JP2003122371A - 吸音制振材 - Google Patents
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Abstract
なる連続気泡発泡体2を厚さ方向に発泡密度が傾斜的に
異ならせるようにしている。また、音源側に粘弾性体か
らなる制振シート3や剛壁側に粘弾性体からなる制振シ
ート4を積層するとより効果が高くなる。音源側の粘弾
性体からなる制振シート3は粘弾性体からなる独立気泡
発泡体あるいは金属薄膜層としてもよい。 【効果】 本発明によれば、従来の技術に比べて特に3
00〜400Hz以下の低周波の吸音効果が高く、また
すべての周波数に対して従来技術に比べて固体伝搬音や
振動を低減することができる。
Description
付けられ、この音源から発生する空気伝搬音、固体伝搬
音、振動等を低減する吸音制振材に関する。
や船舶等の乗物から発生する音や振動あるいは工場の機
械類から発生する音や振動等様々な音や振動が発生して
おり、時にはこれらの音や振動が日常生活に支障を来す
場合も少なくない。
するような方法が種々なされている。例えば、周波数帯
域が500Hzを超えるような騒音に対してはグラスウ
ールやロックウール等の多孔質吸音材を使用すると効果
的な吸音が得られることが知られている。また、500
Hz以下の騒音に対しては多孔質吸音材の厚さを厚くし
たり、さらに低周波数帯域に対しては吸音材の背後に空
気層を設けるなどの試みがなされている。
示されているように、通気度が5〜100倍異なる高密
度と低密度の繊維集合体を少なくとも2層以上積層した
吸音構造体も提案されている。この発明は、空気の粘性
抵抗を利用し、音波のエネルギーを熱エネルギーに変換
して吸音する多孔質吸音構造体に、さらに密度が異なる
繊維集合体を積層することで、高密度部分が付加質量、
低密度部分がバネの役割を担う、いわゆる動吸振機を構
成させて特に低周波数帯域の吸音率を向上させたもので
ある。
な従来の技術には、次のような解決すべき課題があっ
た。即ち、周波数帯域でも例えば500Hz以下の周波
数帯域に対してはグラスウールやロックウール等の多孔
質吸音材の厚さを厚くしたり、吸音材の背後に空気層を
設けるなどの試みがなされているが、十分な吸音効果を
得ようとすると重量が重くなることやスペースを広くと
らなければならない等の問題が生じていた。
れているような技術では、特に100Hz以下のいわゆ
る低周波帯域においては十分な吸音効果が得られていな
いのが現状である。さらに、低周波帯域の音や振動は空
気伝搬音だけではなく、建物や窓のがたつきなども発生
させるため、固体伝搬音及び振動を防止する対策を同時
に行う必要があり、従来の吸音材ではその対策が困難で
あった。
るいは高速道路の防音壁等に取り付けられ、交通車両、
船舶、工場等の各種機械類のような外部から発生する空
気伝搬音、固体伝搬音、振動の低減に効果的な吸音制振
材を提供するものである。
するため次の構成を採用する。 〈構成1〉内部に連続気泡を有する粘弾性体からなる発
泡体であって、前記粘弾性発泡体は音源側に近づくほど
発泡密度が増加しもしくは減少するように発泡密度分布
が調整されていることを特徴とする吸音制振材。
発泡密度が異なる複数の粘弾性発泡体を、音源側に近づ
くほど発泡密度が大きいものもしくは小さいものが配置
されるように積層されたものであることを特徴とする構
成1に記載の吸音制振材。
音源側で高密度としたことを特徴とする構成1または構
成2に記載の吸音制振材。
音源側で低密度としたことを特徴とする構成1または構
成2に記載の吸音制振材。
弾性体からなる制振シートを積層したことを特徴とする
構成1から構成4までのいずれかの構成に記載の吸音制
振材。
弾性体からなる独立気泡発泡体を積層したことを特徴と
する構成1から構成4までのいずれかの構成に記載の吸
音制振材。
属薄膜層を積層したことを特徴とする構成1から構成4
