JP6803057B2

JP6803057B2 - 板状吸音材の固定構造

Info

Publication number: JP6803057B2
Application number: JP2016131526A
Authority: JP
Inventors: 利毅美馬
Original assignee: 美馬産業株式会社
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2016-07-01
Publication date: 2020-12-23
Anticipated expiration: 2036-07-01
Also published as: JP2018003956A

Description

本発明は、機械室の壁面に板状吸音材を固定するための固定具を使用する固定構造に関する。

従来、機械室で発生する騒音を減衰させて、室内と外部の騒音レベルを低減するために、グラスウール製の吸音材を機械室の壁に取り付け、機械室で発生する音を吸音材に吸収させている。グラスウール製の吸音材は、立体的に集合している繊維の間に設けている微細な空隙に、音のエネルギーで振動する空気を通過させ、空気が隙間を通過するときの抵抗でエネルギーを失わせて騒音レベルを低減させる。グラスウール製の吸音材は、無数の空隙で音のエネルギーを吸収して騒音レベルを効果的に低減できることから、たとえば、大型のポンプを設置している下水道の処理場においては、機械室の壁面に、グラスウール製の板状吸音材を固定している。グラスウール製の板状吸音材は、全ての周波数帯において騒音レベルを効率よく低減するためには、コンクリート壁に対して全体を振動させないように密着状態に固定することが大切である。このことを実現するために、日本の下水道事業団では、板状吸音材をコンクリート壁に固定する固定具の個数を特定し、たとえば、外形を９１０ｍｍ×１８２０ｍｍとするグラスウール製の板状吸音材においては、８個もの固定具でコンクリート壁に固定することを義務付けている。

グラスウール製の板状吸音材をコンクリート壁に固定する固定具として、図５に示す固定具９０が開発されて現在も使用されている（特許文献１参照）。

実開平０１−０６５９０９号公報

以上の固定具９０は、図６と図７に示すように、ステンレス板を筒状に加工して軸部９１とし、この軸部９１の後端に鍔９２を固定している。軸部９１は、先端を先細り状として、コンクリート壁の下穴に挿入しやすい形状としている。さらに、軸部９１の側面には無数の凸部９３を設けると共に、長手方向に延びるスリット９４を設けている。この固定具９０は、以下の工程で、図８に示すように板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定する。

コンクリート壁５０に板状吸音材４０を積層する状態で、板状吸音材４０を貫通して、コンクリート製のコンクリート壁５０に振動ドリルで下穴５１を穿孔する。その後、板状吸音材４０を位置ずれしないように保持しながら、板状吸音材４０を貫通して下穴５１に固定具９０を木槌で打ち込んで固定する。

従来の固定具を使用し、以上の工程で板状吸音材を固定すると、全ての固定具を好ましい状態では固定できない欠点がある。それは、コンクリート壁に正確に垂直に下穴を設けることが難しく、さらに固定具を木槌で打ち込んで固定するからである。下穴を垂直方向に穿孔できないのは、コンクリート壁の密度斑が原因である。コンクリート壁は、セメントモルタルの内部に、硬い砂利等の骨材を埋設する状態で硬化させるので、骨材と硬化したセメントモルタルとで大きな密度斑が発生する。セメントモルタルは砂とセメントとの混合体で、ドリルでスムーズに穿孔できる。しかしながら、骨材は硬いのでモルタルセメントのようにドリルでスムーズに穿孔できない。このため、ドリルを正確な垂直姿勢でコンクリート壁に押し付けて穿孔を開始しても、ドリルの先端が骨材に当たると、硬い骨材によってドリルの穿孔方向がずれて、穿孔された下穴は垂直方向からずれた状態となる。このため、現場の作業員が振動ドリルを使用して手作業でコンクリート壁に下穴を穿孔するとき、下穴はコンクリート壁に対して正確に垂直方向とならず、穿孔方向がコンクリート壁に対して傾斜するのを皆無にできない。

傾斜する下穴に固定具を打ち込んで板状吸音材をコンクリート壁に固定すると、固定具の軸部に固定している鍔が傾斜する姿勢で板状吸音材の表面を押圧して固定する。この状態で板状吸音材を固定すると、板状吸音材の表面に積層しているガラスクロスがシワになり、綺麗にコンクリート壁に固定できなくなる。また、鍔を板状吸音材の表面に面接触状態で密着させて広い面積で均一に押圧して固定できないので、板状吸音材をコンクリート壁に密着させる状態で固定できない。板状吸音材をコンクリート壁に密着状態で安定して固定できないと、吸収する音で板状吸音材が振動され、吸音特性が低下して機械室内の騒音レベルを効率よく低減できない弊害が発生する。この弊害を防止するために、固定具を下穴に深く打ち込んで、鍔を板状吸音材の表面に食い込ませる状態とすると、伸縮しないガラスクロスのシワが更に多くなって綺麗に固定できなくなる。

