特許 6809853 制振装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6809853

(24)【登録日】2020年12月14日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】制振装置

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20201221BHJP

【ＦＩ】

   E04H9/02 341C

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-181292(P2016-181292)

(22)【出願日】2016年9月16日

(65)【公開番号】特開2018-44397(P2018-44397A)

(43)【公開日】2018年3月22日

【審査請求日】2019年5月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091096

【弁理士】

【氏名又は名称】平木 祐輔

(74)【代理人】

【識別番号】100105463

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 三男

(72)【発明者】

【氏名】余田 泰宏

(72)【発明者】

【氏名】木村 新一

【審査官】 新井 夕起子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−０７３６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１５４８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１４１４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０４１８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０４４９１８９１（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｈ ９／０２

Ｆ１６Ｆ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

設置用のベースと、該ベースに積層ゴムを介して水平方向に変位可能に支持されたウェイトと、前記ベースに対して前記ウェイトを所定位置に復元させる補助ばねとを備える制振装置であって、
前記ウェイトは、受体と、該受体に収容される複数のウェイト部材とで構成され、
前記積層ゴムは、中心部に中空部が形成され、
前記受体は、上部に開口するＣ形鋼または溝形鋼で形成され、前記開口内に、板材で形成された前記複数のウェイト部材を積層して収容する、もしくは、ブロック材で形成された前記複数のウェイト部材を並設して収容することを特徴とする制振装置。

【請求項2】

長方形の平面を有する棒状のウェイト、該ウェイトを支持しつつウェイトに水平方向の復元力を与える積層ゴム、前記ウェイトの水平方向の固有振動数を調整するための補助ばね、及び前記ウェイトの過大変位と脱落を防止するためのストッパーとを備える制振装置であって、
前記ウェイトは、受体と、該受体に収容される複数のウェイト部材とで構成され、
前記積層ゴムは、中心部に中空部が形成され、
前記受体は、上部に開口するＣ形鋼または溝形鋼で形成され、前記開口内に、板材で形成された前記複数のウェイト部材を積層して収容する、もしくは、ブロック材で形成された前記複数のウェイト部材を並設して収容することを特徴とする制振装置。

【請求項3】

前記積層ゴムは、前記中空部にプラグが挿入されていることを特徴とする請求項１または２に記載の制振装置。

【請求項4】

前記プラグは、高減衰ゴムで形成されていることを特徴とする請求項３に記載の制振装置。

【請求項5】

前記複数のウェイト部材は、前記受体にボルトナットで固定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の制振装置。

【請求項6】

前記受体は、前記積層ゴムの取付部を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の制振装置。

【請求項7】

前記制振装置は、前記ベースで建築物の梁間に固定されることを特徴とする請求項１に記載の制振装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築物で使用される制振装置に係り、特に、風や交通振動及び小地震等による建築物の水平方向の振動を減少させる建築物用の制振装置に関する。

【背景技術】

【0002】

建築物が受ける風や自動車、鉄道、飛行機による交通振動等による建築物が水平方向に振動する問題は、居住性等を著しく害している。特に一般の住宅、とりわけプレハブ住宅等の小規模建築物においては揺れを防止する手段が強く望まれている。そこで、これらの揺れを小さくするための受動的制振装置や能動的制振装置が考案され、一部実用化されている。一般に、受動的制振装置に対して能動的制振装置は効果が大きい。しかしながら、従来の能動的制振装置は比較的大規模なビル、タワー等を対象としており、その仕様としては、ウェイト重量数トン〜数１００トン、固有振動数０．２〜１．０Ｈｚ程度、最大変位±３００〜±１０００ｍｍ程度である。

【0003】

ウェイトの支持方法としては、大別して（１）レール・ローラー方式（２）ふり子方式（３）多段積層ゴム方式の３つがあり、減衰装置としてはオイルダンパーが主に用いられている。これらの装置はおのずと大型とならざるをえず、その結果、コストが増大するため、一般の小規模建築物への適用は難しかった。

