JPH01157842A - 衝撃緩衝材、防音床、および、制振シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、衝撃緩衝材、防音床、および、制振シート
に関する。

〔従来の技術〕

従来、集会住宅（例えば、マンション）等の床は、カー
ペット貼りが多かった。

ところが、カーペットにはダニが発生しやす（衛生上問
題があり、掃除等のメンテナンスが困難なこともあって
、近年、木質系の床に移行してきている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、木質系の床では、つぎのような問題が顕
在化しつつある。

カーペット貼りのときには、下階にまで伝わるような床
衝撃音は少ないが、木質系のような硬めの床だとちょっ
としたことで下階にまで伝わる床衝撃音が発生する。足
音やスプーン落下音等の衝撃音でも、下階まで良（伝わ
り騒音の原因となるのである。

木質系の床では、エアロビクスやジャズダンスする人が
飛び跳ねたりした際、人が床から受ける反力が大きく、
足の疲労が大きい、膝を傷める等という問題もある。

また、自動車等の振動を発生する機械は、電子機器の導
入や人間環境の見直しなどから、その振動の影響をでき
るだけ小さくしようとする方向にある。

この発明は、上記事情に鑑み、加わる衝撃力や振動を効
果的に緩和し、衝撃音や反力を小さくすることのできる
衝撃緩衝材、防音床、および、制振シートを提供するこ
とを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するため、請求項１記載の発明の衝撃緩
衝材は、表面板の裏側にスチレン・ブタジエンラバーま
たはこれと天然ゴムを配合した発泡体シートを密接する
ようにして設けである。

請求項２記載の発明の防音床は、表面板の裏側にスチレ
ン・ブタジエンラバーまたはこれと天然ゴムを配合した
発泡体シートが密接するようにしている。

請求項３〜４記載の制振シートは、スチレン・ブタジエ
ンラバーまたはこれと天然ゴムを配合した発泡体をシー
ト状に形成したものである。

請求項４記載の制振シートは、これに加えてスチレン・
ブタジエンラバーと天然ゴムが０．５〜２：１で配合さ
れている。

〔作　　　用〕

請求項１〜３記載の発明は、発泡体シートの弾性によっ
て衝撃時間が長くなり、さらに、発泡体シートのもつ粘
性によって衝撃エネルギーの損失を起させ、衝撃緩衝・
制振作用をさせる。

この点について、より詳しく述べる。

最大衝撃力Ｆ　ｍａｘは、式（１）であられされる。

但し、Ｍは衝撃物体の質量、■は衝突速度、μは被衝撃
体の反発係数、ｔは衝撃時間である。

さらに衝撃時間ｔは、式（２）であられされる。

ｔ＝２．１Ｍｌ／雪　　Ｒ−ｔ／ｓ　　　　ｙ−１／３
　ｋ、−１／！　　・・・（２１但し、Ｒは衝撃物体の
接触面の曲率半径、ｋ。

は、被衝撃体の単位面積当たりのバネ定数この発明の発
泡体シートでは、池内空気の弾性と高分子材料のエント
ロピー弾性により、ｋ、が小さい。そのため、衝撃時間
ｔが長くなって、最大衝撃力Ｆ　ｍａｘを低減させる。

