JPH04176975A - Vibration energy absorbing device for damping device - Google Patents

Vibration energy absorbing device for damping device

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JPH04176975A
JPH04176975A JP30304390A JP30304390A JPH04176975A JP H04176975 A JPH04176975 A JP H04176975A JP 30304390 A JP30304390 A JP 30304390A JP 30304390 A JP30304390 A JP 30304390A JP H04176975 A JPH04176975 A JP H04176975A
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vibration
damping
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energy absorbing
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康裕 林
Yutaka Inada
裕 稲田
Sekio Nanbu
世紀夫 南部
Toru Ishii
透 石井
Tetsushi Kiyokawa
清川 哲志
Hiroshi Kawase
博 川瀬
Toshiaki Sato
俊明 佐藤
Ikuo Takahashi
郁夫 高橋
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Abstract

PURPOSE:To effectively absorb vibration energy by fixing one of a pair of disks rotated relatively to a structure, winding a wire unslippably on a shaft body provided on the other disk, and inserting damping materials between both disks. CONSTITUTION:One of a pair of disks 10, 11 arranged face to face relatively rotatably on the common axis is fixed to a structure 3. A wire 1 transferring the vibration energy of the structure 3 is unslippably wound on a shaft body 13 provided on the other disk 10. The displacement quantity of the structure 3 at the time of vibration is converted into the rotation quantity of the other disk 10 via the wire 1. Damping materials 12, 12 deformed by the relative rotation and absorbing the vibration energy are inserted between outer peripheries of a pair of disks 10, 11.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、たとえば、高層ビルの振動を抑制し減衰させ
るための制振装置において用いて好適な**エネルギー
吸収装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to an energy absorbing device suitable for use in a vibration damping device for suppressing and damping the vibrations of a high-rise building, for example.

「従来の技術およびその課題」 高層ビル等の構造物に適用する制振装置として、その構
造物にワイヤー等の引っ張り部材の両端をを固定すると
ともに、その引っ彊り部材の途中にエネルギー吸収装置
を設けた構成のものが提案されている。これは、構造物
が振動した際に生じる変位を引っ張り材を介してエネル
ギー吸収装置に伝達し、そのエネルギー吸収装置によっ
て振動エネルギーを吸収して振動を抑制し減衰させるよ
うにしたものである。
"Prior art and its problems" As a vibration damping device applied to structures such as high-rise buildings, both ends of a tension member such as a wire are fixed to the structure, and an energy absorbing device is installed in the middle of the tension member. A configuration has been proposed that includes. This is a system in which the displacement that occurs when a structure vibrates is transmitted to an energy absorption device via a tensile member, and the energy absorption device absorbs the vibration energy to suppress and damp the vibration.

ところで、そのような制振装置における振動エネルギー
吸収装置としては、油圧ダンパーが一般的に採用されて
いたが、油圧ダンパーは高層ビル等の制振を行う場合の
ような極めて大きな減衰力を必要とする場合jこは効率
が良いものではないので、通常は多数の油圧ダンパーを
用いる必要があり、したがって設備費や保守の点で不利
であるばかりでなく、作動時のストローク分を含む十分
な設置スペースを確保する必要があるのでスペース効率
が良くないものであった。
By the way, hydraulic dampers have generally been adopted as vibration energy absorbing devices in such vibration damping devices, but hydraulic dampers do not require extremely large damping force, such as when damping high-rise buildings. Since this is not very efficient, it is usually necessary to use a large number of hydraulic dampers, which is not only disadvantageous in terms of equipment costs and maintenance, but also requires sufficient installation space, including the operating stroke. Since it is necessary to secure space, the space efficiency is not good.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、減衰効率やスペース効率に優れる振動
エネルギー吸収装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vibration energy absorbing device that is excellent in damping efficiency and space efficiency.

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するため、請求項1の発明は、ワイヤー
を介して伝達される構造物の振動エネルギーを吸収して
その振動を減衰させるための振動エネルギー吸収装置で
あって、軸線を共通として相対回転自在に対向配置され
た対の円板の一方を前記構造物に対して固定するととも
に、他方の円板に設けた軸体に対して前記ワイヤーをス
リップ不能に巻回することによって、構造物の振動時の
変位量が前記ワイヤーを介して前記他方の円板の回転量
に変換されるように構成され、かつ、前記対の円板の外
周部相互間にそれらの相対回転により変形して振動エネ
ルギーを吸収する減衰材料を介在させてなることを特徴
とするものである。
"Means for Solving the Problem" In order to achieve the above object, the invention of claim 1 provides a vibration energy absorption device for absorbing vibration energy of a structure transmitted via a wire and damping the vibration. One of a pair of discs arranged opposite each other so as to be relatively rotatable with a common axis is fixed to the structure, and the wire cannot be slipped around a shaft provided on the other disc. The structure is configured so that the amount of displacement during vibration of the structure is converted into the amount of rotation of the other disc via the wire, and the distance between the outer peripheries of the pair of discs is It is characterized by interposing a damping material which deforms due to their relative rotation and absorbs vibration energy.

