JP2667751B2 - 流体式制振装置 - Google Patents
流体式制振装置Info
- Publication number
- JP2667751B2 JP2667751B2 JP3246523A JP24652391A JP2667751B2 JP 2667751 B2 JP2667751 B2 JP 2667751B2 JP 3246523 A JP3246523 A JP 3246523A JP 24652391 A JP24652391 A JP 24652391A JP 2667751 B2 JP2667751 B2 JP 2667751B2
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- Japan
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- liquid
- water
- damping device
- duct
- lower tank
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、地震、強風などによ
って生じるビルや船舶などの振動を抑制するための制振
装置に関し、特に、タンク内に収納した液体の動揺を利
用して振動を抑制する流体式制振装置の改良に関する。
って生じるビルや船舶などの振動を抑制するための制振
装置に関し、特に、タンク内に収納した液体の動揺を利
用して振動を抑制する流体式制振装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の流体式制振装置として図１に示
すような構成が提案されている。これは、水などの液体
１で満たされたほぼ直方体形状の下部タンク２と、この
下部タンク２の四隅部分の上面に立設されてタンク２と
連通し、途中まで前記液体１が入り込んでいる４本の管
状体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄから構成されるもので、二
方向液柱管ダンパと称されている。二次元的な振動がこ
の装置に加わると、内部の液体１が動揺し、管状体３ａ
〜３ｄの液位が上下する。この動きでもってビルや船舶
などの構造物の振動エネルギーを吸収する。
すような構成が提案されている。これは、水などの液体
１で満たされたほぼ直方体形状の下部タンク２と、この
下部タンク２の四隅部分の上面に立設されてタンク２と
連通し、途中まで前記液体１が入り込んでいる４本の管
状体３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄから構成されるもので、二
方向液柱管ダンパと称されている。二次元的な振動がこ
の装置に加わると、内部の液体１が動揺し、管状体３ａ
〜３ｄの液位が上下する。この動きでもってビルや船舶
などの構造物の振動エネルギーを吸収する。
【０００３】前記の二方向液柱管ダンパ方式の制振装置
は、例えば特公昭５２−１６３２０号（Ｅ６３Ｂ ３９
／０３）公報のＵ字形タンクを用いた一方向タイプの制
振装置に比べ、比較的コンパクトな装置でもって二方向
の振動に対して効果的であるという優れた特徴を有して
いる。
は、例えば特公昭５２−１６３２０号（Ｅ６３Ｂ ３９
／０３）公報のＵ字形タンクを用いた一方向タイプの制
振装置に比べ、比較的コンパクトな装置でもって二方向
の振動に対して効果的であるという優れた特徴を有して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の二方向
液柱管ダンパ方式の制振装置は下部タンク２と管状体３
ａ〜３ｄからなる容器に液体１を入れただけの構成なの
で、容器の大きさと液体の量とを適宜に設定すること
で、制振しようとする構造物の固有周期に合わせた特性
を実現しなければならない。そのため適用しようとする
構造物に合わせて特性を簡単に微調整することができな
かった。また容器内で液体が動揺することによってのみ
振動エネルギーを吸収しているが、これはあまり効率的
ではなく、相当大型の装置にしないと十分な制振効果は
得られない。この問題点は、管状体を２本とした全体と
してＵ字型をなす一方向液柱管ダンパ方式の制振装置に
ついても当てはまる。
液柱管ダンパ方式の制振装置は下部タンク２と管状体３
ａ〜３ｄからなる容器に液体１を入れただけの構成なの
で、容器の大きさと液体の量とを適宜に設定すること
で、制振しようとする構造物の固有周期に合わせた特性
を実現しなければならない。そのため適用しようとする
構造物に合わせて特性を簡単に微調整することができな
