JP2016065565A - 制振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大重量の可動マスにも対応して良好な制振効果を得られ、かつ、揺動周期のチューニング作業が容易な制振装置の提供である。【解決手段】前記した目的を達成するために、本発明の課題解決手段における制振装置は、フレーム１から可動マスＭを揺動可能に吊り下げるアーム２と、フレーム１或いは可動マスＭに一端が固定され他端がアーム２に回転可能に連結される板ばね部材Ｓを備えているので、可動マスＭを支えるなどの作業を要せずして可動マスＭの揺動周期をチューニングできる。また、可動マスＭの重量を支持するのはアーム２であり、板ばね部材Ｓは可動マスＭの重量を支持しないので、大重量の可動マスＭにも対応できる。【選択図】図１

Description

この発明は、制振装置に関する。

この種の制振装置としては、たとえば、高層建築物の上部に設けたフレームに揺動可能に吊り下げられた可動マスを備えたチューンド・マス・ダンパと称されるものがある。この制振装置は、強風によって高層建築物が振動する際に、可動マスが振り子のように同調して搖動して、高層建築物に可動マスの慣性力を反力として与えて、高層建築物の振動を低減するようになっている。

制振装置は、具体的には、図１５に示すように、フレーム３０と可動マス３１の双方にヒンジ結合されるアーム３２で可動マス３１を吊り下げていて、アーム３２がフレーム３０に対して揺動すると、可動マス３１はフレーム３０に対して揺動、つまり、振り子運動できるようになっている。

このような可動マス３１を吊り下げた制振装置にあっては、可動マス３１の揺動周期は、フレーム３０から可動マス３１を吊り下げるアーム３２の長さと可動マス３１の質量によって決定づけられるが、高層建築物の振動を効果的に抑制するには、可動マス３１の揺動周期を高層建築物の制振に適するようにチューニングする必要がある。

そのため、従来の制振装置にあっては、一般的にはアーム３２の長さを変更できるようにしてあり、アーム３２の長さの変更によって、高層建築物の制振に適するように制振装置をチューニングできるようになっている（たとえば、特許文献１参照）。

特開平９−３１７８１８号公報

前記制振装置では、可動マスの揺動周期をチューニングするには、ジャッキ等で可動マス３１を下から支えてから、アーム３２を可動マスから取り外した後、アーム３２の長さを変更し、可動マス３１とアーム３２とを連結するブラケット３３の長さもアーム３２の変更長さだけ変更しなくてはならず、チューニング作業が非常に面倒な作業が強いられる。

また、図１６に示すように、軸受とピンを廃止してアーム４２を板ばねとしてフレーム４０と可動マス４１に溶接し、アーム４２と可動マス４１とでラーメン構造を構成すると、アーム４２が撓むので微振動に対して可動マス４１が揺動でき、高層建築物の微振動に対して充分な制振効果を得られる。揺動周期のチューニングにはアーム４２の板ばねのばね剛性を変更で足りるから、アーム４２に剛性を調整する添え板を取り付ける等で済み、チューニング作業は図１５の制振装置よりは容易ではある。しかしながら、図１６の制振装置では、アーム４２の溶接部分に可動マスの重量が作用するため、溶接部分の耐荷重の関係で吊り下げ可能な可動マスの重量に制限があって揺動周期のチューニング幅に制限があるため、建築物によっては良好な制振効果を得られない場合がある。

そこで、本発明は前記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、大重量の可動マスにも対応して良好な制振効果を得られ、かつ、揺動周期のチューニング作業が容易な制振装置の提供である。

前記した目的を達成するために、本発明の課題解決手段における制振装置は、フレームから可動マスを揺動可能に吊り下げるアームと、フレーム或いは可動マスに一端が固定され他端がアームに回転可能に連結される板ばね部材を備えているので、可動マスを支えるなどの作業を要せずして可動マスの揺動周期をチューニングできる。また、可動マスの重量を支持するのはアームであり、板ばね部材は可動マスの重量を支持しないので、大重量の可動マスにも対応できる。

また、請求項２の制振装置では、可動マスがアームによりフレームに対して直交する二方向へ揺動可能に吊り下げられ、板ばね部材が可動マスの二方向の揺動方向のうち一方の移動方向に対してアームのフレームに対する揺動を抑制するように連結されるので、直交方向で固有周期の異なる高層建築物の振動に対して良好な制振効果が得られる。

