制振装置における制振体の固有振動数設定方法及び装置
【課題】制振体の固有振動数を構造物の固有振動数に合わせる設定調整作業を容易に行うことができるようにする。
【解決手段】構造物１上に制振体３を水平方向へ反復移動させるように載置してある制振装置において、制振体３の中立位置での制振体３の下面中央部とその真下に位置する構造物１との間に、弾性構造体１２を上下方向に取り付ける。弾性構造体１２は、引張コイルばね１６と連結用ロッド１８とを有する。連結用ロッド１８は、下端部にねじ部２１ａを有するロッド１８ａと、上端部にねじ部２１ａとは逆のねじ部２１ｂを有するロッド１８ｂと、ねじ部２１ａ，２１ｂに螺合させたターンバックル２２とからなる。ターンバックル２２の回転操作で連結用ロッド１８の長さを変えることにより初期張力を調整して、制振体３の固有振動数を設定する。
【解決手段】構造物１上に制振体３を水平方向へ反復移動させるように載置してある制振装置において、制振体３の中立位置での制振体３の下面中央部とその真下に位置する構造物１との間に、弾性構造体１２を上下方向に取り付ける。弾性構造体１２は、引張コイルばね１６と連結用ロッド１８とを有する。連結用ロッド１８は、下端部にねじ部２１ａを有するロッド１８ａと、上端部にねじ部２１ａとは逆のねじ部２１ｂを有するロッド１８ｂと、ねじ部２１ａ，２１ｂに螺合させたターンバックル２２とからなる。ターンバックル２２の回転操作で連結用ロッド１８の長さを変えることにより初期張力を調整して、制振体３の固有振動数を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吊橋のタワー、超高層ビルディング、タワー、鉄塔等の構造物の上部に設置して、これら構造物の風荷重や地震による振動（揺動）を抑えて早期に振動を減衰させるために用いる制振装置における制振体の固有振動数設定方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来におけるこの種制振装置としては、図９にその一例の概略を示す如く、構造物１の上面に、該構造物１が揺れる方向と平行にガイドレール２を敷設すると共に、該ガイドレール２上に、錘りである制振体３を、ガイドレール２に沿って水平方向へ移動できるように車輪４を介して載置し、且つ該制振体３の移動方向の一端側の構造物１上に立てた支持フレーム５と制振体３の一端面との間に、制振体３の運動エネルギーを減衰させるための減衰機（ダンパ）６と制振体３の固有振動数を調節するためのばね７とを介装した構成としたものがあり、構造物１に揺れが発生すると、その揺れエネルギーが制振体３に伝えられるため、制振体３は構造物１の揺れに対し９０度遅れの位相でガイドレール２上を反復移動させられることになり、このとき、制振体３の運動エネルギーが減衰機６で減衰させられる結果、構造物１の揺れが抑えられるようにしてある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、かかる制振装置の場合、構造物１に最適な制振効果を与えるためには、制振体３の質量や移動ストローク等を選定し、且つ制振体３の固有振動数を構造物１の固有振動数に合わせて設定することが必要であるが、その設定調整が非常に面倒であるという問題がある。
【０００４】
すなわち、上記制振装置において、制振体３の質量をｍ、固有振動数調整用のばね７のばね定数をｋ、制振体３の振動を減衰させる減衰機６の減衰力（制御力）をｃとすると、制振体３の固有振動数ωｏは、ωｏ＝√（ｋ／ｍ）、減衰係数比μは、μ＝ｃ／２√（ｍｋ）となる。ここで、制振体３の固有振動数ωｏを変更する場合、ばね７のばね定数をｋからｋ１にすれば、ωｏ´＝√（ｋ１／ｍ）となり、変更することができるが、構造物１の固有振動数が設計どおりに得られているとは限らないので、ばね定数の異なるばね７を複数本用意しておいて、構造物１の実際の固有振動数に対応する固有振動数が得られるばね７を選定する必要があり、又、構造物１の固有振動数の変化に応じて、制振体３の固有振動数を調整する必要が生じたときには、その都度、ばね定数の異なるばね７に交換しなければならない、という問題がある。
【０００５】
