JPH08191505A - 車両の遮音装置 - Google Patents
車両の遮音装置Info
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- JPH08191505A JPH08191505A JP7001573A JP157395A JPH08191505A JP H08191505 A JPH08191505 A JP H08191505A JP 7001573 A JP7001573 A JP 7001573A JP 157395 A JP157395 A JP 157395A JP H08191505 A JPH08191505 A JP H08191505A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両の遮音装置において、走行速度に伴って
その周波数分布が時々刻々変化するパンタグラフ等の突
出物からの騒音を効率的に吸音し、遮音装置の重量を小
さくすることで、車両への負担を少なくして車両への搭
載性を高め、遮音装置の重量を小さくすることで、取り
付け作業性を向上させる。 【構成】 車両外面からの突出物の周囲に遮音壁が配さ
れてなる車両の遮音装置であって、前記遮音壁の内面に
は、吸音板が貼着され、該吸音板は、一対の対向する電
極板と、該一対の電極板間に配設されるとともに電界配
列効果を有する固体粒子を電気絶縁性媒体中に含有して
なる電気感応型音波吸収制御用流体組成物と、前記一対
の電極板間に電圧を印加しかつ該電圧を調整する電圧印
加調整手段とを具備してなる。
その周波数分布が時々刻々変化するパンタグラフ等の突
出物からの騒音を効率的に吸音し、遮音装置の重量を小
さくすることで、車両への負担を少なくして車両への搭
載性を高め、遮音装置の重量を小さくすることで、取り
付け作業性を向上させる。 【構成】 車両外面からの突出物の周囲に遮音壁が配さ
れてなる車両の遮音装置であって、前記遮音壁の内面に
は、吸音板が貼着され、該吸音板は、一対の対向する電
極板と、該一対の電極板間に配設されるとともに電界配
列効果を有する固体粒子を電気絶縁性媒体中に含有して
なる電気感応型音波吸収制御用流体組成物と、前記一対
の電極板間に電圧を印加しかつ該電圧を調整する電圧印
加調整手段とを具備してなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の遮音装置に係わ
るものであり、例えば電車車両のパンタグラフあるいは
ケーブルヘッド等車両外面からの突出物から発生する騒
音の遮音を行う車両の遮音装置に関する。
るものであり、例えば電車車両のパンタグラフあるいは
ケーブルヘッド等車両外面からの突出物から発生する騒
音の遮音を行う車両の遮音装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄道車両の外面には、種々の突出物が設
けられている。例えば、電車車両の上部には、パンタグ
ラフあるいはケーブルヘッドが配設されて電力の授受に
供されている。
けられている。例えば、電車車両の上部には、パンタグ
ラフあるいはケーブルヘッドが配設されて電力の授受に
供されている。
【0003】これらパンタグラフあるいはケーブルヘッ
ドからは、車両の走行に伴って、空力音(風切り音)、
スパーク音、摺動音等が発生し、騒音をもたらす。この
うち、主なものは空力音である。そしてこの空力音は、
車両の走行速度に応じて周波数成分が変化することが知
られている。したがって、パンタグラフあるいはケーブ
ルヘッドからの空力音による騒音は、車両走行時には走
行速度が時々刻々変化することから、その周波数成分が
時々刻々変化することとなる。
ドからは、車両の走行に伴って、空力音(風切り音)、
スパーク音、摺動音等が発生し、騒音をもたらす。この
うち、主なものは空力音である。そしてこの空力音は、
車両の走行速度に応じて周波数成分が変化することが知
られている。したがって、パンタグラフあるいはケーブ
ルヘッドからの空力音による騒音は、車両走行時には走
行速度が時々刻々変化することから、その周波数成分が
時々刻々変化することとなる。
【0004】このようなパンタグラフあるいはケーブル
ヘッドからの騒音の低減を図るための技術が特開平5−
77729号公報に開示されている。この技術は、図1
2に示すように、車両1に設けられたパンタグラフ1a
を囲むよう遮音壁1bを配することによりパンタグラフ
1aが位置する内部空間1cからの騒音の漏洩防止を図
るものであり、また遮音壁1bを位置調整可能に配する
ことで、内部空間1cのサイズを変化せしめ、定在波の
発生による騒音防止を図るものである。
ヘッドからの騒音の低減を図るための技術が特開平5−
77729号公報に開示されている。この技術は、図1
2に示すように、車両1に設けられたパンタグラフ1a
を囲むよう遮音壁1bを配することによりパンタグラフ
1aが位置する内部空間1cからの騒音の漏洩防止を図
るものであり、また遮音壁1bを位置調整可能に配する
ことで、内部空間1cのサイズを変化せしめ、定在波の
発生による騒音防止を図るものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の技術においては、以下の問題があった。 遮音壁1bの位置調整がリアルタイムにできないた
め、時々刻々変化する騒音に対して対処できないばかり
か、走行速度によっては定在波が発生するおそれがあ
る。 定在波を発生させないために所定の大きさの内部空間
1cを確保する必要があるため、遮音壁1bの小型化が
できない。よって、遮音壁1bの重量が大きくなり、車
両への負担が大きい。 さらに、遮音壁1bの重量が大きいため、取り付け作
業性が悪く、コスト高を招く。
報記載の技術においては、以下の問題があった。 遮音壁1bの位置調整がリアルタイムにできないた
め、時々刻々変化する騒音に対して対処できないばかり
か、走行速度によっては定在波が発生するおそれがあ
る。 定在波を発生させないために所定の大きさの内部空間
1cを確保する必要があるため、遮音壁1bの小型化が
できない。よって、遮音壁1bの重量が大きくなり、車
両への負担が大きい。 さらに、遮音壁1bの重量が大きいため、取り付け作
業性が悪く、コスト高を招く。
【0006】ところで、本発明者らは、従来知られてい
ない新規な電界配列特性(Electric Alig
nment特性を略して、以下、「EA特性」と称す
る)を有する電気感応型音波吸収制御用流体組成物(E
lectric Noise−Control流体組成
物を略して、以下、「ENC流体組成物」と称する)の
研究を行っている。このENC流体組成物は、例えば、
電気絶縁性媒体中に固体粒子を分散させて得られる流体
であり、これに電圧を印加すると固体粒子が誘電分極を
起こし、さらに誘電分極に基づく静電引力によって互い
に電場方向に配位連結して整列し、鎖状体構造を示す性
質をもっている。また、固体粒子によっては電気泳動し
て配列配向し、配列塊状構造を示す性質を示すものもあ
る。このように、電界下における粒子の配列配向を電界
配列効果(Electric Alignment効果
を略して、以下、「EA効果」と称する)と呼び、ま
た、そのような性質を有する固体粒子を電界配列性粒子
(ElectricAlignment粒子を略して、
以下、「EA粒子」と称する)と呼ぶこととする。そし
て本発明者らは、この新規な構造のENC流体組成物の
研究を進めることにより本発明に到達した。
ない新規な電界配列特性(Electric Alig
nment特性を略して、以下、「EA特性」と称す
る)を有する電気感応型音波吸収制御用流体組成物(E
lectric Noise−Control流体組成
物を略して、以下、「ENC流体組成物」と称する)の
研究を行っている。このENC流体組成物は、例えば、
電気絶縁性媒体中に固体粒子を分散させて得られる流体
であり、これに電圧を印加すると固体粒子が誘電分極を
起こし、さらに誘電分極に基づく静電引力によって互い
に電場方向に配位連結して整列し、鎖状体構造を示す性
質をもっている。また、固体粒子によっては電気泳動し
て配列配向し、配列塊状構造を示す性質を示すものもあ
る。このように、電界下における粒子の配列配向を電界
配列効果(Electric Alignment効果
を略して、以下、「EA効果」と称する)と呼び、ま
た、そのような性質を有する固体粒子を電界配列性粒子
(ElectricAlignment粒子を略して、
以下、「EA粒子」と称する)と呼ぶこととする。そし
て本発明者らは、この新規な構造のENC流体組成物の
研究を進めることにより本発明に到達した。
【0007】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、以下の目的を有する。 (ア)EA効果を有し、印加される電圧によって特性振
動数を制御できるENC流体組成物を備えることで走行
速度に伴ってその周波数分布が時々刻々変化するパンタ
グラフあるいはケーブルヘッド等車両外面からの突出物
からの騒音を効率的に吸音し、車両の低騒音化を達成す
ること。 (イ)遮音装置の重量を小さくすることで、車両への負
担を少なくして車両への搭載性を高めること。 (ウ)遮音装置の重量を小さくすることで、取り付け作
業性を向上させること。 (エ)パンタグラフあるいはケーブルヘッド等車両外面
からの突出物からの騒音の吸音を自動的に行い、かつ、
簡単な構成で達成すること。
で、以下の目的を有する。 (ア)EA効果を有し、印加される電圧によって特性振
動数を制御できるENC流体組成物を備えることで走行
速度に伴ってその周波数分布が時々刻々変化するパンタ
グラフあるいはケーブルヘッド等車両外面からの突出物
からの騒音を効率的に吸音し、車両の低騒音化を達成す
ること。 (イ)遮音装置の重量を小さくすることで、車両への負
担を少なくして車両への搭載性を高めること。 (ウ)遮音装置の重量を小さくすることで、取り付け作
業性を向上させること。 (エ)パンタグラフあるいはケーブルヘッド等車両外面
からの突出物からの騒音の吸音を自動的に行い、かつ、
簡単な構成で達成すること。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、以下の構成を採用した。すなわ
ち、本発明の車両の遮音装置においては、車両外面から
の突出物の周囲に遮音壁が配されてなる車両の遮音装置
であって、前記遮音壁の内面には、吸音板が貼着され、
該吸音板は、一対の対向する電極板と、該一対の電極板
間に配設されるとともに電界配列効果を有する固体粒子
を電気絶縁性媒体中に含有してなる電気感応型音波吸収
制御用流体組成物と、前記一対の電極板間に電圧を印加
しかつ該電圧を調整する電圧印加調整手段とを具備して
なることを特徴としている。請求項2記載の車両の遮音
