(57)【要約】【課題】  防音カバー内で反射した音が集音し局所的な放射が起こるのを防ぐ防音カバーを提供する。【解決手段】  音源に対向する吸音材と、吸音材の音源側とは反対の面に設けられ、少なくとも通気性または軟質性を有する表皮材とを接合してなる防音カバー。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音源に対向する吸音材と、前記吸音材の音源側とは反対の面に設けられ、少なくとも通気性または軟質性を有する表皮材とを接合してなる防音カバー。
【請求項２】
前記表皮材が、不織布、クロス、ラミネートフィルム、ゴムシート、樹脂フィルム、制振樹脂、制振ゴム、またはこれらを適宜組み合わせた積層体である請求項１に記載の防音カバー。
【請求項３】
前記表皮材の吸音材とは反対の面に、通気性を有する骨格材をさらに備える請求項１に記載の防音カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車内の部品から発生する騒音を防止するための防音カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内には多くの音源があり、車内、車外騒音により静粛性が要求される観点から様々な防音対策が取られている。特にエンジン、トランスミッション、駆動系のような、部品サイズが大きく且つ大きな音を発生し、あらゆる方向に向けて放射する部品については、音源に近い位置で抜本的な防音対策が必要な為、防音カバーと称される専用の防音部品が使用される。
【０００３】
従来には、金属またはポリアミド、ポリプロピレン等を形成した剛性の高い遮音材と、吸音材、制振材、防振材等により構成された防音カバー（例えば、特許文献１参照）や、防音カバー内で騒音を乱反射させ、干渉によって打ち消すために多数の小突起を音源対向面に形成したものも知られており（例えば、特許文献２参照）、これらは音源からの騒音を防音カバーで遮音することに主眼をおいて設計されている。
【０００４】
自動車の車内外騒音の評価には、騒音自体が人間の感覚量である事から、音の大きさを人が音を感じる量に近い標記基準として、観測された音圧を対数圧縮した音圧レベル（ｄＢ）が使用される。しかしｄＢ和計算の性格上、測定された一番大きな音の影響を大きく受ける。このため、総合的な防音効果を評価する場合に一般的に用いられる多方向平均（合音）をとった場合、防音対策を取った一方向のみの音圧レベルが低減されても全体として音圧レベルは下がらないケースがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−４４５２６号公報
【特許文献２】特開２００１−１０５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、遮音材を使用した従来の防音カバーでは、上記のような大きな音の発生する部分に使用した時に、遮音材内面で反射した２次放射音が、防音カバー／被着体間で複雑に乱反射を繰り返し、最終的に防音カバー端／被着体間の狭い隙間から集音され、より大きな音となって放射される現象を生ずる場合がある。一部高級車のエンジン部分については、上面全体をエンジンカバー（防音カバー）で覆って遮音し、車内騒音対策をとっているものもあるが、防音カバー内面の反射音は車体下方の開口部より放射され、車外騒音に影響を及ぼす事となり、防音カバー単体で全方向の防音対策効果が得られるものではない。特に大きく深いＲ形状を持った防音カバーでは、パラボラアンテナの原理で集音された反射音が、カバー端部に集まって放射されることで、かえって防音カバー施工により騒音レベルが悪化するケースが生じる。さらに、車両のコンパクト化に伴い、構成部品間のクリアランスはより小さくなる傾向にあるため、施工可能な吸音材の厚さもより薄くなる方向にあり、防音対策は困難となってきている。
【０００７】
そこで本発明は、防音カバー内で反射した音が集音し局所的な放射が起こるのを防ぐ防音カバーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明者らは、吸音材に吸収されなかった放射音をカバー全体から透過または減衰させることで、音圧レベルを特定方向だけでなく均等に低減できることを見出した。すなわち本発明は、下記に示すような防音カバーである。
（１）音源に対向する吸音材と、吸音材の音源側とは反対の面に設けられ、少なくとも通気性または軟質性を有する表皮材とを接合してなる防音カバー。
（２）上記表皮材が、不織布、クロス、ラミネートフィルム、ゴムシート、樹脂フィルム、制振樹脂、制振ゴム、またはこれらを適宜組み合わせた積層体である、上記（１）に記載の防音カバー。