かった。また容器内で液体が動揺することによってのみ
振動エネルギーを吸収しているが、これはあまり効率的
ではなく、相当大型の装置にしないと十分な制振効果は
得られない。この問題点は、管状体を２本とした全体と
してＵ字型をなす一方向液柱管ダンパ方式の制振装置に
ついても当てはまる。
【０００５】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、液柱管ダンパ方式の制振装
置を改良し、限られた大きさでできるだけ大きな制振効
果を得られるようにするとともに、適用しようとする構
造物の固有振動数に合わせてその特性を簡単に調整する
ことができるようにすることにある。
されたもので、その目的は、液柱管ダンパ方式の制振装
置を改良し、限られた大きさでできるだけ大きな制振効
果を得られるようにするとともに、適用しようとする構
造物の固有振動数に合わせてその特性を簡単に調整する
ことができるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の流体式制振装
置は、液体で満たされた下部タンクと、この下部タンク
の端部寄りの上面に立設されて該タンクと連通し、途中
まで前記液体が入り込んでいる複数の管状体と、これら
各管状体の上部空間同士を連結するダクトと、このダク
トの途中にて下方に折曲して形成された通路内に液体を
貯留させ、その液体にて前記ダクトを仕切る中間貯留部
と、この中間貯留部の液体の流動圧を受けて変位するダ
ンパ板とを備えたものである。
置は、液体で満たされた下部タンクと、この下部タンク
の端部寄りの上面に立設されて該タンクと連通し、途中
まで前記液体が入り込んでいる複数の管状体と、これら
各管状体の上部空間同士を連結するダクトと、このダク
トの途中にて下方に折曲して形成された通路内に液体を
貯留させ、その液体にて前記ダクトを仕切る中間貯留部
と、この中間貯留部の液体の流動圧を受けて変位するダ
ンパ板とを備えたものである。
【０００７】
【作用】前記のように構成された流体式制振装置に地震
などの振動が加わると、前記下部タンクおよび各管状体
内の液体が動揺して、管状体内の液面が上下動する。す
ると、各管状体内の上部空間の空気が圧縮されたり減圧
されたりし、その空気圧変動が前記ダクトを通じて前記
中間貯留部に伝わる。この中間貯留部は２つの管状体を
結ぶダクトの途中に設けられており、ここに貯留された
液体によってダクトが仕切られた状態になっている。従
って管状体の上部空間の圧力変動を受けて中間貯留部の
液体が前記通路内にて流動する。また、中間貯留部の液
体の流動に伴なって中間貯留部内の前記ダンパ板も変位
する。この液体の流動とダンパ板の変位とによって振動
エネルギーを吸収する効果が得られる。しかも、前記ダ
ンパ板の変位特性（制動力）を変えることで、制振装置
の特性を容易に可変調整することができる。
などの振動が加わると、前記下部タンクおよび各管状体
内の液体が動揺して、管状体内の液面が上下動する。す
ると、各管状体内の上部空間の空気が圧縮されたり減圧
されたりし、その空気圧変動が前記ダクトを通じて前記
中間貯留部に伝わる。この中間貯留部は２つの管状体を
結ぶダクトの途中に設けられており、ここに貯留された
液体によってダクトが仕切られた状態になっている。従
って管状体の上部空間の圧力変動を受けて中間貯留部の
液体が前記通路内にて流動する。また、中間貯留部の液
体の流動に伴なって中間貯留部内の前記ダンパ板も変位
する。この液体の流動とダンパ板の変位とによって振動
エネルギーを吸収する効果が得られる。しかも、前記ダ
ンパ板の変位特性（制動力）を変えることで、制振装置
の特性を容易に可変調整することができる。
【０００８】
【実施例】図２と図３に本発明の一実施例による流体式
制振装置の概略構成を示している。この装置の本体容器
は、ほぼ直方体形状の下部タンク４と、下部タンク４の
四隅部分の上方に立設されてタンク４と連通した４本の
管状体５と、４本の管状体５の上端部分を下部タンク４
の辺に沿う方向に水平に連結するダクト６と各ダクト６
の中間に設けられた中間貯留部７とからなる。
制振装置の概略構成を示している。この装置の本体容器
は、ほぼ直方体形状の下部タンク４と、下部タンク４の
四隅部分の上方に立設されてタンク４と連通した４本の
管状体５と、４本の管状体５の上端部分を下部タンク４
の辺に沿う方向に水平に連結するダクト６と各ダクト６
の中間に設けられた中間貯留部７とからなる。
【０００９】下部タンク４には完全に水８が満たされて
おり、その水８は各管状体５のほぼ中央の高さまで入り