までのいずれかの構成に記載の吸音制振材。
弾性体からなる制振シートを積層したことを特徴とする
構成1から構成8までのいずれかの構成に記載の吸音制
振材。
例を用いて説明する。
の形態を表した断面図である。図1において、吸音制振
材1は内部に連続気泡を有する複数のシート状の粘弾性
発泡体2が積層されており、これら複数の粘弾性発泡体
はそれぞれ発泡密度が2a、2b、2c、2dで異なっ
ている。そして、積層された状態で、一方の面から他方
の面に向かって、発泡密度が次第に増加もしくは減少す
るように、発泡密度を厚さ方向に傾斜的に異ならせてい
る。即ち、、粘弾性発泡体は音源側に近づくほど発泡密
度が増加しもしくは減少するように発泡密度分布が調整
されている。また、音源側及び建物の壁面等のいわゆる
剛壁5側には粘弾性体からなる制振シート3及び4を積
層している。
連続気泡発泡体を用いる理由は、音波が粘弾性発泡体に
入射した場合、気泡部分の空気が振動し、この空気の粘
性抵抗によって音波のエネルギーが熱エネルギーに変換
されて吸音が行われるとともに、粘弾性体も振動し、や
はり粘弾性体の粘性抵抗により音波のエネルギーが熱エ
ネルギーに変換されるためにより効果的に吸音が行われ
るからである。
発泡体は複数の発泡体を積層したものではなく、内部の
発泡密度を傾斜的に異ならせた1枚の連続気泡発泡体か
ら構成しても差し支えない。
なる連続気泡発泡体だけで構成してもよいが、本実施の
形態のように音源側に粘弾性体からなる充実体の制振シ
ートを積層すると、低周波の吸音に効果があるばかりで
はなく、建物等を伝搬してくる固体伝搬音及び振動も低
減でき、加えて剛壁側にやはり粘弾性体からなる充実体
の制振シートを積層すると固体伝搬音及び振動の低減を
さらに効果的に行うことができる。
粘弾性体からなる制振シートを積層して吸音制振材を構
成したが、粘弾性体からなる独立気泡発泡体を積層して
もよく、また薄膜層、例えばアルミニウム等の金属薄膜
層を積層しても同様の効果を得ることができる。
立気泡発泡体、薄膜層等の部分は付加質量、即ち錘の役
割、粘弾性体からなる連続気泡発泡体部分はバネ、いわ
ゆる空気バネの役割として作用し、粘弾性体からなる制
振シート、独立気泡発泡体、薄膜層等の部分は膜振動に
よって吸音が行われる。特に粘弾性体を用いた場合は制
振性を有しているために、音波のエネルギーが熱エネル
ギーに変換されて吸音が行われるとともにさらに振動を
低減する目的のために効果的である。
制振シート、独立気泡発泡体、薄膜層等は目的とする吸
音の程度により最も効果の高いものを選択すればよい。
する。図2は前述した本発明の吸音機構を模式的に説明
した図である。即ち図2において示すように、本発明の
吸音機構は空気の粘性抵抗による吸音機構(a)と弾性
効果と粘性抵抗を組み合わせた粘弾性体の吸音機構
(b)、それに錘と弾性効果を組み合わせた動吸振機に
よる吸音機構(c)とが加わった作用により実現される
ものである。このような吸音機構は特に例えば100H
z以下のような低周波吸音に対してより効果的である。
の発泡密度を音源側で高く、剛壁側で低くするように傾
斜的に異ならせた場合、高密度部分は前記した付加質量
の役割を果たし、低密度部分はバネの役割を果たすこと
で吸音が行われることになる。
高くするように傾斜的に異ならせた場合は連続気泡発泡
体表面での音波の反射を低減し、より吸音率を向上させ
ることができ、特に低周波の吸音効果に優れている。
する本発明の実施例において、連続気泡発泡体はウレタ
ン−アスファルトからなる基材を化学発泡させることに
より得たものを用いた。
の発泡密度がそれぞれ25.2、73.5、149、4
20kg/m3の4枚の連続気泡発泡体を積層した吸音
制振材。
の発泡密度がそれぞれ420、149、73.5、2
5.2kg/m3の4枚の連続気泡発泡体を積層した吸
音制振材。
厚さ0.05mmの粘弾性充実体からなる制振シートを
積層した吸音制振材。
厚さ3mmの粘弾性体からなる独立気泡発泡体を積層し
