墙壁及天花板声音衰减安装座及槽形件的制作方法

专利名称：墙壁及天花板声音衰减安装座及槽形件的制作方法
墙壁及天花板声音衰减安装座及槽形件披露领域本披露总体上涉及在墙壁和天花板构造中特别有用的用于声音衰减的装置。背景在常规构造中，将片材附接到支撑结构上来形成墙壁或天花板。当使用螺钉或钉 子将片材(如干式墙或石膏板)附接到支撑结构上时，声音可以穿过该片材被传播并且进 入该支撑结构中。然后与声音关联的波可以遍及该支撑结构被传播，例如传到相邻的房间 或与该支撑结构连通的其他空间。这样的声音传播造成了建筑物内环境噪声的增大。由此 产生的一种不协和音在密集的住宅区域和商业环境中是特别令人顾虑的。例如，

图1包括一种常规墙壁构造的一个图示，该墙壁构造包括多个立柱或支撑 结构10、在支撑结构10的一侧上的一个片材12、以及在支撑结构10的另一侧上的一个片 材14。如所展示的，这些片材12和14被直接固定至支撑结构10上。如图2中所展示，接 触片材14的声波16横过支撑结构10并且离开片材12而产生声波18。因此，片材直接连 接至该支撑结构上提供了对从墙壁的一侧横越至另一侧的声音的极小或有限的衰减或衰 减。因为这样，建筑者已经转向了在关注噪声的施工项目中使用声音衰减技术。然而， 常规的声音衰减技术在更低的频率上是较不有效的。由于音乐的趋势导致了日益增长的低 频率声音产生量并且由于正在使用产生低频率声音振动的设备，如空气调节系统以及制冷 器压缩机，所以改善的声音衰减(特别是在更低频率下)受到很大关注。因为这样，一种改进的声音衰减系统将是令人希望的。附图简要说明通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普 通技术人员变得清楚。图1和图2包括现有技术的墙壁和天花板构造的图示。图3包括一种示例性的声音衰减装置的图示。图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10包括多个示例性声音衰减系统的图示。图11、图12、图13、图14和图15包括一种示例性声音衰减装置的图示。图16、图17和图18包括多个示例性声音衰减系统的图示。图19、图20和图21包括一种示例性声音衰减装置的图示。图22、图23、图24、图25、图26、图27、图28、图29、图30、图31、图32、图33和图 34包括进一步的多个示例性声音衰减装置的图示。图35和图36包括另外的多个声音衰减装置的图示。图37和图38包括一个进一步的示例性声音衰减装置的图示。图39、图40、图41、图42、图43、图44和图45包括多个示例性板条槽形件(furring channel)的图示。图46、图47、图48和图49包括与多个示例性声音衰减装置关的传播损失的图。图50包括用来测量传播损失性能的一种实验配置的图示。
图51包括用来测量弹簧系数的一种实验构型的图示。在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。优选实施方案的说 明在一个具体实施方案中，一个声音衰减装置可以包括用于直接联接至一个支撑结 构上或联接至该支撑结构的一个部分上的一个第一部分、可以在垂直于该片材的平面的方 向上进行挠曲的一个第二部分、以及连接至该片材上或一个板条槽形件上或被连接至该片 材上的其他结构上的一个第三部分。在使用中，该声音衰减系统可以包括被连接至一个板 条槽形件上(例如使用一个紧固件，如钉子或螺钉)的一个片材。该板条槽形件可以被连 接至一个声音衰减装置上，并且该声音衰减装置可以被连接至一个支撑结构上，如一个横 梁或一个立柱。可替代地，该片材可以直接被附接至该声音衰减装置上。在另一个实例中， 该声音衰减装置可以被连接到一个被连接至该支撑结构或立柱上的基座上。在一个示例性实施方案中，图3包括一个示例性声音衰减装置100的图示。如图 4中所展示，该声音衰减装置100可以被附接或联接至一个支撑结构(ST)上。在一个实例 中，该支撑结构(ST)可以是一个木质立柱或一个金属框架。如所展示的，声音衰减装置100 是用一个螺钉SC被联接至该支撑结构ST上的。可替代地，声音衰减装置100可以使用其 他紧固装置(如钉子、螺栓、或铆钉)或通过使用粘合剂来联接至该支撑结构ST上。在一 个替代实施方案中，可以将声音衰减装置100连接到一个被联接至该支撑结构ST上的基座 上。如图4中进一步展示的，可以将一个板条槽形件ra连接至声音衰减装置100上并且可 以将一个墙壁W紧固在该板条槽形件ra上。例如，可以使用一个紧固件如螺钉、钉子、螺栓 或铆钉来将墙壁W紧固至板条槽形件Hl上。可替代地，可以使用一种粘合剂将墙壁W联接 至板条槽形件ra上。墙壁W可以包括木材、胶合板、石膏板、水泥板、灰泥板、壁板、石膏岩、 石膏灰胶纸夹板、干砌墙、或它们的任何组合。转向图5，声音衰减装置100相应于振动而挠曲，从而耗散波，如声波。如所展示 的，板条槽形件Hl被定位在多个接合结构102的凹口之间，从而将板条槽形件!^固定至声 音衰减装置100上。这些翼板104通过一个肩台被连接至一个被固定至支撑结构ST上的 附接部分106上。