JP2021081610A - 防音部材及びその製造方法 - Google Patents
防音部材及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021081610A JP2021081610A JP2019209527A JP2019209527A JP2021081610A JP 2021081610 A JP2021081610 A JP 2021081610A JP 2019209527 A JP2019209527 A JP 2019209527A JP 2019209527 A JP2019209527 A JP 2019209527A JP 2021081610 A JP2021081610 A JP 2021081610A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- soundproofing
- soundproof
- sound
- mold
- hollow structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 56
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 26
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 description 38
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 32
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 11
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 9
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 9
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 239000013054 paper strength agent Substances 0.000 description 7
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 6
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 4
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 3
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- 208000029497 Elastoma Diseases 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- -1 alkenyl succinic anhydride Chemical compound 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004067 bulking agent Substances 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000002761 deinking Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 235000021189 garnishes Nutrition 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 235000015073 liquid stocks Nutrition 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
Abstract
Description
そして防音部材10は、図2に示すエンジンルーム5の内側を臨む適宜の位置に設置することができ、例えばダッシュパネル6の前面に設置することができる(図2では、便宜上、ダッシュパネル6に設置された防音部材10を実線で示し、その他の防音部材を設置可能な位置に対応する符号(10)を付す)。この防音部材10は、図3を参照して、エンジンルーム5の内装材として使用されているとともに、後述する第一防音部11と第二防音部12とを備えている。そして防音部材10では、各防音部11,12によって幅広い周波数の音の防音(吸音又は遮音)が可能となっているのであるが、この種の防音部材10は、内装材としての使用を考慮して適度な剛性を有していることが望まれる。そこで本実施形態では、後述する構成によって、防音部材10の剛性を確保しつつ、幅広い周波数の音の防音を可能にすることとした。以下に、ダッシュパネル6に取付けられた防音部材10を一例にその各構成と製造方法を詳述する。
