JP5644492B2 - 制振システム - Google Patents
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Description
制振対象物の振動を制御する制振システムであって、
前記制振対象物に固定された上部構造部と、
前記上部構造部から吊られた第1質量体と、
前記制振対象物に固定された下部構造部と、
前記下部構造部に対して回動可能に連結する支持部材と、
前記支持部材に支持され、前記下部構造部の上方に位置する、前記第1質量体よりも軽い第2質量体と、
鉛直方向と交差する方向に配置された回転軸を有することにより、前記第1質量体と第2質量体とを鉛直方向に相対移動可能に連結する蝶番機構と、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
を備え、
前記蝶番機構を複数有し、第1の前記蝶番機構が備える前記回転軸の向く方向と第2の前記蝶番機構が備える前記回転軸の向く方向とが異なることを特徴とする制振システムである。
このような制振システムによれば、制振システムが対応できる周期を所定の周期としつつ、質量体の吊長さを短くすることができる。
また、制振システムが振動する際に、第1質量体と第2質量体とのあらゆる水平方向への相対移動を抑制することができる。
前記制振対象物に固定された上部構造部と、
前記上部構造部から吊られた第1質量体と、
前記制振対象物に固定された下部構造部と、
前記下部構造部に対して回動可能に連結する支持部材と、
前記支持部材に支持され、前記下部構造部の上方に位置する、前記第1質量体よりも軽い第2質量体と、
鉛直方向と交差する方向に配置された回転軸を有することにより、前記第1質量体と第2質量体とを鉛直方向に相対移動可能に連結する蝶番機構と、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
を備え、
前記第1質量体及び前記第2質量体の重心に対して点対称となるように、複数の前記蝶番機構が配置されることを特徴とする制振システムである。
前記制振対象物に固定された上部構造部と、
前記上部構造部から吊られた第1質量体と、
前記制振対象物に固定された下部構造部と、
前記下部構造部に対して回動可能に連結する支持部材と、
前記支持部材に支持され、前記下部構造部の上方に位置する、前記第1質量体よりも軽い第2質量体と、
鉛直方向と交差する方向に配置された回転軸を有することにより、前記第1質量体と第2質量体とを鉛直方向に相対移動可能に連結する蝶番機構と、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
を備え、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
剛性を有し、前記上部構造部から前記第1質量体を吊る吊部材を備え、
少なくとも1つの前記ダンパーの一方の端部は、前記第1質量体が振動運動する際の前記吊部材の移動距離が前記第1質量体の移動距離よりも小さい、前記吊部材の一部分に連結し、
前記一方の端部において前記第1質量体に連結した前記ダンパーの他方の端部は、前記上部構造部又は前記下部構造部と連結することを特徴とする制振システムである。
前記制振対象物に固定された上部構造部と、
前記上部構造部から吊られた第1質量体と、
前記制振対象物に固定された下部構造部と、
前記下部構造部に対して回動可能に連結する支持部材と、
前記支持部材に支持され、前記下部構造部の上方に位置する、前記第1質量体よりも軽い第2質量体と、
鉛直方向と交差する方向に配置された回転軸を有することにより、前記第1質量体と第2質量体とを鉛直方向に相対移動可能に連結する蝶番機構と、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
を備え、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーを備え、
少なくとも1つの前記ダンパーの一方の端部は、前記第2質量体が振動運動する際の前記支持部材の移動距離が前記第2質量体の移動距離よりも小さい、前記支持部材の一部分に連結し、
前記一方の端部において前記第2質量体に連結した前記ダンパーの他方の端部は、前記上部構造部又は前記下部構造部と連結することを特徴とする制振システムである。
前記制振対象物に固定された上部構造部と、
前記上部構造部から吊られた第1質量体と、
前記制振対象物に固定された下部構造部と、
前記下部構造部に対して回動可能に連結する支持部材と、
前記支持部材に支持され、前記下部構造部の上方に位置する、前記第1質量体よりも軽い第2質量体と、
