JP2019015310A

JP2019015310A - 構造物用制振装置

Info

Publication number: JP2019015310A
Application number: JP2017131468A
Authority: JP
Inventors: 浩倉林; Hiroshi Kurabayashi; 祥一坂本; Shoichi Sakamoto
Original assignee: Sansei Air Danshin System kk; Ohmoto Gumi Co Ltd
Current assignee: Sansei Air Danshin System kk; Ohmoto Gumi Co Ltd
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2019-01-31
Anticipated expiration: 2037-07-04
Also published as: JP6991422B2

Abstract

【課題】振動発生時における相対変位の抑制、装置固有周期調整の多様化を実現し、かつ、装置の小型化、低価格化をも実現する構造物用制振装置を提供する。【解決手段】本発明の構造物用制振装置は、対象箇所に設置されるベース架台２と、ベース架台上に配置され空気を噴き出す空気浮上マス６と、ベース架台の上方に配置され空気浮上マスからの空気の圧力により浮上するＴＭＤマス７と、ベース架台のＸ方向両辺部に各々Ｘ方向に沿って配置した一対のガイドレール部１０と、一対のガイドレール部に対してＸ方向にスライド可能に配置され、ＴＭＤマスのＸ方向各側面に連結されるとともに、ＴＭＤマスの浮上時にスライダ２５を下降させるスライダ上下機構部１１Ａを備える所要数のスライダ部１１と、ベース架台に対してＸ方向配置に取り付けＴＭＤマスに減衰作用を及ぼすオイルダンパー１５と、ベース架台に対してＸ方向配置に取り付けＴＭＤマスに復元作用を及ぼすコイルばね１６と、を有する構成としたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、構造物用制振装置に関し、詳しくは、建築・土木・機械構造物等の制振（又は免震）を行うものであり、当該構造物の上部や床に単独或いは複数個設置し、当該構造物に外部から地震や台風、設備機械等からの振動外力が加わった時に、構造物が水平方向に大きく揺れるのを防止する振動制御装置として機能する構造物用制振装置に関するものである。

従来、台風、地震、交通振動等のような振動源により励起される構造物の強制加振や共振現象による振動に対して、安全性や居住性等の確保には制振・免震装置（ＴＭＤ或いはＡＭＤ）・制震ブレース・炭素繊維等による本体補強により対処している。

しかし、上述した従来技術においては、装置の摩擦の影響により性能に問題が有り、また、応答変位が大きくなるのでシステム構成が大規模になり、また装置価格も高額なものとなる。

また、上述した従来技術においては、強風，地震，交通振動、超長周期地震動、渦励振等の振動入力を対象とするとき、構造物は大変形を起こし安全性や居住性に問題が生じる。

更に、上述した従来技術においては、減衰が小さく低い卓越振動数を持つ構造物は基本的にはアスペクト比が大きく変形時に曲げ・せん断変形する。

特許文献１には、上面を平坦な面に形成した基礎の上に、下面を平坦な面に形成した上部構造物を、基礎の上面と上部構造物の下面とが面接触するように載置するとともに、面接触する基礎の上面と上部構造物の下面の外周部の接触面間を外周封止部材によって封止し、地震時に基礎の上面と上部構造物の下面の間に圧力気体を導入することにかしよって上部構造物を浮上させるようにして、面接触する基礎の上面と上部構造物の下面の接触面間の中間部を区画、封止する中間封止部材を、上部構造物の外周側から装着するように構成した浮上式の免震装置が開示されている。

しかし、特許文献１の浮上式の免震装置の場合、大重量の上部構造物に対してその下面に圧力気体を導入してこの上部構造物を浮上させる構造を採用するものであり、やはり装置構成が大規模になり、また装置価格も高額なものとなってしまう。

特開２０１１−２０２７６９号公報

本発明は、上記従来の事情に鑑み開発されたものであり、地震動等の振動発生時における相対変位の抑制、装置固有周期調整の多様化を実現し、かつ、装置の小型化、低価格化をも実現し得る構造物用制振装置を提供するものである。

