WO2004075164A1 - 吸音構造体 - Google Patents

Abstract

多数の凹凸部が形成された凹凸板１１と、前記凹凸部の一方を閉塞して中空部分１３を形成するように前記凹凸板に接合された閉塞板１５とを備える積層構造体であって、前記中空部分１３を２以上の区分空間２２ａ，２２ｂに仕切る仕切り板２１と、２以上に仕切られた区分空間２２ａ，２２ｂの各々に連通するように前記凹凸板に開口する２以上の孔群２５ａ，２５ｂとを設けて防音吸音体にする。

Description

明 細 書

吸音構造体 技術分野

本発明は、 多数の ω凸部が形成された凹凸板と、 前記凹凸部の一方を 閉塞するように前記凹凸板に接合された閉塞板とを備えた吸音可能な吸 音構造体に関する。 背景技術

従来、 パネルの下面側側に空気層を介して穿孔板を設置するとともに

、 穿孔板の厚み、 孔の径、 ピッチ、 及び前記空気層の厚みを調整するこ とにより、 所定周波数域の騒音を吸音するようにした車両用吸音部材が 知られている。

穿孔板の厚み、 孔の径、 ピッチ、 及び前記空気層の厚みを調整するこ とにより、 ヘルムホルツの共鳴原理を利用して、 特定周波数の騒音を有 効に吸音する。

前記の従来技術では、 共鳴器型吸音機構であるため、 ピーク周波数は 一つしかもたない。 このピーク周波数を二つ以上とすることが難しい。 発明の開示

本発明の目的は、 吸音周波数帯域を広げることができる吸音構造体を 提供することにある。

即ち、 本発明は、 多数の凹凸部が形成された凹凸板と、 前記凹凸部の 一方を閉塞して中空部分を形成するように前記凹凸板に接合された閉塞 板と、 前記中空部分を 2以上の区分空間に仕切る仕切り板と、 2以上に 仕切られた区分空間の各々が外部空間と連通するように前記凹凸板に開 口する 1以上の孔と、 を備えてなる吸音構造体である。

中空部分を 2以上の区分空間に仕切リ、 各々の区分空間が外部空間に 通じる一つ以上の孔を前記凹凸板に設けると、 各々の区分空間が共鳴器 型の吸音機能を果たすようになリ、 各々の区分空間に対応する吸音率の ピーク周波数を生じさせることができる。

各々の区分空間毎に、 孔の個数、 孔の径、 区分空間に対応する凹凸板 に対する孔の開口率など変えることにより、 各々の区分空間に対応する 吸音率のピーク周波数を生じさせることができる。 また、 区分空間も、 中空部分を 2以上の仕切る仕切り板を、 水平、 垂直又は斜めとして、 所 定内容積を有する種々の形態で区切ることができる。

本発明は、 2以上に仕切られた区分空間の少なくとも 1つに、 1枚以 上の箔を振動又は擦れ可能に設置したものであることが好ましい。 区分空間内に至った音波が、 箔の振動又は擦れを生じさせ、 箔間を通 過する際の粘性によって各吸音ピーク周波数の吸音率が上昇する。 この 箔は、 2以上の仕切られた区分空間内のそれぞれに入れることができる し、 選択的に所定吸音ピーク周波数を有する区分空間に設けることもで さる。

本発明は、 前記箔が複数の貫通孔を備えるものであることが好ましい 箔が複数の貫通孔を備えると、 吸音ピーク周波数の吸音率が更に上昇 する。

本発明は、 2以上に仕切られた区分空間内の少なくとも 1つに、 多孔 質吸音材を設置したものであることが好ましい。

一つ以上の孔により外気と連通する区分空間の内部に多孔質吸音材が あると、 多孔質吸音材による音波の減衰により吸音ピーク周波数の吸音 率が上昇する。 本発明は、 前記凹凸板の他方側を吸音材で覆ったものであることが好 ましい。

