JPH0510053A - Vibration damp - Google Patents
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- JPH0510053A JPH0510053A JP3189135A JP18913591A JPH0510053A JP H0510053 A JPH0510053 A JP H0510053A JP 3189135 A JP3189135 A JP 3189135A JP 18913591 A JP18913591 A JP 18913591A JP H0510053 A JPH0510053 A JP H0510053A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、構造物が振動するのを
抑えるための制振装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration damping device for suppressing vibration of a structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の制振装置の一例として、
構造物の質量に応じた所定質量の慣性質量体を構造物の
屋上面に水平移動可能に設けると共に、この慣性質量体
を、モータ等のアクチュエータにより作動されるボール
ねじ機構の軸部に螺合させて構成したものがある。この
制振装置では、地震あるいは風圧等により構造物が振動
した際、構造物の振動状態に応じて慣性質量体を変位さ
せ、その反力で構造物に生じた振動を低減するようにし
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of this type of vibration damping device,
An inertial mass body with a predetermined mass according to the mass of the structure is provided on the rooftop of the structure so that it can move horizontally, and this inertial mass body is screwed onto the shaft of the ball screw mechanism operated by an actuator such as a motor. There is one that has been configured. In this vibration control device, when the structure vibrates due to an earthquake or wind pressure, the inertial mass body is displaced according to the vibration state of the structure, and the vibration generated in the structure by the reaction force is reduced. .
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した制
振装置では、中小規模の地震あるいはやや強い風に対し
ては慣性質量体を変位させることにより十分制振効果を
発揮できるものの、大地震時や強風時の振動は十分適切
には抑制できない虞があった。なお、この対策として、
慣性質量体の駆動力及び慣性質量体のストロークをそれ
ぞれ大きく設定してそれに見合った大きな振動を抑制さ
せるようにすることが考えられるが、このような設定に
は、装置設計や設置スペース等の点で一定の制約があ
り、現実にはこのような対処は困難であるというのが実
状であった。By the way, in the above-described vibration damping device, although the mass damping effect can be sufficiently exerted by displacing the inertial mass body for a small-to-medium-scale earthquake or a slightly strong wind, in the case of a large earthquake. There was a risk that vibrations in strong winds could not be adequately suppressed. As a countermeasure,
It is conceivable to set the driving force of the inertial mass body and the stroke of the inertial mass body to be large so as to suppress the large vibrations corresponding to them, but such a setting requires consideration of equipment design and installation space. However, there are certain restrictions in the above, and in reality, it is difficult to deal with such problems.
【０００４】第１発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、構造物に生ずる広範囲にわたる振動を確実に抑え
られる、コンパクトな制振装置を提供することを目的と
する。The first invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a compact vibration damping device capable of reliably suppressing a wide range of vibration occurring in a structure.
【０００５】第２発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、大地震時や強風時の振動に対して適切に振動を抑
えられる、コンパクトな制振装置を提供することを目的
とする。A second aspect of the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a compact vibration damping device capable of appropriately suppressing vibration against a vibration during a large earthquake or strong wind.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】第１発明は、上記目的を
達成するために、駆動手段により往復動する慣性質量体
を載置台に移動可能に載置させて制振装置本体部を構成
し、該制振装置本体部を構造物の上部に水平移動可能に
載置し、かつ前記制振装置本体部と前記構造物との間に
減衰力可変のダンパを介在したことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, a first invention constitutes a vibration damping device main body by movably mounting an inertial mass reciprocating by a drive means on a mounting table. The damping device main body is placed on the upper part of a structure so as to be horizontally movable, and a damping force variable damper is interposed between the damping device main part and the structure.
【０００７】第２発明は、上記目的を達成するために、
駆動手段により往復動する慣性質量体を載置台に移動可
能に載置させて制振装置本体部を構成し、該制振装置本
体部を構造物の上部に水平移動可能に載置し、かつ前記
制振装置本体部を前記構造物に対して制動する制動装置
を設けたことを特徴とする。In order to achieve the above object, the second invention is
A vibration damping device body is configured by movably mounting an inertial mass body that reciprocates by a driving means on a mounting table, and the vibration damping device body is placed horizontally above the structure, and A braking device for braking the vibration damping device body against the structure is provided.
【０００８】[0008]
【作用】第１発明は、上述したように構成したので、構
造物が振動した際、ダンパが設定減衰力に応じて構造物
の振動エネルギーを消費して制振装置本体部に伝達し、
かつこの状態で慣性質量体を構造物の振動に応じて変位
させて振動エネルギーを消費する。According to the first aspect of the present invention, since the structure is configured as described above, when the structure vibrates, the damper consumes the vibration energy of the structure according to the set damping force and transmits the vibration energy to the main body of the vibration damping device.
Further, in this state, the inertial mass body is displaced according to the vibration of the structure to consume the vibration energy.
