JP2001241208A - 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
用制振装置において、部品点数を減らして装置の低コス
ト化を達成する。 【解決手段】 建築物の設置面２０に固定された固定部
材１０の取付部２１とウエイト部材１２の取付部２２と
の間に、ウエイト部材１２に復元力及び減衰力を付与す
る高減衰積層ゴム１１を、ウエイト部材１２と建築物と
の固有振動数がＸ方向及びＹ方向の各成分においてそれ
ぞれ一致するように、設置面２０に対し傾斜した状態に
取り付ける。ウエイト部材１２の一部を着脱自在な複数
の調整用ウエイト１８で構成し、その搭載個数を調整す
ることにより、ウエイト部材１２の固有振動数を調整す
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
に係り、特に、住宅等の小規模建築物に対し好適な制振
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特開平８−１２８２２８号公
報や特開平８−１２８２２９号公報に開示されているよ
うに、戸建て住宅等で生じる強風や交通振動に起因する
不快な揺れ（微少振動）を減少させることを目的に、小
規模建築物に対し好適な制振装置が提案されている。

【０００３】上記特開平８−１２８２２９号公報に開示
された装置では、板状のウエイトを４個の積層ゴムを介
してフレーム上に支持し、この積層ゴムの復元力でウエ
イトを微少振動させるように構成されている。また、ウ
エイトの振動を減衰させるために、ウエイトとフレーム
との間に減衰材を設けている。更に、ウエイトの固有振
動数を微調整可能なように、ウエイトとフレームとを水
平方向に結ぶ補助ばねを設けている。補助ばねは、直交
する２方向に各々４本づつ設けられている。これによ
り、直交する各々の補助ばねのばね定数を調整すること
により、ウエイトの固有振動数の各方向成分のバランス
を調整することが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記装置で
は、直交する２方向のそれぞれに補助ばねを設ける必要
があったため、部品点数が多く、コスト低減及び組立工
数の低減が難しかった。

【０００５】本発明は、かかる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、制振装置の部品点数
を減らし、装置全体のコスト低減や組立工数の低減を図
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ウエイト部材に復元力を与える積層ゴム
を、設置面から傾いた状態に設置することとした。

【０００７】具体的には、本発明に係る建築物用制振装
置は、建築物に設置され、該建築物の水平方向の振動を
低減する建築物用制振装置であって、所定の固定面に固
定された積層ゴムと、所定の取付部に固定された減衰部
材と、上記積層ゴムの復元力を受けて水平方向に振動自
在なように該積層ゴム上に固定されると共に、上記減衰
部材によって振動が減衰されるように該減衰部材に固定
されたウエイト部材とを備え、上記積層ゴムは、上記ウ
エイト部材の振動特性が所定の方向性を有するように、
上記固定面から傾斜して設置されていることとしたもの
である。

【０００８】上記事項により、建築物が加振されると、
ウエイト部材が積層ゴムの復元力を受けつつ水平方向に
振動し、この振動が減衰部材によって減衰されて建築物
の振動が抑制される。ここで、積層ゴムは、その内部ゴ
ムの積層方向が固定面から傾斜するように設置されてい
るので、ウエイト部材の固有振動数の直交２方向の成分
は、その傾斜角度によって定まることになる。そこで、
固有振動数の各成分が所望の値になるように上記傾斜角
度を設定することにより、補助ばねを２方向に設ける必
要がなくなる。その結果、部品点数の低減、コスト低減
及び組立工数の低減が図られる。

【０００９】また、所定の設置面に固定されて該設置面
と平行な固定面を形成する固定部材を更に備え、該固定
部材又はウエイト部材は、上記積層ゴムを該積層ゴムの
上記固定面からの傾斜角度を調節自在に取り付ける取付
部を備えていることが好ましい。

【００１０】上記事項により、固定部材又はウエイト部
材の取付部によって積層ゴムの傾斜角度が容易に調整さ
れ、固有振動数の成分バランスが装置の設置環境に応じ
て機動的且つ容易に調整されることになる。

【００１１】上記ウエイト部材は、該ウエイト部材の全
体の重量を変化させることによって該ウエイト部材の固
有振動数を変化させるように、着脱自在な固有振動数調
整用ウエイトを備えていることが好ましい。

【００１２】上記事項により、固有振動数調整用ウエイ
トの着脱によりウエイト部材全体の重量が自由に変更さ
れ、その固有振動数が容易に調整されることになる。そ
のため、固有振動数を調整するための補助ばねが不要と
なり、部品点数が低減する。

