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公開番号2025074542
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-14
出願番号2023185403
出願日2023-10-30
発明の名称遮音構造体
出願人三井化学株式会社
代理人個人,個人
主分類G10K 11/172 20060101AFI20250507BHJP(楽器;音響)
要約【課題】曲面状または凹凸を有する載置面にも容易に安定的に載置でき、薄型かつ軽量で良好な遮音性を有する遮音構造体を提供する。
【解決手段】遮音構造体1が、中空の枠構造6と、枠構造6の中空部分5の内部に位置する錘部4を含む。枠構造6は基部2と周壁部3を有する。錘部4は枠構造6の基部2に取り付けられて開口部分5aに向かう方向に延び、開口部分5aに対向する位置を除いて、基部2と周壁部3に囲まれている。周壁部3の高さH1は錘部4の高さH2よりも大きい。錘部4は、基部2側に位置し弾性を有するばね部4aと、基部2と反対側に位置しばね部4aよりも質量が大きい質量部4bとを有するばねマス共振器を構成している。100Hz以上2kHz以下の周波数帯において、有効質量密度が負で有効体積弾性率が正である領域が存在し、当該領域の最高周波数と最低周波数の差が200Hz以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一部が開口している中空の枠構造と、前記枠構造の中空部分の内部に位置する錘部と、を含み、
前記枠構造は、開口部分と対向する位置の基部と、前記基部から前記開口部分に向かう周壁部と、を有し、
１つの前記枠構造に１つの前記錘部が配置されており、
前記錘部は前記枠構造の前記基部に取り付けられて前記開口部分に向かう方向に延びており、前記錘部は、前記開口部分に対向する位置を除いて、前記基部と前記周壁部とによって囲まれており、
前記枠構造の前記基部から前記開口部分に向かう方向における前記周壁部の高さは前記錘部の高さよりも大きく、
前記錘部は、前記基部に取り付けられている側に位置し弾性を有するばね部と、前記錘部の前記基部に取り付けられている側と反対側に位置し前記ばね部よりも質量が大きい質量部とを有するばねマス共振器を構成しており、
１００Ｈｚ以上２ｋＨｚ以下の周波数帯において、有効質量密度が負であって有効体積弾性率が正である領域が少なくとも１つ存在し、当該領域の最高周波数と最低周波数の差が２００Ｈｚ以上であることを特徴とする、遮音構造体。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記枠構造は、弾性を有するシート状の前記基部と、前記基部に立設されている前記周壁部と、を有する円筒状または角筒状であり、前記中空部分の一端が前記基部で塞がれて他端が開放されており、
前記錘部は、前記基部の、前記周壁部が立設されている面と同じ面に立設されている、請求項１に記載の遮音構造体。
【請求項３】
１００Ｈｚ以上２ｋＨｚ以下の周波数帯において、有効質量密度が負であって有効体積弾性率が正である前記領域の最高周波数と最低周波数の差が５００Ｈｚ以下である、請求項１または２に記載の遮音構造体。
【請求項４】
前記領域における有効質量密度は－５０００ｋｇ／ｍ
3
以上０ｋｇ／ｍ
3
以下である、請求項１または２に記載の遮音構造体。
【請求項５】
前記領域における有効体積弾性率は０Ｐａ以上５０００００Ｐａ以下である、請求項１または２に記載の遮音構造体。
【請求項６】
前記基部と前記周壁部と前記ばね部はいずれも、エネルギー弾性を有しておらずゴム弾性を有する材料と、ゴム弾性を有しておらずエネルギー弾性を有する材料と、ゴム弾性とエネルギー弾性の両方を有する材料とのうちのいずれかからなる、請求項１または２に記載の遮音構造体。
【請求項７】
前記基部と前記周壁部と前記ばね部はいずれも、２３℃で周波数１Ｈｚ～１０００Ｈｚにおける動的貯蔵弾性率が０．０１ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下である、請求項１または２に記載の遮音構造体。
【請求項８】
前記基部と前記周壁部と前記ばね部はいずれも、２３℃で周波数１Ｈｚ～１０００Ｈｚにおける損失正接が０．０１以上０．５０以下である、請求項７に記載の遮音構造体。
【請求項９】
前記錘部の前記質量部は前記ばね部よりも体積が大きい、請求項１または２に記載の遮音構造体。
【請求項１０】
