JP2017116706A - 共鳴吸音構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトで、中低周波音の効果的な吸音が可能な共鳴吸音構造体を提供すること。【解決手段】共鳴吸音構造体１は、前後方向に延び、一方側の端部が開口し、他方側の端部が閉口している複数の共鳴管２が、左右方向に並んで配置されており、開口部５の断面積が、４００ｍｍ２以下であり、複数の共鳴管２の個数が、１００以上である。【選択図】図１

Description

本発明は、共鳴吸音構造体に関する。

自動車、列車などの輸送機には、運転者や搭乗者に高い快適性が求められている。この快適性を向上させるために、タイヤからのロードノイズ、エンジンノイズ、走行時の風切り音などの騒音を低減させる対策が種々採用されている。

とりわけ、近年、自動車には、省エネルギーの観点から、構成部材の薄板化や軽量化が要求されており、その結果、上記の騒音が車室内部により侵入しやすくなっている。

そのため、これらの騒音を低減するために、繊維材やスポンジからなる吸音材を自動車の内装材として用いることが提案されている。

しかしながら、これらの吸音材は、風切り音などの高周波音の吸音を目的としており、ロードノイズ、エンジンノイズなどの中周波音から低周波音に対する吸音性能は低い。そのため、これらの吸音材を用いて、中低周波音を効果的に吸音しようとすると、吸音材の厚みを非常に厚くする必要があり、自動車の車室のような限られた空間で使用することは困難であるという不具合が生じている。

一方、繊維材やスポンジ以外の中低周波音の吸音材として、管共鳴（気柱共鳴管）を備える吸音構造体が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１には、一方を閉じ他方を開いた長さが異なる複数の空洞を当該開いた側の開口部同士を隣接して配置した構造を有してなる吸音構造体が開示されている。

このような共鳴管では管の長さに応じた波長の共鳴が発生する。具体的には、片開管の共鳴管では、共鳴波長λ_ｎは管長さＬに対しλ_１＝４Ｌ、λ_２＝４／３Ｌ・・・の共鳴が発生し、両開管の共鳴管ではλ_１＝２Ｌ、λ_２＝Ｌ・・・の共鳴が発生し、これらの波長の音を吸音する。

特開平７−３０２０８７号公報

しかしながら、特許文献１の吸音構造体では、住宅やホール向けなどの広い空間で使用することを目的としており、自動車の車室などの限られた空間に使用するには不向きである。

本発明は、コンパクトで、中低周波音の効果的な吸音が可能な共鳴吸音構造体を提供することにある。

本発明［１］は、少なくとも第１方向に延び、一方側の端部が開口し、他方側の端部が閉口している複数の共鳴筒部が、前記第１方向と直交する第２方向に並んで配置されており、前記開口の断面積が、４００ｍｍ^２以下であり、前記複数の共鳴筒部の個数が、１００以上である共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、一方側の端部が開口し、他方側の端部が閉口している複数の共鳴筒部が、第２方向に並んで配置されており、その個数が１００以上であるため、中低周波音の吸音性に優れる。また、開口の断面積が４００ｍｍ^２以下であるため、コンパクトな構造にすることができる。したがって、自動車の車室などの限られた空間において、中低周波音の音を効率よく吸音することができる。

本発明［２］は、前記第１方向および前記２方向と直交する第３方向において、前記共鳴筒部の長さが２０ｍｍ以下である［１］に記載の共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、より一層コンパクトな構造とすることができる。

本発明［３］は、前記共鳴筒部の前記第１方向長さが、２００ｍｍ以上１７００ｍｍ以下である［１］または［２］に記載の共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、より一層コンパクトな構造とすることができる。

本発明［４］は、前記共鳴吸音構造体が、互いに異なる前記第１方向長さの前記共鳴筒部を複数備える［１］〜［３］のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、中低周波音で幅広い周波数の音を吸音することができる。

本発明［５］は、前記第１方向長さが最小の前記共鳴筒部の前記第１方向長さに対する、前記第１方向長さが最大の前記共鳴筒部の前記第１方向長さの比（最大／最小）が、１．４以上４．０以下である［４］に記載の共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、中低周波音で幅広い周波数の音をより確実に吸音することができる。

本発明［６］は、前記第２方向に沿って湾曲している［１］〜［５］のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、湾曲形状の空間にも配置することができる。

本発明［７］は、前記共鳴筒部の少なくとも１つが、前記第１方向以外の方向に向かって曲がる曲部分を有する［１］〜［６］のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、複雑な空間の形状に応じて配置することができる。

本発明［８］は、前記開口は、前記一方側の端部において、前記第１方向および前記２方向と直交する第３方向に向かって配置されている［１］〜［７］のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、共鳴筒部の第１方向長さを確保しつつ、第１方向から吸音することが困難な狭い空間に配置しても、効率よく吸音することができる。

