JP2894143B2 - 遮音板及び車両の遮音構造 - Google Patents
遮音板及び車両の遮音構造Info
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- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
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- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Description
遮音効果を発揮し得る遮音板及びそれを用いた車両の遮
音構造に関する。
おいては、エンジンルーム2の下部にアンダーカバー3
が取り付けられている。このアンダーカバー3は、エン
ジンのオイルパン等が路面の突起物に直接衝突するのを
防ぐ他、エンジンルーム2から車外に放射されるエンジ
ン騒音を抑制するための遮音壁としての機能を持つ。
の取付け面積が広いほど、その遮音効果が高い。しか
し、取付け面積を広くすると、アンダーカバー3によっ
てエンジンルーム2の密閉度が高まって通気性が悪化
し、エンジンルーム2の雰囲気温度が上昇するという好
ましくない結果を招く。そこで、実際には遮音性を多少
犠牲にしても、アンダーカバー3の取付け面積を小さく
して必要な通気性を確保している。(実開昭59−18
8722号,実開昭60−131470号)。
は、図16のような吸音材4が示されている。この吸音
材4は、材料の内部に複数段の小室4aを設け、各段の
小室4aを小孔4bで連通させたものである。この吸音
材4では、音の圧力変化によって材料が弾性変形した際
に、空気が小孔4bを通って小室間4aを移動し、その
移動の際の小孔4bの絞り作用で音響エネルギを減衰し
て吸音効果を発揮する。
ダーカバー3のように、車両においては遮音性ばかりで
なく通気性も要求されることがあり、このために、アン
ダーカバー3に開口を設ける場合もあった。しかしなが
らこの場合開口部から騒音が漏れることとなり従来では
その両方を十分に満足する遮音手段がなく、車両の基本
性能である耐熱性、通気性を重視し、遮音性が犠牲とな
る可能性が大であった。しかし、最近では車外騒音の低
減要求が高まり、通気性の維持は勿論であるが、遮音性
の向上も強く要求されるようになってきた。
振を用途とするものであり、ダッシュロアパネル等に適
用した場合は有効であるが、単にアンダーカバーに適用
しただけでは、通気性を充分に確保することができず、
アンダーカバーのような用途には全く適用不可能であっ
た。
音性の両方を満足し得る遮音板を提供することを目的と
する。
は、貫通した開口部を有し、間隔をおいて対向する少な
くとも2枚の貫通有孔板の組み合わせからなり、前記貫
通有孔板の相互の対向側に、前記開口部を延長する壁を
筒状に突設したことを特徴としている。
であって、前記貫通有孔板の開口部の空気質量と貫通有
孔板間の空気層による空気バネとにより構成される振動
系の共振周波数が、遮音を目的とする音の主周波数より
も低くなるように、貫通有孔板の板厚、開口率、板間隔
が設定されていることを特徴としている。
の遮音板であって、前記各貫通有孔板の開口部の位置
が、貫通有孔板相互で同位置に形成されていることを特
徴としている。
であって、各貫通有孔板間の空間には各開口部を除いて
吸音材が配置されていることを特徴としている。
かに記載の遮音板であって、前記貫通有孔板の開口部の
形状が多角形であることを特徴としている。
項1〜5のいずれかに記載の遮音板を、車両のエンジン
ルームの下部を外部に対して仕切るアンダーカバーとし
て用いたことを特徴としている。
気質量と貫通有孔板間の空気層による空気バネとにより
ダイナミックダンパが構成され、この振動系により音波
による空気振動が減衰させられ、透過音波が減少する。
この場合、開口部を通して空気が出入り自由であるか
ら、当然十分な通気性が確保される。
振周波数の設定を確実に行なうことができる。
部が同位置となることにより、空気層及び空気バネによ
るダイナミックダンパをより正確に形成することができ
る。
音できると共に、貫通有孔板そのものの相互振動による
共鳴をも抑制できる。
種々の多角形の選択をすることができる。
の音を外部に対して遮音することができ、開口部から放
熱することもができる。
する。
なる遮音板の例を示す。この遮音板5は、空間Aと空間
Bとを音響的に隔絶し、かつ両空間A、B間を自由に空
気が流通できるようにするためのもので、自由な空気の
流通が可能な円形の貫通した第1、第2開口部(貫通
孔)6a、6bを多数個有した同一形状の金属製(例え
ば、アルミニウム、鋼製等)の第1、第2貫通有孔板5
A、5Bを、2枚所定の間隔をおいて互いに平行に対向
配置した構成を有している。この場合、第1、第2開口
部6a、6bは全数同一の大きさであり、第1、第2貫
通有孔板5A、5B相互で同位置に対向配置されてい
る。
り付けた状態を示している。この遮音板5は、車両11
のエンジンルーム12の下面を区画するアンダーカバー
UCに一体的に設けられている。この部分は、エンジン
