特開 2025-13643 床構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025013643

(43)【公開日】2025-01-24

(54)【発明の名称】床構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 5/43 20060101AFI20250117BHJP

   E04B 1/98 20060101ALI20250117BHJP

   F16F 15/04 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

E04B5/43 H

E04B1/98 B

F16F15/04 A

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024196666

(22)【出願日】2024-11-11

(62)【分割の表示】P 2020147022の分割

【原出願日】2020-09-01

(71)【出願人】

【識別番号】000198787

【氏名又は名称】積水ハウス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004303

【氏名又は名称】弁理士法人三協国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】永松 英夫

(72)【発明者】

【氏名】山田 のぞみ

(57)【要約】

【課題】互いに異なる２つの荷重がパネル部材に与えられた２つの状態の各々について防振性能を十分に発揮することのできる床構造を提供する。
【解決手段】本発明に係る床構造はパネル部材と、パネル部材を支持する支持部材と、パネル部材と支持部材との間に配置される弾性部材とを備える。弾性部材は支持部材上に配置される基部と、基部から上方に突出する突出部とを備える。基部はパネル部材上に第１の荷重が与えられた状態で所定の防振性能を得るために予め設定されたバネ定数を有し、弾性部材における突出部と基部のうち突出部と重なっている領域とを含む厚領域は、パネル部材上に第２の荷重が与えられた際にパネル部材と基部とが離間した状態でパネル部材と突出部とが接触し、パネル部材上に前記第１の荷重が与えられた際に弾性部材のうち厚領域を含む基部全体に対して荷重が伝達される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

床構造であって、
パネル部材と、
前記パネル部材を支持する支持部材と、
前記パネル部材と前記支持部材との間に配置されかつ上下方向に弾性変形する弾性部材と、を備え、
前記弾性部材は、前記支持部材上に配置される基部と、前記基部から上方に突出する突出部と、を備え、
前記基部は、前記パネル部材上に第１の荷重が与えられた状態で所定の防振性能を得るために予め設定されたバネ定数を有し、
前記弾性部材における前記突出部と、前記基部のうち前記突出部と重なっている領域と、を含む厚領域は、前記パネル部材上に第１の荷重よりも小さい第２の荷重が与えられた際に前記パネル部材と前記基部とが離間した状態で前記パネル部材と前記突出部とが接触し、前記パネル部材上に前記第１の荷重が与えられた際に前記弾性部材のうち前記厚領域を含む前記基部全体に対して荷重が伝達される、床構造。

【請求項2】

請求項１に記載の床構造において、
前記基部は、前記パネル部材に前記第１の荷重が与えられた際に、所定の周波数以下の固有周波数を有し、
前記厚領域は、第２の荷重が与えられた際に、前記所定の周波数以下の固有周波数を有する、床構造。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の床構造において、
前記突出部は、上下方向に一定の断面積を有し、前記突出部の上面は、前記パネル部材に対して平行である、床構造。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載の床構造において、
前記基部の上面は、前記パネル部材に対して平行である、床構造。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の床構造において、
前記突出部の上面の静止摩擦係数は、前記基部の上面の静止摩擦係数よりも大きい、床構造。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の床構造であって、
前記突出部のバネ定数は、前記基部のバネ定数よりも大きい、床構造。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載の床構造であって、
前記突出部は、高減衰ゴムにより形成されている、床構造。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載の床構造であって、
前記弾性部材は、前記基部上における前記突出部が突出する領域以外の領域に、厚領域よりも大きな高減衰性能を有する減衰部材を有し、
前記減衰部材は、前記厚領域及び前記突出部よりも小さなバネ定数を有する、床構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物の防振性能を有する建物の床構造に関する。

【背景技術】

【0002】

建物の防振性能を高めるために例えば特許文献１に記載の床構造物が知られている。この床構造物は、梁と、梁に支持された床パネルと、梁と床パネルとの間に位置しており、上下方向に弾性変形する弾性部材と、を備えている。この弾性部材には、床パネルの振動を吸収するために床パネルの重量に応じて硬度が設定されている。すなわち、床パネルの重量が比較的大きい場合は弾性部材の硬度が比較的大きくなり、床パネルの重量が比較的小さい場合は弾性部材の硬度が比較的小さくなるように設定される。

