JPH04155076A

JPH04155076A - 制振装置

Info

Publication number: JPH04155076A
Application number: JP28109690A
Authority: JP
Inventors: Eiji Tatsumi; 栄司立見; Masao Kinoshita; 雅夫木下; Hisayuki Yamanaka; 久幸山中; Hideyuki Kosaka; 英之小坂
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1992-05-28
Anticipated expiration: 2011-10-02
Also published as: JP2538850B2

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】（ａ）、産業上の利用分野本発明は、地震や風等により高層建築物等の構造物に生
じる振動を低減する際に適用するに好適な制振装置に関
する。

（ｂ）、従来の技術第４図は従来のアクティブ・コントロール型の制振装置
の一例が設けられた構造物の正面図、第５図は従来のア
クティブ・コントロール型の制振装置の別の例が設けら
れた構造物の正面図である。

高層建築物等の構造物に対する従来がらの制振手法の一
つとして、アクティブ・コントロール型の制振手法が挙
げられる。この制振手法においては、例えば第４図又は
第５図に示すように、地震や風等による振動を検出する
加速度計等のセンサ１２を構造物１に取り付けておき、
該センサ１２が振動を検出した際には、アクチュエータ
５のラム５ａを駆動して、ラム５ａの先端部に直結した
付加振動体７を水平な矢印Ａ又はＢ方向に、コンピュー
ター等により計算された適切な加速度で移動させる。す
ると、その反作用として、アクチュエータ５及びブラケ
ット２を介して構造物１に対して逆方向、即ち矢印Ｂ又
はＡ方向に制振力が働き、その結果、構造物１の振動が
低減される。

（Ｃ）、発明が解決しようとする問題点しかし、構造物
１の振動を低減する制振力は付加振動体７の質量とアク
チュエータ５のラム５ａの加速度との積に比例すること
から、制振効果を高めるためには、重量のある付加振動
体７を使用するか、或いはストロークの長いラム５ａを
有するアクチュエータ５を設置する必要があり、何れに
せよ制振装置３全体が大型化する問題点があった。また
、付加振動体７に直接アクチュエータ５のラム５ａが接
続しているので、何らかの原因でアクチュエータ５のラ
ム５ａが作動しない場合には、制振装置３全体が構造物
１に対して剛に固定された状態となり、制振効果が期待
出来ない不都合があった。

本発明は、上記事情に鑑み、装置全体を大型化すること
なく高い制振効果を発揮することが出来ると共に、アク
チュエータのラム等の加力装置の移動駆動体が作動しな
い場合でも、ある程度の制振効果を発揮することが可能
な制振装置を提供することを目的とする。

（ｄ）１問題点を解決するための手段即ち、本発明は、水平方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に移動駆
動自在に支持された移動駆動体（５ａ）を有する加力装
置（５）を有し、前記加力装置（５）の移動駆動体（５
ａ）に少なくとも弾性伸縮手段（６）を介して付加振動
体（７）を当該移動駆動体（５ａ）の移動方向（矢印Ａ
、Ｂ方向）に移動自在に設けて構成される。

また、本発明は、水平方向く矢印Ａ、Ｂ方向）に移動駆
動自在に支持された移動駆動体（５ａ）を有する加力装
置（５）を有し、前記加力装置（５）の移動駆動体（５
ａ）に第１の付加振動体（１５）を当該移動駆動体（５
ａ）の移動方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に移動自在に接続し
、前記第１の付加振動体（１５）に少なくとも弾性手段
（１７）を介して第２の付加振動体（１６）を中空支持
する形で設けて構成される。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記
載に限定拘束されるものではない。以下のｒ（ｅ）、作
用」の欄についても同様である。

（ｅ）３作用上記した構成により、本発明は、付加振動体く７）が、
移動駆動体（５ａ）の移動動作及び弾性伸縮手段（６）
の伸縮動作に基づく弾性力により水平方向（矢印Ａ、Ｂ
方向）に移動駆動されるように作用する。

