JP4074618B2 - 吸音体、吸音構造体およびこれらの製造方法 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音体、吸音構造体およびこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、騒音や雑音等を遮断するために、遮音材および吸音材が利用されている。これらのうち、吸音材としては、音波をよく吸収する柔らかい不織布や発泡成形品を用いるのが一般的である。このような吸音材は、剛性がなく、通常、遮音性能を期待することはできない。
例えば、特開２０００−２０６９７６は、連続気泡と独立気泡が混在する発泡シートに、任意の形状、サイズの貫通孔又は半貫通孔を、任意のピッチ間隔で空けることで、吸音特性が高くなること及び所望の周波数の音域を吸音できることを開示する。しかし、この出願は、貫通孔と半貫通孔は、吸音特性について同じ位置付けとして記載されているうえ、遮音性、剛性は期待できない。
一方、遮音材としては、密度が高く、高剛性とされ、音波により振動しにくい部材を用いるのが一般的である。このような遮音材は、音波を反射して遮断するので、吸収することはなく、通常、吸音性能を期待することはできない。
【０００３】
従来の吸音材および遮音材では、吸音性能および遮音性能の両方を確保することができず、吸音性能および遮音性能の両方を備えた部材を確保するには、吸音材および遮音材を張り合わせる等の煩雑な工程が必要となり、製造が煩雑となるという問題がある。
また、吸音材および遮音材の張り合わせにより、吸音性能および遮音性能の両方を確保しようとすると、耐熱性、剛性、軽量性および形状等、製品特性のいずれかが犠牲になることがあり、互いに張り合わせられる吸音材および遮音材を構成する材料を最適化する必要があり、その材料の選定が煩雑となるという問題点もある。
例えば、特開平８−２４４１５０は、抄造法繊維強化シート（例：ＫＰシート）を加熱膨張させた後、圧縮して成る成形体を、通常の樹脂成形体と、空気層を挟むように接合した吸音部材を開示する。しかし、抄造法繊維強化シートに空けてある孔が、該シートを完全に貫通しているため、該シート自体の吸音効果は低いうえ、重くなる。
【０００４】
さらに、用途によっては、ある一定の周波数の音のみを選択的に吸収することも要求されている。例えば、車のエンジン音でも不快な音と好感の持てる音がある。従来の吸音材を使用して、エンジン音を吸収しようとした場合に、この従来の吸音材は、吸収できる音の周波数の選択はできない。すなわち、不快な音のみならず、好感のもてる音、例えば、特定周波数のエンジン音をも吸収してしまうという問題もある。
例えば、特開２０００−５２３７１は、表面がスキン層を持ち、内部がスプリングバック構造を持つ射出成形体の、片面に半貫通孔を設けることを開示するが、ピッチ間隔を適宜設定することで、所望の吸音性を効率良く吸音できる知見を開示していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、複数の材料を張り合わせることなく、一体成形により、吸音性能および遮音性能の両方が確保可能となり、かつ不快な音のみを選択的に吸収することができる吸音体、吸音構造体およびこれらの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達するために、本発明の吸音体は、２つの未膨張層と、これら未膨張層に挟まれかつ多数の空隙を有する膨張層とを備える成形体を有し、前記成形体は、熱可塑性樹脂に補強用繊維を含有させた繊維含有熱可塑性樹脂で成形され、前記成形体の任意の箇所には前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層までは達していない深さの孔が複数形成され、前記孔の断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ^２であり、そのピッチが、１ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００７】
未膨張層は、例えば金型のキャビティ内に充填された原料となる樹脂組成物が、金型のキャビティ面に接触して、キャビティ内を急速に拡張することで生成する。
膨張層は、原料となる樹脂等を金型等で射出成形した際に、スプリングバッグ現象により樹脂等の内側の部分に空隙が形成されたもの等が挙げられる。
孔は、円柱状、楕円状、多角形柱状、円錐形状等、任意の形状を採用できる。この孔が、一方の未膨張層を貫通し、反対側の未膨張層を貫通していなければよい。この孔がこれら両方の未膨張層を貫通すると、吸音性が発現しない場合がある。
【０００８】
ここで、孔の断面積とは、前記一方の未膨張層の表面における孔の面積のことをいう。この孔の断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ^２の範囲内である。この孔の断面積が０．７８５ｍｍ^２未満であると、選択した高い周波数の音を吸収できない場合がある。この孔の断面積が３１４ｍｍ²を超えると、選択した低い周波数の音を吸収できない場合がある。なお、孔の断面形状が、円形である場合には、孔の内径は、１〜２０ｍｍの範囲内が好ましい。
【０００９】
ここで、ピッチとは、隣接する孔同士の孔の外周部同士の最短距離のことをいう。すなわち、ピッチとは規則的に一定間隔で孔が形成されている場合の間隔に限られず、不規則にならんだ状態に形成された隣接する孔同士の間隔でもよい。このピッチは、１ｍｍ未満であると、選択した高い周波数の音を吸収できない場合がある。
【００１０】
このような本発明によれば、未膨張層と、膨張層とを備えることにより、未膨張層は、遮音性能を有し、膨張層は、内部に多数の空隙を有するので、吸音性能を有する。従って、複数の材料を張り合わせることなく、一体成形により、吸音性能および遮音性能の両方が確保可能である。
また、前記成形体の任意の箇所には前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層までは達していない深さの孔が複数形成され、前記孔の断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ²であり、そのピッチが、１ｍｍ以上であることにより、選択的に任意の周波数の音を吸収することができるので、不快な音のみを選択的に吸収することができる。すなわち、吸収する音の周波数は、例えば、孔の断面積が大きくなった場合やピッチが大きくなった場合には、大きくなる。従って、孔の断面積やピッチを上記範囲内で選択することにより、吸収したい音の周波数を選択できるので、不快な音のみを選択的に吸収することができる。
【００１１】
本発明の吸音体では、前記膨張層の膨張倍率は１．２倍以上３．０倍以下であることが好ましい。
本発明の吸音体では、前記膨張層の膨張倍率は１．２倍以上２．５倍以下であることがより好ましい。
本発明の吸音体では、前記孔が円形であり、その内径が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。
本発明の吸音体では、前記孔のピッチは、１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることが好ましい。
本発明の吸音体では、前記孔が円形であり、その内径が１．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、そのピッチが、１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることが好ましい。
本発明の吸音体は、周波数６３０Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の範囲において吸音率が最大値を示すことが好ましい。
本発明の吸音体では、前記熱可塑性樹脂が、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性された酸変性ポリオレフィン系樹脂を含有するポリプロピレン樹脂であることが好ましい。
本発明の吸音体では、前記補強用繊維が、ガラス繊維であることが好ましい。
【００１２】
本発明の吸音体では、前記孔の断面積および／またはピッチは、２種類以上であることが好ましい。
これによれば、前記孔の断面積および／またはピッチは、２種類以上であることにより、選択しうる吸収する音の周波数の範囲を広げることができるので、より一層広範囲にわたって不快な音の吸収をすることができる。
【００１３】
本発明の吸音体では、前記未膨張層の少なくとも一方の厚みは、０．５〜２．０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは、０．５〜１．０ｍｍである。
