JP3686121B2 - Dynamic vibration absorber with adjustment mechanism - Google Patents
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Description
【0001】
A.発明の目的
(1) 産業上の利用分野
この発明は、橋梁あるいは建物の床もしくは梁、その他の外的強制力を受けて振動する構造物における振動の減衰を増加させる制振装置、いわゆる動吸振装置(動吸振器あるいはダイナミック・マス・ダンパともいう)に関する。
【0002】
(2) 従来の技術
一般に、動吸振装置は、制振しようとする構造物(被制振構造物)の振動数とほぼ同じ固有振動数をもつか、あるいはそれよりもやや小さな固有振動数を持った振動系であり、これを該被制振構造物すなわち主振動系に付加して、主振動系の振動を低減するものであり、その理論は既に公知である。すなわち、図14に示すように、該装置(2)は基本的にはばね体と質量体(重錘)とダンパ(減衰器)とから構成され、これを振動系モデルとして表示すると図15のようになり、2自由度系の振動モデルとして解析されるものである。ここに、M1,K1,C1はそれぞれ主振動系(1)の等価質量、等価ばね定数、減衰係数である。
【0003】
そこで、本出願人は先に、実願平2−108393号(以下「先行技術」という)において、板ばね特性を利用した動吸振装置を提案した。
すなわち、該先行技術の動吸振装置によれば、底板上に設置された固定支持体と;該固定支持体に支持部材を介して支持され、一軸方向に移動の許容される重錘部と;前記固定支持体と前記重錘部の移動方向の対向端部との間に配される横置き板ばね部材と;前記固定支持体と前記重錘部とに介装される減衰部と;からなる構成を採るものであって、その作用として、外力により主振動系に振動が生起すると、本装置における固定系たる底板及び固定支持体と可動系たる重錘部とに相対的変位が生じるが、横置き板ばね部材はこの動きをその横剛性により一方向移動にのみ規制し、重錘部を一軸方向にのみ案内するので、別途に案内部材を必要とせず、その移動に対して不必要な摩擦抵抗を生じない。このため、重錘部は外力の振動に良好に追従し、かつ、減衰部によりその変位と反対方向への減衰力を受けて主振動系の振動を速やかに減衰させる。
【0004】
しかして、本動吸振装置の固有振動数は、重錘の質量、横置き板ばね部材のばね定数によって決まるものであり、設計当初においては、これらの決定変量をこの動吸振装置の設置される構造物すなわち主振動系の固有振動周期に対応させた理論計算値(設計値)が使用される。
しかるに、主振動系たる構造物の固有振動周期は、設計時の値と構築後の実際値との差、また、構築後においても種々の要因により一義的に定まらず、主振動系の固有振動周期に対応して設定される動吸振装置の固有振動数の変更が余儀なくされる事態に立ち至ることがしばしばある。
このような場合、先行技術においては、動吸振装置の固有振動数の変更のため重錘あるいは板ばねの取り替え作業を要し、正確さを期しがたいうえに、作業手間もかかる問題がある。
【0005】
(3) 発明が解決しようとする課題
本発明は上記実情に鑑みなされたものであって、強制振動力を受けて振動する構造物に付置される動吸振装置であって、当該構造物の固有振動周期の変化に対応して固有振動数の変更を簡単な操作で、かつ正確に調整できる調整機構付き動吸振装置を得ることを目的とする。
【0006】
B.発明の構成
(1) 問題点を解決するための手段
本発明の動吸振装置は上記の目的を達成するため、次の技術的手段を採る。
すなわち、請求項1に記載のとおり、平坦状に置かれる底板と該底板上に立設される外枠体と該外枠体の開口を閉塞する上蓋とからなり、固定系を形成するケーシングと;前記ケーシング内において、底板上に設置されたコイルばね上に載置され、上下動自在の可動系を形成する重錘部と;前記ケーシング内において前記上蓋と前記重錘部との間に介装され、上下に変位する方向に配され、かつ前記コイルばねとともに前記重錘部を支持するリング状の板ばねと;からなり、前
記リング状の板ばねの下部は、その中央で前記重錘部と固定され、該リング状の板ばねの上部は、その中央より両端部方向に向けて移動可能で、かつ前記上蓋を介して取り付けられる固定部材をもって固定されてなる、ことを特徴とする。
本構成は縦振動に対応する。
また、請求項2に記載のとおり、平坦状に置かれる底板と該底板上に立設される外枠体とからなり、固定系を形成するケーシングと;前記ケーシング内において、前記底板上に設置された転動子上に載置され、水平動自在の可動系を形成する重錘部と;前記ケーシング内において前記外枠体と前記重錘部との間に介装され、水平に変位する方向に配されるリング状の板ばねと;からなり、前記リング状の板ばねと重錘部とは一定位置で固定され、該リング状の板ばねと外枠体とは、その中央より両端部方向に向けて移動可能で、かつ前記外枠体を介して取り付けられる固定部材をもって固定されてなることを特徴とする。
本構成は横振動に対応する。
【0007】
(2) 作用
