JPH06241276A - タワーの制振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建物内のタワーの振れを容易にしかも確実に
抑制できる構造の簡単な制振装置を提供する。 【構成】 タワーＡの上部の４側面に鉄板５を取付け
る。また、各鉄板５に所定ギャップを保って対面する電
磁石１〜４とタワーのＸ軸及びＹ軸方向への振れを検出
する加速度センサ６、７とこれ等のセンサからの信号に
基づいて電磁石の励磁電流を制御する制御回路８を設け
る。この制御回路８はセンサが検出した振動を打消す信
号を出力し、パワーアンプ９で増幅した電流がタワーと
の間の設定ギャップが大きくなる電磁石に流れて鉄板５
に対する電磁吸引力でタワーの振れが抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として建物内に設置
されるタワーの揺れを能動的な方法で抑制する制振装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】建物内に設置するタワーとしては、例え
ば電線等の線引きを行うタワーがある。この線引き用タ
ワーは、建物から独立しているので地盤が振動すると揺
れ易く、その揺れが大きい場合、線引き中の電線が切れ
るなどのトラブルが発生する。従って、このようなトラ
ブルを避けるために、地盤から構造物に伝わる振動をダ
ンパによって吸収する受動的防振法が採用されており、
また、別の方法としてマスダンパを用いた能動的防振
（制振）法も考えられている。

【０００３】なお、マスダンパによる制振法には、マス
を振子の原理で自然に振らすパッシブ方式、マスの動き
をアクチュエータで最適に制御して広い周波数領域で大
きな制振効果を得るアクティブ方式、パッシブ方式とア
クティブ方式を組合せたハイブリッド方式の３つがあ
り、これについては石川島播磨技報第３１巻第２号に詳
しく示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の受動的防振法
は、効果が薄く地震時等の大きな揺れには対応できな
い。

【０００５】パッシブ式マスダンパも制振対象物（タワ
ー）の振動特性が変化したり、マスの質量がタワーのそ
れに比べて小さかったりすると大きな効果を期待できな
い。また、この方式はタワーがある程度揺れないとマス
が動き出さない。

【０００６】一方、アクティブ方式、ハイブリッド方式
のマスダンパは、タワーの周囲に固定面がない場合には
有効な制振装置と言えるが、機構が非常に複雑で、室内
に設ける線引き用タワー等の小型タワーには向いていな
い。

【０００７】そこで、本発明は、建物内の小型タワーに
利用するのに好適な簡素かつ小型で制振性能にも優れる
制振装置を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の制振装置は、タワーの相反する位置の側面に取付
ける強磁性体と、タワーよりも自立安定性の高い建築物
で支持して上記強磁性体の各々に所定ギャップを保って
対面させる電磁石と、タワーの振れを検出するセンサ
と、このセンサからの信号に基づいて上記電磁石の励磁
電流を制御する回路とから成る。この装置を少なくとも
タワーの上部に設置し、励磁電流制御手段による制御で
電磁石の吸引力を強磁性体に対してタワーの振れを戻す
方向に作用させるようにしてある。

【０００９】なお、タワーが柔軟で高次の自励振動が生
じる場合には、タワー上部だけでなく、数個所に同様の
装置を取り付け、各装置の設置箇所で設置点の振れに応
じた制振制御を行うとよい。

【００１０】

【作用】タワーの振れを例えば加速度センサで検出する
と振れの方向と速さが判る。そこで、制御回路にてセン
サが検出した振動を打ち消す信号を生成し、電磁石を駆
動する。その駆動は、強磁性体との間の設定ギャップが
大きくなる側の電磁石について行われ、強磁性体に作用
する電磁吸引力でタワーが引き留められて制振効果が生
じる。

【００１１】この様に、タワーの周囲に固定面がある場
合、その固定面に電磁石を設置することでアクティブ或
いはハイブリッド方式のマスダンパよりも簡素な装置で
容易にタワー振動を抑制することができる。

【００１２】また、タワー側には強磁性体とセンサを設
けるだけでよいのでタワーの上部以外の箇所にも制限無
く設置でき、柔軟なタワーについては数箇所での制振制
御により高次の自励振動成分も打ち消せるなど、制振性
能も従来以上のものを期待できる。

【００１３】

【実施例】図１に、本発明の制振装置の一例を示す。図
のＡは、タワー、Ｂは建物、Ｃは建物に取付けたアーム
である。タワーＡは方形断面であり、そのタワーの上部
の各側面に鉄板５が取付けられている。また、各鉄板５
には所定ギャップを保って電磁石１、２、３、４を各々
対面させてある。この４個の電磁石１〜４はいずれもア
ームＣに支持されている。

【００１４】タワーＡの塔頂部には、図１（ｂ）に示す
ように、タワーのＸ軸方向への振れを検出する加速度セ
ンサ６とＹ軸方向への振れを検出する加速度センサ７を
設けてある。さらに、適当な位置に、加速度センサ６、
７から信号を入力して電磁石１、２又は３、４に励磁信
号を流す制御回路８を設けてある。なお、Ｘ軸方向用と
Ｙ軸方向用の制御回路は同一構成であるので図はＸ軸方
向用の制御回路のみを示した。

【００１５】このように構成された制振装置は、タワー
Ａが静止している場合には電磁石１〜４は全て非励磁の
状態になっている。ここで今、タワーＡが図中右方に振
れると、加速度センサ６から信号が出力されて制御回路
８内で電磁石１にセンサ出力に応じた吸引力を発生させ
るための信号が作り出され、この信号をパワーアンプ９
で増幅した電流が電磁石１に流れてタワーＡが元の位置
に引き戻される。タワーＡが他の方向に振れる場合にも
同様の作用でタワーが引き戻され、振れが小さくなる。

【００１６】図２は、柔軟なタワーに有効な制振装置を
示している。この装置は、図１で述べたものと同じ装置
をタワーの上部と高さ方向途中の２箇所に設けたもの
で、各装置の設置点で設置点の振れに応じた制振制御が
行われる。従って、自励振動にも対応でき、柔軟なタワ
ーでもその振れが充分に抑えられる。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の制振装置
は、電磁石を用いてタワーの振れを能動的に抑制するよ
うにしたので、簡素なもので、建物内に設ける線引き用
タワー等の振れを容易に効果的に防止することができ
る。

【００１８】また、同じ装置を設置制限を受けずに同一
タワーに複数基取付けて高度な制振を行うことができる
ので、柔軟なタワーでも定置安定性を高めることがで
き、タワーの振れに起因したトラブルの防止に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）：本発明の制振装置の一例を示す正面図 （ｂ）：同上の平面図

【図２】制振制御を数箇所で行う他の実施例の正面図

【符号の説明】

１、２、３、４ 電磁石 ５ 鉄板 ６、７ 加速度センサ ８ 制御回路 ９ パワーアンプ Ａ タワー Ｂ 建物 Ｃ アーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タワーの相反する位置の側面に取付ける
   強磁性体と、タワーよりも自立安定性の高い建築物で支
   持して上記強磁性体の各々に所定ギャップを保って対面
   させる電磁石と、タワーの振れを検出するセンサと、こ
   のセンサからの信号に基づいて上記電磁石の励磁電流を
   制御する回路を具備し、以上の要素から成る装置を少な
   くともタワーの上部に設け、励磁電流制御回路による制
   御で電磁石の吸引力を強磁性体に対しタワーの振れを戻
   す方向に作用させてタワー振動を抑えるタワーの制振装
   置。