(57)【要約】【課題】セル構造の吸音構造体の吸音効果を高めること。【解決手段】本発明の吸音構造は、互いに隣接し設置面側に開口した一端を有する略筒状の複数の空間部７１、を備え、前記設置面と複数の空間部７１の開口面との間に所定厚みの空気層９０を形成し、複数の空間部７１の他端を閉塞する底板７４に、該底板７４の背後から空気層９０内に音を取り込むための開口穴７４ａを形成し、更に、複数の空間部７１の開口を吸音材７６により覆うことを特徴とする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣接して形成され設置面側に開口した一端を有する略筒状の複数の空間部、を備える吸音構造において、
前記設置面と前記複数の空間部の開口面との間に所定厚みの空気層を形成し、前記複数の空間部の他端を閉塞する底板に、該底板の背後から前記空気層内に音を取り込むための開口穴を形成し、更に、前記複数の空間部の開口を吸音材により覆うことを特徴とする、吸音構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に車両に設けられ、エンジン音等を吸収して騒音を低減する吸音構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、略平らな基板と、当該基板と対向する吸音材と、基板と吸音材との間の空気層を複数の格子状のセルに分割する仕切り板とを備えた吸音構造体が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この従来の吸音構造体は、吸音材背後の空気層の厚さ（即ち、各セルの深さ）を、吸収すべき音波の波長の１／４倍に設定することによって、吸音材による音波のエネルギの効率的な減衰を図っている。この従来の吸音構造体によれば、セルの深さの約４倍の波長を持つ音の周波数成分の吸音率が向上する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１６１２８２号（第６頁、第１６図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、吸音構造体は、典型的には、エンジンのような音源の周辺に設置される。この際、吸音構造体は、その格子状のセルの開口が音源に向くように設置されることになる。しかしながら、かかる構成では、格子状のセルに音源から直接的に音を入力させることができるものの、セルから出力した音を再度セル内に取り込むことができない点で、セルの吸音作用を有効活用していない側面があった。
【０００５】
そこで、本発明は、セルの吸音作用を最大限に発揮させることができ、これにより、吸音効果を更に高めることができる吸音構造体の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載する如く、互いに隣接して形成され設置面側に開口した一端を有する略筒状の複数の空間部、を備える吸音構造において、
前記設置面と前記複数の空間部の開口面との間に所定厚みの空気層を形成し、前記複数の空間部の他端を閉塞する底板に、該底板の背後から前記空気層内に音を取り込むための開口穴を形成し、更に、前記複数の空間部の開口を吸音材により覆うことを特徴とする、吸音構造により達成される。
【０００７】
本発明において、いわゆるセル構造を構成する複数の空間部は、音源とは逆側に開口を有する。吸音構造の設置面（例えば、フードパネルの内面）と、複数の空間部の開口面との間には、空気層が形成され、当該空気層内には、底板の開口穴を介して音源からの音が取り込まれる。一旦空気層内に音が取り込まれると、設置面と空間部の底面（即ち、底板）間での音の反射の繰り返しにより、複数の空間部への音の入力が促進されるので、複数の空間部による吸音効果が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、本発明による吸音構造体の一実施例を部分的に示す斜視図である。本発明による吸音構造体１０は、一端が開口した筒状の空間部７１（以下、「吸音セル７１」という）を複数有する。複数の吸音セル７１は、例えば碁盤目状に配設され、好ましくは、互いに隣接した態様で縦横に配列される。
【００１０】
