JP2001124135A - 建築物用制振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 戸建て住宅の梁や屋根等に設置される建築物
用制振装置Ａにおいて、微小な振動に対する制振作用を
損なうことなく、ウエイト部材５の変位方向を規制して
振動減衰性能を高めるとともに、それに伴う装置コスト
やメンテナンス負担の増大を防止する。 【解決手段】 ウエイト部材５を、水平方向の復元力及
び減衰力が付与されるよう、高減衰積層ゴム３により支
承する。ウエイト部材５の水平方向変位を１方向につい
て許容する一方、それ以外の方向について制限するよう
に、方向規制用の積層ゴム１４を配設する。ウエイト部
材５が前記１方向に振動するときの振動系の固有振動数
を調節するための板バネ１６を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建築物用制振装置に
関し、特に住宅等の小規模建築物で強風や交通振動に起
因して発生する水平方向の不快な揺れ（微小な振動）を
低減するのに好適な制振装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の建築物用制振装置と
して、特開平８−１２８２２８号公報や特開平８−１２
８２２９号公報に開示されるように、ウエイト部材を弾
性的に支承してなる振動系を建築物に付設して、該建築
物の揺れを減衰させるようにしたものが知られている。

【０００３】すなわち、前記特開平８−１２８２２９号
公報に開示された装置は、棒状のウエイトを複数個の積
層ゴムを介してブラケットに支承し、この積層ゴムの復
元力でウエイトを微少振動させながら、該ウエイトとブ
ラケットとの間に設けた減衰材によって振動を減衰させ
るようにしている。また、このものでは、建築物の振動
をウエイトに効果的に伝播させるために、該ウエイトの
振動の固有振動数を建築物の固有振動数と略等しくなる
ように調節する必要があるので、このためのコイルスプ
リングをウエイトとブラケットとの間に介設している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
制振装置では、ウエイトとブラケットとの間に積層ゴム
だけでなく減衰材も設ける必要があるので、部品点数が
多くなってしまい、コスト低減が難しいという不具合が
ある。

【０００５】また、一般的に、建築物の固有振動数は振
動の入力方向によって異なるものであるが、前記従来の
制振装置ではそのうちの１方向に合わせてウエイトの振
動の固有振動数を調節することはできても、それ以外の
方向の振動については何ら対策が施されていない。すな
わち、前記従来例の制振装置では、棒状のウエイトの長
手方向に延びるようにコイルスプリングを配設して、ウ
エイトがこの１方向に振動するときの固有振動数を調節
しているだけであり、ウエイトが前記１方向以外の他の
方向に振動するときには、該他の方向のみならず前記１
方向の振動成分についても、十分な減衰性能が得られな
くなってしまう。

【０００６】これに対し、スライドベアリングやレール
等を用いて、ウエイトの水平方向変位を前記１方向のみ
に規制することが考えられ、このようにすれば、建築物
が水平方向に振動するときに、そのうちの少なくとも前
記１方向の振動成分については効果的に減衰させること
ができると考えられる。

【０００７】しかしながら、前記のようにスライドベア
リング等を用いると、装置コストが著しく増大する上
に、摩擦抵抗が大きくなってウエイトの動きが鈍くなる
ので、微小な振動に対する制振作用が損なわれることに
なる。しかも、スライドベアリング等の摩擦抵抗は摩擦
面の汚れに起因して大きく変化するので、この変化を抑
えるためのメンテナンスの負担が増大するという不具合
も生じる。

【０００８】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ウエイト部材を弾性
的に支承してなる建築物用制振装置において、微小な振
動に対する制振作用を損なうことなく、ウエイトの変位
方向を１方向に規制して、振動減衰性能を高めるととも
に、それに伴う装置コストの増大やメンテナンスの負担
増を防止することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成すべ
く、本発明では、ウエイト部材を高減衰積層ゴムからな
る弾性支承部材により支承するとともに、前記ウエイト
部材の水平方向変位を１方向について許容する一方、そ
れ以外の方向について制限するゴム製の方向規制部材を
設けた。

【００１０】具体的に、請求項１の発明は、ウエイト部
材と、該ウエイト部材を水平方向に変位可能に弾性的に
支承する弾性支承部材とからなる振動系を建築物に付設
して、該建築物の水平方向振動を低減するようにした建
築物用制振装置を前提とする。そして、前記弾性支承部
材を、ウエイト部材に水平方向の復元力及び減衰力を付
与する高減衰積層ゴムからなるものとし、また、前記ウ
エイト部材の水平方向変位を１方向について許容する一
方、それ以外の方向について制限するゴム製の方向規制
部材を設ける構成とする。尚、ゴム製の方向規制部材と
しては、例えば特定の方向についての変形能が大きいゴ
ムブッシュや積層ゴム等を用いることができる。