本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものである。本発明の重要な目的は、長期間にわたって優れた吸音特性を実現しながら綺麗に固定できる固定構造を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

以上の課題を解決するために、本発明の板状吸音材の固定構造は、グラスウールを無数の空隙のある状態で集合してなる吸音材４１の表面にガラスクロス４２を積層してなる板状吸音材４０を固定具１００を介して機械室のコンクリート壁５０に固定して、機械室を防音処理する固定構造であって、固定具が、板状吸音材４０の表面に積層される平座金２０と、平座金２０の中心穴２１に挿入され、板状吸音材４０を貫通して先端部のネジ部１３がコンクリート壁５０にねじ込まれて平座金２０を介して板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定する皿ビス１０とを備えている。平座金２０は、平面状の円板である平板リング２２と、平板リング２２の中央部に、板状吸音材４０に向かって突出する円錐突出部２３を有し、円錐突出部２３は、先端の中心穴２１の内径がここに挿通される皿ビス１０の軸直径よりも大きく、円錐突出部２３の内側に設けてなるインナー凹部２４に皿頭１２が配置されて、皿ビス１０が平座金２０に傾動自在に連結され、皿ビス１０が非垂直姿勢でコンクリート壁５０に固定される状態で、平板リング２２が板状吸音材４０の表面に面接触状態に密着して板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定するようにしている。

以上の板状吸音材の固定構造は、コンクリート壁の下穴が、コンクリートの密度斑によって垂直姿勢からずれて穿孔されたとしても、ここに皿ビスをねじ込んで、板状吸音材をコンクリート壁の表面に綺麗に固定しながら、優れた吸収特性を実現できる特徴がある。それは、以上の固定構造で使用される固定具が、平座金と皿ビスとで構成して、平座金は平面状の円板である平板リングと、平板リングの中央部に板状吸音材に向かって突出する円錐突出部を設けて、円錐突出部は、先端の中心穴の内径を皿ビスの軸直径よりも大きくし、さらに円錐突出部内側のインナー凹部に皿頭を配置して、皿ビスを平座金に傾動自在に連結し、皿ビスを非垂直姿勢でコンクリート壁の下穴にねじ込まれる状態で、平板リングを板状吸音材の表面に面接触状態に密着して板状吸音材をコンクリート壁に固定するからである。

さらに、以上の固定構造は、非垂直姿勢の下穴に皿ビスをねじ込んで、平板リングを板状吸音材に面接触状態で密着させることで、広い面積で板状吸音材を押圧してコンクリート壁に確実に固定できることに加えて、平座金の円錐突出部が板状吸音材を内部で押圧する独特の構造によっても、板状吸音材はより確実にコンクリート壁に固定される。とくに、円錐突出部が板状吸音材を内部でコンクリート壁に向かって押圧するので、板状吸音材を確実にコンクリート壁に固定しながら、板状吸音材表面のガラスクロスにシワが発生するのを防止できる特徴がある。

さらに、円錐突出部は、ガラスクロスに開口する穴の大きさを調整して、ガラスクロスの引っ張り力と、板状吸音材の押圧力をコントロールできる特徴も実現する。それは、図２に示すように、ガラスクロス４２の開口穴４２Ａの大きさ（Ｄ１、Ｄ２）で、ガラスクロス４２に挿入される円錐突出部２３の位置を変更して、ガラスクロス４２の引っ張り力と押圧力とをコントロールできるからである。ガラスクロス４２の開口穴４２Ａの直径を、Ｄ１からＤ２と小さくすると、図２の鎖線で示すように、ガラスクロス４２は円錐突出部２３の先端部に挿入される。この位置に挿入される円錐突出部２３は、ガラスクロス４２の開口穴４２Ａを板状吸音材４０の内部まで深く押し込んで矢印Ａで示す方向に強く引っ張り、板状吸音材４０はより強い圧力でコンクリート壁に固定される。反対に、ガラスクロス４２の開口穴４２ＡをＤ２からＤ１と大きくすると、円錐突出部２３はガラスクロス４２の開口穴４２Ａに深く挿入され、ガラスクロス４２の開口穴４２Ａを板状吸音材４０の内部に深く押し込むことなく、ガラスクロス４２の矢印Ａの方向の引っ張り力は低下する。したがって、以上の固定構造は、ガラスクロスの開口穴の大きさを調整して、円錐突出部のガラスクロス引っ張り力を調整して、板状吸音材をコンクリート壁に固定する押圧力をコントロールできる特徴がある。

