JP6357411B2 - 床下用ダンパ及び床下ダンパシステム - Google Patents

Description

本発明は、建築物の床下に設けられる床下用ダンパ及び床下ダンパシステムに関する。

従来、物が床に落ちた際の衝撃音を低減するために建築物の床下にダンパを設けることが行われている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のダンパ（制振装置）は、弾性体（ゴム弾性体）及び錘部（マス部材）を備えており、床下の床根太の側面に取り付けられている。

特開２００６−７０４９４号公報

従来のダンパは、衝撃音すなわち可聴領域の振動を減衰するためのものであり、ヒトが床を歩行した際の振動、すなわち、可聴領域よりも低い帯域の歩行振動を減衰することを想定したものではない。
かかる歩行振動は、２０〜３０Ｈｚの振動数帯域であるため、弾性体をそのままにして錘部を変更して歩行振動を減衰しようとする場合には、錘部が重くなりすぎるという問題があり、また、錘部をそのままにして弾性体を変更して歩行振動を減衰しようとする場合には、弾性体が小さくなり、弾性体と錘部との間の取付面積が小さくなりすぎて錘部を支持することができなくなったりするという問題があった。

本発明は、前記した事情に鑑みて創案されたものであり、歩行振動を好適に減衰することが可能な床下用ダンパ及び床下ダンパシステムを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の床下用ダンパは、建築物の床下に設けられて振動を減衰する床下用ダンパであって、第一の弾性体と、第二の弾性体と、錘部と、を備え、前記第二の弾性体は、前記第一の弾性体を用いずに、基端部が前記床下の床下部材に連結されるとともに先端部が前記錘部に連結された場合に、衝撃音を減衰することが可能なものであり、前記第一の弾性体、前記第二の弾性体及び前記錘部は、前記錘部を先端として互いに直列に連結されるとともに、前記第一の弾性体側のみで一の前記床下部材のみに連結される片持ち構造を呈することによって、歩行振動を減衰することを特徴とする。

かかる構成によると、衝撃音用の第二の弾性体に第一の弾性体を組み合わせることによって歩行振動を減衰するようにチューニングするので、錘部が重くなりすぎたり、弾性体と錘部との間の取付面積が小さくなりすぎて錘部を支持することができなくなったりすることを防ぎつつ、歩行振動を好適に減衰することができる。

前記第二の弾性体は、前記第一の弾性体を用いずに、基端部が前記床下部材に連結されるとともに先端部が前記錘部に連結された場合に、４０〜６０Ｈｚの振動を減衰することが可能なものであり、前記第一の弾性体、前記第二の弾性体及び前記錘部は、前記錘部を先端として互いに直列に連結されるとともに、前記第一の弾性体側のみで一の前記床下部材のみに連結される片持ち構造を呈することによって、２０〜３０Ｈｚの振動を減衰することが好ましい。

また、本発明の床下用ダンパは、前記床下部材である床根太に取り付けられる取付部と、前記取付部上に設けられる前記第一の弾性体と、前記第一の弾性体上に設けられて前記取付部と協働して前記第一の弾性体を挟持するための介設部と、前記介設部上に設けられる前記第二の弾性体と、前記第二の弾性体上に設けられる前記錘部と、を備え、前記取付部、前記第一の弾性体、前記介設部、前記第二の弾性体及び前記錘部は、前記取付部側のみで前記床根太のみに連結される片持ち構造を呈する構成であってもよい。

かかる構成によると、第一の弾性体と第二の弾性体との間に介設部が設けられているので、第一の弾性体と第二の弾性体とが直接接着されている場合と比較して、第一の弾性体のクリープたわみによる当該第一の弾性体の性能低減を防ぐとともに第一の弾性体と第二の弾性体との実質的な取付面積を大きくすることができ、歩行振動をより好適に減衰することができる。
また、下から第一の弾性体、第二の弾性体、錘部の順に積層されているので、ロッキングを防いで歩行振動を好適に減衰することができる。

前記第一の弾性体は、前記第二の弾性体よりも柔らかく、かつ、大きいことが望ましい。

また、本発明の床下ダンパシステムは、前記床下用ダンパと、前記第二の弾性体と、前記錘部と、を備え、前記第二の弾性体及び前記錘部が、前記錘部を先端として連結されることによって、衝撃音を減衰する第二の床下用ダンパと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、歩行振動を好適に減衰することができる。

本発明の実施形態に係る床下用ダンパを示す斜視図である。 （ａ）は、図１の床下用ダンパの平面図であり、（ｂ）は、図１の床下用ダンパの側面図である。 本発明の実施形態に係る床下用ダンパが設けられた床の歩行振動の例を示すグラフである。 比較例の床の歩行振動の例を示すグラフである。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る第二の床下用ダンパの平面図であり、（ｂ）は、第二の床下用ダンパの側面図である。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同様の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

