JP3717459B2 - Vibration control device for small buildings - Google Patents

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Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、一般住宅や集合住宅等の住宅用として特に好適に採用される小規模建築物用の制振装置に係り、小規模建築物における交通振動や風雨等に起因して発生する小規模建築物の振動や騒音を抑える小規模建築物用制振装置と、かかる小規模建築物用制振装置におけるバネ部材の着脱方法等に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
近年、小規模建築物、なかでも一般住宅や集合住宅等の住宅用建築物においては、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発生する振動や騒音が問題となることがあると指摘されている。特に、一般住宅でも２階建てや３階建てが多くなってきており、そのような住宅においては、交通振動による微振動が、例えば就寝時における不快音や不快振動等の原因となり、居住者の健康や精神に悪影響を及ぼすおそれがあるとして問題となる場合もある。
【０００３】
なお、従来から建築構造物の振動低減装置としては、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提案されているが、これら高層建築物用ダンパ装置は、非常に大掛かりで想定される振動エネルギも極めて大きいものであることから、一般住宅に適用すると、高コストであるばかりか、振動エネルギが小さい交通振動等に対して十分な低減効果を得ることが難しいという問題があった。
【０００４】
そこで、近年では、一般住宅用制振装置として、特開平８−１２８２２８号公報や特開平８−１２８２２９号公報，特開２０００−２６６１１１号公報，特開２０００−１９３０１９号公報，特開２０００−１９３０２０号公報等において、一般住宅用の比較的にコンパクトな制振装置が幾つか提案されている。これらの制振装置は、住宅等の小規模建築物に設けられたベース部材に対して、所定質量のマス部材を、ゴムマウント等のバネ部材を介して弾性支持せしめることにより、主振動系たる小規模建築物に対して作用する副振動系を構成するようになっており、例えば一般住宅の屋根裏等に設置することにより、交通振動等に対して有効な制振効果を発揮し得るものとされている。
【０００５】
ところで、一般住宅等の小規模建築物用の制振装置においては、それを普及させて利用促進を図るために、大規模建築物用の制振装置に比して、ある程度規格化された製品を大量生産して低コスト化を図ることが有効である。ところが、小規模建築物では、それが建築される地盤特性が一定でないばかりか、建築物の構造自体も多種多様であり、更に建築後に搬入される家財や設備なども一定でないことから、制振装置に要求される防振特性の相違が建築物毎に大きくなり易く、有効な制振効果を得るためには、制振装置の設置後に制振装置の効果を確認し、制振特性を適宜に変更することによってチューニングすることが必要となる場合が多い。
【０００６】
しかしながら、前述の如きマス部材をバネ部材を介して弾性支持せしめた構造の制振装置では、バネ部材を交換等するために数十kg〜数百kgもあるマス部材を特別なジャッキ手段を用いて取り外すことによって行なう必要があることに加えて、一般に制振装置が屋根裏等の狭いスペースに配設されることから、そのような作業を狭い空間で行なわなければならず、作業に極めて面倒で時間がかかり、制振特性のチューニング作業の負担が極めて大きい上に、危険も大きいという問題があった。
【０００７】
また、経年変化や過大な外力の作用等によってバネ部材に損傷が発生した場合等にバネ部材の交換が必要となった場合にも、同様に、マス部材の取外しが必要となることから、メンテナンスや補修の作業にも多大の労力が必要で危険が大きいという問題があったのである。
【０００８】
【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、マス部材を支持せしめるバネ部材の交換等のメンテナンスを容易に且つ速やかに行なうことの出来る、新規な構造の小規模建築物用制振装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明は、マス部材を支持せしめるバネ部材を、特別なジャッキ手段等の装置を必要とすることなく、狭い作業空間で容易に且つ速やかに交換等することの出来る、小規模建築物用制振装置におけるバネ部材の新規な着脱方法や装着調整方法を提供することも、目的とする。
【００１０】
【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。
【００１１】
先ず、小規模建築物用制振装置に関する本発明の第一の態様は、住宅等の小規模建築物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、主振動系たる該小規模建築物に対して副振動系として作用せしめられる小規模建築物用制振装置において、前記小規模建築物に設けられて前記バネ部材を介して前記マス部材を弾性支持するベース部材と該マス部材との何れか一方から他方に向かって突出する係合ボルトを複数設けると共に、それらベース部材とマス部材の他方に挿通穴を備えた係合部を複数設けて、該各係合ボルトを該各係合部の該挿通穴に遊挿し、該各係合ボルトが軸直角方向で該各係合部に当接せしめられることにより該マス部材の該ベース部材に対する変位量が制限されるようにする一方、それぞれの該係合ボルトに当接ナットを螺着せしめると共に、それぞれの該係合ボルトをそれぞれの該係合部の該挿通穴に対して挿通せしめて、該当接ナットを該係合部に対して当接させつつ該係合ボルト上でねじ送りすることにより、前記バネ部材の装着部位における該マス部材と該ベース部材の対向面間距離が該バネ部材の自由長よりも大きくなるまで該マス部材を該ベース部材に対して持ち上げることが出来るように為し、更に、前記マス部材を、前記バネ部材が取り付けられる本体マスと、該本体マスの下面側に重ね合わせられて固定される補助マスによって構成すると共に、該補助マスを該本体マスに対して固定する固定ボルトを利用して、該固定ボルトによって前記係合ボルトを構成したことを、特徴とする。
また、小規模建築物用制振装置に関する本発明の第二の態様は、住宅等の小規模建築物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、主振動系たる該小規模建築物に対して副振動系として作用せしめられる小規模建築物用制振装置において、
前記小規模建築物に設けられて前記バネ部材を介して前記マス部材を弾性支持するベース部材と該マス部材との何れか一方から他方に向かって突出する係合ボルトを複数設けると共に、それらベース部材とマス部材の他方に挿通穴を備えた係合部を複数設けて、該各係合ボルトを該各係合部の該挿通穴に遊挿し、該各係合ボルトが軸直角方向で該各係合部に当接せしめられることにより該マス部材の該ベース部材に対する変位量が制限されるようにする一方、それぞれの該係合ボルトに当接ナットを螺着せしめると共に、それぞれの該係合ボルトをそれぞれの該係合部の該挿通穴に対して挿通せしめて、該当接ナットを該係合部に対して当接させつつ該係合ボルト上でねじ送りすることにより、前記バネ部材の装着部位における該マス部材と該ベース部材の対向面間距離が該バネ部材の自由長よりも大きくなるまで該マス部材を該ベース部材に対して持ち上げることが出来るように為し、更に、前記係合部における前記挿通穴に筒状の緩衝ゴムを嵌め込んで組み付けることにより緩衝部材を構成して、該緩衝部材を介して該係合ロッドが該係合部に当接せしめられるようにすると共に、前記当接ボルトの該係合部に対する当接部位を該挿通穴の開口周縁部よりも外周側に離隔させて、該緩衝ゴムに対する該当接ボルトの当接力の作用が回避されるようにしたことを、特徴とする。
【００１２】
このような本態様（第一の態様や第二の態様）に従う構造とされた制振装置においては、小規模建築物への設置状態下で、ベース部材とマス部材の一方に突設された係合ボルトと他方に設けられた係合部によって、地震等の過大な外力が及ぼされた際にマス部材の振幅（変位量）を制限し得るストッパ機構が実現され得ることに加えて、このストッパ機構を構成する係合ボルトと係合部を、そのまま巧く利用して、マス部材をベース部材に対して持ち上げ、更に持ち上げた状態で支持せしめるジャッキアップ機構が、少ない部品点数と簡単な構造をもって有利に構成され得ることとなる。
【００１３】
しかも、このようにして構成されたジャッキアップ機構においては、係合ボルトに螺着された当接ナットをスパナ等で回して締め付けるだけで操作することが可能であり、特別な油圧機構等も必要でないことから、例えば屋根裏等の狭い作業空間においても容易に作業することが出来る。
【００１４】
そして、係合ボルトに螺着された当接ナットを締め付けてマス部材をジャッキアップした状態下では、マス部材が係合ボルトを介してベース部材に直接に連結されることから、それらベース部材とマス部材の間に配設されたバネ部材へのマス部材の質量の作用を解消させることが可能となり、それ故、マス部材をジャッキアップした状態下において、例えばバネ部材の着脱や、バネ部材の装着方向の調節等の各種作業を、わざわざマス部材を取り外してしまう必要なく、容易に且つ速やかに行なうことが出来るのである。
【００１５】
加えて、本態様においては、マス部材をジャッキアップするために用いられる当接ナットが、ストッパ機構を構成する係合ボルトに螺着されており、ジャッキアップ状態だけでなく、ジャッキアップしない制振装置の通常の使用状態下でも、係合ボルトに螺着したまま装着しておくことが出来ることから、かかる当接ナットを、ジャッキアップしていない場合でも邪魔にならないように保存しておくことが出来、ジャッキアップを長期に亘って行なわない場合等でも部品（当接ナット）を紛失することがない。
【００１６】
なお、係合ボルトと係合部は、それらの何れをマス部材側或いはベース部材側に設けても良いが、好適には、ベース部材の上方にマス部材を配設してマス部材をバネ部材を介してベース部材で下方から弾性支持せしめた基本構造を採用し、そして、係合ボルトをマス部材から下方に向かって突設すると共に、ベース部材に係合部を設けるようにする。これにより、一般に住宅等の建築物で屋根裏に設置される制振装置の設置状態下において、例えば部屋の天井に設けた管理用の開口穴から手を伸ばした状態で、係合ボルトに螺着せしめた当接ナットの回転操作等を一層容易に行なうことが可能となる。
【００１７】
また、本態様において、係合ボルトに螺着された当接ナットを、係合部に対して当接させたままで回転操作することによりマス部材をジャッキアップするに際して、バネ部材の着脱や装着方向調節等の作業を可能とするためには、係合部に当接したままで回転操作せしめられる当接ナットの係合ボルトに対する軸方向の締付可能ストロークを、マス部材の載荷に伴うバネ部材の圧縮変形量よりも大きく設定することが望ましい。
特に、本発明の第一の態様においては、制振装置の周波数チューニングの目的でマス質量の調節に用いられる補助マスの固定ボルトを巧く利用して係合ボルトが構成されることから、部品点数の減少と構造の更なる簡略化が実現される。また、補助マスが本体マスの下面に装着されることから、補助マスの着脱作業や、該補助マスから下方に突設された係合ボルトに螺着された当接ナットを締め付けたり緩めたりする作業を、例えば部屋の天井に設けられた開口穴等を通じて手を伸ばすことにより、容易に行なうことが可能となる。
また、本発明の第二の態様においては、係合ボルトの係合部に対する当接に際しての衝撃が、緩衝部材の介在で緩和されることから、例えば地震等の過大な外力が及ぼされてマス部材が大きく変位せしめられた際にも、緩衝ボルトの当接部への当接に基づいてマス部材の変位量が制限される際の衝撃や打音の発生が抑えられ得る。
更にまた、本発明の第二の態様においては、緩衝ゴムを大きなボリュームをもって容易に装着することが可能となる。また、緩衝ゴムが挿通穴の開口部から外方に突出している場合等においても、緩衝ゴムへの締付力の作用が回避されることから、緩衝ゴムの耐久性を十分に確保しつつ、係合ロッドのベース部材に対する固定に伴って発揮されるマス部材のベース部材に対して十分に大きな力で固定することが可能となる。
【００１８】
また、かかる本発明の第一の態様や第二の態様においては、例えば、係合部の挿通穴に挿通された係合ボルトに対して、挿通穴に対する挿通部位の軸方向何れか一方の側に当接用ナットを螺着せしめて、該当接用ナットを締め付け、ベース部材のマス部材に対する支持力を当接ナットと係合ボルトを介して及ぼすことによってマス部材のジャッキアップが実現され得るが、好適には、以下の第三の態様が採用される。
【００１９】
すなわち、小規模建築物用制振装置に関する本発明の第三の態様は、上述の第一又は第二の態様に係る小規模建築物用制振装置において、前記係合部の前記挿通穴に挿通された前記係合ボルトに対して、該係合部を挟んで前記当接ナットと反対側に固定ナットを螺着せしめて、それら当接ナットと固定ナットで該係合部を両側から締め付けることにより、前記マス部材を前記ベース部材に対して持ち上げた状態下で該係合ボルトを該係合部に対して固定できるようにしたことを、特徴とする。このような本態様の制振装置においては、係合ボルトを係合部に対して強固に固定することが出来ることから、マス部材をジャッキアップした状態で安定して支持せしめることが可能となり、作業性の向上や作業時の安全性の向上等が図られ得る。
【００２０】
また、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に係る小規模建築物用制振装置において、前記係合ボルトおよび前記係合部を、一つのマス部材に対して３〜４組設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、比較的に少ない係合ボルトや係合部によって、マス部材をベース部材に対して効率的に且つ安定してジャッキアップすることが出来るのであり、それによって、構造の簡略化と作業の容易化が、より効果的に実現可能となる。なお、複数の係合ボルトと係合部を設ける場合でも、各係合ボルトと各係合部によってそれぞれ係合ボルトの中心軸回りの全方向で、軸直角方向のストッパ機能が有効に発揮されるように、各係合ボルトと挿通孔の隙間等を設定することが望ましく、それによって、ストッパ機構の作用時に係合ボルトや係合部に生ぜしめられる応力の軽減が図られ得ると共に、ストッパ機構によりマス部材の変位量を制限する際にマス部材の回転等の変位が抑えられて、マス部材の変位が安定化せしめられることとなる。
【００２４】
