JP2529569B2

JP2529569B2 - 振動制御装置

Info

Publication number: JP2529569B2
Application number: JP62103770A
Authority: JP
Inventors: 孝典佐藤
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1987-04-27
Filing date: 1987-04-27
Publication date: 1996-08-28
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JPS63270940A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、物体に配設しておくことにより、その物体
が振動を生じた場合に、この振動を抑制する振動制御装
置に係り、例えば、地震や風等によって建築・土木構造
物に励起される振動を抑制するようにした振動制御装置
に関するものである。

「従来の技術」近年の建築・土木構造物は、高強度材料の開発、工作
技術の進歩、並びに電算機による構造解析技術の発展等
の要因により、大型化、形式の多様化、軽量化が為され
ると共に、外力に対してフレキシビリティに富んだ構造
となっている。そして、このように軽量で柔軟な構造物
においては、その固有振動数が低く、内部の振動減衰も
小さくなる傾向があるため、地震や風等の外力の影響に
より予期し得ない種々の振動が発生する可能性がある。
特に、前述の如く、構造物の大型化に伴って、外力によ
って励起される振動の振幅も大きくなるため、この振動
が構造物内部に居住する人間に不必要な不安感を与える
と共に、構造物の躯体に許容範囲以上の応力を付与する
恐れすらあった。

そこで、本願発明者は、特願昭60−241045号明細書に
おいて、構造物の所定の位置に、この構造物の固有の振
動周期と同一の周期で、しかも所要の位相差を伴って振
動する液体を貯留する貯留タンクを設け、この液体の振
動によって前記構造物の振動を抑制することのできる振
動制御装置を提案し、前述の問題を解消している。

前述の明細書において示した振動制御装置の一実施例
は、構造物の屋上に筒形の貯留タンクを設け、この貯留
タンクに液体を貯留したような構造であった。

「発明が解決しようとする問題点」ところで、前記貯留タンクに貯留する液体の有効質量
は、振動制御装置の制振効果と構造物の構造設計との兼
合いから、構造物の質量の1/50〜1/200であることが好
ましい。しかし、このような規模の振動制御装置を構造
的に設置する作業は大掛かりとなり工費が嵩むこと、ま
た、設置個所も屋上等広大なスペースを確保しなければ
ならず、設置される場所が限定されてしまうこと、その
ため、既設の建築物に設置することができない場合があ
ること、さらに、貯留タンク内へ液体を貯留する作業が
容易ではないこと、等の問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、大
掛かりな工事を必要とせず、設置する場所が限定される
ことなく、既設の建築物にも設置することができ、貯留
タンク内への液体の注入を容易に行うことができる振動
制御装置を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」第１の発明は、物体に該物体固有の振動周期と同一の
振動周期となる液体を貯留したタンクを配置することに
より、前記物体の振動を抑制する振動制御装置であっ
て、前記貯留タンクにその内部を上下方向に分割する少
なくとも１枚の隔壁を設けることにより複数の貯留室を
形成するとともに、前記貯留タンクの上部には注入口と
排出口とを形成し、前記貯留タンクの内部には前記注入
口及び排出口から隔壁を貫通して貯留タンクの底部に達
する連通管を設け、この連通管には各貯留室内の上部に
おいて開口部を形成することにより、問題点を解決して
いる。

この場合、前記連通管が各貯留室毎に上方の貯留室の
隔壁と一定の隙間をもって離間していること、前記貯留
室がさらに複数の貯留部に分割されており、これら複数
の貯留部は底部が互いに連通されているとともに、前記
貯留部のうち１個はその上部が連通管を介して前記注入
口に連通されており、また前記貯留部の他の１個はその
上部が連通管を介して前記排出口に連通されているこ
と、前記貯留室内を比重の異なる複数種類の液体によっ
て満たしたこと、前記各貯留室の天井部分には前記注入
口および排出口に向かって所定の傾斜面が形成されてい
ることが望ましい。

また、第２の発明は、物体に該物体固有の振動周期と
同一の振動周期となる液体を貯留するタンクを配設する
ことにより、前記物体の振動を抑制する振動制御装置で
あって、貯留タンクにその内部を上下方向に分割する少
なくとも１枚の隔壁を設けることにより複数の貯留室を
形成するとともに、前記貯留タンクの上部には注入口と
排出口とを形成し、前記貯留タンクの内部には前記注入
口及び排出口から隔壁を貫通して貯留タンクの底部に達
する連通管を設け、この連通管には各貯留室の上部に開
口部を形成し、さらに前記連通管内には伸縮性の袋を配
設するとともに、その内部に流体を注入することによ
り、前記開口部を閉塞することができるようにして、前
記問題点を解決している。

