ダイナミックダンパー
【課題】ダイナミックダンパーの固有振動数を調整するために該ダイナミックダンパーに予め余分な調整機構を取り付けておくことなく、調整が必要なときに振動数調整部材を適宜着脱可能に装着し得るダイナミックダンパーを提供する。
【解決手段】建物構造体に固定されるフレーム３と、該フレーム３に対して振動可能に支持された重錘５とを有するダイナミックダンパー６であって、重錘５の固有振動数を調整するための第１振動数調整部材となる付加重錘２０或いはコイルバネ８を、該重錘５の中央下部の１箇所の第１取付空間24ａに下方から着脱可能に装着すると共に、第１振動数調整部材の両側位置に第２振動数調整部材となる付加重錘２０或いはコイルバネ８を着脱可能に装着し得る第２取付空間24ｂを設けたことを特徴とする。
【解決手段】建物構造体に固定されるフレーム３と、該フレーム３に対して振動可能に支持された重錘５とを有するダイナミックダンパー６であって、重錘５の固有振動数を調整するための第１振動数調整部材となる付加重錘２０或いはコイルバネ８を、該重錘５の中央下部の１箇所の第１取付空間24ａに下方から着脱可能に装着すると共に、第１振動数調整部材の両側位置に第２振動数調整部材となる付加重錘２０或いはコイルバネ８を着脱可能に装着し得る第２取付空間24ｂを設けたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物構造体に固定されるフレームと、該フレームに対して振動可能に支持された重錘と、を有するダイナミックダンパーの該重錘の固有振動数を調整することができるダイナミックダンパーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では中低層の住宅に対して、強風による風振動や道路を走行する自動車等による交通振動等の環境振動が問題視されている。日常的に発生する環境振動については、非常に微少な振幅の振動ではあるが、居住者に対しては日常生活において大きな影響を与えることがある。特に鉄骨３階建て住宅は、高い耐震性とプラン自由度がある反面、交通振動により発生する振動や、内部の人の動きにより発生する振動と建物の固有振動数が比較的近いために、これらの振動の影響を受け易い。これらの振動を効果的に低減させるために近年では建物にダイナミックダンパー（ＴＭＤ；Tuened Mass Damper；同調振動系型ダンパー）を設置するケースが増えている。
【０００３】
ダイナミックダンパーを用いて建物の振動を低減させるためには、建物の固有振動数とダイナミックダンパーの重錘の固有振動数を正確に一致させる必要があり、そのため、建物が完成した後にダイナミックダンパーの調整がほとんどの場合必要となる。このため、通常は後調整の有無に拘わらずダイナミックダンパーに対して予め調整機構をもたせておく。
【０００４】
従来、上記環境振動に対応した制振装置の重錘の固有振動数を微調整する方法としてバネを剛性の異なるものに取り替えたり、バネの本数を調整したり、或いは、特開２００１−２５４７７５号公報（特許文献１）に記載されたように、フレームと重錘間に、該重錘の振動方向と同一方向にバネをとりつけ、そのバネ全体のバネ定数を変化させることにより、重錘の固有振動数を変化させて微調整する方法がある。
【０００５】
また一方で、ダイナミックダンパーは建物の上部に設置されるため、天井裏内に設置されることが多く、重錘の固有振動数の調整作業は脚立に立って不安定な姿勢で、天井に設けられた点検口をのぞき込みながら作業される。
【０００６】
例えば、特開２００３−１６６３６５号公報（特許文献２）及び特開２００５−５４３６０号公報（特許文献３）には、１つの重錘に対して複数個のダンパー調整用ユニットを予め設けたことが記載されている。
【０００７】
また、特開２００１−１２４１３６号公報（特許文献４）には制振装置に振動系の固有振動数を調節する振動数調節機構が設けられ、ウエイト部材（重錘）は複数のプレートを積層して４隅を上下に貫通するボルトによりメインフレーム上に一体的に固定してあり、プレートの枚数を変えることにより重量を変更して振動系の固有振動数を調節出来ることが記載されている。
【０００８】
また、特開２００１−１９３３１２号公報（特許文献５）にはマス部材（重錘）に調節用空所を形成し、該調節用空所に付加マス部材を収容可能とし、付加マス部材を増減させることで制振装置におけるマス部材の質量を調節してチューニング周波数の設定を行うことが記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２５４７７５号公報
【特許文献２】特開２００３−１６６３６５号公報
【特許文献３】特開２００５−０５４３６０号公報
【特許文献４】特開２００１−１２４１３６号公報
【特許文献５】特開２００１−１９３３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述の特許文献１の技術では、制振用のバネを直接調整するため重錘の固有振動数を微調整する構造が複雑になるという問題が有り、特許文献２、３の技術では、１つの重錘に対して複数個のダンパー調整用ユニットを予め再調整可能に設置しなければならず、調整時にも複数個のダンパー調整用ユニットを個別に調整しなければならないという問題がある。
【００１１】
また、特許文献４の技術では、１つの重錘に対して１つの振動数調節機構を用意したものであるものの、構造が複雑であるため一旦設置した後で再調節する場合には天井等の点検口から振動数調節機構のみを容易に取り外して調整することが出来ないという問題があった。
【００１２】
また、特許文献５の技術では、マス部材（重錘）に予め調節用空所を形成し別の調整用マスを予め増減可能に取り付けた構成であるため設置後に再調整を行うためには予め調整用のマスを取り付けておく必要があり、ダイナミックダンパー自体が大型化し、コストアップの要因となるという問題がある。
【００１３】
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、ダイナミックダンパーの重錘の固有振動数を調整するために該ダイナミックダンパーに対して予め余分な調整機構を取り付けておくことなく、重錘の中央下部とその両側対称位置に第１、第２の振動数調整部材を着脱可能に装着し得る第１、第２取付空間を用意しておき、調整が必要なときに該第１、第２取付空間を利用して第１、第２の振動数調整部材を適宜着脱可能に装着し得るダイナミックダンパー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】
【００１４】
前記目的を達成するための本発明に係るダイナミックダンパーの第１の構成は、建物構造体に固定されるフレームと、該フレームに対して振動可能に支持された重錘と、を有するダイナミックダンパーであって、前記重錘の固有振動数を調整するための第１振動数調整部材を、該重錘の中央下部の１箇所の第１取付空間に下方から着脱可能に装着すると共に、該重錘の中央下部に取り付けられる前記第１振動数調整部材の両側位置に、前記重錘の固有振動数を調整するための第２振動数調整部材を着脱可能に装着し得る第２取付空間を設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るダイナミックダンパーの第２の構成は、前記第１の構成において、前記第２取付空間は前記重錘の底面部に形成された凹溝により構成され、該凹溝と前記フレームとの間に前記第２振動数調整部材の取付手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るダイナミックダンパーの第３の構成は、前記第１、第２の構成において、前記第２振動数調整部材は、前記重錘の重量を補足して該重錘の固有振動数を下げるための付加重錘、或いは前記重錘の振動方向の固有振動数を上げるためのコイルバネの何れか一方、若しくは両方からなることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係るダイナミックダンパーの第４の構成は、前記第１〜第３の構成において、前記第２振動数調整部材が前記重錘の振動方向の固有振動数を上げるためのコイルバネで構成され、該第２振動数調整部材の取付手段は該重錘の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るダイナミックダンパーの第１の構成によれば、重錘の固有振動数を調整する必要が生じたときに、重錘の中央下部に設けた第１取付空間に第１振動数調整部材を取り付けて重錘の固有振動数を調整することが出来、更に追加的な調整が必要となる場合には、第１取付空間に取り付けた第１振動数調整部材の両側位置に設けた第２取付空間に第２振動数調整部材を取り付けて重錘の固有振動数を調整することが出来る。
