(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築構造物に対してマス部材をバネ部材で弾性支持せしめることにより、該建築構造物に対する副振動系を構成する制振装置において、
前記バネ部材を、前記建築構造物と前記マス部材の何れか一方に取り付けられる第一の取付部材と他方に取り付けられる第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結したゴムマウントの複数個によって構成すると共に、該ゴムマウントにおける第一の取付部材と第二の取付部材に対して、鉛直方向に延びる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略対称となる傾斜方向で対向する一対の傾斜対向面を設けると共に、それら一対の傾斜対向面間に前記本体ゴム弾性体を配設せしめて、各対向する傾斜対向面を該本体ゴム弾性体で連結することにより、該ゴムマウントにおける水平方向のばね定数が互いに直交する方向で最大値と最小値となるようにする一方、
前記マス部材の重心を通って水平方向に延びる二本の直交軸であって、その少なくとも一つが前記建築構造物において防振すべき振動方向となるようにされた二本の対称軸を挟んで、それぞれ対称位置するように、前記ゴムマウントの複数個を配設すると共に、
それら各ゴムマウントを該マウント中心軸の回りで配設方向を調節可能と為し、更に、
前記二本の直交する対称軸のそれぞれについて、該対称軸を挟んだ両側に対称位置せしめられて各対を為す前記ゴムマウントを、前記水平方向のばね定数が最小値となる方向に延びる水平基準方向線と該対称軸との交角が互いに等しくなるように、方向設定した
ことを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記ゴムマウントにおいて、前記本体ゴム弾性体を、前記一対の傾斜対向面間に配設された両側部分で相互に実質的に独立せしめた請求項１に記載の制振装置。
【請求項３】
前記ゴムマウントにおいて、前記本体ゴム弾性体を、前記一対の傾斜対向面間に配設された両側部分で相互に実質的に独立せしめることによって、それら両側部分の間に中空領域を形成すると共に、かかる中空領域において、前記第一の取付部材と前記第二の取付部材の相対的変位量を制限するストッパ機構を設けた請求項２に記載の制振装置。
【請求項４】
前記ゴムマウントにおいて、前記本体ゴム弾性体に対して、前記一対の傾斜対向面間において各傾斜対向面の対向方向に対して略直交して広がる硬質の拘束部材を固着せしめた請求項１乃至３の何れかに記載の制振装置。
【請求項５】
前記ゴムマウントにおいて、前記一対の傾斜対向面間にそれぞれ配設されて前記本体ゴム弾性体に固着された前記拘束部材を、相互に一体的に連結した請求項４に記載の制振装置。
【請求項６】
前記ゴムマウントにおいて、前記第一の取付部材と前記第二の取付部材に対してそれぞれマウント中心軸上に延びて前記建築構造物または前記マス部材に取り付けられる取付軸を設け、前記建築構造物に対する取付方向を該取付軸の回りで変更可能とすると共に、低摩擦材からなる摺動ワッシャを該取付軸に外挿して前記第一の取付部材および前記第二の取付部材における前記建築構造物または前記マス部材に対する取付面に配設した請求項１乃至５の何れかに記載の制振装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の制振装置において、前記二本の直交する対称軸を挟んでそれぞれ対を為して対称位置するように配設された複数個の前記ゴムマウントを、それぞれ、前記マウント中心軸回りに回動調節可能と為し、
該二本の対称軸のそれぞれについて各対を為す該ゴムマウントにおける前記水平基準方向線と該対称軸との交角が互いに等しくなるように、かかる複数個のゴムマウントの相対的な方向関係を維持しつつ、
それら各ゴムマウントを該マウント中心軸回りに回動操作して、かかるゴムマウントの配設方向を調節することにより、
該対称軸の方向に入力される前記建築構造物の防振すべき振動に応じて、該対称軸の方向における固有振動数を、該ゴムマウントを変更することなく調節することを特徴とする建築構造物の制振装置におけるチューニング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
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して動的吸振効果を発揮し得る制振装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
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水平方向の振動が発生する場合がある。特に、近年では、一般住宅でも二階建てや三階建てが多くなってきており、それらの住宅では、構造上、二階や三階の振動が大きくなり易いために、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。また、建築構造物における水平方向の固有振動数は、一般に、方向によって異なる特性を有しており、互いに直交する二方向で互いに異なる周波数域の振動に対して有効な制振効果が要求される。
【０００３】
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、幾つか提案されており、例えば、特開平８−３３８４６７号公報には、付加質量を建築構造物に対してゴムマウントで弾性支持せしめることによってダンパ装置を構成すると共に、各ゴムマウントに傾斜した補強板を埋設固着して、互いに直交する水平方向のばね比を異ならせることにより、ダンパ装置のチューニング周波数を互いに直交する水平方向で異ならせた構造が開示されている。
【０００４】