「作用」前記、第１の発明は、貯留タンク内へ注入口から所定
量の液体を注入した後、前記貯留タンクをフラットな床
上に一度横に倒すことにより、連通管を通じて各貯留室
内へ液体が流入及び流出し、この状態でしばらく放置し
ておくことにより、各貯留室内の各液面は同一レベルと
なる。そして、各貯留室内の各液レベルが同一の状態と
になった後には、貯留タンクを元の状態に立てることに
より、各貯留室内には同一レベルの液体が貯留される。
そして、貯留タンク内へ貯留された液体は、貯留タンク
を配設する物体の振動周期と同一周期で、かつ所定の位
相がずれたタイミングで振動（スロッシング）を生じて
建造物の振動を抑制する。

また、第２の発明は、同一レベルの液体量にした後、
貯留タンクの連通管内へ伸縮性のある袋を配設するとと
もに、その内部へ流体を充填することにより、連通管内
で袋が膨張し、連通管に形成された開口部を閉塞するこ
とができる。

「実施例」以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。以
下に示す実施例は、本発明の振動制御装置を建築物に適
用した場合を示すものであり、第１図ないし第６図は本
発明の第１の実施例を、第７図ないし第12図は本発明の
第２の実施例を、第17図ないし第19図は本発明の第３の
実施例を示すものである。

まず、第１図ないし第６図を用いて本発明の振動制御
装置の第１の実施例を説明する。図中符号１は貯留タン
クであり、貯留タンク１は円筒状に形成された側板２
と、その上部に固定された天井板３および底部に固定さ
れた底板４とからなっている。そして、貯留タンク１に
は、その内部を上下方向に６分割する隔壁5,5,・・・が
設けられており、これによって貯留室6,6,・・・が形成
されている。さらに、前記貯留タンク１の上部には、18
0゜離れた相対向する位置に注入口７と排出口８とが形
成されている。また、隔壁5,5,・・・には、第３図
（ａ）に示すように、前記注入口７及び排出口８の鉛直
線上に貫通孔9,9,・・・が形成されているとともに、そ
の上部には連通管10,10,・・・が固定されている。そし
て、この場合連通管10の上端部は、各貯留室6,6,・・・
毎に隔壁５の底部と僅かに離間することにより、開口部
11が形成されている。

なお、前記注入口７と排出口８は、全く同じ機能を有
するものであり、符号7,8のどちらか一方を注入口また
は排出口とすればよい。そして、連通管10は、第３図
（ｂ）に示すように、注入口７及び排出口８から隔壁5,
5,・・・を貫通させて底板４まで達する１本の連続した
管とし、隔壁５との貫通部の僅か下方に所定形状の開口
部11を設けるようにしてもよい。さらに、前記注入口７
と排出口８との配設位置は、前記実施例に示したよう
に、180゜離れた相対向する位置に限定されることな
く、天井板３の任意の位置に設定することができる。ま
た、各貯留室6,6,・・・には、側壁２と隔壁５との間に
補強リブ12,12,・・・が取り付けられ、これによって貯
留タンク１の剛性を向上させるとともに、流体の回転運
動を阻止するような構造となっている。

前記、貯留室6,6,・・・内には、所定量（高さh,半径
Ｒ）の液体Ｗ、即ち、物体固有の振動周期と同一の振動
周期となる量の液体Ｗを貯留したものとなっている。本
実施例において、貯留タンク１の外径寸法は、φ450mm
×50mm程度とされており、各貯留室６の高さはＨ＝78mm
程度に設定されたものとなっている。

ここで、前記のように構成された本発明に係る振動制
御装置の作用を、貯留タンク内への液体の注入方法とと
もに説明する。

まず、注入口７から所定量（振動制御装置を載置する
建築物の固有振動周期と同一の振動周期となる量）の液
体Ｗを注入することにより、液体Ｗは貯留タンク１の任
意の部屋に溜まる。つぎに、前記注入口７及び排出口８
を閉塞した後、貯留タンク１を水平な床面上で、側板２
が水平となるようにねかせることにより、貯留タンク１
内部の液体Ｗは連通管10及び貫通孔９を通って、各貯留
室6,6,・・・内へ流入及び流出する。その際、注水口７
側もしくは排出口８側の連通管の内、少なくとも一方の
連通管10が水面下となるように配置しておく。そして、
一定時間放置して貯留タンク内の水面が水平状態となっ
た後には、再び貯留タンク１をもとの状態（第１図に示
す状態）に立てることにより、各貯留室6,6,・・・内で
液体Ｗが各室同一レベルの所定高さｈの液面となる。

