JP6811596B2 - 制振装置 - Google Patents

Description

本発明は制振装置に関し、特に、ＴＭＤ（Tuned Mass Damper）型の制振装置に関する。

従来から、振動に同調する錘体を用いて建築物の振動を抑制するＴＭＤ型の制振装置が知られている。例えば、低層建築物に用いるＴＭＤ型の制振装置としては、錘体を小型の積層ゴムで支持させて、交通振動、風、などの外力により錘体を振動させるものが知られている。

また、高層建築物に用いるＴＭＤ型の制振装置としては、錘体を可撓性を有するロープ等を介して上方から吊り下げて、外力により錘体を振動させるものがしられている。この種の制振装置として、特許文献１には、ロープを介して梁から吊り下げられた錘により振動体を構成するものが開示されている。

特開２０１４−１７７９９９号公報

ところで、特許文献１に記載の制振装置では、ロープを用いて錘を吊り下げているため、小振幅レベルの外力に対する応答性が低い。また、ロープを用いているため、所望の周期を確保するためのロープ長さを確保する必要があり、制振装置自体が大型化し易い。そのため、特許文献１に記載の制振装置は、数秒以上の固有周期を有するような高層建築物や超高層建築物（高さ６０ｍ以上）などに適しているが、例えば、１秒以下の固有周期を有するような中層建築物には適用し難い。

その一方で、低層建築物に用いられる、小型の積層ゴムを利用した上述の制振装置であれば、中層建築物の固有周期に同調するように積層ゴムの水平剛性を調整することは可能である。これに対して、中層建築物や高層建築物などの、例えば０．４秒以上の固有周期を有するような建築物の場合には、水平剛性の調整による長周期化のみならず、座屈を防ぐための荷重支持特性を保持する積層ゴムを使用することが必要となる。しかしながら、中層建築物や高層建築物の鉛直荷重による座屈を防ぐ荷重支持特性を保持しつつ、所望の周期となるような水平剛性を確保した積層ゴムの実現は容易ではない。

以上のことから、中層建築物や、例えば１秒以下などの比較的固有周期が短い高層建築物に対しても容易に適用可能なＴＭＤ型の制振装置が求められている。

そこで本発明は、中高層建築物であっても容易に適用可能な構成を有するＴＭＤ型の制振装置を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の態様としての制振装置は、フレーム部と、前記フレーム部から振動可能に吊り下げられている振動部と、を備え、前記振動部は、弾性体と、錘体と、を備え、前記錘体は、前記弾性体を介して前記フレーム部に吊り下げられ、前記弾性体の弾性変形によって前記フレーム部に対して振動することを特徴とするものである。

本発明の１つの実施形態として、前記弾性体は金属であることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記弾性体は鉄製であることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記弾性体は、横断面が円形状の棒状部材であることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記フレーム部は、前記振動部が垂下された状態で取り付けられる取付部と、前記取付部を支持する支持部と、を備え、前記支持部は、前記取付部に垂下された前記振動部よりも下方の位置まで延在することが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記支持部は、前記取付部を水平方向に移動可能に支持しており、上記制振装置は、前記取付部の水平方向への移動と反対方向に加力する水平方向に弾性変形可能な調整弾性部を備えることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記支持部は、前記取付部を下方から支持すると共に、前記取付部の水平方向への移動に追従して水平方向に弾性変形可能な調整弾性体を備え、前記調整弾性部は、前記調整弾性体により構成されていることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記調整弾性部は、前記取付部の水平方向への移動に追従して水平方向に弾性変形可能な調整弾性体であり、前記支持部は、前記調整弾性体の鉛直方向の長さを所定長さ以上に保持する長さ保持部を備えることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記支持部は、前記調整弾性体を下方から支持する台座部を備え、前記台座部は、前記取付部との間で前記調整弾性体を挟み込む台座本体部と、前記台座本体部から上方に向かって突設され、前記取付部に取り付けられている棒状の突出部を備え、前記長さ保持部は、前記突出部により構成されていることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記調整弾性体が３つ以上設けられており、前記３つ以上の調整弾性体は、上面視で、直線状に配置されていないことが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記弾性体は、上面視において、前記３つ以上の調整弾性体が上面視で形成する仮想三角形の内側に位置することが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記調整弾性部はバネであることが好ましい。

