JP7173462B2 - Suspended object damping structure - Google Patents
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Description
本発明は、吊物制振構造に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a suspended object vibration damping structure.
建物のスラブから吊り下げられたシャンデリアなどの吊物は、この吊物の揺れに対して減衰があまり付与されないので、地震時においては大きく揺れ、この揺れは地震後においても長い時間継続される。 A suspended object such as a chandelier suspended from the slab of a building does not provide much damping to the shaking of this suspended object, so it shakes greatly during an earthquake, and this shaking continues for a long time even after the earthquake.
特許文献1には、吊物の揺れを低減する吊物制振構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、スラブに上端部が揺動可能に吊り下げられた軸状部材の下端部に線材を介して吊物が連結されている。そして、軸状部材の上端部と下端部との間に揺動体が設けられ、揺動体の振動は減衰手段によって減衰される。
よって、地震や強風等によってスラブが揺れ、軸状部材が上端部を支点として揺動すると、軸状部材に設けられた揺動体の揺動を減衰手段が減衰する。これにより、軸状部材の揺動が低減され、その結果、軸状部材に線状部材を介して連結された吊物の揺れが低減される。 Therefore, when the slab shakes due to an earthquake, strong wind, or the like, and the shaft-like member swings around the upper end portion as a fulcrum, the damping means damps the swinging motion of the swinging body provided on the shaft-like member. As a result, swinging of the shaft-shaped member is reduced, and as a result, swinging of the hanging object connected to the shaft-shaped member via the linear member is reduced.
特許文献1では、スラブの下の天井材に挿通孔をあけ、その挿通孔に、軸状部材の下端部に連結され、吊物が取り付けられた線材を挿通させている。この天井材の挿通孔は、地震や強風等によって上端部を中心に揺動する軸状部材に連結された線材が干渉しない大きさにする必要がある。
In
しかし、天井材の挿通孔が大きくなると、意匠性を低下させる。よって、スラブの下の天井材にあける挿通孔を小さくすることが求められている。 However, if the insertion hole of the ceiling material becomes large, the design is deteriorated. Therefore, it is required to reduce the size of the insertion hole in the ceiling material under the slab.
本発明は、上記事実を鑑み、効果的に吊物を制振し且つ吊物が吊られたスラブの下の天井材にあける挿通孔を小さくすることが目的である。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above facts, it is an object of the present invention to effectively suppress the vibration of a suspended object and to reduce the size of an insertion hole formed in a ceiling material under a slab on which the suspended object is suspended.
第一態様は、スラブの下に間隔をあけて設けられ、挿通孔が形成された天井材と、前記挿通孔に挿通し、下端部に吊物が連結された軸状部材と、構造体に設けられ、前記軸状部材の前記下端部と上端部との間の中間部が回転中心として揺動するように、前記軸状部材を支持する支持手段と、前記軸状部材の揺動を減衰させる減衰手段と、を備えた吊物制振構造である。 A first aspect includes a ceiling material provided at intervals under a slab and having an insertion hole formed therein, a shaft-like member inserted through the insertion hole and having a suspended object connected to the lower end thereof, and a structure supporting means for supporting the shaft-like member so that the shaft-like member swings around an intermediate portion between the lower end portion and the upper end portion of the shaft-like member; damping means for damping the suspended object vibration damping structure.
第一態様では、地震や強風等により、下端部に吊物が連結された軸状部材が中間部を回転中心として揺動すると、減衰手段により軸状部材に減衰が付与され、その結果、吊物の揺れが低減される。軸状部材が揺動する際の回転中心は、軸状部材における下端部と上端部との間の中間部であるので、軸状部材が上端部を回転中心として揺動する場合よりも挿通孔の位置における軸状部材の揺動幅が小さくなる。よって、軸状部材が挿通する天井材の挿通孔を小さくすることができる。 In the first aspect, when the shaft-shaped member having the lower end connected to the suspended object swings about the center of rotation due to an earthquake, strong wind, or the like, the damping means imparts damping to the shaft-shaped member. Swaying of objects is reduced. Since the center of rotation when the shaft-shaped member swings is the intermediate portion between the lower end and the upper end of the shaft-shaped member, the insertion hole is more likely to rotate than when the shaft-shaped member swings around the upper end. The swinging width of the shaft-like member at the position of is reduced. Therefore, the insertion hole of the ceiling material through which the shaft-like member is inserted can be made smaller.
