JP2011080486A

JP2011080486A - 制振構造

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Publication number: JP2011080486A
Application number: JP2009230593A
Authority: JP
Inventors: Imad H Mualla; エイチ．イマドムアラ
Original assignee: Damptech AS
Current assignee: Damptech AS
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-02
Also published as: JP5579415B2

Abstract

【課題】簡単な構造で、取り付け位置の自由度が高い制振構造を提供する。
【解決手段】減衰装置１は、２組の第１の長部材１０と、第１の長部材１０どうしを接続し、回動可能に接続されている第２の部材２０と、第１の長部材１０と第２の部材２０との相対的な回動を減衰させる減衰部材３０とを有する。
各第1の部材１０の各第１の結合部１１が第１の接続部材２００ａ、第２の接続部材２００ｂに回動可能に接続されている。一の第１の長部材１０の第1の結合部１１、他の第１の長部材１０の第1の結合部１１及び各第2の結合部２０１ａ、２０１ｂは共通軸Ｌに沿って配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、一般に、地震によって生じる負荷、大海の波からの衝撃、輸送、機械又は風からの衝撃によって生じる振動などによって生じる負荷などの動的負荷から構造体を保護するための制振構造に関する。

構造体が水平方向あるいはねじれ等の外力によって励振させられると、構造体に水平方向の運動が生じうる。高層建築物やタワーにおいては、これら外力が効果的に吸収されないと、構造体に深刻なダメージを与えたり、構造体が崩壊したりしてしまう場合がある。

このような外力を吸収する装置として油圧ダンパーが多く用いられている。油圧ダンパーを用いた衝撃吸収装置には外力を受動的に吸収するものの他、外的条件に応じて能動的に衝撃を吸収する構成のものも存在するが、このような構造とすると製造コストがあがるだけでなく、広い設置場所が必要となる。

特許文献１には、側板と、ほぼ平行な平面内で延びている中央板と、側板と中央板の間に配置された摩擦部材とを備えた減衰装置が開示されている。側板と中央板は、摩擦部材を挟持するとともにこれら各部材を貫通するボルト、及びナットにより回動可能に接続されている。この減衰装置は、側板と中央板とが相対的に回動する際に生じる摩擦部材との間での摩擦により減衰力が発生するように構成されており、減衰力はボルトの締め込み量により調整可能となっている。

特表２００４―５３５５３４号公報

しかしながら特許文献１に開示された減衰装置は、構造体内において配置の自由度が制限されてしまう場合があった。この減衰装置は、側板および中央板が摩擦部材を中心に回動する構造を有する。このため、側板両端部および中央板端部には、摩擦部材を中心とした回動運動を生じさせるように外力を入力させる、つまり側板および中央板を揺動させる必要がある。よって、例えば、フレーム構造の水平方向の振動を抑制させるためには、中央板の一端が構造体の上梁の概ね中央部に取り付けられ、側板の両端部は、下梁の両端部に、張力がかけられた長軸の部材によって連結される、という配置に制限されてしまう場合があった。

そこで本発明は、簡単な構造で、取り付け位置の自由度が高い制振構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の制振構造は、複数の構造部材を含む構造体の振動を減衰させる制振構造において、少なくとも２組の第１の長部材と、２組の第１の長部材に回動可能に接続されている少なくとも１組の第２の部材と、第１の長部材と第２の部材との間に配置され、第１の長部材と第２の部材との間における回転運動を減衰させる減衰部材と、第1の接続部材と、第２の接続部材と、を有し、各第１の長部材は、構造部材に結合される第1の結合部を第１の長部材の一端側に有し、一の第１の長部材の第1の結合部は、他の第１の長部材の他端側に位置するように配置されており、一の第１の長部材の第1の結合部は第1の接続部材に接続されており、他の第１の長部材の第1の結合部は第２の接続部材に接続されており、第1及び第2の接続部材は、それぞれの第2の結合部にて、２組の第１の長部材を構造部材に接続しており、一の第2の結合部は、第1の接続部材の第１の中心軸と構造部材との交点に位置しており、他の第2の結合部は、第２の接続部材の第２の中心軸と構造部材との交点に位置しており、第１の中心軸は一の第１の長部材の第1の結合部を通り、第２の中心軸は他の第１の長部材の第1の結合部を通り、第２の部材は、一の第１の長部材の第1の結合部と他の第１の長部材の第1の結合部との間に配置されており、一の第１の長部材の第1の結合部、他の第１の長部材の第1の結合部及び各第2の結合部は共通の軸に沿って配置されている。

