JPH04157233A

JPH04157233A - 動吸振器

Info

Publication number: JPH04157233A
Application number: JP28045290A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tsuge; 和夫柘植
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-10-18
Filing date: 1990-10-18
Publication date: 1992-05-29

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動吸振器に係り、特に振動体の振動周波数に対
応しうるよう構成した動吸振器に関する。

従来の技術高層ビルの建築技術が進歩するとともに、地震等による
高層ビルの揺れを防止するための技術開発が進められて
いる。その−手段として高層ビルの振動を抑えるよう構
成された動吸振器が開発されつつある。

従来の動吸振器としては、第８図に示すような装置があ
る。第８図に示す動吸振器は門形の支持体１にアーム２
が回動自在に吊下され、アーム２の端部にはおもり３か
取付けられている。この動吸振器は例えば高層ビルの屋
上等に設置され、高層ビルが振動すると“振り子”のよ
うにアーム２及びおもり３が軸４を支点として揺動する
ようになっている。そして、この振り子３の周波数が高
層ビルの周波数と対応するように調整か行われる。

この場合、アーム２の長さを変更することにより振り子
の周波数を調整することかできる。

発明が解決しようとする課題しかるに、上記従来の動吸振器では、周波数を小さく（
周期を長＜）シようとすると、アーム２をより長くする
必要があり、装置全体が大型化してしまう。また、アー
ム２が長くならないようにするため特開平１−２９９３
３９号公報のように振子の吊り糸を折り畳んだものが開
発されているか構成が複雑化している。又、従来の動吸
振器では周波数を大きく（周期を短く）する場合、アー
ム２がかなり短くなり、１翫のとき、アーム２の長さは
２４．８ａｎとなってしまい、数トンもあるおもり３を
支持することが構造的に不可能となってしまい、高層ビ
ルの周波数に応じておもり３の周波数を調整することが
難しいといった課題がある。

そこで、本発明は上記課題を解決した動吸振器を提供す
ることを目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、振動体よりも上方に設けられ、該振動体の振動方向に延
在するように設けられた軌道と、該軌道上に移動自在に
設けられ前記振動体の振動を制振しつる質量に設定され
たおもりと、一端が該おもりに掛止され他端が前記軌道
と直交する鉛直方向下方に位置する固定部に支持され、
該固定部を支点として揺動しながら前記おもりの移動を
緩衝するばね及びダンパよりなる緩衝手段と、よりなる。

作用軌道に沿って移動するおもりに連結された緩衝手段の緩
衝力を変更することによりおもりの周波数を適宜調整す
ることが可能となり、且つコンパクトな構成となってい
る。

実施例第１図及び第２図に本発明になる動吸振器の第１実施例
を示す。

両図中、動吸振器１１は大略ビル屋上１２に固定された
ベース１３と、ベース１３の上端に設けられた軌道１４
．１５と、軌道１４．１５上を移動する可動質量（おも
り）１６と、可動質量１６の動作を緩衝するダンパ１７
、コイルバネ１８（緩衝手段）とよりなる。ベース１３
は底部１３ａがボルト１３ｄにより屋上１２に固定され
ており、底部１３ａ上面には互いに平行に起立する一対
の壁１３ｂ、１３ｃが設けられている。この一対の壁１
３ｂ、１３ｃは上端に前述の軌道１４．１５を有する。

可動質量１６はビルの大きさ、質量に応じた相当な重さ
を有しており、例えば数トン程度の重量を有している。

可動質量１６はビルの振動に応じてＸ方向に移動するた
め、軌道１４．１５を転動する４個の車輪１９を有する
。各車輪１９は脱輪防止用の鍔部１９ａを内側端面に有
し、且つ可動質量１６の側面より突出する軸１６ａによ
り回転自在に支承されている。そのため、可動質量１６
は相当な重量を有しているものの車輪１９の転勤により
低負荷で軌道１４．１５の延在方向（Ｘ方向）に移動す
ることができる。

又、可動質量１６の底部中央には軸２０が横架された凹
部１６ｂが形成されている。この軸２０にはダンパ１７
の上端１７ａとバネ１８の上端１８ａが軸受２１を介し
て回動自在に嵌合している。

２２は固定部材で、Ｘ方向上ベース１３の中間位置に位
置し、一対の壁１３ｂ、１３ｃ間の底部１３ａ上面に固
定されている。この固定部材２２は上方に起立する一対
の支持部２２ａ、２２ｂを有しており、この支持部２２
ａ、２２ｂ間には軸２３が横架されている。この軸２３
は軌道１４゜１５と直交する鉛直方向下方の位置に設け
られ、軸２３にはダンパ１７の下端１７ｂとバネ１８の
下端１８ｂとが軸受２４を介して回動自在に嵌合してい
る。又、可動質量１６と固定部材２２との間にはダンパ
１７及びコイルバネ１８が平行に装架されているので、
装置全体がコンパクトな構成になっている。

通常（ビルが振動していないとき）、可動質量１６は第
１図中実線で示す中立位置に停止している。これは、固
定側の軸２３と可動側の軸２１との距離が最も短くなり
、バネ１８の引張力が移動方向（Ｘ方向）に対して直交
する鉛直方向に作用し、可動質量１６を移動させようと
するＸ方向のモーメントがゼロになるからである。