【0004】

プレハブ住宅用制振装置の仕様は、ウェイト重量数１００ｋｇｆ、固有振動数３〜７Ｈｚ程度、最大変位数１０ｍｍ程度であるが、従来の方法をそのままスケールダウンさせても不都合が生じる場合がある。例えば
（１）レール・ローラー方式では、ウェイト重量に比べ、ころがり抵抗等が大きくなるため、微少振動に対して性能が低下する。
（２）ふり子方式では、ふり子の長さが短くなりすぎる。
（３）多段積層ゴム方式では重量が軽く、変位も少ないので、多段にする必要がない。
また、減衰装置としてのオイルダンパーも、シール抵抗等により適さない。さらに設置スペースが限られているため、スペースに合わせた形状にする必要があるが、きわめて困難である。このように、本発明が主として対象とするプレハブ住宅等の比較的小規模建造物に有効な水平方向用制振装置は未だ開発されていないのが現状である。

【0005】

また、従来の建築物制振装置として、長方形断面を有する棒状のウェイト、ウェイトを支持しつつウェイトに水平方向の復元力を与える積層ゴム、ウェイトの水平方向運動に対して減衰力を与える減衰材、ウェイトの水平方向の固有振動数を調整するための補助ばね及びウェイトの過大変位と脱落を防止するためのストッパーからなる建築物の水平方向振動を低減する制振装置がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平８−１２８２２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、前記特許文献１に記載の制振装置では、積層ゴムで支持されたウェイトは、図１に示されるように、角パイプ中の上面に断面が長方形の錘を固定したものであり、重量を微調整することが難しく、製造も煩雑であると共に、角パイプ内の上面に重量の大きい錘を複数のボルトナット等で固定する作業は作業性の悪いものであった。

【0008】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、建築物、特にユニット建物に対する水平方向の振動を効果的かつ低コストで低減しうる制振装置を提供することにある。また、重量物であるウェイトを複数の部材で構成し、ウェイトの重量を建物形状に応じて、最適に調整することができる制振装置を提供することにある。さらに、製造が容易でコストダウンが可能な制振装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記目的を達成すべく、本発明に係る制振装置は、設置用のベースと、該ベースに積層ゴムを介して水平方向に変位可能に支持されたウェイトと、前記ベースに対して前記ウェイトを所定位置に復元させる補助ばねとを備え、前記ウェイトは、受体と、該受体に収容される複数のウェイト部材とで構成され、前記積層ゴムは、中心部に中空部が形成され、前記受体は、上部に開口するＣ形鋼または溝形鋼で形成され、前記開口内に、板材で形成された前記複数のウェイト部材を積層して収容する、もしくは、ブロック材で形成された前記複数のウェイト部材を並設して収容することを特徴とする。

【0010】

本発明に係る制振装置の他の態様としては、長方形の平面を有する棒状のウェイト、該ウェイトを支持しつつウェイトに水平方向の復元力を与える積層ゴム、前記ウェイトの水平方向の固有振動数を調整するための補助ばね、及び前記ウェイトの過大変位と脱落を防止するためのストッパーとを備え、前記ウェイトは、受体と、該受体に収容される複数のウェイト部材とで構成され、前記積層ゴムは、中心部に中空部が形成され、前記受体は、上部に開口するＣ形鋼または溝形鋼で形成され、前記開口内に、板材で形成された前記複数のウェイト部材を積層して収容する、もしくは、ブロック材で形成された前記複数のウェイト部材を並設して収容することを特徴とする。

【0011】

前記のごとく構成された本発明の制振装置は、ウェイトを複数のウェイト部材と、該ウェイト部材を収容する受体で構成するため、１つの重量の大きい部材で構成する場合と比較して重量物を分割することができ、施工性を向上させることができる。また、複数のウェイト部材を加減して受体に収容することで、建物の構造や規模に合わせてウェイトの重量を最適に調整することができる。さらに、積層ゴムの中心部に中空部が形成されているため軽量に構成でき、コストダウンできるとともに、ウェイトの水平方向の変位を効果的に減衰させることができる。

【0012】

また、本発明に係る制振装置では、前記受体は、上部に開口するＣ形鋼または溝形鋼で形成され、前記開口内に板材で形成された複数のウェイト部材を積層して収容するため、ウェイトの作製が容易となる。

【0013】

さらに、本発明に係る制振装置では、前記受体は、上部に開口するＣ形鋼または溝形鋼で形成され、前記開口内に、ブロック材で形成された前記複数のウェイト部材を並設して収容するため、ウェイトの作製が容易となる。