ここで、前記未膨張層の少なくとも一方の厚みは、０．５ｍｍ未満であると、実用的な遮音性能が得られない場合がある。前記未膨張層の少なくとも一方の厚みは、２．０ｍｍを越えると、十分な吸音性能が発現できない場合がある。
【００１４】
本発明の吸音体では、前記膨張層は、膨張倍率の異なる複数の領域を有することが好ましい。
一般的に膨張層は、膨張率が異なると、吸音性能や強度等も異なってくる。従って、この構成によれば、前記膨張層は、膨張倍率の異なる複数の領域を有することにより、一つの吸音体のうち異なる部分で、異なる吸音性能や強度を発現することができる。
【００１５】
本発明の吸音体では、前記複数の領域は、膨張倍率が１．２〜３．０倍の高膨張領域を含むことが好ましい。
ここで、この膨張倍率が１．２倍未満であると、吸音性能が不十分になる場合がある。この膨張倍率が３．０倍を超えると、吸音体の強度が低下して、例えば、使用時や取り付け時に破損したり、取り付け等も困難になる場合がある。
【００１６】
本発明の吸音体では、前記孔は、前記高膨張領域に形成されていることが好ましい。
これによれば、前記孔は、前記高膨張領域に形成されていることにより、前記高膨張領域に高い吸音性を発現させることができるから、吸音したい部分にのみ高膨張領域を形成すればよい。従って、比較的小さい部分で吸音する場合に好適である。
【００１７】
本発明の吸音構造体は、吸音性を要求される用途に用いられる吸音構造体であって、前述の吸音体を含み、シリンダーヘッド、タイミングベルトカバー、エアクリーナ、エアーダクト、エンジンカバー、吸排気用レゾネータ、インテークマニホールド、エンジンルームと室内の遮蔽板、トランクルームとして用いられることを特徴とする。
これによれば、前述の吸音体を含むことにより、前述と同様の作用・効果を備えたシリンダーヘッド、タイミングベルトカバー、エアクリーナ、エアーダクト、エンジンカバー、吸排気用レゾネータ、インテークマニホールド、エンジンルームと室内の遮蔽板、トランクルーム等とすることができる。
【００１８】
本発明の吸音構造体では、音波の進行方向と前記未膨張層の表面とのなす角度の小さい方が６０〜９０度とされていることが好ましい。
ここで、音波の進行方向と前記未膨張層の表面とのなす角度が６０度未満であると、前記孔に音波が進行せず、十分な吸音性能が発現しない場合がある。また、狙った周波数の音を選択的に吸音する効率が悪くなる恐れがある。
【００１９】
本発明の吸音体の製造方法は、内部のキャビティに対して進退可能となった移動型を備えた金型を用い、長さが２〜１００mmの範囲にされた補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂を溶融させて前記金型のキャビティ内に射出した後に、前記移動型を後退させて前記キャビティを拡張することにより、前記繊維含有熱可塑性樹脂内に空隙を形成させて、２つの未膨張層と、これら未膨張層に挟まれ多数の空隙を有する膨張層とを備える成形体を成形し、前記成形体の任意の箇所に前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層までは達していない深さの孔を複数形成し、前記孔の断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ²であり、そのピッチが、１ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２０】
ここで、原材料としては、長さが２〜１００mmの範囲にされた補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂を樹脂ペレットとして単独で用いてもよく、あるいは、この樹脂ペレットと、他の成形材料との混合物を用いてもよい。
繊維含有熱可塑性樹脂の配合量としては、熱可塑性樹脂を４０質量％以上９８質量％以下および繊維充填材を２質量％以上６０質量％以下で含有することが好ましい。
【００２１】
ここで、熱可塑性樹脂が４０質量％より少ない、および繊維充填材が６０質量％より多いと、繊維充填材の充填量が多くなって、流動性が悪化して、成形作業が煩雑となる場合がある。一方、熱可塑性樹脂が９８％より多い、および繊維充填材が２質量％より少なくなると、繊維充填材などの他の充填部材の量が少なくなり、十分な強度が得られず、制振性などの特性が損なわれたり、膨張しにくくなるため、吸音性の向上が図れなくなる場合がある。
【００２２】
さらには、繊維含有熱可塑性樹脂は、熱可塑性樹脂に補強用繊維を１０質量％以上９０質量％以下の割合で互いに略平行な状態に混入し長さ寸法が２ｍｍ以上１００ｍｍ以下の繊維強化樹脂ペレットを単独で用いるか、前述の繊維量になるように、他の熱可塑性材で希釈して用いることが好ましい。このことにより、高強度が得られ、製造性の向上、耐久性の向上および、十分に膨張できる径、繊維長を保持し易くなるため吸音性の向上が得られる。
【００２３】
ここで、繊維強化樹脂ペレットの補強用繊維の配合量が１０質量％より少ない、または、繊維強化樹脂ペレットの長さ寸法が２ｍｍより短いと、補強用繊維の強化が十分に得られなくなり、高強度および吸音性の向上が図れなくなる。一方、補強用繊維の配合量が９０％より多い、または、繊維強化樹脂ペレットの長さ寸法が１００ｍｍより長いと、繊維強化樹脂ペレットの製造が困難となるとともに、射出充填用ペレットとして取り扱うことが困難となり、製造性の向上が図れなくなる。
【００２４】
また、熱可塑性樹脂としては、特に制限はないが、例えば、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、あるいは、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ芳香族エーテルまたはチオエーテル系樹脂、ポリ芳香族エステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂およびアクリレート系樹脂などを採用できる。また、耐衝撃性を付与するために、エチレン-プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン−ブテン共重合エラストマー（ＥＢＲ）、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等の熱可塑性エラストマーを併用してもよい。
【００２５】
そして、これら熱可塑性樹脂は、単独で用いることもできるが、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。なお、これらの熱可塑性樹脂に、タルクなどの他の充填材、ならびに、各種の添加剤を含有させたものなど、射出成形可能な各種高分子材料を採用できる。
このような熱可塑性樹脂のうち、ポリプロピレン、プロピレンと他のオレフィンとのブロック共重合体、ランダム共重合体、あるいは、これらの混合物などのポリプロピレン系樹脂が好ましく、特に、不飽和カルボン酸、または、その誘導体で変性された酸変性ポリオレフィン系樹脂を含有するポリプロピレン系樹脂が好適である。
また、他の無機充填材としては、タルクや炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、雲母などが用いられ、これら単体あるいは２種類以上を併用して利用される。
【００２６】
ここで、補強用繊維としては、ロックウールやボロン繊維などのセラミック繊維、ガラス繊維や炭素繊維などの無機繊維、アルミニウム繊維や銅繊維などの金属繊維、超高分子量ポリエチレン繊維やアラミド繊維あるいはポリアリレート繊維などの有機繊維など、いずれもが採用できる。特に、ガラス繊維を採用することが好ましい。
【００２７】
成形体の製造手順等に関しては、特開平１２−５２３７１号公報等に記載されている公知技術を採用することができる。そして、上記公報に記載の金型や射出成形機等を用いて成形体を成形することができる。
孔を形成する方法としては、ピンを成形体に突き刺して孔を形成する方法や、ドリル等で成形体の表面から孔を形成する方法等が挙げられる。
また、成形体の製造の工程と連続的に孔を形成する工程を実施してもよく、成形体を製造した後、成形体を成形する工程とは別工程の孔を形成する工程にて孔を形成するようにしてもよい。
【００２８】
このような本発明によれば、未膨張層と、膨張層とを備える成形体を成形することにより、未膨張層は、遮音性能を有し、膨張層は、内部に多数の空隙を有するので、吸音性能を有する。従って、複数の材料を張り合わせることなく、一体成形により、吸音性能および遮音性能の両方が確保可能である。
また、前記成形体の任意の箇所には前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層までは達していない深さの孔が複数形成され、前記孔の断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ²であり、そのピッチが、１ｍｍ以上であることにより、選択的に任意の周波数の音を吸収することができるので、不快な音のみを選択的に吸収することができる。
