(57)【要約】【課題】製造コストを抑制しつつ、容易に固有振動数を調整する。【解決手段】制振材（１ａ）は、鉄芯（１３）を収納するための中空部（１１ａ）が形成されている質量体収納部（１１）と、野縁（１００）を挟み込むことによって制振材（１ａ）を野縁（１００）に固定するためのグリップ部（１２）と、を備え、グリップ部（１２）には、質量体収納部（１１）を弾性的に支持する支持部（２１）が設けられており、中空部（１１ａ）には、鉄芯（１３）が挿入されており、支持部（２１）にスリット（２１ａ）が形成されている。【選択図】図１
2018009697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振対象部材に取り付けられる制振材であって、
質量体を収納するための中空部が形成されている質量体収納部と、上記制振対象部材を挟み込むことによって上記制振材を上記制振対象部材に固定するためのグリップ部と、を備えており、
上記グリップ部には、上記質量体収納部を弾性的に支持する支持部が設けられており、
上記中空部には、上記質量体が挿入されており、
上記支持部および上記質量体収納部の何れか一方に、切れ込み部が形成されていることを特徴とする制振材。
【請求項２】
上記切れ込み部は、複数個形成されていることを特徴とする請求項１に記載の制振材。
【請求項３】
上記切れ込み部は、上記支持部に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の制振材。
【請求項４】
上記切れ込み部は、上記支持部の厚さ方向の一端と他端との間の途中まで切り込まれていることを特徴とする請求項３に記載の制振材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井裏の野縁等の建築資材や自動車等のドア部をはじめとする車両部材などの制振対象部材に取り付けられる制振材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般住宅の床等に発生する振動および衝撃音を低減するために、種々の対策が講じられてきた。例えば、特許文献１には、弾性変形可能な筒部と当該筒部の中空空間に配置された質量体とを備えた動吸振器（制振材）が開示されている。この動吸振器は、中空空間の大きさ、筒部の厚み、および筒部の長さを調整することにより、バネ定数と固有振動数を変化させることが可能になっている。
【０００３】
また、特許文献２には、所定長さの板ばねを有する支持アームの一端に重錘を設け、支持アームの板ばねに対し高減衰ゴム材を挟んで拘束板を設け、板ばねの他端は拘束板と共に制振対象物に対し固定手段により片持状に固定するように構成した板ばね式動吸振器（制振材）が開示されている。この板ばね式動吸振器は、支持アームの長さ、拘束板、高減衰ゴム材の長さ、高減衰ゴム材の厚さ等を種々に変化させることにより、振動数特性（固有振動数）を変化させることが可能になっている。
【０００４】
また、特許文献３には、第２弾性部材の外周面が、質量体の内周面に接着され、第２弾性部材の切欠部に、取付金具および支持ボルトが配置された床支持具（制振材）が開示されている。この床支持具は、第２弾性部材をせん断方向に弾性変形させることにより振動を吸収するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７４１６３号公報（２００９年８月６日公開）
【特許文献２】特開２００５−３５１３６６号公報（２００５年１２月２２日公開）
【特許文献３】特開２００９−１７４１６１号公報（２００９年８月６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような従来の制振材は、固有振動数がその形状、サイズおよび材質に依存するため、容易に固有振動数を調整することができないという問題点があった。また、従来の制振材は、固有振動数ごとに制振材の形状やサイズを設定する必要があるため、製造コストが嵩むという問題点もあった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造コストを抑制しつつ、容易に固有振動数を調整することができる制振材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制振材は、制振対象部材に取り付けられる制振材であって、質量体を収納するための中空部が形成されている質量体収納部と、上記制振対象部材を挟み込むことによって上記制振材を上記制振対象部材に固定するためのグリップ部と、を備えており、上記グリップ部には、上記質量体収納部を弾性的に支持する支持部が設けられており、上記中空部には、上記質量体が挿入されており、上記支持部および上記質量体収納部の何れかに、切れ込み部が形成されている構成である。
【０００９】