15を冷却した後の空気流16(エンジン騒音もこの空
気流に乗って外部に出る)が流れる通路であり、ここに
2枚の第1、第2貫通有孔板5A、5Bからなる遮音板
5が配置されている。勿論、車両1に取り付けるに当た
って、遮音板5の形状、大きさ、第1、第2開口部6
a、6bの個数等は車両に応じて選択しており、図1の
ものとは若干異っている。この場合、遮音板5を構成す
る第1、第2貫通有孔板5A、5Bの各板厚、開口率、
板間隔は、エンジン15の騒音を有効に遮断し得る値に
設定されている。特に、板間隔を一定値に保つために、
2枚の第1、第2貫通有孔板5A、5Bは、周縁部ない
しは第1、第2開口部6a、6bを除く位置で、スペー
サ5aにより相互に固着されており、両貫通有孔板5
A、5Bにより一枚の一体構造の遮音板5が構成されて
いる。遮音板5は、下側の第2貫通有孔板5Bがアンダ
ーカバーUCの後部を構成し、前部17a、中間部17
bと一体となっている。なお、アンダーカバーUCの中
間部17bにはオイルパン15aの最底部15bを外部
へ臨ませる窓17cが設けられている。
アンダーカバーUCによって外部への漏れが規制され
る。特に後部の遮音板5では、音が有効に減衰され、効
果的な遮音が行なわれる。
口部6a、6bから外部へ排出され、通気性をも確保す
ることができる。
a、6bは、普通に考えれば、その遮音性能が急激に低
下すると思われる。
(貫通有孔板)を複数枚(本実施例では2枚)所定の間
隔をおいて対向配置すると、音響的に別のメカニズムを
新たに持つことになる。
したもので、騒音である入射波が壁Wに当たり、一部反
射し、一部透過する場合を模式的に示している。入射
波、反射波、透過波それぞれの空気の圧力をPi、P
r、Ptとし、空気の速度をVi、Vr、Vtとする。
これを図3のエンジンから放射される騒音に適用すると
領域(I )がエンジンルーム12の内部に相当し、領域
(II)の壁が遮音板、領域(III )がエンジンルーム1
2の外部に相当する。
で置き換えると、この遮音板5によって作られる振動系
は、図5に示す2自由度のダイナミックダンパとしての
振動系モデル(マスバネモデル)に相当する。即ち、2
枚の第1、第2貫通有孔板5A、5Bの開口部6の空気
質量mA 、mB と、第1、第2貫通有孔板5A、5B間
の中間空気層による空気バネ8とで2自由度の振動モデ
ルを構成する。
によって、エンジン側の第1貫通有孔板5Aの第1開口
部6aのマス7A(開口部6a内の空気の質量)が励振
されと、この振動が空気バネ8を介して、外気側の第2
貫通有孔板5Bの第2開口部6bのマス7B(開口部6
b内の空気の質量)に伝播される。このマス7Bの振動
が外気を励振して、車外へのエンジン騒音として放射さ
れる。
に注目する。本発明は、この振動伝播率に着目してなさ
れたものである。2自由度振動系は共振点以上で振動伝
播率が1より下回る。つまり、防振領域に入る。よっ
て、図5のモデルにおいても、共振点以上で防振領域
(つまり音響的に遮音領域)に入り、遮音壁としての機
能を果たすことになる。
2貫通有孔板5A、5Bで構成されるマスバネ系の共振
周波数を有孔板の板厚、開口率、間隔を調整することで
遮音目的の音より低く設定し共振周波数以上の周波数領
域の音に対して、遮音壁としての機能を果たすことにな
る。
体的に示すと、図6に示すように、貫通有孔板5A、5
Bの開口率α(開口部6a、6bの中心間距離をL、第
1、第2開口部6a、6bの半径をaとした場合、α=
πa2 /L2 )、板厚t、開口部6の形状、開口部6の
面積、貫通有孔板5A、5B間の距離d等であり、これ
らを組み合わせて、マス7A、7Bを大きく、空気バネ
8を小さくすることにより、共振周波数つまり遮音壁と
して機能する周波数を低く設定することができ、それに
より遮音壁としての性能を向上させることができるよう
になる。
効果を確認した実験結果を示している。縦軸は遮音壁透
過損失、横軸は周波数を示し、は板厚が大の場合であ
り、、と小さくしている。いずれの板厚の場合も、
上の各要素によって決まる共振周波数よりも上の周波数
領域で、透過損失TLが大きくなり、遮音壁としての機
能を持つことが明らかとなっている。自動車のエンジン
騒音は、騒音の支配的周波数領域が500Hz〜2.5
KHzの間が支配的となっており、この共振周波数を5
00Hz〜1KHz以下に設けることにより、エンジン
騒音に対して完全な遮音壁として機能することができ
る。
実際の面で検討して見る。
する第1、第2貫通有効板5A、5Bで構成される遮音
壁(遮音板5)の透過損失について考える。
た空間を、領域(I )、(II)、(III )と区別した場
合、領域(I )、(III )は空気、(II)は壁であり、
空気の音響インピーダンスをρC(ρは空気密度、Cは
音速)とすると、
の第1、第2貫通有孔板5A、5Bに置き換えて考え
る。ここで、有孔板5A、5B相互の共鳴は考えないこ
とにする。その理由は、板間隔を実用値(板間隔d≦4
0mm)にした場合、その1次共振周波数(≧4.25
KHz)がここで遮音を目的とする周波数(1K〜3K
Hz)を大きく上回り、共鳴を無視しても実用上問題が
ないからである。
