JPH0428934B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はビルデイング、タワー、アンテナ等の
高層建築物や高架形道路等の振動物体の振動を低
減する装置に関するものである。

〔従来技術〕

例えば高層建築物は第１図に示すように、建築
物１の下部を岩盤２で支承するように、表面地層
３上に構築された構成を有する。この種の高層建
築物においては、風圧の変動および地震時の岩盤
２の振動によつて過大な外力が加わり、さらに建
築物の高層化に伴う曲げ剛性の低下と相まつて、
建築物１には極めて大きい振動が誘起される。こ
のような過大振動は、高層建築物の破損、高層建
築物で生活する人間の不快感やこれに伴う健康の
阻害を引起こす。さらに地盤への振動伝播によつ
て近接する建物、住宅等を揺がせ、近接住民に大
きな不快感を与える等振動公害の発生原因ともな
る。こうした高層建築物で生じる振動を低減する
には、従来、建築物の補強による剛性の増大、あ
るいは補強ロープ端部へのダンパーの設置等の対
策を施していたが、根本的な対策とはなつていな
かつた。

そこでその改善策として第２図に示すマス・ダ
ンパー方式の振動制御装置が提案されている。第
２図は従来の振動制御装置を示す構成図であり、
図において、４は振動物体、５はこの振動物体の
振動量を検出するセンサー、６はこのセンサーの
検出信号により制御信号を出す制御装置、７はこ
の制御装置の制御信号により制御力を発生する駆
動装置、８はこの駆動装置と付加質量９を連結す
る取付軸、１０は付加質量９を振動物体４上に支
承する車輪である。

上記のように構成された振動制御装置におい
て、振動物体４に矢印Ａで示す振動Ｆ（ｔ）が生
じると、センサー５がこれを検出し、その検出信
号は制御装置６に送られる。制御装置６は駆動装
置７に制御信号を出し、駆動装置７は矢印Ｂで示
す制御力Ｆ（ｔ）を発生する。この制御力Ｆ（ｔ）
は次式で与えられる。

Ｆ（ｔ）＝−ＣＺ・（ｔ） ……(1) (1)式中、Ｚ（ｔ）は振動物体４の変位、Ｃは速
度フイードバツクのゲイン、記号・は時間に関す
る微分を表わす。発生した制御力Ｆ（ｔ）は振動
物体４に加えられるとともに、取付軸８を介して
付加質量９を動かすことでバランスされる。この
力のバランスを式で表をすと、 mdＺ‥ｄ＝Ｆ（ｔ） ……(2) である。ここで、mdは付加質量、Zdは付加質量
の変位である。今、振動物体４に振動が発生する
と、その大きさに応じた制御力が生じるが、(2)式
より明らかなように、制御力は付加質量の慣性で
バランスされるから、当然付加質量の動きを伴う
ことになる。

従来の振動制御装置は以上のように構成されて
いるので、振動物体４の振動が設計値より大きく
なると、付加質量９と駆動装置７が衝突して装置
の破損を招くという欠点があつた。

〔発明の概要〕

この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去する目的でなされたもので、付加質量の過大な
動きを規制するストツパーおよびこのストツパー
に対する付加質量の衝撃力を吸収する緩衝部材を
設けることにより、制御対象範囲を越えた振動に
対して発生する衝撃力を吸収して装置の破損を防
止できる振動制御装置を提供するものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第３図はこの発明の実施例を示す構成図であ
り、図において、第２図と同一符号は同一または
相当部分を示す。取付軸８は駆動装置７から付加
質量９を通して反対側に突出している。この取付
軸８の突出端および駆動装置７、付加質量９間に
は、付加質量９に対向してストツパー１１が設け
られている。１１ａはこのストツパーの付加質量
９に対向する面に設けられた支持円筒、１１ｂは
この支持円筒に支持されて取付軸８側に伸びるド
ーナツ状の防振ゴム、１１ｃはこの防振ゴムの先
端に取付軸８を囲むように支持されてストツパー
前面を形成する前面円筒である。

上記のように構成された振動制御装置において
は、振動物体４に矢印Ａで示す振動が生じるとセ
ンサー５がこれを検出し、その検出信号は制御装
置６に送られる。制御装置６は駆動装置７に制御
信号を出し、矢印Ｂの制御力Ｆ（ｔ）を発生して
振動物体４に印加する。このとき、この力をバラ
ンスするために付加質量９は動く。付加質量９の
動きが小さい場合には、付加質量９がストツパー
１１の前面円筒１１ｃに衝突することはなく、第
２図に示す従来の振動制御装置と同様に作動す
る。しかしながら、振動物体４に大きな振動が発
生すると、それにつれて付加質量９の動きも大き
くなり、ついにはストツパー１１の前面円筒１１
ｃに付加質量９が衝突する。しかし、前面円筒１
１ｃは弾性作用と減衰作用を有する防振ゴム１１
ｂで支えられているため、付加質量９の動きは防
振ゴム１１ｂに吸収され、この結果大きな衝撃力
を発生することはない。このとき衝撃力は防振ゴ
ムの引張方向に作用し、前面円筒からドーナツ状
の防振ゴムを介して支持円筒に伝えられるので、
衝撃力は均一に分散されて吸収されるため、衝撃
力の吸収効果は高い。この発明は高層建築物に限
らず、あらゆる振動物体に適用可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、付加質量の
過大な動きを規制するストツパーおよび付加質量
の衝撃力を吸収する緩衝部材を設けるように構成
したので、付加質量の衝突による衝撃力を吸収し
て、装置の破損を防止しながら防振制御を行うこ
とができる。このとき、付加質量の衝突による衝
撃力は防振ゴムの引張方向に作用し、前面円筒か
らドーナツ状の防振ゴムを介して支持円筒に伝え
られるため、衝撃力が均一に分散されて効果的に
吸収される。このため減衰作用が優れ、装置の破
損防止効果が高いなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は高層建築物の構成図、第２図は従来の
振動制御装置を示す構成図、第３図は本発明の一
実施例を示す構成図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示
し、４は振動物体、５はセンサー、６は制御装
置、７は駆動装置、８は取付軸、９は付加質量、
１０は車輪、１１はストツパーである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 振動物体の振動量を検出する検出手段と、こ
   の検出手段によつて検出された振動量に対応する
   制御力を振動物体に印加する駆動装置と、上記制
   御力を振動物体に印加する際の力のバランスを達
   成する付加質量とを有する振動制御装置におい
   て、上記付加質量を振動物体上に支承する車輪
   と、上記駆動装置と付加質量を連結し、かつ付加
   質量から反対側に突出する取付軸と、この取付軸
   の付加質量の両側に設けられ、かつ付加質量の過
   大な動きを規制するストツパーと、このストツパ
   ーの付加質量に対向する面に設けられた支持円筒
   と、この支持円筒に支持されてストツパーに対す
   る付加質量の衝撃力を弾性作用と減衰作用で吸収
   するように取付軸側に伸びるドーナツ状の防振ゴ
   ムからなる緩衝部材と、この緩衝部材の内周側に
   取付軸を囲むように支持されてストツパーの前面
   を形成する前面円筒とを備えたことを特徴とする
   振動制御装置。