また、小規模建築物用制振装置に関する本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れかの態様に係る小規模建築物用制振装置において、前記バネ部材として、軸直角方向のばね定数が中心軸回りで異なるゴムマウントを複数用いて、該ゴムマウントの装着方向を中心軸回りで調節することにより、前記マス部材における特定の水平方向での該バネ部材のばね定数をチューニングできるようにしたことを、特徴とする。このような本態様においては、当接ナットを係合部に対して締め付けてマス部材を所定量だけジャッキアップせしめた状態下で、マス部材をわざわざ取り外すことなく、マス部材とベース部材の間に配設せしめた複数のゴムマウントの中心軸回りにの装着方向を変更設定して、マス部材の特定の水平方向におけるバネ部材のばね定数、延いては制振装置のチューニング周波数を容易に調節することが出来るのである。
【００２５】
さらに、小規模建築物用制振装置におけるバネ部材の着脱方法に関する本発明の特徴とするところは、上述の如き小規模建築物用制振装置に関する第一乃至第五の何れかの態様に係る本発明に従う構造とされた制振装置を前記小規模建築物に設置せしめた状態下において、前記当接ナットを前記係合部に対して当接させつつ前記係合ボルト上でねじ送りすることにより前記マス部材を前記ベース部材に対して持ち上げて、前記バネ部材をそれらマス部材およびベース部材に対して取外し或いは装着する小規模建築物用制振装置におけるバネ部材の着脱方法にある。
【００２６】
また、上述の小規模建築物用制振装置に関する第五の態様に係る本発明に従う構造とされた小規模建築物用制振装置においてバネ部材のばね特性をチューニングするに際して好適に採用され得る、バネ部材の装着調整方法に関する本発明の特徴とするところは、かかる小規模建築物用制振装置を前記小規模建築物に設置せしめた状態下において、前記当接ナットを前記係合部に対して当接させつつ前記係合ボルト上でねじ送りすることにより前記マス部材を前記ベース部材に対して持ち上げて、前記バネ部材を構成する前記ゴムマウントの装着方向を中心軸回りで変更調節する小規模建築物用制振装置におけるバネ部材の装着調整方法にある。
【００２７】
これらの本発明に従うバネ部材の着脱方法やバネ部材の装着調節方法に従えば、油圧装置等の特別な装置や面倒な作業を必要とすることなく、当接ナットを締め付けるだけの簡単な作業で、マス部材を容易且つ速やかにジャッキアップして支持せしめることが出来るのであり、それによって、バネ部材の着脱や、或いはバネ部材の取付方向の調節等を、困難な作業を伴うことなく安全且つ速やかに行なうことが可能となるのである。
【００２８】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２９】
先ず、図１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を、一般の３階建住宅１２に装着した状態の概略が示されている。かかる制振装置１０は、住宅１２における３階の天井を構成する構造部材１４に固定された剛性のベース部材１６に対して、複数個のバネ部材としてのゴムマウント１８でマス金具２０を弾性支持せしめた構造とされており、ゴムマウント１８とマス金具２０によって、主振動系としての住宅１２に対する副振動系２２が構成されている。なお、本実施形態の制振装置１０においては、一体構造とされた剛性のベース部材１６に対して、それぞれ一つのマス金具２０と複数のゴムマウント１８で構成された複数の副振動系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが、互いに独立して組み付けられており、全体として一つのユニットとして構成されていると共に、それら複数の副振動系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに対して、互いに異なる周波数チューニングが施されている。
【００３０】
より詳細には、ベース部材１６は、図２〜４に示されているように、Ｈ鋼等の剛性材の複数本を組み合わせて相互に溶着等で一体化することで形成されており、矩形枠体状の中空部分に複数本の桟が設けられて、全体として略梯子形状とされている。そして、このベース部材１６は、図１に示されているように、住宅１２の最上階の天井部分の構造部材１４に載置されて、略水平に広がる状態で固定されるようになっている。なお、図面上に明示はされていないが、ベース部材１６の構造部材１４に対する固定は、下側に位置せしめられる各鋼材のフランジ部分に形成された多数の取付用孔２３を利用して、住宅１２の構造部材１４に対してボルト固定されること等によって実現され得る。
【００３１】
そして、このベース部材１６の上方には、マス部材としてのマス金具２０が、四つ配設されている。これらのマス金具２０は、何れも、鉄系金属等の高比重材で形成されており、形状等が特に限定されるものでないが、本実施形態では、何れも同一の矩形平板状を有する四つのマス金具２０が採用されている。そして、各マス金具２０は、相互の干渉が避けられる程度の隙間をもって、ベース部材１６の上方に位置して、それぞれ水平方向に広がる状態で並設されている。
【００３２】
また、ベース部材１６と各マス金具２０の間には、それぞれ、複数個のゴムマウント１８が配設されており、ベース部材１６に対してマス金具２０が複数個のゴムマウント１８によって弾性支持されている。特に、本実施形態では、各マス金具２０の四角付近で、マス金具２０とベース金具１６の鉛直方向対向面間にそれぞれゴムマウント１８が配設されており、それら４つのゴムマウント１８によって一つのマス金具２０が協働して弾性支持されている。そして、これにより、マス金具２０の数（本実施形態では４つ）だけ、互いに独立した副振動系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが構成されている。
【００３３】
なお、ゴムマウント１８の具体的構造は、マス金具２０の質量やチューニング周波数，制振を目的とする振動の入力方向等を考慮して適宜に設計されるものであって、限定されるものでなく、従来から公知のものが何れも採用可能である。ここにおいて、特に本実施形態では、図６〜７に示されているように、中心軸（配設状態下で略鉛直方向となる弾性主軸であるマウント中心軸）２４に対して直交する２つの方向でのばね定数が異ならせられたゴムマウント１８が採用されている。
【００３４】
具体的には、かかるゴムマウント１８は、金属等の剛性材からなる複数枚の積層板２５を板厚方向で所定距離を隔てて重ね合わせるように配設すると共に、それら複数枚の積層板２５をゴム弾性体２６で相互に弾性的に連結せしめた構造とされている。また、各積層板２５は、長手方向の中央部分が略平坦とされていると共に、長手方向両側部分がそれぞれ上方に向かって傾斜するように屈曲されている。そして、これら複数の積層板２５が、長手方向両側の傾斜部分においてゴム弾性体２６で相互に弾性的に連結されているのである。なお、各積層板２５の傾斜部分には、ゴム弾性体２６に対する加硫接着強度を向上させると共に、ゴム弾性体２６の耐久性を向上させるために、板厚方向に貫通するスリット状の穴が形成されており、そこにゴム弾性体２６が充填されている。
【００３５】
このようなゴムマウント１８においては、ゴム弾性体２６で弾性連結された積層板２５の長手方向両側部分が傾斜していることにより、マウント中心軸２４に直交する二つの主軸方向（図６の左右方向と図７の左右方向）で、互いに異なるばね定数が発揮されるようになっている。特に、積層板２５の幅方向となる図７の左右方向の入力荷重に対してはゴム弾性体２６が専ら剪断変形せしめられるのに対して、積層板２５の長手方向となる図６の左右方向の入力荷重に対してはゴム弾性体２６に圧縮変形が生ぜしめられることとなり、それ故、図７の左右方向よりも図６の左右方向で大きなばね定数が発揮されるのである。
【００３６】
そして、かかるゴムマウント１８は、最下層の積層板２５がベース部材１６の上面に重ね合わせられてボルト固定される一方、最上層の積層板２５がブラケット金具２７を介して、マス金具２０の下面に重ね合わせられてボルト固定されることにより、マウント中心軸２４が略鉛直方向に延びる状態で、ベース部材１６とマス金具２０の対向面間に装着されている。
【００３７】
すなわち、本実施形態の制振装置１０においては、一つのベース部材１６に対して四つのマス金具２０が、それぞれ複数のゴムマウント１８で弾性支持されていることにより、四つの副振動系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを備えた一体的なユニット構造体として形成されている。そして、例えばかかるユニット構造体を予め工場等で組み立てて現場に輸送することにより、建築現場では、単に、かかるユニット構造体を予め構築された住宅１２の最上層の天井の構造部材１４上に載置せしめてボルト等で固定するだけで、四つの副振動系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを一度に設置することが出来るようになっている。
【００３８】
そこにおいて、四つの副振動系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、何れも同一周波数域にチューニングされていても良いが、それら四つの副振動系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを二つ以上の異なる周波数域にチューニングすることも可能であり、それによって、例えば部材温度変化や家財道具の搬入に伴う家屋のマス変化等に伴って制振すべき住宅１２自体の固有振動数が変化した場合や、マス金具２０の質量やゴムマウント１８のばね定数等に製造上の誤差等が発生した場合などにおいても、住宅１２に対する制振効果を安定して得ることが可能となる。
【００３９】
なお、四つの副振動系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの固有振動数を異ならせて設定するに際しては、一般に、各副振動系を構成するマス金具２０の質量とゴムマウント１８のばね定数の少なくとも一方を異ならせることによって実現可能である。そこにおいて、本実施形態では、各副振動系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを構成するマス金具２０とゴムマウント１８の何れも、全て同一のものを採用して、互いに異なる周波数チューニングを実現しており、製造の容易化と低コスト化が図られている。
【００４０】
すなわち、先ず、ゴムマウント１８においては、上述の如く、互いに直交する軸直角方向でのばね定数が異なるように設定された特定構造のものを採用し、装着状態下での中心軸２４回りの装着方向、換言すれば水平方向の弾性主軸の方向を、四つの副振動系相互間２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄで異ならせて設定することにより、住宅１２の特定方向に入力される減衰すべき振動入力方向でのばね定数を、四つの副振動系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの間で相互に異ならせて設定することが可能とされている。
【００４１】
また、マス金具２０においては、その下方でベース部材１６との間に形成された空間を利用して、補助マスを付加的に固定することが出来るようになっている。これにより、基本となるマス金具２０は同一のものを採用しつつ、固定する補助マスの数や大きさ等を適宜に調節してマス金具２０の全体質量を調節し、以て、四つの副振動系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの質量を相互に異ならせて設定することが可能とされている。
【００４２】
かかる補助マス２８としては、例えば図２〜５及び図８に示されているように、マス金具２０よりも十分に薄肉で、且つ平面形状も小さくされて、マス金具２０の外周縁部から突出することなく下面に重ね合わせられて固定される矩形平板形状のものが、好適に採用される。かかる補助マス２８は、マス金具２０とベース部材１６の間の空間に複数枚配設することが出来る程に薄肉とされており、必要に応じて、１枚或いは２枚以上を重ね合わせてマス金具２０に固定することにより、補助マス２８の装着枚数に応じてマス金具２０の実質的な質量を変更設定することが出来るようになっている。なお、採用される複数枚の補助マス２８は互いに同一形状とすることが望ましい。
【００４３】
また、本実施形態では、補助マス２８において、幅方向一方の端縁部からそれぞれ直線的に且つ互いに平行に延びる二条のスリット２９，２９が形成されており、これらのスリット２９，２９に挿通される複数本（本実施形態では３本）の固定ボルト３０によって、一枚乃至は複数枚の補助マス２８が、マス金具２０に対して固定されている。特に、３本の固定ボルト３１の挿通用の穴がスリット２９，２９で形成されていることから、全ての固定ボルト３０を緩めてマス金具２０の下面側に隙間を形成するだけで、補助マス２８をマス金具２０の下面に沿って側方にスライドさせることにより、補助マス２８をマス金具２０に対して容易に着脱することが出来るようになっている。
【００４４】
さらに、各副振動系２２においては、マス金具２０とベース部材１６の間にストッパ機構３１が設けられており、制振装置１０を住宅１２に設置せしめた状態下で、マス金具２０のベース部材１６に対する水平方向の相対変位量を制限することにより、例えば地震等の過大な外力が及ぼされた際のマス金具２０の他部材への当接やゴムマウント１８の損傷等が防止されるようになっている。
【００４５】
かかるストッパ機構３１は、図１〜４に示されているように、各副振動系２２においてマス金具２０の長手方向両端部分と幅方向一端部分の合計３箇所に、それぞれ略同じ構造をもって設けられている。詳細には、先ずマス金具２０には、係合ボルトとしてのストッパボルト３２が、下面に垂直に立設されて鉛直下方に向かって突出せしめられている。なお、３本のストッパボルト３２のうち、マス金具２０の幅方向一端部分に突設されたストッパボルト３２は、図８に示されているように、補助マス２８の固定ボルト３０としても用いられている。特に本実施形態では、何れのストッパボルト３２としても、軸方向全長に亘って略一定の外径寸法とされると共に、全長に亘ってねじ山が形成されたロッド形状のボルトが用いられており、軸方向一端部がマス金具２０に螺着されて、締付ナット３４で締め付けられることによりマス金具２０に固定されている。
【００４６】
また、各ストッパボルト３２は、何れも、マス金具２０とベース部材１６の対向面間距離よりも大きな長さでマス金具２０から下方に突設されており、ベース部材１６には、このストッパボルト３２の配設部位に対して係合部３６が設けられている。かかる係合部３６は、ベース部材１６を形成するＨ鋼の上側のフランジ部分に対して、ストッパボルト３２の外径よりも大きな内径寸法の挿通孔３８を設けることによって形成されている。そして、この係合部３６の挿通孔３８の略中心軸上にストッパボルト３２が遊挿状態で、即ち隙間をもって挿通されており、特に本実施形態では、ストッパボルト３２の下端部が挿通孔３８を貫通して更に下方まで、ベース部材１６を形成するＨ鋼の下側のフランジ部分には至らない十分な長さで突出せしめられている。
【００４７】
