JP7116666B2 - 遮音構造体 - Google Patents

Description

本発明は、パネル状に形成される遮音構造体に関するものである。

工事現場などの騒音発生源を囲う防音パネル、住宅の仕切り壁、遮音壁、遮音扉などのようにパネル状の遮音構造体が、騒音などを遮断するために設置されることが知られている（特許文献１，２など参照）。

特許文献１に開示された遮音構造体は、可撓性を有する袋状の膜材を表面、裏面双方より金網等の開口を複数有する剛性材で挟み込み、膜材内の圧力を上昇させて剛性材と膜材とを一体化させた構造となっている。この剛性材は、表面側と裏面側とでは異なる仕様の組み合わせとなっているので、遮音量がピークとなる周波数を２箇所に出現させることが可能となり、遮音周波数範囲を拡張させることができる。

一方、特許文献２に開示された遮音構造体は、ゴム製の袋体の一面に鉄製の板状体を配置するとともに、袋体の他面に保持体となる網体を配置して、板状体と網体との間で袋体を加圧して、板状体に袋体を押し付けて密着させる構造となっている。このように板状体に加圧した袋体を密着させる構成であれば、板状体を変形しにくくして剛性を向上させることができる。すなわち、軽量で剛性の高い遮音構造体にすることができる。

特開２０１７－２１９５７７号公報 特開２０１７－２２７１０９号公報

ところで特許文献１，２に開示されたような長方形のパネル状の遮音構造体は、固有振動数が遮音構造体の外寸や張力（内圧）等によって決定されるため、面積が大きくなる（外寸が大きくなる）に従い、固有振動数が低域にシフトし、後述するように低周波領域（剛性則領域）の遮音量が得られる周波数範囲が狭まることになる。

この問題に対して、遮音構造体の面積を小さくして、固有振動数を高域にチューニングすることができるが、小面積のパネル状のユニットによって大面積な部分を遮音する場合は、複数のユニットを多数組み上げていく必要があり、さらにはそれぞれの袋体を加圧する際の手間が増える。

そこで、本発明は、パネル状のユニットの面積を変えなくても、固有振動数のチューニングができることで、剛性則領域における充分な遮音量を得ることが可能な遮音構造体を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の遮音構造体は、パネル状に形成される遮音構造体であって、薄膜材によって形成されて内部に気体が封入された袋体部と、前記袋体部の側面となる第１面に密着させた複数の開口を有する面状材の第１剛性部と、前記第１面の反対側の側面となる前記袋体部の第２面に密着させた複数の開口を有する面状材の第２剛性部と、前記第１剛性部と前記袋体部と前記第２剛性部とを積層させた状態で保持させる枠体部とを備え、前記枠体部は、前記第１剛性部側及び第２剛性部側の少なくとも一方が対向する枠材間に架け渡される区画材によって区画されていることを特徴とする。

ここで、前記区画材は、前記枠体部の長方形空間を長方形に区切る桟材又は格子材とすることができる。また、前記区画材は、トラス状に配置することもできる。さらに、前記区画材は長辺となる前記枠材間に架け渡される構成であることが好ましい。

また、前記袋体部の薄膜材が、前記第１剛性部及び前記第２剛性部の開口から膨出されるように内圧が設定されていることが好ましい。さらに、前記枠体部の前記第１剛性部側及び第２剛性部側の少なくとも一方の外側は、前記袋体部と離隔した状態となるように取り付けられた遮音板によって覆われている構成とすることができる。

このように構成された本発明の遮音構造体は、内部に気体が封入された袋体部とその両側面の第１剛性部及び第２剛性部とを積層させた状態で枠体部によって保持させる構成となっている。そして、枠体部は、第１剛性部側及び第２剛性部側の少なくとも一方が対向する枠材間に架け渡される区画材によって区画される。

このため、パネル状のユニットの面積を変えなくても、区画材によって枠体部が区画されることによって固有振動数をチューニングすることが可能であり、剛性則領域における充分な遮音量を得ることができる。

また、枠材間に架け渡される区画材によって枠体部が補強されるため、袋体部を膨張させた際の枠体部の変形が抑えられて、ユニットを並べた際に隙間が発生して遮音欠損が起きるのを防ぐことができる。

