JP3748153B2 - 吸音体およびその製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックおよびまたはゴムからなる廃材チップにバインダを混在させた被成形材料を圧縮成形してなる形式の吸音体、およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
プラスチックおよびまたはゴムからなる廃材チップにバインダを混在させた被成形材料を圧縮成形してなる形式の吸音体は、特開平7−19282号公報にて防振吸音体として提案され、また実用新案登録第2531905号公報にて舗装用ゴムブロックとして提案されているように公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらの防振吸音体、舗装用ゴムブロック等においては、面方向の領域の内部組織が同一で同一の特性に構成されていて、所定の範囲の周波数領域での吸音効果があるものの、広い周波数領域での吸音効果を期待することはできない。従って、本発明の目的は、この種形式の吸音体であって、広い周波数領域での吸音効果を有する吸音体を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、廃材チップにバインダを混在させた被成形材料を圧縮成形してなる吸音体、およびその製造方法に関するもので、本発明に係る吸音体は、空隙率が10%〜50%の範囲であり、平均粒子径が互いに異なる被成形材料で圧縮成形されたことにより空隙率を互いに異にする複数の面方向領域にて構成されていることを特徴とするものである。本発明に係る他の吸音体は、前記面方向領域の少なくとも一面を凹凸形状に形成する形態を採ることが出来る。また本発明に係る他の吸音体は、前記面方向領域の両面を互いに対称の凹凸形状に形成する形態を採ることが出来る。さらにまた本発明に係る他の吸音体は、施工時に前記面方向領域の表面側となる凸部に該凸部の裏面側である凹部に貫通する貫通孔を形成して、施工時にレゾネータ構造を構成するようにすることが出来る。また本発明に係る他の吸音体は、被成形材料とは異なる材質の骨材、基板または被覆板を一体成形する構成を採ることができる。
【0006】
本発明に係る製造方法は、上記した各吸音体の一または複数のものを製造する方法であり、前記被成形材料を平滑形状の一方の型内に不均一な厚みに充填して、平滑形状の他方の型にて押圧して圧縮成形すること、前記被成形材料を平滑形状または凹凸形状の一方の型内に充填して、凹凸形状または平滑形状の他方の型にて押圧して、前記面方向領域の少なくとも一面が凹凸形状の吸音体を圧縮成形すること、前記被成形材料を平滑形状の一方の型内に水平方向に漸次厚みを異にして充填して、平滑形状の他方の型にて押圧して圧縮成形することを特徴とするものである。
【0007】
また、本発明に係る製造方法においては、前記被成形材料を凹凸形状の一方の型内に充填して、凹凸形状の他方の型にて押圧して圧縮成形するもので、該凹凸形状の他方の型として、凹部が前記凹凸形状の一方の型の凸部に対向しかつ前記凸部が凹凸形状の一方の型の凹部に対向する凹凸形状の型を採用することを特徴ものである。
【0009】
【発明の作用・効果】
本発明に係る吸音体においては、空隙率が互いに異にする複数の面方向領域にて構成され、または、空隙率を面方向に漸次異にする面方向領域にて構成されているため、面方向において周波数領域を異するとともに吸音率を異にする特異の吸音性能を具備している。
【0010】
従って、本発明に係る吸音体は、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮し、例えば、鉄道線路の道床上に敷設される吸音体、各種の建造物の遮音壁に適用される吸音体、各種の車両に適用される吸音体、或いは道路上に敷設される吸音性能を有する弾性舗装体等として好適に採用し得る。
【0011】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。各図には本発明に係る吸音体およびその製造方法の数例が示されている。各吸音体は、リサイクルされたポリウレタン、ペットボトル、その他の合成樹脂製品等の廃材、廃タイヤ等のゴム廃材をチップ状にしてなる廃材チップに、ウレタン系接着剤等のバインダを混在させた被成形材料を原料として、かかる被成形材料を上下両型からなる成形用金型にて圧縮成形することにより成形されているものである。
【0012】
図1に示す参考例としての第1の吸音体11は、空隙率を互いに2種類の面方向領域11a,11bからなるもので、これらの面方向領域11a,11bは畝状または島状に交互に位置している。当該吸音体11において、面方向領域11aは空隙率が小さく、面方向領域11bは空隙率が大きいもので、当該吸音体11は、底面が平滑状の下型21aと下面が平滑状の上型21bとからなる金型21にて成形されているもので、下型21aに充填された被成形材料11cを上型21bにて押圧して、圧縮成形することにより形成されている。
【0013】
採用されている被成形材料11cは、1種類の平均粒子径のチップからなるもので、下型21a内には面方向に厚みを異にし、上面が波形状になるように充填され、このように充填された状態の被成形材料11cを上方から上型21bにて押圧して圧縮成形されている。
