(57)【要約】【課題】構造が簡単で環境振動のような微小振動に対して制振作用が発揮出来、調整が容易な制振装置及びその調整方法を提供する。【解決手段】制振装置Ａは、建物に固定されるフレーム１と、フレームに対し移動可能に配置された重錘２と、重錘の固有振動数を調整すべき方向に対して直交する方向で且つフレームと重錘との間に配置され張力調整手段４を有する一対のバネ３とを有し、一対のバネ３が同一水平面内で且つ一直線上に配置され、一端が取付手段６を介して重錘に固定され、他端がフレーム１に接続されている。調整方法は、固有振動数を調整すべき矢印ａ、ｂ方向に対して直交する方向で且つフレーム１と重錘２との間に配置した一対のバネ３に作用する張力を調整することによって重錘２の固有振動数を調整する。【選択図】    図２
2007298067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物に固定されたフレームと該フレームに対し変位可能に配置された重錘とを有するダイナミックダンパーの特定の方向に対する固有振動数を調整するダイナミックダンパーの調整方法であって、固有振動数を調整すべき特定の方向に対して直交する方向で且つフレームと重錘との間に配置した一対の弾性部材に作用する張力を調整することによって、前記特定の方向に対する重錘の固有振動数を調整することを特徴とするダイナミックダンパーの調整方法。
【請求項２】
建物に固定されるフレームと、前記フレームに対し移動可能に配置された重錘と、前記重錘の固有振動数を調整すべき方向に対して直交する方向で且つフレームと重錘との間に配置された一対の張力調整手段を有する弾性部材と、を有し、前記一対の弾性部材が同一水平面内で且つ一直線上に配置され、夫々の弾性部材の一端が取付手段を介して重錘に固定され、夫々の弾性部材の他端がフレームに接続されていることを特徴とするダイナミックダンパー。
【請求項３】
前記弾性部材が平行に複数対配置され、夫々の弾性部材は、一端が取付手段を介して重錘に固定され、他端が張力調整手段を介してフレームに接続されていることを特徴とする請求項２に記載したダイナミックダンパー。
【請求項４】
前記重錘の固有振動数を調整すべき方向が直交する二方向であり、該重錘の固有振動数を調整すべき方向に対して夫々直交する方向に一対の弾性部材を配置し、且つ該一対の弾性部材を同一水平面内で且つ一直線上に配置すると共に夫々の弾性部材の一端を取付手段を介して重錘に固定し、更に、夫々の弾性部材の他端をフレームに接続したことを特徴とする請求項２又は３に記載したダイナミックダンパー。
【請求項５】
前記弾性部材がコイルバネであることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載したダイナミックダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は中低層住宅等の建物において、例えば、建物の周囲を走行する車両や建物の周囲で行われる建設工事による微小振動や住宅内の歩行による微小振動或いは風による微小振動等の周波数が２Hz〜５Hz程度の比較的周期の短い微小振動（以下、「環境振動」という）そ制御するのに好適な建物のダイナミックダンパー及びその調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物に作用する環境振動を抑制するためのダイナミックダンパーとしては、図６に示すように、建物の屋上等に固定されるフレーム５１にバネ５２を介して重錘５３が揺動可能に取り付けられたものが提案されている。
【０００３】
上記技術では、個々の建物の固有振動数に応じて重錘５３の固有振動数を調整する必要があるため、予め異なる重量を有する複数の重錘５３と、異なるバネ定数を有する複数のバネ５２が用意され、重錘５３を追加或いは除去して重量を加減したり、バネ５２を取り換えて該バネ５２のバネ定数を変化させたり、取り付けるバネ５２の本数を加減する等して重錘５３の固有振動数を微調整し、建物の固有振動数に一致させることで建物に作用する環境振動を抑制するものである。
【０００４】
