JP4456735B2

JP4456735B2 - Suspension damping structure that suppresses rotational displacement

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Publication number: JP4456735B2
Application number: JP2000208675A
Authority: JP
Inventors: 秀典石垣; 康三深尾; 善弘石川; 基裕山田
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2020-07-10
Also published as: JP2002021920A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吊り方式による制振構造の技術分野に属し、吊られた制振構造体を常に水平又は垂直な姿勢に保つ吊り制振構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、吊り方式による制振構造は、ＴＶ放送などの電波送信施設の設備機器（アンテナ等）を地震時等の水平力に対し常に水平に保ち、傾き角が生じることによる不具合を防止する場合に採用される。より広範囲な地域へ電波を送信するため、アスペクト比の大きな超高層ビルやタワーなどの上部に設置されるケースが多い。
【０００３】
前記吊り方式による制振構造は、吊られた制振構造体の水平方向の固有周期が吊り長さを変更することで容易に調整できる便利さから多くの技術が開発され使用されている。例えば次の（１）及び（２）の技術などがそれぞれ公知に属する。
（１）特開平１１−２７０１７６号公報に記載された「構造物の吊り免震工法」における制振構造は、上部構造体に、下部吊り点の幅よりも上部吊り点の幅が広いＶ字状に配置した２本を一組とする複数の吊り部材で制振構造物が吊り下げ支持されている。
（２）図１０に示すように、上部構造体１から中継フレーム体３の両端が吊り材２、２により吊り下げられ、前記中継フレーム体３の下面中央部に支承体ａが設けられ、前記支承体ａにワイヤーｂが滑動自在に支持され、同ワイヤーｂの両端部に制振構造体４を吊って支持させる技術も公知である。代表する類似例としては、特開平１０−１０２８１７号公報に記載された「吊り床構造の構造物」がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術（１）は、地震時等に建物に生じる回転変位を無視できる低層建物の上部構造体から吊り下げられることを前提としており、吊り点の上下方向変位差による影響を考慮に入れていない。そのため上記設備機器が設置されるアスペクト比の大きな超高層ビルやタワーなど、回転変位を無視できない高層建物の上部に採用した場合は、吊り点が上下方向に相対変位を生じるため、制振構造体が回転変位を生じてしまい、制振構造体に設置された設備機器が傾く不具合が生じる。
【０００５】
また、上記従来技術（１）は、制振構造物が剛強な上部構造物から吊り下げられることを前提としているため、スパンの長い梁などから制振構造物を吊り下げた場合も、上記と同様な課題が生じる。
【０００６】
上記従来技術（２）は、上部構造体１から吊り下げられた中継フレーム体３の回転変位に対しては、ワイヤーｂが滑動することにより制振構造体４が水平に保たれるが、制振構造体４そのものに生じる偏心荷重や、地震力及び風力に対しては対応できず、図１０に矢印で示したように、制振構造体４に回転変位が生じてしまう。そのため、制振構造体４に設置された設備機器が傾いてしまう不具合がある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、水平に保つべき設備機器等が設置される制振構造体の回転変位を機械的に抑止することによって、同制振構造体の水平度又は垂直度を常時保つことができ、同制振構造体に設置された設備機器を水平又は垂直姿勢に保ち傾き角が生じることによる不具合を防止できる吊り制振構造を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る回転変位を抑制する吊り制振構造は、
超高層ビル又はタワーの上部に設置される上部構造体（１）の左右へピン連結（２ａ、２ａ）して吊り下げた２本の吊り材（２、２）のそれぞれの下端と、二つの中継フレーム体（３、３）とを、個別にピン連結（２ｂ、２ｂ）して、前記二つの中継フレーム体（３、３）が上部構造体（１）に吊り下げられており、
前記二つの中継フレーム体（３、３）は、上下方向にのみ追従変位可能な変位機構（５）を介して相互に連接され、前記二つの中継フレーム体（３、３）の連接面間の距離（Ｌ）は常に略一定に保たれており、
前記二つの中継フレーム体（３、３）に、長さが等しい複数本づつ平行な配置としたリンク（６ａ、６ｂ）の一端部がピン連結（６ｅ、６ｆ）され、同リンク（６ａ、６ｂ）の他端部は下方の制振構造体（４）とピン連結（６ｃ、６ｄ）して前記複数本のリンク（６ａ、６ｂ）は平行リンク機構（６、６）を構成しており、
前記制振構造体（４）の上下方向の中心線に対し左右対称に前記平行リンク機構（６、６）及び前記二つの中継フレーム体（３、３）が配置されて、同平行リンク機構（６）と二つの中継フレーム体（３、３）と変位機構（５）とで平行運動装置（７）が構成され、
前記平行運動装置（７）が、制振構造体（４）に複数設けられて前記制振構造体（４）を吊り下げ支持しており、
前記制振構造体（４）は、地震等で生じる回転力を前記平行運動装置（７）により抑止されて常に略水平に保たれることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載した発明に係る回転変位を抑止する吊り制振構造は、
超高層ビル又はタワーの上部に設置される上部構造体（１）とねじれを許容する自在継手から成る連結部材（２ｃ）で連結して吊り下げた吊り材（２…）のそれぞれの下端と、中継フレーム体（３…）とを、個別に自在継手から成る連結部材（２ｄ）で連結して中継フレーム体（３…）が上部構造体（１１）に吊り下げられており、
前記中継フレーム体（３…）は、上下方向にのみ追従変位可能な変位機構（５）を中心として放射状に連接され、対向する中継フレーム体（３、３）同士の連接面間の距離は常に略一定に保たれており、
前記中継フレーム体（３…）に、長さが等しい複数本づつ平行な配置としたリンク（６ａ、６ｂ）の一端部が、上下方向に追従変位可能で、且つ水平方向に一定の変位を許容する自動調心ころ軸受から成る継手（６ｇ、６ｉ）で連結され、同リンク（６ａ、６ｂ）の他端部は下方の制振構造体（４）に自動調心ころ軸受から成る継手（６ｈ、６ｊ）で連結され前記複数本のリンク（６ａ、６ｂ）は平行リンク機構（６）を構成しており、
前記制振構造体（４）の上下方向の中心線に対し左右対称に前記対向する中継フレーム体（３、３）及び同中継フレーム体（３、３）と制振構造体（４）とを連結する平行リンク機構（６）が配置されて、同中継フレーム体（３、３）と平行リンク機構（６）と変位機構（５）とで平行運動装置（７）が構成され、
前記平行運動装置（７）が、変位機構（５）を仲介として複数個設けられ、前記制振構造体（４）を吊り下げ支持しており、
前記制振構造体（４）は、地震等で生じる回転力を前記平行運動装置（７）により抑止されて常に略水平に保たれることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載した発明に係る回転変位を抑止する吊り制振構造は、
超高層ビル又はタワーの上部に設置される上部構造体（１１）とねじれを許容する自在継手から成る連結部材（１２ａ）で連結して吊り下げた吊り材（１２…）のそれぞれ下端と、中継フレーム体（１３…）とを、個別に自在継手から成る連結部材（１２ｂ）で連結して中継フレーム体（１３…）が上部構造体（１）に吊り下げられており、
前記中継フレーム体（１３…）は、上下方向にのみ追従変位可能な変位機構（１５）を介して隣接する中継フレーム体（１３、１３）同士を連接して筒型に形成され、各中継フレーム体（１３、１３）の連接面間の距離は常に略一定に保たれており、
前記筒型に形成された中継フレーム体（１３…）の内側に、長さが等しい複数本づつ平行な配置としたリンク（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）の一端部が、上下方向に追従変位可能で、且つ水平方向に一定の変位を許容する自動調心ころ軸受から成る継手（１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ）で連結され、同リンク（６ａ、６ｂ）の他端部は前記筒型に形成された複数の中継フレーム体（１３…）の中央に設置された制振構造体（１４）と自動調心ころ軸受から成る継手（１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ）で連結され前記複数本のリンク（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）は平行リンク機構（１６）を構成しており、
前記制振構造体（１４）の上下方向の中心線に対し左右線対称に前記平行リンク機構（１６…）及び中継フレーム体（１３…）が配置されて、同平行リンク機構（１６…）と中継フレーム体（１３…）と変位機構（１５…）とで平行運動装置（１７）が構成され、
前記平行運動装置（１７）が、前記制振構造体（１４）を吊り下げ支持しており、
前記制振構造体（１４）は、地震等で生じる回転力を前記平行運動装置（１７）により抑止されて常に略水平に保たれることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載した発明に係る回転変位を抑制する吊り制振構造において、
変位機構（５、１５）は、積層ゴム又は転がり支承若しくは滑り支承で構成されていることを特徴とする。
【００１２】
【本発明の実施形態及び実施例】
図１は、請求項１、４記載の発明に係る、回転変位を抑止する吊り制振構造の実施形態を概念的に示している。
【００１３】
本発明の回転変位を抑止する吊り制振構造は、ＴＶ放送などの水平に保つべき電波送信施設の設備機器（アンテナ等）を、超高層ビル又はタワーの上部に設置する場合に好適に実施される。
【００１４】
