JP7174138B1 - 防音材 - Google Patents
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Abstract
Description
自動車のドア100は、ドアアウターパネル101とドアインナーパネル102で構成され、ドアホールシール10は、ドアインナーパネル102に形成された開口部Hを覆うとともに、ドア100内部の防音性対策と防水性確保のためドアインナーパネル102とドアトリム103の間に設けられている。
これは、一方側の端部が開口し他方側の端部が閉口した共鳴筒部2で開口の断面積が400mm2以下のものを100以上並べて配置したものであり、自動車の車室などの限られた空間において中低周波数の音を効率よく吸音することができるというものである。
これによれば、表側スキン層4及び裏側スキン層5と、表側スキン層4から裏側スキン層5まで形成された発泡層6とを有するシンプルな構造で、これが押出成形品であるため、容易に一体成形可能である。また、表側スキン層4には発泡層6に達する孔7が形成されているので、吸音シート3に向かって進んだ音は孔7内に入るとともに、孔7内で開口している発泡層6の気泡6a内にも入り、これにより音エネルギーと熱エネルギーに変換されて効果的に吸音される。また、多数の孔7が吸音シート3の上側に形成され、下側には形成されないので、自動車の風切り音とロードノイズ等、周波数特性が異なる音それぞれに対して吸音性能が向上するといったものである。
また、押出成形などにより一体的に形成することできると記載されているが、開口した一方側の端部に対して他方側の端部は閉口であるため、押出成形に加えて閉口に加工する工程が必要になる。
さらに、共鳴筒部2を形成する材料は、合成樹脂(プラスチック)、紙、金属、および、これらの複合材からなり、100以上配列するものであるので重量が重くなってしまう。特に紙のものは水がかかる場所には使用することができないし、金属のものは錆を懸念する必要がある。
また、多数の孔7はレーザー光を照射することによって形成されるため、製造が煩雑である。
また、特許文献2に記載の発明は、約1000Hz~2000Hzの間で吸音効果に優れるものであるが、約800Hz~1000Hzといった低周数における吸音効果は十分ではない。
前記押出成形により架橋発泡されることにより、上下面(51,52)が平担で、内部には、左右横方向に延びる横仕切り壁(55)によって上下に2つ以上の中空部(58)が形成されるとともに、縦方向に延びる縦仕切り壁(56)によって左右に2つ以上の中空部(58)が形成されてなることを特徴とする。
前記押出成形により架橋発泡されることにより、上下面(51,52)が平担で、内部には、左右横方向に延びる横仕切り壁(55)によって上下に2つ以上の中空部(58)が形成されるとともに、縦方向に延びる縦仕切り壁(56)によって左右に2つ以上の中空部(58)が形成されてなり、
前記防音材(50)を、水平面と垂直面からなるコーナー部において、前記水平面及び垂直面に前記防音材(50)を変形させることなく接触させた場合の断面形状から、
前記断面形状における前記上面の左右方向の断面幅(L)を取得するとともに、
前記断面形状において、前記水平面に平行で、前記上面の最高点を通る平坦基準線(SL)を設定し、前記平坦基準線(SL)を、前記断面幅(L)の範囲で左右に等間隔で分割する複数個の点から垂下した線が前記上面に交わる点までの距離の平均値(MA)を取得し、
前記平均値(MA)を、前記断面幅(L)で割った百分率((MA/L)×100)が2%以下になるようにしたことを特徴とする。
前記押出成形により架橋発泡されることにより、上下面(51,52)が平担で、内部には、左右横方向に延びる横仕切り壁(55)によって上下に2つ以上の中空部(58)が形成されるとともに、縦方向に延びる縦仕切り壁(56)によって左右に2つ以上の中空部(58)が形成されてなり、
前記防音材(50)を、水平面と垂直面からなるコーナー部において、前記水平面及び垂直面に前記防音材(50)を変形させることなく接触させた場合の断面形状から、
前記断面形状における前記上面の左右方向の断面幅(L)を取得するとともに、
前記断面形状において、前記水平面に平行で、前記上面の最高点を通る平坦基準線(SL)を設定し、前記上面の左右両端部を除く位置で、前記平坦基準線(SL)から垂下した線が前記上面に交わる点までの距離の最大値(MB)を取得し、
前記最大値(MB)を、前記断面幅(L)で割った百分率((MB/L)×100)が5%以下になるようにしたことを特徴とする。