（３）上記表皮材の吸音材とは反対の面に、通気性を有する骨格材をさらに備える、上記（１）に記載の防音カバー。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の防音カバーは、音源に対向する吸音材と、少なくとも通気性または軟質性を有する素材からなることで、各方向の音圧レベルを均等に低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下さらに、本発明に関して詳しく説明する。
本発明の防音カバーは、吸音材と、少なくとも通気性または軟質性を有する表皮材を接合してなる。接合方法、接合剤に特に制限はない。さらに、部品の形状を追従可能に加工したり防音カバーの強度を増加させるために、通気性を有する骨格材をさらに備えてもよい。そして音源となる部品を被覆可能な限りその寸法や形状には制限はないが、例えば図１に模式的に示すような断面構造を例示できる。
【００１１】
図１に示すように、本発明の防音カバー１は吸音材２を音源に対向するように施工する。この時、音源となる部品（図示せず）と吸音材２は接しても離間していてもよい。骨格材４をさらに備える場合は、表皮材３の、吸音材２との非接合面、すなわち音源の反対側の面上に設置する。ここでは骨格材４の一例として、メッシュメタルを示している。
【００１２】
表皮材としては、吸音材で吸収されずに透過してくる放射音を透過させたり（透過性）、放射音の音圧によりそれ自身が変形（振動）する事で、透過音の音圧レベルを減衰させる性質（減衰性）を有する素材がよく、通気性素材や軟質性素材が好ましい。
【００１３】
通気性素材としては、不織布、クロス、キャンバス地、ゴアテックス、フェルト等が好ましい。特に低通気性の不織布が本発明の目的とする防音効果に優れるため好ましい。不織布の場合、繊維素材、バインダー樹脂等により適度な通気性範囲に調節する必要があり、下記種類に限定されるものではないが、例えばＰＥ、ＰＰ、ポリエステル、ＰＥＴ、ＥＶＡ、ＰＯＶＡＬ、アクリル、ポリアミド、ノーメックス、アラミド等の有機合成繊維、セルロース、ケナフ等の天然繊維及びグラスファイバー、等及びこれらの混抄物といった素材を用いて、ケミカルボンド、サーマルボンド、ニードルパンチ、スパンレース、ステッチボンド、スパンボンド、湿式法等により製造された不織布を用いることができる。また、適度な透過性と減衰性を持たせるために、目付け量は２００〜６００ｇ／ｍ２が好ましい。クロスの場合、繊維素材、バインダー樹脂等により適度な通気性範囲に調節する必要があり、下記種類に限定されるものではないが、例えばグラスファイバー、セラミックファイバー（シリカ繊維、アルミナ繊維、ムライト繊維を含む）、セルロース等天然繊維、有機合成繊維、ＳＵＳ等金属繊維及びこれらの混抄物といった素材を用いて、特に限定されないが、例えばチャップドストランド、ロービング、ラギング等により製造されたクロスを用いることができる。また、適度な透過性と減衰性を持たせるために、平織り、綾織り、朱子織り、模沙織り、絡み織りなどが好ましい。
【００１４】
軟質性素材としては、ゴムシート、樹脂フィルム、制振樹脂、制振ゴム、ラミネートフィルム、が好ましい。これらの素材に適度な通気性を持たせるために空孔などを設けてもよい。
【００１５】
ゴムシートの場合、適度に薄いものが好ましい。例えば、ＮＲ、ＳＢＲ、ＣＲ、ＮＢＲ、ＩＩＲ、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、アクリルゴム、ポリノルボルネンゴム等及びこれらのブレンド等にカーボンブラック、等充填材を配合したものが挙げられ、硬度は５０〜８０（デュロメータによる）、厚さは０．３〜３ｍｍであるものが好ましい。
【００１６】
樹脂フィルムの場合、適度な柔軟性を持つものが好ましい。例えばＰＥ、ＰＰ、ポリエステル、ＰＥＴ、ＥＶＡ、ＰＯＶＡＬ、アクリル、ポリアミド、スチレン、ＰＶＣ、ウレタン等及びこれらのブレンドが挙げられ、硬度は７０〜９０（デュロメータによる）、厚さは３０〜２００μｍであるものが好ましい。
【００１７】
制振樹脂の場合、例えばスチレン−イソブチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、熱可塑性ウレタン樹脂、塩化ビニル等に、酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物、粒子状金属粉末、クレー、タルク、マイカ、石英、カルサイト等の鉱物系粉砕物、アスファルト、等を配合したもので、厚さが０．５〜３ｍｍであるものが好ましい。
【００１８】