当該吸音体11においては、空隙率が互いに異にする複数の面方向領域11a,11bにて構成されて、各面方向領域11a,11bが面方向において周波数領域を異するとともに吸音率を異にする特異の吸音性能を備えている。このため、当該吸音体11は、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮し、例えば、鉄道の線路上に敷設される吸音体、各種の建造物遮音壁に適用される吸音体、各種の車両に適用される吸音体等として好適に採用し得る。
【0014】
図2に示す参考例としての第2の吸音体12は、空隙率を面方向に漸次異にする単独の面方向領域からなるもので、当該吸音体12は一端12a側から他端12b側に向かって空隙率が漸次大きくなっており、被成形材料12cを金型21内にて圧縮成形することにより形成されている。
採用されている被成形材料12cは、被成形材料11cと同一のもので、下型21a内には面方向に厚みを漸次異にして上面が一方に傾斜状となるように充填され、このように充填された状態の被成形材料12cを上方から上型21bにて押圧して圧縮成形されている。
【0015】
従って、当該吸音体12は、面方向において周波数領域を漸次異するとともに吸音率を漸次異にする特異の吸音性能を備えていて、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮する。
図3に示す第3の吸音体13は、空隙率を互いに3種類の面方向領域13a,13b,13cからなるもので、これらの面方向領域13a〜13cは畝状または島状に交互に位置している。当該吸音体13において、面方向領域13aは空隙率が小さく、面方向領域13cは空隙率が大きく、かつ、面方向領域13bは空隙率が両面方向領域13a,13cの中間に形成されているもので、当該吸音体13は金型21内にて圧縮成形することにより形成されている。
【0016】
採用されている被成形材料は、平均粒子径が小さい第1被成形材料13c1と平均粒子径が大きい第2被成形材料13c2の2種類のもので、下型21a内には一方向から他方向へ第1被成形材料13c1と第2被成形材料13c2とが所定幅で交互に充填され、かつ、下型21aに中央部から一方側が平坦状に、他方側が厚みを異にする波形状に充填され、このように充填された状態の両被成形材料13c1,13c2を上方から上型21bにて押圧して圧縮成形されている。これにより、当該吸音体13においては、被成形材料13c1,13c2の平均粒子径の差および充填量の差に起因する、空隙率が互いに異なる3種類の面方向領域13a〜13cが形成される。
【0017】
従って、当該吸音体13は、面方向において3つの周波数領域を異するとともに吸音率を異にする特異の吸音性能を備えていて、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮する。
図4に示す第4の吸音体14は、空隙率を互いに異にする2種類の面方向領域14a,14bからなるもので、これらの面方向領域14a,14bは畝状または島状に交互に位置している。当該吸音体14において、面方向領域14aは空隙率が小さく、面方向領域14bは空隙率が大きいものであるが、さらにこれら両面方向領域14a,14bはともに、厚み方向にも空隙率を異にしている。当該吸音体14は、金型21内にて圧縮成形することにより形成されている。
【0018】
採用されている被成形材料は、平均粒子径が小さい第1被成形材料14c1と平均粒子径が大きい第2被成形材料14c2の2種類のもので、下型21a内には底部側に第1被成形材料14c1が所定厚みに充填され、その上に第2被成形材料14c2を厚みを異にする波形状に充填され、このように充填された状態の両被成形材料14c1,14c2を上方から上型21bにて押圧して圧縮成形されている。
【0019】
これにより、当該吸音体14においては、被成形材料14c1,14c2の平均粒子径の差および充填量の差に起因して、充填率を互いに異にしかつ厚み方向にも空隙率を異にする2種類の面方向領域14a,14bが形成される。
従って、当該吸音体14は、面方向において2つの周波数領域を異するとともに吸音率を異にし、かつ吸音体11とは異なる特異の吸音性能を備えていて、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮する。
【0020】
以下図5〜図8まで参考までに、被成形材料が一種類の平均粒子径のチップからなるものを採用したものを例示する。図5に示す参考例としての第5の吸音体15は、空隙率を互いに異にする3種類の面方向領域15a,15b,15cからなるもので、これらの面方向領域15a〜15cは畝状または島状に交互に位置している。当該吸音体15において、面方向領域15aは空隙率が小さく、面方向領域15cは空隙率が大きく、かつ、面方向領域15bは空隙率が両面方向領域15a,15cの中間に形成されているもので、当該吸音体15は金型22内にて圧縮成形することにより形成されている。
金型22は、底面が凹凸形状の下型22aと下面が平滑状の上型22bとからなるもので、下型22aは、頂部が平坦な複数の凸部22a1と、底部が平坦な複数の凹部22a2と、凸部22a1と凹部22a2を連結する傾斜部22a3とにより構成されている。採用されている被成形材料15dは被成形材料11cと同一のもので、下型22a内に上面が水平状態となるように充填され、このように充填された状態の被成形材料15dを上方から上型22bにて押圧して圧縮成形されている。
