(57)【要約】【課題】複数の周波数帯の衝撃音を減衰することが可能で、減衰性能の優れたダンパーを備えた床構造を提供する。【解決手段】床梁に複数の床小梁が架け渡され、この床小梁の上に床材が取り付けられて床を構成し、対となるこの床小梁の間にダンパーが取り付けられる床構造である。  そして、このダンパーは、複数の板部材２２，・・・が間隔保持材２３，・・・を介してほぼ水平に重ね合わされ、向かいあった板部材の間隙に減衰材料２４，・・・が分散して配置されている。そして、この減衰材料の上面及び下面が前記板部材に当接されている。【選択図】図１
2008121360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床梁に複数の床小梁が架け渡され、該床小梁の上に床材が取り付けられて床を構成し、対となる前記床小梁の間にダンパーが取り付けられる床構造であって、
前記ダンパーは、複数の板部材が間隔保持材を介して略水平に重ね合わされ、対向する該板部材の間隙に減衰材料が分散して配置され、該減衰材料の上面及び下面が前記板部材に当接されていることを特徴とする床構造。
【請求項２】
前記ダンパーが、前記床の衝撃音による振動モードの腹位置近傍に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の床構造。
【請求項３】
前記板部材の平面形状が四角形であって、四角形の面の中央近傍又は各辺の中央近傍の少なくともいずれか一箇所に、前記減衰材料が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の床構造。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の床構造を備えることを特徴とする建物ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃音を低減させる床構造と、この床構造を備える建物ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上階において、子供が飛び跳ねたり、物を落下させたりした場合に発生する衝撃音が、下階における騒音として問題となっている。
【０００３】
この衝撃音を低減する方法として、例えば特許文献１に示す工法が知られている。この工法は、床小梁間に重錘機能を有する鋼板を架設すると共に、この鋼板と床小梁の間に粘性材を介装し、鋼板ダンパーを構成することを特徴としている。
【０００４】
このように鋼板ダンパーを構成することで、床の振動を鋼板ダンパーが吸収するため、床振動の減衰性が高くなり、重量音を抑えることができる。
【０００５】
また、特許文献２には、対向する床小梁の略中央に横架材が差し渡され、この横架材にダンパーを介して錘が吊り下げられる床構造が開示されている。
【０００６】
この床構造では、床小梁と錘の固有振動数が異なるために振動し難いことと、ダンパーによる減衰との相乗効果によって衝撃音を低減させている。    
【特許文献１】特開２００３−２４７２９４号公報
【特許文献２】特開２００１−６５０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、床の衝撃音はその発生原因によって様々な周波数を持っているが、これら複数の周波数に対応できる床構造の開発が望まれている。
【０００８】
しかしながら、従来のダンパーでは、特定の周波数帯の衝撃音を効果的に低減することはできるが、別の周波数帯の衝撃音を低減することは困難であった。
【０００９】
すなわち、従来のダンパーは、その構造がある特定の周波数帯の衝撃音のみを吸収するように調整されており、別の周波数帯の衝撃音を吸収することは困難であった。
【００１０】
また、従来のダンパーは、振動エネルギーを熱エネルギーに変換することで振動を減衰させていたが、この変換の効率が悪く、減衰性能が不足する場合があった。
【００１１】
そこで、本発明は、複数の周波数帯の衝撃音を減衰することが可能で、減衰性能の優れたダンパーを備えた床構造及び建物ユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明の床構造は、床梁に複数の床小梁が架け渡され、床小梁の上に床材が取り付けられて床を構成し、対となる床小梁の間にダンパーが取り付けられる床構造であって、このダンパーが、複数の板部材が間隔保持材を介して略水平に重ね合わされ、対向する板部材の間隙に減衰材料が分散して配置され、この減衰材料の上面及び下面が板部材に当接されていることを特徴としている。
【００１３】
ここで、前記ダンパーは、床の衝撃音による振動モードの腹位置近傍に設置されていることが好ましい。
【００１４】
また、前記板部材の平面形状は四角形であって、四角形の面の中央近傍又は四辺の中央近傍の少なくともいずれか一箇所に、前記減衰材料が分散して接着されていることが好ましい。
【００１５】
