JP2001182369A - 建築構造物の制振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】建築構造物に装着され、水平方向の振動に対し
て制振効果を発揮する制振装置において、過大荷重の入
力時に大きな取付強度をもってマス部材の水平方向変位
を制限することが出来、且つ、簡単な構造で容易に形成
することが可能なストッパ機構を備えた制振装置を実現
することを目的とする。 【解決手段】マス部材をコンクリート材によって形成す
ると共に、該マス部材１２にストッパ部５０，６４を一
体成形することにより、それらストッパ部５０，６４と
当接部材５２によってマス部材１２の変位量を制限する
ストッパ機構を構成した。それにより、マス部材１２の
変位量を大きな強度をもって制限し得、且つ、簡単な構
造をもって容易に形成可能なストッパ機構を実現した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、重量鉄骨や軽量鉄骨の一般住宅
や事務所等の建築構造物に対する副振動系を構成して、
主振動系たる建築構造物に対して制振効果を発揮し得る
建築構造物用の制振装置に係り、特に、地震等によって
一時的に過大な振動荷重が及ぼされた際にマス部材の変
位量を制限するストッパ機構を備えた、新規な構造の建
築構造物用制振装置に関するものである。

【０００２】

【背景技術】建築構造物では、交通振動や風等の外力が
加振力として作用することによって水平方向の振動が発
生する場合がある。特に、近年では、重量鉄骨や軽量鉄
骨の一般住宅や事務所等でも二階建てや三階建てが多く
なってきており、それらの一般住宅や事務所等では、構
造上、二階や三階の振動が大きくなり易いために、交通
振動による微震動が、居住生活（例えば就寝時）や仕事
中等における不快音や不快振動等の原因として問題とな
ってきている。

【０００３】ところで、建築構造物における振動の低減
装置としては、従来、高層ビルやタワー等の高層建築物
の揺れを軽減するためのダンパ装置が、幾つか提案され
ており、例えば、特開平８−３３８４６７号公報には、
付加質量を建築構造物に対してゴムマウントで弾性支持
せしめることによってダンパ装置を構成したものが開示
されている。

【０００４】ところが、このようなダンパ装置において
は、一般住宅や事務所等に適用した場合でも数百kg〜１
０００kgに達する程の大きな質量のマス部材が採用され
ることとなり、そのために、例えば地震等の一時的な過
大荷重が入力されてマス部材の変位量が大きくなると、
大きな運動エネルギが発生し、建築構造物に対して悪影
響を及ぼすおそれがある。

【０００５】また、建築構造物用のダンパ装置は、一般
に、チューニング周波数が数Hz〜数十Hzと比較的低く、
ゴムマウントのばね定数が小さく設定されることから、
大きな質量を有するマス部材の変位量が大きくなると、
ゴムマウントの座屈や損傷等が生ずるおそれもある。

【０００６】なお、このような問題に対処するために、
マス部材と建築構造物の間に、水平方向で相互に離間し
て対向位置するストッパ部材を設けて、それらストッパ
部材の建築構造物への当接によりマス部材の建築構造物
に対する水平方向の相対的変位量を制限することも考え
られる。しかしながら、そのようなストッパ部材では、
マス部材の質量が大きく、入力される荷重も大きいもの
となるために、ストッパ部材のマス部材への取付強度を
確保することが難しい等という問題があったのである。

【０００７】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、建築構造物用の制振装置において、地震等
の一時的な過大荷重の入力時に大きな強度をもってマス
部材の変位量を制限することが出来、且つ、簡単な構造
で容易に形成することの出来るストッパ機構を備えた新
規な構造の制振装置を実現することにある。

【０００８】

【解決手段】以下、このような課題を解決するために為
された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各
態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の
組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至
は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることな
く、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの
記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づ
いて認識されるものであることが理解されるべきであ
る。

【０００９】本発明の第一の態様は、建築構造物に固設
された支持部材に対してマス部材をバネ部材で弾性支持
せしめることにより、該建築構造物に対する副振動系を
構成する制振装置において、前記マス部材をコンクリー
ト材によって形成すると共に、該マス部材から略鉛直方
向に突出して、前記支持部材側に固設された当接部材に
対して水平方向で離間して対向位置せしめられるストッ
パ部を、該コンクリート材によって一体成形したこと
を、特徴とする。

【００１０】このような本態様に従う構造とされた制振
装置においては、コンクリート材によって形成されたマ
ス部材にストッパ部が一体成形されていることから、ス
トッパ部のマス部材に対する取付強度を充分に確保する
ことが出来るのであり、また、それによって、かかるス
トッパ部が大きな耐入力荷重強度をもって、支持部材側
に設けられた当接部材に対して当接させられることとな
る。従って、地震等の一時的な過大荷重が入力される場
合にも、これらのストッパ部と当接部材により構成され
たストッパ機構によって、マス部材の水平方向変位量を
大きな強度をもって制限することが出来るのである。

