JP2013237983A - 床構造および板ばね式制振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】重量床衝撃音をより低減することができる床構造を提供すること、および、当該床構造に好適に用いられる板ばね式制振装置を提供する。
【解決手段】板ばね制振装置１０１，１０２は、床材５１０に固定される支持部１１、および、床材５１０に対して振動可能な振動部１２を有する板ばね部材１０と、板ばね部材１０の振動部１２に取り付けられるマス部材３０とを備える。板ばね部材１０は、振動部１２の先端を自由端とするように、床材５１０に対して片持ち支持される。支持部１１は、床材５１０の振動モードの節側よりも腹側に位置し、かつ、振動部１２の先端よりも腹側に位置する。
【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、主として住宅の重量床衝撃音を低減するために、板ばね式制振装置を配置した床構造および板ばね式制振装置に関するものである。

特開平３−２６０２４５号公報（特許文献１）には、防音床構造として、スラブの天井側に振動モードの腹の位置近傍に複数のダイナミックダンパを設置し、それぞれのダイナミックダンパの固有値をスラブの２以上の固有値近傍にチューニングすることが記載されている。また、床に設置するダイナミックダンパとして、板ばね式制振装置が、特開２０１０−２３００３１号公報（特許文献２）に記載されている。

特開平３−２６０２４５号公報 特開２０１０−２３００３１号公報

本発明は、重量床衝撃音をより低減することができる床構造を提供すること、および、当該床構造に好適に用いられる板ばね式制振装置を提供することを目的とする。

（床構造）
本手段に係る床構造は、床材に板ばね制振装置を配置した床構造であって、前記板ばね制振装置は、前記床材に固定される支持部、および、前記床材に対して振動可能な振動部を有する板ばね部材と、前記板ばね部材の前記振動部に取り付けられるマス部材と、を備え、前記板ばね部材は、前記振動部の先端を自由端とするように、前記床材に対して片持ち支持され、前記支持部は、前記床材の振動モードの節側よりも腹側に位置し、かつ、前記振動部の先端よりも前記腹側に位置する。

片持ち支持される板ばね式制振装置は、長さを有するものであって、板ばね部材の支持部の位置とマス部材の位置とは異なっている。ここで、板ばね部材の支持部を床材の振動モードの節側よりも腹側に位置させることにより、床材が振動する際に、板ばね部材全体が大きく振動する状態になる。特に、板ばね部材のうち支持部が、振動部の先端側よりも、振動モードの腹側に位置するようにしている。つまり、板ばね部材が存在する領域の中においても、支持部が腹側に位置することになる。そして、板ばね部材の振動部の振幅は、支持部の振幅に依存する。つまり、板ばね部材を上記のように配置することで、支持部を大きく振動させることができ、結果として、振動部を大きく振動させることができる。振動部を大きく振動させることができることで、マス部材が大きく振動することになり、床材の振動を効果的に低減することができる。従って、重量床衝撃音をより低減することができる。

また、前記床材は、複数のコンクリート床材を設置することにより形成され、前記板ばね式制振装置は、前記複数のコンクリート床材を構成する各コンクリート床材に配置され、前記支持部は、前記振動部の先端に対して、各前記コンクリート床材の中央側に位置するようにしてもよい。

複数のコンクリート床材を設置することにより形成される床材は、床材全体としての振動モードを有するが、隣接するコンクリート床材の連続性は僅かながら有しない。コンクリート床材は、梁に対して連結しており、コンクリート床材同士は連結されておらず、木板に比べて厚みを有するため、それぞれのコンクリート床材は独立して振動する。そして、板ばね式制振装置を、床材全体の腹側であって、かつ、各コンクリート床材の中央側に設置することで、床材全体の振動を低減しつつ、それぞれのコンクリート床材の異なる振動モードに対応することが可能となる。従って、コンクリート床材により形成される床材に適用した場合に、重量床衝撃音をより低減することができる。

また、前記コンクリート床材は、長方形の床面を有し、前記板ばね式制振装置は、前記支持部から前記振動部の先端へ向かう方向が前記コンクリート床材の床面の長手方向に一致するように配置されるようにしてもよい。このようにすることで、板ばね部材の長さを十分に確保することができる。ここで、板ばね部材の長さを長くするほど、振動低減効果は高い。つまり、上記のように設置することで、大きな振動低減効果を発揮できる。

また、前記板ばね式制振装置は、１つの前記コンクリート床材に複数配置され、１つの前記コンクリート床材に配置される複数の前記板ばね式制振装置において、前記振動部の先端同士の離間距離は、前記支持部同士の離間距離より長く設定されているようにしてもよい。１つのコンクリート床材に複数の板ばね式制振装置を設置する場合に、複数の板ばね式制振装置の支持部を所望の位置に設置することができ、それぞれが振動低減効果を確実に発揮できる。

また、コンクリート床材に適用した場合に、複数の前記板ばね式制振装置の振動低減周波数は、異なる周波数帯に設定されるようにしてもよい。これにより、複数の振動モードの振動を低減することができる。

また、上記においては、コンクリート床材に適用した場合を記載したが以下のようにしてもよい。前記床材は、木板であり、梁により区画された複数の梁区画木板床材を設置することにより形成され、前記板ばね式制振装置は、前記複数の梁区画木板床材を構成する各梁区画木板床材に配置され、前記支持部は、前記振動部の先端に対して、各前記梁区画木板床材の中央側に位置するようにしてもよい。

