JPH07215752A

JPH07215752A - 立体形状の防音遮熱板

Info

Publication number: JPH07215752A
Application number: JP3179694A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Sakashita; 敬一阪下
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1994-02-02
Filing date: 1994-02-02
Publication date: 1995-08-15

Abstract

(57)【要約】【目的】防音性、遮熱性、耐久性に優れた、立体的な
形状の防音遮熱板を提供すること。【構成】エキゾーストマニホールドヒートインシュレ
ーター１等の立体的な形状を有する防音遮熱板１０にお
いて、該防音遮熱板１０は上記形状に成形した金属基板
１１と、該金属基板１１の表面に設けた無機吸音材１２
と、該無機吸音材１２の表面に配置され、かつ上記金属
基板１１に固定されたシリカクロスまたはガラスクロス
１３よりなる。上記無機吸音材１２は無機質繊維である
ことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のエキゾ
ーストマニホールドヒートインシュレーターのごとき、
立体的な形状を有する防音遮熱板に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、例えば自動車のエンジンルーム内に
は、エンジンと共に、エンジン制御、走行制御等を行わ
せるための電子機器が配置されている。そこで、これら
電子機器を高熱から保護するために、遮熱板としてのエ
キゾーストマニホールドヒートインシュレーター（以
下、インシュレーターと称す）が設けられている。この
インシュレーターは、熱源であるエキゾーストマニホー
ルドから一定の空間を設けて、その周囲に配置してあ
り、有効な遮熱板となる。上記インシュレーターは、一
般的に振動源であるエキゾーストマニホールドに固定さ
れている。また、エキゾーストマニホールドは、騒音発
生源でもある。そのため、上記インシュレーターは、遮
熱板であると共に防音材としての役割も有する、防音遮
熱板である。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかしながら、上記従来のイ
ンシュレーターは、金属板または複数枚の金属板を積層
固定したもの、もしくはその間にアスベストシート等を
挟在したものである。そのため、防音遮熱板として十分
にその役割を果たしていない。即ち、従来のインシュレ
ーターは、エキゾーストマニホールドからの固定伝搬音
によって、騒音が高くなってしまうことがある。

【０００４】また、エキゾーストマニホールドとインシ
ュレーターとの間の空間が共鳴箱の役割を果たしてしま
い、エキゾーストマニホールドからの騒音が上記空間
で、反射を繰り返し、騒音が増幅される。そのため、イ
ンシュレーターによって騒音値が上昇してしまう。ま
た、一枚または複数の金属板に吸音材としてアスベスト
シート等を挟設したものについても、上記表面の金属板
が騒音を反射する。そのため、十分な吸音効果が得られ
ない。

【０００５】また、遮音材、制振材として、２枚の金属
板の間に粘弾性樹脂を挟持した制振鋼板も提案されてい
る。しかし、このものは、上記粘弾性樹脂が熱に弱いた
め、エキゾーストマニホールド等の高温体の周囲に設置
することは、耐久性の面から好ましくない。本発明は、
かかる問題点に鑑み、防音、遮熱、耐久性に優れた立体
的な形状を有する防音遮熱板を提供しようとするもので
ある。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は、インシュレーター等の立
体的な形状を有する防音遮熱板において、該防音遮熱板
は上記形状に成形した金属基板と、該金属基板の表面に
設けた無機吸音材と、該無機吸音材の表面に配置され、
かつ上記金属基板に固定されたシリカクロスまたはガラ
スクロスよりなることを特徴とする立体形状の防音遮熱
板にある。

【０００７】本発明において最も注目すべきことは、上
記立体形状の防音遮熱板が、金属基板と、該金属基板の
表面に固定された無機質繊維からなる無機吸音材と、上
記金属基板に固定されたシリカクロスまたはガラスクロ
スよりなることにある。上記金属板としては、例えば、
鋼板、アルミニウム板、ステンレス板、メッキ鋼板など
を用いる。上記無機吸音材は、接着剤によって金属板に
固定することが好ましい。接着剤としては、無機材質の
物が好ましい。また、無機質繊維は、耐熱性を有するこ
とが好ましい。

