JP2007296952A - Sound absorbing material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸音材に関する。 The present invention relates to a sound absorbing material.
従来からエンジンで発生した騒音が車外に漏れることを抑制するために、様々な吸音構造が提案されている。ところで、エンジンルームには、エンジン等を冷却するために通気口(開口部)が形成されており、当該通気口から外部に漏れるエンジン騒音をいかに低減させるかが問題となる。 Conventionally, various sound absorbing structures have been proposed in order to prevent the noise generated by the engine from leaking outside the vehicle. Incidentally, a vent (opening) is formed in the engine room in order to cool the engine or the like, and how to reduce engine noise leaking from the vent to the outside becomes a problem.
下記特許文献1には、吸音管内に凹穴を設けてエンジンから発生する騒音を低減させるエンジン騒音低減装置が開示されている。この構成によれば、エンジンから吸音管に入った音波は、凹穴に入った音波と凹穴に入らない音波で位相がずれ、音波の相互干渉によって吸音管を通過したエンジン騒音を低減させるとされている。
しかしながら、上記先行技術のエンジン騒音低減装置を通気口に配設した場合、吸音管内部の一部を凹穴として塞いでいるため、通気性が低下し、エンジンの冷却性能が低下してしまうという問題がある。 However, when the above-described prior art engine noise reduction device is disposed in the vent, since a part of the sound absorbing pipe is closed as a concave hole, the air permeability is lowered and the cooling performance of the engine is lowered. There's a problem.
本発明は上記事実を考慮し、通気性を確保しつつ、所定の騒音低減性能を発揮する吸音材を得ることが目的である。 In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a sound absorbing material that exhibits predetermined noise reduction performance while ensuring air permeability.
請求項1記載の本発明に係る吸音材は、厚さが一定の吸音材であって、厚さ方向の一方の面から他方の面に貫通する第1通路と、前記一方の面から他方の面に貫通し、前記第1通路と行路長が異なる第2通路と、が並列していることを特徴とする。 The sound-absorbing material according to the first aspect of the present invention is a sound-absorbing material having a constant thickness, the first passage penetrating from one surface in the thickness direction to the other surface, and the one surface to the other. The first passage and the second passage having a different path length are parallel to each other and penetrate the surface.
請求項1記載の本発明によれば、吸音材の第1通路と第2通路の行路長が異なるため、この吸音材をエンジンルームの通気口部分に配置すれば、エンジンから発生した音波が第1通路と第2通路を通過することによって位相がずれ、相互干渉する。この結果、外部に漏れるエンジン騒音レベルが低減される。一方、本発明に係る吸音材によれば、第1通路、第2通路とも通路内部に音波を低減させるための特別な構造がないため、エンジン等を冷却するための通気性を良好に確保できる。なお、吸音材の厚さが一定のため、設置の自由度が高く、例えば、ラジエータ前等にも配設できる。 According to the first aspect of the present invention, since the path lengths of the first passage and the second passage of the sound absorbing material are different, if the sound absorbing material is disposed in the vent portion of the engine room, the sound wave generated from the engine is the first. By passing through the first passage and the second passage, the phases are shifted, and mutual interference occurs. As a result, the engine noise level leaking to the outside is reduced. On the other hand, according to the sound-absorbing material according to the present invention, since there is no special structure for reducing sound waves inside the passages in both the first passage and the second passage, good air permeability for cooling the engine or the like can be secured. . In addition, since the thickness of the sound absorbing material is constant, the degree of freedom of installation is high, and for example, it can be disposed in front of the radiator.
請求項2記載の本発明に係る吸音材は、請求項1記載の吸音材において、前記第1通路と前記第2通路は、それぞれ直線状に形成され、前記一方の面に対する傾斜角度が異なることを特徴とする。 The sound absorbing material according to a second aspect of the present invention is the sound absorbing material according to the first aspect, wherein the first passage and the second passage are each formed in a straight line and have different inclination angles with respect to the one surface. It is characterized by.