上述した本発明の制振構造は、第１および第２の部材、減衰力を回動部にて発生させる減衰部材にて構成されているので、部品点数が少なく、かつ構造が簡単である。また、本発明の制振構造は、２つの第１の長部材の結合部を反対側に向けるとともに、これら結合部の間に配置された第２の部材にて、第１の長部材と第２の部材との相対的な回動が可能なように接合している。さらには、一の第１の長部材の第1の結合部、他の第１の長部材の第1の結合部及び各第2の結合部は共通の軸に沿って配置されている。このような構成とすることで、外力の直線的な入力を許容することができる。

また、本発明の制振構造は、一の第１の長部材の第1の結合部に対して他の第１の長部材の第1の結合部が離間する方向に移動したときは第１の長部材どうしは近接する方向に移動し、一の第１の長部材の第1の結合部に対して他の第１の長部材の第1の結合部が近接する方向に移動したときは第１の長部材どうしは離間する方向に移動するものであってもよい。

また、本発明の制振構造は、第１の長部材の長手方向軸と、第２の部材の長手方向軸とが直交する関係となるとき、第１の長部材どうしの間の距離が最大となるものであってもよい。このような構成とすることで、振動を抑制させるための動作時に各部材の運動を妨げないようにするための空間を設ける必要がなくなり、省スペース化を図ることができる。

また、本発明の制振構造は、複数の第２の部材を有し、各第２の部材は、第１の長部材の長手方向に向けて互いに平行に配置されているものであってもよい。

また、本発明の制振構造は、第１の長部材と第２の部材とが減衰部材を介して交互に積層されているものであってもよい。積層構造とすることで、より大きな振動エネルギを吸収させることができる。

また、本発明の制振構造は、減衰部材は、第１の長部材および第２の部材に接触する面で生じる摩擦により減衰力を発生させるものであってもよい。

また、本発明の制振構造は、減衰部材は、弾性部材からなるものであってもよい。

また、本発明の制振構造は、第１の長部材および第２の部材を減衰部材に押圧する押圧機構を有するものであってもよい。

また、本発明の制振構造の押圧機構は押圧力の調整が可能であってもよい。

また、本発明の制振構造の押圧機構は、第１の長部材および第２の部材を減衰部材に押圧する押圧力を付勢するばね部材を有するものであってもよい。

さらに、本発明の制振構造の押圧機構は、ばね部材としての少なくとも１つの皿ばねと、ボルトとナットを有し、ボルトは、第１の長部材の接続部に形成された第１の孔、第２の部材の、第１の孔に対応する位置に形成された第２の孔、減衰部材の、第１および第２の孔に対応する位置に形成された第３の孔、および皿ばねの、第１ないし第３の孔に対応する位置に形成された第４の孔からなる貫通孔に挿通されており、貫通孔から突出したボルトの先端部にナットが螺合されているものであってもよい。

また、本発明の制振構造の押圧機構は複数の皿ばねを有するものであってもよい。皿ばねの枚数を調整することにより、容易に減衰力を調整することができる。

また、本発明の制振構造の一の第１の長部材の第1の結合部、及び他の第１の長部材の第1の結合部は回転可能に結合するものであってもよい。

また、本発明の制振構造の第1及び第2の接続部は構造部材に回転可能に接続されているものであってもよい。

また、本発明の制振構造は、第1及び第2の接続部の一方または双方が、構造体の構造部材の補強部材に設けられているものであってもよい。

また、本発明の制振構造は、構造部材により構成された矩形状のフレーム構造と、フレーム構造の角部にそれぞれの一端が固定されてＶ字状に配置される、構造部材により構成された１対の傾斜梁とを有し、第1の接続部は傾斜梁の集合端部に接続され、第２の接続部は集合端部に対向して配置された構造部材に接続されているものであってもよい。

