特開 2024-162042 吸音構造体及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162042

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】吸音構造体及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/16 20060101AFI20241114BHJP

   G10K 11/172 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

G10K11/16 130

G10K11/172

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077200

(22)【出願日】2023-05-09

(71)【出願人】

【識別番号】000010054

【氏名又は名称】岐阜プラスチック工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】堀 誠斗

(72)【発明者】

【氏名】新海 達也

【テーマコード（参考）】

5D061

【Ｆターム（参考）】

5D061AA07

5D061BB02

5D061BB13

5D061DD11

(57)【要約】

【課題】より広域での周波数の吸音性に優れた吸音構造体を提供する。
【解決手段】複数の中空部が並設された中空板材からなる吸音構造体２０であって、一方の主面２０ａには中空部の内外を連通する連通孔３０が形成され、中空部は、第１中空部と、第１中空部より容積の小さい第２中空部を備え、第２中空部では、中空板材の厚みが第１中空部より薄く形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の中空部が並設された中空板材からなる吸音構造体であって、
一方の主面には前記中空部の内外を連通する連通孔が形成され、
前記中空部は、第１中空部と、前記第１中空部より容積の小さい第２中空部を備え、
前記第２中空部では、前記中空板材の厚みが前記第１中空部より薄く形成されていることを特徴とする吸音構造体。

【請求項2】

複数の前記第１中空部が形成された第１領域と、複数の前記第２中空部が形成されて前記第１領域より厚みが薄い第２領域を備え、
前記第１領域及び前記第２領域には、複数の前記連通孔が形成され、
前記第１領域での前記連通孔の密度は、前記第２領域での前記連通孔の密度より低いことを特徴とする請求項１に記載の吸音構造体。

【請求項3】

複数の前記第１中空部が形成された第１領域と、複数の前記第２中空部が形成されて前記第１領域より厚みが薄い第２領域とを備え、
前記第１領域及び前記第２領域には、複数の前記連通孔が形成され、
前記第２領域での前記連通孔の形成ピッチは、前記第１領域での前記連通孔の形成ピッチより小さいことを特徴とする請求項１に記載の吸音構造体。

【請求項4】

複数の中空部が並設された吸音構造体の製造方法であって、
複数の第１中空部が並設された第１領域と、前記第１中空部より容積の小さい複数の第２中空部が並設された第２領域とを有する中空構造体を形成する中空構造体形成工程と、
前記中空構造体の一方の主面に、前記中空部の内外を連通する連通孔を形成する連通孔形成工程と、
を備えていることを特徴とする吸音構造体の製造方法。

【請求項5】

前記中空構造体形成工程では、厚みが異なる複数の領域を有する前記中空構造体を形成し、
前記連通孔形成工程では、前記中空構造体の厚みが薄い前記第２領域での前記連通孔の形成ピッチが、前記第２領域より前記中空構造体の厚みが厚い前記第１領域での前記連通孔の形成ピッチより小さくなるように形成することを特徴とする請求項４に記載の吸音構造体の製造方法。

【請求項6】

前記中空構造体形成工程は、真空成形された凹凸シート材を折り畳んで複数の中空部が並設された中空板材を形成する折り畳み工程と、
前記中空板材の少なくとも一方の主面における一部の領域を押圧して、厚みが異なる複数の領域を有する前記中空構造体を成形する成形工程と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載の吸音構造体の製造方法。

【請求項7】

前記連通孔形成工程では、開口面積が同一の前記連通孔を形成することを特徴とする請求項４～６のいずれか一項に記載の吸音構造体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吸音構造体及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の中空部が並設された中空板状の吸音構造体が知られている。例えば、特許文献１に記載の吸音構造体を形成する中空板材は、中空部としての六角柱形状のセルを区画する側壁部と、側壁部の両端部においてセルを閉塞する一対の閉塞壁とを有している。一方の閉塞壁に形成された連通孔から各セルの内部に音圧が入ることによって音圧が低減されることで吸音性能が発揮される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－６５０２６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、一定の周波数領域で吸音率が高いといったことだけでなく、広い周波数領域での良好な吸音性能が要求される。特許文献１に記載の吸音構造体は、広い周波数領域での良好な吸音性能といった観点からは改善の余地があるものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するため、本発明の吸音構造体は、複数の中空部が並設された中空板材からなる吸音構造体であって、一方の主面には前記中空部の内外を連通する連通孔が形成され、前記中空部は、第１中空部と、前記第１中空部より容積の小さい第２中空部を備え、前記第２中空部では、前記中空板材の厚みが前記第１中空部より薄く形成されている。

【0006】

上記の構成において、複数の前記第１中空部が形成された第１領域と、複数の前記第２中空部が形成されて前記第１領域より厚みが薄い第２領域を備え、前記第１領域及び前記第２領域には、複数の前記連通孔が形成され、前記第１領域での前記連通孔の密度は、前記第２領域での前記連通孔の密度より低いことが好ましい。

【0007】

上記の構成において、複数の前記第１中空部が形成された第１領域と、複数の前記第２中空部が形成されて前記第１領域より厚みが薄い第２領域とを備え、前記第１領域及び前記第２領域には、複数の前記連通孔が形成され、前記第２領域での前記連通孔の形成ピッチは、前記第１領域での前記連通孔の形成ピッチより小さいことが好ましい。

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明の吸音構造体の製造方法は、複数の中空部が並設された吸音構造体の製造方法であって、複数の第１中空部が並設された第１領域と、前記第１中空部より容積の小さい複数の第２中空部が並設された第２領域とを有する中空構造体を形成する中空構造体形成工程と、前記中空構造体の一方の主面に、前記中空部の内外を連通する連通孔を形成する連通孔形成工程と、を備えている。

