WO2003091987A1 - Sound absorbing body, sound absorbing structural body, and method of manufacturing these bodies - Google Patents

Sound absorbing body, sound absorbing structural body, and method of manufacturing these bodies Download PDF

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Minoru Sugawara
Yoshiaki Saito
Takeharu Suga
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a sound absorbing body, a sound absorbing structure, and a method for manufacturing the same.
  • the sound absorbing material a soft nonwoven fabric or a foamed molded product that absorbs sound waves well is generally used. Such a sound absorbing material has no rigidity and cannot normally be expected to have sound insulation performance.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-2006-7676 discloses that through holes or semi-through holes having an arbitrary shape and size are formed at an arbitrary pitch interval in a foam sheet in which open cells and closed cells are mixed. Thus, it is disclosed that the sound absorption characteristics are improved and that a sound range of a desired frequency can be absorbed.
  • the through-hole and the semi-through-hole are described as having the same position in terms of sound absorption characteristics, and sound insulation and rigidity cannot be expected.
  • the sound insulating material it is common to use a member having a high density and a high rigidity, which is hardly vibrated by a sound wave. Since such a sound insulating material reflects and blocks sound waves, it does not absorb the sound, and thus cannot normally expect sound absorbing performance.
  • any of the product characteristics such as heat resistance, rigidity, light weight and shape may be sacrificed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-244150 discloses that a molded article formed by heating and expanding a papermaking fiber reinforced sheet (eg, a KP sheet) is compressed into a normal resin molded article and an air layer. A sound absorbing member joined so as to be sandwiched is disclosed. However, since the holes formed in the papermaking fiber reinforced sheet completely penetrate the sheet, the sheet itself has a low sound absorbing effect and is heavy.
  • a papermaking fiber reinforced sheet eg, a KP sheet
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-520237 discloses that a semi-through hole is provided on one surface of an injection-molded article having a skin layer on the surface and a springback structure on the inside. No knowledge has been disclosed that the desired sound absorption can be efficiently absorbed by appropriately setting the interval.
  • An object of the present invention is to provide a sound absorber and a sound absorber that can secure both sound absorbing performance and sound insulating performance and can selectively absorb only unpleasant sound by integrally molding without bonding a plurality of materials.
  • An object of the present invention is to provide a structure and a method for manufacturing the same. Disclosure of the invention
  • a sound absorber of the present invention has a molded body including two unexpanded layers and an expanded layer having a large number of voids sandwiched between the unexpanded layers.
  • a plurality of holes having a depth penetrating the one unexpanded layer and not reaching the other unexpanded layer are formed at arbitrary positions, and the cross-sectional area of the hole is 0.785 to 314.
  • mm 2 and the pitch is 1 mm or more.
  • the unexpanded layer is, for example, a resin composition serving as a raw material filled in a mold cavity, It is generated by contacting the mold cavity surface and rapidly expanding inside the cavity.
  • the expansion layer may be a material in which a void is formed in an inner portion of the resin or the like by a spring bag phenomenon when a resin or the like as a raw material is injection-molded with a mold or the like.
  • the holes can have any shape such as a column, an ellipse, a polygon, a cone, and the like. If this hole penetrates one unexpanded layer and does not penetrate the other unexpanded layer, if this hole penetrates both unexpanded layers, sound absorption may not be exhibited. .
  • the cross-sectional area of the hole means the area of the hole on the surface of the one unexpanded layer.
  • Sectional area of the holes is zero. 7 8 5-3 1 4 within a range of mm 2.
  • the cross-sectional area of the hole is 0. 7 8 less than 5 mm 2, may not be absorbed sound high frequency selected. If the cross-sectional area of this hole exceeds 3 14 mm 2 , it may not be possible to absorb the selected low frequency sound.
  • the inner diameter of the hole is preferably in the range of 1 to 20 mm.
  • the pitch refers to the shortest distance between the outer peripheral portions of adjacent holes. That is, the pitch is not limited to the interval when holes are regularly formed at regular intervals, but may be the interval between adjacent holes formed in an irregularly arranged state. If the pitch is less than 1 mm, it may not be possible to absorb the selected high frequency sound.
  • the unexpanded layer has a sound insulation performance
  • the expansive layer has a large number of voids inside, so that the sound absorption performance is improved.
  • both sound absorption performance and sound insulation performance can be ensured by integral molding without laminating a plurality of materials.
  • a plurality of holes having a depth penetrating the one unexpanded layer and not reaching the other unexpanded layer are formed at an arbitrary position of the molded body, and the cross-sectional area of the hole is 0. 7 8 5 to 3 14 mm 2 , with a pitch of 1 mm or more, it is possible to selectively absorb sounds of any frequency, so that only unpleasant sounds are selectively absorbed be able to. That is, the frequency of the sound to be absorbed increases when, for example, the cross-sectional area of the hole increases or the pitch increases. Therefore, breaking the hole By selecting the area and pitch within the above ranges, the frequency of the sound to be absorbed can be selected, so that only the unpleasant sound can be selectively absorbed.
  • the cross-sectional area and / or pitch of the holes are preferably two or more.
  • the cross-sectional area and / or pitch of the holes are two or more types, the range of frequencies of the sound to be absorbed that can be selected can be widened, so that the unpleasant sound can be spread even more widely. Can be absorbed.
  • the thickness of at least one of the unexpanded layers is preferably from 0.5 to 2.0 mm, more preferably from 0.5 to 1.0 mm.
  • the thickness of at least one of the unexpanded layers is less than 0.5 mm, practical sound insulation performance may not be obtained. If the thickness of at least one of the unexpanded layers exceeds 2.0 mm, sufficient sound absorbing performance may not be exhibited.
  • the expansion layer has a plurality of regions having different expansion ratios.
  • the expansion layer has a different expansion coefficient
  • the sound absorption performance, strength, and the like also differ. Therefore, according to this configuration, since the expansion layer has a plurality of regions having different expansion ratios, different portions of one sound absorber can exhibit different sound absorbing performance and strength.
  • the plurality of regions include a high expansion region having an expansion ratio of 1.2 to 3.0 times.
  • the sound absorbing performance may be insufficient. If the expansion ratio exceeds 3.0 times, the sound absorber may be reduced in strength, for example, may be damaged during use or installation, or may be difficult to install.
  • the hole is formed in the high expansion region.
  • the high expansion region can exhibit high sound absorbing properties. Therefore, the high expansion region may be formed only in the portion where the sound is to be absorbed. . Therefore, it is suitable for absorbing sound in a relatively small part. It is.
  • the sound-absorbing structure of the present invention is a sound-absorbing structure used for applications requiring sound absorbing properties, including the above-described sound absorbing body, and includes a cylinder head, a timing belt cover, an air cleaner, an air duct, an engine cover, It is used as an intake / exhaust resonator, an intake manifold, an engine room and indoor shield plate, and a trunk room.
  • the smaller angle between the traveling direction of the sound wave and the surface of the unexpanded layer is 60 to 90 degrees.
  • the angle between the traveling direction of the sound wave and the surface of the unexpanded layer is less than 60 degrees, the sound wave may not proceed to the hole and sufficient sound absorbing performance may not be exhibited.
  • the efficiency of selectively absorbing the sound of the target frequency may deteriorate.
  • the method for producing a sound absorbing body of the present invention uses a mold having a movable mold capable of moving back and forth with respect to the internal cavity, and uses a reinforcing fiber having a length in the range of 2 to 100 mm.
  • the movable mold is retracted to expand the cavity, thereby forming a void in the fiber-containing thermoplastic resin.
  • a molded article including two unexpanded layers and an expansive layer having a large number of voids sandwiched between the unexpanded layers is formed, and the one unexpanded layer is penetrated to an arbitrary portion of the molded article.
  • the pin Tutsi is at least 1 mm
  • a fiber-containing thermoplastic resin containing a reinforcing fiber having a length in the range of 2 to 100 Lia may be used alone as a resin pellet, or the resin pellet may be used. A mixture of pellets and other molding materials may be used.
  • the thermoplastic resin should be 40% by mass or more. It is preferable that the content of the filler be 2% by mass or less and 60% by mass or less.
  • the amount of the thermoplastic resin is less than 40% by mass and the amount of the fiber filler is more than 60% by mass, the filling amount of the fiber filler increases and the fluidity deteriorates, and the molding operation becomes difficult. It may be complicated.
  • the content of the thermoplastic resin is more than 98% and the content of the fiber filler is less than 2% by mass, the amount of other fillers such as the fiber filler is reduced, and sufficient strength cannot be obtained. In some cases, the sound absorbing properties may be impaired, or it may be difficult to expand.
  • the fiber-containing thermoplastic resin is obtained by mixing reinforcing fibers into the thermoplastic resin at a ratio of not less than 10% by mass and not more than 90% by mass in a substantially parallel state, and having a length of not less than 2 mm and not more than 100 It is preferable to use a fiber reinforced resin pellet having a diameter of not more than mm alone or to dilute it with another thermoplastic material so as to have the above-mentioned fiber amount. As a result, high strength can be obtained, and productivity can be improved, durability can be improved, and a diameter and fiber length that can be expanded sufficiently can be easily maintained, so that sound absorption can be improved.
  • the blending amount of the reinforcing fiber in the fiber-reinforced resin pellet is less than 10% by mass, or when the length of the fiber-reinforced resin pellet is less than 2 mm, sufficient reinforcement of the reinforcing fiber can be obtained. And high strength and sound absorption cannot be improved.
  • the compounding amount of the reinforcing fiber is more than 90% or the length of the fiber reinforced resin pellet is longer than 100 mm, it becomes difficult to produce the fiber reinforced resin pellet, and the injection molding and filling are not performed. It becomes difficult to handle as pellets, and it becomes impossible to improve productivity.
  • the thermoplastic resin is not particularly limited.
  • polyolefin resins such as polypropylene, propylene-ethylene block copolymer, propylene-ethylene random copolymer, and polyethylene
  • polystyrene resins ABS (acrylonitrile) (Butadiene-styrene) resin
  • polyvinyl chloride resin polyamide resin
  • polyester resin polyacetal resin
  • polycapone resin polyaromatic ether or polyester resin
  • poly Aromatic ester resins polysulfone resins and acrylate resins can be used.
  • thermoplastic elastomers such as ethylene-propylene rubber (EPR), ethylene-butene copolymer elastomer (EBR), and styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS) are used to impart impact resistance. May be.
  • EPR ethylene-propylene rubber
  • EBR ethylene-butene copolymer elastomer
  • SEBS styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer
  • thermoplastic resins can be used alone or in combination of two or more.
  • various high-molecular materials that can be injection-molded such as those obtained by adding other fillers such as talc and various additives to these thermoplastic resins, can be used.
  • thermoplastic resins polypropylene-based resins such as polypropylene, block copolymers of propylene and other olefins, random copolymers, and mixtures thereof are preferable, and in particular, unsaturated carboxylic acids, or
  • a polypropylene resin containing an acid-modified polyolefin resin modified with its derivative is preferable.
  • inorganic fillers include talc, calcium carbonate, barium sulfate, clay, mica and the like, and these are used alone or in combination of two or more.
  • the reinforcing fibers include ceramic fibers such as rock wool and boron fibers, inorganic fibers such as glass fibers and carbon fibers, metal fibers such as aluminum fibers and copper fibers, ultrahigh molecular weight polyethylene fibers and aramide fibers, and the like. Any of organic fibers such as polyarylate fibers can be used. In particular, it is preferable to use glass fiber.
  • Examples of the method of forming a hole include a method of forming a hole by piercing a pin into a formed body, and a method of forming a hole from the surface of the formed body using a drill or the like.
  • a step of forming a hole may be carried out continuously with the step of manufacturing the molded body. After the molded body is manufactured, the hole is formed in a step of forming a hole in a step different from the step of forming the molded body. May be formed.
  • the unexpanded layer has sound insulation performance
  • the expansible layer has a large number of voids inside. Therefore, it has sound absorbing performance. Therefore, both sound absorption performance and sound insulation performance can be ensured by integral molding without laminating a plurality of materials.
  • a plurality of holes having a depth penetrating the one unexpanded layer and not reaching the other unexpanded layer are formed at an arbitrary position of the molded body, and the cross-sectional area of the hole is 0. 7 8 5 to 3 14 mm 2 , with a pitch of 1 mm or more, it is possible to selectively absorb sounds of any frequency, so that only unpleasant sounds are selectively absorbed be able to.
  • the method of manufacturing a sound absorbing body of the present invention uses a mold having a movable mold having a plurality of cavity forming surfaces capable of moving back and forth with respect to the internal cavity, and has a length in a range of 2 to 100 bands.
  • the movable mold is retracted to expand the cavity, so that the fiber-containing thermoplastic resin is expanded into the fiber-containing thermoplastic resin.
  • a void is formed to form a molded body including two unexpanded layers and an inflated layer having a number of voids sandwiched between the unexpanded layers, and a portion corresponding to the cavity forming surface of the inflated layer is formed.
  • a molded article can be molded using a mold, an injection molding machine, or the like described in the above publication.
  • the method for forming the holes is as described above.
  • the same operation and effect as in the above-described method of manufacturing the sound absorbing body can be obtained. Further, by forming a region having a different expansion coefficient from the periphery of the portion in a portion corresponding to the cavity forming surface of the expansion layer, the expansion layer has a plurality of regions having different expansion ratios. When the expansion rate is different, the expansion layer Since the degrees and the like also differ, different parts of one sound absorber can exhibit different sound absorption performance and strength.
  • the hole is formed after the molded body is molded.
  • the hole having a predetermined position and a cross-sectional area can be formed by forming the hole after molding the molded body, so that the sound absorbing performance of the sound absorbing body can be accurately expressed. it can.
  • the method for manufacturing a sound absorbing structure according to the present invention is a method for manufacturing a sound absorbing structure used for an application requiring sound absorbing properties.
  • the method for manufacturing a sound absorbing body described above divides a cylindrical molded body into an inner surface. Forming a plurality of divided bodies having holes that do not penetrate the molded body; and opposing surfaces of the plurality of divided bodies facing each other, and integrally joining the plurality of divided bodies. .
  • the sound absorbing body is formed by the above-described manufacturing method, both the sound absorbing performance and the sound insulating performance can be ensured. Further, since the holes are formed inside the cylindrical molded body, it is possible to manufacture a sound absorbing structure that is required to absorb sound inside.
  • the joining method is any one of a Diode Side Injection method, a Die Rotary Injection method, vibration welding, hot plate welding, and laser welding. Is preferred.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an injection molding machine according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view (A) and a cross-sectional view (B) of the molded body according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a molding procedure in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of an intake device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an intake device according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the module piece according to the second embodiment is molded by a mold.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a processing jig for forming a hole in the second embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a modification of the second embodiment in which a hole is formed in a module piece by a mold.
  • FIG. 9 is a view showing a trunk room of a car according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the trunk room in the third embodiment.
  • FIG. 11 is a sectional view of an intake device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a graph showing the measurement results of Example 1 of the present invention.
  • FIG. 13 is a graph showing the measurement results of Example 3 of the present invention.
