(57)【要約】【課題】コンクリートや樹脂などの非金属材料の中空成形板を用いながら、防音特性に優れ且つ衝撃を受けても破損しにくい防音パネルを提供する。【解決手段】防音パネル１を非金属材料製の中空成形板２内に吸音材３と金属製補強材４を挿入し、その金属製補強材４で吸音材３を保持して吸音材３の背後に空気層５を形成した構成とし、吸音材３と空気層５による優れた吸音特性を発揮させる。また、中空成形板２を金属製補強材４で補強することで中空成形板が衝撃を受けても破損しにくくし、且つ金属製補強材４に落下防止ワイヤーを通すことで、防音パネル自体の落下や破片の飛散を防止しうる構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非金属材料で形成された中空成形板と、その中空成形板内に挿入された金属製補強材と、前記中空成形板内に挿入された吸音材とを備え、前記金属製補強材が、前記中空成形板内に吸音材層と空気層を形成するように前記吸音材を支持可能な構成であることを特徴とする防音パネル。
【請求項２】
前記中空成形板が、平行に配置された細長い且つ略四角形断面の複数の中空部を備えており、前記金属製補強材及び吸音材が前記複数の中空部内にそれぞれ挿入されていることを特徴とする請求項１記載の防音パネル。
【請求項３】
前記金属製補強材が、前記中空部に挿入した状態では該中空部の４辺の内面にほぼ接触して前記内面に直角方向の動きを拘束される構造であることを特徴とする請求項２記載の防音パネル。
【請求項４】
前記金属製補強材が吸音材をはさんで保持する保持手段を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の防音パネル。
【請求項５】
請求項４に記載の防音パネルを製造する方法であって、前記中空成形板と金属製補強材と吸音材を用意し、前記金属製補強材に吸音材を保持させた後、その金属製補強材を吸音材と共に前記中空成形板の中空部内に挿入することを特徴とする防音パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路や鉄道などの防音壁に用いられる防音パネル並びにその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平１０−３３１２８９号公報
【特許文献２】特開昭５５−０６５６５３号公報
従来、道路や鉄道の防音壁を、複数の防音パネルで形成することが知られている。防音壁に用いられる防音パネルには、一般に、金属製の枠にグラスウール成形板、ロックウール成形板、発泡樹脂板等の吸音材を挿入したものが用いられる。また、その他にコンクリートや樹脂製の中空成形板で構成された防音パネルも知られている（例えば、特許文献１参照）。更に、これらの中空成形板の中空部に吸音材を充填することもある。また、防音パネルに代えて、合成樹脂製の中空パイプ内に吸音材を充填したものを複数本ならべて防音壁を形成したものも知られている（例えば、特許文献２参照）。通常、これらの防音パネル（或いは中空パネル）によって防音壁を形成するには、防音パネルを支柱間に挿入し積み重ねる方法が採られている。また、高架に施工する場合、積み重ねた防音パネルに落下防止ワイヤーを通し、落下防止を図ることもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来技術には以下のような問題点があった。
（１）金属製の枠を用いた防音パネルは、周囲の振動で金属特有の振動音（ビビリ音）が発生する恐れがある。また、金属部分が露出しているため排ガスや融雪剤により腐食しやすい。
（２）コンクリートや樹脂製の中空成形板のみで構成された防音パネルは、防音効果が十分でない。防音効果を増すためには中空成形板内に吸音材を充填すればよいが、単に中空成形板内全体に吸音材を充填しただけでは防音効果を十分には高めることができない。防音効果を高めるには、中空成形板内の厚さ方向の一部領域に空気層を確保する形態で吸音材を充填すればよいと考えられるが、従来の中空成形板はこの形態で吸音材を充填可能な構造とはなっていない。そこで中空成形板内に成形板表面に平行な仕切り壁を設けて内部空間を吸音材充填部分と空気層形成部分とに分け、吸音材充填部分に吸音材を充填することが考えられるが、この構造とすると、通常に用いられている板状或いはフェルト状などの薄い長尺の吸音材を吸音材充填部分にその一端から挿入することが困難となる。
