JP2002115743A - Damper - Google Patents

Damper

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JP2002115743A
JP2002115743A JP2000307163A JP2000307163A JP2002115743A JP 2002115743 A JP2002115743 A JP 2002115743A JP 2000307163 A JP2000307163 A JP 2000307163A JP 2000307163 A JP2000307163 A JP 2000307163A JP 2002115743 A JP2002115743 A JP 2002115743A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laminated rubber
mass body
vibration damping
damping device
stage
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000307163A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Kageyama
満 蔭山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obayashi Corp
Original Assignee
Obayashi Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obayashi Corp filed Critical Obayashi Corp
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Publication of JP2002115743A publication Critical patent/JP2002115743A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a damper capable of making an occupying space less by inhibiting a horizontal projecting amount of an upper part of a multi-stage laminated rubber, thereby, capable of appropriately exhibiting a required damping performance even at a limited space and also enhancing a support stability of a mass body at the time of damping. SOLUTION: In this damper 1, a mass body 5 is elastically supported on an object 2 to be damped by a multi-stage laminated rubber 4 in which laminated rubbers 8 horizontally deformed are vertically laminated to a multi-stage. The laminated rubber 8 positioned at an upper part is arranged on the inside of an outer shape outline of the laminated rubber 8 positioned at a lower part in order to form a horizontal deformation space S at the upper part of the multi-stage laminated rubber 4 just on the lower part of the multi-stage laminated rubber 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、質量体を弾性支持
する多段積層ゴムを備えた制振装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration damping device having a multi-layer laminated rubber for elastically supporting a mass body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、図6に示すように、多段積層ゴム
aで質量体bを弾性支持するようにしたTMDタイプの
制振装置cが知られている。多段積層ゴムaは、制振対
象物である建物などの頂部dに、水平方向に互いに間隔
を隔てて複数配設され、これら多段積層ゴムaの上部間
に掛け渡して質量体bが設けられている。各多段積層ゴ
ムaは主に、鋼板とゴムシートとを交互に積み重ねて構
成され、水平方向に変形される複数の積層ゴム要素e
と、これら積層ゴム要素eを上下方向に多段に積層する
ために、上下の積層ゴム要素e間それぞれに挟み込まれ
る複数の板材fとから構成されている。図示の従来例に
あっては、積層ゴム要素eは各段に複数設けられてい
て、これら積層ゴム要素eは水平方向に互いに間隔を隔
てて板材fの端縁部分に配置されている。そして特に、
これら積層ゴム要素eの上下方向の配置については、上
方の積層ゴム要素eの直下に下方の積層ゴム要素eが位
置されて、鉛直方向に一連な配列となっていた。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 6, there is conventionally known a TMD type vibration damping device c in which a mass body b is elastically supported by a multi-layered rubber a. The multi-stage laminated rubber a is provided on the top part d of a building or the like, which is a vibration damping target, at a plurality of positions horizontally spaced apart from each other, and a mass body b is provided so as to span between the upper portions of the multi-stage laminated rubber a. ing. Each multi-stage laminated rubber a is mainly constituted by alternately stacking steel plates and rubber sheets, and a plurality of laminated rubber elements e which are deformed in the horizontal direction.
And a plurality of plate members f sandwiched between the upper and lower laminated rubber elements e in order to stack these laminated rubber elements e in multiple stages in the vertical direction. In the illustrated conventional example, a plurality of laminated rubber elements e are provided in each stage, and these laminated rubber elements e are arranged at the edge portions of the plate material f at intervals in the horizontal direction. And especially,
With respect to the arrangement of these laminated rubber elements e in the vertical direction, the laminated rubber element e below is located immediately below the laminated rubber element e above, and a series of arrangements is made in the vertical direction.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記構成の制振装置c
にあっては、建物などの制振対象物に振動が発生すると
その振動は質量体bに作用し、多段積層ゴムaに弾性支
持されているこの質量体bは、各段の積層ゴム要素eを
それぞれ水平方向に変形させつつ、水平方向に振動する
ことになる。この際、多段積層ゴムaによる弾性支持に
よって質量体bの振動位相が制振対象物の振動位相から
ずらされることにより、当該制振対象物に対する制振効
果が発揮されるようになっている。
The vibration damping device c having the above-mentioned structure
In this case, when vibration is generated in an object to be damped such as a building, the vibration acts on the mass body b, and the mass body b elastically supported by the multi-layered rubber a Vibrates in the horizontal direction while deforming each in the horizontal direction. At this time, the vibration phase of the mass body b is shifted from the vibration phase of the vibration damping object by the elastic support by the multi-layer laminated rubber a, so that the vibration damping effect on the vibration damping object is exerted.

