吸隔音结构

文档序号:863754 发布日期:2021-03-16 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 吸隔音结构 (Sound absorption and insulation structure ) 是由 瀬木真琴 于 2019-08-01 设计创作,主要内容包括:吸隔音构件(13)是以交替地与第一划分构件(11)和第二划分构件(12)抵接的方式弯曲形成的板状构件,具有多个中空的凸部(15),该凸部(15)以填埋两个划分构件之间的间隙的方式突出,在第一划分构件(11)与第二划分构件(12)之间,形成有被第一划分构件(11)封闭的凸部(15)内的第一空间部和设置在相邻的凸部(15)彼此之间且被第二划分构件(12)封闭的第二空间部,第一空间部与第二空间部通过连通部(30)而相连,该连通部(30)由凸部(15)的一部分形成且将凸部(15)的内外连通,连通部(30)的第二空间部侧的开口设置于配置在第一划分构件(11)与第二划分构件(12)之间的凸部(15)的侧壁部。(The sound absorbing/insulating member (13) is a plate-shaped member formed by bending so as to alternately come into contact with the first partition member (11) and the second partition member (12), and has a plurality of hollow protrusions (15), the protruding portion (15) protrudes so as to fill a gap between the two partition members, a first space portion in the protruding portion (15) closed by the first partition member (11) and a second space portion provided between the adjacent protruding portions (15) and closed by the second partition member (12) are formed between the first partition member (11) and the second partition member (12), the first space portion and the second space portion are connected by a communication portion (30), the communicating portion (30) is formed by a part of the convex portion (15) and communicates the inside and the outside of the convex portion (15), and an opening on the second space portion side of the communicating portion (30) is provided in a side wall portion of the convex portion (15) disposed between the first partition member (11) and the second partition member (12).)

吸隔音结构

技术领域

本公开涉及一种能够对从多个声源发出的声音进行吸音及隔音的吸隔音结构,更具体来说,涉及一种在第一划分构件与第二划分构件之间配置有吸隔音构件的吸隔音结构。

背景技术

这种吸隔音结构从应对噪音的观点出发被用于各种结构体,尤其适合用于车辆的结构构件。例如,日本特开2009-96342号公报所公开的车辆用内饰品是相当于本公开的吸隔音构件的板状的树脂构件,能够作为车辆的内饰材料使用。该车辆用内饰品具有配置在车厢内侧的表侧基材和配置在车厢外侧的背侧基材,在表侧基材和背侧基材之间夹装有平板状的中间基材。而且,在表侧基材和背侧基材上,设置有构成大致相同结构的谐振器结构的多个室。例如,若以表侧基材为一个示例对谐振器结构进行说明,则在该表侧基材的面向中间基材的内侧面上突出有格子状的肋,通过该肋将内侧面划分为多个室。另外,在各室的底侧,设置有沿厚度方向贯通表侧基材的开口部,通过该开口部使表侧基材的内外成为连通的状态。而且,在日本特开2009-96342号公报的技术中,使用车辆用内饰材料作为车辆的装饰板(Deck board)或门饰板,通过该车辆用内饰材料,能够利用亥姆霍兹共振原理来对车厢内的声音和车厢外的声音进行吸音。即,车厢内的声音在入射到表侧基材的开口部后在室内被衰减而被吸音,车厢外的声音在入射到背侧基材的开口部后在室内被衰减而被吸音。

然而,从确保车厢空间和提高外观性等观点出发,吸隔音构件有时与其他内饰材料组合使用。但是,日本特开2009-96342号公报的车辆用内饰品由于与其他内饰材料一起使用,因而有可能降低吸音性能,成为易用性差的结构。即,在车辆用内饰品中,在成为谐振器结构的要点的开口部被其他的内饰材料堵塞的情况下,其吸音性能显著降低。在此,在日本特开2017-31767号公报中公开了配置在一对壁材之间的金属制的吸音结构材料。该吸音结构材料具有立方体状的中空构件即主体构件和连通主体构件内外的通气构件。而且,在日本特开2017-31767号公报的技术中,在一对壁材之间配设有主体构件的情况下,该主体构件的侧面配置在一对壁材之间的间隙中。因此,通过在主体构件的侧面后安装通气构件,即使在一对壁板之间配置主体构件,也能够极力避免通气构件被各壁板堵塞的情况。

发明内容

但是,日本特开2017-31767号公报所公开的吸音结构材料由于主体构件和通气构件是分体的,因此从削减构件数量的角度等来看,并不是能够容易地采用的结构。另外,吸音结构体仅设有一个用于吸音的主体部,不那么适合对从多个声源发出的声音进行吸音。虽然也能够将多个吸音结构体配置在壁材之间,但是这样无法避免车辆等结构体的结构的复杂化。因此,需要一种改进的吸隔音结构。

根据本公开的第一方案,吸隔音结构具有吸隔音构件、第一划分构件以及第二划分构件,第一划分构件设置在吸隔音构件与第一声源之间,第二划分构件设置在吸隔音构件与第二声源之间。优选地,这种吸隔音结构能够通过比较简单的结构更有效地对从多个声源发出的声音进行吸音及隔音。

本方案的吸隔音构件是以交替地与第一划分构件和第二划分构件抵接的方式弯曲形成的板状构件,具有多个中空的凸部,该凸部以填埋两个划分构件之间的间隙的方式突出。而且,在第一划分构件与第二划分构件之间,形成有被第一划分构件封闭的凸部内的第一空间部和设置在相邻的凸部彼此之间且被第二划分构件封闭的第二空间部。因此,在本方案中,第一空间部和第二空间部通过连通部而相连,该连通部由凸部的一部分形成且将凸部的内外连通,连通部的第二空间部侧的开口设置于配置在第一划分构件与第二划分构件之间的凸部的侧壁部。在本方案中,通过使吸隔音构件弯曲变形来设置多个凸部,能够利用两个划分构件设置第一空间部和第二空间部,成为适于对从第一声源以及第二声源发出的声音进行吸音的结构。而且,由于连通部利用凸部的一部分而形成,因此与它们分体形成的情况相比,能够简化吸隔音构件的结构。进而,通过在凸部的侧壁部开口的连通部连通第一空间部和第二空间部,能够极力阻止连通部被各划分构件堵塞。

