JPH04307138A - 制振装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、階段、橋梁、建物の床
の通行に伴って発生する振動を抑制する場合等に用いら
れる制振装置で、詳しくは、付加振動体とバネとダンパ
とを備えたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】階段や橋梁等の対象物を制振するには、
制振装置の付加振動体の振動数を対象物の固有振動数に
合致させる調整が必要である。その調整を行うに従来で
は、付加振動体に取付けるおもりを選択することにより
付加振動体の重量を変更する手段や、バネを選択するこ
とによりバネのバネ定数を変更する手段、或いは、それ
ら両手段を組合わせた手段を採用していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、普通は、施工
された対象物の実際の固有振動数と設計した固有振動数
とが異なっているため、前記従来の技術によるときは、
対象物の固有振動数に付加振動体の振動数を合致させる
ための調整作業がおもりやバネを異なる重量やバネ定数
のものに何回となく取り替えて振動数を調整する試行錯
誤的なものとなり、調整作業に手間取っていた。本発明
の目的は、付加振動体の振動数を対象物の固有振動数に
合致させるための調整を容易、迅速に行うことができる
制振装置を提供する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による制振装置の
第１の特徴構成は、前記付加振動体に対して相対的に振
動する固定部と付加振動体との間にバネ定数調整用の棒
状の補助バネを架設し、その補助バネのバネ定数を調整
するための調整手段を設けてある点にある。

【０００５】本発明による制振装置の第２の特徴構成は
、前記第１の特徴構成において、前記補助バネとして板
バネを設けてある点にある。

【０００６】本発明による制振装置の第３の特徴構成は
、前記第１や第２の特徴構成において、前記補助バネを
弾性力に抗して変形させた状態に設けてある点にある。

【０００７】本発明による制振装置の第４の特徴構成は
、前記第１や第２、第３の特徴構成において、前記調整
手段として、前記付加振動体の補助バネ支持部と固定部
の補助バネ支持部との補助バネ長手方向の相対位置を調
整する手段を設けてある点にある。

【０００８】本発明による制振装置の第５の特徴構成は
、第１や第２、第３の特徴構成において、前記付加振動
体の補助バネ支持部又は固定部の補助バネ支持部に、補
助バネに振動方向一方から接当する第１支持具と振動方
向他方から接当する第２支持具とを備えさせ、前記調整
手段として、前記第１支持具と第２支持具との相対位置
を調整する手段を設けてある点にある。

【０００９】本発明による制振装置の第６の特徴構成は
、前記第１や第２、第３、第４の特徴構成において、前
記補助バネ支持部を構成するに、補助バネを振動方向か
ら挟持する一対の挟持具を設け、一方の挟持具の挟持面
を補助バネの長手方向及び挟持方向にともに直交する軸
芯周りの円周面に形成し、他方の挟持具を前記軸芯周り
に揺動自在に取付けてある点にある。

【００１０】

【作用】第１の特徴構成によれば、補助バネのバネ定数
を調整することにより、バネ及び補助バネから成るバネ
系のバネ定数を変更して付加振動体の振動数を調整する
ことができる。そして、補助バネとして、板バネ等の棒
状のバネを設けてあるから、第４の特徴構成のように、
補助バネ支持部を補助バネ長手方向に位置変更させて補
助バネの有効長さを変更したり、或いは、第５の特徴構
成のように、第１支持具と第２支持具とを相対変位させ
て補助バネに対する補助バネ支持部での固定度を変更し
たりするといった部材の位置変更だけで補助バネのバネ
定数を調整でき、バネの取り替えやおもりの取り替えと
いった煩雑な操作が不要である。

【００１１】第２の特徴構成によれば、板バネの特性と
して、板バネが振動方向（厚さ方向）のみに変形し、幅
方向には変形しないので、この板バネによって付加振動
体の動きを振動方向に規制できる。

