(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発音体の外部に取り付けられ、前記発音体の騒音を低減する防音材であって、
前記防音材が、複数の振動体と前記各振動体を支える板状遮音体とを備えており、前記板状遮音体が、各種ゴム、ポリマー、ゴムアスファルトを単独又は併用したシートやフィルム、不織布、フェルトを単独若しくは併用したものであり、前記各振動体が前記板状遮音体の少なくとも片面上に固定されており、前記各振動体が互いに所定の間隔で離間しており、前記板状遮音体の周辺部が曲げられ、枠材によって引っ張られており、前記枠材が前記板状遮音体の張力を保持しており、前記発音体の放射音によって前記各振動体が振動することを特徴とする、防音材。
【請求項２】
前記各振動体及び前記板状遮音体の少なくとも一方が、比重の異なる２種以上の成分からなり、前記防音材を前記板状体の平面に垂直な断面で見たとき、前記各振動体の表面側に高比重の前記成分が局在しているか、又は比重勾配を形成しており、かつ前記枠材に囲まれた部分に田の字状に補強材が入れられており、前記板状遮音体の張力がかかる面積も分割されており、前記発音体の放射音によって前記各振動体が振動することを特徴とする、請求項１記載の防音材。
【請求項３】
前記振動体が２層以上の異種の層からなり、前記振動体の下層としての発泡体や不織布や複数の互いに離間した凸部を備え各凸部が内部に空気室を有するフィルムのような変形し易い物が前記板状遮音体に固定されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の防音材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発音体の外部に取り付けられ、この発音体の騒音を低減する防音材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、防音に関しては、遮音材、吸音材、防振材、制振材を使用して、様々な対策が採られている。近年、特に人の居住空間については、防音対策が全く行われていないものは無いという状況にまできている。
【０００３】
ところが一方で、音は、皆無の状況にすること自体非常に困難であるから、ある音源が改良されると、その音源でマスキングされ、気にならなかった音源が気になり始めるという、音源の性質や状況がある。そのため、技術的及び許容コストの点で、より一層軽く、安く、省スペースで防音することが求められ、特に技術面においては、低周波数域に有効な防音材が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来から多くの場面で使用されている面密度の高い遮音材は、低周波数で防音性能の落ち込みがある。この落ち込みは、遮音材の厚みを相当量増さなければ防ぐことができず、実用上、重量増、コストの面等で不可能である。一方、かかる遮音材は、高周波側において、一般的にコインシデンス効果による性能低下があり、単体では充分とは言い難い。
【０００５】
かかる低周波側と高周波側の性能低下を防ぐには、吸音材が用いられる。しかし、吸音材も１ｍ以上の厚みのものが使えれば別であるが、人の通常の居住空間を考えると、そのような嵩高で使用できるスペースは皆無に近い。したがって、遮音材や吸音材で、低周波数や高周波数の騒音を対策するのは困難を極める。
【０００６】
現状では、低周波音が生じる振動源や音源自体を対策する方法が考えられる。しかし、現実には、例えば、床の重量衝撃音のように、一担発生した低周波音を有効に防止する方法は知られていない。
【０００７】
また、防音対策上、耳障りな高周波音は、何らかの対策によって改善する必要があるが、かかる高周波音を、低コストで狙いの音量に調整する容易かつ低コストな方法も知られておらず、かかる高周波音の対策には、多くの期待が寄せられている。
【０００８】
本発明は、低周波数の騒音に有効な防音材を得ることを目的とする。また、本発明は、改善し得る周波数をコントロールすることができ、広範な周波数の騒音に有効な防音材を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発音体の外部に取り付けられ、前記発音体の騒音を低減する防音材であって、前記防音材が、複数の振動体と前記各振動体を支える板状遮音体とを備えており、前記板状遮音体が、各種ゴム、ポリマー、ゴムアスファルトを単独又は併用したシートやフィルム、不織布、フェルトを単独若しくは併用したものであり、前記各振動体が前記板状遮音体の少なくとも片面上に固定されており、前記各振動体が互いに所定の間隔で離間しており、前記板状遮音体の周辺部が曲げられ、枠材によって引っ張られており、前記枠材が前記板状遮音体の張力を保持しており、前記発音体の放射音によって前記各振動体が振動することを特徴とする、防音材に係るものである。
【００１０】
本発明者は、低周波数の騒音に有効で、軽く、省スペース、低コストな防音材を得るため、種々の防音材を試作し詳細に検討した。
【００１１】
その結果、本発明者は、所定の板状遮音体の少なくとも片面上に複数の振動体を固定し、それぞれの振動体を互いに所定の間隔で離間させた防音材によって、低周波数の騒音が効率的に改善できることを突き止め、本発明に至った。
【００１２】