根据本公开的第二方案,对于吸隔音结构,在第一方案的吸隔音结构中,吸隔音构件由将多个纤维素类纤维以层叠状态一体化的材料构成。本方案的吸隔音构件由吸音性能、隔音性能优异的纤维素类纤维的层叠体构成,并且与树脂、金属制的吸隔音构件相比,成为有助于轻量化的结构。

根据本公开的第三方案,对于吸隔音结构,在第一方案或第二方案的吸隔音结构中,凸部是具有帽状截面形状的筒状的部位,具有以面对面状配置的一对侧壁部。而且,一对侧壁部的一个侧壁部设有连通部的开口,并且随着从第二划分构件朝向第一划分构件而逐渐向远离另一个侧壁部的方向倾斜。在本方案中,通过使凸部的截面为帽状截面形状,使一对侧壁部的至少一方为倾斜状,由此在结构上提高了吸隔音构件的强度性。而且,通过在形成为倾斜状的一个侧壁部上设置连通部的开口,能够比较自由地变更连通部的结构。

根据本公开的第四方案,对于吸隔音结构,在第一方案或第二方案的吸隔音结构中,凸部具有与第二划分构件贴靠而抵接的板状的顶壁部和设置在顶壁部的连通部。而且,连通部具有排成一串的第一通路部位和第二通路部位,第一通路部位在顶壁部沿厚度方向延伸并与第一空间部连通,第二通路部位在顶壁部以槽状形成且在侧壁部开口。在本方案中,通过调节顶壁部上的各通路部位的位置、长度等,能够比较自由地变更连通部的结构。

根据本公开的第五方案,对于吸隔音结构,在第一方案~第四方案中的任一吸隔音结构中,第一划分构件、第二划分构件以及吸隔音构件构成车辆的一部分。而且,吸隔音构件由多个纤维素类纤维以层叠状态一体化而成的材料构成,并且吸隔音构件的配置在车辆的车厢侧的外表面具有比与外表面相反的内表面大的凹凸形状。在本方案中,由于具有相对大的凹凸形状的吸隔音构件的外表面被配置在车厢侧,所以能够更适当地对从车厢内发出的声音进行吸音以及隔音。

附图说明

图1是车辆的概要透视侧视图。

图2是将车辆的一部分放大表示的概要透视侧视图。

图3是吸隔音构件的立体图。

图4是吸隔音构件的放大立体图。

图5是吸隔音结构的概要剖视图。

图6是亥姆霍兹共振器的概要图。

图7是表示声音的移动路径的车辆的概要透视侧视图。

图8是第二实施方式的吸隔音结构的概要剖视图。

图9是第二实施方式的吸隔音构件的俯视图。

图10是表示吸音率与频率之间的关系的曲线图。

图11是表示开口率、吸音率和频率之间的关系的曲线图。

图12是表示连通部的长度尺寸、吸音率和频率之间的关系的曲线图。

图13是表示添加剂与弯曲强度之间的关系的曲线图。

图14是轻量化判定试验所使用的试验样品的立体图。

具体实施方式

以下,参照图1~图14对用于实施本公开的方式进行说明。在各图中,为了方便,适当地图示了表示车辆的前后方向和上下方向的箭头。另外,在图3、图4以及图9中,以吸隔音构件安装在车辆上的状态为基准,适当地图示了表示吸隔音构件的前后方向、左右方向和上下方向的箭头。

[第一实施方式]

图1所示的车辆2具有形成外形的车辆车身3、由车辆车身3包围的车厢4以及对车厢内外的声音进行吸音及隔音的吸隔音结构10。该吸隔音结构10设置在车厢4的地板面4a侧,并且具有车厢外侧的第一划分构件11、车厢内侧的第二划分构件12、配置在两个划分构件11、12之间的吸隔音构件13(将在后文中描述各构件的详细情况)。而且,在本实施方式中,吸隔音结构10能够利用亥姆霍兹的共振原理来对从车厢内外(不同的声源)发出的声音进行吸音。即,参照图2,吸隔音结构10具有后述的第一空间部41和第二空间部42。而且,虽然两个空间部41、42通过吸隔音构件13的连通部30相连(共用连通部),但希望这种吸隔音结构10比较简单。因此,在本实施方式中,通过后述的简单结构的吸隔音结构10,来更有效地对从多个声源发出的声音进行吸音及隔音。以下,对各结构进行详细说明。

[第一划分构件、第二划分构件]

图2所示的第一划分构件11是配置在车厢外侧的板状或面状的构件,第二划分构件12是配置在车厢内侧的板状或面状的构件。在此,作为各划分构件11、12的材料,能够使用允许声音通过的各种材料。作为这种材料,可以例示织物、皮革或毛毡等面材、各种树脂或橡胶制的板材、与车辆车身同种或不同种的金属制的板材、与后述的吸隔音构件13同种的材料。另外,第二划分构件12优选使用相对柔软的材料,例如可以使用能够作为地毯使用的面材或树脂制的板材作为材料。而且,在第一划分构件11与第二划分构件12之间,设有能够配置后述的吸隔音构件13的间隙,在该吸隔音构件13的配置部位,两个划分构件11、12朝向前后方向大致平行地配置。

[吸隔音构件]

图2~图4所示的吸隔音构件13是具有规定面积的板状构件,以被夹在第一划分构件11和第二划分构件12之间的状态配置。该吸隔音构件13以与第一划分构件11和第二划分构件12交替接触的方式弯曲地形成,具有底壁部14、多个凸部15(详细后述)以及多个连通部30(详细后述)。在此,底壁部14是构成吸隔音构件13的下表面的板状的部位,成为与第一划分构件11的上表面贴靠而面接触的状态。而且,如图3所示,在从上方观察吸隔音构件13的情况下,在该吸隔音构件13上,后述的多个凸部15纵横成列地配置,底壁部14以将这些凸部15之间填埋的方式设置。

[凸部]

