JP5386209B2

JP5386209B2 - 板ばね式制振装置

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Publication number: JP5386209B2
Application number: JP2009075633A
Authority: JP
Inventors: 孝啓可知; 高内山; 優二開田
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: JP2010230031A

Description

本発明は、住宅の重量床衝撃音を低減するために好適に採用される板ばね式制振装置に関するものである。

従来、重量床衝撃音を低減するための制振装置として、特開2007-100449号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この制振装置は、マス部材をゴム弾性体により弾性支持するダイナミックダンパである。

ダイナミックダンパの他に、例えば、特開2006-348996号公報（特許文献２）および特開2008-215405号公報（特許文献３）に、振動体に対して打撃を行うことにより、制振効果を発揮する装置が記載されている。特許文献２に記載の制振装置は、一対のコイルスプリングにより、振動体に対して打撃を行うマス部材を支持している。特許文献３に記載の制振装置は、平板状の板ばね部材により、振動体に対して打撃を行うマス部材を片持ち支持している。

特開2007-100449号公報特開2006-348996号公報特開2008-215405号公報（図６）

振動体に対して打撃を行う制振装置において、制振効果を高めるために、打撃力に寄与するマス部材の有効質量を大きくする必要がある。一方、制振装置全体としては、できるだけ軽量化の要請がある。

しかし、特許文献２の制振装置において、マス部材の質量を大きくすると、マス部材を支持するために、コイルスプリングのばね定数を大きくしなければならない。そうすると、コイルスプリングの大型化、質量の増大化を招来し、結果として、マス部材の質量の増大以上に、制振装置全体の質量が増大化してしまう。また、特許文献３の制振装置において、マス部材の質量を大きくすると、平板状の板ばね部材の板厚を厚くしなければならなくなり、同様にマス部材の質量の増大以上に、制振装置全体の質量が増大化してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、マス部材の有効質量を大きくしつつ、マス部材を支持する板ばね部材の軽量化を図ることができる板ばね式制振装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、板ばね式制振装置に係る第一の発明は、マス部材と、前記マス部材が振動体に対して前記振動体の主振動方向に相対移動可能となるように、前記振動体に対して前記マス部材を支持する板ばね部材と、前記マス部材および前記振動体のうち何れか一方に固定的に設けられ、且つ、前記振動体が前記主振動方向に振動した場合に前記マス部材および前記振動体の他方に対して打撃する粘弾性体と、を備える板ばね式制振装置において、前記板ばね部材は、前記振動体に固定される基部と、前記基部および前記振動体から離間した位置に設けられ、前記マス部材を固定するマス取付部と、前記基部からそれぞれ立設するように高さ方向の一方縁が前記基部に設けられ、前記基部から前記マス取付部側に向かって延びるように設けられ、前記マス取付部からそれぞれ立設するように高さ方向の他方縁が前記マス取付部に設けられ、相互に離隔して設けられた複数のリブ状立壁部と、前記複数のリブ状立壁部を連結し、前記基部と前記マス取付部の一方に連結される連結板部材と、を備え、前記複数のリブ状立壁部は、前記基部側の高さを前記マス取付部側の高さより高くなるように形成されることを特徴とする。

板ばね式制振装置に係る第二の発明は、マス部材と、前記マス部材が振動体に対して前記振動体の主振動方向に相対移動可能となるように、前記振動体に対して前記マス部材を支持する板ばね部材と、前記マス部材および前記振動体のうち何れか一方に固定的に設けられ、且つ、前記振動体が前記主振動方向に振動した場合に前記マス部材および前記振動体の他方に対して打撃する粘弾性体と、を備える板ばね式制振装置において、前記板ばね部材は、前記振動体に固定される基部と、前記基部および前記振動体から離間した位置に設けられ、前記マス部材を固定するマス取付部と、前記基部からそれぞれ立設するように高さ方向の一方縁が前記基部に設けられ、前記基部から前記マス取付部側に向かって延びるように設けられ、前記マス取付部からそれぞれ立設するように高さ方向の他方縁が前記マス取付部に設けられ、相互に離隔して設けられた複数のリブ状立壁部と、前記複数のリブ状立壁部の一方縁または他方縁から屈曲形成され、前記基部と前記マス取付部の一方に連結される複数の板状フランジと、を備え、前記複数のリブ状立壁部は、前記基部側の高さを前記マス取付部側の高さより高くなるように形成されることを特徴とする。

板ばね式制振装置に係る第三の発明は、マス部材と、前記マス部材が振動体に対して前記振動体の主振動方向に相対移動可能となるように、前記振動体に対して前記マス部材を支持する板ばね部材と、前記マス部材および前記振動体のうち何れか一方に固定的に設けられ、且つ、前記振動体が前記主振動方向に振動した場合に前記マス部材および前記振動体の他方に対して打撃する粘弾性体と、を備える板ばね式制振装置において、前記板ばね部材は、前記振動体に固定される基部と、前記基部および前記振動体から離間した位置に設けられ、前記マス部材を固定するマス取付部と、前記基部の一箇所から立設するように高さ方向の一方縁が前記基部に設けられ、前記基部から前記マス取付部側に向かって延びるように設けられ、前記基部と前記マス取付部との途中から前記マス取付部側において複数に分岐して相互に離隔して設けられ、分岐された部分のそれぞれが前記マス取付部から立設するように高さ方向の他方縁が前記マス取付部に設けられたリブ状立壁部と、前記リブ状立壁部の一方縁からそれぞれ外側に屈曲形成され、前記基部に連結される２つの板状フランジと、を備え、前記リブ状立壁部は、前記基部側の高さを前記マス取付部側の高さより高くなるように形成されることを特徴とする。

