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玻璃板构成体、振动板及开口部件

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


玻璃板构成体、振动板及开口部件

技术领域

本发明涉及具有良好的声学性能的玻璃板构成体,另外,还涉及使用玻璃板构成体的振动板和开口部件。

背景技术

一般来说,作为扬声器或麦克风用的振动板,使用鼓纸、树脂。这些材料的损耗系数大,难以产生共振,因此可听阈中的声音的重现性能好。

但是,这些材料的声速值都低,因此,在高频下驱动时材料的振动难以追随,容易产生分割振动。因此,特别是在高频区域中,难以产生期望的声压。如上所述,其不适合用作大面积的振动板。

近年来,特别是要求再现高分辨率音源等的频段是20kHz以上的高频区域,即人耳所不能听到的频段,但是,据说其能使感情更为真实,例如使现场感更为强烈等。因此,期望能如实地重现该频段的声波振动。

于是,考虑代替鼓纸、树脂,而是使用金属、陶瓷、玻璃等在材料中传播的声速高的原材料。但是,一般来说,这些原材料的损耗系数与纸相比均很小,为1/10~1/100左右,容易残留非期望的回响。进而,以部件的固有频率驱动时,容易发生因产生共振模式而导致的音色的显著劣化。

在此,作为扬声器用的振动板,已知有在2张玻璃板之间具有聚乙烯醇缩丁醛系聚合物的夹层玻璃(非专利文献1)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1:Olivier Mal et.al.,“A Novel Glass Laminated Structure forFlat Panel Loudspeakers”AES Convention 124,7343

发明内容

非专利文献1中记载的振动板,其目的在于,通过2张玻璃板之间的层(中间层)的衰减特性,从而使玻璃的振动、特别是共振衰减,重现流畅的声音。

但是,中间层的衰减特性最大化的峰通常为1个,而玻璃的共振点却存在多个,因此,无法使所有共振衰减、或者会使共振频率以外的频率也衰减。另外,在使用了非专利文献1所记载的聚乙烯醇缩丁醛系聚合物的夹层玻璃的情况下,聚乙烯醇缩丁醛系聚合物的损耗系数根据频率而不同,因此,会在可听频率区域内产生衰减大的区域和衰减小的区域。如上所述,存在如下课题:在宽频段实现流畅的声音的再现是困难的。

另外,如果玻璃板变厚、质量变大,则必要的振动衰减力也变大,因此,需要使中间层材料的振动衰减能力提高,或者使膜厚变厚而使振动衰减能力提高。但是,既保持固体状态又提高振动衰减能力是有极限的,并且存在如果使膜厚变厚则纵波声速降低的问题。

因此,本发明为了解决上述课题,其目的在于提供一种具有良好的声学性能的玻璃板构成体。

本发明人进行了深入研究,其结果发现:通过在玻璃板构成体中,在规定的一对板之间设置规定的中间层,从而可得到流畅的频率响应特性,以至完成了本发明。即,本发明为如下所述。

〔1〕一种玻璃板构成体,其包含2张以上的板,上述板中至少一对板之间包含中间层;

上述一对板中至少1张板是玻璃板,

上述中间层满足所有下述特性(1)~(3),

上述玻璃板构成体的、25℃的损耗系数为0.01以上,并且,板厚方向的纵波声速值为4.0×10

(1)上述中间层的厚度为20μm以下,

(2)温度25℃的压缩储能弹性模量为1.0×10

(3)温度25℃、1Hz时,压缩储能弹性模量比压缩损耗弹性模量高。

〔2〕根据〔1〕所述的玻璃板构成体,其中,上述一对板全部是玻璃板,

上述玻璃板构成体的、25℃的损耗系数为0.01以上,并且,板厚方向的纵波声速值为5.0×10

〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的玻璃板构成体,其中,上述一对板的总厚度为1.0mm以上,