第二態様は、前記支持手段は、前記軸状部材の前記中間部に設けられた球面状の球面部と、前記構造体に設けられ、前記球面部を回転自在に支持する支持部材と、を有する、第一態様に記載の吊物制振構造である。 In a second aspect, the support means includes: a spherical portion provided in the intermediate portion of the shaft-like member; and a support member provided in the structure for rotatably supporting the spherical portion. It is a suspended object vibration damping structure according to the first aspect.
第二態様では、支持部材が、軸状部材及び吊物の荷重を受け、且つ軸状部材の中間部を回転自在に支持している。よって、軸状部材の中間部を回転自在に支持する支持手段の構造が簡単であり、低コストである。 In the second aspect, the support member receives the load of the shaft-shaped member and the suspended object, and rotatably supports the intermediate portion of the shaft-shaped member. Therefore, the structure of the support means for rotatably supporting the intermediate portion of the shaft-like member is simple, and the cost is low.
第三態様は、前記支持手段は、前記構造体に固定され、前記軸状部材の前記上端部を水平方向に移動自在に支持するスライダーと、前記構造体に固定され、前記軸状部材の前記中間部の上下動可能に回転自在に支持する支持部材と、を有する、第一態様に記載の吊物制振構造である。 In a third aspect, the support means includes a slider fixed to the structure and supporting the upper end portion of the shaft-like member so as to be horizontally movable ; The vibration damping structure for a suspended object according to the first aspect, further comprising a support member that rotatably supports the intermediate portion so as to be vertically movable.
第三態様では、スラブに設けられたスライダーで、軸状部材及び吊物の荷重を受けている。また、スラブに設けられた支持部材で、軸状部材の中間部を上下動可能に回転自在に支持している。よって、軸状部材は、中間部を回転中心として揺動する。軸状部材及び吊物の荷重は、スライダーが受けて負担する。したがって、荷重の大きな吊物を吊ることができる。 In the third aspect, the slider provided on the slab receives the load of the shaft-shaped member and the suspended object. A support member provided on the slab supports the intermediate portion of the shaft-like member so as to be rotatable so as to be vertically movable. Therefore, the shaft-like member swings about the intermediate portion as the center of rotation. The slider receives and bears the load of the shaft-shaped member and the suspended object. Therefore, objects with a large load can be hung.
本発明によれば、吊物が吊られたスラブの下の天井材にあける挿通孔を小さくすることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the size of the insertion hole formed in the ceiling material under the slab on which the object is hung.
<第一実施形態>
本発明の第一実施形態の吊物制振構造について説明する。なお、水平方向の直交する二方向をX方向及びY方向とし、それぞれ矢印X及び矢印Yで示す。また、X方向及びY方向と直交する鉛直方向をZ方向とし、矢印Zで示す。
<First Embodiment>
A vibration damping structure for a suspended object according to a first embodiment of the present invention will be described. Note that the two orthogonal horizontal directions are the X direction and the Y direction, which are indicated by arrows X and Y, respectively. A vertical direction orthogonal to the X direction and the Y direction is defined as a Z direction and indicated by an arrow Z. As shown in FIG.