本発明に係る構造物用制振装置は、対象箇所に設置されるベース架台と、前記ベース架台上に配置され空気を噴き出す空気浮上マスと、前記ベース架台上方に配置され前記空気浮上マスからの空気の圧力により浮上する制振用マスと、前記ベース架台のＸ方向両辺部に各々Ｘ方向に沿って配置した一対のガイドレール部と、前記一対のガイドレール部に対してＸ方向にスライド可能に配置され、前記制振用マスのＸ方向各側面に連結されるとともに、制振用マスの浮上時にスライダを下降させるスライダ上下機構部を備える所要数のスライダ部と、前記ベース架台に対してＸ方向配置に取り付けた前記制振用マスの振動時にこの制振用マスに減衰作用を及ぼす減衰機構と、前記ベース架台に対してＸ方向配置に取り付けた前記制振用マスの振動時にこの制振用マスに復元作用を及ぼす復元機構と、を有することを最も主要な特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、制振用マスを振動発生時に的確に空気浮上させガイドレール部により摺動させる構成として、制振用マスの制振動作時の摺動抵抗が小さく、低騒音状態でしかも回転防止を図りつつ制振動作を実行させることが可能となり、また、減衰機構による減衰作用、復元機構による復元作用も的確に発揮させることができ、地震動等の振動発生時における相対変位の抑制、装置固有周期調整の多様化を実現し、かつ、装置の小型化、低価格化をも実現し得る１軸（Ｘ方向）制振型の構造物用制振装置を実現し提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、ＴＭＤマスを振動発生時に的確に空気浮上させガイドレール部により摺動させる構成として、ＴＭＤマスの制振動作時の摺動抵抗が小さく、低騒音状態でしかも回転防止を図りつつ制振動作を実行させることが可能となり、また、オイルダンパーによる減衰作用、コイルばねによる復元作用も的確に発揮させることができ、地震動等の振動発生時における相対変位の抑制、装置固有周期調整の多様化を実現し、かつ、装置の小型化、低価格化をも実現し得る１軸制振型の構造物用制振装置を実現し提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、ＴＭＤマスをガイドレール部により摺動させる構成として、オイルダンパーによる減衰作用、コイルばねによる復元作用も的確に発揮させることができ、地震動等の振動発生時における相対変位の抑制、装置固有周期調整の多様化を実現し、かつ、装置の小型化、低価格化をも実現し得る１軸制振型の構造物用制振装置を実現し提供することができる。

請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明と同様、ＴＭＤマスをガイドレール部により摺動させる構成として、オイルダンパーによる減衰作用、コイルばねによる復元作用も的確に発揮させることができ、地震動等の振動発生時における相対変位の抑制、装置固有周期調整の多様化を実現し、かつ、装置の小型化、低価格化をも実現し得る１軸制振型の構造物用制振装置を実現し提供することができる。

請求項５記載の発明によれば、ＴＭＤマスを振動発生時に的確に空気浮上させクロスガイド体により２軸方向に摺動させる構成として、ＴＭＤマスの制振動作時の摺動抵抗が小さく、低騒音状態でしかも回転防止を図りつつ制振動作を実行させることが可能となり、また、滑り支承による減衰作用も的確に発揮させることができ、地震動等の振動発生時における相対変位の抑制、装置固有周期調整の多様化を実現し、かつ、装置の小型化、低価格化をも実現し得る２軸制振型の構造物用制振装置を実現し提供することができる。

請求項６記載の発明によれば、前記請求項２乃至５のいずれか１項に記載の発明において、ＴＭＤマスのＹ方向側面に各々対峙させた状態で固定配置したゴム材等からなる弾性緩衝具を備えることから、ＴＭＤマスの過振動を抑制し、装置自体の安全性を高めることができる構造物用制振装置を実現し提供することができる。

請求項７記載の発明によれば、前記請求項２記載の発明において、前記ＴＭＤマスの下面外周部内側全体にわたって設けた前記ＴＭＤマスの浮上時にＴＭＤマスの下面から外方への空気漏れを防止する空気漏れ防止機構部を備えることから、振動発生時におけるＴＭＤマスを安定した状態で空気浮上させ制振動作を行わせることができる構造物用制振装置を実現し提供することができる。

図１は本発明の実施例１に係る構造物用制振装置の概略平面図である。図２は本実施例１に係る構造物用制振装置の概略正面図である。図３は本実施例１に係る構造物用制振装置の一部を断面として示す部分切欠概略側面図である。図４は本実施例１に係る構造物用制振装置におけるガイドレール部、スライダ部の構造及び動作の説明図である図５は本実施例１に係る構造物用制振装置における空気漏れ防止機構部の動作説明図である。図６は本発明の実施例２に係る構造物用制振装置の概略平面図である。図７は本実施例２に係る構造物用制振装置の概略正面図である。図８は本実施例２に係る構造物用制振装置の概略側面図である。図９は本実施例２に係る構造物用制振装置におけるガイドレール部の概略構造図である。図１０は本発明の実施例３に係る構造物用制振装置の概略斜視図である。図１１は本発明の実施例４に係る構造物用制振装置の概略平面図である。図１２は本実施例４に係る構造物用制振装置の概略正面図である。図１３は本実施例４に係る構造物用制振装置の概略側面図である。

本発明は、地震動等の振動発生時における相対変位の抑制、装置固有周期調整の多様化を実現し、かつ、装置の小型化、低価格化をも実現し得る構造物用制振装置を提供するという目的を、対象箇所に設置されるベース架台と、前記ベース架台上に配置され空気を噴き出す空気浮上マスと、前記ベース架台上方に配置され前記空気浮上マスからの空気の圧力により浮上するＴＭＤマスと、前記ベース架台のＸ方向両辺部に各々Ｘ方向に沿って配置した一対のガイドレール部と、前記一対のガイドレール部に対してＸ方向にスライド可能に配置され、前記ＴＭＤマスのＸ方向各側面に連結されるとともに、ＴＭＤマスの浮上時にスライダを下降させるスライダ上下機構部を備える所要数のスライダ部と、前記ベース架台に対してＸ方向配置に取り付けた前記ＴＭＤマスの振動時にこのＴＭＤマスに減衰作用を及ぼすオイルダンパーと、前記ベース架台に対してＸ方向配置に取り付けた前記ＴＭＤマスの振動時にこのＴＭＤマスに復元作用を及ぼすコイルばねと、を有する構成により実現した。