【００２９】
本発明の吸音体の製造方法は、内部のキャビティに対して進退可能なキャビティ形成面を複数有する移動型を備えた金型を用い、長さが２〜１００mmの範囲にされた補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂を溶融させて前記金型のキャビティ内に射出した後に、前記移動型を後退させて前記キャビティを拡張することにより、前記繊維含有熱可塑性樹脂内に空隙を形成させて、２つの未膨張層と、これら未膨張層に挟まれ多数の空隙を有する膨張層とを備える成形体を成形し、かつ前記膨張層の前記キャビティ形成面に対応した部分に、該部分の周囲とは、膨張率の異なる領域を形成し、前記成形体の任意の箇所に前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層までは達していない深さの孔を複数形成し、前記孔の断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ²であり、そのピッチが、１ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００３０】
ここで、成形体の製造手順等に関しては、特開平１１−１７０２９０号公報等に記載されている公知技術を採用することができる。上記公報に記載の金型や射出成形機等を用いて成形体を成形することができる。孔を形成する方法としては、前述した通りである。
これによれば、前述の吸音体の製造方法の場合と同様の作用効果が得られる。
また、前記膨張層の前記キャビティ形成面に対応した部分に、該部分の周囲とは、膨張率の異なる領域を形成することにより、前記膨張層は、膨張倍率の異なる複数の領域を有することにより、膨張層は、膨張率が異なると、吸音性能や強度等も異なってくるので、一つの吸音体のうち異なる部分で、異なる吸音性能や強度を発現することができる。
【００３１】
本発明の吸音体の製造方法では、前記成形体を成形後、前記孔を形成することが好ましい。
これによれば、前記成形体を成形後、前記孔を形成することにより、所定の位置、断面積を有する孔を形成することができるので、正確に吸音体の吸音性能を発現させることができる。
【００３２】
本発明の吸音構造体の製造方法は、吸音性を要求される用途に用いられる吸音構造体の製造方法であって、前述の吸音体の製造方法により、筒形状の成形体を分割しかつ内面に前記成形体を貫通しない孔を有する複数の分割体を成形し、前記複数の分割体の対向する面同士を向き合わせて、前記複数の分割体を一体的に接合することを特徴とする。
これによれば、前述の吸音体の製造方法により成形するから、吸音性能および遮音性能の両方が確保可能である。また、孔が筒形状の成形体の内部に形成されることになるので、内部において吸音することが要求される吸音構造体を製造することができる。
【００３３】
本発明の吸音構造体の製造方法では、前記接合の方法は、Die Slide Injection工法、Die Rotary Injection工法、振動溶着、熱板溶着、レーザー溶着のいずれかの方法であることが好ましい。
これによれば、上記したいずれの方法によっても、接合面等のずれを起こさずに接合することができる。従って、吸音性能を確実に発現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３５】
［第１実施形態］
以下に本発明の実施の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態に係る成形体を成形するための射出成形機１が示されている。この射出成形機１は、金型１０の内部に溶融樹脂を射出して成形を行うものである。
【００３６】
金型１０は、固定金型１０Ａおよび移動金型１０Ｂに分割されたものである。この金型１０の移動金型１０Ｂの内部には、金型１０のキャビティ１１に対して進退可能となった移動型である可動コア１２が設けられている。この可動コア１２を移動させることにより、金型１０のキャビティ１１は、その容積が可変となっている。
また、金型１０の固定金型１０Ａには、内部に溶融樹脂を導入されるためのスプルやランナ等の通路１３が形成されている。この通路１３の周囲には、帯状電熱体１４が設けられている。これにより、通路１３は、当該通路１３内部を流通する溶融樹脂を硬化させない、いわゆるホットランナを形成している。
【００３７】
さらに、固定金型１０Ａおよび可動コア１２の各々には、各成形面の近傍に埋め込まれた電熱体１５、１６が設けられている。これらの電熱体１５、１６の発熱量を適宜調節することにより、固定金型１０Ａおよび可動コア１２の各成形面の温度が所定の温度となる制御されるようになっている。
なお、固定金型１０Ａには、キャビティ１１内に射出された溶融樹脂の内部に加圧ガスを注入するためのガスピン（図示略）が、キャビティ１１に対して突没可能に設けられている。
【００３８】
射出成形機１には、金型１０のキャビティ１１に溶融樹脂を射出する射出装置１Ａと、固定金型１０Ａが取り付けられた固定ダイプレート３と、移動金型１０Ｂが取り付けられる移動ダイプレート４と、この移動ダイプレート４を固定ダイプレート３へ向かって前進させるための型締装置５と、金型１０の可動コア１２を所定の範囲で任意の位置に移動させるとともに当該位置に停止させる金型移動装置２０とが設けられている。
【００３９】
移動ダイプレート４は、型締め用の油圧シリンダ装置６が固定された固定プレート７および固定ダイプレート３の間に架け渡されたタイバー８に沿って摺動自在に設けられたものである。
型締装置５は、油圧シリンダ装置６のピストンロッド６Ａが連結されたトグル機構９を有し、油圧シリンダ装置６の押圧力をトグル機構９で増力して移動ダイプレート４を前進させ、これにより、移動金型１０Ｂを固定金型１０Ａに密着させ、金型１０の閉鎖を行うものである。
【００４０】
金型移動装置２０は、可動コア１２をキャビティ１１に対して前進させることで、キャビティ１１に射出された溶融樹脂に圧縮力を加え、かつ、可動コア１２を後退させることで、キャビティ１１を拡張するものであり、移動ダイプレート４と、移動金型１０Ｂとの間に介装されている。
また、金型移動装置２０は、可動コア１２を進退させることにより、可動コア１２の成形面と、固定金型１０Ａの成形面とのクリアランスを任意に変更することが可能なキャビティクリアランス変更手段でもある。
【００４１】
金型移動装置２０には、可動コア１２の移動方向に対して傾斜した傾斜面２１Ａ、２２Ａをそれぞれ有するとともに、これらの傾斜面２１Ａ、２２Ａを互いに当接させた一対の傾斜部材２１、２２と、可動コア１２の移動方向に対して直交する平らな表面を有するベースプレート２３と、移動ダイプレート４および移動金型１０Ｂを連結する金型装着ベース２４と、可動コア１２および傾斜部材２２を連結する圧縮プレート２５とが設けられている。
このうち、傾斜部材２１は、移動ダイプレート４に取り付けられたベースプレート２３の表面に沿って摺動可能とされるとともに、油圧シリンダ装置２６により、可動コア１２の移動方向に対して直交する方向に駆動されるようになっている。
【００４２】
ここで、傾斜部材２２の傾斜面２２Ａの両端縁には、傾斜部材２１の移動方向に沿った立ち上がり部２２Ｂが設けられている。この立ち上がり部２２Ｂの内側には、立ち上がり部２２Ｂの長手方向に延びる溝２２Ｃが設けられている。
一方、立ち上がり部２２Ｂの内側面に接する傾斜部材２１の側面には、傾斜部材２２の溝２２Ｃと嵌合する突条２１Ｂが設けられている。
これにより、油圧シリンダ装置２６のピストンロッド２６Ａを前進させると、傾斜部材２１が傾斜部材２２を押圧し、可動コア１２が前進する一方、油圧シリンダ装置２６のピストンロッド２６Ａを後退させると、傾斜部材２１が傾斜部材２２を引き寄せ、可動コア１２が後退するようになっている。
【００４３】
このような金型移動装置２０に油圧を供給するために、油圧ユニット３０が設けられ、さらに、この油圧ユニット３０を制御し、金型移動装置２０に所望の動作を行わせるための制御装置３１が設けられている。
この制御装置３１は、デジタルシーケンサ等のシーケンス制御回路を有するものであり、可動コア１２をキャビティ１１に対して段階的に前進後退させ、所定の位置に一時停止させた後に、後退させる等、任意の異なる動作を連続的に行わせるように設定することが可能となっている。
なお、図には示していないが、固定金型１０Ａに設けられたガスピン（図示略）に、加圧ガスを供給するガスボンベ等の加圧ガス供給装置が射出成形機１の近傍に設けられている。
【００４４】