【００１１】また、このような本態様においては、マス
部材の形成時にストッパ部を同時に成形することが可能
とされていることから、形成後のマス部材に対して別体
のストッパ部材を取り付ける等の取付作業が必要とされ
ることなく、製作時における作業効率の飛躍的な向上が
図られると共に、全体として、低コスト化が達成され得
るのである。更に、ストッパ部は、マス部材における任
意の位置に形成可能とされていることから、ストッパ部
材の具体的な形状や形成位置の設定に際して有利に設計
自由度を確保することが出来、様々な構造を有する各種
の建築物に対して容易に対応出来るといった利点もあ
る。

【００１２】なお、このようなマス部材およびストッパ
部の形成時に、必要に応じて鉄筋等を組み込むことによ
り、それらマス部材およびストッパ部を補強し、ストッ
パ機能を更に安定して発揮させることも可能である。ま
た、例えば、ストッパ部における当接面に対して、ゴム
等の緩衝材を配設することにより、当接時の衝撃を緩和
する衝撃緩衝手段を設けることも出来る。

【００１３】また、本実施形態におけるマス部材の具体
的形状は、何等、限定されるものではない。即ち、マス
部材がコンクリート材で形成されていることによって、
建築物の構造等に対応する設計が容易とされている。

【００１４】また、本発明の第二の態様は、建築構造物
に固設された支持部材に対してマス部材をバネ部材で弾
性支持せしめることにより、該建築構造物に対する副振
動系を構成する制振装置において、前記マス部材をコン
クリート材によって形成すると共に、金属製のストッパ
部材を該コンクリート材に埋設し、該ストッパ部材の一
部を該マス部材から略鉛直方向に突出せしめて、前記支
持部材側に固設された当接部材に対して水平方向で離間
して対向位置せしめられるストッパ部を形成したこと
を、特徴とする。

【００１５】このような本態様に従う構造とされた制振
装置においては、コンクリート材を用いてマス部材を形
成する際に、該マス部材の成形型枠内の適当な箇所に金
属製のストッパ部材を配設することによって、マス部材
の製作と同時に金属製ストッパ部材をマス部材に埋め込
み、相互に一体的に固定してストッパ部を形成すること
が出来る。従って、本実施態様においては、コンクリー
ト材より高い強度、剛性を有する金属材を用いて、耐荷
重性能の大きいストッパ機構が、簡単な構造と優れた製
作性をもって有利に実現可能とされるのである。

【００１６】また、本態様においては、金属製ストッパ
部材をマス部材の形成時にコンクリート枠内の任意の位
置に配設することにより、マス部材にストッパ部が形成
されることから、金属製ストッパ部材のマス部材に対す
る取付位置が、ボルト等を用いて形成後のマス部材に対
してストッパ部材を固定する場合に比して、極めて大き
な設計自由度をもって容易に設定可能とされる。しか
も、金属材とコンクリート材は、強固に固着されること
から、金属製ストッパ部材を大きな取付強度をもって安
定してマス部材に対して取り付けることが出来る。

【００１７】なお、金属製ストッパ部材におけるマス部
材への埋設部分に鉄筋を配設することにより、金属製ス
トッパ部材のマス部材への固着強度を更に向上させるこ
とも出来る。また、金属製ストッパ部材としては、例え
ば、一般的な溝形鋼等の押出形材を適当な軸方向長さで
切断したもの等が適宜に採用可能である。

【００１８】また、本発明の第三の態様は、前記第一又
は第二の態様に従う構造とされた制振装置において、前
記バネ部材を、ゴムマウントによって構成すると共に、
該ゴムマウントの少なくとも一つにおいて互いに直交す
る軸直角方向のばね定数を異ならせたことを、特徴とす
る。

【００１９】このような本態様に従う構造とされた制振
装置においては、制振装置を構成するバネ材として、異
方性を有するゴムマウントを採用すると共に、該ゴムマ
ウントを中心軸回りに回転可能に配設することにより、
制振装置におけるばね定数を水平方向で調節可能とされ
ていることから、容易に制振特性のチューニングを設
定、変更をすることが出来る。そこにおいて、例えば、
水平方向のばね比が大きくなるように設定された制振装
置においては、特に、ばね定数が小さい方向で、大きな
荷重の入力時にゴムマウントの座屈が発生し易いという
問題があるが、そのような制振装置に対して本発明のス
トッパ機構を併せて採用することによって、座屈が有効
に防止されて目的とする制振特性が安定して発揮される
制振装置が容易に実現可能となるのである。

