JP2013238306A - 制振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制振対象物に容易に設置することができ、かつ高さを十分に低くし室内空間を広く使用することが可能な制振装置を提供する。
【解決手段】制振対象物５０から垂設され、少なくとも２箇所設けられた支持棒１０と、前記支持棒１０に支持された支持板３０と、前記支持板３０の上面に載置された錘４０と、前記支持棒１０と前記支持板３０との間に介在された皿バネと、を備え、前記支持板３０の一方側には少なくとも一箇所の貫通孔と、他方側には少なくとも一箇所の切欠きが形成され、前記貫通孔には前記支持棒１０が挿通され、前記切欠きには該切欠きにつながる開口から前記支持棒１０が挿入可能とされていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば建物のスラブ等の振動する制振対象物に設けられ、制振対象物の振動を抑制する制振装置に関するものである。

集合住宅をはじめとする建物においては、上階の床の振動が下階の天井へと伝達され騒音が発生するため、従来からスラブ等（制振対象物）には振動を減衰するために、制振装置が設置されていることがある。

例えば、特許文献１には、振動板の隅角部に係合して振動板が制振対象物に対して垂直方向に振動できるように振動板を支持する支持手段を備えた構成の制振装置が開示されている。
また、特許文献２には、制振対象物の下方に設けられる天井材に設置される設置部と、この設置部から所定間隔離間して配置された錘と、この錘と設置部との間に設けられて錘を振動可能に支持する弾性体と、を備える制振装置が開示されている。

特開２００７−１８７１８０号公報 特許第４０４３７６０号公報

ところで、制振対象物に制振装置を設置する場合、施工にかかるコストを低減するために、少ない作業人数で、短時間で施工できることが求められる。しかしながら、特許文献１に記載の制振装置を制振対象物に施工する場合には、振動板の全ての貫通孔にボルトを挿通し制振対象物に取り付けることになるので、制振装置の取付けの作業性が悪かった。そのため、制振装置を設置する際の施工性の改善が求められている。

また、制振対象物の下方には、制振対象物を覆うように、膜天井等の天井材が設けられる場合がある。制振対象物と天井材の隙間は、建物の室内空間を広くするためにできるだけ狭くすることが要求されている。
しかしながら、特許文献２に記載の制振装置を設置する場合には、弾性体として弾性定数の小さいコイルバネやゴムを用いており、錘をコイルバネやゴムの弾性限内で支えるためには、コイルバネやゴムの高さを高くしなければならず、制振装置の高さを十分に低くすることが困難であった。

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、制振対象物に容易に設置することができ、かつ高さを十分に低くし室内空間を広く使用することが可能な制振装置を提供することを目的とする。

前述の課題を解決するために、本発明の制振装置は、振動する制振対象物に設置される制振装置であって、前記制振対象物から垂設され、少なくとも２箇所設けられた支持棒と、前記支持棒に支持された支持板と、前記支持板の上面に載置された錘と、前記支持棒と前記支持板との間に介在された皿バネと、を備え、前記支持板の一方側には少なくとも一箇所の貫通孔と、他方側には少なくとも一箇所の切欠きが形成され、前記貫通孔には前記支持棒が挿通され、前記切欠きには該切欠きにつながる開口から前記支持棒が挿入可能とされていることを特徴としている。

本発明の制振装置においては、振動する制振対象物から垂設された支持棒と、この支持棒に支持された支持板と、これら支持棒と支持板との間に介在された皿バネと、を備える構成とされており、制振対象物側からの振動は、支持棒を介して皿バネ及び支持板へと伝達され、制振装置全体を振動させることになる。そして、本発明の制振装置によれば、この制振装置に生じる振動の周波数を、制振対象物の振動の低減を行いたい周波数に調整することにより、制振対象物の振動を制振装置の振動によって減衰させ、制振することができる。この制振装置に生じる振動の周波数は、皿バネの弾性定数を調節したり、支持板の上面の錘の重さを調節したりすることによって、容易に制御することが可能である。例えば、重量衝撃音低減に有効な６３Ｈｚや１２５Ｈｚなどに制振装置の振動の周波数を調節することによって、制振対象物の振動を効果的に減衰させ制振することができる。
ここで、制振対象物とは、建物の使用時において振動を生じがちな水平面に沿って伸びるスラブ、梁、根太等のことである。