ところが、かかるダンパ装置においては、水平面内で互いに直交する二方向のチューニング周波数比を調節するために各ゴムマウントにおける水平面内で直交する二方向のばね比を変更しようとすると、各ゴムマウントに埋設固着された補強板の傾斜角度を変更する必要があり、実質的には、各ゴムマウントを別仕様のものと交換する必要があるために、対応が極めて困難であるという問題があった。そのために、ダンパ装置において、水平面内で互いに直交する二方向のチューニング周波数比を細かく調節することが困難であり、建築構造物において防振すべき振動数に対して高精度にチューニングすることが難しかった。また、このようなダンパ装置では、制振対象となる建築構造物で問題となっている振動に対するチューニングが面倒で時間がかかるという問題があり、特に、ダンパ装置の設置後に、季節や天候、時間等の変化に起因する温度変化に伴って、建築構造物で問題となる振動周波数や、ダンパ装置の固有振動数が変化した場合など、再チューニングの必要が生じた場合に、その作業が極めて困難であるという問題があった。
【０００５】
また一方、特開平１０−８２４４９号公報には、マス部材に取り付けられる第一の取付金具と建築構造物に取り付けられる第二の取付金具を一方向で対向配置せしめて、それら両金具の対向面間にゴムブロックを配設したゴムマウントを用い、建築構造物とマス部材の対向方向に対するゴムマウントの配設傾斜角度を変更することによって、ダンパ装置において互いに直交する二つの水平方向でのチューニング周波数比を調節可能とした構造が、開示されている。
【０００６】
ところが、かかるダンパ装置においては、ゴムマウントを鉛直軸に対して傾斜させると、マス部材の自重がゴムブロックの剪断方向に作用するために、ゴムブロックに座屈等が発生し易く、特に、マス部材の重量が大きいために、ダンパ装置の設置に際してマス部材をゴムマウントに載置する場合に、僅かな偏荷重等でゴムブロックが座屈し易いという不具合があった。
【０００７】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、建築構造物に装着されることにより水平方向の振動に対して制振効果を発揮する制振装置であって、ゴムマウントの交換等を必要とすることなく、直交する二つの水平方向のチューニング周波数比を容易に且つ高精度に調節することが出来ると共に、ゴムマウントにおける座屈も有利に防止される、新規な構造の制振装置を提供することにある。
【０００８】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様は、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、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【０００９】
本発明の第一の態様は、建築構造物に対してマス部材をバネ部材で弾性支持せしめることにより、該建築構造物に対する副振動系を構成する制振装置において、前記バネ部材を、前記建築構造物と前記マス部材の何れか一方に取り付けられる第一の取付部材と他方に取り付けられる第二の取付部材を本体ゴム弾性体で連結したゴムマウントの複数個によって構成すると共に、該ゴムマウントにおける第一の取付部材と第二の取付部材に対して、鉛直方向に延びる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略対称となる傾斜方向で対向する一対の傾斜対向面を設けると共に、それら一対の傾斜対向面間に前記本体ゴム弾性体を配設せしめて、各対向する傾斜対向面を該本体ゴム弾性体で連結することにより、該ゴムマウントにおける水平方向のばね定数が互いに直交する方向で最大値と最小値となるようにする一方、前記マス部材の重心を通って水平方向に延びる二本の直交軸であって、その少なくとも一つが前記建築構造物において防振すべき振動方向となるようにされた二本の対称軸を挟んで、それぞれ対称位置するように、前記ゴムマウントの複数個を配設すると共に、かかる二本の直交する対称軸のそれぞれについて、該対称軸を挟んだ両側に対称位置せしめられて各対を為す前記ゴムマウントを、前記水平方向のばね定数が最小値となる方向に延びる水平基準方向線と該対称軸との交角が互いに等しくなるように、方向設定したことを、特徴とする。
【００１０】
このような本態様に従う構造とされた制振装置にあっては、そこに採用されているゴムマウントにおいて、第一の取付部材と第二の取付部材の間への水平方向の荷重が入力された際、マウント中心軸を挟んで両側に傾斜対向面が位置せしめられた方向では、それら傾斜対向面間に配された本体ゴム弾性体に有効な圧縮／引張応力が生ぜしめられることとなる一方、それに直交する水平方向では、本体ゴム弾性体に専ら剪断応力が生ぜしめられる。それ故、かかるゴムマウントにおいては、互いに直交する二つの水平方向（マウント中心軸に直角な方向）で大きなばね比を設定することが出来るのである。従って、各ゴムマウントの配設方向をマウント中心軸まわりで変更することにより、制振装置における特定の水平方向でのバネ部材のばね定数、ひいては制振装置の特定の水平方向でのチューニング周波数を、大きな自由度をもって容易に調節することが出来るのであり、また、制振装置において互いに直交する水平方向での特定の二方向において、バネ部材におけるばね特性比、ひいては制振装置のチューニング周波数比をも、大きな自由度をもって容易に調節することが可能となるのである。なお、マウント中心軸とは、一般に、本体ゴム弾性体に対して安定した弾性変形が生ぜしめられる荷重入力方向であって、通常は弾性主軸方向となる。
【００１１】