このような区画材は、桟材、格子材又はトラス状に設けることができる。区画材の形態や取り付けピッチを調整することで、所望する周波数や広帯域の周波数に対して遮音効果を発揮させることができるようになる。

また、長辺となる枠材間に区画材を架け渡す場合は、変形しやすい枠体部の長辺側を確実に補強して、変形を抑えることができる。さらに、袋体部の薄膜材が第１剛性部及び第２剛性部の開口から膨出されるくらいに内圧を高めることで、より遮音効果を高めることができる。

そして、枠体部の第１剛性部側及び第２剛性部側の少なくとも一方の外側を袋体部と離隔した状態で取り付けられた遮音板で覆うことで、遮音板による質量則に依存した遮音効果を付加させることができる。

本発明の実施の形態の遮音構造体の構成を説明するための分解斜視図である。 桟による区画の効果を概念的に説明する図である。 袋体部の加圧によって枠体部が変形することを説明する図である。 袋体部の加圧によって、上下に並べたユニット間に隙間が生じることを説明する図である。 本発明の実施の形態の遮音構造体の構成を説明する斜視図である。 縦桟のピッチが遮音性能に与える影響を確認するために行った実験（袋体部を2000Paで加圧した場合）の結果を示した図である。 縦桟のピッチが遮音性能に与える影響を確認するために行った実験（袋体部を4000Paで加圧した場合）の結果を示した図である。 実施例１の遮音構造体の構成を説明するための分解斜視図である。 実施例２の遮音構造体の構成を説明するための分解斜視図である。 実施例３の遮音構造体の構成を説明するための分解斜視図である。 実施例４の遮音構造体の構成を説明するための分解斜視図である。 実施例４の遮音構造体の構成を説明するための断面図である。 実施例４の遮音構造体の効果を概念的に説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の遮音構造体１の構成を説明するための分解斜視図及び断面図である。
本実施の形態の遮音構造体１は、正面視略長方形などのパネル状に形成される。例えば、複数のパネル状の遮音構造体１のユニットを並べることによって、工事現場などの騒音発生源を囲うことができる。また、２つの空間を区切る仕切り壁を、複数のパネル状の遮音構造体１によって構成することもできる。

この遮音構造体１は、薄膜材によって形成されて内部に気体が封入された袋体部２と、その第１面に密着させた第１剛性部としての第１剛性材３１と、第１面の反対側の第２面に密着させた第２剛性部としての第２剛性材３２と、第１剛性材３１と袋体部２と第２剛性材３２とを積層させた状態で保持させる枠体部４とによって、主に構成される。

袋体部２は、可撓性を有する薄膜材によって形成される。例えば、ポリエチレンシート、塩化ビニルシートなどを袋状に成形することができる。また、薄膜材の厚さは、0.01mm－1mm程度が好ましい。

袋体部２は、第１剛性材３１と第２剛性材３２という両側面に配置される剛性材の拘束によって形状が変形するため、初期の形状は限定されるものではない。例えば、長方形のポリエチレンシートを二つ折りにして、縁部２１を溶着させて袋状に成形することができる。

また、袋体部２には、図示していないが、内部に気体を注入するための逆止弁付き注入口と排出口が設けられる。内部に注入する気体は、空気、ヘリウムガス、二酸化炭素、窒素ガスなど特に限定されるものではない。

さらに、袋体部２の縁部２１には、正面視略長方形の弾性枠材（図示省略）を貼り付ける。弾性枠材は、膨張した袋体部２の滑り抜けを防ぐために配置される滑り止め材で、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭゴム（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）など摩擦抵抗が確保できる素材が使用できる。

そして、袋体部２の側面となる第１面に第１剛性材３１を密着させる。第１剛性材３１は、複数の開口を有する面状材である。すなわち格子の目が開口に該当する。第１剛性材３１には、ファインメッシュ、ワイヤーメッシュ、パンチングメタル、金網、ハニカム材等の面状材として剛性が確保できる材料が使用できる。素材としては、金属、プラスチック、紙、木材、ガラスなどが使用できる。

