WO2018151129A1 - 吸音体、および、吸音構造 - Google Patents

吸音体、および、吸音構造 Download PDF

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妙子 上野
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株式会社 ニフコ
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    • B32B2307/102—Insulating

Definitions

  • the present disclosure relates to a sound absorber having a structure for absorbing sound, and a sound absorbing structure.
  • This type of sound absorber includes, for example, a sound absorbing material including a non-woven fabric and a plurality of bottomed cylindrical cells arranged two-dimensionally on a thin plate-like reflecting material. One opening surface of each bottomed cylindrical cell is joined to one surface of the sound absorbing material, and the other opening surface of each bottomed tubular cell is joined to one surface of the plate material.
  • the sound absorbing material is arranged so as to face the sound source, and the sound absorbing body absorbs the noise generated by the sound source by the cooperation of the sound absorbing material and the bottomed cylindrical cell.
  • the frequency band in which the above-described sound absorber can absorb sound is determined as either the high frequency band or the low frequency band depending on the basis weight and thickness of the sound absorbing material, and the height and opening size of the bottomed cylindrical cell. It is done.
  • the frequency band required for absorption of the sound absorber may extend to both the high frequency band and the low frequency band, the above-described sound absorber expands the frequency band of the sound that can be absorbed by the sound absorber. It is hoped that.
  • An object of the present disclosure is to provide a sound absorbing body and a sound absorbing structure capable of expanding a frequency band of sound that can be absorbed by the sound absorbing body.
  • a sound absorber in one aspect of the present disclosure, includes a main body having a bottomed cylindrical shape having an opening and a bottom, and a porous sheet covering the opening.
  • the main body includes at least one hole that is larger than the hole provided in the porous sheet and penetrates the main body between the opening and the bottom.
  • a sound absorbing structure in another aspect, includes a plurality of main bodies having a bottomed cylindrical shape having an opening and a bottom, a porous sheet covering each of the openings, and facing each of the bottoms, and common to each of the bottoms.
  • Each of the main bodies is at least one hole larger than the hole provided in the porous sheet and penetrating the main body between the opening and the bottom in the main body. Is provided.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG. 3;
  • action of the sound-absorbing body of FIG. The graph which shows the sound absorption characteristic in each test example.
  • the configuration of the sound absorber will be described, then the operation of the sound absorber will be described, and the measurement results of the sound absorption rate in each test example showing the effects of the configuration of the sound absorber will be described.
  • the sound absorber includes a laminate of a first sheet processed body 10S and a second sheet processed body 20S.
  • the first sheet processed body 10S is, for example, a resin sheet processed body
  • the second sheet processed body 20S is, for example, a sheet processed from any one of nonwoven fabric, woven fabric, Japanese paper, and foam. Is the body.
  • the first sheet processed body 10 ⁇ / b> S includes a plurality of main bodies 10.
  • the second sheet processed body 20 ⁇ / b> S includes one porous sheet 20 for each main body 10.
  • One main body 10 and one porous sheet 20 corresponding to the main body 10 constitute one sound absorber element.
  • Each sound absorber element is arranged two-dimensionally along a first direction D1 and a second direction D2 that are orthogonal to each other.
  • the sound absorber elements adjacent to each other in the first direction D1 and the sound absorber elements adjacent to each other in the second direction D2 are connected by a hinge 30.
  • each main body 10 is a membrane structure having a two-stage inverted frustum cylinder shape, and includes a large cylinder part 11, a small cylinder part 12, and a flange 13.
  • the large cylinder part 11 has a square cylinder shape having an opening part 11H (see FIG. 2) which is an opening part of the main body 10.
  • the small tube portion 12 has a square tube shape including the bottom portion 14 of the main body 10.
  • the flange 13 extends from each side of the opening of the small tube portion 12 toward the radially outer side of the small tube portion 12 and is connected to the small tube portion 12 and the large tube portion 11.
  • the flange 13 includes a hole 13 ⁇ / b> H that penetrates the flange 13 when viewed from the direction facing the bottom portion 14.
  • the size of each hole 13 ⁇ / b> H is sufficiently larger than the pores provided in the porous sheet 20.
  • the peripheral wall 11W of the large cylinder part 11, the peripheral wall 12W of the small cylinder part 12, and the flange 13 constitute one cylinder part 10W included in the main body 10.
  • the cylinder part 10W has a two-stage square cylinder shape, and connects the opening part 11H provided in the large cylinder part 11 and the bottom part 14 provided in the small cylinder part 12.
  • the cylinder portion 10 ⁇ / b> W includes ribs 11 ⁇ / b> R that extend from each corner portion of the bottom portion 14 toward the opening portion of the main body 10.
  • the ribs 11 ⁇ / b> R are concave ribs that are recessed toward the inside of the main body 10, and one rib 11 ⁇ / b> R is located on each of the four surfaces provided in the cylindrical portion 10 ⁇ / b> W of the large cylindrical portion 11.
  • each opening 11 ⁇ / b> H included in each large cylinder portion 11 is covered with a separate porous sheet 20.
  • the porous sheet 20 is made of, for example, any one of a nonwoven fabric, a woven fabric, Japanese paper, and a foam, and the size of the pores of the porous sheet 20 is sufficiently larger than that of the holes 13H. Small size.
  • each opening 11H has a square frame shape
  • each porous sheet 20 has a square sheet shape.
  • Each hinge 30 is configured as a welded portion between a part of the first sheet processed body 10S and a part of the second sheet processed body 20S.
  • Each hinge 30 has a rectangular frame shape that borders each opening 11H.
