CN109098300A - 错位导通多穿孔吸音板 - Google Patents

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Abstract

本发明提及一种错位导通多穿孔吸音板，其具有一外表面和一内表面，由上述该外表面朝向该内表面形成的第一穿孔与该内表面朝向该外表面形成的第二穿孔错位导通共同形成吸音微孔。其中上述第一穿孔与上述第二穿孔并不需用精致模具穿孔，只需将穿孔片材经由错位导通方式形成吸音孔结构。其中至少部分上述第二穿孔的截面积大于1mm2，并错位导通至少部分上述第一穿孔，使其共同形成多个截面积不大于1mm2的吸音微孔，且所有前述吸音微孔截面积总和与全部上述吸音板面积之比所构成的开孔率不大于3％。

Description

错位导通多穿孔吸音板
本申请是申请人为“泰奇想股份有限公司”递交的、申请日为2015年3月9日、申请号为“201510101348.4”、发明名称为“错位导通多穿孔吸音板”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种吸音板，尤其是将穿孔片材以错位导通方式形成吸音微孔而构成的吸音板。
背景技术
近年来，随着科学技术的发展，居住环境中的噪音也与日俱增；噪音时时刻刻地介入人们的生活，往往使人烦躁不安，严重影响生活质量。尤其是现今都市建筑型态，楼与楼紧邻，户与户之间没有足够缓冲空间，左邻右舍的电视音量或说话等声音，亦成为噪音来源之一。由于生活水平的提升，人们对于居住环境的舒适逐渐重视，隔音建材逐渐广泛地应用于居家装修、办公场所和音乐教室等地方。因此，对作为隔音建材的吸音板的吸音性能要求也越来越高，如何能通过更好的结构设计，提升吸音效果成为研发的重点。
当吸音板具有不同的孔径及开孔率，则对于不同频率声音的吸音效果也会不同。由于人类听觉的范围大约在20至20kHz音频之间，甚至在超过10kHz的范围，都已经是一般人听觉响应不佳的区域。为配合人类的听觉范围，一般乐器发声范围多在20至4000Hz之间，因此申请人的研究，如表1所示，主要以列出一般人听觉范围中常出现的3270Hz作为高频测试，以及880Hz作为低频测试，并且列出在这两种频率范围，六种不同条件下的声音吸收率：
表1
由上述表1可以看出，如B3孔径较大、开孔率也最高，其吸音效果在几种不同测试条件中表现最差；B2、C1开孔率较高时，吸音率均不佳，且B2因孔径较小，吸音效果仍优于C1；相对地，如A1、B1两者的孔径均较小，开孔率也较低，吸音率明显提高，尤其以A1开孔的孔径最小，使得其吸音率最佳。因此，作为第一个重要因素，吸音板的开孔应该以小于或等于0.04mm2较佳。
目前，常用来制造此种微小穿孔的技术中，大多是直接以尖锐的多根尖锥体模具进行冲压，以此在吸音板材料上形成对应孔径或截面积的吸音微孔。不幸地，随着孔径越小，尖锥体模具的制作成本将会暴增，且当吸音片材的硬度较高，模具将不堪长期使用，容易发生磨秏甚至折损，使得模具更换的成本大幅提升。再者，尖锥体对吸音片材冲压穿孔时，尖锥结构越尖锐，在吸音板被冲出孔洞的侧面越容易产生毛边，而由于吸音微孔十分微小细致，再对其整修加工难度极高，同时，这些毛边结构，也会影响吸音效果，进而压低产品的良率。而这种生产制造的条件，也进一步限制吸音片材的材料选择空间，使得较厚或较硬的装潢材料排除在使用范围之外。
在熟知的领域中，也有少数本领域的技术人员打算使用塑胶射出方式制作吸音板。然而塑胶射出模具的设计和制造技术必须依据射出成型条件而设定，吸音微孔越细小，模具的精度也较高，相对制作难度也越高，模具脱模也容易造成产品损坏，良率下降，成本相对也会增加，不利于大规模生产。
