JPH02289770A - 制振装置 - 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、塔状構造物（鉄塔，展望塔等），高層ビル等
の制振に適用される制振装置（ダイナミック・ダンノ母
−）に関する。

〔従来の技術〕

（υ　従来は、第１２図に示すように、ウェイト１と、
吊り材２とダンパー８と必駿に応じて取り付けられるは
ね９によシ構成され、構造物７に直接取付けられていた
。すなわち一重吊り（一段吊り）で、吊り材の長さを変
えることで周期を調整していた。

（２）　　万一吊り材が破断し、ウェイトが落下した場
合の床の衝撃を緩和する対策はとられていなかク九〇 〔発明が解決しようとするｉｌ！題〕 （１）従来方式では、振子の周期を長くするためには、
振子の長さ（吊材の長さ）が長くなり、スペース（特に
上下方向）の問題を生じていた。即ち、例えば周期が６
秒の損子の長さは、およそ９ｍとなｐ，通常の高層ビル
等では，３階分の高さが必要になる。従って３階相当分
のスペースを制振装置設置のためにつぶすことが必要と
なる。

（２）振子の振動数を調整する方法として、振動が１方
向の場合には振子の長さを変化させることで対応できる
が、２方向で振動数が異なる場合には振子の長さを変化
きせることでは対応不可である。

（３冫　　従来方式では、振子の振幅と同じ長さのスト
ロークのばねが必要である。例えば、振子の撮幅が１．
２ｍの場合、はねのストロークは±１．２ｍ（＋：引張
り，一：圧縮）となる。

（４）同様に、従来方式では，振子の振幅と同じ長さの
ストロークのダンパーが必歎である。

（５）従来の方式では、振子の周期の調整は吊り材の長
さを変えることにより行なっていたが、吊り材の長さを
変えることは長さの異なる吊り材を大量に準備せねばな
らない。そして交換するために多大な時間と労カｔ−要
する。また撮子の周期の微調整が困難である。

（５）振シ子弐制振装置のウェイトは，吊夛材によシ吊
り下げられてお夛、万一吊り材が破断しウェイトが落下
した場合には、床に大きな衝撃を与見ると共に、床をつ
き破る可能性もある。ま九、振り子式制振装置の重量の
大半はウェイトに集中しており、制振装置の据付時や，
メンテナンス時等にはウェイトを持ち上げておく作業が
重散となる。

（７）　　ウェイトや吊り枠の吊り高さを変化させると
き、ダンパーやばねのセットが困難になる。ま九高さも
ふぞろいになり、美感も悪くなるなどの欠点を有する。

（８）従来の方式では、振υ子の周期を短くする場合、
単に吊り材の長さを短くすくのみでは，内側の吊り枠が
外側の吊り枠と接触してしまうため，調整範囲に限界が
有った。また振シ子の周期を長くする場合、吊り枠の吊
り高さが不ぞろいになるため、ダンパーや、はねのセッ
トが困難になるという欠点があった。

本発明はこれらの問題を解決したコンパクトな制振装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段 本発明にがかる制振装置は （１）　　ウェイトとはねとダンノ母−と吊り材と取付
け枠からなる振子型制振装置において、前記取付枠とウ
ェイトの間に、上吊り枠と下吊り枠を備えるとともに、
前記上吊り枠と下吊り枠を結合する接ぎ材を有し、前記
ウェイトを多段吊りすることを特徴とする。

（２）前述の手段（１）の制振装置において、上吊り枠
と下吊り枠が４辺形からなり、前記上吊り枠と下吊り枠
は４本の接ぎ材で支持されるとともに，吊り材が重なら
ないように上吊り枠四辺形に対づる下吊り枠四辺形の取
付角を振ったことを特徴とする。

（３）前述の手段（２）の制振装置において，振子の振
動数調整用のμねを吊り粋の間に設けたことを特徴とす
る。

（４）前述の手段（２）の制振装置において，ダン／４
’一を吊り枠の間に設け次ことを特徴とする。

（５）前述の手段（２）の制振装置において、振子の振
動数調整用のはねとダンパーを吊り枠の間に設け九こと
を特徴とする。

（６）　前述の手段（１）の制振装置において、振子の
振動数調整用の吊り材水平支持装置を設けたことを特徴
とする。

（７）前述の手段（１）の制振装置において、ウェイト
の下部にウェイト落下時の衝撃緩和用脚およびメンテナ
ンス用ノヤッキを装置したことを％−徴とするＯ けて吊り点位＠．を可動にするとともに、吊り材に設け
たターンバックルにより振子の長さを変化し振子の周期
を調整することを特徴とする。

