(57)【要約】【課題】制振材が、ボルトなどの物理的手段を用いることなく、かつ、制振材の制振作用を損なうことなく、被制振体に強固に固定された制振構造を提供する。【解決手段】本発明の制振構造は、拘束層１１と制振樹脂層１２を備える制振材１０が、制振樹脂層１２側を被制振体４０に添設した状態で被制振体４０の表面に固定されている制振構造であって、被制振体固定部２１と制振材保持部２２を有する制振材固定部材２０を備え、被制振体固定部２１が、接着剤３０を介して被制振体４０表面に固定されるとともに、制振材保持部２２が、制振材１０の少なくとも一部に被さっていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
拘束層と制振樹脂層を備える制振材が、前記制振樹脂層側を被制振体に添設した状態で前記被制振体の表面に固定されている制振構造であって、
被制振体固定部と制振材保持部を有する制振材固定部材を備え、
前記被制振体固定部が、接着剤を介して前記被制振体表面に固定されるとともに、
前記制振材保持部が、前記制振材の少なくとも一部に被さっている
ことを特徴とする、制振構造。
【請求項２】
制振材保持部が接着剤を介して前記拘束層の前記制振樹脂層に対向しない側の面に固着されている、請求項１に記載の制振構造。
【請求項３】
被制振体固定部と、制振材保持部との間に段差を形成するように両者を連結する連結部を備えている、請求項１又は２に記載の制振構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振構造に関し、特に制振材を被制振体に強固に固定する手段を備えた制振構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
制振材は、振動する被制振体に貼り付けられて被制振体の振動を低減するものであり、振動により騒音が発生するなどの不具合が発生する場合に用いられる。既に、種々の制振材、制振構造が提案されている（例えば、特許文献１〜４など参照。）。
【０００３】
制振材としては、粘弾性的な性質を示す制振樹脂層と、この制振樹脂層が受ける振動による動きを拘束するための拘束層からなるものが知られている。制振樹脂層が振動のエネルギーを運動エネルギーとして消費することにより、振動が低減される。このような制振材として、例えば、積水化学工業株式会社製の「カムルーンシート」（「カルムーン」は積水化学工業株式会社の登録商標）が知られている。
このような制振材は、例えば、制振樹脂層の粘着力で被制振体に貼り付けられるが、長期的に使用する場合や、万一制振材が剥がれることを防ぐために、ボルトなどの物理的な手段で固定される例も多く見られる。
【０００４】
しかし、被制振体が鉄製の場合、例えば、鉄道の高架橋の下部を覆っている金属板などの場合、金属板にタップを切ってねじ込んで固定することになるが、金属板に施している錆止めの塗装を剥がしたり、金属板とねじとの金属同士の新たな接触が発生したりするので、金属板の腐食の原因となる恐れがあるなどの問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９７９０６号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７１０２号公報
【特許文献３】特開２００８−１８７１０号公報
【特許文献４】特開２０１３−１８５３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、制振材が、ボルトなどの物理的手段を用いることなく、かつ、制振材の制振作用を損なうことなく、被制振体に強固に固定された制振構造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】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するため、鋭意検討を行った。
具体的には、まず、接着剤を用いて制振材を被制振体に固定するという新規な発想の下に、検討することとした。