特許ウォッチ

公開番号2025024393
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-20
出願番号2023128463
出願日2023-08-07
発明の名称音響材
出願人横浜ゴム株式会社
代理人個人
主分類G10K 11/16 20060101AFI20250213BHJP(楽器;音響)
要約【課題】曲げ剛性および音響性能の双方を確保する上で有利な音響材を提供する。
【解決手段】所定の音響性能を有する音響材料で形成された音響材本体12に、音響材本体12よりも剛性が高い材料で形成され細長の板状の複数の補強板14を埋設し、複数の補強板14は、補強板14の高さH1方向を音響材本体12の厚さT2方向に沿わせ、補強板14の高さH1方向の両端を、音響材本体12の厚さT2方向の両面から離れた箇所に位置させて配置され、複数の補強板14が互いに交差するように配置されることで、音響材本体12の厚さT2方向から見て、複数の補強板14により囲まれた閉断面構造が形成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
所定の音響性能を有する音響材料で形成された厚さを有する板状の音響材本体と、
前記音響材本体よりも剛性が高い材料で形成され、厚さと、厚さよりも大きい寸法の高さと、高さよりも大きい寸法の長さを有し前記音響材本体に埋設された細長の板状の複数の補強板とを備え、
前記複数の補強板は、前記補強板の高さ方向を前記音響材本体の厚さ方向に沿わせ、前記補強体の高さ方向の両端を、前記音響材本体の厚さ方向の両面から離れた箇所に位置させて配置され、
前記複数の補強板が互いに交差するように配置されることで、前記音響材本体の厚さ方向から見て、前記複数の補強板により囲まれた閉断面構造が形成されている、
ことを特徴とする音響材。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記閉断面構造の中央は、前記音響材本体の輪郭の中央と合致した箇所に設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の音響材。
【請求項３】
前記音響材本体は、前記厚さよりも大きい寸法の幅と長さとを有して矩形の板状を呈し、
前記複数の補強板は、前記音響材本体の長さ方向の中心を通り前記音響材本体の幅方向に延在する中心線に対して左右対称の形状となるように配置されている、
ことを特徴とする請求項１記載の音響材。
【請求項４】
前記音響材本体は、矩形の板状を呈し、
前記複数の補強板は、前記音響材本体の輪郭をなす前記矩形の２本の対角線の交点を中心として点対称の形状となるように配置されている、
ことを特徴とする請求項１記載の音響材。
【請求項５】
前記音響材本体は、矩形の板状を呈し、
前記補強板は、前記音響材本体の輪郭をなす前記矩形の４辺に平行して４枚配置され、
隣り合う前記補強板が交差する交差部は、前記矩形の角部の近傍に位置している、
ことを特徴とする請求項１記載の音響材。
【請求項６】
所定の音響性能を有する音響材料で形成された厚さを有する板状の音響材本体と、
前記音響材本体よりも剛性が高い材料で形成され、厚さと、厚さよりも大きい寸法の高さと、高さよりも大きい寸法の長さを有する板状の補強板とを備え、
前記補強板はその高さ方向を前記音響材本体の厚さ方向に沿わせ前記音響材本体の外周面の全域を覆うように設けられ、
前記補強板により囲まれた閉断面構造が形成されている、
ことを特徴とする音響材。
【請求項７】
前記補強板は、前記音響材本体を形成する音響材料と音響性能が近い材料で形成されている、
ことを特徴とする請求項１または６記載の音響材。
【請求項８】
前記音響材本体を形成する音響材料は粘弾性体であり、
前記補強板はＦＲＰで形成されている、
ことを特徴とする請求項７記載の音響材。
【請求項９】
前記音響材本体は、矩形の板状を呈し、
前記音響材本体の輪郭をなす前記矩形の各角部に、取り付け孔が前記音響材本体の厚さ方向に貫通形成されている、
ことを特徴とする請求項１または６記載の音響材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響材に関する。
続きを表示（約 4,500 文字）【背景技術】
【０００２】
船舶の船体などの構造体に取り付けることで、音波の反射、吸収、透過を図る音響材が提供されている（特許文献１参照）。
このような音響材として、粘弾性体からなり均一の厚さの矩形板状を呈するものがあり、音響材は構造体を構成する鋼板の外面に重ね合わされて取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－２２７７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、構造体はその軽量化を図るために構造体を構成する鋼板の薄型化が求められているが、鋼板を薄型化すると構造体の強度を確保する上で不利となる。
