(57)【要約】【課題】本発明は、高い遮音性を得ることの可能な遮音構造体、及び船舶を提供することを目的とする。【解決手段】補強リブ１８に支持され、外板２５の内面２５ａ側に配置された面４１ｂを含む第１の吸音材４１と、外板２５の内面２５ａと接触し、面４１ｂと対向する面４３ａを含む第２の吸音材４３と、面４１ｂ，４３ａの一部と接触した状態で、第１の吸音材４１と第２の吸音材４３との間に設けられ、振動することで遮音する遮音部材４２と、を備え、遮音部材４２は、面４１ｂから面４３ａに向かう方向に音波を通過させる複数の貫通穴４６を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の左右の舷側及び船底を構成する外板の内面に設けられ、前記外板の内面に設けられた補強リブに支持された遮音構造体であって、
前記補強リブに支持され、前記外板の内面側に配置された第１の面を含む第１の吸音材と、
前記外板の内面と接触し、前記第１の面と対向する第２の面を含む第２の吸音材と、
前記第１及び第２の面の一部と接触した状態で、前記第１の吸音材と前記第２の吸音材との間に設けられ、振動することで遮音する遮音部材と、
を備え、
前記遮音部材は、前記第１の面から前記第２の面に向かう方向に音波を通過させる複数の音波通過経路を有する遮音構造体。
【請求項２】
前記遮音部材は、板状とされた遮音部材本体を有しており、
前記複数の音波通過経路は、前記遮音部材本体を貫通する貫通部である請求項１記載の遮音構造体。
【請求項３】
前記貫通部は、貫通穴または貫通溝である請求項２記載の遮音構造体。
【請求項４】
前記遮音部材は、互いに間隔を空けて配列された複数の棒状部材を有しており、
前記複数の音波通過経路は、互いに隣り合う前記棒状部材の間に形成された隙間である請求項１記載の遮音構造体。
【請求項５】
左右の舷側及び船底を構成する外板を有する船体と、
請求項１ないし４のうち、いずれか一項記載の遮音構造体と、
前記外板の内面に設けられ、該外板を補強する補強リブと、
前記外板の内面と前記補強リブとで区画され、前記遮音構造体が収容される遮音構造体収容領域と、
を備える船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮音構造体、及び船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶では、船体の左右の舷側及び船底を構成する外板の内面と外板の内側に設けられた補強リブとの間に形成された収容領域に、吸音材を配置させることが行われている。
吸音材は、補強リブにより支持されている。吸音材は、外板の内側から発生する騒音を吸音する。
【０００３】
特許文献１には、第１の吸音材と、第１の軟質遮音層と、第２の吸音材と、第２の軟質遮音層と、が順次積層された防音材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５７１５１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された防音材では、高い遮音性能を得ることが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、高い遮音性能を得ることの可能な遮音構造体、及び船舶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る遮音構造体は、船体の左右の舷側及び船底を構成する外板の内面に設けられ、前記外板の内面に設けられた補強リブに支持された遮音構造体であって、前記補強リブに支持され、前記外板の内面側に配置された第１の面を含む第１の吸音材と、前記外板の内面と接触し、前記第１の面と対向する第２の面を含む第２の吸音材と、前記第１及び第２の面の一部と接触した状態で、前記第１の吸音材と前記第２の吸音材との間に設けられ、振動することで遮音する遮音部材と、を備え、前記遮音部材は、前記第１の面から前記第２の面に向かう方向に音波を通過させる複数の音波通過経路を有する。
【０００８】
本発明によれば、第１の吸音材と第２の吸音材とで遮音部材を挟み込む構造とされた遮音構造体を有することで、船体内で発生した騒音を第１の吸音材で吸音し、第１の吸音材を通過した騒音を遮音部材の振動で遮音するとともに、音波が音波通過経路を通過する際に音のエネルギー（音響エネルギー）を減衰させることが可能となる。また、外板の内面と接触する第２の吸音材を設けることで、遮音部材の振動が、外板に伝わることを抑制可能となる。
したがって、上述した遮音構造体を用いることで、高い遮音性能を得ることができる。
【０００９】
また、上記本発明の一態様に係る遮音構造体において、前記遮音部材は、板状とされた遮音部材本体を有しており、前記複数の音波通過経路は、前記遮音部材本体を貫通する貫通部であってもよい。