本発明［９］は、互いに隣接配置されている少なくとも２つの前記共鳴筒部は、前記第１方向を仕切る第１壁を共有している［１］〜［８］のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、互いに隣接配置されている共鳴筒部同士を接続するための部材を要しないため、部品点数を低減することができるとともに、より一層コンパクトにすることができる。また、互いに隣接配置されている共鳴筒部同士が第１壁により連続一体化しているため、共鳴吸音構造体の強度を向上させることができる。

本発明［１０］は、互いに隣接配置されている少なくとも２つの前記共鳴筒部は、前記第２方向を仕切る第２壁を共有している［１］〜［９］のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、互いに隣接配置されている共鳴筒部同士を接続するための部材を要しないため、部品点数を低減することができるとともに、より一層コンパクトにすることができる。また、互いに隣接配置されている共鳴筒部同士が第２壁により連続一体化しているため、共鳴吸音構造体の強度を向上させることができる。

本発明［１１］は、互いに隣接配置されている少なくとも２つの前記共鳴筒部は、前記第１方向および前記２方向と直交する第３方向を仕切る第３壁を共有している［１］〜［１０］のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、互いに隣接配置されている共鳴筒部同士を接続するための部材を要しないため、部品点数を低減することができるとともに、より一層コンパクトにすることができる。また、互いに隣接配置されている共鳴筒部同士が第３壁により連続一体化しているため、共鳴吸音構造体の強度を向上させることができる。

本発明［１２］は、前記共鳴吸音構造体の前記第１方向および前記２方向と直交する第３方向の少なくとも一方面に、接着剤層をさらに備える［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、吸音したい空間に容易に取り付けることができる。

本発明［１３］は、自動車の内装材である［１］〜［１２］のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体を含んでいる。

この共鳴吸音構造体によれば、自動車の車室内にコンパクトに取り付けることができ、自動車の快適性を向上させることができる。

本発明の吸音構造体によれば、コンパクトであり、中低周波音を効果的に吸音することができる。よって、自動車の車室などの限られた空間で、中低周波音を吸音することができる。

図１は、本発明の吸音構造体の第１実施形態の斜視図を示す。 図２Ａ〜図２Ｃは、図１に示す吸音構造体の一部拡大図を示し、 図２Ａは、平面図、図２Ｂは、正面図、図２Ｃは、背面図を示す。 図３Ａ〜図３Ｂは、第１実施形態の変形例（共鳴管が略矩形枠状である形態）を示し、 図３Ａは、斜視図、図３Ｂは、正面図を示す。 図４Ａ〜図４Ｂは、第１実施形態の変形例（２種の前後方向長さの共鳴管を備える形態）を示し、 図４Ａは、斜視図、図４Ｂは、平面図を示す。 図５Ａ〜図５Ｂは、第１実施形態の変形例（上下方向に２つの共鳴管を備える形態）を示し、 図５Ａは、斜視図、図５Ｂは、正面図を示す。 図６は、第１実施形態の変形例（左右方向に沿って湾曲する形態）の正面図を示す。 図７Ａ〜図７Ｃは、曲管を示し、図７Ａは、Ｌ字管、図７Ｂは、Ｕ字管、図７Ｃは、外部形状がＩ型であるＵ字管を示す。 図８Ａ〜図８Ｄは、本発明の吸音構造体の第２実施形態を示し、図８Ａは、平面図、図８Ｂは、底面図、図８Ｃは、図８ＡのＡ−Ａにおける断面図、図８Ｄは、図８ＡのＢ−Ｂにおける断面図を示す。 図９は、図８に示す吸音構造体を備える自動車およびその一部拡大図を示す。 図１０は、実施例１〜２および比較例１の吸音率の測定グラフを示す。 図１１は、実施例３の吸音率の測定グラフを示す。

図２Ａにおいて、紙面上下方向は、前後方向（第１方向）であり、紙面下側が前側（第１方向一方側）、紙面上側が後側（第１方向他方側）である。紙面左右方向は、左右方向（第１方向に直交する第２方向）であり、紙面左側が左側（第２方向一方側）、紙面右側が右側（第２方向他方側）である。紙厚方向は、上下方向（第１方向および第２方向に直交する第３方向）であり、紙面手前側が上側（第３方向一方側）、紙面奥側が下側（第３方向他方側）である。図２Ａ以外の図面についても図２Ａの方向に準拠する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の共鳴吸音構造体１（単に吸音構造体ともいう。）は、図１に示すように、共鳴筒部の一例としての共鳴管２を複数備える。

共鳴管２は、図１および図２Ａに示すように、前後方向に延びる管状構造を有し、前端部が開口し、後端部が閉口している。すなわち、共鳴管２は、前端部を開口する有底筒状を有している。具体的には、共鳴管２は、管部３と、管部３の後端部を閉口する蓋部４とを一体的に備えている。

管部３は、図２Ｂに示すように、正面視略円環形状の前後方向に延びる円筒形状を有し、その前端部および後端部が開口している。管部３は、その外径形状および内径形状がそれぞれ前端部から後端部まで同一となるように、形成されている。