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る構造物用制振装置について詳細に説明する。

（実施例１）
本発明の実施例１に係る構造物用制振装置１は、１軸方向（Ｘ方向）の制振を行うように構成した浮上式のものである。

すなわち、本実施例１に係る構造物用制振装置１は、図１乃至図３に示すように、床面４上（又は構造物上）に設置される平面視長方形状（又は平面視正方形状でも良い）のベース架台２と、前記ベース架台２上に固定配置した鋼板、樹脂板の２層構造からなる設置基材３と、前記設置基材３上に配置され空気を噴き出し後述するＴＭＤマス７を浮上させる空気浮上マス６と、設置基材３上方に配置され直方体状で重量が大きい制振用マスであるＴＭＤマス７と、スタッドボルト８によりＴＭＤマス７に固定される上向きコの字形でＹ方向に沿って添設した中央連結具９と、前記ベース架台２のＸ方向両辺部に各々Ｘ方向に沿って１個ずつ固定配置した一対のガイドレール部１０、１０と、前記一対のガイドレール部１０、１０に対してＸ方向にスライド可能に配置されるとともに、前記空気浮上マス６のＸ方向各側面に連結されたスライダ上下機構部１１Ａを備える所要数のスライダ部１１と、前記空気浮上マス６の下面外周部内側全体にわたって設けた空気漏れ防止機構部１２と、前記ベース架台２の各隅部に各々片側２個ずつ対向配置に設けた合計４個の隅部支柱部１３と、片側２個ずつの隅部支柱部１３間に、各々Ｙ方向配置で架設した一対の取付具１４と、前記一対の取付具１４のうちの一方の取付具１４と前記中央連結具９のＹ方向に沿った一片との間、一対の取付具１４のうちの他方の取付具１４と前記中央連結具９のＹ方向に沿った他片との間に、各々Ｙ方向中央位置でＸ方向配置に取り付けた減衰機構である一対のオイルダンパー１５と、前記一方の取付具１４と前記中央連結具９のＹ方向に沿った一片との間、及び前記他方の取付具１４と前記中央連結具９のＹ方向に沿った他片との間で、かつ、一対のオイルダンパー１５のＹ方向両外側の位置に各々Ｘ方向配置で連結した復元機構である合計８個のコイルばね１６と、前記ベース架台２上で、かつ、前記４個の隅部支柱部１３よりもＹ方向中央寄りの位置に各々設けた合計４個の弾性緩衝具取付支柱１７と、各弾性緩衝具取付支柱１７に各々取り付けるとともに、前記ＴＭＤマス７のＹ方向側面に各々対峙させた片側２個ずつ対向配置のゴム材等からなりＴＭＤマス７の過振動を抑制し安全性を高める合計４個の弾性緩衝具１８と、を有している。

次に、図１、図２、図４を参照して前記ガイドレール部１０、前記スライダ上下機構部１１Ａを備えるスライダ部１１について説明する。

前記ガイドレール部１０は、図４に示すように、前記ベース架台２のＸ方向両辺部に各々Ｘ方向に沿ってレール基台１０ａを溶接により固定し、このレール基台１０ａの上面にガイドレール１０ｂをＸ方向に配置することにより構成している。

前記スライダ上下機構部１１Ａを備えるスライダ部１１は、図１、図２、図４に示すように、前記空気浮上マス６のＸ方向側面にボルト２１により取り付けた一対の固定板２２、２２により支持した連結片２３を備え、前記連結片２３の下側にスライダ保持体２４を配置し、このスライダ保持体２４の下面に前記ガイドレール１０ｂに摺接させるスライダ２５を溶接により固設している。

また、前記連結片２３の下面と、前記スライダ保持体２４の上面とに皿バネ２５ａを介在させるとともに、前記連結片２３の内部から前記スライダ保持体２４の内部にわたって前記皿バネ２５ａと同心配置にノックピン２６を配置し、図４左欄に示す通常時（例えば地震動が無い状態）では、スライダ保持体２４を皿バネ２５ａを圧縮した状態としつつ上面を前記連結片２３の下面に近接させた位置となるように位置規制し、前記スライダ２５を前記ガイドレール１０ｂに摺接させるように構成している。

更に、制振時（（例えば地震動が生じ前記ＴＭＤマス７を上方に浮上させる状態）では、前記ノックピン２６を作動させ、前記皿バネ２５ａに対する位置規制を解除し皿バネ２５ａの弾性力により前記スライダ保持体２４及びスライダ２５を所定寸法下降させて、図４右欄に示すように、前記スライダ２５を前記ガイドレール１０ｂに摺接させるように構成している。