多个凸部15是以分别填埋第一划分构件11和第二划分构件12之间的间隙的方式从底壁部14向上方突出的部位。由于这些各凸部15具有大致相同的基本结构,因此,以下以一个凸部15为例对其进行详细说明。图4和图5所示的凸部15是呈四棱台状的中空筒状的部位,具有形成上表面的顶壁部20、形成周面的四个侧壁部21~24以及后述的连通部30。而且,顶壁部20在俯视观察时为四边形状的板状部位,在贴靠于第二划分构件12的下表面的状态下进行面接触。另外,在凸部15中,在顶壁部20的下方没有配置底壁部14,成为开放状,成为被第一划分构件11盖住的状态。

[侧壁部]

另外,图4所示的四个侧壁部(前侧壁部21、后侧壁部22、右侧壁部23、左侧壁部24)是连接顶壁部20的对应的边和底壁部14的部分,配置在第一划分构件11与第二划分构件12之间。而且,在凸部15中,成对的侧壁部彼此形成帽状截面形状,在结构上提高了强度性。即,如图5所示,形成凸部15的前表面的前侧壁部21和形成后表面的后侧壁部22随着从第二划分构件侧的顶壁部20朝向第一划分构件侧的底壁部14而逐渐向相互分离的方向倾斜。而且,在本实施方式中,前侧壁部21和后侧壁部22相当于本公开的一对侧壁部,并且后侧壁部22相当于一个侧壁部,前侧壁部21相当于另一个侧壁部。另外,如图4所示,形成凸部15的右表面的右侧壁部23和形成左表面的左侧壁部24也随着从顶壁部20朝向底壁部14而逐渐向相互分离的方向倾斜。这样一来,通过将凸部15形成为帽状截面形状来提高强度性,即使在通过图2所示的第二划分构件12从上下方向对凸部15施加负荷的情况下,也能够适当地维持该凸部15的形状。因此,吸隔音构件13可以兼用作车辆用的加强构件或增高构件等,成为易用性良好的结构。

[连通部]

图2~图5所示的连通部30是将凸部15的内外连通的部位,并且也是连接后述的第一空间部41和第二空间部42的部位。在此,由于在各凸部15上设置有大致相同结构的连通部30,因此,以下以一个凸部15为一个示例对连通部30进行详细说明。图4以及图5所示的凸部15的连通部30是利用凸部15的后侧壁部22的一部分而形成的部位,具有将凸部15的内外连通的通路部32。而且,参照图5,连通部30可以看作是相对于倾斜状的后侧壁部22向上下方向突出的筒状的部位,在上下方向上具有规定的长度尺寸L1。

[通路部]

另外,图5所示的通路部32是允许气体通过的开口面积S的通路,沿着连通部30的轴线方向在厚度方向(图5的上下方向)上贯通后侧壁部22。该通路部32具有在连通部30的下端向凸部15内开口的第一开口OP1和在连通部30的上端开口的第二开口OP2。而且,第二开口OP2是相当于本公开的连通部的第二空间部侧的开口的部分。该第二开口OP2设置在配置于第一划分构件11与第二划分构件12间的凸部15的后侧壁部22,且配置在面向后述的第二空间部42的位置。在此,在连通部30中,根据后述的亥姆霍兹共振原理,能够通过调节通路部32的开口率来设定应吸音的声音的频率。而且,能够在后侧壁部22上设置多个或设置单个连通部30(通路部32),在形成单个连通部30的情况下,能够用通路部32的开口面积S与后侧壁部22的面积的比例来规定开口率。另外,在设置多个连通部30的情况下,能够用所有通路部32的合计开口面积与后侧壁部22的面积的比例来规定开口率。

[吸隔音构件的材料]

作为图2~图5所示的吸隔音构件13的材料,可以使用适于声音的吸音、隔音的材料,优选使用具有能够维持凸部15的外形的刚性的材料。作为这种材料,可以例示出纤维素类纤维、动物纤维、矿物纤维、无机纤维等纤维层叠体、与车辆车身3同种或不同种的金属制的板材、各种树脂(包括弹性体)或橡胶制的板材。其中,纤维层叠体的吸音性能、隔音性能优异,并且与金属、树脂相比重量轻,因此可以优选用作吸隔音构件13的材料。而且,在本实施方式中,作为吸隔音构件13的材料,使用将多个纤维素类纤维以层叠状态一体化而成的材料。作为这种纤维素类纤维,可以使用植物纤维(天然纤维)、再生纤维、精制纤维、半合成纤维等各种纤维素类纤维,考虑到原料供应的便利性或再循环性,可以优选使用由纸浆(详细后述)得到的纤维素类纤维。而且,吸隔音构件13的表面通过纤维素类纤维紧密地交织而一体化而具有适度的硬度,能够适度地对车厢内外的声音进行隔音。

[吸隔音构件的形成方法]

在此,图3~图5所示的吸隔音构件13的形成方法可以根据要使用的材料适当地设定。例如,在本实施方式中,通过使用成型模具(省略图示)的纸浆模塑成型(Pulpmolding),由将纤维素类纤维以层叠状态一体化而成的材料形成吸隔音构件13。该纸浆模塑成型的成型模具有形成外表面的成型面、沿着成型面配置的网材以及在成型面开口的液体吸入部。在成型面上,以适当的间隔设有应形成凸部15的多个凸状部,相邻的凸状部之间成为用于形成底壁部的平坦部。另外,网材是允许液体通过但实质上不允许纤维素类纤维通过的网状的构件,以覆盖成型面的大致整个面的方式设置。另外,液体吸入部如后所述,是用于将液体吸引到成型模具内的部位,可以在成型面的适当位置设置多个液体吸入部的开口。该液体吸入部具有未图示的泵和成型模具内的未图示的流路(省略图示),该流路将被吸引的液体移送到规定位置。

而且,使成型模具成为浸渍在含有纤维素类纤维的液状原液(详细后述)中的状态,一边从液体吸入部吸入原液的液体,一边在网材上层叠纤维素类纤维。例如,将成型模具上下颠倒,将成型面浸入原液中后,从在该成型面上开口的液体吸入部吸引原液的液体。这样,液体中所含的纤维素类纤维不能通过覆盖成型模具的外表面的网材,因此会逐渐层叠在网材上。然后,在网材上层叠所需的层叠量(详细后述)的纤维素类纤维后,将成型模具从原液中拉出,使层叠的纤维素类纤维干燥而一体化。这样,图5所示的吸隔音构件13由纤维素类纤维以层叠状态一体化而成的材料所形成,进而,在凸部15上,连通部30(外形部分)以一体化的状态形成。接着,从成型模具上取下干燥状态的吸隔音构件13,并且在连通部30上设置通路部32来连通凸部15的内外。另外,通路部32可以与连通部30的形成同时形成,在该情况下,优选在成型面上突出设置用于形成通路部的棒状或板状的突起部。

