JP2001306080A

JP2001306080A - 吸音材

Info

Publication number: JP2001306080A
Application number: JP2000121979A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Watanabe; 辺恭一渡
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2000-04-24
Publication date: 2001-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】従来より要求の強かった５００Ｈｚ以下の低
周波数領域において特に効率的に吸音効果を発揮する軽
量かつ低コストの吸音材を提供する。【解決手段】少なくとも２層以上から構成される積層
体であって、積層体の少なくとも１層以上が特定周波数
に吸音特性を有する特定周波数繊維層２より構成されて
いると共に他の層は一般の吸音材層３より構成されてい
る吸音材１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸音特性に優れた積層
吸音材に関し、とくに、吸音することが困難である５０
０Ｈｚ以下の低周波数領域において、圧電体を用いた特
定周波数に吸音特性を有する繊維体を用いた積層吸音材
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】吸音材は、家屋・鉄道車輌・航空機・車
輌等、様々な分野および部位に使用されており、その部
位で、ある程度の制限を受け、最も適したタイプのもの
が現在使用されている。

【０００３】特に車輌に用いられるタイプのものでは、
重量およびスペース等に多大な制約条件が加味されるこ
ととなり、より軽く、スペースをとらない吸音構造体を
得る必要が常にある。

【０００４】従来の吸音構造体は、フェルト等の天然繊
維を用いたもの、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレー
ト）等の合成繊維を用いたものを吸音の必要な部位に設
置し、その性能を上げるため使用量を増加させるという
手段で対応してきた。この手法では使用量の増加による
コスト・重量増の弊害の割りに、吸音性能が向上せず効
率の悪いものとなっていた。

【０００５】更に、吸音が特に必要とされる５００Ｈｚ
以下の低周波側の吸音性能について、この方法では効率
良く向上させることが困難であり、多量の吸音材を使用
することで解決を図っていた。

【０００６】殊に、エンジンルーム内の騒音において
は、吸気系の騒音に関する問題が大きくなっている。こ
の騒音を低減するために、気化器とエアクリーナとを連
結する吸気管に多数の小孔を設け、更に、小孔部の外側
に吸音材を装着するタイプのもの（実開昭５５−１６７
５６２号）、または、内燃機関側とエアクリーナエレメ
ント側とを仕切る仕切り壁を配置し、該仕切り壁に絞り
孔を設けたタイプのもの（特開昭６４−５３０５５号）
がある。また、特定周波数の吸音を意図したレゾネータ
（共鳴型消音器）を用いたものとして、エレメント室の
中心部に配設したレゾネータ内蔵型エアクリーナ（特開
昭６２−１１０７２２号）や、内燃機関の吸気管圧力変
化に応じ、共鳴室容積を変化させる共鳴周波数可変型レ
ゾネータ（特開昭５５−６０４４４号）や、エンジンの
回転数の変化に伴って生ずる吸気圧変化に応じてレゾネ
ータの容積を制御するタイプのもの（特開平２−１９６
４４号）、などがある。また、エアクリーナケースや各
ダクトに減衰目的のためのバイパスチューブを用いたタ
イプのもの（特開平５−１８３２９号）や、特殊な共鳴
ダクトをエアクリーナケースに連通接続して特定周波数
領域を共鳴減衰させるタイプのもの（特開平５−１８３
３０号）などがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
吸音材では、その吸音特性を向上させるために使用量を
増加させることも行われているが、使用量の増加による
コスト増・重量増の割には吸音性能が向上せず、効率の
悪いものになっているという問題点があった。また、多
数の小孔を設けたり、仕切り壁に絞り穴を設けたり、レ
ゾネータを設けたり、バイパスチューブを用いたり、共
鳴ダクトを接続したりすることも行われているが、構造
が複雑で高価なものとなったり、吸音が特に必要とされ
る５００Ｈｚ以下の低周波側の吸音性能がいまだ十分で
なかったりするという問題点があった。

【０００８】

【発明の目的】本発明は上記した従来の課題にかんがみ
てなされたものであって、従来より要求の高かった５０
０Ｈｚ以下の低周波数領域において特に効率的に吸音効
果を発揮する軽量かつ低コストの吸音材を提供すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる吸音材
は、請求項１に記載しているように、少なくとも２層か
ら構成される積層体であって、該積層体の少なくとも１
層が特定周波数に吸音特性を有する繊維体より構成され
ており、前記積層体を構成する各層が、表面層から裏面
層に向い低周波から高周波に吸音特性を設定した各繊維
層を位置させる構成、若しくは、吸音特性を設定した各
繊維層の中間に吸音特性を設定しない吸音材を挟み込む
配列で低周波から高周波に吸音特性を設定した繊維層を
位置させる構成のものとすることができる。

【００１０】また、本発明による吸音材においては、請
求項２に記載しているように、積層体を構成する少なく
とも２層以上の各層の表面位置の間隔が吸音特性を設定
した周波数の１／４波長の差だけ空いている構成、若し
くは、特性周波数の設定をした各層の厚さが該特定周波
数の１／４０〜１／８波長の厚さであり、その後部の次
の特定周波数の繊維体の表面までの空間に特定周波数の
設定をしていない吸音材を位置させる構成のものとする
ことができる。

