JPH10266388A - 制振遮音パネル - Google Patents
制振遮音パネルInfo
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- JPH10266388A JPH10266388A JP7605697A JP7605697A JPH10266388A JP H10266388 A JPH10266388 A JP H10266388A JP 7605697 A JP7605697 A JP 7605697A JP 7605697 A JP7605697 A JP 7605697A JP H10266388 A JPH10266388 A JP H10266388A
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- Japan
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- powder
- panel
- vibration
- sound insulating
- sound
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量でありながら高い制振遮音性能を有する
ものとする。 【解決手段】 対向する２枚の表面材１０，１０を備え
た中空パネル１の内部空間に平均粒径が３０〜１０００
μｍの粉体２を収納する。音や振動によって中空パネル
１が加振された時、内部空間に収納した粉体２が加振力
を受けて動くことになるが、この時の粉体２の動き、殊
に流動による動きを利用して制振遮音効果を得る。
ものとする。 【解決手段】 対向する２枚の表面材１０，１０を備え
た中空パネル１の内部空間に平均粒径が３０〜１０００
μｍの粉体２を収納する。音や振動によって中空パネル
１が加振された時、内部空間に収納した粉体２が加振力
を受けて動くことになるが、この時の粉体２の動き、殊
に流動による動きを利用して制振遮音効果を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は振動抑制及び遮音の
ために用いられる制振遮音パネル、殊に振動加速度が大
であるところに用いる制振遮音パネルに関するものであ
る。
ために用いられる制振遮音パネル、殊に振動加速度が大
であるところに用いる制振遮音パネルに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】高速走行を行う車両にとっては高速化と
快適空間の提供とが相反する問題点として存在してい
る。高速走行を可能とするには車両重量の軽量化が効果
的であるのに対して、軽量化は一般に剛性の低下を招く
ために振動騒音が大きくなる傾向にあり、高速化そのも
のが振動騒音の増大を招くことと併せると、快適空間の
提供がきわめて困難となる。このような問題が最もクロ
ーズアップされるのは、今後さらに高い走行速度での営
業運転が予定されている新幹線車両である。３００ｋｍ
／ｈを越える速度での営業運転を行えるようにするに
は、軽量化はもちろんのこと、車室内の快適空間の提供
のためにきわめて良好な制振遮音性能を持つものとしな
くてはならない。
快適空間の提供とが相反する問題点として存在してい
る。高速走行を可能とするには車両重量の軽量化が効果
的であるのに対して、軽量化は一般に剛性の低下を招く
ために振動騒音が大きくなる傾向にあり、高速化そのも
のが振動騒音の増大を招くことと併せると、快適空間の
提供がきわめて困難となる。このような問題が最もクロ
ーズアップされるのは、今後さらに高い走行速度での営
業運転が予定されている新幹線車両である。３００ｋｍ
／ｈを越える速度での営業運転を行えるようにするに
は、軽量化はもちろんのこと、車室内の快適空間の提供
のためにきわめて良好な制振遮音性能を持つものとしな
くてはならない。
【０００３】ところで、新幹線車両における車内騒音は
種々の要因から発生しているが、床下から床構造を通し
て室内に伝搬する転動音や電気機器音等の影響が大き
い。この床構造の従来例を図１６及び図１７に示す。図
１６は、キーストンプレート３０と床プレート３１との
間にグラスウールやロックウールなどの吸音材３２を充
填したものを、図１７はアルミニウム板からなる２枚の
表面材３４，３４間にアルミニウム製ハニカム材３５を
配したパネルを台枠３３上に設置したものを示してい
る。このほか、樹脂やゴム製の制振シートをパネル表面
に貼り付けたり制振鋼板を用いたりすることなども行わ
れている。
種々の要因から発生しているが、床下から床構造を通し
て室内に伝搬する転動音や電気機器音等の影響が大き
い。この床構造の従来例を図１６及び図１７に示す。図
１６は、キーストンプレート３０と床プレート３１との
間にグラスウールやロックウールなどの吸音材３２を充
填したものを、図１７はアルミニウム板からなる２枚の
表面材３４，３４間にアルミニウム製ハニカム材３５を
配したパネルを台枠３３上に設置したものを示してい
る。このほか、樹脂やゴム製の制振シートをパネル表面
に貼り付けたり制振鋼板を用いたりすることなども行わ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記吸音材を
用いたものは高い周波数領域の吸音に効果を有するが、
高速走行車両において問題となりやすい振動や低い周波
数領域での騒音については効果を期待することができな
