JP6865442B2 - 遮音構造 - Google Patents

Description

本発明は、遮音構造に関する。

自動車等の車両や、建物等において、外部から内部空間への騒音の侵入、あるいは内部空間から外部への騒音の漏出を防ぐため、外部と内部空間とを区画する区画部材に、遮音性能を有した遮音材を設けることが行われている。

例えば、特許文献１には、区画部材（屋根板）と内部空間側の多孔質下地材との間に、複数の凹部を有したスペーサを、遮音材として配置した構成が開示されている。このような構成によれば、スペーサに形成された凹部内に、区画部材側から侵入した騒音（音波）が入り込み、凹部内で反射することで、遮音性能を発揮する。

また、特許文献２には、区画部材（車両床板）に、遮音材としてウレタン層を載せ、このウレタン層によって騒音を減衰して遮音性を発揮する構成が開示されている。また、この構成においては、ウレタン層に板状のマス層を載せることで、マス層を質量とし、ウレタン層をバネとした遮音構造を備えている。

特許文献３には、発泡多孔質材料または繊維材料からなる遮音材を、フィルムにより形成された袋内に配置し、封止気体を袋内に封止した構成が開示されている。

特開２０１０−２６５５８９号公報 特開２００３−１０４１３５号公報 特開２００６−１２３６１４号公報

ところで、遮音性をさらに高めることは、常に望まれている。例えば、自動車においては、車体のアウターパネルを形成する材料を、例えば車重の軽量化による燃料消費率向上等のために、鉄系材料からアルミ系材料や樹脂系材料に代替する場合がある。すると、アウターパネル自体における遮音性が低下する場合があり、遮音性をさらに高めることが要求される。