（３）合成樹脂製の中空パイプ内に吸音材を充填したものを複数本ならべて防音壁を形成する場合には部品数が多くなり、コスト高となる。
（４）コンクリートや樹脂製の中空成形板で形成した防音パネルや合成樹脂製の中空パイプを用いた場合、落下防止ワイヤーを通して落下防止を図っていても、事故等で衝撃を受けた際、その防音パネルや中空パイプが破損してしまい、その破片が落下し、最悪の場合には防音パネルや中空パイプが破損して落下防止ワイヤーから外れ、全体が落下することもあり、近隣の住宅等に被害を与えることがある。更に、樹脂製の場合には、事故による火災等で外部から熱が加わった場合、溶融や燃焼により落下する恐れもある。
【０００４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、コンクリートや樹脂などの非金属材料の中空成形板を用いながら、防音性能に優れ且つ事故等の衝撃に対しても破損しにくく、熱を受けても落下しにくい防音パネル及びその製造方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、非金属材料製の中空成形板内に吸音材を挿入した構成の防音パネルにおいて、中空成形板内に金属製補強材を挿入して中空成形板を補強すると共にその金属製補強材を、吸音材の背後に空気層を形成するように前記吸音材を支持可能な構造として中空成形板内に空気層を確保する構成としたものである。この構成により、中空成形板が内部に吸音材層と空気層を有する構造となり、優れた防音性能を発揮できる。また、中空成形板が金属製補強材で補強されるため衝撃を受けても破損しにくく、更に防音パネルの取り付けに当たってその金属製補強材に落下防止ワイヤーを通しておけば、衝撃を受けても金属製補強材が落下防止ワイヤーから外れることがなく、これによって防音パネル自体の落下を防止できると共に破片が飛散しにくくなる。また、中空成形板を樹脂製とした場合に熱が加わった際も落下しにくい。金属製補強材は中空成形板内に配置するのでビビリ音が発生しにくく、また、パネル表面に露出しないので腐食しにくい。
【０００６】
ここで、前記中空成形板を、平行に配置された細長い且つ略四角形断面の複数の中空部を備えた構造とし、前記金属製補強材及び吸音材をその複数の中空部内にそれぞれ挿入する構成とすることが好ましい。この構成とすることで、金属製補強材として一定断面の、簡単な構造の長尺の材料を使用できる。
【０００７】
前記した略四角形断面の中空部内に挿入する金属製補強材としては、前記中空部に挿入した状態では該中空部の４辺の内面にほぼ接触して前記内面に直角方向の動きを拘束される構造のものを用いることが好ましい。この構造の金属製補強材を用いると、その金属製補強材を単に中空部内に挿入するのみで、その金属製補強材が中空部内で動いて吸音材を押しつぶすとか、中空部内でがたつくことがなく、補強材固定のためのビス止め等の作業が不要となる。
【０００８】
中空成形板内に挿入する金属製補強材には、吸音材をはさんで保持する保持手段を設けることが好ましい。この構成とすると、金属製補強材に板状或いはフェルト状の吸音材を保持させた状態で、その金属製補強材と吸音材を中空成形板内に挿入することができ、吸音材の中空成形板内への挿入作業をきわめて容易とすることができる。
【０００９】
本発明の防音パネルの製造方法は、吸音材をはさんで保持する保持手段を有する金属製補強材を備えた防音パネルを製造する方法であって、中空成形板と金属製補強材と吸音材を用意し、前記金属製補強材に吸音材を保持させた後、その金属製補強材を吸音材と共に前記中空成形板内に挿入するという構成としたものである。この方法により、吸音材の中空成形板内への挿入作業をきわめて容易とすることができ、防音パネルの製造コストを低減できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の好適な実施の形態に係る防音パネル１を、一端を切断した状態で示す概略斜視図、図２はその防音パネル１を分解して示す概略斜視図である。防音パネル１は、非金属材料製の中空成形板２とその中に挿入した吸音材３及び金属製補強材４を備えており、吸音材３は中空成形板２内の前面（騒音源に向かい合う面）２ａ側に配置されて吸音材層を形成し、その背後に空気層５を形成している。本発明に用いる中空成形板は、全体を長方形状とした中空の板状のものであればよく、図示した好適な実施の形態では、中空成形板２を、押出し成形によって製造可能なよう一定断面としている。更に、中空成形板２には、内部に互いに平行に複数の仕切り壁２ｂを設け、中空成形板２の強度を高めると共に内部に、平行に配置された細長い且つ略四角形断面の複数の中空部６を形成している。中空成形板２の前面２ａには、騒音が中空成形板２内に進入して吸音されるようにパンチング穴等の開口処理を施している。中空成形板２の大きさは特に限定されるものではないが、防音パネルとした際の防音性能の確保、取り扱い性や強度面などから幅３００〜１０００ｍｍ、長さ２０００〜５０００ｍｍ、厚さ５０〜１００ｍｍ、肉厚３〜１０ｍｍ程度が好ましい。中空成形板２に使用可能な材料は、ポリエチレン、ＰＰ、ＡＢＳ、塩ビ、ポリスチレンなどの合成樹脂、これらの樹脂に木粉、籾殻、炭酸カルシウム、タルクなどの充填材を混合した充填材混合合成樹脂やビニロン、ガラス繊維、炭素繊維などの補強繊維を混合した繊維強化合成樹脂、コンクリート、セメント、セラミックなどの非金属材料であり、中空成形板のみで防音パネルを構成した場合に、自動車事故などによる過度の衝撃力によって、複数の破片となって飛散する恐れのある材料でも支障なく使用できる。また、可燃性の材料であってもよい。上記構成の中空成形板２は、押出し成形によって製造され、これによって低コストで製造される。
【００１１】
吸音材３は中空成形板２の中空部６内に挿入されて吸音効果を発揮するものであり、ロックウール成形板、グラスウール成形板、発泡樹脂板等の板状或いはフェルト状のものが用いられる。この吸音材３の幅（中空成形板２の前面２ａに平行方向の幅）は、中空部６の幅にほぼ等しく選定しており、これにより前面２ａの背後にその全面に渡る吸音材層を形成できる。一方、吸音材３の厚みは中空部６の厚みよりもかなり小さく選定しており、吸音材３を中空成形板２の前面２ａに近接させた配置することで、背後に適当な厚さの空気層５を形成できる。
【００１２】
金属製補強材４は中空成形板２の中空部６内に挿入され、中空成形板２を補強すると共に吸音材３の背後に空気層５が形成されるように吸音材３を支持するものである。この金属製補強材４は、中空部６の一端から挿入可能なようにほぼ一定断面の長尺の金属材、例えば、炭素鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム等で形成されている。金属製補強材４の板厚は、防音パネルとした際に必要な強度が確保できるように設定すればよく、金属製補強材４の断面形状や肉厚、中空成形板２の材質や肉厚等によっても変るが、多くの場合、０．５〜２ｍｍ程度に設定すればよい。金属製補強材４の断面形状、寸法は、中空部６の一端から容易に挿入可能で且つ挿入した状態では吸音材３の背後に空気層５を形成するように支持しうるものであれば任意であるが、中空部６内に、中空部６の内面に直角方向に動かないように装着可能なものが好ましい。すなわち、金属製補強材４の断面形状、寸法は、図３に示すように、中空部６内に金属製補強材４を装着した状態で、その金属製補強材３が中空部６の４辺の内面６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにほぼ接触可能なように（厳密には挿入のためのクリアランスを残すように）選定することが好ましい。更に、金属製補強材４には、吸音材３をはさんで保持した状態で中空部６内に挿入可能なように、吸音材３をはさんで保持する保持手段を設けることが好ましく、また、遮音効果を発揮させるため中空部６の、前面２ａに平行方向の全幅を覆う遮音壁部を備えることが好ましい。図１〜図３に示す金属製補強材４はこれらの要望を満たしたものであり、中空部６の奥側の内面６ｃのほぼ全面を覆うように配置される遮音壁部４ａと、その内面６ｃに隣接した内面６ｂ、６ｄにほぼ接する位置に配置された上下壁部４ｂ、４ｃと、吸音材３の背後に空気層５を形成するように支持するための支持片４ｄ、４ｅと、前側の内面６ａにほぼ接する位置に配置され、支持片４ｄとの間に吸音材３をはさんで保持する保持片４ｆを備えている。この支持片４ｄ及び保持片４ｆは吸音材３をはさんで保持する保持手段を構成している。なお、金属製補強材４に形成している支持片４ｄ、４ｅや保持片４ｆは、必ずしも金属製補強材４の全長に渡って設ける必要はなく、長手方向の適当な領域に設けるのみでもよい。
【００１３】
上記構成の防音パネル１の製造に当たっては、中空成形板２、吸音材３、金属製補強材４を用意し、図４（ａ）に示すように、金属製補強材４に板状或いはフェルト状の吸音材３を保持させる。次いで、その金属製補強材４と吸音材３とを、図４（ｂ）に示すように中空成形板２の中空部６にその一端から挿入してゆく。この際、吸音材３は板状或いはフェルト状であっても、通常はあまり強度が大きくないので、単体では取り扱いにくく、細長い吸音材３を単体で中空部６内に挿入することが困難であるが、金属製補強材４に保持させた状態で金属製補強材４と共に挿入することで、きわめて容易に吸音材３の挿入作業を行うことができる。金属製補強材４と吸音材３との挿入操作を中空成形板２の全中空部６に行うことで、中空成形板２内の、前面２ａに隣接した領域に吸音材３を並べた吸音材層を形成でき、その背後に空気層５を形成できる。その後、中空成形板２の両端に適当なカバー（図示せず）を取り付け、防音パネル１の製造を完了する。なお、カバーの取り付けに先立って、中空成形板２内に挿入されている複数の金属製補強材４の端部同志を適当な連結金具で連結しておいてもよい。
【００１４】
以上のように形成された防音パネル１は、防音壁を形成すべき場所に運搬されて使用される。その際、金属製補強材３はそれ自体で中空成形板２内にがたつかないように挿入されているので、金属製補強材３が中空成形板２内で動いて吸音材３を押しつぶすなどのトラブルを生じることがない。運搬された防音パネル１は、図５に示すように、Ｈ型鋼などの支柱１０に取り付けられ、且つ複数枚の防音パネル１を積み重ねることで防音壁１１を形成する。この際、防音パネル１には、金属製補強材４を貫通するように落下防止ワイヤー１２を通しておく。また、必要に応じ、中空成形板２内の金属製補強材３を支柱１０にボルト等で固定する。なお、金属製補強材３を支柱１０に固定する場合、防音パネル１内のすべての金属製補強材３を固定する必要はなく、１個を固定しておけばよい。このようにして形成した防音壁１１は、それを構成する中空成形板２が内部に吸音材３の層と空気層５を有する構造となるので優れた防音性能を発揮できる。また、中空成形板２は金属製補強材４で補強されるため自動車事故等によって大きい衝撃を受けても破損しにくく且つその金属製補強材４に落下防止ワイヤー１２を通しているので、金属製補強材４が脱落することはなく、このため、防音パネル１の破片が飛散しにくくなる。また、中空成形板２を樹脂製とした場合に火災等による熱が加わっても、内部に金属製補強材４があるため燃えにくく、且つ燃えても脱落することはない。金属製補強材４は中空成形板２内に配置するのでビビリ音が発生しにくく、また、パネル表面に露出しないので腐食しにくいといった利点を有している。
【００１５】