外力により主振動系に振動が生起すると、請求項1の装置において、コイルばね及びリング状の板ばね(板ばねリング)に支持された重錘部は自由振動をなし、かつ、板ばねリングはこの動きをその横剛性により上下の一方向移動にのみ規制する。重錘部の振動は構造物の振動と合致するように調整されたものとなっており、これにより、本動吸振装置が共振状態となり、主振動系の振動を吸収する。更に、減衰部を有する構成においては、その変位と反対方向への減衰力を生じさせ、主振動系の振動を速やかに減衰させる。
また、請求項2の装置において、転動子上に支持された重錘部は自由振動をなし、かつ、板ばねリングはこの動きをその横剛性により水平の一方向移動にのみ規制する。重錘部の振動は構造物の振動と合致するように調整されたものとなっており、これにより、本動吸振装置が共振状態となり、主振動系の振動を吸収する。更に、減衰部を有する構成においては、その変位と反対方向への減衰力を生じさせ、主振動系の振動を速やかに減衰させる。
更に、請求項1及び請求項2の装置において、主振動系の振動周期の変化に対し、板ばねリングの一方に配した固定部材の移動をもって、該板ばねリングの支持間隔を変え、本動吸振装置の固有振動数の調整をなす。
【0008】
(3) 実施例
本発明の調整機構付き動吸振装置の実施例を図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1〜図8はその一実施例の縦振動に対応する動吸振装置Dを示す。すなわち、図1〜図3はその全体の構成を示し、図4〜図8はその部分構成を示す。なお、図において、Zはこの動吸振装置Dが対応する主たる振動系の振動方向、換言すれば重錘部の移動方向を示し、X,YはZ方向に直交する平面座標方向を示す。
【0009】
図1〜図3を参照して、この動吸振装置Dは、底板1と該底板1上に立設される外枠体2と上蓋3とからなり、固定系を形成するケーシング4と;該ケーシング4内において、底板1上に設置されたコイルばね5上に載置され、上下動自在の可動系を形成する重錘部6と;同じくケーシング4内において、上蓋3と重錘部6との間に介装され、重錘部6に連動するリング状に形成された板ばね(以下「板ばねリング」と称する)7と;該板ばねリング7に連動し、上蓋3上に配される振動数の調整機構部8と;重錘部6の下面に設置される減衰部9と;からなる。
【0010】
以下、各部の細部構造を説明する。
ケーシング4
ケーシング4の底板1は長方形状の平板体よりなり、水平を保持して設置される。該底板1上に四角枠体状の外枠体2が固定状に設置される。2Xは外枠体2のX方向に沿う壁体を示し、2YはX方向に直交する壁体、換言すればY方向に沿う壁体を示す。外枠体2の上部開口部に上面板2aが固定設置される。該上面板2aの中央には長手方向(X方向)に案内溝11が開設される。該上面板2aに上蓋3が閉塞状に設置される。上蓋3には中央に細長状の溝(中央溝)12及び該中央溝12の両側に相並んで溝(側溝)13が開設される。該上蓋3は取付けボルト・ナット14をもって外枠体2より取外し自在となっている。
しかして、ケーシング4は所定の剛性を保つとともに、その内部に重錘部6及び板ばねリング7の運動を許容する収容空間15を形成する。
【0011】
重錘部6
重錘部6は、ケーシング4の底板1上に相並べて設置された2つのコイルばね5上に載置される。
重錘部6の底面にコイルばね5を受け入れる凹部17が凹設される。重錘部6は直方体をなし、所定の重量を有する。
【0012】
板ばねリング7
板ばねリング7は、平板状にして長尺の帯状の板ばね材をリング状に折り曲げて形成される。
両端部を互いに突き合わせ、固定部材18をもって把持するとともに、重鐘部6の上面上に固定される。
該板ばねリング7はその特徴上、横剛性が大きく、Y方向への変位は拘束され、上下方向(Z方向)の変位は自在である。
【0013】
調整機構部8
調整機構部8は、板ばねリング7に連動し、該板ばねリング7の支持間隔を可変とし、該板ばねリング7のばね定数を可変とする機能を有し、上蓋3上に配されてなる。
もっと詳しくは、該調整機構部8は、上蓋3上の両端に立設されるねじ棒用の保持体20と、該両保持体20にわたって回転自在に保持されるねじ棒21と、板ばねリング7の上部を把持し、該ねじ棒21に連動して互いに逆方向に移動する2つの移動固定子22と、からなる。
【0014】
図4〜図7は該調整機構部8の細部構造を示す。
(保持体20)
保持体20は、上蓋3の中央溝12に直交し、かつ、該中央溝12の両延長上に立設され、ねじ棒用の保持孔24を有する。保持孔24の中心は中央溝12の中心線と投影面で同軸上にある。
(ねじ棒21)
ねじ棒21は、両端部を除いて互いに逆方向のねじ21a,21bが刻設され、両端部21cはジャーナル部をなし、保持体20の保持孔24に軸受25を介して回転自在に支持される。そして、ねじ棒21の一方の端部21dは回転駆動部(図示せず)を受け入れる係合部とされる。回転駆動部は手動操作においては回転ハンドルが使用され、機械操作においては減速機付き電動モーターが使用されるが、これらに限定されるものではなく、要はねじ棒21の回転に供されるものであればよい。
【0015】
(移動固定子22)
移動固定子22は、ねじ棒21に螺合し該ねじ棒21の回転により推力を得る螺合部位27と、板ばねリング7を摺動的に挟着する固定部位28(上部固定部位28a、下部固定部位28b)と、案内用の当て金29及びボルト(・ナット)30とからなる。
