JP3051333U

JP3051333U - 吸音遮熱部材

Info

Publication number: JP3051333U
Application number: JP1998000922U
Authority: JP
Inventors: 稲蔵小鶴
Original assignee: 稲蔵小鶴
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 1998-08-21
Anticipated expiration: 2004-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】立体形状を有する吸音遮熱部材の防音性、遮
熱性、耐久性を向上する。【解決手段】排気マニホールドヒートインシュレータ
１等を構成する立体形状を有する吸音遮熱部材１０にお
いて、該吸音遮熱部材１０は上記形状に成形した金属基
板１１と、該金属基板１１の表面に設けた無機吸音材１
２と、該無機吸音材１２の表面に配置され、かつ上記金
属基板１１に固定されたシリカクロスまたはガラスクロ
ス１３よりなる。上記無機吸音材１２は無機質繊維であ
ることが好ましい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車の排気マニホールドヒートインシュレータのような立体形状を有する吸音遮熱部材に関する。

【０００２】

【従来技術】

従来、例えば自動車のエンジンルーム内には、エンジンと共に、エンジン制御、走行制御等を行わせるための電子機器が配置されている。そこで、これら電子機器を高熱から保護するために、遮熱板としての排気マニホールドヒートインシュレータ（以下、インシュレータと記す）が設けられている。このインシュレー夕は、熱源である排気マニホールドから一定の空間を設けて、その周囲に配置してあり、有効な遮熱板となる。上記インシュレータは、一般的に振動源である排気マニホールドに固定されている。また、排気マニホールドは、騒音発生源でもある。そのため、上記インシュレータは、遮熱板であると共に吸音材としての役割も有する吸音遮熱部材である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来のインシュレータは、金属板または複数枚の金属板を積層固定したもの、或いはその間にアスベストシート等を挟んだものである。そのため、吸音遮熱部材として十分にその役割を果たしていない。即ち、従来のインシュレータは、排気マニホールドからの固定伝搬音によって、騒音が高くなってしまうことがある。

【０００４】即ち、排気マニホールドとインシュレータとの間の空間が共鳴箱の役割を果たしてしまい、排気マニホールドからの騒音が上記空間で反射を繰り返し、騒音が増幅される。そのため、インシュレータによって騒音値が上昇してしまう。また、一枚または複数の金属板に吸音材としてアスベストシート等を挟設したものについても、上記表面の金属板が騒音を反射する。そのため、十分な吸音効果が得られない。

【０００５】また、遮音材、制振材として、２枚の金属板の間に粘弾性樹脂を挟んだ制振鋼板も提案されている。しかし、このものは、上記粘弾性樹脂が熱に弱いため、排気マニホールド等の高温体の周囲に設置することは、耐久性の面から好ましくない。

【０００６】本考案は、かかる問題点に鑑み、防音、遮熱、耐久性に優れた吸音遮熱部材を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、インシュレータ等の立体形状を有する吸音遮熱部材において、該吸音遮熱部材は上記形状に成形した金属基板と、該金属基板の表面に設けた無機吸音材と、該無機吸音材の表面に配置され、かつ上記金属基板に固定されたシリカクロスまたはガラスクロスよりなる吸音遮熱部材である。

【０００８】本考案において最も注目すべきことは、上記吸音遮熱部材が、金属基板と、該金属基板の表面に固定された無機質繊維からなる無機吸音材と、上記金属基板に固定されたシリカクロスまたはガラスクロスよりなることにある。上記金属板としては、例えば、鋼板、アルミニウム板、ステンレス板、メッキ鋼板などを用いる。上記無機吸音材は、接着剤によって金属板に固定することが好ましい。接着剤としては、無機材質の物が好ましい。また、無機質繊維は、耐熱性を有することが好ましい。

【０００９】上記無機吸音材の表面に配置され、かつ上記金属基板に固定されるクロスは、耐熱性及び柔軟性に優れたシリカクロスまたはガラスクロスである必要がある。柔軟性は、無機吸音材を湾曲面に固定する為に必要であるばかりでなく、排気マニホールドからの放射音を反射することなく無機吸音材に吸収させる為にも剛性の低いすなわち柔軟性が必要であるからである。コスト面から好ましくはガラスクロスが好適であるが、更に耐熱性が必要な場合はシリカクロスを用いればよい。また、産業機械に於いて、金属板に吸音材をエクスパンドメタルで固定したものが見受けられる。これは、防音対策としては効果的であるが自動車部品としては不適切である。何故ならば、通常、吸音材として、グラスウール、ロックウール、シリカーアルミナセラミックファイバー等といった短繊維不織布が用いられ、定置式の産業機械の場合実用上何等問題ないが、自動車部品のようにエンジンまたは走行中の路面からの振動に加え、走行風、泥水といった条件下ではエクスバンドメタルのように開口率の高いものでは前記吸音材を保持する事ができず、吸音材が、除々に飛散または流出してしまうからである。従って、無機吸音材の保持の為にはクロス状の被覆部材が必要である。シリカクロス、ガラスクロスの固定方法としては、リベットや針金でしばる、等の方法がある。生産性の面ではリベットが好ましい。