蓋部４は、図２Ａおよび図２Ｃに示すように、管部３の後端部に、管部３の後端部の開口を閉じるように配置されている。蓋部４は、正面視略円形状の円板形状を有し、そのサイズは、管部３の内径と一致する。

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、共鳴管２の前端部、すなわち、管部３の前端部には、前側に向かって開口する開口部５が形成されている。開口部５の形状は、正面視略円形状であって、管部３の内径形状と一致する。

共鳴管２（管部３および蓋部４）を形成する材料としては限定的でなく、合成樹脂（プラスチック）、紙、金属、および、これらの複合材などが挙げられる。

合成樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体などのスチレン系樹脂、例えば、ポリ塩化ビニルなどが挙げられる。

紙としては、例えば、クラフト紙、和紙などが挙げられる。

金属としては、例えば、アルミニウム、鉄、亜鉛、ニッケル、銅、ステンレス鋼などが挙げられる。

好ましくは、合成樹脂、金属が挙げられ、より好ましくは、ポリオレフィン、アルミニウムが挙げられる。

開口部５（開口）の断面積（すなわち、管部３の内径面積；図２Ａの斜線部参照）は、正面視において、４００ｍｍ^２以下である。好ましくは、３００ｍｍ^２以下、より好ましくは、８０ｍｍ^２以下である。また、例えば、１０ｍｍ^２以上、好ましくは、３０ｍｍ^２以上である。開口部５の断面積を上記上限以下とすることにより、吸音構造体１をコンパクトな構造にすることができる。また、開口部５の断面積を上記下限以上とすることにより、生産性に優れ、吸音性を良好にするとともに、吸音構造体１の強度を維持することができる。

開口部５の直径Ｄ（すなわち、共鳴管２の内径Ｄ；図２Ｂ参照）は、例えば、２０ｍｍ以下、好ましくは、１０ｍｍ以下、より好ましくは、８ｍｍ以下であり、また、例えば、１ｍｍ以上、好ましくは、３ｍｍ以上である。

共鳴管２の上下方向長さＨ（すなわち、管部３の外径；図２Ｂ参照）は、例えば、２０ｍｍ以下、好ましくは、１０ｍｍ以下、より好ましくは、９ｍｍ以下であり、また、例えば、１ｍｍ以上、好ましくは、３ｍｍ以上である。共鳴管２の上下方向長さＨを上記上限以下とすることにより、コンパクトな構造とすることができ、自動車の車室に吸音構造体１を効率よく配置することができる。

共鳴管２の前後方向長さＬ１（図２Ａ参照）は、例えば、２００ｍｍ以上、好ましくは、３００ｍｍ以上であり、また、例えば、１７００ｍｍ以下、好ましくは、１０００ｍｍ以下、より好ましくは、５００ｍｍ以下である。前後方向長さＬ１を上記範囲内とすることにより、中低周波音をより確実に吸音することができる。

共鳴管２の厚みＴ（すなわち、管部３および蓋部４の厚み；図２Ｂ参照）は、例えば、０．１ｍｍ以上、好ましくは、０．２ｍｍ以上であり、また、例えば、３ｍｍ以下、好ましくは、１ｍｍ以下である。

複数の共鳴管２は、左右方向に並んで配置されている。具体的には、複数の共鳴管２は、互いに隣接する共鳴管２が互いに接触するように、左右方向に直線状に整列配置されている。

共鳴管２の個数は、１００以上であり、好ましくは、１５０以上、より好ましくは、２００以上である。また、例えば、５００以下、好ましくは、３００以下である。共鳴管２の個数を上記下限以上とすることにより、中低周波音をより効果的に吸音することができる。また、共鳴管２の個数を上記上限以下とすることにより、吸音構造体１をコンパクトな構造にすることができる。

複数の共鳴管２の前後方向長さ、左右方向長さおよび上下方向長さは、互いに、全て略同一である。また、吸音構造体１は、平面視において、左右方向に延びる平面視略矩形状を有している。すなわち、複数の共鳴管２は、平面視において、それぞれの吸音構造体１の前端縁が左右方向において面一となるように、かつ、それぞれの吸音構造体１の後端縁が左右方向において面一となるように、整列配置されている。さらに、複数の共鳴管２は、これらの上端縁の上下方向位置が一致するように、かつ、これらの下端縁の上下方向位置が一致するように、整列配置されている。

吸音構造体１の左右方向長さＬ２（図１参照）は、例えば、５００ｍｍ以上、好ましくは、１０００ｍｍ以上であり、また、例えば、３０００ｍｍ以下、好ましくは、２０００ｍｍ以下、より好ましくは、１７００ｍｍ以下である。吸音構造体１の前後方向長さおよび上下方向長さは、それぞれ、共鳴管２の前後方向長さＬ１および上下方向長さＨと同一である。

吸音構造体１は、例えば、複数の共鳴管２を、接着シート、連結バンド、ねじ、リベットなどの固定部材を用いて連結することにより、製造することができる。また、吸音構造体１が合成樹脂からなる場合は、押出成形などにより、一体的に形成することができる。