在所示实施方案中，这些翼板104基本与一个平面P对齐，该平面在静态 时平行于墙壁W和支撑结构ST。响应于振动，这些翼板104挠曲并且在某个程度上板条槽 形件ra的脚挠曲而不与平面ρ在垂直于墙壁w和支撑结构ST的方向上对齐，从而耗散声 波。如图6和7中所展示的，该支撑结构的一侧可以包括若干个声音衰减装置100。横 越多个支撑结构ST，多组声音衰减装置可以是对齐的这样使得在这些支撑结构ST的每个 上一个板条槽形件ra被联接至一个声音衰减装置上。如图7所展示的，多个声音衰减装 置100可以位于支撑结构的任一侧上，从而在这些支撑结构ST的对侧上为两面墙都提供衰 减。可替代地，该声音衰减装置可以位于该支撑结构ST的一侧上。在图8、图9和图10中所展示的另外的实施方案中，声音衰减装置100能以不同 的安排被连接至一个天花板接点或支撑结构上。例如，图8展示了被连接至一个天花板接 点Cj上的声音衰减装置100，使得一个板条槽形件ra平行于该天花板接点cj对齐。如图 9所展示的，可以将一个声音衰减装置100连接至一个板条槽形件FH上并且可以将其连接 至被连接至一个支撑结构ST的该侧上的撑杆或其他装配件上。图10包括使用一个有角度的支撑件或撑杆M连接到一个天花板接点CJ上的一个替代实例的图示。在每个实例中， 声音衰减装置100都被配置为在垂直于由该墙壁或天花板的片材所限定的一个平面的方 向上发生挠曲，从而产生声波的耗散。图11、图12、图13、图14和图15包括一种声音衰减装置100的一个具体实施方 案的图示。如所展示的，该声音衰减装置100包括一个附接部分106，它通过多个肩台108 被连接到一个联接平台上，如翼板104。这些翼板104中的每一个都包括多个接合结构102 来接合一个板条槽形件。如所展示的，该附接部分106可以包括一个孔107用于接收一个 紧固件，如一个螺钉、螺栓、铆钉或钉子，以便将该附接部分106固定至一个基座或一个支 撑结构上。可替代地，可以使用粘合剂将该附接部分固定至一个基座或一个支撑结构上。如图12中所展示的，该附接部分106位于一个平面P内。在该平面P内，这些肩 台108被定位在该附接部分106的对侧上。这些肩台以相对于附接部分106的一个角度α 从平面P的同一侧或表面延延伸平面P。具体地说，在附接部分106与肩台108之间所限定 的这个角度α不大于175°，如不大于165°、不大于145°、不大于135°、或甚至不大于 120°。这些翼板104以相对于肩台108的一个角度β被形成并且从它们的对应的肩台 108在基本上平行于平面P的相反方向上延伸。例如，当β在0.8α至1.2α的范围内、 如0.9α至1.1α的范围内时，这些翼板与该附接部分106基本平行。具体地说，在这些翼 板104与这些肩台108之间所限定的这个角度β不大于175°，如不大于165°、不大于 145°、不大于135°、或甚至不大于120°。在一个示例性实施方案中，平行于平面P所限定的声音衰减装置100的总长度(a) 是在2英寸至10英寸的范围内。例如，该总长度可能在2英寸至6英寸的范围内，如2英 寸到5英寸的范围内，或者甚至在2英寸到4英寸的范围内。垂直于平面P所限定的声音 衰减装置100的高度(b)可能在0. 1英寸至5英寸的范围内，如0. 1英寸至3英寸的范围 内、或者甚至在0.3英寸至2英寸的范围内。翼板104相对于附接部分106的高度(c)可 能在0. 1英寸至1英寸的范围内，如0. 2英寸至0. 7英寸的范围内、或甚至0. 3英寸至0. 5 英寸的范围内。在一个实例中，附接部分106的长度(d)可能在0.2英寸至1.5英寸的范 围内，如0.4英寸至1英寸的范围内。翼板104的总长度(e)可能在0.5英寸至4英寸的 范围内，如是在0. 5英寸到3英寸的范围内、或者甚至在0. 5英寸到2英寸的范围内。在一 个具体的例子中，长度(e)与长度(d)之比是大于1，如至少1.05、至少1.1、至少1.2、或甚 至至少1. 3。在一个示例性实施方案中，声音衰减装置100以及声音衰减装置的其他所展示的 实施方案可以由多种材料如金属、聚合物、或复合材料形成。例如，这些声音衰减装置可以 由一种金属，如钢、铝、青铜、铜、锡、钛、锌、它们的合金、或它们的任何组合而形成。任选地， 这些金属可以是处理过的或涂覆的，例如使用一种金属或金属氧化物电镀或一种聚合物涂 覆。可替代地，该声音衰减装置可以由一种聚合物材料形成，例如一种材料，该材料包括一 种聚烯烃、聚酰胺、二烯烃弹性体、聚酯、聚醚、聚芳酰胺、聚酰亚胺、硅酮、或它们的任意组 合。进一步，该声音衰减装置可以由一种复合材料形成，例如一种填充的聚合物，该聚合物 包括一种填充剂，如金属氧化物、另一种聚合物、金属微粒、石墨、阻燃剂、另一种添加剂、或 它们的任意组合，或者可以由金属/弹性体层压板形成。
