JP2006161388A - Vibration-proofing method of structure floor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、構造物の床の防振工法の技術分野に属し、更に云えば、本出願人による先の特開2004−251064に係る構造物床の防振工法を改良した防振工法に関する。 The present invention belongs to the technical field of a structural floor vibration isolation method, and more particularly, relates to an improved vibration isolation method for the structure floor according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-251064 by the present applicant.
従来の防振技術は、加振力が作用する床の全面を、防振材で防振支持する等の防振技術を導入することにより、共振回避および床下構造(基礎や地盤など)への振動伝達率の低減が図られてきた(例えば、特許文献1〜3参照)。
Conventional anti-vibration technology introduces anti-vibration technology, such as anti-vibration support for the entire floor where the excitation force acts, using anti-vibration materials, thereby avoiding resonance and reducing the structure under the floor (foundation, ground, etc.). Reduction of vibration transmissibility has been attempted (for example, see
しかしながら、上記特許文献1〜3に開示された防振技術は、本出願人による先の特開2004−251064(特許文献4参照)の段落[0013]〜[0015]に開示したような問題があり、この問題を一挙に解決するべく、本出願人は、当該特許文献4に係る構造物床の防振工法を開発した。
However, the anti-vibration techniques disclosed in
上記特許文献4に係る構造物床の防振工法は、構造物の床を、加振力に対して防振支持した防振エリアと防振支持しない非防振エリアとの組み合わせで構成し、前記防振エリアから床下構造へ伝達される振動の位相を遅らせ、前記非防振エリアから床下構造へ伝達される振動との位相差を利用して振動を打ち消し合わせるので(請求項1参照)、位相差を利用せずに床全面を防振支持する従来技術と比して、特許文献4の図5に示したように、fを加振力の振動数、fnを床の固有振動数とした場合に、0<f/fn<2の範囲で顕著な防振効果(Fsを伝達力、Fs0を加振力とした場合の振動伝達率:Fs/Fs0)を得ることが分かる。
The vibration isolating method for the structure floor according to
したがって、本出願人による特許文献4に係る構造物床の防振工法によれば、[本発明の奏する効果]に記載している通り、(1)加振力が作用する構造物の床の一部のみを防振支持して防振効果を図り得ると共に、シンプルな構造で実施できるので、経済性に優れている、(2)加振力が作用する構造物床に対して占める防振エリアの割合、及び加振力の加振振動数の高低、並びに加振力の位相の相違を問わず、防振効果を図ることができるので、フレキシブル性に優れているなどの効果を奏し、有用である(特許文献4の段落[0068]参照)。また、特許文献4の図5から分かるように、従来技術と比して、振動伝達率の最大値(ピーク)を低減できることは勿論、振動伝達率の値を全体的に低減できるので、空気ばね等の汎用の防振材で容易に防振支持構造を実施できるほか、居住性を向上させることができる点で優れている(特許文献4の特に段落[0033]参照)。
Therefore, according to the vibration isolation method for a structure floor according to
しかしながら、この特許文献4に開示した技術が適用できるのは、複数の異なる点に対して加振点が作用する場合、すなわち多数の人間が跳躍運動等する場合を振動低減対象としており、例えば、1台の大型プレス機の稼働により発生する振動のように、加振源が1箇所の条件においては、位相差を発生せしめることによって振動を相殺させることができなかったと云える。また、特許文献4に係る技術は、同文献4の図12に示したように、防振エリアと非防振エリアを分割する部分で隙間が生じ、同一用途の床として使用する場合には、仕上げ材で隙間を埋める等の処理が必要であった。さらに、硬く支持した非防振エリアと比して、防振エリアの床上は加振力が作用することにより大きな動的変形を生じることがあるために、非防振エリアと防振エリアの間に段差が生じ、同一用途の床としての使用に制約を設けざるをえない虞があった。
However, the technique disclosed in
ところで、排気管の加振力に対して、サポート材からなる伝搬経路を2つに分割し、位相差を生じさせることにより振動を相殺する方法として、特許文献5に係る技術が開示されている。この防振技術に係る振動モデルは、同文献5の図1(b)に示した通りである。
By the way, the technique which concerns on
上記特許文献5に係る技術によると、上記特許文献4と同様に、位相差を用いて振動を相殺させるため、振動低減効果においては、高い効果を得ることができる。よって、この排気管に係る防振技術を構造物床の防振技術に適用すれば、一見、防振エリアと非防振エリアに分割することなく加振源が1箇所の条件においても位相差を発生せしめることによって振動を相殺できると共に、同一用途の床として制約を設けることなく実施できるように見える。
According to the technique according to
しかしながら、上記特許文献5に係る防振技術は、振動増幅ピークに対する配慮がなされていない。つまり、上記特許文献4の図5に示したような振動伝達率曲線が得られた場合、図示した曲線の極小値をさらに低減させるためには、減衰を低くする必要があるが、その場合、上記特許文献5に係る防振技術では、増幅ピークが増大する結果を招いてしまう問題があった。すなわち、上記特許文献5に係る防振技術では、人間の動作に伴う加振などの加振振動数が変動する場合で増幅ピークの振動数と加振振動数が一致するようなときには、逆に振動障害を招く虞があった。