また、本発明の制振構造は、構造部材により構成された矩形状のフレーム構造を有し、第1の接続部材はフレーム構造の一の角部に接続され、第２の接続部材はフレーム構造の一の角部に対して対角線側の配置されている角部に接続されているものであってもよい。

また、本発明の制振構造は、対向して配置された２枚の板形状の構造部材を有し、第1の接続部は一の板形状の構造部材に接続され、第２の接続部は他の板形状の構造部材に接続されているものであってもよい。

本発明によれば、簡単な構造で、取り付け位置の自由度が高い制振構造を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる制振構造における減衰装置の側面図及び平面図である。本発明の一実施形態にかかる制振構造における減衰装置の動作状態を説明するための図である。本発明の一実施形態にかかる制振構造において、減衰装置をフレーム構造のＶ字梁部分に適用した一例を示す図である。本発明の一実施形態にかかる減衰装置を、補強部材の一部として適用した一例を示す図である。本発明の一実施形態にかかる減衰装置を、壁面間に複数用いた例を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、構造部材とは、柱、梁、補強剤、筋交い、Ｖブレース等、建築物等の構造体の剛性を確保するためのあらゆる部材を含むものとする。

図１（ａ）に、本発明の一実施形態にかかる制振構造に用いられる減衰装置の側面図を、図１（ｂ）に平面図をそれぞれ示す。

減衰装置１は、２組の第１の長部材１０と、２組の第１の長部材１０に対して回動可能に接続されている１組の第２の部材２０と、第１の長部材１０と第２の部材２０との間に挟持されている減衰部材３０とを有する。さらに減衰装置１は、これら各部材を貫通して結合しているボルト４０と、このボルト４０に螺合するナット４２と、皿ばね５０と、ワッシャ４１、６０とを有する。

第１の長部材１０は、長手形状の板部材からなり、その一端側１０ａに第１の結合部１１が形成されている。第１の結合部１１は、後述する構造部材に結合される部分であり、本実施形態では貫通孔として形成されている。また、第１の長部材１０には、その長手方向に沿って２つの接合部１２が形成されている。本実施形態では、接合部１２は第１の長部材１０を貫通する貫通孔として形成されており、各接合部１２は長手方向に沿って一列に形成されている。なお、接合部１２は３つ以上形成されていてもよい。

２組の第１の長部材１０は、一方の第１の長部材１０の第１の結合部１１が他方の第１の長部材１０の他端側１０ｂに配置されるように、一の平面上に並列に配置されている。すなわち、２組の第１の長部材１０の第１の結合部１１は互いに反対側を向くようにして並べて配置されている。

第２の部材２０は、このようにして並列配置された２組の第１の長部材１０の各第１の結合部１１の間に配置されている。本実施形態では、２つの第２の部材２０が互いに平行となるように配置されている。これら２つの第２の部材２０も長手形状の板部材であり、第１の長部材１０に形成されている接合部１２（貫通孔）に対応した位置に貫通孔２１が形成されている。

第１および第２の部材１０、２０の材料としては、金属、樹脂、セラミック、カーボンファイバー等を用いることができる。

減衰部材３０は、摩擦材または粘粘弾性材からなり、第１の長部材１０が第２の部材２０に対して回動する際の回動エネルギを減衰させるものである。減衰部材３０として摩擦材が用いられる場合、第１の長部材１０が第２の部材２０に対して回動する際にこれら部材の表面と減衰部材３０の表面との間に摩擦が生じ、これにより、第２の部材２０が第１の長部材１０に対して回動する際のエネルギは減衰させられる。また、減衰部材３０は、各部材の摩擦運動から生じるきしみ音を減衰させることもできる。