なお、前記実施例においては、貯留室６内へ一種類の
液体Ｗを入れ、各貯留室６内を液体Ｗと空気層との２層
状態としているが、これらに限られることなく、貯留タ
ンク１内を比重の異なる複数種類の液体によって満たす
ようにしてもよい。この場合、前記貯留タンク１の天井
板３及び隔壁5,5,・・・には、その底面側に注入口７も
しくは排出口８に向って傾斜面を形成することによっ
て、貯留室6,6,・・・内の気泡が完全に流出するような
構造としておく。

ここで、第４図ないし第６図を用いて前記構造の隔壁
の一例を示すと、図において隔壁５の底面側には、中央
に向って傾斜する傾斜面3a,3aが形成されているととも
に、傾斜面3a,3aが接する隔壁５の中央部には、さらに
両側の注入口７及び排出口８に向って傾斜する溝3b,3b
が形成されたものとなっている。なお、この傾斜面は前
記実施例に限られることなく、気泡が注入口７もしくは
排出口８へ向って容易に流出するようなものであればど
んなものでもよい。

つぎに、第７図ないし第12図を用いて本発明の第２の
実施例について説明する。この実施例において、前記第
１の実施例に示す構成要素と同一の要素については同一
符号を付して、その説明を省略する。

貯留タンク１は、水平断面が正方形に形成された筒状
の側板２と、その上部に固定された天井板３および底部
に固定された底板４とからなっている。そして、本実施
例においては、貯留タンク１の内部が、16枚の平行な隔
壁5,5,・・・によって上下方向に17分割されることによ
って、貯留室6,6,・・・が形成されている。また、これ
ら貯留室6,6,・・・の内部は、同じ半径Ｒを有する円筒
状の側板2a,2b,2c,2dで、さらに区画されることによっ
て貯留部6a,6b,6c,6dが形成されており、側板２及び側
板2a,2b,2c,2dが互いに接触する部分は、液体が通過し
ないように密着状態とされている。

また、前記貯留タンク１の上部には、貯留部6a,6cの
中心を結ぶ対角線上の角部に注入口７と排出口８とが形
成されており、隔壁5,5,・・・には、前記第１の実施例
と同様、第３図（ａ），（ｂ）に示すような、注入口７
及び排出口８の鉛直線上に貫通孔9,9,・・・が形成され
ているとともに、その上部には連通管10,10,・・・が固
定されている。そして、この場合連通管10の上端部は隔
壁５の底部と僅かに離間することにより、開口部11が形
成されている。なお、前記注入口７と排出口８とは、限
定されるものではなく、符号7,8のどちらか一方を注入
口または排出口とすればよい。また、連通管10は、第３
図（ｂ）に示すように、注入口７及び排出口８から隔壁
5,5,・・・を貫通させて底板４まで達する１本の連続し
た管とし、隔壁５との貫通部の僅か下方に開口部11を設
けるようにしてもよい。

前記注入口７と連通する連通管10は、隔壁5,5,・・・
と側板２および側板2a,2a,・・・とによって区画された
略三角柱の空間6e,6e,・・・内を貫通して位置すること
になるとともに、排出口８と連通する連通管10は、隔壁
5,5,・・・と側板２および側板2c,2c,・・・とによって
区画される略三角形の空間6f,6f,・・・内を貫通して位
置することになる。

そして、第８図，第10図に示すように、側板2aには、
その上部に空間6eと貯留部6aとを連通させる円弧状の切
欠部13aが形成されており、側板2cには、その上部に空
間6fと貯留部6cとを連通させる円弧状の切欠部13bが形
成されている。さらに、側板2a,2b,2c,2dには、第９
図，第10図に示すように、その底部に円弧状の切欠部13
c,13c,13c,13cが形成されることによって、上下方向の
隔壁5,5,・・・と側板2a,2b,2c,2dとによって区画され
る星形の空間6gを貯留部6a,6b,6c,6dと連通させるよう
になっている。また、各貯留室6,6,・・・の各貯留部6
a,6b,6c,6dには、所定量（高さh,半径Ｒ）の液体が貯留
された構成なっている。