However, the anti-vibration technique according to
また、上記特許文献5に係る防振技術は、排気管を対象としているため、伝搬経路のバネ剛性の相違によるロッキングはさほど問題にはならないが、ある程度の平面的な広がりを有する防振架台や床スラブなどの構造物の床においては、ロッキングによる回転振動が生じるため、不安定な構造とならざるを得ないという問題があった。
Further, since the vibration isolating technique according to
したがって、上記特許文献5に係る排気管を対象とする防振技術は、構造物床を対象とする防振技術にはそのまま適用することはできなかった。
Therefore, the anti-vibration technology for the exhaust pipe according to
本発明の目的は、本出願人による特許文献4に開示した構造物床の防振工法ではできなかった、単一の加振力に対する位相差を用いた振動相殺を実現させることで、効率よく防振効果を発揮することができると共に、隙間及び段差が生じない床面で実施可能な構造物床の防振工法を提供することである。
An object of the present invention is to efficiently perform vibration cancellation using a phase difference for a single excitation force, which was not possible with the vibration isolation method for a structural floor disclosed in
本発明の目的は、また、多数の人間の動作時による可変加振振動数に対しても振動障害が生じないように振動増幅ピークを低減できると共に、ロッキングによる回転振動を抑制できる構造物床の防振工法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a structure floor that can reduce the vibration amplification peak so that vibration disturbance does not occur even for a variable excitation frequency caused by a large number of human movements and can suppress rotational vibration caused by rocking. It is to provide a vibration isolation method.
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明に係る構造物床の防振工法は、図1に示したように、
構造物の床1を、防振材2による第一の伝搬経路10と、中間部に質量体3を挟んだ防振材4による第二の伝搬経路11との組み合わせで支持し、前記構造物の床1に作用する加振力を床下構造5へ伝搬させること、
前記第二の伝搬経路11は、固有振動数がそれぞれ異なる複数の伝搬経路11…で構成し、前記第一の伝搬経路10から床下構造5へ伝搬される振動の位相と、第二の伝搬経路11から床下構造5へ伝搬される振動の位相との位相差を利用して振動を打ち消し合わせることを特徴とする。
As a means for solving the problems of the prior art, the vibration isolating method for a structure floor according to the invention described in
The
The
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した構造物床の防振工法において、図14に示したように、第一の伝搬経路10は、中間部に質量体13を挟んだ防振材2による伝搬経路とし、第二の伝搬経路11が有するいずれの固有振動数とも一致させないことを特徴とする。
According to the second aspect of the present invention, in the vibration isolating method for the structure floor according to the first aspect, as shown in FIG. It is a propagation path by the
請求項3に記載した発明は、請求項1又は2に記載した構造物床の防振工法において、床下構造5への伝達力を加振力で除した振動伝達率について、第一及び第二の伝搬経路10、11に係る固有振動数及び減衰定数並びに個数、加振力分配比を任意の組み合わせでチューニングすることにより、前記振動伝達率の最大値、最小値、伝達率曲線の形状を自在に設計することを特徴とする。
The invention described in
本発明に係る構造物床の防振工法によれば、本出願による特許文献4に開示した構造物床の防振工法が奏する効果に加えて、下記する効果を奏する。
1)単一の加振源に対しても、下部構造5に伝搬される加振力に位相差を発生させ、振動を打ち消し合わせることが可能で、優れた防振工法を実現できるとともに、振動低減対象とする加振力の条件を幅広く設定して実施することができる。
2)隙間及び段差が生じない床面で実施できるので、適用の幅を大きく拡大することができる。
3)多数の人間の動作時による可変加振振動数に対して振動障害が生じないように振動振幅ピークを低減できる。
4)伝搬経路のばね剛性の相違によるロッキングによる回転振動を抑制できる。
According to the vibration isolating method for a structure floor according to the present invention, in addition to the effects exhibited by the vibration isolating method for a structural floor disclosed in
1) Even for a single excitation source, it is possible to generate a phase difference in the excitation force propagated to the
2) Since it can be carried out on the floor surface where no gaps and steps are generated, the range of application can be greatly expanded.