さらに、係合部３６には、緩衝ゴムとしてのゴムスリーブ４０が組み付けられている。このゴムスリーブ４０は、図９に示されているように、ベース部材１６を形成するＨ鋼のフランジ部の厚さ寸法よりも僅かに大きい長さの円筒形状を有しており、軸方向両端部分には、それぞれ径方向外方に広がる環状係止部４２が一体形成されている。なお、ゴムスリーブ４０の周上の適数箇所（例えば４箇所）には、軸方向一方の端部から軸方向中間部分まで延びる所定幅のスリット４４が設けられて縮径方向に弾性変形させることが容易化されている。そして、かかるゴムスリーブ４０は、図８に示される如く、係合部３６の挿通孔３８に嵌め込まれて、環状係止部４２，４２が挿通孔３８の両側開口周縁部に係止されることにより組み付けられている。
【００４８】
これにより、マス金具２０がベース部材１６に対して水平方向で大きく相対変位せしめられた際、マス金具２０に固設されたストッパボルト３２が、ベース部材１６の係合部３６に対して、挿通孔３８の内周面を被覆するゴムスリーブ４０を介して当接せしめられるようになっている。そして、ストッパボルト３２が係合部３６に当接することにより、マス金具２０のベース部材１６に対する水平方向のあらゆる方向での変位量が制限されて、マス金具２０の過大な変位に起因する他部材への干渉やゴムマウント１８の損傷等の問題が回避されるようになっている。
【００４９】
さらに、ベース部材１６の係合部３６に挿通されたストッパボルト３２には、係合部３６に対する挿通部位を挟んだ軸方向両側に位置するように当接ナット４６と固定ナット４８が、それぞれ螺着配置されていると共に、固定ナット４８の更に下方の先端部分に保持用ナット５０が螺着されている。要するに、各ストッパボルト３２には、締付ナット３４，当接ナット４６，固定ナット４８および保持用ナット５０の合計４つのナットが螺着されており、且つストッパボルト３２の係合部３６に対する挿通部位を挟んで、上側に締付ナット３４と当接ナット４６が位置せしめられていると共に、下側に固定ナット４８と保持用ナット５０が位置せしめられている。
【００５０】
そして、住宅１２への装着状態下では、図８に示されているように、当接ナット４６と固定ナット４８が、ベース部材１６に接触して副振動系による制振効果を阻害しないように、ストッパボルト３２上で係合部３６から上下方向に十分に離れた位置に螺着されるようになっている。また、かかる状態下では、当接ナット４６が締付ナット３４に対して締付固定されていると共に、固定ナット４８が保持用ナット５０に対して締付固定されており、それによって、マス金具２０の振動が及ぼされることに起因して当接ナット４６や固定ナット４８のストッパボルト３２への螺着位置が変化してベース部材１６に接触したりすることが無いようにされている。
【００５１】
さらに、そのような住宅１２への装着状態下において、当接ナット４６をスパナ等で回転操作し、ストッパボルト３２上で係合部３６に向かって移動させ、該係合部３６に当接した後も更に続けて当接ナット４６を締め付けて行くと、当接ナット４６がストッパボルト３２上で軸方向下方に向かってねじ送りされることにより、当接ナット４６が係合部３６に対して当接せしめられる反力がストッパボルト３２の軸方向に及ぼされることとなる。その結果、ストッパボルト３２が係合部３６に対して軸方向上方に向かって次第に押し上げられることに伴い、ストッパボルト３２が固定せしめられたマス金具２０が、係合部３６を形成するベース部材１６に対して離隔方向（鉛直上方向）に向かって次第に上昇（ジャッキアップ）せしめられることとなる。
【００５２】
また、当接ナット４６の係合部３６への当接反力としてストッパボルト３２を通じてマス金具２０に及ぼされた鉛直方向の力の分だけ、ゴムマウント１８に及ぼされているマス金具２０および補助マス２８の分担荷重が軽減されることとなり、ゴムマウント１８の入力荷重が次第に減少せしめられる。
【００５３】
それ故、例えばゴムマウント１８をベース部材１６とマス金具２０に対してそれぞれ固定している取付ボルト５１，５１を予め緩めておいて、上述の如く各ストッパ機構３１を構成するストッパボルト３２に螺着された当接ナット４６を係合部３６に当接させた状態で締め付けて行き、ゴムマウント１８に及ぼされるマス金具２０の分担支持荷重の如き外力を除去せしめることにより、各ゴムマウント１８を中心軸２４回りで容易に回転させることが可能となる。そして、このようにゴムマウント１８の装着方向を中心軸２４回りで適宜に変更設定することにより、マス金具２０の特定方向における副振動系２２の固有振動周波数、即ち副振動系２２のチューニング周波数を、有効且つ容易に変更調節することが出来るのである。なお、特に本実施形態では、ゴムマウント１８をベース部材１６とマス金具２０に対して固定するための取付ボルト５１，５１が、ゴムマウント１８の略中心軸２４上に突設されて、中心軸２４回りの回動操作が容易に実現可能とされている。
【００５４】
或いはまた、各ストッパ機構３１を構成するストッパボルト３２に螺着された当接ナット４６を係合部３６に当接させた状態で締め付けて、ゴムマウント１８に及ぼされるマス金具２０の分担支持荷重の如き外力を除去せしめた後、更にもっと当接ナット４６を係合部３６に締め付けて行くことにより、マス金具２０や補助マス２８の荷重が装着状態下で作用せしめられたゴムマウント１８の装着方向の弾性変形量よりも大きな量だけ、マス金具２０を上方にジャッキアップすることにより、ゴムマウント１８に及ぼされていたマス金具２０の質量等の外力を全て除去することができる。従って、ゴムマウント１８への作用外力を略全て除去せしめることにより、かかる状態下でゴムマウント１８を、ベース部材１６やマス金具２０に対して、大きな力を必要とすることなく容易に且つ速やかに着脱することが可能となるのである。
【００５５】
さらに、本実施形態では、ストッパボルト３２の突出先端部に螺着された固定ナット４８も、係合部３６に向かって締め付けて当接させることが出来るようになっている。それ故、上述の如き当接ナット４６の回転操作によってマス金具２０をジャッキアップせしめた状態下で、固定ナット４８を締め付けて、図１０に示されているように、当接ナット４６と固定ナット４８で係合部３６を板厚方向両側から締め付けることにより、ストッパボルト３２延いてはマス金具２０が、それら当接ナット４６と固定ナット４８を介して、係合部３６延いてはベース部材１６に対して固定されることとなる。そして、このようにストッパボルト３２をベース部材１６に固定することによって、マス金具２０をジャッキアップ状態でベース部材１６に対して相対固定することが出来ることから、マス家具２０を安定してジャッキアップ状態に保持することが可能となり、前述の如きゴムマウント１８の着脱等の作業に際しての安全性の維持向上が図られ得る。
【００５６】
なお、本実施形態では、係合部３６の上下両側にプレート部材としての金属プレート５２，５２が重ね合わされて、それらの金属プレート５２，５２を介して、上下の当接ナット４６と固定ナット４８が係合部３６に締め付けられるようになっている。このように係合部３６の挿通孔３８の口径や当接ナット４６および固定ナット４８の外径よりも大きな金属プレート５２，５２を採用することにより、挿通孔３８の内径寸法が大きい場合でも、係合部３６に対して当接ナット４６や固定ナット４８の締付力を有利に且つ安定して及ぼすことが可能となる。また、当接ナット４６や固定ナット４８としては、例えば皿形ばね座金を固定的乃至は一体的に設けた座金組込みナット等が好適に採用されることとなり、皿形ばね座金を介して、それら両ナット４６，４８の締付力を金属プレート５２，５２に及ぼすことにより、当接ナット４６と固定ナット４８の締付力を係合部３６に対して長期間に亘って一層安定して作用せしめることが可能となる。
【００５７】
また、本実施形態では、一つのマス金具２０に三本のストッパボルト３２が設けられており、マス金具２０に対して、その長手方向両端部分と幅方向一端部分でジャッキアップ力やベース部材１６に対する固定力が及ぼされることから、マス金具２０をベース部材１６に対して一層安定して固定することが出来る。
【００５８】
しかも、本実施形態では、金属プレート５２として、図１１に示されているように、略コ字形乃至は略Ｕ字形の平面形状を有するものが採用されており、ストッパボルト３２に対して側方から軸直角方向に適宜に抜き差しして、スリットとしての嵌合溝５４にストッパボルト３２を側方から差し入れることで、ストッパボルト３２に螺着されているナットがあってもそのままで、ストッパボルト５２の軸上の任意の位置に金属プレート５２を着脱することが出来るようになっている。
【００５９】
すなわち、このような金属プレート５２を採用したことにより、ストッパボルト３２を係合部３６に対して当接ナット４６と固定ナット４８で締付固定する場合にだけ金属プレート５２を係合部３６に重ね合わせて、速やかに装着することが出来るのであり、締付固定していない状態下で金属プレート５２を取り外すことにより、振動入力時に金属プレート５２が係合部３６に打ち当たって異音等が発生することもない。加えて、本実施形態では、当接ナット４６および固定ナット４８が係合部３６から離隔位置せしめられた非締付固定状態下では、それら当接ナット４６や固定ナット４８が締付ナット３４または保持用ナット５０に対して締め付けられるようになっていることから、そのような非締付固定状態下で不要となった金属プレート５２，５２を、当接ナット４６と締付ナット３４の間および固定ナット４８と保持用ナット５０の間で、それぞれ挟持固定せしめて確実に保存しておくことも可能となる。なお、このことから明らかなように、本実施形態では、締付ナット３４が、当接ナット４６と協働して金属プレート５２を締付保持せしめる保持用ナットしても機能し得るようになっている。
【００６０】
従って、上述の如き構造とされた本実施形態の制振装置１０においては、ストッパボルト３２に螺着された当接ナット４６をスパナ等で回して、係合部３６に対する締付けと解除を適宜に行なうことにより、マス金具２０をベース部材１６に対してジャッキアップしたりそれを解除することが、簡単な作業で且つ速やかに実施可能となる。
【００６１】
ここにおいて、特に重要なことは、副振動系２２の作動状態下で必要とされるストッパ機構３１としてストッパボルト３２と係合部３６を含んで構成された特定構造のものを採用したこと、そして、副振動系２２の非作動状態下においてかかるストッパ機構３１を巧く利用して、マス金具２０をベース部材１６に対してジャッキアップせしめるジャッキアップ機構を構成せしめ得たことにある。そして、それによって、マス金具２０をベース部材１６に対して持ち上げるジャッキアップ機構を、油圧回路や特別に大きな部材、或いはそれを制振装置１０の製造工程で組み付けるための特別な作業工程などを必要とすることなく、少ない部品点数と簡単で且つコンパクトな構造をもって有利に実現せしめ得たのである。
【００６２】
また、本実施形態のジャッキアップ機構においては、当接ナット４６と固定ナット４８で係合部３６を挟むようにして締め付けることによりストッパボルト３２をベース部材１６に対して固定することができることから、例えば、予め工場でユニット化した制振装置１０を建築現場に輸送して設置する際や、制振装置１０を住宅１２に設置せしめた後にその作動状態を確認や測定等するに際して、マス金具２０をベース部材１６に対して容易に且つ確実に固定することが可能となる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定されるものでない。
【００６４】
例えば、図１２に示されているように、係合部３６において、挿通孔３８の外周側に所定距離だけ離れて、係合部３６から上下方向に突出する環状の当接突部５６，５８を固設せしめて、ストッパボルト３２に螺着された当接ナット４６や固定ナット４８を係合部３６に締付固定する際に、金属プレート５２が、これら当接突部５６，５８の突出先端面に対して当接されるようにしても良い。このような当接突部５６，５８を採用すると、図示されているように緩衝用のゴムスリーブ４０の軸方向両端部が係合部３６から上下に突出している場合でも、当接ナット４６や固定ナット４８の締付力のゴムスリーブ４０への作用を回避して、かかる締付力を係合部３６に対して直接に及ぼすことが可能となり、ゴムスリーブ４０の保護とストッパボルト３２の係合部３６への当接力の更なる向上が図られ得る。なお、図１２では、その理解を容易とするために、図中、前記実施形態と同様な構造とされた部材および部位に対して、それぞれ、前記実施形態と同一の符号を付しておく。
【００６５】
また、前記実施形態では、ストッパボルト３２がマス金具２０に固設されてベース部材１６に向かって突設されており、ベース部材１６に形成された係合部３６の挿通孔３８に遊挿されていたが、それとは反対に、ストッパボルトをベース部材に固設してマス金具２０に向かって突設し、マス金具２０に形成した係合部の挿通孔に対して遊挿せしめることによっても、前記実施形態と同様にマス金具２０のベース部材１６に対する固定機能を備えたストッパ機構が実現可能である。
【００６６】
また、前記実施形態では、ストッパボルト３２に螺着された当接ナット４６と固定ナット４８で係合部３６を両側から挟み込むようにして締付固定するようになっていたが、かかる固定ナット４８や保持用ナット５０等は、本発明において必須のものでない。
【００６７】
更にまた、ベース部材１６やマス金具２０に形成された係合部３６の挿通孔３８に対してストッパボルト３２は必ずしも貫通配置されている必要はなく、貫通しないで差し入れられた遊挿状態であっても良い。そのような非貫通状態では、ストッパボルト３２に固定ナット４８を螺着せしめることは難しいが、当接ナット４６が螺着されていることにより、該当接ナット４６を係合部３６に対して締め付けることにより、マス金具２０のジャッキアップは、前記実施形態と同様に行なうことが可能である。
【００６８】
また、前記実施形態では、一つのベース部材によって複数の副振動系が支持されていることにより、一つのマス金具２０の質量を小さく設定することが可能とされて、マス金具２０のジャッキアップの作業の一層の容易化が図られていたが、一つのベース部材で一つの副振動系だけを支持せしめるようにしても良いことは言うまでもない。また、複数の副振動系を一つのベース部材で支持せしめる場合でも、全ての副振動系の固有振動数を略同一とすることも可能であり、或いは複数の副振動系に異なる固有振動数を設定するに際しても、前記実施形態のように同一のマス金具と同一のゴムマウントを採用することなく、各副振動系毎に異なるマス金具やゴムマウントを採用することで互いに異なる固有振動数を設定することも、勿論可能である。
【００６９】
更にまた、副振動系において、例えばバネ部材のばね特性を調節するためにゴムマウントに代えて或いはゴムマウントに加えて、コイルスプリング等を採用することも可能であり、或いはまた、各副振動系において、マス部材のベース部材に対する変位に際して減衰力を及ぼし得る減衰器も、必要に応じて採用可能である。
【００７０】
また、制振装置の配設位置も、例示の如き最上階の天井部分の他、床下部分や屋根等、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。
【００７１】