もっと詳しくは、螺合部位27にはねじ孔32が形成され、ねじ棒21に螺合するとともに、ねじ棒21の回転によりねじ棒21の軸心に沿って前後進する。すなわち、図4において、ねじ棒21に順回転を与えると、図における左側の螺合部位27ではイ方向へ、右側の螺合部位27はロ方向へと進む。
固定部位28は、その幅(Y方向)は上面板2aの案内溝11に嵌装される長さとされ、その長さ(X方向)も板ばねリング7を十分に保持する一定長さを有する。上部固定部位28aと下部固定部位28aとの対向面には板ばねリング7を挟み込むに足る幅の溝33a,33bを有し、上部及び下部固定部位28a,28bが衝接して板ばねリング7を保持する。
固定部位28の両側には、長さ方向(X方向)に相並んで、上部固定部位28aにはボルト挿通孔34が、また下部固定部位28bにはねじ孔35が、それぞれ厚さ方向(Z方向)に貫通状に穿設される。該ボルト貫通孔34及びねじ孔35は設置位置で上蓋3の側溝13に対応する。
案内用のボルト(・ナット)30は、上蓋3に載置された当て金29を介して、上部固定部位28aのボルト挿通孔34に挿通され、そのねじ部を下部固定部位28bのねじ孔35に締め込んで固定される。
【0016】
減衰部9
図1、図2及び図8に示すように、減衰部9は、本実施例ではいわゆるオイルダンパーが使用され、重錘部6の下面の中央に凹設された凹部37に配される。
底板1上に円筒状のシリンダ体38が設置され、その内部にオイルLが充填され、上部に被嵌された蓋39をもって密封される。一方、重錘部6にはピストン40の基部が固定され、そのピストン杆40aが蓋39に貫通し、その円板体40bがオイルL内に配される。円板体40bの周縁部とシリンダ体38の内壁面とはわずかな間隙Sを存する。また、円板体40bには所要数の小孔40cが開設される。
オイル室は円板体40bにより上室と下室とに区画され、円板体40bの上下動により間隙S及び小孔40cを通過するオイルLの流動抵抗をもって減衰作用をなす。
【0017】
減衰部9は、図例のものに限らず、その他の態様のもの、例えば、図9に示すように粘性せん断抵抗型のダンパも使用されうる。
すなわち、該減衰部9Aは、底板1上に固設された円筒状の固定筒体42と、重錘部6の下面より固定筒体42内に垂設される同じく同筒状の可動筒体43と、固定筒体42内に充填された粘性流体Lとからなる。固定筒体42の内面と可動筒体43の外面との相対する面間は、所定の微小間隔Sに保持され、両者間に介装する粘性流体Lにより生ずる粘性抵抗をもって重錘部6の振動を減衰させる。
減衰部9Aの固定筒体42及び可動筒体43は円筒状に限定されず、四角形状を含む。また、可動筒体43は板状であってもよい。
【0018】
このような本実施例の動吸振装置Dは、上下方向の振動に卓越する建物・橋梁等の構造物の主振動系において、当該構造物の振動方向、特にはその腹部に重錘部6の移動方向(換言すればZ方向)を合致させて設置する。
本実施例の動吸振装置Dにおいて、ケーシング4(あるいは重錘部6並びに板ばねリング7を含めて)は幅狭の直方体を採り、このため、狭小なI形梁のフランジ上に設置されうるようになっている。
【0019】
図10はI形梁への取付け要領を示す。
図において、50はI形梁であって、50aはそのウェブ、50bはその下フランジであり、上フランジは図示を省略した。そして、本動吸振装置Dのケーシング4の下底には前面側に長手方向に取付け板52を添設し、ケーシング4の上面すなわち上蓋3上の後部には長手方向に所定間隔を保って(通常は両端)アングル材54を配する。
設置に付き、取付け板52をI形梁50の下フランジ50bに当接させ、また、アングル材54をウェブ50aに当接させ、アングル材54とウェブ50aとを取付けボルト56をもって取り付ける。
【0020】
(実施例の作用・効果)
上記のように構成された本実施例の動吸振装置Dは以下のように作用する。
外力により主振動系に振動が生起すると、本動吸振装置Dにおいて、重錘部6は固定系をなすケーシング4内においてコイルばね5と板ばねリング7とに支持されたものとなっており、重錘部6(換言すれば本動吸振装置D)の固有振動数は、重錘部6の質量並びにコイルばね5及び板ばねリング7のばね定数によって決まり、本動吸振装置Dはこの振動特性によって振動する。この時、板ばねリング7はこの動きをその横剛性により上下の一方向移動にのみ規制する。
しかして、重錘部6の振動は構造物の振動と合致するように調整されたものとなっており、これにより、本動吸振装置Dが共振状態となり、主振動系の振動を吸収する。
そして更に、減衰部9によりその変位と反対方向への減衰力を受けて主振動系の振動を速やかに減衰させる。すなわち、減衰部9においては、重錘部6の上下動に追従して円板体40bはオイル室を上下動するが、間隔S及び小孔40cを通過するオイルLの流動抵抗をもって、減衰作用をなす。
【0021】
主振動系の構造物の振動特性の変化に対し、調整機構部8の移動固定子22の移動をもって本動吸振装置Dの固有振動数の調整をなす。
すなわち、橋梁等の構造物の固有振動周期は構築後において設計値とは相違する場合があり、また、構築後においても改修工事により固有振動周期が変化する。