本発明によれば、中高層建築物であっても容易に適用可能な構成を有するＴＭＤ型の制振装置を提供することができる。

本発明の一実施形態としての制振装置を備える建築物を示す図である。 図１に示す制振装置の上面図である。 図１に示す制振装置の側面図である。 図１に示す制振装置の側面図である。 図３に示す減衰装置を拡大して示す拡大側面図である。 図１に示す制振装置のストッパ部近傍の縦断面図である。

以下、本発明に係る制振装置の実施形態について、図面を参照して説明する。各図において共通する部材、部位には共通の符号を付している。

図１は、本実施形態の制振装置１を備える建築物１００の概要を示す斜視図である。具体的に、図１では、説明の便宜上、建築物１００の一部を軸組架構１０１が露出した状態で示している。また、図１では、露出した軸組架構１０１の一部の詳細斜視図を示している（図１の白抜き矢印参照）。

図１に示す建築物１００は、鉄骨造の軸組みを有する５階建ての中層建築物である。この建築物１００は、少なくとも２階〜５階の各階に、複数の住戸と、これら複数の住戸にアクセス可能な共用空間と、が設けられた集合住宅である。但し、建築物１００の用途や各階の間取りは、本実施形態の構成に限られるものではない。したがって、各階の間取りは、建築物１００の用途（戸建て住宅、介護施設等）に応じて、適宜設計することが可能である。

また、図１に示すように、建築物１００は、地盤に固定された鉄筋コンクリート造の基礎構造体（図示省略）に固定された、柱部材１０２や梁部材１０３などの軸組部材で構成される軸組架構１０１を有している。軸組架構１０１を構成する軸組部材は、規格化（標準化）されたものであり、予め工場にて製造されたのち建設現場に搬入され、建設現場にて組み立てられる。

基礎構造体は、軸組架構１０１の下方に位置し、軸組架構１０１を支持している。基礎構造体の上端部からは、軸組架構１０１の柱部材１０２の柱脚を固定するためのアンカーボルトが突設されている。

軸組架構１０１は、複数の柱部材１０２と、複数の梁部材１０３と、で構成されている。具体的に、複数の柱部材１０２は、建築物１００の平面視において柱部材１０２の中心間の寸法が規格化された所定寸法の整数倍となるように、配置されている。複数の梁部材１０３は、柱部材１０２間に架設された複数の大梁１０３ａと、大梁１０３ａ間に架設された複数の小梁１０３ｂと、小梁１０３ｂ間に架設された複数の繋ぎ梁１０３ｃと、を備えている。以下、説明の便宜上、大梁１０３ａ、小梁１０３ｂ及び繋ぎ梁１０３ｃを特に区別しない場合は単に「梁部材１０３」と記載する。

更に、建築物１００は、軸組架構１０１の外周部に配置される外周壁１０４と、各階の床１０５と、を備えている。

外周壁１０４は、外装部材１０４ａと、断熱部材（不図示）と、内装部材（不図示）と、を含んでいる。外装部材１０４ａは、例えば、軽量気泡コンクリート（以下、「ＡＬＣ」と記載する。「ＡＬＣ」とは「autoclaved light weight concrete」の略である。）のパネルにより構成することができ、軸組架構１０１の周囲にＡＬＣパネルを複数連接させることにより、外周壁１０４の外層を形成することができる。断熱部材は、例えば、フェノールフォーム、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム等の発泡樹脂系の材料で形成することができ、上述の外装部材１０４ａにより形成された外層の内面に沿って連接することにより、外周壁１０４の断熱層を形成することができる。更に、内装部材は、例えば、石膏ボードを用いることができ、断熱層の内側に連接することにより、外周壁１０４の内層を形成することができる。

床１０５は、板状の床支持部材１０５ａを含んでいる。床支持部材１０５ａは、例えば、ＡＬＣパネルにより構成することができる。床支持部材１０５ａは、梁部材１０３間に架設され、梁部材１０３により直接的又は間接的に支持される。

なお、図１に示す建築物１００は陸屋根を備えるものであり、屋上階の床１０５についても床支持部材１０５ａとしてのＡＬＣパネルを含んでいる。但し、建築物１００の屋上階の床１０５は、外部空間に露出するため、床支持部材１０５ａ上には、シート状の防水部材１０５ｂが敷設されることで防水処理が施されている。