上記の発明においては、前記ワイヤーが巻回される軸体
の径寸法は前記円板の回転中心から前記減衰材料の設置
位置までの距離に比して小さく設定されていることが望
ましい。ま−た、前記減衰材料としては、鉛プラグや粘
性流体を用いることが考えられる。
In the above invention, it is desirable that the diameter of the shaft around which the wire is wound is set smaller than the distance from the center of rotation of the disk to the installation position of the damping material. Furthermore, it is conceivable to use a lead plug or a viscous fluid as the damping material.

また、請求項5の発明は、同じくワイヤーを介して伝達
される構造物の振動エネルギーを吸収してその振動を減
衰させるための振動エネルギー吸収装置であって、粘性
流体を保有する中空角箱状の容器を前部構造物に対して
固定的に設けるとともに、その容器の蓋に相当する板体
を容器に対して水平横方向□に変位自在に装着してこの
板体に前記ワイヤーを固定することにより、構造物の振
動時の変位量がワイヤーを介して板体の容器に対する変
位量に変換されるように構成され、かつ、前記板体の下
面にはこの板体の変位方向を向く複数の制動板が前記粘
性流体中に没するように垂設され、しかも、それら制動
板には粘性流体の通過を許容する小孔が形成されてなる
ことを特徴とするものである。
Further, the invention of claim 5 is a vibration energy absorbing device for absorbing vibration energy of a structure transmitted via a wire and damping the vibration, the device having the shape of a hollow rectangular box containing a viscous fluid. A container is fixedly provided to the front structure, and a plate corresponding to the lid of the container is attached to the container so as to be freely displaceable in the horizontal and lateral direction □, and the wire is fixed to this plate. By this, the amount of displacement when the structure vibrates is converted into the amount of displacement of the plate relative to the container via the wire, and the lower surface of the plate has a plurality of plates facing in the direction of displacement of the plate. The brake plates are vertically disposed so as to be submerged in the viscous fluid, and each brake plate has a small hole formed therein to allow the passage of the viscous fluid.

「作用」 請求項1の発明においては、構造物の振動による変位が
ワイヤーによりエネルギー吸収装置に伝達されて円板の
回転運動により変換され、その円板の回転運動が減衰材
料の変形抵抗力によって制動され、それによって振動エ
ネルギーが吸収される。
"Operation" In the invention of claim 1, the displacement due to the vibration of the structure is transmitted to the energy absorbing device by the wire and converted by the rotational movement of the disk, and the rotational movement of the disk is converted by the deformation resistance force of the damping material. damping, thereby absorbing vibrational energy.

請求項2の発明においては・、ワイヤーが巻回される軸
体の径寸法が回転中心から減衰材料の設置位置までの距
離より小さくされていることから、円板の外周部におい
て生じる減衰材料の減衰力が「てこ」の原理により増幅
されて構造物に伝達されることになり、優れた減衰効率
が得られる。
In the invention of claim 2, since the diameter of the shaft around which the wire is wound is smaller than the distance from the center of rotation to the installation position of the damping material, the damping material generated at the outer periphery of the disk is reduced. The damping force is amplified and transmitted to the structure by the "lever" principle, resulting in excellent damping efficiency.

請求Xj[3の発明においては、減衰材料として鉛プラ
グが用いられ、その鉛プラグの剪断抵抗力により振動エ
ネルギーが吸収される。
In the invention of claim Xj[3, a lead plug is used as the damping material, and vibration energy is absorbed by the shear resistance of the lead plug.

請求項4の発明においては、減衰材料として粘性流体が
用いられ、その粘性流体の粘性抵抗力により振動エネル
ギーが吸収される。
In the fourth aspect of the invention, a viscous fluid is used as the damping material, and vibration energy is absorbed by the viscous resistance of the viscous fluid.

請求項5の発明においては、構造物の振動による変位が
容器に対する板体の水平横方向への変位に変換され、そ
の板体に取り付けられている制動板が容器中の粘性流体
の抵抗力を受けつつ変位することにより、その粘性抵抗
力により振動エネルギーが吸収される。
In the invention of claim 5, the displacement due to vibration of the structure is converted into a horizontal displacement of the plate relative to the container, and the damping plate attached to the plate reduces the resistance force of the viscous fluid in the container. By being displaced while receiving vibration, the vibration energy is absorbed by the viscous resistance force.

「実施例」 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。"Example" Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下で説明する各実施例の装置は、いずれも、第1図に
概略的に示すような高層ビルの制振装置における振動エ
ネルギー吸収装置として用いられるものである。その制
振装置は、ワイヤー1を交差させた状態で滑車2に巻回
して張設し、そのワイヤー1の両端を構造物3の最上階
付近に固定するとともに、地階においてワイヤー1の途
中に振動エネルギー吸収装置Aを設けた構成のものであ
って、地震時あるいは風により構造物3が振動した際の
変位をワイヤー1を介してエネルギー吸収装置Aに伝達
することにより、その装置Aによって振動エネルギーを
吸収して振動を抑制し、減衰させるようにされたもので
ある。
Each of the devices of the embodiments described below is used as a vibration energy absorbing device in a vibration damping device for a high-rise building as schematically shown in FIG. The vibration damping device consists of a wire 1 that is wound around a pulley 2 in a crossed state, and both ends of the wire 1 are fixed near the top floor of a structure 3. The structure is equipped with an energy absorption device A, and by transmitting the displacement when the structure 3 vibrates due to an earthquake or wind to the energy absorption device A via the wire 1, the vibration energy is absorbed by the device A. It is designed to suppress and damp vibrations by absorbing them.

上記のような制振装置において用いる振動エネルギー吸
収装置Aの具体的な実施例を以下に説明する。
A specific example of the vibration energy absorbing device A used in the vibration damping device as described above will be described below.

まず、第1実施例を第2図ないし第5図に示す。First, a first embodiment is shown in FIGS. 2 to 5.

この第1実施例の装置A1は、対の円板10.11がそ
れらの軸線を共通として相対回転自在に組み合わせられ
、かつ、双方の円板10.11の外周部相互間に減衰材
料としての複数の船プラグ12が等間隔で取り付けられ
た構成とされている。
In the device A1 of the first embodiment, a pair of discs 10.11 are combined so that they can rotate freely relative to each other with a common axis, and a damping material is used between the outer peripheries of both discs 10.11. It is configured such that a plurality of ship plugs 12 are attached at equal intervals.

上記構成の装置A1は、下側の円板11が構造物3に対
して固定され、上側の円板lOの軸体13に上記ワイヤ
ー1がスリップすることのないように巻回されて用いら
れるものであり、これによって、この装置A1では、構
造物3の変位に伴ってワイヤー1が一方に引っ張られる
と、上側の円板10が下側の円板11に対して回転する
ことになり、それによって第4図に示すように鉛プラグ
12に剪断変形が生じ、それら船プラグ12の履歴吸収
エネルギーによって構造物3の振動エネルギーが吸収さ
れることになる。
In the device A1 having the above configuration, the lower disk 11 is fixed to the structure 3, and the wire 1 is wound around the shaft 13 of the upper disk lO so as not to slip. As a result, in this device A1, when the wire 1 is pulled in one direction as the structure 3 is displaced, the upper disk 10 rotates with respect to the lower disk 11, As a result, shearing deformation occurs in the lead plugs 12 as shown in FIG. 4, and the vibration energy of the structure 3 is absorbed by the hysteresis energy absorbed by the ship plugs 12.

そして、この装置A1においては、上側の円板10の軸
体13に対してワイヤー1をスリップ不能に巻回してい
ることから、この装置A、の減衰力Fdがてこの原理に
より増幅されて構造物3に伝達されるものであり、その
結果、減衰材料としての鉛プラグ12の使用量を節約で
きる、という利点がある。
In this device A1, since the wire 1 is wound around the shaft 13 of the upper disk 10 in a non-slip manner, the damping force Fd of this device A is amplified by the lever principle, and the structure This has the advantage that the amount of lead plug 12 used as damping material can be saved.

そのことについて第5図を参照して説明すると、上記の
装置A、は、作動時においては円板10,11の中心軸
線がてこの支点となり、鉛プラグ12の取付位置の中心
が減衰力FMの加わる力点となり、その減衰力Fdがワ
イヤー1に伝達される作用点がワイヤー1の巻き付は位
置となり、したがって、支点から力点までの距離Rd、
支点から作用点までの距離Rwとすると、ワイヤー1に
伝達される力Fvと減衰力Fdとの間には、てこの釣り
合いにより、 Fv/Fd−Rd/Rv F v= F d(R6/ Rv)−aF、 d(息は
アーム比、a−Rd/Rv) との関係がある。すなわち、この装置A1からワイヤー
1を介して構造物3に伝達される力Fwは、この装置A
Iの実際の減衰力Fdの1倍に増幅されたものとなり、
たとえば、アーム比1−2である場合には減衰力が2倍
に増幅されることになる。
To explain this with reference to FIG. 5, when the device A is operated, the center axes of the disks 10 and 11 serve as the fulcrum of the lever, and the center of the mounting position of the lead plug 12 is the damping force FM. The point of application where the damping force Fd is transmitted to the wire 1 is the winding position of the wire 1. Therefore, the distance Rd from the fulcrum to the point of force is
Assuming that the distance from the fulcrum to the point of action is Rw, the force Fv transmitted to the wire 1 and the damping force Fd are as follows due to lever balance: Fv/Fd-Rd/Rv Fv=Fd(R6/Rv )-aF, d (breath is the arm ratio, a-Rd/Rv). That is, the force Fw transmitted from this device A1 to the structure 3 via the wire 1 is
The actual damping force Fd of I is amplified by one time,
For example, if the arm ratio is 1-2, the damping force will be doubled.

この場合、てこの原理により力点における変位量δシは
作用点における変位量δWの1倍となる。
In this case, due to the principle of leverage, the amount of displacement δS at the point of force is one times the amount of displacement δW at the point of action.