図２（Ａ）は、吸音体４０の平面図である。図２（Ｂ）は、吸音体４０の断面図である。吸音体４０は、成形体４４を有している。成形体４４は、２つの未膨張層４１、４２と、これら未膨張層４１、４２に挟まれかつ多数の空隙を有する膨張層４３とを備えている。未膨張層４１、４２は、補強用繊維を含む溶融樹脂を、膨張させることなく硬化させることにより、密度が高く、高い剛性を備えた層である。ここで、未膨張層４１の厚さは、未膨張層４２と略同じに形成されている。
【００４５】
未膨張層４１、４２の厚みは、０．５〜２．０ｍｍである。ここで、未膨張層４１、４２の厚みは、０．５ｍｍ未満であると、実用的な遮音性能が得られない場合がある。未膨張層４１，４２の厚みは、２．０ｍｍを越えると、十分な吸音性能が発現できない場合がある。
一方、膨張層４３は、スプリングバック現象により、補強用繊維を含む溶融樹脂の内部に、スプリングバック現象による空隙を多数発生させた状態で硬化させることにより、内部に多数の空隙が形成され、優れた吸音性が付与された層である。
膨張層４３は、その膨張倍率が１．２〜３．０倍である。ここで、この膨張倍率が１．２倍未満であると、吸音性能が不十分になる場合がある。この膨張倍率が３．０倍を越えると、吸音体の強度が低下して、例えば、使用時や取り付け時に破損したり、取り付け等も困難になる場合がある。
【００４６】
成形体４４の任意の箇所には、未膨張層４１を貫通し、未膨張層４２までは達していない深さの円形の孔４１Ａが複数形成されている。本実施形態では、孔４１Ａは、未膨張層４１の深さに形成されている。孔４１Ａの断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ²であり、そのピッチが、１ｍｍ以上である。本実施形態では、孔４１Ａが円形であるため、孔４１Ａの内径は、１〜２０ｍｍの範囲内である。ここで、孔４１Ａの断面積が０．７８５ｍｍ²未満であると、選択した高い周波数の音を吸収できない場合がある。この孔４１Ａの断面積が３１４ｍｍ²未満であると、選択した低い周波数の音を吸収できない場合がある。
【００４７】
次に、本実施形態の成形体４４の成形手順について説明する。
まず、金型１０および金型移動装置２０を、図１の如く、一般的な射出成形機１に装着するとともに、図示しないホッパに所定の原材料を投入する。
そして、射出成形機１に金型１０を装着するとともに、射出装置１Ａのキャビティ１１内に樹脂ペレットを供給した後、射出成形機１を起動し、キャビティ１１内の樹脂ペレットの可塑化および混練を開始する。
【００４８】
ここで、原材料としては、長さが２〜１００mmの範囲にされた補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂を樹脂ペレットとして単独で用いてもよく、あるいは、この樹脂ペレットと、他の成形材料との混合物を用いてもよい。
繊維含有熱可塑性樹脂の配合量としては、熱可塑性樹脂を５０質量％以上９８質量％以下および繊維充填材を２質量％以上５０質量％以下で含有することが好ましい。
ここで、熱可塑性樹脂が５０質量％より少ない、および繊維充填材が５０質量％より多いと、繊維充填材の充填量が多くなって、流動性が悪化して、成形作業が煩雑となる場合がある。一方、熱可塑性樹脂が９８％より多い、および繊維充填材が２質量％より少なくなると、繊維充填材などの他の充填部材の量が少なくなり、十分な強度が得られず、制振性などの特性が損なわれたり、膨張しにくくなるため、吸音性の向上が図れなくなる場合がある。
【００４９】
さらには、繊維含有熱可塑性樹脂は、熱可塑性樹脂に補強用繊維を１０質量％以上９０質量％以下の割合で互いに略平行な状態に混入し長さ寸法が２ｍｍ以上１００ｍｍ以下の繊維強化樹脂ペレットを単独で用いるか、前述の繊維量になるように、他の熱可塑性材で希釈して用いることが好ましい。このことにより、高強度が得られ、製造性の向上、耐久性の向上および、十分に膨張できる径、繊維長を保持し易くなるため吸音性の向上が得られる。
ここで、繊維強化樹脂ペレットの補強用繊維の配合量が１０質量％より少ない、または、繊維強化樹脂ペレットの長さ寸法が２ｍｍより短いと、補強用繊維の強化が十分に得られなくなり、高強度および吸音性の向上が図れなくなる。一方、補強用繊維の配合量が９０％より多い、または、繊維強化樹脂ペレットの長さ寸法が１００ｍｍより長いと、繊維強化樹脂ペレットの製造が困難となるとともに、射出充填用ペレットとして取り扱うことが困難となり、製造性の向上が図れなくなる。
【００５０】
また、熱可塑性樹脂としては、特に制限はないが、例えば、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、あるいは、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ芳香族エーテルまたはチオエーテル系樹脂、ポリ芳香族エステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂およびアクリレート系樹脂などを採用できる。また、耐衝撃性を付与するために、エチレン-プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン−ブテン共重合エラストマー（ＥＢＲ）、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等の熱可塑性エラストマーを併用してもよい。
【００５１】
そして、これら熱可塑性樹脂は、単独で用いることもできるが、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。なお、これらの熱可塑性樹脂に、タルクなどの他の充填材、ならびに、各種の添加剤を含有させたものなど、射出成形可能な各種高分子材料を採用できる。
このような熱可塑性樹脂のうち、ポリプロピレン、プロピレンと他のオレフィンとのブロック共重合体、ランダム共重合体、あるいは、これらの混合物などのポリプロピレン系樹脂が好ましく、特に、不飽和カルボン酸、または、その誘導体で変性された酸変性ポリオレフィン系樹脂を含有するポリプロピレン系樹脂が好適である。
【００５２】
また、他の無機充填材としては、タルクや炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、雲母などが用いられ、これら単体あるいは２種類以上を併用して利用される。
ここで、補強用繊維としては、ロックウールやボロン繊維などのセラミック繊維、ガラス繊維や炭素繊維などの無機繊維、アルミニウム繊維や銅繊維などの金属繊維、超高分子量ポリエチレン繊維やアラミド繊維あるいはポリアリレート繊維などの有機繊維など、いずれもが採用できる。特に、ガラス繊維を採用することが好ましい。
【００５３】
また、キャビティ１１内では、繊維の破損を抑制しながら、樹脂ペレットの可塑化および混練を充分行うことにより、成形体４４を成形するのに必要な量の溶融樹脂を得るとともに、溶融樹脂内の無数のガラス繊維を、均一に分布させ、かつ、互いに充分絡み合った状態にし、スプリングバック現象が発生しやすい状態にする。
そして可動コア１２の成形面の温度を固定金型１０Ａの成形面よりも高い温度となるように、電熱体１５、１６を作動させておいた後、型締装置５を作動させ、移動ダイプレート４を固定ダイプレート３に向かって移動させ、図１の如く、固定金型１０Ａに移動金型１０Ｂを当接させ、金型１０を閉鎖するとともに、金型移動装置２０を作動させ、図３（Ａ）に示されるように、位置Ｓに可動コア１２を移動し、キャビティ１１の厚さ寸法をｔ１にする。この状態で、溶融樹脂の射出を行う。
ここで、位置Ｓに静止した可動コア１２が形成するキャビティ１１の厚さｔ１は、当該厚さｔ１とされたキャビティ１１の容積が、射出される溶融樹脂の量よりも大きくなるように設定される。
【００５４】
溶融樹脂の射出を開始した後、金型移動装置２０を作動させ、図３（Ｂ）に示されるように、可動コア１２を位置Ｔまで前進させ、当該キャビティ１１の厚さ寸法をｔ２にする。これにより、キャビティ１１の容積を縮小し、キャビティ１１の内部に射出された溶融樹脂を圧縮する。
ここで、成形体４４未膨張層４１、４２は、溶融樹脂の射出開始から可動コア１２の後退を開始するまでの経過時間を加減することで調節できる。換言すれば、前述の経過時間をより長くすれば、未膨張層４１、４２はより厚くなるので、未膨張層４１、４２の厚さが所望の寸法となるように、前述の経過時間を設定しておく。
【００５５】
可動コア１２が位置Ｔまで達した後、金型移動装置２０を逆方向に動作させ、図３（Ｃ）に示されるように、キャビティ１１が成形品に応じた容積となる位置Ｕまで可動コア１２を後退させ、当該キャビティ１１の厚さ寸法をｔ３にし、スプリングバック現象を生じさせる。
ここで、必要に応じて、可動コア１２を後退させながら、固定金型１０Ａに設けられているガスピンから溶融樹脂の内部に加圧ガスを注入し、スプリングバック現象を促進させる。