【0009】

上記の構成において、前記中空構造体形成工程では、厚みが異なる複数の領域を有する前記中空構造体を形成し、前記連通孔形成工程では、前記中空構造体の厚みが薄い前記第２領域での前記連通孔の形成ピッチが、前記第２領域より前記中空構造体の厚みが厚い前記第１領域での前記連通孔の形成ピッチより小さくなるように形成することが好ましい。

【0010】

上記の構成において、前記中空構造体形成工程は、真空成形された凹凸シート材を折り畳んで複数の中空部が並設された中空板材を形成する折り畳み工程と、前記中空板材の少なくとも一方の主面における一部の領域を押圧して、厚みが異なる複数の領域を有する前記中空構造体を成形する成形工程と、を備えていることが好ましい。

【0011】

上記の構成において、前記連通孔形成工程では、開口面積が同一の前記連通孔を形成することが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、広い周波数領域での吸音性能を向上させることができる吸音構造体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本実施形態の吸音構造体の斜視図である。

【図2】図２は、吸音構造体の側面図である。

【図3】図３（ａ）は、吸音構造体を形成する中空板材について説明する部分斜視図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるβ－β線断面図である。図３（ｃ）は図３（ａ）におけるγ－γ線断面図である。

【図4】図４は、吸音構造体の製造方法について説明する図である。図４（ａ）は凹凸シート材について説明する図である。図４（ｂ）、図４（ｃ）は凹凸シート材を折り畳んで中空板材を形成する折り畳み工程について説明する図である。図４（ｄ）は中空板材の一部の領域を押圧して中空構造体を形成する成形工程、中空構造体に連通孔を形成する連通孔形成工程について説明する図である。

【図5】図５（ａ）は、吸音構造体の領域Ａ（第１領域）での断面図である。図５（ｂ）は、吸音構造体の領域Ｂ（第２領域）での断面図である。

【図6】図６は、吸音構造体の吸音率を示すグラフである。

【図7】図７は、吸音構造体を設置した状態の壁について説明する図である。図７（ａ）は、本実施形態の吸音構造体を設置した状態の壁であり、図７（ｂ）、図７（ｃ）は、変更例の吸音構造体を設置した状態の壁である。

【図8】図８は、変更例の吸音構造体について説明する図である。

【図9】図９（ａ）、図９（ｂ）は、変更例の吸音構造体について説明する側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明を具体化した吸音構造体の一実施形態について説明する。
＜吸音構造体２０について＞
図１及び図３に示すように、本実施形態の吸音構造体２０は、内部に六角柱形状のセルＳが複数並設された中空板材１０からなる矩形板状の構造体である。

【0015】

図１及び図５に示すように、吸音構造体２０の一方の主面２０ａには、セルＳの内外を連通する複数の連通孔３０が形成されている。
吸音構造体２０は、後に説明する吸音構造体２０の製造方法において、図３に示す中空板材１０の一部の領域を押圧して中空構造体４０を形成する成形工程（図４（ｄ）参照）、及び、中空構造体４０の一方の主面４０ａに連通孔３０を形成する連通孔形成工程（図４（ｄ）参照）を経て形成されるものである。中空構造体４０は、中空板材１０に、厚みが異なる複数の領域Ａ～Ｃを形成してなる板状の構造体であり、吸音構造体２０は、中空構造体４０に、セルＳの内外を連通する連通孔３０を形成してなる板状の構造体である。

【0016】

図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、吸音構造体２０には、容積の異なる複数のセルＳが形成されている。本実施形態の吸音構造体２０では、セルＳが請求項で規定する「中空部」に対応する。以下では、吸音構造体２０に並設されるセルＳを中空部Ｒという場合がある。容積の相対的に大きい中空部Ｒ（セルＳ）が請求項で規定する「第１中空部」であり、第１中空部Ｒ１という場合がある。また、容積の相対的に小さい中空部Ｒが請求項で規定する「第２中空部」であり、第２中空部Ｒ２という場合がある。

【0017】

図２に示すように、本実施形態の吸音構造体２０では、厚みの異なる複数の領域Ａ～Ｃが形成されている。本実施形態の吸音構造体２０では、厚みが最も厚い領域Ａ、最も厚みが薄い領域Ｂ、領域Ａと領域Ｂの中間の厚みの領域Ｃの３つの領域が形成されている。各領域は、図２における上方から順に領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｂ、及び領域Ａの順に並んでいる。

【0018】

本実施形態の吸音構造体２０は、正面視で約３００ｍｍ×約３００ｍｍの正方形である。領域Ａより厚みの薄い領域Ｂ、Ｃは、吸音構造体２０の主面２０ｂ側で、領域Ａに対して所定の深さ分凹んだ形状をなしている。領域Ａでの厚みは約３０ｍｍ、領域Ｂでの厚みは約１５ｍｍ、領域Ｃでの厚みは約２０ｍｍである。領域Ａでの厚みは領域Ａ全体に亘って同程度である。領域Ｂ、Ｃでの厚みも領域Ｂ、Ｃ全体に亘って同程度である。領域Ａ～Ｃは図１での水平方向に、上下に同じ幅で延びている。領域Ａ～Ｃの上下の各幅は同程度である。

【0019】

図３に示すように、吸音構造体２０を構成する中空板材１０の内部に並設された中空部Ｒ（セルＳ）は、正面視ほぼ同形状でほぼ同じ大きさである。そのため、領域Ａ～Ｃの各領域に並設された中空部Ｒは、正面視ほぼ同形状でほぼ同じ大きさとなっている。上述のとおり、領域Ａ～Ｃでは、吸音構造体２０の厚みが異なることから、領域Ａ～Ｃの各領域を構成する中空部Ｒの容積が異なっていることになる。つまり、領域Ａを構成する中空部Ｒの容積が最も大きく、領域Ｂを構成する中空部Ｒの容積が最も小さい。