これに対応して、本動吸振装置Dの固有振動数を高くする場合には、移動固定子22の間隔を大きくし、ばね定数を大きくする。また、本装置Dの固有振動数を低くする場合には、移動固定子22の間隔を小さくし、ばね定数を小さくする。
この調整操作に当たって、調整機構部8において、ねじ棒21の端部の係合部21dに適宜の回転駆動部を連結し、ねじ棒21の回転をもって移動固定子22の移動をなす。ねじ棒21は互いに逆ねじ21a,21bに刻設されたものとなっているので、2つの移動固定子22は互いに反対方向へ移動することになる。
【0022】
このように、本実施例の動吸振装置Dによれば、重錘部6の上下動に摩擦が生ぜず、理想的な上下運動が得られる。また、重錘部6と板ばねリング7とは重畳的に配されるので、固定系としてのケーシング4は横幅を取らず、幅狭のケーシング4として狭い設置場所に対応することができる。
更には、調整機構部8の移動固定子22の移動により本動吸振装置Dの固有振動数を調整し、容易に主振動系の振動周期の変化に対応することができる。また、移動固定子22の移動はねじ送りによるので、連続的にして、かつ正確な調整ができ、従って、固有振動数の最適値を容易に探し出すことができる。
【0023】
(第2実施例)
図11〜図13は本発明の調整機構付き動吸振装置の他の実施例(第2実施例)を示す。
本実施例の調整機構付き動吸振装置D1は横振動に対応する。図において、Xはこの動吸振装置D1が対応する主たる振動系の水平方向、YはX方向に直交する水平方向、Zは上下方向を示す。
【0024】
本調整機構付き動吸振装置D1は、底板101と該底板101上に立設される外枠体102とからなり、固定系を形成するケーシング103と、該ケーシング103内において、底板101上に設置された、転動部104上に載置され、水平動自在の可動系を形成する重錘部105と、同じくケーシング103内において、重錘部105の両側に配され、外枠体102と重錘部105との間に介装されるとともに重錘部105に連動する板ばねリング106と、該板ばねリング106に連動し、外枠体102に沿って配される振動数の調整機構部107と、からなる。
しかして、この構成によれば、重錘部105が転動部104で支持される点、板ばねリング106が重錘部105の両側面に配される点、調整機構部107がケーシング103の側面で配される点、以外では第1実施例と本質的な差異はない。
【0025】
転動部104は、重錘部105を移動自在に、かつ、安定的に支持すべく、重錘部105の下面の4か所に配される。転動部104は、上面板110と下面板111との間に転動子112を介装させてなり、転動子112として球状体あるいは丸棒状体が採用される。
板ばねリング106は、重錘部105の両側に配され、その一方で固定部材114を介して重錘部105に固定される。該板ばねリング106はその板面を立てて置かれ、Z方向への変位は拘束され、X方向の変位は自在である。
板ばねリング106は、他方で調整機構部107に連動する。
【0026】
調整機構部107は外枠体102に沿って配され、その構成は第1実施例の調整機構部8に準ずる。
外枠体102には、中央溝116及び側溝117が穿設される。
また、調整機構部107は、保持体119と、ねじ棒120と、移動固定子121とからなる。
保持体119は中央溝116の両側に配され、ねじ棒120は保持体119間に回転自在に枢支され、移動固定子121はねじ棒120に螺合関係をもって保持される。移動固定子121は板ばねリング106を摺動自在に把持するとともに、ねじ棒120の回転により2つの移動固定子121は互いに逆方向に移動する。
【0027】
この調整機構付き動吸振装置D1によれば、強制振動力が構造物に作用すると、重錘部105は主振動方向(X方向)にのみ移動可能となっており、板ばねリング106のばね定数に応じて振動し、構造物の振動を吸収する。
本動吸振装置D1の固有振動数の調整に当たっては、調整機構部107のねじ棒120を回動させ、移動固定子121を移動させ、板ばねリング106の固定位置を変化させて調整を行う。
【0028】
なお、本実施例では減衰部は設けられていないが、重錘部105とケーシング103との間に減衰部123(破線表示)を配することができる。
更に、2つの板ばねリング106のうちの1つを廃し、第1実施例に準じるコイルばねに置換し、1つの板ばねリング106とすることができる。
【0029】
本発明は上記実施例に限定されたものではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更が可能である。すなわち、以下の態様は本発明の技術範囲内に包含されるものである。
1) 本実施例では、ケーシング4は箱状の態様を採るが、底板1上に立設される柱材であってもその機能に変るところはない。また、第1実施例の上蓋3も平板状に限定されず骨組体その他の態様を採りうる。
2) 叙上の2つの実施例ではケーシング4は四角枠体をなすが、3角形、6角形等の多角形状を採りうるとともに、重錘部6もこれに対応する多角形状とされる。
【0030】
C.発明の効果