そして、制振樹脂層が被制振体に接触していることで制振効果を発現していることから、制振樹脂層の被制振体への接触を妨げないようにするべきであるという点を考慮しつつ検討を重ね、被制振体固定部と制振材保持部を有する制振材固定部材を用いて、この制振材固定部材における前記被制振体固定部が、接着剤を介して前記被制振体表面に固定されるとともに、前記制振材保持部が、前記制振材の少なくとも一部に被さっている構造とすれば良いことを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明の制振構造は、拘束層と制振樹脂層を備える制振材が、前記制振樹脂層側を被制振体に添設した状態で前記被制振体の表面に固定されている制振構造であって、被制振体固定部と制振材保持部を有する制振材固定部材を備え、前記被制振体固定部が、接着剤を介して前記被制振体表面に固定されるとともに、前記制振材保持部が、前記制振材の少なくとも一部に被さっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の制振構造は、制振材が、ボルトなどの物理的手段を用いることなく、かつ、制振材の制振作用を損なうことなく、被制振体に強固に固定されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る制振構造を示す上面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る制振構造を示す上面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る制振構造を示す上面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る制振構造を示す上面図である。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る制振構造を示す上面図である。
【図７】本発明の係る制振構造の他の変形例を示す断面図である。
【図８】本発明の係る制振構造の他の変形例を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例に係る制振構造を示す上面図である。
【図１０】図９におけるＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明にかかる制振構造について、図面を参照しつつ詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更実施し得る。
なお、図面に関し、各実施形態において、概念的に共通する構成については、同一の符号を付した。
【００１２】
〔第１の実施形態〕
図１は本発明に係る制振構造の第１の実施形態を示す上面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１３】
本実施形態における制振構造においては、拘束層１１と制振樹脂層１２を備える制振材１０が、制振樹脂層１２側を被制振体４０に添設した状態で被制振体４０の表面に制振材固定部材２０によって固定されている。
【００１４】
本実施形態における拘束層１１は、制振樹脂層１２を拘束するための一定の剛性を備えた剛体の板であり、例えば、鋼板、ステンレス鋼、アルミ板などの金属板やＦＲＰ板など複合材料からなる板もしくは塩化ビニール、アクリル、ＡＢＳ、ポリカーボネート、ポリプロピレンなどの樹脂からなる板が好適である。
【００１５】
制振樹脂層１２は、振動のエネルギーを運動エネルギーとして消費するものであり、粘弾性を備えている。拘束層１１と制振樹脂層１２とは平面視略同一形状で、上下方向に積層一体化されている。拘束層１１と制振樹脂層１２との二層体に限らず三以上の積層体であってもよい。拘束層１１および制振樹脂層１２が複数層あってもよい。接着など他の機能を有する層をさらに含んでいてもよい。
【００１６】
制振樹脂層１２の樹脂材料としては、例えば、ポリ（メタ）アクリレート、ポリビニルアセタール、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、変成シリコーン樹脂、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどが挙げられる。これらは単独で用いても２以上の組み合わせで用いてもよい。
【００１７】
制振樹脂層１２の樹脂材料としては、架橋構造を有する塩素含有熱可塑性樹脂が、耐熱性の点で特に好ましい。前記塩素含有熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、エチレン−塩化ビニル共重合体、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体などを例示することができる。そして、架橋構造を有する塩素含有熱可塑性樹脂としては、制振樹脂層１２全体におけるテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）不溶分が１０重量％以上となるものが好ましい。
【００１８】
本実施形態における制振構造は、また、制振材固定部材２０を備えている。そして、制振材固定部材２０は、被制振体固定部２１と制振材保持部２２を有する。
【００１９】