装置においては、請求項1記載の車両の遮音装置におい
て、前記電圧印加調整手段は、前記車両の走行速度を検
出する速度検出器と、該速度検出器で検出された走行速
度に応じて電圧値を設定する制御部と、該制御部の設定
電圧を前記一対の電極板間に印加する電圧印加手段とを
具備してなることを特徴としている。請求項3記載の車
両の遮音装置においては、請求項1記載の車両の遮音装
置において、前記電圧印加調整手段は、前記遮音壁の内
部に配されるとともに該遮音壁の内部の音の周波数を検
出する周波数検出器と、該周波数検出器で検出された周
波数に応じて電圧値を設定する制御部と、該制御部の設
定電圧を前記一対の電極板間に印加する電圧印加手段と
を具備してなることを特徴としている。
め、本発明においては、以下の構成を採用した。すなわ
ち、本発明の車両の遮音装置においては、車両外面から
の突出物の周囲に遮音壁が配されてなる車両の遮音装置
であって、前記遮音壁の内面には、吸音板が貼着され、
該吸音板は、一対の対向する電極板と、該一対の電極板
間に配設されるとともに電界配列効果を有する固体粒子
を電気絶縁性媒体中に含有してなる電気感応型音波吸収
制御用流体組成物と、前記一対の電極板間に電圧を印加
しかつ該電圧を調整する電圧印加調整手段とを具備して
なることを特徴としている。請求項2記載の車両の遮音
装置においては、請求項1記載の車両の遮音装置におい
て、前記電圧印加調整手段は、前記車両の走行速度を検
出する速度検出器と、該速度検出器で検出された走行速
度に応じて電圧値を設定する制御部と、該制御部の設定
電圧を前記一対の電極板間に印加する電圧印加手段とを
具備してなることを特徴としている。請求項3記載の車
両の遮音装置においては、請求項1記載の車両の遮音装
置において、前記電圧印加調整手段は、前記遮音壁の内
部に配されるとともに該遮音壁の内部の音の周波数を検
出する周波数検出器と、該周波数検出器で検出された周
波数に応じて電圧値を設定する制御部と、該制御部の設
定電圧を前記一対の電極板間に印加する電圧印加手段と
を具備してなることを特徴としている。
【0009】
【作用】請求項1記載の車両の遮音装置においては、吸
音板が、一対の電極板と、これら一対の電極板間に配設
されるとともにEA効果を有するEA粒子を電気絶縁媒
体中に含有してなるENC流体組成物と、一対の電極板
間に電圧を印加しかつ該電圧を調整する電圧印加調整手
段が設けられた構成とされている。このとき、一対の電
極板間に電圧が印加されていない状態では、ENC流体
組成物中のEA効果を有するEA粒子は、電気絶縁性媒
体中にランダムに浮遊・分散している。
音板が、一対の電極板と、これら一対の電極板間に配設
されるとともにEA効果を有するEA粒子を電気絶縁媒
体中に含有してなるENC流体組成物と、一対の電極板
間に電圧を印加しかつ該電圧を調整する電圧印加調整手
段が設けられた構成とされている。このとき、一対の電
極板間に電圧が印加されていない状態では、ENC流体
組成物中のEA効果を有するEA粒子は、電気絶縁性媒
体中にランダムに浮遊・分散している。
【0010】電圧印加調整手段により一対の電極板にあ
る電圧を印加すると、EA粒子は鎖状に配列結合して鎖
状体(粒子鎖)を形成し、この鎖状体が電界方向に対し
て平行に配列する。この状態で、一方の電極板に音波
(空気振動)を入射させると、この電極板がこれら電極
板の対向方向に振動するが、鎖状体自体が弾性の性質を
持っているため、鎖状体は引っ張られる場合には、向か
い合う粒子同士が引き合って引力を、圧縮される場合に
は、撓んで反発力をそれぞれ生じ、電気絶縁性媒体中の
鎖状体の運動により粘性抵抗が生じ、これによって音波
の持つエネルギーの損失(散逸)が起こる。
る電圧を印加すると、EA粒子は鎖状に配列結合して鎖
状体(粒子鎖)を形成し、この鎖状体が電界方向に対し
て平行に配列する。この状態で、一方の電極板に音波
(空気振動)を入射させると、この電極板がこれら電極
板の対向方向に振動するが、鎖状体自体が弾性の性質を
持っているため、鎖状体は引っ張られる場合には、向か
い合う粒子同士が引き合って引力を、圧縮される場合に
は、撓んで反発力をそれぞれ生じ、電気絶縁性媒体中の
鎖状体の運動により粘性抵抗が生じ、これによって音波
の持つエネルギーの損失(散逸)が起こる。
【0011】すなわち、電極板に入射した音波により、
鎖状体を含むENC流体組成物と電極板との複合体が共
振するのである。この場合、鎖状体に振動を与える音波
周波数は、鎖状体の持つ特性振動数(鎖状体の弾性と電
極板の慣性とのバランスからなる、いわゆる固有振動数
と推定される)によって定まり、その特性振動数と一致
した周波数の音波が電極板に入射すると、鎖状体は共振
してその音波を吸収し、他の周波数の音波は反射される
ことになる。
鎖状体を含むENC流体組成物と電極板との複合体が共
振するのである。この場合、鎖状体に振動を与える音波
周波数は、鎖状体の持つ特性振動数(鎖状体の弾性と電
極板の慣性とのバランスからなる、いわゆる固有振動数
と推定される)によって定まり、その特性振動数と一致
した周波数の音波が電極板に入射すると、鎖状体は共振
してその音波を吸収し、他の周波数の音波は反射される
ことになる。
【0012】各粒子間に働く引力(鎖状体に生じる応
力)は、一対の電極板に印加される電圧の増加に伴って
増大することから、鎖状体自体の弾性率と粘性率が印加
電圧の増加に伴って増大することになり、本発明は、こ
のことを利用するものである。すなわち、印加電圧を調
整して、鎖状体を含有してなる吸音板自体の特性振動数
を、入射音波(空気振動)のうち除去したい周波数成分
に一致させることにより、鎖状体を共振(共鳴)させ、
吸音(除去)したい成分のエネルギーを消費し、その他
の成分を反射させるものである。
力)は、一対の電極板に印加される電圧の増加に伴って
増大することから、鎖状体自体の弾性率と粘性率が印加
電圧の増加に伴って増大することになり、本発明は、こ
のことを利用するものである。すなわち、印加電圧を調
整して、鎖状体を含有してなる吸音板自体の特性振動数
を、入射音波(空気振動)のうち除去したい周波数成分
に一致させることにより、鎖状体を共振(共鳴)させ、
吸音(除去)したい成分のエネルギーを消費し、その他
の成分を反射させるものである。
【0013】図10はEA粒子30wt%分散系につい
てEA特性に及ぼす電界強度の影響を測定した結果を示
すグラフである。このグラフから印加電圧が増加するほ
ど鎖状体に働く応力は増大することが明らかである。E
A特性は、誘電分極した粒子が電気的引力により電場方
向に配列し、鎖状構造を形成することに起因する。低せ
ん断速度では、電気的引力が支配的であるので、鎖状構
造の破壊と再形成がゆるやかに繰り返される。電場方向
に並んだ鎖をそれと直角方向にせん断破壊させるとき発
生する力が降伏応力に相当する。形成されるすべての鎖
の粒子が同じ直径をもち、直鎖状に並んで電極板間を結
んでいると考えると、鎖の数は粒子濃度に比例するの
で、降伏応力も粒子濃度に比例することになる。図11
は、この時の振動の等価回路を示したものであり、弾性
率Kのコイルばねと粘性率Cのダッシュポットが一対の
電極板間に並列に接続されたものと同等であることを示
している。
てEA特性に及ぼす電界強度の影響を測定した結果を示
すグラフである。このグラフから印加電圧が増加するほ
ど鎖状体に働く応力は増大することが明らかである。E
A特性は、誘電分極した粒子が電気的引力により電場方
向に配列し、鎖状構造を形成することに起因する。低せ
ん断速度では、電気的引力が支配的であるので、鎖状構
造の破壊と再形成がゆるやかに繰り返される。電場方向
に並んだ鎖をそれと直角方向にせん断破壊させるとき発
生する力が降伏応力に相当する。形成されるすべての鎖
の粒子が同じ直径をもち、直鎖状に並んで電極板間を結
んでいると考えると、鎖の数は粒子濃度に比例するの
で、降伏応力も粒子濃度に比例することになる。図11
は、この時の振動の等価回路を示したものであり、弾性
率Kのコイルばねと粘性率Cのダッシュポットが一対の
電極板間に並列に接続されたものと同等であることを示
している。
【0014】したがって、電圧印加調整手段によって印
加電圧を調整することにより、鎖状体を含有してなる吸
音板自体の特性振動数を、入射音波(空気振動)のうち
除去したい周波数成分に一致させることができる。する
と、鎖状体は、除去したい周波数成分の音波により共振
(共鳴)し、その音波のエネルギーを消費し、その他の
成分の音波は反射する。よって、本発明の車両の遮音装
置によれば、印加電圧を調整することで、時々刻々変化
する走行速度に伴ってその周波数分布が時々刻々変化す
る車両外面からの突出物から発生する騒音に対して、吸
音すべき騒音の周波数分布に合わせて吸音板の吸音する
音域を選択し、この吸音板にて騒音を吸収して車両の低
騒音化を達成することができる。
加電圧を調整することにより、鎖状体を含有してなる吸
音板自体の特性振動数を、入射音波(空気振動)のうち
除去したい周波数成分に一致させることができる。する
と、鎖状体は、除去したい周波数成分の音波により共振
(共鳴)し、その音波のエネルギーを消費し、その他の
成分の音波は反射する。よって、本発明の車両の遮音装
置によれば、印加電圧を調整することで、時々刻々変化
する走行速度に伴ってその周波数分布が時々刻々変化す
る車両外面からの突出物から発生する騒音に対して、吸
音すべき騒音の周波数分布に合わせて吸音板の吸音する
音域を選択し、この吸音板にて騒音を吸収して車両の低
騒音化を達成することができる。
【0015】遮音壁内には、突出物を包囲するだけの内
部空間があれば良い。したがって、遮音壁を極力小型化
することができ、重量を小さくすることができる。
部空間があれば良い。したがって、遮音壁を極力小型化
することができ、重量を小さくすることができる。
【0016】請求項2記載の車両の遮音装置において
は、速度検出器で車両の走行速度が検出される。そし
て、検出された走行速度に応じて制御部にて突出物から
の騒音の吸音に適切な電圧値が設定される。電圧印加手
段は、制御部の設定電圧を一対の電極板間に印加する。
これにより、騒音の吸音が自動的になされる。
は、速度検出器で車両の走行速度が検出される。そし
て、検出された走行速度に応じて制御部にて突出物から
の騒音の吸音に適切な電圧値が設定される。電圧印加手
段は、制御部の設定電圧を一対の電極板間に印加する。
これにより、騒音の吸音が自動的になされる。
【0017】請求項3記載の車両の遮音装置において
は、周波数検出器で遮音壁の内部の音の周波数、すなわ
ち突出物から発生する空力音、スパーク音、摺動音の周
波数が検出される。そして、検出された周波数に応じて
制御部にてパンタグラフあるいはケーブルヘッドからの
騒音の吸音に適切な電圧値が設定される。電圧印加手段
