JP2727796B2 - 制振装置 - Google Patents

制振装置

Info

Publication number
JP2727796B2
JP2727796B2 JP3149313A JP14931391A JP2727796B2 JP 2727796 B2 JP2727796 B2 JP 2727796B2 JP 3149313 A JP3149313 A JP 3149313A JP 14931391 A JP14931391 A JP 14931391A JP 2727796 B2 JP2727796 B2 JP 2727796B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
self
teeth
additional mass
rail
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3149313A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04347279A (ja
Inventor
満 蔭山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OOBAYASHIGUMI KK
Original Assignee
OOBAYASHIGUMI KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OOBAYASHIGUMI KK filed Critical OOBAYASHIGUMI KK
Priority to JP3149313A priority Critical patent/JP2727796B2/ja
Publication of JPH04347279A publication Critical patent/JPH04347279A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2727796B2 publication Critical patent/JP2727796B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • F16F7/1005Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass
    • F16F7/1011Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass by electromagnetic means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は建物などの構造物の制振
装置に係り、特に付加質量の変位により構造物の振動を
抑制するように構成された制振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばビルなどを代表とする建物などの
構造物は、地震あるいは風圧などにより振動が発生した
場合に、この振動を制振するための制振装置がビルなど
の屋上などに設けられている。この種の制振装置には、
主にビルの質量に応じた所定の重量を有する付加質量を
振動状態に応じて変位させる構造のものが採用されてい
る。
【0003】例えば図9に示すように付加質量1がロー
ラー3などにより移動可能となっており、ロッド5を介
してアクチュエータ7により変位できるように構成され
ているものがある。この種の技術が記載された公報には
特開平2−13667号公報が存在する。
【0004】あるいは図10に示すように付加質量1を
貫通するボールネジ軸9が、付加質量1に設けられたボ
ールネジ機構11に受けられ、ボールネジ軸9がサーボ
モータ13により回転されることで付加質量1を変位で
きるようにしているものがある。この種の技術が記載さ
れた公報には特開平2−300478号公報がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、付加質
量1の変位量を大きく取るためには、ロッド5(図9)
又はボールネジ軸9(図10)を長くせねばならず、長
くするとロッド5やボールネジ軸9の挫屈の可能性が生
じ、又は軸剛性が低下し装置系の固有振動数が低下す
る。このため制振制御に悪影響を与えてしまう。従っ
て、付加質量1の変位量を大きくすることには限界が生
じていた。また、アクチュエータ7やサーボモータ13
などの動力部が制振のための付加質量とはならず死荷重
となっていた。
【0006】本発明は、付加質量の変位量を大きくで
き、また動力部の重量を付加質量の一部に利用できる制
振装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために成されたもので、付加質量の変位により
構造物の振動を抑制する制振装置において、上記構造物
に、歯を有するレールを設置するとともに、該レール
に、その歯に噛合する歯を有して該レール上を走行する
車輪を備えた自走体を設け、該自走体に上記付加質量を
備えたことを特徴とする制振装置である。
【0008】
【作用】構造物の振動状態に応じて自走体が自走し、こ
れにより自走体に備えられた付加質量が変位することに
なり、構造物の振動を制振できる。特に、付加質量を構
造物の振動状態に応じて変位させ、この付加質量の変位
を構造物に伝達して制振するこの種の制振装置では、当
該付加質量の変位に基づく制振力を構造物へ入力するた
めに、これら付加質量と構造物との間に反力受けを設け
