JP2010174987A - Vibration control device and great wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、構造物の振動を抑制する制振装置に関する。 The present invention relates to a vibration damping device that suppresses vibration of a structure.
ケーブルの振動に対する対策装置としては、定着部固定式ダンパーやストックブリッジダンパーが知られており、広く実用化され製品化されている。しかし、これらのダンパーは、振動数調整機能を有しておらず、制振対象振動数に柔軟に対応できるものではない。例えば、定着部固定式ダンパーは、ケーブル定着部の構造から変更する必要があり、既設のケーブルに対して大掛かりな工事が必要となる。また、制振対象となるケーブルの振動モードに関係なく、モードの小さなケーブル定着部に設置するため、定着部固定式ダンパーの規模に対して減衰付与効果は小さい。 Known countermeasures against cable vibration include fixed fixing dampers and stock bridge dampers, which are widely put into practical use and commercialized. However, these dampers do not have a frequency adjustment function and cannot flexibly cope with the vibration control target frequency. For example, the fixing unit-fixed damper needs to be changed from the structure of the cable fixing unit, and a large-scale construction is required for an existing cable. In addition, since it is installed in the cable fixing unit having a small mode regardless of the vibration mode of the cable to be controlled, the effect of imparting attenuation is small with respect to the scale of the fixing unit fixed damper.
ストックブリッジダンパーは、鋼撚線の曲げ又は捻りによる素線摩擦損で振動エネルギを吸収する以外には振動抑制機能がないため、振動の減衰効果を向上させるのには限界がある。また、ストックブリッジダンパーは、ケーブルの振動振幅による減衰効果の依存性が大きく、ケーブル振動振幅が大きくなると、ウェイトが大きく振れ、鋼撚線を激しく屈曲する。このため、ストックブリッジダンパーは、鋼撚線が疲労しやすい。 Since the stock bridge damper has no vibration suppressing function other than absorbing vibration energy by strand friction loss due to bending or twisting of a steel stranded wire, there is a limit in improving the vibration damping effect. The stock bridge damper is highly dependent on the damping effect due to the vibration amplitude of the cable. When the cable vibration amplitude increases, the weight swings greatly and the steel stranded wire is bent violently. For this reason, as for a stock bridge damper, a steel twisted wire tends to get tired.
振動数調整機能を有する制振装置としては、片持ち形式の板ばね式動吸振器が知られている。例えば、特許文献1には、制御すべき振動方向と直角な面上で所定間隔を設けて配置した2以上の板ばねの一端部を固定金具で固定し、板ばねの他端部に位置調整可能に重錘を固定し、2枚の板ばね間に粘弾性体又は粘性体ダンパーを結合したものである。 As a vibration damping device having a frequency adjustment function, a cantilever leaf spring type dynamic vibration absorber is known. For example, in Patent Document 1, one end of two or more leaf springs arranged at a predetermined interval on a surface perpendicular to the vibration direction to be controlled is fixed with a fixing bracket, and the position is adjusted to the other end of the leaf spring. A weight is fixed as possible, and a viscoelastic body or a viscous body damper is coupled between two leaf springs.
特許文献1に開示された動吸振器は、片持ち梁の理論式で表される変形形状となる。このため、振動の減衰能力を向上させるためには、動吸振器の寸法を大きくする必要があり、装置をコンパクトにするためには改善の余地がある。本発明は、制振装置本体をコンパクトにしつつ、必要な振動の減衰能力を確保することを目的とする。 The dynamic vibration absorber disclosed in Patent Document 1 has a deformed shape represented by a cantilever theoretical formula. For this reason, in order to improve the vibration damping capability, it is necessary to increase the size of the dynamic vibration absorber, and there is room for improvement in order to make the device compact. It is an object of the present invention to ensure a necessary vibration damping capability while making the vibration damping device main body compact.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る制振装置は、対向して配置される一対のばね部材で粘弾性体を挟持して構成される制振体と、当該制振体の一端部側で前記一対のばね部材同士を結合する第1結合手段と、前記制振体の他端部側で前記一対のばね部材同士を結合する第2結合手段と、前記第1結合手段を介して前記制振体に取り付けられて、制振対象からの振動を前記制振体に伝達する振動入力部材と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a vibration damping device according to the present invention includes a vibration damping body configured by sandwiching a viscoelastic body between a pair of opposing spring members, A first coupling means for coupling the pair of spring members on one end side of the damping body; a second coupling means for coupling the pair of spring members on the other end side of the damping body; And a vibration input member that is attached to the vibration damping body via one coupling means and transmits vibration from a vibration damping object to the vibration damping body.
本発明に係る制振装置は、一対のばね部材で粘弾性体を挟持するとともに、一対のばね部材の両方の端部側を結合して固定することにより制振体を構成し、この制振体の一方の端部側を制振対象に取り付ける。これによって、本発明に係る制振装置は、特許文献1に開示された動吸振器と比較して、装置本体が同じ材料、同じ寸法であっても、より大きな振動の減衰力を発生させることができる。したがって、本発明に係る制振装置は、特許文献1に開示された動吸振器と同じ材料を用いた場合には、装置本体をよりコンパクトにしつつ、必要な振動の減衰能力を確保できる。 A vibration damping device according to the present invention sandwiches a viscoelastic body between a pair of spring members, and configures the vibration damping body by coupling and fixing both end sides of the pair of spring members. Attach one end of the body to the object to be damped. As a result, the vibration damping device according to the present invention generates a greater damping force of vibration even when the device body is the same material and the same size as the dynamic vibration absorber disclosed in Patent Document 1. Can do. Therefore, when using the same material as the dynamic vibration absorber disclosed in Patent Document 1, the vibration damping device according to the present invention can secure the necessary vibration damping capability while making the device main body more compact.
