JP2006226038A - Vibration damping device and vertically installed member with excellent damping property - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制振装置及び制振性に優れた立設部材に関する。詳細には、道路や橋梁などに立設される、照明柱、標識柱、信号柱などの立設部材に用いられる制振装置及び制振性に優れた立設部材に関する。 The present invention relates to a vibration damping device and a standing member excellent in vibration damping performance. Specifically, the present invention relates to a vibration control device used for a standing member such as an illumination column, a sign column, a signal column, and the like, which is erected on a road, a bridge, and the like, and a standing member having excellent vibration damping properties.
道路や橋梁などに立設された、照明柱、標識柱、信号柱などの立設部材は、風、地震や車両走行に伴う路面振動などに起因する共振現象によって、揺れが生じることがある。これらの立設部材に揺れが生じると、揺れによって立設部材の損傷が起きやすく、また、その損傷が促進される。また、発生する振動により、立設部材に取り付けられた器具の寿命が短くなる問題があり、さらに、照明柱の場合には、照明光が揺れて人に違和感を与える問題もある。 A standing member such as an illumination column, a sign column, or a signal column installed on a road or a bridge may shake due to a resonance phenomenon caused by a wind, an earthquake, a road surface vibration caused by traveling of a vehicle, or the like. When these standing members swing, the standing members are easily damaged by the swing, and the damage is promoted. In addition, there is a problem that the life of the instrument attached to the standing member is shortened due to the generated vibration. Further, in the case of the illumination column, there is a problem that the illumination light is shaken and the person feels uncomfortable.
このような共振現象に起因する立設部材の揺れを防止するために、
(a)立設部材の重量、形状及び剛性を変更して、その固有振動数を変更する方法、
(b)立設部材の内部に物理振り子及び当接具を設けて、振動時に物理振り子を当接具に衝突させることによって制振効果を持たせる方法、
が、それぞれ、すでに提案されている。
In order to prevent the standing member from shaking due to such a resonance phenomenon,
(a) A method of changing the natural frequency by changing the weight, shape and rigidity of the standing member,
(b) A method of providing a physical pendulum and a contact tool inside the standing member and having a vibration damping effect by causing the physical pendulum to collide with the contact tool during vibration,
However, each has already been proposed.
しかしながら、上記(a)の方法では、特定の振動数に対しては制振効果があるものの、風による揺れのように、励振周期や振動数が様々に変動する揺れには対応できないだけでなく、立設部材の材料設計の自由度を減じることになる。また、上記(b)の方法では、励振周期や振動数が様々に変動する揺れには対応できないことに加えて、制振効果を上げるためには、物理振り子及び当接具を一定以上の大きさにする必要がある。そのために収納スペースが必要となるが、これも、立設部材の装置設計の自由度を減じる結果となる。 However, although the method (a) has a damping effect for a specific frequency, it cannot cope with fluctuations in which the excitation cycle and frequency fluctuate variously, such as fluctuations caused by wind. As a result, the degree of freedom in the material design of the standing member is reduced. In addition, in the method (b) above, in addition to not being able to cope with fluctuations in which the excitation cycle and frequency fluctuate variously, in order to increase the vibration damping effect, the physical pendulum and the abutment tool must be larger than a certain size. It is necessary to be safe. For this purpose, a storage space is required, which also reduces the degree of freedom in designing the standing member.
特許文献1には、このような従来技術の問題点を踏まえて、振動数の変動に対応した制振装置が記載されている。
すなわち、垂直中空体の内部に、非固定の自由振動部を持たせて鋼製チェーンまたはワイヤーを吊り下げ、かつこの鋼製チェーンまたはワイヤーと垂直中空体の内壁との間隔を等価に維持してなる制振装置であり、この制振装置を垂直立設部材の外部又は内部に取り付けることによって、垂直立設部材に加えられた揺れによる振動を減衰させるものである。 That is, a steel chain or wire is suspended with a non-fixed free vibration part inside the vertical hollow body, and the distance between the steel chain or wire and the inner wall of the vertical hollow body is maintained equivalent. A vibration damping device is provided, and this vibration damping device is attached to the outside or the inside of the vertical erected member, thereby attenuating the vibration caused by the vibration applied to the vertical erected member.
