JPH10266388A - Damping sound insulating panel - Google Patents

Damping sound insulating panel

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Publication number
JPH10266388A
JPH10266388A JP7605697A JP7605697A JPH10266388A JP H10266388 A JPH10266388 A JP H10266388A JP 7605697 A JP7605697 A JP 7605697A JP 7605697 A JP7605697 A JP 7605697A JP H10266388 A JPH10266388 A JP H10266388A
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JP
Japan
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powder
panel
vibration
sound insulating
sound
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7605697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Yaoi
健一 矢追
Yuzo Okudaira
有三 奥平
Kenji Onishi
兼司 大西
Susumu Kobayashi
晋 小林
Fujio Horie
冨士雄 堀江
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Kinki Sharyo Co Ltd
Original Assignee
Kinki Sharyo Co Ltd
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kinki Sharyo Co Ltd, Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Kinki Sharyo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a damping sound insulating panel having high damping sound insulating property with lightweight by fluidally sealing inorganic powder in a hollow panel inside space, and converting vibration energy of powder particles into thermal energy. SOLUTION: A partition plate 11 composed of aluminum honeycomb material exists between aluminum surface materials 10, 10 to form a hollow panel, and powder 2 is fluidally sealed in the hollow part to form a damping sound insulating panel. The powder 2 preferably has an inside space or minute holes, made an inorganic system such as glass beads, a silica balloon, vermiculite and perlite, an acrylic sphere can be also used, a particle diameter is made 30-1000 μm, exciting acceleration is in the neighborhood of 1G, and a fluidal phenomenon produced in the powder 2 is effectively utilized to convert vibration energy of the particles of the powder 2 into thermal energy. Thus, when the damping sound insulating panel is used for floor material, wall material and ceiling material of a shinkansen vehicle, a noise level can be reduced in a wide frequency band.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は振動抑制及び遮音の
ために用いられる制振遮音パネル、殊に振動加速度が大
であるところに用いる制振遮音パネルに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration-damping and sound-insulating panel used for vibration suppression and sound-insulating, and more particularly to a vibration-damping and sound-insulating panel for use where vibration acceleration is large.

【0002】[0002]

【従来の技術】高速走行を行う車両にとっては高速化と
快適空間の提供とが相反する問題点として存在してい
る。高速走行を可能とするには車両重量の軽量化が効果
的であるのに対して、軽量化は一般に剛性の低下を招く
ために振動騒音が大きくなる傾向にあり、高速化そのも
のが振動騒音の増大を招くことと併せると、快適空間の
提供がきわめて困難となる。このような問題が最もクロ
ーズアップされるのは、今後さらに高い走行速度での営
業運転が予定されている新幹線車両である。300km
/hを越える速度での営業運転を行えるようにするに
は、軽量化はもちろんのこと、車室内の快適空間の提供
のためにきわめて良好な制振遮音性能を持つものとしな
くてはならない。
2. Description of the Related Art For a vehicle running at high speed, there is a conflict between high speed and provision of a comfortable space. In order to enable high-speed driving, it is effective to reduce the weight of the vehicle, whereas lightening generally causes a decrease in rigidity, which tends to increase vibration noise. Combined with the increase, it becomes extremely difficult to provide a comfortable space. Such problems are most noticed in Shinkansen vehicles, which are scheduled to be operated at higher running speeds in the future. 300km
In order to be able to perform business operation at a speed exceeding / h, it is necessary to have extremely good vibration damping and sound insulating performance in order to provide a comfortable space in the vehicle compartment, as well as to reduce the weight.

【0003】ところで、新幹線車両における車内騒音は
種々の要因から発生しているが、床下から床構造を通し
て室内に伝搬する転動音や電気機器音等の影響が大き
い。この床構造の従来例を図16及び図17に示す。図
16は、キーストンプレート30と床プレート31との
間にグラスウールやロックウールなどの吸音材32を充
填したものを、図17はアルミニウム板からなる2枚の
表面材34,34間にアルミニウム製ハニカム材35を
配したパネルを台枠33上に設置したものを示してい
る。このほか、樹脂やゴム製の制振シートをパネル表面
に貼り付けたり制振鋼板を用いたりすることなども行わ
れている。
[0003] By the way, in-vehicle noise of a Shinkansen vehicle is generated from various factors, and the rolling noise and electric equipment sound transmitted from under the floor to the room through the floor structure are greatly affected. 16 and 17 show a conventional example of this floor structure. FIG. 16 shows a structure in which a sound absorbing material 32 such as glass wool or rock wool is filled between a keystone plate 30 and a floor plate 31, and FIG. 17 shows an aluminum honeycomb formed between two surface materials 34, 34 made of an aluminum plate. The panel on which the material 35 is arranged is shown installed on the underframe 33. In addition, a resin or rubber damping sheet is attached to the panel surface, or a damping steel plate is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記吸音材を
用いたものは高い周波数領域の吸音に効果を有するが、
高速走行車両において問題となりやすい振動や低い周波
数領域での騒音については効果を期待することができな
い。また、上記ハニカム材を備えたパネルは軽量化と強
度の維持との両立を図ることができるものの、制振遮音
という点では問題がある。さらに制振シート等を用いた
ものでは、重量を非常に大きくしなくては遮音効果を上
げることができないために、軽量化を図ることが困難で
ある。
However, those using the above sound absorbing material have an effect on sound absorption in a high frequency region.
No effect can be expected with respect to vibration or noise in a low frequency region, which is likely to be a problem in high-speed running vehicles. Further, although the panel provided with the honeycomb material can achieve both reduction in weight and maintenance of strength, there is a problem in terms of vibration suppression and sound insulation. Further, in the case of using a vibration damping sheet or the like, it is difficult to reduce the weight because the sound insulation effect cannot be increased unless the weight is extremely large.