（９）前述の手段（１）の制振装置において吊り粋にス
ライド機構を設けるとともに，吊９材にターンバックル
を設けることにより振子の長さを変え、振子の周期を調
整することを特徴とする。

〔作　用〕

（リ　ウエイトを多段吊りとし次振子の周期は、多段の
振子の長さを足し合せた長さの従来型の振子の周期とほ
ぼ等しい。

（２）またζばねを付加することにより、振子の長さを
変えることなく振子の振動数を変化させることができる
。

（３）一般にｎ段吊りの振子の個々の振子の振幅は、従
来型の振子の約１　／　ｎとなる。

（４）従って、ダンパーを個々の吊９枠間に配置すると
、従来型の振子の振幅の１　／　ｎのストロークのダン
ノや−でよいこととなる。

（５）吊り材の途中を水平支持金具でつかみ、吊り材の
水平方向の変位を抱東することにょシ、つかんだ部分よ
ｐ下の吊り材は、振シ子の長さには無関係となり、つか
んだ部分よ夛上の吊り材の長さが有効な振り子の長さと
なる。

（６）　　ウェイトの下部から床面すれすれに脚を出し
ておくことによｐ万−ウェイトが落下しても床までの距
離が非常に短いため床に対する衝撃的カが大幅に減少す
る。

（７）　　各吊り材端部と吊り枠部及びウェイト部の接
合部が上下にスライドできるようにしたため、吊り材固
定位置をかえることができる。さらに吊り材の一部にタ
ーンバックルなどを設けたので吊り材そのものの長さを
変えることができ、吊り材の変化長を上記スライド部で
吸収することで、吊り枠、振動体の吊り高さ位置を変え
ることなく、振り子長さを変えて周期ｌ１整を行なう。

（８）　　吊り材の長さを調整することによｐ、振シ子
の長さが変化する。同時に吊り枠を伸び縮みさせること
によシ、吊り枠同志の接触、吊り枠の設置位置の不ぞろ
いを避ける事ができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図〜第１１図に示す。

第１図は本発明の第１実施例を示す。３段２点吊り構造
であり、一方向（第１図ではＸ軸方向）の振動の制振を
行う。

第１図において、１はウェイト、２，３．４は吊り材、
５，６は上吊り枠、５＊，６ｍは接ぎ材、５’，　６’
は下吊り枠、７は構造物（取付枠）、８はダ／パー　９
はばねを示す。

ウェイト１は吊り材２で上吊り枠５に吊られている。上
吊ジ枠５は水平状態にある。上吊り枠５の両端から下方
に突設した剛性の大きい接ぎ材５ａと下吊夛枠５′を設
ける。下吊り枠５′は吊り朴３で上吊夛枠６に吊られて
いる。上吊ル枠６は水平状態にある。上吊り枠６の両端
から下方に突出した接ぎ材６ａと下吊り材６′を設ける
。下吊り材６′は吊り材４で構造物（取付枠）７に吊ら
れている。

接ぎ材５ａ及び６＆の吊り材取付部の高さは，ウェイト
１に対する吊り材２の取付点とほぼ同じ高さにし、吊夛
材ｚｔｓｒ４の２成分の大部分が重なるようにする。又
、上吊り枠５、及び６が第１図のＸＺ面に垂直なｙ軸方
向への移動を拘束するストッノヤー（図示省略）を設け
る。

今吊９材２，３．４の長さをｔ１　ｔ　１２　ｒ　ｔ５
とすると、Ｍ１実施例装置の周期Ｔは ｇ：重力の加速度 で表わされる。

第１２図に示す従来型では、振子の長さとして（　ｔ＝
１１　＋１２　＋Ｌｓ　）の長さが必要となる。従って
、１１−２ｍ＋１２＝３ｍ＋１５＝４ｍとすると、ｔは
９ｍとなる。そして周期Ｔは式（１）より る。

第２実施例の装置の周期Ｔも、吊り材２，３，４の長さ
をｔ１　ｒ　１２　ｒ　ｔ５とすると式（１）にょシ表
わされる。

となる。他方、第１実施例の装置では１本当シ４ｍ以下
となり、撮子の長さを従来型の９ｍに対して半分以下に
することができる。その恵め、制振装置設置階の階高が
従来型では９ｍ必懺であった場合には，４ｍに減らすこ
とができる。

第２図は本発明の第２実施例で３段４点吊りの場合を示
す。

本例では、第２図のように、吊り材２，３．４及び上吊
り枠５．６を４５°振って組合せることにより、上吊り
枠５，６のレベルを同一水平面内に配置し、高さ方向の
必要スペースを小さく抑えている。第２実施例の装置は
平面内３６００どの方向の振動対してもダンパーとして
機能するものであｇ：重力加速度 今、ｔ１　−　１２　＝　１５　＝　３　ｍとすると第
２図の振子の周期は式（１冫によ！０　６．　０　２秒
となる。これは通常の一重吊りの長さ９ｍの振子の周期
と同一である。

このように、従来９ｍの長さ必要であった振子の長さを
３分割して１／３の３ｍに抑えることができる。

第３図は本発明の第３実施例で、３段４点吊りでかつ，
ばねを有する場合を示す。

第３実施例では、第３図のように、吊り材２，３，４と
上吊り枠５，６を４５６振ることにょシ、（第３図（ｂ
））上吊り枠５，６のレベルを同一水平面内に配置し、
高さ方向の必髪スペースを小さく抑えている。第３実施
例の装置は平面内３６００どの方向の振動に対しても夕
゛ンパーとしての機能をするものであシ、各方向の振動
数を調整するために下吊り粋５′，　６／及びウェイト
１０間にトね９，１０を設置している。

今、吊り材２，３．４の長さをｔ１，　ｔ２　，　ｔ５
、ばねのはね定数をＫｘｌ　Ｋｙとすると第３図の振子
の周期Ｔは次式により計算できる。

ことに、Ｔｚ　＊　Ｔｙ　：　ｘ　ｐ　ｙ方向の振子の
周期（ｓｅｃ）Ｍ名：ウェイトの質量 ｔ＝ｔ，−４−ｔ２−４−ｔ５　　ｇ＝ｇ＋重力加速度
今、ｔ１＝ｔ２−ｔ５＝３ｍ　＄　Ｍ名＝　１　０　２
　ｋ９　ｍｔｓｅｃ２／ｃｒｓ　＋ＫＸ＝　５　０　ｋ
ｆｌ／ｃｍ　，　Ｋｙ＝　１　０　０　ｋｌｌ／ｃｍと
すると、式（２）よりＴｘ，　Ｔｙは次のようになる。

ま九、従来型（第１２図）の振幅を１．２ｍとすると、
本実施例の個々の振子の振幅は１．２　ｍ　Ｘ　１／３
＝０．４ｍとなり、必要なばねのストロークも従来型（
±１．　２　ｍ　）の１／３（±０．４ｍ）ですむこと
となる。

第４図は本発明の第４実施例で，３段４点吊りでかつ、
ばねとダン／４’一を有する場合である。第４実施例の
装置は平面内３６０°どの方向の損動に対してもダン・
ぐーとして機能するものであク、各方向の損動数を調整
するために下吊９枠５／　．　６／及びウェイト１０間
にばね９，１０を設置している。

また、下吊り枠５１．６１及びウェイトの間にダ／ノぐ
−８．１１を設置している。

今、従来型（第１２図）の損子の振幅を１．　２　ｔｎ
とすると、これに対応する本発明になる損子の振幅は１
／３の０．４ｍで済む。従って、従来型の場合はストロ
ーク±１、２ｍの大型のダン／やが必要であるが、本発
明になる損子では第４図の場合は３段吊りであるから±
１．２ｍ　Ｘ　１／３　＝±０．４ｍのダンノ母一で済
むことになる。

第５図〜第７図は本発明の第５実施例を示す。

第５図（＆）は２段吊り振り子の例で，ウェイト１と吊
り材首吊り枠３と吊り材の水平支持金具１４とウェイト
１から突き出た支持台から成る。また、吊り材水平支持
金具１４は，吊り材２，３が１本（１束）の場合は同図
（ｂ）のように、吊り材２，３が複数の場合は同図ｆＣ
）のように支持され、他端は支持台１２あるいは吊り枠
５にボルトによシ上下移動できるように支持されている
。なお、吊り材は金具１６．１７またはＩｌｌ，１９，
２０．２１を介して？ルト１５により固定される。この
場合、吊夛材２．３は金具２４．３４に完全に固定して
もよいし、水平方向のみ支持し上下方向にはｆｒｅｅ（
支持しない）にしてもよい。

