JP5512949B2

JP5512949B2 - 車両用吸音体およびこれを用いた車両用吸音構造

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Publication number: JP5512949B2
Application number: JP2008270249A
Authority: JP
Inventors: 長則増渕
Original assignee: Riken Technos Corp
Current assignee: Riken Technos Corp
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2014-06-04
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Also published as: JP2010095235A

Description

本発明は車両用の吸音体、およびこれを用いた車両用吸音構造に関する。

電車、自動車等の輸送用の車両には、通常、車室内の静粛性を高めるために吸音体が設けられている。
従来の吸音材料として、例えば、グラスウール、ロックウールのように繊維を綿状またはボード状に成型した材料や、ポリウレタンフォームのように高分子材料を発泡させた材料などの多孔質材料が知られている。これらの多孔質材料に音波が入射すると、音波が材料内の隙間の空気を振動させるため、空気自身の粘性および周囲との摩擦によって、振動エネルギーの一部が熱エネルギーに変換、散逸されて吸音効果が得られる。

しかしながら、従来の多孔質材料を用いた吸音体では、５００Ｈｚ以下の低周波数領域において充分な吸音効果が得られないという問題がある。
例えば図９は、発泡ウレタン（厚さ１０、２０、５０ｍｍ）、フェルト（厚さ１０、５０ｍｍ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体の発泡体（発泡ＥＶＡ、厚さ１０ｍｍ）について、吸音率の周波数特性を測定した結果を示すグラフである。横軸は周波数（単位：Ｈｚ）、縦軸は吸音率を示す。
この図に示されるように、多孔質材料は、厚みを増大させれば低周波領域での吸音率が向上し、例えば発泡ウレタンの厚さを５０ｍｍにすれば４５０〜５００Ｈｚの周波数領域において、０．５〜０．６程度の吸音率を達成することが可能である。しかしながら、多孔質材料の厚みを増大させると、吸音体が大型化してしまう。特に車両という限られた空間内に設けられる車両用吸音体は、薄くて軽いことが重要である。

下記特許文献１には、穿孔板を用い、ヘルムホルツの原理を利用した車両用防音部材が記載されているが、効果的に吸音できる周波数域は１〜３ｋＨｚ程度であり、低周波領域での吸音は不充分である。

本発明者等は先に、５００Ｈｚ以下の低周波領域における良好な吸音効果が得られる吸音体として、枠体に設けられた開口部を、特定の貯蔵弾性率を有する吸音材で覆った構成を有する膜振動型の吸音体を提案している（特許文献２）。
特開平６−２９８０１４号公報特開２００８−９６８２６号公報

しかしながら、車両用の吸音体にあっては、吸音体自体が薄くて軽いこと、平坦面でない面にも吸音効果を付与できること等の特殊な要求があり、これまで膜振動型の吸音体を車両に用いた例は知られていない。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、低周波領域において高度な吸音効果を有するとともに、小型かつ軽量であり、平坦面でない面にも吸音効果を付与できる、車両用吸音体および車両用吸音構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の車両用吸音体（以下、単に吸音体ということもある。）は、曲面または起伏を有する面である施工面に固定される吸音体であって、貫通孔を有する枠体と、該貫通孔の一方の開口部を覆う平坦な膜振動型吸音材を備え、前記枠体の、前記一方の開口部側の端面が平坦面であり、他方の開口部側の端面が前記施工面と密着する面であり、前記膜振動型吸音材の貯蔵弾性率が１×１０^８〜１×１０^９Ｐａであり、
前記膜振動型吸音材が、複数の膜振動型吸音材が一体化された積層体からなり、該複数の吸音材のうち最も貯蔵弾性率が高い吸音材層を第１の吸音層、最も貯蔵弾性率が低い吸音材層を第２の吸音層とし、第１の吸音層の貯蔵弾性率をＥ’１、第２の吸音層の貯蔵弾性率をＥ’２とするとき、（Ｅ’１／Ｅ’２）≧３であり、かつ積層体において第１の吸音層から外側に向かって、各吸音層の貯蔵弾性率が漸次減少していることを特徴とする。

