JP2007162263A - 建物用制振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同じ仕様・諸元のダイナミックダンパーとバネ定数の異なる取付けブラケットを複数用意して、建物が発生する、異なった振動数の振動を吸収し、音の低減化を図る建物用制振装置を提供する。
【解決手段】建物の柱、梁、根太に取付けられるものであって、弾性体を有するゴム部３０と、質量体を有するマス部２０とから構成されるダイナミックダンパー１０と、そのダイナミックダンパーを上記建物に取付ける取付けブラケット４０から構成される建物用制振装置１において、ゴム部のゴム弾性体３２の特性をｔａｎδの値が０．０１〜０．７の範囲に形成し、ダイナミックダンパーの固有振動数（ｆ１）と取付ける建物の第１共振周波数（Ｆ１）と一致させ、ダイナミックダンパーと取付けブラケットから構成される建物用制振装置の固有振動数（ｆ２）と建物の第２共振周波数（Ｆ２）と一致させ、上記ｆ１とｆ２を２０〜１８０Ｈｚの範囲とした建物用制振装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物における柱、梁、根太等の制振を目的に用いられる制振装置に関するものである。特に、所定の質量を有するマスと、所定のバネ特性及び減衰特性を有するゴム弾性体とからなるダイナミックダンパーの固有振動数と、そのダイナミックダンパーを建物に装着する取付けブラケットとダイナミックダンパーを合体させた建物用制振装置の固有振動数を異ならせるようにして、２つの固有振動数により、上の階から衝撃力が入力されることによって下の階に発生する音の抑制、及び上階における人の歩行時に発生する音の低減化を、広い振動数の領域で図ることのできるようにした建物用制振装置に関するものである。

一般に、鉄骨系の住宅においては、その骨格を形成する柱、梁等にＨ形鋼あるいはＣ形鋼等からなる鉄骨材が用いられていることより、木造住宅等に較べて、その床及び天井等に関して減衰力（減衰特性）が劣ると言う問題点を有する。このような点を考慮して、従来の鉄骨系住宅において、高い重量床衝撃音性能を確保するためには、上の階の床と下の階の天井の間の梁に、床制振材及び床吸振材等を設けるものがある。

しかし、上記床制振材が質量の重いものであるところから、その設置には多くの労力を要すると言う問題点がある。また、上下の梁間には、小梁用の制振材と大梁用の制振材が設置されるようになっているとともに、下の階の天井のところには、グラスウール等からなる吸音材等が設置されるようになっている。このため、従来のものにおいては、上述のように多数の異なる種類の制振部材等を用意しなければならず、コスト的にも不利である。また、質量の重い各種制振材等を敷設するにあたっては、その敷設作業が煩雑となり、作業効率を低下させるおそれがある。

そこで、図１０に示すように、振動を吸収するために、上の階の床と下の階の天井を支えるためその間に設けた大梁４と小梁５にダイナミックダンパー１１０を設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。この場合には、図７に示すように、所定の振動数の振動を強く吸収するために、ダイナミックダンパー１１０の固有振動数と、ダイナミックダンパー１１０を取付けブラケットに装着したときの制振装置全体の固有振動数を一致させるように調整していた。
しかしながら、建物において発生する振動は多くの異なる振動数を有しており、その振動を吸収するためには、異なる固有振動数を有するダイナミックダンパー１１０をそれぞれ取付ける必要がある。そのため、異なるダイナミックダンパー１１０を製造し、用意することとなり、製造工程が複雑となり、製造コストが増加することとなる。

また、自動車用ダイナミックダンパーにおいて、マスーゴムから成る複数の複振動系をバネ材を介して並列配置することで、主振動系を構成し、主振動系による反共振を複振動系により低減する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、この技術は主振動系による反共振を低減させるものであり、もともと複数の共振周波数をもつ振動系に適用するためには、複数の異なる固有振動数を有するダイナミックダンパーを設置する必要があった。
特開２００４−３２８０号公報 特開２００３−２８２３４号公報

このような問題点を解決するために、同じ仕様・諸元からなるダイナミックダンパーとバネ定数の異なる取付けブラケットを複数用意して、建物が発生する、異なった振動数の振動を吸収し、上階における人の歩行時等に発生する音の低減化を図ることのできるようにした建物用制振装置を提供しようとするのが、本発明の課題である。