グラスウールの表面をガラスクロスで被覆している板状吸音材は、グラスウールの密度が異なる複数の製品が市販されている。この板状吸音材は、グラスウールの密度で吸音特性をコントロールしており、吸音特性によって密度が異なり、密度によって硬さが異なる。ガラスクロスの開口穴で押圧力をコントロールできる固定構造は、板状吸音材の密度や硬さで、円錐突出部によるガラスクロスの押圧力を最適値にコントロールしてコンクリート壁に固定できる。たとえば、高密度で硬い板状吸音材は、平座金の平板リングの押圧力を強くして、板状吸音材をコンクリート壁に確実に固定できるが、低密度で柔軟な板状吸音材は、平板リングで表面を押圧すると表面が変形して、板状吸音材をコンクリート壁に固定する押圧力が弱くなる。板状吸音材を強くコンクリート壁に固定するために、平座金の押圧力を強くすると、平板リングが板状吸音材の表面に食い込んで表面にシワできるので、平座金の押圧力に制限を受ける。この板状吸音材は、ガラスクロスの開口穴を小さくして、円錐突出部でガラスクロスを強く押圧して、コンクリート壁に確実に固定できる。

以上のように、非垂直姿勢の下穴に皿ビスをねじ込んで、平座金の平板リングを板状吸音材の表面に面接触状態で密着してコンクリート壁に固定でき、さらに、円錐突出部で板状吸音材を内部で押圧してコンクリート壁に固定でき、さらにまた、ガラスクロスの開口穴の大きさで円錐突出部の押圧力をコントロールできる以上の固定構造は、板状吸音材を確実にコンクリート壁に固定して優れた吸音特性を実現しながら、ガラスクロス表面のシワを防止して綺麗に固定できる優れた特徴を実現する。

さらに、以上の固定構造で使用される固定具は、従来のように槌で打ち込んで固定するのでなく、ねじ込んで固定するので、固定具を最適位置に配置して、板状吸音材を理想的な押圧位置に調整して固定できる特徴も実現する。さらに、ネジ部を下穴にねじ込んで固定するので、従来の固定具に比較して、引き抜き強度を数倍にもできるので、長期間にわたって板状吸音材を固定しても、固定する力が緩まない特徴も実現する。したがって、経時的に固定力が低下して板状吸音材とコンクリート壁との間に隙間が生じることがなく、優れた吸音特性を長期間維持できる特徴も実現する。

さらにまた、機械室の改装工事などにおいては、板状吸音材の張り替えする必要があるが、この状態では、皿ビスを反対方向に回転して下穴から引き抜いて板状吸音材を外して再使用できる特徴も実現する。従来の固定具は、打ち込んで固定しているので、鍔を引っ張って下穴から引き抜きするときに板状吸音材の損傷を回避できず、外した板状吸音材を有効に再使用できない欠点があったが、本発明の固定構造は、板状吸音材を損傷することなくコンクリート壁から外して、有効に再利用できる特徴も実現する。

また、本発明の板状吸音材の固定構造で使用される固定具は、皿ビス１０に挿通されて、平座金２０と板状吸音材４０との間に配置しているゴム状弾性リング３０を備える。この固定構造は、さらにゴム状弾性リングでもって、板状吸音材をより確実にコンクリート壁に固定できる特徴がある。とくに、このゴム状弾性リングは、板状吸音材を内部で弾性的に押圧して、コンクリート壁に確実に固定する。それは、ゴム状弾性リングが板状吸音材の内部でグラスウールを弾性的に押圧し、あるいはガラスクロスを弾性的に押圧して、板状吸音材をコンクリート壁に固定するからである。ゴム状弾性リングは外径を変更して、板状吸音材の内部での押圧力を調整できる特徴も実現する。ゴム状弾性リングを大きくして、グラスウールやガラスクロスを弾性的に弾性的に押圧する面積を大きくして、コンクリート壁への密着力を強くできる特徴がある。さらに、ゴム状弾性リングは、それ自体が弾性変形して、板状吸音材を内部でコンクリート壁に押圧できるので、板状吸音材を常にコンクリート壁に押圧して密着させる。常にコンクリート壁に密着する板状吸音材は、優れた吸音特性を実現して、騒音レベルをより低減できる特徴を実現する。

さらに、以上の固定構造で使用される固定具は、皿ビスに挿通されたゴム状弾性リングを、平座金と板状吸音材との間に配置するので、コンクリート壁に穿孔された下穴にねじ込まれる皿ビスが傾斜する状態となっても、傾斜姿勢でねじ込まれる皿ビスのずれを、弾性変形するゴム状弾性リングで吸収しながらねじ込むことができる。このため、傾斜姿勢で皿ビスをねじ込む状態においても、皿ビスに沿って変形するゴム状弾性リングでもって、板状吸音材を確実にコンクリート壁に押圧状態で固定できる。

また、本発明の板状吸音材の固定構造で使用される固定具は、円錐突出部２３が、中心穴２１の周縁に沿って、ゴム状弾性リング３０に向かって突出する押圧リング２５を設けることができる。この固定構造は、押圧リングの上下幅、すなわち皿ビスの軸方向の長さと、外径とを調整して、ゴム状弾性リングの押圧力をコントロールできる特徴も実現する。それは、押圧リングの上下幅を大きくして、ゴム状弾性リングをより板状吸音材の内部に深く食い込む位置に配置して、ゴム状弾性リングによる板状吸音材の押圧力を大きくできるからである。このため、この固定構造は、密度が低い板状吸音材においても、平板リングの押圧力に加えて、板状吸音材の内部に食い込むゴム状弾性リングの押圧力でもって、柔軟な板状吸音材をコンクリート壁に強固に隙間なく密着して固定できる特徴がある。

さらに、本発明の板状吸音材の固定構造で使用される固定具は、ゴム状弾性リング３０の外径を押圧リング２５の外径の１．５倍よりも大きくすることができる。この固定構造は、押圧リングが板状吸音材の内部に食い込んで広い面積で板状吸音材を押圧して、板状吸音材のコンクリート壁への押圧力を強くして、さらに理想的に板状吸音材をコンクリート壁に密着して、吸音特性を改善できる特徴がある。

さらにまた、本発明の板状吸音材の固定構造は、インナー凹部２４を皿頭１２に沿うテーパー状とし、あるいは球面状とすることができる。この固定構造は、テーパー状や球面状のインナー凹部に皿頭を傾動自在に案内して、平座金の平板リングで安定して板状吸音材を押圧できる。

さらに、本発明の板状吸音材の固定構造は、グラスウール４１を無数の空隙のある状態で集合してなる吸音材４０の表面にガラスクロス４２を積層してなる板状吸音材４０を固定具１００を介して機械室の壁に固定して、機械室を防音処理する板状吸音材の固定構造であって、固定具１００が、板状吸音材４０の表面に積層される平座金２０と、平座金２０の中心穴２１に挿入され、板状吸音材４０を貫通して先端部のネジ部２６がコンクリート壁にねじ込まれて、平座金２０を介して板状吸音材４０をコンクリート壁４５に固定する皿ビス１０とを備え、平座金２０は、平板リング２２の中央部に、板状吸音材４０に向かって突出する円錐突出部２３を有し、円錐突出部２３は、先端の中心穴２１の内径がここに挿通される皿ビス１０の軸直径よりも大きく、円錐突出部２３の内側に設けてなるインナー凹部２４に皿頭１２が配置されて、皿ビス１２が平座金２０に傾動自在に連結され、皿ビス１２が非垂直姿勢でコンクリート壁５０に固定される状態で、平板リング２２が板状吸音材４０の表面に面接触状態に密着して板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定するようにしている。

以上の板状吸音材の固定構造は、コンクリート壁の下穴が、コンクリートの密度斑によって垂直姿勢からずれて穿孔されたとしても、ここに皿ビスをねじ込んで、板状吸音材をコンクリート壁の表面に綺麗に固定しながら、優れた吸収特性を実現できる特徴がある。それは、以上の固定構造が、固定具を平座金と皿ビスとで構成し、平座金は平板リングの中央部に板状吸音材に向かって突出する円錐突出部を設けて、円錐突出部は、先端の中心穴の内径を皿ビスの軸直径よりも大きくし、さらに円錐突出部内側のインナー凹部に皿頭を配置して、皿ビスを平座金に傾動自在に連結し、皿ビスを非垂直姿勢でコンクリート壁の下穴にねじ込まれる状態で、平板リングを板状吸音材の表面に面接触状態に密着して板状吸音材をコンクリート壁に固定するからである。