本発明の車両用吸音構造は、車両の構成部材の表面に吸音体が固定された車両用吸音構造であって、前記車両の構成部材の表面が曲面または起伏を有する面であり、貫通孔を有する枠体と、該貫通孔の一方の開口部を覆う平坦な膜振動型吸音材を備え、前記貫通孔の他方の開口部が車両の構成部材で覆われており、前記枠体の、前記一方の開口部側の端面が平坦面であり、他方の開口部側の端面が前記車両の構成部材の表面と密着する面であり、前記膜振動型吸音材の貯蔵弾性率が１×１０^８〜１×１０^９Ｐａであり、前記膜振動型吸音材が、複数の膜振動型吸音材が一体化された積層体からなり、該複数の吸音材のうち最も貯蔵弾性率が高い吸音材層を第１の吸音層、最も貯蔵弾性率が低い吸音材層を第２の吸音層とし、第１の吸音層の貯蔵弾性率をＥ’１、第２の吸音層の貯蔵弾性率をＥ’２とするとき、（Ｅ’１／Ｅ’２）≧３であり、かつ積層体において第１の吸音層から外側に向かって、各吸音層の貯蔵弾性率が漸次減少していることを特徴とする。

本発明の車両用吸音体は、低周波領域において高度な吸音効果を有するとともに、小型かつ軽量であり、平坦面でない面にも吸音効果を付与できる。
本発明の車両用吸音構造は、本発明の車両用吸音体を車両の構成部材上に直接取り付けた構造で、低周波領域において高度な吸音効果が得られる。

本発明における貯蔵弾性率（Ｅ’）の値はＪＩＳＫ７２４４−４（引張振動）に準処する測定方法により、サンプルサイズを長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍとし、測定条件をスパン間距離２０ｍｍ、歪振幅６μｍ、２５℃、２０Ｈｚとして得られる値（単位：Ｐａ）である。
またｔａｎδ（損失正接）は、貯蔵弾性率（Ｅ’）に対する損失弾性率（Ｅ”）の比（Ｅ”／Ｅ’）の絶対値で表される値である。該貯蔵弾性率（Ｅ’）およびｔａｎδの測定周波数は、一般的に測定可能な範囲（０．２〜５０Hz）の中で、実際の吸音周波数により近いという理由で２０Ｈｚを採用した（なお、５０Hzではデータのばらつきが多い為、２０Hzとした。）。
また低周波領域（２５０〜４００Ｈｚ程度）における常温（２５℃）での粘弾性特性は、マスターカーブに基づいて推測すると、２０Ｈｚにおける１５℃での粘弾性特性と類似するため、ｔａｎδの測定温度は１５℃を採用した。
貯蔵弾性率（Ｅ’）およびｔａｎδ（損失正接）は材質によって決まる値である。
尚、貯蔵弾性率（Ｅ’）およびｔａｎδ（損失正接）の測定は、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、粘弾性スペクトロメータＥＸＳＴＡＲ６０００ＤＭＳ、形式名ＤＭＳ６１００を使用した。

本明細書における吸音率は「垂直入射吸音率」の意味であり、ＪＩＳＡ１４０５−２に準処する方法で測定される値である。入射周波数を変化させながら吸音率を測定し、吸音率が最も高くなるときの周波数をピーク周波数という。
また、本発明の吸音体による吸音は膜振動型吸音であるため、共振する周波数での吸音となる。そこで、良好な吸音が生じる周波数の範囲の広さの指標となる値として、ピーク周波数±５０Ｈｚの範囲における吸音率の平均をとり、平均吸音率と定義する。

図１は本発明の吸音体の一実施形態を示したもので、図１（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図中符号１は吸音体、２は枠体、３は吸音材、４は吸音体の施工面である。本発明の吸音体は車両の構成部材の表面に直接固定されて用いられる。すなわち施工面４は車両の構成部材の表面である。本実施形態において施工面４は平坦面である。本発明において、吸音体１が車両の構成部材上に固定された構造を車両用吸音構造という。
枠体２はその表面と裏面とを連通する貫通孔２ａを有し、表面および裏面においてそれぞれ開口部が形成されている。枠体２の表面側の端面２ｂは平坦面である。吸音材３は貫通孔２ａの開口部を覆うように、表面側の端面２ｂ上に積層、固定されている。
枠体２の裏面側の端面２ｃも平坦面である。裏面側の端面２ｃは施工面４に接着固定されている。すなわち裏面側の開口部は施工面４によって覆われており、吸音材３と施工面４と枠体２とで囲まれた空間が背後空気層５となっている。すなわち吸音材３に隣接して背後空気層５が形成されている。