【００１０】
このように、板状とされた遮音部材本体と、遮音部材本体を貫通する複数の貫通部と、を含む遮音部材を有することにより、船体内で発生した騒音の遮音性を高めることができる。
【００１１】
また、上記本発明の一態様に係る遮音構造体において、前記貫通部は、貫通穴または貫通溝であってもよい。
【００１２】
このように、貫通部として、貫通穴または貫通溝を用いることで、音波が貫通部を通過する際に音響エネルギーを減衰させることができる。
【００１３】
また、上記本発明の一態様に係る遮音構造体において、前記遮音部材は、互いに間隔を空けて配列された複数の棒状部材を有しており、前記複数の音波通過経路は、互いに隣り合う前記棒状部材の間に形成された隙間であってもよい。
【００１４】
このような構成とされた遮音部材によれば、船体内で騒音が発生した際、複数の棒状部材を振動させて遮音するとともに、隙間を通過する音波の音響エネルギーを減衰させて遮音することが可能となる。これにより、遮音性能を高めることができる。
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る船舶は、左右の舷側及び船底を構成する外板を有する船体と、上記遮音構造体と、前記外板の内面に設けられ、該外板を補強する補強リブと、前記外板の内面と前記補強リブとで区画され、前記遮音構造体が収容される遮音構造体収容領域と、を備える。
【００１６】
このような構成とされた船舶によれば、上記遮音構造体を有することで、高い遮音性能を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高い遮音性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る船舶の概略構成を模式的に示す側面図である。
【図２】図１に示す船舶のＡ１−Ａ２線方向の断面図である。
【図３】図２に示す構造体のうち、領域Ｂで囲まれた部分を拡大した断面図である。
【図４】図３に示す構造体をＣ視した図である。
【図５】図３に示す遮音部材の平面図である。
【図６】他の遮音部材の平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る船舶の主要部の断面図である。
【図８】図７に示す遮音構造体から第１の吸音材を除いた構造体をＥ視した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１及び図２を参照して、第１の実施形態の船舶１０について説明する。図１において、Ｘ方向は船首尾方向、Ｚ方向はＸ方向に対して直交する船舶１０の高さ方向をそれぞれ示している。図２では、騒音を発生させる音源３９を模式的に図示する。音源３９の一例としては、例えば、図１に示すエンジン１５を例示することが可能であるが、音源３９は、騒音を発生させるものであればよく、エンジン１５に限定されない。図２において、Ｙ方向はＸ方向及びＺ方向に対して直交する船幅方向を示している。図１及び図２において、同一構成部分には同一符号を付す。
【００２１】
船舶１０は、船体１１と、ブリッジ１３と、エンジン１５と、シャフト１６と、スクリュープロペラ１７と、複数の補強リブ１８と、遮音構造体２０と、を有する。
【００２２】
船体１１は、上甲板２１と、船体１１の左右の舷側を構成する舷側２３、及び船底２４を含む外板２５と、を有する。
【００２３】
上甲板２１は、船底２４から離間した状態で、船底２４の上方に配置されている。上甲板２１は、船首１１Ａから船尾１１Ｂに亘って延在している。上甲板２１は、舷側２３の上部と接続されている。
【００２４】
舷側２３は、Ｙ方向において対向配置された一対の舷側外板２６，２７で構成されている。舷側外板２６，２７の内面２６ａ，２７ａは、舷側２３の内面２３ａを構成している。
【００２５】
船底２４は、船首１１Ａから船尾１１Ｂに亘って延在する船底外板３１で構成されている。船底外板３１の内面３１ａは、船底２４の内面２４ａを構成している。船底外板３１は、一対の舷側外板２６，２７の下端と接続されている。
舷側外板２６，２７の内面２６ａ，２７ａ、及び船底２４の内面２４ａは、外板２５の内面２５ａを構成している。
【００２６】
上記構成とされた船体１１の内部には、Ｘ方向に延在する空間３３が形成されている。空間３３のうち、船尾１１Ｂ側に配置された部分は、機関室３５とされている。
【００２７】
ブリッジ１３は、船体１１の上部から上方に延在して設けられている。ブリッジ１３は、機関室３５の上方に位置する船体１１の船尾１１Ｂ側に配置されている。
ブリッジ１３は、複数の階層を有する。複数の階層のうち、最上層には、操舵室３７が設けられている。操舵室３７は、船舶１０の前方を高所から見渡せるように構成されている。
