JPH10273938A - 吸音部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造工数が少なく低コスト化を図り得るととも
に、より吸音性に優れた吸音部材を提供する。 【解決手段】柔軟な多孔質発泡体からなり、一方の面に
開口する導入通路１１と該導入通路１１の奥に形成され
導入通路１１よりも大きな断面積をもつ共鳴室１２とか
らなる多数の空洞部１を有する吸音部材において、導入
通路１１を形成する周壁面に、導入通路１１に沿って延
び両端が前記一方の面と共鳴室１２に開口するスリット
１３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気伝送音を吸収
する共鳴型吸音構造を有する吸音部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、騒音を発生するエンジン等が
搭載された車両には、その騒音を吸収するための種々の
吸音部材が用いられている。このような吸音部材とし
て、例えば図７及び図８に示すものが知られている。こ
の吸音部材は、全体が発泡ウレタン等の柔軟な多孔質発
泡体で構成されており、一方の面に開口する導入通路５
１と該導入通路５１の奥に形成され導入通路５１よりも
大きな断面積をもつ共鳴室５２とからなる多数の空洞部
５を有する。

【０００３】この吸音部材は、多数の空洞部５により構
成された共鳴型吸音構造によって目的とする周波数の騒
音を効果的に吸音することができるとともに、吸音部材
を構成する多孔質発泡体自体で騒音を良好に吸音するこ
とができるので吸音性に優れる。また、このような共鳴
型吸音構造にあっては、図９に示すように、導入通路
（孔、穴）６１の断面積をＳ、導入通路６１の長さを
Ｌ、共鳴室６２の容積をＶ、空気中の音速をＣとすると
き、空気中の共鳴周波数ｆｎは下記の（式１）、（式
２）により求められ、これにより目的の共鳴周波数ｆｎ
がチューニングされる。

【０００４】 ｆｎ＝（Ｃ／２π）・√（μ／Ｖ） ……（式１） μ＝（Ｌ＋０．８√Ｓ） ……（式２）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
吸音部材は、この吸音部材の全体を構成する多孔質発泡
体が発泡成形することにより形成される。しかし、この
吸音部材は、導入通路５１よりも大きな断面積をもつ共
鳴室５２を有することから、発泡成形を行う際の型抜き
の関係から、分割形成された二つの半部材５０ａ、５０
ｂを結合して製造される。そのため、多くの製造工数を
必要とし、コスト高を招来する。

【０００６】また一方では、上記吸音部材は優れた吸音
性を有するものの、更なる吸音性の向上が求められる。
本発明は上記実状に鑑み案出されたものであり、製造工
数が少なく低コスト化を図り得るとともに、より吸音性
に優れた吸音部材を提供することを解決すべき課題とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の発明は、柔軟な多孔質発泡体からなり、一方
の面に開口する導入通路と該導入通路の奥に形成され該
導入通路よりも大きな断面積をもつ共鳴室とからなる多
数の空洞部を有する吸音部材において、前記導入通路を
形成する周壁面には、前記導入通路に沿って延び両端が
前記一方の面と前記共鳴室に開口するスリットが設けら
れているという手段を採用している。

【０００８】請求項２記載の発明は、柔軟な多孔質発泡
体からなり、一方の面に開口する導入通路と他方の面に
開口する導出通路と前記導入通路及び前記導出通路の間
に形成され前記導入通路及び前記導出通路よりも大きな
断面積をもつ共鳴室とからなる多数の空洞部を有する吸
音部材において、前記導入通路及び前記導出通路を形成
する周壁面の少なくとも一方には、前記導入通路及び前
記導出通路に沿って延び両端が前記一方の面又は前記他
方の面と前記共鳴室に開口するスリットが設けられてい
るという手段を採用している。

【０００９】請求項１及び請求項２記載の発明によれ
ば、導入通路又は導出通路を形成する周壁面にスリット
が設けられることによって、成形時に空洞部を形成する
型を抜き出す際に、その通路の周壁部が弾性変形し易く
なり、型抜きが容易になる。これにより、製造工数を低
減し低コスト化が可能となる。請求項３記載の発明は、
請求項１又は請求項２記載の発明において、前記一方の
面は凹凸状に形成されているという手段を採用してい
る。

【００１０】本発明によれば、音が衝突する表面積が増
大するので吸音部材自体の吸音性が向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき説明する。 〔実施形態１〕図１は本実施形態に係る吸音部材の斜視
図であり、図２は図１のII−II線に沿う部分の断面図で
ある。

