JPH0658006A - 減衰装置 - Google Patents
減衰装置Info
- Publication number
- JPH0658006A JPH0658006A JP20823792A JP20823792A JPH0658006A JP H0658006 A JPH0658006 A JP H0658006A JP 20823792 A JP20823792 A JP 20823792A JP 20823792 A JP20823792 A JP 20823792A JP H0658006 A JPH0658006 A JP H0658006A
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- Japan
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- ground
- damping
- vibration
- relative speed
- speed
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２つの特性の異なる振動系間の剛性ｋを大き
くすることなく、十分に大きな減衰力を得られる減衰装
置を提供する。 【構成】 地盤７と免震構造物１との間の相対速度ｘ´
をボールねじ機構９によって増幅し回転盤２１に伝え
る。速度が増幅されて伝えられた回転盤２１に対して、
周囲に粘性材を充填することにより、あるいはディスク
ブレーキのはたらきをおこなわせることにより、減衰作
用をおこなう。
くすることなく、十分に大きな減衰力を得られる減衰装
置を提供する。 【構成】 地盤７と免震構造物１との間の相対速度ｘ´
をボールねじ機構９によって増幅し回転盤２１に伝え
る。速度が増幅されて伝えられた回転盤２１に対して、
周囲に粘性材を充填することにより、あるいはディスク
ブレーキのはたらきをおこなわせることにより、減衰作
用をおこなう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特性の異なる２つの振
動系の少なくともいずれか一方の振動を減衰させる減衰
装置に関し、特に構造物の制振装置としての使用に適し
た減衰装置に関する。
動系の少なくともいずれか一方の振動を減衰させる減衰
装置に関し、特に構造物の制振装置としての使用に適し
た減衰装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、免振構造物の制振装置とし
て、例えば図５に示すように、地盤７上に積層ゴム３を
介して支持した免震構造物１に対して、その地盤７と免
震構造物１との間に当該免震構造物１の水平方向の振れ
を減衰させるダッシュポット５を介設したものがある。
なお、ダッシュポット５は粘性流体の抵抗により減衰作
用をおこなうものである。
て、例えば図５に示すように、地盤７上に積層ゴム３を
介して支持した免震構造物１に対して、その地盤７と免
震構造物１との間に当該免震構造物１の水平方向の振れ
を減衰させるダッシュポット５を介設したものがある。
なお、ダッシュポット５は粘性流体の抵抗により減衰作
用をおこなうものである。
【０００３】この場合、上記免震構造物１の質量をｍ，
減衰係数をｃ，剛性をｋ，免震構造物１と地盤７との相
対変位をｘとすると運動方程式は、 ｍ・ｘ´´＋ｃ・ｘ´＋ｋ・ｘ＝ｏ………（１） となる。この運動方程式を解くと、横軸を時間、縦軸を
ｘとして周知のように波状曲線を得ることができる。こ
の波の振幅は時間軸に沿って徐々に小さくなり減衰され
ていく。この振幅が小さくなっていく割合は、次の減衰
定数ｈが大きいほど大きいことが知られている。
減衰係数をｃ，剛性をｋ，免震構造物１と地盤７との相
対変位をｘとすると運動方程式は、 ｍ・ｘ´´＋ｃ・ｘ´＋ｋ・ｘ＝ｏ………（１） となる。この運動方程式を解くと、横軸を時間、縦軸を
ｘとして周知のように波状曲線を得ることができる。こ
の波の振幅は時間軸に沿って徐々に小さくなり減衰され
ていく。この振幅が小さくなっていく割合は、次の減衰
定数ｈが大きいほど大きいことが知られている。
【０００４】
【数１】 ここで、前者の（１）式における減衰力ｃ・ｘ´を大き
くするには減衰係数ｃを大きくすればよい。ところがも
ともと剛性ｋｏをもつ系に対して大きな減衰係数ｃを与
えようとした場合、その材料によって同時に大きな剛性
ｋをもってしまう。従って、後者の（２）式のｈは、分
母も大きくなり、全体として小さくなってしまう。
くするには減衰係数ｃを大きくすればよい。ところがも
ともと剛性ｋｏをもつ系に対して大きな減衰係数ｃを与
えようとした場合、その材料によって同時に大きな剛性
ｋをもってしまう。従って、後者の（２）式のｈは、分
母も大きくなり、全体として小さくなってしまう。