一方、ばねのばね定数に依らずに制振体の固有振動数を設定できるようにした制振装置としては、図１０に概略を示す如く、底面をＶ字状に形成した制振体８を、構造物１上に離隔させて設置した２個所の支持ローラ９上に、ライナープレート１０を介して揺動自在に載置して、制振体８を等価的に単振子に類似した制振装置としたものがあるが、この制振装置の場合、制振体８の固有振動数を調整するためには、ライナープレート１０を厚みの異なるものと交換する必要があり、この作業には、現場で油圧ジャッキや、レバーブロック、チェーンブロック等の大掛かりな装置、工具が必要で、非常に手間が掛かるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、制振体を水平方向へ反復移動させるようにしてある制振装置において、制振体の固有振動数の設定調整を容易に行うことができるような制振体固有振動数設定方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、構造物上に水平方向へ反復移動させるように載置してある制振体と構造物との間に、上下方向に張力が作用するようにコイルばね又は皿ばねを備える弾性構造体を取り付け、該弾性構造体の初期張力を調整することにより制振体の固有振動数を設定する制振装置における制振体の固有振動数設定方法及び装置とする。
【０００８】
上下方向に配した弾性構造体自体の初期張力は任意に調整できるので、制振体の固有振動数を容易に設定することができる。
【０００９】
又、弾性構造体を、コイルばね又は皿ばねと、長さを可変調整できる連結用ロッドとを有する弾性構造体とし、上記連結用ロッドの長さを変えることにより初期張力を調整するようにしたり、あるいは弾性構造体を、コイルばね又は皿ばねと連結用ロッドとを有する弾性構造体として、連結用ロッドの反ばね側の端部に取り付けた支持プレートを制振体又は構造物に固定したブラケットに重ね合わせて回動自在に連結し、支持プレートとブラケットとの連結位置を変えることにより初期張力を調整するようにすることによって、制振体の固有振動数を構造物の固有振動数に合わせて最適値に設定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の制振装置における制振体の固有振動数設定方法及び装置によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。
（１）構造物上に水平方向へ反復移動させるように載置してある制振体と構造物との間に、上下方向に張力が作用するようにコイルばね又は皿ばねを備える弾性構造体を取り付け、該弾性構造体の初期張力を調整することにより制振体の固有振動数を設定する方法及び装置としてあるので、従来のように複数本のばねを用意することなく制振体の固有振動数を容易に設定調整することができると共に、再調整も支障なく簡単に行うことができ、したがって、現場でも容易に固有振動数設定を行うことができ、工期の短縮、工費のコストダウンを図ることができる。
（２）弾性構造体を、コイルばね又は皿ばねと、長さを可変調整できる連結用ロッドとを有する弾性構造体とし、上記連結用ロッドの長さを変えることにより初期張力を調整するようにしたり、あるいは弾性構造体を、コイルばね又は皿ばねと連結用ロッドとを有する弾性構造体として、連結用ロッドの反ばね側の端部に取り付けた支持プレートを制振体又は構造物に固定したブラケットに重ね合わせて回動自在に連結し、支持プレートとブラケットとの連結位置を変えることにより初期張力を調整するようにすることによって、制振体の固有振動数を構造物の固有振動数に合わせて最適値に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の制振装置における制振体の固有振動数設定方法及び装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】本発明の実施に用いる弾性構造体の一例を示す概略図である。
【図３】上下方向に取り付けた弾性構造体の引張コイルばねと制振体に作用する復元力との関係を示す一例図である。
【図４】上下方向に取り付けた弾性構造体の引張コイルばねの撓み量と制振体の固有振動数との関係を示す一例図である。
【図５】弾性構造体の他の例を示す概略図である。
【図６】弾性構造体の更に他の例を示す概略図である。
【図７】弾性構造体の初期張力調整部分の他の例を示す概略図である。
【図８】本発明の変形例を示す概要図である。
【図９】従来の制振装置の一例を示す概略図である。
