JP3205419B2 - 構造物の制振装置 - Google Patents
構造物の制振装置Info
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
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Description
の制振装置に係るものである。
ブ・マス・ダンパとチェーンド・マス・ダンパとを組合
せたハイブリッド・マス・ダンパにおいては、(a)付
加マスの支持機構として(イ)吊り下げ方式(振り子方
式)、(ロ)多段積層ゴム方式等が、(b)また付加マ
スを駆動するアクチュエータとして(イ)電気油圧式ア
クチュエータ,(ロ)サーボモータ+ボールねじ等で構
成されている。
持機構における(イ)吊り下げ方式においては付加マス
に上下運動が生じ、長周期の場合,装置自体の高さが高
くなり、また(ロ)多段積層ゴム方式においては水平変
形量に制限がある。また(b)の付加マスを駆動するア
クチュエータにおける(イ)電気油圧式アクチュエータ
はイニシアルコストが高く、起動するまでに長時間を要
する。また(ロ)サーボモータ+ボールねじにおいて
は、パッシブ時におけるボールねじの等価質量が大き
く、摩擦抵抗も増幅される。
みて提案されたもので、その目的とする処は、機動性に
優れ、パッシブの性能が良くイニシアルコストが低減さ
れる構造物の制振装置を提供する点にある。
め、本発明に係る構造物の制振装置は、制振すべき構造
物上に水平方向の任意方向に移動可能に支持された付加
マスと、前記付加マスと前記構造物との間に介装され
た、前記付加マスを中立位置へ復帰させるように付勢す
る復元力機構と、前記付加マスと前記構造物との間に介
装された、前記付加マスの水平方向における運動を減衰
させる減衰機構と、第1リニアガイド機構を介して水平
第1方向に移動可能に前記構造物上に支持され、前記水
平第1方向と直交する水平第2方向に延在し、第2リニ
アガイド機構を介して前記付加マスに、該付加マスに対
して相対的に前記水平第2方向に移動可能に連結された
第1可動ビームと、第3リニアガイド機構を介して前記
水平第2方向に移動可能に前記構造物上に支持され、前
記水平第1方向に延在し、第4リニアガイド機構を介し
て前記付加マスに、該付加マスに対して相対的に前記水
平第1方向に移動可能に連結された第2可動ビームとを
備えたことを特徴とする。また、本発明は、前記第1可
動ビームと前記付加マスとの間に介装された、前記付加
マスを前記第1可動ビームに対して相対的に前記水平第
2方向に駆動する第1アクチュエータ機構を更に備えた
ことを特徴とする。また、本発明は、前記第2可動ビー
ムと前記付加マスとの間に介装された、前記付加マスを
前記第2可動ビームに対して相対的に前記水平第1方向
に駆動する第2アクチュエータ機構を更に備えたことを
特徴とする。また、本発明は、前記第1可動ビームと前
記付加マスとの間に介装された、前記付加マスを前記第
1可動ビームに対して相対的に前記水平第2方向に駆動
する第1アクチュエータ機構と、前記第2可動ビームと
前記付加マスとの間に介装された、前記付加マスを前記
第2可動ビームに対して相対的に前記水平第1方向に駆
動する第2アクチュエータ機構とを更に備えたことを特
徴とする。また、本発明は、前記第1アクチュエータ機
構が、前記第1可動ビームに設けられた第1ラックと、
前記付加マス上に搭載された第1サーボモータと、前記
第1サーボモータによって駆動され前記第1ラックに噛
合した第1ピニオンと、前記第1サーボモータと前記第
1ピニオンとの間を選択的に連結及び切断する第1クラ
ッチとで構成されていることを特徴とする。また、本発
明は、前記第2アクチュエータ機構が、前記第2可動ビ
ームに設けられた第2ラックと、前記第2マス上に搭載
された第2サーボモータと、前記第2サーボモータによ
って駆動され前記第2ラックに噛合した第2ピニオン
と、前記第2サーボモータと前記第2ピニオンとの間を
選択的に連結及び切断する第2クラッチとで構成されて
いることを特徴とする。また、本発明は、前記付加マス
が、前記構造物上に設けられた水平支承面を画成する部
材と、前記水平支承面上を転動するボールベアリング機
構とを介して、前記構造物上に支持されていることを特
徴とする。
付加マスの水平面内での回転運動は、付加マスを構造物
上に支持するための支持機構によって抑止されるのでは
なく、一対の可動ビームによって抑止される。そのた
め、施工に高い精度を要求されず、制振装置のイニシャ
ルコストを低減することができる。台風、地震時、構造
物の水平方向の振動を表す検知信号を受けると即座にア
クチュエータのサーボモータが起動して、付加マスに所
要の速度、加速度、変位を与える。またクラッチを切り
離すことによって、パッシブ・マス・ダンパとして機能
せしめるものである。
与え、固有周期をもたせる。また前記減衰機構は振動エ
ネルギを消費し、付加マスに減衰力を与える。
・ダンパに適用した実施例について説明する。制振すべ
き構造物に、水平支承面を画成する支承板1を設置し、
同支承板1の支承面上にボールベアリング機構2を介し
て付加マス3を設置する。これら支承板1とボールベア
リング機構2とで、付加マス3を構造物上に、水平方向
の任意方向に移動可能に支持している。
た反力受4との間に4面ともコイルばね5を水平に介装
する。従って図示の制振装置において、付加マス3と構
造物との間には、付加マス3を中立位置へ復帰させるよ
うに付勢する復元力機構が介装されており、この復元力
機構はコイルばね5で構成されている。 付加マス3の上
方に、この付加マス3をまたぐようにして、互いに直交