本実施形態の枠体２は、外形形状が円形で、同心円状の貫通孔を有する。枠体２は表面側に開口部を有するとともに、該開口部に隣接して背後空気層５となる空間を形成できる形状であればよい。外形形状は任意とすることができる。枠体２自身は、吸音性能を有していてもよく、有していなくてもよい。枠体２の材質は特に制限されないが、軽量化の点からは樹脂などの比重の低い材料が好ましい。
本発明において枠体２の厚さＴ_２は３〜５０ｍｍであり、好ましくは５〜２０ｍｍである。３ｍｍ以上であると吸音材の良好な一次振動が得られやすい。５０ｍｍ以下であると、小型化、軽量化を実現しやすい。
枠体２の厚さが開口部２ａにおいて不均一である場合は、Ｔ_２として平均値を用いる。

枠体２の表面側における開口部の形状（表面側の端面２ｂにおける貫通孔２ａの開口形状）は円形に限らず、多角形など任意の形状とすることができる。
本発明において枠体２の表面側における、１つの開口部の面積は３８００〜２００００ｍｍ^２が好ましく、より好ましくは５０００〜１３２００ｍｍ^２である。
開口部が円径の場合、その内径Ｄは７０〜１６０ｍｍが好ましく、より好ましくは８０〜１３０ｍｍである。７０ｍｍ以上であるとピーク周波数が低くなり易く、１６０ｍｍ以下であると小型化の点で好ましい。開口部２ａが小さい方が一定の面積内に設けることができる開口部２ａの数が多くなり、該一定の面積における吸音性能が向上する。
本発明において開口部２ａが円形でない場合、開口部２ａの内径Ｄの値は、該開口部２ａの面積と同面積の円の直径の値を用いるものとする。
開口部２ａが正方形である場合、１辺の長さは６２〜１４２ｍｍが好ましく、７１〜１２０ｍｍがより好ましい。

枠体２の厚さＴ_２および表面側における１つの開口部の面積は、これらによって吸音体１の吸音特性（ピーク周波数および吸音率等）が変化するため、所望の周波数領域において高度な吸音効果が得られるように、これらの寸法を設定することが好ましい。
吸音特性は、枠体２の形状が一定であり、枠体２の平均厚みが一定であれば、吸音材３の材質および厚さによって変わる。枠体２の平均厚みとは、枠体２の内部における、吸音材３から施工面４までの距離の平均値である。該平均値は施工面を点の集合とみなして、全部の点における吸音材３から施工面４までの距離の平均値として求められる。例えば、後述の実施例１（図４）に示すように、枠体２の内部において、吸音材３から施工面４までの距離が２７．５ｍｍの領域と３２．５ｍｍの領域がある場合、施工面４における該２つの領域の面積が同じであれば、枠体２の平均厚みは３０ｍｍとなる。

また、吸音面に複数の開口部を設ける場合、吸音材３を互いに同じ構成とし、それぞれの枠体２の平均厚みを互いに同じにすると、該吸音面における吸音特性は、吸音周波数の幅は狭くなり、吸音率のピーク値が向上する。一方、吸音材３は互いに同じ構成であるが、それぞれの枠体２の平均厚みが互いに異なると、吸音率のピーク値はやや低くなるが、吸音周波数の幅が広くなる。
すなわち、吸音面に設けられる複数の開口部において、枠体２の平均厚みのばらつきを制御することにより、該吸音面における吸音特性を制御することができる。

