JPWO2020105392A1 - 騒音低減構造 - Google Patents
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Abstract
簡易な構造で、優れた騒音低減効果を発揮可能な騒音低減構造を提供する。作動時に振動を発生する作動機器１１の内部部品２１と振動による騒音の放射面を備える作動機器のカバー４１との間にブロック状の制振ゴム５１を締め代をもって挟み込む。制振ゴム５１を挟み込む位置は、低減対象とする騒音の周波数に一致する放射面の共振周波数における共振モードの腹部の位置に合致させる。カバー４１または内部部品２１における制振ゴム５１を挟み込む位置に突起４３を設け、制振ゴム５１に取付孔５５を設け、制振ゴム５１を取付孔５５をもって突起４３に差し込むことより制振ゴム５１を取り付ける。
Description
本発明は、騒音低減構造に関する。
エアコンコンプレッサやギヤボックス等の作動機器における作動振動は、これら機器の内部部品（内蔵物）から機器のハウジングへ伝わり、ハウジングからハウジング開口部を閉塞するカバーへ伝わり、カバー平面から放射されて、大きな騒音（放射音）となる。
従来、騒音を低減する構造として、特開平１１−２３８９８８号公報、特開２００３−１７６９３５号公報などに記載の技術が知られている。
例えば、図６（Ａ）は、ハウジング３１およびカバー４１の合わせ面に制振材１０１を挟み込む構造を示す。図６（Ｂ）は、騒音放射面となるカバー４１平面の外面に制振塗料１１１を塗布し、または高ダンピングゴムを貼り付ける構造を示す。図６（Ｃ）は、騒音放射面となるカバー４１平面の全体を遮音材１２１で覆う構造を示す。図６（Ｄ）は、騒音放射面となるカバー４１平面の厚みｔを増大して、カバー４１自体の強度を増大する構造を示す。
例えば、図６（Ａ）は、ハウジング３１およびカバー４１の合わせ面に制振材１０１を挟み込む構造を示す。図６（Ｂ）は、騒音放射面となるカバー４１平面の外面に制振塗料１１１を塗布し、または高ダンピングゴムを貼り付ける構造を示す。図６（Ｃ）は、騒音放射面となるカバー４１平面の全体を遮音材１２１で覆う構造を示す。図６（Ｄ）は、騒音放射面となるカバー４１平面の厚みｔを増大して、カバー４１自体の強度を増大する構造を示す。
図６（Ａ）に示す構造において、制振材１０１は、例えば、金属板の表面にゴム膜をコーティングした制振素材よりなる。この場合、制振材１０１は、制振機能のほかにガスケット機能を併せ持つ。これに対し、ハウジング３１およびカバー４１の合わせ面に挟み込む制振部品として、ガスケット機能が不要な場合がある。この場合、部品が余分な機能を備えることにより、部品コストの増大を招く。制振材１０１が金属板の表面にゴム膜をコーティングした制振素材よりなる場合には、部品点数および組立工数が多く、低減可能音域が高周波数（ＫＨｚ）領域に限定されることにもなる。
図６（Ｂ）に示す構造において、カバー４１平面に制振塗料１１１を塗布する場合、塗布工程に多大な手間と時間を必要とする。また、カバー４１平面に高ダンピングゴムを貼付する場合、カバー４１平面に凹凸が存在する場合に対応しにくい。
図６（Ｃ）に示す構造では、遮音材１２１の取付・保持構造が別途必要となる。
図６（Ｄ）に示す構造では、カバー４１の質量、延いては作動機器の質量が極端に増加することがある。
図６（Ｂ）に示す構造において、カバー４１平面に制振塗料１１１を塗布する場合、塗布工程に多大な手間と時間を必要とする。また、カバー４１平面に高ダンピングゴムを貼付する場合、カバー４１平面に凹凸が存在する場合に対応しにくい。
図６（Ｃ）に示す構造では、遮音材１２１の取付・保持構造が別途必要となる。
図６（Ｄ）に示す構造では、カバー４１の質量、延いては作動機器の質量が極端に増加することがある。
本発明は、簡易な構造で、優れた騒音低減効果を発揮可能な騒音低減構造を提供することを目的とする。
本発明の騒音低減構造は、作動時に振動を発生する作動機器の内部部品と前記振動による騒音の放射面を備える前記作動機器のカバーとの間であって、低減対象とする騒音の周波数に一致する前記放射面の共振周波数における共振モードの腹部の位置に、締め代をもって挟み込まれるブロック状の制振ゴム、を備える。
本発明の騒音低減構造によれば、簡易な構造で、優れた騒音低減効果を発揮できる。
