JPH0734721A - アクティブ動吸振器 - Google Patents

アクティブ動吸振器

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JPH0734721A
JPH0734721A JP17656693A JP17656693A JPH0734721A JP H0734721 A JPH0734721 A JP H0734721A JP 17656693 A JP17656693 A JP 17656693A JP 17656693 A JP17656693 A JP 17656693A JP H0734721 A JPH0734721 A JP H0734721A
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JP
Japan
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dynamic vibration
active dynamic
amd
damping
rotary
Prior art date
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Pending
Application number
JP17656693A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunichi Yamada
俊一 山田
Isao Nishimura
功 西村
Tomohiko Arita
友彦 有田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kajima Corp
Original Assignee
Kajima Corp
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Publication date
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地震や風などによる構造物の応答を低減する
アクティブ動吸振器において、1台の装置で2方向(全
方向)の振動制御ができるようにする。 【構成】 付加質量体としての駆動体3がリニアモータ
ー等の駆動力で本体2上に形成された円弧状の走行面4
に沿って走行するAMD1を使用し、構造物内または構
造物上に回転自在に設置した回転盤5上に、回転盤の回
転中心Oを通りr方向に制御されるr方向制振用AMD
1−rを設置する。回転盤5はθ方向回転用駆動機構7
によりθ方向に回転させることでr方向制振用AMDの
作用方向を変化させる。建物本体のx,y方向の水平振
動が(r,θ)座標に変換され、中央部のr方向制振用
AMDで制振される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、建築物等の構造物に
おいて制御力を加えることにより地震や風などによる応
答を低減するアクティブ動吸振器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アクティブ動吸振器〔以下、AMD(ア
クティブ・マス・ドライバー)と記載〕は、図4に示す
ように、建物Bに対して相対移動可能な所定重量の付加
質量体Mと建物Bとの間に、油圧力や電磁力によるアク
チュエーターAとバネ材Kとを並列に配置し、アクチュ
エーターAにより制御力を加えることにより建物Bの振
動を能動的に抑制するものである。
【0003】このようなAMDは、通常、図4に示すよ
うに、建物の最上階に設置しているが、1台のAMDで
は、1方向の振動制御しかできない。そのため、従来に
おいては、図5に示すように、2台のAMD−x,AM
D−yを互いに直交するように配置してx方向とy方向
の2方向の振動制御を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来のAMDでは、2方向の振動制御を行うのに
2台のAMDを必要とし、設備費が嵩み、設置スペース
をとる等の欠点があった。
【0005】この発明は、前述のような問題点を解消す
べくなされたもので、その目的は、比較的簡単な構成の
1台の装置で2方向の振動制御が可能なアクティブ動吸
振器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、1台の装置で
2方向(全方向)の振動制御を行えるようにしたもので
あり、従来のx方向とy方向に配置した2台のAMDの
代わりに、(r,θ)座標で1つの質量体を駆動するよ
うにしたものである。
【0007】具体的には、構造物に対して相対移動可能
な付加質量体と、この付加質量体に制御力を作用させる
アクチュエーターとを備えたAMD、例えば円弧上を走
行する駆動体型、あるいは付加質量体を吊り支持した振
り子型のAMDを使用し、第1のアクティブ動吸振器に
