JP3630277B2

JP3630277B2 - Sound insulation structure

Info

Publication number: JP3630277B2
Application number: JP25000898A
Authority: JP
Inventors: 星勝己諸; 田強河; 本好一根; 藤仁伊
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2018-09-03
Also published as: JP2000071844A

Description

【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の遮音構造体等々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、自動車などの車両、建築構造物等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が多く用いられてきた。この代表的なものとして、例えば、特開平７−２２３４７８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、密度は一定の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なされたものであり、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、ポリエステル繊維を主成分とする布製吸音材と、この布製吸音材上に積層した圧電性を有する圧電層と、該圧電層上に積層した導電性を有する導電層の積層構造であ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、ポリエステル繊維を主成分とする布製吸音材と、この布製吸音材上に積層した導電性を有する導電層と、該導電層上に積層した圧電性を有する圧電層と、該圧電層上に積層した導電性を有する導電層と、該導電層上に積層したポリエステル繊維を主成分とする布製吸音材の積層構造である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は、請求項３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、ポリエステル繊維を主成分とする布製吸音材と、この布製吸音材上に積層した導電性を有する導電層と、該導電層上に積層した圧電性を有する圧電層と、該圧電層上に積層した導電性を有する導電層と、該導電層上に積層した圧電性を有する圧電層と、該圧電層上に積層した導電性を有する導電層と、該導電層上に積層したポリエステル繊維を主成分とする布製吸音材の積層構造であることを特徴としている。
【００１１】
この場合、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少な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、１００００Ω・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少な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ので、導電層の体積固有抵抗を１０〜１００００Ω・ｃｍであるものとすることが望ましい。
【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、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。
【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。
【００１４】
同じく、本発明に係る遮音構造体は、請求項６に記載しているように、圧電性を有する圧電層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フィルムであるものと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、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６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】
同じく、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。
【００２０】
図１はのひとつの参考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、炭素繊維製の吸音材（導電層）３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（圧電層）４と、炭素繊維製の吸音材（導電層）１３を順次積層した構造をなすものである。
【００２１】
この図１に示すこの遮音構造体１では、遮音構造体１の内部に、圧電性を有する圧電層４と該圧電層４の両側に積層した導電性を有する導電層３，１３と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層４によって電気エネルギーに変換され、さらに導電層３，１３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、結果的にカーペット２から発生する音を低減することができる。
【００２２】
図２は本発明に係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、炭素繊維製の吸音材（導電層）３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（圧電層）４と、ポリエステル繊維製の吸音材５を順次積層した構造をなすものである。
【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層４と該圧電層４の片側に積層した導電性を有する導電層３と該圧電層４の反対側に積層したポリエステル繊維製の吸音材５と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層４によって電気エネルギーに変換され、さらに導電層３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、同時に、ポリエステル繊維製の吸音材５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とにより、安価で効率の良い遮音構造体を提供することができる。
【００２４】
図３は本発明に係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、ポリエステル繊維製の吸音材５と、炭素繊維製の吸音材（導電層）３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（圧電層）４と、炭素繊維製の吸音材（導電層）１３と、ポリエステル繊維製の吸音材１５を順次積層した構造をなすものである。
【００２５】
この図３に示すこの遮音構造体１では、遮音構造体１の内部に、圧電性を有する圧電層４と、該圧電層４の両側に積層した導電性を有する導電層３，１３と、前記導電層３，１３の各々反対側に積層したポリエステル繊維製の吸音材５，１５と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層４によって電気エネルギーに変換され、さらに導電層３，１３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、同時に、ポリエステル繊維製の吸音材５，１５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とにより、安価で効率の良い遮音構造体を提供することができる。
【００２６】
図４は遮音構造体の他の参考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、炭素繊維製の吸音材（導電層）３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（圧電層）４と、炭素繊維製の吸音材（導電層）１３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（圧電層）１４と、炭素繊維製の吸音材（導電層）２３を順次積層した構造をなすものである。
【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層４，１４と、該圧電層４，１４の両側に積層した導電性を有する導電層３，１３，２３と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層４，１４によって電気エネルギーに変換され、さらに導電層３，１３，２３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、且つ、２組の圧電層４，１４を設けているためより遮音性に優れた構造体とすることができ、結果的にカーペット２から発生する音を低減することができる。
【００２８】
図５は本発明に係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、ポリエステル繊維製の吸音材５と、炭素繊維製の吸音材（導電層）３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（圧電層）４と、炭素繊維製の吸音材（導電層）１３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（圧電層）１４と、炭素繊維製の吸音材（導電層）２３と、ポリエステル繊維製の吸音材１５を順次積層した構造をなすものである。
【００２９】
この図５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層４，１４と、該圧電層４，１４の両側に積層した導電性を有する導電層３，１３，２３と、前記導電層３，２３の反対側に積層したポリエステル繊維製の吸音材５，１５との積層体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層４，１４によって電気エネルギーに変換され、さらに導電層３，１３，２３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、同時に、ポリエステル繊維製の吸音材５，１５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り、安価で効率の良い遮音構造体を提供することができる。
【００３０】
【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、上記した構成としたから、遮音構造体に入力された振動は圧電層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共に、ポリエステル繊維を主成分とする布製の吸音材を併用することで安価なものとし、且つまた、布製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さらに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】
また、本発明の請求項２に係る遮音構造体によれば、上記した構成とすることにより、遮音構造体に入力された振動は圧電層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共に、ポリエステル繊維を主成分とする布製の吸音材を併用することで安価なものとし、且つまた、布製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さらに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、本発明の請求項３に係る遮音構造体によれば、上記した構成とすることにより、遮音構造体に入力された振動は圧電層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、加えて、ポリエステル繊維を主成分とする布製の吸音材を併用することで安価なものとし、且つまた、布製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さらに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。
【００３３】
さらにまた、本発明の請求項４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さらに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。
