JPH07119792A - 制振装置のばね要素 - Google Patents
制振装置のばね要素Info
- Publication number
- JPH07119792A JPH07119792A JP26883693A JP26883693A JPH07119792A JP H07119792 A JPH07119792 A JP H07119792A JP 26883693 A JP26883693 A JP 26883693A JP 26883693 A JP26883693 A JP 26883693A JP H07119792 A JPH07119792 A JP H07119792A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- roller
- curved surface
- damping device
- spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で制振周波数を変化させることが
できるようにして大型構造物の建設途中で構造物の振動
周波数が変化しても、これに逐次合せて制振装置の共振
周波数を変えうるような制振装置を提供することを目的
とする。 【構成】 ロ−ラ４が転動可能な凹曲面２を具え、振子
のア−ム８に連結棒７を介し連結された曲面ブロック１
と、前記ロ−ラ４をロッド端に取付けたシリンダ５とか
らなり、前記シリンダ５への供給圧力Ｐによる凹曲面２
へのロ−ラ４の押付力Ｗ1を可変にし、ストロ−ク中心
からのストロ−クＳに対し連結棒７に作用する反力ｆが
ｆ＝ｋＳで表わされるばね要素になるようにした。
できるようにして大型構造物の建設途中で構造物の振動
周波数が変化しても、これに逐次合せて制振装置の共振
周波数を変えうるような制振装置を提供することを目的
とする。 【構成】 ロ−ラ４が転動可能な凹曲面２を具え、振子
のア−ム８に連結棒７を介し連結された曲面ブロック１
と、前記ロ−ラ４をロッド端に取付けたシリンダ５とか
らなり、前記シリンダ５への供給圧力Ｐによる凹曲面２
へのロ−ラ４の押付力Ｗ1を可変にし、ストロ−ク中心
からのストロ−クＳに対し連結棒７に作用する反力ｆが
ｆ＝ｋＳで表わされるばね要素になるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は大型構造物（橋の支柱や
塔等）の制振装置に関るものである。
塔等）の制振装置に関るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来公知のばねと振子からなる振動系
（図１）で、共振周波数を変えるには、ばねを変え
る、ア−ムの長さを変える、重りを変える、のいず
れか又はその組合せになる。制振装置では実用的には
のばねを変えるしかない。このため周波数を連続的に変
えることはできない。
（図１）で、共振周波数を変えるには、ばねを変え
る、ア−ムの長さを変える、重りを変える、のいず
れか又はその組合せになる。制振装置では実用的には
のばねを変えるしかない。このため周波数を連続的に変
えることはできない。
【０００３】図２に示す方法によれば、ばねの取付位置
を変化させて振動系のばね定数を変化させることができ
る。しかし、大型構造物の制振装置の場合、大きなばね
定数のばねが必要で、引張力と圧縮力を共に受けること
ができる大きなばねは構造が複雑になる。また、周波数
を精密に合わせるにはばねの取付位置を精密に設定して
合致させることが必要である。さらにばねの支持点を壁
側・ア−ム側とも移動できるようにする必要があり機構
がきわめて複雑化する。
を変化させて振動系のばね定数を変化させることができ
る。しかし、大型構造物の制振装置の場合、大きなばね
定数のばねが必要で、引張力と圧縮力を共に受けること
ができる大きなばねは構造が複雑になる。また、周波数
を精密に合わせるにはばねの取付位置を精密に設定して
合致させることが必要である。さらにばねの支持点を壁
側・ア−ム側とも移動できるようにする必要があり機構
がきわめて複雑化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】簡単な構成で制振周波