例えば第１剛性材３１は、平行に配置された複数の横線材と、横線材に対して略直交するように平行に配置された複数の縦線材とによって形成される。横線材と縦線材の交点は、溶接によって接合される。すなわち、金網のように縦横の線材を編んだだけの材料よりも、交点が溶接などによって接合されている材料の方が格子の目の形状（格子間隔）が変形しにくく好ましい。

第１剛性材３１の開口率は、横線材及び縦線材の線径（幅）と、横線材及び縦線材のピッチ（配置間隔）によって調整することができる。一方、第１剛性材３１の面密度は、単位面積当たりの質量となるため、横線材及び縦線材の線径（幅）とピッチ（配置間隔）に加えて、横線材及び縦線材の素材（密度）によって調整することができる。すなわち横線材及び縦線材が金属線であれば、プラスチック線材を使用した場合に比べて開口率が同じでも面密度を高めることができる。

袋体部２の第１面の反対側の側面となる第２面に密着させる第２剛性材３２は、上述した第１剛性材３１と同様の構成となるため、重複する説明は省略する。第１剛性材３１と第２剛性材３２とは、開口率及び面密度がまったく同じ構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。すなわち、横線材及び縦線材の素材や線径（幅）を変えたり、横線材及び縦線材のピッチ（配置間隔）を変えたりすることで、開口率及び面密度が異なる組み合わせにすることができる。

枠体部４は、少なくとも袋体部２の縁部２１に沿って配置される正面視略長方形の枠材を備えている。この枠体部４は、第１剛性材３１側に配置される第１枠部４１と、第２剛性材３２側に配置される第２枠部４２とによって主に構成される。

そして、第１枠部４１は、上下に略平行に配置される長辺側の枠材となる横材４１１，４１１と、横材４１１，４１１の両端間を繋ぐように左右に略平行に配置される短辺側の枠材となる縦材４１２，４１２とによって、正面視略長方形に形成される。

また、第２枠部４２は、上下に略平行に配置される長辺側の枠材となる横材４２１，４２１と、横材４２１，４２１の両端間を繋ぐように左右に略平行に配置される短辺側の枠材となる縦材４２２，４２２とによって、正面視略長方形に形成される。

第１枠部４１及び第２枠部４２は、袋体部２の内部を高圧にして膨張させた際に、大きく変形したり破損したりしない程度の剛性を有するように形成される。例えば、鋼材、アルミニウム、木材、プラスチックなどによって、断面視略Ｌ字形の長方形枠状に製作することができる。

そして、本実施の形態の遮音構造体１には、枠体部４を構成する第１枠部４１と第２枠部４２のそれぞれに、それらの長方形空間を長方形に区切る桟材が区画材として取り付けられる。

詳細には、第１枠部４１では、長辺となる横材４１１，４１１間に桟材となる縦桟５が架け渡される。縦桟５は、第１枠部４１の縦材４１２，４１２間に略平行に等間隔で配置され、第１枠部４１の長方形空間が、同じ大きさの複数の長方形に区画される。

第２枠部４２も同様に、長辺となる横材４２１，４２１間に桟材となる縦桟５が架け渡される。縦桟５は、第２枠部４２の縦材４２２，４２２間に略平行に等間隔で配置され、第２枠部４２の長方形空間が、同じ大きさの複数の長方形に区画される。

縦桟５は、後述するように作用する圧縮力によって座屈しない程度の素材及び形状になっていればよい。例えば、鋼材、アルミニウム、木材、プラスチックなどによって直方体状に形成される。また、縦桟５は、横材４１１，４２１に対して溶接などで接合させる構成であっても、ボルトなどで固定する構成であってもよい。ボルトなどで固定する場合は、後述するピッチＸを容易に調整することができるようになる。

図１の分解斜視図で示された第１枠部４１と第１剛性材３１と袋体部２と第２剛性材３２と第２枠部４２とは、積層されて第１枠部４１と第２枠部４２とがボルトや挟み金物によって連結されて一体化される。すなわち内部に気体が封入されて膨張させる袋体部２の縁部２１は、弾性枠材（図示省略）を介して、第１枠部４１と第２枠部４２とによって挟持されることになる（図１２参照）。