其中,图5所示的吸隔音构件13的平均厚度尺寸(干燥后的纤维素类纤维的平均层叠量)没有特别限定,只要能确保吸隔音构件13的适度刚性即可。例如,在将吸隔音构件13用作车辆用的内饰材料的情况下,吸隔音构件13的平均厚度尺寸典型地设定在1.5mm~15mm的范围内,从确保轻量性等观点出发,最好设定在2.0mm~8.0mm的范围内。此外,在以后侧壁部22的厚度尺寸获得连通部30的长度尺寸L1的情况下,可以将应形成连通部的后侧壁部22部分的厚度尺寸与其他壁部独立地设定。即,所述后侧壁部22部分的厚度尺寸可以根据连通部30的性能适当设定,也可以脱离上述的平均厚度尺寸的范围。

[原液]

另外,原液的形成方法没有特别限定,作为一般的形成方法,可以使用规定量(例如固体成分含量在0.5重量%以上的量)的纸浆投入水中后,搅拌至它们成为浆状为止的方法。并且,作为纸浆,可以使用化学纸浆、机械纸浆、废纸纸浆和非木材纸浆中的单独一种或者两种以上的组合,特别是从再循环性的观点等出发,优选使用废纸纸浆。作为这种废纸纸浆,可以例示出浸解废纸纸浆、浸解脱墨废纸纸浆、浸解脱墨漂白废纸纸浆,该废纸纸浆的原材料可以从优质纸、中质纸、低级纸、新闻纸、传单、杂志等的分选废纸或未分选废纸中得到。另外,作为化学纸浆,可以例示出针叶木本色硫酸盐浆(NUKP)、阔叶木本色硫酸盐浆(LUKP)、漂白针叶木硫酸盐浆(NBKP)、漂白阔叶木硫酸盐浆(LBKP)、半漂白针叶木硫酸盐浆(NSBKP)、半漂白阔叶木硫酸盐浆(LSBKP)、针叶木亚硫酸纸浆、阔叶木亚硫酸纸浆。另外,作为机械纸浆,可以例示出磨石磨木浆(SGP)、压力磨石磨木浆(PGW)、精炼磨木浆(RGP)、热磨木浆(TGP)、化学磨木浆(CGP)、热磨机械浆(TMP)。并且,作为非木材纸浆,可以例示出以洋麻、麻、芦苇等非木材纤维为原料的纸浆。

而且,能够在原液中添加有助于提高图5所示的吸隔音构件13的性能的添加剂。作为这种添加剂,能够例示出上浆剂、干纸强剂或湿纸强剂等纸强度增强剂、PH调节剂、滤水性提高剂、消泡剂、膨松剂、成品率提高剂、防菌剂、防霉剂、填料、染料。其中,优选在原液中添加防止水的渗透而有助于提高耐水性的上浆剂、有助于提高干燥状态时的断裂强度(强度性)的干纸强剂、有助于提高湿润时的强度性的湿纸强剂中的至少一种添加剂。并且,作为上浆剂,可以例示松香类上浆剂、AKD类上浆剂、烯基琥珀酸酐(ASA)类上浆剂、石油类上浆剂、中性松香上浆剂。另外,作为干纸强剂,能够例示出阴离子性聚丙烯酰胺树脂等聚丙烯酰胺类高分子、聚乙烯醇类高分子、阳离子性淀粉、各种改性淀粉、尿素-福尔马林树脂、三聚氰胺-福尔马林树脂。另外,作为湿纸强剂,能够例示出聚酰胺聚胺表氯醇树脂(或其改性物)。此外,对于相对于原液的各添加剂的添加量,只要能够对吸隔音构件13赋予期望的性能就没有特别限定。例如,上浆剂能够以0.5重量%~5重量%的范围添加,优选添加1.0重量%以上。另外,干纸强剂能够以为0.5重量%~5重量%的范围添加,优选添加3.0重量%以上。另外,湿纸强剂能够以2重量%~15重量%的范围添加,优选添加4.0重量%以上。

[吸隔音构件的内表面和外表面]

这样制造的图3~图5的吸隔音构件13通过多个纤维素类纤维层叠而一体化,从而具有适度的强度且相对轻量。另外,参照图5,通过纸浆模塑成型,配置在网材侧的吸隔音构件13的内表面13a以与网材接触的状态形成,因此成为比较平滑的状态。与此不同的是,吸隔音构件13的外表面13b由于纤维素类纤维的层叠量出现差异,因而与内表面13a相比形成有大的凹凸形状。而且,具有大的凹凸形状的外表面13b与其相反侧的内表面13a相比,反射音的扩散性能优异,因此,能够极力避免在特定方向上反复回响而使得声音(混响音等)被放大的情况。因此,在谋求提高车厢内的静音性的情况下,在设置吸隔音构件13时,优选使吸隔音构件13的外表面13b朝向第二划分构件12侧(车厢内侧),使吸隔音构件13的内表面13a朝向第一划分构件11侧。

[吸隔音结构的结构]

在图1所示的车辆2中,出于对从车厢内侧和车厢外侧(不同的声源)发出的声音进行吸音以及隔音的目的,在车厢4的地板面4a侧设置有吸隔音结构10。而且,图2所示的吸隔音结构10如后所述,通过第一空间部41、第二空间部42以及连通部30,利用后述的亥姆霍兹共振原理来对车厢内外的声音进行吸音。优选地,这种吸隔音结构10能够通过比较简单的结构,更有效地对从不同的声源发出的声音进行吸音以及隔音。

[第一空间部、第二空间部]