また、各ゴムマウントは、その弾性支持中心となるマウント中心軸が、常時鉛直方向に延びて配設されていると共に、かかるマウント中心軸を挟んだ両側で対称的に傾斜して対向配置された一対の傾斜対向面間に本体ゴム弾性体が配設されていることから、鉛直方向の荷重に対して有効な耐荷重性能を発揮し得るのであり、本体ゴム弾性体の座屈等も効果的に防止され得る。しかも、各ゴムマウントにおいては、互いに直交する水平方向二方向のばね比が有利に設定されることから、水平方向二方向で大きなばね比を十分に確保しつつ、一対の傾斜対向面がマウント中心軸を挟んで位置する方向だけでなく、それに直交する方向においても、本体ゴム弾性体の肉厚寸法を大きく設定することによって、本体ゴム弾性体の座屈強度を一層有利に得ることが可能となる。
【００１２】
さらに、本態様に従う構造とされた制振装置においては、互いに直交する二方向でのチューニング周波数比を変更するに際しても、各ゴムマウントのマウント中心軸を傾斜させる必要がないことから、ゴムマウントの第一及び第二の取付部材において、建築構造物とマス部材に対する各取付面を安定して容易に確保することが出来るといった利点もある。
【００１３】
なお、本態様に従う構造とされた制振装置においては、例えば、各ゴムマウントのマウント中心軸回りの取付方向を適当に設定して、互いに直交する水平方向二方向でのバネ部材のばね比、換言すればチューニング周波数比を調節すると共に、マス部材の質量を調節することによって、建築構造物において互いに直交する水平方向二方向でそれぞれ防振すべき周波数の振動に対して有効な制振効果を発揮し得るようにチューニングされる。
【００１４】
また、本態様に従う構造とされた制振装置においては、各ゴムマウントの中心軸回りの取付方向を安定して設定するために、第一の取付部材と第二の取付部材の少なくとも一方を、建築構造物またはマス部材に対して位置決め固定する固定手段が好適に採用される。更にまた、本態様に従う構造とされた制振装置において採用されるゴムマウントの数や配設形態等は特に限定されるものでなく、また、採用されるゴムマウントの全てを、第一の態様に従う構造のゴムマウントとする必要はなく、他の構造の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。
【００１５】
さらに、本態様で採用されるゴムマウントにおいて、マウント中心軸に対する各傾斜対向面の対向中心軸の傾斜角度は、特に限定されるものでなく、要求される軸直角方向のバネ比のチューニング範囲等に応じて、かかるチューニング範囲が大きい程傾斜角度が大きく設定される。そこにおいて、マウント中心軸を挟んで一対の傾斜対向面が位置せしめられた両側は、マウント中心軸を挟んで相互にばね特性が対称となるように設定されることが望ましい。また、本態様で採用されるゴムマウントにおいて、第一及び第二の取付部材の建築構造物やマス部材に対する取付構造は、特に限定されるものでないが、例えば、マウント中心軸上に延びて建築構造物やマス部材に対して螺着構造等で取り付けられる取付軸を設けることが望ましく、特に、かかる取付軸の回りにゴムマウントを回転させることにより、ゴムマウントの取付方向を調節可能とすることによって、ゴムマウントの取付方向の調節作業が容易となる。
【００１６】
なお、本態様に従う構造とされた制振装置は、建築構造物の構造や種類等に応じて各種の梁やスラブ、桁、縁等、任意の個所において任意の部材にとりつけられて装着されるが、好適には、例えば、一般住宅における最上階の天井部分に設けられるスペースを効率的に利用して配され、それによって、建築構造物の振動モード的にも有利となる。また、副振動系は、一つでも良いが、互いに独立して形成された複数の副振動系を、建築構造物に装着することも、勿論、可能であり、それら各副振動系を、互いに異なる周波数域にチューニングしても良い。
【００１７】
また、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に従う構造とされた制振装置であって、前記ゴムマウントにおいて、前記本体ゴム弾性体を、前記一対の傾斜対向面間に配設された両側部分で相互に実質的に独立せしめたことを、特徴とする。このような本態様においては、第一の取付部材と第二の取付部材を弾性連結する本体ゴム弾性体を、各傾斜対向面間に介装された本体ゴム弾性体のみによって構成することが可能となり、それによって、各ゴムマウントでの直交する水平方向二方向でのばね比を、より一層大きく設定することが可能となる。なお、本態様において、本体ゴム弾性体は、各傾斜対向面間に介装された領域相互間で弾性変形が相互に連続的に及ぼされることがない程度に独立していれば良く、単に、本体ゴム弾性体の成形性の向上や第一及び第二の取付部材の表面保護等の目的をもって第一及び第二の取付部材の表面等に沿って各傾斜対向面間に跨がって延びるような部分を、本体ゴム弾性体に設けることは差し支えない。
【００１８】
また、本発明の第三の態様は、前記第二の態様に従う構造とされた制振装置であって、前記ゴムマウントにおいて、前記本体ゴム弾性体を、前記一対の傾斜対向面間に配設された両側部分で相互に実質的に独立せしめることによって、それら両側部分の間に中空領域を形成すると共に、かかる中空領域において、前記第一の取付部材と前記第二の取付部材の相対的変位量を制限するストッパ機構を設けたことを、特徴とする。このような本態様においては、本体ゴム弾性体の変形量を制限するストッパ機構が、優れたスペース効率をもって、マウントサイズの大型化を伴うことなく、有利に実現され得る。なお、かかるストッパ機構は、第一の取付部材と第二の取付部材のマウント中心軸方向の相対変位量を制限するものであっても良いが、好ましくは、第一の取付部材と第二の取付部材の相対変位量を水平方向の少なくとも一方向で制限するものが望ましい。それによって、特に、複数のゴムマウントにおけるストッパ機能を相互に利用することにより、各ゴムマウントにおける座屈的な変形を有利に防止することが可能となる。
【００１９】