[構造]
図1(A)に示すように、本実施形態の吊物制振構造100は、天井材20、剛棒110、剛板300、支持機構150及びダンパー120を有し、吊物の一例としてのシャンデリア等の照明器具50を吊っている。
[structure]
As shown in FIG. 1A, a suspended object
天井材20は、スラブ10の下に間隔をあけて設けられ、挿通孔22が形成されている。
The
軸状部材の一例としての剛棒110は、天井材20の挿通孔22に挿通している。剛棒110の下端部110Aは、照明器具50が連結されている。照明器具50は、剛棒110の下端部110Aに連結された連結材の一例としての線材52と、この線材52に取り付けられた吊物本体の一例としての照明部54と、を有している。
A
支持手段の一例としての支持機構150は、構造体の一例としてのスラブ10に設けられ、剛棒110の下端部110Aと上端部110Bとの間の中間部110Cが回転中心として揺動するように、剛棒110を支持している。なお、中間部110Cは、天井材20の挿通孔22の上側近傍に位置している。
A
支持機構150は、球面部112と支持部材152とを有している。球面部112は、剛棒110の中間部110Cに設けられた下半分が球面の半球状の部位である。
The
支持部材152は、四本の支持部154と、この支持部154に支持された球面すべり軸受160とを有している。四本の支持部154は、鉛直方向に沿った腕部156と腕部156の下端から水平方向に延びる水平部158とで構成され、L字形状を成している。支持部154は、それぞれ腕部156の上端部がスラブ10に固定されている。
The
図1(B)に示すように、支持部154は、Z方向から見た平面視において、挿通孔22(図1(A)参照)を挟んでX方向の両外側及びY方向の両外側に配置されている。なお、図1(B)では、剛棒110は破線で図示している。
As shown in FIG. 1B, the
図1(A)に示すように、四本の支持部154の水平部158は、天井材20の上方に近接して配置され、それぞれ挿通孔22に向かって延在している。そして、前述の球面すべり軸受160は、それぞれの水平部158の先端部に固定されている。なお、本実施形態では、球面すべり軸受160は、支持部154の水平部158の先端部にボルト締結されている(図6も参照)。
As shown in FIG. 1A, the
図6(A)に示すように、軸受けの一例としての球面すべり軸受160は、中央部分に貫通孔162が形成された球面状の凹座164が形成されている(図6(C)も参照)。なお、貫通孔162は下方に向かって拡径している。そして、剛棒110は、貫通孔162に挿通され、中間部110Cの球面部112が凹座164に嵌め入れられている。
As shown in FIG. 6(A), a spherical plain bearing 160 as an example of a bearing has a spherical
よって、図6(A)及び図6(B)に示すように、剛棒110は、中間部110Cの球面部112を回転中心に、X方向及びY方向の水平二方向に対して揺動可能に支持されている。つまり、図2(A)及び図2(B)に示すように、剛棒110は、天井材20の挿通孔22の上側近傍に位置する中間部110Cを回転中心として揺動するように支持されている。
Therefore, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
図1(B)に示すように、減衰手段の一例としてのダンパー120は、本実施形態では四つ備えられている。図1(A)及び図1(B)に示すように、ダンパー120は、水平方向に沿って配置され、一端部が剛棒110の上端部110B(図1(A)参照)にボールジョイント122を介して連結され、他端部が支持部154の腕部156にボールジョイント122を介して連結されている。
As shown in FIG. 1B, four
剛棒110の上端部110Bと中間部110Cとの間には、揺動部材の一例としての剛板300が設けられている。本実施形態の剛板300は、平面視で矩形状の鋼製の板材である。また、剛板300の大きさ、質量及び位置等を調整することで、剛板300が設けられた剛棒110の揺動の固有周期を照明器具50の照明部54の揺れの固有周期に同調させている。
A
ここで、上記、「剛板300が設けられた剛棒110の揺動の固有周期を照明器具50の照明部54の揺れの固有周期に同調させている」について説明する。
Here, the above-mentioned "synchronizing the natural period of oscillation of the
上記は、剛板300の大きさ、質量及び位置等を調整することで、剛棒110及び照明器具50からなる振動系の1次モード及び2次モードの固有周期を調整し、定点理論に基づき伝達関数に現れる定点P、Qの振幅比を同じとした状態において、ダンパー120の減衰係数を調整することで、定点P、Qの振幅比を伝達関数上の最大振幅比とする振動特性を得ることである。
By adjusting the size, mass, position, etc. of the
[作用及び効果]
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
[Action and effect]
Next, the operation and effects of this embodiment will be described.