【００１２】本実施形態の吸音部材は、例えば車両のエ
ンジンルームの壁面などに取付けられ、エンジンから発
生する騒音を低減するものである。この吸音部材は、図
１及び図２に示すように、ウレタンを発泡倍率約１０倍
で発泡成形することにより厚板状に形成したウレタンフ
ォームで構成されている。この吸音部材の一方の面（音
源に対向して配置される面）には、方形ブロック状の凸
部１ａが縦方向及び横方向に等間隔毎に設けらており、
隣り合う凸部１ａの間には凹部１ｂが形成されている。

【００１３】そして、各凸部１ａ及び凹部１ｂの中央部
には、一方の面の表面に開口し容積の異なる空洞部１が
それぞれ設けられている。各空洞部１は、一方の面に開
口する導入通路１１と、導入通路１１の奥に形成され導
入通路１１よりも大きな断面積をもつ共鳴室１２と、導
入通路１１を形成する周壁面に設けられ両端が一方の面
と共鳴室１２に開口する４本のスリット１３とからな
る。

【００１４】この共鳴型吸音構造を有する各空洞部１
は、導入通路１１及びスリット１３の断面積Ｓ、導入通
路１１及びスリット１３の長さＬ、共鳴室１２の容積Ｖ
などに基づいて前記（式１）、（式２）により、それぞ
れ低減を目的とする共鳴周波数ｆｎにチューニングされ
ている。本実施形態の吸音部材は次のようにして作製さ
れる。先ず、吸音部材の発泡成形に用いる成形型を用意
する。この成形型の一方の型面には、形成すべき各空洞
部１と対応する形状をもつ軸状の中型が突設されてい
る。

【００１５】次に、所定量のウレタン及び発泡剤等を配
合してなるウレタン発泡材料を成形型のキャビティ内に
注入して発泡成形を行う。これによりキャビティ内に
は、導入通路１１、共鳴室１２及びスリット１３からな
る多数の空洞部１を有するウレタンフォームが形成され
る。その後、形成されたウレタンフォームを成形型から
取出して吸音部材の作製が完了する。

【００１６】なお、各空洞部１を形成する中型が型抜き
される際には、ウレタンフォームの弾性変形を利用して
導入通路１１から抜き出される。このとき、中型の先端
にある共鳴室形成部分が導入通路１１を通過する際に
は、導入通路１１の周壁面に設けられた各スリット１３
の間部分の周壁部がスリット１３の存在により容易に弾
性変形するので、中型の共鳴室形成部分が容易に抜き出
される。

【００１７】以上のように構成された本実施形態の吸音
部材は、例えば車両のエンジンルームの壁面等に、導入
通路１１の開口している面がエンジンと対向するように
して取付けられる。そして、エンジンから発生する騒音
は、吸音部材の表面に衝突すると音エネルギを消失する
ことにより吸音される。この場合、吸音部材の表面に
は、凸部１ａ及び凹部１ｂが設けられていることにより
表面積が大きいため、吸音効率が良好となる。

【００１８】また、各空洞部１にチューニングされた共
鳴周波数ｆｎと同じ周波数の音がその導入通路１１及び
スリット１３より共鳴室１２に向かって進入すると、各
共鳴周波数ｆｎと同じ周波数の音は効果的に吸音され
る。この場合、本実施形態の吸音部材には、導入通路１
１の周壁面にスリット１３が設けられていることにより
吸音効率が良好となる。これは、スリット１３が設けら
れていることにより、音の進入する通路の幅間隔が狭く
なったり、その通路の表面積が増大するため、音エネル
ギの消失を増大させるものと考えられる。なお、音の進
入する通路が、導入通路１１及びスリット１３の断面積
と同じ断面積の例えば円孔である場合と比較すると、そ
の表面積は導入通路１１及びスリット１３からなる方が
大きくなる。

【００１９】以上のように、本実施形態の吸音部材によ
れば、導入通路１１を形成する周壁面に、導入通路１１
に沿って延び両端が一方の面と共鳴室１２に開口するス
リット１３が設けられているため、発泡成形により形成
する際に、空洞部１を形成する中型を容易に抜き出すこ
とができるので、１回の成形工程により簡単に作製する
ことができる。これにより製造工数を低減し低コスト化
を図ることができる。

【００２０】また、本実施形態の吸音部材によれば、導
入通路１１の周壁面にスリット１３が設けられているこ
とにより、各空洞部１にチューニングされた共鳴周波数
ｆｎと同じ周波数の音を良好に低減することができ、吸
音性を向上させることができる。さらに、本実施形態の
吸音部材は、音源に対向する面が凹凸状に形成され、音
の衝突する表面積が増大されているので、吸音部材自体
の吸音性を向上させることができる。