さらに、本発明の制振装置によれば、支持板の一方側には貫通孔が形成され、他方側には切欠きが形成され、この切欠きには支持棒が挿入可能な開口があるので、制振装置を制振対象物に設置する場合に、切欠きにつながる開口から支持棒に挿通し、支持板を支持棒に支持させながら、支持板の他方側にある貫通孔に支持棒を挿通し支持板を固定することができる。そのため、支持板の取付けの際の作業性が向上し、容易に制振装置を設置できるようになる。つまり、少ない人数で当該制振装置を制振対象物に装着することが可能になる。また、切欠きが形成されている場合、貫通孔に支持棒を挿通する場合よりも、支持棒を配置できる領域が広いので、支持棒の配置位置が所定の位置から若干ずれても、支持板の切欠きに支持棒を確実に配置して支持板を支持棒に取り付けることが可能である。

さらに、本発明の制振装置においては、皿バネを備える構成とされており、この皿バネはコイルバネやゴムのような弾性体と比較して弾性定数が大きく、大きな荷重が負荷された場合においても変位が小さいことに加えて、皿バネは負荷容量が大きいので、コイルバネやゴムのような弾性体を用いた場合と比較して、高さが低くても弾性限を超えることなく弾性変形することができる。したがって、制振装置の高さを比較的低くすることが可能である。そのため、例えば制振装置の下方に膜天井などの天井材を設ける場合、制振対象物と天井材との隙間を狭くし、建物の室内空間を広く使用することができる。

また、前記支持棒の外周には、前記皿バネの貫通孔に挿入されて該皿バネの高さ方向の仮固定が可能な弾性材からなるバネ受け材が取付けられていても良い。
このような構成にすることによって、制振装置を制振対象物に設置する際に、皿バネをバネ受け材に仮固定させながら支持板を設置することができ、制振装置を施工する際の作業性が向上する。

また、前記皿バネは複数あって、一の皿バネは、前記制振対象物と前記支持板との間に介在され、他の皿バネは、前記支持板と、前記支持棒の下部に設けられた受け座との間に介在されていても良い。
このように、一の皿バネを制振対象物と支持板との間に介在させ、他の皿バネを支持板と受け座との間に介在させることによって、制振装置に生じる振動の周波数をさらに広い範囲で制御することが可能となり、制振対象物の振動を確実に制振することが可能である。
ここで、一の皿バネ及び他の皿バネは、それぞれ一つ以上の皿バネで構成されるものである。

また、前記支持板は、底板部と、該底板部よりも上方に配置された上板部と、を有し、前記底板部の上面に、前記錘が載置され、前記上板部に前記貫通孔と前記切欠きが形成されていても良い。
このような構成にすることによって、底板部と上板部との間に設けられる例えば段差を介して、支持板の底板部の上面に錘を容易に位置決めするとともに載置することができる。また、上板部の下面側に皿バネや受け座を収容して配置することができるので、制振装置の高さを低くすることが可能となる。そのため、例えば制振対象物の下方に膜天井などの天井材を設ける場合に、制振対象物と膜天井の間を狭くし、室内空間を広く使用することができる。

本発明によれば、制振対象物に容易に設置することができ、かつ高さを十分に低くし室内空間を広く使用することが可能な制振装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る制振装置を下方から見た図である。 図１のＡ−Ａ断面の概略図である。 支持板の切欠きの位置に配置されたアンカー近傍の拡大説明図である。 支持板の貫通孔の位置に配置されたアンカー近傍の拡大説明図である。 一実施形態に係る支持板の平面図である。 図５の支持板のＡ−Ａ断面の概略図である。 一実施形態に係る制振装置の施工方法の説明図である。 第一の皿バネのみで構成される場合の制振装置の例を示す図である。 第二の皿バネのみで構成される場合の制振装置の例を示す図である。 支持板が平らな場合の制振装置の例を示す図である。 支持棒がビスで固定される場合の支持棒近傍の拡大説明図である。 根太に固定される場合の制振装置の例を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
本実施形態の制振装置１は、例えば集合住宅のスラブに設置され、騒音の原因となるスラブの振動を制振するためのものである。