上記課題を解決するために、請求項１の本発明は、建物の柱、梁、根太に取付けられるものであって、弾性体を有するゴム部と、質量体を有するマス部とから構成されるダイナミックダンパーと、該ダイナミックダンパーを建物に取付ける取付けブラケットから構成される建物用制振装置において、
ゴム部のゴム弾性体の特性をｔａｎδの値が０．０１〜０．７の範囲に形成し、ダイナミックダンパーの固有振動数（ｆ１）と建物の第１共振周波数（Ｆ１）と一致させ、ダイナミックダンパーと取付けブラケットから構成される建物用制振装置の固有振動数（ｆ２）と建物の第２共振周波数（Ｆ２）と一致させるとともに、ダイナミックダンパーの固有振動数（ｆ１）とダイナミックダンパーと取付けブラケットから構成される建物用制振装置の固有振動数（ｆ２）をそれぞれ２０Ｈｚ〜１８０Ｈｚの範囲としたたことを特徴とする建物用制振装置である。

請求項１の本発明では、ゴム部のゴム弾性体の特性をｔａｎδの値が０．０１〜０．７の範囲に形成するため、ゴム部の減衰特性を上記所定の範囲内に設定することによって、比較的広い範囲の周波数帯域においても制振作用を発揮させることができるようになる。その結果、重量衝撃音の低減化、具体的には、ＪＩＳＡ１４１８に規定される重量床衝撃音レベル等級ＬＨ−６０を確保することができるようになる。また、歩行者の歩行により生ずる音の低減化を図ることができるようになる。

ダイナミックダンパーの固有振動数（ｆ１）と建物の第１共振周波数（Ｆ１）と一致させたため、建物の第１共振周波数（Ｆ１）の周波数域において、柱、梁、根太等の振動を効果的に制振することができるようになる。
また、ダイナミックダンパーと取付けブラケットから構成される建物用制振装置の固有振動数（ｆ２）と建物の第２共振周波数（Ｆ２）と一致させたため、建物の第２共振周波数（Ｆ２）の周波数域において、柱、梁、根太等の振動を効果的に制振することができるようになるとともに、１つのダイナミックダンパーを使用しても、２個の固有振動数を有するため、異なる２種類の周波数の振動を同時に吸収することができ、建物の振動と騒音をより多く吸収することができる。
さらに、ダイナミックダンパーの固有振動数（ｆ１）とダイナミックダンパーと取付けブラケットから構成される建物用制振装置の固有振動数（ｆ２）をそれぞれ２０Ｈｚ〜１８０Ｈｚの範囲としたため、住宅等の建物において発生する可能性の大きい振動を効果的に吸収することができ、防音効果が大きい。

請求項２の本発明は、ダイナミックダンパーと取付けブラケットから構成される建物用制振装置の固有振動数（ｆ２）と建物の第２共振周波数（Ｆ２）との一致は、ダイナミックダンパーを共通使用して、取付けブラケットのバネ定数を調整して一致させた建物用制振装置である。

請求項２の本発明では、ダイナミックダンパーと取付けブラケットから構成される建物用制振装置の固有振動数（ｆ２）と建物の第２共振周波数（Ｆ２）と一致は、ダイナミックダンパーを共通使用して、取付けブラケットのバネ定数を調整して一致させたものである。このため、同じダイナミックダンパーを使用することができ、製造工程が単純になり、製造コストを低減することができる。また、同じダイナミックダンパーを使用しても、取付けブラケットを変化させることのみで、建物の第２共振周波数（Ｆ２）と一致させることができるため、建物用制振装置の固有振動数（ｆ２）と建物の第２共振周波数（Ｆ２）とを一致させる調整が容易であり、効率がよい。

請求項３の本発明は、取付けブラケットのバネ定数の調整は、取付けブラケットにおいてダイナミックダンパーを取付けるダンパー取付け板と柱、梁又は根太に取付ける梁取付け板とを略直角に屈曲して形成し、ダンパー取付け板と梁取付け板との間に補強リブを設けて調整する建物用制振装置である。

請求項３の本発明では、取付けブラケットのバネ定数の調整は、取付けブラケットにおいてダイナミックダンパーを取付けるダンパー取付け板と柱、梁又は根太に取付ける梁取付け板とを略直角に屈曲して形成し、ダンパー取付け板と梁取付け板との間に補強リブを設けて調整するため、補強リブの数、大きさと肉厚を変化させることにより容易に調整することができ、製造が容易である。

請求項４の本発明は、取付けブラケットのバネ定数の調整は、取付けブラケットのダイナミックダンパーを取付けるダンパー取付け板の幅を変化させ、ダイナミックダンパーと建物の柱、梁又は根太との間の距離を調整する建物用制振装置である。

請求項４の本発明では、取付けブラケットのバネ定数の調整は、取付けブラケットのダイナミックダンパーを取付けるダンパー取付け板の幅を変化させ、ダイナミックダンパーと建物の柱、梁又は根太との間の距離を調整するため、取付けブラケットのダンパー取付け板の幅を変化させるのみで、容易に調整することができ、取付けブラケットの板金の材料を変化させることがなく、寸法を変えることのみで調整が容易である。

