JP5507314B2 - 床支持具及び床構造 - Google Patents

Description

本発明は、支持部材を介して二重床とされた床構造、及び二重床の床材を支持する床支持具に関する。

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、特許文献１、２に記載のように、弾性体と質量体を用いて床からの振動を減衰させる技術が開示されている。特許文献１、２に記載の床構造によれば、床からの振動を効果的に減衰させることができる。

しかしながら、二重床構造においては、さらなる床衝撃音の遮断性能向上が求められている。

特開２００７−０４００９３号公報 特開２００９−１７４１６０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をより向上させることの可能な床支持具及び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支持具は、床スラブ上に配置され、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、前記第１弾性部材と反対側へ延びて床材を支持する支持部材と、前記第１弾性部材又は前記支持部材に支持され、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下側質量体と、前記第２弾性部材よりも前記床材側に前記第２弾性部材と離間して配置され、前記支持部材に支持され、弾性変形可能であって振動を減衰させる第３弾性部材と、前記第３弾性部材に支持され、前記下側質量体と離間して配置され、前記第３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上側質量体と、を備えている。

請求項１に記載する床支持具によれば、床材に振動が加わった場合、この振動は、第２弾性部材、及び、第３弾性部材へ伝わる。これによって、第２弾性部材、第３弾性部材が弾性変形して下側質量体、上側質量体の各々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。

上記のように、２つの質量体（上側質量体、下側質量体）が、別々に上下動するので、より効果的に振動を吸収することができる。

請求項２に記載する本発明の床支持具は、前記上側質量体と前記下側質量体が、異なる外径を有していること、を特徴とする。

このように、上側質量体と下側質量体の外径を異ならせることにより、上側質量体と下側質量体を同一質量とした場合でも、一方の質量体の鉛直方向の厚みを薄くして、上側質量体と下側質量体の隙間を広げることができる。

請求項３に記載する本発明の床支持具は、前記支持部材が、前記上側質量体の質量及び前記第２弾性部材のばね定数に対応する振動周波数と、前記下側質量体の質量及び前記第３弾性部材のばね定数に対応する振動周波数とが、異なること、を特徴とする。

このように、第３弾性部材と上側質量体のセットと第２弾性部材と下側質量体のセットについての対応振動周波数を異ならせることにより、複数の振動周波数帯域について減衰性能を発揮することができる。

請求項４に記載する本発明の床支持具は、前記支持部材に、前記上側質量体と前記下側質量体との間に所定距離の隙間が構成されるように、隙間手段が構成されていること、を特徴とする。

このように、隙間手段を構成することにより、上側質量体と下側質量体との間の隙間距離を確実に確保することができる。

請求項５に記載する床構造は、床スラブと、前記床スラブ上に配置された請求項１〜４のいずれか１項に記載の床支持具と、を備えている。

請求項５の床構造によれば、前述の床支持具によって、効果的に振動を吸収することができる。

以上説明したように、本発明の床支持具及び床構造によれば、床衝撃音の遮断性能を向上させることができる。

本実施形態に係る床構造及び床支持具の縦断面を示す断面図である。 本実施形態に係る床支持具の配置を示す平面図である。 図１の床支持具を拡大した拡大断面図である。 本実施形態に係る床支持具の分解斜視図である。 本実施形態の下側質量体を下側から見た斜視図である。 本実施形態の床支持具の変形例を示す断面図である。 本実施形態の床支持具の他の変形例を示す断面図である。

本発明における床支持具、及び、この床支持具が適用される床構造の実施形態を図面に基づき説明する。なお、図中の矢印ＵＰは床構造における上方向を示す。

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。

（床構造及び床支持具の構成）

図１に示されるように、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。

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、床支持具１６が床下地材である。

なお、下地パネル１４Ａと仕上げ材１４Ｃの間に、捨張材を設ける構成とすることもできる。

図２には、下地パネル１４Ａへの床支持具１６の配置図が示されている。下地パネル１４Ａは、各々、所定間隔の隙間（以下「目地Ｍという」）が構成されるように敷設されている。目地Ｍは、下地パネル１４Ａ同士の接触による軋み音などを防止するために、１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度の間隔とされている。床支持具１６は、目地Ｍを跨ぐようにして配置されている。