【0020】

図５に示すように、本実施形態の吸音構造体２０では、厚みが最も厚い領域Ａと、領域Ａと領域Ｂの中間の厚みの領域Ｃが、請求項で規定する「第１領域」を構成し、最も厚みが薄い領域Ｂが、請求項で規定する「第２領域」を構成する。そして、領域Ａ及び領域Ｃに並設された中空部Ｒが第１中空部Ｒ１であり、領域Ｂに並設されたセルＳが第２中空部Ｒ２である。

【0021】

図１に示すように、吸音構造体２０の主面２０ａに形成された連通孔３０は、領域Ａ～Ｃでその密度、形成ピッチが異なるように各領域Ａ～Ｃで規則的に形成されている。本実施形態の吸音構造体２０では、領域Ａに形成された連通孔３０の形成ピッチが、領域Ｃに形成された連通孔３０の形成ピッチと等しくなっている。また、領域Ｂに形成された連通孔３０の形成ピッチが、領域Ａ、Ｃに形成された連通孔３０の形成ピッチより小さくなっている。領域Ａ、Ｃに形成された連通孔３０を連通孔３０ａとし、領域Ｂに形成された連通孔３０を連通孔３０ｂとする。つまり、連通孔３０ａが、請求項で規定する「第１領域での連通孔」に対応し、連通孔３０ｂが、請求項における「第２領域での連通孔」に対応する。

【0022】

本実施形態の吸音構造体２０では、連通孔３０ａの形成ピッチは約８ｍｍである。また、連通孔３０ｂの形成ピッチは約４ｍｍである。つまり、領域Ａ及び領域Ｃからなる第１領域に並設された連通孔３０ａの形成ピッチは、領域Ｂからなる第２領域に並設された連通孔３０ｂの形成ピッチより大きくなっている。また、領域Ａ及び領域Ｃからなる第１領域に並設された連通孔３０ａの密度は、領域Ｂからなる第２領域に並設された連通孔３０ｂの密度より低くなっている。

【0023】

吸音構造体２０は、従来公知の熱可塑性樹脂材料で形成されている。その材料は特に限定されない。その材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、アクリルニトリル‐ブタジエン‐スチレン等を挙げることができる。

【0024】

＜中空板材１０について＞
次に、吸音構造体２０を構成する中空板材１０について説明する。
図３（ａ）に示すように、中空板材１０は、内部に複数のセルＳが並設されたコア層１１と、コア層１１の厚み方向両面に接合されたシート状のスキン層１５、１６とで構成されている。以下では、図３において、中空板材１０の上側に示される主面を上面１０ａとし、下側に示される主面を下面１０ｂとする。スキン層１５は、中空板材１０の上面１０ａ側に接合され、スキン層１６は、中空板材１０の下面１０ｂ側に接合されている。

【0025】

図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、コア層１１は、所定形状に成形された１枚の熱可塑性樹脂製のシート材を折り畳んで形成されている。コア層１１は、上壁部１２と、下壁部１３と、上壁部１２及び下壁部１３の間に立設されてセルＳを六角柱形状に区画する側壁部１４とで構成されている。

【0026】

図３（ａ）に示すように、コア層１１の内部に区画形成されるセルＳには、構成の異なる第１セルＳ１及び第２セルＳ２が存在する。第１セルＳ１及び第２セルＳ２は、上壁部１２、下壁部１３の構成が異なっているが、正面視ほぼ同形状でほぼ同じ大きさである。また、容積もほぼ同じである。

【0027】

吸音構造体２０の説明では、セルＳを中空部Ｒと表現し、容積の異なる中空部Ｒとして容積の相対的に大きい第１中空部Ｒ１と、容積の相対的に小さい第２中空部Ｒ２と表現した。中空板材１０では、すべてのセルＳの容積はほぼ同じで、上壁部１２、下壁部１３の構成が異なっている。そのため、中空板材１０の説明では、中空部ＲをセルＳとして説明し、構成の異なるセルＳをそれぞれ第１セルＳ１、第２セルＳ２として説明する。つまり、中空板材１０のセルＳ（第１セルＳ１及び第２セルＳ２）であって、中空構造体４０及び吸音構造体２０における第１領域（領域Ａ及び領域Ｃ）に並設されたセルＳ（中空部Ｒ）が第１中空部Ｒ１であり、第２領域（領域Ｃ）に並設されたセルＳ（中空部Ｒ）が第２中空部Ｒ２である。

【0028】

図３（ｂ）に示すように、第１セルＳ１においては、側壁部１４の上部に２層構造の上壁部１２が設けられている。この２層構造の上壁部１２の各層は互いに接合されている。また、第１セルＳ１においては、側壁部１４の下部に１層構造の下壁部１３が設けられている。一方、図３（ｃ）に示すように、第２セルＳ２においては、側壁部１４の上部に１層構造の上壁部１２が設けられている。また、第２セルＳ２においては、側壁部１４の下部に２層構造の下壁部１３が設けられている。この２層構造の下壁部１３の各層は互いに接合されている。また、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、隣接する第１セルＳ１同士の間、及び隣接する第２セルＳ２同士の間は、それぞれ２層構造の側壁部１４によって区画されている。

【0029】

図３（ａ）に示すように、第１セルＳ１はＸ方向に沿って列を成すように並設されていて、上面視した場合に、隣り合う二つの第１セルＳ１が六角形の１辺を共有している。同様に、第２セルＳ２はＸ方向に沿って列を成すように並設されていて、上面視した場合に、隣り合う二つの第２セルＳ２が六角形の１辺を共有している。第１セルＳ１の列及び第２セルＳ２の列は、Ｘ方向に直交するＹ方向において交互に配列されている。そして、これら第１セルＳ１及び第２セルＳ２により、コア層１１は、全体としてハニカム構造をなしている。

