JP2008285855A

JP2008285855A - 防振床構造

Info

Publication number: JP2008285855A
Application number: JP2007130498A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Tadokoro; 信彦田所
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2008-11-27

Abstract

【課題】防振床の衝撃伝達防止性を高めると共に、踏み込みに対する沈み込み量を低減して歩行感を高める。
【解決手段】上側に配置される床材と下側に配置される基礎床との間に防振材が介在されている防振床構造において、前記防振材は、前記床材の下面に接着されると共に、前記床材に接触しない球状弾性体が含まれている。該防振材は、不織布またはウレタンフォームからなる厚肉の上層材と、該上層材の不織布よりも薄い厚さとした不織布からなる薄肉の下層材と、前記上層材と下層材との間に封入または挿入固定された前記球状弾性体とからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、防振床構造に関し、詳しくは、マンション等の住宅やビルの床に用いられるフローリング材の下面に防振材を固着し、該防振材を上下階の界床となるコンクリート等からなる基礎床の上面に配置し、落下物や人の飛び跳ね等の衝撃が階下へ伝達するのを低減・防止するものである。

マンション等の集合住宅では、特に、落下物や人の歩行、飛び跳ね等による衝撃が階下への伝達するのを遮断、緩和することが強く求められており、従来より様々の防振性床材が提案されている。

例えば、特開平８−１３７６４号公報において、図５に示す防振性床材が提案されている。この床材１は、床材本体２の接地面側に熱圧縮ポリウレタンフォームシート３を設け、該熱圧縮ポリウレタンフォームシート３の接地面側に布材４を配し、熱圧縮ポリウレタンフォームシート３は、片面または両面に凹凸模様を形成している。
この床材１は、熱圧縮ポリウレタンフォームシート３を用いることにより、防振性、緩衝性に優れると共に、前記布材４により、コンクリート面等に施工するときの滑りがよく施工性にも優れるとされている。

前記床材１のように熱圧縮ポリウレタンフォームシート３等の緩衝材を設けた場合、その上を人が歩行すると、その荷重で凹状に変形し、沈み込みが発生し、防振性を高めれば高めるほど、床材は軟質となり、沈み込み量が大きくなる。
一般に、床面の沈み込み量が３ｍｍ以上になると、歩行時に足元の不安感を与えると言われている。沈み込み量を低減する方法としては、緩衝材の硬度を高めか、緩衝材の厚みを減して薄くする必要があるが、その場合、防振性能の低下を招くこととなる。このように、防振性と沈み込み量の低減とは背反する要求となり、両方の要求を満たすことは容易ではなく、通常、緩衝材は防振性を優先したものとなっている。

特開平８−１３７６４号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、優れた防振性を有すると共に、荷重に対する沈み込み量が少なく安定した歩行感が得られる防振床材構造を提供することを課題としている。

前記課題を解決するために、本発明は、上側に配置される床材と下側に配置される基礎床との間に防振材が介在されている防振床構造において、
前記防振材は、前記床材の下面に接着されると共に、前記床材に接触しない球状弾性体が含まれていることを特徴とする防振床構造を提供している。

前記防振床構造では、球状弾性体の圧縮剛性により、防振材の一定以上の圧縮を抑制する構造としているため、床材全体の沈み込みを抑えることができる。また、球状弾性体自体が、その弾性変形により衝撃を吸収することができるうえ、該球状弾性体は床材と直接接触しないように配置されているため、階下への衝撃伝達防止性を高めることができる。従って、優れた防振性を有すると共に沈み込み量を抑制して安定した歩行感の両立を図ることができる。
なお、前記防振材の上層材上面と前記床材の下面と部分的に接着でも良いし、全面接着でもよい。

前記防振材は、不織布またはウレタンフォームからなる厚肉の上層材と、前記上層材の不織布よりも薄い厚さとした不織布からなる薄肉の下層材と、前記上層材と下層材との間に封入された前記球状弾性体とからなる。

前記構成の防振材を備えた床材の上を人が歩行した場合、床材の沈み込みと衝撃吸収のメカニズムは次のとおりとなる。
まず、初期の軽い踏み込み力が床面に加わると、前記防振材の上層材が圧縮される。なお、前記球状弾性体の配置箇所では、上層材は球状弾性体と床材に挟まれてあらかじめ一定量圧縮されているが、軽い踏み込みを受けるとさらに圧縮される。
次の段階として大きな踏み込み力が床面に加わると、上層材の圧縮しろがなくなり、前記球状弾性体に圧縮力が加わる。
従って、弱い床衝撃の伝達防止性能は上層材の圧縮特性に大きく依存し、強い床衝撃の伝達防止性能は球状弾性体の圧縮特性に大きく依存し、床表面に加えられる衝撃が強弱のいずれの場合にも衝撃を緩衝することができる。