【００１０】上記無機吸音材は、無機質繊維であることが好ましい。上記無機質繊維は次のようにして騒音を吸収する。すなわち、無機質繊維の繊維同士の間隙に侵入した音のエネルギーを、毛細管の粘性抵抗により、熱エネルギーに変換、あるいは繊維自体が侵入した音のエネルギーで振動し、熱エネルギーに変換するためである。よって、上記無機質繊維は吸音材の役割を果たす。

【００１１】また、上記無機繊維吸音材は次の様にして、振動を吸収する。すなわち、エンジンからエンジンカバーに伝達した振動エネルギーは、上記無機繊維吸音材の内部摩擦により熱エネルギーに変換される。よって、上記無機繊維吸音材は、制振材の役割を果たす。上記無機質繊維としては、セラミックファイバーまたはガラス繊維であることが好ましい。

【００１２】上記セラミックファイバーは、以下に示された、密度等の条件を満たしうる無機吸音材のなかで、最も一般的で、コストも安価で安全性も高い。また、セラミックファイバーは耐熱性、耐久性にも優れている。耐熱性に対する要求があまり重要でない場合においては、コストの面からガラス繊維が好ましい。上記無機質繊維としては、アルミナ、シリカーアルミナ、ガラス、シリカ、ロックウールのグループから選ばれる１種以上の材料を用いている。

【００１３】次に、上記無機吸音材は、０．５ｍｍ〜１５ｍｍの厚みを有し、かつその嵩密度は０．０５ｇ／ｃｍ3〜０．５ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。０．５ｍｍ未満の厚みでは吸音、制振性が不充分であり、一方１５ｍｍより厚いと、例えばエンジンルームの限られたスペース内でエンジンに装着できないおそれがある。

【００１４】また、嵩密度が０．０５ｇ／ｃｍ3未満であれば、耐久性の問題を生じ、０．５ｇ／ｃｍ3より大きければ、吸音不良の問題を生じるおそれがある。本考案の吸音遮熱部材は、前記のインシュレータの外、排気パイプ、マフラー、ターボチャージャカバー、触媒コンバータなどの高熱及び騒音発生機器の防音、遮熱材として優れた効果を発揮する。

【００１５】

【考案の実施の形態】

本考案の吸音遮熱部材においては、金属基板と、該金属基板の表面に接着した無機吸音材と、上記シリカクロスまたはガラスクロスより溝成されている。そして、上記吸音遮熱部材により製作されたインシュレータ等は、上記無機吸音材を設けた面を、エンジン等と対面させるよう設置する。そのため、エンジン等からの騒音は上記無機吸音材に吸収され、上記金属基板には伝搬しない。したがって、上記金属基板を通じて、外部に騒音が伝わらない。

【００１６】更に、上記無機吸音材は遮熱効果に優れている。従って、エンジン等より発生する熱も容易に遮断できる。また、上記無機吸音材に対して、音源側にシリカクロスまたはガラスクロスが配置される。シリカクロスまたはガラスクロスは音源側の音を吸音材に通すため、無機吸音材の吸音効果が極めて有効に発揮される。また、例として、リベットや針金で金属基板に固定された前記クロスが無機吸音材を支える。そのため、無機吸音材の剥離が防止され、耐久性にも優れている。また、上記構成により、複雑な吸音遮熱部材を容易に製作できる。上記のごとく、本考案によれば、防音、遮熱、耐久性に優れた立体形状を有する吸音遮熱部材を提供することができる。

【００１７】

【実施例】

実施例１本考案の実施例にかかる吸音遮熱部材につき、図１、図２を用いて説明する。本例の吸音遮熱部材は、自動車のインシュレータ１として用いるものである。このインシュレータ１は、図１に示すごとく、立体形状を有する吸音遮熱部材１０よりなる。インシュレータは、上記形状に成形した金属基板１１と、該金属基板１１の表面に配設した無機吸音材１２と、該無機吸音材１２の表面に配置され、かつ上記金属基板１１に固定されたシリカクロスまたはガラスクロス１３よりなる。

【００１８】次に、上記金属基板１１は、アルミメッキ鋼板を用いる。その厚みは０．６ｍｍである。次に、上記シリカクロスまたはガラスクロス１３は、シリカクロスであり、厚みは０．５ｍｍで平織である。そして、金属基板１１に対しては、図２に示すごとく複数箇所をリベット１５で固定する。