【０００９】第２発明は、制動装置の作動、非作動によ
り制振装置本体部を構造物に対して一体的に固定した
り、あるいは移動可能にできる。慣性質量体を装置本体
部に固定した状態で装置本体部を構造物に対して移動可
能にすることにより、構造物に生じた振動に対して一体
化された慣性質量体及び装置本体部が揺動して振動エネ
ルギーを消費し構造物の振動を速やかに低減することに
なる。According to the second aspect of the present invention, the damping device main body can be integrally fixed to the structure or can be moved by actuating and deactivating the braking device. By making the device main body movable with respect to the structure while the inertial mass is fixed to the device main body, the inertial mass and the device main body integrated with respect to the vibration generated in the structure are shaken. It moves and consumes vibration energy, so that the vibration of the structure is promptly reduced.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１ないし図８
に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
It will be described based on.
【００１１】図において、１は正面の横幅に対して側面
の奥行が小さい、タワー構造の如く建設された12階建て
のビル（構造物）である。ビル１の3,6,9,12階の各フロ
アには床面あるいは柱等の振動の状態を検出する振動状
態検知センサ２が設けられ、ビル１近傍の地下には地震
を検出する地震センサ３が埋設され、さらにビル１の屋
上面1aには風速風向計４及び制振装置５が設けられてい
る。なお、前記振動状態検知センサ２は、ビル１が振動
したときの変位を検知する変位センサで構成している
が、例えば振動発生時の速度を検知する速度センサある
いは加速度を検知する加速度センサで構成してもよい。In the figure, reference numeral 1 denotes a 12-story building (structure) constructed like a tower structure, in which the depth of the side surface is smaller than the width of the front surface. On each of the 3rd, 6th, 9th, and 12th floors of Building 1, a vibration state detection sensor 2 that detects the vibration state of the floor surface or columns is installed, and an earthquake sensor that detects an earthquake in the basement near Building 1 3 is buried, and an anemometer 4 and a vibration damping device 5 are further provided on the rooftop 1a of the building 1. The vibration state detection sensor 2 is composed of a displacement sensor that detects displacement when the building 1 vibrates. For example, the vibration state detection sensor 2 is composed of a speed sensor that detects speed when vibration occurs or an acceleration sensor that detects acceleration. You may.
【００１２】制振装置５には、対向した一対の突出部6
a,6a を有する長手状の基台６が備えられており、この
基台６は、長手方向を奥行方向（矢印Ｘ方向）に一致さ
せてビル１の屋上面1aに固定されている。基台６には、
リニアベアリング７を介して制振装置本体部９が載置さ
れており水平方向に移動可能にされている。The damping device 5 has a pair of opposed projecting portions 6
A longitudinal base 6 having a and 6a is provided, and the base 6 is fixed to the rooftop 1a of the building 1 with the longitudinal direction aligned with the depth direction (arrow X direction). On the base 6,
A main body 9 of the vibration damping device is placed via a linear bearing 7 and is movable in the horizontal direction.
【００１３】制振装置本体部９には、前記リニアベアリ
ング７を設けた長手状の載置台10が備えられている。載
置台10の上部には凹部13が設けられており、この凹部13
には、中央部にねじ孔14a を有した所定質量の慣性質量
体14が、ねじ孔14a を矢印Ｘ方向に向けて載置されてい
る。さらに、載置台10には、ＡＣサーボモータ15と、前
記ねじ孔14a に螺合する雄ねじ16a を形成し、かつＡＣ
サーボモータ15により正逆回転される軸部16と、軸部16
を回転支持する軸受部17,17 とからなるボールねじ機構
18が載置されていると共に、ＡＣサーボモータ15の軸を
制動することにより軸部16を制動する電磁ブレーキ機構
19が載置されている。The vibration damping device main body 9 is provided with an elongated mounting table 10 provided with the linear bearing 7. A recess 13 is provided in the upper part of the mounting table 10.
An inertial mass body 14 having a predetermined mass and having a screw hole 14a in the center thereof is mounted on the shaft with the screw hole 14a facing the arrow X direction. Further, on the mounting table 10, an AC servomotor 15 and a male screw 16a screwed into the screw hole 14a are formed, and
The shaft 16 that is rotated in the forward and reverse directions by the servomotor 15 and the shaft 16
Ball screw mechanism consisting of bearings 17 and 17 that rotate and support the
An electromagnetic brake mechanism that brakes the shaft portion 16 by braking the shaft of the AC servomotor 15 while mounting 18
19 are placed.
