JPH02217575A - 構造物の振動抑制装置 - Google Patents

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］ 本発明は、構造物の振動抑制装置に係わり、特に、地震
や風等の外力によって発生させられる構造物の振動を有
効に減衰させる振動抑制装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、構造物の揺れを減衰させるために用いられている
振動抑制装置として、例えば、オイルダンパ、綱材ダン
パ、粘性ダンパ等が挙げられている。

前記オイルダンパは、シリンダ内にその内部を複数の作
動油室に分割する可動部材を摺動自在に嵌装するととも
に、これらの分割された作動油室間を細径管によって連
通させておき、前記シリンダと可動部材とを構造物の変
位に追従させて相対移動させ、この可動部材により一方
の作動油室内に充填された作動油を細径管をとおして他
方の作動油室へ導き、作動油が細径管を通過する際に生
じる流路抵抗を利用して、前記構造物の振動エネルギを
吸収するようにしている。

また、鋼材ダンパは、その塑性変形領域を利用したヒス
テリシス変形により、構造Ｖの振動エネルギを吸収する
ようにしている。

さらに、粘性ダンパは、容器内に粘性体を封入しておき
、構造物に取り付けた可動部材を前記粘性体内において
移動させ、その際に生じる粘性抵抗を利用して前記構造
物の振動エネルギを吸収するようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前述した従来の各振動抑制装置においては、
次のような不具合を有している。

すなわち、いずれの振動抑制装置においても、その減衰
力が振動の速度に比例せず、かつ、この減衰力の調整が
困難であることから、構造物の振動特性に合わせたきめ
細かなセツティングができず、また、外乱に即した減衰
力制御が行えないという不具合である。

さらに、オイルダンパや粘性ダンパにおいては、減衰力
が温度や振動数によって大きく変化し、環境の変化によ
って振動抑制特性が変化してしまうことが想定される。

したがって、従来においては、このような不具合への対
処が望まれており、本発明は、このような課題を解決せ
んとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述した課題を有効に解決し得る構造物の振
動抑制装置を提供するもので、この振動抑制装置は、特
に、構造物の振動に伴って相対移動する２部材間に設け
られる振動抑制装置であって、一方の部位に一対の磁石
を所定間隔をおいて対向配置し、他方の部位に、前記一
対の磁石間に、両磁石間の磁力線を横切って移動させら
れる導体を設けてなることを特徴とする。

［作用コ 本発明に係わる構造物の振動抑制装置によると、構造物
に振動が発生すると、導体が両磁石に対して、その磁力
線を横切る方向に相対移動させられる。

このとき、導体の移動方向の、磁石を挟んだ前後におい
て磁力線の密度が変化するが、これとともに、導体に前
記磁力線の変化を抑制する渦電流が発生するとともに、
導体と磁石との間に両者の相対移動を抑制するような力
が生じ、この力が構造物にその振動を減衰させる力とし
て作用して、構造物の振動が抑制される。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図に基づき
説明する。

第１図中、符号ｌは本実施例に係わる構造物の振動抑制
装置（以下振動抑制装置と略称する）を示し、構造物Ｂ
の壁等を利用して、各階Ｆ毎に設置されている。

すなわち前記振動抑制装置１は、第２図に示すように、
各階Ｆの壁の下層部分Ｆａに一対のブラケット２を所定
間隔をおいて平行に立設し、これらのブラケット２に永
久磁石３を一体に取り付け、また、壁の上層部分Ｆｂに
、前記永久磁石３間に非接触状態で挿入される板状の導
体４を垂設した構成となっている。

そして、本実施例では、前記壁の下層部分Ｐａおよび上
層部分Ｆｂとが、構造物Ｂの振動によって相対移動させ
られる一対の部位となされ、かつ、前記一対のブラケッ
ト２および永久磁石３は、各下層部分Ｆａと上層部分Ｆ
ｂとの相対移動方向とほぼ直交する方向に間隔をおくよ
うに配設され、また、前記導体４は、前記相対移動方向
に沿うように配設されている。

そして、前記導体４は、アルミニウム板等の非磁性体で
かつ導電性を有する材料によって形成されており、前記
永久磁石３間に、これらと所定の間隔をおくように配設
されている。

したがって、前記導体４は、両永久磁石３間の磁力線り
に対して直交して配設されるとともに、磁力線りと直交
する方向に移動させられるようになっている。

次いで、このように構成された本実施例の振動抑制装置
ｌの作用について説明する。

地震や風によって構造物Ｂに振動が発生すると、壁の上
層部分ｐｂと下層部分Ｐａとの間に層間変位が生じ、こ
れに伴い、両ブラケット２および永久磁石３に対して導
体４が相対移動させられる。