さらに、請求項３の制振装置では、板ばね部材が一対の板ばねと、各板ばねの両端を連結する一対のブラケットと、各板ばね間に移動可能に介装されて各板ばねを連結する調整ブロックを備えているので、板ばね部材のばね剛性をアームとフレーム或いは可動マスに取り付けた状態で調整でき、可動マスの揺動周期のチューニング作業を非常に簡単かつ安全に行える。

そして、請求項３の制振装置では、アームがフレーム或いは可動マスに固定的に設けた連結軸に回転自在に連結され、板ばね部材の一方のブラケットが連結軸に回転不能に連結され、板ばね部材の他方のブラケットがアームの軸部に回転自在に連結されるようになっている。そのため、板ばね部材のアームとフレーム或いは可動マスへの装着は非常に簡単である。

また、請求項４の板ばね部材は、一対の板ばねと、各板ばねの両端を連結する一対のブラケットとを備えているので、このように、板ばね部材が両端にブラケットを備えてユニット化されるので、制振装置以外の機器への設置が容易であり、制振装置に用いる以外の用途へも使用可能となる。

さらに、請求項５の板ばね部材は、各板ばね間に移動可能に介装されて各板ばねを連結して板ばね部材のばね剛性を調整する調整ブロックとさらに備える。板ばね部材のばね剛性も調整ブロックにより容易に変更できるから、ばね剛性の調整が必要な機器に対して好適となる。

また、請求項６の板ばね部材では、連結ブロックは、前記各板ばね間に介装されて、ボルトおよびナットによって前記各板ばねに一体化されるので、連結ブロックの板ばねへの取付位置の移動が容易で、可動マスの揺動時に大きな力が作用する板ばねと連結ブロックを強固に一体化できる。

そして、請求項７の板ばね部材は、各板ばねが長手方向に等ピッチで並べられて三つの列をなす取付孔を備え、中央の列の取付孔は、他の列の取付孔に対して半ピッチだけ長手方向へずらして配置され、連結ブロックが取付孔のうち、中央の列の一つの取付孔とこの取付孔にもっとも近い位置に配置される他の列の同一高さにある二つの取付孔に符合する位置にボルト挿通孔を備えている。このようにすることで、板ばねに対する連結ブロックの取付位置を細かく調整でき、板ばね部材のばね剛性を細かく調整できる。

本発明の制振装置によれば、大重量の可動マスにも対応して良好な制振効果を得られ、かつ、揺動周期のチューニング作業が容易となる。

第一の実施の形態における制振装置の正面図である。 第一の実施の形態における制振装置の平面図である。 フレームとアームとを連結する金具の側面図である。 可動マスとアームとを連結する金具の側面図である。 板ばね部材の正面図である。 調整ブロックを備えた板ばね部材の正面図である。 板ばねの側面図である。 連結ブロックの斜視図である。 板ばねの部分正面図である。 板ばねの変形例の部分側面図である。 第二の実施の形態における制振装置の正面図である。 ユニバーサルジョイントの斜視図である。 第二の実施の形態における制振装置の平面図である。 第二の実施の形態における制振装置を高層建築物に設置した状態を示す図である。 従来の制振装置の側面図である。 従来の他の制振装置の側面図である。

以下に、図示した実施の形態に基づいて、この発明を説明する。
＜第一の実施の形態＞
第一の実施の形態における制振装置Ｄ１は、図１および図２に示すように、基本的には、フレーム１と、可動マスＭと、フレーム１に可動マスＭを吊り下げるアーム２と、一端がフレーム１に固定的に連結されるとともにアーム２に回転自在に連結される板ばね部材Ｓとを備えて構成されている。

制振装置Ｄ１は、図示しない高層建築物の屋上や上層階等に設置されており、アーム２がフレーム１および可動マスＭに回転自在に連結されていて、高層建築物が振動するとアーム２がフレーム１に対して揺動し、アーム２によって吊り下げられた可動マスＭが同様にアーム２の揺動方向に振動し、慣性力を作用させて高層建築物の振動を抑制するようになっている。

フレーム１は、図１および図２に示すように、上方から見て四角形の四つの頂点からそれぞれ立設される四つの柱１ａと、柱１ａの上端と柱１ａの上端をそれぞれ連結する四つの梁１ｂとで構成される門型フレームとされている。

このフレーム１の梁１ｂのうち、対向する一対の下方には、それぞれ二つのアーム２が取り付けられおり、このアーム２の先端に可動マスＭが連結されている。したがって、可動マスＭは、四つのアーム２によって支持されてフレーム１に吊り下げられている。