【００１２】第３の特徴構成によれば、補助バネがそれ
自身の弾性力で補助バネ支持部に振動方向の一方向から
押し付けられて補助バネ支持部から振動方向の他方向へ
の離間が阻止されるから、補助バネ支持部として、押し
付けられる補助バネに接当する１つの当りを備えたもの
で済む。

【００１３】第６の特徴構成によれば、振動に伴う補助
バネの姿勢変更に追従して他方の挟持具が揺動すること
で、補助バネの姿勢変更にかかわらず、２つの挟持具に
よる挟持方向が補助バネの長手方向に直交する方向に維
持されて、２つの挟持具の挟持間隔が一定に保持される
から、補助バネをガタなく挟持でき、しかも、補助バネ
の変形に伴う補助バネの挟持具に対する長手方向での滑
りを円滑に行わせ得ることにより、補助バネを挟持具で
支持しながらも、補助バネの変形を円滑にに行わせ得る
。

【００１４】

【発明の効果】従って、本発明によれば、バネ定数を変
更して、付加振動体の振動数を対象物の固有振動数に合
致させる調整を容易に、かつ、迅速に行うことができる
。そして、請求項２記載のようにすれば、付加振動体を
振動方向のみに動くようにガイドするための特別の構成
が不要、或いは、非常に簡単なもので済んで、構造の簡
素化及びコストダウンを図ることができる。また、請求
項３記載のようにすれば、補助バネ支持部の構造の簡素
化を図ることができる。更に、請求項６記載のようにす
れば、補助バネが厚いものであっても、実施することが
できる。

【００１５】

【実施例】制振の対象物である階段は、図２及び図３に
示すように、折れ階段であって、階段本体１に制御装置
２を取付けて構成されている。前記階段本体１は下部の
階段部１Ａと上部の階段部１Ｂとを踊場１Ｃで繋いだ構
造のものであり、鉄骨製である。詳述すると、下部及び
上部の階段部１Ａ，１Ｂは、第６図及び図７に示すよう
に、鋼板製の水平板と上下板とを突合せ溶接で接合して
作成された側面視形状が稲妻形の上側板３と同様に作成
された下側板４とを、幅方向に間隔を隔てて配置した鋼
板製の複数のリブプレート５で繋いだサンドイッチ構造
に構成されている。前記踊場１Ｃは、図４に示すように
、鋼板製の上側板６と下側板７とを鋼板製のリブプレー
ト８で繋いだサンドイッチ構造に構成されている。前記
制振装置２は、前記上部の階段１Ｂのうち長手方向の中
間部と、前記踊場１Ｃとに取付けられている。これら制
振装置２のうち中間部の制振装置２Ａは、段裏に当て付
く状態に取付けられており、踊場１つの制振装置２Ｂは
、踊場１Ｃに内蔵されている。