また、本発明の第四の態様は、前記第一乃至第三の何れかの態様に従う構造とされた制振装置であって、前記ゴムマウントにおいて、前記本体ゴム弾性体に対して、前記一対の傾斜対向面間において各傾斜対向面の対向方向に対して略直交して広がる硬質の拘束部材を固着せしめたことを、特徴とする。このような本態様においては、各ゴムマウントにおける不規則な変形が拘束部材によって制限されることにより、目的とするばね特性が安定して発揮されると共に、本体ゴム弾性体の座屈的な変形が有利に回避され得る。
【００２０】
また、本発明の第五の態様は、前記第四の態様に従う構造とされた制振装置であって、前記ゴムマウントにおいて、前記一対の傾斜対向面間にそれぞれ配設されて前記本体ゴム弾性体に固着された前記拘束部材を、相互に一体的に連結したことを、特徴とする。このような本態様においては、本体ゴム弾性体における両側の傾斜対向面間に配設された各領域での不規則な変形が、それら各領域間で相互的に制限され得るのであり、以て、本体ゴム弾性体の座屈的な変形が一層有利に回避され得て、目的とするばね特性、ひいては制振装置における制振効果が極めて有効に且つ安定して発揮され得るのである。
【００２１】
また、本発明の第六の態様は、前記第一乃至第五の何れかの態様に従う構造とされた制振装置であって、前記ゴムマウントにおいて、前記第一の取付部材と前記第二の取付部材に対してそれぞれマウント中心軸上に延びて前記建築構造物または前記マス部材に取り付けられる取付軸を設け、前記建築構造物に対する取付方向を該取付軸の回りで変更可能とすると共に、低摩擦材からなる摺動ワッシャを該取付軸に外挿して前記第一の取付部材および前記第二の取付部材における前記建築構造物または前記マス部材に対する取付面に配設したことを、特徴とする。このような本態様に従う構造とされた制振装置においては、ゴムマウントをマウント中心軸回りに容易に回転操作することが出来るのであり、それ故、制振装置の設置や、その後の再調節に際して、ゴムマウントの配設方向の調節作業を容易に且つ高精度に行なうことが可能となるのである。なお、摺動ワッシャとしては、数年から数十年の長期間に亘る摺動性を十分に確保するために、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等の経年変化の極めて少ない材質からなるものが望ましい。
【００２３】
なお、本発明において、ゴムマウントのうち各対称軸を挟んで対称に位置するもの同士は、互いに同一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ゴムマウント同志は、ばね特性や構造が互いに異なっていても良い。また、ゴムマウントにおける取付方向を、二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ゴムマウントを、該対称軸に対する水平方向での配設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。
【００２４】
また、本発明において、ゴムマウントの配設位置の対称軸としての二本の直交する対称軸は、その少なくとも一本、より好ましくはそれらの二本の何れもが、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、本発明において、望ましくは、ゴムマウントの配設位置の対称軸としての二本の直交する対称軸が、何れも、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、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、かかる副振動系のチューニングも容易となる。
【００２５】
また、本発明方法の特徴とするところは、前述の如き本発明に従う構造とされた建築構造物の制振装置において、前記二本の直交する対称軸を挟んでそれぞれ対を為して対称位置するように配設された複数個の前記ゴムマウントを、それぞれ、前記マウント中心軸回りに回動調節可能と為し、該二本の対称軸のそれぞれについて各対を為す該ゴムマウントにおける前記水平基準方向線と該対称軸との交角が互いに等しくなるように、かかる複数個のゴムマウントの相対的な方向関係を維持しつつ、それら各ゴムマウントを該マウント中心軸回りに回動操作して、かかるゴムマウントの配設方向を調節することにより、該対称軸の方向に入力される前記建築構造物の防振すべき振動に応じて、該対称軸の方向における固有振動数を、該ゴムマウントを変更することなく調節する、建築構造物の制振装置におけるチューニング方法にある。
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
（以上）
【００２６】
先ず、図１〜２には、本発明に従う構造とされた建築構造物用の制振装置１０が示されている。かかる制振装置１０は、マス部材としての質量体１４と，該質量体１４を弾性支持するバネ部材としての複数個（本実施形態では、４個）のゴムマウント１６から構成されている。このような制振装置１０は、建築構造物に対して、例えば、二階建住宅や三階建住宅における屋根裏空間に収容配置せしめられ、二階や三階の天井を構成する構造部材に対して、複数のマウント１６を介して質量体１４を弾性支持せしめることにより装着されるようになっている。
【００２７】
より詳細には、質量体１４は、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。この質量体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。このような形状の質量体１４を採用することにより、制振装置１０を一般住宅の最上階の天井裏等のスペースに収容状態で有利に設置することができると共に、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制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一般圧延鋼鈑を平面矩形の平板状に切断加工した板状分割マス２０の複数枚を重ね合わせて質量体１４とされている。このような構造の質量体１４は、製造が容易であると共に、各板ごとに小さく（薄く）分割することが出来ることから、制振装置１０の搬入、設置が容易で、質量の調節も容易に行うことができる。