請求項2記載の本発明によれば、吸音材の一方の面から他方の面に向かう直線状の第1通路と第2通路は、一方の面に対する傾斜角度が異なるため行路長を違えることができる。したがって、この吸音材をエンジンルームの通気口部分に配置すれば、エンジンから発生した音波は、行路長の異なる第1通路と第2通路を通過することによって位相がずれ、相互干渉する。この結果、外部に漏れるエンジン騒音レベルが低減される。一方、本発明に係る吸音材によれば、第1通路、第2通路とも直線状の通路の一方の面に対する傾斜角度を変えているだけで、各通路内部に音波を低減させるために特別な構造がないため、エンジン等を冷却するための通気性を良好に確保できる。 According to the second aspect of the present invention, the linear first passage and the second passage from one surface of the sound absorbing material to the other surface have different inclination angles with respect to the one surface, so that the path lengths can be different. it can. Therefore, if this sound absorbing material is disposed in the vent portion of the engine room, the sound waves generated from the engine are out of phase by passing through the first passage and the second passage having different path lengths and interfere with each other. As a result, the engine noise level leaking to the outside is reduced. On the other hand, according to the sound absorbing material of the present invention, both the first passage and the second passage are special in order to reduce sound waves inside each passage only by changing the inclination angle with respect to one surface of the straight passage. Since there is no structure, air permeability for cooling the engine or the like can be ensured satisfactorily.
請求項3記載の本発明に係る吸音材は、請求項1または2記載の吸音材において、前記第1通路と前記第2通路は交互に並列して配設されていることを特徴とする。 A sound absorbing material according to a third aspect of the present invention is the sound absorbing material according to the first or second aspect, wherein the first passage and the second passage are alternately arranged in parallel.
請求項3記載の本発明によれば、第1通路と第2通路が交互に並列して配設されているため、エンジンから発生する音波が第1通路と第2通路を通過して位相がずれたときに、相互干渉が一層効果的に行われる。 According to the third aspect of the present invention, since the first passages and the second passages are alternately arranged in parallel, the sound wave generated from the engine passes through the first passage and the second passage and the phase thereof is increased. When deviated, mutual interference is more effectively performed.
請求項4記載の本発明に係る吸音材は、請求項1〜3のいずれか1項記載の吸音材において、減音対象の音波の波長をλとしたとき、前記第1通路と前記第2通路の行路長差が(1/2+n)×λ(nは自然数)であることを特徴とする。 A sound absorbing material according to a fourth aspect of the present invention is the sound absorbing material according to any one of the first to third aspects, wherein when the wavelength of the sound wave to be reduced is λ, the first passage and the second The path length difference of the passage is (1/2 + n) × λ (n is a natural number).
請求項4記載の本発明によれば、低減させたいエンジン騒音の波長λに対応させて第1通路と第2通路の行路長差を(1/2+n)×λ(nは自然数)とすれば、波長λの音波が第1通路と第2通路を通過することによって位相が半波長ずれて逆位相となり、騒音レベルを最も効果的に低減させることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, if the path length difference between the first passage and the second passage is (1/2 + n) × λ (n is a natural number) corresponding to the wavelength λ of the engine noise to be reduced. When the sound wave having the wavelength λ passes through the first path and the second path, the phase is shifted by a half wavelength to become an opposite phase, and the noise level can be most effectively reduced.
以上説明したように、請求項1記載の本発明に係る吸音材は、厚さ一定の吸音材で行路長の異なる第1通路と第2通路を備えるため、第1通路と第2通路を通過した音波の相互干渉によって騒音レベルを低下させることができる。しかも、この騒音レベルを低下させるために、第1通路、第2通路内部に特別な構造は一切ないため、通気性も良好に確保される。すなわち、騒音低減性能と通気性の両方を良好に確保することができる。しかも、吸音材は厚さ一定のため、設置の自由度が高く、例えば、エンジンルームのラジエータ前にも設置可能である。 As described above, since the sound absorbing material according to the first aspect of the present invention includes the first passage and the second passage having different thicknesses and the sound absorbing material having a constant thickness, it passes through the first passage and the second passage. The noise level can be reduced by the mutual interference of the sound waves. In addition, since there is no special structure inside the first passage and the second passage in order to reduce the noise level, good air permeability is ensured. That is, both noise reduction performance and air permeability can be ensured satisfactorily. Moreover, since the sound absorbing material has a constant thickness, the degree of freedom of installation is high. For example, it can be installed in front of a radiator in an engine room.