【0014】

また、前記積層ゴムは、前記中空部にプラグが挿入されていることが好ましく、前記プラグは、高減衰ゴムで形成されていることが好ましい。この構成によれば、積層ゴムの中空部に高減衰ゴム等で形成されたプラグが挿入されるため、ウェイトの水平方向の変位を効果的に減衰させることができる。

【0015】

前記複数のウェイト部材は、前記受体にボルトナットで固定されることが好ましい。この構成によれば、ウェイトを構成する複数のウェイト部材は、受体にボルトナットで固定されて一体化するため、所定の重量を有する１つのウェイトとして制振機能を発揮することができる。

【0016】

また、前記受体は、前記積層ゴムの取付部を備えると好適である。この構成によれば、ウェイトを構成する受体と積層ゴムとを効率良く連結すると共に、ウェイトの支持部を補強して安定して支持できる。

【0017】

さらに、前記制振装置は、前記ベースで建築物の梁間に固定されることが好ましい。この構成によれば、制振装置のベースを建築物の梁間に固定に固定して、制振装置を効率良く建築物に設置できる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の制振装置は、その主要部品であるウェイトを容易に作製することができると共に、コストを低減することができる。また、ウェイトの重量を容易に調整することができ、設置する建物の規模、形状等に合わせて最適な固有振動数に設計することができる。さらに、積層ゴムの中心部に中空部が形成されるため軽量化とコストダウンを達成でき、中空部に高減衰ゴム等のプラグを挿入するとウェイトの水平方向の変位を効果的に減衰させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明に係る制振装置の一実施形態を示し、（ａ）は一部を省略した平面図、（ｂ）はその正面図。

【図2】図１の要部拡大平面図。

【図3】図２の正面図。

【図4】図３の左側面図。

【図5】図１から図４の制振装置で使用する積層ゴムを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は中央縦断面図、（ｃ）は製造過程を示す断面図。

【図6】本発明に係る制振装置の他の実施形態の要部平面図。

【図7】図６の正面図。

【図8】図７の左側面図。

【図9】本発明に係る制振装置のさらに他の実施形態の要部平面図。

【図10】図９の正面図。

【図11】図１０の左側面図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明に係る制振装置の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る制振装置の一部を省略した平面図と正面図、図２は、図１の要部拡大平面図、図３は、図２の正面図、図４は、図３の左側面図、図５は積層ゴムの斜視図、中央縦断面図及び製造過程を示す断面図である。

【0021】

図１〜５において、制振装置１は、建築物が受ける風や、自動車、鉄道車両等の移動に伴い発生する交通振動等による水平方向の振動を低減するものである。制振装置１は、基本的には建築物に固定するための設置用のベース２，２を備え、ベース２，２に対して水平方向に相対変位可能に支持されたウェイト１０を備えている。ウェイト１０は、その長辺方向であるＸ方向と、これに直交するＹ方向とで形成される水平面に沿ってベース２，２に対して相対変位可能に支持されている。

【0022】

ベース２，２は、ウェイト１０の両端部を支持するものであり、制振装置１を建築物に固定するための固定部２ａ，２ａと、ウェイト１０の両端部を囲む形状の枠部２ｂ，２ｂとを備えており、側面視ロ形の枠部２ｂの内部にウェイト１０の両端部が位置して、ウェイト１０が枠部２ｂに接触せずに水平方向に変位できるような形状となっている。ベース２，２の固定用の貫通孔を介して建築物の柱や梁にベース２，２を固定するものである。

【0023】

ウェイト１０はベース２，２に対して積層ゴム３，３により水平方向に相対変位可能に支持されている。積層ゴム３，３はウェイト１０の長手方向の両端部の下方に位置しており、ベース２，２とウェイト１０との間に設置され、ウェイト１０の荷重を支持するものである。積層ゴム３，３としては天然ゴムを用いることが好ましく、特に摩擦の少ない積層ゴムが好ましい。特に摩擦の少ない積層ゴムを用いると、制振装置１に微少振動が加わったときにでもウェイト１０が変位して制振機能を発揮できるので好ましい。積層ゴム３は、ベース２，２に対するウェイト１０の水平方向の変位に対して、変位を抑制すると共に復元力を与える機能を有するものである。積層ゴムはゴムと金属板とを積層したものでもよい。