ることが必須である。この点、従来例にあっては図9の
装置では構造物と付加質量との間に位置するアクチュエ
ータを、また図10のものでは付加質量を変位させるボ
ールネジ軸を有する装置全体を反力受けとして機能させ
ている。このようにして反力受けとしての機能部分を構
造物に設置することで付加質量の変位を構造物に伝達し
て制振力を得るようにしているが、この点に関し本発明
では、構造物に、歯を有するレールを設置するととも
に、このレールに、その歯に噛合する歯を有して当該レ
ール上を走行する車輪を備えた自走体を設けることによ
り、これらレールの歯と車輪の歯との噛合関係で付加質
量を備える自走体の構造物に対する反力受けを構成する
ようにしていて、したがってレールの歯と車輪の歯とが
噛合関係を維持する限りにおいて広範な移動範囲で自走
体を長い距離に亘って走行させることができ、これによ
り、従来のようにアクチュエータの設置位置やボールネ
ジ軸を有する装置の大きさに制限されることなく、付加
質量の大きな変位量を確保することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図2におい
て説明する。図2中、制振装置1はビル2の屋上2aに
設置されている。このビル2は12階建てであり、正面
の横幅に対して側面の奥行きが小さいタワー構造の如く
建設されている。ビル2の例えば3,6,9,12階の
各フロアには、床面あるいは柱等の振動の状態を検出す
る振動状態検知センサ3(31 ,32 ,33 ,34 )が
設けられており、ビル2の地下には地震を検出する地震
センサ4が埋設されている。又、ビル2の屋上には風速
風向計5が設置されている。
【0010】尚、振動状態検知センサ3は、ビル2が振
動したときの変位を検知する変位センサでも良いし、あ
るいは振動発生時の速度を検知する速度センサ、あるい
は加速度を検知する加速度センサ等が考えられる。
【0011】図2に示すビル2は例えば地震が発生した
場合あるいは風圧が作用した場合奥行きの小さい幅狭方
向(矢印X方向)に振動が発生しやすい構造となってい
る。そのため、図2に示す制振装置1は矢印X方向に発
生する振動を制振するように設置されている。この制振
装置1は、図1に示すように、付加質量12を有する自
走体13が、動力部として備えるACサーボモータ8に
より自走することで、図中矢印X方向に往復動できる構
造となっている。
【0012】図2において、ビル2が地震発生により振
動すると、各振動状態検知センサ31 〜34 及び地震セ
ンサ4からの検出信号はA/D変換器9に入力され、デ
ジタル信号に変換される。A/D変換器9からの信号が
入力される演算装置10には、風速風向計5からの計測
信号及びACサーボモータ8に内蔵された回転検出器
(図示せず)から回転検出信号も供給されており、振動
状態検知センサ31 〜34 ,地震センサ4,風速風向計
5等からの信号により振動状態が演算され、その演算結
果に基づいて付加質量12の変位方向,変位量,変位速
度,加速度等を算出するプログラムが入力されている。
そして、演算装置10に接続されたサーボコントローラ
11は演算装置10からの指令によりACサーボモータ
8に駆動電流を供給する。
【0013】ここで本発明の要部である制振装置1につ
いて詳述する。制振装置1の自走体13には、ビル2の
質量に応じた所定の重量を有する付加質量12が備えら
れている。また自走のための駆動部としてACサーボモ
ータ8を有し、一対の車輪14あるいは2対の車輪14
を駆動できるようになっている。各車輪にはフランジ1
5が設けられており、レール16の上に乗って、レール
16をフランジ15で挟みつけるようになっている。こ
れにより、矢印X方向と直角方向の振動に対し自走体1
3がずれてしまわないようになっている。また車輪14
及びレール16には歯17,18が形成されており、互
いに噛み合っている。これにより大きな振動に対しても
レール16の長手方向に垂直な方向に自走体13がずれ
てしまい、制振制御がうまくいかなくなるのを防止して
いる。自走体13とサーボコントローラ11との信号の
やりとり、及び動力部であるACサーボモータ8への電
流の供給は、フレキシブルケーブル19によって行なわ
れる。フレキシブルケーブル19はレール16に沿って
配置されており、順次屈曲することで、自走体13の動
きに対応できるようになっている。
【0014】ここで、上記構成になる制振装置1の動作
について説明する。例えば地震発生又は風圧の作用によ
りビル2が矢印X方向に振動した場合、ビル2の各階で
は夫々異なる変位量,加速度の振動が発生する。このよ
うな、ビル2の振動は各振動状態検知センサ31 〜34
により検出され、さらに地震センサ4,風速風圧計5か
らの信号に基づいて付加質量12の変位方向,変位量,
速度,加速度等が演算装置10により算出される。サー
ボコントローラ11は演算装置10からの指令によりA
Cサーボモータ8に駆動電流を供給する。
【0015】ACサーボモータ8には常時微弱電流が通
電されてスタンバイ状態にあるので、ACサーボモータ
8は駆動電流の供給と同時に車輪14を回転駆動する。
尚、微弱電流によりエネルギ消費はわずかであるので、
無駄が少ない。
【0016】ACサーボモータ8が回転駆動すると、こ
の駆動力は車輪14に伝わり、車輪14の歯17がレー
ル16の歯18と噛み合い、自走体13はレール16の
上を移動する。この移動により付加質量12の変位を生
じる。特に本実施例にあっては、ビル2に、歯18を有
するレール16を設置するとともに、このレール16