そして、本発明の建物ユニットは、上記のような床構造を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明の床構造は、床梁に床小梁が架け渡され、対となる床小梁の間にダンパーが取り付けられる構造であって、複数の板部材が間隔保持材を介して略水平に重ね合わされ、対向する板部材の間隙に減衰材料が分散して配置されているダンパーを備えている。
【００１７】
そして、床に衝撃音が発生すると、床の振動が床小梁に伝達され、床小梁の振動が床小梁に取り付けられた板部材に伝達され、この板部材の振動が間隔保持材を介して他の板部材に伝達される。
【００１８】
この複数枚の板部材は、伝達された振動の位相が異なるため一方の板部材と隣り合う他方の板部材との間で、減衰材料を介して振幅を打ち消し合うこととなる。
【００１９】
また、減衰材料自体が変形することによって、減衰材料の内部に熱損失が発生し、振動エネルギーが熱エネルギーに変換され、結果として板部材の振動が減衰する。
【００２０】
上記の二つの作用によって、板部材が取り付けられている床小梁の振動が減衰され、結果として床の振動が減衰されることとなる。
【００２１】
そして、板部材を複数枚用いることで、複数の周波数帯の振動に対応するダンパーとすることができる。
【００２２】
また、床の振動モードの腹位置近傍にダンパーを設置することで、少ないダンパーで、床の振動を効率よく低減することができる。
【００２３】
さらに、板部材が四角形の場合には、減衰材料を四角形の面の中央近傍又は各辺の中央近傍の少なくともいずれか一箇所に配置することによって、少ない材料によって効果的に減衰することができる上に、軽量のダンパーとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
まず、図２を用いてユニット建物Ｕの構成を説明する。このユニット建物Ｕは、複数の階を有している。即ち、基礎３の上に１階部分となる複数の建物ユニット１Ａ，・・・を設置し、この建物ユニット１Ａ，・・・の上に２階部分となる複数の建物ユニット１，・・・を設置し、さらに建物ユニット１，・・・の上に屋根パネル４を取り付けている。
【００２６】
なお、図２ではユニット建物Ｕは２階の建物となっているが、３階以上の建物としてもよい。
【００２７】
次に図３を用いて建物ユニット１の構成を説明する。この建物ユニット１は、４本の柱１１，・・・と、この柱１１，・・・の下端を連結した４本の床梁１２，・・・と、この柱１１，・・・の上端を連結した４本の天井梁１３，・・・とからなる骨組み構造体を備えている。
【００２８】
ここで、上記の骨組み構造体において、柱１１，・・・としては角形鋼管などを使用することができる。また、床梁１２，・・・および天井梁１３，・・・としては、溝形鋼などを使用することができる。
【００２９】
また、対向する長辺の床梁１２，１２に複数本の床小梁１５，・・・が架け渡され、この床小梁１５，・・・の上にパーティクルボードなどの床材１４が取り付けられて床が形成される。
【００３０】
さらに、対向する長辺の天井梁１３，１３に複数本の天井野縁１７，・・・が架け渡され、この天井野縁１７，・・・の下に石膏ボードなどの天井材１８が取り付けられて天井が形成される。
【００３１】
そして、外壁（図示せず）を設ける場所には、床梁１２と天井梁１３との間に間柱１９が取り付けられ、間柱１９の屋外側と屋内側にそれぞれ外壁材と内壁材とが取り付けられ、外壁材と内壁材との間にガラスウールなどの断熱材が設けられて壁が形成される。
【００３２】
なお、建物ユニット１において、床材１４は単層に限定されるものではなく、防音シート等を貼設することで複層となってもよい。
【００３３】
そして、建物ユニット１において、対となる隣接する床小梁１５，１５に、ダンパー２が取り付けられている。
【００３４】
このダンパー２は、図１に示すように、床小梁１５，１５に対する取り付け材２１，・・・と、２枚の板部材２２，２２と、この板部材２２，２２の間に介装される間隔保持材２３，・・・および減衰材料２４，・・・とによって、主に構成されている。
【００３５】
この取り付け材２１，・・・としては、Ｌ型鋼などを用いることができ、床小梁１５，１５の側面又は下面に対して溶接、ボルトなどによって固定し、板部材２２に対してはビス、ボルト、釘、接着剤などによって固定する。
【００３６】
なお、取り付け材２１，・・・は、Ｌ型鋼に限定されるものではなく、それ自体が振動しないように適度な剛性があれば、形状および材質は任意に選定することができる。
【００３７】
また、板部材２２，２２は、平面形状が四角形又は円形などであり、上にある板部材２２の四隅などが取り付け材２１，・・・によって床小梁１５に取り付けられ、下にある板部材２２の四隅などが間隔保持材２３，・・・によって上にある板部材２２に取り付けられている（図４参照）。
【００３８】