【0024】

制振装置１で使用する２個の積層ゴム３，３は同一構成なので、一方の積層ゴム３について詳細に説明する。積層ゴム３は上下に位置する円板３ａ，３ａと、円板３ａ，３ａ間に固着された円柱状の積層体３ｂと、円板３ａ，３ａと積層体３ｂの中心部を積層方向に貫通して円柱形に形成された中空部３ｃとを備えている。上下の円板３ａ，３ａは鉄板等で形成され、外周部には４つの取付孔が形成されている。積層体３ｂはゴム層と鋼板とを積層した積層ゴムが用いられているが、積層ゴムだけでもよく、高減衰ゴム層を積層したものでもよい。積層ゴム３は中心部に中空部３ｃが形成されているため、軽量化できるとともにコストダウンできる。

【0025】

本実施の形態では、積層ゴム３の中心を積層方向に貫通する中空部３ｃには、円柱形のプラグ４が隙間なく圧入状態に挿入されており、プラグ４は高減衰ゴムで形成されている。プラグ４は高減衰ゴムに限られるものでなく、天然ゴム、シリコーンゴム等の適宜の材料で形成してもよい。プラグ４は図５（ｃ）に示されるように、大径の円柱部４ａと小径の円柱部４ｂとを連続した段付き円柱体に形成されており、大径の円柱部４ａの直径が積層ゴム３の中空部３ｃの内径と一致する、あるいは僅かに大きく設定されている。この段付き円柱体を中空部３ｃに挿入して二点鎖線で示す切断線に沿って切断して積層ゴム３を完成させることができる。

【0026】

積層ゴム３は、上方の円板３ａはＹ方向の２つの貫通孔に六角穴付きボルト３ｄ，３ｄを座金とともに挿入してウェイト１０の下面に固定し、Ｘ方向の２つの貫通孔に六角穴付きボルト３ｅ，３ｅを座金とともに挿入してベース２の上面に固定することで、ウェイト１０をベース２，２上に設置することができる。このように、ボルトを交差させて積層ゴム３，３を制振装置１に効率良く設置することができる。また、積層ゴムの設置に六角穴付きボルトを使用することで、六角レンチ等の細い工具を使うことができ、組立性が向上する。

【0027】

本実施の形態では、積層ゴム３の中心部を貫通する中空部３ｃに減衰材として高減衰ゴムからなるプラグ４を挿入しているため、減衰材として例えばダンパーをウェイト１０とベース２，２との間に別個に設置する必要がなく、構成を簡単にできるとともに制振装置１の製造組立が容易となる。また、積層ゴム３とプラグ４とを一体化しているため、組立品質が安定し、性能を安定させることができ減衰材としてのプラグ４の耐久性を向上できる。さらに、プラグ４によるウェイト１０の水平方向変位を効率良く収束させることができる。

【0028】

積層ゴム３の中心部を貫通する減衰材としてのプラグ４は、例えば粘弾性を有する樹脂で構成され、高減衰ゴムが好適である。プラグ４はベース２，２に対するウェイト１０の水平方向の変位に対して減衰力を与える機能を有するものである。プラグ４は粘性体、粘弾性体等が用いられ、具体的にはＳＢＲ、ＮＢＲ、シリコーンゴムなどの各種合成ゴム、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステルなどのプラスチック材料よりなるものでもよい。

【0029】

制振装置１は、ウェイト１０の水平方向の固有振動数を調整するための補助ばね５を備えている。ウェイト１０は、例えば制振装置１に交通振動等が伝達されたとき、前記Ｘ方向と、これに直交するＹ方向とで形成される水平面に沿って、ベース２，２に対して相対的に水平方向に変位するものであり、補助ばね５は、Ｘ方向に沿って固定される４つの引張ばね５ａ、５ｂと、Ｙ方向に沿って固定される４つの引張ばね５ｃ、５ｄとを備え、ウェイト１０の水平方向変位を復元させるものである。

【0030】

具体的には、ウェイト１０の受体１５（後述する）を構成するＣ形鋼１６の側面から４つの突起部１６ａが突設され、この突起部とベース２の枠部２ｂに固定された支持材２ｃとの間に４つの引張ばね５ａ、５ｂがＸ方向に沿って張設されている。また、ウェイト１０の一方の端面の端部材１７（後述する）から１つの突起部１７ａが突設され、この突起部を中心としてベース２の枠部２ｂの支持材２ｃとの間に２つの引張ばね５ｃ、５ｄがＹ方向に沿って張設され、ウェイト１０の他方の端面の端部材１７から１つの突起部１７ａが突設され、この突起部を中心としてベース２の枠部２ｂに固定された支持材２ｃとの間に２つの引張ばね５ｃ、５ｄがＹ方向に沿って張設されている。

