(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックおよびまたはゴムからなる廃材チップにバインダを混在させた被成形材料を圧縮成形してなる吸音体であり、空隙率が１０％〜５０％の範囲であり、平均粒子径が互いに異なる被成形材料で圧縮成形されたことにより空隙率を互いに異にする複数の面方向領域にて構成されていることを特徴とする吸音体。
【請求項２】
請求項１記載の吸音体において、前記面方向領域の少なくとも一面が凹凸形状に形成されていることを特徴とする吸音体。
【請求項３】
請求項１に記載の吸音体において、前記面方向領域の両面が互いに対称の凹凸形状に形成されていることを特徴とする吸音体。
【請求項４】
請求項３に記載の吸音体において、施工時に前記面方向領域の表面側となる凸部に該凸部の裏面側である凹部に貫通する貫通孔が形成されて、施工時にレゾネータ構造を構成することを特徴とする吸音体。
【請求項５】
請求項１に記載の吸音体において、前記被成形材料とは異なる材質の骨材、基板または被覆板が一体成形されていることを特徴とする吸音体。
【請求項６】
プラスチックおよびまたはゴムからなる廃材チップにバインダを混在させた被成形材料を圧縮成形し、空隙率を互いに異にする複数の面方向領域にて構成されている吸音体を製造する方法であり、前記被成形材料を平滑形状の一方の型内に不均一な厚みに充填して、平滑形状の他方の型にて押圧して圧縮成形することを特徴とする吸音体の製造方法。
【請求項７】
プラスチックおよびまたはゴムからなる廃材チップにバインダを混在させた平均粒子径の異なる複数の被成形材料を圧縮成形し、空隙率を互いに異にする複数の面方向領域にて構成されている空隙率が１０％〜５０％の範囲である吸音体を製造する方法であり、前記被成形材料を平滑形状または凹凸形状の一方の型内に充填して、凹凸形状または平滑形状の他方の型にて押圧して、前記面方向領域の少なくとも一面が凹凸形状の吸音体を圧縮成形することを特徴とする吸音体の製造方法。
【請求項８】
プラスチックおよびまたはゴムからなる廃材チップにバインダを混在させた被成形材料を圧縮成形し、空隙率を面方向に漸次異にする面方向領域にて構成されている吸音体を製造する方法であり、前記被成形材料を平滑形状の一方の型内に水平方向に漸次厚みを異にして充填して、平滑形状の他方の型にて押圧して圧縮成形することを特徴とする吸音体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックおよびまたはゴムからなる廃材チップにバインダを混在させた被成形材料を圧縮成形してなる形式の吸音体、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックおよびまたはゴムからなる廃材チップにバインダを混在させた被成形材料を圧縮成形してなる形式の吸音体は、特開平７−１９２８２号公報にて防振吸音体として提案され、また実用新案登録第２５３１９０５号公報にて舗装用ゴムブロックとして提案されているように公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これらの防振吸音体、舗装用ゴムブロック等においては、面方向の領域の内部組織が同一で同一の特性に構成されていて、所定の範囲の周波数領域での吸音効果があるものの、広い周波数領域での吸音効果を期待することはできない。従って、本発明の目的は、この種形式の吸音体であって、広い周波数領域での吸音効果を有する吸音体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、廃材チップにバインダを混在させた被成形材料を圧縮成形してなる吸音体、およびその製造方法に関するもので、本発明に係る吸音体は、空隙率が１０％〜５０％の範囲であり、平均粒子径が互いに異なる被成形材料で圧縮成形されたことにより空隙率を互いに異にする複数の面方向領域にて構成されていることを特徴とするものである。本発明に係る他の吸音体は、前記面方向領域の少なくとも一面を凹凸形状に形成する形態を採ることが出来る。また本発明に係る他の吸音体は、前記面方向領域の両面を互いに対称の凹凸形状に形成する形態を採ることが出来る。さらにまた本発明に係る他の吸音体は、施工時に前記面方向領域の表面側となる凸部に該凸部の裏面側である凹部に貫通する貫通孔を形成して、施工時にレゾネータ構造を構成するようにすることが出来る。また本発明に係る他の吸音体は、被成形材料とは異なる材質の骨材、基板または被覆板を一体成形する構成を採ることができる。
【０００６】
本発明に係る製造方法は、上記した各吸音体の一または複数のものを製造する方法であり、前記被成形材料を平滑形状の一方の型内に不均一な厚みに充填して、平滑形状の他方の型にて押圧して圧縮成形すること、前記被成形材料を平滑形状または凹凸形状の一方の型内に充填して、凹凸形状または平滑形状の他方の型にて押圧して、前記面方向領域の少なくとも一面が凹凸形状の吸音体を圧縮成形すること、前記被成形材料を平滑形状の一方の型内に水平方向に漸次厚みを異にして充填して、平滑形状の他方の型にて押圧して圧縮成形することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明に係る製造方法においては、前記被成形材料を凹凸形状の一方の型内に充填して、凹凸形状の他方の型にて押圧して圧縮成形するもので、該凹凸形状の他方の型として、凹部が前記凹凸形状の一方の型の凸部に対向しかつ前記凸部が凹凸形状の一方の型の凹部に対向する凹凸形状の型を採用することを特徴ものである。
【０００９】
【発明の作用・効果】
本発明に係る吸音体においては、空隙率が互いに異にする複数の面方向領域にて構成され、または、空隙率を面方向に漸次異にする面方向領域にて構成されているため、面方向において周波数領域を異するとともに吸音率を異にする特異の吸音性能を具備している。
【００１０】
従って、本発明に係る吸音体は、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮し、例えば、鉄道線路の道床上に敷設される吸音体、各種の建造物の遮音壁に適用される吸音体、各種の車両に適用される吸音体、或いは道路上に敷設される吸音性能を有する弾性舗装体等として好適に採用し得る。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。各図には本発明に係る吸音体およびその製造方法の数例が示されている。各吸音体は、リサイクルされたポリウレタン、ペットボトル、その他の合成樹脂製品等の廃材、廃タイヤ等のゴム廃材をチップ状にしてなる廃材チップに、ウレタン系接着剤等のバインダを混在させた被成形材料を原料として、かかる被成形材料を上下両型からなる成形用金型にて圧縮成形することにより成形されているものである。
【００１２】
図１に示す参考例としての第１の吸音体１１は、空隙率を互いに２種類の面方向領域１１ａ，１１ｂからなるもので、これらの面方向領域１１ａ，１１ｂは畝状または島状に交互に位置している。当該吸音体１１において、面方向領域１１ａは空隙率が小さく、面方向領域１１ｂは空隙率が大きいもので、当該吸音体１１は、底面が平滑状の下型２１ａと下面が平滑状の上型２１ｂとからなる金型２１にて成形されているもので、下型２１ａに充填された被成形材料１１ｃを上型２１ｂにて押圧して、圧縮成形することにより形成されている。
【００１３】
採用されている被成形材料１１ｃは、１種類の平均粒子径のチップからなるもので、下型２１ａ内には面方向に厚みを異にし、上面が波形状になるように充填され、このように充填された状態の被成形材料１１ｃを上方から上型２１ｂにて押圧して圧縮成形されている。
当該吸音体１１においては、空隙率が互いに異にする複数の面方向領域１１ａ，１１ｂにて構成されて、各面方向領域１１ａ，１１ｂが面方向において周波数領域を異するとともに吸音率を異にする特異の吸音性能を備えている。このため、当該吸音体１１は、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮し、例えば、鉄道の線路上に敷設される吸音体、各種の建造物遮音壁に適用される吸音体、各種の車両に適用される吸音体等として好適に採用し得る。
【００１４】
図２に示す参考例としての第２の吸音体１２は、空隙率を面方向に漸次異にする単独の面方向領域からなるもので、当該吸音体１２は一端１２ａ側から他端１２ｂ側に向かって空隙率が漸次大きくなっており、被成形材料１２ｃを金型２１内にて圧縮成形することにより形成されている。
採用されている被成形材料１２ｃは、被成形材料１１ｃと同一のもので、下型２１ａ内には面方向に厚みを漸次異にして上面が一方に傾斜状となるように充填され、このように充填された状態の被成形材料１２ｃを上方から上型２１ｂにて押圧して圧縮成形されている。
【００１５】
従って、当該吸音体１２は、面方向において周波数領域を漸次異するとともに吸音率を漸次異にする特異の吸音性能を備えていて、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮する。
図３に示す第３の吸音体１３は、空隙率を互いに３種類の面方向領域１３ａ，１３ｂ，１３ｃからなるもので、これらの面方向領域１３ａ〜１３ｃは畝状または島状に交互に位置している。当該吸音体１３において、面方向領域１３ａは空隙率が小さく、面方向領域１３ｃは空隙率が大きく、かつ、面方向領域１３ｂは空隙率が両面方向領域１３ａ，１３ｃの中間に形成されているもので、当該吸音体１３は金型２１内にて圧縮成形することにより形成されている。
【００１６】
採用されている被成形材料は、平均粒子径が小さい第１被成形材料１３ｃ1と平均粒子径が大きい第２被成形材料１３ｃ2の２種類のもので、下型２１ａ内には一方向から他方向へ第１被成形材料１３ｃ1と第２被成形材料１３ｃ2とが所定幅で交互に充填され、かつ、下型２１ａに中央部から一方側が平坦状に、他方側が厚みを異にする波形状に充填され、このように充填された状態の両被成形材料１３ｃ1，１３ｃ2を上方から上型２１ｂにて押圧して圧縮成形されている。これにより、当該吸音体１３においては、被成形材料１３ｃ1，１３ｃ2の平均粒子径の差および充填量の差に起因する、空隙率が互いに異なる３種類の面方向領域１３ａ〜１３ｃが形成される。
【００１７】
従って、当該吸音体１３は、面方向において３つの周波数領域を異するとともに吸音率を異にする特異の吸音性能を備えていて、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮する。
図４に示す第４の吸音体１４は、空隙率を互いに異にする２種類の面方向領域１４ａ，１４ｂからなるもので、これらの面方向領域１４ａ，１４ｂは畝状または島状に交互に位置している。当該吸音体１４において、面方向領域１４ａは空隙率が小さく、面方向領域１４ｂは空隙率が大きいものであるが、さらにこれら両面方向領域１４ａ，１４ｂはともに、厚み方向にも空隙率を異にしている。当該吸音体１４は、金型２１内にて圧縮成形することにより形成されている。
【００１８】
採用されている被成形材料は、平均粒子径が小さい第１被成形材料１４ｃ1と平均粒子径が大きい第２被成形材料１４ｃ2の２種類のもので、下型２１ａ内には底部側に第１被成形材料１４ｃ1が所定厚みに充填され、その上に第２被成形材料１４ｃ2を厚みを異にする波形状に充填され、このように充填された状態の両被成形材料１４ｃ1，１４ｃ2を上方から上型２１ｂにて押圧して圧縮成形されている。
【００１９】
これにより、当該吸音体１４においては、被成形材料１４ｃ1，１４ｃ2の平均粒子径の差および充填量の差に起因して、充填率を互いに異にしかつ厚み方向にも空隙率を異にする２種類の面方向領域１４ａ，１４ｂが形成される。
従って、当該吸音体１４は、面方向において２つの周波数領域を異するとともに吸音率を異にし、かつ吸音体１１とは異なる特異の吸音性能を備えていて、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮する。
【００２０】
以下図５〜図８まで参考までに、被成形材料が一種類の平均粒子径のチップからなるものを採用したものを例示する。図５に示す参考例としての第５の吸音体１５は、空隙率を互いに異にする３種類の面方向領域１５ａ，１５ｂ，１５ｃからなるもので、これらの面方向領域１５ａ〜１５ｃは畝状または島状に交互に位置している。当該吸音体１５において、面方向領域１５ａは空隙率が小さく、面方向領域１５ｃは空隙率が大きく、かつ、面方向領域１５ｂは空隙率が両面方向領域１５ａ，１５ｃの中間に形成されているもので、当該吸音体１５は金型２２内にて圧縮成形することにより形成されている。
金型２２は、底面が凹凸形状の下型２２ａと下面が平滑状の上型２２ｂとからなるもので、下型２２ａは、頂部が平坦な複数の凸部２２ａ1と、底部が平坦な複数の凹部２２ａ2と、凸部２２ａ1と凹部２２ａ2を連結する傾斜部２２ａ3とにより構成されている。採用されている被成形材料１５ｄは被成形材料１１ｃと同一のもので、下型２２ａ内に上面が水平状態となるように充填され、このように充填された状態の被成形材料１５ｄを上方から上型２２ｂにて押圧して圧縮成形されている。
【００２１】
金型２２は、底面が凹凸形状の下型２２ａと下面が平滑状の上型２２ｂとからなるもので、下型２２ａは、頂部が平坦な複数の凸部２２ａ1と、底部が平坦な複数の凹部２２ａ2と、凸部２２ａ1と凹部２２ａ2を連結する傾斜部２２ａ3とにより構成されている。採用されている被成形材料１５ｄは被成形材料１１ｃと同一のもので、下型２２ａ内に上面が水平状態となるように充填され、このように充填された状態の被成形材料１５ｄを上方から上型２２ｂにて押圧して圧縮成形されている。
【００２２】
これにより、当該吸音体１５においては、凸部２２ａ1に対応する部位が小さい空隙率の面方向領域１５ａに、凹部２２ａ2に対応する部位が大きい空隙率の面方向領域１５ｃに、かつ傾斜部２２ａ3に対応する部位が中間の空隙率の面方向領域１５ｂとなる。
従って、当該吸音体１５は、面方向において３つの周波数領域を異するとともに吸音率を異にする特異の吸音性能を備えていて、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮する。
【００２３】
なお、当該吸音体１５の成形に当たって、下型２２ａの凸部２２ａ1上への被成形材料１５ｄの充填量を多くして山状とし、このように充填された状態の被成形材料１５ｄを上方から上型２２ｂにて押圧して圧縮成形すれば、吸音体１５における面方向領域１５ａの空隙率を一層小さくして、他の面方向領域１５ｂ，１５ｃとの空隙率の差を一層顕著にすることができる。
【００２４】
図６に示す参考例としての第６の吸音体１６は、空隙率を互いに異にする３種類の面方向領域１６ａ，１６ｂ，１６ｃからなるもので、これらの面方向領域１６ａ〜１６ｃは畝状または島状に交互に位置している。当該吸音体１６において、面方向領域１６ａは空隙率が小さく、面方向領域１６ｃは空隙率が大きく、かつ、面方向領域１６ｂは空隙率が両面方向領域１６ａ，１６ｃの中間に形成されているもので、当該吸音体１６は金型２３内にて圧縮成形することにより形成されている。
【００２５】
金型２３は、底面が凹凸形状の下型２３ａと下面が凹凸形状の上型２３ｂとからなるもので、下型２３ａは、頂部が平坦な複数の凸部２３ａ1と、底部が平坦な複数の凹部２３ａ2と、凸部２３ａ1と凹部２３ａ2を連結する傾斜部２３ａ3とにより構成されている。上型２３ｂも同様に、頂部が平坦な複数の凸部２３ｂ1と、底部が平坦な複数の凹部２３ｂ2と、凸部２３ｂ1と凹部２３ｂ2を連結する傾斜部２３ｂ3とにより構成されていて、凸部２３ｂ1が下型２３の凹部２３ａ2に、凹部２３ｂ2が下型２３ａの凸部２３ａ1に、傾斜部２３ｂ3が下型２３ａの傾斜部２３ａ3にそれぞれ対向する。
【００２６】
採用されている被成形材料１６ｄは被成形材料１１ｃと同一のもので、下型２３ａ内に上面が各凹部２３ａ2にて山形となるように充填され、このように充填された状態の被成形材料１６ｄを上方から上型２３ｂにて押圧して圧縮成形されている。
これにより、当該吸音体１６は表裏両面が互いに対称的に凹凸する凹凸形状に成形され、凹部２３ａ2と凸部２３ｂ1に対応する部位が小さい空隙率の面方向領域１６ａに、凸部２３ａ1と凹部２３ｂ2に対応する部位が大きい空隙率の面方向領域１６ｃに、かつ両傾斜部２３ａ3，２３ｂ3に対応する部位が中間の空隙率の面方向領域１６ｂとなる。
【００２７】
従って、当該吸音体１６は面方向において、３つの周波数領域を異するとともに吸音率を異にする特異の吸音性能を備えていて、幅広い周波数領域で吸音性能を発揮する。また、当該吸音体１６においては、施工に当たって表裏いずれかの面を基板に当接させるように敷設すれば、当接面側の凹部が空気層を形成し、この空気層によっても吸音効果を奏する。
【００２８】
図７に示す参考例としての第７の吸音体１７は、吸音体１６における施工時に表面側となる凸部である面方向領域１６ａに裏面側に貫通する貫通孔を形成してなるもので、吸音体１６と同様に、小さい空隙率の面方向領域１７ａと、大きい空隙率の面方向領域１７ｃと、中間の空隙率の面方向領域１７ｂとからなり、面方向領域１７ａに貫通孔１７ｄが形成されていて、当該部位がレゾネータ構造を構成している。
【００２９】
従って、当該吸音体１７においては、吸音体１６と同様の作用効果を奏することは勿論のこと、レゾネータ構造による吸音効果をも奏する。