は、制御部の設定電圧を一対の電極板間に印加する。こ
れにより、騒音の吸音が自動的になされる。
は、周波数検出器で遮音壁の内部の音の周波数、すなわ
ち突出物から発生する空力音、スパーク音、摺動音の周
波数が検出される。そして、検出された周波数に応じて
制御部にてパンタグラフあるいはケーブルヘッドからの
騒音の吸音に適切な電圧値が設定される。電圧印加手段
は、制御部の設定電圧を一対の電極板間に印加する。こ
れにより、騒音の吸音が自動的になされる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1、2は、本発明の車両の遮音装置の一実施
例を示すもので、図において、符号2は車両、2aはパ
ンタグラフ(突出物)、3は遮音壁、4は弾性部材、6
は吸音板を示している。
明する。図1、2は、本発明の車両の遮音装置の一実施
例を示すもので、図において、符号2は車両、2aはパ
ンタグラフ(突出物)、3は遮音壁、4は弾性部材、6
は吸音板を示している。
【0019】上記パンタグラフ2aは、車両2の上部に
設けられ、電力の授受に供されるものである。
設けられ、電力の授受に供されるものである。
【0020】上記遮音壁3は、パンタグラフ2aの周囲
に配され、その内面には、吸音板6が貼着される。ま
た、遮音壁3のうち、車両2の幅方向に延在して設けら
れる部分3aは、基端部に向けて幅広となるテーパ形状
とされている。これは、車両2の走行により遮音壁3に
かかる風圧を無理なく逃がすためである。
に配され、その内面には、吸音板6が貼着される。ま
た、遮音壁3のうち、車両2の幅方向に延在して設けら
れる部分3aは、基端部に向けて幅広となるテーパ形状
とされている。これは、車両2の走行により遮音壁3に
かかる風圧を無理なく逃がすためである。
【0021】上記弾性部材4は、遮音壁3が2つの車両
2、2’にまたがる場合に使用され、車両2、2’間の
隙間に伴う遮音壁3の隙間を塞いで騒音の漏洩を防止
し、もって徹底した騒音防止を達成せしめるものであ
る。材質としては、可撓性を有するものが適しており、
例えば合成ゴムが適用できる。
2、2’にまたがる場合に使用され、車両2、2’間の
隙間に伴う遮音壁3の隙間を塞いで騒音の漏洩を防止
し、もって徹底した騒音防止を達成せしめるものであ
る。材質としては、可撓性を有するものが適しており、
例えば合成ゴムが適用できる。
【0022】上記吸音板6は、図1に示すように、遮音
壁3の内面に貼着され、薄板状に形成されている。さら
に詳細には、図2に示すように、吸音板6は、複数の吸
音部6a、6a…に分割されて構成されている。このと
き、吸音板6を、複数の吸音部6a、6a…に分割する
のは、 1)面積を小さくすることで、製作を容易とする。 2)面積を小さくすることで、貼設対象の任意性を高め
る。例えば、曲面部分等への貼設を自在とする。 3)内部に配される粒子の分散性を向上させる。 4)吸音帯域分布の任意性を高める。 ことを目的としている。各々の吸音部6aは、絶縁材料
からなるとともにその一面が開口面とされた箱状のケー
シング6bの内部に、一対の電極板7、8が、開口面に
直交する方向に間隙をおいて対向配置されており、開口
面側の電極板7表面には、音波に対して柔軟な例えばP
ET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム9が一様
に接着されている。一方の電極板7およびPETフィル
ム9は、ケーシング6bの開口面を閉塞するように設け
られており、これら電極板7およびPETフィルム9
は、一体となって電極板7、8の対向方向に振動自在と
されている。また、ケーシング6b内部の一対の電極板
7、8間には、ENC流体組成物10が密閉された状態
で収容されている。
壁3の内面に貼着され、薄板状に形成されている。さら
に詳細には、図2に示すように、吸音板6は、複数の吸
音部6a、6a…に分割されて構成されている。このと
き、吸音板6を、複数の吸音部6a、6a…に分割する
のは、 1)面積を小さくすることで、製作を容易とする。 2)面積を小さくすることで、貼設対象の任意性を高め
る。例えば、曲面部分等への貼設を自在とする。 3)内部に配される粒子の分散性を向上させる。 4)吸音帯域分布の任意性を高める。 ことを目的としている。各々の吸音部6aは、絶縁材料
からなるとともにその一面が開口面とされた箱状のケー
シング6bの内部に、一対の電極板7、8が、開口面に
直交する方向に間隙をおいて対向配置されており、開口
面側の電極板7表面には、音波に対して柔軟な例えばP
ET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム9が一様
に接着されている。一方の電極板7およびPETフィル
ム9は、ケーシング6bの開口面を閉塞するように設け
られており、これら電極板7およびPETフィルム9
は、一体となって電極板7、8の対向方向に振動自在と
されている。また、ケーシング6b内部の一対の電極板
7、8間には、ENC流体組成物10が密閉された状態
で収容されている。
【0023】上記ENC流体組成物10は、図3に示す
ように電気絶縁性媒体11中にEA粒子12が均一に分
散されてなっている。このEA粒子12は、有機高分子
化合物からなる芯体13と、電界配列性無機物(Ele
ctric Alignment無機物を略して、以
下、「EA無機物」と称する)である粒子14からなる
表層15とによって形成され、無機・有機複合粒子を形
成している。この具体例において、電気絶縁性媒体11
は無色透明のシリコーン油であり、無機・有機複合粒子
の芯体13を形成する有機高分子化合物はポリアクリル
酸エステルであり、表層15を形成するEA無機物の粒
子14は無機イオン交換体でありかつ電気半導体性無機
物でもある白色の水酸化チタンである。このEA粒子
(無機・有機複合粒子)の色は例えば白色である。ま
た、電気絶縁性媒体11中に含まれるEA粒子12の割
合は例えば7.5重量%である。
ように電気絶縁性媒体11中にEA粒子12が均一に分
散されてなっている。このEA粒子12は、有機高分子
化合物からなる芯体13と、電界配列性無機物(Ele
ctric Alignment無機物を略して、以
下、「EA無機物」と称する)である粒子14からなる
表層15とによって形成され、無機・有機複合粒子を形
成している。この具体例において、電気絶縁性媒体11
は無色透明のシリコーン油であり、無機・有機複合粒子
の芯体13を形成する有機高分子化合物はポリアクリル
酸エステルであり、表層15を形成するEA無機物の粒
子14は無機イオン交換体でありかつ電気半導体性無機
物でもある白色の水酸化チタンである。このEA粒子
(無機・有機複合粒子)の色は例えば白色である。ま
た、電気絶縁性媒体11中に含まれるEA粒子12の割
合は例えば7.5重量%である。
【0024】また、一対の電極板7、8間には、電圧印
加調整手段20が電気ケーブル20aを介して接続され
ている。このとき、電圧印加調整手段20は、図1に示
すように、車両2に設けられ車両2の走行速度を検出す
る速度検出器21、この速度検出器21で検出された走
行速度に応じて電圧値を設定する制御部22、この制御
部22の設定電圧を前記一対の電極板7、8間に印加す
る電圧印加手段23とから構成されている。
加調整手段20が電気ケーブル20aを介して接続され
ている。このとき、電圧印加調整手段20は、図1に示
すように、車両2に設けられ車両2の走行速度を検出す
る速度検出器21、この速度検出器21で検出された走
行速度に応じて電圧値を設定する制御部22、この制御
部22の設定電圧を前記一対の電極板7、8間に印加す
る電圧印加手段23とから構成されている。
【0025】次に、上記吸音部6aによる吸音について
述べる。図4に示すように、一対の電極板7、8間に電
圧が印加されていない状態では、ENC流体組成物10
のEA粒子12は、電気絶縁性媒体11中にランダムに
浮遊・分散した状態にある。そして、一対の電極板7、
8に電圧を印加すると、図5に示すように、ENC流体
組成物10中のEA粒子12が鎖状に配列結合して鎖状
体(粒子鎖)25を形成し、この鎖状体25が電界方向
に対して平行に配列する。
述べる。図4に示すように、一対の電極板7、8間に電
圧が印加されていない状態では、ENC流体組成物10
のEA粒子12は、電気絶縁性媒体11中にランダムに
浮遊・分散した状態にある。そして、一対の電極板7、
8に電圧を印加すると、図5に示すように、ENC流体
組成物10中のEA粒子12が鎖状に配列結合して鎖状
体(粒子鎖)25を形成し、この鎖状体25が電界方向
に対して平行に配列する。
【0026】この状態で、一方の電極板7に音波(空気
振動)30を入射させると、図6の(a)、(b)、
(c)および(d)の状態が順次起こって、この電極板
7がPETフィルム9と一体となって電極板7、8の対
向方向に振動するが、鎖状体25自体が弾性の性質を持
っているため、図6の(b)に示すように、鎖状体25
は、圧縮される場合には、例えば「く」の字状に撓んで
反発力を生じ、逆に引っ張られる場合には、図6の
(d)に示すように、鎖状体25は、向かい合うEA粒
子12同士が引き合って引力を生じる。これにより、E
NC流体組成物10中での鎖状体25の運動により、粘
性抵抗が生じ、音波30の持つエネルギーの損失(散
逸)が起こる。
振動)30を入射させると、図6の(a)、(b)、
(c)および(d)の状態が順次起こって、この電極板
7がPETフィルム9と一体となって電極板7、8の対
向方向に振動するが、鎖状体25自体が弾性の性質を持
っているため、図6の(b)に示すように、鎖状体25
は、圧縮される場合には、例えば「く」の字状に撓んで
反発力を生じ、逆に引っ張られる場合には、図6の
(d)に示すように、鎖状体25は、向かい合うEA粒
子12同士が引き合って引力を生じる。これにより、E
NC流体組成物10中での鎖状体25の運動により、粘
性抵抗が生じ、音波30の持つエネルギーの損失(散
逸)が起こる。
【0027】そして、電極板7の振動にともなって、鎖
状体25の引っ張りと圧縮が繰り返されるものであり、
この結果、鎖状体25自身も振動することになる。すな
わち、電極板7に入射した音波30に、鎖状体25を含
むENC流体組成物10と、電極板7とPETフィルム
9とからなる電極板構造体とが共振するのである。この
ような鎖状体25に振動を与える音波周波数は、鎖状体
25の持つ特性振動数によって定まり、その特性振動数
と一致した周波数の音波30が電極板7に入射すると、
図7矢印A、Bに示すように鎖状体25が共振してその
音波30を吸収し、他の周波数の音波31は反射される
ことになる。
状体25の引っ張りと圧縮が繰り返されるものであり、
この結果、鎖状体25自身も振動することになる。すな
