JP4232811B2 - Vibration reduction device for building structures - Google Patents

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Description

本発明は、住宅等の建築構造物に対する副振動系を構成して、主振動系たる建築構造物に対する動的吸振効果を発揮し得る振動低減装置に関するものである。   The present invention relates to a vibration reducing device that constitutes a secondary vibration system for a building structure such as a house and can exhibit a dynamic vibration absorption effect for a building structure that is a main vibration system.

一般住宅等の建築構造物では、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振動が発生する場合がある。特に、近年では、一般住宅でも2階建や3階建が多くなってきており、それらの住宅において、交通振動による微震動が、例えば就寝時における不快音や不快振動等の原因として問題となってきている。   In a building structure such as a general house, vibration may be generated by an external force such as traffic vibration or wind acting as an excitation force. In particular, in recent years, ordinary houses are also increasing in number of two-story and three-story buildings, and in those houses, slight vibration caused by traffic vibration has become a problem as a cause of unpleasant noise, unpleasant vibration at bedtime, for example. It is coming.

ところで、建築構造物の振動低減装置としては、従来、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、幾つか提案されている。例えば、特開平3−74649号公報や特開平8−338467号公報には、付加質量を建築構造物に対して多段積層ゴムで弾性支持せしめた構造のダンパ装置が開示されている。これらのダンパ装置は、水平方向で一つの副振動系を構成することにより、建築構造物に惹起される水平方向の振動に対して低減効果を発揮するようになっている。   By the way, several damper apparatuses for reducing vibration of high-rise buildings such as high-rise buildings and towers have been proposed as vibration reduction apparatuses for building structures. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-74649 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-338467 disclose a damper device having a structure in which an additional mass is elastically supported by a multistage laminated rubber with respect to a building structure. These damper devices are configured to exhibit a reduction effect with respect to horizontal vibrations induced in the building structure by constituting one sub vibration system in the horizontal direction.

ところが、これら従来のダンパ装置では、副振動系に設定された固有振動数と、主振動系としての建築構造物において防振すべき振動との間にずれがあると、有効な振動低減効果が発揮されなくなるという不具合があった。特に、ダンパ装置のバネ部材をゴム弾性体で形成すると、ばね定数が温度依存性を有するために、有効な制振効果を安定して得ることが難しく、例えば、一般住宅で屋根裏にダンパ装置を収容配置しようとすると、屋根裏の温度は零下数十度から60〜70℃もの間で変化するために、基準温度(例えば、20℃)でチューニングしても、目的とする制振効果を安定して得ることは、到底、望めなかったのである。   However, in these conventional damper devices, if there is a deviation between the natural frequency set for the secondary vibration system and the vibration to be isolated in the building structure as the main vibration system, an effective vibration reduction effect is obtained. There was a problem that it could not be demonstrated. In particular, when the spring member of the damper device is formed of a rubber elastic body, since the spring constant has temperature dependence, it is difficult to stably obtain an effective vibration damping effect. Attempting to place and arrange the attic temperature changes between several tens of degrees below zero and 60-70 ° C, so even if tuning at a reference temperature (for example, 20 ° C), the desired damping effect is stabilized. I couldn't have hoped to get it.

なお、特開平5−149026号公報には、防振しようとする振動周波数と同一の固有振動数にチューニングした副振動系に加えて、それとは異なる固有振動数を有する副振動系を設けたスロッシングダンパ等の振動抑制装置が開示されている。しかしながら、かかる公報に開示された振動抑制装置は、高層ビル等の大型構造物の防振しか考慮されておらず、一般住宅等に設置されるゴムマウントでマス部材を弾性支持せしめた構造の振動低減装置について、必ずしも有効に適用され得るものではなかったのである。具体的には、例えば、かかる公報に記載の振動抑制装置では、複数の副振動系を設置するために、装置全体の総重量が大きくなることが避けられず、そのために、特に一般住宅等では、建築構造物自体の強度不足等から採用が難しい場合があった。   Japanese Patent Laid-Open No. 5-149026 discloses a sloshing provided with a sub-vibration system having a different natural frequency in addition to a sub-vibration system tuned to the same natural frequency as the vibration frequency to be isolated. A vibration suppressing device such as a damper is disclosed. However, the vibration suppression device disclosed in this publication only considers vibration isolation of large structures such as high-rise buildings, and has a structure in which a mass member is elastically supported by a rubber mount installed in a general house or the like. The reduction device could not always be effectively applied. Specifically, for example, in the vibration suppression device described in this publication, it is inevitable that the total weight of the entire device becomes large because a plurality of sub-vibration systems are installed. In some cases, it was difficult to adopt due to insufficient strength of the building structure itself.

特開平3−74649号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-74649 特開平8−338467号公報JP-A-8-338467 特開平5−149026号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-149026

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、温度変化等によってチューニング周波数(同調)のずれがあった場合でも、建築構造物において防振すべき振動に対して良好な制振効果を安定して発揮し得る、新規な構造の振動低減装置を提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is a building structure even when there is a deviation in tuning frequency (tuning) due to a temperature change or the like. It is an object of the present invention to provide a vibration reducing device having a novel structure capable of stably exhibiting a good damping effect against vibration to be vibrated.

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は、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、明細書全体の記載および図面に記載の発明思想に基づいて認識されることが理解されるべきである。   Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, each aspect described below can be employed in any combination. In addition, it should be understood that the aspects and technical features of the present invention are not limited to those described below, but are recognized based on the description of the entire specification and the inventive concept described in the drawings. is there.

本発明の第一の態様は、防振すべき建築構造物に対して、マス部材を、複数のゴムマウントで弾性支持せしめることにより、副振動系を構成した振動低減装置において、前記マス部材を複数の分割マスによって構成し、かかる分割マスの全体の合計質量を、前記建築構造物の防振すべき振動に応じた最適質量に設定すると共に、それら各分割マスを前記ゴムマウントにより前記建築構造物に対して互いに独立して弾性支持せしめて、複数の分割副振動系を構成し、それらの分割副振動系に対して、互いに異なる固有振動数を設定する一方、該複数の分割副振動系の各固有振動数を、基準となる条件下で求められた前記建築構造物の防振すべき振動周波数よりも低周波側と高周波側の両方に、それぞれ位置するように設定し、更に、かかる分割副振動系の固有振動数のチューニング範囲を、前記建築構造物の防振すべき振動周波数に対して上下にそれぞれ30%の周波数範囲内となるように設定すると共に、前記固有振動数が互いに隣接するもの同士の固有振動数の差を、前記振動低減装置内の各分割副振動系においてそれぞれ異なるように設定したことを、特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, in the vibration reducing device that constitutes the secondary vibration system by elastically supporting the mass member with a plurality of rubber mounts for the building structure to be damped, the mass member is It is constituted by a plurality of divided masses, and the total mass of the divided masses is set to an optimum mass corresponding to the vibration to be damped of the building structure, and each of the divided masses is formed by the rubber mount in the building structure. A plurality of divided sub-vibration systems are configured to be elastically supported independently from each other, and different natural frequencies are set for the divided sub-vibration systems. Are set so that they are located on both the low-frequency side and the high-frequency side of the vibration frequency of the building structure obtained under the standard condition, which is to be damped. Split The tuning range of the natural frequency of the vibration system is set so as to be within a frequency range of 30% above and below the vibration frequency of the building structure to be isolated, and the natural frequencies are adjacent to each other. The characteristic frequency difference between objects is set to be different in each of the divided sub-vibration systems in the vibration reducing apparatus.

このような第一の態様に係る振動低減装置においては、複数の分割副振動系によって複数の固有振動数が設定されることにより、副振動系の防振すべき振動への同調が正確でなかった場合や、温度変化等に伴うチューニングのずれが発生した場合等でも、全体として良好なる制振効果が発揮され得るのである。しかも、そこにおいて、かかる振動低減装置においては、最適質量を分割して複数の分割副振動系が構成されることから、装置全体としての重量増大が有利に回避され得、建築構造物に対して有利に設置可能とされる。また、各分割マスは、ゴムマウントによって弾性支持されることから、独立して任意の場所に設置可能であり、建築構造物に対する装着場所の設定に関して大きな自由度が確保され得る。従って、かかる振動低減装置にあっては、例えば一般住宅等にも、有利に採用され得て、大きな温度変化に晒される場合でも、安定した防振効果を得ることが可能となるのである。   In such a vibration reduction device according to the first aspect, since the plurality of natural frequencies are set by the plurality of divided sub-vibration systems, the sub-vibration system is not accurately tuned to the vibration to be isolated. Even when there is a tuning shift due to a temperature change or the like, a good vibration damping effect as a whole can be exhibited. Moreover, in such a vibration reducing device, since the optimum mass is divided and a plurality of divided sub-vibration systems are configured, an increase in the weight of the entire device can be advantageously avoided, and the building structure can be avoided. It can be advantageously installed. In addition, since each divided mass is elastically supported by the rubber mount, it can be installed independently at any location, and a large degree of freedom can be secured with respect to setting the mounting location for the building structure. Therefore, such a vibration reducing device can be advantageously employed in, for example, ordinary houses, and can provide a stable vibration-proofing effect even when exposed to a large temperature change.

なお、複数の分割マスからなるマス部材の最適質量は、例えば、主振動系たる建築構造物の運動方程式と副振動系たる分割副振動系の連立方程式において、主振動系の振幅と副振動系を構成するゴムマウントの振幅(主振動系と副振動系の相対変位の絶対値)を、それぞれ、要求される値以下にするという条件を与えることによって、主振動系の等価質量に対する質量割合として、決定することが出来るが、その際、建築構造物の耐荷重強度等も考慮されるべきである。   The optimum mass of the mass member composed of a plurality of divided masses is, for example, the amplitude of the main vibration system and the sub vibration system in the simultaneous equations of the equation of motion of the building structure as the main vibration system and the divided sub vibration system as the sub vibration system. By giving the condition that the amplitude (absolute value of the relative displacement of the main vibration system and the sub vibration system) of the rubber mount that constitutes each is below the required value, the mass ratio to the equivalent mass of the main vibration system In this case, the load bearing strength of the building structure should be taken into consideration.

また、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る振動低減装置において、前記複数の分割副振動系の各固有振動数を、基準となる条件下で求められた前記建築構造物の防振すべき振動周波数よりも低周波側と高周波側の両方に、それぞれ位置するように設定したことを、特徴とする。これにより、より広範な原因による副振動系の主振動系に対するチューニング特性の変化に際しても、有効な振動低減効果を得ることが可能となる。なお、基準となる条件とは、例えば、最も頻繁に生ずる条件をいう。   Further, according to a second aspect of the present invention, in the vibration reducing apparatus according to the first aspect, the building structure obtained by determining each natural frequency of the plurality of divided sub-vibration systems under a reference condition. It is characterized in that it is set so as to be located on both the low frequency side and the high frequency side of the vibration frequency to be damped. This makes it possible to obtain an effective vibration reducing effect even when the tuning characteristics of the sub-vibration system with respect to the main vibration system change due to a wider range of causes. The reference condition is, for example, the condition that occurs most frequently.

また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る振動低減装置において、前記複数の分割副振動系を構成する分割マスの少なくとも一つを、他の分割マスとは異なる質量とすると共に、前記建築構造物の防振すべき振動周波数に最も近い固有振動数に設定した分割副振動系において、最も大きな質量の分割マスを採用したことを、特徴とする。このような本態様に係る振動低減装置では、最も大きな質量の分割マスを有する分割副振動系が、主振動系における防振すべき振動に略同調された、最も高い頻度で現出される状況下で、かかる最も大きな質量の分割マスを有する分割副振動系による制振効果が、より有効に発揮されるのである。即ち、チューニング誤差や温度変化等を考慮した多数の振動低減装置における長期間に亘る制振効果をトータルに捉えれば、本態様に従う構造を採用することによって、制振効果の向上が図られ得るのである。   In addition, according to a third aspect of the present invention, in the vibration reducing apparatus according to the first or second aspect, at least one of the divided masses constituting the plurality of divided sub-vibration systems is defined as another divided mass. In the divided sub-vibration system set to have a different mass and the natural frequency closest to the vibration frequency of the building structure to be damped, a divided mass having the largest mass is employed. In such a vibration reduction device according to this aspect, the split sub-vibration system having the largest divided mass is substantially tuned to the vibration to be isolated in the main vibration system and appears at the highest frequency. Below, the vibration suppression effect by the divided sub-vibration system having the largest divided mass is more effectively exhibited. In other words, if the vibration suppression effect over a long period of time in a large number of vibration reduction devices taking into account tuning errors, temperature changes, etc. is grasped in total, the adoption of the structure according to this aspect can improve the vibration suppression effect. is there.

また、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れか一つの態様に係る振動低減装置において、前記分割副振動系を、何れも、一般住宅における最上階の天井部分に支持せしめて、屋根裏に収容配置したことを、特徴とする。このような本態様に係る振動低減装置においては、一般住宅における振動低減装置の設置スペースを有利に確保することが出来ると共に、振動モード的にも優れた制振効果を得ることが出来る。しかも、ゴムマウントの温度変化によるチューニングのずれに伴う制振効果の低下は、異なる固有振動数を設定した複数の分割副振動系によって軽減乃至は回避されることから、屋根裏の著しい温度変化に晒されても、安定した制振効果が発揮されるのである。なお、一般住宅とは、個人住宅や集合住宅であって、高層ビルに属しない1〜数階建の建築住宅をいい、一般に、木造,鉄骨,或いは鉄筋コンクリート等の各種構造を有するものを含む。   According to a fourth aspect of the present invention, in the vibration reducing apparatus according to any one of the first to third aspects, each of the divided sub-vibration systems is supported on a ceiling portion of a top floor in a general house. It is characterized by being accommodated and arranged in the attic. In such a vibration reduction device according to this aspect, it is possible to advantageously secure a space for installing the vibration reduction device in a general house, and to obtain an excellent vibration suppression effect in terms of vibration mode. In addition, the decrease in the damping effect due to the tuning deviation due to the temperature change of the rubber mount is reduced or avoided by the plurality of divided sub-vibration systems with different natural frequencies, so that it is exposed to a significant temperature change in the attic. Even if it is done, a stable damping effect is exhibited. In addition, an ordinary house is a private house or an apartment house, and refers to an architectural house having one to several floors that does not belong to a high-rise building, and generally includes those having various structures such as wooden structures, steel frames, or reinforced concrete.