図１は、実施形態の騒音低減構造を組み込む作動機器１１の概略を示す。作動機器１１は、例えば、電動コンプレッサである。電動コンプレッサでは、圧縮トルクの変動や回転変動、冷媒吐出時の脈動、回転アンバランス等によって、機器１１の内部部品（内蔵物）２１に振動が発生する。発生した振動は、内部部品２１から機器１１のハウジング３１へ伝わり、ハウジング３１からハウジング開口部３２を閉塞するカバー４１へ伝わる。そして、矢印Ｅに示すように、カバー４１の平面部（騒音放射面）４２から振動が放射されて、大きな騒音（放射音）となる。
図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、騒音低減構造は、振動発生源と騒音放射面との間に、所定の締め代で挟み込まれるブロック状の制振ゴム５１を有する。振動発生源は、機器１１の内部部品２１である。騒音放射面は、カバー４１の平面部４２である。制振ゴム５１は、機器１１の内部に取り付けられる。
機器１１の内部部品２１は、機器の種類や仕様などに応じてさまざまな部品となる。本実施形態では、平面部４２と対向するように電子基盤（インバータ基盤）２２が配置される。電子基盤２２と平面部４２との間に、制振ゴム５１を挟み込む。
図３（Ａ）に示すように、制振ゴム５１は、ブロック状である。制振ゴム５１は、例えば、円柱状又は円盤状である。制振ゴム５１は、第１端面５２と、第２端面５３とを有する。図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、第１端面５２は、電子基盤２２に接触する。第２端面５３は、平面部４２の内面に接触する。この状態で、電子基盤２２とカバー４１との間に制振ゴム５１が挟み込まれる。図３（Ｂ）に示すように、制振ゴム５１の外周面には、環状の凹部５４が設けられても良い。
図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、制振ゴム５１は、電子基盤２２と平面部４２との間で、制振ゴム５１の厚み方向（中心軸線０方向）に圧縮された状態で装着される。これにより、制振ゴム５１に装着状態における締め代（圧縮代）が設定される。圧縮前の制振ゴム５１は、厚みｗ１を有する。圧縮後の制振ゴム５１は、厚みｗ１より小さい厚みｗ２を有する。制振ゴム５１が平面部４２に常に接触した状態を維持するよう、すなわち、制振ゴム５１と平面部４２との間に隙間が生じないよう、平面部４２における振動振幅よりも大きく、かつ、ゴムのヘタリ分を加算して締め代の大きさを設定する。
図４に示すように、カバー４１の放射面における共振モードを複数次数（１次モード、２次モード・・・５次モード・・・）まで解析・測定する。そして、低減対象とする騒音の周波数にほぼ一致するカバー４１の放射面における共振周波数の共振モードの腹部が存在する部位（腹部存在部位）に、制振ゴム５１が配置される。
制振ゴム５１を腹部存在部位に正確に取り付けることができるよう、腹部存在部位に位置して平面部４２の内面に突起４３（図２（Ａ）、図２（Ｂ））が設けられる。制振ゴム５１には、中心軸線０上に取付孔５５が設けられる。取付孔５５は、貫通状または先止まり状である。
制振ゴム５１を取り付けるに際し、制振ゴム５１の取付孔５５を突起４３に差し込んで位置決めすることにより、制振ゴム５１を正確に腹部存在部位に取り付けることができる。なお、突起４３は、電子基盤２２などの内部部品２１側に設けられても良い。
カバー４１は、共振するときに大きな騒音を発生する。そのため、共振するカバー４１の平面部４２に制振ゴム５１を直接接触させ、共振に対し制振ゴム５１によるゴムダンピング作用を発揮させることにより、共振時の振動を大幅に低減できる。
例えば、図４に示すように、振動２次モードの騒音を低減対象とする場合には、振動２次モードの振動の腹部に当たる位置にゴムダンピングを与える。これにより、図５のグラフ図に示すように、共振時の振動を大幅に低減できる。図５のグラフ図は、実線が騒音低減構造を有する実施形態を示し、点線が騒音低減構造を有さない比較例を示す。
本実施形態の騒音低減構造では、騒音の周波数帯により、制振ゴム５１を挟み込む位置や数を設定する。例えば、１次モード共振点が８００Ｈｚ、２次モード共振点が１５００Ｈｚ、３次モード共振点が２２００Ｈｚとする。