一方、特許文献１に記載された発明は、フレームと重錘との間であって重錘の固有振動数を調整しようとする方向に一致させて一対のコイルバネを配置し、このコイルバネにたわみを生じさせることなく、巻き数を増減（コイルバネの有効長を増減）させることでバネ定数を増減させ、これにより、バネのバネ定数を調整して建物の固有振動数に一致させるようにしたものである。
【０００５】
上記技術では、コイルバネの一端を重錘に固定すると共に他端をロッドの外周に設けた溝に嵌合させており、このロッドをフレームに対して回転させつつコイルバネのリードに対応させて出し入れすることで、該コイルバネにたわみを生じさせることなくロッドに対する嵌合長さを調整することができる。即ち、コイルバネの有効長の増減に伴う巻き数の増減により、バネ定数を調整することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２５４７７５号公報」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来例では、重錘５３やバネ５２を個々に取り換えて調整しなければならず、重錘５３やバネ５２の取り換え作業に時間がかかるため調整に時間がかかる上、微調整が精確に出来ないという問題があった。また、微調整を行うためには剛性の弱いバネ５２を多数用意しなければならず、調整用に複数の重錘５３やバネ５２を建物の屋上まで運搬し、調整後は余った重錘５３やバネ５２を持ち帰らなければなければならないため作業性が悪いという問題がある。
【０００８】
即ち、微調整を精確に行うには、重錘５３やバネ５２を極めて多く用意する必要が有り、連続的な調整が不可能であったために厳密には不精確な調整しか出来なかった。
【０００９】
また特許文献１の技術では、コイルバネの有効な巻き数を変化させることによってバネ定数を調整するため、直接的であり有利な方法ではある。しかし、重錘の固有振動数を調整すべき方向に配置されているコイルバネの巻き数を直接変更させるため、最終段階の微調整をするためにはロッドとコイルバネを精密に連動させなければならず、装置が複雑になる。
【００１０】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、構造が簡単で環境振動のような微小振動に対して制振作用が発揮出来、調整が容易なダイナミックダンパー及びその調整方法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明に係るダイナミックダンパーの調整方法は、建物に固定されたフレームと該フレームに対し変位可能に配置された重錘とを有するダイナミックダンパーの特定の方向に対する固有振動数を調整するダイナミックダンパーの調整方法であって、固有振動数を調整すべき特定の方向に対して直交する方向で且つフレームと重錘との間に配置した一対の弾性部材に作用する張力を調整することによって、前記特定の方向に対する重錘の固有振動数を調整することを特徴とするものである。
【００１２】
また本発明に係るダイナミックダンパーは、建物に固定されるフレームと、前記フレームに対し移動可能に配置された重錘と、前記重錘の固有振動数を調整すべき方向に対して直交する方向で且つフレームと重錘との間に配置された一対の張力調整手段を有する弾性部材と、を有し、前記一対の弾性部材が同一水平面内で且つ一直線上に配置され、夫々の弾性部材の一端が取付手段を介して重錘に固定され、夫々の弾性部材の他端がフレームに接続されているものである。
【００１３】
上記ダイナミックダンパーに於いて、弾性部材が平行に複数対配置され、夫々の弾性部材は、一端が取付手段を介して重錘に固定され、他端がフレームに接続されていることが好ましい。
【００１４】
また上記何れかのダイナミックダンパーに於いて、重錘の固有振動数を調整すべき方向が直交する二方向であり、該重錘の固有振動数を調整すべき方向に対して夫々直交する方向に一対の弾性部材を配置し、且つ該一対の弾性部材を同一水平面内で且つ一直線上に配置すると共に夫々の弾性部材の一端を取付手段を介して重錘に固定し、更に、夫々の弾性部材の他端をフレームに接続することが好ましい。
【００１５】