【００２１】なお、上記実施形態では、各導入通路１１
の周壁面に４本のスリット１３が設けられているが、こ
のスリット１３の本数や断面形状は、各空洞部１の共鳴
型吸音構造の共振周波数ｆｎをチューニングする際に、
適宜選択することができる。また、上記実施形態では、
吸音部材を形成する多孔質発泡体としてウレタン発泡体
が用いられているが、これに代わり、例えばゴム等のエ
ラストマー発泡体や、ポリエチレン、塩化ビニール等の
軟質樹脂発泡体を用いることができる。

【００２２】〔実施形態２〕図３は本実施形態に係る吸
音部材の断面図である。本実施形態の吸音部材は、例え
ば車両のエンジンに連結された吸気管内に取付けられ、
吸気管内を流通する空気によって伝送されてくる騒音を
低減するものである。この吸音部材は、上記実施形態１
のものと基本的構成は同じであるが、導入通路２１の反
対側に他方の面に開口する導出通路２２及び第２スリッ
ト２５を有する点で異なる。

【００２３】即ち、本実施形態の吸音部材は、図３に示
すように、上記実施形態１と同様に発泡成形により形成
した厚板状のウレタンフォームで構成されており、一方
の面（音が伝送されてくる側の面）には凸部２ａ及び凹
部２ｂが設けられている。そして、各凸部２ａ及び凹部
２ｂの中央部に設けられた空洞部２は、一方の面に開口
する導入通路２１と、他方の面に開口する導出通路２２
と、導入通路２１及び導出通路２２の間に形成され導入
通路２１及び導出通路２２よりも大きな断面積をもつ共
鳴室２３とからなる。

【００２４】そして、導入通路２１を形成する周壁面に
は、両端が一方の面と拡張通路２３に開口する４本の第
１スリット２４が上記実施形態１と同様に設けられてい
る。また、第２通路２２を形成する周壁面には、両端が
他方の面と拡張通路２３に開口する４本の第２スリット
２５設けられている。この拡張室型吸音構造を有する各
空洞部２は、第１通路２１及び第１スリット２４の断面
積Ｓ、第１通路２１及び第１スリット２４の長さＬ、拡
張通路２３の容積Ｖなどに基づいて前記（式１）、（式
２）により、それぞれ低減を目的とする共鳴周波数ｆｎ
にチューニングされている。

【００２５】なお、本実施形態の吸音部材は、上記実施
形態１と同様にして発泡成形により作製されるが、本実
施形態の吸音部材には導出通路２２及び第２スリット２
５が設けられていることに対応して、空洞部２の形成に
用いる中型は形状が異なるものが用いられる。この場合
でも、中型が型抜きされる際には、ウレタンフォームの
弾性変形を利用して導入通路２１から抜き出されるの
で、上記実施形態１の場合と同様に中型の共鳴室形成部
分を容易に抜き出すことができる。

【００２６】以上のように構成された本実施形態の吸音
部材は、例えば車両のエンジンに連結された吸気管内
に、導入通路２１の開口している面が流通する空気の上
流側となるようにして取付けられる。そして、吸気管内
を流通する空気によって伝送されてくる騒音は、吸音部
材の凹凸状に形成された表面に衝突することにより音エ
ネルギを消失し、効率良く吸音される。また、各空洞部
２にチューニングされた共鳴周波数ｆｎと同じ周波数の
音がその導入通路２１及び第１スリット２４より共鳴室
２３に向かって進入すると、各共鳴周波数ｆｎと同じ周
波数の音は効果的に吸音される。

【００２７】以上のように、本実施形態の吸音部材によ
れば、導入通路２１を形成する周壁面に第１スリット２
４が設けられているため、製造工数を低減し低コスト化
を図ることができるとともに、吸音性を向上させること
ができるなど、上記実施形態１の場合と同様に優れた効
果を奏する。なお、上記実施形態では、導入通路２１及
び導出通路２２の両方に第１スリット４又は第２スリッ
ト２５が設けられているが、成形時の型の抜き出し用
に、少なくとも一方のスリットのみを設けるようにして
もよい。

【００２８】〔試験〕本発明の優れた効果を確認するた
め、下記の４つの試験片１〜４を用意し、各試験片１〜
４の吸音率を調べる試験を行った。比較例としての試験
片１は、ウレタンフォームにより厚さ３０ｍｍ、直径９
９ｍｍの中実円板形状に形成したものである。

【００２９】比較例としての試験片２は、図４に示すよ
うに、試験片１に対して、一方の面に開口する直径６ｍ
ｍ、長さ１０ｍｍの導入通路３１と、導入通路３１の奥
に連通して形成された直径６０ｍｍ、高さ１０ｍｍの共
鳴室３２とからなる空洞部３を設けたものである。比較
例としての試験片３は、導入通路の直径を２４ｍｍとし
た以外は試験片２と同じものである。