複数の枠体２の平均厚みを互いに同じにして高い吸音率ピーク値を得ようとする場合、該複数の枠体２の平均厚みのばらつきが、最も大きい枠体２の平均厚みを１００％とするとき、最も小さい枠体２の平均厚みが９５〜９９％であることが好ましい。この範囲であれば所期の効果が良好に得られる。
一方、複数の枠体２の平均厚みに幅を持たせて吸音周波数の幅を広くしようとする場合、該複数の枠体２の平均厚みのばらつきが、最も大きい枠体２の平均厚みを１００％とするとき、最も小さい枠体２の平均厚みが８０〜９４％であることが好ましい。この範囲であれば所期の効果が良好に得られる。８０％よりも小さいと、それぞれの開口部における吸音率ピークが独立し、全体としての吸音率ピーク値が低くなる。

吸音材３は、膜振動により吸音作用を生じうる材料からなる。具体的に、吸音材３が膜振動により吸音作用を生じるためには、該吸音材３における流れ抵抗が１×１０^６Ｎ・ｓ／ｍ^４以上であることが好ましい。本明細書における流れ抵抗の値は、吸音材３の表面に垂直方向に一定の空気流を通した時の、該吸音材の両面間の圧力差（表面側の圧力と裏面側の圧力との差）を空気流の速度で割った値である。音は流速が非常に小さい状態に相当するので、流速が０に近づいた場合の極限値として定義される。測定法は、ＩＳＯ９０５３のＤＣ法に準拠する。

吸音材３は、複数の膜振動型の吸音材を積層一体化した積層体であってもよい。積層体である場合、吸音材以外に、吸音材の吸音特性に影響を及ぼさない他の層を有していてもよい。例えば接着層は、厚さが０．5ｍｍ以下であれば吸音材の吸音特性に影響しない。
吸音材３が、複数の吸音材が一体化された積層体からなる場合、該複数の吸音材のうち最も貯蔵弾性率が高い吸音材層を第１の吸音層、最も貯蔵弾性率が低い吸音材層を第２の吸音層とし、第１の吸音層の貯蔵弾性率をＥ’１、第２の吸音層の貯蔵弾性率をＥ’２とするとき、（Ｅ’１／Ｅ’２）≧３であり、かつ積層体において第1の吸音層から外側に向かって、各吸音層の貯蔵弾性率が漸次減少していることが好ましい。このように複数の吸音材を積層することによって、吸音材の単層からなる場合よりも周波数領域を低周波数側へシフトさせることができる。

該Ｅ’１／Ｅ’２の値は好ましくは４以上であり、より好ましくは１７以上である。Ｅ’１とＥ’２の比が上記範囲であると吸音層を積層することによる周波数領域を低周波数側へシフトさせる効果が得られやすい。
該Ｅ’１／Ｅ’２の上限値は特に限定されないが１６００以下が好ましい。これより大きいと膜振動型吸音材３の耐熱性や強度が不足するおそれがある。
膜振動型吸音材３を構成している第１の吸音層の貯蔵弾性率Ｅ’１の範囲は特に制限されないが、例えば５×１０^７〜５×１０^９Ｐａが好ましく、１×１０^８〜１×１０^９Ｐａがより好ましい。

膜振動型吸音材３を構成する吸音材層が２層である場合、第２の吸音層は第１の吸音層に対して表側および裏側（枠体２側）のどちら側に積層してもよい。温度変化に対する耐久性の点からは、枠体２に最も近い吸音層の貯蔵弾性率が、より大きい方が好ましい。

吸音材３の比重Ｇは０．８６〜１．６５が好ましく、０．９〜１．６がより好ましい。比重Ｇが０．８６以上であると、低周波領域における良好な吸音効果が得られやすい。１．６５以下であると軽量化の点で好ましい。
本発明において吸音材３の貯蔵弾性率Ｅ’は１×１０^８〜１×１０^９Ｐａが好ましく、１×１０^８〜５×１０^８Ｐａがより好ましい。
貯蔵弾性率Ｅ’が１×１０^８Ｐａ以上であると、吸音材の良好な一次振動が得られやすく、低周波領域における良好な吸音効果が得られやすい。１×１０^９Ｐａ以下であるとピーク周波数が低くなりやすい。
吸音材３のｔａｎδは、０．０１〜０．３が好ましく、０．０３〜０．２がより好ましい。０．０１以上であると高い吸音率が得られやすく、０．２以下であるとピーク周波数が低くなりやすい。