図2(B)に示すように、地震や強風等によって、スラブ10が揺れると、照明器具50が連結された剛棒110が中間部110Cを回転中心として揺動する。しかし、ダンパー120により剛棒110に減衰が付与され、その結果、照明器具50の照明部54の揺れが低減する。また、これにより、照明器具50の照明部54の揺れの継続時間が短くなる。
As shown in FIG. 2(B), when the
なお、図2(B)では、照明器具50は、X方向に沿って揺れているが、これに限定されるものではない。照明器具50は、水平方向のいずれの方向にも揺れることがある。
In addition, in FIG. 2B, the
剛棒110は、天井材20の挿通孔22の上側近傍に位置する中間部110Cを回転中心として揺動するので、挿通孔22の位置における剛棒110の揺動幅が小さい。よって、剛棒110が挿通する天井材20の挿通孔22を小さくすることができる。したがって、挿通孔22を形成することによる天井材20の意匠性の低下が抑制される。
Since the
なお、剛棒110が揺動可能な材質で構成された塞部材で挿通孔22を塞いでもよい。その場合であっても、塞部材が大きいと意匠性が低下する。しかし、前述のように、挿通孔22が小さいと塞部材も小さいので、意匠性の低下が抑制される。
The
また、支持部154が、剛棒110及び照明器具50の荷重を受け、且つ剛棒110の中間部110Cを回転自在に支持している。よって、剛棒110及び照明器具50の荷重を受ける部材と、中間部110Cを回転自在に支持する部材とが、別部材の場合と比較し、構造が簡単であり、低コストである。
Further, the
また、図2(A)に示すように、剛棒110の回転中心である中間部110Cの球面部112と剛棒110の下端部110Aとの距離L1と、剛棒110の回転中心である中間部110Cの球面部112とダンパー120の連結位置との距離L2と、の比率を変えることで、ダンパー120の減衰効果を調整することができる。
Further, as shown in FIG. 2A, the distance L1 between the
ここで、図7に示す第一比較例の吊物制振構造500について説明する。
Here, the suspended object
第一比較例の吊物制振構造500は、ダンパー560が剛棒110とスラブ10とに連結され、剛棒110の上端部110Bがボールジョイント122を介してスラブ10に連結されている。よって、剛棒110は、上端部110Bを回転中心に揺動する。よって、照明器具50が連結された下端部110Aの揺動幅が大きく、その為、天井材20の挿通孔23を大きくする必要がある。したがって、挿通孔23を形成することによる天井材20の意匠性の低下が大きい。
In the suspended object
これに対して、図1及び図2に示すように、本実施形態の吊物制振構造100は、剛棒110は、天井材20の挿通孔22の上側近傍に位置する中間部110Cを回転中心として揺動するので、挿通孔22の位置における剛棒110の揺動幅が小さくなる。よって、剛棒110が挿通する天井材20の挿通孔22を、第一比較例(図7参照)の貫通孔23よりも小さくすることができる。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, in the suspended object
なお、本実施形態では、剛棒110の上端部110Bと中間部110Cとの間には、剛板300が設けられている。そして、剛板300の大きさ、質量及び位置等を調整することで、剛棒110の揺動の固有周期を、照明器具50の照明部54の揺れの固有周期に同調させている。よって、照明器具50の照明部54の揺れが効果的に抑制される。
In addition, in this embodiment, a
ここで、図8(B)は、本実施形態の吊物制振構造100の正面図である。また、図8(A)は、剛棒110の上端部110Bが回転中心である第二比較例の吊物制振構造600の正面図である。なお、図8(A)及び図8(B)共に減衰手段の図示を省略している。
Here, FIG. 8B is a front view of the suspended object
そして、図8(A)の第二比較例の吊物制振構造600及び図8(B)の本実施形態の吊物制振構造100の各諸元は、下記[数1]の同調条件を満足するように設定されている。
The specifications of the suspended object
なお[数1]において、
I2は、剛板300の回転慣性モーメントであり、
m1は、照明器具50の照明部54の質量であり、
m2は、剛板300の質量であり、
G1は、照明器具50の照明部54の重心位置であり、
G2は、剛板300の重心位置であり、
L1は、剛棒110の下端部110Aにおける照明器具50の線材52が連結された連結位置K1と照明器具50の照明部54の重心位置G1との距離であり、
L2は、連結位置K1と剛棒110の回転中心位置K2との距離であり、
L3は、回転中心位置K2と剛板300の重心位置G2との距離である。
In [Equation 1],
I2 is the rotational moment of inertia of
m 1 is the mass of the
m 2 is the mass of the
G1 is the center - of-gravity position of the
G2 is the center of gravity position of the
L1 is the distance between the connection position K1 where the
L 2 is the distance between the connection position K 1 and the rotation center position K 2 of the
L 3 is the distance between the rotation center position K 2 and the gravity center position G 2 of the
なお、図8(B)の本実施形態の場合は、距離L3の方向が逆であるので、-(マイナス)L3を[数1]に導入する。つまり、その距離が例えば200mmである場合は、-200mmで計算する。 In the case of this embodiment shown in FIG. 8B, since the direction of the distance L 3 is opposite, −(minus) L 3 is introduced into [Equation 1]. That is, if the distance is, for example, 200 mm, calculate with -200 mm.