【００１１】さらに、本発明による吸音材においては、
請求項３に記載しているように、特定周波数に吸音特性
を有する繊維体は、圧電体を含む樹脂部分における圧電
体の静電容量Ｃとその他の部分の電気抵抗Ｒとによっ
て、振動あるいは音圧、あるいはその複合として入力さ
れる周波数ｆに対して、の共鳴により、吸音特性を有するものとなすことができ
る。

【００１２】さらにまた、本発明による吸音材において
は、請求項４に記載しているように、積層体の裏面に接
着剤や粘着テープ等の他部品に結合させることができる
構成部位を有するものとなすことができる。

【００１３】さらにまた、本発明による吸音材において
は、請求項５に記載しているように、積層体を被覆する
面密度３０〜３００ｇ／ｍ^２の表皮を有するものとなす
ことができる。

【００１４】さらにまた、本発明による吸音材において
は、請求項６に記載しているように、２層構造の積層体
であり、表面層が１００〜５００Ｈｚの特定周波数に吸
音特性を設定した繊維体であり、裏面層は周波数を設定
していない繊維体であるものとすることができる。

【００１５】さらにまた、本発明による吸音材において
は、請求項７に記載しているように、４層構造の積層体
であり、最表面層が５０〜１００Ｈｚ、その裏面に１０
０〜３００Ｈｚ、その裏面に３００〜５００Ｈｚの特定
周波数に吸音特性を設定した繊維体であり、裏面層は周
波数を設定していない繊維体であるものとすることがで
きる。

【００１６】さらにまた、本発明による吸音材において
は、請求項８に記載しているように、該積層体を車両に
用いるようになすことができる。

【００１７】そしてこの場合に、請求項９に記載してい
るように、該積層体を車両のエアクリーナシステム系の
内部、および／またはエンジンカバーの内側の全面若し
くは一部に用いるようになすことができる。

【００１８】あるいはまた、請求項１０に記載している
ように、該積層体を車両のダッシュインシュレータ用の
吸音材の全面、若しくは一部に用いるようになすことが
できる。

【００１９】あるいはまた、請求項１１に記載している
ように、該積層体を車両のフロアカーペット用の吸音材
の全面、若しくは一部に用いるようになすことができ
る。

【００２０】あるいはまた、請求項１２に記載している
ように、該積層体を車両のフロアメタルのトンネル部、
リアパーセル部、インストルメント内部、各種ピラー内
部、ルーフパネル部、ダッシュロア部の全面、若しくは
一部に用いるようになすことができる。

【００２１】

【発明の作用】上記目的を達成するために、本発明によ
る吸音材では、特定周波数に吸音特性を持った繊維体、
例えば圧電型繊維体を用いることとした。そして更に効
果的に吸音効果を得るために特定周波数の音の波長にお
いて、最も粒子速度の大きい腹の部分に該繊維体を位置
させることとした（図１参照）。

【００２２】従って、吸音材を設置する場合に設置面と
の境界面（すなわち、吸音材の裏面）は、音の波長の節
になっている場合が殆どであるため、この節の部位に
は、一般の吸音材等を設置することとした。これにより
少量の圧電型繊維吸音材を有効に用いることが可能とな
った。

【００２３】特定周波数に設定した圧電型繊維吸音材を
複数用いて広い吸音特性を得る場合には、積層吸音材の
表面層から順に裏面に向って、低周波から高周波の該吸
音材を設定するのが効果的である。これは低周波の音圧
の腹は吸音材の裏面から遠い所に位置するのが一般であ
る為であり、即ち低周波の波長は高周波の波長に比べて
長いため、固定端である吸音材設置面から遠い所に腹が
出来ることによる。このため、吸音材の表面層から裏面
に向い順に、低周波から高周波に設定した繊維体を設置
させたものとすることが吸音特性の向上に有効である。

【００２４】また、それぞれの周波数に対し、特定周波
数用の吸音材と通常の吸音材を交互に積層することによ
り、周波数の腹の部分に少量の特定周波数の吸音材を用
い、その他の部分には通常の吸音材を用いて効率的に吸
音特性を向上させるのも効果的である（特定周波数繊維
層２と一般吸音材層３とを組み合わせた吸音材１を示す
図２、図３、図４参照）。

【００２５】波長の腹の部分で粒子速度が大きく効率的
な吸音効果の狙える位置は、固定端である吸音材の設置
面から、それぞれの周波数の１／４の位置であり、その
厚さは１／４０〜１／８である。これはそれぞれの波長
の粒子速度の最大位置から８０％の位置である。従っ
て、この粒子速度の最大位置に該周波数に設定した吸音
材を設置するのが非常に有効である。しかし、吸音材の
厚さは、この範囲に制限されるものではない。従って、
使用する部位のレイアウト等を考慮し、前記の厚さに吸
音材の厚さを近づけることが重要となる。

