JP4885624B2

JP4885624B2 - 床構造

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Publication number: JP4885624B2
Application number: JP2006163917A
Authority: JP
Inventors: 悟阿久津
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2026-06-13
Also published as: JP2007040093A

Description

本発明は、支持部材を介して二重床とされた床構造に関する。

床構造においては、床衝撃音の遮断性能を向上させるために、支持部材を介して床基盤上から所定の高さに床を設ける二重床構造とする場合がある。このような二重床構造では、例えば、支持部材が床下地パネル、捨張材、仕上材を支持し、捨張材の両面に制振材又は遮音材を配置した状態としている（例えば、特許文献１参照）。

従来の制振材には、重い材料が用いられているうえに、この従来の床構造では、制振材又は遮音材を床全面に配置することになり、施工性が悪い。
特許第２９１８９０７号公報

本発明は、上記事実を考慮して、床衝撃音の遮断性能が良好で施工性を向上させる床構造を提供することを課題とする。

請求項１に記載する本発明の床構造は、床スラブと、前記床スラブ上に支持され、弾性変形可能であって振動を減衰させる第１弾性部材と、前記第１弾性部材上に支持され、前記床スラブと反対方向へ延びる支持部材と、前記支持部材上に支持され、前記床スラブとの間に間隔をもって配置されると共に前記床スラブ側の部位に凹部が形成された床材と、前記第１弾性部材、前記支持部材、又は、前記床材に支持され、弾性変形可能であって振動を減衰させる第２弾性部材と、前記第２弾性部材に支持され、前記第２弾性部材の弾性変形によって変位して振動を減衰させる質量体と、前記床材の前記凹部内に配置されると共に前記支持部材の上部に一体化して設けられて前記支持部材の上方で前記床材を支持し、前記凹部内に収容空間を備えて前記収容空間に前記質量体が配置される床受け部と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載する本発明の床構造によれば、床材に振動が加わった場合、この振動は、第２弾性部材へ伝わる。これによって、第２弾性部材が弾性変形して質量体が振動を吸収するように上下動することで、床材から床スラブへの振動を減衰する。減衰された振動は、さらに第１弾性部材によって減衰されて床スラブへ伝わるので、床衝撃音が良好に遮断される。また、施工時には、従来のように、制振材又は遮音材を床全面に配置する必要がないので、施工性が良い。また、床受け部が床材の凹部内に配置されると共、質量体が床受け部の収容空間に配置されるので、床材下方のスペースを大きく確保することができる。

請求項２に記載する本発明の床構造は、請求項１記載の構成において、前記床スラブがコンクリート製であることを特徴とする。

請求項２に記載する本発明の床構造によれば、床材に加わった振動は、第２弾性部材、質量体、及び、第１弾性部材によって減衰された後にコンクリート製の床スラブへ伝わる。

請求項３に記載する本発明の床構造は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記第２弾性部材及び前記質量体に挿入孔が形成され、前記挿入孔に前記支持部材が挿入されることを特徴とする。

請求項３に記載する本発明の床構造によれば、床材に振動が加わった場合、支持部材に沿って第２弾性部材が弾性変形して質量体が移動し、振動を減衰する。

請求項４に記載する本発明の床構造は、請求項１から３のいずれか一項に記載の構成において、前記第２弾性部材は、配置された位置に固着されると共に前記質量体が固着されることを特徴とする。

請求項４に記載する本発明の床構造によれば、床材に振動が加わった場合、第２弾性体は、配置された位置に固着された状態で弾性変形し、また、質量体は、第２弾性部材に固着された状態で移動し、これによって、振動を減衰する。

以上説明したように、本発明の床構造によれば、床衝撃音の遮断性能が良好で施工性を向上させることができるという優れた効果を有する。

床構造の第１の実施形態を図面に基づき説明する。なお、第１の実施形態は本発明の実施形態ではなく参考例である。また、図中の矢印ＵＰは床構造における上方向を示す。
（第１実施形態の構成）
図１に示される床構造１０は、主に集合住宅に用いられる二重床（乾式遮音二重床）の構造であり、上階で発せられて階下に伝播する床衝撃音（歩行音、物の落下音、子供の飛び跳ね等）を低減させるための構造である。