すなわち、前記スライダ保持体２４、皿バネ２５ａ、ノックピン２６により前記スライダ上下機構部１１Ａを構成し、制振時において浮上状態となった前記ＴＭＤマス７によるＸ方向の制振動作を的確に実行し得るように構成している。

次に、前記空気漏れ防止機構部１２について、図５を参照して説明する。
前記空気漏れ防止機構部１２は、図５に示すように、前記空気浮上マス６の下面外周部内側全体にわたって設けた凹溝部２７と、前記凹溝部２７全体に埋め込んだ例えばゴム材或いは弾性合成樹脂材等からなる弾性を有する自動膨出管２８と、を具備している。

そして、通常時（例えば地震動が無い状態）においては図５左欄に示すように前記空気浮上マス６の凹溝部２７内に自動膨出管２８を押し潰した状態で収納しておき、制振時（（例えば地震動が生じ前記ＴＭＤマス７を上方に浮上させる状態）では図５右欄に示すように前記凹溝部２７内の自動膨出管２８の下方全体を自動的に膨出させてその下端側を前記設置基材３に密接させ前記空気浮上マス６の下部から外部への空気漏れを防止し、ＴＭＤマス７の浮上動作を的確に行うように構成している。

次に、空気浮上マス６用の空気供給系、ノックピン２６の駆動系について図２、図４を参照して説明する。

本実施例１に係る構造物用制振装置１は、上述した構成の他、地震動等の振動を検出する振動センサ３１と、振動センサ３１の検出信号に基づき前記空気浮上マス６用の空気駆動信号、ノックピン２６用の駆動信号を生成する制御部３２と、空気浮上マス６の空気供給系を構成する空気供給源３３、流量制御弁３４、空気供給管路３５と、前記ノックピン２６用の駆動信号に基づき前記ノックピン２６を動作させるアクチュエーター３６と、を具備している。

そして、空気駆動信号に基づき空気供給源３３を動作させ流量制御弁３４、空気供給管路３５を経て前記空気浮上マス６に所定の圧力空気を送り、空気浮上マス６の下面に空気を噴き出しこの空気浮上マス６、ＴＭＤマス７を浮上させるとともに、前記駆動信号に基づきノックピン２６を動作させてこのノックピン２６による前記皿バネ２５ａに対する位置規制を解除するように構成している。

本実施例１の構造物制振装置１は、建築・土木・機械構造物等の振動制御（免震・制振（震））装置であり、当該構造物の上部や床に単独或いは複数のシステムを設置することで、当該構造物に外部から地震や台風、設備機械等からの振動外力が加わった時に、構造物が水平方向に大きく揺れるのを防止するもので、構造物の安全性・居住性を確保するために構造物の相対変位・絶対加速度を低減するものである。

本実施例１の構造物制振装置１においては、任意に質量設定されたＴＭＤマス７を空気浮上マス６による空気浮上構造とすることにより、水平１方向（Ｘ方向）に移動（能動的・受動的とも）可能とし、併せて回転防止機能、荷重支持機能を備えたガイドレール部１０、復元力付与機構を構成するコイルばね１６、減衰機構を構成するオイルダンパー１５等で構成されている。

なお、特別用途の場合には摩擦板等との併用も可能である。

本実施例１の構造物制振装置１において、復元力付与機構は周期調整機能を持っている前記コイルバネ１６の他、板バネ、積層ゴム等で構成することもできる。

また、減衰機構は、粘性系のオイルダンパー１５の他、弾塑性系、摩擦系等の減衰機構で構成することもできる。

本実施例１の構造物制振装置１において、前記空気供給源３３は、空気圧縮機を構造物用制振装置１に近接して設置し、また空気圧力、浮上高さは流量制御弁３４等により自由に設定できるように構成している。

以下、本実施例１の構造物制振装置１について更に詳述する。

本実施例１の構造物制振装置１は、空気漏れ防止機構部１２を備え、空気浮上マス６の浮上時にこの空気浮上マス６の下部からの空気漏れを防止し、空気浮上マス６の浮上機能を高めている。

前記空気浮上マス６の周囲の空気漏れを防ぐシーリング方法には、空気を活用する方法と、機械的なシール方法等が選択可能であり、制御対象構造物等の用途により色々な選択肢を有するものである。

また、前記空気浮上マス６は通常は着床しており、外部振動入力時に浮上するための前記振動センサ３１、制御部３２等のトリガー手段を備えており、このときのトリガーレベルは自由に設定可能としている。

次に、例えば併用される前記ガイドレール部１０は前記ＴＭＤマス７の全体質量の約０〜３０％の荷重支持の他、前記ＴＭＤマス７の回転防止機能も備えている。

更に、摩擦板を併用することにより例えばシステムの作業性向上と振幅の減少、価格の低減化が得られる。

本実施例１の構造物制振装置１において、復元機構は、この構造物制振装置１の用途により自由に選択可能なバネ要素を単独或いは複数または組み合わせて使用することが可能であるが、変形量の大きさ、バネ定数等の仕様は種々に選択可能である。

前記減衰機構は、前記構造物制振装置１の使用目的により自由に選択可能であり、主に粘性ダンパー、粘弾性ダンパー、弾塑性ダンパーが単独或いは複数が組み合わせて併用される構成としている。