  • Each hinge 30 has flexibility to be bent at a bending axis along the hinge 30, and allows the two main bodies 10 coupled by the hinge 30 to be displaced by bending at the hinge 30.
  • Each hinge 30 is formed, for example, by thermally welding a portion bordering the opening 11H of the main body 10 to the second sheet processed body 20S.
  • Each main body 10 described above is formed by, for example, so-called vacuum forming in which a part of a resin sheet for forming the first sheet processed body 10S is sucked into a mold for forming the main body 10. .
  • the thermal welding for forming each hinge 30 and the vacuum forming for forming each main body 10 can be performed simultaneously.
  • Each main body 10 described above is formed by, for example, so-called press molding in which a part of a resin sheet for forming the first sheet processed body 10S is pressed by a mold for forming the main body 10. Is also possible. At this time, after the press molding for forming each main body 10 is performed, thermal welding for forming each hinge 30 is performed.
  • the large tube portion 11 and the small tube portion 12 are located on the same central axis when viewed from the direction facing the bottom portion 14.
  • the large cylinder portion 11 includes four corner portions
  • the small cylinder portion 12 also includes four corner portions.
  • the positions of the corners provided in the large cylinder part 11 and the positions of the corners provided in the small cylinder part 12 are different from each other around the central axis.
  • the shape of the small tube portion 12 is similar to, for example, a shape obtained by rotating the shape of the large tube portion 11 by 45 ° around the central axis.
  • the above-described sound absorber is disposed, for example, between a wall portion such as a lining of a passenger compartment and a sound source.
  • the sound absorber is arranged so that the bottom portion 14 and the wall portion of the main body 10 face each other, and the pressing force received from the wall portion or the pressing force received from the sound source side acts to crush the main body 10.
  • each corner provided in the large tube portion 11 and each corner provided in the small tube portion 12 are in mutually different positions in the circumferential direction of the central axis.
  • the portions having mechanically high strength against pressure are dispersed in the circumferential direction in the main body 10. Therefore, the shape of the main body 10 can be maintained against the pressing force in the direction in which the main body 10 is crushed.
  • Each flange 13 has a triangular plate shape when viewed from the direction facing the bottom portion 14.
  • the triangular plate shape of each flange 13 has each side of the opening provided in the small tube portion 12 as a base and the corner of the large tube portion 11 as a vertex.
  • the main body 10 includes four flanges 13, and of the four flanges 13, two flanges 13 positioned on a diagonal line each include a hole 13 ⁇ / b> H.
  • Each rib 11R extends from each corner portion of the bottom portion 14 to the hinge 30 facing the corner portion, and extends in a direction perpendicular to the extending direction of the hinge 30.
  • the main body 10 that is integral with the hinge 30 is likely to be bent or stretched along with the deformation of the hinge 30.
  • the rib 11R connected to the hinge 30 extends in a direction orthogonal to the extending direction of the hinge 30, so that bending and elongation accompanying deformation of the hinge 30 are suppressed in the main body 10, and the main body 10 shapes can be maintained.
  • the large cylinder portion 11 has a height H1
  • the small cylinder portion 12 has a height H2 larger than the height H1.
  • the height H1 which the large cylinder part 11 has may be the same as the height H2 which the small cylinder part 12 has, and may be larger than the height H2 which the small cylinder part 12 has.
  • the height H1 of the large cylinder portion 11 and the height H2 of the small cylinder portion 12 can be changed as appropriate by changing the mold for forming the main body 10.
  • the thickness T1 of the bottom portion 14 may be the same as the thickness of the cylindrical portion 10W of the main body 10, or may be different from the thickness T2 of the cylindrical portion 10W of the main body 10. Further, the thickness T1 of the bottom portion 14 may be the same as the thickness T3 of the hinge 30 or may be different from the thickness of the hinge 30.
  • the height H1 of the large cylindrical portion 11, the height H2 of the small cylindrical portion 12, the thickness T1 of the bottom portion 14, and the thickness T2 of the cylindrical portion 10 ⁇ / b> W are the frequency band in sound absorption required for the main body 10, and the main body 10 is set as appropriate according to the mechanical strength required for 10.
  • each flange 13 spreads is substantially parallel to the direction in which the bottom portion 14 spreads.
  • the area S3 that each flange 13 has is smaller than the area S4 that the bottom portion 14 has.
  • the area S3 which the flange 13 has may be the same as the area S4 which the bottom part 14 has, and may be larger than the area S4 which the bottom part 14 has.
  • the area S3 of each flange 13 and the area S4 of the bottom 14 can be changed as appropriate by changing the mold for forming the main body 10.
  • the hole 13H is formed in the resin sheet for forming the first sheet processed body 10S, and then the shape of the main body 10 is formed from the resin sheet in which the hole 13H is formed.
  • the method of obtaining can also be adopted.
  • the shape of the main body 10 is obtained by using vacuum molding, press molding, or the like, the shape and size of the already processed hole 13H may vary from its design dimensions.
  • the size of the flange 13, the size of the bottom 14, the shape of the hole 13 ⁇ / b> H, and the size of the hole 13 ⁇ / b> H are determined by the frequency band of sound absorption required for the main body 10 and the sound absorption required for the hole 13 ⁇ / b> H. It is set as appropriate according to the frequency band.
  • the operation of the above-described sound absorber will be described.
  • the sound propagated from the outside of the sound absorber to the porous sheet 20 propagates to the air in the pores of the porous sheet 20, and vibrations of fibers constituting the porous sheet 20, It is consumed by friction with it.
  • a part of the sound propagated to the porous sheet 20 is absorbed by the porous sheet 20.
  • Such porous sound absorption absorbs sound in a high frequency band, for example.