床構造１０は、躯体床となるコンクリート製の床スラブ１２と上床材１４との間に、所定の間隔で複数本並べられた床支持具１６を介在させており、床支持具１６の介在によって床スラブ１２と上床材１４との間に空間を形成して遮音効果を得る状態としている。

なお、本実施形態の上床材１４は、下地パネル１４Ａを備えると共に、下地パネル１４Ａ上に捨張材１４Ｂを設け、さらに捨張材１４Ｂ上に仕上げ材１４Ｃを設けた積層構造となっている。ここで、仕上げ材１４Ｃを除いた上床材１４（下地パネル１４Ａ及び捨張材１４Ｂ）、及び、床支持具１６が床下地材である。

図２に示されるように、床支持具１６は、床スラブ１２上に配置される第１弾性部材としてのクッションゴム１８を備える。クッションゴム１８は、円筒状とされており、上床材１４からの振動を減衰させるために、床スラブ１２上に支持されるものであり、弾性変形可能とされる。

クッションゴム１８上には、中間受け部としての中間受け部材２０を介して支持ボルト２２が直立状態で支持されている。中間受け部材２０は、円筒状とされて中間部にフランジ部２０Ａを備え、円筒部の一方側がクッションゴム１８の筒内側に挿入されると共にフランジ部２０Ａの下面（クッションゴム１８側へ向けられた面）がクッションゴム１８の上面（床スラブ１２側の面と反対側の面）に固着されている。中間受け部材２０の円筒部内周面には、雌ネジ部２０Ｂが形成され、この雌ネジ部２０Ｂには、支持ボルト２２の軸部に形成された雄ネジ部２２Ａが螺合される。これにより、中間受け部材２０が支持ボルト２２に一体化される。

支持ボルト２２は、クッションゴム１８と反対側、すなわち、床スラブ１２と反対方向へ延びて、パネル受け部材２４を介して上床材１４を支持するようになっている。パネル受け部材２４は、円筒状とされて一方開口部から外側へ向けて突き出した鍔部２４Ａを備える。パネル受け部材２４の円筒部２４Ｂは、下地パネル１４Ａの貫通孔１１４Ａ内に挿入されて固着され、鍔部２４Ａの上面（上床材１４側へ向けられた面）が下地パネル１４Ａの下面（床スラブ１２と対向する側の面）に固着される。パネル受け部材２４の円筒部内周面には、雌ネジ部２４Ｃが形成され、この雌ネジ部２４Ｃには、支持ボルト２２の軸部に形成された雄ネジ部２２Ｂが螺合される。これらにより、上床材１４は、床スラブ１２との間に間隔をもって配置される。

支持ボルト２２の先端部には、マイナスドライバを差し込むための凹部（図示省略）が形成されており、上床材１４の下地パネル１４Ａに捨張材１４Ｂ、仕上げ材１４Ｃが載せられる前の状態において、マイナスドライバを支持ボルト２２の凹部（図示省略）に差し込んで支持ボルト２２を回転させることによって、床スラブ１２からの下地パネル１４Ａの高さを調節することができるようになっている。

中間受け部材２０のフランジ部２０Ａの上面である受け面２０Ｃには、第２弾性部材としてのクッション台座２６が配置されており、クッション台座２６の下面が受け面２０Ｃに接着剤等によって固着されている。クッション台座２６は、円筒状とされて中央に挿入孔２６Ａが形成されており、この挿入孔２６Ａに支持ボルト２２が挿入された状態となっている。クッション台座２６は、上床材１４からの振動を減衰させるために、中間受け部材２０を介して支持ボルト２２に支持されるものであり、軟質ゴムで構成されて弾性変形可能とされる。

クッション台座２６の上面には、質量体２８が接着剤等によって固着されており、中間受け部材２０、クッション台座２６及び質量体２８は、一体化している。また、質量体２８によって、クッション台座２６には圧縮方向の荷重が作用している。質量体２８は、円筒状とされて中央に挿入孔２８Ａが形成されており、この挿入孔２８Ａに支持ボルト２２が挿入された状態となっている。質量体２８は、クッション台座２６に支持されることでクッション台座２６の弾性変形によって変位して上床材１４からの振動を減衰させるようになっている。