上述中间层和上述板满足下述式A。

〔4〕根据〔1〕~〔3〕中任一项所述的玻璃板构成体,其中,25℃的上述一对板的平均杨氏模量为20GPa以上。

〔5〕根据〔1〕~〔4〕中任一项所述的玻璃板构成体,其中,上述一对板的总厚与上述一对板的平均杨氏模量的积为2.0×10

〔6〕根据〔1〕~〔5〕中任一项所述的玻璃板构成体,其中,上述中间层的厚度除以上述一对板的总厚的值为0.02以下。

〔7〕根据〔1〕~〔6〕中任一项所述的玻璃板构成体,其中,上述中间层材料的压缩储能弹性模量除以上述一对板的平均杨氏模量的值为1×10

〔8〕根据〔1〕~〔7〕中任一项所述的玻璃板构成体,其中,上述一对板中一侧的板A的质量除以上述一对板中另一侧的板B的质量的值为0.8~1.25。

〔9〕根据〔1〕~〔8〕中任一项所述的玻璃板构成体,其中,上述一对板中至少一侧的板的25℃的损耗系数为1×10

〔10〕根据〔1〕~〔9〕中任一项所述的玻璃板构成体,其中,上述一对板中至少一侧的板的板厚方向的纵波声速值为4.0×10

〔11〕根据〔1〕~〔10〕中任一项所述的玻璃板构成体,其中,在上述一对板的与上述中间层相接的面上具有滑动层。

〔12〕根据〔1〕~〔11〕中任一项所述的玻璃板构成体,其中,上述玻璃板的比重为2.8以下。

〔13〕根据〔1〕~〔12〕中任一项所述的玻璃板构成体,其中,上述玻璃板的比弹性模量为2.5×10

〔14〕根据〔1〕~〔13〕中任一项所述的玻璃板构成体,其中,上述中间层的折射率与跟上述中间层相接的上述一对板的折射率的差为0.3以下。

〔15〕根据〔1〕~〔14〕中任一项所述的玻璃板构成体,其中,上述玻璃板构成体为曲面形状。

〔16〕一种振动板,其包含:〔1〕~〔15〕中任一项所述的玻璃板构成体,以及设置于上述玻璃板构成体的单面或双面的至少1个振子。

〔17〕一种开口部件,其使用〔1〕~〔15〕中任一项所述的玻璃板构成体或〔16〕所述的振动板。

根据本发明,在规定的一对板之间包含规定的中间层的玻璃板构成体能有效地抑制来自共振的峰·谷,可以得到作为玻璃板构成体的流畅的频率响应特性。

因此,根据本发明,在安装振子来作为扬声器的振动板、或作为主动降噪、回声抑制来使用的情况下,由于其为可抑制部件的共振的构成体,因而能实现流畅的声音再现及声音控制。进而,由于高振动衰减能力,还可以抑制因共振而产生的杂音及来自噪音源的透过声。

附图说明

图1为本发明的第一实施方式的玻璃板构成体的截面图。

图2为本发明的另一方式的玻璃板构成体的截面图。

图3为本发明的另一方式的玻璃板构成体的截面图。

图4为表示本发明的另一方式的玻璃板构成体的图,图4的(a)为玻璃板构成体的平面图,图4的(b)为图4的(a)中的A-A’线截面图。

图5为表示本发明的另一方式的玻璃板构成体的图,图5的(a)为玻璃板构成体的平面图,图5的(b)为图5的(a)中的A-A’线截面图。

图6为表示本发明的另一方式的玻璃板构成体的图,图6的(a)为玻璃板构成体的平面图,图6的(b)为图6的(a)中的I-I线截面图,图6的(c)为图6的(b)中的C部分的放大图。

图7为表示本发明的另一方式的玻璃板构成体的图,图7的(a)为玻璃板构成体的平面图,图7的(b)为图7的(a)中的I-I线截面图。

具体实施方式

以下,基于用于实施发明的方式,对本发明的详细内容及其它特征进行说明。

应予说明,以下的附图中,对于相同或相对应的部件或零件,赋予相同或对应的符号,而省略重复的说明。另外,附图只要没有特别说明,就不以展示部件或零件间的相互对比为目的。因此,具体的尺寸可以参照以下的非限定性的实施方式而适当选择。

另外,本说明书中,表示数值范围的“~”在使用时,是指包含其前后记载的数值作为下限值和上限值。

<玻璃板构成体>

本发明的玻璃板构成体具备至少2张板、和设置于2张板之间的中间层,2张板中至少1张板为玻璃板,中间层包含满足特定性质的物质。

本发明涉及的玻璃板构成体在这样的构成中,在一侧的板共振的情况下,通过中间层的存在,从而能使另一侧的板不共振、或使另一侧的板的共振的摇动衰减,因此,与单玻璃板的情况相比,可以得到流畅的频率响应特性。

在将本发明的玻璃板构成体用作玻璃振动板的情况下,声速值越高,高频区域的声音的重现性越高,因此作为振动板用途是优选的。具体来说,25℃的板厚方向的纵波声速值为4.0×10