【００２８】
エンジン１５は、機関室３５に配置されている。エンジン１５は、例えば、減速装置（図示せず）、及びシャフト１６を介して、スクリュープロペラ１７と接続されている。
シャフト１６は、一方の端がスクリュープロペラ１７と接続されている。
スクリュープロペラ１７は、船体１１の船尾１１Ｂの外側に配置されている。スクリュープロペラ１７は、エンジン１５が駆動した際に回転させられることで、推力を発生させる。
【００２９】
次に、図２〜図４を参照して、複数の補強リブ１８について説明する。図３では、図２に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。図４において、図３に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【００３０】
補強リブ１８は、Ｘ方向に延在するリブである。補強リブ１８は、間隔を空けた状態で、外板２５の内面２５ａに複数配列されている。複数の補強リブ１８は、外板２５を補強している。
補強リブ１８は、第１の板部１８Ａと、第２の板部１８Ｂと、を有する。第１の板部１８Ａは、一端が外板２５と接続されている。第１の板部１８Ａは、外板２５の内面２５ａに対して直交した状態で、Ｘ方向に延在している。
【００３１】
第２の板部１８Ｂは、第２の板部１８Ｂの中間位置と第１の板部１８Ａの他端とが接続されるように、第１の板部１８Ａに設けられている。これにより、補強リブ１８は、Ｘ方向に対して直交する平面で切断した際の断面形状がＴ字形状とされている。
【００３２】
互いに隣り合う２つの補強リブ１８の間には、遮音構造体収容領域Ｄが区画されている。複数の補強リブ１８は、複数の遮音構造体収容領域Ｄを区画している。遮音構造体収容領域Ｄは、Ｘ方向に延在する板状の空間である。複数の遮音構造体収容領域Ｄは、遮音構造体２０を収容するための空間である。
【００３３】
遮音構造体収容領域Ｄの厚さ（図３の場合、Ｙ方向の厚さ）は、外板２５の内面２５ａから突出する第１の板部１８Ａの突出量で決まる。そして、第１の板部１８Ａの突出量は、船体１１の構造強度で決定されるため、あまり大きくすることができない。
【００３４】
互いに隣り合う２つの補強リブ１８は、遮音構造体収容領域Ｄに配置された遮音構造体２０を支持する。複数の補強リブ１８の材料としては、例えば、金属材料（例えば、軽量なアルミニウム）を用いることが可能である。
【００３５】
次いで、図２〜図５を参照して、遮音構造体２０について説明する。図５では、図３及び図４に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００３６】
遮音構造体２０は、遮音構造体収容領域Ｄに配置されている。これにより、遮音構造体２０は、外板２５の内面２５ａと互いに隣り合う一対の補強リブ１８との間に設けられている。
遮音構造体２０は、第１の吸音材４１と、遮音部材４２と、第２の吸音材４３と、を有する。遮音構造体２０は、第１の吸音材４１と第２の吸音材４３との間に遮音部材４２が挟み込まれた積層構造とされている。
【００３７】
第１の吸音材４１は、空間３３側に配置されている。第１の吸音材４１は、面４１ａと、第１の面である面４１ｂと、を有する。面４１ａは、空間３３側に配置された面である。面４１ａの両端部は、補強リブ１８の第２の板部１８Ｂと面接触している。これにより、遮音構造体２０は、一対の補強リブ１８により支持されている。
【００３８】
面４１ａの両端部以外の部分は、補強リブ１８から露出されており、空間３３の一部を区画している。これにより、音源３９から発生する騒音等の音は、空間３３を伝わって、面４１ａに到達する。
面４１ｂは、面４１ａの反対側に配置された面である。面４１ｂは、遮音部材４２と接触する面である。
【００３９】
第１の吸音材４１の材料としては、例えば、多孔質材料を用いることが好ましい。多孔質材料としては、例えば、グラスウール、ロックウール、岩綿長繊維（中部工業株式会社製「パサルトファイバー」等）、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、フェノールフォーム、メラミンフォーム；ニトリルブタジエンラバー、クロログレンラパー、スチレンラバー、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ等のゴムを連通気泡状に発泡させたもの、或いはこれらを発泡後にクラッシング加工等を施しフォ−ムセルに孔を明けて連通気泡化したもの；ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維フェルト、ナイロン繊維フェルト、ポリエチレン繊維フェルト、ポリプロピレン繊維フェルト、アクリル繊維フェルト、シリカ−アルミナセラミックスファイバーフェルト、シリカ繊維フェルト（ニチアス株式会社製「シルテックス」等）、綿、羊毛、木毛、クズ繊維等を熱硬化性樹脂でフェルト状に加エしたもの（一般名：レジンフェルト）等の一般的な多孔質吸音材を用いることが可能である。
