JP2673606B2

JP2673606B2 - 動吸振装置

Info

Publication number: JP2673606B2
Application number: JP2326678A
Authority: JP
Inventors: 剛史三山; 正幸蔵; 研二牧瀬; 光春平澤; 秀美大山; 郁夫下田; 一顕志気; 昌已持丸
Original assignee: Fujita Corp; Oiles Corp
Current assignee: Fujita Corp; Oiles Corp
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: JPH04194432A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は床面或は機械本体及びその基礎、その他の外
的強制力を受けて振動する構造物における振動の減衰を
増加させる制振装置、いわゆる動吸振装置（動吸振器或
はダイナミックダンパともいう）に関する。

（従来の技術）一般に、動吸振装置は、振動源（外力）の振動数と同
じ固有振動数をもつか、或は該外力の振動数より比較的
小さな固有振動数をもった振動系であり、これを主振動
系に付加して、主振動系の振動を低減するものであり、
その理論は既に公知である。

このような動吸振装置では、従来、実開昭50−96325
号公報に示されるように、重錘をばね体で支持する構成
が採用されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような構成によっては重錘の横揺
れを避けることができず、該重錘の横揺れにより所望の
減衰特性を得ることができない。

従って、この重錘の横揺れを防止し、上下動のみを案
内する案内手段が望まれるところであるが、通常の案内
手段（例えばローラによるガイド）によっては摩擦力が
発生し、この摩擦力により減衰特性が大幅に減殺され、
特に振幅の小さな微小振動に対してはこの摩擦力により
重錘の動きは完全に阻止され、有効な制振手段とはなら
ないものである。

このようなことから、重錘の横揺れを容認しつつ、従
来のものが使用されているのが実情である。

また、例えば建物床面にこのような動吸振装置を取り
付けた場合、床面の固有振動周期は設計時と建築竣工時
で多少変化するとともに床面への載荷物によっても変化
するため、動吸振装置と床面の固有振動周期が一致せ
ず、このため振動の減衰特性が低下するという問題があ
った。

本発明はこのような実情に鑑み案出されたものであっ
て、重錘の横揺れを防止し、且つ重錘の上下変位時の摩
擦抵抗を無視できるとともに動吸振装置の取り付け後
も、その固有振動数の微調整が可能な動吸振装置を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段）前記目的を達成するため本発明は、底板と、底板から
立設された側板と、側板の上端に取着された取付板とか
らなる外箱と、外箱内に配置された重錘と、前記重錘と
側板との間で、該重錘の周方向に間隔をおいた少なくと
も三か所に設けられ、重錘を支持するとともに重錘の横
方向の変位を規制する薄板ばねと、前記重錘と底板との
間及び重錘と取付板との間に配置され、重錘を支持する
とともに重錘の固有振動数を微調整するばね体とを備
え、前記底板はばね体挿入用孔を有すると共に、このば
ね体挿入用孔は、底板に取り外し可能に取着される蓋で
覆われ、前記重錘には上下に貫通し雌ねじが形成された
ばね体挿入用孔が前記底板に形成されたばね体挿入用孔
に対応した箇所に形成され、前記重錘のばね体挿入用孔
には雄ねじ部材が螺合され、前記ばね体は、重錘のばね
体挿入用孔内で雄ねじ部材の下面と前記蓋との間及び重
錘のばね体挿入用孔内で雄ねじ部材の上面と取付板との
間にわたってそれぞれ挿入されていることを特徴とす
る。

（作用）ばね体は重錘をその釣合位置で支持し、薄板ばねは重
錘の変位に追従して可撓する。

従って、主振動系に作用する強制振動力がこの動吸振
装置のばね体を介して重錘に伝わると、薄板ばねの横剛
性特性により重錘は横方向即ち水平方向のいずれにも殆
ど変位することがない。

これにより、この動吸振装置の重錘は横揺れがなく、
摩擦力のない上下動のみとなるので、理想的な動吸振作
用を発揮する。

また、動吸振装置の取り付け後も、底板の各挿入用孔
からばね体の取り付け、取り外しが容易にでき、ばね体
のばね定数を簡単且つ無段階的に調整することができ
る。

また、雄ねじ部材を回動操作して蓋と雄ねじ部材の下
面間の距離及び取付板と雄ねじ部材の上面間の距離を変
えることにより、重錘を所定位置に位置決めできると共
にばね体に与張力をあたえ、重錘の所定変位内では常に
バネ体のばね力が作用するようばね力を無段階的に調節
することができる。

（実施例）以下、本発明の好適一実施例を添付図面を参照して説
明する。

第１図は装置の一部破断斜視図、第２図は要部断面側
面図、第３図は同底面図を示し、第２図は第３図のＡ・
Ｂ・Ｃ・Ｄ矢視図、第３図は第２図のＥ・Ｅ矢視図に相
当している。

１は動吸振装置で、動吸振装置１は外箱３と、外箱３
内に配設された重錘５と、重錘５を支持するコイルスプ
リング7,9と、薄板ばね11及び粘性抵抗部13を含んで構
成されている。