また、本発明は、第２の付加振動体（１６）が、第１の
付加振動体（１５）に対して時間的にずれた形で水平方
向（矢印Ａ、Ｂ方向）に振動するように作用する。

（ｆ）、実施例以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明による制振装置の一実施例が設けられた
構造物の正面図、第２図は本発明による制振装置の別の実施例が設けられ
た構造物の正面図、第３図は本発明による制振装置の更に別の実施例が設け
られた構造物の正面図である。

構造物ｌの屋上等の上面１ａには、第１図に示すように
、ブラケット２が立設されており、ブラケット２には、
本発明による制振装装置３が設けられている。制振装置
３は、ブラケット２に対して水平に設けられたアクチュ
エータ５を育しており、アクチュエータ５は、水平方向
である矢印Ａ、Ｂ方向に突出・後退駆動自在に設けられ
たラム５ａを有している。ラム５ａの先端にはバネ６を
介して付加振動体７が設けられており、付加振動体７は
ローラ９．１０を介して前記構造物１に対して矢印Ａ、
Ｂ方向に移動自在に支持されている。

なお、構造物ｌには、ｇＪ１図に示すように、該構造物
１の振動を検出する加速度計等のセンサ１２が取り付け
られており、センサ１２は、図示しない振動制御装置を
介して前記アクチュエータ５に接続されている。

本発明による制振装置３は以上のような構成を有するの
で、通常の状態では構造物１に振動は生じないので、ア
クチュエータ５のラム５ａにバネ６を介して設けられた
付加振動体７は、構造物１に対して静止状態を保持する
。次に、構造物１が地震や風等により水平な矢印Ａ、Ｂ
方向に振動した場合には、該振動をセンサ１２が検出し
、前記振動制御装置に対して所定の信号を出力する。

すると、振動制御装置は、該出力された信号に基づいて
構造物１の振動状態を解析し、該解析結果に基づいてア
クチュエータ５のラム５ａを矢印Ａ又はＢ方向に所定の
加速度で突出又は後退させる。

すると、ラム５ａの先端に設けられたバネ６が、それま
での中立位置から瞬間的に収縮又は伸長し、次の瞬間に
はその反動として逆に伸長又は収縮する。その結果、付
加振動体７は、アクチュエータ５のラム５ａの矢印Ａ又
はＢ方向の突出又は後退勤作及びバネ６の矢印Ａ又はＢ
方向の弾性的な伸長又は収縮動作に起因して、ローラ９
、ｌＯを転動させつつ構造物１に対して矢印Ａ又はＢ方
向に所定の加速度で移動する。すると、その反作用とし
て、バネ６、アクチュエータ５及びブラケット２を介し
て構造物１に対して逆方向、即ち矢印Ｂ又はＡ方向に制
振力が働き、その結果、構造物１の振動が低減される。

このように、構造物１の振動を低減する制振力は、アク
チュエータ５のラム５ａの突出又は後退勤作によるもの
と、バネ６の弾性的な伸長又は収縮動作によるものとの
和によって生じる付加振動体７の慣性力に等しくなる。

従って、第４図及び第５図に示すような、アクチュエー
タ５のラム５ａに付加振動体７が直結した従来の制振装
置３と比べて、バネ６の弾性的な伸縮量に相当する分だ
けラム５ａのストロークを短縮することが出来る。また
、何らかの原因でアクチュエータ５のラム５ａが作動し
ない場合においても、ラム５ａの先端には、第１図に示
すように、バネ６を介して付加振動体７が構造物１に対
して矢印Ａ、Ｂ方向に移動自在に設けられているので、
バネ６のバネ剛性を適宜調節して構造物１の基本周期と
同調させることにより、付加振動体７が通常の同調質量
ダンパとしての制振効果を発揮することが可能となる。

なお、上述の実施例においては、第１図に示すように、
アクチュエータ５のラム５ａと付加振動体７との間にバ
ネ６を設けた制振装置３について説明したが、構造物１
の振動に対する応答特性に応じて、ラム５ａ、付加振動
体７問に種々のタイプの伸縮手段を設けることが出来る
。例えば、第２図に示すように、バネ６とダッシュポッ
ト１３を並列に接続した伸縮手段をアクチュエータ５の
ラム５ａと付加振動体７との間に設けることも可能であ
る。