因此,在图2所示的吸隔音结构10中,吸隔音构件13是以交替地与第一划分构件11和第二划分构件12抵接的方式弯曲形成的板状构件,具有多个以填埋两个划分构件11、12之间的间隙的方式突出的中空的凸部15。而且,在第一划分构件11与第二划分构件12之间,形成有被第一划分构件11封闭的凸部15内的第一空间部41和设置在相邻的凸部15彼此之间且被第二划分构件12封闭的第二空间部42。这些第一空间部41和第二空间部42是利用后述的亥姆霍兹共振原理而用于使入射到连通部30的声音衰减来进行吸音的空间。而且,在吸隔音结构10中,使吸隔音构件13弯曲变形而设置多个凸部15,由此能够利用两个划分构件11、12设置各空间部41、42。

而且,图2所示的第一空间部41和第二空间部42用由凸部15的一部分形成且将凸部15的内外连通的连通部30连接。进而,连通部30的第二开口OP2设置于配置在第一划分构件11与第二划分构件12之间的凸部15的后侧壁部22。这样,通过利用凸部15的一部分形成连通部30,与它们分体形成的情况相比,能够简化吸隔音构件13的结构。进而,连通部30的第二空间部侧的第二开口OP2设置在凸部15的后侧壁部22,配置在第一划分构件11的上方且第二划分构件12的下方。这样,通过在后侧壁部22上设置第二开口OP2,能够尽可能地阻止连通部30被各划分构件11、12堵塞的情况。这样一来,在本实施方式的吸隔音结构10中,通过比较简单的结构,能够更高效地对从车厢内侧和车厢外侧(不同的声源)发出的声音进行吸音以及隔音。

[亥姆霍兹共振原理]

在此,根据图6所示的亥姆霍兹共振器50来说明亥姆霍兹共振原理,在该亥姆霍兹共振器50中,能够利用共振器的内部空间51和连通部52的结构来规定被吸音的声音的频率。即,在亥姆霍兹共振器50中,当将共振器的内部空间51的内部体积设为V(cm3)、将共振器的连通部52的长度设为L(cm)、将共振器的连通部52的开口OP的半径设为a(cm2)、将音速设为c(cm/s)时,入射到共振器的连通部52的声音的频率f(Hz)能够通过以下的公式1求出。并且,亥姆霍兹共振器50能够对频率f的声音进行吸音,该频率f与共振器的内部空间51的体积V和连通部52的长度L的平方根成反比,并且与共振器的连通部52的开口面积πa2(开口率)的平方根成正比。

公式1:

而且,图2所示的第一空间部41的体积和第二空间部42的体积能够根据应消音的声音的频率而适当设定。例如,在本实施方式中,将凸部15彼此的前后间隔尺寸(底壁部14的前后长度尺寸)设定为比各凸部15的前后尺寸小。通过这样的设定,能够使第一空间部41的体积比第二空间部42的体积大。而且,根据亥姆霍兹共振原理,在共用连通部30的情况下,在体积大的第一空间部41中能够使相对低频的声音衰减,在体积小的第二空间部42中能够使相对高频的声音衰减。

另外,在所述亥姆霍兹共振原理中,随着使共振器的连通部52变长,入射的声音的频率f(Hz)逐渐变小。而且在本实施方式中,如图2及图5所示,通过在倾斜状的后侧壁部22上设置连通部30,能够根据应吸音的声音比较自由地变更连通部30的结构(长度、方向等)。例如,在有效地对低频声音进行吸音的情况下,使连通部30的长度尺寸L1变长而从后侧壁部22突出。而且,在使连通部30在上下方向上变长的情况下,能够使该连通部30从形成为倾斜状的后侧壁部22朝向上方以自然的形式延长。另外,在吸隔音构件13中,相邻的凸部15彼此如图2所示随着朝向上方而逐渐分离。因此,在使连通部30从凸部15的后侧壁部22向后方变长时,能够极力避免被位于其后方的其他凸部15的前侧壁部21妨碍的情况。因此,在本实施方式中,能够根据应吸音的声音比较自由地变更连通部30的长度尺寸L1,特别是在对低频的声音进行吸音时成为优选的结构。

[从车厢外发出的声音(车外声音)的隔音以及吸音]

图2所示的吸隔音结构10通过具有上述的结构,能够更有效地对从不同的声源发出的声音进行吸音以及隔音。例如,参照图7,通过吸隔音结构10对从车厢外的声源(第一声源)发出的车外声音SD1进行吸音以及隔音。该车外声音SD1在向车厢内侧(图的上侧)移动时被第一划分构件11和凸部15(各壁部)隔音,并且入射到连通部30而被第二空间部42吸音。此时,车外声音SD1从在第一空间部41内开口的第一开口OP1入射到通路部32内后,从第二开口OP2进入第二空间部42。并且,在本实施方式中,如上所述,由于第二开口OP2未被各划分构件11、12堵塞,因此能够更有效地利用第二空间部42对车外声音SD1进行吸音。另外,由于第二空间部42体积变小,所以能够有效地对相对高频的声音(从高频区域到中频区域的道路噪声等)进行吸音。

[从车厢内发出的声音(车内声音)的隔音以及吸音]

另外,参照图7,利用吸音隔音结构10对从车室内的声源(第二声源)发出的车内音SD2进行吸音及隔音。该车内声音SD2在朝向车厢外侧(图的下侧)移动时由第二划分构件12和凸部15(各壁部)隔音,并且入射到连通部30而被第一空间部41吸音。此时,车内声音SD2从在第二空间部42内开口的第二开口OP2入射到通路部32内后,从第一开口OP1进入第一空间部41。而且,在该情况下,由于第二开口OP2未被各划分构件11、12堵塞,因此也能够更有效地利用第一空间部41对车内声音SD2进行吸音。而且,由于第一空间部41的体积变大,因此能够有效地对相对低频的声音进行吸音。另外,在车厢4内,除了车内声音SD2之外,还包括车外声音SD1在车厢4内反射的反射声音。因此,就本实施方式的吸隔音构件13而言,以朝向车辆2的车厢内侧的状态配置凹凸状的外表面13b,该外表面13b具有大的凹凸形状因而声音的扩散性能优异。因此,根据吸隔音结构10,能够极力避免混响音等的放大,并且能够对车内音SD2、反射音进行隔音等,因此成为有助于提高车厢4内的静音性的结构。