各アーム２は、図２から図４に示すように、ロッド部２ａと、ロッド部２ａの両端に設けた孔２ｂ，２ｃと、孔２ｂ，２ｃ内に装着される自動調芯のコロ軸受２ｄ，２ｅとを備えている。他方、フレーム１の梁１ｂの四箇所には、図３に示すように、連結軸３ａと、連結軸３ａを固定的に保持して当該連結軸３ａをフレーム１に連結する軸取付部３ｂ，３ｃとを備えた金具３が取り付けられている。このように、連結軸３ａは、フレーム１に対して固定的に取り付けられている。また、可動マスＭの上面の四箇所にも、図４に示すように、連結軸４ａと、連結軸４ａを固定的に保持して当該連結軸４ａを可動マスＭに連結する軸取付部４ｂ，４ｃとを備えた金具４が取り付けられている。連結軸４ａは、可動マスＭに対して固定的に取り付けられている。

そして、このように構成された四つのアーム２のコロ軸受２ｄ，２ｅ内にそれぞれ対応するフレーム１の四箇所および可動マスＭの四箇所に取り付けた金具３，４の連結軸３ａ，４ａを挿通して、アーム２がフレーム１および可動マスＭに対して同一方向に回転可能に連結される。これにより、アーム２がフレーム１と可動マスＭとに対して連結軸３ａ，４ａを中心として回転が許容されるヒンジ結合されて、フレーム１に対して各アーム２が揺動すると、可動マスＭが姿勢を変えずにフレーム１に対しアーム２と同一方向へ揺動できる。アーム２の図３中上端は、軸取付部３ｂ，３ｃ間に配置されて連結軸３ａの外周に装着され、アーム２の図４中下端は、軸取付部４ｂ，４ｃ間に配置されて連結軸４ａの外周に装着されていて、アーム２がフレーム１から、可動マスＭがアーム２からそれぞれ脱落しないように配慮されている。なお、連結軸３ａの両端は、図３に示すように、軸取付部３ｂ，３ｃの内側とは反対の外側へ張り出すように突出しており、連結軸４ａの両端も、図４に示すように、軸取付部４ｂ，４ｃの内側とは反対の外側へ張り出すように突出している。なお、アーム２の金具３，４への連結に際して、コロ軸受２ｄ，２ｅを用いているが、これ以外の軸受を用いてもよい。

また、アーム２のロッド部２ａの途中には、図３に示すように、揺動方向およびロッド２ａの軸線に対して直交する方向であってロッド部２ａの両側へ突出する軸部２ｆが設けられている。

板ばね部材Ｓは、図５に示すように、一対の板ばね５，５と、各板ばね５，５の両端を連結する一対のブラケット６，７とを備えて構成されている。

各板ばね５，５は、撓む方向が一致するように並行配置されて、図１中上端と下端の両端がブラケット６，７に溶接されており、ブラケット６，７よって互いが連結されている。よって、一方のブラケット６に対して他方のブラケット７を各板ばね５，５の撓みが許容される方向へ変位させると、各板ばね５，５が撓んで板ばね部材Ｓは前記変位を抑制する弾発力を発揮するようになっている。なお、板ばね５の本数は、ばね剛性の設定によって自由に設定でき、ブラケット６，７と板ばね５の一体化に当たり溶接以外にもボルト締結等のその他の連結手段を用いてもよい。

ブラケット６は、図５に示すように、この場合、断面釣鐘型の形状とされており、平坦な端部に各板ばね５，５が溶接されて板ばね５，５に一体化されており、中央には、取付孔６ａが設けられている。さらに、ブラケット７も図５に示すように、断面釣鐘型の形状とされており、平坦な端部に各板ばね５，５が溶接されて板ばね５，５に一体化されており、中央には、取付孔７ａが設けられているが、この取付孔７ａには、コロ軸受７ｂが装着されている。