わち、電極板7に入射した音波30に、鎖状体25を含
むENC流体組成物10と、電極板7とPETフィルム
9とからなる電極板構造体とが共振するのである。この
ような鎖状体25に振動を与える音波周波数は、鎖状体
25の持つ特性振動数によって定まり、その特性振動数
と一致した周波数の音波30が電極板7に入射すると、
図7矢印A、Bに示すように鎖状体25が共振してその
音波30を吸収し、他の周波数の音波31は反射される
ことになる。
【0028】各EA粒子12間に働く力(鎖状体25に
生じる応力)は一対の電極板7、8間に印加される電圧
の増加に伴って増大することから、鎖状体25自体の弾
性率と粘性率が印加電圧の増加に伴って増大することに
なる。本発明は、このことを利用して音波の所望の成分
を除去するものである。すなわち、印加電圧を調整し
て、鎖状体25自体の特性振動数を、電極板7に入射し
た音波(空気振動)のうち除去したい成分(特定波長の
音波)の周波数に一致させることにより、図7に示すよ
うに、鎖状体25を慣性力の作用により左右矢印A、B
で示すように共振(共鳴)させ、入射音波30の除去し
たい成分のエネルギーを消費し、その他の音波成分(符
号31で示す)を反射させるものである。このように、
印加電圧により、入射音波の所望の特定波長の成分を吸
収できる。
生じる応力)は一対の電極板7、8間に印加される電圧
の増加に伴って増大することから、鎖状体25自体の弾
性率と粘性率が印加電圧の増加に伴って増大することに
なる。本発明は、このことを利用して音波の所望の成分
を除去するものである。すなわち、印加電圧を調整し
て、鎖状体25自体の特性振動数を、電極板7に入射し
た音波(空気振動)のうち除去したい成分(特定波長の
音波)の周波数に一致させることにより、図7に示すよ
うに、鎖状体25を慣性力の作用により左右矢印A、B
で示すように共振(共鳴)させ、入射音波30の除去し
たい成分のエネルギーを消費し、その他の音波成分(符
号31で示す)を反射させるものである。このように、
印加電圧により、入射音波の所望の特定波長の成分を吸
収できる。
【0029】車両2の走行時には、パンタグラフ2aか
らの騒音は、時々刻々変化する。本実施例においては、
速度検出器21で車両2の走行速度が検出される。そし
て、速度検出器21で検出された走行速度に応じて制御
部22にてパンタグラフ2aからの騒音の吸音に適切な
電圧値が設定される。電圧印加手段23は、制御部22
の設定電圧を一対の電極板7、8間に印加する。これに
より、騒音の吸音が自動的になされる。また通常、車両
2には速度検出器21が備えられており、本実施例にお
いては、この速度検出器21を流用することができ、新
たに速度検出器21を設ける必要がない。このように、
電極板7、8間への印加電圧の自動調整を簡単な構成で
実現することができる。
らの騒音は、時々刻々変化する。本実施例においては、
速度検出器21で車両2の走行速度が検出される。そし
て、速度検出器21で検出された走行速度に応じて制御
部22にてパンタグラフ2aからの騒音の吸音に適切な
電圧値が設定される。電圧印加手段23は、制御部22
の設定電圧を一対の電極板7、8間に印加する。これに
より、騒音の吸音が自動的になされる。また通常、車両
2には速度検出器21が備えられており、本実施例にお
いては、この速度検出器21を流用することができ、新
たに速度検出器21を設ける必要がない。このように、
電極板7、8間への印加電圧の自動調整を簡単な構成で
実現することができる。
【0030】以上のことから、本実施例の車両の遮音装
置においては、時々刻々その周波数分布が変化するパン
タグラフからの騒音を効率よく自動的に吸音することが
でき、車両2の低騒音化を簡単な構成にて達成すること
ができる。
置においては、時々刻々その周波数分布が変化するパン
タグラフからの騒音を効率よく自動的に吸音することが
でき、車両2の低騒音化を簡単な構成にて達成すること
ができる。
【0031】このとき、吸音板6の吸音帯域の設定に際
しては、吸音部6a、6a…の吸音帯域を個別に設定
し、それぞれに適切な電圧を与えて全体として騒音が最
適に低減できるよう設定するのが最も好ましい。なお、
騒音の周波数分布が狭いような場合には、すべての吸音
部6a、6a…の吸音帯域を同じ周波数帯域に一括して
設定することが現実的であり、実用上十分な騒音の低減
効果が得られる。
しては、吸音部6a、6a…の吸音帯域を個別に設定
し、それぞれに適切な電圧を与えて全体として騒音が最
適に低減できるよう設定するのが最も好ましい。なお、
騒音の周波数分布が狭いような場合には、すべての吸音
部6a、6a…の吸音帯域を同じ周波数帯域に一括して
設定することが現実的であり、実用上十分な騒音の低減
効果が得られる。
【0032】一方、遮音壁3内には、パンタグラフ2a
を包囲するだけの内部空間があれば良く大きな内部空間
を確保する必要がないため、遮音壁3を極力小型化する
ことができ、遮音壁3の重量を小さくすることができる
ため、車両2への負担が少なく車両2への搭載性を高め
ることができる。さらに、遮音壁3の重量を小さくする
ことで、遮音壁3の取り付け作業性を向上させることが
できる。また、吸音板6は、吸音部6a、6a…に適宜
分割されているので、平面だけでなく、コーナ等の曲面
に対しても適用することができる。
を包囲するだけの内部空間があれば良く大きな内部空間
を確保する必要がないため、遮音壁3を極力小型化する
ことができ、遮音壁3の重量を小さくすることができる
ため、車両2への負担が少なく車両2への搭載性を高め
ることができる。さらに、遮音壁3の重量を小さくする
ことで、遮音壁3の取り付け作業性を向上させることが
できる。また、吸音板6は、吸音部6a、6a…に適宜
分割されているので、平面だけでなく、コーナ等の曲面
に対しても適用することができる。
【0033】ところで、吸収する音波の特性周波数は、
EA粒子12の大きさ、EA粒子12間に働く弾性力、
また電極板7の固有振動数および電極板7、8間の距離
等により変化する。本実施例では、電気絶縁性媒体11
中に粒径がほぼ均一な球形状のEA粒子12が分散され
たものであるので(不定形粒子を用いない)、一定電圧
下では上述した反発力や引力が変動せず、しかも、EA
粒子12間に働く弾性力と電極板7の慣性力のバランス
にも変動が生じにくい。上記実施例においては、鎖状体
は「く」の字状に撓むものとされているが、この他に、
例えば図8の(a)に示すようなS字型、あるいは図8
の(b)に示すようなW字型に撓む場合もあると考えら
れる。
EA粒子12の大きさ、EA粒子12間に働く弾性力、
また電極板7の固有振動数および電極板7、8間の距離
等により変化する。本実施例では、電気絶縁性媒体11
中に粒径がほぼ均一な球形状のEA粒子12が分散され
たものであるので(不定形粒子を用いない)、一定電圧
下では上述した反発力や引力が変動せず、しかも、EA
粒子12間に働く弾性力と電極板7の慣性力のバランス
にも変動が生じにくい。上記実施例においては、鎖状体
は「く」の字状に撓むものとされているが、この他に、
例えば図8の(a)に示すようなS字型、あるいは図8
の(b)に示すようなW字型に撓む場合もあると考えら
れる。
【0034】また、上記実施例においては、電圧の印加
によってEA粒子(無機・有機複合粒子)12が1列の
鎖状体25を形成して平行に配列する現象について説明
したが、EA粒子12の数が数重量%を越えて多くなる
と、1列の鎖状体25ではなく、鎖状体25が複数列相
互に接合して、図9の(a)の如くカラム26を構成し
て配列するようになる。このカラム26においては左右
の鎖状体のEA粒子12は1つずつずれて互い違いに隣
接する。これについて本発明者らは、図9の(b)に示
すごとく、+極部分と−極部分に誘電分極しているEA
粒子12が互い違いに隣接して+極部分と−極部分とが
引き合って配列した方がエネルギー的に安定なためであ
ると推定している。さらに、上記実施例においては、一
対の電極板7、8間にENC流体組成物10を収容した
ものを示したが、これに限らず、ENC流体組成物10
を十分に含浸させた多孔質体を一対の電極板7、8間に
収容してもよい。この場合、多孔質体は、EA効果を損
なわないために、連続気泡を有するものが好ましい。
によってEA粒子(無機・有機複合粒子)12が1列の
鎖状体25を形成して平行に配列する現象について説明
したが、EA粒子12の数が数重量%を越えて多くなる
と、1列の鎖状体25ではなく、鎖状体25が複数列相
互に接合して、図9の(a)の如くカラム26を構成し
て配列するようになる。このカラム26においては左右
の鎖状体のEA粒子12は1つずつずれて互い違いに隣
接する。これについて本発明者らは、図9の(b)に示
すごとく、+極部分と−極部分に誘電分極しているEA
粒子12が互い違いに隣接して+極部分と−極部分とが
引き合って配列した方がエネルギー的に安定なためであ
ると推定している。さらに、上記実施例においては、一
対の電極板7、8間にENC流体組成物10を収容した
ものを示したが、これに限らず、ENC流体組成物10
を十分に含浸させた多孔質体を一対の電極板7、8間に
収容してもよい。この場合、多孔質体は、EA効果を損
なわないために、連続気泡を有するものが好ましい。
【0035】なお、本発明のENC流体組成物10に用
いる電気絶縁性媒体11としては、例えば、塩化ジフェ
ニル、セバチン酸ブチル、芳香族ポリカルボン酸高級ア
ルコールエステル、ハロフェニルアルキルエーテル、ト
ランス油、塩化パラフィン、弗素系オイル、またはシリ
コーン系オイルやフルオロシリコーン系オイルなど、電
気絶縁性および電気絶縁破壊強度が高く、化学的に安定
でかつEA粒子を安定に分散させ得るものであればいず
れの流体またはこれらの混合物も使用可能である。この
電気絶縁性媒体11は、目的に応じて着色することがで
きる。着色する場合は、選択された電気絶縁性媒体に可
溶であってその電気的特性を損なわない種類と量の油溶
性染料または分散性染料を用いることが好ましい。電気
絶縁性媒体11には、この他に分散剤、界面活性剤、粘
度調整剤、酸化防止剤、安定剤などが含まれていてもよ
い。
いる電気絶縁性媒体11としては、例えば、塩化ジフェ
ニル、セバチン酸ブチル、芳香族ポリカルボン酸高級ア
ルコールエステル、ハロフェニルアルキルエーテル、ト
ランス油、塩化パラフィン、弗素系オイル、またはシリ
コーン系オイルやフルオロシリコーン系オイルなど、電
気絶縁性および電気絶縁破壊強度が高く、化学的に安定
でかつEA粒子を安定に分散させ得るものであればいず
れの流体またはこれらの混合物も使用可能である。この
電気絶縁性媒体11は、目的に応じて着色することがで
きる。着色する場合は、選択された電気絶縁性媒体に可
溶であってその電気的特性を損なわない種類と量の油溶