本実施例１の構造物制振装置１において、前記ＴＭＤマス７の一部質量を支持するガイドレール部１０に関しては、前記ＴＭＤマス７が浮上するとき上下方向に自由に移動可能な機構を併用されていることが必要であり、このため、本実施例１ではスライダ上下機構部１１Ａを採用するものである。

前記ガイドレール部１０は、前記ＴＭＤマス７が空気浮上するとき、前記空気浮上マス６に万一トラブルが発生した時には前記ＴＭＤマス７の全体質量を支持することができる機能を発揮するものである。

更に要約すると、本実施例１の構造物制振装置１においては、前記ＴＭＤマス７を浮上式としたことで、制振動作時の摺動抵抗が小さいので小さい外部入力から応答し振動を低減することが可能となる。

このような構造物制振装置１においては、制御機器それぞれの性能を確保するため最適な減衰力を付与するがそのためには基本の減衰力は小さい方が調整がし易くなるので摺動抵抗の小さいことは大きな利点となる。同時に摩耗・発熱が小さくなる利点も有している。

本実施例１の構造物制振装置１においては、前記ＴＭＤマス７を浮上式の構成としたことで、制振動作時の騒音は小さくなる。

前記ＴＭＤマス７の振動変位を小さく抑えたり、配管系の変形抑制及び安全性の観点から回転防止機能や振動制御性能は重要な要素となるが、本実施例１の構造物制振装置１においては、前記ガイドレール部１０によりかかる機能、性能を発揮させることができる。

更に、本実施例１の構造物制振装置１においては、最適な復元力機構や減衰機構で製作されており、周期調整は容易で、減衰力の調整も容易である。

以上説明したように、本実施例１の構造物制振装置１によれば、地震動等の振動発生時における相対変位の抑制、装置固有周期調整の多様化を実現し、構造物の安全性・居住性を確保するために構造物の相対変位・絶対加速度を低減することが可能となり、更に、装置自体の小型化、低価格化をも可能となる。

この他、制御盤・振動センサ・駆動装置等を装備することによりアクティブ化も可能となる。

本実施例１の構造物制振装置１は、主に、例えば自然外力である長周期地震動を含む地震時、台風等の強風時及び渦励振による共振時、更には環境振動である交通振動、工事振動、設備機械振動等の外部振動に対して安全性、居住性等の維持、確保の点で極めて有益である。

（実施例２）
次に、図６乃至図９を参照して本発明の実施例２に係る構造物用制振装置１Ａについて説明する。

本実施例２に係る構造物用制振装置１Ａは、レール式で１軸方向（Ｘ方向）の制振を行うように構成したものであり、図６乃至図８に示すように、構造物上又は床面上に設置される平面視長方形状を呈するように枠組みしたベース架台４１と、このベース架台４１上でＸ方向に、かつ、所定の間隔をもって平行配置した一対のガイドレール部４２、４２と、一対のガイドレール部４２、４２の上方に設置した直方体状で重量が大きいＴＭＤマス４３と、前記ベース架台４１の四隅部から各々立設した合計４個の支持支柱４４と、ベース架台４１上において前記ＴＭＤマス４３のＹ方向の外側で、かつ、Ｘ方向両長辺の中央に相当する位置に各々、ボルト止めした一対の垂直枠組み支柱４５、４５と、前記４個の支持支柱４４のうち一方の長辺側の一方の支持支柱４４と、前記一対の垂直枠組み支柱４５、４５のうちの一方の長辺側の垂直枠組み支柱４５における一方の垂直辺部との間、及び前記４個の支持支柱４４のうち一方の長辺側の他方の支持支柱４４と、前記一対の垂直枠組み支柱４５、４５のうちの一方の長辺側の垂直枠組み支柱４５における他方の垂直辺部との間に、これらの中段位置及び下段位置において取り付けた合計４個のコイルばね４６と、これらの上段位置に取り付けた２個のオイルダンパー４７と、前記４個の支持支柱４４のうち他方の長辺側の２個の支持支柱４４と、前記一対の垂直枠組み支柱４５、４５のうちの他方の長辺側の垂直枠組み支柱４５との間に上述した場合と同様に取り付けた合計４個のコイルばね４６、及び２個のオイルダンパー４７と、前記４個の支持支柱４４のＹ方向内側位置に各々設けた合計４個の弾性緩衝具取付具４８と、各弾性緩衝具取付具４８に各々取り付けるとともに、前記ＴＭＤマス４３のＹ方向側面に各々対峙させた片側２個ずつ対向配置のゴム材等からなる合計４個の弾性緩衝具４９と、を有している。

前記ガイドレール部４２は、図９に示すように、前記ベース架台４１上に溶接処理により固定した長尺のレール基台５０と、前記レール基台５０上にこのレール基台５０と同方向に設置されキャップボルト５１によりボルト止めしたレール体５２と、前記ＴＭＤマス４３の下面に添設されるとともに前記レール体５２上をスライドするスライド体５３と、により公知のリニアガイドに類似した構成としている。