【0031】

引張ばね５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから構成される補助ばね５は、これらの張力を調整することでウェイト１０をベース２の枠部２ｂ、２ｂ内の所定位置に、枠部２ｂ、２ｂに接触することなく配置することができるものである。また、補助ばね５は制振装置１のベース２，２に対してウェイト１０を所定位置に保持する機能を有するものであり、ウェイト１０が水平方向に変位したときに所定の位置に復元させる機能を有するものである。引張ばね５ａ、５ｂはＸ方向に機能し、引張ばね５ｃ、５ｄはＹ方向に機能する。

【0032】

制振装置１は、強い地震等によるウェイト１０の過大変位と脱落を防止するためのストッパー６，６を備えている。ストッパー６，６は金属角棒で形成され、ベース２，２の枠部２ｂ，２ｂの内側に所定の距離Ｌ（図３参照）だけ離してウェイト１０の下面に固定されている。したがって、図３に示すように、ウェイト１０は長辺方向（Ｘ方向）に沿って距離Ｌだけ移動するとストッパー６，６がベース２の枠部２ｂに当って移動が阻止され、それ以上変位できない構成となっている。また、Ｙ方向については、ウェイト１０は枠部２ｂの内面に当るまで移動することができる構成となっている。したがって、ストッパー６，６はウェイト１０の過大変位と脱落を防止するためのものである。

【0033】

本実施形態の制振装置１は、ウェイト１０の仮固定装置を備えている。この仮固定装置はベース２，２の枠部２ｂ，２ｂの上面に鉛直方向にねじ込まれた２本の固定ボルト７，７で構成される。固定ボルト７，７はウェイト１０の上面に位置しており、固定ボルトをねじ込むことによりウェイト１０を下方に押圧してロックするものである。ウェイト１０を固定することにより、制振装置１の搬送時にウェイト１０の水平移動を防止することができ、安定した搬送が可能となる。

【0034】

ウェイト１０は基本的には長方形の平面を有する棒状であり、受体１５と、この受体１５に収容される複数のウェイト部材１１，１２…とで構成されている。受体１５は上方が開口するＣ形鋼１６で形成され、Ｃ形鋼１６の長手方向（Ｘ方向）の両端部を端部材１７，１７で閉じた上方開口のケース状の形状となっている。本実施形態では、端部材１７，１７はＣ形鋼１６の端部に溶接で固定されている。

【0035】

受体１５を構成するＣ形鋼１６の両端部には金属板材で形成された積層ゴム３，３の取付部１８，１８が固定されている。取付部１８，１８はＣ形鋼１６の底部に溶接等で固着され、取付部には積層ゴム３，３の上部を固定するネジ部が形成されている。積層ゴム３，３の下部はベース２，２に固定ネジで固定される。このように、積層ゴム３，３はベース２，２と、ウェイト１０を構成するＣ形鋼１６に固着された取付部１８，１８との間に固定され、ウェイト１０を水平方向に変位ができるように固定している。取付部１８，１８は重量物であるウェイト１０を支持するため受体１５を補強している。

【0036】

複数のウェイト部材１１，１２…は金属板材で形成され、プレめっき鋼板を用いると好ましい。本実施形態では１２層に重ねており、ウェイト１０の長手方向で２分割して合計２４枚のウェイト部材を使用している。このため、ウェイト１０を上から見ると、図１に示されるように中央部に隙間ｓが形成されている。ウェイト１０は多数枚のウェイト部材を受体１５に収容して積層し、受体１５と多数のウェイト部材を貫通するボルトナットで固定したものである。

【0037】

複数のウェイト部材として金属板材は、１番下に置かれる板材１１，１１と、その上部に板材１２，１２…が順次置かれ、多数枚構成となっている。１番下に置かれる板材１１，１１は取付部１８，１８を避けるため、長手方向の長さが受体１５の長さの半分より小さく設定され、他の板材１２，１２…は受体１５の長さの半分と同等に設定されている。積層された多数の板材１１，１２…は受体１５のＣ形鋼１６とともに貫通する貫通孔を通して固定用のボルトナット１９，１９で固定され、ウェイト１０は一体化されている。