また、可動コア１２の後退速度Ｖｒは、０．０５〜１００mm／秒の範囲、好ましくは、０．０５〜５０mm／秒の範囲で設定することができる。
【００５６】
可動コア１２を後退させると、スプリングバック現象により、溶融樹脂内で押し潰されていたガラス繊維の弾性的な復元力で溶融樹脂が膨張し、溶融樹脂の内部に無数の空隙が発生し、膨張層４３が形成される。
成形体４４を充分冷却するのに必要な所定時間が経過したら、型締装置５を作動させて移動ダイプレート４を後退させ、金型１０を開く。そして、金型１０の内部から成形体４４を取出し、成形を完了する。以降、必要に応じて、以上のような成形作業を繰り返す．
【００５７】
その後、加熱したピン等により、前記成形体４４の任意の箇所に未膨張層４１を貫通し、未膨張層４２までは達していない深さの円形の孔４１Ａを複数形成する。この孔４１Ａの断面積は、前述したように０．７８５〜３１４ｍｍ²であり、そのピッチが、１ｍｍ以上２００ｍｍ以下、好ましくは１０〜２００ｍｍである。孔４１Ａの内径は、１〜２０ｍｍの範囲内である。成形体４４に前述のような孔を形成して、吸音体４０が完成する。
【００５８】
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）未膨張層４１、４２と、膨張層４３とを備えることにより、未膨張層４１、４２は、遮音性能を有し、膨張層４３は、内部に多数の空隙を有するので、吸音性能を有する。従って、複数の材料を張り合わせることなく、一体成形により、吸音性能および遮音性能の両方が確保可能である。
（２）成形体４４の任意の箇所には、未膨張層４１を貫通し、未膨張層４２までは達していない深さの孔が複数形成され、孔４１Ａの断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ²であり、そのピッチが、１ｍｍ以上であることにより、選択的に任意の周波数の音を吸収することができるので、不快な音のみを選択的に吸収することができる。
【００５９】
［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下の説明では既に説明した部分、部材と同一のものは同一符号を付してその説明を簡略する。
【００６０】
図４および図５において、吸音構造体である吸気装置２は、例えば自動車のエンジンなどの図示しない内燃機関の吸気側に配設される。
そして、吸気装置２は、略筒状の上流嵌合部５２を有している。
また、吸気装置２には、上流嵌合部５２に一体に連続して空気清浄部としての略筒状のエアクリーナ５３が設けられている。このエアクリーナ５３は、例えば内部に通気性を有する図示しないフィルタを収容し、流通する空気は通過させ空気中に混入する塵埃などを捕捉して空気から分離除去する。また、吸気装置２には、エアクリーナ５３に一体に連続して略筒状のダクト部５４が設けられている。
さらに、吸気装置２には、ダクト部５４に一体に連続して共鳴部としての略筒状のレゾネータ５５が設けられている。このレゾネータ５５は、共鳴や干渉などにより騒音を吸音する。
そして、レゾネータ５５には、内面に内側に向けて開口する円形の孔５６が複数設けられている。
【００６１】
前記孔５６の断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ²である。孔５６は、そのピッチが、１ｍｍ以上２００ｍｍ以下であって、好ましくは１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下となるピッチで複数設けられている。なお、この孔５６は、レゾネータ５５の外周面と内周面とが連続して貫通するものではない。なお、孔５６の内径は、１〜２０ｍｍの範囲内である。
ここで、孔５６の内径が１ｍｍより小さいと、孔５６による騒音の干渉が不十分となり、十分な吸音性が得られなくなるおそれがある。また、孔５６の内径が２０ｍｍより大きいと、強度が低下して製造工程中や組み付け時あるいは使用時に損傷するおそれがある。
さらに、吸気装置２には、レゾネータ５５に一体に連続して略筒状の下流嵌合部５７が設けられている。この下流嵌合部５７は、内燃機関側に連結される。
そして、吸気装置２は、上流嵌合部５２側から吸気した空気をエアクリーナ５３で空気中の塵埃を分離除去する。この塵埃が分離除去された空気は、ダクト部５４を介してレゾネータ５５に流入し、吸音されて下流嵌合部５７から内燃機関に空気を供給する。
また、吸気装置２は、下モジュール片６０とこの下モジュール片６０と略対称形状の上モジュール片６１とが一体に接合して略筒形状に形成されている。
【００６２】
この下モジュール片６０は、上方に向けて拡開する状態に開放する略箱状の下空気清浄部５３Ａを有している。また、下空気清浄部５３Ａの長手方向の一端縁には、この下空気清浄部５３Ａに一体に連続し上方に向けて開放する樋状の下上流嵌合部５２Ａが設けられている。さらに、下空気清浄部５３Ａの長手方向の他端縁には、下上流嵌合部５２Ａと略同形状の上方に向けて開放する樋状の下ダクト部５４Ａが一体に連続して設けられている。
また、下モジュール片６０には、下ダクト部５４Ａに一体に連続して下共鳴部５５Ａが設けられている。この下共鳴部５５Ａは、下空気清浄部５３Ａと同様に、上方に向けて拡開する状態に開放する略箱状に形成されている。そして、この下共鳴部５５Ａには、外面側となる下面に下方に向けて開口する孔５６が複数設けられている。
さらに、下モジュール片６０の下共鳴部５５Ａの他端縁には、下下流嵌合部５７Ａが一体に連続して設けられている。この下下流嵌合部５７Ａは、下上流嵌合部５２Ａと略同形状に、上方に向けて開放する樋状に形成されている。
そして、下モジュール片６０には、上端縁に外周方向に向けて突出するフランジ状の下接合片部６０Ａが、下上流嵌合部５２Ａ、下空気清浄部５３Ａ、下ダクト部５４Ａ、下共鳴部５５Ａおよび下下流嵌合部５７Ａの上端両側縁に亘って一連に設けられている。
【００６３】
一方、上モジュール片６１は、下モジュール片６０と略同形状に形成され、下上流嵌合部５２Ａに対応する上上流嵌合部５２Ｂ、下空気清浄部５３Ａに対応する上空気清浄部３Ｂ、下ダクト部５４Ａに対応する上ダクト部５４Ｂ、下共鳴部５５Ａに対応する上共鳴部５Ｂ、および、下下流嵌合部５７Ａに対応する上下流嵌合部５７Ｂが順次連続して一体に形成されている。さらに、上モジュール片６１には、下モジュール片６０の下接合片部６０Ａに対応して略同形状のフランジ状の上接合片部６１Ａが設けられている。
そして、これら下モジュール片６０および上モジュール片６１は、所定の原料にてそれぞれ射出成形されて形成されている。この所定の原料は、前述した第１実施形態と同様のものである。
【００６４】
また、下モジュール片６０および上モジュール片６１は、断面に空隙、すなわち微細な気孔が多数発泡した状態の多孔質に形成されている。言い換えれば、下モジュール片６０および上モジュール片６１は、２つの未膨張層と、これら未膨張層に挟まれかつ多数の空隙を有する膨張層とを備えた断面構造を有するものである。
そして、吸気装置２は、下モジュール片６０および上モジュール片６１を互いに開放する面を対向、すなわち下モジュール片６０の上面を上モジュール片６１の下面にて覆うように、下モジュール片６０の下接合片部６０Ａおよび上モジュール片６１の上接合片部６１Ａが例えば振動溶着にて接合されて形成される。
【００６５】
この吸気装置２は、下モジュール片６０および上モジュール片６１の接合により、下モジュール片６０の下上流嵌合部５２Ａと上モジュール片６１の上上流嵌合部５２Ｂとにて上流嵌合部５２を構成する。また、エアクリーナ５３は、下モジュール片６０の下空気清浄部５３Ａと上モジュール片６１の上空気清浄部３Ｂとにて構成される。さらに、ダクト部５４は、下モジュール片６０の下ダクト部５４Ａと上モジュール片６１の上ダクト部５４Ｂとにて構成される。また、レゾネータ５５は、下モジュール片６０の下共鳴部５５Ａと上モジュール片６１の上共鳴部５Ｂとにて構成される。さらに、下流嵌合部５７は、下モジュール片６０の下下流嵌合部５７Ａと上モジュール片６１の上下流嵌合部５７Ｂとにて構成される。そして、吸気装置２は、上流嵌合部５２、エアクリーナ５３、ダクト部５４、レゾネータ５５および下流嵌合部５７が順次連通して一体に連続した略筒状に形成される。
【００６６】
次に、上記一実施の形態の吸気装置２を製造する工程を図面に基づいて説明する。まず、使用する原料は、第１実施形態で述べたものと同様である。
そして、調製した原料を溶融し、図６に示すように、金型７０に射出する。ここで、金型７０は、接離可能な一対の型枠７１、７２を有している。これら型枠７１、７２の対向面には、原料が射出される成形凹部７３、７４がそれぞれを有している。そして、一対の型枠７１、７２が接合された金型７０は、各成形凹部７３、７４にて分割体である下モジュール片６０および上モジュール片６１の形状に対応したキャビティである成形空間７５を形成する。また、一方の型枠７１には、成形空間７５にガスを注入するガス注入孔７６が設けられている。
