機械設備を設計する際、騒音対策は非常に重要なポイントの一つです。騒音が大きいと作業環境が悪化し、作業員の集中力の低下や健康被害（難聴・ストレスなど）につながる可能性があります。この記事では、設備の騒音の原因や対策についてわかりやすく解説します！
設備の騒音の主な原因とは？
機械設備の騒音は、さまざまな要因によって発生します。主な原因を見ていきましょう。
✅ モーターやギヤの回転音
モーターやギヤが高速で回転することで発生する振動音やギヤの噛み合い音が騒音の原因になります。
✅ 空気の流れ（エアー機器）
コンプレッサやエアシリンダの空気圧機器では、空気の流れが速いため「シュー」という音が発生します。
✅ 衝撃音（部品同士のぶつかり）
プレス機や打ち抜き機など、部品同士がぶつかる機械では大きな衝撃音が生じます。
✅ ベルトやチェーンの駆動音
ベルトやチェーンが摩擦でこすれると、「キュルキュル」「ガチャガチャ」といった騒音が発生することがあります。
設備の騒音のメカニズムをわかりやすく解説！
機械設備の稼働中に発生する「騒音」は、機械設計において重要な問題のひとつです。騒音の発生メカニズムを理解することで、適切な対策を考えることができます。本記事では、設備の騒音が発生する仕組みを初心者にもわかりやすく解説します！
騒音とは？
騒音とは、望ましくない大きな音のことを指します。機械設備における騒音は、多くの場合、振動や空気の流れによって発生します。音は空気中を伝わる「波」なので、機械の動作によって生じた振動や衝撃が空気に伝わることで耳に聞こえるのです。
設備の騒音が発生するメカニズム
騒音は、主に以下のようなメカニズムで発生します。
✅ 機械の振動による騒音
機械が動くとき、回転や往復運動によって振動が発生します。これが床や構造物を伝わって大きな音となります。
🔍 例：モーターの回転、ギヤの噛み合い、ベルトの振動
📌 メカニズム
- モーターやギヤが回転する
- 小さなズレや摩擦が発生
- 機械全体に振動が伝わる
- 振動が空気を揺らし、音となる
✅ 摩擦による騒音
機械の部品同士が擦れ合うと摩擦音が発生します。特に、金属部品が接触すると大きな音になりやすいです。
🔍 例：スライド部の摩擦、チェーンの摩擦、軸受の摩耗
📌 メカニズム
- 部品同士が接触しながら動く
- 摩擦によって小さな振動が発生
- 振動が音として伝わる
✅ 衝撃による騒音
部品がぶつかると、大きな衝撃音が発生します。特に高速で動作する機械では、強い衝撃が騒音の原因となります。
🔍 例：プレス機の打ち抜き、シリンダーのストローク終端、歯車のバックラッシュ
📌 メカニズム
- 部品が高速で動く
- 他の部品にぶつかり、衝撃が発生
- 衝撃が空気を振動させ、大きな音になる
✅ 空気の流れによる騒音
空気が高速で流れると、風切り音や渦（うず）による振動が発生します。
🔍 例：エアコンプレッサー、エアシリンダー、冷却ファン
📌 メカニズム
- 空気が高速で移動
- 障害物にぶつかる、または圧力が急変する
- 乱流が発生し、風切り音となる
騒音が大きくなる要因
以下のような要因が重なると、騒音はさらに大きくなります。
✅ 回転数や動作速度が高い → 高速回転や高速移動すると、摩擦や振動が増える
✅ 機械の剛性が低い → 剛性が低いと振動が増幅し、音が大きくなる
✅ メンテナンス不足 → 摩耗やガタつきが進行すると騒音が悪化する
✅ 防音・防振対策が不十分 → 適切な防振ゴムや遮音カバーがないと騒音が広がる
騒音を抑えるには？
騒音のメカニズムを理解すると、以下のような対策が効果的だとわかります。
🔹 振動を抑える → 防振ゴムや剛性アップ
🔹 摩擦を減らす → 適切な潤滑（グリース・オイル）
🔹 衝撃を抑える → ショックアブソーバーの使用
🔹 空気の流れを改善 → エアの流量調整や消音装置の設置
設備の騒音は、振動・摩擦・衝撃・空気の流れなどが原因で発生します。適切な設計やメンテナンスを行うことで、騒音を抑え、快適な作業環境を実現できます。
