JP2557536B2 - Adjuster of natural frequency of vibration control device - Google Patents
Adjuster of natural frequency of vibration control deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、制振装置の固有振動数を調整するための構
成に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure for adjusting a natural frequency of a vibration damping device.
従来の技術 従来、建築構造物の振動を減衰させるために、パッシ
ブ型の制振装置を使用することは、公知となっていると
ころである。2. Description of the Related Art Conventionally, it is known to use a passive type vibration damping device to damp vibrations of a building structure.
例えば、このような型式の制振装置の１例として、添
付図面の第３図に略図により示すように、支持フレーム
１と、質量２と、質量２を支持フレーム１の上に弾性的
に支持するためのコイルばね３とから成り立っているも
のが、知られている。そして、このような構成を有して
いる制振装置は、これを、建築構造物の、例えば、床構
造に適宜に取り付け、制振装置の固有振動数を、床構造
の固有振動数に対して最適なものに選択することによ
り、床構造の振動を有効に減衰させることが出来るよう
にしてある。For example, as an example of such a type of vibration damping device, a support frame 1, a mass 2, and a mass 2 are elastically supported on the support frame 1 as shown in a schematic view in FIG. 3 of the accompanying drawings. What is made up of a coil spring 3 for doing is known. Then, the vibration damping device having such a structure is appropriately attached to a building structure, for example, a floor structure, and the natural frequency of the vibration damping device is set to the natural frequency of the floor structure. By selecting the optimum one, the vibration of the floor structure can be effectively damped.
また、この型式の制振装置の固有振動数を最適なもの
に選択するための手段としては、コイルばねのばね定数
を最適な値に調整するか、又は、質量を最適な値に増減
するかの二つの手段が考えられる。Further, as a means for selecting the optimum natural frequency of the vibration damping device of this type, whether the spring constant of the coil spring is adjusted to the optimum value or the mass is increased or decreased to the optimum value. There are two possible ways.
すなわち、このような制振装置の固有振動数f0は、質
量２の質量をｍ、コイルばね３のばね定数をｋとする時
は、次式 f0＝（1/2π）×（k/m）1/2 により現されるので、この式から分かるように、固有振
動数f0を最適なものとするためには、質量２の質量ｍを
増減するか、又は、コイルばね３のばね定数ｋを調整す
る必要があるからである。That is, when the mass of the mass 2 is m and the spring constant of the coil spring 3 is k, the natural frequency f 0 of such a damping device is the following formula f 0 = (1 / 2π) × (k / Since it is expressed by m) 1/2 , as can be seen from this equation, in order to optimize the natural frequency f 0 , the mass m of the mass 2 is increased or decreased, or the spring of the coil spring 3 is changed. This is because it is necessary to adjust the constant k.
しかしながら、この制振装置の固有振動数の調整を行
う場合に、質量２の質量ｍの増減によりこれを行うもの
とすれば、質量２の質量ｍの増減の実施のためには、比
較的複雑な構成を必要とすることは、容易に分かるとこ
ろである。However, if the natural frequency of the vibration damping device is adjusted by increasing / decreasing the mass m of the mass 2, it is relatively complicated to increase / decrease the mass m of the mass 2. It is easy to see that such a configuration is required.
［注：例えば、「日本建築学会構造系論文報告集」第
387号（昭和63年３月）第89〜93ページ「床構造の減衰
性能に関する実験的報告」参照］ また、反対に、制振装置の固有振動数の調整を、コイ
ルばね３のばね定数ｋの調整によりこれを行う場合に
も、同様な困難が伴うものであることも、容易に理解す
ることが出来るところである。[Note: For example, the "Architectural Institute of Japan"]
See No. 387 (March 1988), pages 89 to 93, "Experimental Report on Damping Performance of Floor Structures"] Conversely, the natural frequency of the damping device can be adjusted by adjusting the spring constant k of the coil spring 3. It can be easily understood that the same difficulty is involved when this is performed by adjusting the above.