ビル（図示せず）が地震等により振動すると、ビル屋上
１２に設置された上記動吸振器１１では、ビル屋上１２
の振動の慣性力が可動質量１６に作用するため、可動質
量１６か軌道１４．１５に沿ってＸ方向に移動する。そ
して、可動質量１６か第１図中実線で示す中立位置から
Ｘ方向に移動するとともにダンパ１７及びバネ１８は固
定側の軸２３を支点として揺動する。これにより、ダン
パ１７の抵抗力及びバネ１８の引張力か増大し、可動質
量１６の速度を減速させる。そして、可動質量Ｉ６は、
第１図中１点鎖線あるいは２点鎖線で示す終点位置まで
移動すると、バネ１８の引張力により中立位置に復帰す
る。上記動吸振器１１では可動質量１６の周波数かビル
の振動周波数と一致するようにダンパ１７の減衰比及び
バネ１８のバネ定数か予め設定されている。

従って、ビルが振動しても可動質量１６がビルの振動方
向（Ｘ方向）と反対方向に往復動じてビルの振動が制振
される。又、上記構成になる動吸振器１１ではビルの大
きさ等によってダンパ１７の減衰比及びバネ】８のバネ
定数を変更することができるので、可動質量１６をその
ビルの固有振動数に応じた周波数で揺動するように設定
することかできる。従って、比較的低い周波数の振動に
対しても従来のように装置全体か大型化することもなく
コンパクトな構成となっている。

第３図及び第４図に本発明の第２実施例を示す。

尚、上記第１実施例と同一部分には同一符号を付してそ
の説明を省略する。

両図中、ベース１３′の底部１３ａ’上に起立する一対
の壁１３ｂ’、１３ｃ’の上面は、円弧状に湾曲してい
る。従って、壁１３ｂ’。

１３０′の上面に設けられた軌道２５．２６はＸ方向上
中間位置、即ち固定部材２２の鉛直方向の中立位置か最
も低く、Ｘ方向へ移動するにつれて上昇するような円弧
状に形成されている。

従って、可動質量１６はビルの振動によりＸ方向へ移動
するとともに円弧状の軌道２５．２６に沿って上昇する
ことになる。可動質量１６か軌道２５．２６の端部へ移
動すると、軌道２５．２６か傾斜しているので自重によ
り低位置とされた中立位置へ復帰する。又、可動質量１
６が軌道２５゜２６の端部に移動するにつれて上昇する
ため、可動側の軸２０と固定側の軸２３との距離がより
大きく離間することになり、その分バネ１８の引張力が
増大する。そのため、可動質量１６はバネ１８の引張力
の増大により復帰速度が向上し周波数の高い振動にも対
応することかできる。

第５図乃至第７図に本発明の第３実施例を示す。

各図中、可動質量１６はモータ３１を支持する支持ベー
ス３２を有しており、モータ３１の出力軸３１ａにはピ
ニオン３３が設けられている。支持ベース１３の壁ｆ３
ｃの上部には軌道１４．１５と平行に延在するラック３
４が固定されている。

このラック３４にはモータ３１に回転駆動されるピニオ
ン３３が噛合している。

モータ３１は地震発生時図示しない制御回路からの駆動
信号によりピニオン３３を回転駆動する。

従って、可動質量１６はモータ３１の回転駆動力により
能動的にＸ方向へ移動し、ビルの振動を制振する。

尚、上記実施例では緩衝手段としてのダンパ１７とコイ
ルバネ１８とを平行に設けたか、これに限らず、例えば
ダンパ１７の内部にバネか内蔵された緩衝手段を用いて
も良い。

発明の効果上述の如く、本発明になる動吸振器は、軌道上を移動す
るおもりが固定部側を支点として揺動する緩衝手段に緩
衝されなから振動方向に往復動するため、緩衝手段の緩
衝力（バネ定数、減衰比等）を変更することにより、振
動体の振動周波数に対応させて振動を効果的に制振する
ことかできる。しかも、緩衝手段か１つでおもりの移動
を緩衝することができるので、装置の構成かコンパクト
であり設置スペースが小さくて済む等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる動吸振器の第１実施例の正面縦断
面図、第２図は第１図中実線■線に沿う縦断面図、第３
図は本発明の第２実施例の正面縦断面図、第４図は第３
図中ＩＶ−ＩＶ線に沿う縦断面図、第５図は本発明の第
３実施例の正面縦断面図、第６図は第５図中ＶＩ−ＶＩ
線に沿う縦断面図、第７図は第５図中■−■線に沿う縦
断面図、第８図は従来の動吸振器を説明するための図で
ある。１１・・・動吸振器、１３・・・ベース、１４．１５゜
２５．２６・・・軌道、１６・・・可動質量、１７・・
・ダンパ、１８・・・コイルバネ、１９・・・車輪、２
２・・・固定部材、３１・・・モータ、３３・・・ピニ
オン、３４・・・ラック。特許出願人　ト　キ　コ　株式会社第２図第３図第４図第８図

Claims

【特許請求の範囲】振動体よりも上方に設けられ、該振動体の振動方向に延
在するように設けられた軌道と、該軌道上に移動自在に設けられ前記振動体の振動を制振
しうる質量に設定されたおもりと、一端が該おもりに掛
止され他端が前記軌道と直交する鉛直方向下方に位置す
る固定部に支持され、該固定部を支点として揺動しなが
ら前記おもりの移動を緩衝するばね及びダンパよりなる
緩衝手段と、よりなることを特徴とする動吸振器。