込んでいる。管状体５内の約上半分の部分には水が入っ
ておらず、この部分はダクト６に連通しており、中間貯
留部７につながる空気の入った閉じた空間になってい
る。地震などによって装置本体の容器が動揺すると、内
部の水８が流動し、各管状体５の水位が変動する。した
がって各管状体５の上方空間とこれにつながるダクト６
内の空気は、管状体５の水位の上昇、下降に応じて加
圧、減圧される。
おり、その水８は各管状体５のほぼ中央の高さまで入り
込んでいる。管状体５内の約上半分の部分には水が入っ
ておらず、この部分はダクト６に連通しており、中間貯
留部７につながる空気の入った閉じた空間になってい
る。地震などによって装置本体の容器が動揺すると、内
部の水８が流動し、各管状体５の水位が変動する。した
がって各管状体５の上方空間とこれにつながるダクト６
内の空気は、管状体５の水位の上昇、下降に応じて加
圧、減圧される。
【００１０】中間貯留部７は、図３に示すように、ダク
ト６の中間において、ダクト６に連通して下方に曲折す
るＵ字型の通路を形成している。そのＵ字型の通路内の
下方約半分に水９を貯留している。これにより、２つの
管状体５の上部空間はダクト６で直接連通してはおら
ず、その連通路の途中にある中間貯留部７内の水９の層
が仕切りとなっている。つまり水９の層によって２つの
管状体５の上部空間が分割されている。
ト６の中間において、ダクト６に連通して下方に曲折す
るＵ字型の通路を形成している。そのＵ字型の通路内の
下方約半分に水９を貯留している。これにより、２つの
管状体５の上部空間はダクト６で直接連通してはおら
ず、その連通路の途中にある中間貯留部７内の水９の層
が仕切りとなっている。つまり水９の層によって２つの
管状体５の上部空間が分割されている。
【００１１】したがって図３において、一方の管状体５
の水位が上昇して、その上方空間の空気が圧縮され、他
方の管状体５の水位が低下して、その上方空間の空気が
減圧されると、中間貯留部７内の水９は空気圧変動を受
けて、加圧側から減圧側へと流動する。つまり図３にお
いて、下部タンク４および管状体５内の水８が左右に動
揺すると、管状体５の上方空間の圧力変動を受けて中間
貯留部７内の水９が水８と反対に右左に動揺する。
の水位が上昇して、その上方空間の空気が圧縮され、他
方の管状体５の水位が低下して、その上方空間の空気が
減圧されると、中間貯留部７内の水９は空気圧変動を受
けて、加圧側から減圧側へと流動する。つまり図３にお
いて、下部タンク４および管状体５内の水８が左右に動
揺すると、管状体５の上方空間の圧力変動を受けて中間
貯留部７内の水９が水８と反対に右左に動揺する。
【００１２】また図３に示すように、中間貯留部７のＵ
字型通路の湾曲部分にはダンパ板１０が取り付けられて
いる。ダンパ板１０は軸１１に固着されており、この軸
１１を中心にして回動可能になっている。したがって、
前記のように中間貯留部７内の水９が流動（動揺）する
と、その流動圧がダンパ板１０に作用し、これを回動変
位させる。
字型通路の湾曲部分にはダンパ板１０が取り付けられて
いる。ダンパ板１０は軸１１に固着されており、この軸
１１を中心にして回動可能になっている。したがって、
前記のように中間貯留部７内の水９が流動（動揺）する
と、その流動圧がダンパ板１０に作用し、これを回動変
位させる。
【００１３】また図２に示すように、ダンパ板１０の軸
１１の一端は中間貯留部７の外側に突出しており、下部
タンク４上に搭載された制動ユニット１２に連結されて
いる。制動ユニット１２は軸１１の回動（ダンパ板１０
の回動）に適宜な制動力を付加するためのものであり、
捩りコイルバネを使用したり、油圧を使用して軸１１の
回転に対して抵抗力を加えるようになっている。しかも
図示省略しているが、軸１１の回動に対する制動力の特
性を容易に調整することができるように構成されてい
る。したがって、中間貯留部７内の水９に対して２つの
管状体５の上方空間の圧力変動が作用し、中間貯留部７
内の水９を動揺させる力が加わっても、ダンパ板１０に
より水９の動揺に対して適宜な制動力が加わる。その制
動力が加わった状態にて水９が動揺するとともにダンパ
板１０が回動する。
１１の一端は中間貯留部７の外側に突出しており、下部
タンク４上に搭載された制動ユニット１２に連結されて
いる。制動ユニット１２は軸１１の回動（ダンパ板１０
の回動）に適宜な制動力を付加するためのものであり、
捩りコイルバネを使用したり、油圧を使用して軸１１の
回転に対して抵抗力を加えるようになっている。しかも
図示省略しているが、軸１１の回動に対する制動力の特
性を容易に調整することができるように構成されてい
