JP2023183175A - 制振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化し易く、かつ、固有振動数を調整し易い制振装置を提供する。【解決手段】制振装置１０は、建築物の骨組部材２に設置される。制振装置１０は、板ばね１１と、板ばね１１に設けられる錘１２と、板ばね１１の第１部位１１Ａを支持する第１支持部１３と、板ばね１１の第２部位１１Ｂを支持する第２支持部１４と、板ばね１１の振動を減衰させる減衰部と、を備える。錘１２は、板ばね１１において第１支持部１３によって支持される第１部位１１Ａと第２支持部１４によって支持される第２部位１１Ｂとの間の中間部に配置される。【選択図】図２

Description

本開示は、建築物の制振装置に関する。

建築物の床の揺れを抑制する制振装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の制振装置は、台座に端部が固定された板ばねと、板ばねに設けられる錘と、板ばねを支持するダンパーと、移動可能な支点と、を有する。支点は、板ばねの端部と錘取付部との間の所定部分を支持する。板ばねに対して支点の位置を変更することによって、制振装置の固有振動数が調整される。この技術では、支点の位置の変更を可能とするために、板ばねの端部が固定される。特許文献２には、薄型の制振装置が開示されている。特許文献２の技術によれば、制振装置は、薄型であるが、オフィスのＯＡフロア等の下部スペースに置く構造を有し、梁に設置することまたは下階天井から設置または調整することは想定されていない。また、特許文献２の制振装置は、固有振動数を調整するための構造が複雑である。特許文献３には、アーム材の両端それぞれに取り付けられる質量体を有する制振装置が開示されている。２個の質量体それぞれが減衰材を介して梁のフランジに繋がり、質量体の位置調整ごとに減衰材の脱着が必要であるため、固有振動数の調整に手間がかかる。

特開平６－２４０９２４号公報 特開２００６－３４２８７９号公報 特開２００８－２８６２６２号公報

このように、従来の制振装置は、固有振動数および減衰力の調整が難しいものであったり、または、水平方向に大型化したりするといった問題がある。このように、従来構造において、小型化と、固有振動数および減衰力の調整の行い易さとは、両立し難い。

（１）上記課題を解決する建築物の制振装置は、建築物の骨組部材に設置される制振装置であって、板ばねと、前記板ばねに設けられる錘と、前記板ばねの第１部位を支持する第１支持部と、前記板ばねの第２部位を支持する第２支持部と、前記板ばねの振動を減衰させる減衰部と、を備え、前記錘は、前記板ばねにおいて前記第１支持部によって支持される前記第１部位と前記第２支持部によって支持される前記第２部位との間の中間部に配置される。

上記構成によれば、錘は、第１部位と第２部位との間に配置される。板ばねは２点で支持される。このような構造によって、制振装置を小型化し易く、かつ、固有振動数および減衰力を調整し易くできる。

（２）上記（１）に記載の制振装置において、前記板ばねにおいて前記第１部位の位置および前記第２部位の位置が変更可能であるように、前記第１支持部および前記第２支持部は、前記骨組部材に対して移動可能に固定される。

この構成によれば、錘から第１部位までの距離、および、錘から第２部位までの距離を容易に変更できる。このため、制振装置の固有周波数を簡単に調整できる。

（３）上記（１）または（２）に記載の制振装置において、前記錘は、前記板ばねに固定される主錘と、前記主錘に取り付けられる調整錘とを、備え、前記主錘は、前記調整錘が取り付けられる複数の取付部を有する。

この構成によれば、板ばねに設けられる錘の重さを容易に変更できる。このため、制振装置の固有周波数を簡単に調整できる。

（４）上記（１）～（３）のいずれか１つに記載の制振装置において、前記板ばねは、前記錘が前記板ばねに取り付けられていない状態で、前記板ばねの中間部が前記板ばねの両端よりも上に位置するように湾曲する。

この構成によれば、錘が取り付けられた状態において、板ばねの湾曲が小さくなる。このため、板ばねと第１支持部との接触部に生じる摩擦力、および、板ばねと第２支持部との接触部に生じる摩擦力が、小さくなる。その上、減衰材の設定時に第１支持部または第２支持部を移動させても、錘の位置は上下方向に大きく変位せず、減衰材に初期せん断変形が生じ難いため、減衰材の性能を安定して発揮させることができる。このため、調整時における固有振動数および制振効果が安定し、固有振動数および減衰力の調整が容易になる。

（５）上記（１）～（４）のいずれか１つに記載の制振装置において、前記骨組部材は、ウェブと、前記ウェブに設けられるフランジと、を有する部材であり、前記第１支持部および前記第２支持部は、前記フランジを挟持する挟持部を有する。

この構成によれば、第１支持部および第２支持部を骨組部材に簡単に固定できる。また、制振装置を骨組部材に固定するにあたり、骨組部材へのボルト孔開け加工またはスチフナ取付け加工を必要としない。このため、既存の建築物への設置が容易である。

本開示の制振装置は、建築物の骨組部材に設置するときの組立てが行い易い。

制振装置が設置された建築物の模式図である。 第１実施形態に係る制振装置の正面図である。 図２の３－３線に沿う制振装置の断面図である。 図３の４－４線に沿う制振装置の断面図である。 図３の５－５線に沿う制振装置の断面図である。 図３の６－６線に沿う制振装置の断面図である。 制振装置の錘の分解斜視図である。 板ばねユニットの正面図である。 板ばねユニットの平面図である。 板ばねユニットの側面図である。 板ばねの正面図である。 上下方向に引き延ばされた、板ばねの模式図である。 板ばねユニットの正面拡大図である。 第１支持部の斜視図である。 制振装置の設置方法について、第１手順における制振装置の設置状態の模式図である。 制振装置の設置方法について、第２手順における制振装置の設置状態の模式図である。 制振装置の設置方法について、第３手順において減衰材が取り付けられた板ばねユニットの背面図である。 制振装置の設置方法について、第４手順における制振装置の設置状態の模式図である。 制振装置の設置方法について、第５手順における制振装置の設置状態の模式図である。 制振装置の設置方法について、第６手順における制振装置の設置状態の模式図である。 制振装置の設置方法について、第７手順における制振装置の設置状態の模式図である。 制振装置の第１配置例を示す建築物の模式図である。 制振装置の第２配置例を示す建築物の模式図である。 第２実施形態に係る制振装置について、板ばねユニットの正面図である。 第２実施形態に係る制振装置について、上主錘の平面図である。 第３実施形態に係る制振装置について、板ばねの模式図である。 第１支持部の変形例の斜視図である。 図２７に示される第１支持部の側面図である。 板ばねユニットおよび第３調整錘の変形例の斜視図である。 第１支持部の固定手段の変形例の断面図である。