吸音構造体１は、中低周波音の吸音が必要な種々の部材に対して用いることができる。好ましくは、自動車、列車などの輸送機の内装材として用いる。好ましくは、自動車の内装材として用いる。自動車の内装材としては、例えば、ルーフ材（天井材）、フロア部材、トランクルーム用内装材が挙げられる。

（作用効果）
この吸音構造体１は、前後方向に延び、前端部が開口し、後端部が閉口している複数の共鳴管２が、左右方向に隣接配置されており、開口部５の断面積が、４００ｍｍ^２以下であり、共鳴管２の個数が、１００以上である。したがって、コンパクトな構造としながら、中低周波音の吸音性に優れる。

特に、このような片開管の共鳴管２は、その長さＬ１に応じて、おおよそ下記式で算出される周波音を共鳴して、吸音することができる。

式１

（ただし、ｆは、周波数（Ｈｚ）、ｃは、音速（ｍ／ｓ）、Ｌは、共鳴管２の前後方向長さＬ１（ｍ）、ｎは、０以上の整数を示す。）
具体的には、例えばＬが３００ｍｍである場合、常温において、２９０Ｈｚ、８６０Ｈｚ、１４４０Ｈｚ…付近の中低周波音を共鳴して吸音することができ、特に、最も低い周波音である２９０Ｈｚ付近の吸音性が高い。

したがって、共鳴管２の前後方向長さＬ１が、例えば２００〜１７００ｍｍである場合、特に、５０Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の吸音性に優れる。

そして、この吸音構造体１は、開口断面積が特定以下の共鳴管２を１００以上備えるため、これらの共鳴管２が互いに相乗的に影響して、上記周波数の音をより効果的に吸音することができるとともに、コンパクトな構造を採用することができる。

特に、この吸音構造体１は、自動車の内装材として、自動車の車室内にコンパクトに取り付けることができ、自動車の快適性を向上させることができる。

（変形例）
図１に示す実施形態では、管部３は、正面視略円環形状を有しているが、例えば、図３に示すように、管部３は、正面視略矩形枠状（より具体的には、正面視略正方形）を有することもできる。すなわち、管部３は、角筒形状を有することができる。

この場合、共鳴管２の左右方向長さＷ（図３Ｂ参照）は、共鳴管２の上下方向長さＨと同一であり、例えば、２０ｍｍ以下、好ましくは、１０ｍｍ以下、より好ましくは、９ｍｍ以下であり、また、例えば、１ｍｍ以上、好ましくは、３ｍｍ以上である。

また、共鳴管２の開口部５の上下方向長さＤ１および左右方向長さＤ２は、図２Ｂの共鳴管２の内径Ｄと同一であり、それぞれ、例えば、２０ｍｍ以下、好ましくは、１０ｍｍ以下、より好ましくは、８ｍｍ以下であり、また、例えば、１ｍｍ以上、好ましくは、３ｍｍ以上である。

なお、図３に示す吸音構造体１は、上記以外は、図１、図２に示す吸音構造体１と同一の構成を有している。

また、図１に示す実施形態では、吸音構造体１は、全て同一の前後方向長さの共鳴管２を備えているが、例えば、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、吸音構造体１は、複数の異なる前後方向長さの共鳴管２を備えることもできる。

具体的には、図４Ａおよび図４Ｂの吸音構造体１は、２種の前後方向長さの共鳴管２を備えている。すなわち、吸音構造体１は、相対的に長い共鳴管２を左右方向に複数備え、相対的に短い共鳴管２を複数備えている。複数の相対的に長い共鳴管２は、互いに接触するように隣接配置されており、複数の相対的に短い共鳴管２は、互いに接触するように隣接配置されている。また、相対的に長い複数の共鳴管２は、相対的に短い複数の共鳴管２と、左右方向中央において、隣接配置されている。

この図４Ａおよび図４Ｂの吸音構造体１によれば、共鳴管２の前後方向長さＬ１に応じて、中低周波音で幅広い周波数の音を吸音することができる。

前後方向長さＬ１が最小の共鳴管２の前後方向長さ（Ｌｍｉｎ）に対する、前後方向長さＬ１が最大の共鳴管２の前後方向長さ（Ｌｍａｘ）の比（Ｌｍａｘ／Ｌｍｉｎ）は、例えば、１．４以上、好ましくは、１．５以上であり、また、例えば、４．０以下、好ましくは、２．０以下である。上記比を上記範囲内とすることにより、中低周波音で幅広い周波数の音をより確実に吸音することができる。特に、上記比を上記上限以下とすることにより、吸収する複数の音の周波数域に過度な差（２オクターブ超）が生じることを抑制し、幅広い周波音域において、音域の漏れがないスムーズな吸音を可能にすることができる。一方、上記比を上記下限以上とすることにより、吸音する周波音域をより広げることができる。

