JPH08334148A

JPH08334148A - 制振装置

Info

Publication number: JPH08334148A
Application number: JP7139540A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Shibahara; 和晶柴原; Hiroyuki Ota; 博之太田
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 1996-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は付加質量の固有振動数を構造物の固
有振動数と一致させて構造物の振動を制振するよう構成
した制振装置を提供することを目的とする。【構成】制振装置１１は、構造物の質量に応じた大き
さの付加質量１３と、この付加質量１３を揺動可能に支
持する積層ゴム１４と、積層ゴム１４を付勢するばね機
構１５と、ばね機構１５の固有周期を調整する固有周期
調整機構１６と、よりなる。固有周期調整機構１６は、
コイルばね２０の他端が係合する係合部材２１と、係合
部材２１を支持するための支柱２２と、係合部材２１を
支柱２２に連結するためのボルト２３とからなる。コイ
ルばね２０は、係合部材２１の螺旋溝２１ａに係合した
巻き数が伸縮動作不可状態に規制されており、実質ばね
として機能する巻き数が変更されるため、係合巻き数に
よってばね定数が変更されるように取り付けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は制振装置に係り、特に付
加質量の固有振動数を構造物の固有振動数と一致させて
構造物の振動を制振するよう構成した制振装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばビル等の構造物においては地震あ
るいは風圧等による振動を制振するための制振装置が設
けられている。この種の制振装置の一つに積層ゴムによ
り付加質量を支持するよう構成されたパッシブ形の制振
装置がある。

【０００３】図１３に示すように、制振装置１は、付加
質量２が積層ゴム３により支持された構成である。この
積層ゴム３は、円盤状のゴム板４と金属板５とを交互に
積層してなる。ゴム板４は粘弾性を有するため、外部か
ら振動が入力されると、各層毎のゴム板４が弾性変形し
て付加質量２を揺動させるようになっている。従って、
積層ゴム３は、付加質量２の重量が構造物の全重量に応
じた大きさに設定され、且つ構造物の固有振動数に応じ
た枚数が積層されることにより、構造物の振動を効果的
に制振することができる。

【０００４】付加質量２の質量をＭとし、ｎ層の積層ゴ
ム３の各層の金属板５の質量をｍ_rとし、ゴム板４のバ
ネ定数をＫ_r1〜Ｋ_rnとしてモデル化すると、図１４に示
すようになる。そして、各層の金属板５の質量ｍ_rをゼ
ロとして考えると、積層ゴム３全体のバネ定数Ｋ_rは、１／Ｋ_r＝１／Ｋ_r1＋１／Ｋ_r2＋ … ＋１／Ｋ_rn … （１）により求まる。又、付加質量２の固有振動数ｆは次式に
より求まる。

【０００５】ｆ＝１／２π×√（Ｋ／Ｍ） … （２）従って、制振装置１の固有振動数が構造物のＡ方向（水
平方向）の固有振動数と一致するように、付加質量２の
質量と積層ゴム３全体のバネ定数Ｋ_rとを設定すること
により、構造物の１次振動を抑制することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような積層ゴム
３を使用して構造物の振動を抑制するには、構造物の固
有振動数に合わせた積層ゴム３を制作する必要がある。
しかるに、ビル等の構造物の場合、地盤の強度が変化し
たり、あるいは建設当時に比べて鉄骨の強度が低下した
り、あるいは空調設備等を増設したりすることがあり、
建設後数年が経過すると、構造物自体の固有振動数が変
化して積層ゴム３と構造物とが同調しなくなる。また、
積層ゴム３のゴム板４自体の粘弾性も経年変化するた
め、積層ゴム３と構造物との固有振動数の差が次第に大
きくなる傾向にある。

【０００７】そのため、上記のような積層ゴム３を使用
した制振装置の場合、積層ゴム３と構造物とが同調しな
くなったときは、付加質量２の質量を変更するか、ある
いはばね定数の異なる積層ゴムを取り付けるため付加質
量２をジャッキ等で持ち上げて積層ゴムを取り替える等
の作業が必要になり、調整作業が大掛かりになるといっ
た問題がある。また、付加質量２を増やす場合、その設
置スペースが無いため、付加質量２の質量を変更するこ
とができないといった問題が生ずる。