図3に示す第一防音部11は、高波数の音の吸音に適する部位であり、連続気泡構造を備えた発泡樹脂で形成されている。ここで高周波の音に適するとは、垂直入射法で測定された吸音率のピークが、典型的に1000Hz以上の高周波のピークであることを意味し、この吸音率は「JIS A 1405」に準拠して測定できる(後述の第二防音部12の吸音率も同様の手順で測定できる)。そして第一防音部11は、防音部材10の外形をなすように縦板状に形成されており、その上下左右の寸法(面積)はダッシュパネル6の前面の適宜の位置を被覆可能な寸法に設定されている。例えば本実施形態の第一防音部11は、ダッシュパネル6の前面を概ね網羅可能な寸法を有し、ダッシュパネル6を通じて車室4側に伝播される音の防音に適している。
ここで第一防音部11の素材となる樹脂は、連続気泡構造を備えた発泡樹脂(発泡エラストマを含む)であり、後述の第二防音部12と一体成形可能である(第一防音部11の形成手法は後述)。この種の樹脂として、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、メラミン樹脂、これらの混合樹脂やエラストマ等の各種の発泡樹脂を例示でき、必要に応じてチップウレタンなどの再生発泡樹脂を混合することもできる。そして第一防音部11の素材となる樹脂の密度は、一般的に吸音すべき音の周波数に応じて設定でき、所望の防音性を有する限り特に限定しない。例えば1000Hz以上の音の防音を想定してポリウレタン樹脂を素材として使用する場合、当該樹脂の密度を0.01g/cm3〜0.4g/cm3の範囲に設定できる。ここでポリウレタン樹脂の密度が0.01g/cm3未満の場合には、第一防音部11の剛性を確保することが困難となり、その使用用途が限定される傾向にある。またポリウレタン樹脂の密度が0.4g/cm3を超える場合には、連続気泡構造を有するように発泡硬化させることが困難になるなどして、所望の吸音性を得られないおそれがある。そして第一防音部11の素材として、密度0.02g/cm3〜0.25g/cm3のポリウレタン樹脂を使用することで、第一防音部11の吸音性と剛性の双方を適切に確保することができる。
図3〜図5に示す第二防音部12は、第一防音部11とは異なる周波数の音の防音に適している部位である。すなわち第二防音部材12は、後述する中空構造をなす凸部15を備えることで、ヘルムホルツの共鳴原理を利用した防音が可能となっており、例えば低周波(本実施形態では1000Hz未満)の音の防音に適している。この第二防音部12は、第一防音部11内に収まる寸法を備えた板状の部材であり、本実施形態では、前方から見た平面視において、第一防音部11と概ね同等の寸法(面積)を有している。そして第二防音部12は、底壁部14と、複数の凸部15と、インテグラルヒンジ部40及び蓋部41と、ラッチ構造44を有している。ここで底壁部14は、第二防音部12の外形をなす縦板状の部位であり、ダッシュパネル6に設置された状態では相対的に後方に配置されている。そして第二防音部12では、平面視において後述の複数の凸部15が縦横に列をなして形成され、各凸部15の間を埋めるように底壁部14が設けられている。
そして第二防音部12では、複数の凸部15が、図3及び図5に示すように底壁部14からエンジンルーム5側に突出している。ここで各凸部15は、概ね同一の基本構成を有しているため、以下に、一つの凸部15を例にその詳細を説明する。この凸部15は、図4及び図5を参照して、中空構造をなす概ね四角錐台状の部位であり、天井壁部20と、周面をなす四つの側壁部21〜24と、後述の連通部30を有している。ここで天井壁部20は、エンジンルーム5側に頂点側が配置された概ね四角推形の板状部位であり、その四つの面は、底辺側に向かうにつれて次第に緩やかに傾斜して後述の各側壁部21〜24につながっている。また凸部15では、天井壁部20の後方に底壁部14が配置されておらず解放状となっており、後述する蓋部41によって閉鎖された状態となっている。
また図4に示す四つの側壁部(下側壁部21,上側壁部22,右側壁部23,左側壁部24)は、天井壁部20の対応する底辺と底壁部14とをつなぐ部分である。そして凸部15では、対をなす側壁部同士が概ねハット断面形状をなすように配置されており、構造的に強度性が高められている。すなわち凸部15の下面をなす下側壁部21と上面をなす上側壁部22とは、天井壁部20から底壁部14に向かうにつれて次第に互いに離れる方向に傾斜している。また凸部15の右面をなす右側壁部23と左面をなす左側壁部24も、天井壁部20から底壁部14に向かうにつれて次第に互いに離れる方向に傾斜している。こうして凸部15をハット断面形状として強度性を高めることにより、エンジンルーム5側から荷重がかけられた場合においても、この凸部15の形状を適切に維持することが可能となっている。このため防音部材10は、凸部15によって適度な厚みが維持されることで、車両用の補強部材や嵩上げ部材等として兼用することが可能であり、使い勝手の良い構成となっている。さらに防音部材10の厚みを凸部15によって稼ぐことで、第一防音部11の質量(使用量)を低減でき、コスト低減や重量低減に資する構成となる。