発明が解決しようとする課題 そこで、本発明は、上記のような構成を有しているパ
ッシブ型制振装置の固有振動数の調整を、それを構成し
ているコイルばねのばね定数の調整を容易に行うことが
出来るようにすることにより、容易に行うことが出来る
ようにした新規な調整方法を得ることを、その課題とす
るものである。Therefore, the present invention is to adjust the natural frequency of the passive type vibration damping device having the above-described configuration, and to adjust the spring constant of the coil spring that constitutes it. It is an object of the present invention to obtain a new adjusting method that can be easily performed by making it easy to perform.
課題を解決するための手段 本発明による制振装置の固有振動数の調整装置は、支
持フレーム上にコイルばねを介して設けられた質量と、
前記支持フレームの両端に設けられた１対の支柱と、前
記各支柱に片持式に設けられた１対の板ばねと、前記質
量の上部に設けられたスパン調整金具支持体と、前記ス
パン調整金具支持体に水平方向に形成された２組のスロ
ットと、前記各スロットに移動自在に設けられた水平軸
と、前記各水平軸に回転自在に設けられたローラと、を
備え、前記各板ばねは各ローラにより上下方向から挾持
され前記各ローラを移動することにより前記板ばねの有
効たわみ長さを変えるようにした構成である。Means for Solving the Problems A device for adjusting a natural frequency of a vibration damping device according to the present invention includes a mass provided on a supporting frame via a coil spring,
A pair of struts provided at both ends of the support frame, a pair of cantilevered leaf springs provided on each of the struts, a span adjustment fitting support provided on the upper part of the mass, and the span. The adjustment metal fixture support includes two sets of slots formed in a horizontal direction, a horizontal shaft movably provided in each slot, and a roller rotatably provided in each horizontal shaft. The leaf spring is vertically clamped by each roller, and the effective deflection length of the leaf spring is changed by moving each roller.
実 施 例 以下、本発明を、その実施の要領を示す添付図面の第
１及び２図に基づいて、詳細に説明をする。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 of the accompanying drawings showing the gist of the invention.
図に示すように、本発明を実施した制振装置の１例
が、参照数字10により示されているが、この制振装置10
は、第２図に示すように、Ｏを原点とする直角座標系の
Ｘ軸及びＹ軸の上に、それぞれ、長手方向及び横方向の
中心線Ｘ−Ｘ及びＹ−Ｙを、それぞれ有する平面輪郭が
長方形状である盤状の支持フレーム１と、その上面10か
ら垂直方向に間隔を置かれて配置された質量２とから構
成されているが、この質量２は、その平面輪郭が、同一
の中心Ｏを有する直角座標系のＸ軸及びＹ軸の上に各中
心線Ｘ−Ｘ及びＹ−Ｙを有する平面輪郭が、支持フレー
ム１の平面輪郭に相似しているが、それよりも小さな寸
法の底面20を有している直角平行六面体状の形状を有し
ていると共にその底面20が、支持フレーム１の上面10に
対して平行となるように配置されており、また、この質
量２は、その底面20の４隅において垂直に配置された各
コイルばね３を介して、支持フレーム１の上面10の上
に、弾性的に保持されている。As shown in the figure, one example of a vibration damping device embodying the present invention is designated by reference numeral 10, and the vibration damping device 10
Is a plane having center lines XX and Y-Y in the longitudinal direction and the lateral direction, respectively, on the X-axis and the Y-axis of the Cartesian coordinate system having O as the origin, as shown in FIG. a disk-shaped supporting frame 1 profile is rectangular, are constituted from the upper surface 1 0 arranged spaced vertically from mass 2 which, the mass 2 has a plane outline, The plane contour having the center lines X-X and Y-Y on the X-axis and the Y-axis of the Cartesian coordinate system having the same center O is similar to the plane contour of the support frame 1, but its bottom 2 0 with has a right-angled parallelepiped shape having a bottom face 2 0 of small dimensions, are arranged parallel to the upper surface 1 0 of the support frame 1, also this mass 2, through the respective coil springs 3 arranged vertically in four corners of the bottom surface 2 0 Te, on the top surface 1 0 of the support frame 1, and is elastically held.