【０００８】そのため、各構造物毎に専用の付加質量２
を製作しなければならず、付加質量２の固有振動数と構
造物の固有振動数とを一致させるのに多くの手間がかか
り、しかも構造物の固有振動数を計測して計算により付
加質量２の質量を求めるが、実際に設置してみると理論
値との誤差が生ずることがあり、正確に固有振動数を一
致させることが難しかった。

【０００９】そこで、本発明は上記問題を解決した制振
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記請求項１の発明は、
複数の金属板とゴム板とを交互に積層してなる積層ゴム
により付加質量を揺動可能に支持する構成とされた制振
装置において、前記積層ゴムを付勢する付勢部材と、該
付勢部材の固有周期を調整する固有周期調整機構と、を
備えてなることを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項２の発明は、付加質量を上下
方向に移動可能に吊下する支柱と、該付加質量の上下方
向の振動を減衰させる減衰器とを有する制振装置におい
て、前記支柱と前記付加質量との間に設けられ前記付加
質量を上方に付勢する付勢部材と、該付勢部材の固有周
期を調整する固有周期調整機構と、を備えてなることを
特徴とするものである。

【００１２】また、請求項３の発明は、前記付勢部材が
コイルばねよりなり、前記固有周期調整機構が前記コイ
ルばねの有効巻き数を変更するよう構成されたことを特
徴とするものである。

【００１３】

【作用】上記請求項１によれば、固有周期調整機構によ
り積層ゴムを付勢する付勢部材の固有周期を調整するこ
とができるので、構造物自体の固有振動数あるいは積層
ゴムの固有振動数が変化しても付勢部材の固有周期を調
整することにより積層ゴムの固有振動数を構造物と一致
させて積層ゴムを構造物に同調させることができる。

【００１４】また、請求項２によれば、付加質量を上下
方向に移動可能に吊下して付加質量を上方に付勢する付
勢部材の固有周期を調整することができるので、構造物
自体の固有振動数あるいは付加質量の固有振動数が変化
しても付勢部材の固有周期を調整することにより付加質
量の固有振動数を構造物と一致させて付加質量を構造物
に同調させることができる。

【００１５】また、請求項３によれば、固有周期調整機
構によりコイルばねの有効巻き数を変更するため、容易
に付勢部材の固有周期を調整することができ、積層ゴム
の固有振動数が構造物の固有振動数と一致するように短
時間の調整作業で調整することができる。

【００１６】

【実施例】図１乃至図３に本発明になる制振装置の第１
実施例を示す。尚、図１は制振装置１１の正面図、図２
は付加質量１３を揺動可能に支持する積層ゴム１４及び
ばね機構１５を拡大して示す拡大図、図３は積層ゴム１
４の構成を示す斜視図である。

【００１７】制振装置１１は、構造物としてのビル１２
の屋上に設置されたパッシブ形の装置であり、大略、構
造物の質量に応じた大きさの付加質量１３と、この付加
質量１３を揺動可能に支持する積層ゴム１４と、積層ゴ
ム１４を付勢するばね機構１５と、ばね機構１５の固有
周期を調整する固有周期調整機構１６と、よりなる。従
って、制振装置１１は、地震等によりビル１２が振動す
ると、積層ゴム１４が撓むことにより付加質量１３が揺
動してビル１２の振動を制振するように構成されてい
る。

【００１８】付加質量１３の下部には、例えば４個の積
層ゴム１４（図１では２個の積層ゴムが隠れて見えな
い）が設けられている。積層ゴム１４は、円盤状に形成
された複数のゴム板１７（１７₁〜１７_n）と、複数の
金属板１８（１８₁〜１８_n-1）とが交互に積層された
構成となっている。すなわち、積層ゴム１４は、相当な
重量を有する付加質量１３を揺動自在に支持するため、
粘弾性を有するゴム板１７（１７₁〜１７_n）だけでは
支えきれず、ゴム板１７（１７₁〜１７_n）間に鉄製の
金属板１８（１８₁〜１８_n-1）が介在することにより
強度が確保されている。

【００１９】また、積層ゴム１４は、上部に形成された
固有振動数メイン部１４ａと、固有振動数調整用の固有
振動数調整部１４ｂとを積重させた構成であり、固有振
動数メイン部１４ａと固有振動数調整部１４ｂとの間に
は、大径な金属板１９が設けられている。また、ゴム板
１７及び金属板１８の外周にはゴム製の被膜１４ｃ（図
５中、一点鎖線で示す）が被覆されており、ゴム板１７
及び金属板１８が密着した状態のまま一体的に結合され
ている。従って、積層ゴム１４は、Ａ方向の振動が入力
されると、あたかも１個の弾性体の如く弾性変形するこ
とができる。