  • the sound propagated through the porous sheet 20 to the inside of the main body 10 propagates to the air in the main body 10 and is consumed by the vibration in the membrane structure of the cylindrical portion 10W constituting the main body 10.
  • a part of the sound propagated in the main body 10 without being absorbed by the porous sheet 20 is absorbed by the film structure constituting the main body 10.
  • the structure related to the sound absorption performed by the porous sheet 20 and the type of the porous type are different from the structure related to the sound absorption performed by the main body and the type of the membrane vibration type. Therefore, the frequency bands absorbed by these are also different from each other.
  • Such membrane vibration type sound absorption absorbs sound in a lower frequency band than porous type sound absorption.
  • the sound propagating from the inside of the main body 10 to the outside of the main body 10 propagates to the air through the holes 13H constituting the main body 10 and is consumed in the system constituted by the space around the small tube portion 12 and the holes 13H. Is done. That is, the periphery of the main body 10 including the flange 13 having the hole 13H and the space sandwiched between the flange 13 and the wall W functions as the Helmholtz resonator K. As a result, a part of the sound propagating from the inside of the main body 10 to the outside of the main body 10 is absorbed by the system composed of the cavity around the small tube portion 12 and the hole 13H.
  • the structure of the hole 13H related to sound absorption and the resonance structure type which is the type thereof are different from the structure related to sound absorption performed by the main body 10 and the porous sheet 20 and the type thereof. Therefore, the frequency bands absorbed by these are also different from each other.
  • Such resonance structure type sound absorption absorbs sound in a lower frequency band than membrane vibration type sound absorption.
  • the sum total of the height H1 of the large cylinder part 11 and the height H2 of the small cylinder part 12 described above is the height of the air layer in the main body 10, and in particular, the height of the air layer is sufficiently secured. If this is not possible, it is difficult to absorb sound in the low frequency band with the above-described porous sound absorption and membrane vibration absorption.
  • the sound absorber includes the hole 13H, the sound in the low frequency band is absorbed by the above-described resonance structure type sound absorption even when the height of the air layer is not sufficiently secured.
  • Test Example 1 A polypropylene sheet was used as the resin sheet, and a first processed sheet 10S having no holes 13H was obtained.
  • Test Example 1 was obtained as a sound absorber without the holes 13H and the second sheet processed body 20S.
  • the hole 13H was processed into the 1st sheet
  • the nonwoven fabric was heat-welded to the 1st sheet
  • the reverberation chamber method sound absorption rate based on ISO345 was measured.
  • the measurement result of the reverberation chamber method sound absorption coefficient using each test example is shown in FIG.
  • measurement was performed centering on 800 Hz to 5000 Hz which is particularly easy to hear in a human audible range.
  • the reverberation chamber method sound absorption rate of Test Example 2 is higher than the reverberation chamber method sound absorption rate of Test Example 1 in the range from 800 Hz to 5000 Hz, and particularly in the low frequency band side, 800 Hz. From 1 to 2000 Hz, a significant improvement was observed.
  • the reverberation chamber method sound absorption coefficient of Test Example 3 was higher than the reverberation room method sound absorption coefficient of Test Example 2 in the range from 1000 Hz to 5000 Hz, and was significantly improved particularly in the range from 1000 Hz to 4000 Hz. .
  • the sound absorption performance on the high frequency band side is enhanced by the configuration including the porous sheet 20
  • the sound absorption performance on the low frequency band side is enhanced by the configuration including the holes 13H.
  • each main body 10 adjacent to each other are bent by the hinge 30, the position of each main body 10 can be made to follow the shape of the surface on which the sound absorber is arranged. As a result, it is possible to expand the range of the structure such as the wall portion to which the sound absorber is applied, and to effectively absorb the sound toward the wall portion on which the sound absorber is disposed.
  • Such a space is a space facing the hole 13H, and suitably expresses the above-described resonance structure type sound absorption.
  • the flange 13 is irradiated with a laser or the like traveling from the bottom portion 14 toward the opening portion 11H, whereby the hole 13H can be formed. Therefore, the holes 13H can be formed in the main body 10 even after the main body 10 is formed or after the opening 11H is covered with the porous sheet 20.
  • the above embodiment can be implemented with the following modifications.
  • the sound absorber can be composed of only one sound absorber element described above. That is, it is possible that the sound absorber has one main body 10 and the sound absorber has one porous sheet 20.
  • the number of sound absorbing elements provided in the sound absorbing body and the direction in which the sound absorbing elements are arranged in the sound absorbing body are appropriately changed based on the size and shape of the space to which the sound absorbing body is applied.
  • the sound absorber can include a plurality of sound absorber elements having different sizes from each other, and can also include a plurality of sound absorber elements having different shapes from each other.
  • the main body 10 having different sizes can be included, and the porous sheet 20 made of different materials can also be included. It is.
  • the cylinder part 10W with which the main body 10 is provided can be embodied in a shape in which the above-described flange 13 is omitted and does not have a step.
  • the hole 13H provided in the main body 10 has a shape that penetrates the cylindrical portion 10W along the radial direction of the cylindrical portion 10W.
  • the shape of the cylindrical portion 10W included in the main body 10 can be embodied in a multistage cylindrical shape having three or more stages. At this time, the hole 13H provided in the main body 10 can also be positioned at the flange of each step provided in the cylindrical portion 10W.
  • the shape of the large cylinder portion 11 can be embodied in any one of an inverted truncated cone cylinder, an inverted polygonal truncated cone, a cylinder, and a polygonal cylinder.