た吸音制振材。
厚さ0.02mmのアルミニウムの薄膜を積層した吸音
制振材。
厚さ2mmの粘弾性充実体からなる制振シートを積層し
た吸音制振材。
厚さ2mmの粘弾性充実体からなる制振シートを積層し
た吸音制振材。
厚さ2mmの粘弾性充実体からなる制振シートを積層し
た吸音制振材。
の発泡密度がそれぞれ20、24、32、40kg/m
3の4枚のグラスウールを積層した吸音材。
の発泡密度がそれぞれ40、32、24、20kg/m
3の4枚のグラスウールを積層した吸音材。
2につき、それぞれ吸音特性の指標となる吸音率と制振
性の指標となる損失係数を測定した。ここで、吸音率の
測定は、JIS A 1405「音響−インピーダンス管による吸
音率及びインピーダンスの測定−定在波比法」に従い、
垂直入射吸音率を測定した。また、損失係数の測定は、
JIS G 0602「制振鋼板の振動減衰特性試験方法」に準拠
し、試験片の保持は中央支持方式、試験片の加振は電磁
加振器、損失係数算出方法は半値幅法により行った。な
お、吸音率はオンテックR&D社製音響管式吸音特性測
定システム、損失係数はリオン製の測定器を用いて行っ
た。
の吸音率、図4は各周波数毎の損失係数の値をそれぞれ
比較例ととも示したものである。
音率においては特に300〜400Hz以下の低周波数
に対して効果が顕著であり、100Hzの低周波数にお
いても比較例に比べて充分吸音効果が高いことがわか
る。
る損失係数においては比較例に比べてすべての周波数に
おいて勝っており、100Hz以下の低い周波数におい
ても優れた効果を奏していることが明らかである。
れば、粘弾性体からなる連続気泡発泡体を厚さ方向に発
泡密度が傾斜的に異ならせ、さらに音源側に粘弾性体か
らなる制振シートや粘弾性体からなる独立気泡発泡体あ
るいは金属薄膜層を積層したり、剛壁側に粘弾性体から
なる制振シートを積層したので、特に300〜400H
z以下の低周波の吸音に効果があり、また粘弾性体から
なるため制振性も併せ持っているためすべての周波数に
おいて固体伝搬音や振動の低減に効果的な吸音制振材を
提供できる。
した断面図である。
る。
値を示した図である。
の値を示した図である。
23)
Claims (8)
- 【請求項1】 内部に連続気泡を有する粘弾性体からな
る発泡体であって、前記粘弾性発泡体は音源側に近づく
ほど発泡密度が増加しもしくは減少するように発泡密度
分布が調整されていることを特徴とする吸音制振材。 - 【請求項2】 前記粘弾性発泡体は、それぞれ発泡密度
が異なる複数の粘弾性発泡体を、音源側に近づくほど発
泡密度が大きいものもしくは小さいものが配置されるよ
うに積層されたものであることを特徴とする請求項1に
記載の吸音制振材。 - 【請求項3】 前記粘弾性発泡体の発泡密度は音源側で
高密度としたことを特徴とする請求項1または請求項2
に記載の吸音制振材。 - 【請求項4】 前記粘弾性発泡体の発泡密度は音源側で
低密度としたことを特徴とする請求項1または請求項2
に記載の吸音制振材。 - 【請求項5】 前記粘弾性発泡体の音源側に粘弾性体か
らなる制振シートを積層したことを特徴とする請求項1
から請求項4までのいずれかの請求項に記載の吸音制振
材。 - 【請求項6】 前記粘弾性発泡体の音源側に粘弾性体か
らなる独立気泡発泡体を積層したことを特徴とする請求
項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載の吸音
制振材。 - 【請求項7】 前記粘弾性発泡体の音源側に金属薄膜層
を積層したことを特徴とする請求項1から請求項4まで
のいずれかの請求項に記載の吸音制振材。 - 【請求項8】 前記粘弾性発泡体の剛壁側に粘弾性体か
らなる制振シートを積層したことを特徴とする請求項1
から請求項8までのいずれかの請求項に記載の吸音制振
材。
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