更に、図１に示すように、建築物１００はＴＭＤ型の制振装置１を備えている。

図１に示すように、制振装置１は梁部材１０３に取り付けられている。具体的に、本実施形態の制振装置１は、梁部材１０３のうち、屋上階の床梁に取り付けられている。より具体的に、図１に示す建築物１００では、屋上階の床梁のうち略平行して延在する２つの繋ぎ梁１０３ｃ間に２つの制振装置１が架設されている。更に、図１に示す建築物１００では、屋上階の床梁のうち略平行して延在する大梁１０３ａと繋ぎ梁１０３ｃとの間に２つの制振装置１が架設されている。つまり、建築物１００では、屋上階の床梁に対して、４つの制振装置１が取り付けられている。

制振装置１は、梁部材１０３に対してボルト及びナット等の締結部材により締結されることで、対向する梁部材１０３間に架設されている。なお、制振装置１は、架設される２つの梁部材１０３の上面よりも鉛直方向下方に位置し、かつ、架設される２つの梁部材１０３の下面よりも鉛直方向上方に位置する。換言すれば、制振装置１は、架設される２つの梁部材１０３の梁成以下の厚みを有しており、２つの梁部材１０３に架設された状態で、これら２つの梁部材１０３より鉛直方向上方及び下方に突出しない。このような構成とすることで、梁部材１０３間のスペースを有効に活用できる。

なお、図１に示す建築物１００や陸屋根構造を有し、制振装置１が屋上階の床梁に取り付けているが、この設置箇所に限られるものではなく、例えば、最上階の床梁など、他の位置に制振装置１を設置してもよい。

また、図１に示す建築物１００には４つの制振装置１が設けられているが、制振装置１の設置数は４つに限られるものではなく、所望の応答特性を実現できるように必要に応じて増減することが可能である。

以下、制振装置１の詳細について、図２〜図６を参照して説明する。図２は制振装置１の上面図である。図３及び図４は制振装置１の側面図である。なお、図２の上面視における制振装置１の長手方向（図２では左右方向）を、以下、説明の便宜上、単に「長手方向Ａ」と記載する。また、図２の上面視における制振装置１の短手方向（図２では上下方向）を、以下、説明の便宜上、単に「短手方向Ｂ」と記載する。したがって、図３は、制振装置１を短手方向Ｂで見た場合の側面図であり、図４は、制振装置１を長手方向Ａで見た場合の側面図である。更に、図５は、図３に示す側面図のうち減衰装置４を拡大して示す拡大側面図である。また更に、図６は、図２等に示す制振装置１のストッパ部５近傍の縦断面図である。

図２〜図４に示すように、制振装置１は、フレーム部２と、このフレーム部２から振動可能に吊り下げられている振動部３と、減衰装置４と、ストッパ部５と、を備えている。

振動部３は、弾性体６と、錘体７と、を備えている。具体的に、錘体７は、弾性体６を介してフレーム部２に吊り下げられている。そして、錘体７は、弾性体６の弾性変形によってフレーム部２に対して振動する。そのため、ロープを介して吊り下げられた錘体がロープの塑性変形を伴って振動する構成と比較して、フレーム部２に入力された振動エネルギーが弾性体６を介して錘体７に伝達され易くなる。これにより、交通振動、風、小規模な地震などの小振幅レベルの外力に対しての錘体７の応答性を高めることができる。

また、錘体７が、ロープではなく弾性体６によりフレーム部２から吊り下げられているので、所望の周期をロープ長さの調整により実現する必要がなく、制振装置１自体を小型化し易い。

なお、フレーム部２は、図１に示す建築物１００の軸組架構１０１の梁部材１０３に対して、ボルト及びナット等の締結部材で締結されるものである。具体的に、本実施形態のフレーム部２は、上述したように、屋上階の床梁に対して締結部材により締結される。

また、本実施形態の弾性体６は金属、より具体的には、鉄製である。更に、本実施形態の弾性体６は、横断面が円形状の棒状部材である。したがって、本実施形態の錘体７は、フレーム部２から金属の棒状部材により吊り下げられ、金属の棒状部材が弾性変形することにより振動する。

なお、弾性体６としての金属の棒状部材の下端部は、錘体７に形成された挿通孔７ａに挿通されている。また、弾性体６としての棒状部材の下端部には雄ねじが形成されている。そして、弾性体６としての棒状部材の下端部には、錘体７の間に錘体７の下面を受ける板状の受け部材１５を挟み込んだ状態で、ナット部材１６が螺合されている。本実施形態の錘体７は、このようにして弾性体６の下端部から脱落しないように吊り下げ支持されている。