する水平方向に延在する一対の剛性の高い可動ビーム1
5が設けられている。 それら一対の可動ビーム15のう
ちの第1可動ビームは、図1における上下一対の反力受
4上に配設された一対のリニアガイドから成る第1リニ
アガイド機構11aを介して、水平第1方向(図1の左
右方向であり、これをX方向と呼ぶことにする)に移動
可能に構造物上に支持されている。また、この第1可動
ビームは、X方向と直交する水平第2方向(図1の上下
方向であり、これをY方向と呼ぶことにする)に延在し
ており、第2リニアガイド機構11’を介して付加マス
3に、この付加マス3に対して相対的にY方向に移動可
能に連結されている。 また、一対の可動ビーム15のう
ちの第2可動ビームは、図1における左右一対の反力受
4上に配設された一対のリニアガイドから成る第3リニ
アガイド機構11a’を介して、Y方向に移動可能に構
造物上に支持されている。また、この第2可動ビーム
は、X方向に延在しており、第4リニアガイド機構11
を介して付加マス3に、この付加マス3に対して相対的
にX方向に移動可能に連結されている。 第1可動ビーム
と付加マス3との間には、付加マス3を第1可動ビーム
に対して相対的にY方向に駆動する第1アクチュエータ
機構が介装されている。また、第2可動ビームと付加マ
ス3との間には、付加マス3を第2可動ビームに対して
相対的にX方向に駆動する第2アクチュエータ機構が介
装されている。 各々のアクチュエータ機構は付加マス3
に直列に装着されたサーボモータ6、減速機7及び同減
速機7の出力軸側に設けたクラッチ8及びピニオン9よ
り構成され、同ピニオン9に噛合するラック10が各々
の可動ビーム15に取付けられている。従って、第1ア
クチュエータ機構は、第1可動ビームに設けられた第1
ラックと、付加マス3上に搭載された第1サーボモータ
と、第1サーボモータに よって駆動され第1ラックに噛
合した第1ピニオンと、第1サーボモータと第1ピニオ
ンとの間を選択的に連結及び切断する第1クラッチとで
構成されている。また、第2アクチュエータ機構は、第
2可動ビームに設けられた第2ラックと、付加マス3上
に搭載された第2サーボモータと、第2サーボモータに
よって駆動され第2ラックに噛合した第2ピニオンと、
第2サーボモータと第2ピニオンとの間を選択的に連結
及び切断する第2クラッチとで構成されている。
パ、13はバッファ、14は板ばねより構成された応力
緩和機構である。オイルダンパとしては減衰力がおおよ
そ速度の自乗に比例するオイルダンパ、又は減衰力の切
替可能なオイルダンパを使用する。 従って図示の制振
装置において、付加マス3と構造物との間には、付加マ
ス3の水平方向における運動を減衰させる減衰機構が介
装されており、この減衰機構はオイルダンパ12で構成
されている。図示の実施例は前記したように構成されて
いるので、地震時等において検知信号を受けたサーボモ
ータ6が即座に起動し、ピニオン9、ラック10を介し
て付加マス3に所要の速度、あるいは変位、加速度を与
えて所期の制振効果を挙げる。
より、可動ビーム15に生じる曲げ応力を緩和するため
に、前記板ばね14が作用する。また不慮のねじれ力に
対して同板ばね14は十分な耐力を有し、付加マス3に
回転は生起しない。なお前記アクチュエータ機構は段違
いに互いに直交する方向に配置される。前記実施例は互
いに直交する2方向にハイブリッド・マス・ダンパが配
設された場合を示すが、一方向にハイブリッド・マス・
ダンパを他方向にパッシブ・マス・ダンパを配設する場
合は、前記アクチュエータ機構を一方向にのみ設置す
る。
ため、鋼製の支承板を設置する。その際、同支承板と床
スラブとの間にモルタルを充填して支承板の精度及び密
着度を図る。
可動ビームによって、付加マスの水平面内での回転運動
を抑止するようにしており、アクティブ・マス・ダンパ
とする場合には、それら可動ビームと付加マスとの間に
アクチュエータ機構を装備することができるため、施工
に高い精度を要求されず、制振装置のイニシャルコスト
を低減することができる。またアクチュエータ機構を、
サーボモータの減速機の出力軸にクラッチを介してラッ
クに噛合するピニオンを装架した構成としたため、地震
時等にサーボモータが即座に作動する。またクラッチを
切り離すことによって摩擦抵抗等のないパッシブ・マス
・ダンパとすることができる。
ス・ダンパの固有周期を最適とすることができ、更にま
た前記減衰機構によって制振装置がパッシブ・マス・ダ
ンパとして作用する場合の付加マスの変位が過大になる
のを防止する。
す平面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 制振すべき構造物上に水平方向の任意方
向に移動可能に支持された付加マスと、 前記付加マスと前記構造物との間に介装された、前記付
加マスを中立位置へ復帰させるように付勢する復元力機
構と、 前記付加マスと前記構造物との間に介装された、前記付
加マスの水平方向における運動を減衰させる減衰機構
と、 第1リニアガイド機構を介して水平第1方向に移動可能
に前記構造物上に支持され、前記水平第1方向と直交す
る水平第2方向に延在し、第2リニアガイド機構を介し
て前記付加マスに、該付加マスに対して相対的に前記水
平第2方向に移動可能に連結された第1可動ビームと、 第3リニアガイド機構を介して前記水平第2方向に移動
可能に前記構造物上に支持され、前記水平第1方向に延
在し、第4リニアガイド機構を介して前記付加マスに、
該付加マスに対して相対的に前記水平第1方向に移動可
能に連結された第2可動ビームと、 を備えたことを特徴とする構造物の制振装置。 - 【請求項2】 前記第1可動ビームと前記付加マスとの