6に示すように、多数の等間隔の第1、第2開口部6
a、b6が形成されているものとする。ここで、第1、
第2貫通有孔板5A、5Bの第1、第2開口部6a、6
bにおける放射波による音場の乱れが開口部6a、6b
近傍の表面に限るとし、入射波、透過波等が平面波であ
ると仮定して話を進める。
えると、図8のようになる。図8の運動を解くと以下に
なる。ただし、mA =mB =mとする。また、fA 、f
B は単位面積当たりに作用する力とする。
し、mB には裏からP(III )が作用するので、
ると、
れらについては、
ると、
式である。
ルについて試算を行ってみた。
20mm、d=20mm、a=20mmを中心に、パラ
メータを変更したものである。その結果、図9に示すよ
うなデータが得られた。この結果を考察すると、t→
大、α→小、d→大にするほど、防振、透過損失も大き
くなり、遮音性能が増大する。特に板間距離dは、d→
大にする程より低周波数から遮音性能を持つことができ
る。
放の縦、横、高さが600mmの木箱21の内部に定音
源22を配置し、木箱21の開口にサンプルとしての遮
音板5を配置し、遮音板5の上方1400mmの高さの
評価点に配置したマイクロホン23で音の透過率を測定
したものである。
0.2、d=0〜40mm(0、10、20、40)の
場合を測定した。
得られた。図11(b)に同じサンプル条件に対する理
論解を示す。これらの結果を比較して見ると、効果の現
れる周波数(立上がり周波数)が理論と実際とでほぼ一
致した1KHz近傍となっている。なお、当然ながら、
実験結果では、理論導出時に無視した板間共鳴による効
果の落ち込みが現れている。
デルにより計算で求める方法も可能であるが、実際には
板間共鳴を始めとした様々な相互作用があるため実験的
に求めるのが好ましい。
3、図14を参照して説明する。
35A、35Bの第1、第2開口部6a、6bの周囲の
壁61a、61bを、対向する第1、第2貫通有孔板3
5B、35Aの方向に向かって円筒状に突出させ、第
1、第2開口部6a。6bの周囲の板厚tだけを増加し
て、開口部6で構成する空気マス量を大きくしたもので
ある。これによれば、全体の板厚は変化させずに空気マ
スだけを大きくすることができるので、一定の遮音性能
を保持したまま、軽量コンパクト化を図ることができ
る。
有孔板45A、45Bの第1、第2開口部6a、6bの
大きさを相違させたものである。この場合、エンジンル
ーム側の第1貫通有孔板45Aの第1開口部6aを大き
くすることで、遮音壁としての性能は維持したまま、通
気性能が向上する。
1、第2開口部6a、6bを除く第1、第2貫通有孔板
35A、35B間に吸音材37を設けたものである。こ
れによれば、第1、第2貫通有孔板35A、35Bの共
鳴をも規制でき通気性能を損なわずに、遮音性能を向上
させることができる。
を2枚対向させた場合を示したが、それ以上の枚数の貫
通有孔板を組み合わせることも可能である。
合を示したが、多角形等の他の形状にしてもよい。
部の開口部の形状及び径を揃えた場合を示したが、各貫
通有孔板の開口部の形状や大きさを、各板上で適当に変
化させてもよい。また、板厚や間隔を板の面に沿った位
置で変化させてもよい。
プの車両に本発明の遮音板を取り付けた場合を示した
が、エンジンの位置に限定されない。ただし、冷却風の
出口側に設けた方が遮音上効果的である。
によれば、通気性と遮音性とを併せ持たせることができ
る。しかも、筒状の壁を突設することによって、開口部
の空気マス量を増加することができ、一定の遮音性能を
保持したまま、軽量コンパクト化を図ることが可能とな
る。
て共振周波数を設定し、確実な遮音ができる。
とし、確実な遮音ができる。
も規制でき、より遮音効果を高めることができる。
り成形が容易となる。
として適用した、エンジンルーム部から外部に漏れる音
を効果的に遮断することができる。しかも、エンジンル
ーム部の通気性も十分確保することができる。
る。
前半部分の側面図である。
底面図である。
る説明図である。
るモデル(ダイナミックダンパ)の説明図である。
る遮音板の各寸法の定義内容の説明図であり、(a)は
遮音板の斜視図、(b)は平面図である。
性図である。
る振動モデルの図である。
L)を理論解析した結果を示す図であり、(a)は貫通
有孔板の板厚を変えた場合の透過損失の変化を示す図、
(b)は貫通有孔板の開口率を変えた場合の透過損失の
変化を示す図、(c)は貫通有孔板の間隔を変えた場合
の透過損失の変化を示す図である。
実験装置の側断面図である。
ための説明図であり、(a)は検証実験の結果を示す
図、(b)は理論解の図である。
ある。
図である。
大断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 貫通した開口部を有し、間隔をおいて対
向する少なくとも2枚の貫通有孔板の組み合わせからな
り、前記貫通有孔板の相互の対向側に、前記開口部を延
長する壁を筒状に突設したことを特徴とする遮音板。 - 【請求項2】 請求項1記載の遮音板であって、前記貫
通有孔板の開口部の空気質量と貫通有孔板間の空気層に
よる空気バネとにより構成される振動系の共振周波数