請求項５の本発明は、取付けブラケットのバネ定数の調整は、取付けブラケットを構成する板金の板厚を調整する建物用制振装置である。

請求項５の本発明では、取付けブラケットのバネ定数の調整は、取付けブラケットを構成する板金の板厚を調整するため、取付けブラケットを構成する板金の板厚を変化させるのみで、容易に調整することができ、建物用制振装置の形状を大きく変化させることがなく、建物への取付け等の作業が容易である。

請求項６の本発明は、固有振動数（ｆ２）の異なった複数の種類の建物用制振装置が、建物に取付けられている建物用制振装置である。

請求項６の本発明では、固有振動数（ｆ２）の異なった複数の種類の建物用制振装置が建物に取付けられているため、多数の異なった振動数の振動を効果的に吸収することができる。固有振動数（ｆ２）の異なった複数の種類の建物用制振装置は、取付けブラケットの板金の肉厚や、幅や、補強リブの形状等を変化させることにより容易に製造することができる。

請求項７の本発明は、建物用制振装置は、天井または１つ上の階の床を支える梁、根太に装着される建物用制振装置である。

請求項７の本発明では、建物用制振装置は、天井または１つ上の階の床を支える梁、根太に装着されるため、上の階から衝撃力により建物が振動して、下の階に発生する音の抑制を図ることができるようになる。

請求項８の本発明は、建物用制振装置は、天井または１つ上の階の床を支える梁、根太の腹部に装着される建物用制振装置である。

請求項８の本発明では、建物用制振装置は、天井または１つ上の階の床を支える梁、根太の腹部に装着されるため、特定周波数の床振動を効果的に抑制することができるようになるとともに、ダイナミックダンパーを、床を支える小梁の腹部のところに設置するようにしたので、振動形態における最大振幅部である小梁の腹部にてダイナミックダンパーを作動させることができるようになり、制振効果を最大限に発揮させることができるようになる。

請求項９の本発明は、ゴム部は、ゴム弾性体と、ゴム弾性体の上下をマス取付け板とブラケット取付け板が接着されて形成され、マス取付け板及びマス部並びに取付けブラケット及びブラケット取付け板がそれぞれネジにより固着された建物用制振装置である。

請求項９の本発明では、ゴム部は、ゴム弾性体と、ゴム弾性体の上下をマス取付け板とブラケット取付け板が接着されて形成されたため、ゴム弾性体を加硫成形するときにマス取付け板とブラケット取付け板を成形金型に取付けるのみでゴムとの加硫接着をすることができゴム部の製造が容易である。
マス取付け板及びマス部並びに取付けブラケット及びブラケット取付け板がそれぞれネジにより固着されたため、ゴム部を共通の部品として使用し、マス部と取付けブラケットを自由に選択して使用することができ、固有振動数の調整が容易である。

請求項１０の本発明は、建物用制振装置を、同じものを２個一組の状態で、柱、梁又は根太のところに設置する建物用制振装置である。

請求項１０の本発明では、建物用制振装置を、同じものを２個一組の状態で、柱、梁又は根太のところに設置するため、建物用制振装置を２個一組の状態で柱、梁又は根太に複数個設置することによって、柱、梁、根太等の振動を効果的に制振することができるようになる。また、同じ仕様の建物用制振装置が大量に生産されることとなるので、建物用制振装置の製造コストの低減化を図ることができるようになる。更には、１個の建物用制振装置の質量を作業に適切な軽い値に設定することができるようになり、建物用制振装置の組立作業あるいは当該建物用制振装置を制振装置として梁等に装着する際の作業性の向上を図ることができるようになる。

本発明によれば、建物の柱、梁、根太のところに設けられるものであって、弾性体を形成するゴム部及び質量体を形成するマスからなるダイナミックダンパー型の建物用制振装置に関して、上記ダイナミックダンパーを形成するゴム部の特性をｔａｎδの値が０．０１から０．７の範囲内に入るようにした構成を採ることとしたので、特定の周波数域において、柱、梁、根太等の振動を効果的に制振することができるようになった。
また、ゴム部の減衰特性を所定の範囲内に設定することによって、比較的広い範囲の周波数帯域においても制振作用を発揮させることができるようになり、重量衝撃音のみならず、歩行音の低減化も図ることができるようになった。特に、本発明のものにおいては、ＪＩＳＡ１４１８に規定される重量床衝撃音レベル等級ＬＨ−６０を確保することができるようになった。