そして図3〜図5に示す各凸部15には、それぞれ凸部の内外を連通する連通部30が設けられている。これら各連通部30は、概ね同一構成を有しているため、以下に、一つの凸部15を一例にその詳細を説明する。図5に示す連通部30は、天井壁部20の概ね中央から突出している筒状の部位であり、筒長さ方向(図5の前後方向)において所定の長さ寸法L1を有している。そして連通部30の内部には通路部32が設けられ、この通路部32は、気体の通過を許容する開口面積Sの通路であって、連通部30の軸線方向に沿って天井壁部20を厚み方向(図5の前後方向)に貫通している。この通路部32は、連通部30の後端で凸部15内に開口する第一開口部OP1と、連通部30の前端(一端)で開口する第二開口部OP2を有し、本実施形態では、第二開口部OP2が、本発明の開口部に相当する。そして凸部15では、後述するヘルムホルツの共鳴原理により、通路部32の開口率を調節することで吸音すべき音の周波数を設定することが可能となっている。なお連通部30(通路部32)は、天井壁部20に複数又は単数設けることができ、連通部30を単数形成する場合には、通路部32の開口面積Sと天井壁部20の面積の割合で開口率を規定することができる。また複数の連通部30を設ける場合には、全ての通路部32の合計開口面積と天井壁部20の面積の割合で開口率を規定することができる。
ここでヘルムホルツの共鳴原理を図7に示すヘルムホルツ共鳴器50を基に説明すると、このヘルムホルツ共鳴器50では、吸音される音の周波数を、共鳴器の内部空間51と連通部52の構成で規定できる。すなわちヘルムホルツ共鳴器50において、共鳴器の内部空間51の内部体積をV(cm3)、共鳴器の連通部52の長さをL(cm)、共鳴器の連通部52の開口OPの半径をa(cm2)、音速をc(cm/s)としたとき、共鳴器の連通部52に入射する音の周波数f(Hz)は、以下の式(1)により求めることができる。そしてヘルムホルツ共鳴器50では周波数fの音を吸音可能であり、この周波数fは、共鳴器の内部空間51の体積Vと連通部52の長さLの平方根に反比例し、共鳴器の連通部52の開口面積πa2(開口率)の平方根に正比例する。
式1:f=(c/2π)×√(πa2/(V(L×0.6a)))
ここで防音部材10においては、図5に示す天井壁部20の形状によって、第二防音部12の吸音率と第一防音部11の吸音率のバランスをとることが可能となっている。すなわち天井壁部20上の第一防音部11の平均厚み寸法T11を、天井壁部20の形状にて調節することで、第一防音部11の防音特性を調整することができる。例えば本実施形態では、底壁部14に対する天井壁部20の立上がり角度θを、各側壁部21等よりも小さくすることで、第一防音部11の厚みを連通部30に向かうにつれて次第に小さくなるように設定している。こうして第一防音部11の厚みが天井壁部20上で急激に薄くなって防音特性が変化するといった事態を極力回避することで、第一防音部11の高音域の吸音率を適切に確保することができる。なお第二防音部12の吸音率を相対的に高めたい場合には、凸部15を四角柱状に形成して天井壁部20を高くすることで、上記平均厚み寸法T11を相対的に小さくしておくことが望ましい。
図3及び図6に示す蓋部41は、上述の各凸部15の後端(他端)の底側を閉鎖可能な部位であり、本実施形態では、第二防音部12に一体的に設けられている。すなわち底壁部14の下縁には、左右方向に延びる溝状のインテグラルヒンジ部40が設けられ、更にインテグラルヒンジ部40の外方には板状の蓋部41が一体的に設けられている。この蓋部41は、第二防音部12の全ての凸部15と底壁部14を網羅可能な寸法(面積)を有する概ね平板状の部位であり、その下縁を除く周縁部分には、前方に向けて張り出すフランジ部42が設けられている。また蓋部41は、図13を参照して、底壁部14の下縁から下方に延設している状態から、インテグラルヒンジ部40を基点に上側に折り返すことが可能となっている。そして本実施形態では、上方に折り返されている蓋部41によって、第二防音部12の各凸部15の底側が閉鎖された状態となっている。また閉鎖状態の蓋部41では、図6に示すフランジ部42が、第二防音部12の外形をなす底壁部14の周囲を囲むように配置されることとなる。
そして蓋部41は、図3及び図6に示すラッチ構造44を介して底壁部14の上縁側に係止されており、このラッチ構造44は、底壁部14の係止壁部45及び係止突起46と、蓋部41の係止孔部47とで構成されている。すなわち係止壁部45は、底壁部14の上縁から前方に起立する立壁状の部位であり、係止突起46は、係止壁部45の上面前部から上方に突出する突部である。また係止孔部47は、蓋部41の上縁側のフランジ部42に設けられた貫通孔であり、閉鎖状態において係止突起46を挿通可能な位置に形成されている。そして本実施形態では、蓋部41を折り返して各凸部15を閉鎖したのち、蓋部41の上縁側に設けられている係止孔部47に、底壁部14の係止突起46を挿通する。こうすることで折り返された蓋部41が、ラッチ構造44を介して底壁部14に係止された状態となり、蓋部41の意図しない開き方向への移動を極力回避できる。