应予说明,纵波声速值是指振动板中纵波传播的速度。纵波声速值和杨氏模量可依据记载于日本工业标准(JIS-R1602-1995)的超声波脉冲法而测定。

将本发明的玻璃板构成体用作玻璃振动板的情况下,损耗系数越大,作为板构成体的振动衰减也越大,作为振动板用途是优选的。具体来说,25℃的损耗系数为0.01以上,优选为0.05以上,进一步优选为0.1以上,更进一步优选为0.2以上,特别优选为0.3以上,最优选为0.4以上,上限没有特别限定。

损耗系数使用按照半峰宽法而算出的数值。将材料的共振频率设为f、将从振幅h的峰值下降-3dB的点(即,最大振幅-3[dB]的点)的频率宽度设为W时,将{W/f}表示的值定义为损耗系数。

为了抑制共振,可以增大损耗系数,即,相对于振幅h,频率宽度W相对地变大,意味着峰变宽。

(中间层)

构成中间层的物质中,优选的材料是指满足下述全部特性(1)~(3)的物质。

(1)上述中间层的厚度为20μm以下,

(2)温度25℃的压缩储能弹性模量为1.0×10

(3)温度25℃、1Hz时,压缩储能弹性模量比压缩损耗弹性模量高。

在使用现有的中间层材料的动态粘弹性机制的夹层玻璃的情况下,由于中间层材料的动态粘弹性的帮助,作为玻璃板构成体的损耗系数提高,因而随着板厚的增厚,为了得到高损耗系数,还需要使中间层也变厚。

本发明发现,通过满足特性(1)、(2)、(3),从而抑制中间层的流动性,使损耗系数提高。一般来说,在使中间层变厚而使玻璃板构成体的损耗系数提高的情况下,随着中间层变厚,玻璃板构成体的声速值降低,存在权衡关系。对此,本构成中,通过使中间层的材料满足特性(2),从而在中间层薄的情况下,不仅能使玻璃板构成体中损耗系数进一步升高,且能确保高声速值。

关于特性(1),中间层的厚度从可得到玻璃板构成体的高损耗系数的观点来看,为20μm以下,优选为10μm以下,更优选为8μm以下,特别优选为5μm以下。另外,从板的表面粗糙度的观点来看,优选为0.1μm以上。

另外,在板彼此不接触、优选使用表面未研磨状态的板的情况下,中间层的厚度优选为其表面粗糙度以上。在2张板的表面粗糙度不同的情况下,优选为粗糙度大的一方的表面粗糙度以上。另外,在施加表面研磨的板中,表面粗糙度非常小,因此,只要至少在其表面粗糙度以上即可。

关于特性(2),中间层的材料的温度25℃的压缩储能弹性模量为1.0×10

特性(3)是指中间层材料的流动性低,即中间层材料不是液体。通过满足特性(3),从而可抑制中间层的流动性,因此,容易进行玻璃板构成体的任意的切断加工。中间层材料优选为凝胶状材料。

另外,中间层和板优选满足下述式A。

式A的右边为1.0×10

式A是指中间层和板的厚度和弹性模量(杨氏模量)满足特定的关系。

式A中,“中间层的厚度/一对板的总厚”和“中间层材料的压缩储能弹性模量/2张板的平均杨氏模量”都优选较小。

关于中间层的厚度与一对板的总厚,在将本发明的玻璃板构成体用作窗户等的开口部件时,从玻璃板构成体的损耗系数增大的观点来看,中间层的厚度优选较薄,另外,基于安全性的方面考虑,板的厚度优选较厚。中间层的厚度越薄越优选,这与上述特性(1)所示一致。对于板的厚度,具体来说,一对板的总厚优选为1.0mm以上,更优选大于1.0mm。

关于中间层材料的压缩储能弹性模量与一对板的平均杨氏模量,从对于开口部件等要求大面积的部件的适用性考虑,在板厚高且板的杨氏模量高的情况下翘曲会变少,为优选。

在此,25℃的一对板的平均杨氏模量至少为20GPa以上,更优选为60GPa以上,进一步优选为70GPa以上。

进而,同时兼顾一对板的厚度与一对板的平均杨氏模量的优选范围是必要的,优选增大“一对板的总厚×一对板的平均杨氏模量”。具体来说,优选为2.0×10

另外,如特性(2)所示那样,中间层材料的压缩储能弹性模量为1.0×10

另外,如果中间层的弹性成分增大、即压缩储能弹性模量增大,则即便使中间层变薄,相对于板的杨氏模量、相对于玻璃的振动而言中间层材料的弹性是无法忽略的,不能提高损耗系数。具体来说,为了使中间层材料的动态粘弹性中的弹性成分的贡献变小,“中间层材料的压缩储能弹性模量/2张玻璃的平均杨氏模量”优选为1×10