この板部材２２，２２の材質としては、パーティクルボード、鋼板、合板、木片セメント板などいずれの材質の板であっても適用することができる。この板部材２２，２２は、２枚が同じ形状と材質を有する板でもよいし、それぞれ異なる形状と材質を有する板でもよい。
【００３９】
そして、間隔保持材２３，・・・は、平面形状が四角形又は円形などであり、板部材２２，２２の四隅などに、接着材やビスなどによって固定する。この間隔保持材２３，・・・の材質としては、パーティクルボード、鋼板、合板、木片セメント板などいずれの材質の板であっても適用することができる（図４参照）。
【００４０】
また、減衰材料２４，・・・は、平面形状が四角形又は円形などであり、板部材２２，２２の面の中央近傍および辺の中央近傍に、接着剤などによって固定する（図４参照）。この減衰材料２４，・・・の形態としては、ゴム、容器に封入したオイル、粘弾性体などいずれの形態であっても適用することができる。
【００４１】
一方、建物ユニット１の床梁１２，・・・と床小梁１５，・・・と床板１４とによって構成される床は、特定の周波数に対して共振することが知られている。
【００４２】
この共振周波数における床の振動波形を床の振動モードと呼び、振動モードの振幅が最大となる位置を腹、振幅がゼロとなる位置を節と呼ぶ。
【００４３】
そして、本実施の形態のダンパー２は、図５に示すように、建物ユニット１における床の振動モードＭ１，Ｍ２の腹位置Ａ１，Ａ２に取り付ける。特に、床における歩行振動モードの腹位置および重量衝撃振動モードの腹位置に設置するのが好ましい。
【００４４】
そのため、あらかじめ床の振動モードを求めておく。
【００４５】
例えば、歩行振動モードＭ１の腹位置Ａ１が床の桁方向の略中央付近で、重量衝撃振動モードＭ２の腹位置Ａ２が床の桁方向の略４等分点の位置であったとする。この場合には、ダンパー２を床の４等分点の３箇所に設置するようにするのが好ましい。なお、ダンパー２は、妻方向については、床小梁１５の略中央付近に設置する。
【００４６】
次に、本実施の形態の床構造の作用について説明する。
【００４７】
このように、本発明の床構造は、対向する床梁１２，１２に複数の床小梁１５，・・・が架け渡され、この床小梁１５，・・・の上に床材１４，・・・が取り付けられて床を構成し、対となる床小梁１５，１５の間にダンパー２が取り付けられる構造であって、複数の板部材２２，・・・が間隔保持材２３，・・・を介して略水平に重ね合わされ、対向する板部材２２，２２の間隙に減衰材料２４，・・・が分散して配置されているダンパー２を備えている。
【００４８】
そして、子供の飛び跳ねなどによって床材１４に衝撃音が発生すると、床小梁１５に振動が伝達され、取り付け材２１を介して床小梁１５の振動が、ダンパー２を構成する板部材２２，２２のうち、上にある板部材２２に伝達される。
【００４９】
この上にある板部材２２に伝達された振動が、間隔保持材２３，・・・を介して、下にある板部材２２に伝達される。このようにして２枚の板部材２２，２２に振動が伝達される。
【００５０】
この２枚の板部材２２，２２は、間隔保持材２３，・・・を介していることで、床小梁１５に対する相対的な位置が異なるため、床小梁１５からの振動が位相差をもって伝達される。したがって、一方の板部材２２と隣り合う他方の板部材２２との間で、減衰材料２４，・・・を介して振幅を打ち消し合うこととなる。
【００５１】
また、減衰材料２４，・・・自体が変形することによって、減衰材料２４，・・・の内部に熱損失が発生し、振動エネルギーが熱エネルギーに変換され、結果として板部材２２の振動が減衰する。
【００５２】
上記のように、振幅を打ち消しあうことおよび熱損失が発生することによって板部材２２，２２の振動は大きく減衰する。これによって、板部材２２，２２が取り付けられている床小梁１５の振動が減衰され、結果として床の振動が減衰されることとなる。
【００５３】
そして、ダンパー２を構成する板部材２２を２枚用いることで、２つの振動体を備えることとなるため、２つの周波数帯の振動を効率よく減衰することができる。
【００５４】
さらに、対向する板部材２２，２２の間隙に固着する減衰材料２４，・・・をやわらかくすることで、板部材２２の形状によって決まる固有振動数と、減衰材料２４で決まる減衰率を別個独立に設定することができるため、振動を減衰するための最適な調整が容易となる。
【００５５】
また、ダンパー２は板部材２２，２２を重ね合わせる単純な構造であるため、従来の粘性マスダンパー等と比べて安価なものとすることができる。
【００５６】
加えて、ダンパー２は板部材２２，２２を重ね合わせる構造であるため、従来のダンパーと比べて厚みを薄くできる。したがって、２階の建物ユニット１の床と１階の建物ユニット１Ａの天井との間にあるわずかな空間においても、ダンパー２を設置することができる。
【００５７】
さらに、床の振動モードＭ１、Ｍ２の腹位置Ａ１、Ａ２近傍にダンパー２，・・・を設置することで、ダンパー２，・・・の数を少なくすることができるため、床の振動を効率よく低減することができる。
