JP6495795B2 - Mass damper - Google Patents
Mass damper Download PDFInfo
- Publication number
- JP6495795B2 JP6495795B2 JP2015195620A JP2015195620A JP6495795B2 JP 6495795 B2 JP6495795 B2 JP 6495795B2 JP 2015195620 A JP2015195620 A JP 2015195620A JP 2015195620 A JP2015195620 A JP 2015195620A JP 6495795 B2 JP6495795 B2 JP 6495795B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main body
- axial direction
- mass
- pair
- rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 148
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 62
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 46
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 37
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 33
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 30
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 30
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 25
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 72
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 31
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 20
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Description
本発明は、構造物を含む系内の第1部位と第2部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するためのマスダンパに関する。 The present invention relates to a mass damper that is provided between a first part and a second part in a system including a structure and that suppresses vibration of the structure.
従来、この種のマスダンパとして、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。このマスダンパは、筒状の外装シリンダと、外装シリンダの軸線方向の一端部に、軸線方向に移動可能に収容された端部シリンダと、軸線方向に延び、外装シリンダ及び端部シリンダに、軸線方向に移動可能に収容されたねじ軸と、ねじ軸に設けられるとともに、端部シリンダに収容された皿ばねユニットと、ねじ軸にボールを介して螺合するとともに、外装シリンダに軸受けを介して回転可能に収容されたナットと、ナットと一体に外装シリンダに回転可能に収容された回転マスを備えている。 Conventionally, as this type of mass damper, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. The mass damper includes a cylindrical outer cylinder, an end cylinder accommodated at one end in the axial direction of the outer cylinder, movably accommodated in the axial direction, and extends in the axial direction to the outer cylinder and the end cylinder in the axial direction. A screw shaft movably accommodated in the screw shaft, a disc spring unit housed in the end cylinder, and screwed to the screw shaft via a ball, and rotated to the exterior cylinder via a bearing A nut that can be accommodated, and a rotating mass that is rotatably accommodated in the outer cylinder integrally with the nut.
外装シリンダ及び端部シリンダには、軸線方向に延びる4つのキーが係合しており、それにより、両者の間の相対回転が阻止される。皿ばねユニットは、軸線方向に積層された複数の皿ばねで構成されており、ねじ軸の端部シリンダ側の部分は、皿ばねユニットと、皿ばねユニットの軸線方向の両側にそれぞれ配置されたドーナツ板状の一対の押板とに挿入されている。また、ねじ軸の端部シリンダ側の部分には、一対の押板に外側からそれぞれ当接する一対のストッパが一体に設けられている。さらに、端部シリンダには、一対の押板に外側からそれぞれ当接する一対のリング状の蓋部が取り付けられている。また、ねじ軸におけるナットとストッパの間には、回転防止板が一体に設けられ、この回転防止板及び外装シリンダには、軸線方向に延びるキーが係合しており、それにより、外装シリンダに対するねじ軸の回転が防止される。 Four keys extending in the axial direction are engaged with the outer cylinder and the end cylinder, thereby preventing relative rotation therebetween. The disc spring unit is composed of a plurality of disc springs stacked in the axial direction, and the end cylinder side portions of the screw shaft are respectively arranged on both sides of the disc spring unit and the disc spring unit in the axial direction. It is inserted into a pair of donut plate-like push plates. In addition, a pair of stoppers that come into contact with the pair of pressing plates from the outside are provided integrally with the end cylinder side portion of the screw shaft. Further, a pair of ring-shaped lid portions that are in contact with the pair of push plates from the outside are attached to the end cylinder. Further, an anti-rotation plate is integrally provided between the nut and the stopper of the screw shaft, and a key extending in the axial direction is engaged with the anti-rotation plate and the exterior cylinder. The rotation of the screw shaft is prevented.
以上の構成の従来のマスダンパでは、外装シリンダ及び端部シリンダが、構造物の所定の第1部位及び第2部位にそれぞれ連結されており、構造物の振動に伴う第1部位と第2部位の間の相対変位が、外装シリンダ及び端部シリンダに伝達される。これに伴い、圧縮力がマスダンパに作用することで端部シリンダが外装シリンダに対してナット側に移動すると、端部シリンダの一方の蓋部が、一方の押板をナット側に押圧し、それにより一方の押板が一方のストッパから離れるとともに、外装シリンダに対する端部シリンダの移動が、一方の押板、皿ばねユニット、他方の押板及び他方のストッパを介して、ねじ軸に伝達される。これにより、ねじ軸がナット側に移動するのに伴って、ナット及び回転マスが一体に回転する。 In the conventional mass damper having the above-described configuration, the exterior cylinder and the end cylinder are respectively connected to the predetermined first part and the second part of the structure, and the first part and the second part associated with the vibration of the structure are provided. The relative displacement between them is transmitted to the outer cylinder and the end cylinder. Along with this, when the end cylinder moves to the nut side relative to the exterior cylinder due to the compressive force acting on the mass damper, one lid of the end cylinder presses one push plate toward the nut side, As a result, one push plate moves away from one stopper, and the movement of the end cylinder relative to the exterior cylinder is transmitted to the screw shaft via the one push plate, the disc spring unit, the other push plate, and the other stopper. . Thereby, a nut and a rotation mass rotate in one as a screw axis moves to the nut side.
一方、引張力がマスダンパに作用することで端部シリンダが外装シリンダに対してナットと反対側に移動すると、端部シリンダの他方の蓋部が、他方の押板をナットと反対側に押圧し、それにより他方の押板が他方のストッパから離れるとともに、外装シリンダに対する端部シリンダの移動が、他方の押板、皿ばねユニット、一方の押板及び一方のストッパを介して、ねじ軸に伝達される。これにより、ねじ軸がナットと反対側に移動するのに伴って、ナット及び回転マスが一体に回転する。以上のように、従来のマスダンパでは、圧縮力が作用する場合及び引張力が作用する場合のいずれにおいても、第1及び第2部位の間の相対変位を、皿ばねユニットを介して回転マスに伝達し、皿ばねユニット及び回転マスから成る付加振動系を構成するようにしている。これは、回転マスとともに付加振動系を構成するために一般的に用いられる鋼材などのばね機能を有する取り付け部材を介さずに、マスダンパを第1及び第2部位に連結可能にするためである。 On the other hand, when the end cylinder moves to the opposite side of the nut relative to the exterior cylinder due to the tensile force acting on the mass damper, the other lid of the end cylinder presses the other push plate to the opposite side of the nut. As a result, the other push plate moves away from the other stopper, and the movement of the end cylinder relative to the exterior cylinder is transmitted to the screw shaft via the other push plate, the disc spring unit, one push plate, and one stopper. Is done. Thereby, a nut and a rotation mass rotate in one as a screw axis moves to the opposite side to a nut. As described above, in the conventional mass damper, the relative displacement between the first and second portions is applied to the rotating mass via the disc spring unit in both cases where the compressive force acts and the tensile force acts. An additional vibration system composed of a disc spring unit and a rotating mass is configured. This is to make it possible to connect the mass damper to the first and second portions without using an attachment member having a spring function such as a steel material generally used to configure the additional vibration system together with the rotating mass.
上述したように、従来のマスダンパでは、構造物の振動に伴う第1及び第2部位の間の相対変位を、皿ばねユニットを介して回転マスに伝達するために、端部シリンダや蓋部、複数のキーなどの複雑な構成が採用されている。また、ねじ軸及びナットのみならず、回転マスまでもが外装シリンダに収容されている。以上により、マスダンパ全体の構成が非常に複雑になってしまう。 As described above, in the conventional mass damper, in order to transmit the relative displacement between the first and second parts due to the vibration of the structure to the rotating mass through the disc spring unit, the end cylinder, the lid, A complicated configuration such as a plurality of keys is employed. Further, not only the screw shaft and nut but also the rotating mass is accommodated in the exterior cylinder. As a result, the configuration of the entire mass damper becomes very complicated.
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、付加振動系を構成するための回転マス及び弾性体を互いに直列に連結できるとともに、比較的簡単に構成することができるマスダンパを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a rotating mass and an elastic body for forming an additional vibration system can be connected in series with each other and can be configured relatively easily. The purpose is to provide a mass damper.
上記の目的を達成するために、請求項1に係る発明は、構造物を含む系内の第1部位と第2部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するためのマスダンパであって、筒状の本体部と、本体部に一体に設けられた回転マスと、第1部位に連結され、本体部の軸線方向に延びるとともに、本体部の軸線方向の一方の部位に、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されたねじ軸と、ねじ軸にボールを介して螺合するとともに、本体部の一方の部位に取り付けられたナットと、第2部位に連結され、軸線方向に延びるとともに、本体部の軸線方向の他方の部位に、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容され、本体部を回転可能に支持するロッドと、ロッドに一体に設けられ、本体部の他方の部位に、軸線方向に移動可能に収容されたフランジと、本体部の他方の部位に収容され、本体部に同軸状に設けられるとともに、フランジの軸線方向の両側にそれぞれ配置された一対のスラスト軸受けと、軸線方向に積層された複数の皿ばねから成り、本体部の他方の部位に収容され、ロッドが挿入されるとともに、フランジと一対のスラスト軸受けの一方との間、及び、フランジと一対のスラスト軸受けの他方との間にそれぞれ配置された一対の皿ばねユニットと、を備え、構造物の振動に伴って発生した第1部位と第2部位の間の相対変位が、ねじ軸、ナット、ロッド、フランジ、皿ばねユニット及びスラスト軸受けを介して、回転運動に変換された状態で本体部に伝達され、それにより本体部及び回転マスがロッドに対して回転するとともに、皿ばねユニットがフランジ及び本体部で軸線方向に押圧されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a mass damper provided between a first part and a second part in a system including a structure for suppressing vibration of the structure. A cylindrical main body, a rotary mass provided integrally with the main body, and a first portion connected to the main body and extending in the axial direction of the main body; A screw shaft that is movably partly and coaxially accommodated, is screwed to the screw shaft via a ball, and is connected to a nut attached to one part of the main body and a second part. A rod that extends in the direction and is accommodated partially and coaxially so as to be movable in the axial direction at the other portion in the axial direction of the main body, and is provided integrally with the rod and rotatably supports the main body, Housed in the other part of the main body so as to be movable in the axial direction And a pair of thrust bearings that are accommodated in the other part of the main body part, are coaxially provided in the main body part, and are respectively disposed on both sides in the axial direction of the flange, and a plurality of laminated axially Consists of a disc spring, accommodated in the other part of the main body, the rod is inserted, and is arranged between the flange and one of the pair of thrust bearings and between the flange and the other of the pair of thrust bearings, respectively A pair of disc spring units, and the relative displacement between the first part and the second part generated by the vibration of the structure is a screw shaft, nut, rod, flange, disc spring unit, and thrust bearing. Is transmitted to the main body part in a state converted into a rotational motion, whereby the main body part and the rotary mass rotate with respect to the rod, and the disc spring unit is flanged. Characterized in that it is pressed in the axial direction in the fine body portion.
この構成によれば、筒状の本体部に、回転マスが一体に設けられており、本体部の軸線方向の一方の部位には、ねじ軸が、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。このねじ軸は、第1部位に連結されており、軸線方向に延びている。また、ねじ軸には、本体部の一方の部位に取り付けられたナットが、ボールを介して螺合している。本体部の軸線方向の他方の部位には、ロッドが、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。このロッドは、第2部位に連結され、軸線方向に延びており、本体部を回転可能に支持している。また、ロッドには、フランジが一体に設けられており、このフランジは、本体部の他方の部位に、軸線方向に移動可能に収容されている。また、本体部の他方の部位には、一対のスラスト軸受け及び一対の皿ばねユニットが収容されている。これらの一対のスラスト軸受けは、本体部に同軸状に設けられており、フランジの軸線方向の両側にそれぞれ配置されている。上記の一対の皿ばねユニットは、各々が軸線方向に積層された複数の皿ばねで構成され、フランジと一対のスラスト軸受けの一方との間、及び、フランジと一対のスラスト軸受けの他方との間に、それぞれ配置されており、ロッドが挿入されている。 According to this configuration, the rotating mass is integrally provided on the cylindrical main body, and the screw shaft is partially and coaxially movable at one site in the axial direction of the main body so as to be movable in the axial direction. It is housed in a shape. The screw shaft is connected to the first portion and extends in the axial direction. A nut attached to one part of the main body is screwed onto the screw shaft via a ball. The rod is housed partially and coaxially in the other axial portion of the main body so as to be movable in the axial direction. The rod is connected to the second portion, extends in the axial direction, and supports the main body portion rotatably. Moreover, the rod is integrally provided with a flange, and this flange is accommodated in the other part of the main body so as to be movable in the axial direction. A pair of thrust bearings and a pair of disc spring units are housed in the other part of the main body. The pair of thrust bearings are coaxially provided on the main body and are respectively disposed on both sides of the flange in the axial direction. Each of the pair of disc spring units is composed of a plurality of disc springs stacked in the axial direction, and is between the flange and one of the pair of thrust bearings and between the flange and the other of the pair of thrust bearings. And a rod is inserted.
構造物の振動に伴って発生した第1部位と第2部位の間の相対変位は、ねじ軸及びロッドに伝達され、さらに、ナット、フランジ、皿ばねユニット及びスラスト軸受けを介して、回転運動に変換された状態で本体部に伝達される。これにより、本体部及び回転マスがロッドに対して一緒に回転し、回転マスによる回転慣性質量効果が得られるので、構造物の振動を適切に抑制することができる。その際、皿ばねユニットがフランジ及び本体部で押圧され、その剛性を発揮するので、回転マス及び皿ばねユニットによって、付加振動系を構成することができる。 Relative displacement between the first part and the second part generated by the vibration of the structure is transmitted to the screw shaft and the rod, and is further subjected to rotational movement via the nut, flange, disc spring unit and thrust bearing. The converted data is transmitted to the main body. Thereby, since a main-body part and a rotation mass rotate together with respect to a rod and the rotation inertial mass effect by a rotation mass is acquired, the vibration of a structure can be suppressed appropriately. At that time, since the disc spring unit is pressed by the flange and the main body and exhibits its rigidity, an additional vibration system can be configured by the rotating mass and the disc spring unit.
これにより、回転マスとともに付加振動系を構成するために一般的に用いられる鋼材などのばね機能を有する取り付け部材を介さずに、マスダンパを第1及び第2部位に連結することが可能になる。この場合、回転マスへの第1部位と第2部位の間の相対変位の伝達に伴い、皿ばねユニットと本体部の間に軸線方向の押圧力(アキシャル荷重)が作用するものの、両者の間にスラスト軸受けが設けられているので、本体部及び回転マスをロッドに対して適切に回転させることができる。 Accordingly, it is possible to connect the mass damper to the first and second portions without using an attachment member having a spring function such as a steel material generally used to configure the additional vibration system together with the rotating mass. In this case, along with transmission of the relative displacement between the first part and the second part to the rotating mass, an axial pressing force (axial load) acts between the disc spring unit and the main body part. Since the thrust bearing is provided on the main body, the main body and the rotary mass can be appropriately rotated with respect to the rod.
また、上述した説明から明らかなように、本発明によるマスダンパは、前述した従来のマスダンパと同じ機能を有しており、付加振動系を構成するための弾性体としての皿ばねユニット及び回転マスを互いに直列に連結することができる。一方、従来のマスダンパと異なり、端部シリンダや蓋部、複数のキーといった複雑な構成を必要としないことと、回転マスが、本体部に別個ではなく一体に設けられていることから、マスダンパを比較的簡単に構成することができる。 Further, as is clear from the above description, the mass damper according to the present invention has the same function as the conventional mass damper described above, and includes a disc spring unit and a rotating mass as an elastic body for constituting the additional vibration system. They can be connected to each other in series. On the other hand, unlike conventional mass dampers, it does not require complicated structures such as end cylinders, lids, and multiple keys, and the rotating mass is provided integrally with the main body, not separately. It can be configured relatively easily.