制振ゴムの場合、例えばＮＲ、ＳＢＲ、ＣＲ、ＮＢＲ、ＩＩＲ、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、アクリルゴム、ポリノルボルネンゴム、等及びこれらのブレンド等に、酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物、粒子状金属粉末、クレー、タルク、マイカ、石英、カルサイト等の鉱物系粉砕物、アスファルト、等を配合したもので、厚さが０．５〜３ｍｍであるものが好ましい。
【００１９】
ラミネートフィルムは、熱により軟化する性質を有していればよく、市販のものを使用できるが、厚さが３０〜２００μｍであるものが好ましい。
【００２０】
また、上記の通気性素材と軟質性素材を適宜組み合わせた積層体も表皮材として使用できる。素材の組み合わせに制限はないが、積層数２〜６、または全体の厚さが０．５〜３ｍｍであると好ましい。例えば、上記ラミネートフィルムと不織布若しくはクロスとを複合化したシートが挙げられる。複合化する際は、これらを積層してプリプレグ化する方法が好ましく、積層数は３〜７が好ましい。また積層構造や素材の組み合わせに制限はないが、例えば“不織布／フィルム／不織布”のような、繰り返しパターンであり、かつ最外層が通気性素材である構造が好ましい。
【００２１】
吸音材は、多孔質素材、発泡部材、凹凸素材、フェルト素材のような、一般に防音カバーに用いられる素材であれば制限はなく、材質や厚さは音源に合わせて適宜設定してよい。
【００２２】
そして骨格材は、通気性を有する構造（網目、織目、空孔など）であり、かつ吸音材や表皮材よりも剛性があればよい。例えば図１の骨格材４に示したメッシュメタルの他に、パンチングメタル、エキスパンドメタルなどが好ましい。メッシュメタルの場合、織り方に制限はないが、金属線の線径は０．１５〜０．３ｍｍが好ましく、パンチングメタルの場合、開孔率は２０〜８０％、金属板の厚さは０．１５〜０．３ｍｍが好ましく、エキスパンドメタルの場合、開き方に制限はないが、金属線の線径は０．１５〜０．３ｍｍがそれぞれ好ましい。
【実施例】
【００２３】
以下に示す実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２４】
実施例１：防音効果試験１
車体下方側にありエンジン出力をプロペラシャフトに伝達する、トランスミッションギアボックスのカバー（以下「ギアボックスカバーとも言う」）からは、音圧レベルで１００ｄＢ以上の騒音が放出されており、車外騒音対策上大きな問題となっている。しかし設置位置の関係から、周辺部品やシャシー等とのクリアランスが殆どなく、厚い吸音材層を設置する等の対策が充分にとれない事が多い。そこで、本試験では、上記のような状況を想定して本発明の防音カバーにおける防音効果を確認した。
【００２５】
ギアボックスカバーから周囲に放出される騒音の音圧レベルが、前方向：９７ｄＢ、後方向：９７ｄＢ、左方向：１０４ｄＢ、右方向：９４ｄＢ、４方向平均の騒音レベルが１００ｄＢである状況を調整した。ギアボックスカバーの左側面に、吸音材を装着し、さらに厚さ３ｍｍのポリアミド６６（ＰＡ６６）を成形した剛性の高いカバーを吸音材の外側に設置した（これを比較例Ａとする）。一方、本発明の防音カバーの一例として、吸音材と表皮材（不織布／ホットメルトラミネートフィルム／不織布のように積層し、プリプレグ化したもの）を接合した構造の防音カバーを作成し、同様にギアボックスカバーの左側面に装着した（実施例Ａ）。なお、不織布にはユニチカ製スパンボンド９０５０３を、ホットラミネートフィルムには日本マタイ製エルファンＯＨ−５０１厚さ８０μｍを、吸音材には再生ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維厚さ１０ｍｍ（透過方向の透過損失３ｄＢ）を使用した。
【００２６】
防音カバーを装着した状態で４方向の音圧レベルを測定した結果、比較例Ａにおいては、左方向は８５ｄＢに遮音されるが、前方向１０４ｄＢ、後方向１０４ｄＢ、右方向１０２ｄＢとなり、４方向平均は１０２ｄＢと、かえって悪化した。これに対し、実施例Ａにおいては、左方向の透過音の音圧レベルは９８ｄＢの低下に留まったが、前方向：９８ｄＢ、後方向：９８ｄＢ、右方向：９７ｄＢと、各方向において平均的に低減し、さらに４方向平均の騒音レベル：９８ｄＢと、全体としても騒音低減効果が認められた。
【００２７】
これより、従来のような剛性（遮音性）の素材からできた防音カバーを用いると、装着方向のみの音圧レベルは低減されるが、残りの方向では反射音が重なったために装着前よりも悪化することが確認された。よって結果として全体的な騒音低減効果も得られず、装着することによって逆効果となった。一方、本発明の防音カバーは装着方向の音圧レベルはさほど低下しないが、防音カバー内での反射が起こりにくいため、全体的に騒音は抑えられた。
【００２８】
実施例２：防音効果試験２