い。また、上記ハニカム材を備えたパネルは軽量化と強
度の維持との両立を図ることができるものの、制振遮音
という点では問題がある。さらに制振シート等を用いた
ものでは、重量を非常に大きくしなくては遮音効果を上
げることができないために、軽量化を図ることが困難で
ある。
用いたものは高い周波数領域の吸音に効果を有するが、
高速走行車両において問題となりやすい振動や低い周波
数領域での騒音については効果を期待することができな
い。また、上記ハニカム材を備えたパネルは軽量化と強
度の維持との両立を図ることができるものの、制振遮音
という点では問題がある。さらに制振シート等を用いた
ものでは、重量を非常に大きくしなくては遮音効果を上
げることができないために、軽量化を図ることが困難で
ある。
【０００５】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは軽量でありながら高い
制振遮音性能を有している制振遮音パネルを提供するに
ある。
であり、その目的とするところは軽量でありながら高い
制振遮音性能を有している制振遮音パネルを提供するに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】しかして本発明に係る制
振遮音パネルは、対向する２枚の表面材を備えた中空パ
ネルであって内部空間に平均粒径が３０〜１０００μｍ
の粉体が収納されていることに特徴を有している。図１
はこの一例を示しており、表面材１０，１０が間隔をお
いて対向する中空パネル１の内部空間に上記粒径の粉体
２を収めている。
振遮音パネルは、対向する２枚の表面材を備えた中空パ
ネルであって内部空間に平均粒径が３０〜１０００μｍ
の粉体が収納されていることに特徴を有している。図１
はこの一例を示しており、表面材１０，１０が間隔をお
いて対向する中空パネル１の内部空間に上記粒径の粉体
２を収めている。
【０００７】音や振動によって中空パネル１が加振され
た時、内部空間に収納された粉体２が加振力を受けて動
くことになるが、この時の粉体２粒子間の摩擦接触や衝
突時の粒子変形、粉体２粒子と中空パネル１内面との間
の摩擦や衝突によって振動エネルギーを熱エネルギーに
変換して制振遮音効果を発揮するものであり、本発明に
おいては特に加振加速度ｇがほぼ１Ｇ（９．８ｍ／
ｓ2 ）付近になると粉体２に生じる流動現象（参照 田
口善弘：粉体工学会誌、３０巻、１７３（１９９３）・
荒川正文、西野操：材料、２０巻、７７６（１９７
１））に詳しいが、図１に矢印で示すようなパターンの
動きが粉体２に生じて粉体２の運動量が急激に大きくな
ることを指しており、この流動現象を有効に利用するた
めに、粉体２としては粒径が３０〜１０００μｍのもの
を用いる。３０μｍより小さい粒径の粉体２では、粉体
２の粒子間に働く付着力が大きくなって粉体２の凝集が
生じることから流動性が損なわれてしまい、また１００
０μｍより大きい粒径の粉体２であると、個々の粒子の
質量が大き過ぎて流動性が著しく低下してしまうためで
ある。
た時、内部空間に収納された粉体２が加振力を受けて動
くことになるが、この時の粉体２粒子間の摩擦接触や衝
突時の粒子変形、粉体２粒子と中空パネル１内面との間
の摩擦や衝突によって振動エネルギーを熱エネルギーに
変換して制振遮音効果を発揮するものであり、本発明に
おいては特に加振加速度ｇがほぼ１Ｇ（９．８ｍ／
ｓ2 ）付近になると粉体２に生じる流動現象（参照 田
口善弘：粉体工学会誌、３０巻、１７３（１９９３）・
荒川正文、西野操：材料、２０巻、７７６（１９７
１））に詳しいが、図１に矢印で示すようなパターンの
動きが粉体２に生じて粉体２の運動量が急激に大きくな
ることを指しており、この流動現象を有効に利用するた
めに、粉体２としては粒径が３０〜１０００μｍのもの
を用いる。３０μｍより小さい粒径の粉体２では、粉体
２の粒子間に働く付着力が大きくなって粉体２の凝集が
生じることから流動性が損なわれてしまい、また１００
０μｍより大きい粒径の粉体２であると、個々の粒子の
質量が大き過ぎて流動性が著しく低下してしまうためで
ある。
【０００８】中空パネル１は内部空間を複数区画に仕切
る仕切り板１１を備えたものとし、少なくとも一つ以上
の区画に粉体２を収納することが好ましい。加振を受け
た場合の粉体の流動性が仕切り板の存在で高くなるから
であり、しかも中空パネル１の使用姿勢を問うことなく
粉体２によるところの制振遮音効果を期待することがで
きる。なお、全区画に粉体２を収納しなくともよい。
る仕切り板１１を備えたものとし、少なくとも一つ以上
の区画に粉体２を収納することが好ましい。加振を受け
た場合の粉体の流動性が仕切り板の存在で高くなるから
であり、しかも中空パネル１の使用姿勢を問うことなく
粉体２によるところの制振遮音効果を期待することがで
きる。なお、全区画に粉体２を収納しなくともよい。
【０００９】また、粉体２は図２(a)に示すような内部
空間２０を有する中空粉体２または図２(b)に示すよう
な微細孔２１を備えた粉体２であることが好ましい。中
実の粉体２よりも一般に嵩密度が小さくなるために、軽
量化の点で有利であると同時に、粉体２が軽いために加
振力によるところの粉体２の動きが大きくなるからであ
る。このような粉体２としては、ガラスビーズ、シリカ
バルーン、シラスバルーン、蛭石、パーライトなどの無
機質系のものを好適に用いることができる。粉体２の表