以下、本実施形態の制振装置１の更なる詳細について説明する。

本実施形態のフレーム部２は、取付部８と、支持部９と、を備えている。

取付部８には、振動部３が垂下された状態で取り付けられる。具体的に、本実施形態の取付部８には、振動部３の弾性体６が取り付けられ、錘体７が取付部８から鉛直方向下方に吊り下げられた状態となる。

支持部９は取付部８を支持している。また、支持部９は、取付部８と当接して支持する当接位置から、取付部８に垂下された振動部３の錘体７よりも下方の位置まで延在している。

このように、振動部３及び支持部９の両方を、取付部８に対して鉛直方向の下方側に配置したため、振動部と支持部とが取付部を挟んで鉛直方向の両側に位置する構成（振動部が取付部の下方に位置し、支持部が取付部の上方に位置する構成）と比較して、フレーム部２及び振動部３とを併せた鉛直方向の厚みを薄肉化することができる。そのため、上述したように、同じ階間に位置する梁部材１０３（図１参照）の間に配置可能な厚みの薄い制振装置１が実現し易くなる。

なお、本実施形態の取付部８は、挿通孔８ａが形成された金属製の板状部材により構成されている。弾性体６としての金属製の棒状部材は、取付部８を構成する板状部材の挿通孔８ａに挿通された状態で、取付部８から抜け落ちないように、取付部８に支持されている。なお、弾性体６を取付部８に対して吊り下げ固定する取り付け構成は、雄ねじ及び雌ねじを用いた螺合接合や溶接接合など、各種の取り付け構成を採用することができる。本実施形態では、弾性体６としての金属製の棒状部材を、雄ねじを含む棒状の本体部６ａと、この本体部６ａの一端に連続し、本体部６ａよりも大径の頭部６ｂと、を備える長尺ボルトで構成している。そして、頭部６ｂの外径を挿通孔８ａの内径よりも大きくしている。そのため、頭部６ｂは挿通孔８ａを通じて抜け落ちない。これを利用し、弾性体６としての長尺ボルトを、取付部８の挿通孔８ａに上方から挿通することで、頭部６ｂが取付部８の上面のうち挿通孔８ａの周囲に突き当たり、弾性体６を挿通孔８ａを通じて抜け落ちないようにすることができる。換言すれば、弾性体６を、取付部８から抜け落ちないように、取付部８に支持させることができる。なお、抜け落ち防止のために頭部６ｂと挿通孔８ａの周辺の縁部とを直接当接させる構成に限らず、本実施形態のように、例えば、本体部６ａの雄ねじに、挿通孔８ａの内径よりも外径の大きいナット部材１０を螺合し、このナット部材１０を利用して上記同様の抜け落ち防止を実現してもよい。

また、本実施形態の支持部９は、取付部８を水平方向に移動可能に支持している。そして、本実施形態の制振装置１は、取付部８の水平方向への移動と反対方向に加力する水平方向に弾性変形可能な調整弾性部を備えている。

このように、取付部８自体を水平方向に移動可能とすることで、交通振動や風などの外力に対して取付部８自体の応答性が向上し、取付部８から吊り下げられた振動部３の応答性を更に向上させることができる。

また、取付部８自体を水平方向に移動可能とすることで、弾性体６としても、取付部が水平方向に移動できない構成と比較して弾性率の大きい（剛性の高い）ものを利用できる。つまり、取付部が水平方向に移動できない構成と比較して、弾性体６として、より長さの短い金属の棒状部材を用いることが可能となり、制振装置１の薄肉化を実現し易くなる。

更に、制振装置１が、取付部８の水平方向の移動に追従して弾性変形する調整弾性部を備えることにより、取付部８を初期位置に復元させることができると共に、調整弾性部の弾性率を調整することで、振動部３の錘体７の振動周期を調整することが可能となる。

ここで、本実施形態の調整弾性部は、取付部８の水平方向への移動に追従して水平方向に弾性変形可能な調整弾性体１１により構成されている。そして、本実施形態の支持部９は、調整弾性体１１の鉛直方向の長さを所定長さ以上に保持する長さ保持部を備えている。