請求項2記載の本発明に係る吸音材は、直線状の第1通路と第2通路の一方の面に対する傾斜角度を異ならせるだけで行路長に差をつけている。したがって、第1通路と第2通路を通過した音波の相互干渉によって騒音レベルを低下させることができる。しかも、この騒音レベルを低下させるために、第1通路、第2通路内部に特別な構造は一切ないため、通気性も良好に確保される。すなわち、騒音低減性能と通気性の両方を良好に確保することができる。また、傾斜角度を変更するだけで通路の行路長を容易に変えることができる。 In the sound absorbing material according to the second aspect of the present invention, the path length is differentiated only by changing the inclination angle with respect to one surface of the linear first passage and the second passage. Therefore, the noise level can be reduced by the mutual interference of the sound waves that have passed through the first passage and the second passage. In addition, since there is no special structure inside the first passage and the second passage in order to reduce the noise level, good air permeability is ensured. That is, both noise reduction performance and air permeability can be ensured satisfactorily. Further, the path length of the passage can be easily changed by simply changing the inclination angle.
請求項3記載の本発明に係る吸音材は、第1通路と第2通路が交互に配設されているため、位相のずれた音波が効果的に相互干渉し、騒音低減性能を一層高めることができる。 In the sound-absorbing material according to the third aspect of the present invention, since the first passage and the second passage are alternately arranged, the sound waves whose phases are shifted effectively interfere with each other, and the noise reduction performance is further improved. Can do.
請求項4記載の本発明に係る吸音材は、第1通路と第2通路の行路長差を低減させたい騒音の波長λの(1/2+n)×λ(nは自然数)としているため、波長λの音波が第1通路と第2通路を通過することによって、位相が半波長異なることになり、減音対象の騒音レベルを最も効果的に低減させることができる。 Since the sound-absorbing material according to the fourth aspect of the present invention is (1/2 + n) × λ (n is a natural number) of the wavelength λ of noise for which the path length difference between the first passage and the second passage is to be reduced, the wavelength When the sound wave of λ passes through the first passage and the second passage, the phase is different by half wavelength, and the noise level of the sound reduction target can be most effectively reduced.
以下、図1〜図7を用いて、本発明に係る吸音材の実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of a sound absorbing material according to the present invention will be described with reference to FIGS.
吸音材10は、図2(A)に示すように、エンジンルームのエンジン12の前方に配設されたラジエータ14の前方の開口部に配置されるものである。
As shown in FIG. 2A, the
吸音材10は、図1に示すように、矩形体形状であり、端面16から端面18に貫通した開口部20を、隔壁22と隔壁24A、24Bで区切ることによって、後述する直孔26と斜孔28を形成しているものである。
As shown in FIG. 1, the sound-absorbing
隔壁22は開口部20を横方向(図1矢印Y方向、以下、Y方向という)に区切るものであり、開口部20を構成する横方向の端面30,32の間に一定間隔で設けられているものである。これによって、開口部20は、小開口部20A〜20Jに区切られる。