如以上所说明的那样,根据本实施方式,通过使吸隔音构件13弯曲变形而设置多个凸部15,能够利用两个划分构件11、12设置第一空间部41和第二空间部42,成为适于对从第一声源及第二声源发出的声音进行吸音的结构。而且,由于连通部30利用凸部15的一部分而形成,因此与它们分体形成的情况相比,能够简化吸隔音构件13的结构。进而,通过在凸部15的侧壁部22开口的连通部30连通第一空间部41与第二空间部42,能够极力阻止连通部30被各划分构件11、12堵塞的情况。另外,本实施方式的吸隔音构件13由吸音性能、隔音性能优异的纤维素类纤维的层叠体构成,并且与树脂、金属制的吸隔音构件13相比,成为有助于轻量化的结构。另外,在本实施方式中,通过使凸部15的截面为帽状截面形状,使一对侧壁部21、22的至少一个为倾斜状,从而在结构上提高了吸隔音构件13的强度性。而且,通过在成为倾斜状的一个侧壁部22上设置连通部30的第二开口OP2,能够比较自由地变更连通部30的结构。而且,在本实施方式中,由于具有相对大的凹凸形状的吸隔音构件13的外表面13b被配置在车厢侧,因此能够更适当地对从车辆2的车厢4内发出的声音进行吸音以及隔音。因此,根据本实施方式,通过比较简单的结构,能够更有效地对从多个声源发出的声音进行吸音以及隔音。

[第二实施方式]

在第二实施方式的吸隔音结构10A中,对于具有与第一实施方式的吸隔音结构大致相同基本结构的结构,标注对应的符号等并省略详细的说明。图8所示的第二实施方式的吸隔音结构10A,作为与第一实施方式相同的基本结构,具有第一划分构件11、第二划分构件12以及吸隔音构件13A。另外,吸隔音构件13A具有多个凸部15A、底壁部14以及多个连通部30A。并且,在本第二实施方式中,连通部30A设置在凸部15A的顶壁部20上这一点与第一实施方式不同。

即,图8以及图9所示的凸部15A具有形成上表面的顶壁部20、形成周面的四个侧壁部(前侧壁部21、后侧壁部22、右侧壁部23、左侧壁部24)以及连通部30A。该连通部30A设置在顶壁部20,并且具有排成一串的第一通路部位33和第二通路部位34。第一通路部位33是沿厚度方向(上下方向)贯通顶壁部20的大致圆形状的贯通孔,在该第一通路部位33的下端,设有向第一空间部41开口的第一开口OP1。另外,第二通路部位34是设置在顶壁部20的外表面(13b)的槽状的凹陷部位,从第一通路部位33朝向后侧壁部22大致直线地延伸。而且,第二通路部位34的前端与第一通路部位33的上端后部相连,在第二通路部位34的后端设有第二开口OP2。该第二开口OP2在后侧壁部22的上缘面向第二空间部42的位置开口,配置在第一划分构件11的上方且第二划分构件12的下方。因此,在本实施方式中,通过向后侧壁部22开口的连通部30A,将第一空间部41和第二空间部42连通,从而也能够极力阻止连通部30A被各划分构件11、12堵塞。

而且,在本实施方式中,通过调节图8及图9所示的第一通路部位33和第二通路部位34的位置、长度等,能够根据要吸收的声音比较自由地变更连通部30A的结构。例如,设想增大连通部30A的长度尺寸来对低频声音进行吸音的情况。在该情况下,将第一通路部位33设置得比顶壁部20的中央位置靠前侧,且进一步使第二通路部位34变长,由此能够适当地进行调节以使连通部30A的长度尺寸变大。另外,相反地,设想减小连通部30A的长度尺寸来对高频声音进行吸音的情况。在该情况下,将第一通路部位33设置得比顶壁部20的中央位置靠后侧,且进一步缩短第二通路部位34,由此能够适当地进行调节以使连通部30A的长度尺寸变小。这样一来,在本实施方式中,通过调节顶壁部20中的各通路部位33、34的位置、长度等,能够比较自由地变更连通部30A的结构。特别是在本实施方式中,即使在顶壁部20的厚度尺寸(第一通路部位的长度尺寸)存在一定的限制的情况下,也能够根据应吸音的声音而比较自由地变更连通部30A的长度尺寸。另外,在本实施方式中,如图8所示,设有单个第一通路部位33,但也可以在第二通路部位上设置多个第一通路部位。另外,在本实施方式中,如图9所示,设有单个第二通路部位34,但也可以在第一通路部位连接多个第二通路部位。

[变形例]

在此,吸隔音构件的结构除了上述的结构之外,还可以采用各种结构。例如,在上述的实施方式中,在各凸部上设置了大致相同结构的连通部,但也可以对每个凸部变更连通部的结构(长度尺寸或开口面积等)。例如,可以在吸隔音构件上设置与各实施方式相同结构的凸部(基准凸部)和其他凸部。然后,通过使其他凸部的连通部的长度尺寸小于基准凸部的连通部的长度尺寸,从而能够在其他凸部对相对高频的声音进行吸音。另外,相反地,通过使其他凸部的连通部的长度尺寸大于基准凸部的连通部的长度尺寸,能够在其他凸部对相对低频的声音进行吸音。这样,在将多个凸部设置在吸隔音构件上的结构中,能够使每个凸部的连通部的结构不同,由此能够对更广范围的频率的声音进行吸音。

[试验例]

以下,基于试验例来描述本实施方式,但是本公开不限于试验例。下述的[表1]是表示添加剂的效果的表,[表2]是表示轻量化判定试验的结果的表。另外,图10是表示吸音特性试验的结果的曲线图,第一吸音率曲线I以及第二吸音率曲线II是表示实施例1的测定结果的吸音率曲线,第三吸音率曲线III是表示比较例1的测定结果的吸音率曲线。另外,图11以及图12是表示实施例2~实施例11的吸音特性试验的结果的曲线图。并且,图13是表示添加剂的评价试验的结果的曲线图。

[实施例1]

通过纸浆模塑成型制造实施例1的吸隔音构件,作为此时的原液,使用将规定量的废纸纸浆投入水中而做成浆状的原液。另外,采用图2~图5所示的板状的形状作为吸隔音构件的形状,大致等间隔地设置多个凸部。另外,将各凸部的单位面积重量设定为大致1g,将各凸部的内部体积(第一空间部的体积)设定为6cm3,将第二空间部的体积设定得比第一空间部小。另外,如图5所示,在凸部的后侧壁部设置连通部,将该连通部的长度尺寸设定为0.3cm,将通路部的开口尺寸设定为φ20mm。