【００１９】
即ち、建物設計時に、建物の構造要素と、帳壁等の非構造部材の水平剛性と建物重量から建物の固有振動数を推定すると共に、本装置の据付時にその取り付けられる建物の固有振動数に対応するように設計されたダイナミックダンパーを設置しておく。そして、建物完成後、該建物の固有振動数が設計時の予測からズレが生じた場合のみに、重錘の中央下部に設けた第１取付空間に第１振動数調整部材を取り付けて重錘の固有振動数を調整することが出来る。また、該建物の固有振動数の調整において、第１取付空間に第１振動数調整部材を取り付けるだけでは十分な対応が出来ない場合には第１取付空間に取り付けた第１振動数調整部材の両側位置に設けた第２取付空間に第２振動数調整部材を取り付けて重錘の固有振動数を調整することが出来る。
【００２０】
ダイナミックダンパーの重錘の固有振動数を上げたい場合は、第１、第２振動数調整部材としてコイルバネを装着する。
【００２１】
ダイナミックダンパーの重錘の固有振動数を下げたい場合は、第１、第２振動数調整部材として付加重錘を装着する。
【００２２】
また、本発明に係るダイナミックダンパーの第２の構成によれば、重錘の底面部に形成された凹溝からなる第２取付空間内に第２振動数調整部材を収容することで、重錘の底面部から突出する第２振動数調整部材の嵩を小さくすることが出来、ダイナミックダンパーをコンパクトに出来る。
【００２３】
また、本発明に係るダイナミックダンパーの第３の構成によれば、第２振動数調整部材を付加重錘とすれば重錘の重量を補足して該重錘の固有振動数を下げることが出来、第２振動数調整部材をコイルバネとすれば、重錘の任意の振動方向の固有振動数を上げることが出来る。
【００２４】
また、本発明に係るダイナミックダンパーの第４の構成によれば、第２振動数調整部材をコイルバネで構成し、該第２振動数調整部材の取付手段は重錘の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成とすることが出来る。その取付手段の具体的構成は、重錘に取り付けられたコ字形状の係止部材の３辺と、建物構造体に固定されるフレームに取り付けられた方形状の係止部材の３辺との間でコイルバネを任意の方向に張設して重錘の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成とすることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図により本発明に係るダイナミックダンパーの一実施形態を具体的に説明する。図１及び図２は本発明に係るダイナミックダンパーの構成を示す平面図及び断面図、図３は本発明に係るダイナミックダンパーの構成を示す分解図、図４〜図６は各種の振動数調整部材を装着したダイナミックダンパーの構成を示す平面図である。
【００２６】
図１〜図６において、建物構造体となる梁材１の上フランジ１ａ上にダイナミックダンパー６のフレーム３が固定されている。フレーム３の底面部３ｂ上には重錘支持体となる積層ゴム17とバネ４により方形状で構成された重錘５が振動可能に支持されている。フレーム３の起立した側辺部３ａと重錘５との間にはバネ４が取り付け固定される。なお、このバネ４は装置据付後に通常調整されることがない。
【００２７】
フレーム３の底面部３ｂには第１、第２振動数調整部材となる付加重錘20やコイルバネ８を着脱するための開口部3b1が形成されている。また、開口部3b1に直交して底板27が設けられており、該底板27には付加重錘20やコイルバネ８を着脱するための開口部27ａが形成されている。
【００２８】
尚、重錘支持体としては積層ゴム17の代わりに球体を介して振動可能に支持する構成でも良いし、バネ４の代わりにゴム等の弾性部材によって重錘５を振動可能に支持することでも良い。
【００２９】
重錘５の底面部５ａには凹溝５ｃが設けられおり、この凹溝５ｃにより重錘５の中央下部の１箇所の第１取付空間24ａと、該第１取付空間24ａの両側対称位置に第２取付空間24ｂが形成されている。
【００３０】
重錘５の中央下部の第１取付空間24ａには、底板27の開口部27ａ及びフレーム３の底面部３ｂの開口部3b1を介して下方から重錘５の固有振動数を調整するための第１振動数調整部材となる付加重錘20或いはコイルバネ８を着脱可能に装着し得るように構成されており、第１振動数調整部材の両側対称位置に配置される第２取付空間24ｂには重錘５の固有振動数を調整するための第２振動数調整部材となる付加重錘20或いはコイルバネ８を着脱可能に装着し得るように構成されている。付加重錘20は重錘５の重量を補足して該重錘５の固有振動数を下げる作用を有し、コイルバネ８は重錘５の振動方向の固有振動数を上げる作用を有するものである。
【００３１】
本実施形態の付加重錘20は複数枚の方形板状の付加重錘が積層されて必要数を調整して使用される。第１取付空間24ａに取付けられる付加重錘20には十字状に４箇所、第２取付空間24ｂに取り付けられる付加重錘20には４隅に４箇所の貫通孔20ａが形成されている。
【００３２】
重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃ内には第１、第２振動数調整部材の取付手段となる複数のネジ孔５ｂが設けられている。本実施形態のネジ孔５ｂは重錘５の底面部５ａに凹溝５ｃにより構成される第１、第２取付空間24ａ，24ｂに着脱可能に装着される付加重錘20に形成された貫通孔20ａに対応して適宜設けられており、このネジ孔５ｂを利用してコイルバネ８で構成される第２振動数調整部材の取付手段となるバネ係止部材28，29が重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃ内にボルト14により着脱可能に装着される。
【００３３】
一方、底板27には取付手段となる複数のネジ孔27ｂが設けられている。本実施形態では、このネジ孔27ｂを利用してコイルバネ８で構成される第２振動数調整部材の取付手段となるバネ係止部材30，31，32が底板27の下面側（或いは上面側）にボルト14により着脱可能に装着される。
【００３４】
図１は第１、第２取付空間24ａ，24ｂに付加重錘20が設けられ、更に第１取付空間24ａに付加重錘20の下面に取り付けられた断面ハット型のバネ係止部材29と、底板27に取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材32との間にコイルバネ８が係止されて張設された一例である。図２は図１において、第２取付空間24ｂの付加重錘20が除去された場合の一例を示す。図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１、図２の分解説明図である。本実施形態ではコイルバネ８の伸張方向が図１〜図３の左右方向に配置されたものである。
【００３５】
図４（ａ）は第１取付空間24ａに付加重錘20を取り付けた場合の一例を示し、図４（ｂ）は第１、第２取付空間24ａ，24ｂにそれぞれ付加重錘20を取り付けた場合の一例を示す。図５（ａ）は第１取付空間24ａに付加重錘20を取り付け、第２取付空間24ｂに重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃに取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材28と、底板27に取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材32との間にコイルバネ８が係止されて張設された一例である。本実施形態ではコイルバネ８の伸張方向が図５の左右方向に配置されたものである。