本発明の請求項1の動吸振装置によれば、重錘部の上下動に摩擦が生ぜず、理想的な上下運動が得られる。また、重錘部と板ばねリングとは重畳的に配されるので、固定系としてのケーシングは横幅を取らず、幅狭のケーシングとして狭い設置場所に対応することができる。
更には、請求項1及び請求項2においては、板ばねリングの一方を把持する移動固定子の移動により本動吸振装置の固有振動数を調整し、容易に主振動系の振動周期の変化に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の調整機構付き動吸振装置の一実施例の全体構成を示す縦断面図(図2・図3のI−I線断面図)。
【図2】 本実施例装置の横断面図(図1・図3のII−II線断面図)。
【図3】 本実施例装置の平面図(図1のIII 方向矢視図)。
【図4】 調整機構部の一部省略拡大縦断面図(図5のIV-IV 線縦断面図)。
【図5】 調整機構部の一部省略拡大平面図(図4のV方向矢視図)。
【図6】 調整機構部の一部省略拡大横断面図(図4・図5のVI-VI 線縦断面図) 。
【図7】 調整機構部の一部品(移動固定子)の斜視図
【図8】 減衰部の拡大断面図。
【図9】 減衰部の他の態様を示す断面図。
【図10】 本実施例装置の取付け要領図。
【図11】 本発明の調整機構付き動吸振装置の他の実施例の全体構成を示す平面図(図12のXI方向矢視図)。
【図12】 図11のXII-XII 線断面図。
【図13】 図11のXIII方向矢視図。
【図14】 動吸振装置の概念説明図。
【図15】 動吸振装置の振動モデル。
【符号の説明】
D,D1…調整機構付き動吸振装置、1,101…底板、2,102…外枠体、3…上蓋、4,103…ケーシング、5…コイルばね、6,105…重錘部、7,106…リング状の板ばね(板ばねリング)、8,107…調整機構部、9,9A…減衰部、18、114…固定部材、22、121…移動固定子[0001]
A. Object of the invention
(1) Industrial application field This invention relates to a vibration damping device that increases vibration damping in a bridge, a floor or a beam of a building, or other structures that vibrate under external forcing, a so-called dynamic vibration absorber (dynamic vibration device). This is also referred to as a vibration absorber or a dynamic mass damper).
[0002]
(2) Conventional technology Generally, a dynamic vibration absorber has a natural frequency that is almost the same as or slightly smaller than the frequency of the structure to be damped (damped structure). This vibration system has a vibration system that is added to the structure to be controlled, that is, the main vibration system to reduce the vibration of the main vibration system, and the theory is already known. That is, as shown in FIG. 14, the device (2) basically includes a spring body, a mass body (weight), and a damper (attenuator). When this is displayed as a vibration system model, FIG. Thus, the vibration model is analyzed as a two-degree-of-freedom vibration model. Here, M1, K1, and C1 are an equivalent mass, an equivalent spring constant, and a damping coefficient of the main vibration system (1), respectively.
[0003]
Therefore, the present applicant has previously proposed a dynamic vibration absorber using leaf spring characteristics in Japanese Patent Application No. 2-108393 (hereinafter referred to as “prior art”).