本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。なお、本発明は、住宅用のみならず広く建物用の制振に広く使用することができる建物用制振装置１に関するものであるが、本実施の形態においては、住宅用制振装置を例にとり説明する。
まず、第１の実施の形態について、図１〜図４及び図８〜図１１に基き説明する。本実施の形態にかかる建物用制振装置１は、図１０に示す如く、鉄骨系住宅の梁、特に小梁５のところに取付けられるものである。なお、後述のように、小梁５の最大振幅部である腹部に取付けることが好ましい。

図１は、建物用制振装置１の平面図であり、図２はその正面図、図３はその側面図である。図４は、建物用制振装置１を小梁５に取付けた模式図である。
建物用制振装置１は、ダイナミックダンパー１０と取付けブラケット４０から構成され、そのダイナミックダンパー１０は、ゴム弾性体３２を有するゴム部３０及び質量体を有するマス部２０から構成される。

マス部２０のマス本体２１は、横長の略直方体の形状をなし、質量を大きくするため全体が金属製の塊である。固有振動数を変化させるために、質量を変化させるには、横方向の長さを調節することで行うことができる。マス本体２１の下面には２箇所に取付けネジ穴２２が形成されている。この取付けネジ穴２２に、後述するようにマス取付けネジ３４が挿入されて、ゴム部３０に固着される。ダイナミックダンパー１０を形成するマス部２０の質量値としては、本実施の形態においては、７〜８Ｋｇのものを採用することができる。

ゴム部３０は、弾性を有するゴム弾性体３２とそのゴム弾性体３２の上下に接着されたマス取付け板３１とブラケット取付け板３３から構成される。ゴム弾性体３２は、略４角柱状に形成され、ゴム弾性体３２を加硫成形するときに、マス取付け板３１とブラケット取付け板３３を加硫接着している。
ゴム弾性体３２は、ブチルゴムで形成することができる。他のゴムでも、適宜その制振性に応じて選択することができる。

ダイナミックダンパー１０を形成するゴム弾性体３２の特性であるｔａｎδの値、すなわち、ゴム弾性体３２の動バネ定数と損失ばね定数との間におけるベクトル位相差（角度）の値は０．０１から０．７の範囲内に入るように設定することができる。なお、このｔａｎδの値は、０．２から０．６の範囲内に設定されるのがより好ましい。このような範囲内にゴム弾性体３２の特性を限定することによって、広い範囲の周波数帯域において制振作用を発揮させることができるようになる。その結果、重量衝撃音の低減化、具体的には、ＪＩＳＡ１４１８に規定される重量床衝撃音レベル等級ＬＨ−６０の確保や、歩行により発生する音の低減化を図ることができるようになる。

次に、マス取付け板３１は、マス部２０のマス本体２１の下面の中心部付近に密着可能なように略長方形の板状に形成されている。マス取付け板３１には、マス本体２１に形成された取付けネジ穴２２に対応する位置に、取付けネジ孔３１ｂが形成されている。この取付けネジ穴２２と取付けネジ孔３１ｂにマス取付けネジ３４を挿入してマス部２０を固着している。このため、マス部２０を自由に交換することができ、必要な周波数を得るように固有振動数を調整することができる。また、ゴム部３０とマス部２０を別々に製造することができ、製造が容易である。
なお、マス取付け板３１の中央部の梁と反対側に、中央突出部３１ｃが形成され、その中央突出部３１ｃには貫通孔が形成され、その貫通孔に後述する保護板３６が挿入されている。

ブラケット取付け板３３は、取付けブラケット４０に密着可能なように略長方形の板状に形成されている。ブラケット取付け板３３の梁と反対側の２箇所に、横方向に張り出して突出部３３ｃが形成されている。この突出部３３ｃには、取付けネジ孔３３ｂが形成されている。この取付けネジ孔３３ｂと後述する取付けブラケット４０のダンパー用ネジ孔４３に、ブラケット取付けネジ３５が挿入され、ブラケット取付け板３３が取付けブラケット４０に固着される。なお、ブラケット取付け板３３に突出部３３ｃが形成されているため、マス部２０に邪魔されることなくブラケット取付けネジ３５を取付けることができる。
なお、ブラケット取付け板３３の梁と反対側の中央部から上方に保護板３６が屈曲して形成されている。保護板３６は、上述のように、マス取付け板３１の中央突出部３１ｃに形成された貫通孔を通って上方に伸び、マス部２０を保護することができる。

