(57)【要約】 【課題】  簡単な構造でありながら、ダイナミックダンパとインパクトダンパの長所を併せ持った制振装置を提供する。【解決手段】  この制振装置は、制振対象物(１)に取り付けられる容器(２)内に、一対の磁石(３)(３)及び磁化質量体(４)を収容している。そして、一対の磁石(３)(３)と磁化質量体(４)との間に反発力を生じさせるように、これらの互いに向かい合う磁極が同極とされ、制振対象物(１)の振動の増大に伴って、磁化質量体(４)の前記反発力に抗した移動による制振動作から、磁化質量体(４)の磁石(３)(３)への衝突による制振動作へ切換可能とされている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振対象物に取り付けられる容器と、この容器に設けられて、互いに対向配置された一対の磁石と、前記容器内に設けられて、前記一対の磁石間において移動自在とされた１又は複数の磁化質量体とを備え、前記一対の磁石と磁化質量体との間に反発力を生じさせるように、前記一対の磁石と磁化質量体の互いに向かい合う磁極が同極とされ、前記制振対象物の振動の増大に伴って、前記磁化質量体の前記反発力に抗した移動による制振動作から、前記磁化質量体の前記磁石への衝突による制振動作へ切換可能とされていることを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記磁化質量体は、その一部が前記容器の内壁面に接触した状態で移動自在とされている請求項１記載の制振装置。
【請求項３】
質量の異なる複数の磁化質量体を備え、これら磁化質量体間に反発力を生じさせるように、これら磁化質量体の互いに向かい合う磁極が同極とされている請求項１又は２記載の制振装置。
【請求項４】
前記磁化質量体は、重り部を一対の磁石部によって挟み込んでなる請求項１乃至３のいずれかに記載の制振装置。
【請求項５】
前記容器は、非磁性体からなり、その外部から隔絶された内部空間に、前記磁石及び磁化質量体が収容された請求項１乃至４のいずれかに記載の制振装置。
【請求項６】
建物の床板若しくは天井板に取り付けられて、これらの振動を抑制する請求項１乃至５のいずれかに記載の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として建物の床や天井等の各部位における振動を抑制するために用いられる磁力を利用した制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に使用されている制振装置として、例えばダイナミックダンパとインパクトダンパがある。
【０００３】
ダイナミックダンパは、バネ等の弾性体によって支持した質量体が制振対象物の振動に伴って揺れることで、制振対象物の振動を低減するようになっている。
【０００４】
この種のダイナミックダンパは、その共振振動数を制振対象物の共振振動数にほぼ一致させて、特定の周波数を有する振動を抑制するようになっている。このため、例えば部材構成が複雑なプレハブ住宅等に発生する振動のように幅広い周波数を有する振動の低減に際しては、各周波数に対応させた多くの種類のダイナミックダンパが必要になるといった問題がある。
【０００５】
一方、インパクトダンパは、容器内に収容した質量体が制振対象物の振動に伴って容器の壁面に衝突することで、制振対象物の振動を低減するようになっている。
【０００６】
この種のインパクトダンパは、ダイナミックダンパと比べると、幅広い振動数を有する振動に対して有効に作用するが、質量体に対して衝突に必要な浮力を与えなければならず、このため衝撃力の小さな微小振動では質量体が作動し難く、微小振動の低減には不向きであった。
【０００７】
そこで、例えば特許文献１〜３にも開示されているように、このようなダイナミックダンパやインパクトダンパについての改良技術が各種提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３５７２４１号公報
【特許文献２】特開平９−２５７０９７号公報
【特許文献３】特開平７−２２４８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来においては、依然として幅広い周波数を有する複雑な波形の振動や衝撃力の小さな微小振動の低減を効果的に図れなかったり、これら振動の低減を可能にしても構造が複雑になって、製造コストが高騰するといった不具合があった。
【００１０】