【００３６】
図５（ｂ）は第１取付空間24ａに重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃに取り付けられた断面ハット型のバネ係止部材29と、底板27に取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材31との間にコイルバネ８が係止されて張設された一例である。本実施形態ではコイルバネ８の伸張方向が図５の上下方向に配置されたものである。
【００３７】
図５（ｃ）は第１取付空間24ａに重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃに取り付けられた断面ハット型のバネ係止部材29と、底板27に取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材31との間にコイルバネ８が係止されて張設され、第２取付空間24ｂに重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃに取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材28と、底板27に取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材32との間にコイルバネ８が係止されて張設された一例である。本実施形態では第１取付空間24ａに設けられるコイルバネ８の伸張方向が図５の上下方向に配置され、第２取付空間24ｂに設けられるコイルバネ８の伸張方向が図５の左右方向に配置されたものである。
【００３８】
図６は重錘５の底面部５ａに着脱可能に装着される取付手段となるバネ係止部材33と、底板27の下面側（或いは上面側）に着脱可能に装着される取付手段となるバネ係止部材30とにより構成される第２振動数調整部材となるコイルバネ８の取付手段が重錘５の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成としたものである。即ち、重錘５の底面部５ａに取り付けられた外形コ字形状のバネ係止部材33の３辺と、建物構造体に固定されるフレーム３の底面部３ｂに固定された底板27に取り付けられた方形状のバネ係止部材30の該コ字形状のバネ係止部材28の３辺に対向する３辺との間でコイルバネ８を任意の方向に張設して重錘５の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成としている。
【００３９】
図６では、第１取付空間24ａに重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃに取り付けられた断面ハット型のバネ係止部材29と、底板27に取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材31との間にコイルバネ８が係止されて張設され、第２取付空間24ｂに重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃに取り付けられた外形コの字形状で断面Ｊ字形状のバネ係止部材33と、底板27に取り付けられた外形方形状で断面Ｚ字形状のバネ係止部材30との間にコイルバネ８が係止されて張設された一例である。本実施形態では第１取付空間24ａに設けられるコイルバネ８の伸張方向が図６の上下方向に配置され、第２取付空間24ｂに設けられるコイルバネ８の伸張方向は図６の上下左右方向或いは斜め方向に適宜配置される。
【００４０】
このように、重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃにより形成された第２取付空間24ｂを利用して、該凹溝５ｃとフレーム３に固定された底板27との間に第２振動数調整部材となるコイルバネ８の取付手段として、バネ係止部材28，30，32，33が重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃ或いは底板27の下面側（或いは上面側）に適宜選択的に着脱可能に装着し得る構成としている。
【００４１】
コイルバネ８の両端部はバネ係止部材28〜33の各係止片28ｂ〜33ｂに設けられた孔、爪、アーム等の種々の係止手段により着脱可能に係止されている。
【００４２】
図１〜図６に示すように、ダイナミックダンパー６は、必要に応じて付加重錘20と、複数のコイルバネ８との何れか一方、若しくは両方を重錘５の底面部５ａに形成された凹溝５ｃからなる第１、第２取付空間24ａ，24ｂを利用して選択的に着脱可能に装着し得るように構成されている。
【００４３】
ここで、共通の第１、第２取付空間24ａ，24ｂとは、天井板12に設けられた点検口13、フレーム３の底面部３ｂの開口部3b1、底板27の開口部27ａ及び重錘５の底面部５ａに形成された凹溝５ｃにより形成された取付空間（取付開口部）をいう。
【００４４】
梁材１の下フランジ１ｂの下面側に配置された天井板12には第１、第２取付空間24ａ，24ｂを形成する凹溝５ｃの真下に対応する位置で該凹溝５ｃの外形に対応する大きさを有する点検口13が設けられており、扉12ａを開放して点検口13から第１、第２取付空間24ａ，24ｂを形成する凹溝５ｃに付加重錘20或いはコイルバネ８を取り付け、或いは取り外し作業が出来るように構成されている。
【００４５】
フレーム３の底面部３ｂ及び底板27には付加重錘20、コイルバネ８及びバネ係止部材28〜33が挿通し得る方形状の開口部3b1及び開口部27ａが形成されており、図４に示すように、重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃ内に形成したネジ孔５ｂに付加重錘20のみを取り付ける場合には、先ず、点検口13側から該開口部3b1及び開口部27ａを介して付加重錘20を挿入して重錘５の底面部５ａに形成されたネジ孔５ｂにボルト14を付加重錘20の貫通孔20ａに挿通して螺合締結する。
【００４６】
図１〜図３、図５（ｂ），（ｃ）及び図６に示すように、第１取付空間24ａにコイルバネ８を取り付ける場合には、点検口13側から該開口部3b1及び開口部27ａを介して断面ハット形状のバネ係止部材29を挿入して重錘５の底面部５ａに形成されたネジ孔５ｂにボルト14をバネ係止部材29の固定片29ａに形成した貫通孔に挿通して螺合締結し固定する。次に底板27の下面側（或いは上面側）に断面Ｊ字形状のバネ係止部材31，32の固定片31ａ，32ａを底板27のネジ孔27ｂを利用してボルト止めして固定する。そして、点検口13側から該開口部3b1及び開口部27ａを介してコイルバネ８を挿入してバネ係止部材29の係止片29ｂとバネ係止部材31，32の係止片31ｂ，32ｂとの間に該コイルバネ８の両端部を係止する。このとき、コイルバネ８は重錘５と底板27との間に配置される。
【００４７】
図５（ａ），（ｃ）及び図６に示すように、第２取付空間24ｂにコイルバネ８を取付ける場合には、点検口13側から該開口部3b1及び開口部27ａを介して断面Ｚ形状のバネ係止部材28，33を挿入して重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃ内に形成されたネジ孔５ｂにボルト14をバネ係止部材28，33の固定片28ａ，33ａに形成した貫通孔に挿通して螺合締結し固定する。次に底板27の下面側（或いは上面側）に断面Ｚ字形状のバネ係止部材30，32の固定片30ａ，32ａに設けられた貫通孔にボルト14を挿通し底板27のネジ孔27ｂに螺合締結して固定する。そして、点検口13側から該開口部3b1及び開口部27ａを介してコイルバネ８を挿入してバネ係止部材28，33の係止片28ｂ，33ｂとバネ係止部材30，32の係止片30ｂ，32ｂとの間に該コイルバネ８の両端部を係止する。
【００４８】