【００２０】

【発明の実施形態】以下、本発明を更に明らかにするた
めに、本発明の具体的な実施例を、図面を参照しつつ、
詳細に説明する。

【００２１】先ず、図１〜２には、本発明に従う構造と
された建築構造物用の制振装置１０が示されている。こ
の制振装置１０は、マス部材としての質量体１２と、質
量体１２を弾性支持するバネ部材としての複数個（本実
施形態では四個）のゴムマウント１４から構成されてい
る。そして、このような制振装置１０は、建築構造物に
おいて、例えば、二階建住宅や三階建住宅等における屋
根裏空間に収容配置され、二階や三階の天井を構成する
構造部材に対して、複数個のゴムマウント１４を介して
質量体１２を弾性支持せしめることにより装着されるよ
うになっている。

【００２２】より詳細には、質量体１２は、コンクリー
トブロックから形成されており、本実施形態では、厚肉
の矩形平板形状をもって形成されている。また、この質
量体１２には、四角部分にそれぞれ板厚方向に貫通して
延びるマウント装着孔１６が形成されている。なお、各
マウント装着孔１６は、深さ方向中間部分に段差部を備
えた段付穴形状とされており、該段差部の軸方向上側部
分が軸方向下側部分よりも大径の内周面を有する大径部
１７とされていると共に、該段差部の軸方向下側部分が
小径部１９とされている。そして、図３に示されている
ように、この小径部１９に円筒形状の金属スリーブ６６
が挿通配置されて、外周面が質量体１２の小径部１９の
内周面に固着されている。また、金属スリーブ６６の下
端面には、中央に挿通孔を備えた平板形状の取付プレー
ト６８が溶着されており、この取付プレート６８が、質
量体１２の下面に対して、埋め込まれた状態で重ね合わ
されて固着されている。

【００２３】なお、この質量体１２には、重心を中心と
した一対の対称位置において上面に開口する吊下用孔５
６が形成されていると共に、それら各吊下用孔５６の底
部には、吊下用ナット５８が埋入されて固着されてい
る。また、各吊下用ナット５８は、質量体１２の底面に
重ね合わされて固着された薄肉円板形状の吊下用支持プ
レート６０の上面に溶着固定されており、各吊下用ナッ
ト５８に対して、質量体１２の質量に坑し得る耐抜け強
度が付与されている。そして、各吊下用孔５６に差し込
まれて各吊下用ナット５８に螺着されたフック６２に吊
下金具（図示せず）を掛けること等によって、質量体１
２を容易に吊り下げて移動や設置することが可能とされ
ている。

【００２４】また、かかる質量体１２の質量は、装着さ
れる主振動系である建築構造物の質量、振動状態、構造
強度等を考慮して適宜に設定されるものであり、例え
ば、一般的な二〜三階建て住宅で１００〜１０００ｋｇ
程度、または、それ以上の総重量が設定される。なお、
ここでいう総重量とは、全ての質量体１２の質量であっ
て、目的とする制振効果や住宅構造等を考慮して、単一
の制振装置１０を装着する場合には、その制振装置１０
を構成する一つの質量体１２の質量であり、複数の制振
装置１０を用いて副振動系を構成する場合には、それら
全ての制振装置１０を構成する各質量体１２の質量合計
として認識される。

【００２５】一方、バネ部材としてのゴムマウント１４
は、本実施形態では図３〜４に示されているように、該
ゴムマウント１４を質量体１２または建築構造物側に取
り付けるための第一の取付金具１８と第二の取付金具２
０が、鉛直方向に所定距離を隔てて対向配置されている
と共に、それらの対向面間に本体ゴム弾性体２２が介装
され、以て、両金具１８，２０が本体ゴム弾性体２２で
弾性連結された構成とされている。そこにおいて、第一
の取付金具１８は、矩形平板形状の上板２４と、矩形平
板をその中央部分で谷折りにされ、斜め上方（図３中、
上側）へ立ち上げられた両翼部２７，２７を有する略Ｖ
字形状断面を有する下板２６から形成されており、上板
２４の下面の両端部分と、下板２６における両翼部２
７，２７の両端部上面とが重ね合わされて溶着されるこ
とにより、第一の取付金具１８が形成されている。更
に、第一の取付金具１８には、第一の取付ボルト２８
が、そのネジ部を上板２４の中央部分に設けられた中央
挿入孔３０に鉛直下方から上方に向かって差し込まれ
て、ボルト頭部３２と上板２４の下面との重ね合わせ面
を溶着されることによって固着されている。そして、こ
の第一の取付ボルト２８によって、ゴムマウント１４に
おける第一の取付金具１８が質量体１２側へ取り付けら
れている。

【００２６】すなわち、本実施形態では、第一の取付金
具１８に固設された第一の取付ボルト２８が質量体１２
にねじ固定されることにより、第一の取付金具１８が質
量体１２に対して固着されていると共に、第二の取付金
具２０が、建築構造物を構成する構造部材に固定される
支持枠体５２に対してボルト固定されている。なお、第
一の取付ボルト２８は、マウント装着孔１６に配された
金属スリーブ６６と取付プレート６８の挿通孔７０に鉛
直下方から挿通されて、先端をワッシャ７２やナット３
３等によって締付け固定されることにより、質量体１２
に対して取り付けられている。