【００２６】特定周波数に吸音特性を有する繊維体は、
圧電体を含む樹脂部分における圧電体の静電容量Ｃとそ
の他の部分の電気抵抗Ｒとによって、振動あるいは音
圧、あるいはその複合として入力される周波数ｆに対し
て、の共鳴により、吸音特性を有するものであることが望ま
しい。

【００２７】これは、熱可塑性樹脂を主成分とする繊維
から構成された繊維集合体において、該繊維集合体を構
成する繊維の一部もしくは全部に圧電性を有する圧電体
が含まれている構成となっていることから、繊維集合体
に入力された音圧および／または振動によって該圧電体
に電荷が生じるとともに、該電荷が該圧電体周囲の熱可
塑性樹脂の電気抵抗によって熱に変換されることによ
り、音圧および／または振動を効率良く吸収することが
可能となる。

【００２８】この繊維集合体は、熱可塑性樹脂を主成分
とする繊維から構成された繊維集合体において、該繊維
集合体を構成する繊維の一部もしくは全部が、図５およ
び図６に示すように、圧電体を含む熱可塑性樹脂部４ｐ
と圧電体を含まない熱可塑性樹脂部４ｒとの複合体によ
って作製されたサイドバイサイド型繊維４Ａ（図５参
照）もしくは芯鞘型繊維４Ｂ（図６参照）である構成と
なっており、繊維集合体に入力された音圧および／また
は振動によって、該圧電体に電荷が生じるとともに、該
電荷が該圧電体周囲の熱可塑性樹脂の電気抵抗によって
熱に変換されることにより、音圧および／または振動を
効率良く吸収することが可能となる。このときの吸音特
性を図７に示す。

【００２９】該積層体を構成する一般の繊維吸音材を形
成する主成分の繊維体は、天然繊維でも合成繊維でも良
い。ここで、繊維の太さや繊維の単位長さ、また、繊維
体の分布等全て規定でき、常に同じものを作製でき、均
一な密度分布の作製が可能な合成繊維は、吸音構造体と
して特に有効である。更に、吸音材のリサイクルや、同
時一体成形性、形状を維持できる等のメリット等を鑑み
ると軟化点の異なる繊維の配合の可能なポリエステル系
繊維は特に有効である。

【００３０】更に、ナイロン、ポリアクリロニトリル、
ポリアセテート、ポリエチレン、ポリプロピレン、線状
ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維も使用可能であ
るが特に限定はしない。

【００３１】本吸音材を実際に使用するに際し、特に特
定周波数の発音源に貼付することが重要である。従っ
て、吸音材の構成のみならず、吸音材を設定するための
接着剤や粘着テープでどのような必要部位にも設定でき
るようにすることは非常に有効である。

【００３２】該積層吸音材を保護する目的や耐熱性を有
するものとする目的のために、図８に示すように、３０
〜３００ｇ／ｍ^２の表皮５を設定してこの表皮５に吸音
材の粘着層６を設ける構成のものとすることは有効であ
る。ここで、３０ｇ／ｍ^２未満では、保護するには表皮
としての機械的物性が十分でないため適さない傾向のも
のとなる。また、３００ｇ／ｍ^２超過では、表皮の通気
量が小さくなってしまい、音を反射する割合が高くなり
吸音材として用いるには適さない傾向のものとなる。

【００３３】表皮は、表皮を構成する繊維の太さや、繊
維の単位長さ、また、繊維体の分布等全て規定でき、常
に同じものを作製でき、均一な密度分布の作製が可能な
合成繊維が特に有効である。更に、吸音材のリサイクル
性や、同時一体成形性、形状維持性等のメリット等を鑑
みると軟化点の異なる繊維の配合の可能なポリエステル
系スパンボンド等の不織布等は特に有効である。

【００３４】更に、ナイロン、ポリアクリロニトリル、
ポリアセテート、ポリエチレン、ポリプロピレン、線状
ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維を用いた不織布
表皮も使用可能であるが特に限定はしない。

【００３５】吸音材において、特定周波数を１００〜５
００Ｈｚに設定した繊維体を用いた吸音材は特に有効で
ある。これは従来の吸音材では吸音効果を得ることが困
難であった周波数領域であるからである。

【００３６】特に４層構造の積層体であり、最表面層が
５０〜１００Ｈｚ、その裏面に１００〜３００Ｈｚ、そ
の裏面に３００〜５００Ｈｚの特定周波数に吸音特性を
設定した繊維体であり、裏面層は周波数を設定していな
い繊維体は最も有効である。これは、従来吸音が必要と
されていながら効率的に吸音することが出来なかった低
周波の周波数領域であり、この周波数に対し効果を持た
せる構成のものとなるからである。

【００３７】本発明を自動車等の車輌に用いることは有
効である。それは、スペース、重量、コスト的制限の特
に厳しい車輌上においては、低周波側の騒音を低減する
ことが特に困難であり、該吸音構造体を用いることで効
率的に性能を向上させることが出来るからである。

