JP3056299B2 - 制振装置 - Google Patents
制振装置Info
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- JP3056299B2 JP3056299B2 JP3244222A JP24422291A JP3056299B2 JP 3056299 B2 JP3056299 B2 JP 3056299B2 JP 3244222 A JP3244222 A JP 3244222A JP 24422291 A JP24422291 A JP 24422291A JP 3056299 B2 JP3056299 B2 JP 3056299B2
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- Japan
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- additional mass
- mass body
- damping device
- roller
- servomotor
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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】本発明はビルなどの構造物の制振
装置に係り、特に付加質量体を変位させることで構造物
の振動を制振するようにした制振装置に関する。
装置に係り、特に付加質量体を変位させることで構造物
の振動を制振するようにし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構造物にあ
っては、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屋上などに
設けられている。この種の制振装置としては主に、構造
物の質量に応じた所定の重量を有する付加質量体を、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。
っては、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屋上などに
設けられている。この種の制振装置としては主に、構造
物の質量に応じた所定の重量を有する付加質量体を、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８に示すように付加質量体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により変位させることができる
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。あるいは図９に示すように付加質量体１を貫通する
ボールネジ軸９が、付加質量体１に設けられたボールネ
ジ機構１１で軸受され、ボールネジ軸９をサーボモータ
１３により回転させることで、付加質量体１を変位させ
るようにしたものがある。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。
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により変位させることができる
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。あるいは図９に示すように付加質量体１を貫通する
ボールネジ軸９が、付加質量体１に設けられたボールネ
ジ機構１１で軸受され、ボールネジ軸９をサーボモータ
１３により回転させることで、付加質量体１を変位させ
るようにしたものがある。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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
おいて、付加質量体１の変位量を大きく確保するために
は、ロッド５（図８）又はボールネジ軸９（図９）の長
さを長くせねばならず、このように長さを長くするとロ
ッド５やボールネジ軸９の挫屈の可能性が高くなった
り、あるいは軸の捩れ剛性が低下して装置系の固有振動
数が低下するおそれがある。このため制振制御に悪影響
を与えてしまう。従って、付加質量体１の変位量を大き
く確保することには、構造上の限界があった。
おいて、付加質量体１の変位量を大きく確保するために
は、ロッド５（図８）又はボールネジ軸９（図９）の長
さを長くせねばならず、このように長さを長くするとロ
ッド５やボールネジ軸９の挫屈の可能性が高くなった
り、あるいは軸の捩れ剛性が低下して装置系の固有振動
数が低下するおそれがある。このため制振制御に悪影響
を与えてしまう。従って、付加質量体１の変位量を大き
く確保することには、構造上の限界があった。
【０００５】本発明は、付加質量体の変位量を大きく確
保することができる制振装置を提供することを目的とす
る。
保することができる制振装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の目的を達
成するためになされたもので、駆動手段で付加質量体を
変位させることで構造物を制振する制振装置において、
上記付加質量体の両側に一対の索体を連結するととも