【００２７】また、図３〜４に示されているように、第
二の取付金具２０は、プレス加工等により形成された一
枚の平板形状の鋼材から形成されており、曲げ加工等に
より、中央部分の中央平板部３４と、中央平板部３４を
挟んで長手方向両側が斜め上方（第一の取付金具１８
側）に向かって立ち上げられた両傾斜板部３６，３６を
有する形状とされている。更に、第二の取付金具２０に
は、第二の取付ボルト３８が、そのネジ部を鉛直方向上
方から下方に向かって、第二の取付金具２０における中
央平板部３４に設けられた中央挿通孔３７に挿通されて
おり、ボルト頭部３９の下面と第二の取付金具２０の上
面が重ね合わされて溶着されている。そして、この第二
の取付ボルト３８によって、ゴムマウント１４における
第二の取付金具２０が建築構造物側（支持枠体５２）へ
固定されている。

【００２８】また、本体ゴム弾性体２２には、中央部分
をマウント中心軸４０に直交する方向に貫通して延びる
中央空所３５が設けられて、該本体ゴム弾性体２２が実
質的に二分割されており、第一の取付金具１８の下板２
６の両翼部２７，２７下面と、第二の取付金具２０にお
ける両傾斜板部３６，３６上面に加硫接着されてそれら
を弾性連結する分割ゴムブロック４２，４２から、本体
ゴム弾性体２２が構成されている。

【００２９】更に、各分割ゴムブロック４２には、各弾
性主軸４４方向の略中央部分において、分割ゴムブロッ
ク４２の断面よりも一回り大きな平板形状を有する拘束
プレート４６，４６が、各弾性主軸４４に直交して広が
る状態で配設されている。なお、この拘束プレート４
６，４６は、少なくとも分割ゴムブロック４２，４２よ
りも硬質の例えば鋼板等の金属材で形成されており、各
分割ゴムブロック４２に加硫接着されていると共に、中
央部分には、拘束プレート４６を挟んだ両側に分割状態
で位置する各分割ゴムブロック４２を相互に連結せしめ
る貫通孔が形成されている。

【００３０】なお、両分割ゴムブロック４２，４２の両
弾性主軸４４，４４は、何れもゴムマウント１４のマウ
ント中心軸４０を挟んで傾斜させられており、それによ
って、ゴムマウント１４が異方性をもつようにされてい
る。即ち、ゴムマウント１４に対して図３の左右方向に
入力される振動に対しては、本体ゴム弾性体２２に圧縮
または引張変形が生ぜしめられることにより、ばね定数
が大きくされると共に、図３の紙面に垂直な方向に入力
される振動は、本体ゴム弾性体２２に対して専らせん断
方向の力となり、ばね定数が小さくされるため、それに
より、直交する二つの水平方向で、本体ゴム弾性体２２
のばね比を大きく異ならせることが可能となっている。
なお、各分割ゴムブロック４２における各弾性主軸４４
のマウント中心軸４０に対する傾斜角度は、特に限定さ
れるものではなく、傾斜角度を更に大きく又は小さく設
定し、本体ゴム弾性体２２の圧縮/ 引張方向でばね定数
をより大きく又は小さくしてゴムマウント１４の直交す
る水平方向二方向でのばね比を変更する等、目的とする
制振特性を考慮して適宜に設定される。また、各弾性主
軸４４のマウント中心軸４０に対する傾斜角度は、マウ
ント中心軸４０を挟んだ両側で対称形状とすることが望
ましい。このような一対の傾斜対向面を本体ゴム弾性体
２２に形成することにより、各ゴムマウント１４が水平
方向の直交する二方向に対して異なる防振特性を安定し
て発揮できるようになっている。

【００３１】また、本実施形態では、図１に示されてい
るように、４個のゴムマウント１４ａ〜ｄが、第一の取
付金具１８側において、矩形平板形状の質量体１２にお
ける四隅部分に対して、それぞれ取り付けられている。
また一方、ゴムマウント１４の第二の取付金具２０側
は、図２に示されているように、第二の取付ボルト３８
により、住宅の最上階の天井の構造部材に取り付けられ
て固設される取付部材としての支持枠体５２に対してナ
ット５１で締め付けられて固着されている。なお、支持
枠体５２は、本実施形態では、鉄鋼の圧延加工材等を用
いて形成されており、一対の溝形鋼８０，８０を互いに
平行に所定距離を隔てて配すると共に、かかる一対の溝
形鋼８０，８０の対向面間に跨って延びる別の一対の溝
形鋼８２，８２を互いに所定距離を隔てて平行に組み合
わせて、前者（溝形鋼８０，８０）と後者（溝形鋼８
２，８２）の当接面を溶着することによって構成されて
いる。これにより、建築構造物の構造部材に対して、質
量体１２が、４個のゴムマウント１４ａ〜ｄを介して、
弾性的に取り付けられているのであり、以て、質量体１
２をマス部材とし、４個のゴムマウント１４ａ〜ｄをバ
ネ部材とする一つの振動系が構成され、この振動系によ
って、建築構造物からなる主振動系に対する副振動系と
して機能する制振装置（ＴＭＤ）１０が構成されてい
る。