次に、取付けブラケット４０について説明する。取付けブラケット４０は、図３に示すように断面略Ｌ字形をなし、側面が小梁５に取付けられる梁取付け板４１を形成し、上面がダイナミックダンパー１０を取付けるダンパー取付け板４２を構成する。梁取付け板４１とダンパー取付け板４２のＬ字形に屈曲した内部には、その梁取付け板４１とダンパー取付け板４２の両面に直交するように斜めに板状の補強リブ４５が取付けられている。補強リブ４５は第１の実施の形態では左右両端と中央部の３箇所にとりつけられているが、その数は必要とする固有振動数に応じて適宜選択することができる。また、この補強リブ４５は、必要とする取付けブラケット４０の強度と固有振動数に応じて省略することもできる。

取付けブラケット４０のダンパー取付け板４２は、平面状に形成され、前述のブラケット取付け板３３の取付けネジ孔３３ｂに対応する部分にダンパー用ネジ孔４３が形成される。ブラケット取付け板３３とダンパー取付け板４２は密着して、ブラケット取付けネジ３５で強固に固着される。これにより、ダイナミックダンパー１０と取付けブラケット４０は一体となり、建物用制振装置１の全体として固有振動数を有するようになる。また後述するように、ダンパー取付け板４２の幅方向の寸法を調整することにより、取付けブラケット４０のバネ定数を調整することができる。
また、ブラケット取付けネジ３５により、取付けブラケット４０を自由に交換することができ、必要な固有振動数を得るように建物用制振装置１全体の固有振動数を調整することができる。

梁取付け板４１は、ダンパー取付け板４２と略直角に折り曲げられるように一体に形成され、小梁５に取付けられるように梁用ネジ孔４６が適宜の数だけ形成される。
建物用制振装置１を小梁５取付ける場合は、梁取付け板４１を小梁５に密着させて、図３と図４に示すように、建物用制振装置１はダンパー取付けネジ４４で小梁５に固着される。これにより、上の階の床や下の階の天井３から小梁５に伝わる住宅の振動を減少させることができる。

また、図１０と図１１に示すように、床２を支持する小梁５の、最大振幅幅の部分であるそれぞれの中央部に形成される腹部に取付ける。これにより、小梁５の振動を効果的に低減することができる。
なお、図１１に示すように建物用制振装置１を２個一組の状態で取付けるようにすることができる。これにより、ダイナミックダンパー１０に同じものを２個一組の状態で、かつ、梁を間に挟んだ状態で設置するようにした構成を採る場合は、小さな同じ仕様・諸元のダイナミックダンパー１０を大量に生産することができるようになり、建物用制振装置１の製造コストの低減化を図ることができる。その結果、制振効果を低コストにて実現化することができる。更には、１個の建物用制振装置１の質量、特に、マス部２０の重量を作業に適切な軽い値に設定することによって、建物用制振装置１の取付け作業性を向上させることができるようになった。

また、本発明のものにおいては、建物用制振装置１を、小梁５等に工場内にて取付けることができるので、品質の安定性を確保することができるようになった。
この場合は、２個一組の建物用制振装置１により柱、梁、根太等の振動を効果的に制振することができるようになる。また、１個の建物用制振装置１の質量を作業に適切な軽い値に設定することができるようになり、建物用制振装置１の組立作業あるいは小梁５等に装着する際の作業性の向上を図ることができるようになる。
なお、２個一組の建物用制振装置１について説明したが、必ずしも２個一組のみならず、１個の建物用制振装置１を取付けても、同様な効果を得ることができる。

またなお、この建物用制振装置１の取付けに当たっては、床２を形成する１ユニット内のほぼ全面にわたって、そこに設けられる小梁５のところに設置するようにする。本実施の形態においては、１ユニット当たり１２個設けるようにする。なお、ユニットサイズの違う仕様のものには、設置する建物用制振装置１の数を増減させることによって対応させるようにする。これによって、床面に入力された衝撃振動を効果的に制振することができるようになる。

次に、本実施の形態の建物用制振装置１の固有振動数について説明する。
マス部２０とゴム部３０から構成されるダイナミックダンパー１０の固有振動数（ｆ１）の値は、４４Ｈｚから８８Ｈｚの範囲内に入るように設定される。なお、この固有振動数（ｆ１）の値としては、５０Ｈｚから７０Ｈｚの範囲内に設定されるのが好ましい。そして、ダイナミックダンパー１０を形成するマス部２０の質量値としては、本実施の形態においては７〜８Ｋｇのものが採用される。

また、上述のように、ダイナミックダンパー１０を形成するゴム部３０のゴム弾性体３２の特性であるｔａｎδの値、すなわち、ゴム弾性体３２の動バネ定数と損失ばね定数との間におけるベクトル位相差（角度）の値は０．０１から０．７の範囲内に入るように設定する。このような値に設定することによりダイナミックダンパー１０の固有振動数としては、例えば５５Ｈｚを得ることができる。