＜第１実施形態＞
図１～図２３を参照して、第１実施形態に係る制振装置１０を説明する。

＜制振装置＞
制振装置１０は建築物１の骨組部材２に設置される。建築物１の例として、住宅、一戸建てのオフィス、および、医療施設が挙げられる。本実施形態では、住宅を例に挙げる。制振装置１０は、床の揺れを抑制する目的で骨組部材２に設置される。例えば、制振装置１０は、建築物１内で人が移動することに伴って床が揺れ出すことを抑制し、または、床の揺れが共振によって大きくなることを抑制する。また、制振装置１０は、地震または建築物外部の振動に起因する床の揺れを抑制する。建築物外部の振動の例として、大型車両が通過することに起因する振動、建築工事または建築物解体工事中に生じる振動等が挙げられる。主目的として、制振装置１０は、骨組部材２の固有振動数付近の振動および共振を抑制する。制振装置１０は、様々な寸法の骨組部材２に設置される。このため、制振装置１０は、各種の骨組部材２の固有振動数付近の振動および共振を抑制できるように、制振装置１０自体の固有振動数および減衰力を調整するための調整構造を有する。調整構造の１つは、調整錘２２によって錘１２を調整する構造である。調整構造の他の１つは、錘１２と支点（第１支点ＰＡおよび第２支点ＰＢ）との間の距離を調整する構造である。

図１に示されるように、制振装置１０は、骨組部材２に取り付けられる。制振装置１０は、水平に配置される骨組部材２に取り付けられる。一例では、制振装置１０は、２階以上の階の床に配置される骨組部材２に取り付けられる。骨組部材２は、梁３または桁４を含む。例えば、制振装置１０は、フランジを有する骨組部材２に取り付けられる。骨組部材２は、ウェブ５と、ウェブ５に設けられるフランジと、を有する。骨組部材２の一例は、Ｈ形鋼である。制振装置１０が設置される骨組部材２は、Ｉ形鋼または王形断面鋼材であってもよい。Ｉ形鋼の場合、Ｉ形鋼の上端および下端にフランジが取り付けられ、フランジ間に制振装置１０が取り付けられる。王形断面は、Ｅを１８０度回転させた文字とＥとを結合した形を示す。王形断面鋼材は、断面視において、Ｈ形鋼において上フランジと下フランジとの間に中間フランジが設けられた鋼材を示す。王形断面鋼材では、上フランジと中間フランジとの間、または、中間フランジと下フランジとの間に制振装置１０が取り付けられる。

図２に示されるように、制振装置１０は、骨組部材２において上フランジ６Ａと下フランジ６Ｂとの間に配置される。一例では、制振装置１０は、骨組部材２において中間部に配置される。骨組部材２には、複数の制振装置１０が設置されてもよい。

例えば、図３に示されるように、制振装置１０は、上から見て骨組部材２のウェブ５の両側に配置される。１個の骨組部材２に設置される複数の制振装置１０それぞれは、同じ固有振動数を有してもよい。１個の骨組部材２に設置される複数の制振装置１０それぞれは、異なる固有振動数を有してもよい。複数の制振装置１０それぞれは、異なる減衰力を有してもよいし、同じ減衰力を有してもよい。減衰力は、錘１２および減衰材１５Ａによって調整される。

図４、図５および図６に示されるように、制振装置１０は、板ばね１１と、板ばね１１に設けられる錘１２と、第１支持部１３と、第２支持部１４と、板ばね１１の振動を減衰させる減衰部１５と、を備える。制振装置１０の説明において、制振装置１０における正面は、縦方向ＤＹから見た面を示す。縦方向ＤＹは、板ばね１１の長手に沿う横方向ＤＸと上下方向ＤＺとに直交する方向と定義される。

＜減衰部＞
図５に示されるように、減衰部１５は、骨組部材２と制振装置１０の錘１２との間に配置される。減衰部１５は、骨組部材２と制振装置１０の錘１２との両者に接続される。一例では、減衰部１５は、１または複数の減衰材１５Ａを有する。減衰材１５Ａは粘弾性部材によって構成される。具体的には、減衰材１５Ａは、ゴム、エラストマー、または、プラスチック樹脂によって構成される。減衰材１５Ａの大きさおよび厚さ、減衰材１５Ａの素材、並びに、減衰材１５Ａの個数は、設計予定の減衰力に応じて設定される。また、設置地域の環境に応じて減衰材１５Ａの素材が設定されてもよい。また、減衰材１５Ａの大きさおよび厚さ、減衰材１５Ａの素材、並びに、減衰材１５Ａの個数は、減衰力の調整時に変更されてもよい。減衰部１５は、振動エネルギーを吸収する。減衰部１５は、磁気ダンパーによって構成されてもよい。

一例では、減衰部１５は、骨組部材２のウェブ５と主錘２１との間に配置される。減衰部１５の第１面は、骨組部材２のウェブ５に接続される。減衰部１５の第１面と反対側の第２面は、制振装置１０の主錘２１に接続される。

＜錘＞
図４に示されるように、制振装置１０が設置された状態において、錘１２は、第１支点ＰＡと第２支点ＰＢとの間の中間部に配置される。第１支点ＰＡおよび第２支点ＰＢは、板ばね１１を支持する点である。第１支点ＰＡは、第１支持部１３において板ばね１１に接触する部位である。第２支点ＰＢは、第２支持部１４において板ばね１１に接触する部位である。

図７に示されるように、錘１２は、板ばね１１に固定される主錘２１と、主錘２１に取り付けられる調整錘２２とを、備える。調整錘２２は、重さが異なる複数種の調整錘２２を含む。例えば、調整錘２２は、第１調整錘２３と、第２調整錘２４と、第３調整錘２５とを含む。一例では、第３調整錘２５は、第１調整錘２３よりも軽く、かつ、第２調整錘２４よりも軽い。第３調整錘２５として、厚みの違いによって重さが異なる複数種の第３調整錘２５が用意されてもよい。