更に、上記何れかのダイナミックダンパーに於いて、弾性部材がコイルバネであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のダイナミックダンパーの調整方法（以下単に「調整方法」という）では、建物に固定されたフレームに変位可能に配置されている重錘に対し、該重錘の固有振動数を調整すべき特定の方向に対して直交する方向で且つフレームと重錘との間に一対の弾性部材を配置し、この弾性部材に作用する張力を調整することによって特定の方向の固有振動数を調整することができる。
【００１７】
この調整方法では、弾性部材のバネ定数を変化させるのではなく、単に、作用させる張力を変化させることによって該弾性部材の引張方向に対し直交する方向の力に対する対抗性を変化させることで、該弾性部材の引張り方向の重錘の固有振動数を変化させることなく直交する重錘の振動方向の固有振動数を調整するので、容易に微妙な固有振動数の調整を行うことができる。
【００１８】
また本発明のダイナミックダンパーでは、建物に固定されるフレームに対して重錘を移動可能に配置しておき、この重錘の固有振動数を調整すべき方向に対して直交する方向で且つフレームと重錘との間に一対の張力調整手段を有する弾性部材を配置し、これらの弾性部材を夫々一端を重錘に、他端をフレームに接続したので、一対の弾性部材に対し、夫々に設けた張力調整手段を操作して所望の張力を作用させることができる。このため、調整すべき方向への重錘の固有振動数を容易に調整することができる。
【００１９】
特に、弾性部材を平行に複数対配置した場合には、個々の弾性部材による調整能力を加えることが可能となり、複数対の弾性部材によって重錘の固有振動数の調整範囲を広くとることができる。
【００２０】
更に、重錘の固有振動数を調整すべき方向が直交する二方向であり、直交する二方向に夫々一対の張力調整手段を有する弾性部材を配置し、これらの弾性部材を夫々一端を重錘に、他端をフレームに接続した場合には、夫々の弾性部材に設けた張力調整手段を操作することによって、該弾性部材の引張り方向の重錘の固有振動数を変化させることなく重錘の直交する二方向への固有振動数を容易に調整することができる。
【００２１】
更に、弾性部材をコイルバネとした場合には、該コイルバネは張力を作用させた状態で自由に動くことができる。このため、重錘の移動に伴って該移動方向に対し直交する方向に配置されているコイルバネは、張力が作用している方向に対し直交方向への変位に容易に追従することができる。
【００２２】
従って、予め工場等で建物の固有振動数（例えば、２．０Hz〜３．０Hz、２．８Hz〜３．８Hz、３．６Hz〜４．６Hz、……）に対応させたダイナミックダンパーを複数種類作っておくことで、建物にフレームを固定した後、建築現場で調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係るダイナミックダンパーの調整方法と、この調整方法を実現するのに最も好ましいダイナミックダンパーについて説明する。
【００２４】
本発明でいうダイナミックダンパーのフレームと重錘とは、バネや積層ゴムなどの弾性体を介して結合されている。これにより振動系を形成している。この重錘に作用するバネや積層ゴムなどのバネ定数が変化すれば重錘の固有振動数が変化することになる。以下、「重錘の固有振動数」は「ダイナミックダンパーの固有振動数」と同じ意味を有するものとする。
【００２５】
本発明に係るダイナミックダンパーの調整方法は、建物に作用する主として環境振動等の低周波振動を抑制するダイナミックダンパーに於いて、重錘の固有振動数を建物の固有振動数に一致させるように調整するものであり、簡単な操作で容易な調整を実現したものである。
【００２６】
また本発明に係るダイナミックダンパーは、鉄骨造の中低層建物に作用する主として環境振動等の低周波振動を抑制する機能を有するものであり、抑制すべき振動の作用方向と重錘の移動方向を一致させて、建物の屋上に配置されると共に躯体に固定される。
【００２７】
本発明のダイナミックダンパーは、建物に固定されるフレームと、このフレームに対し弾性体を介して結合されて移動可能に配置された重錘と、重錘の制振すべき方向に対して直交する方向に配置され張力を調整する張力調整手段を有する弾性部材と、を有して構成されている。そして、弾性部材に作用する張力を適宜調整することで、フレームと重錘間のこの重錘に作用するバネ定数を変化させ、その結果、重錘の固有振動数を建物の固有振動数に略一致させるように調整している。
【００２８】