この複数の吸音セル７１は、後述する略平らな底板７４上に複数の仕切り板７２を立設することによって画成される。この複数の仕切り板７２は、互いに平行に第１の方向に延在する第１群の複数の仕切り板７２ａと、互いに平行に第２の方向に延在する第２群の複数の仕切り板７２ｂとから構成される。本実施例では、第１の方向と第２の方向は互いに略直交する関係にある。複数の仕切り板７２は、略平らな薄板より形成され、同様に薄板から構成される底板７４に支持されている。この複数の仕切り板７２及び底板７４は、アルミニウム板や鋼板等により形成されてよく、或いは、ポリプロピレン系樹脂のような硬質樹脂により一体成形することも可能である。
【００１１】
図２は、本実施例の吸音構造体１０の底板７４を示す図であり、底板７４を背後（吸音セル７１が設置されていない側）から見た際の平面図である。底板７４は、上述したように、略平らな薄板より形成されている。底板７４には、図２に示すように、複数の開口穴７４ａが形成されている。本実施例では、複数の開口穴７４ａは、所定の間隔をおいて縦横に列をなすように規則的に配列されている。また、開口穴７４ａは、所定の開口幅Ｗ２（例えば、１０〜５０ｍｍ）を有し、略矩形の形状を有している。但し、本発明は、特にこの開口穴７４ａの開口形状を特定するものではなく、開口穴７４ａの開口形状は、丸や楕円形や多角形等であってよい。
【００１２】
上述の複数の吸音セル７１は、底板７４の開口穴７４ａの無い領域Ａ１内に設定される。即ち、上述の複数の仕切り板７２は、底板７４の領域Ａ１内に立設される。例えば、本実施例では、複数の開口穴７４ａの列によって区画された各領域Ａ１毎に、複数の吸音セル７１の各集合が形成される。このとき、複数の吸音セル７１の各集合は、開口穴７４ａの列によって互いに離間することになる。この開口穴７４ａは、後述する如く、各吸音セル７１に入力される音波の経路を画成する役割をする。従って、開口穴７４ａは、吸音セル７１への音波の入力が促進されるように、吸音セル７１の設定領域においてある程度均一に分散するように設定されることが好ましい（尚、本実施例では、吸音セル７１の各集合を囲繞するように設定されている）。但し、底板７４の略全面に亘って複数の仕切り板７２を立設することも可能である。この場合、底板７４の開口穴７４ａの領域内には、両端が開口した筒状の空間部（音波の経路）が画成されることになる。
【００１３】
吸音構造体１０には、吸音材７６が設けられる。吸音材７６は、各吸音セル７１の一端の開口を覆うように側面７２の上縁に接着等により固定される（図３参照）。吸音材７６は、吸音性を有する材料から形成され、例えばグラスウールやロックウール等の無機質繊維、アルミニウム繊維等の金属繊維材料、ポリスチレン系樹脂やポリエチレン系樹脂等のような合成樹脂発泡体、ウレタンやゴム系の軟質な材料、多孔質材料等から形成されてよい。
【００１４】
図３は、本実施例の吸音構造体１０の設置状態を示す断面図である。本実施例の吸音構造体１０は、図３に示すように、設置面（典型的には、ボデーパネル面）に対して吸音セル７１の開口面（吸音材７６が延在する面）が対面するように設置される。従って、この設置状態において、吸音セル７１の開口は、音源に対向していない。また、この際、吸音構造体１０は、設置面との間に所定の厚さの空気層９０が形成されるように、設置面から離間した状態で設置される。この吸音構造体１０の上面の設置面から浮いた状態は、例えば、最外側の仕切り板７２の外面をステー等により固定することによって実現可能である。但し、本発明は、吸音構造体１０の開口面（吸音材７６が延在する面）と設置面との間に空気層９０が形成されている限り、吸音構造体１０の設置方法や設置場所を特定するものではない。また、吸音構造体１０が設置される設置面としては、フードパネルの内面（エンジンに対向する面）、ダッシュパネルの内面及び外面、ルーフパネルの内面等であってよい。
【００１５】
次に、図４を参照して、本発明による吸音構造体１０の吸音原理について説明する。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、図１の吸音構造体１０のＩ−Ｉ断面を示している。
【００１６】
図４（Ａ）を参照するに、波長λの音波が吸音セル７１に略垂直に入射した場合、吸音セル７１内には入射波と反射波との合成により定在波が形成される。一方、波長λの音波が吸音セル７１に斜め方向から入射した場合であっても、図４（Ｂ）に示すように、各側面７２により音波の斜め入射角が制限され、各吸音セル７１内に定在波が形成される。
【００１７】