ここで、コイルバネ８のバネ定数を調整する方法としては、コイルバネ８の本数を変更するか、コイルバネ８の太さを変更してバネ定数を変更するか、コイルバネ８の可変位長を変更する等によりコイルバネ８のバネ定数を調整することが出来る。
【００４９】
図１〜図３では、重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃ内の中央部に形成された第１取付空間24ａに取り付けられるバネ係止部材29を長尺方向が図１〜図３の上下方向（縦方向）に配置して使用し、長尺方向が図１〜図３の上下方向（縦方向）に配置されたバネ係止部材32との間でコイルバネ８を係止して該コイルバネ８の伸張方向を図１〜図３の左右方向（横方向）に配置した場合の一例を示し、図５（ａ），（ｃ）及び図６では、バネ係止部材29を長尺方向を図５（ａ），（ｃ）及び図６の左右方向（横方向）に配置して使用し、長尺方向が図５（ａ），（ｃ）及び図６の左右方向（横方向）に配置されたバネ係止部材31との間でコイルバネ８を係止して該コイルバネ８の伸張方向を図５（ａ），（ｃ）及び図６の上下方向（縦方向）に配置した場合の一例を示す。
【００５０】
上記構成によれば、重錘５の固有振動数を調整する必要が生じたときに、重錘５の中央下部に設けた第１取付空間24ａに付加重錘20やコイルバネ８等の第１振動数調整部材を取り付けて重錘５の固有振動数を調整することが出来、更に追加的な調整が必要となる場合には、第１取付空間24ａに取り付けた第１振動数調整部材の両側位置に設けた第２取付空間24ｂに付加重錘20やコイルバネ８等の第２振動数調整部材を取り付けて重錘の固有振動数を調整することが出来る。
【００５１】
即ち、建物設計時に、建物の構造要素と、帳壁等の非構造部材の水平剛性と建物重量から建物の固有振動数を推定すると共に、本装置の据付時にその取り付けられる建物の固有振動数に対応するように設計されたダイナミックダンパー６を設置しておく。そして、建物完成後、該建物の固有振動数が設計時の予測からズレが生じた場合のみに、重錘５の中央下部に設けた第１取付空間24ａに第１振動数調整部材を取り付けて重錘５の固有振動数を調整することが出来る。また、該建物の固有振動数の調整において、第１取付空間24ａに第１振動数調整部材を取り付けるだけでは十分な対応が出来ない場合には第１取付空間24ａに取り付けた第１振動数調整部材の両側位置に設けた第２取付空間24ｂに第２振動数調整部材を取り付けて重錘５の固有振動数を調整することが出来る。
【００５２】
ダイナミックダンパー６の重錘５の固有振動数を上げたい場合は、第１、第２振動数調整部材としてコイルバネ８を装着し、ダイナミックダンパー６の重錘５の固有振動数を下げたい場合は、第１、第２振動数調整部材として付加重錘20を装着すれば良い。
【００５３】
また、重錘５の底面部５ａに形成された凹溝５ｃの第２取付空間24ｂ内に第２振動数調整部材を収容することで、重錘５の底面部から突出する第２振動数調整部材の嵩を小さくすることが出来、ダイナミックダンパー６をコンパクトに出来る。
【００５４】
また、第２振動数調整部材を付加重錘20とすれば重錘５の重量を補足して該重錘５の固有振動数を下げることが出来、第２振動数調整部材をコイルバネ８とすれば、重錘５の任意の振動方向の固有振動数を上げることが出来る。
【００５５】
また、第２振動数調整部材をコイルバネ８で構成し、該第２振動数調整部材の取付手段は重錘５の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成とすることが出来る。その取付手段の具体的構成は、図６に示すように、重錘５に取り付けられた外形コ字形状のバネ係止部材33の３辺と、建物構造体に固定されるフレーム３の底面部３ｂに固定された底板27に取り付けられた方形状のバネ係止部材30の３辺との間でコイルバネ８を任意の方向に張設して重錘５の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成とすることが出来る。
【００５６】
このように、ダイナミックダンパー６に設けられた重錘５の固有振動数を調整する必要が生じたときにのみ、該重錘５の底面部５ａに形成された凹溝５ｃ内に形成された複数のネジ孔５ｂ、底板27に形成された複数のネジ孔27ｂ、バネ係止部材28〜33を適宜利用して付加重錘20やコイルバネ８を第１取付空間24ａ及び第２取付空間24ｂに適宜選択的に装着或いは脱離することが出来る。
【００５７】
通常は建物の設計時に推定した該建物の固有振動数に適応するダイナミックダンパー６を取り付けるのみであり、該ダイナミックダンパー６に対して予め余分な調整機構を設けない。そのため、装置全体がシンプルになり、製作コストも抑えることが出来る。そして、固有振動数の調整が必要なときにのみフレーム３の底面部３ｂに設けられた開口部3b1及び底板27の開口部27ａから、必要な振動数調整部材として、付加重錘20、コイルバネ８の一方、或いは両方を適宜装着することが出来る。
【００５８】
また、ダイナミックダンパー６の調整時に一箇所の小さな点検口13からコイルバネ８を底板27及び重錘５から容易に取り外すことが出来、取り外した状態で、コイルバネ８のバネ定数を調整した後、再度、一箇所の小さな点検口13からコイルバネ８を底板27及び重錘５に容易に取り付けることが出来、簡単な操作で重錘５の固有振動数を容易に調整することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の活用例として、建物構造体に固定されるフレームと、該フレームに対して振動可能に支持された重錘と、を有するダイナミックダンパーの該重錘の固有振動数を調整するためのダイナミックダンパーに適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係るダイナミックダンパーの構成を示す平面図及び断面図である。
【図２】本発明に係るダイナミックダンパーの構成を示す平面図及び断面図である。
【図３】本発明に係るダイナミックダンパーの構成を示す分解図である。
【図４】各種の振動数調整部材を装着したダイナミックダンパーの構成を示す平面図である。
【図５】各種の振動数調整部材を装着したダイナミックダンパーの構成を示す平面図である。
【図６】各種の振動数調整部材を装着したダイナミックダンパーの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…梁材
１ａ，１ｂ…上下フランジ
３…フレーム
３ａ…側辺部
３ｂ…底面部
3b1…開口部
４…バネ
５…重錘
５ａ…底面部
５ｂ…ネジ孔
５ｃ…凹溝
６…ダイナミックダンパー
８…コイルバネ
12…天井板
12ａ…扉
13…点検口
14…ボルト
17…積層ゴム
20…付加重錘
20ａ…貫通孔
24ａ，24ｂ…第１、第２取付空間
27…底板
27ａ…開口部
27ｂ…ネジ孔
28〜33…バネ係止部材
28ａ〜33ａ…固定片
28ｂ〜33ｂ…係止片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物構造体に固定されるフレームと、該フレームに対して振動可能に支持された重錘と、を有するダイナミックダンパーの該重錘の固有振動数を調整することができるダイナミックダンパーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では中低層の住宅に対して、強風による風振動や道路を走行する自動車等による交通振動等の環境振動が問題視されている。日常的に発生する環境振動については、非常に微少な振幅の振動ではあるが、居住者に対しては日常生活において大きな影響を与えることがある。特に鉄骨３階建て住宅は、高い耐震性とプラン自由度がある反面、交通振動により発生する振動や、内部の人の動きにより発生する振動と建物の固有振動数が比較的近いために、これらの振動の影響を受け易い。これらの振動を効果的に低減させるために近年では建物にダイナミックダンパー（ＴＭＤ；Tuened Mass Damper；同調振動系型ダンパー）を設置するケースが増えている。
【０００３】