なお、本実施例においては、貯留タンク１の外径寸法
は□400mm×500mm程度の形状となっている。

つぎに、前記のように構成された本発明に係る振動制
御装置の作用を、貯留タンク内への液体の注入方法とと
もに説明する。

まず、注入口７から所定量（振動制御装置を載置する
建築物の固有振動周期と同一の振動周期となる量）の液
体を注入することにより、液体は貯留タンク１の底部に
溜まる。つぎに、前記注入口７及び排出口８を閉塞した
後、第11図に示すように、貯留タンク１を水平な床面上
に、側板２が水平となるようにねかせることにより、貯
留タンク１内部の液体は連通管10及び貫通孔９を通り、
さらに、空間6e（又は6f）から切欠部13a（又は13b）を
通って各貯留室6a,6a,・・・及び6b,6b,・・・内へ流入
する。その際、少なくとも一方の連通管（本実施例の場
合には、注入口７側）が水面下となっている。そして、
貯留タンク１内の水面が水平状態となった後には、再び
貯留タンク１をもとの状態に立てることにより、第12図
に示すように、貯留部6a,6bから空間6gを経て貯留室6c,
6d側へ液体が流れ、第７図に示すように、貯留部6a,6b,
6c,6dの液体が全ての貯留室6,6,・・・でほぼ同じ高さ
ｈの液面となる。

このように、本実施例においても、貯留タンク１内へ
液体を注入し、貯留タンクを一度ねかせた後、再びもと
の状態に立てることにより、簡単に各貯留部6a〜6dの液
面を均一な状態とすることができる。

なお、この第２の実施例においても、前記第１の実施
例と同様に、貯留タンク１内を比重の異なる複数種類の
液体によって満たすようにしてもよいとともに、前記貯
留タンク１の天井板３及び隔壁5,5,・・・には、その底
面側に注入口７もしくは排出口８に向って傾斜面を形成
することによって、貯留室6,6,・・・内の気泡が完全に
流出するような構造としておく。

上述したような構成および作用を有する本発明に係る
振動制御装置は、建築物が完成した後に、空の状態で建
物内（例えば屋上）等に人が運び込んで利用されていな
い任意の空間に配置すればよく、さらに、貯留タンク１
を設置した後に建造物の振動周期と同一の振動周期とな
る如き条件で、液体Ｗを前述したような方法を用いて、
貯留タンク１内へ貯留することにより（１個の貯留タン
クで液体の量Ｗがまかなえない場合には、貯留タンク１
の数を所定の数だけ増やすことにより）、容易に建築物
内に設置することができる。

ここで、前記構成の振動制御装置の振動特性を、第13
図に示すような振動モデルに置き換えることにより解析
するとともに、振動制御装置の貯留室や貯留部の形状及
びその内部に貯留する液体の貯留量を設定する方法につ
いて、簡単に説明することにする。

第13図に示す振動モデルは、ばね定数K₀のばね14Aに
質量M₀の物体15Aを支持させるとともに、減衰率h₀のダ
ッシュポット16Aを付加するようにした振動系Ａ（建造
物の振動モデル）と、ばね定数K₁のばね14Bに質量M₁の
物体15Bを支持させるとともに、減衰率h₁のダッシュポ
ット16Bを付加するようにした振動系Ｂとを直列に接続
するようにした振動系Ｂ（貯留タンク１内の液体の振動
モデル）とから構成されている。

そして、このような振動モデルにおいて物体14Aに加
わる外力によって振動系Ａが振動を開始すると、振動系
Ｂは所定の位相差をもって振動を開始するから、振動系
Ａ・Ｂの振動周期を一致させることにより、振動系Ａの
振動を抑制することができる。

そして、振動系の振動周期は、で与えられ、また、建造物の振動周期T₀は、構造設計上
の見地から定められた質量M₀およびばね定数K₀により一
義的に決まるから、貯留室６及び貯留部6a〜6dに貯留さ
れた液体Ｗの移動周期T₁を前記T₀と一致させるべく、貯
留タンク１の寸法および質量を設定して両者を一致させ
るようにしている。

すなわち、貯留タンク１内の貯留液の挙動に付いて成
立するハウスナー（Housner）理論によれば、図示例の
如く、貯留タンク１内で移動可能な自由水の有効質量
（移動体として作用する質量）M₁は、下記（２）式によ
り与えられる。