図5に、特許文献1に記載の制振装置の一例を示す。(a)は制振装置の軸心を通る一つの縦断面図であり、(b)は(a)に対して90°回転した方向の縦断面図である。
FIG. 5 shows an example of the vibration damping device described in
制振装置1は、円形鋼管からなる垂直中空体10と、その内部に吊り下げられた鋼製チェーン11の吊り下げ部材からなる。この鋼製チェーン11の上端は、垂直中空体10の上部に設置された上端板12に固定して取り付けられた固定フック15によって支持されている。したがって、鋼製チェーンは上端を除いて非固定の自由振動部を形成している。
The
ここで、鋼製チェーンは円形鋼管の中心部において垂直に吊り下げられているため、振動のない状態では、鋼製チェーン11の外面と垂直中空体10の内面との間隔dは、円形鋼管の内部において等価に維持されている。
Here, since the steel chain is suspended vertically at the center of the circular steel pipe, in the absence of vibration, the distance d between the outer surface of the
この制振装置1に、風、地震や車両走行に伴う路面振動などに起因する共振現象によって生じた揺れが伝わり、励振が起こる。そのとき、垂直中空体10と鋼製チェーン11はともに振動するが、鋼製チェーン11の自由振動部は垂直中空体10とは異なった態様で振動するため、鋼製チェーン11の自由振動部が垂直中空体10の内壁面に衝突する。その結果、垂直中空体10の振動エネルギーが散逸するので、垂直中空体10の振動が急速に減衰し、振動が制止される。
This
このように、垂直中空体10の内部に鋼製チェーン11を吊り下げることで、垂直中空体に加わった振動を減衰し、制止することができる制振装置を形成することができる。
Thus, by suspending the
そして、立設部材が中空の垂直部材である場合には、この制振装置1をその垂直立設部材の外部又は内部に取り付けることによって、垂直立設部材に加えられた揺れによる振動を、制振装置を構成する垂直中空体に伝播させ、そして、その垂直中空体においてその振動を減衰させて、制止することができるのである。
When the standing member is a hollow vertical member, the
他方、立設部材が中空体ではない場合や中空体であっても傾斜している場合には、上記の制振装置を、立設部材の外部に取り付けることによって、立設部材に制振性を付与することができる。 On the other hand, when the standing member is not a hollow body or is inclined even if it is a hollow body, the above-mentioned vibration damping device is attached to the outside of the standing member, thereby damping the standing member. Can be granted.
なお、立設部材自体が垂直中空体であるとき、すなわち、図5に示される垂直中空体10が、それ自体立設部材を構成するときは、立設部材となる垂直中空体の内部に直接鋼製チェーンを吊り下げることによって、立設部材そのものに制振性を付与することもできる。
When the standing member itself is a vertical hollow body, that is, when the vertical
照明柱、標識柱、信号柱などの立設部材に、上記の特許文献1に記載の制振装置を組み込んでも、風、地震や車両走行に伴う路面振動などに起因する共振現象によって立設部材に揺れが生じることがあった。そして、これらの立設部材に揺れが生じると、発生する振動により、立設部材に取り付けられた器具の寿命が短くなり、さらに、照明柱の場合には、照明光が揺れて人に違和感を与える。
Even if the vibration control device described in
その原因は、風、地震や車両走行に伴う路面振動などに起因する振動の場合は、振動数範囲が広いために、垂直中空体の内部に単に鋼製チェーンを吊り下げるだけの制振装置では、全振動数範囲の振動に対応できないためであることが分かった。特に、2〜3Hzの低周波の振動に対する制振効果が不充分であることが判明した。 In the case of vibrations caused by wind, earthquake or road surface vibrations due to vehicle running, etc., the vibration range is wide, so the vibration control device that simply suspends the steel chain inside the vertical hollow body It was found that this was because it could not handle vibrations in the entire frequency range. In particular, it has been found that the damping effect for low frequency vibrations of 2 to 3 Hz is insufficient.
本発明の目的は、高周波から低周波まで広範囲に周波数が変動する振動にも高い減衰性能を有し、かつ振動の方向にも左右されない制振装置及び制振性に優れた立設部材を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vibration damping device that has high damping performance against vibration whose frequency fluctuates in a wide range from high frequency to low frequency, and is independent of the direction of vibration, and a standing member excellent in vibration damping. There is to do.
本発明者らは、種々検討の結果、高周波振動では吊り下げ部材が頻繁に垂直中空体に衝突することから、振動エネルギーを減衰させることができるが、低周波振動では、垂直中空管の振動周期と、吊り下げ部材における振動がその吊り下げ部材の支持点から先端まで伝播される時間とがともに大きくて、吊り下げ部材の振動モードと垂直中空体の振動モードとの間に有意差が生じないため、吊り下げ部材と垂直中空体の衝突頻度が少なくなり、吊り下げ部材が垂直中空部材の内壁に衝突することによる振動エネルギーの減衰がされにくいためであるとの知見を得た。 As a result of various studies, the present inventors have been able to attenuate the vibration energy because the suspension member frequently collides with the vertical hollow body in high-frequency vibration, but in low-frequency vibration, the vibration of the vertical hollow tube can be attenuated. Both the period and the time during which the vibration in the suspension member is propagated from the support point to the tip of the suspension member are large, resulting in a significant difference between the vibration mode of the suspension member and the vibration mode of the vertical hollow body. Therefore, it was found that the collision frequency between the suspension member and the vertical hollow body is reduced, and the vibration energy is not easily attenuated by the collision of the suspension member with the inner wall of the vertical hollow member.