【００３８】本発明は車輌用のエアクリーナに用いるこ
とが特に有効である。図９に示すように、エンジンの吸
気ダクト１１において、吸気により発生する騒音は車輌
騒音の音源の一つであり、これを効率良く吸音する方法
が求められている。この騒音の領域のうち特に低周波領
域の騒音を低減するために、現在は目的周波数に容量を
合わせたレゾネータや共鳴ダクトを用いている。これは
吸音材では５００Ｈｚ以下の低周波の吸音を行なうのは
困難だからである。

【００３９】ここで、エアクリーナ内部のエアフィルタ
エレメントで仕切られた内燃機関側のスペース内、若し
くは、空気吸入側スペース、若しくは、その両側に該吸
音構造体１を用いることは低周波領域の騒音を低減する
のに特に有効的である。更には、この目的のために、エ
アクリーナに取付けてあるレゾネータや共鳴ダクトの一
部若しくは全部を取除くことが可能となる。これはエン
ジン内スペースの確保と、付属部品撤去のコスト効果が
あり非常に有効である。

【００４０】本発明は、図１０に示すように、車輌用の
ダッシュインシュレータ１２に用いることは有効であ
る。これは、エンジンからの低周波の特定周波数を吸音
させ車室内への浸入を防ぐことが可能であるからであ
る。このとき、吸音材はダッシュインシュレータ１２の
ゴム表皮１３の内側のインシュレータ１４部分の全面若
しくは一部分に設定することができる。特定周波数の音
がダッシュ部に特定部位から発生する場合は、該吸音材
を発生部位のみに設定することが経済的であり、効率的
な吸音効果が得られる。

【００４１】本発明は図１１に示すように車輌用のフロ
アカーペット１６に用いることは有効である。これは、
エンジンからの低周波の特定周波数を吸音させ車室内へ
の浸入を防ぐことが可能であるからである。このとき、
吸音材１はフロアカーペット１６の表皮１７の内側にあ
るインシュレータ１８部分全面若しくは一部分に設定す
ることができる。特定周波数の音がフロアパネル部に特
定部位から発生する場合は、該吸音材を発生部位のみに
設定することが経済的であり、効率的な吸音効果が得ら
れる。

【００４２】また、トンネルにおいてその横にのみ設定
するのも有効である。これは、この部位がトンネル内部
のデバイスからの音が特異的に発生するからである。

【００４３】本発明は、車輌のフロアメタルのトンネル
部、リアパーセル部、インストルメント内部、各種ピラ
ー内部、ルーフパネル部、ダッシュロア部の全面若しく
は一部に用いることが有効である。これは、車輌内部の
それぞれの位置で特定周波数の吸音を行うことにより、
無駄のない効率的な吸音性能を車室内で発揮することが
可能となるからである。

【００４４】

【発明の効果】本発明による吸音材では、請求項１に記
載しているように、少なくとも２層以上から構成される
積層体であって、該積層体の少なくとも１層以上が特定
周波数に吸音特性を有する繊維体より構成されており、
前記積層体を構成する各層が、表面層から裏面層に向い
低周波から高周波に吸音特性を設定した各繊維層を位置
させる構成、若しくは、吸音特性を設定した各繊維層の
中間に吸音特性を設定しない吸音材を挟み込む配列で低
周波から高周波に吸音特性を設定した繊維層を位置させ
る構成のものとすることによって、従来の吸音材に比べ
て特定の周波数領域で、とくに低周波数領域で優れた吸
音性能を有している。また、通常の吸音材と積層するこ
とにより経済的に効率よく吸音特性を得ることができ
る。そのため、建築材料はもちろんのこと、自動車用、
電車用等の車輌、又は、航空機等、船内用等、内燃機関
用等、特に低周波数の吸音が望まれる部位に優れた吸音
材であるという著大なる効果がもたらされるとともに広
い周波数での吸音特性を向上させることが可能であると
いう著大なる効果がもたらされる。

【００４５】そしてまた、請求項２に記載しているよう
に、積層体を構成する少なくとも２層以上の各層の表面
位置の間隔が吸音特性を設定した周波数の１／４波長の
差だけ空いている構成、若しくは、特定周波数の設定を
した各層の厚さが該特定周波数の１／４０〜１／８波長
の厚さであり、その後部の次の特定周波数の繊維体の表
面までの空間に特定周波数の設定をしていない吸音材を
位置させる構成のものとすることによって、波長の腹の
部分で粒子速度が大きく効率的な吸音効果の狙える位置
に特定周波数に設定した吸音材を設けることとなるの
で、吸音特性をより一層向上させたものにできるという
著大なる効果がもたらされる。