【００６７】
この金型７０に原料を射出する射出圧縮成形法の際、各材料を図示しない射出装置に供給して可塑化および混練して、原料が略均一に分散する状態に溶融させる。そして、原料を金型７０の成形空間７５内に圧縮して射出する。この射出された原料は、型枠７１、７２の成形凹部７３、７４の内面である成形面に接触する最表面部分は、内部よりも速く冷却されて固化し、図示しない未膨張層を形成する。
さらに、溶融する原料に例えば図示しないガス注入装置にてガス注入孔７６から空気や二酸化炭素などのガスを高温高圧で注入する。このガスの注入により、溶融する原料中に超臨界ガスの状態で浸透させて無数の気泡が形成される。そして、原料を所定時間冷却して固化する。この原料の固化により、下モジュール片６０および上モジュール片６１が射出圧縮成形される。
【００６８】
この後、図７に示す加工治具７７を用いて、孔５６を複数形成する。この図７に示す加工治具７７は、台座部７８の下面に軸方向が上下方向に略沿った互いに略平行な複数のピン７９が突設されている。そして、前記複数の分割体の対向する面、すなわち下モジュール片６０の下共鳴部５５Ａの内面側および上モジュール片６１の上共鳴部５５Ｂの内面側に複数の凹状の下モジュール片６０および上モジュール片６１を貫通しない孔５６を設けて吸気装置２を形成する。
なお、音波の進行方向と前記未膨張層の表面とのなす角度の小さい方が６０〜９０度とされていることが好ましい。ここで、音波の進行方向と前記未膨張層の表面とのなす角度が６０度未満であると、前記孔に音波が進行せず、十分な吸音性能が発現しない場合がある。
【００６９】
そして、それぞれ形成された下モジュール片６０および上モジュール片６１を、下モジュール片６０および上モジュール片６１の対向する面同士を向き合わせて、それぞれの下モジュール片６０の下接合片部６０Ａおよび上モジュール片６１の上接合片部６１Ａを振動溶着法により溶着させ、下モジュール片６０および上モジュール片６１を一体に接合する。
また、孔５６を形成する場合には、図８に示すように、型枠７２の上モジュール片６１の上共鳴部５５Ｂあるいは下モジュール片６０の下共鳴部５５Ａの孔５６に対応する位置に、加工治具７７を、ピン７９の先端が成形空間７５内に進退可能に配設する。そして、適宜加工治具７７を加熱して成形空間７５内にピン７９を突出させて孔５６を形成するようにしてもよい。
【００７０】
上述のような本実施形態によれば、前述の第１実施形態の効果に加えて次のような効果がある。
（３）孔５６が筒形状の吸気装置２の内部に形成されることになるので、内部において吸音することが要求される吸気装置２を容易に製造することができる。
（４）分割体（下モジュール片６０および上モジュール片６１）を接合する前に孔５６を形成することになるので、容易に孔５６を形成することができる。
（５）分割体（下モジュール片６０および上モジュール片６１）を振動溶着法によって接合しているから接合面等のずれを起こさずに接合することができる。従って、吸音性能を確実に発現することができる。
【００７１】
［第３実施形態］
本実施形態に係るトランクルーム８１は、図９に示すように前述の吸音体４０の板状部材として用いている。
トランクルーム８１は、自動車８０の後部に設けられている。
トランクルーム８１は、側面部８２と、底面部８３と、収納部８４とを備え、２枚の吸音体４０を上下に重ね合わせて構成されている。
【００７２】
側面部８２は、底面部８３から傾斜を持って設けられている。底面部８３は、略水平とされている。収納部８４は、トランクルーム８１の図示略中央部に桶状に設けられている。収納部８４には、その上面に、底面部８３と連続するように、収納蓋８５が配置されている。この収納部８４には、スペアタイヤ９１等が収納される。
トランクルーム８１を構成する上下の吸音体４０の間には、スペーサ８６が複数配置されており、このスペーサ８６により、隙間が生じている。詳しくは、図１０に示すように、上下の吸音体４０は、未膨張層４１が対向するように配置されている。この未膨張層４１には、複数の孔４１Ａが形成されている。この孔４１Ａは、前記第１実施形態と同様に、未膨張層４１を貫通し、未膨張層４２までは達していない深さに形成されている。孔４１Ａの断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ²であり、そのピッチが、１ｍｍ以上、好ましくは１０〜２００ｍｍである。孔４１Ａの内径は、１〜２０ｍｍの範囲内である。ここで、孔４１Ａの断面積が０．７８５ｍｍ²未満であると、選択した高い周波数の音を吸収できない場合がある。この孔４１Ａの断面積が３１４ｍｍ²未満であると、選択した低い周波数の音を吸収できない場合がある。
【００７３】
本実施形態では、上下の吸音体４０の孔４１Ａの内径は、同一のものであるが、上下の吸音体４０の孔４１Ａのピッチは、上記した範囲内の異なる値をとるように形成されている。
このトランクルーム８１の製造手順としては、第１実施形態に示したような手順で、成形体を製造して、その後、所定の形状に成形して、その後、孔４１Ａを形成する手順や、また第２実施形態に示したように所定の形状をした型枠によって、未膨張層と膨張層を備えた成形体を成形して、その後、孔４１Ａを形成する手順等が挙げられる。
原料等に関しては、前記第１実施形態と同様である。
【００７４】
上述のような本実施形態によれば、前述の第１実施形態の効果に加えて次のような効果がある。
（６）上下の吸音体４０の孔４１Ａのピッチが、異なる。すなわち２種類であることにより、選択しうる吸収する音の周波数の範囲を広げることができるので、より一層広範囲にわたって不快な音の吸収をすることができる。
【００７５】
［第４実施形態］
本実施形態に係る吸気装置１００は、図１１に示すように、エアクリーナ部１０１と、ダクト部１０２と、レゾネータ部１０３とを備えて構成されている。
【００７６】
この吸気装置１００は、第２実施形態の成形方法と同様の方法でエアクリーナ部１０１と、ダクト部１０２と、レゾネータ部１０３とを別個に成形して、それぞれ接続することにより製造するものである。
エアクリーナ部１０１は、略容器形状であり、上側の上側エアクリーナ部１０１Ａと、下側の下側エアクリーナ−部１０１Ｂとを備えて構成されている。上側エアクリーナ部１０１Ａには、図示左上側に音や空気の通過する接続口が設けられている。上側エアクリーナ部１０１Ａの上面の内壁には、複数の孔１０４が形成されている。
下側エアクリーナ−部１０１Ｂにも、図示右下側に音や空気の通過する接続口が設けられている。これら上側エアクリーナ部１０１Ａと、下側エアクリーナ−部１０１Ｂとの間には、フィルタ１０５が、水平に設けられている。このフィルタ１０５は、断面矩形状であり、ゴミ等を集める働きをする。
【００７７】
下側エアクリーナ−部１０１Ｂの図示右下側の接続口には、ダクト部１０２が接続されている。ダクト部１０２は、断面直線状の部分であり、上側の上側ダクト部１０２Ａと、下側のダクト部１０２Ｂとを備えて構成されている。
レゾネータ部１０３は、断面Ｌ字形の部分であり、上側のレゾネータ部１０３Ａと、下側のレゾネータ部１０３Ｂとを備えて構成されている。なお、ダクト部１０２とレゾネータ部１０３は、連続した円管状の部材である。
レゾネータ部１０３の折れ曲がった部分の内壁面側には、複数の孔１０４が形成されている。なおこれら孔１０４の断面積，ピッチ等は、第２実施形態の孔５６と同様である。さらに、これらエアクリーナ部１０１と、ダクト部１０２と、レゾネータ部１０３は、第２実施形態の成形方法と同様の方法で成形しているため、これらの表面には、図示しない未膨張層が形成されている。
【００７８】
この吸気装置１００は、車等の部品として用いられる。この吸気装置１００を使用する際には、まず矢印Ａで示したように、エンジンからくる音が、レゾネータ部１０３に入って、レゾネータ部１０３内の孔１０４まで進行する。この際、この音の進行方向と図示しない未膨張層の表面とのなす角度の小さい方が６０〜９０度とされているので、音は孔１０４でよく吸収される。
その後、ダクト部１０２まで達した音は、エアクリーナ部１０１内を通り、図示したように、フィルタ１０５をも通過する。その後、上側エアクリーナ部１０１Ａに形成された複数の孔１０４に向かって音は進行する。
ここで、この音の進行方向と図示しない未膨張層の表面とのなす角度の小さい方が略９０度とされているので、また音は、孔１０４で吸収される。
なお、矢印Ｂで示したように、外部からの空気はエアクリーナ部１０１を通り、フィルタ１０５は、空気中のゴミ等を取り除く。
【００７９】
上述のような本実施形態によれば、前述の第１実施形態の効果に加えて次のような効果がある。
（７）孔１０４が、エアクリーナ部１０１やレゾネータ部内に形成されているので、音を確実に吸収することできる。
【００８０】
［変形例］