【0003】

この床構造物によれば、弾性部材が許容値を超えて圧縮されるおそれが少なく、かつ床パネルの振動を効率良く減衰或いは低周波数化することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６４２８８４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このような弾性部材の硬度は、一般に、家具等の生活に使用する部材が設けられていない荷重として想定される固定荷重ではなく、家具等の生活に使用する部材が設けられている荷重として想定される積載荷重により設定されている。

【0006】

しかしながら、弾性部材の硬度が積載荷重に基づいて設定されている場合、積載荷重よりも小さい固定荷重が床パネルに与えられた際には弾性部材の硬度が本来の設置値よりも大きくなる、すなわち弾性部材のバネ定数が設定時に想定されるバネ定数よりも大きくなることがあった。このため、床パネルに固定荷重が与えられた際の弾性部材の固有周波数が想定される周波数よりも高くなり、床パネルの振動に対して十分な防振性能を発揮することができない場合があった。

【0007】

また、弾性部材の硬度が固定荷重に基づいて設定されている場合、積載荷重に達する前に許容荷重を超えてしまい（つまり弾性限界を迎えてしまい）、弾性部材の固有周波数が増加し、積載荷重が与えられた状態において、防振性能が低下することがあった。

【0008】

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、互いに異なる２つの荷重がパネル部材に与えられた２つの状態の各々について防振性能を十分に発揮することのできる床構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するため、本発明に係る床構造は、パネル部材と、前記パネル部材を支持する支持部材と、前記パネル部材と前記支持部材との間に配置されかつ上下方向に弾性変形する弾性部材と、を備え、前記弾性部材は、前記支持部材上に配置される基部と、前記基部から上方に突出する突出部と、を備え、前記基部は、前記パネル部材上に第１の荷重が与えられた状態で所定の防振性能を得るために予め設定されたバネ定数を有し、前記弾性部材における前記突出部と、前記基部のうち前記突出部と重なっている領域と、を含む厚領域は、前記パネル部材上に第１の荷重よりも小さい第２の荷重が与えられた際に前記パネル部材と前記基部とが離間した状態で前記パネル部材と前記突出部とが接触し、前記パネル部材上に前記第１の荷重が与えられた際に前記弾性部材のうち前記厚領域を含む前記基部全体に対して荷重が伝達される。

【0010】

この床構造によれば、パネル部材に第２の荷重が与えられた際には、パネル部材が基部から離間した状態で突出部と接触する。つまり、第２の荷重が与えられた状態において厚領域のバネ定数を有効に活用して弾性部材のバネ定数が想定される荷重に対して必要以上に大きくなるのを抑制することができる。このため、パネル部材に第２の荷重が与えられた際に所定の防振性能を発揮し得るバネ定数を弾性部材が担保することができ、より効果的に床構造の防振性能を向上させることができる。

【0011】

また、パネル部材上に第１の荷重が与えられた際に弾性部材のうち厚領域を含む基部全体に対して荷重が伝達されるので、基部のバネ定数を有効に活用することができる。したがって、パネル部材に第１の荷重が与えられた際に床構造に求められる防振性能を発揮し得るバネ定数を弾性部材が担保することができ、より効果的に床構造の防振性能を向上させることができる。

【0012】

また、パネル部材に与えられる荷重が第１の荷重に達する前に許容荷重を超える（つまり弾性部材が弾性限界に達する）ことを抑制することができ、第１の荷重が与えられた際に防振性能が低下するのを抑制することができる。

【0013】

前記床構造において、前記基部は、前記パネル部材に前記第１の荷重が与えられた際に、所定の周波数以下の固有周波数を有し、前記厚領域は、第２の荷重が与えられた際に、前記所定の周波数以下の固有周波数を有する、ことが好ましい。

【0014】

弾性部材の固有周波数は、荷重が大きくなるほど小さくなる特性を有する。このため、上記のように構成することにより、パネル部材が突出部に接触し、弾性部材のうち厚領域以外の領域における基部に対して荷重が伝達された時点においてパネル部材の振動の周波数を所定の周波数未満に抑えることができる。

【0015】

前記床構造において、前記突出部は、上下方向に一定の断面積を有し、前記突出部の上面は、前記パネル部材に対して平行であることが好ましい。

【0016】

この構成によれば、パネル部材と突出部とが接触してから（すなわち第２の荷重が与えられてから）パネル部材が弾性部材のうち厚領域以外の領域における基部に対して荷重を伝達し始めるまでの弾性部材のバネ定数をほぼ一定にさせることができる。このため、弾性部材のバネ定数を容易に管理することができる。