この[数1]の同調条件を満足するように、吊物制振構造100、600の各諸元を設定し、剛棒110の揺動の固有周期を照明器具50の照明部54の揺れの固有周期に同調させることで、照明器具50の照明部54の揺れを効果的に低減することができる。
The specifications of the suspended object
そして、[数1]の同調条件を満足するように各諸元を設定し、照明器具50の照明部54の揺れを効果的に低減させる場合、図8(A)の第二比較例の吊物制振構造600における剛板300の質量m2よりも図8(B)の本実施形態の吊物制振構造100における剛板300の質量m2を小さくすることができる。よって、次に、このことについて説明する。
Then, when setting each item so as to satisfy the tuning condition of [Equation 1] and effectively reducing the shaking of the
図9(A)は、図8(A)の第二比較例の吊物制振構造600が[数1]の同調条件を満足する場合における基準化振動数と振幅比Zとの関係を示すグラフである。同様に、図9(B)は、図8(B)の本実施形態の吊物制振構造100が[数1]の同調条件を満足する場合における基準化振動数と振幅比Zとの関係を示すグラフである。
FIG. 9A shows the relationship between the standardized frequency and the amplitude ratio Z when the suspended object
なお、各グラフの横軸である基準化振動数f/f1は、スラブ10の固有振動数fをスラブ10に照明器具50を(剛棒110を介さないで)直接吊り下げたと仮定した場合の固有振動数f1で除した値(fを基準化した値)である。
Note that the normalized frequency f/f1, which is the horizontal axis of each graph, is the natural frequency f of the
また、振幅比Zは、地震時などでスラブ10に生じた変位に含まれる振動成分の変位振幅をy0とし、スラブ10に対する照明器具50の照明部54の変位に含まれる振動成分の変位振幅をy1としたときの比率である。また、[数1]の同調条件を満足する場合、定点理論に基づく二つの定点P、Qの振幅比Zは共に同じ値となり、その値は[数2]で求められる。
Further, the amplitude ratio Z is defined as the displacement amplitude of the vibration component included in the displacement of the
図8(A)の第二比較例の吊物制振構造600の解析条件及び諸元を下記に示す。
m1:230kg
m2:170kg
L1:4000mm
L2:500mm
L3:200mm
Analysis conditions and specifications of the suspended object
m1: 230kg
m2 : 170kg
L1: 4000mm
L2: 500mm
L3: 200mm
また、図8(B)の本実施形態の吊物制振構造100の解析条件及び諸元を下記に示す。なお、剛板300の質量m2は85kgであり、前述の図8(A)の第二比較例の吊物制振構造600の剛板300の質量m2の170kgの半分の質量である。また、両者における照明器具50の(L1とm1)及び天井懐高さは同じである。なお、「天井懐高さ」とは、スラブ10と天井材20との間隔である。
m1:230kg
m2:85kg
L1:4000mm
L2:100mm
L3:200mm([数1]及び[数2]に代入する際は、前述のように-200mm)
Further, the analysis conditions and specifications of the suspended object
m1: 230 kg
m2 : 85 kg
L1: 4000mm
L2 : 100mm
L 3 : 200 mm (-200 mm as described above when substituting in [Equation 1] and [Equation 2])
図9(A)及び図9(B)のグラフにおけるケース1は伝達関数の定点P、Qの振幅比の値を伝達関数上の最大振幅比の値とすることができる減衰係数を採用した場合であり、ケース2は減衰手段であるダンパーの減衰係数を無限大(∞)とした場合であり、ケース3は減衰手段であるダンパーの減衰係数を0とした場合である。
図9(A)及び図9(B)のケース1の場合の定点理論における定点位置(P点、Q点)での振幅比Zは、いずれも約4.7である。つまり、図8(A)の第二比較例の吊物制振構造600における剛板300の質量m2が170kgの場合の定点位置での振幅比Zと、図8(B)の本実施形態の吊物制振構造100における剛板300の質量m2が85kgの場合の定点位置での振幅比Zと、は略同じ約4.7である。
The amplitude ratio Z at the fixed point position (P point, Q point) in the fixed point theory for
よって、[数1]の同調条件を満足するように諸元を設定し、照明器具50の照明部54の揺れを効果的に低減させる場合、図8(A)の第二比較例の吊物制振構造600における剛板300の質量m2よりも図8(B)の本実施形態の吊物制振構造100における剛板300の質量m2を小さく(本例では半分に)することができる。
Therefore, when setting the specifications so as to satisfy the tuning condition of [Equation 1] and effectively reducing the shaking of the
[変形例]
次に、本実施形態の変形例について説明する。
[Modification]
Next, a modified example of this embodiment will be described.
