WO2006027936A1

WO2006027936A1 - 二重壁構造体

Info

Publication number: WO2006027936A1
Application number: PCT/JP2005/014954
Authority: WO
Inventors: Hiroki Ueda; Kazuki Tsugihashi; Toshimitsu Tanaka
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2005-08-16
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2007-03-03
Also published as: US20080135332A1; DE112005002128T5

Abstract

　自動車に用いられる部品としてのドアやフード、トランクリッドなどの二重壁構造体において、音響の透過を低減して遮音性を向上できる構成を得ることを目的としている。相対する板状体２，３の間に内部空間４が形成されるとともに当該内部空間４が閉鎖されている二重壁構造体において、内部空間４における空気の粒子速度が最大である位置又はその近傍位置に、１又は複数の、空気の粒子速度を低減する吸音材６を設ける。吸音材６としては、多孔質体や、板状体や、箔状体や、フィルム状体（多数の貫通孔を有している場合も含む）を採用できる。吸音材６は、前記相対する板状体２，３のうち、少なくとも加振側または放射側一方の板状体に接触している。

Description

明細書

二重壁構造体

技術分野

[0001] 本発明は、二重壁構造体に係り、より詳細には、遮音性に優れる二重壁構造体の構成に関するものである。

背景技術

[0002] 自動車に用いられる部品としてのドアやフード、トランクリツドなどに二重壁構造体を使用することが従来から提案されている (例えば、特許文献 1及び 2参照)。この従来例の構成を模式的に図 34に示す。この従来例の二重壁構造体 1 'は、所定の距離を隔てて相対する板状体 2, 3の間に内部空間 4が形成されるとともに、当該内部空間 4 が側板 5によって閉鎖された、中空箱状の構成とされている。

[0003] しかし、上記特許文献 1に示すような二重壁構造体 1 'にお、て、 (a)下側から騒音の音波が放射され、当該騒音が特定の周波数の音成分を含んでいると、その音成分に対し内部空間 4での共鳴 (主に板状体 2, 3に平行な方向の共鳴）が発生することによって、放射面たる上側の板状体 3の振幅が増大してしまい、放射音の増大により遮音性能が低下してしまっていた。（b)あるいは、前記二重壁構造体 1 'は、板状体 2 -内部空間 4の空気 (パネとして作用） -板状体 3の三者で振動系を構成するが、特定の周波数の騒音に対してはその振動系で共振が生じることがあり、これが遮音性能を低下させてしまっていた。

[0004] 本発明は以上の点に鑑みてされたものであり、その目的は、特定の周波数の音に対する音響透過量増大を抑制し、様々な周波数の音について安定して遮音性能を発揮し得る二重壁構造体を提供することにある。

特許文献 1：特開 2002- 96636号公報

特許文献 2：特開 2003- 118364号公報

発明の開示

[0005] 本発明の解決しょうとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 [0006] 本発明の第 1の観点は、遮音性能の向上のために前記 (a)の内部空間の空気層の共鳴の問題を解消するアプローチを採るものであって、以下の構成としたものである。即ち、相対する板状体の間に内部空間が形成されるとともに当該内部空間が閉鎖されている二重壁構造体において、その内部空間における空気の粒子速度が最大である位置又はその近傍位置に、空気の粒子速度を低減する吸音材を設けた。

[0007] なお、「閉鎖」とは、厳密な密閉のみを意味するものではなぐ一部隙間や開口部がある場合も含む。これは以下においても同様である。

[0008] これにより、共鳴の抑制によって内部空間の音圧が低下し、放射面側の加振力が低下することにより、放射面の振動が減少し、音響透過損失の落込みを抑制できる。この結果、遮音性に優れる構造体を得ることができる。

[0009] 前記の二重壁構造体にお!、ては、前記吸音材は、多孔質体、板状体、箔状体、フイルム状体、力なる群力選ばれた一又は複数の組み合わせよりなる構成とすることがでさる。

[0010] この構成では、簡単な構造で共鳴を抑え、音響透過損失の落込みを抑制できる。

[0011] 前記の二重壁構造体においては、前記吸音材は多数の貫通孔を有する構成とすることがでさる。

[0012] この構成では、吸音材の貫通孔を空気が通過することで粒子速度が減じられるので、上記の共鳴の問題を良好に解消できる。

[0013] 前記の二重壁構造体にお!、ては、前記吸音材が、前記相対する板状体のうち少なくとも加振側又は放射側一方の板状体に接触して！/ヽる構成とすることができる。

[0014] これにより、加振側または放射側一方の板状体の剛性が向上するので、加振側または放射側一方の板状体の振幅が低減する結果、遮音性が一層優れる構造体を提供できる。