が、遮音を目的とする音の主周波数よりも低くなるよう
に、前記貫通有孔板の板厚、開口率、板間隔が設定され
ていることを特徴とする遮音板。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の遮音板であっ
て、前記各貫通有孔板の開口部の位置が、貫通有孔板相
互で同位置に形成されていることを特徴とする遮音板。 - 【請求項4】 請求項3記載の遮音板であって、各貫通
有孔板間の空間には各開口部を除いて吸音材が配置され
ていることを特徴とする遮音板。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の遮音板
にであって、前記貫通有孔板の開口部の形状が多角形で
あることを特徴とする遮音板。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の遮音板
を、車両のエンジンルームの下部を外部に対して仕切る
アンダーカバーとして用いたことを特徴とする車両の遮
音構造。
Priority Applications (3)
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JP5057196A JP2894143B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | 遮音板及び車両の遮音構造 |
GB9405179A GB2276224B (en) | 1993-03-17 | 1994-03-16 | Sound shielding plate and application of sound shielding plate to underbody of engine room of automotive vehicle |
DE4409200A DE4409200C2 (de) | 1993-03-17 | 1994-03-17 | Schallabschirmplatte mit Durchgangslöchern und Arbeitsverfahren derselben |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5057196A JP2894143B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | 遮音板及び車両の遮音構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0713573A JPH0713573A (ja) | 1995-01-17 |
JP2894143B2 true JP2894143B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=13048741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5057196A Expired - Lifetime JP2894143B2 (ja) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | 遮音板及び車両の遮音構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (6)
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JP3119192B2 (ja) * | 1997-03-07 | 2000-12-18 | 日産自動車株式会社 | 遮音板構造 |
JP2003239717A (ja) | 2002-02-18 | 2003-08-27 | Nissan Motor Co Ltd | 消音装置 |
JP4768428B2 (ja) * | 2005-12-12 | 2011-09-07 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | 消音装置、電子機器 |
JP5285112B2 (ja) * | 2011-04-21 | 2013-09-11 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | 消音装置、電子機器 |
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Family Cites Families (1)
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---|---|---|---|---|
JPS5249891B2 (ja) * | 1974-04-15 | 1977-12-20 |
-
1993
- 1993-03-17 JP JP5057196A patent/JP2894143B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0713573A (ja) | 1995-01-17 |
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