  • the shape with which the small cylinder part 12 is provided can be embodied in any of an inverted truncated cone shape, an inverted polygonal truncated cone shape, a cylindrical shape, a polygonal cylindrical shape, an inverted conical shape, and an inverted pyramid shape.
  • the shape with which the small cylinder part 12 is provided is a reverse cone shape
  • the bottom part with which the main body 10 is provided is a bottom end part with which the small cylinder part 12 is provided.
  • the number of the ribs 11R included in the main body 10 can be two or more on each side surface of the large cylinder portion 11, and the large cylinder portion 11 can include a side surface from which the ribs 11R are omitted.
  • the shape of the rib 11R included in the main body 10 can be embodied as a ridge protruding toward the outside of the main body 10. Further, one main body 10 can include a combination of a convex rib and a concave rib as the rib 11R.
  • the rib 11R can be omitted from the small tube portion 12 and can be located only in the large tube portion 11. Conversely, the rib 11R can be omitted from the large tube portion 11 and located only in the small tube portion 12.
  • [Hole 13H] The hole 13H with which the main body 10 is provided can also be provided with the shape which penetrates the cylinder part 10W along the radial direction of the cylinder part 10W, for example.
  • the number of holes 13H provided in the main body 10 can be one, or can be three or more.
  • One main body 10 can also be provided with the hole 13H which has a mutually different shape, and can also be provided with the hole 13H which has a mutually different magnitude
  • the sound absorber can also include a plurality of main bodies 10 separately provided with holes 13H having different shapes, and a plurality of main bodies 10 provided with holes 13H having different sizes can be provided. It is also possible to provide.
  • the sound absorber may include a plurality of main bodies 10 and one wall portion that faces each bottom portion 14 and is common to each bottom portion 14.
  • the wall functions as, for example, a lining of a passenger compartment.
  • the sound absorbing body since the sound absorbing body includes one wall portion common to the bottom portions 14, the sound absorbing body including the plurality of main bodies 10 can be easily transported and attached. It is also possible to.
  • the sound absorbing structure includes a plurality of the main bodies, the porous sheet, and one wall portion that is opposed to the bottom portion included in each main body and is common to each bottom portion.
  • each main body has a bottomed cylindrical shape having an opening and a bottom, and the porous sheet covers each opening.