各々の区分空間の孔群による共鳴型の吸音ピーク周波数以外に表面の 吸音材が高周波を吸音する。

本発明は、 前記凹凸板の他方側に多孔板を設置したものであることが 好ましい。

多孔板による吸音効果で、 吸音の周波数帯域を広げ、 吸音ピーク周波 数付近の吸音率を上昇させる。 ' 図面の簡単な説明

図 1 ( a ) は、 第 1実施形態に係る吸音構造体の概略構造を示す説明 図である。

図 1 ( b ) は、 第 1実施形態に係る吸音構造体の概略構造を示す説明 図である。

図 2は、 第 2実施形態に係る吸音構造体の概略構造を示す説明図であ る。

図 3は、 第 3実施形態に係る吸音構造体の概略構造を示す説明図であ る。

図 4は、 第 4実施形態に係る吸音構造体の概略構造を示す説明図であ る。

図 5は、 第 5実施形態に係る吸音構造体の概略構造を示す説明図であ る。

図 6は、 第 6実施形態に係る吸音構造体の概略構造を示す説明図であ る。

図 7は、 第 1実施例に供した吸音構造体の諸元図である。

図 8は、 第 1実施例の吸音構造体の吸音率特性を示すグラフ図である 図 9は、 第 2実施例に供した吸音構造体の諸元図である。

図 1 0は、 第 2実施例の吸音構造体の吸音率特性を示すグラフ図であ る。 発明を実施するための最良の形態

〔第 1実施形態〕

図 1 ( a ) 、 図 1 ( b ) は、 第 1実施形態に係る吸音構造体の概略構 造を示す説明図である。

図 1 ( a ) において、 吸音構造体 1 0は、 多数の独立した凹部 1 2が 形成された凹凸板 1 1と、 前記凹部 1 2同士の間 （凸部の反音源側） に 中空部分 1 3を形成するように前記凹凸板 1 1に接合された閉塞板 1 5 との積層構造体を基本とするものである。

この積層構造体に対して、 中空部分 1 3を 2以上の区分空間 2 2に仕 切る仕切り板 2 1と、 2以上に仕切られた区分空間 2 2の各々に連通す るように前記凹凸板 1 1に開口する孔群 2 5とを備える。

凹凸板 1 1は、 コーン （裁頭円錐） 状の凹部 1 2の多数が形成された ものである。 この凹部 1 2は、 図示のような裁頭円錐状のコーン形状の 他、 半球状、 半円断面の棒状、 舟型状などである。 これらの凹部 1 2の 配列の仕方も、 碁盤目状、 格子状、 千鳥状などの種々のものでよい。 この凹部 1 2の底の裏側に、 平板状の閉塞板 1 5を重ねることにより 、 凹部 1 2の周囲に広がる中空部分 1 3が形成される。 凹部 1 2の裏側 に閉塞板 1 5を設けることにより、 凹部 1 2の周囲に互いに連通する広 い中空部分 1 3を形成することができる。 なお、 凹凸板 1 1と閉塞板 1 5との積層構造体の周囲は適宜な手段で閉じられている。 この凹凸板 1 1は、 凹部 1 2を形成するため、 アルミ、 鉄などの金属板が使用される 。 閉塞板 1 5は、 アルミ、 鉄等の金属板、 樹脂板、 木材板などが使用さ れる。 凹凸板 1 1の凹部 1 2の底との接合は、 接着、 溶接、 螺子止めな ど適宜の接合手段で行われる。

この中空部分 1 3を上下 2段の第 1区分空間 2 2 aと第 2区分空間 2 2 bに仕切るのが仕切リ板 2 1である。 この仕切リ板 2 1は、 凹部 1 2 が隙間なく嵌まる穴の多数を有する多穴板となっている。 この仕切り板 2 1には、 凹凸板 1 1に点溶接で止められるアルミ、 鉄などの金属板を 用いることが好ましいが、 樹脂板を接着止めするものであってもよい。 第 1区分空間 2 2 aは、 凹凸板 1 1の音源側表面に開口する孔の多数 と、 凹部 1 2側面に開口する孔の多数とからなる第 1孔群 2 5 aにより 、 音源側の外部空間と連通している。 第 2区分空間 2 2 bは、 凹部 1 2 の側面に開口する孔の多数からなる第 2孔群 2 5 bにより、 音源側の外 部空間と連通している。

第 1区分空間 2 2 aと第 1孔群 2 5 aとは、 所定周波数で所定吸音率 を発揮する第 1共鳴器型吸音器を構成し、 第 2区分空間 2 2 bと第 2孔 群 2 5 bとは、 所定周波数で所定吸音率を発揮する第 2共鳴器型吸音器 を構成する。 第 1及び第 2共鳴型吸音器により、 吸音ピークを二つにす ることができ、 二つのピーク周波数を調整することによって、 要求され る吸音率の帯域を広げることができる。

なお、 凹凸板 1 1と閉塞板 1 5との間を三段の第 1、.第 2、 第 3区分 空間に仕切るように、 閉塞板 1 5と平行な二枚の仕切り板を設けること もできる。 この場合、 第 1区分空間に対応する第 1孔群と、 第 2区分空 間に対応する第 2孔群と、 第 3区分空間に対応する第 3孔群とを設け、 吸音ピークを三つにすることができ、 三つのピーク周波数を調整するこ とによって、 要求される吸音率の帯域を広げることができる。