【０００８】上記無機吸音材と、該無機吸音材の表面に
配置され、かつ上記金属基板に固定されるクロスは、耐
熱性及び柔軟性に優れたシリカクロスまたはガラスクロ
スである必要がある。柔軟性は、無機吸音材を湾曲面に
固定する為に必要であるばかりでなく、エキゾーストマ
ニホールドからの放射音を反射することなく無機吸音材
に吸収させる為にも剛性の低いすなわち柔軟性が必要で
あるからである。コスト面から好ましくはガラスクロス
が好適であるが、更に耐熱性が必要な場合はシリカクロ
スを用いればよい。また、産業機械に於いて、金属板に
吸音材をエクスパンドメタルで固定したものが見受けら
れ、防音対策としては効果的であるが自動車部品として
は不適切である。何故ならば、通常吸音材として用いら
れるものは、グラスウール、ロックウール、シリカ−ア
ルミナセラミックファイバー等といった短繊維不織布が
用いられ、定置式の産業機械の場合実用上何等問題ない
が、自動車部品のようにエンジンまたは走行中の振動に
加え、走行風、泥水といった条件下ではエクスパンドメ
タルのように開口率の高いものでは前記吸音材を保持す
る事ができず、吸音材が、除々に飛散または流出してし
まうからである。従って、無機吸音材の保持の為にはク
ロス状の物が必要である。シリカクロス、ガラスクロス
の固定方法としては、リベットや針金でしばる、等の方
法がある。生産性の面ではリベットが好ましい。

【０００９】上記無機吸音材は、無機質繊維であること
が好ましい。上記無機質繊維は次のようにして騒音を吸
収する。すなわち、無機質繊維の繊維同士の間隙が侵入
した音のエネルギーを、毛細管の粘性抵抗により、熱エ
ネルギーに変換、あるいは繊維自体が侵入した音のエネ
ルギーで振動し、熱エネルギーに変換するためである。
よって、上記無機質繊維は吸音材の役割を果たす。

【００１０】また、上記無機繊維吸音材は次の様にし
て、振動を吸収する。すなわち、エンジンからエンジン
カバーに伝達した振動エネルギーは、上記無機繊維吸音
材の内部摩擦により熱エネルギーに変換される。よっ
て、上記無機繊維吸音材は、制振材の役割を果たす。上
記無機質繊維としては、セラミックファイバーまたはガ
ラス繊維であることが好ましい。

【００１１】上記セラミックファイバーは、以下に示さ
れた、密度等の条件を満たしうる無機吸音材のなかで、
最も一般的で、コストも安価で安全性も高い。また、セ
ラミックファイバーは耐熱性、耐久性にも優れている。
耐熱性に対する要求があまり重要でない場合において
は、コストの面からガラス繊維が好ましい。上記無機質
繊維としては、アルミナ、シリカ−アルミナ、ガラス、
シリカ、ロックウールのグループから選ばれる１種以上
の材料を用いている。

【００１２】次に、上記無機吸音材は、０．５ｍｍ〜１
５ｍｍの厚みを有し、かつその嵩密度は０．０５ｇ／ｃ
ｍ³〜０．５ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。０．５
ｍｍ未満の厚みでは吸音、制振性が不充分であり、一方
１５ｍｍより厚いと、例えばエンジンルームの限られた
スペース内でエンジンに装着できないおそれがある。

【００１３】また、嵩密度が０．０５ｇ／ｃｍ³未満で
あれば、耐久性の問題を生じ、０．５ｇ／ｃｍ³より大
きければ、吸音不良の問題を生じるおそれがある。本発
明の防音遮熱板は、前記のインシュレーターの外、エキ
ゾーストパイプ、マフラー、ターボチャージャカバー、
触媒コンバータなどの高熱及び騒音発生機器の防音、遮
熱材として優れた効果を発揮する。

【００１４】

【作用及び効果】本発明の立体形状の防音遮熱板におい
ては、金属基板と、該金属基板の表面に接着した無機吸
音材と、上記シリカクロスまたはガラスクロスより構成
されている。そして、上記防音遮熱板により製作された
インシュレーター等は、上記無機吸音材を設けた面を、
エンジン等と対面させるよう設置する。そのため、エン
ジン等からの騒音は上記無機吸音材に吸収され、上記金
属基板には伝搬しない。したがって、上記金属基板を通
じて、外部に騒音が伝わらない。

【００１５】更に、上記無機吸音材は遮熱効果に優れて
いる。従って、エンジン等より発生する熱も容易に遮断
できる。また、上記無機吸音材に対して、音源側にシリ
カクロスまたはガラスクロスが配置される。シリカクロ
スまたはガラスクロスは音源側の音を吸音材に通すた
め、無機吸音材の吸音効果が極めて有効に発揮される。
また、前記クロスが無機吸音材を支える。そのため、無
機吸音材の剥離が防止され、耐久性にも優れている。ま
た、上記構成により、複雑な立体形状の防音遮熱板を容
易に製作できる。上記のごとく、本発明によれば、防
音、遮熱、耐久性に優れた立体的な形状を有する防音遮
熱板を提供することができる。