【００１１】前記の構成により、建築物に振動が入力す
ると、ウエイト部材は高減衰積層ゴムの復元力を受けつ
つ水平方向に変位し、このときの高減衰積層ゴムの変形
により振動エネルギが消費されて、建築物の振動が減衰
される。すなわち、ウエイト部材に対して、高減衰積層
ゴムにより復元力だけでなく、減衰力をも付与すること
ができるので、別個に減衰材を設ける必要がなくなり、
部品点数の削減が図られる。

【００１２】また、前記ウエイト部材の水平方向変位
は、ゴム製の方向規制部材により１方向について許容さ
れる一方、それ以外の方向については制限されるので、
建築物の振動成分のうち、少なくとも前記１方向の振動
成分について効果的に減衰させることができるようにな
る。しかも、この方向規制部材をゴム製としているの
で、スライドベアリング等のように摩擦抵抗が増大する
ことがない。つまり、微小な振動に対する制振作用を損
なうことなく、ウエイト部材の水平方向振動を固有振動
数が建築物と略一致する１方向に規制して、この１方向
についての振動減衰性能を十分に高めることができる。
しかも、スライドベアリング等を用いないので、装置コ
ストの増大やメンテナンスの負担増を招くこともない。

【００１３】請求項２の発明では、方向規制部材を、一
端部がウエイト部材に連結され、他端部が建築物に連結
された積層ゴムとし、該方向規制用積層ゴムの積層方向
をウエイト部材の水平方向変位の許容方向に対し直交す
る方向とする。こうすることで、ウエイト部材の水平方
向変位を方向規制用積層ゴムにより１方向については十
分に大きくなるように許容する一方、それ以外の方向に
ついては小さくなるように制限することができる。

【００１４】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
いて、ウエイト部材の水平方向変位による振動系の固有
振動数を調節するための板バネを配設するものとする。
こうすることで、ウエイト部材の水平方向変位の許容方
向について、振動系の固有振動数を板バネによりきめ細
かく調節して、該許容方向についての建築物の固有振動
数に略一致させることができる。

【００１５】請求項４の発明では、請求項３の発明にお
いて、ウエイト部材に隣り合うように配置され、建築物
に対して着脱可能に連結された建築物側部材と、該建築
物側部材及びウエイト部材の間に配置され、該ウエイト
部材に対して着脱可能に連結された中間部材とを備え、
方向規制用積層ゴム及び板バネを、前記建築物側部材と
中間部材との間に並べて配置し、一端部を前記建築物側
部材に固定する一方、他端部を前記中間部材に固定す
る。そして、前記建築物側部材及び中間部材を、前記方
向規制用積層ゴム及び板バネと一体的に鉛直軸の周りに
回転変位されて、少なくとも、互いに略９０°回転変位
した２位置でそれぞれ建築物側及びウエイト部材側に連
結可能な構成とする。

【００１６】この構成では、建築物側部材、中間部材、
方向規制用積層ゴム及び板バネを一体的に鉛直軸の周り
に回転変位させて、建築物及びウエイト部材に対してそ
れぞれ連結するだけで、ウエイト部材の水平方向変位の
許容方向を容易に変更設定することができる。そして、
そのようにしてウエイト部材の変位許容方向を略９０°
異ならしめた２つの制振装置を並べて用いれば、建築物
の水平方向振動を互いに略直交する２方向の成分につい
て効果的に減衰させることができるので、結果的に水平
方向の全方向に亘って優れた振動減衰性能を得ることが
できる。従って、制振装置を例えば住宅の梁上等に設置
する場合には、通常はその配置方向が制限されることに
なるが、前記の構成によれば、制振装置の設置方向が制
限されていても、前記のように水平方向の全方向に亘っ
て有効な減衰性能を得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１８】（実施形態１）図１〜図３は本発明の実施
形態１に係る建築物用制振装置Ａを示し、この制振装置
Ａは、例えば住宅の天井の梁や屋上にも設置可能なコン
パクトな寸法形状とされ、特に小規模建築物の制振に好
適なものである。

【００１９】前記各図において、１は制振装置Ａの長手
方向（図示のＹ方向：以下、単にＹ方向ともいう）全体
に亘る長さを有する平板状のセンターフレームである。
このセンターフレーム１の長手方向の両端部には、平面
視でそれぞれ該センターフレーム１に直交する幅方向
（図示のＸ方向：以下、単にＸ方向ともいう）に延びる
ように、取付ベース板２，２が固定されており、この取
付ベース板２，２によって、制振装置Ａが建築物の所定
箇所に取付けられるようになっている。