外箱３は、第４図に取付板を取り除いた状態の半部平
面・半部底面図を示し、第５図に半部断面側面図で示す
ように、矩形状の底板301と、底板301の四辺から立設さ
れた側板303と、側板303の上端にボルト・ナットで着脱
可能に取着される矩形状の取付板307とを備え、取付板3
07は該取付板307に固定されたアンカーボルト308を介し
て主振動系に固定される。

底板301の中央には粘性抵抗部13の挿入用の孔311が形
成され、また、この孔311の周囲で矩形の頂点に位置す
るようにコイルスプリング７の挿入用孔313が形成さ
れ、更に、この各挿入用孔313の間にコイルスプリング
９の挿入用孔315が形成されている。

重錘５は第６図に半部平面・半部底面図で、第７図及
び第８図に第６図のＡ矢視図、Ｂ矢視図で示すように、
平面視矩形状を呈し、その底面の中心には粘性抵抗部13
の挿入用凹部501が形成されている。

また、凹部501の周囲で前記挿入用孔313に対応した箇
所にコイルスプリング７の挿入用凹部503が形成されて
いる。

また、凹部501の周囲で前記挿入用孔315に対応した箇
所にコイルスプリング９の挿入用孔505が貫設され、挿
入孔505の上半部には雌ねじ507が形成されている。

そして、この雌ねじ507には、第９図に側面図で、第1
0図に平面図で示すように、雄ねじ部511Aを有する円柱
状の雄ねじ部材511が螺合されている。

前記底板301の各挿入用孔313には夫々蓋323が取着さ
れ、各挿入用凹部503内で該凹部503の上面と蓋323とに
わたって重錘５を支持するためのコイルスプリング７が
挿入されている。

前記底板301の各挿入用孔315には夫々蓋325が取着さ
れ、各挿入用孔505内で雄ねじ部材511の下面と蓋325と
にわたって重錘５を支持するためのコイルスプリング９
が挿入されている。

更に、挿入用孔505には、取付板307と雄ねじ部材511
の上面とにわたって重錘５を下方に付勢するコイルスプ
リング15が挿入されている。

上記コイルスプリング7,9,15は底板301の各挿入用孔3
13,315から容易に取り付け，取り外しが可能であり、上
記コイルスプリング7,9,15のばね定数や配置個数を変え
ることにより、動吸振装置１の取り付け後の固有振動数
の微調整が行なわれる。

粘性抵抗部13は、ロッド1301、ナット1303を介して前
記凹部501内に垂設された円板状のピストン1305と、底
板301側に取着されたシリンダ1307とを備える。

シリンダ1307は底板301の孔311に取着される底板1307
Aと、底板1307Aから立設された円筒部1307Bと、円筒部1
307Bの中間部内壁に固定され中心に孔1307Dが形成され
た中間板1307Eとを備え、シリンダ1307内には少なくと
も中間板1307Eよりも上面まで粘性流体Ｌが充填されて
いる。

前記ロッド1301は孔1307Dを挿通され、ピストン1305
が中間板1307Eと底板1307Aの間に配置されている。

従って、シリンダ1307内には、粘性流体が密に充填さ
れた中間板1307Eとピストン1305による中間室1313と、
ピストン1305と底板1307Aによる下室1315が画成されて
いる。

重錘５の各側面5A上部とこの側面5Aに対向する外箱３
の側板303との間には、第11図に正面図で、第12図に側
面図で示すように、断面がＵ字状の薄板ばね11がボルト
・ナット1101及び支持部材1103を介して２枚ずつ取着さ
れている。

薄板ばね11としては一般に鋼板が使用されるが、同等
の力学的特性を示すものであれば他の素材、例えば銅合
金や繊維強化プラスチック等も使用できる。

薄板ばね11はその性質上、第12図の紙面に沿ういずれ
の方向にも可撓性を有するが、第11図の左右方向、即ち
薄板ばね11の長手方向に作用する力に対しては剛性（こ
れを横剛性という）を示す。

従って、重錘５は外箱３内において前後左右方向、即
ち水平方向の変位は相殺され、上下方向の変位のみが可
能となり、水平方向には殆ど変位しない。

（実施例の作用）動吸振装置１は主振動系の振動モードの腹部に対応す
る位置に（例えば床面を支持する梁等に）外箱３の取付
板307が適宜固定手段（本実施例ではアンカーボルト）
をもって設置される。

主振動系が振動を起こすと、この振動は動吸振装置１
に伝えられる。

そして、外箱３は主振動系と一体的に動くので、この
振動はコイルスプリング7,9,15を介して重錘５を振動さ
せる。

重錘５の外箱３に対する相対的変位は薄板ばね11の変
位になるが、薄板ばね11はその長手方向への剛性を有
し、その他の方向へは殆ど抵抗を示さず、薄板ばね11は
重錘５の四面に配設されているので、結局重錘５は上下
方向のみの変位が許容されることになる。従って重錘５
の振動は横揺れを起こすことなく、上下振動のみとな
る。