数を連続的に変化させることができるようにして大型構
造物の建設途中で構造物の振動周波数が変化しても、こ
れに逐次合せて制振装置の共振周波数を変えうるような
制振装置を提供することを目的とする。
数を連続的に変化させることができるようにして大型構
造物の建設途中で構造物の振動周波数が変化しても、こ
れに逐次合せて制振装置の共振周波数を変えうるような
制振装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ロ−ラ４が転動可能な凹
曲面２を具え、振子のア−ム８に連結棒７を介し連結さ
れた水平移動可能な曲面ブロック１と、前記ロ−ラ４を
ロッド端に取付けたシリンダ５とからなり、前記シリン
ダ５への供給圧力Ｐによる凹曲面２へのロ−ラ４の押付
力Ｗ1 を可変にし、ストロ−ク中心からのストロ−クＳ
に対し連結棒７に作用する反力ｆがｆ＝ｋＳで表わされ
るばね要素になるようにした。又連結棒７を介し連結さ
れた曲面ブロック１に代え、水平移動可能なブロック１
２の内部に凹曲溝１３を具え、該凹曲溝１３にシリンダ
ロッド１６の下端に取り付けられたロ−ラ１５を嵌め、
シリンダロッド１６の他端のピストン１８の上下に圧力
Ｐ1とＰ2を作用させるようにした。
曲面２を具え、振子のア−ム８に連結棒７を介し連結さ
れた水平移動可能な曲面ブロック１と、前記ロ−ラ４を
ロッド端に取付けたシリンダ５とからなり、前記シリン
ダ５への供給圧力Ｐによる凹曲面２へのロ−ラ４の押付
力Ｗ1 を可変にし、ストロ−ク中心からのストロ−クＳ
に対し連結棒７に作用する反力ｆがｆ＝ｋＳで表わされ
るばね要素になるようにした。又連結棒７を介し連結さ
れた曲面ブロック１に代え、水平移動可能なブロック１
２の内部に凹曲溝１３を具え、該凹曲溝１３にシリンダ
ロッド１６の下端に取り付けられたロ−ラ１５を嵌め、
シリンダロッド１６の他端のピストン１８の上下に圧力
Ｐ1とＰ2を作用させるようにした。
【０００６】
【作用】上方からＷ1 の力で凹曲面２を押したとき、水
平分力ｆが生じる。ｆは中心からのストロ−クＳに比例
して生じ、ばね定数がｋ＝Ｗ1ｈ0／Ｓ0 2で表わされるば
ねと等価となる。
平分力ｆが生じる。ｆは中心からのストロ−クＳに比例
して生じ、ばね定数がｋ＝Ｗ1ｈ0／Ｓ0 2で表わされるば
ねと等価となる。
【０００７】
【実施例１】図３にもとずいて説明する。１は本発明の
要部となるロ−ラ３により移動可能な曲面ブロックであ
る。２は２次式で表わされる凹曲面である。４は凹曲面
２に接するロ−ラで、シリンダ５のロッド６の下端に取
りつけられている。このロ−ラ４によって凹曲面２とシ
リンダのロッド６との接触摩擦を小さくしている。シリ
ンダ５には空圧又は液圧Ｐが作用している。曲面ブロッ
ク１は連結棒７でア−ム８の中間部にピン９で連結され
ている。ア−ム８には連結棒７と対向してダンパ−１０
が取り付けられている。シリンダ５内には空気又は油圧
Ｐが作用しているが、これと凹曲面２との組合せにより
シリンダ５のピストン5aに付加する圧力Ｐに比例するば
ね定数ｋのばねと等価なものを提供できる。ア−ム８の
上端は支点ピン１１で揺動可能に取付けられ、下端には
重りＭが取りつけられている。
要部となるロ−ラ３により移動可能な曲面ブロックであ
る。２は２次式で表わされる凹曲面である。４は凹曲面
２に接するロ−ラで、シリンダ５のロッド６の下端に取
りつけられている。このロ−ラ４によって凹曲面２とシ
リンダのロッド６との接触摩擦を小さくしている。シリ
ンダ５には空圧又は液圧Ｐが作用している。曲面ブロッ
ク１は連結棒７でア−ム８の中間部にピン９で連結され
ている。ア−ム８には連結棒７と対向してダンパ−１０
が取り付けられている。シリンダ５内には空気又は油圧
Ｐが作用しているが、これと凹曲面２との組合せにより
シリンダ５のピストン5aに付加する圧力Ｐに比例するば
ね定数ｋのばねと等価なものを提供できる。ア−ム８の
上端は支点ピン１１で揺動可能に取付けられ、下端には
重りＭが取りつけられている。
【０００８】図４を参照して曲面ブロック１とシリンダ
５との組合せがばねと等価である理由を説明する。２次
式で表わされる凹曲面２上を転るロッド下端のロ−ラ４
の中心Ｏが通る軌跡がｈ＝１／２×ｈ0(Ｓ／Ｓ0)2 で表