【００２０】また、前記取付ベース板２，２の上面に
は、それぞれ２つの高減衰積層ゴム３，３が互いに所定
間隔を空けて、上下方向（図示のＺ方向：以下、単にＺ
方向ともいう）に延びるように配設されており、該高減
衰積層ゴム３，３，…により鋼板製メインフレーム４の
４隅が支承されていて、そのメインフレーム４上に、２
つの平板状のウエイト部材５，５が互いにＹ方向に離れ
て配設されている。つまり、前記ウエイト部材５，５
は、メインフレーム４を介して合計４個の高減衰積層ゴ
ム３，３，…により水平方向に変位可能に弾性的に支承
されるとともに、建築物への振動入力時には、該高減衰
積層ゴム３，３，…から水平方向の復元力及び減衰力を
付与されるようになっている。

【００２１】前記高減衰積層ゴム３は、ゴム配合中にカ
ーボンを混入させてそれ自体に減衰性能を持たせたもの
であるが、その構造は普通の積層ゴムと同じく、薄い板
状ゴムと鋼板とを軸方向に交互に重ね合わせて積層し、
加硫接着して円柱状に形成したものである。また、前記
高減衰積層ゴム３のゴム配合は、損失係数が０．０５〜
０．１５の範囲内にあるものとされ、例えば、天然ゴ
ム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロ
ピレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム等が用いられ
ている。

【００２２】尚、前記高減衰積層ゴム３のゴム配合は、
ウエイト部材５，５に適度な復元力と減衰力とを付与で
きるものであればよいが、住宅等の小規模建築物ではそ
の重量が比較的軽量であるため、制振装置Ａの振動系
（副振動系）と建築物そのものからなる振動系（主振動
系）との質量比がμ＝０．００５〜０．０２程度になる
と考えられ、これに対応する好適な損失係数は、前記の
ように０．０５〜０．１５になる。また、損失係数は
０．０７〜０．１３であることが好ましく、０．０８〜
０．１２がさらに好ましく、０．０９〜０．１１が特に
好ましい。これは、損失係数が小さすぎると減衰性が不
十分になる一方、損失係数が大きすぎると永久歪みが生
じやすく、復元性が不十分になるからである。

【００２３】前記メインフレーム４は、鋼板をその長手
方向の折り目に沿って折り曲げた６つの部材を組み合わ
せたもので、該メインフレーム４の長手方向（Ｙ方向）
両側にはそれぞれＬ字状断面の長手方向部材４ａ、４ａ
が配置されるとともに、該２つの長手方向部材４ａ，４
ａの両端部がそれぞれ幅方向（Ｘ方向）に延びる幅方向
部材４ｂ、４ｂにより互いに連結されている。この幅方
向部材４ｂ，４ｂは、いずれも下方に向かって開いたコ
の字状断面を有し、各々、前記高減衰積層ゴム３，３，
…の上端部に固定されている。一方、メインフレーム４
の長手方向中央部からそれぞれ所定間隔を空けて、２つ
の梁部材４ｃ、４ｃが前記長手方向部材４ａ、４ａを連
結するように架設されている。

【００２４】また、前記ウエイト部材５，５は、詳しく
は図示しないが、所定重量の複数のプレートを積層し
て、ボルト等により一体的に固定したもので、組み合わ
せるプレートの枚数を変えることによって全体の重量を
変更し、振動系の固有振動数を調節できるようになって
いる。そして、この実施形態では、１つのウエイト部材
５の重量は約１００ｋｇになるように調節されている。

【００２５】前記メインフレーム４の梁部材４ｃ、４ｃ
の間には、該メインフレーム４及びウエイト部材５，５
の水平方向変位を規制するための方向規制機構１０が設
けられている。この方向規制機構１０は、２つのウエイ
ト部材５，５の間に略水平に配置され、センターフレー
ム１の上面に対し鉛直軸ｚの周りに略９０°回転変位し
た２位置でボルト固定される鋼板製ベース部材１１（建
築物側部材）を備えている。また、前記ベース部材１１
の上面には、上方に向かって突出しかつセンターフレー
ム１の幅方向（Ｘ方向）に延びる土手部１２が設けられ
ており、この土手部１２は、各々下端部をベース部材１
１の上面に溶接等により接合された２枚の鋼板からな
り、この２枚の鋼板がそれぞれ上方に向かって互いに平
行に延びた後、互いに接近するように折り曲げられて、
その上端部が溶接等により接合されてなる。

【００２６】前記方向規制機構１０には、平面視で略Ｅ
字状をなすように折り曲げられ、前記ベース部材１１の
外周に沿って土手部１２の両側に互いに向き合うように
配置された２つの周壁部材１３，１３（中間部材）が設
けられている。この２つの周壁部材１３，１３はそれぞ
れメインフレーム４の梁部材４ｃ、４ｃに着脱可能に固
定されていて、全体として前記土手部１２の周囲を取り
囲むように配置されている。また、この周壁部材１３に
おけるＥ字の中央の横棒に対応する内側突部１３ａの突
出端面には、積層ゴム１４（方向規制部材）の一端部が
固定され、該積層ゴム１４は略水平にＹ方向に延びるよ
うに配置されていて、他端部が前記土手部１２に固定さ
れている。すなわち、前記積層ゴム１４，１４は、ウエ
イト部材５，５のＸ方向の変位を許容する一方、Ｙ方向
の変位は阻止するように配置されている。