【００３２】なお、かかる制振装置１０の装着状態下で
は、質量体１２が、水平方向に広がる状態で支持されて
いると共に、各ゴムマウント１４は、何れも、そのマウ
ント中心軸４０が鉛直方向に延びる状態で配設されてい
る。また、以下の説明では、ばね定数が最小値となる水
平方向（図３において紙面に垂直な方向）を、ゴムマウ
ント１４における水平基準方向という。

【００３３】更にまた、このようなゴムマウント１４を
複数個用いて副振動系を構成することにより、それらの
取付位置や取付方向等によって制振装置１０のチューニ
ングが可能となる。例えば、図５には、複数個（本実施
形態では４個）配設されたゴムマウント１４ａ〜ｄの取
付設定例が示されている。これらのゴムマウント１４ａ
〜ｄは、質量体１２における直交する二方向の対称軸で
あるＸ軸とＹ軸に関して対称となる位置に取り付けられ
ている。具体的には、Ｘ軸を挟んで１４ａと１４ｂおよ
び１４ｃと１４ｄがそれぞれ対称となる位置に取り付け
られていると共に、Ｙ軸を挟んで１４ａと１４ｃおよび
１４ｂと１４ｄがそれぞれ対称となる位置に取り付けら
れている。なお、本実施形態では両対称軸Ｘ，Ｙと質量
体１２の慣性主軸とが一致させられている。また、質量
体１２とゴムマウント１４からなる弾性支持系の鉛直方
向の弾性主軸が質量体１２の重心を通るように設定され
ている。

【００３４】さらに、各ゴムマウント１４ａ〜ｄの取付
方向は、両対称軸Ｘ，Ｙに関して対称とされており、具
体的には、１４ａの水平基準方向４７ａと対称軸Ｘとの
交角Ｘａおよび１４ｂの水平基準方向４７ｂと対称軸Ｘ
との交角Ｘｂが等しく、１４ｃの水平基準方向４７ｃと
対称軸Ｘとの交角Ｘｃおよび１４ｄの水平基準方向４７
ｄと対称軸Ｘとの交角Ｘｄが等しくなるように設定され
ている。また、１４ｂの水平基準方向４７ｂと対称軸Ｙ
との交角Ｙｂおよび１４ｄの水平基準方向４７ｄと対称
軸Ｙとの交角Ｙｄが等しく、１４ａの水平基準方向４７
ａと対称軸Ｙとの交角Ｙａと１４ｃの水平基準方向４７
ｃと対称軸Ｙとの交角Ｙｃが等しくなるように設定され
ている。

【００３５】このように各ゴムマウント１４の取付位置
や取付方向が設定されることにより、各ゴムマウント１
４の取付方向を変更した場合でも、質量体１２とゴムマ
ウント１４で構成される副振動系全体の弾性主軸が質量
体１２の対称軸Ｘ，Ｙ上に維持されるようになってい
る。そして、制振装置１０を制振対象である建築構造物
に装着する際、その建築構造物の構造や制振特性等を考
慮しつつ、制振目的とする主な振動荷重の入力方向が質
量体１２を対称軸Ｘ，Ｙに平行になるように装着方向が
設定される。これにより、制振装置１０全体の弾性主軸
方向に沿って制振目的とする主な振動が入力されること
となり、それらの振動に対する有効な制振効果が安定し
て発揮され得るのである。

【００３６】また、複数のゴムマウント１４をそれぞれ
マウント中心軸４０まわりに回転可能に取り付けること
により、それらの取付方向によって制振装置１０に構成
される副振動系全体としてのばね比を調節、変更可能と
することが出来る。具体的には、例えば、対称軸Ｘと１
４ａの水平基準方向４７ａとの交角Ｘａおよび対称軸Ｘ
と１４ｂの水平基準方向４７ｂとの交角Ｘｂ、そして対
称軸Ｘと１４ｃの水平基準方向４７ｃとの交角Ｘｃおよ
び対称軸Ｘと１４ｄの水平基準方向４７ｄとの交角Ｘｄ
を大きくすると、質量体１２の対称軸Ｘに平行な水平方
向に入力される振動に対して、制振装置１０全体のばね
定数を大きく設定出来るため高周波振動に有効な振動絶
縁効果を得ることが出来、それら交角Ｘａおよび交角Ｘ
ｂそして交角Ｘｃと交角Ｘｄを小さくすれば、制振装置
１０全体のばね定数を小さく設定することができるよう
になっており、質量体１２のもう一方の対称軸Ｙについ
ても同様に設定可能である。要するに、このようなゴム
マウント１４を採用すれば、質量体１２の両対称軸Ｘ，
Ｙに対して、各ゴムマウント１４の取付方向をマウント
中心軸４０のまわりで変更することによって、ゴムマウ
ント１４を交換しなくても、制振装置１０が、制振目的
とする周波数に合わせて容易に且つ大きな自由度でチュ
ーニング可能とされているのである。