Ｌｍｉｎは、例えば、２００ｍｍ以上、好ましくは、３００ｍｍ以上である。また、Ｌｍａｘは、例えば、１７００ｍｍ以下、好ましくは、１０００ｍｍ以下、より好ましくは、８００ｍｍ以下である。

なお、図４Ａおよび図４Ｂの実施形態では、吸音構造体１は、２種類の前後方向長さの共鳴管２を備えているが、例えば、図示しないが、吸音構造体１は、３種類以上の前後方向長さの共鳴管２を備えることもできる。この場合、１／２〜１／３オクターブ毎に最大２オクターブ以内の周波数を吸音できるように、各共鳴管２の前後方向長さＬ１のそれぞれを調整することが好適である。

また、図１の実施形態では、複数の共鳴管２の左右方向長さＬ１および上下方向長さＨは、互いに、全て略同一であるが、例えば、図示しないが、複数の共鳴管２の左右方向長さおよび／または上下方向長さは、互いに異なっていてもよい。

また、図３Ａおよび図３Ｂの仮想線に示すように、吸音構造体１は、上面および下面の少なくとも一方面に接着剤層６を備えることもできる。

接着剤層６は、接着組成物から形成されている。

接着剤組成物としては、好ましくは、感圧接着剤組成物が挙げられる。

感圧接着剤組成物としては、具体的には、例えば、ゴム組成物（天然ゴム組成物、合成ゴム組成物）、例えば、エポキシ樹脂組成物などが挙げられる。

合成ゴム組成物としては、例えば、アクリルゴムを含有するアクリルゴム組成物が挙げられる。アクリルゴムは、（メタ）アクリル酸エステルを主成分とするモノマー成分を重合させることにより得ることができる。

接着剤層６の厚みは、例えば、５０μｍ以上、好ましくは、１００μｍ以上であり、また、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、１０００μｍ以下である。

このような接着剤層６を備えることにより、吸音したい空間に容易に取り付けることができる。

また、図１に示す実施形態では、吸音構造体１は、上下方向において単数（１層）の共鳴管２を備えているが、例えば、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、吸音構造体１は、上下方向に複数（２層）の共鳴管２を備えることもできる。

図５Ａおよび図５Ｂの実施形態において、吸音構造体１の上下方向長さ、すなわち、複数の共鳴管２の上下方向長さの合計は、好ましくは、２０ｍｍ以下である。これにより、吸音構造体１をコンパクトな構造とすることができ、自動車の車室に吸音構造体１を効率よく配置することができる。

なお、図５Ａおよび図５Ｂの実施形態では、上下方向に２層の共鳴管２を備えているが、上下方向の共鳴管２の数は限定されず、例えば、３層以上とすることもできる。

また、図１の実施形態では、複数の共鳴管２が、左右方向に直線状に並んで配置されているが、例えば、図６に示すように、複数の共鳴管２は、左右方向に沿って湾曲するように配置することもできる。

この図６に示す吸音構造体１によれば、湾曲形状の空間にも配置することができる。

図６に示す実施形態では、複数の共鳴管２の全ては、前後方向に直線状に延びるように形成されているが、例えば、吸音構造体１は、図７Ａ〜図７Ｃに示す曲管７を備えることができる。

曲管７は、一端が開口し、他端が閉口する管状構造を有する。具体的には、前端部に開口部５を有する前後方向に延びる直線部分２１と、左右方向または上下方向に向かって曲がる曲部分２２と、曲管７の他端を閉口する蓋部４を備える他端部分２３とを備える。より具体的には、図７Ａに示すＬ字管（またはＪ字管）、図７Ｂに示すＵ字管、図７Ｃに示す外部形状がＩ型で内部形状がＵ字型のＵ字管が挙げられる。

曲管７の曲部分２２の数は、共鳴性の観点から、好ましくは、１である。

吸音構造体１が、曲管７を備えることにより、吸音構造体１の前後方向長さを部分的に短くして、複雑な空間の形状に応じて配置することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の吸音構造体１は、図８Ａ〜図８Ｄに示すように、略箱形状を有し、第１壁の一例としての前壁１１と、第１壁の一例としての後壁１２と、左壁１３と、右壁１４と、第３壁の一例としての上壁１５と、第３壁の一例としての下壁１６と、第２壁の一例としての複数の仕切板１７とを備えている。なお、以降の各図において、上記第１実施形態と同様の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

前壁１１は、左右方向に延びる略平板形状を有している。

後壁１２は、前壁１１の後側に、前壁１１と間隔を隔てて対向配置され、前壁１１とともに、前後方向に空間を仕切っている。後壁１２は、左右方向に延びる略平板形状を有し、前壁１１と同一形状を有している。後壁１２は、前後方向に投影したときに、前壁１１と一致する。

左壁１３は、前壁１１の左端縁と後壁１２の左端縁とを架設し、前後方向に延びる略平板形状を有している。

右壁１４は、左壁１３の右側に、左壁１３と間隔を隔てて対向配置され、前壁１１の右端縁と後壁１２の右端縁とを架設している。右壁１４は、前後方向に延びる略平板形状を有し、左壁１３と同一形状を有している。右壁１４は、左右方向に投影したときに、左壁１３と一致する。