具体地，所展示的这些声音衰减装置可以通过将一个材料片如一个金属片进行切 割并成型而形成。例如，可以将声音衰减装置100切割并弯折成型。具体地说，可以切割这 个片以形成一个中间件或部件，并且将该中间件弯折以形成该声音衰减装置。如图11中所 示，该声音衰减装置100可以由一个单一片的材料如金属形成，并且被切割并弯折形成该 附接部分106、肩台108、翼板104以及接合结构102。可替代地，该声音衰减装置可以由一 种可模制的材料形成并且可以通过一种技术如注塑模制、压缩模制、其他多种模制技术、或 它们的任意组合进行制造。在一个具体的例子中，声音衰减装置100或多个声音衰减装置的其他实施方案可 以由具有的厚度在规格5至规格200的范围之内、如规格20至规格150的范围内、规格20 至规格125的范围内、或甚至规格20至规格100范围内的片材形成。具体地说，对该材料 的厚度进行选择以便在辅助于声音衰减的挠性与对支撑该片材有用的强度之间提供一种 平衡。例如，可以结合设计来选择该材料以便支撑至少IOlbs的片材，如至少20磅的片材、 至少25磅的片材、至少30磅的片材、至少35磅的片材、或甚至至少50磅的片材。该槽形 件总体上被配置为支撑不大于100磅的片材。在一个实施方案中，该声音衰减装置，如声音衰减装置100或下面描述的一个声 音衰减装置，可以具有不大于40，000kg/m的弹簧系数。该弹簧系数是在实例3中描述 的构型中测量的荷载与偏转之比。具体地，该声音衰减装置可以具有的弹簧系数是不大 于35，000kg/m，例如不大于30，000kg/m、不大于25，000kg/m、不大于20，000kg/m、不大于 15，000kg/m、不大于12，000kg/m不大于10，000kg/m、或甚至不大于7000kg/m。在一个实例 中，该声音衰减装置被形成为具有一个片金属构造并且具有不大于40，000kg/m的弹簧系 数。在一个另外的实例中，该声音衰减装置被配置为接合一个板条槽形件、并且具有不大 于15，000kg/m的弹簧系数。在一个具体的例子中，该声音衰减装置具有的弹簧系数为至少 100kg/m，例如至少500kg/m、或者甚至至少1000kg/m。此外，该声音衰减装置提供了不大于65Hz的共振指数(Resonance hdex)。该共 振指数被测定为在木质框架的每一侧上都包括一片5/8英寸的干砌墙的一个墙的共振频 率。该声音衰减装置被安置在这些片5/8英寸干砌墙之一与该木质框架的一侧之间。具体 地说，该声音衰减装置展现的共振指数为不大于60Hz，例如在50Hz至60Hz的范围内。当声音衰减装置100的所示实施方案被配置带有一个单一中心附接部分时，其他 多个实施方案可以包括一个或多个附接部分，例如脚。例如，图16包括一个声音衰减装置 200的图示，该装置包括两个脚206以及通过肩台204附接到该脚上的一个联接平台202。 在图16中所示的实施方案中，每个肩台204包括一个或多个折叠208，这些折叠可以响应于 波能如声波而挠曲。如所展示的，一个墙壁W可以被附接至一个板条槽形件ra上，该槽形 件接合了支撑于声音衰减装置200的联接平台202上的多个结构210。声音衰减装置200 的脚206使用多个紧固件(如钉子或螺钉)或任选地粘合剂被紧固至一个支撑结构上。响 应于声波，声音衰减装置200在垂直于平面P的方向上挠曲，从而耗散声波。在图17和图18中所展示的另外的实施方案中，可以将该单一附接点声音衰减装 置与这两个有脚的声音衰减装置相结合来提供改进的声音衰减。例如，可以使用两个脚206 将声音衰减装置200联接至一个支撑结构ST上。从脚206延延伸的一个肩台204可以支 撑一个附接平台，声音衰减装置100的附接点106被附接于该附接平台上。声音衰减装置100可以包括多个接合结构102来接合一个板条槽形件ra。在图18中展示的另一个实施 方案中，可以将被结合的包括声音衰减装置200以及100的这个声音衰减装置联接至一个 撑杆或支撑件上。在一个进一步的实施方案中，图19、图20和图21中所展示的一个声音衰减装置 可以包括一个单一附接点196用于附接至一个支撑结构上。一个一级肩台198可以在附接 点196与一个翼板194之间延伸。一个二级肩台200可以从翼板194向一个联接平台202 进行延伸。该联接平台202可以被附接至或者可以包括多个接合结构来联接至一个板条槽 形件上。例如，该声音衰减装置可以包括多个凹口 192，一个板条槽形件的多个部分(如边 缘)接合进其中。如图20中所展示，响应于压缩力，在肩台198与200之间所限定的角度 Y被减小，从而允许该声音衰减装置在垂直于墙壁结构的方向上移动。以此方式，该声音衰 减装置耗散了声能，同时限制了波能如声波向支撑结构的传递。在一个具体的例子中，该声音衰减装置可以通过将一个片材进行切割并成型而形 成。例如，当从图21中的侧视图来观看，片材的一个中心部分被弯折形成附接点196以及 这些一级肩台198。片材的邻近该中心部分的多个部分被弯折形成这些二级肩台200以及 联接平台202。给出了以上说明，可以设想不同的设计变化。例如，在图22中所展示的实施方案 中，可以将两个脚222通过一个肩台2 连接，该肩台包括向一个平台2 延伸的四个折 叠。该平台2 包括多个接合结构2 来接合一个板条槽形件。在图22中所示的实施方 案中，这些折叠垂直于与所附接的片材平行的多个平面而打开。