この発明は、上記の不具合を解消して、簡単な構造でありながら、複雑な波形の振動や微小振動を安定して低減することができるダイナミックダンパとインパクトダンパの長所を併せ持った制振装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、この発明の制振装置は、制振対象物に取り付けられる容器と、この容器に設けられて、互いに対向配置された一対の磁石と、前記容器内に設けられて、前記一対の磁石間において移動自在とされた１又は複数の磁化質量体とを備え、前記一対の磁石と磁化質量体との間に反発力を生じさせるように、前記一対の磁石と磁化質量体の互いに向かい合う磁極が同極とされ、前記制振対象物の振動の増大に伴って、前記磁化質量体の前記反発力に抗した移動による制振動作から、前記磁化質量体の前記磁石への衝突による制振動作へ切換可能とされていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記磁化質量体は、その一部が前記容器の内壁面に接触した状態で移動自在とされている。
【００１３】
さらに、質量の異なる複数の磁化質量体を備え、これら磁化質量体間に反発力を生じさせるように、これら磁化質量体の互いに向かい合う磁極が同極とされている。
【００１４】
さらにまた、前記磁化質量体は、重り部を一対の磁石部によって挟み込んでなる。また、前記容器は、非磁性体からなり、その外部から隔絶された内部空間に、前記磁石及び磁化質量体が収容されている。
【００１５】
上記の制振装置は、建物の床板若しくは天井板に取り付けられて、これらの振動を抑制するものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の制振装置を制振対象物に取り付けることで、制振対象物に衝撃力の小さな微小振動が発生すると、磁化質量体が磁石との間に生じている反発力に抗しながら、また容器の内壁面との間に摩擦力を生じさせながら振動して、衝撃力の小さな微小振動を抑制する。一方、制振対象物に衝撃力の大きな振動が発生すると、磁化質量体が大きく振動して磁石に衝突し、衝撃力の大きな幅広い振動数を有する振動を抑制する。
【００１７】
従って、制振対象物の振動の増大に伴って、ダイナミックダンパとしての制振動作からインパクトダンパとしての制振動作へ切換わって、衝撃力の小さな振動から衝撃力の大きな幅広い振動数を有する振動までを効果的に低減することができる。しかも、容器内に磁石及び磁化質量体を収容しただけの簡単な構造となっており、製造コストも安価に抑えることができる。
【００１８】
また、質量の異なる複数の磁化質量体を使用することで、ダイナミックダンパとして作用しているときに、特定の周波数を有する微小振動だけでなく、より幅広い周波数を有する複雑な波形の微小振動も抑制することが可能となる。
【００１９】
さらに、非磁性体からなる容器における外部から隔絶された内部空間に、磁石及び磁化質量体を収容することで、磁石や磁化質量体の磁力による外部への影響を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係る制振装置は、図１及び図２に示すように、例えば建物の床板や天井板といった制振対象物(１)に取り付けられる容器(２)と、この容器(２)内に収容された一対の磁石(３)(３)及び磁化質量体(４)とを備えている。
【００２１】
容器(２)は、合成樹脂、金属、木材等の非磁性体からなり、例えば上下一対の略有底筒状の半割体(10)(10)同士を螺合することによってカプセル状に形成されている。そして、上側の半割体(10)には、ビス穴(11)(11)…付きの取付片(12)が一体的に設けられており、この取付片(12)のビス穴(11)(11)…へ挿入したビス(13)(13)…を制振対象物(１)にねじ込むことで、容器(２)が制振対象物(１)に取り付けられるようになっている。
【００２２】
この容器(２)の内部空間(５)は、外部から隔絶されており、その内部空間(５)に磁石(３)(３)や磁化質量体(４)を収容することで、それらの磁力の外部への影響を阻止している。なお、この容器(２)の形状や構造は、上記に限定されるものでなく、例えば制振対象物(１)に内蔵されるものであったり、有底筒状の本体の開口部を蓋によって覆うようにしたものであっても良い。
【００２３】
磁石(３)(３)は、例えば短円柱状の永久磁石からなり、その軸方向の一方の端面部がＮ極に、他方の端面部がＳ極になっている。これら磁石(３)(３)は、容器(２)の内部空間(５)の上下端部に夫々固定されていて、上側の磁石(３)のＳ極と下側の磁石(３)のＮ極が対向している。なお、磁石(３)(３)は、永久磁石に限らず、例えば電磁石であっても良い。
【００２４】
磁化質量体(４)は、短円柱状の重り部(20)と、この重り部(20)を挟み込むようにして重り部(20)の両端面部に取り付けた一対の短円柱状の磁石部(21)(21)からなる。そして、一方の磁石部(21)の軸方向重り部側の端面部がＮ極、外向きの端面部がＳ極になっており、他方の磁石部(21)の軸方向重り部側の端面部がＳ極、外向きの端面部がＮ極になっている。
【００２５】