面が硬く、流動に伴う衝突や摩擦によっても表面が摩耗
してしまうことが少なくて耐久性が高くなるからであ
る。アクリル球などを用いてもよい。
空間２０を有する中空粉体２または図２(b)に示すよう
な微細孔２１を備えた粉体２であることが好ましい。中
実の粉体２よりも一般に嵩密度が小さくなるために、軽
量化の点で有利であると同時に、粉体２が軽いために加
振力によるところの粉体２の動きが大きくなるからであ
る。このような粉体２としては、ガラスビーズ、シリカ
バルーン、シラスバルーン、蛭石、パーライトなどの無
機質系のものを好適に用いることができる。粉体２の表
面が硬く、流動に伴う衝突や摩擦によっても表面が摩耗
してしまうことが少なくて耐久性が高くなるからであ
る。アクリル球などを用いてもよい。
【００１０】さらに粉体２は中空パネル１の内部空間を
隙間なく埋めてしまう量とせずに、図１に示すように隙
間１６を残すことになる量を収納するものとするのが好
ましい。隙間１６が生じないほど粉体２を充填した場合
には粉体２の動きが抑制されて流動性が小さくなってし
まうからである。また、粉体２の量が少なすぎても制振
遮音効果が小さくなってしまうが、粉体２の層の厚みが
概略２〜３ｍｍ以上であると流動現象によるところの遮
音効果を得られることが確かめられている。
隙間なく埋めてしまう量とせずに、図１に示すように隙
間１６を残すことになる量を収納するものとするのが好
ましい。隙間１６が生じないほど粉体２を充填した場合
には粉体２の動きが抑制されて流動性が小さくなってし
まうからである。また、粉体２の量が少なすぎても制振
遮音効果が小さくなってしまうが、粉体２の層の厚みが
概略２〜３ｍｍ以上であると流動現象によるところの遮
音効果を得られることが確かめられている。
【００１１】粉体２の流動現象について更に詳しく説明
すると、図３に示すように、粉体２を入れた容器４０を
加振器４１により鉛直方向に加振し、この時の粉体２の
粘性抵抗を回転粘度計４２によって測定し、加振時の粘
性抵抗を静止時の粘性抵抗で除算することで得た粘性抵
抗比λを流動性を示す指標として算出した。図４はガラ
スビーズからなる粉体２でその平均粒子径が４５，１５
０，３００μｍのものについて、加振周波数が１２５Ｈ
ｚである時の粘性抵抗比λと振動加速度レベルＬａとの
相関を示している。容器４０に加える振動の振動加速度
レベルＬａは、 Ｌａ＝２０log（ａ／ａ０） ａ ：容器に加えられる振動加速度（ｍ／ｓ2 ） ａ０：基準振動加速度 １０-5 （ｍ／ｓ2 ） で表される数値であり、Ｌａ＝１２０ｄＢが約１Ｇの加
速度に相当している。
すると、図３に示すように、粉体２を入れた容器４０を
加振器４１により鉛直方向に加振し、この時の粉体２の
粘性抵抗を回転粘度計４２によって測定し、加振時の粘
性抵抗を静止時の粘性抵抗で除算することで得た粘性抵
抗比λを流動性を示す指標として算出した。図４はガラ
スビーズからなる粉体２でその平均粒子径が４５，１５
０，３００μｍのものについて、加振周波数が１２５Ｈ
ｚである時の粘性抵抗比λと振動加速度レベルＬａとの
相関を示している。容器４０に加える振動の振動加速度
レベルＬａは、 Ｌａ＝２０log（ａ／ａ０） ａ ：容器に加えられる振動加速度（ｍ／ｓ2 ） ａ０：基準振動加速度 １０-5 （ｍ／ｓ2 ） で表される数値であり、Ｌａ＝１２０ｄＢが約１Ｇの加
速度に相当している。
【００１２】図４から明らかなように、平均粒子径にも
よるが、振動加速度レベルＬａが１００ｄＢ〜１１０ｄ
Ｂを越えると、粘性抵抗比λが急速に小さくなる。これ
は粉体２に流動が生じたからである。平均粒径１５０μ
ｍのガラスビーズからなる粉体２に対して、加振周波数
を１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚと変えて粘性抵
抗比λを測定した結果を図５に示す。振動加速度レベル
Ｌａが１１０ｄＢを越えると、粘性抵抗比λが急速に小
さくなっているが、加振周波数が低い方がより小さく、
流動性が大きくなっていることがわかる。
よるが、振動加速度レベルＬａが１００ｄＢ〜１１０ｄ
Ｂを越えると、粘性抵抗比λが急速に小さくなる。これ
は粉体２に流動が生じたからである。平均粒径１５０μ
ｍのガラスビーズからなる粉体２に対して、加振周波数
を１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚと変えて粘性抵
抗比λを測定した結果を図５に示す。振動加速度レベル
Ｌａが１１０ｄＢを越えると、粘性抵抗比λが急速に小
さくなっているが、加振周波数が低い方がより小さく、
流動性が大きくなっていることがわかる。
【００１３】そして、粉体２を収納した中空パネル１に
ついて、粉体２の流動と中空パネル１からの放射音との
関係を図６に示す実験装置により求めた。すなわち、中
空パネル１の下面中央を加振器４１によってフォースト
ランスデューサ４３を介して加振し、中央パネル１から
の放射音を中央パネル１の上面中央から３００ｍｍ離し
た位置に設置したマイクロフォン４４で拾ってＦＦＴア
ナライザ４５に入力した。図中４６はパーソナルコンピ
ュータ、４７はノイズジェネレータ、４８はアンプであ
る。また、中空パネル１には上面側表面材１０の厚みが
１．２ｍｍ、下面側表面材１０の厚みが０．６ｍｍ、仕
切り板１１の高さが２０．２ｍｍである８３０ｍｍ×８
３０ｍｍ×２２ｍｍのアルミニウム製パネルを用いた。