摩擦材としては、好ましくは、真鍮、アルミニウム、真鍮又はアルミニウムを備えた任意の合金、プラスチックとガラス、カーボン又はケブラー（登録商標）などの繊維の複合材、又は任意のセラミック材料とガラス、カーボン又はケブラー（登録商標）などの繊維の複合材を用いることができる。

減衰部材３０として粘粘弾性材が用いられる場合、例えば、ゴム、アクリルポリマー、コポリマー、任意のガラス状物質等、剪断変形を受けるとエネルギを消散させる素材を用いることができる。第２の部材２０が第１の長部材１０に対して回動する際のエネルギは、ポリマーネットワークの変形後、ポリマーネットワークの緩和及び回復により減衰させられる。

減衰部材３０にも第１の長部材１０および第２の部材２０の各貫通孔に対応した位置に貫通孔３１が形成されている。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示す減衰装置１には、８枚の第１の長部材１０と、１０枚の第２の部材２０と、１６枚の減衰部材３０が用いられている。

１組の第１の長部材１０は４枚をその厚み方向に重ねて構成されており、この４枚１組のものが2組用いられている。また、１組の第２の部材２０は５枚をその厚み方向に重ねて構成されており、この４枚１組のものが2組用いられている。

図１（ａ）を参照すると、２枚の第１の長部材１０は互いの第１の結合部１１が反対側を向くように並べられ、２枚の第２の部材２０はこれら第１の長部材１０を跨ぐように配置され、減衰部材３０は各第１の長部材１０と各第２の部材２０との間に合計４枚挟み込まれている。このようにしてできた、２枚の第１の長部材１０、２枚の第２の部材２０および４枚の減衰部材３０からなる１組のアセンブリが４段に積層され、第１の長部材１０と第２の部材２０とが減衰部材３０を介して交互に積層されることとなる。

さらに最下層のアセンブリの下面には合計４枚の減衰部材３０を介して２枚の第２の部材２０が設けられている。最上層に配置された第２の部材２０の表面、および最下層に配置された第２の部材２０の表面にはそれぞれワッシャ６０が配置されている。これら各ワッシャ６０の表面上には皿ばね５０がそれぞれ配置されている。皿ばね５０は、第１の長部材１０および第２の部材２０を減衰部材３０に押圧する押圧力を付勢する付勢手段としての機能を有し、この皿ばね５０にも接合部１２（貫通孔）、貫通孔２１、および貫通孔３１に対応した貫通孔５１が形成されている。皿ばね５０のワッシャ６０に接触している側と反対側の面にはワッシャ４１がそれぞれ配置されている。ボルト４０は、ワッシャ４１、６０の孔、接合部１２（貫通孔）、貫通孔２１、３１、５１を挿通しており、貫通孔から突出した先端部にはナット４２が螺合している。ナット４２は緩み防止のため、ダブルナットとしている。

本実施形態の減衰装置１は、ナット４２の締め込み量、皿ばね５０のばね常数あるいは皿ばね５０の積層枚数により、第１の長部材１０および第２の部材２０を摩擦部材３０に押圧する押圧力を調整することができる。

ナット４２の締め込み量を多くする、皿ばね５０のばね常数を高くする、あるいは皿ばね５０の積層枚数を増やすにより、押圧力は高められ、その結果、減衰力を増すことができる。一方、ナット４２の締め込み量を少なくする、皿ばね５０のばね常数を低くする、あるいは皿ばね５０の積層枚数を減らすにより、押圧力は低くなり、その結果、減衰力を減少させることができる。

次に図２を参照して本実施形態の制振構造に用いられる減衰装置１の動作について説明する。図２は、減衰装置１に引っ張り方向（矢印Ａ方向）の力が印可された状態の減衰装置１の平面図を示すものである。

