JPH07210172A - 吸音壁構造体 - Google Patents
吸音壁構造体Info
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- JPH07210172A JPH07210172A JP6267936A JP26793694A JPH07210172A JP H07210172 A JPH07210172 A JP H07210172A JP 6267936 A JP6267936 A JP 6267936A JP 26793694 A JP26793694 A JP 26793694A JP H07210172 A JPH07210172 A JP H07210172A
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Abstract
た吸音壁構造体(エンジンアンダーカバー)の提供。 【構成】 騒音発生源に臨む側に設けられる多数の円孔
15の形成されたヘルムホルツ板である内壁14と、こ
の内壁14と所定距離隔てて対設された空気室形成板で
ある外壁12と、内壁14の空気室13に臨む側に密着
して設けられた振動膜16とを備えた吸音壁構造体(エ
ンジンアンダーカバー)で、円孔内周面との空気摩擦損
失と振動膜16の振動による損失とにより音波のエネル
ギーを消耗させることで、吸音させるようにした。
Description
に対設され、騒音のエネルギーを吸収減衰させることで
騒音を低下させる吸音壁構造体に関する。
られるエンジン騒音低減装置としてのエンジンアンダー
カバー(特開昭58−177781号)を示しており、
エンジンの真下には、車体に固定されたエンジンアンダ
ーカバー1が設けられており、エンジンの騒音がこのエ
ンジンアンダーカバー1によって車体外部に漏れにくい
構造となっている。即ち、エンジンアンダーカバー1
は、多数の吸音室2aが形成された合成樹脂製本体2の
上面に、グラスウールや粗毛フェルト等の吸音材4がポ
リエチレンフィルムの袋5内に収容されたマット状の吸
音体3が敷設一体化された構造で、エンジン音が吸音体
3のポリエチレンフィルムの膜5を振動させる際、及び
吸音材4中を通過する際にそれぞれエネルギーを消耗
し、吸音室2aの壁面で反射することでさらにエネルギ
ーを消耗して、エンジンの騒音が減衰されるというもの
である。
構造の斜視図を示している。図9における符号aは外壁
ボードで、この外壁ボードaの内側には空気層bを隔て
て、多数の円孔dの設けられたヘルムホルツ板である石
膏ボードcが対設され、空気層bにはグラスウール等の
吸音材4が収容され、石膏ボードcの吸音材4に臨む側
にはボードa,c間への水の侵入を阻止するためのビニ
ール又は紙から成るシート材eが設けられた構造で、騒
音のエネルギーは円孔dの内周面との摩擦により消耗す
るとともに、空気層b中の吸音材4を通過することでさ
らに消耗して、騒音が減衰されるというものである。
石膏ボードcに代えてアルミニウムパネルとし、シート
材eにアルミ箔を用いた断熱吸音壁構造も一般的であ
る。しかし前記したエンジンアンダーカバーでは、グラ
スウール等の吸音材4が不可欠な為、コストがかさむ。
また吸音材4としては、グラスウールが最適であるが、
製造工程における作業者にとって、皮膚に付着したり、
吸い込むことによる埃塵公害のおそれがある。また吸音
効果を上げるには吸音室2aの奥行き(高さ)を大きく
すればよいが、車体底面の地上高から自ずと限界があ
る。
おいても、前記したエンジンアンダーカバーにおける問
題点と同様、グラスウール等の吸音材が不可欠な為、コ
ストがかさむことに加えて、埃塵公害のおそれがある。
この様な観点から、吸音材を全く使用せずに自動車のエ
ンジン音を低減する装置として、実開昭59−1887
22号が提案された。これは図14及び図15に示すよ
うに、エンジンアンダーカバーを、外側アンダーカバー
6と、この外側アンダーカバー6と所定距離隔てて配設
した円孔8付ヘルムホルツ板である内側アンダーカバー
7とから構成し、円孔8の内周面における摩擦損失と、
空気層により厚くされたカバー6,7間領域通過による
エネルギー損失と、外側アンダーカバー6での反射によ
る損失によってエンジン騒音を低減するというものであ
る。なお符号Eはエンジン本体,符号E1はオイルパ
ン,符号M2はクロスメンバーを示す。
形成された騒音源に臨む側の第1の壁と、第1の壁の背