【００１４】載置台10の長手方向の両側面部10a,10a の
それぞれと前記基台６の両突出部6a,6a のそれぞれとの
間には、ダンパ20及びコイルばね21が介在されている。
ダンパ20は、シリンダ22と、シリンダ22に変位可能に収
納されてシリンダ22内を第１、第２室22a,22b に区画す
るピストン23と、このピストン23に一端を接続し他端を
外部に突出させたピストンロッド24とから概略構成され
ている。ピストン23には、第１室22a と第２室22b とを
連通する大小のオリフィス25a,25b （以下、総称する時
オリフィフィス25という）が形成されていると共に、こ
のオリフィス25の開口面積を調整するシャッタ26が回動
可能に収納されている。シャッタ26はピストンロッド24
の貫通孔24a を通してピストンロッド24の他端に延ばさ
れたコントロールロッド27の一端部に接続されていると
共に、コントロールロッド27の他端部はアクチュエータ
28に接続されている。ダンパ20は、シャッタ26がコント
ロールロッド27を介してアクチュエータ28により回転し
てオリフィス25の開口面積を変更することにより減衰力
を調整できるようになっている。この場合、シリンダ22
が基台６の突出部6a,6a に固定され、ピストンロッド24
の他端が載置台10の側面部10a,10a に固定されている。
前記コイルばね21は、ピストンロッド24を挿入した状態
で載置台10の側面部10a,10a とシリンダ22との間に介在
して設けられている。A damper 20 and a coil spring 21 are interposed between each of the longitudinal side surfaces 10a, 10a of the mounting table 10 and each of the projecting portions 6a, 6a of the base 6.
The damper 20 includes a cylinder 22, a piston 23 which is displaceably housed in the cylinder 22 and divides the cylinder 22 into first and second chambers 22a and 22b, and one end of which is connected to the piston 23 and the other end of which is external. The piston rod 24 is made to project from the piston rod 24. The piston 23 is provided with large and small orifices 25a and 25b (hereinafter referred to as orifices 25 when collectively referred to) that communicate the first chamber 22a and the second chamber 22b, and adjust the opening area of this orifice 25. The shutter 26 is rotatably housed. Shutter 26 is piston rod 24
Is connected to one end of a control rod 27 extending to the other end of the piston rod 24 through the through hole 24a of the actuator, and the other end of the control rod 27 is connected to the actuator.
Connected to 28. In the damper 20, the shutter 26 is rotated by the actuator 28 via the control rod 27 to change the opening area of the orifice 25 so that the damping force can be adjusted. In this case, cylinder 22
Is fixed to the protrusions 6a, 6a of the base 6, and the piston rod 24
The other end of is fixed to the side surfaces 10a, 10a of the mounting table 10.
The coil spring 21 is provided between the side surfaces 10a, 10a of the mounting table 10 and the cylinder 22 with the piston rod 24 inserted.
【００１５】前記振動状態検知センサ２、地震センサ
３、風速風向計４、電磁ブレーキ機構19、ＡＣサーボモ
ータ15及びＡＣサーボモータ15に内蔵した回転検出器15
a に接続して制御装置29が設けられている。The vibration state detection sensor 2, the seismic sensor 3, the anemometer 4, the electromagnetic brake mechanism 19, the AC servomotor 15, and the rotation detector 15 built in the AC servomotor 15.
A controller 29 is provided connected to a.
【００１６】この制御装置29は、ディジタル波形発生器
30と、回転検出器15a からの信号を加減算する加減算カ
ウンタ31と、ディジタル波形発生器30及び加減算カウン
タ31から信号入力する加算器32と、加算器32からの信号
やディジタル波形発生器30等を介した振動状態検知セン
サ２、地震センサ３、風速風向計４及び回転検出器15a
からの信号を入力する演算装置33と、ＡＣサーボモータ
15に接続したサーボコントローラ34と、アクチュエータ
28に接続したインタフェース35とから概略構成されてい
る。演算装置33は、入力信号に対してあらかじめ設定し
たプログラムに基づく演算処理を行なって入力信号に応
じたモータ制御信号Ａ及びアクチュエータ制御信号Ｂを
サーボコントローラ34及びインタフェース35をそれぞれ
介してＡＣサーボモータ15及びアクチュエータ28にそれ
ぞれ出力して慣性質量体14やダンパ20の減衰力を制御す
るようになっている。This controller 29 is a digital waveform generator.
30, an addition / subtraction counter 31 for adding / subtracting the signal from the rotation detector 15a, an adder 32 for inputting signals from the digital waveform generator 30 and the addition / subtraction counter 31, a signal from the adder 32, a digital waveform generator 30, etc. Vibration state detection sensor 2, seismic sensor 3, anemometer 4 and rotation detector 15a
Arithmetic unit 33 for inputting signals from AC and AC servo motor
Servo controller 34 connected to 15 and actuator
It is roughly composed of an interface 35 connected to 28. The arithmetic unit 33 performs arithmetic processing on an input signal based on a preset program, and outputs a motor control signal A and an actuator control signal B corresponding to the input signal to the AC servomotor 15 via the servo controller 34 and the interface 35, respectively. And the actuator 28 to control the damping force of the inertial mass body 14 and the damper 20.
【００１７】この制振装置５の作用を、演算装置33の処
理内容を示した図５を参照して説明する。まず各センサ
からの信号に基づいてビル１の変位加速度を算出し、こ
の算出加速度とあらかじめ設定した基準値との大小判定
を行ない（ステップS1）、この比較結果に基づいて次の
ような処理を行なう。The operation of the vibration damping device 5 will be described with reference to FIG. 5 showing the processing contents of the arithmetic unit 33. First, the displacement acceleration of the building 1 is calculated based on the signal from each sensor, the magnitude of the calculated acceleration and a preset reference value is determined (step S1), and the following processing is performed based on the comparison result. To do.