【００２７】また、前記周壁部材１３の内側突部１３ａ
両側の主壁部１３ｂ，１３ｂには、それぞれ補強板１
５，１５が溶接等により接合され、この補強板１５には
上下方向（Ｚ方向）に延びる複数のスリットが設けられ
ている。一方、該スリットに対向する土手部１２の側壁
にも同様のスリットを有する補強板１５が接合されてい
る。そして、それらの両方のスリットに両端部をそれぞ
れ挿入されて、複数の板バネ１６，１６，…が配設され
ている。つまり、この板バネ１６の一端部は前記周壁部
材１３に固定される一方、他端部は前記土手部１２に固
定されており、この板バネ１６，１６，…の枚数を変更
することで、ウエイト部材５，５がＸ方向に変位して振
動するときのばね定数を変化させて、振動系の固有振動
数を調節することができるようになっている。

【００２８】さらに、前記周壁部材１３の主壁部１３
ｂ，１３ｂには、スリットと干渉しない所定位置にボル
ト孔が設けられており、このボルト孔を貫通するボルト
により該主壁部１３ｂ、１３ｂがメインフレーム４の梁
部材４ｃに締結固定されるようになっている。また、前
記主壁部１３ｂ，１３ｂの端縁部から略９０°折り曲げ
られた折曲壁部１３ｃ，１３ｃにも同様にボルト孔が設
けられており、図４に示すように方向規制機構１０を全
体として鉛直軸ｚの周りに略９０°回転変位させたとき
には、前記折曲壁部１３ｃ，１３ｃがそのボルト孔を貫
通するボルトによりメインフレーム４の梁部材４ｃに締
結固定されるようになっている。つまり、前記ベース部
材１１，周壁部材１３，１３、積層ゴム１４，１４及び
板バネ１６，１６，…は、一体的に鉛直軸ｚの周りに回
転変位されて、少なくとも、該鉛直軸ｚ周りに互いに略
９０°回転変位した２位置でそれぞれセンターフレーム
１（建築物側）及びメインフレーム４（ウエイト部材
側）に固定されるようになっている。

【００２９】尚、図１〜図３において、符号１８は、ウ
エイト部材５，５の振動を妨げないように大きめに形成
されたケーシングであり、このケーシング１８は、ウエ
イト部材５，５の上面に載置されて、制振装置Ａの全体
を覆うように取り付けられている。

【００３０】上述の如き制振装置Ａを例えば建築物の梁
上に設置する場合、まず、当該建築物において制振装置
Ａを配置できるような大きさ及び強度を有する梁を決め
る。そして、この梁の延びる方向とこの方向に対し水平
面内で直交する方向との２方向について、それぞれ建築
物の水平方向振動の固有振動数を計算により求め、２台
の制振装置Ａの振動系の固有振動数がそれぞれ前記の計
算した２つの固有振動数におおよそ等しくなるように、
各々、ウエイト部材５，５の重量を調節する。

【００３１】この際、２台の制振装置Ａのうちの一方
は、前記図１〜図３に示すように、ウエイト部材５，５
を幅方向（Ｘ方向）に振動させるようにし、一方、他方
の制振装置Ａは、前記図４に示すように、ウエイト部材
５，５を長手方向（Ｙ方向）に振動させるようにする。
すなわち、前記他方の制振装置Ａでは、まず、方向規制
機構１０のベース部材１１をセンターフレーム１に固定
しているボルトを外し、また、周壁部材１３，１３の主
壁部１３ｂ，１３ｂをそれぞれメインフレーム４の梁部
材４ｃ，４ｃに固定しているボルトも外す。

【００３２】次に、前記ベース部材１１、周壁部材１
３，１３、方向規制用積層ゴム１４，１４及び板バネ１
６、１６，…を一体として鉛直軸ｚの周りに略９０°回
転させ、図４に示すように、前記ベース部材１１をボル
トによりセンターフレーム１に固定するとともに、周壁
部材１３，１３の折曲壁部１３ｃ，１３ｃをそれぞれメ
インフレーム４の梁部材４ｃ，４ｃにボルトにより固定
する。

【００３３】そうして、前記２台の制振装置Ａを建築物
の梁上に並べて設置し、該建築物を弱い力で加振して、
実際に振動の減衰する状態を観察しながら、それぞれ、
板バネ１６，１６，…を増やしたり、反対に減らしたり
して、ウエイト部材５，５の固有振動数を建築物の固有
振動数に略一致するように微調節する。