加えて、本発明は、例示の如き３階建の住宅の他、１階建や２階建、或いは４階建以上の住宅（集合住宅を含む）、或いは倉庫やビル，タワー等、各種の小規模な建築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。
【００７２】
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。
【００７３】
【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小規模建築物用制振装置においては、制振装置の設置状態下でマス部材のバネ部材に対する相対変位量を制限して過大な加振力が及ぼされた際のマス部材の変位量を全ての水平方向で制限するストッパ機構を簡単な構造で実現することが出来ると共に、かかるストッパ機構の構成部材を巧く利用して、マス部材をベース部材に対してジャッキアップせしめる機構が、極めて少ない部品点数と簡単な構造で実現され得るのである。
【００７４】
また、本発明に係る小規模建築物用制振装置におけるバネ部材の着脱乃至は装着調節方法に従えば、マス部材のベース部材に対するジャッキアップを、簡単な操作で且つ速やかに行なうことが出来ることから、制振装置を実際に小規模建築物に設置せしめた状態下で、マス金具を一々完全に取り外す必要なく、狭い作業空間でも容易にバネ部材を交換したり装着方向調節することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての制振装置の３階建住宅への装着状態を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態としての制振装置を示す平面図である。
【図３】図２に示された制振装置の正面図である。
【図４】図２に示された制振装置の側面図である。
【図５】図２に示された制振装置の底面図である。
【図６】図２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７】図５における右側面図である。
【図８】図２に示された制振装置のストッパ機構を説明するための要部拡大説明図である。
【図９】図２に示された制振装置を構成するゴムスリーブの正面図である。
【図１０】図２に示された制振装置のストッパ機構を利用した固定機構を説明するための要部拡大説明図である。
【図１１】図２に示された制振装置を構成する金属プレートの平面図である。
【図１２】図１０に示された固定機構の別の実施形態を示す要部拡大説明図である。
【符号の説明】
１０ 制振装置
１２ 住宅
１６ ベース部材
１８ ゴムマウント
２０ マス金具
２２ａ〜ｄ 副振動系
３１ ストッパ機構
３２ ストッパボルト
３６ 係合部
３８ 挿通孔
４６ 当接ナット
４８ 固定ナット[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a vibration control device for a small-scale building that is particularly preferably employed as a housing such as a general house or an apartment house, and a small-scale generated due to traffic vibration or wind and rain in a small-scale building. The present invention relates to a vibration control device for a small-scale building that suppresses vibration and noise of the building, and a method for attaching and detaching a spring member in the vibration control device for a small-scale building.
[0002]
[Background]
In recent years, in small-scale buildings, especially residential buildings such as ordinary houses and apartment houses, vibrations and noise generated by external forces such as traffic vibrations and winds have become problems. It is pointed out that there is. In particular, two-story and three-story buildings are increasing in ordinary houses. In such houses, slight vibrations caused by traffic vibrations, for example, cause unpleasant noises and unpleasant vibrations at bedtime. It may be a problem as it may have a negative effect on health and mind.
[0003]
Conventionally, as a vibration reducing device for a building structure, a damper device for reducing shaking of a high-rise building such as a high-rise building or a tower has been proposed, but these high-rise building damper devices are very Since the vibration energy assumed on a large scale is extremely large, it is difficult to obtain a sufficient reduction effect for traffic vibration with low vibration energy when it is applied to ordinary houses because it is expensive. was there.
[0004]
Therefore, in recent years, as a vibration control device for a general house, JP-A-8-128228, JP-A-8-128229, JP-A 2000-266111, JP-A 2000-193019, JP-A 2000-193020. In the Gazette and the like, several relatively compact vibration control devices for ordinary houses have been proposed. These vibration damping devices are the main vibration system by elastically supporting a mass member of a predetermined mass via a spring member such as a rubber mount with respect to a base member provided in a small-scale building such as a house. It is designed to constitute a secondary vibration system that acts on small-scale buildings. For example, by installing it in the attic of a general house, it is possible to demonstrate an effective vibration suppression effect against traffic vibration etc. Has been.
[0005]
By the way, in the vibration control device for small-scale buildings such as ordinary houses, in order to promote the use by promoting it, products that have been standardized to some extent compared to the vibration control device for large-scale buildings It is effective to reduce the cost by mass production. However, in a small-scale building, not only the characteristics of the ground on which it is built, but also the structure of the building itself is diverse, and the household goods and equipment that are brought in after construction are not constant. In order to obtain effective vibration control effects, the difference in the vibration control characteristics required for the equipment tends to increase from building to building. After installing the vibration control device, check the effect of the vibration control device and adjust the vibration control characteristics appropriately. It is often necessary to tune by changing to.
[0006]
However, in the vibration damping device having the structure in which the mass member is elastically supported through the spring member as described above, a special jack means is used for the mass member of several tens to several hundred kg in order to replace the spring member. In addition to the necessity to perform the removal, the vibration control device is generally disposed in a narrow space such as an attic. Therefore, such work must be performed in a narrow space, which is extremely troublesome. There is a problem that it takes time, the burden of tuning work of vibration suppression characteristics is extremely large, and the danger is also great.
[0007]
In addition, if the spring member needs to be replaced when the spring member is damaged due to secular change or excessive external force, the mass member must be removed. There was also a problem that a great deal of labor was required for repair work and the danger was high.
[0008]
[Solution]
Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is to easily and quickly perform maintenance such as replacement of the spring member that supports the mass member. The object is to provide a vibration control device for a small-scale building having a novel structure.
[0009]
Further, the present invention provides a spring member for supporting a mass member for small-scale buildings that can be easily and quickly replaced in a narrow working space without requiring a device such as a special jack means. It is another object of the present invention to provide a novel attachment / detachment method and attachment adjustment method for a spring member in a vibration damping device.
[0010]
[Solution]
Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below is employable by arbitrary combinations as much as possible. In addition, aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below, but are described in the entire specification and drawings, or can be understood by those skilled in the art from those descriptions. It should be understood that it is recognized on the basis of.