ブラケット６の孔６ａ内にフレーム１に取り付けた金具の連結軸３ａの端部を挿入し、ブラケット６をこの連結軸３ａに回転不能に取り付け、ブラケット７の孔７ａに保持されるコロ軸受７ｂ内にアーム２のロッド部２ａに設けた軸部２ｆを挿入し、板ばね部材Ｓをフレーム１とアーム２に連結する。なお、ブラケット６の孔６ａと、連結軸３ａの孔６ａに挿入される部分の断面形状を同形状であって円以外の形状とし、ブラケット６を連結軸３ａに対して回り止めして、ブラケット６を連結軸３ａに回転不能に取り付けるようにしてもよい。また、たとえば、連結軸３ａの両端に螺子部を設けておき、ブラケット６を連結軸３ａの螺子部に螺着される二つのナットで両側から締め付けて回転不能に取り付けるようにしてもよい。このように、ブラケット６は、フレーム１に対して不動の連結軸３ａに回転不能に取り付けられているので、板ばね部材Ｓの一端はフレーム１に対して固定される。他方のブラケット７は、アーム２の軸部２ｆにコロ軸受７ｂを介して取り付けられているので、アーム２にヒンジ結合されて回転自在に取り付けられている。よって、板ばね部材Ｓは、上端がフレーム１に剛結合され、下端が可動マスＭにヒンジ結合されるので、板ばね部材Ｓの全体としては、片持ち梁のように振る舞う。すると、アーム２がフレーム１に対して揺動すると、フレーム１に対して回り止めされるブラケット６に対し、ブラケット７がアーム２とともに揺動するため各板ばね５，５が撓み、板ばね部材Ｓはアーム２の鉛直に吊り下げられた位置からの揺動を抑制する弾発力を発揮するようになる。

板ばね部材Ｓがない状態では、アーム２の長さと可動マスＭの重量とで可動マスＭの揺動周期が決せされるが、板ばね部材Ｓを前述のように装着すると、アーム２の揺動が板ばね部材Ｓによって抑制されるため、板ばね部材Ｓのばね剛性が大きければ大きくなるほど、可動マスＭの揺動周期は短くなる。

よって、板ばね部材Ｓをフレーム１とアーム２へ連結すれば、可動マスＭの揺動周期をチューニングできる。このように、揺動周期をチューニングには、板ばね部材Ｓをフレーム１とアーム２へ連結するのみであるから、可動マスＭを支えるなどの作業が不要であり、チューニング作業を容易かつ安全に行える。そして、可動マスＭの重量を支持するのはアーム２であり、板ばね部材Ｓは可動マスＭの重量を支持せず、アーム２の揺動による変位に対して、アーム２の揺動を抑制する弾発力を発揮するのみであるから、大重量の可動マスＭにも対応でき、揺動周期のチューニング幅が向上し、可動マスＭの揺動周期を高層建築物に最適な揺動周期に設定できるので、良好な制振効果が得られる。したがって、本発明の制振装置によれば、大重量の可動マスＭにも対応して良好な制振効果を得られ、かつ、揺動周期のチューニング作業が容易となる。

なお、この場合、連結軸３ａが軸取付部３ｂ，３ｃの内側とは反対の外側へ突出し、軸部２ｆがロッド部２ａの両側へ突出しており、アーム２の図３中左右両側に板ばね部材Ｓを一つずつ装着できるようになっている。つまり、本例では、一つのアーム２に対して、二つ板ばね部材Ｓを設けているが、一つの板ばね部材Ｓで足りる場合には、一つのアーム２に対して一つの板ばね部材Ｓを設けるようにしても良い。また、本例では、全てのアーム２に板ばね部材Ｓを装着するようになっているが、可動マスＭの揺動周期の設定によって、四つのうち一部のアーム２にのみ板ばね部材Ｓを装着してもよい。

また、板ばね部材Ｓは、ブラケット６を可動マスＭに取り付けた金具４の連結軸４ａに固定し、ブラケット７をアーム２の軸部２ｆに回転自在に連結して、取り付けてもよい。このように板ばね部材Ｓを取り付けても、可動マスＭがフレーム１に対して揺動する際に、可動マスＭに対してアーム２も揺動するため、固定端であるブラケット６に対して板ばね５，５を撓ませるようにブラケット７が変位する。板ばね部材Ｓは、可動マスＭの揺動によって片持ち梁のように振る舞って可動マスＭに対するアーム２の揺動を抑制する弾発力を発揮する。よって、板ばね部材Ｓを可動マスＭとアーム２へ連結しても、可動マスＭの揺動周期をチューニングできる。

また、板ばね部材Ｓは、板ばね５，５の両端にブラケット６，７を備えているので、フレーム１に設けた連結軸３ａとアーム２に設けた軸部２ｆへ、或いは、可動マスＭに設けた連結軸４ａとアーム２に設けた軸部２ｆへ、非常に簡単な作業で板ばね部材Ｓをフレーム１とアーム２へ、或いは、可動マスＭとアーム２へ装着できる。