これにより、クッション台座２６及び質量体２８は、上床材１４から床スラブ１２への振動に対して動吸振器として機能する。図３には、動吸振器を有する振動系モデル図が示されている。図中の主系は、基本床構造（本実施形態のクッション台座２６及び質量体２８を除いた構造）に対応し、主系のバネ（Ｋ）は、基本床構造の弾性体（本実施形態ではクッションゴム１８）、主系の抵抗（Ｃ）は、基本床構造の弾性体（本実施形態ではクッションゴム１８）、主系の質量（Ｍ）は、基本床構造の質量にそれぞれ対応する。また、補助系のバネ（ｋ）は、動吸振器のバネ（本実施形態では、クッション台座２６）、補助系の抵抗（ｃ）は、動吸振器の抵抗（本実施形態では、クッション台座２６）、補助系の質量（ｍ）は、動吸振器の質量にそれぞれ対応する。このように、本実施形態の床構造１０では、全体として２自由度振動系となっている。
（第１実施形態の施工手順）
次に、図２に示される床支持具１６を用いて二重床の床構造１０を構成する際の施工手順について説明する。

まず、一体化されたクッションゴム１８、中間受け部材２０、クッション台座２６及び質量体２８を、クッションゴム１８を下にして床スラブ１２上に設置する。

次に、質量体２８の挿入孔２８Ａ及びクッション台座２６の挿入孔２６Ａに支持ボルト２２を上方から挿入し、支持ボルト２２の雄ネジ部２２Ａを中間受け部材２０の雌ネジ部２０Ｂに螺合させて取り付け、直立させる。次に、支持ボルト２２の雄ネジ部２２Ｂにパネル受け部材２４の雌ネジ部２４Ｃを螺合させる。

次に、パネル受け部材２４の鍔部２４Ａ上に下地パネル１４Ａを敷設してパネル受け部材２４に下地パネル１４Ａを固着する。ここで、マイナスドライバを支持ボルト２２の凹部（図示省略）に差し込んで支持ボルト２２を回転させることによって、床スラブ１２からの下地パネル１４Ａの高さを調節する。

次に、下地パネル１４Ａ上に捨張材１４Ｂが敷設され、捨張材１４Ｂ上に仕上げ材１４Ｃが敷設される。以上によって、二重床の床構造１０が構成される。

このように、施工時には、従来のように、制振材又は遮音材を床全面に配置する必要がないので、施工性が良く、また、軽量で安価な床構造１０とすることができる。
（第１実施形態の作用）
次に、上記の実施形態の作用を説明する。

上階で発せられた床衝撃音（例えば、歩行音等）の振動は、上床材１４からパネル受け部材２４、支持ボルト２２、及び、中間受け部材２０を介してクッション台座２６へ伝わる。これによって、クッション台座２６が弾性変形し、質量体２８が振動を吸収するように上下動することで、振動を減衰する。

ここで、クッション台座２６は、支持ボルト２２を囲んで配置されているため、支持ボルト２２に沿って弾性変形することになり、また、質量体２８も支持ボルト２２を囲んで配置されているため、支持ボルト２２に沿って移動することになるので、動吸振の作用が安定する。

また、中間受け部材２０にクッション台座２６が固着され、クッション台座２６に質量体２８が固着されているので、例えば、振動によって質量体２８がクッション台座２６から浮く等のような無駄な移動を抑えられ、また、質量体２８の移動を振動周期に追従させ易くなるので、動吸振効果を高めることができる。

減衰された振動は、さらにクッションゴム１８によって減衰されて床スラブ１２へ伝わる。このため、床衝撃音が良好に遮断される。
（試験例）
上記実施形態の作用を確認するために、以下に示す実施例に係る床構造（以下、単に実施例という）と３種類の比較例に係る床構造（以下、これらを比較例１、比較例２、比較例３という。）との比較試験を行った。

実施例は、上記実施形態と同様の構成のものを対象とした。一方、比較例１はコンクリート床（スラブ素面）を対象とし、比較例２は、実施例からクッション台座及び質量体を除いた二重床構造を対象とし、比較例３は、比較例２の二重床構造に従来の制振材（８ｍｍ）を床全面に配置したものを対象とした。なお、実施例におけるクッション台座及び質量体の合計重量は、比較例３における制振材の重量の約半分の重量である。