おいては、構造物内または構造物上に回転自在に設置し
た回転盤上に、前記AMDを回転盤の回転中心を通るよ
うに配置してr方向に制御されるr方向制振用AMD
(変数r)とする。
【0008】そして、回転盤には、例えば回転盤をθ方
向に回転させる制御用モータと歯車列からなるθ方向回
転用駆動機構を設け、回転盤をθ方向に回転させること
でr方向制振用AMDの作用方向を変化させる。
【0009】また、第2のアクティブ動吸振器において
は、構造物内または構造物上に回転自在に設置した回転
盤上に、前記AMDを例えば3台配置する。そして、1
台を回転盤の回転中心を通り、r方向に制御されるr方
向制振用AMD(変数r)とし、残りの2台を回転盤の
回転中心から偏心した位置に設置され、全体の回転盤を
θ方向に回転させることでr方向制振用AMDの作用方
向を変化させる小型のθ方向回転用AMD(変数θ)と
する。なお、r方向制振用AMDは、1台に限らず複数
台としてもよい。
【0010】また、前述のようなアクティブ動吸振器に
おいて、回転盤と構造物とを、回転盤の回転範囲を規制
するばね部材(例えばねじりコイルばね)で接続する。
【0011】
【作用】以上のような構成において、建物本体の2方向
の水平振動(重心の位置は(x,y)座標により表現さ
れる)が(r,θ)座標に変換され、r方向は従来通り
中央部のr方向制振用AMDで制振され、θ方向はθ方
向回転用駆動機構により、あるいは両側の2台のθ方向
回転用AMDにより制御される。
【0012】すなわち、例えば建物本体にx方向とy方
向の2方向の水平振動が作用すると、θ方向回転用駆動
機構により、あるいはr方向制振用AMDの両側に付属
したθ方向回転用AMDの制御力により回転盤がθ方向
に回転して、xとyの合成変位に従って追従回転し、中
央部のr方向制振用AMDの制振方向が常にxとyの合
成変位方向に向く。この状態で中央部のr方向制振用A
MDのr方向の動きに応じて建物の振動が低減される。
【0013】また、ばね部材を設けることより、回転盤
の回転範囲を180°に規制することができ、またばね
の復元力を利用することができる。
【0014】
【実施例】以下、この発明を図示する一実施例に基づい
て説明する。これは、円弧上を走行する駆動体によるA
MD1を使用した例である。図1は1台のAMD1と回
転用駆動機構を使用した第1実施例、図2は3台のAM
Dを使用した第2実施例、図3は第1実施例に回転盤の
回転範囲を規制するばね部材を付加した第3実施例を示
す。
【0015】図1〜図3において、AMD1は、本体2
上に付加質量体としての駆動体3を設置し、この駆動体
3をリニアモーター等の駆動力で本体2上に形成された
円弧状の走行面4(レール4a)に沿って駆動する構成
である。
【0016】<第1実施例>図1に示すように、円板状
の回転盤5上に1台のAMD1を、回転盤5の回転中心
Oを通るように設置してr方向制振用AMD1−rとす
る。
【0017】回転盤5は、下面の回転中心O位置に回転
軸6を突設し、この回転軸6をスラスト・ラジアルベア
リング等を介して建物に取付けることにより回転自在に
支持し、θ方向回転用駆動機構7により回転駆動する。
【0018】θ方向回転用駆動機構7は、回転盤5の外
周面に設けられた歯車8と、この歯車8に噛合する小歯
車9と、この小歯車9を回転駆動する制御用モータ10
から構成する。
【0019】制御用モータ10は、建物に取付けられて
建物の変位を検出するセンサーからの検出信号に基づい
て回転制御する。なお、このθ方向回転用駆動機構7
は、このような機構に限らず、その他の回転駆動機構を
使用できることはいうまでもない。
【0020】以上のような構成において、例えば建物本
体にx方向とy方向の2方向の水平振動が作用すると、
制御用モータ10により回転盤5がθ方向に回転し、x
とyの合成変位(応答変位オービット)に従って追従回
転する。中央部の制振用AMD1−rは常にxとyの合
成変位方向に沿って延在することになり、この制振用A
MD1−rの制御力により建物の振動が低減される。
【0021】<第2実施例>図2に示すように、AMD
1を円板状の回転盤5上に3台設置し、1台を回転盤5
の回転中心Oを通る中央部に配置してr方向制振用AM
D1−rとし、他の2台を回転中心Oから偏心させ、A
MD1−rを挟むように両側に配置してθ方向回転用A
MD1−θとする。この回転用AMD1−θは、付加質
量体が小さくストロークの短い小型のAMDとする。
【0022】回転盤5は、建物内あるいは建物上に設置
した円形のガイドレール11により回転自在に支持し、
外力により回転できるようにする。なお、ガイドレール
に限らず、ボールベアリング等により支承するようにし
てもよい。
【0023】以上のような構成において、例えば建物本
体にx方向とy方向の2方向の水平振動が作用すると、
両側の回転用AMD1−θの制御力により回転盤5がθ
方向に回転し、xとyの合成変位(応答変位オービッ