That is, according to the prior art dynamic vibration absorber, a fixed support installed on a bottom plate; a weight supported by the fixed support via a support member and allowed to move in a uniaxial direction; A horizontally placed leaf spring member disposed between the fixed support and the opposite end in the moving direction of the weight; and a damping part interposed between the fixed support and the weight. As a function of this, when vibration occurs in the main vibration system due to an external force, a relative displacement occurs between the bottom plate as a fixed system and the fixed support body and the weight part as a movable system in this apparatus. The horizontal leaf spring member restricts this movement only in one direction due to its lateral rigidity and guides the weight part only in one axial direction, so there is no need for a separate guide member and it is unnecessary for that movement. Does not cause excessive frictional resistance. For this reason, the weight portion satisfactorily follows the vibration of the external force, and receives the damping force in the direction opposite to the displacement by the damping portion to quickly attenuate the vibration of the main vibration system.
[0004]
Thus, the natural frequency of the dynamic vibration absorber is determined by the mass of the weight and the spring constant of the horizontal leaf spring member. At the beginning of the design, these critical variables are installed in the dynamic vibration absorber. A theoretical calculation value (design value) corresponding to the natural vibration period of the structure, that is, the main vibration system is used.
However, the natural vibration period of the structure that is the main vibration system is not uniquely determined by the difference between the value at the time of design and the actual value after construction, and various factors after construction. In many cases, the natural vibration frequency of the dynamic vibration absorber set corresponding to the period is inevitably changed.
In such a case, in the prior art, replacement of the weight or the leaf spring is required for changing the natural frequency of the dynamic vibration absorber, and there is a problem that it is difficult to be accurate and labor is required.