所定の周波数で、 所望の吸音率を発揮するピークを n個得るためには 、 図 1 (b) のように、 区分空間を n個形成し、 各区分空間に設けられ た孔に対する孔数、 孔径、 孔の開口率、 或いは凹凸板の板厚、 或いは区 分空間の容積又は寸法の一つ又は一つ以上の組み合わせを適宜選ぶこと によリ実現することができる。

以上に説明したように、 第 1実施形態によると、 凹凸板 1 1と閉塞板 1 5との積層構造体でありながら、 吸音ピークを複数にすることができ るという効果を奏する。

〔第 2実施形態〕

つぎに、 図 2により、 第 2実施形態に係る吸音構造体 1 00を説明す る。

吸音構造体 1 00は、 凸条 1 1 2と凹条とが交互に出現する凹凸部が 形成された凹凸板 1 1 1と、 前記凹凸部の凸条 1 1 2の中に中空部分 1 1 3を形成するように凹条の底に接合された閉塞板 1 1 5との積層構造 体を基本とするものである。 この積層構造体に対して、 中空部分 1 1 3 を 2以上の区分空間に仕切る仕切リ板 1 2 1 , 1 3 1 , 1 4 1 , 1 42 と、 2以上の区分空間 1 22 a， 1 22 b， 1 32 a, 1 32 b, 1 4 3 a, 1 43 b, 1 43 cの各々に連通するように前記凹凸板 1 1 1の 表面に開口する 2以上の孔群 1 25 a, 1 25 b, 1 35 a, 1 35 b, 1 45 a, 1 45 b, 1 45 cとを備える。

図 2の左側の凸条 1 1 2は、 対角線状に斜めに仕切り板 1 2 1を設け 、 中空部分 1 1 3を二つの三角断面の区分空間 1 22 a, 1 22 bに仕 切リ、 それぞれの区分空間 1 22 a, 1 22 bに連通する第 1孔群 1 2 5 aを設けたものである。

図 2の中央の凸条 1 1 2は、 凸状 1 1 2の中心に垂直な仕切り板 1 3 1を設け、 中空部分 1 1 3を左右の区分空間 1 32 a, 1 32 bに仕切 リ、 それぞれの区分空間 1 32 a， 1 32 bに連通する第 1孔群 1 35 a， 1 35 bを設けたものである。

図 2の右側の凸条 1 1 2は、 閉塞板 1 1 5に平行な第 1仕切リ板 1 4 1と、 閉塞板 1 1 5に対して斜めになつた第 2仕切り板 1 42とを設け 、 中空部分 1 1 3を上下三段の区分空間 1 43 a， 1 43 b， 1 43 c に仕切り、 それぞれの区分空間 1 43 a, 1 43 , 1 43 cに連通す る第 1孔群 1 45 a, 1 45 b, 1 45 cを設けたものである。

図 2では、 三本の凸条 1 1 2のそれぞれが中空部分 1 1 3を仕切る形 態が異なっているが、 どれか一つの仕切り形態だけであってもよい。 仕 切り形態を多くすると、 それだけ吸音ピーク周波数をずらせることが可 能になる。

〔第 3実施形態〕

つぎに、 図 3により、 第 3実施形態に係る吸音構造体 200を説明す る。

第 1実施形態の吸音構造体において、 その区分空間 22 a内に箔 20 1 a, 201 bを付加したものである。 図 3の左側中空部分に示される ように、 第 1区分空間内に穴開きの第 1箔 201 aを閉塞板 1 5に平行 に嵌入し、 第 1孔群 25 aを出入りする空気で第 1箔 201 aを振動可 能又は擦れ可能としたものである。 第 2区分空間内にも穴開きの第 2箔 201 bを閉塞板 1 5に平行に嵌入し、 第 2孔群 25 bを出入りする空 気で第 2箔 20 1 bを振動可能又は擦れ可能としたものである。

箔 20 1 a, 20 1 bは、 単なる箔、 凹凸状に成形された箔、 折り畳 み状に成形された箔、 複数の貫通孔を備える箔が適用できる。 特に、 複 数の貫通孔を備える箔は、 構成が簡単であるとともに、 箔の貫通孔を通 過する音波によリ、 各吸音ピーク周波数の吸音率が更に上がる。

図 3の中央の中空部分に示されるように、 第 2孔群 25 bに対面する ように斜めに第 2箔を揷入するものであってもよい。 このように種々の 形態で一つ以上の区分空間に一枚以上の箔を揷入することができる。 こ の箔の振動又は擦れによリ、 各吸音ピーク周波数の吸音率が上昇する。