前記押出成形により架橋発泡されることにより、上下面(51,52)のうちいずれか一方の面が平担で、内部には、左右横方向に延びる横仕切り壁(55)によって上下に2つ以上の中空部(58)が形成されるとともに、縦方向に延びる縦仕切り壁(56)によって左右に2つ以上の中空部(58)が形成されてなることを特徴とする。
なお、括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に記載された対応要素または対応事項を示す。
さらに、非常に柔軟性に優れているため、取り付けられる相手の形状に合わせて容易に変形することができるので、接触する相手部材との間に音が通る隙間が発生しにくく、加えて、振動によって防音材に何かが接触した場合であっても接触音や破損が生じにくい。
また、特にEPDMスポンジは、その断面外側には「スキン層」と呼ばれる発泡層よりも密度が高い弾性を持った薄膜の層が形成され、この層は、内部に水は通さないが、弾性薄膜の振動によって内部へ音は侵入し、音波が侵入することによって、内部にてエネルギーの減衰が起こり効果的に吸音できるといった特徴を有している。
また横仕切り壁及び縦仕切り壁の位置を変えて中空部の大きさを変えることで吸音ピークを容易に微調整することもできる。
ドアホールシール30は、遮音性及び吸音性に優れたシート本体部31とそのシート本体部31に熱溶着(溶着部T)によって固着一体化され、シート本体部31をドアインナーパネル102の車内側に取付ける合成樹脂フィルム(PEフィルム)32からなる。合成樹脂フィルム32の車外側面には接着剤としてブチルゴムシール剤33が設けられ、これによってドアホールシール30はドアインナーパネル102に固着されている。
シート本体部31は、ドア100に取付けられた状態ではその上下端は開口している。
また、シート本体部31には、図示は省略するが、各種ケーブルを貫通させたり作業者が作業時に手を挿入したりするための穴や切欠き部が形成されている。
例えば、図4に示す防音材60のように、上面及び下面が平坦ではないものができてしまう。そのため、上下面51,52が平担で、左右横方向に延びる横仕切り壁55によって上下に2つ以上の中空部58が形成され、縦方向に延びる縦仕切り壁56によって左右に2つ以上の中空部58が形成されてなる防音材50は、従来、まったく存在するものではなかった。
次に、水平面に平行で、上面51の最高点を通る平坦基準線SLを設定する。
次に、距離(M1~M10)から平均値(MA)を取得する。
そして、平均値(MA)を、断面幅(L)で割った百分率((MA/L)×100)、すなわち平担度が2%以下になるようにすることで、防音材50の上面51の「平担」を規定する。
そして、平均値MA=1.07を、断面幅(L=70.2mm)で割った百分率((MA/L)×100)、すなわち平担度は、1.5%であり、この値が2%以下であるので、防音材50Aの上面51は平坦であるといえる。
この防音材50Bのサイズは、断面幅L=58.6mm,M1=0.7mm,M2=0.8mm,M3=0.9mm,M4=0.5mm,M5=0.1mm,M6=0.1mm,M7=0.1mm,M8=0.6mm,M9=1.3mm,M10=1.5mmで、平均値MA=0.66である。
そして、平均値MA=0.66を、断面幅(L=58.6mm)で割った百分率((MA/L)×100)、すなわち平担度は、1.1%であり、この値も2%以下であるので、防音材50Bの上面51は平坦であるといえる。
そして、平均値MA=3.00を、断面幅(L=52.5mm)で割った百分率((MA/L)×100)、すなわち平担度は、5.7%であり、この値は2%を超えるものであるので、防音材61の上面は平坦ではない。
なお、比較品1は、厚みを13mmとした繊維系吸音材であり、比較品2は、厚みを27mmとした繊維系吸音材である。
比較品2は、比較品1よりも約800Hz~1000Hzといった低周数における吸音効果は優れるものの、実施品1,2の半分以下であり吸音効果は十分とはいえない。
実施品1,2と同等の効果を得るには、従来例で説明したように、42mmなどの非常に厚い肉厚が必要となる。
さらに、非常に柔軟性に優れているため、取り付けられる相手の形状に合わせて容易に変形することができるので、接触する相手部材との間に音が通る隙間が発生しにくく、加えて、振動によって防音材に何かが接触した場合であっても接触音や破損が生じにくい。
また、特にEPDMスポンジは、その断面外側には「スキン層」と呼ばれる発泡層よりも密度が高い弾性を持った薄膜の層が形成され、この層は、内部に水は通さないが、弾性薄膜の振動によって内部へ音は侵入し、音波が侵入することによって、内部にてエネルギーの減衰が起こり効果的に吸音できるといった特徴を有している。
また横仕切り壁55及び縦仕切り壁56の位置を変えて中空部58の大きさを変えることで吸音ピークを容易に微調整することもできる。