また、本発明の第五の態様は、前記第一乃至第四の何れか一つの態様に係る振動低減装置において、前記複数の分割副振動系の少なくとも一つを、他の分割副振動系とは異なる構造部材によって支持せしめたことを、特徴とする。本発明では、最適質量のマス部材を複数の分割マスに分割したことによって、複数の構造部材によってマス部材の荷重を分担支持させることが出来るのであり、それによって、本態様の振動低減装置においては、例えば一般住宅等において、建築構造物の耐荷重強度の制限内で、全体として大きな質量のマス部材を有利に装着することが可能となるのである。なお、構造部材としては、建築構造物の構造や種類等に応じて、建築構造物における各種の構成部材(強度部材)が採用され得る。具体的には、例えば一般住宅では、各種の梁やスラブ,桁,縁などの部材に対して、各分割マスを支持せしめることが出来る。   According to a fifth aspect of the present invention, in the vibration reducing apparatus according to any one of the first to fourth aspects, at least one of the plurality of divided sub-vibration systems is replaced with another divided sub-vibration system. Is characterized by being supported by different structural members. In the present invention, by dividing the mass member having the optimum mass into the plurality of divided masses, the load of the mass member can be shared and supported by the plurality of structural members. For example, in a general house, a mass member having a large mass as a whole can be advantageously mounted within the limit of the load bearing strength of the building structure. In addition, as a structural member, various structural members (strength member) in a building structure may be employ | adopted according to the structure, kind, etc. of a building structure. Specifically, for example, in a general house, each divided mass can be supported by members such as various beams, slabs, girders, edges, and the like.

また、本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れか一つの態様に係る振動低減装置において、前記副振動系におけるゴムマウントを、それぞれ、前記分割マスに対する取付方向を変更することによって、該分割副振動系における水平な弾性主軸方向のばね定数を調節することの出来る可変ゴムマウントを含んで構成し、各分割副振動系において、かかる可変ゴムマウントの前記分割マスに対する取付方向を異ならせることによって、各分割副振動系に対して相互に異なる固有振動数を設定したことを、特徴とする。なお、本態様において、分割副振動系における弾性主軸とは、分割副振動系に対して、その軸に沿って荷重が入力された際に、荷重の入力方向と、ゴムマウントの弾性変形に伴うマス部材の変位方向とが一致し、且つ分割マスに回転乃至は角変位が生じないような軸をいう。   According to a sixth aspect of the present invention, in the vibration reducing device according to any one of the first to fifth aspects, the rubber mounts in the sub-vibration system are each changed in the mounting direction with respect to the divided mass. By including a variable rubber mount that can adjust the spring constant in the horizontal elastic main axis direction in the divided sub-vibration system, and in each divided sub-vibration system, the mounting direction of the variable rubber mount with respect to the divided mass It is characterized in that different natural frequencies are set for the respective divided sub-vibration systems by making them different. In addition, in this aspect, the elastic main shaft in the divided sub-vibration system refers to the input direction of the load and the elastic deformation of the rubber mount when a load is input along the axis to the divided sub-vibration system. An axis that matches the displacement direction of the mass member and does not cause rotation or angular displacement in the divided mass.

このような第六の態様に係る振動低減装置においては、可変ゴムマウントの分割マスに対する取付方向を変更することによって、分割副振動系における水平な弾性主軸方向の固有振動数を調節することが出来る。それ故、例えば、複数の分割副振動系において、同一のゴムマウントを採用しても、各分割副振動系の固有振動数を異なる値に調節することが出来るのである。しかも、可変ゴムマウントの取付方向に応じて、分割副振動系のばね定数を設定可能であることから、建築構造物の防振しようとする振動に応じて、各分割副振動系の固有振動数を高精度にチューニングすることが出来、それによって、優れた制振効果を容易に得ることが可能となるのである。なお、可変ゴムマウントの取付方向を変更する場合には、分割副振動系全体としての水平方向における弾性主軸の方向が変化しないように、それら可変ゴムマウントの取付方向を変更することが、チューニング作業性および分割副振動系の動的安定性等の点から、より望ましい。   In the vibration reducing apparatus according to the sixth aspect, it is possible to adjust the natural frequency in the horizontal elastic main shaft direction in the divided sub-vibration system by changing the mounting direction of the variable rubber mount with respect to the divided mass. . Therefore, for example, even if the same rubber mount is adopted in a plurality of divided sub-vibration systems, the natural frequency of each divided sub-vibration system can be adjusted to a different value. In addition, since the spring constant of the split sub-vibration system can be set according to the mounting direction of the variable rubber mount, the natural frequency of each split sub-vibration system can be set according to the vibration to be isolated from the building structure. Can be tuned with a high degree of accuracy, thereby making it possible to easily obtain an excellent vibration control effect. When changing the mounting direction of the variable rubber mount, it is necessary to change the mounting direction of the variable rubber mount so that the direction of the elastic main shaft in the horizontal direction as the whole split sub-vibration system does not change. From the viewpoints of stability and dynamic stability of the split sub-vibration system, it is more desirable.

なお、かかる第六の態様において採用される可変ゴムマウントの構造は、何等、限定されるものでない。具体的には、例えば、マス部材側に取り付けられる第一の取付部材と、建築構造物側に取り付けられる第二の取付部材を、ゴム弾性体によって弾性的に連結した構造のマウントであって、そのゴム弾性体に肉抜穴や貫通スリット等を設けることによって軸直角方向のばね特性に異方性を付与したり、ゴム弾性体で連結される第一の取付部材と第二の取付部材の対向面を傾斜させることによって軸直角方向の異方性を付与したり、特開平8−338467号公報等に記載されているような傾斜板をゴム弾性体内に埋設固着することによって軸直角方向の異方性を付与すること等によって、軸直角方向のばね特性を中心軸回りにおいて異方性としたゴムマウントを、その略中心軸方向に分割マスの重量が及ぼされる状態で装着せしめて、分割マスに対する取付方向を中心軸回りで変更することによって、分割マスにおける水平な弾性主軸方向でのばね定数を調節可能とした構造のゴムマウント等が採用可能である。或いはまた、軸直角方向のばね特性が、中心軸回りの全方向で同一とされたゴムマウントを用い、該ゴムマウントの分割マスへの取付角度を鉛直方向乃至は水平方向で変更することにより、分割マスにおける水平な弾性主軸方向でのばね定数を調節可能として可変ゴムマウントを構成することも可能である。   The structure of the variable rubber mount employed in the sixth aspect is not limited at all. Specifically, for example, a mount having a structure in which a first attachment member attached to the mass member side and a second attachment member attached to the building structure side are elastically connected by a rubber elastic body, Anisotropy is imparted to the spring characteristics in the direction perpendicular to the axis by providing a hollow hole or a through slit in the rubber elastic body, or the first and second mounting members connected by the rubber elastic body. Anisotropy in the direction perpendicular to the axis is imparted by inclining the facing surface, or an inclined plate as described in JP-A-8-338467 or the like is embedded and fixed in a rubber elastic body. By attaching anisotropy, etc., a rubber mount whose spring characteristics in the direction perpendicular to the axis is anisotropic around the central axis is mounted in a state where the weight of the divided mass is exerted in the direction of the central axis, and divided. trout By changing the mounting direction around the center axis against the rubber mount etc. adjustable and the structure of the spring constant in the horizontal elastic principal axis in the divided mass can be employed. Alternatively, by using a rubber mount in which the spring characteristics in the direction perpendicular to the axis are the same in all directions around the central axis, and changing the mounting angle of the rubber mount to the divided mass in the vertical direction or in the horizontal direction, It is also possible to configure the variable rubber mount so that the spring constant in the horizontal elastic principal axis direction of the divided mass can be adjusted.

また、本発明の第七の態様は、前記第六の態様に係る振動低減装置において、その分割副振動系に対して、前記可変ゴムマウントの前記分割マスに対する取付方向を変更設定可能な調節手段を設けたことを、特徴とする。なお、本態様において採用される調節手段としては、例えば、ボルトによる位置決め穴等からなるゴムマウントの取付方向の設定可能位置を、マス部材と建築構造物の少なくとも一方の側に複数設けて、ゴムマウントの取付方向を多段階に調節可能とした構造等が採用可能であり、特に、鉛直方向に延びる中心軸回りの回転によって取付方向を設定する場合等においては、ゴムマウントのマス部材側と建築構造物側への取付部位に摺動プレート等を配設して、中心軸回りの回転により、ゴムマウントの取付方向を無段階に調節可能とした構造等も採用可能である。   Further, according to a seventh aspect of the present invention, in the vibration reducing apparatus according to the sixth aspect, the adjusting means capable of changing and setting the mounting direction of the variable rubber mount with respect to the divided mass with respect to the divided sub-vibration system. It is characterized by providing. As the adjusting means employed in this aspect, for example, a rubber mount having a plurality of positions that can be set in the mounting direction of the rubber mount including positioning holes by bolts is provided on at least one side of the mass member and the building structure. It is possible to adopt a structure that allows the mounting direction of the mount to be adjusted in multiple stages, especially when setting the mounting direction by rotating around the central axis extending in the vertical direction It is also possible to employ a structure in which a sliding plate or the like is disposed at the attachment portion on the structure side, and the attachment direction of the rubber mount can be adjusted steplessly by rotation around the central axis.

なお、かかる第七の態様においては、可変ゴムマウントのみで、副振動系のバネ部材を構成する必要はなく、可変ゴムマウントと、副振動系のばね定数の調節に寄与しないゴムマウントを組み合わせてバネ部材を構成することも可能である。また、可変ゴムマウントを複数用いる場合には、その全ての可変ゴムマウントの取付方向を変更する必要はなく、一部の可変ゴムマウントだけの取付方向を調節することによってチューニングすることも可能である。また、バネ部材は、前記特開平8−338467号公報にも記載されているように、ゴムマウントを多段的に積み重ねて構成することも可能であり、その場合には、一部の段階に配設されたゴムマウントだけを可変ゴムマウントとしても良い。   In the seventh aspect, it is not necessary to configure the secondary vibration system spring member only with the variable rubber mount, and the variable rubber mount is combined with the rubber mount that does not contribute to the adjustment of the secondary vibration system spring constant. It is also possible to constitute a spring member. In addition, when using a plurality of variable rubber mounts, it is not necessary to change the mounting direction of all the variable rubber mounts, and tuning is possible by adjusting the mounting direction of only some of the variable rubber mounts. . Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-338467, the spring member can also be configured by stacking rubber mounts in multiple stages. Only the installed rubber mount may be a variable rubber mount.

また、上述の如く、分割マスに対する取付方向を、中心軸回りで変更することによって、分割副振動系の水平な弾性主軸方向のばね定数を調節する可変ゴムマウントにおいては、例えば、軸直角方向におけるばね定数の最小値と最大値を、互いに直交する軸直角方向に設定することが望ましい。このような構造の可変ゴムマウントを採用すれば、可変ゴムマウントの分割マスに対する中心軸回りの取付角度に応じた、特定方向でのばね定数を容易に且つ精度良く知ることが可能となることから、可変ゴムマウントの取付方向の調節による副振動系のチューニング作業が、一層容易となる。   Further, as described above, in the variable rubber mount that adjusts the spring constant in the horizontal elastic main axis direction of the divided sub-vibration system by changing the mounting direction with respect to the divided mass around the central axis, for example, in the direction perpendicular to the axis It is desirable to set the minimum value and maximum value of the spring constant in the direction perpendicular to the axis perpendicular to each other. By adopting a variable rubber mount with such a structure, it becomes possible to easily and accurately know the spring constant in a specific direction according to the mounting angle around the central axis with respect to the divided mass of the variable rubber mount. Further, tuning of the secondary vibration system by adjusting the mounting direction of the variable rubber mount is further facilitated.

更にまた、本発明の第八の態様は、前記第七の態様に係る振動低減装置であって、前記調節手段を、前記可変ゴムマウントの取付方向を変更するためのアクチュエータ手段と、該アクチュエータ手段を作動制御して該可変ゴムマウントの取付方向を変更するコントロール手段とを含んで構成したことを、特徴とする。このような第八の態様に係る振動低減装置においては、可変ゴムマウントの取付方向の変更によるチューニング作業が一層容易とされるのであり、副振動系を建築構造物に装着した後に、可変ゴムマウントの取付方向を変更してチューニングしたり、再チューニングすることも、容易となる。特に、アクチュエータ手段を遠隔操作するリモートコントロール構造のコントロール手段を採用すれば、建築構造物の完成後や住宅の上棟後等にも、施主等が、容易にチューニング修正を行うことが可能となり、例えば、季節や温度等に応じたチューニングの変更を、手動によって、或いはセンサ等を用いて自動的に実施することにより、より高度な制振効果を得ることが可能となる。   Furthermore, an eighth aspect of the present invention is the vibration reducing apparatus according to the seventh aspect, wherein the adjusting means is an actuator means for changing a mounting direction of the variable rubber mount, and the actuator means. And control means for changing the mounting direction of the variable rubber mount by controlling the operation of the variable rubber mount. In the vibration reducing device according to the eighth aspect, the tuning work by changing the mounting direction of the variable rubber mount is further facilitated, and the variable rubber mount is mounted after the auxiliary vibration system is mounted on the building structure. It is also easy to tune by changing the mounting direction, or to re-tune. In particular, if a control means having a remote control structure for remotely operating the actuator means is adopted, the owner etc. can easily perform tuning correction even after completion of the building structure or after the upper building of the house. Further, it is possible to obtain a higher level of vibration control effect by performing tuning change according to the season, temperature, etc. manually or automatically using a sensor or the like.

