JP6179146B2

JP6179146B2 - 防音パネル

Info

Publication number: JP6179146B2
Application number: JP2013055453A
Authority: JP
Inventors: 康弘大原
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2017-08-16
Anticipated expiration: 2033-03-18
Also published as: JP2014181461A

Description

本発明は、防音パネルに関し、特に、一組の表面板の間に挟むようにコア材を配置してなる防音パネルに関する。

近年、集合住宅やオフィスビルなどの建造物では、外部への音漏れを防止するために防音パネルが用いられている。この防音パネルは、一組の表面板の間に挟むようにコア材を配置した構造とされ、軽量でかつ高い強度を有する。

この種の防音パネルとして、例えば、特許文献１における床下地パネルが知られている。この床下地パネルは、複数の防振支持脚により支持される床構造体に用いられ、防振支持脚の支持ボード上の領域が中実に形成され、その他の領域には床面に平行方向に複数の空洞が形成されている。これによると、床下地パネルの衝撃点から伝搬してきた振動エネルギーが空洞形成領域と中実領域との境界で反射し、空洞形成領域を繰り返し通過して減衰し、スラブに伝わる振動エネルギーや音響エネルギーを低減することができるとされている。

特開２００４−２３９０６１号公報

ところで、特定の物体に外部から振動が加わったときに、この振動がその物体の固有振動数に近づくにつれて、共鳴現象によって振幅が急激に増大することが知られている。防音パネルにより音を遮蔽するためには、この共鳴を防ぐことが重要である。
しかしながら、特許文献１の床下地パネルは、床面に平行方向に複数の空洞が一定間隔で形成されているため、この長尺状の空洞が管のような役割を果たして、その長さに応じた周波数の音が伝わると共鳴しやすくなり、その結果、音が増幅して遮音性能の低下が起こりやすい。長尺な空洞であるため、特に、波長が長い低周波数の音に対して共鳴しやすい。
また、内部に配置されている芯材が、山部と谷部とが交互に配置された波形になっているため、パネルの表面板上面では場所により耐荷重が異なり、特に、谷部により構成される溝部分では、表面板の裏面が空洞になるため耐荷重が弱くなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量化を図りながら共鳴を防いで遮音性能を向上し、また耐荷重性能を面内均一化して強度を向上した防音パネルを提供することを目的とする。

本発明の防音パネルは、一組の相互に平行な表面板の間に、これら表面板の対向方向に沿う複数の板材を組み合わせてなるコア材が配置され、該コア材は、両表面板に挟まれた空間を前記板材により囲まれた多数の小空間に区画しており、外周部に、両表面板の間を閉塞する芯枠材が外周方向に沿って設けられるとともに、前記芯枠材の外面に長尺のパッキンが外周方向に沿って設けられ、前記表面板は矩形状に形成され、前記パッキンは、前記表面板の対向する角部に配置される二辺ずつで厚さ方向にずらして設けられており、当該防音パネルを隣接させたときに隣接する防音パネルの前記パッキンの間に空気層を形成可能であることを特徴とする。

両表面板の間でコア材により区画される小空間が板材に囲まれた閉空間となっているので、パネルに音が伝わったときの共鳴現象が小空間により抑制され、パネルの外周部から抜け出ることが防止される。この閉空間の空気層により防音性が向上し、特に、低域の周波数での共鳴が防がれて、音の増幅が抑制され遮音性能が向上する。
また、両表面板の間に配置されるコア材は、両表面板の間の複数箇所に分散して配置されるとともに、その板材が両表面板の対向方向に沿って配置されているので、表面板の厚さ方向に加わる荷重に対する強度が大きく、表面板の各部を一様に支持して、面方向の耐荷重性能が均一化している。このため、このパネルを床材として使用する場合には、設置場所を選ばずに重量物を支持することができる。
コア材の形状としては、格子形状、ハニカム形状、幾何学模様の形状等を採用することができ、小空間を面方向に均等に分布させたものが好ましい。

特許文献１記載の構造であると、防音パネル同士を並べた場合、これらパネル間に隙間が生じる可能性があり、この隙間から共鳴した音が漏れて遮音性の低下が起こりやすい。
本発明の構造であれば、外周部に芯枠材が設けられることで、外周部に配置される小空間も閉空間となって音漏れを確実に防止することができるとともに、防音パネル同士を並べたときにも、小空間がパネル同士の隙間に連通することがないので、より遮音性能を向上させることができる。

また、複数の防音パネルを縦横に並べて配置したときに、隣接する防音パネルとの隙間がパッキンにより塞がれ、外部への音漏れが防止されて遮音性能が向上する。

また、パネルを並べるときに、隣接するパネルの対向部に配置されるパッキンが厚さ方向にずれた位置関係となるように配置することにより、パッキン同士が接触することによる剥がれの発生が回避される。特に、パネルを上方向からはめ込む際にパッキン同士が重なることがないため、パッキンの剥がれが防止されると同時に、接触時の摩擦が小さくなってパネルがはまりやすくなり、作業性が向上する。
しかも、隣接するパネルのパッキンの間に空気層を形成することができ、この空気層が吸音作用を生じてさらに遮音性能が高められる。

本発明の防音パネルにおいて、前記表面板の一方に、その外表面を覆うように層状パッキンが設けられているとよい。
防音パネルの取り付け面側に層状パッキンが設けられていることで、外部接触面との隙間がこのパッキンによって塞がれ、防音パネルと外部接触面とを密着させてガタツキのない高精度な取り付けが可能になる。

さらに、本発明の防音パネルにおいて、前記表面板と前記コア材とは異なる材料で形成されていることが望ましく、さらに、前記一組の表面板同士も異なる材料で形成されているとよい。
これにより、表面板とコア材や、一組の表面板同士の固有振動数がそれぞれ変わるため、音により振動が発生したときに共振しにくくなり、広域の周波数範囲において遮音性が高められる。

本発明の防音パネルによれば、軽量化を図りながら、両表面板に挟まれた空間をコア材により多数の小空間に区画し、各小空間を音に対して共振しにくい閉空間とすることで、共鳴を防いで遮音性能を向上することができる。また、両表面板の対向方向に沿う板材を組み合わせてなるコア材により両表面板の間を均等に補強することができ、均一な耐荷重性を発揮することができる。

本発明の第１実施形態の防音パネルを示す（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。図１の防音パネルの角部を拡大して示す平面図である。図１の防音パネルを一部破断して示す斜視図である。図１の防音パネルの表面板を除去した後のコア材と芯枠材とを示す（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。防音パネルの敷設状況を（ａ）（ｂ）の順に示す断面図である。敷設途中の平面図である。第２実施形態の防音パネルを示す一部破断した平面図である。

以下、本発明の防音パネルの実施形態を図面を参照しながら説明する。
第１実施形態の防音パネル１は、例えば部屋の中に防音室を区画して構築する場合の床材等に用いられるものであり、図１に示すように、一組の表面板２，２と、これら表面板２，２の間に、コア材３と芯枠材４とが挟まれた状態に設けられ、外周部にパッキン５ａ，５ｂが設けられている。

表面板２は、例えば、パーティクルボードや合板などの木材、あるいはプラスチック等の樹脂などにより適宜の大きさの矩形、例えば正方形に形成される。これら表面板２，２は、相互に平行に配置され、表面板２，２の間の空間内にコア材３が設けられる。

コア材３は、例えば、ダンボール、木材、射出成形されたプラスチックなどの材料により形成され、図１及び図４等に示す例では、複数の板材６を一定間隔の格子状に組み合わせた構造とされ、これら板材６の面方向が両表面板２，２の対向方向に沿って配置されることにより、各板材６が両表面板２，２に対して垂直方向に配置されている。そして、このコア材２により、両表面板２，２に挟まれた空間が多数の一定間隔の小空間７に区画されている。これら小空間７は、防音パネル１の外周部に配置されるものを除き、コア材３の板材６によって周囲が囲まれた閉空間を構成している。このコア材３の小空間７は、波長の大きい音が形成されにくいように、より小さいことが望ましく、また、小空間７を小さくすることにより、板材６の配設ピッチも小さくなり、この防音パネル１を床材として用いた場合の耐荷重性能の向上に有利である。

芯枠材４は、表面板２と同様に木材などからなり、一組の表面板２，２の外周部にその外周方向に沿って設けられ、この芯枠材４により両表面板２，２の間が四辺にわたって塞がれた状態とされる。この芯枠材４を設けることにより、前述した外周部の小空間７もコア材３の板材６と芯枠材４とに囲まれ閉空間とすることができる。

パッキン５ａ，５ｂは、発泡ポリウレタンなどの多孔質材料により表面板２の辺の長さに合わせて長尺状に形成され、芯枠材４の外面に、パネルの外周方向に沿って設けられている。このパッキン５ａ，５ｂは、例えば、両面テープにより芯枠材４に貼り付けられ、複数の防音パネル１を並べたときに隣接する防音パネル１との隙間を塞ぐことができるようになっている。

また、図３に示すように、パッキン５ａ，５ｂは、防音パネル１の四辺のうち、直交する二辺に沿って同じ高さ位置に設けられるが、対向する角部に配置される二辺ずつで厚さ方向にずらして設けられており、一方の角部に配置される二辺のパッキン５ａは、表面板２の一方（防音パネル１の上面）に近接し、他方の角部に配置される二辺のパッキン５ｂは、表面板２の他方（防音パネル１の下面）に近接している。
さらに、表面板２，２の一方の表面に、発泡ポリウレタンなどの多孔質材料を層状に形成してなる層状パッキン８が積層状態に設けられている。

このように構成される防音パネル１を組み立てる場合、まず、図４に示すように、芯枠材４を四角形状の枠組に仮組みし、この芯枠材４の枠組内に収まる大きさに形成したコア材３を固定する。そして、一組の表面板２，２をコア材３の両面側に貼り合わせる。さらに、図３に示すように、芯枠材４の外面の所定位置にパッキン５ａ，５ｂを貼り付けるとともに、表面板２，２の一方の面に層状パッキン８を貼り付ける。

この防音パネル１を床材として用いる場合は、図５及び図６に示すように、例えば床フレーム１１の上に複数の防音パネル１を縦横に並べて配置する。
この床フレーム１１は、適宜の金属により枠状に形成されたフレーム材１２と、このフレーム材１２の裏面に貼り付けられた防振ゴム１３とから構成され、この床フレーム１１により階下への遮音性能がより強化される。
防音パネル１は、片面に層状パッキン８が設けられており、この層状パッキン８を床フレーム１１の上に重ねるようにして敷設することにより、床フレーム１１や防音パネル１の寸法精度の誤差が層状パッキン８により吸収され、これらに生じる隙間が塞がれることで防音パネル１と床フレーム１１との間の空気伝播音をより確実に防止することができる。

この床フレーム１１上に複数の防音パネル１を敷設する場合、防音パネル１の外周のパッキン５ａ，５ｂが厚さ方向にずれて配設されているので、図５（ａ）（ｂ）に示すように、先に敷設した防音パネル１のパッキン５ａ，５ｂのうち下面側に配置されているパッキン５ｂに、隣接する防音パネル１の上面側に配置されているパッキン５ａが重なるように配置するとよい。
このように敷設することで、両防音パネル１のパッキン５ａ，５ｂ同士が接触することがなく、これらパッキン５ａ，５ｂがこすれ合うことによる剥がれを防止することができ、防音パネル１を隙間なく整然と並べて敷設することができる。

そして、この防音パネル１の敷設状態においては、各防音パネル１は、一組の表面板２，２の間の空間がコア材３及び芯枠材４により多数の小空間７に区画されていることにより、床に伝わる音が防音パネル１内で共鳴することが抑制される。この場合、コア材３内の小空間７だけでなく、コア材３の外周部に配置されている小空間７も、外部に開放されることなく芯枠材４により閉塞されているので、すべての小空間７が閉空間となり、共鳴現象の発生を効果的に抑制することができる。

また、各防音パネル１の間は、隣接する防音パネル１の外周部に配置したパッキン５ａ，５ｂにより、隙間を形成することなく密接した状態とされるので、防音パネル１間からの音漏れも防止することができる。しかも、隣接する両防音パネル１でパッキン５ａ，５ｂが厚さ方向にずれて配置されているので、これらパッキン５ａ，５ｂの間に空気層９が形成される。この空気層９を伝播する音により空気が振動し、周囲の防音パネル側面との摩擦により音響エネルギーが低減されるため、吸音作用が生じて遮音効果が高められる。

このように遮音効果を有する防音パネル１において、その構成部材である両表面板２，２、コア材３、芯枠材４は、それぞれ異なる材料で形成されていると、各部材の固有振動数が異なることとなり、広域の周波数範囲で遮音性能を発揮することができる。両表面板２，２の相互も異なる材料で形成するとなおよい。例えば、木材とプラスチック、あるいは段ボール、木材の中でもパーティクルボードと合板など、その組み合わせを適宜に選択することにより、広い音域で遮音性能を向上させることができる。
なお、図５及び図６に鎖線で示すように、床フレーム１１の内側で防音パネル１の下方に吸音材１４を配置するようにしてもよい。また、この防音パネル１の上面には必要に応じて仕上げ床材が敷設される。

図７は、防音パネルの第２実施形態を示している。この防音パネル１５は、両表面板２，２、コア材１６、芯枠材４、パッキン５ａ，５ｂを有している点は第１実施形態と同様であるが、そのコア材１６がハニカム形状に形成されている。このコア材１６には、段ボールを板材１７とする、いわゆるペーパーハニカムが用いられ、組み立て前の運搬、保管時等には折り畳んだ状態とされ、これをハニカム状に広げた状態で芯枠材４の内側に組み込み、両表面板２，２により覆われた状態とされる。
この防音パネル１５においても、ハニカム形状のコア材１６が両表面板２，２の間に多数の小空間１８を形成して、遮音性能を向上させることができるとともに、板材１７が両表面板２，２の対向方向に沿って配置され、優れた機械的強度を有する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本発明の防音パネルは、床以外にも、壁、ドア、天井、パーティションなどにも使用可能である。

１…防音パネル、２，２…表面板、３…コア材、４…芯枠材、５ａ，５ｂ…パッキン、６…板材、７…小空間、８…層状パッキン、１１…床フレーム、１２…フレーム材、１３…防振ゴム、１４…吸音材、１５…防音パネル、１６…コア材、１７…板材、１８…小空間。

Claims

一組の相互に平行な表面板の間に、これら表面板の対向方向に沿う複数の板材を組み合わせてなるコア材が配置され、該コア材は、両表面板に挟まれた空間を前記板材により囲まれた多数の小空間に区画しており、
外周部に、両表面板の間を閉塞する芯枠材が外周方向に沿って設けられるとともに、前記芯枠材の外面に長尺のパッキンが外周方向に沿って設けられ、
前記表面板は矩形状に形成され、前記パッキンは、前記表面板の対向する角部に配置される二辺ずつで厚さ方向にずらして設けられており、
当該防音パネルを隣接させたときに隣接する防音パネルの前記パッキンの間に空気層を形成可能であることを特徴とする防音パネル。
前記表面板の一方に、その外表面を覆う層状パッキンが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の防音パネル。
前記表面板と前記コア材とは異なる材料で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の防音パネル。
前記一組の表面板は異なる材料で形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の防音パネル。