作为构成中间层的物质,以满足上述特性(1)~(3)为前提,例如可举出碳系、氟系、或有机硅系的高分子系材料。具体来说,可举出ABS、AES、AS、CA、CN、CPE、EEA、EVA、EVOH、IO、PMMA、PMP、PP、PS、PVC、RB、TPA、TPE、TPEE、TPF、TPO、TPS、TPU、TPVC、AAS、ACS、PET、PPE、PA6、PA66、PBN、PBT、PC、POM、PPO、ETFE、FEP、LCP、PEEK、PEI、PES、PFA、PPS、PSV、PTFE、PVDF、有机硅、聚氨酯、PI、PF等。或可举出组合上述材料的复合材料等。上述材料可以仅使用1种,也可以组合2种以上使用。

满足上述特定性质的物质占中间层的比例优选为10~100质量%,更优选为30~100质量%,进一步优选为50~100质量%,特别优选为70~100质量%。

中间层中,除了满足上述特定性质的物质以外,在不损害本申请的效果的范围内,还可以包含任意成分。

作为任意成分,可举出着色剂、荧光剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、磁性材料等、应力缓和剂。另外,也可以对构成中间层的物质使填料、粒子复合化,从而赋予着色、荧光、紫外线吸收、红外线吸收、磁力、应力缓和等功能。

(板和玻璃板)

优选2张板中一侧的板与另一侧的板的共振频率的峰顶的值不同,更优选共振频率的范围不重叠。其中,即便是一侧的板和另一侧的板的共振频率的范围重复,或是峰顶的值相同,也由于中间层的存在,从而即便一侧的板共振,另一侧的板的振动也不会同步,由此,某种程度上共振相互抵消,因此,与单玻璃板的情况相比,能得到高损耗系数。

即,将一侧的板的共振频率(峰顶)设为Qa、共振振幅的半峰宽设为wa、另一侧的板的共振频率(峰顶)设为Qb、共振振幅的半峰宽设为wb时,优选满足下述[式1]的关系。

(wa+wb)/4<|Qa-Qb|···[式1]

上述[式1]中的左边的值越大,两侧的板的共振频率的差异(|Qa-Qb|)变大,能得到高损耗系数,因此为优选。

因此,更优选满足下述[式1’],进一步优选满足下述[式1”]。

(wa+wb)/2<|Qa-Qb|···[式1’]

(wa+wb)/1<|Qa-Qb|···[式1”]

应予说明,板的共振频率(峰顶)和共振振幅的半峰宽能以与玻璃板构成体中的损耗系数同样的方法而测定。

一侧的板与另一侧的板的质量差越小越优选,更优选没有质量差。在有板的质量差的情况下,虽然较重的板能抑制较轻的板的共振,但是较轻的板难以抑制较重的板的共振。即,这是因为如果质量比存在不均匀,则由于惯性力的差异,原理上无法使共振彼此抵消。

(一侧的板A的质量/另一侧的板B的质量)表示的2张板的质量比优选为0.8~1.25,更优选为0.9~1.11,进一步优选为1.0。

另外,从安全性的观点来考虑,2张板的总厚优选为1.0mm以上,更优选大于1.0mm,进一步优选为1.5mm以上,再进一步优选为2mm以上,特别优选为3mm以上。

2张板的总厚为上述范围的玻璃板构成体适合于抑制因共振现象导致产生杂音的建筑·车辆用开口部件用途。

一侧的板和另一侧的板中至少任一侧的板的损耗系数大,作为构成体的振动衰减也会变大,作为振动板用途是优选的。具体来说,板的25℃的损耗系数优选为1×10

应予说明,板的损耗系数可以用与上述的玻璃板构成体中的损耗系数同样的方法进行测定。

一侧的板和另一侧的板的至少任一侧的板的板厚方向的纵波声速值高,在高频区域的声音的重现性提高,因此作为振动板用途是优选的。具体来说,板的纵波声速值优选为4.0×10