図１（ａ）に示した状態の減衰装置１に、矢印Ａ方向の引っ張り力が印可されると、各第１の結合部１１は互いに離れる方向、すなわち、各第１の長部材１０は互いに離れる方向に移動する。これに伴い、第２の部材２０は第１の長部材１０に対して回動する（矢印ａ方向）。この回動の際の運動エネルギは、減衰部材３０により吸収される。上述したように、各第１の長部材１０は、互いに平行に配列された２つの第２の部材２０によって回動可能に接続されている。このため、各第１の長部材１０は、互いに近づく方向（図２中矢印Ｂ方向）にも移動する。つまり、各第１の長部材１０および各第２の部材２０は各接合部１２をリンクとして平行リンクのように動作する。なお、図示はしていないが、図１（ａ）の状態の減衰装置１に圧縮力、すなわち、矢印Ａ方向とは反対方向となる外力が印可された場合も、各第１の長部材１０は、互いに近づく方向（図２中矢印Ｂ方向）にも移動することとなる。

本実施形態の減衰装置１は以上のように動作するため、図１（ａ）に示した状態、すなわち、第１の長部材１０の長手方向と第２の部材２０の長手方向とが直交関係にある状態のときの減衰装置１の幅Ｗ₁（第１の長部材１０の外側部分の幅）が最大幅となる。一方、減衰装置１に引っ張り力、あるいは圧縮力が印可されたときの減衰装置１の幅Ｗ₂はＷ₁より小さくなる。つまり、減衰装置１が減衰力を発生させている動作時においては、減衰装置１が幅Ｗ₁以上に拡がることはない。よって、構造体に減衰装置１を設ける際の減衰装置１の幅方向のスペースは幅Ｗ₁だけ設けておけばよい。このように減衰装置１に引っ張り力、あるいは圧縮力が印可されても幅Ｗ₁より拡がることがない構造であるため、省スペース化を図ることができる。

また、本実施形態の減衰装置１においては、運動エネルギの減衰は各部材の回転動作においてなされるが、減衰装置１に印可される力の方向は直線方向である。つまり、減衰装置１は、直線方向になされる入力を回転運動に変換し、回転運動エネルギを減衰させている。このように減衰装置１は、外力の入力方向が直線的であるため、構造体のあらゆる箇所に取り付け可能となる。

本実施形態の減衰装置１を構造体に取り付けて構成された制振構造について、図３〜図５を用いて説明する。

図３に、フレーム構造内に設けられたＶ字形状の梁に減衰装置１を取り付けて構成された制振構造を示している。

フレーム構造１００は、長手方向が垂直方向となるように配置された２つの構造部材１００ｃと、これら構造部材１００ｃの両端部を接続するようにして水平方向に配置された構造部材１００ａ、１００ｂとで構成されている。このフレーム構造１００の２つの角部１１０に２つの構造部材１１０が傾斜して取り付けられ、Ｖ字形状の梁を形成している。これら各構造部材１１０の集合部分には矩形状の集合端部１０２が取り付けられている。また、集合端部１０２に対向して配置されている構造部材１００ａには２つの取付部材１０３が設けられている。取付部材１０３は構造部材１００ａの一部を構成している。これら２つの取付部材１０３は集合端部１０２を挟むようにして配置されている。減衰装置１は、集合端部１０２と取付部材１０３との間に配置されている。つまり、減衰装置１は、集合端部１０２の両側面側に１つづつ、合計２つ配置されている。

減衰装置１は、一方の第1の結合部１１が第1の接続部材９０ａに回動可能に接続されており、他方の第1の結合部１１が第２の接続部材９０ｂに回動可能に接続されている。第1の接続部材９０ａは取付部材１０３に第2の結合部９１ａにて回動可能に接続されており、第２の接続部材９０ｂは集合端部１０２に第2の結合部９１ｂにて回動可能に接続されている。

ここで、第2の結合部９１ａは、第1の接続部材９０ａの第１の中心軸Ｌａと取付部材１０３との交点に位置しており、第2の結合部９１ｂは、第２の接続部材９０ｂの第２の中心軸Ｌｂと集合端部１０２との交点に位置している。

なお、第１の中心軸Ｌａは、図３中上側に配置されている第１の長部材１０の第1の結合部１１を通り、第２の中心軸Ｌｂは図３中下側に配置されている第１の長部材１０の第1の結合部１１を通っている。