上記構成によれば、制振材を制振対象部材に取り付けた場合、制振対象部材に生じた振動または衝撃音は、グリップ部を経由して質量体収納部に伝播する。このとき、グリップ部には、質量体収納部を弾性的に支持する支持部が設けられていることから、主として支持部が、ばねとしての役割を果たす。それゆえ、質量体収納部に収納されている質量体が振動または衝撃音を吸収して、制振材の代わりに振動する。これにより、ばね等の弾性部を別途設けることなく、簡易な構成で制振効果を得ることができる。
【００１０】
また、上記構成によれば、グリップ部が制振対象部材を挟み込むようになっている。それゆえ、制振材は、制振対象部材への取り付けに際してリベット留め、溶接またはビス固定等を行う必要がなく、簡易な作業かつ低コストで制振対象部材に取り付けることができる。また、制振材は、様々な形状および大きさの制振対象部材に取り付けることができる。
【００１１】
また、上記構成によれば、支持部および質量体収納部の何れか一方に切れ込み部を形成するという簡単な手法により、容易に制振材の固有振動数を調整することができる。また、固有振動数を調整するためには切れ込み部を形成するだけで良いため、固有振動数ごとに制振材の形状やサイズを設定する必要がなく、製造コストを抑制することができる。以上により、製造コストを抑制しつつ、容易に制振材の固有振動数を調整することができる。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る制振材は、上記切れ込み部が、複数個形成されていても良い。上記構成によれば、切れ込み部の個数を調整することにより、容易に制振材の固有振動数を調整することができる。
【００１３】
また、本発明の一態様に係る制振材は、上記切れ込み部が、上記支持部に形成されていても良い。上述したように、主として支持部が、ばねとしての役割を果たす。このため、上記構成のように、支持部に切れ込み部を形成することで、容易に制振材の固有振動数を調整することができる。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る制振材は、上記切れ込み部が、上記支持部の厚さ方向の一端と他端との間の途中まで切り込まれていても良い。上記構成によれば、切れ込み部が、支持部の厚さ方向の一端から他端まで切り込まれている形態（貫通している形態）と比較して、切れ込み部を形成することによる制振材の強度の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様に係る制振材は、製造コストを抑制しつつ、容易に固有振動数を調整することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る制振材の構成を示す斜視図である。
【図２】参考例の制振材の構成を示す断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る制振材の共振周波数を確認する試験方法を説明するための図であり、（ｂ）は、上記制振材の支持部に形成されたスリットのスリット量と、上記制振材の共振周波数と、の対応関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）は、参考例の制振材の支持部に刃物を当てた状態を示す図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る制振材の変形例１の構成を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る制振材の変形例２の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、上記制振材の質量体収納部ののべ長さと、上記制振材の固有振動数との対応関係を示す表であり、（ｃ）は、上記制振材の質量体収納部ののべ長さと、上記制振材の固有振動数との対応関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る制振材が補強フレームに取り付けられた状態を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、上記制振材が取り付けられた自動車用ドアの構造を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜制振材の基本構造＞
先ず、図２を参照して、参考例の制振材１の構造について説明する。本参考例の制振材１は、後述する本発明の一実施形態に係る制振材の前提となる基本構造を有する制振材である。制振材１は、図２に示すような、建物の天井裏構造（石膏ボード等の天井材と野縁１００とで構成）に配置される略コ字形状の野縁（制振対象部材、建築資材）１００に取り付けることによって、建物の天井等に発生した振動および衝撃音を低減する。なお、制振材１は、野縁１００の他、例えば外壁パネル裏に配置される柱または梁等にも取り付けることができる。