また、支持フレーム１には、その上面10のＸ軸方向の
中心線Ｘ−Ｘの上において相互に対向する１対の短い辺
のぞれぞれの上には、Ｘ軸の上に垂直中心線を持つ幅の
狭い板状の支持柱11が、支持フレーム１の上面10に対し
て垂直に、それぞれの下部において固着されている。な
お、これらの支柱11は、その高さが、質量２の上面21よ
りも高いものとしてある。そして、各支柱11には、その
対向する各面111から、支持フレーム１のＸ軸方向の中
心線Ｘ−Ｘと同一の中心線Ｘ−Ｘを有して１対の板ばね
４が各支柱11に片持式に設けられ、その幅を質量２の上
面21と平行に且つこれから間隔を置かれて配置されてい
るが、各板ばね４は、それぞれ、１端部において支柱11
の対向面111に適宜な手段により片持式に固着されると
共に他端部すなち内端側は、質量２のＹ軸方向の中心線
Ｙ−Ｙを含む垂直中心面Ｚ−Ｚ（第１図）から、ある距
離の点において終わって対向するようにされている。Further, the support frame 1, on top of, respectively, respectively of short sides of a pair facing each other in the top of the upper surface 1 0 in the X-axis direction of the center line X-X is perpendicular on the X axis narrow plate-like support column 1 1 width having a center line, perpendicular to the upper surface 1 0 of the supporting frame 1 are fixed in the respective bottom. Incidentally, the struts 1 1, its height, is as higher than the upper surface 2 1 of the mass 2. To each post 1 1, from each side 1 11 to its opposite, X-axis direction of the center line X-X of the same center line X-X of having a pair of leaf springs 4 of the support frame 1 each post 1 1 provided on the cantilever type, but its width and the upper surface 2 1 of the mass 2 are arranged parallel to and are now spaced, the plate springs 4 are each strut at one end 1 1
The other end sand inner end side while being secured to the cantilevered by appropriate means to the opposing surface 1 11 of the mass 2 in the Y-axis direction of the center line Y-Y vertical center including surface Z-Z ( From FIG. 1), they end at a certain distance point and face each other.
更に、質量２の上面21には、各板ばね４のＸ軸方向の
一つの側辺から間隔を置かれて、平面輪郭が台形板状の
スパン調整金具支持体50が、質量２のＸ軸方向の中心線
Ｘ−Ｘと平行に且つＹ軸方向の中心線Ｙ−Ｙを垂直中心
線とするように垂直に配置されており、その底部におい
て、質量２の上面21に固着されている。また、このスパ
ン調整金具支持体50には、各板ばね４を、そのＸ軸方向
の中心線Ｘ−Ｘの位置において、それを上下から挟むよ
うに各１対のローラ51が垂直方向に配置されており、こ
れらの各ローラ51は、Ｙ軸方向に配置された各水平軸52
の１端部の回りに回転自在に取り付けられており、更
に、これらの各水平軸52の他端部は、スパン調整金具支
持体50に、支持フレーム１の上面10に対して平行にＸ軸
方向にあけられた各スロット53の中を、それぞれ、Ｘ軸
方向に移動自在に案内されるようにすると共に周知のナ
ット等の適宜な固定手段54を介して、スパン調整金具支
持体50に固定自在としてある。従って、各ローラ51は各
板ばね４の内端側において各板ばね４を上下から挟むよ
うにして設けられている。Further, on the upper surface 2 1 of the mass 2, is spaced from the X-axis direction of one side of the plate spring 4, the planar contour span adjustment bracket support 5 0 trapezoidal shaped, the mass 2 are arranged vertically so as to center line Y-Y of the center line X-X and parallel to and the Y-axis direction of the X-axis direction and the vertical center line, at its bottom, is fixed to the upper surface 2 1 of the mass 2 ing. Further, this span adjustment bracket support 5 0, each leaf spring 4, in the position of the center line X-X of the X-axis direction, each pair of rollers 5 1 in the vertical direction so as to sandwich it from above and below , And each of these rollers 5 1 has a horizontal axis 5 2 arranged in the Y-axis direction.