に、これら索体を、該付加質量体を挾んで配置された一
対の駆動手段に接続し、該索体を介して上記付加質量体
を変位させるようにしたことを特徴とする。
成するためになされたもので、駆動手段で付加質量体を
変位させることで構造物を制振する制振装置において、
上記付加質量体の両側に一対の索体を連結するととも
に、これら索体を、該付加質量体を挾んで配置された一
対の駆動手段に接続し、該索体を介して上記付加質量体
を変位させるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【０００８】また本発明は、駆動手段で付加質量体を変
位させることで構造物を制振する制振装置において、上
記索体を、その両端が上記付加質量体に連結されるルー
プ状に配設するとともに、該索体の途中に上記駆動手段
を介設し、該索体を介して上記付加質量体を変位させる
ようにしたことを特徴とする。
位させることで構造物を制振する制振装置において、上
記索体を、その両端が上記付加質量体に連結されるルー
プ状に配設するとともに、該索体の途中に上記駆動手段
を介設し、該索体を介して上記付加質量体を変位させる
ようにしたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の作用について述べると、基本的には付
加質量体を、索体に加える引張力のみで移動変位させる
ようになっている。このため座屈の可能性はなく、また
必要剛性も引張力に対してのみ考慮すれば良く、従って
付加質量体の変位量を十分に確保することができる。
加質量体を、索体に加える引張力のみで移動変位させる
ようになっている。このため座屈の可能性はなく、また
必要剛性も引張力に対してのみ考慮すれば良く、従って
付加質量体の変位量を十分に確保することができる。
【００１０】引張力を加える手法としては、付加質量体
の両側に連結した一対の索体に、それぞれ一対の駆動手
段で単一方向に引張力を加えたり、あるいはループ状に
配設した索体に、この中途部に介設した駆動手段で双方
向に引張力を加えたりすることができる。
の両側に連結した一対の索体に、それぞれ一対の駆動手
段で単一方向に引張力を加えたり、あるいはループ状に
配設した索体に、この中途部に介設した駆動手段で双方
向に引張力を加えたりすることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２にお
いて説明する。付加質量体１はローラ３を備え、構造物
１５の屋上などに形成される平坦面上を移動できるよう
になっている。この付加質量体１の左右方向には、それ
ぞれ索体であるワイヤーロープ１７の一端が連結され、
このワイヤーロープ１７のそれぞれの他端は巻取ドラム
１８に巻き回されている。この巻取ドラム１８はＡＣサ
ーボモータ２１などの駆動手段により回転しワイヤーロ
ープ１７の巻き取りを行う。
いて説明する。付加質量体１はローラ３を備え、構造物
１５の屋上などに形成される平坦面上を移動できるよう
になっている。この付加質量体１の左右方向には、それ
ぞれ索体であるワイヤーロープ１７の一端が連結され、
このワイヤーロープ１７のそれぞれの他端は巻取ドラム
１８に巻き回されている。この巻取ドラム１８はＡＣサ
ーボモータ２１などの駆動手段により回転しワイヤーロ
ープ１７の巻き取りを行う。
【００１２】２つのＡＣサーボモータ２１を制御する制
御装置は、一方のＡＣサーボモータ２１が回転している
時は、他のＡＣサーボモータ２１はフリーな状態とす
る。このフリーな状態は、巻取ドラム１８とＡＣサーボ
モータ２１との間に設けた機械的なＯＮ・ＯＦＦを行う
クラッチなどの機構によってもよい。この制御装置は、
振動状態を検知するセンサ、地震を検知するセンサ、あ
るいは風速風向計などからの信号により振動状態を演算
し、その演算結果に基づいて付加質量体１の変位量、変
位速度、加速度などを予め与えられたプログラムなどに
より算出する。これらの算出結果により、図示しないサ
ーボコントローラがＡＣサーボモータ２１に供給する駆
動電流を調整する。
御装置は、一方のＡＣサーボモータ２１が回転している
時は、他のＡＣサーボモータ２１はフリーな状態とす
る。このフリーな状態は、巻取ドラム１８とＡＣサーボ
モータ２１との間に設けた機械的なＯＮ・ＯＦＦを行う
クラッチなどの機構によってもよい。この制御装置は、
振動状態を検知するセンサ、地震を検知するセンサ、あ
るいは風速風向計などからの信号により振動状態を演算
し、その演算結果に基づいて付加質量体１の変位量、変
位速度、加速度などを予め与えられたプログラムなどに
より算出する。これらの算出結果により、図示しないサ
ーボコントローラがＡＣサーボモータ２１に供給する駆
動電流を調整する。
【００１３】ワイヤーロープ１７は引張力のみを伝える
ものであり、座屈の可能性はなく、軸剛性の問題も排除
することができる。従って巻取ドラム１８，１８の間隔
を十分に大きく設定して付加質量体１の移動量を十分に
確保することができる。
ものであり、座屈の可能性はなく、軸剛性の問題も排除
することができる。従って巻取ドラム１８，１８の間隔
を十分に大きく設定して付加質量体１の移動量を十分に
確保することができる。
【００１４】また、以上の実施例においては２つのＡＣ
サーボモータ２１を設けて付加質量体１を往復動させる