ダイナミックダンパーに於いて、重錘は建物の振動を抑制すべき方向に移動し得るように構成されている。そして、重錘の固有振動数を建物の固有振動数に略一致させるように調整する場合、重錘の移動方向に対するこの重錘に作用する積層ゴムやバネなどの弾性体のバネ定数を調整することが行われる。
【００２９】
後に詳述するように、重錘に於ける固有振動数を調整すべき方向（重錘の移動方向）に対して静止時に直交する方向に配置された一対の弾性部材に張力を作用させておき、重錘が移動（振動）、即ち弾性体（バネの場合）がたわんだ（伸びた）とき、重錘の移動方向に直交する方向に働いていた張力の方向が僅かに傾斜する。この傾斜に伴なう張力の分力が重錘と弾性体に反力として作用する。従って、張力調整手段にて弾性部材の張力を調整することで、重錘に作用するバネ定数を調整することができることになる。しかし、重錘に振動を抑制するような動きが生じていない場合、すなわち静止時には、この重錘には弾性部材に作用する張力の影響が及ぶことがなく、安定した静止状態を維持している。
【００３０】
つまり、建物に作用する振動によって、重錘にこの振動を抑制する方向への移動が生じたとき、この移動に伴って弾性部材には伸び（変位）が生じると共に傾斜が生じる。即ち、重錘には弾性部材の変位量と傾斜角度に応じた移動方向に対して反対向きの力（反力）が作用することとなる。従って、前記反力の大きさを調整することで、この重錘に作用する弾性体のバネ定数を調整し、これに伴って重錘の固有振動数を調整することが可能となる。
【００３１】
上記反力は、重錘が静止しているときに弾性部材に作用している張力、及び重錘の移動量、に応じて変化する。これに対し、弾性部材に作用している張力を調整することは容易である。
【００３２】
即ち、重錘が同じである場合、弾性部材に作用させる張力を大きくした場合には、重錘の移動に伴って該重錘の移動方向に大きな反力を作用させることが可能となり、弾性部材に作用させる張力を小さくした場合には、重錘の移動に伴って作用する反力を小さくすることが可能となる。
【００３３】
本発明に於いて、ダイナミックダンパーを構成するフレームは建物に固定されると共に、重錘を移動可能に配置し、且つ重錘との間に配置された張力調整手段を有する弾性部材を接続する機能を有するものであり、この機能を発揮し得るものであれば構造や形状を限定するものではない。即ち、フレームは、設置される建物に於けるダイナミックダンパーの固定構造や、重錘の移動構造、或いは重錘に対して接続される弾性部材の位置や種類、更に、弾性部材が有する張力調整手段の構造等に応じて適宜設定することが好ましい。このようなフレームとしては、箱型に構成されたものや、単に平板によって構成したものがある。
【００３４】
本発明に於いて、重錘の形状や質量は限定するものではなく、目的の建物の平面形状や固有振動数等の建物の条件、及び抑制すべき固有振動数やその範囲等の抑制条件、等の予め設定される条件に応じて適宜設定することが好ましい。
【００３５】
重錘はフレームに対し移動可能に配置されている。重錘のフレームに対するダイナミックダンパーとしての移動構造は特に限定するものではなく、予め設定された一方向に自由に移動し得るような構造、或いは全ての方向に自由に移動し得るような構造があり、目的の建物に於ける予め設定された制振方向に対応させて適宜選択して用いることが好ましい。例えば、予め設定された制振方向が一方向である場合、重錘の移動方向はこの制振方向に一致させた一方向にのみ制限されたものであって良く、また予め設定された制振方向が直交する二方向である場合、重錘の移動方向は同一水平面内の全方向であることが好ましい。
【００３６】
重錘がフレームに対して移動し得る構造は特に限定するものではなく、一方向に水平ににのみ移動し得るような構造としては、レールと車輪の対やローラー、球等を利用すると共に、重錘とフレーム間に弾性体であるバネや積層ゴムを介在させることが可能である。また同一水平面内の全方向に移動し得る構造としては、重錘とフレームの底面との間に積層ゴムを配置した構造や、重錘とフレームの底面との間に球を配置したり、重錘を上方から吊り下げたりすると共に重錘とフレーム間に弾性体であるバネや積層ゴムを介在させる構造等があり何れも採用することが可能である。重錘とフレームの底面との間に積層ゴムを配した場合は、バネ定数を調整しやすいだけでなく、重錘を支持することを兼ねられるので有利である。
