CN1817691A

CN1817691A - 隔热吸音结构体以及使用其的车辆车体

Info

Publication number: CN1817691A
Application number: CN 200610007113
Authority: CN
Inventors: 中元英和; 户取片二郎; 川崎健
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2006-08-16

Abstract

为了用于得到宽阔的乘用空间而进行减小隔热遮音层的结构厚度，使用真空隔热板而兼有高隔热性能和遮音性能，从而得到舒适的车内环境。为此，进行了如下施工，在重皮结构的轻量合金结构体(10)的单面将真空隔热板(21)作为中央的构件，形成由无纺布或发泡体的具有弹力性的吸音材(22、23)夹住该板的两面的隔热吸音层(20)，并在其上覆盖内装材(24)。根据该构造，能够通过吸音材的弹性和真空隔热板的刚性的相互作用，而提高从重皮结构体侧透过的噪音的透过损失。

Description

隔热吸音结构体以及使用其的车辆车体

技术领域

本发明涉及一种使用真空隔热材和吸音材的铁路车辆或单轨车辆。

背景技术

近年来，在运输车辆中，从随着制作的合理化以及高速化的轻量化和耐压性提高的观点出发，利用轻合金制的大型中空型材的车体(重皮(double skin)结构)被制造出来。这些的车体为了实现轻量化和耐压性提高，而形成为在侧部和车棚车体具有曲面的构造。例如，这种车体是在专利文献1中记载的车辆。

作为这种车辆车体使用的隔热结构，当前的主流形成为，在车体的室内侧和装饰用内饰之间安装玻璃丝等的纤维状的隔热材而阻断来自车体外部的热的侵入的结构。但是，若将这种结构适用于重皮车体，则壁的厚度变厚，特别是从铁道车辆中确保车内空间的观点出发，要求尽可能地使其变薄。为此，形成为使用隔热性能优异的材料。为了对应这些要求，对如下述专利文献1、专利文献2的使用真空隔热材的车体结构进行了讨论。

还有，在下述非专利文献3中记载了使铁路车辆的结构体具有抑振性能而降低车内的噪音的方法。在本方式中，对于噪音具有被期待的效果的用于确保隔热性的隔热材的厚度变厚，在确保宽敞的车内空间上成为了课题。

【专利文献1】特开平10-258736号公报

【专利文献2】特开平11-100915号公报

【非专利文献1】“车辆技术”2001/9，No.222 p22-31

在上述现有技术中，将真空隔热材安装在车体时，若将真空隔热材直接压向结构体的表面安装，则对真空隔热材的心材在局部施加大的力，会出现心材变形，隔热材的外包容器破损，气密性损失隔热性能下降的问题。

还有提出了利用车体内侧的轨道部由薄板的板材压注真空隔热材的表面而固定的方法，但是由于长时间的按压，外包容器和心材变形下沉，最终发生龟裂而不能实现。

此外，在重皮结构体之中粘贴抑振材而降低车内噪音的方法中，会出现结构体重量增加和隔热材的厚度的问题，从而要求隔热吸音机能的薄壁化。

发明内容

上述目的通过如下而达成，即在具有两枚板和由连接它们的棱形成的轻量合金制的重皮结构体，和层叠于重皮结构体的单面侧的车内侧的隔热吸音层的隔热吸音结构体中，所述隔热吸音结构体，从所述重皮结构体向车内侧，顺序层叠有具有弹力性的吸音材，真空隔热材，内装材板。

由此，通过在重皮结构的轻量合金结构体的单面的车内侧，顺序层叠有具有弹力性的吸音材，真空隔热材，内装材板，而能够通过吸音材的弹性和真空隔热板的刚性的相互作用，而提高从重皮结构体侧透过的噪音的透过损失。

或者通过如下而达成，即在具有两枚板和由连接它们的棱形成的轻量合金制的重皮结构体，和层叠于重皮结构体的单面侧的车内侧的隔热吸音层的隔热吸音结构体中，所述隔热吸音层，由具有刚性，在所述层叠方向平板状的真空隔热板，和层叠于在所述层叠方向的所述真空隔热板的两面的纤维状无纺布或具有弹力性的发泡体构成的吸音材，和在所述隔热吸音结构体的车内侧，覆盖该隔热吸音结构体的内装材板构成。