  • FIG. 14 is a graph showing the measurement results of Example 4 of the present invention.
  • FIG. 15 is a graph showing the measurement results of Example 5 of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 shows an injection molding machine 1 for molding a molded body according to the present embodiment.
  • the injection molding machine 1 performs molding by injecting a molten resin into a mold 10.
  • the mold 10 is divided into a fixed mold 1OA and a movable mold 10B.
  • a movable core 12 which is a movable mold that can move forward and backward with respect to the cavity 11 of the mold 10.
  • the capacity 11 of the mold 10 becomes variable.
  • a passage 13 such as a sprue or a runner for introducing a molten resin into the inside of the fixed mold 1 OA of the mold 10 is formed.
  • a strip-shaped electric body 14 is provided around the passage 13, a strip-shaped electric body 14 is provided.
  • the passage 13 forms a so-called hot runner that does not cure the molten resin flowing inside the passage 13.
  • each of the fixed mold 1OA and the movable core 12 is provided with electric heaters 15 and 16 embedded near each molding surface.
  • the temperature of each molding surface of the fixed mold 1OA and the movable core 12 is controlled to a predetermined temperature.
  • the fixed mold 1 OA is provided with a gas pin (not shown) for injecting a pressurized gas into the molten resin injected into the cavity 11 so as to protrude and retract from the cavity 11. ing.
  • the injection molding machine 1 has an injection unit 1A for injecting molten resin into the cavity 11 of the mold 10, a fixed die plate 3 with a fixed mold 1 OA, and a movable mold 10B.
  • the movable die plate 4 to be moved, the mold clamping device 5 for advancing the movable die plate 4 toward the fixed die plate 3, and the movable core 12 of the mold 10 are moved to an arbitrary position within a predetermined range.
  • a mold moving device 20 that stops at the position is provided.
  • the movable die plate 4 is slidably provided along a tie bar 8 bridged between a fixed plate 7 to which a hydraulic cylinder device 6 for mold clamping is fixed and a fixed die plate 3. .
  • the mold clamping device 5 has a todall mechanism 9 to which a piston rod 6 A of a hydraulic cylinder device 6 is connected.
  • the pressing force of the hydraulic cylinder device 6 is increased by a toggle mechanism 9 to move the movable die plate 4 forward.
  • the movable mold 10B is brought into close contact with the fixed mold 1OA, and the mold 10 is closed.
  • the mold moving device 20 applies a compressive force to the molten resin injected into the cavity 11 by advancing the movable core 12 with respect to the cavity 11, and retreats the movable core 12.
  • the cavity 11 is extended, and is interposed between the movable die plate 4 and the movable mold 10B. Further, the mold moving device 20 can arbitrarily change the clearance between the molding surface of the movable core 12 and the molding surface of the fixed mold 1 OA by moving the movable core 12 forward and backward. It is also a means for changing the clearance.
  • the mold moving device 20 has inclined surfaces 21 A and 22 A inclined with respect to the moving direction of the movable core 12, respectively, and these inclined surfaces 21 A and 22 A are brought into contact with each other.
  • a mold mounting base 24 and a compression plate 25 connecting the movable core 12 and the inclined member 22 are provided.
  • the inclined member 21 is slidable along the surface of the base plate 23 attached to the movable die plate 4, and the movable core 12 is moved by the hydraulic cylinder device 26. It is driven in a direction perpendicular to the moving direction.
  • a rising portion 22 B is provided along the moving direction of the inclined member 21.
  • a groove 22C extending in the longitudinal direction of the rising portion 22B is provided.
  • a ridge 21B that fits into the groove 22C of the inclined member 22 is provided.
  • a hydraulic unit 30 is provided to supply hydraulic pressure to the mold moving device 20, and further, the hydraulic unit 30 is controlled to perform a desired operation on the mold moving device 20.
  • a control device 31 is provided for the control.
  • the controller 31 has a sequence control circuit such as a digital sequencer, and moves the movable core 12 forward and backward with respect to the cavity 11 in a predetermined manner. It is possible to set so that any different operation can be performed continuously, such as retreating after pausing at the position of.
  • a pressurized gas supply device such as a gas cylinder for supplying a pressurized gas is provided in the vicinity of the injection molding machine 1 on a gas pin (not shown) provided in the fixed mold 1OA. ing.
  • FIG. 2A is a plan view of the sound absorber 40.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the sound absorber 40.
  • the sound absorber 40 has a molded body 44.
  • the molded body 44 includes two unexpanded layers 41 and 42 and an expanded layer 43 sandwiched between the unexpanded layers 41 and 42 and having a large number of voids.
  • the unexpanded layers 41 and 42 are layers having a high density and a high rigidity by hardening the molten resin containing the reinforcing fibers without expanding.
  • the thickness of the unexpanded layer 41 is formed substantially the same as that of the unexpanded layer 42.
  • the thickness of the unexpanded layers 41 and 42 is 0.5 to 2.0 mm.
  • the thickness of the unexpanded layers 41 and 42 is less than 0.5 mm, practical sound insulation performance may not be obtained. If the thickness of the unexpanded layers 41 and 42 exceeds 2.0 mm, sufficient sound absorbing performance may not be exhibited.
  • the expansion layer 43 is hardened in a state where a large number of voids due to the springback phenomenon are generated inside the molten resin including the reinforcing fiber due to the springback phenomenon, so that a large number of voids are formed therein.
  • This is a layer to which excellent sound absorbing properties are imparted.
  • the expansion layer 43 has an expansion ratio of 1.2 to 3.0 times.
  • the expansion ratio is less than 1.2 times, the sound absorbing performance may be insufficient.
  • the expansion ratio exceeds 3.0 times, the strength of the sound absorbing body is reduced, and for example, the sound absorbing body may be damaged during use or installation, or may be difficult to install.
  • a plurality of circular holes 41A having a depth penetrating the unexpanded layer 41 and not reaching the unexpanded layer 42 are formed at arbitrary positions of the molded body 44.
  • the hole 41A is formed at a depth of the unexpanded layer 41.
  • the cross-sectional area of the hole 41A is 0.785 to 314 mm 2 , and the pitch is 1 mm or more.
  • the inside diameter of the hole 41A is in the range of 1 to 20 mm.
  • the cross-sectional area of the holes 4 1 A is 0. If 7 is less than 8 5 mm 2, may not be absorbed sound high frequency selected. If the cross-sectional area of the hole 41 A is less than 3 14 mm 2 , the selected low-frequency sound may not be absorbed.
  • the mold 10 and the mold moving device 20 are mounted on a general injection molding machine 1 as shown in FIG. 1, and predetermined raw materials are put into a hopper (not shown).
  • the injection molding machine 1 After mounting the mold 10 on the injection molding machine 1 and supplying resin pellets into the cavity 11 of the injection device 1A, the injection molding machine 1 is started, and the resin pellet in the cavity 11 is started. Start plasticization and kneading.
  • a fiber-containing thermoplastic resin containing a reinforcing fiber having a length in the range of 2 to 100 thighs may be used alone as a resin pellet, or the resin may be used as a resin pellet.
  • a mixture of pellets and other molding materials may be used.
  • the blending amount of the fiber-containing thermoplastic resin is preferably such that the thermoplastic resin is contained in an amount of 50% by mass to 98% by mass and the fiber filler is contained in an amount of 2% by mass to 50% by mass.
  • the amount of the thermoplastic resin is less than 50% by mass and the amount of the fiber filler is more than 50% by mass, the filling amount of the fiber filler increases and the fluidity deteriorates, and the molding operation becomes difficult. It may be complicated.
  • the content of the thermoplastic resin is more than 98% and the content of the fiber filler is less than 2% by mass, the amount of other fillers such as the fiber filler is reduced, and sufficient strength cannot be obtained. In some cases, the sound absorbing properties may be impaired, or it may be difficult to expand.
  • the fiber-containing thermoplastic resin is obtained by mixing reinforcing fibers into the thermoplastic resin at a ratio of not less than 10% by mass and not more than 90% by mass in a substantially parallel state, and having a length of not less than 2 mm and not more than 100%. It is preferable to use fiber reinforced resin pellets having a size of not more than mm alone or by diluting them with another thermoplastic material so as to have the above-mentioned fiber amount. As a result, high strength can be obtained, and productivity can be improved, durability can be improved, and a diameter and fiber length that can be expanded sufficiently can be easily maintained, so that sound absorption can be improved.
  • the compounding amount of the reinforcing fiber of the fiber-reinforced resin pellet is less than 10% by mass or the length of the fiber-reinforced resin pellet is shorter than 2 mm, the reinforcing fiber can be sufficiently strengthened. And high strength and sound absorption cannot be improved.
  • the compounding amount of the reinforcing fiber is more than 90% or the length of the fiber reinforced resin pellet is longer than 100 mm, it becomes difficult to manufacture the fiber reinforced resin pellet and the injection filling It becomes difficult to handle as pellets, and it becomes impossible to improve productivity.
  • the thermoplastic resin is not particularly limited.
  • polyolefin resins such as polypropylene, propylene-ethylene block copolymer, propylene-ethylene random copolymer, and polyethylene
  • polystyrene resins ABS (acrylonitrile) -Butadiene-styrene) resin
  • polyvinyl chloride resin polyamide resin
  • polyester resin polyester resin
  • polycarbonate resin poly aromatic ether
  • polyester resin poly aromatic ester Resin
  • polysulfone resin polysulfone resin
  • acrylate resin and the like.
  • thermoplastic elastomers such as ethylene-propylene rubber (EPR), ethylene-butene copolymer elastomer (EBR), and styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS) are used. You may use together.
  • EPR ethylene-propylene rubber
  • EBR ethylene-butene copolymer elastomer
  • SEBS styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer
  • thermoplastic resins can be used alone or in combination of two or more.
  • various high-molecular materials that can be injection-molded such as those obtained by adding other fillers such as talc and various additives to these thermoplastic resins, can be used.
  • thermoplastic resins polypropylene-based resins such as polypropylene, block copolymers of propylene and other olefins, random copolymers, and mixtures thereof are preferable, and in particular, unsaturated carboxylic acids, or A polypropylene resin containing an acid-modified polyolefin resin modified with its derivative is suitable.
  • inorganic fillers include talc, calcium carbonate, barium sulfate, crepe, mica and the like, and these are used alone or in combination of two or more. You.
  • the reinforcing fibers include ceramic fibers such as rock wool and boron fibers, inorganic fibers such as glass fibers and carbon fibers, metal fibers such as aluminum fibers and copper fibers, ultrahigh molecular weight polyethylene fibers and aramide fibers, and the like. Any of organic fibers such as polyarylate fibers can be used. In particular, it is preferable to use glass fiber.
  • the amount of molten resin necessary for forming the molded body 44 is obtained,
  • the countless glass fibers in the molten resin are evenly distributed and are intertwined with each other so that the springback phenomenon is likely to occur.
  • the electric heating elements 15 and 16 are activated so that the temperature of the molding surface of the movable core 12 is higher than the molding surface of the fixed mold 1OA, and then the mold clamping device 5 is activated.
  • the movable die plate 4 is moved toward the fixed die plate 3, and as shown in FIG. 1, the movable mold 10B is brought into contact with the fixed mold 1OA, and the mold 10 is closed and the mold 10 is closed.
  • the mold moving device 20 is operated, and the movable core 12 is moved to the position S as shown in FIG. 3 (A), and the thickness of the cavity 11 is set to t1. In this state, the molten resin is injected.
  • the thickness t 1 of the cavity 11 formed by the movable core 12 stopped at the position S is such that the volume of the cavity 11 having the thickness t 1 is larger than the amount of the molten resin to be injected. Set to be larger.
  • the mold moving device 20 is operated, and as shown in FIG. 3 (B), the movable core 12 is advanced to the position T, and the thickness of the cavity 11 is measured. To t2. Thereby, the volume of the cavity 11 is reduced, and the molten resin injected into the cavity 11 is compressed.
  • the molded body 44 and the unexpanded layers 41 and 42 can be adjusted by adjusting the elapsed time from the start of the injection of the molten resin to the start of the retreat of the movable core 12. In other words, if the above-mentioned elapsed time is made longer, the unexpanded layers 4 1 and 4 2 become thicker.
  • the above-mentioned elapsed time is set so that the thicknesses of the expansion layers 41 and 42 have desired dimensions.
  • the mold moving device 20 is operated in the reverse direction, and as shown in FIG. 3 (C), the position U at which the cavity 11 has a volume corresponding to the molded product.
  • the movable core 12 is moved backward until the cavity 11 has a thickness of t3, and a springback phenomenon occurs.
  • pressurized gas is injected into the molten resin from the gas pins provided in the fixed mold 10A to promote the springback phenomenon.
  • the retreat speed Vr of the movable core 12 can be set in the range of 0.05 to 100 Z seconds, preferably in the range of 0.05 to 5 O mmZ seconds.
  • the mold clamping device 5 is operated to move the movable die plate 4 backward, and the mold 10 is opened. Then, the molded body 44 is taken out of the mold 10 and the molding is completed. Thereafter, the above molding operation is repeated as necessary.
  • a plurality of circular holes 41 A having a depth not penetrating the unexpanded layer 41 and reaching the unexpanded layer 42 are formed at arbitrary positions of the molded body 44 by a heated pin or the like.
  • Sectional area of the holes 4 1 A is 0 as described above. 7 8 a 5 to 3 1 4 mm 2, the pitch, 1 mm or more, preferably 1 0 to 2 0 O mm.
  • the inner diameter of the hole 41A is in the range of 1-2 Omm.
  • the unexpanded layers 4 1 and 4 2 have sound insulation performance
  • the expansive layer 4 3 has a large number of voids inside. It has sound absorbing performance. Therefore, without laminating multiple materials, Both sound absorption performance and sound insulation performance can be ensured.
  • a plurality of holes having a depth that penetrates the unexpanded layer 41 and does not reach the unexpanded layer 4 2 are formed at arbitrary positions of the molded body 4 4, and the cross-sectional area of the hole 41 A is , 0.7 8 a 5 to 3 1 4 mm 2, the pitch, by at least 1 mm, it is possible to absorb the sound of selectively arbitrary frequency selective only unpleasant sound Can be absorbed into
  • an intake device 2 as a sound absorbing structure is disposed on an intake side of an internal combustion engine (not shown) such as an engine of an automobile.
  • the intake device 2 has a substantially cylindrical upstream fitting portion 52.
  • the air intake device 2 is provided with a substantially cylindrical air cleaner 53 as an air purifying portion integrally and continuously with the upstream fitting portion 52.
  • the air cleaner 53 contains, for example, a filter (not shown) having air permeability inside, and allows the flowing air to pass therethrough, captures dust and the like mixed in the air, and separates the air from the air.
  • the air intake device 2 is provided with a substantially cylindrical duct portion 54 that is continuous with the air cleaner 53.
  • the intake device 2 is provided with a substantially cylindrical resonator 55 as a resonance section integrally and continuously with the duct section 54. The resonator 55 absorbs noise due to resonance and interference.