由此，本发明试图提供一种穿孔片材错位导通的吸音板，其片材的穿孔不需局限于以往的精致模具，可使用较大孔径的模具对片材进行加工，再利用错位的方式使穿孔相互导通形成吸音微孔。如此一来，不仅可以减少模具的损耗，降低成本；又可以避免模具在穿孔加工后产生的毛边结构，即使有少许毛边，也将因为穿孔较大而易于处理，减少因吸音微孔毛边而影响其吸音效能的问题。
此外，也可利用塑胶射出技术使两模具错位紧密抵靠，使熔融的塑胶浆无法轻易渗入，形成尺寸可随意调整的吸音孔，以此方式避免口径细微的模具在脱模时断裂，不仅降低模具制造成本、减少模具无谓损耗、还可以同时提升产品的制造良率。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种错位导通多穿孔吸音板，通过穿孔片材错位导通穿孔形成吸音微孔，以降低对尖锥状模具精度的要求，降低模具的制造成本。
本发明另一目的在于提供一种错位导通多穿孔吸音板，通过彼此堆叠降低每一片材的厚度，大幅减少模具的损耗。
本发明再一目的在于提供一种错位导通多穿孔吸音板，由于单层片材的穿孔截面积可以扩大，使得生产效率大幅提升以满足大规模产量需求。
本发明又一目的在于提供一种错位导通多穿孔吸音板，由于穿孔的截面积较大，穿孔后易于修饰而不易留有毛边结构，从而提升产品的良率。
本发明又另一目的在于提供一种错位导通多穿孔吸音板，由于吸音微孔是通过多个穿孔错位导通形成，因此在装配及制作的过程中，可以依照环境需求调整其孔径和开孔率，以增加使用的范围。
为达到上述目的，本发明提供一种错位导通多穿孔吸音板，其中，该吸音板具有一个外表面和一与上述外表面相反的内表面，其特征在于，该吸音板包括：多个由该外表面朝向该内表面形成的第一穿孔；以及多个由该内表面朝向该外表面形成的第二穿孔；及其中至少部分上述第二穿孔的截面积大于1mm2，并错位导通至少部分上述第一穿孔，使其共同形成多个截面积不大于1mm2的吸音微孔，以及所有前述吸音微孔截面积总和与全部上述吸音板面积之比所构成的开孔率不大于3％。
综上所述，本发明提供错位导通多穿孔吸音板，其具有一外表面和一内表面，由上述该外表面朝向该内表面形成的第一穿孔与该内表面朝向该外表面形成的第二穿孔错位导通共同形成吸音微孔。其中上述第一穿孔与上述第二穿孔并不需用精致模具穿孔，只需将穿孔片材通过错位导通方式形成吸音孔结构。此方法不仅可以简化模具结构、减少模具损耗、提升制造良率及产出效率、降低制作成本，也可以增加使用的范围，能满足上述所有目的。
附图说明
图1为本发明第一优选实施例的爆炸图，用以说明第一穿孔与第二穿孔相互错位导通形成吸音微孔的情形；
图2为来自图1实施例的主视图，用以说明第一穿孔与第二穿孔相互错位导通形成吸音微孔的情形；
图3为来自图1实施例的俯视图，用以说明第一穿孔与第二穿孔相互错位导通吸音微孔的情形；
图4为来自图1实施例的主视图，利用组接件使片材之间紧密叠合的情形；
图5为本发明第二优选实施例的主视图，利用滑移槽的滑移方式，使片材本体错位紧密叠合导通形成吸音微孔的情形；
图6为来自图5实施例的主视图，说明不同形状的第一穿孔、第二穿孔与第三穿孔相互错位导通形成吸音微孔的情形；
图7为本发明第三优选实施例的侧视图，说明塑胶射出一体成形的错位导通多穿孔吸音板结构；及
图8为图7实施例的俯视图，说明两模具错位紧密抵靠，使第一穿孔与第二穿孔错位导通形成吸音微孔的情形。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之优选实施例的详细说明中，将可清楚呈现；此外，在各实施例中，相同的组件将以相似的标号表示。