このように、板ばね部材がリブ状立壁部を備えることにより、特許文献３のような平板状の板ばね部材に比べて、軽量化を図りつつ、十分な支持剛性を確保することができる。つまり、マス部材の有効質量を大きくしつつも、板ばね部材の軽量化を図ることができる。ここで、「リブ」とは、畝状の隆起を意味する。つまり、リブ状立壁部は、基部からマス取付部に亘って畝状に隆起するように形成されている。

また、前記マス部材の重心を通る前記主振動方向の直線は、相互に離隔した前記リブ状立壁部の間に設けられるようにしてもよい。

これにより、リブ状立壁部による支持剛性を高くすることができる。さらに、本発明により、マス部材が主振動方向とは異なる方向に振動することを規制することができる。つまり、振動体が主振動方向に振動した場合に、マス部材が主振動方向に安定して振動するようにできる。

また、第一の発明において、前記リブ状立壁部と前記連結板部材は、絞り加工により形成されてもよい。絞り加工により、リブ状立壁部の高さが高い部位と低い部位とを形成することができる。その結果、リブ状立壁部のうち基部側の方の高さを高くしつつ、リブ状立壁部のうちマス取付部側の高さを低くすることができる。つまり、リブ状立壁部の高さの高い部位を形成しつつ、マス取付部を振動体から離間した位置に設けることができる。ここで、リブ状立壁部の高さが高いほど、リブ状立壁部における振動体の主振動方向に対する断面係数が大きくなる。つまり、本発明により、リブ状立壁部の剛性を高めることができる。

また、第一、第二の発明において、前記リブ状立壁部は、２つからなり、前記基部は、２枚の前記リブ状立壁部の両外側にて前記振動体に固定されてもよい。つまり、基部のうち振動体に固定される部位は、２枚のリブ状立壁部の間ではない。従って、２枚のリブ状立壁部の両外側の固定部位の離間距離は、２枚のリブ状立壁部の間に固定部位を設ける場合に比べて、より離れた位置となる。これにより、基部が安定して振動体に固定される。このことは、マス部材に対する支持剛性を高めることにつながる。

また、第三の発明において、前記リブ状立壁部のうち分岐する前の部分は、１枚の平面状からなり、前記マス部材は、前記リブ状立壁部の前記分岐前部分を含む平面上に位置するように設けられるようにしてもよい。リブ状立壁部が１枚であっても、マス部材がリブ状立壁部を含む平面上に位置するように設けることで、安定してマス部材を支持することができる。

上記において、前記マス部材は、前記マス取付部に着脱可能に設けられてもよい。つまり、マス部材は、マス取付部に対して、溶接などにより、一体的に固定されていないことを意味する。これにより、制振装置全体として、低コスト化を図ることができる。さらに、振動体の制振対象周波数に応じてマス部材の質量を変更したり、板ばね部材の形状を変更したりすることで、制振装置のバネ定数の調整を容易に行うことができる。

上記において、前記粘弾性体は、前記板ばね部材に着脱可能に設けられてもよい。つまり、粘弾性体を板ばね部材に加硫接着をすることなく、粘弾性体を板ばね部材に取り付けることができる。これにより、低コスト化を図ることができる。さらに、振動体の制振対象周波数に応じて粘弾性体の材料や形状を変更することで、振動体に合った最適な制振装置のバネ定数や減衰特性等の調整を容易に行うことができる。

上記において、前記板ばね部材は、前記マス部材を前記振動体に対して片持ち支持してもよい。このように、マス部材を片持ち支持としているため、基部は１箇所となる。従って、マス部材の振動は１カ所の基部における振動に起因するものとなり、安定した制振効果を発揮する。

上記において、前記板ばね部材は、前記マス部材を前記振動体に対して両持ち支持してもよい。このように、マス部材を両持ち支持としているため、基部は２箇所となる。従って、マス部材の有効質量を安定的に大きくすることができる。

また、上記において、前記マス部材と前記マス取付部との対向面積より小さな座面からなり、前記マス部材と前記マス取付部との間に介在して設けられるワッシャを備えるようにしてもよい。

ここで、マス部材が振動する際に、マス部材と板ばね部材とが当接したり離間したりするおそれがある。そうすると、当接する際に、音が発生するおそれがある。しかし、ワッシャを備えることにより、マス部材と板ばね部材とが当接することを抑制できる。つまり、音の発生を抑制できる。