また、反発係数μは、式（３）であられされる。

μ＝ｅｘｐ（−πη／２）　・・・（３）但し、ηは被
衝撃体の損失係数ηである。

発泡体シートは、粘性によるエネルギー吸収があるため
、損失係数ηが大きい。したがって、反発係数μが小さ
くなり、最大衝撃力Ｆｍａｘを低減させる。

発泡体シートの損失係数ηが大きいと、振動や音が増幅
される共振を抑えられるので、優れた制振作用が発揮さ
れる。

スチレン・ブタジエンラバーと天然ゴムからなる発泡体
のうち、スチレン・ブタジエンラバー（ＳＢＲ）と天然
ゴムが、０．５〜２：１の割合で配合（重量比）されて
いると、十分な衝撃緩衝・制振作用をもたせつつ適度な
剛性をシートに持たせられる。ＳＢＲが天然ゴムの柔ら
かさを補うのである。ＳＢＲの割合が上記範囲よりも多
くなると、シートの剛性は十分となるが、衝撃緩衝・制
振作用が低くなる傾向がみられ、反対にＳＢＨの割合が
上記範囲よりも少なくなると、衝撃緩衝・制振作用は十
分となるが、シートの剛性が低くなり、床等に用いるに
は通さなくなる傾向がみられる〔実　施　例〕 まず、請求項１．２記載の発明について説明する。

第１図は、請求項１記載の発明の一例である衝撃緩衝板
（衝撃緩衝材）をあられす。第６．７図は、請求項２記
載の発明の一例である防音床をあられす。

緩衝衝撃板は、第１図にみるように、表面板１．２の間
に、高分子材料からなる発泡体シート３があるという構
成となっている。発泡体シート３は、表面板１．２の裏
側に密接するようにして設けられている。

防音床は、第６．７図にみるように、コンクリ−トスラ
ブ等の１ｇｉ体Ｂの上に設置されている。表面板１１と
下板１２の間に、高分子材料からなる発泡体シート１３
が設けられている。発泡体シート１３は両板１１．１２
に密接するようにして配設されている。下板１２と躯体
Ｂの間には弾性部材１４が設けられている。

防音床の場合、第１７図にみるように、下板１２、発泡
体シート１３および表面板１１が、躯体Ｂに設けられた
根太り上にのせられており、一方、弾性部材１４は根太
りの間に位置している。この、防音床は、表面板１１、
発泡体シート１３、下板１２および弾性部材１４が一体
化された構成の床材を、下板１ｚの部分を釘Ｔで根太り
に仮止め状態とする一方、弾性部材１４を接着剤で躯体
８表面に接着させることにより据え付けられている。防
音床は、表面板１１、発泡体シート１３、下板１２およ
び弾性部材１４を現場で順次積層して施工するようして
もよい。上記に限らず、釘Ｔによる仮止めをしなかった
り、あるいは、根太りのない躯体Ｂに表面板１１、発泡
体シート１３、下板１２および弾性部材１４が一体化さ
れた構成の床材を、単に接着剤で躯体Ｂに接着するだけ
でもよい０表面板１１、発泡体シート１３、下板１２、
および、弾性部材１４の４者は、通常、−脂化されてい
る。

表面板１．２．１１は、木質材料、あるいは、樹脂等の
高分子材料からなる厚み１〜１０ｍｍ程度のものが用い
られ、下板１２は、木質材料、あるいは、樹脂等の高分
子材料からなる３〜１５ｍｍ厚みのものが用いられる。

発泡体シート３．１３の厚みは、通常、０．５〜１０鶴
程度である。

発泡体は、スチレン・ブタジエンラバー（ＳＢＲ）、ま
たは、スチレン・ブタジエンラバーと天然ゴムの混合物
を発泡させたものである。

発泡倍率は、通常、２〜４倍程度である。発泡倍数は、
設定する緩和の程度に応じて違ってくるため、この範囲
に限定されない。ただ、余り発泡倍数が小さいと衝撃緩
衝・制振作用が顕著でなく、余り発泡倍数が大きいと剛
性が不足する傾向がある。

なお、弾性部材１４は、例えば、厚みが１〜１５龍で、
粘弾性のあるゴムや樹脂等の高分子材料、あるいは、樹
脂やゴム等の高分子材料の発泡体が用いられる。

続いて、さらに詳細な実施例を説明する。

まず、衝撃緩衝板と防音床の例について説明する。

一実施例１一 実施例１の衝撃緩衝板は、表面板ｌに３鶴厚みの木質合
板、表面板２に９ＩＩｍ厚みの木質合板を用い、発泡体
シート３に、厚み１鶴、発泡倍数３倍のＳＢＲシートを
用いている。