本発明の望ましい態様としては、前記制振装置において、前記制振体の他端部側には錘が設けられることが好ましい。これによって、抑制したい振動の周波数に制振装置を簡易に調整できる。 As a desirable aspect of the present invention, in the vibration damping device, a weight is preferably provided on the other end side of the vibration damping body. Thereby, the vibration damping device can be easily adjusted to the frequency of the vibration to be suppressed.
本発明の望ましい態様としては、前記制振装置において、前記第2結合手段により前記錘が前記制振体に取り付けられることが好ましい。このように、一対のばね部材を結合させる第2結合手段を利用して錘を制振体に取り付けることにより、制振装置の部品点数を削減し、コストダウンを実現できる。 As a desirable mode of the present invention, in the vibration damping device, it is preferable that the weight is attached to the vibration damping body by the second coupling means. Thus, by attaching the weight to the damping body using the second coupling means for coupling the pair of spring members, the number of parts of the damping device can be reduced and the cost can be reduced.
本発明の望ましい態様としては、前記制振装置において、前記振動入力部材から前記錘までの距離が異なる複数の前記制振体を有することが好ましい。これによって、それぞれの振動体が異なる周波数の振動を抑制するように調整できるので、周波数の異なる複数の振動を同時に抑制できる。 As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the vibration damping device includes a plurality of vibration damping bodies having different distances from the vibration input member to the weight. Thereby, since each vibrating body can be adjusted so as to suppress vibrations having different frequencies, a plurality of vibrations having different frequencies can be simultaneously suppressed.
本発明の望ましい態様としては、前記制振装置において、複数の前記制振体は、それぞれ同一の制振対象に取り付けられるとともに、当該制振対象の同じ位置から振動が入力されることが好ましい。これによって、制振装置を取り付ける自由度が向上するので、制振対象の寸法、形状の制約により制振装置を取り付けることのできる箇所が限られている場合でも、制振装置を制振対象へ取り付けやすくなる。 As a desirable mode of the present invention, in the vibration damping device, it is preferable that the plurality of vibration damping bodies are attached to the same vibration damping object, and vibration is input from the same position of the vibration damping object. As a result, the degree of freedom for mounting the damping device is improved, so even if the location where the damping device can be installed is limited due to the size and shape of the damping object, the damping device can be used as the damping object. Easy to install.
本発明の望ましい態様としては、前記制振装置において、複数の前記制振体を有し、それぞれの前記制振体の揺動する方向が異なることが好ましい。これによって、異なる方向の振動を同時に抑制できる。 As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the vibration damping device has a plurality of vibration damping bodies, and the directions in which the vibration damping bodies swing are different. Thereby, vibrations in different directions can be suppressed at the same time.
本発明の望ましい態様としては、前記制振装置において、制振対象は、索条であることが好ましい。索条は、柱状や棒状の構造物と比較して柔軟性があり、撓みやすいので、周囲の環境によって振動が発生しやすく、また、発生した振動の振幅も大きくなりやすい。本発明に係る制振装置は、一対のばね部材で粘弾性体を挟持するとともに、一対のばね部材の両方の端部側を結合して固定した制振体により、大きな振動の減衰力を発生できる。これによって、索条に発生した振動を効果的に抑制できる。また、本発明の制振装置は、同じ振動の抑制能力であれば、装置本体の寸法をコンパクトにできるので、制振対象である索条に与える負荷も低減できる。 As a desirable aspect of the present invention, in the vibration damping device, it is preferable that the vibration suppression target is a rope. The rope is more flexible than the columnar or rod-like structure and is easily bent, and therefore, vibration is likely to occur depending on the surrounding environment, and the amplitude of the generated vibration is likely to increase. The vibration damping device according to the present invention generates a large vibration damping force by sandwiching a viscoelastic body between a pair of spring members and coupling and fixing both ends of the pair of spring members. it can. Thereby, the vibration generated in the rope can be effectively suppressed. Moreover, if the vibration damping device of the present invention has the same vibration suppressing ability, the size of the device main body can be made compact, so that the load applied to the rope that is the object of vibration damping can also be reduced.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る観覧車は、ハブと、索条を介して前記ハブに連結されて、ゴンドラを周囲に取り付ける外輪と、前記振動入力部材が前記索条に取り付けられる請求項1から6のいずれか1項に記載の制振装置と、を有することを特徴とする。これによって、索条の振動を効果的に抑制できる。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a ferris wheel according to the present invention includes a hub, an outer ring that is connected to the hub via a rope and attaches a gondola to the periphery, and the vibration input member includes It has the damping device of any one of Claim 1 to 6 attached to the said rope. Thereby, the vibration of the rope can be effectively suppressed.
本発明の望ましい態様としては、前記観覧車において、前記制振装置は、外輪側に取り付けられることが好ましい。これによって、より地上に近い位置で制振装置1をワイヤに取り付けることができるので、作業が容易になる。 As a desirable aspect of the present invention, in the ferris wheel, the vibration damping device is preferably attached to the outer ring side. As a result, the vibration control device 1 can be attached to the wire at a position closer to the ground, which facilitates the work.
