专利名称：降低铁路噪音用的陶瓷吸声装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及吸声装置，特别是涉及用于降低隧道中的噪声的吸声装置。
背景技术：
从保证人民生活的观点出发，要求交通噪声降低到对生活没有妨碍的程度，其中，由于从用于道路和铁路等的隧道口发出的噪声大，特别是铁路隧道中噪声持续时间长，常要求对隧道口噪声采取降噪方法。
铁路的隧道口噪声中，特别是新干线由于列车以高速度行驶在隧道内引起风压和振动等，在隧道内设置的用于对付噪声的吸声装置可以降低隧道的噪声是理所当然的，还要求可以经受伴随车辆行驶产生的风压和振动等的冲击。而且，由于有时附着在下部的溶化的冰等从行驶中的车辆落下，撞及吸声材料，吸声装置对于相对落下物的冲击必须是安全的。
在隧道等中使用的吸声装置如特许文献1所公布的。该吸声装置具有防锈处理过的金属的周围框架，该周围框架中收放由玻璃纤维制的吸声材料。玻璃纤维的表面用合成树脂薄膜覆盖；合成树脂的表面用无纺布罩面覆盖，进而，无纺布罩面用具有多个开口部的金属制的表面板覆盖。
特开平10-25713号公报而在特许文献1公布的吸声装置中，玻璃纤维自身具有由于隧道内的湿气容易产生老化，且由于风压容易坏等缺点。另外，由于为使玻璃纤维不由于湿气老化或由于风压损坏，而开减少口部的面积，玻璃纤维的露出面积也减少，存在主要的吸声效果其自身被减少的问题。
因而，本发明是为了解决上述现有技术的问题提出的，目的是提供一种吸声性，耐冲击性优良的吸声装置。
发明内容
为达到上述目的，本发明的吸声装置是安装在具有支持面的结构物上的吸声装置，其具有吸声装置主体，该吸声装置主体包括陶瓷制的板状吸声部件、配置在该吸声部件表侧面或背面的格子状板部件、分别保持所述吸声部件和格子状部件的边缘部在中央有开口的至少两个主框部和连接相邻的所述中央开口的主框架的连接框架。在该连接框架上形成安装孔，安装板从位于最外方的所述各主框架向外方延伸，在各安装板上形成安装孔。
根据上述结构的吸声装置，吸声部件由强度好的陶瓷制成，这样的吸声部件由于通过边缘部用中央开口的主框架支持，所以可以提供很大的吸声面积。
另外，在本发明中，当在所述结构物上安装所述的吸声装置时，最好以在所述结构物的支持面和所述格子状板部件间构成背后空气层的方式形成所述主框架。
进而，最好具有用于将所述吸声装置主体安装在所述结构物上的安装部件，以使在所述结构物的支持面和所述吸声部件之间构成空气层。
另外，所述安装部件最好具有用于将该安装部件安装在所述支持面上的孔和能贯通所述安装板的安装孔的带有至少一个螺丝的轴。
图1是概略表示切断根据本发明的第一实施例的吸声装置的一部分的示意立体图；图2是根据本发明第二实施例的吸声装置的正面图；图3是相邻安装的图2的吸声装置的部分示意放大图；图4是图3中的IV-IV线的示意剖面图。
符号说明1、10 吸声装置2、12 主框架3、13 连接框架5、15 吸声部件6、16 膨胀合金(格子状板部件)7(17) 安装孔(套管)8、18 安装板9、19 安装孔
具体实施例方式
下面参照附图，对本发明的实施例进行说明，该实施例是把本发明用于新干线的隧道用吸声装置。
参照图面，根据本发明的吸声装置整体用参照编号1表示。该吸声装置1具有从正面看时中央开口的整体为矩形的多个主框架2，该实施例的主框架2由3个主框架2A、2B、2C组成。
各主框架2，形成能用其四边保持板状的吸声部件5及膨胀合金6。即各主框架2包括用于支持吸声部件5的边边缘部前面的前面支持壁部5A、与前面支持壁部5A平行延伸的背面支持壁部5B和连接前面支持壁部5A和背面支持壁5B的连接壁部5C。
在该实施例，背面支持壁部5B整体位于前面支持壁部5A以内，在前面支持壁部5A的外端部和背面支持壁部5B的内端部之间延伸的连接壁部5C剖面形状为变形的“コ”字状，具有位于背面支持壁部5B的后方的后方壁部5D。