【0004】ところで、図7には、質量体bの振動状態
における多段積層ゴムaの変形状態が示されていて、従
来の多段積層ゴムaにあっては、積層ゴム要素eが、上
方の積層ゴム要素eの直下に下方の積層ゴム要素eが位
置されて、鉛直方向に一連に配列されていたため、各段
の積層ゴム要素eの水平方向への変形量の累積によっ
て、多段積層ゴムaはその上方部分が下方部分の水平方
向外方へ大きく迫り出すこととなっていた。このため、
当該制振装置cを制振対象物に設置する際、多段積層ゴ
ムaの設置スペースの周囲に、この迫り出し量に相当す
る質量体bの移動スペースを確保する必要があり、制振
装置cの占有スペースが広く必要であるという問題があ
った。
[0004] Fig. 7 shows a deformed state of the multi-layer laminated rubber a in the vibration state of the mass body b. Since the lower laminated rubber element e is positioned immediately below the rubber element e and is arranged in a series in the vertical direction, the multi-layer laminated rubber a is formed by accumulating the amount of deformation of the laminated rubber element e in each stage in the horizontal direction. The upper part of the upper part would protrude greatly outward in the horizontal direction of the lower part. For this reason,
When installing the vibration damping device c on an object to be damped, it is necessary to secure a moving space for the mass body b corresponding to this protruding amount around the installation space of the multi-layer laminated rubber a. However, there is a problem that the occupied space needs to be large.

【0005】言い換えると、TMDタイプの制振装置c
では、制振対象物の固有振動数にチューニングすべき当
該制振装置cの固有振動数が質量体bの振幅によって設
定されるので、当該質量体bの振幅を必要なだけ確保す
ることができない場合には、十分な制振効果を得ること
ができない。従って、当該制振装置cを限られたスペー
スに設置しなければならない場合に、この多段積層ゴム
aの水平方向への迫り出し量が障害となって、制振装置
cに適切な性能を発揮させ得ないという問題があった。
In other words, a TMD type vibration damping device c
In this case, since the natural frequency of the vibration damping device c to be tuned to the natural frequency of the object to be damped is set by the amplitude of the mass b, the amplitude of the mass b cannot be secured as necessary. In such a case, a sufficient damping effect cannot be obtained. Therefore, when the damping device c must be installed in a limited space, the amount of the multi-layer laminated rubber a protruding in the horizontal direction becomes an obstacle, and the damping device c exhibits appropriate performance. There was a problem that it could not be done.

【0006】また、従来の制振装置cにあっては、上方
の積層ゴム要素eの直下に下方の積層ゴム要素eが位置
されて、鉛直方向に一連な配列となっていたため、質量
体bが静止しているときよりもクリティカルな質量体b
の動的状態において、上下の積層ゴム要素eが水平方向
に位置ずれすることになり、制振時における多段積層ゴ
ムaによる質量体bの支持安定性が懸念されるという問
題もあった。
Further, in the conventional vibration damping device c, the lower laminated rubber element e is located immediately below the upper laminated rubber element e, and is arranged in a series in the vertical direction. Is more critical than when it is stationary
In the dynamic state described above, the upper and lower laminated rubber elements e are displaced in the horizontal direction, and there is a problem in that the support stability of the mass body b by the multi-stage laminated rubber a during vibration suppression is concerned.

【0007】本発明はかかる従来の課題に鑑みてなされ
たもので、多段積層ゴムの上方部分の水平方向迫り出し
量を抑えて、その占有スペースを小さくすることができ
るとともに、これにより、限られたスペースであっても
必要な制振性能を適切に発揮させることができ、さらに
制振時における質量体の支持安定性も向上できる制振装
置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is possible to reduce the amount of horizontal protrusion of the upper portion of the multi-layer laminated rubber in the horizontal direction, thereby reducing the occupied space. It is an object of the present invention to provide a vibration damping device capable of appropriately exhibiting required vibration damping performance even in a limited space and further improving the support stability of a mass body during vibration damping.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明にあっては、水平方向に変形される積層ゴム
を上下方向に多段に積層した多段積層ゴムにより、制振
対象物上に質量体を弾性支持するようにした制振装置に
おいて、上記多段積層ゴムの下方部分の直上に当該多段
積層ゴムの上方部分の水平方向変形空間を形成するため
に、上方に位置する積層ゴムが下方に位置する積層ゴム
の外形輪郭の内側に配置されることを特徴とする。
According to the present invention, in order to achieve the above object, according to the present invention, a multi-layer laminated rubber in which laminated rubber which is deformed in a horizontal direction is laminated in multiple stages in an up-down direction is formed on an object to be damped. In the vibration damping device configured to elastically support the mass body, in order to form the horizontal deformation space of the upper portion of the multi-layer laminated rubber just above the lower portion of the multi-layer laminated rubber, the upper laminated rubber is moved downward. , Is arranged inside the outer contour of the laminated rubber.

【0009】また、多段に積層される前記積層ゴムはそ
れぞれ、水平方向に互いに間隔を隔てて配置された複数
の積層ゴム要素からなり、上方に位置する積層ゴム要素
が下方に位置する積層ゴム要素間の内側に配置されるこ
とを特徴とする。
Further, the laminated rubber laminated in multiple stages is composed of a plurality of laminated rubber elements arranged at intervals in the horizontal direction, and the laminated rubber element located above is located below. It is characterized in that it is arranged inside the space between them.

