JP5283194B2 - 吸音材及び吸音方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の吸音材及びこの吸音材を使用した吸音方法に関する。

自動車における最大の騒音発生源は、言うまでも無くエンジンであり、エンジンにおいて発生した騒音が車室内へと侵入する事を防止する為、様々な吸音材、吸遮音材が使用されている。

上記の吸音材、吸遮音材としては、エンジンルームと車室とを隔壁しているダッシュパネルのエンジンルーム側に装着するダッシュアウター、車室内側に装着するダッシュインシュレータが代表的である。

しかしながら、自動車を構成する骨格部材や、エンジンルームとフロントフェンダーパネルに挟まれた閉空間、バンパー裏の空間など、エンジン騒音の伝達経路となってしまう空間が存在する。

このような空間におけるエンジン騒音伝達を防止するために、例えばウレタンフォーム材からなるブロック材を空間に挿入するといった対策を講じる場合もあるが、樹脂フォーム材によるブロック材はどうしてもどこかに隙間が発生し、音の伝達を完全に防止することは困難である。
また、フロントフェンダーパネル内側の空間と車室を区切る部分を塞ぐために専用の防音材を装着して対策する場合もある。

実用新案第３０４８１２５号公報 特開２０００−１７７６４８号公報

そこで、従来の対策ではなしえなかった自動車における音の伝達経路を効果的に遮断しうる吸音材、及びこの吸音材を用いた吸音方法を開発することを課題とする。

上記課題を解決せんとして本発明者は鋭意研究の上、伝達経路となっている空間を、複数の小空間に分割することにより、本来該空間を伝達してきた音エネルギーが分割された各小空間を透過する毎にエネルギーを減衰されるため、結果として該伝達経路において著しく吸音効果を顕現することを見出したものである。

しかして、本発明の要旨は以下に存する。
繊維原料にバインダー樹脂を混入し加熱成形によりなる通気性を有する板状物を、複数の屈曲部を有する形状とし、フロントフェンダーパネルとエンジンルームとの間の空間に隙間無く挿入されることにより、該空間を３箇所以上の小空間に区切ることを特徴とする吸音材。
繊維原料にバインダー樹脂を混入し加熱成形によりなる通気性を有する板状物を、複数の屈曲部を有する形状とし、リアフェンダーパネルとトランクルームとの間の空間に隙間無く挿入されることにより、該空間を３箇所以上の小空間に区切ることを特徴とする吸音材。
繊維原料にバインダー樹脂を混入し加熱成形によりなる通気性を有する板状物を、複数の屈曲部を有する形状とし、自動車のフレーム骨格内空間に隙間無く挿入されることにより、該空間を３箇所以上の小空間に区切ることを特徴とする吸音材。
繊維原料にバインダー樹脂を混入し加熱成形によりなる通気性を有する板状物を、複数の屈曲部を有する形状とし、自動車のバンパー裏の空間に隙間無く挿入されることにより、該空間を３箇所以上の小空間に区切ることを特徴とする吸音材。
複数の屈曲部により形成される３箇所以上の小空間の断面形状が長方形乃至台形であることを特徴とする前記のいずれかに記載の吸音材。
複数の屈曲部により形成される３箇所以上の小空間の断面形状が三角形であることを特徴とする前記のいずれかに記載の吸音材。
複数の屈曲部により形成される３箇所以上の小空間の断面形状がU字形であることを特徴とする前記のいずれかに記載の吸音材。
前記のいずれかに記載の吸音材を、フロントフェンダーパネルとエンジンルームとの間の空間、またはリアフェンダーパネルとトランクルームとの間の空間、または自動車のフレーム骨格内空間、または自動車のバンパー裏の空間のいずれかの対応する空間に隙間無く挿入することにより、該空間を３箇所以上の小空間に区切ることを特徴とする吸音方法。

以下に詳細に説明する。

本発明において対象となる自動車の部位は、自動車の構造部材であるフレーム骨格内空間、バンパー裏の空間、フロントフェンダーパネルとエンジンルームに挟まれた空間、リアフェンダーパネルとトランクルームに挟まれた空間など、音の伝達経路となりうる閉空間である。