应予说明,板的声速值可以用与上述的玻璃板构成体中的纵波声速值同样的方法进行测定。

上述一对板的与上述中间层相接的面可以具有滑动层。滑动层是指例如通过防水、防油、疏水或者亲水表面处理、油面、氟涂布、有机硅涂布等而在中间层与板之间具有滑动特性的层的总称,得到滑动特性的手段不限定于上述手段。通过具有滑动层,从而可以确保稳定的声学特性,得到稳定品质。

本发明涉及的玻璃板构成体中,一侧的板和另一侧的板中至少1张板由玻璃板构成。这里的玻璃板是指无机玻璃和有机玻璃。作为有机玻璃,一般来说,有作为透明树脂而广为人知的PMMA系树脂、PC系树脂、PS系树脂、PET系树脂、纤维素系树脂等。

另外1张板的原材料是任意的,可以采用有机玻璃以外的树脂形成的树脂板、铝等金属板、陶瓷形成的陶瓷板等各种原材料。从设计性、加工性、重量的观点来看,优选使用有机玻璃、树脂材料、复合材料、纤维材料、金属材料等,从振动特性的观点来看,优选使用无机玻璃、刚性高的复合材料、纤维材料、金属材料、陶瓷材料。

作为树脂材料,优选使用能成型为平面板状、曲面板状的树脂材料。作为复合材料、纤维材料,优选复合了高硬度填料的树脂材料、碳纤维、凯夫拉纤维等。作为金属材料,优选为铝、镁、铜、银、金、铁、钛、SUS等,也可以根据需要而使用其他合金材料等。

作为陶瓷材料,例如更优选为Al

在构成至少1张板的玻璃板中,在使用无机玻璃的情况下,组成没有特别限定,但优选以氧化物基准的质量%计例如为下述范围。

SiO

无机玻璃板的组成更优选为下述范围。

SiO

从振动特性的观点来看,在构成至少1张板的玻璃板中,玻璃板的比重均越小,则越能以少的能量使玻璃板振动。仅从振动特性的观点来看,使用无机玻璃比有机玻璃更好,具体来说,玻璃板的比重优选2.8以下,更优选为2.6以下,进一步优选为2.5以下。玻璃板的杨氏模量除以密度的值、即比弹性模量越大,则能使刚性越高。具体来说,比弹性模量为2.5×10

为了提高玻璃板构成体的透射率,整合折射率是有用的。即,构成玻璃板构成体的玻璃板与中间层的折射率越接近,越能够防止界面上的反射和干涉,因此为优选。其中,中间层的折射率与跟中间层相接的一对玻璃板的折射率的差均为0.3以下,更优选为0.2以下,进一步优选为0.1以下,特别优选为0.05以下,更特别优选为0.01以下。

构成玻璃板构成体的板的至少1张或两张可以进行功能化。这在想让玻璃板构成体拥有设计性的情况、或是在想拥有IR截止、UV截止、隐私玻璃等功能性的情况下是有用的。例如,可以进行在玻璃表面蒸镀金属膜等操作,进而印刷导电性树脂和涂料而形成布线图案等操作等。

构成玻璃板构成体的板中,玻璃板至少有1张即可,但也可以使用2张以上的玻璃板。该情况下,可以使用完全不同组成的玻璃板,也可以使用完全相同组成的玻璃板,还可以使用相同组成的玻璃板与不同组成的玻璃板的组合。其中,从设计性、声学特性的点来考虑,使用由不同组成构成的2种以上的玻璃板更为优选。

对于玻璃板的质量、厚度也同样,可以完全不同,也可以完全相同,还可以部分不同。

作为构成玻璃板构成体的玻璃板的至少1张,可以使用物理强化玻璃板、化学强化玻璃板。这对于防止玻璃板构成体的破坏是有用的。在想要提高玻璃板构成体的强度的情况下,优选使位于玻璃板构成体的最表面的玻璃板为物理强化玻璃板或化学强化玻璃板,更优选使所有构成的玻璃板为物理强化玻璃板或强化玻璃板。

另外,作为玻璃板,从提高纵波声速值、强度的点考虑,使用结晶化玻璃、分相玻璃是有用的。特别是,在想要提高玻璃板构成体的强度的情况下,优选使位于玻璃板构成体的最表面的玻璃板为结晶化玻璃或分相玻璃。

在不损害本发明的效果的范围内,可以对玻璃板构成体的至少一侧的最表面进行涂布层的制作、膜贴合。关于涂布、膜,可以使用现有公知的涂布和膜,作为涂布,例如可举出防水涂布、亲水涂布、滑水涂布、防油涂布、防光反射涂布、隔热涂布、高反射涂布等。另外,作为膜,例如可举出防玻璃飞散膜、彩色膜、UV截止膜、IR截止膜、隔热膜、电磁波屏蔽膜等。

玻璃板构成体的形状可以根据用途而适当设计,可以是平面板状,也可以是曲面形状。为了提高低频段的输出声压级别,可以制成对玻璃板构成体赋予外壳或挡板的结构。外壳或挡板的材质没有特别限定,优选使用本发明的构成体。另外,可以为了利用金属点、锡点等的物理固定而开有贯通的孔,也可以为了安装振子而在至少1张上开孔。

在不损害本发明的效果的范围内,可以在玻璃板构成体的至少一侧的最表面上设置框(frame)。框在想要提高玻璃板构成体的刚性的情况、以抑制低频振动的方式稳固保持的情况、或者想要保持曲面形状的情况等下,是有用的。作为框的材质,可使用现有公知的材料,例如可以使用铝、铁、不锈钢、镁等金属材料、Al

应予说明,为了防止中间层从框泄漏,可以在玻璃板构成体与框之间设置密封材料。

可以将玻璃板构成体的外周端面的至少一部分用不妨碍玻璃板构成体的振动的部件而密封。作为密封材料,可以使用密封带、树脂、伸缩性高的橡胶、凝胶等。

作为密封材料,可以使用丙烯酸系、氰基丙烯酸酯系、环氧系、有机硅系、聚氨酯系、酚醛树脂系等。

作为固化方法,可举出2液混合型、湿气固化、加热固化、紫外线固化、可见光固化等。另外,也可以使用热塑性树脂(热熔粘合)。作为例子,可举出乙烯乙酸乙烯酯系、聚烯烃系、聚酰胺系、合成橡胶系、丙烯酸系、聚氨酯系。

作为橡胶,例如可以使用天然橡胶、合成天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯·丁二烯橡胶、丁基橡胶、腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶(Hypalon)、聚氨酯橡胶、有机硅橡胶、氟橡胶、乙烯·乙酸乙烯酯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、聚硫橡胶(Thiokol)和氢化腈橡胶。

(玻璃板构成体的制造方法)

本发明涉及的玻璃板构成体可通过在一对板之间形成中间层而得到。

在一对板之间形成中间层的方法没有特别限定,在由板和中间层构成的情况下,例如可举出:在一侧的板表面形成中间层,在其上设置另一侧的板的方法;将分别在表面形成中间层的板彼此贴合的方法;在2张板的间隙注入中间层的方法等。

(玻璃板构成体的实施方式)

图1表示本发明的第1实施方式的玻璃板构成体10的截面图。

玻璃板构成体10具备第1板11和第2板12、以及设置在第1板和第2板之间的中间层16,第1板和第2板中至少1张板由玻璃板构成。

图2为表示玻璃板构成体10的另一实施方式的截面图。图2的玻璃板构成体10除了图1的玻璃板构成体10的构成之外,还包含其它板13。根据这样的构成,可以增加玻璃板构成体10的强度。

图3为表示玻璃板构成体10的另一实施方式的截面图。图3的玻璃板构成体10除了图1的玻璃板构成体10的构成之外,在玻璃板构成体的端面还具有外部密封材料31。由此,可以防止对中间层16的物理损坏。此时,如果中间层与外部密封材料的光折射率匹配,则不易辨认中间层与外部密封材料的界面,如果第1板11和第2板12与中间层16的光折射率匹配,则不易辨认第1板11和第2板12与中间层16的界面。

图4为表示玻璃板构成体10的另一实施方式的图,图4的(a)为平面图,图4的(b)为截面图。图4的玻璃板构成体10中,在玻璃板构成体10的外缘、至少在玻璃板构成体10的最表面设置有框(frame)30。其为表示玻璃板构成体10的另一实施方式的截面图。在玻璃板构成体10与框30之间,设置有密封材料31。

图5为表示玻璃板构成体10的另一实施方式的图,图5的(a)为平面图,图5的(b)为截面图。如图5所示那样,框30可以设置在玻璃板构成体10的第1板11的最表面。

图6为表示玻璃板构成体10的另一实施方式的图,图6的(a)为玻璃板构成体的平面图,图6的(b)为沿图6的(a)中的I-I线的截面图,图6的(c)为图6的(b)中的C部分的放大图。