【００１３】上記積層ゴム及び減衰部材に代えて、固定
面とウエイト部材との間に高減衰積層ゴムが設けられて
いてもよい。

【００１４】上記事項により、ウエイト部材は高減衰積
層ゴムから復元力だけでなく減衰力をも受けるので、ウ
エイト部材を減衰させるために減衰部材を別個に設ける
必要がなくなる。従って、部品点数が低減する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１６】本実施形態に係る制振装置１は、住宅の天
井の梁や屋上に設置可能な装置であり、小規模建築物の
制振に対し特に好適なものである。図１〜３に示すよう
に、本制振装置１は、一対の固定部材１０，１０と、こ
の固定部材１０，１０上に固定された４つの高減衰積層
ゴム１１と、これら高減衰積層ゴム１１の復元力及び減
衰力を受けて減衰振動するように、高減衰積層ゴム１１
上に設置されたウエイト部材１２とを備えている。

【００１７】略長方形の平板状の固定部材１０，１０
は、天井の梁の上面や屋上面等の所定の設置面２０に固
定され、その上面は高減衰積層ゴム１１の固定面を形成
している。なお。固定部材１０の上面は設置面２０と平
行である。これら両固定部材１０，１０は、所定間隔を
存して互いに平行に配置されている。両固定部材１０，
１０の上面には、高減衰積層ゴム１１を取り付ける取付
部２１が設けられている。この取付部２１は、高減衰積
層ゴム１１を固定部材１０に対し傾斜した状態（図４参
照）に取り付けるものであり、その傾斜角度を自由に調
整できるように構成されている。

【００１８】そして、これら取付部２１，２１には高減
衰積層ゴム１１，１１が固定されている。高減衰積層ゴ
ム１１は、ウエイト部材１２に対し水平方向の復元力を
与える弾性部材として機能すると共に、ウエイト部材１
２の水平方向の振動を減衰させる減衰部材としても機能
する。高減衰積層ゴム１１は、薄いゴムと鉄板とを交互
に重ね合わせた状態で加硫接着して成り、内部ゴムが鉛
直方向に積層された円柱状に形成されている。詳しく
は、高減衰積層ゴム１１のゴムは、損失係数が０．０５
〜０．１５の範囲内にあるゴムで構成されており、ゴム
種としては、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
ンゴム等を用いることができる。なお、高減衰積層ゴム
１１のゴム層は、ウエイト部材１２に復元力と減衰力と
を付与するものであればよいが、損失係数は０．０７〜
０．１３であることが更に好ましく、０．０８〜０．１
２がより一層好ましく、０．９〜０．１１が特に好まし
い。

【００１９】各固定部材１０には、ウエイト部材１２の
過大な変位及び脱落を防止するためのストッパー１３が
固定されている。これらストッパー１３は、両高減衰積
層ゴム１１，１１の間に配置され、固定部材１０から上
方に延びる棒状部材で形成されている。各ストッパー１
３は、ストッパー１３の外径よりも大きな内径を有する
ウエイト部材の貫通孔１４を貫通している。ストッパー
１３の上部には、ウエイト部材１２の抜けを防止するた
めに、貫通孔１４の内径よりも大きな外径を有する円板
状の抜き止め部１５が取り付けられている。

【００２０】ウエイト部材１２は、主ウエイト１６、付
加ウエイト１７及び調整用ウエイト１８がボルト１９で
互いに固定されて成り、その全体が細長い積層プレート
状に形成されている。主ウエイト１６は、長手方向長さ
（図示Ｙ方向）が１．８〜２．０ｍ程度の平板で形成さ
れ、付加ウエイト１７は幅方向長さ（図示Ｘ方向）が主
ウエイト１６と等しく、且つ長手方向長さが０．６〜
０．８ｍ程度の平板で形成されている。調整用ウエイト
１８も平板で形成され、図示のＹ方向の長さは０．０５
〜０．２ｍ程度であり、Ｘ方向長さは主ウエイト１６と
等しい。なお、本実施形態では、主ウエイト１６、各付
加ウエイト１７、各調整用ウエイト１８の重量は、それ
ぞれ１００ｋｇ、４０ｋｇ、５ｋｇである。

【００２１】主ウエイト１６は、両側の上面が両付加ウ
エイト１７の下面に対向するようにして付加ウエイト１
７に固定されている。そして、両付加ウエイト１７は互
いに離隔して配置され、それら付加ウエイト１７，１７
の間に調整用ウエイト１８が設けられている。つまり、
調整用ウエイト１８は、主ウエイト１６の中央部の上面
に固定されている。