附图说明

图1是表示本发明的真空隔热材和吸音材的层叠关系的横截面图。

图2是表示本发明的另一个实施例的真空隔热材和吸音材的层叠关系的横截面图。

图3是表示现有的车辆截面构造的横截面图。

图4是表示向本发明的一个实施例的隔热吸音层的重皮结构体的安装结构的截面图。

图5是本发明的实施例和现有结构的声音透过损失的比较结果。

图6是本发明的另一个实施例和现有结构的声音透过损失的比较结果。

图中：1a-隔热吸音结构体；10-重皮结构体；21-真空隔热板；22、23-吸音材；24-内装板；51玻璃纤维系的吸音隔热材。

具体实施方式

以下，根据附图，说明本发明的实施例。

实施例1

图1表示本发明的第一的实施例的隔热吸音结构体的截面结构。由符号1a表示全体的隔热吸音结构体，具有：重皮结构体10；隔热吸音层20，其层叠于作为重皮结构体10的一方的面的车辆的室内侧面。

重皮结构体10，是由例如铝合金经挤压而成形制造的型材，具有由构架结构的棱13连接平行的2枚板材11、12的截面构造。

隔热吸音层20，设置于重皮结构体10的车内侧，具有使真空隔热板21的两侧，由纤维状无纺布或发泡体形成的弹力性的吸音材22、23夹住的结构。即，在重皮结构体的车内侧，顺序层叠有吸音材22、真空隔热板21、吸音材23。在吸音材23的车内侧，层叠有内装材板24。

真空隔热板21，是将心材由具有气密性的薄膜覆盖大致形成矩形的板，是使内部形成真空提高了隔热性的板。该板具有6mm的厚度尺寸。真空隔热材21的厚度，是作为一个实施例而表示，并不限于该值。根据必要可以形成为开设沟槽，使曲面部也能够容易地密封的结构。

在隔热吸音层20的真空隔热板21和片面侧的吸音材(纤维状无纺布)23的接触面、吸音材23和内装材板24的接触面、真空隔热板21的其他面侧和吸音材22的接触面上，分别具有防止相对移动的机构。其由粘结剂粘着，或由双面胶带粘着。或者，由机械的单元(机构)构成。

该机械的机构，一般由被称为magic type(商品名)的材料构成。magictype的一方的构件安装于接触面的一方的构件，另一方的构件安装于接触面的另一方的构件。具体地进行说明，即在一方的构件上，具有多个面向另一方的构件突出的突出部，所述另一方的构件上，具有多个所述突出部进入的凹部。

该相对的移动防止单元(机构)，是用于防止由于重皮结构体10的振动，隔热吸音层20的各构件振动而在接触面的噪音发生的单元(机构)。

吸音材22仅是和重皮结构体10的板12相接触，不是所述相对的移动防止单元(机构)。

内装材板24，在铝板的表面安装有树脂片等，板24的板厚尺寸大约为2mm。还有，内装材板24，也可以是在两枚薄铝板之间填充树脂，或是夹住发泡的隔热材。还有，铝板表面无需平坦。表面也可以有波状的凹凸。该凹凸部件可以是与铝板同一的材质，也可以是别的材质。

隔热吸音层的吸音材22，是玻璃状纤维的纤维状无纺布，厚度为8mm。

隔热吸音层的吸音材23，是具有弹力性的发泡体，厚度尺寸为8mm。

重皮结构体10的厚度尺寸t₁为40mm，隔热吸音层20的厚度尺寸t₂为24mm，构成隔热吸音结构体1a的厚度尺寸T₁成为64mm。

接着，通过图4说明向重皮结构体10安装的隔热吸音层20的结构。在隔热吸音层20的内装材板24上，由粘结剂粘结有吸音材23。吸音材23和真空隔热板21由粘结剂粘结。真空隔热板21和吸音材22由粘结剂粘结。

如上述制作了隔热吸音层20后，将隔热吸音层20安装于重皮结构体10。隔热吸音层20的内装材板24的外周部，比重皮结构体10侧的吸音材22、23、真空隔热板21的外周部都大。在重皮结构体10的室内侧，突出有用于固定内装材24的帘轨(curtain rail)121。该帘轨121如众所周知前端侧向对方的帘轨121突出。在该突出部带有T型螺栓122的头部。将T型螺栓122由螺母123从车内侧紧固。在紧固螺母123前T型螺栓122安装在帘轨121上。125是隔热材，厚度2mm。帘轨121的突出高度大约20mm。一方的隔热吸音层20的厚度，比另一方的隔热吸音层20更厚。

由此，隔热吸音层20由多个部件构成，但被一体地固定，因此能够简单地进行安装于隔热吸音层20的重皮结构体的作业。因为内装材板24、真空隔热板21、吸音材22、23是轻量，所以作为一体也能够容易地处理。