ここで図5に示す第二防音部12の素材として、第一防音部11よりも高剛性の素材が用いられており、吸音や遮音に適した素材を用いることが好ましい。この種の素材として、セルロース系繊維や動物繊維や鉱物繊維や無機繊維などの繊維積層体、車両ボディと同種又は異種の金属製の板材、各種のソリッドな樹脂(エラストマを含む)やゴム製の板材を例示できる。なかでも繊維積層体は、吸音性能や遮音性能に優れているとともに金属や樹脂に比して軽量であるため、第二防音部12の素材として好適に用いることができる。そして本実施形態では、第二防音部12の素材として、複数のセルロース系繊維を積層状態で一体化した素材を用いている。この種のセルロース系繊維として、植物繊維(天然繊維)や再生繊維や精製繊維や半合成繊維等の各種のセルロース系繊維を使用でき、原料調達の利便性やリサイクル性を考慮するとパルプ(特に後述の古紙パルプ)から得られるセルロース系繊維を好適に使用することができる。
そして第二防音部12は、上述の通り第一防音部11よりも剛性に優れており、各防音部11,12の剛性はヤング率によって概ね規定することができる。ここでヤング率は、「JIS K 7113」に準拠した引張試験にて測定できる。そして第二防音部12のヤング率は、第一防音部11のヤング率よりも大きくなるように設定され、第一防音部11のヤング率の1.5倍以上であることが望ましい。例えば第一防音部11の素材にポリウレタン樹脂を使用し、第二防音部12の素材にセルロース系繊維を積層状態で一体化した素材(後述のパルプモールド成形体)を使用した場合を想定する。そしてポリウレタン樹脂製の第一防音部11は、上述の通り密度が0.01g/cm3〜0.4g/cm3の範囲であり、そのヤング率は、典型的に0.001GPa〜0.1GPaの範囲である。またパルプモールド成形体からなる第二防音部12は、密度に相当する緊度(見掛け比重)が典型的に0.3g/cm3〜0.4g/cm3の範囲であり、そのヤング率は、0.2GPa〜0.8GPaの範囲である。このため第二防音部12は、第一防音部11の2倍〜800倍のヤング率を有し、第一防音部11よりも優れた剛性を有することとなる。
図3〜図5に示す第二防音部12の形成手法は、用いるべき素材に応じて適宜設定可能であり、本実施形態では、後述するパルプモールド成形にて第二防音部12を形成している。このパルプモールド成形用の成形型60は、図8及び図11を参照して、外面をなしている成形面61と、成形面61に沿うように配置された網材62と、成形面61に開口する液体吸入部63とを備えている(各図では、便宜上、一つの液体吸入部にのみ符号63を付している)。成形面61には、凸部15を形成すべき複数の凸状部611が適宜の間隔で設けられており、隣り合う凸状部611の間は、底壁部14を形成するための平坦部612となっている。さらに成形面61には、第二防音部12の各構成(蓋部やラッチ構造等)を形成可能な部位が適宜の位置に設けられている。例えば成形面61には、インテグラルヒンジ部40を形成するための溝状の凹み部613が設けられているとともに、蓋部41を形成するための平坦面614が、凹み部613の外側に設けられている。また網材62は、液体の通過を許容するがセルロース系繊維の通過は実質的に許容しないネット状の部材であり、成形面61の概ね全面を覆うように設置されている。また液体吸入部63は、後述するように液体を成形型60内に吸引するための部位であり、液体吸入部63の開口を、成形面61の適宜の位置に複数設けることができる。この液体吸入部63は、図示しないポンプと、吸引された液体を所定場所に移送する成形型60内の図示しない流路(図示省略)とを有している。
こうして製造された図3〜図5に示す第二防音部12は、複数のセルロース系繊維が積層して一体化されたパルプモールド成形体で形成され、適度な強度を有し且つ相対的に軽量となっている。またパルプモールド成形によると、図5及び図11を参照して、網材62側に配置された第二防音部12の内面12aは、網材62に接した状態で形成されるため比較的平滑な状態となっている。これとは異なり第二防音部12の外面12bは、セルロース系繊維の積層量に差が出ることにより、内面12aに比して大きな凹凸形状が形成される。そして大きな凹凸形状を有する外面12bは、その反対側の内面12aに比して反射音の拡散性能に優れているため、特定方向で反響が繰り返されて音(残響音など)が増幅されるといった事態を極力回避することができる。