【００３４】
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させ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作製できると共に、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。
【００３５】
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、上記した構成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のに加えて、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やすいことになるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００３８】
そしてまた、本発明の請求項７に係る車両のフロア用遮音構造体によれば、上記した構成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になるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００４０】
【実施例】
本発明による遮音構造体の実施例について比較例及び参考例と共に詳細に説明するが、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。
【００４１】
また、本発明の実施例，参考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。
【００４２】
この透過損失実験では、ＪＩＳＡ１４１６に制定されている同実験装置の縮小形状である図６に示す形状の実験装置を使用した。この実験装置３１は、２つの残響箱３２Ａ，３２Ｂと、これら２つの残響箱３２Ａ，３２Ｂを区分し且つ試料を装着できる１つの隔壁３３を持ち、片側の残響箱３２Ａには音源となるスピーカー３４が装着されているとともに、２つの残響箱３２Ａ，３２Ｂのそれぞれに音圧を計測するための音圧計３５Ａ，３５Ｂが組み込まれているものとなっている。
【００４３】
そして、透過損失ＴＬ（ｄＢ）は、この２つの音圧計３５Ａ，３５Ｂ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３５Ａで計測された音源（スピーカー３４）側の音圧値Ｉ（ｄＢ）と、音圧計３５Ｂ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。
【００４４】
【式１】
ＴＬ（ｄＢ）＝Ｉ（ｄＢ）−Ｏ（ｄＢ）
【００４５】
（比較例１）
図７は本発明の比較例１に係る遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体４１は、Ｗ＝３００ｍｍの鋼板４６の上に、カーペット表部４２Ａとカーペット基部４２Ｂからなるカーペット４２と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材４３と、圧電処理を施していないポリフッ化ビニリデン製フィルム（ＰＶＤＦ）４４と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材５３を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１の遮音構造体４１において、鋼板４６を図６に示した透過損失実験装置３１の音源（スピーカー３４）側に設置し、同遮音構造体４１を隔壁３３として透過損失ＴＬを測定したところ、透過損失ＴＬは図１０、１２、１４、１５、１６に示す値が観測された。
【００４７】
（比較例２）
図８は本発明の比較例２に係る遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体４１は、Ｗ＝３００ｍｍの鋼板４６の上に、カーペット表部４２Ａとカーペット基部４２Ｂからなるカーペット４２と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材４３と、圧電処理を施していないポリフッ化ビニリデン製フィルム（ＰＶＤＦ）４４と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材５３と、圧電処理を施していないポリフッ化ビニリデン製フィルム（ＰＶＤＦ）５４と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材６３を積層した構造をなすものである。
【００４８】
そして、このような構造を有する比較例２の遮音構造体４１において、鋼板４６を図６に示した透過損失実験装置３１の音源（スピーカー３４）側に設置し、同遮音構造体４１を隔壁３３として透過損失ＴＬを測定したところ、透過損失ＴＬは図１８、２０に示す値が観測された。
【００４９】
（参考例１）
図９は参考例１に係る遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体１は、Ｗ＝３００ｍｍの鋼板（金属製のパネル）６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炭素繊維製の吸音材（導電層）３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（圧電層）４と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（導電層）１３を積層した構造をなすものである。
【００５０】
そして、このような構造を有する参考例１の遮音構造体１において、鋼板６を図６に示した透過損失実験装置３１の音源（スピーカー３４）側に設置し、同遮音構造体１を隔壁３３として透過損失ＴＬを測定したところ、透過損失ＴＬは図１０に示す値が観測され、比較例１に比べて遮音性能がかなり向上していることが認められた。
【００５１】
（実施例１）
図１１は本発明の実施例１に係る遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体１は、Ｗ＝３００ｍｍの鋼板６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炭素繊維製の吸音材（導電層）３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（圧電層）４と、ポリエステル繊維製の吸音材５を積層した構造をなすものである。
【００５２】
そして、このような構造を有する実施例１の遮音構造体１において、鋼板６を図６に示した透過損失実験装置３１の音源（スピーカー３４）側に設置し、同遮音構造体１を隔壁３３として透過損失ＴＬを測定したところ、透過損失ＴＬは図１２に示す値が観測され、比較例１に比べて遮音性能がかなり向上していることが認められた。
【００５３】
（実施例２）
図１３は本発明の実施例２に係る遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体１は、Ｗ＝３００ｍｍの鋼板６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、ポリエステル繊維製の吸音材５と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（導電層）３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（圧電層）４と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（導電層）１３と、ポリエステル繊維製の吸音材１５を積層した構造をなすものである。
【００５４】
そして、このような構造を有する実施例２の遮音構造体１において、鋼板６を図６に示した透過損失実験装置３１の音源（スピーカー３４）側に設置し、同遮音構造体１を隔壁３３として透過損失ＴＬを測定したところ、透過損失ＴＬは図１４に示す値が観測され、比較例１に比べて遮音性能がかなり向上していることが認められた。
【００５５】
（実施例３）
実施例２における炭素繊維製の吸音材（導電層）３および炭素繊維製の吸音材（導電層）１３の体積固有抵抗をともに１００００Ω・ｃｍにした以外は実施例２と全く同一の遮音構造体として、鋼板６を図６に示した透過損失実験装置３１の音源（スピーカー３４）側に設置し、同遮音構造体１を隔壁３３として透過損失ＴＬ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、比較例１に比べて遮音性能がかなり向上していることが認められた。
【００５６】
（実施例４）
実施例２における炭素繊維製の吸音材（導電層）３および炭素繊維製の吸音材（導電層）１３の体積固有抵抗をともに１０Ω・ｃｍにした以外は実施例２と全く同一の遮音構造体として、鋼板６を図６に示した透過損失実験装置３１の音源（スピーカー３４）側に設置し、同遮音構造体１を隔壁３３として透過損失ＴＬ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、比較例１に比べて遮音性能がかなり向上していることが認められた。
【００５７】
（参考例２）
図１７は参考例２に係る遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体１は、Ｗ＝３００ｍｍの鋼板６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炭素繊維製の吸音材（導電層）３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（圧電層）４と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（導電層）１３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（圧電層）１４と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（導電層）２３を積層した構造をなすものである。
【００５８】
そして、このような構造を有する参考例２の遮音構造体１において、鋼板６を図６に示した透過損失実験装置３１の音源（スピーカー３４）側に設置し、同遮音構造体１を隔壁３３として透過損失ＴＬを測定したところ、透過損失ＴＬは図１８に示す値が観測され、比較例２に比べて遮音性能がかなり向上していることが認められた。
【００５９】
（実施例５）
図１９は本発明の実施例５に係る遮音構造体を示すものであって、この遮音構造体１は、Ｗ＝３００ｍｍの鋼板６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、ポリエステル繊維製の吸音材５と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（導電層）３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（圧電層）４と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（導電層）１３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（圧電層）１４と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（導電層）２３と、ポリエステル繊維製の吸音材１５を積層した構造をなすものである。
【００６０】
そして、このような構造を有する実施例５の遮音構造体１において、鋼板６を図６に示した透過損失実験装置３１の音源（スピーカー３４）側に設置し、同遮音構造体１を隔壁３３として透過損失ＴＬを測定したところ、透過損失ＴＬは図２０に示す値が観測され、比較例２に比べて遮音性能がかなり向上していることが認められた。
【００６１】
（実施例６，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６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２０００ｃｃ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。
【００６２】
まず、実施例６では、図１３に示した実施例２の場合とほぼ同様に、フロアパネル（鋼板６）の上に、ポリエステル繊維製の吸音材（１５）と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（導電層１３）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（圧電層４）と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（導電層３）と、カーペット（２）を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２１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に比べてより低いものとなっていた。