また、本発明の第九の態様は、前記第六乃至第八の何れか一つに記載の振動低減装置であって、前記分割副振動系において、前記分割マスの重心を通って水平方向に延びる2本の直交する対称軸を挟んで、それぞれ対称位置するように、前記可変ゴムマウントの複数個を配設すると共に、それらの可変ゴムマウントにおける取付方向を、かかる2本の対称軸を挟んで対称となるように設定したことを、特徴とする。このような本態様に係る振動低減装置では、各分割副振動系において、複数の可変ゴムマウントの取付方向の変更によるバネ部材全体としてのばね定数の調節が容易となると共に、それら複数の可変ゴムマウントの取付方向を変更,調節した場合でも、分割マスの静的及び動的安定性が有利に維持されることにより、目的とする制振効果を安定して得ることが出来る。   According to a ninth aspect of the present invention, in the vibration reducing device according to any one of the sixth to eighth aspects, in the divided sub-vibration system, the horizontal direction passes through the center of gravity of the divided mass. A plurality of the variable rubber mounts are arranged so as to be symmetrically located across two extending symmetrical axes, and the mounting directions of these variable rubber mounts are sandwiched between the two symmetrical axes. It is characterized in that it is set to be symmetric. In such a vibration reduction device according to this aspect, in each divided sub-vibration system, the spring constant of the entire spring member can be easily adjusted by changing the mounting direction of the plurality of variable rubber mounts, and the plurality of variable rubbers Even when the mounting direction of the mount is changed or adjusted, the intended damping effect can be stably obtained by maintaining the static and dynamic stability of the divided mass advantageously.

なお、かかる第九の態様において、可変ゴムマウントのうち各対称軸を挟んで対称位置するもの同志は、互いに同一構造とすることが望ましい。一方、何れの対称軸に関しても対称関係を有しない可変ゴムマウント間では、ばね特性や構造が互いに異なっていても良い。また、可変ゴムマウントにおける取付方向を、2本の対称軸を挟んで対称とする設定は、例えば、何れの対称軸に関しても、その両側で対称位置に配された可変ゴムマウントを、該対称軸に対する傾斜角度が対称的に同じになるように配設することによって、有利に実現され得る。   In the ninth aspect, the variable rubber mounts that are symmetrically located with respect to each axis of symmetry preferably have the same structure. On the other hand, spring characteristics and structures may be different between the variable rubber mounts that do not have a symmetric relationship with respect to any symmetry axis. In addition, the setting of the mounting direction of the variable rubber mount to be symmetric with respect to the two symmetry axes is, for example, that the variable rubber mounts arranged at symmetrical positions on both sides of any symmetry axis are It can be advantageously realized by arranging the tilt angles to be symmetrically the same.

また、かかる第九の態様において、全ての分割副振動系における可変ゴムマウントの配設位置の対称軸としての2本の直交する対称軸は、好ましくはその少なくとも1本、より好ましくはそれらの2本の何れもが、建築構造物において防振すべき振動方向となるように設定される。更に、かかる第九の態様において、望ましくは、全ての分割副振動系において、可変ゴムマウントの配設位置の対称軸としての2本の直交する対称軸が、何れも、分割副振動系全体としての水平方向における弾性主軸として設定される。これにより、分割副振動系の安定性が更に向上されて、目的とする制振効果をより安定して得ることが可能になると共に、分割副振動系のチューニングも容易となる。   In the ninth aspect, the two orthogonal symmetry axes as the symmetry axes of the arrangement positions of the variable rubber mounts in all the divided sub-vibration systems are preferably at least one, more preferably two of them. Any of the books is set to have a vibration direction to be damped in the building structure. Furthermore, in the ninth aspect, desirably, in all the divided sub-vibration systems, two orthogonal symmetry axes as the symmetry axes of the positions where the variable rubber mounts are disposed are all divided as a whole of the divided sub-vibration system. Is set as the elastic main axis in the horizontal direction. As a result, the stability of the divided sub-vibration system is further improved, and the intended damping effect can be obtained more stably, and tuning of the divided sub-vibration system is facilitated.

このように、本発明に従う建築構造物用の振動低減装置によれば、温度変化等に起因して、副振動系における当初のチューニング周波数が、主振動系たる建築構造物の防振すべき振動周波数からずれた場合でも、有効な振動低減効果を、安定して得ることが出来るのである。   Thus, according to the vibration reducing device for a building structure according to the present invention, the initial tuning frequency in the secondary vibration system is the vibration to be damped of the building structure as the main vibration system due to a temperature change or the like. Even when it deviates from the frequency, an effective vibration reducing effect can be stably obtained.

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。   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.

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振動低減装置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。かかる振動低減装置10は、それぞれ独立した複数個の分割マス14と、それら各分割マス14を互いに独立して弾性支持するゴムマウント16から構成されており、各分割マス14がそれぞれ複数個のゴムマウント16によって、住宅12に対して弾性支持されることによって、互いに独立した複数個の分割副振動系17を形成している。なお、本実施形態では、図示されているように、全ての分割副振動系17が、3階建住宅12における3階の天井を構成する構造部材18上に装着されている。   First, FIG. 1 schematically shows a state in which a vibration reducing 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 reducing apparatus 10 includes a plurality of independent divided masses 14 and rubber mounts 16 that elastically support the divided masses 14 independently of each other, and each divided mass 14 has a plurality of rubbers. A plurality of divided sub-vibration systems 17 independent from each other are formed by being elastically supported by the mount 16 with respect to the house 12. In the present embodiment, as shown in the figure, all the divided sub-vibration systems 17 are mounted on the structural member 18 constituting the ceiling of the third floor in the three-story house 12.

より詳細には、各分割副振動系17を構成する分割マス14は、図2にも仮想線で示されているように、金属等の高比重材で形成されており、例えば鉄系や鉛系の金属等で形成されたものが好適に採用される。この分割マス14の形状は特に限定されるものでないが、一般に、板形状のものが好適に採用され、より望ましくは、矩形平板形状や多角形平板形状,円形平板形状等、幅寸法よりも高さ寸法が小さく且つ高さが一定の板形状であって、平面的に複数の対称軸を有する形状が望ましい。このような形状の分割マス14を採用することにより、振動低減装置10を最上階の天井裏20等のスペースに収容状態で有利に設置することが出来ると共に、水平方向の変位に際して各ゴムマウント16に生ぜしめられる角変位を抑えて安定した吸振作用を得ることが可能となる。特に、本実施形態では、高さ寸法が全体に亘って一定とされた、平面矩形の板形状を有する分割マス14が採用されている。   More specifically, the divided mass 14 constituting each divided sub-vibration system 17 is formed of a high specific gravity material such as metal, as shown in phantom lines in FIG. Those formed of a system metal or the like are preferably employed. The shape of the divided mass 14 is not particularly limited, but generally, a plate-shaped one is preferably employed, and more desirably, a rectangular plate shape, a polygonal plate shape, a circular plate shape, or the like that is higher than the width dimension. A plate shape having a small dimension and a constant height and having a plurality of symmetry axes in a plane is desirable. By adopting the divided mass 14 having such a shape, the vibration reducing device 10 can be advantageously installed in a housed state in a space such as the ceiling 20 on the uppermost floor, and each rubber mount 16 is subjected to displacement in the horizontal direction. Therefore, it is possible to obtain a stable vibration absorbing action by suppressing the angular displacement generated in the above. In particular, in the present embodiment, a divided mass 14 having a planar rectangular plate shape whose height dimension is constant throughout is adopted.

また、この分割マス14の質量は、装着される主振動系たる住宅12の質量や振動状態、構造強度等を考慮して適宜に設定されるが、全ての分割副振動系を構成する分割マス14の合計質量が、防振すべき住宅12の防振すべき振動に応じた最適質量を与えるように設定される。具体的には、例えば、主振動系たる住宅12と一つの副振動系からなる2自由度系を考え、この系の運動方程式から主振動系の共振曲線を求めることにより、一般の動的吸振器における最適設計法に従って、最適質量を求めることが出来る。即ち、かかる2自由度系の運動方程式に基づいて、主振動系の振幅が要求される値以下になるように、且つ副振動系を構成するゴムマウント16の振幅(主振動系と副振動系の相対変位の絶対値)が許容値以下となるように、主振動系と副振動系の質量比(μ)を求めることによって、副振動系における分割マス14の最適質量を決定することが出来る。なお、その際、住宅12の耐荷重強度も考慮する必要があり、住宅12の耐荷重強度による制限から、分割マス14の最適質量が決定される場合もある。また、その際、分割マス14の最適質量は、全ての分割マス14の合計質量として与えられるものであることから、各分割マス14の荷重を異なる構造部材に分担支持させることによって、即ち、住宅12を構成する多数の構造部材のうちの異なる構造部材にそれぞれの分割副振動系17を装着して、各分割マス14を異なる構造部材で支持せしめることによって、分割マス14の荷重の集中的作用を回避して、住宅12の耐荷重強度上の理由による分割マス12の荷重制限を緩和することも可能である。因みに、一般的な軽量鉄骨や木造の軸組構造による2〜3階建の住宅の場合では、全ての分割副振動系における分割マス14の合計質量として、100〜1000kg程度、或いはそれ以上の質量が設定される。   In addition, the mass of the divided mass 14 is appropriately set in consideration of the mass, vibration state, structural strength, etc. of the house 12 as the main vibration system to be mounted, but the divided mass constituting all the divided sub-vibration systems. The total mass of 14 is set so as to give the optimum mass according to the vibration to be vibration-proof of the house 12 to be vibration-proof. Specifically, for example, a two-degree-of-freedom system composed of a house 12 as a main vibration system and a single sub-vibration system is considered, and a resonance curve of the main vibration system is obtained from a motion equation of this system, thereby obtaining a general dynamic vibration absorption. The optimum mass can be determined according to the optimum design method in the vessel. That is, based on the equation of motion of the two-degree-of-freedom system, the amplitude of the rubber mount 16 (the main vibration system and the sub-vibration system) is set so that the amplitude of the main vibration system is less than the required value. By determining the mass ratio (μ) of the main vibration system and the sub-vibration system so that the absolute value of the relative displacement of the sub-vibration system is less than the allowable value, the optimum mass of the divided mass 14 in the sub-vibration system can be determined . At that time, it is necessary to consider the load bearing strength of the house 12, and the optimum mass of the divided mass 14 may be determined from the limitation due to the load bearing strength of the house 12. At that time, since the optimum mass of the divided mass 14 is given as the total mass of all the divided masses 14, the load of each divided mass 14 is shared and supported by different structural members, that is, the house. By attaching each divided sub-vibration system 17 to a different structural member among the many structural members constituting 12 and supporting each divided mass 14 with a different structural member, the concentrated action of the load on the divided mass 14 is achieved. It is also possible to relax the load limitation of the divided mass 12 due to the reason for the load bearing strength of the house 12. By the way, in the case of a two-story building with a general lightweight steel frame or wooden frame structure, the total mass of the divided masses 14 in all the divided sub-vibration systems is about 100 to 1000 kg or more. Is set.

そして、このようにして求められた最適質量を全体として与えるように、複数の分割マス14の質量が設定されている。この複数の分割マス14への分割形態は、何等限定されるものでなく、例えば、分割数は、製造誤差や温度変化等に起因する考慮すべき主振動系と分割副振動系のチューニング周波数の相対的なずれ変動幅や、主振動系の振動形態(振幅の形態や共振曲線の形態等),要求される振動低減効果の程度等に応じて適宜に設定可能である。また、その際各分割マス14への質量分配の形態も、特に限定されるものでなく、例えば、統計的に防振すべき振動周波数に最も近くなるチューニング周波数を有する副振動系を構成する分割マスに対して最も大きな質量を設定したり、或いは、統計的に防振すべき振動周波数に最も近くなるチューニング周波数を有する副振動系程、質量が大きくなるように段階的に質量を設定することも可能である。特に、本実施形態では、製造の容易性やコスト等を考慮して、同一の材質と形状を有する複数の分割マス14が採用されており、各分割マス14によって、最適質量が等分割されている。   And the mass of the some division | segmentation mass 14 is set so that the optimal mass calculated | required in this way may be given as a whole. The form of division into the plurality of divided masses 14 is not limited in any way. For example, the number of divisions depends on the tuning frequency of the main vibration system and the divided sub-vibration system to be considered due to manufacturing errors, temperature changes, and the like. It can be set as appropriate according to the relative deviation fluctuation range, the vibration form of the main vibration system (amplitude form, resonance curve form, etc.), the degree of required vibration reduction effect, and the like. In this case, the form of mass distribution to each divided mass 14 is not particularly limited. For example, the division constituting the sub-vibration system having the tuning frequency closest to the vibration frequency to be statistically isolated is provided. Set the mass to the mass in stages, or set the mass in stages so that the mass becomes larger in the secondary vibration system having the tuning frequency closest to the vibration frequency to be statistically isolated. Is also possible. In particular, in the present embodiment, a plurality of divided masses 14 having the same material and shape are employed in consideration of ease of manufacturing, cost, and the like, and the optimum mass is equally divided by each divided mass 14. Yes.

また、これら各分割マス14は、それぞれ、複数個のゴムマウント16によって、住宅12の構造部材18に対して弾性支持されており、それによって、分割マス14の数だけ、互いに独立した分割副振動系17が構成されている。ここにおいて、これら複数の分割副振動系17においては、その固有振動数が互いに同一とはされておらず、複数種類の固有振動数が設定されている。なお、固有振動数が同一とされた分割副振動系17があっても良いが、好ましくは、全ての分割副振動系17に対して、互いに異なる固有振動数が設定される。   In addition, each of the divided masses 14 is elastically supported by the plurality of rubber mounts 16 with respect to the structural member 18 of the house 12. A system 17 is configured. Here, in the plurality of divided sub-vibration systems 17, the natural frequencies are not the same as each other, and a plurality of types of natural frequencies are set. Although there may be a divided sub-vibration system 17 having the same natural frequency, preferably, different natural frequencies are set for all the divided sub-vibration systems 17.

この各分割副振動系17における固有振動数の設定値は、特に限定されるものでなく、製造誤差や温度変化等に起因する考慮すべき主振動系と分割副振動系のチューニング周波数の相対的なずれ変動幅や、主振動系の振動形態(振幅の形態や共振曲線の形態等),要求される振動低減効果の程度等に応じて適宜に設定可能であるが、好ましくは、主振動系たる住宅12において防振すべき振動周波数よりも低周波側と高周波側の両方において、それぞれ固有振動数が設定された分割副振動系17が存在するように設定されると共に、該住宅12において防振すべき振動周波数に対する適当な周辺周波数の範囲内に、全ての分割副振動系17の固有振動数が納まるように設定される。このような設定によって、一般住宅における通常の環境下で予想される主振動系(住宅12)と分割副振動系17とのチューニングずれ幅を、有利にカバーすることが出来る。また、望ましくは、特に一般住宅で10dB程度の振動低減効果を目標とする場合においては、複数の分割副振動系17において、固有振動周波数が互いに隣接するもの同士の固有周波数の差を、主振動系(住宅12)において防振すべき振動周波数の5〜30%、より望ましくは10〜20%に設定する。これにより、主振動系の広い周波数域に亘って、有効な振動低減効果を、一層効率的且つ有効に得ることが可能となる。なお、隣接する分割副振動系17,17間の固有振動周波数差が小さ過ぎると、主振動系と副振動系の広いチューニングずれ幅に亘って有効な振動低減効果を効率的に確保することが難しくなるからであり、また、隣接する分割副振動系17,17間の固有振動周波数差が大き過ぎると、それらの分割副振動系17,17の固有振動周波数の中間域で有効な振動低減効果が発揮され難くなるおそれがあるからである。   The set value of the natural frequency in each of the divided sub-vibration systems 17 is not particularly limited, and the relative tuning frequencies of the main vibration system and the divided sub-vibration system to be considered due to manufacturing errors, temperature changes, and the like are not limited. It can be set as appropriate according to the fluctuation width of the gap, the vibration form of the main vibration system (amplitude form, resonance curve form, etc.), the degree of required vibration reduction effect, etc., but preferably the main vibration system In the housing 12, the divided sub-vibration system 17 having the natural frequency is set to exist on both the low frequency side and the high frequency side of the vibration frequency to be vibration-proofed. The natural frequencies of all the divided sub-vibration systems 17 are set so as to fall within a range of an appropriate peripheral frequency with respect to the vibration frequency to be vibrated. With such a setting, it is possible to advantageously cover a tuning deviation width between the main vibration system (house 12) and the divided sub vibration system 17 expected in a normal environment in a general house. Desirably, particularly in a case where a vibration reduction effect of about 10 dB is aimed at a general house, in the plurality of divided sub-vibration systems 17, the difference between the natural frequencies of those adjacent to each other in the natural vibration frequency is determined as the main vibration. In the system (house 12), it is set to 5 to 30%, more preferably 10 to 20% of the vibration frequency to be damped. This makes it possible to obtain an effective vibration reduction effect more efficiently and effectively over a wide frequency range of the main vibration system. If the natural vibration frequency difference between the adjacent divided sub-vibration systems 17 and 17 is too small, an effective vibration reduction effect can be efficiently ensured over a wide tuning deviation range between the main vibration system and the sub-vibration system. This is because it becomes difficult, and if the natural vibration frequency difference between the adjacent divided sub-vibration systems 17 and 17 is too large, the vibration reducing effect effective in the middle range of the natural vibration frequencies of these divided sub-vibration systems 17 and 17 is achieved. This is because there is a possibility that it will be difficult to exhibit.

より具体的には、例えば、一般住宅のモデルとして、主振動系の減衰比が1%で、要求される振動低減効果が10dB以上である場合に、主振動系に対する質量比が2%で、ばね部の損失係数が0.1とされた分割副振動系17を採用して、目的とする振動低減装置10を得ることを考えてみる。その結果、分割副振動系17の数に応じて、下記表1の如く、各分割副振動系17の固有振動数を設定することが有効であることを、計算によって確認することが出来た。なお、かかる計算では、主振動系の等価質量を30000kgとし、分割副振動系17の分割マス14の総質量を600kgとした。そして、この表1から分かることとしては、分割副振動系の数を例えば4個の場合で見ると、主振動系の防振すべき振動周波数に対する各分割副振動系の固有振動数比は、0.82、0.93、1.07、1.22であり、固有振動数(表1では固有振動数比で記載)が互いに隣接するもの同士の固有振動数の差は、それぞれ0.11、0.14、0.15となっていることが分かる。即ち、固有振動数が互いに隣接するもの同士の固有振動数の差は、それぞれ異なるように設定されている。   More specifically, for example, as a model of a general house, when the damping ratio of the main vibration system is 1% and the required vibration reduction effect is 10 dB or more, the mass ratio to the main vibration system is 2%. Consider the use of the split sub-vibration system 17 in which the loss coefficient of the spring portion is 0.1 to obtain the target vibration reduction device 10. As a result, it was confirmed by calculation that it is effective to set the natural frequency of each divided sub-vibration system 17 according to the number of divided sub-vibration systems 17 as shown in Table 1 below. In this calculation, the equivalent mass of the main vibration system is 30000 kg, and the total mass of the divided mass 14 of the divided sub-vibration system 17 is 600 kg. As can be seen from Table 1, when the number of divided sub-vibration systems is, for example, four, the ratio of the natural frequency of each divided sub-vibration system to the vibration frequency of the main vibration system to be isolated is 0.82, 0.93, 1.07, and 1.22, and the difference in natural frequency between adjacent natural frequencies (described in Table 1 as a natural frequency ratio) is 0.11. , 0.14 and 0.15. That is, the difference in natural frequency between adjacent natural frequencies is set to be different.

Figure 0004232811
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そして、このように互いに異なる固有振動数を設定した複数の分割副振動系17によって構成された振動低減装置10における振動低減効果をシミュレーションによって求めた結果を、図3に示す。かかる図3からも、上述の如き構造とされた振動低減装置10においては、十分に広い周波数域に亘って、目的とする振動低減効果を有効に得ることが出来、それ故、例えば、ゴムマウント16の温度変化等に起因して、住宅12において防振すべき振動周波数に対して当初に同調されていた分割副振動系17の固有振動数がずれてしまった場合でも、複数の分割副振動系17の全体として、住宅12に対して有効な制振効果を得ることの出来ることが認められる。なお、複数の分割副振動系17の固有振動数のチューニング範囲は、図示されている如く、一般に、分割副振動系17の数が多い程、広く設定することが出来るが、余り広い範囲に亘って設定すると、防振に有効に寄与しない分割副振動系が存在することとなるおそれがあることから、かかる分割副振動系のチューニング範囲は、主振動系の振動形態や要求される制振効果等を考慮して、適当な範囲、例えば、上述の如き一般住宅の場合で、住宅12において防振すべき振動の周波数に対して上下にそれぞれ30%の周波数範囲内等に設定することが望ましい。   And the result of having calculated | required the vibration reduction effect in the vibration reduction apparatus 10 comprised by the some division | segmentation secondary vibration system 17 which set the mutually different natural frequency in this way by simulation is shown in FIG. From FIG. 3 as well, in the vibration reducing device 10 having the above-described structure, the target vibration reducing effect can be obtained effectively over a sufficiently wide frequency range. Even if the natural frequency of the divided sub-vibration system 17 that was initially tuned with respect to the vibration frequency to be damped in the house 12 is shifted due to a temperature change of 16 or the like, a plurality of divided sub-vibrations As a whole, it is recognized that an effective damping effect can be obtained for the house 12 as a whole. Note that the tuning range of the natural frequency of the plurality of divided sub-vibration systems 17 can generally be set wider as the number of the divided sub-vibration systems 17 is larger, as shown in the figure, but over a very wide range. Therefore, there is a risk that there will be a split sub-vibration system that does not contribute effectively to vibration isolation.Therefore, the tuning range of such a sub-sub-vibration system depends on the vibration mode of the main vibration system and the required damping effect. For example, in the case of a general house as described above, it is desirable to set a frequency range of 30% above and below the vibration frequency to be damped in the house 12. .

ところで、このように複数の分割副振動系17に対してそれぞれ異なる固有振動数を設定するには、例えば、全ての分割副振動系17で、分割マス14の質量とゴムマウント16における防振すべき振動方向のばね定数との、少なくとも何れか一方を異ならせることによって、チューニングすることが可能である。ここにおいて、特に、本実施形態では、前述の如く、全ての分割副振動系17において、同一の分割マス14が採用されており、何れの分割副振動系17においても、それぞれ同一構造とされた複数のゴムマウント16によってバネ系が構成されて、分割マス14が弾性支持されている。   By the way, in order to set different natural frequencies for the plurality of divided sub-vibration systems 17 in this way, for example, in all the divided sub-vibration systems 17, the mass of the divided mass 14 and vibration isolation in the rubber mount 16 are performed. Tuning can be performed by varying at least one of the spring constant in the direction of power oscillation. Here, in particular, in the present embodiment, as described above, the same divided mass 14 is adopted in all the divided sub-vibration systems 17, and each divided sub-vibration system 17 has the same structure. A plurality of rubber mounts 16 constitute a spring system, and the divided mass 14 is elastically supported.

かかるゴムマウント16は、何れも水平方向のばね定数が異方性とされており、鉛直方向に延びるマウント中心軸38の回りの各方向(中心軸に直交する各方向)によって、異なるばね特性を有している。なお、前記各分割副振動系17では、同一のゴムマウントを採用して、その装着数を異ならせることでも、水平方向の固有振動数を互いに異なる値に設定することが可能であるが、本実施形態では、何れの分割副振動系17においても、同じ数の同一構造のゴムマウント16によって、バネ系が構成されている。   Each of the rubber mounts 16 has an anisotropic spring constant in the horizontal direction, and has different spring characteristics depending on directions around the mount center axis 38 extending in the vertical direction (directions orthogonal to the center axis). Have. In each of the divided sub-vibration systems 17, it is possible to set the natural frequency in the horizontal direction to be different from each other by adopting the same rubber mount and changing the number of the mounts. In the embodiment, in any divided sub-vibration system 17, a spring system is configured by the same number of rubber mounts 16 having the same structure.

ここにおいて、かかるゴムマウント16は、図4及び図5に示されているように、第一の取付部材としての第一の取付金具22と、第二の取付部材としての第二の取付金具24が、互いに離間して対向配置されていると共に、それら第一の取付金具22と第二の取付金具24が、両金具22,24の対向面間に介装されたゴム弾性体26で弾性的に連結された構造を有している。第一の取付金具22は、断面が逆三角形のブロック形状を有しており、その上底面27の中央には、取付ボルト28が突設されている。また、第二の取付金具24は、矩形平板形状を有しており、中央に位置する平板部30を挟んだ長手方向両側が、第一の取付金具22側(図4中、上側)に斜めに立ち上げられて傾斜板部32,32とされている。また、第二の取付金具24における平板部30の中央には、下方(第一の取付金具22と反対側)に突出する取付ボルト34が固設されている。また、第一の取付金具22における両側の各傾斜面36,36と、第二の取付金具24における両側の各傾斜板部32,32は、マウント中心軸38を挟んだ両側において、該マウント中心軸38に対して略同一角度だけ傾斜した方向で、全面に亘って略一定の間隔を隔てて対向位置せしめられている。そして、これら傾斜面36と傾斜板部32の対向面間に、それぞれ、介装された一対の略矩形ブロック形状を有するゴムブロック40,40によって、第一の取付金具22と第二の取付金具24を弾性連結するゴム弾性体26が構成されている。更に、本実施形態では、第二の取付金具24において、平板部30の一方の側面から外方に向かって突出する位置決め片42が一体形成されている。そして、この位置決め片42には、位置固定用のボルト挿通孔44が形成されている。   Here, as shown in FIGS. 4 and 5, the rubber mount 16 includes a first mounting bracket 22 as a first mounting member and a second mounting bracket 24 as a second mounting member. However, the first mounting bracket 22 and the second mounting bracket 24 are elastically supported by a rubber elastic body 26 interposed between the opposing surfaces of both the brackets 22, 24. It has the structure connected to. The first mounting bracket 22 has a block shape with an inverted triangle cross section, and a mounting bolt 28 projects from the center of the upper bottom surface 27 thereof. The second mounting bracket 24 has a rectangular flat plate shape, and both longitudinal sides sandwiching the flat plate portion 30 located at the center are oblique to the first mounting bracket 22 side (the upper side in FIG. 4). Are inclined plate portions 32 and 32. A mounting bolt 34 that protrudes downward (on the side opposite to the first mounting bracket 22) is fixed at the center of the flat plate portion 30 of the second mounting bracket 24. Further, the inclined surfaces 36 and 36 on both sides of the first mounting bracket 22 and the inclined plate portions 32 and 32 on both sides of the second mounting bracket 24 are located on both sides of the mount center shaft 38 on the center of the mount. In a direction inclined by substantially the same angle with respect to the shaft 38, the entire surface is opposed to the shaft 38 with a substantially constant interval. The first mounting bracket 22 and the second mounting bracket are respectively provided by a pair of rubber blocks 40 and 40 having a substantially rectangular block shape interposed between the inclined surfaces 36 and the opposing surfaces of the inclined plate portion 32. A rubber elastic body 26 that elastically connects 24 is configured. Furthermore, in the present embodiment, in the second mounting bracket 24, a positioning piece 42 that protrudes outward from one side surface of the flat plate portion 30 is integrally formed. The positioning piece 42 is formed with a bolt insertion hole 44 for fixing the position.

すなわち、本実施形態のゴムマウント16は、二つの独立したゴムブロック40,40の単体での弾性主軸が互いに傾斜していることから、図4において、マウント中心軸38に沿って延びる鉛直方向の弾性主軸と、紙面に垂直な方向に延びる水平方向の第一の弾性主軸と、図中の左右方向に延びる水平方向の第二の弾性主軸を有している。このような構造とされたゴムマウント16では、水平方向の第一の弾性主軸の方向で、荷重入力時におけるゴム弾性体26の主たる変形が剪断となって、水平方向におけるばね定数が最小となる一方、水平方向の第二の弾性主軸の方向で、荷重入力時におけるゴム弾性体26の主たる変形が圧縮/引張となって、水平方向におけるばね定数が最大となる。これにより、かかるゴムマウント16では、水平方向におけるばね定数の最小値と最大値が、互いに直交する方向に設定されている。なお、以下の説明では、ばね定数が最小値となる水平方向(図4において、紙面に垂直な方向)を、ゴムマウント16における水平基準方向という。   That is, in the rubber mount 16 of the present embodiment, the elastic main shafts of the two independent rubber blocks 40, 40 are inclined with respect to each other, and therefore, in the vertical direction extending along the mount center axis 38 in FIG. It has an elastic main shaft, a horizontal first elastic main shaft extending in a direction perpendicular to the paper surface, and a horizontal second elastic main shaft extending in the left-right direction in the drawing. In the rubber mount 16 having such a structure, the main deformation of the rubber elastic body 26 at the time of load input is sheared in the direction of the first elastic main shaft in the horizontal direction, and the spring constant in the horizontal direction is minimized. On the other hand, in the direction of the second elastic main axis in the horizontal direction, the main deformation of the rubber elastic body 26 at the time of load input is compression / tension, and the spring constant in the horizontal direction is maximized. Thereby, in this rubber mount 16, the minimum value and the maximum value of the spring constant in the horizontal direction are set in directions orthogonal to each other. In the following description, the horizontal direction in which the spring constant is the minimum value (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 4) is referred to as the horizontal reference direction in the rubber mount 16.

