(57)【要約】【課題】設置面積の縮小化と軽量化を図ることのできる制振性能の優れた制振装置の提供。【解決手段】液体１０を入れて上下に積み重ねた複数の容器１と、複数本の支柱２と、容器を支柱に固定する固定具３とを備え、容器１は上面視略矩形で、上面に開口部４を有し、且つ底壁５の下面に容器の一側壁６と略平行な方向に伸びる補強材７を取付けてあり、上に配置した容器の底壁５と下に配置した容器の開口部４の縁部との間に気密材１１が挟着してあり、上に配置した容器の補強材７が下に配置した容器の開口部４を通って下に配置した容器内の液体に浸漬している。【選択図】　　　図１
2004019932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を入れて上下に積み重ねた複数の容器と、複数本の支柱と、容器を支柱に固定する固定具とを備え、容器は上面視略矩形で、上面に開口部を有し、且つ底壁の下面に容器の一側壁と略平行な方向に伸びる補強材を取付けてあり、上に配置した容器の底壁と下に配置した容器の開口部の縁部との間に気密材が挟着してあり、上に配置した容器の補強材が下に配置した容器の開口部を通って下に配置した容器内の液体に浸漬していることを特徴とする制振装置。
【請求項２】
最上部に位置する容器には開口部を塞ぐ蓋部材を有し、蓋部材の下面に容器の一側壁と略平行な方向に伸びる補強材を取付けてあり、蓋部材の下面と容器の開口部の縁部との間に気密材が挟着してあり、蓋部材の補強材が最上部に位置する容器内の液体に浸漬していることを特徴とする請求項１記載の制振装置。
【請求項３】
液体を入れて上下に積み重ねた複数の容器と、複数本の支柱と、容器を支柱に固定する固定具とを備え、容器は上面視略矩形で、上面に開口部を有し、且つ底壁の上面に容器の一側壁と略平行な方向に伸びる補強材を取付けてあり、上に配置した容器の底壁と下に配置した容器の開口部の縁部との間に気密材が挟着してあり、補強材の一部又は全部が容器内の液体に浸漬していることを特徴とする制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄塔、高層ホテル、高層住宅などの建造物の上部に設置し、風等による建造物の揺れを吸収する制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
風等によって大きく揺れやすい高層建造物のための制振装置として、容器に液体を封入したものが従来から知られている。建造物はそれぞれに固有の振動数を有しており、制振装置は、容器内で液体が建造物の固有振動数と同じ振動数で揺動するように容器の大きさと液体の量を設計してある。建造物が風等によって揺れると、液体は容器の中で建造物と同じ振動数で、且つ建造物の揺れを打ち消すように一定の波長分だけずれた位相で揺動するから、建造物の揺れを確実に減衰させることができる。
【０００３】
特開２００１−２２０９２０号公報には、一体となった大型容器に液体を入れた制振装置であって、液面部に液面振動抑制部材を浸漬して自由に振動し得る液面の面積を変更することにより、液面の振動数を建造物の振動数に一致させ、設置環境に合った制振作用が得られるようにしたものが開示されている。しかし、この装置を設置するには広い設置スペースが必要であり、装置の重量も重くなるから、高層建造物の最上部に設置するには施工性が悪かった。
また、液体を利用した制振装置においては、液体が容器の壁面に当たって跳ね返る時に液体が四方に飛び散ることで制振力が分散し、期待していただけの制振作用が得られないという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上に述べたような実情に鑑み、設置面積の縮小化と軽量化を図ることのできる制振性能の優れた制振装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の制振装置は、液体を入れて上下に積み重ねた複数の容器と、複数本の支柱と、容器を支柱に固定する固定具とを備え、容器は上面視略矩形で、上面に開口部を有し、且つ底壁の下面に容器の一側壁と略平行な方向に伸びる補強材を取付けてあり、上に配置した容器の底壁と下に配置した容器の開口部の縁部との間に気密材が挟着してあり、上に配置した容器の補強材が下に配置した容器の開口部を通って下に配置した容器内の液体に浸漬していることを特徴とする。
【０００６】
さらに請求項２記載の制振装置は、最上部に位置する容器には開口部を塞ぐ蓋部材を有し、蓋部材の下面に容器の一側壁と略平行な方向に伸びる補強材を取付けてあり、蓋部材の下面と容器の開口部の縁部との間に気密材が挟着してあり、蓋部材の補強材が最上部に位置する容器内の液体に浸漬していることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３記載の発明による制振装置は、液体を入れて上下に積み重ねた複数の容器と、複数本の支柱と、容器を支柱に固定する固定具とを備え、容器は上面視略矩形で、上面に開口部を有し、且つ底壁の上面に容器の一側壁と略平行な方向に伸びる補強材を取付けてあり、上に配置した容器の底壁と下に配置した容器の開口部の縁部との間に気密材が挟着してあり、補強材の一部又は全部が容器内の液体に浸漬していることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図３は、本発明の制振装置の一実施形態を示しており、図２が側面図、図３が平面図、図１が図３の切断線Ａ−Ａにおける縦断面図である。この制振装置は、高層ビルの屋上などに設置して建造物の揺れを吸収するもので、底の浅い長方形の容器１に液体１０を入れて上下四段に重ね、容器の周囲に立設した６本の支柱２に容器を固定具３で固定してある。容器１は、吸収しようとする建造物の揺れの方向に容器の長手方向を一致させて配置してあり、建造物の固有振動数と同じ振動数で液体１０が容器１の長手方向に揺動するように、容器１の大きさと深さを設計してある。
【０００９】
各容器１は底壁５と４枚の側壁６とで直方体型に形成され、容器の上面には開口部４を設けて大きく開口させてある。開口部４の周りには、開口部の縁部となる係止部８を、側壁６の上部を内側に折り曲げて形成してあり、係止部８と上に重ねた容器の底壁５との間に気密材１１を挟着してある。これによって容器の開口部４が、上に重ねた容器の底壁５によって密閉して塞がれている。一番上に配置した容器１だけは、蓋部材９を被せて開口部４を塞いである。蓋部材９の下面と容器の係止部８との間にも気密材１１を挟着してある。側壁６には、注水口１２と水量確認窓１３を設けてある。
【００１０】
一番下の容器１を除き、容器１は底壁５の下面側に補強材７を取り付けて補強してある。補強材７は、取付部１４と垂直部１５を有する断面Ｔ字形の長尺部材であって、容器１の長手方向の側壁６と平行に３本並べて設置してある。補強材７の取付けは、溶接により行っても良いしボルト等を用いても良い。また、容器底壁５の下面側に補強材７を取付けることで、容器の内部に取付ける場合に比べて、取付けを容易に行うことができる。（容器の内部に取付ける場合は、補強材を容器内に挿入する際や取付け作業の際に、容器の側壁や係止部が作業の障害になる場合がある。）このように補強材７を設けたことで、容器１の板厚を薄くして軽量化を図っても容器の底壁５が液体の重みで変形することがない。一番下の容器１は、支柱２の下端部同士を繋ぐ連結材１６ａの上に載っているので、補強材７がなくても変形しない。蓋部材９の下面にも同じように補強材７を取り付けてある。また補強材７は、その垂直部１５が、下方に位置する容器１の内部に開口部４から入り込み、先端部が容器内の液体１０に浸漬している。これにより、建造物が揺れた時に容器内の液体１０は、最も制振効果の高い容器の長手方向にのみ強制的に動かされることとなり、液体が側壁６にぶつかって跳ね返る時でも、補強材が上から浸漬しているので液体が四方に飛び散ることがなく、制振力が弱められることがない。すなわち、補強材７は下の容器の液体について整流装置としての働きを有する。
【００１１】
また補強材７は、図４に示すように容器の底壁５の上面側に設けて、補強材の垂直部１５を液面から突出させてあっても良い。このようにしても、補強材が容器の補強の働きと、液体の移動方向を規制する整流装置として制振能力を高める二つの働きをすることになる。なお補強材は、その全部が液体に浸漬している場合でも整流機能を発揮する。
【００１２】
この制振装置の施工手順を述べると、まず６本の支柱２の下端部を連結具１６ａで連結して立たせ、支柱２の下端部をアングル状のファスナー１７とアンカーボルト１８で構造物の床面に固定する。その後、容器１を支柱２の内側に重ねて置いてゆき、容器１の周囲を固定具３で各支柱２に固定する。補強材７が容器１の下面側に設けてあり、且つ補強材７の長さを容器の開口部４の寸法と略同じにした場合には、容器を重ねる際に補強材７の両端部が下の容器の開口部４の縁に当たってガイドされ、重ねる容器が位置決めされるので作業がしやすい。容器１と容器１の間には気密材１１を挟み込む。液体１０は容器１の中に予め入れておいても良いし、重ねた後で入れても良い。一番上の容器１に蓋部材９を被せ、蓋部材９をボルト・ナット１９で容器１に固定する。最後に支柱２の上端部を連結具１６ｂで連結する。
【００１３】
図５は、より大きな制振力を得たい場合の制振装置の実施形態を示している。この制振装置は、これまでに述べたものを四つ合体させただけで、基本的な構造は同じである。本発明の制振装置は、容器１の数を変更するだけで制振能力を簡単に変えることができる。また、容器１内の液体の振動数を建造物の固有振動数に厳密に一致させるのは容易ではないので、液体１０の量を容器によって少しずつ違わせ、数種類の固有振動数を持つ容器１を組み合わせて制振装置を構成すれば、液体の量を建造物ごとに調整しなくても、幅広い振動数レンジで制振作用を発揮するものとなる。
【００１４】
本発明の制振装置は以上に述べた実施形態に限定されない。容器の形は、長方形に限らず正方形でも良い。また補強材の向きは、必ずしも同じ向きでなくても良い。容器の材質は特に限定するものではなく、鉄板、ステンレス鋼板、アルミニウム合金板、合成樹脂等とすることができる。中に入れる液体としては水が一般的であるが、これに限ったものではない。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１記載の制振装置は、容器を上下に重ねて設置することで設置スペースを小さくでき、また、上に配置した容器の底壁で下に配置した容器の開口部を塞ぐこと、容器を補強材で補強して容器自体を軽量化することにより、装置全体の軽量化が図られ、施工性も良好となっている。さらに、補強材が容器内の液体の移動する向きを規制し、液体が側壁にぶつかって跳ね返る時でも、補強材が上から浸漬しているので液体が四方に飛び散ることがなく、制振力が弱められることがない。また、補強材を容器底壁の下面側に取付けるようにしたことで、補強材の取付けが容易となっている。各容器は気密材により気密性を持たせてあるので液体の量が変わることがなく、メンテナンスが要らない。
【００１６】
さらに請求項２記載の発明によれば、最上部に位置する容器からも他の容器と変わらない制振作用が得られる。
【００１７】
また、請求項３記載の構成によっても、設置面積の縮小化と装置の軽量化、制振能力の向上といった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の制振装置の一実施形態を示す側面図である。
【図３】本発明の制振装置の一実施形態を示す平面図である。
【図４】補強材を容器の底壁上に設置した場合の実施形態を示す図１と同じ部分の縦断面図である。
【図５】制振能力をさらに上げる場合の実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１　容器
２　支柱
３　固定具
４　開口部
５　底壁
６　側壁
７　補強材
８　係止部（開口部の縁部）
９　蓋部材
１０　液体
１１　気密材
【図１】
2004019932.tif 000003
【図２】
2004019932.tif 000004
【図３】
2004019932.tif 000005
【図４】
2004019932.tif 000006
【図５】
2004019932.tif 000007