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態において、孔４１Ａ，５６，１０４の断面積およびピッチは、１種類であったが、これに限られず、断面積および／またはピッチは、２種類以上としてもよい。
孔４１Ａ，５６、１０４は断面円形状であったが、これに限られず、断面楕円状、多角形柱状、円錐形状等、任意の形状を採用できる。
【００８１】
また、膨張層は、膨張率が同じである１種類の領域からなるものであったが、これに限られず、膨張層は、膨張倍率の異なる複数の領域を有するものでもよい。
なお、前記実施形態において、膨張層が１種類のものからなる吸音体を製造するために、第１実施形態のような成形方法を用いたが、これに限られず、内部のキャビティに対して進退可能なキャビティ形成面を複数有する移動型を備えた金型を用いて、吸音体の成形を行ってもよい。この際、膨張層が、膨張倍率の異なる複数の領域を有するものが製造される。この複数の領域は、膨張倍率が１．２〜３．０倍の高膨張領域を含んでいてもよい。
吸音構造体としては、レゾネータ部１０３やトランクルーム８１、エアクリーナ部１０１、エアーダクト部１０２として用いられていたが、これに限られず、シリンダーヘッド、タイミングベルトカバー、エンジンカバー、エンジンルームと室内の遮蔽板、インテークマニホールド等として用いられてもよい。
【００８２】
また、吸音構造体の一部に吸音体を含んでいればよい場合には、前記第１実施形態にて吸音体を製造した後に、この吸音体を金型等の内部にインサートした後、吸音体以外の残りの部分に相当する部分の樹脂を射出充填して成形するインサート成形を用いることができる。
さらに、２色成形方法により、一次成形または二次成形のいずれかで、前述したように吸音体を製造し、残りの部分に相当する樹脂を射出充填して成形してもよい。
第２実施形態および第４実施形態では、上下モジュール片６０、６１等の接合の方法は、振動溶着であったが、これに限られず、Die Slide Injection工法、Die Rotary Injection工法、熱板溶着、レーザー溶着等を採用してもよい。
その他、本発明を実施する際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。
【００８３】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は以下に述べる実施例の内容に限定されるものではない。
【００８４】
［実施例１］
第１実施形態に基づいて吸音体４０を製造した。使用した原材料、成形条件、孔のサイズとピッチは後述の通り。膨張倍率２．５倍（初期肉厚２ｍｍ→離型時肉厚５ｍｍ）で成形した。
こうして得られた吸音体４０に対して、ＪＩＳ Ａ１４０５の管内法による垂直入射吸音率測定に準拠して、吸音率の測定を行った。
【００８５】
（原材料） ガラス繊維３０質量％含有樹脂組成物
１）ガラス繊維強化ポリプロピレンペレット；１００質量部
(出光石油化学株式会社製、商品名；モストロンＬ)
・ペレットの直径 ； ２ｍｍ
・ペレットの長さ ； １２ｍｍ
・ペレットのガラス繊維含有量 ； ４０質量％
・ガラス繊維の長さ ； １２ｍｍ(ペレットの長さと同じ)
２）ポリプロピレン；３３質量部
（成形条件）
１）成形温度 ； ２５０℃
２）金型温度 ； ６０℃
３）成形機 ； 横型射出成形機
（三菱重工業株式会社製850MGW-160、型締力８５０ｔ）
４）孔 ；深さ寸法２ｍｍ、下記A〜Iの内径およびピッチで形成
（孔のサイズとピッチ）
Ａ ；内径５．０ｍｍ ピッチ２５ｍｍ
Ｂ ；内径５．０ｍｍ ピッチ２０ｍｍ
Ｃ ；内径５．０ｍｍ ピッチ１５ｍｍ
Ｄ ；内径３．２ｍｍ ピッチ２５ｍｍ
Ｅ ；内径３．２ｍｍ ピッチ２０ｍｍ
Ｆ ；内径３．２ｍｍ ピッチ１５ｍｍ
Ｇ ；内径１．５ｍｍ ピッチ２５ｍｍ
Ｈ ；内径１．５ｍｍ ピッチ２０ｍｍ
Ｉ ；内径１．５ｍｍ ピッチ１５ｍｍ
【００８６】
各条件Ａ〜Ｉにおける吸音率と周波数とのグラフを図１２に示す。
孔４１Ａのピッチが同じ条件で比較すると（例えば条件Ａ，Ｄ，Ｇで比較すると）、孔４１Ａの内径が大きい程、高周波数で音の吸音率が最大値を示していることがわかる。
また、内径が同じ条件で比較すると（例えば条件Ａ，Ｂ，Ｃで比較すると）、ピッチが大きい程、高周波数で音の吸音率が最大値を示していることがわかる。従って、吸音体の孔の内径（もしくは断面積で規定する）やピッチをかえることによって吸音する周波数を変化させることができる。
【００８７】
［実施例２］
第２実施形態に基づいて吸気装置２を製造した。原材料及び成形条件は、下記を除き、実施例１と同じとした。
１）孔を空ける加工治具温度 ； １６０℃
２）振動融着 ； 上下モジュール片を押しつける圧力を３ＭＰａ、
振動数を１００Ｈｚとした。
３）成形品 ； 初期肉厚２ｍｍ
離型時肉厚４ｍｍ（射出完了から３秒後）
４）上下モジュール片に設けた孔のサイズとピッチ；
内径５ｍｍ，深さ２ｍｍ，ピッチ５〜２５ｍｍでランダムに配置
但し、孔の断面積の総計は、レゾネータ５５の上面および下面の
断面積に対して３０％
【００８８】
この実施例２において、吸気装置２は、一体成形により、吸音性能および遮音性能の両方が確保可能である。選択的に任意の周波数の音を吸収することができるので、不快な音のみを選択的に吸収することができる。
なお、図５は、一見、音の進行方向（≒空気の進行方向）と平行に、吸音体が設けられている様に見えるが、吸気装置であるため、吸音効率が最大になる、レゾネータ５５の上面、下面に対し垂直の位置に設けることはできない。それでも、音は吸気装置内面に反射等を起こし、一部はレゾネータ部の吸音体に角度をもってあたるので、吸音性能を発揮することができる。
【００８９】
［実施例３］
前述した実施例１と同じ条件で、膨張倍率４倍（初期肉厚２ｍｍ→離型時肉厚８ｍｍ）で、６０ｍｍ×６０ｍｍの板状膨張成形品を作り、中央に孔直径２０ｍｍ、深さ４ｍｍの孔を一つあけた。
得られた成形品の吸音率測定を、ＪＩＳ Ａ１４０５の管内法による吸音率測定方法に準拠して行った。なお、測定は、音波の進行方向に対して傾き角度を１０，２０，４０度と変えて行った。測定結果を図１３に示す。
この実施例３から、音波の進行方向と、成形品表面との成す角度（９０度−前記傾き角度）が９０度に近いほど、吸音率が高くなり、吸音領域の選択性も高くなる。６０度から９０度未満の領域では、多少最大吸音率は下がることはあっても、比較的吸音率をキープして、より広範囲の吸音領域について吸音できる傾向が判る。
【００９０】
［実施例４］
前述した実施例１と同じ条件で、膨張倍率を２倍、３倍、４倍（初期肉厚２ｍｍ→離型時肉厚４，６，８ｍｍ）と変化させて、６０ｍｍ×６０ｍｍの板状膨張成形品を作り、中央に孔直径２０ｍｍ、深さ２ｍｍの孔を一つあけた。
得られた成形品の吸音率測定を、ＪＩＳ Ａ１４０５の管内法による垂直入射吸音率測定方法に準拠して行った。測定結果を図１４に示す。
この実施例４から、膨張倍率が高くなると、吸音率が高くなることが判る。
【００９１】
［実施例５］
前述した実施例１と同じ条件で、膨張倍率３倍（初期肉厚２ｍｍ→離型時肉厚６ｍｍ）で、６０ｍｍ×６０ｍｍの板状膨張成形品を成形した。成形品には、表面を４つの略正方形区画に分け、各区画の中央に孔（各孔間のピッチは各３０ｍｍとなる）を形成した。このうち、隣り合う２つの孔は直径１．５ｍｍ、深さ３ｍｍで一定であるが、残る２つの孔については孔直径を３．２ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍと変化させて三種類の成型品を形成した。
得られた各成形品の吸音率測定を、ＪＩＳ Ａ１４０５の管内法による垂直入射吸音率測定方法に準拠して行った。測定結果を図１５に示す。
この実施例５から、孔径の組み合わせを変えることで、吸音率をキープしつつ、吸音効率の良い周波数を６３０−１０００Ｈｚの間で調整できることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、吸音体、吸音構造体およびこれらの製造方法に利用することができる。特に、車両などのエンジンの、シリンダーヘッド、タイミングベルトカバー、エアクリーナ、エアーダクト、エンジンカバー、吸排気用レゾネータ、インテークマニホールド、エンジンルームと車室との遮蔽板、トランクルーム内装壁などとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る射出成形機を示す概略図である。
【図２】前記第１実施形態における成形体の平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。
【図３】前記第１実施形態における成形手順を説明するための図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る吸気装置の一部を切り欠いた斜視図である。