なお、板ばね部材Ｓは、ブラケット６を廃止でき、一本または複数本の板ばね５と、板ばねの端部に設けたブラケット７とで構成されてもよく、その場合、板ばね５のブラケット７が設けられていない端部をフレーム１或いは可動マスＭへ溶接、ボルト締結などの連結手段によって固定的に連結するようにしてもよい。

さらに、ブラケット７の取付孔７ａにコロ軸受７ｂが装着されており、アーム２の軸部２ｆに回転自在に装着されるので両者の回転に際して摩擦抵抗が少なくよってアーム２の円滑な揺動を妨げないという利点があるが、コロ軸受７ｂを設けずに環状のブッシュを設けてもよい。

また、アーム２に設ける軸部２ｆの位置については、長さの異なる複数種の板ばね部材Ｓがある場合、アーム部２ａに軸方向に沿って複数の孔を設けておき、この孔に軸部２ｆを着脱可能としておき、板ばね部材Ｓの長さに応じて、軸部２ｆを装着する孔を選択するようにしてもよい。

可動マスＭの揺動周期を変更するには、ばね剛性の異なる板ばね部材Ｓへ交換して対応できるが、図６に示すように、板ばね部材Ｓにおける各板ばね５，５間に調整ブロック８を設ければ、板ばね部材Ｓのばね剛性を調整できる。

以下、板ばね部材Ｓのばね剛性の調整する調整ブロック８と調整ブロック８を設置するための板ばね５の具体的構造について説明する。板ばね５，５には、図７に示すように、長手方向に沿って複数が等間隔に等ピッチで並べられて三つの列Ａ，Ｂ，Ｃをなす取付孔ｈを備え、中央の列Ｂにおける取付孔ｈは、他の列Ａ，Ｃの取付孔ｈに対して当該列Ａ，Ｃ内の取付孔ｈ間のピッチ（図中で長さｐ）の半分の長さ（図中で長さｐ／２）分だけ長手方向へずらして配置されている。

そして、この取付孔ｈを利用して、板ばね５，５間に介装されて板ばね５，５同士を連結する連結ブロック８が取り付けられる。より詳細には、連結ブロック８は、図８に示すように、直方体であって、板ばね５，５間に挿入した際に、列Ａの取付孔ｈに対向する位置に設けたボルト挿通孔８ａと、列Ｂの取付孔ｈに対向する位置に設けたボルト挿通孔８ｂと、列Ｃに対向する位置に設けたボルト挿通孔８ｃとを備えている。また、ボルト挿通孔８ａ，８ｃは、連結ブロック８に対して連結ブロック８の上下方向中央を水平に通る仮想線Ｖから取付孔ｈ間のピッチの四分の一の長さを空けて同じ高さに設けられ、ボルト挿通孔８ｂは、連結ブロック８に対して前記仮想線Ｖからボルト挿通孔８ａ，８ｃとは反対側の下方へ前記ピッチの四分の一の長さ分だけ空けて設けられている。よって、ボルト挿通孔８ｂは列Ｂの取付孔ｈに対応すべく、取付孔ｈ間のピッチの半分の長さだけボルト挿通孔８ａ，８ｃよりも下方に設けられている。つまり、連結ブロック８は、取付孔ｈのうち、中央の列Ｂの一つの取付孔ｈとこの取付孔ｈにもっとも近い位置に配置される他の列Ａ，Ｃの同一高さにある二つの取付孔ｈに符合する位置にボルト挿通孔８ａ，８ｂ，８ｃを備えている。

この連結ブロック８を、図７および図９に示すように、板ばね５，５間に挿入して、ボルト挿通孔８ａ，８ｃを列Ａ，Ｃの同じ高さに設けられた任意の選択した取付孔ｈに対向させると、ボルト挿通孔８ａ，８ｃが対向する列Ａ，Ｂの取付孔ｈよりも半ピッチ低い位置に設けられた列Ｂの取付孔ｈにボルト挿通孔８ｂが対向する。この状態で、板ばね５，５における取付孔ｈとこれに対向するボルト挿通孔８ａ，８ｂ，８ｃのそれぞれにボルト１０を挿入し、ボルト１０の先端にナット１１を螺着すると、連結ブロック８を挟みこんだ板ばね５，５が両側から締め付けられて、連結ブロック８と板ばね５，５とが連結されて一体化される。