この衝撃緩衝板に衝撃を加えたときの衝撃波形を第２図
に示す。比較のために厚み１２ｍの木質合板のみに衝撃
を加えたときの衝撃波形を第３図に示す。第２．３図の
グラフでは、縦軸は衝撃力（Ｎ）、横軸は経過時間（ｍ
ｓ　）である。但し、衝撃力は、衝撃緩衝板に対して上
向き方向を正としである。衝撃力の測定方法は、第５図
に示すように、４０Ｗｍの高さから５００ｇのフォース
トランスジューサ５１付ハンマー５２を衝撃緩衝板Ａの
上に自由落下させ、その時の衝撃力波形をチャージアン
プ５３を通してオシロスコープ５４にて計測するという
ものである。

実施例１の衝撃緩衝板では、最大衝撃力は木質合板のそ
れの１／４程度であり、優れた衝撃緩衝作用のあること
がよく分かる。

なお、発泡体シート３に、厚み１誼、発泡倍数３倍のＳ
ＢＲと天然ゴムを１：ｌで配合したシートに代えた以外
は実施例１と全く同一の衝撃緩衝板（もちろん、この発
明の実施例である）も優れた衝撃緩衝作用を示した。

一実施例２一 実施例２の衝撃緩衝板は、第４図にみるように、発泡シ
ート３に多数の円孔３ａ・・・が形、成されている他は
、実施例１と同様の構成である。円孔３ａ・・・内の空
気により弾性に富むようになって、衝撃が一層緩和され
る。

一実施例３− 実施例３の防音床は、表面板１１に２．７　ｍｓ厚みの
木質合板、下板１２に９１ｍ厚みの木質合板を用い、発
泡体シート１３に、厚み１ｍ■、発泡倍数３倍のＳＢＲ
と天然ゴムを１：１で配合したシートを用いている。な
お、弾性部材１４には厚み８ｕの天然ゴム発泡体を用い
ている。

この防音床の振動減衰特性を、第８図（Ｃ１に示す。第
８図（Ｃ１のグラフでは、縦軸は振動減衰量（ｄＢ）を
示していて、この実施例３の防音床を叩いた時に！温体
Ｂの裏面に伝わる振動量が、躯体Ｂの表面を直に叩いた
時に躯体Ｂ裏面に伝わる振動量に比較してどれだけ減少
したかをあられす。横軸は振動周波数（Ｈｚ）である。

曲線ａはこの実施例５の場合であり、曲線すは、発泡体
シート１３の無い構成の比較用床の場合である。

第８図Ｔａ）および第８図（ｂｌは、発泡体シート１３
の代わりに非発泡の塩化ビニル樹脂シート、非発泡のシ
リコンゴムシートをそれぞれ用いた構成の床の振動減衰
特性を比較のために示したものである０曲線Ｃは塩化ビ
ニル樹脂シートの振動減衰特性、曲線ｄはシリコンゴム
シートをそれぞれあられす。第８図＋８）、（ｂ）の曲
線すは、第８図（Ｃ）の曲線すと同じものである。

この実施例の防音床は、発泡体シート１３による衝撃緩
衝作用により、発泡体シートが無い場合はもちろん、非
発泡シートを用いた場合に比べて、広範囲で良好な振動
減衰効果のあることが良く分かる。特に、ＪＩＳ　Ａ　
１４１９で規定する床衝撃遮音等級を決定するのに重要
な２５０　Ｈｚ付近の低周波振動の領域で、非発泡シー
トの場合に比べて優れた振動減衰効果があるのである。

一実施例４一 実施例４の防音床は、第９図にみるように、発泡シート
１３に多数の円孔１３ａ・・・が形成されている他は、
実施例３と同様の構成である。円孔１３ａ・・・内の空
気により弾性に富むようになって、衝撃が−Ｎ緩和され
る。

一実施例５一 実施例５の防音床は、第１０図にみるように、弾性部材
１４を除いた以外は、実施例３と同様の構成である。実
施例１のものほどの効果はないものの発泡体シート１３
の振動吸収効果により、木質合板等のみの構成の床より
大きい防振・防音効果がある。

続いて、請求項３．４記載の制振シートの実施例を説明
する。

一実施例６一 実施例６の制振シートは、スチレン・ブタジエンラバー
と天然ゴムの配合比（重量比）が１：１で、厚み１龍、
発泡倍率３倍の発泡体シートである。

実施例６の制振シートの制振効果を知るために、第１１
図に示すような計測手法を用いて、振動減衰特性を調べ
た。すなわち、５．５１１１の木製合板６１．６１の間
に上記制振シートＡ′をサンドインチし、面積１５０ｍ
ｍＸ３００＋ｎのものとして万力６２で片側固定する。

これをインパクトハンマ６３で打撃し、その時のインパ
クトハンマ６３の加振力Ｆと板の振動加速度Ｅをチャー
ジアンプ６４．６４′を介してＦ　ＦＴ　（Ｆａｓｔ　
　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）アナライザ６
５で計測する。６６は木製合板６１の表面に取りつけた
振動加速度ピックアップである。加振力Ｆと振動加速度
ａの伝達関数の共振特性より、共振周波数ｆｒとその半
値幅Δｆを求めて、振動の損失係数ηを次式＋１１によ
って求める。

η±Δｆ　／　ｆ　ｒ　　　　　　　　・・・（１）こ
の方法で求めた損失係数ηおよび振動減衰波形を、実施
例６、および、実施例６と同じ寸法で同じ測定条件の下
、他の材料のシートについても測定した。測定結果を、
第１２図（ａ）〜（ｄ）に示す。

第１２図（ａｌ〜（ｄ）のグラフでは、縦軸は振動加速
度ｍ７ｓｅが、横軸は経過時間ｍｓである。なお、第１
２図（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、（ａ）がアクリルシ
ート、（ｂ）が軟質塩化ビニルシート、（Ｃ）がシリコ
ンゴムシートを使用した例であり、（ｄ）が実施例６の
シートである。第１２図（ａ）〜（ｄｌにみるように、
本実施例は、損失係数が大きく、振動減衰波形も急激に
小さくなり、他の材料より制振性に優れていることが分
かる。もちろん、制振性に優れたシートは防音性も優れ
る。なお、この実施例の制振シート（η＝０．１１２）
は、発泡アクリルシート、発泡軟質塩化ビニルシート、
発泡シリコンゴムシート（η＝０．０９程度）１；比べ
ても、優れた制振作用があることを確認している。

また、ＳＢＲ系材料は、例えば、ポリエチレン系材料に
比べ接着性に優れ、ポリウレタン系材料に比べ加工性に
優れるという利点もある（薄いシートにし易い）。

一実施例７一 実施例７の制振シートは、実施例６の制振シートの発泡
状態を連続発泡に近い状態としたものである。

実施例７の制振シートの制振効果を、実施例６のシート
と同一寸法、同一測定条件で調べ、第１３図にその結果
を示しているが、損失係数は大きく、よく振動を減衰さ
せていることが分かる。

一実施例８一 実施例８の制振シートは、スチレン・ブタジエンラバー
と天然ゴムの配合比が２；１であり、発泡倍率が３倍で
厚み１ｆｉのシートである。

実施例８の制振シートの制振効果を、実施例６のシート
と同一寸法、同一測定条件で稠べ、第１４図にその結果
を示しているが、実施例６と同様に高い制振効果を持っ
ている。

一実施例９−　　゛ 実施−例９の制振シートは、第１５図にみるように、発
泡体シート２０に多数の円孔２０ａ・・・が形成されて
いる他は、実施例６と同様の構成である。第１６図に本
実施例の制振効果を示しているが振動をよく減衰させて
いることが分かる。

この発明は上記実施例に限らない０発泡体シートに明け
られた孔も、円形に限らず四角、楕円等信の形状であっ
てもよい。

衝撃緩衝材が、発泡体シートの一方の面にのみ表面板を
備えた２層構成であってもよい。

上板および下板を備えた防音床の場合、上板は薄く、下
板が厚いと発泡体シートが十分な衝撃緩衝・制振作用を
発揮しやすいが、これに限らないし、上板と発泡体シー
トのみからなる２層構成の防音床であってもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、請求項１〜４記載の発明の衝撃緩衝
材、防音床および制振シートは、発泡体シートの弾性に
よって衝撃時間を長くし、発泡体シートの粘性によって
衝撃エネルギーを損失させて、加わる衝撃を緩和する。

そのため、衝撃音や衝突物体の保護ができる。それだけ
でなく、上記粘性によるエネルギー損失は、特に共振を
防ぐ役割を果たすため、十分な制振作用もある。

請求項４記載の発明の制振シートは、スチレン・ブタジ
エンラバーと天然ゴムを０．５〜２：ｌで配合した発泡
体からなるため、十分な衝撃緩衝・制振作用をもちつつ
、床等に用いるに適した剛性をもつ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、請求項１記載の発明の一例である衝撃緩衝板
をあられす断面図、第２図および第３図は、それぞれの
衝撃緩衝板に衝撃を加えたときの衝撃力の時間変化をあ
られすグラフ、第４図は、請求項１記載の発明の他の例
の衝撃緩衝板をあられす斜視図、第５図は、衝撃力の測
定方法を模式的にあられす説明図、第６図および第７図
は、請求項２記載の発明の一例である防音床をあられす
図であって、第６図は断面図であり、第７図は斜視図で
ある。第８図（ａ）〜（Ｃ）は、床の振動減衰特性をあ
られすグラフ、第９図および第１０図は、それぞれ、請
求項２記載の発明の他の例である防音床をあられす図で
あって、第９図は斜視図であり、第１０図は断面図であ
る。第１１図は、制振シートの振動減衰特性の測定方法
を模式的にあられす説明図、第１２図（ａ）　〜（ｄ）
、第１３図、第１４図および第１６図は、それぞれ、制
振シートの振動減衰波形をあられすグラフである。第１
５図は、請求項３．４記載の発明の制振シートの一例の
外観をあられす斜視図、第１７図は、請求項２記載の発
明の防音床の一例のより具体的な施工状態を示す断面図
である。 １．１１・・・表面板　　３．１３・・・発泡体シート
２０・・・制振シ一ト 第４図 箒６図 第７図 め９図 第１１図 図面の浄書（内容：こ変更なし） 第１３図 図面の浄−書（ｌζ容に二叉なし） 第１４図 飾１５図 図面の浄書（内容に変更なし） 第１６図 手続補正書（支） １．１９牛の耘 昭和６３綱翁犠凍１５７６７２号 ２、発明の名称 律渾緩衝材、防音床、および、制振シート３、補正をす
る者 羽生との関係　　　特許出願人 住　　所　　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地名
　称（５８３）松下電工株式会社 代表者　　（豐調帝役三好俊夫 ４、代理人 昭和６３年　９月２１日（発送日６３．　９．２７）６
、補正の対象　　　　　　別紙のとおり６、補正の対象 図面 ７、補正の内容 ■　願書に最初に添付した図面のうち、第１２図（ａ）
　〜（ｄ）、第１３図、第１４図、および、第１６図を
浄書・別紙のとおり（内容に変更なし）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　表面板の裏側に、スチレン・ブタジエンラバーまた
   はこれと天然ゴムを配合した発泡体シートが密接するよ
   うにして設けられてなる衝撃緩衝材。 ２　表面板の裏側にスチレン・ブタジエンラバーまたは
   これと天然ゴムを配合した発泡体シートが密接するよう
   にして設けられてなる防音床。 ３　スチレン・ブタジエンラバーまたはこれと天然ゴム
   を配合した発泡体をシート状に形成してなる制振シート
   。 ４　スチレン・ブタジエンラバーと天然ゴムが０．５〜
   ２：１で配合されている請求項３記載の制振シート。