そこで、音響材に曲げ剛性を付与するためのＦＲＰ、合成樹脂、あるいは、金属材料などから構成される補強層を音響材の内部に挟み込むことで音響材自体を構造部材（補強部材）として構造体の構造設計に組み込むことが考えられる。
すなわち、音響材自体を船体などの構造体を構成する構造部材として用いることにより、構造体の鋼板を薄くしても構造体と音響材とで構成される構造体全体の強度を確保することができる。
しかしながら、この場合、音響材を構成する粘弾性体とは材料や物性が異なる異材である補強層が面で音波を受けることになるため、音響材の音響性能（遮音性、吸音性、透過性）が補強層の影響を受けやすく、音響材として所望の音響性能を確保する上で不利となることが懸念される。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、曲げ剛性および音響性能の双方を確保する上で有利な音響材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明の一実施の形態は、所定の音響性能を有する音響材料で形成された厚さを有する板状の音響材本体と、前記音響材本体よりも剛性が高い材料で形成され、厚さと、厚さよりも大きい寸法の高さと、高さよりも大きい寸法の長さを有し前記音響材本体に埋設された細長の板状の複数の補強板とを備え、前記複数の補強板は、前記補強板の高さ方向を前記音響材本体の厚さ方向に沿わせ、前記補強体の高さ方向の両端を、前記音響材本体の厚さ方向の両面から離れた箇所に位置させて配置され、前記複数の補強板が互いに交差するように配置されることで、前記音響材本体の厚さ方向から見て、前記複数の補強板により囲まれた閉断面構造が形成されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、所定の音響性能を有する音響材料で形成された厚さを有する板状の音響材本体と、前記音響材本体よりも剛性が高い材料で形成され、厚さと、厚さよりも大きい寸法の高さと、高さよりも大きい寸法の長さを有する板状の補強板とを備え、前記補強板はその高さ方向を前記音響材本体の厚さ方向に沿わせ前記音響材本体の外周面の全域を覆うように設けられ、前記補強板により囲まれた閉断面構造が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一実施の形態によれば、複数の補強板によって音響材の曲げ剛性を確保する上で有利となることは無論のこと、複数の補強板で囲まれた閉断面構造は大きな剛性を備えることから、音響材にねじれ応力が生じた場合における全方位への曲げ剛性を確保する上で有利となる。したがって、音響材に圧力が加わった場合の音響材の変形量、変位量（歪み）を抑制する上で有利となる。
また、音波の到来方向から見た場合に、複数の補強板の面積が音響材本体の面積に占める割合は極めて小さいため、音響材本体とは異なる材料で形成された補強板を設けたにも拘わらず、音響材の音響性能が受ける影響は最小限で済む。
したがって、音響材の曲げ剛性および音響性能の双方を確保する上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１の実施の形態の音響材の平面図である。
音響材本体に埋設された補強板の説明図である。
（Ａ）は交差部の組付け前の状態を示す斜視図、（Ｂ）は交差部の組付け後の状態を示す斜視図である。
第２の実施の形態の音響材の平面図である。
第３の実施の形態の音響材の平面図である。
第４の実施の形態の音響材の平面図である。
第５の実施の形態の音響材の平面図である。
第６の実施の形態の音響材の平面図である。
第７の実施の形態の音響材の平面図である。
第８の実施の形態の音響材の平面図である。
第９の実施の形態の音響材の平面図である。
第１０の実施の形態の音響材の平面図である。
第１１の実施の形態の音響材の平面図である。
第１１の実施の形態の音響材の斜視図である。
第１２の実施の形態の音響材の平面図である。
第１３の実施の形態の音響材の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
次に、図１－図３を参照して第１の実施の形態に係る音響材１０Ａから説明する。
音響材１０Ａは、船舶の船体などの不図示の構造体を構成する鋼板の外面（被取り付け面）に重ね合わされて取り付けられることで、音波の反射、吸収、透過を図るものである。
音響材１０Ａは、音響材本体１２と、補強板１４とを含んで構成されている。
音響材本体１２は、所定の音響性能（遮音性、吸音性、透過性）を有する音響材料で形成され、本実施の形態では、音響材料として粘弾性体が用いられている。
粘弾性体としては、ゴムやウレタンなどの合成樹脂のような従来公知のさまざまな粘弾性体が使用可能である。