また、連結ブロック８を図７中の破線で示した状態から一点鎖線で示すように（図９中では実線で示した状態から一点鎖線で示すように）天地逆にして板ばね３，３間に挿入して、ボルト挿通孔８ａ，８ｃを列Ａ，Ｃの同じ高さに設けられた任意の選択した取付孔ｈに対向させると、ボルト挿通孔８ａ，８ｃが対向する列Ａ，Ｂの取付孔ｈよりも半ピッチ高い位置に設けられた列Ｂの取付孔ｈにボルト挿通孔８ｂが対向する。この状態で、板ばね５，５における取付孔ｈとこれに対向するボルト挿通孔８ａ，８ｂ，８ｃのそれぞれにボルト１０を挿入し、ボルト１０の先端にナット１１を螺着すると、連結ブロック８を挟みこんだ板ばね５，５が両側から締め付けられて、連結ブロック８と板ばね５，５とが連結されて一体化される。

連結ブロック８をこのように取り付け、連結ブロック８のボルト挿通孔８ａ，８ｂ，８ｃを対向させる取付孔ｈを選択すれば、連結ブロック８を板ばね５，５に対して取付孔ｈ間のピッチの半分のピッチ毎に位置を変えて取り付け可能となる。なお、図１０に示すように、板ばね５，５に取付孔ｈを二列に長手方向に並べて配置し、連結ブロック８にも二つのボルト挿通孔８ａ，８ｂのみを設ける場合、連結ブロック８を板ばね５，５に設置する位置について最小で図１０中実線の位置から破線で示す位置へ変更でき、取付孔ｈ間のピッチ毎にその取付位置を変更できるのでそのようにしてもよい。しかしながら、前記したように、三列Ａ，Ｂ,Ｃに取付孔ｈを設けて中央の列Ｂの取付孔ｈを半ピッチずらして設け、連結ブロック８についても各列Ａ，Ｂ，Ｃの取付孔ｈに対応する位置にボルト挿通孔８ａ，８ｂ，８ｃを設ければ、板ばね５，５に対する連結ブロック８の取付位置を半ピッチ毎に変更できる。

そして、連結ブロック８を板ばね５，５に装着すると、板ばね部材Ｓ内では、板ばね５，５のブラケット６側端である一端から連結ブロック８が装着される位置までの部位と連結ブロック８とでラーメン構造が構成され、板ばね５，５の連結ブロック８よりもブラケット７側は片持ち梁として振る舞うので、連結ブロック８を板ばね５，５へ取り付ける位置によって板ばね部材Ｓの全体としての撓み剛性を調節できる。なお、板ばね部材Ｓ内でラーメン構造が構成されるが、ブラケット７がアーム２の軸部２ｆにヒンジ結合されるので、板ばね部材Ｓとアーム２との関係では、板ばね部材Ｓの全体としては片持ち梁として機能する。

板ばね部材Ｓの撓み剛性は、連結ブロック８を板ばね５，５の中央に設ける場合、最も高くなるので、このように設定すると可動マスＭの揺動周期が最も短くなり、板ばね５，５の中央から上端側へ或いは下端側へ連結ブロック８をずらせばずらすほど、板ばね部材Ｓの撓み剛性が小さくなり、可動マスＭの揺動周期が長くなる。

このように、可動マスＭの揺動周期の調節は、連結ブロック８の板ばね５，５へ取り付ける取付位置によって行え、板ばね部材Ｓをアーム２とフレーム１或いは可動マスＭに取り付けた状態で連結ブロック８の位置調整作業を行えるから、可動マスＭの揺動周期のチューニング作業を非常に簡単かつ安全に行える。

なお、連結ブロック８の板ばね５，５への取付位置の変更については、板ばね５，５に設けた取付孔ｈと連結ブロック８に設けたボルト挿通孔８ａ，８ｂ，８ｃを利用しボルト１０とナット１１とで行うようにしているので、連結ブロック８の板ばね５，５への取付位置の移動が容易で、可動マスＭの揺動時に大きな力が作用する板ばね５，５と連結ブロック８を強固に一体化できる点で優れているが、他の方法を採用してもよい。

また、本例では、板ばね５，５に三列Ａ，Ｂ,Ｃに取付孔ｈを設けて中央の列Ｂの取付孔ｈを半ピッチずらして設け、連結ブロック８についても各列Ａ，Ｂ，Ｃの取付孔ｈに対応する位置にボルト挿通孔８ａ，８ｂ，８ｃを設けているので、板ばね５，５に対する連結ブロック８の取付位置を細かく調整でき、板ばね部材Ｓのばね剛性を細かく調整できる。