また、粉体２としては平均粒径３００μｍ、嵩密度１４
０ｋｇ／ｍ3 のシラスバルーンを用いて１５．７ｍｍの
層厚さとなるように中空パネル２内に収納した。
ついて、粉体２の流動と中空パネル１からの放射音との
関係を図６に示す実験装置により求めた。すなわち、中
空パネル１の下面中央を加振器４１によってフォースト
ランスデューサ４３を介して加振し、中央パネル１から
の放射音を中央パネル１の上面中央から３００ｍｍ離し
た位置に設置したマイクロフォン４４で拾ってＦＦＴア
ナライザ４５に入力した。図中４６はパーソナルコンピ
ュータ、４７はノイズジェネレータ、４８はアンプであ
る。また、中空パネル１には上面側表面材１０の厚みが
１．２ｍｍ、下面側表面材１０の厚みが０．６ｍｍ、仕
切り板１１の高さが２０．２ｍｍである８３０ｍｍ×８
３０ｍｍ×２２ｍｍのアルミニウム製パネルを用いた。
また、粉体２としては平均粒径３００μｍ、嵩密度１４
０ｋｇ／ｍ3 のシラスバルーンを用いて１５．７ｍｍの
層厚さとなるように中空パネル２内に収納した。
【００１４】図７は上記実験装置による加振加速度レベ
ルＬａが１１０ｄＢの場合と１２０ｄＢとの実験結果
を、粉体２を収納していない中空パネル１からの放射音
を基準とした場合の放射音低減量（ｄＢ）で示してい
る。１００Ｈｚ〜５００Ｈｚのほぼ全域において放射音
低減効果があるとともに、２５０Ｈｚ以下の低周波数域
における放射音低減量が大きいことがわかる。
ルＬａが１１０ｄＢの場合と１２０ｄＢとの実験結果
を、粉体２を収納していない中空パネル１からの放射音
を基準とした場合の放射音低減量（ｄＢ）で示してい
る。１００Ｈｚ〜５００Ｈｚのほぼ全域において放射音
低減効果があるとともに、２５０Ｈｚ以下の低周波数域
における放射音低減量が大きいことがわかる。
【００１５】また上記中空パネル１に粉体２に代えて密
度１３０ｋｇ／ｍ3 のロックウールを充填したものと、
粉体２を入れていない中空パネル１の下面側に密度が１
４７ｋｇ／ｍ3 である軟質系塩化ビニル樹脂シートから
なる制振シートを貼り付けたものとを用いて加振加速度
レベルＬａが１２０ｄＢの振動を与えた時の放射音低減
量を測定した。なお、中空パネル１に対する面密度を全
て２．２ｋｇ／ｍ2 とするために、粉体２（シラスバル
ーン）の層厚みは１５．７ｍｍ、ロックウールの厚みは
１７ｍｍ、制振シートの厚みは１．５ｍｍとしている。
図８に結果を示す。図中イが上記シラスバルーンからな
る粉体２を収納したもの、ロがロックウールを収納した
もの、ハが制振シートを貼り付けたものを示している。
同重量のロックウールや制振シートよりも粉体２を用い
た方が特に低周波域での放射音低減量がきわだって大き
いことがわかる。
度１３０ｋｇ／ｍ3 のロックウールを充填したものと、
粉体２を入れていない中空パネル１の下面側に密度が１
４７ｋｇ／ｍ3 である軟質系塩化ビニル樹脂シートから
なる制振シートを貼り付けたものとを用いて加振加速度
レベルＬａが１２０ｄＢの振動を与えた時の放射音低減
量を測定した。なお、中空パネル１に対する面密度を全
て２．２ｋｇ／ｍ2 とするために、粉体２（シラスバル
ーン）の層厚みは１５．７ｍｍ、ロックウールの厚みは
１７ｍｍ、制振シートの厚みは１．５ｍｍとしている。
図８に結果を示す。図中イが上記シラスバルーンからな
る粉体２を収納したもの、ロがロックウールを収納した
もの、ハが制振シートを貼り付けたものを示している。
同重量のロックウールや制振シートよりも粉体２を用い
た方が特に低周波域での放射音低減量がきわだって大き
いことがわかる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て説明すると、図９は一対のアルミニウム製の表面材１
０，１０間に図１０に示す形態のアルミニウム製ハニカ
ム材からなる仕切り板１１を介在させた中空パネル１を
形成し、該中空パネル１内に中空の粉体２を収納したも
ので、粉体２は仕切り板１１で区画された各空間内に収
納しているとともに、仕切り板１１の高さｈ（内部空間
の高さ）よりも粉体２の層厚みＤの方が小さくなるよう
にしている。粉体２としては前述のように、平均粒径が
３０〜１０００μｍのものを用いる。
て説明すると、図９は一対のアルミニウム製の表面材１
０，１０間に図１０に示す形態のアルミニウム製ハニカ
ム材からなる仕切り板１１を介在させた中空パネル１を
形成し、該中空パネル１内に中空の粉体２を収納したも
ので、粉体２は仕切り板１１で区画された各空間内に収
納しているとともに、仕切り板１１の高さｈ（内部空間
の高さ）よりも粉体２の層厚みＤの方が小さくなるよう
にしている。粉体２としては前述のように、平均粒径が
３０〜１０００μｍのものを用いる。
【００１７】表面材１０の材質はアルミニウムに限るも
のではなく、また制振鋼板を用いることを妨げるもので
はない。更に仕切り板１１はハニカム材でなくてもよ
い。もっとも、軽量化と強度との両立を図るには、図示
例のようなハニカム材からなる仕切り板１１を配したも
のが好適である。図１１は、図１６に示した従来例にお
ける床プレート３１に変えて、図９に示した粉体２を収
納している中空パネル１を配したものを示しており、図
１２はキーストンプレート３０を一方の表面材１０とし
てその凹溝部分に仕切り板１１を配置し、キーストンプ
レート３０に重ねた他方の表面材１０と凹溝部分の底部
との間に粉体２を収納したものを示している。
のではなく、また制振鋼板を用いることを妨げるもので
