JPH0696902B2 - 防音床材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は家屋、特に階上部分に使用し、床面衝撃による
固体音の階下への伝搬を防止する防音床材、に関するも
のである。

〔従来技術とその問題点〕

この種階上部分に使用して、その床面衝撃による固体音
の階下への伝搬を防止する防音床材としては次のような
公知例が挙げられる。

（ａ）実開昭50-49915号： この公知例の床材は床板本体の裏面に発泡倍率３〜10倍
の軟質高発泡層およびエンボス加工せる発泡倍率1.5〜
３倍未満の軟質低発泡層を順次積層形成せしめたもので
ある。

（ｂ）実開昭61-47339号 この公知例の遮音性木質床材は、木質板の下面全体に複
数層よりなる遮音用発泡体が貼り付けられており、隣設
する上下の層の発泡倍率が相互に異ならしめているもの
である。

そしてこれらの公知例のような発泡倍率の異なる発泡体
を複合されたものでは、剛性の低い緩衝材であり、その
緩衝効果により直ちに衝撃力を受けた時、その発泡体の
変形される間、緩衝時間が長くなり、運動量の変化、す
なわち、力積、衝撃力の時間的積分値は一定であって
も、衝撃力のピーク値や衝撃固有周波数を低下させ、基
盤への衝撃入力エネルギーは低減され衝撃による音や振
動は共に低下される。

またこれらの緩衝材が床材の裏面に複合された時、その
緩衝効果で衝撃力は床材の曲げ振動で生じる緩衝材の伸
縮変形によって、エネルギ吸収を行なうものである。

しかしながら、床材と緩衝材との厚さ比の影響が高く、
厚さ比を２〜３倍とする必要があり緩衝材が厚くなりす
ぎてしまい、床材自体のたわみがひどく、床材の実の破
損の発生、歩行の不安定感となってしまう問題点を残し
ている。

〔問題点を解決するための手段とその作用〕

本発明は上記のような従来のこの種防音床材の問題点を
解決するため、次のような構成をとったものである。す
なわち、本発明防音床材は、表面に任意化粧を施され、
その木口縁に相決り加工による上実２、下実３の形成さ
れた床板本体１の裏面側に、板状拘束材４を芯とし、そ
の片面に非発泡シート状物からなる制振材５を、他面に
発泡シート状物からなる緩衝材６を貼着され床板本体１
の幅、長さと同一サイズの複合制振材７を、その制振材
５面が接する如く、しかも床板本体１の幅および長さ方
向に形成される上実２側において適宜幅だけ張り出すよ
う固着し嵌合凹溝８を形成した、ものである。

本発明防音床材は上記構成を有することにより、制振材
５と板状拘束材４とによる衝撃および振動エネルギーの
吸収、緩衝材６による衝撃および振動エネルギーの吸収
とが相俟って、その防音効果を向上したものである。

〔実施例の説明〕

以下、本発明防音床材の実施例について説明する。

図面において、１は床板本体であり、合板、繊維板、パ
ーティクルボードなどの板状体を基板とし、その表面に
柄模様印刷、突板貼り、合成樹脂あるいは合成樹脂発泡
化粧シート貼り、化粧紙あるいは合成樹脂含浸化粧紙貼
り、など任意化粧が施されるとともに、その四周の木口
縁の直交する幅および長さ方向の２辺に上実２を、また
他の木口縁の直交する幅及び長さ方向の２辺に下実３が
形成されている。

該床板本体１の裏面側に合板、繊維板、板紙、パーティ
クルボード、合成樹脂板、金属板、コンクリート系板、
などの板状体からなる圧縮ヤング係数が500〜150000kg/
cm²の板状拘束材４を芯材とし、その片面にゴム系、合
成樹脂系、アスファルト系のシート状物、あるいは鉛粉
（遮音性のあるもの）酸化鉄などの比重４以上の重質物
などが内部に混合された上記のようなシート状物などの
非発泡シート状物からなる圧縮ヤング係数が10〜1000kg
/cm²の制振材５を、他面にゴム系あるいは合成樹脂系の
発泡シート状物からなる圧縮ヤング係数が0.05〜50kg/c
m²の緩衝材６が貼着された床板本体１の幅、長さと同一
サイズの複合制振材７を積層する。発泡合成樹脂系のシ
ート状物は内部気泡が真円形のものが好ましい。真円形
のものが圧縮に対して一番抵抗力が強いからである。

そして、複合制振材７のその制振材５面が接する如く、
しかも、床板本体１の幅および長さ方向に形成される上
実２側において適宜幅だけ張り出すように固着し、嵌合
凹溝８を形成し防音床材を得る。

