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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024119302
(43)【公開日】2024-09-03
(54)【発明の名称】制振装置
(51)【国際特許分類】
F16F 15/02 20060101AFI20240827BHJP
E04H 9/02 20060101ALI20240827BHJP
【ＦＩ】
F16F15/02 C
E04H9/02 341C
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023026100
(22)【出願日】2023-02-22
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-07-06
(71)【出願人】
【識別番号】519375136
【氏名又は名称】株式会社ティイソリューション
(74)【代理人】
【識別番号】100091904
【弁理士】
【氏名又は名称】成瀬 重雄
(72)【発明者】
【氏名】金 潤石
(72)【発明者】
【氏名】李 承佑
(72)【発明者】
【氏名】高 兄均
【テーマコード（参考）】
2E139
3J048
【Ｆターム（参考）】
2E139AA01
2E139AA05
2E139AC19
2E139AC20
2E139BB02
2E139BB26
2E139BB34
2E139BC11
2E139BD32
3J048AD07
3J048BF01
3J048BF10
3J048CB01
3J048CB22
3J048DA07
3J048EA38
(57)【要約】
【課題】可動方向ごとの固有振動数の調整が容易な振り子型制振装置を提供する。
【解決手段】第１・第２の吊り材１１・１２は、いずれも、制振対象である構造体８１に取り付けられて、質量体２を、構造体８１の振動に伴って受動的に揺動可能となるように、鉛直方向に吊り下げる。第１・第２の弾性部材３１・３２は、いずれも、鉛直方向に対して傾斜するように配置されるとともに、構造体８１と質量体２との間、又は、構造体８１と第１・第２の吊り材１１・１２との間を連結するように配置されている。第１・第２の弾性部材３１・２３は、いずれも鉛直面内に配置されているとともに、鉛直な仮想的対称軸を挟んで対称となるように配置されている。
【選択図】図１３
【解決手段】第１・第２の吊り材１１・１２は、いずれも、制振対象である構造体８１に取り付けられて、質量体２を、構造体８１の振動に伴って受動的に揺動可能となるように、鉛直方向に吊り下げる。第１・第２の弾性部材３１・３２は、いずれも、鉛直方向に対して傾斜するように配置されるとともに、構造体８１と質量体２との間、又は、構造体８１と第１・第２の吊り材１１・１２との間を連結するように配置されている。第１・第２の弾性部材３１・２３は、いずれも鉛直面内に配置されているとともに、鉛直な仮想的対称軸を挟んで対称となるように配置されている。
【選択図】図１３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１及び第２の吊り材と、質量体と、弾性機構とを備えており、
前記第１及び第２の吊り材は、いずれも、制振対象である構造体に取り付けられて、前記質量体を、前記構造体の振動に伴って受動的に揺動可能となるように、鉛直方向に吊り下げる構成となっており、
前記弾性機構は、第１及び第２の弾性部材を備えており、
前記第１及び第２の弾性部材は、いずれも、鉛直方向に対して傾斜するように配置されるとともに、前記構造体と前記質量体との間、又は、前記構造体と前記第１及び第２の吊り材との間を連結するように配置されており、
かつ、前記第１及び第２の弾性部材は、いずれも鉛直面内に配置されているとともに、鉛直な仮想的対称軸を挟んで対称となるように配置されている
ことを特徴とする振り子型制振装置。
前記第１及び第２の吊り材は、いずれも、制振対象である構造体に取り付けられて、前記質量体を、前記構造体の振動に伴って受動的に揺動可能となるように、鉛直方向に吊り下げる構成となっており、
前記弾性機構は、第１及び第２の弾性部材を備えており、
前記第１及び第２の弾性部材は、いずれも、鉛直方向に対して傾斜するように配置されるとともに、前記構造体と前記質量体との間、又は、前記構造体と前記第１及び第２の吊り材との間を連結するように配置されており、
かつ、前記第１及び第２の弾性部材は、いずれも鉛直面内に配置されているとともに、鉛直な仮想的対称軸を挟んで対称となるように配置されている
ことを特徴とする振り子型制振装置。
【請求項2】
前記鉛直面は、振動数を調整しようとする方向に沿うように設定されている
請求項１に記載の振り子型制振装置。
請求項１に記載の振り子型制振装置。
【請求項3】