【００１８】
図２に示すように、制振材１は、弾性体で形成された質量体収納部１１およびグリップ部１２と円筒形状の鉄芯（質量体）１３と芯材１４とを備えている。また、グリップ部１２には、質量体収納部１１を弾性的に支持する支持部２１が設けられている。さらに、質量体収納部１１と支持部２１とグリップ部１２とは連なって形成されている。上記の支持部２１を設けることにより、野縁１００に振動が発生した場合、主として支持部２１がばねとしての役割を果たす。なお、支持部２１を形成する材料は、質量体収納部１１およびグリップ部１２を形成する弾性体（材料の詳細は後述する）と同一の弾性体であって良いが、両者を異なる材質の弾性体で形成してもよい。
【００１９】
質量体収納部１１は、図２中のＸ軸に直交する平面で切断した断面形状が略円形状であり、鉄芯１３を収納するための中空部１１ａが形成されている。中空部１１ａは、Ｘ軸に直交する平面で切断した断面形状が略円形状であり、質量体収納部１１は、中空部１１ａに鉄芯１３を挿入することによって中空部１１ａを収納する。
【００２０】
なお、質量体収納部１１の上記断面形状は略円形状に限定される訳ではなく、例えば、略正方形状、略ひし形状等の様々な断面形状を採用することができる。また、中空部１１ａの上記断面形状も略円形状に限定される訳ではなく、図２中のＸ軸に直交する平面で切断した鉄芯１３の断面の形状および大きさに応じて、質量体収納部１１が鉄芯１３を収納できるような断面形状になっていればよい。
【００２１】
次に、グリップ部１２は、図２に示すように、野縁１００における接触平板部１００ｂと対向する平板部１００ａの端部を挟み込むことによって制振材１を野縁１００に固定する。また、グリップ部１２には、制振材１を野縁１００に固定するための突起部１２ａが、グリップ部１２における互いに対向する２つの内面１２ｂのそれぞれから２つずつ（合計４つ）、図２中のＸ軸に略沿って突出するように設けられている。
【００２２】
なお、突起部１２ａの個数、形状および配置等は、野縁１００の平板部１００ａの厚さ、野縁１００以外の建築資材に取り付ける場合における当該建築資材の形状および大きさ等に応じて、任意に設計することができる。例えば、図示しないものの、突起部１２ａをグリップ部１２における２つの内面１２ｂの片側のみから突出させてもよいし、１つの内面１２ｂにつき３つ以上の突起部１２ａを設けてもよい。また、突起部１２ａが内面１２ｂに対して傾斜する角度についても、取り付けのし易さ、および固定がより確実になるか等を考慮して適宜設計することができる。
【００２３】
また、グリップ部１２における２つの内面１２ｂの離間幅と平板部１００ａの厚さとが略同一になるようなグリップ部１２の形状にすることで、突起部１２ａを設けることなく制振材１を野縁１００に固定することができる。したがって、グリップ部１２に突起部１２ａを設けることは必須ではない。
【００２４】
質量体収納部１１、グリップ部１２および突起部１２ａは、全て同一の弾性体で形成されている。これらの形成に用いられる弾性体としては、例えば、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、天然ゴムまたはＣＲ（クロロプレンゴム）を主体とするゴム材料、様々な熱可塑性エストラマー、ウレタン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等がある。
【００２５】
なお、質量体収納部１１の材料とグリップ部１２の材料とが同一である必要はなく、両者の材料を異ならせてもよい。また、突起部１２ａの材料とグリップ部１２の材料とが同一である必要はなく、両者の材料を異ならせてもよい。すなわち、突起部１２ａは、制振材１の野縁１００への固定がより確実となるような弾性体で形成されていればよい。
【００２６】
鉄芯１３は、野縁１００に発生した振動を吸収して自ら振動する質量体である。なお、鉄芯１３以外にも、例えば鉄以外の金属で製造された質量体等を用いてもよい。また、鉄芯１３の形状も円筒形状に限定されず、例えば、直方体形状をはじめとする角柱形状等であってもよい。
【００２７】
芯材１４は、グリップ部１２に埋め込むことによってグリップ部１２の剛性を高くし、グリップ部１２の固定力を向上させるための部材である。芯材１４は、図２中のＸ軸に直交する平面で切断した断面形状がグリップ部１２と同一の略コ字形状となっている。また、芯材１４には、鉄をはじめとする各種金属または硬質樹脂等の、グリップ部１２の剛性が高くなるような材料が用いられる。
【００２８】
なお、芯材１４の厚さは、ユーザが求めるグリップ部の固定力、コストおよび制振材１の重量等に応じて任意に設計してもよい。また、芯材１４は、あくまでグリップ部１２の固定力を強化するための部材であることから、制振材１に必須の構成要素ではない。