【００２８】
この質量体１４の質量は、装着される主振動系たる建築構造物の質量や振動状態、構造強度などを考慮して適宜に設定されるものであり、例えば、一般的な二〜三階建ての住宅の場合で、１００〜１０００kg程度、或いはそれ以上の総重量が設定される。なお、ここでいう総重量とは、全ての質量体１４の質量であって、目的とする制振効果や住宅構造などを考慮して、単一の制振装置１０を装着する場合には、該一つの制振装置１０を構成する一つの質量体１４の質量であり、副振動系を複数の制振装置によって構成する場合には、全ての制振装置１０における質量体１４の合計質量として把握される。
【００２９】
また一方、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、本実施形態では、同一構造のゴムマウント１６が４個採用されている。即ち、かかるゴムマウント１６は、図３〜５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本体ゴム弾性体２６で弾性的に連結された構造を有している。
【００３０】
そこにおいて、第一の取付金具２２は、それぞれ鋼鈑のプレス加工などによって形成された矩形平板形状の上板２８と、中央が谷折り状に曲げられＶ字状の下板３０から構成されており、上板２８の下面に下板３０が重ね合わされて、下板３０の両端縁部が上板２８に溶着されることによって、一体的に取り付けられている。また、上板２８の中央には、第一の取付ボルト１８が上方に向かって突設されている。なお、第一の取付ボルト１８は、上下板２８，３０の中央挿通孔３３，３５に下側から挿通されて、軸方向中間部分に一体形成された環状突出部３１が上板２８の下面に溶着されている。また、第一の取付ボルト１８の下端部は、下板３０を貫通して下方に向かって突出せしめられていると共に、その突出先端部に大径のストッパ頭部３７が一体形成されている。
【００３１】
また、第二の取付金具２４は、鋼鈑のプレス加工等によって形成された一枚の矩形平板状を有しており、中央に位置する中央平板部３２を挟んだ長手方向両側が、第一の取付金具２２側（図３中、上側）に向かって斜め上方に立ち上げられた傾斜板部３４，３４とされている。また、第二の取付金具２４における中央平板部３２の中央には、下方に向かって突出する第二の取付ボルト３６が固設されている。更にまた、第一の取付金具２２における下板３０の両側の傾斜板部３８，３８と、第二の取付金具２４における両側の傾斜板部３４，３４は、それぞれ、マウント中心軸４０を挟んだ両側において、該マウント中心軸４０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隙を隔てて対向位置せしめられている。そして、これら両傾斜板部３４，３４と３８，３８の対向面間に、それぞれ、略矩形ブロック形状を有する分割ゴムブロック４２が介装されている。即ち、本実施形態では、これら一対の分割ゴムブロック４２，４２によって第一の取付金具２２と第二の取付金具２４を弾性連結する本体ゴム弾性体２６が構成されている。
【００３２】
すなわち、本実施形態のゴムマウント１６は、二つの独立した分割ゴムブロック４２，４２の単体での弾性主軸４４，４４が、マウント中心軸４０に対して、該マウント中心軸４０を含む一つの平面内で、該マウント中心軸４０に関して対称となるように、該マウント中心軸４０の両側にそれぞれ傾斜されているのであり、それによって、かかるゴムマウント１６は、全体として、図３に示されているように、マウント中心軸４０に沿って延びる鉛直方向の弾性主軸と、図中で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本体ゴム弾性体の主たる変形がせん断となって、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本体ゴム弾性体２６に圧縮／引張の変形が生ぜしめられ、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３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。
【００３３】
また、各分割ゴムブロック４２には、弾性主軸４４方向の略中央部分において、分割ゴムブロック４２の断面よりも一回り大きな平板形状を有する拘束プレート５１が、弾性主軸４４に直交して広がる状態で配設されている。なお、この拘束プレート５１は、少なくとも分割ゴムブロック４２よりも硬質の例えば鋼板等の金属材で形成されており、分割ゴムブロック４２に加硫接着されていると共に、中央部分には、拘束プレート５１を挟んだ両側に分割状態で位置する分割ゴムブロック４２を相互に連結せしめる貫通孔が形成されている。
【００３４】
更にまた、本実施形態のゴムマウント１６においては、第一の取付金具２２と第二の取付金具２４の対向面間の中央部分で、一対の分割ゴムブロック４２，４２間において、中央空所３９が形成されており、そこにストッパ機構が設けられている。かかるストッパ機構は、第二の取付金具２４の中央上面に略門形のストッパ金具４１が重ね合わされて溶着されていると共に、このストッパ金具４１の上底部に設けられたＵ字形の切欠孔４３に対して、第一の取付ボルト１８の下端部分が側方から差し込まれて挿通配置されることにより構成されている。そして、第一の取付ボルト１８やそれに突設されたストッパ頭部３７が、ストッパ金具４１や第二の取付金具２４に当接することによって、第一の取付金具２２と第二の取付金具２４の相対変位量を制限するストッパ機構が構成されている。
【００３５】