本発明の望ましい態様としては、前記観覧車において、前記索条は、前記外輪及び前記ハブに対して一方向に揺動できるように取り付けられており、前記制振装置は、索条が揺動する方向とは直交する方向に揺動するように取り付けられることが好ましい。これによって、索条が揺動できない方向の振動のみを抑制するので、1本の索条に取り付ける制振装置の数を低減して、コスト低下を図ることができる。 As a desirable mode of the present invention, in the ferris wheel, the rope is attached so as to be able to swing in one direction with respect to the outer ring and the hub. It is preferably attached so as to swing in a direction orthogonal to the direction to be performed. As a result, only the vibrations in the direction in which the rope cannot swing can be suppressed, so that the number of damping devices attached to one rope can be reduced and the cost can be reduced.
本発明は、制振装置本体をコンパクトにしつつ、必要な振動の減衰能力を確保できる。 The present invention can secure the necessary vibration damping capability while making the vibration damping device body compact.
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the following modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as embodiments). In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range.
本実施形態に係る制振装置は、一対のばね部材(例えば、板ばね)で粘弾性体又は粘性体を挟持するとともに、一対のばね部材の両方の端部側を結合して固定することにより制振体を構成し、この制振体の一方の端部側を制振対象に取り付ける点に特徴がある。 The vibration damping device according to the present embodiment sandwiches a viscoelastic body or a viscous body with a pair of spring members (for example, leaf springs), and combines and fixes both ends of the pair of spring members. It is characterized in that a damping body is constructed and one end side of the damping body is attached to a damping object.
図1は、本実施形態に係る制振装置を示す全体図である。図2は、図1のY−Y矢視図である。図3は、図1のX−X矢視図である。制振装置1は、索条(ワイヤ、ロープ、単線、撚り線、ケーブル等)の振動を抑制することに好適であり、本実施形態においては、制振対象をワイヤ100とする。なお、制振装置1の制振対象は索条に限定されるものではなく、棒状、柱状等の構造物であってもよい。
FIG. 1 is an overall view showing a vibration damping device according to the present embodiment. 2 is a view taken in the direction of arrows YY in FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows XX in FIG. The vibration damping device 1 is suitable for suppressing the vibration of the rope (wire, rope, single wire, stranded wire, cable, etc.). In this embodiment, the vibration damping target is the
図1に示すように、制振装置1は、制振対象であるワイヤ100に取り付けられる。ワイヤ100は金属の撚り線であり、例えば、観覧車のハブと外輪とを連結したり、吊り橋のメインケーブルと橋桁とを連結するハンガーロープ等に用いられたりするものである。制振装置1は、制振体10に取り付けられる振動入力部材11と固定治具3とでワイヤ100を挟持することにより、ワイヤ100に取り付けられる。このように、制振体10とワイヤ100とは、振動入力部材11を介して連結される。そして、制振体10には、振動入力部材11を介してワイヤ100の振動が入力される。振動入力部材11と制振体10とは、安全索4で連結されており、制振体10が振動入力部材11から脱落することを回避できる。
As shown in FIG. 1, the vibration damping device 1 is attached to a
図1に示すように、制振装置1は、ワイヤ100の両側に一個ずつ制振体10が設けられるとともに、それぞれの制振体10はワイヤ100に対して対称に配置される。このように、一対の制振体10をワイヤ100の両側に配置することによって、制振装置1のバランスが向上する。その結果、ワイヤ100の制振装置1の取り付け部に作用する曲げ力を抑制できるので、ワイヤ100の耐久性低下を効果的に抑制できる。
As shown in FIG. 1, in the vibration damping device 1, one damping
図2、図3に示すように、制振装置1は、制振体10と、第1結合手段であるボルト12B及びナット12Nと、第2結合手段であるボルト16B及びナット16Nと、振動入力部材11と、を備える。制振体10は、対向して配置される一対のばね部材13で、粘弾性体14を挟持して構成される。一対のばね部材13は、第1ばね部材13Aと第2ばね部材13Bとで構成される。本実施形態において、第1ばね部材13A及び第2ばね部材13Bはともに板ばねであり、同一の寸法形状かつ同一の材料で構成される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the vibration damping device 1 includes a
一対のばね部材13、すなわち第1ばね部材13Aと第2ばね部材13Bとで挟持される粘弾性体14は、一対のばね部材13に接着されている。これによって、一対のばね部材13と粘弾性体14とは、一体となって変形する。制振体10は、制振対象の振動によって揺動することにより粘弾性体14が変形する。粘弾性体14が変形することによって、振動の運動エネルギが熱エネルギに変換されて、制振体10による振動の減衰力が発生する。粘弾性体14は、高分子材料、樹脂、エラストマ、ゴム等を用いることができるが、本実施形態ではゴムを用いる。また、粘弾性体14の代わりに粘性体を用いてもよい。
