JPH0526294A

JPH0526294A - 動吸振装置

Info

Publication number: JPH0526294A
Application number: JP20738691A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Shimoda; 郁夫下田
Original assignee: Oiles Industry Co Ltd
Current assignee: Oiles Industry Co Ltd
Priority date: 1991-07-24
Filing date: 1991-07-24
Publication date: 1993-02-02
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: JP3555035B2

Abstract

(57)【要約】【目的】摺動案内部材を用いることなしに効果的に振
動を減衰させることができ、加えて設置場所をそれ程必
要としない上に、振動に伴う騒音をも低減し得る動吸振
装置を提供することにある。【構成】動吸振装置１は、対向配置された板状弾性部
材２及び３と、板状弾性部材２及び３の曲げにより剪断
応力が板状弾性部材２及び３の板面に沿って内部に生じ
るように板状弾性部材２及び３の間に配置された粘弾性
部材４と、板状弾性部材２及び３の外周端を自由端とし
て板状弾性部材２及び３を支持するように、一端が板状
弾性部材２及び３に固着されており、他端が床９に取付
けられるように形成された取付部材１１とを具備してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビル、集合住宅及び一
般の住宅の床、橋梁並びに機械本体及びその基礎等の構
造物の何等かの原因による強制的な振動を可及的速やか
に減衰せしめる制振装置、いわゆる動吸振装置（ダイナ
ミックダンパ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種動吸振装置は、一般に、コイルば
ね部材と、このコイルばね部材に連結された重錘と、こ
の重錘の振動エネルギを吸収するエネルギ吸収装置と、
振動減衰作動中における重錘の意図しない揺動を防止し
て重錘の本来の振動を案内する摺動案内部材とを具備し
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの従来の動
吸振装置は、上述の通り、重錘に対する摺動案内部材を
具備するため、この摺動案内部材の重錘に対する案内面
が十分に平滑でないと、重錘の振動が摺動案内部材を介
して、摺動案内部材を支持する構造物に伝達される。こ
の構造物は、多くの場合一般に、現に振動を減衰させよ
うとする対象物であり、従って上述の場合この構造物に
二次的振動を生じさせる場合がある。また摺動案内部材
を具備している場合、加速度の小さい振動は重錘と摺動
案内部材との間の摩擦抵抗力に打ち勝つことができず、
その結果このような振動では重錘の振動エネルギがエネ
ルギ吸収装置で吸収されることなしにそのまま摺動案内
部材に伝達され、構造物に生じた加速度の小さい振動は
結局効果的に減衰されないこととなる。また従来の動吸
振装置では、上述の通り摺動案内部材を設けてなるた
め、広い設置場所を必要とし一般の住宅の床などには適
用し難い。

【０００４】加えて、振動においては多くの場合、それ
に伴って騒音が発生するが、従来の動吸振装置では、こ
れを効果的になくすことが困難である。

【０００５】本発明は前記諸点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、摺動案内部材を用いる
ことなしに効果的に構造物の振動を減衰させることがで
き、加えて設置場所をそれ程必要としない上に、振動に
伴う騒音をも低減し得る動吸振装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、対向配置された少なくとも一対の板状弾性部材と、
この板状弾性部材の曲げにより板状弾性部材の板面に沿
う剪断応力が内部に生じるように板状弾性部材の間に配
置された粘弾性部材と、板状弾性部材の外周端を自由端
として一対の板状弾性部材を支持するように、一端が板
状弾性部材に固着されており、他端が振動源に取付けら
れるように形成された取付部材とを具備する動吸振装置
によって達成される。

【０００７】本発明の一つの好ましい例では、板状弾性
部材には重錘が取付けられる。この重錘を取付けること
により本動吸振装置によって吸振し得る振動の周期を好
ましく調整し得る。このような調整は、一対の板状弾性
部材を挟みつける板部材によっても行い得る。