本発明に係る板ばね式制振装置によれば、マス部材の有効質量を大きくしつつ、マス部材を支持する板ばね部材の軽量化を図ることができる。

第一実施形態：板ばね式制振装置を示す図である。（ａ）は、床裏面に取り付けた状態における板ばね式制振装置の正面図である。（ｂ）は、板ばね式制振装置の底面図である。（ｃ）は、板ばね式制振装置の右側面図である。第一実施形態：板ばね部材を示す図である。（ａ）は、板ばね部材の正面図である。（ｂ）は、板ばね部材の底面図である。（ｃ）は、板ばね部材の右側面図である。重量床衝撃音の試験における板ばね式制振装置の床裏への取り付け状態を示す図である。試験結果を示すデータであって、オクターブバンド中心周波数に対する衝撃音レベルについてのデータである。参考形態：板ばね式制振装置を示す図である。（ａ）は、床裏面に取り付けた状態における板ばね式制振装置の正面図である。（ｂ）は、板ばね式制振装置の底面図である。（ｃ）は、板ばね式制振装置の右側面図である。参考形態：板ばね部材を示す図である。（ａ）は、板ばね部材の正面図である。（ｂ）は、板ばね部材の底面図である。（ｃ）は、板ばね部材の右側面図である。参考形態撓み量の比較試験結果を示す図である。（ａ）は、第一実施形態における板ばね式制振装置を示し、（ｂ）は、参考形態における板ばね式制振装置を示す。第三実施形態：板ばね式制振装置を示す図である。（ａ）は、床裏面に取り付けた状態における板ばね式制振装置の正面図である。（ｂ）は、板ばね式制振装置の底面図である。（ｃ）は、板ばね式制振装置の右側面図である。第三実施形態：板ばね部材を示す図である。（ａ）は、板ばね部材の正面図である。（ｂ）は、板ばね部材の底面図である。（ｃ）は、板ばね部材の右側面図である。第四実施形態：板ばね式制振装置を示す図である。（ａ）は、床裏面に取り付けた状態における板ばね式制振装置の正面図である。（ｂ）は、板ばね式制振装置の底面図である。（ｃ）は、板ばね式制振装置の右側面図である。第四実施形態：板ばね部材を示す図である。（ａ）は、板ばね部材の正面図である。（ｂ）は、板ばね部材の底面図である。（ｃ）は、板ばね部材の右側面図である。

以下、本発明の板ばね式制振装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。

＜第一実施形態＞
第一実施形態の板ばね式制振装置１００について、図１および図２を参照して説明する。図１に示すように、板ばね式制振装置１００は、住宅の上階の床裏に固定されており、床４０に生じた振動を低減する装置である。この板ばね式制振装置１００は、マス部材１０と、板ばね部材２０と、粘弾性体３０と、ワッシャ６０から構成される。

マス部材１０は、図１に示すような円柱状に形成された鉄塊である。このマス部材１０の質量は、目的の制振特性に応じて変更され、例えば、３ｋｇ程度を有するものを採用する。

板ばね部材２０は、平板状の鋼板に対して打ち抜き加工およびプレス加工を施すことにより形成される。板ばね部材２０は、マス部材１０が振動体である床４０に対して床４０の主振動方向に相対移動可能となるように、床４０の裏面に対してマス部材１０を支持する。ここで、床４０の主振動方向とは、建物の上下方向となる。板ばね部材２０は、基部２１と、マス取付部２２、２３と、粘弾性体取付部２４と、２枚のリブ状立壁部２５、２６と、２つのフランジ２７、２８と、連結板部材２９とを備える。

基部２１は、矩形の平板状をなす部位である。この基部２１の一方面が振動体である床４０の裏面に当接するようにして、基部２１は床４０に固定されている。この基部２１には、長方形の頂点に位置する４カ所の貫通孔２１ａが形成されている。この４カ所の貫通孔２１ａには、床４０の裏面に締結するためのねじ（図示せず）が挿通される。

マス取付部２２、２３は、基部２１および床４０の裏面から離間し、床４０の裏面にほぼ平行となるように設けられている。マス取付部２２、２３は、それぞれ矩形の平板状をなし、ほぼ中央に１個ずつの貫通孔２２ａ、２３ａが形成されている。この貫通孔２２ａ、２３ａには、マス部材１０を固定するための締結ボルトが挿通される。このようにして、マス取付部２２、２３は、マス部材１０を着脱可能に固定する。ここで、マス取付部２２、２３とマス部材１０との間には、ワッシャ６０が介在して設けられている。このワッシャ６０は、マス部材１０とマス取付部２２、２３との対向面積より小さな座面からなる。つまり、ワッシャ６０により、マス取付部２２、２３とマス部材１０とが直接当接しないようにされている。