このような固有振動数（ｆ１）を４４Ｈｚから８８Ｈｚの範囲内に入るダイナミックダンパー１０を取付けブラケット４０に固着した建物用制振装置１において、その建物用制振装置１の固有振動数は、取付けブラケット４０とダイナミックダンパー１０を固着した建物用制振装置１の全体として８９Ｈｚから１８０Ｈｚの範囲内の固有振動数（ｆ２）と、ダイナミックダンパー１０の固有振動数（ｆ１）との２つの固有振動数を持つことができる。そのためこの建物用制振装置１を建物に取付けた場合は、この２つの周波数領域の振動を吸収することができる。

このような構成からなる建物用制振装置１を、例えば図１０に示す如く、床２を支持する小梁５の、それぞれの中央部に形成される腹部のところに、２個一組の状態で取付けるようにする。なおこの場合は、図１１に示すように、この建物用制振装置１を、床２を形成する１ユニット内のほぼ全面にわたって、そこに設けられる小梁５に設置する。
なお、建物用制振装置１は、振動の大きさと振動数に応じて小梁５の片側に１個取付けてもよい。

本実施の形態においては、１ユニット当たり１２個設けるようにする。なお、ユニットサイズの違う仕様のものには、設置する建物用制振装置１の数を増減させることによって対応させるようにする。これによって、床面に入力された衝撃振動を効果的に制振することができるようになる。また、床２を支える小梁５のところに取付けられる各建物用制振装置１は、その仕様・諸元、すなわち、固有振動数の値（ｆ１）及びゴム弾性体３２の特性であるｔａｎδが、すべてのダイナミックダンパー１０について同じ値になるように設定されているものである。従って、同じ仕様のダイナミックダンパー１０が大量に生産されることとなるので、ダイナミックダンパー１０の製造コストの低減化を図ることができるようになり、床２の制振作用を低コストにて実現化することができるようになる。

次に、このような構成からなる本実施の形態のものについての、住宅に取付けたときの作用等について説明する。まず、図１０に示す如く、床２を形成する小梁５の、その腹部のところに同じ仕様・諸元のダイナミックダンパー１０を設置する。これによって、一つ上の階の床面に入力された衝撃による振動は、各ダイナミックダンパー１０の作動により、効果的に制振されることとなる。
具体的には、建物用制振装置１の固有振動数即ち、ダイナミックダンパー１０の固有振動数（ｆ１）とダイナミックダンパー１０を取付けブラケット４０に固着した状態の固有振動数の値をそれぞれ５５Ｈｚ及び９５Ｈｚに設定するとともに、ｔａｎδの値を０．３２に設定することによって、建物用制振装置１がない場合に比べて、大幅に制振作用の発揮させることができる。そして、この条件下における音圧レベルでの測定結果を視てみると、ＪＩＳＡ１４１８に規定される重量床衝撃音レベル等級においてＬＨ−６０の値を満足することができる。

このように、本実施の形態のものにおいては、特定の値に調整されたダイナミックダンパー１０を、床２を形成する１ユニットの各小梁５の腹部のところに設けることによって、一つ上の階に入力された衝撃による振動を効率良く制振し、下の階には、衝撃に起因する振動を伝播させないようにすることができるようになる。その結果、本実施の形態のものにおいては、質量の重い床制振材や、小梁間に設けられる床吸振材等が不要となるとともに、下の階の天井３に設けられていた天井制振材やグラスウール等も不要となる。また、大梁４間には、従来のものにおいて設けられていた大梁間制振材等も不要となる。その結果、本鉄骨系住宅全体の建築費を大幅に削減化することができるようになる。

この第１の実施の形態の振動吸収について、図８に基き説明する。第１の実施の形態のダイナミックダンパー１０の固有振動数（ｆ１）は、上記の通り４４Ｈｚから８８Ｈｚの範囲内に設定される。一方、取付けブラケット４０の固有振動数は、８９Ｈｚから１８０Ｈｚに設定される。このため、第１の実施の形態の建物用制振装置１は、図８に示すように４４Ｈｚから８８Ｈｚと８９Ｈｚから１８０Ｈｚの間にそれぞれピークを有する２つの山の振動吸収部分を有することとなる。このため、住宅の第１共振周波数（Ｆ１）と第２共振周波数（Ｆ２）を吸収することができ、住宅等に多い４４Ｈｚから１８０Ｈｚの間の振動を広く効果的に吸収することができる。