具体的に、本実施形態の支持部９は、調整弾性体１１を下方から支持する台座部１２を備えている。図２〜図４に示すように、台座部１２は、板状のベース部１２ａと、このベース部１２ａから立設され、雄ねじが形成されている棒状部１２ｂと、ベース部１２ａから離間した状態で、この棒状部１２ｂに対して位置が固定されている板状の台座本体部１２ｃと、この台座本体部１２ｃから鉛直方向の上方に向かって突設されている棒状の突出部１２ｄと、を備えている。そして、本実施形態では、上述の長さ保持部が、台座部１２の突出部１２ｄにより構成されている。

ベース部１２ａは、建築物１００に対して、ボルト及びナット等の締結部材により締結される。つまり、フレーム部２は、ベース部１２ａが軸組架構１０１の梁部材１０３（図１参照）に対してボルト及びナット等の締結部材で締結されることで、建築物１００に対して締結固定されている。

なお、ベース部１２ａには、棒状部１２ｂに加えて、後述する調整機構２５の調整弾性体２５ｂとしてのコイルバネの一端が係止される棒状の係止突出部２６が立設されている。本実施形態の棒状部１２ｂ及び係止突出部２６は、ベース部１２ａに螺合されたボルト部材により構成されている。

台座本体部１２ｃの鉛直方向の位置は、棒状部１２ｂの長手方向に沿って調整可能である。そして、ベース部１２ａからの高さが所定高さとなるように台座本体部１２ｃの位置を調整する。その後、台座本体部１２ｃは、ナット部材１３を用いて、棒状部１２ｂに対して固定される。

なお、台座本体部１２ｃには鉛直方向に貫通する挿通孔１２ｃ１が形成されており、取付部８から垂下された弾性体６は、挿通孔１２ｃ１を通じて、錘体７の位置まで垂下されている。

このように、本実施形態の支持部９は、調整弾性体１１を下方から支持する台座部１２を備えている。

ここで、本実施形態の支持部９の調整弾性体１１はバネであり、調整弾性体１１は、台座本体部１２ｃと取付部８との間で圧縮変形した状態で挟み込まれて保持されている。具体的に、本実施形態の調整弾性体１１は、下端が台座本体部１２ｃの上面に当接し、上端が取付部８の下面に当接するコイルバネである。そして、上述の突出部１２ｄは、台座本体部１２ｃから、調整弾性体１１としてのコイルバネの中空部内を鉛直方向上方に向かって延在している。また、突出部１２ｄの上端部は、取付部８に取り付けられている。より具体的に、突出部１２ｄの上端部は、取付部８に形成されている、弾性体６が挿通される挿通孔８ａとは別の挿通孔８ｂに挿通された状態で、取付部８と螺合接合等により接合されている。

換言すれば、本実施形態の取付部８及び台座本体部１２ｃは、対向距離が所定距離未満にならないように保持されている。具体的に、本実施形態の突出部１２ｄは、取付部８の挿通孔８ｂと、台座本体部１２ｃの挿通孔１２ｃ２と、を貫通するボルト部材により構成されている。そして、取付部８及び台座本体部１２ｃの間で調整弾性体１１としてのコイルバネが圧縮変形した状態で、突出部１２ｄを構成するボルト部材の上下の両端部が、取付部８及び台座本体部１２ｃに対して、ナット部材１４を利用して螺合接合されている。これにより、取付部８及び台座本体部１２ｃの対向距離が略一定に保持される。更に、取付部８と台座本体部１２ｃとの間で圧縮変形した状態で挟み込まれて保持されている調整弾性体１１の鉛直方向の長さについても、所定長さ以上に保持することができる。このように、本実施形態の長さ保持部は、突出部１２ｄにより構成されている。

なお、本実施形態の長さ保持部を構成する突出部１２ｄは、取付部８に対して螺合接合等により接合されているが、水平方向に変形することにより、取付部８の水平方向の移動を許容する。したがって、本実施形態の長さ保持部を構成する突出部を、取付部８の移動に追従して水平方向に弾性変形可能な構成とすれば、調整弾性体１１と共に調整弾性部を兼ねる構成とすることができる。但し、長さ保持部としての機能を確保し易くするため、突出部の水平剛性は、調整弾性体１１の水平剛性よりも大きくすることが好ましい。