間に介装された、前記付加マスを前記第1可動ビームに
対して相対的に前記水平第2方向に駆動する第1アクチ
ュエータ機構を更に備えたことを特徴とする請求項1記
載の構造物の制振装置。 - 【請求項3】 前記第2可動ビームと前記付加マスとの
間に介装された、前記付加マスを前記第2可動ビームに
対して相対的に前記水平第1方向に駆動する第2アクチ
ュエータ機構を更に備えたことを特徴とする請求項1記
載の構造物の制振装置。 - 【請求項4】 前記第1可動ビームと前記付加マスとの
間に介装された、前記付加マスを前記第1可動ビームに
対して相対的に前記水平第2方向に駆動する第1アクチ
ュエータ機構と、 前記第2可動ビームと前記付加マスとの間に介装され
た、前記付加マスを前記第2可動ビームに対して相対的
に前記水平第1方向に駆動する第2アクチュエータ機構
と、 を更に備えたことを特徴とする請求項1記載の構造物の
制振装置。 - 【請求項5】 前記第1アクチュエータ機構が、前記第
1可動ビームに設けられた第1ラックと、前記付加マス
上に搭載された第1サーボモータと、前記第1サーボモ
ータによって駆動され前記第1ラックに噛合した第1ピ
ニオンと、前記第1サーボモータと前記第1ピニオンと
の間を選択的に連結及び切断する第1クラッチとで構成
されていることを特徴とする請求項2または4記載の構
造物の制振装置。 - 【請求項6】 前記第2アクチュエータ機構が、前記第
2可動ビームに設けられた第2ラックと、前記第2マス
上に搭載された第2サーボモータと、前記第2サーボモ
ータによって駆動され前記第2ラックに噛合した第2ピ
ニオンと、前記第2サーボモータと前記第2ピニオンと
の間を選択的に連結及び切断する第2クラッチとで構成
されていることを特徴とする請求項3または4記載の構
造物の制振装置。 - 【請求項7】 前記付加マスが、前記構造物上に設けら
れた水平支承面を画成する部材と、前記水平支承面上を
転動するボールベアリング機構とを介して、前記構造物
上に支持されていることを特徴とする請求項1記載の構
造物の制振装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07557693A JP3205419B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 構造物の制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07557693A JP3205419B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 構造物の制振装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06288118A JPH06288118A (ja) | 1994-10-11 |
JP3205419B2 true JP3205419B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=13580162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07557693A Expired - Fee Related JP3205419B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 構造物の制振装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3205419B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11490919B2 (en) | 2018-01-29 | 2022-11-08 | Beijing Smtp Technology Co., Ltd. | Minimally invasive ultrasonic osteotome head and minimally invasive ultrasonic bone power system |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5084223B2 (ja) * | 2006-10-19 | 2012-11-28 | 旭化成ホームズ株式会社 | ダイナミックダンパー調整用バネユニット |
JP2009191961A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Lotte Engineering & Construction Co Ltd | 既存大型構造物の制振システム及び制振装置 |
-
1993
- 1993-04-01 JP JP07557693A patent/JP3205419B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11490919B2 (en) | 2018-01-29 | 2022-11-08 | Beijing Smtp Technology Co., Ltd. | Minimally invasive ultrasonic osteotome head and minimally invasive ultrasonic bone power system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06288118A (ja) | 1994-10-11 |
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