この重錘５の上下振動において、薄板ばね11は殆ど抵
抗を示さず、重錘５は微小振動に対して鋭敏に反応す
る。

また、粘性抵抗部13においては、コイルスプリング7,
9に支持された重錘５の上下振動がそのままピストン130
5の変位となり、上室1313と下室1315とに容積変化が生
じ、この容積変化に伴うピストン1305の外周面と円筒部
1307B内面との間の微小間隙を通過する粘性流体Ｌによ
って重錘５の変位とは反対方向に粘性抵抗が生じ、重錘
５の振動を減衰させることになる。この粘性抵抗は微小
振動に対しても鋭敏に反応する。

この粘性抵抗部13の付加機能により、主振動系に対す
る動吸振装置１の固有振動数域帯が広がり、制振作用が
より確実化される。

これと共に、薄板ばね11の微小振動特性と粘性抵抗の
微小振動特性とが相まって微小振動に対する制振効果が
得られる。

また、動吸振装置１の取り付け後も、底板301の各挿
入用孔313,315からコイルスプリング7,9,15の取り付
け，取り外しが容易にできるので、コイルスプリング7,
9,15のばね定数を簡単且つ無段階的に調整することがで
きる。

また、重錘の挿入用孔505に雄ねじ部材511と、重錘５
を上方ならびに下方に付勢するコイルスプリング9,15を
設けたので、雄ねじ部材511を回動操作して蓋325と雄ね
じ部材511の下面間の距離及び取付板307と雄ねじ部材51
1の上面間の距離を変えることにより、重錘５を所定位
置に位置決めできると共にコイルスプリング9,15に与張
力をあたえ、重錘５の所定変位内では常にコイルスプリ
ング9,15のばね力が作用するようばね力を無段階的に調
節することができる。

更に、実施例では、重錘５に凹部503、孔505を合計８
つ設けたので、主振動系に合わせ用いるコイルスプリン
グ7,9,15の数を調節することが可能となる。

（発明の効果）以上の説明で明らかなように本発明によれば、重錘の
横揺れを防止し、且つ重錘の上下変位時の摩擦抵抗を無
視できる動吸振装置が得られ、微小振動に対しても確実
な制振作用を発揮し、更には、動吸振装置の取り付け後
もその固有振動数を調整することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は装置の一部破断斜視図、第２図は要部断面側面
図、第３図は同底面図、第４図は取付板を取り除いた状
態の外箱の半部平面・半部底面図、第５図は同・半部断
面側面図、第６図は重錘の半部平面・半部底面図、第７
図及び第８図は夫々第６図のＡ矢視図、Ｂ矢視図、第９
図は雄ねじ部材の側面図、第10図は同・平面図、第11図
は薄板ばねの正面図、第12図は同・側面図である。尚図中１は動吸振装置、３は外箱、５は重錘、7,9,15は
コイルスプリング、11は薄板ばね、15は粘性抵抗部であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者牧瀬研二東京都渋谷区千駄ケ谷４丁目６番15号フジタ工業株式会社内 (72)発明者平澤光春東京都渋谷区千駄ケ谷４丁目６番15号フジタ工業株式会社内 (72)発明者大山秀美東京都渋谷区千駄ケ谷４丁目６番15号フジタ工業株式会社内 (72)発明者下田郁夫神奈川県藤沢市桐原町８番地オイレス工業株式会社内 (72)発明者志気一顕神奈川県藤沢市桐原町８番地オイレス工業株式会社内 (72)発明者持丸昌已神奈川県藤沢市桐原町８番地オイレス工業株式会社内 (56)参考文献特開平１−153836（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−93542（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】底板と、底板から立設された側板と、側板
の上端に取着された取付板とからなる外箱と、外箱内に配置された重錘と、前記重錘と側板との間で、該重錘の周方向に間隔をおい
た少なくとも三か所に設けられ、重錘を支持するととも
に重錘の横方向の変位を規制する薄板ばねと、前記重錘と底板との間及び重錘と取付板との間に配置さ
れ、重錘を支持するとともに重錘の固有振動数を微調整
するばね体とを備え、前記底板はばね体挿入用孔を有すると共に、このばね体
挿入用孔は、底板に取り外し可能に取着される蓋で覆わ
れ、前記重錘には上下に貫通し雌ねじが形成されたばね体挿
入用孔が前記底板に形成されたばね体挿入用孔に対応し
た箇所に形成され、前記重錘のばね体挿入用孔には雄ねじ部材が螺合され、前記ばね体は、重錘のばね体挿入用孔内で雄ねじ部材の
下面と前記蓋との間及び重錘のばね体挿入用孔内で雄ね
じ部材の上面と取付板との間にわたってそれぞれ挿入さ
れている、ことを特徴とする動吸振装置。
【請求項２】重錘と底板との間には、底板側で支持され
粘性流体が充填されたシリンダと、重錘側で支持され、
重錘の変位時に前記シリンダ内で粘性流体を移動させ、
粘性抵抗を生じさせるピストンとを備える粘性抵抗部が
設けられている請求項１記載の動吸振装置。
【請求項３】前記重錘には底板側に開口する所定深さの
凹部が前記底板に形成されたばね体挿入用孔に対応した
箇所に形成され、この凹部内で該凹部の上面と蓋との間
にわたって前記ばね体が挿入されている請求項１記載の
動吸振装置。