【図５】前記第２実施形態における吸気装置を示す断面図である。
【図６】前記第２実施形態におけるモジュール片を金型にて成形する状況を示す断面図である。
【図７】前記第２実施形態における孔を形成する加工治具を示す斜視図である。
【図８】前記第２実施形態におけるモジュール片を金型にて孔を形成する状況の変形例を示す断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る車のトランクルームを示す図である。
【図１０】前記第３実施形態におけるトランクルームの底面部の拡大断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る吸気装置の断面図である。
【図１２】本発明の実施例１の測定結果を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施例３の測定結果を示すグラフである。
【図１４】本発明の実施例４の測定結果を示すグラフである。
【図１５】本発明の実施例５の測定結果を示すグラフである。

Claims (21)

1. ２つの未膨張層と、これら未膨張層に挟まれかつ多数の空隙を有する膨張層とを備える成形体を有し、
   前記成形体は、熱可塑性樹脂に補強用繊維を含有させた繊維含有熱可塑性樹脂で成形され、
   前記成形体の任意の箇所には前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層までは達していない深さの孔が複数形成され、
   前記孔の断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ^２であり、そのピッチが、１ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とする吸音体。
2. 請求項１に記載の吸音体において、
   前記膨張層の膨張倍率は、１．２倍以上３．０倍以下であることを特徴とする吸音体。
3. 請求項１に記載の吸音体において、
   前記膨張層の膨張倍率は、１．２倍以上２．５倍以下であることを特徴とする吸音体。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の吸音体において、
   前記孔が円形であり、その内径が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることを特徴とする吸音体。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の吸音体において、
   前記孔のピッチは、１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とする吸音体。
6. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の吸音体において、
   前記孔が円形であり、その内径が１．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、そのピッチが、１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることを特徴とする吸音体。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の吸音体において、
   周波数６３０Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の範囲において吸音率が最大値を示すことを特徴とする吸音体。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の吸音体において、
   前記熱可塑性樹脂が、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性された酸変性ポリオレフィン系樹脂を含有するポリプロピレン樹脂であることを特徴とする吸音体。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の吸音体において、
   前記補強用繊維が、ガラス繊維であることを特徴とする吸音体。
10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の吸音体において、
    前記孔の断面積および／またはピッチは、２種類以上であることを特徴とする吸音体。
11. 請求項１から請求項１０のいずれかに記載の吸音体において、
    前記未膨張層の少なくとも一方の厚みは、０．５〜２．０ｍｍであることを特徴とする吸音体。
12. 請求項１から請求項１１のいずれかに記載の吸音体において、
    前記膨張層は、膨張倍率の異なる複数の領域を有することを特徴とする吸音体。
13. 請求項１２に記載の吸音体において、
    前記複数の領域は、膨張倍率が１．２〜３．０倍の高膨張領域を含むことを特徴とする吸音体。
14. 請求項１３に記載の吸音体において、
    前記孔は、前記高膨張領域に形成されていることを特徴とする吸音体。
15. 吸音性を要求される用途に用いられる吸音構造体であって、
    前記請求項１から請求項１４のいずれかに記載の吸音体を含み、
    シリンダーヘッド、タイミングベルトカバー、エアクリーナ、エアーダクト、エンジンカバー、吸排気用レゾネータ、インテークマニホールド、エンジンルームと室内の遮蔽板、トランクルームとして用いられることを特徴とする吸音構造体。
16. 請求項１５に記載の吸音構造体において、
    音波の進行方向と前記未膨張層の表面とのなす角度の小さい方が６０〜９０度とされていることを特徴とする吸音構造体。
17. 内部のキャビティに対して進退可能な移動型を備えた金型を用い、
    長さが２〜１００mmの範囲にされた補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂を溶融させて前記金型のキャビティ内に射出した後に、前記移動型を後退させて前記キャビティを拡張することにより、前記繊維含有熱可塑性樹脂内に空隙を形成させて、２つの未膨張層と、これら未膨張層に挟まれ多数の空隙を有する膨張層とを備える成形体を成形し、
    前記成形体の任意の箇所に前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層までは達していない深さの孔を複数形成し、前記孔の断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ^２であり、そのピッチが、１ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とする吸音体の製造方法。
18. 内部のキャビティに対して進退可能なキャビティ形成面を複数有する移動型を備えた金型を用い、
    長さが２〜１００mmの範囲にされた補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂を溶融させて前記金型のキャビティ内に射出した後に、前記移動型を後退させて前記キャビティを拡張することにより、前記繊維含有熱可塑性樹脂内に空隙を形成させて、２つの未膨張層と、これら未膨張層に挟まれ多数の空隙を有する膨張層とを備える成形体を成形し、かつ前記膨張層の前記キャビティ形成面に対応した部分に、該部分の周囲とは、膨張率の異なる領域を形成し、
    前記成形体の任意の箇所に前記一方の未膨張層を貫通し、他方の未膨張層までは達していない深さの孔を複数形成し、前記孔の断面積は、０．７８５〜３１４ｍｍ^２であり、そのピッチが、１ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とする吸音体の製造方法。
19. 請求項１７または請求項１８に記載の吸音体の製造方法において、
    前記成形体を成形後、前記孔を形成することを特徴とする吸音体の製造方法。
20. 吸音性を要求される用途に用いられる吸音構造体の製造方法であって、
    前記請求項１７から請求項１９のいずれかに記載の吸音体の製造方法により、
    筒形状の成形体を分割しかつ内面に前記成形体を貫通しない孔を有する複数の分割体を成形し、
    前記複数の分割体の対向する面同士を向き合わせて、前記複数の分割体を一体的に接合することを特徴とする吸音構造体の製造方法。
21. 請求項２０に記載の吸音構造体の製造方法において、
    前記接合の方法は、Die Slide Injection工法、Die Rotary Injection工法、振動溶着、熱板溶着、レーザー溶着のいずれかの方法であることを特徴とする吸音構造体の製造方法。

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