【００２０】ばね機構１５は、水平方向に延在する４本
のコイルばね２０（付勢部材）を有する。４本のコイル
ばね２０は、上方からみると夫々直交する４方向に放射
状に配設された構成となっており、図１、図２において
は紙面と平行な方向に延在する２個のコイルばね２０の
みが示されている。また、各コイルばね２０は、端部が
積層ゴム１４の中間部に設けられた金属板１９に結合さ
れている。

【００２１】そして、各コイルばね２０は固有周期調整
機構１６により引っ張り力が釣り合うように各ばね定数
が均等に調整されると共に、固有周期が一定に調整され
ている。従って、付加質量１３が揺動して制振動作する
際には、積層ゴム１４が４本のコイルばね２０により４
方向に均等に付勢されているため、積層ゴム１４は制振
動作が終了すると動作前の垂直に積層された状態に復帰
する。

【００２２】上記構成になる制振装置１１を数学的モデ
ルで表すと図４の模式図のようになる。この制振装置１
１のばね定数は、次式ように表すことができる。１／Ｋ＝１／（ｋ₂＋ｋ₃）＋１／ｋ₁ … （３）ここで、Ｋはばね定数の合計値、ｋ₁は固有振動数メイ
ン部１４ａのばね定数、ｋ₂は固有振動数調整部１４ｂ
のばね定数、ｋ₃はコイルばね２０のばね定数を示す。
各ばね定数の大きさは、次式のようになる。

【００２３】ｋ₁＞ｋ₂＞ｋ₃ … （４）図５は固有周期調整機構１６の構成を示す縦断面図であ
る。固有周期調整機構１６は、コイルばね２０の他端が
係合する係合部材２１と、係合部材２１を支持するため
の支柱２２と、係合部材２１を支柱２２に連結するため
のボルト２３とからなる。係合部材２１は、外周にコイ
ルばね２０が係合するための螺旋溝２１ａが設けられて
おり、内部にはボルト２３が螺合するためのめねじ２１
ｂが軸方向に設けられている。

【００２４】従って、コイルばね２０は、係合部材２１
の螺旋溝２１ａに係合した巻き数が伸縮動作不可状態に
規制されており、実質ばねとして機能する巻き数が変更
されるため、係合巻き数によってばね定数が変更される
ように取り付けられている。また、支柱２２は下端部分
がビル１２に固定されており、コイルばね２０の付勢力
に十分耐えられる強度を有している。そして、支柱２２
の上端部分には、ボルト２３を挿通するための孔２２ａ
が設けられている。尚、積層ゴム１４の４方向に位置す
るように設けられた各支柱２２は、積層ゴム１４から均
等な離間距離の位置に起立しており、配設位置によって
各コイルばね２０のばね力が変動しないようになってい
る。

【００２５】ここで、固有周期調整機構１６により各コ
イルばね２０のばね定数を調整して固有周期を調整する
際の調整作業について説明する。上記のような積層ゴム
１４を使用して構造物の振動を制振する制振装置１１で
は、ビル１２の固有振動数に合わせた積層ゴム１４を制
作する必要がある。

【００２６】そのため、積層ゴム１４とビル１２の固有
振動数が同調しなくなった場合には、上記ボルト２３を
係合部材２１から外して係合部材２１を支柱２２と分離
した後、係合部材２１又はコイルばね２０を軸回りに回
して係合部材２１の螺旋溝２１ａに係合するコイルばね
２０の係合巻き数を変更する。これにより、コイルばね
２０の全巻き数のうちばねとして機能する有効巻き数が
調整される。

【００２７】本実施例の場合、螺旋溝２１ａに係合する
コイルばね２０の係合巻き数を増やすことにより周期が
短くなるように調整でき、あるいは螺旋溝２１ａに係合
するコイルばね２０の係合巻き数を減らすことにより周
期が長くなるように調整することができる。従って、積
層ゴム１４とビル１２との固有振動数がずれた場合、両
部材の固有振動数の大小関係に応じてコイルばね２０の
係合巻き数を増やすかあるいは減らすように調整作業を
行う。