【０００８】本発明の他の好ましい例では、板状弾性部
材は円盤状に形成されており、取付部材の一端は、板状
弾性部材のほぼ中心部に固着されている。

【０００９】本発明における粘弾性部材としては、ウレ
タン系高分子材料、オレフィン系高分子材料、シリコン
系高分子材料及びアスファルト等を混入せしめた高減衰
ゴム等を例示し得るが、その他の部材でもよいのはもち
ろんである。ゴムを用いた粘弾性部材の場合は、板状弾
性部材にこれを加硫接着により接合されるのが好ましい
が、板状弾性部材の曲げにより板状弾性部材の板面に沿
う剪断応力が内部に生じるように一対の板状弾性部材と
粘弾性部材とをその他の接合方法により相互に接合して
もよい。一対の板状弾性部材と粘弾性部材との組合せ体
を、いわゆる制振鋼板で具体化してもよいのはもちろん
である。

【００１０】本発明では一対の板状弾性部材と粘弾性部
材とからなる組合せ体が少なくとも一つ取付部材を介し
て構造物に取付けられるようにされればよいのであり、
従って本発明によれば、例えば取付部材に複数組の一対
の板状弾性部材と粘弾性部材との組合せ体を設けてもよ
く、この場合構造物が有する複数の固有振動周期の夫々
を夫々が担当して減衰させるように一対の板状弾性部材
と粘弾性部材との組合せ体の各組を形成するとよい。と
ころで上記の組合せ体の例は、一対の板状弾性部材と粘
弾性部材とからなる三層構造であるが、例えば板状弾性
部材と粘弾性部材部材とを交互に配置して三層以上、即
ち多層の板状弾性部材と粘弾性部材との組合せ体でもよ
いのはもちろんである。換言すれば、本発明では、少な
くとも、対向配置された一対の板状弾性部材と、この板
状弾性部材の間に配置された粘弾性部材とを具備してい
ればよいのである。

【００１１】本発明では上述の通り、板状弾性部材は円
盤状に形成されていることが好ましいのであるが、しか
しこれに特に限定されず、正方形、長方形、楕円形等種
々の形状であってもよい。そして粘弾性部材は、板状弾
性部材の間の全体に亘って配置されている必要はなく、
分散して配置されていてもよいのである。また吸振する
振動周期を調整するために設けられる重錘も必ずしも板
状弾性部材の周縁部に、また周縁部の全てに亘って配置
する必要はなく、分散して、場合により周縁部以外の部
分に配置して設けてもよいのである。

【００１２】尚、本発明の動吸振装置に更に効果的な吸
音効果をもたせる場合には、床等に対面する板状弾性部
材の表面にフェルト等の吸音材をはりつけてもよく、或
いは板状弾性部材のその表面を凹凸のある吸音面として
もよい。

【００１３】

【作用】本発明の動吸振装置は取付部材を介して構造
物、例えば住宅の床に取付けられる。しかして住宅の床
が例えば人の歩行で振動させられると、取付部材を介し
てこの振動が対向配置された一対の板状弾性部材と粘弾
性部材との組合せ体に伝達され、取付部材の一端を支点
として一対の板状弾性部材の自由端側が床の固有振動数
に対して位相をほぼ９０°ずらせて振動する。この振動
に起因する板状弾性部材の曲げにより粘弾性部材の内部
に剪断応力が板状弾性部材の板面に沿って生じ、この粘
弾性部材の粘性剪断応力の発生により振動エネルギが可
及的速やかに減衰される。また、この粘弾性部材の粘性
剪断応力により、床の振動がおさまった後は、板状弾性
部材の振動は速やかに減衰される。

【００１４】以下本発明を、図面に示す好ましい具体例
に基づいて説明する。これにより前記発明及び更に他の
発明が明瞭となるであろう。尚、本発明はこれら具体例
に何等限定されないのである。

【００１５】

【具体例】図１において、本例の動吸振装置１は、相互
に対向配置された一対の板状弾性部材２及び３と、板状
弾性部材２及び３の間に配置された粘弾性部材４と、板
状弾性部材２及び３の外周端５を自由端として一対の板
状弾性部材２及び３を支持するように、一端６がナット
７を介して板状弾性部材２及び３に固着されており、他
端８が構造体としての例えば住宅の床９の下面１０に取
付けられた取付部材１１とを具備している。