前記構造体は、構造物の天井面、又は、前記構造物に固定されて前記第１及び第２の吊り材を支持可能な支持体である
請求項１又は２に記載の振り子型制振装置。
請求項１又は２に記載の振り子型制振装置。
【請求項4】
前記第１及び第２の吊り材は、いずれも、静止状態において鉛直方向となるように配置されている、
請求項１又は２に記載の振り子型制振装置。
請求項１又は２に記載の振り子型制振装置。
【請求項5】
請求項１に記載の振り子型制振装置を用いて前記構造体の制振を行うことを特徴とする制振方法。
【請求項6】
前記第１及び第２の弾性部材における傾斜角及び／又は弾性係数を調整することにより、前記鉛直面内において揺動する前記質量体の固有振動数を調整する工程を有する
請求項５に記載の制振方法。
請求項５に記載の制振方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建物や橋梁などの構造物において発生する水平方向の振動を制御するための制振装置に関するものである。より具体的には、本発明は、可動方向ごとの固有振動数の調整が容易な振り子型制振装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
建物や橋梁などの構造物に台風などの風荷重が作用したり、地震荷重や交通荷重によって振動が発生した場合、これらの振動は構造物の安全性の問題となるだけでなく、構造物の使用者に不快感を与えることになる。このため制振装置を使用して振動を抑制したり、最小化することが試みられている。
【0003】
構造物についての代表的な制振装置として、同調質量ダンパー（TMD：Tuned Mass Damper）がある。TMDは構造物の振動によって受動的に振動する可動質量とダンパとを有しており、TMDを構造物に設置することで振動を制御することができる。
【0004】
図１に、水平に振動する構造物とTMDの振動力学モデルを示す。可動質量（質量ｍＴ）は構造物の質量ｍＳの数％程度である。例えば、風荷重、地震荷重などの原因によって構造物が揺れると、これに同調してTMDも揺れながら作動することになる。このとき、TMDに設けられた減衰器ＣＴによって振動エネルギーが吸収され、構造物の振動も抑制される。このような制振効果を効率的に発揮するためには、構造物とTMDの固有振動数がほぼ等しくなる（例えば振動数比が９８％～９９％程度になる）ように設定する必要がある。
【0005】
制振装置は、構造物の振動方向に応じて上下方向の制振装置と水平方向の制振装置とに区分されるが、以下では水平方向の制振装置について説明する。また水平方向の制振装置は、スライド方式と振り子方式に区分されるが、以下では図２のような、ワイヤ等の吊り材１００により可動質量２００を受動的に振動可能なように吊り下げた構造の振り子型制振装置について説明する。
【0006】
一般に、建物や橋梁などの構造物は、振動する方向に応じてさまざまな固有振動数を持つ。すなわち、高層ビルが水平に振動する場合、前後方向に揺れる固有振動数と左右方向に揺れる固有振動数が等しくないことが一般的である。橋梁主塔も橋軸方向に揺れる場合と橋軸直角方向に揺れる場合においてその固有振動数は同一ではない。
【0007】
前述のように、TMDの固有振動数は構造物の固有振動数とほぼ等しく設定される。したがって、振り子型制振装置の固有振動数も構造物の固有振動数とほぼ等しく設定されなければならない。
【0008】
一方、振り子型の制振装置、すなわち振り子型TMDにおける可動質量の固有振動数は、振動する振り子の長さ（具体的には吊り材の長さ）に依存する。すなわち、振り子長の逆数の平方根（ルート）に比例して固有振動数が低くなる。振り子型TMDにおいては、同じ長さの振り子を単数または複数使用することになるが、これは水平方向に動作する振り子型TMDの場合、動作方向に関係なく同じ固有振動数を有することを意味する。
【0009】
しかしながら、前述のように、一般に建物や橋梁などの構造物は、振動する方向に応じて異なる固有振動数を有する。したがって、この場合、振り子型制振装置は振動方向によって制御効果が著しく低下してしまう。
【0010】
上記のような問題を解決するために、図３～図７に示す技術が提案されている。この技術は、水平方向で動作する振り子型制振装置において、いずれかの方向には振り子の全長が可動するようにし、他の方向では振り子の一定長さが動作しないように拘束し、振り子型制振装置の振動方向によって固有振動数が異なるように設定できるものである。すなわち、図３のように可動質量２００を吊り材１００で吊り下げることによって水平にＸ方向とＹ方向に動作する振り子型制振装置において、図４及び図５中の符号４００で示す振動数調整装置を適切な位置に設置する。すると、図６で示すように、Ｘ方向に振り子型TMDが稼動する場合には、振り子は振動数調整装置４００によって一定長さ（Ｌ２）のみ作動するようになる。一方で図７に示すように、Ｙ方向に振り子型TMDが可動する場合には、振り子は振動数調整装置４００の影響を受けないので、振り子の全長（Ｌ１＋Ｌ２）が作動する。