【００１９】次に、上記無機吸音材１２は、シリカーアルミナのセラミックファイバー（商品名；イビウールペーパー、イビデン（株）製）の層状物である。無機吸音材１２の層の厚みは３ｍｍである。その嵩密度は０．２５ｇ／ｃｍ3である。上記無機吸音材１２はシリカクロス１３を通じて、リベット１５により固定される。そして、上記吸音遮熱部材１０により製作されたインシュレータ１は、上記シリカクロス１８を設けた面を、排気マニホールドと対面させるよう設置する。

【００２０】次に、本例における作用効果につき説明する。上記インシュレー夕１は、上記シリカクロス１３を設けた面を、エキソーストマニホールドと対面させるよう設置する。そのため、排気マニホールドからの騒音はシリカクロス１３を通過して、上記無機吸音材１２に吸収され、減衰した騒音が上記金属基板１１に達するものの、この金属基板１１からの反射音は、さらに無機吸音材１２に吸収され減少する。

【００２１】したがって、本例の構造は、排気マニホールドとインシュレータとの間の空間が共鳴箱の役割を果たしてしまい排気マニホールドからの騒音が、上記空間で反射をくり返し、騒音が増幅されるということを、抑制するのである。また、排気マニホールドからインシュレータ１に伝搬した振動は、無機吸音材１２に吸収される。したがって、インシュレータを音響放射面とした新たな騒音の発生を防止する。

【００２２】更に、無機吸音材１２は、遮熱効果に優れているセラミックファイバーを用いる。従って、排気マニホールドより発生する熱が容易に遮断できる。更に、セラミックファイバーは耐熱性に優れた素材であり、排気マニホールド周囲の高熱条件にも耐える。また、セラミックファイバーに対してシリカクロス１３が配置され、シリカクロス１３がセラミックフイバーを支える。

【００２３】よって、セラミックファイバーが金属基板１１より剥離することが防止できる。従って、本例のインシュレータは耐久性に優れる。また、上記構成により、複雑な吸音遮熱部材の製作が容易である。上記のごとく、本例によれば、防音、遮熱、耐久性に優れた立体形状を有する吸音遮熱部材を提供することができる。

【００２４】実施例２本例は、図３〜図６およぴ表１に示すごとく、本考案による吸音遮熱部材（試料１）の、伝達関数特性およぴ各共振周波数における損失係数を測定した。また、比較のため、従来品（比較例Ｃ１）と比較した。本例の試料１及び比較例Ｃ１の構成を図３、図４に示す。試料１の吸音遮熱部材１０は、図３に示すごとく、金属基板１１と無機吸音材１２とシリカクロス１３とを、実施例１と同様の材料等を用いて製作する。

【００２５】比較例Ｃ１の吸音遮熱部材２は、図４に示すごとく、２枚のアルミメッキ鋼板２１、２２をスポット溶接により接合したものである。アルミメッキ鋼板２１はその厚みが０．６ｍｍである。アルミメッキ鋼板２２はその厚みが０．４ｍｍである。そして、両者の試料ともに図の上側に描かれた面が、音源に対向する。これらの試料について、伝達関数特性を測定した結果を、図５、図６に、各共振周波数における損失係数を測定した結果を表１に示す。

【００２６】図５、図６より知られるごとく、本考案にかかる試料１の伝達関数特性曲線は、従来品である試料Ｃ１のそれに比べて、その曲線のピークの先端部がなだらかである。これは、試料１のほうが、比較例Ｃ１より、その内部を伝搬する振動エネルギーが、早く減衰することを表している。つまり、試料１内では振動エネルギーが吸収されてしまう。従って、上記試料１は騒音を伝えにくい。

【００２７】また、表１より知られるごとく、試料１の各共振周波数の損失係数は、比較例Ｃ１のそれよりも、１５倍以上大きい。よって、上記効果を一層明確に知ることができる。すなわち、本考案品は、外部に騒音を伝えにくい構造を有することが分かる。

【００２８】

【表１】

【００２９】実施例３本例は、表２に示すごとく、本考案にかかる吸音遮熱部材と、従来品にかかるそれとによって、それぞれインシュレータを作製した。そして、比較、対照のために、これらを実際のエンジンに装着して、上記インシュレータを通じて、外部に伝搬した騒音を測定した。

【００３０】本例に用いた吸音遮熱部材は、本考案にかかる試料としては実施例２と同様の構成の試料１と、試料１と同様の構成を有し、更に無機吸音材を接着剤で金属基板に固定した試料２とを用いる。比較例としては、実施例２における試料Ｃ１を用いた。また、インシュレー夕を用いない例を試料Ｃ２とした。