[0005]
(3) Problem to be Solved by the Invention The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a dynamic vibration absorber attached to a structure that vibrates by receiving a forced vibration force. It is an object of the present invention to obtain a dynamic vibration absorber with an adjustment mechanism that can adjust the natural frequency in a simple operation and accurately in response to a change in vibration cycle.
[0006]
B. Structure of the invention
(1) Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the dynamic vibration damping device of the present invention adopts the following technical means.
That is, as described in
This configuration corresponds to longitudinal vibration.
Further, as described in
This configuration corresponds to lateral vibration.
[0007]
(2) Action When vibration occurs in the main vibration system due to external force, the weight portion supported by the coil spring and the ring-shaped leaf spring (leaf spring ring) in the device of
Further, in the apparatus according to
Further, in the apparatus according to
[0008]
(3) Embodiment An embodiment of the dynamic vibration absorber with an adjusting mechanism of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIGS. 1-8 shows the dynamic vibration damping device D corresponding to the longitudinal vibration of the one Example. That is, FIGS. 1 to 3 show the entire configuration, and FIGS. 4 to 8 show the partial configuration. In the figure, Z indicates the vibration direction of the main vibration system to which the dynamic vibration absorber D corresponds, in other words, the moving direction of the weight portion, and X and Y indicate the plane coordinate directions orthogonal to the Z direction.
[0009]
Referring to FIGS. 1 to 3, this dynamic vibration damping device D includes a
[0010]
Hereinafter, the detailed structure of each part will be described.
The
Thus, the
[0011]
The
A
[0012]
The
Both end portions are brought into contact with each other and held by the fixing
The
[0013]
The
More specifically, the
[0014]
4 to 7 show the detailed structure of the
(Holding body 20)
The holding
(Screw rod 21)
The
[0015]
(Moving stator 22)
The
More specifically, a
The fixed
On both sides of the fixing
The guide bolt (.nut) 30 is inserted into the
[0016]
As shown in FIGS. 1, 2, and 8, the damping
A
The oil chamber is partitioned into an upper chamber and a lower chamber by the
[0017]
The damping
That is, the
The fixed cylinder 42 and the
[0018]
Such a dynamic vibration absorber D of the present embodiment has a main vibration system of a structure such as a building or a bridge that excels in vibration in the vertical direction. Install in the same direction of movement (in other words, the Z direction).
In the dynamic vibration damping device D of the present embodiment, the casing 4 (or including the
[0019]
FIG. 10 shows how to attach to the I-beam.
In the figure, 50 is an I-shaped beam, 50a is its web, 50b is its lower flange, and the upper flange is not shown. Then, a mounting
Upon installation, the mounting
[0020]
(Operation and effect of the embodiment)
The dynamic vibration damping device D of the present embodiment configured as described above operates as follows.
When vibration occurs in the main vibration system due to an external force, in the dynamic vibration absorber D, the
Thus, the vibration of the
Further, the damping
[0021]
The natural frequency of the dynamic vibration absorber D is adjusted by the movement of the
That is, the natural vibration period of a structure such as a bridge may be different from the design value after construction, and the natural vibration period changes due to renovation work after construction.
Correspondingly, when the natural frequency of the dynamic vibration absorber D is increased, the interval between the
In this adjustment operation, in the
[0022]
Thus, according to the dynamic vibration damping device D of the present embodiment, friction does not occur in the vertical movement of the
Furthermore, the natural frequency of the dynamic vibration absorber D can be adjusted by the movement of the
[0023]
(Second embodiment)
FIGS. 11 to 13 show another embodiment (second embodiment) of the dynamic vibration damping device with an adjusting mechanism of the present invention.
The dynamic vibration damping device D1 with an adjusting mechanism of this embodiment corresponds to lateral vibration. In the figure, X indicates the horizontal direction of the main vibration system to which the dynamic vibration damping device D1 corresponds, Y indicates the horizontal direction orthogonal to the X direction, and Z indicates the vertical direction.
[0024]
The dynamic vibration damping device D1 with the adjustment mechanism includes a
Thus, according to this configuration, the
[0025]
The rolling
The leaf spring rings 106 are arranged on both sides of the
On the other hand, the
[0026]
The
A
The
The holding
[0027]
According to the dynamic vibration damping device D1 with the adjusting mechanism, when the forced vibration force acts on the structure, the
In adjusting the natural frequency of the dynamic vibration absorber D1, the
[0028]
In this embodiment, no attenuation part is provided, but an attenuation part 123 (shown by a broken line) can be arranged between the
Further, one of the two leaf spring rings 106 can be eliminated and replaced with a coil spring according to the first embodiment to form one
[0029]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made within the scope of the basic technical idea of the present invention. That is, the following aspects are included in the technical scope of the present invention.