  • a plurality of circular holes 56 that open inward on the inner surface are provided in the resone night 55.
  • Cross-sectional area of the hole 5 6 is 0. 7 8 5 ⁇ 3 1 4 mm 2.
  • the holes 56 are provided with a plurality of pitches whose pitch is 1 mm or more, preferably 10 mm or more and 200 mm or less. In addition, this hole 56 does not penetrate continuously between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the resonator 55.
  • the inner diameter of the hole 56 is in the range of l to 20 mm. Here, if the inner diameter of the hole 56 is smaller than 1 mm, noise interference by the hole 56 may be insufficient, and sufficient sound absorption may not be obtained. If the inner diameter of the hole 56 is larger than 20 mm, the strength may be reduced, and the hole 56 may be damaged during the manufacturing process, during assembly, or during use.
  • the intake device 2 is provided with a substantially cylindrical downstream fitting portion 57 that is integrally connected to the resonator 55. This downstream fitting portion 57 is connected to the internal combustion engine side. Then, the suction device 2 separates and removes dust in the air with the air cleaner 53 from the air sucked from the upstream fitting portion 52 side. The air from which the dust has been separated and removed flows into the resonator 55 through the duct 54, is sound-absorbed, and supplies the air from the downstream fitting portion 57 to the internal combustion engine.
  • the intake device 2 is formed in a substantially cylindrical shape by integrally joining the lower module piece 60 and the upper module piece 61 having a substantially symmetric shape with the lower module piece 60.
  • the lower module piece 60 has a substantially box-shaped lower air cleaning portion 53A that is opened so as to expand upward.
  • a gutter-shaped lower upstream fitting section 52 A that is integrally connected to the lower air cleaning section 53 A and opens upward. Is provided.
  • a gutter-shaped lower duct section 54 A having the same shape as the lower upstream fitting section 52 A and opening upward is provided. It is provided continuously to the body.
  • the lower module piece 60 is provided with a lower resonance section 55A integrally and continuously with the lower duct section 54A.
  • the lower resonance section 55A like the lower air purification section 53A, is formed in a substantially box shape that opens to a state where it expands upward.
  • the lower resonance portion 55A is provided with a plurality of holes 56 that open downward on the lower surface that is the outer surface side.
  • a lower downstream fitting portion 57A is provided on the other end edge of the lower resonance portion 55A of the lower module piece 60 so as to be continuous with the body.
  • the lower downstream fitting portion 57A has substantially the same shape as the lower upstream fitting portion 52A, and is formed in a gutter shape that opens upward.
  • the lower module piece 60 has a flange-shaped lower joining piece 6OA protruding from the upper end edge toward the outer periphery, a lower upstream fitting section 52A, a lower air cleaning section 53A, and a lower air purifying section 53A.
  • Duck The lower end portion 54A, the lower resonance portion 55A, and the lower downstream fitting portion 57A are provided in series on both side edges of the upper end.
  • the upper module piece 61 is formed in substantially the same shape as the lower module piece 60, and the upper upstream fitting section 52B corresponding to the lower upstream fitting section 52A and the lower air cleaning section 53 Upper air cleaning part 3B corresponding to A, upper duct part 54B corresponding to lower duct part 54A, upper resonance part 5B corresponding to lower resonance part 55A, and lower downstream fitting part Upstream / downstream fitting portions 57B corresponding to 57A are sequentially and integrally formed. Further, the upper module piece 61 is provided with a flange-shaped upper joining piece portion 61A having substantially the same shape corresponding to the lower joining piece portion 6OA of the lower module piece 60.
  • the lower module piece 60 and the upper module piece 61 are each formed by injection molding with a predetermined raw material.
  • This predetermined raw material is the same as in the first embodiment described above.
  • the lower module piece 60 and the upper module piece 61 are formed in a porous state in which a void is formed in a cross section, that is, a large number of fine pores are foamed.
  • the lower module piece 60 and the upper module piece 61 each have a cross-sectional structure including two unexpanded layers and an expanded layer sandwiched between these unexpanded layers and having a large number of voids. .
  • the intake device 2 faces the surfaces that open the lower module piece 60 and the upper module piece 61 to each other, that is, covers the upper surface of the lower module piece 60 with the lower surface of the upper module piece 61.
  • the lower joining piece 6OA and the upper joining piece 6A of the upper module piece 61 are joined by, for example, vibration welding.
  • the intake device 2 is formed by joining the lower module piece 60 and the upper module piece 61 to form a lower upstream fitting portion 52 A of the lower module piece 60 and an upper upstream fitting portion 5 of the upper module piece 61.
  • the upstream fitting portion 52 is constituted by 2B.
  • the air cleaner 53 is composed of a lower air cleaning section 53 A of the lower module piece 60 and an upper air cleaning section 3 B of the upper module piece 61.
  • the duct portion 54 includes a lower duct portion 54 A of the lower module piece 60 and an upper duct portion 54 B of the upper module piece 61.
  • the resonance 55 is composed of the lower resonance section 55 A of the lower module piece 60 and the upper module piece 61. It is composed of the upper resonance section 5B.
  • downstream fitting portion 57 is composed of a lower downstream fitting portion 57 A of the lower module piece 60 and an upper downstream fitting portion 57 B of the upper module piece 61.
  • the intake device 2 is formed in a substantially cylindrical shape in which the upstream fitting portion 52, the air cleaner 53, the duct portion 54, the resonator 55, and the downstream fitting portion 57 communicate with each other sequentially and integrally and continuously. .
  • the mold 70 has a pair of mold frames 71 and 72 that can be separated from each other. On the opposing surfaces of the molds 71 and 72, there are formed molding recesses 73 and 74 into which the raw material is injected, respectively. Then, the mold 70 to which the pair of molds 7 1 and 7 2 are joined is formed into the shape of the lower module piece 60 and the upper module piece 61 which are the divided bodies at the molding recesses 7 3 and 7 4. A molding cavity 75 corresponding to the cavity is formed. In addition, one mold 71 is provided with a gas injection hole 76 for injecting a gas into the molding space 75.
  • each material is supplied to an injection device (not shown), plasticized and kneaded, and melted so that the raw material is substantially uniformly dispersed. Then, the raw material is compressed and injected into the molding space 75 of the mold 70.
  • the outermost surface of the injected raw material that contacts the molding surface which is the inner surface of the molding recesses 73, 74 of the molds 71, 72, cools and solidifies faster than the inside, and is not shown. Form an unexpanded layer.
  • a gas such as air or carbon dioxide is injected into the raw material to be melted at a high temperature and a high pressure from a gas injection hole 76 by, for example, a gas injection device (not shown). By injecting this gas, it infiltrates into the raw material to be melted in the state of a supercritical gas to form countless bubbles. Then, the raw material is cooled and solidified for a predetermined time. By the solidification of this raw material, the lower module piece 60 and the upper module piece 61 are subjected to injection compression molding.
  • a gas such as air or carbon dioxide
  • a plurality of holes 56 are formed using a processing jig 77 shown in FIG.
  • the processing jig 77 shown in FIG. 7 has a plurality of pins 79 which are substantially parallel to each other and whose axial direction is substantially parallel to the upper and lower sides of the base 78. Then, the plurality of divided bodies face each other. Surface, i.e., a plurality of concave lower module pieces 60 and upper on the inner surface side of the lower resonance portion 55A and the upper resonance portion 55B of the upper module portion 61, respectively.
  • the air intake device 2 is formed by providing a hole 56 that does not pass through the module piece 61.
  • the smaller angle between the traveling direction of the sound wave and the surface of the unexpanded layer is 60 to 90 degrees.
  • the angle between the traveling direction of the sound wave and the surface of the unexpanded layer is less than 60 degrees, the sound wave may not proceed to the hole, and sufficient sound absorbing performance may not be exhibited.
  • the piece 60 A and the upper joint piece 61 A of the upper module piece 61 are welded by a vibration welding method, and the lower module piece 60 and the upper module piece 61 are integrally joined.
  • the upper resonance part 55 B of the upper module piece 61 of the mold 72 or the lower resonance part 55 A of the lower module piece 60 is formed as shown in FIG.
  • a processing jig 77 is disposed at a position corresponding to the hole 56 so that the tip of the pin 79 can advance and retreat into the molding space 75. Then, the processing jig 77 may be appropriately heated to project the pin 79 into the molding space 75 to form the hole 56.
  • the hole 56 is formed before the divided bodies (the lower module piece 60 and the upper module piece 61) are joined, the hole 56 can be easily formed.
  • the divided bodies (the lower module piece 60 and the upper module piece 61) are joined by the vibration welding method, they can be joined without causing a displacement of the joining surface and the like. Therefore, sound absorption performance can be reliably exhibited.
  • the trunk room 81 according to the present embodiment is used as a plate-shaped member of the above-described sound absorber 40.
  • Trunk room 81 is provided at the rear of car 80.
  • the trunk room 81 includes a side surface portion 82, a bottom surface portion 83, and a storage portion 84, and is configured by stacking two sound absorbers 40 one above the other.
  • the side surface portion 82 is provided with an inclination from the bottom surface portion 83.
  • the bottom surface portion 83 is substantially horizontal.
  • the storage section 84 is provided in a trough-like shape at a substantially central portion of the trunk room 81 in the drawing.
  • a storage lid 85 is arranged on the upper surface of the storage section 84 so as to be continuous with the bottom section 83.
  • the storage section 84 stores a spare tire 91 and the like.
  • a plurality of spacers 86 are arranged between the upper and lower sound absorbers 40 constituting the trunk room 81, and a gap is formed by the spacers 86.
  • the upper and lower sound absorbers 40 are arranged so that the unexpanded layers 41 face each other.
  • the unexpanded layer 41 has a plurality of holes 41A.
  • the hole 41A penetrates through the unexpanded layer 41 and is formed at a depth that does not reach the unexpanded layer 42.
  • the cross-sectional area of the hole 41A is 0.785 to 314 mm 2 , and the pitch is 1 mm or more, preferably 10 to 200 mm.
  • the inside diameter of the hole 41A is in the range of 1 to 20 mm.
  • the sectional area of the hole 41A is less than 0.785 mm 2 , the selected high frequency sound may not be absorbed.
  • the cross-sectional area of the hole 41A is less than 314 mm 2 , the selected low frequency sound may not be absorbed.
  • the inner diameters of the holes 41A of the upper and lower sound absorbers 40 are the same, but the pitches of the holes 41A of the upper and lower sound absorbers 40 are formed to have different values within the above-described range. Have been.
  • a procedure of manufacturing a molded body As a manufacturing procedure of the trunk room 81, a procedure of manufacturing a molded body, then molding it into a predetermined shape, and then forming the hole 41A by a procedure as shown in the first embodiment, Also, as shown in the second embodiment, a molded body having an unexpanded layer and an expansive layer is molded using a mold having a predetermined shape, and thereafter, a hole 41A is formed. Procedures and the like can be mentioned.
  • the raw materials and the like are the same as in the first embodiment.
  • the pitches of the holes 41A of the upper and lower sound absorbers 40 are different. In other words, by using two types, the range of selectable sound frequencies to be absorbed can be expanded, so that unpleasant sounds can be absorbed over a wider range.
  • the intake device 100 includes an air cleaner unit 101, a duct unit 102, and a resonator unit 103.
  • This air intake device 100 forms the air cleaner section 101, the duct section 102, and the resonator section 103 separately by the same method as the forming method of the second embodiment. It is manufactured by connecting each.
  • the air cleaner unit 101 has a substantially container shape and includes an upper upper air cleaner unit 101A and a lower lower air cleaner unit 101B.
  • the upper air cleaner section 101A is provided with a connection port through which sound and air pass on the upper left side in the figure.
  • a plurality of holes 104 are formed on the inner wall of the upper surface of the upper air cleaner section 101A.
  • the lower air cleaner section 101B also has a connection port through which sound and air pass at the lower right side in the figure.
  • a filter 105 is provided horizontally between the upper air cleaner section 101A and the lower air cleaner section 101B.
  • the filter 105 has a rectangular cross section and functions to collect dust and the like.
  • a duct portion 102 is connected to a connection port on the lower right side in the drawing of the lower air cleaner portion 101B.
  • the duct section 102 is a section having a linear cross section, and includes an upper duct section 102A on the upper side and a duct section 102B on the lower side.
  • Resonator evening section 103 is an L-shaped section, and is configured to include an upper resonator evening section 103A and a lower resonator evening section 103B.
  • the duct section 1 The reference numeral 02 and the resonator portion 103 are continuous circular tubular members.
  • a plurality of holes 104 are formed on the inner wall surface side of the bent portion of the resin resonator portion 103.
  • the cross-sectional area, pitch, etc. of these holes 104 are the same as those of the holes 56 of the second embodiment.
  • An unexpanded layer (not shown) is formed.
  • This intake device 100 is used as a component of a car or the like.
  • the intake device 100 first, as shown by the arrow A, the sound coming from the engine enters the resonator 1103, and the holes 1010 in the resonator 103 are formed. Proceed to 4. At this time, since the smaller angle between the traveling direction of the sound and the surface of the unexpanded layer (not shown) is set to 60 to 90 degrees, the sound is well absorbed by the holes 104.
  • the sound reaching the duct portion 102 passes through the air cleaner portion 101 and also passes through the filter 105 as shown in the figure. Thereafter, the sound proceeds toward the plurality of holes 104 formed in the upper air cleaner section 101A.
  • the smaller angle between the traveling direction of the sound and the surface of the unexpanded layer (not shown) is set to approximately 90 degrees, the sound is absorbed by the holes 104.
  • air from the outside passes through the air cleaner section 101, and the filter 105 removes dust and the like from the air.
  • the cross-sectional area and the pitch of the holes 41 A, 56, and 104 were one type, but the present invention is not limited thereto. Two or more types may be used.
  • the holes 41A, 56, and 104 have a circular cross section, but the present invention is not limited to this. Any shape, such as an elliptical cross section, a polygonal column, or a cone, can be adopted.
  • the expansion layer has one type of region having the same expansion rate, but is not limited thereto.
  • the expansion layer may have a plurality of regions having different expansion ratios.
  • a molding method as in the first embodiment was used in order to manufacture a sound absorber having one kind of expansion layer.
  • the present invention is not limited to this.
  • the sound absorbing body may be molded using a mold having a movable mold having a plurality of retractable cavity forming surfaces. At this time, an expanded layer having a plurality of regions having different expansion ratios is manufactured. These multiple regions have an expansion ratio of 1.
  • a high expansion area of 2 to 3.0 times may be included.
  • the sound-absorbing structures were used as the resonator 103, trunk room 81, air cleaner 101, and air duct 102, but are not limited to this, cylinders, heads, timing It may be used as a belt cover, an engine cover, a shield plate between an engine room and a room, an in-car holder, and the like.
  • the sound absorbing structure when it is sufficient that the sound absorbing structure is included in a part of the sound absorbing structure, after manufacturing the sound absorbing body in the first embodiment, after inserting the sound absorbing body into a mold or the like, Insert molding in which a resin corresponding to the remaining part other than the body is injected and molded to form the resin can be used.