上壁１５は、前壁１１の上端縁と後壁１２の上端縁とを架設し、かつ、左壁１３の上端縁と右壁１４の上端縁とを架設する。上壁１５は、前後左右方向に延びる略平板形状を有している。

下壁１６は、上壁１５の下側に、上壁１５と間隔を隔てて対向配置され、上壁１５とともに、上下方向に空間を仕切っている。下壁１６は、前壁１１の下端部と後壁１２の下端部とを架設し、かつ、左壁１３の下端縁と右壁１４の下端縁とを架設する。下壁１６は、前後方向に延びる略平板形状を有し、その前後方向長さが、上壁１５の前後方向長さよりもわずかに短くなるように形成されている。下壁１６の後端縁は、後壁１２の下端縁と連続している一方、下壁１６の前端縁は、前壁１１の下端縁と連続せず、前壁１１の下端縁よりもわずかに後側に位置する。これにより、開口部５（後述）が形成される。

複数の仕切板１７は、左壁１３と右壁１４との間において、それらの間を左右方向において略等分するように配置され、左右方向に空間を仕切っている。複数の仕切板１７は、前後方向に延びる平板形状を有し、前壁１１と後壁１２とに架設されている。複数の仕切板１７は、前壁１１、後壁１２、左壁１３、右壁１４、上壁１５および下壁１６から構成される内部空間を前後方向に延びる筒状に区画し、これによって、複数の共鳴筒部１８が構成されている。

共鳴筒部１８は、前壁１１、後壁１２、上壁１５、下壁１６、および、互いに隣接する２つの仕切板１７を備え、前後方向に延びる角筒形状を有している。なお、複数の共鳴筒部１８のうち、最も左側に位置する共鳴筒部１８は、前壁１１、後壁１２、上壁１５、下壁１６、左壁１３、および、左壁１３に隣接する仕切板１７を備えている。最も右側に位置する共鳴筒部１８は、前壁１１、後壁１２、上壁１５、下壁１６、右壁１４、および、右壁１４に隣接する仕切板１７を備えている。

隣接する２つの共鳴筒部１８は、その間に存在する１つの仕切板１７を共有している。また、全ての共鳴筒部１８は、１つの前壁１１、１つの後壁１２、１つの上壁１５、および、１つの下壁１６を共有している。

共鳴筒部１８では、前端部において、下側に向かって開口する開口部５が形成されている。開口部５は、平面視において略矩形状に形成されている。

開口部５の断面積は、第１実施形態の開口部５の断面積と同様である。

開口部５の前後方向長さＤ´（図８Ｂ参照）は、例えば、Ｄ１の長さの８０％以上１２０％以下である。Ｄ´を上記範囲とすることにより、音を効果的に共鳴筒部１８内に吸音させて、吸音性能を向上させることができる。開口部５の左右方向長さは、共鳴筒部１８の内側左右方向長さＤ２と同様である。

共鳴筒部１８の前後方向長さＬ１は、第１実施形態の共鳴管２の前後方向長さＬ１と同様である。

共鳴筒部１８の外寸の長さ（外側前後方向長さＨ、外側左右方向長さＷ）は、それぞれ、第１実施形態の共鳴管２の上下方向長さＨまたは左右方向長さＷと同様である。

共鳴筒部１８の内寸の長さ（内側上下方向長さＤ１、内側左右方向長さＤ２）は、それぞれ、共鳴管２の内寸の上下方向長さＤ１および左右方向長さＤ２と同様である。

各壁（前壁１１、後壁１２、左壁１３、右壁１４、上壁１５、下壁１６および仕切板１７）の厚みは、第１実施形態の共鳴管２の厚みＴと同様である。

各壁を構成する材料も、第１実施形態の共鳴管２の材料と同様のものが挙げられる。成形性および軽量性の点から、好ましくは、合成樹脂が挙げられ、より好ましくは、ポリオレフィンが挙げられる。

吸音構造体１の左右方向長さＬ２は、例えば、５００ｍｍ以上、好ましくは、１０００ｍｍ以上であり、また、例えば、２０００ｍｍ以下、好ましくは、１５００ｍｍ以下である。吸音構造体１の前後方向長さおよび上下方向長さは、それぞれ、共鳴筒部１８の外側前後方向長さＬ１および上下方向長さＨと同様である。

吸音構造体１は、中低周波音の吸音が必要な種々の部材に対して用いることができる。好ましくは、自動車、列車などの輸送機の内装材として用いる。輸送機の内装材としては、例えば、ルーフ材（天井材）、フロア部材、トランクルーム用内装材が挙げられる。

特に、この吸音構造体１は、好ましくは、自動車のルーフ材として用いる。この場合、例えば、図９に示すように、車のルーフパネル１９（鋼板）と、ルーフパネル１９の車室側に間隔を隔てて対向配置されるルーフ用内装材２０（樹脂シートや発泡シート）との間に、配置する。