【0030】

図３（ａ）～（ｃ）に示すように、コア層１１の上面にスキン層１５が接合されていることにより、コア層１１における側壁部１４の上部は、コア層１１の上壁部１２及びスキン層１５で閉塞されている。すなわち、上壁部１２及びスキン層１５が、セルＳを上側から区画する上部閉塞壁１７を構成している。同様に、コア層１１の下面にスキン層１６が接合されていることにより、コア層１１における側壁部１４の下部は、コア層１１の下壁部１３及びスキン層１６で閉塞されている。すなわち、下壁部１３及びスキン層１６が、セルＳを下側から区画する下部閉塞壁１８を構成している。

【0031】

中空板材１０は、コア層１１、スキン層１５、１６により、内部に複数のセルＳが並設された形状とされており、中空板材１０の上部閉塞壁１７側が中空板材１０の上面１０ａを構成し、下部閉塞壁１８側が中空板材１０の下面１０ｂを構成している。

【0032】

＜吸音構造体２０の製造方法＞
次に、吸音構造体２０の製造方法について説明する。
吸音構造体２０の製造方法は、折り畳み工程、接合工程、成形工程、連通孔形成工程を備えている。折り畳み工程では、所定の凹凸形状を有する熱可塑性樹脂製の凹凸シート材１００を折り畳んでコア層１１を形成する。接合工程では、コア層１１の両主面にスキン層１５、１６を接合して中空板材１０を形成する。成形工程では、中空板材１０の下面１０ｂにおける一部の領域を押圧して、厚みが異なる複数の領域Ａ～Ｃが形成された中空構造体４０を形成する。連通孔形成工程では、中空構造体４０の一方の主面に連通孔３０を形成する。

【0033】

図４（ａ）～（ｃ）に示すように、折り畳み工程では、１枚の熱可塑性樹脂製の凹凸シート材１００を折り畳んでコア層１１を形成する。図４（ａ）に示すように、凹凸シート材１００には、帯状をなす平面領域１１０及び膨出領域１２０が、凹凸シート材１００の長手方向（Ｘ方向）に交互に配置されている。膨出領域１２０には、上面と一対の側面とからなる断面下向溝状をなす第１膨出部１２１が膨出領域１２０の延びる方向（Ｙ方向）の全体にわたって形成されている。なお、第１膨出部１２１の上面と側面とのなす角は９０度であることが好ましく、その結果として、第１膨出部１２１の断面形状は下向コ字状となる。また、第１膨出部１２１の幅（上面の短手方向の長さ）は平面領域１１０の幅と等しく、かつ第１膨出部１２１の膨出高さ（側面の短手方向の長さ）の２倍の長さとなるように設定されている。

【0034】

また、膨出領域１２０には、その断面形状が正六角形を最も長い対角線で二分して得られる台形状をなす複数の第２膨出部１２２が、第１膨出部１２１に直交するように形成されている。第２膨出部１２２の膨出高さは第１膨出部１２１の膨出高さと等しくなるように設定されている。また、隣り合う第２膨出部１２２間の間隔は、第２膨出部１２２の上面の幅と等しくなっている。

【0035】

なお、凹凸シート材１００は、熱可塑性樹脂製の平坦シート材の塑性を利用してシートを部分的に上方に膨出させることにより形成されている。また、凹凸シート材１００は、真空成形法や圧縮成形法等の周知の成形方法によって１枚の平坦シート材から成形することができる。

【0036】

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、折り畳み工程では、凹凸シート材１００を境界線Ｐ、Ｑに沿って折り畳むことでコア層１１を形成する。具体的には、凹凸シート材１００を、平面領域１１０と膨出領域１２０との境界線Ｐにて谷折りするとともに、第１膨出部１２１の上面と側面との境界線Ｑにて山折りしてＸ方向に圧縮する。そして、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１膨出部１２１の上面と側面とが折り重なるとともに、第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とが折り重なることによって、一つの膨出領域１２０に対して一つのＹ方向に延びる角柱状の区画体１３０が形成される。こうした区画体１３０がＸ方向に連続して形成されていくことにより中空板状のコア層１１が形成される。なお、この実施形態では、凹凸シート材１００を折り畳むために圧縮する方向が、セルＳが並設される方向（Ｘ方向）である。

【0037】

上記のように凹凸シート材１００を圧縮するとき、第１膨出部１２１の上面と側面とによってコア層１１の上壁部１２が形成されるとともに、第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とによってコア層１１の下壁部１３が形成される。なお、図４（ｃ）に示すように、上壁部１２における第１膨出部１２１の上面と側面とが折り重なって２層構造を形成する部分、及び下壁部１３における第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とが折り重なって２層構造を形成する部分がそれぞれ重ね合わせ部１３１となる。

【0038】

また、第２膨出部１２２が折り畳まれて区画形成される六角柱形状の領域が第２セルＳ２となるとともに、隣り合う一対の区画体１３０間に区画形成される六角柱形状の領域が第１セルＳ１となる。本実施形態では、第２膨出部１２２の上面及び側面が第２セルＳ２の側壁部１４を構成するとともに、第２膨出部１２２の側面と、膨出領域１２０における第２膨出部１２２間に位置する平面部分とが第１セルＳ１の側壁部１４を構成する。

【0039】

そして、膨出領域１２０における上記平面部分同士の当接部位が第１セルＳ１の２層構造をなす側壁部１４となり、第２膨出部１２２の上面同士の当接部位が第２セルＳ２の２層構造をなす側壁部１４となる。

【0040】

図４（ｃ）に示すように、第１セルＳ１では、一対の重ね合わせ部１３１によってその上部が区画され、第２セルＳ２では、一対の重ね合わせ部１３１によってその下部が区画されている。なお、こうした折り畳み工程を実施するに際して、凹凸シート材１００を加熱処理して軟化させた状態としておくことが好ましい。