  • each main body is provided with at least 1 hole which is larger than the hole with which a porous sheet is provided, and penetrates a main body between an opening part and a bottom part. Even in such a sound absorbing structure, the effects according to the above (1) to (6) can be obtained, and the sound absorbing structure can be easily transported and attached.
  • this sound absorbing structure when installed in the interior of an automobile or the like, it is possible to perform resonance structure type sound absorption between the main body and the interior trim board by attaching the body to the interior trim board.
  • the wall portion can be embodied not only in the interior trim board but also in the body panel.

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Abstract

吸音体は、開口部と底部とを有した有底筒状を有する本体と、前記開口部を覆う多孔質シートと、を備える。前記本体は、前記開口部と前記底部との間に、前記多孔質シートが備える孔よりも大きく、かつ、前記本体を貫通する少なくとも１つの孔を備える。

Description

吸音体、および、吸音構造
　本開示は、音を吸収する構造を備える吸音体、および、吸音構造に関する。
　上記吸音体の一例として、車両のエンジンが発生させる騒音を抑える装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この類の吸音体は、例えば、不織布を含む吸音材と、薄板状の反射材に二次元的に並ぶ複数の有底筒状セルとを備える。各有底筒状セルにおける一方の開口面は、吸音材の一面と接合し、各有底筒状セルにおける他方の開口面は、板材の一面と接合する。そして、音源と対向するように吸音材が配置され、吸音材と有底筒状セルとの協働によって、音源が発生させる騒音を吸音体が吸音する。
特開２００５－３１２４１号公報
　ところで、上述した吸音体が吸音できる周波数帯域は、吸音材が有する目付や厚み、および、有底筒状セルが有する高さや開口サイズによって、高周波数帯域、あるいは、低周波数帯域のいずれかに定められる。一方、吸音体の吸収に求められる周波数帯域は、高周波数帯域と低周波数帯域との両方にもわたる場合があるため、上述した吸音体においては、吸音体が吸収できる音の周波数帯域を拡大することが望まれている。
　本開示の目的は、吸音体が吸収できる音の周波数帯域を拡大可能とした吸音体、および、吸音構造を提供することにある。
　本開示における一態様では、吸音体を提供する。吸音体は、開口部と底部とを有した有底筒状を有する本体と、前記開口部を覆う多孔質シートと、を備える。前記本体は、前記開口部と前記底部との間に、前記多孔質シートが備える孔よりも大きく、かつ、前記本体を貫通する少なくとも１つの孔を備える。
　別の態様では、吸音構造を提供する。吸音構造は、開口部と底部とを有した有底筒状を有する複数の本体と、前記各開口部を覆う多孔質シートと、前記各底部と対向し、かつ、前記各底部に共通する１つの壁部と、を備え、前記各本体は、当該本体において、前記開口部と前記底部との間に、前記多孔質シートが備える孔よりも大きく、かつ、前記本体を貫通する少なくとも１つの孔を備える。
一実施形態における吸音体の下面構造を示す斜視図。 図１の吸音体の上面構造を示す斜視図。 図１の吸音体の下面構造を示す下面図。 図３の４－４線断面図。 図３の５－５線断面図。 図１の吸音体の作用を示す作用図。 各試験例における吸音特性を示すグラフ。
　図１から図７を参照して、吸音体の一実施形態を説明する。まず、吸音体が備える構成を説明し、次いで、吸音体の作用を説明し、そして、吸音体が備える構成による効果を示す各試験例での吸音率の測定結果を説明する。
　図１、および、図２が示すように、吸音体は、第１シート加工体１０Ｓと、第２シート加工体２０Ｓとの積層体を備える。第１シート加工体１０Ｓは、例えば、樹脂製シートの加工体であり、第２シート加工体２０Ｓは、例えば、不織布、織布、和紙、発泡体のいずれか１つから構成されるシートの加工体である。第１シート加工体１０Ｓは、複数の本体１０を備える。第２シート加工体２０Ｓは、各本体１０に１つずつの多孔質シート２０を備える。１つの本体１０と、その本体１０に対応する１つの多孔質シート２０とが、１つの吸音体要素を構成する。各吸音体要素は、相互に直交する第１方向Ｄ１、および、第２方向Ｄ２に沿って、二次元に配列される。第１方向Ｄ１において相互に隣り合う吸音体要素、および、第２方向Ｄ２において相互に隣り合う吸音体要素は、ヒンジ３０によって結合されている。
　図１が示すように、各本体１０は、二段の逆錘台筒状を有した膜構造体であり、大筒部１１、小筒部１２、および、フランジ１３を備える。大筒部１１は、本体１０の開口部である開口部１１Ｈ（図２参照）を有する四角筒状を有する。また、小筒部１２は、本体１０の底部１４を備える四角筒状を有する。フランジ１３は、小筒部１２の開口部における各辺から、小筒部１２の径方向外側に向けて広がり、小筒部１２と大筒部１１とに接続される。フランジ１３は、底部１４と対向する方向から見て、フランジ１３を貫通する孔１３Ｈを備える。各孔１３Ｈの大きさは、多孔質シート２０が備える細孔よりも十分に大きいサイズである。
　大筒部１１の周壁１１Ｗ、小筒部１２の周壁１２Ｗ、および、フランジ１３は、本体１０が備える１つの筒部１０Ｗを構成する。筒部１０Ｗは、二段の四角筒状を有し、大筒部１１が備える開口部１１Ｈと、小筒部１２が備える底部１４とを接続する。筒部１０Ｗは、底部１４の各角部から、本体１０の開口部に向けて延びるリブ１１Ｒを備える。リブ１１Ｒは、本体１０の内側に向けて窪む凹条リブであり、大筒部１１の筒部１０Ｗが備える４つの面の各々に１つずつ位置する。