【００３１】また、測定に使用したエンジンは、２リットル、４気筒のディーゼルエンジンを回転数３０００ｒ．ｐ．ｍで運転したものである。上記インシュレータより５０ｃｍ離れた地点に騒音計を設置して、その騒音特性を測定した。その結果を表２に示す。

【００３２】表２より知られるごとく、本考案による試料１、２のいずれも比較例Ｃ１、Ｃ２より、騒音特性が、低くなっている。すなわち、従来品の比較例Ｃ１は排気マニホールドと、インシュレータとの間の空間で共鳴により増幅された音が、インシュレータを伝搬し外部へ放出されるので、かえって、インシュレータを設けない比較例Ｃ２より、騒音特性が大きくなっている。

【００３３】しかし、本考案品の吸音遮熱部材は、エンジンと対面する側に設けた無機吸音剤によって、エンジンから発生する騒音を吸収する。また、上記無機吸音材のために、振動が吸音遮熱部材を伝搬しにくい。更に、上記シリカクロスは騒音を通過させ、該騒音を無機吸音材に吸収させる。従って、本考案品は、外部に騒音を伝えにくく、さらには、排気マニホールドからインシュレータに伝搬した振動により、エンジンカバーが音響放射面となり新たな騒音発生源となるということがない。

【００３４】

【表２】

【００３５】実施例４本例に用いた吸音遮熱部材は実施例２と同様の試料であり、その比較例として、実施例２と同様の構成を有し、シリカクロス１３のかわりに、３００Ｍｅｓｈ厚み約１ｍｍの金属製エクスパンドメタルを用いた試料（Ｃ３）とを振動試験機によって１０時間加振（３．５ｇ−３３Ｈｚ）した。この試験前と試験後の重量減を測定したところ、実施例２の試料は重量減０％で何ら変化はなかったが、比較例Ｃ３の試料は、エクスパンドメタルの開口部から、無機吸音材１２の一部が剥離脱落し、その重量減が６．８％であった。

【００３６】

【考案の効果】

以上のように、本件考案の吸音遮熱部材においては、金属基板と、該金属基板の表面に接着した無機吸音材と、上記シリカクロスまたはガラスクロスより溝成されている。そして、上記吸音遮熱部材により製作されたインシュレータ等は、上記無機吸音材を設けた面を、エンジン等と対面させるよう設置する。そのため、エンジン等からの騒音は上記無機吸音材に吸収され、上記金属基板には伝搬しない。従って、上記金属基板を通じて、外部に騒音が伝わらない。

【００３７】更に、上記無機吸音材は遮熱効果に優れている。従って、エンジン等より発生する熱も容易に遮断できる。また、上記無機吸音材に対して、音源側にシリカクロスまたはガラスクロスが配置される。シリカクロスまたはガラスクロスは音源側の音を吸音材に通すため、無機吸音材の吸音効果が極めて有効に発揮される。また、前記クロスが無機吸音材を支える。そのため、無機吸音材の剥離が防止され、耐久性にも優れている。また、上記構成により、複雑な吸音遮熱部材を容易に製作できる。上記のごとく、本考案によれば、防音、遮熱、耐久性に優れた吸音遮熱部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるインシュレータ１の
正面から見た断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】本発明の実施例２における試料１の断面図であ
る。

【図４】実施例２における比較例Ｃ１の断面図である。

【図５】実施例２における試料１の伝達関数特性を示す
グラフである。

【図６】実施例２における比較例Ｃ１の伝達関数特性を
示すグラフである。

【符号の説明】

１・・・インシュレータ１０・・・吸音遮熱部材１１・・・金属基板１２・・・無機吸音材１３・・・シリカまたはガラスクロス

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】自動車の排気マニホールドヒートインシ
ュレーター等の立体形状を有する吸音遮熱部材におい
て、該吸音遮熱部材は上記形状に成形した金属基板と、
該金属基板の表面に設けた無機吸音材と、該無機吸音材
の表面に配置され、かつ上記金属基板に固定されたシリ
カクロスまたはガラスクロスよりなる吸音遮熱部材。
【請求項２】請求項１において、上記無機吸音材は無
機質繊維からなる吸音遮熱部材。
【請求項３】請求項２において、上記無機質繊維は、
アルミナ、シリカーアルミナ、ガラス、シリカ、ロック
ウールのグループから選ばれる１種以上の材料である吸
音遮熱部材。
【請求項４】請求項３において、上記無機吸音材は、
０．５ｍｍ〜１５ｍｍの厚みを有し、かつその嵩密度は
０．０５ｇ／ｃｍ3〜０．５ｇ／ｃｍ3である吸音遮熱部
材。
【請求項５】請求項１において、シリカロスまたはガ
ラスクロスを吸音遮熱部材の金属基板にリベットまたは
針金で固定する吸音遮熱部材。