そして、この場合は、同じダイナミックダンパー１０を共通に使用して。取付けブラケット４０のバネ弾性を変化させることにより、８９Ｈｚから１８０Ｈｚの間に固有振動数（ｆ２）を設定することができる。なお、取付けブラケット４０の固有振動数の変化は、取付けブラケット４０の板厚を厚くしたり、補強リブ４５の強度と数を増加させることにより固有振動数を大きくすることができ、その逆の場合は小さくすることができ、調整することができきる。

次に、第２の実施の形態について図５に基き説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態と取付けブラケット４０の形状が異なり、ダイナミックダンパー１０は第１の実施の形態と同じであるため、異なる部分を説明し、同様の部分の説明は省略する。
第２の実施の形態の取付けブラケット４０は、ダンパー取付け板４２部分の幅が広く形成されている。また、補強リブ４５も省略されている。図５に示すように、この幅広く形成したダンパー取付け板４２の端の部分に、ダイナミックダンパー１０が取付けられている。このため、ダイナミックダンパー１０と小梁５の距離が長くなり、ダンパー取付け板４２が撓みやすく、取付けブラケット４０のバネ定数は低くなる。これによって、ダイナミックダンパー１０の固有振動数よりも低い振動数を建物用制振装置１が有することができ、振動数の低い部分の振動をも効果的に吸収することができる。
このように、ダンパー取付け板４２の幅の長さと板厚を変化させることにより固有振動数を調整することができる。

この第２の実施の形態の振動吸収について、図９に基き説明する。第２の実施の形態のダイナミックダンパー１０の固有振動数（ｆ１）は、上記の通り４４Ｈｚから８８Ｈｚの範囲内に設定される。一方、取付けブラケット４０にダイナミックダンパー１０を固着した全体の固有振動数（ｆ２）は、２０Ｈｚから４３Ｈｚに設定される。このため、第１の実施の形態の建物用制振装置１は、図９に示すように４４Ｈｚから８８Ｈｚと２０Ｈｚから４３Ｈｚの間にそれぞれピークを有する２つの山の振動吸収部分を有することとなる。このため、２０Ｈｚから８８Ｈｚの間の振動を広く効果的に吸収することができる。
第２の実施の形態のダイナミックダンパー１０は、第１の実施の形態のダイナミックダンパー１０と同じものを使用し、取付けブラケット４０を固有振動数の低いものを使用するため、ダイナミックダンパー１０の製造用金型や製造工程は共通のものを使用することができ、製造コストを低減することができる。

次に、第３の実施の形態について図６に基き説明する。第３の実施の形態は、第１の実施の形態と取付けブラケット４０の形状が異なり、ダイナミックダンパー１０は第１の実施の形態と同じであるため、異なる部分を説明し、同様の部分の説明は省略する。
第３の実施の形態の取付けブラケット４０は、図６に示すように、ダンパー取付け板４２の先端と梁取付け板４１の先端に補強リブ４５を固着したものである。
このように、ダンパー取付け板４２の先端と梁取付け板４１の先端と補強リブ４５で固定すると断面が三角形状に成り、ダンパー取付け板４２の剛性が増加して、撓み難くなり、取付けブラケット４０のバネ定数は高くなる。これによって、ダイナミックダンパー１０の固有振動数よりも高い固有振動数（ｆ２）を建物用制振装置１が有することができ、振動数の高い部分の振動をも効果的に吸収することができる。

この第３の実施の形態の振動吸収について説明する。第１の実施の形態のダイナミックダンパー１０の固有振動数（ｆ１）は、上記の通り４４Ｈｚから８８Ｈｚの範囲内に設定される。一方、取付けブラケット４０にダイナミックダンパー１０を固着した状態の固有振動数（ｆ２）は、８９Ｈｚから１８０Ｈｚの間の第１の実施の形態よりも高い周波数に設定される。このため、第３の実施の形態の建物用制振装置１は、第１の実施の形態と同様に、４４Ｈｚから８８Ｈｚと８９Ｈｚから１８０Ｈｚの間にそれぞれピークを有する２つの山の振動吸収部分を有することとなる。このため、２０Ｈｚから１８０Ｈｚの間の振動を広く効果的に吸収することができる。
第３の実施の形態のダイナミックダンパー１０は、第１の実施の形態のダイナミックダンパー１０と同じものを使用し、取付けブラケット４０を固有振動数の高いものを使用するため、ダイナミックダンパー１０の製造用金型や製造工程は共通のものを使用することができ、製造コストを低減することができる。