【０００５】このような問題は、他の減衰機構を有する
構造物（例えば特公昭５４−１３９１号等）において
も、同様に存在する。
構造物（例えば特公昭５４−１３９１号等）において
も、同様に存在する。
【０００６】本発明は以上の問題点を解決するために成
されたもので、減衰係数を大きくせずに減衰力を大きく
することのできる減衰装置を提供することを目的とす
る。
されたもので、減衰係数を大きくせずに減衰力を大きく
することのできる減衰装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明の減衰装置は、特性の異なる２つの振動系
間に介設されて、それらの間に生ずる相対速度を増幅し
て出力端部材に伝達する増速手段と、該増速手段の出力
端部材に対して減衰力を付与する減衰手段と、を備えた
ことを特徴とする。
めに、本発明の減衰装置は、特性の異なる２つの振動系
間に介設されて、それらの間に生ずる相対速度を増幅し
て出力端部材に伝達する増速手段と、該増速手段の出力
端部材に対して減衰力を付与する減衰手段と、を備えた
ことを特徴とする。
【０００８】また、前記２つの振動系は地盤と該地盤上
に弾性体を介して支持された免震構造物とすることがで
きる。
に弾性体を介して支持された免震構造物とすることがで
きる。
【０００９】あるいは、前記２つの振動系はそれぞれ地
盤上に隣接されて建造された構造物とすることができ
る。
盤上に隣接されて建造された構造物とすることができ
る。
【００１０】
【作用】増幅手段により２つの振動系間に生じる相対速
度ｘ´を増速して出力端部材に伝えることで、大きな相
対速度αｘ´を得る（α＞１）。そして、この増幅され
た速度αｘ´をもつ出力端部材に対して減衰手段により
減衰作用をおこなわせるので、減衰手段には減衰係数ｃ
の小さなものを使用しても、全体として大きな減衰力ｃ
・αｘ´を得ることができる。
度ｘ´を増速して出力端部材に伝えることで、大きな相
対速度αｘ´を得る（α＞１）。そして、この増幅され
た速度αｘ´をもつ出力端部材に対して減衰手段により
減衰作用をおこなわせるので、減衰手段には減衰係数ｃ
の小さなものを使用しても、全体として大きな減衰力ｃ
・αｘ´を得ることができる。
【００１１】また、前記２つの振動系を、地盤とこの地
盤上に弾性体を介して支持された免震構造物とすれば、
剛性ｋを大きくすることなく適度な柔軟性を保持したま
ま地盤上の構造物を支持した状態で、大きな減衰力ｃ・
αｘ´を得ることができ、免振構造物の制振装置として
極めて有用である。
盤上に弾性体を介して支持された免震構造物とすれば、
剛性ｋを大きくすることなく適度な柔軟性を保持したま
ま地盤上の構造物を支持した状態で、大きな減衰力ｃ・
αｘ´を得ることができ、免振構造物の制振装置として
極めて有用である。
【００１２】あるいは、前記２つの振動系を、地盤上に
隣接して建造された構造物とすれば、剛性ｋを大きくす
ることなく適度な柔軟性を保持したまま、隣接する振動
特性の異なる２つの構造物を連係させた状態で、大きな
減衰力ｃ・αｘ´を得ることができ、構造物の制振装置
として極めて有用である。
隣接して建造された構造物とすれば、剛性ｋを大きくす
ることなく適度な柔軟性を保持したまま、隣接する振動
特性の異なる２つの構造物を連係させた状態で、大きな
減衰力ｃ・αｘ´を得ることができ、構造物の制振装置
として極めて有用である。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３におい
て説明する。図１に示すように、免震構造物１は弾性体
たる積層ゴム３を介して地盤７上に支持されている。そ
して、免震構造物１と地盤７との間にボールねじ機構９
が介設されている。このボールネジ機構９は、地盤７側
に固定された固定軸受１１と、この固定軸受１１に軸回
りに回転可能に支持されているシャフト１３と、このシ
ャフト１３の外周に形成された雄ねじ部１５と、免震構
造物１に固定された雌ねじ部１９とを有し、雄ねじ部１
５と雌ねじ部１９の双方にはそれぞれ螺旋溝１５ａ，１
９ａが形成されていて、これら螺旋溝１５ａ，１９ａ内
には雄ねじ部１５と雌ねじ部１９との双方に係合して多
数のボール１７が密に装填されている。
て説明する。図１に示すように、免震構造物１は弾性体
たる積層ゴム３を介して地盤７上に支持されている。そ
して、免震構造物１と地盤７との間にボールねじ機構９
が介設されている。このボールネジ機構９は、地盤７側
に固定された固定軸受１１と、この固定軸受１１に軸回
りに回転可能に支持されているシャフト１３と、このシ
ャフト１３の外周に形成された雄ねじ部１５と、免震構
造物１に固定された雌ねじ部１９とを有し、雄ねじ部１
５と雌ねじ部１９の双方にはそれぞれ螺旋溝１５ａ，１