[0015] 前記の二重壁構造体にお!、ては、前記吸音材が、前記相対する板状体と垂直に設置されて!ヽる構成とすることができる。

[0016] なお、「垂直」とは、厳密に垂直である場合に限られず、ほぼ垂直に設置されている場合も含まれる。

[0017] これにより、内部空間の空気層の板状体に平行な方向での共鳴を吸音材によって効果的に低減することができ、遮音効果が一層向上する。

[0018] 前記の二重壁構造体にお!、ては、前記吸音材が、前記相対する板状体と平行に設置されて!ヽる構成とすることができる。

[0019] なお、「平行」とは、厳密に平行である場合に限られず、ほぼ平行に設置されている場合も含まれる。

[0020] 即ち、内部空間の空気層の共鳴は、板状体と平行な方向のほか、垂直な方向にも存在する。この点、上記構成とすれば、そのような板状体と垂直な方向の共鳴を吸音材によって効果的に低減でき、遮音性に優れる二重壁構造体を提供できる。

[0021] 前記の二重壁構造体にお!、ては、前記吸音材が、前記相対する板状体の長手方向に対し斜め方向に設置されてヽる構成とすることができる。

[0022] これにより、内部空間の空気層の前記長手方向での共鳴を、幅広い周波数帯域にぉヽて低減でき、遮音性に優れる二重壁構造体を提供できる。

[0023] 前記の二重壁構造体においては、前記吸音材は、当該吸音材の厚み方向に貫通するスリット状の隙間を一又は複数有している構成とすることができる。

[0024] これにより、吸音材の前記隙間を空気が通過することで粒子速度が減じられるので、上記の共鳴の問題を良好に解消できる。

[0025] 本発明の第 2の観点は、遮音性能の向上のために前記 (b)の板状体-内部空間- 板状体の振動系の共振の問題を解決するアプローチを採るものであって、以下の構成としたものである。即ち、相対する板状体の間に内部空間が形成されるとともに当該内部空間が閉鎖されている二重壁構造体において、その内部空間に吸音材を、前記相対する板状体と平行に設置した。

[0026] なお、「平行」とは、厳密に平行である場合に限られず、ほぼ平行に設置した場合も含まれる。

[0027] この構成では、板状体-内部空間-板状体の振動系での共振が前記吸音材の減衰作用によって抑制されるので、その周波数での音響透過損失を改善できる。この結果、遮音性に優れる構造体を提供できる。

[0028] 前記の二重壁構造体にお!、ては、前記吸音材は、多孔質体、板状体、箔状体、フイルム状体、力なる群力選ばれた一又は複数の組み合わせよりなる構成とすることがでさる。

[0029] これにより、簡単な構造で上記の共振に減衰を付与でき、遮音性能を向上できる。

[0030] 前記の二重壁構造体においては、前記吸音材は多数の貫通孔を有する構成とすることがでさる。

[0031] この構成では、吸音材の貫通孔を空気が通過することで粒子速度が減じられるので、上記振動系の共振を効果的に低減できる。

[0032] 本発明の第 3の観点は、前記第 2の観点と同様に、遮音性能の向上のために前記（ b)の板状体-内部空間-板状体の振動系の共振の問題を解決するアプローチを採るものであって、以下の構成としている。即ち、相対する板状体の間に内部空間が形成されるとともに当該内部空間が閉鎖されている二重壁構造体において、その内部空間に質量体を、前記相対する板状体と平行に設置した、二重壁構造体が提供される

[0033] なお、「平行」とは、厳密に平行である場合に限られず、ほぼ平行に設置した場合も含まれる。

[0034] この構成では、内部空間の空気層が質量体によって板状体の厚み方向に分断され、新たな振動系が構築される。例えば質量体を 1つ設置した場合には、板状体-空気層-質量体-空気層-板状体という振動系が構成される。このように振動系が変容されて質量体が動吸振器としての作用を営む結果、共振の問題を低減でき、遮音性能を向上できる。

[0035] 前記の二重壁構造体にお!、ては、前記質量体は、多孔質体、板状体、箔状体、フイルム状体、力なる群力選ばれた一又は複数の組み合わせよりなる構成とすることがでさる。

[0036] この構成では、簡単な構造で共振を低減でき、音響透過損失の落込みを抑制できる。

[0037] 本発明の第 4の観点は、遮音性能の向上のために前記 (a)の内部空間の空気層の共鳴の問題を解消するアプローチを採るものであって、以下の構成としたものである。即ち、相対する板状体の間に内部空間が形成されるとともに当該内部空間が閉鎖されている二重壁構造体において、前記相対する板状体の間に、前記内部空間における空気の粒子運動を妨げる仕切りが設けられている、二重壁構造体が提供される。

[0038] なお、「閉鎖」とは、厳密な密閉のみを意味するものではなぐ一部隙間や開口部がある場合も含む。これは以下においても同様である。

[0039] 本発明の第 4の観点によれば、仕切りの作用によって共鳴周波数が変更されることによって内部空間全体の共鳴を抑えることができる。これにより内部空間の音圧が低下し、放射面側の加振力が低下するので、放射面の振動が減少し、音響透過損失の落込みを抑制できる。この結果、遮音性に優れる構造体を得ることができる。

[0040] 前記の二重壁構造体においては、前記仕切りによって仕切られた空間に、空気の粒子運動を妨げるための充填部材が設けられて、ることが好ま、。

[0041] この構成では、前記の共鳴抑制効果のほか、仕切りによって仕切られた空間での共鳴を前記充填部材によって抑制することも可能であり、音響透過損失の落込みを更に良好に抑制できる。