鉛直方向と交差する方向に配置された回転軸を有することにより、前記第1質量体と第2質量体とを鉛直方向に相対移動可能に連結する蝶番機構と、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
を備え、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
剛性を有し、前記上部構造部から前記第1質量体を吊る吊部材と、
を備え、
前記第2質量体は、水平方向に四方に延びた形状を有し、前記第2質量体の四方に延びた各端部において前記支持部材に連結することを特徴とする制振システムである。
図1は、第1の実施形態の制振システム1の構成を側面から模式的に示す概念図である(図面を見やすくするために、省略している部分がある)。図2は、制振システム1の構成を上面から模式的に示す概念図である。図1及び図2に示すように、制振システム1は、上部構造部10、第1質量体12、吊部材14、下部構造部20、第2質量体22、支持部材24、複数の蝶番機構30、複数のダンパー40を備える。
また、同様にして、第2質量体22の質点に作用する水平外力F2は、下式2により求められる。
さて、第1質量体12及び第2質量体22の質点は、水平方向に一体として動くので、これらを一体とした系に作用する復元力Fは、下式3により求められる。
ここで、水平力Fsは、式4を式1及び式2に代入すると、下式5で表される。
第1質量体12の質点が周期Tで振動する場合、その加速度aは、下式7で表される。
これに、第1質量体12及び第2質量体22の質量を乗じて得られる慣性力は、式3の復元力と釣合う条件より、周期Tは、振れ角θとすると、下式8で求められる。
なお、第1質量体12又は第2質量体22の質点の水平変位xが大きいと、周期Tの値は大きく変動するが、振れ角θが30度以下となるような範囲の水平変位xであれば、その周期変動が少なく、実用的に問題とはならない。
一般的に、吊振子の周期Tgは、吊長さLg[m]とすると、下式9で表わされる。
すなわち、吊振子の周期Tgは吊長さLgのみに依存する。したがって、吊振子の周期Tgを長くするためには、吊長さLgを長くする必要があった。例えば、高層マンションの固有周期は5〜10秒の長い周期となるが、このような長い周期となるような吊振子の吊長さは10m以上となる。そうすると、マンションの1つの階(通常3m程度)ではとても納まらない。
第1実施形態においては、吊部材と支持部材の長さが等しいとしたが、第2実施形態の制振システムにおいては、支持部材Lsの長さは、吊部材Lhの長さよりも短い。その他の構成は、第1実施形態と同じである。
第1実施形態及び第2実施形態の制振システムは、パッシブ方式であるが、第2実施形態の制振システムは、更に加振装置を第1質量体12に連結して備えるハイブリッド方式である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
10 上部構造部
12 第1質量体
14 吊部材
14a ジョイント部材
20 下部構造部
22 第2質量体
24 支持部材
24a ジョイント部材
30 蝶番機構
31 主回転軸
32 第1回転部材
33 第1回転軸
34 第1取付部材
35 第1ナット
36 第2回転部材
37 第2回転軸
38 第2取付部材
39 第2ナット
40 ダンパー
40a 第1ダンパー
40b 第2ダンパー
40c 第3ダンパー
50 スライド機構
Claims (5)
- 制振対象物の振動を制御する制振システムであって、
前記制振対象物に固定された上部構造部と、
前記上部構造部から吊られた第1質量体と、
前記制振対象物に固定された下部構造部と、
前記下部構造部に対して回動可能に連結する支持部材と、
前記支持部材に支持され、前記下部構造部の上方に位置する、前記第1質量体よりも軽い第2質量体と、
鉛直方向と交差する方向に配置された回転軸を有することにより、前記第1質量体と第2質量体とを鉛直方向に相対移動可能に連結する蝶番機構と、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
を備え、
前記蝶番機構を複数有し、第1の前記蝶番機構が備える前記回転軸の向く方向と第2の前記蝶番機構が備える前記回転軸の向く方向とが異なることを特徴とする制振システム。 - 制振対象物の振動を制御する制振システムであって、
前記制振対象物に固定された上部構造部と、
前記上部構造部から吊られた第1質量体と、
前記制振対象物に固定された下部構造部と、
前記下部構造部に対して回動可能に連結する支持部材と、
前記支持部材に支持され、前記下部構造部の上方に位置する、前記第1質量体よりも軽い第2質量体と、
鉛直方向と交差する方向に配置された回転軸を有することにより、前記第1質量体と第2質量体とを鉛直方向に相対移動可能に連結する蝶番機構と、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