【図１０】従来の制振装置の他の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の一形態を示すもので、構造物１の上面に、矩形フレーム形状としたベース架台１１を据え付け、該ベース架台１１上の前後両側位置に、構造物１の揺れ方向となる左右方向（矢印Ｘ方向）に沿ってガイドレール２を平行に敷設すると共に、該両ガイドレール２上に、錘りである制振体３を車輪４を介して左右方向へ移動自在に載置し、且つ上記ベース架台１１の左右方向一端部の前後方向中央部に立てた支持フレーム５と制振体３の一端面との間に減衰機６が介装してある制振装置において、上記ガイドレール２の長手方向中間位置となる制振体３の中立位置での該制振体３のたとえば下面中央部と、その真下に位置する構造物１との間に、固有振動数調整用の弾性構造体１２を、上下方向に張力が作用するように且つベース架台１１、ガイドレール２と干渉することのないように鉛直に取り付けて、該弾性構造体１２の初期張力Ｆを調整することにより制振体３の固有振動数を設定するようにする。
【００１４】
上記弾性構造体１２は、図２に拡大して示す如く、構造物１上に固設したブラケット１３にリンク部材１４の下端部をピン１５により左右方向へ回動自在に取り付けて、該リンク部材１４の上端部に下端部を係止させて上下方向に配した引張コイルばね１６と、該引張コイルばね１６の上端部と制振体３の下面に固定したブラケット１９とを連結するターンバックル付連結用ロッド１８とからなり、該ターンバックル付連結用ロッド１８は、上端にアイプレート１７ａを有し且つ下端部にねじ部２１ａを有するロッド１８ａと、下端にアイプレート１７ｂを有し且つ上端部にねじ部２１ａとは逆向きのねじ部２１ｂを有するロッド１８ｂの各ねじ部２１ａ，２１ｂにターンバックル２２を螺合させてなる構成としてあり、ロッド１８ｂの下端のアイプレート１７ｂに上記引張コイルばね１６の上端を係止させ、更に、ロッド１８ａの上端のアイプレート１７ａを、制振体３の下面のブラケット１９にピン２０により左右方向へ回動自在に取り付けるようにし、上記ターンバックル２２の回転操作で連結用ロッド１８の長さを変えることにより引張コイルばね１６の引張反力としての撓み量を変更できるようにしてある。
【００１５】
制振体３の固有振動数を構造物１の固有振動数に合わせるように設定調整する場合は、弾性構造体１２における連結用ロッド１８に装備させてあるターンバックル２２を回転操作して連結用ロッド１８の長さを変化させ、これにより引張コイルばね１６の撓み量に基づく弾性構造体１２全体の初期張力Ｆを調整して、制振体３の固有振動数を設定するようにする。
【００１６】
上記の状態において、空気力等により構造物１に揺れが発生すると、その揺れエネルギーは制振体３に伝達されるため、制振体３が水平方向に移動する運動エネルギーに変換され、そのエネルギーが減衰機６で消費される、という間接的なエネルギー消費形式によって構造物１の揺れが速やかに抑えられる。この際、構造物１への制振力は、制振体３の質量、移動ストローク、固有振動数を選定することにより最適に得られるが、固有振動数調整用の弾性構造体１２が制振体３と構造物１との間に上下方向に取り付けてあって、制振体３が左右方向へ移動すると、該弾性構造体１２は下端部のピン１５を支点に斜め左右方向に引き伸ばされて復元するときの水平分力を制振体３に作用させることになる。そのため、図９に示したばね７の如く水平方向に伸縮する場合に比して引張コイルばね１６の撓み量（伸び量）が少ないことから、制振体３の動きを制約することはなく、又、上下方向の弾性構造体１２の初期張力Ｆは任意に調整できるので、制振体３の固有振動数を構造物１の固有振動数に容易に合わせることができる。なお、上記引張コイルばね１６は、鉛直状態から斜め方向に引き伸ばされても張力は変わらないので、長さ変動分を許容できるだけの長さを有するものを使用すればよい。
【００１７】
上記において、弾性構造体１２の引張コイルばね１６と制振体３に作用する復元力との関係は、たとえば、引張コイルばね１６の自由長さが６００ｍｍ、ばね定数が７５５Ｎ／ｍｍ、制振体３の質量が３０００ｋｇとした場合、図３に一例を示す如くなる。又、引張コイルばね１６と制振体３の固有振動数との関係は、図４に一例を示す如くであり、図４から、引張コイルばね１６の撓み量を３０〜７０ｍｍの範囲で変更することで制振体３の固有振動数を概ね０．７〜０．９Ｈｚの範囲で無段階に調整できることが分る。したがって、制振体３の固有振動数を構造物１の固有振動数に合わせて最適値に設定することができると共に、構造物１の固有振動数の変化に応じて制振体３の固有振動数を再調整する必要が生じても、従来の如くその都度ばね定数の異なるばねに交換するような必要はない。
【００１８】