この磁化質量体(４)は、その外周面が容器(２)の内壁面に接触した状態で、上下の磁石(３)(３)間において移動自在に収容されている。また、この収容状態の磁化質量体(４)は、一方の磁石部(21)が上側に、他方の磁石部(21)が下側に位置している。従って、上下の磁石(３)(３)と磁化質量体(４)の互いに向かい合う磁極が同極となっていて、上下の磁石(３)(３)と磁化質量体(４)との間に反発力が生じており、磁化質量体(４)は、上下の磁石(３)(３)間のほぼ中央位置において、宙に浮いた状態で収容されている。
【００２６】
次に、上記構成の制振装置を、例えば制振対象物である床板(１)の要所要所に取り付けて、その振動を抑制する動作について説明する。
【００２７】
まず、人の歩行に際して、床板(１)に衝撃力の小さな微小振動が発生したときには、この微小振動に伴って容器(２)が振動し、容器(２)に固定した磁石(３)(３)と宙に浮いた状態の磁化質量体(４)との釣り合いが乱れ、磁化質量体(４)が容器(２)に対して上下方向に相対移動する。
【００２８】
すなわち、磁化質量体(４)は、磁石(３)(３)との間に生じている反発力に抗しながら、容器(２)の内壁面との間に摩擦力を生じさせるようにして振動する。磁化質量体(４)の振動数は、磁石(３)(３)や磁化質量体(４)の磁力、磁化質量体(４)の質量、容器(２)の内壁面と磁化質量体(４)との摩擦力等を適宜調整することにより、床板(１)の共振振動数(固有振動数)とほぼ一致するように設定されている。従って、上記のように衝撃力の小さな微小振動に対して磁化質量体(４)が振動することで、制振装置がダイナミックダンパのように作用して、床板(１)の微小振動を抑制する。
【００２９】
また、床板(１)上で人が飛び跳ねたときのように、床板(１)に衝撃力の大きな振動が発生したときには、磁化質量体(４)が容器(２)に対して上下方向に大きく相対移動して上下の磁石(３)(３)に衝突する。これにより、床板(１)に対してその振動方向とは反対方向の衝撃力が与えられて、床板(１)の振動が低減する。すなわち、制振装置がインパクトダンパのように作用して、衝撃力の大きな幅広い振動数を有する振動を抑制する。
【００３０】
このように、床板(１)の振動の増大に伴って、磁化質量体(４)の反発力に抗した移動及び磁化質量体(４)の容器(２)との摩擦を利用したダイナミックダンパとしての制振動作から、磁化質量体(４)の磁石(３)(３)への衝突を利用したインパクトダンパとしての制振動作へ切換わって、衝撃力の小さな振動から衝撃力の大きな幅広い振動数を有する振動までを効果的に低減するようになっている。
【００３１】
図３は、この発明の他の実施形態に係る制振装置を示しており、この制振装置においては、容器(２)内の上下の磁石(３)(３)間に、質量の異なる複数の磁化質量体(４)(４)…が上下方向に移動自在に収容されていて、これら磁化質量体(４)(４)…間に反発力を生じさせるように、これら磁化質量体(４)(４)…の互いに向かい合う磁極が同極とされている。
【００３２】
そして、各磁化質量体(４)(４)…の夫々の振動数が、制振対象物(１)において生じる幅広い周波数を有する微小振動の各周波数に夫々一致するように、各磁化質量体(４)(４)…の質量が適宜調整されている。これにより、この制振装置では、ダイナミックダンパとして作用しているときに、特定の狭い帯域の周波数を有する微小振動だけでなく、より広い帯域の周波数を有する複雑な波形の微小振動も抑制することができる。
【００３３】
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。
【００３４】
例えば、この発明の制振装置は、建物の床に生じる振動を低減するだけでなく、例えば天井板に取り付けて、天井に生じる振動の低減に用いるようにしても良い。また、建物の各部位に限らず、それ以外の各種の制振対象物に取り付けて、それら制振対象物に生じる振動の低減に用いるようにしても良い。さらに、上記実施形態の制振装置は、磁化質量体が上下方向に移動するように取り付けられていたが、磁化質量体が水平方向に移動するように取り付けて、制振対象物に生じる水平方向の振動を低減するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の一実施形態に係る制振装置の縦断面図である。
【図２】同じくその分解斜視図である。
【図３】他の実施形態に係る制振装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
(１)  制振対象物
(２)  容器
(３)  磁石
(４)  磁化質量体
(５)  内部空間
(20)  重り部
(21)  磁石部
【図１】
2005320987.tif 000003
【図２】
2005320987.tif 000004
【図３】
2005320987.tif 000005