板ばね部材Ｓは、両端にブラケット６，７を備えてユニット化されており、制振装置Ｄ以外の機器への設置が容易であり、制振装置Ｄ１に用いる以外の用途へも使用可能である。たとえば、構造物と床との間に床の上下方向の振動を吸収する目的での使用も可能であるし、機器の振動を抑制するばね要素としても使用できる。そして、調整ブロック８を備えている場合には、板ばね部材Ｓのばね剛性も容易に変更できるから、ばね剛性の調整が必要な機器に対して好適となる。
＜第二の実施の形態＞
つづいて、第二の実施の形態における制振装置Ｄ２について説明する。第二の実施の形態における制振装置Ｄ２は、図１１に示すように、アーム２がフレーム１に対して金具３に代え、さらに、可動マスＭに対して金具４に代えて、ユニバーサルジョイント１２，１５を介して連結されている点で第一の実施の形態の制振装置Ｄ１と相違している。第二の実施の形態における制振装置Ｄ２の他の部材については、制振装置Ｄ１と同じ部材で構成されており、異なる点は前記した部分のみである。よって、説明の重複を避けるため、第二の実施の形態の制振装置Ｄ２と第一の実施の形態の制振装置Ｄ１と同じ部材については同じ符号を付すのみとして詳しい説明は省略する。

ユニバーサルジョイント１２は、図１２に示すように、互いに直交する連結軸１３ａ，１３ａ，１３ｂを備えたスパイダ１３と、連結軸１３ａ，１３ａをそれぞれ回転自在に保持してフレーム１に取り付けるフレーム側金具１４，１４を備えて構成されている。

そして、連結軸１３ｂにコロ軸受を介してアーム２を連結するようになっており、アーム２は、連結軸１３ｂを軸として図１３中上下方向となるＸ方向へ揺動可能となっている。また、スパイダ１３が連結軸１３ａを軸として図１３中左右方向へ揺動できるので、アーム２は、図１３中左右方向となるＹ方向へも揺動できるようになっている。

ユニバーサルジョイント１５は、詳細には図示しないが、ユニバーサルジョイント１２と同様に、互いに直交する連結軸１６ａ，１６ａ，１６ｂを備えたスパイダ１６と、連結軸１６ａを回転自在に保持して可動マスＭに取り付けるフレーム側金具１７，１７を備えて構成されている。連結軸１６ｂにコロ軸受２ｅを介してアーム２を連結するようになっており、アーム２は、可動マスＭに対してもＸＹの両方向へ揺動可能となっている。

よって、可動マスＭは、フレーム１に対して直交するＸＹの二方向へ揺動可能に吊り下げられている。そして、この例では、図１４に示すように、上方から長方形の高層建築物を見下ろす視点で見たときに、高層建築物の短手方向を可動マスＭの図１４中Ｘ方向に一致させ、高層建築物の長手方向を可動マスＭの図１４Ｙ方向に一致させてある。

板ばね部材Ｓは、アーム２の図１１中の左右方向、つまり、Ｙ方向への揺動に対して、これを抑制する弾発力を発揮するように取り付けられている。具体的には、軸部２ｆの取付向きと連結軸１３ｂの向きをそれぞれ一致させてあり、ブラケット６を連結軸１３ｂに回転不能に取り付け、ブラケット７をアーム２の軸部２ｆに回転自在に連結して、板ばね部材Ｓをアーム２とフレーム１との間に介装してある。

このように板ばね部材Ｓを取り付けると、フレーム１に対してアーム２が図１３中左右方向へ揺動すると板ばね部材Ｓにおける板ばね５，５が撓んで弾発力を発揮する。これに対して、アーム２が図１３中上下方向へ揺動しても板ばね部材Ｓにおける板ばね５，５が撓まないために、板ばね部材Ｓは、アーム２の揺動を妨げる弾発力を発揮しない。つまり、板ばね部材Ｓは、可動マスＭのＹ方向への揺動のみに対して弾発力を発揮する。

このように板ばね部材Ｓは、Ｙ方向の可動マスＭの揺動に対して弾発力を発揮するので、可動マスＭのＹ方向の揺動周期をＸ方向の揺動周期に比較して短くできる。他方、高層建築物は、図１４に示すように、上方から見て長方形である場合、図１４中上下方向である短手方向の剛性と図１４中左右方向である長手方向の剛性を比較すると、短手方向の剛性の方が長手方向の剛性よりも低い。したがって、このような長方形の高層建築物は、短手方向の固有周期は、長手方向の固有周期よりも短くなる。