複数の木板床材を複数の梁により連結される床材は、床材全体としての振動モードを有するが、それぞれの梁区画木板床材個別の振動モードを有する場合がある。そして、板ばね式制振装置を、床材全体の腹側であって、かつ、各梁区画木板床材の中央側に設置することで、床材全体の振動を低減しつつ、それぞれの梁区画木板床材の異なる振動モードに対応することが可能となる。従って、梁区画木板床材により形成される床材に適用した場合に、重量床衝撃音をより低減することができる。

また、前記梁区画木板床材は、長方形の床面を有し、前記板ばね式制振装置は、前記支持部から前記振動部の先端へ向かう方向が前記梁区画木板床材の床面の長手方向に一致するように配置されるようにしてもよい。このようにすることで、板ばね部材の長さを十分に確保することができる。ここで、板ばね部材の長さを長くするほど、振動低減効果は高い。つまり、上記のように設置することで、大きな振動低減効果を発揮できる。

また、前記板ばね式制振装置は、１つの前記梁区画木板床材に複数配置され、１つの前記梁区画木板床材に配置される複数の前記板ばね式制振装置において、前記振動部の先端同士の離間距離は、前記支持部同士の離間距離より長く設定されているようにしてもよい。１つの梁区画木板床材に複数の板ばね式制振装置を設置する場合に、複数の板ばね式制振装置の支持部を所望の位置に設置することができ、それぞれが振動低減効果を確実に発揮できる。

また、木板床材に適用した場合に、複数の前記板ばね式制振装置の振動低減周波数は、異なる周波数帯に設定されるようにしてもよい。これにより、複数の振動モードの振動を低減することができる。

上記床構造に適用される板ばね式制振装置は、以下のような構成とするとよい。すなわち、前記板ばね部材の前記振動部は、前記支持部と前記マス部材を取り付ける部位とをリブ状に連結するリブ状立壁部を備え、前記リブ状立壁部は、前記マス部材側に位置し、振動方向幅を同一に形成されたマス側立壁部と、前記支持部側に位置し、振動方向幅を前記マス側立壁部の振動方向幅より大きく形成された支持部側立壁部と、を備え、前記板ばね式制振装置は、前記マス側立壁部のうち前記支持部側立壁部側に固定され、前記床材に接触するように設けられた粘弾性体を備える。

振動部がリブ状立壁部を有することにより、マス部材の有効質量を大きくしつつ板ばね部材の軽量化を図ることができる。ここで、板ばね部材の長さを長くすることにより、振動低減効果が大きくなる。しかし、板ばね部材が長くなるほどねじれる可能性が高くなる。これでは、振動低減効果を十分に得ることができない場合がある。

そこで、粘弾性体をマス側立壁部のうち支持部側立壁部側に設置することで、マス部材の重心を板ばね式制振装置の剛芯（板ばね部材および粘弾性体のねじり剛性の中心）に近づかせることができ、板ばね部材のねじれを抑制できる。従って、確実に、マス部材を床材の振動方向に振動させることができ、振動低減効果を発揮する。さらに、粘弾性体をマス側立壁部のうち支持部側立壁部側に設置することで、マス側立壁部のうち支持されていない範囲を長くすることができる。従って、マス部材を大きく振動させることができ、振動低減効果を発揮する。

また、前記支持部側立壁部は、前記マス側立壁部側から前記支持部側に行くに従って、振動方向幅が大きく形成され、前記粘弾性体は、前記支持部側立壁部に隣接して設けられるようにしてもよい。つまり、支持部側立壁部は、マス側立壁部に比べて、床材の振動方向に対する断面係数が大きい。従って、支持部側立壁部は、マス側立壁部を確実に支持することができる。このとき、粘弾性体は、支持部側立壁部に隣接して設けているため、支持部側立壁部による支持力を補強する役割を有する。従って、支持部側立壁部は安定した状態で床材に支持される。その結果、支持部側立壁部がねじれることを抑制でき、マス側立壁部を床材の振動方向に確実に振動させることができる。

また、前記支持部は、前記粘弾性体よりも、前記床材の振動モードの腹側に位置するようにしてもよい。つまり、板ばね部材が存在する領域の中において、粘弾性体と支持部とを比較した場合に、支持部が腹側に位置することになる。これにより、床材が振動した場合に、支持部を大きく振動させることができ、結果として、床材の振動を低減することができる。

（板ばね式制振装置）
また、本手段に係る板ばね式制振装置は、前記床材に固定される支持部および前記床材に対して振動可能な振動部を有し、前記振動部の先端を自由端とするように前記床材に対して片持ち支持される板ばね部材と、前記板ばね部材の前記振動部に取り付けられるマス部材と、前記振動部に固定され、前記床材に接触するように設けられた粘弾性体と、を備える板ばね式制振装置であって、前記板ばね部材の前記振動部は、前記支持部と前記マス部材を取り付ける部位とをリブ状に連結するリブ状立壁部を備え、前記リブ状立壁部は、前記マス部材側に位置し、振動方向幅を同一に形成されたマス側立壁部と、前記支持部側に位置し、振動方向幅を前記マス側立壁部の振動方向幅より大きく形成された支持部側立壁部と、を備え、前記粘弾性体は、前記マス側立壁部のうち前記支持部側立壁部側に固定される。

振動部がリブ状立壁部を有することにより、マス部材の有効質量を大きくしつつ板ばね部材の軽量化を図ることができる。ここで、板ばね部材の長さを長くすることにより、振動低減効果が大きくなる。しかし、板ばね部材が長くなるほどねじれる可能性が高くなる。これでは、十分に振動低減効果を得ることができない場合がある。

そこで、粘弾性体をマス側立壁部のうち支持部側立壁部側に設置することで、マス部材の重心を板ばね部材の剛芯（ねじり剛性の中心）に近づき、板ばね部材のねじれを抑制できる。従って、確実に、マス部材を床材の振動方向に振動させることができ、振動低減効果を発揮する。さらに、粘弾性体をマス側立壁部のうち支持部側立壁部側に設置することで、マス側立壁部のうち支持されていない範囲を長くすることができる。従って、マス部材を大きく振動させることができ、振動低減効果を発揮する。

第一実施形態：床裏面に取り付けた状態における板ばね式制振装置の正面図である。 図１Ａの板ばね式制振装置の底面図である。 図１Ａの板ばね式制振装置の右側面図である。 図１Ａの板ばね式制振装置を構成する板ばね部材の正面図である。 図２Ａの板ばね部材の底面図である。 図２Ａの板ばね部材の右側面図である。 コンクリート床材を適用した場合において板ばね式制振装置の配置を示す床構造の正面から見た断面図である。 図３Ａの床構造の底面図である。 図３Ｂの床構造のIIIＣ−IIIＣ断面図である。 図１Ａの板ばね式制振装置を適用した場合と適用していない場合の周波数振動特性を示す。 第二実施形態：木板床材に適用した場合において板ばね式制振装置の配置を示す床構造の正面から見た断面図である。 図５Ａの床構造の底面図である。 図５Ｂの床構造のＶＣ−ＶＣ断面図である。

＜第一実施形態＞
（板ばね式制振装置の構成）
板ばね式制振装置１００の構成について、図１Ａ〜図１Ｃ、および、図２Ａ〜図２Ｃを参照して説明する。板ばね式制振装置１００は、住宅の上階の床材５０（図１Ａの二点鎖線）の裏面側に固定されており、床材５０に生じた振動を低減する装置である。

この板ばね式制振装置１００は、板ばね部材１０と、マス部材３０と、粘弾性体４０とを備える。そして、板ばね部材１０が床材５０に対してマス部材３０を振動可能となるように支持しており、さらに板ばね部材１０に取り付けられた粘弾性体４０が床材５０に接触することにより板ばね部材１０を弾性支持している。以下詳細に説明する。

マス部材３０は、図１Ａ〜図１Ｃに示すような円柱状に形成された鉄塊である。このマス部材３０の質量は、目的の制振特性に応じて変更され、例えば、数ｋｇ程度を有するものを採用する。

板ばね部材１０は、平板状の鋼板に対して打ち抜き加工およびプレス加工を施すことにより形成される。板ばね部材１０には、軽量化を図るために数ｍｍ〜数ｃｍ程度の薄い板厚の鋼板を用いる。この板ばね部材１０は、マス部材３０が振動体である床材５０に対して床材５０の主振動方向（図１Ａの上下方向）に相対移動可能となるように、床材５０の裏面に対してマス部材３０を支持する。ここで、床材５０の主振動方向とは、建物の上下方向となる。

板ばね部材１０は、支持部１１と、支持部１１と一体的に形成され床材５０および支持部１１に対して主振動方向に対して振動する振動部１２とを備える。ただし、振動部１２のうち支持部１１に近い部位は振動しない場合があるが、板ばね部材１０のうち支持部１１以外の部位を振動部１２とする。

支持部１１は、矩形の平板状をなす部位である。この支持部１１の一方面が振動体である床材５０の裏面に接触するようにして、支持部１１は床材５０に固定されている。この支持部１１には、幅方向中央に位置する２カ所の貫通孔１１ａが形成されている。この２カ所の貫通孔１１ａには、床材５０の裏面に締結するためのねじ（図示せず）が挿通される。

従って、振動部１２は、板ばね部材１０のうち平板状の支持部１１以外の部位、すなわち、床材５０に接触していない部位となる。そして、板ばね部材１０は、振動部１２の先端（図１Ａの右端）を自由端とするように床材５０に対して片持ち支持される。振動部１２は、２つのマス取付部２１，２２と、粘弾性体取付部２３と、傾斜板部２４と、２つのリブ状立壁部２５，２６とを備える。

２つのマス取付部２１，２２は、支持部１１および床材５０の裏面から離間し、床材５０の裏面にほぼ平行となるように設けられている。マス取付部２１，２２は、それぞれ細長板状に形成され、先端側に１個ずつの貫通孔２１ａ，２２ａが形成されている。この貫通孔２１ａ，２２ａには、マス部材３０を固定するための締結ボルトが挿通される。このようにして、マス取付部２１，２２の先端側には、マス部材３０が着脱可能に固定される。