Mounted rotatably around the first end of the further other end of each of these horizontal shaft 5 2, the span adjustment bracket support 5 0, parallel to the upper surface 1 0 of the support frame 1 to the inside of each slot 3 opened in the X-axis direction, respectively, via appropriate fixing means 5 4 such known nut while to be movably guided in the X-axis direction, span adjustment bracket there as fastenable to a support 5 0. Accordingly, the rollers 5 1 is provided so as to sandwich the respective plate springs 4 from above and below the inner end of the plate spring 4.
すなわち、このようにして、各上下１対のローラ51、
水平軸52、スロット53及び固定手段54が、スパン調整金
具５を構成している。That is, in this way, a pair of upper and lower rollers 5 1 ,
Horizontal shaft 5 2, slot 3, and the fixing means 5 4 constitute a span adjustment fitting 5.
本発明は、上記のような構成を有する機構により実施
されるものであり、支持フレーム１と、その上面10の上
にコイルばね３を介して弾性的に支持された質量２とか
ら成る制振装置10において、１対の板ばね４が、質量２
をコイルばね３と共に補助的に弾性的に支持しており、
従って、制振装置10に対しては、それらのコイルばね３
及び板ばね４の弾性力の合計が、弾性的支持力となるの
で、この制振装置10の主弾性支持部材であるコイルばね
３のばね定数を変更する必要が生じた場合には、コイル
ばね３はそのままとし、板ばね４のためのスパン調整金
具５の各ローラ51を回転自在に支持している各水平軸52
だけを、スパン調整金具支持体50にあけられたスロット
53に沿って適宜に移動させ、その板ばね４のＸ軸方向に
対する位置を変更し、水平軸52をその位置に、固定手段
54を介してスパン調整金具支持体50に固定すれば良い。
このように各ローラ51を移動させることにより、第１図
に示すように、各板ばね４の有効たわみ長さ、すなわ
ち、スパン１を変更し、これにより、板ばね４のばね定
数を変更させることが出来る。従って、コイル３のばね
定数を変更しなくとも、板ばね４を含む合計のばね定数
を、有効に変更することが出来るようになり、結局、制
振装置10の固有振動数を調整することが出来る。The present invention is intended to be implemented by a mechanism having the configuration described above, the support frame 1 consists of resiliently supported mass 2 which via a coil spring 3 over the upper surface 1 0 braking In the vibration device 10, the pair of leaf springs 4 has a mass of 2
And elastically support the coil spring 3 together with the coil spring 3.
Therefore, for the vibration damping device 10, those coil springs 3
Since the total of the elastic force of the plate spring 4 and the elastic force of the leaf spring 4 becomes the elastic supporting force, when it is necessary to change the spring constant of the coil spring 3 which is the main elastic supporting member of the vibration damping device 10, the coil spring 3 is left as it is, and each horizontal shaft 5 2 that rotatably supports each roller 5 1 of the span adjustment fitting 5 for the leaf spring 4.
Only, it was drilled in span adjustment bracket support 5 0 slots
5 3 is moved appropriately along, to change the position with respect to the X-axis direction of the plate spring 4, in its position in the horizontal axis 5 2, fixing means
5 4 via a may be fixed to the span adjustment bracket support 5 0.