前記防振材の上層材と下層材との間に球状弾性体を封入する方法は、上層材を配置し、その上面の所定の位置に球状弾性体を仮置きし、その上に前記下層材を被せて覆い、超音波ウエルダー等で球状弾性体の周囲の上層材と下層材とを融着する。あるいは、上層材と下層材とを接着剤で貼り合わせるときに、球状弾性体の周囲を接着剤で固定する方法でもよい。

前記防振材の構成は、前記した構成に代えて、不織布またはウレタンフォームからなる厚肉の上層材と、前記上層材の不織布よりも薄い厚さの不織布からなる薄肉の下層材と、前記上層材に上下厚さ方向に貫通された孔に挿入されて前記下層材の上面に位置される前記球状弾性材とからなる構成としてもよい。

前記防振材の上層材として不織布を用いる場合は、サーマルボンドタイプの不織布が好適に用いられるが、ニードルパンチタイプの不織布でもよい。
一方、下層材としては、スパンボンド布が好適に用いられる。
また、前記防振材は、厚肉の上層材の厚さが３ｍｍ〜６ｍｍとされ、前記薄肉の下層材の厚さが０．１ｍｍ〜１ｍｍとされることが好ましい。

前記球状弾性体はゴム材が好適に用いられ、該ゴム材はブチルゴム、ＳＢＲ、ＮＢＲ，ＥＰＤＭ、ＣＲ等から形成していることが好ましい。
また、上層材と下層材との間に配置した状態で、垂直断面が横長な楕円形状となり、縦軸寸法（上下寸法）が２．５〜４．５ｍｍで、前記上層材の厚さより０．２〜１．５ｍｍ薄くし、かつ、横軸寸法が４〜１２ｍｍとされると共に、ショアＡ硬度が３０〜９０とされることが好ましい。該硬度範囲は、硬すぎず、かつ沈み過ぎない良好な歩行感を得られる範囲である。

また、防振材において、前記球状弾性体は上層材と下層材との間に間隔をあけて一列に並設されて封入され、または前記上層材の間隔をあけて穿設された前記孔に夫々１個挿入されていることが好ましい。
ただし、球状弾性材の配置は上記間隔をあけた一列に限定されず、球状弾性材をバラケタ状態で配列しても良いし、上下複数層で配列してもよい。
また、前記球状弾性材は１００個〜５００個／ｍ^２程度配置することが好ましい。

床材全体の沈み込み量は、前記球状弾性体の材質、サイズ、数量、特性（硬度、反発弾性率等）を変更することによって柔軟に調整することができる。
また、要求される床材全体の沈み込み量や、組み合わせる前記上層材の特性に応じて、球状弾性体の材質、サイズ、数量、特性を設計することにより、上層材および球状弾性体の材料選択の自由度を高めることができる。特に、球状弾性体の使用により、上層材の目付け量が少なく衝撃吸収性が低い不織布を用いても沈み込みが抑えられるため、安価な材料で優れた防振性と歩行感を兼備した床材を提供することができる。

本発明の防振床構造では、前記防振材が接着される前記床材は木質フローリング材からなり、該木質フローリング材の厚さに対して前記防振材の上層材の厚さは２／３以下とされていることが好ましい。なお、床材は木質フローリング材に限定されず、他の床材にも適用可能である。

上述したように、本発明の防振床構造では、防振材内に球状弾性体を上側の床材と接触させないように配置していることで、衝撃吸収性を高めることができると共に、球状弾性体が防振材の一定以上の圧縮を防ぎ、床材全体の沈み込みを抑制するため、優れた防振性と安定した良好な歩行感の両立を図ることができる。

また、前記球状弾性体の材料、サイズ、形状、特性の変更によって、床材の沈み込み量を調整することができる。さらに、防振材は厚肉の上層材と薄肉の下層材と前記球状弾性体と組み合わせることにより、上下層材として安価な材料を用いることも可能となり、コスト低減を図ることができる。

以下、発明の実施形態を図面を参照して説明する。
下記のいずれの実施形態も、コンクリートの基礎床１０に接着剤で直貼りされる木質フローリング材からなる床材１１の裏面に防振材１２を予め接着固定しており、該防振材を木質フローリング材と基礎床１０との間に介在させた構造としている。前記床材１１は複数の合板を積層したもので、厚さ９ｍｍであり、所要間隔をあけて下面側から一定深さのしなり用切り込み１１３が設けられている。

