JPH0518439B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、固有曲げこわさが小さい外郭と、外
郭に固着された蜂の巣状格子形成ウエブと、蜂の
巣状体の外側を密閉する小さな曲げこわさのシー
ト系統とから成る、音響特性を有する構造部材に
関する。

（従来の技術並びに発明が解決しようとする問題
点） この種の構造部材は西独特許出願公開明細書第
3233654号により公知である。

環境保護条件が厳しくなるに従つて、交通騒音
も十分に最小限に抑制されることが要求され、特
に自動車からの騒音放出は主騒音源区域におい
て、すなわちエンジンによつて対策を講じること
によつて減少されなければならない。このために
近年様々な解決策が提供された。

自動車のエンジンルームの望ましい外部騒音抑
制は、特にエンジンの下側遮蔽によつて行われ
る。この遮蔽は、エンジンの下側の従来露出して
いた音響放出面を音響効果部材によつて密閉する
のである。この処置によつて一般に外部騒音レベ
ルは引下げられるが、しかし使用者にとつては、
このようなエンジンの下側遮蔽の最適化されてい
ない、かつ最適化不可能な形状によつて、車室内
の内部騒音レベルは上昇する恐れがある。エンジ
ンルームの自由に近づき得る壁体のほかに、エン
ジンの下側遮蔽にも空気伝播音吸収性材料又は系
統を備え、これによつて従来平滑であつた境界面
に発生する音響反射を回避し、音響レベルを全体
として引下げることによつて一般的先行技術によ
る上述のマイナス効果を防止することができる。

音響効果エンジン遮閉の実施例として比較的高
価なプラスチツクと割高な製造法を必要とする、
機械的強度が高い支持外郭が通常使用されること
が従来公知である。このような外郭は、例えば直
接被着して圧縮成形し、表張りしたフオームの形
の、発泡プラスチツクベースの空気伝播音吸収材
又は支持外郭の手前に隔てて置かれる圧縮成形し
た発泡シートを装備することが好ましい。発泡プ
ラスチツクベース又は繊維状材料ベースの吸収材
の調整のために、当業者は文献で公知の方策を利
用することができる。調節可能なパラメータはど
の関係テキストにも出ている。

冒頭に挙げた先行技術（西独特許出願公開明細
書第3233654号を参照）は平坦な境界面と内在す
る蜂の巣状骨格を有する吸音性構造部材を示す。
この構造部材は実質的に、正確に幾何学的に成形
したシートから成り、これらのシートの境界面に
損失性振動が励起される。空気伝播音吸収に利用
されるこの損失性振動は、西独特許明細書第
2758041号（３段33−45行）でも説明されている
ように、いわゆる板又は境界面の曲げ振動であ
る。

シートから成る正確に幾何学的な隔室の面、特
にその底面の板の固有振動によつて吸音が得られ
るという基本思想は、詳細に説明されている（西
独特許出願公開明細書第3233654号４頁11−17
行）。しかし補助的対策を講じない限り、このよ
うな吸収材の周波数帯の幅は明らかに極めて狭く
限られている。例えば一般に広い壁面として扱う
ことが必要な車両の与えられた範囲に対して上記
の吸収材をいかにして調整するかも示されている
（前掲７頁34−35行、８頁１−６行）。好ましくは
十字形に配設されたは溝又はくぼみによつて隔室
を幾つかの小室に区分する。この小室が全体とし
て吸収帯の拡張をもたらすが、絶対値は低下しな
い。

上述の種類の構造部材は種々の欠点を伴なう。
例えば材料にガラス繊維を入れることが原因で高
価な強化プラスチツクとやはり割高な製造法の組
合せの通常の使用が既に不利であることは明瞭で
ある。大量生産の場合は、この欠点が特に重大で
ある。発泡プラスチツクベースの吸収材の場合
は、表面が損傷するとその下にあるフオームが湿
気、例えば水、更にはガソリンやオイルの作用の
もとでこれらの液状媒質を急速に一杯に吸込むこ
とを考慮しなければならない。このため吸音効果
が目に見えて急減し、しかも引火性物質を一杯に
吸込むことによつて大きな危険源が発生するか
ら、これを回避しなければならない。上述の平坦
な構造部材は音響効果があり、所定の振動数帯に
同調させることができるが、しかし自動車製造元
が拘束力を以て指定する車体の外部形状寸法が、
上述の平坦な部材を必要な音響効果を持ち、完全
な機能を発揮する車両部材として使用することを
妨げる。前述の蜂の巣構造の適用は、正確な幾何
学的格子構造を備えた平坦な部材を前提とする。
更に、蜂の巣構造によつて生じた隔室の境界面は
引続き振動可能、すなわち曲げ振動を備えていな
ければならない、という条件がある。密閉する台
板を極めてこわい硬質の板で構成することが西独
特許出願公開明細書第3030238号（８頁末尾のパ
ラグラフ）で指摘され、支壁によつて適当に準備
されたトンネル構造物等の壁体の平坦な支持面の
例で上記の事が説明される。しかしこの場合も隔
室の少なくとも幾つかの面は、板の固有振動数を
持ちうる。