3) The vibration amplitude peak can be reduced so that no vibration disturbance occurs with respect to the variable excitation frequency caused by the movement of many humans.
4) Rotational vibration due to rocking due to a difference in spring stiffness of the propagation path can be suppressed.
本発明に係る構造物床の防振工法は、上述した発明の効果を奏するべく、以下のように実施される。 The vibration isolation method for a structure floor according to the present invention is carried out as follows in order to achieve the effects of the above-described invention.
図1は、請求項1に記載した構造物床の防振工法の実施形態を示している。
この構造物床の防振工法は、構造物の床1を、防振材2による第一の伝搬経路10と、中間部に質量体3を挟んだ防振材4による第二の伝搬経路11との組み合わせで支持し、前記構造物の床1に作用する加振力を床下構造(基礎や地盤、或いは建物の床などが該当する。以下同じ。)5へ伝搬させ、前記第二の伝搬経路11は、固有振動数がそれぞれ異なる複数の伝搬経路11で構成し、前記第一の伝搬経路10から床下構造5へ伝搬される振動の位相と、第二の伝搬経路11…から床下構造5へ伝搬される振動の位相との位相差を利用して振動を打ち消し合わせることを特徴としている(請求項1記載の発明)。
FIG. 1 shows an embodiment of a vibration isolation method for a structure floor according to
The vibration isolating method for the structure floor is such that the
具体的に、前記構造物床1に作用する加振力は、コイルスプリング(防振材)2を介した第一の伝搬経路10と、質量体3とその上下のコイルスプリング(防振材)4を介した第二の伝搬経路11とに分配されて床下構造5へ伝搬され、打ち消し合わせる構成で実施している。ちなみに、図示例の防振工法は、第一の伝搬経路10を、構造物床1の四隅部に計4体配設し、第二の伝搬経路11を中央部に隣り合うように計2体配設して実施している。また、第二の伝搬経路11に使用するコイルスプリング4は、各質量体3、3の上下の四隅位置に計8個ずつ設置して実施している。ちなみに、図1中の符号6は、コイルスプリング定着部材を示し、符号7は、支持部材を示している。なお、前記防振材2はコイルスプリングに限定されず、空気ばね等の汎用の防振材で実施できるのは勿論である。
Specifically, the excitation force acting on the
前記第一及び第二の伝搬経路10、11で分配される加振力の割合(加振力分配比)は、各伝搬経路10、11の硬さと、加振力が作用する構造物床1の質量と、第二の伝搬経路11に使用される質量体3の質量の比によって決定することができる。前記加振力分配比は、云うならば、本出願人による特許文献4の明細書中に記載した防振エリアと非防振エリアの分担する加振力の割合(加振力分担比)に相当するものである。
The ratio of the excitation force distributed in the first and
ちなみに、図示例の防振工法は、ロンキングによる回転振動を極力抑制するべく、左右対称形状で実施している。 Incidentally, the anti-vibration method in the illustrated example is implemented in a bilaterally symmetric shape so as to suppress rotational vibration due to ronking as much as possible.
第一の伝搬経路10の振動数及び減衰定数は、特許文献4で云うところの非防振エリアの振動数及び減衰定数に対応し、第二の伝搬経路11の振動数及び減衰定数は、同様に、防振エリアの振動数及び減衰定数に対応する。
The frequency and damping constant of the
本発明に係る防振技術は、低減すべき振動特性に応じて、加振力分配比と、第一及び第二の伝搬経路10、11の振動数及び減衰定数とを最適値に設定している。前記振動数及び減衰定数は、第一及び第二の伝搬経路10、11における質量、剛性、減衰の要素を個別に変化させることで設定可能なパラメータであり、その要素を構成する部材の種類は特に限定されず、低減すべき振動数特性に応じて自由に選定することができる(請求項3記載の発明)。例えば、振動すべき振動特性に対して求められる伝達率曲線の形状が、第一の伝搬経路10の減衰をゼロ、つまり第一の伝搬経路10の減衰要素を省略した場合に得られる曲線形状であれば、その減衰要素をなくすこともできる。
The vibration isolation technique according to the present invention sets the excitation force distribution ratio, the frequencies of the first and
本発明に係る振動低減効果について、具体例を挙げながら以下に説明する。 The vibration reduction effect according to the present invention will be described below with specific examples.