　図２が示すように、各大筒部１１が備える開口部１１Ｈは、別々の多孔質シート２０によって覆われる。多孔質シート２０は、上述したように、例えば、不織布、織布、和紙、発泡体のいずれか１つから構成され、多孔質シート２０が備える細孔の大きさは、孔１３Ｈよりも十分に小さいサイズである。多孔質シート２０と対向する方向から見て、各開口部１１Ｈは、四角枠状を有し、各多孔質シート２０は、四角シート状を有する。各ヒンジ３０は、第１シート加工体１０Ｓの一部と、第２シート加工体２０Ｓの一部との溶着部として構成される。各ヒンジ３０は、各開口部１１Ｈを縁取る四角枠状を有する。各ヒンジ３０は、ヒンジ３０に沿う折り曲げ軸で折れ曲がる可撓性を有し、ヒンジ３０によって結合される二つの本体１０に対して、ヒンジ３０での折り曲げによる変位を許容する。
　各ヒンジ３０は、例えば、本体１０の開口部１１Ｈを縁取る部分が、第２シート加工体２０Ｓに熱溶着されることによって形成される。上述した各本体１０は、例えば、第１シート加工体１０Ｓを形成するための樹脂製シートの一部が、本体１０を形成するための型のなかに吸引される、いわゆる真空成型によって形成される。各ヒンジ３０を形成するための熱溶着と、各本体１０を形成するための真空成型とは、同時に行うことも可能である。なお、上述した各本体１０は、例えば、第１シート加工体１０Ｓを形成するための樹脂製シートの一部が、本体１０を形成するための型によってプレスされる、いわゆるプレス成型によって形成することも可能である。この際、各本体１０を形成するためのプレス成型が行われた後に、各ヒンジ３０を形成するための熱溶着が行われる。
　図３が示すように、底部１４と対向する方向から見て、大筒部１１と小筒部１２とは、同一中心軸上に位置する。大筒部１１が備える中心軸を中心とする周方向において、大筒部１１は、４つの角部を備え、小筒部１２もまた、４つの角部を備える。大筒部１１が備える角部の位置と、小筒部１２が備える角部の位置とは、中心軸を中心として相互に異なる。小筒部１２が有する形状は、例えば、中心軸を中心として、大筒部１１が有する形状を４５°だけ回転させた形状と相似形である。
　ここで、上述した吸音体は、例えば、車室の内張りなどの壁部と音源との間に配置される。この際、本体１０の底部１４と壁部とが、相互に対向するように、吸音体は配置され、壁部から受ける押圧力や、音源側から受ける押圧力が、本体１０を潰すように作用する場合がある。この点、大筒部１１が備える各角部と、小筒部１２が備える各角部とが、中心軸の周方向で、相互に異なる位置であるため、これらの角部のように、上記押圧力に対して機械的に高い強度を備える部分が、本体１０において、周方向に分散する。そのため、本体１０が潰れる方向への押圧力に対して、本体１０の形状を維持することが可能ともなる。
　底部１４と対向する方向から見て、各フランジ１３は、三角板状を有する。各フランジ１３が有する三角板状は、小筒部１２が備える開口部の各辺を底辺とし、大筒部１１の角部を頂点とする。本体１０は、４つのフランジ１３を備え、４つのフランジ１３のうち、対角線上に位置する２つのフランジ１３が、１つずつ孔１３Ｈを備える。
　各リブ１１Ｒは、底部１４の各角部から、その角部と対向するヒンジ３０まで延び、かつ、ヒンジ３０の延在方向と直交する方向に延びる。ここで、ヒンジ３０が折り曲げられるとき、ヒンジ３０と一体である本体１０は、このヒンジ３０の変形に伴って、撓みや伸びを生じやすい。この際、上述したように、ヒンジ３０に接続されるリブ１１Ｒは、ヒンジ３０の延在方向と直交する方向に延びるため、ヒンジ３０の変形に伴う撓みや伸びは、本体１０において抑えられ、本体１０の形状を維持することが可能ともなる。
　図４が示すように、大筒部１１は、高さＨ１を備え、小筒部１２は、高さＨ１よりも大きい高さＨ２を備える。なお、大筒部１１が有する高さＨ１は、小筒部１２が有する高さＨ２と同じであってもよいし、小筒部１２が有する高さＨ２よりも大きくてもよい。大筒部１１が有する高さＨ１と、小筒部１２が有する高さＨ２とは、本体１０を形成するための型の変更によって、適宜変更することが可能である。
　底部１４が有する厚さＴ１は、本体１０の筒部１０Ｗが有する厚さと同じであってもよいし、本体１０の筒部１０Ｗが有する厚さＴ２と異なってもよい。また、底部１４が有する厚さＴ１は、ヒンジ３０が有する厚さＴ３と同じであってもよいし、ヒンジ３０が有する厚さと異なってもよい。底部１４が有する厚さＴ１、本体１０の筒部１０Ｗが有する厚さＴ２、および、ヒンジ３０が有する厚さＴ３は、例えば、真空成型やプレス成型によって本体１０を形成する際の成型条件、熱溶着によってヒンジ３０を形成する際の形成条件、これらの変更によって、適宜変更することが可能である。大筒部１１が有する高さＨ１、小筒部１２が有する高さＨ２、底部１４が有する厚さＴ１、筒部１０Ｗが有する厚さＴ２は、本体１０に求められる吸音での周波数帯域と、本体１０に求められる機械的な強度とに応じて適宜設定される。
　図５が示すように、各フランジ１３が広がる方向は、底部１４が広がる方向とほぼ平行である。これらが広がる方向において、各フランジ１３が有する面積Ｓ３は、底部１４が有する面積Ｓ４よりも小さい。なお、フランジ１３が有する面積Ｓ３は、底部１４が有する面積Ｓ４と同じであってもよいし、底部１４が有する面積Ｓ４よりも大きくてもよい。各フランジ１３が有する面積Ｓ３、および、底部１４が有する面積Ｓ４は、本体１０を形成するための型の変更によって、適宜変更することが可能である。
　吸音体の製造方法としては、例えば、第１シート加工体１０Ｓを形成するための樹脂製シートに、まず、孔１３Ｈを形成し、その後、孔１３Ｈが形成された樹脂製シートから本体１０の形状を得るという方法も採用可能である。ただし、この場合、真空成型やプレス成型などを用いて本体１０の形状が得られるため、既に加工されている孔１３Ｈの形状や大きさが、それの設計寸法から変わる場合がある。この点、上述した構造のように、小筒部１２の開口部からその外側に向けてフランジ１３が広がり、底部１４と対向する方向から見て、フランジ１３が露出している構造であれば、まず、樹脂製シートから本体１０の形状を得て、その後、フランジ１３にレーザＬを照射して孔１３Ｈを形成する方法を採用することが可能ともなる。結果として、孔１３Ｈが有する形状や、孔１３Ｈが有する大きさについて、その精度を高めることが可能ともなる。これら、フランジ１３が有する大きさ、底部１４が有する大きさ、孔１３Ｈが有する形状、孔１３Ｈが有する大きさは、本体１０に求められる吸音での周波数帯域と、孔１３Ｈに求められる吸音での周波数帯域とに応じて、適宜設定される。