このような構造とされたゴムマウント１６は、図１で示されているように、その第一の取付金具２２が質量体１４に対して固着されている。なお、特に本実施形態では、第一の取付ボルト１８が上方に長く突出されており、この第一の取付ボルト１８が、重ね合わされた板状分割マス２０の全てに亘って貫設された取付孔４５に挿通されて、先端部に螺着されたナット４７でそれらの板状分割マス２０の全てを束ねるようにして固定している。即ち、本実施形態では、第一の取付ボルト１８によって、複数の板状分割マス２０の締結手段が構成されている。
【００３６】
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、矩形平板形状の質量体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、第二の取付ボルト３６により、住宅の最上階の天井の構造部材や或いは構造部材に取り付けるための取付部材としての固定プレ−ト４６に固着されている。これにより、建築構造物の構造部材に対して、質量体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、質量体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、建築構造物からなる主振動系に対する副振動系として機能する制振装置（ＴＭＤ）１０が構成されている。
【００３７】
なお、かかる制振装置１０の装着状態下では、質量体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。
【００３８】
また、本実施形態の制振装置１０においては、図２に示されているように、４個のゴムマウント１６が、質量体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、質量体１４における２本の対象軸Ｘ，Ｙが、何れも、質量体１４の水平方向に延びる慣性主軸とされている。また、質量体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、質量体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、それぞれ、第一の対称軸Ｘに関して互いに対象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、それぞれ、第二の対称軸Ｙに関して互いに対象位置せしめられている。
【００３９】
また、これら４個のゴムマウント１６ａ〜ｄは、その取付方向も、質量体１４の二本の対称軸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４８ａの交角：θxaと第二のゴムマウント１６ｂの水平基準方向線４８ｂ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４８ｃの交角：θxcと第四のゴムマウント１６ｄの水平基準方向線４８ｄ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４８ａの交角：θyaと第三のゴムマウント１６ｃの水平基準方向線４８ｃ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４８ｂの交角：θybと第四のゴムマウント１６ｄの水平基準方向線４８ｄの交角：θydが同一となるように設定されている。
【００４０】
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、質量体１４と４個のゴムマウント１６ａ〜ｄで構成された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、質量体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、制振対象たる住宅などの建築構造物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、制振装置１０の住宅に対する設置方向が決定される。これにより、副振動系を構成する制振装置１０に対して、防振すべき２方向の振動が、何れも、該制振装置１０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。
【００４１】
また、かかる制振装置１０においては、上述の如く、マウント中心軸４０に直交する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をばね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、制振装置１０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、制振装置１０における第一の対称軸：Ｘの方向での固有振動数を低周波側に、且つ第二の対称軸：Ｙの方向で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、制振装置１０における第一の対称軸：Ｘの方向での固有振動数を高周波側に、且つ第二の対称軸：Ｙで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。
【００４２】
それ故、上述の如き構造とされた制振装置１０においては、バネ部材としてのゴムマウント１６の何れも交換，変更することなく、制振装置１０における防振すべき振動の入力方向となる２つの弾性主軸方向でのばね定数比、ひいてはそれら２つの弾性主軸方向でのチューニング周波数比を調節，変更することが出来るのである。
【００４３】