【００１６】

【実施例】

実施例１本発明の実施例にかかる立体形状の防音遮熱板につき、
図１、図２を用いて説明する。本例の立体形状の防音遮
熱板は、自動車のインシュレーター１として用いるもの
である。このインシュレーター１は、図１に示すごと
く、立体的な形状を有する防音遮熱板１０よりなる。イ
ンシュレーターは、上記形状に成形した金属基板１１
と、該金属基板１１の表面に配設した無機吸音材１２
と、該無機吸音材１２の表面に配置され、かつ上記金属
基板１１に固定されたシリカクロスまたはガラスクロス
１３よりなる。

【００１７】次に、上記金属基板１１は、アルミメッキ
鋼板を用いる。その厚みは０．６ｍｍである。次に、上
記シリカクロスまたはガラスクロス１３は、シリカクロ
スであり、厚みは０．５ｍｍで平織である。そして、金
属基板１１に対しては、図２に示すごとく複数箇所をリ
ベット１５で固定する。

【００１８】次に、上記無機吸音材１２は、シリカ−ア
ルミナのセラミックファイバー（商品名；イビウールペ
ーパー、イビデン（株）製）の層状物である。無機吸音
材１２の層の厚みは３ｍｍである。その嵩密度は０．２
５ｇ／ｃｍ³である。上記無機吸音材１２はシリカクロ
ス１３を通じて、リベット１５により固定される。そし
て、上記防音遮熱板１０により製作されたインシュレー
ター１は、上記シリカクロス１３を設けた面を、エキゾ
ーストマニホールドと対面させるよう設置する。

【００１９】次に、本例における作用効果につき説明す
る。上記インシュレーター１は、上記シリカクロス１３
を設けた面を、エキゾーストマニホールドと対面させる
よう設置する。そのため、エキゾーストマニホールドか
らの騒音はシリカクロス１３を通過して、上記無機吸音
材１２に吸収され、減衰した騒音が上記金属基板１１に
達するものの、この金属基板１１からの反射音は、さら
に無機吸音材１２に吸収され減少する。

【００２０】したがって、本例の構造は、エキゾースト
マニホールドとインシュレーターとの間の空間が共鳴箱
の役割を果たしてしまいエキゾーストマニホールドから
の騒音が、上記空間で反射をくり返し、騒音が増幅され
るということを、抑制するのである。また、エキゾース
トマニホールドからインシュレーター１に伝搬した振動
は、無機吸音材１２に吸収される。したがって、インシ
ュレーターを音響放射面とした新たな騒音の発生を防止
する。

【００２１】更に、無機吸音材１２は、遮熱効果に優れ
ているセラミックファイバーを用いる。従って、エキゾ
ーストマニホールドより発生する熱が容易に遮断でき
る。更に、セラミックファイバーは耐熱性に優れた素材
であり、エキゾーストマニホールド周囲の高熱条件にも
耐える。また、セラミックファイバーに対してシリカク
ロス１３が配置され、シリカクロス１３がセラミックフ
ァイバーを支える。

【００２２】よって、セラミックファイバーが金属基板
１１より剥離することが防止できる。従って、本例のイ
ンシュレーターは耐久性に優れる。また、上記構成によ
り、複雑な立体形状の防音遮熱板の製作が容易である。
上記のごとく、本例によれば、防音、遮熱、耐久性に優
れた立体的な形状を有する防音遮熱板を提供することが
できる。

【００２３】実施例２本例は、図３〜図６および表１に示すごとく、本発明に
よる防音遮熱板（試料１）の、伝達関数特性および各共
振周波数における損失係数を測定した。また、比較のた
め、従来品（比較例Ｃ１）と比較した。本例の試料１及
び比較例Ｃ１の構成を図３、図４に示す。試料１の防音
遮熱板１０は、図３に示すごとく、金属基板１１と無機
吸音材１２とシリカクロス１３とを、実施例１と同様の
材料等を用いて製作する。

【００２４】比較例Ｃ１の防音遮熱板２は、図４に示す
ごとく、２枚のアルミメッキ鋼板２１、２２をスポット
溶接により接合したものである。アルミメッキ鋼板２１
はその厚みが０．６ｍｍである。アルミメッキ鋼板２２
はその厚みが０．４ｍｍである。そして、両者の試料と
もに図の上側に描かれた面が、音源に対向する。これら
の試料について、伝達関数特性を測定した結果を、図
５、図６に、各共振周波数における損失係数を測定した
結果を表１に示す。

【００２５】図５、図６より知られるごとく、本発明に
かかる試料１の伝達関数特性曲線は、従来品である試料
Ｃ１のそれに比べて、その曲線のピークの先端部がなだ
らかである。これは、試料１のほうが、比較例Ｃ１よ
り、その内部を伝搬する振動エネルギーが、早く減衰す
ることを表している。つまり、試料１内では振動エネル
ギーが吸収されてしまう。従って、上記試料１は騒音を
伝えにくい。