The
制振体10を構成する一対のばね部材13は、制振体10の一端部側、すなわち、一対のばね部材13の一端部T1側でボルト12B及びナット12Nによって結合されて、他端部T2側でボルト16B及びナット16Nによって結合される。本実施形態においては、ボルト12B及びナット12Nとボルト16B及びナット16Nとは、それぞれ複数用いられる。
The pair of
ボルト12B及びナット12Nとボルト16B及びナット16Nとを用いて一対のばね部材13を結合するにあたって、本実施形態では、一対のばね部材13の間に第1スペーサ17及び第2スペーサ18を配置する。より具体的には、一対のばね部材13の一端部T1側においては、第1ばね部材13Aと第1スペーサ17と第2ばね部材13Bとをボルト12B及びナット12Nとで締結する。また、一対のばね部材13の他端部T2側においては、第1ばね部材13Aと第2スペーサ18と第2ばね部材13Bとをボルト16B及びナット16Nとで締結する。
In coupling the pair of
第1スペーサ17及び第2スペーサ18は、一対のばね部材13に挟持される粘弾性体14の局所的な変形を抑制するために設けられる。そして、第1スペーサ17及び第2スペーサ18は、粘弾性体14を一対のばね部材13間の所定の位置に保持し、粘弾性体14に振動の減衰力を適切に発生させる。第1ばね部材13Aから第2ばね部材13Bへ向かう方向、すなわち、第1ばね部材13Aあるいは第2ばね部材13Bの面に直交する方向における第1スペーサ17及び第2スペーサ18の寸法は、前記方向における粘弾性体14の寸法と同程度かやや小さく設定される。これによって、粘弾性体14の局所的な変形を抑制して、確実に粘弾性体14を一対のばね部材13によって保持させることができる。
The
上述したように、制振体10は、振動入力部材11を介してワイヤ100に取り付けられる。図3に示すように、振動入力部材11と固定治具3とは、取付ボルト4B及び取付ナット4Nとで締結されて、振動入力部材11と固定治具3とがワイヤ100を挟持する。振動入力部材11と制振体10とは、第1結合手段であるボルト12B及びナット12Nで締結される。これによって、制振体10はボルト12B及びナット12Nを介して振動入力部材11に取り付けられる。このような構成により、振動入力部材11は、ワイヤ100の振動を制振体10に伝達する。また、一対のばね部材13同士は、振動の入力側でボルト12B及びナット12Nによって連結され、振動の入力側とは反対側でボルト16B及びナット16Nによって連結されることになる。
As described above, the damping
本実施形態においては、ボルト12Bと第1ばね部材13Aとの間に板状部材5が設けられる。板状部材5は必ずしも設ける必要はないが、板状部材5を設けることにより、ボルト12B及びナット12Nによる締結力は制振体10へ分散されるので、広い面積で制振体10と振動入力部材11とを締結できる。
In the present embodiment, the plate-
本実施形態において、制振体10は、板ばねで構成される一対のばね部材13の板面と直交する面(振動面)と平行な方向(図2、図3の矢印F方向)に揺動する。これによって、制振装置1は、前記振動面と平行な方向の振動を抑制する。制振装置1は、抑制したいワイヤ100の振動の方向が、前記振動面と平行な方向となるようにワイヤ100に取り付けられる。
In the present embodiment, the damping
制振体10の振動の入力側とは反対側、すなわち、制振体10の他端部T2側には、錘15が設けられる。錘15の質量を調整することにより、制振体10が抑制する振動数を調整できる。なお、錘15を設けないで制振体10が抑制する振動数を調整できる場合には、錘15を設ける必要はない。錘15は、ボルト16B及びナット16Nによって制振体10に取り付けられる。このように、錘15を制振体10に取り付ける手段を、一対のばね部材13を結合するボルト16B及びナット16Nで共用することで、制振装置1を構成する部品の増加を抑制できるので、コストダウン、構造の簡略化を図ることができる。
A
図4−1は、片持ち梁の撓みを示す模式図である。図4−2は、梁の両端を固定して一方の固定支点を沈下させた場合における撓みを示す模式図である。図4−1に示すように、長さLbの梁Bが片持ちで支持されている場合、梁Bの自由端に荷重Pを負荷させ、固定端Kと自由端との差(梁Bの両端の撓み)がδであるとする。この場合、梁Bのせん断力τ1は式(1)のようになる。一方、図4−2に示す梁B(長さはLb)の両端を固定支点K1、K2で固定し、一方の固定支点K2を沈下させた場合、固定支点K1と固定支点K2との差(梁Bの両端の撓み)がδであるとする。この場合、梁Bのせん断力τ2は、式(2)のようになる。式(1)、(2)中のEは梁Bのヤング率であり、Iは、梁Bの断面二次モーメントである。
τ1=3×E×I×δ/Lb3・・・(1)
τ2=12×E×I×δ/Lb3・・・(2)
FIG. 4A is a schematic diagram illustrating bending of the cantilever beam. FIG. 4B is a schematic diagram illustrating the bending when both ends of the beam are fixed and one fixed fulcrum is sunk. As shown in FIG. 4A, when the beam B having a length Lb is supported in a cantilever manner, a load P is applied to the free end of the beam B, and the difference between the fixed end K and the free end (of the beam B It is assumed that the bending at both ends is δ. In this case, the shearing force τ1 of the beam B is as shown in Equation (1). On the other hand, when both ends of the beam B (length Lb) shown in FIG. 4-2 are fixed at fixed fulcrums K1 and K2 and one fixed fulcrum K2 is sunk, the difference between the fixed fulcrum K1 and the fixed fulcrum K2 ( It is assumed that the deflection of both ends of the beam B is δ. In this case, the shearing force τ2 of the beam B is as shown in Expression (2). E in the equations (1) and (2) is the Young's modulus of the beam B, and I is the cross-sectional second moment of the beam B.