[0011]
  First, the first aspect of the present invention relating to a vibration control device for a small-scale building is that the mass member is elastically supported by a spring member with respect to a small-scale building such as a house, whereby the small-scale building which is a main vibration system. In a vibration control device for a small-scale building that acts as a secondary vibration system on an object, a base member that is provided in the small-scale building and elastically supports the mass member via the spring member; and the mass member; A plurality of engaging bolts projecting from one of the two to the other are provided, and a plurality of engaging portions having insertion holes are provided on the other of the base member and the mass member, and the engaging bolts are connected to the engaging members. The looseness of the mass member relative to the base member is limited by loosely inserting the engagement bolts into the insertion holes of the joint portions and bringing the engagement bolts into contact with the engagement portions in the direction perpendicular to the axis. To each of the engagement bolts The engagement nut is screwed and the engagement bolts are inserted into the insertion holes of the engagement portions, and the engagement nuts are brought into contact with the engagement portions while the engagement nuts are in contact with the engagement portions. By screw-feeding on the bolt, the mass member is moved with respect to the base member until the distance between the opposing surfaces of the mass member and the base member at the mounting portion of the spring member becomes larger than the free length of the spring member. To be able to liftIn addition, the mass member is constituted by a main body mass to which the spring member is attached and an auxiliary mass that is overlapped and fixed on the lower surface side of the main body mass, and the auxiliary mass is attached to the main body mass. The engaging bolt is configured by the fixing bolt using the fixing bolt to be fixedIt is a feature.
  The second aspect of the present invention relating to a vibration control device for a small-scale building is that the mass member is elastically supported by a spring member with respect to a small-scale building such as a house, so that the small-scale building which is a main vibration system. In a vibration control device for small-scale buildings that can act as a secondary vibration system for objects,
  A base member that is provided in the small-scale building and elastically supports the mass member via the spring member, and a plurality of engagement bolts that protrude from one of the mass members toward the other, and the base A plurality of engaging portions having insertion holes are provided on the other of the member and the mass member, and the respective engagement bolts are loosely inserted into the insertion holes of the respective engagement portions. The amount of displacement of the mass member relative to the base member is limited by being brought into contact with each engagement portion, while a contact nut is screwed onto each of the engagement bolts, and The spring member is inserted by inserting a coupling bolt into the insertion hole of each of the engaging portions, and screwing the corresponding connecting nut onto the engaging bolt while abutting against the engaging portion. The mass member at the attachment site of The mass member to a distance between the opposing faces of the base member is greater than the free length of the spring member so that it can be lifted relative to the base memberIn addition, a shock absorbing member is configured by fitting a cylindrical shock absorbing rubber into the insertion hole in the engaging portion and assembling it, and the engaging rod abuts the engaging portion via the shock absorbing member. The contact portion of the contact bolt with respect to the buffer rubber is separated from the contact portion of the contact bolt with respect to the engaging portion at a position closer to the outer peripheral side than the opening peripheral portion of the insertion hole. That was to be avoided,Features.
[0012]
  This aspect like this(First aspect and second aspect)In the vibration control device having a structure according to the above, an earthquake or the like is caused by an engagement bolt provided on one of the base member and the mass member and an engagement portion provided on the other of the base member and the mass member in an installed state in a small-scale building. In addition to being able to realize a stopper mechanism that can limit the amplitude (displacement amount) of the mass member when an excessive external force is exerted, the engaging bolt and the engaging portion constituting this stopper mechanism can be used as they are. Therefore, a jack-up mechanism that lifts the mass member with respect to the base member and supports the mass member in a lifted state can be advantageously configured with a small number of parts and a simple structure.
[0013]
Moreover, the jack-up mechanism configured in this way can be operated simply by turning and tightening the contact nut screwed to the engagement bolt with a spanner or the like, and a special hydraulic mechanism is also required. Therefore, it is possible to work easily even in a narrow work space such as an attic.
[0014]
Then, in a state where the mass members are jacked up by tightening the contact nuts screwed to the engagement bolts, the mass members are directly connected to the base members via the engagement bolts. It becomes possible to eliminate the action of the mass of the mass member on the spring member disposed between the mass members. Therefore, under the condition that the mass member is jacked up, for example, the attachment / detachment of the spring member, Various operations such as adjustment of the mounting direction can be easily and quickly performed without having to remove the mass member.
[0015]
In addition, in this aspect, the contact nut used for jacking up the mass member is screwed to the engagement bolt constituting the stopper mechanism, so that not only the jack-up state but also the vibration suppression that does not jack up. Even under normal use of the device, it can be screwed onto the engagement bolt, so keep the contact nut out of the way even when it is not jacked up. Even if jack-up is not performed over a long period of time, parts (contact nuts) will not be lost.
[0016]
Any of the engagement bolt and the engagement portion may be provided on the mass member side or the base member side, but preferably, the mass member is disposed above the base member so that the mass member is a spring member. A basic structure is employed in which the base member is elastically supported by the base member from below, and the engaging bolt protrudes downward from the mass member and the base member is provided with the engaging portion. As a result, in the installation state of a vibration control device that is generally installed in an attic in a building such as a house, it is screwed onto the engagement bolt while reaching out from a management opening hole provided in the ceiling of the room, for example. It is possible to more easily perform the rotation operation of the crimped contact nut.
[0017]
  Further, in this aspect, when the mass member is jacked up by rotating the contact nut screwed to the engagement bolt while being in contact with the engagement portion, the spring member is attached or detached or attached. In order to enable adjustment work and the like, the axially tightenable stroke with respect to the engagement bolt of the contact nut that is allowed to rotate while being in contact with the engagement portion is determined by the spring member accompanying the loading of the mass member. It is desirable to set larger than the amount of compression deformation.
  In particular, in the first aspect of the present invention, the engagement bolt is constructed by skillfully using the fixing bolt of the auxiliary mass used for mass mass adjustment for the purpose of frequency tuning of the vibration damping device. Reduction of the number of points and further simplification of the structure are realized. Further, since the auxiliary mass is mounted on the lower surface of the main body mass, the auxiliary mass is attached and detached, and the contact nut screwed to the engaging bolt projecting downward from the auxiliary mass is tightened or loosened. The work can be easily performed by, for example, reaching through a hole provided in the ceiling of the room.
  Further, in the second aspect of the present invention, since the impact at the time of contact of the engagement bolt with the engagement portion is reduced by the intervention of the buffer member, an excessive external force such as an earthquake is exerted on the mass. Even when the member is greatly displaced, it is possible to suppress the generation of impact and sound when the displacement amount of the mass member is limited based on the contact of the buffer bolt with the contact portion.
  Furthermore, in the second aspect of the present invention, it is possible to easily attach the buffer rubber with a large volume. In addition, even when the cushioning rubber protrudes outward from the opening of the insertion hole, etc., since the action of the tightening force on the cushioning rubber is avoided, sufficiently ensuring the durability of the cushioning rubber, It becomes possible to fix to the base member of the mass member exhibited with fixation to the base member of the engagement rod with a sufficiently large force.
[0018]
  In addition, the first aspect of the present inventionAnd the second aspectIn, for example, an engagement nut inserted into the insertion hole of the engagement portion is screwed with an abutting nut on either side in the axial direction of the insertion portion with respect to the insertion hole, and the corresponding connection nut The mass member can be jacked up by tightening and applying the supporting force of the base member to the mass member via the contact nut and the engaging bolt.threeThe embodiment is adopted.
[0019]
  That is, the first aspect of the present invention relating to a vibration control device for small-scale buildings.threeIn the first aspect,Or secondIn the vibration control device for a small-scale building according to the aspect, the engagement bolt inserted into the insertion hole of the engagement portion is fixed to the opposite side of the contact nut with the engagement portion interposed therebetween. A nut is screwed and the engagement portion is tightened from both sides with the abutting nut and the fixing nut, whereby the engagement bolt is moved to the engagement portion under the state where the mass member is lifted with respect to the base member. The feature is that it can be fixed to. In such a vibration damping device of this aspect, since the engagement bolt can be firmly fixed to the engagement portion, it becomes possible to stably support the mass member in a jacked-up state, Improvements in workability, safety during work, and the like can be achieved.
[0020]
  In addition, the first of the present inventionFourThe aspect of the firstOr any of the thirdIn the vibration control device for a small-scale building according to the aspect, 3 to 4 sets of the engagement bolt and the engagement portion are provided for one mass member. In this aspect, the mass member can be jacked up with respect to the base member efficiently and stably with relatively few engagement bolts and engagement portions, and thereby Simplification and ease of work can be realized more effectively. Even when a plurality of engagement bolts and engagement portions are provided, the stopper function in the direction perpendicular to the axis is effectively exhibited in all directions around the central axis of the engagement bolt by each engagement bolt and each engagement portion. As described above, it is desirable to set a clearance between each engagement bolt and the insertion hole, thereby reducing the stress generated in the engagement bolt and the engagement portion when the stopper mechanism is operated. When the displacement amount of the mass member is limited by the mechanism, the displacement such as the rotation of the mass member is suppressed, and the displacement of the mass member is stabilized.
[0024]
  The present invention also relates to a vibration control device for small-scale buildings.FiveThe first to the second aspectsFourIn the vibration control device for a small-scale building according to any one of the above, a plurality of rubber mounts having different spring constants in the direction perpendicular to the axis around the central axis are used as the spring member, and the mounting direction of the rubber mount is set to the central axis. It is characterized in that the spring constant of the spring member in a specific horizontal direction in the mass member can be tuned by adjusting around. In such a mode, the mass member is not removed between the mass member and the base member in a state in which the mass member is jacked up by a predetermined amount by tightening the contact nut against the engaging portion. Easily adjust the spring constant of the spring member in the specific horizontal direction of the mass member, and thus the tuning frequency of the vibration damping device, by changing the setting direction around the central axis of the multiple rubber mounts It can be done.
[0025]
  Furthermore, a feature of the present invention relating to a method for attaching and detaching a spring member in a vibration control device for a small-scale building is the first to the second items related to the vibration control device for a small-scale building as described above.FiveIn a state in which the vibration damping device according to the present invention according to any one of the aspects is installed in the small-scale building, the engagement is performed while the contact nut is brought into contact with the engagement portion. The mass member is lifted with respect to the base member by screw feeding on a bolt, and the spring member in the vibration control device for a small-scale building is detached or attached to the mass member and the base member. It is in the detaching method.
[0026]
  In addition, the above-mentioned vibration control device for small buildingsFiveA feature of the present invention relating to a spring member mounting adjustment method that can be suitably employed in tuning the spring characteristics of a spring member in a vibration control device for a small-scale building having a structure according to the present invention according to the above aspect In a state where the vibration control device for a small-scale building is installed in the small-scale building, the screw is fed on the engagement bolt while the contact nut is in contact with the engagement portion. The mass member is lifted with respect to the base member by the above, and the mounting adjustment method of the spring member in the vibration control device for a small-scale building in which the mounting direction of the rubber mount constituting the spring member is changed and adjusted around the central axis is there.
[0027]
According to these spring member attaching / detaching methods and spring member mounting adjustment methods according to the present invention, a simple operation of simply tightening the contact nut is possible without requiring a special device such as a hydraulic device or a troublesome operation. The mass member can be jacked up and supported easily and quickly, so that the attachment and detachment of the spring member and the adjustment of the attachment direction of the spring member can be safely and promptly performed without any difficult work. This is possible.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0029]
First, FIG. 1 shows an outline of a state in which a vibration damping device 10 for a building structure having a structure according to the present invention is mounted on a general three-story house 12. The vibration damping device 10 elastically supports the mass bracket 20 with a plurality of rubber mounts 18 as spring members with respect to a rigid base member 16 fixed to a structural member 14 constituting a ceiling on the third floor in a house 12. The rubber mount 18 and the mass metal fitting 20 constitute a sub-vibration system 22 for the house 12 as a main vibration system. In the vibration damping device 10 of the present embodiment, a plurality of sub vibration systems 22a each composed of one mass bracket 20 and a plurality of rubber mounts 18 are provided for the rigid base member 16 having an integral structure. 22b, 22c, and 22d are assembled independently of each other and configured as a single unit as a whole, and different frequency tunings are applied to the plurality of sub-vibration systems 22a, 22b, 22c, and 22d. It has been subjected.