粘弾性体取付部２３は、振動部１２（支持部１１以外の部位）を構成する部材のうちの先端側に位置しており、後述する粘弾性体４０を着脱可能に取り付ける部位である。この粘弾性体取付部２３は、支持部１１の長手方向長さよりも長い長方形板状に形成され、図１Ｂの底面図に示すように、板ばね式制振装置１００を下方から見た場合にマス取付部２１，２２の間に位置に設けられている。この粘弾性体取付部２３は、図１Ａの正面図に示すように、床材５０から離間した位置であって、マス取付部２１，２２に対して床材５０の裏面側に位置し、床材５０の裏面にほぼ平行となるように設けられている。この粘弾性体取付部２３の支持部１１側には、図２Ｂに示すように、瓢箪型貫通孔２３ａが形成されている。つまり、瓢箪型貫通孔２３ａは、マス取付部２１，２２の貫通孔２１ａ，２２ａより支持部１１側に位置している。

傾斜板部２４は、支持部１１の先端側縁と粘弾性体取付部２３の支持部１１側の縁とを連結している。ここで、支持部１１は床材５０に接触しており、粘弾性体取付部２３は床材５０から離間している。そのため、傾斜板部２４は、床材５０に対して、振動部１２の先端側に行くに従って離間量が大きくなるように傾斜して設けられている。

１つのリブ状立壁部２５は、支持部１１の一方の側縁、粘弾性体取付部２３の一方の側縁および傾斜板部２４の一方の側縁と、一方のマス取付部２１の側縁とを連結して、リブ状に形成されている。また、もう１つのリブ状立壁部２６は、支持部１１の他方の側縁、粘弾性体取付部２３の他方の側縁および傾斜板部２４の他方の側縁と、もう１つのマス取付部２２の側縁とを連結して、リブ状に形成されている。

ここで、リブ状立壁部２５，２６を、粘弾性体取付部２３とマス取付部２１，２２とを連結する部位のマス側立壁部２５ａ，２６ａと、支持部１１および傾斜板部２４とマス取付部２１，２２とを連結する部位の支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂとに区分する。

つまり、マス側立壁部２５ａ，２６ａは、マス部材３０側に位置しており、振動方向幅を同一に形成されている。また、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂは、支持部１１側に位置しており、振動方向幅をマス側立壁部２５ａ，２６ａの当該幅より大きく形成されている。詳細には、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂの振動方向幅形状は、台形形状に形成されている。つまり、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂは、マス側立壁部２５ａ，２６ａ側から支持部１１側に行くに従って徐々に、振動方向幅が大きくなるように形成されている。

粘弾性体４０は、ゴムからなり、粘弾性体取付部２３に固定されると共に、床材５０が主振動方向に振動した場合に床材５０の裏面に対して接触している。具体的には、粘弾性体４０は、本体部４１と、ストッパ部４２とから構成される。

本体部４１は、逆円錐台形状に形成されている。この円形両端面の距離（端面間距離）は、粘弾性体取付部２３と床材５０の裏面との離間距離にほぼ等しくされている。詳細には、本体部４１の端面間距離は、床材５０の裏面に対して僅かに予圧を加えた状態となるように設定されている。

ストッパ部４２は、本体部４１の大径側端面に設けられ、茸状に形成されている。このストッパ部４２の首部の直径は、粘弾性体取付部２３の瓢箪型貫通孔２３ａの小玉部の直径より僅かに小さくされている。また、ストッパ部４２の先端大径突起部の高さは、ストッパ部４２がマス取付部２１，２２から飛び出さないように設定されている。このストッパ部４２の先端大径突起部の直径は、瓢箪型貫通孔２３ａの大玉部の直径より小さく、かつ、瓢箪型貫通孔２３ａの小玉部の直径より大きくされている。

このように形成される粘弾性体４０は、以下のようにして、粘弾性体取付部２３に固定される。まず、ストッパ部４２の先端大径突起部を粘弾性体取付部２３の瓢箪型貫通孔２３ａの大玉部に挿通する。続いて、粘弾性体４０を瓢箪型貫通孔２３ａの小玉部側にスライドさせる。このとき、粘弾性体４０の本体部４１と、ストッパ部４２の先端大径突起部とにより、粘弾性体取付部２３が挟まれる。このようにして、粘弾性体４０が粘弾性体取付部２３に固定される。

以上のように構成される板ばね式制振装置１００は、以下のように動作する。床材５０が主振動方向に振動した場合（床材５０に衝撃音が発生した場合を含む）に、板ばね部材１０の振動部１２の弾性力によって、マス部材３０が、床材５０の主振動方向へ振動する。このとき、粘弾性体４０は、常に床材５０の裏面から離間することなく、接触した状態を維持する。つまり、板ばね式制振装置１００は、ダイナミックダンパとして機能する。

詳細には、板ばね部材１０の振動部１２および粘弾性体４０が、ダイナミックダンパのばねとして作用する。特に、板ばね部材１０の振動部１２においては、リブ状立壁部２５，２６の主振動方向の剛性が他の部位の剛性に比べて高いため、リブ状立壁部２５，２６のばね剛性が最も効く状態となる。