【００１６】そして、制振装置２は、図１や図１４に示
すように、付加振動体（おもり）９とコイルバネ１０と
オイルダンパ１１と備えたパッシブ方式で、かつ、付加
振動体型のものであって、付加振動体９の振動方向を上
下とする姿勢で取付けられている。詳述すると、図５乃
至図７、図９乃至図１１に示すように、階段本体１に取
付けられて、付加振動体９に対して相対的に振動する固
定部ＦとなるフレームＦ１　Ｆ２　に、２つのコイルバ
ネ１０と１つのオイルダンパ１１とを備えたユニットの
２つを水平方向に間隔を隔てて装着し、それらユニット
間に付加振動体９を架設して構成されており、付加振動
体９は、ユニットに載置される両端部分を薄肉に形成さ
れ、かつ、中間部をユニット間に入り込ませる肉厚に構
成されている。つまり、ユニット間の空間に付加振動体
９を入り込ませることにより、必要十分な質量の付加振
動体９としながらも、上下高さが小なるものに構成され
ている。なお、中間部の制振装置２Ａの付加振動体９は
、図５乃至図７に示すように、階段部１Ａの踏面内に納
める横幅を備え、かつ、横幅を短辺とする平面視で長方
形のものであり、踊場１Ｃの制御装置２Ｂの付加振動体
９は、図９乃至図１１に示すように、平面視でほぼ正方
形のものである。かつ、制振装置２は、バネ定数を変更
して付加振動体９の振動数を調整する振動調整装置を有
する。振動調整装置は、図５乃至図７、図９乃至図１１
に示すように、付加振動体９の両側部夫々にバネ定数調
整用の補助バネとしての板バネ１２を配置し、図５、図
１０に示すようにそれを板バネ１２を付加振動体９と固
定部Ｆとの間に、付加振動体９と固定部Ｆの相対振動に
伴って変形する状態に架設し、前記板バネ１２のバネ定
数を調整するための調整手段を設け、もって、板バネ１
２のバネ定数の変更により、コイルバネ１０と板バネ１
２とから成るバネ系全体のバネ定数を変更するように構
成されている。前記調整手段は、図１４（Ａ），（Ｂ）
に示すように、付加振動体９の補助バネ支持部１３Ａと
固定部Ｆの補助バネ支持部１３Ｂとの板バネ長手方向の
相対位置を調整することにより、板バネ１２のうち、振
動に伴って変形する部分の長さを変更してバネ定数を調
整する手段である。図１４（Ａ）に示すものは、板バネ
１２の長手方向中央部を固定部Ｆの補助バネ支持部１３
Ｂに固定支持させ、板バネ１２の長手方向両端側を夫々
板バネ長手方向に摺動自在に付加振動体９の補助バネ支
持部１３Ａに支持させ、それら付加振動体９の補助バネ
支持部１３Ａを付加振動体９に位置調整自在に取付けた
ものであり、図１４（Ｂ）に示すものは、板バネ１２の
長手方向中央部を付加振動体９の補助バネ支持部１３Ａ
に固定支持させ、板バネ１２の長手方向両端側を夫々板
バネ長手方向に摺動自在に固定部Ｆの補助バネ支持部１
３Ｂに支持させ、それら固定部Ｆの補助バネ支持部１３
Ｂを固定部Ｆに位置調整自在に取付けたものである。

【００１７】前記中間部の制振装置（２Ａ）における振
動調整装置について以下詳述する。図１、図５乃至図７
に示すように、付加振動体９の両側部夫々には、板バネ
１２が複数本づつ上下方向（振動方向）に間隔を隔てて
並置されている。板バネ１２は、長手方向の中央部を固
定部Ｆの補助バネ支持部１３Ｂで、かつ、長手方向の両
端側を付加振動体９の補助バネ支持部１３Ａで夫々支持
され、加えて、弾性力に抗して両端側を押下げられた姿
勢に変形させられた状態で支持されている。つまり、板
バネ１２は、常時、付加振動体９に押上げ力を作用させ
ている。そして、付加振動体９の補助バネ支持部１３Ａ
は、板バネ１２の上面に接当するローラ１４から構成さ
れている。調整手段は、図１４Ａで示したように、付加
振動体９の補助バネ支持部１３Ａを位置変更することに
より、バネ定数を調整する手段であって、付加振動体９
の一側部に位置する板バネ１２群の一端側に対する補助
バネ支持部１３Ａの位置調整部は、付加振動体９に位置
変更並びに固定自在な１つの台１５を取付け、その台１
５に、各板バネ１２に対する補助バネ支持部１３Ａを固
定し、もって、台１５の位置変更により、各板バネ１２
に対する補助バネ支持部１３Ａを一括位置変更するよう
に構成されている。台１５を付加振動体９に位置変更並
びに固定自在に取付ける手段は、ボルト１６で固定する
手段であって、図８に示すように、付加振動体９にボル
ト１６に対するねじ孔１７の複数を設定ピッチＰを隔て
て位置変更方向に並べて形成し、台１５のボルト挿通孔
１８を位置変更方向に沿った姿勢で、かつ、前記設定ピ
ッチＰよりも長い長さＬの長孔に形成し、もって、ねじ
孔１７の選択と、ボルト挿通孔１８で規制された範囲内
でのボルト１６に対する台１５の位置変更とにより、台
１５の付加振動体９に対する位置を無段階に調整するよ
うに構成されている。そして、残る位置調整部、つまり
、付加振動体９の一側部に位置する板バネ１２群の他端
側に対する補助バネ支持部１３Ａの位置調整部、付加振
動体９の他側部に位置する板バネ１２群の一端側及び他
端側に対する補助バネ支持部１３Ａ夫々の位置調整部も
前記と同様に構成されている。Ｋはカバーである。