【００３７】さらに、本実施形態の制振装置１０には、
質量体１２の各辺の外周縁部の中間部分（本実施形態で
は四箇所）にストッパ部５０が設けられている（図１〜
２参照）。このストッパ部５０は、質量体１２の端縁部
に沿って辺方向に延びる中実の角柱形状を有しており、
質量部１２を形成するコンクリートによって質量部１２
と一体成形されている。

【００３８】すなわち、かかるストッパ部５０は、質量
体１２の成形時において、質量体１２を成形するための
コンクリート型枠に対して該質量体１２の成形キャビテ
ィと連続して一体的にストッパ部５０の成形キャビティ
を形成し、それらストッパ部５０と質量体１２の両成形
キャビティにコンクリート材料を充填し、養生させるこ
とによって、質量体１２とストッパ部５０が一体成形さ
れている。

【００３９】そして、ストッパ部５０は、質量体１２か
ら鉛直下方に突出せしめられた部分において、図２に示
されているように、支持枠体５２の外周面に対して水平
方向で所定距離：αを隔てて対向配置されており、以
て、ゴム弾性体１４の弾性変形に基づいて質量体１２が
支持枠体５２に対して水平方向に所定距離：αだけ変位
せしめられた際、質量体１２に形成されたストッパ部５
０が、支持枠体５２に対して当接させられるようになっ
ている。また、ストッパ部５０が、支持枠体５２に当接
させられることによって、質量体１２の水平方向の相対
変位量が制限されるようになっている。なお、ストッパ
部５０と支持枠体５２には、相互の当接面において、そ
れらの少なくとも何れか一方の当接面に対してゴム弾性
体等の緩衝材を配設して、それらストッパ部５０と支持
枠体５２との当接により発生する衝撃を緩衝することが
望ましい。

【００４０】上述のような制振装置１０を採用すれば、
地震等の過大な水平方向の振動荷重の入力時には、スト
ッパ部材５０の支持枠体５２への当接によって質量体１
２の支持枠体５２に対する過大な水平方向変位が防止さ
れる。それ故、質量体１２の過大な水平方向変位に起因
する他部材への当接や干渉等の悪影響が防止されると共
に、ゴムマウント１４を構成するゴム弾性体２２の過大
な弾性変形により引き起こされるゴムマウント１４の損
傷や座屈等も有利に防止される。

【００４１】また、本実施形態の制振装置１０において
は、バネ部材として異方性を有するゴムマウント１４を
複数個用いてそれらを回転可能に装着したことにより、
ゴムマウント１４の何れをも交換，変更することなく、
制振装置１０における防振すべき振動荷重の入力方向と
なる２つの弾性主軸方向でのばね定数比、ひいてはそれ
ら２つの弾性主軸方向でのチューニング周波数比を調
節，変更することが出来るのである。特に、全てのゴム
マウント１４の取付方向を連動させて変更するようにす
れば、ゴムマウント１４の取付方向の変更による副振動
系の固有振動数のチューニング幅が、より大きく確保さ
れるといった利点もある。

【００４２】さらに、かかる制振装置１０においては、
マス部材としての質量体１２とバネ部材としてのゴムマ
ウント１４を、建築構造物の種類や構造等を考慮して、
予め概略的に設定しておくことによって、それら質量体
１２とゴムマウント１４の何れも、交換することなく、
装着される建築構造物の種類や環境等を考慮して、単に
ゴムマウント１４の取付方向（設置方向）を変更するだ
けで、問題となっている振動に応じてチューニング周波
数を調節することが出来るのであり、それによって、有
効な制振効果を、容易に且つ高精度に、しかも低コスト
で得ることが可能となるのである。このことは、特に、
制振装置１０を設置した後に、経年変化等の影響でチュ
ーニング状態が変わった場合に極めて有効であり、再チ
ューニングすることによって最適チューニング状態が容
易に実現，維持され得るのである。