图3表示现有结构的隔热吸音结构体。该隔热吸音结构体1c，具有重皮结构体10和吸音层50。

重皮结构体10，与图1所示相同，是铝合金的挤压型材。吸音层50，具有例如玻璃纤维系的吸引隔热材51。在吸引隔热材51的车内侧安装有内装材板24。本板24与图1所示相同。

重皮结构体10的厚度尺寸t₁与图1相同为40mm。还有包含内装材板24的吸音层50的厚度尺寸t₃为50mm。

因此，全体的构成厚度尺寸T₃成为90mm。

相对于此，图1所示实施例1，其构成尺寸T₁为64mm，厚度尺寸被大幅地削减。

图5是实施例1和图3所示的现有例遮音性能的比较结果。

图5横轴为声音的频率，纵轴为声音的透过损失。

实施例的结构体，与以往相比，既具有薄的构成厚度尺寸，还能够增大声音的透过损失。即，通过试验，确认到具有优异的遮音特性。

这是因为通过具有弹性的吸音层的弹性板作用和真空隔热材刚性的相互效果而形成质量消音(mass damper)，从而提高了声音透过损失。

还有，通过试验确认到，通过具有真空隔热材，与现有例相比，具有2倍的隔热效果。

实施例2

图2表示本发明的另一个实施例。本实施例的隔热吸音结构体1b上，在内装板24的正下设有真空隔热板21的位置。吸音材31与在实施例1中使用的纤维状无纺布22为同一材质。厚度尺寸为16mm。真空隔热材21、内装板24、重皮结构体10，均与实施例1相同。

重皮结构体的厚度尺寸t₁与实施例1相同为40mm，吸音层30的厚度尺寸与实施例1相同为24mm。

作为比较对象，使用所述的比较模型的图3以相同尺寸的试验片测定了声音透过损失。

其结果在图6中表示。从图可知，无论构成厚度尺寸T₁从90mm变薄为64mm和26mm，由于吸音层的弹性板作用和真空隔热材的刚性的相互效果，形成质量消音，从而提高了声音透过损失。此外，与图5相比较在1kHz以下的低频区域提高了声音透过损失。

因此，在希望除去低频区域的噪音时，本实施例的结构为有效。本实施例的吸音材31也可以为弹力性的发泡体，还有，也可以是纤维状无纺布和发泡体的任一个，使其种类不同，而进行多层层叠。

还有可知，在隔热性能中因为也使用与实施例1相同性能的材料，所以能够确保同样的性能。

工业上的利用可能性

能够适用于具有容积效率问题的运输车辆(例如，铁路车辆或者单轨车辆)的隔热遮音结构体的结构。

Claims

1.一种隔热吸音结构体，具有由两枚板和连接它们的棱形成的轻量合金制的重皮结构体，和层叠于重皮结构体的单面侧的车内侧的隔热吸音层，其特征在于，

所述隔热吸音层，由具有刚性，在所述层叠方向平板状的真空隔热板，和由层叠于所述层叠方向的真空隔热板的两面的纤维状无纺布或具有弹力性的发泡体构成的吸音材，和在所述隔热吸音结构体的车内侧，覆盖该隔热吸音结构体的内装材板构成。

2.根据权利要求1所述的隔热吸音结构体，其特征在于，

所述真空隔热板和所述纤维状无纺布，所述真空隔热板和所述发泡体，所述内装材板和与其相接的所述纤维状无纺布或所述发泡体，分别通过粘结剂、或粘结胶带粘结，或者在两者之间通过防止两者的相对移动的相对移动防止机构而连接。

3.一种隔热吸音结构体，具有由两枚板和连接它们的棱形成的轻量合金制的重皮结构体，和层叠于重皮结构体的单面侧的车内侧的隔热吸音层，其特征在于，

所述隔热吸音结构体，从所述重皮结构体向车内侧，顺序层叠有具有弹力性的吸音材、真空隔热材、内装材板。

4.根据权利要求1所述的隔热吸音结构体，其特征在于，

所述吸音材是纤维状的无纺布。

5.根据权利要求3所述的隔热吸音结构体，其特征在于，

使所述隔热吸音结构体的所述吸音材由复数层构成。

6.根据权利要求3所述的隔热吸音结构体，其特征在于，

所述真空隔热板和所述内装材板，还有所述真空隔热材和所述吸音隔热材，分别通过粘结剂，或者粘结胶带而粘结，或者通过防止相接触的两者的相对的移动的相对移动防止机构而连接。

7.一种车辆车体，其特征在于，具有权利要求1或3所述的隔热吸音结构体。