[0042] 本発明の第 5の観点も、遮音性能の向上のために前記 (a)の内部空間の空気層の共鳴の問題を解消するアプローチを採るものであって、以下の構成としたものである。即ち、相対する板状体の間に内部空間が形成されるとともに当該内部空間が閉鎖されている二重壁構造体において、前記内部空間の一部に、空気の粒子運動を妨げるための充填部材が設けられている、二重壁構造体が提供される。

[0043] 本発明の第 5の観点によれば、内部空間の一部において空気の粒子運動が充填部材によって妨げられるため、内部空間全体における共鳴が抑制され、音響透過損失の落込みを抑制できる。この結果、遮音性に優れる構造体を得ることができる。

[0044] 前記の二重壁構造体においては、前記充填部材が独立気泡の発泡体で構成されていることが好ましい。

[0045] これにより、空気の粒子運動を効果的に低減できる構造の充填部材を、軽量かつ低コス卜で得ることがでさる。図面の簡単な説明

[0046] [図 1]本発明の二重壁構造体の実施例 1-1の斜視図である。

[図 2]実施例卜 2の斜視図である。図 3]実施例 1-3の斜視図である _c

図 4]実施例 1-4の斜視図である _c

図 5]実施例 2-1の斜視図である _c

図 6]実施例 2-2の斜視図である _c

図 7]実施例 2-3の斜視図である _c

図 8]実施例 2-4の斜視図である _c

図 9]実施例 3-1の斜視図である _c

図 10]実施例 3- -2の斜視図である。

図 11実施例 3- -3の斜視図である。

図 12実施例 3- -4の斜視図である。

図 13実施例 4- -1の斜視図である。

図 14:実施例 4- -2の斜視図である。

図 15実施例 4- -3の斜視図である。

図 16:実施例 4- -4の斜視図である。

図 17実施例 5- -1の斜視図である。

図 18実施例 5- -2の斜視図である。

図 19実施例 5- -3の斜視図である。

図 20実施例 5- -4の斜視図である。

図 21実施例 6- -1の斜視図である。

図 22実施例 6- -2の斜視図である。

図 23実施例 6- -3の斜視図である。

図 24:実施例 7- -1の斜視図である。

図 25実施例 8- -1の斜視図である。

図 26本発明の二重壁構造体の実施例 9-1の斜視図である。図 27実施例 9-2の斜視図である。

図 28実施例 9-3の斜視図である。

図 29実施例 9-4の斜視図である。

図 30実施例 9-5の斜視図である。 [図 31]実施例 9-6の斜視図である。

[図 32]実施例 10-1の斜視図である。

[図 33]実施例 10-2の斜視図である。

[図 34]従来例の二重壁構造体の構成を示す斜視図である。

[図 35]実施例 1-1〜1-4の音響透過抑制効果を従来例と比較して示すグラフ図である。

[図 36]実施例 2-1〜2-4の音響透過抑制効果を従来例と比較して示すグラフ図である。

[図 37]実施例 4-1〜4-2の音響透過抑制効果を従来例と比較して示すグラフ図である。

[図 38]実施例 6-1〜6-3の音響透過抑制効果を従来例と比較して示すグラフ図である。

[図 39]実施例 9-1〜9-3の音響透過抑制効果を従来例と比較して示すグラフ図である。

[図 40]実施例 10-1の音響透過抑制効果を従来例と比較して示すグラフ図である。発明を実施するための最良の形態

[0047] 次に、発明の実施の形態を説明する。図 1から図 33には二重壁構造体の実施例がそれぞれ示されており、以下、順を追って説明する。

[0048] 図 1に模式図を示す実施例 1-1の二重壁構造体は、乗用車の部品としてのドアを想定したものである。この二重壁構造体 1は、平行に配置されるとともに互いに所定の距離をおいて相対する板状体 2, 3を備えている。板状体 2, 3は一方向に若干長い長方形状に構成されており、 2枚の対向する板状体 2, 3の間には、内部空間 4が形成される。板状体 2, 3同士を繋ぐように側板 5が設けられており、これによつて内部空間 4はほぼ閉鎖される。言い換えれば本実施形態の二重壁構造体 1は、二重壁たる板状体 2, 3と、前記側板 5とで、前記内部空間 4を囲む箱状に構成されている。

[0049] そして本実施形態では、前記内部空間 4における空気の粒子速度が最大となる位置に矩形板状の多孔質体 (吸音材) 6を設けている。この多孔質体 6の素材としては、例えば、グラスウールやフェルトなどの繊維系のものを用いることができる。なお、多孔質体 6の設置位置の決定にあたっては、内部空間での共鳴によって発生する空気の粒子速度が最大となる位置を有限要素法や境界要素法による数値計算によって求め、あるいは実際の構造体を製作して測定することによって求めて、その位置に配置するものとしている。ただし、計算で理論的に求めた位置と実際に吸音効果が最も高い位置とは厳密には一致せずズレが生じることも多いので、実際に多孔質体 6を配置する位置は、空気の粒子速度の最大となる位置に厳密に限定されず、その近傍位置であってもよい。

[0050] 図 1では板状体 2, 3の長手方向を 2等分する位置に、その長手方向に直交する方向の板状の多孔質体 6を設けている。この多孔質体 6の端面は、上記相対する板状体 2, 3のうち、加振側（下側）の板状体 2と接触している。

[0051] 上記構成において下側から板状体 2側が音圧加振されると、板状体 2が振動することにより内部空間の長手方向で共鳴が起こる。このとき、前記多孔質体 6によって内部空間 4にお、て空気の粒子運動が減衰し、放射面たる上側の板状体 3の加振力が低下するので、放射面の振幅が低減される。この結果、音響透過損失の落込みを低減できる。

[0052] なお、本実施例にお!、ては、この多孔質体 6の下端部が、上記相対する板状体 2, 3のうち、加振側の板状体 2に接触している。具体的には、多孔質体 6と板状体 2とが、接着剤等で接着することにより接合されている。これにより、下側の板状体 2の剛性が向上するので、板状体 2の振幅が低減する結果、遮音性の一層の向上が得られている。

[0053] 図 2には実施例 1-2が示され、この構成において多孔質体 6は、板状体 2, 3の長手方向に直交する方向のほか、幅方向（短手方向）に直交する方向にも設けている。即ち、多孔質体 6は十字状に配置され、内部空間 4を縦横に区画している。この場合は、板状体 2, 3の長手方向のみでなく幅方向の共鳴も抑制できる。言い換えれば、二つの音圧モード方向における共鳴を抑制し得る構成となって、る。

[0054] 図 3には実施例 1-3が示され、この構成において多孔質体 6は、板状体 2, 3の長手方向を四等分するように、 3枚設けられている。この構成は、粒子速度が大きくなる箇所が複数ある場合に有効である。即ち、多孔質体 6を幾つ設けるかについては、想定される騒音による二重壁構造体 1の内部空間 4の共鳴モードを考慮して、最適な個数を決定すれば良い。

[0055] 図 4には実施例 1-4が示される力この実施例 1-4は前記の実施例 1-2と 1-3を組み合わせたものに相当する。即ち、多孔質体 6は、板状体 2, 3の長手方向に直交するように 3枚、幅方向（短手方向）に直交する方向に 1枚、それぞれ設けられている。

[0056] 図 5〜図 8は実施例 2-1〜2-4を示し、これらの実施例は前述の実施例 1-1〜1-4 において、多孔質体 6の代わりに多孔板 7を設けたものである。この多孔板 7は、貫通孔 8, 8 · · ·を多数並べて穿孔した構成とされている。多孔板 7の素材としては、鉄、ァルミ、榭脂、繊維強化複合材料、紙など、様々なものを採用できる。この構成によっても、前記実施例 1-1〜1-4と同様の効果が得られる。特に、空気の粒子が貫通孔 8, 8 · · ·を通過する際にその速度が効果的に減じられるので、上記の共鳴抑制効果は大である。

[0057] また、上記実施例 2-1〜2-4にお、て、多孔板 7の代わりに箔状体、フィルム状体を用いても良い。箔状体としては例えば鉄、アルミ等力なる金属箔、榭脂箔、紙、木質系素材力なる箔等が考えられ、フィルム状体としては例えば榭脂フィルム等が考えられる。箔状体あるいはフィルム状体には、貫通孔が設けられていても良いし、設けられていなくても良い。また、フィルム状体ゃ箔状体には通常は自立性がないが、自立性を持たせるために箔状体やフィルム状体にリブなどの補強部材を取り付けたり、あるいは箔状体やフィルム状体自体を折り曲げたり凹凸を設けたりしても良！、。

[0058] 更には、上記実施例 2-1〜2-4において、 2枚以上の箔状体やフィルム状体が互いに接触するように重ねられた構造を、吸音材として採用しても良い。この場合の箔状体やフィルム状体には、貫通孔が設けられていても良いし、貫通孔なしの構成でも良い。なお、上に述べた実施例においては、吸音材の端部と板状体との間に隙間はな、方が好ま、が、隙間が設けられて、ても良、。

[0059] 図 9は実施例 3-1を示す。この実施例は、吸音材としてスリット板 10を採用したものである。板状体としてのスリット板 10には、当該スリット板 10の長手方向に平行な細長いスリット状の隙間 11, 11 · · ·を、板状体 2, 3の厚み方向に適宜の間隔をあけて複数並べて形成している。これら隙間 11は、それぞれスリット板 10を厚み方向に貫通するように形成されている。スリット板 10の素材としては、例えば、鉄、アルミ、榭脂、繊維強化複合材料、紙などを適用できる。この構成によっても、上記の実施例卜 1 〜1-4と同様の効果が得られる。特に、空気の粒子がスリット状の隙間 11, 11 · · ·を通過する際にその速度が効果的に減じられるので、上記の共鳴抑制効果は大である

[0060] 図 10の実施例 3-2は、スリット板 10に形成される隙間 11, 11 · · ·の方向を上下方向（板状体 2, 3の厚み方向）に変更したものである。このように、スリット状の隙間 11, 11 · · ·の方向は、水平、上下の何れでも構わないし、また斜めでも構わない。隙間 1 1, 11 · · ·の本数も実施例に限定されるものではなぐ何本でも構わない。また、図 11 の実施例 3-3、図 12の実施例 3-4に示すように、スリット状の隙間 11, 11 · · ·の長手方向端部を開口させない構成としても良い。

[0061] 図 13は実施例 4-1を示す。この実施例では、多孔質体 6が、相対する板状体 2, 3 と平行に配置されたものである。多孔質体 6は板状体 2, 3とほぼ同じ形状とされており、前記内部空間 4を厚み方向に二等分するように設けられて、る。

[0062] 前記多孔質体 6は、前記内部空間 4において板状体 2, 3の厚み方向で見たときに、空気の粒子速度が最大である位置に設けられている。従って、板状体 2, 3の厚み方向における共鳴を効果的に低減できる。

[0063] 図 14の実施例 4-2は、多孔質体 6を 2枚、前記内部空間 4を厚み方向に三等分するように設けたものである。共鳴モードによっては、このように多孔質体 6を複数設けることが有効である。

[0064] 図 15の実施例 4- 3、図 16の実施例 4-4は、それぞれ実施例 4-1, 4-2において多孔質体 6の代わりに多孔板 7を使用したものである。この構成でも前記実施例 4-1, 4 -2と同様の共鳴低減効果が得られる。なお、実施例 4-1〜4-4では多孔質体 6あるいは多孔板 7が、板状体 2-内部空間 4の空気層-板状体 3で構成される振動系の共振を減衰する役割をも果たすので、二重の意味で遮音性能を向上できる。なお多孔質体 6と多孔板 7とは、相対する板状体 2, 3と厳密に平行に設置される必要は必ずしもなぐほぼ平行に設置した構成であっても良い。また、多孔板 7に代えて実施例 3- 1〜3- 4と同様のスリット板 10としても良い。 [0065] 図 17の実施例 5-1は、箔状体 9を 2枚、互いに接触し合うように厚み方向に重ねられた構造としたものを、吸音材として採用している。なお、箔状体 9は 3枚以上重ねられていても良い。重ねられた箔状体の設置位置、設置方向、設置枚数 (組)についても限定されず、例えば図 18の実施例 5-2のように 3組 (計 6枚)設置することもできる。更には、図 19の実施例 5-3、図 20の実施例 5-4のように、箔状体 9に多数の貫通孔 8, 8 · · ·が穿孔されていても良い。箔状体 9の代わりにフィルム状体を採用しても良い

[0066] 図 21の実施例 6-1に示すように、吸音材としての多孔質体 6を、板状体 2, 3の長手方向に対して斜め方向に設けても良い。このように斜めに設置することで、幅広い周波数帯域に対して内部空間での共鳴を的確に低減できる。なお、図 22の実施例 6- 2に示すように貫通孔 8, 8 · · ·を形成した箔状体 9を斜めに設置しても良いし、図 23 の実施例 6-3に示すように、 2枚の箔状体 9を互いに間隔をあけて平行となるように斜めに設置しても良い。どの程度斜めに傾けて設置するか、及び設置枚数については限定されない。また、この実施例 6-1, 6- 2の構成は、実施例 1- 1〜2- 4 (図 1〜図 8) の構成と組み合わせることも可能である。また、実施例 5-3, 5-4, 6-2, 6-3の箔状体の貫通孔を、実施例 3-1〜3-4に示すようなスリット状の貫通孔としても良い。

[0067] 図 24の実施例 7-1は、箔状体 9が、前記の実施例 4_1 (図 13)と同様に、相対する板状体 2, 3と平行に配置されたものである。この箔状体 9は、内部空間 4の空気層を板状体 2, 3の厚み方向に分断して新たな振動系を構成するための質量体としての役割を果たす。即ち、箔状体 9が設置されることによって、板状体 2-内部空間 4-箔状体 9-内部空間 4-板状体 3の新しい振動系が構成される。そして、新しい振動系の固有振動数を旧来の振動系 (板状体 2-内部空間 4の空気層-板状体 3)の固有振動数と一致するように箔状体 9の質量等を定めることにより、内部の箔状体 9を積極的に共振させて板状体 2, 3の振動を吸収している（いわゆる動吸振器の原理)。即ち実施例 7-1では、新たな振動系の構築による共振の低減という方法によって、遮音性能を向上させている。なお、この実施例 7-1においては、箔状体 9の代わりにフィルム状体を用いても良いし、板状体を用いても良い。

[0068] 図 25の実施例 8-1は、前記の実施例 1-2 (図 2)の多孔質体 6を、二重壁構造体の内部空間に固定される何らかの機器の固定部材 12と一体であるように設けたものである。図 25に例示するように、吸音材としての多孔質体 6や多孔板 7、箔状体 9等は、機器の固定部材 12と一体であるように設けたり、機器の固定部材 12を兼ねるようにして設けたりすることができる。また、内部空間に固定される機器の本体の一部を兼ねるように、多孔質体 6や多孔板 7、箔状体 9等を設けても良い。内部空間に固定される機器としては、二重壁構造体 1を自動車に用いられる部品としてのドアに適用する場合は、例えば、ドアガラス昇降用機器、サイドインパクトドアビーム、インナー若しくはその一部などを挙げることができる。

[0069] 上記の図 1〜図 25の実施形態の有効性を確かめるために、以下のような実験を行つた。即ち、実施例 1- 1〜1- 4、 2- 1〜2- 4、 4- 1〜4- 2、 6- 1〜6- 3のそれぞれの構造の二重壁構造体 1を、音源室、受音室力なる残響室における両室の間の位置に設置し、 JIS A 1416に基づいて二重壁構造体 1の片側から適宜の騒音を発生させ、二重壁構造体 1を挟んだ両側で騒音計を用いて音圧を計測して、音響透過損失を求めた。

[0070] この結果を図 35〜図 38に示す。なお図 35〜図 38のグラフのそれぞれには、従来例の構造（図 34)について同様の実験を行った結果も併せて示してある。各図のダラフに示すように、従来例においては 315Hz付近の周波数領域において音響透過損失に落ち込みがみられ、この部分で共鳴ないし共振が生じていると推測される。一方、本発明の各実施例の構成においては、空気の粒子速度が最大となる位置で多孔質体 6又は多孔板 7によって空気の粒子速度が低減されて、る結果、または振動系の共振が低減されている結果、 315Hz付近の領域においても音響透過損失の落込みが全くみられず、遮音性能を向上できていることが判る。

[0071] 次に、図 26から図 33の実施例について説明する。

[0072] 図 26に模式図を示す実施例 9-1の二重壁構造体は、乗用車の部品としてのドアを想定したものである。この二重壁構造体 1は、平行に配置されるとともに互いに所定の距離をおいて相対する板状体 2, 3を備えている。板状体 2, 3は一方向に若干長い長方形状に構成されており、 2枚の対向する板状体 2, 3の間には、内部空間 4が形成される。板状体 2, 3同士を繋ぐように側板 5が設けられており、これによつて内部空間 4はほぼ閉鎖される。言い換えれば本実施形態の二重壁構造体 1は、二重壁たる板状体 2, 3と、前記側板 5とで、前記内部空間 4を囲む箱状に構成されている。

[0073] そして本実施形態では、前記内部空間 4のうち前記板状体 2に近い側の一部を仕切るように、矩形板状の仕切板 (仕切り） 13 · 13を設けている。この実施例 9-1では、 2枚の仕切板 13 · 13を十字状に直交させて、内部空間 4の下側の一部領域を 4つに仕切って（区画して)いる。仕切板 13 · 13の素材としては、例えば、鉄、アルミ、榭脂、繊維強化複合材料、紙などを採用できる。

[0074] 上記構成におヽて、下側から板状体 2側が騒音によって音圧加振される場合を考える。騒音が特定の周波数の音成分を含んでいると、板状体 2が振動することにより内部空間 4の長手方向又は短手方向で共鳴が起ころうとする。し力しながら、内部空間 4のうち下側の空間では、仕切板 13 · 13によって空気の粒子運動が妨げられる結果、共鳴周波数が変更される。従って、内部空間 4全体でみたときに共鳴モードが形成されにくくなり、共鳴が抑えられる。以上の結果、放射面たる上側の板状体 3の加振力が低下するので、放射面の振幅が低減され、音響透過損失の落込みを低減できる。

[0075] なお、図 26の実施例 9-1において、仕切板 13は、板状体 2, 3の長手方向に直交する方向のほか、幅方向（短手方向）に直交する方向にも設けている。即ち、仕切板 13 · 13は十字状に配置され、内部空間 4の一部領域を縦横に区画している。この結果、実施例 9-1では、板状体 2, 3の長手方向のみでなく幅方向の共鳴も抑制できる。言い換えれば、二つの音圧モード方向における共鳴を抑制し得る構成となっている。ただし、一つの音圧モード方向の共鳴を抑制できれば十分な場合は、仕切板 13を 1枚のみ設けても構わない。

[0076] 図 27には実施例 9-2が示され、この構成においては、前記実施例 9-1 (図 26)とは逆に、前記内部空間 4のうち板状体 3に近い側の一部を仕切るように、仕切板 13 · 13 を設けている。即ち、実施例 9-2では、 2枚の仕切板 13 · 13を十字状に直交させて、内部空間 4の上側の一部領域を 4つに仕切って（区画して）いる。

[0077] 図 28には実施例 9-3が示され、この構成において仕切板 13 · 13は、前記内部空間 4の全部を縦横に区画するように設けて、る。 [0078] 図 29には実施例 9-4が示され、この構成においては、前記内部空間 4のうち 2枚の板状体 2, 3の間の中央部分のみを仕切るように、仕切板 13 · 13を設けている。即ち、実施例 9-4では、 2枚の仕切板 13 · 13を十字状に直交させて、内部空間 4の上下中央部の一部領域を 4つに仕切って（区画して) V、る。

[0079] 図 30には実施例 9-5が示され、この構成においては、前記内部空間 4のうち 2枚の板状体 2, 3にそれぞれ近い側の一部を仕切るように、仕切板 13 · 13を設けている。即ち、実施例 9- 5では、内部空間 4のうち上下中央部を除いた両側の領域を、それぞれ、 2枚の仕切板 13 · 13を十字状に設置することで 4つに仕切って（区画して) V、る