【００１８】前記踊場１Ｃの制振装置２Ｂにおける振動
調整装置について以下詳述する。図９乃至図１１に示す
ように、付加振動体９の両側部夫々には、板バネ１２が
一本づつ配置されており、各板バネ１２は、図１４（Ｂ
）で示した形式で、つまり、長手方向の中間部を付加振
動体９の補助バネ支持部１３Ａで、かつ、長手方向の両
端側を固定部Ｆの補助バネ支持部１３Ｂで夫々支持され
ている。前記固定部Ｆの補助バネ支持部１３Ｂは、図１
２、図１３にも示すように、板バネ１２を上下方向（振
動方向）から挟持する一対の挟持具１９Ａ，１９Ｂを設
け、下方の挟持具１９Ｂの挟持面１９ｂを板バネ１２の
長手方向及び挟持方向にともに直交する軸芯Ｘ１　周り
の円周面に形成し、その下方の挟持具１９Ｂを、固定部
Ｆに取付けられる枠２０に位置固定状態に取付け、上方
の挟持具１９Ａを前記軸芯Ｘ１　周りに揺動自在に枠２
０に取付けて構成されている。前記下方の挟持具１９Ｂ
は、軸２１を介して枠２０に軸芯Ｘ１　周りに回転自在
に取付けられたローラであり、上方の挟持具１９Ａも、
前記軸芯Ｘ１　と並行な軸芯Ｘ２　周りに回転自在なロ
ーラである。そして、上方の挟持具１９Ａを枠２０に取
付ける手段は、前記軸２１にアーム２２を揺動自在に取
付け、そのアーム２２に、上方の挟持具１９Ａの支軸２
３を支承した軸受け２４をボルト２５を介して取外し自
在に取付ける手段である。つまり、下方の挟持具１９Ｂ
上に板バネ１２を載せたのち、軸受け２４をアーム２２
に取付けることにより、上方の挟持具１９Ａと下方の挟
持具１９Ｂとで板バネ１２を上下方向から挟持できるよ
うになっている。この固定部Ｆの補助バネ支持部１３Ｂ
によるときは、振動に伴う板バネ１２の姿勢変化に追従
して上方の挟持具１９Ａが揺動することで、上下の挟持
具１９Ａ，１９Ｂの挟持方向が板バネ１２の長手方向に
直交する方向に常に維持され、このことを、挟持具１９
Ａ，１９Ｂが回転自在なローラであることの相乗によっ
て、挟持具１９Ａ，１９Ｂに対する板バネ１２の変形お
よにそれに伴う長手方向の移動が円滑に行われる。調整
手段は、図１４（Ｂ）で示したように、固定部Ｆの補助
バネ支持部１３Ｂを各別に位置変更することにより、バ
ネ定数を調整する手段であって、１つの補助バネ支持部
１３Ｂに対する位置調整部は、固定部Ｆに、補助バネ支
持部１３Ｂの枠２０を位置変更方向にのみ移動自在にガ
イドするレール２６を取付け、位置変更方向に沿った姿
勢で枠２０の雌ねじ部２７に螺合する長尺ボルト利用の
送りねじ２８を設け、この送りねじ２８を固定部Ｆに固
定するためのロックナット２９を設け、もって、ロック
ナット２９を弛めた状態で送りねじ２８を回転させるこ
とにより送りねじ２８を固定して枠２０を位置変更する
ように構成されている。他の補助バネ支持部１３Ｂに対
する位置調整部も同様に構成されている。３０は、ガイ
ドレール２６上での枠２０の移動を円滑にするためのコ
ロである。なお、フレームＦ２　は、踊場１Ｃを形成す
る下側板７に載置固定された板状のものであって、周部
のうち周方向に間隔を隔たった複数箇所及び中央箇所に
、上側板６を載置固定するための支柱３１を立設してい
る。もちろん、付加振動体５の中央箇所には、支柱３１
を挿通させるための孔３２が形成されている。３３は手
摺りである。