(第一変形例)
図3に示す吊物制振構造102では、ダンパー120は、水平方向に対して斜めに配置され、一端部が剛棒110の上端部110Bの下側にボールジョイント122を介して連結され、他端部がスラブ10にボールジョイント122を介して連結されている。
(first modification)
In the suspended object
第一変形例では、支持部材152を構成する支持部154は、ダンパー120の反力を受けないので、その分、剛性を低くすることができる。
In the first modified example, the
(第二変形例)
図4に示す吊物制振構造104では、支持機構151の支持部材153を構成する支持部155の腕部157は、スラブ10から鉛直方向に対して斜めに延び、腕部157の下端から水平方向に水平部159が延びている。ダンパー120は、水平方向に沿って配置され、一端部が剛棒110の上端部110Bにボールジョイント122を介して連結され、他端部がスラブ10に設けられた固定部130にボールジョイント122を介して連結されている。
(Second modification)
In the suspended object
第二変形例では、支持部材153を構成する支持部155は、ダンパー120の反力を受けないので、その分、剛性を低くすることができる。また、ダンパー120は水平方向に沿って配置されるので、第一変形例のように斜めに配置される構成よりも、減衰力を効果的に発揮することができる。
In the second modification, the
<第二実施形態>
本発明の第二実施形態の吊物制振構造について説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は簡略化又は省略する。
<Second embodiment>
A suspended object vibration damping structure according to a second embodiment of the present invention will be described. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are simplified or omitted.
[構造]
図5(A)に示すように、本実施形態の吊物制振構造200は、天井材20、剛棒110、剛板300、支持機構250及びダンパー120を有している。剛棒110は、天井材20の挿通孔22に挿通され、下端部110Aに照明器具50が連結されている。
[structure]
As shown in FIG. 5(A), the suspended object
支持手段の一例としての支持機構250は、構造体の一例としてのスラブ10に設けられ、剛棒110の中間部110Cが回転中心として揺動するように、剛棒110を支持している。支持機構250は、スライダー280と支持部材252とを有している。
A
図5(A)及び図5(B)に示すように、スライダー280は、Y方向に沿った第一リニアスライダー282とX方向に沿った第二リニアスライダー284とが組み合わされたXYリニアスライダーである。スライダー280は、構造体の一例としてのスラブ10に固定され、剛棒110の上端部110B(図5(A)参照)をX方向及びY方向の水平二方向に対して移動自在に支持する。なお、本実施形態のスライダー280は、Y方向に沿った第一リニアスライダー282とX方向に沿った第二リニアスライダー284とが設けられている。そして、下側の第二リニアスライダー284には接合部材285が取り付けられ、この接合部材285に剛棒110が取り付けられている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
図5(A)に示すように、支持部材252は、四本の支持部154と、支持部154に設けられた円環部材260とを有している。
As shown in FIG. 5A, the
図5(A)及び図5(C)に示すように、円環部材260は、支持部154の水平部158の先端部に固定されている。また、剛棒110は、円環部材260の孔262に挿通されている。よって、剛棒110の中間部110Cは、上下動を許容しつつ回転自在に支持されている。別の観点から説明すると、剛棒110の中間部110Cは、鉛直方向には移動可能であるが、水平二方向に対しては移動が制限されている。
As shown in FIGS. 5A and 5C, the
図5(A)に示すように、ダンパー120は、水平方向に沿って配置され、一端部が剛棒110の上端部110Bにボールジョイント122を介して連結され、他端部が支持部154の腕部156にボールジョイント122を介して連結されている。
As shown in FIG. 5A, the
剛棒110の上端部110Bと中間部110Cとの間には、揺動部材の一例としての剛板300が設けられている。剛板300の大きさ、質量及び位置等を調整することで、剛板300が設けられた剛棒110の揺動の固有周期を照明器具50の照明部54の揺れの固有周期に同調させている。
A
[作用及び効果]
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
[Action and effect]
Next, the operation and effects of this embodiment will be described.