ここで、本実施形態では、取付部８を支持する支持部９とは別に、調整弾性部を構成する調整弾性体１１を設けているが、この構成に限られるものではなく、取付部８を支持する支持部９が調整弾性体１１を備える構成としてもよい。

つまり、支持部９が、取付部８を下方から支持すると共に、取付部８の水平方向への移動に追従して水平方向に弾性変形可能な調整弾性体１１を備える構成としてもよい。かかる場合には、上述の調整弾性部が、支持部９の調整弾性体１１により構成される。このように、支持部９が、取付部８を水平方向に移動可能に支持することに加えて、取付部８に追従して水平方向に弾性変形可能であるため、支持部９が支持機能及び弾性変形機能の両機能を兼ね備える構成となり、部材点数を減らすることができる。そのため、制振装置１の構成をより簡素化でき、制振装置１の小型化が実現し易くなる。

次に、本実施形態の制振装置１の更なる詳細について説明する。

本実施形態の制振装置１は、上述した弾性体６を複数有している。具体的には、図２〜図４に示すように、本実施形態の制振装置１は、４つの弾性体６を有している。そして、本実施形態の錘体７は、上面視で異なる位置に配置された４つの弾性体６を介して、フレーム部２に吊り下げられている。換言すれば、本実施形態の制振装置１では、上面視で異なる位置に配置された４つの弾性体６を介して共通の錘体７が、フレーム部２から吊り下げられている。

より具体的に、本実施形態の錘体７は、上述した複数の弾性体６により受け部材１５を介して支持されている板状のベース錘体７０ａと、このベース錘体７０ａ上に積載された板状の積載錘体７０ｂと、で構成されている。ここで、長手方向Ａで見た側面視（図４参照）において、ベース錘体７０ａの幅は、積載錘体７０ｂの幅よりも広い。同様に、短手方向Ｂで見た側面視（図３参照）においても、ベース錘体７０ａの幅は、積載錘体７０ｂの幅よりも広い。このように、ベース錘体７０ａは、側面視において、積載錘体７０ｂよりも水平方向外側まで延在している。そして、４つの弾性体６は、ベース錘体７０ａのうち積載錘体７０ｂよりも水平方向外側に位置する部分に形成された挿通孔７ａに挿通され、受け部材１５を介してベース錘体７０ａを支持している。

なお、４つの弾性体６は、上面視（図２参照）において、長手方向Ａの両側及び短手方向Ｂの両側の４箇所で、ベース錘体７０ａを支持している。

ここで、図２〜図４に示すように、フレーム部２は、各弾性体６が取り付けられる４つの取付部８を備えている。この４つの取付部８についても、上面視（図２参照）において、長手方向Ａの両側及び短手方向Ｂの両側の４箇所に位置している。

４つの取付部８それぞれは、共通の支持部９により支持されている。より具体的に、支持部９は、４つの取付部８に共通する１つの板状のベース部１２ａと、４つの取付部８それぞれのために設けられる４箇所（本例では各箇所に２つ）の棒状部１２ｂと、各箇所の棒状部１２ｂに固定されている４つの台座本体部１２ｃと、各台座本体部１２ｃから突設されている３つの突出部１２ｄと、１つの取付部８と１つの台座本体部１２ｃとの間で挟み込まれた状態で保持される３つの調整弾性体１１と、を備えている。

つまり、本実施形態の制振装置１では、各弾性体６が取り付けられている１つの取付部８と、この１つの取付部８の下方に位置する１つの台座本体部１２ｃとの間で、３つの調整弾性体１１が挟み込まれている。

ここで、１つの取付部８の下方に位置する３つの調整弾性体１１は、上面視（図２参照）で、直線状に配置されていない。このような配置とすることにより、２方向からの外力が入力された場合にも錘体７の回転を抑制することができる。

なお、本実施形態では、各弾性体６が取り付けられる取付部８に対して３つの調整弾性体１１が係合する構成を示したが、３つ以上の調整弾性体１１を上面視で直線状に配置しない構成とすればよく、調整弾性体１１の数は３つに限られるものではない。

但し、弾性体６は、上面視において、３つの調整弾性体１１が形成する仮想三角形の内側に位置するように配置することが好ましい。このようにすれば、２方向からの外力が入力された際の錘体７の回転をより一層抑制することができる。なお、４つ以上の調整弾性体１１があっても、いずれか３つの調整弾性体１１が形成する仮想三角形の内側に弾性体６を位置させることで、同様の効果を得ることができる。