性染料または分散性染料を用いることが好ましい。電気
絶縁性媒体11には、この他に分散剤、界面活性剤、粘
度調整剤、酸化防止剤、安定剤などが含まれていてもよ
い。
【0036】この電気絶縁性媒体11の動粘度は、1c
Stないし30000cStの範囲内であることが好ま
しい。動粘度が1cStより小さいと、ENC流体組成
物10の貯蔵安定性の面で不足を生じ、動粘度が300
00cStより大きいと、EA粒子12の均一分散が困
難になるとともに、調製時に気泡を巻き込み、その気泡
が抜けにくくなり、取り扱いに支障を来すので好ましく
ない。この観点から、動粘度は10cStないし100
0cStの範囲内、特に10cStないし100cSt
の範囲内であることが好ましい。もちろん、電気絶縁性
媒体11の動粘度は、温度により変化し、この温度影響
を印加電圧によって抑制することができる。
Stないし30000cStの範囲内であることが好ま
しい。動粘度が1cStより小さいと、ENC流体組成
物10の貯蔵安定性の面で不足を生じ、動粘度が300
00cStより大きいと、EA粒子12の均一分散が困
難になるとともに、調製時に気泡を巻き込み、その気泡
が抜けにくくなり、取り扱いに支障を来すので好ましく
ない。この観点から、動粘度は10cStないし100
0cStの範囲内、特に10cStないし100cSt
の範囲内であることが好ましい。もちろん、電気絶縁性
媒体11の動粘度は、温度により変化し、この温度影響
を印加電圧によって抑制することができる。
【0037】本発明に用いられるEA粒子12は、EA
効果を有する無機・有機複合粒子であれば、元素、有機
化合物、または無機化合物、またはそれらの混合物な
ど、いずれの素材も使用可能である。その例としては例
えば無機イオン交換体、金属酸化物、シリカゲル、電気
半導体性無機物、カーボンブラックなどの粒子、および
これらを表層として有する粒子を挙げることができる。
しかし、このEA粒子12は、上記実施例に示したよう
に、有機高分子化合物からなる芯体13と、EA無機物
の粒子14からなる表層15とによって形成された無機
・有機複合粒子であることが特に好ましい。この無機・
有機複合粒子は、比較的比重が重いEA無機物の粒子1
4からなる表層15が比較的比重の軽い有機高分子化合
物である芯体13に担持されていて、その粒子全体の比
重を電気絶縁性媒体11に対して近似するように調節で
きる。したがってこれを電気絶縁性媒体11に分散して
得られたENC流体組成物は、貯蔵安定性に優れたもの
となる。
効果を有する無機・有機複合粒子であれば、元素、有機
化合物、または無機化合物、またはそれらの混合物な
ど、いずれの素材も使用可能である。その例としては例
えば無機イオン交換体、金属酸化物、シリカゲル、電気
半導体性無機物、カーボンブラックなどの粒子、および
これらを表層として有する粒子を挙げることができる。
しかし、このEA粒子12は、上記実施例に示したよう
に、有機高分子化合物からなる芯体13と、EA無機物
の粒子14からなる表層15とによって形成された無機
・有機複合粒子であることが特に好ましい。この無機・
有機複合粒子は、比較的比重が重いEA無機物の粒子1
4からなる表層15が比較的比重の軽い有機高分子化合
物である芯体13に担持されていて、その粒子全体の比
重を電気絶縁性媒体11に対して近似するように調節で
きる。したがってこれを電気絶縁性媒体11に分散して
得られたENC流体組成物は、貯蔵安定性に優れたもの
となる。
【0038】EA粒子(無機・有機複合粒子)12の芯
体13として使用し得る有機高分子化合物の具体例とし
ては、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アク
リル酸エステル−スチレン共重合物、ポリスチレン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ニトリルゴム、ブチルゴ
ム、ABS樹脂、ナイロン、ポリビニルブチレート、ア
イオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの1種または2種以
上の混合物または共重合物を挙げることができる。
体13として使用し得る有機高分子化合物の具体例とし
ては、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アク
リル酸エステル−スチレン共重合物、ポリスチレン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ニトリルゴム、ブチルゴ
ム、ABS樹脂、ナイロン、ポリビニルブチレート、ア
イオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの1種または2種以
上の混合物または共重合物を挙げることができる。
【0039】表層15を形成するEA無機物である粒子
14としては種々のものを用い得るが、好ましい例とし
ては無機イオン交換体とシリカゲルと電気半導体性無機
物とを挙げることができる。これらの粒子14を用いて
有機高分子化合物からなる芯体13の上に表層15を形
成するとき、得られた無機・有機複合粒子は有用なEA
粒子12となる。
14としては種々のものを用い得るが、好ましい例とし
ては無機イオン交換体とシリカゲルと電気半導体性無機
物とを挙げることができる。これらの粒子14を用いて
有機高分子化合物からなる芯体13の上に表層15を形
成するとき、得られた無機・有機複合粒子は有用なEA
粒子12となる。
【0040】上記無機イオン交換体の例としては(1)
多価金属の水酸化物、(2)ハイドロタルサイト類、
(3)多価金属の酸性塩、(4)ヒドロキシアパタイ
ト、(5)ナシコン型化合物、(6)粘土鉱物、(7)
チタン酸カリウム類、(8)ヘテロポリ酸塩、および
(9)不溶性フェロシアン化物を挙げることができる。
多価金属の水酸化物、(2)ハイドロタルサイト類、
(3)多価金属の酸性塩、(4)ヒドロキシアパタイ
ト、(5)ナシコン型化合物、(6)粘土鉱物、(7)
チタン酸カリウム類、(8)ヘテロポリ酸塩、および
(9)不溶性フェロシアン化物を挙げることができる。
【0041】以下に、それぞれの無機イオン交換体につ
いて詳しく説明する。 (1)多価金属の水酸化物。 これらの化合物は、一般式MOx(OH)y(Mは多価金
属であり、xは零以上の数であり、yは正数である)で
表され、例えば、水酸化チタン、水酸化ジルコニウム、
水酸化ビスマス、水酸化錫、水酸化鉛、水酸化アルミニ
ウム、水酸化タンタル、水酸化ニオブ、水酸化モリブデ
ン、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン、および水酸
化鉄などである。ここで、例えば水酸化チタンとは含水
酸化チタン(別名メタチタン酸またはβチタン酸、Ti
O(OH)2 )および水酸化チタン(別名オルソチタン
酸またはαチタン酸、Ti(OH)4 )の双方を含むも
のであり、他の化合物についても同様である。
いて詳しく説明する。 (1)多価金属の水酸化物。 これらの化合物は、一般式MOx(OH)y(Mは多価金
属であり、xは零以上の数であり、yは正数である)で
表され、例えば、水酸化チタン、水酸化ジルコニウム、
水酸化ビスマス、水酸化錫、水酸化鉛、水酸化アルミニ
ウム、水酸化タンタル、水酸化ニオブ、水酸化モリブデ
ン、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン、および水酸
化鉄などである。ここで、例えば水酸化チタンとは含水
酸化チタン(別名メタチタン酸またはβチタン酸、Ti
O(OH)2 )および水酸化チタン(別名オルソチタン
酸またはαチタン酸、Ti(OH)4 )の双方を含むも
のであり、他の化合物についても同様である。
【0042】(2)ハイドロタルサイト類。 これらの化合物は、一般式M13Al6(OH)43(C
O)3・12H2O (Mは二価の金属である)で表さ
れ、例えば二価の金属MがMg、CaまたはNiなどで
ある。 (3)多価金属の酸性塩。 これらは例えばリン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リ
ン酸錫、リン酸セリウム、リン酸クロム、ヒ酸ジルコニ
ウム、ヒ酸チタン、ヒ酸錫、ヒ酸セリウム、アンチモン
酸チタン、アンチモン酸錫、アンチモン酸タンタル、ア
ンチモン酸ニオブ、タングステン酸ジルコニウム、バナ
ジン酸チタン、モリブデン酸ジルコニウム、セレン酸チ
タンおよびモリブデン酸錫などである。
O)3・12H2O (Mは二価の金属である)で表さ
れ、例えば二価の金属MがMg、CaまたはNiなどで
ある。 (3)多価金属の酸性塩。 これらは例えばリン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リ
ン酸錫、リン酸セリウム、リン酸クロム、ヒ酸ジルコニ
ウム、ヒ酸チタン、ヒ酸錫、ヒ酸セリウム、アンチモン
酸チタン、アンチモン酸錫、アンチモン酸タンタル、ア
ンチモン酸ニオブ、タングステン酸ジルコニウム、バナ
ジン酸チタン、モリブデン酸ジルコニウム、セレン酸チ
タンおよびモリブデン酸錫などである。
【0043】(4)ヒドロキシアパタイト。 これらは例えばカルシウムアパタイト、鉛アパタイト、
ストロンチウムアパタイト、カドミウムアパタイトなど
である。 (5)ナシコン型化合物。 これらには例えば(H3O)Zr2(PO4)3のようなも
のが含まれるが、本発明においてはH3OをNaと置換
したナシコン型化合物も使用できる。 (6)粘土鉱物。 これらは例えばモンモリロナイト、セピオライト、ベン
トナイトなどであり、特にセピオライトが好ましい。
ストロンチウムアパタイト、カドミウムアパタイトなど
である。 (5)ナシコン型化合物。 これらには例えば(H3O)Zr2(PO4)3のようなも
のが含まれるが、本発明においてはH3OをNaと置換
したナシコン型化合物も使用できる。 (6)粘土鉱物。 これらは例えばモンモリロナイト、セピオライト、ベン
トナイトなどであり、特にセピオライトが好ましい。
【0044】(7)チタン酸カリウム類。 これらは一般式aK2O・bTiO2・nH2O (aは0
<a≦1を満たす正数であり、bは1≦b≦6を満たす
正数であり、nは正数である)で表され、例えばK2・
TiO2・2H2O、K2O・2TiO2・2H2O、0.
5K2O・TiO2・2H2O、およびK2O・2.5Ti
O2・2H2Oなどである。なお、上記化合物のうち、a
またはbが整数でない化合物はaまたはbが適当な整数
である化合物を酸処理し、KとHとを置換することによ
って容易に合成される。
<a≦1を満たす正数であり、bは1≦b≦6を満たす
正数であり、nは正数である)で表され、例えばK2・
TiO2・2H2O、K2O・2TiO2・2H2O、0.