吸声装置1具有安装在各主框架2上用树脂固化的陶瓷，最好是用氧化铝系列陶瓷制成的矩形的板状吸声部件5。矩形吸声部件5的各边部，如上所述，通过其前面用主框架2的前面支持壁部5A支持，背面用主框架2的背面支持壁5B支持而安装在主框架2上。
吸声部件5按具有即使受到新干线在配置吸声装置1的隧道内通过时引起的冲击也不发生损坏的强度决定其尺寸和形状。吸声部件5由于是陶瓷制的，与现在作为吸声材料经常使用的玻璃纤维等相比老化少，加上由于容易弯曲，具有容易对照隧道的内壁曲面形状进行制造的优点。
在各吸声部件5的背面配置格子状板部件，即铝膨胀合金6。各膨胀合金6与吸声部件5具有大致相同的尺寸形状，其各边部用吸声部件5和主框架2的背面支持壁5B之间支持。由于膨胀合金6覆盖吸声部件5，故即使由于落下物和飞散物产生的冲击，万一吸声部件5部分出现缺口或破损时，可以抑制吸声部件5的碎片的飞散。
吸声装置1还有分别用于连接相邻的主框架2A和主框架2B，主框架2B和主框架2C的连接框架3A、3B。在该实施例，各连接框架3具有H形剖面，H形的各支脚部的外端面通过焊接等固定在主框架2的连接壁部5C上。在各连接框架3上，结构物的支持面，即从隧道的内壁而延伸的安装杆，形成通过固定杆延伸的安装孔7。
用于提高连接框架3的强度的加强杆4在连接框架3的上部及下部中在H形支脚间延伸。
进而，在本实施例，安装板18通过焊接等安装在主框架2A、2C外侧的连接壁部5C上，在从连接壁部5C向外方突出的各安装板8的延长部分上，形成用于通过从隧道的内壁面延伸的安装杆的安装孔9。
在隧道的内壁面上安装吸声装置1时，通过在从隧道的内壁面突出的各固定杆(没有图示)上打通吸声装置1的安装孔7、9，在从这个吸声装置1的安装孔7、9突出的固定杆上拧入螺母，在隧道的内壁面上固定吸声装置1。
这样根据固定在隧道内壁面上的吸声装置1，吸声部件5被作成规定的尺寸、形状，故即使由于通过隧道的新干线引起的冲击也难产生缺口，而且，由于面临新干线的面积，比背景技术中所述的现有装置大，故能发挥更好的吸声效果。
本实施例的吸声装置1由于以主框架2的连接壁部5C的后方壁5D位于背面支持壁部5B的后方方式形成，故当这样的吸声装置用上述方法安装在隧道的内壁面上时，在隧道的内壁面和背面支持壁部5B，进而在与吸声部件5之间形成背后空气层。这样，根据应该吸声的声音的频率通过改变背后空气层的长度或厚度可以优化吸声效果。
接着，参照图2至图4说明本发明第二实施例的吸声装置。
图2中整体用序号10表示的第二实施例的吸声装置，其基本结构与上述吸声装置1相同。即，吸声装置10包括陶瓷制的板状吸声部件15、格子状的板部件16、保持吸声部件15和格子状板部件16的边缘部的主框架12和用于连接相邻的主框架12的连接框架13。在这方面与吸声装置1的结构相同。因此，下面以与第一实施例的吸声装置1的结构不同的结构和构成为中心对吸声装置10进行说明。
首先，开始在吸声装置10把格子状的板部件16配置在吸声部件15的表面侧。通过在吸声部件15的外侧配置格子状板部件16，万一吸声部件15出现缺口时可以防止破片向车辆的方向飞散。根据相同的观点，即使在吸声装置1中，也可以把格子状板部件6配置在吸声部件5的外侧。
其次，在吸声装置10的连接框架13具有矩形剖面这一点上，与吸声装置1的连接框架3的H形剖面不同。吸声装置10的连接框架13也装有与连接框架3的安装孔7一样的贯通从隧道的内壁面IS突出的固定杆R1(图4)的安装孔。该安装孔在该实施例中由沿连接框架13的相对的壁间延长的套管17构成，作为变形的实施例也可以用在连接框架13的相对的壁上形成的安装孔构成。
与该主框架整体成形的安装板18由位于最外方的各主框架12A、12C的外侧部向外方延伸，在该各安装板的上端部和下端部形成可调节安装位置作成长圆形的安装孔19。
各安装板18的上端比主框架12的上端低那样切槽，下端比主框架12的下端高那样切槽。
