JP4285598B2 - 車両用床板の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用床板の製造方法に関し、さらに詳しくは、新幹線等の高速車両用床板における車外騒音や車体振動の伝搬を抑制し、重量増加を伴うことなく透過損失特性を改善した車両用床板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
新幹線等の高速車両用床板は、走行中の車体振動や駆動装置からの騒音等のいわゆる車体振動及び車外騒音の床下からの伝搬が避けられず、これが車内の放射音となって乗客に対して不快感を与える要因の一つとなっていた。
【０００３】
これからの車両には、ますます高速化、軽量化が求められるため、総重量の増加を極力抑えながら車外騒音や車体振動の伝搬を抑制した次世代型の床材が強く要請されるようになった。
【０００４】
現在の新幹線等の高速車両用床板には、充分な圧縮強度を保持しながら可能な限りの軽量化が要求される結果、図４に示すように、床板１Ａは上面板２Ａと下面板３Ａに挟持されたアルミニウム等の軽金属からなるハニカム構造体４Ａで構成されている。
【０００５】
然しながら、上記のような床板１Ａの構造は、音響特性上からはハニカム構造体４Ａが振動伝達経路となり、下面板３Ａに伝わり加振された車体振動及び車外騒音がそのままハニカム構造体４Ａを上下振動させながら上面板２Ａに伝搬し、これが加振されて車内における放射音となっている。
【０００６】
かかる車体振動及び車外騒音の伝搬を抑制する手法として、例えば、(a).上下面板を厚くして構造体としての質量を増加させる方法、(b).ハニカム構造体の厚さを厚くして床板全体の厚さを厚くする方法、等の対策が検討されたが、いずれも重量が増加するため高速運転の障害になることから採用されるには至っていない。
【０００７】
これに代わって、面板を制振材で処理したり、面板に制振鋼板（アルミサンドウイッチ板）を使用して音響透過損失の向上を期待する試みがなされた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、上記試みによる対策ではハニカム構造体の縦波、横波成分を減衰する機能が発揮できないため、床下からの車体振動及び車外騒音の透過を抑制するための改善には繋がっていない。
【０００９】
この発明の目的は、重量増加を伴うことなく床下からの車体振動及び車外騒音の伝搬を抑制し、透過損失特性を改善した車両用床板の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための車両用床板の製造方法の発明は、金属材料または有機材料からなる複数枚の薄板素材に所定の間隔をあけて間欠的に接着剤を塗布して接着剤塗布部を形成すると共に、前記薄板素材を前記接着剤塗布部が重複しないように半ピッチずつずらせながら積層して積層体となし、次いで、接着剤が乾燥した後、前記積層体を所定幅に切断して分割体に形成すると共に、該分割体における接着剤未塗布部に該接着剤未塗布部の面積に対して５〜２５％の範囲の面積を有して前記薄板素材に貫通する貫通穴を形成し、その後、前記分割体を展張させてハニカム構造体となし、該ハニカム構造体を上面板と下面板との間に挟み込むように一体化させることを要旨とするものである。
【００１２】
このように金属材料または有機材料からなる複数枚の薄板素材に所定の間隔をあけて間欠的に接着剤を塗布して接着剤塗布部を形成すると共に、薄板素材を接着剤塗布部が重複しないように半ピッチずつずらせながら積層して積層体となし、次いで、接着剤が乾燥した後、積層体を所定幅に切断して分割体に形成すると共に、分割体における接着剤未塗布部に接着剤未塗布部の面積に対して５〜２５％の範囲の面積を有して薄板素材に貫通する貫通穴を形成し、その後、分割体を展張させてハニカム構造体となし、このハニカム構造体を上面板と下面板との間に挟み込むように一体化させるようにしたので、薄板素材に形成した貫通穴が抵抗となり、音のエネルギーを損失させることで、床板の重量増加を伴うことなく、床板から伝播する駆動装置等の振動及び騒音を抑制することが出来るものである。
【００１３】
特に、車体振動に起因するといわれる５００Ｈｚ以下の低周波数帯域の車内音の低減に効果がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
【００１５】
なお、従来例と同一構成要素は、同一符号を付して説明は省略する。
【００１６】
図１は、この発明の製造方法により製造された床板の断面構造を示す一部断面図で、床板１は上面板２と下面板３との間には、ハニカム構造体４を挟み込むように介在させて構成し、ハニカム構造体４の接着剤末塗布部のセルウォール部５には、所定の大きさの貫通穴６が形成してある。
【００１７】
前記ハニカム構造体４は、以下のように形成する。
【００１８】
まず、図２（ａ）に示すように、アルミニウム等の金属材料またはアラミド樹脂等の有機材料からなる所定長さの帯状に形成された複数枚の薄板素材７（例えば、表面処理されまたは洗浄された箔材）に接着剤Ｑを転写ロール８により塗布し、接着剤塗布部９を形成する。
【００１９】
次いで図２（ｂ）に示すように、接着剤塗布部９が重複しないように半ピッチずらせて薄板素材７を積層して積層体１０を形成する。そして、接着剤Ｑが乾燥した後、図２（ｃ）に示すように、前記積層体１０を所定幅ｔ（この実施形態ではセルウォール部５の高さ）に切断する。
【００２０】
このようにして切断した積層体１０の分割体１０ａのセルウォール部５、即ち、接着剤末塗布部に図２（ｄ）に示すように、ドリル等の穴明け工具１１を使用して上述した貫通穴６を形成し、その後、図２（ｄ）に示すように、分割体１０ａを矢印Ｘ方向に展張させてハニカム構造体４を製造するものである。
【００２１】
前記上面板２及び下面板３を、制振板，金属板または樹脂板のいずれか一つにより構成するのが好ましく、またこの発明では前記貫通穴６の占有面積を、セルウォール部５の面積に対して５〜２５％の範囲に設定している。この貫通穴６の占有面積が、２５％を超えるとハニカム構造体４の圧縮強度の低下において問題が生じる場合があり、また５％未満の場合には、透過損失特性の改善効果が少ない場合がある。
【００２２】
以上のように、ハニカム構造体４をパネル化することで、その貫通穴が抵抗となり、音のエネルギーを損失させることで、床板の重量増加を伴うことなく、床板から伝播する駆動装置等の振動及び騒音を抑制することが出来るものである。
【００２３】
これにより、車内における放射音は低減され、特に、車体振動に起因するといわれる５００Ｈｚ以下の低周波数帯域の車内騒音の低減効果が大きい。
〔実施例１〕
大きさ１ｍ×２ｍ、厚さ（上面板２：１．２ｍｍ，下面板３：０．６ｍｍ）のアルミ板２枚と、φ６ｍｍの貫通穴６を形成したセルウォール部５（高さ２０ｍｍ）からなるアルミニウムハニカム構造体４とをエポキシ系接着剤を用いて接着させて床板１を製造した。
【００２４】
これをＪＩＳＡ １４１６（２０００）「実験室における建築部材の空気音遮断性能の測定方法」に従い残響室法による音の透過損失（ｄＢ）を計測し、その結果を振動遮断層を介在させていない従来品（貫通穴無し）と対比させて図３に示した。
【００２５】
図３の結果より、従来品（Ｂ）に比べて貫通穴を形成した発明品（Ａ）は広い周波数帯域にわたり音の透過損失が大きく、床板として音の透過を抑制することが判明し、セルウォール部５に貫通穴６を設けた場合には、広い低周波数帯域において、床下からの車体振動及び車外騒音の伝搬を抑制し、透過損失特性を改善が見られることが判明した。
【００２６】
【発明の効果】
この発明は、上記のようにハニカム構造体の接着剤末塗布部のセルウォール部に貫通穴を形成し、パネル化することで、その貫通穴が抵抗となり、音のエネルギーを損失させることで、床板の重量増加を伴うことなく、床板から伝播する駆動装置等の振動及び騒音を抑制することが出来、透過損失特性を改善することが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の製造方法により製造された床板の断面構造を示す一部断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｅ）は、この発明の車両用床板の製造工程を示す説明図である。
【図３】貫通穴を設けた本願発明の床板と、貫通穴を設けない従来の床板との音の透過損失状況を示すグラフである。
【図４】従来の床板の断面構造を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１ 床板
２ 上面板
３ 下面板
４ ハニカム構造体
５ セルウォール部
６ 貫通穴
７ 薄板素材
８ 転写ロール
９ 接着剤塗布部
１０ 積層体
１０ａ 分割体
１１ 穴明け工具
Ｑ 接着剤
ｔ 所定幅
Ｘ 展張方向
１Ａ 床板
２Ａ 上面板
３Ａ 下面板
４Ａ ハニカム構造体

Claims (1)

1. 金属材料または有機材料からなる複数枚の薄板素材に所定の間隔をあけて間欠的に接着剤を塗布して接着剤塗布部を形成すると共に、前記薄板素材を前記接着剤塗布部が重複しないように半ピッチずつずらせながら積層して積層体となし、次いで、接着剤が乾燥した後、前記積層体を所定幅に切断して分割体に形成すると共に、該分割体における接着剤未塗布部に該接着剤未塗布部の面積に対して５〜２５％の範囲の面積を有して前記薄板素材に貫通する貫通穴を形成し、その後、前記分割体を展張させてハニカム構造体となし、該ハニカム構造体を上面板と下面板との間に挟み込むように一体化させる車両用床板の製造方法。

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