【００４３】そこにおいて、本実施形態のゴムマウント
１４は、異方性のゴムマウントを採用していることか
ら、ゴムマウント１４の回転方向によっては、特定の水
平方向でのばね定数が小さくなることがあるが、その
際、かかる低ばね方向に過大な振動荷重が入力された際
にも、ストッパ部５０の支持枠体５２に対する当接によ
って質量体１２の水平方向変位量を制限することが出
来、それによって、ゴムマウント１４の座屈や損傷を防
止するとこが出来るのであり、優れた信頼性が実現され
るのである。

【００４４】また、このような制振装置１０において
は、上述の如きストッパ機構が、質量体１２を形成する
コンクリート材で一体成形されており、簡単な構造をも
って構成されていることから、容易に形成可能とされる
のであり、優れた製作性とコスト性が達成される。

【００４５】次に、図６〜７には、本発明の第二の実施
形態としての建築構造物用制振装置５４が示されてい
る。なお、以下の実施形態では、前記第一の実施形態と
同様な構造とされた部材および部位について、第一の実
施形態と同一の符号を付することにより、それらの詳細
な説明を省略する。

【００４６】すなわち、本実施形態の制振装置５４で
は、質量体１２として、前記第一の実施形態と同様にコ
ンクリートブロックが採用されており、厚肉の矩形平板
形状を有している。なお、この質量体１２には、吊下孔
５６やフック６２等が設けられており、質量体１２を容
易に吊り下げて移動や設置が出来るようになっている。

【００４７】また、質量体１２の外周縁部近くにおいて
は、各辺部に２本ずつのストッパ金具６４が固設されて
おり、それぞれ、鉛直下方に向かって突出配置されてい
る。これらの各ストッパ金具６４は、金属材にて形成さ
れており、特に本実施形態においては、鉄鋼の溝形押出
形材を適当な長さで切断したものが採用されている。

【００４８】そして、かかるストッパ金具６４は、その
上端部を、質量体１２を形成するコンクリート中に埋め
込まれることによって、コンクリートに対して抜き出し
不能に固定されて固着されている。特に本実施形態で
は、ストッパ金具６４のコンクリートへの埋設部分に対
してコ字状に屈曲された鉄筋７４が溶着固定されてお
り、それによって、ストッパ金具６４の質量体１２への
固着強度の更なる向上が図られている。

【００４９】このような構造とされた制振装置５４にお
いては、各ストッパ金具６４が建築構造物側の支持枠体
５２に対して、水平方向に所定のクリアランス：βを隔
てて対向配置されており、それにより、過大な振動荷重
の入力によって質量体１２が水平方向にβ以上の大きさ
で変位せしめられた際には、ストッパ金具６４が支持枠
体５２に当接させられることにより、質量体１２の水平
方向変位量が制限されるようになっている。なお、前記
第一の実施形態と同様、ストッパ金具６４と支持枠体５
２との当接面において、少なくとも何れか一方の当接面
に対してゴム弾性体等の緩衝材を設けることが望まし
い。

【００５０】従って、本実施形態の制振装置５４におい
ては、第一の実施形態と同様な効果が、何れも有効に発
揮される。それに加えて、本実施形態では、ストッパ機
構として、金属製のストッパ金具６４が用いられている
ことから、更に大きな強度、剛性をもって質量体１２の
水平方向変位を制限するストッパ機構が実現可能とされ
る。

【００５１】また、ストッパ金具６４を、質量体１２の
成形時において、質量体１２の成形枠内の所定位置に配
設することにより、質量体１２の成形と同時に容易に埋
設固着することが出来ることから、優れた製作性が実現
されると共に、ストッパ金具６４が、その取付位置や取
付状態に関して大きな自由度を確保しつつ、マス部材に
対して取付可能とされている。

【００５２】さらに、本実施形態では、別体の後固定手
段を用いずとも、金属材から形成されるストッパ金具６
４とコンクリートブロックから形成される質量体１２が
相互に強力に固着されることから、大きな固定強度をも
ってストッパ金具６４が質量体１２に対して取り付けら
れることとなる。従って、過大荷重の入力時における質
量体１２の水平方向変位を更に安定して、制限すること
が出来るのである。

【００５３】以上、本発明の実施形態について詳述して
きたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、
これらの実施形態における具体的記載によって、何等、
限定的に解釈されるものではない。

【００５４】例えば、質量体は、コンクリート材で形成
されていることから、形状の設計において極めて大きな
自由度が確保される。それ故、矩形平板形状以外にも制
振対象となる建築物の構造に対応した各種形状が適宜に
採用可能とされて、それにより、質量体の質量調節や、
チューニング設定を容易化することが可能である。

【００５５】また、マス部材におけるストッパ部の配設
位置や数、大きさ、配設形態等は、何等限定されるもの
でなく、要求されるストッパ荷重強度や、質量体および
当接部材の構造や形状等に応じて適宜に設定、或いは変
更することが可能である。