図１および図２に、本発明の第一実施形態に係る防振床構造を示す。
本実施形態の防振材１２は、サーマルボンドタイプの厚さ５ｍｍの厚肉の不織布からなる上層材１４の下面（基礎床面）の全面に、厚さ０．２ｍｍの薄肉のスパンボンド布からなる下層材１５を配し、上層材１４と下層材１５との間に一定間隔をあけて、ゴム製の球状弾性体１６を一列で並設し、均等に配置して封入、３００個／ｍ^２で配置している。

前記球状弾性体１６は、本実施形態ではブチルゴムを用い、プレス加硫した成形した楕円形状のゴム球からなり、上下層材１４と１５内に長軸方向を水平方向とし、短軸方向を垂直方向として配置している。各球状弾性対１６は、本実施形態では長軸方向の長さは６ｍｍ、短軸方向の高さは３．５ｍｍ、硬度（ショアＡ）は５０である。

前記防振材１２の製造方法は、上層材１４を所定形状に製造した後、連続ライン上で上層材１４上に球状弾性体１６を一定間隔（６７ｍｍ）をあけて１個づつ配置する。ついで、該球状弾性体１６の上から上層材１４の全面を覆うように前記下層材１５を被せる。その後、各球状弾性体１６の周囲の上層材１４と下層材１５とを超音波ウエルダーで融着する。この状態で、各球状弾性体１６をそれぞれ上下層材１４と１５の融着部１７で囲まれる中空部Ｓ内に封入固定される。

前記のように製造した防振材１２は、前記床材１１の下面に上層材１４の上面を接着剤を用いて接着固定する。
其の際、防振材１２は超音波ウエルダーによる融着部１７が厚みが薄くなり、他の箇所よりも凹んだ形状となるため、該融着部１７とその周辺は床材１１に接着されず、床材１１との間に隙間Ｃが形成される。よって、床材１１の下面全面に防振材１２を接着されず、部分的に接着された状態となる。
このように、床材１１の下面に予め防振材１２を接着固定した状態で、基礎床１０上に敷設される。この状態で、防振材１２の上層材１４は、球状弾性体１６と床材１１との間では圧縮され、５ｍｍ厚さの上層材は厚さ１〜２ｍｍに圧縮される。

前記防振床構造によれば、軽量な踏み込み力に対しては、図２（Ａ）に示すように、防振材１２の上層材１４の圧縮によって衝撃を吸収することができる。さらに大きな踏み込み力に対しては、図２（Ｂ）に示すように、上層材１４の圧縮しろが無くなった時点で球状弾性体１６の圧縮変形によって吸収することができる。
一方、球状弾性体１６はシュア硬度が５０で適度な圧縮剛性を有するため、防振材１２全体の一定以上の圧縮を抑制でき、歩行時の沈み込み量を低減することができる。
従って、前記防振床構造は、優れた防振性と安定した良好な歩行感を兼ね備えることができる。

また、防振材１２内に球状弾性体１６を配置することにより、前記厚肉とする上層材１４に、一般の防音床に使用されるものよりも安価で衝撃吸収性の低い材料を用いても、優れた衝撃吸収性を備えると共に沈み込みも抑えら、材料選択の自由度が高まると共に、コスト低減を図ることができる。

図３に本発明の第２実施形態に係る防振床構造を示す。
第２実施形態は、防振材１２の上層材１４の厚さを３．５ｍｍと薄くして、該上層材１４の上面全体を床材１１の下面全面に接着固定している点で、前記第１実施形態と相違させている。
該防振材１２は、床材１１と球状弾性体１６と間で、上層材１４が厚さ１〜２ｍｍに圧縮されている。球状弾性体１６の配置位置では下層材１５を若干下方へ突出させるため、該球状弾性体１６の配置位置の下層材１５は基礎床１０に当接する一方、球状弾性体１６が配置されていない部分では下層材１５と基礎床１０との間に微小の隙間が存在する。
他の構成は前記第１実施形態と同一としている。

前記第２実施形態においても、防振材１２の上層材１４と球状弾性体１６との組み合わせによって優れた防振性が発揮されると共に、球状弾性体１６が防振材１２の圧縮量を一定以下に抑えることができるため、床材全体の沈み込みを低減することができる。

図４に本発明の第３実施形態に係る防振床構造を示す。
第３実施形態においては、厚さ４ｍｍの上層材１４に所定間隔をあけて上下厚さ方向に貫通する孔１８を設け、各孔１８内に球状弾性体１６を一つずつ挿入固定している。