さらに、かかる制振装置１０においては、マス部材としての質量体１４とバネ部材としてのゴムマウント１６を、建築構造物の種類や構造等を考慮して、予め概略的に設定しておくことによって、それら質量体１４とゴムマウント１６の何れも、交換することなく、単に、ゴムマウント１６の取付方向（設置方向）を変更するだけで、装着される建築構造物の種類や環境等を考慮し、問題となっている振動に応じてチューニング周波数を調節することが出来るのであり、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。このことは、特に、制振装置１０を設置したあとに、経年変化等の影響でチューニングが変わった場合に極めて有効であり、再チューニングによって最適チューニング状態が容易に実現，維持され得るのである。
【００４４】
また、前記実施形態では、質量体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ことから、特に、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すれば、ゴムマウント１６の取付方向の変更による副振動系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。
【００４５】
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、制振装置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、制振装置１０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、制振装置１０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制振装置１０を、効率的に提供することが可能となるのである。
【００４６】
特に、本実施形態に従う構造とされた制振装置１０においては、上述の如き特定構造のゴムマウント１６を採用したことにより、水平方向において互いに直交する二方向でのバネ比を十分に大きく確保しつつ、主に剪断変形が生ぜしめられる方向（図４中、上下方向）でも、本体ゴム弾性体２６の肉厚寸法を大きく設定することが出来るのであり、それ故、例えば、制振装置１０の設置に際して質量体１４を載置する場合等に大きな荷重が作用した場合でも、本体ゴム弾性体２６の座屈変形等が有利に防止され得る。
【００４７】
加えて、本実施形態では、第一の取付金具２２と第二の取付金具２４の相対的変位量を制限するストッパ機構が構成されていることから、本体ゴム弾性体２６の変形量が制限されることにより、本体ゴム弾性体２６の座屈変形が一層有利に防止され得る。なお、各ゴムマウント１６ａ〜ｄにおいて、ストッパ金具４１のＵ字切欠孔が互いに異なる方向に向かって開口するように、各ゴムマウント１６ａ〜ｄの取付方向を設定すれば、全てのゴムマウント１６ａ〜ｄにおいて、相互に全ての水平方向で有効なストッパ機能が発揮され得る。
【００４８】
次に、図６には、本発明において採用され得る第二の実施形態としてのゴムマウント５２が示されている。なお、以後の実施形態では、前記第一の実施形態と同様な構造とされた部材および部位について、それぞれ、各図中に第一の実施形態と同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。
【００４９】
すなわち、本実施形態のゴムマウント５２では、第一の取付金具２２に固設されてストッパ金具４１内に突設された第一の取付ボルト１８の下端部にねじ溝が刻設されており、そこに当接ナット５４が螺着されており、固定ナット５６で締付固定されている。そして、この当接ナット５４が、ストッパ金具４１のＵ字形切欠孔４３よりも大径とされており、前記第一の実施形態におけるストッパ頭部（３７）と同様に、かかる当接ナット５４と固定ナット５６が、ストッパ金具４１や第二の取付金具２４に当接することにより、第一の取付金具２２と第二の取付金具２４の相対変位量を制限するストッパ機構が構成されている。
【００５０】
特に、本実施形態では、第一の取付ボルト１８に対して当接ナット５４を後付けすることが出来ることから、ストッパ金具４１における第一の取付ボルト１８の挿通孔を、外周面に開口しない円形孔として第一の取付ボルト１８を挿通せしめた後に当接ナット５４を螺着することが可能となる。これによって、一つのゴムマウント１６だけで、全ての水平方向で有効なストッパ機構が構成され得る。また、ストッパクリアランスも、当接ナット５４や固定ナット５６を選択することで、容易に調節出来るといった利点もある。
【００５１】
さらに、図７には、本発明の第三の実施形態としてのゴムマウント５８が示されている。即ち、本実施形態におけるゴムマウント５８は、ストッパ機構を備えておらず、ストッパ機構以外の効果については、第一の実施形態と同様な効果が何れも有効に発揮され得る。なお、本実施形態のゴムマウント５８を採用するに際しては、ゴムマウント５８と独立して、建築構造物と質量体１４の間に、それらの相対変位量を制限するストッパ機構を採用することは、勿論可能である。
【００５２】
また、図８には、本発明の第四の実施形態としてのゴムマウント６０が示されている。即ち、本実施形態のエンジンマウント６０においては、両側の分割ゴムブロック４２，４２にそれぞれ配設固着された拘束プレート５１，５１が、単一のプレート部材６２で形成されることにより、それら両拘束プレート５１，５１が相互に一体的に連結されている。なお、本実施形態では、かかるプレート部材６２が、鋼板を用いたプレス成形品で構成されている。
【００５３】
このような構造とされた本実施形態のゴムマウント６０においては、両側分割ゴムブロック４２，４２における不規則な変形が相互に抑制されて防止されることにより、ばね特性の安定化が達成されると共に、それら分割ゴムブロック４２における座屈も有利に防止され得る。
【００５４】