はない。更に仕切り板１１はハニカム材でなくてもよ
い。もっとも、軽量化と強度との両立を図るには、図示
例のようなハニカム材からなる仕切り板１１を配したも
のが好適である。図１１は、図１６に示した従来例にお
ける床プレート３１に変えて、図９に示した粉体２を収
納している中空パネル１を配したものを示しており、図
１２はキーストンプレート３０を一方の表面材１０とし
てその凹溝部分に仕切り板１１を配置し、キーストンプ
レート３０に重ねた他方の表面材１０と凹溝部分の底部
との間に粉体２を収納したものを示している。
【００１８】このように形成された制振遮音パネルＰ
は、図１３や図１５に示すように、車両Ｔ、殊に新幹線
車両Ｔの床材や壁材、あるいは天井材として好適に用い
ることができる。すなわち、走行中の新幹線車両にどの
程度の振動加速度が加わるのかを調べたところ、走行速
度と床面の振動加速度レベルＬａとの関係は下表に示す
ものとなった。
は、図１３や図１５に示すように、車両Ｔ、殊に新幹線
車両Ｔの床材や壁材、あるいは天井材として好適に用い
ることができる。すなわち、走行中の新幹線車両にどの
程度の振動加速度が加わるのかを調べたところ、走行速
度と床面の振動加速度レベルＬａとの関係は下表に示す
ものとなった。
【００１９】
【表１】
【００２０】上表から明らかなように、２７０ｋｍ／ｈ
以上の高速走行時にはほぼ１Ｇ以上の振動加速度が床面
に加わることがわかる。なお、走行速度２４０ｋｍ／ｈ
及び２７０ｋｍ／ｈにおける振動加速度レベルは実測値
であるが、それ以上の速度におけるデータに関しては２
４０ｋｍ／ｈ及び２７０ｋｍ／ｈの時の実測値から空力
騒音の６乗則に基づく推定値である。このために、ほぼ
１Ｇの振動加速度が加わる時に生じる流動を基に高い制
振遮音性能を得ている本発明のパネルは、新幹線車両用
として好適に用いることができる。
以上の高速走行時にはほぼ１Ｇ以上の振動加速度が床面
に加わることがわかる。なお、走行速度２４０ｋｍ／ｈ
及び２７０ｋｍ／ｈにおける振動加速度レベルは実測値
であるが、それ以上の速度におけるデータに関しては２
４０ｋｍ／ｈ及び２７０ｋｍ／ｈの時の実測値から空力
騒音の６乗則に基づく推定値である。このために、ほぼ
１Ｇの振動加速度が加わる時に生じる流動を基に高い制
振遮音性能を得ている本発明のパネルは、新幹線車両用
として好適に用いることができる。
【００２１】メイントランスや床下空調装置、台車など
から大きな振動や騒音の影響を受ける場合には、２７０
ｋｍ／ｈ以下の走行速度でも１Ｇ程度、あるいはそれ以
上の振動加速度が加わる可能性があるし、新幹線車両よ
り走行速度が低い他の車両でも、車両構成や路面状況に
よっては１Ｇ以上の振動加速度が車両に加わる場合があ
り、特に駆動部の近傍などでは走行速度にかかわらず１
Ｇ以上の振動加速度が加わる場合がある。このために、
新幹線車両以外の車両にも有効であることはもちろんで
ある。
から大きな振動や騒音の影響を受ける場合には、２７０
ｋｍ／ｈ以下の走行速度でも１Ｇ程度、あるいはそれ以
上の振動加速度が加わる可能性があるし、新幹線車両よ
り走行速度が低い他の車両でも、車両構成や路面状況に
よっては１Ｇ以上の振動加速度が車両に加わる場合があ
り、特に駆動部の近傍などでは走行速度にかかわらず１
Ｇ以上の振動加速度が加わる場合がある。このために、
新幹線車両以外の車両にも有効であることはもちろんで
ある。
【００２２】今、図１１に示した中空パネル１を厚み
１．２ｍｍのアルミニウム製表面材１０と厚み０．６ｍ
ｍのアルミニウム製表面材１０との間に、厚さ０．６ｍ
ｍ、一辺の長さＬが６ｍｍ、高さｈが２０．２ｍｍのア
ルミニウム製ハニカム材からなる仕切り板１１を配する
ことで構成し、平均粒径３００μｍ、嵩密度が１４０ｋ
ｇ／ｍ3 のシラスバルーンを粉体２として用いて、層厚
さが１５．７ｍｍ、面密度が２．２ｋｇ／ｍ2 となるよ
うに中空パネル１内に入れた。そして粉体２を入れた中
空パネル１を図１３に示すように床パネルとして用いた
新幹線車両Ｔの車内中央部における３００ｋｍ／ｈでの
トンネル区間走行時の騒音レベルを車内中央部に設置し
たマイクロホン４４で測定したところ、図１４にホで示
すように、粉体２を収納していない上記中空パネル１を
用いた場合（図中ヘ）と比較して、音圧レベルは６３Ｈ
ｚ〜４ｋＨｚという広い周波数帯域にわたって２〜５ｄ
Ｂ低減され、騒音レベルの低減量は３．０ｄＢとなっ
た。粉体２の流動に基づくパネル放射音低減効果に加え
て、加振力を打ち消すような粉体２の振動によるパネル
放射音低減効果も複合的に作用することによって、広い
周波数領域で低減効果が現れたと考えられる。
１．２ｍｍのアルミニウム製表面材１０と厚み０．６ｍ
ｍのアルミニウム製表面材１０との間に、厚さ０．６ｍ
ｍ、一辺の長さＬが６ｍｍ、高さｈが２０．２ｍｍのア
ルミニウム製ハニカム材からなる仕切り板１１を配する
ことで構成し、平均粒径３００μｍ、嵩密度が１４０ｋ
ｇ／ｍ3 のシラスバルーンを粉体２として用いて、層厚
さが１５．７ｍｍ、面密度が２．２ｋｇ／ｍ2 となるよ
うに中空パネル１内に入れた。そして粉体２を入れた中
空パネル１を図１３に示すように床パネルとして用いた
新幹線車両Ｔの車内中央部における３００ｋｍ／ｈでの
トンネル区間走行時の騒音レベルを車内中央部に設置し
たマイクロホン４４で測定したところ、図１４にホで示
すように、粉体２を収納していない上記中空パネル１を