この回転変位を抑止する吊り制振構造は、上部構造体１とピン２ａで連結して吊り下げられた吊り材２、２の下端と、中継フレーム体３、３とを、ピン２ｂで個別に連結して二つの中継フレーム体３、３が上部構造体１に吊り下げられている。
【００１５】
前記二つの中継フレーム体３、３は、上下方向変位にのみ追従可能な変位機構５により相互に連接され、前記中継フレーム体３、３の連接面間の距離Ｌが常に略一定に保たれている。
【００１６】
具体的には、前記変位機構５は、二つの中継フレーム体３、３の中央に設けられた転がり軸受５ｂと、同転がり軸受５ｂを仲介として二つの中継フレーム体３、３を連接する直動転がり支承５ａ…とで構成されている。前記直動転がり支承５ａにより中継フレーム体３、３の水平方向変位が抑止され、上記したように変位機構５は、中継フレーム体３、３の上下方向変位にのみ追従する。なお、前記転がり軸受５ｂは、上部構造体１にピン連結して吊り下げられた吊り材５ｃとピン連結して吊り下げられている。
【００１７】
前記二つの中継フレーム体３、３には、長さが等しい２本づつ平行な配置としたリンク６ａ、６ｂの一端部が、前記吊り材２の中心を通る垂直線の上下にピン６ｅ、６ｆで連結されている。同リンク６ａ、６ｂの他端部は、前記二つの中継フレーム体３、３の中央を通る垂直線上であって制振構造体４の中央の上下の位置において左右のリンク６ａ、６ａ及び６ｂ、６ｂを重ね合わせ、共通なピン６ｃ、６ｄで制振構造体４と連結し平行に配置されている。したがって、前記２本づつ平行なリンク６ａ、６ｂは、左右対称なＶ字形に連接した二つの平行リンク機構６、６を構成している。
【００１８】
前記制振構造体４の上下方向の中心線に対し左右対称なＶ型に二つの平行リンク機構６、６及び中継フレーム体３、３が配置されて、同平行リンク機構６、６と中継フレーム体３、３と変位機構５とが全体として平行運動装置７に構成されている。前記平行運動装置７は、制振構造体４の対向する２つの面に設けられて、制振構造体４を吊り下げ支持している。
【００１９】
前記制振構造体４の上面に、図示は省略したが、アンテナ等の設備機器が水平に設置される。
【００２０】
図２は、上記吊り制振構造において、制振構造体４の上下方向の中心線上であって上部構造体１の中央の点Ａを中心として上部構造体１に回転変位θが生じた場合における平行運動装置７及び制振構造体４の変位状況を示している。
【００２１】
前記吊り制振構造は、上部構造体１の回転変位θにおける水平方向変位量Ｘに対し、前記制振構造体４が錘の役割を果たし、且つ吊り材２の上端及び下端がピン２ａ、２ｂにより水平方向変位に対し追従可能とされているため、同水平方向変位量Ｘはそれぞれピン２ｂ、２ｂを中心として吊り材２、２が回転傾動して追従し、結果的に、前記平行運動装置７は垂直状態を保ったままで、水平方向に変位を生じることはない。
【００２２】
そのため、前記平行運動装置７の中継フレーム体３、３に連結された平行リンク機構６、６のうち、図中右側のリンク６ａ、６ｂの一端部（ピン６ｅ、６ｆ）の位置が、垂直状態に保たれたまま下がり、逆に図中左側のリンク６ａ、６ｂのピン６ｅ、６ｆの位置は垂直に上昇する。その結果、制振構造体４に連結された他端部（ピン６ｃ、６ｄ）も垂直状態に保たれるから、結局、制振構造体４は水平又は垂直姿勢を保つ。
【００２３】
一方、上部構造体１の回転変位における上下方向変位に対しては、平行運動装置７が、上記制振構造体４の上下方向の中心線に対し左右対称な構成とされているため、二つの中継フレーム体３、３が変位機構５により相対的に上下方向に追従して相殺し、制振構造体４に上下方向変位を生じない。
【００２４】
即ち、上部構造体１の回転変位θにおける上下方向変位量Ｈに対し、右側の吊り材２により中継フレーム体３がＨ／２押し下げられ、左側の吊り材２により中継フレーム体３がＨ／２引き上げられて、中継フレーム体３、３相互は上下に相対変位を生じる。
【００２５】
前記中継フレーム体３、３の上下方向相対変位を左右個別に考えると、先ず右側の中継フレーム体３にピン６ｅ、６ｆで連結された平行リンク機構６の一端部に下方への垂直変位が生じた場合は、前記平行リンク機構６に変形が生じないと仮定すると制振構造体４とピン６ｃ、６ｄで連結した他端部にも同様に下方への垂直変位が生じようとする。一方、左側の中継フレーム体３にピン６ｅ、６ｆで連結された平行リンク機構６の一端部に上方への垂直変位が生じた場合は、制振構造体４とピン６ｃ、６ｄで連結された他端部にも上方への垂直変位が生じようとする。
【００２６】
しかし、前記左右の平行リンク機構６、６は、制振構造体４に共通のピン６ｃ、６ｄにより連結され、しかも実際には変形するため、右側の平行リンク機構６が、左側の平行リンク機構６により引き上げられて、平行リンク機構の性質からピン６ｅ、６ｆを中心としてピン６ｃ、６ｄが左斜め上方へ平行変位を生じようとし、逆に言うと左側の平行リンク機構６は、右側の平行リンク機構６により引き下げられて、ピン６ｅ、６ｆを中心としてピン６ｃ、６ｄが左斜め下方へ平行変位を生じようとする。結果的には、それぞれの平行変位は、上下方向相対変位を生じるため、左側への変位、即ち水平方向変位しか生じない。
【００２７】
従って、請求項１に記載した吊り制振構造は、地震等で生じる上部構造物１の回転変位による上下方向変位量Ｈを、平行運動装置７において中継フレーム体３、３の相対変位により相殺し、制振構造体４には平行リンク機構６、６の平行変位による水平方向変位のみが生じる。かくして、前記制振構造体４の回転変位を抑止することができ、同制振構造体４の水平度が保たれる。そのため、前記制振構造体４に設置された設備機器を水平又は垂直姿勢に保ち傾き角が生じることによる不具合を防止することができる。
【００２８】
また、図示は省略したが、上記制振構造体４に直接、地震等により回転力が生じた場合は、上記したように中継フレーム体３、３が常に垂直状態に保たれ回転変位を生じないため、制振構造体４がピン６ｃを中心に回転しようとする場合にも、リンク６ｂ、６ｂが軸線方向に抵抗してピン６ｃ、６ｄの位置を一定に保ち、ひいては平行運動装置７全体が制振構造体４の回転変位を抑止する。
【００２９】
同様に、制振構造体４がピン６ｄを中心に回転しようとすると、リンク６ａ、６ａが軸線方向に抵抗し、ひいては平行運動装置７全体が制振構造体４の回転変位を抑止する。
【００３０】
従って、前記制振構造体４に直接、生じる回転力に対しては、平行運動装置７全体で抵抗して、同制振構造体４の回転変位を抑止し、同制振構造体４の水平度が保たれる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、変位機構５に直動転がり支承５ａを用いているがこれに限らない。積層ゴム及び直動滑り支承を用いても実施することができる（請求項４記載の発明）。要するに、上下方向変位に対し追従可能で、水平方向には一切変位しない機構を有していれば実施できる。
【００３２】
また、上記実施形態では、制振構造体４の対向する２面に平行運動装置７、７を設けて、制振構造体４を吊り下げ支持しているが、この限りではない。前記平行運動装置７を複数個設ける場合は、図３に示したように、転がり軸受５ｂを一体的に構成することにより、平行運動装置７‥を連結して安定した吊り制振構造を実施することもできる。その場合、各平行リンク機構６‥の他端部（ピン６ｃ、６ｄ）が、制振構造体４に設けられた継手板８‥に連結される。
【００３３】
上記実施形態では、転がり軸受５ｂを中心として二つの中継フレーム体３、３が直動転がり支承５ａ…により結合されているが、直接直動転がり支承５ａにより結合されても実施できる。
【００３４】
上記実施形態では、転がり軸受５ｂを上部構造体１から吊り材５ｃにより吊り下げているが、この限りではない。前記転がり軸受５ｂの上端に水平部材を設けて、中継フレーム体３、３の上面に前記水平部材を引っ掛けることにより、前記転がり軸受５ｂが支持されていても実施できる。
【００３５】
更に、上記実施形態では、ピン６ｃ、６ｄ及びピン６ｅ、６ｆが垂直線上に配置されているがこの限りではない。即ち、図４に示したように、ピン６ｃ、６ｄ及びピン６ｅ、６ｆが水平線上に配置されても良く、要するに、長さが等しいリンク６ａ、６ｂが平行に配置され、制振構造体４の上下方向の中心線に対し左右対称な配置とされていれば実施できる。
【００３６】
上記実施形態では、平行リンク機構６は、２本のリンク６ａ、６ｂが平行に配置されているがこの限りではなく、複数本のリンクが平行に配置されていても実施できる。
【００３７】
図５は、請求項２、４記載の発明に係る、回転変位を抑止する吊り制振構造の実施形態を示している。
【００３８】
この回転変位を抑止する吊り制振構造は、上部構造体１とねじれを許容する自在継手から成る連結部材２ｃで連結して吊り下げた吊り材２…の下端と四つの中継フレーム体３…とを、自在継手から成る連結部材２ｄで個別に連結して四つの中継フレーム体３…が上部構造体１に吊り下げられている。
【００３９】
前記四つの中継フレーム体３…は、上下方向変位にのみ追従可能な変位機構５を中心として放射状に連接され、対向する中継フレーム体３、３同士の連接面間の距離は常に略一定に保たれている。
【００４０】
具体的には、前記変位機構５は、四つの中継フレーム体３…の中央に設けられた転がり軸受５ｂと、同転がり軸受５ｂを仲介として四つの中継フレーム体３…を連接する直動転がり支承５ａ…とで構成されている。なお、前記転がり軸受５ｂは、上部構造体１に自在継手から成る連結部材で連結して吊り下げられた吊り材５ｃと自在継手から成る連結部材で連結して吊り下げられている。
【００４１】
前記四つの中継フレーム体３…には、長さが等しい２本づつ平行な配置としたリンク６ａ、６ｂの一端部が、前記中継フレーム体３の下辺に沿って水平に、上下方向変位に追従可能で、且つ水平方向に一定の変位を許容する自動調心ころ軸受から成る継手６ｇ、６ｉで連結されている。同リンク６ａ、６ｂの他端部は、制振構造体４の上面に設けられた継手板８…に自動調心ころ軸受から成る継手６ｈ、６ｊで連結され、前記２本のリンク６ａ、６ｂは平行リンク機構６を構成している。
【００４２】