5K2O・TiO2・2H2O、およびK2O・2.5Ti
O2・2H2Oなどである。なお、上記化合物のうち、a
またはbが整数でない化合物はaまたはbが適当な整数
である化合物を酸処理し、KとHとを置換することによ
って容易に合成される。
【0045】(8)ヘテロポリ酸塩。 これらは一般式H3AE12O40・nH2O(Aはリン、ヒ
素、ゲルマニウム、またはケイ素であり、Eはモリブデ
ン、タングステン、またはバナジウムであり、nは正数
である)で表され、例えばモリブドリン酸アンモニウ
ム、およびタングストリン酸アンモニウムである。 (9)不溶性フェロシアン化物。 これらは次の一般式で表される化合物である。Mb-pxa
A[E(CN)6](Mはアルカリ金属または水素イオ
ン、Aは亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、マンガン、カ
ドミウム、鉄(III)またはチタンなどの重金属イオ
ン、Eは鉄(II)、鉄(III)、またはコバルト
(II)などであり、bは4または3であり、aはAの
価数であり、pは0〜b/aの正数である。) これらには例えば、Cs2Zn[Fe(CN)6] およ
びK2Co[Fe(CN)6]などの不溶性フェロシアン
化合物が含まれる。
素、ゲルマニウム、またはケイ素であり、Eはモリブデ
ン、タングステン、またはバナジウムであり、nは正数
である)で表され、例えばモリブドリン酸アンモニウ
ム、およびタングストリン酸アンモニウムである。 (9)不溶性フェロシアン化物。 これらは次の一般式で表される化合物である。Mb-pxa
A[E(CN)6](Mはアルカリ金属または水素イオ
ン、Aは亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、マンガン、カ
ドミウム、鉄(III)またはチタンなどの重金属イオ
ン、Eは鉄(II)、鉄(III)、またはコバルト
(II)などであり、bは4または3であり、aはAの
価数であり、pは0〜b/aの正数である。) これらには例えば、Cs2Zn[Fe(CN)6] およ
びK2Co[Fe(CN)6]などの不溶性フェロシアン
化合物が含まれる。
【0046】上記(1)〜(6)の無機イオン交換体は
いずれもOH基を有しており、これらの無機イオン交換
体のイオン交換サイトに存在するイオンの一部または全
部を別のイオンに置換したもの(以下、置換型無機イオ
ン交換体という)も、本発明における無機イオン交換体
に含まれるものである。すなわち、前述の無機イオン交
換体をR−M1(M1は、イオン交換サイトのイオン種を
表す)と表すと、R−M1におけるM1の一部または全部
を、下記のイオン交換反応によって、M1とは異なるイ
オン種M2に置換した置換型無機イオン交換体もまた、
本発明における無機イオン交換体である。 xR−M1+yM2→Rx−(M2)y+xM1 (ここでx、yはそれぞれイオン種M2、M1の価数を表
す)。M1 はOH基を有する無機イオン交換体の種類に
より異なるが、無機イオン交換体が陽イオン交換性を示
すものでは、一般にM1はH+であり、この場合のM2は
アルカリ金属、アルカリ土類金属、多価典型金属、遷移
金属または希土類金属等、H+以外の金属イオンのいず
れか任意のものである。OH基を有する無機イオン交換
体が陰イオン交換性を示すものでは、M1 は一般にOH
-であり、その場合M2 は例えばI、Cl、SCN、N
O2、Br、F、CH3COO、SO4またはCrO4など
や錯イオンなど、OH-以外の陰イオン全般の内の任意
のものである。
いずれもOH基を有しており、これらの無機イオン交換
体のイオン交換サイトに存在するイオンの一部または全
部を別のイオンに置換したもの(以下、置換型無機イオ
ン交換体という)も、本発明における無機イオン交換体
に含まれるものである。すなわち、前述の無機イオン交
換体をR−M1(M1は、イオン交換サイトのイオン種を
表す)と表すと、R−M1におけるM1の一部または全部
を、下記のイオン交換反応によって、M1とは異なるイ
オン種M2に置換した置換型無機イオン交換体もまた、
本発明における無機イオン交換体である。 xR−M1+yM2→Rx−(M2)y+xM1 (ここでx、yはそれぞれイオン種M2、M1の価数を表
す)。M1 はOH基を有する無機イオン交換体の種類に
より異なるが、無機イオン交換体が陽イオン交換性を示
すものでは、一般にM1はH+であり、この場合のM2は
アルカリ金属、アルカリ土類金属、多価典型金属、遷移
金属または希土類金属等、H+以外の金属イオンのいず
れか任意のものである。OH基を有する無機イオン交換
体が陰イオン交換性を示すものでは、M1 は一般にOH
-であり、その場合M2 は例えばI、Cl、SCN、N
O2、Br、F、CH3COO、SO4またはCrO4など
や錯イオンなど、OH-以外の陰イオン全般の内の任意
のものである。
【0047】また、高温加熱処理によりOH基を一旦失
ってはいるが、水に浸漬させるなどの操作によって再び
OH基を有するようになる無機イオン交換体について
は、その高温加熱処理後の無機イオン交換体なども本発
明に使用できる無機イオン交換体の一種であり、その具
体例としてはナシコン型化合物、例えば(H3O)Zr2
(PO4)3の加熱により得られるHZr2(PO4)3 や
ハイドロタルサイトの高温加熱処理物(500〜700
℃で加熱処理したもの)などがある。これらの無機イオ
ン交換体は一種類だけではなく、多種類を同時に表層と
して用いることもできる。なお、上記の無機イオン交換
体として、多価金属の水酸化物、および多価金属の酸性
塩を用いることが特に好ましい。
ってはいるが、水に浸漬させるなどの操作によって再び
OH基を有するようになる無機イオン交換体について
は、その高温加熱処理後の無機イオン交換体なども本発
明に使用できる無機イオン交換体の一種であり、その具
体例としてはナシコン型化合物、例えば(H3O)Zr2
(PO4)3の加熱により得られるHZr2(PO4)3 や
ハイドロタルサイトの高温加熱処理物(500〜700
℃で加熱処理したもの)などがある。これらの無機イオ
ン交換体は一種類だけではなく、多種類を同時に表層と
して用いることもできる。なお、上記の無機イオン交換
体として、多価金属の水酸化物、および多価金属の酸性
塩を用いることが特に好ましい。
【0048】上記EA粒子(無機・有機複合粒子)12
の表層15として使用し得る電気半導体性無機物の例
は、電気伝導度が、室温にて103〜10-11Ω-1/cm
の金属酸化物、金属水酸化物、金属酸化水酸化物、無機
イオン交換体、またはこれらの少なくともいずれか1種
に金属ドーピングしたもの、もしくは金属ドーピングの
有無に拘わらず、これらの少なくともいずれか1種を他
の支持体上に電気半導体層として施したものなどであ
る。
の表層15として使用し得る電気半導体性無機物の例
は、電気伝導度が、室温にて103〜10-11Ω-1/cm
の金属酸化物、金属水酸化物、金属酸化水酸化物、無機
イオン交換体、またはこれらの少なくともいずれか1種
に金属ドーピングしたもの、もしくは金属ドーピングの
有無に拘わらず、これらの少なくともいずれか1種を他
の支持体上に電気半導体層として施したものなどであ
る。
【0049】好ましい電気半導体性無機物の例を以下に
示す。 (A)金属酸化物:例えばSnO2 、アモルファス型二
酸化チタン(出光石油化学社製)などである。 (B)金属水酸化物:例えば水酸化チタン、水酸化ニオ
ブなどである。 ここで水酸化チタンとは、含水酸化チタン(石原産業社
製)、メタチタン酸(別名βチタン酸、TiO(OH)
2 )およびオルソチタン酸(別名αチタン酸、Ti(O
H)4)を含むものである。 (C)金属酸化水酸化物:この例としては例えばFeO
(OH)(ゲーサイト)などを挙げることができる。 (D)多価金属の水酸化物:無機イオン交換体(1)と
同等。 (E)ハイドロタルサイト類:無機イオン交換体(2)
と同等。 (F)多価金属の酸性塩:無機イオン交換体(3)と同
等。 (G)ヒドロキシアパタイト:無機イオン交換体(4)
と同等。 (H)ナシコン型化合物:無機イオン交換体(5)と同
等。 (I)粘土鉱物:無機イオン交換体(6)と同等。 (J)チタン酸カリウム類:無機イオン交換体(7)と
同等。 (K)ヘテロポリ酸塩:無機イオン交換体(8)と同
等。 (L)不溶性フェロシアン化物:無機イオン交換体
(9)と同等。 (M)金属ドーピングEA無機物:これは上記の電気半
導体性無機物(A)〜(L)の電気伝導度を上げるため
に、アンチモン(Sb)などの金属をEA無機物にドー
ピングしたものであって、例としてはアンチモン(S
b)ドーピング酸化錫(SnO2)などを挙げることが
できる。 (N)他の支持体上に電気半導体層としてEA無機物を
施したもの:例えば支持体として酸化チタン、シリカ、
アルミナ、シリカ−アルミナなどの無機物粒子、または
ポリエチレン、ポリプロピレンなどの有機高分子粒子を
用い、これに電気半導体層としてアンチモン(Sb)ド
ーピング酸化錫(SnO2 )を施したものなどを挙げる
ことができる。このように他の支持体上にEA無機物が
施された粒子も、全体としてEA無機物と見なすことが
できる。これらのEA無機物は、1種類だけでなく、2
種類またはそれ以上を同時に表層として用いることもで
きる。
示す。 (A)金属酸化物:例えばSnO2 、アモルファス型二
酸化チタン(出光石油化学社製)などである。 (B)金属水酸化物:例えば水酸化チタン、水酸化ニオ
ブなどである。 ここで水酸化チタンとは、含水酸化チタン(石原産業社
製)、メタチタン酸(別名βチタン酸、TiO(OH)
2 )およびオルソチタン酸(別名αチタン酸、Ti(O
H)4)を含むものである。 (C)金属酸化水酸化物:この例としては例えばFeO
(OH)(ゲーサイト)などを挙げることができる。 (D)多価金属の水酸化物:無機イオン交換体(1)と
同等。 (E)ハイドロタルサイト類:無機イオン交換体(2)
と同等。 (F)多価金属の酸性塩:無機イオン交換体(3)と同
等。 (G)ヒドロキシアパタイト:無機イオン交換体(4)
と同等。 (H)ナシコン型化合物:無機イオン交換体(5)と同
等。 (I)粘土鉱物:無機イオン交換体(6)と同等。 (J)チタン酸カリウム類:無機イオン交換体(7)と
同等。 (K)ヘテロポリ酸塩:無機イオン交換体(8)と同
等。 (L)不溶性フェロシアン化物:無機イオン交換体
(9)と同等。 (M)金属ドーピングEA無機物:これは上記の電気半
導体性無機物(A)〜(L)の電気伝導度を上げるため
に、アンチモン(Sb)などの金属をEA無機物にドー
ピングしたものであって、例としてはアンチモン(S
b)ドーピング酸化錫(SnO2)などを挙げることが
できる。 (N)他の支持体上に電気半導体層としてEA無機物を
施したもの:例えば支持体として酸化チタン、シリカ、
アルミナ、シリカ−アルミナなどの無機物粒子、または
ポリエチレン、ポリプロピレンなどの有機高分子粒子を
用い、これに電気半導体層としてアンチモン(Sb)ド
ーピング酸化錫(SnO2 )を施したものなどを挙げる
ことができる。このように他の支持体上にEA無機物が
施された粒子も、全体としてEA無機物と見なすことが