【００２２】調整用ウエイト１８は、主ウエイト１６に
対し着脱自在に構成され、その着脱によってウエイト部
材１２の全体の重量が変化するようになっている。そし
て、この重量変化により、ウエイト部材１２の固有振動
数が調整される。

【００２３】付加ウエイト１７の一方の側の下面には、
高減衰積層ゴム１１を取り付ける取付部２２が設けられ
ている。この取付部２２は、固定部材１０に設けられた
取付部２１と同様、高減衰積層ゴム１１をその傾斜角度
を調節自在なように取り付けるものである。つまり、高
減衰積層ゴム１１は、両取付部２１，２２によってその
両端が固定支持され、設置面２０に対する傾斜角度（内
部ゴムの積層方向と設置面２０とがなす角の角度）を自
由に調整できるように構成されている。

【００２４】また、付加ウエイト１７には、前述したス
トッパー１３を貫通させる貫通孔１４が形成されてい
る。貫通孔１４は、ウエイト部材１２の振動を所定の最
大変位以下の範囲内では規制しないように、その内径が
ストッパー１３の外径よりも大きく形成されている。本
実施形態では、ウエイト部材１２の振幅は１〜２ｍｍ程
度を想定しており、ストッパー１３の外径及び貫通孔１
４の内径は、ウエイト部材１２の最大許容変位が５ｍｍ
になるように設定されている。

【００２５】このように、ウエイト部材１２は主ウエイ
ト１６，付加ウエイト１７及び調整用ウエイト１８が組
み合わされて一体として構成され、全体的には、４つの
角部が高減衰積層ゴム１１によって支持されている。

【００２６】そして、両固定部材１０，１０には、ウエ
イト部材１２の振動を妨害しないようにウエイト部材１
２よりも一回り大きく形成されたケーシング２５が、ウ
エイト部材１２及び高減衰積層ゴム１１を覆うように取
り付けられている。

【００２７】この制振装置１の設置に際しては、予め建
築物の固有振動数を計算しておき、ウエイト部材１２の
固有振動数が当該建築物の固有振動数と等しくなるよう
に、調整用ウエイト１８の着脱を行う。この際、建築物
の固有振動数の直交２方向成分、例えば図示のＸ方向成
分とＹ方向成分とを算出しておき、ウエイト部材１２の
固有振動数と建築物の固有振動数とが、各成分において
それぞれ等しくなるように、高減衰積層ゴム１１の傾斜
角度を調整する。

【００２８】強風や交通振動等により建築物が加振され
た際には、ウエイト部材１２が高減衰積層ゴム１１の復
元力を受けながら水平方向に振動し、同時に、このウエ
イト部材１２の振動は、高減衰積層ゴム１１の減衰作用
によって減衰される。つまり、ウエイト部材１２は、高
減衰積層ゴム１１のみによって復元力と減衰力とを受
け、減衰振動を行う。これにより、建築物の振動が緩和
され、制振効果が得られる。

【００２９】このように、本制振装置によれば、高減衰
積層ゴム１１の傾斜角度を調整することにより、ウエイ
ト部材１２の固有振動数の直交２方向成分のバランスを
容易に調整することができる。従って、補助ばねを２方
向に設ける必要がなくなり、部品点数の低減及び組立コ
ストの低減を図ることができ、ひいてはコスト低減を達
成することができる。また、ウエイト部材１２の固有振
動数と建築物の固有振動数とを、各成分においてそれぞ
れ等しくすることが容易になることから、建築物の振動
を効果的に抑制することができる。

【００３０】更に、本制振装置１では、ウエイト部材１
２の固有振動数を調整用ウエイト１８の搭載個数の調整
によって調整することとしているので、固有振動数を調
整するための補助ばねを削減することが可能となった。

【００３１】また、本制振装置１は、ウエイト部材１２
に復元力を与える弾性部材として、減衰機能を有する高
減衰積層ゴム１１を用いることとしたので、ウエイト部
材１２に減衰力を付与するための減衰材を別個に設ける
必要がない。従って、部品点数の低減を更に進めること
ができ、組立工数の低減及び装置の低コスト化を一層促
進することができる。