【００２８】その結果、積層ゴム１４を付勢するコイル
ばね２０のばね定数が調整されて積層ゴム１４の固有周
期が調整される。そして、ボルト２３を支柱２２の孔２
２ａに挿通して係合部材２１のめねじ２１ｂに螺入させ
て締め付ける。その際、ボルト２３の締め付け量により
コイルばね２０のばね力（積層ゴム１４を付勢する付勢
力）が調整前と同じになるように設定する。

【００２９】例えば、地盤の強度が変化したり、あるい
は建設当時に比べて鉄骨の強度が低下したり、あるいは
空調設備等を増設したりすることがあり、建設後数年が
経過すると、ビル１２自体の固有振動数が変化して積層
ゴム１４とビル１２とが同調しなくなる。また、積層ゴ
ム１４のゴム板１７自体の粘弾性も経年変化するため、
積層ゴム１４とビル１２との固有振動数の差が次第に大
きくなる傾向にある。

【００３０】しかしながら、本実施例の場合、上記固有
周期調整機構１６により各コイルばね２０のばね定数を
調整して固有周期を調整することができるので、積層ゴ
ム１４とビル１２とが同調しなくなった場合には、各コ
イルばね２０のばね定数を調整することにより積層ゴム
１４の周期が変更され、積層ゴム１４の固有振動数をビ
ル１２の固有振動数に一致させることができる。これに
より、付加質量１３がビル１２の固有振動数と同一の振
動数で揺動することができ、充分な制振効果が得られ
る。

【００３１】さらに、各コイルばね２０のばね定数を調
整する際、ばね力が変動しないように調整作業が行われ
るため、積層ゴム１４の振動特性の変動が防止されてお
り、ビル１２の振動を良好に制振することが可能とな
る。また、コイルばね２０のばね力が低下している場合
には、ボルト２３のねじ込み量を変更することによりコ
イルばね２０のばね力を初期の設定値に調整して積層ゴ
ム１４の振動特性を一定にすることもできる。

【００３２】しかも、コイルばね２０が係合部材２１の
螺旋溝２１ａに係合する巻き数を調整するだけで簡単に
コイルばね２０のばね定数を変更することができるの
で、積層ゴム１４とビル１２とが同調するように積層ゴ
ム１４の固有周期を短時間で調整することができる。

【００３３】図６は固有周期調整機構の変形例を示す縦
断面図である。固有周期調整機構２４の係合部材２１は
端部より軸方向に延在するおねじ２１ｃを有し、支柱２
２にはおねじ２１ｃが螺合されるためのめねじ２２ｂが
設けられている。そのため、係合部材２１が軸回りに回
転されると、おねじ２１ｃがめねじ２２ｂに螺合してい
るため、Ｘ方向に移動する。

【００３４】これにより、係合部材２１の螺旋溝２１ａ
に係合するコイルばね２０の係合巻き数を変更すること
ができ、コイルばね２０の全巻き数のうちばねとして機
能する有効巻き数が調整される。さらに、係合部材２１
の螺旋溝２１ａのピッチとおねじ２１ｃのピッチとを一
致させることにより、係合部材２１がＸ方向に移動して
もコイルばね２０が同方向に移動せず、コイルばね２０
のばね力を変えずにコイルばね２０のばね定数を変更す
ることができる。

【００３５】従って、積層ゴム１４とビル１２とが同調
しなくなった場合には、係合部材２１を回転させて係合
部材２１の螺旋溝２１ａに係合する巻き数を変更する。
このように、各コイルばね２０の係合巻き数を変更して
ばね定数を調整することにより積層ゴム１４の周期が変
更され、積層ゴム１４の固有振動数をビル１２の固有振
動数に一致させることができる。これにより、付加質量
１３がビル１２の固有振動数と同一の振動数で揺動する
ことができ、充分な制振効果が得られる。

【００３６】図７は固有周期調整機構の別の変形例を示
す縦断面図である。固有周期調整機構２５は、コイルば
ね２０の全巻き数のうちばねとして機能する有効巻き数
を調整するためのばね連結部材２６，２７をボルト２８
により一体的に固定してなる。このばね連結部材２６，
２７には、コイルばね２０と同一ピッチで断面が半円状
の溝２６ａ，２７ａが設けられている。溝２６ａと２７
ａとが対向することによりコイルばね２０が挿通される
円形の孔が形成される。