【0017】

前記床構造において、前記基部の上面は、前記パネル部材に対して平行であることが好ましい。

【0018】

この構成によれば、パネル部材が弾性部材のうち厚領域以外の領域における基部に対して荷重を伝達してからの弾性部材のバネ定数をほぼ一定にさせることができる。このため、弾性部材のバネ定数を容易に管理することができる。

【0019】

ここで、パネル部材に第２の荷重が与えられた状態では、パネル部材に第１の荷重が与えられた状態に比べて弾性部材との接触面積が小さい。このため、パネル部材に第２の荷重が与えられた状態では、パネル部材と突出部との間において、地震などによる当該パネル部材のすべりが生じるおそれがある。

【0020】

そこで、前記床構造において、前記突出部の上面の静止摩擦係数は、前記基部の上面の静止摩擦係数よりも大きいことが好ましい。

【0021】

この構成によれば、第２の荷重がパネル部材に与えられた際、静止摩擦係数が比較的大きい突出部にパネル部材が接触する。このため、パネル部材と突出部との間に働く摩擦力により、パネル部材が突出部からずれるのを抑制することができ、パネル部材と突出部との接触の際の安定性を改善することができる。

【0022】

前記床構造において、前記突出部のバネ定数は、前記基部のバネ定数よりも大きいことが好ましい。

【0023】

この構成によれば、突出部は基部と比較して硬い。すなわち、第２の荷重がパネル部材に与えられた際、弾性部材の厚領域において、基部の方が突出部に比べて容易に弾性変形する。このため、基部についてバネ定数の管理を行うことにより厚領域全体としてのバネ定数を容易に管理することができる。

【0024】

前記床構造において、前記突出部は、高減衰ゴムにより形成されていることが好ましい。

【0025】

この構成によれば、パネル部材の振動を突出部において減衰することができる。このため、床構造の防振性能を効果的に向上させることができる。

【0026】

前記床構造において、前記弾性部材は、前記基部上における前記突出部が突出する領域以外の領域に、厚領域よりも大きな高減衰性能を有する減衰部材を有し、前記減衰部材は、前記厚領域及び前記突出部よりも小さなバネ定数を有することが好ましい。

【0027】

この構成によれば、減衰部材によりパネル部材の振動を効果的に減衰させることができる。

【0028】

また、減衰部材は、厚領域及び突出部よりも小さなバネ定数を有している。このため、減衰部材の弾性力は厚領域及び突出部の弾性力に比べて小さく、減衰部材が防振の妨げになるのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0029】

以上説明したように、本発明の床構造によれば、互いに異なる２つの荷重がパネル部材に与えられた２つの状態の各々について防振性能を十分に発揮することのできる床構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の実施形態に係る床構造の主要部分を表す斜視図である。

【図2】前記床構造に係る弾性部材が支持部材の上面に配置されている状態を表す斜視図である。

【図3】前記パネル部材に固定荷重が与えられている状態を表す図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】前記パネル部材に積載荷重が与えられている状態を表す図１のＩＩＩ－ＩＩＩである。

【図5】前記弾性部材が前記パネル部材を下から支持している状態を表す平面図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る床構造の図３相当図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係る床構造の図４相当図である。

【図8】本発明の変形例に係る床構造の図５相当図である。

【図9】前記パネル部材に与えられた荷重と弾性部材の固有周波数との対応関係を表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0031】

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る床構造１について、図面を参照しながら説明する。

【0032】

床構造１は、例えば鉄鋼系住宅の床を構成するものである。なお、本実施形態では、床構造１として鉄鋼系の住宅に適用される場合について説明するが、床構造１を適用することができる住宅は鉄鋼系の住宅に限られず、木造の住宅や、コンクリート造であっても良い。

【0033】

床構造１は、図１及び図２に示すように、上階層の床面を構成する複数の板状のパネル部材４０と、住宅内壁に固定されパネル部材４０を支持する支持部材１０と、パネル部材４０と支持部材１０との間に配置されかつ上下方向に弾性変形する弾性部材３０と、を備える。

