JP7219543B2 - 制振シート、および、その設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、制振シート、および、その設置方法に関する。

制振シートの制振対象は、床、壁、機械装置の筐体などの振動体である。制振シートは、振動体の振動に起因して騒音等の不具合が生ずることを抑制するために、振動体に設置される。制振シートは、たとえば、接着剤を用いて制振対象に接着される。また、制振シートは、ボルトなどの締結部材を用いて制振対象に固定される。

実開平０５－７２４３５号公報 特開平１０－１３８３８８号公報

制振シートは、たとえば、船舶において、床や壁に設置される。船舶において、床や壁は、一般的に、厚板（厚みが８ｍｍ以上）の鋼板を用いて構成されており、振動に起因して低周波域（４００～１０００Ｈｚ付近）の騒音が主に生ずる。しかしながら、従来の制振シートは、薄型であるため、低周波域の騒音を抑制する制振効果（損失係数）が十分でない場合がある。また、制振シートが床や壁に十分に固定されず、制振シートが脱離する場合がある。

特に、船舶において壁等に用いられた鋼板は、溶接などの熱による影響で歪みが生じ、表面に凹凸（不陸）がある場合が多いので、制振シートが壁等に十分に密着しない場合がある。制振効果を向上させるために制振シートの拘束板を厚くした場合には、制振シートの柔軟性が低下するので、密着性の低下がより顕著になる。密着力の低下に伴い、制振効果の低下、および、制振シートの脱離が生ずる可能性が高まる。制振対象が船舶以外である場合においても同様な不具合が生ずる場合がある。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、制振効果が向上し、脱離の発生を抑制可能な、制振シート、および、その設置方法を提供することである。

本発明の制振シートは、拘束板と制振材とを備える。拘束板は、第１面および第１面の反対側に位置する第２面を有する。制振材は、拘束板の第２面に設けられている。制振シートは、拘束板の第２面が制振材を介して制振対象に対面するように設置される。ここでは、制振シートは、拘束板と制振材とが接着により一体に形成され、中央部分が周辺部分よりも第１面の側へ凸な球状に突き出るように断面が湾曲していると共に、第１面の側から第２面の側に拘束板および制振材を貫通する貫通孔が制振シートの中心である球状の頂点に形成されている。制振材の厚みが拘束板の厚みよりも厚い。制振シートは、制振対象に設けられた、雄ネジを有する棒状の第１締結部材が貫通孔を貫通し、貫通孔を貫通した第１締結部材に、雌ネジを有する第２締結部材を締め付けることによって、制振対象の面に沿った直線的な状態に断面が変形し、制振対象に密着する。

本発明によれば、制振効果が向上し、脱離の発生を抑制可能な、制振シート、および、その設置方法を提供することができる。

図１は、実施形態に係る制振シート１の全体を模式的に示す図である。 図２は、実施形態に係る制振シート１の全体を模式的に示す図である。 図３は、実施形態に係る制振シート１の全体を模式的に示す図である。 図４は、実施形態に係る制振シート１の全体を模式的に示す図である。 図５は、実施形態に係る制振シート１の全体を模式的に示す図である。 図６は、実施形態に係る制振シート１の設置方法を模式的に示す図である。 図７は、実施形態の変形例１に係る制振シート１の全体を模式的に示す図である。 図８は、実施形態の変形例２に係る制振シート１の全体を模式的に示す図である。

以下より、発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、発明は、図面の内容に限定されない。また、図面は、概略を示すものであって、各部の寸法比などは、現実のものとは必ずしも一致しない。その他、同一の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

［Ａ］構成
図１から図５は、実施形態に係る制振シート１の全体を模式的に示す図である。図１は、斜視図である。図２は、上面図である。図３は、図２に示すＸ１－Ｘ１部分の断面図である。図４は、図２に示すＹ１－Ｙ１部分の断面図である。図５は、図３において一点鎖線で囲った領域Ａを拡大して示す拡大断面図である。図５では、制振シート１が制振対象８０に設置される際の様子を併せて示している。図１から図５において、ｚ方向は、制振シート１の厚み方向ｚであり、ｘ方向は、ｚ方向に直交する第１方向であり、ｙ方向は、厚み方向ｚおよび第１方向ｘ方向に直交する方向である。また、破線および一点鎖線は、補助線である。