粘弾性体取付部２４は、後述する粘弾性体３０を着脱可能に取り付ける部位である。この粘弾性体取付部２４は、矩形の平板状をなしており、図１（ｂ）の底面図に示すように、板ばね式制振装置１００を下方から見た場合にマス取付部２２、２３の間に位置に設けられている。この粘弾性体取付部２４は、図１（ａ）の正面図に示すように、マス取付部２２、２３に対して、僅かに床４０の裏面側にずれて位置している。この粘弾性体取付部２４の中央部には、図２（ｂ）に示すように、瓢箪型貫通孔２４ａが形成されている。瓢箪型貫通孔２４ａのうち小玉状部分の中心が、マス部材１０の重心を通り床４０の主振動方向の直線上に位置するように形成されている。

２枚のリブ状立壁部２５、２６は、基部２１、マス取付部２２、２３および粘弾性体取付部２４に対してリブ状に形成されており、これらを連結している。２枚のリブ状立壁部２５、２６は、図１（ａ）に示すように、上下方向幅が図１（ａ）の左から右に行くに従って小さくなるように形成されている。ただし、２枚のリブ状立壁部２５、２６のうち図２（ａ）の下縁は、床４０の裏面にほぼ平行な直線状に形成されている。

具体的には、一方のリブ状立壁部２５は、基部２１の一側（図２（ｂ）の上縁）に立設され、一方のマス取付部２２に立設され、且つ、粘弾性体取付部２４の一側（図２（ｂ）の上縁）に立設されている。この一方のリブ状立壁部２５のうち基部２１側の部分は、僅かに傾斜している。

また、他方のリブ状立壁部２６は、基部２１の他側（図２（ｂ）の下縁）に立設され、他方のマス取付部２３に立設され、且つ、粘弾性体取付部２４の他側（図２（ｂ）の下縁）に立設されている。この他方のリブ状立壁部２６のうち基部２１側の部分は、僅かに傾斜している。

つまり、２枚のリブ状立壁部２５、２６は、図２（ｂ）の上下方向に離隔して、ほぼ平行な状態となるように設けられている。さらに、マス部材１０の重心を通り床４０の主振動方向の直線は、２枚のリブ状立壁部２５、２６の間に設けられている。

２つのフランジ２７、２８は、２枚のリブ状立壁部２５、２６のそれぞれの図２（ａ）の下縁から外側に延びるように屈曲形成されている。一方のフランジ２７は、一方のマス取付部２２の延長線上に位置し、他方のフランジ２８は、他方のマス取付部２３の延長線上に位置する。

連結板部材２９は、２枚のリブ状立壁部２５、２６のうち図２（ａ）の上側傾斜面同士を連結している。さらに、連結板部材２９は、基部２１と粘弾性体取付部２４とを連結している。つまり、連結板部材２９は、粘弾性体取付部２４およびリブ状立壁部２５、２６を介することにより、基部２１とマス取付部２２、２３とを連結している。

粘弾性体３０は、ゴムからなり、粘弾性体取付部２４に固定されると共に、床４０が主振動方向に振動した場合に床４０の裏面に対して打撃する。具体的には、粘弾性体３０は、衝突本体部３１と、係合ストッパ部３２とから構成される。

衝突本体部３１は、逆円錐台形状に形成されている。この円形底面と円形上面との距離（端面間距離）は、粘弾性体取付部２４の上面と床４０の裏面との離間距離にほぼ等しくされている。詳細には、衝突本体部３１の端面間距離は、床４０の裏面に対して僅かに予圧を加えた状態となるように設定してもよいし、床４０の裏面と衝突本体部３１の上面とがいわゆるゼロタッチ状態（圧力が付与されていない状態）となるように設定してもよいし、床４０の裏面との間に僅かに隙間を有するように設定してもよい。これらは、制振目的に応じて設定変更可能である。

係合ストッパ部３２は、衝突本体部３１の大径側端面に設けられ、茸状に形成されている。この係合ストッパ部３２の首部の直径は、粘弾性体取付部２４の瓢箪型貫通孔２４ａの小玉部の直径より僅かに小さくされている。また、係合ストッパ部３２の先端大径突起部の高さは、係合ストッパ部３２がマス取付部２２、２３から飛び出さないように設定されている。この係合ストッパ部３２の先端大径突起部の直径は、瓢箪型貫通孔２４ａの大玉部の直径より小さく、かつ、瓢箪型貫通孔２４ａの小玉部の直径より大きくされている。

このように形成される粘弾性体３０は、以下のようにして、粘弾性体取付部２４に固定される。まず、係合ストッパ部３２の先端大径突起部を粘弾性体取付部２４の瓢箪型貫通孔２４ａの大玉部に挿通する。続いて、粘弾性体３０を瓢箪型貫通孔２４ａの小玉部側にスライドさせる。このとき、粘弾性体３０の衝突本体部３１と、係合ストッパ部３２の先端大径突起部とにより、粘弾性体取付部２４が挟まれる。このようにして、粘弾性体３０が粘弾性体取付部２４に固定される。このとき、粘弾性体３０の弾性中心とマス部材１０の重心とは、床４０の主振動方向（図２（ａ）の上下方向）に一致するように設定されている。

以上のように構成される板ばね式制振装置１００は、以下のように動作する。ここで、粘弾性体３０は、床４０の裏面に対して予圧をかけられた状態で設定されている場合について説明する。