【0010】さらに、前記制振対象物と前記質量体との
間に前記多段積層ゴムと並列に、該質量体を弾性支持し
つつ傾動自在な圧縮バネ手段を設けたことを特徴とす
る。
Further, a compression spring means is provided between the vibration damping object and the mass body in parallel with the multi-layer laminated rubber so as to be capable of tilting while elastically supporting the mass body.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。図1から図3に示すよう
に、本実施形態にかかる制振装置1は、建物の屋上な
ど、制振対象物2への設置面3上に水平方向に互いに間
隔を隔てて設けられた複数の多段積層ゴム4と、これら
多段積層ゴム4の頂部間に掛け渡して制振対象物2上に
弾性支持され、水平方向全方位へ水平移動される平面矩
形状の質量体5と、これら質量体5と設置面3との間に
多段積層ゴム4間に位置させて設けられ、質量体5を弾
性支持しつつ傾動自在な圧縮バネ手段6と、設置面3上
に多段積層ゴム4間に位置させて設けられ、多段積層ゴ
ム4の水平方向変形量を規制するストッパ手段7とから
主に構成される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the vibration damping device 1 according to the present embodiment includes a plurality of vibration damping devices 1 provided horizontally on an installation surface 3 on a vibration damping target 2 such as a roof of a building. And a planar rectangular mass body 5 which is stretched between the tops of the multi-stage laminated rubber 4 and elastically supported on the vibration damping object 2 and is horizontally moved in all directions in the horizontal direction. A compression spring means 6 which is provided between the body 5 and the installation surface 3 and is located between the multi-stage laminated rubbers 4 and is capable of tilting while elastically supporting the mass body 5, and between the multi-stage laminated rubber 4 on the installation surface 3 A stopper means 7 is provided so as to be positioned and restricts the amount of deformation of the multi-layer laminated rubber 4 in the horizontal direction.

【0012】各多段積層ゴム4は矩形状の質量体5の四
隅に設けられ、水平方向に変形される複数の積層ゴム8
と、これら積層ゴム8を上下方向に多段に積層すべく、
上下に位置されるこれら積層ゴム8間にそれぞれ介設さ
れる円形状の鋼板製の板材9とから構成される。本実施
形態にあっては、積層ゴム8は各段において、板材9の
外周縁部にその周方向に沿って互いに等しい間隔を隔て
て配置されて、ほぼ円環状の外形輪郭を形成するように
配列された複数の円柱状の積層ゴム要素10から構成さ
れている。図示例にあっては積層ゴム要素10は、最上
段に4つ、それ以外の段に8つ設けられている。これら
積層ゴム要素10は従来と同様に、鋼板とゴムシートと
を積み重ねて一体的に構成され、水平方向へ弾性変形さ
れるようになっている。これら積層ゴム要素10は、そ
のゴム特性に従って相当の減衰性能を発揮する。減衰性
能をより十分に確保する場合には、これら積層ゴム要素
10として鉛プラグ入りの積層ゴムや高減衰積層ゴムを
採用してもよい。さらには、図示しないけれども、制振
対象物2と質量体5との間に、別途減衰装置を設備する
ようにしてもよい。これら積層ゴム要素10は、上下端
がそれぞれ直上および直下の板材9に固設されている。
また最上段の積層ゴム要素10の上側および最下段の積
層ゴム要素10の下側にも同様な板材9が設けられ、こ
れら板材9はそれぞれ質量体5および設置面3に固設さ
れる。
Each of the multi-stage laminated rubbers 4 is provided at four corners of a rectangular mass body 5 and has a plurality of laminated rubbers 8 which are deformed in the horizontal direction.
In order to laminate these laminated rubbers 8 in multiple stages in the vertical direction,
A circular steel plate member 9 is interposed between the laminated rubbers 8 positioned above and below. In the present embodiment, the laminated rubber 8 is disposed on the outer peripheral edge of the plate 9 at equal intervals along the circumferential direction at each step so as to form a substantially annular outer contour. It is composed of a plurality of columnar laminated rubber elements 10 arranged. In the illustrated example, four laminated rubber elements 10 are provided in the uppermost stage, and eight in the other stages. As in the prior art, these laminated rubber elements 10 are integrally formed by stacking a steel sheet and a rubber sheet, and are elastically deformed in the horizontal direction. These laminated rubber elements 10 exhibit considerable damping performance according to their rubber properties. In order to ensure sufficient damping performance, the laminated rubber element 10 may be a laminated rubber containing a lead plug or a high-damped laminated rubber. Further, although not shown, a separate damping device may be provided between the vibration damping object 2 and the mass body 5. The upper and lower ends of these laminated rubber elements 10 are fixed to the plate members 9 immediately above and below, respectively.
Further, similar plate members 9 are provided above the uppermost laminated rubber element 10 and below the lowermost laminated rubber element 10, and these plate members 9 are fixed to the mass 5 and the installation surface 3, respectively.