されるように曲面２は作られている。 ただし、ｈ：ストロ−クＳのときのロ−ラの中心Ｏの高
さ １／２×ｈ0：ストロ−クＳ0時におけるロ−ラの中心Ｏ
の高さ
５との組合せがばねと等価である理由を説明する。２次
式で表わされる凹曲面２上を転るロッド下端のロ−ラ４
の中心Ｏが通る軌跡がｈ＝１／２×ｈ0(Ｓ／Ｓ0)2 で表
されるように曲面２は作られている。 ただし、ｈ：ストロ−クＳのときのロ−ラの中心Ｏの高
さ １／２×ｈ0：ストロ−クＳ0時におけるロ−ラの中心Ｏ
の高さ
【０００９】いま上方からＰの圧力をピストン5aに加え
たときのロ−ラ４の押付力をＷ1 とすると、水平分力ｆ
（図３）はロ−ラ４のある凹曲面２の傾きに比例するの
で、ｆ＝Ｗ1×ｄｈ／ｄＳ＝Ｗ1ｈ0Ｓ／Ｓ0 2 となる。従
ってｆは中心からのストロ−クＳに比例して変位するの
で、ばね定数がｋ＝Ｗ1ｈ0／Ｓ0 2で表わされるばねと等
価となる。この機構を図１に示すばねと置変えることに
より図３に示す機構となる。ロ−ラ４を上方より押す力
Ｗ1 はシリンダ５に加える圧力Ｐにより変えることがで
き、Ｐが変わるとばね定数ｋが変わるので共振周波数も
変化することになる。上に述べたようにシリンダの押付
力をＷ1 とするとき、シリンダ５と曲面ブロック１とで
構成される機構はばね定数ｋがｋ＝Ｗ1ｈ0／Ｓ0 2で表さ
れるばねと等価になる。
たときのロ−ラ４の押付力をＷ1 とすると、水平分力ｆ
（図３）はロ−ラ４のある凹曲面２の傾きに比例するの
で、ｆ＝Ｗ1×ｄｈ／ｄＳ＝Ｗ1ｈ0Ｓ／Ｓ0 2 となる。従
ってｆは中心からのストロ−クＳに比例して変位するの
で、ばね定数がｋ＝Ｗ1ｈ0／Ｓ0 2で表わされるばねと等
価となる。この機構を図１に示すばねと置変えることに
より図３に示す機構となる。ロ−ラ４を上方より押す力
Ｗ1 はシリンダ５に加える圧力Ｐにより変えることがで
き、Ｐが変わるとばね定数ｋが変わるので共振周波数も
変化することになる。上に述べたようにシリンダの押付
力をＷ1 とするとき、シリンダ５と曲面ブロック１とで
構成される機構はばね定数ｋがｋ＝Ｗ1ｈ0／Ｓ0 2で表さ
れるばねと等価になる。
【００１０】次に、図３に示される機構の共振周波数を
求める。ア−ム８の長さをＬ0 、ア−ムの支点１１から
連結棒７までの長さをＬ、ｎ＝Ｌ／Ｌ0 とし、ストロ−
クＳのときの水平分力をｆとすると、ばね要素のばね定
数ｋはｋ＝ｆ／Ｓ、ア−ム先端の変位ｘはｘ＝Ｌ0Ｓ／
Ｌ＝Ｓ／ｎ、重りに働く力ＦはＦ＝Ｌf／Ｌ0＝ｎｆと表
せる。重りに直接ばね要素が付いていると考えたときの
ばね定数ｋ′はｋ′＝Ｆ／ｘ＝ｎｆ／(Ｓ／ｎ)＝ｎ2ｆ
／Ｓ＝ｎ2ｋとなる。
求める。ア−ム８の長さをＬ0 、ア−ムの支点１１から
連結棒７までの長さをＬ、ｎ＝Ｌ／Ｌ0 とし、ストロ−
クＳのときの水平分力をｆとすると、ばね要素のばね定
数ｋはｋ＝ｆ／Ｓ、ア−ム先端の変位ｘはｘ＝Ｌ0Ｓ／
Ｌ＝Ｓ／ｎ、重りに働く力ＦはＦ＝Ｌf／Ｌ0＝ｎｆと表
せる。重りに直接ばね要素が付いていると考えたときの
ばね定数ｋ′はｋ′＝Ｆ／ｘ＝ｎｆ／(Ｓ／ｎ)＝ｎ2ｆ
／Ｓ＝ｎ2ｋとなる。
【００１１】従って、振り子の振動に寄与するばね定数
Ｋは、このばね要素のばね定数ｋ′と振り子の復元力Ｍ
g／Ｌ0とを加えて、Ｋ＝ｎ2ｋ＋Ｍg／Ｌ0で表せる。こ
のときの共振周波数ｆrは数１で表せる。
Ｋは、このばね要素のばね定数ｋ′と振り子の復元力Ｍ
g／Ｌ0とを加えて、Ｋ＝ｎ2ｋ＋Ｍg／Ｌ0で表せる。こ
のときの共振周波数ｆrは数１で表せる。
【００１２】
【数１】
【００１３】従って、ばね要素のばね定数ｋを変えるこ
とにより共振周波数ｆr を任意に変えることができる。
上記数１において、ｋを大きくするとｆr→大となり、k
を小さくするとfｒ→小となる。また、ｋを負の値にす
ることにより、ｆrを０にすることも可能である。
とにより共振周波数ｆr を任意に変えることができる。
上記数１において、ｋを大きくするとｆr→大となり、k
を小さくするとfｒ→小となる。また、ｋを負の値にす
ることにより、ｆrを０にすることも可能である。
【００１４】
【実施例２】図５に基いて説明する。図３の実施例では
曲面ブロック１に設けた曲面２上をロ−ラ４が転動した
が、この実施例においてはロ−ラ１５はロ−ラ１４によ