【００１６】板状弾性部材２及び３並びに粘弾性部材４
は、本例では、円盤状に形成されており、取付部材１１
の一端６は、円盤状の板状弾性部材２及び３の中心部
（支点）に固着されている。板状弾性部材２及び３の夫
々の厚みｔ、支点から自由端までの距離すなわち半径
ｒ、ならびに質量は、吸振しようとする振動の周期、即
ち本動吸振装置１を適用する床９の固有振動周期に対し
て位相が９０°ずれるように設定され、一つの例として
厚さ３mm、半径２５０mm、質量４．６kgを例示し得る。

【００１７】本例の粘弾性部材４は薄いゴム部材からな
り、加硫接着によりその両表面１２及び１３は夫々板状
弾性部材２及び３に固く接合されている。このように強
く固く粘弾性部材４が板状弾性部材２及び３に接合され
ている結果、板状弾性部材２及び３の曲げにより粘性剪
断応力が板状弾性部材の板面に沿って、即ちＡ方向に沿
って粘弾性部材４の内部に生じるようになっている。

【００１８】取付部材１１は本例では縮径部１４を有す
る棒状部、換言すれば円柱状部１５と、円柱状部１５に
連結された基部１６と、円柱状部１５の先端に形成され
たおねじ部１７とからなり、縮径部１４に板状弾性部材
２及び３並びに粘弾性部材４の夫々の貫通孔１８、１９
及び２０が配置されており、おねじ部１７にナット７が
螺着されてこれにより板状弾性部材２及び３並びに粘弾
性部材４は、しっかりと取付部材１１の一端６に固着さ
れている。基部１６は、ねじ２１等を介して床９に固定
されており、こうして取付部材１１はその他端８で床９
の下面１０に取付けられている。尚、床９は一般に一つ
のみの固有振動周期を有するものではなく複数の振動モ
ードを有し、従ってこのように形成されている本例の動
吸振装置１はその吸振しようとする振動モードの腹が生
じる床９の部位に配置される。

【００１９】以下動作を説明すると、人の歩行などによ
り床９にＢ方向の振動が生じると、この振動は取付部材
１１を介して板状弾性部材２及び３に伝達され、板状弾
性部材２及び３は、図２に示すように取付部材１１の一
端６を支点としてＣ方向に位相が９０°ずれて振動し、
この振動で板状弾性部材２及び３に曲げが生じる。板状
弾性部材２及び３のこの曲げにより粘弾性部材４の内部
に粘性剪断応力が板状弾性部材２及び３の板面に沿っ
て、即ちＡ方向に沿って生じ、粘弾性部材４の粘性剪断
応力の発生により板状弾性部材２及び３の振動エネル
ギ、延いては床９の振動エネルギが可及的速やかに減衰
され、その結果床９の振動は直ちになくなることとな
る。

【００２０】尚、本例のように円盤状の板状弾性部材２
を用いる場合には、円盤状の板状弾性部材２が床９に生
じた振動音に対する反射板として機能する結果、遮音効
果をも期待し得ることとなる。加えて床９に生じる振動
の結果発生する音と、板状弾性部材２及び３の振動の結
果発生する音との位相が、動吸振装置１から離れた位置
で逆相となるように床９と板状弾性部材２との距離Ｌを
設定すると、換言すれば取付部材１１の長さを選択する
と、動吸振装置１は消音機能をももつこととなり、上述
の遮音効果と相乗して床９の振動音を効果的に少なくし
得る。

【００２１】ところで上記例の動吸振装置１では、板状
弾性部材２及び３並びに粘弾性部材４の厚さ、半径ｒ、
質量等により吸振しようとする振動モードに合わせた
が、図３及び図４に示すようにこれらに加えて円環状の
重錘４１及び４２を板状弾性部材２及び３の外周端５に
取付けて、これにより吸振しようとする振動モードで動
作するように調節して動吸振装置５０を構成してもよ
い。

【００２２】また図５及び図６に示すように、本発明で
は板状弾性部材２及び３並びに粘弾性部材４に扇形の空
所６１、６２及び６３を有した動吸振装置６４でもよ
く、このような空所６１、６２及び６３を形成した動吸
振装置６４では、振動有効質量が増し、好ましい場合が
ある。尚、板状弾性部材２及び３並びに粘弾性部材４の
全てにこのような空所６１、６２及び６３を設けること
なく、例えば板状弾性部材２及び３又は粘弾性部材４の
いずれか一方のみにこのような空所を設けるようにして
もよい。

