JPH1124669A - 吸音構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた吸音性能を有すると共に、安価に製作
可能な吸音構造を提供する。 【解決手段】 遮音板１の音源側の面に吸音材２が添着
されている。吸音材２は、遮音板１との間にそれぞれ密
閉状の空洞２２を画成する前後二列の共鳴ケース２１
Ａ，２１Ｂと、これら各共鳴ケース２１Ａ，２１Ｂの一
側壁から前記遮音板１に沿って延在され遮音板１との間
にそれぞれオリフィス２３ａ，２３ｂを形成するオリフ
ィスケース２３Ａ，２３Ｂとからなる多数のヘルムホル
ツ共鳴器２０Ａ，２０Ｂが隆起形成されている。各オリ
フィスケース２３Ａ，２３Ｂの内部のオリフィス２３
ａ，２３ｂの基端は前記共鳴ケース２１Ａ，２１Ｂ内の
各空洞２２に連通しており、先端は各オリフィスケース
２３Ａ，２３Ｂに跨がって吸音材２に打ち抜き形成され
た切断部２４によって外部に開放されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の騒音対策
のために用いられ、ヘルムホルツ共鳴器により音を共鳴
吸収する吸音構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のエンジンルーム等の防音手段とし
ては、例えば音源であるエンジンの下側に設けられた遮
音板（アンダーカバー）の上面（エンジン側）に、多数
のヘルムホルツ共鳴器を配置した吸音構造が採用され
る。すなわちこの吸音構造は、図４にその一部を示すよ
うに、遮音板１００の音源側に吸音材２００が添着され
ており、この吸音材２００に隆起形成された共鳴ケース
２０２の頂部にオリフィス孔２０３を開設した構造の多
数のヘルムホルツ共鳴器２０１を備えている。各ヘルム
ホルツ共鳴器２０１は、共鳴ケース２０２の内部空洞２
０２ａにおける空気ばねと、オリフィス孔２０３の内周
の気柱の長さに応じた共鳴周波数（吸音周波数）を有
し、ヘルムホルツの共鳴理論によって、音源からの特定
周波数帯域の音を取り込んで共鳴吸収するものである
（例えば特開平４−２２５３９８号公報参照）。この種
の吸音構造においては、オリフィス孔２０３の長さＬが
大きいほど、また空洞２０２ａの容積Ｖが大きいほど前
記吸音周波数が低くなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては次のような問題が指摘される。 (1) オリフィス孔２０３が共鳴ケース２０２の頂部に開
設されているため、その長さＬは前記頂部における吸音
材２００の肉厚ｔと同等（約１mm）であるため、吸音周
波数の設定の自由度が低い。 (2) オリフィス孔２０３が共鳴ケース２０２の頂部に開
設されているので共鳴ケース２０２内に異物（例えば水
やゴミなど）が侵入すると容積Ｖの変化により吸音周波
数が変化してしまい、このような異物を排出するために
共鳴ケース２０２と遮音板１００の間に隙間Ｇを設けた
場合は吸音性能が低下する。 (3) 共鳴ケース２０２は真空成形法により成形され、オ
リフィス孔２０３は共鳴ケース２０２の成形後に打ち抜
き形成されるが、各共鳴ケース２０２の容積Ｖの相違に
よって各オリフィス孔２０３に高低差ｈがあるため、打
ち抜き装置に高い寸法精度が要求され、製造コストが高
くなる。

【０００４】したがって本発明が解決しようとする主な
技術的課題は、優れた吸音性能を有すると共に、安価に
製作可能な吸音構造を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題を有
効に解決するための手段として、本発明に係る吸音構造
は、遮音板の音源側の面に、この遮音板との間に密閉状
の空洞を画成する共鳴ケース及びこの共鳴ケースの一側
から前記遮音板に沿って延在され前記空洞に連通したオ
リフィスを形成するオリフィスケースからなる複数のヘ
ルムホルツ共鳴器が隆起形成された吸音材が添着され、
前記複数のヘルムホルツ共鳴器の各オリフィスが前記各
オリフィスケースに跨がる切断部により外部に開放され
たものである。すなわち前記吸音材は、複数のヘルムホ
ルツ共鳴器が隆起形成された後、前記複数のヘルムホル
ツ共鳴器のオリフィスを各オリフィスケースに跨がる切
断部の形成によって外部に開放したものである。各ヘル
ムホルツ共鳴器におけるオリフィスの長さは共鳴ケース
から切断部までの距離によって決まるため、共鳴ケース
の形成位置及び切断部の形成位置によって異なるオリフ
ィス長さとし、任意の吸音周波数を設定することができ
る。