図３に示されるように、床支持具１６は、第１弾性部材としてのクッションゴム１８、支持部材としての支持ボルト２２、第２弾性部材としてのクッション台座２６、下側質量体４０、第３弾性部材４６、及び、上側質量体４８を備えている。

クッションゴム１８は、床スラブ１２上に配置されている。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。

下地パネル１４Ａの下側には、下地パネル１４Ａを支持するように、支持パネル１５が配置されている。支持パネル１５は正方形板状とされ、中央部に調整孔１５Ａが構成されている。この調整孔１５Ａに支持ボルト２２の上端部が配置される。支持パネル１５は、ネジ１５Ｎで下地パネル１４Ａに固定されている。

支持ボルト２２には、同一ピッチで雄ネジ２２Ａが形成されている。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及び支持パネル１５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、円筒状の円筒部２４Ｂと、円筒部２４Ｂの一方の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、支持パネル１５の調整孔１５Ａ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）が支持パネル１５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。

図４に示すように、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２２Ｍが形成されており、上床材１４の下地パネル１４Ａに仕上げ材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２２Ｍ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、クッション台座２６が接着されている。すなわち、クッション台座２６の下面が受け面２０Ｃに固着されている。クッション台座２６と中間受け部材２０との接着は、加硫接着によって行うことができる。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の設置状態での上部中央には、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。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。

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、円筒状の筒部３８Ｂ、及び、設置状態における筒部３８Ｂの下側に配置され、径方向外側へ延びるフランジ部３８Ａを備えている。フランジ部３８Ａは、クッション台座２６の上向き面２６Ｄの上に配置され、クッション台座２６の上向き面２６Ｄ及び突出部２６Ｃの外側は、取付金具３８と加硫接着されている。筒部３８Ｂの外周部には、雄ネジ３８Ｃが形成されている。

図５に示すように、下側質量体４０は円柱形状で、設置状態での下面４０Ａの中央部に凹部４２が構成されている。凹部４２は、下側質量体４０の中心軸と同軸の円柱状として構成されている。凹部４２の径Ｄ１は、クッション台座２６及びクッションゴム１８の上側よりも大径とされている。

下側質量体４０には、凹部４２の中央部から下側質量体４０の上面４０Ａ側にかけて、支持孔４２Ａが構成されている。支持孔４２Ａの内側には、雌ネジが構成されており、取付金具３８の雄ネジ３８Ｃと螺合される。これにより、下側質量体４０がクッション台座２６上に支持され、下側質量体４０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。

上記の設置状態において、クッション台座２６は、凹部４２内に収納されており、下側質量体４０の下面４０Ａは、凹部４２がクッションゴム１８の側面の一部を覆う位置に配置されている。これにより、クッション台座２６は下側質量体４０に覆われ、床下に生息する小動物により損傷を受けることを防止することができる。

支持ボルト２２の中間部には、第３弾性部材４６が取り付けられている。第３弾性部材４６は、取付部材４５を介して、支持ボルト２２に取り付けられている。取付部材４５は、円筒部４５Ｃ及び、フランジ部４５Ａを備え、円筒部４５Ｃの内側に、支持ボルト２２に螺合可能な雌ネジ４５Ｂが形成されている。取付部材４５は、フランジ部４５Ａが下側となるように、支持ボルト２２に螺合され、所定の固定位置Ｐ、すなわち、上側質量体４８と下側質量体４０との隙間Ｄ２が、振動入力によって上側質量体４８と下側質量体４０とが干渉し合わないような充分な距離となる固定位置Ｐに固定される。ここでの固定は、接着剤による固定、溶接による固定などにより行うことができる。

第３弾性部材４６は、取付部材４５のフランジ部４５Ａの上面に接着されている。第３弾性部材４６と取付部材４５との接着は、加硫接着によって行うことができる。第３弾性部材４６は、円筒状とされて中央に挿入孔４６Ａが形成されており、この挿入孔４６Ａに支持ボルト２２が挿入された状態となっている。第３弾性部材４６の設置状態での上部中央には、薄肉筒状で上方へ突出した突出部４６Ｃとされている。突出部４６Ｃの内径は、第３弾性部材４６の下部における内径と同様となっている。第３弾性部材４６は、上床材１４からの振動を減衰させるために、取付部材４５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。