【００６３】
次に、比較例３では、前記実施例６の場合と若干同様に、フロアパネル（鋼板６）の上に、ポリエステル繊維製の吸音材（１５）と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（１３）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）製のフィルム（４）と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（３）と、カーペット（２）を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２１に示す値が観測され、耳元位置での音圧レベルは実施例６に比べてより高いものとなっていた。
【００６４】
（参考例３）
図９に示した参考例１の場合と同様に、鋼板６の上に、カーペット２と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（導電層）３と、アルミニウム蒸着を行ったポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）製の圧電フィルム（圧電層）４と、１０００Ω・ｃｍの体積固有抵抗を持つ炭素繊維製の吸音材（導電層）１３を積層した遮音構造体１を作製し、この遮音構造体１においてその鋼板６を図６に示した透過損失実験装置３１の音源（スピーカー３４）側に設置し、同遮音構造体１を隔壁３３として透過損失ＴＬを測定したところ、透過損失ＴＬは図２２に示す値が観測された。
【００６５】
図２２に示す結果から理解されるように、アルミニウム蒸着を行った圧電材料を用いた場合、アルミニウム蒸着を行っていない圧電材料を用いた場合に比べて透過損失は小さくなり、効果が著しく小さいことが分かる。
【００６６】
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６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。
【００６７】
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ひとつといえるが、この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一参考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一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他の参考の形態による構成を示す断面説明図である。
【図５】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６】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７】本発明の比較例１に係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】本発明の比較例２に係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】遮音構造体の参考例１による構成を示す断面説明図（図９の（Ａ））および拡大断面説明（図９の（Ｂ））である。
【図１０】参考例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１１】本発明に係る遮音構造体の実施例１による構成を示す断面説明図（図１１の（Ａ））および拡大断面説明（図１１の（Ｂ））である。
【図１２】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１３】本発明に係る遮音構造体の実施例２による構成を示す断面説明図（図１３の（Ａ））および拡大断面説明（図１３の（Ｂ））である。
【図１４】実施例２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１５】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１６】実施例４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】遮音構造体の参考例２による構成を示す断面説明図（図１７の（Ａ））および拡大断面説明（図１７の（Ｂ））である。
【図１８】参考例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１９】本発明に係る遮音構造体の実施例５による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】実施例５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２１】実施例６で得られた遮音度特性を比較例３とあわせて示すグラフである。
【図２２】参考例１および参考例３を比較した遮音度特性のグラフである。
【符号の説明】
１遮音構造体
２カーペット
３，１３，２３導電層
４，１４圧電層
５，１５吸音材
６金属製のパネル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sound insulation structure applied to, for example, a sound insulation structure of an automobile floor portion, a sound insulation structure of an automobile dash portion, a sound insulation structure such as a sound insulation wall of various building structures, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a combination of a sound absorbing material and a plate-like material made of metal or resin has been used as a sound insulation structure in a vehicle such as an automobile or a building structure. As a typical example of this, for example, a sound absorbing material made of non-woven fiber is laminated on a metal panel as disclosed in JP-A-7-223478, and a resin backing material is further laminated. Can be mentioned.
[0003]
This sound insulation structure has improved sound absorption and sound insulation performance by the effect of mass by a layer of sound absorption material and resin backing material, etc., and this mechanism is based on heat generated by friction between fiber and air. Loss and sound insulation performance is the elimination of ventilation and the improvement of vibration isolation by mass.
[0004]
Therefore, in order to improve the sound insulation performance in the structure as described above, increasing the density of the sound absorbing material, increasing the bulk while keeping the density constant, increasing both the density and increasing the bulk, and / or Or, it is necessary to increase the weight of the backing material.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, under such a method, a significant increase in weight and an increase in occupied volume are caused. Especially in automobiles, in recent years, there is a problem of an increase in fuel consumption due to an increase in weight, and an increase in occupied volume of sound insulation material. This may cause problems such as a decrease in room space, and the negative effects of such a method are a major obstacle.
[0006]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and reduces the weight and occupied volume of a sound insulation structure constituting an automobile, a building structure, or the like without reducing sound absorption performance and sound insulation performance. An object of the present invention is to provide a highly efficient sound insulation structure that can be used.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on the sound insulation structure to solve the above-described problems of the prior art, the present inventors have used a sound insulation structure that is lightweight and space-saving and can sufficiently secure sound absorption performance and sound insulation performance. The present invention was completed by specifying materials.
[0008]
That is, the sound insulation structure according to the present invention is a structure intended for sound insulation, as described in claim 1, and is laminated on a cloth sound absorbing material mainly composed of polyester fiber and the cloth sound absorbing material. It is characterized in that the structure is a laminated structure of a piezoelectric layer having piezoelectricity and a conductive layer having conductivity laminated on the piezoelectric layer.
