JPH0656533U - 振子式制振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長周期的構造物用の制振装置、特にばね−質
量系の制振装置をよりコンパクト化することを目的とす
る。 【構成】 制振対象物上を走行可能で、減速機構６を備
えた台車５と、減速機構６の出力軸を支軸２とする振子
とからなり、前記減速機構６の入力軸に前記台車５の走
行方向と平行に設けたラック８と噛み合うピニオン９が
取付けられており、振子の支点が振子の傾斜角θに比例
した振巾で移動可能にした。かくして見掛けの腕の長さ
を短くすることができるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は振子式制振装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

橋梁・高層ビルなどの建築構造物は、長大化，巨大化されつつある。これら構 造物の風による振動や地震による振動を抑制するために制振装置が注目を集めて いる。制振装置には振子式制振装置やばね−質量系制振装置等がある。 これらのうち振子式制振装置の基本構造は図３の如き構成をなし、構造物ａ内 に支軸ｂを介して長さＬのア−ムｃを垂下し、ア−ムｃの下部に重錘ｄを取付け たもので重錘ｄの揺動によって構造物ａに対し制振力を発生させるものである。 一般に、制振装置は制振対象物と固有周期を一致させることが必要であるが、 橋梁やビル等の大型の建築構造物は非常に固有周期が長く、この振子式制振装置 で固有周期を一致させるには、腕ｃの長さＬを非常に長くしなければならず、非 常に大型化せざるを得ない。たとえば０.１Ｈzで２４.８ｍをも要する。

【０００３】 又図４のものは質量ｍの重錘ｅとばねｆよりなるばね−質量系の制御装置であ る。この装置は質量ｍの錘りｅが左右に往復振動することによって構造物ａに対 し制振力を発生させるものである。しかし乍らこの装置を長周期用とするには、 非常に柔くしかも伸縮量が大きなばねが必要となり、実現可能性で問題がある。 又、このようなばねの実現性の問題から、振動体の振動を検知する振動センサ と、この振動センサの検知した信号を受け、それに対応した電流を流す制御器か ら制御電流を受けて回転する駆動モ−タと、振動体に回転自在に固定され駆動モ −タより駆動トルクを伝達されるピニオンギアと、このピニオンギアと噛み合う ラックに固定され、ラック軸方向に可動する可動質量から構成されたばねを用い ない能動制御装置もしられている（特開昭６１−７０２４３号）。しかしながら このような装置はモ−タによって重錘を強制的に駆動して制振しようとするもの で、その駆動トルクの発生は容易でない。 因みに、いま重錘質量５ｔ，固有振動数を０.１Ｈzの制振装置を作成したいと する。 １）図３の従来の振子型の場合には、

【０００４】

【数１】

【０００５】 ２）又図４の従来のばね−質量系の場合には、

【０００６】

【数２】

【０００７】 実現性のうすい非常に柔かいばねが必要となる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

長周期的構造物用の制振装置、特に振子式制振装置をよりコンパクト化するこ とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

制振対象物上を走行可能で、減速機構６を備えた台車５と、減速機構６の出力 軸を支軸２とする振子とからなり、前記減速機構６の入力軸に前記台車５の走行 方向と平行に設けたラック８と噛み合うピニオン９が取りつけられており、振子 の支点が振子の傾斜角に比例した振巾で移動できるようにした。

【００１０】

【実施例】

図１及び図２に基いて説明する。図１で、１は制振対象物Ａ上に設けられたフ レ−ム、２は台車５上の支軸で、これに重錘４を備えた振子の腕３の上端が支持 され、振子は支軸２のまわりに揺動可能である。台車５はレ−ル７上を走行可能 な車輪5aを有している。台車５は減速機構６を備えている。減速機構６の入力軸 （図示しない）に前記レ−ル７と平行に設けられたラック８と噛み合うピニオン ９が取付けられている。即ち、減速装置６の入力軸にピニオン９の回転が伝えら れ、これが減速装置６で減速されて出力軸が振子の支軸２となっている。そして この減速機構６は振子の揺動方向と台車５の移動方向が一致するよう構成されて いる。

【００１１】

【作用】

いま減速機構６の減速比をＲ、ピニオン９の半径をｒ、振子の腕３の長さをＬ とする。図２の如く振動によって振子の腕３が角θ傾くと、減速機構６を構成す るピニオン９はＲθ回転する。すると台車５はｒＲθレ−ル７上を振子の揺動方 向に移動する。従って、振子の重錘４は図２に示す様に腕３の長さがＬ₂＋Ｒrの 振子と同じ動きをすることになる。 いま、本考案の振子の固有振動数ｆ₂ を減速機構６、台車５の質量を無視して 計算すると、

【００１２】

【数３】

【００１３】 ただしＬ₂：腕の長さ、ｒ：ピニオン９の半径、Ｒ：減速比、 よって、同じ固有振動数を抑制するためには、ｆ₁＝ｆ₂であるから、Ｌ₁＝Ｌ₂＋ Ｒｒとなり、減速比あるいはピニオン半径を大きくすることにより、振子の腕の 長さを短くできることになる。

【００１４】

【効果】

制振対象物上を走行可能で、減速機構６を備えた台車５と、減速機構６の出力 軸を支軸２とする振子とからなり、前記減速機構６は前記台車５の走行方向と平 行に設けたラック８と該ラックと噛み合うピニオン９とで構成し、振子の支点が 振子の傾斜角に比例した振巾で移動するようにしたので、減速機構６の減速比或 いはピニオンの半径を大きくすることにより振子の腕の長さを短かくでき、制御 装置のコンパクト化が可能となった。 又減速機構６にモ−タ等を付けることにより、新たに別の動力伝達機構をつけ ることなく、能動的制振も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案制振装置。

【図２】本考案制振装置の原理説明図。

【図３】従来型の振子式制振装置を示す。

【図４】従来型のばね質量系制振装置を示す。

【符号の説明】

１ フレ−ム ２ 支軸 ３ （振子の）腕 ４ 重錘 ５ 台車 ６ 減速機構 ７ レ−ル ８ ラック９ ピニ
オン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 制振対象物上を走行可能で、減速機構を
   備えた台車と、該減速機構の出力軸を支軸とする振子と
   からなり、前記減速機構の入力軸に前記台車の走行方向
   と平行に設けたラックと噛み合うピニオンが取付けられ
   ており、振子の支点が振子の傾斜角に比例した振巾で移
   動可能にしたことを特徴とする振子式制振装置。