【0038】

制振装置１の各構成要素の構造及び機能を更に詳しく説明する。制振装置１は、基本的には構造物有効質量の約０．５〜３．０％程度の質量をもつウェイトの固有振動数を建物の固有振動数とほぼ等しく調整する必要がある。本制振装置１では、この調整をベース２，２とウェイト１０の間に設置した積層ゴム３，３と、補助ばね５ａ，５ｂ…の剛性を調整することにより行っている。また制振装置１には、減衰比にして６〜１５％程度の減衰が必要であるが、本装置では積層ゴム３，３の中空部３ｃに挿入されたプラグ４，４、又は粘弾性体により適度な減衰を与えている。

【0039】

本発明の制振装置１は、建築物の例えば柱と柱の間や、梁と梁の間に設置され、より具体的には天井裏や床下にブラケット、ベース等の取付け用ネジ穴を利用して直接取付けられる場合と、更に取付用治具を介して取付けられる場合がある。取付け個数には特に制限はなく、建築物の規模や形状、及び振動状況により適宜決定されるが、異なる方向に複数個設置するのが効果的である。

【0040】

本発明の制振装置１の外形寸法には特に制限はないが、建物の天井裏、床下、梁の間といった設置場所を考慮して決定される。例えば棒状のウェイト１０の長手方向は１ｍから５ｍ程度、幅が１０ｃｍから４０ｃｍ、高さが８ｃｍから３０ｃｍ程度の薄くて細長いものが実用的であるが、これに制限されるものではない。上記のような構成をとることで本発明の制振装置１は、プレハブ住宅建築中に梁と梁との間に取付けるのに好適な高さの低い形状とすることができる。制振装置１は最大変位プラスマイナス５ｍｍ程度〜１０数ｍｍ程度に設定され、固有振動数はウェイト１０の長辺方向に２〜５Ｈｚ程度、短辺方向に１〜４Ｈｚ程度の範囲で、建築物に合わせて設定される。

【0041】

本実施形態の制振装置１のウェイト１０の作製は、Ｃ形鋼１６と両端の端部材１７，１７で構成された受体１５に、金属板材で形成された多数のウェイト部材１１，１２…を受体１５の上方開口から順次重ねて載置していく。まず、短尺のウェイト部材１１，１１を受体１５内の積層ゴムの取付部１８，１８を避けて挿入する。このとき、受体１５の中央部にはウェイト部材１１，１１の間に隙間ｓができる。このあと、長尺のウェイト部材１２，１２を端部材１７，１７の内側に挿入し、同様に隙間ｓを形成する。さらに、長尺のウェイト部材１２，１２…を所定の枚数挿入し、所定の枚数を積層したあと、受体１５のＣ形鋼１６と積層されたウェイト部材１１，１２…とを貫通する貫通孔にボルト１９，１９を挿通してナットで固定する。

【0042】

ウェイト１０の重量を調整するときは、ウェイト部材１１，１２…の枚数を増減して所望の重量に設定し、ボルトナット１９，１９で固定する。本実施形態では、２４枚のウェイト部材１１，１２…を増減することで重量を微調整することができる。本発明の制振装置１を天井上部の梁間に設置する場合には、例えば桁方向及び妻方向の二方向に各々１本あるいは複数本配置するのが好ましい。本実施形態では、図示していないが合計６本のボルトナット１９，１９で板材１１，１２…を固定している。

【0043】

前記の如く構成された本実施形態の制振装置１の動作について以下に説明する。制振装置１では、ウェイト１０はベース２，２に対して水平方向に変位可能に支持されている。地震動、交通振動等の水平振動が制振装置１に加わると、ウェイト１０はベース２，２に対して水平方向に変位して緩衝機能を発揮する。例えば、制振装置１に、ウェイト１０の長手方向であるＸ方向の振動が加わるとＸ方向の補助ばね５ａ、５ｂが伸縮して緩衝する。また、制振装置１にＹ方向の振動が加わるとＹ方向の補助ばね５ｃ、５ｄが伸縮して緩衝する。Ｘ−Ｙ平面における任意の方向の振動が加わると、Ｘ方向とＹ方向の補助ばね５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが伸縮して緩衝する。