本実施形態において、制振シート１は、図１および図２に示すように、第１方向ｘに沿った一対の辺と、第１方向ｘに直交する第２方向ｙに沿った一対の辺とを含む略正方形形状の板状体である。

制振シート１は、図１および図３に示すように、第１方向ｘに沿った断面（ｘｚ面）が弓形に湾曲している。これと共に、制振シート１は、図１および図４に示すように、第２方向ｙに沿った断面（ｙｚ面）が弓形に湾曲している。

図５に示すように、制振シート１は、拘束板１０と制振材２０と粘着層３０とを備えていると共に、貫通孔Ｋ１が形成されている。制振シート１は、拘束板１０が制振材２０および粘着層３０を介して制振対象８０に対面するように設置される。制振シート１の制振対象８０は、たとえば、船舶の床や壁を構成する鋼板であって、制振シート１は、制振対象８０に伝わった振動を減衰し、固体伝搬音を抑制するように構成されている。

制振シート１を構成する各部の詳細について順次説明する。

［Ａ－１］拘束板１０
制振シート１において、拘束板１０は、たとえば、鋼、アルミニウムなどの金属材料を用いて形成された金属板である。拘束板１０は、第１面１０ａ、および、第１面１０ａの反対側に位置する第２面１０ｂを有し、制振シート１が制振対象８０に設置される際には、第２面１０ｂが制振対象８０の側に位置する。

拘束板１０は、金属板の他に、ポリ塩化ビニール、アクリル樹脂、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリカーボネート、ポリプロピレンなどで形成された樹脂板であってもよい。拘束板１０は、制振対象８０の材料等に応じて適宜選択された材料を用いて形成される。

［Ａ－２］制振材２０
制振シート１において、制振材２０は、合成ゴム、その他材料を所定の割合で混合した混合物を用いて形成されている。制振材２０は、制振シート１が制振対象８０に設置された際に拘束板１０において制振対象８０の側に位置する第２面１０ｂに設けられている。制振材２０は、たとえば、拘束板１０に接着されている。

［Ａ－３］粘着層３０
制振シート１において、粘着層３０は、制振材２０において制振対象８０の側に位置する一方の面に設けられている。図示を省略しているが、制振シート１を制振対象８０に設置する前は、粘着層３０は、剥離紙（離型紙）で被覆された状態にある。

［Ａ－４］その他
本実施形態において、制振シート１は、中央部分が周辺部分よりも第１面１０ａの側へ凸状に突き出るように断面が湾曲している。

そして、貫通孔Ｋ１は、制振シート１において第１面１０ａの側から第２面１０ｂの側に貫通するように形成されている。ここでは、貫通孔Ｋ１は、円形状であって、制振シート１の中心Ｃに形成されている。

本実施形態において、制振シート１を作製する際には、正方形形状の拘束板１０をたとえば、球体の表面に押し付けて、拘束板１０を湾曲させる。その後、拘束板の第２面１０ｂに制振材２０を圧着するなどして、制振シート１を形成する。このとき、拘束板１０などの一部を円形状に切断することで貫通孔Ｋ１を形成する。

なお、本実施形態において、制振材２０の厚み、および、拘束板１０の厚みは、抑制する振動の周波数等に応じて任意であるが、制振材２０の厚みが拘束板１０の厚みよりも厚い方が好ましい。これにより、制振対象８０に対して制振材２０を均一に貼り付けることできるので、制振効果が向上し、脱離の発生を抑制可能である。たとえば、制振材２０の厚みは、１．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の範囲であるのに対して、拘束板１０の厚みは、たとえば、０．６ｍｍ以上３．２ｍｍ以下の範囲である。また、たとえば、正方形形状の制振シート１の一辺の長さが３００ｍｍである場合には、曲率半径Ｒ５０００になるように、制振シート１が湾曲していることが好ましい。この場合、制振シート１の湾曲面の高低差が２．２５ｍｍになるので、制振対象８０である壁のひずみが、最大で２ｍｍであっても、制振シート１が制振対象８０である壁に密着するように設置を行うことができる。

