JP3509090B2 - 遮音構造体 - Google Patents

遮音構造体

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JP3509090B2 JP32100298A JP32100298A JP3509090B2 JP 3509090 B2 JP3509090 B2 JP 3509090B2 JP 32100298 A JP32100298 A JP 32100298A JP 32100298 A JP32100298 A JP 32100298A JP 3509090 B2 JP3509090 B2 JP 3509090B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車フ
ロア部の遮音構造体、自動車ダッシュ部の遮音構造体、
各種建築構造物の遮音壁などに適用される遮音構造体に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車,建築物などにおける遮音
構造体には、吸音材と金属あるいは樹脂からなる板状材
料とを組み合わせたものとした構造を有するものが用い
られてきた。この代表的なものとして、例えば、特開平
07−223478号公報に開示されているような、金
属製のパネルの上に不織布繊維からなる吸音材を積層
し、さらに樹脂製のバッキング材が積層された構造とし
たものを挙げることができる。
【0003】この遮音構造体は、吸音材の層と、樹脂製
のバッキング材等によるマスの効果によって吸音および
遮音性能を高めたものであり、このメカニズムは、吸音
性能については、繊維と空気との摩擦による熱損失であ
り、遮音性能については、通気をなくすこととマスによ
る防振性の向上である。
【0004】従って、上記のような構造のものにおいて
遮音性能を高めるためには、吸音材の密度を高めるこ
と、密度は一定としたまま嵩を上げること、その両方の
密度を高め且つ嵩を高めること、および/またはバッキ
ング材の重量を増加すること、等が必要であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな手法の下では大幅な重量の増大や占有体積の増加を
招いてしまうこととなり、特に自動車においては、近
年、重量増加による燃費増大の問題、遮音材の占有体積
の増加による車室空間の減少などといった問題を招くこ
とにもなりかねず、このような手法による弊害は大きな
支障となっている。
【0006】
【発明の目的】本発明は、上記した従来技術の課題に鑑
みて成されたものであり、吸音性能・遮音性能を低下さ
せることなく、自動車や建築構造物等を構成する遮音構
造体の重量と占有体積を低減することができる高効率の
遮音構造体を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
従来技術の課題を解決すべく遮音構造体について鋭意検
討した結果、軽量・省スペースにして吸音性能・遮音性
能を十分確保することができる遮音構造体とこれに用い
る材料を特定して本発明を完成するに至った。
【0008】すなわち、本発明に係る遮音構造体は、請
求項1に記載しているように、遮音を目的とする構造体
において、前記構造体の表面および/または内部に、両
面に導電層が積層されている2枚以上の圧電性を有する
圧電体が積層されているとともに、該圧電体の少なくと
も1枚が他の圧電体に対し圧電体の厚さ方向における圧
電方向(分極方向)が異なる順序で積層されている構成
のものとしたことを特徴としている。
【0009】そして、本発明に係る遮音構造体の実施態
様においては、請求項2に記載しているように、遮音を
目的とする構造体において、前記構造体の表面および/
または内部に、両面に導電層が積層されている2枚の圧
電性を有する圧電体が積層されているとともに、該圧電
体の厚さ方向における圧電方向(分極方向)が異なる順
序で積層されている構成のものとしたことを特徴として
いる。
【0010】同じく、本発明に係る遮音構造体の実施態
様においては、請求項3に記載しているように、導電層
の体積固有抵抗が10〜10000Ω・cmであるもの
としたことを特徴としている。
【0011】そして、この場合に、導電層の体積固有抵
抗が10Ω・cmよりも小さいと圧電層によって変換さ
れた電気エネルギーの消費量が小さくなって振動を効率
よく抑制することができがたくなる傾向となり、100
00Ω・cmよりも大きいときにも圧電層によって変換
された電気エネルギーの消費量が小さくなって振動を効
率よく抑制することができがたくなる傾向となる。
【0012】同じく、本発明に係る遮音構造体の実施態
様においては、請求項4に記載しているように、圧電体
と導電層との積層構造が、ポリエステル繊維を主成分と