【0041】

接合工程では、折り畳み工程で得られたコア層１１の上面及び下面に、それぞれ熱可塑性樹脂製のシート材を熱溶着により接合する。コア層１１の上面に接合されたシート材はスキン層１５となり、コア層１１の上壁部１２と共に側壁部１４の上部を閉塞する上部閉塞壁１７を構成する。コア層１１の下面に接合されたシート材は、スキン層１６となり、コア層１１の下壁部１３と共に側壁部１４の下部を閉塞する下部閉塞壁１８を構成する。

【0042】

なお、シート材（スキン層１５、１６）をコア層１１に熱溶着する際には、第１セルＳ１における２層構造の上壁部１２（重ね合わせ部１３１）が互いに熱溶着される。同様に、第２セルＳ２における２層構造の下壁部１３（重ね合わせ部１３１）が互いに熱溶着される。

【0043】

接合工程により、Ｘ方向に第１セルＳ１又は第２セルＳ２がそれぞれ列を成すように多数並設され、Ｙ方向に第１セルＳ１及び第２セルＳ２が交互に多数並設された中空板材１０が得られる。

【0044】

図４（ｄ）に示すように、成形工程では、中空板材１０の下面１０ｂにおける一部の領域を押圧して、厚みが異なる複数の領域Ａ～Ｃが形成された中空構造体４０を形成する。中空板材１０を、図示しない金型内で押圧して、領域Ａ～Ｃが形成された正面視正方形状の中空構造体４０を得る。

【0045】

まず、所定形状で、所定の大きさに中空板材１０をカットする。本実施形態では、中空板材１０を、約３４０ｍｍ×約３４０ｍｍの正方形状にカットする。
続いて、吸音構造体２０の形状の内部空間を有する金型内に、カットした中空板材１０をセットする。例えば、金型として、上型には、吸音構造体２０の正面視形状の内部空間が形成され、下型には、吸音構造体２０の領域Ｂ、Ｃを成形するための凸部が形成されているものを使用する。金型の型締め時には、領域Ａを成形する部分での金型の内部空間の上下寸法が約３０ｍｍであるのに対し、領域Ｂを成形する部分での上下寸法が約１５ｍｍ、領域Ｃを成形する部分での上下寸法が約２０ｍｍに設定される。

【0046】

金型を所定温度に加熱した後、カットした中空板材１０の下面１０ｂが下型側に向くように中空板材１０をセットする。続いて、加熱された金型内で中空板材１０を加熱押圧する。これにより、領域Ａ～Ｃが成形されるとともに、周囲に中空板材１０のコア層１１が上下方向に圧縮された圧縮部分が形成された中間体が得られる。圧縮部分は、領域Ａ～Ｃからなる中空構造体４０の周囲を囲むように約２０ｍｍの幅で形成されている。中間体から周囲の圧縮部分をカットすることで、中空構造体４０が得られる。

【0047】

図４（ｄ）に示すように、中空構造体４０は、中空板材１０の上面１０ａに対応する主面４０ａが平坦面として形成される。また、中空板材１０の下面１０ｂに対応する主面４０ｂには、領域Ｂ、Ｃとしての凹部が形成される。凹部が形成されることで、領域Ａの厚みが約３０ｍｍであるのに対し、領域Ｂの厚みが約１５ｍｍ、領域Ｃの厚みが約２０ｍｍとなっている。領域Ｂ、Ｃでの厚みが領域Ａでの厚みに対して薄くなることにより、領域ＢでのセルＳは、領域ＡでのセルＳに比べて容積の小さい中空部Ｒとなり、領域ＣでのセルＳは、領域ＢでのセルＳに比べて容積の小さい中空部Ｒとなる。本実施形態の中空構造体４０では、領域Ａ及び領域Ｃに形成されて、相対的に容積の大きいセルＳが第１中空部Ｒ１である。領域Ｂに形成されて、相対的に容積の小さいセルＳが第２中空部Ｒ２である。第１中空部Ｒ１は、中空板材１０の第１セルＳ１及び第２セルＳ２を含んで構成されている。また、第２中空部Ｒ２も、中空板材１０の第１セルＳ１及び第２セルＳ２を含んで構成されている。

【0048】

図４（ｄ）に示すように、連通孔形成工程では、中空構造体４０の主面４０ａ（中空板材１０の上部閉塞壁１７）に複数の連通孔３０を形成する。連通孔３０は、ドリル、針、パンチ等からなる針状部材Ｔで中空構造体４０の主面４０ａを貫通させることにより形成される。

【0049】

図４（ｄ）に示すように、針状部材Ｔは、複数個が１列に配列された構成となっている。複数個の針状部材Ｔは、すべて同一の太さに形成されている。針状部材Ｔの間隔は、領域Ａ、Ｃに配置されるものと、領域Ｂに配置されるものとで異なっている。本実施形態では、領域Ａ、Ｃに配置される複数の針状部材Ｔの間隔が約８ｍｍの同一ピッチに設定されている。また、領域Ｂに配置される複数の針状部材Ｔの間隔が約４ｍｍの同一ピッチに設定されている。なお、図４（ｄ）では針状部材Ｔの位置を模式的に示しており、実際の間隔より広くなっている。

【0050】

中空構造体４０の上方に配置した針状部材Ｔを下降移動させると、中空構造体４０の主面４０ａに複数の連通孔３０が列をなして貫通形成される。針状部材Ｔは、１回下降させるごとに、所定距離ずつ移動させる。領域Ａ、Ｃに配置される針状部材Ｔは、約８ｍｍずつ移動させる。また、領域Ｂに配置される針状部材Ｔは、約４ｍｍずつ移動させる。

【0051】

これにより、図５(ａ)に示すように、領域Ａ、Ｃでは、形成ピッチが約８ｍｍで複数の連通孔３０が形成される。領域Ａ及び領域Ｃに形成された連通孔３０を連通孔３０ａというものとする。また、図５（ｂ）に示すように、領域Ｂでは、形成ピッチが約４ｍｍで複数の連通孔３０が形成される。領域Ｂに形成された連通孔３０を連通孔３０ｂというものとする。