床４０が主振動方向に振動した場合（床４０に衝撃音が発生した場合を含む）に、板ばね部材２０の弾性力によって、マス部材１０が、床４０の主振動方向へ振動する。そして、床４０の振動が小さい場合には、粘弾性体３０が床４０の裏面から離間することなく、当接状態を維持する。この場合、板ばね式制振装置１００は、いわゆるダイナミックダンパとして機能する。また、床４０の振動が大きい場合には、粘弾性体３０が床４０の裏面から離間して、マス部材１０と共に振動する。このとき、粘弾性体３０は、床４０の裏面に対して打撃を繰り返す。この粘弾性体３０の打撃により、制振効果を発揮する。

ここで、本実施形態の板ばね式制振装置１００による制振効果を検証するために、試験を行った。この試験は、ＪＩＳＡ１３１８−２「建築物の床衝撃音遮断性能の測定方法第２部：標準重量衝撃源による方法」に基づいて行った。ここでは、図３に示すように、床４０の裏面に、複数の板ばね式制振装置１００を取り付けて行った。具体的には、矩形枠状に組まれた梁５０により囲まれる領域に敷き詰めるように、並列状に複数枚の床４０が配置されている。それぞれの床４０は、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）により形成されている。梁５０で囲まれた最大領域全体において、床４０全体の質量は約７３４ｋｇである。

そして、梁５０で囲まれた最大領域において、各四隅から各辺の４分の１付近を中心とする位置（４カ所）に、６個ずつの板ばね式制振装置１００を設置している。つまり、合計２４個の板ばね式制振装置１００を設置している。それぞれの板ばね式制振装置１００のマス部材１０の質量は、約３ｋｇとしている。つまり、全ての板ばね式制振装置１００のマス部材１０の総質量は、７２ｋｇとなり、床４０全体の質量に対する比率は、９．８％となる。なお、図３において、丸型破線にて示す５カ所が衝撃を加える箇所となる。

この試験結果を図４に示す。図４は、オクターブバンド中心周波数に対する衝撃音レベルを示し、等級値（Ｌ値）も合わせて表示している。本実施形態の板ばね式制振装置１００を設置した場合と比較するために、板ばね式制振装置１００を設置していない状態における試験結果も表示する。

図４に示すように、本実施形態の板ばね式制振装置１００を設置することにより、全ての周波数帯において衝撃音レベルを低減することができた。そして、板ばね式制振装置１００を設置しない場合のＬ値がＬ７０であったのに対して、板ばね式制振装置１００を設置した場合のＬ値がＬ６５となった。このように、板ばね式制振装置１００は、非常に大きな制振効果を発揮していることが分かる。

また、本実施形態の板ばね式制振装置１００は、特に、板ばね部材２０に工夫をしている。板ばね部材２０を上述したように構成することにより、以下の効果を奏する。

板ばね部材２０がリブ状立壁部２５、２６を備える構成とすることにより、板ばね部材２０の板厚を薄くしたとしても、十分に大きな曲げ剛性を確保できるようになる。つまり、本実施形態の板ばね部材２０は、軽量化を図りつつ、マス部材１０に対する支持剛性を確保できる。

特に、本実施形態においては、２枚のリブ状立壁部２５、２６が離隔して設けられ、且つ、マス部材１０の重心を通る主振動方向の直線が２枚のリブ状立壁部２５、２６の間に設けられている。これにより、２枚のリブ状立壁部２５、２６による支持剛性を高くすることができる。さらに、マス部材１０が主振動方向とは異なる方向に振動することを規制することができる。つまり、床４０が主振動方向に振動した場合に、マス部材１０が主振動方向に安定して振動するようにできる。

さらに、板ばね部材２０は、２枚のリブ状立壁部２５、２６を連結する連結板部材２９を備えている。この連結板部材２９は、さらに、基部２１とマス取付部２２、２３とを連結している。これらにより、マス部材１０に対する板ばね部材２０の支持剛性をより高くすることができる。さらに、板ばね部材２０は、フランジ２７、２８を備えている。これにより、リブ状立壁部２５、２６とフランジ２７、２８とにより、マス部材１０に対する支持剛性をより高くすることができる。

さらには、板ばね部材２０において、主として、リブ状立壁部２５、２６と連結板部材２９との連結部位、および、リブ状立壁部２５、２６と粘弾性体取付部２４との連結部位は、絞り加工により形成されている。これら各部位の絞り加工により、リブ状立壁部２５、２６の高さが高い部位と低い部位とを形成することができる。その結果、リブ状立壁部２５、２６のうち基部２１側の方の高さを高くしつつ、リブ状立壁部２５、２６のうちマス取付部２２、２３側の高さを低くすることができる。

つまり、リブ状立壁部２５、２６の高さの高い部位を形成しつつ、マス取付部２２、２３を振動体である床４０から離間した位置に設けることができる。ここで、リブ状立壁部２５、２６の高さが高いほど、リブ状立壁部２５、２６における床４０の主振動方向に対する断面係数が大きくなる。つまり、リブ状立壁部２５、２６を絞り加工することにより、リブ状立壁部２５、２６の剛性を高めることができる。なお、第一実施形態の板ばね部材２０と、参考形態の板ばね部材２２０とを比較した試験結果について、参考形態の欄に後述する。