ここで図9に示す原液68の形成手法は特に限定しないが、一般的な形成手法として、所定量(例えば固形分含量が0.5重量%以上となる量)のパルプを水に投入したのち、これらがスラリー状となるまで撹拌する手法を例示できる。そしてパルプとして、化学パルプ、機械パルプ、古紙パルプ及び非木材パルプを1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用でき、特にリサイクル性の観点などから古紙パルプを用いることが望ましい。この種の古紙パルプとして、離解古紙パルプ、離解・脱墨古紙パルプ、離解・脱墨・漂白古紙パルプを例示でき、この古紙パルプの原材料は、上質紙、中質紙、下級紙、新聞紙、チラシ、雑誌などの選別古紙や無選別古紙から得ることができる。なお化学パルプとして、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹半晒クラフトパルプ(NSBKP)、広葉樹半晒クラフトパルプ(LSBKP)、針葉樹亜硫酸パルプ、広葉樹亜硫酸パルプを例示できる。また機械パルプとして、ストーングランドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(PGW)、リファイナーグランドパルプ(RGP)、サーモグランドパルプ(TGP)、ケミグランドパルプ(CGP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)を例示できる。そして非木材パルプとして、ケナフ、麻、葦等の非木材繊維を原料とするパルプを例示できる。
つぎに図3に示す第一防音部11を、図12に示す成形装置70を用いて成形しつつ第二防音部12に一体化する。ここで成形装置70は、図12に示すように、第一型71と、第一型71に閉じ合わせ可能な第二型72とを有し、閉じ合わされた両型の間には、第一防音部の成形空間となるキャビティ73が形成される。そして第一型71のキャビティを臨む部位(内面)には、複数の突起部74が設けられている。これら各突起部74は、第二防音部12の第二開口部OP2の内径に倣った径寸法のピン状の部位であり、それぞれ対応する第二開口部OP2を差し込み可能な位置に配置されている。
図1及び図2に示す車両2では、エンジンルーム5内で発せられた音を吸音及び遮音する目的から、このエンジンルーム5内の適宜の位置に防音部材10が配設される。そして図3に示す防音部材10は、第一防音部11と第二防音部12とによって、幅広い周波数の音を吸音する構成となっている。この種の構成では、上述のように防音部材10の剛性を確保しつつ、幅広い周波数の音の防音を可能とすることが望まれる。
図3に示す防音部材10では、第一防音部11によって、エンジンルーム5内で発生した高周波の音(SD1)の防音を行い、典型的に1000Hz以上の音の防音を行うことができる。そして本実施形態では、第一防音部11が、防音部材10の外形をなしてダッシュパネル6の前面の概ね全面を被覆している。このため第一防音部11によって、エンジンルーム5内で発生した高周波の音(SD1)を広範囲にわたって防音することができ、当該音が車室4に過度に伝達されるといった事態を極力回避できる。さらに防音部材10では、第二防音部12によって、エンジンルーム5内で発生した低周波の音(SD2)の防音を行い、典型的に100Hz以上1000Hz未満の音の防音を行うことができる。すなわち第二防音部12では、各第二開口部OP2を通じて各凸部15内に伝播された低周波の音(SD2)を、ヘルムホルツの共鳴原理を利用して減衰して吸音することができる。そして本実施形態では、第二防音部12の中空構造をなす凸部15が、平面視において防音部材10の概ね全面にバランス良く配置されている。さらに第二防音部12では、各凸部15の底側が、相対的に硬く遮音性に優れる蓋部41で閉鎖されている。このため第二防音部12によって、エンジンルーム5内で発生した低周波の音(SD2)を広範囲にわたって防音することができ、当該音が車室4に過度に伝達されるといった事態を極力回避することができる。
図14に示す実施形態2の防音部材10Aでは、実施形態1の防音部材とほぼ同一の基本構成を備える構成については、対応する符号を付す等して詳細な説明を省略する。実施形態2の防音部材10Aは、実施形態1と概ね同一の基本構成を備えた第一防音部11と第二防音部12を有しているが、蓋部41Aが、第一防音部11に一体的に形成されている点が実施形態1と異なっている。すなわち本実施形態では、第二防音部12から蓋部41Aが省略されているとともに、第一防音部11の下縁には、溝状のインテグラルヒンジ部40Aと板状の蓋部41Aとがこの順で一体的に設けられている。そして蓋部41Aは、第一防音部11の下縁から下方に延設している状態から、インテグラルヒンジ部40Aを基点に上側に折り返すことが可能となっている。そして本実施形態では、蓋部41Aを上方に折り返したのち第一防音部11に接着又は融着などの手法で一体化することによって、第二防音部12の各凸部15の底側を閉鎖した状態とすることができる。なお蓋部41A及びインテグラルヒンジ部40Aは、図12に示す成形装置70の型形状を変更することで、第一防音部11と同時に成形することができる。また図14に示す蓋部41Aを別体として成形したのち、第一防音部11に後付けすることも可能である。