[0030]
More specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the base member 16 is formed by combining a plurality of rigid materials such as H steel and integrating them with each other by welding or the like. A plurality of crosspieces are provided in the hollow part of the frame shape, and the whole has a substantially ladder shape. As shown in FIG. 1, the base member 16 is placed on the structural member 14 on the ceiling portion of the top floor of the house 12 and is fixed in a state of spreading substantially horizontally. . Although not clearly shown in the drawings, the base member 16 is fixed to the structural member 14 by using a number of mounting holes 23 formed in the flange portion of each steel material positioned on the lower side. It can be realized by, for example, being bolted to the twelve structural members 14.
[0031]
Four mass brackets 20 as mass members are disposed above the base member 16. All of these mass fittings 20 are formed of a high specific gravity material such as iron-based metal, and the shape and the like are not particularly limited. However, in the present embodiment, each of the mass fittings 20 has the same rectangular flat plate shape. Two mass brackets 20 are employed. The mass brackets 20 are arranged above the base member 16 with a gap that prevents mutual interference, and are spread in the horizontal direction.
[0032]
A plurality of rubber mounts 18 are disposed between the base member 16 and the mass brackets 20, and the mass brackets 20 are elastically supported by the plurality of rubber mounts 18 with respect to the base member 16. ing. In particular, in the present embodiment, the rubber mounts 18 are respectively disposed between the vertically facing surfaces of the mass fitting 20 and the base fitting 16 in the vicinity of the squares of the respective mass fittings 20, and one of the four rubber mounts 18 is used as one rubber mount 18. The mass fitting 20 is elastically supported in cooperation. As a result, as many sub-vibration systems 22a, 22b, 22c, and 22d as the mass brackets 20 (four in the present embodiment) are formed.
[0033]
The specific structure of the rubber mount 18 is appropriately designed in consideration of the mass of the mass bracket 20, the tuning frequency, the input direction of vibration for the purpose of vibration suppression, and the like. Any conventionally known one can be used. Here, particularly in the present embodiment, as shown in FIGS. 6 to 7, two orthogonal to the central axis (mount central axis which is an elastic main axis in a substantially vertical direction in the arrangement state) 24. A rubber mount 18 having different spring constants in directions is employed.
[0034]
Specifically, the rubber mount 18 is arranged such that a plurality of laminated plates 25 made of a rigid material such as a metal are stacked at a predetermined distance in the thickness direction, and the plurality of laminated plates 25 are also stacked. Are elastically connected to each other by a rubber elastic body 26. Each laminated plate 25 is bent so that a central portion in the longitudinal direction is substantially flat and both side portions in the longitudinal direction are inclined upward. The plurality of laminated plates 25 are elastically connected to each other by rubber elastic bodies 26 at the inclined portions on both sides in the longitudinal direction. In addition, in order to improve the vulcanization adhesive strength with respect to the rubber elastic body 26 and to improve the durability of the rubber elastic body 26, a slit-like hole penetrating in the plate thickness direction is formed in the inclined portion of each laminated plate 25. The rubber elastic body 26 is filled therewith.
[0035]
In such a rubber mount 18, two main-axis directions perpendicular to the mount center axis 24 (left and right in FIG. 6) are formed by inclining both longitudinal portions of the laminated plate 25 elastically connected by the rubber elastic body 26. Direction and the left and right direction in FIG. 7) different spring constants are exhibited. In particular, the rubber elastic body 26 is exclusively shear-deformed with respect to an input load in the left-right direction in FIG. 7 which is the width direction of the laminated plate 25, whereas the left-right direction in FIG. For this input load, the rubber elastic body 26 is compressed and deformed. Therefore, a larger spring constant is exhibited in the left-right direction in FIG. 6 than in the left-right direction in FIG.
[0036]
In the rubber mount 18, the lowermost laminated plate 25 is superposed on the upper surface of the base member 16 and fixed with bolts, while the uppermost laminated plate 25 is attached to the lower surface of the mass metal fitting 20 via the bracket metal fitting 27. Are mounted between the opposing surfaces of the base member 16 and the mass metal fitting 20 with the mount center axis 24 extending in a substantially vertical direction.
[0037]
That is, in the vibration damping device 10 of the present embodiment, the four mass brackets 20 are elastically supported by the plurality of rubber mounts 18 with respect to one base member 16, so that the four sub vibration systems 22 a, It is formed as an integral unit structure provided with 22b, 22c, and 22d. Then, for example, by assembling such a unit structure in a factory in advance and transporting it to the site, at the construction site, the unit structure is simply mounted on the structural member 14 on the ceiling of the uppermost layer of the house 12 constructed in advance. The four sub-vibration systems 22a, 22b, 22c, and 22d can be installed at a time simply by placing them and fixing them with bolts or the like.
[0038]
In this case, the four sub vibration systems 22a, 22b, 22c, and 22d may all be tuned to the same frequency range, but the four sub vibration systems 22a, 22b, 22c, and 22d are different from each other by two or more. It is also possible to tune to the frequency range, so that, for example, when the natural frequency of the house 12 itself to be damped with a change in the temperature of the house or a change in the mass of the house due to the carrying in of household goods changes, Even when a manufacturing error or the like occurs in the mass of the mass metal fitting 20 or the spring constant of the rubber mount 18, it is possible to stably obtain the vibration damping effect on the house 12.
[0039]
In setting the four sub-vibration systems 22a, 22b, 22c, and 22d with different natural frequencies, generally, at least the mass of the mass metal fitting 20 constituting each sub-vibration system and the spring constant of the rubber mount 18 are set. It can be realized by making one different. Therefore, in this embodiment, all of the mass metal fittings 20 and the rubber mounts 18 constituting the sub-vibration systems 22a, 22b, 22c, and 22d are all the same to realize different frequency tuning. Therefore, it is easy to manufacture and reduce the cost.
[0040]
That is, first, the rubber mount 18 adopts a specific structure set so that the spring constants in the directions perpendicular to the axes orthogonal to each other are different as described above, and mounted around the central axis 24 in the mounted state. By setting the direction, in other words, the direction of the elastic main axis in the horizontal direction to be different among the four sub-vibration systems 22a, 22b, 22c, 22d, the vibration to be damped input in a specific direction of the house 12 The spring constant in the input direction can be set differently among the four sub-vibration systems 22a, 22b, 22c, and 22d.
[0041]
Further, in the mass metal fitting 20, an auxiliary mass can be additionally fixed using a space formed between the mass metal fitting 20 and the base member 16 below. As a result, the basic mass metal fitting 20 is the same, and the total mass of the mass metal fitting 20 is adjusted by appropriately adjusting the number and size of the auxiliary masses to be fixed. The masses of the vibration systems 22a, 22b, 22c, and 22d can be set to be different from each other.
[0042]
As the auxiliary mass 28, for example, as shown in FIGS. 2 to 5 and FIG. 8, the auxiliary mass 28 is sufficiently thinner than the mass metal fitting 20 and has a small planar shape, and protrudes from the outer peripheral edge of the mass metal fitting 20. The thing of the rectangular flat plate shape which is piled up and fixed on the lower surface without doing is employ | adopted suitably. The auxiliary mass 28 is so thin that a plurality of auxiliary masses 28 can be disposed in the space between the mass metal fitting 20 and the base member 16, and one or two or more of the auxiliary masses 28 are superposed on each other as needed. By fixing to the metal fitting 20, the substantial mass of the mass metal fitting 20 can be changed and set according to the number of attached auxiliary masses 28. In addition, it is desirable that the plurality of auxiliary masses 28 employed have the same shape.
[0043]
In the present embodiment, the auxiliary mass 28 is formed with two slits 29 and 29 that extend linearly and parallel to each other from one end in the width direction, and are inserted through these slits 29 and 29. One or a plurality of auxiliary masses 28 are fixed to the mass metal fitting 20 by a plurality of fixing bolts 30 (three in this embodiment). In particular, since the holes for inserting the three fixing bolts 31 are formed by the slits 29, 29, the auxiliary mass can be obtained simply by loosening all the fixing bolts 30 and forming a gap on the lower surface side of the mass fitting 20. The auxiliary mass 28 can be easily attached to and detached from the mass metal fitting 20 by sliding the 28 to the side along the lower surface of the mass metal fitting 20.
[0044]
Further, in each sub vibration system 22, a stopper mechanism 31 is provided between the mass metal fitting 20 and the base member 16, and the base member of the mass metal fitting 20 is installed in a state where the vibration damping device 10 is installed in the house 12. By restricting the amount of relative displacement in the horizontal direction with respect to 16, it is possible to prevent the mass metal fitting 20 from coming into contact with other members, damage to the rubber mount 18 or the like when an excessive external force such as an earthquake is applied. It has become.
[0045]
As shown in FIGS. 1 to 4, the stopper mechanism 31 is provided with substantially the same structure at each of the sub-vibration systems 22 at a total of three positions in the longitudinal direction and the width direction at one end of the mass metal fitting 20. ing. Specifically, first, a stopper bolt 32 as an engagement bolt is vertically provided on the lower surface of the mass fitting 20 so as to protrude downward in the vertical direction. Of the three stopper bolts 32, the stopper bolt 32 protruding from one end in the width direction of the mass metal fitting 20 is also used as a fixing bolt 30 for the auxiliary mass 28, as shown in FIG. ing. In particular, in this embodiment, as any stopper bolt 32, a rod-shaped bolt having a substantially constant outer diameter dimension over the entire length in the axial direction and a thread formed over the entire length is used. The one end in the axial direction is screwed to the mass metal fitting 20 and is fixed to the mass metal fitting 20 by being tightened with a tightening nut 34.
[0046]
Each of the stopper bolts 32 protrudes downward from the mass metal fitting 20 with a length larger than the distance between the opposing surfaces of the mass metal fitting 20 and the base member 16. An engaging portion 36 is provided for the 32 arrangement sites. The engaging portion 36 is formed by providing an insertion hole 38 having an inner diameter larger than the outer diameter of the stopper bolt 32 in the upper flange portion of the H steel forming the base member 16. In addition, the stopper bolt 32 is inserted in a loosely inserted state, that is, with a gap on the substantially central axis of the insertion hole 38 of the engaging portion 36. In particular, in this embodiment, the lower end portion of the stopper bolt 32 is inserted into the insertion hole 38. The base member 16 is protruded with a sufficient length not to reach the lower flange portion of the H steel that forms the base member 16.
[0047]
Furthermore, a rubber sleeve 40 as a buffer rubber is assembled to the engaging portion 36. As shown in FIG. 9, the rubber sleeve 40 has a cylindrical shape with a length slightly larger than the thickness dimension of the flange portion of the H steel forming the base member 16, and has both ends in the axial direction. Each portion is integrally formed with an annular locking portion 42 that extends radially outward. In addition, an appropriate number of locations (for example, four locations) on the circumference of the rubber sleeve 40 are provided with slits 44 having a predetermined width extending from one end portion in the axial direction to an intermediate portion in the axial direction, and are elastically deformed in the reduced diameter direction. Has been facilitated. Then, as shown in FIG. 8, the rubber sleeve 40 is fitted into the insertion hole 38 of the engagement portion 36, and the annular locking portions 42, 42 are locked to the peripheral edge portions on both sides of the insertion hole 38. It is assembled by.
[0048]
Accordingly, when the mass bracket 20 is largely displaced in the horizontal direction with respect to the base member 16, the stopper bolt 32 fixed to the mass bracket 20 is inserted into the engaging portion 36 of the base member 16. It is made to contact | abut through the rubber sleeve 40 which coat | covers the internal peripheral surface of the hole 38. FIG. Then, when the stopper bolt 32 abuts the engaging portion 36, the amount of displacement of the mass metal fitting 20 in any horizontal direction with respect to the base member 16 is limited, and other members due to excessive displacement of the mass metal fitting 20. Problems such as interference with the rubber mount and damage to the rubber mount 18 are avoided.