【0021】
金型22は、底面が凹凸形状の下型22aと下面が平滑状の上型22bとからなるもので、下型22aは、頂部が平坦な複数の凸部22a1と、底部が平坦な複数の凹部22a2と、凸部22a1と凹部22a2を連結する傾斜部22a3とにより構成されている。採用されている被成形材料15dは被成形材料11cと同一のもので、下型22a内に上面が水平状態となるように充填され、このように充填された状態の被成形材料15dを上方から上型22bにて押圧して圧縮成形されている。
【0022】
これにより、当該吸音体15においては、凸部22a1に対応する部位が小さい空隙率の面方向領域15aに、凹部22a2に対応する部位が大きい空隙率の面方向領域15cに、かつ傾斜部22a3に対応する部位が中間の空隙率の面方向領域15bとなる。
従って、当該吸音体15は、面方向において3つの周波数領域を異するとともに吸音率を異にする特異の吸音性能を備えていて、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮する。
【0023】
なお、当該吸音体15の成形に当たって、下型22aの凸部22a1上への被成形材料15dの充填量を多くして山状とし、このように充填された状態の被成形材料15dを上方から上型22bにて押圧して圧縮成形すれば、吸音体15における面方向領域15aの空隙率を一層小さくして、他の面方向領域15b,15cとの空隙率の差を一層顕著にすることができる。
【0024】
図6に示す参考例としての第6の吸音体16は、空隙率を互いに異にする3種類の面方向領域16a,16b,16cからなるもので、これらの面方向領域16a〜16cは畝状または島状に交互に位置している。当該吸音体16において、面方向領域16aは空隙率が小さく、面方向領域16cは空隙率が大きく、かつ、面方向領域16bは空隙率が両面方向領域16a,16cの中間に形成されているもので、当該吸音体16は金型23内にて圧縮成形することにより形成されている。
【0025】
金型23は、底面が凹凸形状の下型23aと下面が凹凸形状の上型23bとからなるもので、下型23aは、頂部が平坦な複数の凸部23a1と、底部が平坦な複数の凹部23a2と、凸部23a1と凹部23a2を連結する傾斜部23a3とにより構成されている。上型23bも同様に、頂部が平坦な複数の凸部23b1と、底部が平坦な複数の凹部23b2と、凸部23b1と凹部23b2を連結する傾斜部23b3とにより構成されていて、凸部23b1が下型23の凹部23a2に、凹部23b2が下型23aの凸部23a1に、傾斜部23b3が下型23aの傾斜部23a3にそれぞれ対向する。
【0026】
採用されている被成形材料16dは被成形材料11cと同一のもので、下型23a内に上面が各凹部23a2にて山形となるように充填され、このように充填された状態の被成形材料16dを上方から上型23bにて押圧して圧縮成形されている。
これにより、当該吸音体16は表裏両面が互いに対称的に凹凸する凹凸形状に成形され、凹部23a2と凸部23b1に対応する部位が小さい空隙率の面方向領域16aに、凸部23a1と凹部23b2に対応する部位が大きい空隙率の面方向領域16cに、かつ両傾斜部23a3,23b3に対応する部位が中間の空隙率の面方向領域16bとなる。
【0027】
従って、当該吸音体16は面方向において、3つの周波数領域を異するとともに吸音率を異にする特異の吸音性能を備えていて、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮する。また、当該吸音体16においては、施工に当たって表裏いずれかの面を基板に当接させるように敷設すれば、当接面側の凹部が空気層を形成し、この空気層によっても吸音効果を奏する。
【0028】
図7に示す参考例としての第7の吸音体17は、吸音体16における施工時に表面側となる凸部である面方向領域16aに裏面側に貫通する貫通孔を形成してなるもので、吸音体16と同様に、小さい空隙率の面方向領域17aと、大きい空隙率の面方向領域17cと、中間の空隙率の面方向領域17bとからなり、面方向領域17aに貫通孔17dが形成されていて、当該部位がレゾネータ構造を構成している。
【0029】
従って、当該吸音体17においては、吸音体16と同様の作用効果を奏することは勿論のこと、レゾネータ構造による吸音効果をも奏する。
図8に示す参考例としての第8の吸音体18は、第5の吸音体15の凹凸側面に、同凹凸面に嵌合する合成樹脂製、金属製等の凹凸形状の基板を一体的に成形してなるもので、吸音体15と同様に、小さい空隙率の面方向領域18aと、大きい空隙率の面方向領域18cと、中間の空隙率の面方向領域18bとからなり、これらの裏面に基板18dが貼着されている。
【0030】
図9に示す第9の吸音体19は、第1の吸音体11内に適宜の材質で適宜の形状の骨材を埋設してなるもので、吸音体11と同様に、空隙率が小さい面方向領域19aと、空隙率が大きい面方向領域19bとからなり、各面方向領域19aに骨材19cが埋設されている。なお、骨材19cは、厚み方向の裏面側、表面側、両面の中間部のいずれの部位に埋設してもよく、また、いずれか面方向領域19a,19bの部位、または両面方向領域19a,19bの部位に埋設してもよい。
【0031】