そして、かかるゴムマウント16は、その第一の取付金具22が分割マス14に対して固着されている。なお、第一の取付金具22は、その取付ボルト28を分割マス14に対して直接に螺着固定しても良いが、第一の取付金具22の分割マス14に対する取付方向を容易に変更出来るように、例えば、ベアリング機構や摺接プレート機構等を介して、第一の取付金具22を分割マス14に取り付けても良い。また、本実施形態では、図2に示されているように、4個のゴムマウント16が、矩形平板形状の分割マス14における四隅部分に対して、それぞれ取り付けられている。また一方、ゴムマウント16の第二の取付金具24は、図1に示されているように、その取付ボルト34により、3階建住宅12の最上階の天井の構造部材18に対して、第一の取付金具22と同様、直接に、或いはベアリング機構や摺接プレート機構等を介して、取り付けられている。これにより、3階建住宅12の構造部材18に対して、分割マス14が、4個のゴムマウント16を介して、弾性的に取り付けられているのであり、以て、分割マス14をマス部材とし、4個のゴムマウント16をバネ部材とする一つの振動系が構成され、この振動系によって、3階建住宅12からなる主振動系に対する一つの副振動系として機能する分割副振動系17が構成され、更に、このような分割副振動系17が、住宅12に対して、並列的に互いに独立して複数個装着されることによって、振動低減装置10が構成されている。   The rubber mount 16 has a first mounting bracket 22 fixed to the divided mass 14. The first mounting bracket 22 may have its mounting bolts 28 screwed directly to the divided mass 14, but the mounting direction of the first mounting bracket 22 with respect to the divided mass 14 can be easily changed. Thus, for example, the first mounting bracket 22 may be attached to the divided mass 14 via a bearing mechanism, a sliding contact plate mechanism, or the like. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, four rubber mounts 16 are respectively attached to the four corner portions of the rectangular flat plate-shaped divided mass 14. On the other hand, as shown in FIG. 1, the second mounting bracket 24 of the rubber mount 16 is attached to the top structural member 18 of the top floor of the three-story house 12 by the mounting bolt 34. It is attached directly or via a bearing mechanism, a sliding contact plate mechanism, or the like, like the one mounting bracket 22. As a result, the divided mass 14 is elastically attached to the structural member 18 of the three-story house 12 via the four rubber mounts 16. And a single vibration system having four rubber mounts 16 as spring members, and the sub-vibration system 17 functioning as one sub-vibration system for the main vibration system composed of the three-story house 12 by this vibration system. Furthermore, the vibration reducing device 10 is configured by mounting a plurality of such divided sub-vibration systems 17 on the house 12 independently of each other in parallel.

なお、かかる振動低減装置10の装着状態下では、何れの分割副振動系17においても、分割マス14が、水平方向に広がる状態で支持されていると共に、各ゴムマウント16は、何れも、そのマウント中心軸が鉛直方向に延びる状態で配設されている。   In addition, in the mounted state of the vibration reducing device 10, in any divided sub-vibration system 17, the divided mass 14 is supported in a state of spreading in the horizontal direction, and each rubber mount 16 has its The mount center axis is arranged in a state extending in the vertical direction.

また、各分割副振動系17を構成するゴムマウント16が取り付けられる、3階建住宅12の構造部材18には、図6に示されているように、それぞれのゴムマウント16における第二の取付金具24の取付部分に対してボルト穴46が設けられている。そして、第二の取付金具24の位置決め片42に挿通された位置決めボルト48が、このボルト穴46に螺着されることにより、ゴムマウント16の構造部材18および分割マス14に対する取付方向(マウント中心軸38回りの周方向位置)が、固定的に決定されるようになっている。ここにおいて、かかるボルト穴46は、マウント中心軸38の回りに略等間隔に複数個(本実施形態では、略90度の範囲に亘って5個)形成されている。これにより、ゴムマウント16をマウント中心軸38の回りに回転させて、位置決め片42に挿通された位置決めボルト48を何れかのボルト穴46に螺着することにより、ゴムマウント16の取付方向を、略22.5度の間隔をもって、任意に変更,設定することが出来るようになっている。   Further, as shown in FIG. 6, the second attachment of each rubber mount 16 is attached to the structural member 18 of the three-storied house 12 to which the rubber mount 16 constituting each divided sub-vibration system 17 is attached. Bolt holes 46 are provided in the mounting portion of the metal fitting 24. Then, the positioning bolts 48 inserted into the positioning pieces 42 of the second mounting bracket 24 are screwed into the bolt holes 46, whereby the mounting direction of the rubber mount 16 with respect to the structural member 18 and the divided mass 14 (mount center). The circumferential position around the shaft 38) is fixedly determined. Here, a plurality of such bolt holes 46 are formed at substantially equal intervals around the mount center axis 38 (in the present embodiment, five in a range of approximately 90 degrees). As a result, the rubber mount 16 is rotated around the mount center axis 38, and the positioning bolt 48 inserted through the positioning piece 42 is screwed into any of the bolt holes 46, whereby the mounting direction of the rubber mount 16 is changed. It can be arbitrarily changed and set at an interval of approximately 22.5 degrees.

要するに、本実施形態では、第二の取付金具24に設けられた位置決め片42と、構造部材18に設けられた複数のボルト穴46、および何れかのボルト穴46に螺着されて位置決め片42を構造部材18に位置決め固定する位置決めボルト48を含んで、ゴムマウント16の分割マス14および構造部材18に対する取付方向を変更,設定する調節手段が構成されているのである。なお、第二の取付金具24と分割マス14の間に加えて、或いはそれに代えて、第一の取付金具22と分割マス14の間に、同様な調節手段を設けても良い。   In short, in the present embodiment, the positioning piece 42 provided in the second mounting bracket 24, the plurality of bolt holes 46 provided in the structural member 18, and any one of the bolt holes 46 are screwed into the positioning piece 42. The adjusting means for changing and setting the mounting direction of the rubber mount 16 with respect to the divided mass 14 and the structural member 18 is configured including the positioning bolt 48 for positioning and fixing the structural member 18 to the structural member 18. In addition to or instead of the second mounting bracket 24 and the divided mass 14, a similar adjusting means may be provided between the first mounting bracket 22 and the divided mass 14.

さらに、各分割副振動系17における4個のゴムマウント16は、分割マス14において互いに直交して水平方向に延びる2本の対称軸X,Yを挟んで、それぞれ対称位置するように配設されている。なお、本実施形態では、分割マス14における2本の対称軸X,Yが、何れも、分割マス14の水平方向に延びる慣性主軸とされている。また、分割マス14と4個のゴムマウント16からなる弾性支持系において、その鉛直方向に延びる弾性主軸が、分割マス14の重心を通るように設定されている。具体的には、図2において、第一のゴムマウント16aと第二のゴムマウント16bおよび第三のゴムマウント16cと第四のゴムマウント16dが、第一の対称軸:Xに関して互いに対称位置せしめられていると共に、第一のゴムマウント16aと第三のゴムマウント16cおよび第二のゴムマウント16bと第四のゴムマウント16dが、第二の対称軸:Yに関して互いに対称位置せしめられている。   Further, the four rubber mounts 16 in each divided sub-vibration system 17 are disposed so as to be symmetrically located on the divided mass 14 with two symmetrical axes X and Y extending in the horizontal direction perpendicular to each other. ing. In the present embodiment, the two symmetry axes X and Y in the divided mass 14 are both inertial main axes extending in the horizontal direction of the divided mass 14. Further, in the elastic support system including the divided mass 14 and the four rubber mounts 16, the elastic main shaft extending in the vertical direction is set so as to pass through the center of gravity of the divided mass 14. Specifically, in FIG. 2, the first rubber mount 16a and the second rubber mount 16b and the third rubber mount 16c and the fourth rubber mount 16d are positioned symmetrically with respect to the first axis of symmetry: X. In addition, the first rubber mount 16a and the third rubber mount 16c, and the second rubber mount 16b and the fourth rubber mount 16d are positioned symmetrically with respect to the second symmetry axis Y.

また、これら4個のゴムマウント16a〜dは、その取付方向も、分割マス14の2本の対称軸X,Yを挟んで、それぞれ対称となるように設定されている。具体的には、図2において、第一の対称軸:Xに関しては、第一のゴムマウント16aの水平基準方向線50aの交角:θxaと第二のゴムマウント16bの水平基準方向線50bの交角:θxbが同一となると共に、第三のゴムマウント16cの水平基準方向線50cの交角:θxcと第二のゴムマウント16dの水平基準方向線50dの交角:θxdが同一となるように設定されている。また、第二の対称軸:Yに関しては、第一のゴムマウント16aの水平基準方向線50aの交角:θyaと第三のゴムマウント16cの水平基準方向線50cの交角:θycが同一となると共に、第二のゴムマウント16bの水平基準方向線50bの交角:θybと第二のゴムマウント16dの水平基準方向線50dの交角:θydが同一となるように設定されている。   Further, these four rubber mounts 16a to 16d are set so that their mounting directions are symmetrical with respect to the two symmetry axes X and Y of the divided mass 14. Specifically, in FIG. 2, with respect to the first axis of symmetry: X, the intersection angle of the horizontal reference direction line 50a of the first rubber mount 16a: the intersection angle of θxa and the horizontal reference direction line 50b of the second rubber mount 16b. : Θxb is the same, and the angle of intersection of the horizontal reference direction line 50c of the third rubber mount 16c: the angle of intersection of the horizontal reference direction line 50d of the second rubber mount 16d: θxd is set to be the same. Yes. Regarding the second axis of symmetry: Y, the angle of intersection of the horizontal reference direction line 50a of the first rubber mount 16a: θya and the angle of intersection of the horizontal reference direction line 50c of the third rubber mount 16c: θyc are the same. The intersection angle θyb of the horizontal reference direction line 50b of the second rubber mount 16b and the intersection angle θyd of the horizontal reference direction line 50d of the second rubber mount 16d are set to be the same.

このように4個のゴムマウント16a〜dの取付方向が設定され、且つそれが維持されることにより、ゴムマウント16a〜dの取付方向を変更した場合でも、分割マス14と4個のゴムマウント16a〜dで構成された分割副振動系全体としての水平方向における弾性主軸の方向が、分割マス14における第一の対称軸:Xの方向と、第二の対称軸:Yの方向とに維持されるようになっている。そして、これら第一の対称軸:Xの方向と、第二の対称軸:Yの方向が、それぞれ、制振対称たる住宅12において防振すべき主たる振動の方向、例えば、平面矩形の枠体構造を有する住宅の場合には各辺に平行な方向となるように、振動低減装置10の住宅12に対する設置方向が設定される。これにより、振動低減装置10を構成する各分割副振動系17に対して、防振すべき2方向の振動が、何れも、該分割副振動系17における弾性主軸方向に入力されることとなり、それら2方向に入力される各振動に対して、何れも、有効な制振効果が発揮され得るのである。   Thus, even when the mounting direction of the rubber mounts 16a to d is changed by setting and maintaining the mounting direction of the four rubber mounts 16a to 16d, the divided mass 14 and the four rubber mounts are changed. The direction of the elastic main axis in the horizontal direction as the entire divided sub-vibration system composed of 16a to 16d is maintained in the first symmetry axis: X direction and the second symmetry axis: Y direction in the divided mass 14. It has come to be. And the direction of the main vibration which should be vibration-proofed in the house 12 whose direction of these 1st symmetry axes: X and 2nd symmetry axis: Y are vibration-control symmetry, respectively, for example, a plane rectangular frame In the case of a house having a structure, the installation direction of the vibration reducing device 10 with respect to the house 12 is set so as to be parallel to each side. As a result, for each divided sub-vibration system 17 constituting the vibration reducing device 10, vibrations in two directions to be vibrated are both input in the elastic main axis direction in the divided sub-vibration system 17. Effective vibration suppression effects can be exhibited for each of the vibrations input in these two directions.

また、このような各分割副振動系17においては、上述の如く、水平方向のばね定数が異方性とされたゴムマウント16a〜dをバネ部材として採用したことにより、かかるゴムマウント16a〜dの取付方向を変更することによって、防振すべき振動の入力方向となる2つの弾性主軸方向(第一の対称軸:Xの方向および第二の対称軸:Yの方向)でのばね定数が、何れも、変更されるようになっている。具体的には、本実施形態では、各ゴムマウント16a〜dの第一の対称軸:Xに対する交角:θx の値が小さくなるに従って、分割副振動系17における第一の対称軸:Xの方向でのばね定数が小さく、第二の対称軸:Yの方向でのばね定数が大きくなる方向に変更される。その結果、各ゴムマウント16a〜dの第一の対称軸:Xに対する交角:θx の値を小さくすることによって、分割副振動系17における第一の対称軸:Xの方向の固有振動数を低周波側に、且つ第二の対称軸:Yの方向の固有振動数を高周波側に、それぞれ移行させることが出来、また、各ゴムマウント16a〜dの第一の対称軸:Xに対する交角:θx の値を大きくすることによって、分割副振動系17における第一の対称軸:Xの方向の固有振動数を高周波側に、且つ第二の対称軸:Yの方向の固有振動数を低周波側に、それぞれ移行させることが出来るのである。なお、このことから明らかなように、本実施形態では、何れのゴムマウント16も、可変ゴムマウントとされている。   Further, in each of the divided sub-vibration systems 17 as described above, the rubber mounts 16a to 16d having the horizontal spring constant anisotropy are employed as the spring members, so that the rubber mounts 16a to 16d are used. The spring constants in the two elastic principal axis directions (first symmetric axis: X direction and second symmetric axis: Y direction), which are input directions of vibration to be damped, are changed by changing the mounting direction of Both are designed to be changed. Specifically, in the present embodiment, the direction of the first symmetry axis: X in the divided sub-vibration system 17 as the value of the intersection angle: θx with respect to the first symmetry axis: X of each rubber mount 16a-d decreases. Is changed to a direction in which the spring constant in the direction of Y is small and the spring constant in the direction of the second symmetry axis Y is increased. As a result, by reducing the value of the crossing angle: θx with respect to the first symmetry axis: X of each rubber mount 16a-d, the natural frequency in the direction of the first symmetry axis: X in the divided sub-vibration system 17 is reduced. The natural frequency in the direction of the second symmetry axis: Y can be shifted to the high frequency side, and the angle of intersection of each rubber mount 16a-d with respect to the first symmetry axis: X: θx By increasing the natural frequency in the direction of the first symmetry axis: X in the divided sub-vibration system 17 on the high frequency side and the natural frequency in the direction of the second symmetry axis: Y on the low frequency side. Each of them can be migrated. As is clear from this, in this embodiment, any rubber mount 16 is a variable rubber mount.