【0052】

領域Ｂでの連通孔３０ｂの形成ピッチは、領域Ａ及び領域Ｃでの連通孔３０ａの形成ピッチより小さい。また、領域Ａ及び領域Ｃでの連通孔３０ａの密度は、領域Ｂでの連通孔３０ｂの密度より低い。連通孔３０ａ、３０ｂの開口径、開口面積は同一である。なお、図５（ａ）及び（ｂ）では連通孔３０ａ、３０ｂの形成ピッチを模式的に示しており、形成ピッチや密度は実際の間隔より広くなっている。このように、連通孔形成工程を経て、中空構造体４０は、平坦面として形成された主面４０ａに複数の連通孔３０が形成された吸音構造体２０となる。

【0053】

吸音構造体２０では、連通孔３０ａ、３０ｂにより、セルＳの内部空間と吸音構造体２０の外部空間とが連通される。具体的には、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１セルＳ１において連通孔３０は、２層構造の上壁部１２及びスキン層１５を貫通している。また、図示は略すが、第２セルＳ２において連通孔３０は、１層構造の上壁部１２及びスキン層１５を貫通している。これにより、吸音構造体２０は、吸音材として機能する。

【0054】

図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、各連通孔３０ａ、３０ｂの開口縁の周辺部は、連通孔３０ａ、３０ｂが形成されていない部分における吸音構造体２０の主面２０ａに対して窪むような形状をなしている。その結果として、連通孔３０の開口縁は、コア層１１の上壁部１２の内面よりも下側の空間であるセルＳの内部空間に位置している。

【0055】

図４（ｄ）では、成形工程で加熱押圧して成形された第２中空部Ｒ２が、コア層１１の側壁部１４の形状を保持した状態で示している。しかし、実際には、加熱押圧によりコア層１１の側壁部１４が座屈して、座屈した側壁部１４が中空構造体４０の厚み方向に折り重なった状態となる場合がある。この場合、２層構造の側壁部１４の両方が、同じ方向又は異なる方向にく字状に座屈している状態となっている。この状態では、折り重なった側壁部１４は、上壁部１２や下壁部１３に当接していたり当接していなかったりしている。そして、側壁部１４が座屈している場合には、連通孔形成工程では、針状部材Ｔにより、この座屈して折り重なった状態の側壁部１４の部分に連通孔３０ｂが形成される場合がある。こうした場合には、連通孔３０ｂは、スキン層１５、上壁部１２、及び側壁部１４が折り重なった状態の部分に設けられることになる。

【0056】

以上の工程を経て、厚みの異なる複数の領域Ａ～Ｃを有するとともに、厚みの異なる領域Ａ～Ｃでの連通孔３０の形成ピッチ、密度の異なる吸音構造体２０が製造される。
図７（ａ）に示すように、吸音構造体２０は、壁面に対して複数枚を上下方向、水平方向に並べて組み付けて使用することができる。吸音構造体２０は、壁面側に主面２０ｂが位置するように組み付ける。これにより、室内等の騒音を効果的に吸音可能となる。

【0057】

次に、本実施形態の吸音構造体２０の作用をその効果とともに説明する。
（１）吸音構造体２０は、複数の中空部ＲとしてのセルＳが並設された中空板材１０からなる。中空部Ｒは、第１中空部Ｒ１と、第１中空部Ｒ１より容積の小さい第２中空部Ｒ２を備えている。吸音構造体２０の一方の主面２０ａには、セルＳの内外を連通する連通孔３０が形成されている。そのため、容積が同じ中空部Ｒが並設された吸音構造体に比べて、広い周波数領域での吸音が可能となる。

【0058】

図６は、本実施形態の吸音構造体２０と、厚さが全体に亘って同じで、容積が同じ中空部Ｒが並設された比較例の吸音構造体とで、吸音率を比較したグラフである。図６に示されるように、本実施形態の吸音構造体２０では、約４００Ｈｚから約１６００Ｈｚの範囲に亘って吸音率が０．６以上であった。比較例の吸音構造体に比べて、広い周波数領域での吸音が可能であることがわかる。

【0059】

（２）吸音構造体２０は、相対的に厚みが厚い領域Ａ及び領域Ｃと、相対的に厚みが薄い領域Ｂを備えている。第１中空部Ｒ１は、領域Ａ及び領域Ｃに並設され、第２中空部Ｒ２は、領域Ｂに並設されている。中空部Ｒの容積の大小を、吸音構造体２０の厚みの違いで実現している。そのため、容積の異なる中空部Ｒを容易に形成することができる。また、吸音構造体２０の構成が簡単になる。

【0060】

（３）領域Ａ及び領域Ｃでの連通孔３０ａの密度は、領域Ｂでの連通孔３０ｂの密度より低い。つまり、中空部Ｒには、容積の違いに加えて、連通孔３０の密度も異なるものが存在する。そのため、より広い周波数領域での吸音が可能になる。

【0061】

（４）領域Ａ及び領域Ｃでの連通孔３０ａの形成ピッチは、領域Ｂでの連通孔３０ｂの形成ピッチより大きい。つまり、中空部Ｒには、容積の違いに加えて、連通孔３０の形成ピッチも異なるものが存在する。そのため、より広い周波数領域での吸音が可能になる。

【0062】

このように、吸音構造体２０での中空部Ｒとして、容積の大きい第１中空部Ｒ１と容積の小さい第２中空部Ｒ２を設けるとともに、連通孔３０の密度、形成ピッチを第１中空部Ｒ１と第２中空部Ｒ２とで変えている。このように、中空部Ｒ（セルＳ）の容積と連通孔３０の配置を変えることで、領域Ａ～Ｃでの連通孔３０の開口率を変えることができる。中空部Ｒの容積、連通孔３０の開口率を適宜調整すれば、吸音可能な周波数領域の調整が可能である。

【0063】

（５）吸音構造体２０は、中空構造体４０を形成する中空構造体形成工程と、中空構造体４０の一方の主面４０ａに中空部Ｒの内外を連通する連通孔３０を形成する連通孔形成工程とを経て製造する。中空構造体形成工程では、複数の第１中空部Ｒ１が並設された第１領域である領域Ａ及び領域Ｃと、第１中空部Ｒ１より容積の小さい複数の第２中空部Ｒ２が並設された第２領域である領域Ｂとを有する中空構造体４０を形成する。容積の異なる中空部Ｒを形成することで、広い周波数領域での吸音が可能な吸音構造体２０を製造することができる。

【0064】

（６）中空構造体形成工程では、厚みが異なる複数の領域Ａ～Ｃを有する中空構造体４０を形成する。そして、連通孔形成工程では、中空構造体４０の厚みが薄い領域Ｂでの連通孔３０ｂの形成ピッチが、領域Ｂより中空構造体４０の厚みが厚い領域Ａ及び領域Ｃでの連通孔３０ａの形成ピッチより小さくなるように形成する。厚みが異なる複数の領域Ａ～Ｃが形成されるように中空構造体４０を成形することで、広い周波数領域での吸音が可能な吸音構造体２０を容易に製造することができる。

【0065】

（７）中空構造体形成工程は、真空成形された凹凸シート材１００を折り畳んで中空板材１０を形成する折り畳み工程と、中空板材１０の少なくとも下面１０ｂにおける一部の領域を押圧して、厚みが異なる複数の領域Ａ～Ｃが形成された中空構造体４０を成形する成形工程とを備えている。中空板材１０を形成した後、中空板材１０を押圧することで領域Ａ～Ｃを形成するため、厚みが異なる複数の領域Ａ～Ｃの形成が容易である。

【0066】

（８）連通孔形成工程では、開口面積が同一の連通孔３０を形成する。そのため、連通孔３０の開口面積を調整する必要がなく、針状部材Ｔとして、同一規格のものを使用することができる。連通孔３０の形成が容易に行える。

【0067】

（９）連通孔３０の開口縁は、コア層１１の上壁部１２の内面よりも下側の空間であるセルＳの内部空間に位置している。そのため、吸音性能の高い領域が低周波数領域にシフトし易くなる。低周波数領域での吸音性能が向上することで広い周波数領域での吸音が可能となる。

【0068】

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。また、上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0069】

・上記実施形態の吸音構造体２０は、正面視で約３００ｍｍ×約３００ｍｍの正方形であるが、その大きさ及び形状はこれに限定されない。より大きくても、小さくてもよい。また、長方形でもよい。

【0070】

さらに、図７（ｂ）に示す吸音構造体２１のように正面視円形でもよい。この場合、複数枚を壁面に取り付ける際、隙間ができるだけ少なくなるように取り付けるとよい。図７（ｃ）に示す吸音構造体２２のように正面視六角形状でもよく、多角形状でもよい。

【0071】

・上記実施形態の吸音構造体２０は、厚みの異なる３つの領域Ａ、Ｂ、Ｃを備えているが、厚みの異なる領域は、２つでもよく、４つ以上でもよい。
・領域Ａ～Ｃは、それぞれ水平方向に延びているが、これに限定されない。図８に示すように、中心部分から順に段階的に厚みが厚くなるように複数の領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ａが形成されていてもよい。

【0072】

・領域Ａ～Ｃがそれぞれ水平方向に延びるようにして壁面に取り付けなくてもよい。例えば、領域Ａ～Ｃがそれぞれ上下方向に延びるようにして壁面に取り付けてもよい。
・吸音構造体２０では、領域Ａ～Ｃの幅は同程度であるが、それぞれ異なっていてもよい。

【0073】

・領域Ａが２箇所、領域Ｂが２箇所、領域Ｃが１箇所に形成されているが、領域Ａ～Ｃの形成箇所数はこれに限定されない。
・領域Ａでの厚みが約３０ｍｍ、領域Ｂでの厚みが約１５ｍｍ、領域Ｃでの厚みが約２０ｍｍであるがこれに限定されない。

【0074】

厚みの異なる複数の領域の数、幅、形状、厚み等は、適宜調整することが可能である。適宜調整することで吸音可能な周波数領域、吸音率を調整することができる。
・領域Ａでの厚みは一定であり、領域Ｂ、Ｃのそれぞれでの厚みも一定であるが、各領域Ａ～Ｃで徐々に厚みが変化するようにしてもよい。例えば、図９（ａ）に示すように、吸音構造体２０を一側面から見た場合の主面２０ｂの断面形状が円弧状になっていてもよい。また、図９（ｂ）に示すように、吸音構造体２０を一側面から見た場合の主面２０ｂが傾斜面になっていてもよい。これらの場合、第１領域と第２領域との境界を明瞭に区別することはできないが、相対的に厚い部分を第１領域として連通孔３０の形成ピッチ、密度を相対的に大きくし、相対的に薄い部分を第２領域として連通孔３０の形成ピッチ、密度を相対的に小さくすればよい。

【0075】

・領域Ａ及びＣでの連通孔３０ａの形成ピッチと、領域Ｂでの連通孔３０ｂの形成ピッチを同じにしてもよい。また、領域Ａ及び領域Ｃでの連通孔３０ａの密度と、領域Ｂでの連通孔３０ｂの密度を同じにしてもよい。

【0076】

・領域Ａと領域Ｃでも連通孔３０ａの形成ピッチ及び密度を異ならせてもよい。
・領域Ｂ及び領域Ｃでの連通孔３０の形成ピッチを同じにして、領域Ａでの連通孔３０の形成ピッチをそれより大きくしてもよい。この場合、領域Ａのみが第１領域となり、領域Ｂ及び領域Ｃが第２領域となる。

【0077】

・領域Ａ～Ｃの少なくともいずれかで、連通孔３０を不規則に形成してもよい。
・領域Ａ、Ｃでの連通孔３０ａの形成ピッチと、領域Ｂでの連通孔３０ａの形成ピッチを異ならせたが、連通孔３０ａ、３０ｂの形成位置が、領域Ａ～Ｃと正確に一致していなくてもよい。領域Ａにおいて領域Ｂに隣接する部分に、連通孔３０ｂが数列形成されていてもよい。また、領域Ｂにおいて領域Ａ、Ｃに隣接する部分に、連通孔３０ａが数列形成されていてもよい。

【0078】

・領域Ａ～Ｃは、中空板材１０の下面１０ｂを押圧して形成したが、中空板材１０の上面１０ａを押圧して形成してもよく、上面１０ａ及び下面１０ｂの両方を押圧して形成してもよい。つまり、吸音構造体２０の主面２０ａ側に厚みの薄い領域を形成するための凹部が形成されていてもよい。

【0079】

・領域Ａ及び領域Ｃには、複数の第１中空部Ｒ１が並設されており、領域Ｂには、複数の第２中空部Ｒ２が並設されている。第１中空部Ｒ１及び第２中空部Ｒ２は、領域Ａ～Ｃに並設されるものでなく、厚みの異なる第１中空部Ｒ１と第２中空部Ｒ２とが交互に並設されているものであってもよい。

【0080】

・すべての中空部Ｒ（セルＳ）に連通孔３０が形成されているが、連通孔３０が形成された中空部Ｒと連通孔３０が形成されていない中空部Ｒとが混在していてもよい。
・上記実施形態の中空板材１０は、コア層１１として、凹凸シート材１００を折り畳み成形して、コア層１１の内部に六角形状のセルＳが区画形成されたハニカム構造体を形成したが、コア層１１を形成する凹凸シート材の形状はこれに限定されない。例えば、国際公開第２０１６／０３１４７９号に示されるような凹凸シート材を折り畳み成形してなる中空板材であってもよい。

【0081】

・上記実施形態の中空板材１０では、コア層１１の内部に六角柱状のセルＳが区画形成されているが、セルＳの形状は、特に限定されるものでない。例えば、四角柱状、八角柱状等の多角形状や円柱状としてもよい。また、セルＳの形状は、截頭円錐形状であってもよい。その際、異なる形状のセルが混在していてもよい。また、各セルは隣接していなくともよく、セルとセルとの間に隙間（空間）が存在していてもよい。この場合、空間を介して隣接するセルとセルとの間に内部空間同士を連通する連通筒が形成される。このような構成のコア層としては、例えば特開平１０－１５６９８５号公報に記載のものが挙げられる。また、断面がハーモニカ状のプラスチックダンボール等であってもよい。

【0082】

・中空板材１０を構成するセルＳの大きさが一定でなく、容積の異なるセルＳが混在していてもよい。
・上記実施形態の中空板材１０は、コア層１１の両面にスキン層１５、１６が接合して形成したが、スキン層１５、１６の少なくともいずれか一方を省略してもよい。スキン層１５を省略した場合、コア層１１の上壁部１２のみによって上部閉塞壁１７が構成される。また、スキン層１６を省略した場合、コア層１１の下壁部１３のみによって下部閉塞壁１８が構成される。

【0083】

・中空板材１０におけるスキン層１６側の外面に、他のシート材を接合してもよい。このシート材は、合成樹脂製のものに限らず、例えば、金属シート（金属箔）、鋼板、紙、布、不織布等であってもよい。また、スキン層１６そのものを、金属シート（金属箔）、紙、布などで構成してもよい。

【0084】

・中空板材１０を構成する熱可塑性樹脂に、機能性を付与する樹脂や添加剤を添加してもよい。例えば、難燃性の樹脂や添加剤を添加したり、消臭剤や芳香剤を添加したりしてもよい。

【0085】

・吸音構造体２０の製造方法では、成形工程で、厚みが異なる複数の領域Ａ～Ｃが形成された中空構造体４０を形成した後、連通孔形成工程で、中空構造体４０の一方の主面に連通孔３０を形成した。これに限定されず、成形工程と連通孔形成工程とを同時に行ってもよい。この場合、例えば、内面に複数の針状部材Ｔが配設された金型を使用することが考えられる。

【0086】

・連通孔形成工程では、平坦面として形成された中空構造体４０の主面４０ａに複数の連通孔３０が形成している。これに限定されず、凹部が形成された主面４０ｂに複数の連通孔３０を形成してもよい。

【0087】

・連通孔形成工程では、同一の太さの針状部材Ｔを使用して開口面積が同一の連通孔３０を形成した。これに限定されず、領域Ａ、Ｃと領域Ｂとで開口面積を変えてもよく、領域Ａ～Ｃのそれぞれで開口面積を変えてもよい。また、領域Ａ内で開口面積を変えてもよい。領域Ｂ、Ｃも同様である。

【0088】

・連通孔形成工程では、同一の太さの針状部材Ｔを使用することで開口径が同一の連通孔３０が形成される。これに限定されず、領域Ａ、Ｃと領域Ｂとで開口径を変えてもよく、領域Ａ～Ｃのそれぞれで開口径を変えてもよい。また、領域Ａ内で開口径を変えてもよい。領域Ｂ、Ｃも同様である。

【符号の説明】

【0089】

Ａ…領域（第１領域）
Ｂ…領域（第２領域）
Ｃ…領域（第１領域）
Ｒ…中空部
Ｒ１…第１中空部
Ｒ２…第２中空部
１０…中空板材
１０ａ…上面（主面）
２０、２１、２２…吸音構造体
３０、３０ａ、３０ｂ…連通孔
４０…中空構造体
１００…凹凸シート材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】