【0005】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは軽量でありながら高い
制振遮音性能を有している制振遮音パネルを提供するに
ある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a vibration-damping and sound-insulating panel which is lightweight and has high vibration-damping and sound-insulating performance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】しかして本発明に係る制
振遮音パネルは、対向する2枚の表面材を備えた中空パ
ネルであって内部空間に平均粒径が30〜1000μm
の粉体が収納されていることに特徴を有している。図1
はこの一例を示しており、表面材10,10が間隔をお
いて対向する中空パネル1の内部空間に上記粒径の粉体
2を収めている。
SUMMARY OF THE INVENTION A vibration-damping and sound-insulating panel according to the present invention is a hollow panel having two opposing surface members, and has an average particle size of 30 to 1000 .mu.m in an internal space.
Is stored. FIG.
Shows an example of this, in which the powder 2 having the above-mentioned particle size is stored in the internal space of the hollow panel 1 in which the surface materials 10 face each other at an interval.

【0007】音や振動によって中空パネル1が加振され
た時、内部空間に収納された粉体2が加振力を受けて動
くことになるが、この時の粉体2粒子間の摩擦接触や衝
突時の粒子変形、粉体2粒子と中空パネル1内面との間
の摩擦や衝突によって振動エネルギーを熱エネルギーに
変換して制振遮音効果を発揮するものであり、本発明に
おいては特に加振加速度gがほぼ1G(9.8m/
2 )付近になると粉体2に生じる流動現象(参照 田
口善弘:粉体工学会誌、30巻、173(1993)・
荒川正文、西野操:材料、20巻、776(197
1))に詳しいが、図1に矢印で示すようなパターンの
動きが粉体2に生じて粉体2の運動量が急激に大きくな
ることを指しており、この流動現象を有効に利用するた
めに、粉体2としては粒径が30〜1000μmのもの
を用いる。30μmより小さい粒径の粉体2では、粉体
2の粒子間に働く付着力が大きくなって粉体2の凝集が
生じることから流動性が損なわれてしまい、また100
0μmより大きい粒径の粉体2であると、個々の粒子の
質量が大き過ぎて流動性が著しく低下してしまうためで
ある。
When the hollow panel 1 is vibrated by sound or vibration, the powder 2 stored in the internal space moves due to the vibrating force. In this invention, vibration energy is converted into heat energy by a particle deformation at the time of collision or a friction or collision between two particles of the powder and the inner surface of the hollow panel 1 to exert a vibration damping and sound insulating effect. Vibration acceleration g is almost 1 G (9.8 m /
s 2 ) The flow phenomenon that occurs in powder 2 when it is around (see Yoshihiro Taguchi: Journal of the Society of Powder Engineering, Vol. 30, 173 (1993).
Arakawa Masafumi, Nishino Misao: Materials, Volume 20, 776 (197
1)), it indicates that the movement of the pattern as shown by the arrow in FIG. 1 occurs in the powder 2 and the momentum of the powder 2 increases sharply. In order to effectively use this flow phenomenon, The powder 2 has a particle size of 30 to 1000 μm. In the case of the powder 2 having a particle diameter smaller than 30 μm, the adhesive force acting between the particles of the powder 2 becomes large and the powder 2 is agglomerated, so that the fluidity is impaired.
This is because if the powder 2 has a particle size larger than 0 μm, the mass of each particle is too large and the fluidity is significantly reduced.

【0008】中空パネル1は内部空間を複数区画に仕切
る仕切り板11を備えたものとし、少なくとも一つ以上
の区画に粉体2を収納することが好ましい。加振を受け
た場合の粉体の流動性が仕切り板の存在で高くなるから
であり、しかも中空パネル1の使用姿勢を問うことなく
粉体2によるところの制振遮音効果を期待することがで
きる。なお、全区画に粉体2を収納しなくともよい。
The hollow panel 1 is provided with a partition plate 11 for dividing the internal space into a plurality of sections, and it is preferable that the powder 2 is stored in at least one section. This is because the fluidity of the powder when subjected to vibration is increased by the presence of the partition plate, and it is expected that the vibration suppression and sound insulation effect of the powder 2 can be expected regardless of the use posture of the hollow panel 1. it can. Note that the powder 2 need not be stored in all sections.

【0009】また、粉体2は図2(a)に示すような内部
空間20を有する中空粉体2または図2(b)に示すよう
な微細孔21を備えた粉体2であることが好ましい。中
実の粉体2よりも一般に嵩密度が小さくなるために、軽
量化の点で有利であると同時に、粉体2が軽いために加
振力によるところの粉体2の動きが大きくなるからであ
る。このような粉体2としては、ガラスビーズ、シリカ
バルーン、シラスバルーン、蛭石、パーライトなどの無
機質系のものを好適に用いることができる。粉体2の表
面が硬く、流動に伴う衝突や摩擦によっても表面が摩耗
してしまうことが少なくて耐久性が高くなるからであ
る。アクリル球などを用いてもよい。
The powder 2 may be a hollow powder 2 having an internal space 20 as shown in FIG. 2A or a powder 2 having fine holes 21 as shown in FIG. 2B. preferable. Since the bulk density is generally smaller than that of the solid powder 2, it is advantageous in terms of weight reduction, and at the same time, since the powder 2 is light, the movement of the powder 2 due to the vibrating force increases. It is. As such powder 2, inorganic powders such as glass beads, silica balloons, shirasu balloons, vermiculite, and pearlite can be suitably used. This is because the surface of the powder 2 is hard, the surface is less likely to be worn due to collision or friction caused by the flow, and the durability is increased. An acrylic sphere or the like may be used.

【0010】さらに粉体2は中空パネル1の内部空間を
隙間なく埋めてしまう量とせずに、図1に示すように隙
間16を残すことになる量を収納するものとするのが好
ましい。隙間16が生じないほど粉体2を充填した場合
には粉体2の動きが抑制されて流動性が小さくなってし
まうからである。また、粉体2の量が少なすぎても制振
遮音効果が小さくなってしまうが、粉体2の層の厚みが
概略2〜3mm以上であると流動現象によるところの遮
音効果を得られることが確かめられている。
Further, it is preferable that the amount of the powder 2 not to fill the internal space of the hollow panel 1 without a gap but to store an amount to leave a gap 16 as shown in FIG. This is because when the powder 2 is filled so that the gap 16 is not generated, the movement of the powder 2 is suppressed and the fluidity is reduced. Also, if the amount of the powder 2 is too small, the vibration-damping and sound-insulating effect is reduced. However, if the thickness of the layer of the powder 2 is approximately 2 to 3 mm or more, the sound insulating effect due to the flow phenomenon can be obtained. Has been confirmed.

【0011】粉体2の流動現象について更に詳しく説明
すると、図3に示すように、粉体2を入れた容器40を
加振器41により鉛直方向に加振し、この時の粉体2の
粘性抵抗を回転粘度計42によって測定し、加振時の粘
性抵抗を静止時の粘性抵抗で除算することで得た粘性抵
抗比λを流動性を示す指標として算出した。図4はガラ
スビーズからなる粉体2でその平均粒子径が45,15
0,300μmのものについて、加振周波数が125H
zである時の粘性抵抗比λと振動加速度レベルLaとの
相関を示している。容器40に加える振動の振動加速度
レベルLaは、 La=20log(a/a0) a :容器に加えられる振動加速度(m/s2 ) a0:基準振動加速度 10-5 (m/s2 ) で表される数値であり、La=120dBが約1Gの加
速度に相当している。
The flow phenomenon of the powder 2 will be described in more detail. As shown in FIG. 3, a container 40 containing the powder 2 is vibrated in a vertical direction by a vibrator 41, The viscous resistance was measured by the rotational viscometer 42, and the viscous resistance ratio λ obtained by dividing the viscous resistance at the time of vibration by the viscous resistance at rest was calculated as an index indicating fluidity. FIG. 4 shows a powder 2 composed of glass beads having an average particle diameter of 45,15.
Excitation frequency of 125H for 0,300 μm
The correlation between the viscous resistance ratio λ at the time of z and the vibration acceleration level La is shown. The vibration acceleration level La of the vibration applied to the container 40 is expressed as follows: La = 20 log (a / a0) a: vibration acceleration applied to the container (m / s 2 ) a0: reference vibration acceleration 10 −5 (m / s 2 ) La = 120 dB corresponds to an acceleration of about 1 G.