ダイナミックダンパーを用いて建物の振動を低減させるためには、建物の固有振動数とダイナミックダンパーの重錘の固有振動数を正確に一致させる必要があり、そのため、建物が完成した後にダイナミックダンパーの調整がほとんどの場合必要となる。このため、通常は後調整の有無に拘わらずダイナミックダンパーに対して予め調整機構をもたせておく。
【０００４】
従来、上記環境振動に対応した制振装置の重錘の固有振動数を微調整する方法としてバネを剛性の異なるものに取り替えたり、バネの本数を調整したり、或いは、特開２００１−２５４７７５号公報（特許文献１）に記載されたように、フレームと重錘間に、該重錘の振動方向と同一方向にバネをとりつけ、そのバネ全体のバネ定数を変化させることにより、重錘の固有振動数を変化させて微調整する方法がある。
【０００５】
また一方で、ダイナミックダンパーは建物の上部に設置されるため、天井裏内に設置されることが多く、重錘の固有振動数の調整作業は脚立に立って不安定な姿勢で、天井に設けられた点検口をのぞき込みながら作業される。
【０００６】
例えば、特開２００３−１６６３６５号公報（特許文献２）及び特開２００５−５４３６０号公報（特許文献３）には、１つの重錘に対して複数個のダンパー調整用ユニットを予め設けたことが記載されている。
【０００７】
また、特開２００１−１２４１３６号公報（特許文献４）には制振装置に振動系の固有振動数を調節する振動数調節機構が設けられ、ウエイト部材（重錘）は複数のプレートを積層して４隅を上下に貫通するボルトによりメインフレーム上に一体的に固定してあり、プレートの枚数を変えることにより重量を変更して振動系の固有振動数を調節出来ることが記載されている。
【０００８】
また、特開２００１−１９３３１２号公報（特許文献５）にはマス部材（重錘）に調節用空所を形成し、該調節用空所に付加マス部材を収容可能とし、付加マス部材を増減させることで制振装置におけるマス部材の質量を調節してチューニング周波数の設定を行うことが記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２５４７７５号公報
【特許文献２】特開２００３−１６６３６５号公報
【特許文献３】特開２００５−０５４３６０号公報
【特許文献４】特開２００１−１２４１３６号公報
【特許文献５】特開２００１−１９３３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述の特許文献１の技術では、制振用のバネを直接調整するため重錘の固有振動数を微調整する構造が複雑になるという問題が有り、特許文献２、３の技術では、１つの重錘に対して複数個のダンパー調整用ユニットを予め再調整可能に設置しなければならず、調整時にも複数個のダンパー調整用ユニットを個別に調整しなければならないという問題がある。
【００１１】
また、特許文献４の技術では、１つの重錘に対して１つの振動数調節機構を用意したものであるものの、構造が複雑であるため一旦設置した後で再調節する場合には天井等の点検口から振動数調節機構のみを容易に取り外して調整することが出来ないという問題があった。
【００１２】
また、特許文献５の技術では、マス部材（重錘）に予め調節用空所を形成し別の調整用マスを予め増減可能に取り付けた構成であるため設置後に再調整を行うためには予め調整用のマスを取り付けておく必要があり、ダイナミックダンパー自体が大型化し、コストアップの要因となるという問題がある。
【００１３】
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、ダイナミックダンパーの重錘の固有振動数を調整するために該ダイナミックダンパーに対して予め余分な調整機構を取り付けておくことなく、重錘の中央下部とその両側対称位置に第１、第２の振動数調整部材を着脱可能に装着し得る第１、第２取付空間を用意しておき、調整が必要なときに該第１、第２取付空間を利用して第１、第２の振動数調整部材を適宜着脱可能に装着し得るダイナミックダンパー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】
【００１４】
前記目的を達成するための本発明に係るダイナミックダンパーの第１の構成は、建物構造体に固定されるフレームと、該フレームに対して振動可能に支持された重錘と、を有するダイナミックダンパーであって、前記重錘の固有振動数を調整するための第１振動数調整部材を、該重錘の中央下部の１箇所の第１取付空間に下方から着脱可能に装着すると共に、該重錘の中央下部に取り付けられる前記第１振動数調整部材の両側位置に、前記重錘の固有振動数を調整するための第２振動数調整部材を着脱可能に装着し得る第２取付空間を設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るダイナミックダンパーの第２の構成は、前記第１の構成において、前記第２取付空間は前記重錘の底面部に形成された凹溝により構成され、該凹溝と前記フレームとの間に前記第２振動数調整部材の取付手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るダイナミックダンパーの第３の構成は、前記第１、第２の構成において、前記第２振動数調整部材は、前記重錘の重量を補足して該重錘の固有振動数を下げるための付加重錘、或いは前記重錘の振動方向の固有振動数を上げるためのコイルバネの何れか一方、若しくは両方からなることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係るダイナミックダンパーの第４の構成は、前記第１〜第３の構成において、前記第２振動数調整部材が前記重錘の振動方向の固有振動数を上げるためのコイルバネで構成され、該第２振動数調整部材の取付手段は該重錘の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るダイナミックダンパーの第１の構成によれば、重錘の固有振動数を調整する必要が生じたときに、重錘の中央下部に設けた第１取付空間に第１振動数調整部材を取り付けて重錘の固有振動数を調整することが出来、更に追加的な調整が必要となる場合には、第１取付空間に取り付けた第１振動数調整部材の両側位置に設けた第２取付空間に第２振動数調整部材を取り付けて重錘の固有振動数を調整することが出来る。
【００１９】
即ち、建物設計時に、建物の構造要素と、帳壁等の非構造部材の水平剛性と建物重量から建物の固有振動数を推定すると共に、本装置の据付時にその取り付けられる建物の固有振動数に対応するように設計されたダイナミックダンパーを設置しておく。そして、建物完成後、該建物の固有振動数が設計時の予測からズレが生じた場合のみに、重錘の中央下部に設けた第１取付空間に第１振動数調整部材を取り付けて重錘の固有振動数を調整することが出来る。また、該建物の固有振動数の調整において、第１取付空間に第１振動数調整部材を取り付けるだけでは十分な対応が出来ない場合には第１取付空間に取り付けた第１振動数調整部材の両側位置に設けた第２取付空間に第２振動数調整部材を取り付けて重錘の固有振動数を調整することが出来る。
【００２０】
ダイナミックダンパーの重錘の固有振動数を上げたい場合は、第１、第２振動数調整部材としてコイルバネを装着する。
【００２１】
ダイナミックダンパーの重錘の固有振動数を下げたい場合は、第１、第２振動数調整部材として付加重錘を装着する。
【００２２】
また、本発明に係るダイナミックダンパーの第２の構成によれば、重錘の底面部に形成された凹溝からなる第２取付空間内に第２振動数調整部材を収容することで、重錘の底面部から突出する第２振動数調整部材の嵩を小さくすることが出来、ダイナミックダンパーをコンパクトに出来る。
【００２３】
また、本発明に係るダイナミックダンパーの第３の構成によれば、第２振動数調整部材を付加重錘とすれば重錘の重量を補足して該重錘の固有振動数を下げることが出来、第２振動数調整部材をコイルバネとすれば、重錘の任意の振動方向の固有振動数を上げることが出来る。
【００２４】