[0049]
Further, the stopper bolt 32 inserted into the engaging portion 36 of the base member 16 has a contact nut 46 and a fixing nut 48 screwed so as to be positioned on both sides in the axial direction across the insertion portion with respect to the engaging portion 36. The holding nut 50 is screwed to the tip portion further below the fixing nut 48. In short, a total of four nuts, that is, a tightening nut 34, a contact nut 46, a fixing nut 48 and a holding nut 50, are screwed into each stopper bolt 32, and the stopper bolt 32 is inserted into the engaging portion 36. The clamping nut 34 and the abutting nut 46 are positioned on the upper side of the portion, and the fixing nut 48 and the holding nut 50 are positioned on the lower side.
[0050]
And, as shown in FIG. 8, the contact nut 46 and the fixing nut 48 do not interfere with the vibration suppression effect by the secondary vibration system by contacting the base member 16 as shown in FIG. The stopper bolt 32 is screwed at a position sufficiently away from the engaging portion 36 in the vertical direction. In such a state, the abutting nut 46 is fastened and fixed to the tightening nut 34, and the fixing nut 48 is fastened and fixed to the holding nut 50. Due to the 20 vibrations, the screwing position of the contact nut 46 and the fixing nut 48 to the stopper bolt 32 is prevented from changing and coming into contact with the base member 16.
[0051]
Further, in such a state of being mounted on the house 12, the contact nut 46 is rotated with a spanner or the like, moved toward the engagement portion 36 on the stopper bolt 32, and contacted with the engagement portion 36. When the contact nut 46 is further tightened, the contact nut 46 is screwed downward on the stopper bolt 32 in the axial direction, so that the contact nut 46 is moved relative to the engaging portion 36. The reaction force to be brought into contact is exerted in the axial direction of the stopper bolt 32. As a result, as the stopper bolt 32 is gradually pushed upward in the axial direction with respect to the engaging portion 36, the mass metal fitting 20 to which the stopper bolt 32 is fixed forms the base member 16 that forms the engaging portion 36. However, it is gradually raised (jacked up) in the separation direction (vertically upward).
[0052]
Further, the mass metal fitting 20 and the auxiliary force applied to the rubber mount 18 by the amount of the vertical force exerted on the mass metal fitting 20 through the stopper bolt 32 as the contact reaction force of the contact nut 46 against the engaging portion 36. The shared load of the mass 28 is reduced, and the input load of the rubber mount 18 is gradually reduced.
[0053]
Therefore, for example, the mounting bolts 51 and 51 for fixing the rubber mount 18 to the base member 16 and the mass bracket 20 are loosened in advance, and then screwed onto the stopper bolts 32 constituting the stopper mechanisms 31 as described above. By tightening the attached abutting nut 46 in a state where it abuts the engaging portion 36 and removing the external force such as the shared support load of the mass metal fitting 20 exerted on the rubber mount 18, each rubber mount 18 is removed. It can be easily rotated around the central axis 24. Then, by appropriately changing and setting the mounting direction of the rubber mount 18 around the central axis 24 in this way, the natural vibration frequency of the secondary vibration system 22 in the specific direction of the mass metal fitting 20, that is, the tuning frequency of the secondary vibration system 22 is set. It can be changed and adjusted effectively and easily. In particular, in the present embodiment, mounting bolts 51 and 51 for fixing the rubber mount 18 to the base member 16 and the mass metal fitting 20 are provided on the substantially central axis 24 of the rubber mount 18 so as to protrude from the central axis. It is possible to easily realize a turning operation around 24 times.
[0054]
Alternatively, the shared support load of the mass fitting 20 exerted on the rubber mount 18 by tightening the contact nut 46 screwed to the stopper bolt 32 constituting each stopper mechanism 31 in contact with the engaging portion 36. After the external force is removed, the contact nut 46 is further tightened to the engaging portion 36, so that the load of the mass metal fitting 20 and the auxiliary mass 28 is applied in the mounted state. By jacking up the mass fitting 20 upward by an amount larger than the amount of elastic deformation in the direction, all external forces such as the mass of the mass fitting 20 exerted on the rubber mount 18 can be removed. Accordingly, by removing almost all the external force acting on the rubber mount 18, the rubber mount 18 can be easily and quickly applied to the base member 16 and the mass metal fitting 20 in such a state without requiring a large force. It becomes possible to attach and detach.
[0055]
Further, in the present embodiment, the fixing nut 48 screwed to the protruding tip end portion of the stopper bolt 32 can also be tightened and brought into contact with the engaging portion 36. Therefore, the fixing nut 48 is tightened under the condition that the mass metal fitting 20 is jacked up by the rotation operation of the abutting nut 46 as described above, and the abutting nut 46 and the fixing nut as shown in FIG. By tightening the engaging portion 36 from both sides in the plate thickness direction with 48, the stopper bolt 32 extends to the mass metal fitting 20, and the engaging portion 36 extends to the base member 16 via the contact nut 46 and the fixing nut 48. Will be fixed. By fixing the stopper bolt 32 to the base member 16 in this manner, the mass bracket 20 can be fixed relative to the base member 16 in a jacked-up state, so that the mass furniture 20 can be stably jacked up. Thus, it is possible to maintain and improve the safety when the rubber mount 18 is attached or detached as described above.
[0056]
In the present embodiment, metal plates 52 and 52 as plate members are superimposed on both upper and lower sides of the engaging portion 36, and the upper and lower contact nuts 46 and the fixing nut 48 are interposed via the metal plates 52 and 52. Is fastened to the engaging portion 36. Thus, by adopting the metal plates 52, 52 larger than the diameter of the insertion hole 38 of the engaging portion 36 and the outer diameter of the contact nut 46 and the fixing nut 48, even when the inner diameter dimension of the insertion hole 38 is large, The tightening force of the contact nut 46 and the fixing nut 48 can be applied to the engaging portion 36 advantageously and stably. In addition, as the contact nut 46 and the fixing nut 48, for example, a washer built-in nut in which a plate-shaped spring washer is fixedly or integrally provided is preferably employed, and these are inserted via the plate-shaped spring washer. By applying the tightening force of both nuts 46 and 48 to the metal plates 52 and 52, the tightening force of the contact nut 46 and the fixing nut 48 acts more stably on the engaging portion 36 over a long period of time. It is possible to dampen.
[0057]
Further, in this embodiment, three stopper bolts 32 are provided on one mass bracket 20, and jackup force or base member 16 is applied to the mass bracket 20 at both ends in the longitudinal direction and one end in the width direction. Therefore, the mass bracket 20 can be more stably fixed to the base member 16.
[0058]
In addition, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, the metal plate 52 having a substantially U-shaped or substantially U-shaped planar shape is employed, and is lateral to the stopper bolt 32. The stopper bolt 32 is inserted into the fitting groove 54 as a slit from the side and inserted into the fitting groove 54 as a slit from the side. The metal plate 52 can be attached and detached at an arbitrary position on the shaft 52.
[0059]
That is, by adopting such a metal plate 52, the metal plate 52 is attached to the engaging portion 36 only when the stopper bolt 32 is fastened and fixed to the engaging portion 36 by the contact nut 46 and the fixing nut 48. Since the metal plate 52 can be quickly mounted by being superposed, and the metal plate 52 is removed without being tightened and fixed, the metal plate 52 strikes the engaging portion 36 at the time of vibration input, and abnormal noise or the like is generated. It does not occur. In addition, in the present embodiment, the contact nut 46 and the fixing nut 48 are the tightening nut 34 or the fixing nut 48 in the non-tightening fixed state in which the contact nut 46 and the fixing nut 48 are spaced apart from the engaging portion 36. Since the holding nut 50 is tightened, the metal plates 52, 52 that are no longer required in such a non-tightened fixed state are placed between the contact nut 46 and the tightening nut 34. It is also possible to securely store the fixed nut 48 and the holding nut 50 by holding them. As is clear from this, in the present embodiment, the tightening nut 34 can function as a holding nut that tightens and holds the metal plate 52 in cooperation with the contact nut 46. ing.
[0060]
Therefore, in the vibration damping device 10 of the present embodiment having the above-described structure, the contact nut 46 screwed to the stopper bolt 32 is turned with a spanner or the like so that the engagement portion 36 is properly tightened and released. By doing so, jacking up the mass bracket 20 with respect to the base member 16 and releasing it can be performed easily and quickly.
[0061]
Here, it is particularly important that the stopper mechanism 31 required under the operating state of the sub-vibration system 22 has a specific structure including the stopper bolt 32 and the engaging portion 36, and This is because a jack-up mechanism for jacking up the mass metal fitting 20 with respect to the base member 16 can be configured by skillfully using the stopper mechanism 31 in a non-operating state of the sub vibration system 22. Accordingly, a jack-up mechanism for lifting the mass metal fitting 20 with respect to the base member 16 requires a hydraulic circuit, a specially large member, or a special work process for assembling it in the manufacturing process of the vibration damping device 10. Therefore, it can be advantageously realized with a small number of parts and a simple and compact structure.
[0062]
Further, in the jack-up mechanism of the present embodiment, the stopper bolt 32 can be fixed to the base member 16 by tightening the engagement portion 36 with the contact nut 46 and the fixing nut 48. The mass bracket 20 is used as a base when the vibration damping device 10 that has been unitized in the factory is transported to the construction site and installed, or when the operation state is confirmed and measured after the vibration damping device 10 is installed in the house 12. It becomes possible to fix to the member 16 easily and reliably.
[0063]
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, this is an illustration to the last, Comprising: This invention is not limited at all by the specific description in this embodiment.
[0064]
For example, as shown in FIG. 12, in the engaging portion 36, annular contact protrusions 56 and 58 that protrude in the vertical direction from the engaging portion 36 at a predetermined distance away from the outer peripheral side of the insertion hole 38. When the abutting nut 46 and the fixing nut 48 screwed to the stopper bolt 32 are fastened and fixed to the engaging portion 36, the metal plate 52 protrudes from the abutting protrusions 56 and 58. You may make it contact | abut with respect to a front end surface. When such contact protrusions 56 and 58 are employed, even when both end portions in the axial direction of the cushioning rubber sleeve 40 protrude vertically from the engagement portion 36 as shown, the contact nut 46 and By avoiding the action of the fastening force of the fixing nut 48 on the rubber sleeve 40, it becomes possible to apply such a fastening force directly to the engaging portion 36, and the rubber sleeve 40 is protected and the stopper bolt 32 is engaged. Further improvement of the contact force to the joint portion 36 can be achieved. In FIG. 12, in order to facilitate the understanding, members and parts having the same structure as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the above embodiment.
[0065]
In the embodiment, the stopper bolt 32 is fixed to the mass metal fitting 20 and protrudes toward the base member 16, and is loosely inserted into the insertion hole 38 of the engaging portion 36 formed in the base member 16. However, on the contrary, the stopper bolt is fixed to the base member, protruded toward the mass metal fitting 20, and loosely inserted into the insertion hole of the engaging portion formed in the mass metal fitting 20. Similarly to the above-described embodiment, a stopper mechanism having a function of fixing the mass bracket 20 to the base member 16 can be realized.
[0066]
In the above embodiment, the abutting nut 46 and the fixing nut 48 screwed to the stopper bolt 32 are clamped and fixed by sandwiching the engaging portion 36 from both sides. The holding nut 50 and the like are not essential in the present invention.
[0067]
Furthermore, the stopper bolt 32 does not necessarily pass through the insertion hole 38 of the engaging portion 36 formed in the base member 16 or the mass metal fitting 20, and is in a loose insertion state in which the stopper bolt 32 is inserted without penetrating. May be. In such a non-penetrated state, it is difficult to screw the fixing nut 48 onto the stopper bolt 32, but the contact nut 46 is tightened against the engaging portion 36 by the contact nut 46 being screwed. Thus, jacking up of the mass metal fitting 20 can be performed in the same manner as in the above embodiment.
[0068]
Moreover, in the said embodiment, since the several sub-vibration system is supported by one base member, it is possible to set the mass of one mass metal fitting 20 small, and jack-up of the mass metal fitting 20 is possible. Although the work has been further facilitated, it goes without saying that only one sub-vibration system may be supported by one base member. Further, even when a plurality of sub-vibration systems are supported by a single base member, the natural frequencies of all the sub-vibration systems can be made substantially the same, or different natural frequencies can be set for the plurality of sub-vibration systems. When setting, different natural frequencies can be set by adopting different mass brackets and rubber mounts for each sub vibration system without adopting the same mass brackets and the same rubber mounts as in the above embodiment. Of course, it is also possible.