［Ｂ］設置方法
上記の制振シート１を制振対象８０に設置する設置方法に関して説明する。

図６は、実施形態に係る制振シート１の設置方法を模式的に示す図である。図６は、図５と同様に、図３において一点鎖線で囲った領域Ａを拡大して示す拡大断面図であって、制振シート１が制振対象８０に設置される際の様子を併せて示している。

ここでは、図５と共に、図６を用いて制振シート１の設置方法の説明を行う。図５および図６に示すように、雄ネジを有する棒状の第１締結部材として、スタッドボルト８１を用い、雌ネジを有する第２締結部材として、ナット８２を用いることによって、制振シート１の設置を行う場合について例示する。

具体的には、まず、図５に示すように、制振対象８０に設けられたスタッドボルト８１に制振シート１の貫通孔Ｋ１を貫通させる。

ここでは、たとえば、摩擦圧接によってスタッドボルト８１を制振対象８０に接合する。そして、拘束板１０の第２面１０ｂが制振材２０を介して制振対象８０に対面するように、制振シート１を配置する。その後、制振対象８０に設けられたスタッドボルト８１に制振シート１の貫通孔Ｋ１を挿入する。

つぎに、図６に示すように、貫通孔Ｋ１を貫通したスタッドボルト８１にナット８２を締め付ける。

ナット８２の締め付けによってナット８２が制振対象８０の側に移動する。これに伴って、制振シート１は、中央部分が周辺部分よりも第１面１０ａの側へ凸状に突き出るように断面が湾曲していた状態から、制振対象８０の面に沿った直線的な状態に断面が変形する。その結果、制振シート１は、制振材２０が制振対象８０の側に押圧されて粘着層３０を介して密着した状態になって、制振対象８０に締結される。

［Ｃ］まとめ
以上のように、本実施形態の制振シート１は、制振対象８０に設けられたスタッドボルト８１に貫通孔Ｋ１を貫通させた後に、貫通孔Ｋ１を貫通したスタッドボルト８１にナット８２を締め付ける。このため、上述したように、ナット８２の締め付けによって、制振シート１が湾曲状から直線状に変形するので、制振シート１（ここでは、一方の面に粘着層３０を有する制振材２０）が、制振対象８０に十分かつ均一に密着する。その結果、本実施形態は、制振効果を効果的に発現させることができる。これと共に、本実施形態では、制振シート１の脱離を効果的に防止することができる。なお、制振材２０が自己粘着性を有する材料で形成される場合は、粘着層３０を別途設けなくても同様の効果が得られる。

本実施形態では、貫通孔Ｋ１は、制振シート１の中心Ｃに形成されている。このため、ナット８２の締め付けによって、制振材２０を制振対象８０に対して均一に密着させることができる。その結果、本実施形態は、制振効果を更に高めることができる。

［Ｄ］変形例
［Ｄ－１］変形例１
図７は、実施形態の変形例１に係る制振シート１の全体を模式的に示す図である。図７は、図２と同様に、上面図である。

図７に示すように、制振シート１は、貫通孔Ｋ１が複数形成されていてもよい。図７では、５つの貫通孔Ｋ１が形成された場合を例示している。ここでは、５つの貫通孔Ｋ１のうち、１つの貫通孔Ｋ１が制振シート１の中心Ｃに形成されており、４つの貫通孔Ｋ１のそれぞれが、制振シート１を構成する４つのコーナー部分のそれぞれに形成されている。図示を省略しているが、制振対象８０に設けられた５つのスタッドボルト８１のそれぞれが、５つの貫通孔Ｋ１のそれぞれに挿入される。そして、スタッドボルト８１のそれぞれにナット８２が締め付けられる。これにより、制振効果が更に向上可能であって、制振シート１の脱離防止を更に効果的に実現可能である。