図2A〜Cは、本発明に係る防振技術について、振動低減率に対する振動数特性を表したグラフである。図2Aは、第二の伝搬経路11を分割しない場合(上記特許文献5に係る防振技術に該当する)を示している。一例として、振動数2.5Hzにおいて、振動伝達率を0.2倍にするためには、増幅ピークにおける振動伝達率が約3.5倍になるように設定しなければならない。
2A to 2C are graphs showing the frequency characteristics with respect to the vibration reduction rate in the vibration isolation technology according to the present invention. FIG. 2A shows a case where the
本発明に係る防振技術の適用範囲の1つである、人間の音楽等に合わせる動作などでは、音楽のピッチによって加振振動数も変化し、2〜3Hzが最も音楽に合わせて動きやすい振動数であるといわれている。しかし、場合によっては、振動数が2.0Hz以下の曲でも、ある程度大きな加振力が発揮される場合もあり、増幅率が高いほど振動クレームにつながる可能性が高いといえる。その点、本発明に係る防振技術は、以下に説明するように、位相差を用いて相殺現象を生じさせ、振動を低減させる性能を損なうことなく、増幅領域の増幅率を低減させることができる。 In the operation of adjusting to human music or the like, which is one of the application ranges of the vibration isolation technology according to the present invention, the vibration frequency changes depending on the music pitch, and 2 to 3 Hz is the vibration that is most easily moved in accordance with the music. It is said to be a number. However, depending on the case, even a song with a frequency of 2.0 Hz or less may exhibit a certain large excitation force, and it can be said that the higher the amplification factor, the higher the possibility of a vibration complaint. In that regard, as will be described below, the image stabilization technique according to the present invention causes a cancellation phenomenon using a phase difference, and can reduce the amplification factor of the amplification region without impairing the performance of reducing vibration. it can.
本発明に係る防振技術は、振動低減性能を維持させながら、増幅領域の増幅率を低減させるという課題を解決するために、云うならば上記特許文献5に係る伝搬経路のうち、質量体を含む側を複数(一例として2つまたは4つ)の部分に分割し、低減すべき振動数特性に応じて分割したそれぞれの振動数、減衰定数、加振力分配比を最適に設定することを特徴とする技術である。
In order to solve the problem of reducing the amplification factor of the amplification region while maintaining the vibration reduction performance, the anti-vibration technology according to the present invention is, in other words, the mass body in the propagation path according to
図2A(上記特許文献5に該当)と対比するべく、加振力の振動数f=2.5Hzに対して、第二の伝搬経路11を2分割(2体設けた場合を意味する。即ち、図1に対応している)した場合(図3のモデル図参照)、4分割した場合(図4のモデル図参照)で、振動伝達率を0.2倍に低減し、かつ増幅率を小さくするように最適設定した結果をそれぞれ、図2Bと図2Cに示す。
For comparison with FIG. 2A (corresponding to Patent
図2Aと、図2B及び図2Cとを対比すると、第二の伝搬経路11を分割しなかった図2Aの場合、3.5倍であった振動伝達率(増幅率)の最大値は、2分割した場合には2.1倍程度に、4分割した場合には1.4倍程度に低減されていることが分かる(図2A〜C参照)。
2A is compared with FIG. 2B and FIG. 2C, in the case of FIG. 2A in which the
このように、第二の伝搬経路11を複数に分割することによって、振動数に対する低減率を維持しながら、増幅率を低減することが可能となる。ちなみに、図2A〜Cは、一例として、第一の伝搬経路10から伝搬される加振力と、第二の伝搬経路11から伝搬される加振力の合計との加振力分配比を1:1にした検討結果である。もちろん、第一及び第二の伝搬経路10、11の加振力分配比や、分配したそれぞれの第二の伝搬経路11の加振力分配比を最適設定することで、さらなる増幅率の低減を図ることができる(請求項3記載の発明)。
As described above, by dividing the
なお、本実施例では、2分割と4分割の2つの例を挙げたが、図2Bと図2Cとを対比すれば明らかなように、4分割の方が2分割よりも増幅率を低減していることが分かる。このように、分割数(第二の伝搬経路11の個数)を増やすことにより増幅率をさらに低減することが可能となる(請求項3記載の発明)。本実施例では、分割数を2分割、4分割で実施しているがこれに限定されるものではなく、必要に応じて分割数を増加させて実施することも勿論できる。 In this embodiment, two examples of two divisions and four divisions are given. As is clear from comparison between FIG. 2B and FIG. 2C, four divisions reduce the amplification factor more than two divisions. I understand that Thus, the amplification factor can be further reduced by increasing the number of divisions (the number of second propagation paths 11) (the invention according to claim 3). In this embodiment, the number of divisions is divided into two and four. However, the present invention is not limited to this, and it is of course possible to increase the number of divisions as necessary.
