JPH02204580A

JPH02204580A - 建造物の制振装置

Info

Publication number: JPH02204580A
Application number: JP2194189A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Haniyuda; 信良羽生田; Katsumi Isobe; 克己磯部
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1989-01-31
Publication date: 1990-08-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、ビルやタワー等の建造物の地震等による動揺
を抑える制振装置の改良に関する。

（従来の技術）ビル等の建造物の地震による動揺を割振する割振装置と
して、建造物の屋上などに、例えばｔｌＳ７図に示すよ
うに転がり軸受２１を介して所定の質量を持った可動体
（マス）１を水平変位自由に支持し、この可動体１と建
造物２０との開に水平方向に油圧シリンダ２２を介装し
たものが知られている。

建造物２０が図の矢印方向へ揺れる場合には、油圧シリ
ンダ２２の伸張側の油室２３に作動油が供給され、油圧
シリンダ２２は可動体１を図の左側へと駆動する。そし
て、油圧シリンダ２２の伸張に対する可動体１の慣性抵
抗のため、油圧シリンダ２２は同時に建造物２０を揺れ
の方向と逆向きに押圧し、これにより建造物２０の揺れ
を抑制する。また、建造物２０が逆方向に揺れる場合に
は、油圧シリンダ２２の収縮側の油室２４に作動油が供
給され、油圧シリンダ２２は可動体１の慣性抵抗に基づ
く引張力を建造物２０に及ぼすことで揺れを抑制する。

（発明の課題）この場合に、相対変位する可動体１と建造物２０との摩
擦抵抗は、揺れに対抗して油圧シリンダ、、ｉ：２が建
造物２０に及ぼす押圧並びに引張力を低下させるので、
できるだけ小さいことが望ましい。

しかしながら、転がり軸受２１の場合には摩擦抵抗をあ
る程度以上に小さくすることは困難でありた。

一方、転がり軸受２１に代えて流体軸受を使用すれば摩
擦抵抗をより小さくすることができるが、ころがり軸受
２１に比べて着しくコストが高く、また突発的な揺れに
遅滞なく対応するためには、可動体を流体を介して常に
浮上させておく必要があり、このためのエネルギー供給
が不可欠であった。

本発明は、以上のような問題点に鑑みて、可動体の変位
に対する摩擦抵抗を小さく抑えた、簡易な構造の制振装
置を提供することを目的とする。

（課題を達成するための手段）本発明は、所定の質量を備えた可動体を建造物に吊り下
げるとともに、この可動体を油圧シリンダまたは油圧ダ
ンパによりユニバーサルジヨイントを介して建造物に支
持している。

（作用）油圧シリンダまたは油圧ダンパは、建造物の揺れに応じ
て可動体を同方向へ駆動する。この時、建造物から吊り
下げられた可動体と建造物との間には摩擦抵抗がほとん
ど発生せず、可動体の慣性抵抗が建造物の制振力へと効
率良く変換される。

また、ユニバーサルジヨイントは可動体と建造物との相
対変位に追随して油圧シリンダまたは油圧ダンパを三次
元方向の任意の角度に回転させる。

（実施例）第１図〜第６図に本発明の実施例を示す。

第１図及び第２図において、１は建造物に固設した７レ
ーム８の頂部から、等しい長さの平行な４本の剛性部材
のアーム２により水平に吊り下げられた可動体である。

可動体１とアーム２及びアーム２とフレーム８は、それ
ぞれユニバーサルジヨイント３を介して結合する。また
、可動体１の周囲にはフレーム８との衝突時に衝撃を緩
衝する非常用バッフγ１９が取り付けられる。

可動体１と７レーム８との間には油圧シリンダ４と５が
互いに直角をなすように介装される。油圧シリンダ４と
５はいずれもシリンダチューブ４Ａと５Ａを７レーム８
に、ピストンロフト４Ｂと５Ｂの先端を可動体１の中心
部に、それぞれユニバーサルジョイント６と７を介して
結合する。なお、油圧シリンダ４と５はピストンロッド
４Ｂと５Ｂを若干下向きにした状態で配設される。

ユニバーサルジヨイント６は第３図及び第４図に示すよ
うに、７レーム８の上下に固設したブラケット１０の間
に水平方向に回転自由に支持された水平回転部材１１と
、その内側に支持された水平軸１２を支点に上下方向に
回転自由に支持されたブラケット１３からなり、ブラケ
ット１３の内側にシリンダチューブ４Ａ（５Ａ）が支持
される。