在图23中所示的一个替代 实施方案中，从脚232延伸的肩台234包括支撑一个平台236的两个折叠，该平台还包括用 于接合一个板条槽形件的多个接合结构238。总体上，折叠的特征为从侧面观看在材料的方 向上的变化，这是由弯折而非切割所产生。具体地说，该声音衰减装置可以包括在该附接部 分与联接平台之间延伸的至少两个折叠，如至少三个折叠、至少四个折叠、或者甚至至少五 个折叠。在图M中所示的一个进一步的实施方案中，脚242被连接至一个肩台244上，采 取了一种s形状的形式并且支撑了平台M6，该平台还包括用于接合一个板条槽形件的多 个接合结构M8。如所展示的，这些s形状的折叠平行于这个脚而打开。可替代地，这些s 形状的折叠可以被配置为垂直于这个脚或多个平台的平面或者相对于该平面成一个角度 而打开。任选地，这些声音衰减装置可以是不对称的。相比于图22、图23、以及图M中展 示的这些实施方案，在相同的声音衰减装置内部可以使用不同的肩台设计。如图25中所展 示的，一个第一肩台252包括多个折叠并且一个第二肩台2M并不包括折叠或弯曲。在一 个另外的实例中，一个不对称的声音衰减装置可以包括具有一种之字形图案的一个第一肩 台并且一个第二肩台可以包括多个s形的折叠。可替代地，支撑着用于接合多个板条槽形件的接合结构的这些联接平台可以包括 多个弯曲。具体地说，如果该肩台被描述为从这个脚延伸，则该联接平台可以被描述为位 于该肩台的最高点下面。例如，如图沈中所展示的，一个肩台264从一个脚262垂直地延 伸。肩台264与联接平台266之间的这种连接的角度为使得联接平台266位于肩台沈4的 一个最高点269之下。其结果是，这些接合结构沈8也可以位于肩台沈4的最高点269之下。在联接平台266中，在垂直于由该结构所支撑的一个墙壁的方向上可能发生挠曲，从而 产生对横穿该墙壁的声波的一种衰减作用。相比之下，图27的装置中联接平台276是平坦 的并且与肩台274的最高点对齐。其结果是，图沈的联接平台沈6比图27的联接平台276 更加接近脚262被附接其上的这个结构。在图观中展示的一个另外的示例性实施方案中， 该联接平台286可以包括与关于图22的实施方案的这些肩台所展示的图案相似的一种之 字形图案，从而致使平台286更靠近脚282被附接其上的这个支撑结构。同样地，联接平台 286借助该之字形图案288提供了相对于该支撑结构的垂直移动，从而引起了对横越该壁 或支撑结构的波的一种衰减作用。在多个替代实施方案中，一种声音衰减装置可以包括被一个肩台联接至一个联接 平台上的一个单脚。例如，图四包括一个示例性实施方案的图示，该实施方案包括通过一 个肩台294被连接到一个联接平台296上的一个单脚四2。该联接平台296包括多个接合 结构298来接合一个板条槽形件。如所展示的，肩台四4以及联接平台四6的构型提供了 图26中展示的声音衰减实施方案的一个单脚式版本。类似地，图30中展示的实施方案呈 现了图观中所示实施方案的一个单脚式版本，图31展示了图M的实施方案的一个单脚式 实施方案，图32展示了图22的实施方案的一个单脚式实施方案，图33展示了图23中所示 实施方案的一个单脚式实施方案，并且图34展示了图27中所示装置的一个单脚式版本。在一个另外的示例性实施方案中，该声音衰减装置的两脚式实施方案或单脚式实 施方案可以联接至一个单一附接点声音衰减装置上以便提供附加的声音衰减。例如，如图 35中所展示，可以将一个两脚式声音衰减装置352联接至一个单一附接点声音衰减装置 358(它包括多个用于接合一个板条槽形件的接合结构354)上。因此，多种机构的一种组合 允许所组合的声音衰减装置进行垂直移动，从而产生了对声波的额外耗散。在图36中所展 示的另一个示例性实施方案中，可以将一个单脚式声音衰减装置362联接至一个单一附接 点声音衰减装置364(它包括多个接合结构366)上。在一个另外的示例性实施方案中，可以将一个单一附接点声音衰减装置372联接 至一个基座374上，如图37和38中所示。该声音衰减装置372包括一个通过多个肩台378 被连接至多个翼板380上的附接部分376。这些翼板380包括多个接合结构382用于接合 一个板条槽形件。该附接部分376通过一个紧固件384被连接至基座374上。在一个具体 的例子中，该紧固件384可以允许声音衰减装置372相对于基座374进行枢转；该附接部分 376被可旋转地联接至基座374上。在一个实例中，声音衰减装置372被附接至基座374的一个横杆386上，该声音衰 减装置在横杆386的一端或两端被联接至该基座374的其余部分上。此外，基座374可以 包括一个弹性垫片388，它在基座374被联接至一个支撑结构上时进行压缩。例如，在所示 实施方案中，可以使用穿过孔389延伸的多个紧固件将基座374联接至该支撑结构上。例 如，这些紧固件可以包括铆钉、钉子、螺钉、或螺栓、或它们的任意组合。可替代地，可以使用 粘合剂将该基座374联接至一个支撑件上。这样，图37和图38中所示的装置实现了几个 声音衰减特征，例如装置372的挠性、由横杆386所提供的附加挠性、以及弹性部分388的 进一步存在。在一个另外的替代方案中，一个声音衰减装置可以作为一个槽形件实施。