吸音材３は、単一の材料からなっていてもよく、２種以上の材料の混合物であってもよい。
吸音材３の構成材料としては、例えば、熱可塑性樹脂を用いることができ、具体的にはＥＥＡ（エチレンエチルアクリレート）、ＥＶＡ（酢酸ビニル共重合体）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＣＰＥ（塩素化ポリエチレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＥＢＲ（エチレンブタジエンゴム）、ＳＥＢＳ（スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体）、スチレンイソプレンスチレンブロック共重合体またはその水添物（以下、総称してＳＩＳという）、ＳＥＰＳ（スチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン、ポリブテン、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、環状オレフィン、ポリ乳酸等から選ばれる１種または２種以上の樹脂、またはこれらの樹脂をベース樹脂とし、これに無機フィラー及び又は有機フィラーを適宜添加した混合物等が挙げられる。
上記に挙げた樹脂の中でも、ＰＥ（特にＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン））、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＣＰＥ（塩素化ポリエチレン）、ＥＢＲ、エチレン−αオレフィン共重合体、ＳＩＳまたはこれらの混合樹脂が好ましい。

無機フィラーの例としては、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。
無機フィラーを配合する場合、その配合量は特に限定されず、吸音材の比重Ｇおよび貯蔵弾性率Ｅ’の良好な範囲が得られる範囲であればよい。機械強度の点からは、吸音材３の構成材料中８０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましい。
有機フィラーの例としては、３，３’，３’’，５，５’，５’’−ヘキサ−ｔｅｒｔ−ブチル−ａ，ａ’，ａ’’−（メシチレン−２，４，６−トリイル）トリ−ｐ−クレゾール（例えば、製品名：アデカスタブＡＯ−３３０、ＡＤＥＫＡ社製）、トリス（２，４ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）フォスファイト（例えば、製品名：Ｉｒｇ１６８、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）が好ましい。
有機フィラーを配合する場合、その配合量は特に限定されず、吸音材の比重Ｇおよび貯蔵弾性率Ｅ’の良好な範囲が得られる範囲であればよい。機械強度の点からは、吸音材３の構成材料中５０質量％以下が好ましく、３０質量％以下がより好ましい。

本発明において吸音材３の厚さＴ_１は、０．５〜３ｍｍであり、好ましくは０．６〜２ｍｍである。０．５ｍｍ以上であると吸音材の良好な一次振動が得られやすい。３ｍｍ以下であると軽量化の点で好ましい。
吸音材３の厚さが不均一である場合は、Ｔ_１として平均値を用いる。

枠体２に吸音材３を固定する手段としては、接着剤、両面テープ等の接着手段を用いてもよく、圧着、溶融圧着により固定してもよい。

さらに吸音材３の表面上（枠体２側とは反対側）に、他の吸音層（図示せず）を積層してもよい。具体的に該他の吸音層は、上記流れ抵抗が１×１０^６Ｎ・ｓ/ｍ^４より小さい層からなる。他の吸音層として公知の吸音材料から、上記流れ抵抗の範囲を満たすものを適宜使用できる。具体例としては、発泡樹脂、フェルト、繊維材料、グラスウール、ロックウール、木粉セメント等が挙げられる。特に発泡樹脂、フェルト、繊維材料、グラスウールが好ましい。
かかる他の吸音層を積層することにより、吸音体１全体として、吸音効果が得られる周波数領域をより広くすることができる。例えば、吸音材３により吸音効果が得られる周波数領域よりも、高周波数領域において吸音効果を奏する他の吸音層を吸音材３上に積層して設けると、両方の周波数領域において吸音効果が得られる。