つまり、 δd/δv−Rd/Rw=a の関係がある。したがって、この装置A、の見掛けの減
衰係数はCeは、次式に示すように実際の減衰係数Cの
12倍となる。
In other words, there is a relationship of δd/δv−Rd/Rw=a. Therefore, the apparent damping coefficient Ce of this device A is 12 times the actual damping coefficient C, as shown in the following equation.

Ce=Fv/δv−a’F d/δd−s”cそして、
この種の装置のエネルギー吸収能力は減衰材料すなわち
鉛グラグ12の使用量に比例するので、上記の装置A、
においてはアーム比重の自乗に反比例して船プラグ12
の使用量を節約できることになり、したがって、装置コ
ストの削減や小型化を十分に図ることができるものであ
る。
Ce=Fv/δv-a'F d/δd-s"c and,
Since the energy absorption capacity of this type of device is proportional to the amount of damping material, i.e. lead grag 12, the above device A,
In this case, the ship plug 12 is inversely proportional to the square of the arm specific gravity.
Therefore, the cost and size of the device can be sufficiently reduced.

なお、以上の説明で明らかであろうが、てこの原理によ
る減衰力の増幅はアーム比aを大きくするほど、つまり
、上記のR4寸法が太きくRw寸法が小さいほど顕著と
なるが、14寸法をあまり大きくすることはこの装置全
体が大きくなるので、設置スペースとの兼合いにより設
定する必要がある。また、Rv寸法をあまり小さくする
と軸体13に対するワイヤー1の巻回やスリップ防止が
困難となるので、たとえば、軸体13に歯車(スプロケ
ット)を取り付けるとともにワイヤーlの途中にチェー
ンを取り付けておき、それら歯車とチェーンとを噛合さ
せるようにしても良い。
As should be clear from the above explanation, the amplification of the damping force due to the lever principle becomes more pronounced as the arm ratio a becomes larger, that is, as the R4 dimension is larger and the Rw dimension is smaller. If it is made too large, the entire device becomes large, so it is necessary to set it in consideration of the installation space. Furthermore, if the Rv dimension is too small, it becomes difficult to wind the wire 1 around the shaft 13 and prevent it from slipping, so for example, a gear (sprocket) is attached to the shaft 13 and a chain is attached in the middle of the wire 1. The gears and the chain may be meshed with each other.

また、この装置A、は、円板lOの回転運動を利用して
エネルギーの吸収を行うものであるから、作動時におい
ては円板lOが回転するのみであり、このため、従来一
般の油圧ダンパーを用いる場合のように作動時のストロ
ークを考慮してその分のスペースを確保しておく必要は
なく、シたがって、装置自体の小形化を実現できること
とあいまってその点でもスペース効率を改善することが
できるものである。このことは、上記の装置A、ではて
この原理により力点での変位量δdが大きくなることを
考慮すると、従来の油圧ダンパー等を用いる場合に比し
て極めて有利となる。
In addition, since this device A uses the rotational motion of the disc lO to absorb energy, only the disc lO rotates during operation, and for this reason, it is different from conventional general hydraulic dampers. There is no need to consider the stroke during operation and secure space for it, as is the case when using the device, and therefore, the device itself can be made more compact, which also improves space efficiency. It is something that can be done. This is extremely advantageous compared to the case where a conventional hydraulic damper or the like is used, considering that in the device A described above, the displacement amount δd at the point of effort becomes large due to the lever principle.

以上で第1実施例の振動エネルギー吸収装置A、につい
て説明したが、次に、第6図および第7図を参照して第
2実施例を説明する。この第2実施例の装置A、は、第
1実施例における鉛プラグ12に代えて、粘性流体(た
とえばブタン系の高分子材料等)の粘性抵抗を減衰力と
して利用、するようにしたものである。すなわち、この
第2実施例の装置A2では、構造物3に対して固定され
る下側の円板11の外周部下面に2つのリング板20.
21が間隔をおいて取り付けられていて、それらリング
板20.21により形成された環状の収容部に粘性流体
22を保有するようにされ、かつ、上側の円板lOの外
周部下面には同様のリング板23が取り付けられていて
このリング板23の下部が上記収容部内の粘性流体22
中に没するようにされている。
The vibration energy absorbing device A of the first embodiment has been described above, and next, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The device A of the second embodiment uses the viscous resistance of a viscous fluid (for example, a butane-based polymer material, etc.) as a damping force instead of the lead plug 12 in the first embodiment. be. That is, in the device A2 of the second embodiment, two ring plates 20.
21 are attached at intervals, and a viscous fluid 22 is held in an annular housing formed by the ring plates 20 and 21, and a similar plate is attached to the lower surface of the outer periphery of the upper disk lO. A ring plate 23 is attached, and the lower part of this ring plate 23 is connected to the viscous fluid 22 in the storage section.
It is designed to be submerged inside.