すなわち、揺れによって発生した振動がまず垂直中空体に伝わり、そしてその垂直中空体の振動が吊り下げ部材の支持部を通して吊り下げ部材全体を振動させることによって、吊り下げ材の下端まで伝達される。そのときの振動伝達に要するタイムラグが、垂直中空体の振動モードと吊り下げ材の振動モードの差となる。そして、高周波振動の領域では垂直中空体の振動周期が短く、頻繁に振動するため、垂直中空体と吊り下げ部材の動きが別個になり、その結果、垂直中空体の振動モードと吊り下げ材の振動モードに位相差が生じて、吊り下げ部材と垂直中空体の衝突頻度が多いので、吊り下げ部材が垂直中空部材の内壁に衝突することによる振動エネルギーの減衰がなされる。これに対して、低周波振動の領域では、垂直中空体の振動周期が長く、その分、吊り下げ部材の動きも緩慢になるため、垂直中空体と吊り下げ部材の動きが同調し、その結果、垂直中空体の振動モードと吊り下げ材の振動モードに有意差が小さくなり、吊り下げ部材と垂直中空体の衝突頻度が少なくなる。したがって、吊り下げ部材が垂直中空部材の内壁に衝突することによる振動エネルギーの減衰がされにくくなる。 That is, the vibration generated by the vibration is first transmitted to the vertical hollow body, and the vibration of the vertical hollow body is transmitted to the lower end of the suspension member by vibrating the entire suspension member through the support portion of the suspension member. The time lag required for vibration transmission at that time is the difference between the vibration mode of the vertical hollow body and the vibration mode of the suspension material. In the region of high-frequency vibration, the vertical hollow body has a short vibration cycle and vibrates frequently, so that the vertical hollow body and the suspension member move separately. Since a phase difference occurs in the vibration mode and the collision frequency between the suspension member and the vertical hollow body is high, vibration energy is attenuated by the collision of the suspension member with the inner wall of the vertical hollow member. On the other hand, in the low-frequency vibration region, the vertical hollow body has a long vibration cycle, and the movement of the suspension member is slowed accordingly, so that the movement of the vertical hollow body and the suspension member is synchronized. The significant difference between the vibration mode of the vertical hollow body and the vibration mode of the suspension member is reduced, and the collision frequency between the suspension member and the vertical hollow body is reduced. Therefore, it is difficult to attenuate vibration energy due to the suspension member colliding with the inner wall of the vertical hollow member.
したがって、低周波振動の領域においても垂直中空体の振動モードと吊り下げ材の振動モードに位相差を与えることができれば、高周波振動の領域だけでなく、低周波振動の領域においても制振性を高めることができることに思い至った。そして、位相差を与える方法として、吊り下げ部材の下端部を完全な自由振動部位とするのではなく、吊り下げ部材の下端部をバネを介して水平方向に移動可能な状態で垂直中空体に取り付けることによって、揺れが発生したときに吊り下げ部材の下端部に水平方向の動きを付勢し、もって一部の吊り下げ部材の振動モードを変更することができることを着想したものである。 Therefore, if a phase difference can be given between the vibration mode of the vertical hollow body and the vibration mode of the suspension material even in the low-frequency vibration region, the damping performance can be improved not only in the high-frequency vibration region but also in the low-frequency vibration region. I came up with the idea that I could raise it. And as a method of giving the phase difference, the lower end of the suspension member is not made a complete free vibration part, but the lower end of the suspension member is moved to the vertical hollow body in a state where it can be moved in the horizontal direction via a spring. It is conceived that, by mounting, when a vibration occurs, the lower end portion of the suspension member is urged in the horizontal direction, and the vibration mode of some suspension members can be changed.
このように、吊り下げ部材の下端部をバネを介して水平方向に移動可能な状態で垂直中空体に取り付けることによって、揺れによって発生した振動が、吊り下げ部材の上端の支持部を介しての伝達とは別個に、吊り下げ部材の下端部のバネを介しての伝達によってもなされるので、吊り下げ部材の下端部は吊り下げ部材の自由振動部位とは別個に動くことになる。その結果、低周波振動の領域においても、垂直中空体の振動モードと吊り下げ材の下端部の振動モードに有意差が生じて、吊り下げ部材と垂直中空体の衝突頻度が多くなる。 In this way, by attaching the lower end of the suspension member to the vertical hollow body so as to be movable in the horizontal direction via the spring, the vibration generated by the vibration is transmitted through the support at the upper end of the suspension member. Separately from the transmission, the lower end of the suspension member is also moved by a spring via a spring, so that the lower end of the suspension member moves separately from the free vibration portion of the suspension member. As a result, even in the low-frequency vibration region, there is a significant difference between the vibration mode of the vertical hollow body and the vibration mode of the lower end of the suspension member, and the collision frequency between the suspension member and the vertical hollow body increases.
したがって、高周波振動だけでなく、低周波振動においても、吊り下げ部材と垂直中空体の衝突頻度が多くなるので、高周波から低周波まで広範囲に周波数が変動する振動にも高い減衰性能を有する制振装置を提供できる。 Therefore, since the collision frequency between the suspension member and the vertical hollow body increases not only in high-frequency vibration but also in low-frequency vibration, it has high damping performance even for vibration whose frequency fluctuates over a wide range from high frequency to low frequency. Equipment can be provided.
また、内部に吊り下げる吊り下げ部材の軸心と垂直中空体の軸心を一致させることによって、振動の方向にも左右されない制振装置を提供できる。 In addition, by making the axis of the suspension member suspended inside and the axis of the vertical hollow body coincide with each other, it is possible to provide a vibration damping device that is not affected by the direction of vibration.
本発明にかかる制振装置および制振性に優れた立設部材は、これらの知見と着想に基づいて完成されたものである。なお、制振性に優れた立設部材には、制振装置を立設部材の外部又は内部に取り付けることによって制振性を付与する場合と、立設部材それ自体を制振装置の一部に用いる場合の両方がある。 The vibration damping device and the standing member excellent in vibration damping performance according to the present invention have been completed based on these findings and ideas. In addition, the standing member having excellent vibration damping performance is provided with vibration damping performance by attaching the vibration damping device outside or inside the standing member, and the standing member itself is part of the vibration damping device. There are both cases to use for.
本発明の要旨は、次の(1)〜(3)の制振装置及び(4)〜(8)の制振性に優れた立設部材である。以下、これらを総称して本発明装置又は本発明部材ということもある。 The gist of the present invention is the following (1) to (3) damping device and (4) to (8) standing member excellent in damping performance. Hereinafter, these may be collectively referred to as a device of the present invention or a member of the present invention.
(1)内部に吊り下げ部材が吊り下げられている垂直中空体からなる制振装置であって、吊り下げ部材の軸心と垂直中空体の軸心が一致するとともに、吊り下げ部材の下端部がバネを介して水平方向に移動可能な状態で垂直中空体に取り付けられていることを特徴とする制振装置。 (1) A vibration damping device composed of a vertical hollow body in which a suspension member is suspended, wherein the axis of the suspension member and the axis of the vertical hollow body coincide with each other, and the lower end of the suspension member Is attached to the vertical hollow body so as to be movable in the horizontal direction via a spring.
(2)吊り下げ部材が、金属体を複数個つなぎ合わせたもの、金属製のチェーン及びワイヤーのうちの少なくとも1種からなることを特徴とする、上記(1)の制振装置。 (2) The vibration damping device according to (1) above, wherein the suspension member is made of at least one of a combination of a plurality of metal bodies, a metal chain, and a wire.
(3)垂直中空体が金属製の管であることを特徴とする、上記(1)又は(2)の制振装置。 (3) The vibration damping device according to (1) or (2) above, wherein the vertical hollow body is a metal tube.
(4)上記(1)〜(3)のいずれかの制振装置が外部又は内部に取り付けられていることを特徴とする制振性に優れた垂直立設部材。 (4) A vertically erected member having excellent vibration damping characteristics, wherein the vibration damping device according to any one of (1) to (3) is attached to the outside or the inside.
(5)上記(1)〜(3)のいずれかの制振装置が外部に取り付けられていることを特徴とする制振性に優れた傾斜立設部材。 (5) An inclined standing member excellent in vibration damping, wherein the vibration damping device according to any one of (1) to (3) is attached to the outside.
(6)垂直に立設された管状の垂直立設部材であって、その内部に垂直立設部材の軸心と一致する軸心を有する吊り下げ部材が吊り下げられており、かつ、吊り下げ部材の下端部がバネを介して水平方向に移動可能な状態で垂直立設部材に取り付けられていることを特徴とする制振性に優れた垂直立設部材。 (6) A vertically extending tubular vertical erection member, in which a suspending member having an axis that coincides with the axis of the vertical erection member is suspended, and is suspended A vertical standing member excellent in vibration damping, wherein the lower end portion of the member is attached to the vertical standing member so as to be movable in the horizontal direction via a spring.
(7)吊り下げ部材が、金属体を複数個つなぎ合わせたもの、金属製のチェーン及びワイヤーのうちの少なくとも1種からなることを特徴とする、上記(6)の制振性に優れた垂直立設部材。 (7) The suspension member is composed of at least one of a combination of a plurality of metal bodies, a metal chain, and a wire. Standing member.
(8)垂直立設部材が金属製の管であることを特徴とする、上記(6)又は(7)の垂直立設部材。 (8) The vertical standing member according to (6) or (7) above, wherein the vertical standing member is a metal tube.
本発明により、高周波から低周波まで広範囲に周波数が変動する振動にも有効に対応する制振装置及び制振性に優れた立設部材を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a vibration damping device that can effectively cope with vibration whose frequency fluctuates in a wide range from a high frequency to a low frequency and a standing member excellent in vibration damping.