なお、上記した実施の形態では、金属製補強材４を、図３に示す断面形状としているが、金属製補強材の断面形状は種々変更可能であり、その具体例をいくつか図６に示す。図６（ａ）に示す金属製補強材４Ａは、全体が略Ｓ字状をなしており、遮音壁部４Ａａ、上下壁部４Ａｂ、４Ａｃ及び突片４Ａｄ、４Ａｅを有している。この金属製補強材４Ａは、中空部６の４辺の内面にほぼ接する形態であるので、中空部６内にがたつくことなく装着可能であり、遮音壁部４Ａａと突片４Ａｅで吸音材３をはさんで保持することができる。図６（ｂ）に示す金属製補強材４Ｂは、全体が略Ｈ字状をなしており、遮音壁部４Ｂａ、上下壁部４Ｂｂ、４Ｂｃ及び突片４Ｂｄ、４Ｂｅを有している。この金属製補強材４Ｂも、中空部６の４辺の内面にほぼ接する形態であるので、中空部６内にがたつくことなく装着可能であり、遮音壁部４Ｂａと突片４Ｂｄ、４ＢＥで吸音材３をはさんで保持することができる。図６（ｃ）に示す金属製補強材４Ｃは、全体が略Ｃ字状をなしており、遮音壁部４Ｃａ、上下壁部４Ｃｂ、４Ｃｃ及び突片４Ｃｄ、４Ｃｅを有している。この金属製補強材４Ｃは、中空部６の３辺の内面にしか接していないので、単体で中空部６内に挿入した状態では中空部６内で動く恐れがあるが、吸音材３と共に中空部６内に挿入した状態では、突片４Ｃｄ、４Ｃｅが吸音材３を支持して背後に空気層５を形成すると共に自身は吸音材３によって動きを拘束されるので、本発明の防音パネルに使用可能である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の防音パネルは、非金属材料製の中空成形板内に吸音材と金属製補強材を挿入し、該金属製補強材で中空成形板を補強すると共に吸音材の背後に空気層を確保する構成としたことにより、以下の効果を有している。
（１）防音パネルの内部に吸音材層と空気層があるので、防音性能がきわめて高い。
（２）中空成形板が金属製補強材で補強されるため衝撃を受けても破損しにくく、単体では破損等のために使用が困難であった樹脂等の非金属材料を支障なく使用できる。
（３）防音パネルの取り付けに当たってその金属製補強材に落下防止ワイヤーを通しておくことで、防音パネル自体の落下を防止できると共に破片が飛散しにくくなり、また、中空成形板を樹脂製とした場合に熱が加わった際も落下しにくい。このため、高架道路の防音壁を形成にきわめて有益である。
（４）金属製補強材は中空成形板内に配置するのでビビリ音が発生しにくい。
（５）金属製補強材がパネル表面に露出しないので腐食しにくく、使用寿命が長い。
【００１７】
また、本発明の防音パネルの製造方法は、金属製補強材に設けている保持手段に吸音材を保持させた状態でその金属製補強材と吸音材とを中空成形板の中空部内に挿入するという構成としたことにより、剛性が低く、取り扱いにくい吸音材であっても、中空成形板内の所定位置に且つ背後に空気層を形成するように容易に挿入することができ、防音パネルの製造コストを低減できるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る防音パネルを、一端を切断した状態で示す概略斜視図
【図２】図１に示す防音パネルを分解して示す概略斜視図
【図３】図１の防音パネルに用いた金属製補強材の概略断面図
【図４】（ａ）は金属製補強材に吸音材を保持させた状態を示す概略斜視図
（ｂ）は金属製補強材と吸音材を、中空成形板内に挿入する状態を示す概略斜視図
【図５】防音パネルを、防音壁を形成するように取り付けた状態を示す概略斜視図
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、金属製補強材の他の例を示す概略断面図
【符号の説明】
１  防音パネル
２  中空成形板
２ａ  前面
２ｂ  仕切り壁
３  吸音材
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ  金属製補強材
５  空気層
６  中空部
１０  支柱
１１  防音壁
１２  落下防止ワイヤー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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