次に、図５は本発明の実施に用いる弾性構造体１２の他の例を示すもので、図２に示したロッド１８ｂと引張コイルばね１６に代えて、ピストンロッド２４と圧縮コイルばね２３を用いたものである。すなわち、ピストン２４ａを収納したシリンダ胴２５の長手方向の一端壁からピストンロッド２４を出入させるようにして、該シリンダ胴２５内の上記一端壁とピストン２４ａとの間に、圧縮コイルばね２３を配置し、且つシリンダ胴２５から突出するピストンロッド２４の上端部にねじ部２１ｂを設けて、ロッド１８ａの下端部のねじ部２１ａとの間に図２に示したと同様にターンバックル２２を装備させ、シリンダ胴２５の下端となる長手方向の他端壁外面に固設したアイプレート２６を、ピン１５により構造物１側のブラケット１３に左右方向へ回動自在に取り付けたものである。その他の構成は図２に示すものと同じであり、同一のものには同一符号が付してある。
【００１９】
図５に示す弾性構造体１２を用いても、ターンバックル２２の回転操作で圧縮コイルばね２３の圧縮反力に基づく初期張力を調整することにより、制振体３の固有振動数を容易に設定調整することができる。
【００２０】
次いで、図６は本発明の実施に用いる弾性構造体１２の更に他の例を示すもので、図５に示した圧縮コイルばね２３に代えて、皿ばね２７を用いたものである。その他の構成は、図５に示すものと同じであり、同一のものには同一符号が付してある。
【００２１】
図６に示す弾性構造体１２を用いても、ターンバックル２２の回転操作で皿ばね２７の圧縮反力に基づく初期張力を調整することにより、制振体３の固有振動数を容易に設定調整することができる。
【００２２】
更に、図７は上記弾性構造体１２による初期張力調整部分の別の例を示すもので、図２に示す連結用ロッド１８を、ターンバックル２２を廃止した１本構造とし、且つ該連結用ロッド１８の上端部にアイプレート１７ａを設けることに代えて、上下方向に複数の孔３１を有する支持プレート１７ｃを取り付け、該支持プレート１７ｃの上記いずれかの孔３１とブラケット１９の孔１９ａとをボルト３２及びナットにより連結し、この連結位置を変えることにより初期張力を調整できるようにしたものである。又、この図７に示す構成は、図５、図６に示すものにおいて、ロッド１８ａとターンバックル２２に代えて、ピストンロッド２４の上端部に採用することができる。なお、上記複数の孔３１に代えて長孔としてもよい。
【００２３】
図７に示すような調整部分により弾性構造体１２の初期張力を調整しても、制振体３の固有振動数を設定調整することができる。
【００２４】
なお、上記各実施の形態で示した弾性構造体１２は、上下逆配置としてもよいこと、又、図８に示す如く、図１に示した制振体３の下面中央部と構造物１の上部との間に弾性構造体１２を取り付けることに代えて、ベース架台１１及び制振体３を取り囲む位置に、固定部材としての支持架構３３を設置して、制振体３を上方から吊るように、制振体３のたとえば上面中央部と支持架構３３の上部ビーム体３３ａとの間に、弾性構造体１２を上下方向に鉛直に取り付けるようにしてもよいこと、更に、構造物１の規模及び制振体３の質量によっては、弾性構造体１２としてゴムを用いるようにしてもよいこと、実施の形態ではパッシブ型の制振装置への適用例について示したが、アクティブ型の制振装置についても同様に適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２５】
１ 構造物
３ 制振体
１２ 弾性構造体
１６ 引張コイルばね（コイルばね）
１７ｃ 支持プレート
１８ 連結用ロッド
１９ ブラケット
２３ 圧縮コイルばね（コイルばね）
２７ 皿ばね
【技術分野】
【０００１】
本発明は吊橋のタワー、超高層ビルディング、タワー、鉄塔等の構造物の上部に設置して、これら構造物の風荷重や地震による振動（揺動）を抑えて早期に振動を減衰させるために用いる制振装置における制振体の固有振動数設定方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来におけるこの種制振装置としては、図９にその一例の概略を示す如く、構造物１の上面に、該構造物１が揺れる方向と平行にガイドレール２を敷設すると共に、該ガイドレール２上に、錘りである制振体３を、ガイドレール２に沿って水平方向へ移動できるように車輪４を介して載置し、且つ該制振体３の移動方向の一端側の構造物１上に立てた支持フレーム５と制振体３の一端面との間に、制振体３の運動エネルギーを減衰させるための減衰機（ダンパ）６と制振体３の固有振動数を調節するためのばね７とを介装した構成としたものがあり、構造物１に揺れが発生すると、その揺れエネルギーが制振体３に伝えられるため、制振体３は構造物１の揺れに対し９０度遅れの位相でガイドレール２上を反復移動させられることになり、このとき、制振体３の運動エネルギーが減衰機６で減衰させられる結果、構造物１の揺れが抑えられるようにしてある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、かかる制振装置の場合、構造物１に最適な制振効果を与えるためには、制振体３の質量や移動ストローク等を選定し、且つ制振体３の固有振動数を構造物１の固有振動数に合わせて設定することが必要であるが、その設定調整が非常に面倒であるという問題がある。