　次に、上述した吸音体の作用を説明する。
　図６が示すように、吸音体の外部から多孔質シート２０に伝播した音は、多孔質シート２０が有する細孔内の空気に伝播し、多孔質シート２０を構成する繊維などの振動や、それとの摩擦などに消費される。結果として、多孔質シート２０に伝播した音は、多孔質シート２０によってその一部を吸音される。こうした多孔質型の吸音は、例えば、高周波帯域の音を吸音する。
　多孔質シート２０を通じて本体１０の内部に伝播した音は、本体１０内の空気に伝播し、本体１０を構成する筒部１０Ｗの膜構造において、それの振動に消費される。結果として、多孔質シート２０に吸音されず本体１０内に伝播した音は、本体１０を構成する膜構造によってその一部を吸音される。この際、多孔質シート２０が行う吸音に関わる構造や、その型式である多孔質型と、本体が行う吸音に関わる構造や、その型式である膜振動型とは、相互に異なる。そのため、これらによって吸音される周波数帯域もまた、相互に異なる。こうした膜振動型の吸音は、多孔質型の吸音よりも低い周波数帯域の音を吸音する。
　本体１０の内部から本体１０の外部に伝播する音は、本体１０を構成する孔１３Ｈを通じる空気に伝播し、小筒部１２の周囲である空間と孔１３Ｈとから構成される系において、消費される。すなわち、孔１３Ｈを有するフランジ１３、および、このフランジ１３と壁部Ｗとに挟まれた空間を含む本体１０の周囲が、ヘルムホルツ共鳴器Ｋとして機能する。結果として、本体１０の内部から本体１０の外部に伝播する音は、小筒部１２の周囲である空洞と孔１３Ｈとから構成される系によって、その一部を吸音される。この際、吸音に関わる孔１３Ｈの構造や、その型式である共鳴構造型と、本体１０および多孔質シート２０が行う吸音に関わる構造や、その型式とは、相互に異なる。そのため、これらによって吸音される周波数帯域もまた、相互に異なる。こうした共鳴構造型の吸音は、膜振動型の吸音よりもさらに低い周波数帯域の音を吸音する。上述した大筒部１１の高さＨ１と、小筒部１２の高さＨ２との総和は、本体１０内の空気層が有する高さであり、特に、この空気層が有する高さを十分に確保できない場合、上述した多孔質型の吸音や膜振動型の吸音では、低周波数帯域の音を吸収し難い。この点、孔１３Ｈを備える吸音体であれば、上記空気層が有する高さが十分に確保されない場合であっても、上述した共鳴構造型の吸音によって、低周波数帯域の音が吸収される。
　［試験例］
　樹脂製シートとしてポリプロピレンシートを用い、孔１３Ｈを有しない第１シート加工体１０Ｓを得た。これによって、孔１３Ｈ、および、第２シート加工体２０Ｓを備えない吸音体として、試験例１を得た。また、試験例１の第１シート加工体１０Ｓに孔１３Ｈを加工し、これによって、孔１３Ｈを備え、かつ、第２シート加工体２０Ｓを備えない吸音体として、試験例２を得た。また、試験例２の第１シート加工体１０Ｓに不織布を熱溶着し、これによって、孔１３Ｈ、および、第２シート加工体２０Ｓを備える吸音体として、試験例３を得た。次いで、試験例１、試験例２、および、試験例３の各々について、ＩＳＯ３４５に準拠した残響室法吸音率を測定した。各試験例を用いた残響室法吸音率の測定結果を図７に示す。なお、残響室法吸音率の測定においては、一般に、人の可聴域のなかで特に聞こえやすい８００Ｈｚから５０００Ｈｚを中心として測定を行った。
　図７が示すように、試験例２の残響室法吸音率は、試験例１の残響室法吸音率よりも、８００Ｈｚから５０００Ｈｚまでの範囲において高く、その中で低周波数帯域側である特に８００Ｈｚから２０００Ｈｚまでの範囲において、大幅な向上が認められた。また、試験例３の残響室法吸音率は、試験例２の残響室法吸音率よりも、１０００Ｈｚから５０００Ｈｚまでの範囲において高く、特に１０００Ｈｚから４０００Ｈｚまでの範囲において、大幅な向上が認められた。結果として、多孔質シート２０を備える構成によって、高周波数帯域側での吸音性能が高められ、また、孔１３Ｈを備える構成によって、低周波数帯域側での吸音性能が高められることが認められた。
　以上、上記実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることが可能となる。
　（１）開口部１１Ｈを覆う多孔質シート２０が、高周波数帯域の音を吸音する多孔質型の吸音を行い、かつ、本体１０を貫通する孔１３Ｈが、低周波数帯域の音を吸音する共鳴構造型の吸音を行う。それゆえに、多孔質型の吸音のみが行われる吸音体と比べて、吸音体が吸音できる周波数帯域を拡大することが可能となる。
　（２）相互に隣り合う本体１０がヒンジ３０によって折れ曲がるため、吸音体の配置される面の形状に各本体１０の位置を追従させることが可能となる。結果として、吸音体が適用される壁部などの構造の範囲を拡張すること、また、吸音体の配置される壁部などに向けた音を効果的に吸音すること、これらが可能ともなる。
　（３）多孔質シート２０によって吸収される音、および、孔１３Ｈによって吸収される音、これらとは周波数帯域が異なる別の音を、本体１０による膜振動型の吸音によって、さらに吸収することが可能ともなる。
　（４）小筒部１２の周囲には、大筒部１１と小筒部１２との大きさの差異に相当する空間が広がる。こうした空間は、孔１３Ｈと面する空間であり、上述した共鳴構造型の吸音を好適に発現させる。
　（５）吸音体の製造に際しては、底部１４から開口部１１Ｈに向けて進行するレーザなどをフランジ１３に照射し、それによって、孔１３Ｈを形成することが可能ともなる。そのため、本体１０が形成された後であっても、また、開口部１１Ｈが多孔質シート２０によって覆われた後であっても、孔１３Ｈを本体１０に形成することが可能ともなる。
　（６）筒部１０Ｗにおける機械的な強度が、リブ１１Ｒによって高められる。そのため、吸音体の構造を安定させること、ひいては、（１）から（５）に準じた効果を得ることの再現性を高めることが可能ともなる。
　上記実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
　［吸音体］