する布(織布・不織布)製吸音材の表面および/または
内部に設けられているものとしたことを特徴としてい
る。
【0013】同じく、本発明に係る遮音構造体の実施態
様においては、請求項5に記載しているように、導電層
が、炭素繊維を主成分とする布(織布・不織布)である
ものとしたことを特徴としている。
【0014】同じく、本発明に係る遮音構造体の実施態
様においては、請求項6に記載しているように、導電層
が、熱可塑性樹脂からなる融着繊維と炭素繊維を主成分
とする布(織布・不織布)であるものとしたことを特徴
としている。
【0015】同じく、本発明に係る遮音構造体の実施態
様においては、請求項7に記載しているように、圧電性
を有する圧電体が、樹脂製のフィルムであるものとした
ことを特徴としている。
【0016】同じく、本発明に係る遮音構造体の実施態
様においては、請求項8に記載しているように、圧電性
を有する圧電体が、ポリフッ化ビニリデン樹脂成形物に
ポーリング処理を施したものであるようにしたことを特
徴としている。
【0017】本発明に係る車両のフロア用遮音構造体
は、請求項9に記載しているように、金属製のパネル,
制振材および/または吸音材,カーペットが少なくとも
積層されてなる積層体において、金属製のパネルとカー
ペットとの間の少なくとも1個所に請求項1ないし8の
いずれかに記載の遮音構造体が積層されている構成のも
のとしたことを特徴としている。
【0018】本発明に係る車両のフロア用遮音構造体
は、請求項10に記載しているように、金属製のパネ
ル,制振材および/または吸音材,カーペットが少なく
とも積層されてなる積層体において、制振材および/ま
たは吸音材間の少なくとも1個所に請求項1ないし8の
いずれかに記載の遮音構造体が積層されている構成のも
のとしたことを特徴としている。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明による遮音構造体の
実施の形態について添付図面に基づきさらに詳細に説明
する。
【0020】図1は本発明による遮音構造体の一つの実
施の形態を示すものであって、この遮音構造体1は、カ
ーペット表部2Aとカーペット基部2Bからなるカーペ
ット2と、圧電処理を施したポリフッ化ビニリデン樹脂
(PVDF)製の圧電フィルム(圧電体)3A,3B
と、導電性を有する炭素繊維製の吸音材4A,4B,4
Cを図1に示す構成で順次積層した構造をなすものであ
り、しかも、圧電体3Aと圧電体3Bは厚さ方向におけ
る圧電方向(分極方向)が逆向きになるように積層され
ている。
【0021】この図1に示す遮音構造体1では、遮音構
造体1の内部に、圧電性を有する圧電体3A,3Bの両
側に積層した導電性を有する導電層兼用の吸音材4A,
4B,4Cの積層構造が設けられていることから、遮音
構造体1に入力された振動は圧電体3A,3Bによって
電気エネルギーに変換され、さらに導電層兼用の吸音材
4A,4B,4Cの導通および電気抵抗によって消費す
ることで、遮音構造体1から出力される振動を効率よく
抑制することができるものとなる。また、圧電体3Aと
圧電体3Bは厚さ方向における圧電方向(分極方向)を
逆向きに積層していることから、圧電体3B側の圧電体
3Aの表面、および、圧電体3A側の圧電体3Bの表面
に生じる電荷は正負が同一になって反発しあうので、遮
音構造体1から出力される振動を効率よく抑制すること
ができるものとなる。そして、これらのことから結果的
にカーペット2から発生する音を効率良く低減すること
が可能となる。
【0022】図2は本発明による遮音構造体の他の実施
の形態を示すものであって、この遮音構造体1は、カー
ペット表部2Aとカーペット基部2Bからなるカーペッ
ト2と、圧電処理を施したポリフッ化ビニリデン樹脂
(PVDF)製の圧電フィルム(圧電体)3A,3B,
3Cと、導電性を有する炭素繊維製の吸音材4A,4
B,4C,4Dを図2に示す構成で順次積層した構造を
なすものであり、しかも、圧電体3Aと圧電体3Bは厚
さ方向における圧電方向(分極方向)が逆向きになるよ
うに積層されていると共に、圧電体3Bと圧電体3Cは
厚さ方向における圧電方向(分極方向)が逆向きになる
ように積層されている。
【0023】この図2に示す遮音構造体1では、遮音構
造体1の内部に、圧電性を有する圧電体3A,3B,3
Cの両側に積層した導電性を有する導電層兼用の吸音材
4A,4B,4C,4Dの積層構造が設けられているこ
とから、遮音構造体1に入力された振動は圧電体3A,
3B,3Cによって電気エネルギーに変換され、さらに
導電層兼用の吸音材4A,4B,4C,4Dの導通およ
び電気抵抗によって消費することで、遮音構造体1から
出力される振動を効率よく抑制することができるものと