具体地 说，该槽形件可以用多个附接点实施(包括一个单脚或两脚)，并且可以包括分布在这些肩台之间的从这个脚延伸至这些联接平台的一个或多个折叠或者多条s形曲线。例如，图39 展示了一个系统的单脚式实施方案并且图40展示了一个系统的一个两脚式实施方案，该 系统包括包括一个脚392、一个肩台394以及一个联接平台396。该联接平台396可以被配 置为直接接触一个墙壁结构。例如，可以将联接平台396直接粘在或紧固至该墙壁结构上， 例如通过一种粘合剂或多个紧固件。在肩台394与支撑件396之间延伸的是一个或多个折 叠398。总体上，折叠的特征为从侧面观看时在材料的方向上的变化，这是由弯折而非切割 所产生。具体地说，该槽形件可以包括在该附接部分与联接平台之间延伸的至少两个折叠， 如至少三个折叠、至少四个折叠、或者甚至至少五个折叠。在图39和图40所示的实施方案 中，两个折叠398在肩台394与联接平台396之间形成了一种过渡。这些折叠398提供了 垂直于脚392和平台396所限定的这些平面定向的多个开口。如图41和42中所展示，一个单脚式实施方案以及一个两脚式实施方案包括多个 折叠428，它们在平行于该脚以及该联接平台的这个平面的方向上打开。图43中所示的一 个实施方案包括更大数目的平行于脚的平面打开的折叠。在图44中所示的一个替代实施 方案中，这些折叠在垂直于脚的平面的方向上打开。在图45中所示的一个替代实施方案中，这些折叠468在从肩台过渡至联接平台时 形成了一个S图案。如所展示的，这些折叠平行于这个脚的平面而打开。如所展示的，这些 折叠可以垂直于这个脚的平面而打开。图43或图44或图45中展示的每个实施方案可以 作为单脚式实施方案或两脚式实施方案进行实施。在一个示例性实施方案中，该槽形件可以由多种材料如金属、聚合物、或复合材料 形成。例如，该槽形件可以由一种金属，如钢、铝、青铜、铜、锡、钛、锌、它们的合金、或它们的 任何组合而形成。任选地，这些金属可以是处理过的或涂覆的，例如使用一种金属或金属氧 化物电镀或一种聚合物涂覆。可替代地，该槽形件可以由一种聚合物材料形成，例如一种材 料，该材料包括一种聚烯烃、聚酰胺、二烯烃弹性体、聚酯、聚醚、聚芳酰胺、聚酰亚胺、硅酮、 或它们的任意组合。进一步，该槽形件可以由一种复合材料形成，例如一种填充的聚合物， 该聚合物包括一种填充剂，如金属氧化物、另一种聚合物、金属微粒、石墨、阻燃剂、另一种 添加剂、或它们的任意组合，或者可以由金属/弹性体层压板形成。具体地，所展示的这些槽形件可以通过将一个材料片如一个金属片进行切割并成 型而形成。例如，可以将这些槽形件切割并弯折成型。在一个实例中，可以切割这个片以形 成一个中间件或部件，然后将该中间件弯折以形成该槽形件。具体地，这些槽形件可以由一 个单一片材料如金属形成、切割并弯折以形成脚、肩台、以及联接平台。可替代地，该槽形件 可以由一种可模制的材料形成并且可以通过一种技术如注塑模制、压缩模制、其他多种模 制技术、或它们的任意组合进行制造。在一个特别的例子中，该槽形件可以由具有的厚度在规格5至规格200范围内、如 规格20至规格150的范围内、规格20至规格125的范围内、或甚至规格20至规格100范 围内的片材形成。具体地说，对该材料的厚度进行选择以便在辅助于声音衰减的挠性与对 支撑该片材有用的强度之间提供一种平衡。例如，可以结合设计来选择该材料以便支撑至 少10磅的片材，如至少20磅的片材、至少25磅的片材、至少30磅的片材、至少35磅的片 材、或甚至至少50磅的片材。该槽形件总体上被配置为支撑不大于100磅的片材。该槽形 件可以具有以上关于声音衰减装置所描述的高度和长度。
在一个实施方案中，该槽形件可以具有不大于40，000kg/m的弹簧系数。该弹簧 系数是用一个足以引起Imm偏转的荷载测得的荷载与偏转之比。具体地，该槽形件可以具 有的弹簧系数是不大于35，000kg/m，例如不大于30，000kg/m、不大于25，000kg/m、不大于 20，000kg/m、不大于15，000kg/m、不大于12，000kg/m或不大于10，000kg/m、或甚至不大于 7000kg/m。在一个实例中，该槽形件被形成为具有一种片金属构造，该构造具有图39至45 中所展示的一种构型并且具有以上列出的弹簧系数。在一个具体的例子中，该声音衰减装 置具有的弹簧系数为至少100kg/m，例如至少500kg/m、或者甚至至少1000kg/m。此外，该槽形件提供了不大于65Hz的共振指数。该共振指数被测定为在木质框架 的每一侧上都包括一片5/8英寸的干砌墙的一个墙的共振频率。该槽形件被安置在这些片 5/8英寸干砌墙之一与该木质框架的一侧之间。具体地说，该声音衰减装置展现的共振指数 为不大于60Hz，例如在50Hz至60Hz的范围内。所描述的这些装置的具体实施方案提供了超越现有技术的声音衰减装置的技术 优势。具体地说，以上描述的声音衰减装置的实施方案展现了令人希望的传播损失性能。用 于测定传播损失性能的方法在下面的关于实例3进行了描述。例如，125Hz下的传播损失 性能可能为至少37dB，例如至少39dB、或甚至至少40dB。