る。したがって、中間貯留部７内の水９に対して２つの
管状体５の上方空間の圧力変動が作用し、中間貯留部７
内の水９を動揺させる力が加わっても、ダンパ板１０に
より水９の動揺に対して適宜な制動力が加わる。その制
動力が加わった状態にて水９が動揺するとともにダンパ
板１０が回動する。
【００１４】このように本発明の装置では、下部タンク
４および管状体５内の水８の動揺によって振動エネルギ
ーを吸収するだけでなく、各管状体５の上方空間の空気
の加圧、減圧作用によっても振動エネルギーを吸収し、
また中間貯留部７内の水９を空気圧の変動によって動揺
させることでも振動エネルギーを吸収し、さらに水９の
動きをダンパ板１０で抑制することによっても振動エネ
ルギーを吸収することになる。そして、制動ユニット１
２による軸１１の回動に対する制動特性は非常に簡単に
可変設定することができ、これによって制振装置の特性
を調整することができる。また、管状体５の空気静圧を
適宜調節するためにコンプレッサーなどからなる圧力調
整ユニットを付加すれば、空気による加減圧作用が調整
されるので、制振装置の特性を一層容易に調整できる。
４および管状体５内の水８の動揺によって振動エネルギ
ーを吸収するだけでなく、各管状体５の上方空間の空気
の加圧、減圧作用によっても振動エネルギーを吸収し、
また中間貯留部７内の水９を空気圧の変動によって動揺
させることでも振動エネルギーを吸収し、さらに水９の
動きをダンパ板１０で抑制することによっても振動エネ
ルギーを吸収することになる。そして、制動ユニット１
２による軸１１の回動に対する制動特性は非常に簡単に
可変設定することができ、これによって制振装置の特性
を調整することができる。また、管状体５の空気静圧を
適宜調節するためにコンプレッサーなどからなる圧力調
整ユニットを付加すれば、空気による加減圧作用が調整
されるので、制振装置の特性を一層容易に調整できる。
【００１５】ところで、前記の実施例における制動ユニ
ット１２をなくし、代わりにダンパ板１０の軸１１をモ
ータなどで回動駆動する駆動ユニットを設け、中間貯留
部７内の水９の動揺をタンパ板１０でもってビル等の振
動を積極的に打ち消すように動作させるように構成すれ
ば、いわゆるアクティブ制振を行うことができる。
ット１２をなくし、代わりにダンパ板１０の軸１１をモ
ータなどで回動駆動する駆動ユニットを設け、中間貯留
部７内の水９の動揺をタンパ板１０でもってビル等の振
動を積極的に打ち消すように動作させるように構成すれ
ば、いわゆるアクティブ制振を行うことができる。
【００１６】また、前記の実施例において、下部タンク
４内の水８の流動を抑制する手段を付加すれば、より大
きな制振効果と制振特性の調整効果を得ることができ
る。なお前記の実施例では４本の管状体５を有する二方
向液柱管ダンパ方式の装置であるが、２本の管状体と下
部タンクとでＵ字型に構成された一方向液柱管ダンパ方
式の装置においても本発明は有効である。
４内の水８の流動を抑制する手段を付加すれば、より大
きな制振効果と制振特性の調整効果を得ることができ
る。なお前記の実施例では４本の管状体５を有する二方
向液柱管ダンパ方式の装置であるが、２本の管状体と下
部タンクとでＵ字型に構成された一方向液柱管ダンパ方
式の装置においても本発明は有効である。
【００１７】
【発明の効果】この発明の流体式制振装置では、いわゆ
る液柱管ダンパ方式の装置において、複数本の管状体の
上方空間をそれぞれダクトで連結するとともに、そのダ
クトの中間に中間貯留部を設け、中間貯留部内の水をダ
クト内の空気圧の変動で動揺させるように構成するとと
もに、その水の動揺をダンパ板で抑制するように構成し
たので、下部タンク内の液体の動きだけでなく、それに
伴う空気の動き、さらに空気の動きに伴う中間貯留部の
液体の動き、さらに液体の動きに伴うダンパ板の動きを
利用して制振効果を発揮するので、より小型でより大き
な制振効果が得られる。またダンパ板の制動特性あるい
は駆動特性を変えることで非常に簡単に制振装置の特性
を調整することができ、制振しようとするビルや船舶な
どの具体的な対象物の固有振動数に簡単かつ確実に特性
を合わせることができる。
る液柱管ダンパ方式の装置において、複数本の管状体の
上方空間をそれぞれダクトで連結するとともに、そのダ
クトの中間に中間貯留部を設け、中間貯留部内の水をダ
クト内の空気圧の変動で動揺させるように構成するとと
もに、その水の動揺をダンパ板で抑制するように構成し
たので、下部タンク内の液体の動きだけでなく、それに
伴う空気の動き、さらに空気の動きに伴う中間貯留部の