また、図7で示した防音材50Bの場合、最大値MBは1.5mmとなり、その最大値MBを、断面幅Lで割った百分率((MB/L)×100)は2.6%となる。
また、図8で示した防音材61の場合、最大値MBは5.9mmとなり、その最大値MBを、断面幅Lで割った百分率((MB/L)×100)は11.2%となる。
また、発明の実施形態に係る防音材を、自動車以外にも列車,船舶,航空機のドアなどや、住宅の床面や壁面など様々なところに使用することができる。
2 共鳴筒部
3 吸音シート
4 表側スキン層
5 裏側スキン層
6 発泡層
7 孔
8A 孔形成領域
8B 孔非形成領域
10 ドアホールシール
11 シート本体部
11a 凹凸部
12 PEフィルム(合成樹脂フィルム)
13 ブチルゴムシール剤
30 ドアホールシール
31 シート本体部(防音材)
32 PEフィルム(合成樹脂フィルム)
33 ブチルゴムシール剤
50(50A,50B) 防音材
51 上面
52 下面
53 左側面
54 右側面
55 横仕切り壁
56(56A,56B,56C) 縦仕切り壁
58 中空部
60 防音材
61 防音材
100 ドア
101 ドアアウターパネル
102 ドアインナーパネル
103 ドアトリム
E1~E10 分割点
H 開口部
M1~M10 距離
SL 平担基準線
T 溶着部
Claims (6)
- 全体が押出成形により架橋発泡されることにより得られる比重0.2以下のスキン層を有するゴムスポンジのみからなる単体の防音材であって、
前記押出成形により架橋発泡されることにより、上下面が平担で、内部には、左右横方向に延びる横仕切り壁によって上下に2つ以上の中空部が形成されるとともに、縦方向に延びる縦仕切り壁によって左右に2つ以上の中空部が形成されてなることを特徴とする防音材。 - 全体が押出成形により架橋発泡されることにより得られる比重0.2以下のゴムスポンジからなる単体の防音材であって、
前記押出成形により架橋発泡されることにより、上下面が平担で、内部には、左右横方向に延びる横仕切り壁によって上下に2つ以上の中空部が形成されるとともに、縦方向に延びる縦仕切り壁によって左右に2つ以上の中空部が形成されてなり、
前記防音材を、水平面と垂直面からなるコーナー部において、前記水平面及び垂直面に変形させることなく接触させた場合の断面形状から、
前記断面形状における前記上面の左右方向の断面幅(L)を取得するとともに、
前記断面形状において、前記水平面に平行で、前記上面の最高点を通る平坦基準線を設定し、前記平坦基準線を、前記断面幅(L)の範囲で左右に等間隔で分割する複数個の点から垂下した線が前記上面に交わる点までの距離の平均値(MA)を取得し、
前記平均値(MA)を、前記断面幅(L)で割った百分率((MA/L)×100)が2%以下になるようにしたことを特徴とする防音材。 - 前記複数個の点の数を10以上としたことを特徴とする請求項2に記載の防音材。
- 全体が押出成形により架橋発泡されることにより得られる比重0.2以下のゴムスポンジからなる単体の防音材であって、
前記押出成形により架橋発泡されることにより、上下面が平担で、内部には、左右横方向に延びる横仕切り壁によって上下に2つ以上の中空部が形成されるとともに、縦方向に延びる縦仕切り壁によって左右に2つ以上の中空部が形成されてなり、
前記防音材を、水平面と垂直面からなるコーナー部において、前記水平面及び垂直面に変形させることなく接触させた場合の断面形状から、
前記断面形状における前記上面の左右方向の断面幅(L)を取得するとともに、
前記断面形状において、前記水平面に平行で、前記上面の最高点を通る平坦基準線を設定し、前記上面の左右両端部を除く位置で、前記平坦基準線から垂下した線が前記上面に交わる点までの距離の最大値(MB)を取得し、
前記最大値(MB)を、前記断面幅(L)で割った百分率((MB/L)×100)が5%以下になるようにしたことを特徴とする防音材。 - 前記上下面のいずれか一方の面が、自動車用ドアのドアインナーパネル若しくはドアインナーパネルに形成された開口部を覆うドアホールシールに取付けられることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一つに記載の防音材。
- 全体が押出成形により架橋発泡されることにより得られる比重0.2以下のスキン層を有するゴムスポンジのみからなる単体の防音材であって、
前記押出成形により架橋発泡されることにより、上下面のうちいずれか一方の面が平担で、内部には、左右横方向に延びる横仕切り壁によって上下に2つ以上の中空部が形成されるとともに、縦方向に延びる縦仕切り壁によって左右に2つ以上の中空部が形成されてなることを特徴とする防音材。
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