図１、図２に示すように、音響材本体１２は、均一の厚さＴ２と、この厚さＴ２よりも大きい寸法の均一の幅Ｗ２と均一の長さＬ２とを有し矩形の板状に形成されている。
本実施の形態では幅Ｗ２と長さＬ２が等しい正方形の板状に形成され、音響材本体１２の４つの角部１２０２に、音響材１０Ａを船体などの構造体に取り付けるための取り付け孔１６が貫通形成されている。
音響材１０Ａは、取り付け孔１６に挿通されたボルトにより構造体に取り付けられる。
なお、取り付け孔１６が設けられる箇所は音響材本体１２の輪郭をなす矩形の角部に限定されず、角部を除いた矩形の各辺に間隔をおいて複数設けてもよく、あるいは、後述する補強板１４の交差部１４０２と干渉しない箇所で矩形の中央部や中央部の周辺に複数設けるなど、取り付け孔１６の位置や個数は音響材１０Ａの形状や大きさによって任意に決定される。
【０００９】
補強板１４は、音響材本体１２よりも剛性が高い材料で形成され、音響材本体１２に埋設され、補強板１４は直線状に延在する同一形状のものが４枚設けられている。
補強板１４には、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）、合成樹脂、金属など従来公知の様々な材料が採用可能である。
補強板１４として、音響材料（粘弾性体）と音響性能が近いＦＲＰのような材料、言い換えると、音響材料と音響インピーダンスが近い材料を用いると、音響材１０Ａの音響性能を確保する上で有利となり、本実施の形態では、補強板１４としてＦＲＰを用いている。
図２に示すように、４枚の補強板１４は同一の形状で、均一の厚さＴ１と、厚さＴ１よりも大きい寸法の均一の高さＨ１と、高さＨ１よりも大きい寸法の均一の長さＬ１を有する細長の板状を呈している。
補強板１４の高さＨ１は、音響材本体１２の厚さＴ２よりも小さい寸法で形成され、補強板１４の長さＬ１は、音響材本体１２の輪郭をなす正方形１２１０の１辺よりも僅かに小さい寸法で形成されている。
補強板１４は、補強板１４の高さＨ１方向を音響材本体１２の厚さＴ２方向に沿わせて配置され、補強材１４の高さＨ１方向の両端は、音響材本体１２の厚さＴ２方向の両面から離れた箇所に位置している。
本実施の形態では、補強板１４の厚さＴ１は１ｍｍから２０ｍｍ程度であり、補強材１４の高さＨ１方向の両端は、音響材本体１２の厚さＴ２方向の両面から１ｍｍ程度離れた箇所に位置し、また、補強板１４の長さＬ１方向の両端は、音響材本体１２の幅Ｗ２方向両端の端面および長さＬ２方向両端の端面から離れた箇所に位置している。
したがって、補強板１４の両側に位置する音響材本体１２の箇所は、補強板１４の高さＨ１方向の両端において補強板１４の長さＬ１方向の全長にわたって接続され、また、補強板１４の長さＬ１の両端において接続されている。
【００１０】
音響材本体１２は正方形で形成され、各補強板１４は、正方形１２１０の４辺の近傍において各辺に平行して配置され、各補強板１４の両端は隣り合う補強板１４と直角に交差した交差部１４０２となっており、各交差部１４０２は正方形１２１０の角部１２０２の近傍に位置し、また、各交差部１４０２の近傍に取り付け孔１６が位置している。
隣り合う補強板１４が直角に交差する構造として、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、２枚の補強板１４の長さ方向の端部に設けた欠部１４１０を介して十字状に組み立て、接着材により十字状の形状を保持するようにしてもよく、あるいは、型により成形してもよい。
型により成形する場合には、４枚の補強板１４が一体成型され、補強板１４としての部品は１つとなる。
なお、後述する実施の形態においても、複数枚の補強板１４を型により一体成型し、補強板１４としての部品を１つとしてもよい。
したがって、音響材本体１２の厚さＴ２方向から見て４枚の補強板１４により、音響材本体１２の輪郭をなす正方形１２１０と相似の形状の正方形の枠状の閉断面構造が形成されている。
この閉断面構造の中央は、音響材本体１２の中央に合致した箇所に設けられ、本実施の形態では、閉断面構造の中心と、音響材本体１２の中心とが合致した箇所に設けられ、４枚の補強板１４は音響材本体１２の外周部に設けられている。
なお、補強板１４はＦＲＰで形成されており、補強板１４を構成する強化繊維は、補強板１４の厚さＴ１方向の両面に平行するように補強板１４の内部に埋設されている。
したがって、本実施の形態では、複数の補強板１４は、音響材本体１２の長さＬ２方向の中心を通り音響材本体１２の幅Ｗ２方向に延在する中心線に対して左右対称の形状となるように配置され、同時に、複数の補強板１４は、音響材本体１２の２本の対角線の交点を中心として点対称の形状となるように配置されている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許