前記錘部の前記質量部は前記ばね部よりも密度が大きい材料からなる、請求項１または２に記載の遮音構造体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は遮音構造体に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、集合住宅、オフィスビル、ホテル等の建物の室内においては、建物の外部の自動車、鉄道、航空機、船舶等からの屋外騒音や、建物内のその室の外部で発生する設備騒音や人声を遮断して、その室の用途に適した静謐性が要求される。また、自動車、鉄道、航空機、船舶等の乗物の内部においては、風切り音やエンジン音を遮断して、乗員に静粛で快適な空間を提供するために騒音を低減することが望まれている。そのため、建物や乗物の外部から内部への騒音や振動の伝搬、また建物や乗物の内部における室外から室内への騒音や振動の伝搬を遮断する手段、すなわち、遮音性の高い部材が求められている。近年では、建物においては高層化等に伴い軽量の遮音部材が求められており、また、乗物においてもエネルギー効率向上のため軽量の遮音部材が求められている。乗物や建物における防音壁等を形成する遮音構造体の例が、特許文献１～６に開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載された発明では、複数の個々のセルに分割された剛性のフレームと、フレキシブルな材料のシートと、複数の重りとを備えている音響減衰パネルにおいて、各重りは各セルにそれぞれ重りが設けられるようにフレキシブルな材料のシートに固定されており、減衰された音響は重りの質量の適切な選択により制御される。
【０００４】
特許文献２に記載された発明では、弾性を有するシートと、シートを保持するとともにシートを区画部に区画する支持部とを備えている防音材において、区画部におけるシートの剛性とシートの面密度との関係が規定されている。
【０００５】
特許文献３に記載された発明の遮音材は、平板状の基板部と、基板部と連結し所定の共振周波数を有する複数の共振部とを備えている構造体であって、複数の共振部のそれぞれは、錘部と、錘部を基板部と連結する連結部とを有しており、基板部に垂直な方向から見た投影図において、共振部の重心が基板部と連結部との接合領域の外側に位置するように構成されている。
【０００６】
特許文献４に記載された発明の振動低減装置は、車体に装着されて車体を通じて伝達される振動を遮断する音響メタ構造を有し、車体に装着されて一定空間を一定領域に区画する十字形状のフレームと、フレームによって区画される各領域のコーナー部に構成されそれぞれの固有振動数を有するように構成されて車体からフレームを通じて伝達される振動を遮断する振動子とを含む。
【０００７】
特許文献５に記載された発明の複合材パネルアセンブリは、第１の弾性膜と第２の弾性膜との間にサンドウィッチされた吸音メタ構造を含む。メタ構造は、第１のハニカム層、第２のハニカム層及びそれらの間の中間空間を含む。第１のハニカム層は、第１の側に沿って第１の弾性膜によってカバーされた空洞共振器を画定する間仕切り壁を有する。第２のハニカム層は、第２の側に沿って第２の弾性膜によってカバーされた空洞共振器を画定する間仕切り壁を有する。
【０００８】
特許文献６に記載された発明の遮音壁アセンブリは、空間を規定する複数の壁と、空間内に配置されている少なくとも１つの音響散乱体である半散乱体と、を含む。半散乱体は、開口と、少なくとも１つのチャンネルと、を有する。少なくとも１つのチャンネルは、チャンネル開放端と、チャンネル末端と、を有し、チャンネル開放端は、開口と流体連通している。
【０００９】
非特許文献１には、均質で等方性の、硬質または柔軟な多孔質層の伝達マトリックスを使用して、材料の特性インピーダンスと波数を簡単に特定でき、そこから他の関心のある音響量を計算できることが記載されている。非特許文献１に記載された方法は、物体の表面の近傍の音圧から得られる伝達マトリクスにより有効質量密度および有効体積弾性率を算出するために利用できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２００５－２５０４７４号公報
国際公開２０１９／０２２２４５号公報
特開２０２１－１５２５８４号公報
特開２０２０－９１４８１号公報
特開２０１９－９１０１３号公報
特開２０２２－７８００５号公報
【非特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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