それ故、上述の如き構造とされた複数の分割副振動系17を備えた振動低減装置10においては、全ての分割副振動系17において、分割マス14とゴムマウント16の何れも、同一のものを採用し、単に、各分割副振動系17間でゴムマウント16の取付方向(設置方向)を相互に変更するだけで、それら複数の分割副振動系17における固有振動数を、相互にずらせて異なる値に設定することができるのである。   Therefore, in the vibration reducing apparatus 10 including the plurality of divided sub-vibration systems 17 having the structure as described above, in all the divided sub-vibration systems 17, both the divided mass 14 and the rubber mount 16 are the same. By simply changing the mounting direction (installation direction) of the rubber mounts 16 between the divided sub-vibration systems 17, the natural frequencies in these divided sub-vibration systems 17 can be shifted from each other. It can be set to a different value.

しかも、各分割副振動系17における固有振動数も、それが装着される住宅12の種類や環境等を考慮し、各ゴムマウント16の取付方向を適当に設定することにより、問題となっている振動に応じてチューニング周波数を適宜に調節することも出来るのである。それによって、有効な制振効果を、容易に且つ高精度に、しかも低コストで得ることが可能となるのである。特に、本実施形態では、分割マス14を弾性支持するバネ部材が、異方性のゴムマウント16のみによって構成されていると共に、全てのゴムマウント16の取付方向を連動させて変更するようにしたことから、ゴムマウント16の取付方向の変更による分割副振動系17の固有振動数のチューニング幅が、より大きく確保されるといった利点もある。   Moreover, the natural frequency in each divided sub-vibration system 17 is also a problem by appropriately setting the mounting direction of each rubber mount 16 in consideration of the type and environment of the house 12 to which it is mounted. The tuning frequency can be appropriately adjusted according to the vibration. As a result, an effective vibration damping effect can be obtained easily, with high accuracy, and at a low cost. In particular, in the present embodiment, the spring member that elastically supports the divided mass 14 is configured by only the anisotropic rubber mount 16 and the mounting directions of all the rubber mounts 16 are changed in conjunction with each other. Therefore, there is also an advantage that a larger tuning width of the natural frequency of the divided sub-vibration system 17 by changing the mounting direction of the rubber mount 16 is ensured.

なお、上述の如く、一つのゴムマウント16を用い、その取付方向を変更することによって調節することの出来る、振動低減装置10の固有振動数の範囲は、使用するゴムマウント16が有するばね特性によって限界がある。そこで、各分割副振動系17において、より大きなチューニング自由度を得るためには、予め、互いに異なるばね特性を有するゴムマウント16を複数種類準備しておき、例えば住宅12の構造等を考慮して、その中から適当なばね特性を有するゴムマウント16を、分割副振動系17毎に、或いは振動低減装置10毎に、適宜に選択して採用することが望ましい。これにより、ゴムマウント16自体のばね特性の選択と、ゴムマウント16の取付方向の調節とを、互いに組み合わせて最適値を選定することにより、各分割副振動系17の固有振動数を極めて広い範囲で設定することが可能となり、以て、多種類の建築構造物に対して、有効な制振効果を発揮し得る振動低減装置10を、効率的に提供することが可能となるのである。   As described above, the range of the natural frequency of the vibration reducing device 10 that can be adjusted by using one rubber mount 16 and changing its mounting direction depends on the spring characteristics of the rubber mount 16 used. There is a limit. Therefore, in order to obtain a greater degree of tuning freedom in each divided sub-vibration system 17, a plurality of types of rubber mounts 16 having different spring characteristics are prepared in advance, for example, considering the structure of the house 12 and the like. Of these, it is desirable that the rubber mount 16 having appropriate spring characteristics is appropriately selected and adopted for each divided sub-vibration system 17 or for each vibration reduction device 10. As a result, the selection of the spring characteristics of the rubber mount 16 itself and the adjustment of the mounting direction of the rubber mount 16 are combined with each other to select an optimum value, so that the natural frequency of each divided sub-vibration system 17 is extremely wide. Therefore, it is possible to efficiently provide the vibration reducing device 10 capable of exhibiting an effective vibration damping effect for various types of building structures.

因みに、前述の如き構造の分割副振動系17において、分割マス14として、400kgの質量を有する平面正方形状のものを採用すると共に、ゴムマウント16として、第一の弾性主軸方向(図4の紙面に垂直な方向)のばね定数:KIが、18000N/m,22000N/m,26000N/m,30000N/m,34000N/m,38000N/m,42000N/mとされた7種類を選択可能とした場合において、各ゴムマウント16の取付方向を変更することによって実現されるチューニング周波数(分割副振動系17における第一の対称軸:Xの方向での固有振動数および第二の対称軸:Yの方向での固有振動数)をシミュレーションした結果を、図7に示す。なお、かかるシミュレーションに際しては、ゴムマウント16として、何れも、第一の弾性主軸方向(図4の紙面に垂直な方向)のばね定数:KIと、第二の弾性主軸方向(図4の左右方向)のばね定数:KIIが、下式を満足するように設定されたものを採用した。また、各ゴムマウント16の取付方向については、第一の対称軸:Xに対する交角:θx (図2参照)を、0〜90度の範囲で変化させた場合について検討した。
KI:KII=1:3
Incidentally, in the divided sub-vibration system 17 having the above-described structure, a flat square shape having a mass of 400 kg is adopted as the divided mass 14, and the rubber mount 16 is used in the first elastic main axis direction (the surface of FIG. 4). Spring constant in the direction perpendicular to: When KI is 18000 N / m, 22000 N / m, 26000 N / m, 30000 N / m, 34000 N / m, 38000 N / m, 42000 N / m , The tuning frequency realized by changing the mounting direction of each rubber mount 16 (the first symmetric axis in the split sub-vibration system 17: the natural frequency in the X direction and the second symmetric axis: the Y direction) FIG. 7 shows the result of simulation of the natural frequency at (1). In this simulation, each of the rubber mounts 16 has a spring constant: KI in the first elastic principal axis direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 4) and a second elastic principal axis direction (left-right direction in FIG. 4). ) Spring constant: KII was set so as to satisfy the following formula. Further, the mounting direction of each rubber mount 16 was examined in the case where the angle of intersection: θx (see FIG. 2) with respect to the first symmetry axis: X was changed in the range of 0 to 90 degrees.
KI: KII = 1: 3

図7に示された結果から明らかなように、7種類のゴムマウント16を準備し、それらを選択的に採用すると共に、選択したゴムマウント16の取付方向を適当に調節することによって、分割副振動系17の固有振動数を、一般の2〜3階建住宅で問題となり安い3〜5Hzとその周辺周波数の十分な広さ範囲の略全体に亘って、十分に細かいチューニング精度で設定することが可能となる。   As is apparent from the results shown in FIG. 7, seven types of rubber mounts 16 are prepared, and they are selectively adopted, and the mounting direction of the selected rubber mounts 16 is appropriately adjusted, whereby the divided submounts 16 are mounted. The natural frequency of the vibration system 17 is set with sufficiently fine tuning accuracy over almost the entire range of 3 to 5 Hz and its surrounding frequency, which is a problem for ordinary 2-3 storey houses and is cheap. Is possible.

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。   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.

例えば、ゴムマウントの数や配設形態等は、何等限定されるものでなく、また、かかるゴムマウントの幾つかは、水平方向のばね定数が不変のものであっても良い。   For example, the number and arrangement of rubber mounts are not limited at all, and some of the rubber mounts may have a constant spring constant in the horizontal direction.

また、例示の如き、鉛直軸回りの取付方向の変更によって水平方向のばね特性が変化する異方性のゴムマウントとしても、その具体的構造は、何等限定されるものでない。参考までに、本発明において採用され得る異方性のゴムマウントの別の具体例を、図8〜14に示す。図8に示されたゴムマウント60は、分割マス側に取り付けられる第一の取付金具62が、取付ボルト64が立設された平坦な中央部分66の長手方向両側に、それぞれ斜め下方に向かって延びる傾斜板部68,68が一体形成された屈曲板形状とされている一方、住宅の構造部材側に取り付けられる第二の取付金具70が、山形に屈曲して上方に突出せしめられた中央部分72の両側にボルト孔74を有する平板形状の取付板部76,76が一体形成された屈曲板形状とされている。そして、第一の取付金具62の傾斜板部68,68が、それぞれ、第二の取付金具70における中央部分72の両側斜面78,78に対して、離間して対向位置せしめられており、それらの対向面間に、ゴム弾性体としての一対のゴムブロック80,80が介装されている。このような構造のゴムマウント60においても、前記実施形態に係るゴムマウント(16)と同様に、図8において紙面に垂直な方向に延びる水平方向の第一の弾性主軸の方向で水平方向におけるばね定数が最小となる一方、図中の左右方向に延びる水平方向の第二の弾性主軸の方向で水平方向におけるばね定数が最大となる。従って、このようなゴムマウント60も、前記実施形態において有利に採用され得る。   In addition, as illustrated, the specific structure of the anisotropic rubber mount in which the horizontal spring characteristics are changed by changing the mounting direction around the vertical axis is not limited at all. For reference, other specific examples of anisotropic rubber mounts that can be employed in the present invention are shown in FIGS. In the rubber mount 60 shown in FIG. 8, the first mounting bracket 62 mounted on the divided mass side is obliquely downward on both sides in the longitudinal direction of the flat central portion 66 on which the mounting bolt 64 is erected. A central portion in which the inclined plate portions 68 and 68 extending integrally are formed into a bent plate shape, and the second mounting bracket 70 attached to the structural member side of the house is bent into a mountain shape and protrudes upward. The flat plate-shaped mounting plate portions 76 and 76 having bolt holes 74 on both sides of 72 are formed into a bent plate shape. The inclined plate portions 68 and 68 of the first mounting bracket 62 are spaced apart and opposed to the side slopes 78 and 78 of the central portion 72 of the second mounting bracket 70, respectively. A pair of rubber blocks 80, 80 as rubber elastic bodies are interposed between the opposing surfaces. Also in the rubber mount 60 having such a structure, the spring in the horizontal direction in the direction of the first elastic main shaft in the horizontal direction extending in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 8 is similar to the rubber mount (16) according to the above embodiment. While the constant is minimized, the spring constant in the horizontal direction is maximized in the direction of the second elastic main axis in the horizontal direction extending in the left-right direction in the drawing. Therefore, such a rubber mount 60 can also be advantageously employed in the embodiment.

また、図9〜10に示されたゴムマウント82は、分割マス側に取り付けられる第一の取付金具84が、略逆円錐台形状とされている一方、住宅の構造部材側に取り付けられる第二の取付金具86が、大径の円筒形状とされている。そして、第一の取付金具84の中心軸上で鉛直下方に離間した位置に第二の取付金具86が配設されており、第一の取付金具84の外周面と第二の取付金具86の内周面との径方向対向面間に、中央部分が上方に向かって突出せしめられたテーパ付きの厚肉円環板形状を有するゴム弾性体84が介装されており、該ゴム弾性体84の内周面が第一の取付金具84の外周面に加硫接着されていると共に、ゴム弾性体84の外周面が第二の取付金具86の内周面に加硫接着されている。また、このゴム弾性体84には、第一の取付金具84を径方向一方向に挟んだ両側部分に、それぞれ軸方向に貫通する一対のスリット88,88が形成されている。このような構造のゴムマウント82においても、前記実施形態に係るゴムマウント(16)と同様に、図10中の上下方向で水平方向におけるばね定数が最小となる一方、図10中の左右方向で水平方向におけるばね定数が最大となる。従って、このようなゴムマウント82も、前記実施形態において有利に採用され得る。   The rubber mount 82 shown in FIGS. 9 to 10 has a first mounting bracket 84 attached to the divided mass side having a substantially inverted truncated cone shape, and a second attached to the structural member side of the house. The mounting bracket 86 is a large-diameter cylindrical shape. A second mounting bracket 86 is disposed at a position vertically below the central axis of the first mounting bracket 84, and the outer peripheral surface of the first mounting bracket 84 and the second mounting bracket 86 are arranged. A rubber elastic body 84 having a tapered thick annular plate shape with a central portion protruding upward is interposed between the radially opposed surfaces of the inner peripheral surface and the rubber elastic body 84. The outer peripheral surface of the first mounting bracket 84 is vulcanized and bonded to the outer peripheral surface of the first mounting bracket 84, and the outer peripheral surface of the rubber elastic body 84 is vulcanized and bonded to the inner peripheral surface of the second mounting bracket 86. Further, the rubber elastic body 84 is formed with a pair of slits 88 and 88 penetrating in the axial direction at both side portions sandwiching the first mounting bracket 84 in one radial direction. Also in the rubber mount 82 having such a structure, the spring constant in the horizontal direction is minimized in the vertical direction in FIG. 10 as in the rubber mount (16) according to the above embodiment, while in the horizontal direction in FIG. The spring constant in the horizontal direction is maximized. Therefore, such a rubber mount 82 can also be advantageously employed in the embodiment.