このような導体４と永久磁石３との相対移動により、前
記導体４が永久磁石３間の磁力線りを横切るように移動
させられるとともに、磁力線りの導体４に対する透過位
置が移動させられ、この導体４の移動方向の、前記永久
磁石３を挟んだ前方部分と後方部分とのそれぞれにおい
て磁力線りの密度が変化する。

そして、前方部分と後方部分における磁力線りの変化が
逆となることから、それぞれにおいて前記磁力線りの変
化を抑制する渦電流が発生するとともに、導体４と永久
磁石３との間に両者の相対移動を抑制するような力が生
じ、この力が構造物Ｂにその振動を減衰させる力として
作用して、構造物Ｂの振動が抑制される。

このような振動抑制作用において、永久磁石３と導体４
との間に生じる減衰力は、磁力線ｌ、の変化率に比例し
て得られ、換言すれば、永久磁石３の磁力の強さと、両
者の相対移動の速度の大きさに比例した減衰力が得られ
る。

したがって、永久磁石３の磁力を一定とした場合におい
ては、構造物Ｂの振動の振幅および振動数に応じて、す
なわち、永久磁石３と導体４との相対速度に応じて減衰
力が加減され、良好な振動抑制作用が得られる。

また、永久磁石３と導体４とは、常時非接触状態に保持
されているから、摩耗等の経時変化がなく、耐久性なら
びに信頼性の向上が図られる。

なお、前記実施例において示した各構成部材の諸形状や
寸法等は一例であって、適用する構造物の種類や設置位
置あるいは設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、前記実施例においては、振動抑制装置１を各階
Ｆ毎にかつ壁部分に設けた例について説明したが、適宜
選択された階Ｆに設けるようにしたり、壁以外の位置に
設けるようにしてもよい。

また、第３図に示すように、構造物Ｂを地盤Ａ上に固定
した積層ゴム５上に構築して免震構造とし、前記構造物
Ｂと地盤Ａとの間に、前記積層ゴム５と並列的に振動抑
制装置ｌを設けるようにしてもよい。

さらに、第、４図に示すように、構造物Ｂに隣接して構
築された他の構造物りとの間に振動抑制装置１を設ける
こともできる。このような構成とすると、両構造物Ｂ−
Ｄ相互の共振を抑制する効果が得られる。

一方、前記永久磁石３に代えて、電磁石を用いることも
できる。

そしてこの場合、構造物Ｂの振動の大きさを検出するセ
ンサや、電磁石への供給電流を制御するコンピュータ等
を組み合わせることにより、振動の大きさに応じて電磁
石への供給電流を調整することにより、振動の大きさに
応じてきめ細かな減衰力を生じさせることができ、より
効果的な振動抑制作用を得ることが可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係わる構造物の振動抑制
装置によれば、次のような優れた効果を奏する。

構造物の振動と同時に、磁石と導体とを磁力線を横切る
方向に相対移動させることにより、導体に磁力線（磁束
密度）の変化を抑制する渦電流を生じさせるとともに、
導体と磁石との相対移動を抑制するような力を生じさせ
、この力によって構造物の振動を減衰させることができ
る。

磁石と導体との間に生じる減衰力は、磁力線の変化率に
比例して得られることから、磁石の磁力の強さと、両者
の相対移動の速度の大きさに比例した減衰力が得られ、
この結果、磁石と導体との相対速度に応じて減衰力が加
減され、構造物の振動に応じた良好な振動抑制作用が得
られる。

また、磁石と導体とは、常時非接触状態に保持されてい
るから、摩耗等の経時変化がなく、耐久性ならびに信頼
性の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

図面中、第１図および第２図は本発明の一実施例を示す
もので、第１図は一実施例が適用された構造物の概略正
面図、第２図は一実施例の拡大図、第３図および第４図
はそれぞれ本発明の他の実施例を示す構造物の概略正面
図である。 ｌ・・・振動抑制装置、　　　　　２・・・ブラケット
、３・・・永久磁石（磁石）、　　　４・・・導体、Ｂ
・・・構造物、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 構造物の振動に伴って相対移動する２部材間に設けられ
   る振動抑制装置であって、一方の部位に一対の磁石を所
   定間隔をおいて対向配置し、他方の部位に、前記一対の
   磁石間に、両磁石間の磁力線を横切って移動させられる
   導体を設けてなることを特徴とする構造物の振動抑制装
   置