このとき、低減の狙いとする騒音の周波数が５００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの場合には、１次モード腹部に制振ゴム５１を１つ挟み込む。また、低減の狙いとする騒音の周波数が５００Ｈｚ〜１８００Ｈｚの場合には、１次モード腹部と２次モード腹部（２次モード腹部は２箇所あるが、このうち１箇所のみでも可）に制振ゴム５１を２つまたは３つ挟み込む。
このとき、低減の狙いとする騒音の周波数が５００Ｈｚ〜１０００Ｈｚの場合には、１次モード腹部に制振ゴム５１を１つ挟み込む。また、低減の狙いとする騒音の周波数が５００Ｈｚ〜１８００Ｈｚの場合には、１次モード腹部と２次モード腹部（２次モード腹部は２箇所あるが、このうち１箇所のみでも可）に制振ゴム５１を２つまたは３つ挟み込む。
本実施形態の騒音低減構造では、作動機器１１の内部部品２１である電子基盤２２とカバー４１の平面部４２との間に制振ゴム５１を所定の締め代をもって挟み込む。そのため、制振ゴム５１が発揮するゴムダンピング作用によって、平面部４２に発生する振動および騒音（放射音）を有効に低減できる。
本実施形態の騒音低減構造では、ブロック状の制振ゴム５１を成形し、これを電子基盤２２とカバー４１の間に締め代をもって非接着で挟み込む。
ブロック状の制振ゴム５１は、ガスケット機能を有さない制振専用の部品である。したがって、部品コストを抑制できる。また、金属板の表面にゴム膜をコーティングした制振素材よりなる制振材１０１（図６（Ａ））と比較して、部品点数および組立工数が少なく、低減可能音域が高周波数領域に限定されることもない。また、カバー４１の平面に凹凸が存在する場合であっても、制振ゴム５１を取り付けることができる。また、図６（Ｃ）と異なり、制振ゴム５１の取付け・保持構造を、機器１１の外部に別途設ける必要がない。また、カバー４１の質量、延いては機器１１の質量が極端に増加することがない。
このように、本実施形態の騒音低減構造によれば、簡易な構造で、優れた騒音低減効果を発揮できる。
ブロック状の制振ゴム５１は、ガスケット機能を有さない制振専用の部品である。したがって、部品コストを抑制できる。また、金属板の表面にゴム膜をコーティングした制振素材よりなる制振材１０１（図６（Ａ））と比較して、部品点数および組立工数が少なく、低減可能音域が高周波数領域に限定されることもない。また、カバー４１の平面に凹凸が存在する場合であっても、制振ゴム５１を取り付けることができる。また、図６（Ｃ）と異なり、制振ゴム５１の取付け・保持構造を、機器１１の外部に別途設ける必要がない。また、カバー４１の質量、延いては機器１１の質量が極端に増加することがない。
このように、本実施形態の騒音低減構造によれば、簡易な構造で、優れた騒音低減効果を発揮できる。
本実施形態によれば、低減したい騒音周波数帯を狙った騒音低減構造を提供できるまた、大きな周波数帯の騒音低減が可能である。また、低減したい騒音周波数帯によって、必要最小限寸法、かつ、低コストのゴム製品で騒音低減構造を構成できる。
本実施形態の騒音低減構造は、例えば、カーエアコン用冷媒コンプレッサ、ヒートポンプ用冷媒コンプレッサ、電気制御ユニット、電子制御ユニットまたはギヤボックスなどの分野で好適に用いられる。
１１ 作動機器
２１ 内部部品
２２ 電子基盤
３１ ハウジング
３２ 開口部
４１ カバー
４２ 平面部（騒音放射面）
４３ 突起
５１ 制振ゴム
５２，５３ 端面
５４ 凹部
５５ 取付孔
２１ 内部部品
２２ 電子基盤
３１ ハウジング
３２ 開口部
４１ カバー
４２ 平面部（騒音放射面）
４３ 突起
５１ 制振ゴム
５２，５３ 端面
５４ 凹部
５５ 取付孔
Claims (2)
- 作動時に振動を発生する作動機器の内部部品と前記振動による騒音の放射面を備える前記作動機器のカバーとの間であって、低減対象とする騒音の周波数に一致する前記放射面の共振周波数における共振モードの腹部の位置に、締め代をもって挟み込まれるブロック状の制振ゴム、
を備えることを特徴とする騒音低減構造。 - 請求項１記載の騒音低減構造において、
前記カバーまたは前記内部部品における前記制振ゴムを挟み込む位置に突起を設け、前記制振ゴムに取付孔を設け、前記制振ゴムを前記取付孔をもって前記突起に差し込むことより前記制振ゴムを取り付けることを特徴とする騒音低減構造。
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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