[0009]
The sound insulation structure according to the present invention is, as described in claim 2, a structure intended for sound insulation, laminated on a cloth sound absorption material mainly composed of polyester fiber and on the cloth sound absorption material. A conductive layer having a conductive property, a piezoelectric layer having a piezoelectric property laminated on the conductive layer, a conductive layer having a conductive property laminated on the piezoelectric layer, and a polyester fiber laminated on the conductive layer. It is characterized by a laminated structure of a cloth sound absorbing material as a component.
[0010]
Similarly, the sound insulation structure according to the present invention is a structure intended for sound insulation, as described in claim 3, and is laminated on a cloth sound absorbing material mainly composed of polyester fiber and the cloth sound absorbing material. A conductive layer having a conductive property, a piezoelectric layer having a piezoelectric property laminated on the conductive layer, a conductive layer having a conductive property laminated on the piezoelectric layer, and a piezoelectric property laminated on the conductive layer It is characterized by a laminated structure comprising a piezoelectric layer, a conductive layer having conductivity laminated on the piezoelectric layer, and a cloth sound-absorbing material mainly composed of polyester fibers laminated on the conductive layer.
[0011]
In this case, if the volume resistivity is smaller than 10 Ω · cm, the consumption of electric energy converted by the piezoelectric layer tends to be reduced, and it becomes difficult to effectively suppress vibration, and is larger than 10000 Ω · cm. Since the consumption of electrical energy converted by the piezoelectric layer tends to be reduced and vibrations cannot be effectively suppressed, the volume resistivity of the conductive layer is 10 to 10000 Ω · cm. Is desirable.
[0012]
Similarly, in the embodiment of the sound insulation structure according to the present invention, as described in claim 4, the conductive layer is a cloth (woven fabric / nonwoven fabric) mainly composed of carbon fibers. It is a feature.
[0013]
Similarly, in an embodiment of the sound insulation structure according to the present invention, as described in claim 5, a fabric (woven fabric / woven fabric) in which the conductive layer is mainly composed of a fusion fiber made of a thermoplastic resin and a carbon fiber. Non-woven fabric).
[0014]
Similarly, the sound insulation structure according to the present invention is characterized in that, as described in claim 6, the piezoelectric layer having piezoelectricity is a film obtained by subjecting a polyvinylidene fluoride resin molding to a poling treatment. It is said.
[0017]
A sound insulation structure for a vehicle floor according to the present invention has a structure in which the sound insulation structure according to any one of claims 1 to 6 is laminated at least at one place between a metal panel and a carpet. It is characterized by that.
[0018]
Similarly, the sound insulation structure for a vehicle floor according to the present invention is a laminated body in which at least a metal panel, a vibration damping material and / or a sound absorbing material, and a carpet are laminated. The sound insulation structure according to any one of claims 1 to 8 is laminated at least at one location between the damping material and / or the sound absorbing material.
[0020]
FIG. 1 shows one reference form, and this sound insulation structure 1 includes a carpet 2 including a carpet surface portion 2A and a carpet base portion 2B, a carbon fiber sound absorbing material (conductive layer) 3, A piezoelectric film (piezoelectric layer) 4 made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment and a sound absorbing material (conductive layer) 13 made of carbon fiber are sequentially laminated.
[0021]
In the sound insulation structure 1 shown in FIG. 1, a laminated structure of a piezoelectric layer 4 having piezoelectricity and conductive layers 3 and 13 having conductivity laminated on both sides of the piezoelectric layer 4 inside the sound insulation structure 1. Therefore, the vibration input to the sound insulation structure 1 is converted into electric energy by the piezoelectric layer 4 and further consumed by the conduction and electric resistance of the conductive layers 3 and 13. The output vibration can be efficiently suppressed, and as a result, the sound generated from the carpet 2 can be reduced.
[0022]
FIG. 2 shows one embodiment of a sound insulation structure according to the present invention. This sound insulation structure 1 includes a carpet 2 comprising a carpet surface portion 2A and a carpet base portion 2B, and a carbon fiber sound absorbing material. (Conductive layer) 3, a piezoelectric film (piezoelectric layer) 4 made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment, and a sound absorbing material 5 made of polyester fiber are sequentially laminated.
[0023]
In the sound insulation structure 1 shown in FIG. 2, a piezoelectric layer 4 having piezoelectricity, a conductive layer 3 having conductivity laminated on one side of the piezoelectric layer 4, and the opposite of the piezoelectric layer 4 inside the sound insulation structure 1. Since the laminated structure with the sound absorbing material 5 made of polyester fiber laminated on the side is provided, the vibration input to the sound insulation structure 1 is converted into electric energy by the piezoelectric layer 4, and the conduction and conduction of the conductive layer 3 are further improved. By consuming the electrical resistance, the vibration output from the sound insulation structure 1 can be efficiently suppressed, and at the same time, the dynamically soft spring characteristic of the sound absorbing material 5 made of polyester fiber and less expensive than carbon fiber. By using polyester fiber, an inexpensive and efficient sound insulation structure can be provided.
[0024]
FIG. 3 shows another embodiment of the sound insulation structure according to the present invention. The sound insulation structure 1 includes a carpet 2 comprising a carpet surface portion 2A and a carpet base portion 2B, and a sound absorbing material made of polyester fiber. 5, a sound absorbing material (conductive layer) 3 made of carbon fiber, a piezoelectric film (piezoelectric layer) 4 made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment, and a sound absorbing material (conductive layer) 13 made of carbon fiber. And a structure in which the sound absorbing materials 15 made of polyester fibers are sequentially laminated.
[0025]
In the sound insulation structure 1 shown in FIG. 3, a piezoelectric layer 4 having piezoelectricity inside the sound insulation structure 1, conductive layers 3 and 13 having conductivity laminated on both sides of the piezoelectric layer 4, Since the laminated structure with the sound absorbing materials 5 and 15 made of polyester fiber laminated on the opposite sides of the conductive layers 3 and 13 is provided, the vibration input to the sound insulating structure 1 is converted into electric energy by the piezoelectric layer 4. By being converted and further consumed by conduction and electrical resistance of the conductive layers 3 and 13, vibration output from the sound insulation structure 1 can be efficiently suppressed, and at the same time, the sound absorbing materials 5 and 15 made of polyester fiber Due to the dynamically soft spring characteristics and the use of polyester fiber, which is cheaper than carbon fiber, an inexpensive and efficient sound insulation structure can be provided.