[0080] 図 31には実施例 9-6が示され、この構成においては、二重壁構造体の内部空間 4 に固定される何らかの機器の固定部材 12が、仕切りとしての役割、即ち、図 26〜図 30までに示した仕切板 13と同様の役割を兼ねるようになって、る。図 31に例示するように、図 26〜図 30で説明した仕切板 13は、機器の固定部材 12を兼ねるようにして設けたり、あるいは、機器の固定部材 12と一体であるように設けたりすることができる。また、内部空間 4に固定される機器の本体の一部を兼ねるように前記仕切板 13を設けても良い。内部空間 4に固定される機器としては、二重壁構造体 1を自動車に用いられる部品としてのドアに適用する場合は、例えば、ドアガラス昇降用機器、サイドインパクトドアビーム、インナー若しくはインナ一の一部などを挙げることができる。

[0081] 図 32には実施例 10-1が示され、この構成においては、前記内部空間 4の前記板状体 3に近い側に、直方体状の充填部材 14を設けている。この実施例 10-1では、内部空間 4の上側の一部領域を隙間なく埋めるように、充填部材 14が設置されている。

[0082] 上記構成において、下側から板状体 2側が騒音によって音圧加振される場合を考える。騒音が特定の周波数の音成分を含んでいると、板状体 2が振動することにより内部空間 4の長手方向又は短手方向で共鳴が起ころうとする。し力しながら、内部空間 4のうち上側の空間では、充填部材 14によって空気の粒子運動が妨げられる。従つて、内部空間 4全体でみたときに共鳴モードが形成されにくくなり、共鳴が抑えられる。以上の結果、放射面たる上側の板状体 3の加振力が低下するので、放射面の振幅が低減され、音響透過損失の落込みを低減できる。

[0083] 上記充填部材 14の素材としては、グラスウールやフェルト等のほ力、例えばポリウレタンや、発泡材を用いることができる。特に、発泡スチロールや発泡ウレタン等の独立気泡の発泡体を用いると、空気の粒子運動を効果的に低減でき、また、軽量かつ低コストとできる。

[0084] 図 33には実施例 10-2が示され、この構成は、実施例 9-2 (図 27)と実施例 10-1 ( 図 32)とを組み合わせたものに相当する。即ち、内部空間 4の上側一部領域に充填部材 14が敷き詰められるようにして設置され、その内部に埋め込むようにして、直交状に組み合わせた仕切板 13 · 13が設けられている。この構成では、仕切板 13による共鳴周波数の変更作用と、充填部材 14による空気の粒子運動減衰作用とがあいまつて、音響透過損失の落込みをより良好に抑制できる。

[0085] この実施例 10-2においても、充填部材 14の素材としては、グラスウールやフェルト等のほか、例えばポリウレタンや、発泡材を用いることができる。また、発泡スチロールゃ発泡ウレタン等の独立気泡の発泡体を用いると、空気の粒子運動を効果的に低減でき、また、軽量かつ低コストとできる。

[0086] 上記の図 26〜図 33の実施形態の有効性を確かめるために、以下のような実験を行った。即ち、実施例 9-1〜9-3、 10-1のそれぞれの構造の二重壁構造体 1を、音源室、受音室力もなる残響室における両室の間の位置に設置し、 JIS A1416に基づいて二重壁構造体 1の片側力適宜の騒音を発生させ、二重壁構造体 1を挟んだ両側で騒音計を用いて音圧を計測して、音響透過損失を求めた。

[0087] この結果を図 39、図 40に示す。なお図 39、図 40のグラフのそれぞれには、従来例の構造（図 34)について同様の実験を行った結果も併せて示してある。図 39のグラフに示すように、従来例においては 315Hz付近の周波数領域において音響透過損失に落ち込みがみられ、この部分で共鳴が生じていると推測される。一方、実施例 9-1 〜9-3の構成においては、前記仕切板 13による共鳴モード抑制のため、 315Hz付近の領域においても音響透過損失の落込みが改善されており、遮音性能を向上できていることが判る。また図 40に示すように、実施例 10-1の構成においても同様に、充填部材 14による共鳴モード抑制のため、 315Hz付近の領域において音響透過損失の落込みがほぼ解消されており、遮音性能を向上できていることが判る。

[0088] 以上に本発明の好適な実施形態を示したが、本発明の技術的範囲は以上の実施形態に限定されるものではなぐ様々に変形して実施することができる。

[0089] 例えば本発明の二重壁構造体は、乗用車のドアのみならず、例えばフード、トランクリツドに適用することができる。また、板状体 2, 3の形状については、上記のような長方形とすることに限らず、必要とされる部品の形状に応じて種々変更され得ることは言うまでもない。

[0090] また、多孔質体 6 (又は多孔板 7)と加振側の板状体 2を接合することに代えて、多孔質体 6 (又は多孔板 7)と放射面側の板状体 3とを接合する構成としても良い。

[0091] また、音圧モードの方向（言い換えれば、多孔質体 6又は多孔板 7の向き）については、騒音源との位置関係などの様々な事情を考慮して、任意に定めて良い。