本実施例２に係る１軸型の構造物用制振装置１Ａによれば、ＴＭＤマス４３をガイドレール部４２により摺動させる構成として、オイルダンパー４７による減衰作用、コイルばね４６による復元作用も的確に発揮させることができ、地震動等の振動発生時における相対変位の抑制、装置固有周期調整の多様化を実現し、かつ、装置の小型化、低価格化をも実現することができる。

（実施例３）
次に、図１０を参照して本発明の実施例３に係る構造物用制振装置１Ｂについて説明する。

本実施例３に係る構造物用制振装置１Ｂは、レール式で１軸方向（Ｘ方向）の制振を行うように構成したものであり、図１０に示すように、構造物上又は床面上に設置される平面視長方形状を呈するベース架台６１と、前記ベース架台６１上で、かつ、このベース架台６１の四隅部に設けた４個のシリンダーロッド取付体６２と、前記ベース架台６１上でＸ方向に、かつ、所定の間隔をもって平行配置した一対のガイドレール部６３、６３と、前記ベース架台６１上で、かつ、前記一対のガイドレール部６３、６３よりも内側位置で所定の間隔をもってＹ方向に平行位置した一対のコイルばね取付体６４、６４と、前記一対のガイドレール部６３、６３の上方に配置されるとともに、下面四隅部に固定した所要数のスライド体６５を各々一対のガイドレール部６３、６３にスライド可能に摺接させた直方体状で重量が大きいＴＭＤマス６６と、前記ＴＭＤマス６６のＸ方向の下面中央部においてＹ方向に取り付けた四角棒状のコイルばね中間取付体６７と、前記一対のコイルばね取付体６４、６４のうちの一方のコイルばね取付体６４とコイルばね中間取付体６７のＹ方向の一方の側面部との間、及び前記一対のコイルばね取付体６４、６４のうちの他方のコイルばね取付体６４とコイルばね中間取付体６７のＹ方向の他方の側面部との間に各々取り付けた合計１２個（６列でコイルばね中間取付体６７の両側に６個ずつ）のコイルばね６８と、前記ＴＭＤマス６６のＸ方向の側面部にシリンダー部６９ａを例えば３個の取付具７２を用いて取り付け、前記シリンダー部６９ａからＸ方向両側に突出する各シリンダーロッド６９ｂを前記各シリンダーロッド取付体６２に各々取り付け支持した２個のオイルダンパー（図１０には１個のみ図示）６９と、前記前記ベース架台６１上で、前記シリンダーロッド取付体６２のＹ方向内側位置に各々設けた合計４個の弾性緩衝具取付具７０と、前記各弾性緩衝具取付具７０に各々取り付けるとともに、前記ＴＭＤマス６６のＹ方向側面に各々対峙させた片側２個ずつ対向配置のゴム材等からなる合計４個の弾性緩衝具７１と、を有している。

本実施例３に係る１軸型の構造物用制振装置１Ｂによれば、ＴＭＤマス６６をガイドレール部６３により摺動させる構成として、オイルダンパー６９による減衰作用、コイルばね６８による復元作用も的確に発揮させることができ、地震動等の振動発生時における相対変位の抑制、装置固有周期調整の多様化を実現し、かつ、装置の小型化、低価格化をも実現し得る１軸制振型の構造物用制振装置１Ｂを実現することができる。

（実施例４）
次に、本発明の実施例４に係る構造物用制振装置１Ｃについて、図１１乃至図１３を参照して説明する。

本実施例４に係る構造物用制振装置１Ｃは、２軸方向（Ｘ方向及びＹ方向）の制振を行うように構成した実施例１と同様な浮上式のものであり、図１１乃至図１３に示すように、床面又は構造物上に平面視四角形配置に設置される鋼板、合成樹脂板、或いはそれらの２層構造からなる４個の設置基台８１と、４個の設置基台８１により囲まれる領域の中央部で床面又は構造物上に設置される鋼板、合成樹脂板の２層構造とした空気浮上マス載置台８２を備え、実施例１の場合と同様な構成とした空気浮上マス８３と、前記４個の設置基台８１の各中央部に四隅部が合致する配置でこれらの上方に配置されるとともに、Ｈ形枠材（Ｈ形鋼）８４を四角形状に枠組みし、かつ、一対の中間枠８４ｂの下面に、前記空気浮上マス８３を配置した四角枠状のＴＭＤマス８６と、前記４個の設置基台８１のうち一方の対角配置の２個の設置基台８１、８１上に設置するとともに、前記ＴＭＤマス８６の一方の対角配置の両隅部下面に各々上部を連結した２個の公知のクロスガイド体８７、８７と、前記４個の設置基台８１のうち他方の対角配置の２個の設置基台８１、８１上に配置した２個の滑り支承８８、８８と、を有している。