在该实施例，为了将由主框架12(安装板18)、连接框架13、吸声部件15和格子状板部件16组成的吸声装置主体安装在隧道的内壁面IS(图4)上，使用安装部件20、30、40。通过改变安装部件20、30、40的高度，即通过使用不同高度的安装部件20、30、40，可以很容易地调整隧道的内壁面IS和吸声部件15间的距离，即调整在它们之间构成的背后空气层的厚度。
为了容易理解，首先说明在隧道的内壁面IS(图4)上安装一个吸声装置主体的方法。
用四个安装部件20、两个安装部件30可以把一个吸声装置主体安装在隧道的内壁面IS(图4)上。
如图4所示，安装部件20具有矩形剖面，套管23在安装部件20的相对的壁21、22之间延伸。在安装部件20上固定螺栓24，螺栓24的头部25与安装部件20的壁21的内面触接设置，螺栓24的轴26在与套管23延伸的相同方向上从壁21向外方突出。
另一方面，在该实施例中，安装部件30由装有可以使固定杆R1通过的孔31的板构成。安装部件30也可以与安装部件20一样，选取具有矩形剖面，在相对的壁间延伸的形式。
为了在隧道的内壁面IS(图4)上安装吸声装置主体，如图4所示，从隧道的内壁面IS突出的各固定杆R2通过各安装部件20的套管23；各固定杆R1通过各安装部件30的孔31。
接着，从各安装部件20的上面，各固定杆R2通过垫圈W1，临时固定螺母N1。
其次，各安装部件20在螺栓24的轴26通过安装板18的安装孔19，同时，各固定杆R1通过连接框架13的套管17。然后，从各安装板18上螺栓24的轴26通过垫圈W2，另外，从各连接框架13上固定杆R1通过垫圈W3。另外，把螺母N2、N3各自临时固定在轴26和固定杆21上。
若吸声装置主体可以配置在隧道内壁面IS的适当处，紧紧地上紧各螺母N1、N2、N3，在隧道的内壁面IS上固定吸声装置主体。
为了易于理解本发明，只说明最单纯的安装方法，但是用上述安装方法在隧道的内壁面IS上互相邻接安装吸声装置主体时，固定杆R2也必须邻接配置。可是，若邻接的固定杆R2之间的距离过短，构成隧道内壁的材料，大多有可能产生混凝土的耐力下降，并产生锥状破坏。因此，当在隧道的内壁面IS上使多个吸声装置主体相互邻接安装时，最好用图3、图3所示的做法、方法安装。
图3放大表示，靠近上下左右在隧道的内壁面IS上安装的多个吸声装置主体中的四个吸声装置主体50、60、70、80的一部分。
在图4中看时，左右邻接配置的吸声装置主体50、60在安装在隧道的内壁面IS上的多个吸声装置主体中位于最上方的一列。
左右邻接的吸声装置主体50、60，以在各自邻接的安装板18上下重迭方式配置，并并使重迭的安装板18的各个安装孔19对齐定位。因而，在上述的单一的吸声装置主体的安装中用安装部件20只支持一个安装板18，但是用图3看时，位于吸声装置主体50、60上端部的安装部件20支持吸声装置主体50、60的重迭的两个安装板18，从这些安装板18的上面安装垫圈W2、螺母N2。
另一方面，用图3看时，为安装吸声装置主体50、60的下端部使用安装部件40。虽然只对吸声装置主体50的右侧下端部和吸声装置主体60的左侧下端部的安装进行说明，但吸声装置主体50的左侧下端及吸声装置主体60的右侧下端部的安装同样进行。
安装部40具有矩形剖面，套管43在安装部件40的相对的壁41、42之间延伸。在安装部件40中隔着套管43，抗衡的一对螺栓44A、44B被固定，各螺栓44的头部45与安装部件40的壁41的内面触接设置，各螺栓44的轴46在与套管43延长的相同方向上，从壁41向外方突出。
为了用安装部件40将吸声装置主体50、60的下端部安装在隧道的内壁面IS上，如图4所示，从隧道的内壁面IS突出的固定杆R3通过安装部件40的套管43。该作业和上述的固定杆R1通过安装部件30的孔31的作业及固定杆R2通过安装部件20的套管23的作业先后进行。之后，固定杆R3从安装部件40的上面通过垫圈W5，从其上面使N5与固定杆R3螺合临时放置，在之后的适当时机拧紧。