９ａが形成されていて、これら螺旋溝１５ａ，１９ａ内
には雄ねじ部１５と雌ねじ部１９との双方に係合して多
数のボール１７が密に装填されている。
【００１４】また、シャフト１３の一端部には出力端部
材として回転盤２１が同軸に固定されており、この回転
盤２１には、これに対して減衰力を付与する減衰手段２
３が設けられている。本実施例ではこの減衰手段はデイ
スクブレーキとして構成されていて、地盤７側に設けら
れたパッド２３ａが油圧により回転盤２１の両面に押圧
されるようになっている。
材として回転盤２１が同軸に固定されており、この回転
盤２１には、これに対して減衰力を付与する減衰手段２
３が設けられている。本実施例ではこの減衰手段はデイ
スクブレーキとして構成されていて、地盤７側に設けら
れたパッド２３ａが油圧により回転盤２１の両面に押圧
されるようになっている。
【００１５】以下、本実施例の作用について説明する。
地震等による地盤７の振動は積層ゴム３を介して免震構
造物１に伝わり、免震構造物１は水平方向に柔軟に振動
する。このとき、地盤７の振動と免震構造物１の振動と
はその振動特性に差異が生じ、地盤７と免震構造物１と
の間に相対速度ｘ´が生じる。この相対速度ｘ´は、ボ
ールねじ機構９の雌ねじ部１９と雄ねじ部１５との間の
相対速度ｘ´となる。そして、このボールねじ機構９の
はたらきにより回転盤２１が回転する。
地震等による地盤７の振動は積層ゴム３を介して免震構
造物１に伝わり、免震構造物１は水平方向に柔軟に振動
する。このとき、地盤７の振動と免震構造物１の振動と
はその振動特性に差異が生じ、地盤７と免震構造物１と
の間に相対速度ｘ´が生じる。この相対速度ｘ´は、ボ
ールねじ機構９の雌ねじ部１９と雄ねじ部１５との間の
相対速度ｘ´となる。そして、このボールねじ機構９の
はたらきにより回転盤２１が回転する。
【００１６】地盤７と免震構造物１との間の相対変位ｘ
に対し、回転盤２１が何回転するかは、すなわち増幅率
は雄ねじ部１５および雌ねじ部１９に形成する螺旋溝１
５ａ，１９ａのピッチにより自由に設定できる。従っ
て、小さな相対速度ｘ´に対し回転盤２１の回転速度α
ｘ´を増幅して十分に大きなものとすることができる。
に対し、回転盤２１が何回転するかは、すなわち増幅率
は雄ねじ部１５および雌ねじ部１９に形成する螺旋溝１
５ａ，１９ａのピッチにより自由に設定できる。従っ
て、小さな相対速度ｘ´に対し回転盤２１の回転速度α
ｘ´を増幅して十分に大きなものとすることができる。
【００１７】このように十分大きく増幅された速度αｘ
´を有する回転盤２１に対して、パッド２３を押圧する
ことにより、減衰係数ｃを大きくせずに十分に大きな減
衰力ｃ・αｘ´を得ることができる。
´を有する回転盤２１に対して、パッド２３を押圧する
ことにより、減衰係数ｃを大きくせずに十分に大きな減
衰力ｃ・αｘ´を得ることができる。
【００１８】また、免震構造物１と地盤７との間の相対
変位ｘは水平方向の直線距離であるのに対し、回転盤２
１に現れる変位は円周方向の距離であるため、増幅され
た速度αｘ´を有する出力端部材（ここでは回転盤２
１）が他の部材にぶつかるなどの不都合をなくすことが
でき、装置全体をコンパクトなものにすることができ
る。
変位ｘは水平方向の直線距離であるのに対し、回転盤２
１に現れる変位は円周方向の距離であるため、増幅され
た速度αｘ´を有する出力端部材（ここでは回転盤２
１）が他の部材にぶつかるなどの不都合をなくすことが
でき、装置全体をコンパクトなものにすることができ
る。
【００１９】パッド２３ａの押圧力を振動の状態、即ち
回転盤２１の回転速度αｘ´に応じて変えることで、セ
ミアクティブ方式の制振装置として、本装置を使用する
ことが可能となる。
回転盤２１の回転速度αｘ´に応じて変えることで、セ
ミアクティブ方式の制振装置として、本装置を使用する
ことが可能となる。
【００２０】なお、以上の実施例においては回転盤２１
に対して減衰作用をおこなう減衰手段は、油圧によって
押圧されるパッド２３ａであったが、他の実施例におい
ては回転盤２１の周囲に接触するように充填された粘性
材（流体等）であってもよい。
に対して減衰作用をおこなう減衰手段は、油圧によって
押圧されるパッド２３ａであったが、他の実施例におい
ては回転盤２１の周囲に接触するように充填された粘性
材（流体等）であってもよい。
【００２１】また、以上の実施例においてはボールねじ
機構９の固定軸受１１と減衰手段は地盤７の方に設けら
れるものであったが、他の実施例においては免震構造物
１の方に設けることができる。この場合には、ボールね
じ機構９の雌ねじ部１９は地盤７側に設けられる。
機構９の固定軸受１１と減衰手段は地盤７の方に設けら
れるものであったが、他の実施例においては免震構造物
１の方に設けることができる。この場合には、ボールね