前記制振構造体４の上下方向の中心線に対し図５において左右対称に前記対向する二つの中継フレーム体３、３及び同中継フレーム体３、３と制振構造体４とを連結する平行リンク機構６、６が配置されており、同中継フレーム体３、３と平行リンク機構６、６と変位機構５とで平行運動装置７ｂが構成されている。また、図５において正面及び背面方向に左右対称に、他方対向する二つの中継フレーム体３、３及び平行リンク機構６、６が配置されており、同中継フレーム体３、３と平行リンク機構６、６と変位機構５とで平行運動装置７ａが構成されている。具体的には、前記平行運動装置７ａ、７ｂが、変位機構５を仲介として直交する配置で設けられ、前記制振構造体４を吊り下げ支持している。
【００４３】
従って、請求項２に記載した吊り制振構造は、上部構造体１が図５において左右水平方向に回転変位を生じた場合、上記実施形態と同様に前記回転変位による上下方向変位量を、左右方向に配置した平行運動装置７ｂにおいて回転方向に位置する中継フレーム体３、３の相対変位により相殺し、制振構造体４には平行リンク機構６、６の回転変位による水平方向変位のみが生じる。その場合、図５において正面及び背面方向に配置する平行運動装置７ａに前記水平方向変位が生じるが、吊り材２、２の上下端は、ねじれを許容する自在継手から成る連結部材２ｃ、２ｄで連結され、しかも、リンク６ａ、６ｂの一端部及び他端部は、上下方向変位に追従可能で、且つ水平方向に一定の変位を許容する構成の自動調心ころ軸受から成る継手６ｇ、６ｈ及び６ｉ、６ｊで連結されているため無理なく追従できる。そのため、上記請求項１に記載した吊り制振構造の実施形態と同様に、前記制振構造体４に設置された設備機器を水平又は垂直姿勢に保ち傾き角が生じることによる不具合を防止することができる。
【００４４】
なお上記実施形態では、変位機構５として直動転がり支承５ａを用いているがこれに限らず、請求項１に記載した吊り制振構造と同様に積層ゴム及び直動滑り支承を用いることでも実施できる（請求項４記載の発明）。
【００４５】
また、リンク６ａ、６ｂは、自動調心ころ軸受から成る継手６ｇ〜６ｊで中継フレーム体３及び制振構造体４に連結されているがこれに限らない。要するに、上下方向変位に追従可能で、且つ水平方向に一定の変位を許容する構成であれば実施できる。
【００４６】
更に、上記実施形態では、平行リンク機構６は、２本のリンク６ａ、６ｂが平行に配置されているがこれに限らず、複数本のリンクが平行に配置されていても実施できる。
【００４７】
図６は、請求項３、４記載の発明に係る、回転変位を抑止する吊り制振構造の実施形態を示し、タワーの上方中空部において好適に設置される。
【００４８】
図７（Ａ）は、前記吊り制振構造の縦断面を示している。
【００４９】
上部構造体１１とねじれを許容する自在継手から成る連結部材１２ａで連結して吊り下げられた吊り材１２…の下端と、中継フレーム体１３…とを、自在継手から成る連結部材１２ｂで個別に連結して四つの中継フレーム体１３…が吊り下げられている。
【００５０】
前記四つの中継フレーム体１３…は、隣接する中継フレーム体１３‥の上下方向変位にのみ追従可能な直動転がり支承から成る変位機構１５で隣接する中継フレーム体１３‥同士が連接されて筒型に形成され、上記請求項１に記載した吊り制振構造と同様に各中継フレーム体１３、１３の連接面間の距離は常に略一定に保たれている。図９は、その状態を斜視図として示している。
【００５１】
前記筒型に形成された四つの中継フレーム体１３…の内側に、長さが等しい３本づつ平行に配置されたリンク１６ａ、１６ｂ、１６ｃの一端部が、上下方向変位に追従可能で、且つ水平方向に一定の変位を許容する自動調心ころ軸受から成る継手１６ｄ、１６ｅ、１６ｆで連結されている。他端部は前記筒型に形成された四つの中継フレーム体１３…の内側の中央に設置されたアンテナ等の設備機器である制振構造体１４と自動調心ころ軸受から成る継手１６ｇ、１６ｈ、１６ｉで連結され前記３本のリンク１６ａ、１６ｂ、１６ｃは平行リンク機構１６を構成している。
【００５２】
図８は、図７（Ａ）のＩ−Ｉ矢視図を示し、前記制振構造体１４の上下方向の中心線に対し左右線対称に平行リンク機構１６…及び中継フレーム体１３…が配置されており、同平行リンク機構１６…と中継フレーム体１３…と変位機構１５…とで平行運動装置１７が構成され、同平行運動装置１７が、前記制振構造体１４を吊り下げ支持する。
【００５３】
図７（Ｂ）は、上記吊り制振構造において、制振構造体１４の上下方向の中心線と上部構造体１１の左右両端を結んだ水平線との交点Ｂを中心として紙面に対し水平方向に回転が生じた場合における平行運動装置１７及び制振構造体１４の変位状況を示している。
【００５４】
前記吊り制振構造は、上部構造体１１の回転変位における水平方向変位量Ｎに対し、前記制振構造体１４が錘の役割を果たし、且つ吊り材１２…の上端及び下端が連結部材１２ａ、１２ｂにより水平方向変位量Ｎに対し追従可能とされているため、同水平方向変位量Ｎは上部構造体１１の回転方向に位置する吊り材１２、１２がそれぞれ連結部材１２ｂ、１２ｂを中心に回転傾動して追従し、結果的に、前記平行運動装置１７は垂直状態を保ったままで、水平方向に変位を生じることはない。
【００５５】
そのため、前記平行運動装置１７の中継フレーム体１３…に連結された平行リンク機構１６…のうち、図中右側のリンク１６ａ、１６ｂ、１６ｃの一端部（ピン１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ）の位置が垂直状態に保たれたまま下がり、逆に図中左側のリンク１６ａ、１６ｂ、１６ｃの継手１６ｄ、１６ｅ、１６ｆの位置は垂直に上昇する。その結果、制振構造体１４に連結された他端部（１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ）も垂直状態に保たれるから、結局、制振構造体１４は水平又は垂直姿勢を保つ。
【００５６】
一方、上部構造体１１の回転変位における上下方向変位に対しては、平行運動装置１７が、上記制振構造体１４の上下方向の中心線に対し左右に線対称な構成とされているため、中継フレーム体１３…が変位機構１５…により相対的に上下方向に追従して相殺し、制振構造体１４に上下方向変位を生じない。
【００５７】
即ち、紙面に対し水平方向の上部構造体１１の回転変位ηにおける上下方向変位量Ｍに対し、右側の吊り材１２により中継フレーム体１３がＭ／２押し下げられ、左側の吊り材１２により中継フレーム体１３がＭ／２引き上げられて、対向する左右の中継フレーム体１３、１３相互は上下に相対変位を生じる。なお、前記上部構造体１１の紙面に対し垂直方向の部位には、上下方向変位が生じることはなく、図８における上下に対向する中継フレーム体１３、１３には上下方向変位が生じることはない。
【００５８】
前記左右に対向する中継フレーム体１３、１３の上下方向相対変位を左右個別に考えると、先ず右側の中継フレーム体１３に継手１６ｄ、１６ｅ、１６ｆで連結された平行リンク機構１６の一端部に下方への垂直変位が生じた場合は、前記平行リンク機構１６に変形が生じないと仮定すると制振構造体１４と継手１６ｇ、１６ｈ、１６ｉで連結した他端部にも同様に下方への垂直変位が生じようとする。一方、左側の中継フレーム体１３に継手１６ｄ、１６ｅ、１６ｆで連結された平行リンク機構１６の一端部に上方への垂直変位が生じた場合は、制振構造体１４と継手１６ｇ、１６ｈ、１６ｉで連結された他端部にも上方への垂直変位が生じようとする。
【００５９】
しかし、前記左右の平行リンク機構１６、１６は、制振構造体１４に左右対称で、且つ一端部（１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ）及び他端部（１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ）が垂直状態を保ち、しかも実際には変形するため、右側の平行リンク機構１６が、左側の平行リンク機構１６により制振構造体１４を介して引き上げられて、平行リンク機構１６の性質から継手１６ｄ、１６ｅ、１６ｆを中心として継手１６ｇ、１６ｈ、１６ｉが左斜め上方へ平行変位を生じようとし、逆に言うと左側の平行リンク機構１６が、右側の平行リンク機構１６により制振構造体１４を介して引き下げられて、継手１６ｄ、１６ｅ、１６ｆを中心として継手１６ｇ、１６ｈ、１６ｉが左斜め下方へ平行変位を生じようとする。結果的には、それぞれの平行変位は、上下方向相対変位を生じるため、左側への変位、即ち水平方向変位しか生じない。その場合、図８における上下に対向するリンク１６ａ、１６ａ及び、１６ｂ、１６ｂ並びに、１６ｃ、１６ｃの端部が、上下方向に追従可能で且つ水平方向に一定の変位を許容する自動調心ころ軸受から成る継手１６ｄ〜１６ｉで連結されているため、前記水平方向変位に対しても無理なく追従できる。
【００６０】
従って、請求項３に記載した吊り制振構造は、地震等で生じる上部構造物１１の回転変位ηによる上下方向変位量Ｍを、平行運動装置１７において回転方向に位置する中継フレーム体１３、１３の相対変位により相殺し、制振構造体１４には平行リンク機構１６、１６の回転変位による水平方向変位のみが生じる。かくして、前記制振構造体１４の回転変位を抑止することができ、同制振構造体１４の水平度が保たれる。そのため、前記制振構造体１４に設置された設備機器を水平又は垂直姿勢に保ち傾き角が生じることによる不具合を防止することができる。
【００６１】
また、制振構造体１４に直接、生じる地震等による回転力も、請求項１に記載した吊り制振構造と同様に、平行運動装置１７全体で抵抗して、同制振構造体１４の回転変位を抑止し、同制振構造体１４の水平度が保たれる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、変位機構１５として直動転がり支承を用いているがこれに限らず、請求項１に記載した吊り制振構造と同様に積層ゴム及び直動滑り支承を用いることでも実施できる（請求項４記載の発明）。
【００６３】
また、リンク１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、自動調心ころ軸受から成る継手１６ｄ〜１６ｉで中継フレーム体１３及び制振構造体１４に連結されているがこれに限らない。要するに、上下方向変位に追従可能で、且つ水平方向に一定の変位を許容する構成であれば実施できる。
【００６４】
更に、上記実施形態では、平行リンク機構１６は、３本のリンク１６ａ、１６ｂ、１６ｃが平行に配置されているがこれに限らず、複数本のリンクが平行に配置されていても実施できる。
【００６５】
上記実施形態では、四つの中継フレーム体１３…が筒型に配置されているが、中継フレーム体１３の個数は限定されない。