図15に示す実施形態3の防音部材10Bでは、実施形態1の防音部材とほぼ同一の基本構成を備える構成については、対応する符号を付す等して詳細な説明を省略する。実施形態3の防音部材10Bは、実施形態1と概ね同一の基本構成を備えた第一防音部11と第二防音部12を有しているが、蓋部41Bが、中空箱形状に形成されている点が実施形態1と異なっている。この蓋部41Bは、上述の各凸部15の底側を閉鎖するための中空箱状の部位であり、底壁部14の下縁に、インテグラルヒンジ部40Bを介して一体的に設けられている。そして蓋部41Bは、各凸部15に対面状に配置される底板部411と、この底板部411から前方に向けて屈曲する周板部412とを有し、この周板部412は、底板部411の全周に形成されている。そして周板部412の上縁側は、相対的に前方に延設されているとともに、ラッチ構造44の一部である係止孔部47が形成されている。なお蓋部41Bの形成手法は特に限定しないが、例えば上述のパルプモールド成形にて第二防音部12に一体成形でき、別体として形成された蓋部41Bを第二防音部12に後付けすることも可能である。
以下、本実施形態を試験例に基づいて説明するが、本発明は試験例に限定されない。ここで図16は、実施例1の防音部材の吸音率と周波数の関係を示すグラフである。また図17は、後述する第一防音部(1)〜(3)の吸音率と周波数の関係を示すグラフである。また図18は、後述する第二防音部(1)〜(7)及び比較例1の防音部材の吸音率と周波数の関係を示すグラフである。そして図19は、後述する第二防音部(1)、(8)〜(10)の吸音率と周波数の関係を示すグラフである。
実施例1の防音部材として、図3に示す板状の防音部材を製造した。このとき図12の成形装置を用いて、ポリウレタン樹脂製の第一防音部(1)を成形しつつ、後述する第二防音部(1)に一体化した。なおポリウレタン樹脂の成形材料として、BASFINOAC ポリウレタン株式会社製、商品名フォームライトNEシリーズを使用した。そして第一防音部(1)の平均厚み寸法は30mmであり、密度は0.1g/cm3であり、ヤング率は0.025GPaであった。また第二防音部(1)を、図9〜図11に示す手順を経て製造し、その際に図8に示すパルプモールド成形用の成形型を用いた。なお原液として、所定量の古紙パルプを水に投入してスラリー状としたものを使用した。そして第二防音部の形状として図3に示す形状を採用し、複数の凸部を概ね等間隔で設けた。また各凸部の目付けを概ね4gとし、各凸部の内部体積を21.4cm3とした。また凸部毎に一つの連通部を設け、連通部の長さ寸法を0.3cmに設定し、通路部の開口寸法をφ3mmに設定した。そして第二防音部(1)の平均厚み寸法は5mmであり、緊度は0.3g/cm3であり、ヤング率は0.2GPaであった。
また比較例1の防音部材として平均厚み寸法13mmのフェルト製の面材を使用した。
また第一防音部(2)及び(3)では、平均厚み寸法による吸音性の変化をみるため、第一防音部(1)とは異なる平均厚み寸法に設定し、その他の構成は第一防音部(1)と同一とした。すなわち第一防音部(2)では、平均厚み寸法を10mmに設定し、第二防音部(3)では、平均厚み寸法を30mmに設定した。
また第二防音部(2)〜(7)では、開口率による吸音性の変化をみるため、連通部(通路部)の数を変更し、その他の構成は第二防音部(1)と同一とした。すなわち第二防音部(2)では、各凸部に連通部を二つ設け、第二防音部(3)では、各凸部に連通部を三つ設け、第二防音部(4)では、各凸部に連通部を四つ設け、第二防音部(5)では、各凸部に連通部を五つ設け、第二防音部(6)では、各凸部に連通部を六つ設け、第二防音部(7)では、各凸部に連通部を八つ設けた。
吸音特性試験では、垂直入射吸音率測定装置(日東紡音響エンジニアリング、WinZacMTX)を使用し、測定条件は、315〜5000Hz/φ28.6mmに設定した。そして実施例1の防音部材を、天井壁部側を上に向けた状態で測定台上に配置した。この状態で実施例1の防音部材の上側(エンジンルームに相当)から音を出してその吸音率を測定した。また比較例1の防音部材を測定台上に載置し、実施例1と同一条件で吸音率を測定した。そして第一防音部(1)〜(3)の各吸音率と、第二防音部(1)〜(10)の各吸音率を、上述の条件でそれぞれ測定した。
図18を参照して、比較例1の防音部材では、全体的にブロードで且つ低周波領域にピークとみられる部分がない吸音率曲線となり、幅広い周波数の音を適切に防音するには不向きであることがわかった。これとは異なり、図16に示す実施例1の防音部材では、全体的に比較例1よりも吸音率が大幅に高く、さらに400Hz付近と2700Hz付近とにピークを有する吸音率曲線が得られた。この結果は、第一防音部が2700Hz付近の高周波の音を吸音等し、第二防音部が400Hz付近の低周波の音を吸音等したためと考えられる。そして実施例1の防音部材は、第一防音部が剥離することなく第二防音部に一体化され、さらに第二防音部によって曲がりにくくなっていたため、優れた剛性を有していることがわかった。このことから実施例1の防音部材では、第一防音部が、第二防音部にて補強された状態で、高周波の音の防音を行うことが可能となっていることが容易に推察された。このことから実施例1の防音部材によれば、防音部材の剛性を確保しつつ、幅広い周波数の音の防音を可能にできることが判明した。
3 車両ボディ
4 車室
5 エンジンルーム
6 ダッシュパネル
7 フードパネル
8 フロントサイドメンバ
EN エンジン
10 防音部材
11 第一防音部
11X 第一防音部の成形材料
12 第二防音部