进一步地，多个实施方案提供了 800Hz下的传播损失性能为至少63dB，例如至少64dB、或甚至至少65分贝。进一步地，以上描述的声音衰减装置以及槽形件的实施方案具有在一定范围内的 弹簧系数，它在墙壁和天花板结构中提供了低的共振频率，同时提供了足以支撑形成该墙 壁或天花板的片材的强度。低的弹簧系数可能与在低的以及中等频率范围下的所希望的传 播损失性能有关系。此外，此类实施方案容易进行制造并且容易在建筑物中使用。实例实例1对包括声音衰减装置的样品墙壁并且对于不含声音衰减装置的对比墙壁测定了 传播损失。对比墙壁是使用缺失声音衰减装置的一片5/8英寸类型的X干砌墙(使用木质 螺钉联接至木质立柱的每一侧上)制备的。实验样品是通过使用木质螺钉将一片干砌墙直 接连接至木质立柱的一侧上并且将第二片干砌墙连接至接合了图11中展示的声音衰减装 置的7/8英寸板条槽形件上而制备的。使用木质螺钉将这些声音衰减装置联接至木质立柱 上。如图46中所展示，包含声音衰减装置的墙壁(线A)展现了比缺失声音衰减装置 的墙壁(线B)显著更高的传播损失。因此，该声音衰减装置特别对于在80赫兹与200赫 兹之间的低频率以及在600赫兹与1000赫兹之间的中间范围的频率提供了增强的声音衰 减。实例2使用可商购的声音衰减装置(PAC RSIC-I和Kinetics Isomax)以及图11中展示 的一种声音衰减装置，对于在框架的双侧上都包括一个单片干砌墙(即，一片被直接连接 至框架上而一片被连接至一个板条槽形件上)或者在框架的双侧上都包括双片(即，两片 被直接连接至框架的一侧上并且两片被连接至一个板条槽形件上)的构型进行了传播损 失测量。制备的样品墙壁包括一片或两片用木质螺钉固定至一个木质框架上的5/8英寸
14类型X干砌墙。一片或两片干砌墙也被固定至7/8英寸干砌墙板条槽形件上，这些槽形件 被联接至这些声音衰减装置上。将这些声音衰减装置固定至该木质框架上并且按图50中 展示的进行安排。如图47 (单片)和图48 (双片)中所展示的，图11中展示的声音衰减装置的实施 方案㈧提供了比装置PAC RSIC-I⑶和Kinetics Isomax(C)更大的传播损失。实例3提供了在可商购的声音衰减装置(PAC RSIC-I和Kinetics Isomax)与图37和图 38中所示声音衰减装置之间进行的比较。制备的墙壁中一片5/8英寸类型X干砌墙是使用 木质螺钉直接固定至一个木质框架上的。该木质框架是由间隔16英寸的多个木质的 立柱(1. 5英寸宽乘3. 5英寸深)形成的一个8英寸乘8英寸的区段。在立柱之间安置了 R19玻璃纤维绝缘材料。将夹子(如圆点504所示)放在立柱502上，如图50中所示。将 两片5/8英寸类型X的干砌墙面板连接至一个7/8英寸的干砌墙板条槽形件上，该槽形件 被连接至一个声音衰减装置上。该声音衰减装置在与直接连接的这片干砌墙相对的一侧上 被连接至该木质框架上。对于在80Hz与5000Hz之间的声音频率测得了以分贝为单位测量 的传播损失。对于特殊频率的传播损失性能是使用以上描述的构型测得的传播损失(单位 是 dB)。如图49中所示，图37和图38的声音衰减装置(A)在80_160Hz范围内以及600Hz 至IOOOHz范围内的频率下相对于装置PAC RSIC-I (B)和KineticsIsomax(C)提供了增强 的传播损失性能。在其他频率范围内，本方面的声音衰减装置提供了与其他可商购的装置 相当的性能。此外，使用图51中展示的试验对这些商业样品以及图11或图37的声音衰减装置 测量了弹簧系数。将两个装置516间隔M英寸进行安置。将一个帽槽形件514联接至这 些装置516的每个上，并且将一个251b的重物512放置在该帽槽形件的一端上。在该装置 的最靠近该251b重物的地方测量偏转。如表1中所示，图37中展示的本发明的声音衰减 装置展现出了最低的弹簧系数。表1.样品的弹簧系数
样品弹簧系数PAC RSIC-I12，500kg/mKinetics Isomax18，000kg/m样品(图11)5700kg/m样品(图37)4500kg/m实例 4使用实例3中描述的程序对图33中展示的实施方案的一个样品测试了传播损失， 除了使用了 R13玻璃纤维绝缘材料。为了对比，也测试了 PAC RSIC-I0表2展示了随频率 而变的传播损失。如所展示的，本发明的样品比PAC RSIC-I样品在低频率下提供了更大的传播损失。表2传播损失(dB)
权利要求
1.一种声音衰减装置，包括 一个附接部分；用来接合一个板条槽形件的一个接合结构；以及 被安置在该附接部分与该接合结构之间的一个肩台； 其中该声音衰减装置具有不大于12，000kg/m的弹簧系数。
2.如权利要求1所述的声音衰减装置，其中该弹簧系数是不大于10，000kg/m。
3.如权利要求1所述的声音衰减装置，其中该弹簧系数是不大于7，000kg/m。
4.如权利要求1-3中任一项所述的声音衰减装置，其中该弹簧系数是至少100kg/m。
5.如权利要求1所述的声音衰减装置，进一步包括一个基座，其中该附接部分被固定 至该基座上。