＜車両用吸音構造＞
吸音体１の施工面４は、車両を構成している部材の表面である。例えばインスツルメントパネル（インパネ）裏面、ドアトリム裏面、ピラートリム裏面、エンジンルームとキャビンとの隔壁のキャビン側の面、天井裏面、座席下面、座席下のカーペット裏面、リアシェルフボード裏面、サイドシルカバー裏面、トランクルームトリム裏面、後部座席トリム（クウォータートリム）裏面等が挙げられる。
施工面４の材質は、吸音体１において吸音材３が膜振動し得るものであれば、特に限定されない。施工面４の材質の例として、金属、合成樹脂、セラミックス、等が挙げられる。
施工面４に吸音体１を固定する手段としては、接着剤、または両面粘着テープ、粘着剤等の粘着手段を適宜用いることができる。

施工面４が平坦面であると吸音体１の取り付けが容易であるが、これに限らず、吸音材３が膜振動可能であれば、施工面４は曲面であってもよく、起伏がある面でもよい。例えば図２に示すように、施工面１４が曲面である場合は、吸音体１１を施工面１４に固定した状態で、吸音材１３にたるみが生じないように、枠体１２の形状を調整する。図中符号１５は背後空気層である。

吸音体１は、吸音効果を得ようとする面（施工面４）に複数個設けることが好ましい。複数の吸音体１を設ける場合、枠体２の表面側の開口部、すなわち吸音材３が膜振動する領域以外のスペースができるだけ小さくなるように並べて設けることが好ましい。複数の吸音体１は互いに別体であってもよく、例えば図３に示すように枠体どうしが一体化されていてもよい。
図３に示す吸音体２１は、板状の枠体２２に複数の貫通孔２２ａが設けられており、該枠体２２の一面上に、該複数の貫通孔２２ａの開口部を一括的に覆うように吸音材２３が積層、固定された構成を有する。この図は吸音体２１を枠体２２側から見た斜視図である。複数の貫通孔２２ａの配置は任意であるが、隣り合う貫通孔２２ａどうしの距離Ｐが小さいほど吸音体２１における吸音の効率が高くなる。

施工面４に複数の吸音体１を設けて、所定の周波数領域における吸音効果を得ようとする場合、該複数の吸音体１における吸音特性は同じであることが好ましい。後述の実施例に示されるように、複数の吸音体１において、枠体２の表面側における開口部の形状および面積、吸音材３の材質および厚さＴ_１が互いに同じであるとき、枠体２の平均厚みがほぼ同じであれば、ほぼ同じ吸音特性が得られる。
したがって、曲面や起伏がある施工面４に複数の吸音体１を設ける場合は、互いの枠体２の平均厚みがほぼ同じになるように、枠体２の形状を調整すればよい。枠体２の貫通孔の形状および大きさは、枠体２の厚さ方向において一定でなくてもよく、例えば図４に示すように、枠体３２の貫通孔３２ａが、枠体３２の厚さ方向において段階的に拡径していてもよい。または、図示していないが、枠体３２の貫通孔３２ａが、枠体３２の厚さ方向において漸次拡径していてもよい。

本発明の吸音体によれば、膜振動による吸音作用が得られるため、後述の実施例に示されるように、小型かつ軽量でありながら、５００Ｈｚ以下の低周波領域において良好な吸音効果が得られる。したがって、ロードノイズといわれる、車両に特有の２５０〜４００Ｈｚの騒音を吸音するのに好適に用いることができる。
また本発明の吸音体は、施工面が平坦面でなくても取り付け可能であり、複数の吸音体の枠体２の平均厚みをそろえることによって、吸音特性をそろえることができる。したがって施工面の形状に対する自由度が高く、車両用吸音体として好適である。

以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１，２）
枠体の形状が互いに異なり、枠体２の平均厚みが互いに同じである吸音体について、吸音特性を調べた。
図４は実施例１の吸音体３１、図５は実施例２の吸音体４１を示したもので、それぞれ（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。枠体３２，４２の貫通孔３２ａ、４２ａを上方から見たときの形状は、いずれも正方形である。図中符号３３，４３は吸音材、３４，４４は施工面、３５，４５は背後空気層を示す。各寸法は以下の通りである。
表面側における開口部の一辺の長さ：ａ＝１０７．５ｍｍ。
枠体の厚さ：ｂ＝３２．５ｍｍ、ｃ＝２７．５ｍｍ、ｄ＝３０ｍｍ。
施工面における段差は、開口部の両端から等距離（すなわちａ１＝５３．７５ｍｍ）にある。
これらの寸法から、貫通孔３２ａ、４２ａ内における平均厚みを求めると、実施例１、２のいずれも３０ｍｍとなる。