【００３７】
同一水平面内の全方向に移動し得るように構成された重錘の移動方向は、該重錘とフレームとの間に配置されると共に両者を接続する弾性体の取付方向よって規定される。
【００３８】
重錘とフレームとの間に配置される一対の弾性部材は、同一水平面内で且つ一直線上であることが好ましい。このように、同一水平面内で且つ一直線上に配置された一対の弾性部材では、張力が一直線上に作用することとなり、重錘に対して偏芯力が作用することがなく複雑な挙動を生じることがない。
【００３９】
重錘とフレームとの間に複数対の弾性部材を平行に配置した場合、夫々の弾性部材によって重錘に作用させる力が増加し、この結果、調整し得る固有振動数の範囲を拡大することが可能となり好ましい。
【００４０】
また建物に作用する環境振動の抑制をはかる場合、特定の一方向のみを対象とする場合と、直交する二方向を対象とする場合とがある。このように、直交する二方向の振動を抑制する場合、重錘とフレームとの間に直交二方向への弾性部材を配置し、夫々の弾性部材によって重錘とフレームを接続することで実現することが可能である。
【００４１】
重錘とフレームとの間で直交二方向への弾性部材を配置する場合、夫々の方向に配置する弾性部材の対については限定するものではなく、一対、或いは複数対の弾性部材を配置して重錘とフレームとを接続することが可能である。
【００４２】
上記の如く、直交する二方向に一対の、或いは複数対の弾性部材を平行に配置する場合、少なくとも同方向に配置された一対又は複数対の弾性部材は同一水平面内で且つ夫々の対が一直線上に配置されることが好ましい。
【００４３】
弾性部材は、作用する張力の大きさに応じて撓み量が大きくなり、且つ張力が作用する方向（以下、「軸方向」ともいう）に対して直交する方向への傾斜を容易に行えるようなもの、或いは構造であれば良い。このような弾性部材としては、ゴムやバネがあり、特にコイルバネであることが好ましい。
【００４４】
特に、弾性部材としては、作用させる張力の範囲を大きくするために、荷重が作用していない初期状態に於ける長さが短く、且つ大きい張力を作用させた場合でも弾性限度内にあるようなものであることが好ましい。
【００４５】
取付手段は弾性部材を重錘に取り付けるものであり、この機能を有するものであれば利用することが可能である。特に、本発明では弾性部材に張力を作用させることで、この作用方向に対し直交する方向への重錘の固有振動数を調整するものであり、弾性部材の重錘に対する取付構造の如何によって性能が変化する虞はない。このため、取付手段は、単に弾性部材の一端を重錘に取り付け得るものであれば利用することが可能である。
【００４６】
張力調整手段は、弾性部材に対して作用する張力を調整する機能を有するものであり、この機能を発揮し得るものであれば利用することが可能である。特に、張力調整手段としては弾性部材の構造や形状に対応させて最適な構造や形状を有することが好ましい。
【００４７】
このような張力調整手段としては、油圧ジャッキを含む油圧機器、ネジとナットの組み合わせ等があり、何れも好ましく利用することが可能である。例えば、油圧ジャッキの場合、該油圧ジャッキが往復直線駆動機器であるため、油圧ポンプ部分を操作することによって弾性部材を直線的に引っ張って張力を作用させ、且つ引張力を調整することで、弾性部材に作用する張力を調整することが可能である。
【００４８】
また張力調整手段がネジとナットの組み合わせであるような場合、ネジの端部に設けた弾性部材の係止部分を回転可能に構成すると共にナットをフレームに固定しておき、該ナットにネジを螺合させて係止部分に弾性部材を係止し、この状態でネジを回転操作することで弾性部材に張力を作用させ、ネジの回転を調整することで、弾性部材に作用する張力を調整することが可能である。
【００４９】
上記した張力調整手段は弾性部材とフレームとの間に常に介在している必要はなく、弾性部材に目的を達成するのに必要な張力を作用させた後、該弾性部材を直接フレームに接続するか、或いは特別な接続部材を介して接続し、その後、弾性部材とフレームとの間から撤去しても良い。この場合、一度建物に設置したダイナミックダンパーの固有振動数の再調整を行う必要が生じた都度、張力調整手段を装着することが必要となることは当然である。