従って、板ばね部材１０は、薄板により形成されているとしても、十分なばね剛性を有する。つまり、マス部材３０の有効質量を大きくしつつ、板ばね部材１０の軽量化を図ることができる。ただし、リブ状立壁部２５，２６のうち特にマス側立壁部２５ａ，２６ａの剛性を高くすると、マス部材３０の振幅が小さくなり、結果として振動低減効果が小さくなる。そのため、マス側立壁部２５ａ，２６ａの主振動方向幅を、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂよりも小さくしている。特に、本実施形態においては、マス側立壁部２５ａ，２６ａの主振動方向幅を同一にしており、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂの主振動方向幅は、十分な剛性を確保するために、マス側立壁部２５ａ，２６ａより大きくしている。

ところで、振動低減効果を大きくするためには、マス部材３０を大きく振動させるとよい。そこで、板ばね部材１０の長さを長くすることで、マス部材３０を大きく振動させることができる。しかし、板ばね部材１０が長くなるほど、振動部１２、特にリブ状立壁部２５，２６がねじれる可能性が高くなる。そして、本実施形態において、板ばね部材１０の剛芯（板ばね部材１０のねじり剛性の中心）は、板ばね部材１０の支持部１１付近に位置している。つまり、マス部材３０の重心と板ばね部材１０の剛芯とが、振動部１２の長手方向に大きく離れている。そのため、リブ状立壁部２５，２６が主振動方向のみに振動するのではなく、振動部１２の長手方向の軸回り揺動する状態となるおそれがある。このような動作をしてしまうと、振動低減効果を十分に得ることができない場合がある。

そこで、粘弾性体４０を板ばね部材１０の振動部１２のうち粘弾性体取付部２３に取り付けている。粘弾性体４０をマス側立壁部２５ａ，２６ａのうち支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂ側に設置することで、マス部材３０の重心を板ばね式制振装置１００の剛芯（板ばね部材１０および粘弾性体４０のねじり剛性の中心）に近づかせることができ、板ばね部材１０のねじれを抑制できる。従って、確実に、マス部材３０を床材５０の主振動方向に振動させることができ、十分な振動低減効果を発揮する。

一方で、粘弾性体４０をマス部材３０の重心に近い位置に取り付けると、マス部材３０の重心と板ばね制振装置１００の剛芯（板ばね部材１０および粘弾性体４０のねじり剛性の中心）が非常に近くなり、マス部材３０を大きく振動させることができなくなる。そこで、粘弾性体４０は、マス側立壁部２５ａ，２６ａのうちマス部材３０側ではなく、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂ側に設置している。これにより、マス側立壁部２５ａ，２６ａのうち支持されていない範囲を長くすることができる。従って、マス部材３０を大きく振動させることができ、振動低減効果を発揮する。

また、上述したように、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂは、マス側立壁部２５ａ，２６ａ側から支持部１１側に行くに従って、主振動方向幅が大きく形成されている。つまり、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂは、マス側立壁部２５ａ，２６ａに比べて、床材５０の主振動方向に対する断面係数が大きい。従って、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂは、マス側立壁部２５ａ，２６ａを確実に支持することができる。このとき、粘弾性体４０は、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂに隣接して設けている。そのため、粘弾性体４０は、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂによる支持力を補強する役割を有する。従って、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂは安定した状態で床材５０に支持される。その結果、支持部側立壁部２５ｂ，２６ｂがねじれることを抑制でき、マス側立壁部２５ａ，２６ａを床材５０の主振動方向に確実に振動させることができる。

（板ばね式制振装置を床材に配置した構造）
次に、複数の板ばね式制振装置１００を床材５０に配置する構造について以下に説明する。床材５０の種類として、二種類を例に挙げる。第一の床材は、ＡＬＣ床材などのコンクリート床材を複数設置することによって形成する。第二の床材は、木板により形成する。

（コンクリート床材に適用した例）
複数のコンクリート床材５１１，５１１，・・・を設置することによって形成される第一の床材５１０について、図３Ａ〜図３Ｃを参照して説明する。床材５１０は、Ｈ型鋼により形成された、床全体の外周を形成する縦梁５１２ａ，５１２ｂおよび横梁５１２ｃ，５１２ｄと、図３Ｂの横梁５１２ｃ，５１２ｄの中央同士を連結する中央梁５１２ｅとを有する。各コンクリート床材５１１，５１１，・・・は、長方形の面材を有する直方体に形成されている。そして、各コンクリート床材５１１，５１１，・・・は、各横梁５１２ｃ，５１２ｄと中央梁５１２ｅとを掛け渡すように、縦方向に並べて配置されている。各コンクリート床材５１１，５１１，・・・の長手方向端を横梁５１２ｃ，５１２ｄおよび中央梁５１２ｅに固定されている。そして、コンクリート床材５１１，５１１，・・・の上面に、石膏ボード５１３およびフローリング材５１４が張られている。

このような床材５１０は、床材５１０全体が一体的な面材として振動する状態となる。例えば、図３Ｂに示すように、床材５１０の横方向にて２次モードの振動となり、床材５１０の縦方向にて２次または３次モードの振動となる。つまり、床材５１０全体の振動モードは、２次−２次モードまたは２次−３次モードとなる。