そこで本発明の目的は、選択可能な形状を有
し、しかもその吸音挙動を所定の振動数帯に同調
させることができ、空気伝播吸収の絶対値を従来
より遥かに高い値にすることができる、音響特性
を有する構造部材を示すことである。

更に、こうして形成された下側エンジン遮蔽に
対して必要な空気伝播音吸収のほかに、著しい空
気伝播音減衰効果を持たせると共に、高い剛性と
いう機械的要求も満足するものである。

（問題点を解決するための手段） 前記目的は、固有曲げこわさが小さい外郭と、
外郭に固着された蜂の巣状格子形成ウエブと、蜂
の巣状体の外側を密閉する小さな曲げこわさのシ
ート系統とから成る、音響特性を有する構造部材
において、シート系統が平坦な気胞を具備し、摩
擦減衰を利用して発生音波を空気入り蜂の巣状体
に音響的に整合させることによつて最大空気伝播
音吸収が得られるように、ウエブ及びウエブによ
つて形成される蜂の巣状体の寸法を、外郭自体の
形状が自由に選択し得るように、外郭の領域に亘
つて自由に選択し得るようにしたことを特徴とす
る。

（実施例） 図面に示す実施例に基づいて本発明を詳述す
る。

第１図は切断面で互いにおおむね平行に整列さ
れたウエブ３の上に、成形した外郭２を載置して
成る構成部材１の断面図である。ウエブ３の間に
隔室又は蜂の巣状体４が形成される。隔室は平面
図で見て様々な形状を有し、例えば三角形、四角
形、六角形等である。ウエブ３は様々な高さを有
する。ウエブ３の外郭２と反対側の端部にシート
系統５が被着される。シート系統５は略図で示し
た気胞６を有する。シート系統５の形状は、図示
のように外郭２の形状と著しく相違する。

実際には外郭２の形状とシート系統５の形状
は、それぞれ所定の構造条件に従う。構造部材１
を自動車のエンジンルームのエンジン遮蔽として
使用するときは、外郭２の外側が道路に、シート
系統５の内側がエンジンに臨む。こうして構造条
件が規定され、それに従つて外郭２及びシート系
統５は立体的に成形される。このことを第２図に
斜視図で略示する。図には特に蜂の巣状体４が異
なる寸法を有することができることも示されてい
る。当該の蜂の巣状体４が音響効果を持つには、
ウエブ３の最小高さが５mmであることが実際に好
適であることが判明した。また、蜂の巣状体４を
密閉するシート系統５が80ないし150ｇｍ^-2の単
位面積当り重量を有することが、同様に好適であ
る。

外郭２とウエブ３は内部減衰が高い材料、特に
プラスチツクから成ることが好ましい。製造を簡
素化するために、ウエブ３と外郭２を互いに一体
に形成することが好ましい。その場合これを射出
成形法又はRIM法（反応射出成型）で作成する
のが有利である。

シート系統５をおおむね略図で示す。略図で示
すように、気胞６は次のようにして設けることが
できる。すなわち残余の構造部材１からつぶ状に
張り出す突起を形成することによつて、気胞６を
取囲むシート系統５の部分を構成するのである。
この突起の中の気胞６がある。上記の突起はシー
ト系統５の全面に均一に、また不均一にも分布す
る。突起はシート系統５の全域にわたつて同様で
あつてもよいし、種々異つていてもよい。シート
系統の全面に同様に形成し、均一に分布した場合
は、量産品の帯条から切断することが好ましい。

外郭２とウエブ３の小さな固有曲げこわさと隔
室４及びウエブ３の寸法を適当に設定すれば、単
独で見て既に自立し、しかも望ましい音響効果を
有する構造部材１が全体として得られる。

第３図はDIN52212により反響室で確かめた、
本発明の基づいて形成した構造部材１の空気伝播
音吸収度Ａと振動数の関係を示す。特に自動車の
エンジンルームの遮蔽のために決定的に重要な振
動範囲で、すこぶる高い吸収が得られることが示
される。

（発明の効果） このようにしてほとんど任意の形状寸法の小室
乃至蜂の巣構造を、構造部材の内部でも使用する
ことができるから、当該の用途で設定される形状
的条件、例えば車両の形状寸法を留意して、はな
はだ有利な実施の態様を見出すことができる。蜂
の巣構造と、外部に固着したウエブとの組合せに
よつて高い剛性が生じるから、高い機械的抵抗力
を有する高価な自立性プラスチツクを使用するこ
とは不要である。またこれによつて、構造部材を
エンジン遮蔽として使用する時にエンジンに臨む
遮蔽として、補強なしのシート系統を張力を与え
ず被着することが可能である。