【００３７】そして、ばね連結部材２６，２７がコイル
ばね２０に装着される際、図７に示すようにコイルばね
２０の全巻き数のうち３箇所の溝２６ａ，２７ａに挿通
させた状態でばね連結部材２６と２７とをボルト２８に
より固定する。これにより、ばね連結部材２６，２７に
より連結された巻き数がばねとして機能しないため、コ
イルばね２０のばね定数が変更される。

【００３８】従って、積層ゴム１４とビル１２とが同調
しなくなった場合には、ばね連結部材２６，２７に連結
される巻き数を変更する。このように、各コイルばね２
０の連結巻き数を変更してばね定数を調整することによ
り積層ゴム１４の周期が変更され、積層ゴム１４の固有
振動数をビル１２の固有振動数に一致させることができ
る。これにより、付加質量１３がビル１２の固有振動数
と同一の振動数で揺動することができ、充分な制振効果
が得られる。

【００３９】図８乃至図１１は本発明の第２実施例を示
す。尚、図８は第２実施例の取り付け状態を示す図、図
９は第２実施例の固有周期調整機構を示す縦断面図、図
１０が減衰器の取り付け状態を示す縦断面図、図１１は
第２実施例の平面図である。制振装置３１は、階段３２
の下面に取り付けられたベース３３に吊下されて上下方
向の振動を制振するように構成された吊下型の制振装置
である。尚、ベース３３は、階段３２の下面に固定され
た脚３３ａに支持されており、階段３２の下面から所定
距離離間した位置に設けられている。

【００４０】制振装置３１は、大略、上端３４ａのおね
じがベース３３のねじ孔３３ｂに螺合して固定されて下
方に延在する４本の支柱３４と、支柱３４が挿入された
筒状のばね案内部材３５と、ばね案内部材３５の内部に
介在してばね案内部材３５の上端部３５ａを上方に付勢
するコイルばね（付勢部材）３６と、案内部材３５の下
端鍔部３５ｂに複数枚の鉄板３７₁〜３７_nが積重され
た付加質量３７と、付加質量３７の中央孔３７ａに挿通
されて付加質量３７の上下方向の振動を減衰する減衰器
３８と、コイルばね３６の固有周期を調整する固有周期
調整機構３９とから構成されている。

【００４１】減衰器３８は油圧ダンパよりなり、上端３
８ａがベース３３に螺合して固定され、他端３８ｂが付
加質量３７の下面に当接する当接板４０に固定されてい
る。また、減衰器３８の上端３８ａ及び支柱３４の上端
３４ａは、ロックナット４１によりねじの弛みが防止さ
れている。

【００４２】制振装置３１は、階段３２が上下方向に振
動した場合、付加質量３７が階段３２の固有振動数で振
動することにより、階段３２の振動を制振するものであ
る。そのため、構造物である階段３２の質量と階段３２
自体のばね定数により決まる固有周期と、制振装置３１
の固有周期とが同一となるように制振装置３１の付加質
量３７の質量とばね定数を設定する必要がある。

【００４３】ここで、階段３２の固有周期をωとする
と、 ω＝√（Ｋ／Ｍ） … （５）からばね定数Ｋを求めることができる。従って、制振装
置３１では、コイルばね３６のばね定数Ｋを上記（５）
により求められた値よりも小さくしておき、後でばね定
数Ｋを調整することができるようにする。

【００４４】制振装置３１は、このようにばね定数Ｋを
調整可能とされた状態で取り付けられ、付加質量３７の
固有周期が階段３２の固有周期と同期させるように設定
される。また、制振装置３１が取り付けられた当初は、
ばね定数Ｋが小さいため、取り付け後は徐々にばね定数
Ｋを高くする必要がある。すなわち、固有周期調整機構
３９の調整によりコイルばね３６の有効巻き数を少なく
して全体のばね定数Ｋを高く設定する。

【００４５】固有周期調整機構３９は、支柱３４の下端
３４ｂがコイルばね３６が係合する係合部材４２が一体
に設けられている。この係合部材４２は外周にコイルば
ね３６が係合するための螺旋溝４２ａを有する。従っ
て、コイルばね３６は、係合部材４２の螺旋溝４２ａに
係合した巻き数が伸縮動作不可状態に規制されており、
実質ばねとして機能する巻き数が変更されるため、係合
巻き数によってばね定数が変更されるように取り付けら
れている。