また、従来のマスダンパと異なり、例えば、回転マスを、本体部に収容せずに一体に設けた場合には、回転マスの回転慣性質量を調整するにあたって、本体部から回転マスを取り出さずに、当該調整を容易に行うことができる。さらに、この場合には、同じ理由により、回転マスの大きな回転慣性質量効果を得るために、その軸線方向に直交する面の面積を大きくしても、従来のマスダンパと異なり、本体部の軸線方向に直交する面の面積を回転マスよりも大きくしなくてもよいので、マスダンパ全体の小型化を図ることができる。 In addition, unlike a conventional mass damper, for example, when the rotating mass is provided integrally without being housed in the main body portion, when adjusting the rotational inertial mass of the rotating mass, without removing the rotating mass from the main body portion, The adjustment can be easily performed. Further, in this case, for the same reason, in order to obtain a large rotating inertial mass effect of the rotating mass, even if the area of the surface orthogonal to the axial direction is increased, unlike the conventional mass damper, the axial direction of the main body portion Since the area of the plane orthogonal to does not have to be larger than that of the rotating mass, the entire mass damper can be reduced in size.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のマスダンパにおいて、本体部は、軸線方向に延びる筒状の周壁と、本体部の他方の部位に、軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置された一対の壁部と、を一体に有し、本体部の他方の部位の内部には、一対の壁部及び周壁によって流体室が画成され、一対の壁部の各々には、軸線方向に貫通する挿入孔が形成されており、ロッドは、挿入孔に挿入されることによって、本体部を回転可能に支持し、フランジは、流体室に、回転可能にかつ軸線方向に摺動可能に設けられるとともに、流体室を第1流体室と第2流体室に区画しており、一対のスラスト軸受けは、一対の壁部にそれぞれ設けられるとともに、第1及び第2流体室にそれぞれ収容され、一対の皿ばねユニットは、第1及び第2流体室にそれぞれ収容されており、第1及び第2流体室に充填された粘性流体と、フランジに設けられ、第1及び第2流体室内の粘性流体の圧力を調整するために、第1及び第2流体室を互いに連通させる調圧弁と、をさらに備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the mass damper according to the first aspect, the main body portion is disposed on the cylindrical peripheral wall extending in the axial direction and the other portion of the main body portion in a state of being spaced apart from each other in the axial direction. The fluid chamber is defined by the pair of wall portions and the peripheral wall in the other part of the main body portion, and each of the pair of wall portions has an axial direction. The rod is inserted into the insertion hole, so that the main body is rotatably supported, and the flange is slidable and slidable in the axial direction in the fluid chamber. The fluid chamber is divided into a first fluid chamber and a second fluid chamber, and the pair of thrust bearings are respectively provided on the pair of wall portions and are respectively accommodated in the first and second fluid chambers, A pair of disc spring units are provided in the first and second fluid chambers. In order to adjust the pressure of the viscous fluid contained in the first and second fluid chambers and the flanges provided in the first and second fluid chambers, respectively. And a pressure regulating valve for communicating the two fluid chambers with each other.
この構成によれば、本体部は、軸線方向に延びる筒状の周壁と、本体部の他方の部位に、軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置された一対の壁部と、を一体に有している。本体部の他方の部位の内部には、周壁及び一対の壁部によって流体室が画成されており、一対の壁部の各々には、軸線方向に貫通する挿入孔が形成されている。前記ロッドは、挿入孔に挿入されており、それにより、本体部を回転可能に支持している。 According to this configuration, the main body unit integrally includes a cylindrical peripheral wall extending in the axial direction and a pair of wall units disposed on the other part of the main body unit in a state of being spaced apart from each other in the axial direction. Have. A fluid chamber is defined in the other part of the main body by a peripheral wall and a pair of walls, and an insertion hole penetrating in the axial direction is formed in each of the pair of walls. The rod is inserted into the insertion hole, thereby supporting the main body portion rotatably.
また、ロッドと一体のフランジは、流体室に、回転可能にかつ軸線方向に摺動可能に設けられるとともに、流体室を第1流体室と第2流体室に区画している。前記一対のスラスト軸受けは、一対の壁部にそれぞれ設けられるとともに、第1及び第2流体室にそれぞれ収容されており、前記一対の皿ばねユニットは、第1及び第2流体室にそれぞれ収容されている。また、第1及び第2流体室には、粘性流体が充填されており、フランジには、第1及び第2流体室内の粘性流体の圧力を調整するために、両流体室を互いに連通させる調圧弁が設けられている。 The flange integral with the rod is provided in the fluid chamber so as to be rotatable and slidable in the axial direction, and partitions the fluid chamber into a first fluid chamber and a second fluid chamber. The pair of thrust bearings are provided on the pair of wall portions, respectively, and are accommodated in the first and second fluid chambers, respectively, and the pair of disc spring units are accommodated in the first and second fluid chambers, respectively. ing. The first and second fluid chambers are filled with a viscous fluid, and the flange is adjusted so that the fluid chambers communicate with each other in order to adjust the pressure of the viscous fluid in the first and second fluid chambers. A pressure valve is provided.
上述したように、本体部の他方の部位の内部に画成された流体室に、粘性流体が充填されるとともに、ロッドと一体のフランジが軸線方向に摺動可能に設けられており、フランジで区画された第1及び第2流体室内の粘性流体の圧力が、調圧弁によって調整される。このため、第1部位と第2部位の間の相対変位がロッド及びねじ軸に伝達されるのに伴い、フランジが流体室内を摺動すると、第1及び第2流体室の一方の内部の粘性流体がフランジで押圧されるとともに、その圧力が調圧弁で調整されるので、粘性流体による粘性減衰効果をさらに得ることができ、ひいては、構造物の振動をより適切に抑制することができる。 As described above, the fluid chamber defined in the other part of the main body is filled with the viscous fluid, and the flange integral with the rod is provided so as to be slidable in the axial direction. The pressure of the viscous fluid in the partitioned first and second fluid chambers is adjusted by a pressure regulating valve. For this reason, when the flange slides in the fluid chamber as the relative displacement between the first portion and the second portion is transmitted to the rod and the screw shaft, the viscosity inside one of the first and second fluid chambers. Since the fluid is pressed by the flange and the pressure is adjusted by the pressure regulating valve, it is possible to further obtain a viscous damping effect by the viscous fluid, and more appropriately suppress the vibration of the structure.
前記目的を達成するために、請求項3に係る発明は、構造物を含む系内の第1部位と第2部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するためのマスダンパであって、筒状の本体部と、本体部に一体に設けられた回転マスと、第1部位に連結され、本体部の軸線方向に延びるとともに、本体部の軸線方向の一方の部位に、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されたねじ軸と、ねじ軸にボールを介して螺合するとともに、本体部の一方の部位に取り付けられたナットと、第2部位に連結され、軸線方向に延びるとともに、本体部の軸線方向の他方の部位に、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容され、本体部を回転可能に支持するロッドと、ロッドに一体に設けられ、本体部の他方の部位に、回転可能にかつ軸線方向に摺動可能に収容されたロッドピストンと、本体部の他方の部位に収容されるとともに、ロッドピストンの軸線方向の両側にそれぞれ配置された一対の弾性体と、本体部の他方の部位に、軸線方向に摺動可能に収容され、ロッドピストンと一対の弾性体の一方との間、及び、ロッドピストンと一対の弾性体の他方との間にそれぞれ配置されるとともに、本体部の他方の部位の内部において、ロッドピストンとの間に第1流体室及び第2流体室をそれぞれ画成し、ロッドに対して軸線方向に移動可能で、かつ本体部及びロッドの少なくとも一方に対して回転可能な一対のピストンと、第1及び第2流体室に充填された流体と、を備え、構造物の振動に伴って発生した第1部位と第2部位の間の相対変位が、ねじ軸、ナット、ロッド、ロッドピストン、流体、ピストン、及び弾性体を介して、回転運動に変換された状態で本体部に伝達され、それにより本体部及び回転マスが回転するとともに、弾性体がピストン及び本体部で軸線方向に押圧されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to
この構成によれば、筒状の本体部に、回転マスが一体に設けられており、本体部の軸線方向の一方の部位には、ねじ軸が、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。このねじ軸は、第1部位に連結されており、軸線方向に延びている。また、ねじ軸には、本体部の一方の部位に取り付けられたナットが、ボールを介して螺合している。本体部の軸線方向の他方の部位には、ロッドが、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。このロッドは、第2部位に連結され、軸線方向に延びており、本体部を回転可能に支持している。また、ロッドには、ロッドピストンが一体に設けられており、このロッドピストンは、本体部の他方の部位に、回転可能にかつ軸線方向に摺動可能に収容されている。 According to this configuration, the rotating mass is integrally provided on the cylindrical main body, and the screw shaft is partially and coaxially movable at one site in the axial direction of the main body so as to be movable in the axial direction. It is housed in a shape. The screw shaft is connected to the first portion and extends in the axial direction. A nut attached to one part of the main body is screwed onto the screw shaft via a ball. The rod is housed partially and coaxially in the other axial portion of the main body so as to be movable in the axial direction. The rod is connected to the second portion, extends in the axial direction, and supports the main body portion rotatably. Moreover, the rod piston is integrally provided in the rod, and this rod piston is accommodated in the other part of the main body so as to be rotatable and slidable in the axial direction.
本体部の他方の部位には、一対の弾性体及び一対のピストンが収容されており、これらの一対の弾性体は、ロッドピストンの軸線方向の両側にそれぞれ配置されている。上記の一対のピストンは、ロッドピストンと一対の弾性体の一方との間、及び、ロッドピストンと一対の弾性体の他方との間にそれぞれ配置されており、本体部の他方の部位内を軸線方向に摺動可能で、ロッドに対して軸線方向に移動可能であり、かつ、本体部及びロッドの少なくとも一方に対して回転可能である。また、本体部の他方の部位の内部には、ロッドピストンと、一対のピストンの一方との間、及び一対のピストンの他方との間に、第1流体室及び第2流体室がそれぞれ画成されており、これらの第1及び第2流体室には、流体が充填されている。 A pair of elastic bodies and a pair of pistons are accommodated in the other part of the main body, and these pair of elastic bodies are respectively disposed on both sides in the axial direction of the rod piston. The pair of pistons are disposed between the rod piston and one of the pair of elastic bodies and between the rod piston and the other of the pair of elastic bodies, respectively, and the axis of the other part of the main body portion Slidable in the direction, movable in the axial direction relative to the rod, and rotatable relative to at least one of the main body and the rod. A first fluid chamber and a second fluid chamber are defined in the other part of the main body between the rod piston and one of the pair of pistons and between the other of the pair of pistons. These first and second fluid chambers are filled with fluid.
構造物の振動に伴って発生した第1部位と第2部位の間の相対変位は、ねじ軸及びロッドに伝達され、さらに、ナット、ロッドピストン、流体、ピストン、及び弾性体を介して、回転運動に変換された状態で本体部に伝達される。これにより、本体部及び回転マスが一緒に回転し、回転マスによる回転慣性質量効果が得られることによって、構造物の振動を適切に抑制することができる。その際、弾性体が、流体、ピストン及び本体部で押圧され、その剛性を発揮するので、回転マス及び弾性体によって、付加振動系を構成することができる。 The relative displacement between the first part and the second part generated by the vibration of the structure is transmitted to the screw shaft and the rod, and further rotated through the nut, the rod piston, the fluid, the piston, and the elastic body. It is transmitted to the main body in a state converted into motion. Thereby, a main-body part and a rotation mass rotate together, and the vibration of a structure can be suppressed appropriately by the rotation inertial mass effect by a rotation mass being acquired. At that time, the elastic body is pressed by the fluid, the piston, and the main body, and exhibits its rigidity. Therefore, the additional vibration system can be configured by the rotating mass and the elastic body.
これにより、回転マスとともに付加振動系を構成するために一般的に用いられる鋼材などのばね機能を有する取り付け部材を介さずに、マスダンパを第1及び第2部位に連結することが可能になる。この場合、ねじ軸に対するロッド及びロッドピストンの移動が、周方向に剪断変形可能な流体を介して本体部に伝達されることと、ロッドピストンの移動に伴い流体を介して押圧されるピストンが本体部及び/又はロッドに対して回転可能であることから、本体部及び回転マスをロッドに対して適切に回転させることができる。 Accordingly, it is possible to connect the mass damper to the first and second portions without using an attachment member having a spring function such as a steel material generally used to configure the additional vibration system together with the rotating mass. In this case, the movement of the rod and the rod piston relative to the screw shaft is transmitted to the main body via a fluid that can be sheared in the circumferential direction, and the piston that is pressed via the fluid as the rod piston moves is the main body. Since it can rotate with respect to a part and / or a rod, a main-body part and a rotation mass can be appropriately rotated with respect to a rod.
また、上述した説明から明らかなように、本発明によるマスダンパは、請求項1に係る発明のマスダンパと同様、前述した従来のマスダンパと同じ機能を有しており、付加振動系を構成するための回転マス及び弾性体を互いに直列に連結することができる。一方、従来のマスダンパと異なり、端部シリンダや蓋部、複数のキーといった複雑な構成を必要としないことと、回転マスが、本体部に別個ではなく一体に設けられていることから、マスダンパを比較的簡単に構成することができる。 Further, as is apparent from the above description, the mass damper according to the present invention has the same function as the conventional mass damper described above, similarly to the mass damper according to the first aspect of the present invention, and constitutes an additional vibration system. The rotating mass and the elastic body can be connected to each other in series. On the other hand, unlike conventional mass dampers, it does not require complicated structures such as end cylinders, lids, and multiple keys, and the rotating mass is provided integrally with the main body, not separately. It can be configured relatively easily.
また、請求項1に係る発明のマスダンパと同様、従来のマスダンパと異なり、例えば、回転マスを、本体部に収容せずに一体に設けた場合には、回転マスの回転慣性質量を調整するにあたって、本体部から回転マスを取り出さずに、当該調整を容易に行うことができる。さらに、この場合には、同じ理由により、回転マスの大きな回転慣性質量効果を得るために、その軸線方向に直交する面の面積を大きくしても、従来のマスダンパと異なり、本体部の軸線方向に直交する面の面積を回転マスよりも大きくしなくてもよいので、マスダンパ全体の小型化を図ることができる。 Further, like the mass damper of the invention according to claim 1, unlike the conventional mass damper, for example, when the rotating mass is provided integrally without being housed in the main body, the rotational inertia mass of the rotating mass is adjusted. The adjustment can be easily performed without taking out the rotating mass from the main body. Further, in this case, for the same reason, in order to obtain a large rotating inertial mass effect of the rotating mass, even if the area of the surface orthogonal to the axial direction is increased, unlike the conventional mass damper, the axial direction of the main body portion Since the area of the plane orthogonal to does not have to be larger than that of the rotating mass, the entire mass damper can be reduced in size.
請求項4に係る発明は、請求項3に記載のマスダンパにおいて、ロッドピストンに設けられ、第1及び第2流体室内の流体の圧力の過大化を防止するために、第1及び第2流体室を互いに連通させるリリーフ弁をさらに備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the mass damper according to the third aspect, wherein the first and second fluid chambers are provided on the rod piston to prevent the fluid pressure in the first and second fluid chambers from becoming excessive. It further has a relief valve for communicating with each other.
前述したように、マスダンパでは、第1部位と第2部位の間の相対変位がねじ軸及びロッドに伝達されるのに伴い、第1及び第2流体室内の流体が、ロッドピストン及びピストンで押圧される。このため、流体の圧力が、荷重となってロッド及びねじ軸に軸線方向に作用するため、流体の圧力が高くなるほど、この荷重(以下「軸荷重」という)は大きくなる。上述した構成によれば、第1及び第2流体室内の流体の圧力の過大化を防止するためのリリーフ弁が、ロッドピストンに設けられているので、軸荷重の過大化を防止することができる。また、リリーフ弁により第1及び第2流体室が互いに連通されることによって、流体による粘性減衰効果をさらに得ることができる。 As described above, in the mass damper, as the relative displacement between the first part and the second part is transmitted to the screw shaft and the rod, the fluid in the first and second fluid chambers is pressed by the rod piston and the piston. Is done. For this reason, since the pressure of the fluid becomes a load and acts on the rod and the screw shaft in the axial direction, the load (hereinafter referred to as “axial load”) increases as the pressure of the fluid increases. According to the above-described configuration, the relief valve for preventing the pressure of the fluid in the first and second fluid chambers from being increased is provided in the rod piston, so that the shaft load can be prevented from being increased excessively. . Further, the first and second fluid chambers are communicated with each other by the relief valve, so that a viscous damping effect by the fluid can be further obtained.