【００３４】このようにして２台の制振装置Ａを設置し
た建築物では、強風や交通振動等により建築物が加振さ
れた際に、ウエイト部材５，５が高減衰積層ゴム３，
３，…の復元力を受けながら水平方向に振動するととも
に、その振動のエネルギが高減衰積層ゴム３，３，…の
変形により消費されることで、振動が徐々に減衰され
る。つまり、ウエイト部材５，５は、高減衰積層ゴム
３，３，…から復元力と共に減衰力を受けながら減衰振
動を行い、これにより、建築物の振動低減が図られる。

【００３５】その際、一方の制振装置Ａにおいてはウエ
イト部材５，５の水平方向変位が長手方向（Ｙ方向）、
即ち建築物の梁の延びる１方向のみに規制され、それ以
外の方向についての変位が阻止されるので、建築物の振
動のうちの前記１方向の振動成分が極めて効果的に減衰
される。同様に、他方の制振装置Ａによって、建築物の
振動のうちの前記１方向と直交する方向の振動成分が極
めて効果的に減衰される。

【００３６】したがって、この実施形態の制振装置Ａに
よれば、高減衰積層ゴム３，３，…によりウエイト部材
５，５に対し復元力だけでなく減衰力をも付与すること
ができるので、別個に減衰材を設ける必要がなくなり、
部品点数の削減によって、装置の低コスト化を達成でき
る。

【００３７】しかも、前記ウエイト部材５，５の水平方
向変を積層ゴム１４，１４により１方向について許容す
る一方、それ以外の方向については阻止するようにして
いるので、スライドベアリング等のように摩擦抵抗を増
大させることなく、即ち微小な振動に対する制振作用を
損なうことなく、建築物の前記１方向の振動成分を極め
て効果的に減衰させることができる。また、スライドベ
アリング等を用いていないので、装置コストの増大やメ
ンテナンスの負担増を招くこともない。

【００３８】さらに、この実施形態では２つの制振装置
Ａを用いて、それぞれ建築物の振動の互いに直交する２
方向の成分を効果的に減衰できるようにしているので、
結果的に、該建築物の揺れを全方向に亘って効果的に減
衰させることができる。この際、制振装置Ａの設置方向
は変えずに、方向規制用積層ゴム１４，１４や板バネ１
６，１６，…等を一体のユニットとした方向規制機構１
０の取付位置（角度）を変更するだけで、ウエイト部材
５，５の振動（水平方向変位）の許容方向を容易に変更
設定することができるので、住宅の梁上等に設置すると
きのように、制振装置Ａの配置方向が制限されていて
も、前記のように全方向に亘って有効な減衰性能を得る
ことができる。

【００３９】加えて、この実施形態の制振装置Ａによれ
ば、ウエイト部材５，５を構成するプレートの枚数を調
節することによって、振動系の固有振動数を容易に調節
することができる上に、板バネ１６，１６，…の枚数を
変更することによって該固有振動数をさらにきめ細かく
調節することができるので、許容方向についての振動系
の固有振動数を該許容方向についての建築物の固有振動
数に略一致させることができ、これにより、制振性能を
さらに高めることができる。

【００４０】（実施形態２）図４〜図８は本発明の実施
形態２に係る建築物用制振装置Ａ′を示し、この制振装
置Ａ′は、実施形態１の制振装置Ａに比べて上下方向
（Ｚ方向）には高いものの、長手方向（Ｙ方向）につい
てはコンパクトな寸法形状とされるとともに、構造の異
なる方向規制機構２０を有するものである。尚、この実
施形態２に係る制振装置Ａ′においても、実施形態１と
同様の積層ゴム３，１４等が用いられているので、以
下、それらの同一の部材には同一の符号を付してその説
明は省略する。

【００４１】前記各図において、２１は制振装置Ａ′の
長手方向（Ｙ方向）全体に亘る長さを有するセンターフ
レームであり、このセンターフレーム２１の長手方向の
両端部に、制振装置Ａ′の幅方向（Ｘ方向）に延びるよ
うに取付ベース板２２，２２が固定され、この各取付ベ
ース板２２の上面に実施形態１と同様に高減衰積層ゴム
３，３が上下方向（Ｚ方向）に延びるように配設されて
いる。そして、それらセンターフレーム２１や取付ベー
ス板２２，２２の上方に、矩形平板状の鋼板製メインフ
レーム２３が４隅を高減衰積層ゴム３，３，…により支
承された状態で配置され、そのメインフレーム２３上に
Ｙ方向に所定間隔を空けて、２つのウエイト部材２４，
２４が配置されている。すなわち、前記ウエイト部材２
４，２４は４個の高減衰積層ゴム３，３，…により水平
方向に変位可能に弾性的に支承されていて、建築物への
振動入力時には該高減衰積層ゴム３，３，…から水平方
向の復元力及び減衰力を付与される。