一方、袋体部２の側面には、第１剛性材３１（又は第２剛性材３２）が密着されている。袋体部２の内部は高圧になっているため、横線材と縦線材に囲まれた開口から、袋体部２の薄膜材が膨出された形態となる。

要するに袋体部２の薄膜材は、張力が付与された状態になる。張力が付与された薄膜材は、入射音波に対する剛性が増加するため、剛性則によって振動しにくい状態になる。さらに、第１剛性材３１（又は第２剛性材３２）と袋体部２の薄膜材とが密着によって一体化することでも、入射音波に対する剛性を増加させることができる。

ここで、遮音構造体１の外形（外寸）と遮音性能との関係について説明する。以下では、１枚の遮音構造体１のことを１ユニットと呼ぶこととする。
１ユニットの遮音構造体１の１次固有振動数ｆ_０Ｍ（Hz）は、以下の式で表される。

ここで、T₁は長方形の１ユニットに働く張力（N/m）、ρ₁は１ユニットの面密度（kg/m²）、L_x、L_yは１ユニットの縦横の各辺の寸法（m）を示す。

上式は、膜の1次固有振動数（外寸に依存する固有振動数）を示している。遮音構造体１が膜と同様の特性を示すと仮定すると、剛性材（３１，３２）及び袋体部２の薄膜材の面密度と袋体部２の内圧とが一定になる場合は、剛性材（３１，３２）及び袋体部２が拘束された寸法に応じて固有振動数は変化し、その面積が小さくなるに従い、高域にシフトすることになる。そして、縦桟５を取り付けることで、縦桟５と枠部（４１，４２）とで袋体部２の薄膜材及び剛性材（３１，３２）を囲んだ範囲のそれぞれにおいて、固有振動数を持つことになる。

図２に、遮音パネルの遮音性能と桟（縦桟５）による区画の効果を概念的に示した。この図には、枠体部４に桟（縦桟５）を取り付けないケース（桟なし）、枠体部４に取り付けた桟（縦桟５）の間隔が広いケース（桟あり（桟のピッチが粗い））、枠体部４に取り付けた桟（縦桟５）の間隔が狭いケース（桟あり（桟のピッチが細かい））の遮音性能を模式的に示した。

図２を見ると分かるように、枠体部４の長方形空間を縦桟５で区切ることによって、枠体部４の外形（外寸）に依存するユニット（遮音パネル）の面積を変化させることなく、遮音欠損となる固有振動数を高域にチューニングすることができるようになる。

すなわち、遮音パネルの縦横の長さに基づく外寸に依存して遮音欠損となる１次固有振動数が決定することになるが、面積が大きくなると（桟なしのケース）、固有振動数が低周波数側にシフトし、低周波音領域（剛性則領域）の遮音量が得られる周波数範囲が狭くなる。

これに対して、枠体部４に縦桟５を配置することで、遮音パネルの遮音性能に影響を与える面積（以下、便宜的に「見かけの面積」という。）を小さくすると、遮音欠損となる１次固有振動数を高周波側にシフトさせることができる。縦桟５を配置する場合でも、ピッチを細かくすることでより見かけの面積を小さくできるので、より高周波側に固有振動数を移動させることができる（桟あり（桟のピッチが細かい））。

そして、遮音欠損となる１次固有振動数を高周波側にシフトさせると、それに伴って低周波音領域の遮音量が得られる周波数範囲が広くなって、低周波音領域の遮音性能を向上させることができる。

要するに、遮音パネルの１ユニットの面積を小さくすることで遮音欠損となる１次固有振動数を高周波側にシフトさせることはできるが、小さな面積のユニットで大面積を遮音する場合には、多数のユニットが必要となり、各ユニットの袋体部２をそれぞれ加圧したり、多数のユニットを設置したりする際に手間がかかるようになる。これに対して、縦桟５を使って枠体部４の長方形空間を区画する場合は、１つの袋体部２を加圧するだけで済むので、加圧作業も含めて簡単に設置までを行うことができる。