【０００４】
すなわち、上記制振装置において、制振体３の質量をｍ、固有振動数調整用のばね７のばね定数をｋ、制振体３の振動を減衰させる減衰機６の減衰力（制御力）をｃとすると、制振体３の固有振動数ωｏは、ωｏ＝√（ｋ／ｍ）、減衰係数比μは、μ＝ｃ／２√（ｍｋ）となる。ここで、制振体３の固有振動数ωｏを変更する場合、ばね７のばね定数をｋからｋ１にすれば、ωｏ´＝√（ｋ１／ｍ）となり、変更することができるが、構造物１の固有振動数が設計どおりに得られているとは限らないので、ばね定数の異なるばね７を複数本用意しておいて、構造物１の実際の固有振動数に対応する固有振動数が得られるばね７を選定する必要があり、又、構造物１の固有振動数の変化に応じて、制振体３の固有振動数を調整する必要が生じたときには、その都度、ばね定数の異なるばね７に交換しなければならない、という問題がある。
【０００５】
一方、ばねのばね定数に依らずに制振体の固有振動数を設定できるようにした制振装置としては、図１０に概略を示す如く、底面をＶ字状に形成した制振体８を、構造物１上に離隔させて設置した２個所の支持ローラ９上に、ライナープレート１０を介して揺動自在に載置して、制振体８を等価的に単振子に類似した制振装置としたものがあるが、この制振装置の場合、制振体８の固有振動数を調整するためには、ライナープレート１０を厚みの異なるものと交換する必要があり、この作業には、現場で油圧ジャッキや、レバーブロック、チェーンブロック等の大掛かりな装置、工具が必要で、非常に手間が掛かるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、制振体を水平方向へ反復移動させるようにしてある制振装置において、制振体の固有振動数の設定調整を容易に行うことができるような制振体固有振動数設定方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、構造物上に水平方向へ反復移動させるように載置してある制振体と構造物との間に、上下方向に張力が作用するようにコイルばね又は皿ばねを備える弾性構造体を取り付け、該弾性構造体の初期張力を調整することにより制振体の固有振動数を設定する制振装置における制振体の固有振動数設定方法及び装置とする。
【０００８】
上下方向に配した弾性構造体自体の初期張力は任意に調整できるので、制振体の固有振動数を容易に設定することができる。
【０００９】
又、弾性構造体を、コイルばね又は皿ばねと、長さを可変調整できる連結用ロッドとを有する弾性構造体とし、上記連結用ロッドの長さを変えることにより初期張力を調整するようにしたり、あるいは弾性構造体を、コイルばね又は皿ばねと連結用ロッドとを有する弾性構造体として、連結用ロッドの反ばね側の端部に取り付けた支持プレートを制振体又は構造物に固定したブラケットに重ね合わせて回動自在に連結し、支持プレートとブラケットとの連結位置を変えることにより初期張力を調整するようにすることによって、制振体の固有振動数を構造物の固有振動数に合わせて最適値に設定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の制振装置における制振体の固有振動数設定方法及び装置によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。
（１）構造物上に水平方向へ反復移動させるように載置してある制振体と構造物との間に、上下方向に張力が作用するようにコイルばね又は皿ばねを備える弾性構造体を取り付け、該弾性構造体の初期張力を調整することにより制振体の固有振動数を設定する方法及び装置としてあるので、従来のように複数本のばねを用意することなく制振体の固有振動数を容易に設定調整することができると共に、再調整も支障なく簡単に行うことができ、したがって、現場でも容易に固有振動数設定を行うことができ、工期の短縮、工費のコストダウンを図ることができる。
（２）弾性構造体を、コイルばね又は皿ばねと、長さを可変調整できる連結用ロッドとを有する弾性構造体とし、上記連結用ロッドの長さを変えることにより初期張力を調整するようにしたり、あるいは弾性構造体を、コイルばね又は皿ばねと連結用ロッドとを有する弾性構造体として、連結用ロッドの反ばね側の端部に取り付けた支持プレートを制振体又は構造物に固定したブラケットに重ね合わせて回動自在に連結し、支持プレートとブラケットとの連結位置を変えることにより初期張力を調整するようにすることによって、制振体の固有振動数を構造物の固有振動数に合わせて最適値に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の制振装置における制振体の固有振動数設定方法及び装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】本発明の実施に用いる弾性構造体の一例を示す概略図である。
【図３】上下方向に取り付けた弾性構造体の引張コイルばねと制振体に作用する復元力との関係を示す一例図である。
【図４】上下方向に取り付けた弾性構造体の引張コイルばねの撓み量と制振体の固有振動数との関係を示す一例図である。
【図５】弾性構造体の他の例を示す概略図である。
【図６】弾性構造体の更に他の例を示す概略図である。
【図７】弾性構造体の初期張力調整部分の他の例を示す概略図である。
【図８】本発明の変形例を示す概要図である。
【図９】従来の制振装置の一例を示す概略図である。
【図１０】従来の制振装置の他の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の一形態を示すもので、構造物１の上面に、矩形フレーム形状としたベース架台１１を据え付け、該ベース架台１１上の前後両側位置に、構造物１の揺れ方向となる左右方向（矢印Ｘ方向）に沿ってガイドレール２を平行に敷設すると共に、該両ガイドレール２上に、錘りである制振体３を車輪４を介して左右方向へ移動自在に載置し、且つ上記ベース架台１１の左右方向一端部の前後方向中央部に立てた支持フレーム５と制振体３の一端面との間に減衰機６が介装してある制振装置において、上記ガイドレール２の長手方向中間位置となる制振体３の中立位置での該制振体３のたとえば下面中央部と、その真下に位置する構造物１との間に、固有振動数調整用の弾性構造体１２を、上下方向に張力が作用するように且つベース架台１１、ガイドレール２と干渉することのないように鉛直に取り付けて、該弾性構造体１２の初期張力Ｆを調整することにより制振体３の固有振動数を設定するようにする。
【００１４】
上記弾性構造体１２は、図２に拡大して示す如く、構造物１上に固設したブラケット１３にリンク部材１４の下端部をピン１５により左右方向へ回動自在に取り付けて、該リンク部材１４の上端部に下端部を係止させて上下方向に配した引張コイルばね１６と、該引張コイルばね１６の上端部と制振体３の下面に固定したブラケット１９とを連結するターンバックル付連結用ロッド１８とからなり、該ターンバックル付連結用ロッド１８は、上端にアイプレート１７ａを有し且つ下端部にねじ部２１ａを有するロッド１８ａと、下端にアイプレート１７ｂを有し且つ上端部にねじ部２１ａとは逆向きのねじ部２１ｂを有するロッド１８ｂの各ねじ部２１ａ，２１ｂにターンバックル２２を螺合させてなる構成としてあり、ロッド１８ｂの下端のアイプレート１７ｂに上記引張コイルばね１６の上端を係止させ、更に、ロッド１８ａの上端のアイプレート１７ａを、制振体３の下面のブラケット１９にピン２０により左右方向へ回動自在に取り付けるようにし、上記ターンバックル２２の回転操作で連結用ロッド１８の長さを変えることにより引張コイルばね１６の引張反力としての撓み量を変更できるようにしてある。
【００１５】
制振体３の固有振動数を構造物１の固有振動数に合わせるように設定調整する場合は、弾性構造体１２における連結用ロッド１８に装備させてあるターンバックル２２を回転操作して連結用ロッド１８の長さを変化させ、これにより引張コイルばね１６の撓み量に基づく弾性構造体１２全体の初期張力Ｆを調整して、制振体３の固有振動数を設定するようにする。
【００１６】
上記の状態において、空気力等により構造物１に揺れが発生すると、その揺れエネルギーは制振体３に伝達されるため、制振体３が水平方向に移動する運動エネルギーに変換され、そのエネルギーが減衰機６で消費される、という間接的なエネルギー消費形式によって構造物１の揺れが速やかに抑えられる。この際、構造物１への制振力は、制振体３の質量、移動ストローク、固有振動数を選定することにより最適に得られるが、固有振動数調整用の弾性構造体１２が制振体３と構造物１との間に上下方向に取り付けてあって、制振体３が左右方向へ移動すると、該弾性構造体１２は下端部のピン１５を支点に斜め左右方向に引き伸ばされて復元するときの水平分力を制振体３に作用させることになる。そのため、図９に示したばね７の如く水平方向に伸縮する場合に比して引張コイルばね１６の撓み量（伸び量）が少ないことから、制振体３の動きを制約することはなく、又、上下方向の弾性構造体１２の初期張力Ｆは任意に調整できるので、制振体３の固有振動数を構造物１の固有振動数に容易に合わせることができる。なお、上記引張コイルばね１６は、鉛直状態から斜め方向に引き伸ばされても張力は変わらないので、長さ変動分を許容できるだけの長さを有するものを使用すればよい。