[实施例2~实施例8]

在实施例2~实施例8的吸隔音构件中,为了观察由于开口率引起的吸音性能的变化,在每个实施例中变更连通部(通路部)的数量。另外,在实施例2~实施例9的吸隔音构件中,使用了图8所示的吸隔音构件并且设置了3个凸部。此时,各凸部的单位面积重量为4g,各凸部的内部体积(第一空间部的体积)为21.4cm3,通路部的开口尺寸为φ3mm,其他结构与实施例1相同。而且,在实施例2中,在各凸部上设置一个连通部,在实施例3中,在各凸部上设置两个连通部,在实施例4中,在各凸部上设置三个连通部,在实施例5中,在各凸部上设置四个连通部,在实施例6中,在各凸部上设置五个连通部,在实施例7中,在各凸部上设置六个连通部,在实施例8中,在各凸部上设置八个连通部。

[实施例9~实施例11]

在实施例9~实施例11的吸隔音构件中,为了观察由于连通部的长度尺寸引起的吸音性能的变化,在每个实施例中变更了连通部的长度尺寸。另外,实施例9~实施例11的吸隔音构件的其他结构与实施例6(连通部5个的结构)相同。而且,在实施例9中,设置了5个具有开口尺寸φ3mm的通路部的连通部,将各连通部的长度尺寸设定为2.5mm。另外,在实施例10中,设置了5个具有开口尺寸φ3mm的通路部的连通部,各连通部的长度尺寸设定为5mm。而且,在实施例11中,设置了5个具有开口尺寸φ3mm的通路部的连通部,将各连通部的长度尺寸设定为7.5mm。

[比较例]

在比较例1的吸隔音构件中,仅在顶壁部设置相当于连通部的贯通孔(φ20mm),其他条件与实施例1大致相同。

[吸音特性试验]

在吸音特性试验中,使用垂直入射吸音率测定装置(日东纺音响工程,WinZacMTX),测定条件设定为100~1600Hz/φ99.3mm。然后,将实施例1的吸隔音构件以顶壁部侧朝上的状态配置在测定台上。在该状态下,从实施例1的吸隔音构件的上侧(相当于车厢内)发出声音,来测定其吸音率(参照图10所示的第一吸音率曲线I)。另外,将实施例1的吸隔音构件上下颠倒而将顶壁部配置在测定台上后,从其上侧(相当于车厢外)发出声音,来测定其吸音率(参照图10所示的第二吸音率曲线II)。然后,将比较例1的吸隔音构件上下颠倒,将顶壁部配置在测定台上后,从其上侧(相当于车厢外)发出声音,来测定其吸音率(参照图10所示的第三吸音率曲线III)。另外,在实施例2~实施例11的吸隔音构件中,以顶壁部侧朝上的状态配置在测定台上,在100~1600Hz/φ99.3mm的条件下测定吸音率。

[添加剂的评价试验(参考例1~参考例4)]

为了评价添加剂的效果,准备在与实施例1相同的条件下制作的参考例1~参考例4的试验片(长40mm、宽25mm、厚度尺寸3mm)。而且,在参考例1中,使用未添加添加剂的原液,在参考例2~4中,使用添加了各种添加剂的原液。即,在参考例2原液中添加了3.3重量%的干纸强剂、4重量%的湿纸强剂、1.0重量%的上浆剂以及0.5重量%的PH调节剂。另外,在参考例3原液中添加了3.3重量%的干纸强剂、8重量%的湿纸强剂、1.0重量%的上浆剂以及0.5重量%的PH调节剂。另外,在参考例4原液中添加了3.3重量%的干纸强剂、12重量%的湿纸强剂、3.3重量%的上浆剂、以及0.5重量%的PH调节剂。而且,在本试验中,作为干纸强剂,使用阴离子性聚丙烯酰胺树脂(星光PMC公司制:DA4104)。另外,作为湿纸强剂,使用聚酰胺聚胺表氯醇树脂(星光PMC公司制:WS4020)。另外,作为上浆剂,使用以烷基烯酮二聚体为主要成分的AKD类上浆剂(星光PMC公司制:AD1639)。而且,使用碳酸氢钠作为pH调节剂。

然后,作为添加剂的评价试验,测定各参考例的试验片的弯曲强度。在本试验中,使用三点弯曲试验用的试验机(SHIMADZU公司制,商品名AG-X),将支点间距离设定为20mm,将头速度设定为0.5mm/min。进而,将参考例1和参考例2的各试验片在80℃、95%RH的环境下放置400小时使其劣化后,用上述的方法测定弯曲强度。

[轻量化判定试验(参考例5、参考例6)]

作为轻量化判定试验,用不同材质形成图14所示的试验样品。在此,试验样品是用作线束用保护器的板状构件,从上方看呈大致矩形状且在其长度方向上并列设置有中空的凸部。而且,参考例5的试验样品是由聚丙烯(PP)制的板状构件。另外,参考例6的试验样品与实施例1同样地,由将纤维素类纤维以层叠状态一体化而成的材料形成,进而调节厚度尺寸等,形成为具有与参考例5的试验样品大致相同的刚性(弯曲强度)。然后,用下述公式2计算出参考例6的试验样品的重量减少率,用下述公式3计算出参考例6的试验样品的比重减少率。

公式2:(重量减少率)=((参考例5的试验样品的重量)-(参考例6的试验样品的重量))/(参考例5的试验样品的重量)×100

公式3:(比重减少率)==((参考例5的试验样品的比重)-(参考例6的试验样品的比重))/(参考例5的试验样品的比重)×100

[表1]

参考例1 参考例2 参考例3 参考例4
干纸强剂(重量%) 3.30 3.30 3.30
湿纸强剂(重量%) 4 8 12
上浆剂(重量%) 1.00 1.00 3.30
PH调节剂(重量%) 0.50 0.50 0.50
平均弯曲强度(N) 104.8 169.7 177.4 189
劣化后平均弯曲强度(N) 52 111.7