［Ｄ－２］変形例２
図８は、実施形態の変形例２に係る制振シート１の全体を模式的に示す図である。図８は、図２と同様に、上面図である。

図８に示すように、制振シート１は、外形が略正方形形状以外の形状であってもよい。図８では、制振シート１の外形について、第１方向ｘに沿った一対の辺が長辺であって、第１方向ｘに直交する第２方向ｙに沿った一対の辺が短辺である略長方形形状である場合を例示している。

上記実施形態の制振シート１では、第１方向ｘに沿った断面（ｘｚ面）が弓形に湾曲していると共に、第２方向ｙに沿った断面（ｙｚ面）が弓形に湾曲しているが、これに限らない。第１方向ｘに沿った断面（ｘｚ面）と第２方向ｙに沿った断面（ｙｚ面）とのうち一方が湾曲していてもよい。図８に示すように、制振シート１の外形が略長方形形状である場合には、長辺（第１方向ｘ）に沿った断面（ｘｚ面）が弓形に湾曲しているのに対して、短辺（第２方向ｙ）に沿った断面（ｙｚ面）が直線状に延在していてもよい。

制振シート１の外形は、上記の多角形形状以外に円形状などの種々の形状であってもよい。制振シート１の外形は、設置場所等の事情に応じて、適宜、好適な形状を採用可能である。

以上、発明の実施形態を説明したが、発明は上記記載内容に限定されるものではなく、当然ながら、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

１…制振シート、１０…拘束板、１０ａ…第１面、１０ｂ…第２面、２０…制振材、３０…粘着層、８０…制振対象、８１…スタッドボルト（第１締結部材）、８２…ナット（第２締結部材）、Ｃ…中心、Ｋ１…貫通孔

Claims (4)

1. 第１面および前記第１面の反対側に位置する第２面を有する拘束板と、前記拘束板の前記第２面に設けられた制振材とを備え、前記拘束板の前記第２面が前記制振材を介して制振対象に対面するように設置される制振シートであって、
   前記制振シートは、前記拘束板と前記制振材とが接着により一体に形成され、中央部分が周辺部分よりも前記第１面の側へ凸な球状に突き出るように断面が湾曲していると共に、前記第１面の側から前記第２面の側に前記拘束板および前記制振材を貫通する貫通孔が前記制振シートの中心である球状の頂点に形成されており、前記制振材の厚みが前記拘束板の厚みよりも厚く、
   前記制振対象に設けられた、雄ネジを有する棒状の第１締結部材が前記貫通孔を貫通し、前記貫通孔を貫通した前記第１締結部材に、雌ネジを有する第２締結部材を締め付けることによって、前記制振対象の面に沿った直線的な状態に断面が変形し、前記制振対象に密着する、
   制振シート。
2. 前記貫通孔は、複数であって、前記制振シートの中心の他に、前記制振シートの中心以外に形成されている、
   請求項１に記載の制振シート。
3. 前記制振材において前記制振対象の側に位置する面に設けられている粘着層
   を有し、
   前記貫通孔は、前記拘束板および前記制振材と共に前記粘着層を貫通するように形成されている、
   請求項１または２に記載の制振シート。
4. 第１面および前記第１面の反対側に位置する第２面を有する拘束板と、前記拘束板の前記第２面に設けられた制振材とを備える制振シートについて、前記拘束板の前記第２面が前記制振材を介して制振対象に対面するように設置する、制振シートの設置方法であって、
   前記制振シートは、中央部分が周辺部分よりも前記第１面の側へ凸な球状に突き出るように断面が湾曲していると共に、前記第１面の側から前記第２面の側に前記拘束板および前記制振材を貫通する貫通孔が前記制振シートの中心である球状の頂点に形成されており、前記制振材の厚みが前記拘束板の厚みよりも厚く、
   前記制振対象に設けられた、雄ネジを有する棒状の第１締結部材に前記貫通孔を貫通させた後に、前記貫通孔を貫通した前記第１締結部材に、雌ネジを有する第２締結部材を締め付けることによって、前記制振対象の面に沿った直線的な状態に断面を変形させて、前記制振材を前記制振対象に密着させる、
   制振シートの設置方法。

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