本发明错位导通多穿孔吸音板的第一优选实施例结构请参考图1所示，为便于说明理解，在此将暴露于最外侧的片材称为表面片材1，被表面片材1所遮蔽的后方片材称为辅助片材3，但熟悉本领域的技术人员可以轻易理解，此处的表面片材1与辅助片材3在实际制造应用时也可以完全相同而毫无区别。
在本例中，使用模具分别在表面片材1的表面片材本体12上形成第一穿孔10，以及在辅助片材3的辅助片材本体32上形成第二穿孔30；如上述，此处的第一穿孔10和第二穿孔30的形状也可以完全相同，在本例中，每个第一穿孔10和第二穿孔30都是边长为1.2mm的正方形穿孔，也就是，每个穿孔的截面积为1.44mm2。
如图2、3所示，表面片材1和辅助片材3在安装组合时，利用错位叠合的方式，使得多个第一穿孔10与对应的第二穿孔30形成多个截面积小于或等于0.04mm2的吸音微孔5。无论从正下方仰视或从正上方俯视，都会发现本例中的第一穿孔10与第二穿孔30彼此错开；为便于理解，在本发明中定义此种结构特征为第一穿孔10与第二穿孔30错位导通，从而形成吸音微孔5，且让所有吸音微孔5的总截面积占整片吸音板的1％。
如上所述，在现有技术中，模具上通常形成有多个尖锐的细长锥体，如果片材穿孔设定太小，一方面形成穿孔的模具在强力的冲压过程中容易磨损，另一方面形成穿孔后，在冲出的侧面也会形成不规则的毛边形状，使得穿孔边缘不平整而影响其吸音效果。由于本发明的每一第一穿孔10与第二穿孔30的截面积，都可以设计成吸音微孔5的数倍甚至数十倍大小，在制造时完全不需局限于精致模具，使得模具的制造成本大幅降低，并且可以大幅减少模具的损耗。
加工制作的结构如图4所示，本实施例以错位叠合方式进行组装。首先，提供一块组装用的表面片材1，以及一块供组装于表面片材1的辅助片材3，并于两者之间设置一组接件9以作为吸音微孔5的控制装置。本实施例中的组接件9例如可以为螺丝和螺孔。表面片材1与辅助片材3两者错位紧贴叠合，片材上的第一穿孔10与第二穿孔30便自然形成多个吸音微孔5。当然，如本领域技术人员能轻易理解，上述组接件9除了本实施例中的螺丝和螺孔，也可采用磁铁、卡榫与卡扣槽等组接件。
依照申请人实际试验，当上述孔洞的孔径不大于0.2mm时，可以更进一步提升吸音的效果。由于本实施例是以方孔为例，因此当孔径的长度与宽度都为0.2mm，则孔的整体截面积将为0.04mm2。即使本例中的第一穿孔和第二穿孔个别的长度与宽度都是0.5mm，仍可轻易地依据需求将吸音微孔5的截面积缩减至0.04mm2甚至更小，由此提升隔音效果、确保居住质量。
此外，由于穿孔片材只需通过错位叠合，便能成形吸音微孔。相对于现有技术，本发明的方法大幅降低吸音微孔的制作难度，产品良率从而大幅提升；且穿孔片材的截面积较大，穿孔后易于修饰而不易留有毛边结构，进而提升其吸音效果；另一方面，穿孔片材在组装设置的过程中，也可以依照使用者及环境需求调整其孔径和开孔率，使得全部吸音微孔的截面积总和相较于全部吸音板面积总和所构成的开孔率不大于3％，更增加使用的范围，也可维持良好的吸音效果。本领域技术人员也可以考虑采取三层或多层穿孔片材错位导通吸音微孔而构成吸音板，或选用较厚或较硬的装潢材料，使得依照本发明所提及的吸音板结构更具有广泛的应用范围。
本发明第二优选实施例，就是将上述的结构从固定模式应用到滑移模式。如图5所示，本发明第二优选实施例的制造过程，在相邻的表面片材本体12’和辅助片材本体32’上或相邻的对应片材本体42’上，分别成形彼此垂直的滑移槽，并以固定栓依次穿透表面片材本体12’上的第一穿孔10’与辅助片材本体32’上的第二穿孔30’及对应片材本体42’上的第三穿孔40’，使各片材穿孔共同导通而成形出适当尺寸的吸音微孔5’，且片材间皆能错位紧密贴合，不会因滑移和组装而产生缝隙。例如，固定栓可以为螺栓。当然，本领域技术人员能理解地，即使不是采用滑移槽的结构，其他适当结构仍属本发明的应用范围。值得注意地是，表面片材本体12’、辅助片材本体32’与对应片材本体42’并没有固定的成形顺序，可依照需求自行调整。