[0092] 更には、前記多孔質体 6としては、前述のグラスウールやフェルト等のほか、例えばポリウレタン、連続気泡の発泡材を用いることができる。また、多孔板 7の貫通孔については、孔を通過する空気の粘性作用が期待できるような微細なものであるのが好ましい。

[0093] また、音響透過損失の落込みの原因となる音圧モードの方向や次数は、二重壁構造体 1の形状や騒音源との位置関係などの様々な事情により異なるので、仕切板 13 の向きや枚数はそれらを考慮して任意に定めて良ぐ必ずしも 2枚の仕切板 13 · 13 を直交させる構成に限らない。即ち、仕切板 13をどこに幾つ設けるかについては、想定される騒音による二重壁構造体 1の内部空間 4内の共鳴モードを考慮して、最適な位置と個数を決定すれば良、。

[0094] 前記仕切板 13は、板状体 2, 3のうち何れか一方又は両方に一体形成することも可能である。例えば、板状体 2, 3及び仕切板 13を何れも榭脂で構成し、射出成形等によって、仕切板 13と板状体 2, 3とを一体ィ匕した構造とすることもできる。

[0095] 前記充填部材 14の設置位置は、実施例 10-1や 10-2のように内部空間 4の上側一部に設けることに限らず、例えば下側一部に設けても良い。

産業上の利用可能性

[0096] 以上説明したように、本発明によれば、特定の周波数の音に対する音響透過量増大を抑制し、様々な周波数の音について安定して遮音性能を発揮し得る二重壁構造体を提供することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 相対する板状体の間に内部空間が形成されるとともに当該内部空間が閉鎖されている二重壁構造体において、その内部空間における空気の粒子速度が最大である位置又はその近傍位置に、空気の粒子速度を低減する吸音材を設けたことを特徴とする二重壁構造体。

[2] 請求項 1に記載の二重壁構造体であって、前記吸音材は、多孔質体、板状体、箔状体、フィルム状体、力なる群力選ばれた一又は複数の組み合わせよりなることを特徴とする二重壁構造体。

[3] 請求項 2に記載の二重壁構造体であって、前記吸音材は多数の貫通孔を有することを特徴とする二重壁構造体。

[4] 請求項 1から請求項 3までの何れか一項に記載の二重壁構造体であって、前記吸音材が、前記相対する板状体のうち少なくとも加振側又は放射側一方の板状体に接触して!/ヽることを特徴とする二重壁構造体。

[5] 請求項 1から請求項 4までの何れか一項に記載の二重壁構造体であって、前記吸音材が、前記相対する板状体と垂直に設置されていることを特徴とする二重壁構造体。

[6] 請求項 1から請求項 4までの何れか一項に記載の二重壁構造体であって、前記吸音材が、前記相対する板状体と平行に設置されていることを特徴とする二重壁構造体。

[7] 請求項 1から請求項 5までの何れか一項に記載の二重壁構造体であって、前記吸音材が、前記相対する板状体の長手方向に対し斜め方向に設置されていることを特徴とする二重壁構造体。

[8] 請求項 1又は請求項 2に記載の二重壁構造体であって、前記吸音材は、当該吸音材の厚み方向に貫通するスリット状の隙間を一又は複数有していることを特徴とする二重壁構造体。

[9] 相対する板状体の間に内部空間が形成されるとともに当該内部空間が閉鎖されている二重壁構造体において、その内部空間に吸音材を、前記相対する板状体と平行に設置したことを特徴とする二重壁構造体。

[10] 請求項 9に記載の二重壁構造体であって、前記吸音材は、多孔質体、板状体、箔状体、フィルム状体、力なる群力選ばれた一又は複数の組み合わせよりなることを特徴とする二重壁構造体。

[11] 請求項 10に記載の二重壁構造体であって、前記吸音材は多数の貫通孔を有することを特徴とする二重壁構造体。

[12] 相対する板状体の間に内部空間が形成されるとともに当該内部空間が閉鎖されている二重壁構造体において、その内部空間に質量体を、前記相対する板状体と平行に設置したことを特徴とする二重壁構造体。

[13] 請求項 12に記載の二重壁構造体であって、前記質量体は、多孔質体、板状体、箔状体、フィルム状体、力なる群力選ばれた一又は複数の組み合わせよりなることを特徴とする二重壁構造体。

[14] 相対する板状体の間に内部空間が形成されるとともに当該内部空間が閉鎖されている二重壁構造体において、前記相対する板状体の間に、前記内部空間における空気の粒子運動を妨げる仕切りが設けられていることを特徴とする二重壁構造体。

[15] 請求項 14に記載の二重壁構造体であって、前記仕切りによって仕切られた空間に

、空気の粒子運動を妨げるための充填部材が設けられていることを特徴とする二重壁構造体。

[16] 相対する板状体の間に内部空間が形成されるとともに当該内部空間が閉鎖されている二重壁構造体において、前記内部空間の一部に、空気の粒子運動を妨げるための充填部材が設けられていることを特徴とする二重壁構造体。

[17] 請求項 15又は請求項 16に記載の二重壁構造体であって、前記充填部材が独立気泡の発泡体で構成されていることを特徴とする二重壁構造体。