6.如权利要求1-3或5中任一项所述的声音衰减装置，其中该声音衰减装置具有不大 于65Hz的共振指数。
7.如权利要求1-3或5中任一项所述的声音衰减装置，其中该肩台包括至少两个折叠。
8.如权利要求7所述的声音衰减装置，其中该肩台包括至少4个折叠。
9.如权利要求1-3或5中任一项所述的声音衰减装置，其中该附接部分以及该肩台是 由一个单一金属件形成的。
10.如权利要求1-3或5中任一项所述的声音衰减装置，其中该附接部分、该肩台、以及 该接合结构是由一个单一金属件形成的。
11.一种声音衰减装置，包括一个金属部件，该金属部件包括一个附接部分、一个联接平台、以及安置在该附接部分 与该联接平台之间的一个肩台；其中该声音衰减装置具有不大于40，000kg/m的弹簧系数。
12.如权利要求11所述的声音衰减装置，其中该弹簧系数是不大于12，000kg/m。
13.如权利要求12所述的声音衰减装置，其中该弹簧系数是不大于10，000kg/m。
14.如权利要求11-13中任一项所述的声音衰减装置，其中该弹簧系数是至少100kg/m0
15.如权利要求11-13中任一项所述的声音衰减装置，其中该声音衰减装置展现了不 大于65Hz的共振指数。
16.如权利要求11-13中任一项所述的声音衰减装置，进一步包括一个基座，其中该附 接部分被固定至该基座上。
17.一种结构，包括 一个支撑件；被联接至该支撑件上的一个声音衰减装置，该声音衰减装置包括 一个附接部分； 一个接合结构；以及安置在该附接部分与该接合结构之间的一个肩台； 其中该声音衰减装置具有不大于12，000kg/m的弹簧系数； 被联接至该声音衰减装置的接合结构上的一个板条槽形件；以及 被联接至该板条槽形件上的一个片材料。
18.如权利要求17所述的结构，其中该弹簧系数是不大于10，000kg/m。
19.如权利要求17或权利要求18所述的结构，其中该弹簧系数是至少100kg/m。
20.如权利要求17或18所述的结构，其中该声音衰减装置展现了不大于65Hz的共振 指数。
21.—种形成一种结构的方法，该方法包括将一个声音衰减装置联接至一个支撑件上，该声音衰减装置包括一个附接部分；一个接合结构；以及被安置在该附接部分与该接合结构之间的一个肩台；其中该声音衰减装置具有不大于12，000kg/m的弹簧系数；将一个板条槽形件联接至该声音衰减装置的接合结构上；并且将一个面板联接至该板条槽形件上。
22.—种声音衰减装置，包括限定了一个平面的一个附接部分；第一和第二肩台，它们在该平面内被安置在该附接部分的对侧上并且从该平面的相同 表面上延伸；第一和第二翼板，它们对应地从该第一和第二肩台延伸并且在基本上平行于该平面的 相反方向上延伸；第一和第二接合结构，它们对应地被附接至该第一和第二翼板上，该第一和第二接合 结构用来接收一个板条槽形件。
23.如权利要求22所述的声音衰减装置，其中该第一和第二接合结构各自包括一个凹 口用来接收一个板条槽形件的一个边缘。
24.如权利要求22或权利要求23所述的声音衰减装置，其中该声音衰减装置具有的平 行于该平面的长度是在2英寸至10英寸的范围内。
25.如权利要求M所述的声音衰减装置，其中该范围是2英寸至6英寸。
26.如权利要求22或权利要求23所述的声音衰减装置，其中该声音衰减装置具有的垂 直于该平面的长度是在0. 1英寸至5英寸的范围内。
27.如权利要求沈所述的声音衰减装置，其中该范围是0.1英寸至3英寸。
28.如权利要求22或权利要求23所述的声音衰减装置，其中该第一或第二翼板之一的 长度与该附接部分的一个长度之比为至少1. 0。
29.如权利要求观所述的声音衰减装置，其中该比率为至少1.1。
30.如权利要求四所述的声音衰减装置，其中该比率为至少1.2。
31.如权利要求22或权利要求23所述的声音衰减装置，其中该第一肩台与该附接部分 形成了不大于145°的一个角度。
32.如权利要求31所述的声音衰减装置，其中该角度是不大于135°。
33.如权利要求32所述的声音衰减装置，其中该角度是不大于120°。
34.如权利要求22或权利要求23所述的声音衰减装置，其中，该第一肩台与该附接部 分形成了一个角度α，其中该第一翼板与该第一肩台形成了一个角度β，并且其中该角度 β是在0.8 α至1.2 α的范围内。
35.如权利要求34所述的声音衰减装置，其中该角度β是在0.9α至1.1α的范围内。
36.如权利要求22或权利要求23所述的声音衰减装置，其中垂直于该平面并且在该附 接部分与该第一或第二翼板之一之间延伸的一个高度是在0.1英寸至1英寸的范围内。
37.如权利要求22或权利要求23所述的声音衰减装置，其中，该附接部分被联接至一 个基座部件上。
38.如权利要求37所述的声音衰减装置，其中，该附接部分是可转动地被联接至一个 基座部件上的。
39.如权利要求37所述的声音衰减装置，其中，该基座部件包括一个横杆，该横杆在两 端均被固定并且在这些末端之间是自由的，该附接部分被联接至该横杆上。
40.如权利要求37所述的声音衰减装置，其中该基座进一步包括用于有待被附接至一 个支撑件上的多个紧固件的多个引导件。