次に、本実施形態の制振装置１の減衰装置４について説明する。図２、図３及び図５に示すように、減衰装置４は、錘体７に固定され、錘体７の振動と共に移動する可動部材４ａと、フレーム部２に保持された容器１７内に収容され、可動部材４ａの少なくとも一部が浸されている粘性オイル４ｂと、を備えている。

図２及び図５に示すように、可動部材４ａは、２本のビス１８により錘体７に締結される板状の本体部４ａ１と、この本体部４ａ１に固定され、錘体７の外側で支持部９のベース部１２ａに向かって垂下されている棒状部４ａ２と、を備えている。なお、本実施形態の棒状部４ａ２は、本体部４ａ１にナット部材１９により位置が固定されたボルト部材であり、下端に位置する頭部２０が、ベース部１２ａの固定された容器１７内に収容された粘性オイル４ｂ内に埋没している。そのため、錘体７が振動すると、頭部２０が粘性オイル４ｂ内を移動することによりエネルギーが吸収される。これにより、錘体７の振動を減衰することができる。

なお、図２に示すように、本実施形態の制振装置１は、４つの減衰装置４を備えるが、この数に限られるものではなく、所望の減衰率を達成できるように必要な数の減衰装置４を配置すればよい。したがって、減衰装置４を３つ以下とすることも、５つ以上とすることもバランス良く配置すれば可能である。

次に、本実施形態の制振装置１のストッパ部５について説明する。図６に示すように、ストッパ部５は、フレーム部２のベース部１２ａから立設された棒状部材５ａを含むものである。このストッパ部５の棒状部材５ａは、錘体７に形成された、弾性体６が挿通される挿通孔７ａとは別の挿通孔７ｂ内を延在している。この挿通孔７ｂの内径には、柔軟性を有するクッション部材２１が取り付けられており、錘体７が振動すると、挿通孔７ｂのクッション部材２１が、ストッパ部５の棒状部材５ａに当接し、錘体７の移動を規制する。このように、本実施形態のストッパ部５によれば、錘体７の振幅量が過度に大きくなることを防ぐことができる。

なお、本実施形態のストッパ部５の棒状部材５ａは、ベース部１２ａに埋設され、挿通孔７ｂを貫通するボルト部材であり、このボルト部材には、錘体７の鉛直方向の振動を抑制するため、錘体７の上面を受ける板状の上面受け部材２２ａと、錘体７の下面を受ける板状の下面受け部材２２ｂと、が、錘体７の上下の位置で上下のナット部材２３及び２４の間に挟み込まれるようにして配置されている。

また、図２に示すように、本実施形態のストッパ部５は４つ設けられているが、この数に限られるものではなく、必要に応じて３つ以下とすることも、５つ以上とすることも可能である。また、錘体７の挿通孔７ｂの内径は、錘体７の振動可能な範囲となるが、挿通孔７ｂの内径は、許容できる錘体７の最大振幅量に応じて適宜設定することができる。

最後に、本実施形態の制振装置１の周期微調整用の調整機構２５について説明する。調整機構２５は、錘体７にボルト部材２７により固定される固定部材２５ａと、この固定部材２５ａと係合し、錘体７の水平方向の移動に追従して水平方向に弾性変形可能な調整弾性体２５ｂと、を備えている。ここでは、上述した調整弾性体１１と区別するため、説明の便宜上、上述の調整弾性体１１を「第１調整弾性体１１」と記載し、調整弾性体２５ｂを「第２調整弾性体２５ｂ」と記載する。

本実施形態の制振装置１の錘体７の振動周期は、主に、弾性体６及び第１調整弾性体１１により調整可能であるが、フレーム部２及び振動部３を組み立てた後に、建築物１００の固有周期に振動部３の周期を同調させるために微調整が必要になることがある。かかる場合に、制振装置１を分解し、弾性体６及び第１調整弾性体１１によって微調整することは非常に手間を要する。また、仮に弾性体６及び第１調整弾性体１１によって微調整したとしても、組み立てる工程により、調整がずれる可能性もある。そこで、制振装置１は、フレーム部２及び振動部３を組み立てた状態であっても振動部３の周期を微調整可能なように、調整機構２５を備えている。