さらに、以上の固定構造は、非垂直姿勢の下穴に皿ビスをねじ込んで、平板リングを板状吸音材に面接触状態で密着させることで、広い面積で板状吸音材を押圧してコンクリート壁に確実に固定できることに加えて、平座金の円錐突出部が板状吸音材を内部で押圧する独特の構造によっても、板状吸音材をより確実にコンクリート壁に固定できる。とくに、円錐突出部が板状吸音材を内部でコンクリート壁に向かって押圧するので、板状吸音材を確実にコンクリート壁に固定しながら、板状吸音材表面のガラスクロスにシワが発生するのを防止できる特徴がある。

さらに、以上の固定構造は、従来のように槌で打ち込んで固定するのでなく、ねじ込んで固定するので、固定具を最適位置に配置して、板状吸音材を理想的な押圧位置に調整して固定できる特徴も実現する。さらに、ネジ部を下穴にねじ込んで固定するので、従来の固定構造に比較して、固定具の引き抜き強度を数倍にもでき、長期間にわたって板状吸音材を固定しても、固定する力が緩まない特徴も実現する。したがって、経時的に固定力が低下して板状吸音材とコンクリート壁との間に隙間が生じることがなく、優れた吸音特性を長期間維持できる特徴も実現する。

さらにまた、機械室の改装工事などにおいては、板状吸音材の張り替えする必要があるが、この状態では、皿ビスを反対方向に回転して下穴から引き抜いて板状吸音材を外して再使用できる特徴も実現する。従来の固定構造は、打ち込んで固定しているので、鍔を引っ張って下穴から引き抜きするときに板状吸音材の損傷を回避できず、外した板状吸音材を有効に再使用できない欠点があったが、本発明の固定構造は、板状吸音材を損傷することなくコンクリート壁から外して、有効に再利用できる特徴も実現する。

本発明の一実施形態に係る板状吸音材の固定構造を示す一部側面断面図である。図１に示す板状吸音材の固定構造の拡大断面図である。傾斜する下穴に固定構造の固定具が固定された状態を示す拡大断面図である。図１に示す固定構造の固定具のネジ部を示す拡大斜視図である。従来の板状吸音材の固定具を示す側面図である。図５に示す固定具の垂直断面図である。図５に示す固定具の底面図である。図５に示す固定具の使用状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は以下のものに特定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部品を示しており、詳細な説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

本発明の固定構造で使用される固定具は、下水道の処理場など、騒音レベルの大きい機械室のコンクリート壁に板状吸音材を固定する部材として使用される。板状吸音材は、機械室の騒音を吸収して、室内と屋外の騒音レベルを低下させる。以下に示す実施形態の固定構造で使用される固定具は、図１に示すように、グラスウールを無数の空隙のある状態で集合してなる吸音材４１の表面にガラスクロス４２を積層してなる板状吸音材４０を、コンクリート壁５０の表面に固定する。

図１と図２に示す固定具１００は、板状吸音材４０の表面に積層される平座金２０と、平座金２０の中心穴２１に挿入される皿ビス１０とを備える。さらに、この固定具１００は、板状吸音材４０をより理想的な状態でコンクリート壁５０に固定するために、ゴム状弾性リング３０を備える。ゴム状弾性リング３０は、皿ビス１０に挿通され、かつ平座金２０と板状吸音材４０の表面との間に配置される。

（平座金２０）
図１と図２に示す平座金２０は、平板リング２２の中央部に、板状吸音材４０に向かって突出する円錐突出部２３を設けている。平板リング２２は平面状の円板で、板状吸音材４０の表面に面接触状態に密着して、板状吸音材４０をコンクリート壁５０に押圧状態に固定する。平板リング２２は外径を大きくして、板状吸音材４０の表面を広い面積で押圧して、板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定する。したがって、平板リング２２の外径は、例えば１ｃｍ以上、好ましくは１．５ｃｍ以上、最適には約３ｃｍとする。

平座金２０は、鉄や合金などの金属板を裁断し、プレス加工して製造される。平座金２０の円錐突出部２３は、金属板をプレス加工して設けられる。円錐突出部２３は、先端に設けている中心穴２１を開口している。中心穴２１の内径は、ここに挿通される皿ビス１０の軸部１１の直径よりも大きく、円錐突出部２３の内側に設けられるインナー凹部２４に皿ビス１０の皿頭１２を配置して、皿ビス１０を平座金２０に対して傾動できるように配置する。平座金２０は、中心穴２１の内径を、皿ビス１０の軸部１１の外径の１．５倍〜２．５倍として、皿ビス１０を平座金２０に対して傾動自在に配置できる。