また、上述の実施例においては、第１図に示すように、
１個の付加振動体７を用いた制振装置３について説明し
たが、付加振動体７の個数は１個に限らず、２個以上用
いてもよい。以下、２個の付加振動体（第１付加振動体
１５及び第２付加振動体１６）を用いた制振装置３Ａに
ついて説明する。

即ち、該制振装置３Ａは、第３図に示すように、構造物
１の上面１ａに立設されたブラケット２に対して水平に
設けられたアクチュエータ５を有しており、アクチュエ
ータ５は、水平方向である矢印Ａ、Ｂ方向に突出・後退
駆動自在に設けられたラム５ａを有している。ラム５ａ
の先端には第１付加振動体１５が直結された形で、ロー
ラ９．１０を介して構造物１に対して矢印Ａ、Ｂ方向に
移動自在に設けられており、第１付加振動体１５の上方
にはバネ１７を介して第２付加振動体１６が中空支持さ
れた形で設けられている。なお、構遺物１には、第３図
に示すように、該構造物１の振動を検出するセンサ１２
が取り付けられておりセンサ１２は、図示しない振動制
御装置を介して前記アクチュエータ５に接続されている
。

制振装置３Ａは以上のような構成を有するので、通常の
状態では構造物１に振動は生じないので、第１付加振動
体１５にバネ１７を介して中空支持された第２付加振動
体１６は、構造物１に対して静止状態を保持する。次に
、構造物１が地震や風等により水平な矢印Ａ又はＢ方向
に振動した場合には、第１付加振動体１５は、アクチュ
エータ５及びブラケット２を介して構造物１に対して剛
に固定されているので、構造物１の振動に同期した形で
矢印Ａ又はＢ方向に移動する。しかし、第２付加振動体
１６は、既に述べたように、第１付加振動体１５にバネ
１７を介して中空支持されているので、第２付加振動体
１６の慣性により、すぐには矢印Ａ又はＢ方向に移動出
来ず、その結果、第１付加振動体１５に対して相対的に
逆方向、即ち矢印Ｂ又はＡ方向に移動した状態となる。

−方、構造物１の振動を検出したｔフサ１２は、前、　
　起振動制御装置に対して所定の信号を圧力し、振動制
御装置は、該出力された信号に基づいて構造物１の振動
状態を解析し、該解析結果に基づいてアクチュエータ５
のラム５ａを駆動して、ラム５ａの先端部に直結した第
１付加振動体１５を矢印Ａ又はＢ方向に所定の加速度で
移動させる。すると、その反作用として、アクチュエー
タ５及びブラケット２を介して構造物１に対して逆方向
、即ち矢印Ｂ又はＡ方向に制振力が働く。この際、前述
の第２付加振動体１６、即ち第１付加振動体１５に対し
て相対的に矢印Ｂ又は入方向に移動した状態の第２付加
振動体１６が、バネ１７の弾性により復元し、その反作
用としてバネ１７を介して第１付加振動体１５、従って
構造物１に対して矢印Ｂ又はＡ方向の制振力が前記制振
力に付加された形で働く。その結果、構造物ｌの振動が
低減される。

従って、制振装置３Ａは、第４図及び第５図に示すよう
な、アクチュエータ５のラム５ａに１個の付加振動体７
が設けられた従来の制振装置３と比べて、第２付加振動
体１６の復元力による制振力が付加される分だけ制振効
果を高めることが出来る。換言すれば、ストロークの短
いラム５ａを有するアクチュエータ５を用いても同程度
の制振効果を得ることが可能となる。また、何らかの原
因でアクチュエータ５のラム５ａが作動しない場合にお
いても、ラム５ａの先端に直結された第１付加振動体１
５には、第３図に示すように、バネ１７を介して第２付
加振動体１６が中空支持された形で設けられているので
、バネ１７のバネ剛性を適宜調節して構造物１の基本周
期と同調させることにより、第２付加振動体１６が通常
の同調質量ダンパとしての制振効果を発揮することが可
能である。