なる。また、圧電体3Aと圧電体3Bは厚さ方向におけ
る圧電方向(分極方向)を逆向きに積層していることか
ら、圧電体3B側の圧電体3Aの表面、および、圧電体
3A側の圧電体3Bの表面に生じる電荷は正負が同一に
なって反発しあい、さらに、圧電体3Bと圧電体3Cも
厚さ方向における圧電方向(分極方向)を逆向きに積層
していることから、圧電体3C側の圧電体3Bの表面、
および、圧電体3B側の圧電体3Cの表面に生じる電荷
は正負が同一になって反発しあうので、遮音構造体1か
ら出力される振動を効率よく抑制することができるもの
となる。そして、これらのことから結果的にカーペット
2から発生する音を効率良く低減することが可能とな
る。
【0024】図3は本発明による遮音構造体のさらに他
の実施の形態を示すものであって、この遮音構造体1
は、カーペット表部2Aとカーペット基部2Bからなる
カーペット2と、圧電処理を施したポリフッ化ビニリデ
ン樹脂(PVDF)製の圧電フィルム(圧電体)3A,
3Bと、導電性を有する炭素繊維製の吸音材4A,4
B,4Cと、ポリエステル繊維製の吸音材5A,5Bと
を図3に示す構成で順次積層した構造をなすものであ
り、しかも、圧電体3Aと圧電体3Bは厚さ方向におけ
る圧電方向(分極方向)が逆向きになるように積層され
ている。
【0025】この図3に示す遮音構造体1では、遮音構
造体1の内部に、圧電性を有する圧電体3A,3Bの両
側に積層した導電性を有する導電層兼用の吸音材4A,
4B,4Cの積層構造が設けられていることから、遮音
構造体1に入力された振動は圧電体3A,3Bによって
電気エネルギーに変換され、さらに導電層兼用の吸音材
4A,4B,4Cの導通および電気抵抗によって消費す
ることで、遮音構造体1から出力される振動を効率よく
抑制することができるものとなる。また、圧電体3Aと
圧電体3Bは厚さ方向における圧電方向(分極方向)を
逆向きに積層していることから、圧電体3B側の圧電体
3Aの表面、および、圧電体3A側の圧電体3Bの表面
に生じる電荷は正負が同一になって反発しあうので、遮
音構造体1から出力される振動を効率よく抑制すること
ができるものとなる。これらのことから結果的にカーペ
ット2から発生する音を効率良く低減することが可能に
なると同時に、ポリエステル繊維製の吸音材5A,5B
の動的に柔らかいばね特性と炭素繊維に比べて安価なポ
リエステル繊維の使用によって、安価で効率の良い遮音
構造体を提供することができるものとなる。
【0026】図4は本発明による遮音構造体のさらに他
の実施の形態を示すものであって、この遮音構造体1
は、カーペット表部2Aとカーペット基部2Bからなる
カーペット2と、圧電処理を施したポリフッ化ビニリデ
ン樹脂(PVDF)製の圧電フィルム(圧電体)3A,
3B,3Cと、導電性を有する炭素繊維製の吸音材4
A,4B,4C,4Dと、ポリエステル繊維製の吸音材
5A,5Bとを図4に示した構成で順次積層した構造を
なすものであり、しかも、圧電体3Aと圧電体3Bは厚
さ方向における圧電方向(分極方向)が逆向きになるよ
うに積層されていると共に、圧電体3Bと圧電体3Cも
厚さ方向における圧電方向(分極方向)が逆向きになる
ように積層されている。
【0027】この図4に示す遮音構造体1では、遮音構
造体1の内部に、圧電性を有する圧電体3A,3B,3
Cの両側に積層した導電性を有する導電層兼用の吸音材
4A,4B,4C,4Dの積層構造が設けられているこ
とから、遮音構造体1に入力された振動は圧電体3A,
3B,3Cによって電気エネルギーに変換され、さらに
導電層兼用の吸音材4A,4B,4C,4Dの導通およ
び電気抵抗によって消費することで、遮音構造体1から
出力される振動を効率よく抑制することができるものと
なる。また、圧電体3A,3B,3Cは厚さ方向におけ
る圧電方向を相互に逆向きに積層していることから、圧
電体3B側の圧電体3Aの表面、および、圧電体3A側
の圧電体3Bの表面に生じる電荷は正負が同一になって
反発しあい、さらに、圧電体3Bと圧電体3Cも厚さ方
向における圧電方向(分極方向)を逆向きに積層してい
ることから、圧電体3C側の圧電体3Bの表面、およ
び、圧電体3B側の圧電体3Cの表面に生じる電荷は正
負が同一になって反発しあうので、遮音構造体1から出
力される振動を効率よく抑制することができるものとな
る。そして、これらのことから結果的にカーペット2か
ら発生する音を効率よく低減することが可能になると同
時に、ポリエステル繊維製の吸音材5A,5Bの動的に
柔らかいばね特性と炭素繊維に比べて安価なポリエステ
ル繊維の使用によって、安価で効率の良い遮音構造体を
提供することができるものとなる。
【0028】
【発明の効果】本発明の請求項1に係る遮音構造体によ
れば、前記遮音構造体の表面および/または内部に、両
面に導電層が積層されている2枚以上の圧電性を有する
圧電体が積層されているとともに、該圧電体の少なくと
も1枚が他の圧電体に対し圧電体の厚さ方向における分
極方向が異なる順序で積層されているものとしたから、
遮音構造体に入力された振動は、圧電体によって電気エ
ネルギーに変換され、さらに導電層の導通および電気抵
抗によって消費すること、および圧電体の厚さ方向にお
ける分極方向が異なる順序で積層された圧電体の電気的
な反発力によって遮音構造体から出力される振動を効率
よく抑制することとなるので、遮音性能が従来以上に良
好である遮音構造体を提供することが可能であるという
著しく優れた効果がもたらされる。
【0029】そして、本発明の請求項2に係る遮音構造
体によれば、前記遮音構造体の表面および/または内部
に、両面に導電層が積層されている2枚の圧電性を有す
る圧電体が積層されているとともに、該圧電体の厚さ方
向における分極方向が異なる順序で積層されているもの
としたから、遮音構造体に入力された振動は、圧電体に
よって電気エネルギーに変換され、さらに導電層の導通
および電気抵抗によって消費すること、および圧電体の
厚さ方向における分極方向が異なる順序で積層された圧
電体の電気的な反発力によって遮音構造体から出力され
る振動を効率よく抑制することとなるので、遮音性能が
従来以上に良好である遮音構造体を提供することが可能
であるという著しく優れた効果がもたらされる。
【0030】本発明の請求項3に係る遮音構造体によれ
ば、導電層の体積固有抵抗が10〜10000Ω・cm
であるものとすることにより、遮音構造体に入力された
振動は圧電体によって電気エネルギーに変換され、さら
に適度の体積固有抵抗を有する導電層の導通および電気
抵抗によって消費することで、遮音構造体から出力され
る振動を効率よく抑制することができるという著しく優
れた効果がもたらされる。
【0031】さらに、本発明の請求項4に係る遮音構造
体によれば、圧電体と導電層との積層構造が、ポリエス
テル繊維を主成分とする布製吸音材の表面および/また
は内部に設けられているものとすることにより、遮音構
造体に入力された振動は圧電体によって電気エネルギー
に変換され、さらに導電層の導通および電気抵抗によっ
て消費することで、遮音構造体から出力される振動を効
率よく抑制することができるとともに、ポリエステル繊
維を主成分とする布製の吸音材の動的に柔らかいばね特
性によって、遮音構造体から出力される振動を効率よく
抑制することができるという著しく優れた効果がもたら
される。
【0032】さらにまた、本発明の請求項5に係る遮音
構造体によれば、導電層が、炭素繊維を主成分とする布
であるものとすることによって、導電層においても高い
吸音特性を発現させることが可能となり、遮音構造体か
ら出力される振動を効率良く抑制することができるとい
う著しく優れた効果がもたらされる。
【0033】さらにまた、本発明の請求項6に係る遮音
構造体によれば、導電層が、熱可塑性樹脂からなる融着
繊維と炭素繊維を主成分とする布であるものとすること
によって、導電層においても高い吸音特性を発現するこ
とが可能となるだけでなく、融着繊維と炭素繊維との混
合比率を適切に選定することにより体積固有抵抗を所望
のものにすることができ、設計を容昜とする効率の良い
遮音構造体を提供することができると共に、炭素繊維の
使用量を低減することで安価な遮音構造体を提供するこ
とも可能になるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
【0034】さらにまた、本発明の請求項7に係る遮音
構造体によれば、圧電性を有する圧電体が、樹脂製のフ
ィルムであるものとすることによって、樹脂製であるが
故に薄くすることができ、柔軟な圧電体になり得ること
により遮音構造体の取り扱いが容易になり、取り付け作
業時等において作業性を高めることが可能になるという
著しく優れた効果がもたらされる。
【0035】さらにまた、本発明の請求項8に係る遮音
構造体によれば、圧電性を有する圧電体が、ポリフッ化
ビニリデン樹脂成形物にポーリング処理を施したもので
あるものとすることによって、樹脂製のフィルムが遮音
構造体の取り扱い上においても有利であることに加え、
ポリフッ化ビニリデン樹脂が分子構造上圧電性を容易に
帯び易いことになるという著しく優れた効果がもたらさ
れる。
【0036】さらにまた、本発明の請求項9に係る車両
のフロア用遮音構造体によれば、金属製のパネル,制振
材および/または吸音材,カーペットが少なくとも積層
されてなる積層体において、金属製のパネルとカーペッ
トとの間の少なくとも1個所に請求項1ないし8のいず
れかに記載の遮音構造体が積層されているものとするこ
とによって、遮音構造体の重量と占有体積をともに低減
したうえで遮音性能をより優れたものにできる高効率の
遮音構造体ないしは制振構造体を提供することが可能で
あるという著しく優れた効果がもたらされる。
【0037】また、本発明の請求項10に係る車両のフ
ロア用遮音構造体によれば、金属製のパネル,制振材お
よび/または吸音材,カーペットが少なくとも積層され
てなる積層体において、制振材および/または吸音材間
の少なくとも1個所に請求項1ないし8のいずれかに記
載の遮音構造体が積層されているものとすることによっ
て、遮音構造体の重量と占有体積をともに低減したうえ
で遮音性能をより優れたものにできる高効率の遮音構造
体ないしは制振構造体を提供することが可能であるとい
う著しく優れた効果がもたらされる。
【0038】
【実施例】以下、本発明による遮音構造体の実施例を比
較例とともに添付図面に基づいて詳細に説明するが、本
発明はこのような実施例のみに限定されないことはいう
までもない。
【0039】また、本発明の実施例および比較例におい
ては、以下に示す要領で遮音特性を調べた。すなわち、
矩形形状の試験用鋼板上に種々の材料からなる遮音構造
体を貼設したものを用意し、これらの透過損失実験を行
うことによって遮音特性を評価した。
【0040】この透過損失実験では、JIS A141
6に制定されている同実験装置の縮小形状である図5に
示す形状の実験装置を使用した。この実験装置11は、
2つの残響箱12A,12Bとこれら2つの残響箱12
A,12Bを区分し且つ試験試料を装着できる1つの隔
壁13を持ち、片側の残響箱12Aには音源となるスピ
ーカー14が装着されていると共に、2つの残響箱12
A,12Bのそれぞれに音圧を計測できる音圧計15
A,15Bが組み込まれているものとなっている。
【0041】そして、透過損失TL(dB)は、この2
つの音圧計15A,15Bで計測された音圧値(dB)
の差で算出され、具体的には、音圧計15Aで計測され
た音源(スピーカー14)側の音圧値I(dB)と、音
圧計15Bで計測された音源を持たない側の音圧値O
(dB)によって、式1として与えられる。
【0042】
【式1】TL(dB)=I(dB)−O(dB)
【0043】(比較例1)図6は本発明の比較例1によ
る遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体10
1は、W=300mmの鋼板20の上に、カーペット表
部2Aとカーペット基部2Bからなるカーペット2と、
1000Ω・cmの体積固有抵抗を持つ導電性を有する
炭素繊維製の吸音材4A,4B,4Cと、圧電処理を施
していないポリフッ化ビニリデン(PVDF)製の樹脂
フィルム6A,6Bを図6に示す構成で順次積層した構
造をなすものである。
【0044】そして、このような構造を有する比較例1
の遮音構造体101において、鋼板20を図5に示した
透過損失実験装置11の隔壁13として透過損失を測定
したところ、透過損失TLは図9,図13,図16,図
17に示す値が観測された。
【0045】(比較例2)図7は本発明の比較例2によ
る遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体10
1は、W=300mmの鋼板20の上に、カーペット表
部2Aとカーペット基部2Bからなるカーペット2と、
1000Ω・cmの体積固有抵抗を持つ導電性を有する
炭素繊維製の吸音材4A,4B,4C,4Dと、圧電処
理を施していないポリフッ化ビニリデン(PVDF)製
の樹脂フィルム6A,6B,6Cを図7に示す構成で順
次積層した構造をなすものである。
【0046】そして、このような構造を有する比較例2
の遮音構造体101において、鋼板20を図5に示した
透過損失実験装置11の隔壁13として透過損失を測定
したところ、透過損失TLは図11,図15に示す値が
観測された。
【0047】(実施例1)図8は本発明の実施例1によ
る遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体10
1は、W=300mmの鋼板20の上に、カーペット表
部2Aとカーペット基部2Bからなるカーペット2と、
圧電処理を施したポリフッ化ビニリデン樹脂(PVD
F)製の圧電フィルム(圧電体)3A,3Bと、100
0Ω・cmの体積固有抵抗を持つ導電性を有する炭素繊
維製の吸音材4A,4B,4Cを図8に示す構成で順次
積層した構造をなすものであり、しかも、圧電体3Aと
圧電体3Bは厚さ方向における圧電方向(分極方向)が
逆向きになるように積層されている。
【0048】そして、このような構造を有する本発明実
施例1の遮音構造体101において、鋼板20を図5に
示した透過損失実験装置11の隔壁13として透過損失