制振材固定部材２０は、制振材１０における拘束層１１と同様、一定の剛性を備えた剛体の板であり、例えば、鋼板、ステンレス鋼、アルミ板などの金属板やＦＲＰなどの複合材料からなる板もしくは塩化ビニール、アクリル、ＡＢＳ、ポリカーボネート、ポリプロピレンなどの樹脂からなる板などが好適である。
本実施形態では、制振材１０の各周縁に、制振材固定部材２０として４つの剛体の板が用いられている。
【００２０】
制振材固定部材２０は、被制振体固定部２１が、接着剤３０を介して被制振体４０表面に固定されている。
また、制振材固定部材２０は、制振材保持部２２が、制振材１０の周縁に沿って、拘束層１１上面から制振材１０の周縁に沿って被さり、接着剤３０を介して、被制振材４０を固定状態に保持している。
このような構成により、制振材１０と被制振体４０との接触を妨げることなく、制振材１０を被制振体４０に強固に固定することができる。
【００２１】
制振材固定部材２０は、被制振体固定部２１と、制振材保持部２２との間に段差を形成するように両者を連結する連結部２３を備えている。
このような制振材固定部材２０としては、例えば、真っ直ぐな板を加工して屈曲させた剛体の板を用いることができ、その素材としては、屈曲した構造を作りやすい素材であることが好ましい。上で例示した鋼板、ステンレス鋼、アルミ板などの金属板やＦＲＰ板などは、屈曲した構造を作りやすい素材である。
あるいは、制振材固定部材２０として、真っ直ぐな板を加工して屈曲させたものを用いるのではなく、初めから屈曲した板を成形等により作製して用いることとして良い。
【００２２】
本実施形態に係る制振構造は、例えば、次のようにして形成することができる。
まず、制振材１０を、制振樹脂層１２側を被制振体４０に添設した状態で、被制振体４０の表面に配置する。
次いで、制振材１０の周縁に沿うように、被制振体４０の表面に接着剤３０を塗布する。
また、制振材１０の拘束層１１上面についても、制振材１０の周縁に沿うように、接着剤３０を塗布する。
上記において、被制振体４０表面や制振材１０の拘束層１１上面における接着剤３０を塗布する部分については、接着力を向上させるために、脱脂をしたり表面を研削して荒らしたりすることが望ましい。
【００２３】
上記のようにして接着剤３０を塗布したのち、接着剤３０塗布面に制振材固定部材２０を重ね合わせ、被制振体固定部２１を被制振体４０表面に、制振材保持部２２を制振材１０の拘束層１１上面に、それぞれ固着させる。
このとき、制振材固定部材２０が真っ直ぐな板状であると、制振材１０の厚み分だけ、被制振体固定部２１と被制振体４０表面との距離と、制振材保持部２２と拘束層１１上面との距離とに差が生じてしまう。その結果、被制振体固定部２１と被制振体４０表面との接着部分では、制振材１０の厚み分だけ接着剤３０の厚みも厚くなってしまい、接着剤３０が固化するまでの間に流れてしまうおそれがあり、接着剤３０の硬化収縮による影響も大きくなってしまう。
そこで、本実施形態における制振材固定部材２０は、上述のとおり、被制振体固定部２１と、制振材保持部２２との間に段差を形成するように両者を連結する連結部２３を備えており、そのために、上記のような問題が生じるおそれは抑制されている。
【００２４】
本実施形態に係る制振構造は、従来の制振構造と同様に種々の場面に適用できる。
例えば、鉄道用の鉄橋の枕木の土台となる鋼桁の表面、架道橋の鋼製の覆っている板の表面、列車、自動車、船舶などの床や壁の表面、建物の壁、床の表面、鋼製のシャッター、階段、廊下等の表面や裏面等を被制振体４０の表面として、本実施形態に係る制振構造を適用することができる。
【００２５】
〔第２の実施形態〕
図３は、本発明に係る制振構造の第２の実施形態を示す上面図である。
第１の実施形態では、制振材１０の周縁全体に沿って、制振材固定部材２０を配置するようにしたが、第２の実施形態では、制振材１０の周縁の一部（６箇所）に制振材固定部材２０を配置するようにしたものである。
このように、本発明は、第１の実施形態の如く制振材１０の周縁全体に沿って制振材固定部材２０を配置する形態に限られず、本実施形態の如く制振材１０の周縁の一部に制振材固定部材２０を配置するものであってもよい。
その他は、基本的に第１の実施形態と共通であるので、説明を割愛する。
【００２６】
〔第３の実施形態〕
図４は、本発明に係る制振構造の第３の実施形態を示す上面図である。
第３の実施形態では、制振材１０に４つの貫通孔１３，１３，１３，１３が設けられており、これらの貫通孔１３，１３，１３，１３に被さるように制振材固定部材２０が４つ配置されている。