また、板ばね部材２０は、マス部材１０を床４０に対して片持ち支持している。このように、マス部材１０を片持ち支持としているため、基部２１は１箇所となる。従って、マス部材１０の振動は１カ所の基部２１における振動に起因するものとなり、安定した制振効果を発揮する。

また、マス部材１０とマス取付部２２、２３との間に、ワッシャ６０が介在して設けられている。ここで、マス部材１０が振動する際に、マス部材１０とマス取付部２２、２３とが当接したり離間したりするおそれがある。そうすると、当接する際に、音が発生するおそれがある。しかし、ワッシャ６０を介在させて、マス部材１０とマス取付部２２、２３とが当接することを抑制することにより、当該音の発生を抑制できる。

また、マス部材１０は、マス取付部２２、２３に着脱可能に設けられ、粘弾性体３０は、粘弾性体取付部２４に着脱可能に設けられている。つまり、溶接や加硫接着などにより、一体的に固定されていないことを意味する。これにより、制振装置全体として、低コスト化を図ることができる。さらに、振動体である床４０の制振対象周波数に応じて、マス部材１０の質量を変更したり、粘弾性体３０の材料や形状を変更したり、板ばね部材２０の形状を変更したりすることで、制振装置のバネ定数や減衰特性等の調整を容易に行うことができる。

＜参考形態＞
参考形態としての板ばね式制振装置２００について、図５〜図６を参照して説明する。参考形態の板ばね式制振装置２００において、第一実施形態の板ばね式制振装置１００と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。参考形態の板ばね式制振装置２００は、マス部材１０と、板ばね部材２２０と、粘弾性体３０と、ワッシャ６０から構成される。

板ばね部材２２０は、第一実施形態の板ばね部材２０と主要な形態は類似している。相違点は、リブ状立壁部２２５、２２６の上下幅が全長に亘って同一幅としている点である。つまり、板ばね部材２２０は、実質的に絞り加工が施されないように、プレス加工により形成されている。

本実施形態においても、第一実施形態の板ばね式制振装置１００とほぼ同様の効果を奏する。ただし、絞り加工を施した第一実施形態の板ばね部材２０と、絞り加工を施していない参考形態の板ばね部材２２０とは、曲げ剛性が相違する。

このことを検証するために解析を行った。解析結果は、図７に示す。図７（ａ）は、第一実施形態の板ばね部材２０を対象としており、図７（ｂ）は、参考形態の板ばね部材２２０を対象としている。図７（ａ）（ｂ）に示すように、第一実施形態の板ばね部材２０の撓み量Ｗ１は、参考形態の板ばね部材２２０の撓み量Ｗ２より小さいことが分かる。つまり、絞り加工を施した第一実施形態の板ばね部材２０の方が曲げ剛性（断面二次モーメントに比例する値）が大きくなる。

＜第三実施形態＞
第三実施形態の板ばね式制振装置３００について、図８〜図９を参照して説明する。第三実施形態の板ばね式制振装置３００において、第一実施形態の板ばね式制振装置１００と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。第三実施形態の板ばね式制振装置３００は、マス部材１０と、板ばね部材３２０と、粘弾性体３０とから構成される。

板ばね部材３２０は、平板状の鋼板に対して打ち抜き加工およびプレス加工を施すことにより形成される。この板ばね部材３２０は、第一実施形態の板ばね部材２０における、マス取付部２２、２３および連結板部材２９を２枚のリブ状立壁部２５、２６の内側に配置し、且つ、基部２１を２枚のリブ状立壁部２５、２６の外側に配置した構成となる。

詳細には、板ばね部材３２０は、基部３２１、３２２と、マス取付部３２３、３２４と、粘弾性体取付部３２５と、２枚のリブ状立壁部３２６、３２７と、２つのフランジ３２８、３２９と、連結板部材３３０とを備える。

基部３２１、３２２は、リブ状立壁部３２６、３２７の外側に設けられている。マス取付部３２３、３２４は、リブ状立壁部３２６、３２７の内側に設けられている。具体的には、一方のマス取付部３２３は、基部３２１、３２２側に設けられ、他方のマス取付部３２４は、一方のマス取付部３２３から基部３２１、３２２とは反対側に離隔した位置に設けられている。それぞれのマス取付部３２３、３２４には、貫通孔３２３ａ、３２４ａが形成されている。そして、これらの貫通孔３２３ａ、３２４ａは、リブ状立壁部３２６、３２７が延びる方向に一致するように形成されている。

また、粘弾性体取付部３２５は、マス取付部３２３、３２４の中央部にて、マス取付部３２３、３２４から階段状に図９（ａ）の上方に張り出して形成されている。連結板部材３３０は、マス取付部３２３、３２４の延長線上に位置し、リブ状立壁部３２６、３２７の他の部位を全て連結している。フランジ３２８、３２９は、リブ状立壁部３２６、３２７の図９（ａ）の上縁から外側に延びるように屈曲形成されている。