じ機構９の雌ねじ部１９は地盤７側に設けられる。
【００２２】またボールねじ機構９の螺旋溝１５ａ，１
９ａのピッチは、雄ねじ部１５の両端部に行けば行くほ
ど小さくして増幅率を高くし、もって大きな相対変位ｘ
が生じた場合には回転盤２１の回転速度αｘ´をより大
きくすることによって減衰力ｃ・αｘ´を更に大きく
し、相対変位を許容範囲以内に抑えることができる。
９ａのピッチは、雄ねじ部１５の両端部に行けば行くほ
ど小さくして増幅率を高くし、もって大きな相対変位ｘ
が生じた場合には回転盤２１の回転速度αｘ´をより大
きくすることによって減衰力ｃ・αｘ´を更に大きく
し、相対変位を許容範囲以内に抑えることができる。
【００２３】以上の実施例においては、２つの振動系は
地盤７と免震構造物１であったが、図４に示す他の実施
例のように、２つの振動系を地盤７上に隣接して建造さ
れた２つの構造物２５，２６とすることが可能である。
即ち、例えば図示する右側の一方の構造物２５に固定軸
受１１によって支持されたシャフト１３及び回転盤２１
を設け、左側の他方の構造物２６にシャフト１３の雄ね
じ部１５を受ける雌ねじ部１９を設けている。この実施
例においても、左右の構造物２５，２６が振動してそれ
らの間に相対速度ｘ´を生ずれば、ボールねじ機構１９
により増幅された速度αｘ´が回転盤２１に表れ、大き
な減衰力ｃ・αｘ´を得ることが可能となる。
地盤７と免震構造物１であったが、図４に示す他の実施
例のように、２つの振動系を地盤７上に隣接して建造さ
れた２つの構造物２５，２６とすることが可能である。
即ち、例えば図示する右側の一方の構造物２５に固定軸
受１１によって支持されたシャフト１３及び回転盤２１
を設け、左側の他方の構造物２６にシャフト１３の雄ね
じ部１５を受ける雌ねじ部１９を設けている。この実施
例においても、左右の構造物２５，２６が振動してそれ
らの間に相対速度ｘ´を生ずれば、ボールねじ機構１９
により増幅された速度αｘ´が回転盤２１に表れ、大き
な減衰力ｃ・αｘ´を得ることが可能となる。
【００２４】以上の実施例においては増幅手段はボール
ねじ機構１９であったが、他の実施例においては種々の
他の増幅手段を採用することができる。例えば、てこを
用いた増幅手段、径の異なるシリンダを直列に接続し両
端にピストンを設けて構成した増幅手段、ギアを用いた
増幅手段など多数のものが考えられる。
ねじ機構１９であったが、他の実施例においては種々の
他の増幅手段を採用することができる。例えば、てこを
用いた増幅手段、径の異なるシリンダを直列に接続し両
端にピストンを設けて構成した増幅手段、ギアを用いた
増幅手段など多数のものが考えられる。
【００２５】また以上の実施例においては減衰手段は回
転盤２１の面の摩擦又は回転盤２１表面に対する粘性材
の粘性抵抗を利用したものであるが、他の実施例におい
てはその他の部材の乾き滑り面の摩擦、潤滑面間の摩
擦、空気や流体の抵抗、電気的減衰、弾性体の内部摩擦
を利用した種々の減衰手段とすることができる。
転盤２１の面の摩擦又は回転盤２１表面に対する粘性材
の粘性抵抗を利用したものであるが、他の実施例におい
てはその他の部材の乾き滑り面の摩擦、潤滑面間の摩
擦、空気や流体の抵抗、電気的減衰、弾性体の内部摩擦
を利用した種々の減衰手段とすることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の減衰装置
によれば、２つの振動系間に生ずる相対速度ｘ´をそれ
らの間に介設した増幅手段で増幅して出力端部材に伝
え、この出力端部材に対して減衰手段で減衰作用を行わ
せるので、減衰手段のもつ減衰係数ｃは大きくなくて
も、増幅手段により増速された大きな相対速度αｘ´が
得られるので、２つの振動系間の剛性を大きくすること
なく適度な柔軟性を保持したまま、全体として大きな減
衰力ｃ・αｘ´を得ることができる。
によれば、２つの振動系間に生ずる相対速度ｘ´をそれ
らの間に介設した増幅手段で増幅して出力端部材に伝
え、この出力端部材に対して減衰手段で減衰作用を行わ
せるので、減衰手段のもつ減衰係数ｃは大きくなくて
も、増幅手段により増速された大きな相対速度αｘ´が
得られるので、２つの振動系間の剛性を大きくすること
なく適度な柔軟性を保持したまま、全体として大きな減
衰力ｃ・αｘ´を得ることができる。
【００２７】従って、地盤上に弾性体を介して支持され
る免振構造物に対して地盤との間に前記減衰装置を介設
すれば、地震時等の地盤の振動を構造物側で柔軟に受け
つつ、その振動を十分に減衰して制振することが可能に
なり、制振装置として極めて有用である。
る免振構造物に対して地盤との間に前記減衰装置を介設
すれば、地震時等の地盤の振動を構造物側で柔軟に受け
つつ、その振動を十分に減衰して制振することが可能に
