(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平基台と、この水平基台に連続する対向一対の支持部材により水平基台の上方に間隔を置いてほぼ水平に支持された上下方向に撓み可能な板ばねと、この板ばねの撓みに応じて上下方向に移動できるように板ばね上に配置されたマスと、このマスの上下動及び板ばねの撓みを抑制するように板ばねと水平基台との間に介設された磁気摩擦ダンパとを具備した制振装置において、
前記磁気摩擦ダンパは、下部において前記水平基台に揺動自在に支持され上方に開放した箱型のケースと、下部がこのケースに上下方向に出入り自在に挿入され、上部において前記マスに揺動自在に支持された挿入体と、ケースの側部の開口にほぼ水平方向に移動自在に嵌合され挿入体の磁気吸着面に磁気吸着する磁気摩擦部材とを具備し、ケース又は挿入体の何れか一方が前記マスに、他方が前記水平基台に夫々連結されることを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記磁気摩擦部材が対面する磁気吸着面に強磁性部分と弱磁性部分とが形成され、磁気摩擦部材と磁気吸着面との相対変位量の変化に伴って磁気摩擦部材が接する強磁性部分の面積が変化するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の制振装置。
【請求項３】
前記板ばねの少なくとも一端側の支持点が、一方の支持部材上において、板ばねの延長方向に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の制振装置。
【請求項４】
前記磁気摩擦ダンパは、前記何れか一方の支持部材に固定され側方に開放した箱型のケースと、一端部において他方の支持部材に上下方向に揺動自在に支持され中間において前記マスに係合され他端部が前記ケースに上下動自在に挿入されたアームと、ケースの側部の開口にほぼ水平方向に移動自在に嵌合されケース内に位置するアームの磁気吸着面に磁気吸着する磁気摩擦部材とを具備することを特徴とする請求項１に記載の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動が生じやすい構築物等の制振対象の振動を抑制するために、制振対象に取り付けられる制振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、制振装置として、例えば特開平６−１７８７５号の公報に記載されたものが知られている。この制振装置は、水平基台と直立柱と直立柱から水平基台の上方に置いて水平に伸びる水平梁から成るフレームを有している。直立柱には水平基台から間隔を置いてアームの一端が枢着され、アームの自由端側は、上下方向に旋回自在に、ほぼ水平に伸びている。アーム上にはマスが取り付けられている。アームと水平基台との間にはほぼ垂直にコイルばねが介設されると共にダンパが介設され、またアームと水平梁との間にはほぼ垂直に追加のコイルばねが介設されているものである。
この制振装置は、制振対象の上に水平基台を介して取り付けられ、制振対象が振動するときには、制振対象とほぼ同等の固有振動数を有する、アームとマスとコイルばねとから成る振動系が振動し、ダンパの作用と相俟って、制振対象の振動を抑制するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
制振対象によっては、制振装置を設置するために極めて狭小な空間しか確保できない場合がある。従って、制振装置の小型化が求められている。上記従来の制振装置は、アームとマスと２つのコイルばねとダンパとを有するので小型化に限界がある。
従って、本発明は、従来の上記のような制振装置の性能を損なうことなく、部材を兼用させて、小型化できる制振装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を解決するため、水平基台３と、この水平基台３に連続する対向一対の支持部材７，８により水平基台３の上方に間隔を置いてほぼ水平に支持された上下方向に撓み可能な板ばね９と、この板ばね９の撓みに応じて上下方向に移動できるように板ばね９上に配置されたマス１１と、このマス１１の上下動及び板ばね９の撓みを抑制するように板ばね９と水平基台３又はこれに連続する部位との間に介設されたダンパ１２とを具備させて制振装置を構成した。従来装置における、アームと２つのコイルばねは、本発明における、板ばね９により兼用され、小型化が可能となった。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は制振装置の正面図、図２は図１におけるII−II断面図、図３は図１におけるIII−III断面図、図４は磁気摩擦式ダンパの分解斜視図、図５は他の実施形態の制振装置の正面図、図６は図５におけるVI−VI断面図、図７は図５におけるVII−VII断面図である。