＜板ばねユニット＞
図７を参照して、板ばねユニット１８および調整錘２２について説明する。図７において、図の見易さを考慮して、板ばね１１は２点鎖線で示される。本実施形態では、主錘２１を有する板ばね１１を「板ばねユニット１８」という。主錘２１は、板ばね１１の中間部１１Ｃに設けられる。中間部１１Ｃは、板ばね１１の両端から等距離にある部位を含む。主錘２１は、錘本体２６と、調整錘２２が取り付けられる複数の取付部２７と、を有する。一例では、取付部２７は、第１取付部２８と、第２取付部２９とを有する。

図７に示されるように、調整錘２２は、ボルト３０によって板ばねユニット１８の主錘２１に取り付けられる。具体的には、調整錘２２は、第１取付部２８または第２取付部２９を介して主錘２１に着脱可能に取り付けられる。調整錘２２の取り付け個数の調整によって、板ばね１１の設けられる錘１２の重さが調整される。

図８に示されるように、第１取付部２８は、錘本体２６の下に設けられる。第１取付部２８は、調整錘２２が収容される構造を有する。第１取付部２８は、錘本体２６の下面から離れたところに位置する底部３１と、底部３１を支持する２個の側部３２とを有する。側部３２は、錘本体２６の側面から下に延びる。側部３２には、ボルト３０が挿通する側部貫通孔３３が設けられる（図７参照）。第１取付部２８は、正面に開口する開口部３４を有する。第１取付部２８には、第１調整錘２３が取り付けられる。第１調整錘２３の側面には、ねじ孔２３Ａが設けられる（図７参照）。第１調整錘２３は、開口部３４から第１取付部２８に入れられる。第１調整錘２３は、側部貫通孔３３を通るボルト３０によって第１取付部２８の側部３２に固定される。

図９および図１０に示されるように、第２取付部２９は、錘本体２６の上に突出する。第２取付部２９は、板材によって構成される。第２取付部２９は、錘本体２６の上面に固定される。第２取付部２９は、ボルト３０が挿通する複数の貫通孔３５を有する。第２取付部２９には、第２調整錘２４が取り付けられる。第２調整錘２４は、ボルト３０が挿通するねじ孔２４Ａを有する（図７参照）。第２調整錘２４は、ボルト３０によって第２取付部２９に固定される。例えば、第２取付部２９を間に挟むように２個の第２調整錘２４が配置される。一方の第２調整錘２４のねじ孔２４Ａと、第２取付部２９の貫通孔３５と、他方の第２調整錘２４のねじ孔２４Ａと、を通るようにボルト３０が挿し込まれる。これによって、２個の第２調整錘２４が第２取付部２９に固定される。

第１取付部２８の側部３２には、１または複数の第３調整錘２５が取り付けられてもよい。第３調整錘２５は、ボルト３０が挿通する貫通孔２５Ａを有する。第３調整錘２５は、第１取付部２８の側部３２の外面に接触するように配置される（図２参照）。第３調整錘２５の貫通孔２５Ａと、側部貫通孔３３と、第１調整錘２３のねじ孔２３Ａとを通るようにボルト３０が挿し込まれる。これによって、第３調整錘２５が第１取付部２８の側部３２に固定される。

一例では、ボルト３０は、手または簡単な工具によって回し易い構造を有する。例えば、ボルト３０として、蝶ボルトまたは六角穴付きボルトが使われる。このようなボルト３０を用いることによって、手作業で簡単に建築物１の梁３に制振装置１０に設置できる。

＜板ばね＞
図１１に示されるように、板ばね１１は、錘１２が板ばね１１に取り付けられていない状態で、中間部１１Ｃが板ばね１１の両端よりも上に位置するように湾曲する。板ばねユニット１８においても、板ばね１１の中間部１１Ｃは、板ばね１１の両端よりも上に位置する。

図１２は、板ばね１１の一例を示す。図１２には、板ばね１１の半分が示されている。図１２に示される板ばね１１の図は、折り曲げが分かるように、上下方向ＤＺに引き延ばした板ばね１１の模式図である。図１２に示されるように、例えば、板ばね１１は、両端部それぞれにおいて４か所の折り曲げによって湾曲するように構成される。４か所の折り曲げの角度Ａは、中間部１１Ｃから端部に向かうほど大きい。板ばね１１の折り曲げの箇所は、板ばね１１の左右それぞれにおいて３カ所以下であってもよい。例えば、板ばね１１は、左右それぞれの１か所の折り曲げによって湾曲するように構成されてもよい。このような折り曲げ加工によれば、ロールによる折り曲げに比べて寸法のばらつきを少なくできる。

板ばね１１は、下方に突出する下方突出部を有してもよい。下方突出部は、板ばね１１の両端それぞれに設けられる。下方突出部は、板ばね１１が第１支持部１３および第２支持部１４によって支持された支持状態において、板ばね１１の端部が第１支持部１３または第２支持部１４から外れることを抑制する。

一例では、図１３に示されるように、板ばね１１は、主錘２１を貫通するように配置され、かつ、ボルト３６によって主錘２１に固定される。板ばね１１と主錘２１との結合方法はこれに限定されない。例えば、板ばね１１は、溶接によって主錘２１に固定されてもよい。

＜第１支持部および第２支持部＞
第１支持部１３は、板ばね１１の第１部位１１Ａを支持する。第２支持部１４は、板ばね１１の第２部位１１Ｂを支持する。第２部位１１Ｂは、第１部位１１Ａから離れた別の部位である。板ばね１１は、第１支持部１３および第２支持部１４によって支持される。第１支持部１３は第１支点ＰＡを有する。第２支持部１４は第２支点ＰＢを有する。

板ばね１１において第１部位１１Ａの位置および第２部位１１Ｂの位置が変更可能であるように、第１支持部１３および第２支持部１４は、骨組部材２に対して移動可能に固定される。すなわち、板ばね１１に対して第１支点ＰＡおよび第２支点ＰＢの位置は変更され得る。また、第１支持部１３および第２支持部１４は、フランジを挟持する挟持部１６を有する。