接着，安装部件40的螺栓44A的轴46，通过重迭的安装板18下端部的各(已对齐的)安装孔19。当然该作业与上述的固定杆R1通过连结框架13的套管17的作业，安装部件20的轴26通过重迭的安装板18上端部的各(已对齐的)安装孔19的作业一起进行。
之后，螺栓24、44A的轴26、46从重迭的安装板18、18(的下端部)通过垫圈W2、W4，固定杆R1从连接框架13的上面通过垫圈W3，分别将螺母N2、N3、N4暂时放在轴26、固定杆R1和轴46上，接着适当地拧紧。
然后，由图3看时，使用用于安装吸声装置主体50、60下端部的安装部件40安装位于吸声装置主体50、60下方的吸声装置主体70、80的上端部。
即，左右邻接的吸声装置主体70、80，以各自邻接的安装板18上下重迭方式配置，并以对齐重迭的安装板18的上端部的安装孔19方式定位，安装部件的螺栓44B的轴46通过这些安装孔19，并从重迭的安装板18的上方通过垫圈W6后，使螺母N6螺合在轴46上暂时放置。
安装吸声装置主体70、80的下端部与安装吸声装置主体50、60的下端部同样使用安装部件40进行，由于其方法与吸声装置主体50、60的下端部的安装相同，故省略其说明。
根据上述安装方法，由于为将吸声装置主体50的下端部、吸声装置主体60的下端部、吸声装置主体70的上端部、吸声装置主体80的上端部安装在隧道的内壁面IS上只需要一个固定杆R3，故可以抑制使用的固定杆R3的根数，并抑制隧道的内壁的混凝土的耐力下降和锥状破坏的发生。
本发明不限于上述的实施例，可以进行各种变更。
如第一实施方式的连接框架3由剖面为H形的一个部件构成，但也可以焊接剖面分别为コ字形的一对连接框架等构成。
上述两实施例都是将吸声部件5、15直接安装在主框架2、12上，但也可以在它们之间设置用橡胶等制成的振动吸收部件。之后，也可以根据应该吸声的声音，将与这样的振动吸收部件的主框架2、12的间隙和弹性系数等做成最优。
进而，格子状的板部件，即膨胀合金6、16是用铝制的，但也可以用钛制，还可以是玻璃纤维强化材料。
如上所述本发明可以提供一种吸声性、耐冲击性优良的吸声装置。
权利要求
1.一种吸声装置，是安装在具有支持面的结构物上的吸声装置，其具有吸声装置主体，该吸声装置主体包括陶瓷制的板状吸声部件、配置在该吸声部件表侧面或背面的格子状板部件、分别保持所述吸声部件和格子状部件的边缘部且在中央有开口的至少两个主框部和连接相邻的所述中央开口的主框架的连接框架，在该连接框架上形成安装孔，安装板从位于最外方的所述各主框架向外方延伸，在各安装板上形成安装孔。
2.如权利要求1所述的吸声装置，其特征在于，当在所述结构物上安装所述吸声装置主体时，形成所述主框架，以使在所述结构物的支持面和所述吸声材料之间构成背后空气层。
3.如权利要求1所述的吸声装置，其特征在于，具有用于将所述吸声装置主体安装在所述结构物上的安装部件，以使在所述结构物的支持面和所述吸声部件之间构成背后空气层。
4.如权利要求3所述的吸声装置，其特征在于，所述安装部件具有用于把该安装部件安装在所述支持面上的孔和能通过所述安装板的安装孔的带有至少一个螺丝的轴。
全文摘要
本发明提供一种吸声装置，其安装在具有支持面的结构物上，其具有吸声装置主体。该吸声装置主体包括陶瓷制的板状吸声部件、配置在该吸声部件表侧面或背面的格子状板部件、分别保持所述吸声部件和格子状部件的边缘部且在中央有开口的至少两个主框部和连接相邻的所述中央开口的主框架的连接框架。在该连接框架上形成安装孔，安装板从位于最外方的所述各主框架向外方延伸，在各安装板上形成安装孔。
文档编号E01F8/00GK1550616SQ200410042149
公开日2004年12月1日 申请日期2004年5月8日 优先权日2003年5月8日
发明者内野信, 原忠彦, 关四郎, 力武宪治, 藤原恭司, 绪方正刚, 刚, 司, 治 申请人:三菱重工业株式会社, 独立行政法人交通安全环境研究所, 绪方正刚