調整機構２５によれば、第２調整弾性体２５ｂとして、異なるばね定数を有するコイルバネを使用することにより、振動部３の周期を微調整することができる。なお、調整機構２５の第２調整弾性体２５ｂの一端は固定部材２５ａと係合しており、他端は台座部１２のベース部１２ａに突設された係止突出部２６に係止されている。

本発明に係る制振装置は、上述した実施形態で示す具体的な構成に限られるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。

なお、本発明に係る制振装置は、建築物の階層によらず利用することが可能であるが、上述した実施形態の建築物１００のような４〜１０階建て等の中層建築物に対しても、特殊な積層ゴムなどの特殊な装置を使用することなく、コンパクトな構成で適用できる点で非常に有用である。

本発明は制振装置に関し、特に、ＴＭＤ（Tuned Mass Damper）型の制振装置に関する。

１：制振装置
２：フレーム部
３：振動部
４：減衰装置
４ａ：可動部材
４ａ１：本体部
４ａ２：棒状部
４ｂ：粘性オイル
５：ストッパ部
５ａ：棒状部材
６：弾性体
６ａ：本体部
６ｂ：頭部
７：錘体
７ａ：挿通孔
７ｂ：挿通孔
８：取付部
８ａ：挿通孔
８ｂ：挿通孔
９：支持部
１０：ナット部材
１１：調整弾性体（調整弾性部）
１２：台座部
１２ａ：ベース部
１２ｂ：棒状部
１２ｃ：台座本体部
１２ｃ１：挿通孔
１２ｃ２：挿通孔
１２ｄ：突出部（長さ保持部）
１３：ナット部材
１４：ナット部材
１５：受け部材
１６：ナット部材
１７：容器
１８：ビス
１９：ナット部材
２０：頭部
２１：クッション部材
２２ａ：上面受け部材
２２ｂ：下面受け部材
２３：ナット部材
２４：ナット部材
２５：調整機構
２５ａ：固定部材
２５ｂ：調整弾性体
２６：係止突出部
２７：ボルト部材
７０ａ：ベース錘体
７０ｂ：積載錘体
１００：建築物
１０１：軸組架構
１０２：柱部材
１０３：梁部材
１０３ａ：大梁
１０３ｂ：小梁
１０３ｃ：繋ぎ梁
１０４：外周壁
１０４ａ：外装部材
１０５：床
１０５ａ：床支持部材
１０５ｂ：防水部材
Ａ：制振装置の上面視における長手方向
Ｂ：制振装置の上面視における短手方向

Claims (6)

1. フレーム部と、
   前記フレーム部から振動可能に吊り下げられている振動部と、
   調整弾性体と、を備え、
   前記振動部は、弾性体と、錘体と、を備え、
   前記錘体は、前記弾性体を介して前記フレーム部に吊り下げられ、前記弾性体の弾性変形によって前記フレーム部に対して振動し、
   前記フレーム部は、前記振動部が垂下された状態で取り付けられる取付部と、前記取付部を支持する支持部と、を備え、
   前記支持部は、前記取付部に垂下された前記振動部よりも下方の位置まで延在しており、
   前記支持部は、前記取付部を水平方向に移動可能に支持しており、
   前記調整弾性体は、前記取付部の水平方向への移動と反対方向に加力すると共に、前記取付部の水平方向への移動に追従して水平方向に弾性変形可能であり、
   前記支持部は、前記調整弾性体の鉛直方向の長さを所定長さ以上に保持する長さ保持部を備え、
   前記支持部は、前記調整弾性体を下方から支持する台座部を備え、
   前記台座部は、前記取付部との間で前記調整弾性体を挟み込む台座本体部と、前記台座本体部から上方に向かって突設され、前記取付部に取り付けられている棒状の突出部を備え、
   前記長さ保持部は、前記突出部により構成されていることを特徴とする制振装置。
2. 前記振動部の前記弾性体は金属であることを特徴とする、請求項１に記載の制振装置。
3. 前記振動部の前記弾性体は鉄製であることを特徴とする、請求項２に記載の制振装置。
4. 前記振動部の前記弾性体は、横断面が円形状の棒状部材であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の制振装置。
5. 前記調整弾性体が３つ以上設けられており、
   前記３つ以上の調整弾性体は、上面視で、直線状に配置されていないことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の制振装置。
6. 前記調整弾性体はバネであることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の制振装置。

Images