＜床下用ダンパシステム＞
本発明の実施形態に係る床下ダンパシステムは、床下用ダンパ（第一の床下用ダンパ）１Ａ（図１，２参照）と、第二の床下用ダンパ１Ｂ（図５参照）と、を備える。

＜床下用ダンパ＞
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る床下用ダンパ１Ａは、床下の床下部材の一例である床根太２に取り付けられて、ヒトが床を歩行した際の振動（歩行振動）を低減するダンパである。床下用ダンパ１Ａは、取付部１１と、第一の弾性体１２と、介設部１３と、第二の弾性体１４，１４と、錘部１５と、を備える。

＜取付部＞
取付部１１は、図示しない複数のビスによって床根太２に取り付けられるとともに各弾性体１２，１４及び錘部１５といったダンパ本体が載置される金属製部材である。かかる取付部１１は、側面視Ｌ字形状を呈しており、床根太２の側面に取り付けられる取付板部１１ａと、取付板部１１ａの上端部から床根太２と離れる方向に延設されてダンパ本体が載置される載置板部１１ｂと、を一体に備える。

取付板部１１ａには、当該取付板部１１ａを床根太２に取り付けるためのビスが挿通される複数（例えば、８個）の孔部が形成されている。また、載置板部１１ｂには、ボルトＢが挿通される複数（例えば、２個）の孔部が形成されている。

＜第一の弾性体＞
第一の弾性体１２は、ポリウレタン等からなる樹脂製部材であり、後記する第二の弾性体１４との組み合わせによって、ヒトの歩行振動のピーク周波数である２０〜３０Ｈｚ、特に木造床の歩行振動で卓越する２０〜２５Ｈｚの振動数帯域の振動を減衰するためのものである。第一の弾性体１２は、後記する第二の弾性体１４，１４よりも柔らかい（低弾性）。また、第一の弾性体１２は、載置板部１１ｂ上に設けられており、載置板部１１ｂの上面の略全体にわたるシート形状を呈する。第一の弾性体１２には、ボルトＢが挿通される複数（例えば、２個）の孔部が形成されている。第一の弾性体１２としては、例えば、日本ゲッツナー株式会社製の防振シートであるシロマーＳＲ１８（厚さ２５ｍｍ）が好適に使用可能である。

＜介設部＞
介設部１３は、第一の弾性体１２上に設けられて、載置板部１１ｂと協働して第一の弾性体１２を挟持する板状の金属製部材である。介設部１３は、床根太２に沿う方向に延びる本体部１３ａと、本体部１３ａの両端部から床根太と離れる方向に延設される延設部１３ｂ，１３ｂと、本体部１３ａの中間部の床根太２とは反対側の縁部から上方に延設される壁部１３ｃと、を備える。

延設部１３ｂ，１３ｂには、ボルトＢが挿通される孔部が形成されている。すなわち、載置板部１１ｂ及び延設部１３ｂは、ボルトＢによって締結されており、これらの間に設けられた第一の弾性体１２を挟持する。ボルトＢの締付量は、第一の弾性体１２による振動低減効果及び振動の跳ね返り現象に鑑みて、適宜設定可能である。例えば、第一の弾性体１２が前記したシロマーＳＲ（厚さ２５ｍｍ）である場合には、締付量を２ｍｍとすることができる。

かかる介設部１３は、後記する錘部１５による荷重を第一の弾性体１２に対して広く分散して均質的に伝えることによって、第一の弾性体１２のクリープたわみを抑制する。

壁部１３ｃは、後記する錘部１５の約半分の高さを呈しており、かかる錘部１５の転倒を防止する。

＜第二の弾性体＞
第二の弾性体１４，１４は、例えば天然ゴム等からなる部材であり、単体では、重量物が床に落ちた際の衝撃音（重量床衝撃音）である１／１オクターブバンドの６３Ｈｚ帯域（４４．５〜８９Ｈｚ）以上の振動、本実施形態では、衝撃音のピーク周波数である４０〜６０Ｈｚの振動数帯域の振動を減衰するためのものである。第二の弾性体１４，１４は、互いに並列となるように、介設部１３の本体部１３ａの両端部上にそれぞれ設けられており、平面視矩形状を呈する。本体部１３ａの上面と第二の弾性体１４の下面とは、接着剤等によって互いに固定されている。

