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【発明の名称】 防音壁の防振支持構造
【発明者】 【氏名】林 秀行

【氏名】宮川 昭夫
【要約】 【課題】内部に騒音及び振動の発生源を収容する構築物８において、その構築物８から外部への騒音を防止する防音壁１の防振支持構造を、簡単な構造で、後付工事をも可能とし、且つ、防音壁１自身の二次的な騒音放射を防止して、外部に対する騒音の放散を抑制できるようにする。

【解決手段】構築物８に固定されたブラケット９に、防音壁１を形成する遮音パネル２の相対振動を許容し、且つ、その相対振動を減衰する弾性支持機構３を設け、弾性支持機構３を、弾性材４を介して遮音パネル２を２軸支持するように構成してある。遮音パネル２を支持する２軸を含む平面を、上下方向で遮音パネル２に直交する方向に配置し、遮音パネル２を支持する２軸を鉛直軸に対して対称に配置し、その２軸を含む平面を、上下方向で遮音パネル２に直交する方向に配置してあればさらによい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 内部に騒音及び振動の発生源を収容する構築物において、その構築物から外部への騒音を防止する防音壁の防振支持構造であって、前記構築物に固定されたブラケットに、前記防音壁を形成する遮音パネルの相対振動を許容し、且つ、その相対振動を減衰する弾性支持機構を設け、前記弾性支持機構を、弾性材を介して前記遮音パネルを２軸支持するように構成してある防音壁の防振支持構造。
【請求項２】 前記遮音パネルを支持する２軸を含む平面を、上下方向で前記遮音パネルに直交する方向に配置してある請求項１記載の防音壁の防振支持構造。
【請求項３】 前記遮音パネルを支持する２軸を、鉛直軸に対して対称に配置してある請求項１又は２に記載の防音壁の防振支持構造。
【請求項４】 前記遮音パネルを、前記弾性支持機構上に支持してある請求項１〜３の何れか１項に記載の防音壁の防振支持構造。
【請求項５】 前記遮音パネルを、その下端側で前記弾性支持機構に支持してある請求項４記載の防音壁の防振支持構造。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、防音壁の防振支持構造に関し、詳しくは、内部に騒音及び振動の発生源を収容する構築物において、その構築物から外部への騒音を防止する防音壁の防振支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記従来の防音壁の防振支持構造においては、例えば図１１に示すように、防音壁１は、その内面に取り付けられた取付金物１０を前記構築物８の張出部８ａに防振ゴムからなる防振材１２を介して締結部材１１を用いて止め付けてあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の防振支持構造は、工場等の構築物８の内部から若しくは外部からの騒音を遮蔽することを主たる目的としたもので、防音壁１と構築物８との間に相対振動が生じた場合に、これに対して前記構築物８と前記防音壁１との間の取付部材を破損から保護することを主たる目的とした支持構造であった。つまり、音源からの音波伝達を遮断することに主眼をおいており、図１１に示したように、縦方向に、前記防音壁１を前記構築物８に１軸弾性支持するものである。前記工場等の構築物８の内部には、通常複数の騒音及び振動の発生源を収容しており、その騒音及び振動の発生源は、例えばルーツブロア、エアコンプレッサ等である。図示の構築物８は、既存の工場であり、前記騒音及び振動の発生源たるルーツブロア、エアコンプレッサ等は、床面に据え付けられていて、これら機器の基盤部と前記床面との間には防振ゴム等の防振材が介装されているだけである。
【０００４】従って、前記騒音及び振動の発生源と前記構築物８の躯体との間の振動伝達を防止する対策としては不十分で、その振動発生源から前記躯体への振動の伝達はほとんど抑制されず、前記構築物８と前記防音壁１との間の弾性支持により、前記躯体から前記防音壁１に伝達される振動は幾分減衰するにしても、前記躯体の前記防音壁１の面に垂直な方向の振動が前記防音壁１に伝達され、前記構築物８の外部に対して前記騒音及び振動の発生源からの音波は遮断できても、前記防音壁１自体が前記振動発生源からの振動の伝達を受けて振動し、これが二次的な騒音源となるのである。
【０００５】従って、上述のような内部に騒音及び振動の発生源を収容した構築物８においては、上記従来の防音壁の防振支持構造は十分な騒音防止対策となっていない場合があるというのが現状である。つまり、従来の防音壁の防振支持構造は、防音壁自身が騒音の二次的な発生源となることを考慮したものではないのが一般的である。
【０００６】そこで、本発明の目的は、防音壁の取付構造を簡単にして、後付工事をも可能とし、且つ、防音壁自身からの二次的な騒音放射を防止して、外部に対する騒音を確実に抑制できる防音壁の防振支持構造を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】〔本発明の特徴構成〕本発明に係る防音壁の防振支持構造の第１特徴構成は、請求項１に記載のごとく、構築物に固定されたブラケットに、防音壁を形成する遮音パネルの相対振動を許容し、且つ、その相対振動を減衰する弾性支持機構を設け、前記弾性支持機構を、弾性材を介して前記遮音パネルを２軸支持するように構成してある点にある。
【０００８】本発明に係る防音壁の防振支持構造の第２特徴構成は、請求項２に記載のごとく、上記第１特徴構成において遮音パネルを支持する２軸を含む平面を、上下方向で前記遮音パネルに直交する方向に配置してある点にある。
【０００９】本発明に係る防音壁の防振支持構造の第３特徴構成は、請求項３に記載のごとく、上記第１特徴構成又は第２特徴構成において遮音パネルを支持する２軸を、鉛直軸に対して対称に配置してある点にある。
【００１０】本発明に係る防音壁の防振支持構造の第４特徴構成は、請求項４に記載のごとく、上記第１〜第３特徴構成において、遮音パネルを弾性支持機構上に支持してある点にある。
【００１１】本発明に係る防音壁の防振支持構造の第５特徴構成は、請求項５に記載のごとく、上記第４特徴構成において、遮音パネルを、その下端側で弾性支持機構に支持してある点にある。
【００１２】〔特徴構成の作用及び効果〕上記本発明に係る防音壁の防振支持構造の第１特徴構成によれば、簡単に防音壁を構造物に取り付けることができながら、前記構造物内部からの騒音を遮断し、且つ、前記構造物の振動を騒音として外部に放散ことを確実に防止できる。
【００１３】つまり、上記第１特徴構成においては、遮音パネルにより、前記構造物内部からの騒音を遮断できる上に、弾性支持機構が、遮音パネルに対する２軸支持機構を内蔵しているから、取り付け構造が簡単であり、遮音パネルの後付工事も容易である。しかも、弾性材を介して２軸支持する前記弾性支持機構は、異方性が小さく、且つ、大きな振動減衰能を示し、前記構築物の振動が前記遮音パネルに伝達されることを防止することが可能になる。
【００１４】従って、前記遮音パネルが振動することで、遮音パネル自身から騒音を放射することも抑制できる。殊に２軸弾性支持によれば、少なくとも前記２軸を含む面内の相対変位に対しては、支持状態の復元特性が大きく、従来必要としていた横方向の位置ずれを阻止する保持機構を必要としないから、構造物と防音壁との間の振動伝達の節点は、この２軸弾性支持による弾性支持機構のみに留めることができて、この弾性支持機構により伝達される振動を減衰するから、極めて効果的に防音壁を機能させることができるのである。
【００１５】上記本発明に係る防音壁の防振支持構造の第２特徴構成によれば、上記第１特徴構成の作用効果を一層高めることができる。つまり、前記弾性支持機構は、振動減衰の異方性が小さい中でも、支持軸である２軸を含む面内の振動に対しての振動吸収能が殊に高く、前記２軸を含む面を遮音パネルに直交するように配置してあるから、前記遮音パネルが、その外面の法線方向に振動することを確実に抑制でき、前記遮音パネルから騒音を放散することを確実に防止できるのである。
【００１６】上記本発明に係る防音壁の防振支持構造の第３特徴構成によれば、上記第１特徴構成又は第２特徴構成の作用効果を一層確実にする。つまり、遮音パネルを支持する２軸を鉛直軸に対して対称に配置してあるから、その振動特性の異方性を殊に小さくでき、さらに振動吸収能が高くなるのである。また、防音壁を支持する支持荷重が前記弾性支持機構の弾性材に対して均等に作用することから、弾性支持材の防振性能を高めることができ、前記弾性支持機構を小型化することもできるのである。
【００１７】上記本発明に係る防音壁の防振支持構造の第４特徴構成によれば、上記第１〜第３特徴構成の作用効果を奏する中で、防音壁の支持構造を簡単にできる。つまり、弾性支持機構を下受け支持機構にできて、前記弾性支持機構における弾性材自身で防音壁を支持するから、前記弾性支持機構の形成する振動系を、単純な直列の減衰振動系として簡素化でき、従って構造的にも安定し、防音壁の後付施工も容易になる。
【００１８】上記本発明に係る防音壁の防振支持構造の第５特徴構成によれば、上記第４特徴構成の作用効果を奏する中で、殊に、遮音パネル自身が振動することによる騒音放射を防止する効果を高めることができる。つまり、上端側で保持するだけで遮音パネルを支持できるから、構造体からの振動伝達節点を少なくできる。しかも、下側に配置される遮音パネルを、上側に隣接配置される遮音パネルで保持できるから、前記遮音パネルを上下に連設することが容易となり、簡単に防音壁を形成することが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る防音壁の防振支持構造の実施形態の一例ついて図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る防振支持構造によって防音壁を取り付けた構築物の一例を示す工場外壁部の側断面図であり、図２はその弾性支持機構の一例を示す建物要部の側断面図であり、図３は防音壁の取付部における建物要部の正面図であり、図４は弾性支持機構の一例を示す側面図であり、図５は防音壁の弾性支持構造を示す要部側面図であり、図６は弾性支持構造を示す分解斜視図であり、図７は弾性支持機構の作用モデルを示す作用説明図である。尚、上記従来の技術に用いた図１１における要素と同一の要素乃至同様の機能を果たす要素については、先の図１１に付した符号と同一の、或いは関連する符号を付し、詳細の説明の一部を省略する。
【００２０】既存の工場建物に既設の外壁の外側に、防音壁を付設した例を用いて、以下に図１を参照しながら、本発明に係る防音壁の防振支持構造につき説明する。構築物８は内部に騒音及び振動の発生源を収容するものである。図示の工場として用いられている構築物８は、鉄骨造りの既存のものであり、外壁部はスレート壁２８で形成されている。前記騒音及び振動の発生源たるルーツブロア、エアコンプレッサ等の機器は、前記構築物８の３階に防振ゴムを防振材１２として介装して床面に据え付けられいる。従って、前記３階の床には前記機器の振動が伝達されて、前記構築物８の躯体自身が振動する。このために、前記スレート壁２８の外側に新たに防音壁１を施工したのである。
【００２１】前記防音壁１は、前記構築物８に固定されたブラケット９に本発明に係る弾性支持機構３を設け、その弾性支持機構３で支持した遮音パネル２を連設して形成する。前記弾性支持機構３としては、例えば、図２に示すように、下方の基体部６と上方に配置された支持部５との間に防振ゴムからなる一対の弾性材４を介装したものが用いられる。図示の例においては、前記弾性支持機構３を、前記遮音パネル２の幅方向に一対を並べて、取付ボルト７で前記ブラケット９上に固定して、前記遮音パネル２を、夫々の弾性支持機構３に取付ボルト７で固定してある。
【００２２】前記弾性支持機構３は、図３に示すように、左右対称に形成してあり、前記弾性材４は、前記基体部６に形成された一対の弾性材保持斜面６ａ上に取り付けられ、前記支持部５に形成された一対の弾性支持斜面５ａとの間に狭持されて、前記基体部６と、前記弾性材４と、前記支持部５とは一体に形成されている（図４参照）。前記弾性材保持斜面６ａは、前記弾性支持機構３の対称軸に向けて傾斜させた斜面で形成され、前記弾性支持斜面５ａは、前記対称軸から離れる方向に向けて傾斜させた斜面で形成され、前記弾性材保持斜面６ａと前記弾性支持斜面５ａとの間に前記弾性材４を狭持固定した状態で、前記弾性材保持斜面６ａと前記弾性支持斜面５ａとは平行面に形成されている（図３参照）。
【００２３】前記基体部６の、前記弾性材保持斜面６ａの反対側は前記対称軸を法線とする平坦な取付面６ｂに形成してあり、前記支持部５の、前記弾性支持斜面５ａの反対側も同様に前記対称軸を法線とする平坦な支持面５ｂに形成されている。図示の例においては、前記弾性材保持斜面６ａの面間角度は１００°に、前記弾性支持斜面５ａの面間角度は２６０°に、夫々形成してある。このように構成してあるから、この弾性支持機構３においては、前記対称軸方向の荷重を前記支持面５ｂに受けた場合には、対称の状態において最も安定しており、横方向にずれた場合には、前記対称の状態に戻ろうとする復元特性を有している。従って、前記基体部６をブラケットに取り付け、前記支持部５で前記遮音パネル２を支持すれば、前記遮音パネル２は極めて安定して支持できる。
【００２４】上記例示した弾性支持機構３の力学的モデルは、図７（イ）に示すように、対称軸と方向を共にする荷重作用軸Ｚに対して、方向を異にして前記荷重作用軸Ｚに対して傾斜した弾性支持軸Ｚｅを２軸の力の作用軸Ｚ１とする一対の減衰振動系Ｘ，Ｘで表現できる。詳細の説明は省略するが、上記一対の減衰振動系Ｘ，Ｘは、同図（ロ）に示すような等価モデルに置き換えて表現できる。つまり、前記一対の減衰振動系Ｘ，Ｘの代わりに、前記荷重作用軸Ｚを鉛直方向の力の作用軸Ｚ２とする鉛直方向の減衰振動系Ｙ１と、前記荷重作用軸Ｚに直交する水平方向の力の作用軸Ｚ３を有する水平方向の減衰振動系Ｙ２との合成振動系として表現することができる。
【００２５】ここで、前記一対の弾性支持軸Ｚｅ，Ｚｅ（同図（イ）参照）の間の角度の設定条件によって、前記鉛直方向の減衰振動系Ｙ１のバネ常数は比較的大きく、且つ、その変位に対する粘性抵抗は比較的小低くし、前記水平方向の減衰振動系Ｙ２のバネ常数は比較的小さく、且つ、その変位に対する粘性抵抗を比較的高くすることができる。従って、防音壁１は、十分な支持力で支持しながら、側方から弾性支持することなく、その面の法線方向に伝達される振動を効果的に減衰できるのである。この振動減衰能は、前記一対の弾性支持軸Ｚｅ，Ｚｅを共に含む面を前記防音壁１の面に直交するようにすれば、最も効果的に高めることができるのである。
【００２６】尚、図１に示した工場の例においては、図４に示すように、前記ブラケット９の上面に前記弾性支持機構３の構成部材である基体部６の取付面６ｂに植設してある取付ボルト７を用いて取り付け、前記遮音パネル２を取り付けるための胴ぶち１５に取り付けた支持部材１３を、同じく前記弾性支持機構３の構成部材である支持部５の支持面５ｂに植設してある取付ボルト７を用いて前記支持部５に固定してある。そして、安全確保のために、前図５に示すように、記弾性支持機構３の内側で、前記ブラケット９の上面に立設したＣ型鋼からなる倒れ防止部材１７に、締結部材１１を用いて、防振ゴムからなる緩衝板材１８を介装して前記支持部材１３を弾性支持してある。尚、前記締結部材１１の前記支持部材１３側には、前記緩衝板材１８のボルト挿通孔に内嵌自在なブッシュ部を備えた防振ゴムからなる緩衝スペーサ１９を前記支持部材１３との間にワッシャと共に介装してある。
【００２７】前記支持部材１３は、図６に示すように、Ｈ形鋼の両端部に鋼板を溶接して、他端部を前記倒れ防止部材１７に取り付けてある（図は胴ぶち１５側から見た斜視図である。）。前記支持部材１３は、Ｈ形鋼からなるフレーム１４に溶接して取り付け、前記フレーム１４に前記遮音パネル２を取り付けるための胴ぶち１５を取り付ける。前記胴ぶち１５には、角鋼管を用いる。前記遮音パネル２は、前記胴ぶち１５にピン１６を打ち込んで止め付けられる。そして、前記遮音パネル２の隣接する端部同士は、互いに係合させて連結してある（図２参照）。
【００２８】〔別実施形態〕上記実施の形態に示した形態と異なる実施の形態の一部の例について以下に説明する。
【００２９】〈１〉上記実施の形態においては、工場建物に既設の外壁の外側に、防音壁を付設した例について説明したが、本発明は、工場建物のみに適用されるものではなく、内部に騒音及び振動の発生源を有する構築物であればどのような構造物であっても有効に機能するもので、構築物の種類を限定するものではない。また、内部に有する騒音及び振動の発生源は固定されたものに限らず、可動のもの、移動するもの、短期的に構築物内に搬入され、或いは、走行進入するものをも包含するものである。従って、前記構築物及び前記騒音及び振動の発生源には、例えば、立体駐車場や倉庫のように、車両が進入して、その車両が騒音及び振動の発生源となる構築物も含まれ、前記車両は前記騒音及び振動の発生源に含まれる。つまり、車両は、場内を走行するに際して床面に振動を生じさせ、その車両自体から騒音を発生するからである。また、倉庫であれば、保管材の揚重等に際して揚重機等が騒音及び振動を発生し、揚重される保管材が倉庫の床に振動をもたらすのである。
【００３０】〈２〉上記実施の形態においては、構築物８として、鉄骨造りの既存のものであり、外壁部はスレート壁２８で形成されている工場を例に挙げて説明したが、例えば防音壁を既に設置してある場合においても、上記〈１〉に例示した立体駐車場の場合に、車両のエンジン騒音はその防音壁で遮断されていても、場内の車両の走行に伴って、躯体に振動が生じ、この振動に伴って前記既設の防音壁が振動して、その防音壁自身が二次的な騒音発生源となっている場合もあり、こうした構築物に対しても本発明は効果的である。例えば、前記既設の防音壁の支持構造のみを、本発明に係る弾性支持構造に置き換えるだけで、十分に二次騒音発生を防止できるのである。
【００３１】〈３〉上記実施の形態においては、弾性支持機構３の弾性支持軸Ｚｅを２軸のみで構成した例について説明したが、さらに別の弾性支持軸を追加してもよい。例えば、弾性支持斜面５ａを角錐の面で構成し、夫々の面に対応する弾性材保持斜面６ａを設けることもできる。前記角錐としては、三角錐（弾性支持軸は３軸となる）、四角錐（弾性支持軸は４軸となる）等任意に選択可能である。
【００３２】〈４〉上記実施の形態においては、弾性支持機構３の例として、基体部６の弾性材保持斜面６ａと支持部５の弾性支持斜面５ａとの間に弾性材４を介装して、一体に形成したものを図示して説明したが、前記弾性支持機構３は、必ずしも一体に構成されたものである必要はなく、また、前記弾性材４が弦巻バネ、板バネ等であってもよい。従って、前記基体部６に前記弾性材保持斜面６ａを備えていなくてもよく、また、前記支持部５に前記弾性支持斜面５ａを備えていなくてもよい。
【００３３】〈５〉上記〈４〉に例示したバネ等を用いる場合においては、その弾性支持方向に、前記基体部６と前記支持部５との間で、それらの相対変位に対して粘性的な抵抗をもたらす緩衝部材２０を介装してあればさらによい。前記緩衝部材２０としては、例えば図８に示すような、オリフィス２４を内蔵する流体抵抗を利用する緩衝機構２１を設けてあってもよい。図示のものは、前記基体部６に取り付けられる外筒部２２と、前記支持部５に取り付けられ、前記外筒部２２に対して前記弾性支持軸Ｚｅ方向に摺動自在に気密に内嵌される内筒部２３とからなり、前記内筒部２３の前記外筒部２２に内挿される先端部には小口を設けてオリフィス２４を形成し、前記先端部が浸る深さに前記外筒部２２内に緩衝流体２５を満たした流体抵抗型の緩衝機構２１である。
【００３４】〈６〉上記実施の形態においては、弾性支持機構３を構成するのに、支持部５を基体部６の上方に位置させて、弾性支持軸Ｚｅが、下方ほど離間するようにして弾性材４を前記基体部６と前記支持部５との間に狭持させた例について説明したが、前記基体部６の下方に前記支持部５を位置させて、前記支持部５を弾性的に前記基体部６から吊り下げるように前記弾性支持機構３を構成してあってもよい。例えば、図９に示すように、基体部６の上面に弾性材保持斜面６ａを形成すると共に、その弾性材保持斜面６ａに弾性材４を張り付け、その弾性材保持斜面６ａにほぼ直交する貫通穴２６を、前記弾性材４と前記基体部６とに形成して、前記基体部６に貫通した貫通穴２６に挿通した吊下支持桿２７を内嵌可能な貫通穴２６を支持部５に形成し、前記支持部５を前記基体部６に弾性支持するようにしてあってもよい。
【００３５】〈７〉図９に示した例においては、２軸で構成される一対の弾性支持軸Ｚｅ，Ｚｅを、前記基体部６側から前記支持部５側にかけて次第に離間するように配置したが、このような吊下支持の場合には、例えば図１０に示すように、前記一対の弾性支持軸Ｚｅ，Ｚｅは、前記基体部６側で離間し、前記支持部５側で近接するように配置してある方が、復元性に優れたものとなる。
【００３６】〈８〉上記実施の形態においては、支持部５の弾性支持斜面５ａと基体部６の弾性材保持斜面６ａとを平行面に形成した例について説明したが、弾性材４として防振ゴムを用いる場合に好ましい態様を示したものであって、前記弾性支持斜面５ａと前記弾性材保持斜面６ａとは平行に形成していなくてもよい。また、前記防振ゴムを弾性材４とした場合においても、弾性支持軸Ｚｅの方向に荷重が作用した場合に、前記防振ゴムに対して前記弾性材保持斜面６ａ或いは前記弾性支持斜面５ａの面に沿っての滑り力が作用するほどに面間角度が大きくならなければ差し支えない。
【出願人】 【識別番号】０００２４４０８４
【氏名又は名称】明星工業株式会社
【識別番号】５９３２０４１９９
【氏名又は名称】有限会社幸昭
【出願日】 平成１１年８月２４日（１９９９．８．２４）
【代理人】 【識別番号】１００１０７３０８
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
【公開番号】 特開２００１−５９２８７（Ｐ２００１−５９２８７Ａ）
【公開日】 平成１３年３月６日（２００１．３．６）
【出願番号】 特願平１１−２３６７８１