ものであったが、例えば図３及び図４に示す第２実施例
のように１つのＡＣサーボモータ２１のみで往復動させ
ることも可能である。すなわち、付加質量体１の左右方
向の端部に固定されたワイヤーロープ１７は左右の１対
のローラ１９に巻き回されて、ループ状に配設されてい
る。そして、一方のローラ１９には押圧ローラ２３が圧
接している。この押圧ローラ２３はＡＣサーボモータ２
１によって回転駆動される。これにより、ＡＣサーボモ
ータ２１の回転駆動力はローラ１９に伝えられてローラ
１９を回転させ、ローラ１９がどちらの方向に回転して
も、これらローラ１９，２３間に挾み込んだワイヤーロ
ープ１７を介して付加質量体１を引張るようになってい
る。
サーボモータ２１を設けて付加質量体１を往復動させる
ものであったが、例えば図３及び図４に示す第２実施例
のように１つのＡＣサーボモータ２１のみで往復動させ
ることも可能である。すなわち、付加質量体１の左右方
向の端部に固定されたワイヤーロープ１７は左右の１対
のローラ１９に巻き回されて、ループ状に配設されてい
る。そして、一方のローラ１９には押圧ローラ２３が圧
接している。この押圧ローラ２３はＡＣサーボモータ２
１によって回転駆動される。これにより、ＡＣサーボモ
ータ２１の回転駆動力はローラ１９に伝えられてローラ
１９を回転させ、ローラ１９がどちらの方向に回転して
も、これらローラ１９，２３間に挾み込んだワイヤーロ
ープ１７を介して付加質量体１を引張るようになってい
る。
【００１５】以上の第２実施例においては、ＡＣサーボ
モータ２１は直接には押圧ローラ２３を回転させるもの
であったが、他の実施例においてはローラ１９を直接回
転させるものであってもよい。この時、ローラ１９は、
押圧ローラ２３によって常に軸方向と直角な方向から押
圧力を（例えばバネなどにより）加えられていれば、ロ
ーラ１９とワイヤーロープ１７との間の摩擦力は確保で
きる。
モータ２１は直接には押圧ローラ２３を回転させるもの
であったが、他の実施例においてはローラ１９を直接回
転させるものであってもよい。この時、ローラ１９は、
押圧ローラ２３によって常に軸方向と直角な方向から押
圧力を（例えばバネなどにより）加えられていれば、ロ
ーラ１９とワイヤーロープ１７との間の摩擦力は確保で
きる。
【００１６】以上の第２実施例においてはローラ１９と
押圧ローラ２３とを設けるものであったが、図５に示す
第３実施例のようにワイヤーロープ１７をローラ１９に
数回巻き回わせば十分な摩擦力を確保できるので、押圧
ローラを省略できる。すなわち、左右１対のローラ１９
の内、一方のローラ１９のみにＡＣサーボモータ２１が
設けられている。このローラ１９にはワイヤーロープ１
７が複数回巻き回されており、ローラがどちらの方向に
回転してもワイヤーロープ１７を介して付加質量体１を
移動させることができる。
押圧ローラ２３とを設けるものであったが、図５に示す
第３実施例のようにワイヤーロープ１７をローラ１９に
数回巻き回わせば十分な摩擦力を確保できるので、押圧
ローラを省略できる。すなわち、左右１対のローラ１９
の内、一方のローラ１９のみにＡＣサーボモータ２１が
設けられている。このローラ１９にはワイヤーロープ１
７が複数回巻き回されており、ローラがどちらの方向に
回転してもワイヤーロープ１７を介して付加質量体１を
移動させることができる。
【００１７】以上の３つの実施例は付加質量体１が単一
方向にのみ往復動するものであったが、図６に示す第４
実施例のように２つの方向において往復動できるように
することもできる。すなわち、第１実施例のタイプを例
に説明すると、付加質量体１を挟んで設けられる巻取ド
ラム１８が、９０°方向を変えて２対設けられている。
これら合計４つの巻取ドラム１８は各々ＡＣサーボモー
タ２１によって回転される。図６において例えば横方向
に往復動させたい時は、縦方向の２つのＡＣサーボモー
タ２１はＯＦＦとなっており付加質量体１の移動に伴い
ワイヤーロープ１７は自由に送り出されるものとする。
この時、ワイヤーロープ１７がたるんだ時にのみ弱い力
でバックテンションを掛けられるようにしてもよい。こ
のようにすれば横方向の２つの巻取ドラム１８は第１実
施例（図１及び図２）と同様にして付加質量体１を横方
向に往復動させることができる。
方向にのみ往復動するものであったが、図６に示す第４
実施例のように２つの方向において往復動できるように
することもできる。すなわち、第１実施例のタイプを例
に説明すると、付加質量体１を挟んで設けられる巻取ド
ラム１８が、９０°方向を変えて２対設けられている。
これら合計４つの巻取ドラム１８は各々ＡＣサーボモー
タ２１によって回転される。図６において例えば横方向
に往復動させたい時は、縦方向の２つのＡＣサーボモー
タ２１はＯＦＦとなっており付加質量体１の移動に伴い
ワイヤーロープ１７は自由に送り出されるものとする。
この時、ワイヤーロープ１７がたるんだ時にのみ弱い力
でバックテンションを掛けられるようにしてもよい。こ
のようにすれば横方向の２つの巻取ドラム１８は第１実
施例（図１及び図２）と同様にして付加質量体１を横方
向に往復動させることができる。
【００１８】構造物の振動の状態により付加質量体１を
図６中の縦方向に往復動させる必要がある時は、前記と
同様に横方向の２つのＡＣサーボモータ２１をＯＦＦに
してワイヤーロープ１７を自由に送り出す。そして縦方