【０００６】
本発明に係る制振装置１は、制振対象である建屋ような構築物の大梁Ｂ等の上に取り付けられる。
【０００７】
制振装置１は、大梁Ｂ上に固定された水平基台３と、水平基台３の両端部から垂直に立ち上がった対向一対の直立柱４，５と、直立柱４，５の上端間を結合する水平梁６とから成るフレーム２を有する。水平基台３上の両側には、夫々直立柱４，５に片側を持たせた支持部材７，８が設けられている。支持部材７，８は、夫々上部に水平台７ａ，８ａを備えている。
【０００８】
複数のばね鋼板を重合して成る板ばね９は、受け枠１０，１０を介して、水平支持枠７ａ，８ａ間に架設されている。板ばね９は、水平基台の上方に間隔を置いてほぼ水平に配置され、上下方向に撓むことができる。受け枠１０は、対向一対の支持板１０ａ，１０ａ間に間隔を置いて３つのカラー１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを架設して矩形枠を構成したもので、カラー１０ｂ，１０ｃ間に水平支持枠７ａ，８ａを受入れ、カラー１０ｃ，１０ｄ間に板ばね９の端部を受け入れている。支持板１０ａ，１０ａは、カラー１０ｂ，１０ｃを貫通するボルトを締め込むことにより、水平支持枠７ａ，８ａを挾持してこれに固定することができる。固定位置は任意に調整できる。カラー１０ｃ，１０ｄは、板ばね９の支点を構成し、この支点は受け枠１０の移動により板ばね９の長手方向に移動調整することができる。
【０００９】
板ばね９上には、マス１１が取り付けられている。マス１１は、板ばね９の撓みに応じて上下方向に揺動する。板ばね９は、マス１１を貫通しており、締付ボルト１１ａによりマス１１に固定されている。板ばね９上のマスの固定位置は変更可能である。マス１１の下部には、凹所１１ｂが設けられている。凹所１１ｂの天面の中央には引き手１１ｃが設けられている。
【００１０】
ダンパ１２は、マス１１の上下動及び板ばね９の撓みを抑制するように、板ばね９と水平基台２との間に介設される。図示の実施形態においては、ダンパ１２と板ばね９との間にマス１１が介設されているが、ダンパ１２を直接板ばね９に結合してもよい。ダンパ１２は、磁気摩擦式のもので、下方のケース１３と上方の挿入体１４とを具備し、挿入体１４の上端の引き手１４ａがマス１１の引き手１１ｃに自在結合され、またケース１３の下端の引き手１３ａが水平基台３の引き手３ａに自在結合されている。
【００１１】
ケース１３は箱型で、上方に開放しており、その内側に板状の挿入体１４の下部が上下方向に出入り自在に挿入されている。ケース１３は、相対向する側壁に夫々相対向するように形成された３つの矩形の開口１３ｂと長孔１３ｃとを有する。開口１３ｂと長孔１３ｃは夫々単数であっても複数であっても良い。図示の実施形態において、開口１３ｂは水平方向に等間隔に並んでおり、長孔１３ｃは、開口１３ｂの垂直方向の中央線に沿って伸びている。
【００１２】
挿入体１４は、強磁性体から成るほぼ矩形の基板１５の両面に、磁気吸着板１６を取り付けて成る。磁気吸着板１６の表面に磁気吸着面が形成される。磁気吸着板１６は、夫々ほぼ矩形で、ケース１３の開口１３ｂに対応するように水平方向に並んで垂直方向に伸びるように取り付けられている。磁気吸着板１６は、強磁性体の矩形の薄板１６ａの裏面に上下に分かれた２枚の強磁性体板１６ｂ，１６ｂを固着して成る。上下の強磁性体板１６ｂ，１６ｂ間には間隔が置かれ、また夫々下方又は上方に向かってその表面積が縮小するように、斜めに切り欠かれている。従って、挿入体１４の磁気吸着面には、強磁性部分と弱磁性部分とが形成される。磁気吸着板１６は、中央においてピン１６ｃで回転自在に基板１５に支持され、上下の円弧状の孔１６ｄを通して基板１５に螺合されたボルト１６ｅにより、適当な回転角度位置で固定される。ボルト１６ｅの頭部は、ケース１３の長孔１３ｃ内において上下に移動することができる。
【００１３】