この第2実施例の装置AIにおいては、第1実施例の装
置A、と同様に、構造物3の変位に伴ってワイヤー1が
一方に引っ張られると上側の円板10が下側の円板11
に対して回転することになるが、その際には粘性流体2
2に剪断抵抗力が発生し、その剪断抵抗力により振動エ
ネルギーが吸収されることになる。また、この第2*施
例においても、第1実施例の場合と同様に、減衰力すな
わち粘性流体22の剪断抵抗力がてこの原理により増幅
されτ構造物3に伝達されることになる。
In the device AI of the second embodiment, similarly to the device A of the first embodiment, when the wire 1 is pulled to one side with the displacement of the structure 3, the upper disk 10 becomes the lower disk. 11
However, in this case, the viscous fluid 2
A shearing resistance force is generated at 2, and vibration energy is absorbed by the shearing resistance force. Further, in this second* embodiment as well, the damping force, that is, the shear resistance force of the viscous fluid 22, is amplified by the lever principle and transmitted to the τ structure 3, as in the first embodiment.

なお、減衰力の大きさは、粘性流体22の粘性の程度や
その量、各リング板2G、23.21間の隙間の寸法等
を調節することにより適宜設定することができる。また
、この第2実施例の装置A。
The magnitude of the damping force can be appropriately set by adjusting the degree and amount of viscosity of the viscous fluid 22, the size of the gap between each ring plate 2G, 23.21, etc. Also, apparatus A of this second embodiment.

では、作動ストロークは理論上無制限である。In this case, the working stroke is theoretically unlimited.

次に、第8図ないし@10図を参照して第3実施例を説
明する。この第3実施例の装置Asは、第2実施例の場
合と同様の粘性流体22を収納する円筒状の容器30に
対して、その容器3oの蓋となる円板31を相対回転自
在に装著し、かつ、容器30の底面と円板31の下面の
双方に取り付けたそれぞれ複数(図示例のものでは各4
つ)のリング板32.33を、所定の間隔をおいて交互
にかつ相対回転自在に嵌合させた構成とされている。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 10. In the apparatus As of the third embodiment, a disk 31 serving as a lid of the container 3o is rotatably mounted on a cylindrical container 30 containing a viscous fluid 22 similar to that of the second embodiment. and a plurality of each (in the illustrated example, four each
The ring plates 32 and 33 are fitted alternately at predetermined intervals and relatively rotatable.

すなわち、この第3実施例の装置A3では、円板31が
第1実施例や第2実施例における円板lOに相当し、か
つ、容器30の底面301が第1実施例や$2実施例に
8ける円板11に相当するものであり、それらの間に減
衰材料としての粘性流体22が介在するようにされたも
のである。
That is, in the apparatus A3 of the third embodiment, the disc 31 corresponds to the disc IO in the first embodiment or the second embodiment, and the bottom surface 301 of the container 30 corresponds to the disc 10 in the first embodiment or the second embodiment. This corresponds to the disc 11 in Figure 8, and a viscous fluid 22 as a damping material is interposed between them.

この第3実施例においても、円板31の軸体34に対し
てスリップ不能に巻回されたワイヤーlが構造物3の変
位に応じて引っ張られることにより円板31が容器30
に対して回転し、その際に生じる粘性流体22の剪断抵
抗力により振動エネルギーが吸収される。また、この場
合もてこの原理により減衰力が増幅されることは第1実
施例、第2実施例の場合と同様であるし、リング板32
゜33の枚数やそれらの相互間隔の調節により減衰力を
調節できることは第2実施例の場合と同様である。
Also in this third embodiment, the wire l wound non-slip around the shaft body 34 of the disc 31 is pulled in accordance with the displacement of the structure 3, so that the disc 31 is moved toward the container 30.
The vibration energy is absorbed by the shear resistance force of the viscous fluid 22 generated at this time. Also, in this case, the damping force is amplified by the principle of leverage, as in the first and second embodiments, and the ring plate 32
As in the case of the second embodiment, the damping force can be adjusted by adjusting the number of .33 plates and their mutual spacing.

なお、円板31を容ll30に対して相対回転させるた
めに、第9図に示すように上記軸体34を中空軸として
、その内側に、容器3o内の中心位置に設けた軸体35
の上端部を挿通させてそれらの間にベアリング36を取
り付けておくことが好ましい。また、第1θ図に示すよ
うに、円板31の外周Ii部と容器30との間には、粘
性流体22の漏出防止のためのシール材37を介装する
ことが好ましい。
In order to rotate the disc 31 relative to the container 30, as shown in FIG.
It is preferable to insert the upper end of the bearing 36 therethrough and install a bearing 36 therebetween. Further, as shown in FIG. 1θ, it is preferable to interpose a sealing material 37 between the outer periphery Ii of the disk 31 and the container 30 to prevent leakage of the viscous fluid 22.

さらに、第11図ないし814図を参照して第4実施例
を説明する。
Further, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 814.