制振装置１は、図１から図４に示すように、スラブ５０から垂設され、少なくとも２箇所設けられたアンカー１０（支持棒）と、このアンカー１０（支持棒）に支持された支持板３０と、この支持板３０の上面に載置された錘４０と、アンカー１０（支持棒）と支持板３０との間に介在された皿バネ２０と、を備えている。

アンカー１０は、図１で示すように、支持板３０の四隅と中央部の５箇所に対応する箇所に設けられている。このアンカー１０は、図３及び図４で示すように、くさび材１１と、アンカー本体１２と、アンカー本体１２に接続された長ネジ１３と、を有している。なお、本実施形態においては、アンカー１０は金属製である。
くさび材１１は、スラブ５０に形成された穴の最深部に配置されている。
アンカー本体１２はくさび材１１に打ち込まれスラブ５０内部に固定されている。このアンカー本体１２の下方は、円筒形状をしており、この内部にはネジが切られている。
長ネジ１３は、アンカー本体１２の下方の内部に切られたネジにネジ込まれ、スラブ５０から下方に突出している。

本実施形態においては、皿バネは複数あって、第一の皿バネ２１（一の皿バネ）と、第二の皿バネ２２（他の皿バネ）とがある。この第一の皿バネ２１及び第二の皿バネ２２は、図３及び図４で示すように、それぞれ４つの皿バネ２０が並列に重ねられて構成され、長ネジ１３（支持棒）に挿通されており、スラブ５０に対して垂直方向（図２において上下方向）に弾性変形可能に配置されている。

そして、第一の皿バネ２１は、スラブ５０と支持板３０の間に介在され、第二の皿バネ２２は、支持板３０とアンカー１０（支持棒）の下部に設けられたナット１７（受け座）との間に介在されている。本実施形態においては、スラブ５０と第一の皿バネ２１、及び第二の皿バネ２２とナット１７の間にはワッシャー１８がさらに介在されている。ワッシャー１８、第一の皿バネ２１、支持板３０、第二の皿バネ２２は、ナット１７を締めつけることによって、押圧され固定されるようになっている。

支持板３０は、図５及び図６で示すように、支持板３０の一方側には少なくとも一箇所の貫通孔と、他方側には少なくとも一箇所の切欠き３４が形成されている。そして、この貫通孔３３には、アンカー１０（支持棒）が挿通され、切欠き３４には、この切欠き３４につながる開口３４ａからアンカー１０（支持棒）が挿入可能とされている。

本実施形態においては、支持板３０は、底板部３１と、この底板部３１よりも上方に配置された上板部３２（３２Ａ〜３２Ｃ）と、を有している。この支持板３０の一方側（図５において右側）に上板部３２Ａ（３２）、他方側（図５において左側）に上板部３２Ｂ（３２）、及び中央部に上板部３２Ｃ（３２）が配置されており、底板部３１と上板部３２とが、底板部３１及び上板部３２に対して垂直方向に段差が形成されて接続されている。上板部３２Ａの両端部（図５において上下端）、及び上板部３２Ｃには、貫通孔３３が形成され、上板部３２Ｂには、切欠き３４が形成されている。そして、支持板３０は、貫通孔３３及び切欠き３４のある位置においてアンカー１０（支持棒）に挿通され、第一の皿バネ２１及び第二の皿バネ２２の間に挟まれて押圧固定されている。なお、本実施形態においては、支持板３０は鋼板で構成されている。

さらに、本実施形態においては、長ネジ１３（支持棒）の外周には、皿バネ２０の貫通孔３３に挿入されてこの皿バネ２０の高さ方向の仮固定が可能な弾性材からなるゴムリング１５（バネ受け材）が取り付けられている。このゴムリング１５は、皿バネ２０の内径と対応するサイズとされ、円筒形状をしている。

錘４０は、板状をしており、支持板３０の底板部３１の上面に載置されている。本実施形態においては、図２で示すように、合計４枚の錘４０が底板部３１に固定されている。この錘４０は、設置する個数を調節することによって、重量を調節できるようになっている。