【実施例１】
【００５０】
次に、本発明に係るダイナミックダンパーの実施例と、このダイナミックダンパーを調整する調整方法の例について図を用いて説明する。図１はダイナミックダンパーの構成を模式的に説明する図である。図２は調整方法を説明する模式的な平面図である。図１に示すダイナミックダンパーＡは、制振すべき方向が一方向に設定されて構成されている。
【００５１】
図１に於いて、ダイナミックダンパーＡは図示しない建物の躯体に固定されるフレーム１と、フレーム１に配置された重錘２と、一対のコイルバネ（バネ）３と、バネ３に作用させる張力を調整する張力調整手段４と、重錘２の下面２ａとフレーム１の底片１ａとの間に配置された積層ゴム５と、を有して構成されている。
【００５２】
本実施例に於いて、フレーム１は底片１ａと、この底片１ａの周囲に設けた起立片１ｂ、１ｃからなる箱状に形成されている。そして底片１ａが図示しない建物に於ける鉄骨躯体を構成する梁に代表される水平部材に載置されて固定され、且つ起立片１ｂ、１ｃも夫々対応する部材に固定される。しかし、必ずしも全ての片１ａ〜１ｃが躯体に固定される必要はなく、ダイナミックダンパーＡが充分な制振機能を発揮し得るという条件で、底片１ａ或いは起立片１ｂ、１ｃを躯体に固定する構造であっても良い。
【００５３】
重錘２はフレーム１の内部に配置され、下面２ａとフレーム１の底面１ａとの間に積層ゴム５を介在させることで、該積層ゴム５の可動範囲の全ての方向に移動し得るようになっている。本実施例に於いて、重錘２の移動方向は、矢印ａ、ｂ方向からなる一直線に設定されている。
【００５４】
また重錘２の上面２ｂであって平面上の中心を中心として対称位置に一対の取付手段６が設けられており、該取付手段６にバネ３の一端が取り付けられている。取付手段６の構造や形状は限定するものではなく、バネ３に代表される弾性部材の端部形状に対応して最適なものが設定される。本実施例では、張力が作用するバネ３を利用しているため、該バネ３の端末を引っ掛けて取り付けることが可能なように、取付手段６としては、重錘２の上面２ｂにブラケットを固定すると共に該ブラケットに穴を設けて構成されている。
【００５５】
一対のバネ３は、夫々引張バネとして構成されており、重錘２の移動方向である矢印ａ、ｂ方向に対して直交する方向に配置され、重錘２とフレーム１を接続している。即ち、バネ３は一端が取付手段６に設けた穴に係止され、他端がフレーム１の起立片１ｃに設けた張力調整手段４に係止されることで、重錘２とフレーム１との間に配置されて両者を接続している。従って、一対のバネ３は矢印ａ、ｂ方向に対し直交する方向に配置されて重錘２とフレーム１を接続している。
【００５６】
一対のバネ３は同一水平面内に且つ一直線上に配置されている。即ち、一対のバネ３はフレーム１の底面１ａと平行で且つ該底面１ａから離隔した位置に設定された同一水平面内に配置され、更に、重錘２の移動方向である矢印ａ、ｂ方向に対して直交する方向に於ける一直線上に配置されている。このため、一対のバネ３に張力を作用させたとき、重錘２に対して偶力を作用させることがなく、建物に振動が作用していない場合、重錘２は静止状態を維持することが可能である。
【００５７】
バネ３は、予め設定された素材の線径ｄとコイル径Ｄ、及び巻き数ｎと自由長ｌを有しており、これらの条件から設定されるバネ定数ｋを有している。従って、バネ３は作用する張力ｔに応じたたわみδ（＝ｔ・ｋ）を生じる。言い換えると、たわみδ（＝Ｐ・ｋ）に対応した反力Ｐがバネ３に作用することになる。
【００５８】
張力調整手段４は、フレーム１を構成する二つの起立片１ｃに夫々配置されており、重錘２とフレーム１との間に配置されたバネ３に所望の張力が作用するように調整する機能を有するものである。本実施例では、対向する起立片１ｃに夫々ナットを固定しておき、該ナットにネジ棒を螺合させたネジ機構によって張力調整手段４を構成している。このネジ機構では、ネジ棒の先端部分を回転可能に構成すると共に先端にバネ３の端末を係止する例えば係止穴を設けている。従って、バネ３の端末をネジ棒の先端に係止した状態でネジ棒を回転させても、この回転がバネ３に伝わることがなく、単に張力の大きさを調整することが可能である。