〔第 4実施形態〕

つぎに、 図 4により、 第 4実施形態に係る吸音構造体 3 0 0を説明す る。

第 1実施形態の吸音構造体において、 その内部空間に多孔質吸音材 3 0 1 a , 3 0 1 bを付加したものである。 図 4の左側中空部分に示され るように、 第 1区分空間 2 2 aの上方に孔開きの多孔質吸音材 3 0 1 a を嵌入し、 第 2区分空間 2 2 bの下方に孔開きの多孔質吸音材 3 0 1 b を嵌入したものである。 この多孔質吸音材の嵌入形態には、 図 4の中央 中空部分又は図 4の左側中空部分に示すように、 種々のものがある。 多 孔質吸音材 3 0 1 a , 3 0 1 bには、 グラスウール等の繊維系吸音材、 アルミニウムやステンレス等の金属繊維、 短冊状金属を圧縮して形成さ れたもの、 不織布、 又は金属や樹脂材料の発泡体が使用される。 多孔質 吸音材の形状としては板状のもの等種々のものがある。 このような多孔 質吸音材 3 0 1 a , 3 0 1 bを区分空間内に入れると、 吸音材による音 波の減衰によリ吸音ピーク周波数の吸音率が上昇する。

〔第 5実施形態〕

つぎに、 図 5により、 第 5実施形態に係る吸音構造体 4 0 0を説明す る。

第 1実施形態の吸音構造体において、 その音源側表面を吸音材 4 0 1 で覆ったものである。 吸音材には上述した多孔質吸音材の他に、 種々の 吸音材が適用される。 共鳴器型吸音のピーク周波数以外に高周波数を吸 音することができる。

〔第 6実施形態〕

つぎに、 図 6により、 第 6実施形態に係る吸音構造体 5 0 0を説明す る。

第 2実施形態の吸音構造体において、 その音源側表面に所定距離隔て て多孔板 5 0 1を配設したものである。 多孔板 5 0 1による吸音効果で 吸音周波数帯域を広げ、 吸音率を上昇させる。

尚、 本発明は、 上記の好ましい実施形態例に記載されているが、 本発 明はそれだけに制限されない。 本発明の精神と範囲から逸脱することの ない様々な実施形態例力 也になされることができることは理解されよう 例えば、 多数の凸部を有する凹凸板の凸部の底に閉塞板を設け、 凸部 内を中空部分に形成して、 この中空部分を仕切り板で 2以上の区分空間 に仕切り、 各区分空間の各々に連通するように前記凹凸体に開口する 1 以上の孔を備えるような吸音構造体とすることもできる。 この場合、 凸 部内の中空部分という互いに独立した多数の中空部分を形成し、 この 各々の中空部分を種々の形態に仕切るということが可能になる。

〔実施例 1：)

図 1に示す形態の吸音構造体であって、 図 7に示す諸元を有する供試 体の吸音特性をシミュレーションした。 その結果を図 8に示す。 中空部 分を 2分割する場合、 分割しない場合に比較して、 低周波数領域に大き な吸音ピークをもたせることができる。

〔実施例 2〕

図 3に示す形態の吸音構造体であって、 図 9に示す諸元を有する供試 体の吸音特性をシミュレーシヨンした。 中空部分に単なるアルミ箔を揷 入する場合、 高周波数領域の吸音ピークの吸音率を上昇させることがで きる。 中空部分に多数の貫通孔を有するアルミ箔を揷入する場合、 高周 波数領域の吸音ピークの吸音率を更に上昇させることができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 多数の凹凸部が形成された凹凸板と、 前記凹凸部の一方を閉塞し て中空部分を形成するように前記凹凸板に接合された閉塞板と、 前記中 空部分を 2以上の区分空間に仕切る仕切り板と、 2以上に仕切られた区 分空間の各々が外部空間と連通するように前記凹凸板に開口する 1以上 の孔と、 を備えてなる吸音構造体。

2 . 2以上に仕切られた区分空間内の少なくとも 1つに、 1枚以上の 箔を振動又は擦れ可能に設置した請求の範囲第 1項に記載の吸音構造体

3 . 前記箔は複数の貫通孔を備える請求の範囲第 2項に記載の吸音構 造体。

4 . 2以上に仕切られた区分空間内の少なくとも 1つに、 多孔質吸音 材を設置した請求の範囲第 1項に記載の吸音構造体。

5 . 前記凹凸板の他方側を吸音材で覆った請求の範囲第 1項に記載の 吸音構造体。

6 . 前記凹凸板の他方側に多孔板を設置した請求の範囲第 1項に記載 の吸音構造体。