さらに、図９には、本発明の第五の実施形態としてのゴムマウントの取付構造が示されている。即ち、本実施形態では、ゴムマウント本体としては、前記第一〜四の何れのゴムマウント１６，５２，５８，６０も採用され得るが、その第一及び第二の取付ボルト１８，３６に対して、それぞれ、摺接ワッシャ６６が外挿装着されており、ゴムマウントの取付状態下、かかる摺接ワッシャ６６が、第一の取付金具２２と質量体１４の間および第二の取付金具２４と固定プレート４６の間に、それぞれ介装されるようになっている。ここにおいて、かかる摺接ワッシャ６６は、低摩擦性の材料、例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂等によって形成されており、それによって、第一及び第二の取付金具２２，２４の質量体１４や固定プレート４６に対する摺動抵抗が軽減されている。
【００５５】
このような摺接ワッシャ６６を採用した本実施形態においては、ゴムマウントのマウント中心軸回りの回転抵抗が軽減されることにより、制振装置１０のチューニングに際してのゴムマウントのマウント中心軸回りの回転作業性が向上され得るのである。なお、摺接ワッシャ６６を、二枚以上重ねて採用することも可能であり、それによって、摺動抵抗の更なる軽減が達成され得る。
【００５６】
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。
【００５７】
例えば、バネ部材として採用される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、何れの水平方向でもばね定数が略一定のものであっても良い。
【００５８】
また、前記実施形態の如き本発明に従う構造のゴムマウントを採用した場合でも、ばね比のチューニングに際して、そのうちの幾つかを装着方向固定としておき、他の特定のゴムマウントだけをマウント中心軸回りに回転させてチューニングするようにしても良い。
【００５９】
さらに、本体ゴム弾性体２６における拘束プレート５１の配設数は限定されるものでなく、例えば、各分割ゴムブロック４２において、弾性主軸方向で離間して複数枚配設することも可能であり、或いは、そのような拘束プレート５１を設けないことも可能である。
【００６０】
また、ゴムマウントの取付方向は限定されるものでなく、前記実施形態における各ゴムマウントにおいて、鉛直方向（マウント中心軸方向）上下を反対にして、第一の取付金具２２を固定プレート４６に取り付けると共に、第二の取付金具２４を質量体１４に取り付けても良い。
【００６１】
更にまた、ゴムマウントの取付方向を維持するために、第一の取付金具２２と第二の取付金具２４の少なくとも一方を、質量体１４または固定プレート４６（建築構造物）に対して位置決め固定するための、ボルトやピン等の取外し可能な固定手段を採用することも有効である。
【００６２】
さらに、本発明に係る制振装置においては、質量体１４の建築構造物（固定プレート４６）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。
【００６３】
また、制振装置１０の配設位置も、建築構造物における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。
【００６４】
加えて、本発明は、１階建や２階建以上の一般住宅の他、倉庫やビル，タワー等、各種の建築構造物用の制振装置に対して、何れも適用可能であることは、言うまでもない。
【００６５】
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。
【００６６】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた制振装置においては、ゴムマウントの取付方向を、マウント中心軸回りで変更することによって、副振動系の直交する二方向でのバネ比、ひいては固有振動数比を容易に且つ高精度にチューニングすることが出来るのであり、それ故、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容易に且つ安定して得ることが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態としての制振装置を示す縦断面図である。
【図２】図１に示された制振装置の平面概略図である。
【図３】図１に示された制振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。
【図４】図３に示されたゴムマウントの平面図である。
【図５】図３におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明の第二の実施形態としての制振装置に採用されるゴムマウントを示す正面図である。
【図７】本発明の第三の実施形態としての制振装置に採用されるゴムマウントを示す正面図である。
【図８】本発明の第四の実施形態としての制振装置に採用されるゴムマウントを示す正面図である。
【図９】本発明の第五の実施形態としての制振装置におけるゴムマウントの装着状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  制振装置
１４  質量体
１６，５２，５８，６０  ゴムマウント
２２  第一の取付金具
２４  第二の取付金具
２６  本体ゴム弾性体
４０  マウント中心軸
４２  分割ゴムブロック
【図１】
0003656476.tif 000002
【図２】
0003656476.tif 000003
【図３】
0003656476.tif 000004
【図４】
0003656476.tif 000005
【図５】
0003656476.tif 000006
【図６】
0003656476.tif 000007
【図７】
0003656476.tif 000008
【図８】
0003656476.tif 000009
【図９】
0003656476.tif 000010