【００４２】また、前記ウエイト部材２４，２４は、所
定重量の複数のプレート２４ａ，２４ａ，…を積層し
て、４隅を上下に貫通するボルト２５，２５，…により
メインフレーム２３上に一体的に固定したものであり、
そのプレート２４ａ，２４ａ，…の枚数を変えることに
よって重量を変更し、振動系の固有振動数を調節できる
ようになっている。そして、この実施形態では、１つの
ウエイト部材２４の重量は約１５０ｋｇになるように調
節されている。

【００４３】前記メインフレーム２３の幅方向（Ｘ方
向）両側には、それぞれ下方に向かって垂れ下がるフラ
ンジ部２３ａ，２３ａが形成され、また、平面視で略中
央部には矩形の開口部２３ｂが形成されるとともに、該
開口部２３ｂのＹ方向両側の周縁部にもそれぞれ下方に
向かうフランジ部２３ｃ，２３ｃが形成されている。一
方、前記開口部２３ｂの真下のセンターフレーム２１上
には、鋼板を略コの字状に折り曲げてなる台部材２６が
配設されていて、この台部材２６下端のフランジ部がセ
ンターフレーム２１上に重ね合わされて溶接等により接
合されている一方、台部材２６の上面はメインフレーム
２３の上面と略同一面上に位置付けられている。

【００４４】そして、前記メインフレーム２３の上面略
中央部には、図６及び図７に示すように、２つのウエイ
ト部材２４，２４の中間位置で前記開口部２３ｂを挟ん
で台部材２６上面との間に跨るように、該ウエイト部材
２４，２４及びメインフレーム２３の水平方向変位を規
制するための方向規制機構２０が配設されている。

【００４５】この方向規制機構２０は、台部材２６上に
配置されて、該台部材２６を介して建築物に連結された
建築物側部材２８と、該建築物側部材２８を挟むように
そのＹ方向両側のメインフレーム２３上にそれぞれ配置
された２つの中間部材２９，２９とを備えている。詳し
くは、図９に示すように、前記建築物側部材２８及び中
間部材２９，２９は、いずれも略十字形状の鋼板を折り
曲げて、中央の底部の四方からそれぞれ上方に向かって
立設するように４つの壁部を形成し、これら各壁部の間
に隙間を有しかつ上方に向かって開口する箱状の構造と
したものである。そして、前記建築物側部材２８の底部
２８ａが台部材２６上に重ね合わされて、この台部材２
６に対してボルト３０（図６及び図７にのみ示す）によ
り締結固定される一方、各中間部材２９の底部２９ａは
メインフレーム２３上に重ね合わされて、このメインフ
レーム２３に対してボルト３０により締結固定されるよ
うになっている。

【００４６】前記建築物側部材２８のＹ方向両側の壁部
２８ｂ，２８ｂとこの両壁部２８ｂ，２８ｂの外側にそ
れぞれ対向する中間部材２９の壁部２９ｂとの間には、
積層ゴム１４がその軸線方向をＹ方向に向けて略水平に
延びるように配置され、該積層ゴム１４の一端部が建築
物側部材２８の壁部２８ｂに固定される一方、他端部が
中間部材２９の壁部２９ｂに固定されている。すなわ
ち、前記積層ゴム１４，１４は、建築物側部材２８及び
中間部材２９のＸ方向の相対変位を許容する一方、Ｙ方
向の相対変位を阻止するように配置されている。

【００４７】また、前記建築物側部材２８のＸ方向両側
の壁部２８ｃ，２８ｃの内側には、それぞれ、鋼板製の
板部材３２が該壁部３８ｃに重ね合わされてボルト３３
により固定され、この板部材３２は、互いに隣り合う２
つの壁部２８ｂ，２８ｃ間の隙間に嵌め込まれてＹ方向
に延びるように配置されている。同様に、中間部材２
９，２９にもそれぞれ板部材３４，３４が取り付けられ
ていて、それらの板部材３２，３４，３４は、建築物側
部材２８及び中間部材２９のＸ方向の両側部分において
Ｙ方向に並んで、略同一面上に配置されている。そし
て、前記の隣り合う板部材３２，３４の間に跨って、複
数の板バネ３５，３５，…が上下方向に並設されてい
る。

【００４８】すなわち、隣り合う２つの板部材３２，３
４の間には、図例では６枚の板バネ３５，３５，…がそ
れぞれ水平に延びるようにかつ上下方向に並んで配置さ
れ、該各板バネ３５の一端部が板部材３２の端部にボル
ト止めされる一方、各板バネ３５の他端部は板部材３４
の端部にボルト止めされるようになっている。言い換え
ると、前記各板バネ３５の一端部は板部材３２と建築物
側部材２８とを介して建築物に連結される一方、他端部
は板部材３４と中間部材２９とを介してウエイト部材２
４，２４に連結されており、これにより、板バネ３５，
３５，…の枚数を変更することで、ウエイト部材２４，
２４がＸ方向に変位して振動するときの振動系のばね定
数を変化させて、該振動系の固有振動数を調節すること
ができるようになっている。