ト)に従って追従回転する。中央部の制振用AMD1−
rは常にxとyの合成変位方向に沿って延在することに
なり、この制振用AMD1−rの制御力により建物の振
動が低減される。
【0024】なお、周期は必ずしも同調していなくても
よく、回転量を制御する回転用AMDも実施例の2台に
限ることなく、4台,3台または1台でも可能である。
【0025】<第3実施例>図3に示すように、第1実
施例と同様に、円板状の回転盤5上に1台のAMD1
を、回転盤5の回転中心Oを通るように設置してr方向
制振用AMD1−rとし、回転盤5をθ方向回転用駆動
機構7によりθ方向に回転制御する。
【0026】このような構成の回転盤5において、回転
軸6にねじりコイルばね12を配設し、このねじりコイ
ルばね12の一端を回転盤5の下面に固定し、他端を建
物に固定し、回転盤5のθ方向回転の自由度が180°
となるように設定する。これにより、半分の回転で全方
位をカバーすることができ、またばねの復元力を利用す
ることができる。
【0027】なお、以上の実施例では、円弧上を走行す
る付加質量体のAMDについて示したが、これに限ら
ず、付加質量体を吊り支持した振り子型や積層ゴムで支
持されたAMDでも同様に行うことができる。
【0028】
【発明の効果】前述の通り、この発明のアクティブ動吸
振器は、回転自在に支持された回転盤上に、回転盤の回
転中心を通るr方向制振用AMDを設け、θ方向回転駆
動機構あるいはθ方向回転用AMDにより回転盤を回転
させ、(r,θ)座標で1つの質量体を駆動するように
構成したため、次のような効果を奏する。
【0029】(1) 比較的簡単な構成の1台の装置で2方
向の振動制御が可能となる。
【0030】(2) 従来は2台必要であったものが、1台
の装置で制御できるため、設備費を低減することができ
る。
【0031】(3) 同様に、設置スペース,装置重量を低
減することができる。
【0032】(4) ばね部材を設けることにより、回転盤
の回転範囲を半分にすることができ、また復元力を利用
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る第1実施例のアクティブ動吸振
器を示す(A)は平面図、(B)は側面図である。
【図2】この発明に係る第2実施例のアクティブ動吸振
器を示す(A)は平面図、(B)は側面図、(C)は正
面図である。
【図3】この発明に係る第3実施例のアクティブ動吸振
器を示す(A)は平面図、(B)は側面図である。
【図4】従来のアクティブ動吸振器の原理を示す概略図
である。
【図5】従来の2方向振動制御を行う場合のアクティブ
動吸振器の配置を示す(A)は平面図、(B)は正面図
である。
【符号の説明】
1−r r方向制振用アクティブ動吸振器 1−θ θ方向回転用アクティブ動吸振器 2 本体 3 駆動体 4 走行面 4a レール 5 回転盤 7 θ方向回転用駆動機構 8 歯車 9 小歯車 10 制御用モータ 11 ガイドレール 12 ねじりコイルばね

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 構造物に対して相対移動可能な付加質量
    体と、この付加質量体に制御力を作用させるアクチュエ
    ーターとを備えたアクティブ動吸振器を使用したアクテ
    ィブ動吸振器であって、 構造物内または構造物上に回転盤を回転自在に設置し、
    この回転盤上に前記アクティブ動吸振器を回転盤の回転
    中心を通るように配置してr方向制振用アクティブ動吸
    振器とし、前記回転盤には、回転盤をθ方向に回転させ
    るθ方向回転用駆動機構を設けたことを特徴とするアク
    ティブ動吸振器。
  2. 【請求項2】 構造物に対して相対移動可能な付加質量
    体と、この付加質量体に制御力を作用させるアクチュエ
    ーターとを備えたアクティブ動吸振器を使用したアクテ
    ィブ動吸振器であって、 構造物内または構造物上に回転盤を回転自在に設置し、
    この回転盤上に前記アクティブ動吸振器を複数台配置
    し、1台または複数台を回転盤の回転中心を通るr方向
    制振用アクティブ動吸振器とし、残りの1台または複数
    台を回転盤の回転中心から偏心した位置に設置されるθ
    方向回転用アクティブ動吸振器としたことを特徴とする
    アクティブ動吸振器。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のアクテ
    ィブ動吸振器において、回転盤と構造物とを、回転盤の
    回転範囲を規制するばね部材で接続したことを特徴とす
    るアクティブ動吸振器。
JP17656693A 1993-07-16 1993-07-16 アクティブ動吸振器 Pending JPH0734721A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19971104