また、横材４１１，４１１（４２１，４２１）間に縦桟５を架け渡す効果は、固有振動数を高域にチューニングできる以外にもある。図３は、袋体部ａ２を加圧したことによって枠体部ａ４が変形することを説明する図である。この図に示した遮音構造体ａ１は、桟がないことを除いては、上述した遮音構造体１と同様の袋体部ａ２、剛性材ａ３、枠体部ａ４及び横材ａ４１を備えている。

図３の上部の加圧前の状態に示したように、袋体部ａ２及び剛性材ａ３は、気体注入時に枠体部ａ４から外れないように固定されている。これに対して図３の下部の加圧後の状態に示したように、袋体部ａ２の膜材に内圧がかかると、袋体部ａ２と剛性材ａ３とが一体となった面に張力Ｔが働き、枠体部ａ４が変形する。このときの変形（変形量δ）は、横材ａ４１が長尺材で剛性が低い場合に顕著に現れる。

このため、図４に示したように上下に遮音構造体ａ１のユニットを並べた場合、図４の下部（加圧後）に示したように、ユニット間に隙間ＳＰが生じて遮音欠損の要因となる。この変形に伴う遮音欠損の問題は、枠体部ａ４の剛性を高めて変形しにくくすることでも解消できるが、枠体部ａ４を重厚にすると大幅に重量が増加することになり、パネルとして容易に取り扱えなくなる。

これに対して本実施の形態の遮音構造体１のように、上下の横材４１１，４１１（４２１，４２１）間に縦桟５を架け渡すことによって、横材４１１，４１１（４２１，４２１）の内側への変形を抑えるための突っ張りの抵抗部材に縦桟５をすることができる。そして、縦桟５を配置することで枠体部４に変形が起き難くなった遮音構造体１は、上下にユニットを並べた場合でも、袋体部２の加圧によって隙間ＳＰが生じることがほとんどなく、隙間ＳＰによる遮音欠損を抑えることができる。

次に、本実施の形態の遮音構造体１の遮音性能を確認するために行った実験結果について説明する。この実験は、残響室を用いて音響透過損失試験により音響透過損失（空気音遮断性能）を測定する方法で行った。

実験に使用した遮音構造体１の試料の詳細を記載する。袋体部２は、厚さ0.11mmで面密度0.253kg/m²のポリエチレンとナイロンの合成素材によって可撓性を有するように製作した。

また、第１剛性材３１及び第２剛性材３２には、横線材及び縦線材の線径が0.7mm、格子間隔が6.35mmの開口率が78％、面密度が0.95kg/m²となるファインメッシュを使用した。

図５に、実験に使用した遮音構造体１の試料の斜視図を示した。この遮音構造体１は、縦Ｈ＝498mm、横Ｌ＝1840mmの正面視長方形の外寸に形成されている。そして、縦桟５を配置する間隔をピッチＸとして、縦桟なし（Case1）、Ｘ＝900mm（Case2）、Ｘ＝600mm（Case3）、Ｘ＝300mm（Case4）、Ｘ＝100mm（Case5）の５ケースで実験を行った。

一方、袋体部２に封入された気体の内圧よる影響を確認するために、上記５ケースに対して、２つの加圧条件（2000Pa，4000Pa）で実験を行った。図６，７は、それらの実験結果を、横軸を周波数(Hz)とし縦軸を音響透過損失(dB)として示したグラフである。

ここで参考のために、「質量則」の遮音性能を併せて図示した。すなわち、遮音パネルの質量と音の周波数の積の対数値との間には直線関係があるため、質量則によって増加する遮音性能を「質量則」として図示した。なお、「剛性則」は、遮音パネルの曲げ剛性と音の周波数の逆数の積を対数で換算した値との間の直線関係となる遮音性能を指す。

これらの実験結果を見ると、いずれの加圧条件（2000Pa，4000Pa）においても、桟のピッチＸを細かく配置するに従って、小分けにされた面で見かけの面積が小さくなるので、１次固有振動数と想定されるディップ周波数が高域側にシフトされることが確認された。また、ディップ周波数未満（剛性則領域）において、遮音量が得られる周波数範囲が拡張されたと言える。