【００４６】さらにまた、請求項３に記載しているよう
に、特定周波数に吸音特性を有する繊維体は、圧電体を
含む樹脂部分における圧電体の静電容量Ｃとその他の部
分の電気抵抗Ｒとによって、振動あるいは音圧、あるい
はその複合として入力される周波数ｆに対して、の共鳴により、吸音特性を有するものとなすことによ
り、繊維集合体に入力された音圧および／または振動に
よって該圧電体に電荷が生じるとともに、該電荷が該圧
電体周囲の熱可塑性樹脂の電気抵抗によって熱に変換さ
れることとなって、音圧および／または振動を効率良く
吸収することが可能となるという著大なる効果がもたら
される。

【００４７】さらにまた、請求項４に記載しているよう
に、積層体の裏面に接着剤や粘着テープ等の他部品に結
合させることができる構成部位を有するものとなすこと
によって、吸音材の必要部位での設置が容易に行えるこ
とになるという著大なる効果がもたらされた。

【００４８】さらにまた、請求項５に記載しているよう
に、積層体を被覆する面密度３０〜３００ｇ／ｍ^２の表
皮を有するものとなすことによって、積層吸音材を保護
し、あるいは、積層吸音材に耐熱性を付与することが可
能であるという著大なる効果がもたらされる。

【００４９】さらにまた、請求項６に記載しているよう
に、２層構造の積層体であり、表面層が１００〜５００
Ｈｚの特定周波数に吸音特性を設定した繊維体であり、
裏面層は周波数を設定していない繊維体であるものとす
ることによって、従来の吸音材では吸音性能を得ること
が困難であった周波数領域での吸音が可能となるという
著大なる効果がもたらされる。

【００５０】さらにまた、請求項７に記載しているよう
に、４層構造の積層体であり、最表面層が５０〜１００
Ｈｚ、その裏面に１００〜３００Ｈｚ、その裏面に３０
０〜５００Ｈｚの特定周波数に吸音特性を設定した繊維
体であり、裏面層は周波数を設定していない繊維体であ
るものとすることによって、従来、吸音が必要とされて
いながら効率的に吸音することができなかった低周波の
周波数領域での吸音が効率的に行えることとなるという
著大なる効果がもたらされる。

【００５１】さらにまた、請求項８に記載しているよう
に、該積層体を車両に用いるようになすことによって、
スペース、重量、コスト的制限の特に厳しい車両におい
て低周波側の騒音を低減することが可能になるという著
大なる効果がもたらされる。

【００５２】そして、請求項９に記載しているように、
該積層体を車両のエアクリーナシステム系の内部、エン
ジンカバーの内側に用いるようになすことによって、エ
ンジンの吸気系において発生する騒音を効率よく低減す
ることが可能となるという著大なる効果がもたらされ
る。

【００５３】そしてまた、請求項１０に記載しているよ
うに、該積層体を車両のダッシュインシュレータ用の吸
音材の全面若しくは一部に用いるようになすことによっ
て、エンジンからの低周波の騒音が車室内に浸入するの
を防ぐことが可能となるという著大なる効果がもたらさ
れる。

【００５４】さらにまた、請求項１１に記載しているよ
うに、該積層体を車両のフロアカーペット用の吸音材の
全面若しくは一部に用いるようになすことによって、車
室外部で発生する低周波の騒音が車室内に浸入するのを
防ぐことができ、車室内をより一層静かにすることが可
能であるという著大なる効果がもたらされる。

【００５５】さらにまた、請求項１２に記載しているよ
うに、該積層体を車両のフロアメタルのトンネル部、リ
アパーセル部、インストルメント内部、各種ピラー内
部、ルーフパネル部、ダッシュロア部の全面若しくは一
部に用いるようになすことによって、車両内部のそれぞ
れの位置で特定周波数の吸音を行うことが可能となり、
無駄のない効率的な吸音性能を発揮することが可能とな
るという著大なる効果がもたらされる。

【００５６】

【実施例】以下、本発明の実施例について比較例，評価
例および試験例により説明するが、本発明はこのような
実施例のみに限定されないことはいうまでもない。

【００５７】（実施例１）表面層を１００Ｈｚに共振特
性を有する圧電繊維の繊維体（面密度：０．３ｋｇ／ｍ
^２、厚さ：１０ｍｍ）からなるものとし、裏面相をＰＥ
Ｔ繊維吸音材（面密度：０．７ｋｇ／ｍ^２、厚さ：２０
ｍｍ）からなるものとしてこれらを積層し、圧電繊維側
を上面として、総面密度が１．０ｋｇ／ｍ^２、総厚さが
３０ｍｍの吸音材（１）を作成した。

【００５８】（実施例２）裏面層をフェルト吸音材（面
密度：０．７ｋｇ／ｍ^２、厚さ：２０ｍｍ）と変更した
以外は、実施例１と全く同様にして吸音材（２）を作成
した。