τ1 = 3 × E × I × δ / Lb 3 (1)
τ2 = 12 × E × I × δ / Lb 3 (2)
片持ちと両端固定とで、梁Bの材料及び寸法、形状は同一であるとすると、梁Bの両端の撓みが同じであれば、両端固定の場合は片持ちの場合と比較して、4倍のせん断力が発生する。制振装置1は、制振体10に発生するせん断力に比例して、制振体10を構成する粘弾性体14が変形し、運動エネルギを熱エネルギに変換して減衰力を発生させる。制振体10は、一対のばね部材13で粘弾性体14を挟持するとともに、一対のばね部材13の両方の端部側を結合して固定するので、制振体10の変形は梁Bの両端を固定した場合と同様になる。これによって、振動によって制振体10が揺動して変形したときのせん断力は、梁Bの両端を固定した場合と同様になる。その結果、制振体10を備える制振装置1は、上述した特許文献1に開示された動吸振器と比較して、装置本体が同じ形状、材料、寸法であれば、4倍の振動の減衰力を発生できる。これは、上述した特許文献1に開示された動吸振器と同じ振動の減衰力であれば、制振装置1は、前記動吸振器よりも装置本体をコンパクトにできることを意味する。このように、制振装置1は、装置本体をコンパクトにしつつ、必要な振動の減衰能力を確保できる。また、制振装置1は、同じ振動の抑制能力であれば、前記動吸振器よりも寸法をコンパクトにできるので、制振対象に与える負荷も低減できる。
If the material, dimensions, and shape of the beam B are the same in cantilever and fixed at both ends, if the bending at both ends of the beam B is the same, the case of fixed at both ends is 4 compared to the case of cantilever. Double shear force is generated. In the vibration damping device 1, the
制振装置1は、制振体10に設けた錘15の質量や、制振体10が揺動する部分の長さL(図2)、粘弾性体14の体積を調整することで、制振装置1によって抑制したい振動の周波数を変更でき、また付加減衰も変更できる。制振装置1は簡単な構造であり、錘15の質量や制振体10が揺動する部分の長さLは簡単に設計変更できる。特に、錘15は制振体10にボルト16B及びナット16Nで固定されるので、制振装置1を制振対象に取り付けた後であっても簡単に交換できる。これによって、制振装置1を制振対象に取り付けた後でも、制振装置1によって抑制したい振動の周波数を簡易に変更できる。その結果、制振装置1を用いることにより、振動の問題が発生してからであっても、その対策を簡易に実現できる。
The damping device 1 adjusts the mass of the
図5は、制振対象の振動のモードを示す模式図である。制振対象であるワイヤ100は、固定端FA、FBで固定される。固定端FA、FB間の長さ、すなわちワイヤ100の振動する部分の長さはLwである。図5のf1はワイヤ100の二次の振動であり、f2はワイヤ100の三次の振動であり、f3はワイヤ100の四次の振動である。制振装置1は、ワイヤ100が最も振動する部分、すなわち、振動の腹の部分に取り付けることが好ましい。例えば、ワイヤ100の三次の振動を抑制したい場合、Lw2の位置に制振装置1を取り付け、ワイヤ100の四次の振動を抑制したい場合、Lw1の位置に制振装置1を取り付けることが好ましい。このようにすれば、効果的にワイヤ100の振動を抑制できる。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a vibration mode of a vibration control target. The
図6は、本実施形態の第1変形例に係る制振装置を示す全体図である。図7は、図6のY−Y矢視図である。本変形例に係る制振装置1aは、上述した制振装置1と同様の構成であるが、振動入力部材11から錘15a1、15a2までの距離が異なる複数の制振体(第1制振体10a1、第2制振体10a2を有する点が異なる。図6に示すように、制振装置1aは、振動入力部材11と固定治具3とでワイヤ100を挟持することによりワイヤ100に取り付けられる。図6、図7に示すように、振動入力部材11には、第1の結合手段であるボルト12B及びナット12Nによって、第1制振体10a1と第2制振体10a2とが取り付けられる。
FIG. 6 is an overall view showing a vibration damping device according to a first modification of the present embodiment. 7 is a view taken in the direction of arrows YY in FIG. The
第1制振体10a1は、一対のばね部材13a1(第1ばね部材13A1及び第2ばね部材13B1)の一端部T11側、すなわち、振動入力部材11側(振動入力側)が、ボルト12B及びナット12Nによって結合され、固定される。また、第1制振体10a1の他端部T12側は、第2の締結手段であるボルト16B及びナット16Nで結合され、固定される。また、一対のばね部材13a1によって、第1粘弾性体14a1が挟持される。
The first damping body 10a1 has one end T11 side of the pair of spring members 13a1 (first spring member 13A1 and second spring member 13B1), that is, the
同様に、第2制振体10a2は、一対のばね部材13a2(第1ばね部材13A2及び第2ばね部材13B2)の一端部T21側、すなわち、振動入力部材11側(振動入力側)が、ボルト12B及びナット12Nによって結合され、固定される。また、第2制振体10a2の他端部T22側は、第2の締結手段であるボルト16B及びナット16Nで結合され、固定される。また、一対のばね部材13a2によって、第2粘弾性体14a2が挟持される。
Similarly, the second damping body 10a2 has a pair of spring members 13a2 (first spring member 13A2 and second spring member 13B2) at one end T21 side, that is, the
このような構成により、第1制振体10a1の他端部T12側に設けられた錘15a1と第2制振体10a2の他端部T22側に設けられた錘15a2とは、振動入力部材11に対して互いに反対方向に配置される。また、上述した制振装置1と同様に、制振装置1aは、2個の第1制振体10a1及び2個の第2制振体10a2が、それぞれワイヤ100の両側に配置される。これによって、制振装置1aのバランスが向上するので、ワイヤ100に作用する曲げ力を抑制させて、ワイヤ100の耐久性低下を効果的に抑制できる。
With such a configuration, the weight 15a1 provided on the other end T12 side of the first damping body 10a1 and the weight 15a2 provided on the other end T22 side of the second damping body 10a2 are the
本変形例において、第1制振体10a1を構成するばね部材13A1は、第2制振体10a2を構成するばね部材13A2と一体で構成される。同様に、第1制振体10a1を構成するばね部材13B1は、第2制振体10a2を構成するばね部材13B2と一体で構成される。これによって、制振装置1aを構成する部品点数を削減できる。なお、第1制振体10a1と第2制振体10a2とは、それぞれ別個に構成してもよい。また、ばね部材13A1とばね部材13A2とが一体に、ばね部材13B1とばね部材13B2とが一体に構成されるので、一対のばね部材13a1の一端部T11及び一対のばね部材13a2の一端部T21は、それぞれ、第2制振体10a2、第1制振体10a1がないと過程した場合における仮想の端部である。
In this modification, the spring member 13A1 constituting the first damping body 10a1 is configured integrally with the spring member 13A2 constituting the second damping body 10a2. Similarly, the spring member 13B1 constituting the first vibration damping body 10a1 is formed integrally with the spring member 13B2 constituting the second vibration damping body 10a2. Thereby, the number of parts constituting the
振動入力部材11から第1制振体10a1の錘15a1までの距離、すなわち、第1制振体10a1が揺動する部分の長さL1と、振動入力部材11から第2制振体10a2の錘15a2までの距離、すなわち、第2制振体10a2が揺動する部分の長さL2とは異なる。これによって、第1制振体10a1が抑制する振動の周波数と、第2制振体10a2が抑制する振動の周波数とは異なる。これによって、一つの制振装置1aによって、異なる周波数の振動を抑制できる。
The distance from the
制振装置1aは、第1制振体10a1及び第2制振体10a2へ、共通の振動入力部材11からワイヤ100の振動が入力される。したがって、制振装置1aは、ワイヤ100の一箇所に取り付けられる。すなわち、第1制振体10a1及び第2制振体10a2は、それぞれ同一の制振対象に取り付けられるとともに、この制振対象の同じ位置から振動が入力されることになる。これによって、制振対象の形状や寸法等の制約によって制振装置1aを取り付けられる箇所が制限される場合でも、比較的容易に制振装置1aを制振対象に取り付けることができる。
In the damping
例えば、制振装置1aの第1制振体10a1によって、図5に示すワイヤ100の三次の振動を抑制し、第2制振体10a2によって四次の振動を抑制する場合を考える。この場合、制振装置1aは、両方の振動の腹に近い部分、図5に示す例ではLw1とLw2との間に取り付けられることが好ましい。これによって、一つの制振装置1aで、異なる周波数の振動を効果的に抑制できる。
For example, let us consider a case in which the third vibration of the
図8は、本実施形態の第2変形例に係る制振装置を示す全体図である。この制振装置1bは、振動入力部材11b1、11b2から錘15b1、15b2までの距離L1、L2が異なる複数の第1制振体10b1、第2制振体10b2を有する点では第1変形例と同様である。一方、本変形例は、第1制振体10b1、第2制振体10b2がそれぞれ別個に構成される点が異なる。すなわち、それぞれの第1制振体10b1、第2制振体10b2は、それぞれの振動入力部材11b1、11b2を共通にしていない。 FIG. 8 is an overall view showing a vibration damping device according to a second modification of the present embodiment. The vibration damping device 1b is different from the first modification in that it includes a plurality of first vibration damping bodies 10b1 and second vibration damping bodies 10b2 having different distances L1 and L2 from the vibration input members 11b1 and 11b2 to the weights 15b1 and 15b2. It is the same. On the other hand, the present modification is different in that the first damping body 10b1 and the second damping body 10b2 are configured separately. That is, the first vibration damping body 10b1 and the second vibration damping body 10b2 do not share the vibration input members 11b1 and 11b2, respectively.
例えば、制振装置1bの第1制振体10b1で、図5に示すワイヤ100の三次の振動を抑制し、第2制振体10b2によって四次の振動を抑制する場合を考える。この場合、第1制振体10b1は、三次の振動の腹の部分、図5に示す例ではLw2に取り付けられ、第2制振体10b2は、四次の振動の腹の部分、図5に示す例ではLw1に取り付けられる。これによって、それぞれの振動数に対して設定した第1制振体10b1の振動の減衰能力と、第2制振体10b2の振動の減衰能力とを最も効果的に発揮させることができる。そして、異なる周波数の振動を効果的に抑制できる。
For example, consider a case where the first vibration damping body 10b1 of the vibration damping device 1b suppresses the third-order vibration of the
図9は、本実施形態の第3変形例に係る制振装置を示す全体図である。図10は、図9の矢印Z方向から本実施形態の第3変形例に係る制振装置を見た図である。この制振装置1cは、上述した制振装置1と同様であるが、複数の制振体10c1、10c2を有し、それぞれの制振体10c1、10c2の揺動する方向が異なる点に特徴がある。
FIG. 9 is an overall view showing a vibration damping device according to a third modification of the present embodiment. FIG. 10 is a view of the vibration damping device according to the third modification of the present embodiment from the direction of the arrow Z in FIG. This damping
図9、図10に示すように、制振装置1cは、2個の制振体(第1制振体)10c1と2個の制振体(第2制振体)10c2との合計4個の制振体を有する。2個の第1制振体10c1は、それぞれワイヤ100の両側に対称に配置される。同様に、2個の第2制振体10c2は、それぞれワイヤ100の両側に対称に配置される。2個の第1制振体10c1及び2個の第2制振体10c2は、それぞれ振動入力部材11に取り付けられる。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
振動入力部材11は、円弧状の取付治具3c1、3c2に2個ずつ取り付けられている。取付治具3c1、3c2は、例えば、締結手段であるボルト及びナットで結合される。2個の取付治具3c1、3c2でワイヤ100を挟持することで、取付治具3c1、3c2に取り付けられた振動入力部材11を介して、2個の第1制振体10c1及び2個の第2制振体10c2がワイヤに取り付けられる。2個の第1制振体10c1及び2個の第2制振体10c2には、取付治具3c1、3c2及び振動入力部材11を介して、ワイヤ100の振動が入力される。
Two
図10に示すように、制振装置1cは、第1制振体10c1が揺動する方向(図10の矢印F1方向)と、第2制振体10c2が揺動する方向(図10の矢印F2方向)とは異なる。より具体的には、第1制振体10c1が揺動する方向と第2制振体10c2が揺動する方向とは直交する。このようにすることで、制振装置1cは、制振体称であるワイヤ100の異なる方向の振動を同時に抑制できる。なお、第1制振体10c1が揺動する方向と第2制振体10c2が揺動する方向とのなす角度は90度に限定されるものではなく、抑制したい振動の方向に応じて適宜設定することが好ましい。
As shown in FIG. 10, the
なお、図9に示すように、制振装置1cは、第1制振体10c1に取り付けられる錘15c1と第2制振体10c2に取り付けられる錘15c2とは、振動入力部材11に対していずれも同じ方向に配置される。しかし、第1制振体10c1と第2制振体10c2との配置はこれに限定されるものではなく、第1制振体10c1と第2制振体10c2とは、振動入力部材11に対して錘15c1と錘15c2とがそれぞれ反対方向になるように配置してもよい。このようにすれば、第1制振体10c1と第2制振体10c2との緩衝が回避できるので、ワイヤ100の振幅が大きくなった場合でも、より確実にワイヤ100の振動を抑制できる。
As shown in FIG. 9, in the
(適用例)
図11は、観覧車の正面図である。図12−1、図12−2は、観覧車を構成するワイヤに本実施形態の制振装置を取り付けた状態を示す説明図である。図12−2は、図12−1に示すワイヤ100の周りに90度回転した位置から図12−1に示す制振装置1等を見た状態を示している。下記説明においては、上述した制振装置1を観覧車200に適用した例を示すが、他の制振装置1a、1b等を適用してもよい。
(Application example)
FIG. 11 is a front view of the ferris wheel. FIGS. 12A and 12B are explanatory diagrams illustrating a state in which the vibration damping device of the present embodiment is attached to a wire constituting the ferris wheel. 12-2 shows a state where the vibration damping device 1 and the like shown in FIG. 12-1 are viewed from a position rotated 90 degrees around the
図11に示す観覧車200は、回転軸Zrの周りを回転するハブ203と、ワイヤ(索条)100を介してハブ203に連結されて、ゴンドラ204を周囲に取り付ける外輪202とで回転輪201が構成されており、それぞれのワイヤ100には制振装置1が取り付けられる。図12−1に示すように、制振装置1は、2個の制振体10がワイヤ100の両側に対称に配置されるように、ワイヤ100に取り付けられる。
A
本実施形態において、ワイヤ100は、外輪202側に第1のブラケット101と、ハブ203側に第2のブラケット102とが取り付けられている。また、外輪202には外輪側ワイヤ取付座202Bが設けられており、ハブ203にはハブ側ワイヤ取付座203Bが設けられている。第1のブラケット101は外輪側ワイヤ取付座202Bにピン結合されて、軸Z1を中心として揺動できるように取り付けられている。また、第2のブラケット102はハブ側ワイヤ取付座203Bにピン結合されて、軸Z2を中心として揺動できるように取り付けられている。
In the present embodiment, the
このような構成により、ワイヤ100は、第1軸Z1及び第2軸Z2と直交する平面に平行な方向(図12−1の矢印Fw方向)で揺動できるように構成される。一方、ワイヤ100は、第1軸Z1及び第2軸Z2と平行な方向(図12−2の矢印Fd方向)には揺動できない。すなわち、ワイヤ100は、外輪202及びハブ203に対して一方向に揺動できるように取り付けられる。
With such a configuration, the
このような構成により、ワイヤ100が揺動できる方向に自身が振動した場合、ワイヤ100と外輪202及びハブ203との取付部においては、第1のブラケット101が第1軸Z1の周りで揺動し、第2のブラケット102が第2軸Z2の周りで揺動する。これによって、ワイヤ100が揺動できる方向に自身が振動した場合であっても、その動きはワイヤ100と外輪202及びハブ203との取付部で許容されるので、前記取付部には過度の力が入力されず、前記取付部の耐久性低下が抑制される。
With such a configuration, when the
しかし、ワイヤ100が揺動できない方向に自身が振動した場合、第1のブラケット101と外輪側ワイヤ取付座202Bとの間、及び第2のブラケット102とハブ側ワイヤ取付座203Bとの間では、揺動が許容されない。このため、ワイヤ100が揺動できない方向に自身が振動すると、ワイヤ100と外輪202及びハブ203との取付部には過度の力が入力されるおそれがある。