また、本発明者は、かかる防音材が、種々の手段によって、低周波数の騒音を低減させながら、中・高周波数の騒音をコントロールでき、広範な周波数の騒音を低減させることができるという、注目すべき事実を確認し、本発明を完成させた。
【００１３】
本発明者は、本発明の防音材が低周波数の騒音を低減する機構について、充分に解明した訳ではない。本発明者が行った種々の試験、それらの結果より類推すると、本発明では、板状遮音体に固定された複数の振動体が、低周波数の音によって自ら振動し、この振動が板状遮音体の張力によって減衰されることで、低周波数の騒音が吸収されると考えられる。
【００１４】
高周波数の音は、波長が短く、エネルギーも小さいため、比較的遮音し易いが、本発明では、板状遮音体の面密度が低くても高周波音の低減ができ、防音材のより一層の軽量化が可能である。一方、低周波数の音は、波長が長く、エネルギーも大きいため、質量則に従って遮音するとすれば、重量増となり、完全に遮音するのは困難である。
【００１５】
本発明では、複数の振動体が、音波により振動に曝され、音のエネルギー損失を効率的に引き起こす。このようにして、本発明の防音材は、騒音を低減させ、特に低周波領域では有効に働くこととなる。
【００１６】
本発明によれば、シート、フィルム、布、網状物等の板状遮音体に対し、点状に無数の振動体を設けた構造を採用することによって、防音対象としての発音体の低周波の騒音を著しく改善することができる。
【００１７】
また、本発明の防音材によれば、振動体や板状遮音体の材質や配置を調節することによって、防音し得る周波数を低周波数から高周波数までの広範囲にわたって調整することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の一参考例の防音材の部分縦断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の防音材の平面図である。図２（ａ）は、本発明の他の参考例の防音材の部分縦断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の防音材の平面図である。図３（ａ）は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の防音材の部分拡大縦断面図である。図４（ａ）は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の防音材の平面図である。図５（ａ）は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の防音材の平面図である。
【００１９】
図６は、本発明の一例の防音材の縦断面図である。図７（ａ）は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の防音材の平面図である。図８（ａ）は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の防音材の平面図である。図９は、本発明の更に他の参考例の防音材の縦断面図である。図１０は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。図１１は、本発明の更に他の参考例の防音材の縦断面図である。
【００２０】
図１〜図１１には、発音体の外部に取り付けられ、この発音体の騒音を低減する、本発明の参考例及び実施例の防音材を示す。図１に示す防音材１は、複数の振動体２と各振動体２を支える板状遮音体３とを備えており、各振動体２が板状遮音体３の少なくとも片面上に固定されており、各振動体２が互いに所定の間隔で離間しており、各振動体２が発音体の放射音によって振動する。
【００２１】
本発明にかかる板状遮音体は、振動体を支持固定するものである。かかる板状遮音体は、振動体を固定支持することができ、振動体により全体として又は部分的に振動するものであればよい。かかる板状遮音体は、全体としてどのような防音性能を得たいのかや、コストの許容範囲、重量やスペースの許容範囲により、必ずしも面密度の高いものでなくとも、本発明にかかる低周波数騒音の低減効果を発揮させることができる。
【００２２】
かかる板状遮音体には、各種ゴム、ポリマー、ゴムアスファルトを単独又は併用したシートやフィルム、網状物、織布、不織布、フェルトを単独若しくは併用したものを用い、これらの材質に特に制約はない。
【００２３】
本発明にかかる振動体は、特に材質等の制約はないが、目標性能や設置スペース及びコスト等により下記の具体例を参考に決定すればよい。その具体例は、タイル、セメント、石膏、ガラス等の無機質物、また、鉛、鉄、銅、ステンレス等の金属類や合金類、さらに、ゴム、ポリマ等の有機質物等を単独又は併用することで得られるものを用いることができる。
【００２４】
本発明の参考例では、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すような防音材４が含まれる。この防音材４では、振動体５と板状遮音体６とを、同一又は同質の材料から形成される。かかる場合、振動体５は、図２（ａ）に示すように、振動を受け易く、揺れ易いように、板状遮音体から突出した凸部として形成される。
【００２５】
また、本発明の防音材は、振動体や板状遮音体を、比重の異なる２種以上の成分から成形することができる。例えば、ゴムやポリマの粉砕品と、金属粉、金属酸化物粉末、砂等の高比重物との混合物から成形することができる。さらに、かかる防音材は、板状遮音体を成型すると同時に、その表面の凸部として、図２（ａ）及び（ｂ）に示すような振動体を形成してもよい。
【００２６】
かかる場合、振動体及び板状遮音体の少なくとも一方が、比重の異なる２種以上の成分からなり、防音材を板状遮音体の平面に垂直な断面で見たとき、振動体の表面側に高比重の成分が偏るように形成することができる。
【００２７】
かかる防音材の一例を、図３（ａ）及び（ｂ）に示す。この防音材７は、図３（ｂ）に示すように、振動体８の表面側に重質成分９が偏在することによって、防音材７に比重勾配を生じさせる。かかる防音材７は、振動体８が振動し易くなり、低周波側の騒音がより一層低減され易い。
【００２８】
かかる振動体は、高比重粉粒体と液状ポリマーとを使って、回転成型や比重差沈降成型によって、断面的に比重勾配を有するようにさせて成形することができる。
【００２９】
かかる比重勾配を有する振動体は、図３（ａ）に示す振動体のみならず、板状遮音材にも、外周ほど重くなるように、比重勾配を設けることができる。
【００３０】
一例として示す、図３（ａ）及び（ｂ）に示すような防音材７では、板状遮音体１０も、振動体８と同様に、重質成分９が含まれており、この重質成分９は、板状遮音体１０の表面側に局在している。
【００３１】
かかる防音材は、低・中・高、何れの周波数域においても、性能の大きな低下が起きず、優れた防音性能を発揮する。これは、振動体の重心にかたよりが生じるため、より大きな振幅になり、振動体は板状遮音体に固定されており、振動によるエネルギーロスが大きくなるためと考えられる。
【００３２】
また、本発明では、かかる振動体が、図４（ａ）及び（ｂ）に示すような２層以上の異種の層からなる防音材を得ることができる。この防音材１１では、振動体１２が上層１２ａと下層１２ｂとからなり、下層１２ｂが板状遮音体１３に固定されている。
【００３３】
下層として、例えば、発泡体や不織布のような変形し易い物や、粘弾性体等のような粘着性の物を介して、２層以上の形態で振動体を成形すれば、振動体の振動挙動を調節することができる。
【００３４】
かかる振動体は、振動体自体や板状遮音体の振動する周波数を調節でき、改善すべき騒音の周波数帯域を微調整することができる。
【００３５】
本発明では、各振動体は、所定の低周波数の騒音が低減されるよう、種々の間隔で設けることができる。各振動体の重心間の距離を調節することによって、改善し得る周波数域をずらすことができる。各振動体の取付間隔を複数組合せることにより、改善し得る周波数帯域を幅広く設定することができる。
【００３６】
例えば、各振動体同士が重ならないで、各振動体の重心間の距離が５〜３００ｍｍであるのが好ましい。特に、１０〜１５０ｍｍがより好ましい。振動体の重心間の距離が５ｍｍ未満では、各振動体が振動することで得られる低周波側騒音の改善効果が少なくなる。なお、かかる場合には、振動体と板状遮音体との間に大きな比重勾配を設ける等、特別な措置を加えることで、かかる問題を解消することができる。逆に、各振動体の重心間の間隔が３００ｍｍを超えると、高周波側の騒音対策が困難となり、対策可能な周波数が２ｋＨｚ以上に限られてくるので好ましくない。
【００３７】
振動体の形状は、円柱状、球状、半球状、立方体、直方体、その他任意の形状で良い。振動体の質量は、１〜２００ｇ／個が良い。特に好ましい範囲は、１〜３０ｇである。質量が１ｇ／個未満では、特に低周波域の騒音が低減され難くなる傾向がある。逆に、質量が２００ｇ／個を超えると、低周波域の騒音改善には良いが、防音材の重量が増し過ぎ、使用できる場面が限られるため、実用的でない。
【００３８】
本発明では、かかる振動体と板状遮音体とを、一体で形成しない場合、これらを種々の手段や方法を用いて固定し防音材とすることができる。例えば、粘着剤や接着剤で張り付けたり、タッカーやホッチキスで物理的に固定する方法でもよい。振動体には、種々の材質からなる種々の形状、質量のものを複数混合して用いてもよく、各振動体を種々の間隔で取り付けてもよい。
【００３９】
本発明では、かかる振動体を、板状遮音体との間で、粘弾性体や発泡体を介して接着したり固定することによって、振動体を更に振動させ易くすることができる。
【００４０】
かかる振動体は、防音材の片面だけでなく両面へ設けられていてもよい。この場合、板状遮音体の片面上に配置された一方の各振動体の間には、離間部が形成されており、板状遮音体の他の面の上に配置される他方の各振動体が、離間部の上側に位置しているように配置されるのが好ましい。
【００４１】
この例の防音材を、図５（ａ）及び（ｂ）に示す。この防音材１４は、図５（ａ）に示すように、上側振動体１５と下側振動体１６とが、それぞれ交互に上側板状遮音体１７と下側板状遮音体１８上に設けられている。また、図５（ｂ）に示すように、上側振動体１５は、所定の間隔で設けられており、それぞれの間に離間部１９が形成されている。下側振動体１６は、この離間部１９の下側に位置している。
【００４２】
このように、両側の振動体の位置が同じ位置ではなく、両側で少しずらした方が、５０〜６３Ｈｚでの改善量が良く、高周波の改善量もよい。このような構成とすることにより、振動体の揺れの位相がずれ、エネルギーロスを生じさせ易くなるので、防音効果が高くなるものと考えられる。
【００４３】
本発明では、板状遮音体に枠材を設け、この枠材に板状遮音体の張力を保持させる。かかる防音材は、板状遮音材の張力を有効に働かせることによって、改善し得る騒音の周波数をコントロールすることができる。
【００４４】
かかる防音材の例を、図６に示す。この防音材２０は、振動体２１と板状遮音体２２とを備え、各振動体２１は、図１（ｂ）に示すのと同様に、板状遮音体２２に配置されている。板状遮音体２２は、周辺部２２ａが曲げられ、枠材２３によって周辺方向に引っ張られている。板状遮音体２２の周辺部２２ａは、枠材２３と合板等の固定材２４とで挟み、釘２５を用いて留められている。
【００４５】
本発明にかかる枠材としては、板状遮音体へ張力を与え続けられるものであれば、材質や、形状等に特に制約はない。例えば、木質系材質の枠や、鉄、ステンレス、アルミ等の金属枠等を例示することができる。
【００４６】
かかる枠材は、板状遮音体の外周に設け、必要に応じて、枠に囲まれた部分を田の字状に補強材を入れ、板状遮音体の張力がかかる面積を分割してもよい。枠材によって板状遮音体に張力をかけることにより、防音材の低周波域の騒音の改善量を一段と高くすることができる。
【００４７】
かかる板状遮音体は、特に、６３〜１２５Ｈｚの低周波域の改善量を調整することができ、改善量を増加させることができる。
【００４８】
さらに、本発明では、無数の振動体が固定された板状遮音体の少なくとも一方の面に吸音材を取り付けることにより、防音対象としての発音体の高周波音を大幅に改善することができる。
【００４９】
かかる防音材の例を、図７〜図９に示す。図７（ａ）及び（ｂ）に示す防音材２６には、振動体２７とは反対側の板状遮音体２８上に吸音材２９が一面に設けられている。
【００５０】
また、かかる吸音材は、図８に示す防音材３０のように、比較的薄い吸音材３１を設けることによっても、防音性能を著しく高めることができる。
【００５１】
さらに、かかる防音材は、図９に示す防音材３２のように、振動体３３の上面と板状遮音体３４の下面とに、吸音材３５と吸音材３６とを配置することができる。
【００５２】
このように、板状遮音体を吸音材でサンドイッチしたり、片面に吸音材を積層すれば、改善し得る騒音の周波数域をずらし、改善し得る周波数帯域幅をより広くとれるようコントロールでき、かつ騒音の改善量も増すことができる。
【００５３】
かかる振動体は、吸音材と積層することによっても、振動が妨げられることなく、板状遮音体の面密度が大きくなくても、振動体の振動と吸音材の吸音効果とが発揮されることによって、高周波域での騒音の改善量を大幅に高めることができる。
【００５４】
このようにして、吸音材を設けられた防音材は、低周波域、高周波域での透過損失を一段と改善させることができる。設けられる吸音材層としては、２ｍｍ程度の薄いものでも有効であり、２０ｍｍ程度にすると中周波数域の５００Ｈｚ帯域にも有効となり、低周波側の有効領域もより広い周波数に移行する。この現象は板状遮音材の面密度や各振動体の間隔、振動体の重量によっても少しづつ変化するので、予め試験等によって微調整するのが好ましい。
【００５５】
本発明に好適に用いられる吸音材は、具体的には、グラスウール、ロックウール、フェルト、不織布等の繊維系の吸音材や、ウレタン、各種のゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリマの粉砕品や繊維屑、ゴムやポリマーの発泡体の粉砕品等を各種バインダーで固化成型した多孔質材科系の吸音材、アルミニウム等の金属発泡成型品系の吸音材等を使用することができる。
【００５６】
また、本発明では、板状遮音体及び各振動体の一方又は双方の表面に、フィルム成形体を設けることができる。このフィルム成形体は、複数の互いに離間した凸部を備えており、各凸部が内部に空気室を有する。このフィルム成形体は、平坦フィルムと凹凸加工された凹凸フィルムとの貼り合わせによって形成されている。
【００５７】
この例の防音材を図１０及び図１１に示す。防音材３７では、振動体３８とは反対側の板状遮音体３９の表面にフィルム成形体４０が設けられている。フィルム成形体４０は、平坦フィルム４０ａと、凹凸フィルム４０ｂとが貼り合わされて凸部４１が形成されており、平坦フィルム４０ａと凹凸フィルム４０ｂとの両者の間には、凸部４１の内部に空気室４０ｃが形成されている。
【００５８】
このように、かかるフィルム成形体を、無数の振動体が固定された板状遮音体の少なくとも一方の面に積層することによって、騒音を改善し得る低周波数域を広くすることができる。
【００５９】
さらに、このフィルム成形体の凸部間には、図１１に示す防音材３７′のように、緩衝材４２を設けることができる。かかる緩衝材としては、架橋粘弾性体及び発泡型架橋粘弾性体の一方又は双方を用いることができる。かかる緩衝材を、フィルム成形体の凸部間に介在させることによって、振動体付き板状遮音体や吸音材では克服困難な、２５０〜５００Ｈｚの中周波数域の防音性能をより一層向上させることができる。
【００６０】
このように、本発明の防音材によれば、振動体や板状遮音体の材質や配置を調節することによって、防音し得る周波数を低周波数から高周波数までの広範囲にわたって調整することができる。
【００６１】
特に、本発明では、板状遮音体の面密度、張力を変化させることにより、低周波数及び高周波数での周波数の調整、遮音量の調整ができる。また、本発明においては、振動体の質量、配置間隔を調節することによって、改善し得る周波数の調整、遮音量の調整ができる。
【００６２】
また、本発明では、吸音材を組合せた防音材とすることで、遮音量を増加させることができ、さらに、吸音層厚を増すことにより、改善し得る周波数を中周波数域まで調整することができる。
【００６３】
更に、本発明では、空気室を有するシート、空気室の周囲に粘弾性体を設けたシートを組み合わせた防音材とすることによって、中周波数域の性能の落ちこみを防止することもできる。
【００６４】
本発明の防音材は、構築物の壁、天井、パイプスペース、空調ダクトや給排水管の外周、車輛、船舶、航空機等の騒音防止が要求される多くの利用分野で、防音用途に適用することができる。特に、本発明によれば、所望の周波数帯域の騒音を対策する際に、軽くて、省スペースで、低コストの防音材を提供し得る。
【００６５】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明を実施例及び比較例に基づいて、より一層具体的に説明する。図１２は、防音材の透過損失を測定する残響室の平面図である。図１３（ａ）は、本発明の一参考例の防音材の部分縦断面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の防音材の平面図である。図１４（ａ）は、本発明の他の参考例の防音材の部分縦断面図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の防音材の平面図である。図１５は、比較例の一例の防音板の部分縦断面図である。
【００６６】
参考例１
図１（ａ）及び（ｂ）に示す防音材を製造した。板状遮音体としては、非加硫ブチルゴムシート（２ｍｍ厚）を用い、振動体としては、比重１．７５の５ｍｍ厚ブチルゴムシートを３０ｍｍ角に切断したものを用いた。振動体１個の質量は７．９ｇとした。
【００６７】
次に、図１（ｂ）に示すように、非加硫ブチルゴムシートに３０ｍｍ間隔で縦横に罫線を入れた。１５０ｍｍ角の範囲で、振動体を四隅と中央の５箇所に配置した。この際、振動体の重心間距離が１２０ｍｍとなるように、振動体をブチル粘着剤で貼り付けた。
【００６８】
このようにして得た防音材を供試体とし、図１４に示す残響室４３において、防音性能を試験した。残響室４３は、２つの部屋４３ａ，４３ｂに分かれており、それぞれに、防音ドア４４ａ，４４ｂ、スピーカ４５ａ，４５ｂ、マイク４６ａ，４６ｂが備えられている。２つの部屋４３ａ，４３ｂの間には、９．５ｍｍ厚の石膏ボード４７が設けられている。
【００６９】
試験では、石膏ボード４７上に、供試体の板状遮音体側の面を取り付けて、５０Ｈｚ〜５０００Ｈｚの周波数について透過損失を測定した。測定には、ＪＩＳ−Ａ−１４１６−１９７４に従う、実験室における音響透過損失測定方法を用いた。但し、ＪＩＳ−Ａ−１４１７では、原則として、試験は、１２５Ｈｚ〜４０００Ｈｚの１６周波数の１／３オクターブ中心周波数で行われるが、この試験では、低周波及び高周波の騒音の改善をも目的としているため、１／３オクターブ中心周数で５０〜１００Ｈｚ及び５０００Ｈｚも測定範囲に入れた。結果を表１に示した。
【００７０】
参考例２
図１３（ａ）及び（ｂ）に示す防音材４８を製造した。振動体４９としては、比重１．７５の６ｍｍ厚ブチルゴムシートを１０ｍｍ角に切断して用いた。板状遮音体５０としては、非加硫ブチルゴムシート（２ｍｍ厚）を用いた。振動体１個の質量は１．１ｇとした。
【００７１】
次に、図１３（ｂ）に示すように、板状遮音体５０に１５ｍｍ間隔で縦横に罫線を入れ、振動体４９を、罫線の交点上に重心間距離が１５ｍｍとなるように配置し、ブチル粘着剤で貼り合わせて防音材４８を製造した。この防音材を供試体として、参考例１と同様に石膏ボード上に取り付け、透過損失を測定した。結果を表１に示した。
【００７２】
参考例３
図１４（ａ）及び（ｂ）に示す防音材５１を製造した。振動体５２としては、８．５ｍｍ厚の磁器タイル（９４ｍｍ角）で、１個の質量が１５７ｇのものを用いた。板状遮音体５３としては、非加硫ブチルゴムシート２ｍｍ厚を用いた。振動体５２を、その重心間距離を３００ｍｍとなるように、ウレタンコーキングで貼り付け、防音材５１を製造した。この防音材を供試体として、参考例１と同様に石膏ボード上に取り付けて、透過損失を測定した。結果を表１に示した。
【００７３】
参考例４
図４（ａ）及び（ｂ）に示す防音材を製造した。板状遮音体１３としては、１ｍｍ厚のＥＶＡシートを使用した。振動体１２としては、２ｍｍ厚のポリエチレン２０倍発泡シート１２ｂと、５ｍｍ厚の磁器タイル１２ａ（２５ｍｍ角）を用いた。ポリエチレン２０倍発泡シート１２ｂの両面にアクリル粘着剤を塗布し、シート１２ｂの上面に磁器タイル１２ａを張り付け、ポリエチレン２０倍発泡シート１２ｂ下面に離型紙を貼り合わせて、タイル１２ａを１個づつに切り離し、振動体１２とした。振動体１個の質量は６．６ｇである。
【００７４】
図４（ｂ）に示すように、１ｍｍ厚のＥＶＡシートに、振動体の重心間距離が１００ｍｍとなるようにして、ポリエチレン２０倍発泡シート面をＥＶＡに貼り付けることで、防音材を製造した。この防音材を供試体として、参考例１と同様に石膏ボートに取り付け、透過損失を測定した。その結果を表１に示した。
【００７５】
参考例５
図２（ａ）及び（ｂ）に示す防音材４を製造した。振動体５と板状遮音体６とは、両側に凸部を有するプレス加硫ゴムシートとして作製した。ゴムシート部の厚みは２ｍｍで、上下の凸部は、図２（ａ）に示すように、同一部分の上下にくるようにした。凸部は、直径１０ｍｍ、高さ１０ｍｍの円柱状となっており、振動体として機能する。シート部も振動体部も同一の天然ゴムＳＢＲブレンドゴムとし、比重は２．２０とした。振動体の配置は、図２（ｂ）に示すように、振動体の重心間隔を４０ｍｍとした。振動体は、上下両方を１個とみなし、３．５ｇ／個とした。この防音材を、参考例１と同様にして、石膏ボードに取り付け透過損失を測定した。その結果を表１に示した。
【００７６】
参考例６
図５（ａ）及び（ｂ）の防音材を製造した。振動体と板状遮音体としては、片側に凸部を有するプレス加硫ゴムシートを２枚重ね合わせて作製した。１枚のゴムシート部の厚みは１ｍｍで、凸部は、直径１０ｍｍ、高さ１０ｍｍの円柱状であり、振動体として働く。シート部も振動体部も同一の天然ゴム／ＳＢＲブレンドゴムから作製し、比重は２．２０とした。振動体は、重心間隔を４０ｍｍとして設けた。振動体の質量は１．８ｇ／個とした。
【００７７】
このシート２枚を、一方の面の振動体と残る一方の面の振動体とで、振動体の重心間隔が２０ｍｍとなるようにして、貼り合わせ、図５（ｂ）に示すような、両面に凸部があり、上下面の凸部が重ならない防音材を製造した。この防音材を供試体とし、参考例１と同様にして、石膏ボードに取り付けて透過損失を測定した。その結果を表１に示した。
【００７８】
参考例７
参考例１に用いた防音材の振動体の反対面に、１０ｍｍ厚の不織布を設け、図７（ａ）及び（ｂ）に示す防音材を製造した。この防音材の不織布側を石膏ボードに取り付けて、参考例１と同様にして透過損失を測定した。結果を表１に示した。
【００７９】
参考例８
参考例１に用いた防音材の振動体の反対面に、２ｍｍ厚の不織布を設け、図８（ａ）及び（ｂ）に示す防音材を製造した。この防音材の不織布側を石膏ボードに取り付けて、参考例１と同様に透過損失を測定した。結果を表１に示した。
【００８０】
参考例９
参考例１に用いた防音材の振動体の反対面に、平坦なフィルムと凹凸加工されたフィルムの２枚のフィルムで空気室を無数に設けた、４ｍｍ厚の凹凸シートを設け、図１０に示す防音材を製造した。この防音材の凹凸フィルム側を石膏ボードに取り付けて、参考例１と同様にして透過損失を測定した。結果を表１に示した。
【００８１】
【表１】
0003583644.tif 000002
【００８２】
参考例１０
参考例９に用いた防音材の凹凸シートの凹部に、常温硬化反応型弾性体を設けて、図１１に示す防音材を製造した。この防音材を供試体として、参考例１と同様に透過損失を測定した。結果を表２に示した。
【００８３】
実施例１
図６に示す防音材を製造した。参考例１で使用した防音材の板状遮音体の周辺部を、厚さ１２ｍｍ、幅２０ｍｍの合板からなる枠材２３と、厚さ３ｍｍ、幅２０ｍｍの合板２４とで挟み、タッカー釘２５で止め、板状遮音体に張力を与え、張りをもたせた。この防音材を、石膏ボードに取り付け、参考例１と同様に透過損失を測定し、その結果を表２に示した。
【００８４】
参考例１１
図３（ａ）及び（ｂ）に示すような防音材を製造した。但し、この例の防音材では、振動体側に高比重成分が偏在するように比重勾配を形成し、板状遮音体側には高比重成分が局在しないようにした。
【００８５】
鉄粉、タングステン粉、硅砂等の高比重大粒径充填剤とタルク、マイカ等の中比重小粒径充填剤と、ガラスバルーン等の低比重大粒径充填剤を混合して得た可撓性エポキシを型に流し、図３（ａ）に示すような防音材を作製した。この防音材は、図３（ｂ）に示すように、振動体として働く凸部の上面側が高比重となるような比重勾配を有する。この防音材の振動体は、１個の質量が２．３ｇで、振動体の重心間距離は１０ｍｍである。この防音材を石膏ボードに取り付け、参考例１と同様に透過損失を測定した。結果を表２に示した。
【００８６】
参考例１２
図９に示す防音材を製造した。板状遮音体としては、１０ｍｍ角の網を用い、それに振動体として、２５ｍｍ厚の磁器タイル（１個の質量６．６ｇ）をホットメルト接着剤で取り付けた。振動体の重心間隔は３０ｍｍとした。これを１５ｍｍ厚の目付量１．６ｋｇ／ｍ２の不織布と、２０ｍｍ厚の目付量７００ｇ／ｍ２の不織布の間にはさみ、防音材を作製した。この防音材を石膏ボードに取り付け、参考例１と同様に透過損失を測定した。結果を表２に示した。
【００８７】
比較例１
９．５ｍｍ厚の石膏ボードについて、参考例１と同様に透過損失を測定した。結果を表２に示した。
【００８８】
比較例２
比較例１の石膏ボードに２ｍｍ厚の非加硫ブチルゴムシートを取り付け、参考例１と同様に透過損失を測定した。結果を表２に示した。
【００８９】
比較例３
図１５に示すように、２ｍｍ厚の非加硫ブチルゴムシート５４に、１０ｍｍ厚の不織布５５を貼り付けて防音板５６を作製した。この防音板５６の不織布５５側を石膏ボードに取り付けて、参考例１と同様に透過損失を測定した。結果を表２に示した。
【００９０】
【表２】
0003583644.tif 000003
【００９１】
表１及び２に示す測定値に基づいて、実施例及び比較例を説明する。
参考例１は、板状遮音体を２ｍｍ厚の非加硫ブチルゴムシートとし、振動体をブチルゴム５ｍｍ厚、３００ｍｍ角とし、７．９ｇ／個の質量とし、振動体の重心間隔を１２０ｍｍとし、石膏ボードに取り付けた例である。石膏ボード９．５ｍｍ厚に非加硫ブチルゴムシートを取り付けた比較例２と比べ全周波数域で改善されているが、中でも５０〜８０Ｈｚの改善し難い帯域で改善されている。比較例２では、比較例１（石膏ボード）の４ｋＨｚコインシデンスの落ち込みを大きく改善しているものの、若干の落ち込みが見られるが、参考例１では落ち込みは見られないし、改善量も大である。
【００９２】
参考例２は、参考例１の板状遮音体を用いて、振動体を１．１ｇ／個と軽くし、振動体の重心間距離を１５ｍｍと狭くした例である。５０〜８０Ｈｚの帯域の改善量は少なくなるものの、比較例２と比べ２ｋＨｚ以上の帯域では大きな改善が見られる。参考例１よりも軽いにもかかわらず２ｋＨｚ以上は改善量が大である。
【００９３】
参考例３は、参考例１の板状遮音体を用いて、振動体を１５７ｇ／個と重く、振動体の重心間距離も３００ｍｍと広くした例である。５０〜１００Ｈｚの帯域では非常に大きな改善量を示している。逆に２００〜６３０Ｈｚでは比較例２よりも悪化する部分も生じている。３．１５ｋＨｚ以上は、参考例１とほぼ同等となっている。
【００９４】
参考例４は、板状遮音体に面密度の低いＥＶＡシート１ｍｍ厚を使用し、振動体とＥＶＡシートの間にポリエチレン発泡シート２ｍｍ厚を介して、６．６ｇ／個の振動体を重心間距離１００ｍｍとして設けた例である。５０〜６３Ｈｚでは明らかに防音効果が見られる。非加硫ブチルゴムシート２ｍｍ厚よりも面密度が低いにもかかわらず、１２５Ｈｚ〜１．２５ｋＨｚでは、ほとんど比較例２と同等の性能である。また、１．６ｋＨｚ〜５ｋＨｚでは、比較例２より若干劣るものの、比較例１の石膏ボードより大幅な改善を示している。これは軽量でありながら改善効果を挙げる上で有効なことを示している。
【００９５】
参考例５は、板状遮音体と振動体を比重２．２の同一素材とし、２ｍｍ厚の板状遮音体の両側に振動体が同じ位置にあるものであり、振動体の質量が３．５ｇ／個で、振動体の重心間距離を４０ｍｍとした例である。５０〜８０Ｈｚでの改善量が大で、比較例２と比べ、特に１．６ｋＨｚ以上での改善効果が大きい。
【００９６】
参考例６は、板状遮音体として１ｍｍ厚の板状遮音体と振動体を比重２．２の重一素材として形成し、片面上に振動体を設けた２枚のシートを、振動体が同じ位置にこないようにずらして貼り合わせ、２ｍｍ厚の板状遮音体とした例で、振動体の質量が１．８ｇ／個、振動体の重心間隔４０ｍｍとした例である。５０〜２５０Ｈｚの低周波で効果が大であり、１ｋＨｚ以上の改善量は非常に高い。
【００９７】
参考例７は、参考例１の振動体の反対面に不織布厚１０ｍｍを取り付けた例である。非加硫ブチルゴム２ｍｍ厚に不織布１０ｍｍ厚を取り付けた比較例３と比べても、５０〜１２５Ｈｚでの改善量は大きい。２００〜５００Ｈｚでは、比較例３よりも悪化し、２００〜４００Ｈｚでは、比較例２よりも悪化するものの、８００Ｈｚ以上の帯域での改善効果は目を見はるものがある。
【００９８】
参考例８は、参考例７の不織布を２ｍｍ厚に変えた例である。５０〜１２５Ｈｚでは、比較例３よりも大きく改善できている。２００〜１ｋＨｚでは、比較例より悪化する部分はあるものの、１．６ｋＨｚ以上では、非常に大きな改善効果がある。
【００９９】
参考例９は、参考例７及び８の不織布を空気室を無数に有する凹凸シート厚４ｍｍに変えた場合である。５０〜６３Ｈｚの改善ができており、特に１００Ｈｚ〜３１５Ｈｚの改善ができる点は他にない傾向である。５００Ｈｚ〜８００Ｈｚでは、比較例３よりも悪化しているものの、他の全帯域では大きく改善できている。
【０１００】
参考例１０は、参考例９の凹凸シートの凸部空気室の周囲に架橋粘弾性体を形成させた例である。全周波数帯域で、比較例３のものを改善できており、特に８０〜４００Ｈｚでの改善効果は大きく、２０ｋＨｚ以上の改善も大きい。
【０１０１】
実施例１は、参考例１の板状遮音体の周囲に張力補強のための枠材を設けた例である。５０〜８０Ｈｚでは、非常に改善量が大である。２００〜６３０Ｈｚでは、逆に比較例２よりも悪化しているが、８００Ｈｚ以上では非常に大きな改善を示している。
【０１０２】
参考例１１は、比重が高・中・低の充填剤を混入して硬化させた比重勾配を有するシートと振動体を設けた可撓性エポキシシートで、振動体の質量を２．３ｇ／個、振動体の重心間距離を１０ｍｍとした例である。５０〜１６０Ｈｚでは、比較例２と比べ改善量は大である。８００Ｈｚ以上での改善量も大で、４ｋＨｚでの落ち込みも見られない。この例では、全周波数で大きく落ち込む所がない点が有利である。
【０１０３】
参考例１２は、板状遮音体として網を用い、振動体として磁器タイルを用いたものを、１５ｍｍ厚で１．６ｋｇ／ｍ２の目付の不織布と２０ｍｍ厚で０．７ｋｇ／ｍ２の目付の不織布ではさんだ例である。この振動体の質量は６．６ｇ／個で、振動体の重心間距離は３０ｍｍである。５０Ｈｚと６３Ｈｚでは、大きな改善が見られ、２ｋＨｚ以上では、石膏ボード特有のコインシデンス効果による性能低下が見られ、また、４ｋＨｚで若干の落ち込みはあるものの、２ｋＨｚ以上では良好である。
【０１０４】