を測定したところ、透過損失TLは図9に示す値が観測
された。
【0049】(実施例2)図10は本発明の実施例2に
よる遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体1
01は、W=300mmの鋼板20の上に、カーペット
表部2Aとカーペット基部2Bからなるカーペット2
と、圧電処理を施したポリフッ化ビニリデン樹脂(PV
DF)製の圧電フィルム(圧電体)3A,3B,3C
と、1000Ω・cmの体積固有抵抗を持つ導電性を有
する炭素繊維製の吸音材4A,4B,4C,4Dを図1
0に示す構成で順次積層した構造をなすものであり、し
かも、圧電体3Aと圧電体3Bは厚さ方向における圧電
方向(分極方向)を逆向きに、また、圧電体3Bと圧電
体3Cも厚さ方向における圧電方向(分極方向)が逆向
きになるように積層されている。
【0050】そして、このような構造を有する本発明実
施例2の遮音構造体101において、鋼板20を図5に
示した透過損失実験装置11の隔壁13として透過損失
を測定したところ、透過損失TLは図11に示す値が観
測された。
【0051】(実施例3)図12は本発明の実施例3に
よる遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体1
01は、W=300mmの鋼板20の上に、カーペット
表部2Aとカーペット基部2Bからなるカーペット2
と、圧電処理を施したポリフッ化ビニリデン樹脂(PV
DF)製の圧電フィルム(圧電体)3A,3Bと、10
00Ω・cmの体積固有抵抗を持つ導電性を有する炭素
繊維製の吸音材4A,4B,4Cと、ポリエステル繊維
製の吸音材5A,5Bを図12に示す構成で順次積層し
た構造をなすものであり、しかも、圧電体3Aと圧電体
3Bは厚さ方向における圧電方向(分極方向)が逆向き
になるように積層されている。
【0052】そして、このような構造を有する本発明実
施例3の遮音構造体101において、鋼板20を図5に
示した透過損失実験装置11の隔壁13として透過損失
を測定したところ、透過損失TLは図13に示す値が観
測された。
【0053】(実施例4)図14は本発明の実施例4に
よる遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体1
01は、W=300mmの鋼板20の上に、カーペット
表部2Aとカーペット基部2Bからなるカーペット2
と、圧電処理を施したポリフッ化ビニリデン樹脂(PV
DF)製の圧電フィルム(圧電体)3A,3B,3C
と、1000Ω・cmの体積固有抵抗を持つ導電性を有
する炭素繊維製の吸音材4A,4B,4C,4Dと、ポ
リエステル繊維製の吸音材5A,5Bを図14に示す構
成で順次積層した構造をなすものであり、しかも、圧電
体3Aと圧電体3Bは厚さ方向における圧電方向(分極
方向)が逆向きになるように積層されていると共に、圧
電体3Bと圧電体3Cも厚さ方向における圧電方向(分
極方向)が逆向きになるように積層されている。
【0054】そして、このような構造を有する本発明実
施例3の遮音構造体101において、鋼板20を図5に
示した透過損失実験装置11の隔壁13として透過損失
を測定したところ、透過損失TLは図15に示す値が観
測された。
【0055】(実施例5)実施例1における導電性を有
する炭素繊維製の吸音材4A,4B,4Cの体積固体抵
抗を10Ω・cmにした以外は実施例1と全く同一の遮
音構造体を作製し、鋼板20を図5に示した透過損失実
験装置11の隔壁13として透過損失を測定したとこ
ろ、透過損失TLは図16に示す値が観測された。
【0056】(実施例6)実施例1における導電性を有
する炭素繊維製の吸音材4A,4B,4Cの体積固体抵
抗を10000Ω・cmにした以外は実施例1と全く同
一の遮音構造体を作製し、鋼板20を図5に示した透過
損失実験装置11の隔壁13として透過損失を測定した
ところ、透過損失TLは図17に示す値が観測された。
【0057】(実施例7,比較例3)次に、実車のボデ
ィ鋼板に制振部材を貼設して、騒音レベルの実車評価を
行った結果につき、実施例7および比較例3として説明
する。なお、ここで使用した車両は、エンジン排気量2
000ccのAT仕様であり、騒音レベルの測定は、2
速固定でエンジン回転数が3000rpmとなる定速走
行を行った際の耳元位置での音圧レベルを計測した。
【0058】まず、実施例7では、図12に示した実施
例3の場合と同様に、フロアパネル(鋼板20)の上
に、カーペット表部2Aとカーペット基部2Bからなる
カーペット2と、圧電処理を施したポリフッ化ビニリデ
ン樹脂(PVDF)製の圧電フィルム(圧電体)3A,
3Bと、1000Ω・cmの体積固有抵抗を持つ導電性
を有する炭素繊維製の吸音材4A,4B,4Cと、ポリ
エステル繊維製の吸音材5A,5Bを図12に示す構成
で順次積層した構造をなすものとし、このとき、圧電処
理を施したポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)製の
圧電フィルム(圧電体)3A,3Bは厚さ方向における
分極の方向が逆向きになるように積層した車両のフロア
用遮音構造体を作製して、前記した測定方法により耳元
位置での音圧レベルを計測したところ、図18に示す値
が観測され、耳元位置での音圧レベルは比較例3に比べ
て低いものとなっていた。
【0059】次に、比較例3では、前記実施例7の場合
と同様に、フロアパネル(鋼板20)の上に、カーペッ
ト表部2Aとカーペット基部2Bからなるカーペット2
と、圧電処理を施していないポリフッ化ビニリデン樹脂
(PVDF)製の樹脂フィルム6A,6Bと、1000
Ω・cmの体積固有抵抗を持つ導電性を有する炭素繊維
製の吸音材4A,4B,4Cと、ポリエステル繊維製の
吸音材5A,5Bを図19に示す構成で順次積層した車
両のフロア用遮音構造体を作製して、前記した測定方法
により耳元位置での音圧レベルを計測したところ、図1
8に示す値が観測され、耳元位置での音圧レベルは実施
例7に比べて高いものとなっていた。
【0060】(参考例1)図8に示した実施例1による
遮音構造体において圧電処理を施したポリフッ化ビニリ
デン樹脂(PVDF)製の圧電フィルム3A,3Bの圧
電方向を同一にした以外は、全く同一にして図20に示
す遮音構造体を作製した。
【0061】そして、このような構造を有する参考例1
の遮音構造体101において、鋼板20を図5に示した
透過損失実験装置11の隔壁13として透過損失を測定
したところ、透過損失TLは図21に示す値が観測され
た。
【0062】図21に示す結果から理解されるように、
圧電方向を同一にして積層することによって、透過損失
は小さくなり効果が小さいことが分かる。
【0063】以上、実施例に基づいて本発明を説明した
が、本発明は上記の実施例だけに限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内であれば、もちろ
ん改変は可能である。特に、実施例7においては、本発
明における遮音構造体が自動車用のフロア構造体である
場合を例にとって説明したが、積層体による遮音構造で
あれば、フロア構造体に限らず、ダッシュボード等の自
動車の他の部位や、その他の車両、建築構造物などにも
応用可能であることはいうまでもない。
【0064】さらに、圧電材料については、ポリフッ化
ビニリデン樹脂(PVDF)が入手の容易さから最も望
ましいものの一つといえるが、ポリフッ化ビニリデン樹
脂(PVDF)の他に、フッ化ビニリデン、トリフルオ
ロエチレン共重合体樹脂等であっても本発明の効果は発
現可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る遮音構造体の一実施の形態による
構成を示す断面説明図である。
【図2】本発明に係る遮音構造体の他の実施の形態によ
る構成を示す断面説明図である。
【図3】本発明に係る遮音構造体のさらに他の実施の形
態による構成を示す断面説明図である。
【図4】本発明に係る遮音構造体のさらに他の実施の形
態による構成を示す断面説明図である。
【図5】透過損失実験に用いた実験装置の概要を示す平
面説明図である。
【図6】本発明の比較例1による遮音構造体の構成を示
す断面説明図(図6の(A))および拡大断面説明(図
6の(B))である。
【図7】本発明の比較例2による遮音構造体の構成を示
す断面説明図(図7の(A))および拡大断面説明(図
7の(B))である。
【図8】本発明の実施例1による遮音構造体の構成を示
す断面説明図(図8の(A))および拡大断面説明(図
8の(B))である。
【図9】実施例1で得られた遮音度特性を比較例1とあ
わせて示すグラフである。
【図10】本発明の実施例2による遮音構造体の構成を
示す断面説明図(図10の(A))および拡大断面説明
(図10の(B))である。
【図11】実施例2で得られた遮音度特性を比較例2と
あわせて示すグラフである。
【図12】本発明の実施例3による遮音構造体の構成を
示す断面説明図(図12の(A))および拡大断面説明
(図12の(B))である。
【図13】実施例3で得られた遮音度特性を比較例1と
あわせて示すグラフである。
【図14】本発明の実施例4による遮音構造体の構成を
示す断面説明図(図14の(A))および拡大断面説明
(図14の(B))である。
【図15】実施例4で得られた遮音度特性を比較例2と
あわせて示すグラフである。
【図16】実施例5で得られた遮音度特性を比較例1と
あわせて示すグラフである。
【図17】実施例6で得られた遮音度特性を比較例1と