次に、本実施形態の制振装置１の施工方法について、図７を参照して説明する。
まず、スラブ５０の所定の位置に、ドリル等を用いて所定の深さまで穴をあけてくさび材１１を配置し、そしてアンカー本体１２をくさび材１１に打ち込み、アンカー本体１２をスラブ５０に固定する。そしてアンカー本体１２の下方の内部に長ネジ１３をネジ込み、アンカー本体１２と長ネジ１３を接続する。こうして、スラブ５０から下方に長ネジ１３が垂設されたアンカー１０（支持棒）が得られる。

次に、スラブ５０から突出する長ネジ１３の周囲を覆うように、ゴムリング１５（バネ受け材）を装着する。次いで、支持板３０の切欠き３４に挿入されることになるアンカー１０（支持棒）にワッシャー１８と、第一の皿バネ２１と、第二の皿バネ２２と、ワッシャー１８と、ナット１７とをこの順に挿通する。これらワッシャー１８と、第一の皿バネ２１、第二の皿バネ２２は、ゴムリング１５（バネ受け材）によって仮固定して予め高さ方向の位置決めができるようになっており、図７で示すように、第一の皿バネ２１と第二の皿バネ２２の間に隙間を形成しておく。一方、支持板３０の貫通孔３３に挿通されることになるアンカー１０には、ワッシャー１８と第一の皿バネ２１を順に挿通し、これらワッシャー１８と第一の皿バネ２１とをゴムリング１５によって仮固定しておく。

そして、支持板３０の底板部３１の上面には、予め所定の重さとなるように錘４０を固定しておき、図７の矢印Ａで示すように、支持板３０の切欠き３４（合計二箇所）を第一の皿バネ２１と第二の皿バネ２２の間に開口３４ａから挿入して、支持板３０を第一の皿バネ２１と第二の皿バネ２２の間に支持させる。

次いで、貫通孔３３（合計三箇所）の下に第二の皿バネ２２、ワッシャー１８を挿通し、ナット１７を所定の位置までねじ込み、第一の皿バネ２１、第二の皿バネ２２、及び支持板３０を固定する。そして、切欠き３４の下方のナット１７を所定の位置までねじ込み、第一の皿バネ２１、第二の皿バネ２２、及び支持板３０を固定する。このとき、第一の皿バネ２１及び第二の皿バネ２２は、スラブ５０に対して垂直方向（図２の上下方向）に弾性変形可能に固定されている。
このようにして、本発明の実施形態である制振装置１が得られる。

上述の構成の制振装置１では、スラブ５０から垂設されたアンカー１０（支持棒）と、このアンカー１０に支持された支持板と、このスラブ５０と支持板３０の間に介在された第一の皿バネ２１と、支持板３０とナット１７の間に介在された第二の皿バネ２２と、を備えているので、スラブ５０側からの振動が、アンカー１０（支持棒）を介して第一の皿バネ２１、第二の皿バネ２２、及び支持板３０へと伝達され、制振装置１全体を振動させることになる。この制振装置１に生じる振動の周波数は、予め第一の皿バネ２１及び第二の皿バネ２２の弾性定数、支持板３０の底板部３１に配置される錘４０の重量及び位置、支持板３０の剛性等を調整することによって、スラブ５０の振動の低減を行いたい周波数に調節されている。

以上のような構成とされた本発明の実施形態の制振装置１によれば、制振装置１に生じる振動の周波数が、低減を行いたい周波数に調整されており、スラブ５０の振動を制振装置１の振動によって減衰させ、制振することができる。この制振装置１に生じる振動の周波数は、第一の皿バネ２１及び第二の皿バネ２２の弾性定数を調節したり、支持板３０の底板部３１に配置される錘４０の重さや位置を調節したりすることによって、容易に制御することが可能である。例えば、重量衝撃音低減に有効な６３Ｈｚや１２５Ｈｚに制振装置１に生じる振動の周波数を調節することによって、スラブ５０の振動を効果的に減衰することができる。