如图6的(b)、图6的(c)所示那样,通过使第1板11与第2板12的各自的端面错开配置,从而构成在截面图中呈阶梯状的段差部50。然后,在该段差部50中,密封材料31以至少密封中间层16的方式而设置。

密封材料31在段差部50中,与第1板11的端面11a、中间层16的端面16a、第2板12的主面12a密合。通过这样的构成,中间层16被密封材料31而密封,在防止中间层16的泄漏的同时,强化第1板11、中间层16、第2板12的接合,增加玻璃板构成体10的强度。

另外,本实施方式中,在段差部50中,第1板11的端面11a和中间层16的端面16a以相对于第2板12的主面12a为垂直的方式而构成。其结果是,密封材料31具有沿着截面图中段差部50而延伸为L字状的轮廓。通过这样的构成,从而进一步强化第1板11、中间层16、第2板12的接合,进一步增加玻璃板构成体10的强度。

进而,本实施方式中,密封材料31具有锥面31a。玻璃板构成体10的缘部可进行锥形加工等,通过采用这样的密封材料31的形状,从而可以得到与加工玻璃板构成体相同的效果。

图7为表示玻璃板构成体10的另一实施方式的图,图7的(a)为玻璃板构成体的平面图,图7的(b)为沿图7的(a)中的I-I线的截面图。本实施方式中,与另一实施方式不同,段差部50、密封材料31没有设置在玻璃板构成体10的周缘,而是设置在平面图中玻璃板构成体10的大致中央。这样的构成也满足2张板(第1板11和第2板12)的各自的端面错开配置这一要件。而且,增加玻璃板构成体10的强度。另外,在玻璃板构成体10的周缘的端面贴有密封带40,将中间层16密封。

<振动板、开口部件>

本发明涉及包含上述玻璃板构成体和振子的振动板、使用上述玻璃板构成体的开口部件。

作为振动板,例如通过在玻璃板构成体的单面或双面设置1个以上的振动元件、振动检测元件(振子),从而可以作为扬声器、麦克风、耳机、移动设备等框体振动体、框体扬声器而发挥功能。为了提高输出声压级别,期望在玻璃板构成体的两面设置2个以上的振动元件。一般来说,期望振子相对于振动板的位置在构成体的中央部,但也可以将振子设置在玻璃板构成体的端部。另外,玻璃板构成体的大小、形状、色调等的自由度高,可以施加设计性,因此,可以得到设计性优异的振动板。另外,通过用设置于玻璃板构成体表面或附近的声音采集用麦克风或振动检测器来对声音或振动进行采样,使玻璃板构成体产生与其同相或者逆相的振动,从而使采样的声音或振动扩增或抵消。此时,在上述的采样点中的声音或振动的特性基于传播至玻璃板构成体振动板为止之间的某一声学传递函数而变化的情况下,以及在玻璃板构成体存在声学转换传递函数的情况下,通过使用控制滤波器来校正控制信号的振幅和相位,从而可以精度良好地使振动扩增或消除。在构成上述那样的控制滤波器时,例如可以使用最小二乘法(LMS)算法等。

作为更具体的构成,例如,可以设为如下结构:将复层玻璃的全部或至少1张玻璃板设为本发明的玻璃板构成体,对控制对象的声波振动流入侧的板的振动级别、或玻璃间存在的空间的声压级别进行采样,将其用控制滤波器适当地进行信号校正后,输出到设置于声波振动流出侧的玻璃板构成体上的振动元件。

本发明的玻璃板构成体例如可以作为车辆等运输机器的内装用振动部件,用作车载·机载扬声器。例如作为以扬声器而发挥功能的内装部件,可以将仪表板、前围板、顶棚、车门、遮阳板、汽车导航系统、车载显示器等电光显示器、照明机器进行扬声器化。也可以使现有的搭载于汽车的挡风玻璃、后玻璃、侧玻璃、侧视镜、后视镜、双层窗的内窗和外窗、驾驶座与后排座之间的隔挡、后部座席间的隔挡等扬声器化。也可以以同样用途而安装在电车、飞机、直升机等上。进而,这些还可以作为麦克风和主动降噪用振动板而发挥功能。

另外,上述用途不限于车载·机载和电子机器用途,也可以作为建材使用。通过使用本振动板,从而可以使安全上需要较厚的板厚的窗玻璃、门玻璃、陈列柜等也扬声器化。

作为开口部件,例如可举出建筑·运输机器等所使用的开口部件。例如,在使用不易在车辆、航空器、船舶、发电机等的驱动部产生的噪音的频段中产生共振的玻璃板构成体的情况下,可以对这些噪音得到特别优异的抑制产生效果。另外,也可以对玻璃板构成体赋予IR截止、UV截止、着色等功能。

