JP3119193B2 - 遮音板構造 - Google Patents
遮音板構造Info
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- B60R13/0884—Insulating elements, e.g. for sound insulation for mounting around noise sources, e.g. air blowers
Description
ーム下側に配置されるアンダーカバーや、空調機の空気
吸入口に配設されるインレットカバー等のように、通気
性と遮音性との両立が求められる通気型の遮音板構造に
関する。
うに自動車Bのエンジンルームの下側にアンダーカバー
U・Cを配設して、このアンダーカバーU・Cによって
エンジンルーム内で発生する騒音を車外へ放射するのを
可及的に抑制し得るようにしたものが知られている。
ーU・Cとして用いて好適な遮音板として、図14に示
すような遮音板構造を提案している(特願平5−322
041号)。
a,3bおよび5a,5bを形成した2枚の樹脂製の有
孔板2,4を用いており、これら有孔板2,4を所要の
間隔をおいて孔部3a,5aと3b,5b同志を対向さ
せて配置し、孔部3a,5aは筒状に一体に連通成形し
て連続孔6として形成し、他の孔部3b,5bはそれぞ
れ内側に向けて対向的にフランジ状に延設部7,7を形
成してそれらの周囲に空気室8を形成してあって、前記
連続孔6では図15に示すように周期的に変化する音圧
を外力として受けて振動する空気マス40のみの1自由
度振動系41を構成し、孔部3b,5b間では延設部
7,7内の空気が空気マス42として働き、空気室8の
空気層が空気ばね43として働いて2自由度振動系44
を構成するようにしてある。
によれば、前記1自由度振動系41は共振周波数を持た
ず、図15に示すように入射波と透過波とは常に同位相
となり、これに対して2自由度振動系44は共振周波数
を1つだけ持ちその共振周波数以上の周波数において入
射波と透過波の位相が逆位相となって、この2自由度振
動系44の共振周波数以上の周波数帯域では、連続孔6
を透過する透過波と他の孔部3b,5bを透過する透過
波とが互いに逆位相となって干渉して打ち消し合うこと
により遮音効果を得ている。
8に示すようなエンジンルームのアンダーカバーU・C
として構成することにより、通気性と遮音性が得られて
エンジンルーム内の熱気を外部へ容易に排出できると共
に、エンジンルーム内の騒音が外部へ放射されるのを抑
制できて、エンジンルーム内の冷却性能の向上と騒音抑
制との両立を図ることができる。
ては、図16,17に示すように孔部3a,3bおよび
5a,5bの周縁部は略直角もしくは極く小さな曲率半
径で曲面に面取りされた角部となっているため、例えば
同図に示すように孔部3a,3bの周縁角部を回って流
通する空気の流れは、流れの慣性によって矢印aで示す
ように周縁角部で大きな弧を描いて流通するようになる
ことと併せて、連続孔6の内周面および延設部7,7の
内周面に沿って渦流が生じて、空気流がこれらの内周面
から剥離するように働くことから、流通する空気の実質
的な断面積が絞られて通気性が若干低下することは否め
ない。
すように前述のようにそれらの内周面に沿って生じる空
気の渦流が、これら内周面に再付着と剥離とを繰り返
し、延設部7,7が離間して空気室8と連絡する部分で
周期的な流速の変動により空気粒子の振動を発生して、
空気室8の空洞共鳴によって笛吹き音が生じる可能性が
ある。
向上することができると共に、通気流による笛吹き音を
生じることがなく、品質感および信頼性をより一層高め
ることができる遮音板構造を提供するものである。
数個の孔部を形成した複数の有孔板を所要の間隔をおい
て孔部同志を対向させて配置し、これら対向する孔部の
うち一部を筒状に連通形成して連続孔とする一方、該連
続孔に隣接する他の対向する孔部は、それぞれ内側に向
けて対向的にフランジ状に延設部を設けてそれらの周囲
に空気室を形成した通気型の遮音板構造において、少く
とも空気が流入する側に向けて配置される有孔板の側面
に開口した孔部の周縁部を、外側に向けて漸次拡大する
スロート形状に形成し、かつ、前記延設部の対向する端
部相互に、通気流の上流側となる延設部端内周が下流側
となる延設部内周よりも内側にオフセットする段差部を
形成したことを特徴としている。
差部が、通気流の上流側となる延設部端の内周に設けた
突起で形成されていることを特徴としている。
差部が、通気流の上流側となる延設部の内径を、下流側
となる延設部の内径よりも小さく設定して形成されてい
ることを特徴としている。
の段差部の高さをH、対向する延設部間の長さをLとし
て、これら高さHと長さLの比H/Lを0.1以上に設
定したことを特徴としている。
した複数の有孔板を所要の間隔をおいて孔部同志を対向
させて配置し、これら対向する孔部の少くとも一部を筒
状に連通形成して連続孔とすると共に、該連続孔の孔壁
を貫通して同一円周上に複数個の貫通孔を形成した通気
型の遮音板構造であって、かつ、少くとも空気が流入す
る側に向けて配置される有孔板の側面に開口した孔部の
周縁部を、外側に向けて漸次拡大するスロート形状に形
成すると共に、連続孔を流通する通気流の上流側となる
貫通孔縁部に突起を設けて段差部を形成したことを特徴
としている。
起の高さをH、貫通孔の連続孔軸方向の長さをLとし
て、これら高さHと長さLとの比H/Lを0.1以上に
設定したことを特徴としている。
5,6に記載の突起を、孔部の周縁部に亘って漸次該周
縁部と面一に整合するようにスロープ状に形成したこと
を特徴としている。
の孔部の周縁部のスロート形状が適宜の曲率半径Rの弯
曲面で形成され、これら曲率半径Rと孔部径Dとの比R
/Dを0.08以上に設定したことを特徴としている。
の遮音板の全体厚さTと孔部径Dとの比T/Dを1以上
に設定したことを特徴としている。
向けて配置された有孔板の孔部周縁をスロート形状に形
成してあるため、該孔部周縁を回り込む空気の流れはス
ロート形状に沿って流れ込むと共に、該スロート形状が
連なる連続孔の内周面および延設部の内周面に沿って流
通するようになって、通気流がこれら内周面から剥離す
ることがなく、従って、通気流はこれら連続孔および延
設部の内部断面積全体を有効に使って流通して通気抵抗
を著しく低減することができて、遮音板の通気性を一段
と向上することができる。
部分では、通気流が段差部を通過することにより発生す
る渦流が、該段差部によって延設部内の中心側に偏向さ
れるようになって該渦流が下流側の延設部端面に衝突す
ることがなく、これら上流側の延設部端と下流側の延設
部端が離間して空気室と連絡する部分で周期的な空気粒
子振動が生じるのを回避することができるから、この周
期的な空気粒子振動に起因する笛吹き音が生じるのを確
実に防止することができる。
て、段差部は通気流の上流側となる延設部内周に突起を
設けて形成してあるので、段差部を容易に形成すること
ができると共に、突起高さのチューニングを容易に行う
ことができる。
て、段差部は通気流の上流側となる延設部の内径を、下
流側となる延設部の内径よりも大きく設定して形成して
あるから、スロート形状の孔部周縁部を回り込んで流入
する空気の流れに対して段差部が通気抵抗となることが
なく、従って、通気性を更に向上することができて、高
速で流入する通気流に対しても有効となる。
加えて、段差部の高さHと、対向する延設部間の長さL
との比を適切に設定してあるから、通気性を些かも損な
うことなく笛吹き音を確実に防止することができる。
けて配置された有孔板の孔部周縁をスロート形状に形成
してあるため、該孔部周縁を回り込む空気の流れはスロ
ート形状に沿って流れ込むと共に、該スロート形状が連
なる連続孔の内周面に沿って流通するようになって、通
気流が該連続孔内周面から剥離することがなく、従っ
て、通気流は連続孔の断面積全体を使って有効に流通し
て通気抵抗を著しく低減することができて、遮音板の通
気性を一段と向上することができる。
通気流が突起により形成された段差部を通過することに
より発生する渦流が、該突起によって連続孔の中心側に
偏向されるようになって該渦流が通気流の下流側となる
貫通孔縁に衝突することがなく、該貫通孔部分で周期的
な空気粒子振動が生じるのを回避することができるか
ら、この周期的な空気粒子振動に起因する笛吹き音が生
じるのを確実に防止することができる。
て、突起の高さHと、貫通孔の連続孔軸方向の長さLと
の比を適切に設定してあるから、通気性を些かも損なう
ことなく笛吹き音を確実に防止することができる。
6の効果に加えて、段差部を形成する突起を孔部の周縁
部に亘って漸次該周縁部と面一に整合するようにスロー
プ状に形成してあるため、スロート形状の孔部周縁部を
回り込んで流入する空気の流れに対して突起が通気抵抗
となることがなく、従って、通気性を更に向上すること
ができて、高速で流入する通気流に対しても有効とな
る。
加えて、孔部周縁部の弯曲面に形成されたスロート形状
の曲率半径Rと、孔部径Dとの比を適切に設定してある
から、通気抵抗を最小とすることができて、通気性をよ
り一層向上することができる。
加えて、遮音板の全体厚さTと、後部径Dとの比を適切
に設定してあるから、通気抵抗を最小とすることができ
て、通気性をより一層向上することができる。
共に前記従来の構成と同一部分に同一符号を付して詳述
する。
複数個の孔部3a,3bおよび5a,5bを形成した2
枚の樹脂製の有孔板2,4を、所要の間隔をおいて孔部
3a,5aと3b,5b同志を対向させて配置し、孔部
3a,5aを筒状に一体に連通成形して1自由度振動系
41を構成する連続孔6として形成し、他の孔部3b,
5bはそれぞれ内側に向けて対向的にフランジ状に延設
部7,7を形成してそれらの周囲に空気室8を形成して
2自由度振動系44を構成するようにしてある点は、前
記従来の遮音板1の構成と同様である。
4の孔部3a,3bおよび5a,5bの何れもそれらの
周縁部を、外側に向けて漸次拡大するスロート形状に、
例えば任意の曲率半径Rをもつ弯曲面のスロート形状に
形成してある。
互には、これら延設部7,7内を流通する通気流の上流
側となる延設部端内周が下流側となる延設部端内周より
も内側にオフセットする段差部10を形成してある。
なる孔部3bの延設部7の端部内周に、任意の突出高さ
で環状の突起11を一体成形して前述の段差部10を形
成している。
ば、図2,3に示すように遮音板1の空気が流入する側
に向けて配置された有孔板2の孔部3a,3bの周縁を
回り込む空気の流れは、矢印aで示すようにこれら孔部
3a,3bの周縁部のスロート形状の弯曲面に沿って流
れ込むと共に、該スロート形状が連なる連続孔6の内周
面および延設部7の内周面に沿って流通するようにな
る。
7の内周面から剥離することがなく、通気流は連続孔6
および延設部7の内部断面積全体を有効に使って流通し
て通気抵抗を著しく低減することができて、遮音板1の
通気性を一段と向上することができる。
部相互が対向する部分では、通気流が突起11により形
成された段差部10を通過することにより発生する渦流
が、該段差部10によって延設部7内の中心側に偏向さ
れるようになって該渦流が通気流の下流側の延設部7の
端面に衝突することがなく、これら上流側の延設部7端
と下流側の延設部7端が離間して空気室8と連絡する部
分で周期的な空気粒子振動が生じるのを回避することが
できるから、この周期的な空気粒子振動に起因する笛吹
き音が生じるのを確実に防止することができる。
ように通気抵抗を勘案して段差部10の高さを任意に設
定することによってより効果的に行われるが、本実施形
態にあっては前述のようにこの段差部10を、延設部7
の端部内周に突起11を環状に設けて形成してあるた
め、段差部10を容易に形成することができると共に、
該突起11の高さ調整も容易に行うことができる利点が
ある。
起11を孔部3bの周縁部に亘って、該周縁部のスロー
ト形状の弯曲面と面一に整合するようにスロープ状に形
成することにより、孔部3bのスロート形状の周縁部を
回り込んで流入する空気の流れに対して突起11が通気
抵抗となることがなく、従って、通気性を更に向上する
ことができて、高速で流入する通気流に対しても有効と
なる。
で、本実施形態にあっては、前述の通気流の上流側とな
る孔部3bの延設部7の内径を、通気流の下流側となる
孔部5bの延設部7の内径よりも小さく設定して、これ
ら延設部7,7の対向する端部相互に段差部10を形成
している。
差部10によって前記第1,第2実施形態と同様の理由
により笛吹き音の発生を防止することができることは勿
論、通気流の上流側となる孔部3bの延設部7の端部内
周面には通気抵抗となる突起物がないため、孔部3bの
スロート形状の周縁部を回り込んで流入する空気の流れ
に対して段差部10が通気抵抗となることがなく、従っ
て、通気性を更に向上することができ、この場合も高速
で流入する通気流に対して有効となる。
のである。
複数個の孔部3a,3bおよび5a,5bを形成した複
数の樹脂製の有孔板2,4を、所要の間隔をおいて孔部
3a,5aと3b,5b同志を対向させて配置し、これ
ら孔部3a,5aと3b,5bとをそれぞれ筒状に一体
に連通成形して連続孔6として形成すると共に、該連続
孔6の孔壁を貫通して同一円周上に複数個の貫通孔9を
形成してある。
の中心部の円柱状の空気層が空気マス40のみの1自由
度振動系41を構成する一方、孔部3a,5aおよび3
b,5bの各周縁部のドーナツ状の空気層が空気マス4
2として働き、貫通孔9を介して空気室8に連絡してい
ることによって前記空気マス42,42間で円柱状の空
気マス40を環状に囲む空気層が空気ばね43として働
いて2自由度振動系44を構成している。
で1自由度振動系41と2自由度振動系44とを構成し
て、それらの作用によって透過波干渉による遮音効果が
得られ、しかも、貫通孔9の個数、大きさ、形状等の調
整によって遮音板1の透過損失の周波数特性を任意にチ
ューニングすることができる。
図8,9に示すように有孔板2,4の孔部3a,3bお
よび5a,5bの周縁部を、例えば任意の曲率半径Rを
もつ弯曲面のスロート形状に形成してあると共に、連続
孔6を流通する空気流の上流側となる各貫通孔縁部に貫
通孔9の幅寸法以上の幅で突起11を設けて段差部10
を形成している。
空気が流入する側に向けて配置された有効板2の孔部3
a,3bの周縁を回り込む空気の流れを、それらの周縁
部のスロート形状の弯曲面から連続孔6の内周面に沿っ
て流通させて、該連続孔6の内周面からの通気流の剥離
をなくして遮音板1の通気性を向上することができると
共に、各貫通孔9,9の部分では通気流が突起11によ
り形成された段差部10を通過することにより発生する
渦流が、該突起11によって連続孔6の中心側に偏向さ
れるようになって該渦流が通気流の下流側となる貫通孔
縁に衝突することがなく、空気室8を連絡する該貫通孔
9の部分で周期的な空気粒子振動が生じるのを回避し
て、この周期的な空気粒子振動に起因する笛吹き音が生
じるのを確実に防止することができる。
1を図4に示したものと同様に孔部3a,3bの周縁部
に亘って、該周縁部のスロート形状の弯曲面と面一に整
合するようにスロープ形状の弯曲面と面一に整合するよ
うにスロープ状に形成することにより、通気性を更に向
上することができる。
の通気性を考察すると、空気が流入する側の例えば孔部
3a,3bの周縁部にスロート形状に形成した弯曲面の
曲率半径Rと、連続孔6および又は延設部7の内径Dと
の比R/Dを0.004,0.09,0.13,0.1
7と変化したところ図10に示すような通気抵抗係数の
変化が見られ、R/Dを0.08以上、好ましくは0.
13以上に設定すれば通気抵抗係数を著しく低減できて
通気性を向上できることが判明した。
Tとして、連続孔6および又は延設部7の内径Dとの比
T/Dを0.02,0.5,1.0,1.5,2.0,
3.0と変化したところ図11に示すような通気抵抗係
数の変化が見られ、T/Dが1以上であれば通気抵抗係
数を著しく低減できて通気性を向上できることが判明し
た。
1を含む段差部10の高さをH、対向する段差部7,7
間の長さ、又は貫通孔9の連続孔軸方向の長さをLとし
て、これら高さHと長さLとの比H/Lを0.01,
0.16,0.2,0.3と変化したところ大、中、小
の風速でそれぞれ図12に示すような音圧レベルの変化
が見られ、H/Lを0.1以上、好ましくは0.16以
上に設定すれば音圧レベルを著しく低減でき、かつ、図
13に示すように段差部10による圧力損失の変化も殆
どなく、通気性の低下を伴うことなく笛吹き音の発生を
確実に防止できることが判明した。
D,T,H,Lに関しては、R/D=0.13以上、T
/D=1以上、H/L=0.16以上に設定することに
よって、通気性が良好でかつ笛吹き音の発生がなく、遮
音性に優れた遮音板を得ることができる。
た第4実施形態における孔部3a,5aに形成される連
続孔6に隣接する孔部3b,5bに、図1,2に示した
第1実施形態と同様にそれぞれ対向的に内側に向くフラ
ンジ状の延設部7,7を形成して2自由度振動系44を
構成するようにして、通気流の上流側となる延設部7の
端部内周に突起11等を設けて段差部10を形成するよ
うにしてもよい。
断面図。
断面図。
図。
Claims (9)
- 【請求項1】 複数個の孔部を形成した複数の有孔板を
所要の間隔をおいて孔部同志を対向させて配置し、これ
ら対向する孔部のうち一部を筒状に連通形成して連続孔
とする一方、該連続孔に隣接する他の対向する孔部は、
それぞれ内側に向けて対向的にフランジ状に延設部を設
けてそれらの周囲に空気室を形成した通気型の遮音板構
造において、少くとも空気が流入する側に向けて配置さ
れる有孔板の側面に開口した孔部の周縁部を、外側に向
けて漸次拡大するスロート形状に形成し、かつ、前記延
設部の対向する端部相互に、通気流の上流側となる延設
部端内周が下流側となる延設部内周よりも内側にオフセ
ットする段差部を形成したことを特徴とする遮音板構
造。 - 【請求項2】 段差部が通気流の上流側となる延設部端
の内周に設けた突起で形成されていることを特徴とする
請求項1記載の遮音板構造。 - 【請求項3】 段差部が通気流の上流側となる延設部の
内径を、下流側となる延設部の内径よりも小さく設定し
て形成されていることを特徴とする請求項1記載の遮音
板構造。 - 【請求項4】 段差部の高さをH、対向する延設部間の
長さをLとして、これら高さHと長さLの比H/Lを
0.1以上に設定したことを特徴とする請求項1〜3の
何れかに記載の遮音板構造。 - 【請求項5】 複数個の孔部を形成した複数の有孔板を
所要の間隔をおいて孔部同志を対向させて配置し、これ
ら対向する孔部の少くとも一部を筒状に連通形成して連
続孔とすると共に、該連続孔の孔壁を貫通して同一円周
上に複数個の貫通孔を形成した通気型の遮音板構造であ
って、かつ、少くとも空気が流入する側に向けて配置さ
れる有孔板の側面に開口した孔部の周縁部を、外側に向
けて漸次拡大するスロート形状に形成すると共に、連続
孔を流通する通気流の上流側となる貫通孔縁部に突起を
設けて段差部を形成したことを特徴とする遮音板構造。 - 【請求項6】 突起の高さをH、貫通孔の連続孔軸方向
の長さをLとして、これら高さHと長さLとの比H/L
を0.1以上に設定したことを特徴とする請求項5記載
の遮音板構造。 - 【請求項7】 突起を孔部の周縁部に亘って漸次該周縁
部と面一に整合するようにスロープ状に形成したことを
特徴とする請求項2,4又は5,6に記載の遮音板構
造。 - 【請求項8】 孔部の周縁部のスロート形状が適宜の曲
率半径Rの弯曲面で形成され、これら曲率半径Rと孔部
径Dとの比R/Dを0.08以上に設定したことを特徴
とする請求項1〜7の何れかに記載の遮音板構造。 - 【請求項9】 遮音板の全体厚さTと孔部径Dとの比T
/Dを1以上に設定したことを特徴とする請求項1〜8
の何れかに記載の遮音板構造。
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