地震や強風等によって、スラブ10が揺れると、スライダー280に固定された剛棒110の上端部110Bが水平方向に移動する。剛棒110の中間部110Cは、円環部材260によって、上下動を許容しつつ回転自在に支持されている(鉛直方向には移動可能であるが、水平二方向に対しては移動が制限されている)。よって、剛棒110は、円環部材260を中心に揺動する。つまり、剛棒110は中間部110Cを中心に揺動し、照明器具50が揺れる。なお、本実施形態の場合は、剛棒110の揺動によって、剛棒110の下端部110Aは上下動し、それに伴い照明器具50も上下動する。
When the
しかし、ダンパー120により剛棒110に減衰が付与され、その結果、照明器具50の揺れが低減される。また、これにより、照明器具50の照明部54の揺れの継続時間が短くなる。
However, the
また、本実施形態では、剛棒110の上端部110Bと中間部110Cとの間に設けられた剛板300の大きさ、質量及び位置等を調整することで、剛棒110の揺動の固有周期を、照明器具50の照明部54の揺れの固有周期に同調させている。よって、照明器具50の照明部54の揺れが効果的に抑制される。
In addition, in this embodiment, by adjusting the size, mass, position, etc., of the
剛棒110は、天井材20の挿通孔22の上側近傍に位置する中間部110Cを回転中心として揺動するので、挿通孔22の位置における剛棒110の揺動幅が小さくなる。よって、剛棒110が挿通する天井材20の挿通孔22を小さくすることができる。
Since the
したがって、挿通孔22を形成することによる天井材20の意匠性の低下が抑制される。また、剛棒110が揺動可能な塞部材で挿通孔22を塞いでいる場合も、意匠性の低下が抑制される。
Therefore, deterioration of the design of the
また、スラブ10に設けられたスライダー280で、剛棒110及び照明器具50の荷重を受け、支持部材252は荷重を負担しないので、荷重の大きな照明器具50でも吊ることができる。
Further, the load of the
また、剛棒110の回転中心である中間部110Cの円環部材260に挿通している位置と剛棒110の下端部110Aとの距離L1(図2(A)参照)と、剛棒110の回転中心である中間部110Cの円環部材260に挿通している位置とダンパー120の連結位置との距離L2(図2(A)参照)と、の比率を変えることで、ダンパー120の減衰効果を調整することができる。
In addition, the distance L1 (see FIG. 2A) between the position where the
<その他>
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。
<Others>
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments.
上記実施形態では、剛棒110に剛板300が設けられていたが、これに限定されない。剛板300以外の揺動部材が剛棒110に設けられていてもよい。更に、剛板300等の揺動部材が、剛棒110に設けられていなくてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、軸状部材は、線状の剛棒110であったが、これに限定されない。剛棒110以外の軸状部材であってもよい。
Further, in the above embodiment, the shaft-like member was the linear
また、上記実施形態では、吊物は、シャンデリア等の照明器具50であったが、これに限定さない。吊物は、電飾、スピーカー、展示パネル及びオブジェ等であってもよい。また、上記実施形態では、軸状部材の下端部に、吊物を構成する線材が連結されていたが、これに限定さない。吊物は、線材以外(例えば棒材やフック等)の連結材と吊物本体とで構成され、線材以外の連結材が軸状部材の下端部に連結されていてもよい。更に、吊物は連結材を有しておらず直接、軸状部材の下端部に連結されていてもよい。
Moreover, in the above-described embodiment, the hanging object is the
また、上記実施形態では、吊物及び軸状部材の荷重がかかる構造体はスラブ10であったが、これに限定されない。スラブ10以外の構造体、例えばスラブ10の下の梁に荷重がかかる構成であってもよい。例えば、第一実施形態の場合は、支持部154の腕部156の上端部が梁に固定されている構成であり、第二実施形態の場合はスライダー280が梁に固定されている構成である。
Moreover, in the above-described embodiment, the structure to which the load of the suspended object and the shaft member is applied is the
また、上記実施形態では、ダンパー120はスラブ10で反力を受ける構成であったが、これに限定されない。スラブ10以外の構造体、例えば梁で反力を受ける構成であってもよい。例えば、第一実施形態の第一変形例の場合はダンパー120の他端部が梁にボールジョイント122を介して連結されている構成であり、第一実施形態の第二変形例の場合は固定部130が梁に設けられた構成であり、第二実施形態の場合は支持部154の腕部156が梁に固定されている構成である。
Further, in the above-described embodiment, the
なお、吊物及び軸状部材の荷重がかかる構造体と、ダンパー120の反力を受ける構造体と、が別であってもよい。
Note that the structure to which the load of the hanging object and the shaft-shaped member is applied and the structure to which the reaction force of the
また、上記の複数の実施形態及び変形例は、適宜、組み合わされて実施可能である。 In addition, the multiple embodiments and modifications described above can be implemented in appropriate combinations.