つまり、本実施形態の板ばね部材３２０は、基部３２１、３２２が、リブ状立壁部３２６、３２７の外側にて床４０に固定されている。つまり、基部３２１、３２２のうち床４０に固定される部位は、２枚のリブ状立壁部３２６、３２７の間ではない。従って、２枚のリブ状立壁部３２６、３２７の両外側の固定部位の離間距離は、２枚のリブ状立壁部３２６、３２７の間に固定部位を設ける場合に比べて、より離れた位置となる。これにより、基部３２１、３２２が安定して床４０に固定される。このことは、マス部材１０に対する板ばね部材３２０の支持剛性を高めることにつながる。

さらに、マス部材１０を板ばね部材３２０に固定する位置、すなわち貫通孔３２３ａ、３２４ａが、リブ状立壁部３２６、３２７の延びる方向に一致している。従って、マス部材１０が床４０に対して振動する際に、マス部材１０が板ばね部材３２０に対して振動することを抑制する効果を発揮する。これにより、マス部材１０と板ばね部材３２０とが当接したり離間したりすることにより音が発生することを抑制できる。

＜第四実施形態＞
第四実施形態の板ばね式制振装置４００について、図１０〜図１１を参照して説明する。第四実施形態の板ばね式制振装置４００において、第三実施形態の板ばね式制振装置３００と実質的に同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。第四実施形態の板ばね式制振装置４００は、マス部材１０と、板ばね部材４２０と、粘弾性体３０とから構成される。

板ばね部材４２０は、平板状の鋼板に対して打ち抜き加工およびプレス加工を施すことにより形成される。この板ばね部材４２０は、第三実施形態の板ばね部材３２０における、一方のリブ状立壁部３２６の一部と他方のリブ状立壁部３２７の一部を当接する状態とし、連結板部材３３０を排除した構成となる。

詳細には、板ばね部材４２０は、基部４２１、４２２と、マス取付部４２３、４２４と、粘弾性体取付部４２５と、リブ状立壁部４２６、４２７と、２つのフランジ４２８、４２９とを備える。

一方のリブ状立壁部４２６と他方のリブ状立壁部４２７とが、一部（全長の３分の２程度）において当接しており、残りの一部（全長の３分の１程度）において離間している。そして、基部４２１、４２２は、リブ状立壁部４２６、４２７が当接して重なり合った部位のうち図１１（ａ）の上縁からそれぞれ広がるように設けられている。マス取付部４２３、４２４は、一方のリブ状立壁部４２６と他方のリブ状立壁部４２７とが離間した部位を連結するように設けられている。また、粘弾性体取付部４２５は、マス取付部４２３、４２４の中央部にて、マス取付部４２３、４２４から階段状に図１１（ａ）の上方に張り出して形成されている。フランジ４２８、４２９は、リブ状立壁部４２６、４２７の図１１（ａ）の上縁から外側に延びるように屈曲形成されている。

つまり、本実施形態の板ばね部材４２０においては、リブ状立壁部４２６、４２７が重なる部位を設けている。つまり、リブ状立壁部４２６、４２７が実質的に１つからなるように形成している。このように、リブ状立壁部４２６、４２７が実質的に１枚であっても、マス部材１０がリブ状立壁部４２６、４２７を含む平面上に位置するように設けることで、安定してマス部材１０を支持することができる。

＜その他＞
上記実施形態において、フランジ２７、２８を排除した構成としてもよい。ただし、フランジを有することにより、板ばね部材２０の支持剛性を高めることができる。また、連結板部材２９を排除した構成としてもよい。つまり、２枚のリブ状立壁部２５、２６の一部が連結されていない状態を意味する。ただし、連結板部材２９を有することにより、板ばね部材２０の支持剛性を高めることができる。

上記実施形態においては、板ばね部材は、マス部材１０を床４０に対して片持ち支持するものとした。この他に、板ばね部材は、マス部材１０を床４０に対して両持ち支持するようにしてもよい。ただし、片持ち支持とすることにより、上述したように、基部が１カ所となることにより、安定して制振効果を発揮できる。一方、両持ち支持とすることにより、マス部材１０の有効質量を安定的に大きくすることができる。

１００、２００、３００、４００：板ばね式制振装置
１０：マス部材
２０、２２０、３２０、４２０：板ばね部材
２１、３２１、３２２、４２１、４２２：基部、２１ａ：貫通孔
２２、２３、３２３、３２４、４２３、４２４：マス取付部
２２ａ、２３ａ、３２３ａ、３２４ａ：貫通孔
２４、３２５、４２５：粘弾性体取付部、２４ａ：瓢箪型貫通孔
２５、２６、２２５、２２６、３２６、３２７、４２６、４２７：リブ状立壁部
２７、２８、３２８、３２９、４２８、４２９：フランジ
２９、３３０：連結板部材
３０：粘弾性体、３１：衝突本体部、３２：係合ストッパ部
４０：床（振動体）、５０：梁、６０：ワッシャ