【0011】
したがって、振動する方向に応じて可動質量２００の固有振動数を異なるように設定することができる。ただし、このようなシステムによって振り子の固有振動数を調整する場合、振り子と振動数調整装置４００との摩擦が問題となる。このような摩擦は振り子がＹ方向に作動する場合には大きくはないが、振り子がＸ方向とＹ方向に同時に作動する（つまり両方向の成分を持つ方向に作動する）場合には大きな摩擦力が発生するようになる。振動数調整装置４００に摩擦の小さい材質を用いても、少なくとも数％程度の摩擦が予想され、この場合、振り子型TMDは小さな振動には機能しないという欠点を有することになる。
【0012】
また、別の従来技術として、図８のような剛体装置５００を吊り材１００の間に設け、水平方向で作動する振り子型TMDが提案されている。この技術ではいずれかの方向には振り子の全長が可動するようにし、その別の方向では振り子の一定の長さが作動しないように拘束し、可動質量２００の振動方向によって固有振動数が異なるように設定できるようにしている。
【0013】
すなわち、図３のように水平にＸ方向とＹ方向に動作する振り子型制振装置において、図８及び図９に示す剛体装置（具体的には例えば矩形の鉄板）５００を適切な大きさで設置する。すると、図１０のようにＸ方向には振り子の一定長さ（Ｌ１＋Ｌ３）を作動させることができる。一方図１１のようにＹ方向には振り子の全長（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）を作動させることができる。このようにして振動する方向に応じて可動質量２００の固有振動数を異なるように設定することができる。ただし、このようなシステムによって可動質量２００の固有振動数を調整する場合、振り子に設置された剛体装置５００が振り子運動とは別に座屈などの独立した運動をして制振性能を低下させることがある。また、Ｘ方向の固有振動数の微調整が非常に難しいという欠点がある。
【0014】
さらに、下記特許文献１では、図１２のように傾斜したバネ６０１及びダンパ６０２をＸ方向とＹ方向に設けることにより、Ｘ方向とＹ方向の固有振動数を調整している。この技術では、傾斜したバネが可動質量２００の重心点（Ｇ）、あるいは重心線に固定されるようになっており、吊り材１００が可動質量の重心高さ（Ｐ）に固定されるようになっている。
【0015】
もし、傾斜バネが可動質量の重心点に固定されていない場合には、振り子型TMDがＸ方向とＹ方向に同時に振動する場合、ねじり方向に可動質量２００が動くことになり制振効果を大きく減少させるようになるので、前記構成によりこの問題を解消している。また、Ｘ方向とＹ方向にバネを対称に配置せず、一方はバネ６０１、もう一方はダンパ６０２を配置しているので、可動質量２００の重心点（Ｇ）や重心線上にバネを固定しないと、可動質量のねじり運動のまた一つの発生原因となる。さらに、この技術では振り子の長さによるTMDの振動数よりもＸ方向とＹ方向共に高い振動数に設定されるため、その分余計に振り子を長くする必要があり、TMDの設置空間が余計に求められる欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0016】
【特許文献1】特開平７－２３８９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
本発明は前記のような状況に鑑みてなされたものであり、前記した欠点を解消して、可動方向ごとの固有振動数の調整が容易な振り子型制振装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0018】
前記した課題を解決する手段は、以下の項目のように記載できる。
【0019】
（項目１）
第１及び第２の吊り材と、質量体と、弾性機構とを備えており、
前記第１及び第２の吊り材は、いずれも、制振対象である構造体に取り付けられて、前記質量体を、前記構造体の振動に伴って受動的に揺動可能となるように、鉛直方向に吊り下げる構成となっており、
前記弾性機構は、第１及び第２の弾性部材を備えており、
前記第１及び第２の弾性部材は、いずれも、鉛直方向に対して傾斜するように配置されるとともに、前記構造体と前記質量体との間、又は、前記構造体と前記第１及び第２の吊り材との間を連結するように配置されており、
かつ、前記第１及び第２の弾性部材は、いずれも鉛直面内に配置されているとともに、鉛直な仮想的対称軸を挟んで対称となるように配置されている
ことを特徴とする振り子型制振装置。
第１及び第２の吊り材と、質量体と、弾性機構とを備えており、
前記第１及び第２の吊り材は、いずれも、制振対象である構造体に取り付けられて、前記質量体を、前記構造体の振動に伴って受動的に揺動可能となるように、鉛直方向に吊り下げる構成となっており、