騒音対策を考える際には、どのメカニズムで音が発生しているのかを分析し、適切な対策を施すことが重要です。
騒音の「高い音」と「低い音」の違いをわかりやすく解説！
機械の騒音には「高い音（高周波音）」と「低い音（低周波音）」があります。それぞれの音がどのように発生し、どんな影響を与えるのかをわかりやすく解説します！
音の高さ（周波数）とは？
音の高さは「周波数（Hz：ヘルツ）」で表されます。
✅ 高い音 → 周波数が高い（波が細かい）
✅ 低い音 → 周波数が低い（波がゆるやか）
🔍 例
- 高い音（5,000Hz） → 金属の擦れる音、電子機器のノイズ
- 低い音（100Hz） → エンジン音、大型機械の振動音
🔹 目安として…
- 人間の耳は 20Hz～20,000Hz の音を聞き取れる
- 低い音ほど体に振動として伝わりやすい
高い音（高周波音）の特徴
✅ ピィー、キーン、シャーといった鋭い音
✅ 耳に刺さるような不快感を与える
✅ エネルギーは小さいが、遠くまで届きやすい
🔍 発生しやすい機械の例
- ギヤやベアリングの摩耗音
- 金属同士が擦れる音（切削加工や研磨機）
- 風切り音（ファンやエアー機器）
📌 対策
- 摩擦を減らす（潤滑油を適切に使う）
- 防音カバーをつける
- 騒音源を囲い込む（エンクロージャー）
低い音（低周波音）の特徴
✅ ゴォー、ブーン、ドンドンといった重い音
✅ 体に響くような振動を伴う
✅ 壁や床を伝わりやすい（騒音対策が難しい）
🔍 発生しやすい機械の例
- 大型のモーターやエンジン
- コンプレッサーやポンプの振動音
- プレス機やハンマーによる衝撃音
📌 対策
- 防振ゴムやダンパーを使う
- 機械の設置方法を工夫する（基礎をしっかり作る）
- 防音材で囲う（吸音パネル）
高い音と低い音、どちらが問題になる？
- 高い音（キーン音） → 不快感が強いが、対策しやすい
- 低い音（ブーン音） → 体に影響が出やすく、壁や床を伝わるため対策が難しい
特に、低周波音は長時間浴びると頭痛や不調の原因になることがあるため注意が必要です。
✅ 高い音 → 金属摩擦や風切り音、耳に刺さる音
✅ 低い音 → モーターや振動音、体に響く音
✅ 対策 → 騒音の原因に応じて、防振・防音対策を選ぶ
機械設計においては、どの周波数の騒音が問題かを見極め、適切な対策を取ることが重要です！
騒音を抑えるための対策
設備の騒音を低減するには、以下のような対策が効果的です。
✅ 振動を抑える
🔹 防振ゴムを設置 → 振動が床や周囲に伝わるのを防ぐ
🔹 機械の剛性を上げる → 強度が足りないと振動が大きくなり、騒音につながる
✅ 回転部の騒音を減らす
🔹 ギヤをヘリカルギヤに変更 → 平歯車より静音性が高い
🔹 適切な潤滑（オイル・グリース）を行う → 摩擦音の低減
✅ エア機器の騒音対策
🔹 サイレンサーを取り付ける → エアの排気音を抑える
🔹 流量を適切に設定する → 必要以上に高圧でエアを流すと騒音が大きくなる
✅ 衝撃音を抑える
🔹 緩衝材（ショックアブソーバー）を使用する → 衝突時の音を低減
🔹 作動速度を調整する → 急激な動作は騒音の原因になる
騒音対策はなぜ重要なのか？
✅ 作業環境の改善 → 作業員の集中力が上がり、生産性が向上する
✅ 安全性の向上 → 大きな騒音は危険を見逃す原因になり得る
✅ 設備の寿命延長 → 騒音の原因である摩耗や振動を抑えることで、機械の寿命が延びる
まとめ
設備の騒音は、回転・摩擦・衝撃・エア流量などが原因で発生します。適切な防振・潤滑・調整を行うことで騒音を低減でき、作業環境の改善や機械の長寿命化につながります。
騒音を抑えることは、快適で効率的な生産現場を作るための重要な要素です。機械設計の際には、ぜひ騒音対策を意識してみましょう！
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