減衰の変動については、振動伝達率に対する振動数特性を表したグラフを図5と図6に示す。図5の符号Xは、第二の伝搬経路11を分割しない場合の振動数特性を示しており、図2Aと同じラインを示している。図5の符号Yは、第二の伝搬経路の減衰が0.5倍になった場合の振動数特性を示している。図3より、X曲線では、振動数2.5Hzの伝達率が0.2倍であるのに対し、減衰が0.5倍になったY曲線では、約0.1倍に低減していることがわかる。また、伝達率の最大値は、3.5倍から6.8倍に増幅していることが分かる。
Regarding the fluctuation of the attenuation, graphs showing the frequency characteristics with respect to the vibration transmissibility are shown in FIGS. 5 indicates the frequency characteristics when the
これに対し、本発明に係る第二の伝搬経路11を2分割した場合の当該分割した双方の伝搬経路11の減衰が0.5倍になった場合について、同様の検討を行った結果が図6である。図6の符号Xは、第二の伝搬経路11を2分割した場合の振動数特性を示しており、図2Bと同じラインを示している。図6の符号Yは、第二の伝搬経路11を2分割したそれぞれにおいて減衰が0.5倍になった場合の振動数特性を示している。図10より、X曲線では、振動数2.5Hzの振動伝達率が0.2倍であるのに対し、減衰が0.5倍になったY曲線では、約0.1倍に低減されており、第二の伝搬経路11を分割しなかった場合とほぼ同じ結果になっている。また、伝達率の最大値は、第二の伝搬経路11を分割しなかった場合に比べて低かった2.0倍から4.0倍に増幅するが、分割しなかった場合より低い水準を保っていると云える。
On the other hand, when the
次に、第二の伝搬経路11を2分割したうち、固有振動数を高く設定した方と低く設定した方の一方のみについて減衰を0.5倍に変動させた結果をそれぞれ図7と図8に示す。
Next, the results of varying the attenuation by 0.5 times for only one of the one set to a higher natural frequency and the one set to a lower one among the two divisions of the
図7より、固有振動数を高く設定した方の第二の伝搬経路11の減衰が0.5倍になった場合では、振動数2.5Hzの振動伝達率の最小値が0.12倍に低減されており、第二の伝搬経路11を分割しなかった場合の最小値が0.1倍(図5のY曲線参照)になったのと比べると、若干ロバスト性が向上していることが分かる。前記振動伝達率の最大値は、両方の伝搬経路の減衰をそれぞれ0.5倍にした場合(図6のY曲線参照)と同じく、2.0倍から4.0倍に増幅しているが、伝搬経路を分割しなかった場合より低い水準を保っていると云える(請求項3記載の発明)。
From FIG. 7, when the attenuation of the
図8より、固有振動数を低く設定した方の第二の伝搬経路11の減衰が0.5倍になった場合では、振動数2.5Hzの振動伝達率の最小値が0.2倍からほとんど変動しておらず、ロバスト性が向上していることが分かる。また、振動伝達率の最大値についても、2.0倍から3.0倍への増幅にとどまり、ロバスト性が向上していることが分かる。
From FIG. 8, when the attenuation of the
上述した結果は、第二の伝搬経路11の質量体3の質量に比して、加振力が作用する構造物床1の質量が無視できるほどに軽い場合の結果であるが、加振力が作用する構造物床1の質量が大きくなると、振動伝達率曲線の形状も変化するとともに、第一の伝搬経路10の減衰の影響も考慮する必要が生じる。
The above-described result is a result in the case where the mass of the
一例として、加振力が作用する構造物床1の質量と、第二の伝搬経路2の質量体3の質量の質量比が1:9の場合において、第一及び第二の伝搬経路10、11の減衰を0.5〜2.0倍に変動させた場合の振動伝達率をプロットしたものを図9に示す。図10は、第二の伝搬経路11のみの減衰を0.5〜2.0倍に変動させた場合の振動伝達率をプロットしたものであり、図11は、第一の伝搬経路10の減衰を0.5〜2.0倍に変動させた場合の振動伝達率を示している。
As an example, when the mass ratio of the mass of the