例えば、フロントフェンダーパネルとエンジンルームとに挟まれた空間は、エンジンルームにおいて発生する音を車室内へと伝達してしまうため、この空間において吸音対策を講じることは車室内吸音性を高めることができる。（図１及び図２参照）
また、リアフェンダーパネルとトランクルームに挟まれた空間は、走行時に後輪（タイヤ）が発生する音を後席に座る人へと伝達してしまうため、この空間において吸音対策を講じることは車室内吸音性を高めることができる。（図３参照）
また、バンパー裏にある空間は、エンジンルームにおいて発生する音を車両前方の外側へと放射してしまうため、この空間において吸音対策を講じることは、車外騒音発生を低減させることができる。（図４参照）
フレーム骨格は車両の各部に存在するが、騒音伝達経路を遮断することで、車室内吸音性を高めることができる。

そこで、1枚の板状物を折り曲げ加工する、あるいは樹脂液を成形型に投入し、加熱成形加工するなどして得られた吸音材を、上記の空間に挿入することによって、３つ以上の複数の小空間に分割区分してしまう。該空間を伝達していた音波エネルギーは、小空間を透過する毎に減衰するため、最終的には著しく音波エネルギーを減衰させ、大きな吸音効果を顕現する。

板状物、あるいは樹脂成形物が挿入されることによって形成される小空間の断面形状は、吸音効果に関係するものではないため、特に特定の形状に限定されるものではない。しかし板状物の折り曲げ加工によって得られる場合、その部品の取り付け作業性、部品の強度などから、断面形状は長方形乃至台形、三角形、Ｕ字形であることが好ましい。

板状物は、天然繊維、化学繊維等の繊維原料を解繊したものにフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエステル、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を混入混合し、フェルト状原反を作成したものを、更に必要形状に成形加工して用いる。一旦板形状に成形したものに、必要箇所に折り曲げ加工を施して、断面形状が長方形乃至台形（図５参照）、若しくは三角形（図６参照）となるような吸音材にすることが可能である。

また、所望の成形金型に上記のフェルト状原反を載置して、加熱加圧成形を行なう方法であれば、断面形状がいかなる形状の吸音材を作製することも可能である。上記の繊維原料からなる吸音材は、通気性を有するため、音の伝達経路を分割された小空間を透過する際にも吸音効果を顕現する。

あるいは、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などに発泡剤、発泡助剤を配合した樹脂液を、所望の形状の成形金型に投入し、必要な加熱を行うことにより、音の伝達経路を分割することができる発泡樹脂による吸音材を得ることができる。

上記の吸音材を、自動車の音伝達空間に隙間無く挿入することによって、該空間を３つ以上の複数の小空間に分割区分し、伝達される音エネルギーを効果的に減衰させ、著しい吸音効果をもたらすことができる。

本発明の実施例と比較例を以下に示す。
実施例及び比較例
天然繊維、化学繊維を含有する不要品となった洋服類を、表面に鉤状の針が付き、高速回転するドラムに接触させることにより、織布を解繊して綿状にして、これにバインダー樹脂としてフェノール樹脂を散布し、フェルト原反を得た。該フェルト原反を厚さ５ｍｍの板状に加熱加圧して、自動車のフロントフェンダーパネルとエンジンルームとに挟まれた空間を充填可能な形状にトリムし、１２箇所に折り曲げ加工を施して、断面形状が台形となる空間が３箇所できる吸音材を得た。
（実施例１）
該吸音材を、自動車のフロントフェンダーパネルとエンジンルームとに挟まれた空間に挿入することにより、該空間を６つの小空間に区切った。
（実施例２）
該吸音材を、自動車のリアフェンダーパネルとトランクルームとに挟まれた空間に挿入することにより、該空間を６つの小空間に区切った。
（実施例３）
該吸音材を、自動車のフロントバンパー裏の空間に挿入することにより、該空間を６つの小空間に区切った。