【００５９】
積層ゴム５は、フレーム１の底面１ａと重錘２の下面２ａとの間に配置されて重錘２の移動を許容するものである。この積層ゴムは、複数の薄いゴム板と複数の薄い鋼板とが交互に積層されて構成されており、重錘２が静止している状態では鉛直方向に作用する荷重をフレーム１に伝え、重錘２が動いている状態ではゴム板が変形して水平方向に移動を許容するものである。
【００６０】
上記の如く構成されたダイナミックダンパーＡでは、張力調整手段４によってバネ３に作用する張力を調整することで、まず、この重錘に作用するバネ定数を変化させ、その結果、重錘２の矢印ａ、ｂ方向への固有振動数を調整することが可能である。
【００６１】
次に、バネ３に作用する張力の変化と、重錘２に作用する反力の変化について図２により説明する。図２（ａ）はバネ３に作用する張力が小さい場合を示し、同図（ｂ）は同図（ａ）からバネ３に作用させる張力を大きくした状態を示している。
【００６２】
同図（ａ）は、バネ３に張力ｔａを作用させることによってたわみδａを発生させることで、該バネ３に初期長さＬａを与えた状態で、且つ重錘２が静止している状態を示している。また同図（ｂ）は、バネ３に前記張力ｔａよりも大きい張力ｔｂを作用させることによって、たわみδａよりも大きいたわみδｂを発生させることで、該バネ３に初期長さＬａよりも大きい初期長さＬｂを与えた状態示しており、この状態で重錘２は静止している。
【００６３】
上記の如く重錘２が静止した状態から矢印ａ方向に距離ｄ移動した場合について考える。同図（ａ）では、重錘２の移動に伴ってバネ３のたわみが増加してδａｄに変化し長さがＬａｄに増加し、増加したたわみδａｄに応じてバネ３に初期状態に於ける張力ｔａよりも大きい張力ｔａｄが作用する。またバネ３は初期の姿勢から矢印ａ方向に角度θａ傾斜することになる。この結果、重錘２には張力ｔａｄの矢印ａ、ｂ方向の成分であるｔａｄ・ sinθａが反力Ｐａとして作用することになる。そして反力Ｐａが重錘２の移動方向に対して反対方向に作用することになる。
【００６４】
同様に、同図（ｂ）では、重錘２の移動に伴ってバネ３のたわみが増加してδｂｄに変化し長さがＬｂｄに増加し、増加したたわみδｂｄに応じてバネ３に初期状態に於ける張力ｔｂよりも大きい張力ｔｂｄが作用する。またバネ３は初期の姿勢から矢印ａ方向に角度θｂ傾斜することになる。この結果、重錘２には張力ｔｂｄの矢印ａ、ｂ方向の成分であるｔｂｄ・ sinθｂが反力Ｐｂとして作用することになる。そして反力Ｐｂが重錘２の移動方向に対して反対方向に作用することになる。
【００６５】
上記の如く、重錘２に作用する反力Ｐの大きさはバネ３に作用する張力ｔを大きくするのに伴って大きくなる。即ち、バネ３に作用する張力ｔを調整することによって、重錘２に作用する反力を調整することが可能となり、これに伴って、重錘２に作用するバネ定数を調整することが可能となる。
【００６６】
従って、バネ３は張力を作用させていない状態に於ける自由長さが短いことが好ましい。そして、前記の如きバネ３に所望の張力を作用させるように張力調整手段４を操作することで重錘２の矢印ａ、ｂ方向への固有振動数を調整することが可能である。
【実施例２】
【００６７】
次に第２実施例に係るダイナミックダンパーＢの構成について説明する。図３は第２実施例に係るダイナミックダンパーの構成を模式的に説明する図である。尚、図に於いて前述の実施例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する（以下同じ）。
【００６８】
図３に示すダイナミックダンパーＢは、重錘２が矢印ａ、ｂ方向にのみ移動し得るように構成されており、矢印ａ、ｂ方向に対し直交する方向に配置され、且つ重錘２とフレーム１とを接続する一対のバネ３によって、重錘２の矢印ａ、ｂ方向への固有振動数を調整し得るように構成されている。
【００６９】
バネ３は、前述の実施例のように、重錘２の上面２ｂに設けた取付手段６を利用することなく、重錘２の側面２ｃに設けた図示しない取付手段を介して取り付けられている。このように、バネ３が重錘２の如何なる部位に取り付けられるかは限定されるものではなく、バネ３に対し重錘２の固有振動数を調整するのに充分な張力を作用させることが可能であれば良い。
【００７０】