【００２９】
上記のような制振材１ａを野縁１００に取り付けた場合、野縁１００に生じた振動または衝撃音は、グリップ部１２を経由して質量体収納部１１に伝播する。このとき、グリップ部１２には、質量体収納部１１を弾性的に支持する支持部２１が設けられていることから、主として支持部２１が、ばねとしての役割を果たす。それゆえ、質量体収納部１１に収納されている鉄芯１３が振動または衝撃音を吸収して、制振材１ａの代わりに振動する。これにより、ばね等の弾性部を別途設けることなく、簡易な構成で制振効果を得ることができる。
【００３０】
また、制振材１ａによれば、グリップ部１２が野縁１００を挟み込むようになっている。それゆえ、制振材１ａは、野縁１００への取り付けに際してリベット留め、溶接またはビス固定等を行う必要がなく、簡易な作業かつ低コストで野縁１００に取り付けることができる。また、制振材１ａは、様々な形状および大きさの野縁１００に取り付けることができる。
【００３１】
＜本発明の一実施形態に係る制振材の構造＞
次に、図１に基づき、本発明の一実施形態に係る制振材１ａの構造について説明する。本実施形態の制振材１ａは、支持部２１のＸ軸方向（鉄芯１３の延在方向に一致）に沿って、複数のスリット（切れ込み部）２１ａが形成されている点で上述した参考例の制振材１の構造と異なっている。スリット２１ａは、支持部２１の一部を切り込むことによって形成されている。なお、スリット２１ａの個数は、複数である必要はなく、制振材１ａにおいてスリット２１ａが１個だけ形成された形態も本発明の範疇に含まれる。
【００３２】
また、本実施形態のスリット２１ａは、支持部２１のＺ軸方向の一端から他端に至るまで切り込まれている。すなわち、スリット２１ａは、Ｚ軸方向に沿って支持部２１を貫通している。また、Ｚ軸に直交する平面で切ったスリット２１ａの断面形状は、略長方形状であるが、上記断面形状は、略長方形状に限定される訳ではなく、例えば、略円形状、略楕円形状、および略正方形状等の様々な断面形状を採用することができる。すなわち、切れ込み部には、本実施形態のようなスリット状のものに限定されず、単なる貫通孔のような形態も本発明の範疇に含まれる。
【００３３】
上記の制振材１ａによれば、支持部２１にスリット２１ａを形成するという簡単な手法により、容易に制振材１ａの固有振動数を調整することができる。また、固有振動数を調整するためにはスリット２１ａを形成するだけで良いため、固有振動数ごとに制振材１ａの形状やサイズを設定する必要がなく、製造コストを抑制することができる。以上により、製造コストを抑制しつつ、容易に制振材１ａの固有振動数を調整することができる。
【００３４】
＜制振材１ａのスリット量と共振周波数との関係＞
次に、ハンマ加振法により、制振材１ａのスリット量（ｍｍ）と共振周波数（Ｈｚ）との関係について調査した結果について説明する。ここで、スリット量とは、図１に示す複数のスリット２１ａのそれぞれのＸ軸方向の長さの合計値を示す。
【００３５】
図３の（ａ）に示すように、スリット量を種々変化させた制振材１ａを被試験体として、試験用野縁に取付け、ハンマ（インパクトハンマ）で加振すると同時に、被試験体の振動を、加速度ピックアップを用いて計測し、被試験体の固有振動数（共振周波数）を計測した。図３の（ｂ）は、スリット量と制振材１ａの共振周波数との対応関係を示すグラフである。被試験体は、図１に示すＸ軸方向の全長が３００ｍｍである制振材１ａのスリット量を種々変化させたものを用いた。図３の（ｂ）のグラフに示されているように制振材１ａのスリット量を０ｍｍから約２８０ｍｍまで変化させることにより、共振周波数が、約４２Ｈｚから約１７Ｈｚまで変化していることが分かる。以上の試験により、制振材１ａの支持部２１にスリット２１ａを形成し、スリット量を調整するという簡単な手法により、容易に制振材１ａの固有振動数を調整することができることが判明した。
【００３６】
＜本発明の一実施形態に係る制振材の変形例１＞
次に、図４に基づき、本発明の一実施形態に係る制振材の変形例１である制振材１ｂの構造について説明する。本変形例の制振材１ｂは、図４の（ａ）に示すように、上述した参考例の制振材１の支持部２１に刃物を当てて、図４の（ｂ）に示すように、支持部２１に溝部（切れ込み部）２１ｃを形成することで得られる。
【００３７】
図４の（ｂ）に示すように、本変形例の制振材１ｂは、溝部２１ｃが、支持部２１の厚さ方向（Ｚ軸方向）の一端と他端との間の途中まで切り込まれている。これにより、切れ込み部が、支持部２１の厚さ方向の一端から他端まで切り込まれている形態（貫通している形態：制振材１ａのスリット２１ａ参照）と比較して、切れ込み部を形成することによる制振材の強度の低下を抑制することができる。
【００３８】