面に空気層を形成する第2の壁とからなり、円孔の内周
面での空気摩擦による音波のエネルギー損失と、第2の
壁表面での反射及び透過による音波のエネルギー損失等
から音が吸収されるという従来公知の構造をいう。
4,図15に示す構造では、グラスウール等の吸音材を
全く使用せずにエンジンの騒音をある程度低減する効果
があるため好ましいものの、エンジンの騒音低減効果は
十分とは言えず、騒音を低減させる上でのさらなる効果
的手段が希求されていた。
れたもので、その目的は吸音材を使用しなくとも吸音性
に非常に優れた吸音壁構造体を提供することにある。
に、請求項1に係る吸音壁構造体においては、騒音発生
源に臨む側に設けられる多数の円孔の形成されたヘルム
ホルツ板である内壁と、この内壁と所定距離隔てて対設
された空気室形成板である外壁と、前記内壁の空気室に
臨む側に密着して設けられた振動膜とを備えるように構
成したものである。請求項2においては、請求項1記載
の吸音壁構造体において、振動膜を不織布等の音響イン
ピーダンスの低いシート材によって構成するようにした
ものである。また請求項3においては、請求項1記載の
吸音壁構造体を、自動車の車体に固定されてエンジンの
真下に配設されるエンジンアンダーカバーに適用するよ
うにしたものである。また請求項4においては、請求項
1記載の吸音壁構造体において、内壁に形成されている
円孔の周縁部を騒音発生源側に延出形成するようにした
ものである。また請求項5に係る吸音壁構造体において
は、騒音発生源に臨む側に設けられる多数の円孔の形成
されたヘルムホルツ板である内壁と、前記内壁の円孔と
重ならない形態に多数の円孔が形成されたヘルムホルツ
板であって、前記内壁と所定距離隔てて対設された空気
室形成板である外壁と、前記内壁と外壁の空気室に臨む
側の少なくとも一方に密着して設けられた不織布等の音
響インピーダンスの低い通気性良好な振動膜とを備える
ように構成したものである。また請求項6においては、
請求項5記載の吸音壁構造体を、自動車の車体に固定さ
れてエンジンの真下に配設されるエンジンアンダーカバ
ーに適用するようにしたものである。また請求項7にお
いては、請求項6記載の吸音壁構造体において、外壁
に、外壁内側の空気室に外気を取り入れるための外気取
入口を設けるようにしたものである。
形成されており、音波のエネルギーは、円孔内の空気が
円孔内周面との間で生じる摩擦損失により消耗され、さ
らに振動膜を振動させることで消耗され、さらに外壁の
内側で反射されることで、あるいは外壁を通過すること
で消耗される。請求項2では、振動膜(不織布)の音響
インピーダンスが低いため、音波のエネルギーは振動膜
(不織布)の振動による消耗の他、振動膜(不織布)を
通過する際にも消耗する。請求項4では、円孔の内周面
が騒音発生源側に延出しているため、円孔内の空気の円
孔内周面との摩擦損失が増え、それだけエネルギーの消
耗が高い。請求項5では、内壁および外壁に設けられて
いる円孔と通気性良好な振動膜とによって、吸音壁構造
体の内側と外側とが空気室を介して連通するので、吸音
効果を発揮し、かつ内側の熱が外側に放熱される。請求
項6では、エンジンルーム内の熱がエンジンアンダーカ
バーの連通路を介して放熱される。請求項7では、車両
の走行に伴って空気取入口からアンダーカバーの内側に
外気が導入されて、放熱される。
する。図1〜図5は本発明を自動車のエンジンアンダー
カバーに適用した実施例を示すもので、図1はアンダー
カバーの平面図、図2は同アンダーカバーの縦断面図
(図1に示す線II−IIに沿う断面図)、図3はアンダー
カバーの一部を拡大して示す縦断面図、図4は振動膜の
接着領域を示す平面図、図5は本実施例に示すアンダー
カバーの吸音特性を振動膜を設けない場合と比較して示
す垂直入射による吸音特性図である。
のエンジン本体で、このエンジン本体Eの下方位置に
は、車体に固定支持されたエンジンアンダーカバー10
が略水平に配設されている。符号E1はエンジンのオイ
ルパン、符号M1は車体の前後に延びるサイドメンバ
ー、符号M2は車体を左右に横切って延びるクロスメン
バー、符号20はエンジンのユニット部で、エンジンア
ンダーカバー10はこれらの部材と干渉しないように配
設されている。
外側カバー12の上面に、ヘルムホルツ板である合成樹
脂製内側カバー14がリベット等の機械的接合固定手段
によって結合一体化された構造で、外側カバー12と内
側カバー14間には所定厚さの空気層13が形成されて
いる。カバー12,14の素材としては、合成樹脂の
他、アルミニウム,鉄,真鍮等の加工し易い金属であっ
てもよい。
15が所定のピッチで形成されており(図1ではすべて
の円孔15を図示しておらず、一部の円孔15のみを図
示)、音は共鳴吸収により吸収される。即ち、円孔15
における空気が振動することで空気層13内の空気が振
動し、細い短い管とみなせる円孔15の内周面における
空気摩擦によってエネルギー損失が生じ、音が吸収され
る。また内側カバー14の内側(空気層13に臨む側)
には、接着剤17によって取り付けられた振動膜16が
密着状態に延在している。即ち、音波は空気層13内の
空気とともに振動膜16を振動させることでエネルギー
損失が生じ、これによって音が吸収される。さらに空気
層13を透過した音波は、外側カバー12で反射するこ
とでエネルギー損失が生じ、あるいは外側カバー12を
透過することでエネルギー損失が生じて音が吸収され
る。
やポリエステルフィルムなどがあり、その他、耐候性に
優れた経年変化しにくいものであればこれらの素材に限
定されるものではない。また振動膜16は、図4(b)
に示すように、円孔周縁領域全体を接着する場合より
も、図4(a)に示す様に、円孔15の周縁部から離れ
た部位を接着するようにした方が、音の吸収率がよい。
これは、振動膜16を円孔周縁領域全体に接着固定した
場合には、振動膜16の剛性が高くなって、それだけ膜
16が振動しにくいため、円孔15の内周面での摩擦に
よるエネルギー損失も小さくなるためと推察される。
とポリエステルフィルム,アルミ箔および不織布を振動
膜とした場合のヘルムホルツ構造の吸音率を示す図であ
る。図中、A曲線は、内径10mmの円孔が20mmの
間隔で設けられた板厚2.5mmのポリプロピレン成形
板で、12mmの厚さの空気層をもち、振動膜の設けら
れていないヘルムホルツ構造の場合の吸音特性図、B曲
線は、内径5mmの円孔が15mmの間隔で設けられた
板厚1.5mmのポリプロピレン成形板で、12mmの
厚さの空気層をもち、振動膜が設けられていないヘルム
ホルツ構造の場合の吸音特性図、C曲線は、内径12m
mの円孔が25mmの間隔で設けられた厚さ1.5mm
のポリプロピレン成形板で、厚さ24mmの空気層をも
ち、厚さ25μのアルミニウム箔が接着されたヘルムホ
ルツ構造の場合の吸音特性図、D曲線は、内径12mm
の円孔が25mmの間隔で設けられた板厚1.5mmの
ポリプロピレン成形板で12mmの厚さの空気層をも
ち、厚さ25μのアルミニウム箔が接着されたヘルムホ
ルツ構造の吸音特性図、E曲線は、内径12mmの円孔
が25mmの間隔で設けられた板厚1.5mmのポリプ
ロピレン成形板で、24mmの厚さの空気層をもち厚さ
23μのポリエステルフィルムが接着されたヘルムホル
ツ構造の吸音特性図、F曲線は、内径12mmの円孔が
25mmの間隔で設けられた板厚1.5mmのポリプロ
ピレン成形板で12mmの厚さの空気層をもち、厚さ2
3μのポリエステルフィルムが接着されたヘルムホルツ
構造の吸音特性図、G曲線は、内径12mmの円孔が2
5mmの間隔で設けられた板厚1.4mmのポリプロピ
レン成形板で、12mmの空気層をもち、不織布(14
5g/m2)が両面テープで接着されたヘルムホルツ構
造の吸音特性図である。
いヘルムホルツ構造では、吸音率が低く、周波数域1,50
0〜2,000Hzの吸音率はよくても40%程度にすぎな
い。一方、C,D曲線に示されるように、アルミ箔を接
着したヘルムホルツ構造では、周波数域500〜2,000Hz
の音をよく減衰させ、C曲線では略50%から70%の
吸音率を、D曲線では略60%の吸音率を示し、しかも
500〜2,000Hz内の範囲において吸音率がそれほど大き
く変化せず、吸音特性が優れているといえる。
ステルフィルムを装着したヘルムホルツ構造では、所定
周波数域における吸音率が特に優れている。即ち、E曲
線では、周波数500Hz付近の吸音率が略70%で、周
波数域1,000〜1,250Hzの吸音率が80%を越え、さら
に周波数1,700Hz付近の吸音率も80%であり、エン
ジン騒音として問題となっている800〜1,250Hzの周波
数域の騒音を吸収低減させる上で特に有効であることが
わかる。F曲線では、周波数1,250Hz付近及び1,500〜
2,000Hzの吸音率が80%を越え、1,250〜2,000Hz
の周波数域の吸音率は60%を越えることから、1,250
Hz以上の騒音の吸収低減に有効であるといえる。