【００３２】なお、上記実施形態は、高減衰積層ゴム１
１を４つ備えた装置であったが、高減衰積層ゴム１１の
個数は４つに限定されるものではない。

【００３３】また、上記実施形態は、設置面２０上に固
定部材１０，１０を設け、高減衰積層ゴム１１をこれら
固定部材１０，１０上に固定した形態であった。つま
り、高減衰積層ゴム１１を、設置面２０に対し間接的に
固定した形態であった。しかし、高減衰積層ゴム１１の
固定方法は上記形態の方法に限定されず、例えば、高減
衰積層ゴム１１を梁や屋上面等の設置面に直接固定する
ことも可能である。なお、この場合、設置面自体が高減
衰積層ゴム１１を固定する固定面となる。

【００３４】また、上記実施形態では、高減衰積層ゴム
１１の使用によって減衰材を不要とする形態を説明した
が、通常の積層ゴムと減衰材とを別個に設ける構成であ
っても、補助ばねを用いることなく固有振動数の調整が
可能となる上記効果が得られることは勿論である。つま
り、高減衰積層ゴム１１を通常の減衰機能を有しない積
層ゴムに置き換え、固定部材１０とウエイト部材１２と
の間に減衰材を設けるようにしてもよい。

【００３５】上記制振装置は、小型且つ軽量に形成され
ているので天井裏の梁や屋根に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
るため、戸建て住宅等の小規模建築物に対して特に顕著
な効果を発揮する。しかし、本発明に係る制振装置は、
例えば複数個設置されることにより、小規模建築物だけ
でなく、ビルディング等の大規模建築物に対しても効果
を発揮するものである。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ウエイ
ト部材の固有振動数の直交２方向成分のバランス調整
を、積層ゴムの傾斜角度を調整することによって行うこ
とができるので、補助ばねを２方向に設ける必要がな
い。従って、補助ばねの個数を低減することが可能とな
り、部品点数の低減及び組立工数の低減、更には装置の
低コスト化を達成することが可能となる。

【００３７】また、固定部材又はウエイト部材に、積層
ゴムを固定面からの傾斜角度を調節自在に取り付ける取
付部を設けることにより、積層ゴムの傾斜角度を調整す
ることが容易になり、ウエイト部材の固有振動数の成分
バランスの調整が容易になる。

【００３８】また、着脱自在な固有振動数調整用ウエイ
トを備えることにより、固有振動数を調整するための補
助ばねが不要になり、部品点数を更に低減することが可
能となる。

【００３９】積層ゴム及び減衰部材に代えて、固定部材
とウエイト部材との間に高減衰積層ゴムを設けることに
より、部品点数の低減をより一層促進することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】制振装置の内部構造を示す正面図である。

【図２】制振装置の内部構成を示す上面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】高減衰積層ゴムの斜視図である。

【符号の説明】

１０ 固定部材 １１ 高減衰積層ゴム １２ ウエイト部材 １３ ストッパー １４ 貫通孔 １５ 抜き止め部 １６ 主ウエイト １７ 付加ウエイト １８ 調整用ウエイト（固有振動数調整用ウエイト） １９ ボルト ２０ 設置面 ２１ 取付部 ２２ 取付部 ２５ ケーシング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 貴仁 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） 2E001 DG01 DG02 DH31 FA01 FA14 FA18 GA01 GA12 GA42 GA62 HB01 HE01 3J048 AA02 AC01 BA08 BF01 CB18 CB22 DA01 EA38

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築物に設置され、該建築物の水平方向
   の振動を低減する建築物用制振装置であって、 所定の固定面に固定された積層ゴムと、 所定の取付部に固定された減衰部材と、 上記積層ゴムの復元力を受けて水平方向に振動自在なよ
   うに該積層ゴム上に固定されると共に、上記減衰部材に
   よって振動が減衰されるように該減衰部材に固定された
   ウエイト部材とを備え、 上記積層ゴムは、上記ウエイト部材の振動特性が所定の
   方向性を有するように、上記固定面から傾斜して設置さ
   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に記載の建築物用制振装置にお
   いて、 所定の設置面に固定されて該設置面と平行な固定面を形
   成する固定部材を備え、 該固定部材又はウエイト部材は、上記積層ゴムを該積層
   ゴムの上記固定面からの傾斜角度を調節自在に取り付け
   る取付部を備えてい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１または２に記載の建築物用制振
   装置において、 ウエイト部材は、該ウエイト部材の全体の重量を変化さ
   せることによって該ウエイト部材の固有振動数を変化さ
   せるように、着脱自在な固有振動数調整用ウエイトを備
   え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１〜３のいずれか一つに記載の建
   築物用制振装置において、 積層ゴム及び減衰部材に代えて、固定面とウエイト部材
   との間に高減衰積層ゴムが設けられていることを特徴と
   する建築物用制振装置。