[0026]
FIG. 4 shows another reference form of the sound insulation structure. The sound insulation structure 1 includes a carpet 2 including a carpet surface portion 2A and a carpet base portion 2B, and a carbon fiber sound absorbing material (conductive layer). 3, a piezoelectric film (piezoelectric layer) 4 made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment, a sound absorbing material (conductive layer) 13 made of carbon fiber, and a polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment ) Made of a piezoelectric film (piezoelectric layer) 14 and a carbon fiber sound absorbing material (conductive layer) 23 are sequentially laminated.
[0027]
In the sound insulation structure 1 shown in FIG. 4, piezoelectric layers 4 and 14 having piezoelectricity inside the sound insulation structure 1 and conductive layers 3 and 13 having conductivity laminated on both sides of the piezoelectric layers 4 and 14. , 23 is provided, the vibration input to the sound insulation structure 1 is converted into electrical energy by the piezoelectric layers 4, 14, and further by the conduction and electrical resistance of the conductive layers 3, 13, 23. By consuming it, vibrations output from the sound insulation structure 1 can be efficiently suppressed, and since two sets of piezoelectric layers 4 and 14 are provided, a structure having better sound insulation can be obtained. As a result, the sound generated from the carpet 2 can be reduced.
[0028]
FIG. 5 shows still another embodiment of the sound insulation structure according to the present invention. This sound insulation structure 1 includes a carpet 2 comprising a carpet surface portion 2A and a carpet base portion 2B, and a sound absorption made of polyester fiber. Material 5, sound absorbing material (conductive layer) 3 made of carbon fiber, piezoelectric film (piezoelectric layer) 4 made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment, and sound absorbing material (conductive layer) made of carbon fiber 13, a piezoelectric film (piezoelectric layer) 14 made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment, a sound absorbing material 23 made of carbon fiber (conductive layer) 23, and a sound absorbing material 15 made of polyester fiber were sequentially laminated. It is a structure.
[0029]
In the sound insulation structure 1 shown in FIG. 5, piezoelectric layers 4 and 14 having piezoelectricity inside the sound insulation structure 1 and conductive layers 3 and 13 having conductivity laminated on both sides of the piezoelectric layers 4 and 14. , 23 and a laminated body of polyester fiber sound absorbing materials 5, 15 laminated on the opposite side of the conductive layers 3, 23, the vibration input to the sound insulation structure 1 is applied to the piezoelectric layer 4. , 14 and converted into electrical energy, and further consumed by conduction and electrical resistance of the conductive layers 3, 13, 23, so that vibration output from the sound insulation structure 1 can be efficiently suppressed, and at the same time, polyester fiber By using the dynamically soft spring characteristics of the sound-absorbing materials 5 and 15 and the use of polyester fibers that are less expensive than carbon fibers, an inexpensive and efficient sound insulation structure can be provided.
[0030]
【The invention's effect】
According to the sound insulation structure according to claim 1 of the present invention, since it has the above-described configuration, vibration input to the sound insulation structure is converted into electric energy by the piezoelectric layer, and further consumed by conduction and electric resistance of the conductive layer. Thus, vibration output from the sound insulation structure can be efficiently suppressed, and it is made inexpensive by using a cloth sound absorbing material mainly composed of polyester fiber. Due to the dynamically soft spring characteristics, the vibration output from the sound insulation structure can be more effectively suppressed, which is extremely excellent.
[0031]
Moreover, according to the sound insulation structure according to claim 2 of the present invention, the vibration input to the sound insulation structure is converted into electric energy by the piezoelectric layer, and the conduction and electrical conduction of the conductive layer are further achieved. By consuming by resistance, vibrations output from the sound insulation structure can be efficiently suppressed, and at the same time, it is made inexpensive by using a cloth sound absorbing material mainly composed of polyester fiber, and also made of cloth. Due to the dynamically soft spring characteristics of the sound absorbing material, a remarkably excellent effect is achieved in that vibration output from the sound insulation structure can be more efficiently suppressed.
[0032]
Furthermore, according to the sound insulation structure according to claim 3 of the present invention, with the above-described configuration, the vibration input to the sound insulation structure is converted into electric energy by the piezoelectric layer. By consuming by resistance, vibration output from the sound insulation structure can be efficiently suppressed, and in addition, it is made inexpensive by using a sound absorbing material made of cloth mainly composed of polyester fiber, and also In addition, the dynamic soft spring characteristic of the cloth sound-absorbing material brings about a remarkable effect that vibration output from the sound-insulating structure can be more efficiently suppressed.
[0033]
Furthermore, according to the sound insulation structure according to claim 4 of the present invention, it is possible to develop high sound absorption characteristics even in the conductive layer by making the conductive layer a cloth mainly composed of carbon fiber. Thus, the remarkably excellent effect that the vibration output from the sound insulation structure can be more efficiently suppressed is brought about.
[0034]
Furthermore, according to the sound insulation structure according to claim 5 of the present invention, the conductive layer is a cloth mainly composed of a fusion fiber made of a thermoplastic resin and a carbon fiber. Not only can high sound absorption characteristics be exhibited, but the volume resistivity can be made desired by appropriately selecting the mixing ratio of the fused fiber and the carbon fiber, and the design can be made easy. Thus, it is possible to produce an efficient sound insulation structure, and it is possible to provide an inexpensive sound insulation structure by reducing the amount of carbon fiber used.
[0035]
Furthermore, according to the sound insulation structure according to claim 6 of the present invention, the sound insulation structure having the above-described structure can be made thin because it is made of resin and can be a flexible piezoelectric body. In addition to making it easier to handle and improving workability during mounting work, etc., the polyvinylidene fluoride resin has an extremely excellent effect that it easily has piezoelectricity due to its molecular structure. Brought about.
