剛性部２２も同時に形
成される。したがって、低剛性部２２を有する構造とす
ることによる工程数の増加等を来すことはない。

【００１９】なお、低剛性部２２は、図示の形態のよう
に必ずしもビード状の屈曲形状である必要はなく、中空
隆起部２１よりも相対的に剛性を低くする形状であれ
ば、例えば連続した溝による薄肉部からなるもの等、種
々のバリエーションが考えられる。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る吸音構造体によると、共鳴
器を構成する中空隆起部の裾部に沿った低剛性部を形成
することによって、その中空隆起部が実質的な振動板と
なるので、共鳴器における有効吸音面積を増大すること
ができ、このため吸音率の向上が実現される。また、共
鳴器は、中空隆起部の各壁面を振動面とする従来の吸音
機能に加えて、前記中空隆起部全体を振動板とする吸音
機能を有し、すなわち前記中空隆起部全体が併進運動す
る実質的な振動板となることによって、その質量が大き
くなるので、空洞の容積や高さを大きくしなくても吸音
周波数を低く設定することができる。このため、吸音構
造体の設置面積を大きくしなくても吸音率を向上させる
ことができ、あるいは、従来と同等の吸音率を得る場合
には吸音構造体の設置面積を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る吸音構造体の好ましい実施の形態
を示す概略的な斜視図である。

【図２】上記吸音構造体の要部断面図である。

【図３】従来の技術に係る吸音構造体を示す概略的な斜
視図である。

【図４】上記従来の技術に係る吸音構造体の部分的な断
面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 吸音板 ２１ 中空隆起部 ２１ａ 頂部壁面 ２１ｂ 側部壁面 ２２ 低剛性部 ２３ 重合部 ３ 空洞 １０ 共鳴器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E001 DF04 GA01 GA20 GA48 HD11 HD13 3D003 AA07 BB01 CA03 DA03 3D023 BA03 BB21 BB29 BD21 BE03 BE06 5D061 AA06 BB17 DD06

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板（１）の音源側に添設された吸音板
   （２）に、前記基板（１）との間に空洞（３）を画成す
   る所要数の中空隆起部（２１）が形成され、前記中空隆
   起部（２１）が、低剛性部（２２）を介して隆起してな
   ることを特徴とする吸音構造体。