However, when the
そこで、本実施形態では、制振装置1により、ワイヤ100が揺動できない方向の振動を抑制する。具体的には、ワイヤ100が揺動できない方向、すなわち、ワイヤ100が揺動する方向とは直交する方向に制振装置1が備える制振体10が揺動するように、制振装置1をワイヤ100に取り付ける。これによって、ワイヤ100が揺動できない方向の振動を制振装置1が抑制するので、ワイヤ100と外輪202及びハブ203との取付部に入力される力を抑制して、前記取付部の耐久性低下を抑制できる。また、ワイヤ100が揺動できない方向の振動のみを抑制するので、1本のワイヤ100に取り付ける制振装置1の数を低減して、コスト低下を図ることができる。ここで、制振装置1は、ワイヤ100の外輪202側に取り付けることが好ましい。これによって、より地上に近い位置で制振装置1をワイヤに取り付けることができるので、作業が容易になる。
Therefore, in the present embodiment, the vibration control device 1 suppresses vibration in a direction in which the
制振装置1を適用した観覧車200は、ワイヤ100でハブ203と外輪202とを連結する方式であるが、圧縮・引張を担うスポーク及び引張を担うワイヤを用いて内輪と外輪とを連結する方式の観覧車であっても、制振装置1は適用できる。また、観覧車のみならず、照明柱や交通標識の支柱、電線等に対しても制振装置1等は適用できる。
The
特に、制振装置1等は、構造が簡単なので、抑制したい振動の周波数や方向に合わせて設計することが容易である。このため、観覧車や橋梁、交通標識等の構造物を施工した後に振動の問題が発生した場合であっても、制振装置1等を用いれば、個別の対策を簡易かつ迅速に実現できるという利点がある。また、制振装置1等は、一対のばね部材で粘弾性体を挟持して両端部を固定する構造の制振体10等を用いるので、大きな振動の減衰能力を有しており、制振体10等に大変形は発生しにくい。このため、ストックブリッジダンパーに見られるような大変形に追従できずに鋼撚線が疲労するおそれも低減できる。
In particular, since the vibration damping device 1 and the like have a simple structure, it is easy to design in accordance with the frequency and direction of vibration to be suppressed. For this reason, even if a vibration problem occurs after constructing a structure such as a ferris wheel, a bridge, or a traffic sign, the individual measures can be easily and quickly realized by using the vibration control device 1 or the like. There are advantages. Further, since the vibration damping device 1 or the like uses the
以上のように、本発明に係る制振装置及び観覧車は、装置本体をコンパクト化しつつ必要な振動の減衰能力を確保することに有用である。 As described above, the vibration damping device and the ferris wheel according to the present invention are useful for securing the necessary vibration damping capability while making the device main body compact.
1、1a、1b、1c 制振装置
3 固定治具
3c1、3c2 取付治具
4 安全索
4B、12B、16B 取付ボルト
4N、12N、16N 取付ナット
5 板状部材
10 制振体
10a1、10b1 第1制振体
10a2、10b2 第2制振体
10c1 第1制振体(制振体)
10c2 第2制振体(制振体)
11、11b1 振動入力部材
13、13a1、13a2 一対のばね部材
13A、13A1、13A2 第1ばね部材
13B、13B1、13B2 第2ばね部材
14、14a1、14a2 粘弾性体
15、13a1、15a1、15a2、15b1、15b2、15c1、15c2 錘
17 第1スペーサ
18 第2スペーサ
100 ワイヤ
101 第1のブラケット
102 第2のブラケット
200 観覧車
201 回転輪
202 外輪
202B 外輪側ワイヤ取付座
203 ハブ
203B ハブ側ワイヤ取付座
204 ゴンドラ
1, 1a, 1b,
10c2 Second damping body (damping body)
11, 11b1
Claims (10)
当該制振体の一端部側で前記一対のばね部材同士を結合する第1結合手段と、
前記制振体の他端部側で前記一対のばね部材同士を結合する第2結合手段と、
前記第1結合手段を介して前記制振体に取り付けられて、制振対象からの振動を前記制振体に伝達する振動入力部材と、
を備えることを特徴とする制振装置。 A damping body configured by sandwiching a viscoelastic body with a pair of spring members disposed opposite to each other;
First coupling means for coupling the pair of spring members on one end side of the vibration damping body;
Second coupling means for coupling the pair of spring members to each other on the other end side of the damping body;
A vibration input member that is attached to the vibration damping body via the first coupling means and transmits vibration from a vibration damping target to the vibration damping body;
A vibration damping device comprising:
索条を介して前記ハブに連結されて、ゴンドラを周囲に取り付ける外輪と、
前記振動入力部材が前記索条に取り付けられる請求項1から6のいずれか1項に記載の制振装置と、
を有することを特徴とする観覧車。 A hub,
An outer ring connected to the hub via a rope and attaching a gondola around,
The vibration damping device according to any one of claims 1 to 6, wherein the vibration input member is attached to the rope.
Ferris wheel characterized by having.
前記制振装置は、索条が揺動する方向とは直交する方向に揺動するように取り付けられる請求項8又は9に記載の観覧車。 The rope is attached so that it can swing in one direction with respect to the outer ring and the hub,
The ferris wheel according to claim 8 or 9, wherein the vibration control device is attached so as to swing in a direction orthogonal to a direction in which the rope swings.
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