【００４６】また、固有周期調整機構３９では、支柱３
４の上端３４ａのおねじがベース３３のねじ孔３３ｂに
螺合しているので、ロックナット４１をゆるめることに
より支柱３４及び係合部材４２を軸回りに回すことがで
きる。そして、係合部材４２が軸回りに回転されると、
係合部材４２の螺旋溝４２ａに係合するコイルばね３６
の係合巻き数が調整されてばね定数が調整される。

【００４７】ここで、固有周期調整機構３９により各コ
イルばね３６のばね定数を調整して固有周期を調整する
際の調整作業について説明する。付加質量３７とコイル
ばね３６の固有振動数が同調しなくなった場合には、上
記ロックナット４１を弛めて支柱３４及び係合部材４２
を軸回りに回して係合部材４２の位置を当初の取付位置
よりも低い位置に変更する。これにより、係合部材４２
の螺旋溝４２ａに係合するコイルばね３６の係合巻き数
が減りばね定数Ｋを高くできる。

【００４８】また、支柱３４の上端３４ａのおねじのピ
ッチと螺旋溝４２ａのピッチとが同一に設定されると、
コイルばね３６のばね力を変更せずに係合巻き数を調整
することができる。このようにして係合部材４２の螺旋
溝４２ａに係合するコイルばね３６の係合巻き数を変更
することにより、コイルばね３６の全巻き数のうちばね
として機能する有効巻き数が調整される。その結果、付
加質量３７を上方に付勢するコイルばね３６のばね定数
が調整されて付加質量３７の固有周期が調整される。そ
して、調整後は上記ナット４１を締め付ける。

【００４９】そして、コイルばね３６のばね定数を調整
することにより付加質量３７の周期が変更され、付加質
量３７の固有振動数を階段３２の固有振動数に一致させ
ることができる。これにより、付加質量３７の上下方向
の振動が階段３２の固有振動数と同一の振動数で振動す
ることができ、充分な制振効果が得られる。

【００５０】図１２に第２実施例の変形例を示す。固有
周期調整機構４４は、支柱３４の下端３４ｂが係合部材
４２の貫通孔４２ｂに挿通され、下端３４ｂのおねじに
螺合するナット４５が係合部材４２の下端に当接するよ
うに構成されている。係合部材４２は外周にコイルばね
３６が係合するための螺旋溝４２ａを有する。

【００５１】従って、コイルばね３６は、係合部材４２
の螺旋溝４２ａに係合した巻き数が伸縮動作不可状態に
規制されており、実質ばねとして機能する巻き数が変更
されるため、係合巻き数によってばね定数が変更される
ように取り付けられている。ここで、固有周期調整機構
４４により各コイルばね３６のばね定数を調整して固有
周期を調整する際の調整作業について説明する。

【００５２】付加質量３７とコイルばね３６の固有振動
数が同調しなくなった場合には、上記ナット４５を支柱
３４の下端３４ｂから外してコイルばね３６を軸回りに
回して係合部材４２の螺旋溝４２ａに係合する巻き数を
変更する。そして、ナット４５の締め付け位置により係
合部材４２の高さ位置を調整してコイルばね３６のばね
力が一定となるようにする。尚、支柱３４の上端３４ａ
は、ベース３３に溶接等により固着されている。

【００５３】このようにして係合部材４２の螺旋溝４２
ａに係合するコイルばね３６の係合巻き数を変更するこ
とにより、コイルばね３６の全巻き数のうちばねとして
機能する有効巻き数が調整される。その結果、付加質量
３７を上方に付勢するコイルばね３６のばね定数が調整
されて付加質量３７の固有周期が調整される。

【００５４】そして、階段３２の固有振動数が変化して
付加質量３７と階段３２とが同調しなくなった場合に
は、コイルばね３６のばね定数を調整することにより付
加質量３７の周期が変更され、付加質量３７の固有振動
数を階段３２の固有振動数に一致させることができる。
これにより、付加質量３７の上下方向の振動が階段３２
の固有振動数と同一の振動数で揺動することができ、充
分な制振効果が得られる。

【００５５】尚、上記第２実施例では、階段３２の下面
側に制振装置３１を設置するようにしたが、これに限ら
ず、他の構造物に吊下させるようにして構造物の振動を
制振するようにしても良い。また、上記各実施例では、
コイルばねを付勢部材として使用した例を挙げて説明し
たが、これに限らず、コイルばねの代わりに圧縮された
ガスが充填されたガススプリングを使用した構成にも適
用することができるのは勿論である。