【０００６】また、オリフィスが共鳴ケースの頂部に開
設されたものと異なり、共鳴ケース内に水やゴミなどの
異物が侵入しにくいので、共鳴ケースの空洞容積の変化
による吸音周波数の変化が発生しない。この場合、遮音
板を各ヘルムホルツ共鳴器のオリフィスの開放端部が低
位側を向くように傾斜させることによって、共鳴ケース
内への異物の侵入を確実に防止できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る吸音構造の
好ましい一実施形態を示すものである。この図１におい
て参照符号１は合成樹脂材からなる遮音板、２はこの遮
音板１の音源側の面に添着された吸音材である。吸音材
２は合成樹脂板からなるものであって、遮音板１との間
にそれぞれ密閉状の空洞２２を画成する前後二列の共鳴
ケース２１Ａ，２１Ｂと、これら各共鳴ケース２１Ａ，
２１Ｂの一側壁から前記遮音板１に沿って延在され遮音
板１との間にそれぞれオリフィス２３ａ，２３ｂを形成
するオリフィスケース２３Ａ，２３Ｂとからなる多数の
ヘルムホルツ共鳴器２０Ａ，２０Ｂが隆起形成されてい
る。各オリフィスケース２３Ａ，２３Ｂの内部のオリフ
ィス２３ａ，２３ｂの基端は前記共鳴ケース２１Ａ，２
１Ｂ内の各空洞２２に連通しており、先端は各オリフィ
スケース２３Ａ，２３Ｂに跨がって吸音材２に打ち抜き
形成された切断部２４によって外部に開放されている。

【０００８】これを更に詳細に説明すると、各オリフィ
スケース２３Ａ，２３Ｂは互いに平行であって、共鳴ケ
ース２１Ａ，２１Ｂの並ぶ方向に対して直交する方向に
延びており、後列の共鳴ケース２１Ａから延びるオリフ
ィスケース２３Ａは前列の小容積の共鳴ケース２１Ｂ，
２１Ｂの間を通っている。後列の共鳴ケース２１Ａは前
列の共鳴ケース２１Ｂに比較して大容積であり、後列の
共鳴ケース２１Ａから延びるオリフィスケース２３Ａは
前列の共鳴ケース２１Ｂから延びるオリフィスケース２
３Ｂよりもオリフィス断面積が大きい。

【０００９】一方、切断部２４は、オリフィスケース２
３Ａ，２３Ｂの延長方向に対して直交する方向すなわち
共鳴ケース２１Ａ，２１Ｂの列と同方向に延びる長孔状
に形成されており、この切断部２４によって、各オリフ
ィスケース２３Ａ，２３Ｂの先端は互いに面一となるよ
うに切断されている。このため、後列の大容積の共鳴ケ
ース２１Ａから延びるオリフィスケース２３Ａ内のオリ
フィス２３ａは長く、前列の小容積の共鳴ケース２１Ｂ
から延びるオリフィスケース２３Ｂ内のオリフィス２３
ｂは短いものとなっている。

【００１０】先に説明したように、ヘルムホルツの共鳴
理論によれば、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数（吸音
周波数）は、オリフィスの長さが長いほど、また空洞２
２の容積が大きいほど低くなる。したがって、図１に示
す実施形態の吸音構造においては、大容積の共鳴ケース
２１Ａ及び長いオリフィス２３ａを有するヘルムホルツ
共鳴器２０Ａの吸音周波数は相対的に低く、小容積の共
鳴ケース２１Ｂ及び短いオリティス２３ｂを有するヘル
ムホルツ共鳴器２０Ｂの吸音周波数は相対的に高く設定
され、これによって、吸音可能な周波数域が広く設定さ
れている。しかも、オリフィス２３ａ，２３ｂの長さ
は、吸音材２の板厚に比較して十分に大きく、これによ
って形成される気柱の質量が大きいため、入射音に対す
る優れた吸音性能を有する。

【００１１】吸音材２は、例えば加熱軟化させた合成樹
脂板を真空成形法によって雌型に押し付けるといった方
法によって図２に示すように共鳴ケース２１Ａ，２１Ｂ
及びオリフィスケース２３Ａ，２３Ｂを形成してから、
図２に一点鎖線で示す部分を打ち抜き装置で打ち抜いて
切断部２４を形成することによって、互いに平行に延び
る各オリフィスケース２３Ａ，２３Ｂの先端部を切断し
たものである。したがって高さの異なる共鳴ケース２１
Ａ，２１Ｂの頂部にオリフィス孔を打ち抜く場合のよう
な精巧な打ち抜き型を有する打ち抜き装置を必要とせ
ず、ひとつの切断部２４の形成によって各オリフィスケ
ース２３Ａ，２３Ｂの先端部が一度に切断開放される。

【００１２】また、吸音材２は、共鳴ケース２１Ａ，２
１Ｂ及びオリフィスケース２３Ａ，２３Ｂの周囲の平板
部２５において、超音波溶着あるいは接着等の手段によ
って遮音板１に一体的に接合される。そしてこれによっ
て、遮音板１との間に各共鳴ケース２１Ａ，２１Ｂによ
って画成された空洞２２及びこの空洞２２から延びるオ
リフィス２３ａ，２３ｂからなるヘルムホルツ共鳴器２
０Ａ，２０Ｂが形成される。