図１と図２の皿ビス１０は、円錐突出部２３の内側のインナー凹部２４を、皿頭１２に沿うテーパー状とする。この円錐突出部２３は、皿ビス１０の皿頭１２を内面に沿わせて案内できる。とくに、コンクリート壁５０に垂直姿勢に穿孔された下穴５１にねじ込まれた皿ビス１０は、皿頭１２をインナー凹部２４の内面に密着させる状態で、平板リング２２を均等に板状吸音材４０の表面に押圧できる。ただし、本明細書において円錐突出部は、必ずしも正確な円錐状に特定するものでなく、インナー凹部に皿頭が案内できる球面状を含む意味に使用する。球面状のインナー凹部に皿頭を案内して、平座金を介して板状吸音材をコンクリート壁に固定できるからである。

円錐突出部２３は、中心穴２１の周縁に沿って、ゴム状弾性リング３０に向かって突出する押圧リング２５を設けている。押圧リング２５は、ゴム状弾性リング３０を押圧する。押圧リング２５は円筒状で、その高さ（Ｈ）でゴム状弾性リング３０の位置、正確には皿ビス１０の軸方向の位置を特定する。押圧リング２５は、高さ（Ｈ）を大きく、すなわち高くして、ゴム状弾性リング３０をより下方まで押し下げて、ゴム状弾性リング３０を板状吸音材４０の内部に押し下げる。板状吸音材４０の内部に押し下げられるゴム状弾性リング３０は、板状吸音材４０の内部まで食い込んで、板状吸音材４０をコンクリート壁５０に押圧する弾性押圧力が強くなる。したがって、押圧リング２５の高さ（Ｈ）は、ゴム状弾性リング３０が板状吸音材４０を最適な弾性的押圧力で押圧寸法、たとえば１ｍｍ以上であって５ｍｍ以下、最適には約２ｍｍに設定される。

さらに、図１と図２の平座金２０は、平板リング２２と円錐突出部２３との境界に沿って、表側に突出する土手部２６を設けている。土手部２６は、インナー凹部２４の外周縁に設けられて、インナー凹部２４に案内する皿頭１２を、土手部２６の頂上面２６Ａを含む面内よりも内側に配置する。外周縁に土手部２６を設けているインナー凹部２４は、図３に示すように、非垂直姿勢でコンクリート壁５０にねじ込まれる皿ビス１０の皿頭１２を案内して、皿頭１２を土手部２６から突出しないようにインナー凹部２４に案内できる。この平座金２０は、非垂直姿勢でねじ込まれる皿ビス１０の皿頭１２を突出させないために、インナー凹部２４を深く、言い換えると円錐突出部２３の突出寸法（Ｌ）を大きくする必要がない。インナー凹部２４を、垂直姿勢でねじ込まれる皿ビス１０の皿頭１２が突出しない形状として、土手部２６でもって非垂直姿勢でねじ込まれる皿ビス１０の皿頭１２を突出しないように案内できる。

図１と図２の平座金２０は、土手部２６の断面形状を逆Ｕ字状とする。この平座金２０は、突出する土手部２６の内側に皿頭１２を案内するので、皿頭１２の鋭角のコーナー部を内部に配置する。皿頭１２のコーナー部は鋭角に尖っているので、板状吸音材４０を固定する状態で、平座金２０のインナー凹部２４から突出すると、平座金２０の表面をなめらかに仕上げられない。図の平座金２０は、土手部２６の断面形状を逆Ｕ字状として、この土手部２６から突出しないように内側に皿頭１２を案内するので、非垂直姿勢でコンクリート壁５０にねじ込まれた皿ビス１０の皿頭１２を突出させることなく、固定状態で平座金２０の表面をなめらかに仕上げることができる。また、この平座金２０は、皿ビス１０の皿頭１２を平座金２０から突出させないので、その固定状態において美観を損なったり、人や物が突出した皿頭１２に引っかかり、負傷や物品の破損に繋がる虞を低減できる。

（皿ビス１０）
皿ビス１０は、図１と図２に示すように、軸部１１の後端に皿頭１２を設けて、軸部１１の先端部にはネジ部１３を設けている。軸部１１は、先端部をネジ部１３として後端部をネジ山１５のない円柱部１４としている。皿頭１２は円錐状で、先端面には電動ドライバーを連結するために＋溝又は−溝を設けている。軸部１１は、コンクリート壁５０の下穴５１にねじ込まれる部分をネジ部１３とし、板状吸音材４０を貫通する部分をネジ山１５のない円柱部１４としている。