さらに、各コンクリート床材５１１，５１１，・・・同士は、連結されておらず、ある程度の厚み（一般的に木板床材に比べて厚い厚み）を有するため、各コンクリート床材５１１，５１１，・・・は、独立して振動し得る。つまり、隣接するコンクリート床材５１１，５１１の連続性は僅かながら有しない状態となる。

このような床材５１０に、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、複数の板ばね式制振装置１０１，１０２を配置する。板ばね式制振装置１０１，１０２は、上述した板ばね式制振装置１００の振動低減周波数をそれぞれ異なるようにチューニングしたものであり、実質的に同様の構成からなる。

具体的には、各コンクリート床材５１１，５１１，・・・の中央付近に、複数（２つ）の板ばね式制振装置１０１，１０２を配置する。コンクリート床材５１１の中央付近は、図３Ｂの下方の振動モード図に示すように、床材５１０全体の２次振動モードの腹付近に位置する。さらには、コンクリート床材５１１の中央付近は、該コンクリート床材５１１単体として見た場合において、単体の振動モードの腹となる。つまり、板ばね式制振装置１０１，１０２の各支持部１１が、床材５１０全体の振動モードの節側よりも腹側、かつ、コンクリート床材５１１単体の振動モードの節側よりも腹側に位置している。

さらに、板ばね式制振装置１０１，１０２の各支持部１１は、各振動部１２の先端（マス部材３０取付位置付近）よりも床材５１０全体の振動モードの腹側に位置し、さらに振動部１２の先端に対して各コンクリート床材５１１の中央側（単体の振動モードの腹側）に位置する。

片持ち支持される板ばね式制振装置１０１，１０２は、長さを有するものであって、板ばね部材１０の支持部１１の位置とマス部材３０の位置とは異なっている。ここで、板ばね部材１０の支持部１１を床材５１０の振動モードの節側よりも腹側に位置させることにより、床材５１０が振動する際に、板ばね部材１０全体が大きく振動する状態になる。

特に、板ばね部材１０のうち支持部１１が、振動部１２の先端側よりも、振動モードの腹側に位置するようにしている。つまり、板ばね部材１０が存在する領域の中においても、支持部１１が腹側に位置することになる。そして、板ばね部材１０の振動部１２の振幅は、支持部１１の振幅に依存する。つまり、板ばね部材１０を上記のように配置することで、支持部１１を大きく振動させることができ、結果として、振動部１２を大きく振動させることができる。振動部１２を大きく振動させることができることで、マス部材３０が大きく振動することになり、床材５１０の振動を効果的に低減することができる。従って、重量床衝撃音をより低減することができる。

そして、板ばね式制振装置１０１，１０２を、床材５１０全体の腹側であって、かつ、各コンクリート床材５１１，５１１，・・・の中央側に設置することで、床材５１０全体の振動を低減しつつ、それぞれのコンクリート床材５１１の異なる振動モードに対応することが可能となる。従って、コンクリート床材５１１により形成される床材５１０に適用した場合に、重量床衝撃音をより低減することができる。

また、上述したように、各コンクリート床材５１１，５１１，・・・は、長方形の床面を有する。ここで、板ばね式制振装置１０１，１０２は、支持部１１から振動部１２の先端へ向かう方向がコンクリート床材５１１の床面の長手方向に一致するように配置する。このようにすることで、板ばね部材１０の長さを十分に確保することができる。ここで、板ばね部材１０の長さを長くするほど、振動低減効果は高い。つまり、上記のように設置することで、大きな振動低減効果を発揮できる。

特に、２つの板ばね式制振装置１０１，１０２が、１つのコンクリート床材５１１に配置されている。このとき、１つのコンクリート床材５１１に配置される複数の板ばね式制振装置１０１，１０２同士は、それぞれの支持部１１側を突き合わせるように配置されている。つまり、振動部１２の先端同士の離間距離は、支持部１１同士の離間距離より長く設定されている。このように設置する場合に、複数の板ばね式制振装置１０１，１０２の支持部１１を所望の位置に設置することができ、それぞれが振動低減効果を確実に発揮できる。

また、１枚のコンクリート床材５１１に配置される２つの板ばね式制振装置１０１，１０２の振動低減周波数は、異なる周波数帯に設定されている。例えば、振動低減周波数を４８Ｈｚ付近と５６Ｈｚ付近に設定する。このように設定することで、幅広い周波数帯の振動に対して、振動低減効果を発揮する。この場合の振動低減効果について、図４を参照して説明する。

図４には、板ばね式制振装置１０１，１０２を配置しない場合（「制振装置なし」：太実線）、５６Ｈｚの振動低減周波数（固有振動数）の制振装置１０１を配置した場合（「固有振動数Ａ」：細二点差線）、４８Ｈｚの振動低減周波数の制振装置１０２を配置した場合（「固有振動数Ｂ」：細実線）、および、２種類の振動低減周波数の制振装置１０１，１０２を配置した場合（「固有振動数Ａ＋Ｂ」：細一点鎖線）を示す。

制振装置なしに比べると、２種類の制振装置１０１，１０２を配置した場合には、４８Ｈｚ付近から５６Ｈｚ付近の間全体に亘って振動低減効果を発揮する。ただし、この場合には、１種類の制振装置１０１，１０２を配置した場合に比べると、振動低減効果は小さくなるが、広い範囲において振動低減効果を有することは分かる。