＜第１支持部＞
図１４を参照して、第１支持部１３を説明する。第２支持部１４は、第１支持部１３と同じ構造を有するため、第２支持部１４の説明は省略される。以下の説明において、第１支持部１３が骨組部材２に取り付けられた状態を「取付状態」という。

第１支持部１３は、支持本体部４１と、上固定部４２と、下固定部４３とを備える。支持本体部４１は、下板部４６と、背板部４７と、上板部４８と、縦板部４９と、腕部５０と、を備える。下板部４６は、下フランジ６Ｂに接触するように構成される。下板部４６は、第１支持部１３の取付状態においてウェブ５の近くに位置する内端４６Ａと、内端４６Ａと反対側の外端４６Ｂとを有する。下板部４６の外端４６Ｂは、第１支持部１３の取付状態において、下フランジ６Ｂの端の近くに配置される。

上板部４８は、下板部４６に対向するように間隔をあけて下板部４６の上に配置される。上板部４８は、第１支持部１３の取付状態においてウェブ５の近くに位置する内端４８Ａと、内端４８Ａと反対側の外端４８Ｂとを有する。上板部４８の外端４８Ｂは、第１支持部１３の取付状態において、上フランジ６Ａの端の近くに配置される。上板部４８は、第１支持部１３の取付状態において、間隔をあけて上フランジ６Ａの下に配置される（図４参照）。

背板部４７は、上板部４８と下板部４６との間に配置されて上板部４８と下板部４６とを繋ぐ。背板部４７は、第１支持部１３の取付状態においてウェブ５に平行に配置される。一例では、背板部４７は、下板部４６の内端４６Ａと上板部４８の内端４８Ａとを繋ぐ。

縦板部４９は、上板部４８と下板部４６との間に配置されて上板部４８と下板部４６とを繋ぐ。縦板部４９は、背板部４７に繋がる。縦板部４９は、背板部４７に直交し、かつ、上板部４８および下板部４６に直交する。縦板部４９は、板ばね１１が挿通するスリット４９Ａを有する。スリット４９Ａは、第１支持部１３の取付状態において水平に延びる。スリット４９Ａは、縦板部４９において上下方向ＤＺの中間部に設けられる。スリット４９Ａは、縦板部４９を貫通する。縦板部４９は切欠部４９Ｂを有する。切欠部４９Ｂは、上板部４８の下およびスリット４９Ａの上に設けられる。

腕部５０は、下固定部４３を支持する。腕部５０は、下板部４６の外端４６Ｂから下に延びる下垂部５１と、下垂部５１の下端から突出する内方突出部５２とを有する。内方突出部５２は、第１支持部１３の取付状態において、間隔をあけて下フランジ６Ｂの下に位置するように、構成される。

上固定部４２は、支持本体部４１の上板部４８を上フランジ６Ａに固定する。上固定部４２は、第１固定ボルト５５を有する。第１固定ボルト５５は、手または簡単な工具によって回し易い構造を有する。例えば、第１固定ボルト５５として、蝶ボルト、または、レバー付きのボルトが挙げられる。第１固定ボルト５５は、上板部４８に設けられるねじ孔４８Ｃに下から挿通する。第１支持部１３の取付状態において、第１固定ボルト５５の先端部は上フランジ６Ａに接触する。第１固定ボルト５５の締め付けによって、第１支持部１３の上部が上フランジ６Ａに固定される。

第１固定ボルト５５の中間部分には、第１固定ボルト５５の緩みを防止するための第１固定ナット５７が配置される。第１固定ナット５７の一例は蝶ナットである。第１固定ナット５７は、第１固定ボルト５５が締め付けられた状態で、上板部４８の下面を押すように締められる（図６参照）。

下固定部４３は、支持本体部４１の下板部４６を下フランジ６Ｂに固定する。下固定部４３は、第２固定ボルト５６を有する。第２固定ボルト５６は、手または簡単な工具によって構造を有する。例えば、第２固定ボルト５６として、蝶ボルト、または、レバー付きのボルトが挙げられる。

第２固定ボルト５６は、腕部５０の内方突出部５２に設けられるねじ孔５２Ａに下から挿通する。第１支持部１３の取付状態において、第２固定ボルト５６の先端部は下フランジ６Ｂに接触する。

第１支持部１３は、挟持部１６を含む。挟持部１６は、下フランジ６Ｂを挟持する。本実施形態では、挟持部１６は、下板部４６と、腕部５０と、第２固定ボルト５６とを備える。下板部４６と第２固定ボルト５６とが下フランジ６Ｂを挟むことによって、第１支持部１３は下フランジ６Ｂに固定される。また、第２固定ボルト５６の締め付けに起因する軸力によって、第１支持部１３の下部は下フランジ６Ｂに強固に固定される。

第２固定ボルト５６の中間部分には、第２固定ボルト５６の緩みを防止するための第２固定ナット５８が配置される。第２固定ナット５８の一例は蝶ナットである。第２固定ナット５８は、第２固定ボルト５６が締め付けられた状態で、内方突出部５２の上面を押すように締められる。

支持本体部４１は、上固定部４２と下固定部４３とによって、骨組部材２に対して移動可能に骨組部材２に取り付けられる。一例では、支持本体部４１は、１個の上固定部４２と、２個の下固定部４３とによって骨組部材２に取り付けられる。他の例では、支持本体部４１は、２個の上固定部４２と、１個の下固定部４３とによって骨組部材２に取り付けられる。このように、支持本体部４１は、３点接触によって骨組部材２に取り付けられる。これによって、支持本体部４１は、ぐらつきがない安定した状態で骨組部材２に固定される。

＜制振装置の設置＞
図１５～図２１を参照して、制振装置１０の設置方法について説明する。ここでは、既存の建築物１において、２階の床下の梁３に制振装置１０が設置される例を説明する。なお、建築中の建築物１に制振装置１０が設置される場合、天井７に作業開口部８を開ける作業は省略される。制振装置１０の設置方法は、第１手順から第７手順を含む。

図１５に示されるように、第１手順において、１階の天井７に作業開口部８を形成する。作業開口部８は、梁３の下に設けられる。作業開口部８は、制振装置１０の構成要素を挿入できる大きさに形成される。