吸音材３３，４３としては、ＨＤＰＥとＬＬＤＰＥの混合物（ＨＤＰＥ：ＬＬＤＰＥの質量比＝７：３）からなる厚さ０．６ｍｍの第１の膜上に、ＳＩＳからなる厚さ０．２ｍｍの第２の膜を積層した積層シートを用い、これを第１の膜（ＨＤＰＥとＬＬＤＰＥの混合物からなる膜）が枠体に接する側となるように、枠体３２，４２に両面粘着テープで固定した。第１の膜と第２の膜との一体化は接着剤を使用せず、１４０℃熱プレスにて積層シートを作製した。
用いた材料等は以下通りである。
ＨＤＰＥ：ＨＹ５４０（製品名）、日本ポリエチレン社製。
ＬＬＤＰＥ：ＵＦ２４０（製品名）、日本ポリエチレン社製。
ＳＩＳ：ハイブラー５１２７（製品名）、クラレ社製。
両面粘着テープ：ホースケアプロダクツ社製、品番：ＮｏＨ１００。
枠体３２，４２の材質：アルミニウム。
施工面３４、４４の材質：アルミニウム。
第１の膜：貯蔵弾性率Ｅ’＝６．３×１０^８、ｔａｎδ＝０．０３、比重Ｇ＝０．９５。
第２の膜：貯蔵弾性率Ｅ’＝６．６×１０^７、ｔａｎδ＝０．３６、比重Ｇ＝０．９４。
第１の膜と第２の膜からなる積層シートの流れ抵抗は１×１０^６Ｎ・ｓ/ｍ^４以上であることを確認した。

実施例１，２の吸音体について、下記の方法で吸音率を測定した。結果を図６に示す。図６のグラフにおいて、横軸は周波数（単位：Ｈｚ）、縦軸は吸音率である。
［吸音率の測定方法］
ＪＩＳＡ１４０５−２に準処する方法で「垂直入射吸音率」を測定した。具体的には内寸２４０ｍｍ×２４０ｍｍの角型インピーダンス管（アルミ製、肉厚１５ｍｍ）を用いた。サンプル設置面はアルミ板であり、その板中央部に、実施例１，２の吸音体を両面粘着テープで固定し、測定を行った。

実施例１と実施例２は、枠体３２，４２の開口部の形状および面積、吸音材３３の材質および厚さＴ_１は互いに同じである。実施例１は施工面３４から吸音材３３までの距離が一定ではないが、枠体３２，４２の平均厚みＴ_２は実施例１と実施例２とで同じになるように設計されている。
このような実施例１と実施例２にあっては、図６に示されるように、ほぼ同じ吸音特性が得られる。

（実施例３）
複数の吸音体を並べて配置した面における吸音特性を調べた。
図７は本例の吸音体５１を示したもので、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本例では枠体５２に正方形の貫通孔５２ａが４個、格子状に並べて設けられている。貫通孔５２ａの形状および大きさは、枠体５２の厚さ方向において一定である。図中符号５３は吸音材、５４は施工面、５５は背後空気層を示す。各寸法は以下の通りである。
開口部の一辺の長さ：ａ＝１００ｍｍ。
枠体の厚さ：ｂ＝１０ｍｍ。

吸音材５３としては、ＬＬＤＰＥの５０質量％とＥＢＲの２０質量％と硫酸バリウムの３０質量％との混合物からなる厚さ１．１３ｍｍの膜を用い、これを枠体５２に接着剤で固定した。
用いた材料等は以下通りである。
ＬＬＤＰＥ：ＵＦ２４０（製品名）、日本ポリエチレン社製。
ＥＢＲ：ＥＮＲ７２７０（製品名）、ダウケミカル日本社製。
硫酸バリウム：硫酸バリウムＢＡ、堺化学工業社製。
両面粘着テープ：ホースケアプロダクツ社製、品番：ＮｏＨ１００。
枠体５２の材質：ＡＢＳ樹脂。
施工面５４の材質：アルミニウム。
吸音材：貯蔵弾性率Ｅ’＝３×１０^８、ｔａｎδ＝０．０６、比重Ｇ＝１．１９。
吸音材の流れ抵抗は１×１０^６Ｎ・ｓ/ｍ^４以上であることを確認した。