前記目的を達成するために、請求項5に係る発明は、構造物を含む系内の第1部位と第2部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するためのマスダンパであって、筒状の本体部と、本体部に一体に設けられた回転マスと、第1部位に連結され、本体部の軸線方向に延びるとともに、本体部の軸線方向の一方の部位に、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されたねじ軸と、ねじ軸にボールを介して螺合するとともに、本体部の一方の部位に取り付けられたナットと、第2部位に連結され、軸線方向に延びるとともに、本体部の軸線方向の他方の部位に、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容され、本体部を回転可能に支持する支持部と、本体部及び支持部の一方に一体に設けられるとともに、軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置された一対の第1係合部と、本体部及び支持部の他方に一体に設けられるとともに、一対の第1係合部の間に配置された第2係合部と、一対の第1係合部の一方と第2係合部との間、及び、一対の第1係合部の他方と第2係合部との間にそれぞれ配置された一対の弾性体と、を備え、構造物の振動に伴って発生した第1部位と第2部位の間の相対変位が、ねじ軸、ナット、支持部、第1係合部、弾性体、及び第2係合部を介して、回転運動に変換された状態で本体部に伝達され、それにより本体部及び回転マスが支持部に対して回転するとともに、弾性体が第1及び第2係合部で軸線方向に押圧され、第1係合部、弾性体及び第2係合部から成る相対変位の伝達経路上に、本体部と同軸状に設けられたスラスト軸受けをさらに備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to
この構成によれば、筒状の本体部に、回転マスが一体に設けられており、本体部の軸線方向の一方の部位には、ねじ軸が、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。このねじ軸は、第1部位に連結されており、軸線方向に延びている。また、ねじ軸には、本体部の一方の部位に取り付けられたナットが、ボールを介して螺合している。本体部の軸線方向の他方の部位には、支持部が、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。この支持部は、第2部位に連結され、軸線方向に延びており、本体部を回転可能に支持している。本体部及び支持部の一方には、軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置された一対の第1係合部が一体に設けられており、本体部及び支持部の他方には、一対の第1係合部の間に配置された第2係合部が一体に設けられている。また、一対の第1係合部の一方と第2係合部との間、及び、一対の第1係合部の他方と第2係合部との間には、一対の弾性体がそれぞれ配置されている。 According to this configuration, the rotating mass is integrally provided on the cylindrical main body, and the screw shaft is partially and coaxially movable at one site in the axial direction of the main body so as to be movable in the axial direction. It is housed in a shape. The screw shaft is connected to the first portion and extends in the axial direction. A nut attached to one part of the main body is screwed onto the screw shaft via a ball. In the other part of the main body in the axial direction, a support part is accommodated partially and coaxially so as to be movable in the axial direction. The support portion is connected to the second portion, extends in the axial direction, and rotatably supports the main body portion. One of the main body part and the support part is integrally provided with a pair of first engaging parts arranged in a state of being spaced apart from each other in the axial direction, and the other of the main body part and the support part is provided with a pair of first engagement parts. The 2nd engaging part arrange | positioned between the 1st engaging parts is provided integrally. In addition, a pair of elastic bodies are provided between one of the pair of first engaging portions and the second engaging portion, and between the other of the pair of first engaging portions and the second engaging portion, respectively. Has been placed.
構造物の振動に伴って発生した第1部位と第2部位の間の相対変位は、ねじ軸及び支持部に伝達され、さらに、ナット、第1係合部、弾性体、及び第2係合部を介して、回転運動に変換された状態で本体部に伝達される。これにより、本体部及び回転マスが支持部に対して一緒に回転し、回転マスによる回転慣性質量効果が得られるので、構造物の振動を適切に抑制することができる。その際、弾性体が第1及び第2係合部で押圧され、その剛性を発揮するので、回転マス及び弾性体によって、付加振動系を構成することができる。 Relative displacement between the first part and the second part generated by the vibration of the structure is transmitted to the screw shaft and the support part, and further, the nut, the first engagement part, the elastic body, and the second engagement. Via the part, it is transmitted to the main part in a state converted into a rotational motion. Thereby, since a main-body part and a rotation mass rotate together with respect to a support part and the rotation inertial mass effect by a rotation mass is acquired, the vibration of a structure can be suppressed appropriately. At this time, since the elastic body is pressed by the first and second engaging portions and exhibits its rigidity, the additional vibration system can be configured by the rotating mass and the elastic body.
これにより、回転マスとともに付加振動系を構成するために一般的に用いられる鋼材などのばね機能を有する取り付け部材を介さずに、マスダンパを第1及び第2部位に連結することが可能になる。この場合、回転マスへの第1部位と第2部位の間の相対変位の伝達に伴い、弾性体、第1及び第2係合部から成る上述した相対変位の伝達経路上において、軸線方向の押圧力(アキシャル荷重)が発生する。前述した構成によれば、この伝達経路上にスラスト軸受けが設けられているので、本体部及び回転マスを支持部に対して適切に回転させることができる。 Accordingly, it is possible to connect the mass damper to the first and second portions without using an attachment member having a spring function such as a steel material generally used to configure the additional vibration system together with the rotating mass. In this case, along with the transmission of the relative displacement between the first part and the second part to the rotating mass, on the above-described relative displacement transmission path composed of the elastic body and the first and second engaging portions, A pressing force (axial load) is generated. According to the configuration described above, since the thrust bearing is provided on the transmission path, the main body portion and the rotation mass can be appropriately rotated with respect to the support portion.
また、上述した説明から明らかなように、本発明によるマスダンパは、請求項1に係る発明のマスダンパと同様、前述した従来のマスダンパと同じ機能を有しており、付加振動系を構成するための回転マス及び弾性体を互いに直列に連結することができる。一方、従来のマスダンパと異なり、端部シリンダや蓋部、複数のキーといった複雑な構成を必要としないことと、回転マスが、本体部に別個ではなく一体に設けられていることから、マスダンパを比較的簡単に構成することができる。 Further, as is apparent from the above description, the mass damper according to the present invention has the same function as the conventional mass damper described above, similarly to the mass damper according to the first aspect of the present invention, and constitutes an additional vibration system. The rotating mass and the elastic body can be connected to each other in series. On the other hand, unlike conventional mass dampers, it does not require complicated structures such as end cylinders, lids, and multiple keys, and the rotating mass is provided integrally with the main body, not separately. It can be configured relatively easily.
また、従来のマスダンパと異なり、例えば、回転マスを、本体部に収容せずに一体に設けた場合には、回転マスの回転慣性質量を調整するにあたって、本体部から回転マスを取り出さずに、当該調整を容易に行うことができる。さらに、この場合には、同じ理由により、回転マスの大きな回転慣性質量効果を得るために、その軸線方向に直交する面の面積を大きくしても、従来のマスダンパと異なり、本体部の軸線方向に直交する面の面積を回転マスよりも大きくしなくてもよいので、マスダンパ全体の小型化を図ることができる。 In addition, unlike a conventional mass damper, for example, when the rotating mass is provided integrally without being housed in the main body portion, when adjusting the rotational inertial mass of the rotating mass, without removing the rotating mass from the main body portion, The adjustment can be easily performed. Further, in this case, for the same reason, in order to obtain a large rotating inertial mass effect of the rotating mass, even if the area of the surface orthogonal to the axial direction is increased, unlike the conventional mass damper, the axial direction of the main body portion Since the area of the plane orthogonal to does not have to be larger than that of the rotating mass, the entire mass damper can be reduced in size.
前記目的を達成するため、請求項6に係る発明は、構造物を含む系内の第1部位と第2部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するためのマスダンパであって、軸線方向に延びる筒状の連結部と、軸線方向の一方の部位に、軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置された一対の壁部と、を一体に有する本体部と、本体部に一体に設けられた回転マスと、第1部位に連結され、軸線方向に延びるとともに、本体部の軸線方向の他方の部位に、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されたねじ軸と、ねじ軸にボールを介して螺合するとともに、本体部の他方の部位に取り付けられたナットと、第2部位に連結され、軸線方向に延びるとともに、本体部の一方の部位に、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容され、本体部を回転可能に支持する支持部と、支持部に一体に設けられ、軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置されるとともに、本体部に対して軸線方向に移動可能な一対の押圧部と、一対の押圧部の間に配置された弾性体と、一対の押圧部の一方と弾性体の間、及び、一対の押圧部の他方と弾性体の間にそれぞれ配置され、本体部及び支持部に対して軸線方向に移動可能に構成されており、支持部が本体部に対して軸線方向に移動するのに伴い、押圧部に軸線方向に押圧されるとともに、押圧部の押圧力を、弾性体を介して壁部に伝達する一対の伝達部と、を備え、構造物の振動に伴って発生した第1部位と第2部位の間の相対変位が、ねじ軸、ナット、支持部、押圧部、弾性体、伝達部、及び壁部を介して、回転運動に変換された状態で本体部に伝達され、それにより本体部及び回転マスが支持部に対して回転し、押圧部、弾性体、伝達部及び壁部から成る相対変位の伝達経路上に、本体部と同軸状に設けられたスラスト軸受けをさらに備えることを特徴とする。
In order to achieve the object, an invention according to
この構成によれば、本体部が、軸線方向に延びる筒状の連結部と、その軸線方向の一方の部位に、軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置された一対の壁部と、を一体に有しており、本体部には、回転マスが一体に設けられている。また、本体部の軸線方向の他方の部位には、ねじ軸が、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されており、このねじ軸は、第1部位に連結されるとともに、軸線方向に延びている。また、ねじ軸には、本体部の他方の部位に取り付けられたナットが、ボールを介して螺合している。本体部の軸線方向の一方の部位には、支持部が、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。この支持部は、第2部位に連結され、軸線方向に延びており、本体部を回転可能に支持している。 According to this configuration, the main body portion includes a cylindrical connecting portion extending in the axial direction, and a pair of wall portions disposed at one portion in the axial direction so as to be spaced apart from each other in the axial direction. The main body is integrally provided with a rotating mass. In addition, a screw shaft is accommodated in the other portion in the axial direction of the main body portion so as to be movable in the axial direction and is coaxially connected. The screw shaft is connected to the first portion, It extends in the axial direction. A nut attached to the other part of the main body is screwed onto the screw shaft via a ball. In one part of the main body in the axial direction, a support part is accommodated partially and coaxially so as to be movable in the axial direction. The support portion is connected to the second portion, extends in the axial direction, and rotatably supports the main body portion.
また、支持部には、一対の押圧部が一体に設けられており、これらの一対の押圧部は、本体部に対して軸線方向に移動可能であり、軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置されている。一対の押圧部の間には、弾性体が配置されており、一対の押圧部の一方と弾性体の間、及び、一対の押圧部の他方と弾性体の間には、一対の伝達部がそれぞれ配置されている。これらの一対の伝達部は、本体部及び支持部に対して軸線方向に移動可能に構成されており、支持部が本体部に対して軸線方向に移動するのに伴い、支持部と一体の押圧部に軸線方向に押圧されるとともに、押圧部の押圧力を、弾性体を介して壁部に伝達する。 In addition, the support portion is integrally provided with a pair of pressing portions, and the pair of pressing portions are movable in the axial direction with respect to the main body portion, and are spaced apart from each other in the axial direction. Has been placed. An elastic body is disposed between the pair of pressing portions, and a pair of transmission portions is provided between one of the pair of pressing portions and the elastic body, and between the other of the pair of pressing portions and the elastic body. Each is arranged. The pair of transmission parts are configured to be movable in the axial direction with respect to the main body part and the support part, and as the support part moves in the axial direction with respect to the main body part, the integral pressing with the support part is performed. The pressing portion is pressed in the axial direction, and the pressing force of the pressing portion is transmitted to the wall portion through the elastic body.
構造物の振動に伴って発生した第1部位と第2部位の間の相対変位は、ねじ軸、ナット、支持部、押圧部、弾性体、伝達部、及び壁部を介して、回転運動に変換された状態で本体部に伝達される。これにより、本体部及び回転マスが支持部に対して一緒に回転し、回転マスによる回転慣性質量効果が得られるので、構造物の振動を適切に抑制することができる。その際、上述した支持部の移動に伴う押圧部、弾性体及び伝達部の動作から明らかなように、弾性体が、押圧部、伝達部及び壁部で押圧され、その剛性を発揮するので、回転マス及び弾性体によって、付加振動系を構成することができる。 Relative displacement between the first part and the second part generated by the vibration of the structure is caused by rotational movement via the screw shaft, nut, support part, pressing part, elastic body, transmission part, and wall part. The converted data is transmitted to the main body. Thereby, since a main-body part and a rotation mass rotate together with respect to a support part and the rotation inertial mass effect by a rotation mass is acquired, the vibration of a structure can be suppressed appropriately. At that time, as is apparent from the operation of the pressing portion, the elastic body and the transmission portion accompanying the movement of the support portion described above, the elastic body is pressed by the pressing portion, the transmission portion and the wall portion, and exhibits its rigidity. An additional vibration system can be constituted by the rotating mass and the elastic body.
これにより、回転マスとともに付加振動系を構成するために一般的に用いられる鋼材などのばね機能を有する取り付け部材を介さずに、マスダンパを第1及び第2部位に連結することが可能になる。この場合、回転マスへの第1部位と第2部位の間の相対変位の伝達に伴い、押圧部、弾性体、伝達部及び壁部から成る相対変位の伝達経路上において、軸線方向の押圧力(アキシャル荷重)が発生する。前述した構成によれば、この伝達経路上にスラスト軸受けが設けられているので、本体部及び回転マスを支持部に対して適切に回転させることができる。 Accordingly, it is possible to connect the mass damper to the first and second portions without using an attachment member having a spring function such as a steel material generally used to configure the additional vibration system together with the rotating mass. In this case, along with the transmission of the relative displacement between the first part and the second part to the rotating mass, the axial pressing force on the relative displacement transmission path composed of the pressing part, the elastic body, the transmission part and the wall part. (Axial load) occurs. According to the configuration described above, since the thrust bearing is provided on the transmission path, the main body portion and the rotation mass can be appropriately rotated with respect to the support portion.
また、上述した説明から明らかなように、本発明によるマスダンパは、請求項1に係る発明のマスダンパと同様、前述した従来のマスダンパと同じ機能を有しており、付加振動系を構成するための回転マス及び弾性体を互いに直列に連結することができる。一方、従来のマスダンパと異なり、端部シリンダや蓋部、複数のキーといった複雑な構成を必要としないことと、回転マスが、本体部に別個ではなく一体に設けられていることから、マスダンパを比較的簡単に構成することができる。 Further, as is apparent from the above description, the mass damper according to the present invention has the same function as the conventional mass damper described above, similarly to the mass damper according to the first aspect of the present invention, and constitutes an additional vibration system. The rotating mass and the elastic body can be connected to each other in series. On the other hand, unlike conventional mass dampers, it does not require complicated structures such as end cylinders, lids, and multiple keys, and the rotating mass is provided integrally with the main body, not separately. It can be configured relatively easily.
また、従来のマスダンパと異なり、例えば、回転マスを、本体部に収容せずに一体に設けた場合には、回転マスの回転慣性質量を調整するにあたって、本体部から回転マスを取り出さずに、当該調整を容易に行うことができる。さらに、この場合には、同じ理由により、回転マスの大きな回転慣性質量効果を得るために、その軸線方向に直交する面の面積を大きくしても、従来のマスダンパと異なり、本体部の軸線方向に直交する面の面積を回転マスよりも大きくしなくてもよいので、マスダンパ全体の小型化を図ることができる。 In addition, unlike a conventional mass damper, for example, when the rotating mass is provided integrally without being housed in the main body portion, when adjusting the rotational inertial mass of the rotating mass, without removing the rotating mass from the main body portion, The adjustment can be easily performed. Further, in this case, for the same reason, in order to obtain a large rotating inertial mass effect of the rotating mass, even if the area of the surface orthogonal to the axial direction is increased, unlike the conventional mass damper, the axial direction of the main body portion Since the area of the plane orthogonal to does not have to be larger than that of the rotating mass, the entire mass damper can be reduced in size.
請求項7に係る発明は、請求項3ないし6のいずれかに記載のマスダンパにおいて、弾性体は、軸線方向に積層された複数の皿ばねから成る皿ばねユニットであることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the mass damper according to any one of
この構成によれば、弾性体が軸線方向に積層された複数の皿ばねから成る皿ばねユニットである。このため、請求項3、5及び6に係る発明で説明した付加振動系の固有振動数を調整すべく、弾性体の剛性を設定するに当たり、当該設定を、その皿ばねの数及び積層の仕方を変更するだけで、容易に行うことができる。
According to this structure, it is a disc spring unit comprising a plurality of disc springs in which the elastic body is laminated in the axial direction. Therefore, when setting the rigidity of the elastic body in order to adjust the natural frequency of the additional vibration system described in the inventions according to
請求項8に係る発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載のマスダンパにおいて、本体部及び回転マスの少なくとも一方に取り付けられ、回転マスの回転慣性質量を調整するための調整用マスをさらに備えることを特徴とする。
The invention according to
この構成によれば、回転マスの回転慣性質量を調整するための調整用マスが、本体部及び回転マスの少なくとも一方に取り付けられているので、回転マスの回転慣性質量をさらに容易に調整することができる。 According to this configuration, since the adjustment mass for adjusting the rotational inertia mass of the rotary mass is attached to at least one of the main body and the rotary mass, the rotary inertia mass of the rotary mass can be adjusted more easily. Can do.
請求項9に係る発明は、請求項1ないし8のいずれかに記載のマスダンパにおいて、本体部及び回転マスが、互いに共通の部材で構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is the mass damper according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the main body portion and the rotating mass are formed of members common to each other.
この構成によれば、本体部及び回転マスが、互いに共通の部材で構成されているので、その分、部品点数を削減でき、ひいては、製造コストを削減することができるとともに、マスダンパをさらに簡単に構成することができる。 According to this configuration, since the main body portion and the rotating mass are configured by members that are common to each other, the number of parts can be reduced accordingly, and thus the manufacturing cost can be reduced, and the mass damper can be further simplified. Can be configured.