一方、縦桟５の変形抑制効果についても、確認する実験を行った。実験に使用した遮音構造体１の試料の詳細を記載する。袋体部２は、厚さ0.11mmのポリエチレンとナイロンの合成素材によって可撓性を有するように製作した。また、第１剛性材３１及び第２剛性材３２には、横線材及び縦線材の線径が0.7mm、格子間隔が7.35mmのファインメッシュを使用した。

そして、横材４１１，４２１及び縦材４１２，４２２には、断面寸法40mm×16mm、鋼材の厚さ1.6mmの鋼製の角パイプを使用した。変形抑制効果の確認実験は、縦桟なし（Case1）と、縦桟５のピッチＸ＝300mm（Case4，桟本数5本）とで行い、加圧条件は4000Paとした。なお、縦桟５は、一方の側（第１枠部４１）にのみ取り付けた。

本実験では、加圧前後の変形度合を確認した。実験では、基準線を設け、そこから加圧前後の枠材（横材ａ４１、図３参照）までの距離を求め、加圧前後の差を変形量δとして評価した。

実験結果は、桟なしの条件（Case1）では、枠材の中央付近において最大5mm程度の変形量δが確認された。一方、縦桟５を5本追加した条件（Case4）では、変形量δが1mm以下であり、ほとんど変形が生じないことが分かった。

要するに、本実施の形態の遮音構造体１は、気体が封入された袋体部２並びに第１剛性材３１、第２剛性材３２及び枠体部４などによって軽量に製作されている。それに加えて縦桟５によって変形が起き難い構成となっている。この結果、質量則に依存した遮音パネル（図６，７の破線参照）では質量を増加させないと得られないような遮音効果が得られることがわかる。

次に、本実施の形態の遮音構造体１の作用について説明する。
このように構成された本実施の形態の遮音構造体１は、内部に気体が封入された袋体部２とその両側面の第１剛性材３１及び第２剛性材３２とを積層させた状態で枠体部４によって保持させる構成となっている。そして、枠体部４は、第１枠部４１及び第２枠部４２の両方が、対向する横材４１１，４１１（４２１，４２１）間に架け渡される縦桟５によって区画される。

このため、遮音構造体１の１ユニットの面積を変えなくても、縦桟５によって枠体部４の第１枠部４１及び第２枠部４２の内空が区画されることによって、１次固有振動数をチューニングすることができる。そして、その結果、剛性則領域における充分な遮音量を得ることができる。

さらに、遮音構造体１の１ユニットの見かけの面積を、縦桟５を使って小さくするだけなので、気体を注入する加圧作業は、１つの袋体部２の１箇所の注入口に対して行えばよく、簡単に実施することができる。また、広い面積を遮音する場合でも、ユニットの設置数を少なくできるので、作業性に優れている。

さらに、横材４１１，４１１（４２１，４２１）間に架け渡される縦桟５によって枠体部４が補強されるため、袋体部２を膨張させた際の枠体部４の変形が抑えられて、ユニットを並べた際に隙間ＳＰが発生して遮音欠損が起きるのを防ぐことができる。

そして、気体が封入された袋体部２並びに第１剛性材３１、第２剛性材３２及び枠体部４によって構成される遮音構造体１は、軽量に製作することができる。また、変形を抑制するために取り付けられる縦桟５も、重量をそれほど増加させるものではない。

すなわち質量則に依存した遮音パネルによって広帯域の周波数に対して遮音効果を発揮させようとすれば、必然的に重量と厚みが大きくなってコストが増加するだけでなく、扱いにくくなって施工性が低下することになる。これに対して、軽量化された遮音構造体１であれば、工事現場や住宅内などの様々な場所に容易に設置することができる。

特に、質量則に依存した遮音パネルでは効果的に遮音することが難しい低周波音に対して、本実施の形態の遮音構造体１であれば軽量であっても高い遮音性能を発揮させることができる。

以下、前記実施の形態で説明した遮音構造体１とは別の形態の実施例１について、図８を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。