図9〜図11より、伝搬経路10、11における減衰の大小によって、振動伝達率曲線の形状の縦軸を自在に操作できることが分かる。また、図11から分かるように、第一の伝搬経路10の減衰の大小による振動伝達率曲線への影響はほとんど小さいことから、床下構造5へ伝達される加振力の観点からは、第一の伝搬経路10の減衰要素を省略することが可能であると云える。しかしながら、加振力が直接作用する構造物床1の変位振幅を抑制する観点からは、第一の伝搬経路10に減衰要素を配置し、有効に活用する方法も考えられる。
9 to 11, it can be seen that the vertical axis of the shape of the vibration transmissibility curve can be freely manipulated depending on the magnitude of attenuation in the
図12は、第一の伝搬経路10の剛性を0.5〜2.0倍に変動させた場合の振動伝達率をプロットしたものである。図13は、第二の伝搬経路10の固有振動数を同一に保ちながら、質量を0.5〜2.0倍に変動させた場合の振動伝達率をプロットしたものである。すなわち、第一の伝搬経路10の剛性、または、第二の伝搬経路11の質量によって、加振力分配比を変化させた結果を示している。なお、振動伝達率の最小ピーク値の振動数の変化を分かりやすくするために、図12及び図13は、ともに第一及び第二の伝搬経路10、11の減衰を0(ゼロ)とした結果を示している。
FIG. 12 is a plot of vibration transmissibility when the rigidity of the
図12より、第一の伝搬経路10の剛性を小さくすると、振動伝達率が最小となる振動数は高くなり、剛性を大きくすると、振動伝達率が最小となる振動数は低くなることが分かる。これは、剛性が大きいほど加振力の分配比が大きくなることの結果であり、この結果は、本出願人による先願明細書に記載した非防振エリアの加振力分担比が大きくなった場合と同様の傾向を示している(上記特許文献4の図8参照)。
From FIG. 12, it can be seen that when the rigidity of the
図13より、第二の伝搬経路11の質量を小さくすると、振動伝達率が最小となる振動数は低くなり、質量を大きくすると、振動伝達率が最小となる振動数は高くなることが分かる。
From FIG. 13, it can be seen that when the mass of the
以上、図12と図13から、振動伝達率が最小となる振動数を、第一の伝搬経路10の剛性と第二の伝搬経路11の質量とを変化させることにより、自在に操作できることが分かる。
As described above, it can be seen from FIGS. 12 and 13 that the frequency at which the vibration transmissibility is minimized can be freely manipulated by changing the rigidity of the
本出願による先願、即ち上記特許文献4では、この振動伝達率が最小となる振動数は、加振力分担比によって決定されていたが、例えば、エアロビクススタジオやコンサート会場などの多人数加振が作用する床を想定した場合、加振力分担比を防振エリアと非防振エリアとで50%ずつ設定した場合であっても、使用用途的に全く同じ加振力を作用させることが困難であり、設定通りの振動低減効果が得られない可能性があった。
In the prior application according to the present application, that is, in
これに対し、本発明に係る構造物床の防振工法は、人数の偏りなどに起因する加振力のばらつきに左右されることなく、防振機構内で加振力分配比を操作することが可能となるため、設定通りの振動低減効果を得ることができるという効果がある。 On the other hand, the vibration isolation method for a structure floor according to the present invention operates the vibration distribution ratio within the vibration isolation mechanism without being influenced by variations in the vibration force caused by the uneven number of people. Therefore, there is an effect that the vibration reduction effect as set can be obtained.