図１６に示されるように、第２手順において、第１支持部１３および第２支持部１４を作業開口部８から床下空間Ｓに入れる。そして、第１支持部１３および第２支持部１４を梁３に固定する。第１支持部１３および第２支持部１４の固定位置は、後述する第４および第５手順における第１支持部１３および第２支持部１４に板ばねユニット１８を設置しやすい位置とする。

次に、図１７に示されるように、第３手順において減衰材１５Ａを板ばねユニット１８の主錘２１に取り付ける。例えば、両面テープまたは接着剤によって板ばねユニット１８の主錘２１の錘本体２６の背面においてウェブ５に向かい合う面に減衰材１５Ａを取り付ける。また、後述する第７手順において梁３のウェブ５に接続する減衰材１５Ａの接着面にも、予め両面テープまたは接着剤を取り付けておく。減衰材１５Ａの取り付け作業は、第１手順の前に行われてもよいし、第２手順の前に行われてもよい。

次に、図１８に示されるように、第４手順において、斜めにして板ばねユニット１８を作業開口部８から床下空間Ｓに入れる。例えば、板ばね１１の一方の端部を先に床下空間Ｓに入れ、その端部を第１支持部１３の切欠部４９Ｂに配置した上で、板ばねユニット１８を押し込む。

そして、図１９に示されるように、第５手順において、床下空間Ｓに後に入れられる板ばね１１の端部を第２支持部１４のスリット４９Ａに挿し込み、次いで、床下空間Ｓに先に入れられた板ばね１１の端部を第１支持部１３のスリット４９Ａに挿し込む。そして、第１支持部１３、第２支持部１４および板ばねユニット１８を所定の位置に移動し、第１支持部１３および第２支持部１４を梁３に固定する。板ばねユニット１８の主錘２１と第１支持部１３との距離と、主錘２１と第２支持部１４との距離とは等しい。また、第１支持部１３と第２支持部１４との間の間隔は予め設定されており、蓄積データに基づいて設定されてもよい。蓄積データは、第１支点ＰＡと第２支点ＰＢとの間の支点間距離と、錘１２の重さと、減衰材１５Ａのせん断剛性および減衰性能と、梁３の固有振動数と減衰効果とをまとめたデータである。

次に、図２０に示されるように、第６手順において、板ばねユニット１８に調整錘２２を取り付ける。板ばねユニット１８に取り付けられる調整錘２２は、蓄積データに基づいて予め設定されている。

次に、図２１に示されるように、第７手順において、板ばねユニット１８を梁３のウェブ５に近づく方向ＤＡに押し込むことにより主錘２１を減衰材１５Ａを介して梁３のウェブ５に接続する。例えば、板ばねユニット１８の主錘２１の減衰部１５を梁３のウェブ５に、第３手順において減衰材１５Ａに取り付けられた両面テープによって接着する。

この後、床の振動テストを行ってもよい。振動テストの結果に基づいて、板ばねユニット１８に取り付ける調整錘２２を増減してもよい。このときに、減衰材１５Ａを変更してもよいし、減衰材１５Ａの大きさを調整してもよい。また、第１支持部１３と第２支持部１４との間の間隔を変更してもよい。これら調整作業によって、床の振動の周波数のピークが十分に低減されるように制振装置１０の固有振動数の調整が行われる。また、固有振動数およびその周辺の振動数における減衰力の調整が行われる。

＜制振装置の配置＞
図２２および図２３を参照して、制振装置１０の配置の例を説明する。図２２に示されるように、一例では、制振装置１０は、桁４と桁４とを連結する大梁３Ａに設置される。

１個の大梁３Ａに２個の制振装置１０が取り付けられてもよい。桁４と桁４との間に複数の大梁３Ａが設けられている場合、複数の大梁３Ａそれぞれに制振装置１０が取り付けられてもよい。複数の大梁３Ａそれぞれに設置される制振装置１０の固有振動数は異ならせてもよい。これによって、床において、ピークが異なる複数の固有振動数を低減できる。また、減衰材１５Ａの温度特性によって制振装置１０の特性が変わる場合、または、温度によって床の固有振動数が変動する場合にも、複数種の制振装置１０が設けられることによって、減衰効果を発揮させることができる。なお、１個の制振装置１０を用いる場合に比べて、固有振動数が異なる複数種の制振装置１０を用いる場合のほうが、振動低減効果が高いことが知られている（日本機械学会論文集「多重吸振器の最適設計法」（１９９６年９月、６２巻６０１号）参照）。

図２３に示されるように、張出部９を有する建築物１において、建築物本体１Ａから張出部９に亘って延びる大梁３Ａ、および、張出部９の桁４に制振装置１０が設置される。一例では、１個の桁４に複数の制振装置１０が設置される。制振装置１０は、桁４において大梁３Ａと大梁３Ａとの間に設置される。複数の制振装置１０は、桁４の長手方向に並べられる。複数の大梁３Ａそれぞれに設置される制振装置１０の固有振動数は異ならせてもよい。このように、建築物１本体から張出部９に亘って延びる大梁３Ａ、および、張出部９の桁４に制振装置１０を取り付けられることによって、床および張出部９の振動を効果的に抑制できる。

制振装置１０は、小梁３Ｂに設けられてもよい。小梁３Ｂは、大梁３Ａと大梁３Ａとの間に設けられ、これら２個の大梁３Ａを連結する。一例では、幾つかの小梁３Ｂそれぞれに制振装置１０が設けられ、さらに、幾つかの大梁３Ａそれぞれに制振装置１０が設けられる。

本実施形態の作用を説明する。
制振装置１０の設置作業は、脚立に跨って行われる作業であり、作業者の負担が大きい。また、既存の建築物１において、制振装置１０を設置する場合、天井７にあけた作業開口部８から設置作業を行う必要がある。この場合、作業者は上を向いて設置を行う必要があり、作業負担が大きい。また、制振装置１０の設置後、制振装置１０の固有振動数を調整する場合がある。このような場合でも、作業者は、上を向いて調整を行う必要があり、作業負担が大きい。