【0034】

パネル部材４０は、平面視ほぼ四角形状のスラブ材であり、所定方向（以下、これを左右方向といい、これと直交する方向を前後方向という）に沿って隣接した状態で配置されている。パネル部材４０としては、例えば、床スラブやＡＬＣ、中空部に砂状の無機物が充填された中空押出セメント板等が用いられる。１枚のパネル部材４０は、前後方向及び左右方向に互いに離間する４個の弾性部材３０を介して支持部材１０上に載置されている。具体的に、１枚のパネル部材４０は、四隅において弾性部材３０に支持（４点支持）されている。

【0035】

支持部材１０は、図２に示すように、左右方向に延びかつ前後方向に沿って互いに離間した状態で配置される複数の第１の梁１２と、前後方向に延びかつ左右方向に沿って互いに離間した状態で配置される複数の第２の梁１４と、を含む。第２の梁１４の長手方向（前後方向）の端部が隣り合う２本の第１の梁１２の側面に対して接続されている。この状態において、第１の梁１２の上面と、第２の梁１４の上面とは面一となっている。

【0036】

第１の梁１２は、ウェブと、ウェブの上下方向両端に設けられた上下一対のフランジと、により構成されるＨ型の鋼材であり、柱（不図示）に溶接などによって固着されている。前後方向に並んだ２本の第１の梁１２は、図１に示すように、パネル部材４０を前後方向両端から支えるようになっている。

【0037】

第２の梁１４は、第１の梁１２と同様に、ウェブと、ウェブの上下方向両端に設けられた上下一対のフランジとにより構成されるＨ型の鋼材である。左右方向に隣接する２本の第２の梁１４は、パネル部材４０の左右両端部の下方に設けられ、パネル部材４０を左右両端部から支えるようになっている。

【0038】

１本の第２の梁１４は、左右方向に隣接する２枚のパネル部材４０同士における互いに向かい合う側の端部を跨ぐようにして配置される。

【0039】

弾性部材３０は、パネル部材４０に上方からの荷重に応じて上下方向に弾性変形して、パネル部材４０に伝えられた振動の周波数を低下させるための防振材である。具体的に、弾性部材３０は、図２に示すように、支持部材１０上に配置される基部３２と、基部３２から上方に突出する突出部３４と、により構成されている。

【0040】

弾性部材３０における突出部３４と、基部３２のうち突出部３４と重なっている領域と、を含む厚領域は、図３に示すように、パネル部材４０上に家具等の生活に使用する部材が設けられていない荷重として想定される固定荷重Ｐ１（本発明の「第２の荷重」に対応）が与えられた際にパネル部材４０と基部３２とが離間した状態でパネル部材４０と突出部３４とが接触し、図４に示すように、パネル部材４０上に家具等の生活に使用する部材が設けられている荷重として想定される積載荷重Ｐ３（本発明「第１の荷重」に対応）が与えられた際に弾性部材３０のうち厚領域を含む基部３２全体に対して当該積載荷重Ｐ３が伝達されるようになっている。

【0041】

本実施形態では、パネル部材４０に積載荷重Ｐ３が与えられた際に、弾性部材３０のうち厚領域以外の領域である薄領域における基部３２の上面とパネル部材４０の下面とが接触することにより、積載荷重Ｐ３が基部３２全体に伝達される。

【0042】

弾性部材３０は、一つのパネル部材４０に対して複数個（本実施形態では４個）設けられている。具体的に、弾性部材３０は、図２に示すように、第１の梁１２の上側フランジの上面に、パネル部材４０の四隅を下方から支える（パネル部材４０を４点支持する）ように配置されている。

【0043】

弾性部材３０は、図２に示すように、パネル部材４０の左側端部を下から支持する弾性部材３０Ａと、パネル部材４０の右側端部を下から支持する弾性部材３０Ｂと、に分けられる。

【0044】

厚領域は、パネル部材４０に固定荷重Ｐ１が与えられた際に、所定の周波数（例えば４０Ｈｚ付近）以下の固有周波数を有する。

【0045】

基部３２は、パネル部材４０を支持するブロック材であり、例えばポリウレタンなどの合成樹脂やゴムにより成形されている。基部３２は、両面テープや接着剤等によって第１の梁１２の上面に配置されており、積載荷重Ｐ３がパネル部材４０に与えられた状態で、所定の防振性能を得るために予め設定されたバネ定数を有する。具体的に、基部３２は図９に示すように、パネル部材４０に固定荷重Ｐ１以上積載荷重Ｐ３以下の荷重範囲Ｍの荷重が与えられた際に、所定の周波数（４０Ｈｚ付近）以下となるように設定された固有周波数Ｓを有する。つまり、基部３２に荷重範囲Ｍの荷重が与えられることにより、基部３２の固有周波数が所定の周波数（４０Ｈｚ付近）以下となり、床構造１が所定の防振性能を発揮することができる。