また、内部に吊り下げ部材が吊り下げられている垂直中空体からなる制振装置及び制振性に優れた立設部材は、吊り上げ部材の軸心と垂直中空体の軸心が一致しているので、振動の方向にも左右されない制振装置が得られる。 Further, in the vibration damping device composed of a vertical hollow body in which the suspension member is suspended and the standing member excellent in vibration damping, the axis of the lifting member and the axis of the vertical hollow body coincide. Therefore, a damping device that is not affected by the direction of vibration can be obtained.
さらに、垂直に立設された管状の垂直立設部材は、その内部に垂直立設部材の軸心と一致する軸心を有する吊り下げ部材が吊り下げられているので、振動の方向にも左右されない制振性が得られる。 Furthermore, since the vertically extending tubular vertical erection member has a suspension member having an axis that coincides with the axis of the vertical erection member suspended therein, the direction of vibration also depends on the direction of vibration. The vibration control which is not done is obtained.
以下に、図面に基づいて、本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、本発明に係る制振装置の一例を示す。(a)は制振装置の軸心を通る一つの縦断面図であり、(b)は(a)に対して90°回転した方向の縦断面図である。 FIG. 1 shows an example of a vibration damping device according to the present invention. (a) is one longitudinal sectional view passing through the axis of the vibration damping device, and (b) is a longitudinal sectional view in a direction rotated by 90 ° with respect to (a).
制振装置1は、円形鋼管からなる垂直中空体10と、その内部に吊り下げられた鋼製チェーン11の吊り下げ部材からなる。この鋼製チェーン11の上端は、垂直中空体10の上部に設置された上端板12に固定して取り付けられた固定フック15によって支持されている。そして、鋼製チェーンの下端部は水平方向に設置された板バネ22を介して水平方向に移動可能な状態で垂直中空体に取り付けられている。
The
したがって、鋼製チェーンは上端と下端を除いて非固定の自由振動部を形成している。そして、鋼製チェーンは円形鋼管の中心部において垂直に吊り下げられているため、振動のない状態では、鋼製チェーン11の外面と垂直中空体10の内面との間隔dは、鋼製チェーンの上端部から下端部まで円形鋼管の内部において等価に維持されている。
Therefore, the steel chain forms an unfixed free vibration part except for the upper end and the lower end. Since the steel chain is suspended vertically at the center of the circular steel pipe, in the absence of vibration, the distance d between the outer surface of the
このように、吊り下げ部材の下端部は完全な自由振動部位ではないため、揺れが発生したときに吊り下げ部材の下端部に水平方向の動きを付勢することができるので、吊り下げ部材の下端部は吊り下げ部材の自由振動部位とは別個に動くことになる。その結果、低周波振動の領域においても垂直中空体の振動モードと吊り下げ材の振動モードに位相差を与えることができ、吊り下げ部材と垂直中空体への衝突頻度を多くすることができる。したがって、高周波振動の領域だけでなく、低周波振動の領域においても制振性を高めることができる。 As described above, since the lower end portion of the suspension member is not a complete free vibration part, it is possible to urge horizontal motion to the lower end portion of the suspension member when a swing occurs, The lower end portion moves separately from the free vibration portion of the suspension member. As a result, even in the low frequency vibration region, a phase difference can be given to the vibration mode of the vertical hollow body and the vibration mode of the suspension member, and the collision frequency between the suspension member and the vertical hollow body can be increased. Therefore, it is possible to improve the damping performance not only in the high frequency vibration region but also in the low frequency vibration region.
この例の制振装置を構成する垂直中空体は、外径76.3mm、肉厚4.2mm、内径67.9mm、長さ1.6m、重量11.95kgの断面円形の鋼管である。また、チェーンは、チェーン肉厚径16mm、1リンクの寸法として長さ80mm×幅56mmの鋼製リンクの29個からなる、長さ142.4cm、全重量7846gの鋼製チェーンを用いた。 The vertical hollow body constituting the vibration damping device of this example is a steel pipe having a circular cross section having an outer diameter of 76.3 mm, a wall thickness of 4.2 mm, an inner diameter of 67.9 mm, a length of 1.6 m, and a weight of 11.95 kg. As the chain, a steel chain having a length of 142.4 cm and a total weight of 7846 g, comprising 29 steel links having a chain thickness of 16 mm and a length of 80 mm × 56 mm in width as one link, was used.
なお、吊り下げ部材が垂直中空体10の軸心に吊り下げられているときのチェーン外面と垂直中空10の内面との間隔dは、5.95mmであった。
Note that the distance d between the outer surface of the chain and the inner surface of the vertical hollow 10 when the suspension member is suspended from the axial center of the vertical
図2に、本発明に係る制振装置の他の一例を示す。(a)は制振装置の軸心を通る一つの縦断面図であり、(b)は(a)に対して90°回転した方向の縦断面図である。 FIG. 2 shows another example of the vibration damping device according to the present invention. (a) is one longitudinal sectional view passing through the axis of the vibration damping device, and (b) is a longitudinal sectional view in a direction rotated by 90 ° with respect to (a).
制振装置1は、鋼製チェーンの下端部を板バネ22を介して水平方向に移動可能な状態で垂直中空体10に取り付ける取付構造を除いて、図1に示したものと同じである。
The
図1との相違は、板バネ22が垂直中空体10の底部に設置された下端板21に垂直方向に取り付けられている点であり、鋼製チェーンの下端部は板バネ22を介して水平方向に移動可能な状態となっている。
The difference from FIG. 1 is that the
したがって、鋼製チェーンは、図1に示すのと同様に、上端と下端を除いて非固定の自由振動部を形成している。そして、鋼製チェーンは円形鋼管の中心部において垂直に吊り下げられているため、振動のない状態では、鋼製チェーン11の外面と垂直中空体10の内面との間隔dは、鋼製チェーンの上端部から下端部まで円形鋼管の内部において等価に維持されている。
Therefore, the steel chain forms the non-fixed free vibration part except for the upper end and the lower end, as shown in FIG. Since the steel chain is suspended vertically at the center of the circular steel pipe, in the absence of vibration, the distance d between the outer surface of the
このように、吊り下げ部材の下端部は完全な自由振動部位ではないため、揺れが発生したときに吊り下げ部材の下端部に水平方向の動きを付勢することができるので、吊り下げ部材の下端部は吊り下げ部材の自由振動部位とは別個に動く。 As described above, since the lower end portion of the suspension member is not a complete free vibration part, it is possible to urge horizontal motion to the lower end portion of the suspension member when a swing occurs, The lower end moves separately from the free vibration part of the suspension member.
図3に、本発明に係る制振装置の他の一例を示す。(a)は制振装置の軸心を通る一つの縦断面図であり、(b)は(a)に対して90°回転した方向の縦断面図である。 FIG. 3 shows another example of the vibration damping device according to the present invention. (a) is one longitudinal sectional view passing through the axis of the vibration damping device, and (b) is a longitudinal sectional view in a direction rotated by 90 ° with respect to (a).
制振装置1は、円形鋼管からなる垂直中空体10と、その内部に吊り下げられた鋼製チェーン11の吊り下げ部材からなる。この鋼製チェーン11の上端部は、垂直中空体10の上部に設置された上端板12に固定して取り付けられた固定フック15によって支持されている。そして、垂直中空体10の底部には下端板21が設置されており、その下端板21の上部中央に可動円板25が水平に載置され、そして、この鋼製チェーン11の下端部はこの可動円板25の上部中央に連結されている。可動円板25の周囲には、可動円板25の外面と垂直中空体10の内面との間にコイルバネ23が4個所設置されるとともに、4個所のコイルバネ23と可動円板25の外周の上面を覆うようにドーナツ状の押え板26が設置されていて、コイルバネ23と可動円板25が下端板21から外れることを防止している。
The
このようにして、鋼製チェーンの下端部はコイルバネ23を介して水平方向に移動可能な状態となっており、鋼製チェーンは、図1及び図2に示すのと同様に、上端と下端を除いて非固定の自由振動部を形成している。そして、鋼製チェーンは円形鋼管の中心部において垂直に吊り下げられているため、振動のない状態では、鋼製チェーン11の外面と垂直中空体10の内面との間隔dは、鋼製チェーンの上端部から下端部まで円形鋼管の内部において等価に維持されている。
In this way, the lower end of the steel chain is in a state of being movable in the horizontal direction via the
したがって、吊り下げ部材の下端部は完全な自由振動部位ではないため、揺れが発生したときに吊り下げ部材の下端部に水平方向の動きを付勢することができるので、吊り下げ部材の下端部は吊り下げ部材の自由振動部位とは別個に動く。 Therefore, since the lower end portion of the suspension member is not a complete free vibration part, it is possible to urge horizontal motion to the lower end portion of the suspension member when a swing occurs, so the lower end portion of the suspension member Moves separately from the free vibration part of the suspension member.
なお、垂直中空体の形状は、上記の形状に限定するものではなく、例えば、外径34.0〜114.3mm、内径27.6〜107.3mm、肉厚2.3〜4.5mm、長さ1.0〜2.4m、重量1.8〜2.9kgのものを用いることができる。 In addition, the shape of the vertical hollow body is not limited to the above shape, and for example, the outer diameter is 34.0 to 114.3 mm, the inner diameter is 27.6 to 107.3 mm, the wall thickness is 2.3 to 4.5 mm, The thing of length 1.0-2.4m and weight 1.8-2.9kg can be used.
そして、垂直中空体の材料としては、鋼管のほか、ステンレス鋼管、アルミニウム管などの金属管や樹脂管を用いてもよい。強度及び耐久性の観点からは鋼管が好ましい。防錆性の観点からはステンレス鋼管を用いるか、又は、鋼管に溶融亜鉛めっきや塗装等の防錆処理を施して用いるのが好ましい。 And as a material of a vertical hollow body, you may use metal pipes and resin pipes, such as a stainless steel pipe and an aluminum pipe other than a steel pipe. A steel pipe is preferable from the viewpoint of strength and durability. From the viewpoint of rust prevention, it is preferable to use a stainless steel pipe or to use the steel pipe after subjecting the steel pipe to a rust prevention treatment such as hot dip galvanization or painting.