本実施例１で説明する遮音構造体１Ａは、図８に示すように、枠体部４に区画材として格子材６が取り付けられる。すなわち枠体部４を構成する第１枠部４１と第２枠部４２のそれぞれに、それらの長方形空間を長方形に区切る格子材６が区画材として取り付けられる。

詳細には、第１枠部４１では、長辺となる横材４１１，４１１間に複数の縦部材６１が間隔を置いて架け渡される。縦部材６１は、第１枠部４１の縦材４１２，４１２間に略平行に等間隔で配置される。さらに、短辺となる縦材４１２，４１２間には、横部材６２が架け渡される。このようにして第１枠部４１の長方形空間が、同じ大きさの格子の目によって区画される。なお、第２枠部４２に取り付けられる格子材６も、同じ構成となるため、詳細な説明は省略する。

このように区画材を格子材６として設けた場合も、前記実施の形態で説明した縦桟５と同様に、固有振動数を高域側にチューニングしたり、枠体部４の変形抑制効果を発揮させたりすることができる。すなわち、区画材を格子材６の形態にしたり取り付けピッチを調整したりすることで、所望する周波数や広帯域の周波数に対して遮音効果を発揮させることができるようになる。
なお、実施例１のこの他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。

以下、前記実施の形態及び実施例１で説明した遮音構造体１，１Ａとは別の形態の実施例２について、図９を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。

本実施例２で説明する遮音構造体１Ｂは、図９に示すように、第１剛性材３１側の第１枠部４１にだけ、区画材としての縦桟５が取り付けられる。すなわち、第２剛性材３２側の第２枠部４２には、区画材が取り付けられていない。

このように構成された遮音構造体１Ｂであっても、固有振動数を高域側にチューニングしたり、枠体部４の変形抑制効果を発揮させたりすることができる。さらに、一方の側となる第１枠部４１のみが縦桟５によって区切られた遮音構造体１Ｂは、桟あり側と桟なし側とで異なる遮音性能を持つことになり、これらが組み合わされることによって、互いに遮音上で不利な周波数を補い合って、遮音量が得られる周波数範囲の広帯域化が可能になる。

また、上述した変形抑制効果の確認実験の結果からも明らかなように、枠体部４の一方の側にのみ区画材が配置されているだけで、袋体部２の加圧時の遮音構造体１の変形を抑えることができる。
なお、実施例２のこの他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。

以下、前記実施の形態及び実施例１，２で説明した遮音構造体１，１Ａ，１Ｂとは別の形態の実施例３について、図１０を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１，２で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。

本実施例３で説明する遮音構造体１Ｃは、図１０に示すように、枠体部４に区画材としてトラス材７が取り付けられる。すなわち枠体部４を構成する第１枠部４１と第２枠部４２のそれぞれに、それらの長方形空間を区切るトラス材７が区画材として取り付けられる。

詳細には、第１枠部４１では、長辺となる横材４１１，４１１間に複数の縦部材７１が間隔を置いて架け渡される。縦部材７１は、第１枠部４１の縦材４１２，４１２間に略平行に等間隔で配置されて、第１枠部４１の長方形空間が同じ大きさの複数の長方形に区画される。

さらに、縦部材７１によって長方形に区画された空間には、対角線状となる斜めに斜部材７２が取り付けられる。このようにして第１枠部４１の長方形空間が、トラス状に配置された縦部材７１と斜部材７２とによって区画される。なお、第２枠部４２に取り付けられるトラス材７も、同じ構成となるため、詳細な説明は省略する。

このように区画材をトラス材７として設けた場合も、前記実施の形態で説明した縦桟５と同様に、固有振動数を高域側にチューニングしたり、枠体部４の変形抑制効果を発揮させたりすることができる。すなわち、区画材をトラス材７の形態にしたり取り付けピッチを調整したりすることで、所望する周波数や広帯域の周波数に対して遮音効果を発揮させることができるようになる。
なお、実施例３のこの他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。

以下、前記実施の形態及び実施例１－３で説明した遮音構造体１，１Ａ－１Ｃとは別の形態の実施例４について、図１１－図１３を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１－３で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。

本実施例４で説明する遮音構造体１Ｄは、図１１に示すように、前記実施の形態で説明した遮音構造体１に、遮音板８を追加した構成となっている。この遮音板８には、鋼板、合板、樹脂板などが使用できる。