  • the sound absorbing body may be manufactured by the two-color molding method in either primary molding or secondary molding as described above, and the remaining portion may be injection-filled and molded.
  • the method of joining the upper and lower module pieces 60, 61, and the like was vibration welding, but is not limited thereto. Injection method, hot plate welding, laser welding or the like may be adopted.
  • the sound absorber 40 was manufactured based on the first embodiment. Raw materials used, molding conditions, hole sizes and pitches are described below. It was molded with an expansion ratio of 2.5 times (initial thickness 2 mm ⁇ thickness at mold release 5 mm).
  • the sound absorption coefficient was measured based on the vertical incidence sound absorption coefficient measurement by the in-pipe method of JIS Al 405.
  • Hole depth 2mm formed with the following A to I inner diameter and pitch (hole size and pitch)
  • FIG. 12 shows a graph of sound absorption coefficient and frequency under each of the conditions A to I.
  • the frequency of sound absorption can be changed by changing the inner diameter (or defined by the cross-sectional area) and the pitch of the holes in the sound absorber.
  • the intake device 2 was manufactured based on the second embodiment.
  • the raw materials and molding conditions were the same as in Example 1 except for the following.
  • Vibration welding The pressure for pressing the upper and lower module pieces was 3 MPa, and the frequency was 100 Hz.
  • the intake device 2 can secure both sound absorbing performance and sound insulating performance by integral molding. Since sound of any frequency can be selectively absorbed, only unpleasant sounds can be selectively absorbed.
  • Example 2 Under the same conditions as in Example 1 described above, a plate-like expansion molded product of 6 O mm X 60 mm with an expansion ratio of 4 times (initial thickness 2 mm ⁇ thickness at mold release 8 mm) was made and a hole was formed in the center. One hole with a diameter of 2 O mm and a depth of 4 mm was drilled.
  • the sound absorption coefficient of the obtained molded article was measured in accordance with the method of measuring sound absorption coefficient by the in-pipe method of JIS A145. The measurement was performed by changing the inclination angle to 10, 20, and 40 degrees with respect to the traveling direction of the sound wave. Figure 13 shows the measurement results.
  • Example 3 From Example 3, the closer the angle between the traveling direction of the sound wave and the surface of the molded product (90 ° -the above-mentioned inclination angle) is closer to 90 °, the higher the sound absorption rate and the selectivity of the sound absorbing area are higher. Become. In the range from 60 degrees to less than 90 degrees, although the maximum sound absorption coefficient is slightly lowered, it can be seen that there is a tendency that sound absorption can be achieved in a wider sound absorption area while keeping the sound absorption coefficient relatively high.
  • Example 2 Under the same conditions as in Example 1 described above, the expansion ratio was changed to 2, 3, and 4 times (initial thickness 2 mm ⁇ thickness at mold release 4, 6, 8 mm) to obtain 60 mm X 6
  • a plate-shaped expansion molded product of 0 mm was made, and one hole with a hole diameter of 20 mm and a depth of 2 mm was made in the center.
  • the sound absorption coefficient of the obtained molded article was measured in accordance with the normal incidence sound absorption coefficient measurement method according to the in-pipe method of JISA145.
  • Figure 14 shows the measurement results. From this Example 4, it can be seen that as the expansion ratio increases, the sound absorption coefficient increases.
  • a 6 Omm X 6 Omm plate-like expansion molded product was molded at an expansion ratio of 3 times (initial thickness 2 mm ⁇ thickness at release: 6 mm).
  • the surface of the molded product was divided into four substantially square sections, and a hole was formed in the center of each section (the pitch between the holes was 3 Omm each).
  • two adjacent holes have a constant diameter of 1.5 mm and a depth of 3 mm, but the remaining two holes have three types with varying hole diameters of 3.2 mm, 4 mm, and 6 mm. Molded product was formed.
  • the present invention can be used for a sound absorbing body, a sound absorbing structure, and a method for manufacturing these.

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Description

吸音体、 吸音構造体およびこれらの製造方法
技術分野
本発明は、 吸音体、 吸音構造体およびこれらの製造方法に関する。
背景技術
明
従来、騒音や雑音等を遮断するために、遮音材および吸音材が利用されている。
細
これらのうち、 吸音材としては、 音波をよく吸収する柔らかい不織布や発泡成形 品を用いるのが一般的である。 このような吸音材は、 剛性がなく、 通常、 遮音性 能を期待することはできない。
例えば、 特開 2 0 0 0— 2 0 6 9 7 6は、 連続気泡と独立気泡が混在する発泡 シートに、 任意の形状、 サイズの貫通孔又は半貫通孔を、 任意のピッチ間隔で空 けることで、 吸音特性が高くなること及び所望の周波数の音域を吸音できること を開示する。 しかし、 この出願は、 貫通孔と半貫通孔は、 吸音特性について同じ 位置付けとして記載されているうえ、 遮音性、 剛性は期待できない。
一方、 遮音材としては、 密度が高く、 高剛性とされ、 音波により振動しにくい 部材を用いるのが一般的である。 このような遮音材は、 音波を反射して遮断する ので、 吸収することはなく、 通常、 吸音性能を期待することはできない。
従来の吸音材および遮音材では、 吸音性能および遮音性能の両方を確保するこ とができず、 吸音性能および遮音性能の両方を備えた部材を確保するには、 吸音 材および遮音材を張り合わせる等の煩雑な工程が必要となり、 製造が煩雑となる という問題がある。
また、 吸音材および遮音材の張り合わせにより、 吸音性能および遮音性能の両 方を確保しょうとすると、 耐熱性、 剛性、 軽量性および形状等、 製品特性のいず れかが犠牲になることがあり、互いに張り合わせられる吸音材および遮音材を構 成する材料を最適化する必要があり、その材料の選定が煩雑となるという問題点 fcある。
例えば、 特開平 8— 2 4 4 1 5 0は、抄造法繊維強化シート （例： K Pシート） を加熱膨張させた後、 圧縮して成る成形体を、 通常の樹脂成形体と、 空気層を挟 むように接合した吸音部材を開示する。 しかし、 抄造法繊維強化シートに空けて ある孔が、 該シートを完全に貫通しているため、 該シート自体の吸音効果は低い うえ、 重くなる。
さらに、 用途によっては、 ある一定の周波数の音のみを選択的に吸収すること も要求されている。 例えば、 車のエンジン音でも不快な音と好感の持てる音があ る。 従来の吸音材を使用して、 エンジン音を吸収しょうとした場合に、 この従来 の吸音材は、 吸収できる音の周波数の選択はできない。 すなわち、 不快な音のみ ならず、 好感のもてる音、 例えば、 特定周波数のエンジン音をも吸収してしまう という問題もある。
例えば、 特開 2 0 0 0— 5 2 3 7 1は、 表面がスキン層を持ち、 内部がスプリ ングバック構造を持つ射出成形体の、片面に半貫通孔を設けることを開示するが、 ピッチ間隔を適宜設定することで、 所望の吸音性を効率良く吸音できる知見を開 示していない。
本発明の目的は、 複数の材料を張り合わせることなく、'一体成形により、 吸音 性能および遮音性能の両方が確保可能となり、 かつ不快な音のみを選択的に吸収 することができる吸音体、吸音構造体およびこれらの製造方法を提供することに ある。 発明の開示
上記目的を達するために、 本発明の吸音体は、 2つの未膨張層と、 これら未膨 張層に挟まれかつ多数の空隙を有する膨張層とを備える成形体を有し、前記成形 体の任意の箇所には前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層までは達して いない深さの孔が複数形成され、 前記孔の断面積は、 0 . 7 8 5〜3 1 4 mm2 であり、 そのピッチが、 1 mm以上であることを特徴とする。
未膨張層は、例えば金型のキヤビティ内に充填された原料となる樹脂組成物が、 金型のキヤビティ面に接触して、 キヤビティ内を急速に拡張することで生成する。 膨張層は、 原料となる樹脂等を金型等で射出成形した際に、 スプリングバッグ 現象により樹脂等の内側の部分に空隙が形成されたもの等が挙げられる。
孔は、 円柱状、 楕円状、 多角形柱状、 円錐形状等、 任意の形状を採用できる。 この孔が、 一方の未膨張層を貫通し、 反対側の未膨張層を貫通していなければよ レ^ この孔がこれら両方の未膨張層を貫通すると、 吸音性が発現しない場合があ る。
ここで、 孔の断面積とは、 前記一方の未膨張層の表面における孔の面積のこと をいう。 この孔の断面積は、 0 . 7 8 5〜3 1 4 mm2の範囲内である。 この孔 の断面積が 0 . 7 8 5 mm2未満であると、 選択した高い周波数の音を吸収でき ない場合がある。 この孔の断面積が 3 1 4 mm2を超えると、 選択した低い周波 数の音を吸収できない場合がある。なお、孔の断面形状が、円形である場合には、 孔の内径は、 1〜 2 0 mmの範囲内が好ましい。
ここで、 ピッチとは、 隣接する孔同士の孔の外周部同士の最短距離のことをい う。 すなわち、 ピッチとは規則的に一定間隔で孔が形成されている場合の間隔に 限られず、 不規則にならんだ状態に形成された隣接する孔同士の間隔でもよい。 このピッチは、 1 mm未満であると、 選択した高い周波数の音を吸収できない場 合がある。