前記弾性機構は、第１及び第２の弾性部材を備えており、
前記第１及び第２の弾性部材は、いずれも、鉛直方向に対して傾斜するように配置されるとともに、前記構造体と前記質量体との間、又は、前記構造体と前記第１及び第２の吊り材との間を連結するように配置されており、
かつ、前記第１及び第２の弾性部材は、いずれも鉛直面内に配置されているとともに、鉛直な仮想的対称軸を挟んで対称となるように配置されている
ことを特徴とする振り子型制振装置。
【0020】
（項目２）
前記鉛直面は、振動数を調整しようとする方向に沿うように設定されている
項目１に記載の振り子型制振装置。
前記鉛直面は、振動数を調整しようとする方向に沿うように設定されている
項目１に記載の振り子型制振装置。
【0021】
（項目３）
前記構造体は、構造物の天井面、又は、前記構造物に固定されて前記第１及び第２の吊り材を支持可能な支持体である
項目１又は２に記載の振り子型制振装置。
前記構造体は、構造物の天井面、又は、前記構造物に固定されて前記第１及び第２の吊り材を支持可能な支持体である
項目１又は２に記載の振り子型制振装置。
【0022】
（項目４）
前記第１及び第２の吊り材は、いずれも、静止状態において鉛直方向となるように配置されている、
項目１又は２に記載の振り子型制振装置。
前記第１及び第２の吊り材は、いずれも、静止状態において鉛直方向となるように配置されている、
項目１又は２に記載の振り子型制振装置。
【0023】
（項目５）
項目１に記載の振り子型制振装置を用いて前記構造体の制振を行うことを特徴とする制振方法。
項目１に記載の振り子型制振装置を用いて前記構造体の制振を行うことを特徴とする制振方法。
【0024】
（項目６）
前記第１及び第２の弾性部材における傾斜角及び／又は弾性係数を調整することにより、前記鉛直面内において揺動する前記質量体の固有振動数を調整する工程を有する
項目５に記載の制振方法。
前記第１及び第２の弾性部材における傾斜角及び／又は弾性係数を調整することにより、前記鉛直面内において揺動する前記質量体の固有振動数を調整する工程を有する
項目５に記載の制振方法。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、可動方向ごとの固有振動数の調整が容易な振り子型制振装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】水平方向振動に対する構造物とTMDの力学モデルを示す図である。
【図2】従来の振り子型制振装置の模式的な説明図である。
【図3】従来の、Ｘ方向及びＹ方向に動作する振り子式制振装置の模式的な説明図である。
【図4】振動数調整装置を用いた従来の振り子型制振装置の模式的な説明図である。
【図8】別の振動数調整装置を用いた従来の振り子型制振装置の模式的な説明図である。
【図12】さらに別の振動数調整装置を用いた従来の振り子型制振装置の模式的な説明図である。
【図13】本発明の第１実施形態に係る振り子型制振装置の概略的な正面図にパラメータを付記した説明図である。
【図20】本発明の第２実施形態に係る振り子型制振装置を正面から見た状態の概略的な説明図である。
【図22】本発明の第３実施形態に係る振り子型制振装置を正面から見た状態の概略的な説明図である。
【図23】本発明の第４実施形態に係る振り子型制振装置を正面から見た状態の概略的な説明図である。
【図24】本発明の第５実施形態に係る振り子型制振装置を正面から見た状態の概略的な説明図である。
【図25】本発明の第６実施形態に係る振り子型制振装置を正面から見た状態の概略的な説明図である。
【図26】本発明の第７実施形態に係る振り子型制振装置を正面から見た状態の概略的な説明図である。
【図27】本発明の第８実施形態に係る振り子型制振装置を正面から見た状態の概略的な説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
【0028】
（本実施形態の構成）
本実施形態の制振装置は、振り子機構１と、質量体２と、弾性機構３とを主要な構成要素として有している。
本実施形態の制振装置は、振り子機構１と、質量体２と、弾性機構３とを主要な構成要素として有している。
【0029】
【0030】
（振り子機構）
第１～第４の吊り材１１～１４は、いずれも、制振対象である構造体８１に取り付けられて、質量体２を、構造体８１の振動に伴って受動的に揺動可能となるように、鉛直方向に吊り下げる構成となっている。ここで構造体８１は、例えば、建物や地盤等の構造物８に固定されて吊り材を支持可能な支持体（いわゆるフレーム）であるが、それに限らず、建物の天井面や橋梁の下面など、制振の対象となる物体であればよい。
