JP3868875B2 - 防音材 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、自動車等に用いられる防音材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の防音を行うための防音材としては、騒音の発生源からの音を遮断する遮音型と、音を通過させて吸収する吸音型の２タイプのものが知られている。遮断型は、音を遮断するために重量層を設ける必要があるため、車両の軽量化という面を考慮すればこのような重量層を必要としない吸音型が有利となる。
【０００３】
そして、吸音型の防音材としては、下記特許文献１に空気流に対する抵抗値の小さい低密度層の表面に、空気流に対する抵抗値の大きい高密度層を設けた二層タイプの防音材が開示されている。
【０００４】
当該防音材を自動車の室内或いはエンジンルーム内で用いたところ、従来の低密度層のみの一層タイプの防音材と比較して低周波域での吸音率の改善は見られるものの、高周波域では逆に吸音率が低下するという結果となった。
【０００５】
このように高周波領域の吸音率が低下すると、防音性の評価において運転者や同乗者に不快感を与える度合いが高くなり、評価が低下するという不都合がある。
【０００６】
【特許文献１】
特表２０００−５１６１７５号（第２２頁、第４図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、防音材の改良を目的とし、さらに詳しくは前記不都合を解消するために、吸音型の防音材であっても高周波域の吸音率に優れた防音材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明者等によれば、吸音型の防音材では、エンジン等の騒音発生源からの音が一度防音材を通過して減衰するが、通過した音の一部が室内の壁面に反射してしまうため、高周波領域において吸音率が低下することを知見した。
【０００９】
そこで、前記目的を達成するために、本発明の防音材は、入射音と反射音とが混在する空間に配設される防音材であって、通気性を有すると共に入射音の入射方向に対して順に第１低密度層、高密度層及び第２低密度層となる３層構造を有し、前記第１低密度層の空気流に対する抵抗値が２５０乃至４５０Ｎｓｅｃ／ｍ３であり、前記高密度層の空気流に対する抵抗値が５００乃至９００Ｎｓｅｃ／ｍ３であり、前記第２低密度層の空気流に対する抵抗値が２５０乃至４５０Ｎｓｅｃ／ｍ３であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の防音材は、通気性を有する吸音型の防音材であるため、騒音発生源からの音は第１低密度層、高密度層及び第２低密度層を通過して減衰される。さらに、防音材を通過してパネル等で反射された音は前記第２低密度層によって減衰される。このように、本発明の防音材によれば、入射音だけでなく、反射音も減衰させることができるため、高周波領域における吸音率を確保することができる。
【００１１】
また、このような吸音型の防音材において、防音率が変化する要因として従来より防音材のヤング率等が挙げられているが、本願発明者等が種々実験を行った結果、防音材の空気流に対する抵抗値が防音率に大きく寄与していることを知見した。
【００１２】
本願発明者等の実験によれば、前記３層構造の各構成要素の空気流に対する抵抗値が上記範囲内にあるときに、高周波域での吸音率が特に向上した。
【００１３】
一方、前記高密度層においては、空気流に対する抵抗値が５００Ｎｓｅｃ／ｍ３を下回ると多くの周波数領域での吸音率が低下し、空気流に対する抵抗値が９００Ｎｓｅｃ／ｍ３を越えると特に低周波域での吸音率の低下が見られた。また、第１低密度層においては、空気流に対する抵抗値が２５０Ｎｓｅｃ／ｍ３を下回ると多くの周波数領域での吸音率が低下し、空気流に対する抵抗値が４５０Ｎｓｅｃ／ｍ３を越えると特に高周波域での吸音率の低下が見られた。また、第２低密度層においては、空気流に対する抵抗値が２５０Ｎｓｅｃ／ｍ３を下回ると多くの周波数領域での吸音率が低下し、空気流に対する抵抗値が４５０Ｎｓｅｃ／ｍ３を越えると特に高周波域での吸音率の低下が見られた。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の防音材の実施形態の一例について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の一例である防音材の構成を示す説明図、図２は比較例の防音材の構成を示す説明図、図３は本発明の防音材と比較例の防音材との周波数に対する吸音率を示すグラフである。
【００１５】