また、垂直中空体の断面形状は、特に限定するものではなく、円形のほか、八角形や六角形などの多角形でもよい。すべての方向の揺れに対しても制振効果が必要な場合には、円形の断面を採用するのが好ましい。 In addition, the cross-sectional shape of the vertical hollow body is not particularly limited, and may be a circle or a polygon such as an octagon or a hexagon. When a vibration control effect is required even for shaking in all directions, it is preferable to adopt a circular cross section.
吊り下げ部材は、上記の鋼製チェーンの形状に限定するものではなく、チェーン径6〜25mm、1リンクの寸法として長さ30〜125mm×幅21〜88mm、全長80〜220cm、全重量600〜31000gの鋼製チェーンを用いることができる。なお、鋼製チェーンのほか、ステンレス鋼チェーンを用いても良い。強度及び耐久性の観点からは、鋼製チェーンが好ましい。防錆性の観点からはステンレス鋼チェーンを用いるか、又は、鋼製チェーンに溶融亜鉛めっき等の防錆処理を施して用いるのが好ましい。また、チェーンに限定するものではなく、金属体を複数個つなぎ合わせたものを用いることができる。例えば、直径21〜99mmの金属球の5〜61個を、長さ15〜74mm、外径2.6〜9mmの鋼線材でつなぎ合わせることで形成することができる。金属体の材料としては、鋼のほか、ステンレス鋼やアルミニウムが用いられる。さらに、チェーンの替わりに、ワイヤーロープを用いてもよい。 The suspension member is not limited to the shape of the steel chain described above. The chain diameter is 6 to 25 mm, the length of one link is 30 to 125 mm × width is 21 to 88 mm, the total length is 80 to 220 cm, and the total weight is 600 to A 31000 g steel chain can be used. In addition to the steel chain, a stainless steel chain may be used. From the viewpoint of strength and durability, a steel chain is preferable. From the viewpoint of rust prevention, it is preferable to use a stainless steel chain or to use a steel chain after subjecting it to a rust prevention treatment such as hot dip galvanization. Further, the chain is not limited to a chain, and a plurality of metal bodies connected together can be used. For example, it can be formed by connecting 5 to 61 metal balls having a diameter of 21 to 99 mm with steel wires having a length of 15 to 74 mm and an outer diameter of 2.6 to 9 mm. As a material of the metal body, stainless steel or aluminum is used in addition to steel. Furthermore, you may use a wire rope instead of a chain.
金属製の垂直中空体と金属製の吊り下げ部材を用いると、相互の衝撃音が大きくなるが、この衝撃音を抑制したいときは垂直中空体及び/又は吊り下げ部材の表面をゴム等の弾性体でライニング又は被覆するのが好ましい。 When a metal vertical hollow body and a metal suspension member are used, the impact noise increases. To suppress this impact noise, the surface of the vertical hollow body and / or suspension member is made of elastic material such as rubber. The body is preferably lined or covered.
吊り下げ部材の単位当たりの質量は、上記の数値に限定するものではなく、0.7〜27g/mm程度であればよい。 The mass per unit of the suspension member is not limited to the above numerical value, and may be about 0.7 to 27 g / mm.
吊り下げ部材が垂直中空体10の中心線に吊り下げられているときのチェーン外面と垂直中空10の内面との間隔dは、上記の数値に限定するものではなく、3〜15mm程度であればよい。
The distance d between the outer surface of the chain and the inner surface of the vertical hollow 10 when the suspension member is suspended from the center line of the vertical
以上、制振装置自体の説明をしてきたが、立設部材が垂直中空体であるとき、すなわち、図1〜3に示される垂直中空体10が、それ自体立設部材の一部を構成するときは、立設部材たる垂直中空体の内部に直接吊り下げ部材を吊り下げることによって、立設部材そのものに制振性を付与することができる。
Although the vibration damping device itself has been described above, when the standing member is a vertical hollow body, that is, the vertical
これに対して、立設部材が中空体ではない場合や中空体であっても傾斜している場合には、上記の制振装置を、立設部材の外部又は内部に取り付けることによって、立設部材に制振性を付与することができる。もちろん、立設部材が垂直中空体の場合であっても、立設部材の外部又は内部に別途制振装置を取り付けることによって、立設部材に制振性を付与することができることは言うまでもない。 On the other hand, when the standing member is not a hollow body or is inclined even if it is a hollow body, the above-described vibration damping device is attached to the outside or the inside of the standing member to stand upright. Damping property can be imparted to the member. Of course, even if the standing member is a vertical hollow body, it is needless to say that the standing member can be provided with damping properties by separately attaching a damping device to the outside or inside of the standing member.