このように、本発明においては、第１の実施形態や第２の実施形態の如く制振材固定部材２０が制振材１０の周縁に配置された形態に限られず、本実施形態の如く制振材１０に貫通孔１３が設けられ、当該貫通孔１３に制振材固定部材２０が被さるように配置された形態であってもよい。
その他は、基本的に第１の実施形態と共通であるので、説明を割愛する。
【００２７】
〔第４の実施形態〕
図５は、本発明に係る制振構造の第４の実施形態を示す上面図である。
第４の実施形態では、制振材１０に１つの貫通孔１３が設けられており、この貫通孔１３の一部に制振材固定部材２０を被せるようにしている。
このように、制振材１０に貫通孔１３を設ける形態については、第３の実施形態のように貫通孔１３全体に制振材固定部材２０が被さるように配置された形態に限られず、本実施形態のように貫通孔１３の一部に制振材固定部材２０が被さるように配置されたものであってもよい。
その他は、基本的に第１の実施形態と共通であるので、説明を割愛する。
【００２８】
〔第５の実施形態〕
図６は、本発明に係る制振構造の第５の実施形態を示す上面図である。
第５の実施形態は、第２の実施形態と第３の実施形態の考え方を組合せたものであり、第２の実施形態の如く制振材１０の周縁の一部に制振材固定部材２０が被さるように配置されているとともに、第３の実施形態の如く制振材１０に貫通孔１３が設けられ、当該貫通孔１３に制振材固定部材２０が被さるように配置されている。
このように、各実施形態は、適宜組み合わせることができる。
その他は、基本的に第１の実施形態と共通であるので、説明を割愛する。
【００２９】
〔その他の変形例〕
本発明に係る制振構造は、上記各実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変更実施が可能である。
【００３０】
例えば、上記各実施形態においては、図１に示すように、被制振体固定部２１が接着剤３０を介して被制振体４０に固着されているとともに、制振材保持部２２が接着剤３０を介して拘束層１１上面から制振材１０の一部に固着されており、これらの接着剤３０が連続しているが、図７に示す変形例のように、接着剤３０が連続していなくても良い。
【００３１】
さらに、上記各実施形態においては、図１に示すように、制振材固定部材２０は、被制振体固定部２１と、制振材保持部２２との間に段差を形成するように両者を連結する連結部１３を備え、この連結部１３が略直角に屈曲した形状を有しているが、図８に示す変形例のように、連結部１３における制振材固定部材２０の屈曲形状に傾斜を付けるようにしても良い。
このように制振材固定部材２０の屈曲形状に傾斜を付けることで、床の表面に配置する場合、例えば、船舶の床の表面や建物の床の表面や階段や廊下の表面に設置する場合などにおいて、歩行者が躓いてしまうおそれを低減することができる。
【００３２】
また、上記各実施形態においては、制振材固定部材２０の制振材保持部２２が拘束層１１上面から制振材１０の一部（制振材１０の周縁や、制振材１０に設けられた貫通孔１３の周囲）に被さるものとしたが、制振材固定部材２０の制振材保持部２２が拘束層１１上面から制振材１０の全面に被さるものであってもよい。
【００３３】
さらに、上記各実施形態においては、制振材保持部２２が接着剤３０を介して拘束層１１上面に固着されているものとしたが、制振材保持部２２が拘束層１１上面に存在すること自体で制振材１０の保持は一定程度実現できるから、接着剤３０により制振材保持部２２を拘束層１１上面に固着することは必須ではないし、接着剤３０以外の手段で制振材１１の保持の強化を実現しても良い。もっとも、簡易かつ確実に制振材１０を保持し、制振材１０の被制振体４０への固定を強固なものとするためには、制振材保持部２２が接着剤３０を介して拘束層１１上面に固着されている形態が好ましい。
【００３４】
また、第３〜第５の実施形態における貫通孔１３の形状も例示に過ぎず、他の様々な形状を採用し得る。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明にかかる制振構造について、図９及び図１０を参照しつつ、具体的な実施例を示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
なお、図９は実施例にかかる制振構造の上面図であり、図１０は図９におけるＢ−Ｂ断面図である。両図の符号は、図１，２における符号に準じて付した。
【００３６】
＜制振材の制振樹脂層＞
塩素化ポリエチレン（昭和電工社製、商品名「エラスレン４０２ＮＡ」、塩素含有量４０重量％）１００重量部と、塩素化パラフィン（旭電化社製、品番「Ｅ５００」、塩素含有量５０重量％、平均炭素数１４、炭素数１２〜１６＝９９重量％以上）２００重量部をロール練り機で混練し、得られた樹脂混練物を１２０℃でプレスして、厚さ１ｍｍのシートを得た。