なり、制振装置として極めて有用である。
【００２８】また、地盤上に隣接して建造された２つの
構造物間に前記減衰装置を介設すれば、双方の構造物の
振動を十分に減衰して制振することができ、構造物の制
振装置として極めて有用である。
構造物間に前記減衰装置を介設すれば、双方の構造物の
振動を十分に減衰して制振することができ、構造物の制
振装置として極めて有用である。
【図１】本発明の一実施例に係る減衰装置の概略全体図
である。
である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】図１のＢ部拡大図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す概略全体図である。
【図５】従来例を示す概略全体図である。
１ 免震構造物（振動系） ３ 積層ゴム（弾性体） ５ ダッシュポット ７ 地盤（振動系） ９ ボールねじ機構（増幅手段） １１ 固定軸受 １３ シャフト １５ 雄ねじ部 １７ ボール １９ 雌ねじ部 ２１ 回転盤（増幅手段の出力端部材） ２３ 減衰手段 ２３ａ パッド ２５ 一方の構造物（振動系） ２６ 他方の構造物（振動系）
Claims (3)
- 【請求項１】 特性の異なる２つの振動系間に介設され
て、それらの間に生ずる相対速度を増幅して出力端部材
に伝達する増速手段と、 該増速手段の出力端部材に対して減衰力を付与する減衰
手段と、 を備えたことを特徴とする減衰装置。 - 【請求項２】 前記２つの振動系が地盤と該地盤上に弾
性体を介して支持された免震構造物であることを特徴と
する請求項１記載の減衰装置。 - 【請求項３】 前記２つの振動系がそれぞれ地盤上に隣
接されて建造された構造物であることを特徴とする請求
項１記載の減衰装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20823792A JPH0658006A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 減衰装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20823792A JPH0658006A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 減衰装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0658006A true JPH0658006A (ja) | 1994-03-01 |
Family
ID=16552930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20823792A Pending JPH0658006A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 減衰装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658006A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998029625A1 (fr) * | 1996-12-27 | 1998-07-09 | Sumitomo Construction Co., Ltd. | Partie terminale d'amortissement, tige d'amortissement, et dispositif d'amortissement comprenant ces elements |
| JP2001020560A (ja) * | 1999-07-02 | 2001-01-23 | Ohbayashi Corp | 連結制振構造 |
| JP2006169719A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Tokyu Construction Co Ltd | 水平免震装置 |
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| JPH03153939A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-01 | Kazuto Sedo | 並立する構造物の振動制御装置 |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP20823792A patent/JPH0658006A/ja active Pending
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