重錘２には矢印ａ、ｂ方向、即ち、振動を抑制すべき方向に沿って複数のバネ１０が配置され、夫々のバネ１０は一端が重錘２に、他端がフレーム１の起立片１ｂに接続されている。前記バネ１０は重錘２の矢印ａ、ｂ方向の固有振動数を概略調整するための機能を有しており、一端が重錘２の下面２ａの中央には設けた係止片２ｄに係止さて、他端がフレーム１の起立片１ｂに係止されている。
【００７１】
上記の如く構成されたダイナミックダンパーＢでは、重錘２の固有振動数はバネ１０のバネ定数によって予め概略調整されており、バネ３に作用する張力を調整することによって矢印ａ、ｂ方向の微調整をすることが可能である。
【実施例３】
【００７２】
次に第３実施例に係るダイナミックダンパーＣの構成について説明する。図４は第３実施例に係るダイナミックダンパーの構成を説明する図である。
【００７３】
図４に示すダイナミックダンパーＣは、重錘２によって直交二方向への振動を抑制し得るように構成されたものである。このため、フレーム１の起立片１ｂ、１ｃに夫々張力調整手段４が設けられており、夫々の張力調整手段４と重錘２がバネ３によって接続されている。従って、バネ３は直交する二方向に配置されることとなり、夫々の方向に配置されたバネ３に作用する張力を調整することによって、重錘２の直交する二方向への固有振動数を調整することが可能である。
【実施例４】
【００７４】
次に第４実施例に係るダイナミックダンパーＤの構成について説明する。図５は第４実施例に係るダイナミックダンパーの構成を説明する図である。
【００７５】
図に示すダイナミックダンパーＤは、直交する二方向に夫々２対のバネ３が配置されたものである。このように構成したダイナミックダンパーであっても、夫々のバネ３に対し張力調整手段４を操作して均等な張力を作用させることで、重錘２の直交する二方向への固有振動数を調整することが可能である。
【００７６】
特に、バネ３を平行に複数対設けることで、調整し得る重錘２の固有振動数の範囲を拡大することが可能となり好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明に係るダイナミックダンパーの調整方法及びダイナミックダンパーは、弾性部材の張力を調整するだけという簡単な操作で重錘の固有振動数を調整することが可能であり、鉄骨造の躯体を有する中低層建物の制振に利用して有利である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】ダイナミックダンパーの構成を模式的に説明する図である。
【図２】調整方法を説明する模式的な平面図である。
【図３】第２実施例に係るダイナミックダンパーの構成を模式的に説明する図である。
【図４】第３実施例に係るダイナミックダンパーの構成を説明する図である。
【図５】第４実施例に係るダイナミックダンパーの構成を説明する図である。
【図６】従来のダイナミックダンパーの構成を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
【００７９】
Ａ〜Ｄ                  ダイナミックダンパー
１                      フレーム
２                      重錘
３                      コイルバネ（バネ）
４                      張力調整手段
５                      積層ゴム
１ａ                    底片
１ｂ、１ｃ              起立片
２ａ                    下面
２ｂ                    上面
２ｃ                    側面
２ｄ                    突起片
６                      取付手段
１０                    バネ
【図１】
2007298067.tif 000003
【図２】
2007298067.tif 000004
【図３】
2007298067.tif 000005
【図４】
2007298067.tif 000006
【図５】
2007298067.tif 000007
【図６】
2007298067.tif 000008