詳しくは、上層材１４に直径６ｍｍの孔１８を設けると共に、該上層材１４の下面に下層材１５を接着剤で全面的に接着し、前記各孔１８の下端開口部を下層材１５で閉鎖して底部１９を形成している。球状弾性体１６は、横軸長さが６ｍｍ、上下縦軸長さが３．５ｍｍであり、孔１８内の底部１９を形成する下層材１５に接着剤で固定している。この状態で孔１８の上端開口から球状弾性体１６を突出させず、上層材１４の上面との間に所要の空隙をあけている。

前記防振材１２は、床材１１の下面全面に接着剤で貼り付けられるが、孔１８内に固定された球状弾性体１６と床材１１とは接触せず、球状弾性体１６と床材１１との間は空隙２０が設けられている。その他の構成は前記第１実施形態と同一としている。

この第３実施形態は、球状弾性体１６の挿入箇所において、該球状弾性体１６と床材１１との間に上層材１４は介在せず、床材１１と球状弾性対１６とは互いに直接接触することなく空隙２０が介在しているため、該空隙２０と球状弾性体１５の組み合わせによって優れた衝撃吸収性を備えることができる。球状弾性体１６により床材全体の沈み込みが抑制されることについては、前記各実施形態と同じである。

（実施例）
本発明の防振床構造を採用した実施例１〜４および比較例１、２について詳述する。
なお、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、本発明は実施例に限定されない。

以下の表１に示すとおり、上層材１４の目付け量と厚み、球状弾性体１６の有無、球状弾性体１６の硬度（ショアＡ）、固定法、挿入頻度（ケ／ｍ^２）を異ならせた実施例１〜４および比較例１、２の防振床を作製し、圧縮応力とＤＩＮ衝撃吸収性について測定し、その結果を表１に示した。
表中において、球状弾性体の固定法で、「穴への挿入」は図４に示す第３実施形態の固定法であり、「サンドイッチ」は図１に示す第１実施形態の固定法である。

いずれの実施例および比較例も、床材１１の下面（基礎床面）に、サーマルボンドタイプの不織布からなる厚肉の上層材を備えた防振材を接着固定しており、床材１１には複数の合板を積層してなる木質フローリング材からなる床材を使用し、該床材の厚みは９ｍｍとした。
また、実施例１〜４で使用した球状弾性体は、いずれも横軸寸法６ｍｍ、縦軸寸法３．５ｍｍの扁平な楕円形状のゴム製とした。

（実施例１）
前記防振材の上層材として、目付け量１４０ｇ／ｍ^３で厚さ４ｍｍのサーマルボンドタイプの不織布を用い、下層材として、厚さ０．２ｍｍのスパンボンド布を使用した。また、球状弾性体１６の挿入頻度は３００ケ／ｍ^２とした。
前記不織布からなる上下層材の間にシャアＡ硬度５０の球状弾性体を挿入した。該球状弾性体１の固定方法は前記第３実施形態と同一とした。即ち、前記上層材１４の所定箇所に厚さ方向に貫通する複数の孔１８を設け、該孔１８の下端開口を塞ぐように下層材１４を接着剤で貼り付け、各孔１８内に挿入された球状弾性体１６を孔１８の底部１９となる下層材に接着剤で固定する一方、該球状弾性体１６と床材１１との間には空隙２０を設けた。

（実施例２）
前記防振材には、目付け量１４０ｇ／ｍ^３で厚さ５ｍｍのサーマルボンドタイプの不織布を上層材として用い、下層材１５として厚さ０．２ｍｍのスパンボンド布を使用した。
前記第１実施形態と同一の方法でショアＡ硬度５０の球状弾性体１６を上下層材の間に封入固定した。即ち、前記上下層材１４と下層材１５との間に球状弾性体１６を配置し、各球状弾性体１６の周囲の上下層材１４と１５とを超音波ウエルダーで融着して球状弾性体１６を封入固定した。球状弾性体１６の挿入頻度は３００ケ／ｍ^２とした。

（実施例３）
前記防振材は、目付け量１００ｇ／ｍ^３で厚さ５ｍｍのサーマルボンドタイプの不織布を上層材として用い、ショアＡ硬度８６の球状弾性体１６を挿入固定した。球状弾性体１６の挿入頻度は１５０ケ／ｍ^２とした。その他の構成および球状弾性体１６の固定方法は実施例２と同一とした。

（実施例４）
前記防振材には、目付け量１２０ｇ／ｍ^３で厚さ３．５ｍｍのサーマルボンドタイプの不織布を上層材として用い、ショアＡ硬度６５の球状弾性体１６を挿入固定した。その他の構成および球状弾性体１６の固定方法は実施例２と同一とした。