【００４９】さらに、上述の如き構成の方向規制機構２
０は、全体として建築物側部材２８の略中心部を通る鉛
直軸ｚの周りに回転変位されて、図１０に示すように、
略９０°回転変位した位置で台部材２６（建築物側）及
びメインフレーム２３（ウエイト部材側）に対しそれぞ
れ固定されるようになっている。すなわち、メインフレ
ーム２３の開口部２３ｂのＹ方向両側の所定位置には、
それぞれ中間部材２９を固定するためのボルト孔２３
ｄ，２３ｄが設けられており、このボルト孔２３ｄ，２
３ｄに中間部材の底部２９ａを貫通するボルト３０を螺
合締結させることで（図７参照）、中間部材２９，２９
を開口部２３ｂのＹ方向両側に固定する。また、前記開
口部２３ｂのＸ方向両側の所定位置にもそれぞれ同様の
ボルト孔２３ｅ，２３ｅが設けられており、図１０に示
すように、方向規制機構２０を全体として鉛直軸ｚの周
りに略９０°回転変位させて、開口部２３ｂのＸ方向両
側で中間部材２９を前記と同様にメインフレーム２３に
固定するようになっている。

【００５０】上述の如き制振装置Ａ′を例えば鉄筋コン
クリート住宅等の小規模建築物の屋上に設置するときに
は、まず、前記実施形態１と同様に建築物の固有振動数
を水平方向で互いに直交する２方向について計算し、こ
の計算結果に応じて、２台の制振装置Ａ′のウエイト部
材２４，２４の重量をそれぞれ調節する。また、その２
台の制振装置Ａ′のうちの一方については、方向規制機
構２０を前記図５〜図８に示すように配置して、ウエイ
ト部材２４，２４Ｘ方向のみに振動可能な状態にし、他
方の制振装置Ａ′については、方向規制機構２０を前記
図１０に示すように配置して、ウエイト部材２４，２４
をＹ方向のみに振動可能な状態にする。

【００５１】そして、前記２台の制振装置Ａ′を建築物
の屋上に並べて設置し、該建築物を弱い力で加振して、
実際に振動の減衰する状態を観察しながら、それぞれ、
板バネ３５，３５，…を増やしたり、反対に減らしたり
して、ウエイト部材２４，２４の固有振動数を建築物の
固有振動数に略一致するように微調節する。このように
して２台の制振装置Ａ′を設置した建築物では、実施形
態１の場合と同じように建築物の振動が水平方向の全て
の振動成分についてめて効果的に減衰される。

【００５２】したがって、この実施形態２の制振装置
Ａ′によれば、実施形態１の制振装置Ａと同じく、高減
衰積層ゴム３，３，…の他に別個に減衰材を設ける必要
がないことから、装置の低コスト化が図られ、また、ウ
エイト部材２４，２４の水平方向変を積層ゴム１４，１
４により１方向について許容する一方、それ以外の方向
については阻止することで、装置コストの増大やメンテ
ナンスの負担増を招くことなく、建築物の前記１方向の
振動成分を極めて効果的に減衰させることができる。さ
らに、２つの制振装置Ａ′を用いることで、それらの制
振装置Ａ′の配置方向が制限されていても、建築物の揺
れを全方向に亘って効果的に減衰させることができる。

【００５３】さらにまた、この実施形態２の制振装置
Ａ′によれば、実施形態１と同じくウエイト部材２４の
プレート２４ａ枚数や板バネ３５，３５，…の枚数を変
更することにより、振動系の固有振動数をきめ細かく調
節することができる。しかも、この制振装置Ａ′では、
板バネ３５の両端部をそれぞれ板部材３２，３４にボル
ト止めしているので、組み付けの精度を容易に向上させ
て、板バネ３５と板部材３２，３４との結合部における
ガタを解消し、前記の効果を確実にかつ安定的に得るこ
とができる。加えて、前記実施形態１のような板バネ１
６を嵌入するスリットが不要になるので、このスリット
の形成のための精密加工を行わなくて済み、製造コスト
の低減が図られる。

【００５４】（他の実施形態）尚、本発明は前記実施形
態１又は２に限定されず、その他の種々の実施形態を包
含するものである。すなわち、前記各実施形態の制振装
置Ａ，Ａ′は、比較的小型かつ軽量に構成され、建築物
の天井裏の梁上や屋根にも簡易に設置することができ、
また、微少振動に対しても良好な制振効果を発揮するの
で、戸建て住宅等の小規模建築物に対して顕著な効果を
発揮するものである。しかし、これに限らず、制振装置
Ａ，Ａ′をビルディング等の大規模建築物に対して用い
ることもできる。