ただし、ｈ……貯留室（又は貯留部）の底部から水面までの距離
（貯留水の深さ）Ｒ……貯留室（又は貯留部）の半径Ｍ……貯留室（又は貯留部）内に実際に貯留されている
液体の質量また、上記貯留液Ｗの固有振動ω（いわゆるスロッシ
ングの固有振動数）は、下記の（３）式により与えられ
る。

さらに、上記固有振動数ωより、下記の（４）式に示
す如く振動周期T₁が求められる。

なお、上記各パラメータに、例えば、Ｒ＝22.5 ｈ＝1.5 Mt＝0.24Kg（２式よりM₁＝0.14Kg）を代入すると、T₁＝2.0secとなる。

そして、上式にて得られる貯留タンク内の液体の振動
周期T₁と建造物の振動周期T₀との間に、 T₀＝T₁ ……（５）式が成立する如く、貯留タンク１の貯留室６や貯留部6a〜
6dの各寸法および貯留量を設定する。

なお、建造物の振動のシミュレーション結果を第14図
に、貯留タンク１内の液体の振動のシミュレーション結
果を第15図にそれぞれ示す。これら第14図および第15図
によれば、建造物および貯留液Ｗは、所定の位相差をも
って同一周期で振動し、このような振動においては、貯
留液Ｗの振動により生じた荷重が建造物に作用し、第13
図における振動系Ｂと同様に機能してその振動を抑制す
る。

また、振動数の変化に対する振動抑制効果の変化のシ
ミュレーションの結果、第16図に示す如き特性が得られ
た。すなわち、図中破線で示す如く、固有振動数に近い
振動数で大きな振幅を有する建造物に貯留タンク１を設
けることにより、図中実線で示す如く振動を抑制するこ
とができる。

なお、シミュレーションの結果、総貯留液Ｗ（貯留室
や貯留部に貯留された液体Ｗの総和）の総有効質量M₁と
建造物１の質量M₀との比率を M₁/M₀＝1/50〜1/200 ……（６）式に設定した場合に有効に振動抑制効果を発揮することが
できた。すなわち、有効質量が1/200以下では十分な制
振効果が得られず、1/50以上では、総貯留液Ｗの重量が
建造物の構造設計上の影響が大きくなって、再度建造物
の構造設計を行う必要があるため、M₁とM₀との比率を上
記（６）式の如く設定する必要が生ずるのである。

さらに、種々の要因から、前記貯留タンク内の液体を
固定状態（密閉貯留タンクに稠密に充填された状態、た
とえば比重の異なる２種類の液体によって貯留タンクが
満たされた場合）とすることが必要な場合には、前記
（２）式に代えて、を採用し、この（２′）式で得られた結果から貯留タン
クの容積他、各種数値を決定すればよい。

なお、本発明は、貯留タンク１の内部を隔壁5,5,・・
・によって上下複数段に仕切って貯留室6,6,・・・及び
貯留部6a〜6dを形成するようにしたものであるので、流
体を何段貯留するかの調整により、貯留タンク１の移動
周期（その半径Ｒおよび液の深さｈにより定まる）を変
動させることなく有効質量を変化させて、振動抑制能力
を調整することができる。

このように、本発明の振動制御装置は、建築物の振動
に対して所定の位相差を有する同周期の振動が貯留タン
ク１内の液体に生じて建造物の振動を抑制することがで
き、その結果、主として地震に対する強度を高めるべく
固有振動数等を定めて構造設計されている建造物におい
て、地震の振動数と異なる振動を引き起こす風に対する
振動抑制効果を得ることができる。

さらに、本発明の振動制御装置は、運搬可能な寸法に
形成された貯留タンク１に所定量の液体を注入するとと
もに、これを一度横にねかせて、再び元の状態に立てる
ことにより、各貯留室6,6,・・・内に略同じ量の液体を
貯留することができるため、貯留タンク１を建築物に設
置するために、大掛かりな工事を必要とせず、設置する
場所も特別に広大な場所を確保する必要もなく、使用さ
れていない空間を利用して必要な数の貯留タンクを配置
すればよく、設備費を大幅に低減することができる。ま
た、貯水タンク１内への給水が簡単であるとともに、各
貯留室６（又は貯留部6a〜6d）内の液面を容易に均一な
高さに設定及び管理することができるという優れた効果
を有したものとなっている。また、貯留タンク１の形状
を適当な形状に設定することによりい、椅子等の家具を
兼ねたものとすることもできる。