このような本発明によれば、 未膨張層と、 膨張層とを備えることにより、 未膨 張層は、 遮音性能を有し、 膨張層は、 内部に多数の空隙を有するので、 吸音性能 を有する。 従って、 複数の材料を張り合わせることなく、 一体成形により、 吸音 性能および遮音性能の両方が確保可能である。
また、 前記成形体の任意の箇所には前記一方の未膨張層を貫通し、 他方の未膨 張層までは達していない深さの孔が複数形成され、 前記孔の断面積は、 0 . 7 8 5〜3 1 4 mm2であり、 そのピッチが、 1 mm以上であることにより、 選択的 に任意の周波数の音を吸収することができるので、不快な音のみを選択的に吸収 することができる。 すなわち、 吸収する音の周波数は、 例えば、 孔の断面積が大 きくなつた場合やピッチが大きくなつた場合には、 大きくなる。 従って、 孔の断 面積やピッチを上記範囲内で選択することにより、 吸収したい音の周波数を選択 できるので、 不快な音のみを選択的に吸収することができる。
本発明の吸音体では、 前記孔の断面積および/またはピッチは、 2種類以上で あることが好ましい。
これによれば、 前記孔の断面積および/またはピッチは、 2種類以上であるこ とにより、 選択しうる吸収する音の周波数の範囲を広げることができるので、 よ り一層広範囲にわたって不快な音の吸収をすることができる。
本発明の吸音体では、 前記未膨張層の少なくとも一方の厚みは、 0 . 5〜2 . 0 mmであることが好ましく、 より好ましくは、 0 . 5〜1 . 0 mmである。 ここで、 前記未膨張層の少なくとも一方の厚みは、 0 . 5 mm未満であると、 実用的な遮音性能が得られない場合がある。前記未膨張層の少なくとも一方の厚 みは、 2 . 0 mmを越えると、 十分な吸音性能が発現できない場合がある。
本発明の吸音体では、 前記膨張層は、 膨張倍率の異なる複数の領域を有するこ とが好ましい。
一般的に膨張層は、 膨張率が異なると、 吸音性能や強度等も異なってくる。 従 つて、 この構成によれば、 前記膨張層は、 膨張倍率の異なる複数の領域を有する ことにより、 一つの吸音体のうち異なる部分で、 異なる吸音性能や強度を発現す ることができる。
本発明の吸音体では、 前記複数の領域は、 膨張倍率が 1 . 2〜3 . 0倍の高膨 張領域を含むことが好ましい。
ここで、 この膨張倍率が 1 . 2倍未満であると、 吸音性能が不十分になる場合 がある。この膨張倍率が 3 . 0倍を超えると、吸音体の強度が低下して、例えば、 使用時や取り付け時に破損したり、 取り付け等も困難になる場合がある。
本発明の吸音体では、 前記孔は、 前記高膨張領域に形成されていることが好ま しい。
これによれば、 前記孔は、 前記高膨張領域に形成されていることにより、 前記 高膨張領域に高い吸音性を発現させることができるから、 吸音したい部分にのみ 高膨張領域を形成すればよい。 従って、 比較的小さい部分で吸音する場合に好適 である。
本発明の吸音構造体は、 吸音性を要求される用途に用いられる吸音構造体であ つて、 前述の吸音体を含み、 シリンダーヘッド、 タイミングベルトカバ一、 エア クリーナ、 エアーダクト、 エンジンカバ一、 吸排気用レゾネー夕、 インテークマ 二ホールド、 エンジンルームと室内の遮蔽版、 トランクルームとして用いられる ことを特徴とする。
これによれば、 前述の吸音体を含むことにより、 前述と同様の作用 ·効果を備 えたシリンダ一へッド、タイミングベルトカバ一、エアクリーナ、エア一ダクト、 エンジンカバー、 吸排気用レゾネ一タ、 インテ一クマニホ一ルド、 エンジンルー ムと室内の遮蔽版、 トランクルーム等とすることができる。
本発明の吸音構造体では、 音波の進行方向と前記未膨張層の表面とのなす角度 の小さい方が 6 0〜9 0度とされていることが好ましい。
ここで、音波の進行方向と前記未膨張層の表面とのなす角度が 6 0度未満であ ると、前記孔に音波が進行せず、十分な吸音性能が発現しない場合がある。また、 狙った周波数の音を選択的に吸音する効率が悪くなる恐れがある。
本発明の吸音体の製造方法は、 内部のキヤビティに対して進退可能となった移 動型を備えた金型を用い、長さが 2〜1 0 0 mmの範囲にされた補強用繊維を包含 する繊維含有熱可塑性樹脂を溶融させて前記金型のキヤビティ内に射出した後 に、 前記移動型を後退させて前記キヤビティを拡張することにより、 前記繊維含 有熱可塑性樹脂内に空隙を形成させて、 2つの未膨張層と、 これら未膨張層に挟 まれ多数の空隙を有する膨張層とを備える成形体を成形し、前記成形体の任意の 箇所に前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層までは達していない深さの 孔を複数形成し、 前記孔の断面積は、 0 . 7 8 5〜3 1 4 mm2であり、 そのピ ツチが、 1 mm以上であることを特徴とする。
ここで、原材料としては、長さが 2〜1 0 0聊の範囲にされた補強用繊維を包 含する繊維含有熱可塑性樹脂を樹脂ペレットとして単独で用いてもよく、 あるい は、 この樹脂ペレットと、 他の成形材料との混合物を用いてもよい。
繊維含有熱可塑性樹脂の配合量としては、熱可塑性樹脂を 4 0質量％以上 9 8 質量％以下および繊維充填材を 2質量％以上 6 0質量％以下で含有することが 好ましい。
ここで、 熱可塑性樹脂が 4 0質量％より少ない、 および繊維充填材が 6 0質 量％より多いと、 繊維充填材の充填量が多くなつて、 流動性が悪化して、 成形作 業が煩雑となる場合がある。 一方、 熱可塑性樹脂が 9 8 %より多い、 および繊維 充填材が 2質量％より少なくなると、繊維充填材などの他の充填部材の量が少な くなり、 十分な強度が得られず、 制振性などの特性が損なわれたり、 膨張しにく くなるため、 吸音性の向上が図れなくなる場合がある。
さらには、 繊維含有熱可塑性樹脂は、 熱可塑性樹脂に補強用繊維を 1 0質量％ 以上 9 0質量％以下の割合で互いに略平行な状態に混入し長さ寸法が 2 mm以 上 1 0 0 mm以下の繊維強化樹脂ペレツトを単独で用いるか、 前述の繊維量にな るように、 他の熱可塑性材で希釈して用いることが好ましい。 このことにより、 高強度が得られ、 製造性の向上、 耐久性の向上および、 十分に膨張できる径、 繊 維長を保持し易くなるため吸音性の向上が得られる。
ここで、繊維強化樹脂ペレットの補強用繊維の配合量が 1 0質量％より少ない、 または、 繊維強化樹脂ペレットの長さ寸法が 2 mmより短いと、 補強用繊維の強 化が十分に得られなくなり、 高強度および吸音性の向上が図れなくなる。 一方、 補強用繊維の配合量が 9 0 %より多い、 または、 繊維強化樹脂ペレットの長さ寸 法が 1 0 0 mmより長いと、 繊維強化樹脂ペレツトの製造が困難となるとともに、 射出充填用ペレツトとして取り扱うことが困難となり、製造性の向上が図れなく なる。
また、 熱可塑性樹脂としては、 特に制限はないが、 例えば、 ポリプロピレン、 プロピレン一エチレンブロック共重合体、 プロピレン—エチレンランダム共重合 体、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、あるいは、ポリスチレン系樹脂、 A B S (アクリロニトリル一ブタジエン一スチレン)樹脂、 ポリ塩化ビニル系樹脂、 ポリアミド系樹脂、 ポリエステル系樹脂、 ポリアセタ一ル系樹脂、 ポリ力一ポネ 一ト系榭脂、 ポリ芳香族エーテルまたはチォェ一テル系樹脂、 ポリ芳香族エステ ル系樹脂、 ポリスルホン系榭脂およびァクリレート系樹脂などを採用できる。 ま た、 耐衝撃性を付与するために、 エチレン-プロピレンゴム （E P R)、 エチレン —ブテン共重合エラストマ一 （E B R)、 スチレンエチレンブチレンスチレンブ ロック共重合体 （S E B S ) 等の熱可塑性エラストマ一を併用してもよい。
そして、 これら熱可塑性樹脂は、 単独で用いることもできるが、 二種類以上を 組み合わせて用いてもよい。 なお、 これらの熱可塑性樹脂に、 タルクなどの他の 充填材、 ならびに、 各種の添加剤を含有させたものなど、 射出成形可能な各種高 分子材料を採用できる。
このような熱可塑性樹脂のうち、 ポリプロピレン、 プロピレンと他のォレフィ ンとのブロック共重合体、 ランダム共重合体、 あるいは、 これらの混合物などの ポリプロピレン系樹脂が好ましく、 特に、 不飽和カルボン酸、 または、 その誘導 体で変性された酸変性ポリオレフイン系榭脂を含有するポリプロピレン系樹脂 が好適である。
また、 他の無機充填材としては、 タルクや炭酸カルシウム、 硫酸バリウム、 ク レー、 雲母などが用いられ、 これら単体あるいは 2種類以上を併用して利用され る。
ここで、 補強用繊維としては、 ロックウールやボロン繊維などのセラミック繊 維、 ガラス繊維や炭素繊維などの無機繊維、 アルミニウム繊維や銅繊維などの金 属繊維、超高分子量ポリエチレン繊維やァラミド繊維あるいはポリアリレート繊 維などの有機繊維など、 いずれもが採用できる。 特に、 ガラス繊維を採用するこ とが好ましい。
成形体の製造手順等に関しては、 特開平 1 2— 5 2 3 7 1号公報等に記載され ている公知技術を採用することができる。 そして、 上記公報に記載の金型や射出 成形機等を用いて成形体を成形することができる。
孔を形成する方法としては、 ピンを成形体に突き刺して孔を形成する方法や、 ドリル等で成形体の表面から孔を形成する方法等が挙げられる。
また、 成形体の製造の工程と連続的に孔を形成する工程を実施してもよく、 成 形体を製造した後、成形体を成形する工程とは別工程の孔を形成する工程にて孔 を形成するようにしてもよい。 このような本発明によれば、 未膨張層と、 膨張層とを備える成形体を成形する ことにより、 未膨張層は、 遮音性能を有し、 膨張層は、 内部に多数の空隙を有す るので、 吸音性能を有する。 従って、 複数の材料を張り合わせることなく、 一体 成形により、 吸音性能および遮音性能の両方が確保可能である。
また、 前記成形体の任意の箇所には前記一方の未膨張層を貫通し、 他方の未膨 張層までは達していない深さの孔が複数形成され、 前記孔の断面積は、 0 . 7 8 5〜3 1 4 mm2であり、 そのピッチが、 1 mm以上であることにより、 選択的 に任意の周波数の音を吸収することができるので、不快な音のみを選択的に吸収 することができる。
本発明の吸音体の製造方法は、 内部のキヤビティに対して進退可能なキヤビテ ィ形成面を複数有する移動型を備えた金型を用い、長さが 2〜1 0 0匪の範囲に された補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂を溶融させて前記金型のキ ャビティ内に射出した後に、前記移動型を後退させて前記キヤビティを拡張する ことにより、 前記繊維含有熱可塑性樹脂内に空隙を形成させて、 2つの未膨張層 と、 これら未膨張層に挟まれ多数の空隙を有する膨張層とを備える成形体を成形 し、 かつ前記膨張層の前記キヤビティ形成面に対応した部分に、 該部分の周囲と は、 膨張率の異なる領域を形成し、 前記成形体の任意の箇所に前記一方の未膨張 層を貫通し、 他方の未膨張層までは達していない深さの孔を複数形成し、 前記孔 の断面積は、 0 . 7 8 5〜3 1 4 mm2であり、 そのピッチが、 1 mm以上であ ることを特徴とする。
ここで、 成形体の製造手順等に関しては、 特開平 1 1一 1 7 0 2 9 0号公報等 に記載されている公知技術を採用することができる。上記公報に記載の金型や射 出成形機等を用いて成形体を成形することができる。孔を形成する方法としては、 前述した通りである。
これによれば、 前述の吸音体の製造方法の場合と同様の作用効果が得られる。 また、 前記膨張層の前記キヤビティ形成面に対応した部分に、 該部分の周囲と は、 膨張率の異なる領域を形成することにより、 前記膨張層は、 膨張倍率の異な る複数の領域を有することにより、 膨張層は、 膨張率が異なると、 吸音性能や強 度等も異なってくるので、 一つの吸音体のうち異なる部分で、 異なる吸音性能や 強度を発現することができる。
本発明の吸音体の製造方法では、 前記成形体を成形後、 前記孔を形成すること が好ましい。
これによれば、 前記成形体を成形後、 前記孔を形成することにより、 所定の位 置、 断面積を有する孔を形成することができるので、 正確に吸音体の吸音性能を 発現させることができる。
本発明の吸音構造体の製造方法は、 吸音性を要求される用途に用いられる吸音 構造体の製造方法であって、 前述の吸音体の製造方法により、 筒形状の成形体を 分割しかつ内面に前記成形体を貫通しない孔を有する複数の分割体を成形し、 前 記複数の分割体の対向する面同士を向き合わせて、 前記複数の分割体を一体的に 接合することを特徴とする。
これによれば、 前述の吸音体の製造方法により成形するから、 吸音性能および 遮音性能の両方が確保可能である。 また、 孔が筒形状の成形体の内部に形成され ることになるので、 内部において吸音することが要求される吸音構造体を製造す ることができる。
本発明の吸音構造体の製造方法では、 前記接合の方法は、 Di e Sl ide Inj ec t ion 工法、 Die Rotary Inj ect ion工法、 振動溶着、 熱板溶着、 レーザー溶着のいずれ かの方法であることが好ましい。
これによれば、 上記したいずれの方法によっても、 接合面等のずれを起こさず に接合することができる。 従って、 吸音性能を確実に発現することができる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の第 1実施形態に係る射出成形機を示す概略図である。
図 2は前記第 1実施形態における成形体の平面図（A)、 断面図（B )である。 図 3は前記第 1実施形態における成形手順を説明するための図である。
図 4は本発明の第 2実施形態に係る吸気装置の一部を切り欠いた斜視図であ る。 図 5は前記第 2実施形態における吸気装置を示す断面図である。
図 6は前記第 2実施形態におけるモジュール片を金型にて成形する状況を示 す断面図である。
図 7は前記第 2実施形態における孔を形成する加工治具を示す斜視図である。 図 8は前記第 2実施形態におけるモジュール片を金型にて孔を形成する状況 の変形例を示す断面図である。
図 9は本発明の第 3実施形態に係る車のトランクル一ムを示す図である。
図 1 0は前記第 3実施形態におけるトランクルームの底面部の拡大断面図で ある。
図 1 1は本発明の第 4実施形態に係る吸気装置の断面図である。
図 1 2は本発明の実施例 1の測定結果を示すグラフである。
図 1 3は本発明の実施例 3の測定結果を示すグラフである。
図 1 4は本発明の実施例 4の測定結果を示すグラフである。
図 1 5は本発明の実施例 5の測定結果を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第 1実施形態]
以下に本発明の実施の第 1実施形態を図面に基づいて説明する。
図 1には、 本実施形態に係る成形体を成形するための射出成形機 1が示されて いる。 この射出成形機 1は、 金型 1 0の内部に溶融樹脂を射出して成形を行うも のである。
金型 1 0は、 固定金型 1 O Aおよび移動金型 1 0 Bに分割されたものである。 この金型 1 0の移動金型 1 0 Bの内部には、 金型 1 0のキヤビティ 1 1に対して 進退可能となった移動型である可動コア 1 2が設けられている。 この可動コア 1 2を移動させることにより、 金型 1 0のキヤピティ 1 1は、 その容積が可変とな つている。 また、 金型 1 0の固定金型 1 O Aには、 内部に溶融樹脂を導入されるためのス プルやランナ等の通路 1 3が形成されている。 この通路 1 3の周囲には、 帯状電 熱体 1 4が設けられている。 これにより、 通路 1 3は、 当該通路 1 3内部を流通 する溶融樹脂を硬化させない、 いわゆるホットランナを形成している。
さらに、 固定金型 1 O Aおよび可動コア 1 2の各々には、 各成形面の近傍に埋 め込まれた電熱体 1 5、 1 6が設けられている。 これらの電熱体 1 5、 1 6の発 熱量を適宜調節することにより、 固定金型 1 O Aおよび可動コア 1 2の各成形面 の温度が所定の温度となる制御されるようになっている。
なお、 固定金型 1 O Aには、 キヤビティ 1 1内に射出された溶融樹脂の内部に 加圧ガスを注入するためのガスピン （図示略） が、 キヤビティ 1 1に対して突没 可能に設けられている。
射出成形機 1には、 金型 1 0のキヤビティ 1 1に溶融樹脂を射出する射出装置 1 Aと、 固定金型 1 O Aが取り付けられた固定ダイプレート 3と、 移動金型 1 0 Bが取り付けられる移動ダイプレート 4と、 この移動ダイプレート 4を固定ダイ プレート 3へ向かって前進させるための型締装置 5と、金型 1 0の可動コア 1 2 を所定の範囲で任意の位置に移動させるとともに当該位置に停止させる金型移 動装置 2 0とが設けられている。
移動ダイプレート 4は、型締め用の油圧シリンダ装置 6が固定された固定プレ ―ト 7および固定ダイプレート 3の間に架け渡されたタイバー 8に沿って摺動 自在に設けられたものである。
型締装置 5は、 油圧シリンダ装置 6のピストンロッド 6 Aが連結されたトダル 機構 9を有し、 油圧シリンダ装置 6の押圧力をトグル機構 9で増力して移動ダイ プレート 4を前進させ、 これにより、 移動金型 1 0 Bを固定金型 1 O Aに密着さ せ、 金型 1 0の閉鎖を行うものである。
金型移動装置 2 0は、可動コア 1 2をキヤビティ 1 1に対して前進させること で、 キヤビティ 1 1に射出された溶融樹脂に圧縮力を加え、 かつ、 可動コア 1 2 を後退させることで、 キヤビティ 1 1を拡張するものであり、 移動ダイプレート 4と、 移動金型 1 0 Bとの間に介装されている。 また、 金型移動装置 2 0は、 可動コア 1 2を進退させることにより、 可動コア 1 2の成形面と、 固定金型 1 O Aの成形面とのクリアランスを任意に変更するこ とが可能なキヤビティクリアランス変更手段でもある。
金型移動装置 2 0には、 可動コア 1 2の移動方向に対して傾斜した傾斜面 2 1 A、 2 2 Aをそれぞれ有するとともに、 これらの傾斜面 2 1 A、 2 2 Aを互いに 当接させた一対の傾斜部材 2 1、 2 2と、 可動コア 1 2の移動方向に対して直交 する平らな表面を有するベースプレート 2 3と、移動ダイプレート 4および移動 金型 1 0 Bを連結する金型装着べ一ス 2 4と、可動コア 1 2および傾斜部材 2 2 を連結する圧縮プレート 2 5とが設けられている。 このうち、 傾斜部材 2 1は、 移動ダイプレート 4に取り付けられたべ一スプレ —ト 2 3の表面に沿って摺動可能とされるとともに、 油圧シリンダ装置 2 6によ り、 可動コア 1 2の移動方向に対して直交する方向に駆動されるようになってい る。
ここで、 傾斜部材 2 2の傾斜面 2 2 Aの両端縁には、 傾斜部材 2 1の移動方向 に沿った立ち上がり部 2 2 Bが設けられている。 この立ち上がり部 2 2 Bの内側 には、 立ち上がり部 2 2 Bの長手方向に延びる溝 2 2 Cが設けられている。 一方、 立ち上がり部 2 2 Bの内側面に接する傾斜部材 2 1の側面には、 傾斜部 材 2 2の溝 2 2 Cと嵌合する突条 2 1 Bが設けられている。
これにより、 油圧シリンダ装置 2 6のピストンロッド 2 6 Aを前進させると、 傾斜部材 2 1が傾斜部材 2 2を押圧し、 可動コア 1 2が前進する一方、 油圧シリ ンダ装置 2 6のピストンロッド 2 6 Aを後退させると、 傾斜部材 2 1が傾斜部材 2 2を引き寄せ、 可動コア 1 2が後退するようになっている。
このような金型移動装置 2 0に油圧を供給するために、油圧ュニット 3 0が設 けられ、 さらに、 この油圧ユニット 3 0を制御し、 金型移動装置 2 0に所望の動 作を行わせるための制御装置 3 1が設けられている。
この制御装置 3 1は、デジタルシーケンサ等のシーケンス制御回路を有するも のであり、 可動コア 1 2をキヤビティ 1 1に対して段階的に前進後退させ、 所定 の位置に一時停止させた後に、 後退させる等、 任意の異なる動作を連続的に行わ せるように設定することが可能となっている。
なお、 図には示していないが、固定金型 1 OAに設けられたガスピン（図示略） に、加圧ガスを供給するガスボンベ等の加圧ガス供給装置が射出成形機 1の近傍 に設けられている。
図 2 (A) は、 吸音体 40の平面図である。 図 2 (B) は、 吸音体 40の断面 図である。 吸音体 40は、 成形体 44を有している。 成形体 44は、 2つの未 膨張層 41、 42と、 これら未膨張層 41、 42に挟まれかつ多数の空隙を有す る膨張層 43とを備えている。 未膨張層 41、 42は、 補強用繊維を含む溶融樹 脂を、 膨張させることなく硬化させることにより、 密度が高く、 高い剛性を備え た層である。 ここで、 未膨張層 41の厚さは、 未膨張層 42と略同じに形成され ている。
未膨張層 41、 42の厚みは、 0. 5〜2. 0mmである。 ここで、 未膨張層 41、 42の厚みは、 0. 5 mm未満であると、 実用的な遮音性能が得られない 場合がある。 未膨張層 41, 42の厚みは、 2. 0 mmを越えると、 十分な吸音 性能が発現できない場合がある。
一方、 膨張層 43は、 スプリングバック現象により、 補強用繊維を含む溶融樹 脂の内部に、 スプリングバック現象による空隙を多数発生させた状態で硬化させ ることにより、 内部に多数の空隙が形成され、 優れた吸音性が付与された層であ る。
膨張層 43は、 その膨張倍率が 1. 2〜3. 0倍である。 ここで、 この膨張倍 率が 1. 2倍未満であると、 吸音性能が不十分になる場合がある。 この膨張倍率 が 3. 0倍を越えると、 吸音体の強度が低下して、 例えば、 使用時や取り付け時 に破損したり、 取り付け等も困難になる場合がある。
成形体 44の任意の箇所には、 未膨張層 41を貫通し、 未膨張層 42までは達 していない深さの円形の孔 41 Aが複数形成されている。 本実施形態では、 孔 4 1Aは、 未膨張層 41の深さに形成されている。 孔 41Aの断面積は、 0. 78 5〜314mm2であり、 そのピッチが、 1mm以上である。 本実施形態では、 孔 4 1 Aが円形であるため、 孔 4 1 Aの内径は、 1〜2 0 mmの範囲内である。 ここで、 孔 4 1 Aの断面積が 0 . 7 8 5 mm2未満であると、 選択した高い周波 数の音を吸収できない場合がある。 この孔 4 1 Aの断面積が 3 1 4 mm2未満で あると、 選択した低い周波数の音を吸収できない場合がある。
次に、 本実施形態の成形体 4 4の成形手順について説明する。
まず、 金型 1 0および金型移動装置 2 0を、 図 1の如く、 一般的な射出成形機 1に装着するとともに、 図示しないホッパに所定の原材料を投入する。
そして、 射出成形機 1に金型 1 0を装着するとともに、 射出装置 1 Aのキヤビ ティ 1 1内に榭脂ペレットを供給した後、 射出成形機 1を起動し、 キヤビティ 1 1内の樹脂ペレツトの可塑化および混練を開始する。
ここで、原材料としては、長さが 2〜1 0 0腿の範囲にされた補強用繊維を包 含する繊維含有熱可塑性樹脂を樹脂ペレットとして単独で用いてもよく、 あるい は、 この樹脂ペレットと、 他の成形材料との混合物を用いてもよい。
繊維含有熱可塑性樹脂の配合量としては、 熱可塑性樹脂を 5 0質量％以上 9 8 質量％以下および繊維充填材を 2質量％以上 5 0質量％以下で含有することが 好ましい。
ここで、 熱可塑性樹脂が 5 0質量％より少ない、 および繊維充填材が 5 0質 量％より多いと、 繊維充填材の充填量が多くなつて、 流動性が悪化して、 成形作 業が煩雑となる場合がある。 一方、 熱可塑性樹脂が 9 8 %より多い、 および繊維 充填材が 2質量％より少なくなると、繊維充填材などの他の充填部材の量が少な くなり、 十分な強度が得られず、 制振性などの特性が損なわれたり、 膨張しにく くなるため、 吸音性の向上が図れなくなる場合がある。
さらには、 繊維含有熱可塑性樹脂は、 熱可塑性樹脂に補強用繊維を 1 0質量％ 以上 9 0質量％以下の割合で互いに略平行な状態に混入し長さ寸法が 2 mm以 上 1 0 0 mm以下の繊維強化樹脂ペレットを単独で用いるか、前述の繊維量にな るように、 他の熱可塑性材で希釈して用いることが好ましい。 このことにより、 高強度が得られ、 製造性の向上、 耐久性の向上および、 十分に膨張できる径、 繊 維長を保持し易くなるため吸音性の向上が得られる。 ここで、繊維強化樹脂ペレツトの補強用繊維の配合量が 1 0質量％より少ない、 または、 繊維強化樹脂ペレットの長さ寸法が 2 mmより短いと、 補強用繊維の強 化が十分に得られなくなり、 高強度および吸音性の向上が図れなくなる。 一方、 補強用繊維の配合量が 9 0 %より多い、 または、 繊維強化樹脂ペレットの長さ寸 法が 1 0 0 mmより長いと、繊維強化樹脂ペレツトの製造が困難となるとともに、 射出充填用ペレットとして取り扱うことが困難となり、製造性の向上が図れなく なる。
また、 熱可塑性樹脂としては、 特に制限はないが、 例えば、 ポリプロピレン、 プロピレン一エチレンブロック共重合体、 プロピレン一エチレンランダム共重合 体、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、あるいは、ポリスチレン系樹脂、 A B S (アクリロニトリル—ブタジエン—スチレン）樹脂、 ポリ塩化ビニル系樹脂、 ポリアミド系樹脂、 ポリエステル系樹脂、 ポリアセ夕一ル系樹脂、 ポリカーポネ 一ト系榭脂、 ポリ芳香族エーテルまたはチォェ一テル系樹脂、 ポリ芳香族エステ ル系樹脂、 ポリスルホン系樹脂およびァクリレート系樹脂などを採用できる。 ま た、 耐衝撃性を付与するために、 エチレン-プロピレンゴム （E P R)、 エチレン —ブテン共重合エラストマ一 （E B R)、 スチレンエチレンブチレンスチレンブ ロック共重合体 （S E B S ) 等の熱可塑性エラストマ一を併用してもよい。
そして、 これら熱可塑性樹脂は、 単独で用いることもできるが、 二種類以上を 組み合わせて用いてもよい。 なお、 これらの熱可塑性樹脂に、 タルクなどの他の 充填材、 ならびに、 各種の添加剤を含有させたものなど、 射出成形可能な各種高 分子材料を採用できる。
このような熱可塑性樹脂のうち、 ポリプロピレン、 プロピレンと他のォレフィ ンとのブロック共重合体、 ランダム共重合体、 あるいは、 これらの混合物などの ポリプロピレン系樹脂が好ましく、 特に、 不飽和カルボン酸、 または、 その誘導 体で変性された酸変性ポリオレフィン系樹脂を含有するポリプロピレン系樹脂 力 適である。
また、 他の無機充填材としては、 タルクや炭酸カルシウム、 硫酸バリウム、 ク レ一、 雲母などが用いられ、 これら単体あるいは 2種類以上を併用して利用され る。
ここで、 補強用繊維としては、 ロックウールやボロン繊維などのセラミック繊 維、 ガラス繊維や炭素繊維などの無機繊維、 アルミニウム繊維や銅繊維などの金 属繊維、超高分子量ポリエチレン繊維やァラミド繊維あるいはポリアリレート繊 維などの有機繊維など、 いずれもが採用できる。 特に、 ガラス繊維を採用するこ とが好ましい。
また、 キヤビティ 1 1内では、 繊維の破損を抑制しながら、 樹脂ペレットの可 塑化および混練を充分行うことにより、成形体 4 4を成形するのに必要な量の溶 融樹脂を得るとともに、 溶融樹脂内の無数のガラス繊維を、 均一に分布させ、 か つ、 互いに充分絡み合った状態にし、 スプリングバック現象が発生しやすい状態 にする。
そして可動コア 1 2の成形面の温度を固定金型 1 O Aの成形面よりも高い温 度となるように、 電熱体 1 5、 1 6を作動させておいた後、 型締装置 5を作動さ せ、移動ダイプレート 4を固定ダイプレート 3に向かって移動させ、図 1の如く、 固定金型 1 O Aに移動金型 1 0 Bを当接させ、 金型 1 0を閉鎖するとともに、 金 型移動装置 2 0を作動させ、 図 3 (A) に示されるように、 位置 Sに可動コア 1 2を移動し、 キヤビティ 1 1の厚さ寸法を t 1にする。 この状態で、 溶融樹脂の 射出を行う。
ここで、位置 Sに静止した可動コア 1 2が形成するキヤビティ 1 1の厚さ t 1 は、 当該厚さ t 1とされたキヤビティ 1 1の容積が、 射出される溶融樹脂の量よ りも大きくなるように設定される。
溶融樹脂の射出を開始した後、 金型移動装置 2 0を作動させ、 図 3 (B ) に示 されるように、 可動コア 1 2を位置 Tまで前進させ、 当該キヤビティ 1 1の厚さ 寸法を t 2にする。 これにより、 キヤビティ 1 1の容積を縮小し、 キヤビティ 1 1の内部に射出された溶融樹脂を圧縮する。
ここで、 成形体 4 4未膨張層 4 1、 4 2は、 溶融樹脂の射出開始から可動コア 1 2の後退を開始するまでの経過時間を加減することで調節できる。換言すれば、 前述の経過時間をより長くすれば、 未膨張層 4 1、 4 2はより厚くなるので、 未 膨張層 4 1、 4 2の厚さが所望の寸法となるように、 前述の経過時間を設定して おく。
可動コア 1 2が位置 Tまで達した後、 金型移動装置 2 0を逆方向に動作させ、 図 3 (C) に示されるように、 キヤビティ 1 1が成形品に応じた容積となる位置 Uまで可動コア 1 2を後退させ、 当該キヤビティ 1 1の厚さ寸法を t 3にし、 ス プリングバック現象を生じさせる。
ここで、 必要に応じて、 可動コア 1 2を後退させながら、 固定金型 1 0 Aに設 けられているガスピンから溶融樹脂の内部に加圧ガスを注入し、 スプリングバッ ク現象を促進させる。
また、 可動コア 1 2の後退速度 V rは、 0 . 0 5〜 1 0 0匪 Z秒の範囲、 好ま しくは、 0 . 0 5〜 5 O mmZ秒の範囲で設定することができる。
可動コア 1 2を後退させると、 スプリングバック現象により、 溶融樹脂内で押 し潰されていたガラス繊維の弾性的な復元力で溶融樹脂が膨張し、溶融樹脂の内 部に無数の空隙が発生し、 膨張層 4 3が形成される。
成形体 4 4を充分冷却するのに必要な所定時間が経過したら、型締装置 5を作 動させて移動ダイプレート 4を後退させ、 金型 1 0を開く。 そして、 金型 1 0の 内部から成形体 4 4を取出し、 成形を完了する。 以降、 必要に応じて、 以上のよ うな成形作業を繰り返す.
その後、 加熱したピン等により、 前記成形体 4 4の任意の箇所に未膨張層 4 1 を貫通し、未膨張層 4 2までは達していない深さの円形の孔 4 1 Aを複数形成す る。 この孔 4 1 Aの断面積は、前述したように 0 . 7 8 5〜3 1 4 mm2であり、 そのピッチが、 1 mm以上、 好ましくは 1 0〜2 0 O mmである。 孔 4 1 Aの内 径は、 1〜2 O mmの範囲内である。 成形体 4 4に前述のような孔を形成して、 吸音体 4 0が完成する。
上述のような本実施形態によれば、 次のような効果がある。
( 1 )未膨張層 4 1、 4 2と、膨張層 4 3とを備えることにより、未膨張層 4 1、 4 2は、 遮音性能を有し、 膨張層 4 3は、 内部に多数の空隙を有するので、 吸音 性能を有する。 従って、 複数の材料を張り合わせることなく、 一体成形により、 吸音性能および遮音性能の両方が確保可能である。
( 2 ) 成形体 4 4の任意の箇所には、 未膨張層 4 1を貫通し、 未膨張層 4 2まで は達していない深さの孔が複数形成され、 孔 4 1 Aの断面積は、 0 . 7 8 5〜3 1 4 mm2であり、 そのピッチが、 1 mm以上であることにより、 選択的に任意 の周波数の音を吸収することができるので、 不快な音のみを選択的に吸収するこ とができる。
[第 2実施形態]
次に本発明の第 2実施形態を説明する。 なお、 以下の説明では既に説明した部 分、 部材と同一のものは同一符号を付してその説明を簡略する。
図 4および図 5において、 吸音構造体である吸気装置 2は、 例えば自動車のェ ンジンなどの図示しない内燃機関の吸気側に配設される。
そして、 吸気装置 2は、 略筒状の上流嵌合部 5 2を有している。
また、 吸気装置 2には、 上流嵌合部 5 2に一体に連続して空気清浄部としての 略筒状のエアクリーナ 5 3が設けられている。 このエアクリーナ 5 3は、 例えば 内部に通気性を有する図示しないフィルタを収容し、 流通する空気は通過させ空 気中に混入する塵埃などを捕捉して空気から分離除去する。 また、 吸気装置 2に は、エアクリーナ 5 3に一体に連続して略筒状のダクト部 5 4が設けられている。 さらに、 吸気装置 2には、 ダクト部 5 4に一体に連続して共鳴部としての略筒 状のレゾネ一タ 5 5が設けられている。 このレゾネー夕 5 5は、 共鳴や干渉など により騒音を吸音する。
そして、 レゾネ一夕 5 5には、 内面に内側に向けて開口する円形の孔 5 6が複 数設けられている。
前記孔 5 6の断面積は、 0 . 7 8 5〜3 1 4 mm2である。 孔 5 6は、 そのピ ツチが、 1 mm以上であって、 好ましくは 1 0 mm以上 2 0 0 mm以下となるピ ツチで複数設けられている。 なお、 この孔 5 6は、 レゾネ一夕 5 5の外周面と内 周面とが連続して貫通するものではない。 なお、 孔 5 6の内径は、 l〜2 0 mm の範囲内である。 ここで、 孔 5 6の内径が l mmより小さいと、 孔 5 6による騒音の干渉が不十 分となり、 十分な吸音性が得られなくなるおそれがある。 また、 孔 5 6の内径が 2 0 mmより大きいと、強度が低下して製造工程中や組み付け時あるいは使用時 に損傷するおそれがある。
さらに、 吸気装置 2には、 レゾネータ 5 5に一体に連続して略筒状の下流嵌合 部 5 7が設けられている。 この下流嵌合部 5 7は、 内燃機関側に連結される。 そして、 吸気装置 2は、 上流嵌合部 5 2側から吸気した空気をエアクリーナ 5 3で空気中の塵埃を分離除去する。 この塵埃が分離除去された空気は、 ダクト部 5 4を介してレゾネ一夕 5 5に流入し、吸音されて下流嵌合部 5 7から内燃機関 に空気を供給する。
また、 吸気装置 2は、 下モジュール片 6 0とこの下モジュール片 6 0と略対称 形状の上モジュール片 6 1とが一体に接合して略筒形状に形成されている。 この下モジュール片 6 0は、 上方に向けて拡開する状態に開放する略箱状の下 空気清浄部 5 3 Aを有している。 また、 下空気清浄部 5 3 Aの長手方向の一端縁 には、 この下空気清浄部 5 3 Aに一体に連続し上方に向けて開放する樋状の下上 流嵌合部 5 2 Aが設けられている。 さらに、 下空気清浄部 5 3 Aの長手方向の他 端縁には、 下上流嵌合部 5 2 Aと略同形状の上方に向けて開放する樋状の下ダク ト部 5 4 Aがー体に連続して設けられている。
また、 下モジュール片 6 0には、 下ダクト部 5 4 Aに一体に連続して下共鳴部 5 5 Aが設けられている。この下共鳴部 5 5 Aは、下空気清浄部 5 3 Aと同様に、 上方に向けて拡開する状態に開放する略箱状に形成されている。 そして、 この下 共鳴部 5 5 Aには、外面側となる下面に下方に向けて開口する孔 5 6が複数設け られている。
さらに、 下モジュール片 6 0の下共鳴部 5 5 Aの他端縁には、 下下流嵌合部 5 7 Aがー体に連続して設けられている。 この下下流嵌合部 5 7 Aは、 下上流嵌合 部 5 2 Aと略同形状に、 上方に向けて開放する樋状に形成されている。
そして、 下モジュール片 6 0には、 上端縁に外周方向に向けて突出するフラン ジ状の下接合片部 6 O Aが、 下上流嵌合部 5 2 A、 下空気清浄部 5 3 A、 下ダク ト部 5 4 A、 下共鳴部 5 5 Aおよび下下流嵌合部 5 7 Aの上端両側縁に亘つて一 連に設けられている。
一方、 上モジュール片 6 1は、 下モジュ一ル片 6 0と略同形状に形成され、 下 上流嵌合部 5 2 Aに対応する上上流嵌合部 5 2 B、下空気清浄部 5 3 Aに対応す る上空気清浄部 3 B、 下ダクト部 5 4 Aに対応する上ダクト部 5 4 B、 下共鳴部 5 5 Aに対応する上共鳴部 5 B、 および、 下下流嵌合部 5 7 Aに対応する上下流 嵌合部 5 7 Bが順次連続して一体に形成されている。 さらに、 上モジュール片 6 1には、下モジュール片 6 0の下接合片部 6 O Aに対応して略同形状のフランジ 状の上接合片部 6 1 Aが設けられている。
そして、 これら下モジュール片 6 0および上モジュール片 6 1は、 所定の原料 にてそれぞれ射出成形されて形成されている。 この所定の原料は、 前述した第 1 実施形態と同様のものである。
また、 下モジュール片 6 0および上モジュール片 6 1は、 断面に空隙、 すなわ ち微細な気孔が多数発泡した状態の多孔質に形成されている。 言い換えれば、 下 モジュール片 6 0および上モジュール片 6 1は、 2つの未膨張層と、 これら未膨 張層に挟まれかつ多数の空隙を有する膨張層とを備えた断面構造を有するもの である。
そして、 吸気装置 2は、 下モジュール片 6 0および上モジュ一ル片 6 1を互い に開放する面を対向、 すなわち下モジュール片 6 0の上面を上モジュール片 6 1 の下面にて覆うように、下モジュール片 6 0の下接合片部 6 O Aおよび上モジュ —ル片 6 1の上接合片部 6 1 Aが例えば振動溶着にて接合されて形成される。
この吸気装置 2は、下モジュール片 6 0および上モジュール片 6 1の接合によ り、下モジュール片 6 0の下上流嵌合部 5 2 Aと上モジュール片 6 1の上上流嵌 合部 5 2 Bとにて上流嵌合部 5 2を構成する。 また、 エアクリーナ 5 3は、 下モ ジュール片 6 0の下空気清浄部 5 3 Aと上モジュール片 6 1の上空気清浄部 3 Bとにて構成される。 さらに、 ダクト部 5 4は、 下モジュール片 6 0の下ダクト 部 5 4 Aと上モジュール片 6 1の上ダクト部 5 4 Bとにて構成される。 また、 レ ゾネ一夕 5 5は、下モジュール片 6 0の下共鳴部 5 5 Aと上モジュール片 6 1の 上共鳴部 5 Bとにて構成される。 さらに、 下流嵌合部 5 7は、 下モジュール片 6 0の下下流嵌合部 5 7 Aと上モジュール片 6 1の上下流嵌合部 5 7 Bとにて構 成される。 そして、 吸気装置 2は、 上流嵌合部 5 2、 エアクリーナ 5 3、 ダクト 部 5 4、 レゾネー夕 5 5および下流嵌合部 5 7が順次連通して一体に連続した略 筒状に形成される。
次に、上記一実施の形態の吸気装置 2を製造する工程を図面に基づいて説明す る。 まず、 使用する原料は、 第 1実施形態で述べたものと同様である。
そして、 調製した原料を溶融し、 図 6に示すように、 金型 7 0に射出する。 こ こで、 金型 7 0は、 接離可能な一対の型枠 7 1、 7 2を有している。 これら型枠 7 1、 7 2の対向面には、 原料が射出される成形凹部 7 3、 7 4がそれぞれを有 している。 そして、 一対の型枠 7 1、 7 2が接合された金型 7 0は、 各成形凹部 7 3 , 7 4にて分割体である下モジュール片 6 0および上モジュール片 6 1の形 状に対応したキヤビティである成形空間 7 5を形成する。 また、 一方の型枠 7 1 には、 成形空間 7 5にガスを注入するガス注入孔 7 6が設けられている。
この金型 7 0に原料を射出する射出圧縮成形法の際、各材料を図示しない射出 装置に供給して可塑化および混練して、原料が略均一に分散する状態に溶融させ る。 そして、 原料を金型 7 0の成形空間 7 5内に圧縮して射出する。 この射出さ れた原料は、 型枠 7 1、 7 2の成形凹部 7 3、 7 4の内面である成形面に接触す る最表面部分は、 内部よりも速く冷却されて固化し、 図示しない未膨張層を形成 する。
さらに、溶融する原料に例えば図示しないガス注入装置にてガス注入孔 7 6か ら空気や二酸化炭素などのガスを高温高圧で注入する。 このガスの注入により、 溶融する原料中に超臨界ガスの状態で浸透させて無数の気泡が形成される。そし て、 原料を所定時間冷却して固化する。 この原料の固化により、 下モジュ一ル片 6 0および上モジュール片 6 1が射出圧縮成形される。
この後、 図 7に示す加工治具 7 7を用いて、 孔 5 6を複数形成する。 この図 7 に示す加工治具 7 7は、台座部 7 8の下面に軸方向が上下方向に略沿った互いに 略平行な複数のピン 7 9が突設されている。 そして、 前記複数の分割体の対向す る面、 すなわち下モジュ一ル片 6 0の下共鳴部 5 5 Aの内面側および上モジユー ル片 6 1の上共鳴部 5 5 Bの内面側に複数の凹状の下モジュール片 6 0および 上モジュール片 6 1を貫通しない孔 5 6を設けて吸気装置 2を形成する。
なお、音波の進行方向と前記未膨張層の表面とのなす角度の小さい方が 6 0〜 9 0度とされていることが好ましい。 ここで、 音波の進行方向と前記未膨張層の 表面とのなす角度が 6 0度未満であると、 前記孔に音波が進行せず、 十分な吸音 性能が発現しない場合がある。
そして、それぞれ形成された下モジュール片 6 0および上モジュール片 6 1を、 下モジュール片 6 0および上モジュール片 6 1の対向する面同士を向き合わせ て、 それぞれの下モジュール片 6 0の下接合片部 6 0 Aおよび上モジュール片 6 1の上接合片部 6 1 Aを振動溶着法により溶着させ、下モジュール片 6 0および 上モジュール片 6 1を一体に接合する。
また、 孔 5 6を形成する場合には、 図 8に示すように、 型枠 7 2の上モジユー ル片 6 1の上共鳴部 5 5 Bあるいは下モジュール片 6 0の下共鳴部 5 5 Aの孔 5 6に対応する位置に、 加工治具 7 7を、 ピン 7 9の先端が成形空間 7 5内に進 退可能に配設する。 そして、 適宜加工治具 7 7を加熱して成形空間 7 5内にピン 7 9を突出させて孔 5 6を形成するようにしてもよい。
上述のような本実施形態によれば、前述の第 1実施形態の効果に加えて次のよ うな効果がある。
( 3 ) 孔 5 6が筒形状の吸気装置 2の内部に形成されることになるので、 内部に おいて吸音することが要求される吸気装置 2を容易に製造することができる。
( 4 ) 分割体 （下モジュール片 6 0および上モジュール片 6 1 ) を接合する前に 孔 5 6を形成することになるので、 容易に孔 5 6を形成することができる。
( 5 ) 分割体 （下モジュール片 6 0および上モジュール片 6 1 ) を振動溶着法に よって接合しているから接合面等のずれを起こさずに接合することができる。従 つて、 吸音性能を確実に発現することができる。
[第 3実施形態] 本実施形態に係るトランクルーム 81は、 図 9に示すように前述の吸音体 40 の板状部材として用いている。
トランクルーム 81は、 自動車 80の後部に設けられている。
トランクルーム 81は、 側面部 82と、 底面部 83と、 収納部 84とを備え、 2 枚の吸音体 40を上下に重ね合わせて構成されている。
側面部 82は、 底面部 83から傾斜を持って設けられている。 底面部 83は、 略水平とされている。 収納部 84は、 トランクルーム 81の図示略中央部に桶状 に設けられている。収納部 84には、その上面に、底面部 83と連続するように、 収納蓋 85が配置されている。 この収納部 84には、 スペアタイヤ 91等が収納 される。
卜ランクル一ム 81を構成する上下の吸音体 40の間には、 スぺーサ 86が複 数配置されており、 このスぺーサ 86により、 隙間が生じている。 詳しくは、 図 10に示すように、 上下の吸音体 40は、 未膨張層 41が対向するように配置さ れている。 この未膨張層 41には、 複数の孔 41 Aが形成されている。 この孔 4 1Aは、 前記第 1実施形態と同様に、 未膨張層 41を貫通し、 未膨張層 42まで は達していない深さに形成されている。 孔 41 Aの断面積は、 0. 785〜31 4 mm2であり、 そのピッチが、 1mm以上、 好ましくは 10〜 200 mmであ る。 孔 41 Aの内径は、 1〜20mmの範囲内である。 ここで、 孔 41 Aの断面 積が 0. 785mm2未満であると、 選択した高い周波数の音を吸収できない場 合がある。 この孔 41 Aの断面積が 314mm2未満であると、 選択した低い周 波数の音を吸収できない場合がある。
本実施形態では、上下の吸音体 40の孔 41 Aの内径は、同一のものであるが、 上下の吸音体 40の孔 41 Aのピッチは、 上記した範囲内の異なる値をとるよう に形成されている。
このトランクルーム 81の製造手順としては、第 1実施形態に示したような手 順で、 成形体を製造して、 その後、 所定の形状に成形して、 その後、 孔 41 Aを 形成する手順や、 また第 2実施形態に示したように所定の形状をした型枠によつ て、 未膨張層と膨張層を備えた成形体を成形して、 その後、 孔 41 Aを形成する 手順等が挙げられる。
原料等に関しては、 前記第 1実施形態と同様である。
上述のような本実施形態によれば、 前述の第 1実施形態の効果に加えて次のよ うな効果がある。
( 6 ) 上下の吸音体 4 0の孔 4 1 Aのピッチが、 異なる。 すなわち 2種類である ことにより、 選択しうる吸収する音の周波数の範囲を広げることができるので、 より一層広範囲にわたって不快な音の吸収をすることができる。
[第 4実施形態]
本実施形態に係る吸気装置 1 0 0は、 図 1 1に示すように、 エアクリーナ部 1 0 1と、 ダクト部 1 0 2と、 レゾネータ部 1 0 3とを備えて構成されている。 この吸気装置 1 0 0は、第 2実施形態の成形方法と同様の方法でエアクリーナ 部 1 0 1と、 ダクト部 1 0 2と、 レゾネ一夕部 1 0 3とを別個に成形して、 それ ぞれ接続することにより製造するものである。
エアクリ一ナ部 1 0 1は、 略容器形状であり、 上側の上側エアクリ一ナ部 1 0 1 Aと、 下側の下側エアクリーナー部 1 0 1 Bとを備えて構成されている。 上側 エアクリーナ部 1 0 1 Aには、 図示左上側に音や空気の通過する接続口が設けら れている。 上側エアクリーナ部 1 0 1 Aの上面の内壁には、 複数の孔 1 0 4が形 成されている。
下側エアクリーナ—部 1 0 1 Bにも、 図示右下側に音や空気の通過する接続口が 設けられている。 これら上側エアクリーナ部 1 0 1 Aと、 下側エアクリーナー部 1 0 1 Bとの間には、 フィルタ 1 0 5が、 水平に設けられている。 このフィルタ 1 0 5は、 断面矩形状であり、 ゴミ等を集める働きをする。
下側エアクリーナー部 1 0 1 Bの図示右下側の接続口には、 ダクト部 1 0 2が接 続されている。 ダクト部 1 0 2は、 断面直線状の部分であり、 上側の上側ダクト 部 1 0 2 Aと、 下側のダクト部 1 0 2 Bとを備えて構成されている。
レゾネー夕部 1 0 3は、 断面 L字形の部分であり、 上側のレゾネ一夕部 1 0 3 A と、 下側のレゾネー夕部 1 0 3 Bとを備えて構成されている。 なお、 ダクト部 1 0 2とレゾネ一夕部 1 0 3は、 連続した円管状の部材である。
レゾネ一夕部 1 0 3の折れ曲がった部分の内壁面側には、 複数の孔 1 0 4が形成 されている。 なおこれら孔 1 0 4の断面積， ピッチ等は、 第 2実施形態の孔 5 6 と同様である。 さらに、 これらエアクリーナ部 1 0 1と、 ダクト部 1 0 2と、 レ ゾネ一夕部 1 0 3は、第 2実施形態の成形方法と同様の方法で成形しているため、 これらの表面には、 図示しない未膨張層が形成されている。
この吸気装置 1 0 0は、 車等の部品として用いられる。 この吸気装置 1 0 0を 使用する際には、 まず矢印 Aで示したように、 エンジンからくる音が、 レゾネー 夕部 1 0 3に入って、 レゾネ一タ部 1 0 3内の孔 1 0 4まで進行する。 この際、 この音の進行方向と図示しない未膨張層の表面とのなす角度の小さい方が 6 0 〜9 0度とされているので、 音は孔 1 0 4でよく吸収される。
その後、 ダクト部 1 0 2まで達した音は、 エアクリーナー部 1 0 1内を通り、 図示したように、 フィルタ 1 0 5をも通過する。 その後、 上側エアクリーナ部 1 0 1 Aに形成された複数の孔 1 0 4に向かって音は進行する。
ここで、 この音の進行方向と図示しない未膨張層の表面とのなす角度の小さい 方が略 9 0度とされているので、 また音は、 孔 1 0 4で吸収される。
なお、 矢印 Bで示したように、 外部からの空気はエアクリーナー部 1 0 1を通 り、 フィルタ 1 0 5は、 空気中のゴミ等を取り除く。
上述のような本実施形態によれば、前述の第 1実施形態の効果に加えて次のよ うな効果がある。
( 7 ) 孔 1 0 4が、 エアクリーナ部 1 0 1ゃレゾネータ部内に形成されているの で、 音を確実に吸収することできる。
[変形例]
なお、 本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、 本発明の目的を達 成できる範囲での変形、 改良は、 本発明に含まれるものである。
例えば、 前記各実施形態において、 孔 4 1 A, 5 6 , 1 0 4の断面積およびピ ツチは、 1種類であつたが、 これに限られず、 断面積およびノまたはピッチは、 2種類以上としてもよい。
孔 4 1 A， 5 6、 1 0 4は断面円形状であつたが、 これに限られず、 断面楕円 状、 多角形柱状、 円錐形状等、 任意の形状を採用できる。
また、 膨張層は、 膨張率が同じである 1種類の領域からなるものであつたが、 これに限られず、膨張層は、膨張倍率の異なる複数の領域を有するものでもよい。 なお、 前記実施形態において、 膨張層が 1種類のものからなる吸音体を製造す るために、 第 1実施形態のような成形方法を用いたが、 これに限られず、 内部の キヤビティに対して進退可能なキヤビティ形成面を複数有する移動型を備えた 金型を用いて、 吸音体の成形を行ってもよい。 この際、 膨張層が、 膨張倍率の異 なる複数の領域を有するものが製造される。 この複数の領域は、 膨張倍率が 1 .