本例の吸音体について、下記の方法で吸音率を測定した。結果を図８に示す。図８のグラフにおいて、横軸は周波数（単位：Ｈｚ）、縦軸は吸音率である。
吸音率の測定方法は実施例１と同じ方法を用いた。

図８の結果に示されるように、ピーク周波数３０４Ｈｚ、吸音率０．６７、平均吸音率０．２９であり、小型でありながら、低周波領域において高度な吸音効果が得られた。

本発明の吸音体および車両用吸音構造の一実施形態を示すもので（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。本発明の吸音体および車両用吸音構造の他の実施形態を示す断面図である。本発明の吸音体および車両用吸音構造の他の実施形態を示す斜視図である。本発明の吸音体および車両用吸音構造の他の実施形態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本発明の吸音体および車両用吸音構造の他の実施形態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。実施例にかかる吸音率測定結果の例を示すグラフである。本発明の吸音体および車両用吸音構造の他の実施形態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。実施例にかかる吸音率測定結果の例を示すグラフである。従来の吸音材料における吸音特性を示すグラフである。

符号の説明

１、１１、２１、３１、４１、５１…吸音体、
２、１２、２２、３２、４２、５２…枠体、
２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ…開口部、
３、１３、２３、３３、４３、５３…吸音材、
５、１５、３５、４５、５５…背後空気層。

Claims

曲面または起伏を有する面である施工面に固定される吸音体であって、
貫通孔を有する枠体と、該貫通孔の一方の開口部を覆う平坦な膜振動型吸音材を備え、
前記枠体の、前記一方の開口部側の端面が平坦面であり、他方の開口部側の端面が前記施工面と密着する面であり、
前記膜振動型吸音材の貯蔵弾性率が１×１０^８〜１×１０^９Ｐａであり、
前記膜振動型吸音材が、複数の膜振動型吸音材が一体化された積層体からなり、該複数の吸音材のうち最も貯蔵弾性率が高い吸音材層を第１の吸音層、最も貯蔵弾性率が低い吸音材層を第２の吸音層とし、第１の吸音層の貯蔵弾性率をＥ’１、第２の吸音層の貯蔵弾性率をＥ’２とするとき、（Ｅ’１／Ｅ’２）≧３であり、かつ積層体において第１の吸音層から外側に向かって、各吸音層の貯蔵弾性率が漸次減少していることを特徴とする車両用吸音体。
車両の構成部材の表面に吸音体が固定された車両用吸音構造であって、
前記車両の構成部材の表面が曲面または起伏を有する面であり、
貫通孔を有する枠体と、該貫通孔の一方の開口部を覆う平坦な膜振動型吸音材を備え、前記貫通孔の他方の開口部が前記車両の構成部材で覆われており、
前記枠体の、前記一方の開口部側の端面が平坦面であり、他方の開口部側の端面が前記車両の構成部材の表面と密着する面であり、
前記膜振動型吸音材の貯蔵弾性率が１×１０^８〜１×１０^９Ｐａであり、
前記膜振動型吸音材が、複数の膜振動型吸音材が一体化された積層体からなり、該複数の吸音材のうち最も貯蔵弾性率が高い吸音材層を第１の吸音層、最も貯蔵弾性率が低い吸音材層を第２の吸音層とし、第１の吸音層の貯蔵弾性率をＥ’１、第２の吸音層の貯蔵弾性率をＥ’２とするとき、（Ｅ’１／Ｅ’２）≧３であり、かつ積層体において第１の吸音層から外側に向かって、各吸音層の貯蔵弾性率が漸次減少していることを特徴とする車両用吸音構造。