本実施形態の防音材１は、自動車のフロア部分のパネル２の表面に取り付けられており、図１に示すように、パネル２の表面から第１低密度層３、高密度層４及び第２低密度層５の３層構造となっている。また、第２低密度層５の表面は、内装に用いられるフロアカーペット６により覆われている。また、第１低密度層３とパネル２との間には空気層７が形成されている。
【００１６】
【実施例１】
第１実施例の防音材１は、第１低密度層３、高密度層４及び第２低密度層５が共にポリエステル繊維を原料とするフェルト生地により形成されている。その特性としては、第１低密度層３及び第２低密度層５の空気流に対する抵抗値（以下「フローレジスタンス」とする。）は２９８Ｎｓｅｃ／ｍ３である。高密度層４のフローレジスタンスは、５００Ｎｓｅｃ／ｍ３である。また、それぞれの厚さは、第１低密度層３及び第２低密度層５は１０ｍｍ、高密度層４は３ｍｍとしている。
【００１７】
【比較例１】
第１比較例として、図２に示す防音材１１について説明する。防音材１１は、パネル２の表面に取り付けられる低密度層１２と、その表面に一体に形成されている高密度層１３とを備えている。また、高密度層１３の表面はフロアカーペット６で覆われており、パネル２と低密度層１２との間には空気層７が形成されている。低密度層１２のフローレジスタンスは２９８Ｎｓｅｃ／ｍ３であり、高密度層１３のフローレジスタンスは５００Ｎｓｅｃ／ｍ３である。また、それぞれの厚さは、低密度層１２が２０ｍｍ、高密度層１３は３ｍｍとしてトータルの厚さは第１及び第２実施例と同一の厚さとなるようにしている。
【００１８】
次に、第１実施例の防音材１と、第１比較例の防音材１１の周波数に対する吸音率について図３（ａ）を参照して説明する。図３に示すように、第１比較例の防音材１１は、低周波から高周波にかけて吸音率が徐々に上昇しており、特定の周波数領域で落ち込むことがない。
【００１９】
これに対し、第１比較例の防音材１１は、１００Ｈｚから４ＫＨｚまでは第１実施例の防音材１をやや上回っているが、４ＫＨｚよりも高周波領域で吸音率が大きく落ち込んでいる。特に、６．３ＫＨｚ付近の吸音率の落ち込みが大きい。
【００２０】
【実施例２】
第２実施例の防音材２１は、第１低密度層３、高密度層４及び第２低密度層５が共にポリエステル繊維を原料とするフェルト生地により形成されている。その特性としては、第１低密度層３及び第２低密度層５のフローレジスタンスは第１実施例と同様に２９８Ｎｓｅｃ／ｍ３である。高密度層４のフローレジスタンスは、９００Ｎｓｅｃ／ｍ３である。また、それぞれの厚さについては、第１実施例と同様である。
【００２１】
【比較例２】
第２比較例の防音材３１は、パネル２の表面に取り付けられる低密度層１２と、その表面に一体に形成されている高密度層１３とを備えている。また、高密度層１３の表面はフロアカーペット６で覆われている。低密度層１２のフローレジスタンスは２９８Ｎｓｅｃ／ｍ３であり、高密度層１３のフローレジスタンスは９００Ｎｓｅｃ／ｍ３である。また、それぞれの厚さは、低密度層１２が２０ｍｍ、高密度層１３は３ｍｍとしている。
【００２２】
次に、第２実施例の防音材２１と、第２比較例の防音材３１の周波数に対する吸音率について図３（ｂ）を参照して説明する。第２実施例の防音材２１と第２比較例の防音材３１においても、１００Ｈｚから４ＫＨｚまでは第２比較例の防音材３１が第２実施例の防音材２１をやや上回っているが、４ＫＨｚ以上の周波数領域では第２実施例の防音材２１が第２比較例の防音材３１よりも吸音率が高くなっている。
【００２３】
このように、第１及び第２実施例の防音材１及び２１は、騒音の周波数が高くなるにつれて吸音率が上昇し、特定の周波数領域で落ち込むことがない。特に、比較例１及び２の防音材１１及び３１に比べて、騒音の周波数が４ＫＨｚ以上の領域では吸音率が高くなっているため、運転者又は同乗者にとって耳障りな高音域の騒音を確実に小さくすることができる。
【００２４】
尚、上記実施形態においては、防音材１は自動車のフロア部分のパネル２の表面に取り付けられているが、これに限らず、入射音と反射音とが混在する空間であれば、エンジンルーム内やトランクルーム内等に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例である防音材の構成を示す説明図。
【図２】比較例の防音材の構成を示す説明図。
【図３】本発明の防音材と比較例の防音材との周波数に対する吸音率を示すグラフ。
【符号の説明】
１，２１…防音材、３…第１低密度層、４…高密度層、５…第２低密度層。
【発明の属する技術の分野】