除此之外，片材之间的形状可根据需要而变化，如图6所示。在本实施例中，表面片材1’上的第一穿孔10’与辅助片材3’上的第二穿孔30’及对应片材4’上的第三穿孔40’形状互不相同，只要其间的穿孔错位导通形成截面积小于或等于0.04mm2，即可形成适当的吸音微孔5’，从而达到相同的效果。
此外，由于采用塑胶射出技术，可以进一步减少冲压模具易耗损，以及克服片材在组装过程中程序复杂的问题，因此本发明第三优选实施例由图7和图8所示。在本实施例中，具有一个由塑胶射出(Injection Molding)技术成形的本体2”，上述本体2”是由两个模具6”以错位紧密抵靠的方式，再用熔融的塑胶加压射入在设定好的机器中，待冷却后开模取出塑胶成品。为便于说明理解，在此将最外侧面称为外表面21”，相对于外表面21”的另一面称为内表面23”；从外表面21”至内表面23”形成第一穿孔10”，而内表面23”往外表面21”的方向形成第二穿孔30”。在此，上述第一穿孔10”、上述第二穿孔30”与错位导通所形成的吸音微孔5”为一体成形；其中，上述第一穿孔10”和第二穿孔30”的半径均为1mm，也就是每一穿孔最小截面积约为3.14mm2，但在错位导通后，仍可轻易将上述吸音微孔5”的截面积限制在1mm2，且截面积总和相较于上述吸音板面积所构成的开孔率不大于3％。
以上所述，仅为本发明的优选实施例，当然不能以此限定本发明实施的保护范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，例如在吸音板上增加若干截面积大于1mm2或设置尺寸、形状不一的装饰孔，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
附图标记列表
表面片材 1、1’ 表面片材本体 12、12’
第一穿孔 10、10’、10” 辅助片材 3、3’
辅助片材本体 32、32’ 第二穿孔 30、30’、30”
对应片材 4’ 对应片材本体 42’
第三穿孔 40’ 吸音微孔 5、5’、5”
滑移槽 7’ 组接件 9
本体 2” 外表面 21”
内表面 23” 模具 6”

Claims (5)

1.一种错位导通多穿孔吸音板，其中，该吸音板具有一个外表面和与上述外表面相反的内表面，其特征在于，该吸音板包括：
一个一体成形并具有上述外表面和上述内表面的本体；
多个由该外表面朝向该内表面形成的第一穿孔；以及多个由该内表面朝向该外表面形成的第二穿孔；及
其中，上述第一穿孔和上述第二穿孔并非一体成形，以及至少部分上述第二穿孔的截面积大于1mm2，并与至少部分上述第一穿孔错位导通，使其共同形成多个截面积不大于1mm2吸音微孔，以及所有前述吸音微孔截面积总和与全部上述吸音板面积之比所构成的开孔率不大于3％。
2.根据权利要求1所述的错位导通多穿孔吸音板，其特征在于，上述第一穿孔和第二穿孔具有相同的形状。
3.根据权利要求1所述的错位导通多穿孔吸音板，其特征在于，上述第一穿孔和第二穿孔具有相异的形状。
4.根据权利要求1所述的错位导通多穿孔吸音板，其特征在于，上述开孔率不大于1％。
5.根据权利要求1所述的错位导通多穿孔吸音板，其特征在于，上述吸音微孔的截面积不大于0.04mm2。
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