り移動可能なブロック１２内に設けた凹曲溝１３に沿っ
て移動する。凹曲溝１３の中心線は実施例１の場合と同
様ｈ＝１／２ｈ0(Ｓ／Ｓ0）2で表わされる曲線となって
いる。ロ−ラ１５はシリンダロッド１６の下端に取り付
けられている。シリンダ１７内でピストン１８の上下で
油圧又は空圧Ｐ1，Ｐ2をうける構造になっている。
曲面ブロック１に設けた曲面２上をロ−ラ４が転動した
が、この実施例においてはロ−ラ１５はロ−ラ１４によ
り移動可能なブロック１２内に設けた凹曲溝１３に沿っ
て移動する。凹曲溝１３の中心線は実施例１の場合と同
様ｈ＝１／２ｈ0(Ｓ／Ｓ0）2で表わされる曲線となって
いる。ロ−ラ１５はシリンダロッド１６の下端に取り付
けられている。シリンダ１７内でピストン１８の上下で
油圧又は空圧Ｐ1，Ｐ2をうける構造になっている。
【００１５】この実施例においては、シリンダ１７の押
付力Ｗ2は（軸が出る方向を＋とする)圧力Ｐ1側のピス
トン１８の面積をＡ1、圧力Ｐ2側の面積をＡ2とする
と、Ｗ2＝Ａ 1Ｐ1−Ａ2Ｐ2となる。これより周波数は数
２で表される。Ａ1Ｐ1−Ａ2Ｐ2＞０のときは実施例１の
場合と同様ｆr→大となる。逆にＡ1Ｐ1−Ａ2Ｐ2＜０の
ときはｆr→小となる。ただし√の内部が0までで√の内
部が負になると復元力が無いことを意味するので振動し
ない。このとき重りＭは右か左に寄ってしまう。
付力Ｗ2は（軸が出る方向を＋とする)圧力Ｐ1側のピス
トン１８の面積をＡ1、圧力Ｐ2側の面積をＡ2とする
と、Ｗ2＝Ａ 1Ｐ1−Ａ2Ｐ2となる。これより周波数は数
２で表される。Ａ1Ｐ1−Ａ2Ｐ2＞０のときは実施例１の
場合と同様ｆr→大となる。逆にＡ1Ｐ1−Ａ2Ｐ2＜０の
ときはｆr→小となる。ただし√の内部が0までで√の内
部が負になると復元力が無いことを意味するので振動し
ない。このとき重りＭは右か左に寄ってしまう。
【００１６】
【数２】
【００１７】
【効果】シリンダのピストンロッド下端に取付けたロ−
ラを移動可能な曲面ブロック上の曲面、又は同じく移動
可能なブロック内の凹曲溝に沿って移動させ、シリンダ
の圧力を変化させるだけで、制振装置の共振周波数を連
続的に変えることができる。このように簡単な構成で制
振周波数を変化させることができるので、大型構造物の
建設途中で構造物の振動周波数が変化しても、これに逐
次合せて制振装置の共振周波数を変えることができる。
ラを移動可能な曲面ブロック上の曲面、又は同じく移動
可能なブロック内の凹曲溝に沿って移動させ、シリンダ
の圧力を変化させるだけで、制振装置の共振周波数を連
続的に変えることができる。このように簡単な構成で制
振周波数を変化させることができるので、大型構造物の
建設途中で構造物の振動周波数が変化しても、これに逐
次合せて制振装置の共振周波数を変えることができる。
【図１】公知のばねと振子よりなる振動系を示す。
【図２】公知のばねの取付位置を変化可能にした振動
系。
系。
【図３】本発明に係る振動系の第１実施例。
【図４】図３の曲面ブロックとシリンダよりなる機構が
ばねと等価であることを示す説明図。
ばねと等価であることを示す説明図。
【図５】本発明の第２実施例。
１ 曲面ブロック ２ 曲面 ３ ロ−ラ ４ ロ−ラ ５ シリンダ 5a ピストン ６ ロッド ７ 連結棒 ８ ア−ム ９ ピン 10 ダンパ− 11 支点ピン 12 ブロック 13 曲溝 14 ロ−ラ 15 ロ−ラ 16 シリンダロッド 17 シリンダ 18 ピストン
Claims (2)
- 【請求項１】 ロ−ラが転動可能な凹曲面を具え、振子
のア−ムに連結棒を介し連結された移動可能な曲面ブロ
ックと、前記ロ−ラをロッド端に取付けたシリンダとか
らなり、前記シリンダへの供給圧力Ｐによる凹曲面への
ロ−ラの押付力Ｗ1 を可変にし、ストロ−ク中心からの
ストロ−クＳに対し連結棒に作用する反力ｆがｆ＝ｋＳ
で表わされるばね要素になるようにしたことを特徴とす
る制振装置のばね要素。 - 【請求項２】 連結棒を介し連結された曲面ブロックに
代え、移動可能なブロックの内部に凹曲溝を具え、該凹
曲溝にシリンダロッドの下端に取り付けたロ−ラを嵌
め、シリンダロッドの他端のピストンの上下に圧力Ｐ1
とＰ2を作用させるようにした請求項１の制振装置のば