【００５８】
そして、減衰材料２４，・・・を板部材２２，２２の面の中央近傍又は各辺の中点近傍の少なくともいずれか一方に配置することで、板部材２２，２２自体の振動の腹位置に配置することになるため、少ない材料によって効果的に減衰することができる上に、軽量のダンパーとすることができる。
【実施例１】
【００５９】
以下、図６を用いて、前記実施の形態とは別の形態のダンパー２Ａについて説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００６０】
前記実施の形態では、対となる床小梁１５，１５の下方にダンパー２を設けた例について説明したが、この実施例では、隣接する対となる床小梁１５，１５の側方にダンパー２Ａを設けた例について説明する。
【００６１】
このダンパー２Ａは、図６に示すように、間隔保持材２５，・・・と、２枚の板部材２２，２２と、この板部材２２，２２の間に介装される減衰材料２４，・・・とによって、主に構成されている。
【００６２】
ここにおいて、間隔保持材２５，・・・としては、平鋼などを用いることができ、隣接する対となる床小梁１５，１５の側面に対して溶接、ボルトなどによって固定し、板部材２２に対してはビス、ボルト、釘、接着剤などによって固定する。
【００６３】
なお、間隔保持材２５，・・・は、平鋼に限定されるものではなく、それ自体が振動しないように適度な剛性があれば、形状および材質は任意に選定することができる。
【００６４】
この間隔保持材２５，・・・は、前記実施の形態における取り付け材２１，・・・と、間隔保持材２３，・・・の２つの役割を持っている。
【００６５】
すなわち、床小梁１５，１５に対して板部材２２，２２の位置を固定する役割と、一方の板部材２２と他方の板部材２２との間隔を保持する役割を持っている。
【００６６】
上記のように、床小梁１５の側方にダンパー２Ａを設けることで、床小梁１５の振動が直接２枚の板部材２２，２２それぞれに伝達されるため、板部材２２，２２への振動の伝達効率が優れており、減衰効果も大きい。
【００６７】
また、床小梁１５の側方にある空間を利用するだけであるため、従来の床構造中に新たな設置スペースを必要とせず、上階の床と下階の天井の間のわずかな空間においても、ほとんど制約を受けることなくダンパー２Ａを設置することができる。
【００６８】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態と略同様であるため説明を省略する。
【実施例２】
【００６９】
次に、図７を用いて、前記実施の形態および実施例１とは別の形態のダンパー２Ｂについて説明する。なお、前記実施の形態および実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００７０】
前記実施の形態および実施例１では、２枚の板部材２２，２２を使用したダンパー２，２Ａについて説明したが、この実施例では、３枚以上の板部材２２，・・・を用いた例として、３枚の板部材２２，２２，２２を使用したダンパー２Ｂについて説明する。
【００７１】
このダンパー２Ｂは、図７に示すように、床小梁１５，１５に対する取り付け材２１，・・・と、３枚の板部材２２，２２，２２と、この板部材２２，２２，２２の間に介装される間隔保持材２３，・・・と、この板部材２２，２２，２２の間に介装される減衰材料２４，・・・とによって、主に構成されている。
【００７２】
そして、床材１４に衝撃音が発生すると、床小梁１５に振動が伝達され、取り付け材２１を介して床小梁１５の振動が、ダンパー２を構成する板部材２２，２２，２２のうち、最も上にある板部材２２に伝達される。
【００７３】
この最も上にある板部材２２に伝達された振動が、間隔保持材２３，・・・を介して、二番目の板部材２２に伝達される。
【００７４】
そして、この二番目の板部材２２に伝達された振動が、間隔保持材２３，・・・を介して、三番目の板部材２２に伝達される。
【００７５】
この３枚の板部材２２，２２，２２は、間隔保持材２３，・・・を介していることで、床小梁１５に対する相対的な位置が異なるため、床小梁１５からの振動が位相差をもって伝達される。
【００７６】
ここにおいて、ダンパー２Ｂを構成する板部材２２を３枚用いることで、３つの振動体を備えることとなるため、３つの周波数帯の振動を効率よく減衰することができる。
【００７７】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は実施例１と略同様であるため説明を省略する。
【実施例３】
【００７８】
以下、図８を用いて、前記実施の形態および実施例１，２とは別の形態のダンパー２Ｃ，２Ｄについて説明する。なお、前記実施の形態および実施例１，２で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００７９】
この実施例では、取り付け材として木製の取り付け材２１ａを用いたダンパー２Ｃ及びＬ形の金具２１ｂを用いたダンパー２Ｄについて説明する。