さらに、上述の減衰のパラメータも操作することで、振動伝達率のピークや極小値の大きさ、鋭さ、振動数を調整することが可能であり、様々なニーズ毎に異なる低減すべき振動特性に対して、フレキシブルに最適な組み合わせを設定することができるのである。 In addition, by manipulating the damping parameters described above, it is possible to adjust the peak, minimum value, sharpness, and frequency of vibration transmissibility. On the other hand, an optimal combination can be set flexibly.
図14は、実施例2に係る構造物床の防振工法を示している。この実施例2は、上記実施例1と比して、第一の伝搬経路10においても質量体13を設置して実施していることが主に相違する。即ち、この実施例2に係る防振工法は、前記第一の伝搬経路10を、中間部に質量体13を挟んだ防振材2、2による伝搬経路とし、第二の伝搬経路11が有するいずれの固有振動数とも一致させないことを特徴とする(請求項2記載の発明)。
FIG. 14 shows a vibration isolation method for a structure floor according to the second embodiment. The second embodiment is mainly different from the first embodiment in that the
図15は、実施例2に係る防振技術について、振動低減率に対する振動数特性を表したグラフである。図中の符号Xは、実施例1に係る振動数特性を示しており、符号Yは、実施例2に係る振動数特性を示している。 FIG. 15 is a graph illustrating the frequency characteristics with respect to the vibration reduction rate for the vibration isolation technique according to the second embodiment. A symbol X in the figure indicates the frequency characteristic according to the first embodiment, and a symbol Y indicates the frequency characteristic according to the second embodiment.
図15より、第一の伝搬経路10においても質量体13を設置して実施すれば、設置しない実施例1と比して、高振動数領域において、さらなる振動低減効果を発揮できることが分かる。つまり、数Hzの低振動数以外に高振動数に対しても振動低減が必要な用途に用いる場合に有効である。具体的には、エアロビクススタジオ床などでは、2〜3Hzの人間の動作に伴う加振振動数以外にも、下階への床衝撃音として63Hz、125Hzオクターブ帯域などで特に問題となる場合があり、高振動数における振動低減が求められ、図14に示したように、3質点系とすることで、高振動数における高い振動低減効果を得ることが可能となる。
From FIG. 15, it can be seen that if the
なお、請求項2に係る発明は、3質点系に限定するものではなく、第一の伝搬経路10に設ける質量をさらに直列、並列に分割することより、振動モデルにおける質点をさらに増やすことにより、高い振動低減効果を得ようとする行為を含むものである。
The invention according to
実施例1及び実施例2に係る床下構造への伝達力を加振力で除した振動伝達率については、上述したように、第一及び第二の伝搬経路に係る固有振動数及び減衰定数並びに個数、加振力分配比を任意の組み合わせでチューニングすることにより、前記振動伝達率の最大値、最小値、伝達率曲線の形状(山や谷の数、及び値、傾き等)を様々なニーズに対応する設計をすることが可能であり(請求項3記載の発明)、ロバスト性を向上させることもできる。 Regarding the vibration transmissibility obtained by dividing the transmission force to the underfloor structure according to Example 1 and Example 2 by the excitation force, as described above, the natural frequency and the damping constant related to the first and second propagation paths, and By tuning the number and excitation force distribution ratio in any combination, various needs for the maximum and minimum values of the vibration transmissibility and the shape of the transmissibility curve (number of peaks and valleys, values, slope, etc.) Can be designed (invention of claim 3), and robustness can also be improved.
以上に実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。 The embodiments have been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and design modifications and application variations that are usually made by those skilled in the art are within the scope of the technical idea of the invention. Note that it includes the range.
1 床
2 防振材(コイルスプリング)
3 質量体
4 防振材(コイルスプリング)
5 床下構造
6 定着部材
7 支持部材
10 第一の伝搬経路
11 第二の伝搬経路
13 質量体
1
3
5
Claims (2)
前記振動低減装置は、前記上部構造体及び下部構造体の質量より小さい質量体と、同質量体を中間部に挟み前記上下の構造体を弾性支持する防振材と、前記質量体に設けた動吸振器とから成ることを特徴とする、振動低減装置。 A vibration reducing device that is provided on the upper surface of a lower structure such as a floor slab or foundation and that supports the upper structure such as a floor structure or equipment on which an excitation force acts,
The vibration reducing device includes a mass body smaller than the mass of the upper structure and the lower structure, a vibration isolating material that elastically supports the upper and lower structures by sandwiching the mass body in an intermediate portion, and the mass body. A vibration reducing device comprising a dynamic vibration absorber.
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