【0012】図4から明らかなように、平均粒子径にも
よるが、振動加速度レベルLaが100dB〜110d
Bを越えると、粘性抵抗比λが急速に小さくなる。これ
は粉体2に流動が生じたからである。平均粒径150μ
mのガラスビーズからなる粉体2に対して、加振周波数
を125Hz、250Hz、500Hzと変えて粘性抵
抗比λを測定した結果を図5に示す。振動加速度レベル
Laが110dBを越えると、粘性抵抗比λが急速に小
さくなっているが、加振周波数が低い方がより小さく、
流動性が大きくなっていることがわかる。
As is apparent from FIG. 4, although depending on the average particle size, the vibration acceleration level La is 100 dB to 110 dB.
Beyond B, the viscous resistance ratio λ rapidly decreases. This is because the powder 2 has flowed. Average particle size 150μ
FIG. 5 shows the results of measuring the viscous resistance ratio λ of the powder 2 composed of m glass beads while changing the excitation frequency to 125 Hz, 250 Hz, and 500 Hz. When the vibration acceleration level La exceeds 110 dB, the viscous resistance ratio λ rapidly decreases.
It can be seen that the fluidity has increased.

【0013】そして、粉体2を収納した中空パネル1に
ついて、粉体2の流動と中空パネル1からの放射音との
関係を図6に示す実験装置により求めた。すなわち、中
空パネル1の下面中央を加振器41によってフォースト
ランスデューサ43を介して加振し、中央パネル1から
の放射音を中央パネル1の上面中央から300mm離し
た位置に設置したマイクロフォン44で拾ってFFTア
ナライザ45に入力した。図中46はパーソナルコンピ
ュータ、47はノイズジェネレータ、48はアンプであ
る。また、中空パネル1には上面側表面材10の厚みが
1.2mm、下面側表面材10の厚みが0.6mm、仕
切り板11の高さが20.2mmである830mm×8
30mm×22mmのアルミニウム製パネルを用いた。
また、粉体2としては平均粒径300μm、嵩密度14
0kg/m3 のシラスバルーンを用いて15.7mmの
層厚さとなるように中空パネル2内に収納した。
The relationship between the flow of the powder 2 and the sound radiated from the hollow panel 1 was determined for the hollow panel 1 containing the powder 2 using an experimental apparatus shown in FIG. That is, the center of the lower surface of the hollow panel 1 is vibrated by the vibrator 41 via the force transducer 43, and the sound radiated from the central panel 1 is picked up by the microphone 44 installed at a position 300 mm away from the center of the upper surface of the central panel 1. Input to the FFT analyzer 45. In the figure, 46 is a personal computer, 47 is a noise generator, and 48 is an amplifier. The hollow panel 1 has an upper surface side material 10 having a thickness of 1.2 mm, a lower surface side material 10 having a thickness of 0.6 mm, and a partition plate 11 having a height of 20.2 mm.
An aluminum panel of 30 mm × 22 mm was used.
The powder 2 has an average particle diameter of 300 μm and a bulk density of 14 μm.
It was housed in the hollow panel 2 so as to have a layer thickness of 15.7 mm using a 0 kg / m 3 shirasu balloon.

【0014】図7は上記実験装置による加振加速度レベ
ルLaが110dBの場合と120dBとの実験結果
を、粉体2を収納していない中空パネル1からの放射音
を基準とした場合の放射音低減量(dB)で示してい
る。100Hz〜500Hzのほぼ全域において放射音
低減効果があるとともに、250Hz以下の低周波数域
における放射音低減量が大きいことがわかる。
FIG. 7 shows the experimental results obtained when the excitation acceleration level La is 110 dB and 120 dB by the above-mentioned experimental apparatus, and the radiated sound is based on the radiated sound from the hollow panel 1 not containing the powder 2. It is shown in the amount of reduction (dB). It can be seen that there is a radiation sound reduction effect in almost the entire range of 100 Hz to 500 Hz, and that the amount of radiation sound reduction in the low frequency range of 250 Hz or less is large.

【0015】また上記中空パネル1に粉体2に代えて密
度130kg/m3 のロックウールを充填したものと、
粉体2を入れていない中空パネル1の下面側に密度が1
47kg/m3 である軟質系塩化ビニル樹脂シートから
なる制振シートを貼り付けたものとを用いて加振加速度
レベルLaが120dBの振動を与えた時の放射音低減
量を測定した。なお、中空パネル1に対する面密度を全
て2.2kg/m2 とするために、粉体2(シラスバル
ーン)の層厚みは15.7mm、ロックウールの厚みは
17mm、制振シートの厚みは1.5mmとしている。
図8に結果を示す。図中イが上記シラスバルーンからな
る粉体2を収納したもの、ロがロックウールを収納した
もの、ハが制振シートを貼り付けたものを示している。
同重量のロックウールや制振シートよりも粉体2を用い
た方が特に低周波域での放射音低減量がきわだって大き
いことがわかる。
A hollow panel 1 filled with rock wool having a density of 130 kg / m 3 instead of the powder 2;
A density of 1 is formed on the lower surface side of the hollow panel 1 in which the powder 2 is not put.
Using a vibration damping sheet made of a soft vinyl chloride resin sheet having a weight of 47 kg / m 3 , the amount of radiation noise reduction when a vibration having an excitation acceleration level La of 120 dB was applied was measured. In order to make the areal density of the hollow panel 1 all 2.2 kg / m 2 , the layer thickness of the powder 2 (Shirasu balloon) is 15.7 mm, the thickness of rock wool is 17 mm, and the thickness of the vibration damping sheet is 1 0.5 mm.
FIG. 8 shows the results. In the figure, a shows a case where powder 2 made of the above-mentioned shirasu balloon is stored, B shows a case where rock wool is stored, and C shows a case where a vibration damping sheet is attached.
It can be seen that the use of the powder 2 significantly reduces the amount of radiated sound particularly in the low frequency range than the rock wool or vibration damping sheet of the same weight.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て説明すると、図9は一対のアルミニウム製の表面材1
0,10間に図10に示す形態のアルミニウム製ハニカ
ム材からなる仕切り板11を介在させた中空パネル1を
形成し、該中空パネル1内に中空の粉体2を収納したも
ので、粉体2は仕切り板11で区画された各空間内に収
納しているとともに、仕切り板11の高さh(内部空間
の高さ)よりも粉体2の層厚みDの方が小さくなるよう
にしている。粉体2としては前述のように、平均粒径が
30〜1000μmのものを用いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 shows a pair of aluminum surface materials 1.
A hollow panel 1 having a partition plate 11 made of an aluminum honeycomb material of the form shown in FIG. 10 interposed between 0 and 10 is formed, and a hollow powder 2 is stored in the hollow panel 1. 2 is housed in each space partitioned by the partition plate 11, and the layer thickness D of the powder 2 is smaller than the height h (height of the internal space) of the partition plate 11. I have. As described above, the powder 2 having an average particle size of 30 to 1000 μm is used.

【0017】表面材10の材質はアルミニウムに限るも
のではなく、また制振鋼板を用いることを妨げるもので
はない。更に仕切り板11はハニカム材でなくてもよ
い。もっとも、軽量化と強度との両立を図るには、図示
例のようなハニカム材からなる仕切り板11を配したも
のが好適である。図11は、図16に示した従来例にお
ける床プレート31に変えて、図9に示した粉体2を収
納している中空パネル1を配したものを示しており、図
12はキーストンプレート30を一方の表面材10とし
てその凹溝部分に仕切り板11を配置し、キーストンプ
レート30に重ねた他方の表面材10と凹溝部分の底部
との間に粉体2を収納したものを示している。
The material of the surface material 10 is not limited to aluminum, and does not prevent the use of a damping steel plate. Further, the partition plate 11 may not be a honeycomb material. However, in order to achieve both weight reduction and strength, it is preferable to provide the partition plate 11 made of a honeycomb material as shown in the illustrated example. FIG. 11 shows a configuration in which a hollow panel 1 containing powder 2 shown in FIG. 9 is arranged in place of the floor plate 31 in the conventional example shown in FIG. 16, and FIG. Is a surface material 10 in which a partition plate 11 is arranged in the concave groove portion, and the powder 2 is stored between the other surface material 10 laid on the keystone plate 30 and the bottom of the concave groove portion. I have.

【0018】このように形成された制振遮音パネルP
は、図13や図15に示すように、車両T、殊に新幹線
車両Tの床材や壁材、あるいは天井材として好適に用い
ることができる。すなわち、走行中の新幹線車両にどの
程度の振動加速度が加わるのかを調べたところ、走行速
度と床面の振動加速度レベルLaとの関係は下表に示す
ものとなった。
The vibration damping and sound insulating panel P thus formed
Can be suitably used as a floor material, a wall material, or a ceiling material of a vehicle T, particularly a Shinkansen vehicle T, as shown in FIGS. That is, when the degree of vibration acceleration applied to a running Shinkansen vehicle was examined, the relationship between the traveling speed and the floor vibration acceleration level La was as shown in the table below.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】上表から明らかなように、270km/h
以上の高速走行時にはほぼ1G以上の振動加速度が床面
に加わることがわかる。なお、走行速度240km/h
及び270km/hにおける振動加速度レベルは実測値
であるが、それ以上の速度におけるデータに関しては2
40km/h及び270km/hの時の実測値から空力
騒音の6乗則に基づく推定値である。このために、ほぼ
1Gの振動加速度が加わる時に生じる流動を基に高い制
振遮音性能を得ている本発明のパネルは、新幹線車両用
として好適に用いることができる。
As is clear from the above table, 270 km / h
It can be seen that the vibration acceleration of about 1 G or more is applied to the floor surface during the high-speed running described above. The running speed is 240 km / h.
And the acceleration level at 270 km / h are actually measured values.
It is an estimated value based on the 6th power law of aerodynamic noise from actual measured values at 40 km / h and 270 km / h. For this reason, the panel of the present invention, which obtains high vibration damping and sound insulating performance based on the flow generated when a vibration acceleration of about 1 G is applied, can be suitably used for a Shinkansen vehicle.

【0021】メイントランスや床下空調装置、台車など
から大きな振動や騒音の影響を受ける場合には、270
km/h以下の走行速度でも1G程度、あるいはそれ以
上の振動加速度が加わる可能性があるし、新幹線車両よ
り走行速度が低い他の車両でも、車両構成や路面状況に
よっては1G以上の振動加速度が車両に加わる場合があ
り、特に駆動部の近傍などでは走行速度にかかわらず1
G以上の振動加速度が加わる場合がある。このために、
新幹線車両以外の車両にも有効であることはもちろんで
ある。
When the main transformer, the underfloor air conditioner, the bogie, and the like are subject to large vibration and noise,
Vibration acceleration of about 1 G or more may be applied even at a running speed of km / h or less, and vibration acceleration of 1 G or more may be applied to other vehicles having a running speed lower than that of Shinkansen vehicles, depending on the vehicle configuration and road surface conditions. It may be added to the vehicle.
A vibration acceleration of G or more may be applied. For this,
Of course, it is also effective for vehicles other than Shinkansen vehicles.

【0022】今、図11に示した中空パネル1を厚み
1.2mmのアルミニウム製表面材10と厚み0.6m
mのアルミニウム製表面材10との間に、厚さ0.6m
m、一辺の長さLが6mm、高さhが20.2mmのア
ルミニウム製ハニカム材からなる仕切り板11を配する
ことで構成し、平均粒径300μm、嵩密度が140k
g/m3 のシラスバルーンを粉体2として用いて、層厚
さが15.7mm、面密度が2.2kg/m2 となるよ
うに中空パネル1内に入れた。そして粉体2を入れた中
空パネル1を図13に示すように床パネルとして用いた
新幹線車両Tの車内中央部における300km/hでの
トンネル区間走行時の騒音レベルを車内中央部に設置し
たマイクロホン44で測定したところ、図14にホで示
すように、粉体2を収納していない上記中空パネル1を
用いた場合(図中ヘ)と比較して、音圧レベルは63H
z〜4kHzという広い周波数帯域にわたって2〜5d
B低減され、騒音レベルの低減量は3.0dBとなっ
た。粉体2の流動に基づくパネル放射音低減効果に加え
て、加振力を打ち消すような粉体2の振動によるパネル
放射音低減効果も複合的に作用することによって、広い
周波数領域で低減効果が現れたと考えられる。
Now, a hollow panel 1 shown in FIG.
0.6m thick between the aluminum surface material 10m
m, a length L of one side is 6 mm, and a height h is 20.2 mm. The partition plate 11 is made of an aluminum honeycomb material, and has an average particle size of 300 μm and a bulk density of 140 k.
Using a shirasu balloon of g / m 3 as the powder 2, the powder was put into the hollow panel 1 so as to have a layer thickness of 15.7 mm and an areal density of 2.2 kg / m 2 . As shown in FIG. 13, a microphone installed at the center of the Shinkansen vehicle T when traveling in a tunnel section at 300 km / h in a central section of the Shinkansen vehicle T using the hollow panel 1 containing the powder 2 as a floor panel. When measured at 44, as shown by E in FIG. 14, the sound pressure level was 63H as compared with the case where the hollow panel 1 containing no powder 2 was used (f in the figure).
2-5d over a wide frequency band of z-4kHz
B was reduced, and the reduction in noise level was 3.0 dB. In addition to the panel radiation noise reduction effect based on the flow of the powder 2, the panel radiation noise reduction effect due to the vibration of the powder 2 that counteracts the excitation force acts in a combined manner, so that the reduction effect can be achieved in a wide frequency range. It is thought that it appeared.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように本発明においては、対向す
る2枚の表面材を備えた中空パネルの内部空間に平均粒
径が30〜1000μmの粉体を収納していることか
ら、音や振動によって中空パネルが加振された時、内部
空間に収納された粉体が加振力を受けて動いて振動エネ
ルギーを熱エネルギーに変換して制振遮音性を発揮する
ものであり、殊に加振加速度がほぼ1G付近になると粉
体に生じる流動現象での動きを有効に利用することがで
きるようにしているために、きわめて高い制振遮音性能
を得ることができるものであり、しかも粉体によるとこ
ろの重量増がわずかであるために軽量化との両立を図る
ことができるものである。
As described above, in the present invention, since a powder having an average particle size of 30 to 1000 μm is stored in the internal space of a hollow panel having two facing surface materials, sound and noise are reduced. When the hollow panel is vibrated by vibration, the powder stored in the internal space moves under the vibrating force and converts the vibration energy into heat energy to exhibit vibration damping and sound insulation. When the vibration acceleration is about 1 G, the movement of the powder caused by the flow phenomenon can be used effectively, so that extremely high vibration damping and sound insulating performance can be obtained. Since the increase in weight due to the body is small, it is possible to achieve compatibility with weight reduction.

【0024】そして、中空パネルとして内部空間を複数
区画に仕切る仕切り板を備えたものとすることで、軽量
化と強度との両立も図ることができる上に、加振を受け
た場合の粉体の流動性を仕切り板の存在で高くすること
ができる。また、中空パネルの使用姿勢を問うことなく
粉体によるところの制振遮音効果を期待することができ
るものとなる。
By providing the hollow panel with a partition plate for partitioning the internal space into a plurality of sections, it is possible to achieve both a reduction in weight and strength, and also to obtain a powder when subjected to vibration. Can be increased by the presence of the partition plate. In addition, it is possible to expect a vibration-damping and sound-insulating effect due to the powder without depending on the use posture of the hollow panel.

【0025】さらに、粉体が中空粉体または微細孔を備
えた粉体であれば、粉体によるところの重量増をさらに
少なくすることができて軽量化の点で有利となる。そし
て粉体は中空パネルの内部空間に隙間を残して収納する
ことによって、制振遮音性をさらに高くすることができ
る。
Furthermore, if the powder is a hollow powder or a powder having fine pores, the increase in weight due to the powder can be further reduced, which is advantageous in terms of weight reduction. By storing the powder in the internal space of the hollow panel with a gap left therebetween, the vibration damping and sound insulating properties can be further enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る制振遮音パネルの一例を示す断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a vibration damping sound insulation panel according to the present invention.

【図2】同上に用いる粉体の例を示すもので、(a)は一
例の断面図、(b)は他例の断面図である。
FIGS. 2A and 2B show examples of the powder used in the above example, wherein FIG. 2A is a cross-sectional view of one example, and FIG.

【図3】粉体の流動性の測定のための機器の説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory view of a device for measuring fluidity of powder.

【図4】粉体の振動加速度レベルと粘性抵抗比との相関
の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a correlation between a vibration acceleration level of a powder and a viscous resistance ratio.

【図5】粉体の加振周波数の違いによる振動加速度レベ
ルと粘性抵抗比との相関の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a correlation between a vibration acceleration level and a viscous resistance ratio due to a difference in a vibration frequency of powder.

【図6】放射音レベルの測定のための機器の説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a device for measuring a radiation sound level.

【図7】周波数と放射音低減量との相関の説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a correlation between a frequency and a radiation sound reduction amount.

【図8】周波数と放射音低減量との相関の説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a correlation between a frequency and a radiation sound reduction amount.

【図9】実施の形態の一例の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of an example of the embodiment.

【図10】同上に用いた仕切り板の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a partition plate used in the above.

【図11】他例の破断斜視図である。FIG. 11 is a cutaway perspective view of another example.

【図12】更に他例の破断斜視図である。FIG. 12 is a cutaway perspective view of still another example.

【図13】新幹線車両への使用状態を示す概略断面図で
ある。
FIG. 13 is a schematic sectional view showing a state of use for a Shinkansen vehicle.

【図14】同上の車室内騒音レベルの低減効果の説明図
である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of the effect of reducing the vehicle interior noise level of the above.

【図15】新幹線車両への使用状態の他例を示す概略断
面図である。
FIG. 15 is a schematic sectional view showing another example of a use state for a Shinkansen vehicle.

【図16】車両用床構造の従来例の破断斜視図である。FIG. 16 is a cutaway perspective view of a conventional example of a vehicle floor structure.

【図17】車両用床構造の他の従来例の破断斜視図であ
る。
FIG. 17 is a cutaway perspective view of another conventional example of a vehicle floor structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 中空パネル 2 粉体 10 表面材 11 仕切り板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hollow panel 2 Powder 10 Surface material 11 Partition plate

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年6月23日[Submission date] June 23, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0007】音や振動によって中空パネル1が加振され
た時、内部空間に収納された粉体2が加振力を受けて動
くことになるが、この時の粉体2粒子間の摩擦接触や衝
突時の粒子変形、粉体2粒子と中空パネル1内面との間
の摩擦や衝突によって振動エネルギーを熱エネルギーに
変換して制振遮音効果を発揮するものであり、本発明に
おいては特に加振加速度gがほぼ1G(9.8m/
2 )付近になると粉体2に生じる流動現象(参照 田
口善弘:粉体工学会誌、30巻、173(1993)・
荒川正文、西野操:材料、20巻、776(197
1))有効に利用するために、粉体2としては粒径が
30〜1000μmのものを用いる。この流動現象は、
図1に矢印で示すようなパターンの動きが粉体2に生じ
て粉体2の運動量が急激に大きくなることを指して
る。30μmより小さい粒径の粉体2では、粉体2の粒
子間に働く付着力が大きくなって粉体2の凝集が生じる
ことから流動性が損なわれてしまい、また1000μm
より大きい粒径の粉体2であると、個々の粒子の質量が
大き過ぎて流動性が著しく低下してしまうためである。
When the hollow panel 1 is vibrated by sound or vibration, the powder 2 stored in the internal space moves due to the vibrating force. In this invention, vibration energy is converted into heat energy by a particle deformation at the time of collision or a friction or collision between two particles of the powder and the inner surface of the hollow panel 1 to exert a vibration damping and sound insulating effect. Vibration acceleration g is almost 1 G (9.8 m /
s 2 ) The flow phenomenon that occurs in powder 2 when it is around (see Yoshihiro Taguchi: Journal of the Society of Powder Engineering, Vol. 30, 173 (1993).
Arakawa Masafumi, Nishino Misao: Materials, Volume 20, 776 (197
In order to effectively use 1)), the powder 2 having a particle size of 30 to 1000 μm is used. This flow phenomenon is
Points to the motion of the pattern as shown by the arrows in FIG. 1 momentum of the powder 2 rapidly increases occurred in the powder 2
You. In the case of the powder 2 having a particle size smaller than 30 μm, the adhesive force acting between the particles of the powder 2 is increased, and the powder 2 is aggregated, so that the fluidity is impaired.
This is because if the powder 2 has a larger particle size, the mass of each particle is too large and the fluidity is significantly reduced.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0013】そして、粉体2を収納した中空パネル1に
ついて、粉体2の流動と中空パネル1からの放射音との
関係を図6に示す実験装置により求めた。すなわち、中
空パネル1の下面中央を加振器41によってフォースト
ランスデューサ43を介して加振し、中空パネル1から
の放射音を中空パネル1の上面中央から300mm離し
た位置に設置したマイクロフォン44で拾ってFFTア
ナライザ45に入力した。図中46はパーソナルコンピ
ュータ、47はノイズジェネレータ、48はアンプであ
る。また、中空パネル1には上面側表面材10の厚みが
1.2mm、下面側表面材10の厚みが0.6mm、仕
切り板11の高さが20.2mmである830mm×8
30mm×22mmのアルミニウム製パネルを用いた。
また、粉体2としては平均粒径300μm、嵩密度14
0kg/m3 のシラスバルーンを用いて15.7mmの
層厚さとなるように中空パネル内に収納した。
The relationship between the flow of the powder 2 and the sound radiated from the hollow panel 1 was determined for the hollow panel 1 containing the powder 2 using an experimental apparatus shown in FIG. That is, to vibrate via the force transducer 43 by the vibrator 41 to the center of the lower surface of the hollow panel 1, by the microphone 44 installed sound radiation from the hollow panel 1 in a position away 300mm from the center of the upper surface of the hollow panel 1 Input to the FFT analyzer 45. In the figure, 46 is a personal computer, 47 is a noise generator, and 48 is an amplifier. The hollow panel 1 has an upper surface side material 10 having a thickness of 1.2 mm, a lower surface side material 10 having a thickness of 0.6 mm, and a partition plate 11 having a height of 20.2 mm.
An aluminum panel of 30 mm × 22 mm was used.
The powder 2 has an average particle diameter of 300 μm and a bulk density of 14 μm.
Using a 0 kg / m 3 shirasu balloon, it was housed in the hollow panel 1 so as to have a layer thickness of 15.7 mm.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 兼司 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 小林 晋 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 堀江 冨士雄 大阪府東大阪市稲田新町3丁目9番60号 近畿車輛株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Onishi 1048 Ojimon Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Works, Ltd. Inventor Fujio Horie 3-9-60 Inadashinmachi, Higashiosaka-shi, Osaka Kinki Vehicle Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向する2枚の表面材を備えた中空パネ
ルであって内部空間に平均粒径が30〜1000μmの
粉体が収納されていることを特徴とする制振遮音パネ
ル。
1. A vibration-damping and sound-insulating panel, comprising: a hollow panel having two opposing surface materials, wherein powder having an average particle size of 30 to 1000 μm is stored in an internal space.
【請求項2】 中空パネルは内部空間を複数区画に仕切
る仕切り板を備えたものであり、粉体は少なくとも一つ
以上の区画に収納されていることを特徴とする請求項1
記載の制振遮音パネル。
2. The hollow panel includes a partition plate for dividing an internal space into a plurality of sections, and the powder is stored in at least one section.
The described vibration damping sound insulation panel.
【請求項3】 粉体は中空粉体または微細孔を備えた粉
体であることを特徴とする請求項1または2記載の制振
遮音パネル。
3. The vibration damping and sound insulating panel according to claim 1, wherein the powder is a hollow powder or a powder having fine holes.
【請求項4】 粉体は内部空間に隙間を残して収納され
ていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載
の制振遮音パネル。
4. The vibration damping and sound insulating panel according to claim 1, wherein the powder is stored in the internal space with a gap left.
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