【0044】

ウェイト１０が水平方向に変位すると、ベース２，２とウェイト１０との間に設置された積層ゴム３，３が変形して緩衝すると共に復元力を与え、積層ゴム３，３の中空部に挿入されたプラグ４，４も変形して減衰力を与えて水平振動に対して緩衝する。また、ウェイト１０のＸ方向に沿って張られた補助ばね５ａ、５ｂと、Ｙ方向に沿って張られた補助ばね５ｃ、５ｄによりウェイト１０には初期位置に戻すような張力が作用する。

【0045】

本発明の制振装置１では、ウェイト１０は受体１５に複数のウェイト部材１１，１２…を収容して構成される。このため、重量の大きいウェイト１０を分割し、例えば受体１５と複数のウェイト部材に分割して軽量化することができ、搬送や設置作業を容易にすることができる。そして、Ｃ形鋼１６からなる受体１５の上方開口からウェイト部材１１，１２…を順次重ねて収容し、固定用のボルトナット１９，１９…で受体１５に固定して一体化することができる。

【0046】

また、複数のウェイト部材として、多数枚の金属板材からなるウェイト部材１１，１２…を積層してボルトナット１９で固定してウェイト１０を構成するため、鋳造で一体的に製造したウェイトと比較してコストを低減することができる。さらに、金属板材としてプレめっき鋼板を採用可能なため部材の加工性が向上し、かつ耐久性の向上を図り、廉価で制振装置としての機能を実現できる。

【0047】

また、多数枚からなるウェイト部材１１，１２…を受体１５に収容するとき、枚数を加減することでウェイト１０の重量を調整することができ、制振装置１の制振機能を調整することができる。具体的には、この制振装置１を設置する建物の形状、規模等に合わせてウェイト１０の重量を最適に設定することが容易に行える。そして、重量を調整した状態でボルトナット１９，１９…を多数のウェイト部材の貫通孔に通して固定することでウェイト１０を一体化することができる。

【0048】

さらに、１つの建物に制振装置１を複数個設置し、主たる制振装置に加えてウェイト重量を軽減したタイプを並設することでより幅広い振動に対し、制振機能を強化することができる。この制振装置１を建物の天井部に設置する場合、鋼製天井野縁と一体化して部品点数の削減が可能である。

【0049】

本発明の他の実施形態を図６〜８に基づき詳細に説明する。図６は本発明に係る制振装置の他の実施形態の要部正面図、図７は図６の正面図、図８は図７の左側面図である。なお、この実施形態は前記した実施形態に対し、ウェイトを水平変位可能に支持するベースと、補助ばねの形態が異なることを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

【0050】

この実施形態の制振装置１Ａは、ベースの形状と、補助ばねの形態が前記の実施形態と異なっている。ベース２Ａ，２Ａは平板状であり、この上面に積層ゴムの支持板２１とスペーサとを挟んで支持材２２，２２がねじ止め等で固定されている。支持材２２，２２はＸ方向に長い金属角棒で形成されている。積層ゴム３，３はベース２Ａ，２Ａ上の支持板２１とウェイト１０を構成するＣ形鋼１６の取付部１８，１８との間に固定される構成となっている。そして、積層ゴム３，３の中空部３ｃ，３ｃに挿入されたプラグ４，４が減衰機能を有している。また、ウェイト１０を構成するＣ形鋼１６の下面に補助ばねを受ける支持棒１６ｂが固定され、Ｃ形鋼１６の両端部の中央下面には同様に支持棒１６ｃが固定されている。

【0051】

この実施形態では、ベース２Ａ，２Ａに固定された支持棒２２，２２とＣ形鋼１６に固定された支持棒１６ｂとの間にＸ方向の引張ばね５ａ、５ｂが張設され、支持材２２，２２と支持棒１６ｃとの間にＹ方向の引張ばね５ｃ、５ｄが張設されている。また、Ｃ形鋼１６の下面中央にはストッパー６Ａ、６Ａが固定され、ベース２Ａ，２Ａと所定の間隔Ｌで対向している。この実施形態では、ストッパーは金属板材を屈曲したものであり、Ｘ方向のみストッパー６Ａ、６Ａが設けられている。