液体の動き、さらに液体の動きに伴うダンパ板の動きを
利用して制振効果を発揮するので、より小型でより大き
な制振効果が得られる。またダンパ板の制動特性あるい
は駆動特性を変えることで非常に簡単に制振装置の特性
を調整することができ、制振しようとするビルや船舶な
どの具体的な対象物の固有振動数に簡単かつ確実に特性
を合わせることができる。
【図１】従来の二方向液柱管ダンパ方式の制振装置の概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図２】本発明の一実施例による流体式制振装置の斜視
図である。
図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
４ 下部タンク ５ 管状体 ６ ダクト ７ 中間貯留部 ８ 水 ９ 水 １０ ダンパ板 １１ 軸 １２ 制動ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺村 彰 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (72)発明者 松岡 利隆 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株式会社大林組東京本社内 (56)参考文献 実開 昭63−182997（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 液体で満たされた下部タンクと、この下
部タンクの端部寄りの上面に立設されて該タンクと連通
し、途中まで前記液体が入り込んでいる複数の管状体
と、これら各管状体の上部空間同士を連結するダクト
と、このダクトの途中にて下方に折曲して形成された通
路内に液体を貯留させ、その液体にて前記ダクトを仕切
る中間貯留部と、この中間貯留部の液体の流動圧を受け
て変位するダンパ板とを備えたことを特徴とする流体式
制振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3246523A JP2667751B2 (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 流体式制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3246523A JP2667751B2 (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 流体式制振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0560173A JPH0560173A (ja) | 1993-03-09 |
| JP2667751B2 true JP2667751B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=17149671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3246523A Expired - Lifetime JP2667751B2 (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 流体式制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2667751B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116044954B (zh) * | 2023-01-29 | 2023-08-04 | 兰州理工大学 | 一种双向调谐波纹液柱阻尼器及其安装方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2516464Y2 (ja) * | 1987-05-20 | 1996-11-06 | 古野電気 株式会社 | 減揺タンク |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP3246523A patent/JP2667751B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0560173A (ja) | 1993-03-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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