【００２３】更に図７に示すように取付部材１１に挿着
された一対の所望の径をもった剛性の板部材７１及び７
２でもって固く板状弾性部材２及び３並びに粘弾性部材
４を挟みつけて動吸振装置７３を形成してもよく、この
ように一対の板部材７１及び７２を用いることによっ
て、支点から自由端までの距離を調整し、動吸振装置７
３で吸振することができる振動の周期を調節することが
できる。

【００２４】上記例は、板状弾性部材２及び３並びに粘
弾性部材４からなる組合せ体の一組を取付部材１１に装
着したものであるが、図８に示すように夫々径の異なる
板状弾性部材２及び３並びに粘弾性部材４からなる組合
せ体の三組をスペーサ８１及び８２により間隔をもって
取付部材１１に装着して、動吸振装置８３を形成しても
よい。本例のようにすると、一つの動吸振装置８３で異
なる複数の固有振動周期の振動を一挙に減衰せしめるこ
とができる。尚、動吸振装置８３では、板状弾性部材２
及び３並びに粘弾性部材４の径を異ならせて異なる複数
の固有振動周期の振動を減衰せしめるようにしたが、こ
れに代えて板状弾性部材２及び３並びに粘弾性部材４か
らなる組合せ体の三組において、その厚み又はその質量
を変えるか、前述の重錘４１及び４２又は板部材７１及
び７２を設けて異なる複数の固有振動周期の振動を一つ
の動吸振装置で減衰せしめるようにしてもよいのであ
る。

【００２５】また図９に示すように板状弾性部材２及び
３並びに粘弾性部材４の夫々に放射方向に伸びるスリッ
ト９１を複数形成して動吸振装置９２を形成してもよ
く、このようにすることにより、固有振動数の調整も可
能である。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、取付部材
の一端を支点とする一対の板状弾性部材の自由端側の振
動に起因する板状弾性部材の曲げにより粘弾性部材の内
部に板状弾性部材の板面に沿う剪断応力を生じさせ、こ
の粘弾性部材の剪断応力の発生により振動エネルギを可
及的速やかに減衰させるものであるため、摺動案内部材
を用いることなしに効果的に振動を減衰させることがで
き、加えて設置場所をそれ程必要としない上に、場合に
より振動に伴う騒音をも低減し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい一具体例の側面図である。

【図２】図１に示す具体例の動作説明図である。

【図３】本発明の好ましい他の具体例の側面図である。

【図４】図３に示す具体例の底面図である。

【図５】本発明の好ましい更に他の具体例の底面図であ
る。

【図６】図５に示す具体例のＶＩ−ＶＩ線断面図であ
る。

【図７】本発明の好ましい第４の具体例の側面図であ
る。

【図８】本発明の好ましい第５の具体例の側面図であ
る。

【図９】本発明の好ましい第６の具体例の底面図であ
る。

【符号の説明】

１動吸振装置２板状弾性部材３板状弾性部材４粘弾性部材９床１１取付部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向配置された少なくとも一対の板状弾
性部材と、この板状弾性部材の曲げにより板状弾性部材
の板面に沿う剪断応力が内部に生じるように板状弾性部
材の間に配置された粘弾性部材と、板状弾性部材の外周
端を自由端として一対の板状弾性部材を支持するよう
に、一端が板状弾性部材に固着されており、他端が振動
源に取付けられるように形成された取付部材とを具備す
る動吸振装置。
【請求項２】板状弾性部材には、吸振すべき振動の周
期を調節する重錘が取付けられている請求項１に記載の
動吸振装置。
【請求項３】板状弾性部材は円盤状に形成されてお
り、取付部材の一端は、板状弾性部材のほぼ中心部に固
着されている請求項１又は２に記載の動吸振装置。
【請求項４】一対の板状弾性部材は、吸振すべき振動
の周期を調節する板部材に挟まれている請求項１から３
のいずれか一項に記載の動吸振装置。