この定在波は、吸音セル７１内において底板７４から波長λの１／４の奇数倍離れた位置で腹を有しており、当該腹で音波の粒子速度が最大となる。従って、粒子速度が最大となる位置に吸音材７６を設け、最も高い粒子速度を持つ位置で音波を吸音材７６に通過させれば、最も効率的に音波を減衰させることができる。
【００１８】
このため、吸音セル７１の深さＨ（吸音セル７１内の空気層の最大厚み）は、好ましくは、吸収すべき音波の波長λの１／４倍（若しくはその奇数倍）に設定される。例えば、１ｋＨｚ周辺の周波数の騒音に対して吸音性を高めたい場合、吸音セル７１の深さＨは、音速をｃ＝３４０×１０３ｍｍ／ｓとしたとき、Ｈ＝ｍ×ｃ／４ｆ＝ｍ×８５（ｍ：正の奇数）周辺の値に設定される。
【００１９】
また、吸音セル７１の開口幅Ｄ（図１参照）は、吸音セル７１に入射される音波の周波数を規制するため、吸収すべき周波数帯域の音波の波長λよりも小さく設定される。例えば、吸音セル７１の開口幅Ｄは、４０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲内で設定される。但し、吸音セル７１の開口幅Ｄは、各吸音セル７１毎に異なるものであってもよく、また、奥行き方向と横方向で異なるものであってよい。また、吸音セル７１は、必ずしもその深さ方向に亘って一定の断面を有する必要はなく、例えば開口に向かうにつれて断面が大きくなるものであってもよい。
【００２０】
次に、図３を再度参照して、本実施例の吸音構造体１０の吸音作用について説明する。図３に示すように、吸音構造体１０と設置面との間の空気層９０には、吸音構造体１０の開口穴７４ａを介して音波が入力される。例えば、設置面がフードパネルの内面の場合には、空気層９０に入力される音波は主にエンジンルーム内のエンジン音（約１ｋＨｚ〜３ｋＨｚ）となる。空気層９０に入力される音波は、図３に示すように、設置面と吸音構造体１０（主に底板７４）との間で反射を繰り返すことで、上述の吸音セル７１内への入力が複数回実現される。これにより、上述の吸音セル７１による吸音作用が複数回発揮されるので、空気層９０内に取り込んだ音を略完全に減衰させることが可能となる。従って、本実施例によれば、設置面と吸音構造体１０と間での音波の反射の繰り返しを利用して、吸音セル７１内に音波を効率的に入力させることで、効果的な吸音が可能となる。
【００２１】
尚、本実施例では、空気層９０内での音波の反射の繰り返し区間を確保するため、隣接する開口穴７４ａの列間の幅Ｄ３（即ち、吸音セル７１の一集合の幅）は、１００〜２００ｍｍの範囲内で設定されている。また、空気層９０の所定の厚さは、１０〜５０ｍｍの範囲内で選択されてよい。但し、空気層９０の厚さは、必ずしも全領域に亘って一定である必要はない。
【００２２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００２３】
例えば、上述した実施例において、吸音構造体１０の最外側の仕切り板７２（即ち、吸音構造体１０の外周面を画成する仕切り板７２）を、その上縁部が設置面に当接するように延長することで、空気層９０内に取り込んだ音の吸音構造体１０の外周側からの漏れを防止することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したようなものであるから、以下に記載されるような効果を奏する。本発明によれば、セル内への音波の入力が促進されるので、セル構造による吸音効果が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による吸音構造体の一実施例を部分的に示す斜視図である。
【図２】本実施例の吸音構造体１０の底板７４を示す平面図である。
【図３】本実施例の吸音構造体１０の設置状態を示す断面図である。
【図４】本発明による吸音構造体１０の吸音原理の説明図である。
【符号の説明】
１０    吸音構造体
７１    吸音セル
７２    仕切り板
７４    底板
７４ａ    底板の開口穴
７６    吸音材
９０    空気層
【図１】
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【図２】
2005017634.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005017634.tif 000006