【００４０】
上記構成とされた第１の吸音材４１は、音源３９から発生する音のエネルギーの一部を吸収する。第１の吸音材４１で吸収できなかった音のエネルギーは、遮音部材４２に伝搬される。
【００４１】
遮音部材４２は、遮音部材本体４５と、複数の貫通穴４６（複数の貫通部）と、を有する。遮音部材本体４５は、板状とされた部材である。遮音部材本体４５は、面４５ａと、面４５ａの反対側に配置された面４５ｂと、を有する。
面４５ａは、第１の吸音材４１の面４１ｂと接触している。面４５ｂは、第２の吸音材４３と接触している。遮音部材本体４５の材料としては、例えば、金属材料を用いることが可能である。
上記構成とされた遮音部材４２は、振動することで音を遮音する。
【００４２】
複数の貫通穴４６は、音波が通過する音波通過経路である。複数の貫通穴４６は、遮音部材本体４５を貫通するように設けられている。複数の貫通穴４６は、同じ径とされており、所定の間隔を空けて配置されている。
複数の貫通穴４６は、音波が通過する際に音のエネルギー（音響エネルギー）を減衰させる。
【００４３】
なお、複数の貫通穴４６の大きさや配列等は、目的に応じて、適宜設定することが可能であり、図５に示す構造に限定されない。
【００４４】
さらに、遮音部材本体４５の開口率（貫通穴４６を形成する割合）を調整することで、遮音特性を変化させることが可能となり、遮音特性の自由度を高めることができる。
【００４５】
第２の吸音材４３は、外板２５側に配置されている。第２の吸音材４３は、第２の面である面４３ａと、面４３ａの反対側に配置された面４３ｂと、を有する。
面４３ａは、空間３３側に配置された面であり、遮音部材４２の面４２ｂと接触している。面４３ｂは、外板２５の内面２５ａと接触している。
このように、外板２５と遮音部材４２との間に第２の吸音材４３を配置させることで、振動する遮音部材４２と外板２５とが直接接触することがなくなるため、遮音部材４２の振動が外板２５に伝搬されることを抑制できる。
【００４６】
第２の吸音材４３は、遮音部材４２を通過した音のエネルギーを吸収する機能を有する。第２の吸音材４３の材料としては、例えば、先に説明した第１の吸音材４１の材料と同様な材料を用いることが可能である。
【００４７】
第１の実施形態の遮音構造体２０によれば、第１の吸音材４１と第２の吸音材４３との間に遮音部材４２を挟み込む構造とすることで、船体１１内で発生した騒音を第１の吸音材４１で吸音し、第１の吸音材４１を通過した騒音を遮音部材本体４５の振動で遮音するとともに、音波が貫通穴４６を通過する際に音のエネルギー（音響エネルギー）を減衰させることが可能となる。また、外板２５の内面２５ａと接触する第２の吸音材４３を設けることで、遮音部材４２の振動が、外板２５に伝わることを抑制可能となる。したがって、高い遮音性能を得ることができる。
【００４８】
また、遮音構造体２０の遮音特性が高まることで、一対の補強リブ１８が区画する遮音構造体収容領域Ｄに十分に収まる厚さで、船体１１内の騒音を遮音することができる。
【００４９】
第１の実施形態の船舶１０によれば、上記遮音構造体２０を遮音構造体２０と、外板２５と、外板２５の内面２５ａ側に設けられ、外板２５を補強する補強リブ１８と、外板２５の内面２５ａと補強リブ１８とで区画され、遮音構造体２０が収容される遮音構造体収容領域Ｄと、を備えることで、高い遮音性を得ることができる。
【００５０】
なお、第１の実施形態では、一例として、外板２５の内面２５ａのうち、機関室３５を区画する面に遮音構造体２０を設けた場合を例に挙げて説明したが、機関室３５以外の空間３３を区画する外板２５の内面２５ａに遮音構造体２０を配置してもよい。
【００５１】
また、第１の実施形態では、一例として、外板２５の内面２５ａのうち、機関室３５を区画する面全体に遮音構造体２０を配置させた場合を例に挙げて説明したが、必要に応じて部分的（例えば、機関室３５を区画する内面２５ａの一部）に遮音構造体２０を設けてもよい。
【００５２】
ここで、図６を参照して、他の遮音部材５０について説明する。図６において、図５に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
【００５３】
遮音部材５０は、第１の実施形態で説明した遮音部材４２を構成する複数の貫通穴４６に替えて、複数の貫通溝５１（複数の貫通部）を有すこと以外は、遮音部材４２と同様に構成されている。