[0038]
Further, according to the sound insulation structure for a vehicle floor according to claim 7 of the present invention, a high-efficiency sound insulation structure or control structure that can reduce both the weight and the occupied volume of the sound insulation structure with the above-described configuration. The remarkably excellent effect that it becomes possible to provide a vibration structure is brought about.
[0040]
【Example】
Examples of the sound insulation structure according to the present invention will be described in detail together with comparative examples and reference examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples.
[0041]
In the examples, reference examples and comparative examples of the present invention, the sound insulation characteristics were examined in the following manner. That is, the sound insulation characteristic was evaluated by preparing the thing which stuck the sound insulation structure which consists of various materials on the rectangular-shaped test steel plate, and performing these transmission loss experiments.
[0042]
In this transmission loss experiment, an experimental apparatus having the shape shown in FIG. 6, which is a reduced shape of the experimental apparatus established in JIS A1416, was used. This experimental apparatus 31 has two reverberation boxes 32A and 32B, and a partition wall 33 that separates these two reverberation boxes 32A and 32B and can mount a sample. The speaker 34 that serves as a sound source is provided in one reverberation box 32A. Is installed, and sound pressure gauges 35A and 35B for measuring the sound pressure are incorporated in each of the two reverberation boxes 32A and 32B.
[0043]
The transmission loss TL (dB) is calculated by the difference between the sound pressure values (dB) measured by the two sound pressure gauges 35A and 35B. Specifically, the transmission loss TL (dB) is measured by the sound pressure gauge 35A. ) Side sound pressure value I (dB) and the sound pressure value O (dB) on the side having no sound source measured by the sound pressure gauge 35B, are given as Equation 1.
[0044]
[Formula 1]
TL (dB) = I (dB) -O (dB)
[0045]
(Comparative Example 1)
FIG. 7 shows a sound insulation structure according to Comparative Example 1 of the present invention. The sound insulation structure 41 is a carpet 42 comprising a carpet surface portion 42A and a carpet base portion 42B on a steel plate 46 of W = 300 mm. And a carbon fiber sound absorbing material 43 having a volume resistivity of 1000 Ω · cm, a polyvinylidene fluoride film (PVDF) 44 not subjected to piezoelectric treatment, and a carbon fiber having a volume resistivity of 1000 Ω · cm. The sound absorbing material 53 is laminated.
[0046]
And in the sound insulation structure 41 of the comparative example 1 which has such a structure, the steel plate 46 is installed in the sound source (speaker 34) side of the transmission loss experiment apparatus 31 shown in FIG. When the transmission loss TL was measured, the values shown in FIGS. 10, 12, 14, 15, and 16 were observed for the transmission loss TL.
[0047]
(Comparative Example 2)
FIG. 8 shows a sound insulation structure according to Comparative Example 2 of the present invention. The sound insulation structure 41 is a carpet 42 comprising a carpet surface portion 42A and a carpet base portion 42B on a steel plate 46 of W = 300 mm. And a carbon fiber sound absorbing material 43 having a volume resistivity of 1000 Ω · cm, a polyvinylidene fluoride film (PVDF) 44 not subjected to piezoelectric treatment, and a carbon fiber having a volume resistivity of 1000 Ω · cm. A sound absorbing material 53, a polyvinylidene fluoride film (PVDF) 54 not subjected to piezoelectric treatment, and a carbon fiber sound absorbing material 63 having a volume resistivity of 1000 Ω · cm are laminated.
[0048]
And in the sound insulation structure 41 of the comparative example 2 which has such a structure, the steel plate 46 is installed in the sound source (speaker 34) side of the transmission loss experiment apparatus 31 shown in FIG. When the transmission loss TL was measured, the values shown in FIGS. 18 and 20 were observed for the transmission loss TL.
[0049]
(Reference Example 1)
FIG. 9 shows a sound insulation structure according to Reference Example 1. This sound insulation structure 1 is formed from a carpet surface 2A and a carpet base 2B on a steel plate (metal panel) 6 of W = 300 mm. A carpet 2, a sound absorbing material (conductive layer) 3 made of carbon fiber having a volume resistivity of 1000 Ω · cm, a piezoelectric film (piezoelectric layer) 4 made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment, A structure in which a sound absorbing material (conductive layer) 13 made of carbon fiber having a volume resistivity of 1000 Ω · cm is laminated is formed.
[0050]
And in the sound insulation structure 1 of the reference example 1 which has such a structure, the steel plate 6 is installed in the sound source (speaker 34) side of the transmission loss experiment apparatus 31 shown in FIG. When the transmission loss TL was measured, the value shown in FIG. 10 was observed for the transmission loss TL, and it was recognized that the sound insulation performance was considerably improved as compared with Comparative Example 1.
[0051]
(Example 1)
FIG. 11 shows a sound insulation structure according to Embodiment 1 of the present invention. This sound insulation structure 1 is a carpet 2 comprising a carpet surface portion 2A and a carpet base portion 2B on a steel plate 6 of W = 300 mm. A carbon fiber sound absorbing material (conductive layer) 3 having a volume resistivity of 1000 Ω · cm, a piezoelectric film (piezoelectric layer) 4 made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment, and a polyester fiber The sound absorbing material 5 is laminated.
[0052]
And in the sound insulation structure 1 of Example 1 which has such a structure, the steel plate 6 is installed in the sound source (speaker 34) side of the transmission loss experiment apparatus 31 shown in FIG. When the transmission loss TL was measured, the value shown in FIG. 12 was observed for the transmission loss TL, and it was recognized that the sound insulation performance was considerably improved as compared with Comparative Example 1.
[0053]
(Example 2)
FIG. 13 shows a sound insulation structure according to Embodiment 2 of the present invention. This sound insulation structure 1 is a carpet 2 comprising a carpet surface portion 2A and a carpet base portion 2B on a steel plate 6 of W = 300 mm. A sound absorbing material 5 made of polyester fiber, a sound absorbing material made of carbon fiber (conductive layer) 3 having a volume resistivity of 1000 Ω · cm, and a piezoelectric film made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment ( Piezoelectric layer) 4, carbon fiber sound absorbing material (conductive layer) 13 having a volume resistivity of 1000 Ω · cm, and polyester fiber sound absorbing material 15 are laminated.
[0054]
And in the sound insulation structure 1 of Example 2 which has such a structure, the steel plate 6 is installed in the sound source (speaker 34) side of the transmission loss experiment apparatus 31 shown in FIG. When the transmission loss TL was measured, the value shown in FIG. 14 was observed for the transmission loss TL, and it was recognized that the sound insulation performance was considerably improved as compared with Comparative Example 1.
[0055]
(Example 3)
A sound insulation structure identical to that of Example 2 except that the volume resistivity of both the carbon fiber sound absorbing material (conductive layer) 3 and the carbon fiber sound absorbing material (conductive layer) 13 in Example 2 was set to 10,000 Ω · cm. As shown in FIG. 15, when the steel plate 6 is installed on the sound source (speaker 34) side of the transmission loss experimental apparatus 31 shown in FIG. 6 and the transmission loss TL is measured using the sound insulation structure 1 as the partition wall 33, the transmission loss TL is shown in FIG. The values shown were observed, and it was recognized that the sound insulation performance was considerably improved as compared with Comparative Example 1.
[0056]
(Example 4)
The same sound insulation structure as in Example 2 except that the volume specific resistance of both the carbon fiber sound absorbing material (conductive layer) 3 and the carbon fiber sound absorbing material (conductive layer) 13 in Example 2 is 10 Ω · cm. As shown in FIG. 16, the transmission loss TL is measured by setting the steel plate 6 on the sound source (speaker 34) side of the transmission loss experimental apparatus 31 shown in FIG. The values shown were observed, and it was recognized that the sound insulation performance was considerably improved as compared with Comparative Example 1.
[0057]
(Reference Example 2)
FIG. 17 shows a sound insulation structure according to Reference Example 2. This sound insulation structure 1 has a carpet 2 composed of a carpet surface portion 2A and a carpet base portion 2B on a steel plate 6 of W = 300 mm, and 1000Ω. A sound absorbing material (conductive layer) 3 made of carbon fiber having a volume resistivity of cm, a piezoelectric film (piezoelectric layer) 4 made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment, and a volume specific of 1000 Ω · cm Carbon fiber sound-absorbing material (conductive layer) 13 having resistance, piezoelectric film (piezoelectric layer) 14 made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment, and carbon fiber having a volume resistivity of 1000 Ω · cm The sound absorbing material (conductive layer) 23 is made of a laminated structure.
[0058]
And in the sound insulation structure 1 of the reference example 2 which has such a structure, the steel plate 6 is installed in the sound source (speaker 34) side of the transmission loss experiment apparatus 31 shown in FIG. When the transmission loss TL was measured, the value shown in FIG. 18 was observed for the transmission loss TL, and it was recognized that the sound insulation performance was considerably improved as compared with Comparative Example 2.
[0059]
(Example 5)
FIG. 19 shows a sound insulation structure according to Embodiment 5 of the present invention. The sound insulation structure 1 is a carpet 2 comprising a carpet surface portion 2A and a carpet base portion 2B on a steel plate 6 of W = 300 mm. A sound absorbing material 5 made of polyester fiber, a sound absorbing material made of carbon fiber (conductive layer) 3 having a volume resistivity of 1000 Ω · cm, and a piezoelectric film made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment ( (Piezoelectric layer) 4, carbon fiber sound absorbing material (conductive layer) 13 having a volume resistivity of 1000 Ω · cm, piezoelectric film (piezoelectric layer) 14 made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) subjected to piezoelectric treatment, and , A sound absorbing material (conductive layer) 23 made of carbon fiber having a volume resistivity of 1000 Ω · cm and a sound absorbing material 15 made of polyester fiber are laminated.
[0060]
And in the sound insulation structure 1 of Example 5 which has such a structure, the steel plate 6 is installed in the sound source (speaker 34) side of the transmission loss experiment apparatus 31 shown in FIG. When the transmission loss TL was measured, the value shown in FIG. 20 was observed for the transmission loss TL, and it was recognized that the sound insulation performance was considerably improved as compared with Comparative Example 2.
[0061]
(Example 6, Comparative Example 3)
Next, a result obtained by pasting a damping member on a body steel plate of an actual vehicle and performing an actual vehicle evaluation of a noise level will be described as Example 6 and Comparative Example 3. The vehicle used here is an AT specification with an engine displacement of 2000 cc, and the noise level is measured at the sound pressure at the ear position when running at a constant speed with the engine speed fixed at 3000 rpm and the engine speed being 3000 rpm. Level was measured.
[0062]
First, in Example 6, almost the same as in Example 2 shown in FIG. 13, a sound absorbing material made of polyester fiber (15) and a volume resistivity of 1000 Ω · cm are provided on the floor panel (steel plate 6). A carbon fiber sound absorbing material (conductive layer 13), a piezoelectric treated polyvinylidene fluoride resin (PVDF) piezoelectric film (piezoelectric layer 4), and a carbon fiber having a volume resistivity of 1000 Ω · cm A sound insulation structure for a vehicle floor in which a sound absorbing material (conductive layer 3) and a carpet (2) are sequentially laminated is manufactured, and the sound pressure level at the ear position is measured by the measurement method described above. The value shown was observed, and the sound pressure level at the ear position was lower than that in Comparative Example 3.
[0063]
Next, in Comparative Example 3, a sound absorbing material made of polyester fiber (15) and carbon having a volume resistivity of 1000 Ω · cm on the floor panel (steel plate 6), just as in the case of Example 6. A sound absorbing material made of fiber (13), a film (4) made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) not subjected to piezoelectric treatment, and a sound absorbing material made of carbon fiber (3) having a volume resistivity of 1000 Ω · cm, Then, a sound insulation structure for a vehicle floor in which carpets (2) are sequentially laminated is manufactured, and the sound pressure level at the ear position is measured by the measurement method described above. As a result, the value shown in FIG. The sound pressure level was higher than that in Example 6.