【００１８】すなわち、算出加速度が基準値より小さい
と判定した場合、アクチュエータ28を制御してシャッタ
26を回転しこれによりオリフィス25の開口面積を小さく
して大きな減衰力を得る（図８参照、ステップS2）一
方、前記各算出データに応じてＡＣサーボモータ15の回
転方向及び回転量を算出し（ステップS3）、この内容の
モータ制御信号ＡをＡＣサーボモータ15に出力してＡＣ
サーボモータ15を作動させて（ステップS4）振動に応じ
て慣性質量体14の位置を調整しこれにより振動状況に応
じて制振する。That is, when it is determined that the calculated acceleration is smaller than the reference value, the actuator 28 is controlled to release the shutter.
By rotating 26, the opening area of the orifice 25 is reduced to obtain a large damping force (see FIG. 8, step S2), while the rotation direction and the rotation amount of the AC servomotor 15 are calculated according to the calculation data. (Step S3), the motor control signal A of this content is output to the AC servomotor 15 and AC
The servomotor 15 is operated (step S4) to adjust the position of the inertial mass body 14 in accordance with the vibration, thereby damping the vibration in accordance with the vibration situation.
【００１９】算出加速度が基準値より大きい場合には、
これに応じたアクチュエータ制御信号Ｂを出力すること
によりオリフィス25の開口面積を大きくし前記ステップ
S2とは反対に減衰力を小さく設定する（図７参照、ステ
ップS5）一方、ＡＣサーボモータ15の作動を停止して
（ステップS6）慣性質量体14を載置台10に一体的に固定
し，この状態で慣性質量体14を含む制振装置本体部９を
ビル１に対して変位させることにより大きな振動を抑制
する。If the calculated acceleration is larger than the reference value,
By outputting the actuator control signal B corresponding to this, the opening area of the orifice 25 is increased and the above step is performed.
In contrast to S2, the damping force is set small (see FIG. 7, step S5), while the operation of the AC servomotor 15 is stopped (step S6), and the inertial mass body 14 is integrally fixed to the mounting table 10, In this state, the vibration damping device body 9 including the inertial mass 14 is displaced with respect to the building 1 to suppress large vibrations.
【００２０】また、算出加速度と基準値とが同等であっ
た場合には前記ステップS2と同様にして大きな減衰力を
得られるように設定する（ステップS7）一方、上記ステ
ップS6と同様にＡＣサーボモータ15の作動を停止し（ス
テップS8）慣性質量体14を載置台10に一体的に固定して
この状態で慣性質量体14を含む制振装置本体部９をビル
１に対して変位させることにより振動を抑制する。When the calculated acceleration is equal to the reference value, the setting is made so that a large damping force can be obtained in the same manner as in step S2 (step S7), while the AC servo is performed in the same manner as in step S6. The operation of the motor 15 is stopped (step S8), the inertial mass body 14 is integrally fixed to the mounting table 10, and in this state, the vibration damping device main body 9 including the inertial mass body 14 is displaced with respect to the building 1. Suppresses vibration.
【００２１】このように、ダンパ20を設けたことにより
ビル１に発生する振動が小さい場合はもちろんのこと大
地震や強風時等に生じる大きな振動であっても適切に制
振できることになる。さらにこのように広範囲にわたる
振動の低減を慣性質量体の駆動力やそのストロークを取
立てて大きくせずに達成できるので、装置設計を容易に
行なえる上、かつ設置スペースも余り大きくせずに済む
ことになる。As described above, by providing the damper 20, not only when the vibration generated in the building 1 is small but also the large vibration generated in the case of a large earthquake or a strong wind can be properly damped. Furthermore, since it is possible to reduce vibration over a wide range in this way without increasing the driving force of the inertial mass body or its stroke and increasing the stroke, the device can be designed easily and the installation space does not need to be too large. become.
【００２２】次に，図９及び図10に基づいて本発明の第
２実施例を説明する、なお、図１ないし図８に示した部
分と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。図において、載置台10の両側面部のそれぞれと基台
の両突出部のそれぞれとの間にはばね38及びダンパ39が
介在されている。載置台10には前記第１実施例のリニア
ベアリング７に代わる車輪40が設けられ、かつこの車輪
40近傍にはこの車輪40を制動する制動装置41が設けられ
ており、この制動装置41により車輪40を制動した際、制
振装置５とビル１とは基台６を介して固定されてビル１
の振動に対して一体となって揺動するようになってい
る。なお、この場合地震センサ３はビル１近傍の地下に
埋設されている。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. The same parts as those shown in FIGS. 1 to 8 are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted. Omit it. In the figure, a spring 38 and a damper 39 are interposed between each of both side surfaces of the mounting table 10 and each of both projecting portions of the base. The mounting table 10 is provided with wheels 40 which replace the linear bearing 7 of the first embodiment, and
A braking device 41 for braking the wheel 40 is provided in the vicinity of 40, and when the wheel 40 is braked by the braking device 41, the vibration damping device 5 and the building 1 are fixed via the base 6 1
It is designed to oscillate integrally with the vibration of the. In this case, the seismic sensor 3 is buried underground near the building 1.