また、本発明に係るダイナミックダンパーの第４の構成によれば、第２振動数調整部材をコイルバネで構成し、該第２振動数調整部材の取付手段は重錘の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成とすることが出来る。その取付手段の具体的構成は、重錘に取り付けられたコ字形状の係止部材の３辺と、建物構造体に固定されるフレームに取り付けられた方形状の係止部材の３辺との間でコイルバネを任意の方向に張設して重錘の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成とすることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図により本発明に係るダイナミックダンパーの一実施形態を具体的に説明する。図１及び図２は本発明に係るダイナミックダンパーの構成を示す平面図及び断面図、図３は本発明に係るダイナミックダンパーの構成を示す分解図、図４〜図６は各種の振動数調整部材を装着したダイナミックダンパーの構成を示す平面図である。
【００２６】
図１〜図６において、建物構造体となる梁材１の上フランジ１ａ上にダイナミックダンパー６のフレーム３が固定されている。フレーム３の底面部３ｂ上には重錘支持体となる積層ゴム17とバネ４により方形状で構成された重錘５が振動可能に支持されている。フレーム３の起立した側辺部３ａと重錘５との間にはバネ４が取り付け固定される。なお、このバネ４は装置据付後に通常調整されることがない。
【００２７】
フレーム３の底面部３ｂには第１、第２振動数調整部材となる付加重錘20やコイルバネ８を着脱するための開口部3b1が形成されている。また、開口部3b1に直交して底板27が設けられており、該底板27には付加重錘20やコイルバネ８を着脱するための開口部27ａが形成されている。
【００２８】
尚、重錘支持体としては積層ゴム17の代わりに球体を介して振動可能に支持する構成でも良いし、バネ４の代わりにゴム等の弾性部材によって重錘５を振動可能に支持することでも良い。
【００２９】
重錘５の底面部５ａには凹溝５ｃが設けられおり、この凹溝５ｃにより重錘５の中央下部の１箇所の第１取付空間24ａと、該第１取付空間24ａの両側対称位置に第２取付空間24ｂが形成されている。
【００３０】
重錘５の中央下部の第１取付空間24ａには、底板27の開口部27ａ及びフレーム３の底面部３ｂの開口部3b1を介して下方から重錘５の固有振動数を調整するための第１振動数調整部材となる付加重錘20或いはコイルバネ８を着脱可能に装着し得るように構成されており、第１振動数調整部材の両側対称位置に配置される第２取付空間24ｂには重錘５の固有振動数を調整するための第２振動数調整部材となる付加重錘20或いはコイルバネ８を着脱可能に装着し得るように構成されている。付加重錘20は重錘５の重量を補足して該重錘５の固有振動数を下げる作用を有し、コイルバネ８は重錘５の振動方向の固有振動数を上げる作用を有するものである。
【００３１】
本実施形態の付加重錘20は複数枚の方形板状の付加重錘が積層されて必要数を調整して使用される。第１取付空間24ａに取付けられる付加重錘20には十字状に４箇所、第２取付空間24ｂに取り付けられる付加重錘20には４隅に４箇所の貫通孔20ａが形成されている。
【００３２】
重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃ内には第１、第２振動数調整部材の取付手段となる複数のネジ孔５ｂが設けられている。本実施形態のネジ孔５ｂは重錘５の底面部５ａに凹溝５ｃにより構成される第１、第２取付空間24ａ，24ｂに着脱可能に装着される付加重錘20に形成された貫通孔20ａに対応して適宜設けられており、このネジ孔５ｂを利用してコイルバネ８で構成される第２振動数調整部材の取付手段となるバネ係止部材28，29が重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃ内にボルト14により着脱可能に装着される。
【００３３】
一方、底板27には取付手段となる複数のネジ孔27ｂが設けられている。本実施形態では、このネジ孔27ｂを利用してコイルバネ８で構成される第２振動数調整部材の取付手段となるバネ係止部材30，31，32が底板27の下面側（或いは上面側）にボルト14により着脱可能に装着される。
【００３４】
図１は第１、第２取付空間24ａ，24ｂに付加重錘20が設けられ、更に第１取付空間24ａに付加重錘20の下面に取り付けられた断面ハット型のバネ係止部材29と、底板27に取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材32との間にコイルバネ８が係止されて張設された一例である。図２は図１において、第２取付空間24ｂの付加重錘20が除去された場合の一例を示す。図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１、図２の分解説明図である。本実施形態ではコイルバネ８の伸張方向が図１〜図３の左右方向に配置されたものである。
【００３５】
図４（ａ）は第１取付空間24ａに付加重錘20を取り付けた場合の一例を示し、図４（ｂ）は第１、第２取付空間24ａ，24ｂにそれぞれ付加重錘20を取り付けた場合の一例を示す。図５（ａ）は第１取付空間24ａに付加重錘20を取り付け、第２取付空間24ｂに重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃに取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材28と、底板27に取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材32との間にコイルバネ８が係止されて張設された一例である。本実施形態ではコイルバネ８の伸張方向が図５の左右方向に配置されたものである。
【００３６】
図５（ｂ）は第１取付空間24ａに重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃに取り付けられた断面ハット型のバネ係止部材29と、底板27に取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材31との間にコイルバネ８が係止されて張設された一例である。本実施形態ではコイルバネ８の伸張方向が図５の上下方向に配置されたものである。
【００３７】
図５（ｃ）は第１取付空間24ａに重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃに取り付けられた断面ハット型のバネ係止部材29と、底板27に取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材31との間にコイルバネ８が係止されて張設され、第２取付空間24ｂに重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃに取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材28と、底板27に取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材32との間にコイルバネ８が係止されて張設された一例である。本実施形態では第１取付空間24ａに設けられるコイルバネ８の伸張方向が図５の上下方向に配置され、第２取付空間24ｂに設けられるコイルバネ８の伸張方向が図５の左右方向に配置されたものである。
【００３８】
図６は重錘５の底面部５ａに着脱可能に装着される取付手段となるバネ係止部材33と、底板27の下面側（或いは上面側）に着脱可能に装着される取付手段となるバネ係止部材30とにより構成される第２振動数調整部材となるコイルバネ８の取付手段が重錘５の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成としたものである。即ち、重錘５の底面部５ａに取り付けられた外形コ字形状のバネ係止部材33の３辺と、建物構造体に固定されるフレーム３の底面部３ｂに固定された底板27に取り付けられた方形状のバネ係止部材30の該コ字形状のバネ係止部材28の３辺に対向する３辺との間でコイルバネ８を任意の方向に張設して重錘５の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成としている。
【００３９】
図６では、第１取付空間24ａに重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃに取り付けられた断面ハット型のバネ係止部材29と、底板27に取り付けられた断面Ｚ字形状のバネ係止部材31との間にコイルバネ８が係止されて張設され、第２取付空間24ｂに重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃに取り付けられた外形コの字形状で断面Ｊ字形状のバネ係止部材33と、底板27に取り付けられた外形方形状で断面Ｚ字形状のバネ係止部材30との間にコイルバネ８が係止されて張設された一例である。本実施形態では第１取付空間24ａに設けられるコイルバネ８の伸張方向が図６の上下方向に配置され、第２取付空間24ｂに設けられるコイルバネ８の伸張方向は図６の上下左右方向或いは斜め方向に適宜配置される。
【００４０】
このように、重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃにより形成された第２取付空間24ｂを利用して、該凹溝５ｃとフレーム３に固定された底板27との間に第２振動数調整部材となるコイルバネ８の取付手段として、バネ係止部材28，30，32，33が重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃ或いは底板27の下面側（或いは上面側）に適宜選択的に着脱可能に装着し得る構成としている。
【００４１】
コイルバネ８の両端部はバネ係止部材28〜33の各係止片28ｂ〜33ｂに設けられた孔、爪、アーム等の種々の係止手段により着脱可能に係止されている。
【００４２】
図１〜図６に示すように、ダイナミックダンパー６は、必要に応じて付加重錘20と、複数のコイルバネ８との何れか一方、若しくは両方を重錘５の底面部５ａに形成された凹溝５ｃからなる第１、第２取付空間24ａ，24ｂを利用して選択的に着脱可能に装着し得るように構成されている。
【００４３】
ここで、共通の第１、第２取付空間24ａ，24ｂとは、天井板12に設けられた点検口13、フレーム３の底面部３ｂの開口部3b1、底板27の開口部27ａ及び重錘５の底面部５ａに形成された凹溝５ｃにより形成された取付空間（取付開口部）をいう。
【００４４】
梁材１の下フランジ１ｂの下面側に配置された天井板12には第１、第２取付空間24ａ，24ｂを形成する凹溝５ｃの真下に対応する位置で該凹溝５ｃの外形に対応する大きさを有する点検口13が設けられており、扉12ａを開放して点検口13から第１、第２取付空間24ａ，24ｂを形成する凹溝５ｃに付加重錘20或いはコイルバネ８を取り付け、或いは取り外し作業が出来るように構成されている。
【００４５】
フレーム３の底面部３ｂ及び底板27には付加重錘20、コイルバネ８及びバネ係止部材28〜33が挿通し得る方形状の開口部3b1及び開口部27ａが形成されており、図４に示すように、重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃ内に形成したネジ孔５ｂに付加重錘20のみを取り付ける場合には、先ず、点検口13側から該開口部3b1及び開口部27ａを介して付加重錘20を挿入して重錘５の底面部５ａに形成されたネジ孔５ｂにボルト14を付加重錘20の貫通孔20ａに挿通して螺合締結する。
【００４６】
図１〜図３、図５（ｂ），（ｃ）及び図６に示すように、第１取付空間24ａにコイルバネ８を取り付ける場合には、点検口13側から該開口部3b1及び開口部27ａを介して断面ハット形状のバネ係止部材29を挿入して重錘５の底面部５ａに形成されたネジ孔５ｂにボルト14をバネ係止部材29の固定片29ａに形成した貫通孔に挿通して螺合締結し固定する。次に底板27の下面側（或いは上面側）に断面Ｊ字形状のバネ係止部材31，32の固定片31ａ，32ａを底板27のネジ孔27ｂを利用してボルト止めして固定する。そして、点検口13側から該開口部3b1及び開口部27ａを介してコイルバネ８を挿入してバネ係止部材29の係止片29ｂとバネ係止部材31，32の係止片31ｂ，32ｂとの間に該コイルバネ８の両端部を係止する。このとき、コイルバネ８は重錘５と底板27との間に配置される。
【００４７】
図５（ａ），（ｃ）及び図６に示すように、第２取付空間24ｂにコイルバネ８を取付ける場合には、点検口13側から該開口部3b1及び開口部27ａを介して断面Ｚ形状のバネ係止部材28，33を挿入して重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃ内に形成されたネジ孔５ｂにボルト14をバネ係止部材28，33の固定片28ａ，33ａに形成した貫通孔に挿通して螺合締結し固定する。次に底板27の下面側（或いは上面側）に断面Ｚ字形状のバネ係止部材30，32の固定片30ａ，32ａに設けられた貫通孔にボルト14を挿通し底板27のネジ孔27ｂに螺合締結して固定する。そして、点検口13側から該開口部3b1及び開口部27ａを介してコイルバネ８を挿入してバネ係止部材28，33の係止片28ｂ，33ｂとバネ係止部材30，32の係止片30ｂ，32ｂとの間に該コイルバネ８の両端部を係止する。
【００４８】
ここで、コイルバネ８のバネ定数を調整する方法としては、コイルバネ８の本数を変更するか、コイルバネ８の太さを変更してバネ定数を変更するか、コイルバネ８の可変位長を変更する等によりコイルバネ８のバネ定数を調整することが出来る。
【００４９】
図１〜図３では、重錘５の底面部５ａの凹溝５ｃ内の中央部に形成された第１取付空間24ａに取り付けられるバネ係止部材29を長尺方向が図１〜図３の上下方向（縦方向）に配置して使用し、長尺方向が図１〜図３の上下方向（縦方向）に配置されたバネ係止部材32との間でコイルバネ８を係止して該コイルバネ８の伸張方向を図１〜図３の左右方向（横方向）に配置した場合の一例を示し、図５（ａ），（ｃ）及び図６では、バネ係止部材29を長尺方向を図５（ａ），（ｃ）及び図６の左右方向（横方向）に配置して使用し、長尺方向が図５（ａ），（ｃ）及び図６の左右方向（横方向）に配置されたバネ係止部材31との間でコイルバネ８を係止して該コイルバネ８の伸張方向を図５（ａ），（ｃ）及び図６の上下方向（縦方向）に配置した場合の一例を示す。
【００５０】
上記構成によれば、重錘５の固有振動数を調整する必要が生じたときに、重錘５の中央下部に設けた第１取付空間24ａに付加重錘20やコイルバネ８等の第１振動数調整部材を取り付けて重錘５の固有振動数を調整することが出来、更に追加的な調整が必要となる場合には、第１取付空間24ａに取り付けた第１振動数調整部材の両側位置に設けた第２取付空間24ｂに付加重錘20やコイルバネ８等の第２振動数調整部材を取り付けて重錘の固有振動数を調整することが出来る。
【００５１】
即ち、建物設計時に、建物の構造要素と、帳壁等の非構造部材の水平剛性と建物重量から建物の固有振動数を推定すると共に、本装置の据付時にその取り付けられる建物の固有振動数に対応するように設計されたダイナミックダンパー６を設置しておく。そして、建物完成後、該建物の固有振動数が設計時の予測からズレが生じた場合のみに、重錘５の中央下部に設けた第１取付空間24ａに第１振動数調整部材を取り付けて重錘５の固有振動数を調整することが出来る。また、該建物の固有振動数の調整において、第１取付空間24ａに第１振動数調整部材を取り付けるだけでは十分な対応が出来ない場合には第１取付空間24ａに取り付けた第１振動数調整部材の両側位置に設けた第２取付空間24ｂに第２振動数調整部材を取り付けて重錘５の固有振動数を調整することが出来る。
【００５２】
ダイナミックダンパー６の重錘５の固有振動数を上げたい場合は、第１、第２振動数調整部材としてコイルバネ８を装着し、ダイナミックダンパー６の重錘５の固有振動数を下げたい場合は、第１、第２振動数調整部材として付加重錘20を装着すれば良い。
【００５３】
また、重錘５の底面部５ａに形成された凹溝５ｃの第２取付空間24ｂ内に第２振動数調整部材を収容することで、重錘５の底面部から突出する第２振動数調整部材の嵩を小さくすることが出来、ダイナミックダンパー６をコンパクトに出来る。
【００５４】
また、第２振動数調整部材を付加重錘20とすれば重錘５の重量を補足して該重錘５の固有振動数を下げることが出来、第２振動数調整部材をコイルバネ８とすれば、重錘５の任意の振動方向の固有振動数を上げることが出来る。
【００５５】
また、第２振動数調整部材をコイルバネ８で構成し、該第２振動数調整部材の取付手段は重錘５の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成とすることが出来る。その取付手段の具体的構成は、図６に示すように、重錘５に取り付けられた外形コ字形状のバネ係止部材33の３辺と、建物構造体に固定されるフレーム３の底面部３ｂに固定された底板27に取り付けられた方形状のバネ係止部材30の３辺との間でコイルバネ８を任意の方向に張設して重錘５の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成とすることが出来る。
【００５６】
このように、ダイナミックダンパー６に設けられた重錘５の固有振動数を調整する必要が生じたときにのみ、該重錘５の底面部５ａに形成された凹溝５ｃ内に形成された複数のネジ孔５ｂ、底板27に形成された複数のネジ孔27ｂ、バネ係止部材28〜33を適宜利用して付加重錘20やコイルバネ８を第１取付空間24ａ及び第２取付空間24ｂに適宜選択的に装着或いは脱離することが出来る。
【００５７】
通常は建物の設計時に推定した該建物の固有振動数に適応するダイナミックダンパー６を取り付けるのみであり、該ダイナミックダンパー６に対して予め余分な調整機構を設けない。そのため、装置全体がシンプルになり、製作コストも抑えることが出来る。そして、固有振動数の調整が必要なときにのみフレーム３の底面部３ｂに設けられた開口部3b1及び底板27の開口部27ａから、必要な振動数調整部材として、付加重錘20、コイルバネ８の一方、或いは両方を適宜装着することが出来る。
【００５８】
また、ダイナミックダンパー６の調整時に一箇所の小さな点検口13からコイルバネ８を底板27及び重錘５から容易に取り外すことが出来、取り外した状態で、コイルバネ８のバネ定数を調整した後、再度、一箇所の小さな点検口13からコイルバネ８を底板27及び重錘５に容易に取り付けることが出来、簡単な操作で重錘５の固有振動数を容易に調整することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の活用例として、建物構造体に固定されるフレームと、該フレームに対して振動可能に支持された重錘と、を有するダイナミックダンパーの該重錘の固有振動数を調整するためのダイナミックダンパーに適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係るダイナミックダンパーの構成を示す平面図及び断面図である。
【図２】本発明に係るダイナミックダンパーの構成を示す平面図及び断面図である。
【図３】本発明に係るダイナミックダンパーの構成を示す分解図である。
【図４】各種の振動数調整部材を装着したダイナミックダンパーの構成を示す平面図である。
【図５】各種の振動数調整部材を装着したダイナミックダンパーの構成を示す平面図である。
【図６】各種の振動数調整部材を装着したダイナミックダンパーの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…梁材
１ａ，１ｂ…上下フランジ
３…フレーム
３ａ…側辺部
３ｂ…底面部
3b1…開口部
４…バネ
５…重錘
５ａ…底面部
５ｂ…ネジ孔
５ｃ…凹溝
６…ダイナミックダンパー
８…コイルバネ
12…天井板
12ａ…扉
13…点検口
14…ボルト
17…積層ゴム
20…付加重錘
20ａ…貫通孔
24ａ，24ｂ…第１、第２取付空間
27…底板
27ａ…開口部
27ｂ…ネジ孔
28〜33…バネ係止部材
28ａ〜33ａ…固定片
28ｂ〜33ｂ…係止片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物構造体に固定されるフレームと、該フレームに対して振動可能に支持された重錘と、を有するダイナミックダンパーであって、
前記重錘の固有振動数を調整するための第１振動数調整部材を、該重錘の中央下部の１箇所の第１取付空間に下方から着脱可能に装着すると共に、該重錘の中央下部に取り付けられる前記第１振動数調整部材の両側位置に、前記重錘の固有振動数を調整するための第２振動数調整部材を着脱可能に装着し得る第２取付空間を設けたことを特徴とするダイナミックダンパー。
【請求項２】
前記第２取付空間は前記重錘の底面部に形成された凹溝により構成され、該凹溝と前記フレームとの間に前記第２振動数調整部材の取付手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のダイナミックダンパー。
【請求項３】
前記第２振動数調整部材は、前記重錘の重量を補足して該重錘の固有振動数を下げるための付加重錘、或いは前記重錘の振動方向の固有振動数を上げるためのコイルバネの何れか一方、若しくは両方からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のダイナミックダンパー。
【請求項４】
前記第２振動数調整部材が前記重錘の振動方向の固有振動数を上げるためのコイルバネで構成され、該第２振動数調整部材の取付手段は該重錘の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のダイナミックダンパー。
【請求項１】
建物構造体に固定されるフレームと、該フレームに対して振動可能に支持された重錘と、を有するダイナミックダンパーであって、
前記重錘の固有振動数を調整するための第１振動数調整部材を、該重錘の中央下部の１箇所の第１取付空間に下方から着脱可能に装着すると共に、該重錘の中央下部に取り付けられる前記第１振動数調整部材の両側位置に、前記重錘の固有振動数を調整するための第２振動数調整部材を着脱可能に装着し得る第２取付空間を設けたことを特徴とするダイナミックダンパー。
【請求項２】
前記第２取付空間は前記重錘の底面部に形成された凹溝により構成され、該凹溝と前記フレームとの間に前記第２振動数調整部材の取付手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のダイナミックダンパー。
【請求項３】
前記第２振動数調整部材は、前記重錘の重量を補足して該重錘の固有振動数を下げるための付加重錘、或いは前記重錘の振動方向の固有振動数を上げるためのコイルバネの何れか一方、若しくは両方からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のダイナミックダンパー。
【請求項４】
前記第２振動数調整部材が前記重錘の振動方向の固有振動数を上げるためのコイルバネで構成され、該第２振動数調整部材の取付手段は該重錘の任意の振動方向における固有振動数を調整し得る構成であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のダイナミックダンパー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−４１２２２（Ｐ２００９−４１２２２Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０５４２１（Ｐ２００７−２０５４２１）
【出願日】平成１９年８月７日（２００７．８．７）
【出願人】（３０３０４６２４４）旭化成ホームズ株式会社 (703)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月７日（２００７．８．７）
【出願人】（３０３０４６２４４）旭化成ホームズ株式会社 (703)
【Ｆターム（参考）】
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