【００１９】〔別実施例〕■　　上記実施例では、階段
を制振の対象物としたが、本発明の対象物としては、橋
、建物の床等を他に挙げることがでる。

【００２０】■　　図１５に示すように、上記実施例と
は逆に、上下に並ぶ板バネ１２を、弾性力に抗して両端
側を押上げられた姿勢に変形させた状態で支持させる。 この場合、板バネ１２は、常時、付加振動体９に押下げ
力を作用させることになる。

【００２１】■　　上記実施例及び別実施例■では、上
下に並ぶ板バネ１２の長手方向中央部を固定部Ｆの補助
バネ支持部１３Ｂに、かつ、両端側を付加振動体９の補
助バネ支持部１３Ａに夫々支持させたが、反対に、上下
に並ぶ板バネ１２の長手方向中央部を付加振動体９の補
助バネ支持部１３Ａに、かつ、両端側を固定部Ｆの補助
バネ支持部１３Ｂに夫々支持させても良い。この場合、
固定部Ｆの補助バネ支持部１３Ｂの位置変更によりバネ
定数を調整するようにすると良い。

【００２２】■　　上記実施例では、上下に並ぶ板バネ
１２を弾性に抗して変形させた状態で支持させたが、踊
場１Ｃの制振装置２Ｂのように、弾性に抗して変形させ
ることなく板バネ１２を支持させても良い。

【００２３】■　　上記実施例及び別実施例■において
、図１６、図１７に示すように、付加振動体９の両側部
に配置する板バネ１２を１本づつとする。

【００２４】■　　上記実施例では、調整手段として、
付加振動体９の補助バネ支持部１３Ａと固定部Ｆの補助
バネ支持部１３Ｂとの板バネ長手方向の相対位置を変更
してバネ定数を調整する手段を示したが、図１８に示す
よに、付加振動体９の補助バネ支持部１３Ａ又は固定部
Ｆの補助バネ支持部１３Ｂに、板バネ１２に揺動方向一
方から接当する第１支持具３４Ａと揺動方向他方から接
当する第２支持具３４Ｂとを備えさせ、調整手段として
、前記第１支持具３４Ａと第２支持具３４Ｂとの相対位
置を調整することで、板バネ１２に対する固定度を変更
してバネ定数を調整する手段を設けても良い。相対位置
と調整する具体手段としては、図１８に示すように、付
加振動体９や固定部Ｆ、或いは台１５を取付部３５とし
てそこに第１支持具３４Ａを取付け、その取付部３５に
第１基台３６をボルト３７で取付け、その第１基台３６
の取付け位置を振動方向に変更するようにボルト挿通孔
３８を振動方向に沿った長孔に形成し、第１基台３６に
第２支持具３４Ｂを装備した第２基台３９をボルト４０
で取付け、その第２基台３９の取付け位置を振動方向に
直交する方向に変更するようにボルト挿通孔４６を直交
する方向に沿った長孔に形成し、もって、直交する二方
向に位置調整する手段を挙げることができる。なお、調
整手段としては、第１支持具３４Ａと第２支持具３４Ｂ
との振動方向の装置位置のみを調整する手段や直交する
方向の相対位置のみを調整する手段であっも良い。