41.如权利要求37所述的声音衰减装置，其中该基座进一步包括一个弹性垫片，该弹 性垫片被安置在该基座的支撑件一侧上。
42.一种声音衰减装置，包括 一个基座，该基座包括一个横杆，该横杆的两端中的至少一个被固定并且该横杆是自由的从而在这两端之间 振动；以及一个槽形件支撑件，该槽形件支撑件包括 被联接至该横杆上的一个附接部分，该附接部分限定了一个平面； 第一和第二肩台，它们在该平面内被安置在该附接部分的对侧上并且在与该基座相对 的一个方向上从该平面延伸；第一和第二翼板，它们对应地从该第一和第二肩台延伸并且在相对的方向上基本上平 行于该平面进行延伸；以及第一和第二接合结构，它们对应地被附接至该第一和第二翼板上，该第一和第二接合 结构用来接收一个板条槽形件。
43.如权利要求42所述的声音衰减装置，其中，该附接部分是可转动地被联接至该横 杆上的。
44.如权利要求42或权利要求43所述的声音衰减装置，其中，该基座进一步包括用于 一个紧固件的一个引导件。
45.如权利要求42或权利要求43所述的声音衰减装置，其中该基座进一步包括一个弹 性垫片，该弹性垫片被安置在该基座的支撑件一侧上。
46.一种用于形成声音衰减装置的方法，该方法包括 将一个金属片进行切割以形成一个中间部件；并且将该中间部件弯折来形成一个声音衰减装置，该声音衰减装置包括一个附接部分、一 个联接平台、以及被安置在该附接部分与该联接平台之间的一个肩台，其中该声音衰减装 置具有不大于40，000kg/m的弹簧系数。
47.一种槽形件，包括平行于一个平面延伸的至少一个脚；一个联接平台，该联接平台基本上平行于该平面延伸并且用来直接连接至一个片材 上；以及将该至少一个脚连接至该联接平台上的一个肩台，该肩台包括至少两个在垂直于该平 面的方向上进行挠曲的折叠。
48.如权利要求47所述的槽形件，其中这些折叠在平行于该平面的方向上具有多个开
49.如权利要求47所述的槽形件，其中这些折叠在垂直于该平面的方向上具有多个开
50.如权利要求47所述的槽形件，其中这些折叠具有一种s形状。
51.如权利要求47-50中任一项所述的槽形件，其中该槽形件具有不大于40，000kg/m 的弹簧系数。
52.如权利要求51所述的槽形件，其中该弹簧系数是不大于20，000kg/m。
53.如权利要求52所述的槽形件，其中该弹簧系数是不大于12，000kg/m。
54.如权利要求51所述的槽形件，其中该弹簧系数是至少100kg/m。
55.如权利要求47-50中任一项所述的槽形件，其中该槽形件展现了不大于65Hz/m的 共振指数。
56.一种槽形件，包括平行于一个平面延伸的至少一个脚；一个联接平台，该联接平台基本上平行于该平面延伸并且用来直接连接至一个片材 上；以及将该至少一个脚连接至该联接平台上的一个肩台； 其中该槽形件具有不大于40，000kg/m的弹簧系数。
57.如权利要求56所述的槽形件，其中该弹簧系数是不大于20，000kg/m。
58.如权利要求57所述的槽形件，其中该弹簧系数是不大于12，000kg/m。
59.如权利要求56-58中任一项所述的槽形件，其中该弹簧系数是至少100kg/m。
60.如权利要求56-58中任一项所述的槽形件，其中该槽形件展现了不大于65Hz的共 振指数。
61.如权利要求56-58中任一项所述的槽形件，其中该至少一个脚、该联接平台、以及 该肩台是由一个单一金属件形成的。
62.一种结构，包括 一个框架支撑件；一个槽形件，该槽形件包括平行于一个平面延伸并且被联接至该框架支撑件上的至少一个脚； 基本上平行于该平面延伸的一个联接平台；以及 将该至少一个脚连接至该联接平台上的一个肩台； 其中该槽形件具有不大于40，000kg/m的弹簧系数；以及 被直接联接至槽形件的联接平台上的一个片材。
63.一种形成一种结构的方法，该方法包括将一个槽形件联接至一个支撑件上，该槽形件包括平行于一个平面延伸并且被联接至该支撑件上的至少一个脚； 基本上平行于该平面延伸的一个联接平台；以及 将该至少一个脚连接至该联接平台上的一个肩台； 其中该槽形件具有不大于40，000kg/m的弹簧系数；并且 将一个片材直接联接至该槽形件的联接平台上。
64. 一种形成一种槽形件的方法，该方法包括 将一个金属片进行切割以形成一个中间部件；并且 将该中间部件弯折以形成一个槽形件，该槽形件包括 平行于一个平面延伸的至少一个脚； 基本上平行于该平面延伸的一个联接平台；以及 将该至少一个脚连接至该联接平台上的一个肩台； 其中该槽形件具有不大于40，000kg/m的弹簧系数。
全文摘要
一种声音衰减装置包括一个附接部分、用来接合一个板条槽形件的一个接合结构、以及安置在该附接部分与该接合结构之间的一个肩台。该声音衰减装置具有不大于12,000kg/m的弹簧系数；这种声音衰减装置可以被安置在一个支撑件结构与一个片材之间。
文档编号E04B1/86GK102089484SQ200980127633
公开日2011年6月8日 申请日期2009年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者B·瑞芙纳斯 申请人:美国圣戈班性能塑料公司