(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ方形状のタンクの上方へ側面に沿って４つの角柱状をした突出部を形成し、該突出部と突出部以外のタンク上面を天井板で塞ぎ、これら突出部の上部には隣接する突出部同士をそれぞれ通気管によって連通し、前記タンクへは突出部槽内に所定の位置まで液体が満たされてある流体式制振装置において、前記通気管を液体の揺動による空気の流れにほとんど抵抗しない大きい口径で形成して隣接する突出部槽内に空気を逃がすようにしており、かつ前記突出部槽内の液面下に複数の開口孔を有する減衰板を設けてあることを特徴とする体式制振装置。
【請求項２】
ほぼ方形状のタンクの上方へ側面に沿って４つの角柱状をした突出部槽内の側面に沿って槽内幅調整材を添設して突出部槽内の液面の大きさを調整する槽内幅調整機構を設けてあることを特徴とする請求項１記載の流体式制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中高層建築物などの上部に設置し、地震や強風などによって生ずる建築物などの振動を抑制するための制振装置に関し、特に、機械的な動力を使うことなくタンク内に収納した液体の流動を利用して建築物などの直交する二方向の振動を抑制する流体式制振装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の流体式制振装置として図８に示すような二方向に有効な技術が既に知られている。水などの液体１０で満たされたほぼ直方体形状の下部タンク１１ａと、この下部タンク１１ａの四隅部分の上面に４本の管状体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ，１２ｄが立設されて下部タンク１１ａと連通し、該管状体の途中まで前記液体を入れ込んで構成されるもので、これを二方向液柱管ダンパと称されている。二次元的な振動がこの装置に加わると、タンク１１内部の液体１０が揺動し、揺動につれ管状体１２ａ〜１２ｄの液位が上下に移動する。この揺動を制御することで、建築物などの振動エネルギーを吸収するものである。なお、４本の管状体１２ａ〜１２ｄの天端は塞いだとしても、ある程度以上の開口面積があれば、空気ばねの働きで液体１０の揺動を阻害することがないことも分かっている。
【０００３】
前記の二方向液柱管ダンパ方式の制振装置は、例えば実公平４−１０５２３３
号公報のＵ字形タンクを用いた一方向タイプの制振装置に比べ、液体の流動が直交する二方向に分配されるので、比較的コンパクトな装置をもって二方向の振動に対する制振効果があるという優れた特徴を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の二方向液柱管ダンパ方式の制振装置は下部タンク１１ａと管状
体１２ａ〜１２ｄからなるタンク１１ｂに液体１０を入れただけの構成なので、タンク１１の大きさと液体１０の量とを適宜に設定することで、制振しようとする建築物などの固有周期に合わせた特性を実現しなければならない。さらに、液体の揺動による制振装置の固有周期の微調整のためには、管状体槽内の液面が上下に移動する速さの調整が必要となる。従来のものは直交する二方向の固有周期を独立に調整することができないため、二方向の微調整が困難であった。
【０００５】
本発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、二方向液
柱管ダンパ方式の制振装置をさらに改良し、限られた大きさでできるだけ大きな制振効果が得られるようにするとともに、この制振装置を適用しようとする中高層建築物などの固有周期に合わせて、その特性を簡単に調整できるようにしたものある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の流体式制振装置は、ほぼ方形状のタンクの上方へ側面に沿って４つの角柱状をした突出部を形成し、該突出部と突出部以外のタンク上面を天井板で塞ぎ、これら突出部の上部には隣接する突出部同士をそれぞれ通気管によって連通し、前記タンクへは突出部槽内に所定の位置まで液体が満たされてある流体式制振装置において、前記通気管を空気の流れにほとんど抵抗しない大きい口径で形成して隣接する突出部槽内に空気を逃がすようにしており、この突出部槽内の液面下に複数の開口孔を有する減衰板と突出部槽内の側面に沿って槽内幅調整材を添設して突出部槽内の液面の大きさを調整する槽内幅調整機構とを備えたものである。
【０００７】
【作用】
前記構成の流体式制振装置では、４つの角柱状をした突出部の上部が隣接する突出部同士をそれぞれ通気管で連通されているため、タンク内の液体が建築物などの振動につられ揺動し、タンク内の液体が水平方向に揺動すると、揺動につれ突出部槽内の液面が上下に移動する。この時、液面が上昇した場合には突出部槽内の空気は圧縮される。圧縮された空気は通気管を通って隣接する突出部槽内に逃げるが、通気管の口径が十分に大きい場合には圧縮された突出部槽内の空気はほとんど抵抗なく通気管内を流れ、隣接する突出部槽内へ逃げるため、空気ばねの作用は働かない。
【０００８】
前記状態の場合には突出部槽内の液面下に設けられた複数の開口孔を有する減衰板が次のような働きをする。突出部槽内の液面が上下に移動すると前記複数の開口孔を有する減衰板が液体の流動に抵抗し、流動力を阻止する減衰力が与えられる。この減衰板によって振動エネルギーを吸収する効果がある。さらに前記突出部槽内の大きさを調整するための槽内幅調整機構で、それぞれ独立した突出部槽内の液面の面積を変えて、突出部槽内の液面が上下に移動する速さを直交する二方向にそれぞれを可変調整することによって、適用しようとする建築物などの固有周期に合わせ、液体の揺動による制御によって直交する二方向それぞれの固有周期を微調整することができる。
【０００９】
【実施例】
図１〜図７に本発明の実施による流体式制振装置の構成を示している。この装置の本体容器は、ほぼ方形状のタンク１の上方へ側面に沿って４つの角柱状をした突出部１ａを形成し、該突出部１ａと突出部１ａ以外のタンク上面を天井板２で塞ぎ、これら突出部１ａの上部には隣接する突出部１ａ同士をそれぞれ通気管３で連通されている。前記タンク１には前記突出部１ａ槽内の所定位置まで液体４が満たされている。突出部１ａ槽内の液面上部および通気管３には空気が密封されている。
【００１０】
制振装置を構成する本体容器が建築物などの上部に設置され、地震や強風などによって建築物などが揺動すると、揺動につられ本体容器内部（タンク１）の液体４が水平方向に揺動し、４つの角柱状をした突出部１ａ槽内の液体４の液面が上下に移動する。この実施例の装置においては、液体４の流動を抑制する手段と、液面の上下に移動する速さを調整する手段とを備えており、これらにより建築物などが振動する振動エネルギーを吸収できる。さらに、幅と奥行きの異なる建築物などの直交する二方向の異なる固有周期に合うように液体の揺動による制御によって固有周期を直交する二方向それぞれについて微調整することができる。
【００１１】
まず、タンク１内の液体４の流動を抑制する手段について説明する。タンク１の上方へ側面に沿って形成された４つの角柱状のこの突出部１ａの槽内に液体４が所定位置まで満たされている。さらに突出部１ａの槽内の液面下に複数の開口孔を有する減衰板５をそれぞれの突出部１ａの槽内に設け、液面の突出部１ａの槽内における上下の移動に抵抗させて流動力を阻止する減衰力が与えられる。
【００１２】
次に、タンク１内の液体４の液面が上下に移動する速さを調整する手段について説明する。タンク１の上方へ側面に沿って形成された４つの角柱状の突出部１ａ槽内の長手方向に沿って槽内幅調整材６ａを添設し、これをコイル状のスプリング６ｂで突出部１ａの槽内側面に押し付けて固着させる。この槽内幅調整機構６によって突出部１ａの槽内の液面の面積を変えて液面の上下に移動する速さを調整するもので、数種類の槽内幅調整材６ａの交換で建築物などの固有周期に合わせた微調整ができる。
【００１３】
以上、本発明の実施例を説明してきたが、突出部１ａの槽内に設けた複数の開口孔を有する減衰板５の開口孔の大きさや個数を変えたり減衰板５を複数段に設けても良く、さらに突出部１ａの槽内の液面の面積を調整するための槽内幅調整材６ａを複数枚重ねて添設しても良いことは言うまでもない。
【００１４】
【発明の効果】
本発明はほぼ方形状のタンクの上方へ側面に沿って４つの角柱状をした突出部を形成し、該突出部槽内の液面下に設けた複数の開口孔を有する減衰板を設置し、この減衰板の開口孔の大きさや個数および減衰板の設置段数を適宜に調整して液体の流動に抵抗させて流動力を阻止する減衰力が与えられる。また、突出部槽内に設けた槽内幅調整材とコイル状のスプリングからなる槽内幅調整機構によって突出部槽内の液面の面積を変えて液面が上下に移動する速さを調整することが可能となるため、幅と奥行きの異なる建築物などの直交する二方向の異なる固有周期に合うように、液体の揺動による制御によって固有周期を直交する二方向それぞれについて微調整ができ、建築物などの振動を確実に制振することができる。さらに、突出部槽内の上部同士を口径が十分に大きな通気管で連通し、空気ばねの作用が働かないようにすることによって、減衰板および槽内幅調整機構による制振装置の制振性能の微調整が効果的に行える。
【００１５】
また、構造が簡単であることで、据付けられる現地で建築物などの固有周期に合わせて迅速な調整が可能となり工数の低減が図られるとともに、メンテナンスも容易となる。なお、タンク上部が天井板で塞がれているために液体が流れ出る心配もない。さらに、この制振装置は建築物などの異なる二方向の固有周期に合わせるための調整手段を有しているため、一種類の制振装置本体で適用できる範囲が広く、量産化ができるとともに、製作コストの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施による流体式制振装置の斜視図。
【図２】同上の実施装置の平面図。
【図３】図２におけるａ−ａ断面図。
【図４】図２におけるｂ−ｂ断面図。
【図５】図２におけるｃ−ｃ断面図。
【図６】（ａ）図３におけるｄ部断面拡大図、（ｂ）図３におけるｄ部断面拡大図。
【図７】（ａ）本発明における実施の変形の平面図、（ｂ）本発明における実施の変形の平面図。
【図８】従来の二方向液柱管ダンパ方式の制振装置の概略斜視図。
【符号の説明】
１    タンク
１ａ  突出部
２    天井板
３    通気管
４    液体
５    減衰板
６    槽内幅調整機構
６ａ  槽内幅調整材
６ｂ  リング状のスプリング
【図１】
0003569436.tif 000002
【図２】
0003569436.tif 000003
【図３】
0003569436.tif 000004
【図４】
0003569436.tif 000005
【図５】
0003569436.tif 000006
【図６】
0003569436.tif 000007
【図７】
0003569436.tif 000008
【図８】
0003569436.tif 000009