【0046】

基部３２は、荷重に対してバネ定数をほぼ一定にさせるために、上下方向に一定の断面積を有している。また、基部３２の上面は、パネル部材４０の下面に対して平行になっている。

【0047】

突出部３４は、パネル部材４０に伝わる振動のエネルギーを効果的に減衰するためにシート状の高減衰ゴムにより成形されている。なお、突出部３４は、高減衰ゴムにより成形されている必要はなく、基部３２と同様の材質により構成されていてもよい。

【0048】

突出部３４は、図５に示すように、パネル部材４０の左右方向外側の端部を支持するために、基部３２の上面のうちパネル部材４０に対して左右方向外側の端部上に沿って配置されている。パネル部材４０に固定荷重Ｐ１が与えられている状態において、基部３２のうち、突出部３４が配置されている側とは反対側（パネル部材４０に対して左右方向内側）の上面とパネル部材４０との間には、図３に示すように、空間が形成されている。

【0049】

パネル部材４０に衝撃が与えられると、パネル部材４０の左右方向に隣接する突出部３４間の部分は、突出部３４を支点として下方に向けて撓み、荷重範囲Ｍ内において想定される荷重Ｐ２よりも小さい荷重で基部３２の上面に接触する可能性がある。そこで、上記のように、基部３２のうちパネル部材４０に対して左右方向内側の端部とパネル部材４０との間に空間を形成することにより、パネル部材４０の左右方向の中間部が荷重により撓んだ際に、パネル部材４０を基部３２の上面の空間に逃がすことができる。このため、想定される荷重Ｐ２よりも小さい荷重でパネル部材４０が基部３２の上面に接触するのを抑制することができる。

【0050】

また、突出部３４は、パネル部材４０の前後方向外側の端部を支持するために、基部３２の上面のうちパネル部材４０に対して前後方向外側の端部に沿って配置されていても良い（例えば、図８において３２と３４の符号を入れ替えた構成にしても良い）。隣接する突出部３４（支点）の前後方向の間隔が左右方向の間隔よりも大きい本実施形態においては、左右方向におけるパネル部材４０の撓み量よりも前後方向におけるパネル部材４０の撓み量が大きいので、効果的にパネル部材４０を基部３２の上面の空間に逃がすことができる。

【0051】

突出部３４は、パネル部材４０の四隅を下から支える位置に配置されている。このように配置された突出部３４は、パネル部材４０に、固定荷重Ｐ１が与えられた際にパネル部材４０の四隅を支える（つまり４点支持する）。

【0052】

突出部３４は、荷重に対してバネ定数をほぼ一定にさせるために、上下方向に一定の断面積を有している。突出部３４の上面は、パネル部材４０の下面に対して平行になっている。

【0053】

また、突出部３４の上面の静止摩擦係数は、地震などによるパネル部材４０のすべりを抑制するために、基部３２の上面の静止摩擦係数よりも大きく設定されている。

【0054】

また、突出部３４のバネ定数は、厚領域全体としてのバネ定数の管理を容易にするために、基部３２のバネ定数よりも大きくされている。すなわち、突出部３４は基部３２よりも硬くされている。なお、基部３２や突出部３４のバネ定数（硬度）は、例えば発泡率（密度）を変えることにより、或いは材質やグレード（材料の配分）を変えることにより設定される。

【0055】

（弾性部材の動作）
以下、パネル部材４０に荷重を与えた際の弾性部材３０の動作について図３、図４及び図９を参照しながら説明する。

【0056】

図９において、曲線Ｓは基部３２の荷重に対する固有周波数を示し、曲線Ｋは厚領域の荷重に対する固有周波数を示す。

【0057】

図３は、パネル部材４０に固定荷重Ｐ１が与えられている状態を示している。この状態では、パネル部材４０の下面が基部３２の上面から離間した状態で突出部３４の上面（すなわち厚領域の上面）に接触している。この時、基部３２の固有周波数は、図９の固有周波数に示されるように目標となる所定の周波数（４０Ｈｚ付近）以下となる。