Claims

マス部材と、
前記マス部材が振動体に対して前記振動体の主振動方向に相対移動可能となるように、前記振動体に対して前記マス部材を支持する板ばね部材と、
前記マス部材および前記振動体のうち何れか一方に固定的に設けられ、且つ、前記振動体が前記主振動方向に振動した場合に前記マス部材および前記振動体の他方に対して打撃する粘弾性体と、
を備える板ばね式制振装置において、
前記板ばね部材は、
前記振動体に固定される基部と、
前記基部および前記振動体から離間した位置に設けられ、前記マス部材を固定するマス取付部と、
前記基部からそれぞれ立設するように高さ方向の一方縁が前記基部に設けられ、前記基部から前記マス取付部側に向かって延びるように設けられ、前記マス取付部からそれぞれ立設するように高さ方向の他方縁が前記マス取付部に設けられ、相互に離隔して設けられた複数のリブ状立壁部と、
前記複数のリブ状立壁部を連結し、前記基部と前記マス取付部の一方に連結される連結板部材と、
を備え、
前記複数のリブ状立壁部は、前記基部側の高さを前記マス取付部側の高さより高くなるように形成されることを特徴とする板ばね式制振装置。
マス部材と、
前記マス部材が振動体に対して前記振動体の主振動方向に相対移動可能となるように、前記振動体に対して前記マス部材を支持する板ばね部材と、
前記マス部材および前記振動体のうち何れか一方に固定的に設けられ、且つ、前記振動体が前記主振動方向に振動した場合に前記マス部材および前記振動体の他方に対して打撃する粘弾性体と、
を備える板ばね式制振装置において、
前記板ばね部材は、
前記振動体に固定される基部と、
前記基部および前記振動体から離間した位置に設けられ、前記マス部材を固定するマス取付部と、
前記基部からそれぞれ立設するように高さ方向の一方縁が前記基部に設けられ、前記基部から前記マス取付部側に向かって延びるように設けられ、前記マス取付部からそれぞれ立設するように高さ方向の他方縁が前記マス取付部に設けられ、相互に離隔して設けられた複数のリブ状立壁部と、
前記複数のリブ状立壁部の一方縁または他方縁から屈曲形成され、前記基部と前記マス取付部の一方に連結される複数の板状フランジと、
を備え、
前記複数のリブ状立壁部は、前記基部側の高さを前記マス取付部側の高さより高くなるように形成されることを特徴とする板ばね式制振装置。
マス部材と、
前記マス部材が振動体に対して前記振動体の主振動方向に相対移動可能となるように、前記振動体に対して前記マス部材を支持する板ばね部材と、
前記マス部材および前記振動体のうち何れか一方に固定的に設けられ、且つ、前記振動体が前記主振動方向に振動した場合に前記マス部材および前記振動体の他方に対して打撃する粘弾性体と、
を備える板ばね式制振装置において、
前記板ばね部材は、
前記振動体に固定される基部と、
前記基部および前記振動体から離間した位置に設けられ、前記マス部材を固定するマス取付部と、
前記基部の一箇所から立設するように高さ方向の一方縁が前記基部に設けられ、前記基部から前記マス取付部側に向かって延びるように設けられ、前記基部と前記マス取付部との途中から前記マス取付部側において複数に分岐して相互に離隔して設けられ、分岐された部分のそれぞれが前記マス取付部から立設するように高さ方向の他方縁が前記マス取付部に設けられたリブ状立壁部と、
前記リブ状立壁部の一方縁からそれぞれ外側に屈曲形成され、前記基部に連結される２つの板状フランジと、
を備え、
前記リブ状立壁部は、前記基部側の高さを前記マス取付部側の高さより高くなるように形成されることを特徴とする板ばね式制振装置。
前記マス部材の重心を通る前記主振動方向の直線は、相互に離隔した前記リブ状立壁部の間に設けられる請求項１〜３の何れか一項に記載の板ばね式制振装置。
前記リブ状立壁部と前記連結板部材は、絞り加工により形成される請求項１に記載の板ばね式制振装置。
前記リブ状立壁部は、２つからなり、
前記基部は、２枚の前記リブ状立壁部の両外側にて前記振動体に固定される請求項１または２に記載の板ばね式制振装置。
前記リブ状立壁部のうち分岐する前の部分は、１枚の平面状からなり、
前記マス部材は、前記リブ状立壁部の前記分岐前部分を含む平面上に位置するように設けられる請求項３に記載の板ばね式制振装置。
前記マス部材は、前記マス取付部に着脱可能に設けられている請求項１〜７の何れか一項に記載の板ばね式制振装置。
前記粘弾性体は、前記板ばね部材に着脱可能に設けられている請求項１〜８の何れか一項に記載の板ばね式制振装置。
前記板ばね部材は、前記マス部材を前記振動体に対して片持ち支持している請求項１〜９の何れか一項に記載の板ばね式制振装置。
前記板ばね部材は、前記マス部材を前記振動体に対して両持ち支持している請求項１〜９の何れか一項に記載の板ばね式制振装置。