以上を対象として、ＪＩＳＡ１４１８、１４１９に準じて測定評価をした。実施例、及び、比較例１〜比較例３における衝撃音に対する重量床衝撃音レベルの結果を図４に示す。また、実施例を比較例２と比較した場合における重量床衝撃音レベルの改善量を表１に示す。

図４及び表１に示されるように、実施例は、比較例１及び比較例２に比べて重量床衝撃音レベルが大幅に改善されていることが分かった。また、図４に示されるように、施工時に手間のかかる比較例３と比較しても、ほぼ同程度の遮断性能であることが分かった。

（第２実施形態）
次に、床構造の第２の実施形態を図５に基づき説明する。なお、第２の実施形態は本発明の実施形態ではなく参考例である。図５に示されるように、支持ボルト２２の上部には、パネル受座３０が取り付けられている。パネル受座３０は、隣り合って並設される下地パネル１４Ａのコーナ部１４Ｚを共通に支持する。なお、他の構成については、第１の実施形態と同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。

（第３実施形態）
次に、床構造の第３の実施形態を図６に基づき説明する。なお、第３の実施形態は本発明の実施形態である。第３の実施形態は、クッション台座２６及び質量体２８が支持ボルト２２の上部に連結される点が特徴であり、他の構成については、第１の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。

図６に示されるように、上床材１４の床スラブ１２側に凹部１４Ｓが形成される。この凹部１４Ｓは、下地パネル１４Ａの貫通孔１１４Ａが捨張材１４Ｂによって上方開口部が塞がれて形成されたものである。ここで、下地パネル１４Ａの貫通孔１１４Ａは、第１実施形態における貫通孔１１４Ａに比べて径が大きい。

凹部１４Ｓ内には、支持ボルト２２の上部に一体化して設けられた床受け部としての上床受け部材３２が配置される。上床受け部材３２は、図６の上部に底部３２Ａが形成された円筒箱状とされ、中央の小径筒状突出部の雌ネジ部３２Ｂに支持ボルト２２の上部の雄ネジ部２２Ｂが螺合されると共に、底部３２Ａが支持ボルト２２の上方で上床材１４を支持する。上床受け部材３２は、凹部１４Ｓ内に収容空間を備えており、この収容空間に質量体２８の一部が配置される。

上床受け部材３２は、図６の下部開口縁部が径方向内向きに形成された第１台座保持部３２Ｃとされると共に、中央の小径筒状突出部の先端部が径方向の外向きに形成された第２台座保持部３２Ｄとされており、これらの第１、第２台座保持部３２Ｃ、３２Ｄによってクッション台座２６が保持されている。これにより、クッション台座２６に固着された質量体２８は、上床受け部材３２の内側に配置されている。

このように、質量体２８が収容空間に配置されることで、上床材１４の下方のスペースを大きく確保することができ、床下配線等の自由度が増す。

（第４実施形態）
次に、床構造の第４の実施形態を図７に基づき説明する。なお、第４の実施形態は本発明の実施形態ではなく参考例である。第４の実施形態は、各質量体２８が複数の支持ボルト２２に支持される点が特徴であり、他の構成については、第１、第２の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。なお、中間受け部としての中間受け部材３４は、以下に説明する点を除いて第１の実施形態で説明した図２に示される中間受け部材２０と同様の構成である。

図７に示されるように、中間受け部材３４は、クッションゴム１８の上面に沿ったフランジ部３４Ａの先端部分からクッションゴム１８の側部にほぼ沿って下方へ延びる筒部３４Ｂを備えると共に、筒部３４Ｂの先端部分から外側へ向かって鍔状に延びる受け部３４Ｃを備える。受け部３４Ｃと床スラブ１２との間には、振動時に受け部３４Ｃが床スラブ１２に触れない程度の間隔が設けられている。受け部３４Ｃの上面は、クッション台座２６を配置するための受け面とされており、クッション台座２６が接着剤等によって固着されている。