【００５９】（実施例３）表面層の圧電繊維体の共振特
性周波数を３００Ｈｚと変更した以外は、実施例１と全
く同様にして吸音材（３）を作成した。

【００６０】（実施例４）表面層の圧電繊維体の共振特
性周波数を３００Ｈｚと変更した以外は、実施例２と全
く同様にして吸音材（４）を作成した。

【００６１】（実施例５）表面層の圧電繊維体の共振特
性周波数を５００Ｈｚと変更した以外は、実施例１と全
く同様にして吸音材（５）を作成した。

【００６２】（実施例６）表面層の圧電繊維体の共振特
性周波数を５００Ｈｚと変更した以外は、実施例２と全
く同様にして吸音材（６）を作成した。

【００６３】（実施例７）表面層を１００Ｈｚに共振特
性を有する圧電繊維の繊維体（面密度０．３ｋｇ／
ｍ^２、厚さ：１０ｍｍ）からなるものとし、中間層を３
００Ｈｚに共振特性を有する圧電繊維の繊維体（面密
度：０．３ｋｇ／ｍ^２、厚さ：１０ｍｍ）からなるもの
とし、裏面層をＰＥＴ繊維吸音材（面密度：０．４ｋｇ
／ｍ^２、厚さ：１０ｍｍ）からなるものとしてこれらを
積層し、１００Ｈｚ層を最上面、３００Ｈｚ層を中間
層、ＰＥＴ吸音材層を裏面層として、総面密度が１．０
ｋｇ／ｍ^２、総厚さが３０ｍｍの吸音材（７）を作成し
た。

【００６４】（実施例８）最表面層である第１層を１０
０Ｈｚに共振特性を有する圧電繊維の繊維体（面密度：
３．０ｋｇ／ｍ^２、厚さ：９０ｍｍ）からなるものと
し、第２層を第１層の背後空気層（厚さ：４８０ｍｍ）
とし、第３層を３００Ｈｚに共振特性を有する圧電繊維
の繊維体（面密度：１．０ｋｇ／ｍ^２、厚さ：３０ｍ
ｍ）からなるものとし、第４層を第３層の背後空気層
（厚さ：２５０ｍｍ）として、総面密度が４．０ｋｇ／
ｍ^２、総厚さが８５０ｍｍの吸音構造体（８）を作成し
た。

【００６５】（実施例９）中間層を５００Ｈｚに共振特
性を有する圧電繊維の繊維体（面密度：０．３ｋｇ／ｍ
^２、厚さ：１０ｍｍ）とした以外は実施例７と全く同様
にして吸音材（９）を作成した。

【００６６】（実施例１０）最表面層である第１層を１
００Ｈｚに共振特性を有する圧電繊維の繊維体（面密
度：３．０ｋｇ／ｍ^２、厚さ：９０ｍｍ）からなるもの
とし、第２層を第１層の背後空気層（厚さ：５９０ｍ
ｍ）とし、第３層を５００Ｈｚに共振特性を有する圧電
繊維の繊維体（面密度：１．０ｋｇ／ｍ^２、厚さ：２０
ｍｍ）からなるものとし、第４層を第３層の背後空気層
（厚さ：１５０ｍｍ）として、総面密度が４．０ｋｇ／
ｍ^２、総厚さが８５０ｍｍの吸音構造体（１０）を作成
した。

【００６７】（実施例１１）表面層を３００Ｈｚに共振
特性を有する圧電繊維の繊維体（面密度：０．３ｋｇ／
ｍ^２、厚さ：１０ｍｍ）とした以外は実施例９と全く同
様にして吸音材（１１）を作成した。

【００６８】（実施例１２）最表面層である第１層を３
００Ｈｚに共振特性を有する圧電繊維の繊維体（面密
度：１．０ｋｇ／ｍ^２、厚さ：３０ｍｍ）からなるもの
とし、第２層を第１層の背後空気層（厚さ：８０ｍｍ）
とし、第３層を５００Ｈｚに共振特性を有する圧電繊維
の繊維体（面密度：１．０ｋｇ／ｍ^２、厚さ：２０ｍ
ｍ）からなるものとし、第４層を第３層の背後空気層
（厚さ：１５０ｍｍ）として、総面密度が２．０ｋｇ／
ｍ^２、総厚さが２８０ｍｍの吸音構造体（１２）を作成
した。

【００６９】（実施例１３）表面層を１００Ｈｚに共振
特性を有する圧電繊維の繊維体（面密度０．３ｋｇ／ｍ
^２、厚さ：１０ｍｍ）からなるものとし、中間層を３０
０Ｈｚに共振特性を有する圧電繊維の繊維体（面密度：
０．３ｋｇ／ｍ^２、厚さ：１０ｍｍ）からなるものと
し、裏面層を５００Ｈｚに共振特性を有する圧電繊維の
繊維体（面密度：０．４ｋｇ／ｍ^２、厚さ：１０ｍｍ）
として、総面密度が１．０ｋｇ／ｍ^２、総厚さが３０ｍ
ｍの吸音材（１３）を作成した。