用いた場合（図中ヘ）と比較して、音圧レベルは６３Ｈ
ｚ〜４ｋＨｚという広い周波数帯域にわたって２〜５ｄ
Ｂ低減され、騒音レベルの低減量は３．０ｄＢとなっ
た。粉体２の流動に基づくパネル放射音低減効果に加え
て、加振力を打ち消すような粉体２の振動によるパネル
放射音低減効果も複合的に作用することによって、広い
周波数領域で低減効果が現れたと考えられる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明においては、対向す
る２枚の表面材を備えた中空パネルの内部空間に平均粒
径が３０〜１０００μｍの粉体を収納していることか
ら、音や振動によって中空パネルが加振された時、内部
空間に収納された粉体が加振力を受けて動いて振動エネ
ルギーを熱エネルギーに変換して制振遮音性を発揮する
ものであり、殊に加振加速度がほぼ１Ｇ付近になると粉
体に生じる流動現象での動きを有効に利用することがで
きるようにしているために、きわめて高い制振遮音性能
を得ることができるものであり、しかも粉体によるとこ
ろの重量増がわずかであるために軽量化との両立を図る
ことができるものである。
る２枚の表面材を備えた中空パネルの内部空間に平均粒
径が３０〜１０００μｍの粉体を収納していることか
ら、音や振動によって中空パネルが加振された時、内部
空間に収納された粉体が加振力を受けて動いて振動エネ
ルギーを熱エネルギーに変換して制振遮音性を発揮する
ものであり、殊に加振加速度がほぼ１Ｇ付近になると粉
体に生じる流動現象での動きを有効に利用することがで
きるようにしているために、きわめて高い制振遮音性能
を得ることができるものであり、しかも粉体によるとこ
ろの重量増がわずかであるために軽量化との両立を図る
ことができるものである。
【００２４】そして、中空パネルとして内部空間を複数
区画に仕切る仕切り板を備えたものとすることで、軽量
化と強度との両立も図ることができる上に、加振を受け
た場合の粉体の流動性を仕切り板の存在で高くすること
ができる。また、中空パネルの使用姿勢を問うことなく
粉体によるところの制振遮音効果を期待することができ
るものとなる。
区画に仕切る仕切り板を備えたものとすることで、軽量
化と強度との両立も図ることができる上に、加振を受け
た場合の粉体の流動性を仕切り板の存在で高くすること
ができる。また、中空パネルの使用姿勢を問うことなく
粉体によるところの制振遮音効果を期待することができ
るものとなる。
【００２５】さらに、粉体が中空粉体または微細孔を備
えた粉体であれば、粉体によるところの重量増をさらに
少なくすることができて軽量化の点で有利となる。そし
て粉体は中空パネルの内部空間に隙間を残して収納する
ことによって、制振遮音性をさらに高くすることができ
る。
えた粉体であれば、粉体によるところの重量増をさらに
少なくすることができて軽量化の点で有利となる。そし
て粉体は中空パネルの内部空間に隙間を残して収納する
ことによって、制振遮音性をさらに高くすることができ
る。
【図１】本発明に係る制振遮音パネルの一例を示す断面
図である。
図である。
【図２】同上に用いる粉体の例を示すもので、(a)は一
例の断面図、(b)は他例の断面図である。
例の断面図、(b)は他例の断面図である。
【図３】粉体の流動性の測定のための機器の説明図であ
る。
る。
【図４】粉体の振動加速度レベルと粘性抵抗比との相関
の説明図である。
の説明図である。
【図５】粉体の加振周波数の違いによる振動加速度レベ
ルと粘性抵抗比との相関の説明図である。
ルと粘性抵抗比との相関の説明図である。
【図６】放射音レベルの測定のための機器の説明図であ
る。
る。
【図７】周波数と放射音低減量との相関の説明図であ
る。
る。
【図８】周波数と放射音低減量との相関の説明図であ
る。
る。
【図９】実施の形態の一例の斜視図である。
【図１０】同上に用いた仕切り板の斜視図である。
【図１１】他例の破断斜視図である。
【図１２】更に他例の破断斜視図である。
【図１３】新幹線車両への使用状態を示す概略断面図で
ある。
ある。
【図１４】同上の車室内騒音レベルの低減効果の説明図
である。
である。
【図１５】新幹線車両への使用状態の他例を示す概略断
面図である。
面図である。
【図１６】車両用床構造の従来例の破断斜視図である。
【図１７】車両用床構造の他の従来例の破断斜視図であ
る。
る。
１ 中空パネル ２ 粉体 １０ 表面材 １１ 仕切り板
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年６月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】音や振動によって中空パネル１が加振され
た時、内部空間に収納された粉体２が加振力を受けて動
くことになるが、この時の粉体２粒子間の摩擦接触や衝
突時の粒子変形、粉体２粒子と中空パネル１内面との間
の摩擦や衝突によって振動エネルギーを熱エネルギーに
変換して制振遮音効果を発揮するものであり、本発明に
おいては特に加振加速度ｇがほぼ１Ｇ（９．８ｍ／
ｓ2 ）付近になると粉体２に生じる流動現象（参照 田
口善弘：粉体工学会誌、３０巻、１７３（１９９３）・
荒川正文、西野操：材料、２０巻、７７６（１９７
１））を有効に利用するために、粉体２としては粒径が
３０〜１０００μｍのものを用いる。この流動現象は、
図１に矢印で示すようなパターンの動きが粉体２に生じ