この第4実施例の装置A、は、粘性流体22を保有する
角箱状の容器40に、その容器40の蓋に相当する矩形
の板体41を水平横方向に変位可能な状態で装着し、そ
の板体41の上面にワイヤー1が固定されたものとなっ
ていて、構造物3の振動によりワイヤー1が引っ張られ
た際には板体41が容器40に対して横方向に変位する
ようになっている。板体41の下面には複数枚(図示例
のものでは5枚)の制動板42が板体41の変位方向を
向くようにして取り付けられていて、板体41が容器4
0に装着されることによってそれら制動板42は容器4
0内の粘性流体22中に没するようにされている。それ
ら制動板42には、第13図に示すように複数の小孔4
3が形成されている。これらの小孔43の形成位置はラ
ンダムに設定されていて、隣り合う制動板42に形成さ
れている小孔43どうしは一直線上に並ばないようにさ
れている。これによって、粘性流体22がそれら小孔4
3を通過する際の摩擦抵抗が十分に高められるようにな
っている。
In the device A of the fourth embodiment, a rectangular plate 41 corresponding to a lid of the container 40 is attached to a rectangular box-shaped container 40 holding a viscous fluid 22 in a horizontally and laterally displaceable state. The wire 1 is fixed to the upper surface of the plate 41, so that when the wire 1 is pulled due to vibration of the structure 3, the plate 41 is displaced laterally with respect to the container 40. It has become. A plurality of brake plates 42 (five in the illustrated example) are attached to the lower surface of the plate 41 so as to face the displacement direction of the plate 41, and the plate 41 is connected to the container 4.
0, these brake plates 42 are attached to the container 4.
It is designed to be immersed in a viscous fluid 22 within 0. These brake plates 42 have a plurality of small holes 4 as shown in FIG.
3 is formed. The formation positions of these small holes 43 are set randomly, and the small holes 43 formed in adjacent brake plates 42 are not arranged in a straight line. This causes the viscous fluid 22 to flow through the small holes 4.
The frictional resistance when passing through 3 is sufficiently increased.

なお、第11図〜第14図において符号44は板体41
を容器40に対して運動方向にのみ変位可能に取り付け
るためのアングル状の固定部材、45は板体41を変位
させるためのベアリング、46は板体41と容器40と
の間に介装されたシール材、47は粘性流体22の注入
管、48は粘性流体22の排出管である。
In addition, in FIGS. 11 to 14, the reference numeral 44 indicates the plate body 41.
45 is a bearing for displacing the plate 41; 46 is interposed between the plate 41 and the container 40; The sealing material 47 is an injection pipe for the viscous fluid 22, and 48 is a discharge pipe for the viscous fluid 22.

この第4実施例の装置A4では、構造物3の振動に伴っ
てワイヤー1が引っ張られると板体41が容器40に対
して変位し、板体41とともに制動板42が粘性流体2
2中において横方向に変位するが、それに伴って、粘性
流体22は流れを生じて各制動板42間を流動し、さら
に、制動板42に形成されている小孔43を通過する。
In the device A4 of the fourth embodiment, when the wire 1 is pulled due to the vibration of the structure 3, the plate body 41 is displaced with respect to the container 40, and the brake plate 42 along with the plate body 41 is moved against the viscous fluid 2.
2, the viscous fluid 22 generates a flow and flows between the brake plates 42, and further passes through small holes 43 formed in the brake plates 42.

そして、粘性流体22が制動板42間を流れる際に発生
する粘性抵抗力および小孔43を通過する際に生じる摩
擦抵抗力さらには造渦抵抗力等により、振動エネルギー
が吸収されることになる。
Then, the vibration energy is absorbed by the viscous resistance force generated when the viscous fluid 22 flows between the brake plates 42, the frictional resistance force generated when it passes through the small holes 43, and the vortex-forming resistance force. .

この第4実施例の装置A、においては、複数の制動板4
2のそれぞれにより減衰力が発揮されるので、従来の油
圧ダンパー等に比して格段に大きな減衰力を得ることが
できるものであり、また、スペース効率に優れるもので
ある。そして、容器40としては、建築物の躯体たとえ
ば最下階の床下のデッドスペース等を有効利用したコン
クリート造のものとすることができ、そのようにすれば
低コストであるとともに施工も容易であり、高層ビル等
の建築物の制振装置におけるエネルギー吸収装置として
用いて特に好適である。
In the device A of this fourth embodiment, a plurality of brake plates 4
Since the damping force is exerted by each of the components 2 and 2, it is possible to obtain a much larger damping force than a conventional hydraulic damper, etc., and it is also excellent in space efficiency. The container 40 can be made of concrete, making effective use of the dead space under the floor of the building, for example, on the lowest floor.In this way, the cost is low and construction is easy. It is particularly suitable for use as an energy absorbing device in vibration damping devices for buildings such as high-rise buildings.

なお、この第4実施例の装置A4においては、容器40
内の粘性流体く2の粘性やその量のみならず、制動板4
2の枚数や面積、小孔43の数や大きさ、等を適宜設定
することによっても減衰力を自由に設定することができ
ることはいうまでもない。
In addition, in the apparatus A4 of this fourth embodiment, the container 40
In addition to the viscosity and amount of the viscous fluid 2 in the brake plate 4,
It goes without saying that the damping force can be freely set by appropriately setting the number and area of the holes 43, the number and size of the small holes 43, etc.