ね要素。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26883693A JPH07119792A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 制振装置のばね要素 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26883693A JPH07119792A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 制振装置のばね要素 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07119792A true JPH07119792A (ja) | 1995-05-09 |
Family
ID=17463943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26883693A Pending JPH07119792A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 制振装置のばね要素 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119792A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010270812A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Shimizu Corp | 吊り制振構造 |
| JP2013189842A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-26 | Kyoto Univ | 構造物用の滑り支承 |
| DE102014013636A1 (de) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Uwe Starossek | Pendelmechanismus zur Schwingungskontrolle einer Konstruktion |
| JP2016065565A (ja) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | カヤバ システム マシナリー株式会社 | 制振装置 |
-
1993
- 1993-10-27 JP JP26883693A patent/JPH07119792A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010270812A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Shimizu Corp | 吊り制振構造 |
| JP2013189842A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-26 | Kyoto Univ | 構造物用の滑り支承 |
| DE102014013636A1 (de) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Uwe Starossek | Pendelmechanismus zur Schwingungskontrolle einer Konstruktion |
| DE102014013636B4 (de) * | 2014-09-19 | 2017-01-26 | Uwe Starossek | Pendelmechanismus zur Schwingungskontrolle einer Konstruktion |
| JP2016065565A (ja) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | カヤバ システム マシナリー株式会社 | 制振装置 |
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