本実施形態では、制振装置１０は、板ばね１１と、板ばね１１に設けられる錘１２と、第１支持部１３と、第２支持部１４と、板ばね１１の振動を減衰させる減衰部１５と、を備える。このように、制振装置１０は、板ばね１１を２つの支持部で支持する構造を有するため、板状の錘を有する制振装置１０に比べて、平面視で小型化できる。また、構造がシンプルであるため、設置し易いといったメリットがある。また、板ばね１１と第１支持部１３と第２支持部１４とは、互いに独立構造体であるため、個別に持ち上げることが可能である。このように、制振装置１０の設置において、作業者の負担を軽減できる。また、制振装置１０の錘１２は、第１支持部１３によって支持される第１部位１１Ａと、第２支持部１４によって支持される第２部位１１Ｂとの間の中間部に配置される。第１支持部１３および第２支持部１４の位置を変更するだけで簡単に制振装置１０の固有振動数を調整できる。このため、設置後の固有振動数の調整が行い易く作業者の負担を軽減できる。

本実施形態では、板ばね１１は、梁３に直接または間接的に固定されない構造を有する。板ばね１１は、第１支持部１３および第２支持部１４によって支持される。板ばね１１の一方の端部は、第１支持部１３に載せられる。板ばね１１の他方の端部は、第２支持部１４に載せられる。制振装置１０の設置において、このように板ばね１１の端部を固定する作業がない。このため、作業者の負担が軽減する。

また、制振装置１０は、複数の構成要素に分割されている。具体的には、制振装置１０は、構成要素として、板ばね１１を含む板ばねユニット１８と、第１支持部１３と、第２支持部１４と、調整錘２２とを備える。構成要素の個々の重さは、一体になっている制振装置１０に比べて軽く、かつ、小さい。各構成要素は、個別に作業開口部８から床下空間Ｓに入れることができる。また、構成要素は、軽くかつ小さいため、取り扱い易く、作業者の負担を軽減する。また、構成要素は、重機または工具を用いずとも、手動で骨組部材２に取り付けることができる。この点でも作業者の作業負担が軽減される。また、構成要素は小さいため、作業開口部８の開口の大きさを小さくできる。これによって居住空間における天井デザインが損なわれることが抑制される。

本実施形態の効果を説明する。
（１）制振装置１０は、板ばね１１と、板ばね１１に設けられる錘１２と、第１支持部１３と、第２支持部１４と、板ばね１１の振動を減衰させる減衰部１５と、を備える。錘１２は、板ばね１１において第１支持部１３によって支持される第１部位１１Ａと第２支持部１４によって支持される第２部位１１Ｂとの間の中間部に配置される。

この構成によれば、錘１２は、第１部位１１Ａと第２部位１１Ｂとの間に配置される。このように、板ばね１１は２点で支持される。このような構造によって、平面視での面としての大きさを制限できる。この点で、板状の錘を有する装置に比べて、制振装置１０を小型化できる。また、制振装置１０の錘１２は、第１支持部１３によって支持される第１部位１１Ａと、第２支持部１４によって支持される第２部位１１Ｂとの間の中間部に配置される。このため、第１支持部１３および第２支持部１４の位置を変更するだけで簡単に制振装置１０の固有振動数および減衰力を調整できる。このように、制振装置１０は小型化し易く、かつ、制振装置１０の設置後において固有振動数および減衰力を調整し易い。

従来の１支点構造の制振装置では、支点位置の変更に基づいて固有振動数を変更することを実現するために、支点とは別の部分で板ばねが固定される。このため、従来の１点支持構造の制振装置の構造は複雑化している。この点、本実施形態の制振装置１０は、２点支持構造であるため、板ばね１１の固定構造を有しない。このため、１支点構造に比べて、構造がシンプルである。

（２）板ばね１１において第１部位１１Ａの位置および第２部位１１Ｂの位置が変更可能であるように、第１支持部１３および第２支持部１４は、骨組部材２に対して移動可能に固定される。

この構成によれば、錘１２から第１部位１１Ａまでの距離、および、錘１２から第２部位１１Ｂまでの距離を容易に変更できる。すなわち、錘１２から第１支点ＰＡまでの距離、および、錘１２から第２支点ＰＢまでの距離を容易に変更できる。このため、制振装置１０の固有周波数を簡単に調整できる。例えば、第１支持部１３および第２支持部１４の位置調整によって、床の揺れ具合に応じて制振装置１０の固有振動数を調整できる。また、床の揺れが小さくなるように、第１支持部１３および第２支持部１４の位置を調整するといった調整作業も簡単にできる。

（３）錘１２は、板ばね１１に固定される主錘２１と、主錘２１に取り付けられる調整錘２２とを、備える。主錘２１は、調整錘２２が取り付けられる複数の取付部２７を有する。

この構成によれば、板ばね１１に設けられる錘１２の重さを容易に変更できる。このため、制振装置１０の固有周波数を簡単に調整できる。例えば、錘１２の重さの調整によって、床の揺れ具合に応じて制振装置１０の固有振動数を調整できる。また、床の揺れが小さくなるように錘１２の重さを調整するといった調整作業も簡単にできる。

（４）板ばね１１は、錘１２が板ばね１１に取り付けられていない状態で、板ばね１１の中間部１１Ｃが板ばね１１の両端よりも上に位置するように湾曲する。なお、錘１２が板ばね１１に取り付けられていない状態とは、板ばね１１から主錘２１および調整錘２２がともに取り外された板ばね１１の状態を示す。この構成によれば、錘１２が取り付けられた状態において、板ばね１１の湾曲が小さくなる。このため、板ばね１１と第１支持部１３との接触部に生じる摩擦力、および、板ばね１１と第２支持部１４との接触部に生じる摩擦力が、小さくなる。その上、減衰材１５Ａの設定時に第１支持部１３または第２支持部１４を移動させても、錘１２の位置は上下方向ＤＺに大きく変位せず、減衰材１５Ａに初期せん断変形が生じ難いため、減衰材１５Ａの性能を安定して発揮させることができる。このため、調整時における固有振動数および制振効果が安定し、制振装置１０の固有振動数および減衰力の調整が容易になる。

（５）骨組部材２は、ウェブ５と、ウェブ５に設けられるフランジと、を有する部材である。第１支持部１３および第２支持部１４はフランジを挟持する挟持部１６を有する。この構成によれば、第１支持部１３および第２支持部１４を骨組部材２に簡単に固定できる。