上記の制振材１ｂによれば、支持部２１に溝部２１ｃを形成するという簡単な手法により、容易に制振材１ｂの固有振動数を調整することができる。また、固有振動数を調整するためには溝部２１ｃを形成するだけで良いため、固有振動数ごとに制振材１ｂの形状やサイズを設定する必要がなく、製造コストを抑制することができる。以上により、製造コストを抑制しつつ、容易に制振材１ｂの固有振動数を調整することができる。
【００３９】
＜本発明の一実施形態に係る制振材の変形例２＞
次に、図５に基づき、本発明の一実施形態に係る制振材の変形例２である制振材１ｃの構造について説明する。本変形例の制振材１ｃは、図５の（ａ）に示すように、上述した参考例の制振材１の質量体収納部１１の一部をカットして、複数のカット部（切れ込み部）１１ｂを形成することにより得られる。本変形例のように切れ込み部は、支持部２１だけでなく、質量体収納部１１に形成しても良い。
【００４０】
上記の制振材１ｃによれば、質量体収納部１１にカット部１１ｂを形成するという簡単な手法により、容易に制振材１ｃの固有振動数を調整することができる。また、固有振動数を調整するためにはカット部１１ｂを形成するだけで良いため、固有振動数ごとに制振材１ｃの形状やサイズを設定する必要がなく、製造コストを抑制することができる。以上により、製造コストを抑制しつつ、容易に制振材１ｃの固有振動数を調整することができる。
【００４１】
次に、図５の（ｂ）および（ｃ）に基づき、制振材１ｃの質量体収納部１１ののべ長さと、制振材１ｃの固有振動数との対応関係について説明する。図５の（ｂ）は、制振材１ｃの質量体収納部１１ののべ長さと、制振材１ｃの固有振動数との対応関係を示す表である。ここで、質量体収納部１１ののべ長さとは、例えば、図５の（ａ）に示す例では、３箇所の質量体収納部１１のＡ部の寸法（ｍｍ）の合計値を指す。被試験体は、図２に示すＸ軸方向の全長が１００ｍｍである制振材１の質量体収納部１１ののべ長さを種々変化させたものを用いた。
【００４２】
図５の（ｂ）に示すように、カット部１１ｂを全く形成しない場合、すなわち、質量体収納部１１ののべ長さが１００ｍｍの場合、制振材の固有振動数は、４０．６（Ｈｚ）となった。また、質量体収納部１１ののべ長さが６０ｍｍ（Ａ部の寸法２０ｍｍ）の場合、制振材の固有振動数は、３６（Ｈｚ）となった。また、質量体収納部１１ののべ長さが３０ｍｍ（Ａ部の寸法１０ｍｍ）の場合、制振材の固有振動数は、３０．３（Ｈｚ）となった。図５の（ｃ）は、図５の（ｂ）に示す表に基づいて作成した、制振材１ｃの質量体収納部１１ののべ長さと、制振材１ｃの固有振動数との対応関係を示すグラフである。このグラフに示されているように、制振材１ｃの質量体収納部１１ののべ長さを１００ｍｍから３０ｍｍまで変化させることにより、制振材１ｃの固有振動数が４０．６（Ｈｚ）から３０．３（Ｈｚ）まで変化させることができることが判明した。以上のように、カット部１１ｂを形成し、質量体収納部１１ののべ長さを種々変化させることにより、容易に制振材１ａの固有振動数を調整することができる。
【００４３】
＜制振材を車両部材に取付けた例＞
次に、図６を参照して、上述した制振材１ａ〜１ｃが取り付けられた自動車用ドア５００の構造について説明する。制振材１ａ〜１ｃは、図６の（ａ）および（ｂ）に示すように、自動車用ドア５００のドアアウターパネル５０１に設けられた補強フレーム（車両部材）１１０に取り付けることによって、自動車用ドア５００に発生した振動および衝撃音を低減する。具体的には図６の（ｂ）に示すように、制振材１ａ〜１ｃは、補強フレーム１１０に設けられた３つの突出部のうちの、最も鉛直下側に配置された突出部１１１に取り付けられる。なお、制振材１ａ〜１ｃは、突出部１１１以外の２つの突出部のいずれかに取り付けられてもよい。また、図６に示す制振材１ａ〜１ｃの取り付け態様はあくまで一例であり、制振材１ａ〜１ｃは、補強フレーム１１０の他、自動車（図示せず）を構成する様々な車両部材の突出部等にも取り付けることができる。
【００４４】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１，１ａ〜１ｃ  制振材    １１  質量体収納部    １１ａ  中空部
１１ｂ  カット部（切れ込み部）    １２  グリップ部
１２ａ  突起部    １２ｂ  内面    １３  鉄芯（質量体）    １４  芯材
２１  支持部    ２１ａ  スリット（切れ込み部）    ２１ｃ  溝部（切れ込み部）
１００  野縁（制振対象部材、建築資材）    １１０  補強フレーム（車両部材）
【図１】
2018009697.tif 000003
【図２】
2018009697.tif 000004
【図３】
2018009697.tif 000005
【図４】
2018009697.tif 000006
【図５】
2018009697.tif 000007
【図６】
2018009697.tif 000008