具体的には、吸音構造体１を、吸音構造体１の上下方向が、自動車の上下方向と一致するように、配置する。すなわち、開口部５が下側（すなわち、車室側）に向かって開口するように、配置する。また、吸音構造体１を、吸音構造体１の前後方向が、自動車の左右方向と一致するように、配置する。

これにより、自動車の限られた空間の中で、より広い面積の吸音構造体１を配置して、車室に侵入する中低周波音（ロードノイズ、エンジンノイズなどの騒音）をより効果的に吸音することができる。また、この吸音構造体１は、コンパクトな構造であるため、上記自動車の天井付近の空間に配置したとしても、車内空間を過度に圧迫しない。特に、吸音構造体１の上下方向長さが２０ｍｍ以下であると、通常、ルーフパネルと天井用内装材との間には、所定の空間が存在する場合があり、その場合において、天井内装材の車内側への押し下げを低減させつつ（すなわち、天井内装材の位置を高いままにしたまま）、吸音構造体１を配置することができる。

また、この吸音構造体１は、車室の天井付近の狭い空間に配置しても、開口部５が下側に向かって開口しているため、車室に侵入して天井で反射する周低周波音を効率よく吸音することができる。

したがって、この吸音構造体１は、自動車の内装材として、自動車の車室内にコンパクトに取り付けることができ、自動車の快適性をより確実に向上させることができる。

（作用効果）
第２実施形態の吸音構造体１も、第１実施形態の吸音構造体１と同様の作用効果を奏する。

また、この吸音構造体１では、開口部５は、前端部において、下側に向かって配置されている。

このため、共鳴筒部１８の前後方向を確保しつつ、前後方向から吸音することが困難な狭い空間（例えば、自動車の車室）に配置しても、効率よく吸音することができる。

また、この吸音構造体１では、互いに隣接配置されている２つの共鳴筒部１８は、前後方向を仕切る１つの前壁１１および１つの後壁１２を共有している。

このため、互いに隣接配置されている共鳴筒部１８同士を接続するための部材を要しないため、部品点数を低減することができるとともに、より一層コンパクトにすることができる。また、互いに隣接配置されている共鳴筒部１８同士が前壁１１および後壁１２により連続一体化しているため、吸音構造体１の強度を向上させることができる。

また、この吸音構造体１では、互いに隣接配置されている２つの共鳴筒部１８は、左右方向を仕切る１つの仕切板１７を共有している。

このため、互いに隣接配置されている共鳴筒部１８同士を接続するための部材を要しないため、部品点数を低減することができるとともに、より一層コンパクトにすることができる。また、互いに隣接配置されている共鳴筒部１８同士が仕切板１７により連続一体化しているため、吸音構造体１の強度を向上させることができる。

また、この吸音構造体１では、互いに隣接配置されている２つの共鳴筒部１８は、上下方向を仕切る１つの上壁１５および１つの下壁１６を共有している。

このため、互いに隣接配置されている共鳴筒部１８同士を接続するための部材を要しないため、部品点数を低減することができるとともに、より一層コンパクトにすることができる。また、互いに隣接配置されている共鳴筒部１８同士が上壁１５および下壁１６により連続一体化しているため、吸音構造体１の強度を向上させることができる。

（変形例）
図８Ａ〜図８Ｄの実施形態では、吸音構造体１は、全て同一の前後方向長さの共鳴筒部１８備えているが、例えば、図示しないが、吸音構造体１は、複数の異なる前後方向長さの共鳴筒部１８を備えることもできる。

また、図８Ａ〜図８Ｄの実施形態では、複数の共鳴筒部１８の左右方向長さおよび上下方向長さは、互いに、全て略同一であるが、例えば、図示しないが、複数の複数の共鳴筒部１８の左右方向長さおよび／または上下方向長さは、互いに異なっていてもよい。

また、図８Ａ〜図８Ｄの実施形態では、図８Ｃおよび図８Ｄの仮想線に示すように、吸音構造体１は、上面および下面の少なくとも一方面に接着剤層６を備えることもできる。

図９の実施形態では、吸音構造体１の前後方向を、自動車の左右方向と一致するように、吸音構造体１を空間に配置しているが、例えば、図示しないが、吸音構造体１の前後方向を、自動車の前後方向と一致するように、空間に配置することもできる。また、自動車のサイズに応じて、吸音構造体１を複数に分割して配置することもできる。

以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値）または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値）に代替することができる。

実施例１
前端部が開口し、後端部が閉口している円環形状のアルミニウム管を左右方向に２００本、互いに隣接するように整列配置して、吸音構造体を製造した（図１参照）。

使用したアルミニウム管（厚みＴ０．２ｍｍ）は、前後方向長さＬ１が、３００ｍｍであり、内径Ｄが、８．０ｍｍであり、上下方向長さＨ（外径）が、８．４ｍｍであり、開口部の面積が、５０ｍｍ^２であった。