複数の貫通溝５１は、一方向（図６の場合、一例としてＸ方向）に延在している。複数の貫通溝５１は、所定方向（図６の場合、一例としてＺ方向）に間隔を空けて配置されている。複数の貫通溝５１の幅（図６の場合、Ｚ方向の幅）は、例えば、図５で説明した貫通穴４６の径と同じ大きさとすることが可能である。
【００５４】
このような構成とされた遮音部材５０を先に説明した遮音部材４２に替えて、図３に示す第１の吸音材４１と第２の吸音材４３との間に挟み込んで、遮音構造体を構成した場合も第１の実施形態の遮音構造体２０と同様な効果を得ることができる。
【００５５】
なお、図６に示す複数の貫通溝５１の形状及び配列等は、一例であり、図６に示す複数の貫通溝５１の形状及び配列に限定されない。
また、遮音部材本体４５に、複数の貫通穴４６及び貫通溝５１（複数の音波通過経路）を形成することで、遮音部材を構成してもよい。
【００５６】
さらに、複数の音波通過経路は、第１の吸音材４１の面４１ｂ（第１の面）から第２の吸音材４３の面４３ａ（第２の面）に向かう方向に音波を通過可能な構成であればよく、図５及び図６に示す貫通穴４６及び貫通溝５１に限定されない。
【００５７】
（第２の実施形態）
図７及び図８を参照して、第２の実施形態の遮音構造体６０について説明する。図７において、図３に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。また、図８では、図７に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
【００５８】
遮音構造体６０は、第１の実施形態の遮音構造体２０を構成する遮音部材４２に替えて、遮音部材６１を有すること以外は、遮音構造体２０と同様に構成されている。
【００５９】
遮音部材６１は、複数の棒状部材６３を有する。複数の棒状部材６３は、円柱形状とされており、Ｘ方向に延在している。複数の棒状部材６３は、互いに間隔を空けて一方向（図８の場合、一例としてＺ方向）に配列されている。複数の棒状部材６３は、互いが平行となるように配列されている。複数の棒状部材６３は、振動することで音を遮音する。
【００６０】
互いに隣り合う棒状部材６３の間には、第１の吸音材４１の面４１ｂ（第１の面）から第２の吸音材４３の面４３ａ（第２の面）に向かう方向に音波を通過させる隙間６５（音波通過経路）が形成されている。隙間６５は、複数形成されている。複数の隙間６５は、音波を減衰させる。隙間６５の幅（棒状部材６３の延在方向に対して直交する方向における幅）は、例えば、図５に示す貫通穴４６の径と同じ大きさとすることが可能である。
【００６１】
上記構成とされた第２の実施形態の遮音構造体６０は、先に説明した第１の実施形態の遮音構造体２０と同様な効果を得ることができる。また、複数の棒状部材６３の間隔を変更することで、隙間の幅を容易に調整することができる。
【００６２】
なお、第２の実施形態では、棒状部材６３の形状の一例として、円柱形状を例に挙げて説明したが、角柱形状としてもよい。
また、複数の棒状部材６３の配列方向は、図７及び図８に示す配列方向に限定されない。例えば、複数の棒状部材６３の配列方向を、図７及び図８に示す配列方向に対して直交する方向に配列させてもよい。この場合、複数の補強リブ１８の配列方向は、図７に示す配列方向に対して直交する方向にすることで、複数の補強リブ１８により遮音構造体６０を支持することができる。
【００６３】
さらに、図示していない連結部材を用いて複数の棒状部材６３の両端部を連結してもよい。このように、連結部材を用いて、複数の棒状部材６３の両端部を連結することで複数の隙間６５の大きさを一定に保つことができる。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…船舶、１１…船体、１１Ａ…船首、１１Ｂ…船尾、１３…ブリッジ、１５…エンジン、１６…シャフト、１７…スクリュープロペラ、１８…補強リブ、１８Ａ…第１の板部、１８Ｂ…第２の板部、２０，６０…遮音構造体、２１…上甲板、２３…舷側、２３ａ，２４ａ，２６ａ，２７ａ，３１ａ…内面、２４…船底、２５…外板、２６，２７…舷側外板、３１…船底外板、３３…空間、３５…機関室、３７…操舵室、３９…音源、４１…第１の吸音材、４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ…面、４２，５０，６１…遮音部材、４３…第２の吸音材、４５…遮音部材本体、４６…貫通穴、５１…貫通溝、６３…棒状部材、６５…隙間、Ｄ…遮音構造体収容領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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