＜第二実施形態＞
（木板材に適用した例）
木板により形成された第二の床材５２０について、図５Ａ〜図５Ｃを参照して説明する。ここで、当該床材５２０は、木材により形成された、床全体の外周を形成する縦梁５２２ａ，５２２ｂおよび横梁５２２ｃ，５２２ｄと、図５Ｂの縦梁５２２ａ，５２２ｂを連結する中間横梁５２２ｅ，５２２ｆ，５２２ｇとを有する。３つの中間横梁５２２ｅ，５２２ｆ，５２２ｇにより、外周の梁５２２ａ〜５２２ｄの空間を４等分されている。

そして、図５Ａ，図５Ｃに示すように、梁５２２ａ〜５２２ｇの上面には、合板材５２３が各梁に固定されており、当該合板材５２３の上面に、石膏ボード５２４およびフローリング材５２５が張られている。ここで、合板材５２３は、梁５２２ａ〜５２２ｇにより複数（４つ）に区画されているため、複数の梁区画木板床材５２１，５２１，・・・により形成されていると見ることができる。つまり、各梁区画木板床材５２１，５２１，・・・は、図５Ｂの上下の横梁５２２ｃ、５２２ｄの間に、縦方向に並べて配置されている。

このような床材５２０は、床材５２０全体が一体的な面材として振動する状態となる。例えば、図５Ｂに示すように、床材５２０の横方向にて２次または３次モードの振動となり、床材５２０の縦方向にて２次または３次モードの振動となる。つまり、床材５２０全体の振動モードは、２次−２次モード、２次−３次モード、３次−２次モードまたは３次−３次モードとなる。

このような床材５２０に、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、複数の板ばね式制振装置１０１，１０２を配置する。板ばね式制振装置１０１，１０２は、上述した板ばね式制振装置１００の振動低減周波数をそれぞれ異なるようにチューニングしたものであり、実質的に同様の構成からなる。

具体的には、各梁区画木板床材５２１，５２１，・・・を図５Ｂの横方向に４等分した領域の境界付近に、それぞれ複数（２つ）の板ばね式制振装置１０１，１０２を配置する。各梁区画木板床材５２１，５２１，・・・に配置される３箇所は、図５Ｂの下方の振動モード図に示すように、床材５２０全体の３次振動モードの腹付近に位置する。

片持ち支持される板ばね式制振装置１０１，１０２は、長さを有するものであって、板ばね部材１０の支持部１１の位置とマス部材３０の位置とは異なっている。ここで、板ばね部材１０の支持部１１を床材５２０の振動モードの節側よりも腹側に位置させることにより、床材５２０が振動する際に、板ばね部材１０全体が大きく振動する状態になる。

特に、板ばね部材１０のうち支持部１１が、振動部１２の先端側よりも、振動モードの腹側に位置するようにしている。つまり、板ばね部材１０が存在する領域の中においても、支持部１１が腹側に位置することになる。そして、板ばね部材１０の振動部１２の振幅は、支持部１１の振幅に依存する。つまり、板ばね部材１０を上記のように配置することで、支持部１１を大きく振動させることができ、結果として、振動部１２を大きく振動させることができる。振動部１２を大きく振動させることができることで、マス部材３０が大きく振動することになり、床材５２０の振動を効果的に低減することができる。従って、重量床衝撃音をより低減することができる。

また、合板（木板床材）を複数の梁５２２ａ〜５２２ｇにより連結される床材５２０は、床材５２０全体としての上述した振動モードを有するが、それぞれの梁区画木板床材５２１，５２１，・・・個別の振動モードを有する場合がある。そして、板ばね式制振装置１０１，１０２を、床材５２０全体の腹側であって、かつ、各梁区画木板床材５２１，５２１，・・・の中央側に設置することで、床材５２０全体の振動を低減しつつ、それぞれの梁区画木板床材５２１，５２１，・・・の異なる振動モードに対応することが可能となる。従って、梁区画木板床材５２１，５２１，・・・により形成される床材５２０に適用した場合に、重量床衝撃音をより低減することができる。

また、梁区画木板床材５２１，５２１，・・・は、長方形の床面を有し、板ばね式制振装置１０１，１０２は、支持部１１から振動部１２の先端へ向かう方向が梁区画木板床材５２１，５２１，・・・の床面の長手方向に一致するように配置される。このようにすることで、板ばね部材１０の長さを十分に確保することができる。ここで、板ばね部材１０の長さを長くするほど、振動低減効果は高い。つまり、上記のように設置することで、大きな振動低減効果を発揮できる。

特に、複数の板ばね式制振装置１０１，１０２が、１つの梁区画木板床材５２１に配置されている。このとき、１つの梁区画木板床材５２１に配置される複数の板ばね式制振装置１０１，１０２において、振動部１２の先端同士の離間距離は、支持部１１同士の離間距離より長く設定されている。１つの梁区画木板床材５２１に複数の板ばね式制振装置１０１，１０２を設置する場合に、複数の板ばね式制振装置１０１，１０２の支持部１１を所望の位置に設置することができ、それぞれが振動低減効果を確実に発揮できる。