錘部１５は、第二の弾性体１４，１４の上面に設けられる金属製部材である、錘部１５の重さは、床の質量の約１０％（例えば、約８ｋｇ）に設定される。第二の弾性体１４，１４の上面と錘部１５の下面とは、接着剤等によって互いに固定されている。

かかる床下用ダンパ１Ａにおいて、載置板部１１ｂと第一の弾性体１２との間の取付面積（すなわち、第一の弾性体１２の下面の面積）は、介設部１３と第二の弾性体１４，１４との間の取付面積（すなわち、第二の弾性体１４，１４の下面の合計面積）よりも十分に大きく、また、第二の弾性体１４，１４と錘部１５との間の取付面積（すなわち、弾性体１４，１４の上面の合計面積）よりも十分に大きい。また、第一の弾性体１２の厚さは、第二の弾性体１４，１４の厚さよりも大きい。すなわち、第一の弾性体１２は、第二の弾性体１４，１４よりも柔らかく（低弾性であり）、かつ、大きい。

かかる床下用ダンパ１Ａは、床根太２側から、第一の弾性体１２、第二の弾性体１４、錘部１５の順に直列に連結されて、先端部となるように設けられた錘部１５が第一の弾性体１２及び第二の弾性体１４，１４の両方に対して荷重を付与している。すなわち、第一の弾性体１２及び第二の弾性体１４，１４がいわゆる二重ばねを構成しているため、第二の弾性体１４，１４単体での減衰対象である衝撃音の４０〜６０Ｈｚという振動数帯域を、第一の弾性体１２を組み合わせることによってチューニングし、歩行振動の２０〜３０Ｈｚという振動数帯域に下げる。したがって、床下用ダンパ１Ａは、歩行振動を好適に減衰することができる。

図３は、床下用ダンパ１Ａが設けられた床の歩行振動の例を示すグラフであり、図４は、比較例の（床下用ダンパ１Ａが設けられていない）床の歩行振動の例を示すグラフである。図３及び図４のグラフは、同一の被験者が同一の床を歩行した際の鉛直振動を、木造床の中央において５回ずつ計測したものである。かかるグラフを参照すると、図４に示す床下用ダンパ１Ａが設けられていない床と比較して、図３に示す床下ダンパ１Ａが設けられた床では、跳ね返り効果によって１６Ｈｚ近傍に若干増幅される振動数帯域があるものの、木造床の歩行振動で卓越する２０〜２５Ｈｚの振動数帯域の振動が大幅に低減されていることがわかる。

＜第二の床下用ダンパ＞
続いて、本発明の実施形態に係る第二の床下用ダンパ１Ｂについて、床下用ダンパ１Ａとの相違点を中心に説明する。図５に示すように、本発明の実施形態に係る第二の床下用ダンパ１Ｂは、重量物が床に落ちた際の衝撃音（重量床衝撃音）を低減するダンパであって、床下用ダンパ１Ａから第一の弾性体１２を省略したものである。すなわち、取付部１１と介設部１３とは、互いに当接した状態でボルトＢによって固定されている。

かかる第二の床下用ダンパ１Ｂは、床根太２側から、第二の弾性体１４、錘部１５の順に直列に連結されて、先端部となるように設けられた錘部１５が第二の弾性体１４，１４に対して荷重を付与している。すなわち、第二の床下用ダンパ１Ｂは、第二弾性体１４，１４の減衰対象である衝撃音（４０〜６０Ｈｚの振動）を減衰することができる。

また、床下用ダンパ１Ａ及び第二の床下用ダンパ１Ｂは、それぞれ、床下に複数設置される。ここで、各ダンパ１Ａ，１Ｂの設置位置は適宜設定可能であり、本実施形態では、床下用ダンパ１Ａは、減衰対象である歩行振動が床根太２の１次モードの振動であるため、床根太２の中央（床根太２の端部から当該床根太２の全長の１／２となる位置）に設置されることが望ましい。また、第二の床下用ダンパ１Ｂは、減衰対象である衝撃音が床根太２の２次モードの振動であるため、床根太２の端部から当該床根太２の全長の１／４となる位置に設置されることが望ましい。