また、上下に配置されている２つの第１の長部材１０の第1の結合部１１と、第2の結合部９１ａ、９１ｂは共通軸Ｌに沿って配置されている。

フレーム構造１００が水平方向（矢印Ｃ方向）に励振されると、減衰装置１がこの水平方向の振動を回動動作に変換し、減衰部材３０によりこの水平方向の振動を吸収する。

図４にフレーム構造内に斜めにかけられた梁の一部に減衰装置１が設けられた例を示す。

フレーム構造１００は、長手方向が垂直方向となるように配置された２つの構造部材１００ｃと、これら構造部材１００ｃの両端部を接続するようにして水平方向に配置された構造部材１００ａ、１００ｂとで構成されている。なお、図４にはこのようなフレーム構造が連続して設けられている例が示されているが、いずれも同様の構造であるため、その一部についてのみ説明するものとする。また、図４の説明において、３つの減衰装置１が例示されているが、「上側に配置されている第１の長部材１０」、あるいは「下側に配置されている第１の長部材１０」とは、これら３つのうちの１つの減衰装置１内における配置関係をいうものである。

フレーム構造１００の対角線上に位置する２つの角部１１０、１１１を結ぶ梁に減衰装置１が組み込まれている。

すなわち、減衰装置１の上側に配置された第1の部材１０の第１の結合部１１が第１の接続部材２００ａに回動可能に接続されており、減衰装置１の下側に配置された第1の部材１０の第１の結合部１１が第２の接続部材２００ｂに回動可能に接続されている。第1の接続部材２００ａは角部１１０に第2の結合部２０１ａにて接続されており、第２の接続部材２００ｂは角部１１１に第2の結合部２０１ｂにて接続されている。

ここで、第2の結合部２０１ａは、第1の接続部材２００ａの第１の中心軸Ｌａと角部１１０との交点に位置しており、第2の結合部２０１ｂは、第２の接続部材２００ｂの第２の中心軸Ｌｂと角部１１１との交点に位置している。

なお、第１の中心軸Ｌａは、上側に配置されている第１の長部材１０の第1の結合部１１を通り、第２の中心軸Ｌｂは下側に配置されている第１の長部材１０の第1の結合部１１を通っている。

また、上下に配置されている２つの第１の長部材１０の第1の結合部１１と、第2の結合部２０１ａ、２０１ｂは共通軸Ｌに沿って配置されている。

フレーム構造１００が水平方向（図４中Ｃ方向）、あるいは垂直方向（図４中Ｄ方向）に励振された場合、第1の接続部材２００ａおよび第２の接続部材２００ｂには矢印Ｅ方向に力が印可することなる。この矢印Ｅ方向の力は、減衰装置１に引っ張り力、あるいは圧縮力として印可される。第１の長部材１０の直線的な運動は第２の部材２０による回転運動に変換されて減衰部材３０により運動エネルギが吸収される。

図５に、対向する壁面に複数の減衰装置１が取り付けられた例を示す。なお、図５の説明において、左右方向に５列の減衰装置１が配置され、奥行き方向にも５列の減衰装置１が配置されていることで合計２０台の減衰装置１が配置が示されているが、「右側に配置されている第１の長部材１０」、あるいは「左側に配置されている第１の長部材１０」とは、これら２０台のうちの１つの減衰装置１内における配置関係をいうものである。

２枚の壁面形状の構造部材４００ａ、４００ｂが互いに対向して配置されており、これら構造部材４００ａ、４００ｂの間に複数の減衰装置１が配置されている。

減衰装置１は、右側に配置されている第１の長部材１０の第1の結合部１１が第1の接続部材３００ａに回動可能に接続されており、左側に配置されている第１の長部材１０の第1の結合部１１が第２の接続部材３００ｂに回動可能に接続されている。第1の接続部材３００ａは構造部材４００ａに第2の結合部３０１ａにて接続されており、第２の接続部材３００ｂは構造部材４００ｂに第2の結合部３０１ｂにて接続されている。なお、第1の接続部材３００ａと構造部材４００ａとの接続、第２の接続部材３００ｂと構造部材４００ｂとの接続は、図中Ｄ方向を回転軸とした回転方向に回転可能な接続であってもよい。

ここで、第2の結合部３０１ａは、第1の接続部材３００ａの第１の中心軸Ｌａと構造部材４００ａとの交点に位置しており、第2の結合部３０１ｂは、第２の接続部材３００ｂの第２の中心軸Ｌｂと構造部材４００ｂとの交点に位置している。

なお、第１の中心軸Ｌａは、図５中右側に配置されている第１の長部材１０の第1の結合部１１を通り、第２の中心軸Ｌｂは図５中左側に配置されている第１の長部材１０の第1の結合部１１を通っている。

また、左右に配置されている２つの第１の長部材１０の第1の結合部１１と、第2の結合部３０１ａ、３０１ｂは共通軸Ｌに沿って配置されている。

図５においては、構造部材４００ａが減衰装置１の上方に配置された壁面であり、構造部材４００ｂが減衰装置１の下方に配置された壁面として描かれている。減衰装置１は、垂直方向（図５中矢印Ｄ方向）の振動を吸収するだけでなく、例えば、構造部材４００ａ上に搭載された重量物に重量を保持することも可能である。すなわち、重量物の重量に応じて、減衰装置１の個数、皿ばね５０の枚数あるいはばね常数、ボルト４０の締め込み量を調整することで振動抑制のみならず、重量物の保持も可能となる。つまり、減衰装置１自体を構造部材として用いることも可能である。

なお、図５は、構造部材４００ａ、４００ｂが上下方向に配置された例を示したものであるが、構造部材４００ａ、４００ｂは、左右方向に配置されているものであってもよい。この場合、減衰装置１は水平方向の振動を抑制するように作用する。

また、構造部材４００ａと構造部材４００ｂとの間隔は、１０ｃｍ程度から１０ｍ程度までの範囲で適用可能であるが、１０ｃｍより狭くてもよいし、あるいは１０ｍよりも広いものであってもよい。

なお、上述した各例において、第1の接続部材９０ａ、２００ａ、３００ａ、あるいは第２の接続部材９０ｂ、２００ｂ、３００ｂは、不図示の補強部材を介して構造部材に取り付けられているものであってもよい。

１減衰装置
１０第１の長部材
１０ａ一端部
１０ｂ他端部
１１第1の結合部
１２接続部
２０第２の部材
２１、３１、５１貫通孔
３０減衰部材
４０ボルト
４１、６０ワッシャ
４２ナット
５０皿ばね
９０ａ、２００ａ、３００ａ第1の接続部材
９０ｂ、２００ｂ、３００ｂ第２の接続部材
９１ａ、９１ｂ、２０１ａ、２０１ｂ、３０１ａ、３０１ｂ第2の結合部
１００フレーム構造
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、４００ａ、４００ｂ構造部材
１０３、３０１取付部材
１１０、１１１角部
Ｌ共通軸
Ｌａ第1の中心軸
Ｌｂ第２の中心軸