【００１３】図示の実施形態によれば、共鳴ケース２１
Ａ，２１Ｂがオリフィス２３ａ，２３ｂを介して横方向
に開放されているので、共鳴ケース２１Ａ，２１Ｂ内に
水やゴミなどの異物が侵入しにくい構造となる。この場
合、図３に示すように、遮音板１を各ヘルムホルツ共鳴
器２０Ａ，２０Ｂのオリフィス２３ａ，２３ｂの開放端
部が低位側を向くように所要角度θだけ傾斜させれば、
共鳴ケース２１Ａ，２１Ｂ内に異物が一層侵入しにくく
なり、侵入した異物も確実に排出されるため、空洞２２
の容積が異物の蓄積によって変化するようなことがな
く、初期の吸音性能が維持される。したがって、侵入し
た異物を排出するために吸音材２の平板部２５と遮音板
１の間に隙間を設ける必要がなく、このため共鳴ケース
２１Ａ，２１Ｂが密閉状となって、吸音性能を向上させ
ることができる。

【００１４】なお、図１では後列の共鳴ケース２１Ａ，
２１Ａ同士が互いにほぼ同じ容積として示され、また前
列の共鳴ケース２１Ｂ，２１Ｂ同士も互いに同じ容積と
して示されているが、これを互いに異なる容積としてヘ
ルムホルツ共鳴器２０Ａ，２０Ａ同士あるいは２０Ｂ，
２０Ｂ同士で異なる吸音周波数を設定しても良い。ま
た、共鳴ケース２１Ａ，２１Ａ同士あるいは共鳴ケース
２１Ｂ，２１Ｂ同士が直線的に並んでいない構成とする
ことによって、オリフィスケース２３Ａ，２３Ａ同士あ
るいは２３Ｂ，２３Ｂ同士の長さを変えて異なる吸音周
波数を設定することもできる。

【００１５】また、図１に示すようなひとつの切断部２
４によってオリフィス２３ａ，２３ｂが開放された複数
のヘルムホルツ共鳴器２０Ａ，２０Ｂ群をひとつのグル
ープとして、遮音板１上の複数の領域にこのようなヘル
ムホルツ共鳴器２０Ａ，２０Ｂ群を配置し、各グループ
毎に、異なる吸音周波数を設定することもできる。

【００１６】

【発明の効果】本発明の吸音構造によると、次のような
効果が実現される。 (1) オリフィスの長さを自由に設定できるので、従来構
造に比較してヘルムホルツ共鳴器の吸音周波数を広い周
波数域に設定して、吸音性能を向上することができる。 (2) 共鳴ケース内に異物が侵入しにくいので空洞容積が
変化せず、共鳴ケースの周囲と遮音板との間に異物を排
出するための隙間を設ける必要がないので、吸音性能が
向上する。 (3) 複数のオリフィス先端が共通の切断部の打ち抜き形
成によって開放されるので、高さの異なる共鳴ケースの
頂部にオリフィス孔を打ち抜く場合のような精巧な打ち
抜き装置を必要とせず、安価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る吸音構造の好ましい一実施形態を
示す一部切り欠いた斜視図である。

【図２】上記実施形態の吸音構造の製作過程を示す説明
図である。

【図３】上記実施形態の吸音構造において遮音板をヘル
ムホルツ共鳴器のオリフィスの開放端部が低位側を向く
ように傾斜させたものを示す説明図である。

【図４】従来の吸音構造を示す部分的な断面図である。

【符号の説明】

１ 遮音板 ２ 吸音材 ２０ ヘルムホルツ共鳴器 ２１Ａ，２１Ｂ 共鳴ケース ２２ 空洞 ２３Ａ，２３Ｂ オリフィスケース ２３ａ，２３ｂ オリフィス ２４ 切断部 ２５ 平板部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮音板（１）の音源側の面に、 前記遮音板（１）との間に密閉状の空洞（２２）を画成
   する共鳴ケース（２１Ａ，２１Ｂ）及びこの共鳴ケース
   （２１Ａ，２１Ｂ）の一側から前記遮音板（１）に沿っ
   て延在され前記空洞（２２）に連通したオリフィス（２
   ３ａ，２３ｂ）を形成するオリフィスケース（２３Ａ，
   ２３Ｂ）からなる複数のヘルムホルツ共鳴器（２０Ａ，
   ２０Ｂ）が隆起形成された吸音材（２）が添着され、 前記複数のヘルムホルツ共鳴器（２０Ａ，２０Ｂ）の各
   オリフィス（２３ａ，２３ｂ）が前記各オリフィスケー
   ス（２３Ａ，２３Ｂ）に跨がる切断部（２４）により外
   部に開放されてなることを特徴とする吸音構造。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、 遮音板（１）は各ヘルムホルツ共鳴器（２０Ａ，２０
   Ｂ）のオリフィス（２３ａ，２３ｂ）の開放端部が低位
   側を向くように傾斜していることを特徴とする吸音構
   造。