なお、以上の各吸音体に採用される被成形材料としては、粒子状、繊維状の廃材チップであることが好ましく、例えば、粒子状ゴムチップの場合には粒径が0.5mm〜10mmのもの、繊維状ゴムチップの場合には太さが0.5mm〜3mm、長さが5mm〜20mmのものが好適に使用される。また、吸音体の空隙率については、10%〜50%の範囲、好ましくは15%〜40%の範囲である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る参考例としての第1の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図(a)、および同吸音体の縦断面図(b)である。
【図2】本発明に係る参考例としての第2の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図(a)、および同吸音体の縦断面図(b)である。
【図3】本発明に係る第3の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図(a)、および同吸音体の縦断面図(b)である。
【図4】本発明に係る第4の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図(a)、および同吸音体の縦断面図(b)である。
【図5】本発明に係る参考例としての第5の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図(a)、および同吸音体の縦断面図(b)である。
【図6】本発明に係る参考例としての第6の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図(a)、および同吸音体の縦断面図(b)である。
【図7】本発明に係る参考例としての第7の吸音体を示す斜視図(a)、および同吸音体の矢印b−b方向の縦断面図(b)である。
【図8】本発明に係る参考例としての第8の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図(a)、および同吸音体の縦断面図(b)である。
【図9】本発明に係る第9の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図(a)、および同吸音体の縦断面図(b)である。
【符号の説明】
11,12,13,14,15,16,17、18、19………吸音体、
11a,11b、13a,13b,13c,14a,14b,15a,15b,15c,16a,16b,16c,17a,17b,17c,18a,18b,18c,19a,19b…面方向領域、12a…一端、12b…他端、
11c、12c,13c1,13c2,14c1,14c2,15d,16d…被成形材料、17d…貫通孔、18d…基板、19c…骨材、21,22,23…金型、21a,22a,23a…下型、22a1,23a1…凸部、22a2,23a2…凹部、22a3,23a3…傾斜部、21b,22b,23b…上型。

Claims (8)

  1. プラスチックおよびまたはゴムからなる廃材チップにバインダを混在させた被成形材料を圧縮成形してなる吸音体であり、空隙率が10%〜50%の範囲であり、平均粒子径が互いに異なる被成形材料で圧縮成形されたことにより空隙率を互いに異にする複数の面方向領域にて構成されていることを特徴とする吸音体。
  2. 請求項記載の吸音体において、前記面方向領域の少なくとも一面が凹凸形状に形成されていることを特徴とする吸音体。
  3. 請求項に記載の吸音体において、前記面方向領域の両面が互いに対称の凹凸形状に形成されていることを特徴とする吸音体。
  4. 請求項に記載の吸音体において、施工時に前記面方向領域の表面側となる凸部に該凸部の裏面側である凹部に貫通する貫通孔が形成されて、施工時にレゾネータ構造を構成することを特徴とする吸音体。
  5. 請求項に記載の吸音体において、前記被成形材料とは異なる材質の骨材、基板または被覆板が一体成形されていることを特徴とする吸音体。
  6. プラスチックおよびまたはゴムからなる廃材チップにバインダを混在させた被成形材料を圧縮成形し、空隙率を互いに異にする複数の面方向領域にて構成されている吸音体を製造する方法であり、前記被成形材料を平滑形状の一方の型内に不均一な厚みに充填して、平滑形状の他方の型にて押圧して圧縮成形することを特徴とする吸音体の製造方法。
  7. プラスチックおよびまたはゴムからなる廃材チップにバインダを混在させた平均粒子径の異なる複数の被成形材料を圧縮成形し、空隙率を互いに異にする複数の面方向領域にて構成されている空隙率が10%〜50%の範囲である吸音体を製造する方法であり、前記被成形材料を平滑形状または凹凸形状の一方の型内に充填して、凹凸形状または平滑形状の他方の型にて押圧して、前記面方向領域の少なくとも一面が凹凸形状の吸音体を圧縮成形することを特徴とする吸音体の製造方法。
  8. プラスチックおよびまたはゴムからなる廃材チップにバインダを混在させた被成形材料を圧縮成形し、空隙率を面方向に漸次異にする面方向領域にて構成されている吸音体を製造する方法であり、前記被成形材料を平滑形状の一方の型内に水平方向に漸次厚みを異にして充填して、平滑形状の他方の型にて押圧して圧縮成形することを特徴とする吸音体の製造方法。
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