[0064]
(Reference Example 3)
As in the case of Reference Example 1 shown in FIG. 9, a carpet 2, a carbon fiber sound absorbing material (conductive layer) 3 having a volume resistivity of 1000 Ω · cm, and aluminum deposition are performed on the steel plate 6. A sound insulation structure 1 in which a piezoelectric film (piezoelectric layer) 4 made of polyvinylidene fluoride resin (PVDF) and a carbon fiber sound absorbing material (conductive layer) 13 having a volume resistivity of 1000 Ω · cm are laminated, In this sound insulation structure 1, the steel plate 6 was installed on the sound source (speaker 34) side of the transmission loss experimental apparatus 31 shown in FIG. 6, and the transmission loss TL was measured using the sound insulation structure 1 as the partition wall 33. The value shown in FIG. 22 was observed for TL.
[0065]
As understood from the results shown in FIG. 22, the transmission loss is smaller when the piezoelectric material with aluminum vapor deposition is used than when the piezoelectric material without aluminum vapor deposition is used, and the effect is remarkably small. I understand.
[0066]
The present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as long as it does not depart from the spirit of the present invention. In particular, in the sixth embodiment, the case where the sound insulation structure in the present invention is a floor structure for automobiles has been described as an example. Needless to say, the present invention can be applied to other parts of the automobile, other vehicles, building structures, and the like.
[0067]
Furthermore, regarding the piezoelectric material, polyvinylidene fluoride resin (PVDF) can be said to be one of the most desirable since it is easily available. In addition to this polyvinylidene fluoride resin (PVDF), vinylidene fluoride, trifluoroethylene copolymer Even if it is resin etc., the effect of the present invention can be expressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of a sound insulation structure according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing a configuration according to an embodiment of a sound insulating structure according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of a sound insulation structure according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration according to another reference embodiment of the sound insulation structure according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of a sound insulation structure according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory plan view showing an outline of an experimental apparatus used in a transmission loss experiment.
7 is a cross-sectional explanatory view (FIG. 7A) and an enlarged cross-sectional explanatory view (FIG. 7B) showing a configuration of a sound insulation structure according to Comparative Example 1 of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view (FIG. 8A) and an enlarged cross-sectional explanatory view (FIG. 8B) showing a configuration of a sound insulation structure according to Comparative Example 2 of the present invention.
9 is a cross-sectional explanatory diagram (FIG. 9A) and an enlarged cross-sectional explanatory diagram (FIG. 9B) showing the configuration of the sound insulation structure according to Reference Example 1. FIG.
10 is a graph showing the sound insulation characteristic obtained in Reference Example 1 together with Comparative Example 1. FIG.
11 is a cross-sectional explanatory diagram (FIG. 11A) and an enlarged cross-sectional explanatory diagram (FIG. 11B) showing the configuration of the sound insulation structure according to the first embodiment of the present invention.
12 is a graph showing the sound insulation characteristic obtained in Example 1 together with Comparative Example 1. FIG.
FIGS. 13A and 13B are a cross-sectional explanatory view (FIG. 13A) and an enlarged cross-sectional description (FIG. 13B) showing the configuration of the sound insulating structure according to the second embodiment of the present invention.
14 is a graph showing the sound insulation characteristic obtained in Example 2 together with Comparative Example 1. FIG.
15 is a graph showing the sound insulation characteristic obtained in Example 3 together with Comparative Example 1. FIG.
16 is a graph showing the sound insulation characteristic obtained in Example 4 together with Comparative Example 1. FIG.
17 is a cross-sectional explanatory diagram (FIG. 17A) and an enlarged cross-sectional explanatory diagram (FIG. 17B) showing the configuration of the sound insulation structure according to Reference Example 2. FIG.
18 is a graph showing the sound insulation characteristic obtained in Reference Example 2 together with Comparative Example 2. FIG.
FIG. 19 is a cross-sectional explanatory view (FIG. 19A) and an enlarged cross-sectional explanatory view (FIG. 19B) showing the configuration of the sound insulation structure according to the fifth embodiment of the present invention.
20 is a graph showing the sound insulation characteristic obtained in Example 5 together with Comparative Example 2. FIG.
FIG. 21 is a graph showing the sound insulation characteristic obtained in Example 6 together with Comparative Example 3;
22 is a graph of sound insulation characteristics comparing Reference Example 1 and Reference Example 3. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Sound insulation structure
2 Carpet
3, 13, 23 Conductive layer
4,14 Piezoelectric layer
5,15 Sound absorbing material
6 Metal panel

Claims

In structures intended for sound insulation,
A cloth sound-absorbing material mainly composed of polyester fiber;
A piezoelectric layer having piezoelectricity laminated on the cloth sound-absorbing material;
It is a laminated structure of conductive layers laminated on the piezoelectric layer.
A sound insulation structure characterized by that.

In structures intended for sound insulation,
A cloth sound-absorbing material mainly composed of polyester fiber;
A conductive layer having conductivity laminated on the cloth sound-absorbing material;
A piezoelectric layer having piezoelectricity laminated on the conductive layer;
A conductive layer having conductivity laminated on the piezoelectric layer;
It is a laminated structure of a cloth sound-absorbing material mainly composed of polyester fibers laminated on the conductive layer.
A sound insulation structure characterized by that.

In structures intended for sound insulation,
A cloth sound-absorbing material mainly composed of polyester fiber;
A conductive layer having conductivity laminated on the cloth sound-absorbing material;
A piezoelectric layer having piezoelectricity laminated on the conductive layer;
A conductive layer having conductivity laminated on the piezoelectric layer;
A piezoelectric layer having piezoelectricity laminated on the conductive layer;
A conductive layer having conductivity laminated on the piezoelectric layer;
It is a laminated structure of a cloth sound-absorbing material mainly composed of polyester fibers laminated on the conductive layer.
A sound insulation structure characterized by that.

The sound insulation structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive layer is a cloth mainly composed of carbon fiber.

The sound insulation structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the conductive layer is a cloth mainly composed of a fusion fiber and a carbon fiber made of a thermoplastic resin.

The sound insulation structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the piezoelectric layer having piezoelectricity is a film obtained by subjecting a polyvinylidene fluoride resin molding to a poling treatment.

A sound insulation structure for a vehicle floor, wherein the sound insulation structure according to any one of claims 1 to 6 is laminated at least at one location between a metal panel and a carpet.