12a 第二防音部の内面
12b 第二防音部の外面
14 底壁部
15 凸部(本発明の中空構造)
20 天井壁部
21 下側壁部
22 上側壁部
23 右側壁部
24 左側壁部
30 連通部
32 通路部
OP1 第一開口部
OP2 第二開口部(本発明の開口部)
40 インテグラルヒンジ部
41 蓋部
42 フランジ部
44 ラッチ構造
45 係止壁部
46 係止突起
47 係止孔部
50 ヘルムホルツ共鳴器
51 ヘルムホルツ共鳴器の内部空間
52 ヘルムホルツ共鳴器の連通部
OP 開口
60 パルプモールド成形用の成形型
61 成形面
62 網材
63 液体吸入部
611 凸状部
612 平坦部
613 凹み部
614 平坦面
68 原液
70 成形装置
71 第一型
72 第二型
73 キャビティ
74 突起部
10A 実施形態2の防音部材
40A 実施形態2のインテグラルヒンジ部
41A 実施形態2の蓋部
10B 実施形態3の防音部材
40B 実施形態3のインテグラルヒンジ部
41B 実施形態3の蓋部
80 背面空間部
411 底板部
412 周板部
Claims (6)
- 高周波の音の吸音に適する第一防音部と、前記第一防音部とは異なる周波数の音の吸音に適する第二防音部とを備えた防音部材において、
連続気泡構造を備えた発泡樹脂製の前記第一防音部と、前記第一防音部よりも高剛性で且つ中空構造を備えた前記第二防音部との一体成形品であり、
前記第一防音部は、前記中空構造の開口部を露出させた状態で前記第二防音部の周囲に一体化されている防音部材。 - 前記第二防音部は、複数のセルロース系繊維が積層状態で一体化された部材で形成されている請求項1に記載の防音部材。
- 前記第二防音部は、一端に前記開口部を有するとともに、前記一端とは反対の他端が蓋部によって閉鎖されており、
前記蓋部は、インテグラルヒンジ部を介して前記第一防音部と前記第二防音部のいずれか一方に一体的に形成されているとともに、前記中空構造の外方に張り出した状態から前記インテグラルヒンジ部を基点に折り返されることで前記中空構造を閉鎖している請求項1又は2に記載の防音部材。 - 前記第二防音部は、前記防音部材の外形をなしている前記第一防音部に埋設された状態で一体化している請求項1〜3のいずれか一項に記載の防音部材。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の防音部材の製造方法において、
前記第一防音部を成形する成形装置は、第一型と、前記第一型に閉じ合わせ可能な第二型と、閉じ合わせ状態の前記第一型と前記第二型との間に形成されるキャビティとを有するとともに、前記第一型と前記第二型の少なくとも一方の型のキャビティを臨む部位には、前記開口部に差し込み可能な突起部が設けられており、
前記突起部を前記開口部に差し込んで前記第二防音部を前記一方の型に設置した状態で前記第一型と第二型とを閉じ合わせたのち、前記キャビティ内で前記第一防音部の成形材料を発泡させて硬化させる防音部材の製造方法。 - 前記中空構造は、一端に前記開口部を有するとともに、前記一端とは反対の他端が蓋部によって閉鎖可能とされており、
前記蓋部は、インテグラルヒンジ部を介して前記第二防音部に一体的に形成されているとともに、前記中空構造の外方に張り出した状態から前記インテグラルヒンジ部を基点に折り返されることで前記中空構造を閉鎖する構成であり、
前記第一防音部の成形に先立って、前記インテグラルヒンジ部を基点に前記蓋部を曲げ返して前記中空構造を閉鎖する請求項5に記載の防音部材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019209527A JP7383997B2 (ja) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 防音部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019209527A JP7383997B2 (ja) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 防音部材及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021081610A true JP2021081610A (ja) | 2021-05-27 |
JP7383997B2 JP7383997B2 (ja) | 2023-11-21 |
Family
ID=75965081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019209527A Active JP7383997B2 (ja) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 防音部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7383997B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10282965A (ja) * | 1997-04-04 | 1998-10-23 | Komatsu Ltd | 吸音装置 |