【００５５】また、この実施形態の制振装置Ａ，Ａ′で
は、高減衰積層ゴム３，３，…を４つ備えた装置につい
て説明したが、高減衰積層ゴム３，３，…の個数が４個
に限定されないことは言うまでもない。

【００５６】さらに、この実施形態の制振装置Ａ，Ａ′
は、取付ベース板２，２により建築物に取付固定される
ようになっていて、該取付ベース板２，２とウエイト部
材５，５及びフレーム４との間に高減衰積層ゴム３，
３，…を介在させたものであるが、これに限らず、例え
ば、高減衰積層ゴム３，３，…を建築物の梁上や屋上等
に直接的に固定することも可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
に係る建築物用制振装置によると、ウエイト部材に復元
力を与える部材と減衰材とを別個に設ける必要がないの
で、部品点数を削減して、装置の低コスト化を達成でき
る。また、ウエイト部材の変位方向をゴム製の方向規制
部材により１方向に規制するようにしたので、微小な振
動に対する制振作用を損なうことなく、建築物の前記１
方向の振動成分を極めて効果的に減衰させることがで
き、その上さらに、装置コストの増大やメンテナンスの
負担増を防止できる。

【００５８】また、請求項２の発明によると、方向規制
部材として積層ゴムを用いることで、発明の効果を十分
に得ることができ、さらに、請求項３の発明によると、
振動系の固有振動数を板バネによりきめ細かく調節し
て、建築物の固有振動数に略一致させることができるの
で、発明の効果を一層、高めることができる。

【００５９】加えて、請求項４の発明によると、ウエイ
ト部材の水平方向変位の許容方向を容易に変更設定する
ことができるので、制振装置の設置方向が制限されてい
ても、２つの制振装置を用いれば、水平方向の全方向に
亘って有効な減衰性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る制振装置の構成を示
す正面図である。

【図２】図１の上面図である。

【図３】図１のIII−III線における断面図である。

【図４】ウエイト部材の水平方向変位の許容方向を略９
０°変更設定した状態を示す図２相当図である。

【図５】実施形態２に係る制振装置の構成を示す斜視図
である。

【図６】実施形態２に係る制振装置の構成を示す正面図
である。

【図７】図６の上面図である。

【図８】図６の側面図である。

【図９】方向規制機構の構成を拡大して示す分解斜視図
である。

【図１０】実施形態２に係る図４相当図である。

【符号の説明】

Ａ，Ａ′ 建築物用制振装置 ３ 高減衰積層ゴム ４，２３ メインフレーム ５，２４ ウエイト部材 １１ ベース部材（建築物側部材） １３ 周壁部材（中間部材） １４ 方向規制用積層ゴム １６，３５ 板バネ ２８ 建築物側部材 ２９ 中間部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 光彦 兵庫県神戸市兵庫区明和通３丁目２番15号 バンドー化学株式会社内 Ｆターム(参考） 3J048 AA02 AB01 AD06 BA03 BB06 BC04 BF02 BF05 CB22 DA01 EA38

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエイト部材と、該ウエイト部材を水平
   方向に変位可能に弾性的に支承する弾性支承部材とから
   なる振動系を建築物に付設して、該建築物の水平方向振
   動を低減するようにした建築物用制振装置において、 前記弾性支承部材は、ウエイト部材に水平方向の復元力
   及び減衰力を付与する高減衰積層ゴムからなり、 前記ウエイト部材の水平方向変位を１方向について許容
   する一方、それ以外の方向について制限するゴム製の方
   向規制部材が設けられていることを特徴とする建築物用
   制振装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 方向規制部材は、一端部がウエイト部材に連結され、他
   端部が建築物に連結された積層ゴムであり、 前記方向規制用積層ゴムの積層方向は、ウエイト部材の
   水平方向変位の許容方向に対し直交する方向であること
   を特徴とする建築物用制振装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 ウエイト部材が水平方向に振動するときの振動系の固有
   振動数を調節するための板バネが配設されていることを
   特徴とする建築物用制振装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、 ウエイト部材に隣り合うように配置され、建築物に対し
   て着脱可能に連結された建築物側部材と、 前記建築物側部材とウエイト部材との間に配置され、該
   ウエイト部材に対して着脱可能に連結された中間部材と
   を備え、 方向規制用積層ゴム及び板バネは、前記建築物側部材と
   中間部材との間に並んで配置され、一端部が前記建築物
   側部材に固定される一方、他端部が前記中間部材に固定
   されており、 前記建築物側部材及び中間部材は、前記方向規制用積層
   ゴム及び板バネと一体的に鉛直軸の周りに回転変位され
   て、少なくとも、互いに略９０°回転変位した２位置で
   それぞれ建築物及びウエイト部材に対して連結可能に構
   成されていることを特徴とする建築物用制振装置。