向の２つのＡＣサーボモータ２１により、付加質量体１
を縦方向に往復動させる。
図６中の縦方向に往復動させる必要がある時は、前記と
同様に横方向の２つのＡＣサーボモータ２１をＯＦＦに
してワイヤーロープ１７を自由に送り出す。そして縦方
向の２つのＡＣサーボモータ２１により、付加質量体１
を縦方向に往復動させる。
【００１９】以上の第４実施例においては直交する２つ
の方向に付加質量体１を往復動させるものであったが、
図７に示す第５実施例のように、平面上の任意の方向に
往復動させることも可能である。すなわち、各巻取ドラ
ム１８とＡＣサーボモータ２１は水平面内で自由に回動
できるものとし、付加質量体１は底部に球状車輪２５を
複数個備え平面上どの方向にも自由に移動できるように
なっている。また、各巻取ドラム１８から巻き出された
ワイヤーロープ１７が連結される付加質量体１の固定部
分２７は、平面円形をなす付加質量体１の円周方向に自
由に移動でき、連結部分２７に無理な力が加わらないよ
うになっている。
の方向に付加質量体１を往復動させるものであったが、
図７に示す第５実施例のように、平面上の任意の方向に
往復動させることも可能である。すなわち、各巻取ドラ
ム１８とＡＣサーボモータ２１は水平面内で自由に回動
できるものとし、付加質量体１は底部に球状車輪２５を
複数個備え平面上どの方向にも自由に移動できるように
なっている。また、各巻取ドラム１８から巻き出された
ワイヤーロープ１７が連結される付加質量体１の固定部
分２７は、平面円形をなす付加質量体１の円周方向に自
由に移動でき、連結部分２７に無理な力が加わらないよ
うになっている。
【００２０】以下、任意の方向で直線的に往復動させる
ための制御について説明する。図７において任意の方向
が横軸となす角度をθとする。このθの方向に付加質量
体１へ加わる力をＦとする。この力Ｆはその作用方向に
位置する２つのワイヤーロープ１７によって与えられ
る。この２つのそれぞれの張力をＴ1 ，Ｔ2 とする。各
巻取ドラム１８は水平面内で自由に回動ができ、この回
動角度をそれぞれδ1 ，δ2 とする。このδ1 ，δ2 の
角度は時計回り方向を正とする。残りの２つのワイヤロ
ープ１７は自由に送り出されるものとし、付加質量体１
に力を加えないものとする。この時横方向の力のつり合
いは、 Ｆcos θ＝Ｔ1 cos δ1 ＋Ｔ2 sin δ2 縦方向の力のつり合いは、 Ｆsin θ＝−Ｔ1 sin δ1 ＋Ｔ2 cos δ2 これらの２つの式からＴ1 とＴ2 の比を求めると、 Ｔ2 ／Ｔ1 ＝（tan θcos δ1 ＋sin δ1 ）／（cos δ2 −tan θsin δ2 ） となる。Ｔ1 ／Ｔ2 の値はセンサ等で刻々に求まるの
で、この比により引張力を設定すれば付加質量体１を任
意の方向に移動させることができる。なお、残りの２つ
の巻取ドラム１８のワイヤーロープ１７にも若干のバッ
クテンションを与えておく方が制御が容易となる。
ための制御について説明する。図７において任意の方向
が横軸となす角度をθとする。このθの方向に付加質量
体１へ加わる力をＦとする。この力Ｆはその作用方向に
位置する２つのワイヤーロープ１７によって与えられ
る。この２つのそれぞれの張力をＴ1 ，Ｔ2 とする。各
巻取ドラム１８は水平面内で自由に回動ができ、この回
動角度をそれぞれδ1 ，δ2 とする。このδ1 ，δ2 の
角度は時計回り方向を正とする。残りの２つのワイヤロ
ープ１７は自由に送り出されるものとし、付加質量体１
に力を加えないものとする。この時横方向の力のつり合
いは、 Ｆcos θ＝Ｔ1 cos δ1 ＋Ｔ2 sin δ2 縦方向の力のつり合いは、 Ｆsin θ＝−Ｔ1 sin δ1 ＋Ｔ2 cos δ2 これらの２つの式からＴ1 とＴ2 の比を求めると、 Ｔ2 ／Ｔ1 ＝（tan θcos δ1 ＋sin δ1 ）／（cos δ2 −tan θsin δ2 ） となる。Ｔ1 ／Ｔ2 の値はセンサ等で刻々に求まるの
で、この比により引張力を設定すれば付加質量体１を任
意の方向に移動させることができる。なお、残りの２つ
の巻取ドラム１８のワイヤーロープ１７にも若干のバッ
クテンションを与えておく方が制御が容易となる。
【００２１】以上のように２対の巻取ドラム１８により
合計４本のワイヤーロープ１７で付加質量体１に引張力
を加えることにより、付加質量体１を平面内の任意の方
向で往復動させることが可能となる。これにより、構造
物の実際の振動がどの方向で起きても、制振に最適な方
向において付加質量体１を往復動させることが可能とな
る。
合計４本のワイヤーロープ１７で付加質量体１に引張力
を加えることにより、付加質量体１を平面内の任意の方
向で往復動させることが可能となる。これにより、構造
物の実際の振動がどの方向で起きても、制振に最適な方
向において付加質量体１を往復動させることが可能とな
る。
【００２２】
【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、基本的に付加質量体を、索体に加える引張力の
みで移動変位させるようになっているので、座屈の可能
性はなく、また必要剛性も引張力に対してのみ考慮すれ
ば良く、従って付加質量体の変位量を十分に確保するこ
とができる。付加質量体の両側に連結した一対の索体
に、それぞれ一対の駆動手段で単一方向に引張力を加え