本発明は、自動車等に用いられる防音材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の防音を行うための防音材としては、騒音の発生源からの音を遮断する遮音型と、音を通過させて吸収する吸音型の２タイプのものが知られている。遮断型は、音を遮断するために重量層を設ける必要があるため、車両の軽量化という面を考慮すればこのような重量層を必要としない吸音型が有利となる。
【０００３】
そして、吸音型の防音材としては、下記特許文献１に空気流に対する抵抗値の小さい低密度層の表面に、空気流に対する抵抗値の大きい高密度層を設けた二層タイプの防音材が開示されている。
【０００４】
当該防音材を自動車の室内或いはエンジンルーム内で用いたところ、従来の低密度層のみの一層タイプの防音材と比較して低周波域での吸音率の改善は見られるものの、高周波域では逆に吸音率が低下するという結果となった。
【０００５】
このように高周波領域の吸音率が低下すると、防音性の評価において運転者や同乗者に不快感を与える度合いが高くなり、評価が低下するという不都合がある。
【０００６】
【特許文献１】
特表２０００−５１６１７５号（第２２頁、第４図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、防音材の改良を目的とし、さらに詳しくは前記不都合を解消するために、吸音型の防音材であっても高周波域の吸音率に優れた防音材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明者等によれば、吸音型の防音材では、エンジン等の騒音発生源からの音が一度防音材を通過して減衰するが、通過した音の一部が室内の壁面に反射してしまうため、高周波領域において吸音率が低下することを知見した。
【０００９】
そこで、前記目的を達成するために、本発明の防音材は、入射音と反射音とが混在する空間に配設される防音材であって、通気性を有すると共に入射音の入射方向に対して順に第１低密度層、高密度層及び第２低密度層となる３層構造を有し、前記第１低密度層の空気流に対する抵抗値が２５０乃至４５０Ｎｓｅｃ／ｍ３であり、前記高密度層の空気流に対する抵抗値が５００乃至９００Ｎｓｅｃ／ｍ３であり、前記第２低密度層の空気流に対する抵抗値が２５０乃至４５０Ｎｓｅｃ／ｍ３であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の防音材は、通気性を有する吸音型の防音材であるため、騒音発生源からの音は第１低密度層、高密度層及び第２低密度層を通過して減衰される。さらに、防音材を通過してパネル等で反射された音は前記第２低密度層によって減衰される。このように、本発明の防音材によれば、入射音だけでなく、反射音も減衰させることができるため、高周波領域における吸音率を確保することができる。
【００１１】
また、このような吸音型の防音材において、防音率が変化する要因として従来より防音材のヤング率等が挙げられているが、本願発明者等が種々実験を行った結果、防音材の空気流に対する抵抗値が防音率に大きく寄与していることを知見した。
【００１２】
本願発明者等の実験によれば、前記３層構造の各構成要素の空気流に対する抵抗値が上記範囲内にあるときに、高周波域での吸音率が特に向上した。
【００１３】
一方、前記高密度層においては、空気流に対する抵抗値が５００Ｎｓｅｃ／ｍ３を下回ると多くの周波数領域での吸音率が低下し、空気流に対する抵抗値が９００Ｎｓｅｃ／ｍ３を越えると特に低周波域での吸音率の低下が見られた。また、第１低密度層においては、空気流に対する抵抗値が２５０Ｎｓｅｃ／ｍ３を下回ると多くの周波数領域での吸音率が低下し、空気流に対する抵抗値が４５０Ｎｓｅｃ／ｍ３を越えると特に高周波域での吸音率の低下が見られた。また、第２低密度層においては、空気流に対する抵抗値が２５０Ｎｓｅｃ／ｍ３を下回ると多くの周波数領域での吸音率が低下し、空気流に対する抵抗値が４５０Ｎｓｅｃ／ｍ３を越えると特に高周波域での吸音率の低下が見られた。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の防音材の実施形態の一例について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の一例である防音材の構成を示す説明図、図２は比較例の防音材の構成を示す説明図、図３は本発明の防音材と比較例の防音材との周波数に対する吸音率を示すグラフである。
【００１５】
本実施形態の防音材１は、自動車のフロア部分のパネル２の表面に取り付けられており、図１に示すように、パネル２の表面から第１低密度層３、高密度層４及び第２低密度層５の３層構造となっている。また、第２低密度層５の表面は、内装に用いられるフロアカーペット６により覆われている。また、第１低密度層３とパネル２との間には空気層７が形成されている。
【００１６】
【実施例１】
第１実施例の防音材１は、第１低密度層３、高密度層４及び第２低密度層５が共にポリエステル繊維を原料とするフェルト生地により形成されている。その特性としては、第１低密度層３及び第２低密度層５の空気流に対する抵抗値（以下「フローレジスタンス」とする。）は２９８Ｎｓｅｃ／ｍ３である。高密度層４のフローレジスタンスは、５００Ｎｓｅｃ／ｍ３である。また、それぞれの厚さは、第１低密度層３及び第２低密度層５は１０ｍｍ、高密度層４は３ｍｍとしている。
【００１７】
【比較例１】
第１比較例として、図２に示す防音材１１について説明する。防音材１１は、パネル２の表面に取り付けられる低密度層１２と、その表面に一体に形成されている高密度層１３とを備えている。また、高密度層１３の表面はフロアカーペット６で覆われており、パネル２と低密度層１２との間には空気層７が形成されている。低密度層１２のフローレジスタンスは２９８Ｎｓｅｃ／ｍ３であり、高密度層１３のフローレジスタンスは５００Ｎｓｅｃ／ｍ３である。また、それぞれの厚さは、低密度層１２が２０ｍｍ、高密度層１３は３ｍｍとしてトータルの厚さは第１及び第２実施例と同一の厚さとなるようにしている。
【００１８】
次に、第１実施例の防音材１と、第１比較例の防音材１１の周波数に対する吸音率について図３（ａ）を参照して説明する。図３に示すように、第１比較例の防音材１１は、低周波から高周波にかけて吸音率が徐々に上昇しており、特定の周波数領域で落ち込むことがない。
【００１９】
これに対し、第１比較例の防音材１１は、１００Ｈｚから４ＫＨｚまでは第１実施例の防音材１をやや上回っているが、４ＫＨｚよりも高周波領域で吸音率が大きく落ち込んでいる。特に、６．３ＫＨｚ付近の吸音率の落ち込みが大きい。
【００２０】
【実施例２】
第２実施例の防音材２１は、第１低密度層３、高密度層４及び第２低密度層５が共にポリエステル繊維を原料とするフェルト生地により形成されている。その特性としては、第１低密度層３及び第２低密度層５のフローレジスタンスは第１実施例と同様に２９８Ｎｓｅｃ／ｍ３である。高密度層４のフローレジスタンスは、９００Ｎｓｅｃ／ｍ３である。また、それぞれの厚さについては、第１実施例と同様である。
【００２１】
【比較例２】
第２比較例の防音材３１は、パネル２の表面に取り付けられる低密度層１２と、その表面に一体に形成されている高密度層１３とを備えている。また、高密度層１３の表面はフロアカーペット６で覆われている。低密度層１２のフローレジスタンスは２９８Ｎｓｅｃ／ｍ３であり、高密度層１３のフローレジスタンスは９００Ｎｓｅｃ／ｍ３である。また、それぞれの厚さは、低密度層１２が２０ｍｍ、高密度層１３は３ｍｍとしている。
【００２２】
次に、第２実施例の防音材２１と、第２比較例の防音材３１の周波数に対する吸音率について図３（ｂ）を参照して説明する。第２実施例の防音材２１と第２比較例の防音材３１においても、１００Ｈｚから４ＫＨｚまでは第２比較例の防音材３１が第２実施例の防音材２１をやや上回っているが、４ＫＨｚ以上の周波数領域では第２実施例の防音材２１が第２比較例の防音材３１よりも吸音率が高くなっている。
【００２３】
このように、第１及び第２実施例の防音材１及び２１は、騒音の周波数が高くなるにつれて吸音率が上昇し、特定の周波数領域で落ち込むことがない。特に、比較例１及び２の防音材１１及び３１に比べて、騒音の周波数が４ＫＨｚ以上の領域では吸音率が高くなっているため、運転者又は同乗者にとって耳障りな高音域の騒音を確実に小さくすることができる。
【００２４】
尚、上記実施形態においては、防音材１は自動車のフロア部分のパネル２の表面に取り付けられているが、これに限らず、入射音と反射音とが混在する空間であれば、エンジンルーム内やトランクルーム内等に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例である防音材の構成を示す説明図。
【図２】比較例の防音材の構成を示す説明図。
【図３】本発明の防音材と比較例の防音材との周波数に対する吸音率を示すグラフ。
【符号の説明】
１，２１…防音材、３…第１低密度層、４…高密度層、５…第２低密度層。
Claims (1)
- 入射音と反射音とが混在する空間に配設される防音材であって、通気性を有すると共に入射音の入射方向に対して順に第１低密度層、高密度層及び第２低密度層となる３層構造を有し、
前記第１低密度層の空気流に対する抵抗値が２５０乃至４５０Ｎｓｅｃ／ｍ３であり、前記高密度層の空気流に対する抵抗値が５００乃至９００Ｎｓｅｃ／ｍ３であり、前記第２低密度層の空気流に対する抵抗値が２５０乃至４５０Ｎｓｅｃ／ｍ３であることを特徴とする防音材。
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