【００６６】
【本発明が奏する効果】
請求項１〜４に記載した発明に係る回転変位を抑止する吊り制振構造は、上部構造物の回転変位による上下方向変位を、平行運動装置において中継フレーム体の相対変位により相殺し、制振構造体には平行リンク機構の平行変位による水平方向変位のみが生じる。また、制振構造体に直接、生じる回転力を、平行運動装置全体で抵抗する。かくして、前記制振構造体の回転変位を抑止することができ、同制振構造体の水平度が保たれる。そのため、前記制振構造体に設置された設備機器を水平に保ち、同設備機器に傾き角が生じることによる不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載した発明に係る回転変位を抑止する吊り制振構造の実施形態を示した立面図である。
【図２】請求項１に記載した発明に係る回転変位を抑止する吊り制振構造の変形時を示した立面図である。
【図３】平行運動装置が複数個設けられた回転変位を抑止する吊り制振構造を示した斜視図である。
【図４】請求項１に記載した発明に係る回転変位を抑止する吊り制振構造の他の実施形態を示した立面図である。
【図５】請求項２に記載した発明に係る回転変位を抑止する吊り制振構造の実施形態を示した斜視図である。
【図６】請求項３に記載した発明に係る回転変位を抑止する吊り制振構造の実施形態を示した立面図である。
【図７】Ａは、請求項３に記載した発明に係る回転変位を抑止する吊り制振構造を示した縦断面図である。Ｂは、変形時を示した縦断面図である。
【図８】図７（Ａ）におけるＩ−Ｉ矢視図を示している。
【図９】請求項３に記載した発明に係る回転変位を抑止する吊り制振構造の中継フレーム体の構成を示した斜視図である。
【図１０】従来の吊り制振構造を示した立面図である。
【符号の説明】
１、１１上部構造体
２、１２吊り材
２ａ、２ｂピン
２ｃ、２ｄ連結部材
３、１３中継フレーム体
４、１４制振構造体
５、１５変位機構
６、１６平行リンク機構
６ａ、６ｂリンク
１６ａ、１６ｂ、１６ｃリンク
６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆピン
６ｇ〜６ｊ、１６ｄ〜１６ｉ継手
７、１７平行運動装置
Ｌ距離
Ｘ、Ｎ水平方向変位量
Ｈ、Ｍ上下方向変位量[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention belongs to the technical field of a vibration control structure using a suspension system, and relates to a suspension vibration control structure that always maintains a suspended vibration control structure in a horizontal or vertical posture.
[0002]
[Prior art]
  Normally, the vibration control structure using the suspension system is used to keep the equipment (antennas, etc.) of radio wave transmission facilities such as TV broadcasts always horizontal against the horizontal force during an earthquake, etc., and to prevent problems caused by tilt angles. Adopted. In order to transmit radio waves to a wider area, it is often installed on top of high-rise buildings or towers with a large aspect ratio.
[0003]
  Many techniques have been developed and used for the suspension structure based on the suspension system because of the convenience that the natural period in the horizontal direction of the suspended vibration control structure can be easily adjusted by changing the suspension length. For example, the following techniques (1) and (2) are known.
(1) The vibration control structure in the “Structure Suspension Seismic Isolation Method” described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-270176 has a V-shaped structure in which the upper suspension point is wider than the lower suspension point. The damping structure is suspended and supported by a plurality of suspension members, each of which is a set of two arranged in a shape.
(2) As shown in FIG.relayflamebody3 is suspended by suspension members 2 and 2,relayflamebodyThere is also known a technique in which a support body a is provided at the center of the lower surface of 3, a wire b is slidably supported on the support body a, and the vibration damping structure 4 is suspended and supported at both ends of the wire b. As a representative similar example, there is a “structure with a suspended floor structure” described in JP-A-10-102817.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  The above prior art (1) is based on the premise that the suspension is suspended from the upper structure of a low-rise building that can ignore the rotational displacement that occurs in the building during an earthquake, etc., and takes into account the effect of the vertical displacement difference of the suspension point. Absent. For this reason, when used in the upper part of high-rise buildings where the above-mentioned equipment is installed, such as high-rise buildings and towers with large aspect ratios where rotational displacement cannot be ignored, the suspension point causes relative displacement in the vertical direction. Causes a rotational displacement, which causes a problem that the equipment installed in the damping structure tilts.
[0005]
  In addition, since the above prior art (1) is based on the premise that the damping structure is suspended from a rigid upper structure, even when the damping structure is suspended from a long span beam or the like, Similar challenges arise.
[0006]
  The prior art (2) is suspended from the upper structure 1.relayflamebodyFor the rotational displacement of 3, the vibration damping structure 4 is kept horizontal by sliding the wire b, but it can cope with the eccentric load generated in the vibration damping structure 4 itself, seismic force and wind force. This is not possible, and as shown by the arrows in FIG. Therefore, there is a problem that the equipment installed in the damping structure 4 is inclined.