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態によるマスダンパ1を示している。以下、便宜上、図1の左側及び右側をそれぞれ「左」及び「右」として説明する。図1に示すように、マスダンパ1は、円筒状の本体部2と、本体部2に一体に設けられた回転マスと、本体部2の左部に設けられ、本体部2を回転可能に支持するロッド3と、本体部2の右部に設けられたボールねじ4を備えている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a mass damper 1 according to a first embodiment of the present invention. Hereinafter, for convenience, the left side and the right side in FIG. 1 will be described as “left” and “right”, respectively. As shown in FIG. 1, the mass damper 1 is provided on a cylindrical
本体部2は、比重の比較的大きい材料、例えば鉄で構成され、ドーナツ板状の左右の側壁2a、2bと、両側壁2a、2bの間に設けられ、左右方向(軸線方向)に延びる円筒状の周壁2cを一体に有しており、本体部2及び回転マスは、互いに共通の部材で構成されている。すなわち、本体部2は、回転マスとして兼用されている。周壁2c内の左部には、ドーナツ板状の収容壁2dが一体に設けられている。左右の側壁2a、2b及び収容壁2dには、左右方向に貫通する挿入孔2e、2f、2gがそれぞれ形成されており、これらの挿入孔2e〜2gは、周壁2cと同軸状に配置されている。
The
上記のロッド3は、本体部2の挿入孔2e、2gに、滑り材5、5を介して挿入されるとともに、左右方向に延びており、本体部2を回転可能に支持している。また、ロッド3は、本体部2の左部に左右方向に移動可能にかつ同軸状に部分的に収容されており、本体部2から左方に突出している。滑り材5、5は、滑性の高い材料、例えばフッ素樹脂などで構成されている。また、ロッド3の中央部には、円板状のフランジ6が同軸状に一体に設けられており、フランジ6は、左側壁2a、周壁2c及び収容壁2dによって画成された収容室2hに、ロッド3と一緒に左右方向に移動可能に収容されている。
The
ボールねじ4は、ねじ軸4aと、ねじ軸4aに多数のボール4bを介して螺合するナット4cを有している。ねじ軸4aは、右側壁2bの挿入孔2fに、滑り材5を介して挿入されるとともに、左右方向に延びている。また、ねじ軸4aは、本体部2の右部に左右方向に移動可能にかつ同軸状に部分的に収容されており、本体部2から右方に突出している。ナット4cは、右側壁2bの右面に同軸状に取り付けられており、その中央のねじ孔が、挿入孔2fに連通している。
The
マスダンパ1はさらに、上記の収容室2hに収容され、左側壁2a及び収容壁2dに同軸状にそれぞれ設けられた左右のスラスト軸受け7L、7Rと、収容室2hに収容された左右の皿ばねユニット8L、8Rを備えている。各皿ばねユニット8L(8R)は、左右方向に積層された複数の皿ばね8aで構成され、その中央の孔にロッド3が挿入されている。また、左皿ばねユニット8Lは、フランジ6と左スラスト軸受け7Lとの間に配置されており、右皿ばねユニット8Rは、フランジ6と右スラスト軸受け7Rとの間に配置されている。左右の皿ばねユニット8L、8Rの各々の剛性は、皿ばね8aの数及び積層の仕方によって定まり、図1は、8つの皿ばね8aを直列に積層した場合の例を示している。皿ばね8aの数及び積層の仕方の設定については後述する。
The mass damper 1 is further accommodated in the
また、ロッド3の左端部及びねじ軸4aの右端部にはそれぞれ、第1取付具FL1及び第2取付具FL2が、自在継ぎ手を介して取り付けられている。これらの自在継ぎ手は、後述するように回転する本体部2の反力によるトルクにより、ロッド3及びねじ軸4aが第1及び第2取付具FL1、FL2に対してそれぞれ回転しない程度の摩擦力を有している。
A first attachment FL1 and a second attachment FL2 are attached to the left end of the
以上の構成のマスダンパ1は、図2に示すように、例えば、建物Bの上梁BU及び下梁BDにブレース状に連結される。この場合、上記の第1取付具FL1が、上梁BUと左柱PLとの接合部に固定された第1連結部材EN1に取り付けられ、第2取付具FL2が、下梁BDと右柱PRとの接合部に固定された第2連結部材EN2に取り付けられる。 As shown in FIG. 2, the mass damper 1 having the above configuration is connected to the upper beam BU and the lower beam BD of the building B in a brace shape, for example. In this case, the first fixture FL1 is attached to the first connecting member EN1 fixed to the joint between the upper beam BU and the left column PL, and the second fixture FL2 is attached to the lower beam BD and the right column PR. Are attached to the second connecting member EN2 fixed to the joint.
建物Bの振動に伴って上下の梁BU、BDの間に相対変位が発生し、それにより、マスダンパ1に引張力が作用すると、ロッド3及びねじ軸4aが、本体部2に対して左方及び右方にそれぞれ移動する。それに伴い、左皿ばねユニット8Lが、ロッド3と一体のフランジ6と、本体部2の左側壁2aに取り付けられた左スラスト軸受け7Lとで押圧されるとともに、ねじ軸4aに螺合するナット4cが、本体部2と一緒に、ロッド3及びねじ軸4aに対して回転する。このように、建物Bの振動に伴ってマスダンパ1に引張力が作用する場合には、上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ロッド3、フランジ6、左皿ばねユニット8L、左スラスト軸受け7L、ねじ軸4a及びナット4cを介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達され、それにより、回転マスとして兼用された本体部2が回転する。
When the building B vibrates, a relative displacement occurs between the upper and lower beams BU and BD. When a tensile force acts on the mass damper 1, the
一方、マスダンパ1に圧縮力が作用すると、ロッド3及びねじ軸4aが、本体部2に対して右方及び左方にそれぞれ移動する。それに伴い、右皿ばねユニット8Rが、フランジ6と、本体部2の収容壁2dに取り付けられた右スラスト軸受け7Rとで押圧されるとともに、ナット4cが、本体部2と一緒に、ロッド3及びねじ軸4aに対して回転する。このように、建物Bの振動に伴ってマスダンパ1に圧縮力が作用する場合には、上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ロッド3、フランジ6、右皿ばねユニット8R、右スラスト軸受け7R、ねじ軸4a及びナット4cを介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達され、それにより、本体部2が回転する。
On the other hand, when a compressive force is applied to the mass damper 1, the
以上のマスダンパ1の動作から明らかなように、マスダンパ1では、回転マスとして兼用された本体部2と、左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)は、互いに直列に連結された関係にある。このため、マスダンパ1のモデル図は、例えば図3のように表される。
As is clear from the operation of the mass damper 1 described above, in the mass damper 1, the
このように、マスダンパ1では、本体部2及び左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)によって付加振動系を構成することができ、この付加振動系の固有振動数は、定点理論に基づいて、構造物の固有振動数(例えば1次の固有振動数)に同調(共振)するように(ほぼ同じになるように)、設定される。付加振動系の固有振動数fは、本体部2の回転慣性質量M及び左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)の剛性Kを用いて、f=sqrt{K/M}/(2π)で表され、当該付加振動系の固有振動数fの設定は、本体部2の回転慣性質量M及び左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)の剛性Kを調整することによって、行われる。
In this manner, in the mass damper 1, an additional vibration system can be configured by the
この場合、本体部2の回転慣性質量Mの調整は、本体部2の左右の側壁2a、2b、周壁2c及び収容壁2dの径・肉厚、ならびに、ボールねじ4のピッチの少なくとも1つを設定することによって、行われる。また、左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)の剛性Kの調整は、皿ばね8aの数及び積層の仕方を設定することによって、行われる。
In this case, the rotation inertia mass M of the
図4(a)〜(i)は、皿ばね8aの数と積層の仕方(直列/並列)のバリエーションの一例を示しており、図5は、各バリエーションにおける皿ばね8aのたわみ(mm)と荷重(kN)の関係(以下「たわみ−荷重関係」という)を示している。なお、図4(b)〜(i)では便宜上、皿ばね8aの符号を1つのみ付している。また、図5において、Raは、皿ばね8aが1つであるとき(図4(a))のたわみ−荷重関係を表し、Rbは、2つの皿ばね8aを直列に積層したとき(図4(b))のたわみ−荷重関係を、Rcは、3つの皿ばね8aを直列に積層したとき(図4(c))のたわみ−荷重関係を、それぞれ表している。
4A to 4I show an example of variations of the number of disc springs 8a and the way of stacking (series / parallel). FIG. 5 shows the deflection (mm) of the disc springs 8a in each variation. A load (kN) relationship (hereinafter referred to as “deflection-load relationship”) is shown. In FIGS. 4B to 4I, only one
さらに、図5において、Rdは、2つの皿ばね8aを並列に積層したとき(図4(d))のたわみ−荷重関係を表し、Reは、並列に積層した2つの皿ばね8aを1組として直列に2組、積層したとき(図4(e))のたわみ−荷重関係を表し、Rfは、並列に積層した2つの皿ばね8aを1組として直列に3組、積層したとき(図4(f))のたわみ−荷重関係を表している。また、図5において、Rgは、3つの皿ばね8aを並列に積層したとき(図4(g))のたわみ−荷重関係を表し、Rhは、並列に積層した3つの皿ばね8aを1組として直列に2組、積層したとき(図4(h))のたわみ−荷重関係を表しており、Riは、並列に積層した3つの皿ばね8aを1組として直列に3組、積層したとき(図4(i))のたわみ−荷重関係を表している。
Further, in FIG. 5, Rd represents a deflection-load relationship when two
皿ばね8a単体の剛性をksとすると、皿ばね8aを並列にn個、積層したときには、左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)の剛性Kは、n・ksとなる。また、皿ばね8aを直列にn個、積層したときには、左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)の剛性Kは、ks/(n+1)となる。皿ばね8aの数と積層の仕方(直列/並列)を、図4に示すような各種のバリエーションを適宜、用いて設定することにより、付加振動系の固有振動数fが構造物の固有振動数に同調するように、左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)の剛性Kが調整される。
If the rigidity of the
以上のように、第1実施形態によれば、筒状の本体部2が、回転マスとして兼用されており、本体部2の右部には、ねじ軸4aが、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。このねじ軸4aは、下梁BDに連結されており、軸線方向に延びている。また、ねじ軸4aには、本体部2の右側壁2bに取り付けられたナット4cが、ボール4bを介して螺合している。本体部2の左部には、ロッド3が、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。このロッド3は、上梁BUに連結され、軸線方向に延びており、本体部2を回転可能に支持している。
As described above, according to the first embodiment, the cylindrical
また、ロッド3には、フランジ6が一体に設けられており、このフランジ6は、本体部2の左部に、軸線方向に移動可能に収容されている。また、本体部2の左部には、左右のスラスト軸受け7L、7R及び左右の皿ばねユニット8L、8Rが収容されている。これらの左右のスラスト軸受け7L、7Rは、本体部2に同軸状に設けられており、フランジ6の軸線方向の両側にそれぞれ配置されている。左右の皿ばねユニット8L、8Rは、各々が軸線方向に積層された複数の皿ばね8aで構成され、フランジ6と左スラスト軸受け7Lとの間、及び、フランジ6と右スラスト軸受け7Rとの間に、それぞれ配置されており、ロッド3が挿入されている。
The
建物Bの振動に伴って発生した上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ねじ軸4a及びロッド3に伝達され、さらに、ナット4c、フランジ6、皿ばねユニット8L(8R)及びスラスト軸受け7L(7R)を介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達される。これにより、回転マスとして兼用された本体部2がロッド3に対して回転し、本体部2による回転慣性質量効果が得られるので、建物Bの振動を適切に抑制することができる。その際、皿ばねユニット8L(8R)がフランジ6及び本体部2で押圧され、その剛性を発揮するので、本体部2及び皿ばねユニット8L(8R)によって、付加振動系を構成することができる。これにより、回転マスとともに付加振動系を構成するために一般的に用いられる鋼材などのばね機能を有する取り付け部材を介さずに、マスダンパ1を上下の梁BU、BDに連結することが可能になる。この場合、本体部2への上下の梁BU、BDの間の相対変位の伝達に伴い、皿ばねユニット8L(8R)と本体部2の間に軸線方向の押圧力(アキシャル荷重)が作用するものの、両者8L(8R)、2の間にスラスト軸受け7L(7R)が設けられているので、本体部2をロッド3に対して適切に回転させることができる。
The relative displacement between the upper and lower beams BU and BD generated by the vibration of the building B is transmitted to the
また、上述した説明から明らかなように、マスダンパ1は、前述した従来のマスダンパと同じ機能を有しており、付加振動系を構成するための本体部2(回転マス)及び皿ばねユニット8L(8R)を互いに直列に連結することができる。一方、従来のマスダンパと異なり、端部シリンダや蓋部、複数のキーといった複雑な構成を必要としないことから、マスダンパ1を比較的簡単に構成することができる。この場合、本体部2及び回転マスが、互いに共通の部材で構成されているので、その分、部品点数を削減でき、ひいては、製造コストを削減することができるとともに、マスダンパ1をさらに簡単に構成することができる。
Further, as is apparent from the above description, the mass damper 1 has the same function as the conventional mass damper described above, and the main body 2 (rotary mass) and the
また、従来のマスダンパと異なり、本体部2及び回転マスが互いに共通の部材で構成されており、回転マスが本体部2に収容されていないので、回転マスの回転慣性質量を容易に調整することができる。同じ理由により、回転マスの大きな回転慣性質量効果を得るために、その軸線方向に直交する面の面積を大きくしても、従来のマスダンパと異なり、本体部2の軸線方向に直交する面の面積を回転マスよりも大きくしなくてもよいので、マスダンパ1全体の小型化を図ることができる。
In addition, unlike the conventional mass damper, the
さらに、本発明における弾性体として、軸線方向に積層された複数の皿ばね8aから成る左右の皿ばねユニット8L、8Rを用いるので、前述した付加振動系の固有振動数fを調整すべく、左右の皿ばねユニット8L、8Rの剛性Kを設定するに当たり、当該設定を、その皿ばね8aの数及び積層の仕方を変更するだけで、容易に行うことができる。
Furthermore, since the left and right
次に、図6〜図8を参照しながら、本発明の第2実施形態によるマスダンパ11について説明する。このマスダンパ11は、第1実施形態と比較して、ロッド3に、フランジ6に代えてピストン12が一体に設けられていることと、このピストン12によって、前記左側壁2a、周壁2c及び収容壁2dで画成された収容室2hが、左側の第1油室2iと右側の第2油室2jに区画されていること、これらの第1及び第2油室2i、2jに、粘性流体OIが充填されている点などが異なっている。図6〜図8において、第1実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
Next, the
図6に示すピストン12は、円板状に形成され、その外周に一体に設けられたシールsを介して周壁2cの内面に接触するとともに、本体部2に対して回転可能であり、収容室2h内を左右方向に摺動可能である。ピストン12で区画された第1油室2iには、前記左スラスト軸受け7L及び左皿ばねユニット8Lが収容されており、左皿ばねユニット8Lは、ピストン12と左スラスト軸受け7Lの間に配置されている。また、ピストン12で区画された第2油室2jには、前記右スラスト軸受け7R及び右皿ばねユニット8Rが収容されており、右皿ばねユニット8Rは、ピストン12と右スラスト軸受け7Rの間に配置されている。第1及び第2油室2i、2jに充填された粘性流体OIは、シリコンオイルで構成されている。
The
さらに、ピストン12には、第1調圧弁13及び第2調圧弁14が設けられており、図7に示すように、各調圧弁13、14は、弁体13a、14aとばね13b、14bの組み合わせでそれぞれ構成されている。第1調圧弁13は、第1油室2i内の粘性流体OIの圧力が比較的低い所定圧に達したときに開弁し、第1及び第2油室2i、2jを互いに連通させる。第2調圧弁14は、第2油室2j内の粘性流体OIの圧力が上記の所定圧に達したときに開弁し、第2及び第1油室2j、2iを互いに連通させる。
Further, the
以上の構成のマスダンパ11は、図示しないものの、第1実施形態のマスダンパ1と同様、例えば、建物Bの上梁BU及び下梁BDにブレース状に連結される。
Although not shown, the
建物Bの振動に伴って上下の梁BU、BDの間に相対変位が発生し、それにより、マスダンパ11に引張力が作用すると、第1実施形態の場合と同様、ロッド3及びねじ軸4aが、本体部2に対して左方及び右方にそれぞれ移動する。それに伴い、左皿ばねユニット8Lが、ロッド3と一体のピストン12と、本体部2の左側壁2aに取り付けられた左スラスト軸受け7Lとで押圧され、第1油室2i内の粘性流体OIがピストン12で押圧されるとともに、ねじ軸4aに螺合するナット4cが、本体部2と一緒に、ロッド3及びねじ軸4aに対して回転する。その際、ピストン12による押圧により第1油室2i内の粘性流体OIの圧力が所定圧に達すると、第1調圧弁13が開弁することによって、第1及び第2油室2i、2jが互いに連通され、第1油室2i内の粘性流体OIの一部が第2油室2jに流動する。
As the building B vibrates, a relative displacement occurs between the upper and lower beams BU and BD. As a result, when a tensile force acts on the
以上のように、建物Bの振動に伴ってマスダンパ11に引張力が作用する場合には、上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ロッド3、ピストン12、左皿ばねユニット8L、左スラスト軸受け7L、ねじ軸4a及びナット4cを介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達され、それにより、回転マスとして兼用された本体部2が回転する。その際、第1調圧弁13の開弁に伴い、第1油室2i内の粘性流体OIの一部が第2油室2jに流動することによって、粘性流体OIによる粘性減衰効果が得られる。
As described above, when a tensile force acts on the