あわせて示すグラフである。
【図18】実施例7で得られた遮音度性能を比較例3と
あわせて音圧レベルで計測した結果を示すグラフであ
る。
【図19】本発明の比較例3による遮音構造体の構成を
示す断面説明図(図19の(A))および拡大断面説明
(図19の(B))である。
【図20】本発明の参考例1による遮音構造体の構成を
示す断面説明図(図20の(A))および拡大断面説明
(図20の(B))である。
【図21】参考例1で得られた遮音度特性を実施例1と
あわせて示すグラフである。
【符号の説明】 1,101 遮音構造体 2 カーペット 2A カーペット表部 2B カーペット基部 3(3A,3B,3C) 圧電処理を施した圧電フィル
ム(圧電体) 4(4A,4B,4C,4D) 炭素繊維を主成分とし
た導電層兼用の吸音材 5(5A,5B) ポリエステル繊維を主成分とした吸
音材 6(6A,6B,6C) 圧電処理を施していない樹脂
フィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // B60N 3/04 H01L 41/08 G (56)参考文献 特開 平10−18239(JP,A) 特開 平10−268874(JP,A) 特開 平9−309962(JP,A) 特開 平7−199955(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10K 11/16 B60R 13/08 E04B 1/82 G10K 11/162 H01L 41/113 B60N 3/04

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遮音を目的とする構造体において、前記
    構造体の表面および/または内部に、両面に導電層が積
    層されている2枚以上の圧電性を有する圧電体が積層さ
    れているとともに、該圧電体の少なくとも1枚が他の圧
    電体に対し圧電体の厚さ方向における分極方向が異なる
    順序で積層されていることを特徴とする遮音構造体。
  2. 【請求項2】 遮音を目的とする構造体において、前記
    構造体の表面および/または内部に、両面に導電層が積
    層されている2枚の圧電性を有する圧電体が積層されて
    いるとともに、該圧電体の厚さ方向における分極方向が
    異なる順序で積層されていることを特徴とする請求項1
    に記載の遮音構造体。
  3. 【請求項3】 導電層の体積固有抵抗が10〜1000
    0Ω・cmであることを特徴とする請求項1または2に
    記載の遮音構造体。
  4. 【請求項4】 圧電体と導電層との積層構造が、ポリエ
    ステル繊維を主成分とする布製吸音材の表面および/ま
    たは内部に設けられていることを特徴とする請求項1な
    いし3のいずれかに記載の遮音構造体。
  5. 【請求項5】 導電層が、炭素繊維を主成分とする布で
    あることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記
    載の遮音構造体。
  6. 【請求項6】 導電層が、熱可塑性樹脂からなる融着繊
    維と炭素繊維を主成分とする布であることを特徴とする
    請求項1ないし5のいずれかに記載の遮音構造体。
  7. 【請求項7】 圧電性を有する圧電体が、樹脂製のフィ
    ルムであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれ
    かに記載の遮音構造体。
  8. 【請求項8】 圧電性を有する圧電体が、ポリフッ化ビ
    ニリデン樹脂成形物にポーリング処理を施したものであ
    ることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載
    の遮音構造体。
  9. 【請求項9】 金属製のパネル,制振材および/または
    吸音材,カーペットが少なくとも積層されてなる積層体
    において、金属製のパネルとカーペットとの間の少なく
    とも1個所に請求項1ないし8のいずれかに記載の遮音
    構造体が積層されていることを特徴とする車両のフロア
    用遮音構造体。
  10. 【請求項10】 金属製のパネル,制振材および/また
    は吸音材,カーペットが少なくとも積層されてなる積層
    体において、制振材および/または吸音材間の少なくと
    も1個所に請求項1ないし8のいずれかに記載の遮音構
    造体が積層されていることを特徴とする車両のフロア用
    遮音構造体。
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