は、G曲線に示されるように、特に周波数1,500Hz以
上の音に対する吸音率に優れ、1,000〜1,500Hzの周波
数域の吸音率は20%〜50%とそれ程高くはないが、
不織布は音響インピーダンスが低いことから、吸音効果
があるといえる。即ち、不織布は音響インピーダンスが
低いので、音波のエネルギーは不織布を振動させること
により消耗することに加え、不織布を通過する際にも消
耗し、それだけ吸音効果がある。
し、図6は第2の実施例の要部であるエンジンアンダー
カバーの一部を拡大して示す平面図、図7は同アンダー
カバーの拡大縦断面図(図6に示す線VII−VIIに沿う断
面図)である。この実施例におけるエンジンアンダーカ
バーでは、内側カバー14に形成されている円孔15の
うちの約4分の1の円孔の周縁部が上方(騒音源)側に
突出して、突出部(突起)18の設けられている円孔の
内周面積が大きくなっており、円孔15内の空気が振動
することによる円孔内周面での摩擦によるエネルギー損
失が前記した実施例の場合よりも大きく、それだけ吸音
効果に優れた構造となっている。その他は前記第1の実
施例と同一であり、その説明は省略する。
突出部(突起)18の高さ,円孔の数に対する突起18
の割合等を適宜調整することによって、特定周波数の吸
音特性を良好とすることができる。図8,9は本発明の
第3の実施例を示し、図8は第3の実施例の要部である
エンジンアンダーカバーの平面図、図9は同アンダーカ
バーの拡大縦断面図(図8に示す線IX−IXに沿う断面
図)で、図1,2に対応する図である。
カバー10では、内側カバー14だけが、全面に多数の
円孔15の形成されたヘルムホルツ板によって構成され
ていたが、本実施例のアンダーカバー10Aでは、内側
カバー15と同様、外側カバー12Aも、多数の円孔1
5Aの形成されたヘルムホルツ板によって構成されると
ともに、内側カバー14の内側(空気層13に臨む側)
に、通気性良好な不織布16Aが接着剤によって取り付
けられている点に特徴がある。即ち、エンジンルーム内
は、アンダーカバー10Aの円孔15,空気室13およ
び円孔15Aによってアンダーカバー10Aの下方と連
通して、エンジンルーム内に熱がこもらない構造となっ
ている。また外側カバー12に形成されている円孔15
Aと内側カバー14に形成されている円孔15とは、図
10に拡大して示されるように、上下方向に互いに重な
らない様にずらして配置されており、図10矢印A,B
に示されるように、アンダーカバーの円孔15,15A
のいずれから空気室13に侵入した音も、外(内)側カ
バー12A(14)の壁面で反射することでエネルギー
を損失する構造となっている。なお矢印Bで示す音とし
ては、アンダーカバー10Aを通過し減衰したエンジン
音や排気音やタイヤ走行音が路面で反射して円孔15A
に侵入するもの等が考えられる。
示されるように、車両前後方向に開口して、空気室13
に空気が流入し易くなっている。さらに外側カバー12
Aの内側カバー14配設位置より前方には外気取入口S
が設けられて、自動車走行時にこの外気取入口Sから外
気を空気室13に導入できる構造となっている。そして
取入口Sからアンダーカバー10Aの内側に導入された
外気は、図9矢印に示すように、アンダーカバー10A
の内側に沿って(内側カバー14および空気室13に沿
って)後方に流れて、空気室13内が冷却され、エンジ
ンルーム内の熱を効率良く放熱する。
6Aが内側カバー14に密着して設けられているが、内
側カバー14に代えて外側カバー12Aに密着させて設
けてもよいし、内側カバー14および外側カバー12A
の双方に設けてもよい。また前記実施例では、本発明を
エンジンアンダーカバーとして説明したが、本発明を家
屋の壁や騒音が大きい大型ブロワのモータカバー等にも
に適用することもできる。図11は、本発明を大型ブロ
ワのモータカバーに適用した実施例を示すもので、コン
クリート製カバー本体32内にブロワ30が配置され、
ブロワ30のモータ31は内外二重のヘルムホルツ板か
ら構成されたモータカバー34で覆われた構造となって
いる。
に係る吸音壁構造体によれば、多数の円孔の設けられた
内壁と、外壁によってこの内壁の背面側に形成された空
気層とからなるヘルムホルツ構造により、騒音のエネル
ギーが消耗されることに加え、内壁の空気層に臨む側に
密着して設けられた振動膜が振動されることによっても
エネルギーが消耗されるので、それだけ吸音率が高く、
グラスウール等の吸音材を使用しなくとも騒音を効果的
