JPH0656536U - 振子式制振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長周期的構造物用の制振装置、特にばね−質
量系の制振装置をよりコンパクト化することを目的とす
る。 【構成】 ア−ム1bの上端に円弧大歯車３を、ア−ム1b
の下端に重錘1aを有し、制振対象物Ａ上に設けたフレ−
ム６に揺動可能に軸支した第１の振子１と、ア−ム5bの
上端に重錘5aを、ア−ム5bの下端に前記円弧大歯車３よ
り小径でこれと噛み合う円弧小歯車４を有し、前記第１
の振子の支軸２より上部位置でフレ−ム６に揺動可能に
軸支した第２の倒立振子５とからなり、前記第１の振子
１と第２の倒立振子５とを同一方向に揺動可能にした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は振子式制振装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

橋梁・高層ビルなどの建築構造物は、長大化，巨大化されつつある。これら構 造物の風による振動や地震による振動を抑制するために制振装置が注目を集めて いる。制振装置には振子式制振装置や倒立振子式制振装置等がある。 これらのうち振子式制振装置の基本構造は図３の如き構成をなし、フレ−ムａ 内に支軸ｂを介して腕ｃを垂下し、腕ｃの下部に重錘ｄを取付けたものである。 一般に、制振装置は制振対象物と周期を同じくするが、建築構造物は非常に長 周期であり、この構造では長周期の振動を抑制する為には腕ｃの長さＬは非常に 長いものとなる。たとえば０.１Ｈzで２４.８ｍをも要する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

長周期構造物用の制振装置、特にばね−質量系の制振装置をよりコンパクト化 することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

１）、ア−ム1bの上端に円弧大歯車３を、ア−ム1bの下端に重錘1aを有し、制 振対象物Ａ上に設けたフレ−ム６に揺動可能に軸支した第１の振子１と、ア−ム 5bの上端に重錘5aを、ア−ム5bの下端に前記円弧大歯車３より小径でこれと噛み 合う円弧小歯車４を有し、前記第１の振子の支軸２より上部位置でフレ−ム６に 揺動可能に軸支した第２の倒立振子５とからなり、前記第１の振子１と第２の倒 立振子５とを同一方向に揺動可能にした。 又２）、制振対象物Ａ上に設けたフレ−ム６の頂部に揺動可能に吊持されたア −ム1b′の下部に円弧大歯車３を下端に有する重錘1a′を備えた第１の振子１′ と、制振対象物Ａ上に揺動可能に軸支し前記円弧大歯車と噛合う円弧小歯車４と 、該円弧小歯車４の支軸２′上に固着した第２の倒立振子５′とからなり、前記 第１の振子１′と第２の倒立振子５′とを同一方向に揺動可能にした。

【０００５】

【作用】

本考案による振子式制振装置においては、倒立振子式制振装置により振子式制 振装置の復元力を低減可能としたので、振子のア−ム長さを変えずに制振装置の 周期を長周期化することができる。又、振子の重錘と倒立振子の重錘とを同一方 向に揺動可能としたので制振効果を増大させることができる。換言すれば、長周 期構造物においても制振装置を大型化することなくコンパクトな構造で対応でき る。

【０００６】

【実施例】

図１に基いて説明する。１は質量ｍ₁の重錘1aを有する振子で、ア−ム1bがフ レ−ム６の中間部に支軸２で支持されている。振子１の上端には半径ｒ₁の円弧 大歯車３が取付けられている。 ５はフレ−ムの上部にア−ム5bが支軸２′で軸支された倒立振子で、下端に半 径ｒ₂の円弧小歯車４が取付けられ、前記円弧大歯車３と噛み合っている。倒立 振子５の上端には質量ｍ₂の重錘5aが固着されている。

【０００７】 図２は別の実施例で、この場合には振子１はそのア−ム1b′がフレ−ム６の上 端に支軸２で軸支されている。振子１の下端には質量ｍ₁の重錘1aが取付けられ 、この重錘1aの下端に円弧大歯車３が取り付けられている。 他方円弧大歯車３と円弧小歯車４が噛み合い、円弧小歯車４の支軸２′には上 端に重錘5aを備えた倒立振子５のア−ム5bが取り付けられている。支軸２′は制 振対象物Ａ上に設けられている。

【０００８】 さて、図１で振子１が右方向にθ傾くと、円弧歯車３，４が噛み合っているの で、倒立振子５は同方向にＲ・θ傾く（ただしＲ＝ｒ₁／ｒ₂）。このとき振子の 運動方程式は次の(式１)となる。

【０００９】

【数１】

【００１０】 (式１)の運動方程式の中で（ｍ₁Ｌ₁−Ｒ²ｍ₂Ｌ₂）はこの制御装置の慣性力を 表わす。この(式１)から明らかなように制振装置は従来型より小さくなることが わかる。つまり振子のア−ム長さＬ₁を変えないで、Ｒの値によって制振装置の 固有振動数ｆ₁を下げることができる。 又、構造物の振動を抑制する力は制振力であり、制振力は制振装置の重錘の質 量と水平方向の加速度で決定する。 本考案では振子式制振装置と倒立振子式制振装置の重錘が同一方向に移動（回 動）するので、従来型に比して倒立振子式制振装置の重錘の分、制振力が増すこ とになる。

【００１１】

【効果】

本考案による振子式制振装置によれば、倒立振子式制振装置においては、倒立 振子式制振装置により振子式制振装置の復元力を低減可能としたので、振子のア −ム長を変えることなく、制振装置の周期を長周期化することができる。又、振 子の重錘と倒立振子の重錘とを同一方向に揺動可能としたので制振効果を増大さ せることができる。換言すれば、長周期構造物に於ても制振装置を大型化するこ となく、コンパクトな構成で対応することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例。

【図２】本考案の第２実施例。

【図３】公知単振子。

【符号の説明】

１ 振子 1a 重錘 1b ア−ム ２，２′ 支軸 ３ 円弧大歯車 ４ 円弧小歯車 ５ 振子 5a 重錘 5b ア−ム ６ フレ−ム

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ア−ムの上端に円弧大歯車を、ア−ムの
   下端に重錘を有し、制振対象物上に設けたフレ−ムに揺
   動可能に軸支した第１の振子と、ア−ムの上端に重錘
   を、ア−ムの下端に前記円弧大歯車より小径でこれと噛
   み合う円弧小歯車を有し、前記第１の振子の支軸より上
   部位置でフレ−ムに揺動可能に軸支した第２の倒立振子
   とからなり、前記第１の振子と第２の倒立振子とを同一
   方向に揺動可能にしたことを特徴とする振子式制振装
   置。
2. 【請求項２】 制振対象物上に設けたフレ−ムの頂部に
   揺動可能に吊持されたア−ムの下部に円弧大歯車を下端
   に有する重錘を備えた第１の振子と、制振対象物上に揺
   動可能に軸支し前記円弧大歯車と噛合う円弧小歯車と、
   該円弧小歯車の支軸上に固着した第２の倒立振子とから
   なり、前記第１の振子と第２の倒立振子とを同一方向に
   揺動可能にしたことを特徴とする振子式制振装置。