【0052】

このように構成された制振装置１Ａは、前記の実施形態と比べてベース２Ａの構成を簡略化している。このため、コストをより低減できると共に、ウェイト１０を略ロ字状のベースの枠内に挿入することが不要になるため、組立性を向上できる作用効果がある。ウェイト１０の構成については、前記実施形態と同じ構成である。

【0053】

本発明のさらに他の実施形態を図９〜１１に基づき詳細に説明する。図９は本発明に係る制振装置のさらに他の実施形態の要部平面図、図１０は図９の正面図、図１１は図１０の左側面図である。なお、この実施形態は前記した実施形態に対し、ウェイトを水平変位可能に支持するベースが側面視でＵ字状であることを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

【0054】

この実施形態の制振装置１Ｂは、側面視でＵ字状の支持枠２５，２５を備えており、支持枠２５，２５が平板状のベース２Ｂ，２Ｂに固定されている。そして、支持枠２５の上端部の内側に対向するように支持材２６，２６が固定されている。支持材２６，２６はＸ方向に長い金属角棒で形成されている。積層ゴム３，３はベース２Ｂ，２Ｂ上の支持枠２５，２５の中央平坦部と、ウェイト１０を構成するＣ形鋼１６の取付部１８，１８との間に固定される構成となっている。そして、積層ゴム３，３の中空部３ｃ，３ｃに挿入されたプラグ４，４が減衰機能を有している。また、ウェイト１０を構成するＣ形鋼１６の側面に補助ばねを受ける支持棒１６ｄ、１６ｄが固定され、Ｃ形鋼１６の両端部を閉じる端部材１７の中央には同様に支持棒１６ｅが固定されている。

【0055】

この実施形態では、ベース２Ｂに固定された支持枠２５，２５の支持棒２６，２６とＣ形鋼１６の側面に固定された支持棒１６ｄ、１６ｄとの間にＸ方向の引張ばね５ａ、５ｂが張設され、支持材２６，２６と支持棒１６ｅとの間にＹ方向の引張ばね５ｃ、５ｄが二重に張設されている。また、Ｃ形鋼１６の下面中央にはストッパー６Ｂ、６Ｂが固定され、ベース２Ｂ，２Ｂと所定の間隔Ｌで対向している。この実施形態では、ストッパーは金属板材を屈曲したものである。また、Ｙ方向のストッパーは、支持材２６，２６が機能し、支持材とＣ形鋼１６の側面との間隙が水平方向変位の許容範囲となる。

【0056】

このように構成された制振装置１Ｂは、前記の実施形態と比べてベース２Ｂ，２Ｂの構成を簡略化していると共に、Ｕ字状の支持枠２５，２５と、支持材２６，２６でＹ方向のストッパーの機能を持たせている。このため、コストをより低減できると共に、ウェイト１０をＵ字状の支持枠２５，２５の上方開口部に挿入することができるため、組立性を向上できる作用効果がある。

【0057】

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、複数のウェイト部材として、複数枚の金属板材の例を示したが、複数の金属ブロック材を並べて受体に収容し固定するように構成してもよい。また、板材とブロック材を併用してもよい。

【0058】

受体１５として、Ｃ形鋼１６と端部材１７，１７でケース状とした例を示したが、上方開口の一体化された箱状の受体で構成してもよい。例えば金属板材をプレス成型して底面と、長辺方向の壁面、短辺方向の壁面を一体的に形成した受体でもよい。さらに、金属製の角パイプ内に板材を挿入して固定したものでもよい。また、積層ゴム３の中心部に形成された中空部３ｃに減衰材としてプラグ４を挿入する例を示したが、プラグを挿入せずに中空のままでもよい。

【符号の説明】

【0059】

１、１Ａ、１Ｂ：制振装置、２、２Ａ、２Ｂ：ベース、２ｂ：枠部（ストッパー）、３：積層ゴム、３ａ：円板、３ｂ：積層体、３ｃ：中空部、４：プラグ（減衰材）、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ：補助ばね、６，６Ａ，６Ｂ：ストッパー、７：固定ボルト（仮固定装置）、１０：ウェイト、１１，１２：板材（ウェイト部材）、１５：受体、１６：Ｃ形鋼、１７：端部材、１８：積層ゴムの取付部、１９：固定用のボルトナット、２５：支持枠（ストッパー）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】