JPH10301577A (ja) * | 1997-04-25 | 1998-11-13 | Nok Megurasutikku Kk | 吸音材 |
JPH1165572A (ja) * | 1997-08-21 | 1999-03-09 | Tokai Rubber Ind Ltd | 吸音用部材 |
JP2010031136A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Akio Fukui | 難燃及び吸音部材 |
-
2019
- 2019-11-20 JP JP2019209527A patent/JP7383997B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10282965A (ja) * | 1997-04-04 | 1998-10-23 | Komatsu Ltd | 吸音装置 |
JPH10301577A (ja) * | 1997-04-25 | 1998-11-13 | Nok Megurasutikku Kk | 吸音材 |
JPH1165572A (ja) * | 1997-08-21 | 1999-03-09 | Tokai Rubber Ind Ltd | 吸音用部材 |
JP2010031136A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Akio Fukui | 難燃及び吸音部材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7383997B2 (ja) | 2023-11-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7028125B2 (ja) | 吸遮音構造 | |
JP5810425B2 (ja) | 吸遮音パネル部材 | |
JP7017132B2 (ja) | 吸遮音部材の製造方法 | |
US8091685B2 (en) | Sound absorbing structure built into luggage compartment of vehicle | |
JP6185859B2 (ja) | 車体パネル構造体 | |
CN102963107B (zh) | 用于隔音的非织造材料和制造工艺 | |
JP4767209B2 (ja) | 防音カバー | |
JPH10506477A (ja) | 音響波を吸収するための層状吸収材 | |
KR20200022000A (ko) | 방음재 | |
WO2012012044A2 (en) | Sound absorbing system and method for manufacturing the same | |
JPH0349749B2 (ja) | ||
JP7192669B2 (ja) | 成形品及びその製造方法 | |
JP7383997B2 (ja) | 防音部材及びその製造方法 | |
JPH09221721A (ja) | 路側およびトンネル用等の防音装置 | |
JP7124789B2 (ja) | 吸遮音部材 | |
JPH10175263A (ja) | 吸音体 | |
JP2010058538A (ja) | 車体構造体およびフロア | |
JP2023129281A (ja) | 電気自動車用の吸音ボード | |
JP2023110305A (ja) | 車両用の内装部材及びその製造方法 | |
WO2018189879A1 (ja) | 鉄道車両 | |
JP2021115891A (ja) | デッキボード | |
JP2023147865A (ja) | 車両用外装材の補剛構造 | |
CN112937471A (zh) | 用于覆盖机动车辆的车身区域的覆盖装置和机动车辆 | |
KR20240015796A (ko) | 전기차용 엔진룸 흡음재 | |
JP2023177535A (ja) | 車両の吸音装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220131 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230509 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230630 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231010 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231023 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7383997 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |