JPH0378900B2

JPH0378900B2 -

Info

Publication number: JPH0378900B2
Application number: JP60009941A
Authority: JP
Inventors: Koji Ichikawa
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1985-01-24
Filing date: 1985-01-24
Publication date: 1991-12-17
Also published as: JPS61172963A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、建築物床の衝撃による振動を緩和し
併せて衝撃音の下方への伝搬を防止する床部材に
関するものである。

従来の技術近時、近隣騒音、特に集合住宅ならびに戸建住
宅における子供の飛び跳ね等による床衝撃音が大
きな問題となつている。

床衝撃音防止の従来技術としては、例えば実開
昭54−11964、特開昭58−53978、特開昭59−
98121または特公昭53−37644号公報に見られる如
く材料の防振効果に依存するものが主であつた。
このため、床振動による中低音、特に低周波音の
発生を大幅に防止、改善することが極めて困難で
あつた。

発明が解決しようとする問題点本発明者は、これらの問題点を解決すべく種々
検討した結果、一般に粘弾性材料の制振性と防振
性は一方を良くしようとすれば他方が悪くなると
いうように背反し、しかも防振性に如何に優れた
材料を用いても防振性が劣れば衝撃音は改善され
ないということからして、部材の複合化及び特殊
形態とすることにより床部材に防振性を十分保持
させたまま、一層大きな制振性を付与することに
より床衝撃音の大幅な改善が可能であることを見
い出し、本発明に至つた。

問題点を解決するための手段本発明の要旨は、繊維質吸音材からなる充填材
を、粘弾性材料を用い内包される最大円の直径を
５〜150cm及び枠幅厚を２〜50mmとして形成した
損失係数が0.2以上の枠体内に充填し、該枠体の
上下両面に弾力性を有する高分子物質からなる表
面材を積層して構成したものであつて、前記充填
材、表面材のヤング率と厚さの間で形成される式Ｋ＝１／_o 〓ⁱ⁼¹ d_i／E_iにおいて、Ｋの値が２×10⁹N／m³以下であつて、床板間の層間部材
に用いられることを特徴とする床衝撃音防止部材
にある。

（上記式において、Ｅは充填材、表面材のヤン
グ率、ｄは充填材、表面材の厚さ、ｎは充填材、
表面材の構成材の数を示す。）すなわち、本発明は枠体部にすぐれた制振性を
保有させ、表面材及び充填材に防振性を充分に配
慮することにより、床衝撃音の発生防止および減
衰を図つたものである。以下に本発明に関し説明
する。

本発明における充填材としては、グラスウー
ル、ロツクウール等の一般に吸音性を有する繊維
質材料が単独または積層して用いられる。上記充
填材料を挿入する枠体は0.2以上の損失係数を有
する高分子物質、特に合成樹脂またはゴム等の粘
弾性材料や、これらに繊維または微小粉体等を混
入して制振性を高めた複合材料等が用いられる。
該枠体の大きさは、該枠体外周縁に内包される最
大円の直径が５〜150cm及び枠体の外縁と内縁の
厚み、即ち枠幅を２〜50mmとして形成される。

損失係数が0.2以下では本発明に係る床部材の
制振性の効果が劣り、粘弾性材料の目的を達しな
くなる。好ましくは１以上がよい。また枠体の大
きさは、床材としての一般的実用性能である施工
性、耐久性、経済性等を考慮し、かつ本願の目的
である制振性向上を加味して定められる。制振性
向上の点からは小さな枠体として数多く設置した
方が好ましいが、一方で施工性、経済性に劣り、
更には防振性にも劣る場合を生じ好ましくない。
これらより、枠体の外周縁に内包される最大円の
直径が２cm以下では設置数が多くなり過ぎて施工
性、経済性に劣り、更には枠体の剛性によつては
防振性にも劣ることとなり、一方、150cm以上で
は重量増による施工の困難性が増大し経済性も劣
り、いずれも好ましくない。

また、枠体の外縁と内縁間の枠幅、即ち枠体の
厚みは本床部材の耐久性の確保、制振性の付加お
よび防振性の維持のため２〜50mmで形成される
が、必らずしも一定幅で形成される必要はない。
２mm以下では全体的なへたりを生じ易く制振効果
も発揮されない。50mm以上では防振性が損われ易
く、著しく不経済となる。すなわち、本部材に大
きな衝撃力が加わつたとき、床部材全体が圧縮さ
れ、この圧縮により枠体が側方に大きく彎曲し変
形する。この変形に際し、枠体に伝搬した振動が
熱エネルギーに変換され、従つて衝撃力を吸収す
ることになる。このため枠幅が50mm以上では損失
係数が0.2以上である材質と相まつて枠体の変形
がし難くなり、充分な制振効果を発揮しなくな
る。また、防振性も枠体内の面積や体積が小さく
なることにより充分に確保でき難くなり、そのた
め弾力性により振動を防止する防振性能を損ない
易くなるためである。

次に枠体の上下両面に積層される表面材として
は防振性を充分に維持するため弾力性を有する合
成樹脂製またはゴム製のシート状のものが用いら
れる。なお、表面材は一層のみのシートでもよく
材質を異にした多層からなるシートであつてもよ
い。

なお、表面材の厚みとしては、１mm〜10mm程度
が好ましい。１mm以下では強度が劣り充分な防振
効果が発揮できず、一方、10mm以上では経済性に
劣り、かつ枠体の変形を妨げるおそれもあり制振
性能を損ない易く、いずれも好ましくない。ま
た、表面材は枠体の上、下面に積層されて充填材
を密封し、後述する密封された空気による流動特
性を利用した衝撃音防止効果を保有させている。

枠体への積層は接着、融着等公知の手段により
行なわれる。また、枠体の形状は好ましくは長方
形または正方形で形成されるが、円形、台形、菱
形、三角形または他の多角形で形成されてもよ
い。

以上に説明した本発明に係る床衝撃音防止部材
は、第１図に示すように例えば角形枠体１の枠体
内に充填材２を充填し、枠体の上、下両面に表面
材３を積層して構成される。

本部材において、表面材及び充填材も枠体と同
様に高い制振性を有することが好ましいが、前記
した如く、高い制振性を付与しようとすると、材
料の弾性率または当該部位の（見かけの）バネ定
数が高くなり、防振効果が損われることになる。
防振及び制振を維持するためには、前記した表面
材、充填材が総合して一定値以上の弾力性を有す
る必要がある。そのため、表面材、充填材の厚み
d₁，d₂，d₃…d_o（ｎは表面材及び充填材の構成数）
と表面材、充填材のヤング率E₁，E₂，E₃…E_oと
の間で形成される式Ｋ＝１／_o 〓ⁱ⁼¹ d_i／E_iにおいて、Ｋの値が２×10⁹N／m³以下でなければならない。すなわ
ちＫ≦２×10⁹N／m³であれば、表面材と充填材
とで充分に防振性を確保でき、従つて本発明に係
る床部材において防振効果を損わないで、制振性
を向上させることができる。

なお、前述の式に用いる充填材のヤング率は、
通常の空気の流通性が確保された状態での測定値
である。さらに充填材として異種材料を混合した
場合及び接着剤を用いて成形した場合も同様に、
その混合物及び成形物としての使用状態と等価な
状態において測定したヤング率を用いる。なお、
ヤング率は応力−歪線図の直線部分の傾きによつ
て求める。

また本発明に係る床部材においては、枠体内に
充填材及び空気が密封されている構造であるため
この空気が密閉枠体内において等力性流体として
衝撃と共に枠体内壁に衝当し、枠体に大きな曲げ
変形を生じさせ、その結果、制振性を高める一因
となつている。また、上、下の表面材を上、下の
各床板に押しつけて密着させ板振動の抑制をも図
つている。しかし、上記式のＫ値を満足させるに
は空気のみでは困難であり、空隙率の高い前記し
た充填材が用いられる必要がある。

作用以上に説明した本発明に係る床衝撃音防止部材
の使用方法としては、特に大きな制約はないが本
床部材の耐荷重に応じて、浮床と基礎床との中間
部分に緩衝材の如く上下両床面に充分接触するよ
うに設置すればよく、床上での面積占有率は、10
％程度から80％程度まで、経済性を加味して施設
する。なお、特に好適な使用方法としては施工床
面の周辺部分には前記式のＫを高くした床部材を
用いるか、または設置数を多くし、一方、中央付
近ではＫを比較的低くした部材を用いるかまたは
設置数を減らす等の方法により、衝撃を受け易い
中央付近と、家具等の重量物の置かれる周辺部分
との浮床の見かけ上のバネ定数を変化させてもよ
い。

発明の効果このように形成された本発明に係る床衝撃音防
止部材を第２図に示す如く浮床（または置床）層
の下に設置したとき、上方より浮床に加えられる
衝撃力は本床部材によつて緩和され、下方への衝
撃伝達を著しく妨げ、また、床板各部の振動を大
きく減衰させ、床衝撃音を著しく低下させる。特
に改善が困難とされる重量衝撃源、例えば子供の
飛び跳ねによる数10Hzから約200Hz程度までの低
音域で顕著な効果を発揮する。また、本発明は乾
式であり充填材を密封した構造であるため施工性
が改善され、飛散物（例えばガラス繊維）による
居住性への悪影響も防止され、結露を発生させる
こともない。さらに、枠体部分が荷重を分担する
ため、充填材の「へたり」も極めて少なくまた本
床部材の配置等の自在性もあり、床衝撃音の改善
目標値や経済性を加味した施工も可能である。

実施例比較例１第２図に示す如く、大引梁、根太及び下地合板
からなる在来工法の二階建木造住宅（二階部は６
畳間で構成）の基礎床上に、厚さ40mmのパーテイ
クルボードを置床として部屋全体に敷設したもの
に対し、各JIS Ａ 1418「建築物の現場における
床衝撃音レベルの涙測定方法」に準拠し、タイヤ
（重量衝撃）およびタツピングマシン（軽量衝撃）
により順次加振し、直下室（１階）の床衝撃音レ
ベルを測定した。この結果を第４図（タイヤ加振
下）および第５図（タツピングマシン加振下）に
示す。図に示すように、本比較例１においては、
木造住宅の床衝撃音は大きく、特に50Hz前後の低
音域と250Hz〜1kHz付近の中音域で音圧レベルが
著しく高い。なお、通例の木造住宅では、このよ
うな厚みのパーテイクルボードを用いる例は少な
く、床衝撃音は更に悪い値となる。

実施例１及び２比較例１で用いた基礎床と置床との間に第２図
に示す如く、下記の本発明に係る床衝撃音防止部
材を配置した。

枠体をノルボネン系ゴム（CDF社製、商品名
ノーソレツクス）を用いて、１辺の長さを20cmの
角形とし（従つて内包される最大円の直径も、20
cm）、枠幅を８mm、高さ12mmとして形成し、枠体
内に高密度グラスウール（日本グラスウール社
製、密度96Kg／m³、厚さ12mm）を充填し、枠体の
上、下両面に枠体に用いたと同じノルボネン系ゴ
ムの厚さ２mmのシートを各融着積層して形成し
た。

この本床部材を第３図Ａに示す如く91個配置し
施工した。

実施例１としては、枠体の損失係数η＝0.23
（リユプケ法により反発弾性率Ｒを測定し、式η
＝−１／πlnRにより算出、以下同じ）で、表面材及び充填材によるＫ値を2.2×10⁸N／m³とした床
衝撃音防止部材を、実施例２としては、実施例１
のノルボネン系ゴムに充填材量を変えたものを用
い、枠体の損失係数η＝約1.5として形成し、ま
たＫ値は5.3×10⁸N／m³である床衝撃音防止部材
をそれぞれ用いて、比較例１と同様にタイヤ及び
タツピングマシン加振の床衝撃音レベルを各測定
した。結果を第４図及び第５図に示す。図に示す
如く、実施例１、２共、比較例１より全周波数領
域にわたり改善されており、実施例１にあつては
5dB前後、制振性能を高くした実施例２にあつて
は低周波数領域では比較例１に対しては５〜
10dBも改善されている。

比較例２、３、４比較例２として、実施例１で枠体部分に用いた
ノルボネン系ゴム（損失係数0.23）を５cm（た
て）×５cm（よこ）×0.8cm（高さ）のブロツクと
し、実施例１と同様に91個配置し施工した。

なお、用いたゴムブロツクのＫ値は3.1×
10⁹N／m³であつた。

比較例３として、実施例１で用いた枠体の枠幅
の厚さを1.5mmとした以外は実施例１と全く同様
に施工した。

比較例４として実施例１で用いたグラスウール
のみを基礎床と置床の間に全床にわたつて配置し
施工した。

これら比較例２、３、４について比較例１で行
なつたと同様の床衝撃音の測定を行なつた。結果
を第７図に示す。なお、測定は重量衝撃であるタ
イヤ加振のみについて行なつた。

図に示す如く、いずれも1kHz以上の高音域で
若干の低減効果を示すものの、重要な低、中音域
では極めて不充分であつた。このことにより、制
振性能を有していても、一定値以上の弾性を有し
ていないと、すなわち防振作用に劣つていると、
全体としての衝撃音の改善にはならないことが判
る（比較例２）。

また、枠体の枠幅が小さすぎては充分な制振性
能を発揮できないということも比較例３から判
る。

なお、グラスウールのみでは、断熱性はともか
く、衝撃音の改善にはほとんど寄与しないことが
比較例４から判る。

実施例３、４さらに、実施例１、２において用いた本床部材
数を第３図Ｂに示すように、ほぼ半減させて51個
配置し、比較例１と同様の測定を行なつた（実施
例３の床部材は実施例１で用いた床部材を、実施
例４の床部材は実施例２で用いたものをそれぞれ
使用した。これらのタイヤ加振時の測定結果を第
６図に示す。この結果は、実施例３においては実
施例１に対してほとんど変らず、また実施例４に
おいては実施例２に対し若干の悪化傾向を示した
が、いずれも比較例に比べ兆て床衝撃音に対する
防止性能の優位性は損われず、それぞれの性能変
化は、本部材の制振性ないし防振性の寄与度から
理論的に予測されるものに近い。

従つて、その部材の使用数（占有面積率）も改
善目標や経済性に合わせて変更できる自由度を有
していることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本発明に係る床衝撃音防止部材の平
面図、同Ｂは断面図であり、第２図は２階建床構
造の床部分の断面図であり、第３図ＡおよびＢは
本床部材の配置を示す平面図であり、第４図はタ
イヤ加振時での実施例１及び２比較例１の各衝撃
音レベルを示す図面で、第５図は同じくタツピン
グマシン加振下の各衝撃音レベルを示す図面で、
第６図は実施例３及び４の、第７図は比較例２、
３および４の、それぞれタイヤ加振下における衝
撃音レベルを示す図面である。１…角形枠体、２…充填材、３…表面材。

Claims

【特許請求の範囲】１繊維質吸音材からなる充填材を、粘弾性材料
を用い内包される最大円の直径を５〜150cm及び
枠幅厚を２〜50mmとして形成した損失係数が0.2
以上の枠体内に充填し、該枠体の上下両面に弾力
性を有する高分子物質からなる表面材を積層して
構成したものであつて、前記充填材、表面材のヤ
ング率と厚さの間で形成される式Ｋ＝１／_o 〓ⁱ⁼¹ d_i／E_iにおいて、Ｋの値が２×10⁹N／m³以下であつて、床板間の層間部材
に用いられることを特徴とする床衝撃音防止部
材。（上記式において、Ｅは充填材、表面材のヤン
グ率、ｄは充填材、表面材の厚さ、ｎは充填材、
表面材の構成材の数を示す。）