遮音板８は、図１２に示すように、第１枠部４１の全面を覆うように配置される。また、遮音板８は、加圧して膨張した袋体部２と離隔した状態になるように取り付けられる。詳細には、遮音板８は、枠体部４の端面に接合されるフランジ部８１を備えており、縦桟５よりも外側に配置される板の内面と袋体部２の側面とが接触することはない。

遮音板８と袋体部２とが接触していなければ、前記実施の形態で説明した遮音構造体１自体の遮音性能が損なわれることはない。それに加えて、遮音板８を取り付けることによって、図１３に示すような効果が付加される。

図１３は、前記実施の形態で説明した遮音構造体１と、遮音板８自体と、本実施例４の遮音構造体１Ｄの遮音性能を概念的に示した図である。遮音構造体１には、剛性則による遮音効果があり、遮音板８には質量則による遮音効果がある。そして、遮音構造体１と遮音板８とを組み合わせた遮音構造体１Ｄは、より高い遮音効果を備えることになる。

このように構成された実施例４の遮音構造体１Ｄは、袋体部２から外側に離隔した位置に取り付けられた遮音板８で側面が覆われることによって、遮音板８による質量則に依存した遮音効果を付加させることができる。

また、遮音板８は、枠体部４の片側だけでなく、両側に取り付けることもできる。さらに、実施例１－実施例３で説明した遮音構造体１Ａ－１Ｃにも、遮音板８を取り付けることができる。
なお、実施例４のこの他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態及び実施例では、格子状の剛性部（３１，３２）を使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、複数の開口を有する剛性を備えた面状材であれば第１剛性部及び第２剛性部の形態は問われない。

１ ：遮音構造体
２ ：袋体部
３１ ：第１剛性材（第１剛性部）
３２ ：第２剛性材（第２剛性部）
４ ：枠体部
４１ ：第１枠部
４１１ ：横材（枠材）
４１２ ：縦材（枠材）
４２ ：第２枠部
４２１ ：横材（枠材）
４２２ ：縦材（枠材）
５ ：縦桟（区画材、桟材）
１Ａ ：遮音構造体
６ ：格子材（区画材）
１Ｂ ：遮音構造体
１Ｃ ：遮音構造体
７ ：トラス材（区画材）
１Ｄ ：遮音構造体
８ ：遮音板

Claims (4)

1. パネル状に形成される遮音構造体であって、
   薄膜材によって形成されて内部に気体が封入された袋体部と、
   前記袋体部の側面となる第１面に密着させた複数の開口を有する面状材の第１剛性部と、
   前記第１面の反対側の側面となる前記袋体部の第２面に密着させた複数の開口を有する面状材の第２剛性部と、
   前記第１剛性部と前記袋体部と前記第２剛性部とを積層させた状態で保持させる枠体部とを備え、
   前記枠体部は、前記第１剛性部側及び第２剛性部側の少なくとも一方が対向する枠材間に架け渡される区画材によって区画されているとともに、
   前記区画材は、所望する遮音性能が得られるように以下の式でチューニングされた間隔で前記枠体部の長方形空間を長方形に区切る桟材であることを特徴とする遮音構造体。
   
   

   

   
   ここで、f _0M （Hz）は前記枠体部と前記桟材とによって形成される長方形の１次固有振動数、T ₁ は前記長方形に働く張力（N/m）、ρ ₁ は前記長方形の面密度（kg/m ² ）、L _x 、L _y は前記長方形の縦横の各辺の寸法（m）を示す。
2. 前記区画材は、長辺となる前記枠材間に架け渡されて、前記枠体部にボルトで固定されることを特徴とする請求項１に記載の遮音構造体。
3. 前記袋体部の薄膜材が、前記第１剛性部及び前記第２剛性部の開口から膨出されるように内圧が設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の遮音構造体。
4. 前記枠体部の前記第１剛性部側及び第２剛性部側の少なくとも一方の外側は、前記袋体部と離隔した状態となるように取り付けられた遮音板によって覆われていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の遮音構造体。

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