表１に示す各素材を用い、防音カバーの試験体を５つ作成した。なお、不織布には実施例１と同じものを、ホットラミネートフィルムには実施例１と同じものに加え、厚さ１００μｍのものを、吸音材には再生ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維厚さ２０ｍｍを用いた。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
試験には、図２および図３に示す構成の装置を用いた。なお、試験は無響室内にて行った。自動車の部品（ギアボックス）を模した箱１０中央部にスピーカー１１を設置し、箱１０の開口部を覆うように防音カバー１２を装着した。そして騒音の計測ポイントは三箇所とした。まず防音カバー１２からの透過音を測定するため、箱１０の開口部および防音カバー１２を挟んでスピーカー１１と対向し、かつ防音カバー１２から１５０ｍｍ離れた位置に計測器１３ａを設置した。残りの二箇所は、漏出し得る反射音を測定するために設定した。計測器１３ｂは防音カバー１２の端部から１００ｍｍ離れた位置に、計測器１３ｃは箱１０において防音カバー１２で覆われていない部分から１００ｍｍ離れ、且つ箱１０の底面に対して６０℃傾いた位置にそれぞれ設置した。そして各計測器は、最終的に指向性マイクロフォンで音圧レベルが最大となった位置に微調整した。なお、スピーカー１１から放射される音はホワイトノイズ（計測器１３ａにおいて防音カバー１２未装着の状態で１００ｄＢとなるように調整）とした。
【００３１】
各試験体の測定結果を図４〜図６に示す。
図４は各試験体の、１／３オクターブバンド中心周波数に対する透過音レベルの関係を表すグラフである。各実施例は音源よりも１０〜２０ｄＢほど透過音レベルは低くなっており、さらに比較例Ｂは各実施例よりも約１０ｄＢ以上低いことが分かる。また、実施例Ｂ、Ｃ、Ｄを比較すると不織布とラミネートフィルムの積層が増加するに連れて透過しにくい傾向がみられる。
【００３２】
次に図５は各試験体の、１／３オクターブバンド中心周波数に対する反射音レベルの関係を表すグラフである。なお、反射音レベルは、計測器１３ｂおよび計測器１３ｃにおける２方向の測定平均値である。図５が示すように、殆どの周波数において比較例Ｂは他の実施例よりも約１０ｄＢほど反射音レベルが上回っている。実施例においては、約１ｋＨｚ未満の周波数範囲では材質ごとに結果が異なり、約１ｋＨｚ以上では大きな差異はみられなかった。
【００３３】
そして図６は各試験体の、１／３オクターブバンド中心周波数に対する合音（透過音＋反射音）レベルの関係を表すグラフである。まず、波形は透過音レベルよりも反射音レベルを測定した場合に依存していることがわかる。比較例Ｂは、周波数によっては音源のレベルよりも上回る場合が確認された。一方実施例Ｅは殆どの周波数において音源はもちろん、比較例Ｂよりも合音レベルが低く、その他の実施例も約４００Ｈｚ以上の広範囲において、約１０ｄＢほど音源や比較例Ｂより低く抑えられた。
【００３４】
これより、従来技術（比較例Ｂ）では、遮音効果により透過音は音源よりも著しく低いレベルに抑えられたが、カバー内面での反射音が集積して増大され、両者の差は最大で約４０ｄＢにも及んだ。しかし測定された一番大きな音の影響を大きく受けるというｄＢ和計算の性格上、結局両者の合音では増大した反射音によって逆に高いレベルとなってしまったと言える。一方、本発明（実施例Ｂ〜Ｅ）では透過音レベルも反射音レベルも音源より低く、さらに両者の差はせいぜい１０ｄＢ程度と、比較例Ｂほどの大きな差異はなかった。このように均等に低減された結果、全体的な騒音低減効果に至ったことが認められた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の防音カバーの一例を示す断面図である。
【図２】防音効果試験装置を示す断面図である。
【図３】防音効果試験装置を示す上面図である。
【図４】各種構造の防音カバーにおける、１／３オクターブバンド中心周波数に対する透過音レベルの関係を表したグラフである。
【図５】各種構造の防音カバーにおける、１／３オクターブバンド中心周波数に対する反射音レベルの関係を表したグラフである。
【図６】各種構造の防音カバーにおける、１／３オクターブバンド中心周波数に対する合音レベルの関係を表したグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１    防音カバー
２    吸音材
３    表皮材
４    骨格材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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