「発明の効果」 以上で詳細に説明したように、請求項1の発明は、構造
物の振動による変位をワイヤーにより円板の回転運動に
より変換し、その円板の回転運動を減衰材料によって制
動する−ことによって振動工ネルギーを吸収するように
構成したので、作動時においては円板が回転するのみで
あり、したがって、従来一般の油圧ダンパーを用いる場
合のように作動時のストローク分のスペースを確保して
おく必要はなく、このため、スペース効率を改善するこ
とができる、という利点がある。
"Effects of the Invention" As explained in detail above, the invention of claim 1 converts the displacement caused by vibration of a structure into the rotational movement of a disk using a wire, and damps the rotational movement of the disk using a damping material. Since the structure is designed to absorb vibration energy by doing this, the disk only rotates during operation, and therefore the space required for the stroke during operation is not required, unlike when using a conventional general hydraulic damper. There is no need to reserve it, which has the advantage of improving space efficiency.

そして、請求項2の発明においては、ワイヤーが巻回さ
れる軸体の径寸法を回転中心から減衰材料の設置位置ま
での距離より小さくすることにより、減衰力がてこの原
理により増幅されて構造物に伝達されることになり、優
れた減衰効率が得られる、という効果を奏する。
In the invention of claim 2, by making the diameter of the shaft around which the wire is wound smaller than the distance from the center of rotation to the installation position of the damping material, the damping force is amplified by the lever principle and the structure is This has the effect of providing excellent damping efficiency.

また、請求項3の発明では減衰材料として鉛プラグを用
いるので、その鉛プラグの履歴吸収エネルギーにより構
造物の振動エネルギーが効率的に吸収され、さらに、請
求項4の発明では減衰材料として粘性流体を用いるので
、作動時のストロークを理論上無制限にできるという利
点がある。
Further, in the invention of claim 3, since a lead plug is used as the damping material, the vibration energy of the structure is efficiently absorbed by the history absorption energy of the lead plug. Since this is used, there is an advantage that the stroke during operation can theoretically be unlimited.

また、請求項5の発明は、構造物の振動による変位を容
器に対する板体の変位に変換し、その板体に取り付けた
制動板が容器中の粘性流体の抵抗力を受けつつ変位する
ように構成したので、粘性流体の粘性抵抗力により振動
エネルギーが吸収されるとともに、複数の制動板のそれ
ぞれにより減衰力が発揮され、このため、従来の油圧ダ
ンパー等に比して格段に大きな減衰力を得ることができ
るとともにスペース効率に優れるという効果を奏し、し
かも、容器として建築物の躯体を有効利用したコンクリ
ート造のものとすることができるので、高層ビル等の建
築物の制振装置におけるエネルギー吸収装置として用い
て特に好適である。
Further, the invention of claim 5 converts the displacement due to vibration of the structure into the displacement of the plate relative to the container, and the braking plate attached to the plate is displaced while receiving the resistance force of the viscous fluid in the container. As a result, vibration energy is absorbed by the viscous resistance of the viscous fluid, and damping force is exerted by each of the plurality of damping plates. Therefore, the damping force is significantly larger than that of conventional hydraulic dampers. In addition, the container can be made of concrete, making effective use of the building's frame, so it can be used to absorb energy in vibration damping devices for buildings such as high-rise buildings. It is particularly suitable for use as a device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の装置が適用される制振装置の概略構成
を示す図である。 第2図ないし第5図は本発明の第1実施例を示すもので
、第2図は平面図、第3図は側断面図、第4図は要部拡
大図、第5図はその作用を説明するための説明図である
。 第6図および$7図は本発明の第2!iI!施例を示す
もので、第6図は平面図、第7図は側断面図である。 第8図ないし第10t!Iは本発明のM3実施例を示す
もので、第8図は側断面図、第9図および第10図はそ
れぞれ要部拡大断面図である。 第11図ないし第14図は本発明の第4実施例を示すも
ので、第11図は組み立て状態を表す分解斜視図、第1
21!lは側面図、第13図は横断面図、第14図は要
部拡大図である。 A 、 A I= A 4・・・・・・振動エネルギー
吸収装置、l・・・・・・ワイヤー、3・・・・・・構
造物、10.11・・・・・・円板、12・・・・・・
鉛グラグ(減衰材料)、13・・・・・・軸体、 22・・・・・・粘性流体(減衰材料)、301・・・
・・・容器底面(円板)、31・旧・・円板、34・・
・・・・軸体、 40・・・・・・容器、41・・・用板体、42・・・
・・・制動板、43・・・・・・小孔。 158人 清水建設株式会社 第1図 第5図 第2図 第4図 第8図 /1 第9図 第10図 第14図 第12図 第13図 Ae:A  −
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vibration damping device to which the device of the present invention is applied. Figures 2 to 5 show the first embodiment of the present invention; Figure 2 is a plan view, Figure 3 is a side sectional view, Figure 4 is an enlarged view of the main part, and Figure 5 is its operation. It is an explanatory diagram for explaining. Figures 6 and 7 are the second part of the present invention! iI! 6 is a plan view and FIG. 7 is a side sectional view. Figures 8 to 10t! I shows an M3 embodiment of the present invention, FIG. 8 is a side sectional view, and FIGS. 9 and 10 are enlarged sectional views of essential parts, respectively. 11 to 14 show a fourth embodiment of the present invention, in which FIG. 11 is an exploded perspective view showing an assembled state, and FIG.
21! 1 is a side view, FIG. 13 is a cross-sectional view, and FIG. 14 is an enlarged view of main parts. A, A I= A 4... Vibration energy absorption device, l... Wire, 3... Structure, 10.11... Disk, 12・・・・・・
Lead grag (damping material), 13... Shaft body, 22... Viscous fluid (damping material), 301...
...Container bottom (disc), 31, old...disc, 34...
... Shaft body, 40 ... Container, 41 ... Plate body, 42 ...
...Brake plate, 43...Small hole. 158 people Shimizu Corporation Figure 1 Figure 5 Figure 2 Figure 4 Figure 8/1 Figure 9 Figure 10 Figure 14 Figure 12 Figure 13 Ae: A -