By thus moving the rollers 5 1, as shown in FIG. 1, the effective bending length of the plate spring 4, i.e., to change the span 1, thereby changing the spring constant of the plate spring 4 It can be done. Therefore, the total spring constant including the leaf spring 4 can be effectively changed without changing the spring constant of the coil 3 and, finally, the natural frequency of the vibration damping device 10 can be adjusted. I can.
発明の効果 本発明は、上記のようにして実施されるものであるの
で、支持フレームと、その上に設置されたコイルばね
と、コイルばねを介して支持フレームの上に弾性的に支
持された質量とから構成された制振装置において、この
制振装置の固有振動数を変更する場合に、コイルばねの
ばね定数を変更すること無く、この制振装置に補助的に
取り付けられた板ばねの取り付けスパンを変更すること
だけにより、容易にこれを行うことが可能となるので、
この型式の制振装置の固有振動数を、容易に調整するこ
とが可能となるという優れた効果を発揮するものであ
る。EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention is implemented as described above, it is elastically supported on the support frame, the coil spring installed on the support frame, and the coil spring. In a vibration damping device composed of a mass and a damping device, when changing the natural frequency of this damping device, without changing the spring constant of the coil spring, You can easily do this just by changing the mounting span,
This has the excellent effect that the natural frequency of this type of vibration damping device can be easily adjusted.
第１図は、本発明を実施した制振装置の例を示す正面
図、第２図は、その平面図、第３図は、従来の制振装置
の典型的な例を示す略正面図である。 １……支持フレーム、10……その上面、11……支柱、1
11……対向する面、２……質量、20……その底面、３…
…コイルばね、４……板ばね、５……スパン調整金具、
50……スパン調整金具支持体、51……ローラ、52……水
平軸、53……スリット、54……固定手段。FIG. 1 is a front view showing an example of a vibration damping device embodying the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a schematic front view showing a typical example of a conventional vibration damping device. is there. 1 …… Support frame, 1 0 …… Upper surface, 1 1 …… Post, 1
11 ...... opposing surfaces, 2 ...... mass, 2 0 ...... its bottom surface, 3 ...
… Coil spring, 4 …… Leaf spring, 5 …… Span adjustment metal fitting,
5 0 …… Span adjustment bracket support, 5 1 …… Roller, 5 2 …… Horizontal axis, 5 3 …… Slit, 5 4 …… Fixing means.
Claims (1)
を介して設けられた質量（２）と、前記支持フレーム
（１）の両端に設けられた１対の支柱（11,11）と、前
記各支柱（11,11）に片持式に設けられた１対の板ばね
（4,4）と、前記質量（２）の上部に設けられたスパン
調整金具支持体（50）と、前記スパン調整金具支持体
（50）に水平方向に形成された２組のスロット（53）
と、前記各スロット（53）に移動自在に設けられた水平
軸（52）と、前記各水平軸（52）に回転自在に設けられ
たローラ（51）と、を備え、前記各板ばね（4,4）は各
ローラ（51）により上下方向から挾持され前記各ローラ
（51）を移動することにより前記板ばね（4,4）の有効
たわみ長さを変えるようにしたことを特徴とする制振装
置の固有振動数の調整装置。1. A coil spring (3) on a support frame (1).
(2) provided through the support frame (1), a pair of support columns (1 1 , 1 1 ) provided at both ends of the support frame (1), and cantilevered on each support column (1 1 , 1 1 ). a pair of leaf springs provided in equation (4,4), span adjustment bracket support provided on the upper part of the mass (2) and (5 0), the span adjustment bracket support (5 0) 2 sets of horizontal slots (5 3 )
When, with the each slot (3) horizontal shaft disposed movably in (5 2), wherein a roller rotatably provided on the horizontal shaft (5 2) (5 1), wherein the each leaf spring (4,4) is to vary the effective bending length of the leaf spring (4, 4) by moving the respective rollers are clamped from above and below (5 1) by the rollers (5 1) A device for adjusting the natural frequency of a vibration damping device, which is characterized in that
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