たり、あるいはループ状に配設した索体に、この中途部
に介設した駆動手段で双方向に引張力を加えたりするこ
とで、索体に加える引張力のみで付加質量体を変位させ
ることができる。
よれば、基本的に付加質量体を、索体に加える引張力の
みで移動変位させるようになっているので、座屈の可能
性はなく、また必要剛性も引張力に対してのみ考慮すれ
ば良く、従って付加質量体の変位量を十分に確保するこ
とができる。付加質量体の両側に連結した一対の索体
に、それぞれ一対の駆動手段で単一方向に引張力を加え
たり、あるいはループ状に配設した索体に、この中途部
に介設した駆動手段で双方向に引張力を加えたりするこ
とで、索体に加える引張力のみで付加質量体を変位させ
ることができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す概略側面図である。
【図２】図１の要部を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す概略側面図である。
【図４】図３の要部を示す斜視図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す要部の斜視図であ
る。
る。
【図６】本発明の第４実施例を示す概略平面図である。
【図７】本発明の第５実施例を示す概略平面図である。
【図８】従来例を示す概略側面図である。
【図９】他の従来例を示す概略側面図である。
１ 付加質量体 １７ ワイヤー
ロープ １８ 巻取ドラム １９ ローラ ２１ ＡＣサーボモータ ２３ 押圧ロ
ーラ
ロープ １８ 巻取ドラム １９ ローラ ２１ ＡＣサーボモータ ２３ 押圧ロ
ーラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 哲夫 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 (56)参考文献 特開 平１−312176（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E04H 9/02 F16F 15/02
Claims (2)
- 【請求項１】 駆動手段で付加質量体を変位させること
で構造物を制振する制振装置において、上記付加質量体
の両側に一対の索体を連結するとともに、これら索体
を、該付加質量体を挾んで配置された一対の駆動手段に
接続し、該索体を介して上記付加質量体を変位させるよ
うにしたことを特徴とする制振装置。 - 【請求項２】 駆動手段で付加質量体を変位させること
で構造物を制振する制振装置において、上記索体を、そ
の両端が上記付加質量体に連結されるループ状に配設す
るとともに、該索体の途中に上記駆動手段を介設し、該
索体を介して上記付加質量体を変位させるようにしたこ
とを特徴とする制振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3244222A JP3056299B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3244222A JP3056299B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 制振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559843A JPH0559843A (ja) | 1993-03-09 |
| JP3056299B2 true JP3056299B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=17115566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3244222A Expired - Fee Related JP3056299B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3056299B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102343935B1 (ko) * | 2016-07-07 | 2021-12-29 | 엘지전자 주식회사 | 세탁물 처리 장치 |
| EP3266920B1 (en) | 2016-07-07 | 2020-09-30 | LG Electronics Inc. -1- | Laundry treating apparatus |
| CN112177188A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-01-05 | 浙江建科减震科技有限公司 | 一种用于远离振动点布置调频质量阻尼器的装置 |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP3244222A patent/JP3056299B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0559843A (ja) | 1993-03-09 |
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