1) In the present embodiment, the
2) In the above-described two embodiments, the
[0030]
C. Advantageous Effects of Invention According to the dynamic vibration damping device of
Further, in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view (cross-sectional view taken along the line II in FIG. 2 and FIG. 3) showing the overall configuration of an embodiment of a dynamic vibration absorber with an adjusting mechanism of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the apparatus of the present embodiment (cross-sectional view taken along the line II-II in FIGS. 1 and 3).
FIG. 3 is a plan view of the apparatus of this embodiment (viewed in the direction of arrow III in FIG. 1).
FIG. 4 is a partially omitted enlarged vertical sectional view of the adjusting mechanism section (vertical sectional view taken along line IV-IV in FIG. 5).
FIG. 5 is a partially omitted enlarged plan view of the adjustment mechanism section (viewed in the direction of arrow V in FIG. 4).
FIG. 6 is a partially omitted enlarged cross-sectional view of the adjustment mechanism section (a vertical cross-sectional view taken along line VI-VI in FIGS. 4 and 5).
FIG. 7 is a perspective view of one part (moving stator) of the adjustment mechanism unit. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the attenuation unit.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another aspect of the attenuation unit.
FIG. 10 is an installation diagram of the apparatus of this embodiment.
FIG. 11 is a plan view showing the overall configuration of another embodiment of the dynamic vibration absorber with an adjusting mechanism of the present invention (a view taken in the direction of the arrow XI in FIG. 12).
12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG.
13 is a view taken in the direction of arrow XIII in FIG.
FIG. 14 is a conceptual explanatory diagram of a dynamic vibration absorber.
FIG. 15 shows a vibration model of the dynamic vibration absorber.
[Explanation of symbols]
D, D1 ... Dynamic vibration absorber with adjustment mechanism, 1,101 ... Bottom plate, 2,102 ... Outer frame body, 3 ... Upper lid, 4,103 ... Casing, 5 ... Coil spring, 6,105 ... Weight part, 7, 106 ... Ring-shaped leaf spring (leaf spring ring), 8, 107 ... Adjustment mechanism, 9, 9A ... Damping part, 18, 114 ... Fixed member, 22, 121 ... Moving stator
Claims (3)
前記リング状の板ばねの下部は、その中央で前記重錘部と固定され、
該リング状の板ばねの上部は、その中央より両端部方向に向けて移動可能で、かつ前記上蓋を介して取り付けられる固定部材をもって固定されてなる、
ことを特徴とする動吸振装置。A casing comprising a bottom plate placed flat, an outer frame body standing on the bottom plate, and an upper lid closing the opening of the outer frame body to form a fixed system; in the casing, installed on the bottom plate is placed on the coil spring that is, a weight portion to form a vertically movable moving system; are interposed between the upper lid in said casing and the weight portion, distribution in the direction of displacement in the vertical And a ring-shaped leaf spring that supports the weight portion together with the coil spring ;
The lower part of the ring-shaped leaf spring is fixed to the weight part at the center,
The upper part of the ring-shaped leaf spring is fixed by a fixing member that is movable from the center toward both ends and is attached via the upper lid .
A dynamic vibration absorber.
前記リング状の板ばねと重錘部とは一定位置で固定され、
該リング状の板ばねと外枠体とは、その中央より両端部方向に向けて移動可能で、かつ前記外枠体を介して取り付けられる固定部材をもって固定されてなる、
ことを特徴とする動吸振装置。Consists of a outer frame member which is erected on a flat bottom plate and the bottom plate to be placed, the casing and forming a fixed system; within the casing, it is placed on rolling elements disposed on the bottom plate on , a weight portion to form a movable system of a universal horizontal movement; is interposed between the outer frame member in said casing and the weight portion, a ring-shaped leaf spring which Ru is disposed in a direction displaced horizontally And consisting of
The ring-shaped leaf spring and the weight portion are fixed at a fixed position,
The ring-shaped leaf spring and the outer frame body are fixed by a fixing member that can move from the center toward both ends and is attached via the outer frame body .
A dynamic vibration absorber.
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