[0007]
  Therefore, the object of the present invention is to maintain the horizontal or vertical degree of the vibration damping structure at all times by mechanically restraining the rotational displacement of the vibration damping structure where the equipment to be kept horizontal is installed. It is possible to provide a suspension vibration damping structure that can prevent a malfunction caused by an inclination angle while keeping the equipment installed in the vibration damping structure in a horizontal or vertical posture.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  As means for solving the above-described problem, a suspension vibration suppression structure for suppressing rotational displacement according to the invention described in claim 1 is:
  Installed on top of skyscrapers or towersSuperstructureTo the left and right of (1)Pin connection(2a, 2a)HungTwoSuspension material(2, 2)ofeachWith the bottom, Two relaysflameBody (3, 3)And,Pin connection individually(2b, 2b)do itThe two relaysflameBody (3, 3)ButIn the upper structure (1)HungAnd,
  AboveTwo relaysflameBody (3, 3)Is up and downIn the directionFollow onlyDisplacementPossible displacement mechanismVia (5)Connected to each other,Two relaysflameBody (3, 3)Distance between connecting surfaces(L)Is always approximately constant,
  The tworelayflameBody (3, 3)Multiple pieces of equal lengthTsuheilineArrangedLink(6a, 6b)One end of the pin is connected to the pin(6e, 6f)AndSame link (6a, 6b)The other end ofDownDamping structure(4) andPin connection(6c, 6d)The plurality of links(6a, 6b)Is a parallel link mechanism(6, 6)Comprising
  The damping structure(4)The parallel link mechanism symmetrically with respect to the vertical center line(6, 6)as well asThe two relaysflameBody (3, 3)Is placedAndParallel link mechanism(6)WhenTwo relaysflameBody (3, 3)And displacement mechanism(5)And parallel motion device(7)Is configured,
  SaidParallel motion device(7)But the damping structure(4)A plurality of vibration control structures(4)Hanging supportHave,
  The damping structure(4)Is the parallel motion device for the rotational force generated by earthquakes, etc.(7)Deterred byIsAlways kept almost horizontalBeIt is characterized by that.
[0009]
  The suspension vibration damping structure for suppressing rotational displacement according to the invention described in claim 2 is:
  Installed on top of skyscrapers or towersSuperstructure(1)And torsion-free universal jointsConsist ofConnecting member(2c)Suspended material suspended by connecting with(2 ...)ofeachWith the bottom,relayflameBody (3 ...)And,Individual universal jointConsist ofConnecting member(2d)Connect withrelayflameBody (3 ...)ButIn the upper structure (11)HungAnd,
  AboverelayflameBody (3 ...)Is up and downIn the directionFollow onlyDisplacementPossible displacement mechanism(5)Centered radially, facing each otherrelayflameBody (3, 3)The distance between the connecting surfaces of each other is always kept constant,
  AboverelayflameBody (3 ...)Multiple pieces of equal lengthTsuheilineArrangedLink(6a, 6b)One end of the upper and lowerIn the directionFollowingDisplacementSpherical roller bearings that are capable of allowing a constant displacement in the horizontal directionConsist ofFitting(6g, 6i)Concatenated withOf the same link (6a, 6b)The other end isDownDamping structure(4)Spherical roller bearingConsist ofFitting(6h, 6j)The multiple links connected by(6a, 6b)Is a parallel link mechanism(6)Comprising
  The damping structure(4)Opposite to the center line in the vertical directionrelayflameBody (3, 3)And the samerelayflameBody (3, 3)And damping structure(4)Parallel link mechanism that connects(6)Is placedAndsamerelayflameBody (3, 3)And parallel link mechanism(6)And displacement mechanism(5)And parallel motion device(7)Is configured,
  SaidParallel motion device(7)But the displacement mechanism(5)A plurality of vibration control structures(4)Hanging supportHave,
  The damping structure(4)Is the parallel motion device for the rotational force generated by earthquakes, etc.(7)Deterred byIsAlways kept almost horizontalBeIt is characterized by that.
[0010]
  The suspension damping structure for suppressing rotational displacement according to the invention described in claim 3 is:
  Installed on top of skyscrapers or towersSuperstructure(11)And torsion-free universal jointsConsist ofConnecting member(12a)Suspended material suspended by connecting with(12 ...)ofRespectivelyWith the bottom,relayflameBody (13 ...)And,Individual universal jointConsist ofConnecting member(12b)Connect withrelayflameBody (13 ...)ButIn the upper structure (1)HungAnd,
  AboverelayflameBody (13 ...)Is up and downIn the directionFollow onlyDisplacementPossible displacement mechanism(15)Adjacent torelayflameBody (13, 13)Connected to each other to form a cylinder,relayflameBody (13, 13)The distance between the connecting surfaces is always kept constant,
  Formed in the cylindrical shaperelayflameBody (13 ...)Inside, multiple multiples of equal lengthTsuheilineArrangedLink(16a, 16b, 16c)One end of the upper and lowerIn the directionFollowingDisplacementSpherical roller bearings that are capable of allowing a constant displacement in the horizontal directionConsist ofFitting(16d, 16e, 16f)Concatenated withOf the same link (6a, 6b)The other end is formed of a plurality of cylinders.relayflameBody (13 ...)Damping structure installed in the center of(14)And spherical roller bearingsConsist ofFitting(16g, 16h, 16i)The multiple links connected by(16a, 16b, 16c)Is a parallel link mechanism(16)Comprising
  The damping structure(14)The parallel link mechanism symmetrically with respect to the center line in the vertical direction(16 ...)as well asrelayflameBody (13 ...)Is placedAndParallel link mechanism(16 ...)WhenrelayflameBody (13 ...)And displacement mechanism(15 ...)And parallel motion device(17)Is configured,
  SaidParallel motion device(17)Is the damping structure(14)Hanging supportHave,
  The damping structure(14)Is the parallel motion device for the rotational force generated by earthquakes, etc.(17)Deterred byIsAlways kept almost horizontalBeIt is characterized by that.
[0011]
  According to a fourth aspect of the present invention, in the suspension vibration damping structure for suppressing rotational displacement according to any one of the first to third aspects,
  Displacement mechanism(5, 15)Is composed of laminated rubber, a rolling bearing or a sliding bearing.
[0012]
[Embodiments and Examples of the Invention]
  FIG. 1 conceptually shows an embodiment of a suspension damping structure that suppresses rotational displacement according to the inventions of claims 1 and 4.
[0013]
  The suspension vibration suppression structure for suppressing rotational displacement according to the present invention is suitably implemented when installing equipment (such as an antenna) of a radio wave transmission facility that should be kept horizontal, such as a TV broadcast, at the top of a high-rise building or tower. The
[0014]
  The suspension vibration suppression structure that suppresses the rotational displacement includes the lower ends of the suspension members 2 and 2 suspended by being connected to the upper structure 1 and the pins 2a,relayflamebody3 and 3 are individually connected by a pin 2b,relayflamebody3, 3In the upper structure 1It is suspended.
[0015]
  The tworelayflamebody3 and 3 are connected to each other by a displacement mechanism 5 capable of following only the displacement in the vertical direction,relayflamebodyThe distance L between the three and three connecting surfaces is always kept substantially constant.
[0016]
  Specifically, the displacement mechanism 5 includes tworelayflamebodyThe rolling bearing 5b provided in the center of 3 and 3 and two rolling bearings 5brelayflamebodyIt is comprised by the linear motion rolling bearing 5a ... which connects 3 and 3. FIG. By the linear motion rolling bearing 5arelayflamebodyThe horizontal displacement of 3, 3 is suppressed, and the displacement mechanism 5 isrelayflamebodyOnly follow the up and down displacements in 3 and 3. The rolling bearing 5b is suspended by being pin-coupled to a suspension member 5c that is suspended by being pin-coupled to the upper structure 1.
[0017]
  The tworelayflamebody3 and 3 are two equal in lengthParallel arrangementOne ends of the links 6a and 6b are connected by pins 6e and 6f above and below a vertical line passing through the center of the suspension member 2. The other ends of the links 6a, 6brelayflamebodyThe left and right links 6a, 6a and 6b, 6b are overlapped at vertical positions in the center of the vibration damping structure 4 on the vertical line passing through the center of the vibration damping structure 4, and the vibration damping structure 4 is shared by the common pins 6c, 6d. And are arranged in parallel. Accordingly, the two parallel links 6a and 6b constitute two parallel link mechanisms 6 and 6 connected in a symmetrical V-shape.
[0018]
  Two parallel link mechanisms 6, 6 in a V shape symmetrical with respect to the vertical center line of the vibration damping structure 4, andrelayflamebody3, 3 are arranged, and the parallel link mechanisms 6, 6 andrelayflamebody3 and 3 and the displacement mechanism 5 are comprised by the parallel motion apparatus 7 as a whole. The parallel motion device 7 is provided on two opposing surfaces of the damping structure 4 to support the damping structure 4 in a suspended manner.
[0019]
  Although not shown in the figure, equipment such as an antenna is installed horizontally on the upper surface of the vibration damping structure 4.
[0020]
  FIG. 2 shows a case where a rotational displacement θ is generated in the upper structure 1 around the center point A of the upper structure 1 on the vertical center line of the vibration control structure 4 in the suspension vibration control structure. The displacement state of the parallel motion device 7 and the damping structure 4 is shown.
[0021]
  In the suspension damping structure, the damping structure 4 serves as a weight with respect to the horizontal displacement X in the rotational displacement θ of the upper structure 1, and the upper and lower ends of the suspension member 2 have pins 2a and 2b. Accordingly, the horizontal displacement amount X follows the rotation of the suspension members 2 and 2 around the pins 2b and 2b, respectively. 7 remains vertical and does not cause displacement in the horizontal direction.
[0022]
  Therefore, the parallel motion device 7relayflamebodyAmong the parallel link mechanisms 6 and 6 connected to 3 and 3, the position of one end (pins 6 e and 6 f) of the links 6 a and 6 b on the right side in the figure is lowered while being maintained in the vertical state, and conversely in the figure. The positions of the pins 6e and 6f of the left links 6a and 6b rise vertically. As a result, the other end portions (pins 6c and 6d) connected to the vibration damping structure 4 are also maintained in the vertical state, so that the vibration damping structure 4 maintains a horizontal or vertical posture after all.
[0023]
  On the other hand, with respect to the vertical displacement in the rotational displacement of the upper structure 1, the parallel motion device 7 is configured symmetrically with respect to the vertical center line of the vibration damping structure 4.relayflamebody3 and 3 are relatively displaced by the displacement mechanism 5 so as to follow and cancel each other, and the vibration damping structure 4 is not displaced in the vertical direction.
[0024]
  That is, with respect to the vertical displacement amount H in the rotational displacement θ of the upper structure 1,relayflamebody3 is pushed down by H / 2, and the suspension material 2 on the left siderelayflamebody3 is raised by H / 2,relayflamebody3 and 3 cause a relative displacement up and down.
[0025]
  AboverelayflamebodyConsidering the vertical displacement of 3 and 3 individually,relayflamebody3, assuming that no deformation occurs in the parallel link mechanism 6 when one end of the parallel link mechanism 6 connected to the pin 3 by the pins 6 e and 6 f is displaced downward, the vibration damping structure 4 and the pin 6 c are assumed. , 6d also tends to cause a downward vertical displacement at the other end. Meanwhile, on the leftrelayflamebody3, when an upward vertical displacement occurs at one end of the parallel link mechanism 6 connected to the pins 6 e and 6 f, the other end connected to the vibration damping structure 4 and the pins 6 c and 6 d is also upward. The vertical displacement of
[0026]
  However, since the left and right parallel link mechanisms 6 and 6 are connected to the vibration damping structure 4 by common pins 6c and 6d and are actually deformed, the right parallel link mechanism 6 is replaced with the left parallel link mechanism. 6, due to the nature of the parallel link mechanism, the pins 6 c and 6 d try to cause a parallel displacement upward and obliquely leftward about the pins 6 e and 6 f, and conversely, the left parallel link mechanism 6 is parallel to the right side. Pulled down by the link mechanism 6, the pins 6 c and 6 d try to cause parallel displacement downward and diagonally to the left with the pins 6 e and 6 f as the center. As a result, each parallel displacement causes a relative displacement in the vertical direction, so that only a displacement to the left side, that is, a horizontal displacement occurs.
[0027]
  Therefore, the suspension vibration control structure described in claim 1 is configured so that the vertical displacement amount H due to the rotational displacement of the superstructure 1 caused by an earthquake or the like is generated in the parallel motion device 7.relayflamebody3 and 3 cancel each other, and only the horizontal displacement due to the parallel displacement of the parallel link mechanisms 6 and 6 occurs in the damping structure 4. Thus, the rotational displacement of the damping structure 4 can be suppressed, and the level of the damping structure 4 is maintained. For this reason, it is possible to prevent a malfunction caused by an inclination angle while maintaining the equipment installed in the vibration damping structure 4 in a horizontal or vertical posture.
[0028]
  Although not shown in the figure, when a rotational force is generated directly on the vibration damping structure 4 by an earthquake or the like, as described above.relayflamebody3 and 3 are always kept in a vertical state and no rotational displacement occurs. Therefore, even when the damping structure 4 tries to rotate around the pin 6c, the links 6b and 6b resist the axial direction and the pins 6c, The position of 6d is kept constant, and the parallel motion device 7 as a whole suppresses the rotational displacement of the vibration damping structure 4.
[0029]
  Similarly, when the damping structure 4 tries to rotate around the pin 6d, the links 6a and 6a resist in the axial direction, and the entire parallel motion device 7 suppresses the rotational displacement of the damping structure 4.
[0030]
  Therefore, the parallel motion device 7 as a whole resists the rotational force generated directly on the vibration damping structure 4 to suppress the rotational displacement of the vibration damping structure 4, and the horizontal The degree is kept.
[0031]
  In the above embodiment, the linear motion rolling bearing 5a is used for the displacement mechanism 5, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be carried out using laminated rubber and a linear sliding bearing (the invention according to claim 4). In short, it can be implemented if it has a mechanism that can follow the displacement in the vertical direction and does not move in the horizontal direction at all.
[0032]
  In the above embodiment, the parallel motion devices 7 and 7 are provided on the two opposing surfaces of the vibration damping structure 4 to support the vibration damping structure 4 in a suspended manner, but this is not restrictive. When a plurality of the parallel motion devices 7 are provided, as shown in FIG. 3, the rolling bearing 5b is integrally formed to connect the parallel motion devices 7 and implement a stable suspension damping structure. You can also In that case, the other end portions (pins 6c and 6d) of each parallel link mechanism 6 are connected to a joint plate 8 provided on the vibration damping structure 4.
[0033]
  In the above embodiment, two rolling bearings 5b are the center.relayflamebody3 and 3 are connected by linear motion rolling bearings 5a ..., but can also be implemented by being directly coupled by linear motion rolling bearings 5a.
[0034]
  In the above embodiment, the rolling bearing 5b is suspended from the upper structure 1 by the suspension member 5c, but this is not restrictive. A horizontal member is provided at the upper end of the rolling bearing 5b,relayflamebodyEven if the rolling bearing 5b is supported by hooking the horizontal member on the top surfaces of the rollers 3 and 3, the present invention can be carried out.
[0035]
  Furthermore, in the said embodiment, although the pins 6c and 6d and the pins 6e and 6f are arrange | positioned on the perpendicular line, it is not this limitation. That is, as shown in FIG. 4, the pins 6c and 6d and the pins 6e and 6f may be arranged on the horizontal line. In short, the links 6a and 6b having the same length are arranged in parallel, and the damping structure 4 It can be implemented if it is arranged symmetrically with respect to the center line in the vertical direction.
[0036]
  In the above embodiment, the parallel link mechanism 6 has the two links 6a and 6b arranged in parallel. However, the present invention is not limited to this, and the parallel link mechanism 6 can be implemented even if a plurality of links are arranged in parallel.
[0037]
  FIG. 5 shows an embodiment of a suspension damping structure that suppresses rotational displacement according to the inventions of claims 2 and 4.
[0038]
  The suspension vibration suppression structure that suppresses the rotational displacement includes the lower end of the suspension member 2 that is suspended by being coupled to the upper structure 1 by a coupling member 2c that is a universal joint that allows torsion, and four suspension structures.relayflamebody3... Are individually connected by a connecting member 2 d made of a universal joint.relayflamebody3 ...In the upper structure 1It is suspended.
[0039]
  The fourrelayflamebody3 ... are radially connected and opposed to each other with a displacement mechanism 5 capable of following only the displacement in the vertical direction.relayflamebodyThe distance between the connecting surfaces of 3, 3 is always kept substantially constant.
[0040]
  Specifically, the displacement mechanism 5 includes fourrelayflamebodyRolling bearing 5b provided at the center of 3 ... and four rolling bearings 5b as intermediatesrelayflamebody3 and the linear motion rolling bearings 5a connected to each other. The rolling bearing 5b is suspended by being connected to the upper structure 1 by a connecting member made of a universal joint and suspended by a connecting member made of a universal joint.
[0041]
  The fourrelayflamebodyFor 3 ..., two of the same lengthParallel arrangementOne end of the links 6a, 6brelayflamebody3 are connected by joints 6g and 6i composed of self-aligning roller bearings that can follow the displacement in the vertical direction horizontally and allow a certain displacement in the horizontal direction. The other ends of the links 6a and 6b are connected to joint plates 8 provided on the upper surface of the vibration damping structure 4 by joints 6h and 6j made of spherical roller bearings, and the two links 6a and 6b. Constitutes a parallel link mechanism 6.
[0042]
  The two opposingly opposed left and right symmetrically in FIG. 5 with respect to the vertical center line of the vibration damping structure 4relayflamebody3, 3 and the samerelayflamebodyParallel link mechanisms 6 and 6 that connect the vibration damping structures 4 and 3 and 3 are disposed.relayflamebody3, 3 and the parallel link mechanisms 6, 6 and the displacement mechanism 5 constitute a parallel motion device 7b. Further, in FIG. 5, two oppositely opposite sides are symmetrical in the front and back directions.relayflamebody3 and 3 and parallel link mechanisms 6 and 6 are arranged.relayflamebody3, 3 and the parallel link mechanisms 6, 6 and the displacement mechanism 5 constitute a parallel motion device 7a. Specifically, the parallel motion devices 7a and 7b are provided in an orthogonal arrangement with the displacement mechanism 5 as an intermediate, and support the vibration damping structure 4 in a suspended manner.