一方、マスダンパ11に圧縮力が作用すると、ロッド3及びねじ軸4aが、本体部2に対して右方及び左方にそれぞれ移動する。それに伴い、右皿ばねユニット8Rが、ピストン12と、本体部2の収容壁2dに取り付けられた右スラスト軸受け7Rとで押圧され、第2油室2j内の粘性流体OIがピストン12で押圧されるとともに、ナット4cが、本体部2と一緒に、ロッド3及びねじ軸4aに対して回転する。その際、ピストン12による押圧により第2油室2j内の粘性流体OIの圧力が所定圧に達すると、第2調圧弁14が開弁することによって、第2及び第1油室2j、2iが互いに連通され、第2油室2j内の粘性流体OIの一部が第1油室2iに流動する。
On the other hand, when a compressive force is applied to the
以上のように、建物Bの振動に伴ってマスダンパ11に圧縮力が作用する場合には、上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ロッド3、ピストン12、右皿ばねユニット8R、右スラスト軸受け7R、ねじ軸4a及びナット4cを介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達され、それにより本体部2が回転する。その際、第2調圧弁14の開弁に伴い、第2油室2j内の粘性流体OIの一部が第1油室2iに流動することによって、粘性流体OIによる粘性減衰効果が得られる。
As described above, when a compressive force acts on the
以上のマスダンパ11の動作から明らかなように、マスダンパ11では、回転マスとして兼用された本体部2と、左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)は、互いに直列に連結された関係にあり、また、粘性流体OIなどから成る粘性減衰要素VDが、左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)に並列に連結された関係にある。このため、マスダンパ11のモデル図は、例えば図8のように表される。
As is apparent from the operation of the
以上のように、マスダンパ11では、第1実施形態のマスダンパ1と同様、本体部2及び左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)によって付加振動系を構成することができ、この付加振動系の固有振動数は、定点理論に基づいて、構造物の固有振動数(例えば1次の固有振動数)に同調(共振)するように、設定される。その設定手法は、第1実施形態の場合と同様にして行われる。また、粘性流体OIの減衰係数は、定点理論に基づき、最適減衰により応答倍率曲線のピークを最小化するように、設定される。
As described above, in the
以上のように、第2実施形態によれば、本体部2が、軸線方向に延びる筒状の周壁2cと、本体部2の左部、軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置された左側壁2a及び収容壁2dと、を一体に有している。本体部2の左部の内部には、周壁2c、左側壁2a及び収容壁2dによって収容室2hが画成されており、左側壁2a及び収容壁2dの各々には、軸線方向に貫通する挿入孔2e、2gが形成されている。ロッド3は、挿入孔2e、2gに挿入されており、それにより、本体部2を回転可能に支持している。
As described above, according to the second embodiment, the
また、ロッド3と一体のピストン12は、収容室2hに、回転可能にかつ軸線方向に摺動可能に設けられるとともに、収容室2hを、第1油室2iと第2油室2jに区画している。左右のスラスト軸受け7L、7Rは、左側壁2a及び収容壁2dにそれぞれ設けられるとともに、第1及び第2油室2i、2jにそれぞれ収容されており、左右の皿ばねユニット8L、8Rは、第1及び第2油室2i、2jにそれぞれ収容されている。また、第1及び第2油室2i、2jには、粘性流体OIが充填されており、ピストン12には、第1及び第2油室2i、2j内の粘性流体OIの圧力を調整するために、両油室2i、2jを互いに連通させる第1及び第2調圧弁13、14が設けられている。
The
上述したように、本体部2の左部の内部に画成された収容室2hに、粘性流体OIが充填されるとともに、ロッド3と一体のピストン12が軸線方向に摺動可能に設けられており、ピストン12で区画された第1及び第2油室2i、2j内の粘性流体OIの圧力が、第1及び第2調圧弁13、14によって調整される。このため、上下の梁BU、BDの間の相対変位がロッド3及びねじ軸4aに伝達されるのに伴い、ピストン12が収容室2h内を摺動すると、第1及び第2油室2i、2jの一方の内部の粘性流体OIがピストン12で押圧されるとともに、その圧力が第1及び第2調圧弁13、14で調整されるので、粘性流体OIによる粘性減衰効果をさらに得ることができ、ひいては、建物Bの振動をより適切に抑制することができる。その他、第1実施形態による効果を同様に得ることができる。
As described above, the
なお、第1実施形態では、左右のスラスト軸受け7L、7Rを、左右の皿ばねユニット8L、8Rの内径部分に接触するように設けているが、図9に示すように、左右の皿ばねユニット8L、8Rの外径部分に接触するように設けてもよい。その場合には、左右のスラスト軸受け7L、7Rのボールの数をより多くできるので、左右方向のより大きな荷重に対応することができる。このことは、第2実施形態についても同様に当てはまる。
In the first embodiment, the left and
また、第1実施形態では、左スラスト軸受け7Lを、左側壁2aに設けているが、左側壁2a、左皿ばねユニット8L及びフランジ6から成る相対変位の伝達経路上における他の適当な部位に設けてもよい。このことは、右スラスト軸受け7Rについても同様に当てはまり、収容壁2d、右皿ばねユニット8R及びフランジ6から成る相対変位の伝達経路上における他の適当な部位に設けてもよい。例えば、図15(a)に示すように、左右のスラスト軸受け7L、7Rを、フランジ6の左面及び右面にそれぞれ設けてもよい。このことは、第2実施形態についても同様に当てはまり、左右のスラスト軸受け7L、7Rを、図15(b)に示すように、左側壁2a及び収容壁2dに代えて、ピストン12の左面及び右面にそれぞれ設けてもよい。あるいは、第1及び第2実施形態に関し、左スラスト軸受け7Lを、左皿ばねユニット8Lの複数の皿ばね8aの1つと他の1つとの間に設けてもよく、右スラスト軸受け7Rを、右皿ばねユニット8Rの複数の皿ばね8aの1つと他の1つとの間に設けてもよい。
In the first embodiment, the left thrust bearing 7L is provided on the
次に、図10〜図12を参照しながら、本発明の第3実施形態によるマスダンパ21について説明する。このマスダンパ21は、第1実施形態と比較して、ロッド3に、フランジ6に代えてピストン22が一体に設けられるとともに、ピストン22の左右の両側に、左ピストン23L及び右ピストン23Rがそれぞれ設けられていることと、これらのピストン22、23L、23Rによって、左側の第1油室2kと右側の第2油室2lが画成されていること、これらの第1及び第2油室2k、2lに、粘性流体OIが充填されている点などが異なっている。図10〜図12において、第1実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
Next, a
図10に示すピストン22は、円板状に形成され、その外周に設けられたシールsを介して周壁2cの内面に接触するとともに、本体部2に対して回転可能であり、収容室2h内を左右方向に摺動可能である。左右のピストン23L、23Rは、ドーナツ板状に形成され、その外周に設けられたシールsを介して、周壁2cの内面に接触するとともに、収容室2hに左右方向に摺動可能に収容されている。また、左右のピストン23L、23Rの各々の中央には、左右方向に貫通する挿入孔23aが同軸状に設けられている。左右のピストン23L、23Rの挿入孔23a、23aにはそれぞれ、シールsを介してロッド3が挿入されており、左右のピストン23L、23Rは、ロッド3に対して回転可能かつ左右方向に移動可能である。
The
収容室2h内には、第1油室2kが、ピストン22と左ピストン23Lによって区画されており、第2油室2lが、ピストン22と右ピストン23Rによって区画されている。第1及び第2油室2k、2lに充填された粘性流体OIは、第2実施形態と同様、シリコンオイルで構成されている。また、第3実施形態では、前記左右のスラスト軸受け7L、7Rは省略されており、前記左皿ばねユニット8Lは、左ピストン23Lと前記左側壁2aの間に配置され、前記右皿ばねユニット8Rは、右ピストン23Rと前記収容壁2dの間に配置されている。
In the
さらに、ピストン22には、第1リリーフ弁24及び第2リリーフ弁25が設けられている。図11に示すように、各リリーフ弁24、25は、第2実施形態の第1及び第2調圧弁13、14と同様、弁体24a、25aとばね24b、25bの組み合わせでそれぞれ構成されている。第1リリーフ弁24は、第1油室2k内の粘性流体OIの圧力が比較的高い所定の上限圧に達したときに開弁し、第1及び第2油室2k、2lを互いに連通させる。第2リリーフ弁25は、第2油室2l内の粘性流体OIの圧力が上記の上限圧に達したときに開弁し、第2及び第1油室2l、2kを互いに連通させる。
Further, the
以上の構成のマスダンパ21は、図示しないものの、第1実施形態のマスダンパ1と同様、例えば、建物Bの上梁BU及び下梁BDにブレース状に連結される。
Although not shown, the
建物Bの振動に伴って上下の梁BU、BDの間に相対変位が発生し、それにより、マスダンパ21に引張力が作用すると、第1実施形態の場合と同様、ロッド3及びねじ軸4aが、本体部2に対して左方及び右方にそれぞれ移動する。それに伴い、第1油室2k内の粘性流体OIが、ロッド3と一体のピストン22と、左ピストン23Lとで押圧され、左皿ばねユニット8Lが、左ピストン23Lと本体部2の左側壁2aで押圧されるとともに、ねじ軸4aに螺合するナット4cが、本体部2と一緒に、ロッド3及びねじ軸4aに対して回転する。その際、ピストン22及び左ピストン23Lによる押圧により第1油室2k内の粘性流体OIの圧力が上限圧に達すると、第1リリーフ弁24が開弁することによって、第1及び第2油室2k、2lが互いに連通され、第1油室2k内の粘性流体OIの一部が第2油室2lに流動する。
As the building B vibrates, a relative displacement occurs between the upper and lower beams BU and BD. As a result, when a tensile force acts on the
以上のように、建物Bの振動に伴ってマスダンパ21に引張力が作用する場合には、上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ロッド3、ピストン22、粘性流体OI、左ピストン23L、左皿ばねユニット8L、ねじ軸4a及びナット4cを介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達され、それにより、回転マスとして兼用された本体部2が回転する。その際、第1リリーフ弁24の開弁に伴い、第1油室2k内の粘性流体OIの一部が第2油室2lに流動することによって、粘性流体OIによる粘性減衰効果が得られる。
As described above, when a tensile force acts on the
一方、マスダンパ21に圧縮力が作用すると、ロッド3及びねじ軸4aが、本体部2に対して右方及び左方にそれぞれ移動する。それに伴い、第2油室2l内の粘性流体OIが、ロッド3と一体のピストン22と、右ピストン23Rとで押圧され、右皿ばねユニット8Rが、右ピストン23Rと本体部2の収容壁2dで押圧されるとともに、ナット4cが、本体部2と一緒に、ロッド3及びねじ軸4aに対して回転する。その際、ピストン22及び右ピストン23Rによる押圧により第2油室2l内の粘性流体OIの圧力が上限圧に達すると、第2リリーフ弁25が開弁することによって、第2及び第1油室2l、2kが互いに連通され、第2油室2l内の粘性流体OIの一部が第1油室2kに流動する。
On the other hand, when a compressive force acts on the
以上のように、建物Bの振動に伴ってマスダンパ21に圧縮力が作用する場合には、上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ロッド3、ピストン22、粘性流体OI、右ピストン23R、右皿ばねユニット8R、ねじ軸4a及びナット4cを介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達され、それにより本体部2が回転する。その際、第2リリーフ弁25の開弁に伴い、第2油室2l内の粘性流体OIの一部が第1油室2kに流動することによって、粘性流体OIによる粘性減衰効果が得られる。
As described above, when a compressive force acts on the
以上のマスダンパ21の動作から明らかなように、マスダンパ21では、回転マスとして兼用された本体部2と、左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)は、互いに直列に連結された関係にある。また、第1及び第2油室2k、2l内の粘性流体OIの圧力が上限圧よりも低いときには、第1及び第2リリーフ弁24、25が閉弁状態に保持されることによって、粘性流体OIが流動しないため、粘性流体OIによる粘性減衰効果は得られない。このため、この場合には、マスダンパ21のモデル図は、例えば図12(a)のように表される。
As is apparent from the operation of the
一方、第1及び第2油室2k、2l内の粘性流体OIの圧力が上限圧以上であるときには、第1及び第2リリーフ弁24、25が開弁し、粘性流体OIが流動することによって、粘性流体OIによる粘性減衰効果が得られる。この場合には、上述した動作から明らかなように、粘性流体OIなどから成る粘性減衰要素VDが、左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)に直列に連結される関係にあるため、マスダンパ21のモデル図は、例えば図12(b)のように表される。
On the other hand, when the pressure of the viscous fluid OI in the first and
以上のように、マスダンパ21では、第1実施形態のマスダンパ1と同様、本体部2及び左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)によって付加振動系を構成することができ、この付加振動系の固有振動数は、定点理論に基づいて、構造物の固有振動数(例えば1次の固有振動数)に同調(共振)するように、設定される。その設定手法は、第1実施形態の場合と同様にして行われる。また、粘性流体OIの減衰係数は、定点理論に基づき、最適減衰により応答倍率曲線のピークを最小化するように、設定しても良い。
As described above, in the
以上のように、第3実施形態によれば、筒状の本体部2が、回転マスとして兼用されており、本体部2の右部には、ねじ軸4aが、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。このねじ軸4aは、下梁BDに連結されており、軸線方向に延びている。また、ねじ軸4aには、本体部の右部に取り付けられたナット4cが、ボール4bを介して螺合している。本体部2の左部には、ロッド3が、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。このロッド3は、上梁BUに連結され、軸線方向に延びており、本体部2を回転可能に支持している。また、ロッド3には、ピストン22が一体に設けられており、このピストン22は、本体部2の左部に、回転可能にかつ軸線方向に摺動可能に収容されている。
As described above, according to the third embodiment, the cylindrical
本体部2の左部には、左右の皿ばねユニット8L、8R及び左右のピストン23L、23Rが収容されている。これらの左右の皿ばねユニット8L、8Rは、軸線方向に積層された複数の皿ばね8aで構成されるとともに、ピストン22の左右両側にそれぞれ配置されており、ロッド3が挿入されている。左右のピストン23L、23Rは、ピストン22と左皿ばねユニット8Lとの間、及び、ピストン22と右皿ばねユニット8Rとの間にそれぞれ配置されており、本体部2の左部内を軸線方向に摺動可能で、ロッド3に対して軸線方向に移動可能であり、かつ、ロッド3に対して回転可能である。また、本体部2の左部の内部には、ピストン22と、左ピストン23Lとの間、及び右ピストン23Rとの間に、第1油室2k及び第2油室2lがそれぞれ画成されており、これらの第1及び第2油室2k、2lには、粘性流体OIが充填されている。
The left part of the
建物Bの振動に伴って発生した上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ねじ軸4a及びロッド3に伝達され、さらに、ナット4c、ピストン22、粘性流体OI、ピストン23L(23R)、及び皿ばねユニット8L(8R)を介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達される。これにより、回転マスとして兼用された本体部2が回転し、本体部2による回転慣性質量効果が得られることによって、建物Bの振動を適切に抑制することができる。その際、皿ばねユニット8L(8R)が、粘性流体OI、ピストン23L(23R)及び本体部2で押圧され、その剛性を発揮するので、本体部2及び皿ばねユニット8L(8R)によって、付加振動系を構成することができる。これにより、回転マスとともに付加振動系を構成するために一般的に用いられる鋼材などのばね機能を有する取り付け部材を介さずに、マスダンパ21を上下の梁BU、BDに連結することが可能になる。この場合、ねじ軸4aに対するロッド3及びピストン22の移動が、周方向に剪断変形可能な粘性流体OIを介して本体部2に伝達されることと、ピストン22の移動に伴い粘性流体OIを介して押圧されるピストン23L(23R)がロッド3に対して回転可能であることから、本体部2をロッド3に対して適切に回転させることができる。
The relative displacement between the upper and lower beams BU, BD generated by the vibration of the building B is transmitted to the
また、上述した説明から明らかなように、マスダンパ21は、第1実施形態によるマスダンパ1と同様、前述した従来のマスダンパと同じ機能を有しており、付加振動系を構成するための弾性体としての皿ばねユニット8L(8R)及び本体部2(回転マス)を互いに直列に連結することができる。一方、従来のマスダンパと異なり、端部シリンダや蓋部、複数のキーといった複雑な構成を必要としないことから、マスダンパ21を比較的簡単に構成することができる。この場合、本体部2及び回転マスが、互いに共通の部材で構成されているので、その分、部品点数を削減でき、ひいては、製造コストを削減することができるとともに、マスダンパ21をさらに簡単に構成することができる。
Further, as is apparent from the above description, the
また、第1実施形態によるマスダンパ1と同様、従来のマスダンパと異なり、本体部2及び回転マスが互いに共通の部材で構成されており、回転マスが本体部2に収容されていないので、回転マスの回転慣性質量を容易に調整することができる。同じ理由により、回転マスの大きな回転慣性質量効果を得るために、その軸線方向に直交する面の面積を大きくしても、従来のマスダンパと異なり、本体部2の軸線方向に直交する面の面積を回転マスよりも大きくしなくてもよいので、マスダンパ21全体の小型化を図ることができる。
Further, unlike the mass damper 1 according to the first embodiment, unlike the conventional mass damper, the
また、マスダンパ21では、上下の梁BU、BDの間の相対変位がねじ軸4a及びロッド3に伝達されるのに伴い、第1及び第2油室2k、2l内の粘性流体OIが、ピストン22及び左右のピストン23L、23Rで押圧される。このため、粘性流体OIの圧力が、荷重となってロッド3及びねじ軸4aに軸線方向に作用するため、粘性流体OIの圧力が高くなるほど、この荷重(以下「軸荷重」という)は大きくなる。第1及び第2油室2k、2l内の粘性流体OIの圧力の過大化を防止するための第1及び第2リリーフ弁24、25が、ピストン22に設けられているので、軸荷重の過大化を防止することができる。また、第1及び第2リリーフ弁24、25により第1及び第2油室2k、2lが互いに連通されることによって、流体による粘性減衰効果をさらに得ることができる。
Further, in the
なお、第3実施形態では、左右のスラスト軸受け7L、7Rを省略しているが、図13に示すように、両者7L、7Rを設けてもよいことは、もちろんである。この場合、前述した図9に示すように、左右のスラスト軸受け7L、7Rを、左右の皿ばねユニット8L、8Rの外径部分に接触するように設けてもよい。その他、図15を参照して説明した左右のスラスト軸受け7L、7Rに関するバリエーションを適宜、採用可能である。また、第3実施形態では、左右のピストン23L、23Rを、ロッド3に対して回転可能に設けているが、ロッド3に対して回転不能かつ本体部2に回転可能に設けてもよく、ロッド3及び本体部2の双方に対して回転可能に設けてもよい。さらに、第3実施形態では、第1及び第2リリーフ弁24、25を設けているが、省略してもよい。
In the third embodiment, the left and
また、図14は、本発明の第4実施形態によるマスダンパ31を示している。このマスダンパ31は、第1実施形態と比較して、本体部2に、その回転慣性質量を調整するための調整用マス32が取り付けられている点のみが異なっている。図14において、第1実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
FIG. 14 shows a
調整用マス32は、本体部2と同様に比重の比較的大きい材料、例えば鉄で構成され、リング状に形成されており、本体部2の外側に同軸状に設けられている。また、調整用マス32には、径方向に貫通する複数の挿入孔32a(2つのみ図示)が形成されている。各挿入孔32aには、ボルト33が外側から挿入されており、ボルト33は、本体部2の周壁2cにねじ込まれている。これにより、調整用マス32は本体部2に取り付けられている。
The