【0013】特に、これら積層ゴム要素10は、上方に
位置する積層ゴム要素10が下方に位置する積層ゴム要
素10間の内側に配置される。具体的には、少なくとも
板材9の直径方向において、上段の積層ゴム要素10が
その直下の、水平方向に互いに間隔を隔てて配置された
下段の積層ゴム要素10の間に配置される。そして、最
下段の積層ゴム要素10が多段積層ゴム4の一番外側に
配置されるとともに、最上段の積層ゴム要素10が中央
に配置される。また図示例にあっては、積層ゴム要素1
0は、最上段から最下段にわたる上下方向の配列が多段
積層ゴム4の中央から径方向に沿って外周縁部に向かう
放射状になるように配置され、これにより多段積層ゴム
4が水平方向全方位に対してほぼ均等な弾性特性を発揮
するように構成されている。上記構成は、各段の複数の
積層ゴム要素10を一体の積層ゴム8と見た場合、上方
に位置する積層ゴム8が下方に位置する積層ゴム8の外
形輪郭の内側に配置されていると理解することができ
る。これら積層ゴム要素10が固設される板材9は各段
において、その直下の積層ゴム要素10間に掛け渡され
る大きさで形成され、従ってこれら板材9は、下方に位
置されるものから上方に位置されるものへ、順次その外
形寸法が小さく形成されている。従って、多段積層ゴム
4は全体として見たときに、下方から上方に向かって順
次窄まる形態で形成されている。これにより、水平方向
へ変形する積層ゴム8、もしくは積層ゴム要素10を多
段に積層して構成された多段積層ゴム4にはその全周囲
にわたって、下方部分の直上に上方部分の、具体的には
下方の積層ゴム要素10直上に上方の積層ゴム要素10
の水平方向に変形する水平方向変形空間Sが形成され
る。
In particular, these laminated rubber elements 10 are disposed inside the laminated rubber elements 10 located above and below the laminated rubber elements 10 located below. Specifically, at least in the diametrical direction of the plate material 9, the upper-stage laminated rubber element 10 is disposed immediately below the lower-stage laminated rubber element 10 that is disposed at an interval from each other in the horizontal direction. The lowermost laminated rubber element 10 is disposed on the outermost side of the multi-layer laminated rubber 4 and the uppermost laminated rubber element 10 is disposed at the center. In the illustrated example, the laminated rubber element 1
0 is arranged so that the arrangement in the vertical direction from the uppermost stage to the lowermost stage is radial from the center of the multi-stage laminated rubber 4 to the outer peripheral edge along the radial direction, whereby the multi-stage laminated rubber 4 is omnidirectional in the horizontal direction. Are configured to exhibit substantially uniform elastic characteristics. In the above configuration, when the plurality of laminated rubber elements 10 in each stage are viewed as an integral laminated rubber 8, the laminated rubber 8 located above is arranged inside the outer contour of the laminated rubber 8 located below. I can understand. The plate material 9 on which the laminated rubber elements 10 are fixed is formed in each stage in such a size as to be stretched between the laminated rubber elements 10 immediately below the plate material 9. Therefore, these plate materials 9 are moved upward from those located below. The outer dimensions are sequentially formed smaller for those to be located. Therefore, when viewed as a whole, the multi-layer laminated rubber 4 is formed so as to gradually narrow from the bottom to the top. As a result, the laminated rubber 8 or the laminated rubber element 4 formed by laminating the laminated rubber elements 10 in multiple stages is deformed in the horizontal direction. Immediately above the lower laminated rubber element 10, the upper laminated rubber element 10
The horizontal deformation space S which is deformed in the horizontal direction is formed.

【0014】このように構成された多段積層ゴム4の間
にはこれらと並列に、複数の圧縮バネ手段6が設けられ
る。これら圧縮バネ手段6は、矩形状の質量体5の一対
の対角線方向に沿って互いに間隔を隔てて2基ずつ、計
4基配置される。各圧縮バネ手段6は、下端が設置面3
に周知の球面継ぎ手11を介して連結され上端が開放さ
れた中空筒体状の外筒12と、上端が質量体5に同様な
球面継ぎ手11を介して連結され下端が外筒12内に摺
動自在に挿入された軸体13と、これら軸体13および
外筒12の周囲に圧縮状態で設けられた2つのコイル状
の圧縮バネ14,15とから構成される。これら圧縮バ
ネ14,15はそれぞれ、上端が軸体13に下端が外筒
12に取り付けられて、これら軸体13および外筒12
を取り囲みつつ互いに並列に設けられ、当該軸体13お
よび外筒12に案内されつつ伸縮されるようになってい
る。特にこれら圧縮バネ14,15は、互いにその自然
長およびバネ剛性が異なるように設定されている。そし
て各圧縮バネ手段6は、質量体5が水平方向に変位する
と、軸体13が外筒12から出没されることに伴って2
つの圧縮バネ14,15がそれぞれ伸縮されつつ、球面
継ぎ手11を介して全体が傾動されるようになってい
る。
A plurality of compression spring means 6 are provided between the multi-layer laminated rubber 4 constructed in this way and in parallel with them. A total of four compression spring means 6 are arranged, two at a distance from each other, along a pair of diagonal directions of the rectangular mass 5. Each compression spring means 6 has a lower end
And a hollow cylindrical outer cylinder 12 having an upper end opened and connected via a well-known spherical joint 11, and an upper end connected to the mass body 5 via a similar spherical joint 11 and a lower end sliding into the outer cylinder 12. It comprises a shaft 13 movably inserted, and two coiled compression springs 14 and 15 provided in a compressed state around the shaft 13 and the outer cylinder 12. Each of the compression springs 14 and 15 has an upper end attached to the shaft 13 and a lower end attached to the outer cylinder 12.
Are provided in parallel with each other, and are extended and contracted while being guided by the shaft body 13 and the outer cylinder 12. In particular, these compression springs 14 and 15 are set so that their natural length and spring rigidity are different from each other. Then, when the mass body 5 is displaced in the horizontal direction, each compression spring means 6 causes the shaft body 13 to protrude and retract from the outer cylinder 12 and
The three compression springs 14 and 15 are respectively extended and contracted, and the whole is tilted via the spherical joint 11.

【0015】特にこの圧縮バネ手段6は、次のような機
能を有する。 上記構成の多段積層ゴム4では、質量体5の静止状態
において、当該質量体5の荷重が各板材9の中央に作用
する。この際、板材9の外周縁部を積層ゴム要素10で
支持するようにしているため、板材9にはその中央が下
方に撓む大きな曲げモーメントが作用するとともに、こ
れに伴って積層ゴム要素10も板材9の中央に向かって
傾斜する状態になり得る。圧縮バネ手段6の圧縮バネ1
4,15はともに圧縮状態で質量体5と制振対象物2と
の間に上下に配置されて、当該質量体5の静止状態にお
いて質量体5の荷重のほとんどを支持するように設定さ
れ、板材9に作用する曲げモーメントを極力軽減し、積
層ゴム要素10が傾斜することを防止するようになって
いる。
In particular, the compression spring means 6 has the following functions. In the multi-layer laminated rubber 4 having the above configuration, when the mass body 5 is at rest, the load of the mass body 5 acts on the center of each plate 9. At this time, since the outer peripheral edge of the plate material 9 is supported by the laminated rubber element 10, a large bending moment is applied to the plate material 9 so that the center thereof bends downward. May also be inclined toward the center of the plate material 9. Compression spring 1 of compression spring means 6
4 and 15 are arranged vertically between the mass body 5 and the vibration damping target 2 in a compressed state, and are set so as to support most of the load of the mass body 5 when the mass body 5 is at rest. The bending moment acting on the plate material 9 is reduced as much as possible, and the laminated rubber element 10 is prevented from tilting.

【0016】積層ゴム8を多段に積層する構造とした
多段積層ゴム4では一般に、質量体5が水平変位した際
に全段の積層ゴム8がすべてまったく一様の水平変形を
生じるものではないため、多段積層ゴム4の弾性特性と
しては非線形性を呈する。すなわち、質量体5の変位量
に応じて多段積層ゴム4の弾性係数が変化してしまう。
このため、このような多段積層ゴム4をTMDタイプの
制振装置1に適用した場合、当該制振装置1は外力の大
きさに応じた質量体5の変位量に従ってその固有振動周
期が変化してしまう。このTMDタイプの制振装置1
は、制振対象物2の固有周期に同調して初めて所望の制
振効果が得られるが、このように制振装置1の周期特性
が一定しない場合には、ある限定された範囲の外力に対
してのみ、有効な制振効果が発揮されるに過ぎない。圧
縮バネ手段6の2つの圧縮バネ14,15は、その自然
長およびバネ剛性が異なるように設定され、多段積層ゴ
ム4と並列関係で配設されているので、これらの弾性特
性の組み合わせにより多段積層ゴム4単体での弾性特性
を改善して有効な制振効果を奏し得る外力の範囲を拡大
することができ、制振対象物2の固有周期に対するTM
Dタイプの制振装置1の同調性を向上させることができ
る。
In general, in the case of the multi-layer laminated rubber 4 having a structure in which the laminated rubber 8 is laminated in multiple stages, generally, when the mass body 5 is horizontally displaced, not all of the laminated rubbers 8 in all the stages produce completely uniform horizontal deformation. The elastic characteristics of the multi-layer laminated rubber 4 exhibit non-linearity. That is, the elastic coefficient of the multi-stage laminated rubber 4 changes according to the displacement amount of the mass body 5.
Therefore, when such multi-layer laminated rubber 4 is applied to the TMD type vibration damping device 1, the natural vibration period of the vibration damping device 1 changes according to the displacement amount of the mass body 5 according to the magnitude of the external force. Would. This TMD type vibration damping device 1
The desired vibration damping effect can be obtained only by tuning to the natural period of the vibration damping object 2. However, when the periodic characteristics of the vibration damping device 1 are not constant, the external force within a limited range can be obtained. Only effective vibration damping effect is exhibited. The two compression springs 14 and 15 of the compression spring means 6 are set so that their natural lengths and spring stiffness are different from each other, and are arranged in parallel with the multi-stage laminated rubber 4. The elasticity of the laminated rubber 4 alone can be improved to expand the range of the external force that can exert an effective vibration damping effect, and the TM for the natural period of the vibration damping target 2 can be increased.
The tuning of the D-type vibration damping device 1 can be improved.

【0017】多段積層ゴム4を用いたTMDタイプの
制振装置1では、その周期特性の長周期化が多段に積層
される積層ゴム8等のバネ剛性で決定される。そしてよ
り長周期化を目指す、すなわちバネ剛性を柔らかく設定
するためには、積層ゴム8の高さを高くしたり、段数を
多くするなどの対策が必要となる。圧縮バネ手段6の圧
縮バネ14,15は質量体5と設置面3との間に圧縮状
態で介設されていて、質量体5が水平方向に変位する際
には、その自然長への復元力で質量体5の移動を助長さ
せて多段積層ゴム4を見掛け上柔らかいゴムのように弾
性変形させることができ、これにより積層ゴム8の高さ
を高くしたり段数を増やすことなく、制振装置1の長周
期化を達成することができる。
In the TMD type vibration damping device 1 using the multi-layer laminated rubber 4, the longer period of the periodic characteristic is determined by the spring rigidity of the laminated rubber 8 and the like laminated in multiple stages. In order to achieve a longer cycle, that is, to set the spring rigidity to be soft, it is necessary to take measures such as increasing the height of the laminated rubber 8 and increasing the number of steps. The compression springs 14 and 15 of the compression spring means 6 are interposed between the mass body 5 and the installation surface 3 in a compressed state. When the mass body 5 is displaced in the horizontal direction, the compression springs 14 and 15 restore their natural length. The movement of the mass body 5 is promoted by the force, so that the multi-layer laminated rubber 4 can be apparently elastically deformed like a soft rubber, thereby suppressing the vibration of the laminated rubber 8 without increasing the height or increasing the number of steps. A longer period of the device 1 can be achieved.