更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。 Furthermore, various aspects can be implemented without departing from the gist of the present invention.
10 スラブ(構造体の一例)
20 天井材
22 挿通孔
50 照明器具(吊物の一例)
100 吊物制振構造
102 吊物制振構造
104 吊物制振構造
110 剛棒(軸状部材の一例)
110A 下端部
110B 上端部
110C 中間部
112 球面部
120 ダンパー(減衰手段の一例)
150 支持機構(支持手段の一例)
151 支持機構(支持手段の一例)
152 支持部材
153 支持部材
200 吊物制振構造
250 支持機構(支持手段の一例)
252 支持部材
280 スライダー
300 剛板(揺動部材の一例)
10 Slab (an example of a structure )
20
REFERENCE SIGNS
110A
150 support mechanism (an example of support means)
151 support mechanism (an example of support means)
152
252
Claims (5)
前記挿通孔に挿通し、下端部に吊物が連結された軸状部材と、
前記構造体に設けられ、前記天井材と隙間をあけて配置された支持機構と、
前記支持機構に設けられ、前記軸状部材の前記下端部と上端部との間の中間部が回転中心として揺動するように、前記軸状部材を支持する支持部材と、
前記支持部材又は前記構造体に設けられ、前記軸状部材の揺動を減衰させるダンパーと、
を備えた吊物制振構造。 A ceiling material provided at intervals under a structure that is a slab or beam and having an insertion hole formed therein;
a shaft-shaped member that is inserted through the insertion hole and has a lower end connected to a hanging object;
a support mechanism provided in the structure and arranged with a gap from the ceiling material;
a support member that is provided in the support mechanism and supports the shaft-shaped member so that an intermediate portion between the lower end portion and the upper end portion of the shaft-shaped member swings about a center of rotation;
a damper that is provided on the support member or the structure and dampens swinging of the shaft-like member;
Hanging object vibration damping structure.
前記軸状部材の前記中間部に設けられた球面状の球面部と、
前記支持部材に設けられ、前記球面部を回転自在に支持する球面すべり軸受と、
を有する、
請求項1に記載の吊物制振構造。 The support mechanism is
a spherical portion provided in the intermediate portion of the shaft-like member;
a spherical plain bearing provided in the support member and rotatably supporting the spherical portion;
having
The suspended object vibration damping structure according to claim 1.
前記挿通孔に挿通し、下端部に吊物が連結された軸状部材と、
前記構造体に固定され、前記軸状部材の上端部を水平方向に移動自在に支持するスライダーと、
前記構造体に設けられ、前記軸状部材の前記下端部と前記上端部との間の中間部の上下動を許容しつつ水平二方向に対して移動を制限する円環部材を支持する支持部材と、
前記支持部材又は前記構造体に設けられ、前記軸状部材の揺動を減衰させるダンパーと、
を備えた吊物制振構造。 a ceiling material provided at intervals under the structure and formed with an insertion hole;
a shaft-shaped member that is inserted through the insertion hole and has a lower end connected to a hanging object;
a slider that is fixed to the structure and supports the upper end of the shaft-like member so as to be horizontally movable;
A support member that is provided in the structure and supports an annular member that restricts movement in two horizontal directions while allowing vertical movement of an intermediate portion between the lower end portion and the upper end portion of the shaft-shaped member. When,
a damper that is provided on the support member or the structure and dampens swinging of the shaft-like member;
Hanging object vibration damping structure.
請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の吊物制振構造。 A swinging member is provided between the upper end portion and the intermediate portion of the shaft-like member for synchronizing the natural period of swinging of the shaft-like member with the natural period of swinging of the hanging object.
A vibration damping structure for a suspended object according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の吊物制振構造。 The damping coefficient of the damper is adjusted to maximize the value of the amplitude of the fixed-point position transfer function .
The suspended object vibration damping structure according to claim 4.
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