在应用于开口部件时,可以将在玻璃板构成体的单面或双面设置有1个以上的振动元件、振动检测元件(振子)的振动板作为扬声器、麦克风而发挥功能。通过使用本发明涉及的玻璃板构成体,从而可以容易地进行至今为止难以重现的低频区域和高频区域的声音的重现。另外,玻璃板构成体的大小、形状、色调等的自由度高,可以施加设计性,因此,可以得到设计性优异的开口部件。另外,通过用设置于玻璃板构成体表面或附近的声音采集用麦克风或振动检测器来对声音或振动进行采样,使玻璃板构成体产生与其同相或者逆相的振动,从而使采样的声音或振动扩增或抵消。

更具体来说,在作为车内扬声器、车外扬声器、具有隔音功能的车辆用挡风玻璃、后玻璃、侧玻璃或顶棚玻璃使用时,可以设置能仅通过或阻挡特定的声波振动的机制。另外,也可以用作通过声波振动而提高防水性、抗雪粘附性、抗冰粘附性、防污性的车辆用窗、结构部件、装饰板。具体来说,除了汽车用窗玻璃、镜子之外,还可以用作透镜、传感器及它们的保护玻璃。

作为建筑用开口部件,可以用作以振动板和振动检测装置的形式而发挥功能的窗玻璃、门玻璃、顶棚玻璃、调光玻璃、内装材料、外装材料、装饰材料、结构材料、外壁、隔音板和隔音壁、和太阳能电池用保护玻璃。它们也可以用作声学反射(混响)板。另外,也可以通过声波振动而提高防水性、抗雪粘附性、抗冰粘附性、防污性。另外,还可以作为裂纹检测、害虫驱除、兽害对策、超声通讯、回声诊断等发挥功能。

实施例

以下,举出实施例对本发明进行具体说明,但是本发明并不限定于此。

<玻璃板构成体>

准备10mm×60mm×1.1mm的玻璃板A、B,以成为规定的膜厚的方式夹住中间层材料。如此,得到例1~例6的玻璃板构成体。

玻璃板A和玻璃板B的组成(质量%)和物性值如下所示。

(玻璃板A)SiO

(玻璃板B)SiO

中间层使用的物质的物理特性记载于下表中。使用MCR301(AntonPaar制),测定25℃、1Hz的压缩储能弹性模量、压缩损耗弹性模量和损耗系数tanδ(=压缩储能弹性模量/压缩损耗弹性模量)。结果示于下述表中。

【表1】

表1

<损耗系数测定>

使用加振器,对各玻璃板构成体施加20Hz~6000Hz的频率信号,以Δ1Hz进行扫描,测定各频率的玻璃板构成体端部的振幅。将比共振频率ω

结果示于下述表中。

<纵波声速值测定>

纵波声速值可依据记载于日本工业标准(JIS-R1602-1995)的超声波脉冲法而测定。为下表的值。

应予说明,例1和2为实施例,例3~6为比较例。

【表2】

粘合剂是利用动态粘弹性机制而使振动衰减,因此,使用粘合剂的中间层的膜厚越大,损耗系数越增加。另一方面,伴随板厚的增加,不得不增厚中间层。

与此相对,可知本发明的玻璃板构成体通过在中间层中使用压缩储能弹性模量为特定以下的材料,从而中间层的膜厚越薄,损耗系数越高。

另外,中间层的膜厚越薄,玻璃板构成体的声速值越高。

因此,在中间层中使用压缩储能弹性模量为特定以下的材料的玻璃板构成体的损耗系数和声速值这两者均为高值。

根据上述结果可知,本发明的玻璃板构成体可以得到高损耗系数和声速值,具有高声学性能。

虽然参照详情或特定的实施方式说明了本发明,但对于本领域技术人员来说清楚的是能够不脱离本发明的精神与范围而实施各种变更、修正。本申请是基于2020年8月26日申请的日本专利申请(特愿2020-142842),其内容作为参照而援引于此。

符号说明

10…玻璃板构成体

11…第1板

11a…第1板的端面

12…第2板

12a…第2板的主面

13…其它板

16…中间层

30…框

31…密封材料

31a…锥面

40…密封带

50…段差

技术分类

06120115928636