Claims

複数の構造部材を含む構造体の振動を減衰させる制振構造において、
少なくとも２組の第１の長部材と、
前記２組の第１の長部材に回動可能に接続されている少なくとも１組の第２の部材と、
前記第１の長部材と前記第２の部材との間に配置され、前記第１の長部材と前記第２の部材との間における回転運動を減衰させる減衰部材と、
第1の接続部材と、
第２の接続部材と、を有し、
各前記第１の長部材は、前記構造部材に結合される第1の結合部を前記第１の長部材の一端側に有し、
一の前記第１の長部材の前記第1の結合部は、他の前記第１の長部材の他端側に位置するように配置されており、
一の前記第１の長部材の前記第1の結合部は前記第1の接続部材に接続されており、他の前記第１の長部材の前記第1の結合部は前記第２の接続部材に接続されており、
前記第1及び第2の接続部材は、それぞれの第2の結合部にて、前記２組の第１の長部材を前記構造部材に接続しており、
一の前記第2の結合部は、前記第1の接続部材の第１の中心軸と前記構造部材との交点に位置しており、
他の前記第2の結合部は、前記第２の接続部材の第２の中心軸と前記構造部材との交点に位置しており、
前記第１の中心軸は一の前記第１の長部材の前記第1の結合部を通り、前記第２の中心軸は他の前記第１の長部材の前記第1の結合部を通り、
前記第２の部材は、一の前記第１の長部材の前記第1の結合部と他の前記第１の長部材の前記第1の結合部との間に配置されており、
一の前記第１の長部材の前記第1の結合部、他の前記第１の長部材の前記第1の結合部及び各前記第2の結合部は共通の軸に沿って配置されている制振構造。
一の前記第１の長部材の前記第1の結合部に対して他の前記第１の長部材の前記第1の結合部が離間する方向に移動したときは前記第１の長部材どうしは近接する方向に移動し、一の前記第１の長部材の前記第1の結合部に対して他の前記第１の長部材の前記第1の結合部が近接する方向に移動したときは前記第１の長部材どうしは離間する方向に移動する、請求項１に記載の制振構造。
前記第１の長部材の長手方向軸と、前記第２の部材の長手方向軸とが直交する関係となるとき、前記第１の長部材どうしの間の距離が最大となる、請求項１または２に記載の制振構造。
複数の前記第２の部材を有し、各前記第２の部材は、前記第１の長部材の長手方向に向けて互いに平行に配置されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の制振構造。
前記第１の長部材と前記第２の部材とが前記減衰部材を介して交互に積層されている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の制振構造。
前記減衰部材は、前記第１の長部材および前記第２の部材に接触する面で生じる摩擦により減衰力を発生させる、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の制振構造。
前記減衰部材は、弾性部材からなる、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の制振構造。
前記第１の長部材および前記第２の部材を前記減衰部材に押圧する押圧機構を有する、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の制振構造。
前記押圧機構は押圧力の調整が可能である、請求項８に記載の制振構造。
前記押圧機構は、前記第１の長部材および前記第２の部材を前記減衰部材に押圧する押圧力を付勢するばね部材を有する、請求項８または９に記載の制振構造。
前記押圧機構は、前記ばね部材としての少なくとも１つの皿ばねと、ボルトとナットを有し、前記ボルトは、前記第１の長部材の前記接続部に形成された第１の孔、前記第２の部材の、前記第１の孔に対応する位置に形成された第２の孔、前記減衰部材の、前記第１および第２の孔に対応する位置に形成された第３の孔、および前記皿ばねの、前記第１ないし第３の孔に対応する位置に形成された第４の孔からなる貫通孔に挿通されており、前記貫通孔から突出した前記ボルトの先端部に前記ナットが螺合されている、請求項９または１０に記載の制振構造。
前記押圧機構は複数の前記皿ばねを有する、請求項１１に記載の制振構造。
一の前記第１の長部材の前記第1の結合部、及び他の前記第１の長部材の前記第1の結合部は回転可能に結合する、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の制振構造。
前記第1及び第2の接続部は前記構造部材に回転可能に接続されている、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の制振構造。
前記第1及び第2の接続部の一方または双方が、前記構造体の前記構造部材の補強部材に設けられている、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の制振構造。
前記構造部材により構成された矩形状のフレーム構造と、前記フレーム構造の角部にそれぞれの一端が固定されてＶ字状に配置される、前記構造部材により構成された１対の傾斜梁とを有し、前記第1の接続部は前記傾斜梁の集合端部に接続され、前記第２の接続部は前記集合端部に対向して配置された前記構造部材に接続されている、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の制振構造。
前記構造部材により構成された矩形状のフレーム構造を有し、前記第1の接続部材は前記フレーム構造の一の角部に接続され、前記第２の接続部材は前記フレーム構造の一の角部に対して対角線側の配置されている角部に接続されている、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の制振構造。
対向して配置された２枚の板形状の前記構造部材を有し、前記第1の接続部は一の板形状の前記構造部材に接続され、前記第２の接続部は他の板形状の前記構造部材に接続されている、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の制振構造。