第１～第４の吊り材１１～１４は、いずれも、制振対象である構造体８１に取り付けられて、質量体２を、構造体８１の振動に伴って受動的に揺動可能となるように、鉛直方向に吊り下げる構成となっている。ここで構造体８１は、例えば、建物や地盤等の構造物８に固定されて吊り材を支持可能な支持体（いわゆるフレーム）であるが、それに限らず、建物の天井面や橋梁の下面など、制振の対象となる物体であればよい。
【0031】
第１～第４の吊り材１１～１４は、いずれも、静止状態において鉛直方向となるように配置されている。これらの吊り材１１～１４は、例えばワイヤやロッドにより構成されているが、通常の各種の振り子機構の場合と同様の吊り材を使用することができる。
【0032】
（質量体）
質量体２は、適宜な錘であればよい。質量体２はＴＭＤにおけるいわゆる可動質量として機能する。力学モデルに基づく質量体２の動作については後述する。
質量体２は、適宜な錘であればよい。質量体２はＴＭＤにおけるいわゆる可動質量として機能する。力学モデルに基づく質量体２の動作については後述する。
【0033】
（弾性機構）
本実施形態の弾性機構３は、第１・第２の弾性部材３１・３２を有している。第１・第２の弾性部材３１・３２は、いずれも、鉛直方向に対して傾斜するように配置されるとともに、構造体８１と質量体２との間を連結するように配置されている。さらに、第１・第２の弾性部材３１・３２は、いずれも仮想的な鉛直面内に配置されているとともに、鉛直な仮想的対称軸５（図１３参照）を挟んで対称となるように配置されている。この仮想的な鉛直面は、固有振動数を調整しようとする方向（本例ではＸ方向）に沿うように設定されている。本実施形態における第１・第２の弾性部材３１・３２としては、例えばバネやゴムを用いることができるが、これらに限らず、必要な弾性係数と強度を持つ各種の機構を用いることができる。
本実施形態の弾性機構３は、第１・第２の弾性部材３１・３２を有している。第１・第２の弾性部材３１・３２は、いずれも、鉛直方向に対して傾斜するように配置されるとともに、構造体８１と質量体２との間を連結するように配置されている。さらに、第１・第２の弾性部材３１・３２は、いずれも仮想的な鉛直面内に配置されているとともに、鉛直な仮想的対称軸５（図１３参照）を挟んで対称となるように配置されている。この仮想的な鉛直面は、固有振動数を調整しようとする方向（本例ではＸ方向）に沿うように設定されている。本実施形態における第１・第２の弾性部材３１・３２としては、例えばバネやゴムを用いることができるが、これらに限らず、必要な弾性係数と強度を持つ各種の機構を用いることができる。
【0034】
【0035】
図１３に示す通り、制振装置における各パラメータを
振り子長さ：ｌ
質量体の質量（可動質量）：ｍ
第１・第２の弾性部材の弾性係数：ｋ
一方の弾性部材と鉛直方向（仮想的対称軸）との角度：φ０
一方の弾性部材の長さ：Ｌ０
弾性部材の両端部間距離（水平方向での距離）：ｂ
とする。
振り子長さ：ｌ
質量体の質量（可動質量）：ｍ
第１・第２の弾性部材の弾性係数：ｋ
一方の弾性部材と鉛直方向（仮想的対称軸）との角度：φ０
一方の弾性部材の長さ：Ｌ０
弾性部材の両端部間距離（水平方向での距離）：ｂ
とする。
【0036】
例えば、本実施形態の制振装置の質量体２が図１５に示すように角度θだけ水平移動（ｘ方向に移動）した場合に、弾性部材（図示例では第１弾性部材３１）の長さの増分ΔＬは次のように表すことができる。
【0037】
【数1】
【0038】
ここで、式（１－３）は非線形式であるため、ここに次のようなTaylor Seriesを適用して線形式に導くとΔＬは次のように表すことができる。
【0039】
【数2】
【0040】
上記式に基づいて図に示す質量体２の運動方程式と固有振動数ｆを導き出すと次のようになる。ここで、ｇは重力加速度を示す。
【0041】
【数3】
【0042】
式（３－４）から分かるように、振り子長さｌと、可動質量ｍを有する振り子型制振装置において、弾性部材の弾性係数ｋとその長さＬ０を適切に調整することにより、質量体２の固有振動数を高めることができる。つまり、固有振動数の調整が可能になる。ここで、前記の距離ｂは、弾性部材の下端の位置に応じて決まる。図１５では、質量体２が図中右方向に動く例を示したが、図中左方向に動く場合も、左右が逆になるだけであり、原理的には同様の動作となる。
【0043】
結論として、本実施形態の質量体２の固有振動数は、弾性係数ｋの平方根に比例して高くなる。また、ｂ／Ｌ０、すなわち、弾性部材３１・３２の傾斜角度が大きくなるほど固有振動数が高くなることが分かる。
【0044】
【0045】
【0046】
一方、図１７及び図１９に示すｙ方向の振動に関しては、弾性部材３１・３２は吊り材と平行の状態を維持し、長さの変化が発生しないため、弾性部材３１・３２による影響はほぼ無視できる。したがって、質量体２は、ｙ方向においては吊り材の長さで決まる固有振動数で動作する。
【0047】
つまり、以上のようにして、本実施形態の制振装置によれば、ｘ方向とｙ方向とで異なる固有振動数とすることができる。よって、制振対象の構造体におけるｘ方向の固有振動数が高く、ｙ方向の固有振動数が低い場合には、それに整合するように本実施形態の制振装置を設置することによって、両方向においてそれぞれ良好な制振効果を得ることができる。
【0048】
さらに、本実施形態の制振装置によれば、例えばバネの交換のように非常に簡単な方法により第１・第２弾性部材３１・３２の弾性係数ｋを調整することができる。また、第１・第２弾性部材３１・３２と鉛直との角度も容易に調整可能である。
【0049】
本実施形態の制振装置は、図４～図７に示した従来の制振装置のような摩擦抵抗が発生しないため、小さな振動に対しても十分な振動制御効果を期待することができる。また、図８～図１１に示した従来の制振装置のような剛体装置を必要としないので、座屈などの不安定現象を防ぐこともできる。さらに、本実施形態では、一対の弾性部材３１・３２を対称に配置したので、弾性部材３１・３２を質量体２の重心点に固定しなくても、ねじり挙動のような異常現象を防ぐことができ、高い制振効果を得ることができる。
【0050】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る振動装置を、図２０及び図２１に基づいて説明する。この第２実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
次に、本発明の第２実施形態に係る振動装置を、図２０及び図２１に基づいて説明する。この第２実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
【0051】
【0052】
【0053】
第２実施形態の装置では、複数の弾性機構３を設けているので、質量体２に対するねじれの発生を確実に防止することができるという利点がある。このため、固有振動数の調整を確実に行うことができる。
【0054】
第２実施形態の振動装置における他の構成及び利点は前記した第１実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳細な説明は省略する。
【0055】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る振動装置を、図２２に基づいて説明する。この第３実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
次に、本発明の第３実施形態に係る振動装置を、図２２に基づいて説明する。この第３実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
【0056】
この第３実施形態においては、第１・第２の弾性部材３１・３２の端部（下端）どうしの間隔を狭め、質量体２の上面に取り付けている。第３実施形態の装置では、第１・第２弾性部材３１・３２の傾斜角が第１実施形態の装置よりも小さいので、他の条件が同じであれば、ｘ方向における質量体２の固有振動数が、第１実施形態の装置よりも低くなる。
【0057】
第３実施形態の振動装置における他の構成及び利点は前記した第１実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳細な説明は省略する。
【0058】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る振動装置を、図２３に基づいて説明する。この第４実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
次に、本発明の第４実施形態に係る振動装置を、図２３に基づいて説明する。この第４実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
【0059】
この第４実施形態においては、第１・第２の弾性部材３１・３２の上端を離間させている。この例では、第１・第２の弾性部材３１・３２の上端を、吊り材１１・１２の上端よりも外側の位置に配置している。ただし、第１・第２の弾性部材３１・３２の上端を、吊り材１１・１２の上端よりも内側の位置に配置することは可能である。
【0060】
この第４実施形態の制振装置によれば、吊り材の間に収納空間を作ったり、天井面から突起物があった場合にも設置が容易であるという利点がある。また、弾性部材３１・３２の傾斜角の制約が少なくなるという利点もある。
【0061】
第４実施形態の振動装置における他の構成及び利点は前記した第１実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳細な説明は省略する。
【0062】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る振動装置を、図２４に基づいて説明する。この第５実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