図８に示す参考例としての第８の吸音体１８は、第５の吸音体１５の凹凸側面に、同凹凸面に嵌合する合成樹脂製、金属製等の凹凸形状の基板を一体的に成形してなるもので、吸音体１５と同様に、小さい空隙率の面方向領域１８ａと、大きい空隙率の面方向領域１８ｃと、中間の空隙率の面方向領域１８ｂとからなり、これらの裏面に基板１８ｄが貼着されている。
【００３０】
図９に示す第９の吸音体１９は、第１の吸音体１１内に適宜の材質で適宜の形状の骨材を埋設してなるもので、吸音体１１と同様に、空隙率が小さい面方向領域１９ａと、空隙率が大きい面方向領域１９ｂとからなり、各面方向領域１９ａに骨材１９ｃが埋設されている。なお、骨材１９ｃは、厚み方向の裏面側、表面側、両面の中間部のいずれの部位に埋設してもよく、また、いずれか面方向領域１９ａ，１９ｂの部位、または両面方向領域１９ａ，１９ｂの部位に埋設してもよい。
【００３１】
なお、以上の各吸音体に採用される被成形材料としては、粒子状、繊維状の廃材チップであることが好ましく、例えば、粒子状ゴムチップの場合には粒径が０．５ｍｍ〜１０ｍｍのもの、繊維状ゴムチップの場合には太さが０．５ｍｍ〜３ｍｍ、長さが５ｍｍ〜２０ｍｍのものが好適に使用される。また、吸音体の空隙率については、１０％〜５０％の範囲、好ましくは１５％〜４０％の範囲である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る参考例としての第１の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図（ａ）、および同吸音体の縦断面図（ｂ）である。
【図２】本発明に係る参考例としての第２の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図（ａ）、および同吸音体の縦断面図（ｂ）である。
【図３】本発明に係る第３の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図（ａ）、および同吸音体の縦断面図（ｂ）である。
【図４】本発明に係る第４の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図（ａ）、および同吸音体の縦断面図（ｂ）である。
【図５】本発明に係る参考例としての第５の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図（ａ）、および同吸音体の縦断面図（ｂ）である。
【図６】本発明に係る参考例としての第６の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図（ａ）、および同吸音体の縦断面図（ｂ）である。
【図７】本発明に係る参考例としての第７の吸音体を示す斜視図（ａ）、および同吸音体の矢印ｂ−ｂ方向の縦断面図（ｂ）である。
【図８】本発明に係る参考例としての第８の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図（ａ）、および同吸音体の縦断面図（ｂ）である。
【図９】本発明に係る第９の吸音体を製造する方法を示す金型の縦断面図（ａ）、および同吸音体の縦断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７、１８、１９………吸音体、
１１ａ，１１ｂ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１９ａ，１９ｂ…面方向領域、１２ａ…一端、１２ｂ…他端、
１１ｃ、１２ｃ，１３ｃ1，１３ｃ2，１４ｃ1，１４ｃ2，１５ｄ，１６ｄ…被成形材料、１７ｄ…貫通孔、１８ｄ…基板、１９ｃ…骨材、２１，２２，２３…金型、２１ａ，２２ａ，２３ａ…下型、２２ａ1，２３ａ1…凸部、２２ａ2，２３ａ2…凹部、２２ａ3，２３ａ3…傾斜部、２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ…上型。
【図１】
0003748153.tif 000002
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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