また、図11〜12に示されたゴムマウント90は、分割マス側に取り付けられる第一の取付金具92が、大径円筒形状とされている一方、住宅の構造部材側に取り付けられる第二の取付金具94が、小径の円筒形状を有している。そして、第二の取付金具94の径方向外方に離間して、且つ鉛直方向(図11,12中の上下方向)に偏心して第一の取付金具92が配設されている。なお、第二の取付金具94には、外周面上において水平方向両側に突出する平板形状のリテーナ96,96が固設されている。そして、これら第一の取付金具92と第二の取付金具94の径方向対向面間に、全体として略厚肉の円板形状を有するゴム弾性体98が介装されており、該ゴム弾性体98の外周面が第一の取付金具92の内周面に加硫接着されていると共に、ゴム弾性体98の内周面が第二の取付金具94の外周面に加硫接着されている。また、このゴム弾性体98には、第二の取付金具94を鉛直方向に挟んだ両側部分に、それぞれ軸方向に貫通する一対のスリット100,102が形成されており、分割マスの重量作用時における引張応力が軽減されるようになっている。なお、図示された外力が及ぼされていない状況下では、上側のスリット100が大きく開口し、下側のスリット102が上下に潰れた形状となっているが、分割マスの重量が作用することにより、ゴム弾性体98の弾性変形に伴って、上下のスリット100,102が、略同じ大きさとなるようにされている。このような構造のゴムマウント90においても、前記実施形態に係るゴムマウント(16)と同様に、図12中の左右方向(マウント軸方向)で水平方向におけるばね定数が最小となる一方、図11中の左右方向(マウント軸直角方向)で水平方向におけるばね定数が最大となる。従って、このようなゴムマウント90も、前記実施形態において有利に採用され得る。   In addition, in the rubber mount 90 shown in FIGS. 11 to 12, the first mounting bracket 92 attached to the divided mass side has a large-diameter cylindrical shape, while the second attachment attached to the structural member side of the house. The mounting bracket 94 has a small-diameter cylindrical shape. A first mounting bracket 92 is disposed so as to be spaced radially outward of the second mounting bracket 94 and eccentric in the vertical direction (vertical direction in FIGS. 11 and 12). Note that the second mounting bracket 94 is fixed with flat plate-like retainers 96 that protrude on both sides in the horizontal direction on the outer peripheral surface. A rubber elastic body 98 having a generally thick disk shape as a whole is interposed between the radially-facing surfaces of the first mounting bracket 92 and the second mounting bracket 94, and the rubber elastic body. The outer peripheral surface of 98 is vulcanized and bonded to the inner peripheral surface of the first mounting bracket 92, and the inner peripheral surface of the rubber elastic body 98 is vulcanized and bonded to the outer peripheral surface of the second mounting bracket 94. The rubber elastic body 98 is formed with a pair of slits 100 and 102 penetrating in the axial direction on both side portions sandwiching the second mounting bracket 94 in the vertical direction. The tensile stress in is reduced. Note that, in the situation where the illustrated external force is not exerted, the upper slit 100 is greatly opened and the lower slit 102 is crushed up and down, but the weight of the divided mass acts. As the rubber elastic body 98 is elastically deformed, the upper and lower slits 100 and 102 have substantially the same size. Also in the rubber mount 90 having such a structure, the spring constant in the horizontal direction is minimized in the left-right direction (mount axis direction) in FIG. 12, as in the rubber mount (16) according to the above-described embodiment. The spring constant in the horizontal direction is maximized in the left-right direction (the direction perpendicular to the mount axis). Therefore, such a rubber mount 90 can also be advantageously employed in the embodiment.

また、図13〜14に示されたゴムマウント106は、それぞれ矩形平板形状を有し、互いに離間して対向配置された第一の取付金具108と第二の取付金具110を有していると共に、それら第一の取付金具108と第二の取付金具110の対向面間に矩形ブロック形状のゴム弾性体112が介装されている。そして、このゴム弾性体112の上下端面に、第一の取付金具108と第二の取付金具110がそれぞれ加硫接着されており、以て、第一の取付金具108と第二の取付金具110が本体ゴム弾性体112によって弾性的に連結されている。また、これら第一の取付金具108と第二の取付金具110には、各中央部分から上下外方に突出する取付ボルト114,116が固設されており、これらの取付ボルト114,116によって、第一の取付金具108が質量体側に取り付けられると共に、第二の取付金具110が住宅の構造部材側に取り付けられるようになっている。なお、かかるゴムマウント106は、そのマウント中心軸が略鉛直方向に延びる状態で装着せしめられ、装着状態下、第一の取付金具108と第二の取付金具110が、略鉛直方向で対向位置せしめられる。ここにおいて、本体ゴム弾性体112は、図14に示されているように、その水平方向の切断面において、辺長:aの短辺と辺長:bの長辺からなる長手矩形状を有している。このように隣接する2辺の長さが異なる本体ゴム弾性体112を採用したことによって、本実施形態のゴムマウント106においても、剪断変形に際して本体ゴム弾性体112に生ぜしめられる曲げ変形に対する変形し易さの違いから、図14中の上下方向(本体ゴム弾性体112における一対の長辺の対向方向)で水平方向におけるばね定数が最小となる一方、図14中の左右方向(本体ゴム弾性体112における一対の短辺の対向方向)で水平方向におけるばね定数が最大となる。従って、このようなゴムマウント106も、前記実施形態のゴムマウント106と同様な特性を有しており、前記実施形態において有利に採用され得る。   The rubber mounts 106 shown in FIGS. 13 to 14 each have a rectangular flat plate shape, and have a first mounting bracket 108 and a second mounting bracket 110 which are disposed to face each other while being separated from each other. A rubber elastic body 112 having a rectangular block shape is interposed between the opposing surfaces of the first mounting bracket 108 and the second mounting bracket 110. Then, the first mounting bracket 108 and the second mounting bracket 110 are respectively vulcanized and bonded to the upper and lower end surfaces of the rubber elastic body 112, and thus the first mounting bracket 108 and the second mounting bracket 110. Are elastically connected by the main rubber elastic body 112. Further, the first mounting bracket 108 and the second mounting bracket 110 are fixedly provided with mounting bolts 114 and 116 projecting upward and downward from the respective central portions, and by these mounting bolts 114 and 116, The first mounting bracket 108 is mounted on the mass body side, and the second mounting bracket 110 is mounted on the structural member side of the house. The rubber mount 106 is mounted with the mount center axis extending in a substantially vertical direction. Under the mounted state, the first mounting bracket 108 and the second mounting bracket 110 are opposed to each other in the approximately vertical direction. It is done. Here, as shown in FIG. 14, the main rubber elastic body 112 has a longitudinal rectangular shape with a short side of side length: a and a long side of side length: b on the cut surface in the horizontal direction. is doing. By adopting the main rubber elastic body 112 in which the lengths of two adjacent sides are different as described above, the rubber mount 106 of the present embodiment is also deformed against the bending deformation generated in the main rubber elastic body 112 during shear deformation. Due to the difference in ease, the spring constant in the horizontal direction is minimized in the vertical direction in FIG. 14 (the opposing direction of the pair of long sides in the main rubber elastic body 112), while in the left-right direction in FIG. 112), the spring constant in the horizontal direction is maximized. Therefore, such a rubber mount 106 also has the same characteristics as the rubber mount 106 of the above embodiment, and can be advantageously employed in the above embodiment.

さらに、本発明においては、上述の如き異方性のゴムマウントの他、マウント中心軸に直交する軸直角方向のばね定数が何れの方向でも略一定とされたゴムマウントを採用することも可能である。例えば、図15〜16に示されているように、それぞれ円板形状を有し、軸方向で互いに離間して対向配置された第一の取付金具120と第二の取付金具122を、それらの対向面間に介装された円形ブロック形状のゴム弾性体124によって弾性的に連結せしめた構造のゴムマウント126を採用することも可能である。そして、かかるゴムマウント126は、第一の取付金具120から軸方向外方(上方)に突設された第一の取付軸128が、質量体14に対して、水平方向に延びる回動軸130の回りに揺動可能に取り付けられていると共に、第二の取付金具122から軸方向外方(下方)に突設された第二の取付軸132が、住宅の構造部材18に固設されたブラケット134によって、ゴムマウント126における回動軸130回りの任意の回動状態においてボルト固定されるようになっている。要するに、ブラケット134には、回動軸130を中心とする円弧上に複数の位置決め孔136が貫設されており、何れかの位置決め孔136に挿通される固定ボルト138によって、ゴムマウント126の第二の取付軸132が固定的に支持されるようになっいる。そして、この第二の取付軸132のブラケット134に対するボルト固定位置を調節することによって、質量体14を構造部材18に対して弾性的に支持するゴムマウント126の中心軸140の鉛直線に対する傾斜角度:αが変更設定可能とされているのである。換言すれば、かかるゴムマウント126は、一つの鉛直面内で、回動軸130を中心として取付方向を調節可能とされているのである。   Furthermore, in the present invention, in addition to the anisotropic rubber mount as described above, it is also possible to employ a rubber mount in which the spring constant in the direction perpendicular to the axis perpendicular to the center axis of the mount is substantially constant in any direction. is there. For example, as shown in FIGS. 15 to 16, the first mounting bracket 120 and the second mounting bracket 122 each having a disc shape and arranged to be spaced apart from each other in the axial direction are connected to each other. It is also possible to employ a rubber mount 126 having a structure in which it is elastically connected by a circular block-shaped rubber elastic body 124 interposed between the opposing surfaces. The rubber mount 126 includes a rotary shaft 130 in which a first mounting shaft 128 that protrudes axially outward (upward) from the first mounting bracket 120 extends in the horizontal direction with respect to the mass body 14. And a second mounting shaft 132 projecting from the second mounting bracket 122 axially outward (downward) is fixed to the structural member 18 of the house. The bracket 134 is bolt-fixed in an arbitrary rotation state around the rotation shaft 130 in the rubber mount 126. In short, the bracket 134 has a plurality of positioning holes 136 penetrating on an arc centered on the rotation shaft 130, and the fixing bolts 138 inserted into any of the positioning holes 136, the first of the rubber mount 126. Two mounting shafts 132 are fixedly supported. Then, by adjusting the bolt fixing position of the second mounting shaft 132 with respect to the bracket 134, the inclination angle of the central shaft 140 of the rubber mount 126 that elastically supports the mass body 14 with respect to the structural member 18 with respect to the vertical line. : Α can be changed and set. In other words, the mounting direction of the rubber mount 126 can be adjusted around the rotation shaft 130 in one vertical plane.

すなわち、このような構造とされたゴムマウント126においては、その取付方向としての傾斜角度:αを変更することによって、副振動系における水平方向のばね定数を変更することが出来るのであり、αの値を小さくしてゴムマウント126の中心軸を鉛直方向に近づける程、質量体14の水平方向の変位に際してのゴム弾性体124の変形が剪断変形を主とするものとなって、水平方向のばね定数が小さくされる一方、αの値を大きくしてゴムマウント126の中心軸を水平方向に近づける程、質量体14の水平方向の変位に際してのゴム弾性体124の変形が圧縮/引張変形を主とするものとなって、水平方向のばね定数が大きくされる。それ故、このようなゴムマウント126も、前記実施形態において分割マス14を弾性支持するゴムマウントとして有利に採用され得るのである。   That is, in the rubber mount 126 having such a structure, the horizontal spring constant in the secondary vibration system can be changed by changing the inclination angle: α as the mounting direction. The smaller the value is, the closer the central axis of the rubber mount 126 is to the vertical direction, the deformation of the rubber elastic body 124 when the mass body 14 is displaced in the horizontal direction is mainly shear deformation, and the horizontal spring While the constant is decreased, the value of α is increased to bring the central axis of the rubber mount 126 closer to the horizontal direction, and the deformation of the rubber elastic body 124 when the mass body 14 is displaced in the horizontal direction mainly causes compression / tensile deformation. The horizontal spring constant is increased. Therefore, such a rubber mount 126 can also be advantageously employed as a rubber mount that elastically supports the divided mass 14 in the embodiment.

なお、かくの如きゴムマウント126は、その取付方向の変更に際しても、副振動系における水平方向の弾性主軸が一定に維持されるようにすることが望ましい。そのために、望ましくは、複数個のゴムマウント126を、質量体14の重心:Oを通って水平方向に延びる2本の直交する対称軸としての弾性主軸:X,Yを挟んで、それぞれ対称位置するように配設すると共に、それらのゴムマウント126における取付方向を、かかる2本の弾性主軸:X,Yを挟んで対称となるように設定する。   Note that it is desirable that such a rubber mount 126 maintains the horizontal elastic main axis in the secondary vibration system constant even when the mounting direction is changed. Therefore, preferably, a plurality of rubber mounts 126 are arranged at symmetrical positions with elastic main axes X and Y as two orthogonal symmetry axes extending horizontally through the center of gravity 14 of the mass body 14 and O. The mounting directions of the rubber mounts 126 are set so as to be symmetric with respect to the two elastic main shafts X and Y.

より具体的には、例えば、図16に示されているように、X軸を含む鉛直平面と平行な鉛直平面上でマウント中心軸の傾斜角度が変更調節可能とされた2対のゴムマウント126a〜dと、Y軸を含む鉛直平面と平行な鉛直平面上でマウント中心軸の傾斜角度が変更調節可能とされた2対のゴムマウント126e〜hを配設し、一方の対を為すゴムマウント126a〜dの傾斜角度を互いに同一に設定すると共に、他方の対を為すゴムマウント126e〜hの傾斜角度を互いに同一に設定することによって、副振動系における水平方向の弾性主軸を一定に維持しつつ、水平方向の各弾性主軸方向でのばね定数を有利に変更調節することが可能となる。特に、図16に記載のマウント配置形態を採用すれば、一方の弾性主軸:X方向でのばね定数と、他方の弾性主軸:Y方向でのばね定数を、互いに独立的に設定することが出来るといった利点がある。   More specifically, for example, as shown in FIG. 16, two pairs of rubber mounts 126a in which the inclination angle of the mount center axis can be changed and adjusted on a vertical plane parallel to the vertical plane including the X axis. -D and two pairs of rubber mounts 126e-h in which the inclination angle of the mount central axis can be changed and adjusted on a vertical plane parallel to the vertical plane including the Y-axis, and one pair of rubber mounts By setting the inclination angles of 126a to 126d to be the same as each other, and setting the inclination angles of the rubber mounts 126e to 126h forming the other pair to be the same, the horizontal elastic main axis in the secondary vibration system is kept constant. On the other hand, it is possible to advantageously change and adjust the spring constant in each elastic main shaft direction in the horizontal direction. In particular, if the mounting arrangement shown in FIG. 16 is adopted, one elastic main axis: the spring constant in the X direction and the other elastic main axis: the spring constant in the Y direction can be set independently of each other. There are advantages such as.