しかし、上記特許文献１〜３に開示されたような従来の技術において、遮音性をさらに高めようとすると、いずれも遮音材の厚さを増大させる必要がある。しかし、遮音材の厚さが増えると、遮音材の使用量増加に伴い、重量の増加及びコストの上昇を招いてしまう。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、重量増加、コストの上昇を抑えつつ、遮音性を高めることのできる遮音構造を提供することを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載の発明（遮音構造）は、構造体（例えば実施形態の車体１）の内部空間（例えば実施形態の内部空間３）と外部（例えば実施形態の外部４）とを区画する区画部材（例えば実施形態のアウターパネル５、インナーパネル６）に対して間隔をあけて配置され、少なくとも一部に平面形状を有するマス部（例えば実施形態のマス部１１）と、前記マス部において前記区画部材に対向する側に複数配置されたバネ部（例えば実施形態のバネ部１２）と、を備え、前記バネ部は、気密性及び可撓性を有した中空の膜材（例えば実施形態の膜材１４、２１）と、前記膜材の内部に封入されたガス（例えば実施形態のガス１５）と、を有し、前記膜材は、前記区画部材と前記マス部の配列方向に対して段つき形成された段付き部（例えば実施形態の第１段付き部１４ｂ、第２段付き部１４ｃ）を有することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の遮音構造において、前記マス部と前記バネ部とを含む遮音部材（例えば実施形態の遮音部材１０）を形成し、前記遮音部材は、前記バネ部の前記区画部材に対向する側に設けられ、前記区画部材に接合可能な接合層部材（例えば実施形態の接合層部材１３）をさらに備えることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の遮音構造において、前記マス部は、ポリプロピレンからなり、前記膜材は、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなり、前記接合層部材は、ポリエチレンからなることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の遮音構造において、前記マス部は、前記バネ部の前記膜材よりも、比重が大きい材料で形成されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の遮音構造において、前記バネ部の前記膜材は、前記マス部よりもヤング率が低い材料で形成されていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の遮音構造において、複数の前記バネ部は、前記区画部材に対向する対向面に沿った方向において互いに間隔をあけて配置されていることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の遮音構造において、前記ガスは、空気であることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の遮音構造において、前記ガスは、二酸化炭素またはヘリウムであることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の遮音構造において、前記構造体は、自動車の車体（例えば実施形態の車体１）であり、前記区画部材が前記車体のアウターパネル（例えば実施形態のアウターパネル５）または前記車体の内装を形成するインナーパネル（例えば実施形態のインナーパネル６）であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、マス部を質量とし、バネ部をバネとした遮音構造を構成することができる。したがって、マス部の質量とバネ部のバネのバネ定数を適宜調整することで、マス部が騒音に対して共振する周波数を調整し、目的の周波数域の騒音を効率良く抑えることができる。
さらに、遮音構造は、中空の膜材の内部にガスを封入した構成であるため、膜材を形成する材料の使用量が、ウレタン層に比較すれば大幅に少ない。したがって、マス部と区画部材とが対向する方向における遮音構造の厚さを大きくしても、重量増加、コストの上昇を抑えつつ、遮音性を高めることができる。
加えて、膜材に段付き部を有することにより、段付き部の断面積を小さく調整できる。よって、バネ部のバネ定数を下げることにより、遮音構造による共振周波数を下げることができる。したがって、遮音構造による重量増加、コストの上昇を抑えつつ、遮音性を一層高めることができる。
請求項２に記載した発明によれば、マス部とバネ部とにより遮音部材を構成し、この遮音部材において、バネ部の区画部材に対向する側に接合層部材を設けることにより、区画部材に対し、遮音構造を接合層部材によって接合し、区画部材に遮音構造を容易に設けることができる。
請求項３に記載した発明によれば、マス部をポリプロピレンで形成することで、高い成形性を得ることができる。また、膜材を、エチレン−ビニルアルコール共重合体で形成することで、高い気密性を得て、膜材の内部に封入したガスの漏出を抑えることができる。
さらに、接合層部材をポリエチレンから形成することで、区画部材に対して容易かつ確実に接合することができる。
請求項４に記載した発明によれば、マス部の比重を膜材の比重よりも大きくすることで、マス部の質量としての機能を有効に発揮することができる。
請求項５に記載した発明によれば、膜材のヤング率をマス部のヤング率よりも低くしたことにより、バネ部が弾性変形しやすくなり、騒音を効率良く抑えることができる。
請求項６に記載した発明によれば、複数のバネ部を、対向面に沿う方向で互いに間隔をあけて設けることにより、マス部が区画部材側に向かって接離するように変位するのにともなってバネ部が弾性変形するときに、互いに隣り合うバネ部同士が緩衝することを抑えることができる。これにより、バネ部の変形を他のバネ部が阻害することを抑え、騒音を効率良く抑えることができる。
請求項７に記載した発明によれば、膜材内に封入するガスとして空気を用いることで、低コスト化を図ることができる。
請求項８に記載した発明によれば、膜材内に封入するガスとして二酸化炭素を用いることにより、空気中よりも音速（音波の伝搬速度）が下がり、遮音性能を向上させることができる。また、膜材内に封入するガスとしてヘリウムを用いることにより、空気よりも密度が低くなり、遮音性能を向上させることができる。
請求項９に記載した発明によれば、上記したような遮音構造を、自動車の車体のアウターパネルまたはインナーパネルに設けることで、車体の内部空間における遮音性を高めることができる。

本発明の実施形態に係る遮音構造を備えた車体を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る遮音構造を備えた車体のルーフ部を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る遮音構造を備えた車体のルーフ部を車外側から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る遮音構造を示す図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態に係る遮音構造におけるバネ部の配置を示す図４のＶ矢視方向から見た底面図である。 本発明の実施形態に係る遮音構造を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る遮音構造をモデル化した図である。 比較例の遮音構造を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る遮音構造と比較例の遮音構造との透過損失を示すグラフである。 本発明の実施形態の第一変形例に係る遮音構造の側面図である。 本発明の実施形態の第一変形例に係る遮音構造と比較例の遮音構造との透過損失を示すグラフである。 本発明の実施形態の第二変形例に係る遮音構造におけるバネ部の配置を示す底面図である。 本発明の実施形態の第二変形例に係る遮音構造において図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態の第三変形例に係る遮音構造におけるバネ部の配置を示す底面図である。 本発明の実施形態の第四変形例に係る遮音構造を備えた車体のルーフ部を示す断面図である。 本発明の実施形態の第四変形例に係る遮音構造の要部を拡大した断面図である。 本発明の実施形態の第五変形例に係る遮音構造を備えた車体のルーフ部を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図面において、矢印ＦＲは車両の前方、矢印ＵＰは車両の上方、矢印ＬＨは左側方を指すものとする。実施形態においては、一例として、構造体を自動車の車体１として説明するが、構造体は自動車の車体１に限定するものではない。

図１に示すように、自動車の車体１は、車体本体１Ａと、左右のフロントサイドドア１Ｂと、左右のリヤサイドドア１Ｃと、ボンネット１Ｄと、テールゲート１Ｅと、左右のクオータパネル１Ｆ（右クオータパネル１Ｆは図示せず）と、ルーフ部１Ｇとを備えている。
以下、実施形態においては、一例として、ルーフ部１Ｇに遮音構造を備えた例について説明するが、これに限定するものではない。その他の例として、例えば、遮音構造を左右のフロントサイドドア１Ｂ、左右のリヤサイドドア１Ｃ、ボンネット１Ｄ、テールゲート１Ｅ、左右のクオータパネル１Ｆ、ルーフ部１Ｇ等に備えることも可能である。

図２、図３に示すように、本実施形態に係る遮音構造は、遮音部材１０を備えている。遮音部材１０は、ルーフ部１Ｇのアウターパネル（区画部材）５と、車体１内の内部空間３に臨み、内装を形成するインナーパネル（ルーフガーニッシュ、区画部材）６と、の間に設けられている。この遮音部材１０は、アウターパネル５の下面に固定されている。

図４、図５に示すように、遮音部材１０は、マス部１１と、バネ部１２と、接合層部材１３と、を備えている。遮音部材１０は、アウターパネル５とインナーパネル６（図２参照）との間の空間に配置されている。
マス部１１は、例えば板状で、車体１の内部空間３と外部４（図２参照）とを区画するアウターパネル５に対して間隔をあけて配置される。マス部１１は、後述するバネ部１２の膜材１４よりも比重が大きく、高い成形性を有している材料で形成するのが好ましい。このようなマス部１１を形成する材料としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）を用いるのが好ましい。なお、マス部１１は板状に限らず、少なくとも一部に平面形状を有する部材であればよい。

バネ部１２は、マス部１１においてアウターパネル５に対向する側の対向面に沿って互いに間隔をあけて複数配置されている。この実施形態において、バネ部１２は、マス部１１に沿って千鳥状に配置されている。
各バネ部１２は、中空の膜材１４と、膜材１４の内部に封入されたガス１５（図６も参照）と、を有している。

図６に示すように、膜材１４は、マス部１１とアウターパネル５とが対向する方向を軸線として延びる筒状をなしている。膜材１４は、筒状部１４ａと、第１段付き部（段付き部）１４ｂと、第２段付き部（段付き部）１４ｃと、第１端部閉塞部１４ｄと、第２端部閉塞部１４ｅとを一体に備えた密閉容器状をなしている。この膜材１４は、気密性及び可撓性を有した材料から形成されている。
また、膜材１４は、マス部１１よりも積極的に弾性変形するよう、マス部１１を形成する材料よりもヤング率が低い材料で形成するのが好ましい。このような膜材１４を形成する材料としては、例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体（例えば、株式会社クラレ製「エバール」（登録商標））を用いるのが好ましい。なお、膜材１４が有する「気密性」については、完全に空気の出入りのない閉空間を形成するものに限らず、膜材１４がバネ部として機能できるくらいに多少の空気の出入りを許容することもできる。

筒状部１４ａは、筒状外周部１４ｆと、第１円板部１４ｇと、第２円板部１４ｈとを有する。筒状外周部１４ｆは、マス部１１とアウターパネル５とが対向する方向から見た断面形状が例えば円形の筒状に形成されている。第１円板部１４ｇは、筒状外周部１４ｆの第１端部１４ｉに外周が一体に形成され、アウターパネル５に沿って配置されている。第２円板部１４ｈは、筒状外周部１４ｆの第２端部１４ｊに外周が一体に形成され、マス部１１に沿って配置されている。

第１円板部１４ｇの内周に第１段付き部１４ｂが形成されている。第１段付き部１４ｂは、筒状外周部１４ｆと同軸に形成されている。第１段付き部１４ｂは、マス部１１とアウターパネル５とが対向する方向から見た断面形状が、例えば筒状外周部１４ｆに対して小径となるように円形の筒状に形成されている。すなわち、第１段付き部１４ｂは、筒状部１４ａと比べて断面積が小さく設定されている。
第１段付き部１４ｂと第１円板部１４ｇとにより第１段部１４ｋが凹状に形成されている。

第２円板部１４ｈの内周に第２段付き部１４ｃが形成されている。第２段付き部１４ｃは、第１段付き部１４ｂと同軸に形成されている。第２段付き部１４ｃは、マス部１１とアウターパネル５とが対向する方向から見た断面形状が、例えば第１段付き部１４ｂと同径となるように円形の筒状に形成されている。すなわち、第２段付き部１４ｃは、筒状部１４ａと比べて断面積が小さく設定されている。
第２段付き部１４ｃと第２円板部１４ｈとにより第２段部１４ｌが凹状に形成されている。

第１段付き部１４ｂの端部（すなわち、接合層部材１３側の端部）が第１端部閉塞部１４ｄで閉塞されている。第１端部閉塞部１４ｄは、アウターパネル５に沿って平坦に形成されている。第１端部閉塞部１４ｄは、例えば、アウターパネル５に接合層部材１３により一体に接合されている。接合層部材１３については後で詳しく説明する。
第２段付き部１４ｃの端部（すなわち、マス部１１側の端部）が第２端部閉塞部１４ｅで閉塞されている。第２端部閉塞部１４ｅは、マス部１１に沿って平坦に形成されている。第２端部閉塞部１４ｅは、例えば、マス部１１に接着剤、溶着等により一体に接合されている。
すなわち、膜材１４は、アウターパネル５とマス部１１との配列方向に対して段つき形成された第１段付き部１４ｂおよび第２段付き部１４ｃを有している。膜材１４に第１段付き部１４ｂ及び第２段付き部１４ｃを備えた理由については後で詳しく説明する。

ガス１５は、中空の膜材１４の内部に、少なくとも膜材１４の弛みが無くなるよう、予め設定した圧力以上に充填されている。
このようなガス１５としては、例えば、空気を用いることができる。また、ガス１５としては、二酸化炭素、ヘリウムを用いることもできる。

接合層部材１３は、バネ部１２において、アウターパネル５に対向する側に設けられている。この実施形態において、接合層部材１３は、膜状をなし、複数のバネ部１２を覆うように形成されている（図４参照）。
このような接合層部材１３は、アウターパネル５に接合可能な材料により形成されている。この実施形態では、接合層部材１３は、アウターパネル５に超音波や熱等を用いた溶着により接合される。このため、接合層部材１３は、アウターパネル５に対する溶着性に優れる材料で形成するのが好ましい。このような接合層部材１３を形成する材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）を用いることができる。なお、接合層部材１３が粘着層や接着剤でアウターパネル５に接合されてもよい。

なお、接合層部材１３は、各バネ部１２のアウターパネル５側の第１端部閉塞部１４ｃのみに設けられているが、これに限らない。その他の例として、接合層部材１３を各バネ部１２のマス部１１側の第２端部閉塞部１４ｄに設けてマス部１１を接合してもよい。

遮音部材１０を構成する上記のマス部１１と、バネ部１２と、接合層部材１３とは、接着剤、溶着等により、互いに接合されて一体化している。
図２、図３に示すように、遮音部材１０は、車体１のアウターパネル５に対し、アウターパネル５に設けられた補強フレーム（ルーフクロスメンバ）８を避けた位置に設けられている。この実施形態では、遮音部材１０は、互いに隣り合う補強フレーム８の間において、補強フレーム８が延びる方向を長手方向とする帯状に形成されている。このように、遮音部材１０は、アウターパネル５の形状や、アウターパネル５に設けられる補強フレーム８やその他の部材の配置に応じて形成され、四角形に限らず、三角形や台形、その他の各種形状に形成することができる。

図６、図７に示すように、上記遮音部材１０は、マス部１１とバネ部１２とを備えることで、マス部１１を質量ｍとし、バネ部１２をバネ定数ｋのバネとした遮音構造を構成する。このような遮音構造の遮音部材１０においては、マス部１１の重さと、バネ部１２を構成する膜材１４に封入するガス１５の圧力と、を調整することで、質量ｍとバネ定数ｋとを調整する。

上述したように、遮音部材１０は、マス部１１とバネ部１２とを備え、バネ部１２は、中空の膜材１４の内部にガス１５を封入することで形成されている。
このようにして、遮音部材１０は、マス部１１を質量ｍとし、バネ部１２をバネ定数ｋのバネとした遮音構造を構成することができる。また、膜材１４内に封入するガス１５の圧力を調整することで、バネ部１２のバネ定数ｋの調整を行うことができる。さらに、バネ部１２は中空の膜材１４の内部にガス１５を封入した構成であるため、膜材１４を形成する材料の使用量が、ウレタン層に比較すれば大幅に少ない。これにより、遮音性を高めるために、マス部１１とアウターパネル５とが対向する方向におけるバネ部１２の厚さ（すなわち、遮音部材１０の厚さｔ１）を大きくしても、バネ部１２の重量増加、コストの上昇を抑えることができる。
したがって、重量増加、コストの上昇を抑えつつ、遮音性を高めることができる。

また、バネ部１２においてアウターパネル５に対向する側に接合層部材１３を設けるようにした。
これにより、アウターパネル５に対し、遮音部材１０を接合層部材１３によって接合して取り付けることができる。
また、マス部１１をポリプロピレンで形成することで、高い成形性を得ることができる。また、膜材１４を、エチレン−ビニルアルコール共重合体で形成することで、高い気密性を得て、膜材１４の内部に封入したガス１５の漏出を抑えることができる。さらに、接合層部材１３をポリエチレンから形成することで、アウターパネル５に対して容易かつ確実に溶着することができる。

また、マス部１１の比重を膜材１４の比重よりも大きくするようにした。
これにより、マス部１１の質量としての機能を有効に発揮することができる。
また、膜材１４のヤング率をマス部１１のヤング率よりも低くした。
これにより、バネ部１２が弾性変形しやすくなり、騒音を効率良く抑えることができる。

また、複数のバネ部１２を、対向面に沿う方向で互いに間隔をあけて設けるようにした。
これにより、マス部１１がアウターパネル５側に向かって接離するように変位するのにともなってバネ部１２が弾性変形するときに、互いに隣り合うバネ部１２同士が緩衝することを抑えることができる。これにより、バネ部１２の変形を他のバネ部１２が阻害することを抑え、騒音を効率良く抑えることができる。

また、膜材１４内に封入するガス１５として空気を用いるようにした。
これにより、遮音部材１０の低コスト化を図ることができる。
また、膜材１４内に封入するガス１５として二酸化炭素を用いれば、空気中よりも音速（音波の伝搬速度）が下がる。これにより、遮音性能を向上させることができる。
また、膜材１４内に封入するガス１５としてヘリウムを用いれば、空気よりも密度が低くなる。これにより、遮音性能を向上させることができる。

つぎに、膜材１４に第１段付き部１４ｂ及び第２段付き部１４ｃを備えた理由を図６、図８、図９に基づいて説明する。図６は実施形態の遮音部材１０を示し、図８は比較例の遮音部材１００を示す。図９は遮音部材１０と遮音部材１００との透過損失を示すグラフである。図９のグラフにおいて、縦軸は透過損失（ｄＢ）を示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を示す。

図８に示すように、比較例の遮音部材１００は、膜材１０１が実施形態の遮音部材１０と異なるだけで、その他の構成は遮音部材１０と同様である。
膜材１０１は、マス部１１とアウターパネル５とが対向する方向を軸線として延びる筒状をなしている。膜材１０１は、マス部１１とアウターパネル５とが対向する方向から見た断面形状が例えば円形の筒状部１０１ａと、筒状部１０１ａの接合層部材１３側の端部を閉塞する第１端部閉塞部１０１ｂと、筒状部１４ａのマス部１１側の端部を閉塞する第２端部閉塞部１０１ｃとを一体に備えた密閉容器状をなしている。
すなわち、比較例の膜材１０１は、図６に示す実施形態の膜材１４から第１段付き部１４ｂと、第２段付き部１４ｃとを除去した点で膜材１４と異なるのみで、その他の構成は実施形態の膜材１４と同様である。

図８に戻って、比較例の膜材１０１は、全域が筒状部１０１ａで形成されているため、実施形態の膜材１４に比べて断面積を小さく設定（調整）することが難しい。よって、膜材１０１は、膜材１４内に封入するガス１５の圧力の調整のみでバネ部のバネ定数を好適に下げることが難しい。このため、比較例の遮音部材１００は共振周波数を下げることが難しい。

一方、図６に示すように、実施形態の膜材１４は、第１段付き部１４ｂと第２段付き部１４ｃとを備えている。第１段付き部１４ｂ及び第２段付き部１４ｃは、筒状部１４ａと比べて断面積が小さく設定（調整）されている。よって、バネ部１２のバネ定数ｋ（図７参照）を好適に下げることができる。これにより、遮音部材１０による共振周波数を下げることができる。したがって、遮音部材１０による重量増加、コストの上昇を抑えつつ、遮音性を一層高めることができる。

図９において、実施形態の遮音部材１０（図６参照）の透過損失をグラフＧ１で示し、比較例の遮音部材１００（図８参照）の透過損失をグラフＧ２で示す。グラフＧ１は共振周波数Ｈ１であり、グラフＧ２は共振周波数Ｈ２である。グラフＧ１の共振周波数Ｈ１は、グラフＧ２の共振周波数Ｈ２より下げられている。
遮音部材１０の共振周波数Ｈ１が遮音部材１００の共振周波数Ｈ２より下げられることにより、遮音部材１０の透過損失を遮音部材１００の透過損失より大きく確保することができる。すなわち、遮音部材１０は、遮音部材１００に対して領域Ｅの範囲において遮音性を高めることができる。

このように、図８に示す比較例にかかる遮音部材１００は、共振周波数Ｈ２（図９参照）を下げることが難しく、透過損失を確保することが難しい。
一方、図６に示す本実施形態の遮音部材１０は、膜材１４に第１段付き部１４ｂと第２段付き部１４ｃとを備えることにより、バネ部１２のバネ定数ｋ（図７参照）を下げて共振周波数Ｈ１（図９参照）を下げることができる。
これにより、遮音部材１０による重量増加、コストの上昇を抑えつつ、遮音性を一層高めることができる。したがって、遮音部材１０を、図２に示す自動車の車体１のアウターパネル５に取り付けることで、車体１の内部空間３における遮音性を高めることができる。

以下、実施形態の第一変形例〜第五変形例を図１０〜図１７に基づいて説明する。なお、第一変形例〜第五変形例において実施形態と同一類似構成については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
（実施形態の第一変形例）
まず、実施形態の第一変形例を図１０、図１１に基づいて説明する。
図１０に示すように、遮音部材２０は、実施形態の膜材１４を膜材２１に代えたもので、その他の構成は実施形態の遮音部材１０と同様である。
膜材２１は、実施形態の膜材１４と同様に、マス部１１とアウターパネル５とが対向する方向を軸線として延びる筒状をなしている。具体的には、膜材２１は、筒状部２１ａと、第１段付き部１４ｂと、第１端部閉塞部１４ｄと、第２端部閉塞部２１ｂとを一体に備えた密閉容器状をなしている。

筒状部２１ａは、筒状外周部２１ｃと、第１円板部１４ｇとを有する。筒状外周部２１ｃは、実施形態の筒状外周部１４ｆと同様に、マス部１１とアウターパネル５とが対向する方向から見た断面形状が例えば円形の筒状に形成されている。筒状外周部２１ｃの第１端部２１ｄに第１円板部１４ｇの外周が一体に形成されている。
第１円板部１４ｇの内周に第１段付き部１４ｂが形成されている。第１段付き部１４ｂのうち、接合層部材１３側の端部が第１端部閉塞部１４ｄで閉塞されている。

筒状外周部２１ｃのうち、マス部１１側の第２端部２１ｅが第２端部閉塞部２１ｂで閉塞されている。第２端部閉塞部２１ｂは、マス部１１に沿って平坦に形成されている。第２端部閉塞部２１ｂは、実施形態の第２端部閉塞部１４ｅと同様に、例えば、マス部１１に接着剤、溶着等により一体に接合されている。
すなわち、第一変形例の膜材２１は、アウターパネル５とマス部１１との配列方向に対して段つき形成された第１段付き部１４ｂを有している。

図１１において、第一変形例の遮音部材２０の透過損失をグラフＧ３で示す。グラフＧ３の共振周波数Ｈ３は、グラフＧ１の共振周波数Ｈ１と略同じ周波数であり、グラフＧ２の共振周波数Ｈ２より下げられている。
グラフＧ１は実施形態の遮音部材１０（図６参照）の透過損失を示し、グラフＧ２は比較例の遮音部材１００（図８参照）の透過損失を示す。
遮音部材２０の共振周波数Ｈ３が遮音部材１００の共振周波数Ｈ２より下げられることにより、遮音部材２０の透過損失を遮音部材１００の透過損失より大きく確保することができる。これにより、遮音部材２０は、遮音部材１００に対して遮音性を高めることができる。

このように、図１０に示す遮音部材２０は、膜材２１に第１段付き部１４ｂを備えることにより、バネ部のバネ定数を下げて共振周波数Ｈ３（図１０参照）を下げることができる。これにより、実施形態の遮音部材１０と同様に、遮音部材２０による重量増加、コストの上昇を抑えつつ、遮音性を一層高めることができる。したがって、遮音部材２０を、図２に示す自動車の車体１のアウターパネル５に取り付けることで、車体１の内部空間３における遮音性を高めることができる。

第一変形例の遮音部材２０においては、第１段付き部１４ｂを閉塞する第１端部閉塞部１４ｄがアウターパネル５に接合層部材１３を介して接合される例について説明したが、これに限らない。その他の例として、筒状部２１ａを閉塞する第２端部閉塞部２１ｂがアウターパネル５に接合層部材１３を介して接合されることも可能である。この場合、第１段付き部１４ｂを閉塞する第１端部閉塞部１４ｄがマス部１１に接合される。

（実施形態の第二変形例）
つぎに、実施形態の第二変形例を図１２、図１３に基づいて説明する。
上記実施形態では、各バネ部１２（図６参照）を、断面円形としたが、これに限らない。例えば、図１２、図１３に示すように、バネ部１２Ｂを、上記実施形態のバネ部１２よりも断面積が大きな略矩形状に形成してもよい。これにより、バネ部１２Ｂのガス１５の封入面積を実施形態のバネ部１２に比べて大きくできる。
この場合、互いに隣り合うバネ部１２Ｂ同士の間隔を、上記実施形態におけるバネ部１２同士の間隔よりも狭めるようにしてもよい。

（実施形態の第三変形例）
つぎに、実施形態の第三変形例を図１４に基づいて説明する。
図１４に示すように、バネ部１２Ｃを、断面六角形状とし、互いに隣り合うバネ部１２Ｃを隙間無く配置し、いわゆるハニカム状に構成することもできる。バネ部１２Ｃをハニカム状に構成することにより、バネ部１２Ｃのガス１５の封入面積を実施形態のバネ部１２に比べて大きくできる。

（実施形態の第四変形例）
つぎに、実施形態の第四変形例を図１５、図１６に基づいて説明する。
上記したような遮音部材１０において、図１５、図１６に示すように、接合層部材１３側に、硬質のボード材１６を追加することもできる。この場合、ボード材１６は、膜材１４よりも硬質な樹脂材料等から形成することができる。このようなボード材１６は、バネ部１２と接合層部材１３との間に挟み込むように設けることができる。

（実施形態の第五変形例）
つぎに、実施形態の第五変形例を図１７に基づいて説明する。
図１７に示すように、例えば、遮音部材１０は、アウターパネル５側ではなく、インナーパネル６側に装着することもできる。この場合、遮音部材１０は、接合層部材１３をインナーパネル６に接合し、マス部１１は、アウターパネル５側に位置するように設けることができる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、マス部１１と膜材１４、２１とを一体に成形するようにしてもよい。これにより、マス部１１と膜材１４、２１とを別途接合する必要がなく、遮音部材１０の製造を効率良く行うことができる。
例えば、上記実施形態及びその変形例では、遮音部材１０を車体１のルーフ部１Ｇに設けるようにしたが、これに限らない。遮音部材１０は、左右のフロントサイドドア１Ｂ、左右のリヤサイドドア１Ｃ、ボンネット１Ｄ、テールゲート１Ｅ、左右のクオータパネル１Ｆ、ルーフ部１Ｇ等、他の部位に設けるようにしてもよい。また、遮音部材１０は、自動車に限らず、建物の天井、壁、床、各種装置のカバー等、他の構造体に設けるようにしてもよい。
遮音構造を車体１から独立した遮音部材１０で構成することで製造や取り扱いが容易になるが、マス部１１とバネ部１２、１２Ｂ、１２Ｃとを備える遮音構造を区画部材に直接設ける構成としてもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１ 車体（構造体）
３ 内部空間
４ 外部
５ アウターパネル（区画部材）
６ インナーパネル（区画部材）
１０、２０ 遮音部材
１１ マス部
１２、１２Ｂ、１２Ｃ バネ部
１３ 接合層部材
１４、２１ 膜材
１４ａ、２１ａ 筒状部
１４ｂ 第１段付き部（段付き部）
１４ｃ 第２段付き部（段付き部）
１４ｄ 第１端部閉塞部
１４ｅ、２１ｂ 第２端部閉塞部
１５ ガス

Claims (9)

1. 構造体の内部空間と外部とを区画する区画部材に対して間隔をあけて配置され、少なくとも一部に平面形状を有するマス部と、
   前記マス部において前記区画部材に対向する側に複数配置されたバネ部と、を備え、
   前記バネ部は、
   気密性及び可撓性を有した中空の膜材と、
   前記膜材の内部に封入されたガスと、を有し、
   前記膜材は、前記区画部材と前記マス部の配列方向に対して段つき形成された段付き部を有することを特徴とする遮音構造。
2. 前記マス部と前記バネ部とを含む遮音部材を構成し、
   前記遮音部材は、
   前記バネ部の前記区画部材に対向する側に設けられ、前記区画部材に接合可能な接合層部材をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の遮音構造。
3. 前記マス部は、ポリプロピレンからなり、
   前記膜材は、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなり、
   前記接合層部材は、ポリエチレンからなる
   ことを特徴とする請求項２に記載の遮音構造。
4. 前記マス部は、前記バネ部の前記膜材よりも、比重が大きい材料で形成されている、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の遮音構造。
5. 前記バネ部の前記膜材は、前記マス部よりもヤング率が低い材料で形成されている、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の遮音構造。
6. 複数の前記バネ部は、前記区画部材に対向する対向面に沿った方向において互いに間隔をあけて配置されている、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の遮音構造。
7. 前記ガスは、空気である
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の遮音構造。
8. 前記ガスは、二酸化炭素またはヘリウムである
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の遮音構造。
9. 前記構造体は、自動車の車体であり、前記区画部材が前記車体のアウターパネルまたは前記車体の内装を形成するインナーパネルである
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の遮音構造。

Images