【００２３】振動状態検知センサ２、地震センサ３、風
速風向計４、電磁ブレーキ機構19、ＡＣサーボモータ15
及びＡＣサーボモータ15に内蔵した回転検出器15a に接
続して制御装置29が設けられている。制御装置42は、Ａ
／Ｄ変換器43と、演算装置44と、前記サーボコントロー
ラ34とから概略構成されている。Ａ／Ｄ変換器43は、振
動状態検知センサ２、地震センサ３の各検出データをデ
ィジタル信号に変換してこの信号を演算装置44に出力す
る。Vibration state sensor 2, seismic sensor 3, anemometer 4, electromagnetic brake mechanism 19, AC servomotor 15
A control device 29 is provided so as to be connected to the rotation detector 15a built in the AC servomotor 15. The control device 42 is A
The D / D converter 43, the arithmetic unit 44, and the servo controller 34 are included. The A / D converter 43 converts each detection data of the vibration state detection sensor 2 and the seismic sensor 3 into a digital signal and outputs this signal to the arithmetic unit 44.
【００２４】演算装置44は、Ａ／Ｄ変換器43、振動状態
検知センサ２、地震センサ３、風速風向計４及び回転検
出器15a からそれぞれ信号を入力し、あらかじめ設定し
たプログラムに基づいた演算処理を行なって慣性質量体
14の変位方向、変位量、変位速度及び加速度等を算出し
この算出値に応じたモータ制御用信号Ａ、電磁ブレーキ
制御用信号Ｃ及び制動装置制御用信号Ｄをそれぞれ発生
し、サーボコントローラ34を介してＡＣサーボモータ1
5、電磁ブレーキ機構19及び制動装置41にそれぞれ出力
する。この場合、演算装置44は、大地震あるいは強風時
の振動の大きさに対応するアクティブ型動吸振能力基準
値をあらかじめ設定記憶しており、慣性質量体14の変位
方向、変位量、変位速度及び加速度等の算出値が前記ア
クティブ型動吸振能力基準値に納まっているか否かを判
定し、その判定結果に応じてそれぞれ次のような処理を
行なう。The arithmetic unit 44 inputs signals from the A / D converter 43, the vibration state detection sensor 2, the seismic sensor 3, the anemometer 4 and the rotation detector 15a, respectively, and performs arithmetic processing based on a preset program. Inertial mass
The displacement direction, displacement amount, displacement speed, acceleration, etc. of 14 are calculated, and a motor control signal A, an electromagnetic brake control signal C, and a braking device control signal D are generated in accordance with the calculated values, and the servo controller 34 is activated. Via AC servo motor 1
5, output to the electromagnetic brake mechanism 19 and the braking device 41, respectively. In this case, the arithmetic unit 44 has preset and stored an active-type dynamic vibration absorption capacity reference value corresponding to the magnitude of vibration during a large earthquake or strong wind, and the displacement direction, displacement amount, displacement speed of the inertial mass body 14 and It is determined whether or not the calculated value of acceleration or the like is within the active dynamic vibration absorption capability reference value, and the following processing is performed according to the determination result.
【００２５】すなわち、算出値がアクティブ型動吸振能
力基準値に納まっている場合、ＡＣサーボモータ15に通
電させてＡＣサーボモータ15を作動させる内容のモータ
制御用信号Ａを出力すると共に、制動装置41により車輪
40を制動させる内容の制動装置制御用信号Ｄを出力す
る。上記内容の信号が出力されることにより、制振装置
本体部９がビル１に固定されると共にこの状態で慣性質
量体14がビル１に生じる振動等に応じて変位することに
なる。That is, when the calculated value is within the active dynamic vibration absorption capacity reference value, the AC servo motor 15 is energized to output the motor control signal A for operating the AC servo motor 15 and the braking device. 41 by wheels
A braking device control signal D for braking 40 is output. By outputting the signal having the above content, the vibration damping device main body 9 is fixed to the building 1, and in this state, the inertial mass body 14 is displaced according to the vibration or the like generated in the building 1.
【００２６】また、算出値がアクティブ型動吸振能力基
準値に納まっていない場合、ＡＣサーボモータ15への通
電を断ってＡＣサーボモータ15を停止させる内容のモー
タ制御用信号Ａを出力すると共に、ボールねじ機構18の
軸部16の回転を停止させる内容の電磁ブレーキ制御用信
号Ｃを出力し、かつ車輪40の制動を解除させる内容の制
動装置制御用信号Ｄを出力する。上記内容の信号が出力
されることにより、制振装置本体部９がビル１に対して
移動可能にされ、同時に載置台10に対しては慣性質量体
14が固定された状態になる。何らかの原因で慣性質量体
14の変位量が大きくなって後述するメカストッパ45に衝
突したとき、あるいは停電等によりＡＣサーボモータ15
の回転が停止したようなときには、演算装置44は、上記
と同様の内容の信号を出力し、これにより制振装置本体
部９がビル１に対して移動可能にされ、同時に載置台10
に対して慣性質量体14が固定された状態になる。When the calculated value does not fall within the active dynamic vibration absorption capacity reference value, the AC servomotor 15 is turned off and the AC servomotor 15 is stopped to output the motor control signal A. The electromagnetic brake control signal C for stopping the rotation of the shaft portion 16 of the ball screw mechanism 18 is output, and the braking device control signal D for releasing the braking of the wheels 40 is output. By outputting the signal of the above content, the vibration damping device main body 9 is made movable with respect to the building 1, and at the same time, the inertial mass body is moved with respect to the mounting table 10.