[0043]
  Therefore, in the suspension vibration damping structure described in claim 2, when the upper structure 1 is rotationally displaced in the left-right horizontal direction in FIG. In the direction of rotation in the parallel motion device 7b arranged in the directionrelayflamebodyIt cancels out by the relative displacement of 3 and 3, and the damping structure 4 has a parallel linkmechanismOnly the horizontal displacement due to the rotational displacements 6 and 6 occurs. In that case, the horizontal displacement occurs in the parallel motion device 7a arranged in the front and back directions in FIG. 5, but the upper and lower ends of the suspension members 2 and 2 are connecting members 2c and 2d made of universal joints that allow torsion. Further, one end and the other end of the links 6a and 6b are coupled to each other with joints 6g and 6h composed of self-aligning roller bearings configured to follow a vertical displacement and allow a certain displacement in the horizontal direction. Since it is connected by 6i and 6j, it can follow without difficulty. Therefore, as in the embodiment of the suspension vibration control structure described in claim 1, the equipment installed in the vibration suppression structure 4 is maintained in a horizontal or vertical posture to prevent a problem caused by an inclination angle. Can do.
[0044]
  In the above-described embodiment, the linear motion rolling bearing 5a is used as the displacement mechanism 5. However, the present invention is not limited to this, and similar to the suspension vibration damping structure described in claim 1, the laminated rubber and the linear sliding bearing are also used. (Invention of claim 4)
[0045]
  Further, the links 6a and 6b are joints 6g to 6j composed of spherical roller bearings.relayflamebody3 and the vibration damping structure 4 are not limited thereto. In short, any configuration that can follow the displacement in the vertical direction and allows a certain displacement in the horizontal direction can be implemented.
[0046]
  Furthermore, in the said embodiment, although the two links 6a and 6b are arrange | positioned in parallel, the parallel link mechanism 6 is not restricted to this, It can implement even if several links are arrange | positioned in parallel.
[0047]
  FIG. 6 shows an embodiment of a suspension vibration damping structure according to the third and fourth aspects of the present invention that suppresses rotational displacement, and is suitably installed in the upper hollow portion of the tower.
[0048]
  FIG. 7A shows a longitudinal section of the suspension vibration control structure.
[0049]
  A lower end of a suspension member 12, which is suspended by being coupled by a coupling member 12 a made of a universal joint allowing torsion with the upper structure 11;relayflamebodyAre connected individually by a connecting member 12b made of a universal joint.relayflamebody13 ... are suspended.
[0050]
  The fourrelayflamebody13 ... are adjacentrelayflamebody13. Adjacent by a displacement mechanism 15 comprising a linear motion rolling bearing capable of following only the vertical displacementrelayflamebody13 are connected to each other to form a cylindrical shape, and each of the suspension damping structures described in claim 1relayflamebodyThe distance between the connecting surfaces 13 and 13 is always kept substantially constant. FIG. 9 shows the state as a perspective view.
[0051]
  Four formed in the cylindrical shaperelayflamebody13 ... parallel to the inside of 13 ...Placed inOne ends of the links 16a, 16b, and 16c are connected by joints 16d, 16e, and 16f formed of self-aligning roller bearings that can follow the displacement in the vertical direction and allow a certain displacement in the horizontal direction. The other end is formed of four cylindersrelayflamebodyThe three links 16a, 16b, and 16c are connected by joints 16g, 16h, and 16i composed of self-aligning roller bearings and a damping structure 14 that is a facility device such as an antenna installed at the center of the inner side of 13 ... A parallel link mechanism 16 is configured.
[0052]
  FIG. 8 is a view taken in the direction of arrows I-I in FIG. 7A, and the parallel link mechanisms 16... Are symmetrical with respect to the center line in the vertical direction of the vibration damping structure 14.relayflamebody13 ... are arranged, and the parallel link mechanism 16 ...relayflamebody13 and the displacement mechanism 15 constitute a parallel motion device 17 that suspends and supports the vibration damping structure 14.
[0053]
  FIG. 7B shows the suspension vibration damping structure in the horizontal direction with respect to the paper surface with the intersection B between the vertical center line of the vibration damping structure 14 and the horizontal line connecting the left and right ends of the upper structure 11 as the center. The displacement state of the parallel motion device 17 and the vibration damping structure 14 when rotation occurs is shown.
[0054]
  In the suspension damping structure, the damping structure 14 serves as a weight with respect to a horizontal displacement N in the rotational displacement of the upper structure 11, and the upper and lower ends of the suspension members 12 are connected members 12a, Since the horizontal displacement amount N can be tracked by 12b, the horizontal displacement amount N is rotated by the suspension members 12 and 12 positioned in the rotation direction of the upper structure 11 around the connecting members 12b and 12b, respectively. As a result, the parallel motion device 17 remains in a vertical state and is not displaced in the horizontal direction.
[0055]
  Therefore, the parallel motion device 17relayflamebodyAmong the parallel link mechanisms 16 connected to 13 ..., the positions of the ends (pins 16d, 16e, 16f) of the links 16a, 16b, 16c on the right side in the drawing are lowered while being kept in a vertical state, and conversely The positions of the joints 16d, 16e, and 16f of the middle left links 16a, 16b, and 16c rise vertically. As a result, since the other end portions (16g, 16h, 16i) connected to the vibration damping structure 14 are also maintained in the vertical state, the vibration damping structure 14 maintains the horizontal or vertical posture after all.
[0056]
  On the other hand, with respect to the vertical displacement in the rotational displacement of the upper structure 11, the parallel motion device 17 is configured to be line symmetrical with respect to the vertical center line of the vibration damping structure 14.relayflamebody13... Follow up and cancel each other relatively by the displacement mechanism 15, and the vibration damping structure 14 is not displaced in the vertical direction.
[0057]
  That is, with respect to the vertical displacement amount M in the rotational displacement η of the upper structure 11 in the horizontal direction with respect to the paper surface, the right suspension material 12relayflamebody13 is pushed down by M / 2, and the suspension material 12 on the left siderelayflamebody13 is pulled up by M / 2,relayflamebody13 and 13 cause relative displacement up and down. It should be noted that there is no vertical displacement at a position perpendicular to the paper surface of the upper structure 11 and the upper structure 11 faces up and down in FIG.relayflamebody13 and 13 are not displaced in the vertical direction.
[0058]
  Opposing left and rightrelayflamebodyConsidering the vertical displacements of 13 and 13 individually on the left and right,relayflamebody13, assuming that the parallel link mechanism 16 is not deformed when a downward vertical displacement occurs at one end of the parallel link mechanism 16 connected to the joint 13d by joints 16d, 16e, and 16f. Similarly, a downward vertical displacement tends to occur at the other ends connected by the joints 16g, 16h, and 16i. Meanwhile, on the leftrelayflamebody13 is connected to the vibration damping structure 14 and the joints 16g, 16h, and 16i by the other end of the parallel link mechanism 16 connected to the joints 16d, 16e, and 16f. Also, an upward vertical displacement tends to occur.
[0059]
  However, the left and right parallel link mechanisms 16 and 16 are symmetrical with respect to the vibration damping structure 14, and one end (16d, 16e, 16f) and the other end (16g, 16h, 16i) are kept in a vertical state. Moreover, in order to actually deform, the right parallel link mechanism 16 is pulled up by the left parallel link mechanism 16 via the vibration damping structure 14, and the parallel link mechanism 1616Therefore, the joints 16g, 16h, and 16i attempt to produce a parallel displacement upward and diagonally to the left about the joints 16d, 16e, and 16f. In other words, the left parallel link mechanism 16 is controlled by the right parallel link mechanism 16. Pulled down via the vibration structure 14, the joints 16g, 16h, and 16i try to cause a parallel displacement downward and diagonally left about the joints 16d, 16e, and 16f. As a result, each parallel displacement causes a relative displacement in the vertical direction, so that only a displacement to the left side, that is, a horizontal displacement occurs. In that case, the self-aligning roller bearing in which the ends of the links 16a, 16a, 16b, 16b and 16c, 16c facing vertically in FIG. 8 can follow the vertical direction and allow a certain displacement in the horizontal direction. Since it is connected by the joints 16d to 16i made of, it can follow the horizontal displacement without difficulty.
[0060]
  Therefore, in the suspension vibration damping structure according to the third aspect, the vertical displacement amount M due to the rotational displacement η of the superstructure 11 caused by an earthquake or the like is positioned in the rotational direction in the parallel motion device 17.relayflamebody13 and 13 cancels each other, and only the horizontal displacement due to the rotational displacement of the parallel link mechanisms 16 and 16 occurs in the damping structure 14. Thus, the rotational displacement of the damping structure 14 can be suppressed, and the level of the damping structure 14 is maintained. Therefore, it is possible to prevent the trouble caused by the tilt angle being maintained while the equipment installed in the vibration damping structure 14 is kept in a horizontal or vertical posture.