次に、本発明の第５実施形態に係る振動装置を、図２４に基づいて説明する。この第５実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
【0063】
この第５実施形態においては、第１・第２の弾性部材３１・３２を交差して配置している。第１・第２の弾性部材３１・３２は、両者の弾性が干渉により相互に阻害されないような素材あるいは構造であることが好ましい。
【0064】
第５実施形態の振動装置における他の構成及び利点は前記した第１実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳細な説明は省略する。
【0065】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係る振動装置を、図２５に基づいて説明する。この第６実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
次に、本発明の第６実施形態に係る振動装置を、図２５に基づいて説明する。この第６実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
【0066】
この第６実施形態においては、第１・第２の弾性部材３１・３２の下端を吊り材１１・１２の中間位置に取り付けている。これにより第６実施形態は、第１・第２の弾性部材３１・３２が構造体８１と吊り材との間を連結する構成となっている。また、第１・第２の弾性部材３１・３２の上端を構造体８１に、相互に離間した状態で取り付けている。第６実施形態においては前記した第４実施形態と同様の利点を得ることができる。
【0067】
第６実施形態の振動装置における他の構成及び利点は前記した第１実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳細な説明は省略する。
【0068】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態に係る振動装置を、図２６に基づいて説明する。この第７実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
次に、本発明の第７実施形態に係る振動装置を、図２６に基づいて説明する。この第７実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
【0069】
この第７実施形態においては、第１・第２の弾性部材３１・３２の下端を吊り材１１・１２の中間位置に取り付けている。
【0070】
第７実施形態の振動装置における他の構成及び利点は前記した第１実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳細な説明は省略する。
【0071】
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態に係る振動装置を、図２７に基づいて説明する。この第８実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
次に、本発明の第８実施形態に係る振動装置を、図２７に基づいて説明する。この第８実施形態の説明においては、前記した第１実施形態と基本的に同様の構成要素については同一符号を用いることにより、記載の重複を避ける。
【0072】
この第８実施形態においては、第１・第２の弾性部材３１・３２の上端を、構造体８１から下方に突出した突出部８２の下端に取り付けている。
【0073】
第８実施形態の振動装置における他の構成及び利点は前記した第１実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳細な説明は省略する。
【0074】
なお、本発明の内容は、前記各実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に記載された範囲内において、具体的な構成に対して種々の変更を加えうるものである。
【0075】
例えば、前記した各実施形態では、図３に示すような４本の吊り材を使用しているが、吊り材は２本以上であればよい。ただし少なくともＸ方向とＹ方向とに質量体２が揺動できる必要がある。吊り材が２本の場合、第１・第２弾性部材３１・３２は、いずれか２本の吊り材を含む鉛直面内に配置される。
【符号の説明】
【0076】
１ 振り子機構
１１～１４ 第１～第４の吊り材
２ 質量体
３ 弾性機構
３１・３２ 第１・第２の弾性部材
５ 仮想的対称軸
８ 構造物
８１ 構造体
８２ 突出部
１１～１４ 第１～第４の吊り材
２ 質量体
３ 弾性機構
３１・３２ 第１・第２の弾性部材
５ 仮想的対称軸
８ 構造物
８１ 構造体