前記クロスガイド体８７、８７は、各々下側のＹ方向ガイド部８７ａ、８７ａの下面を前記一方の対角配置の設置基台８１、８１に対して各々Ｙ方向に添設し、前記Ｙ方向ガイド部８７ａ、８７ａに対して各々直交配置した上側のＸ方向ガイド部８７ｂ、８７ｂの上面を、前記ＴＭＤマス８６におけるＨ形枠材（Ｈ形鋼）８４の一方の対角配置の隅部に添着した前記設置基台８１と同一形状の上基板８４ａの下面に各々添設することにより構成している。

前記２個の滑り支承８８、８８のうち一方の滑り支承８８は、前記他方の対角配置の２個の設置基台８１、８１のうち一方の設置基台８１上に載置した摩擦抵抗の小さい滑り板８９と、この滑り板８９の中央部に配置され前記滑り板８９上を滑動するとともに、その上面を前記ＴＭＤマス８６におけるＨ形枠材（Ｈ形鋼）８４の他方の対角配置の隅部のうち一方の隅部に添着した前記設置基台８１と同一形状の上基板８４ａの下面に添設した円柱状の滑り体９０と、を有している。

他方の滑り支承８８も上述した場合と同様に構成している。

前記Ｙ方向ガイド部８７ａは、詳細説明は省略するがＹ方向レールとＹ方向スライダの組み合わせからなり、ＴＭＤマス８６の浮上時においてもＹ方向レールとＹ方向スライダとの係合が解除されない構造とすることにより、本実施例４に係る構造物用制振装置１ＣにおけるＹ方向の制振動作に支障が生じないようにすることができる。

同様にＸ方向ガイド部８７ｂも、詳細説明は省略するがＸ方向レールとＸ方向スライダの組み合わせからなり、ＴＭＤマス８６の浮上時においてもＸ方向レールとＸ方向スライダとの係合が解除されない構造とすることにより、本実施例４に係る構造物用制振装置１ＣにおけるＸ方向の制振動作に支障が生じないようにすることができる。

なお、本実施例４に係る構造物用制振装置１Ｃにおいても、実施例１の場合と同様な空気漏れ防止機構部８５を付加した構成とすることも可能である。

本実施例４に係る２軸型の構造物用制振装置１Ｃによれば、ＴＭＤマス８６を振動発生時に的確に空気浮上させクロスガイド体８７により２軸方向に摺動させる構成として、ＴＭＤマス８６の制振動作時の摺動抵抗が小さく、低騒音状態でしかも回転防止を図りつつ制振動作を実行させることが可能となり、また、滑り支承８８による減衰作用も的確に発揮させることができ、地震動等の振動発生時における相対変位の抑制、装置固有周期調整の多様化を実現し、かつ、装置の小型化、低価格化をも実現し得る２軸制振型の構造物用制振装置１Ｃを実現することができる。

なお、以上説明した本実施例１乃至４の構造物用制振装置１乃至１Ｃにおいて、これら構造物用制振装置１乃至１Ｃの空気浮上式の構成と、通常使用されている振動制御装置とを組み合わせることにより、振動制御の性能向上、安全性確保の機能向上を図ることができる。また、前記各構造物用制振装置１乃至１Ｃの各ＴＭＤマス７、４３、６６、８６の振動時の摩擦力は、各々これら各装置の用途に応じて自由に調整することが可能である。

本発明は、振動対策が行われる建築・土木・機械構造物、風力発電機、鉄塔、アンテナ塔、橋梁の主塔、管制塔、観光タワー等の塔状構造物やマテハンレーザー機器等の各種構造物、更には、サーバー等コンピュータ機器、制御盤、半導体機器、大型機械構造物（ロータリーコンプレッサー）、ヨーイング等の構造物に関する構造物用制振装置又は構造物用免震装置として広範に適用可能である。

１構造物用制振装置
１Ａ構造物用制振装置
１Ｂ構造物用制振装置
１Ｃ構造物用制振装置
２ベース架台
３設置基材
４床面
５空気浮上マス支持台
６空気浮上マス
７ＴＭＤマス
８スタッドボルト
９中央連結具
１０ガイドレール部
１０ａレール基台
１０ｂガイドレール
１１スライダ部
１１Ａスライダ上下機構部
１２空気漏れ防止機構部
１３隅部支柱部
１４取付具
１５オイルダンパー
１６コイルばね
１７弾性緩衝具取付支柱
１８弾性緩衝具
２１ボルト
２２固定板
２３連結片
２４スライダ保持体
２５スライダ
２５ａ皿バネ
２６ノックピン
２７凹溝部
２８自動膨出管
３１振動センサ
３２制御部
３３空気供給源
３４流量制御弁
３５空気供給管路
３６アクチュエーター
４１ベース架台
４２ガイドレール部
４３ＴＭＤマス
４４支持支柱
４５垂直枠組み支柱
４６コイルばね
４７オイルダンパー
４８弾性緩衝具取付具
４９弾性緩衝具
５０レール基台
５１キャップボルト
５２レール体
５３スライド体
６１ベース架台
６２シリンダーロッド取付体
６３ガイドレール部
６４コイルばね取付体
６５スライド体
６６ＴＭＤマス
６７中間取付体
６８コイルばね
６９オイルダンパー
６９ａシリンダー部
６９ｂシリンダーロッド
７０弾性緩衝具取付具
７１弾性緩衝具
７２取付具
８１設置基台
８２空気浮上マス載置台
８３空気浮上マス
８４Ｈ形枠材
８４ａ上基板
８４ｂ中間枠
８５空気漏れ防止機構部
８６ＴＭＤマス
８７クロスガイド体
８７ａＹ方向ガイド部
８７ｂＸ方向ガイド部
８８滑り支承
８９滑り板
９０滑り体