て粉体２の運動量が急激に大きくなることを指してい
る。３０μｍより小さい粒径の粉体２では、粉体２の粒
子間に働く付着力が大きくなって粉体２の凝集が生じる
ことから流動性が損なわれてしまい、また１０００μｍ
より大きい粒径の粉体２であると、個々の粒子の質量が
大き過ぎて流動性が著しく低下してしまうためである。
た時、内部空間に収納された粉体２が加振力を受けて動
くことになるが、この時の粉体２粒子間の摩擦接触や衝
突時の粒子変形、粉体２粒子と中空パネル１内面との間
の摩擦や衝突によって振動エネルギーを熱エネルギーに
変換して制振遮音効果を発揮するものであり、本発明に
おいては特に加振加速度ｇがほぼ１Ｇ（９．８ｍ／
ｓ2 ）付近になると粉体２に生じる流動現象（参照 田
口善弘：粉体工学会誌、３０巻、１７３（１９９３）・
荒川正文、西野操：材料、２０巻、７７６（１９７
１））を有効に利用するために、粉体２としては粒径が
３０〜１０００μｍのものを用いる。この流動現象は、
図１に矢印で示すようなパターンの動きが粉体２に生じ
て粉体２の運動量が急激に大きくなることを指してい
る。３０μｍより小さい粒径の粉体２では、粉体２の粒
子間に働く付着力が大きくなって粉体２の凝集が生じる
ことから流動性が損なわれてしまい、また１０００μｍ
より大きい粒径の粉体２であると、個々の粒子の質量が
大き過ぎて流動性が著しく低下してしまうためである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】そして、粉体２を収納した中空パネル１に
ついて、粉体２の流動と中空パネル１からの放射音との
関係を図６に示す実験装置により求めた。すなわち、中
空パネル１の下面中央を加振器４１によってフォースト
ランスデューサ４３を介して加振し、中空パネル１から
の放射音を中空パネル１の上面中央から３００ｍｍ離し
た位置に設置したマイクロフォン４４で拾ってＦＦＴア
ナライザ４５に入力した。図中４６はパーソナルコンピ
ュータ、４７はノイズジェネレータ、４８はアンプであ
る。また、中空パネル１には上面側表面材１０の厚みが
１．２ｍｍ、下面側表面材１０の厚みが０．６ｍｍ、仕
切り板１１の高さが２０．２ｍｍである８３０ｍｍ×８
３０ｍｍ×２２ｍｍのアルミニウム製パネルを用いた。
また、粉体２としては平均粒径３００μｍ、嵩密度１４
０ｋｇ／ｍ3 のシラスバルーンを用いて１５．７ｍｍの
層厚さとなるように中空パネル１内に収納した。
ついて、粉体２の流動と中空パネル１からの放射音との
関係を図６に示す実験装置により求めた。すなわち、中
空パネル１の下面中央を加振器４１によってフォースト
ランスデューサ４３を介して加振し、中空パネル１から
の放射音を中空パネル１の上面中央から３００ｍｍ離し
た位置に設置したマイクロフォン４４で拾ってＦＦＴア
ナライザ４５に入力した。図中４６はパーソナルコンピ
ュータ、４７はノイズジェネレータ、４８はアンプであ
る。また、中空パネル１には上面側表面材１０の厚みが
１．２ｍｍ、下面側表面材１０の厚みが０．６ｍｍ、仕
切り板１１の高さが２０．２ｍｍである８３０ｍｍ×８
３０ｍｍ×２２ｍｍのアルミニウム製パネルを用いた。
また、粉体２としては平均粒径３００μｍ、嵩密度１４
０ｋｇ／ｍ3 のシラスバルーンを用いて１５．７ｍｍの
層厚さとなるように中空パネル１内に収納した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 兼司 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 小林 晋 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 堀江 冨士雄 大阪府東大阪市稲田新町３丁目９番60号 近畿車輛株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 対向する２枚の表面材を備えた中空パネ
ルであって内部空間に平均粒径が３０〜１０００μｍの
粉体が収納されていることを特徴とする制振遮音パネ
ル。 - 【請求項２】 中空パネルは内部空間を複数区画に仕切
る仕切り板を備えたものであり、粉体は少なくとも一つ
以上の区画に収納されていることを特徴とする請求項１
記載の制振遮音パネル。 - 【請求項３】 粉体は中空粉体または微細孔を備えた粉
体であることを特徴とする請求項１または２記載の制振
遮音パネル。 - 【請求項４】 粉体は内部空間に隙間を残して収納され
ていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の制振遮音パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7605697A JPH10266388A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 制振遮音パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7605697A JPH10266388A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 制振遮音パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10266388A true JPH10266388A (ja) | 1998-10-06 |