ネジ部１３は、表面から突出するネジ山１５を螺旋状に設けている。図１の皿ビス１０は、ネジ部１３をコンクリート壁５０の下穴５１にスムーズにねじ込んで、充分な引き抜き強度を実現するために、図４に示すように、大ネジ山１５Ａと小ネジ山１５Ｂの２列のネジ山１５を螺旋状に設けている。小ネジ山１５Ｂは大ネジ山１５Ａの間に設けられて２列のネジ山１５を等間隔に設けている。皿ビス１０は、コンクリート壁５０の下穴５１にネジ部１３を直接にねじ込んで固定されるが、下穴５１に筒状のスペーサ（図示せず）を挿入し、このスペーサに皿ビス１０をねじ込んで固定することもできる。

コンクリート壁５０の下穴５１にねじ込んで固定されるネジ部１３は、図４に示すように、ネジ山１５の頂上部分、すなわち、ネジ山１５の外周縁に沿って一定の間隔で切込部１６を設けて、ネジが緩むのを防止できる。この皿ビス１０は、コンクリート壁５０にねじ込まれた状態で、ネジ山１５の切込部１６が下穴５１の内面に引っかかって緩まず、長期間にわたって板状吸音材４０をコンクリート壁５０に確実に固定できる。

（ゴム状弾性リング３０）
ゴム状弾性リング３０は、皿ビス１０の軸部１１に挿入されて、平座金２０と板状吸音材４０の間に配置され、円錐突出部２３の先端の押圧リング２５で押されて板状吸音材４０をコンクリート壁５０に押圧状態に固定する。ゴム状弾性リング３０は、シリコンゴム等の合成ゴムや天然ゴム等のゴム状弾性体を筒状に成形している。ゴム状弾性リング３０は、図２の拡大断面図に示すように、円錐突出部２３の先端に設けた押圧リング２５に押圧されて、板状吸音材４０の内部を弾性的にコンクリート壁５０に押圧する。ゴム状弾性リング３０は、外径を大きくして、板状吸音材４０の内部を弾性的にコンクリート壁５０に押圧する。したがって、ゴム状弾性リング３０は、その外径を、軸部１１の外径の１．５倍以上、好ましくは２倍以上、さらに好ましくは３倍以上とする。ゴム状弾性リング３０は、板状吸音材４０の内部でグラスウール製の吸音材４１の表面を弾性的に押圧し、あるいは表面のガラスクロス４２の表面を弾性的に押圧して、板状吸音材４０をコンクリート壁５０に押圧する。

以上の固定構造で使用される固定具１００は、図１に示すように、皿ビス１０を板状吸音材４０に貫通し、ネジ部１３をコンクリート壁５０の下穴５１にねじ込んで板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定する。固定具１００は、平座金２０の平板リング２２を板状吸音材４０の表面に面接触状態に密着し、これが板状吸音材４０を表面から押圧してコンクリート壁５０に固定する。図２の拡大断面図に示すように、平板リング２２は、僅かに板状吸音材４０の表面から内部に押し込まれる状態で、板状吸音材４０を弾性的に押圧してコンクリート壁５０に固定する。この状態で、平座金２０の円錐突出部２３は、板状吸音材４０の内部に押し込まれて、表面のガラスクロス４２を矢印Ａで示す方向に引っ張って固定する。円錐突出部２３は、ガラスクロス４２に挿入する位置、すなわちガラスクロス４２の開口穴４２Ａの大きさで引っ張り力をコントロールして板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定する。円錐突出部２３は板状吸音材４０の一部に押し込まれて板状吸音材４０を弾性的にコンクリート壁５０に押圧し、さらに、ガラスクロス４２を引っ張り状態で固定して、板状吸音材４０をより確実にコンクリート壁５０に固定する。

さらに、図２に示すゴム状弾性リング３０を備える固定具１００は、ゴム状弾性リング３０が円錐突出部２３で板状吸音材４０の内部に押し込まれ、ゴム状弾性リング３０が弾性変形して板状吸音材４０を弾性的にコンクリート壁５０に押圧状態で固定する。ゴム状弾性リング３０は、図２の太い鎖線で示すようにガラスクロス４２の開口穴４２Ａを通過し、あるいは図２の細い鎖線で示すようにガラスクロス４２の開口穴４２Ｂを通過することなく、ガラスクロス４２を弾性的に引っ張り状態として板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定する。ガラスクロス４２の開口穴４２Ａを通過するゴム状弾性リング３０は、図２の太い鎖線で示すように、円錐突出部２３の内面に接触し、円錐突出部２３に引っ張られて板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定する。ガラスクロス４２の開口穴４２Ｂを通過しないゴム状弾性リング３０は、図２の細い鎖線で示すように、下面に位置するガラスクロス４２を弾性的に引っ張って、板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定する。下面でガラスクロス４２を引っ張るゴム状弾性リング３０は、細い鎖線で示すように、大きく弾性変形してガラスクロス４２を強く引っ張って、板状吸音材４０を弾性的な押圧状態で固定する。