【0018】ストッパ手段7は、質量体5の外周縁部直
下に、当該質量体5の四隅の多段積層ゴム4間に位置さ
せて4つ設けられていて、質量体5の縦横方向において
隣接する多段積層ゴム4の変形量を規制するとともに、
質量体5の対角線方向においては2つが対となって多段
積層ゴム4の変形量を規制するようになっている。スト
ッパ手段7は、鋼製フレームもしくはコンクリート構造
体により、質量体5の下方に隙間が形成される高さの直
方体状に形成されるとともに、多段積層ゴム4に相対向
する垂直面7aは図3に示すように、上方の積層ゴム要
素10が下方の積層ゴム要素10間の内側に配置されて
下方から上方に向かって位置がずらされた積層ゴム要素
10が、質量体5の移動による水平方向変形でほぼ鉛直
方向に一連に並ぶ状態になった際に、板材9の端縁部に
当接する位置に設定され、これによりそれ以上の多段積
層ゴム4の変形を阻止するようになっている。これらス
トッパ手段7はまた、質量体5がその対角線方向へ水平
移動した際にも2つが対となって多段積層ゴム4の変形
量を規制するようになっている。積層ゴム要素4がほぼ
鉛直方向に一連に並ぶような多段積層ゴム4の変形形態
は、各積層ゴム要素10個々のバネ剛性や各段への配置
個数などによって適宜に設定することができる。
Four stopper means 7 are provided immediately below the outer peripheral edge of the mass body 5 between the multi-stage laminated rubbers 4 at the four corners of the mass body 5, and are adjacent to each other in the vertical and horizontal directions of the mass body 5. While regulating the amount of deformation of the multi-layer laminated rubber 4,
In the diagonal direction of the mass body 5, two are paired to regulate the amount of deformation of the multi-layer laminated rubber 4. The stopper means 7 is formed of a steel frame or a concrete structure in the shape of a rectangular parallelepiped having a height below the mass body 5 and has a vertical surface 7a facing the multi-stage laminated rubber 4 as shown in FIG. As shown in the figure, the upper laminated rubber element 10 is disposed inside the lower laminated rubber element 10, and the position of the laminated rubber element 10 shifted upward from below is increased by the movement of the mass body 5 in the horizontal direction. When a series of lines are arranged in a substantially vertical direction by deformation, they are set at positions where they come into contact with the edges of the plate material 9, thereby preventing further deformation of the multi-layer laminated rubber 4. When the mass body 5 moves horizontally in the diagonal direction, the stopper means 7 are paired to regulate the amount of deformation of the multi-layer laminated rubber 4. The modified form of the multi-layer laminated rubber 4 in which the laminated rubber elements 4 are arranged in series in a substantially vertical direction can be appropriately set according to the spring rigidity of each laminated rubber element 10 and the number of the laminated rubber elements 10 arranged in each step.

【0019】以上の構成の作用について述べる。本実施
形態にかかる制振装置1では、制振対象物2に振動が入
力されると、多段積層ゴム4に弾性支持された質量体5
が水平方向に移動し、これに伴って多段積層ゴム4を構
成する積層ゴム要素10が水平方向に変形する。この
際、多段積層ゴム4の下方部分の直上には、最下段の外
形寸法で決定される多段積層ゴム4の設置スペースの範
囲内において、上方部分が水平方向に変形できる水平方
向変形空間Sが形成されているので、設置スペースを超
える上方部分の水平方向迫り出し量を抑えて、制振装置
1の作動に必要とされるスペースを小さくすることがで
きるとともに、これにより、限られたスペースであって
も制振装置1に必要な制振性能を適切に発揮させること
ができる。
The operation of the above configuration will be described. In the vibration damping device 1 according to the present embodiment, when vibration is input to the vibration damping target 2, the mass body 5 elastically supported by the multi-layer laminated rubber 4.
Moves in the horizontal direction, and accordingly, the laminated rubber element 10 constituting the multi-layer laminated rubber 4 is deformed in the horizontal direction. At this time, immediately above the lower part of the multi-layer laminated rubber 4, there is a horizontal deformation space S in which the upper part can be horizontally deformed within the installation space of the multi-layer laminated rubber 4 determined by the outer dimensions of the lowermost step. Since it is formed, the amount of horizontal protrusion of the upper part exceeding the installation space can be suppressed, and the space required for the operation of the vibration damping device 1 can be reduced. Even if it does, the required vibration damping performance of the vibration damping device 1 can be appropriately exhibited.

【0020】また、ストッパ手段7によって規制される
多段積層ゴム4の最大変形状態において、積層ゴム要素
10がほぼ鉛直方向に一連に並ぶこととなり、すなわち
質量体5が静止しているときよりもクリティカルな質量
体5の動的状態において、積層ゴム要素10が上下方向
に一連に並んで質量体5の荷重を鉛直方向に直線的に支
持することができるので、制振時における多段積層ゴム
4による質量体5の支持安定性を向上させることができ
る。またこのように積層ゴム要素10が上下方向に一連
に並ぶことで、質量体5の静止状態では最大となる板材
9のモーメントも、クリティカルな質量体5の動的状態
ではかえって低減されることとなり、制振装置1の構造
安全性も向上することができる。
Further, in the maximum deformation state of the multi-layer laminated rubber 4 regulated by the stopper means 7, the laminated rubber elements 10 are arranged in a series in a substantially vertical direction, that is, more critical than when the mass body 5 is stationary. In the dynamic state of the mass body 5, the laminated rubber elements 10 can be arranged in a line in the vertical direction to support the load of the mass body 5 linearly in the vertical direction. The support stability of the mass body 5 can be improved. In addition, since the laminated rubber elements 10 are arranged in a line in the vertical direction in this manner, the moment of the plate member 9 which is maximum when the mass body 5 is at rest is also reduced when the critical mass body 5 is in a dynamic state. Also, the structural safety of the vibration damping device 1 can be improved.

【0021】また、圧縮バネ手段6により、多段積層ゴ
ム4単体での弾性特性を改善して、制振対象物2の固有
周期に対するTMDタイプの制振装置1の同調性を向上
させることができるとともに、多段積層ゴム4を見掛け
上柔らかいゴムのように弾性変形させることができて、
制振装置1の長周期化を図ることができる。
Further, the elasticity of the multi-layer laminated rubber 4 alone can be improved by the compression spring means 6, and the tunability of the TMD type vibration damping device 1 with respect to the natural period of the vibration damping object 2 can be improved. At the same time, the multi-layer laminated rubber 4 can be elastically deformed like an apparently soft rubber,
The period of the vibration damping device 1 can be increased.

【0022】他方でまた上記圧縮バネ手段6は、質量体
5の静止状態における板材9の曲げモーメントを極力軽
減することができ、上方の積層ゴム要素10を下方の積
層ゴム要素10間の内側に配置して下方から上方に向か
って積層ゴム要素10の位置をずらした当該制振装置1
における静止状態での質量体5の支持安定性を確保する
ことができる。
On the other hand, the compression spring means 6 can minimize the bending moment of the plate member 9 when the mass body 5 is at rest, so that the upper laminated rubber element 10 is disposed between the lower laminated rubber element 10 and the inner side. The vibration damping device 1 in which the position of the laminated rubber element 10 is shifted upward from below and disposed.
, The support stability of the mass body 5 in the stationary state can be secured.

【0023】図4および図5には、変形実施形態が示さ
れている。これらはいずれも、上記TMDタイプのパッ
シブ型制振装置1の質量体5を必要に応じてアクティブ
に駆動できるようにしたハイブリッド型の制振装置1
a,1bであり、通常風の作用による振動に対してはパ
ッシブ型で対応し、台風時等の強風や地震動などに対し
ては、制振対象物2に備えられるセンサで検出された振
動応答に応じて質量体5を加振するようになっている。
図4は周知のアクティブマスダンパー16を質量体5上
に搭載した型式であり、また図5は質量体5と制振対象
物2との間にボールネジ機構や油圧シリンダなどの加振
装置17を設けた型式であり、上記制振装置1はいずれ
の型式に対しても適切に適用することができる。
4 and 5 show a modified embodiment. These are all hybrid type vibration damping devices 1 in which the mass 5 of the TMD type passive vibration damping device 1 can be actively driven as required.
a, 1b, which responds passively to vibrations caused by the action of normal winds, and responds to strong winds such as typhoons or earthquake motions by vibration sensors detected by the sensors provided in the vibration damping target 2. The mass body 5 is vibrated according to.
FIG. 4 shows a type in which a known active mass damper 16 is mounted on the mass body 5, and FIG. 5 shows a vibration device 17 such as a ball screw mechanism or a hydraulic cylinder between the mass body 5 and the vibration damping object 2. This is a type provided, and the vibration damping device 1 can be appropriately applied to any type.

【0024】ところで、積層ゴム8、ないしは積層ゴム
要素10の配列の外形輪郭は円環状に限られない。積層
ゴム8も、複数の積層ゴム要素10から構成することな
く、単体であってもよい。また圧縮バネ14,15は、
コイル状に限ることなく、各種形態のバネを採用するこ
とができる。
Incidentally, the outer contour of the arrangement of the laminated rubber 8 or the laminated rubber element 10 is not limited to an annular shape. The laminated rubber 8 may also be a single piece without being composed of the plurality of laminated rubber elements 10. The compression springs 14, 15 are
Various types of springs can be employed without being limited to the coil shape.

【0025】さらに、質量体5の回転変位を規制するた
めに、質量体5の移動方向を案内するスライドレールな
どの案内手段を当該質量体5と制振対象物2との間に設
けるようにしてもよい。また、多段積層ゴム4の板材9
の端縁部がストッパ手段7に当接する際のショックを和
らげるために、ストッパ手段7と移動する質量体5との
間に液圧式などの緩衝装置を設けるようにしてもよい。
Further, in order to regulate the rotational displacement of the mass body 5, a guide means such as a slide rail for guiding the moving direction of the mass body 5 is provided between the mass body 5 and the vibration damping object 2. You may. Also, the plate material 9 of the multi-layer laminated rubber 4
In order to reduce the shock when the edge of the abutment comes into contact with the stopper means 7, a hydraulic type shock absorber may be provided between the stopper means 7 and the moving mass 5.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
多段積層ゴムの上方部分の水平方向迫り出し量を抑え
て、制振装置の作動に必要とされるスペースを小さくす
ることができるとともに、これにより、限られたスペー
スであっても必要な制振性能を適切に確保することがで
き、さらに制振時における質量体の支持安定性も向上す
ることができる。
As described above, in the present invention,
The amount of horizontal protrusion of the upper part of the multi-layer laminated rubber in the horizontal direction can be suppressed, and the space required for the operation of the vibration damping device can be reduced. The performance can be appropriately secured, and the support stability of the mass body during vibration suppression can be improved.

【0027】また、上記構成の多段積層ゴムに組み合わ
せた圧縮バネ手段により、多段積層ゴム単体での弾性特
性を改善して、制振対象物の固有周期に対するTMDタ
イプの制振装置の同調性を向上させることができるとと
もに、多段積層ゴムを見掛け上柔らかいゴムのように弾
性変形させることができて、制振装置の長周期化を図る
ことができ、さらには、質量体の静止状態における板材
の曲げモーメントを極力軽減することができて、静止状
態における質量体の支持安定性を確保することができ
る。
Further, the elasticity of the multi-layer laminated rubber alone is improved by the compression spring means combined with the multi-layer laminated rubber having the above-described structure, and the tunability of the TMD type vibration damper with respect to the natural period of the vibration damping object is improved. In addition to being able to improve, the multi-layer laminated rubber can be apparently elastically deformed like soft rubber, and the period of the vibration damping device can be lengthened. The bending moment can be reduced as much as possible, and the support stability of the mass body in the stationary state can be ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る制振装置の一実施形態を示す平面
図である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a vibration damping device according to the present invention.

【図2】図1のA−A線矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【図3】図1の制振装置の作動状態を示す、図2に対応
する断面図である。
FIG. 3 is a sectional view corresponding to FIG. 2 and showing an operating state of the vibration damping device of FIG. 1;

【図4】本発明に係る制振装置の変形実施形態を示す、
図2に対応する断面図である。
FIG. 4 shows a modified embodiment of the vibration damping device according to the present invention,
FIG. 3 is a sectional view corresponding to FIG. 2.

【図5】本発明に係る制振装置の他の変形実施形態を示
す、図2に対応する断面図である。
FIG. 5 is a sectional view corresponding to FIG. 2, showing another modified embodiment of the vibration damping device according to the present invention.

【図6】従来の制振装置を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a conventional vibration damping device.

【図7】図6の制振装置における多段積層ゴムの変形状
態を示す側面図である。
FIG. 7 is a side view showing a deformed state of the multi-layer laminated rubber in the vibration damping device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制振装置 2 制振対象物 4 多段積層ゴム 5 質量体 6 圧縮バネ手段 8 積層ゴム 10 積層ゴム要素 S 水平方向変形空間 REFERENCE SIGNS LIST 1 damping device 2 damping target 4 multi-layer laminated rubber 5 mass body 6 compression spring means 8 laminated rubber 10 laminated rubber element S horizontal deformation space

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水平方向に変形される積層ゴムを上下方
向に多段に積層した多段積層ゴムにより、制振対象物上
に質量体を弾性支持するようにした制振装置において、 上記多段積層ゴムの下方部分の直上に当該多段積層ゴム
の上方部分の水平方向変形空間を形成するために、上方
に位置する積層ゴムが下方に位置する積層ゴムの外形輪
郭の内側に配置されることを特徴とする制振装置。
1. A vibration damping device in which a mass body is elastically supported on an object to be damped by a multi-stage laminated rubber in which laminated rubber deformed in a horizontal direction is laminated in multiple stages in a vertical direction. In order to form a horizontal deformation space of the upper part of the multi-layer laminated rubber just above the lower part of the laminated rubber, the laminated rubber located above is arranged inside the outer contour of the laminated rubber located below. Vibration control device.
【請求項2】 多段に積層される前記積層ゴムはそれぞ
れ、水平方向に互いに間隔を隔てて配置された複数の積
層ゴム要素からなり、上方に位置する積層ゴム要素が下
方に位置する積層ゴム要素間の内側に配置されることを
特徴とする請求項1に記載の制振装置。
2. The laminated rubber element which is laminated in multiple stages is composed of a plurality of laminated rubber elements arranged at intervals in the horizontal direction, and the laminated rubber element located above is located below. The vibration damping device according to claim 1, wherein the vibration damping device is disposed inside the space between the vibration dampers.
【請求項3】 前記制振対象物と前記質量体との間に前
記多段積層ゴムと並列に、該質量体を弾性支持しつつ傾
動自在な圧縮バネ手段を設けたことを特徴とする請求項
1または2に記載の制振装置。
3. A compression spring means, which is capable of tilting and elastically supporting the mass body, is provided in parallel with the multi-layer laminated rubber between the object to be damped and the mass body. 3. The vibration damping device according to 1 or 2.
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