できる。これらのEA無機物は、1種類だけでなく、2
種類またはそれ以上を同時に表層として用いることもで
きる。
【0050】EA粒子(無機・有機複合粒子)12は、
種々な方法によって製造することができる。例えば、有
機高分子化合物からなる粒子状の芯体13と微粒子状の
粒子14とをジェット気流によって搬送し、衝突させて
製造する方法がある。この場合は粒子状の芯体13の表
面に粒子14の微粒子が高速度で衝突し、固着して表層
15を形成する。また別の製法例としては、粒子状の芯
体13を気体中に浮遊させ、粒子14の溶液を霧状にし
てその表面に噴霧する方法がある。この場合はその溶液
が芯体13の表面に付着し乾燥することによって表層1
5が形成される。
種々な方法によって製造することができる。例えば、有
機高分子化合物からなる粒子状の芯体13と微粒子状の
粒子14とをジェット気流によって搬送し、衝突させて
製造する方法がある。この場合は粒子状の芯体13の表
面に粒子14の微粒子が高速度で衝突し、固着して表層
15を形成する。また別の製法例としては、粒子状の芯
体13を気体中に浮遊させ、粒子14の溶液を霧状にし
てその表面に噴霧する方法がある。この場合はその溶液
が芯体13の表面に付着し乾燥することによって表層1
5が形成される。
【0051】EA粒子(無機・有機複合粒子)12を製
造する特に好ましい製法は、芯体13と同時に表層15
を形成する方法である。この方法は、例えば、芯体13
を形成する有機高分子化合物のモノマーを重合媒体中で
乳化重合、懸濁重合または分散重合するに際して、微粒
子状としたEA無機物である粒子14を上記モノマー
中、または重合媒体中に存在させるというものである。
重合媒体としては水が好ましいが、水と水溶性有機溶媒
との混合物を使用することもでき、また有機系の貧溶媒
を使用することもできる。この方法によれば、重合媒体
の中でモノマーが重合して芯体粒子13を形成すると同
時に、微粒子状のEA無機物の粒子14が芯体13の表
面に層状に配向してこれを被覆し、表層15を形成す
る。
造する特に好ましい製法は、芯体13と同時に表層15
を形成する方法である。この方法は、例えば、芯体13
を形成する有機高分子化合物のモノマーを重合媒体中で
乳化重合、懸濁重合または分散重合するに際して、微粒
子状としたEA無機物である粒子14を上記モノマー
中、または重合媒体中に存在させるというものである。
重合媒体としては水が好ましいが、水と水溶性有機溶媒
との混合物を使用することもでき、また有機系の貧溶媒
を使用することもできる。この方法によれば、重合媒体
の中でモノマーが重合して芯体粒子13を形成すると同
時に、微粒子状のEA無機物の粒子14が芯体13の表
面に層状に配向してこれを被覆し、表層15を形成す
る。
【0052】乳化重合または懸濁重合によってEA粒子
(無機・有機複合粒子)を製造する場合には、モノマー
の疎水性の性質とEA無機物の親水性の性質を組み合わ
せることによって、EA無機物の粒子14の大部分を芯
体13の表面に付着させることができる。この芯体13
と表層15との同時形成方法によれば、有機高分子化合
物からなる芯体13の表面にEA無機物の粒子14が緻
密かつ強固に接着し、堅牢なEA粒子(無機・有機複合
粒子)12が形成される。
(無機・有機複合粒子)を製造する場合には、モノマー
の疎水性の性質とEA無機物の親水性の性質を組み合わ
せることによって、EA無機物の粒子14の大部分を芯
体13の表面に付着させることができる。この芯体13
と表層15との同時形成方法によれば、有機高分子化合
物からなる芯体13の表面にEA無機物の粒子14が緻
密かつ強固に接着し、堅牢なEA粒子(無機・有機複合
粒子)12が形成される。
【0053】本発明に使用するEA粒子12の形状は必
ずしも球形であることを要しないが、粒子状の芯体13
が調節された乳化・懸濁重合方法によって製造された場
合は、得られるEA粒子12の形状はほぼ球形となる。
EA粒子12の粒径は特に限定されるものではないが、
0.1μmないし500μm、特に5μmないし200
μmの範囲内とすることが好ましい。この際の微粒子状
のEA無機物である粒子14の粒径は特に限定されるも
のではないが、好ましくは0.005μmないし100
μm、さらに好ましくは0.01μmないし10μmの
範囲内とする。
ずしも球形であることを要しないが、粒子状の芯体13
が調節された乳化・懸濁重合方法によって製造された場
合は、得られるEA粒子12の形状はほぼ球形となる。
EA粒子12の粒径は特に限定されるものではないが、
0.1μmないし500μm、特に5μmないし200
μmの範囲内とすることが好ましい。この際の微粒子状
のEA無機物である粒子14の粒径は特に限定されるも
のではないが、好ましくは0.005μmないし100
μm、さらに好ましくは0.01μmないし10μmの
範囲内とする。
【0054】EA粒子(無機・有機複合粒子)12にお
いて、表層15を形成するEA無機物である粒子14と
芯体13を形成する有機高分子化合物の重量比は特に限
定されるものではないが、保存安定性の高いENC流体
組成物10を得るためには、EA無機物の粒子14と有
機高分子化合物の芯体13の合計重量に対して粒子14
が1重量%ないし60重量%の範囲内、特に4重量%な
いし30重量%の範囲内とすることが好ましい。この芯
体13の割合が1重量%未満では、得られたEA粒子1
2のEA特性が不十分となり、60重量%を超えると、
EA粒子12の比重が過大となって保存安定性を損なう
惧れがある。また、ENC流体組成物10は、上記のE
A粒子12を、必要なら分散剤、他の成分とともに電気
絶縁性媒体中に均一に攪拌混合して製造することができ
る。この攪拌機としては、液状分散媒に固体粒子を分散
させるために通常使用されるものがいずれも使用でき
る。電気絶縁性媒体中11におけるEA粒子12の含有
率は、特に限定されるものではないが、0.5〜75重
量%、特に5〜50重量%であることが好ましい。その
含有率が1重量%未満では充分なEA効果が得られず、
75重量%以上では電圧を印加しないときのENC流体
組成物10の初期粘度が過大となって使用が困難にな
る。
いて、表層15を形成するEA無機物である粒子14と
芯体13を形成する有機高分子化合物の重量比は特に限
定されるものではないが、保存安定性の高いENC流体
組成物10を得るためには、EA無機物の粒子14と有
機高分子化合物の芯体13の合計重量に対して粒子14
が1重量%ないし60重量%の範囲内、特に4重量%な
いし30重量%の範囲内とすることが好ましい。この芯
体13の割合が1重量%未満では、得られたEA粒子1
2のEA特性が不十分となり、60重量%を超えると、
EA粒子12の比重が過大となって保存安定性を損なう
惧れがある。また、ENC流体組成物10は、上記のE
A粒子12を、必要なら分散剤、他の成分とともに電気
絶縁性媒体中に均一に攪拌混合して製造することができ
る。この攪拌機としては、液状分散媒に固体粒子を分散
させるために通常使用されるものがいずれも使用でき
る。電気絶縁性媒体中11におけるEA粒子12の含有
率は、特に限定されるものではないが、0.5〜75重
量%、特に5〜50重量%であることが好ましい。その
含有率が1重量%未満では充分なEA効果が得られず、
75重量%以上では電圧を印加しないときのENC流体
組成物10の初期粘度が過大となって使用が困難にな
る。
【0055】上記の各種方法、特に芯体13と表層15
とを同時に形成する方法によって製造されたEA粒子1
2は、その表層15の全部または一部分が有機高分子物
質や、製造工程で使用された分散剤、乳化剤その他の添
加物質の薄膜で覆われていて、EA粒子としてのEA効
果が充分に発揮されない場合がある。この不活性物質の
薄膜は粒子表面を研磨することによって容易に除去する
ことができる。したがって芯体13と表層15とを同時
に形成する場合には、その表面を研磨することが好まし
い。
とを同時に形成する方法によって製造されたEA粒子1
2は、その表層15の全部または一部分が有機高分子物
質や、製造工程で使用された分散剤、乳化剤その他の添
加物質の薄膜で覆われていて、EA粒子としてのEA効
果が充分に発揮されない場合がある。この不活性物質の
薄膜は粒子表面を研磨することによって容易に除去する
ことができる。したがって芯体13と表層15とを同時
に形成する場合には、その表面を研磨することが好まし
い。
【0056】この粒子表面の研磨は、種々な方法で行う
ことができる。例えば、無機・有機複合粒子であるEA
粒子12を水などの分散媒体中に分散させて、これを攪
拌する方法によって行うことができる。この際、分散媒
体中に砂粒やボールなどの研磨材を混入してEA粒子1
2とともに攪拌する方法、あるいは研削砥石を用いて攪
拌する方法などによって行うこともできる。例えばま
た、分散媒体を使用せず、EA粒子12と上記のような
研磨材または研削砥石とを用いて乾式で攪拌して行うこ
ともできる。
ことができる。例えば、無機・有機複合粒子であるEA
粒子12を水などの分散媒体中に分散させて、これを攪
拌する方法によって行うことができる。この際、分散媒
体中に砂粒やボールなどの研磨材を混入してEA粒子1
2とともに攪拌する方法、あるいは研削砥石を用いて攪
拌する方法などによって行うこともできる。例えばま
た、分散媒体を使用せず、EA粒子12と上記のような
研磨材または研削砥石とを用いて乾式で攪拌して行うこ
ともできる。
【0057】さらに好ましい研磨方法は、EA粒子12
をジェット気流などによって気流攪拌する方法である。
これは気相中で粒子自体を相互に激しく衝突させて研磨
する方法であり、他の研磨材を必要とせず、研磨済みの
粒子を分級によって容易に分離し得る点で好ましい方法
である。上記のジェット気流攪拌においては、それに用
いられる装置の種類、攪拌速度、EA粒子12の材質な
どにより研磨条件を選定する必要があるが、一般的には
6000rpmの攪拌速度で0.5min〜15min
程度ジェット気流攪拌することが好ましい。
をジェット気流などによって気流攪拌する方法である。
これは気相中で粒子自体を相互に激しく衝突させて研磨
する方法であり、他の研磨材を必要とせず、研磨済みの
粒子を分級によって容易に分離し得る点で好ましい方法
である。上記のジェット気流攪拌においては、それに用
いられる装置の種類、攪拌速度、EA粒子12の材質な
どにより研磨条件を選定する必要があるが、一般的には
6000rpmの攪拌速度で0.5min〜15min
程度ジェット気流攪拌することが好ましい。
【0058】上記ENC流体組成物10は、上記のEA
粒子12を、必要なら分散剤など他の成分とともに電気
絶縁性媒体11中に均一に攪拌混合し分散させて製造す
ることができる。この攪拌機としては、液状分散媒に固
体粒子を分散させるために通常使用されるものがいずれ
も使用できる。
粒子12を、必要なら分散剤など他の成分とともに電気
絶縁性媒体11中に均一に攪拌混合し分散させて製造す
ることができる。この攪拌機としては、液状分散媒に固
体粒子を分散させるために通常使用されるものがいずれ
も使用できる。