以上のように、第4実施形態によれば、本体部2の回転慣性質量を調整するための調整用マス32が、本体部2に取り付けられているので、その回転慣性質量をさらに容易に調整することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the
なお、第4実施形態では、第1実施形態と同様、左右のスラスト軸受け7L、7Rを、左右の皿ばねユニット8L、8Rの内径部分に接触するように設けているが、前述した図9に示すように、左右の皿ばねユニットの外径部分に接触するように設けてもよい。また、第4実施形態では、第1実施形態と同様、左右のスラスト軸受け7L、7Rを、左側壁2a及び収容壁2dにそれぞれ設けているが、前述した図15(a)に示すように、フランジ6の左面及び右面にそれぞれ設けてもよい。あるいは、左スラスト軸受け7Lを、左皿ばねユニット8Lの複数の皿ばね8aの1つと他の1つとの間に設けてもよく、右スラスト軸受け7Rを、右皿ばねユニット8Rの複数の皿ばね8aの1つと他の1つとの間に設けてもよい。さらに、第4実施形態では、マスダンパ31として、第1実施形態によるマスダンパ1に調整用マス32を設けた構成を採用しているが、第2又は第3実施形態によるマスダンパ11、21に調整用マス32を設けた構成を採用してもよいことは、もちろんである。この場合にも、上述した左右のスラスト軸受け7L、7Rに関するバリエーションを適宜、採用可能である。
In the fourth embodiment, as in the first embodiment, the left and
次に、図16を参照しながら、本発明の第5実施形態によるマスダンパ41について説明する。このマスダンパ41は、第1実施形態と比較して、ロッド3に、前述したフランジ6に代えて、左右一対のフランジ6L、6Rが一体に設けられていることと、周壁2cに一体に設けられたドーナツ板状の係合壁2mが、左右のフランジ6L、6Rの間に配置されていることが、主に異なっている。図16において、第1実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
Next, a
図16に示すように、係合壁2mには、左右方向に貫通する挿入孔2nが形成されており、この挿入孔2nは、周壁2cと同軸状に配置されている。ロッド3は、この挿入孔2nに、前記滑り材5を介して挿入されるとともに、左右方向に延びている。左スラスト軸受け7Lは左フランジ6Lの右面に、右スラスト軸受け7Rは右フランジ6Rの左面に、それぞれ設けられている。また、左皿ばねユニット8Lは、左スラスト軸受け7Lと係合壁2mの間に配置されており、右皿ばねユニット8Rは、右スラスト軸受け7Rと係合壁2mの間に配置されている。
As shown in FIG. 16, the
以上の構成のマスダンパ41は、図示しないものの、第1実施形態のマスダンパ1と同様、例えば、建物Bの上梁BU及び下梁BDにブレース状に連結される。
Although not shown, the
建物Bの振動に伴って上下の梁BU、BDの間に相対変位が発生し、それにより、マスダンパ41に圧縮力が作用すると、第1実施形態と同様、ロッド3及びねじ軸4aが、本体部2に対して右方及び左方にそれぞれ移動する。それに伴い、左皿ばねユニット8Lが、ロッド3と一体の左フランジ6Lに設けられた左スラスト軸受け7Lと、本体部2の係合壁2mとで押圧されるとともに、ねじ軸4aに螺合するナット4cが、本体部2と一緒に、ロッド3及びねじ軸4aに対して回転する。このように、建物Bの振動に伴ってマスダンパ41に圧縮力が作用する場合には、上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ロッド3、左フランジ6L、左スラスト軸受け7L、左皿ばねユニット8L、ねじ軸4a及びナット4cを介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達され、それにより、回転マスとして兼用された本体部2が回転する。
When relative displacement occurs between the upper and lower beams BU and BD along with the vibration of the building B, and a compressive force acts on the
一方、マスダンパ41に引張力が作用すると、第1実施形態と同様、ロッド3及びねじ軸4aが、本体部2に対して左方及び右方にそれぞれ移動する。それに伴い、右皿ばねユニット8Rが、ロッド3と一体の右フランジ6Rに設けられた右スラスト軸受け7Rと、本体部2の係合壁2mとで押圧されるとともに、ナット4cが、本体部2と一緒に、ロッド3及びねじ軸4aに対して回転する。このように、建物Bの振動に伴ってマスダンパ41に引張力が作用する場合には、上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ロッド3、右フランジ6R、右スラスト軸受け7R、右皿ばねユニット8R、ねじ軸4a及びナット4cを介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達され、それにより、本体部2が回転する。
On the other hand, when a tensile force is applied to the
以上のマスダンパ41の動作から明らかなように、マスダンパ41では、第1実施形態と同様、回転マスとして兼用された本体部2と、左皿ばねユニット8L(右皿ばねユニット8R)は、互いに直列に連結された関係にある。このため、マスダンパ41のモデル図は、例えば前述した図3のように表される。
As is apparent from the operation of the
以上より、第5実施形態によれば、第1実施形態による前述した効果を同様に得ることができる。 As mentioned above, according to 5th Embodiment, the effect mentioned above by 1st Embodiment can be acquired similarly.
なお、第5実施形態では、第1実施形態と同様、左右のスラスト軸受け7L、7Rを、左右の皿ばねユニット8L、8Rの内径部分に接触するように設けているが、前述した図9に示すように、左右の皿ばねユニット8L、8Rの外径部分に接触するように設けてもよい。
In the fifth embodiment, as in the first embodiment, the left and
また、第5実施形態では、左スラスト軸受け7Lを、左フランジ6Lに設けているが、左フランジ6L、左皿ばねユニット8L及び係合壁2mから成る相対変位の伝達経路上における他の適当な部位に設けてもよい。このことは、右スラスト軸受け7Rについても同様に当てはまり、右スラスト軸受け7Rを、右フランジ6R、右皿ばねユニット8R及び係合壁2mから成る相対変位の伝達経路上における他の適当な部位に設けてもよい。例えば、左右のスラスト軸受け7L、7Rを、係合壁2mの左面及び右面にそれぞれ設けてもよく、あるいは、左皿ばねユニット8Lの複数の皿ばね8aの1つと他の1つとの間、及び、右皿ばねユニット8Rの複数の皿ばね8aの1つと他の1つとの間に、それぞれ設けてもよい。
Further, in the fifth embodiment, the left thrust bearing 7L is provided on the
さらに、第5実施形態に関し、左右のフランジ6L、6Rに代えて、第2実施形態のピストン12と同様に構成された左右のピストンを用い、前述した粘性流体OIによる粘性減衰効果を得るように構成してもよい。あるいは、ピストン12と同様に構成されたピストンを、ロッドの右端部又はねじ軸の左端部に設けるとともに、当該ピストン及び粘性流体が収容された流体室を本体部内に画成することによって、粘性流体による粘性減衰効果を得るように構成してもよい。また、第5実施形態に関し、第4実施形態の調整用マス32が設けられた構成を採用してもよいことは、もちろんである。
Furthermore, regarding the fifth embodiment, instead of the left and
次に、図17を参照しながら、本発明の第6実施形態によるマスダンパ51について説明する。このマスダンパ51は、第1実施形態と比較して、皿ばねユニット8に関連する構成が主に異なっている。図17において、第1実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
Next, a
図17に示すように、本体部2の周壁2cの左端部に一体に設けられた左側壁2oは、第1実施形態の左側壁2aと同様、ドーナツ板状に形成されており、左側壁2oには、左右方向に貫通する挿入孔2pと、挿入孔2pに連続する凹部2qが設けられている。これらの挿入孔2p及び凹部2qは、周壁2cと同軸状に配置されており、凹部2qは、右方に開口するとともに、後述する左フランジ52Lよりも大きな径を有している。また、周壁2cの左部には、ドーナツ板状の収容壁2rが一体に設けられており、収容壁2rには、左側壁2oと同様、左右方向に貫通する挿入孔2sと、挿入孔2sに連続する凹部2tが設けられている。これらの挿入孔2s及び凹部2tは、周壁2cと同軸状に配置されており、凹部2tは、左方に開口するとともに、後述する右フランジ52Rよりも大きな径を有している。ロッド3は、挿入孔2p、2sに滑り材5、5を介して挿入されるとともに、左右方向に延びており、第1実施形態と同様、本体部2を回転可能に支持している。
As shown in FIG. 17, the left side wall 2o provided integrally with the left end portion of the
また、周壁2c、左側壁2o及び収容壁2rによって画成された収容室2uには、左右一対のスラスト軸受け7L、7R、フランジ52L、52R及びプレート53L、53Rと、複数の皿ばね8aを左右方向に積層した皿ばねユニット8が収容されている。左右のスラスト軸受け7L、7Rはそれぞれ、左右のフランジ52L、52Rよりも大きな内径を有するとともに、左側壁2o及び収容壁2rに設けられており、周壁2cと同軸状に配置されている。
The
左右のフランジ52L、52Rは、ロッド3よりも大きな径の円柱状に形成され、ロッド3に一体に設けられていて、収容室2u内をロッド3と一緒に左右方向に移動可能であり、左右方向に互いに間隔を存した状態で配置されている。また、ロッド3が図17に示す中立位置にあるときには、左右のフランジ52L、52Rは、左右のスラスト軸受け7L、7Rの内側にそれぞれ位置し、左フランジ52L及び左スラスト軸受け7Lの右面は、互いに面一になっており、右フランジ52R及び右スラスト軸受け7Rの左面は、互いに面一になっている。
The left and
左右のプレート53L、53Rは、ドーナツ板状に形成され、それらの左右方向に貫通する径方向の中央の挿入孔(図示せず)にロッド3が挿入されており、本体部2及びロッド3に対して左右方向に移動可能である。左右のプレート53L、53Rの挿入孔の径は、左右のフランジ52L、52Rの径よりも小さい。また、左右のプレート53L、53Rは、左右のフランジ52L、52Rの間に配置されており、ロッド3が上記の中立位置にあるときには、左プレート53Lの左面は、左フランジ52L及び左スラスト軸受け7Lの右面に当接し、右プレート53Rの右面は、右フランジ52R及び右スラスト軸受け7Rの左面に当接している。上記の皿ばねユニット8は、左右のプレート53L、53Rの間に配置されており、それらの複数の皿ばね8aの中央の孔には、ロッド3が挿入されている。
The left and
以上の構成のマスダンパ51は、図示しないものの、第1実施形態のマスダンパ1と同様、例えば、建物Bの上梁BU及び下梁BDにブレース状に連結される。
Although not shown, the
建物Bの振動に伴って上下の梁BU、BDの間に相対変位が発生し、それにより、マスダンパ51に圧縮力が作用すると、ロッド3及びねじ軸4aが、本体部2に対して右方及び左方にそれぞれ移動する。それに伴い、図18に示すように、ロッド3と一体の左フランジ52Lが左プレート53Lを右方に押圧し、当該左フランジ52Lの押圧力が、左プレート53Lから皿ばねユニット8、右プレート53R及び右スラスト軸受け7Rを介して、収容壁2rに伝達され、皿ばねユニット8が圧縮されるとともに、ねじ軸4aに螺合するナット4cが、本体部2と一緒に、ロッド3及びねじ軸4aに対して回転する。また、右フランジ52Rが右プレート53Rから右方に離れ、右フランジ52Rの移動は、収容壁2rの凹部2tによって確保される。
When the building B vibrates, a relative displacement occurs between the upper and lower beams BU and BD. When a compressive force is applied to the
以上のように、建物Bの振動に伴ってマスダンパ51に圧縮力が作用する場合には、上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ロッド3、左フランジ52L、左プレート53L、皿ばねユニット8、右プレート53R、右スラスト軸受け7R、ねじ軸4a及びナット4cを介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達され、それにより、回転マスとして兼用された本体部2が回転する。
As described above, when a compressive force is applied to the
一方、マスダンパ51に引張力が作用すると、ロッド3及びねじ軸4aが、本体部2に対して左方及び右方にそれぞれ移動する。それに伴い、ロッド3と一体の右フランジ52Rが右プレート53Rを左方に押圧し、当該右フランジ52Rの押圧力が、右プレート53Rから皿ばねユニット8、左プレート53L及び左スラスト軸受け7Lを介して、左側壁2oに伝達され、皿ばねユニット8が圧縮されるとともに、ねじ軸4aに螺合するナット4cが、本体部2と一緒に、ロッド3及びねじ軸4aに対して回転する。また、左フランジ52Lが左プレート53Lから左方に離れ、左フランジ52Lの移動は、左側壁2oの凹部2qによって確保される。
On the other hand, when a tensile force acts on the
以上のように、建物Bの振動に伴ってマスダンパ51に引張力が作用する場合には、上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ロッド3、右フランジ52R、右プレート53R、皿ばねユニット8、左プレート53L、左スラスト軸受け7L、ねじ軸4a及びナット4cを介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達され、それにより、本体部2が回転する。
As described above, when a tensile force acts on the
以上のマスダンパ51の動作から明らかなように、第1実施形態と同様、マスダンパ51では、回転マスとして兼用された本体部2と、皿ばねユニット8は、互いに直列に連結された関係にある。このため、マスダンパ51のモデル図は、例えば前述した図3と同様に表される。
As is apparent from the operation of the
このように、マスダンパ51では、本体部2及び皿ばねユニット8によって付加振動系を構成することができ、この付加振動系の固有振動数は、定点理論に基づいて、構造物の固有振動数(例えば1次の固有振動数)に同調(共振)するように(ほぼ同じになるように)、設定される。付加振動系の固有振動数f’は、本体部2の回転慣性質量M及び皿ばねユニット8の剛性K’を用いて、f’=sqrt{K’/M}/(2π)で表され、当該付加振動系の固有振動数f’の設定は、本体部2の回転慣性質量M及び皿ばねユニット8の剛性K’を調整することによって、行われる。この場合、本体部2の回転慣性質量Mの調整及び皿ばねユニット8の剛性K’の調整は、第1実施形態と同様にして行われる。
Thus, in the
以上のように、第6実施形態によれば、第1実施形態と同様、筒状の本体部2が、回転マスとして兼用されており、本体部2の右部には、ねじ軸4aが、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。このねじ軸4aは、下梁BDに連結されており、軸線方向に延びている。また、ねじ軸4aには、本体部2の右側壁2bに取り付けられたナット4cが、ボール4bを介して螺合している。本体部2の左部には、ロッド3が、軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されている。このロッド3は、上梁BUに連結され、軸線方向に延びており、本体部2を回転可能に支持している。
As described above, according to the sixth embodiment, as in the first embodiment, the cylindrical
また、ロッド3には、左右一対のフランジ52L、52Rが一体に設けられており、これらのフランジ52L、52Rは、本体部2の左側壁2oと収容壁2rの間に、軸線方向に移動可能に収容されるとともに、軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置されている。一対のフランジ52L、52Rの間には、皿ばねユニット8が配置されており、左フランジ52Lと皿ばねユニット8の間、及び、右フランジ52Rと皿ばねユニット8の間には、左右のプレート53L、53Rがそれぞれ配置されている。これらのプレート53L、53Rは、本体部2及びロッド3に対して軸線方向に移動可能に構成されており、ロッド3が本体部2に対して軸線方向に移動するのに伴い、フランジ52L(52R)に軸線方向に押圧されるとともに、フランジ52L(52R)の押圧力を、皿ばねユニット8を介して左側壁2o及び収容壁2rの一方に伝達する。
The
構造物の振動に伴って発生した上下の梁BU、BDの間の相対変位は、ねじ軸4a、ナット4c、ロッド3、フランジ52L(52R)、皿ばねユニット8、プレート53L(53R)、及び収容壁2r(左側壁2o)を介して、回転運動に変換された状態で本体部2に伝達される。これにより、第1実施形態と同様、回転マスとして兼用された本体部2がロッド3に対して回転し、回転マスによる回転慣性質量効果が得られるので、構造物の振動を適切に抑制することができる。その際、上述したロッド3の移動に伴うフランジ52L(52R)、皿ばねユニット8及びプレート53L(53R)の動作から明らかなように、皿ばねユニット8が、フランジ52L(52R)、プレート53L、53R及び収容壁2r(左側壁2o)で押圧され、その剛性を発揮するので、本体部2及び皿ばねユニット8によって、付加振動系を構成することができる。
The relative displacement between the upper and lower beams BU and BD generated by the vibration of the structure is as follows: screw
これにより、回転マスとともに付加振動系を構成するために一般的に用いられる鋼材などのばね機能を有する取り付け部材を介さずに、マスダンパ51を上下の梁BU、BDに連結することが可能になる。この場合、本体部2への上下の梁BU、BDの間の相対変位の伝達に伴い、フランジ52L(52R)、皿ばねユニット8、プレート53L、53R及び収容壁2r(左側壁2o)から成る相対変位の伝達経路上において、軸線方向の押圧力(アキシャル荷重)が発生する。第6実施形態によれば、この伝達経路上にスラスト軸受け7L(7R)が設けられているので、本体部2をロッド3に対して適切に回転させることができる。
Thereby, it becomes possible to connect the
また、上述した説明から明らかなように、マスダンパ51は、第1実施形態によるマスダンパ1と同様、前述した従来のマスダンパと同じ機能を有しており、付加振動系を構成するための本体部2及び皿ばねユニット8を互いに直列に連結することができる。一方、従来のマスダンパと異なり、端部シリンダや蓋部、複数のキーといった複雑な構成を必要としないことから、マスダンパ51を比較的簡単に構成することができる。この場合、本体部2及び回転マスが、互いに共通の部材で構成されているので、その分、部品点数を削減でき、ひいては、製造コストを削減することができるとともに、マスダンパ51をさらに簡単に構成することができる。その他、第1実施形態による効果を同様に得ることができる。
Further, as is apparent from the above description, the
なお、第6実施形態では、左スラスト軸受け7Lを、左側壁2oに設けているが、左フランジ52L、左プレート53L、皿ばねユニット8及び右プレート53Rから成る相対変位の伝達経路上における他の適当な部位に設けてもよい。このことは、右スラスト軸受け7Rについても同様に当てはまり、右スラスト軸受け7Rを、右フランジ52R、右プレート53R、皿ばねユニット8及び左プレート53Lから成る相対変位の伝達経路上における他の適当な部位に設けてもよい。
In the sixth embodiment, the left thrust bearing 7L is provided on the left side wall 2o. However, the other member on the relative displacement transmission path including the
例えば、左スラスト軸受け7Lを、左フランジ52Lと左プレート53Lの間に設けてもよく、右スラスト軸受け7Rを、右フランジ52Rと右プレート53Lの間に設けてもよい。この場合には、左右のプレート53L、53Rが、左側壁2o及び収容壁2rにそれぞれ当接する。ちなみに、上記の伝達経路上のうち、スラスト軸受け7L(7R)を左プレート53L、皿ばねユニット8及び右プレート53Rから成る伝達経路上に設ける場合には、単一のスラスト軸受けを設ければよい。これらのいずれの場合にも、左右のプレート53L、53Rは、ロッド3に対して回転可能に設けられる。
For example, the
また、第6実施形態に関し、左右のプレート53L、53Rに代えて、第2実施形態のピストン12と同様に構成された左右のピストンを用い、前述した粘性流体OIによる粘性減衰効果を得るように構成してもよい。ただし、この場合のピストンは、ピストン12と異なり、ロッドに対して軸線方向に移動可能に設けられる。あるいは、ピストン12と同様に構成されたピストンを、ロッドの右端部又はねじ軸の左端部に設けるとともに、当該ピストン及び粘性流体が収容された流体室を本体部内に画成することによって、粘性流体による粘性減衰効果を得るように構成してもよい。また、第6実施形態に関し、第4実施形態の調整用マス32が設けられた構成を採用してもよいことは、もちろんである。
Further, regarding the sixth embodiment, instead of the left and