８２ 突出部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【手続補正書】
【提出日】2023-04-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１及び第２の吊り材と、質量体と、弾性機構とを備えており、
前記第１及び第２の吊り材は、いずれも、制振対象である構造体に取り付けられて、前記質量体を、前記構造体の振動に伴って受動的に揺動可能となるように、鉛直方向に吊り下げる構成となっており、
前記弾性機構は、第１及び第２の弾性部材を備えており、
前記第１及び第２の弾性部材は、いずれも、鉛直方向に対して傾斜するように配置されるとともに、前記構造体と前記質量体との間、又は、前記構造体と前記第１及び第２の吊り材との間を連結するように配置されており、
かつ、前記第１及び第２の弾性部材は、いずれも鉛直面内に配置されているとともに、鉛直な仮想的対称軸を挟んで対称となるように配置されており、
前記鉛直面は、振動数を調整しようとする方向であるｘ方向に沿うように設定されており、
前記質量体は、前記x方向と交差するｙ方向において、前記第1及び第2の吊り材により受動的に揺動可能とされている
ことを特徴とする振り子型制振装置。
前記第１及び第２の吊り材は、いずれも、制振対象である構造体に取り付けられて、前記質量体を、前記構造体の振動に伴って受動的に揺動可能となるように、鉛直方向に吊り下げる構成となっており、
前記弾性機構は、第１及び第２の弾性部材を備えており、
前記第１及び第２の弾性部材は、いずれも、鉛直方向に対して傾斜するように配置されるとともに、前記構造体と前記質量体との間、又は、前記構造体と前記第１及び第２の吊り材との間を連結するように配置されており、
かつ、前記第１及び第２の弾性部材は、いずれも鉛直面内に配置されているとともに、鉛直な仮想的対称軸を挟んで対称となるように配置されており、
前記鉛直面は、振動数を調整しようとする方向であるｘ方向に沿うように設定されており、
前記質量体は、前記x方向と交差するｙ方向において、前記第1及び第2の吊り材により受動的に揺動可能とされている
ことを特徴とする振り子型制振装置。
【請求項2】
前記質量体は、前記y方向において、前記吊り材の長さにより決まる振動数で揺動可能とされている
請求項１に記載の振り子型制振装置。
請求項１に記載の振り子型制振装置。
【請求項3】
前記構造体は、構造物の天井面、又は、前記構造物に固定されて前記第１及び第２の吊り材を支持可能な支持体である
請求項１又は２に記載の振り子型制振装置。
請求項１又は２に記載の振り子型制振装置。
【請求項4】
前記第１及び第２の吊り材は、いずれも、静止状態において鉛直方向となるように配置されている、
請求項１又は２に記載の振り子型制振装置。
請求項１又は２に記載の振り子型制振装置。
【請求項5】
請求項１に記載の振り子型制振装置を用いて前記構造体の制振を行うことを特徴とする制振方法。
【請求項6】
前記ｘ方向を、前記構造体における固有振動数が高い方向に整合させ、前記ｙ方向を、前記構造体における固有振動数が低い方向に整合させて、前記構造体の制振を行う
請求項５に記載の制振方法。
請求項５に記載の制振方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0033】
（弾性機構）
本実施形態の弾性機構３は、第１・第２の弾性部材３１・３２を有している。第１・第２の弾性部材３１・３２は、いずれも、鉛直方向に対して傾斜するように配置されるとともに、構造体８１と質量体２との間を連結するように配置されている。さらに、第１・第２の弾性部材３１・３２は、いずれも仮想的な鉛直面内に配置されているとともに、鉛直な仮想的対称軸５（図１３参照）を挟んで対称となるように配置されている。この仮想的な鉛直面は、固有振動数を調整しようとする方向（本例ではｘ方向）に沿うように設定されている。本実施形態における第１・第２の弾性部材３１・３２としては、例えばバネやゴムを用いることができるが、これらに限らず、必要な弾性係数と強度を持つ各種の機構を用いることができる。
本実施形態の弾性機構３は、第１・第２の弾性部材３１・３２を有している。第１・第２の弾性部材３１・３２は、いずれも、鉛直方向に対して傾斜するように配置されるとともに、構造体８１と質量体２との間を連結するように配置されている。さらに、第１・第２の弾性部材３１・３２は、いずれも仮想的な鉛直面内に配置されているとともに、鉛直な仮想的対称軸５（図１３参照）を挟んで対称となるように配置されている。この仮想的な鉛直面は、固有振動数を調整しようとする方向（本例ではｘ方向）に沿うように設定されている。本実施形態における第１・第２の弾性部材３１・３２としては、例えばバネやゴムを用いることができるが、これらに限らず、必要な弾性係数と強度を持つ各種の機構を用いることができる。