【0058】

この状態からパネル部材４０に与えられる荷重の大きさが増大すると、弾性部材３０の厚領域が下方向に弾性変形する（バネ定数は一定）。このとき基部３２の固有周波数は、図９に示すように曲線Ｋに沿って減少する。

【0059】

さらに、固定荷重Ｐ１よりも大きい荷重Ｐ２がパネル部材４０に与えられると、弾性部材３０の厚領域が弾性変形して、図４に示すように厚領域の上面（突出部３４の上面）が薄領域における基部３２の上面の位置まで下がり、パネル部材４０と薄領域の上面（基部３２の上面）及び厚領域の上面（突出部３４の上面）とが接触する。

【0060】

この状態において、弾性部材３０の周波数特性は、突出部３４の固有周波数Ｋから基部３２の固有周波数Ｓに切り替わる。

【0061】

ここで、上述のように固定荷重Ｐ１が与えられたときに低い固有周波数Ｋを有する厚領域を採用しているため、限界荷重となる荷重Ｐ２よりも大きな荷重が与えられた際に弾性部材にクリープが進行し、弾性部材としての機能を発揮できないおそれがある。弾性部材としての機能を失うと固有周波数が急激に増加し、目標となる防振性能を発揮できない。

【0062】

これに対し、上記のように周波数特性が切り替わることにより、図９に示すように一時的に弾性部材３０の固有周波数は増加するものの、基部３２自体の弾性は損なわれていないため、更なる荷重の増加に伴う防振性能の向上を継続して図ることができる。

【0063】

なお、本実施形態では、荷重Ｐ２が与えられた状態における弾性部材３０は、厚領域が防振材としての機能を発揮し得る限界値となる固有周波数を有する。これは、弾性部材３０としての機能喪失を確実に防止しながら、上記周波数特性の切り替え時における固有周波数の増加をできるだけ小さくするためである。

【0064】

（作用効果）
本実施形態に係る床構造１によれば、パネル部材４０に固定荷重Ｐ１が与えられた際には、パネル部材４０が基部３２から離間した状態で突出部３４と接触する。つまり、固定荷重Ｐ１が与えられた状態において厚領域のバネ定数を有効に活用して弾性部材３０のバネ定数が設定時に想定されるバネ定数より大きくなるのを抑制することができる。このため、パネル部材４０に固定荷重Ｐ１が与えられた際に所定の防振性能を発揮し得るバネ定数を弾性部材３０が担保することができ、より効果的に床構造１の防振性能を向上させることができる。

【0065】

また、パネル部材４０に荷重Ｐ２から積載荷重Ｐ３が与えられた際には、弾性部材３０の厚領域が弾性変形してパネル部材４０と厚領域の上面（突出部３４の上面）及び薄領域の上面（基部３２の上面）とが接触して積載荷重Ｐ３が基部３２に伝達されるので、薄領域における基部３２のバネ定数を有効に活用することができる。したがって、パネル部材４０に積載荷重Ｐ３が与えられた際に床構造１に求められる防振性能を発揮し得るバネ定数を弾性部材３０が担保することができ、より効果的に床構造１の防振性能を向上させることができる。

【0066】

弾性部材３０の固有周波数は、荷重が大きくなるほど小さくなる特性を有する。本実施形態では、基部３２は、パネル部材４０に固定荷重Ｐ１以上かつ積載荷重Ｐ３以下の大きさの荷重Ｍが与えられた際に、所定の周波数（４０Ｈｚ付近）以下の固有周波数を有するので、パネル部材４０が基部３２及び突出部３４に接触した時点においてパネル部材４０の振動の共振周波数を所定の周波数（４０Ｈｚ付近）未満に抑えることができる。

【0067】

また、突出部３４は、上下方向に一定の断面積を有し、さらにその上面は、パネル部材４０の下面に対して平行である。

【0068】

よって、パネル部材４０と突出部３４とが接触してからこのパネル部材４０と基部３２とが接触するまでの弾性部材３０のバネ定数をほぼ一定にさせることができる。このため、弾性部材３０のバネ定数を容易に管理することができる。

【0069】

また、基部３２の上面は、パネル部材４０の下面に対して平行である。

【0070】

よって、パネル部材４０と基部３２とが接触してからの弾性部材３０のバネ定数をほぼ一定にさせることができる。このため、弾性部材３０のバネ定数を容易に管理することができる。

【0071】

ここで、パネル部材４０に固定荷重Ｐ１が与えられた状態では、パネル部材４０に積載荷重Ｐ３が与えられた状態に比べてその接触面積が小さくなる。このため、パネル部材４０に固定荷重Ｐ１が与えられた状態では、パネル部材４０と突出部３４との間において、地震などによる当該パネル部材４０のすべりが生じるおそれがある。

【0072】

そこで、床構造１において、突出部３４の上面の静止摩擦係数は、基部３２の上面の静止摩擦係数と同等以上とする。

【0073】

この構成によれば、固定荷重Ｐ１がパネル部材４０に与えられた際、静止摩擦係数が比較的大きい突出部３４にパネル部材４０が接触する。このため、パネル部材４０と突出部３４との間に働く摩擦力により、突出部３４からパネル部材４０がずれるのを抑制することができ、パネル部材４０と突出部３４との接触の際の安定性を改善することができる。

【0074】

また、突出部３４のバネ定数は、基部３２のバネ定数と同等以上であり、厚領域のバネ定数は、基部３２のバネ定数よりも大きい。

【0075】

よって、突出部３４は基部３２と比較して硬い。すなわち、固定荷重Ｐ１がパネル部材４０に与えられた際、弾性部材３０の厚領域において、基部３２の方が突出部３４に比べて容易に弾性変形する。このため、基部３２についてバネ定数の管理を行うことにより厚領域全体としてのバネ定数を容易に管理することができる。

【0076】

また、パネル部材に与えられる荷重が積載荷重Ｐ３に達する前に許容荷重を超える（つまり弾性部材３０が弾性限界に達する）ことを抑制することができ、積載荷重Ｐ３が与えられた際に防振性能が低下するのを抑制することができる。

【0077】

また、突出部３４は、高減衰ゴムにより形成されている。よって、パネル部材４０の振動を突出部３４において減衰することができる。このため、床構造１の防振性能を効果的に向上させることができる。当該突出部３４は、厚みを管理しやすいシート状、又はプレート状であることが好ましい。

【0078】

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態に係る床構造１００について第１実施形態の床構造１との差異を中心に説明する。

【0079】

図６及び図７に示すように、第２実施形態の床構造１００は、弾性部材３０の代わりにパネル部材４０の振動を減衰する減衰部材３６を含む弾性部材１３０を用いる点で床構造１とは異なる。具体的に、弾性部材１３０は、基部３２と、基部３２の上面に配置された突出部３４と、基部３２のうち突出部３４と重なる領域以外の領域に配置された減衰部材３６と、を有する。

【0080】

弾性部材１３０は、弾性部材３０と同様に、パネル部材４０の左側端部を下から支持する弾性部材１３０Ａと、パネル部材４０の右側端部を下から支持する弾性部材１３０Ｂと、に分けられる。

【0081】

減衰部材３６は、パネル部材４０の振動を効果的に吸収するために、弾性部材１３０における突出部３４と基部３２のうち突出部３４が重なった領域とを含む厚領域よりも大きな高減衰性能を有し、厚領域のバネ定数及び突出部３４のバネ定数よりも小さなバネ定数を有する。

【0082】

図６はパネル部材４０の上面に固定荷重Ｐ１が与えられている状態を表す。この状態では、パネル部材４０の下面と、突出部３４の上面及び減衰部材３６の上面とが接触している。

【0083】

この時、減衰部材３６のバネ定数は、厚領域のバネ定数及び突出部３４のバネ定数よりも小さいので、基部３２における突出部３４と重なっている領域以外の領域に対する固定荷重Ｐ１の影響を受けるのを抑制することができる。

【0084】

この状態からパネル部材４０に与えられる荷重が大きくなると、図７に示すように、減衰部材３６が弾性変形して硬くなる。パネル部材４０に与えられた積載荷重Ｐ３は、この硬くなった減衰部材３６を介して、基部３２に伝達される。

【0085】

（作用効果）
弾性部材１３０は、基部３２における突出部３４と重なっている領域以外の領域に、厚領域よりも大きな高減衰性能を有する減衰部材３６を有している。このため、減衰部材３６により効果的にパネル部材４０の振動を減衰させることができる。

【0086】

また、減衰部材３６は、厚領域及び突出部３４よりも小さなバネ定数を有している。このため、減衰部材３６の弾性力は厚領域及び突出部３４の弾性力に比べて小さく、減衰部材３６が防振の妨げになることを抑制することができる。