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)ワイヤーを介して伝達される構造物の振動エネル
ギーを吸収してその振動を減衰させるための振動エネル
ギー吸収装置であって、軸線を共通として相対回転自在
に対向配置された対の円板の一方を前記構造物に対して
固定するとともに、他方の円板に設けた軸体に対して前
記ワイヤーをスリップ不能に巻回することによって、構
造物の振動時の変位量が前記ワイヤーを介して前記他方
の円板の回転量に変換されるように構成され、かつ、前
記対の円板の外周部相互間にそれらの相対回転により変
形して振動エネルギーを吸収する減衰材料を介在させて
なることを特徴とする制振装置における振動エネルギー
吸収装置。(2)前記ワイヤーが巻回される軸体の径寸
法は、前記円板の回転中心から前記減衰材料の設置位置
までの距離に比して小さく設定されていることを特徴と
する請求項1に記載の制振装置における振動エネルギー
吸収装置。 (3)前記減衰材料は鉛プラグであることを特徴とする
請求項1または2に記載の制振装置における振動エネル
ギー吸収装置。 (4)前記減衰材料は粘性流体であることを特徴とする
請求項1または2に記載の制振装置における振動エネル
ギー吸収装置。 (5)ワイヤーを介して伝達される構造物の振動エネル
ギーを吸収してその振動を減衰させるための振動エネル
ギー吸収装置であって、粘性流体を保有する中空角箱状
の容器を前記構造物に対して固定的に設けるとともに、
その容器の蓋に相当する板体を容器に対して水平横方向
に変位自在に装着してこの板体に前記ワイヤーを固定す
ることにより、構造物の振動時の変位量がワイヤーを介
して板体の容器に対する変位量に変換されるように構成
され、かつ、前記板体の下面にはこの板体の変位方向を
向く複数の制動板が前記粘性流体中に没するように垂設
され、しかも、それら制動板には粘性流体の通過を許容
する小孔が形成されてなることを特徴とする制振装置に
おける振動エネルギー吸収装置。
[Scope of Claims] (1) A vibration energy absorbing device for absorbing vibration energy of a structure transmitted through a wire and damping the vibration, which are arranged facing each other so as to be relatively rotatable about a common axis. By fixing one of the paired disks to the structure and winding the wire in a non-slip manner around the shaft provided on the other disk, the displacement of the structure during vibration can be reduced. The amount is converted into the amount of rotation of the other disk via the wire, and the outer peripheral portions of the pair of disks are deformed by their relative rotation to absorb vibration energy. A vibration energy absorbing device in a vibration damping device characterized by interposing a damping material. (2) The diameter of the shaft around which the wire is wound is set to be smaller than the distance from the rotation center of the disk to the installation position of the damping material. A vibration energy absorbing device in the vibration damping device described in . (3) The vibration energy absorbing device in the vibration damping device according to claim 1 or 2, wherein the damping material is a lead plug. (4) The vibration energy absorbing device in the vibration damping device according to claim 1 or 2, wherein the damping material is a viscous fluid. (5) A vibration energy absorbing device for absorbing vibration energy of a structure transmitted through a wire and damping the vibration, wherein a hollow rectangular box-shaped container containing a viscous fluid is attached to the structure. In addition to providing a fixed
By attaching a plate corresponding to the lid of the container so that it can be freely displaced horizontally and laterally to the container and fixing the wire to this plate, the amount of displacement during vibration of the structure can be adjusted to the plate via the wire. a plurality of brake plates are vertically disposed on the lower surface of the plate body so as to be submerged in the viscous fluid, and are oriented in the direction of displacement of the plate body; Moreover, the vibration energy absorbing device in the vibration damping device is characterized in that the damping plates are formed with small holes that allow passage of viscous fluid.
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