【００１７】
上記において、弾性構造体１２の引張コイルばね１６と制振体３に作用する復元力との関係は、たとえば、引張コイルばね１６の自由長さが６００ｍｍ、ばね定数が７５５Ｎ／ｍｍ、制振体３の質量が３０００ｋｇとした場合、図３に一例を示す如くなる。又、引張コイルばね１６と制振体３の固有振動数との関係は、図４に一例を示す如くであり、図４から、引張コイルばね１６の撓み量を３０〜７０ｍｍの範囲で変更することで制振体３の固有振動数を概ね０．７〜０．９Ｈｚの範囲で無段階に調整できることが分る。したがって、制振体３の固有振動数を構造物１の固有振動数に合わせて最適値に設定することができると共に、構造物１の固有振動数の変化に応じて制振体３の固有振動数を再調整する必要が生じても、従来の如くその都度ばね定数の異なるばねに交換するような必要はない。
【００１８】
次に、図５は本発明の実施に用いる弾性構造体１２の他の例を示すもので、図２に示したロッド１８ｂと引張コイルばね１６に代えて、ピストンロッド２４と圧縮コイルばね２３を用いたものである。すなわち、ピストン２４ａを収納したシリンダ胴２５の長手方向の一端壁からピストンロッド２４を出入させるようにして、該シリンダ胴２５内の上記一端壁とピストン２４ａとの間に、圧縮コイルばね２３を配置し、且つシリンダ胴２５から突出するピストンロッド２４の上端部にねじ部２１ｂを設けて、ロッド１８ａの下端部のねじ部２１ａとの間に図２に示したと同様にターンバックル２２を装備させ、シリンダ胴２５の下端となる長手方向の他端壁外面に固設したアイプレート２６を、ピン１５により構造物１側のブラケット１３に左右方向へ回動自在に取り付けたものである。その他の構成は図２に示すものと同じであり、同一のものには同一符号が付してある。
【００１９】
図５に示す弾性構造体１２を用いても、ターンバックル２２の回転操作で圧縮コイルばね２３の圧縮反力に基づく初期張力を調整することにより、制振体３の固有振動数を容易に設定調整することができる。
【００２０】
次いで、図６は本発明の実施に用いる弾性構造体１２の更に他の例を示すもので、図５に示した圧縮コイルばね２３に代えて、皿ばね２７を用いたものである。その他の構成は、図５に示すものと同じであり、同一のものには同一符号が付してある。
【００２１】
図６に示す弾性構造体１２を用いても、ターンバックル２２の回転操作で皿ばね２７の圧縮反力に基づく初期張力を調整することにより、制振体３の固有振動数を容易に設定調整することができる。
【００２２】
更に、図７は上記弾性構造体１２による初期張力調整部分の別の例を示すもので、図２に示す連結用ロッド１８を、ターンバックル２２を廃止した１本構造とし、且つ該連結用ロッド１８の上端部にアイプレート１７ａを設けることに代えて、上下方向に複数の孔３１を有する支持プレート１７ｃを取り付け、該支持プレート１７ｃの上記いずれかの孔３１とブラケット１９の孔１９ａとをボルト３２及びナットにより連結し、この連結位置を変えることにより初期張力を調整できるようにしたものである。又、この図７に示す構成は、図５、図６に示すものにおいて、ロッド１８ａとターンバックル２２に代えて、ピストンロッド２４の上端部に採用することができる。なお、上記複数の孔３１に代えて長孔としてもよい。
【００２３】
図７に示すような調整部分により弾性構造体１２の初期張力を調整しても、制振体３の固有振動数を設定調整することができる。
【００２４】
なお、上記各実施の形態で示した弾性構造体１２は、上下逆配置としてもよいこと、又、図８に示す如く、図１に示した制振体３の下面中央部と構造物１の上部との間に弾性構造体１２を取り付けることに代えて、ベース架台１１及び制振体３を取り囲む位置に、固定部材としての支持架構３３を設置して、制振体３を上方から吊るように、制振体３のたとえば上面中央部と支持架構３３の上部ビーム体３３ａとの間に、弾性構造体１２を上下方向に鉛直に取り付けるようにしてもよいこと、更に、構造物１の規模及び制振体３の質量によっては、弾性構造体１２としてゴムを用いるようにしてもよいこと、実施の形態ではパッシブ型の制振装置への適用例について示したが、アクティブ型の制振装置についても同様に適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２５】