（比較例１）
前記防振材は、目付け量１５０〜１８０ｇ／ｍ^３で厚さ４ｍｍのサーマルボンドタイプの不織布のみで形成し、球状弾性体は配置しなかった。

（比較例２）
前記防振材を、目付け量１４０ｇ／ｍ^３で厚さ４ｍｍのサーマルボンドタイプの不織布のみで形成し、球状弾性体は配置しなかった。

（圧縮応力の測定方法）
下記の条件で測定し、圧縮量（沈み量）が１ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍの各場合に相当する応力を表１に示した。
試験片：３００×１５０ｍｍ
圧縮速度：１０ｍｍ／分
圧縮面積：２００×８０ｍｍ

（ＤＩＮ衝撃吸収性の測定方法）
下記の条件で測定した。
試験片：３００×１５０ｍｍ
試験装置：ＤＩＮ１８０３２に準ずる
衝撃荷重：２０ｋｇ
衝撃高さ：５５ｍｍ

表１の結果から分かるように、圧縮応力と衝撃吸収性のいずれにおいても、実施例１〜４は比較例１、２に比して優れていることが確認できた。
特に、比較例２と実施例１は、同一目付け量、同一素材、同一厚さの不織布を上層材として用いているにもかかわらず、球状弾性体１６を挿入した実施例１が、圧縮応力と衝撃吸収性のいずれについても比較例２に比してはるかに優れていた。この結果から、球状弾性体１６の挿入が、床材の沈み込み抑制のみでなく防振性向上にも有用であることが確認できた。

また、比較例１と実施例１を比較すると、実施例１の方が比較例１よりも目付け量が少なく軟らかい不織布を用いているにもかかわらず、圧縮応力と衝撃吸収性の双方において比較例１よりも高い値を示した。この結果から、沈み込みが少なく衝撃吸収性の高い防振床は、球状弾性体１６を挿入すれば、目付け量の少ない安価な不織布を用いても製造できることが分かった。

実施例１〜実施例４の結果から、球状弾性体１６の硬度、挿入頻度、不織布の目付け量、厚みの組み合わせによって、圧縮応力や衝撃吸収性を柔軟に調整できることが確認できた。

本発明の第一実施形態に係る防振床構造の断面図である。図１に示す防振床に踏み込み力が加わった状態を示し、（Ａ）は軽い踏み込み力が加わった状態を示す断面図、（Ｂ）は大きな踏み込み力が加わった状態を示す断面図である。本発明の第二実施形態に係る防振床構造の断面図である。本発明の第三実施形態に係る防振床構造の断面図である。防振床構造の従来例を示す断面図である。

符号の説明

１０基礎床
１１床材
１２防振材
１４上層材
１５下層材
１６球状弾性体

Claims

上側に配置される床材と下側に配置される基礎床との間に防振材が介在されている防振床構造において、
前記防振材は、前記床材の下面に接着されると共に、前記床材に接触しない球状弾性体が含まれていることを特徴とする防振床構造。
前記防振材は、不織布またはウレタンフォームからなる厚肉の上層材と、該上層材の不織布よりも薄い厚さとした不織布からなる薄肉の下層材と、前記上層材と下層材との間に封入された前記球状弾性体とからなる請求項１に記載の防振床構造。
前記防振材は、不織布またはウレタンフォームからなる厚肉の上層材と、前記上層材の不織布よりも薄い厚さの不織布からなる薄肉の下層材と、前記上層材に上下厚さ方向に貫通された孔に挿入されて前記下層材の上面に接着される前記球状弾性体とからなる請求項１に記載の防振床構造。
前記防振材は、厚肉の上層材の厚さが３ｍｍ〜６ｍｍとされ、前記薄肉の下層材の厚さが０．１ｍｍ〜１ｍｍとされ、
前記球状弾性体はゴム材からなり、垂直断面が横長な楕円形状で、上下縦軸方向の寸法は２．５〜４．５ｍｍとすると共に前記上層材の厚さより０．２〜１．５ｍｍ薄くし、横軸寸法は４〜１２ｍｍとされ、かつ、ショアＡ硬度が３０〜９０とされ、
前記球状弾性体は前記上層材と下層材との間に間隔をあけて一列に並設されて封入され、または前記上層材の間隔をあけて穿設された前記孔に夫々１個挿入され、かつ、１００個〜５００個／ｍ^２で配置している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の防振床構造。
前記防振材が接着される前記床材は木質フローリング材からなり、該木質フローリング材の厚さに対して前記防振材の上層材の厚さは２／３以下とされている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の防振床構造。