【００８０】
本実施例のダンパー２Ｃは、図８（ａ）に示すように、床小梁１５，１５に対する木製の取り付け材２１ａ，２１ａと、２枚の板部材２２，２２と、この板部材２２，２２の間に介装される間隔保持材２３，・・・と、この板部材２２，２２の間に介装される減衰材料２４，・・・とによって、主に構成されている。
【００８１】
このように、木製の取り付け材２１ａ，２１ａを用いることで、板材２２，２２の取り付け材２１ａ，２１ａへの取り付けを釘等によって行えるため、取り付けが容易となる。
【００８２】
また、本実施例のダンパー２Ｄは、図８（ｂ）に示すように、床小梁１５，１５に対する取り付け材としてのＬ形の金具２１ｂ，２１ｂと、２枚の板部材２２，２２と、この板部材２２，２２の間に介装される間隔保持材２３，・・・と、この板部材２２，２２の間に介装される減衰材料２４，・・・とによって、主に構成されている。
【００８３】
ここにおいて、Ｌ形の金具２１ｂ，２１ｂは、２枚の板材２２，２２のうちの下の板材２２の下面に取り付けられている。
【００８４】
このようにＬ型の金具２１ｂ，２１ｂを下の板材２２の下面に取り付けることで、板材を取り付ける際に板材２２を保持する必要がなくなるため取り付けが容易となる。
【００８５】
また、板材２２，２２は自重によってＬ型の金具２１ｂ，２１ｂと密着するため、より効率よく振動を伝達することができる。
【００８６】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は実施例と略同様であるため説明を省略する。
【００８７】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態又は実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００８８】
例えば、前記実施の形態および実施例では、ダンパー２，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを取り付ける対となる床小梁１５，１５として隣接する２本の場合を示したが、これに限定されるものではなく、対となる床小梁１５，１５の間に他の床小梁１５，・・・が介在していてもよい。
【００８９】
また、前記実施の形態および実施例では、床小梁１５の上に直接床材１４を配置したが、これに限定されるものではなく、床小梁１５の上に床根太を取り付け、床根太の上に床材１４が取り付けられる床構造であってもよい。
【００９０】
この他、建物ユニット１，１Ａには上記の標準タイプのものの他に、各種の変形タイプも存在するが、そのような変形タイプのものも含まれるものとする。
【００９１】
そして、ダンパー２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを備える床構造は、建物ユニット１，１Ａ以外にも、各種の建物の床構造に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の最良の実施の形態の床構造に配置するダンパーの構成を説明する斜視図である。
【図２】ユニット建物の概略構成を説明する斜視図である。
【図３】本発明の最良の実施の形態の建物ユニットの構成を一部破断して説明する斜視図である。
【図４】板部材に対する減衰材料の設置位置を説明する斜視図である。
【図５】床構造におけるダンパーの設置位置を説明する説明図である。
【図６】実施例１の床構造に配置するダンパーの構成を説明する斜視図である。
【図７】実施例２の床構造に配置するダンパーの構成を説明する断面図である。
【図８】実施例３の床構造に配置するダンパーの構成を説明する断面図であり、（ａ）は木製の取り付け材を用いた場合、（ｂ）は取り付け材としてＬ型の金具を用いた場合を示す。
【符号の説明】
【００９３】
１，１Ａ        建物ユニット
１２            床梁
１４            床材
１５            床小梁
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ  ダンパー
２１，２１ａ，２１ｂ  取り付け材
２２            板部材
２３            間隔保持材
２４            減衰材料
２５            間隔保持材
Ｍ１，Ｍ２      振動モード
Ａ１，Ａ２      腹位置
【図１】
2008121360.tif 000003
【図２】
2008121360.tif 000004
【図３】
2008121360.tif 000005
【図４】
2008121360.tif 000006
【図５】
2008121360.tif 000007
【図６】
2008121360.tif 000008
【図７】
2008121360.tif 000009
【図８】
2008121360.tif 000010