14 is fixed. Inertial mass for some reason
When the displacement amount of 14 becomes large and it collides with a mechanical stopper 45 described later, or due to a power failure or the like, the AC servo motor 15
When the rotation of the vehicle is stopped, the arithmetic unit 44 outputs a signal having the same contents as above, whereby the vibration damping device main body 9 can be moved with respect to the building 1, and at the same time, the mounting table 10 can be moved.
In contrast, the inertial mass body 14 is fixed.
【００２７】図２に示すビル１は地震や風によって力を
受けた場合奥行の小さい幅狭方向（矢印Ｘ方向）に振動
が発生しやすい構造となっているが、この制振装置５は
この向きの振動を抑えるように慣性質量体14及び制振装
置本体部９の移動方向を矢印Ｘ方向に向けて配置されて
いる。なお、前記メカストッパ45は並列接続されたばね
46及びダンパ47からなり、一端部は凹部13を形成する矢
印Ｘ方向の壁部13a に固定され、他端には板48が取付け
られており、慣性質量体14が矢印Ｘ方向に所定量移動す
ると板に当接し、載置台10がメカストッパ45を介して慣
性質量体14の矢印Ｘ方向への荷重を受けるようになって
いる。The building 1 shown in FIG. 2 has a structure in which vibration is likely to occur in a narrow direction with a small depth (direction of arrow X) when subjected to a force due to an earthquake or wind. The inertial mass body 14 and the vibration damping device main body 9 are arranged so that the moving directions thereof are the arrow X directions so as to suppress the directional vibration. The mechanical stopper 45 is a spring connected in parallel.
46 and a damper 47, one end of which is fixed to a wall 13a in the direction of arrow X forming the recess 13 and a plate 48 is attached to the other end of which the inertial mass body 14 is moved by a predetermined amount in the direction of arrow X. Then, it abuts against the plate, and the mounting table 10 receives the load of the inertial mass body 14 in the direction of the arrow X via the mechanical stopper 45.
【００２８】このように構成された制振装置５では、ビ
ル１が大小規模の地震あるいはやや強い風により振動す
ると、制振装置本体部９をビル１に固定した状態とする
と共に、振動の大きさ等に応じて慣性質量体14を変位さ
せ、これにより慣性質量体14の移動反力によってビル１
を制振する。In the vibration damping device 5 thus constructed, when the building 1 vibrates due to a large or small earthquake or a slightly strong wind, the vibration damping device main body 9 is fixed to the building 1 and the magnitude of the vibration is increased. The inertial mass body 14 is displaced in accordance with the size of the building 1 by the reaction force of the movement of the inertial mass body 14.
Vibration control.
【００２９】また、大地震あるいは強風がビル１に作用
してビル１が大きく揺動するようなときには、制御装置
42はボールねじ機構18の作動を停止させて慣性質量体14
を載置台10に固定した状態にすると共に、制動装置41を
解除させて制振装置本体部９の変位を許し前記慣性質量
体14を含む制振装置本体部９をビル１に対して移動可能
にさせる。これにより、ビル１に作用する振動エネルギ
ーは制振装置本体部９全体がビル１に対して揺動するこ
とにより消費されてビル１の振動は速やかに低減される
ことになる。Further, when a large earthquake or strong wind acts on the building 1 and the building 1 swings greatly, the control device
The reference numeral 42 designates the inertial mass body 14 by stopping the operation of the ball screw mechanism 18.
Is fixed to the mounting table 10, and the braking device 41 is released to allow displacement of the vibration damping device main body 9 to move the vibration damping device main body 9 including the inertial mass body 14 with respect to the building 1. Let As a result, the vibration energy acting on the building 1 is consumed by the entire vibration damping device main body 9 swinging with respect to the building 1, and the vibration of the building 1 is quickly reduced.
【００３０】このように大地震や強風時の振動に対して
も適正に制振機能を発揮し、かつこの制振作用を慣性質
量体の駆動力やそのストロークを取立てて大きくせずに
達成できるので、装置設計を容易に行なえる上、かつ設
置スペースも余り広くなくて済むことになる。As described above, the vibration damping function is properly exerted even against a vibration during a large earthquake or a strong wind, and this vibration damping action can be achieved without increasing the driving force of the inertial mass body or its stroke to increase it. Therefore, the device can be designed easily and the installation space is not so large.
