JPH03117755A - 制震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は構造物の揺れを、その振動に同調する物体の
振動を利用して抑制する、制震装置に関するものである
。

（発明が解決しようとする課題） 構造物の振動と同時に振動する物体の運動エネルギーを
利用して構造物の揺れを抑える方法として、構造物の頂
部に付加質量や液体を充満したタンク等を設置し、この
付加質量や液体を構造物に共振させ、そのときの運動エ
ネルギーもしくは内部摩擦等による熱エネルギーに振動
エネルギーを変換することによりこれを消費する装置が
従来より実施されているが、これらの装置は概して物体
を構造物に共振させるために設定される振動周期の調節
が容易ではない。

これに対し、出願人は同様に構造物に共振する振り子の
運動エネルギーを利用した、振動エネルギーの吸収方法
を提案している（特開昭６３−２５４２４７号，特開昭
６３−２９７８３７号等）。

これらは基本的に構造物の固有周期に近い周期に振り子
長さを調節して質点の振り子を単に構造物から懸垂し、
これを構造物の振動に共振させることによってエネルギ
ーを振り子側へ移行させ、その吸収を行うものであるが
、周期の調節は振り子長さを変えるのみで行え、また装
置としては構造が簡素である、等の利点を持っている。

この発明はこの振り子型の振動吸収装置を派生させたも
ので、より構造が簡素で、場所を取らない形式の装置を
加えて提案しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では構造物の振動とともに転がる回転体の振動を
利用することにより簡素化し、小型化した装置を構成す
る。

回転体は鉛直断面が構造物との接触面上で円弧状の形状
をし、円弧の中心と重心とが偏心し、構造物の振動に同
調して転がり振動する。

回転体の振動時の周期は例えばこれに接続され、円弧の
中心と重心間の偏心距離を調節する重りにより可変とさ
れる。

構造物の振動は接触面と回転体周面間の摩擦力によって
回転体に伝えられ、より確実に伝達させるために、且つ
回転体の振動エネルギーを熱エネルギーに変換される量
を増すために接触面上にシートを接着してもよい。

（実施例） 以下本発明を一実施例を示す図面に基づいて説明する。

この発明の制震装置Ａは構造物内に単に転がり自在に設
置されるもので、第１図に示すように鉛直断面が構造物
の接触面側で円弧状をした、例えば半円柱形の回転体１
からなり、円弧の中心０と重心Ｇとが偏心することによ
って転がり振動し、その振動時の運動エネルギーによっ
て構造物の振動を吸収するものである。

回転体１は構造物内の平坦面、または凹曲面、もしくは
これに近い形状の接触面Ｂ上を振動する。

回転体１が図示するような−様な半円柱形の場合は、そ
のままで中心Ｏと重心Ｇとが偏心するが、この偏心距離
は断面形状や第１図、第２図に示すように回転体１上に
接続される重り２の位置によって自由に変えられる。

重り２は回転体１の上面側に、例えば図示するようにこ
こに螺合したボルト３が貫通して取り付けられ、そのナ
ツト４の調節により回転体１に対して上下動自在となっ
ている。

第３図に示す、接触面Ｂ上の断面が円弧をなす回転体１
の振動時の周期Ｔは、回転体１の、瞬間の回転中心であ
る接触点Ｐを通る軸に関する慣性モーメントを■、中心
Ｏと重心Ｇとの間の距離をｈとして、Ｔ＝２πＩ　（１
／Ｍｇｈ）　　ＣＭは回転体の質量〕で表されるため制
震装置Ａの周期Ｔは主としてこのｈの大きさで任意に調
節されることになる。

そしてこのｈは上記の通り、重り２の回転体１との距離
を調節することで自由に変えられ、ｈを大きくすればＴ
は短く、小さくすれば長くなり、それぞれ短周期、長周
期の構造物に回転体１、すなわち制震装置Ａが共振する
ことになり、ナツト４の操作によって周期Ｔの微妙な調
整も可能である。

構造物の振動時に制震装置Ａに構造物から与えられるエ
ネルギーＵは、第３図に鎖線で示すように回転体１がθ
だけ傾斜し、０が０’、ＧがＧ“に移動した状態で（１
／２）　Ｉω”　＋　Ｍｇ　（Ｒ−ｈｃｏｓθ）　　（
ω＝Ｊ（Ｍｇｈ／ｌ）　〕であるが、このエネルギーＵ
は接触面Ｂにおける摩擦に加え、回転体１が回転運動と
並進運動をすることにより次第に消費され、同時に構造
物の振動エネルギーが吸収されることになる。

上記の通り本発明では振動用′ＭＴが円弧の中心０と重
心Ｇ間距離と、慣性モーメンｌ−１（円弧の半径Ｒ）と
の関係で決まるため長周期に合わせる場合にも振り子タ
イプのようなスペースを要せずに済む。

回転体ｌにはその周面と接触面Ｂとの間の摩擦力により
構造物の振動が伝えられるが、確実に、そして回転体１
のエネルギーが効率的に熱エネルギーに変換されるよう
、接触面Ｂ上には例えば摩擦係数の大きいシート５が接
着される。

このシート５に粘性体や粘弾性体等の材料を用いる等、
その材質を選択することにより回転体１の振動時に熱エ
ネルギーによる減衰効果を付加することができ、また回
転体ｌ自身が転がり時に発生する音をこのシート５によ
って低減することができる。

（発明の効果） この発明は以上の通りであり、構造物内に単に設置され
、転がり振動する回転体の運動エネルギーを利用して構
造物の振動エネルギーを吸収するものであるため装置自
身が面素で、小型であり、また周期の調節が中心と重心
間の距離を変えるのみで行えるため操作が簡単であると
同時に、そのためのスペースも狭小で済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要を示した斜視図、第２図はその側
面図、第３図は回転体の振動の様子を示した側面図であ
る。 Ａ・・・・・・制震装置、Ｂ・・・・・・接触面、１・
・・・・・回転体、２・・・・・・重り、３・・・・・
・ボルト、４・・・・・・ナツト、５・・・・・・シー
ト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）構造物内に設置され、構造物の振動と同時に転が
   り振動して構造物の振動を減衰させる装置であり、鉛直
   断面が構造物との接触面上で円弧状の形状をし、その円
   弧の中心と重心とが偏心した回転体からなる制震装置。
2. （２）回転体には円弧の中心と重心間の偏心距離を調節
   する重りが接続されていることを特徴とする第１請求項
   記載の制震装置。
3. （３）回転体は、接触面上に接着され、その周面に摩擦
   力を生じさせるシート上に載っていることを特徴とする
   第１請求項記載の制震装置。