第６図は、第５図の吊り材の水平支持金八１４を２段Ｋ
し、平面内２方向（ｘ，ｙ方向）の振υ子の周期を別々
に調整できるようにしたものでおる。

第６図（＆）は第５図における吊り材２と金Ａ２４のみ
を表したもので、金Ａ１４は同図（．）に示すように、
Ｘ方向用Ｘ１４とＹ方向用Ｙ１４の２組に分かれる．同
図（ｂ）はＸ方向用Ｘ１４を示したものであり、Ｘ方向
には拘束がなく自由に振れることができるがＹ方向には
拘束される。同図（．）はＹ方向用Ｙ１４で、Ｙ方向に
は自由で企るが、Ｘ方向には拘束される。

第５図に示すような吊り材水平支持金八１４を堆りつけ
、吊り材２，３の水平方向変位を拘束することによシ、
振ｐ子は第７図に示すような振動をする。即ち、金八１
４より上の吊り材２．３の長さｔが有効な振シ子の長さ
となり，長さｔに対応した撮り子の周期が得られる。な
お、第７図はウェイト１のみの動きを示したが、１ｇ５
図の吊）枠５の構造物７に対する動きも同様である。

また、同様に、第６図の例では、Ｘ方向用金具１とＹ方
向用金具鍔の取付位置（高さ方向）を変えることで，Ｘ
，Ｙ方向別々の周期とすることができる。

枠５と脚３４とジャッキ３５からなる。吊り枠は上吊り
枠と下吊り枠と接ぎ材で構成される。

第９図は本発明の第７実施例を示す。

同図は２重吊りの振り子を構成し、ウェイト１と吊り材
ゝｒ謳吊り枠５と吊り材の長さを変化させるターンバッ
クル４４及び吊少材端部とウェイトと吊り枠間のスライ
ド治具４５から構成される。

ここでスライド治具は、ゲルト４６によ９ウェイト及び
吊り枠に固定されているが、ウェイトと吊り枠にはスラ
イド治具に合わせて小さなピッチで多数の〆ルト穴が上
下方向に設けられておク、吊り材の長さ＜１＞に応じて
固定位置を変えることができる。なお本考案では、吊り
材長さを変えるための治＾や、スライド部の治具は、そ
の機能を有するものであれば本実施例に限定されない。

スライド治Ａ４５とターンバックル４４については、そ
の可変長はほぼ同等であシ、吊り材長さＵ＞を計画長に
した場合に可変長の１／２になるようにセットすること
でｔを長くすることも短かくすることも可能になってい
る。つまｐ振９子の周期を長周期側に変える場合、ター
ンノ々ツクル４４を伸して（ｔ）を長くなるようにし、
伸びた量だけスライド治Ａ４６１ｋ下げる。逆Ｋ短周期
側に変える場合はターンノ々，クル４４を縮めてＵ＞を
短かくし、縮めた量だけスライド治具４５を上げること
で、ウェイト及び吊９枠の吊少高さ（りを変えることな
く周期の調整が可能となる。

第１０図〜第１１図は本発明の第８実施例を示す・　　
　　　　　　　　　　　　　，，｛１第１０図（１）は
２段吊り損子を構成し、奈動噂１と吊り材２及び３と吊
〕枠５及び６とターンバックル５４及び伸び縮み可能な
スライド機構５５から成る。

第１０図（ｂ）は、振シ子の周期を短くした例であり、
ターンバックル５４で吊り材２及び３の長さを短くする
と同時に、スライド機構５５で吊り粋の長さを短くした
場合を示す。

第１０図（．）は、振ｐ子の周期を長くした例であシ、
ターンバックル５４で吊り材２及び３の長さを長くする
と同時に、スライド機構５５で吊り枠の長さを長くし九
場合を示す。

吊ル材２及び３のターンパ，クル５４は，通常のターン
パ，クルで良い。

吊り枠５及び６のスライド機構として唸、長さの調整が
可能であればどのような機構でも良い。

その１例を第１１図に示す。

第１１図（．）は、吊り枠の上部材５６と下部材５７を
さや状に保合可能とし、ららがしめあけたデルト穴５８
　．５９で？ルト結合６ｏした例である。

第１１図（ｂ）は、同じく吊り粋の上部材と下部材をさ
や状に保合可能とし，外側に設置した（この図の場合部
材）？ルトで締めつけた例である。

〔発明の効果〕

本発明は前述のようＫ構成されているので、以下に記載
するような効果を奏する。

（１）多段吊り制損装置において、必要な振子の長さを
短く分割したもので多段吊りとすることによ〕振子の全
高を低くすることができる。

（２）多段吊り制振装置の同期は、上記分割した振子の
長さを単純に足し合せた長さの通常の損子として計算で
きる。そのため、従来匿の制損装置と比較して、多段吊
り制振装置では、従来型と同じ周期を得るための必要な
高さを小さくすることができる（分割数を多くすればす
る程全高を小さくできる）。