【００３１】なお、上述した制動装置41に代えて図11に
示すように、載置台10に設けたシリンダ50と、シリンダ
50のピストンロッド51が挿入される、基台６に設けた穴
52とからなる軸挿入型制動装置53を設けてもよい。この
場合、中小規模の地震あるいはやや強い風による振動に
対しては、ピストンロッド51を穴52に差し込んで制振装
置本体部９をビル１に固定した状態にする一方、大地震
あるいは強風により振動を受けた際にはピストンロッド
51を穴52から引き抜いて制振装置本体部９を変位可能に
する。この図11に示すものも図10に示したものと同様の
効果を得ることになる。As shown in FIG. 11, instead of the braking device 41 described above, the cylinder 50 provided on the mounting table 10 and the cylinder 50
Hole in base 6 into which 50 piston rod 51 is inserted
A shaft insertion type braking device 53 consisting of 52 may be provided. In this case, for vibrations caused by small and medium-scale earthquakes or moderately strong winds, the piston rod 51 is inserted into the hole 52 to fix the vibration control device main body 9 to the building 1, while vibrations caused by large earthquakes or strong winds. When receiving a piston rod
By pulling out 51 from the hole 52, the vibration damping device main body 9 can be displaced. The one shown in FIG. 11 also obtains the same effect as that shown in FIG.
【００３２】また、上述した制動装置41に代えて図12に
示すように、シリンダ60と、このシリンダ60に進退自在
に挿入されたピストンロッド61とを複数個備え、複数個
のピストンロッド61の先端部に基台６に当接可能に制動
板62を取付けて構成した押圧型制動装置を設けてもよ
い。この場合、中小規模の地震あるいはやや強い風によ
る振動に対しては、ピストンロッド61を伸ばして制動板
62を基台６に押圧して制動力を作用させこれにより制振
装置本体部９をビル１に固定した状態にする一方、大地
震あるいは強風により振動を受けた際にはピストンロッ
ド61を縮めて基台６から離して制振装置本体部９を変位
可能にする。この図４に示すものも図１に示したものと
同様の効果を得ることになる。Further, as shown in FIG. 12, in place of the braking device 41 described above, a plurality of cylinders 60 and a plurality of piston rods 61 inserted into the cylinders 60 so as to be able to move back and forth are provided. You may provide the pressing type braking device comprised in which the brake plate 62 was attached to the front-end part so that it could contact | abut to the base 6. In this case, the piston rod 61 is extended and the braking plate
While pressing 62 against the base 6 to apply a braking force, the damping device main body 9 is fixed to the building 1, while the piston rod 61 is contracted when it is vibrated by a large earthquake or strong wind. The main body 9 of the vibration damping device can be displaced away from the base 6. The one shown in FIG. 4 also obtains the same effect as that shown in FIG.
【００３３】[0033]
【発明の効果】第１発明の制振装置によれば、構造物が
振動した際、ダンパが設定減衰力に応じて構造物の振動
エネルギーを消費して制振装置本体部に伝達し、かつこ
の状態で慣性質量体を構造物の振動に応じて変位させて
振動エネルギーを消費するので、ダンパの減衰力を調
整、設定することにより、大小規模の地震や風時におけ
る振動から大地震や強風時における振動までの広範囲に
わたる振動を低減できる。さらに、広範囲にわたる振動
の低減を慣性質量体の駆動力やそのストロークを取立て
て大きくせずに達成できるので、装置設計を容易に行な
える上、かつ設置スペースも余り大きくせずに済むこと
になる。According to the vibration damping device of the first invention, when the structure vibrates, the damper consumes the vibration energy of the structure according to the set damping force and transmits it to the vibration damping device main body, and In this state, the inertial mass body is displaced according to the vibration of the structure to consume vibration energy.Therefore, by adjusting and setting the damping force of the damper, it is possible to change the vibration of large and small earthquakes and winds to large earthquakes and strong winds. It is possible to reduce vibration over a wide range up to time vibration. Furthermore, vibration reduction over a wide range can be achieved without increasing the driving force and stroke of the inertial mass body, which facilitates device design and does not require a large installation space. .
【００３４】第２発明の制振装置によれば、装置本体部
を構造物に対して一体的に固定することにより、中小規
模の地震や風時における振動を低減でき、制振装置本体
部を構造物に対して移動可能に設定しておくことによ
り、慣性質量体及び装置本体部の全体が構造物の振動に
応じて揺動し、大きな振動エネルギーを消費するので、
大地震や強風時における振動を速やかに低減できる。さ
らに大地震や強風時における振動の低減を慣性質量体の
駆動力やそのストロークを取立てて大きくせずに達成で
きるので、装置設計を容易に行なえる上、かつ設置スペ
ースも余り大きくせずに済むことになる。According to the vibration damping device of the second aspect of the present invention, by integrally fixing the device main body to the structure, it is possible to reduce vibration during a small-to-medium-scale earthquake or wind, and to reduce the vibration damping device main body. By setting it so that it can move with respect to the structure, the entire inertial mass body and the main body of the device swing according to the vibration of the structure, and consumes a large amount of vibration energy.
Vibrations during large earthquakes and strong winds can be quickly reduced. Furthermore, vibration reduction during large earthquakes and strong winds can be achieved without increasing the driving force of the inertial mass body and its stroke to increase the size of the equipment, and the installation space does not need to be too large. It will be.