図１に示すように、下穴５１は振動ドリルを使用して、コンクリート壁５０に対して正確に垂直姿勢となるように穿孔されるが、全ての下穴５１を垂直姿勢に穿孔することはできない。コンクリート壁５０の内部に硬い骨材が点在して、これが下穴５１を穿孔する方向を狂わせるからである。図３は、傾斜する下穴５１にねじ込まれた皿ビス１０の皿頭１２の部分を示している。この図に示すように、傾斜する皿ビス１０は、皿頭１２を円錐突出部２３のインナー凹部２４に傾斜姿勢で案内される。インナー凹部２４に傾斜姿勢で案内される皿頭１２は、土手部２６の頂上面２６Ａを含む平面よりも内側に配置され、円錐突出部２３を板状吸音材４０に向かって押圧して、板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定する。皿頭１２がインナー凹部２４の内部に傾斜姿勢で配置されて、皿ビス１０は平座金２０に対して傾斜姿勢に連結される。したがって、平座金２０の平板リング２２は板状吸音材４０の表面に面接触状態で密着して、板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定する。内部のゴム状弾性リング３０は弾性変形して、板状吸音材４０の内部を弾性的に押圧して、板状吸音材４０をコンクリート壁５０に固定する。

本発明の板状吸音材の固定構造は、機械室のコンクリート壁に、優れた吸音特性を実現しながら綺麗に固定して、機械室と外部に漏れる騒音レベルを低くして下水処理場などの機械室において有効に利用される。

１００…固定具
１０…皿ビス
１１…軸部
１２…皿頭
１３…ネジ部
１４…円柱部
１５…ネジ山
１５Ａ…大ネジ山
１５Ｂ…小ネジ山
１６…切込部
２０…平座金
２１…中心穴
２２…平板リング
２３…円錐突出部
２４…インナー凹部
２５…押圧リング
２６…土手部
２６Ａ…頂上面
３０…ゴム状弾性リング
４０…板状吸音材
４１…吸音材
４２…ガラスクロス
４２Ａ…開口穴
４２Ｂ…開口穴
５０…コンクリート壁
５１…下穴
９０…固定具
９１…軸部１１
９２…鍔
９３…凸部
９４…スリット

Claims

グラスウールを無数の空隙のある状態で集合してなる吸音材の表面にガラスクロスを積層してなる板状吸音材を固定具を介して機械室のコンクリート壁に固定して、機械室を防音処理する板状吸音材の固定構造であって、
前記固定具が、
前記板状吸音材の表面に積層される平座金と、
前記平座金の中心穴に挿入され、前記板状吸音材を貫通して先端部のネジ部がコンクリート壁にねじ込まれて前記平座金を介して前記板状吸音材をコンクリート壁に固定する皿ビスと、
前記皿ビスに挿通され、かつ前記平座金と前記板状吸音材との間に配置されるゴム状弾性リングとを備え、
前記平座金は、平面状の円板である平板リングと、前記平板リングの中央部に、前記板状吸音材に向かって突出する円錐突出部を有し、
前記円錐突出部は、先端の中心穴の内径がここに挿通される皿ビスの軸直径よりも大きく、前記円錐突出部の内側に設けてなるインナー凹部に皿頭が配置されて、前記皿ビスが前記平座金に傾動自在に連結され、
前記皿ビスが非垂直姿勢でコンクリート壁に固定される状態で、前記平板リングが前記板状吸音材の表面に面接触状態に密着して前記板状吸音材をコンクリート壁に固定するようにしてなる板状吸音材の固定構造。
請求項１に記載される板状吸音材の固定構造であって、
前記円錐突出部が、前記中心穴の周縁に沿って、前記ゴム状弾性リングに向かって突出する押圧リングを有する板状吸音材の固定構造。
請求項２に記載される板状吸音材の固定構造であって、
前記ゴム状弾性リングの外径が前記押圧リングの外径の１．５倍以上とすることを特徴とする板状吸音材の固定構造。
請求項１ないし３のいずれかに記載される板状吸音材の固定構造であって、
前記インナー凹部が、前記皿頭に沿うテーパー状、または前記皿頭を案内する球面状としてなることを特徴とする板状吸音材の固定構造。