各質量体２８は、これらの複数のクッション台座２６上に接着剤等によって固着されており、クッション台座２６、中間受け部材３４を介して複数の支持ボルト２２に支持される。これにより、振動時における質量体２８の移動は、クッション台座２６、中間受け部材３４を介して複数の支持ボルト２２に分散して伝わることになり、振動が吸収され易くなる。

なお、質量体２８が、複数の支持ボルト２２を介することなく複数のクッションゴム１８に支持される構成としてもよい。

（第５実施形態）
次に、床構造の第５の実施形態を図８に基づき説明する。なお、第５の実施形態は本発明の実施形態ではなく参考例である。第４の実施形態では、各質量体２８が複数の支持ボルト２２の下部に支持される場合について説明したが、第５の実施形態は、各質量体２８が複数の支持ボルト２２の上部に支持される点が特徴である。なお、第１〜第４の実施形態と同様の構成部分については、同一符号を付して説明を省略する。

図８に示されるように、支持ボルト２２の上部には、パネル受座３０の下方に中間受け部としての中間受け部材３６が取り付けられている。中間受け部材３６の上面は、中央付近がパネル受座３０に接すると共に、端部付近がクッション台座２６を配置させるための受け面とされており、クッション台座２６が接着剤等によって固着されている。

各質量体２８は、これらの複数のクッション台座２６上に接着剤等によって固着されており、クッション台座２６、中間受け部材３６を介して複数の支持ボルト２２に支持される。これにより、振動時における質量体２８の移動は、クッション台座２６、中間受け部材３６を介して複数の支持ボルト２２に分散して伝わることになり、振動が吸収され易くなる。

（第６実施形態）
次に、床構造の第６の実施形態を図９〜図１１に基づき説明する。なお、第６の実施形態は本発明の実施形態ではなく参考例である。また、第１〜第５の実施形態と同様の構成部分については、同一符号を付して説明を省略する。

図１０に示されるように、クッションゴム１８に嵌め込まれた中間受け部材２０には、クッション台座２６が加硫接着されている。クッション台座２６は、設置状態での上部が薄肉筒状で上方へ突出した突出部２６Ｃとされている。突出部２６Ｃの内径は、クッション台座２６の下部における内径と同様となっている。突出部２６Ｃの外周には、筒状の取付金具３８が配置されている。取付金具３８は、設置状態における下部に、径方向外側へ延びるフランジ部３８Ａを備え、このフランジ部３８Ａがクッション台座２６の上向き面２６Ｄの上に配置されている。クッション台座２６の上向き面２６Ｄは、取付金具３８のフランジ部３８Ａの下面へ加硫接着されている。

取付金具３８は、設置状態における上部に、筒部３８Ｂを備えており、筒部３８Ｂの外周部には、雄ネジ部が形成されている。筒部３８Ｂの外周には、質量体４０の一部を構成するプレート部４１が配置され、このプレート部４１の中央部に形成された貫通孔４１Ａの雌ネジ部に筒部３８Ｂの雄ネジ部が螺合される。図１１に示されるように、質量体４０のプレート部４１は、矩形板状とされており、長手方向の両端側の下面に、質量体４０の一部を構成する円柱状の丸鋼４２が溶接されている。本実施形態では、丸鋼４２における溶接部分は、丸鋼４２の軸方向中間部とされている。丸鋼４２の軸方向は、プレート部４１の長手方向に対して直交している。丸鋼４２には、汎用材料である規格品の丸鋼を所定長さに切断したものを適用している。このため、質量体４０の製造が容易であると共に、材料費を抑えることができる。

以上のような構成によれば、図１０に示される質量体４０は、取付金具３８を介してクッション台座２６に支持され、クッション台座２６の弾性変形によって変位して振動を減衰させる。ここで、質量体４０においては、サイズが大きい丸鋼４２がクッション台座２６の側方に配置されるので、床支持具１６をコンパクトに設置でき、図９に示されるように、床スラブ１２から下地パネル１４Ａまでの高さＨを抑えることができる。

また、図１０に示される取付金具３８の筒内側にクッション台座２６の突出部２６Ｃが配置されることで、支持ボルト２２と取付金具３８とが接近することがあっても、支持ボルト２２が取付金具３８に直接接触するはないので、異音の発生を防止することができる。

さらに、質量体４０は、取付金具３８に螺合させるだけで取り付けることができるので、クッション台座２６を大型の質量体へ加硫接着させる場合に比べて床支持具１６を製造しやすい。

なお、上記第１〜第６の実施形態では、第２弾性部材としてのクッション台座２６が、支持部材としての支持ボルト２２を介して第１弾性部材としてのクッションゴム１８に支持されているが、第２弾性部材が支持部材を介さずに第１弾性部材に支持される構成としてもよく、また、第２弾性部材が床材に支持される構成としてもよい。

また、上記実施形態では、第２弾性部材が軟質ゴムで構成されたクッション台座２６である場合を例に挙げて説明したが、第２弾性部材は、例えば、圧縮コイルバネ等のような弾性変形可能な他の弾性部材であってもよい。

さらに、上記実施形態では、第２弾性部材としてのクッション台座２６が接着剤等によって中間受け部材２０、３４、３６に固着されているが、第２弾性部材は、例えば、支持部材に直接固着される等のように、上記実施形態以外の配置された位置に固着される構成としてもよい。また、第２弾性部材は、機械的接合によって中間受け部等の配置された位置に取り付けられてもよい。

さらにまた、上記実施形態では、中間受け部としての中間受け部材２０、３４、３６や床受け部としての上床受け部材３２が、支持部材としての支持ボルト２２に取り付けられて一体化されているが、支持部材の一部に中間受け部や床受け部を形成してもよい。

なお、上記実施形態では、床スラブ１２がコンクリート製であるコンクリート床の場合について説明したが、床スラブは、木製等の他の床スラブであってもよい。

第１の実施形態（参考例の実施形態）に係る床構造の縦断面を示す断面図である。図１の床支持具を拡大した拡大断面図である。第１の実施形態（参考例の実施形態）に係る床構造の原理を示す原理図である。比較試験の結果を示すグラフである。第２の実施形態（参考例の実施形態）に係る床構造の縦断面を示す断面図である。第３の実施形態（本発明の実施形態）に係る床構造の縦断面を示す断面図である（一番左の床支持具は切断面を変えて示す）。第４の実施形態（参考例の実施形態）に係る床構造の縦断面を示す断面図である。第５の実施形態（参考例の実施形態）に係る床構造の縦断面を示す断面図である。第６の実施形態（参考例の実施形態）に係る床構造の縦断面を示す断面図である。第６の実施形態（参考例の実施形態）における床支持具を示す断面図である。第６の実施形態（参考例の実施形態）における質量体を示す斜視図である。

符号の説明

１０床構造
１２床スラブ
１４上床材（床材）
１４Ｓ凹部
１８クッションゴム（第１弾性部材）
２２支持ボルト（支持部材）
２６クッション台座（第２弾性部材）
２６Ａ挿入孔
２８質量体
２８Ａ挿入孔
３２上床受け部材（床受け部）

Claims

床スラブと、
前記床スラブ上に支持され、弾性変形可能であって振動を減衰させる第１弾性部材と、
前記第１弾性部材上に支持され、前記床スラブと反対方向へ延びる支持部材と、
前記支持部材上に支持され、前記床スラブとの間に間隔をもって配置されると共に前記床スラブ側の部位に凹部が形成された床材と、
前記第１弾性部材、前記支持部材、又は、前記床材に支持され、弾性変形可能であって振動を減衰させる第２弾性部材と、
前記第２弾性部材に支持され、前記第２弾性部材の弾性変形によって変位して振動を減衰させる質量体と、
前記床材の前記凹部内に配置されると共に前記支持部材の上部に一体化して設けられて前記支持部材の上方で前記床材を支持し、前記凹部内に収容空間を備えて前記収容空間に前記質量体が配置される床受け部と、
を有することを特徴とする床構造。
前記床スラブがコンクリート製であることを特徴とする請求項１記載の床構造。
前記第２弾性部材及び前記質量体に挿入孔が形成され、前記挿入孔に前記支持部材が挿入されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の床構造。
前記第２弾性部材は、配置された位置に固着されると共に前記質量体が固着されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の床構造。