或いはまた、図17に示されているように、質量体14の重心:Oを通る2本の弾性主軸:X,Yを挟んで対称となるように、合計4個のゴムマウント126a〜dを配設し、各ゴムマウント126a〜dの質量体14に対する取付方向を、2本の弾性主軸:X,Yに対する傾斜角度の対象性を維持しつつ、鉛直方向および水平方向に調節することによって、両弾性主軸:X,Y方向のばね定数を同時に設定することも可能である。   Alternatively, as shown in FIG. 17, a total of four rubber mounts 126 a to 126 d are arranged so as to be symmetric with respect to the two elastic main axes X and Y passing through the center of gravity 14 of the mass body 14. By arranging and adjusting the mounting direction of each rubber mount 126a-d with respect to the mass body 14 in the vertical direction and the horizontal direction while maintaining the objectivity of the inclination angle with respect to the two elastic main axes: X and Y, Both elastic main shafts: The spring constants in the X and Y directions can be set simultaneously.

更にまた、図17に示されたゴムマウント126a〜dの配設形態を採用する場合でも、各ゴムマウント126a〜dを、Y方向には回転させないで(水平方向には傾斜角度を変化させないで)、X軸を含む鉛直平面上だけでマウント中心軸の傾斜角度を変更することによっても、副振動系における水平二方向(X軸方向とY軸方向)でのばね定数比率(固有振動数比)を変更チューニングすることが可能である。けだし、図15において、ゴムマウント126の傾斜角度(α)を鉛直面内で変化させた場合のばね定数の変化は、紙面に左右方向で大きく、紙面に垂直な方向では、ゴムマウント126のゴム弾性体124における弾性変形が剪断変形を主とするものであって、紙面に垂直な方向よりも小さいことから、ゴムマウント126の傾斜角度(α)を鉛直面内だけで変化させて大きくすることによって、副振動系における水平二方向(X軸方向とY軸方向)でのばね定数比率を大きくすることが可能となるのである。   Furthermore, even when the arrangement form of the rubber mounts 126a to 126d shown in FIG. 17 is adopted, the rubber mounts 126a to 126d are not rotated in the Y direction (the inclination angle is not changed in the horizontal direction). ), The spring constant ratio (natural frequency ratio) in the two horizontal directions (X-axis direction and Y-axis direction) in the secondary vibration system also by changing the inclination angle of the mount center axis only on the vertical plane including the X-axis. ) Can be changed and tuned. However, in FIG. 15, the change in the spring constant when the inclination angle (α) of the rubber mount 126 is changed in the vertical plane is large in the left-right direction on the paper surface, and in the direction perpendicular to the paper surface, the rubber of the rubber mount 126 is changed. Since the elastic deformation in the elastic body 124 is mainly shear deformation and is smaller than the direction perpendicular to the paper surface, the inclination angle (α) of the rubber mount 126 is changed and increased only in the vertical plane. This makes it possible to increase the spring constant ratio in the two horizontal directions (X-axis direction and Y-axis direction) in the sub-vibration system.

さらに、各分割副振動系17において、分割マス14の構造部材18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。   Furthermore, in each divided sub-vibration system 17, an attenuator that can exert a damping force when the divided mass 14 is displaced with respect to the structural member 18 can be used as necessary.

また、振動低減装置10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。更にまた、振動低減装置10を構成する各分割副振動系17を、それぞれ異なる箇所に設置することも可能である。   Further, the arrangement position of the vibration reducing device 10 can be appropriately changed in consideration of the structure of the building structure, the vibration mode, and the like in addition to the ceiling portion on the uppermost floor as illustrated, the underfloor portion, and the like. Furthermore, it is also possible to install the divided sub-vibration systems 17 constituting the vibration reducing device 10 at different locations.

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、或いは倉庫やビル,タワー等、各種の建築構造物用の振動低減装置に対して、何れも適用可能であることは、言うまでもない。   In addition, the present invention provides vibrations for various building structures such as three-story houses as shown, one-story, two-story, or four-story houses, or warehouses, buildings, and towers. Needless to say, any of the reduction devices can be applied.

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。   In addition, although not listed one by one, the present invention can be implemented in a mode with various changes, modifications, improvements, and the like 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.

本発明の一実施形態としての振動低減装置の建築構造物(住宅)への装着状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the mounting state to the building structure (house) of the vibration reduction apparatus as one Embodiment of this invention. 図1に示された振動低減装置を構成する一つの分割副振動系を示す平面概略説明図である。It is a plane schematic explanatory drawing which shows one division | segmentation sub-vibration system which comprises the vibration reduction apparatus shown by FIG. 本発明に従う構造とされた振動低減装置の防振効果をシミュレーションで求めた結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having calculated | required the anti-vibration effect of the vibration reduction apparatus made into the structure according to this invention by simulation. 図1に示された振動低減装置に採用されているゴムマウントを示す正面図である。It is a front view which shows the rubber mount employ | adopted as the vibration reduction apparatus shown by FIG. 図4に示されたゴムマウントの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the rubber mount shown in FIG. 4. 図1に示された振動低減装置におけるゴムマウントの構造部材に対する取付部位の構造を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the structure of the attachment site | part with respect to the structural member of the rubber mount in the vibration reduction apparatus shown by FIG. 図2に示された分割副振動系における固有振動数のチューニング性を示すグラフである。It is a graph which shows the tuning property of the natural frequency in the division | segmentation secondary vibration system shown by FIG. 図1に示された振動低減装置に採用され得るゴムマウントの別の構造例を示す正面図である。It is a front view which shows another structural example of the rubber mount which can be employ | adopted for the vibration reduction apparatus shown by FIG. 図1に示された振動低減装置に採用され得るゴムマウントの更に別の構造例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows another structural example of the rubber mount which can be employ | adopted for the vibration reduction apparatus shown by FIG. 図8に示されたゴムマウントの平面図である。FIG. 9 is a plan view of the rubber mount shown in FIG. 8. 図1に示された振動低減装置に採用され得るゴムマウントの更に別の構造例を示す正面図である。It is a front view which shows another structural example of the rubber mount which can be employ | adopted for the vibration reduction apparatus shown by FIG. 図10に示されたゴムマウントの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the rubber mount shown by FIG. 図1に示された振動低減装置に採用され得るゴムマウントの更に別の構造例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another structural example of the rubber mount which can be employ | adopted for the vibration reduction apparatus shown by FIG. 図13に示されたゴムマウントの横断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of the rubber mount shown in FIG. 13. 図1に示された振動低減装置に採用され得るゴムマウントの更に別の構造例を、副振動系への装着状態で示す正面図である。It is a front view which shows another structural example of the rubber mount which can be employ | adopted as the vibration reduction apparatus shown by FIG. 1 in the mounting state to a sub vibration system. 図15に示されたゴムマウントを採用して構成された分割副振動系の一具体例を示す平面概略説明図である。FIG. 16 is a schematic plan view illustrating a specific example of a split sub-vibration system configured by adopting the rubber mount illustrated in FIG. 15. 図15に示されたゴムマウントを採用して構成された分割副振動系の別の具体例を示す平面概略説明図である。FIG. 16 is a schematic plan explanatory view showing another specific example of the divided sub-vibration system configured by adopting the rubber mount shown in FIG. 15.

符号の説明Explanation of symbols

10 振動低減装置
12 住宅
14 分割マス
16 ゴムマウント
18 構造部材
42 位置決め片
46 ボルト穴
48 位置決めボルト

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vibration reduction apparatus 12 Housing 14 Divided mass 16 Rubber mount 18 Structural member 42 Positioning piece 46 Bolt hole 48 Positioning bolt

Claims (6)

防振すべき建築構造物に対して、マス部材を、複数のゴムマウントで弾性支持せしめることにより、副振動系を構成した振動低減装置において、
前記マス部材を3個又は4個の分割マスによって構成し、かかる分割マスの全体の合計質量を、前記建築構造物の防振すべき振動に応じた最適質量に設定すると共に、それら各分割マスを前記ゴムマウントにより前記建築構造物に対して互いに独立して弾性支持せしめて、三つ又は四つの分割副振動系を構成し、それらの分割副振動系に対して異なる固有振動数を設定する一方、該三つ又は四つの分割副振動系の各固有振動数を、基準となる条件下で求められた前記建築構造物の防振すべき振動周波数よりも低周波側と高周波側の両方に、それぞれ位置するように設定し、更に、かかる分割副振動系の固有振動数のチューニング範囲を、前記建築構造物の防振すべき振動周波数に対して上下にそれぞれ30%の周波数範囲内となるように設定すると共に、前記固有振動数が互いに隣接するもの同士の固有振動数の差を、前記振動低減装置内の各分割副振動系においてそれぞれ異なるように設定し、且つ
前記分割副振動系におけるゴムマウントを、それぞれ、水平方向のばね定数が異方性とされた、鉛直方向に延びるマウント中心軸回りの回転により前記分割マスに対する取付方向を変更せしめることによって、該分割副振動系における水平な弾性主軸方向のばね定数を調節することの出来る可変ゴムマウントにて構成し、各分割副振動系において、かかる可変ゴムマウントの前記マウント中心軸回りの回転にて前記分割マスに対する取付方向を異ならせることによって、各分割副振動系に対して相互に異なる固有振動数を設定し、更に
前記分割副振動系において、前記分割マスの重心を通って水平方向に延びる2本の直交する対称軸を挟んで、それぞれ対称位置するように、前記可変ゴムマウントの複数個を配設すると共に、それらの可変ゴムマウントにおける取付方向を、かかる2本の対称軸を挟んで対称となるように設定したことを特徴とする建築構造物用の振動低減装置。
In the vibration reducing device that constitutes the secondary vibration system by elastically supporting the mass member with a plurality of rubber mounts for the building structure to be damped,
The mass member is constituted by three or four divided masses, and the total mass of the divided masses is set to an optimum mass according to the vibration to be damped of the building structure, and each of the divided masses is set. Are elastically supported by the rubber mount independently from each other to form the three or four divided sub-vibration systems, and different natural frequencies are set for the divided sub-vibration systems. On the other hand, the natural frequencies of the three or four divided sub-vibration systems are set on both the low frequency side and the high frequency side of the vibration frequency of the building structure obtained under the standard conditions. Further, the tuning range of the natural frequency of the divided sub-vibration system is set within a frequency range of 30% above and below the vibration frequency of the building structure to be isolated. Set as Rutotomoni, wherein the difference in the natural frequency between those natural frequencies are adjacent to each other, and set to be different, respectively, in each of the divided sub-vibration system in the vibration reduction device, and
Each of the rubber mounts in the divided sub-vibration system is divided by changing the mounting direction with respect to the divided mass by rotating around the center axis of the mount extending in the vertical direction, in which the horizontal spring constant is anisotropic. A variable rubber mount that can adjust the spring constant in the horizontal elastic main axis direction in the secondary vibration system is configured. In each divided secondary vibration system, the divided mass is rotated by rotation of the variable rubber mount about the mount center axis. By setting different mounting directions for the different sub-vibration systems, different natural frequencies are set.
In the split sub-vibration system, a plurality of the variable rubber mounts are disposed so as to be symmetrically positioned with two orthogonal symmetry axes extending in the horizontal direction through the center of gravity of the split mass, and A vibration reducing device for a building structure, characterized in that the mounting directions of these variable rubber mounts are set so as to be symmetric with respect to the two symmetry axes .
前記三つ又は四つの分割副振動系を構成する分割マスの少なくとも一つを、他の分割マスとは異なる質量とすると共に、前記建築構造物の防振すべき振動周波数に最も近い固有振動数に設定した分割副振動系において、最も大きな質量の分割マスを採用した請求項1に記載の建築構造物用の振動低減装置。 At least one of the divided masses constituting the three or four divided sub-vibration systems is a mass different from the other divided masses, and the natural frequency closest to the vibration frequency of the building structure to be isolated. The vibration reduction device for a building structure according to claim 1, wherein a divided mass having the largest mass is adopted in the divided sub-vibration system set to 1. 前記分割副振動系を、何れも、一般住宅における最上階の天井部分に支持せしめて、屋根裏に収容配置した請求項1又は2に記載の建築構造物用の振動低減装置。   The vibration reduction device for a building structure according to claim 1 or 2, wherein each of the divided sub-vibration systems is supported by a ceiling portion of the uppermost floor in a general house and accommodated in the attic. 前記三つ又は四つの分割副振動系の少なくとも一つを、他の分割副振動系とは異なる構造部材によって支持せしめた請求項1乃至3の何れか一つに記載の建築構造物用の振動低減装置。 The vibration for a building structure according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the three or four divided sub-vibration systems is supported by a structural member different from the other divided sub-vibration systems. Reduction device. 前記分割副振動系において、前記可変ゴムマウントの前記分割マスに対する取付方向を変更設定可能な調節手段を設けた請求項1乃至4の何れか一つに記載の建築構造物用の振動低減装置。 The vibration reducing device for a building structure according to any one of claims 1 to 4, further comprising adjustment means capable of changing and setting a mounting direction of the variable rubber mount with respect to the divided mass in the divided sub-vibration system. 前記可変ゴムマウントが、マウント中心軸を挟んだ両側において、該マウント中心軸に対して同一角度で対称的に傾斜した方向に位置する、第一の取付金具及び第二の取付金具の互いに離間して対向位置せしめられた傾斜面間を、二つのゴムブロックにて独立して弾性連結してなる構造を有している請求項1乃至5の何れか一つに記載の建築構造物用の振動低減装置。
The first mounting bracket and the second mounting bracket are spaced apart from each other on both sides of the mount center axis, the variable rubber mount being positioned in a direction inclined symmetrically with respect to the mount center axis at the same angle. The vibration for a building structure according to any one of claims 1 to 5, which has a structure formed by elastically connecting the inclined surfaces opposed to each other independently by two rubber blocks. Reduction device.
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