The
一方、隔壁24Aは、小開口部20A、20C、20E、20G、20Iを縦方向(図1矢印X方向、以下、X方向という)に区切るものであり、端面16に垂直な方向(図1矢印Z方向、以下、Z方向という)に配設され、小開口部20A、20C、20E、20G、20Iを構成するX方向端面34A、36A間に一定間隔をおいて平行に配設されるものである。
On the other hand, the
また、隔壁24Bは小開口部20B、20D、20F、20H、20JをX方向に区切るものであり、小開口部20B、20D、20F、20H、20Jに、端面16に対してX方向に角度θ(θ≠90°)だけ傾斜(図3(B)参照)してX方向端面34B、36B間に一定間隔をおいて平行に配設されるものである。
In addition, the
なお、隔壁24Aと対向する部分の端面34A、36Aは、隔壁24Aと平行(Z方向)に形成されており、隔壁24Bと対向する部分の端面34B、36Bは隔壁24Bと平行(端面16に対してX方向に角度θだけ傾斜)に形成されている。
Note that the
したがって、小開口部20A、20C、20E、20G、20Iにおいて隔壁22(端面30)および隔壁24A(端面34A、36A)で囲まれた部分が直孔26となる(図3(A)参照)。
Therefore, in the
直孔26は、図3(A)に示すように、端面16に形成された開口部26Aから端面18に形成された開口部26Bに向かってZ方向に延在する孔部である。直孔26の行路長L1は、端面16から端面18までのZ方向距離(吸音材10の厚さt)と同一である(L1=t)。
As shown in FIG. 3A, the
一方、小開口部20B、20D、20F、20H、20Jにおいて、隔壁22(端面32)および隔壁24B(端面34B、36B)で囲まれた部分が斜孔28となる(図3(B)参照)。
On the other hand, in the
斜孔28は、図3(B)に示すように、端面16に形成された開口部28Aから端面18に形成された開口部28Bに向かって、端面16に対してX方向に角度θだけ傾斜する直線状の孔部である。したがって、斜孔28の行路長L2は、t/sinθということなる(L2=t/sinθ)。なお、開口部28A、28Bの形状は、開口部26A、26Bと同一である。
As shown in FIG. 3B, the
このように、直孔26および斜孔28は、小開口部20A〜20Jにおいて、それぞれ縦方向(図1、X方向)に連続して形成されており、直孔26が配置された列と斜孔28が配置された列がY方向において交互になるように形成されている。
As described above, the
このように構成される吸音材10が車両のエンジンルームにおいてラジエータ14の前方に配置される場合には、図2(A)に示すように、X方向が上部方向、Y方向が車幅方向、Z方向がフロント方向になるように配置される。すなわち、吸音体10の端面16がエンジン12側となるように配置される。
When the
(本実施形態の作用並びに効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
(Operation and effect of this embodiment)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
エンジン12から発生した騒音の音波は、ラジエータ14を通過して吸音材10の端面16に到達する。当該音波は、端面16に形成された開口部26A、28Aから直孔26および斜孔28に進入し、端面18に形成された開口部26B、28Bから抜け出す。ここで、直孔26の行路長L1と斜孔28の行路長L2の行路長差dLは、dL=L2−L1=t/sinθ−tである(図4参照)ため、直孔26と斜孔28から抜け出した音波の位相が行路長差dLの分だけずれる。したがって、直孔26と斜孔28を通過した音波が相互に干渉して、外部に漏れるエンジン騒音レベルを低減させることができる。特に、直孔26と斜孔28は、Y方向に交互に配設されているため、隣接する直孔26と斜孔28を通過した音波が効果的に干渉して音圧を低減させることができる。
Sound waves of noise generated from the
なお、直孔26と斜孔28を透過した音波は、逆位相になっていることが騒音低下の効果の点で最も望ましい。したがって、低減させたい騒音の波長をλとすると、直孔26と斜孔の行路長差dLがdL=(1/2+n)×λ(nは自然数)の関係式を満たすことが必要である。ここで、dL=L2−L1=t/sinθ−tであるから、吸音材10の厚さtおよび斜孔28(隔壁24B)の傾斜角度θを上記関係式を満たすように変化させることによって、狙った波長(周波数)の騒音を効果的に低減することができる。
The sound waves transmitted through the
また、ここで、吸音材10の厚さtと傾斜角度θが騒音低減性能に及ぼす影響について計算してみた。先ず、エンジン騒音において最も低下させたい周波数をf、音速をVとすると、波長λは、
λ=V/f
であるから、位相差dθは、
dθ=dL/(V/f)×2π=2π(t/sinθ−t)(V/f)
となる。
Here, the influence of the thickness t and the inclination angle θ of the
λ = V / f
Therefore, the phase difference dθ is
dθ = dL / (V / f) × 2π = 2π (t / sin θ−t) (V / f)
It becomes.