上記吸音材を装着する以前の状態で、スピーカー音源およびマイクロフォンを使用して、車室内前席の耳位置とエンジンルームの間（比較例１）、車室内後席の耳位置とリアホイルハウスの間（比較例２）、車両正面の前方１ｍ高さ１ｍの位置とエンジンルームの間（比較例３）の、各音響伝達特性を分析した。
次いで上記吸音材を装着した状態（実施例１〜実施例３）で、同様の騒音計測及び分析を行った。
実施例1と比較例１の結果を図７に示す。実線で示した各周波数における音レベルが比較例１の吸音材未装着状態であり、点線で示した各周波数における音レベルが実施例１の吸音材装着状態である。周波数によって音レベルの低減は異なるが、１〜２ｄＢの騒音低減効果が現れていることがわかる。
実施例２と比較例２の結果を図８に示す。実線で示した各周波数における音レベルが比較例２の吸音材未装着状態であり、点線で示した各周波数における音レベルが実施例２の吸音材装着状態である。周波数によって音レベルの低減は異なるが、１〜２ｄＢの騒音低減効果が現れていることがわかる。
実施例３と比較例３の結果を図９に示す。実線で示した各周波数における音レベルが比較例３の吸音材未装着状態であり、点線で示した各周波数における音レベルが実施例３の吸音材装着状態である。周波数によって音レベルの低減は異なるが、１ｄＢ程度の騒音低減効果が現れていることがわかる。

本発明になる吸音材を自動車のフロントフェンダーパネルとエンジンルームとの間の空間に装着した時の自動車を真横から見た概念図である。 本発明になる吸音材を自動車のフロントフェンダーパネルとエンジンルームとの間の空間に装着した時の自動車を斜め上から見た概念図である。 本発明になる吸音材を自動車のリアフェンダーパネルとトランクルームとの間の空間に装着した時の自動車を斜め上から見た概念図である。 本発明になる吸音材を自動車のバンパー裏の空間に装着した時の自動車を斜め上から見た概念図である。 本発明になる吸音材の一形態を示す概念図である。 本発明になる吸音材の一形態を示す概念図である。 縦軸に騒音低減効果、横軸に周波数を取り、実施例１による結果を点線で、比較例１による結果を実線で表わしたグラフである。 縦軸に騒音低減効果、横軸に周波数を取り、実施例２による結果を点線で、比較例２による結果を実線で表わしたグラフである。 縦軸に騒音低減効果、横軸に周波数を取り、実施例３による結果を点線で、比較例３による結果を実線で表わしたグラフである。

Claims (8)

1. 繊維原料にバインダー樹脂を混入し加熱成形によりなる通気性を有する板状物を、複数の屈曲部を有する形状とし、フロントフェンダーパネルとエンジンルームとの間の空間に隙間無く挿入されることにより、該空間を３箇所以上の小空間に区切ることを特徴とする吸音材。
2. 繊維原料にバインダー樹脂を混入し加熱成形によりなる通気性を有する板状物を、複数の屈曲部を有する形状とし、リアフェンダーパネルとトランクルームとの間の空間に隙間無く挿入されることにより、該空間を３箇所以上の小空間に区切ることを特徴とする吸音材。
3. 繊維原料にバインダー樹脂を混入し加熱成形によりなる通気性を有する板状物を、複数の屈曲部を有する形状とし、自動車のフレーム骨格内空間に隙間無く挿入されることにより、該空間を３箇所以上の小空間に区切ることを特徴とする吸音材。
4. 繊維原料にバインダー樹脂を混入し加熱成形によりなる通気性を有する板状物を、複数の屈曲部を有する形状とし、自動車のバンパー裏の空間に隙間無く挿入されることにより、該空間を３箇所以上の小空間に区切ることを特徴とする吸音材。
5. 複数の屈曲部により形成される３箇所以上の小空間の断面形状が長方形乃至台形であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の吸音材。
6. 複数の屈曲部により形成される３箇所以上の小空間の断面形状が三角形であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の吸音材。
7. 複数の屈曲部により形成される３箇所以上の小空間の断面形状がU字形であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の吸音材。
8. 請求項５〜請求項７のいずれかに記載の吸音材を、フロントフェンダーパネルとエンジンルームとの間の空間、またはリアフェンダーパネルとトランクルームとの間の空間、または自動車のフレーム骨格内空間、または自動車のバンパー裏の空間のいずれかの対応する空間に隙間無く挿入することにより、該空間を３箇所以上の小空間に区切ることを特徴とする吸音方法。