【００５６】このようなガススプリングのばね力で付加
質量を付勢する構成では、ガススプリングに充填された
ガスをガス給排装置の動作により給排してガス圧を調整
することにより周期を調整することができる。この場
合、ガススプリングに充填されたガス圧を増圧すること
により周期を短くなるように調整でき、あるいはガスス
プリングに充填されたガス圧を減圧することにより周期
を長くなるように調整することができる。

【００５７】

【発明の効果】上述の如く、請求項１によれば、固有周
期調整機構により積層ゴムを付勢する付勢部材の固有周
期を調整することができるので、構造物自体の固有振動
数あるいは積層ゴムの固有振動数が変化しても付勢部材
の固有周期を調整することにより積層ゴムの固有振動数
を構造物と一致させて積層ゴムを構造物に同調させるこ
とができる。そのため、積層ゴムの粘弾性が経年変化し
たり、あるいは構造物の地盤の強度が変化したりして積
層ゴムと構造物とが同調しなくなった場合でも、付加質
量を増やしたり積層ゴムを交換するといった面倒な作業
をせずに簡単な操作で付勢部材の固有周期を調整して初
期の制振効果を得ることができる。

【００５８】また、請求項２によれば、付加質量を上下
方向に移動可能に吊下して付加質量を上方に付勢する付
勢部材の固有周期を調整することができるので、構造物
自体の固有振動数あるいは付加質量の固有振動数が変化
しても付勢部材の固有周期を調整することにより付加質
量の固有振動数を構造物と一致させて付加質量を構造物
に同調させることができ、上記請求項１と同様な効果が
得られる。

【００５９】また、請求項３によれば、固有周期調整機
構によりコイルばねの有効巻き数を変更するため、容易
に付勢部材の固有周期を調整することができ、積層ゴム
の固有振動数が構造物の固有振動数と一致するように簡
単に調整することが可能になり、短時間で調整作業を終
了することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる制振装置の第１実施例の正面図で
ある。

【図２】付加質量を揺動可能に支持する積層ゴム及びば
ね機構を拡大して示す拡大図である。

【図３】積層ゴムの構成を示す斜視図である。

【図４】制振装置の第１実施例の模式図である。

【図５】固有周期調整機構の構成を示す縦断面図であ
る。

【図６】固有周期調整機構の変形例を示す縦断面図であ
る。

【図７】固有周期調整機構の別の変形例を示す縦断面図
である。

【図８】本発明の第２実施例の取り付け状態を示す図で
ある。

【図９】第２実施例の固有周期調整機構を示す縦断面図
である。

【図１０】減衰器の取り付け状態を示す縦断面図であ
る。

【図１１】第２実施例の平面図である。

【図１２】第２実施例の変形例の固有周期調整機構を示
す縦断面図である。

【図１３】従来の制振装置を説明するための斜視図であ
る。

【図１４】従来の制振装置をモデル化した図である。

【符号の説明】

１１，３１制振装置１２ビル１３，３７付加質量１４積層ゴム１５ばね機構１６，２４，２５，３９，４４固有周期調整機構２０，３６コイルばね２１，４２係合部材２２支柱２３ボルト２６，２７ばね連結部材３２階段３３ベース３４支柱３５ばね案内部材３８ダンパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の金属板とゴム板とを交互に積層し
てなる積層ゴムにより付加質量を揺動可能に支持する構
成とされた制振装置において、前記積層ゴムを付勢する付勢部材と、該付勢部材の固有周期を調整する固有周期調整機構と、を備えてなることを特徴とする制振装置。
【請求項２】付加質量を上下方向に移動可能に吊下す
る支柱と、該付加質量の上下方向の振動を減衰させる減
衰器とを有する制振装置において、前記支柱と前記付加質量との間に設けられ前記付加質量
を上方に付勢する付勢部材と、該付勢部材の固有周期を調整する固有周期調整機構と、を備えてなることを特徴とする制振装置。
【請求項３】前記付勢部材は、コイルばねよりなり、前記固有周期調整機構は、前記コイルばねの有効巻き数
を変更するよう構成されたことを特徴とする請求項１又
は２記載の制振装置。