＜第２実施形態＞
図２４および図２５を参照して、第２実施形態に係る制振装置１０を説明する。本実施形態の制振装置１０において第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態の制振装置１０では、板ばねユニット１８の主錘２１が２個に分割される。主錘２１は、上主錘１２１と、上主錘１２１の下に配置される下主錘１２２とを備える。板ばね１１は、上主錘１２１と下主錘１２２との間に配置される。上主錘１２１と板ばね１１と下主錘１２２とは、ボルト１２３によって締結される。上主錘１２１には、ボルト１２３が挿通する貫通孔１２１Ａが設けられる。貫通孔１２１Ａには、ボルト１２３の頭部が配置される凹部１２１Ｇが設けられる。板ばね１１には、ボルト１２３が挿通する貫通孔が設けられる。下主錘１２２には、ボルト１２３が係合するねじ孔１２２Ａが設けられる。

上主錘１２１の下面１２１Ｂおよび側面１２１Ｃとの間には、第１Ｃ面１２１Ｄが設けられる。このように、上主錘１２１の角部１２１Ｅが鈍角に構成される。角部１２１Ｅは、さらに曲面に構成されてもよい。

下主錘１２２の上面１２２Ｂおよび側面１２２Ｃとの間には、第２Ｃ面１２２Ｄが設けられる。このように、下主錘１２２の角部１２２Ｅが鈍角に構成される。角部１２２Ｅは、さらに曲面に構成されてもよい。下主錘１２２には、第１実施形態に示される第１取付部２８が設けられる。

上主錘１２１には、調整錘２２が取り付けられる取付部２７として、第３取付部１２９が設けられる。第３取付部１２９は、第１実施形態における第２取付部２９に替わるものである。第３取付部１２９には、第２調整錘２４が取り付けられる。

第３取付部１２９は、上主錘１２１の側面１２１Ｃに設けられる。第３取付部１２９は、側面１２１Ｃから横方向ＤＸに延びる基部１２９Ａと、基部１２９Ａから上に延びる突出部１２９Ｂを有する。突出部１２９Ｂは、上主錘１２１の上面１２１Ｆよりも上まで延びる。突出部１２９Ｂにはボルト３０が挿通する貫通孔１２９Ｃが設けられる。

本実施形態によれば、板ばね１１の横方向ＤＸの全長に対し主錘２１の横方向ＤＸの全長を大きくとり、主錘２１の重さを大きくすることができる。そのため、制振装置１０の制振効果を高めることができる。また、第３取付部１２９が上主錘１２１の側面１２１Ｃから突出することによって第２調整錘２４をウェブ５側に設置する際に突出部１２９Ｂよりも高く持ち上げることなく第３取付部１２９の突出部１２９Ｂの間を通して設置できる。このため、作業者の負担が軽減する。

建築物１の振動の大小に関わらず、各種の振動に起因して板ばね１１が振動する。板ばね１１が振動すると、板ばね１１において上主錘１２１の角部１２１Ｅが接触する部分に力が集中し、その力と摩擦とによって板ばね１１の根元が劣化する虞がある。同様に、板ばね１１が振動すると、板ばね１１において下主錘１２２の角部１２２Ｅが接触する部分に力が集中し、その力と摩擦とによって板ばね１１の根元が劣化する虞がある。この点、上記のように、上主錘１２１には第１Ｃ面１２１Ｄが設けられる。下主錘１２２には第２Ｃ面１２２Ｄが設けられる。このため、板ばね１１において上主錘１２１の角部１２１Ｅが接触する部分における摩耗および力の集中が低減される。板ばね１１において下主錘１２２の角部１２２Ｅが接触する部分における摩耗および力の集中が低減される。

＜第３実施形態＞
図２６を参照して、第３実施形態に係る制振装置１０を説明する。本実施形態の制振装置１０において第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図２６では、調整錘２２は省略されている。

図２６は、板ばね１１の湾曲構造の一例を示す。
板ばね１１において、主錘２１から出ている部分の正面視の形状は、次の式（１）を満たすように構成される。

ｙ＝（Ｗ×ｘ^３）／（６×Ｅ×Ｉ）・・・（１）

ｘ軸およびｙ軸の原点は、板ばね１１の固定端ＰＦである。固定端ＰＦは、主錘２１に固定される部分における最外端に位置する。固定端ＰＦは、主錘２１から出ている部分における自由端ＰＧの反対側の端である。Ｗは、主錘２１および各種の調整錘２２の総重量（Ｎ）である。Ｅは、板ばね１１のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）である。Ｉは、板ばね１１の断面２次モーメント（ｍｍ^４）である。

式（１）の形状の板ばね１１を有する板ばねユニット１８によれば、板ばね１１において、主錘２１から出ている部分のいずれの位置に支点をおいたとしても、板ばね１１が概ねフラットにすることができる。このため、固有振動数の調整および減衰力の調整のときに、第１支持部１３および第２支持部１４を移動させて支点の位置を変更する場合でも、板ばね１１の曲率または湾曲度が変化し難い。このようなことから、板ばね１１の湾曲の変化を気にすることなく、固有振動数の調整作業および減衰力の調整作業を円滑に行うことができる。

＜変形例＞
上記実施形態は、制振装置１０が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。制振装置１０は、上記実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その例は、実施形態の構成の一部を置換、変更、省略した形態、または、実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下に実施形態の変形例を示す。

（１）図２７および図２８を参照して、第１支持部１３および第２支持部１４の変形例を説明する。第２支持部１４の構造は、第１支持部１３と同じ構造を有するため、第２支持部１４についての説明を省略する。

第１支持部１３は、板ばねユニット１８の位置を調整する位置調整部１３０を有する。位置調整部１３０は、板ばね１１を押す押圧部１３１と、押圧部１３１を支持する押圧支持部１３２とを備える。押圧部１３１は、ボルト１３３と、ボルト１３３を固定するためのナット１３４とを備える。押圧支持部１３２は、支持本体部４１に設けられる。押圧支持部１３２は、支持本体部４１におけるスリット４９Ａの端の近くに設けられる。押圧支持部１３２は、板ばね１１に沿うように、支持本体部４１から制振装置１０の中央に向かって横方向ＤＸに突出する。押圧支持部１３２には、ボルト１３３が係合するねじ孔１３２Ａが設けられる。ボルト１３３は、ねじ孔１３２Ａに係合した状態で、ボルト１３３がねじ込まれることによって、ボルト１３３の端部が板ばね１１の正面側の端面に接触するように配置される。