さらに、第6実施形態では、本発明における一対の押圧部としての左右のフランジ52L、52Rを、左側壁2oと収容壁2rの間に配置しているが、軸線方向(左右方向)に延長し、左側壁及び収容壁の挿入孔にそれぞれ挿入するとともに、左側壁及び収容壁からそれぞれ突出させてもよい。
Furthermore, in the sixth embodiment, the left and
なお、本発明は、説明した第1〜第6実施形態(以下、総称する場合「実施形態」という)に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、第1〜第5実施形態では、左右の皿ばねユニット8L、8Rに、あらかじめ圧縮力を付与していないが、付与してもよい。この場合、本体部から左右の皿ばねユニットに作用する軸線方向の反力(以下「ダンパ反力」という)がこの圧縮力に達するまでは、左右の皿ばねユニットの双方の剛性が発揮され、圧縮力に達した後に、左右の皿ばねユニットの一方が伸び、その圧縮力が解放される結果、左右の皿ばねユニットの他方の剛性のみが発揮される。
The present invention is not limited to the first to sixth embodiments described below (hereinafter collectively referred to as “embodiments”), and can be implemented in various modes. For example, in the first to fifth embodiments, the compression force is not applied to the left and right
すなわち、この場合には、左右の皿ばねユニット全体がバイリニアな剛性特性を有する。このため、例えば、左右の皿ばねユニットの双方の剛性が発揮されるときに、付加振動系の固有振動数が構造物の固有振動数に同調するように、本体部の回転慣性質量及び左右の皿ばねユニットの剛性を調整することによって、ロッド及びねじ軸に入力される相対変位が大きくなったときに、付加振動系の固有振動数が構造物の固有振動数に同調しなくなるので、ロッド及びねじ軸に作用する軸荷重の過大化を防止することができる。この場合、左右の皿ばねユニットに付与される圧縮力が大きいほど、ロッド及びねじ軸に入力される相対変位がより大きくなるまで、すなわち、ダンパ反力がより大きくなるまで、左右の皿ばねユニットの双方の剛性が発揮される。 That is, in this case, the entire left and right disc spring units have bilinear rigidity characteristics. For this reason, for example, when the rigidity of both the left and right disc spring units is exerted, the rotational inertia mass of the main body and the left and right sides of the main body are adjusted so that the natural frequency of the additional vibration system is synchronized with the natural frequency of the structure. By adjusting the rigidity of the disc spring unit, when the relative displacement input to the rod and the screw shaft increases, the natural frequency of the additional vibration system will not synchronize with the natural frequency of the structure. It is possible to prevent the shaft load acting on the screw shaft from becoming excessive. In this case, as the compressive force applied to the left and right disc spring units increases, the left and right disc spring units until the relative displacement input to the rod and the screw shaft increases, that is, until the damper reaction force increases. The rigidity of both is demonstrated.
また、実施形態では、滑り材5を設けているが、省略してもよいことはもちろんである。さらに、第2及び第3実施形態では、シリコンオイルで構成された粘性流体OIを用いているが、他の適当な流体を用いてもよい。また、実施形態では、本体部2及び回転マスを、互いに共通の部材で構成しているが、互いに別個の部材で構成してもよい。この場合、回転マスを本体部の外側に一体に設けることによって、回転マスの回転慣性質量の調整の容易化といった前述した効果が得られる。また、回転マスを本体部の内側に一体に設けてもよく、本発明はこのような構成を排除するものではない。
In the embodiment, the sliding
さらに、実施形態では、本体部2の軸線方向に直交する断面は、円形状であるが、角形状でもよい。また、第1及び第4〜第6実施形態では、本発明における連結部を周壁2cで構成しているが、本体部2及び回転マスを上記のように互いに別個の部材で構成する場合には、連結部を、軸線方向に延びるとともに、周方向に並んだ複数のボルトなどで構成するとともに、これらのボルトに、左右の側壁2a、2bなどを一体に設けてもよい。さらに、実施形態では、本発明における弾性体は、皿ばねユニット8L、8R、8であるが、コイルばねやゴムなどでもよい。また、実施形態では、本発明による1つのマスダンパ1、11、21、31、41、51を、上下の梁BU、BDにブレース状に設けているが、振動による両者BU、BDの間の上下方向の変位を抑制するために、上下方向に延びるように設けてもよく、あるいは、本発明による2つのマスダンパを、上下の梁にV字状又は逆V字状に設けてもよい。
Furthermore, in the embodiment, the cross section orthogonal to the axial direction of the
さらに、実施形態では、本発明における第1及び第2部位として、上下の梁BU、BDをそれぞれ採用し、2層間の層間変位を抑制しているが、他の適当な部位を採用してもよい。例えば、第1及び第2部位として、互いの間に1つ以上の梁が設けられた上下の梁をそれぞれ採用し、3層以上の間の層間変位を抑制してもよく、あるいは、建物Bが立設された基礎、及び梁をそれぞれ採用してもよい。また、実施形態では、マスダンパ1、11、21、31、41、51を左右方向に延びる梁BU、BDに連結することによって、建物Bの振動による左右方向の変位を抑制しているが、前後方向に延びる梁に連結することによって、建物の振動による前後方向の変位を抑制してもよい。さらに、実施形態は、本発明によるマスダンパ1、11、21、31、41、51を建物Bに適用した例であるが、本発明は他の適当な構造物、例えば、鉄塔や橋梁などに適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
Further, in the embodiment, the upper and lower beams BU and BD are respectively used as the first and second parts in the present invention to suppress the interlayer displacement between the two layers, but other appropriate parts may be adopted. Good. For example, as the first and second parts, upper and lower beams provided with one or more beams between each other may be adopted to suppress interlayer displacement between three or more layers, or building B You may employ | adopt each the foundation and beam which erected. In the embodiment, the
B 建物(構造物)
BD 下梁(第1部位)
BU 上梁(第2部位)
1 マスダンパ
2 本体部(回転マス)
2a 左側壁(一対の壁部、一対の第1係合部)
2c 周壁(連結部)
2d 収容壁(一対の壁部、一対の第1係合部)
2e 挿入孔
2g 挿入孔
2h 収容室(流体室)
3 ロッド(支持部)
4a ねじ軸
4b ボール
4c ナット
6 フランジ(第2係合部)
7L 左スラスト軸受け(一対のスラスト軸受け)
7R 右スラスト軸受け(一対のスラスト軸受け)
8L 左皿ばねユニット(一対の皿ばねユニット、一対の弾性体)
8R 右皿ばねユニット(一対の皿ばねユニット、一対の弾性体)
8a 皿ばね
11 マスダンパ
2i 第1油室(第1流体室)
2j 第2油室(第2流体室)
12 ピストン(フランジ)
13 第1調圧弁(調圧弁)
14 第2調圧弁(調圧弁)
OI 粘性流体(流体)
21 マスダンパ
2k 第1油室(第1流体室)
2l 第2油室(第2流体室)
22 ピストン(ロッドピストン)
23L 左ピストン(一対のピストン)
23R 右ピストン(一対のピストン)
24 第1リリーフ弁(リリーフ弁)
25 第2リリーフ弁(リリーフ弁)
31 マスダンパ
32 調整用マス
41 マスダンパ
6L 左フランジ(一対の第1係合部)
6R 右フランジ(一対の第1係合部)
2m 係合壁(第2係合部)
51 マスダンパ
2o 左側壁(一対の壁部)
2r 収容壁(一対の壁部)
8 皿ばねユニット(弾性体)
52L 左フランジ(一対の押圧部)
52R 右フランジ(一対の押圧部)
53L 左プレート(一対の伝達部)
53R 右プレート(一対の伝達部)
B Building (structure)
BD Lower beam (first part)
BU upper beam (second part)
1
2a Left side wall (a pair of wall portions, a pair of first engaging portions)
2c Perimeter wall (connecting part)
2d housing wall (a pair of wall portions, a pair of first engaging portions)
3 Rod (support part)
7L left thrust bearing (a pair of thrust bearings)
7R Right thrust bearing (a pair of thrust bearings)
8L left disc spring unit (a pair of disc spring units, a pair of elastic bodies)
8R right disc spring unit (a pair of disc spring units, a pair of elastic bodies)
2j Second oil chamber (second fluid chamber)
12 Piston (flange)
13 First pressure regulating valve (pressure regulating valve)
14 Second pressure regulating valve (pressure regulating valve)
OI viscous fluid (fluid)
21
2l Second oil chamber (second fluid chamber)
22 Piston (Rod Piston)
23L Left piston (a pair of pistons)
23R Right piston (a pair of pistons)
24 First relief valve (Relief valve)
25 Second relief valve (Relief valve)
31
6R Right flange (a pair of first engaging parts)
2m engagement wall (second engagement part)
51 Mass damper 2o Left side wall (a pair of walls)
2r accommodation wall (a pair of walls)
8 Belleville spring unit (elastic body)
52L left flange (a pair of pressing parts)
52R Right flange (a pair of pressing parts)
53L Left plate (a pair of transmission parts)
53R Right plate (a pair of transmission parts)
Claims (9)
筒状の本体部と、
当該本体部に一体に設けられた回転マスと、
前記第1部位に連結され、前記本体部の軸線方向に延びるとともに、前記本体部の前記軸線方向の一方の部位に、前記軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されたねじ軸と、
当該ねじ軸にボールを介して螺合するとともに、前記本体部の前記一方の部位に取り付けられたナットと、
前記第2部位に連結され、前記軸線方向に延びるとともに、前記本体部の前記軸線方向の他方の部位に、前記軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容され、当該本体部を回転可能に支持するロッドと、
当該ロッドに一体に設けられ、前記本体部の前記他方の部位に、前記軸線方向に移動可能に収容されたフランジと、
前記本体部の前記他方の部位に収容され、当該本体部に同軸状に設けられるとともに、前記フランジの前記軸線方向の両側にそれぞれ配置された一対のスラスト軸受けと、
前記軸線方向に積層された複数の皿ばねから成り、前記本体部の前記他方の部位に収容され、前記ロッドが挿入されるとともに、前記フランジと前記一対のスラスト軸受けの一方との間、及び、前記フランジと前記一対のスラスト軸受けの他方との間にそれぞれ配置された一対の皿ばねユニットと、を備え、
前記構造物の振動に伴って発生した前記第1部位と前記第2部位の間の相対変位が、前記ねじ軸、前記ナット、前記ロッド、前記フランジ、前記皿ばねユニット及び前記スラスト軸受けを介して、回転運動に変換された状態で前記本体部に伝達され、それにより前記本体部及び前記回転マスが前記ロッドに対して回転するとともに、前記皿ばねユニットが前記フランジ及び前記本体部で前記軸線方向に押圧されることを特徴とするマスダンパ。 A mass damper is provided between the first part and the second part in the system including the structure to suppress vibration of the structure,
A tubular body,
A rotating mass provided integrally with the main body,
A screw shaft that is connected to the first part and extends in the axial direction of the main body part, and is partially and coaxially accommodated in one axial part of the main body part so as to be movable in the axial direction. When,
A screw that is screwed to the screw shaft via a ball, and a nut attached to the one part of the main body,
It is connected to the second part, extends in the axial direction, and is accommodated partially and coaxially in the other part of the main body part in the axial direction so as to be movable in the axial direction, and rotates the main body part A supporting rod, and
A flange provided integrally with the rod, and accommodated in the other part of the main body so as to be movable in the axial direction;
A pair of thrust bearings housed in the other part of the main body, provided coaxially with the main body, and disposed on both sides of the flange in the axial direction;
A plurality of disc springs stacked in the axial direction, housed in the other part of the main body, and inserted with the rod, between the flange and one of the pair of thrust bearings, and A pair of disc spring units respectively disposed between the flange and the other of the pair of thrust bearings,
Relative displacement between the first part and the second part generated by the vibration of the structure is transferred via the screw shaft, the nut, the rod, the flange, the disc spring unit, and the thrust bearing. , Transmitted to the main body in a state converted into a rotational motion, whereby the main body and the rotary mass rotate with respect to the rod, and the disc spring unit moves in the axial direction at the flange and the main body. A mass damper characterized by being pressed by
前記本体部の前記他方の部位の内部には、前記一対の壁部及び前記周壁によって流体室が画成され、前記一対の壁部の各々には、軸線方向に貫通する挿入孔が形成されており、
前記ロッドは、前記挿入孔に挿入されることによって、前記本体部を回転可能に支持し、
前記フランジは、前記流体室に、回転可能にかつ前記軸線方向に摺動可能に設けられるとともに、当該流体室を第1流体室と第2流体室に区画しており、
前記一対のスラスト軸受けは、前記一対の壁部にそれぞれ設けられるとともに、前記第1及び第2流体室にそれぞれ収容され、
前記一対の皿ばねユニットは、前記第1及び第2流体室にそれぞれ収容されており、
前記第1及び第2流体室に充填された粘性流体と、
前記フランジに設けられ、前記第1及び第2流体室内の前記粘性流体の圧力を調整するために、前記第1及び第2流体室を互いに連通させる調圧弁と、をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載のマスダンパ。 The main body portion integrally includes a cylindrical peripheral wall extending in the axial direction and a pair of wall portions arranged at intervals on the other portion of the main body portion in the axial direction. And
A fluid chamber is defined in the other portion of the main body by the pair of wall portions and the peripheral wall, and an insertion hole penetrating in the axial direction is formed in each of the pair of wall portions. And
The rod is rotatably inserted into the insertion hole to support the main body,
The flange is provided in the fluid chamber so as to be rotatable and slidable in the axial direction, and the fluid chamber is divided into a first fluid chamber and a second fluid chamber,
The pair of thrust bearings are respectively provided in the pair of wall portions, and are respectively accommodated in the first and second fluid chambers,
The pair of disc spring units are accommodated in the first and second fluid chambers, respectively.