ケース１３の開口１３ｂには、挿入体１４の磁気吸着面に吸着する磁気摩擦部材１７が、ほぼ水平方向に移動自在に嵌合されている。磁気摩擦部材１７は、矩形の磁性板１７ａと磁石板１７ｂとを交互に重合固定して成る。磁性板１７ａは、磁石板１７ｂよりやや大きく、端縁が磁石板１７ｂの端から突出している。
【００１４】
しかして、この制振装置１を取り付けた大梁Ｂが振動するときには、板ばね９がマス１１と共に上下に撓むように振動する。この振動系は、制振対象である大梁Ｂとほぼ同等の固有振動数を有するので、大梁Ｂの振動を抑制する。またこの時磁気摩擦式のダンパ１２の作用により振動エネルギが減衰される。即ち、マス１１の振動により、挿入体１４がケース１３に対して相対的に上下動するが、磁気摩擦部材１７が挿入体１４の磁気吸着面に吸着しているので、両者間に摩擦抵抗が生じ、振動エネルギが熱に変換されて減衰されることになる。なお、強磁性体板１６ｂの面積が上下方向に変化しているので、挿入体１４の磁気吸着面に対する磁気摩擦部材１７の吸着力は、上下方向の相対変位によって変化する。この変化率は、基板１４に対する磁気吸着板１６の固定角度を変更することによって変更することができる。制振対象の性質により、適宜この変化率を設定する。さらに、強磁性体板１６ｂのテーパ部の形状を変更すれば、所望の変化率に設定できる。
【００１５】
図５に示す本発明の他の実施形態においては、特に磁気摩擦式のダンパ２２の構成が、先の実施形態のものと異なる。この実施形態は、図１ないし図４に示す実施形態のものと基本的構成において同等であるから、図５、図６において、前者の構成要素の内で後者のそれと同一ないしは類似であるものには同一の参照番号を付して具体的説明を省略する。即ち、ダンパ２２は、一方の支持部材である直立柱５に固定されたケース２３と、他方の支持部材である直立柱４に上下方向に揺動自在に支持されたアーム２４と、ケース２３の開口２３ａに嵌合された磁気摩擦部材１７とを有する。
【００１６】
アーム２４は、中間においてマス１１に位置調整できるように固定され、先端の挿入体１４が側方の開放部を介してケース２３内に上下動自在に受け入れられている。挿入体１４の基板１５の表面には磁気吸着板１６が固着されており、これに磁気摩擦部材１７が吸着している。
【００１７】
板ばね９は、並行する一対がマス１１の両側面に沿って伸び、マス１１上の上下のローラ１１ｄ，１１ｄに挾まれており、マス１１を伴って上下方向に撓むことができる。
【００１８】
しかして、この実施形態の制振装置２１における板ばね９とマス１１から成る振動系は、制振対象と異なる固有振動数を有し、制振対象の振動を抑制する。また、振動に伴いアーム２４が上下に揺動するときに磁気摩擦式のダンパ１２が作用し、振動エネルギが減衰される。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、水平基台３と、この水平基台３に連続する対向一対の支持部材７，８により水平基台３の上方に間隔を置いてほぼ水平に支持された上下方向に撓み可能な板ばね９と、この板ばね９の撓みに応じて上下方向に移動できるように板ばね９上に配置されたマス１１と、このマス１１の上下動及び板ばね９の撓みを抑制するように板ばね９と水平基台３又はこれに連続する部位との間に介設されたダンパ１２とを具備させて制振装置を構成したため、従来装置における、アームと２つのコイルばねを板ばね９で兼用させ、小型化が可能な制振装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】制振装置の正面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】図１におけるIII−III断面図である。
【図４】磁気摩擦式ダンパの分解斜視図である。
【図５】他の実施形態の制振装置の正面図である。
【図６】図５におけるVI−VI断面図である。
【図７】図５におけるVII−VII断面図である。
【符号の説明】
１    制振装置
３    水平基台
７    支持部材
８    支持部材
９    板ばね
１１  マス
１２  ダンパ
Ｂ    大梁（制振対象）
【図１】
0003705507.tif 000002
【図２】
0003705507.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003705507.tif 000005
【図５】
0003705507.tif 000006
【図６】
0003705507.tif 000007
【図７】
0003705507.tif 000008