本発明の実施形態に係る床下用ダンパ１Ａは、第一の弾性体１２によって第二の弾性体１４の減衰対象の振動数帯域をチューニングするので、錘部１５が重くなりすぎたり、弾性体と錘部１５との間の取付面積が小さくなりすぎて錘部１５を支持することができなくなったりすることを防ぎつつ、歩行振動を好適に減衰することができる。
また、床下用ダンパ１Ａは、第一の弾性体１２と第二の弾性体１４，１４との間に介設部１３が設けられているので、第一の弾性体１２と第二の弾性体１４，１４とが直接接着されている場合と比較して、第一の弾性体１２のクリープたわみによる当該第一の弾性体１２の性能低減を防ぐとともに第一の弾性体１２と第二の弾性体１４，１４との実質的な取付面積を大きくすることができ、歩行振動をより好適に減衰することができる。
また、床下用ダンパ１Ａは、下から第一の弾性体１２、第二の弾性体１４，１４、錘部１５の順に積層されているので、ロッキングを防いで歩行振動を好適に減衰することができる。
また、床下用ダンパ１Ａは、壁部１３ｃが設けられているので、錘部１５の転倒を防止することができる。

また、本発明の実施形態に係る床下ダンパシステムは、床下用ダンパ１Ａ及び第二の床下用ダンパ１Ｂを備えているので、歩行振動及び衝撃音を好適に減衰することができる。
また、床下ダンパシステムは、床下用ダンパ１Ａと第二の床下用ダンパ１Ｂとにおいて取付部１１、第二の弾性体１４及び錘部１５が共通化されているので、第二の床下用ダンパ１Ｂに第一の弾性体１２、介設部１３及びボルトＢを組み合わせることによって、床下用ダンパ１Ａを簡易に製造することができるとともに、第一の弾性体１２の仕様（材料、厚み、弾性率等）を変更することによって、床下用ダンパ１Ａの減衰対象となる周波数帯域を好適に設定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、床下用ダンパ１ＡにおけるボルトＢの締結において、ボルトＢの頭部と介設部１３との間にゴムブッシュ、ワッシャ等を設ける構成であってもよい。また、床下用ダンパ１Ａは、各弾性体１２，１４のロッキング及びクリープたわみ等による性能低下を抑制することができれば、床根太２側から、第二の弾性体１４、第一の弾性体１２、錘部１５の順に直列に設けられている構成であってもよい。また、第二の床下用ダンパ１Ｂは、介設部１３及びボルトＢが省略されており、載置板部１１ｂの上面と第二の弾性体１４，１４の下面とが、接着剤等によって互いに固定されている構成であってもよい。

１Ａ 床下用ダンパ
１Ｂ 第二の床下用ダンパ
２ 床根太
１１ 取付部
１２ 第一の弾性体
１３ 介設部
１４ 第二の弾性体
１５ 錘部
Ｂ ボルト

Claims (5)

1. 建築物の床下に設けられて振動を減衰する床下用ダンパであって、
   第一の弾性体と、第二の弾性体と、錘部と、を備え、
   前記第二の弾性体は、前記第一の弾性体を用いずに、基端部が前記床下の床下部材に連結されるとともに先端部が前記錘部に連結された場合に、衝撃音を減衰することが可能なものであり、
   前記第一の弾性体、前記第二の弾性体及び前記錘部は、前記錘部を先端として互いに直列に連結されるとともに、前記第一の弾性体側のみで一の前記床下部材のみに連結される片持ち構造を呈することによって、歩行振動を減衰する
   ことを特徴とする床下用ダンパ。
2. 前記第二の弾性体は、前記第一の弾性体を用いずに、基端部が前記床下部材に連結されるとともに先端部が前記錘部に連結された場合に、４０〜６０Ｈｚの振動を減衰することが可能なものであり、
   前記第一の弾性体、前記第二の弾性体及び前記錘部は、前記錘部を先端として互いに直列に連結されるとともに、前記第一の弾性体側のみで一の前記床下部材のみに連結される片持ち構造を呈することによって、２０〜３０Ｈｚの振動を減衰する
   ことを特徴とする請求項１に記載の床下用ダンパ。
3. 前記床下部材である床根太に取り付けられる取付部と、
   前記取付部上に設けられる前記第一の弾性体と、
   前記第一の弾性体上に設けられて前記取付部と協働して前記第一の弾性体を挟持するための介設部と、
   前記介設部上に設けられる前記第二の弾性体と、
   前記第二の弾性体上に設けられる前記錘部と、
   を備え、
   前記取付部、前記第一の弾性体、前記介設部、前記第二の弾性体及び前記錘部は、前記取付部側のみで前記床根太のみに連結される片持ち構造を呈する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の床下用ダンパ。
4. 前記第一の弾性体は、前記第二の弾性体よりも柔らかく、かつ、大きい
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の床下用ダンパ。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の床下用ダンパと、
   前記第二の弾性体と、前記錘部と、を備え、前記第二の弾性体及び前記錘部が、前記錘部を先端として連結されることによって、衝撃音を減衰する第二の床下用ダンパと、
   を備えることを特徴とする床下ダンパシステム。

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