つぎに、第17図ないし第19図を用いて第３の実施例を
説明する。これらの図において、前記第１の実施例に示
した構成要素と同一の要素については、同一符号を付し
てその説明を省略する。

前記第１の実施例に示したものと同様の貯留タンク１
の各貯留室6,6,・・・には、第１の実施例に示したよう
な方法により、略同量の液体Ｗが貯留された状態となっ
ている。そして、注入口７及び排出口８に接続された連
通管10の内部には、伸縮性のある袋20が配設されている
とともに、その内部は液体又は気体等の流体が満されて
おり、袋20の上部には貯留タンク１の注入口７又は排出
口８を塞ぐための栓の役目を兼ねた開閉自在な流体の注
入部21が取り付けられた構成となっている。

したがって、本実施例の振動制御装置は、伸縮性のあ
る袋20が連通管10の内部で膨張した状態となっており、
第18図，第19図に示すように、連通管10の開口部11を閉
塞し、貯留タンク１内部の液体Ｗが蒸発等によって減少
するのを防止するとともに、貯留タンク１が転倒した
り、揺れたりした場合に、貯留室６内の液体が連通管を
通じて外部に流出したり、他の貯留室６内へ移動したり
して各貯留室６内の液量が変化するのを防止することが
できる。また、前記第１の実施例に示した振動制御装置
と同様の制振効果を奏することができるのは勿論であ
る。

また、この第３の実施例は、前記第２の実施例に示し
た振動制御装置にも適用することができる。

「発明の変形実施例」（ａ）貯留タンク及び貯留室（又は貯留部）の形状お
よび大きさは、前記各実施例に示したものに限定される
ことなく、諸条件に応じて平面形状を三角形、四角形、
六角形、八角形、楕円形等に変更したり、貯留タンクの
内部を任意の段数に変更したり隔壁を曲線板としたり、
隔壁に凹凸をつけたりできるのは勿論である。この場
合、ハウスナーの理論をそれぞれ応用し、その形状に応
じた式に基づいて振動周期および有効質量を設定をすれ
ばよい。

（ｂ）前記タンクには、必要に応じて、所定の有効質
量とする如く液量を増加させるようにしてもよい。

（ｃ）タンクに貯留する液体には、一般に水が使用さ
れるが、粘性係数が水と異なる液体を使用することによ
り、また、タンク内に仕切り板等を適切に配置すること
によって消波することにより、粘性抵抗に起因する振動
減衰率を調整することもできる。

（ｄ）前記実施例においては、本発明を建築構造物に
適用した場合を示したが、これに限定されることなく、
振動を生じる虞のある物体（例えば、車、電車、船、飛
行機等の移動する物体、又はモータやタービン等の駆動
装置）であればなんにでも適用することもできる。

「発明の効果」以上の説明で明らかなように、本発明は貯留タンクに
その内部を上下方向に分割する少なくとも１枚の隔壁を
設けることにより複数の貯留室を形成するとともに、前
記貯留タンクの上部には注入口と排出口とを形成し、前
記貯留タンクの内部には前記注入口及び排出口から隔壁
を貫通して貯留タンクの底部に達する連通管を設け、こ
の連通管には各貯留室の上部に開口部を形成し、さら
に、貯留タンクの内部には物体固有の振動周期と同一の
振動周期となる液体を貯留したものであるから、建造物
の振動に対して所定の位相差を有する同周期の振動が前
記制振タンク内の液体に生じて建造物の振動を制御する
ことができ、そのため、主として地震に対する強度を高
めるべく固有振動数等を定めて構造設計されている建造
物において、地震の振動数と異なる振動を引き起こす風
に対する振動抑制効果を得ることができる。さらに、貯
留タンクは容易に運搬することができるため、設置する
際に大掛かりな工事を必要とせず、設置する場所も特別
に広大な場所を確保する必要もなく、使用されていない
空間に必要な数だけ置けばよく、設備費を大幅に低減す
ることができる。また、貯水タンク内に簡単に給水する
ことができるとともに、各貯留室もしくは貯留部内の液
面を容易に均一な高さにすることができるという優れた
効果を奏する。