【0059】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、以下の実施態様としても構わない。 (a)遮音壁3の適用対象をパンタグラフ2aに代えて、
ケーブルヘッド等他の突出物とすること。 (b)制御部22が速度検出器21に基づいて電圧値を設
定することに代えて、制御部22が、遮音壁3内部に配
され遮音壁3内部の音の周波数の検出を行う周波数検出
器に基づいて電圧値を設定すること。この際の周波数検
出器としては、例えば、集音マイクと周波数解析機の組
み合わせが適用できる。 (c)遮音壁3を2つの車両2、2’にまたがって配する
代わりに、単独の車両2に配すること。 (d)吸音板6を遮音壁3の任意の内面に貼着すること。 (e)PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム9
に代えて、PVC(ポリ塩化ビニル)フィルム、ナイロ
ンフィルム、アクリルフィルム等の各種プラスチックフ
ィルム等、音波に対して柔軟であり、ケーシング6bの
開口面の閉塞性が良好な種々のフィルムを使用するこ
と。
ものではなく、以下の実施態様としても構わない。 (a)遮音壁3の適用対象をパンタグラフ2aに代えて、
ケーブルヘッド等他の突出物とすること。 (b)制御部22が速度検出器21に基づいて電圧値を設
定することに代えて、制御部22が、遮音壁3内部に配
され遮音壁3内部の音の周波数の検出を行う周波数検出
器に基づいて電圧値を設定すること。この際の周波数検
出器としては、例えば、集音マイクと周波数解析機の組
み合わせが適用できる。 (c)遮音壁3を2つの車両2、2’にまたがって配する
代わりに、単独の車両2に配すること。 (d)吸音板6を遮音壁3の任意の内面に貼着すること。 (e)PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム9
に代えて、PVC(ポリ塩化ビニル)フィルム、ナイロ
ンフィルム、アクリルフィルム等の各種プラスチックフ
ィルム等、音波に対して柔軟であり、ケーシング6bの
開口面の閉塞性が良好な種々のフィルムを使用するこ
と。
【0060】
【発明の効果】請求項1記載の車両の遮音装置によれ
ば、時々刻々変化する車両外面からの突出物から発生す
る騒音に対して、吸音すべき音域に合わせて、電圧印加
調整手段を調整することにより、吸音板の吸音帯域を変
化させることができ、騒音が有する音域の音波を効率よ
く吸音することができるため、車両の低騒音化を達成す
ることができる。また、遮音壁内には、突出物を包囲す
るだけの内部空間があれば良いので、遮音壁を小型化す
ることができ、重量を小さくすることができるため、車
両への負担が少なく車両への搭載性を高めることができ
る。さらに、遮音壁の重量を小さくすることで、取り付
け作業性を向上させることができる。請求項2記載の車
両の遮音装置によれば、速度検出器で走行速度を検出
し、これに基づいて自動的に適切な電圧が印加されるの
で、突出物からの騒音の吸音を自動的に行うことがで
き、かつ、簡単な構成で達成される。請求項3記載の車
両の遮音装置によれば、周波数検出器で遮音壁の内部の
音の周波数、すなわち突出物から発生する空力音、スパ
ーク音、摺動音の周波数を検出し、これに基づいて自動
的に適切な電圧が印加されるので、突出物からの騒音の
吸音を自動的に行うことができ、かつ、簡単な構成で達
成される。この場合、突出物から発生する空力音だけで
なく、スパーク音、摺動音の吸音も可能である。
ば、時々刻々変化する車両外面からの突出物から発生す
る騒音に対して、吸音すべき音域に合わせて、電圧印加
調整手段を調整することにより、吸音板の吸音帯域を変
化させることができ、騒音が有する音域の音波を効率よ
く吸音することができるため、車両の低騒音化を達成す
ることができる。また、遮音壁内には、突出物を包囲す
るだけの内部空間があれば良いので、遮音壁を小型化す
ることができ、重量を小さくすることができるため、車
両への負担が少なく車両への搭載性を高めることができ
る。さらに、遮音壁の重量を小さくすることで、取り付
け作業性を向上させることができる。請求項2記載の車
両の遮音装置によれば、速度検出器で走行速度を検出
し、これに基づいて自動的に適切な電圧が印加されるの
で、突出物からの騒音の吸音を自動的に行うことがで
き、かつ、簡単な構成で達成される。請求項3記載の車
両の遮音装置によれば、周波数検出器で遮音壁の内部の
音の周波数、すなわち突出物から発生する空力音、スパ
ーク音、摺動音の周波数を検出し、これに基づいて自動
的に適切な電圧が印加されるので、突出物からの騒音の
吸音を自動的に行うことができ、かつ、簡単な構成で達
成される。この場合、突出物から発生する空力音だけで
なく、スパーク音、摺動音の吸音も可能である。
【図1】 本発明の車両の遮音装置の一実施例を示すも
ので、(a)は斜視図、(b)は断面図である。
ので、(a)は斜視図、(b)は断面図である。
【図2】 同車両の遮音装置の要部を示す断面図であ
る。
る。
【図3】 本発明に係わるところのENC流体組成物の
一実施例を示す断面図である。
一実施例を示す断面図である。
【図4】 同ENC流体組成物の電源オフ時の態様を示
す断面図である。
す断面図である。
【図5】 同ENC流体組成物の電源オン時の態様を示
す断面図である。
す断面図である。
【図6】 本発明の車両の遮音装置の一実施例に使用さ
れる吸音板における一方の電極の振動を説明する説明図
である。
れる吸音板における一方の電極の振動を説明する説明図
である。
【図7】 同吸音板における共振形態を示す説明図であ
る。
る。
【図8】 同吸音板における他の共振形態を示す説明図
である。
である。
【図9】 同吸音板におけるEA粒子の配列形態を示す
説明図である。
説明図である。
【図10】 EA粒子分散系についてEA特性に及ぼす
電界強度の影響を測定した結果を示すグラフである。
電界強度の影響を測定した結果を示すグラフである。
【図11】 同EA粒子分散系における振動の等価回路
である。
である。
【図12】 車両の遮音装置の従来例を示す斜視図であ
る。
る。
2…車両、2a…パンタグラフ(突出物)、3…遮音
壁、6…吸音板、7…電極板、8…電極板、10…EN
C流体組成物、11…電気絶縁性媒体、12…EA粒
子、20…電圧印加調整手段、21…速度検出器、22
…制御部、23…電圧印加手段。
壁、6…吸音板、7…電極板、8…電極板、10…EN
C流体組成物、11…電気絶縁性媒体、12…EA粒
子、20…電圧印加調整手段、21…速度検出器、22
…制御部、23…電圧印加手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G10K 11/178 (72)発明者 枝村 一弥 東京都港区芝公園2丁目6番15号 藤倉化 成株式会社本社事務所内 (72)発明者 安齊 秀伸 東京都江東区木場1丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 大坪 泰文 千葉県千葉市稲毛区小仲台9丁目21番1号 206
Claims (3)
- 【請求項1】 車両外面からの突出物の周囲に遮音壁が
配されてなる車両の遮音装置であって、 前記遮音壁の内面には、吸音板が貼着され、 該吸音板は、一対の対向する電極板と、該一対の電極板
間に配設されるとともに電界配列効果を有する固体粒子
を電気絶縁性媒体中に含有してなる電気感応型音波吸収
制御用流体組成物と、前記一対の電極板間に電圧を印加
しかつ該電圧を調整する電圧印加調整手段とを具備して
なることを特徴とする車両の遮音装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の車両の遮音装置におい
て、 前記電圧印加調整手段は、前記車両の走行速度を検出す
る速度検出器と、該速度検出器で検出された走行速度に
応じて電圧値を設定する制御部と、該制御部の設定電圧
を前記一対の電極板間に印加する電圧印加手段とを具備
してなることを特徴とする車両の遮音装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の車両の遮音装置におい
て、 前記電圧印加調整手段は、前記遮音壁の内部に配される
とともに該遮音壁の内部の音の周波数を検出する周波数
検出器と、該周波数検出器で検出された周波数に応じて
電圧値を設定する制御部と、該制御部の設定電圧を前記
一対の電極板間に印加する電圧印加手段とを具備してな
ることを特徴とする車両の遮音装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7001573A JPH08191505A (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 車両の遮音装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7001573A JPH08191505A (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 車両の遮音装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08191505A true JPH08191505A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11505271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7001573A Pending JPH08191505A (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 車両の遮音装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08191505A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320301A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Central Japan Railway Co | 騒音低減用カバー |
| CN113650638A (zh) * | 2020-05-12 | 2021-11-16 | 庞巴迪运输有限公司 | 轨道车辆和用于制造轨道车辆的方法 |
-
1995
- 1995-01-09 JP JP7001573A patent/JPH08191505A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320301A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-31 | Central Japan Railway Co | 騒音低減用カバー |
| CN113650638A (zh) * | 2020-05-12 | 2021-11-16 | 庞巴迪运输有限公司 | 轨道车辆和用于制造轨道车辆的方法 |
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