突出部４６Ｃの外周には、筒状の取付金具４７が配置されている。取付金具４７は、円筒状の筒部４７Ｂ、及び、設置状態における筒部４７Ｂの下側に配置され、径方向外側へ延びるフランジ部４７Ａを備えている。フランジ部４７Ａは、第３弾性部材４６の上面に配置され、第３弾性部材４６の上面及び突出部４６Ｃの外側は、取付金具４７と加硫接着されている。筒部４７Ｂの外周部には、雄ネジ４７Ｃが形成されている。

上側質量体４８の構成は、下側質量体４０と同様とされ凹部４２に対応する凹部４９、支持孔４２Ａに対応する支持穴４９Ａが構成されている。支持孔４９Ａの内側には、雌ネジが構成されており、取付金具４７の雄ネジ４７Ｃと螺合される。これにより、上側質量体４８が第３弾性部材４６上に支持され、上側質量体４８によって、第３弾性部材４６には、圧縮方向の荷重が作用している。

上記の設置状態において、第３弾性部材４６は、凹部４９内に収納されており、上側質量体４８の下面４８Ａは、凹部４９が第３弾性部材４６の側面の一部を覆う位置に配置されている。これにより、第３弾性部材４６についても上側質量体４８に覆われ、床下に生息する小動物により損傷を受けることを防止することができる。

上側質量体４８及び下側質量体４０は、第３弾性部材４６及びクッション台座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おり、上側質量体４８と第３弾性部材４６のセット、及び、下側質量体４０とクッション台座２６のセットは、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。

ここで、上側質量体４８の質量と下側質量体４０の質量を同一にし、第３弾性部材４６とクッション台座２６のバネ定数を同一に設定することによって、床支持具１６全体として１つの周波数帯域に対応した動吸振器を構成することができる。また、各々の質量、ばね定数を異ならせることにより、上側質量体４８と第３弾性部材４６のセットによって減衰される振動周波数帯域と、下側質量体４０とクッション台座２６のセットによって減衰される振動周波数帯域と、を異なるものに設定することにより、床支持具１６全体として２つの異なる周波数帯域に対応した動吸振器を構成することができる。

（本実施形態の施工手順）
次に、図３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、取付金具３８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、パネル受け部材２４の円筒部２４Ｂを、支持パネル１５の調整孔１５Ａへ圧入し、鍔部２４Ａ上に支持パネル１５を配置して、パネル受け部材２４に支持パネル１５を固着する。

次に、下側質量体４０の支持孔４２Ａの雌ネジに取付金具３８の雄ネジ３８Ｃを螺合させて、下側質量体４０を取り付け、クッション台座２６上に下側質量体４０を支持する。

次に、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、一体化された取付部材４５、第３弾性部材４６、及び、取付金具４７を、取付部材４５を下にして支持ボルト２２に螺合させ、固定位置Ｐで固定する。ここでの固定は、接着剤、溶接などにより、行うことができる。

次に、上側質量体４８の支持孔４９Ａの雌ネジに取付金具４７の雄ネジ４７Ｃを螺合させて、上側質量体４８を取り付け、第３弾性部材４６上に上側質量体４８を支持する。そして、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、支持パネル１５上に下地パネル１４Ａを敷設する。ここで、マイナスドライバを支持ボルト２２の凹部２２Ｍ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上に仕上げ材１４Ｃが敷設される。このようにして、二重床の床構造１０が構成される。

（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。また、取付部材４５を介して第３弾性部材４６へも伝わる。これによって、クッション台座２６、第３弾性部材４６が弾性変形し、下側質量体４０、上側質量体４８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及び下側質量体４０、第３弾性部材４６及び上側質量体４８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に沿って弾性変形し、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に下側質量体４０が固定されているので、例えば、振動によって下側質量体４０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、下側質量体４０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。取付部材４５、第３弾性部材４６、上側質量体４８についても、同様に、動吸振効果を高めることができる。

また、本実施形態では、上側質量体４８と第３弾性部材４６のセット、及び、下側質量体４０とクッション台座２６のセットは、上床材１４から床スラブ１２への振動に対して別々に動吸振器として機能するので、より効果的に振動を吸収することができる。

特に、上側質量体４８と第３弾性部材４６のセットによって減衰される振動周波数帯域と、下側質量体４０とクッション台座２６のセットによって減衰される振動周波数帯域と、を同一に設定することにより、床支持具１６全体として１つの周波数帯域に対して、より効果的に振動を減衰させることができる。