実施例２
前端部が開口し、後端部が閉口している円環形状のアルミニウム管を左右方向に１００本、互いに隣接するように整列配置して、吸音構造体を製造した（図１参照）。

使用したアルミニウム管（厚みＴ０．２ｍｍ）は、前後方向長さＬ１が、３００ｍｍであり、内径Ｄが、１６．０ｍｍであり、上下方向長さＨ（外径）が、１６．４ｍｍであり、開口部の面積が、２００ｍｍ^２であった。

比較例１
前端部が開口し、後端部が閉口している円環形状のアルミニウム管を左右方向に５０本、互いに隣接するように整列配置して、吸音構造体を製造した（図１参照）。

使用したアルミニウム管（厚みＴ０．２ｍｍ）は、前後方向長さＬ１が、３００ｍｍであり、内径Ｄが、３２．０ｍｍであり、上下方向長さＨ（外径）が、３２．４ｍｍであり、開口部の面積が、８０３ｍｍ^２であった。

実施例３
厚みＴ０．５ｍｍのポリプロピレン（ＰＰ）製の板材を用いて、開口部の断面積１００ｍｍ^２、上下方向長さ（Ｈ）１１ｍｍ、前後方向長さ（Ｌｍａｘ）５００ｍｍである角管形状の共鳴管Ａを作製し、この共鳴管Ａを左右方向に１００本隣接配置した。

また、共鳴管Ａにおいて、前後方向長さ（Ｌｍｉｎ）を３３０ｍｍに変更した共鳴管Ｂを作製し、この共鳴管Ｂを左右方向に１００本隣接配置した。

これら共鳴管Ａの集合体と共鳴管Ｂの集合体とを左右方向に隣接配置して、吸音構造体を製造した（図４Ａおよび図４Ｂ参照。）。

（吸音率の測定）
これらの吸音構造体の吸音率を残響室法にて測定した。すなわち、各吸音構造体を、体積９ｍ^３の部屋に配置して測定した。なお、各実施例および比較例について、これらの吸音構造体の開口部の総断面積が互いに異なるため、これらの総断面積が互いに同一となるように換算した吸音率を求めた。具体的には、実施例２の開口部の総断面積を基準として、吸音率を換算した（厚み１６ｍｍ換算）。この結果を図１０および図１１に示す。

図１０の結果から、実施例１および２の吸音構造体は、比較例１の吸音構造体と比較して、全体的に（特に、周波数２９０Ｈｚ〜３００Ｈｚ周辺）において、吸音率が優れていることが分かる。

また、図１１の結果から、実施例３の吸音構造体は、１５０Ｈｚ〜２５０Ｈｚという低い周波音域において幅広く、良好な吸音効果が発現していることが分かる。

１ 吸音構造体
２ 共鳴管
５ 開口部
６ 接着剤層
７ 曲管
１１ 前壁
１２ 後壁
１５ 上壁
１６ 下壁
１７ 仕切板
１８ 共鳴筒部

Claims (13)

1. 少なくとも第１方向に延び、一方側の端部が開口し、他方側の端部が閉口している複数の共鳴筒部が、前記第１方向と直交する第２方向に並んで配置されており、
   前記開口の断面積が、４００ｍｍ^２以下であり、
   前記複数の共鳴筒部の個数が、１００以上であることを特徴とする、共鳴吸音構造体。
2. 前記第１方向および前記２方向と直交する第３方向において、前記共鳴筒部の長さが２０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の共鳴吸音構造体。
3. 前記共鳴筒部の前記第１方向長さが、２００ｍｍ以上１７００ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の共鳴吸音構造体。
4. 前記共鳴吸音構造体が、互いに異なる前記第１方向長さの前記共鳴筒部を複数備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体。
5. 前記第１方向長さが最小の前記共鳴筒部の前記第１方向長さに対する、前記第１方向長さが最大の前記共鳴筒部の前記第１方向長さの比（最大／最小）が、１．４以上４．０以下であることを特徴とする、請求項４に記載の共鳴吸音構造体。
6. 前記第２方向に沿って湾曲していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体。
7. 前記複数の共鳴筒部の少なくとも１つが、前記第１方向以外の方向に向かって曲がる曲部分を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体。
8. 前記開口は、前記一方側の端部において、前記第１方向および前記２方向と直交する第３方向に向かって配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体。
9. 互いに隣接配置されている少なくとも２つの前記共鳴筒部は、前記第１方向を仕切る第１壁を共有していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体。
10. 互いに隣接配置されている少なくとも２つの前記共鳴筒部は、前記第２方向を仕切る第２壁を共有していることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体。
11. 互いに隣接配置されている少なくとも２つの前記共鳴筒部は、前記第１方向および前記２方向と直交する第３方向を仕切る第３壁を共有していることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体。
12. 前記共鳴吸音構造体の前記第１方向および前記２方向と直交する第３方向の少なくとも一方面に、接着剤層をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体。
13. 自動車の内装材であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の共鳴吸音構造体。

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