１ 構造物
３ 制振体
１２ 弾性構造体
１６ 引張コイルばね（コイルばね）
１７ｃ 支持プレート
１８ 連結用ロッド
１９ ブラケット
２３ 圧縮コイルばね（コイルばね）
２７ 皿ばね
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物上に水平方向へ反復移動させるように載置してある制振体と構造物との間に、上下方向に張力が作用するようにコイルばね又は皿ばねを備える弾性構造体を取り付け、該弾性構造体の初期張力を調整することにより制振体の固有振動数を設定することを特徴とする制振装置における制振体の固有振動数設定方法。
【請求項２】
構造物上に制振体を水平方向へ反復移動できるように載置し、該制振体と構造物との間に、上下方向に張力が作用するようにコイルばね又は皿ばねを備え且つばねの初期張力を調整できるようにした弾性構造体を取り付け、該弾性構造体の初期張力を調整することにより制振体の固有振動数を設定するようにした構成を有することを特徴とする制振装置における制振体の固有振動数設定装置。
【請求項３】
弾性構造体を、コイルばね又は皿ばねと、長さを可変調整できる連結用ロッドとを有する弾性構造体とし、上記連結用ロッドの長さを変えることにより初期張力を調整するようにする請求項１記載の制振装置における制振体の固有振動数設定方法。
【請求項４】
弾性構造体を、コイルばね又は皿ばねと連結用ロッドとを有する弾性構造体として、連結用ロッドの反ばね側の端部に取り付けた支持プレートを制振体又は構造物に固定したブラケットに重ね合わせて回動自在に連結し、支持プレートとブラケットとの連結位置を変えることにより初期張力を調整するようにする請求項１記載の制振装置における制振体の固有振動数設定方法。
【請求項１】
構造物上に水平方向へ反復移動させるように載置してある制振体と構造物との間に、上下方向に張力が作用するようにコイルばね又は皿ばねを備える弾性構造体を取り付け、該弾性構造体の初期張力を調整することにより制振体の固有振動数を設定することを特徴とする制振装置における制振体の固有振動数設定方法。
【請求項２】
構造物上に制振体を水平方向へ反復移動できるように載置し、該制振体と構造物との間に、上下方向に張力が作用するようにコイルばね又は皿ばねを備え且つばねの初期張力を調整できるようにした弾性構造体を取り付け、該弾性構造体の初期張力を調整することにより制振体の固有振動数を設定するようにした構成を有することを特徴とする制振装置における制振体の固有振動数設定装置。
【請求項３】
弾性構造体を、コイルばね又は皿ばねと、長さを可変調整できる連結用ロッドとを有する弾性構造体とし、上記連結用ロッドの長さを変えることにより初期張力を調整するようにする請求項１記載の制振装置における制振体の固有振動数設定方法。
【請求項４】
弾性構造体を、コイルばね又は皿ばねと連結用ロッドとを有する弾性構造体として、連結用ロッドの反ばね側の端部に取り付けた支持プレートを制振体又は構造物に固定したブラケットに重ね合わせて回動自在に連結し、支持プレートとブラケットとの連結位置を変えることにより初期張力を調整するようにする請求項１記載の制振装置における制振体の固有振動数設定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１６８２４８（Ｐ２００９−１６８２４８Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２９００（Ｐ２００９−２２９００）
【出願日】平成２１年２月３日（２００９．２．３）
【分割の表示】特願２００２−１４７９６６（Ｐ２００２−１４７９６６）の分割
【原出願日】平成１４年５月２２日（２００２．５．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．レバーブロック
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月３日（２００９．２．３）
【分割の表示】特願２００２−１４７９６６（Ｐ２００２−１４７９６６）の分割
【原出願日】平成１４年５月２２日（２００２．５．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．レバーブロック
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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