【００７０】（実施例１４）最表面層である第１層を１
００Ｈｚに共振特性を有する圧電繊維の繊維体（面密
度：３．０ｋｇ／ｍ^２、厚さ：９０ｍｍ）からなるもの
とし、第２層を第１層の背後空気層（厚さ４８０ｍｍ）
とし、第３層を３００Ｈｚに共振特性を有する圧電繊維
の繊維体（面密度：１．０ｋｇ／ｍ^２、厚さ３０ｍｍ）
からなるものとし、第４層を第３層の背後空気層（厚
さ：８０ｍｍ）とし、第５層を５００Ｈｚに共振特性を
有する圧電繊維の繊維体（面密度：１．０ｋｇ／ｍ^２、
厚さ：２０ｍｍ）として、総面密度が５．０ｋｇ／
ｍ^２、総厚さが８５０ｍｍの吸音材（１４）を作成し
た。

【００７１】（比較例１）一般の吸音材として、フェル
トのみを用いて総面密度が１ｋｇ／ｍ^２、総厚さが３０
ｍｍの吸音材を作成した。

【００７２】（比較例２）一般の吸音材として、ＰＥＴ
繊維のみを用いて総面密度が１ｋｇ／ｍ^２、総厚さが３
０ｍｍの吸音材を作成した。

【００７３】（評価例１）実施例１３の吸音材（１３）
を室内の壁面および天井面に設置したところ、従来の比
較例１のフェルト吸音材に比べ、低周波域の不快音が低
減された。また、図８に示したように吸音材保護のため
の表皮５や粘着剤層６を設定してもその吸音効果は変わ
らなかった。

【００７４】（評価例２）実施例１３の吸音材（１３）
を車両ルーフパネル部のヘッドライニングの裏面にその
低周波側を車室内側にして設定したところ、５００Ｈｚ
以下の車室内音圧レベルが周波数平均で１〜２ｄＢ低減
した。

【００７５】（評価例３）実施例１３の吸音材（１３）
を車両の各ピラーの裏面にその低周波側を車室内側にし
て設定したところ、５００Ｈｚ以下の車室内音圧レベル
が周波数平均で０．５〜１ｄＢ低減した。

【００７６】（評価例４）実施例１３の吸音材（１３）
を車両のリアパーセルパネルにその低周波側を車室内側
にして設定したことろ、５００Ｈｚ以下の車室内音圧レ
ベルが周波数平均で０．５〜１ｄＢ低減した。

【００７７】（評価例５）実施例１３の吸音材（１３）
を車両のエンジンルーム用フードインシュレータにその
低周波側をエンジン側にして設定したところ、５００Ｈ
ｚ以下の車室内音圧レベルが周波数平均で１．０〜２．
０ｄＢ低減した。

【００７８】（評価例６）実施例１３の吸音材（１３）
を車両の吸気ダクト内部にその低周波側を内側にして設
定したところ（図９参照）、５００Ｈｚ以下の吸気音が
周波数平均で１．０〜２．０ｄＢ低減した。

【００７９】（評価例７）実施例１３の吸音材（１３）
を車両のエンジンカバー内部にその低周波側を内側にし
て設定したところ、５００Ｈｚ以下の車室内音圧レベル
が周波数平均で１．０〜２．０ｄＢ低減した。

【００８０】（評価例８）実施例１３の吸音材（１３）
を車両のダッシュインシュレータの吸音材の一部にその
低周波側をゴム表皮側にして設定したところ（図１０参
照）、５００Ｈｚ以下の車室内音圧レベルが周波数平均
で０．５〜１．０ｄＢ低減した。

【００８１】（評価例９）実施例１３の吸音材（１３）
を車両のフロアカーペットの吸音材の一部にその低周波
側を表皮側にして設定したところ（図１１参照）、５０
０Ｈｚ以下の車室内音圧レベルが周波数平均で０．５〜
１．０ｄＢ低減した。

【００８２】（試験例）上記の実施例および比較例にお
いて得られた各吸音材について、以下の試験を実施し
た。

【００８３】上記の実施例および比較例において得たサ
ンプルについて、ＪＩＳＡ１４０５の管内法による建
築材料の垂直入射吸音率測定法に基づいて測定を行なっ
た。このときのサンプルサイズは１００ｍｍφ、測定領
域は１００〜１．６ｋＨｚとした。

【００８４】これらの試験結果を表１に示す。

【００８５】なお、実施例８、１０、１２の吸音構造体
については、前記の測定装置で測定不可能のため、推定
測定値を表に載せた。

【００８６】

【表１】

【００８７】表１より、本発明の実施例で作成された各
種吸音材は、比較例（従来例）のものに比べて低周波域
で優れた吸音特性を有していて吸音効率の良い吸音材で
あることが確認された。