また、上側質量体４８と第３弾性部材４６のセットによって減衰される振動周波数帯域と、下側質量体４０とクッション台座２６のセットによって減衰される振動周波数帯域と、を異なるものに設定することにより、床支持具１６全体として２つの異なる周波数帯域に対して、振動を減衰させることができる。

なお、本実施形態では、支持ボルト２２には、一端から他端にかけて、同一ピッチの雄ネジ２２Ａを形成して、中間受け部材２０及び取付部材４５を螺合させたが、隙間Ｄ２を確実に確保するために、固定位置Ｐに取付部材４５が取り付けられるように、図６に示すように、雄ネジ２２Ａを構成しない部分ＳＰを設け、部分ＳＰの最上部に取付部材４５の下端が当接される環状の凸部２２Ｐを隙間手段として構成してもよい。この場合、凸部２２Ｐの外径を下側質量体４０の支持孔４２Ａの内径よりも小さくすることにより、下側質量体４８を支持ボルト２２の上側から挿入して取付金具３８に取り付けることができる。

また、同様に、固定位置Ｐに取付部材４５が取り付けられるようにするため、支持ボルト２２の取付部材４５が螺合される雄ネジ２２Ａ部分については、下側よりも小径として、段差部２２Ｄを隙間手段として構成し、段差部２２Ｄに取付部材４５が突き当てられる構成としてもよい。この構成によれば、支持ボルト２２の天地を誤ることがなく、作業を確実に行うことができる。

また、床下スペース（床スラブ１２と上床材１４との距離）が狭い場合には、上側質量体４８、下側質量体４０のいずれか一方、または、両方の径を大きくして厚みを薄くすることにより、上側質量体４８、下側質量体４０の質量を確保しつつ、床支持具１６の高さを低くすることができる。

なお、本実施形態では、上側質量体４８、下側質量体４０を円柱形状とした例について説明したが、質量体は他の形状であってもよい。また、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。

前述の実施形態の床支持具１６を用いた床構造の場合（実施例）と、上側質量体４８及び第３弾性部材４６を除去して構成された床支持具を用いた床構造の場合（比較例）とで、６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚの各々の振動周波数について、ＪＩＳ Ａ １４１８，１４１９に準じた重量衝撃音レベルでの衝撃音の改善効果を計測した。表１には、動吸振器を設置しない床支持具で支持されている床構造と比較して、改善された数値が示されている。数値が大きいほど改善効果が高いことを示す。

表１に示される結果から、すべての振動周波数において、実施例の床支持具を用いることによって床衝撃音の遮断性能が向上していることが明らかである。

１０ 床構造
１２ 床スラブ
１４Ａ 下地パネル
１４ 上床材
１６ 床支持具
１８ クッションゴム
２２ 支持ボルト
２２Ｄ 段部
２２Ｐ 凸部
２６ クッション台座
３８ 取付金具
４０ 下側質量体
４５ 取付部材
４６ 第３弾性部材
４８ 上側質量体
Ｄ２ 隙間
Ｐ 固定位置

Claims (5)

1. 床スラブ上に配置され、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、前記第１弾性部材と反対側へ延びて床材を支持する支持部材と、
   前記第１弾性部材又は前記支持部材に支持され、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下側質量体と、
   前記第２弾性部材よりも前記床材側に前記第２弾性部材と離間して配置され、前記支持部材に支持され、弾性変形可能であって振動を減衰させる第３弾性部材と、
   前記第３弾性部材に支持され、前記下側質量体と離間して配置され、前記第３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上側質量体と、
   を備えた床支持具。
2. 前記上側質量体と前記下側質量体は、異なる外径を有していること、を特徴とする請求項１に記載の床支持具。
3. 前記上側質量体の質量及び前記第２弾性部材のばね定数に対応する振動周波数と、前記下側質量体の質量及び前記第３弾性部材のばね定数に対応する振動周波数とが、異なること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の床支持具。
4. 前記支持部材には、前記上側質量体と前記下側質量体との間に所定距離の隙間が構成されるように、隙間手段が構成されていること、を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の床支持具。
5. 床スラブと、
   前記床スラブ上に配置された請求項１〜４のいずれか１項に記載の床支持具と、
   を備えた床構造。

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