また、前記連通管の内部へ伸縮性のある袋を配設し、
その内部へ流体を充填することにより、前記袋を膨張さ
せ、前記連通管に形成された開口部を閉塞させることに
より、貯留室内の液体が蒸発したり、他の貯留室へ流出
したりして貯留量が変化するのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は本発明の振動制御装置の貯留タンクの断面
をした正面図、第２図は貯留タンクの平面図、第３図
（ａ）は各貯留室内の連通管を隔壁の底部と僅かに離間
した状態の連通管の一部分を拡大した断面図、第３図
（ｂ）は各貯留室を貫通する連通管の一部分を拡大した
断面図、第４図は空気抜きのために底部に傾斜面が形成
された天井板および隔壁の平面図、第５図は第４図のＶ
−Ｖ断面図、第６図は第４図のVI−VI断面図、第７図な
いし第12図は本発明の第２の実施例を示すものであり、
第７図は本発明の振動制御装置の貯留タンクを一部断面
をした正面図、第８図は第７図の貯留室の上部付近の平
断面図、第９図は第７図の貯留室の底部付近の平断面
図、第10図は一段分の貯留室の側面図、第11図，第12図
は貯留タンク内の貯留部へ液体を均一に貯留する方法を
説明するための図であり、第11図は貯留タンクを水平な
床面にねかせた状態の貯留タンクの正面図、第12図は貯
留タンクを再び立てた状態の貯留タンクの平面図、第13
図は振動モデルの正面図、第14図は建造物の振動減衰情
況を示す図表、第15図は貯留タンク内の貯留水の振動減
衰情況を示す図表、第16図は振動制御装置を設置した場
合と設置していない場合とにおける建造物の振動特性を
示す図表、第17図ないし第19図は本発明の第３実施例を
示すものであり、第17図は本発明の振動制御装置の貯留
タンクの断面をした正面図、第18図は各貯留室の連通管
の上部が隔壁と離間した状態の連通管内に設置された伸
縮性の袋の一部分を示す側断面図、第19図は各貯留室を
貫通して設けられた連通管内に設置された伸縮性の袋の
一部分を示す側断面図である。１……貯留タンク、２……側板、３……天井板、3a……
傾斜面、3b……溝、４…底板、５……隔壁、６……貯留
室、6a〜6d……貯留部、７……注入口、８……排出口、
９……貫通孔、10……連通孔、11……開口部、20……伸
縮性のある袋。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】物体に該物体固有の振動周期と同一の振動
周期となる液体を貯留したタンクを配置することによ
り、前記物体の振動を抑制する振動制御装置であって、
前記貯留タンクにその内部を上下方向に分割する少なく
とも１枚の隔壁を設けることにより複数の貯留室を形成
するとともに、前記貯留タンクの上部には注入口と排出
口とを形成し、前記貯留タンクの内部には前記注入口及
び排出口から隔壁を貫通して貯留タンクの底部に達する
連通管を設け、この連通管には各貯留室内の上部におい
て開口部を形成したことを特徴とする振動制御装置。
【請求項２】前記連通管が各貯留室毎に上方の貯留室の
隔壁と一定の隙間をもって離間していることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の振動制御装置。
【請求項３】前記貯留室がさらに平面的に複数の貯留部
に分割されており、これら複数の貯留部は底部が互いに
連通されているとともに、前記貯留部のうち１個はその
上部が連通管を介して前記注入口に連通されており、ま
た前記貯留部の他の１個はその上部が連通管を介して前
記排出口に連通されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の振動制御装置。
【請求項４】前記貯留室内を比重の異なる複数種類の液
体によって満たしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１、２、又は３項記載の振動制御装置。
【請求項５】前記各貯留室の天井部分には前記注入口お
よび排出口に向かって所定の傾斜面が形成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の振動制御装
置。
【請求項６】物体に該物体固有の振動周期と同一の振動
周期となる液体を貯留するタンクを配設することによ
り、前記物体の振動を抑制する振動制御装置であって、
貯留タンクにその内部を上下方向に分割する少なくとも
１枚の隔壁を設けることにより複数の貯留室を形成する
とともに、前記貯留タンクの上部には注入口と排出口と
を形成し、前記貯留タンクの内部には前記注入口及び排
出口から隔壁を貫通して貯留タンクの底部に達する連通
管を設け、この連通管には各貯留室の上部に開口部を形
成し、さらに前記連通管内には伸縮性の袋を配設すると
ともに、その内部に流体を注入することにより、前記開
口部を閉塞できることを特徴とする振動制御装置。