制振装置Ｄ２の可動マスＭの図１４中上下方向の揺動周期は、板ばね部材Ｓによる弾発力の影響を受けないので、可動マスＭの図１４中左右方向の揺動周期よりも長い。つまり、この制振装置Ｄ２は、可動マスＭの揺動周期が長くなるＸ方向を高層建築物の固有周期が長くなる方向へ一致させてあり、板ばね部材Ｓの弾発力の発揮により可動マスＭの揺動周期が短くなるＹ方向を高層建築物の固有周期が短くなる方向へ一致させてある。そして、可動マスＭのＸ方向への揺動周期を高層建築物の短手方向の固有周期に一致するように設定しておき、可動マスＭのＹ方向への揺動周期を高層建築物の長手方向の固有周期に一致するように板ばね部材Ｓでチューニングすれば、一つの制振装置Ｄ２で高層建築物のＸＹの両方向の振動に対して良好な制振効果が得られる。

前述のとおり、板ばね部材Ｓは、可動マスＭの揺動周期を短くするように機能するから、板ばね部材Ｓの弾発力で可動マスＭの揺動を抑制する方向を高層建築物の長手方向に一致させるようにすればよい。

なお、板ばね部材Ｓは、可動マスＭとアーム２とを連結するユニバーサルジョイント１５の連結軸１６ａにブラケット６を回転不能に連結し、アーム２の軸部２ｆにブラケット７を回転自在に連結して、取り付けるようにしてもよい。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

１・・・フレーム、２・・・アーム、２ａ・・・軸部、３ａ，４ａ・・・連結軸、５・・・板ばね、６，７・・・ブラケット、８・・・連結ブロック、８ａ，８ｂ，８ｃ・・・ボルト挿通孔、１０・・・ボルト、１１・・・ナット、Ｄ１，Ｄ２・・・制振装置、ｈ・・・取付孔、Ｍ・・・可動マス、Ｓ・・・板ばね部材

Claims (7)

1. フレームと、
   可動マスと、
   前記フレームに回転自在に連結されて前記可動マスを吊り下げるアームと、
   前記フレーム或いは前記可動マスに一端が固定され他端が前記アームに回転可能に連結される板ばね部材と
   を備えた制振装置。
2. 前記可動マスは、前記アームにより前記フレームに対して直交する二方向へ揺動可能に吊り下げられ、
   前記板ばね部材は、前記可動マスの前記二方向の揺動方向のうち一方の移動方向に対して前記アームの前記フレームに対する揺動を抑制するように、前記アームに連結される
   ことを特徴とする請求項１に記載の制振装置。
3. 前記板ばね部材は、
   一対の板ばねと、
   前記各板ばねの両端を連結する一対のブラケットと、
   前記各板ばね間に移動可能に介装されて前記各板ばねを連結して前記板ばね部材のばね剛性を調整する調整ブロックとを備え、
   前記アームは、前記フレーム或いは前記可動マスに固定的に設けた連結軸に回転自在に連結され、
   前記板ばね部材の一方のブラケットは、前記連結軸に回転不能に連結され、
   前記板ばね部材の他方のブラケットは、前記アームに設けた軸部に回転自在に連結される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の制振装置。
4. 一対の板ばねと、
   前記各板ばねの両端を連結する一対のブラケットとを備えた
   ことを特徴とする板ばね部材。
5. 前記各板ばね間に移動可能に介装されて前記各板ばねを連結して前記板ばね部材のばね剛性を調整する調整ブロックを備えた
   ことを特徴とする請求項４に記載の板ばね部材。
6. 前記連結ブロックは、前記各板ばね間に介装されて、ボルトおよびナットによって前記各板ばねに一体化される
   ことを特徴とする請求項５に記載の板ばね部材。
7. 前記各板ばねは、長手方向に等ピッチで並べられて三つの列をなす取付孔を備え、中央の列の取付孔は、他の列の取付孔に対して半ピッチだけ長手方向へずらして配置され、
   前記連結ブロックは、前記取付孔のうち、中央の列の一つの取付孔とこの取付孔にもっとも近い位置に配置される他の列の同一高さにある二つの取付孔に符合する位置にボルト挿通孔を備えた
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の板ばね部材。

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