JP7102028B2

JP7102028B2 - 吸音構造

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Publication number: JP7102028B2
Application number: JP2021046896A
Authority: JP
Inventors: 隆志木村; 達彦青木
Original assignee: Gifu Plastic Industry Co Ltd
Current assignee: Gifu Plastic Industry Co Ltd
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2022-07-19
Anticipated expiration: 2036-10-20
Also published as: JP2018066914A; JP2021101255A; JP6886679B2

Description

本発明は、吸音構造に関する。

従来、内部に多角柱形状又は円柱形状をなす複数のセルが並設された中空板状の構造体が知られている。例えば、特許文献１に記載の構造体は、所定形状の熱可塑性樹脂からなるシート材を折り畳むことにより、複数の六角柱形状のセルが区画されたコア層を有している。コア層の上下両面には、熱可塑性樹脂からなるシート材がスキン層として接合されている。

特開２０１３－１６３３５１号公報

特許文献１に記載の中空板状の樹脂構造体は、比較的軽量で且つ十分な強度を有していることから、様々な用途で使用されることが想定される。しかし、特許文献１には、樹脂構造体を吸音材として使用することについて言及がない。そのため、特許文献１に記載の樹脂構造体を吸音材として使用するためには、なお改善の余地がある。

上記課題を解決するため、本発明は、内部に柱形状のセルが複数並設された中空板状の構造体と、前記構造体に対向して配置された被覆体とを備える吸音構造であって、前記構造体は、前記セルを柱形状に区画する側壁部と、前記側壁部の上部及び下部を閉塞する一対の閉塞壁とを有し、前記閉塞壁の一方には貫通孔が形成され、前記被覆体は、被覆板と該被覆板から突出する柱状の脚部を有するとともに、前記脚部の先端が前記閉塞壁に接するように、前記貫通孔が形成されている閉塞壁と対向して配置され、前記貫通孔が形成されている閉塞壁が音源側とは反対側に向いて立設状態で配置され、前記構造体と前記被覆体との間には、０ｍｍよりも大きく２５ｍｍよりも小さい隙間が形成されている。

上記課題を解決するため、本発明は、内部に柱形状のセルが複数並設された中空板状の構造体と、前記構造体に対向して配置された被覆体とを備え、仕切りとして使用される吸音構造であって、前記構造体は、前記セルを柱形状に区画する側壁部と、前記側壁部の上部及び下部を閉塞する一対の閉塞壁とを有し、前記閉塞壁の一方には貫通孔が形成され、前記被覆体は、前記貫通孔が形成されている閉塞壁と対向して配置され、前記貫通孔が形成されている閉塞壁が音源側とは反対側に向いて立設状態で配置され、前記構造体と前記被覆体との間には、０ｍｍよりも大きく２５ｍｍよりも小さい隙間が形成される。

上記課題を解決するため、本発明は、内部に柱形状のセルが、互いに隙間を有するように複数並設された中空板状の構造体と、前記構造体に対向して配置された被覆体とを備える吸音構造であって、前記構造体は、前記セルを柱形状に区画する側壁部と、前記側壁部の上部及び下部を閉塞する一対の閉塞壁とを有し、前記閉塞壁の一方には貫通孔が形成され、前記被覆体は、前記貫通孔が形成されている閉塞壁と対向して配置され、前記構造体と前記被覆体との間には、０ｍｍよりも大きく２５ｍｍよりも小さい隙間が形成されている。

上記の発明では、構造体と被覆体との間に隙間が形成されており、この隙間は貫通孔を通じてセルの内部と連通している。そのため、この吸音構造には、隙間、貫通孔、及びセルによって連続した一体の空気室が形成されている。外部から伝達された空気の振動は、上記空気室のばね効果により減衰される。

上記の発明において、前記構造体と前記被覆体との間の隙間は、０ｍｍよりも大きく５ｍｍよりも小さいことが好ましい。

本発明によれば、中空板状の構造体を吸音材として用いて吸音効果を得ることが可能になる。

第１実施形態の吸音構造を上面側から見た部分斜視図。同吸音構造の下面図。図２のα－α線断面図。（ａ）は樹脂構造体の斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるβ－β線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるγ－γ線断面図。（ａ）は中空板状のコア層を構成するシート材の斜視図、（ｂ）は同シート材の折り畳み途中の状態を示す斜視図、（ｃ）は同シート材を折り畳んだ状態を示す斜視図。（ｄ）は樹脂構造体の貫通孔の形成態様を示す断面図。同実施形態の吸音構造の配置態様を示す模式図。第２実施形態の吸音構造を上面側から見た部分斜視図。同吸音構造の上面図。図８のδ－δ線断面図。同実施形態の吸音構造の配置態様を示す模式図。被覆体の変形例の構成を模式的に示す断面図。被覆体の変形例の構成を模式的に示す断面図。被覆体の変形例の構成を模式的に示す断面図。被覆体の変形例の構成を模式的に示す断面図。被覆体の変形例の構成を模式的に示す断面図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した吸音構造の第１実施形態を図１～図６に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の吸音構造は、樹脂構造体１０と、樹脂構造体１０に対向して配置された被覆体５０とによって構成されている。樹脂構造体１０は、内部に柱形状のセルＳが複数並設された中空板状に形成されている。すなわち、樹脂構造体１０は、内部に柱形状のセルＳが複数並設された中空板状の構造体に相当する。樹脂構造体１０は、上面１０ａまたは下面１０ｂを構成する一対の閉塞壁１１を有している。なお、以下では、一対の閉塞壁１１のうち、上面１０ａを構成する閉塞壁を第１閉塞壁１１ａ、下面１０ｂを構成する閉塞壁を第２閉塞壁１１ｂという。なお、樹脂構造体１０の上面１０ａ及び下面１０ｂ間の距離、すなわち、樹脂構造体１０の厚さＴは、例えば５ｍｍ～６０ｍｍの範囲、好ましくは５ｍｍ～３０ｍｍの範囲で設定する。本実施形態では、樹脂構造体１０の厚さＴは３０ｍｍに設定されている。

図２に示すように、樹脂構造体１０は、一対の閉塞壁１１が正方形状に形成されている。樹脂構造体１０は、本実施形態では３行３列の計９つ並設されている。各樹脂構造体１０は、隣接する樹脂構造体１０に対して所定の距離ｄ１だけ離間している。図１に示すように、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａには、セルＳの内外を連通させる複数の貫通孔１５が形成されている。

被覆体５０は、樹脂構造体１０の貫通孔１５が形成されている第１閉塞壁１１ａ側に配置されている。被覆体５０は、板状の被覆板５１と、該被覆板５１から第１閉塞壁１１ａに向けて突出している柱状の複数の脚部５２とからなる。図２に示すように、被覆板５１は、複数の樹脂構造体１０を上記のように配置した際の全体の外縁形状と同じ正方形状に形成されている。脚部５２は、各樹脂構造体１０の四隅の位置に合わせて複数設けられている。脚部５２は、樹脂構造体１０の各隅の形状に沿って直角に屈曲した形状である。

図３に示すように、脚部５２には、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａが当接している。これにより、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａと、被覆体５０の被覆板５１との間には、脚部５２の突出高さの分だけ隙間が形成されている。脚部５２の突出高さは、０ｍｍよりも大きく２５ｍｍよりも小さく設定することができる。本実施形態では、脚部５２の突出高さを３ｍｍに設定している。そのため、樹脂構造体１０と被覆体５０との間には、３ｍｍの隙間が形成されている。被覆体５０は、脚部５２が第１閉塞壁１１ａに例えば溶着されることにより、樹脂構造体１０と接合されている。なお、脚部５２と第１閉塞壁１１ａとは、溶着に限らず、接着や鋲止めなど他の方法を用いて互いに連結することも可能である。

以下、本実施形態の吸音構造を構成する樹脂構造体１０について詳細に説明する。
図４（ａ）に示すように、樹脂構造体１０は、内部に複数のセルＳが並設されたコア層２０と、その上下両面に接合されたシート状のスキン層３０、４０とで構成されている。図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、コア層２０は、所定形状に成形された１枚の熱可塑性樹脂製のシート材を折り畳んで形成されている。コア層２０は、上壁部２１と、下壁部２２と、上壁部２１及び下壁部２２の間に立設されてセルＳを六角柱形状に区画する側壁部２３とで構成されている。

図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、コア層２０の内部に区画形成されるセルＳには、構成の異なる第１セルＳ１及び第２セルＳ２が存在する。図４（ｂ）に示すように、第１セルＳ１においては、側壁部２３の上部に２層構造の上壁部２１が設けられている。この２層構造の上壁部２１の各層は互いに接合されている。また、第１セルＳ１においては、側壁部２３の下部に１層構造の下壁部２２が設けられている。一方、図４（ｃ）に示すように、第２セルＳ２においては、側壁部２３の上部に１層構造の上壁部２１が設けられている。また、第２セルＳ２においては、側壁部２３の下部に２層構造の下壁部２２が設けられている。この２層構造の下壁部２２の各層は互いに接合されている。また、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、隣接する第１セルＳ１同士の間、及び隣接する第２セルＳ２同士の間は、それぞれ２層構造の側壁部２３によって区画されている。

図４（ａ）に示すように、第１セルＳ１はＸ方向に沿って列を成すように並設されていて、上面視した場合に、隣り合う２つの第１セルＳ１が六角形の１辺を共有している。同様に、第２セルＳ２はＸ方向に沿って列を成すように並設されていて、上面視した場合に、隣り合う２つの第２セルＳ２が六角形の１辺を共有している。第１セルＳ１の列及び第２セルＳ２の列は、Ｘ方向に直交するＹ方向において交互に配列されている。そして、これら第１セルＳ１及び第２セルＳ２により、コア層２０は、全体としてハニカム構造をなしている。

図４（ａ）～（ｃ）に示すように、上記のように構成されたコア層２０の上面には熱可塑性樹脂製のシート材であるスキン層３０が接合されている。また、コア層２０の下面には、熱可塑性樹脂製のシート材であるスキン層４０が接合されている。この実施形態では、コア層２０における側壁部２３の上部が、コア層２０の上壁部２１及びスキン層３０で閉塞されている。これら上壁部２１及びスキン層３０が樹脂構造体１０の上面１０ａを構成する第１閉塞壁１１ａを構成している。換言すれば、側壁部２３の上部は第１閉塞壁１１ａによって閉塞されている。同様に、コア層２０における側壁部２３の下部が、コア層２０の下壁部２２及びスキン層４０で閉塞されている。これら下壁部２２及びスキン層４０が樹脂構造体１０の下面１０ｂを構成する第２閉塞壁１１ｂを構成している。換言すれば、側壁部２３の下部は第２閉塞壁１１ｂによって閉塞されている。このように、第１閉塞壁１１ａ及び第２閉塞壁１１ｂによって、樹脂構造体１０の一対の閉塞壁１１が構成されている。なお、図４（ｂ）及び（ｃ）では、図示されている３つのセルＳのうち、最も左側のセルＳに代表して符号を付しているが、他のセルＳについても同様である。

図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａには、セルＳの内外を連通させる貫通孔１５が設けられている。具体的には、図４（ｂ）に示すように、第１セルＳ１において貫通孔１５は、上面側のスキン層３０及び２層構造の上壁部２１を貫通するように設けられている。また、図４（ｃ）に示すように、第２セルＳ２において貫通孔１５は、上面側のスキン層３０及び１層構造の上壁部２１を貫通するように設けられている。

図４（ａ）に示すように、貫通孔１５は、第１閉塞壁１１ａにおける各セルＳの上部中央部分に１箇所ずつ設けられている。図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、各貫通孔１５の開口の直径は、セルＳを上面視した場合の六角形の一辺の長さ以下に設定されている。具体的には、各貫通孔１５の開口の直径は、Ｘ方向に隣り合うセルＳの中心同士の間隔Ｐ１の数分の１（例えば、０．５～３．０ｍｍ程度）に設定されている。

次に、樹脂構造体１０の製造方法について図５に従って説明する。
図５（ａ）に示すように、第１シート材１００は、１枚の熱可塑性樹脂製のシートを所定の形状に成形することにより形成される。第１シート材１００には、帯状をなす平面領域１１０及び膨出領域１２０が、第１シート材１００の長手方向（Ｘ方向）に交互に配置されている。膨出領域１２０には、上面と一対の側面とからなる断面下向溝状をなす第１膨出部１２１が膨出領域１２０の延びる方向（Ｙ方向）の全体にわたって形成されている。なお、第１膨出部１２１の上面と側面とのなす角は９０度であることが好ましく、その結果として、第１膨出部１２１の断面形状は下向コ字状となる。また、第１膨出部１２１の幅（上面の短手方向の長さ）は平面領域１１０の幅と等しく、かつ第１膨出部１２１の膨出高さ（側面の短手方向の長さ）の２倍の長さとなるように設定されている。

また、膨出領域１２０には、その断面形状が正六角形を最も長い対角線で二分して得られる台形状をなす複数の第２膨出部１２２が、第１膨出部１２１に直交するように形成されている。第２膨出部１２２の膨出高さは第１膨出部１２１の膨出高さと等しくなるように設定されている。また、隣り合う第２膨出部１２２間の間隔は、第２膨出部１２２の上面の幅と等しくなっている。

なお、こうした第１膨出部１２１及び第２膨出部１２２は、シートの塑性を利用してシートを部分的に上方に膨出させることにより形成されている。また、第１シート材１００は、真空成形法や圧縮成形法等の周知の成形方法によって１枚のシートから成形することができる。

図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、上述のように構成された第１シート材１００を、境界線Ｐ、Ｑに沿って折り畳むことでコア層２０が形成される。具体的には、第１シート材１００を、平面領域１１０と膨出領域１２０との境界線Ｐにて谷折りするとともに、第１膨出部１２１の上面と側面との境界線Ｑにて山折りしてＸ方向に圧縮する。そして、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１膨出部１２１の上面と側面とが折り重なるとともに、第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とが折り重なることによって、一つの膨出領域１２０に対して一つのＹ方向に延びる角柱状の区画体１３０が形成される。こうした区画体１３０がＸ方向に連続して形成されていくことにより中空板状のコア層２０が形成される。なお、この実施形態では、第１シート材１００を折り畳むために圧縮する方向が、セルＳが並設される方向（Ｘ方向）である。

上記のように第１シート材１００を圧縮するとき、第１膨出部１２１の上面と側面とによってコア層２０の上壁部２１が形成されるとともに、第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とによってコア層２０の下壁部２２が形成される。なお、図５（ｃ）に示すように、上壁部２１における第１膨出部１２１の上面と側面とが折り重なって２層構造を形成する部分、及び下壁部２２における第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とが折り重なって２層構造を形成する部分がそれぞれ重ね合わせ部１３１となる。

また、第２膨出部１２２が折り畳まれて区画形成される六角柱形状の領域が第２セルＳ２となるとともに、隣り合う一対の区画体１３０間に区画形成される六角柱形状の領域が第１セルＳ１となる。本実施形態では、第２膨出部１２２の上面及び側面が第２セルＳ２の側壁部２３を構成するとともに、第２膨出部１２２の側面と、膨出領域１２０における第２膨出部１２２間に位置する平面部分とが第１セルＳ１の側壁部２３を構成する。そして、第２膨出部１２２の上面同士の当接部位、及び膨出領域１２０における上記平面部分同士の当接部位が２層構造をなす側壁部２３となる。また、第１セルＳ１では、一対の重ね合わせ部１３１によってその上部が区画され、第２セルＳ２では、一対の重ね合わせ部１３１によってその下部が区画されている。なお、こうした折り畳み工程を実施するに際して、第１シート材１００を加熱処理して軟化させた状態としておくことが好ましい。

このようにして得られたコア層２０の上面及び下面には、それぞれ熱可塑性樹脂製の第２シート材が熱溶着により接合される。コア層２０の上面に接合された第２シート材はスキン層３０となり、コア層２０の上壁部２１と共に側壁部２３の上部を閉塞する第１閉塞壁１１ａを構成する。コア層２０の下面に接合された第２シート材は、スキン層４０となり、コア層２０の下壁部２２と共に側壁部２３の下部を閉塞する第２閉塞壁１１ｂを構成する。

なお、第２シート材（スキン層３０、４０）をコア層２０に熱溶着する際には、第１セルＳ１における２層構造の上壁部２１（重ね合せ部１３１）が互いに熱溶着される。同様に、第２セルＳ２における２層構造の下壁部２２（重ね合せ部１３１）が互いに熱溶着される。

上記工程により、Ｘ方向に第１セルＳ１又は第２セルＳ２がそれぞれ列を成すように多数並設され、Ｙ方向に第１セルＳ１及び第２セルＳ２が交互に多数並設された樹脂構造体１０が得られる。

次に、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａに多数の貫通孔１５を形成する。貫通孔１５は、ドリル、針、パンチ等の貫通部材６０で樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａを貫通させることにより形成される。図５（ｄ）に示すように、貫通部材６０は、隣り合うセルＳの中心同士の各間隔と略同一の間隔で複数配列された構成となっている。複数の貫通部材６０の下方側に樹脂構造体１０を配置して固定し、貫通部材６０を下降移動させる。このようにして、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａには、各セルＳの略中央部分に各１箇所ずつの貫通孔１５が形成される。以上の工程を経て、複数の貫通孔１５が形成された樹脂構造体１０が製造される。

次に、樹脂構造体１０に被覆体５０を接合する工程について説明する。
被覆体５０は、例えば合成樹脂、金属、及び木などの素材によって構成される。本実施形態では、被覆体５０を合成樹脂によって成形する。なお、合成樹脂としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）等を採用することができる。被覆体５０は、板状の被覆板５１と複数の柱状の脚部５２とが同一の型を用いて一体に成形される。図２に示すように、樹脂構造体１０は、脚部５２が四隅に位置するように位置合わせした上で被覆体５０に載置される。このとき、樹脂構造体１０は、第１閉塞壁１１ａが被覆板５１に対向するように配置される。続いて、熱を加えて脚部５２及び第１閉塞壁１１ａを溶着し、樹脂構造体１０と被覆体５０とを接合する。これにより、図１に示すような吸音構造が得られる。

図６に示すように、本実施形態の吸音構造は、室内の仕切りとして用いられる。吸音構造は、室内において直立した状態で、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａが音源２００とは反対側に向いて配置される。すなわち、樹脂構造体１０の第２閉塞壁１１ｂが音源２００に向いているとともに、樹脂構造体１０に対して音源２００とは反対側に被覆体５０が配置される。なお、音源２００は、室内に設置されたスピーカーなどを採用することができる。

次に、上記実施形態の吸音構造の作用をその効果とともに説明する。
（１）上記実施形態では、樹脂構造体１０と被覆体５０との間に隙間が形成されており、この隙間は貫通孔１５を通じてセルＳの内部と連通している。そのため、この吸音構造には、上記隙間、貫通孔１５、及びセルＳによって連続した一体の空気室が形成されている。外部から伝達された空気の振動は、上記空気室のばね効果により減衰される。すなわち、樹脂構造体１０では、上記隙間、貫通孔１５、及びセルＳは、いわゆる「ヘルムホルツ共鳴器」として機能して、外部から伝達された空気振動を吸収する。したがって、上記構成によれば、樹脂構造体１０を吸音材として用いて吸音効果を得ることが可能になる。

（２）上記実施形態では、被覆体５０は樹脂構造体１０に対して音源２００とは反対側に配置され、音源２００側に配置されている複数の樹脂構造体１０は互いに離間して設けられている。そのため、音源２００から発生した音波の空気振動は、各樹脂構造体１０の間を通じても被覆体５０と樹脂構造体１０との隙間に伝わる。したがって、空気振動が複数箇所から吸音構造の空気層に伝えられることとなり、空気振動の減衰効果の向上に貢献できる。

（第２実施形態）
吸音構造の第２実施形態を図７～図１０に従って説明する。本実施形態では、１つの樹脂構造体１０に対して、複数の被覆体を接合している点が上記実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なる構成について説明し、同様の構成についてはその詳細な説明は省略する。

図７に示すように、本実施形態の吸音構造は、樹脂構造体１０と、樹脂構造体１０に対向して配置された複数の被覆体７０とによって構成されている。樹脂構造体１０は、一対の閉塞壁１１が正方形状に形成されている。

図７及び図８に示すように、被覆体７０は、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａ側に配置されている。被覆体７０は、板状の被覆板７１と、該被覆板７１から第１閉塞壁１１ａに向けて突出している柱状の複数の脚部７２とからなる。脚部７２は、被覆板７１の四隅に設けられている。脚部７２は、被覆板７１の各隅の形状に沿って直角に屈曲した形状である。図８に示すように、被覆体７０は、本実施形態では３行３列の計９つ並設されている。各被覆体７０は、隣接する被覆体７０に対して所定の距離ｄ２だけ離間している。なお、樹脂構造体１０の閉塞壁１１は、こうして被覆体７０を配置した際の全体の外縁形状と同じ正方形状である。

図９に示すように、脚部７２は、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａに当接している。これにより、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａと、被覆体７０の被覆板７１との間には、脚部７２の突出高さの分だけ隙間が形成されている。脚部７２の突出高さは、０ｍｍよりも大きく２５ｍｍよりも小さく設定することができる。本実施形態では、脚部７２の突出高さを３ｍｍに設定している。そのため、樹脂構造体１０と被覆体７０との間には、３ｍｍの隙間が形成されている。被覆体７０は、脚部７２が第１閉塞壁１１ａに例えば溶着されることにより、樹脂構造体１０と接合されている。なお、脚部７２と第１閉塞壁１１ａとは、溶着に限らず、接着や鋲止めなど他の方法を用いて互いに連結することも可能である。

図１０に示すように、本実施形態の吸音構造は、室内の仕切りとして用いられる。吸音構造は、室内において直立した状態で、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａを音源２００に向けて配置される。すなわち、樹脂構造体１０の第２閉塞壁１１ｂが音源２００とは反対側を向いているとともに、樹脂構造体１０に対して音源２００側に被覆体７０が配置される。

次に、上記実施形態の吸音構造の作用をその効果とともに説明する。本実施形態では、上記（１）の作用効果に加えて以下の作用効果が得られる。
（３）本実施形態では、樹脂構造体１０に対して音源２００側に配置されている複数の被覆体７０が互いに離間して設けられている。そのため、音源２００から発生した音波の空気振動は、各被覆体７０の間を通じても被覆体７０と樹脂構造体１０との隙間に伝わる。したがって、空気振動が複数箇所から上記空気層に伝えられることとなり、空気振動の減衰効果の向上に貢献できる。

上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。
・第１実施形態では、樹脂構造体１０を３行３列の計９つ並設したが、その配設態様は適宜変更が可能である。例えば、樹脂構造体１０を２行２列の計４つ並設してもよい。また、全体の外縁形状が正方形となるように配置しなくてもよい。例えば、樹脂構造体１０を３行２列の計６つ並設すれば全体の外縁形状は長方形となる。この場合、被覆体５０の被覆板５１の形状は、樹脂構造体１０を並設した際の全体の外縁形状と同じ長方形状であってもよいし、該外縁形状よりも大きい又は小さい他の形状であってもよい。

・第１実施形態では、並設された樹脂構造体１０において、隣接する樹脂構造体１０との隙間を全て距離ｄ１に統一した。すなわち、隣接する樹脂構造体１０の隙間を一定にした例を示した。しかし、樹脂構造体１０の隙間の設定態様は適宜変更が可能である。例えば、一対の樹脂構造体１０において、一方側ほど隙間が大きくなるように樹脂構造体１０を配置してもよい。また、複数並設された樹脂構造体１０において、ある部分の樹脂構造体１０同士の隙間を、他の部分の樹脂構造体１０同士の隙間よりも大きくしたり小さくしたりしてもよい。このように、隣接する樹脂構造体１０の隙間は一定なものに限られない。

・第１実施形態では、樹脂構造体１０を複数設けたが、１つの樹脂構造体１０を被覆体５０と対向するように配置してもよい。すなわち、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａを音源２００とは反対側に向けた吸音構造において、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａ全体を１つの被覆体５０によって覆う構成を採用してもよい。この場合には、樹脂構造体１０の外縁から被覆体５０と樹脂構造体１０との隙間に音波が伝えられる。また、樹脂構造体１０を１つだけ設ける場合、その大きさは、被覆体５０の大きさと同じであってもよいし、被覆体５０の大きさよりも大きくても小さくてもよい。

・第２実施形態では、被覆体７０を３行３列の計９つ並設したが、その配設態様は適宜変更が可能である。例えば、被覆体７０を２行２列の計４つ並設してもよい。また、全体の外縁形状が正方形となるように配置しなくてもよい。例えば、被覆体７０を３行２列の計６つ並設すれば全体の外縁形状は長方形となる。この場合、樹脂構造体１０の閉塞壁１１の形状は、被覆体７０を並設した際の全体の外縁形状と同じ長方形状であってもよいし、該外縁形状よりも大きい又は小さい他の形状であってもよい。

・第２実施形態では、並設された被覆体７０において、隣接する被覆体７０の隙間を全て距離ｄ２に統一した。すなわち、隣接する被覆体７０の隙間を一定にした例を示した。しかし、被覆体７０の隙間の設定態様は適宜変更が可能である。例えば、一対の被覆体７０において、一方側ほど隙間が大きくなるように被覆体７０を配置してもよい。また、複数並設された被覆体７０において、ある部分の被覆体７０同士の隙間を、他の部分の被覆体７０同士の隙間よりも大きくしたり小さくしたりしてもよい。このように、隣接する被覆体７０の隙間は一定なものに限られない。

・第２実施形態では、被覆体７０を複数設けたが、１つの被覆体７０を樹脂構造体１０と対向するように配置してもよい。すなわち、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａを音源２００に向けた吸音構造において、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａ全体を１つの被覆体７０によって覆う構成を採用してもよい。この場合には、被覆体７０の外縁から被覆体７０と樹脂構造体１０との隙間に音波が伝えられる。また、被覆体７０を１つだけ設ける場合、その大きさは、樹脂構造体１０の大きさと同じであってもよいし、樹脂構造体１０の大きさよりも大きくても小さくてもよい。被覆体７０を樹脂構造体１０よりも小さくした場合、樹脂構造体１０の一部のみが被覆体７０によって覆われることとなる。

・樹脂構造体１０の一対の閉塞壁１１の形状は正方形状に限らず、長方形や他の多角形状であってもよいし、円形状であってもよい。さらには不定形状であってもよい。
・被覆体５０，７０の被覆板５１，７１の形状は、正方形状に限らず、長方形や他の多角形状であってもよいし、円形状であってもよい。さらには不定形状であってもよい。また、被覆板５１，７１はシート材によって構成されていてもよい。シート材の素材としては樹脂などが挙げられる。また、ゴムからなる遮音性のシート材を採用してもよい。なお、被覆板５１，７１には、複数の孔や切り欠きを設けることも可能である。

・被覆体５０，７０に設けられている脚部５２，７２の形状は上述したものに限られない。例えば、円柱状であってもよい。また、脚部５２，７２の配設位置も樹脂構造体１０の四隅や被覆体７０の四隅に限られず、例えば樹脂構造体１０や被覆体７０の中央部分に設けられていてもよい。

・被覆体５０，７０に脚部５２，７２を設け、該脚部５２，７２によって被覆体５０，７０と樹脂構造体１０との間に隙間を形成するようにしたが、隙間の形成態様は適宜変更が可能である。例えば、被覆体５０，７０の脚部５２，７２を省略し、代わりに樹脂構造体１０に脚部を設けてもよい。また、被覆体５０，７０の脚部５２，７２を省略し、代わりに被覆体５０，７０の側面と樹脂構造体１０の側面とを架橋し、被覆体５０，７０と樹脂構造体１０とを離間した状態で両者を連結する架橋部材を設けてもよい。さらには、被覆体５０，７０の脚部５２，７２を省略し、代わりに被覆体５０，７０及び樹脂構造体１０とは異なる隙間部材を間に挟んで、被覆体５０，７０及び樹脂構造体１０を連結することで隙間を形成してもよい。また、被覆体５０，７０を第１板材に固定し、樹脂構造体１０を第２板材に固定するとともに、被覆体５０，７０が樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａと隙間を隔てて対向するように第１板材と第２板材とを配置するといった構成を採用することも可能である。なお、これら第１板材、被覆体５０，７０、樹脂構造体１０、及び第２板材を、被覆体５０，７０が樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａと隙間を隔てて対向するよう配置した状態でユニット化することも可能である。こうした構成では、第１板材、被覆体５０，７０、樹脂構造体１０、及び第２板材を一体物として扱うことが可能になり、吸音構造の取り回しが容易になる。また、樹脂構造体１０の上面１０ａや、樹脂からなる被覆板５１，７１には若干の反りがあり、完全な平面にはならない。そのため、脚部５２，７２を省略した被覆体５０，７０と樹脂構造体１０とを単に重ねた状態にすることで、樹脂構造体１０と被覆体５０，７０との間に部分的に隙間を形成することも可能である。この場合、隙間を形成するための部材を設けなくても、樹脂構造体１０と被覆体５０，７０との間に部分的に０ｍｍ以上の隙間が形成されるため、樹脂構造体１０と被覆体５０，７０との間の隙間は全体として０ｍｍ以上になり、上述した（１）の作用効果と同様の作用効果を得ることはできる。

・被覆体の構成は上述したものに限られない。例えば、樹脂構造体１０と同様の構成を備える構造体を被覆体として採用してもよい。
すなわち、図１１に示すように、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａに対向させて複数の被覆体３００を互いに離間して配置する。被覆体３００は、内部に柱形状のセルＳが複数並設された中空板状である。被覆体３００は、セルＳを柱形状に区画する側壁部３０１と、側壁部３０１の上部及び下部を閉塞する一対の閉塞壁３０２とを有している。閉塞壁の一方には貫通孔３０３が形成されている。図１１に示すように、被覆体３００は、貫通孔３０３が形成されている閉塞壁３０２が樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａに対して反対側に位置するように配置されている。

なお、図１２に示すように、被覆体３００を、貫通孔３０３が形成されている閉塞壁３０２が樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａ側に位置するように配置することも可能である。

また、図１３に示すように、被覆体３００において、一対の閉塞壁３０２のうち、一方（図１３の下方）の閉塞壁３０２のみだけでなく、他方（図１３の上方）の閉塞壁３０２にも貫通孔３０３を形成することも可能である。この場合、各セルＳにおいて、一方の閉塞壁３０２または他方の閉塞壁３０２のいずれかに貫通孔３０３を形成することが望ましい。

さらには、図１４に示すように、上述した中空板状の構造体を２つ連結して被覆体４００を構成してもよい。被覆体４００は、一方（図１４の下方）の構造体４０１の閉塞壁３０２と他方（図１４の上方）の構造体４０２の閉塞壁３０２とを接合することで構成されている。また、一方の構造体４０１では、貫通孔３０３が形成されている閉塞壁３０２が樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａ側に位置し、他方の構造体４０２では、貫通孔３０３が形成されている閉塞壁３０２が樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａとは反対側に位置している。

また、図１５に示すように、上述した中空板状の構造体を２つ連結して被覆体５００を構成することも可能である。被覆体５００は、一方（図１５の下方）の構造体５０１の閉塞壁３０２と他方（図１５の上方）の構造体５０２の閉塞壁３０２とを接合することで構成されている。一方の構造体５０１は、一方の閉塞壁３０２のみに貫通孔３０３が形成されており、貫通孔３０３が形成されている閉塞壁３０２が樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａとは反対側に位置している。他方の構造体５０２は、一対の閉塞壁３０２の両方に貫通孔３０３が形成されている。一方の構造体５０１に形成されている貫通孔３０３及び他方の構造体５０２に形成されている貫通孔３０３とは連通している。すなわち、一方の構造体５０１のセルＳと、他方の構造体５０２のセルＳとは、各貫通孔３０３を通じて連通している。

上述した各構成では、セルＳと貫通孔３０３とにより、被覆体３００，４００，５００に外部と連通する空気室が形成される。外部から伝達された空気の振動は、被覆体３００，４００，５００の空気室のばね効果によっても減衰される。このように、これらの吸音構造では、上述した作用効果に加えて、被覆体３００，４００，５００をいわゆる「ヘルムホルツ共鳴器」として機能させることによる吸音効果も得ることができる。

・上記第１実施形態及び第２実施形態において、被覆体５０，７０に不織布を重ねて接着してもよい。不織布は高周波数域の吸音を行う。そのため、この構成によれば、より広域の吸音が可能になる。なお、シート材からなる被覆体や上述した構造体からなる被覆体３００，４００であっても同様に不織布を重ねることで、上述した効果を得ることができる点はいうまでもない。また、樹脂構造体１０の一部が不織布を接着した被覆体によって被覆され、他の部分が不織布を接着していない被覆体によって被覆された吸音構造を採用することも可能である。さらには、樹脂構造体１０の一部は被覆体によって被覆されず、他の一部は不織布を接着していない被覆体によって被覆され、その他の部分は不織布を接着した被覆体によって被覆された吸音構造を採用してもよい。

・樹脂構造体１０のスキン層３０を省略してもよい。この場合、コア層２０の上壁部２１のみによって第１閉塞壁１１ａが構成される。また、樹脂構造体１０のスキン層４０を省略することも可能である。この場合には、コア層２０の下壁部２２のみによって第２閉塞壁１１ｂが構成される。また、樹脂構造体１０のスキン層３０，４０の双方を省略してもよい。

・樹脂構造体１０の貫通孔１５を各セルＳの略中央部分に１箇所形成したが、貫通孔１５の形成箇所及び個数はこれに限定されない。また、樹脂構造体１０全体に貫通孔１５を規則的に形成したが、貫通孔１５を不規則に形成してもよい。例えば、貫通孔１５が各セルＳにおいて異なった位置に形成されるようにしてもよい。また、貫通孔１５を各セルＳに１箇所或いは複数箇所形成してもよい。また、貫通孔１５が形成されたセルＳと貫通孔１５が形成されないセルＳとを混在させてもよい。

・上記実施形態では、貫通孔１５の開口の直径を、０．５～３ｍｍ程度に設定したが、吸音構造の吸音率を高める上では、１．０～１．５ｍｍに設定することが望ましい。
・吸音構造は、第１閉塞壁１１ａを音源２００ではなく室内の中心に向けて配置するなど、その配置態様を適宜変更することが可能である。例えば、第２実施形態の吸音構造において、室内などの所定空間において音の発生しやすい側に第１閉塞壁１１ａを向けて樹脂構造体１０を設置してもよい。なお、吸音構造は、室内の仕切りとしてだけではなく、壁や天井として用いることも可能である。

・吸音構造を室内に設置した例を示したが、吸音構造を室外に設定することも可能である。すなわち、吸音構造を例えば高架下や屋上などに設置してもよい。
・吸音構造を例えば室内に設置する場合には、被覆体として壁や柱を採用することも可能である。すなわち、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａを対向させつつ、０ｍｍよりも大きく２５ｍｍよりも小さい隙間を隔てて壁に組付けることにより、壁と樹脂構造体１０とによって吸音構造を構成することも可能である。また、柱が円柱状である場合には、柱の外周面に沿った形状に樹脂構造体１０を湾曲させて成形することにより、柱に組付けたときに樹脂構造体１０と柱との隙間を略一定にして上述のような吸音構造を構成することができる。

・樹脂構造体１０は、一枚の第１シート材１００を折り畳み成形してコア層２０を形成するのに限らず、複数枚の第１シート材を用いてコア層を形成してもよい。例えば、帯状の第１シート材を所定間隔毎に屈曲させ、これら複数の第１シート材を並設することでコア層を形成してもよい。この場合、各第１シート材において屈曲させた部分がセルＳの側壁部を構成することになる。

・樹脂構造体１０として、シート材を折り畳むことによって複数のセルＳが並設された構造のものを用いたが、これに限定されない。押出成形によって断面ハーモニカ状に形成された構造の中空板材を用いてもよい。

・内部に柱形状のセルＳが複数並設された中空板状の構造体として、樹脂からなる樹脂構造体１０を例に説明した。構造体としては、樹脂からなるものに限られず、例えば紙からなる紙構造体や、金属からなる金属構造体を採用することも可能である。

・セルＳの形状は特に六角柱形状に限定されるものではない。例えば、円柱形状でもよいし、四角柱形状、八角柱形状などの多角柱形状であってもよい。また、セルＳの形状は、例えば、錐台形状や錐台形状の頂面同士を突き合わせたような形状であってもよい。すなわち、全体として柱形状をなしているのであればどのような形状であってもよい。さらに、コア層２０内において異なる形状のセルＳが混在していてもよいし、各セルＳが隣接せず、セルＳとセルＳとの間に空間（隙間）が生じていてもよい。セルＳとセルＳとの間に空間（隙間）が生じている場合、貫通孔１５は、セルＳの内外を連通するような部分に形成されているだけでなく、セルＳとセルＳとの間の空間部分に形成されていてもよい。

・樹脂構造体１０として、シート材を折り畳むことによって形成されたコア層２０に、スキン層３０、４０を積層後、貫通孔１５を形成する構成としたが、これに限定されない。例えば、押出成形によってコア層２０を形成後、スキン層３０、４０として、あらかじめ複数の貫通孔１５が形成されたものをコア層２０に積層する構成としてもよい。

・スキン層３０、４０を熱溶着でコア層２０に接合するのに限らず、例えば、接着剤等でスキン層３０、４０をコア層２０に貼り付けて接合してもよい。また、コア層２０とスキン層３０、４０との間に例えば熱可塑性樹脂製の接着層を介在させ、この接着層の接着力により、スキン層３０、４０をコア層２０に接合してもよい。

・コア層２０を折り畳んで圧縮する方向（Ｘ方向）をセルＳが並設された方向として説明したが、これは一例に過ぎない。例えば、図４（ａ）において、Ｘ方向に対して３０°傾斜した方向、６０°傾斜した方向においても、隣り合うセルＳは六角形の一辺を共有しており、互いに並設されているといえる。また、ハニカム構造以外の場合、多角形の一辺を共有していなくても、また、多少のずれが生じていても、全体として列をなしていれば、セルＳは並設されているといえる。

・次に、本実施形態の吸音構造における吸音特性の試験について説明する。この試験では、吸音構造の吸音率を周波数毎に測定した。吸音率の測定は、ＪＩＳ－Ａ１４０９に準じて行った。

具体的には、残響室の中央に試験体となる吸音構造を平置きまたは直立に設置し、残響室内に設置された音源から発生させた音のうち、１００～５０００Ｈｚまでの周波数における残響時間を測定した。この測定では、中心周波数１００～５０００Ｈｚにおいて１／３オクターブバンドで測定を行った。なお、試験体を設置する前に、同様に、音源から音を発生させて、１００～５０００Ｈｚにおいて１／３オクターブバンドで残響時間を測定した。吸音率ａ_ｓの算出は、下記の式（１）及び式（２）に基づいて行った。各周波数における吸音率を算出することによって吸音構造の吸音特性を評価した。

Ａ＝５５．３・Ｖ／Ｃ・（１／Ｔ_２－１／Ｔ_１）…（１）
ａ_ｓ＝Ａ／Ｓ…（２）
上記各式において、Ａは試験体の等価吸音面積（ｍ^２）、Ｖは試験体を入れない状態の残響室容積（ｍ^３）、Ｃは空気中の音速（ｍ／ｓｅｃ）、Ｔ_１は試験体を設置していない状態の残響時間（ｓｅｃ）、Ｔ_２は試験体を設置した状態の残響時間（ｓｅｃ）、Ｓは試験体の面積（ｍ^３）を示している。

この試験の結果を表１にまとめた。

表１中の条件１～条件４は、吸音構造を平置きし、樹脂構造体１０の第１閉塞壁１１ａを下方（音源２００とは反対側）に向けて配置した場合である。条件１は、樹脂構造体１０と被覆体５０との隙間を１ｍｍに設定した場合である。条件２は、樹脂構造体１０と被覆体５０との隙間を３ｍｍに設定した場合である。条件３は、樹脂構造体１０と被覆体５０との隙間を５ｍｍに設定した場合である。条件４は、樹脂構造体１０と被覆体５０との隙間を１０ｍｍに設定した場合である。なお、これらの隙間は、被覆体５０の脚部５２の長さに対応したものであり、脚部５２の長さと隙間の大きさとは等しいとみなしている。これら条件１～条件４の実験結果の対比から、低周波数域（例えば２５０Ｈｚ）での吸音率を高める上では、樹脂構造体１０と被覆体５０と隙間を０ｍｍよりも大きく５ｍｍよりも小さくすることが好ましいことがわかった。

また、条件５は、樹脂構造体１０単体を第１閉塞壁１１ａが上方に向くように平置きした場合である。この場合、条件１～条件４に比して高周波数域（例えば８００Ｈｚ）での吸音率が高くなっている。一方で、５００Ｈｚ以下の低周波数域においては、条件１～４の方が条件５に比して吸音率が高くなる傾向がある。すなわち、樹脂構造体１０と被覆体５０との間に０ｍｍよりも大きく２５ｍｍよりも小さい隙間を形成した吸音構造では、樹脂構造体１０のみを試験体として用いた場合に比して５００Ｈｚ以下の低周波数域で吸音率が高まることがわかった。このように、本発明の技術思想によれば、貫通孔が形成された閉塞壁を有し、吸音効果を有する中空板状の構造体を用いた吸音構造において、構造体単体における吸音域よりも低周波数域の音を吸音することが可能な吸音構造を実現することができる。

Ｓ…セル、Ｓ１…第１セル、Ｓ２…第２セル、１０…樹脂構造体、１０ａ…上面、１０ｂ…下面、１１…閉塞壁、１１ａ…第１閉塞壁、１１ｂ…第２閉塞壁、１５…貫通孔、２０…コア層、２１…上壁部、２２…下壁部、２３…側壁部、３０…スキン層、４０…スキン層、５０…被覆体、５１…被覆板、５２…脚部、６０…貫通部材、７０…被覆体、７１…被覆板、７２…脚部、１００…第１シート材、１１０…平面領域、１２０…膨出領域、１２１…第１膨出部、１２２…第２膨出部、１３０…区画体、１３１…重ね合わせ部、２００…音源、３００…被覆体、３０１…側壁部、３０２…閉塞壁、３０３…貫通孔、４００…被覆体、４０１，４０２…構造体、５００…被覆体、５０１，５０２…構造体。

Claims

内部に柱形状のセルが複数並設された中空板状の構造体と、前記構造体に対向して配置された被覆体とを備える吸音構造であって、
前記構造体は、前記セルを柱形状に区画する側壁部と、前記側壁部の上部及び下部を閉塞する一対の閉塞壁とを有し、
前記閉塞壁の一方には貫通孔が形成され、
前記被覆体は、被覆板と該被覆板から突出する柱状の脚部を有するとともに、前記脚部の先端が前記閉塞壁に接するように、前記貫通孔が形成されている閉塞壁と対向して配置され、
前記貫通孔が形成されている閉塞壁が音源側とは反対側に向いて立設状態で配置され、
前記構造体と前記被覆体との間には、０ｍｍよりも大きく２５ｍｍよりも小さい隙間が形成されている吸音構造。
内部に柱形状のセルが複数並設された中空板状の構造体と、前記構造体に対向して配置された被覆体とを備え、仕切りとして使用される吸音構造であって、
前記構造体は、前記セルを柱形状に区画する側壁部と、前記側壁部の上部及び下部を閉塞する一対の閉塞壁とを有し、
前記閉塞壁の一方には貫通孔が形成され、
前記被覆体は、前記貫通孔が形成されている閉塞壁と対向して配置され、
前記貫通孔が形成されている閉塞壁が音源側とは反対側に向いて立設状態で配置され、
前記構造体と前記被覆体との間には、０ｍｍよりも大きく２５ｍｍよりも小さい隙間が形成される吸音構造。
内部に柱形状のセルが、互いに隙間を有するように複数並設された中空板状の構造体と、前記構造体に対向して配置された複数の被覆体とを備える吸音構造であって、
前記構造体は、前記セルを柱形状に区画する側壁部と、前記側壁部の上部及び下部を閉塞する一対の閉塞壁とを有し、
前記閉塞壁の一方には貫通孔が形成され、
複数の前記被覆体は、前記貫通孔が形成されている閉塞壁と対向するとともに、当該閉塞壁に沿う方向に隙間が形成されるように隣接して配置され、
前記構造体と前記被覆体との間には、０ｍｍよりも大きく２５ｍｍよりも小さい隙間が形成されている吸音構造。
請求項１～３のいずれか一項に記載の吸音構造において、
前記構造体と前記被覆体との間の隙間が、０ｍｍよりも大きく５ｍｍよりも小さい吸音構造。