また、ユニバーサルジヨイント７は第５図及び第６図に
示すように、可動体１の中心から上方へ突設した中心軸
１４にベアリング１５を介して水平回転自由に支持され
た水平回転部材１６と、その外側に形成した回転軸１７
において上下方向に回転自由に支持されたブラケット１
８からなり、ブラケット１８にピストンロッド４Ｂ（５
Ｂ）の先端が結合する。

これらの油圧シリンダ４と５には別に備えた油圧供給装
置からバルブユニット９を介して、建造物の揺れに対抗
する方向に作動油が供給される。

次に作用を説明する。

建造物が動揺すると、平行なアーム２によりフレーム８
から吊り下げられた可・動体１は慣性力により、建造物
に対して相対変位しようとする。これに対して、油圧供
給装置からコントロールバルブ９を介して油圧シリンダ
４と５に揺れの方向に応じた割合で作動油が供給され、
油圧シリンダと４と５は可動体１をこの相対変位に逆ら
って揺れと同方向に駆動する。

この結果、可動体１は平行なアーム２に規定される弧を
描いて揺動し、油圧シリンダ４と５もユニバーサルジヨ
イント６と７を回転させつつ、可動体１の変位に対応し
て水平及び上下方向に回転する。

そして、可動体１の変位に伴い、油圧シリンダ４と５に
は可動体１の慣性抵抗に基づく反力が作用し、この反力
がシリンダチューブ４Ａと５Ａを介して７レーム８に揺
れと逆向きの制振力をもたらす。

このようにして、可動体１は建造物の揺れと常に同方向
に駆動され、慣性抵抗に基づく制振力を建造物に及ぼし
て揺れを抑制する。

ところで、相対変位する可動体１と建造物との間の摩擦
抵抗は、揺動するアーム２と可動体１及Ｖ建造物とを結
合するユニバ−サジヨイント３において発生するが、ユ
ニバーサルジヨイント３の摺動部の摺動距離は可動体１
と建造物との相対変位の距離に比べて着しく短いため、
発生する摩擦抵抗も極めて小さい、このため、可動体１
の慣性抵抗が、油圧シリンダ４と５が建造物に及ぼす割
振力に無駄なく変換され、応答良く効率的に建造物を制
振することができる。さらに、アーム２を長くすること
により、ユニバーサルノコインド３の回転角度が小さく
なるので、摩擦抵抗を一層小さくすることができる。

なお、アーム２の本数は４本に限定されず、３本の平行
するアーム２で可動体１を吊り下げても同様の作用が得
られる。また、建造物の揺れの方向が一方向に限定され
る場合には、可動体１を吊り下げるアーム２の建造物へ
の取り付は間隔を広げることにより、アーム２が２本ず
つ平行になるようにするとともに、油圧シリンダ４と５
の一方のみを動揺方向に合わせて介装すれば良い、さら
に、アーム２のような剛性部材でなくワイヤーロープの
ようなフレキシブルな部材で可動体１を吊り下げること
も可能である。

また、この実施例では建造物の揺れの方向に応じて油圧
シリンダ４と５を駆動する、いわゆるアクティブ動イヤ
による制振を行っているが、油圧シリンダ４と５の代わ
りに油圧ダンパを使用し、建造物の揺れに伴って伸縮す
るこれらの油圧ダンパの減衰力で建造物の揺れを抑制す
る、いわゆるパッシブ動作にも本発明を適用することが
できる。

（発明の効果）以上のように、本発明は可動体を建造物から吊り下げる
とともに、この可動体を油圧シリンダまたは油圧ダンパ
によりユニバーサルジヨイントを介して建造物に支持し
たので、建造物の揺れに対しで、油圧シリンダや油圧ダ
ンパが可動体の慣性抵抗に基づく制振力を、効率的かつ
応答良く建造物に及ぼすことができ、優れた制振作用が
得られる。

また、複雑な機構を必要としないので、構造が単純で低
コストで実施でき、メンテナンスも容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の実施例を示すもので、第１図
は制振装置の側面図、第２図は同じく平面図、第３図は
フレームと油圧シリンダを結合するユニバーサルジヨイ
ントの側面図、第４図は同じく背面図、第５図は可動体
と油圧シリンダを結合するユニバーサルジヨイントの側
面図、第６図は同じく平面図である。また、第７図は従来例を示す制振装置の概略側面図であ
る。１・・・可動体、２・・・アーム、３．６．７・・・ユ
ニバーサルジヨイント、４，５・・・油圧シリンダ。第１図：可動体４．５＝油圧シリンダ８　：フレーム特許出願人　　　　　　カヤバエ業株式会社第２図第３図第７図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

所定の質量を備えた可動体を建造物に吊り下げるととも
に、この可動体を油圧シリンダまたは油圧ダンパにより
ユニバーサルショイントを介して建造物に支持したこと
を特徴とする建造物の制振装置。