立設部材に大きな制振性を付与するためには、立設部材が最大変位振幅を示す部位に制振装置を取り付けるか、又は、立設部材が垂直中空体であるときは立設部材自体を制振装置の一部として構成することによって、制振性を付与するのが良い。また、各次振動モードに対処するためには、制振装置を立設部材の複数位置に取り付けることが好ましい。 In order to give the standing member a great vibration damping property, a damping device is attached to a portion where the standing member shows the maximum displacement amplitude, or when the standing member is a vertical hollow body, the standing member itself Is preferably provided as a part of the vibration damping device. Moreover, in order to cope with each next vibration mode, it is preferable to attach the vibration damping device to a plurality of positions of the standing member.
本発明に係る制振装置を取り付ける適用対象は、振動によって揺れが生じる立設部材であり、照明柱、標識柱、信号柱のほか、吊り橋における吊り塔部材にも適用することができる。 The application object to which the vibration damping device according to the present invention is attached is a standing member that generates vibration due to vibration, and can be applied to a suspension tower member in a suspension bridge in addition to an illumination column, a sign column, and a signal column.
図4は、本発明に係る制振装置1を立設部材の外部の2個所に取り付けたときの一例を示す。
FIG. 4 shows an example when the
この立設部材は、照明灯7を張出部材5の先端に取り付けてなる照明柱2であり、基礎3の上に断面円形の鋼管4が立設され、断面円形の鋼管4の最上部からほぼ水平に張出部材5が張り出しており、その張出部材を支える補強ステー6が設けられている。そして、上記の制振装置1が断面円形の鋼管4の外周の上部と中部の2個所にボルト(図示せず)によって取り付けられている。
This standing member is an illumination column 2 in which an illuminating lamp 7 is attached to the tip of a projecting member 5, and a
風、地震や車両走行に伴う路面振動などに起因する共振現象によって、照明柱2の断面円形の鋼管に揺れが生じると、その揺れが照明柱に取り付けられた制振装置1に伝わり、励振が起こる。そのとき、垂直中空体と吊り下げ部材からなる制振装置1が作動するが、吊り下げ部材の支持部が水平方向に移動自在であると、低周波振動の際も高周波振動の際も、吊り下げ部材の外面が垂直中空体10の内壁面に衝突して、振動エネルギーを十分に減衰させることができる。したがって、垂直中空体の振動エネルギーが散逸し、立設部材である照明柱2の振動が制止される。
When a vibration occurs in a steel pipe having a circular cross section of the lighting column 2 due to a resonance phenomenon caused by wind, earthquake, road vibration caused by traveling of a vehicle, etc., the vibration is transmitted to the
本発明により、高周波から低周波まで広範囲に周波数が変動する振動にも有効に対応する制振装置及び制振性に優れた立設部材を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a vibration damping device that can effectively cope with vibration whose frequency fluctuates in a wide range from a high frequency to a low frequency and a standing member excellent in vibration damping.
また、内部に吊り下げ部材が吊り下げられている垂直中空体からなる制振装置及び制振性に優れた立設部材は、吊り上げ部材の軸心と垂直中空体の軸心が一致しているので、振動の方向にも左右されない制振装置が得られる。 Further, in the vibration damping device composed of a vertical hollow body in which the suspension member is suspended and the standing member excellent in vibration damping, the axis of the lifting member and the axis of the vertical hollow body coincide. Therefore, a damping device that is not affected by the direction of vibration can be obtained.
さらに、垂直に立設された管状の垂直立設部材は、その内部に垂直立設部材の軸心と一致する軸心を有する吊り下げ部材が吊り下げられているので、振動の方向にも左右されない制振性が得られる。 Furthermore, since the vertically extending tubular vertical erection member has a suspension member having an axis that coincides with the axis of the vertical erection member suspended therein, the direction of vibration also depends on the direction of vibration. The vibration control which is not done is obtained.
1 制振装置
2 照明柱
3 基礎
4 断面円形の鋼管
5 張出部材
6 補強ステー
7 照明灯
10 垂直中空体
11 鋼製チェーン
12 上端板
15 固定フック
21 下端板
22 板バネ
23 コイルバネ
25 可動円板
26 押え板
d 鋼製チェーンの外面と垂直中空体の内面との間隔
DESCRIPTION OF
Claims (8)
The vertical standing member according to claim 6 or 7, wherein the vertical standing member is a metal pipe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005042903A JP2006226038A (en) | 2005-02-18 | 2005-02-18 | Vibration damping device and vertically installed member with excellent damping property |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005042903A JP2006226038A (en) | 2005-02-18 | 2005-02-18 | Vibration damping device and vertically installed member with excellent damping property |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=36987635
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005042903A Pending JP2006226038A (en) | 2005-02-18 | 2005-02-18 | Vibration damping device and vertically installed member with excellent damping property |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006226038A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102184202B1 (en) * | 2020-05-28 | 2020-11-27 | 김형석 | Apparatus for reinforcing pillar and method for reinforcing pillar using the same |
-
2005
- 2005-02-18 JP JP2005042903A patent/JP2006226038A/en active Pending
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