Claims

対象箇所に設置されるベース架台と、
前記ベース架台上に配置され空気を噴き出す空気浮上マスと、
前記ベース架台上方に配置され前記空気浮上マスからの空気の圧力により浮上する制振用マスと、
前記ベース架台のＸ方向両辺部に各々Ｘ方向に沿って配置した一対のガイドレール部と、
前記一対のガイドレール部に対してＸ方向にスライド可能に配置され、前記制振用マスのＸ方向各側面に連結されるとともに、制振用マスの浮上時にスライダを下降させるスライダ上下機構部を備える所要数のスライダ部と、
前記ベース架台に対してＸ方向配置に取り付けた前記制振用マスの振動時にこの制振用マスに減衰作用を及ぼす減衰機構と、
前記ベース架台に対してＸ方向配置に取り付けた前記制振用マスの振動時にこの制振用マスに復元作用を及ぼす復元機構と、
を有することを特徴とする構造物用制振装置。
対象箇所に設置されるベース架台と、
前記ベース架台上に配置され空気を噴き出す空気浮上マスと、
前記ベース架台上方に配置され前記空気浮上マスからの空気の圧力により浮上するＴＭＤマスと、
前記ベース架台のＸ方向両辺部に各々Ｘ方向に沿って配置した一対のガイドレール部と、
前記一対のガイドレール部に対してＸ方向にスライド可能に配置され、前記ＴＭＤマスのＸ方向各側面に連結されるとともに、ＴＭＤマスの浮上時にスライダを下降させるスライダ上下機構部を備える所要数のスライダ部と、
前記ベース架台に対してＸ方向配置に取り付けた前記ＴＭＤマスの振動時にこのＴＭＤマスに減衰作用を及ぼすオイルダンパーと、
前記ベース架台に対してＸ方向配置に取り付けた前記ＴＭＤマスの振動時にこのＴＭＤマスに復元作用を及ぼすコイルばねと、
を有することを特徴とする構造物用制振装置。
対象箇所に設置されるベース架台と、
このベース架台上でＸ方向に、かつ、所定の間隔をもって平行配置した一対のガイドレール部と、
一対のガイドレール部上に摺動可能に設置したＴＭＤマスと、
前記ベース架台に対してＸ方向配置に取り付けた前記ＴＭＤマスの振動時にこのＴＭＤマスに減衰作用を及ぼすオイルダンパーと、
前記ベース架台に対してＸ方向配置に取り付けた前記ＴＭＤマスの振動時にこのＴＭＤマスに復元作用を及ぼすコイルばねと、
を有することを特徴とする構造物用制振装置。
対象箇所に設置されるベース架台と、
このベース架台上でＸ方向に、かつ、所定の間隔をもって平行配置した一対のガイドレール部と、
一対のガイドレール部に対して下部に固定したスライド体を介して摺動可能に設置したＴＭＤマスと、
前記ベース架台に対して前記ＴＭＤマスのＹ方向外側位置で各々Ｘ方向配置に取り付けた前記ＴＭＤマスの振動時にこのＴＭＤマスに減衰作用を及ぼす一対のオイルダンパーと、
前記ベース架台に対して前記ＴＭＤマスの下方位置でＸ方向に配置した前記ＴＭＤマスの振動時にこのＴＭＤマスに復元作用を及ぼすコイルばねと、
を有することを特徴とする構造物用制振装置。
対象箇所に四角形配置の状態で設置した４個の設置基台と、
４個の設置基台の中央位置を占める対象箇所に配置した空気を噴き出す空気浮上マスと、
前記空気浮上マスの上方に配置され前記空気浮上マスからの空気の圧力により浮上するＨ形枠材を枠組みし、平面視四角形状のＴＭＤマスと、
前記４個の設置基台のうち一方の対角配置の２個の設置基台上に設置するとともに、前記ＴＭＤマスの一方の対角配置の両隅部下面に各々上部を連結した２個のクロスガイド体と、
前記４個の設置基台のうち他方の対角配置の２個の設置基台上に配置した前記前記ＴＭＤマスの他方の対角配置の両隅部と滑り接触する２個の滑り支承と、
を有することを特徴とする構造物用制振装置。
前記ＴＭＤマスのＹ方向側面に各々対峙させた状態で固定配置したゴム材等からなる弾性緩衝具を備えることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の構造物用制振装置。
前記ＴＭＤマスの下面外周部内側全体にわたって設けた前記ＴＭＤマスの浮上時にＴＭＤマスの下面から外方への空気漏れを防止する空気漏れ防止機構部を備えることを特徴とする請求項２記載の構造物用制振装置。