[表2]

材料 重量 重量降低率 比重 比重降低率
参考例5 聚丙烯 98g 0.9
参考例6 纤维素类纤维 64g 35% 0.41 54%

[试验结果以及研究]

参照图10,在实施例1的吸隔音构件中,在顶壁部侧(相当于车厢内)朝上的情况下,由于第一空间部的吸音效果,得到在700Hz附近的部分具有尖锐的峰值的吸音率曲线(第一吸音率曲线I)。另外,在将实施例1的吸音遮音构件上下颠倒的情况下,由于第二空间部的吸音效果,得到在900Hz附近的部分具有尖锐的峰值的吸音率曲线(第二吸音率曲线II)。该结果被认为是考虑到由在凸部的侧壁部开口的连通部连通第一空间部与第二空间部,而不由试验台(划分构件)堵塞连通部的开口。由此可知,通过用实施例1的吸隔音构件构成吸隔音结构,能够以比较简单的结构更有效地对从不同的声源发出的声音进行吸音以及隔音。

另外,参照图10,比较例1的吸隔音构件与实施例1的吸隔音构件相比,吸音率整体较差。另外,在比较例1的吸隔音构件中,整体上成为较宽的吸音率曲线(第三吸音率曲线III),可知对于有效地吸收特定频率的声音而言并不合适。这被认为是由于设置在顶壁部上的贯通孔被试验台堵塞的缘故。另外,作为参考,使用厚度尺寸为13mm的毛毡制的面材来代替吸隔音构件,但吸音率比比较例1的吸隔音构件差,进而整体上形成宽的吸音率曲线。

另外,参照图11,在实施例2~实施例8的吸隔音构件中,分别得到具有尖锐的峰值的吸音率曲线。而且,由各实施例的结果可知,通过增加连通部的数量来提高开口率,能够使吸音率曲线的峰值转移到高频区域。另外,根据所述结果可以推测,通过将连通部的数量(开口率)不同的凸部组合使用,能够使吸音频率峰值广域化,能够容易地对更宽范围的频率的声音进行吸音。而且可知,在吸隔音构件上设置多个凸部的结构中,通过使每个凸部的连通部的结构不同来得到上述的效果。

另外,参照图12,在实施例9~实施例11的吸隔音构件中,分别得到具有尖锐的峰值的吸音率曲线。而且,由各实施例的结果可知,通过增大连通部的长度尺寸,能够将吸音率曲线的峰值转移到低频区域。另外,根据所述结果可以推测,通过将连通部的长度尺寸不同的凸部组合使用,能够使吸音频率峰值广域化,能够容易地对更宽范围的频率的声音进行吸音。而且可知,在吸隔音构件上设置多个凸部的结构中,通过使每个凸部的连通部的结构不同来得到上述的效果。

另外,参照[表1]和图13,对参考例1的试验片和参考例2~4的试验片进行比较,可知通过添加添加剂,提高了平均弯曲强度。另外,参照图13,对参考例1的试验片和参考例2的试验片进行比较,可知在劣化前和劣化后的任一情况下,通过添加添加剂,提高了平均弯曲强度。另外,容易推测出,通过在参考例2~参考例4的试验片中添加上浆剂,与参考例1相比能够提高耐水性。由此可知,通过添加各种添加剂,能够提高吸隔音构件的各种性能。另外,参照[表2],参考例6的试验样品与参考例5的试验样品相比,重量和比重显著降低。由此可知,通过由纤维素类纤维构成吸隔音构件,具有与树脂制的吸隔音构件相同的刚性且有助于轻量化。

本实施方式的吸隔音结构并不限定于上述的实施方式,可以采用其他各种实施方式。在本实施方式中,例示了吸隔音结构10的结构(形状、尺寸、配置位置、配置数量等),但并不旨在限定吸隔音结构的结构。例如,作为车辆的结构构件的吸隔音结构,除了车室的地板面、顶棚、侧壁等车辆车身之外,还可以设置在仪表板、立柱装饰件、控制台、门饰板(其他车辆的结构构件)的一部分及其内部、划分车厢和其他车内结构(行李室、发动机室等)的部分等上。并且,第一声源和第二声源可以分开配置在车厢内侧和车厢外侧,也可以都配置在车厢内侧。另外,各划分构件可以构成其他车辆的结构构件的一部分,也可以是与其他的车辆的结构构件不同的构件。而且,吸隔音构件和各划分构件的形状、尺寸等可以根据使用用途(隔音、加强、增高等)、所要求的吸音性能以及隔音性能等而适当设定。

另外,在本实施方式中,例示了凸部15和连通部30的结构(形状、尺寸、配置位置、形成数量等),但并不旨在限定这些各部分的结构。例如,作为凸部形状,可以采用四棱台状、长方体状、立方体状等各种方筒形状(柱形状)、圆筒状、圆锥梯形状、中空圆筒状等圆筒状、半球状等各种立体形状。而且,多个凸部能够分别独立地设定形状或尺寸,能够根据各凸部的形状使隔音构件屈曲变形或弯曲变形。另外,在吸隔音构件中,能够以形成帽状截面的方式将各侧壁部的至少一个侧壁部形成为倾斜状,例如在本实施方式中,能够仅将后侧壁部形成为倾斜状。此外,侧壁部可以直线地倾斜,也可以像阶梯状等那样屈曲地倾斜,也可以弯曲成曲面地倾斜。另外,连通部可以在凸部的各壁部上形成多个或单个,例如在第一实施方式中,可以设置在前侧壁部、后侧壁部、右侧壁部以及左侧壁部的适当的位置。而且,在吸隔音结构中,能够设置两个以上的第一空间部和一个以上的第二空间部,这些各空间部的体积能够分别独立地设定。另外,在设置多个第二空间部的情况下,能够将划分相邻的第二空间部彼此的划分壁设置在吸隔音构件上,也能够利用设置在划分构件上的肋等来划分第二空间部彼此。

另外,在本实施方式中,例示了吸隔音构件的制造方法,但并不是旨在限定制造方法。而且,本实施方式的吸隔音结构除了车辆的内饰品或外饰品等车辆的结构构件之外,还可以用于房屋或隔音墙等各种结构体。

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