A viscous fluid filled in the first and second fluid chambers;
And a pressure regulating valve provided on the flange and configured to allow the first and second fluid chambers to communicate with each other in order to adjust the pressure of the viscous fluid in the first and second fluid chambers. The mass damper according to claim 1.
筒状の本体部と、
当該本体部に一体に設けられた回転マスと、
前記第1部位に連結され、前記本体部の軸線方向に延びるとともに、前記本体部の前記軸線方向の一方の部位に、前記軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されたねじ軸と、
当該ねじ軸にボールを介して螺合するとともに、前記本体部の前記一方の部位に取り付けられたナットと、
前記第2部位に連結され、前記軸線方向に延びるとともに、前記本体部の前記軸線方向の他方の部位に、前記軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容され、当該本体部を回転可能に支持するロッドと、
当該ロッドに一体に設けられ、前記本体部の前記他方の部位に、回転可能にかつ前記軸線方向に摺動可能に収容されたロッドピストンと、
前記本体部の前記他方の部位に収容されるとともに、前記ロッドピストンの前記軸線方向の両側にそれぞれ配置された一対の弾性体と、
前記本体部の前記他方の部位に、前記軸線方向に摺動可能に収容され、前記ロッドピストンと前記一対の弾性体の一方との間、及び、前記ロッドピストンと前記一対の弾性体の他方との間にそれぞれ配置されるとともに、前記本体部の前記他方の部位の内部において、前記ロッドピストンとの間に第1流体室及び第2流体室をそれぞれ画成し、前記ロッドに対して前記軸線方向に移動可能で、かつ前記本体部及び前記ロッドの少なくとも一方に対して回転可能な一対のピストンと、
前記第1及び第2流体室に充填された流体と、を備え、
前記構造物の振動に伴って発生した前記第1部位と前記第2部位の間の相対変位が、前記ねじ軸、前記ナット、前記ロッド、前記ロッドピストン、前記流体、前記ピストン、及び前記弾性体を介して、回転運動に変換された状態で前記本体部に伝達され、それにより前記本体部及び前記回転マスが回転するとともに、前記弾性体が前記ピストン及び前記本体部で前記軸線方向に押圧されることを特徴とするマスダンパ。 A mass damper is provided between the first part and the second part in the system including the structure to suppress vibration of the structure,
A tubular body,
A rotating mass provided integrally with the main body,
A screw shaft that is connected to the first part and extends in the axial direction of the main body part, and is partially and coaxially accommodated in one axial part of the main body part so as to be movable in the axial direction. When,
A screw that is screwed to the screw shaft via a ball, and a nut attached to the one part of the main body,
It is connected to the second part, extends in the axial direction, and is accommodated partially and coaxially in the other part of the main body part in the axial direction so as to be movable in the axial direction, and rotates the main body part A supporting rod, and
A rod piston provided integrally with the rod and accommodated in the other part of the main body so as to be rotatable and slidable in the axial direction;
A pair of elastic bodies housed in the other part of the main body and disposed on both sides of the rod piston in the axial direction;
The other portion of the main body is slidably accommodated in the axial direction, and between the rod piston and one of the pair of elastic bodies, and between the rod piston and the other of the pair of elastic bodies. And a first fluid chamber and a second fluid chamber are defined between the main body and the rod piston, respectively, and the axis line with respect to the rod. A pair of pistons movable in a direction and rotatable relative to at least one of the main body and the rod;
A fluid filled in the first and second fluid chambers,
Relative displacement between the first part and the second part generated by the vibration of the structure includes the screw shaft, the nut, the rod, the rod piston, the fluid, the piston, and the elastic body. And is transmitted to the main body portion in a state converted into rotational motion, whereby the main body portion and the rotary mass rotate, and the elastic body is pressed in the axial direction by the piston and the main body portion. Mass damper characterized by that.
筒状の本体部と、
当該本体部に一体に設けられた回転マスと、
前記第1部位に連結され、前記本体部の軸線方向に延びるとともに、前記本体部の前記軸線方向の一方の部位に、前記軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されたねじ軸と、
当該ねじ軸にボールを介して螺合するとともに、前記本体部の前記一方の部位に取り付けられたナットと、
前記第2部位に連結され、前記軸線方向に延びるとともに、前記本体部の前記軸線方向の他方の部位に、前記軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容され、当該本体部を回転可能に支持する支持部と、
前記本体部及び前記支持部の一方に一体に設けられるとともに、前記軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置された一対の第1係合部と、
前記本体部及び前記支持部の他方に一体に設けられるとともに、前記一対の第1係合部の間に配置された第2係合部と、
前記一対の第1係合部の一方と前記第2係合部との間、及び、前記一対の第1係合部の他方と前記第2係合部との間にそれぞれ配置された一対の弾性体と、を備え、
前記構造物の振動に伴って発生した前記第1部位と前記第2部位の間の相対変位が、前記ねじ軸、前記ナット、前記支持部、前記第1係合部、前記弾性体、及び前記第2係合部を介して、回転運動に変換された状態で前記本体部に伝達され、それにより前記本体部及び前記回転マスが前記支持部に対して回転するとともに、前記弾性体が前記第1及び第2係合部で前記軸線方向に押圧され、
前記第1係合部、前記弾性体及び前記第2係合部から成る前記相対変位の伝達経路上に、前記本体部と同軸状に設けられたスラスト軸受けをさらに備えることを特徴とするマスダンパ。 A mass damper is provided between the first part and the second part in the system including the structure to suppress vibration of the structure,
A tubular body,
A rotating mass provided integrally with the main body,
A screw shaft that is connected to the first part and extends in the axial direction of the main body part, and is partially and coaxially accommodated in one axial part of the main body part so as to be movable in the axial direction. When,
A screw that is screwed to the screw shaft via a ball, and a nut attached to the one part of the main body,
It is connected to the second part, extends in the axial direction, and is accommodated partially and coaxially in the other part of the main body part in the axial direction so as to be movable in the axial direction, and rotates the main body part A support part that supports it,
A pair of first engaging portions provided integrally with one of the main body portion and the support portion, and arranged in a state of being spaced apart from each other in the axial direction;
A second engagement portion provided integrally with the other of the main body portion and the support portion, and disposed between the pair of first engagement portions;
A pair of ones arranged between one of the pair of first engaging parts and the second engaging part, and between the other of the pair of first engaging parts and the second engaging part. An elastic body,
Relative displacement between the first part and the second part generated by the vibration of the structure is the screw shaft, the nut, the support part, the first engagement part, the elastic body, and the It is transmitted to the main body through the second engagement portion in a state of being converted into a rotational motion, whereby the main body and the rotary mass rotate with respect to the support, and the elastic body is the first Pressed in the axial direction by the first and second engaging portions,
A mass damper, further comprising a thrust bearing provided coaxially with the main body portion on a transmission path of the relative displacement including the first engagement portion, the elastic body, and the second engagement portion.
軸線方向に延びる筒状の連結部と、前記軸線方向の一方の部位に、前記軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置された一対の壁部と、を一体に有する本体部と、
当該本体部に一体に設けられた回転マスと、
前記第1部位に連結され、前記軸線方向に延びるとともに、前記本体部の前記軸線方向の他方の部位に、前記軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容されたねじ軸と、
当該ねじ軸にボールを介して螺合するとともに、前記本体部の前記他方の部位に取り付けられたナットと、
前記第2部位に連結され、前記軸線方向に延びるとともに、前記本体部の前記一方の部位に、前記軸線方向に移動可能に部分的にかつ同軸状に収容され、当該本体部を回転可能に支持する支持部と、
当該支持部に一体に設けられ、前記軸線方向に互いに間隔を存した状態で配置されるとともに、前記本体部に対して前記軸線方向に移動可能な一対の押圧部と、
当該一対の押圧部の間に配置された弾性体と、
前記一対の押圧部の一方と前記弾性体の間、及び、前記一対の押圧部の他方と前記弾性体の間にそれぞれ配置され、前記本体部及び前記支持部に対して前記軸線方向に移動可能に構成されており、前記支持部が前記本体部に対して前記軸線方向に移動するのに伴い、前記押圧部に前記軸線方向に押圧されるとともに、当該押圧部の押圧力を、前記弾性体を介して前記壁部に伝達する一対の伝達部と、を備え、
前記構造物の振動に伴って発生した前記第1部位と前記第2部位の間の相対変位が、前記ねじ軸、前記ナット、前記支持部、前記押圧部、前記弾性体、前記伝達部、及び前記壁部を介して、回転運動に変換された状態で前記本体部に伝達され、それにより前記本体部及び前記回転マスが前記支持部に対して回転し、
前記押圧部、前記弾性体、前記伝達部及び前記壁部から成る前記相対変位の伝達経路上に、前記本体部と同軸状に設けられたスラスト軸受けをさらに備えることを特徴とするマスダンパ。 A mass damper is provided between the first part and the second part in the system including the structure to suppress vibration of the structure,
A body portion integrally including a cylindrical connecting portion extending in the axial direction, and a pair of wall portions disposed in one axial position in a state of being spaced apart from each other in the axial direction;
A rotating mass provided integrally with the main body,
A screw shaft that is connected to the first part and extends in the axial direction, and is partially and coaxially accommodated in the other part of the main body part in the axial direction;
A screw that is screwed to the screw shaft via a ball, and a nut attached to the other part of the main body,
It is connected to the second part and extends in the axial direction, and is partially and coaxially accommodated in the one part of the main body part so as to be movable in the axial direction, and rotatably supports the main body part. A supporting part to
A pair of pressing portions provided integrally with the support portion, arranged in a state of being spaced apart from each other in the axial direction, and movable in the axial direction with respect to the main body portion;
An elastic body disposed between the pair of pressing portions;
It is disposed between one of the pair of pressing portions and the elastic body, and between the other of the pair of pressing portions and the elastic body, and is movable in the axial direction with respect to the main body portion and the support portion. As the support portion moves in the axial direction with respect to the main body portion, the pressing portion is pressed in the axial direction, and the pressing force of the pressing portion is changed to the elastic body. A pair of transmission parts that transmit to the wall part via,
Relative displacement between the first part and the second part generated along with the vibration of the structure is the screw shaft, the nut, the support part, the pressing part, the elastic body, the transmission part, and It is transmitted to the main body part through the wall part in a state converted into a rotational motion, whereby the main body part and the rotary mass rotate with respect to the support part,
A mass damper, further comprising a thrust bearing provided coaxially with the main body portion on the relative displacement transmission path including the pressing portion, the elastic body, the transmission portion, and the wall portion.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015168563 | 2015-08-28 | ||
JP2015168563 | 2015-08-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017044328A JP2017044328A (en) | 2017-03-02 |
JP6495795B2 true JP6495795B2 (en) | 2019-04-03 |
Family
ID=58209508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015195620A Active JP6495795B2 (en) | 2015-08-28 | 2015-10-01 | Mass damper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6495795B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210136549A (en) * | 2020-05-08 | 2021-11-17 | 신재덕 | vibration isolation device with improved seismic wave absorption |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6723068B2 (en) * | 2016-05-16 | 2020-07-15 | 三進金属工業株式会社 | Vibration control brace and vibration control structure |
CN107191046B (en) * | 2017-06-23 | 2019-04-02 | 西京学院 | A kind of friction-type quality runner damper |
CN108561473A (en) * | 2018-04-24 | 2018-09-21 | 江苏路求科技服务有限公司 | A kind of quartz damper |
CN109681577B (en) * | 2019-01-16 | 2020-10-02 | 广州大学 | A new type of torsional damper device |
JP7421191B2 (en) * | 2020-06-26 | 2024-01-24 | 三和テッキ株式会社 | damping device |
KR102481435B1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-12-26 | 한국건설기술연구원 | Vibration reduction mount for camera and method for reducing vertical vibration during camera shooting using the same |
CN114873176A (en) * | 2022-06-15 | 2022-08-09 | 国网浙江省电力有限公司超高压分公司 | An electrical equipment transportation vehicle, vibration control method and system |
CN114961013B (en) * | 2022-06-24 | 2024-02-20 | 兰州理工大学 | Replaceable component type energy consumption support, self-resetting support and use method thereof |
CN115853148A (en) * | 2022-12-09 | 2023-03-28 | 华电重工股份有限公司 | Anti-bending support |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6084846U (en) * | 1983-11-17 | 1985-06-11 | 石川島播磨重工業株式会社 | mechanical snaps |
JP2011069104A (en) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Tatsuji Ishimaru | Seismic control device and seismic control structure |
JP5831734B2 (en) * | 2011-03-09 | 2015-12-09 | 清水建設株式会社 | Inertia mass damper |
JP6270573B2 (en) * | 2013-09-20 | 2018-01-31 | 株式会社免制震ディバイス | Rotating inertia mass damper |
-
2015
- 2015-10-01 JP JP2015195620A patent/JP6495795B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210136549A (en) * | 2020-05-08 | 2021-11-17 | 신재덕 | vibration isolation device with improved seismic wave absorption |
KR102341965B1 (en) * | 2020-05-08 | 2021-12-21 | 신재덕 | vibration isolation device with improved seismic wave absorption |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017044328A (en) | 2017-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6495795B2 (en) | Mass damper | |
JP5161395B1 (en) | Vibration suppression device | |
JP2017078432A (en) | Spring mechanism and vibration suppressing device provided with spring mechanism | |
JP5191579B1 (en) | Vibration suppression device | |
JP5587806B2 (en) | Spring member | |
JP5831734B2 (en) | Inertia mass damper | |
JP6629079B2 (en) | Mass damper | |
JP5337320B1 (en) | Vibration suppression device | |
US20170328436A1 (en) | Rotary Inertial Mass Damper | |
JP2017036982A (en) | Testing device of mass damper | |
JP6301222B2 (en) | Vibration suppression device for structures | |
JP5414642B2 (en) | Vibration isolator | |
JP2018194061A (en) | Rotational inertia mass damper | |
KR20110099659A (en) | buffer | |
EP3077702B1 (en) | Negative stiffness hydraulic system | |
JP6052889B2 (en) | Vibration suppression device for structures | |
JP6290059B2 (en) | Vibration suppression device for structures | |
JP2016050593A (en) | Aseismic base isolation damper | |
US7278623B2 (en) | Vibration control unit and vibration control body | |
JP6434343B2 (en) | Mass damper | |
JP2017129201A (en) | Fluid damper | |
JP2017122463A (en) | Vibration suppression device for structure | |
JP6554819B2 (en) | Vibration absorber | |
JP6681178B2 (en) | Vibration suppression device for structures | |
JP2017026097A (en) | Vibration suppression device of structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180509 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190307 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6495795 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |