JP3323329B2 - Sound absorbing material - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車両等の騒音対策のた
めに用いられ、ヘルムホルツ共鳴器により音を共鳴吸収
する吸音材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound absorbing material which is used as a countermeasure for noise of a vehicle or the like and which resonates and absorbs sound using a Helmholtz resonator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の吸音材に関する典型的な従来例
が、特開平４−２２５３９８号公報に開示されている。
すなわちこの吸音材は、音源側の表面に共鳴周波数が互
いに異なる多数のヘルムホルツ共鳴器が配置されてお
り、各ヘルムホルツ共鳴器が、その固有の周波数の音を
共鳴吸収するものである。また、このヘルムホルツ共鳴
器の音源側の壁体を吸音性材料、典型的には不織布ある
いは連続気泡プラスチックからなる多孔質層で覆うこと
によって、この壁体からの音の反射を低減し、吸音性を
向上させている。2. Description of the Related Art A typical conventional example of this kind of sound absorbing material is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-225398.
That is, in this sound absorbing material, a large number of Helmholtz resonators having different resonance frequencies are arranged on the surface on the sound source side, and each Helmholtz resonator resonates and absorbs a sound having its own frequency. In addition, by covering the wall on the sound source side of the Helmholtz resonator with a sound-absorbing material, typically a porous layer made of nonwoven fabric or open-cell plastic, the reflection of sound from this wall is reduced, and the sound-absorbing property is reduced. Has been improved.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来例によれば、
次のような問題が指摘される。それは第一に、不織布あ
るいは連続気泡プラスチックからなる多孔質の吸音性材
料は、泥水や油脂類等による汚染に弱く、すなわち、こ
のような泥水や油脂類等の汚染物質の浸透によって不織
布の繊維間の間隙や連続気泡プラスチックの連続気泡が
塞がると、これら間隙や連続気泡による音圧の減衰効果
が損なわれてしまい、しかも内部に浸透した前記汚染物
が容易に排除されないので、初期の吸音性能を維持する
ことができないことである。また問題の第二は、ヘルム
ホルツ共鳴器を形成する壁体への不織布あるいは連続気
泡プラスチック等の被覆を、ラミネート加工により行う
必要があり、製造費が高くならざるを得ないことであ
る。According to the above prior art,
The following problems are pointed out. First, porous sound-absorbing materials made of non-woven fabric or open-cell plastic are vulnerable to contamination by muddy water and oils and fats. If the pores and open cells of the open-cell plastic are closed, the sound pressure attenuation effect of these gaps and open cells will be impaired, and the contaminants that have penetrated into the interior will not be easily removed. It cannot be maintained. The second problem is that the wall forming the Helmholtz resonator must be coated with a nonwoven fabric or open-cell plastic by laminating, which inevitably increases the manufacturing cost.
【０００４】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その主な技術的課題とするところは、長期
にわたって優れた吸音性能を発揮することができる吸音
材を安価に提供することにある。The present invention has been made under the above circumstances, and the main technical problem is to provide a low-cost sound-absorbing material which can exhibit excellent sound-absorbing performance over a long period of time. Is to do.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記技術的課
題を有効に解決するため、取付板の音源側にヘルムホル
ツ共鳴器を画成する共鳴器形成板が、内部に多数の独立
気泡を有する独立気泡樹脂板と、この独立気泡樹脂板の
前記ヘルムホルツ共鳴器内を向いた内面に塗装によって
形成された塗装膜とからなり、前記独立気泡樹脂板の前
記音源側の表面は前記独立気泡の一部が露出した露出気
泡による粗面をなし、前記塗装膜の表面は平滑な吸音材
を提供するものである。上記技術的課題を有効に解決す
るための他の手段としては、前記共鳴器形成板が、内部
に多数の連続気泡を有する連続気泡樹脂板と、この連続
気泡樹脂板の音源側の表面に被着された薄膜と、前記ヘ
ルムホルツ共鳴器内を向いた内面に塗装によって形成さ
れた塗装膜とからなり、前記薄膜の表面は粗面をなし、
前記塗装膜の表面は平滑である吸音材を提供するもので
ある。 According to the present invention, in order to effectively solve the above-mentioned technical problems, a resonator forming plate defining a Helmholtz resonator is provided on a sound source side of a mounting plate. A closed-cell resin plate having, by coating on the inner surface of the closed-cell resin plate facing the inside of the Helmholtz resonator
The closed cell resin plate has a rough surface formed by exposed bubbles in which a part of the closed cells is exposed, and the surface of the coated film provides a smooth sound absorbing material. Is what you do. As another means for effectively solving the above technical problem, the resonator forming plate is provided with an open-cell resin plate having a large number of open cells inside, and a surface of the open-cell resin plate on the sound source side. The thin film attached and the inner surface facing the inside of the Helmholtz resonator are formed by painting.
The consists of a paint film, the surface of the thin film forms a rough surface,
The surface of the coating film is to provide a sound absorbing material that is smooth
is there.
【０００６】[0006]
【作用】ヘルムホルツ共鳴器を形成している共鳴器形成
板の音源側の表面に入射された音波は、一部は前記共鳴
器形成板の内部へ透過して減衰され、他は音源側へ反射
されるが、上記本発明の構成によれば、前記共鳴質形成
板の音源側表面が粗面をなすことによって、この粗面に
よる多数の凹部の内面で反射された音波がこの凹部内の
他の面へ入射されるので、音源側への反射率が低減され
る。一方、前記共鳴器形成板の内面が平滑面をなすこと
によって、この内面での音の反射率が高いため、音の閉
じ込め作用を有し、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴室におけ
る共鳴現象が有効に励起される。The sound wave incident on the sound source side surface of the resonator forming plate forming the Helmholtz resonator is partially transmitted through the inside of the resonator forming plate and attenuated, and the other is reflected to the sound source side. However, according to the configuration of the present invention, the sound source side surface of the resonator material forming plate has a rough surface. Therefore, the reflectance toward the sound source is reduced. On the other hand, since the inner surface of the resonator forming plate has a smooth surface, the reflectivity of sound on the inner surface is high, so that it has a sound confinement effect and effectively excites the resonance phenomenon in the resonance chamber of the Helmholtz resonator. Is done.
【０００７】特に、共鳴器形成板が独立気泡樹脂板ある
いは連続気泡樹脂板からなるものである場合は、内部の
独立気泡又は連続気泡によって共鳴器形成板のばね定数
が低いものとなるので、低周波数の音の入射によって容
易に振動変位して前記音を減衰し、共鳴器形成板の内部
では、音が独立気泡及びこの独立気泡間の樹脂膜を透過
することによって減衰する。また、連続気泡樹脂板に被
着した薄膜は、上述した粗面による音の反射低減作用の
ほか、連続気泡への異物の侵入を阻止するものである。In particular, when the resonator-forming plate is made of a closed-cell resin plate or an open-cell resin plate, the closed-cell or open-cell inside has a low spring constant of the resonator-forming plate. The sound is easily vibrated and displaced by the incidence of the sound of the frequency to attenuate the sound, and the sound is attenuated inside the resonator forming plate by passing through the closed cells and the resin film between the closed cells. Further, the thin film adhered to the open-cell resin plate not only functions to reduce sound reflection due to the above-described rough surface but also prevents foreign substances from entering the open cells.
【０００８】[0008]
【実施例】図１は、本発明に係る吸音材の一実施例を示
すもので、参照符号１は取付板、２はこの取付板１の音
源側となる面に取り付けられた共鳴器形成板である。共
鳴器形成板２は、互いに大きさの異なる多数の中空凸部
２ａと、各中空凸部２ａの頂部に開設された孔２ｂとを
有し、この共鳴器形成板２によって、取付板１の音源側
となる面に多数のヘルムホルツ共鳴器３が隣接して画成
されている。各ヘルムホルツ共鳴器３は、中空凸部２ａ
による共鳴室３ａの容量と、孔２ｂの孔径（面積）及び
長さによって互いに異なる共鳴周波数を有するため、そ
れぞれ特定の周波数の音の入射によって共鳴振動が起こ
り、その音の共鳴吸収を行う。FIG. 1 shows an embodiment of a sound absorbing material according to the present invention, wherein reference numeral 1 denotes a mounting plate, and 2 denotes a resonator forming plate mounted on a surface of the mounting plate 1 on the sound source side. It is. The resonator forming plate 2 has a number of hollow protrusions 2a having different sizes from each other and a hole 2b formed at the top of each hollow protrusion 2a. A number of Helmholtz resonators 3 are defined adjacent to the surface on the sound source side. Each Helmholtz resonator 3 has a hollow convex portion 2a.
Has different resonance frequencies depending on the capacity of the resonance chamber 3a and the hole diameter (area) and length of the hole 2b, so that the resonance vibration occurs due to the incidence of a sound of a specific frequency, and the sound is resonantly absorbed.
【０００９】各共鳴室３ａを取り囲む共鳴器形成板２
は、その断面の一部を拡大した図２に示すように、極め
て多数の独立気泡２２を有する独立気泡樹脂板２１と、
その共鳴室３ａ側を向いた内面２１ｂに被着された薄い
塗装膜２３とからなる。共鳴器形成板２の音源側を向い
た表面２ｃは、独立気泡樹脂板２１の音源側の表面２１
ａに一部が露出した露出気泡２２’による粗面状態をな
す一方、共鳴室３ａ側を向いた内面２ｄは前記塗装膜２
３によって平滑に形成されている。Resonator forming plate 2 surrounding each resonance chamber 3a
Is a closed-cell resin plate 21 having an extremely large number of closed cells 22, as shown in FIG.
A thin coating film 23 is applied to the inner surface 21b facing the resonance chamber 3a. The surface 2c facing the sound source side of the resonator forming plate 2 is the surface 21 on the sound source side of the closed-cell resin plate 21.
a, while the inner surface 2d facing the resonance chamber 3a side is roughened by the exposed bubbles 22 'partially exposed to the coating film 2a.
3 make it smooth.
【００１０】この実施例の吸音材によれば、独立気泡樹
脂板２１の内部の独立気泡２２によって共鳴器形成板２
のばね定数が低くなっており、低周波数の音波によって
容易に振動変位されるから、低周波数の音を有効に減衰
することができる。According to the sound absorbing material of this embodiment, the resonator forming plate 2 is formed by the closed cells 22 inside the closed cell resin plate 21.
Has a low spring constant and is easily vibrated and displaced by low-frequency sound waves, so that low-frequency sounds can be effectively attenuated.
【００１１】また、この実施例の吸音材によれば、共鳴
器形成板２へ入射される音の反射を低減し、透過率を高
めるので、音の減衰機能を向上することができる。すな
わち、入射される音波の一部を追跡したシミュレーショ
ンを示す図３を参照すると、音波ｐは、独立気泡樹脂板
２１の露出気泡２２’の内面に入射された際に、その一
部ｐ1 は独立気泡樹脂板２１の内部に透過され、他は反
射されるが、その反射波ｐ2 は前記露出気泡２２’の湾
曲した内面の他の部分と交差するので、再度の樹脂材内
部への入射の機会を与えられ、ここで再び一部ｐ3 が樹
脂材内部に透過され、他が反射波ｐ4 となる。露出気泡
２２’の形状や音波ｐの入射角によっては、更に前記反
射波ｐ4 にも再度の入射の機会が与えられる。したがっ
て、音源側への反射音ｐ’を低減することができる。Further, according to the sound absorbing material of this embodiment, since the reflection of the sound incident on the resonator forming plate 2 is reduced and the transmittance is increased, the sound attenuating function can be improved. That is, referring to FIG. 3 showing a simulation in which a part of the incident sound wave is tracked, when the sound wave p is incident on the inner surface of the exposed bubble 22 ′ of the closed-cell resin plate 21, the part p 1 becomes is transmitted to the interior of the closed cell resin plate 21, while others are reflected, so that reflected wave p 2 intersects the other portions of the curved inner surface of the exposed bubble 22 ', from entering the interior resin material again At this time, a part p 3 is transmitted through the resin material again, and the other part becomes a reflected wave p 4 . The incident angle of the shape and acoustic p exposure bubbles 22 ', the opportunity of further be again incident on the reflected wave p 4. Therefore, it is possible to reduce the reflected sound p ′ to the sound source.
【００１２】しかも、独立気泡樹脂板２１の内部に透過
された音波は、露出気泡２２’及び独立気泡２２間の樹
脂材による可撓薄膜部２１ｃを振動させることによっ
て、熱に変換されるので、高周波成分も有効に減衰され
る。Moreover, the sound wave transmitted through the closed-cell resin plate 21 is converted into heat by vibrating the flexible thin film portion 21c made of a resin material between the exposed bubble 22 'and the closed bubble 22. High frequency components are also effectively attenuated.
【００１３】一方、共鳴器形成板２における共鳴室３ａ
側の内面２ｄは、図２に示すように、独立気泡樹脂板２
１の共鳴室３ａ側の内面２１ｂにおける露出気泡２２”
が塗装膜２３によって覆われ、平滑面となっていること
から、共鳴室３ａ内へ入射された音の反射率が高く、し
たがって、共鳴室３ａにおける共鳴現象が有効に励起さ
れる。On the other hand, the resonance chamber 3a in the resonator forming plate 2
As shown in FIG. 2, the inner surface 2d on the side
Exposure bubble 22 ″ on the inner surface 21b of the first resonance chamber 3a side.
Is covered with the coating film 23 and has a smooth surface, so that the reflectance of the sound incident into the resonance chamber 3a is high, and thus the resonance phenomenon in the resonance chamber 3a is effectively excited.
【００１４】共鳴器形成板２（独立気泡樹脂板２１）の
露出気泡２２’は、連続気泡のように内部へ連続してい
るものではないので、泥水等が内部の独立気泡２２に侵
入してこれを埋めてしまうことはなく、表面の露出気泡
２２’への付着物は、水洗等により容易に除去されるの
で、初期の吸音性能を長期間維持することができる。ま
た、共鳴器形成板２の内面２ｄの平滑化は塗装によりな
されたものであるので、この吸音材の製造においてはラ
ミネート加工等のような工程が不要であり、安価に製造
することができる。The exposed bubbles 22 ′ of the resonator forming plate 2 (closed cell resin plate 21) are not connected to the inside like open cells, so muddy water or the like enters the closed cells 22 inside. There is no need to fill in this, and the deposits on the exposed bubbles 22 'on the surface are easily removed by washing with water or the like, so that the initial sound absorbing performance can be maintained for a long time. In addition, since the smoothing of the inner surface 2d of the resonator forming plate 2 is performed by painting, a process such as laminating is not required in the production of this sound absorbing material, and the production can be performed at low cost.
【００１５】なお、本発明は、図示の実施例に限定され
るものではない。例えば、共鳴器形成板２としては、独
立気泡樹脂板２１に代えて多数の連続気泡を有する独立
気泡樹脂板を用い、その音源側の表面に、微細な凹凸を
有する粗面化した薄膜を添着すると共に、共鳴室３ａ側
の表面を上記実施例のような塗装膜２３によって平滑化
しても、上述と同様の効果が達成される。また、共鳴器
形成板２として、内部に気泡の存在しない中実の樹脂板
を用い、その音源側となる表面を粗面加工したものとす
れば、上述のような気泡によるばね定数の低下や気泡間
の可撓薄膜部による減衰は得られないが、入射音の反射
率の低減は有効に実現される。The present invention is not limited to the illustrated embodiment. For example, as the resonator forming plate 2, a closed cell resin plate having a large number of open cells is used instead of the closed cell resin plate 21, and a roughened thin film having fine irregularities is attached to the sound source side surface. At the same time, even if the surface on the resonance chamber 3a side is smoothed by the coating film 23 as in the above-described embodiment, the same effect as described above is achieved. Further, if a solid resin plate having no air bubbles therein is used as the resonator forming plate 2 and the surface on the sound source side is roughened, the above-described reduction in the spring constant due to the air bubbles can be prevented. Although the attenuation by the flexible thin film portion between the bubbles cannot be obtained, the reduction of the reflectance of the incident sound is effectively realized.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明の吸音材によると、共鳴器形成板
の音源側表面における音の反射が低減されるので、共鳴
器形成板自体による音の減衰機能を向上することがで
き、特に共鳴器形成板が独立気泡樹脂板あるいは連続気
泡樹脂板である場合は、音の減衰が一層有効に行われ、
内部の気泡への泥水等の侵入が防止されているので性能
の劣化がなく、しかも安価に製造することができる。According to the sound absorbing material of the present invention, sound reflection on the sound source side surface of the resonator forming plate is reduced, so that the sound attenuating function of the resonator forming plate itself can be improved. When the container forming plate is a closed-cell resin plate or an open-cell resin plate, sound attenuation is more effectively performed,
Since the intrusion of muddy water and the like into the internal bubbles is prevented, the performance is not deteriorated, and the production can be performed at low cost.
【図１】本発明に係る吸音材の一実施例を示す部分的な
断面図である。FIG. 1 is a partial sectional view showing one embodiment of a sound absorbing material according to the present invention.
【図２】上記実施例における共鳴器形成板の一部を拡大
して示す断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of a resonator forming plate in the embodiment.
【図３】上記実施例における共鳴器形成板へ入射される
音波の一部を追跡して示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram tracing and showing a part of a sound wave incident on a resonator forming plate in the embodiment.
１ 取付板 ２ 共鳴器形成板 ２ａ 中空凸部 ２ｂ 孔 ２ｃ，２１ａ 表面 ２ｄ，２１ｂ 内面 ３ ヘルムホルツ共鳴器 ３ａ 共鳴室 ２１ 独立気泡樹脂板 ２１ｃ 可撓薄膜部 ２２ 独立気泡 ２２’，２２” 露出気泡 ２３ 塗装膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mounting plate 2 Resonator forming plate 2a Hollow convex part 2b Hole 2c, 21a Surface 2d, 21b Inner surface 3 Helmholtz resonator 3a Resonance chamber 21 Closed cell resin plate 21c Flexible thin film part 22 Closed cell 22 ', 22 "Exposed bubble 23 Paint film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10K 11/16 E04B 1/86 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G10K 11/16 E04B 1/86
Claims (2)
器形成板（２）によって共鳴周波数が互いに異なる多数
のヘルムホルツ共鳴器（３）が隣接して画成された吸音
材において、 前記共鳴器形成板（２）が、内部に多数の独立気泡（２
２）を有する独立気泡樹脂板（２１）と、この独立気泡
樹脂板（２１）の前記ヘルムホルツ共鳴器（３）内を向
いた内面（２１ｂ）に塗装によって形成された塗装膜
（２３）とからなり、前記独立気泡樹脂板（２１）の前
記音源側の表面（２１ａ）は前記独立気泡（２２）の一
部が露出した露出気泡（２２’）による粗面をなし、前
記塗装膜（２３）の表面は平滑であることを特徴とする
吸音材。1. A sound absorbing material in which a number of Helmholtz resonators (3) having different resonance frequencies are defined adjacent to each other by a resonator forming plate (2) attached to a sound source side of a mounting plate (1). The resonator forming plate (2) has a number of closed cells (2) inside.
(2) and a coating film (23) formed on the inner surface (21b) of the closed-cell resin plate (21) facing the Helmholtz resonator (3) by coating. The surface (21a) on the sound source side of the closed-cell resin plate (21) forms a rough surface by an exposed bubble (22 ') in which a part of the closed-cell (22) is exposed, and the coating film (23) A sound absorbing material characterized by having a smooth surface.
器形成板（２）によって共鳴周波数が互いに異なる多数
のヘルムホルツ共鳴器（３）が隣接して画成された吸音
材において、 前記共鳴器形成板（２）が、内部に多数の連続気泡を有
する連続気泡樹脂板と、この連続気泡樹脂板の音源側の
表面に被着された薄膜と、前記ヘルムホルツ共鳴器
（３）内を向いた内面に塗装によって形成された塗装膜
（２３）とからなり、前記薄膜の表面は粗面をなし、前
記塗装膜（２３）の表面は平滑であることを特徴とする
吸音材。2. A sound absorbing material in which a plurality of Helmholtz resonators (3) having different resonance frequencies are defined adjacent to each other by a resonator forming plate (2) attached to the sound source side of the mounting plate (1). An open cell resin plate in which the resonator forming plate (2) has a large number of open cells therein, a thin film applied to a surface of the open cell resin plate on the sound source side, and the Helmholtz resonator (3) A sound-absorbing material comprising a coating film (23) formed by coating on an inner surface facing inward, wherein the surface of the thin film has a rough surface and the surface of the coating film (23) is smooth.
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