　・吸音体は、上述した１つの吸音体要素のみから構成されることも可能である。すなわち、吸音体が備える本体１０は１つであり、吸音体が備える多孔質シート２０は１つであることも可能である。吸音体が備える吸音要素の数量や、吸音体において吸音要素が並ぶ方向は、吸音体が適用される空間の大きさや形状に基づき、適宜変更されるものである。
　・吸音体は、相互に異なる大きさを有した複数の吸音体要素を備えることも可能であり、相互に異なる形状を有した複数の吸音体要素を備えることも可能である。吸音体が備える複数の吸音体要素のなかに、相互に異なる大きさを備えた本体１０が含まれることも可能であり、相互に異なる材料から構成される多孔質シート２０が含まれることも可能である。
　［本体１０］
　・本体１０が備える筒部１０Ｗは、例えば、上述したフランジ１３が割愛され、かつ、段差を有しない形状に具体化することも可能である。この際、本体１０が備える孔１３Ｈは、筒部１０Ｗの径方向に沿って筒部１０Ｗを貫通する形状を備える。
　・本体１０が備える筒部１０Ｗの形状は、三段以上の多段筒状に具体化することも可能である。この際、本体１０が備える孔１３Ｈは、筒部１０Ｗが備える各段のフランジに位置することも可能である。
　・大筒部１１が備える形状は、逆円錐台筒状、逆多角錐台筒状、円筒状、多角筒状のいずれに具体化することも可能である。小筒部１２が備える形状は、逆円錐台筒状、逆多角錐台筒状、円筒状、多角筒状、逆円錐状、逆角錐状のいずれに具体化することも可能である。なお、小筒部１２が備える形状が逆錐状である場合、本体１０が備える底部は、小筒部１２が備える底端部である。
　［リブ１１Ｒ］
　・本体１０が備えるリブ１１Ｒの数量は、大筒部１１の各側面に２つ以上とすることも可能であり、また、リブ１１Ｒが割愛された側面を大筒部１１が備えることも可能である。
　・本体１０が備えるリブ１１Ｒの形状は、本体１０の外側に向けて突き出る突条に具体化することも可能である。また、１つの本体１０が、リブ１１Ｒとして、凸リブと凹リブとの組み合わせを備えることも可能である。
　・リブ１１Ｒは、小筒部１２から割愛され、大筒部１１のみに位置することも可能であり、反対に、大筒部１１から割愛され、小筒部１２のみに位置することも可能である。
　［孔１３Ｈ］
　・本体１０が備える孔１３Ｈは、例えば、筒部１０Ｗの径方向に沿って筒部１０Ｗを貫通する形状を備えることも可能である。
　・本体１０が備える孔１３Ｈの数量は、１つとすることも可能であり、また、３つ以上とすることも可能である。
　・１つの本体１０は、相互に異なる形状を有した孔１３Ｈを備えることも可能であり、相互に異なる大きさを有した孔１３Ｈを備えることも可能である。また、吸音体は、相互に異なる形状を有した孔１３Ｈを別々に備える複数の本体１０を備えることも可能であり、相互に異なる大きさを有した孔１３Ｈを別々に備える複数の本体１０を備えることも可能である。
　［その他］
　・吸音体は、複数の本体１０と、各底部１４と対向し、かつ、各底部１４に共通する１つの壁部とを備えることも可能である。壁部は、例えば、車室の内張りなどとして機能する。このように、壁部をさらに備える構成によれば、各底部１４に共通する１つの壁部を吸音体が備えるため、複数の本体１０を備える吸音体において、それの運搬や取り付けを容易なものとすることが可能ともなる。
　［吸音構造］
　・吸音構造は、上述した複数の本体、多孔質シート、および、各本体が備える底部と対向し、かつ、各底部に共通する１つの壁部を備える。各本体は、上述したように、開口部と底部とを有した有底筒状を有し、多孔質シートは、各開口部を覆う。そして、各本体は、開口部と底部との間に、多孔質シートが備える孔よりも大きく、かつ、本体を貫通する少なくとも１つの孔を備える。このような吸音構造においても、上記（１）から（６）に準じた効果が得られ、また、吸音構造の運搬や取り付けを容易なものとすることが可能ともなる。例えば、自動車の内装などに本吸音構造を設置する場合、内装トリムボードに本体を取り付けることによって、本体と内装トリムボードとの間で共鳴構造型の吸音を行うことが可能である。また、壁部は、内装トリムボードに限らず、ボディパネルに具体化することも可能である。

Claims (8)

  1. 　開口部と底部とを有した有底筒状を有する本体と、
    　前記開口部を覆う多孔質シートと、を備え、
    　前記本体は、前記開口部と前記底部との間に、前記多孔質シートが備える孔よりも大きく、かつ、前記本体を貫通する少なくとも１つの孔を備える
    　吸音体。
  2. 　複数の前記本体と、
    　相互に隣り合う前記本体において前記開口部同士を結合するヒンジと、を備える
    　請求項１に記載の吸音体。
  3. 　前記本体は、振動を可能とする筒状の膜構造体である
    　請求項１または２に記載の吸音体。
  4. 　前記本体は、二段の逆錐台筒状を有し、前記開口部を有する大筒部、前記底部を有する小筒部、および、前記小筒部の径方向外側に向けて広がり、前記大筒部と前記小筒部とを接続するフランジとを備え、
    　前記孔は、前記底部と対向する方向から見て、前記フランジを貫通する
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の吸音体。
  5. 　前記多孔質シートは、不織布、織布、和紙、発泡体のいずれか１つである
    　請求項１から４のいずれか一項に記載の吸音体。
  6. 　前記本体は、前記開口部と前記底部とを接続する筒部を備え、
    　前記筒部は、前記開口部から前記底部に向けた方向に延びるリブを備える
    　請求項１から５のいずれか一項に記載の吸音体。
  7. 　複数の前記本体と、
    　前記各底部と対向し、かつ、前記各底部に共通する１つの壁部とを備える
    　請求項１から６のいずれか一項に記載の吸音体。
  8. 　開口部と底部とを有した有底筒状を有する複数の本体と、
    　前記各開口部を覆う多孔質シートと、
    　前記各底部と対向し、かつ、前記各底部に共通する１つの壁部と、を備え、
    　前記各本体は、当該本体において、前記開口部と前記底部との間に、前記多孔質シートが備える孔よりも大きく、かつ、前記本体を貫通する少なくとも１つの孔を備える
    　吸音構造。
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