次いで、上記シートに、電子線照射装置（日新ハイボルテージ社製「ＥＰＳ−７５０ｋＶ」）を用いて加速電圧７５０ｋＶで線量１００ｋＧｙの電子線を照射した。
このシートをカットし、１辺３００ｍｍの正方形で、中心にφ３０ｍｍの貫通孔がある制振樹脂層１２を作製した。
【００３７】
＜制振材の拘束層＞
厚さ１ｍｍのカラー鋼板を制振材１０の拘束層１１とした。
拘束層１１は、１辺３００ｍｍの正方形で、中心にφ３０ｍｍの貫通孔がある形状とした。
【００３８】
＜制振材固定部材＞
厚さ１ｍｍのカラー鋼板を制振材固定部材とした。
具体的には、制振材１０の１辺３００ｍｍの各周縁に沿って配置するための制振材固定部材として、制振材固定部材２０Ａ及び２０Ｂを準備した。この制振材固定部材２０Ａ及び２０Ｂの寸法は、制振材１０に２０ｍｍ重なり、制振材１０の外側に２０ｍｍ張り出す形状に配置できる寸法とした。
また、制振材１０の中心のφ３０ｍｍの貫通孔１３に被さるように配置するための制振材固定部材として、制振材固定部材２０Ｃを準備した。この制振材固定部材２０Ｃは正方形であり、その寸法は、１辺６０ｍｍとした。
制振材固定部材２０Ａ〜２０Ｃにおいて、制振材１０の外側に張り出される部分及び制振材１０の中心の貫通孔１３と重なる部分は、各制振材固定部材２０Ａ〜２０Ｃが、被制振体４０に２ｍｍ近づく方向に屈曲されている。
従って、制振材固定部材２０Ａは、被制振体固定部２１Ａ、制振材保持部２２Ａ、及びこれらの間に段差を形成するように両者を連結する連結部２３Ａを有する。
また、制振材固定部材２０Ｂは、被制振体固定部２１Ｂ、制振材保持部２２Ｂ、及びこれらの間に段差を形成するように両者を連結する連結部２３Ｂを有する。
また、制振材固定部材２０Ｃは、被制振体固定部２１Ｃ、制振材保持部２２Ｃ、及びこれらの間に段差を形成するように両者を連結する連結部２３Ｃを有する。
【００３９】
＜接着剤＞
接着剤３０としては、シリコン変性ポリマー接着剤を用いた。
【００４０】
＜被制振体＞
鋼製の階段の裏面を被制振体４０表面とした。
【００４１】
＜制振構造＞
上記各部材を用い、以下のようにして、制振構造を形成した。
まず、制振材１０の制振樹脂層１２を被制振体４０の表面に配置した。
次に、被制振体４０表面について、制振材固定部材２０Ａの被制振体固定部２１Ａが配置される位置に、接着剤３０を塗布した。また、制振材１０の拘束層１１上面についても、制振材保持部２２Ａが配置される位置に、接着剤３０を塗布した。
なお、接着剤３０を塗布する部分は、塗布前に、１２０番手のサンドペーパーで荒らしておいた。
接着剤３０を塗布したのち、接着剤３０塗布面に制振材固定部材２０Ａを重ね合わせ、被制振体固定部２１Ａを被制振体４０表面に、制振材保持部２２Ａを制振材１０の拘束層１１上面に、それぞれ固着させた。
制振材固定部材２０Ｂも同様にして、被制振体固定部２１Ｂを被制振体４０表面に、制振材保持部２２Ｂを制振材１０の拘束層１１上面に、それぞれ固着させた。
制振材固定部材２０Ｃも同様にして、被制振体固定部２１Ｃを、制振材１０の貫通孔１３の位置に露出している被制振体４０表面に固着させるとともに、制振材保持部２２Ｃを、制振材１０の貫通孔１３の周囲の位置における制振材１０の拘束層１１上面に固着させた。
以上のようにして、ボルトなどの物理的手段を用いることなく、かつ、制振材１０の制振作用を損なうことなく、被制振体４０に強固に固定された制振構造が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の制振構造は、従来の制振構造と同様、例えば、鉄道用の鉄橋の枕木の土台となる鋼桁の表面、架道橋の鋼製の覆っている板の表面、列車、自動車、船舶などの床や壁の表面、建物の壁、床の表面、鋼製のシャッター、階段、廊下等の表面や裏面等に設置して制振するための構造などとして好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１０                  制振材
１１                  拘束層
１２                  制振樹脂層
１３                  貫通孔
２０，２０Ａ〜２０Ｃ  制振材固定部材
２１，２１Ａ〜２１Ｃ  被制振体固定部
２２，２２Ａ〜２２Ｃ  制振材保持部
２３，２３Ａ〜２３Ｃ  連結部
３０                  接着剤
４０                  被制振体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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