【図１】本発明の第１実施例の制振装置を示す正面図で
ある。FIG. 1 is a front view showing a vibration damping device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同制振装置の適用例を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing an application example of the vibration damping device.
【図３】同制振装置のダンパ取付部を示す図である。FIG. 3 is a view showing a damper mounting portion of the vibration damping device.
【図４】同制振装置の載置台の載置状態を示す断面図で
ある。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a mounting state of a mounting table of the vibration damping device.
【図５】同制振装置の演算装置の処理内容を示すフロー
チャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a processing content of an arithmetic unit of the vibration damping device.
【図６】同制振装置のダンパを模式的に示す断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a damper of the vibration damping device.
【図７】同ダンパのオリフィスの開口面積が大きい状態
を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the opening area of the orifice of the damper is large.
【図８】同ダンパのオリフィスの開口面積が小さい状態
を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the opening area of the orifice of the damper is small.
【図９】本発明の第２実施例の制振装置の適用例を模式
的に示す図である。FIG. 9 is a diagram schematically showing an application example of the vibration damping device of the second embodiment of the present invention.
【図１０】同制振装置を示す正面図である。FIG. 10 is a front view showing the vibration damping device.
【図１１】図10の制動装置に代えて軸挿入型制動装置を
設けた制振装置を示す正面図である。11 is a front view showing a vibration damping device provided with a shaft insertion type braking device instead of the braking device of FIG.
【図１２】図10の制動装置に代えて押圧型制動装置を設
けた制振装置を示す正面図である。12 is a front view showing a vibration damping device provided with a pressing type braking device instead of the braking device of FIG.
９ 制振装置本体部 10 載置台 14 慣性質量体 18 ボールねじ機構 21 ダンパ 41 制動装置 9 Vibration control device body 10 table 14 Inertial mass 18 Ball screw mechanism 21 damper 41 Braking device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔭山 満 東京都清瀬市下清戸４−640 株式会社大 林組技術研究所内 (72)発明者 福井 宏治 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 (72)発明者 願海 龍也 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Mitsuru Kageyama 4-640 Shimoseido, Kiyose-shi, Tokyo Dai Inc. Hayashigumi Institute of Technology (72) Inventor Koji Fukui 1-6-3 Fujimi, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Issue Tokiko Co., Ltd. (72) Inventor Tatsuya Gankai 1-6-3 Fujimi, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Issue Tokiko Co., Ltd.
Claims (3)
載置台に移動可能に載置させて制振装置本体部を構成
し、該制振装置本体部を構造物の上部に水平移動可能に
載置し、かつ前記制振装置本体部と前記構造物との間に
減衰力可変のダンパを介在したことを特徴とする制振装
置。1. A vibration damping device main body is constructed by movably mounting an inertial mass body that reciprocates by a driving means on a mounting table, and the vibration damping device main body is horizontally movable above the structure. A vibration damping device, characterized in that it is mounted and a damping force variable damper is interposed between the vibration damping device main body and the structure.
載置台に移動可能に載置させて制振装置本体部を構成
し、該制振装置本体部を構造物の上部に水平移動可能に
載置し、かつ前記制振装置本体部を前記構造物に対して
制動する制動装置を設けたことを特徴とする制振装置。2. A vibration damping device main body is constructed by movably mounting an inertial mass body that reciprocates by a driving means on a mounting table, and the vibration damping device main body is horizontally movable above the structure. A vibration damping device, characterized by comprising a braking device which is placed and which brakes the vibration damping device body against the structure.
おける制振装置本体部移動部分に設けた請求項２記載の
制振装置。3. The vibration damping device according to claim 2, wherein the braking device is provided in the vibration damping device main body and a portion of the structure where the vibration damping device main body moves.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189135A JP2984865B2 (en) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | Damping device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3189135A JP2984865B2 (en) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | Damping device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510053A true JPH0510053A (en) | 1993-01-19 |
| JP2984865B2 JP2984865B2 (en) | 1999-11-29 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984865B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100838229B1 (en) * | 2005-12-26 | 2008-06-16 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | Dual-Stage Tuned Mass Damper Device Using Hydraulic Brake and Method for Structure Vibration Control |
| JP2011038592A (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-24 | Ihi Infrastructure Systems Co Ltd | Vibration control device |
| JP2015190572A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社Ｉｈｉインフラシステム | vibration control device |
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| JPH0235139A (en) * | 1988-07-22 | 1990-02-05 | Takenaka Komuten Co Ltd | Earthquake-proofness supporting method and earthquake-proof device to enable active control |
| JPH0356738A (en) * | 1989-07-26 | 1991-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | Vibration controller |
-
1991
- 1991-07-03 JP JP3189135A patent/JP2984865B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2011038592A (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-24 | Ihi Infrastructure Systems Co Ltd | Vibration control device |
| JP2015190572A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社Ｉｈｉインフラシステム | vibration control device |
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| Publication number | Publication date |
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| JP2984865B2 (en) | 1999-11-29 |
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