更に、第３図に示す制振装置３Ａにおいて、アクチュエ
ータ５のラム５ａと第１付加振動体１５とを直結するの
ではなく、バネ等の伸縮手段を介して接続することも可
能である。即ち、アクチュエータ５のラム５ａにバネ等
の伸縮手段を介して第１付加振動体１５を接続すると共
に、第１付加振動体１５に第２付加振動体１６を中空支
持する形で設けても構わない。

（ｇ）、　！！明の効果以上説明したように、本発明によれば、水平方向（例え
ば、第２図矢印Ａ、Ｂ方向）に移動駆動自在に支持され
たラム５８等の移ｔｌ］ｗｌ動体を有するアクチュエー
タ５等の加力装置を有し、曲記加力装置の移動駆動体に
少なくともバネ６等の弾性伸縮手段を介して付加振動体
７を当該移動駆動体の移動方向（例えば、第２図矢印Ａ
、Ｂ方向）に移動自在に設けて構成したので、付加振動
体７が、移動駆動体の移動動作及び弾性伸縮手段の伸縮
動作に基づく弾性力により水平方向に移動駆動されるこ
とから、移動駆動体のストロークの短い加力装置でも付
加振動体７の移動ストロークを大きく取ることが出来、
高い制振効果を発揮することが出来る。その結果、；ン
バクトで経済的な制振装置の提供が可能となる。また、
加力装置の移動駆動体が作動しない場合でも、加力装置
の移動駆動体に弾性伸縮手段を介して接続された付加振
動体７が通常の同調質量ダンパとして機能するので、あ
る程度の制振効果を発揮することが出来る、また、本発
明によれば、水平方向（例えば、第３図矢印Ａ、Ｂ方向
）に移動駆動自在に支持されたラム５ａ等の移動駆動体
を有するアクチュエータ５１Ｆの加力装置を有し、前記
加力装置の移動駆動体に第１付ｊｘＪ振動体１５等の第
１の付加振動体を当該移動駆動体の移動方向（例えば、
第３図矢印Ａ、Ｂ方向）に移動自在に接続し、前記第１
の付加振動体に少なくともバネ１７等の弾性手段を介し
て第２付加振動体１６等の第２の付加振動体を中空支持
する形で設けて構成したので、第２の付加振動体が、第
１の付加振動体に対して時間的にずれた形で水平方向に
振動することから、移動駆動体のストロークの短い加力
装置でも高い制振効果を発揮することが出来る。その結
果、コンパクトで経済的な制振装置の提供が可能となる
。

また、加力装置の移動駆動体が作動しない場合でも、第
１の付加振動体に弾性手段を介して中空支持された第２
の付加振動体が通常の同調質量ダンパとして機能するの
で、ある程度の制振効果を発揮することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制振装置の一実施例が設けられた
構造物の正面図、第２図は本発明による制振装置の別の実施例が設けられ
た構造物の正面図、第３図は本発明による制振装置の更に別の実施例が設け
られた構造物の正面図、第４図は従来のアクティブ・コントロール型の制振装置
の一例が設けられた構造物の正面図、第５図は従来のア
クティブ・コントロール型の制振装置の別の例が設けら
れた構造物の正面図である。３．３Ａ・・・・・制振装置５・・・力ａカ装置（アクチュエータ）５ａ・・・移動
駆動体（ラム）６・・・弾性伸縮手段（バネ）７　　付加振動体１５　　第１の付加振動体（第１付加振動体）１６・　
第２の付加振動体（第２付加振動体）１７−　弾性手段
（バネ）出願人　　　　三井建設株式会社代理人　　弁理士　　相１）伸二第１図第２図Ｂ→Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、水平方向に移動駆動自在に支持された移動駆動
体を有する加力装置を有し、前記加力装置の移動駆動体に少なくとも弾性伸縮手段を
介して付加振動体を当該移動駆動体の移動方向に移動自
在に設けて構成した制振装置。
（２）、水平方向に移動駆動自在に支持された移動駆動
体を有する加力装置を有し、前記加力装置の移動駆動体に第１の付加振動体を当該移
動駆動体の移動方向に移動自在に接続し、前記第１の付加振動体に少なくとも弾性手段を介して第
２の付加振動体を中空支持する形で設けて構成した制振
装置。