Family
ID=13594127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7605697A Withdrawn JPH10266388A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 制振遮音パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10266388A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000077333A (ko) * | 1999-05-20 | 2000-12-26 | 가나이 쓰도무 | 철도차량 |
| JP2001260878A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-09-26 | Hitachi Ltd | 鉄道車両 |
| US7253218B2 (en) | 2004-03-01 | 2007-08-07 | H.B. Fuller Company | Sound damping compositions and methods for applying and baking same onto substrates |
| JP2007290679A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-11-08 | Tokyu Car Corp | 鉄道車両用床構造 |
| JP2014037678A (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-27 | Taisei Corp | 天井構造 |
| JP2014148010A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Diatop Kk | 手持式動力工具用振動低減装置 |
| CN106088698A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-11-09 | 陈节庆 | 一种用于动力设备降噪室 |
| CN108343194A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-31 | 淮阴工学院 | 一种有效阻隔低频噪声的胶囊墙板 |
| KR102030071B1 (ko) * | 2019-02-28 | 2019-10-08 | 주식회사 건축사사무소반석 | 공동주택용 방음내장재 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP7605697A patent/JPH10266388A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000077333A (ko) * | 1999-05-20 | 2000-12-26 | 가나이 쓰도무 | 철도차량 |
| EP1431156A1 (en) | 1999-05-20 | 2004-06-23 | Hitachi, Ltd. | A railway vehicle |
| JP2001260878A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-09-26 | Hitachi Ltd | 鉄道車両 |
| US7253218B2 (en) | 2004-03-01 | 2007-08-07 | H.B. Fuller Company | Sound damping compositions and methods for applying and baking same onto substrates |
| JP2007290679A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-11-08 | Tokyu Car Corp | 鉄道車両用床構造 |
| JP2014037678A (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-27 | Taisei Corp | 天井構造 |
| JP2014148010A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Diatop Kk | 手持式動力工具用振動低減装置 |
| CN106088698A (zh) * | 2016-08-25 | 2016-11-09 | 陈节庆 | 一种用于动力设备降噪室 |
| CN106088698B (zh) * | 2016-08-25 | 2018-06-19 | 周漪楠 | 一种用于动力设备降噪室 |
| CN108343194A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-31 | 淮阴工学院 | 一种有效阻隔低频噪声的胶囊墙板 |
| KR102030071B1 (ko) * | 2019-02-28 | 2019-10-08 | 주식회사 건축사사무소반석 | 공동주택용 방음내장재 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040601 |