[0061]
  Further, the rotational force caused by an earthquake or the like directly generated on the vibration damping structure 14 is also resisted by the entire parallel motion device 17 in the same manner as the suspension vibration damping structure described in claim 1, so that the rotational displacement of the vibration damping structure 14 is reduced. And the level of the vibration damping structure 14 is maintained.
[0062]
  In the above-described embodiment, a linear motion rolling bearing is used as the displacement mechanism 15. However, the present invention is not limited to this, and similar to the suspension vibration damping structure described in claim 1, the laminated rubber and the linear sliding bearing are also used. (Invention of claim 4)
[0063]
  The links 16a, 16b, and 16c are joints 16d to 16i formed of spherical roller bearings.relayflamebody13 and the vibration damping structure 14 are not limited thereto. In short, any configuration that can follow the displacement in the vertical direction and allows a certain displacement in the horizontal direction can be implemented.
[0064]
  Furthermore, in the said embodiment, although the three links 16a, 16b, and 16c are arrange | positioned in parallel, the parallel link mechanism 16 is not restricted to this, It can implement even if several links are arrange | positioned in parallel.
[0065]
  In the above embodiment, fourrelayflamebody13 ... are arranged in a cylindrical shape,relayflamebodyThe number of 13 is not limited.
[0066]
[Effects of the present invention]
  The suspension vibration damping structure for suppressing the rotational displacement according to the inventions described in claims 1 to 4 is configured so that the vertical displacement due to the rotational displacement of the upper structure is reduced in the parallel motion device.relayflamebodyOnly the horizontal displacement due to the parallel displacement of the parallel link mechanism occurs in the damping structure. Further, the rotational force generated directly on the vibration damping structure is resisted by the entire parallel motion device. Thus, the rotational displacement of the damping structure can be suppressed, and the level of the damping structure is maintained. For this reason, it is possible to keep the equipment installed in the vibration damping structure horizontal and to prevent problems caused by the tilt angle generated in the equipment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an elevational view showing an embodiment of a suspension damping structure for suppressing rotational displacement according to the invention described in claim 1;
FIG. 2 is an elevational view showing a state of deformation of the suspension damping structure that suppresses rotational displacement according to the first aspect of the present invention;
FIG. 3 is a perspective view showing a suspension vibration control structure that suppresses rotational displacement provided with a plurality of parallel motion devices.
FIG. 4 is an elevational view showing another embodiment of the suspension damping structure for suppressing rotational displacement according to the invention described in claim 1;
FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment of a suspension damping structure that suppresses rotational displacement according to the second aspect of the present invention;
FIG. 6 is an elevational view showing an embodiment of a suspension vibration control structure for suppressing rotational displacement according to the invention described in claim 3;
FIG. 7A is a longitudinal sectional view showing a suspension damping structure for suppressing rotational displacement according to the third aspect of the present invention; B is a longitudinal sectional view showing a state of deformation.
FIG. 8 shows a view taken along arrow II in FIG. 7 (A).
FIG. 9 shows a suspension vibration control structure for suppressing rotational displacement according to the invention as set forth in claim 3;relayflamebodyIt is the perspective view which showed the structure.
FIG. 10 is an elevational view showing a conventional suspension damping structure.
[Explanation of symbols]
  1,11 Superstructure
  2, 12 Hanging material
  2a, 2b pin
  2c, 2d connecting member
  3, 13relayflamebody
  4,14 Damping structure
  5, 15 Displacement mechanism
  6,16 Parallel link mechanism
  6a, 6b link
  16a, 16b, 16c links
  6c, 6d, 6e, 6f pins
  6g-6j, 16d-16i joint
  7, 17 Parallel motion device
  L distance
  X, N Horizontal displacement
  H, M Vertical displacement

Claims

And each of lower ends of the left and right pin connected to the high-rise building or superstructure which is placed on top of the tower (1) (2a, 2a) to a suspended two suspension members (2,2), the two and a relay frame member (3,3), individually pin connection (2b, 2b) to the two relay frame member (3, 3) is suspended from the upper structure (1),
The two relay frame member (3,3) is connected to each other through only the vertical Direction follow displaceable displacement mechanism (5), between the articulating surfaces of the two relay frame member (3,3) The distance (L) is always kept substantially constant,
Wherein the two relay frame member (3,3), the one end pin connection of one plurality of Dzu equal length flat line arrangement with the link (6a, 6b) (6e, 6f), the link (6a 6b) is connected to the lower damping structure (4) by pin connection (6c, 6d), and the plurality of links (6a, 6b) constitute a parallel link mechanism (6, 6). And
The parallel link mechanism (6, 6) and the two relay frame bodies (3, 3) are arranged symmetrically with respect to the vertical center line of the vibration damping structure (4) , and the parallel link mechanism ( 6) , the two relay frame bodies (3, 3) and the displacement mechanism (5) constitute a parallel motion device (7) ,
The parallel motion device (7), and suspended and supported the damping mass (4) is provided a plurality damping structures (4),
The damping mass (4) is characterized in that it is always kept substantially horizontal is suppressed by the parallel motion device a rotational force generated by earthquake (7), suspension damping to suppress rotational displacement .

Each lower end of the suspension material (2 ...) suspended by being coupled with a superstructure (1) installed on the upper part of the skyscraper or tower and a coupling member (2c) composed of a universal joint allowing torsion , and a relay frame body (3 ...), and suspended to the connecting member of individually universal joint relay frame body coupled with (2d) (3 ...) and the upper structure (11),
The relay frame body (3 ...) is connected radially around only vertically Direction follow displaceable displacement mechanism (5), the distance between opposing relay frame member (3,3) connecting surfaces between the Always kept constant,
Wherein the relay frame body (3 ...), one plurality of Dzu equal length flat line arrangement with the link (6a, 6b) one end of, and can follow vertically displaced Direction and horizontally constant They are connected by joints (6g, 6i) consisting of self-aligning roller bearings that allow displacement, and the other ends of the links (6a, 6b) are composed of self-aligning roller bearings on the vibration damping structure (4) below. The plurality of links (6a, 6b) connected by joints (6h, 6j) constitute a parallel link mechanism (6) ,
Vertically the opposite relay frame body symmetrically with respect to the center line of the (3,3) and the relay frame member (3,3) and the damping mass of the damping mass (4) and (4) The parallel link mechanism (6) to be connected is disposed , and the relay frame body (3, 3) , the parallel link mechanism (6), and the displacement mechanism (5) constitute a parallel motion device (7) .
A plurality of the parallel motion devices (7) are provided with the displacement mechanism (5) as an intermediary, and support the suspension structure (4) in a suspended manner,
The damping mass (4) is characterized in that it is always kept substantially horizontal is suppressed by the parallel motion device a rotational force generated by earthquake (7), suspension damping to suppress rotational displacement .

Each lower end of the suspension material (12 ...) suspended by connecting with the upper structure (11) installed at the upper part of the skyscraper or tower and the connection member (12a) composed of a universal joint allowing torsion, and the relay frame body (13 ...), and suspended to the relay frame body and connected by a connecting member (12b) of individually universal joint (13 ...) and the upper structure (1),
The relay frame member (13 ...) are formed in the relay frame member (13, 13) cylindrical and connected to each other adjacent only through the upper and lower Direction follow displaceable displacement mechanism (15), each relay The distance between the connecting surfaces of the frame bodies (13, 13) is always kept substantially constant,
Inside the tubular type formed relay frame member (13 ...), one plurality of Dzu equal length flat line arrangement with the link (16a, 16b, 16c) one end portion of the follow-up to the vertical Direction displaceable in, and consists of spherical roller bearings to allow a certain displacement in the horizontal direction joints (16d, 16e, 16f) are connected with, formed in the tubular at the other end of the link (6a, 6b) And a plurality of links (16a ) connected by joints (16g, 16h, 16i) comprising self-aligning roller bearings and a damping structure (14) installed at the center of the plurality of relay frame bodies (13 ...). , 16b, 16c) constitutes a parallel link mechanism (16) ,
The vertical relative to the center line the parallel link mechanism (16 ...) and the relay frame member (13 ...) is disposed on the left and right symmetrical in the damping mass (14), and the parallel link mechanism (16 ...) The relay frame body (13...) And the displacement mechanism (15...) Constitute a parallel motion device (17) .
The parallel motion device (17), and suspended and supported the damping mass (14),
The damping mass (14), characterized in that it is always kept substantially horizontal is suppressed by the parallel motion device a rotational force generated by earthquake (17), suspension damping to suppress rotational displacement .

The suspension vibration damping structure for suppressing rotational displacement according to any one of claims 1 to 3, wherein the displacement mechanism (5, 15) is formed of laminated rubber, a rolling bearing or a sliding bearing.