（３）ばねを付加することによシ、振子の長さを一定に
して振動数を自由に調整することができる。

（４）吊り枠間にばねを設けることによ夛ストロークの
小さいばねＫすることができる。減衰器としてのダンパ
ーのストロークは、従来型の振子と比較して、ｎ段吊り
の場合１　／ｎとなる。

（５）吊り材の水平支持金具の位置を移動することによ
シ損子の長さを自由Ｋｖ！４整することができる。

（６）　　ウェイトの下部に取シつけた脚３４と床３６
の間のすき間を小さくすることにより、万一ウェイトが
落下した時に、床３６に対する衝撃荷重を緩和できる。

また、脚３４に仕込んだジャッキ３５によシ、容易にウ
ェイトＪを持ち上げることができ据付，メンテがスムー
ズに行なえる＠ ウェイト１の下部に取付けた脚３４、ジャッキ３５の重
量はウェイト１０重量の一部にカウントできる。

（７）　　ターンバックルにより吊り材の長さを変え、
スライド治真によク吊り枠の長さを変えることにより，
吊９枠やウェイトの吊り高さ（Ｌ）を変えることなく局
期ｌ！４整が可能となる。このなめ美観をそこなうこと
もなく長さの異なる吊り材を大量に準備する必要もなく
なる。

（８）　　夕一冫パ，クルによシ吊り材の長さを変えス
ライド機構により吊り枠の長さを変えることにより、任
意に多段振子の周期を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す図、第２図は本発明
の第２実施例を示す図、第３図は本発明の第３実施例を
示す図、第４図は本発明の第４実施例を示す図、第５図
〜第７図は本発明の第５実施例を示す図、第８図は本発
明の第６実施例を示す図、第９図は本発明の第７実施例
を示す図、第１０図〜第１１図は本発明の第８実施例を
示す図である。 第１２図は従来装置を示す図である。 Ｉ・・・ウェイト、２，３．４・・・吊り材、５．６・
・・吊り枠，７・・・構造物（取付枠）、８，１１・・
・ダンノー　９，１０・・・ばね、１２・・・支持台、
１４．Ｘ１４，Ｙ１４・・・吊り材の水平支持金具、１
５・・・ボルト、１６〜２ノ・・・金具、３４・・・脚
、３５・・・ノヤ，キ、３６・・・床．ａｔｒｓ４・・
・ターンｔ４　ツクル、４５・・・吊９枠間のスライド
治具、４６・・・？ルト、５５・・・スライド機構、５
６・・・吊り枠の上部材、５２・・・下部材、５８　．
５９・・・〆ルト穴。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェイトとばねとダンパーと吊り材と取付け枠か
   らなる振子型制振装置において、前記取付枠とウェイト
   の間に、上吊り枠と下吊り枠を設けるとともに、前記上
   吊り枠と下吊り枠を結合する接ぎ材を有し、前記ウェイ
   トを多段吊りすることを特徴とする制振装置。
2. （２）上吊り枠と下吊り枠が４辺形からなり、前記上吊
   り枠と下吊り枠は４本の接ぎ材で支持されるとともに、
   吊り材が重ならないように上吊り枠四辺形に対する下吊
   り枠四辺形の取付角を振ったことを特徴とする請求項（
   １）記載の制振装置。
3. （３）振子の振動数調整用のばねを吊り枠の間に設けた
   ことを特徴とする請求項（２）記載の制振装置。
4. （４）ダンパーを吊り枠の間に設けたことを特徴とする
   請求項（２）記載の制振装置。
5. （５）振子の振動数調整用のばねとダンパーを吊り枠の
   間に設けたことを特徴とする請求項（２）記載の制振装
   置。
6. （６）吊り材の上端と下端の間に、振子の振動数調整用
   の吊り材水平支持装置を有することを特徴とする請求項
   （１）記載の制振装置。
7. （７）ウェイトの下部にウェイト落下時の衝撃緩和用脚
   及びメンテナンス用ジャッキを装着したことを特徴とす
   る請求項（１）記載の制振装置。
8. （８）吊り材端部と吊り枠及びウェイト間にスライド治
   具を設けて吊り点位置を可動にするとともに、吊り材に
   設けたターンバックルにより振子の長官を変化し振子の
   周期を調整することを特徴とする請求項（１）記載の制
   振装置。
9. （９）吊り枠にスライド機構を設けるとともに、吊り材
   にターンバックルを設けることにより振子の長さを変え
   、振子の周期を調整することを特徴とする請求項（１）
   記載の制振装置。