を備え、
前記第1質量体及び前記第2質量体の重心に対して点対称となるように、複数の前記蝶番機構が配置されることを特徴とする制振システム。 - 制振対象物の振動を制御する制振システムであって、
前記制振対象物に固定された上部構造部と、
前記上部構造部から吊られた第1質量体と、
前記制振対象物に固定された下部構造部と、
前記下部構造部に対して回動可能に連結する支持部材と、
前記支持部材に支持され、前記下部構造部の上方に位置する、前記第1質量体よりも軽い第2質量体と、
鉛直方向と交差する方向に配置された回転軸を有することにより、前記第1質量体と第2質量体とを鉛直方向に相対移動可能に連結する蝶番機構と、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
を備え、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
剛性を有し、前記上部構造部から前記第1質量体を吊る吊部材を備え、
少なくとも1つの前記ダンパーの一方の端部は、前記第1質量体が振動運動する際の前記吊部材の移動距離が前記第1質量体の移動距離よりも小さい、前記吊部材の一部分に連結し、
前記一方の端部において前記第1質量体に連結した前記ダンパーの他方の端部は、前記上部構造部又は前記下部構造部と連結することを特徴とする制振システム。 - 制振対象物の振動を制御する制振システムであって、
前記制振対象物に固定された上部構造部と、
前記上部構造部から吊られた第1質量体と、
前記制振対象物に固定された下部構造部と、
前記下部構造部に対して回動可能に連結する支持部材と、
前記支持部材に支持され、前記下部構造部の上方に位置する、前記第1質量体よりも軽い第2質量体と、
鉛直方向と交差する方向に配置された回転軸を有することにより、前記第1質量体と第2質量体とを鉛直方向に相対移動可能に連結する蝶番機構と、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
を備え、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーを備え、
少なくとも1つの前記ダンパーの一方の端部は、前記第2質量体が振動運動する際の前記支持部材の移動距離が前記第2質量体の移動距離よりも小さい、前記支持部材の一部分に連結し、
前記一方の端部において前記第2質量体に連結した前記ダンパーの他方の端部は、前記上部構造部又は前記下部構造部と連結することを特徴とする制振システム。 - 制振対象物の振動を制御する制振システムであって、
前記制振対象物に固定された上部構造部と、
前記上部構造部から吊られた第1質量体と、
前記制振対象物に固定された下部構造部と、
前記下部構造部に対して回動可能に連結する支持部材と、
前記支持部材に支持され、前記下部構造部の上方に位置する、前記第1質量体よりも軽い第2質量体と、
鉛直方向と交差する方向に配置された回転軸を有することにより、前記第1質量体と第2質量体とを鉛直方向に相対移動可能に連結する蝶番機構と、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
を備え、
前記第1質量体又は前記第2質量体の前記制振対象物に対する相対移動の速度を減速させるダンパーと、
剛性を有し、前記上部構造部から前記第1質量体を吊る吊部材と、
を備え、
前記第2質量体は、水平方向に四方に延びた形状を有し、前記第2質量体の四方に延びた各端部において前記支持部材に連結することを特徴とする制振システム。
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JP2010293511A JP5644492B2 (ja) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | 制振システム |
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JP2010293511A JP5644492B2 (ja) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | 制振システム |
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JP2010293511A Active JP5644492B2 (ja) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | 制振システム |
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