[0069]
Furthermore, in the secondary vibration system, for example, a coil spring or the like can be adopted instead of the rubber mount or in addition to the rubber mount in order to adjust the spring characteristics of the spring member. In the above, an attenuator capable of exerting a damping force when the mass member is displaced with respect to the base member can be adopted as necessary.
[0070]
Also, the position of the vibration damping device can be changed as appropriate in consideration of the structure of the building structure, the vibration mode, etc., such as the underfloor part and the roof, as well as the ceiling part on the top floor as illustrated.
[0071]
In addition, the present invention is not limited to a three-story house as illustrated, but also a one-story, two-story, or four-story house (including multi-family houses), a warehouse, a building, a tower, and the like. It goes without saying that any of them can be applied to a vibration control device for a small-scale building.
[0072]
In addition, although not listed one by one, the present invention can be implemented in a mode to which various changes, modifications, improvements, and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the invention.
[0073]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the vibration control device for small-scale buildings having the structure according to the present invention, the relative displacement amount of the mass member with respect to the spring member is limited under the installation state of the vibration control device. A stopper mechanism that limits the amount of displacement of the mass member when an excitation force is exerted in all horizontal directions can be realized with a simple structure. The mechanism for jacking up the member with respect to the base member can be realized with an extremely small number of parts and a simple structure.
[0074]
In addition, according to the attachment / detachment or mounting adjustment method of the spring member in the vibration control device for a small-scale building according to the present invention, jack-up of the mass member to the base member can be performed easily and quickly. Therefore, it is possible to easily replace the spring member and adjust the mounting direction even in a narrow work space without having to completely remove the mass brackets one by one under the condition that the vibration damping device is actually installed in a small building. It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a state where a vibration damping device according to an embodiment of the present invention is mounted on a three-story house.
FIG. 2 is a plan view showing a vibration damping device as one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of the vibration damping device shown in FIG. 2;
4 is a side view of the vibration damping device shown in FIG. 2; FIG.
5 is a bottom view of the vibration damping device shown in FIG. 2. FIG.
6 is a front view of a rubber mount employed in the vibration damping device shown in FIG. 2. FIG.
7 is a right side view in FIG. 5. FIG.
FIG. 8 is an enlarged explanatory view of a main part for explaining a stopper mechanism of the vibration damping device shown in FIG. 2;
FIG. 9 is a front view of a rubber sleeve that constitutes the vibration damping device shown in FIG. 2;
10 is an enlarged explanatory view of a main part for explaining a fixing mechanism using a stopper mechanism of the vibration damping device shown in FIG. 2. FIG.
11 is a plan view of a metal plate constituting the vibration damping device shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 12 is an enlarged explanatory view of main parts showing another embodiment of the fixing mechanism shown in FIG. 10;
[Explanation of symbols]
10 Vibration control device
12 Housing
16 Base member
18 Rubber mount
20 mass bracket
22a to d Secondary vibration system
31 Stopper mechanism
32 Stopper bolt
36 engaging part
38 Insertion hole
46 Contact nut
48 Fixing nut

Claims (7)

住宅等の小規模建築物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、主振動系たる該小規模建築物に対して副振動系として作用せしめられる小規模建築物用制振装置において、
前記小規模建築物に設けられて前記バネ部材を介して前記マス部材を弾性支持するベース部材と該マス部材との何れか一方から他方に向かって突出する係合ボルトを複数設けると共に、それらベース部材とマス部材の他方に挿通穴を備えた係合部を複数設けて、該各係合ボルトを該各係合部の該挿通穴に遊挿し、該各係合ボルトが軸直角方向で該各係合部に当接せしめられることにより該マス部材の該ベース部材に対する変位量が制限されるようにする一方、それぞれの該係合ボルトに当接ナットを螺着せしめると共に、それぞれの該係合ボルトをそれぞれの該係合部の該挿通穴に対して挿通せしめて、該当接ナットを該係合部に対して当接させつつ該係合ボルト上でねじ送りすることにより、前記バネ部材の装着部位における該マス部材と該ベース部材の対向面間距離が該バネ部材の自由長よりも大きくなるまで該マス部材を該ベース部材に対して持ち上げることが出来るように為し、更に、前記マス部材を、前記バネ部材が取り付けられる本体マスと、該本体マスの下面側に重ね合わせられて固定される補助マスによって構成すると共に、該補助マスを該本体マスに対して固定する固定ボルトを利用して、該固定ボルトによって前記係合ボルトを構成したことを特徴とする小規模建築物用制振装置。In a vibration control device for a small-scale building that acts as a sub-vibration system for the small-scale building as a main vibration system by elastically supporting the mass member with a spring member for a small-scale building such as a house ,
A base member that is provided in the small-scale building and elastically supports the mass member via the spring member, and a plurality of engagement bolts that protrude from one of the mass members toward the other, and the base A plurality of engaging portions having insertion holes are provided on the other of the member and the mass member, and the respective engagement bolts are loosely inserted into the insertion holes of the respective engagement portions. The amount of displacement of the mass member relative to the base member is limited by being brought into contact with each engagement portion, while a contact nut is screwed onto each of the engagement bolts, and The spring member is inserted by inserting a coupling bolt into the insertion hole of each of the engaging portions, and screwing the corresponding connecting nut onto the engaging bolt while abutting against the engaging portion. The mass member at the attachment site of Facing surface distance between the base member without the mass member to be larger than the free length of the spring member so that it can be lifted relative to the base member, further, the mass member, the spring member is attached And an auxiliary mass fixed to the lower surface side of the main body mass, and a fixing bolt for fixing the auxiliary mass to the main body mass. A damping device for a small-scale building, characterized in that an engagement bolt is formed . 住宅等の小規模建築物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、主振動系たる該小規模建築物に対して副振動系として作用せしめられる小規模建築物用制振装置において、
前記小規模建築物に設けられて前記バネ部材を介して前記マス部材を弾性支持するベース部材と該マス部材との何れか一方から他方に向かって突出する係合ボルトを複数設けると共に、それらベース部材とマス部材の他方に挿通穴を備えた係合部を複数設けて、該各係合ボルトを該各係合部の該挿通穴に遊挿し、該各係合ボルトが軸直角方向で該各係合部に当接せしめられることにより該マス部材の該ベース部材に対する変位量が制限されるようにする一方、それぞれの該係合ボルトに当接ナットを螺着せしめると共に、それぞれの該係合ボルトをそれぞれの該係合部の該挿通穴に対して挿通せしめて、該当接ナットを該係合部に対して当接させつつ該係合ボルト上でねじ送りすることにより、前記バネ部材の装着部位における該マス部材と該ベース部材の対向面間距離が該バネ部材の自由長よりも大きくなるまで該マス部材を該ベース部材に対して持ち上げることが出来るように為し、更に、前記係合部における前記挿通穴に筒状の緩衝ゴムを嵌め込んで組み付けることにより緩衝部材を構成して、該緩衝部材を介して該係合ロッドが該係合部に当接せしめられるようにすると共に、前記当接ボルトの該係合部に対する当接部位を該挿通穴の開口周縁部よりも外周側に離隔させて、該緩衝ゴムに対する該当接ボルトの当接力の作用が回避されるようにしたことを特徴とする小規模建築物用制振装置。 In a vibration control device for a small-scale building that acts as a sub-vibration system for the small-scale building as a main vibration system by elastically supporting the mass member with a spring member for a small-scale building such as a house ,
A base member that is provided in the small-scale building and elastically supports the mass member via the spring member, and a plurality of engagement bolts that protrude from one of the mass members toward the other, and the base A plurality of engaging portions having insertion holes are provided on the other of the member and the mass member, and the respective engagement bolts are loosely inserted into the insertion holes of the respective engagement portions. The amount of displacement of the mass member relative to the base member is limited by being brought into contact with each engagement portion, while a contact nut is screwed onto each of the engagement bolts, and The spring member is inserted by inserting a coupling bolt into the insertion hole of each of the engaging portions, and screwing the corresponding connecting nut onto the engaging bolt while abutting against the engaging portion. The mass member at the attachment site of Facing surface distance between the base member without the mass member to be larger than the free length of the spring member so that it can be lifted relative to the base member, further, the cylinder into the insertion hole of the engaging portion A cushioning member is configured by fitting and assembling a buffer rubber so that the engagement rod can be brought into contact with the engagement portion via the cushioning member, and the engagement bolt is engaged. A small-scale building characterized in that the abutting portion with respect to the joint portion is separated to the outer peripheral side from the opening peripheral edge portion of the insertion hole so that the action of the abutting force of the corresponding contact bolt on the buffer rubber is avoided. Damping device for goods. 前記係合部の前記挿通穴に挿通された前記係合ボルトに対して、該係合部を挟んで前記当接ナットと反対側に固定ナットを螺着せしめて、それら当接ナットと固定ナットで該係合部を両側から締め付けることにより、前記マス部材を前記ベース部材に対して持ち上げた状態下で該係合ボルトを該係合部に対して固定できるようにした請求項１又は２に記載の小規模建築物用制振装置。With respect to the engagement bolt inserted into the insertion hole of the engagement portion, a fixing nut is screwed onto the opposite side of the contact nut across the engagement portion, and the contact nut and the fixation nut in by tightening the engaging portion from both sides, the mass member engagement bolt in a state lifted with respect to said base member to claim 1 or 2 and can be fixed relative to the engagement portion The vibration control device for small buildings described. 前記係合ボルトおよび前記係合部を、一つのマス部材に対して３〜４組設けた請求項１乃至３の何れかに記載の小規模建築物用制振装置。The vibration control device for a small-scale building according to any one of claims 1 to 3, wherein three to four sets of the engagement bolt and the engagement portion are provided for one mass member. 前記バネ部材として、軸直角方向のばね定数が中心軸回りで異なるゴムマウントを複数用いて、該ゴムマウントの装着方向を中心軸回りで調節することにより、前記マス部材における特定の水平方向での該バネ部材のばね定数をチューニングできるようにした請求項１乃至４の何れかに記載の小規模建築物用制振装置。By using a plurality of rubber mounts having different spring constants around the central axis as the spring member, and adjusting the mounting direction of the rubber mount around the central axis, the mass member in a specific horizontal direction The vibration control device for a small-scale building according to any one of claims 1 to 4 , wherein the spring constant of the spring member can be tuned. 請求項１乃至５の何れかに記載された小規模建築物用制振装置を前記小規模建築物に設置せしめた状態下において、前記当接ナットを前記係合部に対して当接させつつ前記係合ボルト上でねじ送りすることにより前記マス部材を前記ベース部材に対して持ち上げて、前記バネ部材をそれらマス部材およびベース部材に対して取外し或いは装着することを特徴とする小規模建築物用制振装置におけるバネ部材の着脱方法。While the vibration control device for a small-scale building according to any one of claims 1 to 5 is installed in the small-scale building, the contact nut is brought into contact with the engagement portion. A small-scale building characterized in that the mass member is lifted with respect to the base member by screw feeding on the engagement bolt, and the spring member is detached from or attached to the mass member and the base member. Method of attaching and detaching the spring member in the vibration damping device. 請求項５に記載された小規模建築物用制振装置を前記小規模建築物に設置せしめた状態下において、前記該当接ナットを前記係合部に対して当接させつつ前記係合ボルト上でねじ送りすることにより前記マス部材を前記ベース部材に対して持ち上げて、前記バネ部材を構成する前記ゴムマウントの装着方向を中心軸回りで変更調節することを特徴とする小規模建築物用制振装置におけるバネ部材の装着調整方法。A state in which the vibration control device for a small-scale building according to claim 5 is installed in the small-scale building, while the corresponding contact nut is brought into contact with the engagement portion, on the engagement bolt The mass member is lifted with respect to the base member by screw-feeding, and the mounting direction of the rubber mount that constitutes the spring member is changed and adjusted around the central axis. A mounting adjustment method of a spring member in a vibration device.
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