比較例１は、石膏ボード単体であり低周波側での落ち込みと、２ｋＨｚ以上のコインシデンス効果による落ち込みが見られる。
【０１０５】
比較例２は、比較例１に非加硫ブチルゴムシート２ｍｍ厚を取り付けた例である。本実施例の振動体付きシートとの比較に使用した。
【０１０６】
比較例３は、比較例２の非加硫ブチルゴムシート２ｍｍ厚と石膏ボードの間に１０ｍｍ厚不織布を取り付けた例である。本実施例の不織布や凹凸シートを振動体付き板状遮音体と石膏ボードの間に入れた例との比較に用いた。
【０１０７】
以上のように、板状遮音体に振動体を設けた防音材は、改善量の大小の差はあるものの、振動体のない比較例２及び３と比べ、何れも５０Ｈｚ〜８０Ｈｚの帯域で防音効果が高い。特に大きな効果が得られるものは、参考例３の重い振動体を用い例と、実施例１の板状遮音体の張力を保持した例と、参考例１２の振動体を付けた網を不織布ではさんだ例である。
【０１０８】
１００〜１５０Ｈｚ帯域での騒音改善効果の大きいものとしては、参考例９の空気室を有する凹凸シートを用いた例と、参考例１０の凸部空気室の周囲の凹部に架橋粘弾性体を設けた例を挙げることができる。
【０１０９】
参考例７及び８の不織布を用いた防音材では、低周波の改善帯域が５０〜１２５Ｈｚと広くなる傾向がある。また、厚みを薄くすることにより、高周波側の改善効果の有効周波数がより低い周波数に移行し、その改善効果は極端に大きくなる。参考例５及び６からわかるように、両側に振動体を有する場合には、振動体位置を片側にずらせる事で５０〜６３Ｈｚで２ｄＢ程度改善量を増し、１２５０Ｈｚ以上で１〜４ｄＢ改善量を増すことができる。何れの実施例も高周波側の改善効果は非常に高くなっている。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明の防音材によれば、所定の材質の板状遮音体上に、点状に設けられた無数の振動体が振動することによって、防音対象としての発音体の低周波の騒音を著しく改善することができる。
【０１１１】
また、本発明の防音材によれば、振動体や板状遮音体の材質や配置を調節することによって、防音し得る周波数を低周波数から高周波数までの広範囲にわたって調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の一参考例の防音材の部分縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）の防音材の平面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の他の参考例の防音材の部分縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）の防音材の平面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）の防音材の部分拡大縦断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）の防音材の平面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）の防音材の平面図である。
【図６】本発明の一例の防音材の縦断面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）の防音材の平面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）の防音材の平面図である。
【図９】本発明の更に他の参考例の防音材の縦断面図である。
【図１０】本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。
【図１１】本発明の更に他の参考例の防音材の縦断面図である。
【図１２】防音材の透過損失を測定する残響室の平面図である。
【図１３】（ａ）は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）の防音材の平面図である。
【図１４】（ａ）は、本発明の更に他の参考例の防音材の部分縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）の防音材の平面図である。
【図１５】比較例の一例の防音板の部分縦断面図である。
【図１】
0003583644.tif 000004
【図２】
0003583644.tif 000005
【図３】
0003583644.tif 000006
【図４】
0003583644.tif 000007
【図５】
0003583644.tif 000008
【図６】
0003583644.tif 000009
【図７】
0003583644.tif 000010
【図８】
0003583644.tif 000011
【図９】
0003583644.tif 000012
【図１０】
0003583644.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003583644.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
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