【0087】

（変形例）
前記実施形態は本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は前記実施形態に限定されない。

【0088】

上記各実施形態では、支持部材１０として、鋼材により構成された第１の梁１２及び第２の梁１４を用いたが、支持部材１０として用いることができる梁はこれらに限られない。例えば、支持部材１０として木製の梁部材を用いてもよい。

【0089】

また、支持部材１０は、第１の梁１２及び第２の梁１４により構成されていていても良いし、第２の梁１４を省略して第１の梁１２により構成されていても良い。

【0090】

上記各実施形態では、基部３２と突出部３４とにより構成された弾性部材３０を用いたが、弾性部材として用いることができるのは、このような弾性部材３０に限られない。例えば、弾性部材として基部と突出部が一体に形成された弾性部材を用いても良い。

【0091】

上記各実施形態では、弾性部材３０を一枚のパネル部材４０に対して４個設置したが、弾性部材３０の個数はパネル部材４０の振動を安定して吸収できれば４個に限られない。例えば、左右の弾性部材３０Ａ，３０Ｂの間にさらに弾性部材３０を設置して、合計６個の弾性部材３０を設置しても良い。

【0092】

また、弾性部材３０を設置する場所は第１の梁１２の上側フランジの上面に限られず、第２の梁１４の上側フランジの上面に設置しても良いし、第１の梁１２及び第２の梁１４のそれぞれの上側フランジの上面に設置しても良い。

【0093】

上記第１実施形態では、基部３２の左右方向外側の端部上に突出部３４を配置し、基部３２の左右方向内側の端部上に空間を形成したが、これら突出部３４と空間との位置関係は逆でも良い。すなわち、基部３２の左右方向内側の端部上に突出部３４を配置し、基部３２の左右方向外側の端部上に空間を形成しても良い。また、図８の弾性部材３２０のように、突出部３４が基部３２の前後方向内側の端部上に配置されていても良い。さらに、２個の突出部３４，３４同士が左右方向に互いに離間した状態で配置され、基部３２の上面のうちこれら突出部３４，３４同士の間に空間が形成されていても良い。このことは、上記第２実施形態における突出部３４と減衰部材３６との関係においても同様である。

【0094】

その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の設計変更が可能であることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0095】

１ 床構造
１０ 支持部材
３０ 弾性部材
３２ 基部
３４ 突出部
４０ パネル部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2024-11-11

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

床構造であって、
パネル部材と、
前記パネル部材を支持する支持部材と、
前記パネル部材と前記支持部材との間に配置されかつ上下方向に弾性変形する弾性部材と、を備え、
前記弾性部材は、前記支持部材上に配置される基部と、前記基部から上方に突出する突出部と、を備え、
前記基部は、前記パネル部材上に第１の荷重が与えられた状態で所定の防振性能を得るために予め設定されたバネ定数を有し、
前記弾性部材における前記突出部と、前記基部のうち前記突出部と重なっている領域と、を含む厚領域は、前記パネル部材上に第１の荷重よりも小さい第２の荷重が与えられた際に前記パネル部材と前記基部とが離間した状態で前記パネル部材と前記突出部とが接触することにより防振性能を発揮し、
前記弾性部材は、前記第１の荷重と前記第２の荷重との間の所定荷重であって前記厚領域の防振性能を発揮し得る荷重として予め設定された前記所定荷重以上の荷重が前記パネル部材上に与えられた際に前記弾性部材のうち前記厚領域を含む前記基部全体が前記パネル部材に接触し、前記基部全体に対して荷重が伝達されることにより、前記第２の荷重から前記第１の荷重までの全荷重領域において防振性能を発揮する、床構造。

【請求項2】

請求項１に記載の床構造において、
前記基部は、前記パネル部材に前記第１の荷重が与えられた際に、所定の周波数以下の固有周波数を有し、
前記厚領域は、第２の荷重が与えられた際に、前記所定の周波数以下の固有周波数を有する、床構造。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の床構造において、
前記突出部は、上下方向に一定の断面積を有し、前記突出部の上面は、前記パネル部材に対して平行である、床構造。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載の床構造において、
前記基部の上面は、前記パネル部材に対して平行である、床構造。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の床構造において、前記所定荷重は、前記厚領域の防振性能の限界荷重である、床構造。