に、その歯18に噛合する歯17を有して当該レール1
6上を走行する車輪14を備えた自走体13を設けて構
成しているので、これらレール16の歯18と車輪14
の歯17との噛合関係で付加質量12を備える自走体1
3のビル2に対する反力受けを構成することができ、し
たがって単にレール16を敷けばどのような長い距離で
あっても、レール16の歯18と車輪14の歯17とが
噛合関係を維持する限りにおいて広範な移動範囲で自走
体13を長い距離に亘って自走させることができ、これ
により、従来のようにアクチュエータの設置位置やボー
ルネジ軸を有する装置の大きさに制限されることなく、
付加質量12の大きな変位量を確保することができる。
【0017】
【0018】また、自走するための動力部であるACサ
ーボモータ8は自走体の内部に組込まれているので、付
加質量12の一部として利用されることになる。
【0019】
【0020】また図1においてはレール16は平坦な面
20の上に設けられていたが、他の実施例においては
3に示すように円弧面21の上に設けることも可能であ
る。そして、円弧面21とすることで、この円弧によっ
て形成される付加質量12の固有周期、建物の固有周期
に合わせた形で調整することによって、パッシブ型制御
手法のTMD法を構成し、その上でアクティブ型の制御
を行うことができ、動力部のパワーを節約するハイブリ
ッド型の制振装置として用いることも容易に行える。
【0021】さらに図1においてはレール16は平坦な
面20の上に直接に敷かれるものであったが、他の実施
例においては図4および図5に示すように上方に支持さ
れたレール16に対し上下から車輪22,23が接する
ことで自走体13を安定した状態にすることが可能とな
る。すなわち、レール16は支柱24によって中空に支
えられており、断面は図6に示すように概略台形を成
し、上面25が水平面で、下面26が傾斜面となってい
る。そして、上面25には水平な軸27によって支えら
れた車輪22が接し、下面26には斜めの軸28を有す
る車輪23が接している。このような対の車輪22,2
3を車体の4ケ所に備えることで、自走体13に上下方
向の力、左右方向の力が働いても、安定して自走体13
を支えることが可能である。
【0022】そしてレール16を上下から挟む一対の車
輪22,23のうち一方の車輪22に歯29を形成し、
レール16に形成した歯30とかみ合わせることで、
定して自走体13を支えることができる。尚、下面26
の傾斜を逆方向とすることもできる。
【0023】以上の実施例においては上側の車輪22は
水平な軸27を有するものであったが、図7に示すよう
上下の車輪22,23共に斜めの軸31,28を有す
るものとしてもよい。これによって、左右方向の力に対
しより安定して自走体13を支えることができる。
【0024】さらに、図8に示すように、中空に支えら
れるレール16を円弧状とし、図3の例と同様に、ハイ
ブリッド型の制振装置として用いることも可能である。
以上の図1〜図8に示した実施例に係る制振装置の有効
な対象となる構造物としては、必要な制振力を得るため
には付加質量12が大きな変位量を伴って動く必要のあ
る構造物、すなわち、超高層建物などに代表される長周
期構造物があげられる。
【0025】なお、自走体13の駆動部としてACサー
ボモータ8を例に説明したが、必ずしもこれに限らず、
他のアクチュエータなどの駆動部を用いることが可能で
ある。この駆動部は自走体13の本体と同様に付加質量
12の一部として利用することができるので、制振装置
全体としての重量は従来に比べ小さくできることにな
る。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の制振装置
によれば、付加質量を備えた自走体が自走することによ
り、従来のようなロッドやボールネジ軸を必要とせず、
従って付加質量の変位量を大きくすることが可能とな
る。特に、構造物に、歯を有するレールを設置するとと
もに、このレールに、その歯に噛合する歯を有して当該
レール上を走行する車輪を備えた自走体を設けるように
したので、これらレールの歯と車輪の歯との噛合関係で
付加質量を備える自走体の構造物に対する反力受けを構
成することができ、したがってレールの歯と車輪の歯と
が噛合関係を維持する限りにおいて広範な移動範囲で自
走体を長い距離に亘って走行させることができて、これ
により、従来のようにアクチュエータの設置位置やボー
ルネジ軸を有する装置の大きさに制限されることなく、
付加質量の大きな変位量を確保することができる。さら
に、自走体が自走するための動力部は付加質量の一部と
して利用されることになり、従来のように無駄に死荷重
となってしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の一実施例を示す側面図である。 (b)(a)のA部の正面拡大図である。
【図2】図1の制振装置を備えた建物全体の概略斜視図
である。
【図3】他の実施例を示す側面図である。
【図4】他の実施例を示す側面図である。
【図5】図4の正面図である。
【図6】図5のB部正面拡大図である。
【図7】他の実施例における車輪の正面拡大図である。
【図8】他の実施例を示す側面図である。
【図9】従来例を示す側面図である。
【図10】他の従来例を示す側面図である。
【図11】他の実施例を示す側面図である。
【図12】従来例を示す側面図である。
【図13】他の従来例を示す側面図である。
【符号の説明】
1 制振装置 2 ビル 8 ACサーボモータ12 付加質量 13 自走体 14 車輪 16 レール17,18,29,30 歯