【図面の簡単な説明】

【図１】周波数における音速分布の模式的説明図であ
る。

【図２】特定周波数が１つである場合の吸音材の説明図
である。

【図３】特定周波数が２つである場合の吸音材の説明図
である。

【図４】特定周波数が３つである場合の吸音材の説明図
である。

【図５】繊維集合体としてサイドバイサイド型繊維を用
いた場合の模式的説明図である。

【図６】繊維集合体として芯鞘型繊維を用いた場合の模
式説明図である。

【図７】周波数による垂直入射吸音率の変化を示すグラ
フである。

【図８】表皮付き吸音材の模式的説明図である。

【図９】ダクトに吸音材を設けた場合の模式的説明図で
ある。

【図１０】ダッシュインシュレータに吸音材を設けた場
合の模式的説明図である。

【図１１】フロアカーペットに吸音材を設けた場合の模
式的説明図である。

【符号の説明】

１吸音材２特定周波数繊維層３一般吸音材層４Ａサイドバイサイド型繊維４Ｂ芯鞘型繊維４ｐ圧電体を含む樹脂部４ｒ圧電体を含まない樹脂部５吸音材の表皮６吸音材の粘着剤層１１ダクト１２ダッシュインシュレータ１３ダッシュインシュレータのゴム表皮１４ダッシュインシュレータのインシュレータ１６フロアカーペット１７フロアカーペットの表皮１８フロアカーペットのインシュレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｂ 77/13 Ｂ６０Ｎ 3/04 Ｃ５Ｄ０６１Ｆ０２Ｍ 35/10 Ｇ１０Ｋ 11/16 ＡＧ１０Ｋ 11/16 Ｆ０２Ｍ 35/10 ３０１Ｌ // Ｂ６０Ｎ 3/04 Ｇ１０Ｋ 11/16 ＤＦターム(参考） 2E001 DF04 FA24 GA26 GA42 HC11 HF15 JA21 JB07 JD04 3B088 HA02 3D023 BA03 BB21 BD01 BD05 BD08 BD12 BD14 BD21 BD29 BE06 BE07 3D044 BA09 BB01 BC04 4F100 AK42 BA01 BA02 BA03 BA04 BA06 BA07 BA10A BA10B BA10C BA10D BA25 DG01A DG01B DG01C DG01D GB32 GB33 JG10 JH01 JH01A JH01B JH01C JH01D 5D061 AA06 AA22 BB01 BB21 EE31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２層以上から構成される積層
体であって、該積層体の少なくとも１層以上が特定周波
数に吸音特性を有する繊維体より構成されおり、前記積
層体を構成する各層が、表面層から裏面層に向い低周波
から高周波に吸音特性を設定した各繊維層を位置させる
構成、若しくは、吸音特性を設定した各繊維層の中間に
吸音特性を設定しない吸音材を挟み込む配列で低周波か
ら高周波に吸音特性を設定した繊維層を位置させる構成
としたことを特徴とする吸音材。
【請求項２】積層体を構成する少なくとも２層以上の
各層の表面位置の間隔が吸音特性を設定した周波数の１
／４波長の差だけ空いている構成、若しくは、特性周波
数の設定をした各層の厚さが該特定周波数の１／４０〜
１／８波長の厚さであり、その後部の次の特定周波数の
繊維体の表面までの空間に特定周波数の設定をしていな
い吸音材を位置させる構成としたことを特徴とする請求
項１に記載の吸音材。
【請求項３】特定周波数に吸音特性を有する繊維体
は、圧電体を含む樹脂部分における圧電体の静電容量Ｃ
とその他の部分の電気抵抗Ｒとによって、振動あるいは
音圧、あるいはその複合として入力される周波数ｆに対
して、の共鳴により、吸音特性を有することを特徴とする請求
項１または２に記載の吸音材。
【請求項４】積層体の裏面に接着剤や粘着テープ等の
他部品に結合させることができる構成部位を有すること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の吸音
材。
【請求項５】積層体を被覆する面密度３０〜３００ｇ
／ｍ^２の表皮を有することを特徴とする請求項１ないし
４のいずれかに記載の吸音材。
【請求項６】２層構造の積層体であり、表面層が１０
０〜５００Ｈｚの特定周波数に吸音特性を設定した繊維
体であり、裏面層は周波数を設定していない繊維体であ
ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載
の吸音材。
【請求項７】４層構造の積層体であり、最表面層が５
０〜１００Ｈｚ、その裏面に１００〜３００Ｈｚ、その
裏面に３００〜５００Ｈｚの特定周波数に吸音特性を設
定した繊維体であり、裏面層は周波数を設定していない
繊維体であることを特徴とする請求項１ないし６のいず
れかに記載の吸音材。
【請求項８】該積層体を車両に用いることを特徴とす
る請求項１ないし７のいずれかに記載の吸音材。
【請求項９】該積層体を車両のエアクリーナシステム
系の内部、および／またはエンジンカバーの内側に用い
ることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載
の吸音材。
【請求項１０】該積層体を車両のダッシュインシュレ
ータ用の吸音材の全面、若しくは一部に用いることを特
徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の吸音材。
【請求項１１】該積層体を車両のフロアカーペット用
の吸音材の全面、若しくは一部に用いることを特徴とす
る請求項１ないし１０のいずれかに記載の吸音材。
【請求項１２】該積層体を車両のフロアメタルのトン
ネル部、リアパーセル部、インストルメント内部、各種
ピラー内部、ルーフパネル部、ダッシュロア部の全面、
若しくは一部に用いることを特徴とする請求項１ないし
１１のいずれかに記載の吸音材。