また、１つの梁区画木板床材５２１に配置される複数の板ばね式制振装置１０１，１０２の振動低減周波数は、異なる周波数帯に設定されている。例えば、振動低減周波数を４８Ｈｚ付近と５６Ｈｚ付近に設定する。このように設定することで、幅広い周波数帯の振動に対して、振動低減効果を発揮する。

１０：板ばね部材、 １１：支持部、 １２：振動部、 ２５，２６：リブ状立壁部、 ２５ａ，２６ａ：マス側立壁部、 ２５ｂ，２６ｂ：支持部側立壁部、 ３０：マス部材、 ４０：粘弾性体、 ５０，５１０，５２０：床材、 １００，１０１，１０２：板ばね式制振装置、 ５１１：コンクリート床材、 ５１２ａ〜５１２ｅ：梁、 ５２１：梁区画木板床材、 ５２２ａ〜５２２ｇ：梁

Claims (12)

1. 床材に板ばね制振装置を配置した床構造であって、
   前記板ばね制振装置は、
   前記床材に固定される支持部、および、前記床材に対して振動可能な振動部を有する板ばね部材と、
   前記板ばね部材の前記振動部に取り付けられるマス部材と、
   を備え、
   前記板ばね部材は、前記振動部の先端を自由端とするように、前記床材に対して片持ち支持され、
   前記支持部は、前記床材の振動モードの節側よりも腹側に位置し、かつ、前記振動部の先端よりも前記腹側に位置する、床構造。
2. 前記床材は、複数のコンクリート床材を設置することにより形成され、
   前記板ばね式制振装置は、前記複数のコンクリート床材を構成する各コンクリート床材に配置され、
   前記支持部は、前記振動部の先端に対して、各前記コンクリート床材の中央側に位置する、請求項１の床構造。
3. 前記コンクリート床材は、長方形の床面を有し、
   前記板ばね式制振装置は、前記支持部から前記振動部の先端へ向かう方向が前記コンクリート床材の床面の長手方向に一致するように配置される、請求項２の床構造。
4. 前記板ばね式制振装置は、１つの前記コンクリート床材に複数配置され、
   １つの前記コンクリート床材に配置される複数の前記板ばね式制振装置において、前記振動部の先端同士の離間距離は、前記支持部同士の離間距離より長く設定されている、請求項２または３の床構造。
5. 前記床材は、木板であり、梁により区画された複数の梁区画木板床材を設置することにより形成され、
   前記板ばね式制振装置は、前記複数の梁区画木板床材を構成する各梁区画木板床材に配置され、
   前記支持部は、前記振動部の先端に対して、各前記梁区画木板床材の中央側に位置する、請求項１の床構造。
6. 前記梁区画木板床材は、長方形の床面を有し、
   前記板ばね式制振装置は、前記支持部から前記振動部の先端へ向かう方向が前記梁区画木板床材の床面の長手方向に一致するように配置される、請求項５の床構造。
7. 前記板ばね式制振装置は、１つの前記梁区画木板床材に複数配置され、
   １つの前記梁区画木板床材に配置される複数の前記板ばね式制振装置において、前記振動部の先端同士の離間距離は、前記支持部同士の離間距離より長く設定されている、請求項５または６の床構造。
8. 複数の前記板ばね式制振装置の振動低減周波数は、異なる周波数帯に設定されている、請求項４または７に記載の床構造。
9. 前記板ばね部材の前記振動部は、前記支持部と前記マス部材を取り付ける部位とをリブ状に連結するリブ状立壁部を備え、
   前記リブ状立壁部は、
   前記マス部材側に位置し、振動方向幅を同一に形成されたマス側立壁部と、
   前記支持部側に位置し、振動方向幅を前記マス側立壁部の振動方向幅より大きく形成された支持部側立壁部と、
   を備え、
   前記板ばね式制振装置は、前記マス側立壁部のうち前記支持部側立壁部側に固定され、前記床材に接触するように設けられた粘弾性体を備える、請求項１〜８の何れか一項の床構造。
10. 前記支持部側立壁部は、前記マス側立壁部側から前記支持部側に行くに従って、振動方向幅が大きく形成され、
    前記粘弾性体は、前記支持部側立壁部に隣接して設けられる、請求項９の床構造。
11. 前記支持部は、前記粘弾性体よりも、前記床材の振動モードの腹側に位置する、請求項９または１０の床構造。
12. 前記床材に固定される支持部および前記床材に対して振動可能な振動部を有し、前記振動部の先端を自由端とするように前記床材に対して片持ち支持される板ばね部材と、
    前記板ばね部材の前記振動部に取り付けられるマス部材と、
    前記振動部に固定され、前記床材に接触するように設けられた粘弾性体と、
    を備える板ばね式制振装置であって、
    前記板ばね部材の前記振動部は、前記支持部と前記マス部材を取り付ける部位とをリブ状に連結するリブ状立壁部を備え、
    前記リブ状立壁部は、
    前記マス部材側に位置し、振動方向幅を同一に形成されたマス側立壁部と、
    前記支持部側に位置し、振動方向幅を前記マス側立壁部の振動方向幅より大きく形成された支持部側立壁部と、
    を備え、
    前記粘弾性体は、前記マス側立壁部のうち前記支持部側立壁部側に固定される、板ばね式制振装置。
    

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