ここで、三角関数の公式 1/2×(sin(α+β)+sin(α−β))=sinα・cosβより、位相差が2βであれば、元のサイン波のレベルのcosβ倍となる。 Here, from the formula of trigonometric function 1/2 × (sin (α + β) + sin (α−β)) = sin α · cos β, if the phase difference is 2β, the level of the original sine wave is cos β times.
したがって、透過音レベルは、
cos(dθ/2)=cosπ(t/sinθ−t)/(V/f)
となり、これをデシベル表示すると、
低減量=20×log(cosπ(t/sinθ−t)/(V/f))
となる。
Therefore, the transmitted sound level is
cos (dθ / 2) = cosπ (t / sinθ−t) / (V / f)
When this is displayed in decibels,
Reduction amount = 20 × log (cosπ (t / sin θ−t) / (V / f))
It becomes.
この関係式に基づいてパラメータである吸音材10の厚さtと隔壁24B(斜孔28)の角度θを変化させて、騒音低減レベルの効果について計算した結果を、図5〜図7に示す。このように、吸音材10の厚さtや斜孔28の傾斜角度θを変化させることで、音圧の低減効果の最も大きい周波数を変化させることができる。定性的にいうと、吸音材10の厚さtを厚くすることによって最も低減効果の高い周波数が小さくなり、斜孔28の傾斜角度θを大きくすると最も低減効果の高い周波数が大きくなる。したがって、吸音材10の厚さtおよび隔壁24B(斜孔28)の傾斜角度θを変化させることによって、低減を狙う所望の周波数の音圧を効果的に低減させることができる。
The results of calculating the effect of the noise reduction level by changing the thickness t of the sound-absorbing
なお、吸音材10は直孔26と斜孔28が端面16に対する傾斜角度を異ならせることによって行路長を異ならせているため、すなわち、直孔26、斜孔28の内部に通気性を阻害するものを配置していないため、直孔26と斜孔28の通気性が良好である。したがって、エンジン騒音の外部への漏洩を良好に確保すると共に、エンジン冷却などに使用される空気の通気性も良好に確保できる。
The
また、吸音材10は厚さtが一定の矩形体であるため、配置の自由度が高く、エンジンルームのラジエータ14の前方等、限られたスペースにも配置できる。
Further, since the
〔実施形態の補足説明〕
上述した第1実施形態では、吸音材10は、エンジンルームのラジエター14の前方に配置したが、これに限定されるものではなく、例えば、図2(B)に示すように、放熱性の問題でエンジン12の下方にアンダーカバーが無く、エンジン下方に開口部を有する車体の場合、上記開口部に吸音材10を配置することによって車外に漏洩するエンジン音を効果的に低減できると共に、通気性を良好に確保できる。
[Supplementary explanation of the embodiment]
In the first embodiment described above, the
また、本実施形態では、直孔26と斜孔28の組み合わせであったが、行路長が異なればこれに限定されるものではない。両方とも斜孔で端面16に対する傾斜角度が異なるものであっても良い。また、行路長の異なれば良いので、孔部が直線状に限定されるものではない。
In the present embodiment, the
さらにまた、直孔26、斜孔28の配列方向も本実施形態でX方向としたが、Y方向であっても良い。また、一列に同タイプの孔部を配列することも必須ではない。すなわち、X方向にもY方向にも交互に直孔26と斜孔28を配置する構成でも良い。
Furthermore, although the arrangement direction of the
10 吸音材
16 端面(一方の面)
18 端面(他方の面)
20 直孔(第1通路)
22 斜孔(第2通路)
L1 直孔の行路長
L2 斜孔の行路長
10
18 End face (the other face)
20 Straight hole (1st passage)
22 Oblique hole (second passage)
L1 Path length of straight hole L2 Path length of oblique hole
Claims (4)
厚さ方向の一方の面から他方の面に貫通する第1通路と、
前記一方の面から他方の面に貫通し、前記第1通路と行路長が異なる第2通路と、
が並列していることを特徴とする吸音材。 A sound absorbing material with a constant thickness,
A first passage penetrating from one surface in the thickness direction to the other surface;
A second passage penetrating from the one surface to the other surface and having a different path length from the first passage;
A sound-absorbing material characterized in that
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