に低減できる。請求項2では、音波のエネルギーは振動
膜(不織布)を振動させることによる消耗に加えて、振
動膜(不織布)を通過する際にも消耗するので、高い吸
音率が得られ、騒音をより効果的に低減できる。請求項
3では、本発明をエンジンアンダーカバーとして利用す
ることにより、エンジンの騒音を低減できる。請求項4
では、円孔の内周面積が大きいため、円孔内の空気の円
孔内周面との摩擦損失が増え、それだけ音波のエネルギ
ーの消耗が激しく、吸音効果に優れる。請求項5では、
請求項1に示した効果に加えて、吸音壁構造体の内側と
外側とが吸音壁構造体内の空気室を介して連通するの
で、吸音壁構造体の内側に熱がこもらない。請求項6で
は、エンジンルーム内の熱がエンジンアンダーカバー
(吸音壁構造体)内の連通路を介して放熱されるので、
エンジンルーム内に熱がこもらない。請求項7では、車
両の走行に伴って空気取入口からアンダーカバーの内側
および空気室に外気が導入されるので、エンジンルーム
が効果的に冷却される。
カバーの平面図
IIに沿う断面図)
動膜を設けない場合と比較して示す垂直入射による吸音
特性図
カバーの平面図
−VIIに沿う断面図)
カバーの平面図
線IX−IXに沿う断面図)
断面図
斜視図
Claims (7)
- 【請求項1】 騒音発生源に臨む側に設けられる多数の
円孔の形成されたヘルムホルツ板である内壁と、この内
壁と所定距離隔てて対設された空気室形成板である外壁
と、前記内壁の空気室に臨む側に密着して設けられた振
動膜とを備えたことを特徴とする吸音壁構造体。 - 【請求項2】 前記振動膜は、不織布等の音響インピー
ダンスの低いシート材であることを特徴とする請求項1
記載の吸音壁構造体。 - 【請求項3】 前記騒音発生源は自動車のエンジンで、
前記吸音壁構造体は車体に固定されてエンジンの真下に
配設されるエンジンアンダーカバーであることを特徴と
する請求項1記載の吸音壁構造体。 - 【請求項4】 前記内壁に形成されている円孔の周縁部
が騒音発生源側に延出形成されたことを特徴とする請求
項1記載の吸音壁構造体。 - 【請求項5】 騒音発生源に臨む側に設けられる多数の
円孔の形成されたヘルムホルツ板である内壁と、前記内
壁の円孔と重ならない形態に多数の円孔が形成されたヘ
ルムホルツ板であって、前記内壁と所定距離隔てて対設
された空気室形成板である外壁と、前記内壁と外壁の空
気室に臨む側の少なくとも一方に密着して設けられた不
織布等の音響インピーダンスの低い通気性良好な振動膜
とを備えたことを特徴とする吸音壁構造体。 - 【請求項6】 前記騒音発生源は自動車のエンジンで、
前記吸音壁構造体は車体に固定されてエンジンの真下に
配設されるエンジンアンダーカバーであることを特徴と
する請求項5記載の吸音壁構造体。 - 【請求項7】 前記外壁には、外壁内側の空気室に外気
を取り入れるための外気取入口が設けられたことを特徴
とする請求項6記載の吸音壁構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26793694A JP3296928B2 (ja) | 1993-12-03 | 1994-11-01 | 吸音壁構造体 |
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JP5-304263 | 1993-12-03 | ||
JP26793694A JP3296928B2 (ja) | 1993-12-03 | 1994-11-01 | 吸音壁構造体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07210172A true JPH07210172A (ja) | 1995-08-11 |
JP3296928B2 JP3296928B2 (ja) | 2002-07-02 |
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ID=26548099
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP26793694A Expired - Lifetime JP3296928B2 (ja) | 1993-12-03 | 1994-11-01 | 吸音壁構造体 |
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