位置調整部１３０は、制振装置１０の設置の第７手順において使用される。第１実施形態では、手で板ばね１１を押すことで、板ばねユニット１８の主錘２１を減衰材１５Ａを介して梁３のウェブ５に接続する。これに対して、本実施形態では、位置調整部１３０のボルト１３３を回転させることによって板ばねユニット１８を移動させる。板ばねユニット１８を移動させるとき、第１支持部１３の位置調整部１３０のボルト１３３と第２支持部１４の位置調整部１３０のボルト１３３とを同時にまたは交互に同じ回転数だけ回す。板ばねユニット１８の主錘２１が減衰材１５Ａを介して梁３のウェブ５に接続された後、ボルト１３３が板ばね１１から離れるようにボルト１３３を回してもよい。

位置調整部１３０を使用することによって、横方向ＤＸにおいて減衰材１５Ａを均等に押すことができる。これによって、減衰材１５Ａにおいて梁３に対して不十分な接着部分を少なくするとともに、減衰材１５Ａの厚み方向における初期の偏心応力を生じにくくすることで、減衰材１５Ａの性能低下を小さくできる。

（２）図２９を参照して、第１実施形態に示される第３調整錘２５の変形例を説明する。第１実施形態では、第３調整錘２５は、ボルト３０が挿通する貫通孔２５Ａを有する。これに対して、変形例にかかる第３調整錘１２５は、ボルト３０が挿通するスリット１２５Ａを有する。この場合、ボルト３０を板ばねユニット１８に取り付けた状態で、スリット１２５Ａにボルト３０が挿し込まれるように、第３調整錘１２５を板ばねユニット１８に取り付けることができる。板ばねユニット１８に第３調整錘１２５を配置した後、ボルト３０を締め付ける。

板ばねユニット１８を床下空間Ｓに配置した後でボルト３０を板ばねユニット１８にねじ入れる作業は困難を伴う。この点、上記構成によれば、板ばねユニット１８にボルト３０を取り付けた後に第３調整錘１２５を取り付けることができるため、板ばねユニット１８を床下空間Ｓに入れる前に、板ばねユニット１８にボルト３０を取り付けることができる。このため、制振装置１０の設置作業における作業者の負担を軽減できる。

（３）図３０を参照して、制振装置１０の変形例を示す。図３０は、変形例について、図３の６－６線に沿う線と同じ線で切った、制振装置１０の断面図である。第１支持部１３および第２支持部１４の固定手段は、実施形態に示される例に限定されない。実施形態では、第２固定ボルト５６によって第１支持部１３の下板部４６が下フランジ６Ｂに固定される。これに対して、変形例では、第１支持部１３は、万力８０によって下フランジ６Ｂに固定される。第２支持部１４も第１支持部１３と同様に万力８０によって下フランジ６Ｂに固定される。万力８０は、挟持部１６の一例である。

本明細書には以下の技術を開示する。
［付記１］
建築物の骨組部材に設置される制振装置であって、板ばねと、前記板ばねに設けられる錘と、前記板ばねの第１部位を支持する第１支持部と、前記板ばねの第２部位を支持する第２支持部と、前記板ばねの振動を減衰させる減衰部と、を備え、前記錘は、前記板ばねにおいて前記第１支持部によって支持される前記第１部位と前記第２支持部によって支持される前記第２部位との間の中間部に配置される、制振装置。

［付記２］
前記板ばねにおいて前記第１部位の位置および前記第２部位の位置が変更可能であるように、前記第１支持部および前記第２支持部は、前記骨組部材に対して移動可能に固定される、付記１に記載の制振装置。

［付記３］
前記錘は、前記板ばねに固定される主錘と、前記主錘に取り付けられる調整錘とを、備え、前記主錘は、前記調整錘が取り付けられる複数の取付部を有する、付記１に記載の制振装置。

［付記４］
前記板ばねは、前記錘が前記板ばねに取り付けられていない状態で、前記板ばねの中間部が前記板ばねの両端よりも上に位置するように湾曲する、付記１に記載の制振装置。

［付記５］
前記骨組部材は、ウェブと、前記ウェブに設けられるフランジと、を有する部材であり、前記第１支持部および前記第２支持部は、前記フランジを挟持する挟持部を有する、付記１に記載の制振装置。

ＰＡ…第１支点、ＰＢ…第２支点、１…建築物、２…骨組部材、５…ウェブ、１０…制振装置、１１…板ばね、１１Ａ…第１部位、１１Ｂ…第２部位、１１Ｃ…中間部、１２…錘、１３…第１支持部、１４…第２支持部、１５…減衰部、１６…挟持部、２１…主錘、２２…調整錘、２７…取付部。

Claims (5)

1. 建築物の骨組部材に設置される制振装置であって、
   板ばねと、前記板ばねに設けられる錘と、前記板ばねの第１部位を支持する第１支持部と、前記板ばねの第２部位を支持する第２支持部と、前記板ばねの振動を減衰させる減衰部と、を備え、
   前記錘は、前記板ばねにおいて前記第１支持部によって支持される前記第１部位と前記第２支持部によって支持される前記第２部位との間の中間部に配置される、
   制振装置。
2. 前記板ばねにおいて前記第１部位の位置および前記第２部位の位置が変更可能であるように、前記第１支持部および前記第２支持部は、前記骨組部材に対して移動可能に固定される、
   請求項１に記載の制振装置。
3. 前記錘は、前記板ばねに固定される主錘と、前記主錘に取り付けられる調整錘とを、備え、
   前記主錘は、前記調整錘が取り付けられる複数の取付部を有する
   請求項１に記載の制振装置。
4. 前記板ばねは、前記錘が前記板ばねに取り付けられていない状態で、前記板ばねの中間部が前記板ばねの両端よりも上に位置するように湾曲する、
   請求項１に記載の制振装置。
5. 前記骨組部材は、ウェブと、前記ウェブに設けられるフランジと、を有する部材であり、
   前記第１支持部および前記第２支持部は、前記フランジを挟持する挟持部を有する、
   請求項１に記載の制振装置。
   

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