上記の第１〜３の実施の形態のように、取付けブラケット４０の形状を変化させることにより、ダイナミックダンパー１０を同じものを使用しても、多種類の異なった固有振動数を有する建物用制振装置１を得ることができる。
また、ダイナミックダンパー１０の固有振動数（ｆ１）を２０Ｈｚ〜４３Ｈｚに設定し、ダイナミックダンパー１０を取付けブラケット４０に固着した固有振動数（ｆ２）を４４Ｈｚ〜８４Ｈｚに設定して、低い振動周波数を有する建物の振動を吸収させることもできる。さらに、ダイナミックダンパー１０の固有振動数（ｆ１）を８９Ｈｚ〜１８０Ｈｚに設定し、ダイナミックダンパー１０を取付けブラケット４０に固着した固有振動数（ｆ２）を４４Ｈｚ〜８４Ｈｚに設定して、高い振動周波数を有する建物の振動を吸収させることもできる。

本発明の第１の実施の形態の建物用制振装置の平面図である。 本発明の第１の実施の形態の建物用制振装置の正面図である。 本発明の第１の実施の形態の建物用制振装置の側面図である。 本発明の第１の実施の形態の建物用制振装置を小梁に装着した状態を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態の建物用制振装置を小梁に装着した状態を示す模式図である。 本発明の第３の実施の形態の建物用制振装置を小梁に装着した状態を示す模式図である。 従来の建物用制振装置１の振動吸収を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態の建物用制振装置１の振動吸収を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態の建物用制振装置１の振動吸収を示すグラフである。 本発明の建物用制振装置の小梁への配置状態を示す斜視図である。 本発明の建物用制振装置の床面への配置状態を示す概念図である。

符号の説明

１ 建物用制振装置
５ 小梁
１０ ダイナミックダンパー
２０ マス部
３０ ゴム部
３２ ゴム弾性体
４０ 取付けブラケット
４５ 補強リブ

Claims (10)

1. 建物の柱、梁、根太に取付けられるものであって、弾性体を有するゴム部と、質量体を有するマス部とから構成されるダイナミックダンパーと、該ダイナミックダンパーを上記建物に取付ける取付けブラケットから構成される建物用制振装置において、
   上記ゴム部のゴム弾性体の特性をｔａｎδの値が０．０１〜０．７の範囲に形成し、
   上記ダイナミックダンパーの固有振動数（ｆ１）と上記建物の第１共振周波数（Ｆ１）と一致させ、上記ダイナミックダンパーと上記取付けブラケットから構成される建物用制振装置の固有振動数（ｆ２）と上記建物の第２共振周波数（Ｆ２）と一致させるとともに、上記ダイナミックダンパーの固有振動数（ｆ１）と上記ダイナミックダンパーと上記取付けブラケットから構成される建物用制振装置の固有振動数（ｆ２）をそれぞれ２０Ｈｚ〜１８０Ｈｚの範囲としたことを特徴とする建物用制振装置。
2. 上記ダイナミックダンパーと上記取付けブラケットから構成される建物用制振装置の固有振動数（ｆ２）と上記建物の第２共振周波数（Ｆ２）と一致は、上記ダイナミックダンパーを共通使用して、上記取付けブラケットのバネ定数を調整して一致させた請求項１に記載の建物用制振装置。
3. 上記取付けブラケットのバネ定数の調整は、上記取付けブラケットにおいて上記ダイナミックダンパーを取付けるダンパー取付け板と上記柱、梁又は根太に取付ける梁取付け板とを略直角に屈曲して形成し、該ダンパー取付け板と梁取付け板との間に補強リブを設けて調整する請求項２に記載の建物用制振装置。
4. 上記取付けブラケットのバネ定数の調整は、上記取付けブラケットの上記ダイナミックダンパーを取付けるダンパー取付け板の幅を変化させ、上記ダイナミックダンパーと上記建物の上記柱、梁又は根太との間の距離を調整する請求項２に記載の建物用制振装置。
5. 上記取付けブラケットのバネ定数の調整は、上記取付けブラケットを構成する板金の板厚を調整する請求項２に記載の建物用制振装置。
6. 固有振動数（ｆ２）の異なった複数の種類の上記建物用制振装置が、上記建物に取付けられている請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の建物用制振装置。
7. 上記建物用制振装置は、天井または１つ上の階の床を支える梁、根太に装着される請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の建物用制振装置。
8. 上記建物用制振装置は、天井または１つ上の階の床を支える梁、根太の腹部に装着される請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の建物用制振装置。
9. 上記ゴム部は、ゴム弾性体と、該ゴム弾性体の上下をマス取付け板とブラケット取付け板が接着されて形成され、上記マス取付け板及び上記マス部並びに上記取付けブラケット及び上記ブラケット取付け板がそれぞれネジにより固着された請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の建物用制振装置。
10. 上記建物用制振装置を、同じものを２個一組の状態で、上記柱、梁又は根太を挟んで設置する請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の建物用制振装置。