【００３０】本発明品としての試験片４は、図５に示す
ように、試験片２に対して、導入通路４１の周壁面に幅
４ｍｍの４本のスリット４３を十文字状に形成したもの
である。導入通路４１及びスリット４３の断面積は試験
片３の導入通路の断面積と同じである。試験片１〜４の
吸音率の測定は、垂直入射吸音率測定方法（ＪＩＳ−Ａ
１４０５）に従って、１００〜１６００Ｈｚの範囲で吸
音率を測定した。その結果を図６に示す。

【００３１】図６から明らかなように、試験片１の場合
は、吸音率が６００Ｈｚ付近でピークとなるゆるやかな
山形曲線を示し、最高吸音率は約０．５であった。した
がって、試験片１ではそれほど良好な吸音効果が得られ
ていない。そして、試験片２の場合は、吸音率が５００
Ｈｚ付近でピークとなる急激に立ち上がる山形曲線を示
し、最高吸音率は約０．７５であった。この場合、４０
０〜５５０Ｈｚのやや狭い範囲ではあるが吸音率が０．
５以上に上昇しており、空洞部の共鳴型吸音構造を有す
ることによって良好な吸音効果が得られていることがわ
かる。

【００３２】そして、試験片３の場合は、吸音率が１０
００Ｈｚ付近でピークとなる急激に立ち上がる山形曲線
を示し、最高吸音率は約０．９であった。この場合は、
６００Ｈｚ以上の範囲で吸音率が０．５以上に上昇して
おり、空洞部の共鳴型吸音構造を有することによって良
好な吸音効果が得られていることがわかる。また、試験
片３の最高吸音率は試験片２よりも高い。

【００３３】そして、試験片４の場合は、吸音率が１２
００Ｈｚ付近でピークとなる急激に立ち上がる山形曲線
を示し、最高吸音率は約０．９であった。この場合は、
５５０Ｈｚ以上の範囲で吸音率が０．５以上に上昇して
おり、空洞部の共鳴型吸音構造により試験片３と同等以
上の吸音効果が得られた。

【００３４】

【発明の効果】請求項１及び請求項２記載の発明によれ
ば、導入通路又は導出通路を形成する周壁面にスリット
が設けられているため、成形時に空洞部を形成する型の
型抜きが容易になるので、吸音部材を１回の成形工程に
より簡単に作製することができ、製造工数を低減し低コ
スト化を図ることができる。

【００３５】また、導入通路又は導出通路を形成する周
壁面にスリットが設けられることによって、導入通路又
は導出通路とスリットとにより形成される音の通路で、
音エネルギを良好に吸収して吸音率を向上できるため、
より一層吸音性を向上させることができる。そして、請
求項３の発明によれば、吸音部材の一方の面が凹凸状に
形成されていることにより、音が衝突する表面積が増大
するので吸音部材自体の吸音性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る吸音部材の斜視図で
ある。

【図２】図１のII−II線に沿う部分の断面図である。

【図３】本発明の実施形態２に係る吸音部材の断面図で
ある。

【図４】試験における試験片２の構造を示す断面図であ
る。

【図５】試験における試験片４の構造を示す断面図であ
る。

【図６】試験における各試験片の吸音率の測定結果を示
すグラフである。

【図７】従来の吸音部材の断面図である。

【図８】従来の吸音部材の平面図である。

【図９】共鳴型吸音構造を模式的に示す説明図である。

【符号の説明】

１、２、３、５…空洞部 １ａ、２ａ…凸部
１ｂ、２ｂ…凹部 １１、２１、３１、４１、５１、６１…導入通路 １２、２３、３２、５２、６２…共鳴室 １３、４
３…スリット ２２…導出通路 ２４…第１スリット ２５…
第２スリット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柔軟な多孔質発泡体からなり、一方の面
   に開口する導入通路と該導入通路の奥に形成され該導入
   通路よりも大きな断面積をもつ共鳴室とからなる多数の
   空洞部を有する吸音部材において、 前記導入通路を形成する周壁面には、前記導入通路に沿
   って延び両端が前記一方の面と前記共鳴室に開口するス
   リットが設けられていることを特徴とする吸音部材。
2. 【請求項２】 柔軟な多孔質発泡体からなり、一方の面
   に開口する導入通路と他方の面に開口する導出通路と前
   記導入通路及び前記導出通路の間に形成され前記導入通
   路及び前記導出通路よりも大きな断面積をもつ共鳴室と
   からなる多数の空洞部を有する吸音部材において、 前記導入通路及び前記導出通路を形成する周壁面の少な
   くとも一方には、前記導入通路及び前記導出通路に沿っ
   て延び両端が前記一方の面又は前記他方の面と前記共鳴
   室に開口するスリットが設けられていることを特徴とす
   る吸音部材。
3. 【請求項３】 前記一方の面は凹凸状に形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の吸音部
   材。