床板本体１に積層される複合制振材７は剛性の高い板状
拘束材４と床板本体１の間に粘弾性を有する制振材が設
けられるため、床板本体１に加えられた衝撃力による曲
げ振動に伴う伸縮が、制振材５の表面側から働くことに
より制振材５の表面は平面方向に伸び、制振材５の裏面
側においては板状拘束材４で拘束されているため動かな
い、このような表面側で伸び裏面側では動かないという
せん断変形が制振材５に生ずることとなり、このせん断
変形によって、床板本体１に加わった衝撃力および振動
エネルギーの吸収がなされる。

また、剛性の高い板状拘束材４の裏面側に弾性を有する
緩衝材６が設けられてなるため、制振材５および板状拘
束材４により減少されて伝搬される衝撃力は更に緩衝材
６の伸縮変形により吸収される。したがって、板状拘束
材４と制振材５による衝撃力および振動エネルギーの吸
収と相俟って固体音に対する防音効果は優れたものとな
る。

制振材５は、前述の通り床板本体１の衝撃力による曲げ
振動に伴う伸縮が表面側から働くと同時に、裏面側にお
いては板状拘束材４で拘束されているため、該制振材層
にせん断変形が生ずることとなり、このせん断変形によ
ってエネルギー吸収をなすものである。そのため、圧縮
ヤング係数が50kg/cm²以下であると、床板本体１に生ず
る湾曲による制振材５のせん断変形が大きく板状拘束材
４による拘束力が床板本体１の湾曲をほとんど拘束する
ことなく、床板本体１が単独で伸縮することとなり、エ
ネルギー吸収が行なわれにくい。また、逆に制振材５の
圧縮ヤング係数が1000kg/cm²以上であると、床板本体１
に生ずる湾曲による制振材５のせん断変形が小さく、板
状拘束材４による拘束力がそのまま床板本体１に直接働
くこととなり、床板本体１と板状拘束材４とが一体とな
って湾曲してしまい、エネルギーの吸収が行なえない。

緩衝材６は伝搬される衝撃力をそれ自体の収縮変形によ
って衝撃エネルギー吸収を行なうものであり、圧縮ヤン
グ係数が0.05kg/cm²以下であると、収縮変形は容易にさ
れうるものの衝撃エネルギー吸収には厚さを厚くしなく
てはならず、また逆に圧縮ヤング係数が50kg/cm²以上で
あると剛性が高くなってしまい収縮変形が小さく十分に
エネルギー吸収が行なえない。

このように、床板本体１に用いる制振材５と緩衝材６と
しては、それぞれ適切なせん断変形能力を有する制振材
と、適切な伸縮変形能力を有する緩衝材を用いるもので
ある。この制振材のせん断変形能力と緩衝材の伸縮変形
能力とは、異なる機能であり、それを、圧縮ヤング係数
という一般的に利用される尺度をもって表現した場合、
制振材として使用可能なものは10〜1000kg/cm²であり、
また緩衝材として使用可能なものは0.05〜50kg/cm²とな
る。

また、本発明の複合制振材層を構成する制振材５として
非発泡のシート状物を用い、緩衝材６として発泡シート
状物を用いる。これは、発泡シート状物は、内部に多数
の気泡を有するため表面側から衝撃が加えられたとき、
この気泡部分が圧縮され潰れ、シート全体の体積が小さ
くなる（収縮する）ことによりエネルギーを吸収し、逆
に圧縮された気泡部分が元に戻ろうとする力と樹脂の復
元力により元の体積まで復元するため、表面側からの衝
撃を伸縮変形により吸収する緩衝材として好適な機能を
果たすためである。また、非発泡のシート状物は不特定
の方向から負荷が加えられたとき、シート全体の体積を
保持しようとしつつ変形することによりエネルギーを吸
収する。したがって、本発明の制振材として使用したと
き、表面側において平面方向の引っ張りの力が働き、裏
面側において拘束材により拘束された状態においては、
表面側において引っ張られるため平面方向に伸びると同
時に全体厚さが薄くなるという全体の変形すなわちせん
断変形によりエネルギーを吸収することができる。これ
に対し、仮に制振材として発泡シート状物を使用した場
合、気泡の変形を伴い全体の体積を変化させながら変形
するため、裏面側における拘束材による拘束力とは無関
係に平面方向の引っ張り力が働く表面側近傍においての
み伸びる変形が生じることとなり、床板本体が単独で変
形した状態と殆ど変わらないものとなり、本発明におけ
る制振材としての機能を果たすことができず好ましくな
い。

緩衝材６は、防音床材の最下層に設けられるため、コン
クリート下地上などへ施工の際、下地自体の不陸を該緩
衝材自体で吸収されるため床材として目違いが発生する
ことがない。

また、床板本体１はその木口縁に相決り加工による上実
２と下実３が形成されるとともに複合制振材７が、上実
２側において適宜幅だけ張り出すように固着し、嵌合凹
溝８が形成されるため、該凹溝に他床材の下実３を嵌合
することでその突合せ施工が容易になされる。更に上実
２側において適宜幅だけ張出されてなるために張出し部
への釘打ちが容易に行なわれ施工性が向上され、また床
板本体１と複合制振材７の突合わせ部が相違するため、
突き合わせ部の通った場合に見られる各床材の防音効果
の分断、低下することがない。

参考までに固体音の防止材料について説明する。

固体音の防止材料 （Ａ）防振材料 主として音を遮蔽させることで振動の伝搬を防止する材
料であり通常伝搬系を構成する材料に重量物質を添加す
ることにより材料の比重を高める場合が多い。

（Ｂ）制振材料 振動のエネルギーを吸収、すなわち熱エネルギーに変換
することで、固有振動系の共振増幅を抑えたり、振動伝
搬の距離減衰を大きくしたり、拡散振動板などのエネル
ギー蓄積を防止したりする材料である。

（１）集中型制振材 重量とばねで構成される固有振動系に、ばね材と並列あ
るいは直列に用いられる抵抗型のダンパーがその典型で
ある。

（２）分布型制振材 一般に、内部損失の大きい粘弾性材をシート状にしたも
のを、被制振基材の片側あるいは基材の中間に接着して
用いることが多いが、多孔性の吸音材などの空気流動抵
抗を利用する場合もある。いずれも、中高音域における
板の曲げ振動を制動する。

（３）制振材の一般的特性 素材としては、ゴム系、プラスチック系、アスファルト
系のコンパウンド材がほとんどで、いずれもそのガラス
転移点付近の粘弾性を利用したものである。

制振材の基本的な特性としては、何よりも十分な損失を
もつことが大切であるが、力を負担し大きなエネルギー
損失を得るためには基材側に対して適当なヤング係数を
もつことも重要である。

つぎに、本発明に用いる拘束型制振材について説明す
る。

拘束型制振材 基板の片側に粘弾性層を密着させてその表面にヤング係
数の高い拘束層を設けた制振材で基板の曲げ振動に伴う
伸縮をその反対側で拘束するために粘弾性層に生じるせ
ん断変形によってエネルギー吸収を行なうものである。

その制振特性は、各層の弾性係数と厚さならびに粘弾性
層の損失係数によって決まる。

基板に対して拘束層の圧縮剛性が近づくほど、全体の損
失係数が大きくなるのは、粘弾性材のせん断変形が大き
くなるので当然の結果ではあるが、拘束層のない場合と
の決定的な違いは、粘弾性材の厚さがほとんど無関係で
あり、0.1mm以下でも十分な性能をもつ点であろう。

第３図は制振材の使用条件分類を図式的に説明したもの
で、１は基板、２防振材、３は拘束材である。

〔効果〕

（ａ）本発明の床板本体の裏面には、せん断変形により
衝撃を吸収する非発泡シート状物からなる制振材、剛性
の高い板状拘束材および、収縮変形により衝撃を吸収す
る発泡シート状物からなる緩衝材の順で積層されるた
め、床板本体に加わった衝撃力は、制振材によるせん断
変形と板状拘束材による拘束力の複合された働きによる
エネルギー吸収がなされ、減少されて伝搬される衝撃力
は更に緩衝材の収縮変形により吸収される。したがっ
て、板状拘束材と制振材および緩衝材の働きが相俟って
固体音に対する防音効果は優れたものとなる。

（ｂ）緩衝材６は、防音床材の最下層に設けられるた
め、コンクリート下地上などへ施工の際、下地自体の不
陸を該緩衝材自体で吸収されるため、床材として目違い
が発生することがない。

（ｃ）床板本体１はその木口縁に相決り加工による上実
２と下実３が形成されるとともに複合制振材７が、上実
２側において適宜幅だけ張り出すように固着し、嵌合凹
溝８が形成されるため該凹溝に他床材の下実３を嵌合す
ることでその突合せ施工が容易になさる。更に上実２側
において適宜幅だけ張出されてなるために張出し部への
釘打ちが容易に行なわれ施工性が向上され、また床板本
体１と複合制振材７の突合わせ部が相違するため、突き
合わせ部の通った場合に見られる各床材の防音効果の分
断、低下することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明防音床材の断面図、 第２図：同じくその斜視図、 第３図：制振材の使用条件分類の説明図、 1:床板本体、 2:上実、 3:下実、 4:板状拘束材、 5:制振材、 6:緩衝材、 7:複合制振材、 8:嵌合凹溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に任意化粧を施され、その木口縁に相
   決り加工による上実２下実３の形成された床板本体１の
   裏面側に、板状拘束材４を芯とし、その片面に非発泡シ
   ート状物からなる制振材５を、他面に発泡シート状物か
   らなる緩衝材６を貼着され床板本体１の幅、長さと同一
   サイズの複合制振材７を積層し、 この複合制振材７は制振材５面が接するように床板本体
   １の幅および長さ方向に形成される上実２側において適
   宜幅だけ張り出すように固着され、嵌合凹溝８を形成し
   ている、 ことを特徴とする防音床材。