また、制振装置１は皿バネ２０を備えており、この皿バネ２０はコイルバネやゴムのような弾性体と比較して弾性定数が大きく、大きな荷重が負荷された場合においても変位が小さいことに加えて、皿バネ２０は負荷容量が大きいので、コイルバネやゴムのような弾性体を用いた場合と比較して、高さが低くても弾性限を超えることなく弾性変形することができる。したがって、制振装置１の高さを比較的低くすることが可能である。そして、制振装置１の下方に膜天井などの天井材を設ける場合には、スラブ５０と天井材との隙間を狭くし、建物の室内空間を広く使用することができる。

また、制振装置１は、第一の皿バネ２１と第二の皿バネ２２の間に支持板３０を介在させている構成とされているので、制振装置１に生じる振動の周波数をさらに広い範囲で制御することが可能となり、スラブ５０の振動を確実に制振することができる。さらには、第一の皿バネ２１及び第二の皿バネ２２は、皿バネ２０を重ねる個数や直列又は並列の組み合わせを変えることによって弾性定数を調整することができ、容易に制振装置１に生じる周波数を制御することが可能である。

また、支持板３０の一方側及び中央部には貫通孔３３が形成され、他方側には切欠き３４が形成されており、支持板３０の切欠き３４を開口３４ａからアンカー１０（支持棒）に挿入し支持板３０を支持させた後に、貫通孔３３にアンカー１０（支持棒）を挿通しナット１７で固定することができるので、支持板３０の取付けの作業性が大きく向上する。また、切欠き３４が形成されている場合、貫通孔３３にアンカー１０（支持棒）を挿通する場合よりもアンカー１０（支持棒）を配置できる領域が広いので、アンカー１０（支持棒）がスラブ５０に固定される位置が所定の位置から若干ずれても、アンカー１０（支持棒）を切欠き３４の位置に配置することができ、確実に支持板３０を設置することが可能となる。

さらには、本実施形態においては、長ネジ１３（支持棒）にゴムリング１５（バネ受け材）が取付けられた構成とされており、このゴムリング１５（バネ受け材）によって第一の皿バネ２１及び第二の皿バネ２２を仮固定して予め高さ方向の位置決めをすることができるので、第一の皿バネ２１と第二の皿バネ２２の間に切欠き３４を容易に挿通することができる。したがって、制振装置１の施工の作業性が向上し、従来の制振装置と比較して、少ない人数で容易に施工を行うことが可能である。

また、前記支持板３０は、一方側、他方側、及び中央部に上板部３２（３２Ａ〜３２Ｃ）を有する構成とされており、上板部３２（３２Ａ〜３２Ｃ）の下方に第二の皿バネ２２やナット１７（受け座）等を収容することができる。そのため、制振装置１の高さを低くすることが可能となり、スラブ５０の下方に膜天井などを設ける場合に、スラブ５０と膜天井の間を狭くし、室内空間を広く使用することができる。また、上板部３２に対して一段下がった底板部３１を有しているので、錘４０を設置する空間を確保できるとともに錘４０の位置決めが容易である。

また、本実施形態においては、支持板３０の四隅と中央部の５箇所においてアンカー１０（支持棒）に支持される構成とされており、四隅のみで支持されている場合と比較して、支持板３０をより複雑に振動させることができ、より効果的にスラブ５０の振動を制振することが可能である。

また、制振装置１はスラブ５０に直接設置される構成とされているので、スラブ５０の下方の天井材に設置する場合と比較して、スラブ５０の振動を効果的に制振することが可能である。

以上、本発明の一実施形態である制振装置について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

なお、上記の実施形態においては、制振装置１は、第一の皿バネ２１と第二の皿バネ２２を有する場合について説明したが、図８で示すように、第一の皿バネ２１のみを有する制振装置１０１とされても良い。また、図９で示すように第二の皿バネ２２のみを有する制振装置２０１とされても良い。
また、第一の皿バネ２１及び第二の皿バネ２２は、それぞれ４つの皿バネ２０で構成される場合について説明したが、少なくとも一つ以上の皿バネで構成されていれば良い。

また、上記の実施形態においては、アンカー（支持棒）が五箇所設けられる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも二箇所以上設けられる構成とすれば良く、制振装置に生じる周波数を所望の振動数にするために、適宜最適なアンカー（支持棒）の設置数量及び設置位置を選択すれば良い。