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 付加質量の変位により構造物の振動を抑
    制する制振装置において、上記構造物に、歯を有するレ
    ールを設置するとともに、該レールに、その歯に噛合す
    る歯を有して該レール上を走行する車輪を備えた自走体
    を設け、該自走体に上記付加質量を備えたことを特徴と
    する制振装置。
JP3149313A 1991-05-27 1991-05-27 制振装置 Expired - Fee Related JP2727796B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3149313A JP2727796B2 (ja) 1991-05-27 1991-05-27 制振装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3149313A JP2727796B2 (ja) 1991-05-27 1991-05-27 制振装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04347279A JPH04347279A (ja) 1992-12-02
JP2727796B2 true JP2727796B2 (ja) 1998-03-18

Family

ID=15472396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3149313A Expired - Fee Related JP2727796B2 (ja) 1991-05-27 1991-05-27 制振装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2727796B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3085986B1 (de) * 2015-04-20 2018-11-28 Wölfel Beratende Ingenieure GmbH & Co. KG Schwingungstilgervorrichtung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63156171A (ja) * 1986-12-17 1988-06-29 鹿島建設株式会社 能動制御型動吸振器

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04347279A (ja) 1992-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1995009801A1 (fr) Dispositif amortisseur pour ascenseurs
JP2727796B2 (ja) 制振装置
US5544452A (en) Method of and apparatus for damping the vibration of a building
JP2697386B2 (ja) 制振装置
JP3207258B2 (ja) エレベータの制振装置
JPH0323185A (ja) 昇降機の制振装置
JPH05310386A (ja) エレベータの制振装置
JPS63293283A (ja) 高層構築物の起震制震装置
JP5215640B2 (ja) 防振基礎構造
JPH0686774B2 (ja) 構造物の可変曲げ剛性装置
JP2994900B2 (ja) リニアモーター式制振装置
JP3101314B2 (ja) 制振装置
JPH0556414B2 (ja)
JP3082408B2 (ja) 制振装置
JP2663405B2 (ja) 構造物の制振装置
JP2001049880A (ja) 動吸振器の調整方法
JP2984953B2 (ja) ハイブリット型制振装置
JPH0656533U (ja) 振子式制振装置
JP3227466B2 (ja) 制振装置
JP3075550B2 (ja) 制振装置用てこ機構及び構造体
JPH0369431B2 (ja)
JP2512956Y2 (ja) 構造物制振装置
JPH0791105A (ja) 制振装置
JP2000130498A (ja) 制振装置
JPH08219231A (ja) 動吸振器

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees