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公開番号2025135805
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024033783
出願日2024-03-06
発明の名称制振装置
出願人株式会社フジタ,大和ハウス工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F16F 15/02 20060101AFI20250911BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】製造コストの高騰を抑制でき、制振対象である建物の構成部材の固有振動数の変化と外乱による構成部材の卓越周波数に応じて優れた振動低減効果を奏することのできる、制振装置を提供すること。
【解決手段】建物の構成部材Fの振動を減衰させる制振装置100であり、同調質量ダンパ10と制御ユニット80とを有し、同調質量ダンパ10は、連結部材40と交差してスライド自在なマス50を固定する交差梁60と、交差梁60に対する連結部材40の交差角度を調整する調整手段70を備え、制御ユニット80は、振動センサ75から取得した計測データに基づいて構成部材Fの振動の卓越周波数を特定し、ばね30の剛性と卓越周波数に基づいて制振に適したマス50の有効質量を特定し、有効質量を形成する連結部材40におけるマス50の位置を特定して調整手段70を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
建物の構成部材の振動を減衰させる、制振装置であって、
同調質量ダンパと、制御ユニットとを有し、
前記同調質量ダンパは、
前記構成部材に直接的もしくは間接的に設置される、架台と、
前記架台もしくは該架台から上方に立設する立設材に対して、一端が回動自在もしくは回動不可にキャンチレバー型に取り付けられている、連結部材と、
前記連結部材の他端側を支持する、ばねと、
前記連結部材に対して、横方向にスライド自在に搭載されている、マスと、
前記連結部材と交差して、該連結部材の上でスライド自在な前記マスの傾斜下方へのスライドを停止させる、ストッパを備えている、交差梁と、
前記交差梁に対する前記連結部材の前記交差角度を調整する、調整手段とを備え、
前記架台の上には、振動センサが設置されており、
前記制御ユニットは、
前記振動センサから取得した計測データに基づいて、前記構成部材の振動の卓越周波数を特定し、前記ばねの剛性と該卓越周波数に基づいて、制振に適した前記マスの有効質量を特定し、該有効質量を形成する連結部材における前記マスの位置を特定して前記調整手段を制御することを特徴とする、制振装置。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記調整手段は、
前記連結部材における前記回動支点側で、かつ該連結部材の上方に搭載されて上下方向に昇降するアクチュエータを備え、
前記交差梁の一端が、前記アクチュエータを構成する駆動部材に対して回動自在に取り付けられ、
前記交差梁の他端が、前記連結部材における前記ばねにより支持されている側で、かつ該連結部材の下方に突設する突設部材に対して回動自在に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の制振装置。
【請求項３】
前記構成部材が振動している場合に、前記制御ユニットは、前記卓越周波数と、前記制振装置の固有振動数とが一致するように、前記調整手段を制御して前記連結部材における前記マスの位置を調整することを特徴とする、請求項１又は２に記載の制振装置。
【請求項４】
制振対象の前記構成部材が床であり、
前記床に対して直接的もしくは間接的に、少なくとも前記同調質量ダンパが設置されていることを特徴とする、請求項３に記載の制振装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
建物（もしくは建築物）を構成する床等の構成部材には、環境振動等の外乱に起因する振動（上下方向の振動や水平方向の振動）が生じる。より具体的には、常時において、鉄道を含む車両の走行による交通振動や工場設備等の稼働時の振動、風荷重による振動、さらには室内の歩行による振動などの、所謂環境振動に起因する常時微動が生じ、このような床における常時の微動レベルの揺れ（加速度）を低減するべく、床や床を支持する梁等に対して制振装置を構成する同調質量ダンパ（ＴＭＤ：Tuned Mass Damper、チューンド・マス・ダンパ）が設置される場合がある。
【０００３】
同調質量ダンパは一般に、制振対象である建物の構成部材の質量と固有振動数に合わせてその固有振動数と減衰が設定され、設定された固有振動数となるようにその構成要素であるマスの質量とマスを支持するばねのばね剛性が設定される。通常、建物の構成部材に同調質量ダンパが設置された後は、同調質量ダンパの固有振動数は当初の設定値（一定値）に維持される。
【０００４】
しかしながら、制振対象の構成部材の剛性の経年変化や、積載荷重等による構成部材の質量の変化等によって構成部材の固有振動数が変化することにより、同調質量ダンパによる振動減衰効果が低減し得る。そのため、同調質量ダンパの固有振動数は、上記するように一定値に維持される形態ではなく、構成部材の固有振動数の変化に応じて可変にできる形態が好ましい。また、同調質量ダンパの固有振動数が外乱による構成部材の卓越周波数に近くない場合においても、同調質量ダンパによる振動減衰効果が低減し得ることから、外乱による構成部材の卓越周波数に応じて同調質量ダンパの固有振動数を可変にできることが好ましい。
【０００５】
以上のことから、固有振動数を可変にできる同調質量ダンパが望まれる。ここで、同調質量ダンパの固有振動数は、上記するようにマスの質量とばねのばね剛性によって設定されることから、マスの質量を変えること、もしくはばねのばね剛性を変えることによりその固有振動数の切替えが実現する。
【０００６】
ここで、特許文献１には、制振装置が提案されている。この制振装置は、上下方向に弾発する圧縮コイルバネと、上下方向の力を減衰する減衰手段とが併設され、これらの上にマス（錘）が設置され、さらにマスと床との間に減衰手段が設けられている。
【０００７】
また、特許文献２には、アクティブ床制振装置が提案されている。このアクティブ床制振装置は、制振対象床の振動を検知するためのセンサと、センサによる検知信号と制振対象の動特性モデルとから振動及び固体伝搬音を低減し得るアクチュエータ操作量を求めてアクチュエータを制御する制御器と、制御器により駆動制御されて加振力を生じるアクチュエータとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開平１０－２５２２５３号公報
特開２００５－２７６１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載される制振装置は、マスとコイルを床や梁の固有周波数に同調させる同調質量ダンパであることから、高い振動低減効果を得るためにはマスの質量を十分に大きくする必要があり、制振装置が必然的に大型かつ大重量となり、広範な設置スペースを要し、製造コストが高騰するといった課題がある。例えば、通常の同調質量ダンパでは、マスの質量が制振対象物の質量の１乃至３％程度として設計されており、十分な振動低減効果が得られ難いといった課題がある。
【００１０】
一方、特許文献２に記載される制振装置は、センサにて振動を検知し、アクチュエータにてマスを動的に動かすアクティブマスダンパ（ＡＭＤ：Active Mass Damper）であることから、作用する加振力を打ち消すようにアクチュエータを精緻に制御する必要が生じ、同様に製造コストが高騰するといった課題がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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