2〜3 . 0倍の高膨張領域を含んでいてもよい。
吸音構造体としては、 レゾネ一タ部 1 0 3やトランクルーム 8 1、 エアクリ一 ナ部 1 0 1、 エア一ダクト部 1 0 2として用いられていたが、 これに限られず、 シリンダ一ヘッド、 タイミングベルトカバ一、 エンジンカバ一、 エンジンルーム と室内の遮蔽版、 インテ一クマ二ホールド等として用いられてもよい。
また、 吸音構造体の一部に吸音体を含んでいればよい場合には、 前記第 1実施 形態にて吸音体を製造した後に、 この吸音体を金型等の内部にインサートした後、 吸音体以外の残りの部分に相当する部分の樹脂を射出充填して成形するインサ ート成形を用いることができる。
さらに、 2色成形方法により、 一次成形または二次成形のいずれかで、 前述し たように吸音体を製造し、残りの部分に相当する樹脂を射出充填して成形しても よい。
第 2実施形態および第 4実施形態では、 上下モジュール片 6 0、 6 1等の接合 の方法は、 振動溶着であつたが、 これに限られず、 Di e Sl ide Inj ect i on工法、 Die Rotary Inj ec t ion工法、 熱板溶着、 レーザ一溶着等を採用してもよい。
その他、 本発明を実施する際の具体的な構造および形状等は、 本発明の目的を 達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。 以下、 実施例および比較例を挙げて、 本発明をより具体的に説明する。 なお， 本発明は以下に述べる実施例の内容に限定されるものではない。
[実施例 1 ]
第 1実施形態に基づいて吸音体 40を製造した。 使用した原材料、 成形条件、 孔のサイズとピッチは後述の通り。 膨張倍率 2. 5倍 （初期肉厚 2mm→離型時 肉厚 5 mm) で成形した。
こうして得られた吸音体 40に対して、 J I S Al 405の管内法による垂 直入射吸音率測定に準拠して、 吸音率の測定を行った。
(原材料） ガラス繊維 30質量％含有樹脂組成物
1) ガラス繊維強化ポリプロピレンペレット ； 100質量部
(出光石油化学株式会社製、 商品名；モストロン L)
•ペレツトの直径 2 mm
•ペレツトの長さ 12 mm
•ペレツトのガラス繊維含有量 40質量％
•ガラス繊維の長さ 12 mm (ペレツトの長さと同じ） 2) ポリプロピレン； 33質量部
(成形条件）
1) 成形温度 250°C
2) 金型温度 60°C
3) 成形機 横型射出成形機
(三菱重工業株式会社製 850MGW- 160、 型締カ 850 t)
4) 孔 深さ寸法 2mm、 下記 A〜Iの内径およびピッチで形成 (孔のサイズとピッチ）
A ；内径 5. 0 mm ヒッチ 25 mm
B ；内径 5. 0 mm ピッチ 20 mm
C ；内径 5. 0 mm ヒッチ 15 mm D ；内径 3. 2 mm ピッチ 25 mm
E ；内径 3. 2 mm ピッチ 20 mm
Γ ， P¾イ o . mm ヒッァ 15 mm
G ；内径 1. 5 mm ピッチ 25 mm
H ；内径 1. 5 mm ピッチ 20 mm
I ；内径 1. 5 mm ピッチ 1 5 mm 各条件 A〜 Iにおける吸音率と周波数とのグラフを図 12に示す。
孔 41 Aのピッチが同じ条件で比較すると （例えば条件 A, D, Gで比較する と）、 孔 41 Aの内径が大きい程、 高周波数で音の吸音率が最大値を示している ことがわかる。
また、 内径が同じ条件で比較すると （例えば条件 A， B, Cで比較すると）、 ピッチが大きい程、 高周波数で音の吸音率が最大値を示していることがわかる。 従って、 吸音体の孔の内径 （もしくは断面積で規定する） やピッチをかえること によって吸音する周波数を変化させることができる。
[実施例 2 ]
第 2実施形態に基づいて吸気装置 2を製造した。 原材料及び成形条件は、 下記 を除き、 実施例 1と同じとした。
1) 孔を空ける加工治具温度 ； 160°C
2) 振動融着 ； 上下モジュール片を押しつける圧力を 3MP a、 振動数を 100Hzとした。
3) 成形品 ； 初期肉厚 2 mm
離型時肉厚 4mm (射出完了から 3秒後）
4) 上下モジュール片に設けた孔のサイズとピッチ；
内径 5mm， 深さ 2mm， ピッチ 5〜 25 mmでランダムに配置 但し、 孔の断面積の総計は、 レゾネ一夕 55の上面および下面の 断面積に対して 30% この実施例 2において、 吸気装置 2は、 一体成形により、 吸音性能および遮音 性能の両方が確保可能である。選択的に任意の周波数の音を吸収することができ るので、 不快な音のみを選択的に吸収することができる。
なお、 図 5は、 一見、 音の進行方向 （ 空気の進行方向） と平行に、 吸音体が 設けられている様に見えるが、 吸気装置であるため、 吸音効率が最大になる、 レ ゾネ一夕 5 5の上面、下面に対し垂直の位置に設けることはできない。それでも、 音は吸気装置内面に反射等を起こし、一部はレゾネータ部の吸音体に角度をもつ てあたるので、 吸音性能を発揮することができる。 [実施例 3 ]
前述した実施例 1と同じ条件で、 膨張倍率 4倍 （初期肉厚 2 mm→離型時肉厚 8 mm) で、 6 O mm X 6 0 mmの板状膨張成形品を作り、 中央に孔直径 2 O m m、 深さ 4 mmの孔を一つあけた。
得られた成形品の吸音率測定を、 J I S A 1 4 0 5の管内法による吸音率測 定方法に準拠して行った。 なお、 測定は、 音波の進行方向に対して傾き角度を 1 0 , 2 0， 4 0度と変えて行った。 測定結果を図 1 3に示す。
この実施例 3から、 音波の進行方向と、 成形品表面との成す角度 （9 0度一前 記傾き角度） が 9 0度に近いほど、 吸音率が高くなり、 吸音領域の選択性も高く なる。 6 0度から 9 0度未満の領域では、 多少最大吸音率は下がることはあって も、 比較的吸音率をキープして、 より広範囲の吸音領域について吸音できる傾向 が判る。
[実施例 4 ]
前述した実施例 1と同じ条件で、 膨張倍率を 2倍、 3倍、 4倍 （初期肉厚 2 m m→離型時肉厚 4， 6， 8 mm) と変化させて、 6 0 mm X 6 0 mmの板状膨張 成形品を作り、 中央に孔直径 2 0 mm、 深さ 2 mmの孔を一つあけた。
得られた成形品の吸音率測定を、 J I S A 1 4 0 5の管内法による垂直入射 吸音率測定方法に準拠して行った。 測定結果を図 1 4に示す。 この実施例 4から、 膨張倍率が高くなると、 吸音率が高くなることが判る。
[実施例 5 ]
前述した実施例 1と同じ条件で、 膨張倍率 3倍（初期肉厚 2 mm→離型時肉厚 6 mm) で、 6 O mm X 6 O mmの板状膨張成形品を成形した。 成形品には、 表 面を 4つの略正方形区画に分け、 各区画の中央に孔 （各孔間のピッチは各 3 O m mとなる) を形成した。 このうち、 隣り合う 2つの孔は直径 1 . 5 mm、 深さ 3 mmで一定であるが、 残る 2つの孔については孔直径を 3 . 2 mm、 4 mm、 6 mmと変化させて三種類の成型品を形成した。
得られた各成形品の吸音率測定を、 J I S A 1 4 0 5の管内法による垂直入 射吸音率測定方法に準拠して行った。 測定結果を図 1 5に示す。
この実施例 5から、孔径の組み合わせを変えることで、吸音率をキープしつつ、 吸音効率の良い周波数を 6 3 0 - 1 0 0 0 H zの間で調整できることが判る。 産業上の利用可能性
本発明は、 吸音体、 吸音構造体およびこれらの製造方法に利用することができ る。特に、車両などのエンジンの、シリンダ一ヘッド、タイミングベルトカバー、 エアクリーナ、 エアーダクト、 エンジンカバー、 吸排気用レゾネ一タ、 インテ一 クマ二ホールド、 エンジンルームと車室との遮蔽版、 トランクルーム内装壁など として利用することができる。

Claims

請求 の 範 囲
1 . 2つの未膨張層と、 これら未膨張層に挟まれかつ多数の空隙を有する膨張 層とを備える成形体を有し、
前記成形体の任意の箇所には前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層ま では達していない深さの孔が複数形成され、
前記孔の断面積は、 0 . 7 8 5〜3 1 4 mm2であり、 そのピッチが、 1 mm 以上であることを特徴とする吸音体。
2 . 請求項 1に記載の吸音体において、
前記孔の断面積および/またはピッチは、 2種類以上であることを特徴とする 吸音体。
3 . 請求項 1または請求項 2に記載の吸音体において、
前記未膨張層の少なくとも一方の厚みは、 0 . 5〜2 . 0 mmであることを特 徴とする吸音体。
4. 請求項 1から請求項 3のいずれかに記載の吸音体において、
前記膨張層は、膨張倍率の異なる複数の領域を有することを特徴とする吸音体。
5 . 請求項 4に記載の吸音体において、
前記複数の領域は、 膨張倍率が 1 . 2〜3 . 0倍の高膨張領域を含むことを特 徴とする吸音体。
6 . 請求項 5に記載の吸音体において、
前記孔は、 前記高膨張領域に形成されていることを特徴とする吸音体。
7 . 吸音性を要求される用途に用いられる吸音構造体であって、
前記請求項 1から請求項 6のいずれかに記載の吸音体を含み、
シリンダーヘッド、 タイミングベルトカバー、 エアクリーナ、 エア一ダクト、 エンジン力パー、 吸排気用レゾネータ、 インテークマ二ホールド、 エンジンルー ムと室内の遮蔽版、 トランクルームとして用いられることを特徴とする吸音構造 体。
8 . 請求項 7に記載の吸音構造体において、 音波の進行方向と前記未膨張層の表面とのなす角度の小さい方が 6 0〜9 0 度とされていることを特徴とする吸音構造体。
9 . 内部のキヤビティに対して進退可能な移動型を備えた金型を用い、 長さが 2〜 1 0 O mni の範囲にされた補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性 樹脂を溶融させて前記金型のキヤビティ内に射出した後に、 前記移動型を後退さ せて前記キヤビティを拡張することにより、 前記繊維含有熱可塑性樹脂内に空隙 を形成させて、 2つの未膨張層と、 これら未膨張層に挟まれ多数の空隙を有する 膨張層とを備える成形体を成形し、
前記成形体の任意の箇所に前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層まで は達していない深さの孔を複数形成し、 前記孔の断面積は、 0 . 7 8 5〜3 1 4 mm2であり、 そのピッチが、 1 mm以上であることを特徴とする吸音体の製造 方法。
1 0 . 内部のキヤビティに対して進退可能なキヤビティ形成面を複数有する移 動型を備えた金型を用い、
長さが 2〜1 0 O fflm の範囲にされた補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性 樹脂を溶融させて前記金型のキヤビティ内に射出した後に、前記移動型を後退さ せて前記キヤビティを拡張することにより、 前記繊維含有熱可塑性樹脂内に空隙 を形成させて、 2つの未膨張層と、 これら未膨張層に挟まれ多数の空隙を有する 膨張層とを備える成形体を成形し、 かつ前記膨張層の前記キヤビティ形成面に対 応した部分に、 該部分の周囲とは、 膨張率の異なる領域を形成し、
前記成形体の任意の箇所に前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層まで は達していない深さの孔を複数形成し、 前記孔の断面積は、 0 . 7 8 5〜 3 1 4 mm2であり、 そのピッチが、 1 mm以上であることを特徴とする吸音体の製造 方法。
1 1 . 請求項 9または請求項 1 0に記載の吸音体の製造方法において、 前記成形体を成形後、 前記孔を形成することを特徴とする吸音体の製造方法。
1 2 . 吸音性を要求される用途に用いられる吸音構造体の製造方法であって、 前記請求項 9から請求項 1 1のいずれかに記載の吸音体の製造方法により、 筒形状の成形体を分割しかつ内面に前記成形体を貫通しない孔を有する複数の 分割体を成形し、
前記複数の分割体の対向する面同士を向き合わせて、前記複数の分割体を一体 的に接合することを特徴とする吸音構造体の製造方法。
13. 請求項 12に記載の吸音構造体の製造方法において、
前記接合の方法は、 Die Slide Injection工法、 Die Rotary Injection工法、 振動溶着、 熱板溶着、 レーザ一溶着のいずれかの方法であるこ を特徴とする吸 音構造体の製造方法。
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