また、上記実施の形態では、スラブ５０から突出する長ネジ１３（支持棒）をゴムリング１５で覆い、施工時に第一の皿バネ２１及び第二の皿バネ２２を仮固定する場合について説明したが、アンカーをゴムリングで覆わずに施行しても良い。また、ゴムリングのような円筒状のものでなくとも、皿バネを仮固定できる形状のものであれば良く、例えば、四角形状や三角形状のゴム部材などの弾性材からなるバネ受け材であっても良い。

また、上記実施の形態では、支持板３０は底板部３１と上板部３２とを有する場合について説明したが、支持板は、図１０で示す制振装置３０１の支持板３３０のように平らな形状とされても良い。
また、支持板３０の中央部に底板部３２Ｃを有する場合について説明したが、底板部３２Ｃを有していない構成とされても良い。

また、上記実施の形態では、スラブ５０にアンカー１０（支持棒）を固定する場合について説明したが、建物の梁にアンカー１０を固定し、制振装置を取付けても良い。
また、上記実施の形態では、金属製のアンカー１０を用いる場合について説明したが、ケミカルアンカー（接着系アンカー）を用いても良い。
さらに、支持棒はアンカーに限定されるものではなく、木造の共同住宅の床、根太、梁などの制振対象物に、鋲やビス等を用いて支持棒を固定して制振装置を取付けても良い。具体的には、例えば、図１１で示すように、木造住宅の床下４５１と根太４５２とが一体となって振動する制振対象物４５０に対して、ベースプレート４１２と長ネジ４１３が一体となった支持棒４１０を、根太４５２にビス４１４で固定し、根太４５２から長ネジ４１３を突出させる構成とすれば良い。このように固定された支持棒４１０の長ネジ４１３に対して、上記実施の形態と同様に、バネ受け材１５、第一の皿バネ２１（一の皿バネ）、第二の皿バネ２２（他の皿バネ）、支持板３０、ワッシャー１８、ナット１７を配置し、図１２で示すように制振装置４０１を構成しても良い。

また、上記実施の形態では、支持板３０の底板部３１の上面に予め錘４０を固定した後に、支持板３０を所定の位置に設置する場合について説明したが、支持板３０を設置した後に底板部３１の上面に錘４０を固定しても良い。

１、１０１、２０１、３０１、４０１ 制振装置
１０、４１０ アンカー（支持棒）
１５ ゴムリング（バネ受け材）
１７ ナット（受け座）
２０ 皿バネ
２１ 第一の皿バネ（一の皿バネ）
２２ 第二の皿バネ（他の皿バネ）
３０、３３０ 支持板
３１ 底板部
３２（３２Ａ〜３２Ｃ） 上板部
３３ 貫通孔
３４ 切欠き
３４ａ 開口
４０ 錘
５０ スラブ（制振対象物）
４５０ 制振対象物

Claims (4)

1. 振動する制振対象物に設置される制振装置であって、
   前記制振対象物から垂設され、少なくとも２箇所設けられた支持棒と、
   前記支持棒に支持された支持板と、
   前記支持板の上面に載置された錘と、
   前記支持棒と前記支持板との間に介在された皿バネと、を備え、
   前記支持板の一方側には少なくとも一箇所の貫通孔と、他方側には少なくとも一箇所の切欠きが形成され、前記貫通孔には前記支持棒が挿通され、前記切欠きには該切欠きにつながる開口から前記支持棒が挿入可能とされていることを特徴とする制振装置。
2. 前記支持棒の外周には、前記皿バネの貫通孔に挿入されて該皿バネの高さ方向の仮固定が可能な弾性材からなるバネ受け材が取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の制振装置。
3. 前記皿バネは複数あって、
   一の皿バネは、前記制振対象物と前記支持板との間に介在され、
   他の皿バネは、前記支持板と、前記支持棒の下部に設けられた受け座との間に介在されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制振装置。
4. 前記支持板は、底板部と、該底板部よりも上方に配置された上板部と、を有し、
   前記底板部の上面に、前記錘が載置され、
   前記上板部に前記貫通孔と前記切欠きが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制振装置。

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