【００２６】また、表１より知られるごとく、試料１の
各共振周波数の損失係数は、比較例Ｃ１のそれよりも、
約１５倍以上大きい。よって、上記効果を一層明確に知
ることができる。すなわち、本発明品は、外部に騒音を
伝えにくい構造を有することが分かる。

【００２７】

【表１】

【００２８】実施例３本例は、表２に示すごとく、本発明にかかる防音遮熱板
と、従来品にかかるそれとによって、それぞれインシュ
レーターを作製した。そして、比較、対照のために、こ
れらを実際のエンジンに装着して、上記インシュレータ
ーを通じて、外部に伝搬した騒音を測定した。

【００２９】本例に用いた防音遮熱板は、本発明にかか
る試料としては実施例２と同様の構成の試料１と、試料
１と同様の構成を有し、更に無機吸音材を接着剤で金属
基板に固定した試料２とを用いる。比較例としては、実
施例２における試料Ｃ１を用いた。また、インシュレー
ターを用いない例を試料Ｃ２とした。

【００３０】また、測定に使用したエンジンは、２リッ
トル、４気筒のディーゼルエンジンを回転数３０００
ｒ．ｐ．ｍで運転したものである。上記インシュレータ
ーより５０ｃｍ離れた地点に騒音計を設置して、その騒
音特性を測定した。その結果を表２に示す。

【００３１】表２より知られるごとく、本発明による試
料１、２のいずれも、比較例Ｃ１、Ｃ２より、騒音特性
が、低くなっている。すなわち、従来品の比較例Ｃ１は
エキゾーストマニホールドと、インシュレーターとの間
の空間で共鳴により増幅された音が、インシュレーター
を伝搬し外部へ放出されるので、かえって、インシュレ
ーターを設けない比較例Ｃ２より、騒音特性が大きくな
っている。

【００３２】しかし、本発明品の防音遮熱板は、エンジ
ンと対面する側に設けた無機吸音剤によって、エンジン
から発生する騒音を、吸収する。また、上記無機吸音剤
のために、振動が防音遮熱板を伝搬しにくい。更に、上
記シリカクロスは騒音を通過させ、該騒音を無機吸音材
に吸収させる。従って、本発明品は、外部に騒音を伝え
にくく、さらには、エキゾーストマニホールドからイン
シュレーターに伝搬した振動により、エンジンカバーが
音響放射面となり新たな騒音発生源となるということが
ない。

【００３３】

【表２】

【００３４】実施例４本例に用いた防音遮熱板は実施例２と同様の試料であ
り、その比較例として、実施例２と同様の構成を有し、
シリカクロス１３のかわりに、３００Ｍｅｓｈ厚み約１
ｍｍの金属製エクスパンドメタルを用いた試料（Ｃ３）
とを振動試験機によって１０時間加振（３．５ｇ−３３
Ｈｚ）した。この試験前と試験後の重量減を測定したと
ころ、実施例２の試料は重量減０％で何ら変化はなかっ
たが、比較例Ｃ３の試料は、エクスパンドメタルの開口
部から、無機吸音材１２の一部が剥離脱落し、その重量
減が６．８％であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１におけるインシュレーターの正面断面
図。

【図２】図１の要部拡大図。

【図３】実施例２における試料１の断面図。

【図４】実施例２における比較例Ｃ１の断面図。

【図５】実施例２における試料１の伝達関数特性を示す
線図。

【図６】実施例２における比較例Ｃ１の伝達関数特性を
示す線図。

【符号の説明】

１・・・インシュレーター、１０・・・防音遮熱板、１１・・・金属基板、１２・・・無機吸音材、１３・・・シリカまたはガラスクロス、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車のエキゾーストマニホールドヒー
トインシュレーター等の立体的な形状を有する防音遮熱
板において、該防音遮熱板は上記形状に成形した金属基
板と、該金属基板の表面に設けた無機吸音材と、該無機
吸音材の表面に配置され、かつ上記金属基板に固定され
たシリカクロスまたはガラスクロスよりなることを特徴
とする立体形状の防音遮熱板。
【請求項２】請求項１において、上記無機吸音材は無
機質繊維からなることを特徴とする立体形状の防音遮熱
板。
【請求項３】請求項２において、上記無機質繊維は、
アルミナ、シリカ−アルミナ、ガラス、シリカ、ロック
ウールのグループから選ばれる１種以上の材料であるこ
とを特徴とする立体形状の防音遮熱板。
【請求項４】請求項３において、上記無機吸音材は、
０．５ｍｍ〜１５ｍｍの厚みを有し、かつその嵩密度は
０．０５ｇ／ｃｍ³〜０．５ｇ／ｃｍ³であることを特
徴とする立体形状の防音遮熱板。