このようにして、音響特性を有する、好ましく
は立体的に成形した提案の構造部材は、このよう
な構造の場合に専ら板の固有振動数を利用するこ
とによつて吸収することができるという先入観を
取除くのである。蜂の巣構造のウエブの形状寸法
は自由に選択することができる。この事は上記の
構造部材の構造に大きな自由を与える。全面が閉
じた隔室を有する蜂の巣構造によつて、吸収材は
湿気によつて全く使用不能になることが決してな
く、最悪の場合で精々いくつかの隔室が損傷する
だけである。

シート系統が（上側）被覆として音源、例えば
エンジンに臨む。シート系統は気胞を有し、固有
剛性が極めて小さい。上記の気胞は平坦な形状、
例えばレンズ形を有するから、明らかに単一の固
有振動数しか発生しない（西独特許出願公開明細
書2921050号10頁第２パラグラフ）。その場合、こ
の振動数は車両のような被保護物には関係のない
高い振動数範囲にある。このようにしてすべての
発生空気伝播音エネルギーは、不規則に成形され
た種々の蜂の巣状体又は蜂の巣状隔室の純ストロ
ーク振動の発生のために利用される。従つて空気
中の波動抵抗だけが働くから、発生する空気伝播
音と蜂の巣状隔室に封入された空気の間の整合は
理想的である。実験が既に示しているように、そ
の結果空気伝播音に吸収のすこぶる高い絶対値が
生じる。この絶対値は公知の先行技術に比して明
確に区別される。構造上特に有利な、種々の大き
さの蜂の巣状隔室、シート系統の気胞及び種々異
なる摩擦効果の利用によつて、更に空気伝播音吸
収に関するすこぶる良好な広帯域性が得られる。

本発明に基づく構造部材においては空気伝播音
を吸収するのに板の固有振動は不要であるから、
外郭とウエブの内部減衰の大きい材料、特にプラ
スチツクを使用することができる。このため全構
造部材の所望の高い曲げこわさにかかわらず、固
体伝播音の減衰を実現することができるから、特
にエンジン遮蔽として使用される構造部材が固体
伝播音の発生と共に二次空気伝播音を放出するこ
とが防止される。

本発明に基づく構造部材によつて、在来の系と
比較して多大の進歩が達成される。空気伝播音の
遮音の増加と二次空気伝播音放出の減少という付
加的肯定的性質が最適の全般的効果に加わる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づいて形成された構造部材
の断面図、第２図はシート系統の一部をまくり上
げた、本発明に基づく構造部材の斜視略図、第３
図はDIN52212より反響室で測定した、本発明に
基づき形成した構造部材の空気伝播吸収度と振動
数の関係図である。 ２……外郭、３……ウエブ、４……蜂の巣状
体、５……シート系統、６……気胞。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固有曲げこわさが小さい外郭と、外郭に固着
   された蜂の巣状格子形成ウエブと、蜂の巣状体の
   外側を密閉する小さな曲げこわさのシート系統と
   から成る、音響特性を有する構造部材において、
   シート系統が平坦な気胞を具備し、摩擦減衰を利
   用して発生音波を空気入り蜂の巣状体に音響的に
   整合させることによつて最大空気伝播音吸収が得
   られるように、ウエブ及びウエブによつて形成さ
   れる蜂の巣状体の寸法を、外郭自体の形状が自由
   に選択し得るように、外郭の領域に亘つて自由に
   選択し得るようにしたことを特徴とする音響特性
   を有する構造部材。 ２ 該外郭は立体的に成形されていることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項に記載の構造部
   材。 ３ 該構造部材の全体は立体的に成形されている
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載の構造部材。 ４ 該外部に対する、蜂の巣状体の形状と寸法を
   適当に選定することによつて、構造部材は全体と
   して高い曲げこわさを有することを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１
   項に記載の構造部材。 ５ 該ウエブは高い内部減衰を有する材料、特に
   プラスチツクから成ることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記
   載の構造部材。 ６ 該外郭は高い内部減衰を有する材料、特にプ
   ラスチツクから成ることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載
   の構造部材。 ７ 該ウエブの高さは少なくとも５mmであること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第６
   項のいずれか１項に記載の構造部材。 ８ 該密閉するシート系統は80ないし150ｇｍ^-2
   の単位面積当り重量を有することを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１
   項に記載の構造部材。 ９ 該外郭と該ウエブは射出成形法又はRIM法
   で一体に作製されていることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１項に
   記載の構造部材。