【００５６】また、例えば、単一のストッパ部を質量体
側から突出させて配設する一方、建築構造物側の部材
に、該ストッパ部が遊挿される当接孔を形成して該当接
孔の内周面へのストッパ部の当接により、ストッパ機構
も構成することも可能である。

【００５７】更にまた、バネ部材としての各ゴムマウン
トの数や配設形態等は、何等限定されるものでなく、Ｖ
字型マウント以外、各種のマウントが採用可能である。
特に、マウント中心軸回りで異方性を有しないマウント
のみを用いたり、或いはそのようなゴムマウントを上述
の如きゴムマウントと併用することも可能である。な
お、異方性のゴムマウントを利用し、その取付方向によ
ってばね定数をチューニングする場合には、それらのい
くつかのゴムマウントを中心軸まわりに回転可能にし、
他のゴムマウントを回転不能としても良い。

【００５８】また、軸直角方向二方向でばね特性が大き
く異ならされたゴムマウントとしても、前記実施形態に
例示のもの以外にも各種のものが適当に採用可能であ
る。例えば、短辺と長辺の長さの比が大きい長手矩形状
断面のゴムブロック等を採用しても良い。

【００５９】更にまた、ゴムマウントの取付方向は限定
されるものでなく、前記実施形態における各ゴムマウン
トにおいて、鉛直方向（マウント中心軸方向）上下を反
対にして、第一の取付金具を支持枠体に取り付けると共
に、第二の取付金具を質量体に取り付けても良い。更に
また、ゴムマウントの取付方向を維持するために、第
一，第二の取付金具の少なくとも一方を、質量体または
支持枠体（建築構造物）に対して位置決め固定するため
の、ボルトやピン等の取り外し可能な固定手段を併せて
採用することも可能である。

【００６０】さらに、本発明に係る制振装置において
は、質量体の建築構造物（支持枠体）に対する変位に際
して減衰力を及ぼし得る減衰装置も、必要に応じて採用
可能である。

【００６１】また、制振装置の配設位置も、建築構造物
における最上階の天井部分の他、床下部分等、建築構造
物の構造や振動モード等を考慮して、適宜に変更可能で
ある。

【００６２】加えて、本発明は、１階建や２階建以上の
一般住宅の他、事務所，倉庫やビル，タワー等、各種の
建築構造物用の制振装置に対して、何れも適用可能であ
ることは、言うまでもない。

【００６３】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限
り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであること
は、言うまでもない。

【００６４】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従う構造とされた制振装置においては、マス部材をコ
ンクリート材から形成すると共に、該マス部材にストッ
パ部を一体成形することによって、過大荷重の入力時に
も大きな強度をもってマス部材の変位量を制限すること
が出来、且つ、簡単な構造で、容易に形成することの出
来るストッパ機構を実現し得たのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態としての制振装置を示
す平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面に相当する図である。

【図３】図１に示された制振装置に採用されているゴム
マウントの正面図である。

【図４】図３に示されたゴムマウントの平面図である。

【図５】図１に示された制振装置の平面概略図である。

【図６】本発明の第二の実施形態としての制振装置を示
す平面図である。

【図７】図６におけるＶＩ−ＶＩ断面図に相当する図で
ある。

【符号の説明】

１０，５４ 制振装置 １２ 質量体 １４ ゴムマウント ２２ 本体ゴム弾性体 ４０ マウント中心軸 ４２ 分割ゴムブロック ４４ 弾性主軸 ４７ａ〜４７ｂ 水平基準方向 ５０ ストッパ部 ５２ 支持枠体 ６４ ストッパ金具

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築構造物に固設された支持部材に対し
   てマス部材をバネ部材で弾性支持せしめることにより、
   該建築構造物に対する副振動系を構成する制振装置にお
   いて、 前記マス部材をコンクリート材によって形成すると共
   に、該マス部材から略鉛直方向に突出して、前記支持部
   材側に固設された当接部材に対して水平方向で離間して
   対向位置せしめられるストッパ部を、該コンクリート材
   によって一体成形したことを特徴とする建築構造物の制
   振装置。
2. 【請求項２】 建築構造物に固設された支持部材に対し
   てマス部材をバネ部材で弾性支持せしめることにより、
   該建築構造物に対する副振動系を構成する制振装置にお
   いて、 前記マス部材をコンクリート材によって形成すると共
   に、金属製のストッパ部材を該コンクリート材に埋設
   し、該ストッパ部材の一部を該マス部材から略鉛直方向
   に突出せしめて、前記支持部材側に固設された当接部材
   に対して水平方向で離間して対向位置せしめられるスト
   ッパ部を形成したことを特徴とする建築構造物の制振装
   置。
3. 【請求項３】 前記バネ部材を、ゴムマウントによって
   構成すると共に、該ゴムマウントの少なくとも一つにお
   いて互いに直交する軸直角方向のばね定数を異ならせた
   請求項１又は２に記載の建築構造物の制振装置。