【００２５】■　　上記実施例及び各別実施例では、補
助バネ１２として板バネを示したが、補助バネ１２とし
ては、丸棒状や角棒状のものであっても良い。

【００２６】■　　調整手段として、上記実施例で示し
たように補助バネ１２の長さを変更する手段と、別実施
例■で示したように固定度を変更する手段とを組合わせ
たものを設ける。具体例を挙げれば、台１５を取付部３
５とする。

【００２７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】制振装置の概略構成図

【図２】階段の側面図

【図３】階段の平面図

【図４】階段要部の断面図

【図５】制振装置の切欠き平面図

【図６】制振装置の切欠き正面図

【図７】制振装置の切欠き側面図

【図８】制振装置要部の斜視図

【図９】制振装置の平面図

【図１０】制振装置の正面図

【図１１】制振装置の側面図

【図１２】制振装置要部の切欠き側面図

【図１３】制振
装置要部の正面図

【図１４】制振装置の原理を示す概略図

【図１５】別実
施例を示す制振装置の概略構成図

【図１６】別実施例を
示す制振装置の概略構成図

【図１７】別実施例を示す制
振装置の概略構成図

【図１８】別実施例を示す制振装置
要部の正面図

【符号の説明】

９　　　　　　　　　　　　　　　　付加振動体１０　
　　　　　　　　　　　　　バネ１１　　　　　　　　
　　　　　　ダンパＦ　　　　　　　　　　　　　　　
　固定部１２　　　　　　　　　　　　　　補助バネ１
３Ａ　　１３Ｂ　　　　補助バネ支持部３４Ａ　　　　
　　　　　　　　第１支持具３４Ｂ　　　　　　　　　
　　　第２支持具１９Ａ，１９Ｂ　　　　挟持具

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　付加振動体（９）とバネ（１０）とダ
   ンパ（１１）とを備えた制振装置であって、前記付加振
   動体（９）に対して相対的に振動する固定部（Ｆ）と付
   加振動体（９）との間にバネ定数調整用の棒状の補助バ
   ネ（１２）を架設し、その補助バネ（１２）のバネ定数
   を調整するための調整手段を設けてある制振装置。
2. 【請求項２】　　前記補助バネ（１２）として板バネを
   設けてある請求項１記載の制振装置。
3. 【請求項３】　　前記補助バネ（１２）を弾性力に抗し
   て変形させた状態に設けてある請求項１又は２記載の制
   振装置。
4. 【請求項４】　　前記調整手段として、前記付加振動体
   （９）の補助バネ支持部（１３Ａ）と固定部（Ｆ）の補
   助バネ支持部（１３Ｂ）との補助バネ長手方向の相対位
   置を調整する手段を設けてある請求項１，２又は３記載
   の制振装置。
5. 【請求項５】　　前記付加振動体（９）の補助バネ支持
   部（１３Ａ）又は固定部（Ｆ）の補助バネ支持部（１３
   Ｂ）に、補助バネ（１２）に振動方向一方から接当する
   第１支持具（３４Ａ）と振動方向他方から接当する第２
   支持具（３４Ｂ）とを備えさせ、前記調整手段として、
   前記第１支持具（３４Ａ）と第２支持具（３４Ｂ）との
   相対位置を調整する手段を設けてある請求項１，２又は
   ３記載の制振装置。
6. 【請求項６】　　前記補助バネ支持部（１３Ａ又は１３
   Ｂ）を構成するに、補助バネ（１２）を振動方向から挟
   持する一対の挟持具（１９Ａ）（１９Ｂ）を設け、一方
   の挟持具（１９Ｂ）の挟持面（１９ｂ）を補助バネ（１
   ２）の長手方向及び挟持方向にともに直交する軸芯（Ｘ
   １　）周りの円周面に形成し、他方の挟持具（１９Ａ）
   を前記軸芯（Ｘ１　）周りに揺動自在に取付けてある請
   求項１，２，３又は４記載の制振装置。