JP6689130B2 - Vibration reduction device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、振り子型の磁気ダンパを用いた揺動低減技術に関する。 Embodiments of the present invention relate to a swing reduction technique using a pendulum type magnetic damper.
ロープウェイのように懸垂された構造物、または船舶のように水面に浮遊している構造物は、風や波などの要因で、揺動すなわち円弧状に往復運動する。従来から、構造物の揺動に対する乗り心地の改善、または機器の衝撃による破損からの保護を目的とする種々の揺動低減装置が開発されてきた。近年では、上下方向についての免震すなわち縦揺れに対する免震技術の需要が高まっている。上下方向について免震する際には、ロッキングと呼ばれる揺動の低減が課題になる。 A suspended structure such as a ropeway or a structure floating on the water surface such as a ship oscillates or reciprocates in an arc due to factors such as wind and waves. 2. Description of the Related Art Conventionally, various rocking reducing devices have been developed for the purpose of improving the riding comfort of a structure against rocking or protecting the structure from damage due to shock. In recent years, there has been an increasing demand for seismic isolation technology for vertical seismic isolation, that is, vertical seismic isolation. When seismically isolating in the vertical direction, the issue is to reduce rocking called rocking.
ロッキングとは、縦揺れの際に重心が外力の作用線上からずれて、縦揺れが吸収されて横揺れになり、構造物が転倒しようとする現象のことである。ロッキングの防止技術として、例えば、ロープウェイの車体に取り付けられたレール上を車輪で往復運動する台車型の錘体を備える振り子型の揺動低減装置が知られている。この揺動低減装置の車輪には、磁気ダンパが設けられている。 Rocking is a phenomenon in which the center of gravity shifts from the line of action of an external force during pitching, the pitching is absorbed and rolls, and the structure tends to fall. As a technique for preventing rocking, for example, a pendulum type rocking reducing device including a bogie type weight body that reciprocates with wheels on a rail attached to a vehicle body of a ropeway is known. A magnetic damper is provided on a wheel of the swing reducing device.
磁気ダンパとは、導体および磁石を備え、渦電流ブレーキの原理を利用して構造物の振動を減衰させるダンパである。
渦電流ブレーキとは、導体を貫通する磁束が導体に対して相対変位したときに導体に発生する誘導電流によってこの相対変位にブレーキがかかる現象をいう。往復運動する錘体に磁気ダンパを適用した装置は、往復のストロークが長いことに加えて、構造が簡素なために頻繁なメンテナンスが不要であるという特徴がある。
The magnetic damper is a damper that includes a conductor and a magnet and that damps vibration of a structure by using the principle of eddy current braking.
The eddy current braking is a phenomenon in which the relative displacement is braked by an induced current generated in the conductor when the magnetic flux penetrating the conductor is relatively displaced with respect to the conductor. An apparatus in which a magnetic damper is applied to a reciprocating weight body has a long reciprocating stroke and, in addition, a simple structure does not require frequent maintenance.
揺動低減装置は、できるだけ小型で軽量なものであって、揺動に対する減衰力が高いものが望まれる。
また、揺動低減対象である構造物の固有振動数に合わせて固有振動数を容易に調節することができるものが望まれる。
It is desired that the swing reducing device be as small and lightweight as possible and have a high damping force against swing.
Further, it is desired that the natural frequency can be easily adjusted in accordance with the natural frequency of the structure whose swing is to be reduced.
ところで、磁気ダンパの減衰力を増強するには、導体を貫通する磁束の増加させることが必要になる。従来から、磁石間距離を調整することで、磁束密度を変更する技術が知られている。 By the way, in order to increase the damping force of the magnetic damper, it is necessary to increase the magnetic flux penetrating the conductor. Conventionally, there is known a technique of changing the magnetic flux density by adjusting the distance between magnets.
しかしながら、上述した従来の技術では、揺動低減装置の固有振動数の調整手段が乏しいため、固有振動数を低くするためには質量を増加させなければならないという課題があった。 However, in the above-mentioned conventional technique, there is a problem that the mass must be increased in order to reduce the natural frequency because the natural vibration frequency adjusting means of the vibration reduction device is scarce.
質量を増加させると、通常体積も増大し、揺動低減装置が巨大化するとともに周囲の部材の再配置または設計変更などが必要になる。錘体の構成を往復運動に加えて自転運動が可能なものにすると、自転運動が装置の固有振動数の低下に寄与することが知られている。しかし、自転運動をする錘体を備える従来の技術では、磁石の配置関係が磁束が発散してしまうものになり、十分な減衰力が得られないという課題があった。 When the mass is increased, the volume is usually increased, the swing reducing device becomes large, and it is necessary to relocate or change the design of surrounding members. It is known that when the weight body is configured to be capable of rotating in addition to reciprocating motion, the rotating motion contributes to a reduction in the natural frequency of the device. However, in the conventional technique including the weight body that rotates, the arrangement of the magnets causes the magnetic flux to diverge, and there is a problem that a sufficient damping force cannot be obtained.
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、高い減衰力を発生させるとともに装置全体をコンパクトに維持して低い固有振動数を実現することができる揺動低減装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a swing reducing device capable of generating a high damping force, keeping the entire device compact, and realizing a low natural frequency. To aim.
本実施形態にかかる揺動低減装置は、円弧状の湾曲面を有するとともに揺動する構造物に前記湾曲面の凸形状が鉛直下向きに向けられるように設置される基礎部材と、前記湾曲面上を円弧に沿って転動する錘体の回転軸方向の両端部を構成する回転板と、前記回転板同士の間隙に配置される導体板と、前記回転板の前記導体板と対向する側面に配置されて前記導体板に磁束を貫通させる磁石と、を備えるものである。 The swing reducing device according to the present embodiment includes a base member installed on a structure having an arcuate curved surface and swinging so that the convex shape of the curved surface is directed vertically downward, and the above-mentioned curved surface. A rotating plate that constitutes both ends in the direction of the rotation axis of the weight body that rolls along an arc, a conductor plate disposed in a gap between the rotating plates, and a side surface of the rotating plate that faces the conductor plate. A magnet that is arranged to allow magnetic flux to penetrate through the conductor plate .
本発明により、高い減衰力を発生させるとともに装置全体をコンパクトに維持して低い固有振動数を実現することができる揺動低減装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a swing reducing device capable of generating a high damping force, keeping the entire device compact, and realizing a low natural frequency.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態)
図1から図5を用いて第1実施形態にかかる揺動低減装置1Aについて説明する。
図1(A),(B)は、第1実施形態にかかる揺動低減装置1Aおよび揺動低減の対象となる構造物5を示す概略図である。
(First embodiment)
A
1A and 1B are schematic diagrams showing a
図1(A),(B)における構造物5は、例えば、固定点6から懸垂されて揺動するロープウェイの車体5a(5)である。
図1(B)は、図1(A)の構造物5が固定点6を軸にして傾いたときの状態を表す。
また、図2(A)は第1実施形態にかかる揺動低減装置1Aの側面図、図2(B)は図2(A)に示すI−I断面の断面図である。
The
FIG. 1B shows a state in which the
Further, FIG. 2A is a side view of the
第1実施形態にかかる揺動低減装置1Aは、図2(A),(B)に示されるように、円弧状のレール面(湾曲面)101を有するとともに、構造物5にレール面101の凸形状が鉛直下向きに向けられて並置される2つの基礎部材10Aと、2つのレール面101に載置されてレール面101を転動する2つの回転板11と、2つの回転板11を接続してレール面101の円弧に沿って転動する錘体2を形成する軸部17と、回転板11同士の間隙に配置される導体板7と、導体板7と対向する回転板11上の側面に配置される磁石3と、を備える。
基礎部材10Aは、図1(A),(B)に示されるように、揺動する構造物5の天井部などに、錘体2の回転軸方向に2つ並置されて固定される。いずれの基礎部材10Aも、その凸形状が鉛直下向きに向けられたレール面101を有し、このレール面101が錘体2を転動させるレール面101になる。
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), two
錘体2は、回転板11の中心Oを軸部17で接続された2つの回転板11で基本形状が構成される。第1実施形態では、レール面101は回転板11を支持する。回転板11がレール面101を慣性力および自重によって転動することで、図1(B)に示されるように、錘体2全体がレール面101の円弧に沿って転動する。
The basic body of the
導体板7は、例えば、基礎部材10Aのレール面101と同心円で一回り小さい円弧形状の曲面7aを有し、2つの基礎部材10Aの間隙に設置される。このように設置されることで、錘体2が基礎部材10Aに載置されると、導体板7の一部が2つの回転板11の間隙に配置されることになる。回転板11の側面のうち導体板7と対向する面上には、ネオジム磁石などの磁石3が配置される。
ここで、図3(A)は第1実施形態にかかる錘体2の概略斜視図、図3(B)は図3(A)のΩ部の拡大断面図である。なお、図3(B)では、導体板7も含めて記載している。磁石3は、図3(A),(B)に示されるように、磁極の向きが交互になるように円状に配列される。
Here, FIG. 3A is a schematic perspective view of the
また、2つの回転板11の対向面に配置された磁石3は、異なる磁極の磁石3(3a,3b)同士が対向するように、または意図的に少しずらされて配置される。導体板7が対向する磁石3(3a,3b)同士の間隙に配置されることで、対向する磁石3に向かう磁束Φが導体板7を貫通する。
Further, the
なお、回転板11の外周部はJIS SS400などの磁性体で構成するのが好ましい。磁石3がこの磁性体箇所に固定されることで、この磁性体はヨーク11aの機能を有することになる。磁石3からヨーク11aに向けて発散する磁束Φは、ヨーク11a内に収束され、ヨーク11aの端部から発散して対向する回転板11のヨーク11aに収斂する。つまり、ヨーク11aを磁性体にすることで、本来拡散して導体板7を貫通しない磁束Φを捕捉して導体板7に貫通させることで、渦電流の発生に寄与させることができる。
The outer peripheral portion of the
なお、配置される磁石3は、対向面の片方のみに配置する場合もある。磁石3が対向面の片面にのみ配置されている場合は、磁束Φは、隣接する磁石3に収斂する。導体板7に磁束Φが進入していれば、この磁束Φが導体板7を貫通してなくても、渦電流ブレーキの機能は発揮される。
The
以上の構成によって、錘体2のレール面101に沿った並進運動および自転運動によって、磁束Φが導体板7に対して相対変位する。よって、錘体2の運動に渦電流の生成による減衰力が発生する反作用として、構造物5の揺動にも減衰力が発生する。また、錘体2の運動エネルギーが、錘体2とレール面101との摩擦力になって構造物5に伝達され構造物5の揺動に対する反力が発生して、この反力が減衰力になる。
With the above arrangement, the translational and rotational motion along the
次に、図4(A),(B)を用いて、第1実施形態にかかる揺動低減装置1Aの変形例について説明する。
図4(A)は第1実施形態にかかる揺動低減装置1Aの変形例の側面図、図4(B)は図4(A)に示すII-II断面の断面図である。
Next, a modified example of the
FIG. 4 (A) is a side view of a variation of the
レール面101は、摩耗を防止するため鉄などの硬度の高い材料が用いられることが望ましい。ヨーク11aに接触するレール面101が鉄など磁性体であると、レール面101がヨーク11aから流出する磁束Φを捕捉し、磁束Φをレール面101に逃してしまう。
Rail surface 10 1, a material having high hardness such as iron to prevent wear it is desirable to be used. When the
つまり、導体板7を貫通する磁束Φが減少することに加えて、レール面101がヨーク11aに吸い付いてしまう。
そこで、図4(B)に示されるように、回転板11のうち、ヨーク11aでよりも内周部を回転軸方向外向きに突出させて、この突出面16をレール面101に接触させて載置し、ヨーク11aがレール面101と接触して磁気がレール面101へ逃げることを防止する。
In other words, in addition to the magnetic flux Φ passing through the
Therefore, as shown in FIG. 4 (B), of the
次に、図5(A),(B)を用いて、第1実施形態にかかる揺動低減装置1Aが対象とする構造物5の変形例について説明する。
図5(A),(B)では、構造物5は、例えば建造物5b(5)である。図5(A)は建造物5bが水平であるときの図であり、図5(B)は建造物5bが傾いているときの図である。
Next, with reference to FIGS. 5A and 5B, a modified example of the
In FIGS. 5A and 5B, the
建造物5bは、地震による衝撃を抑制するため、地面との間に上下免震装置4が設けられている。このような上下免震時には、前述したロッキングが発生する場合がある。よって、ロッキングによる衝撃の抑制および周囲機器への衝突を防止するために、このような建造物5bにも揺動低減装置1Aが好適に使用される。
また、このような建造物5bには、船舶や電車など多数が該当する。建造物や構造物の他にも、制御盤や美術品等を上下免震する場合に用いてもよい。揺動低減装置1Aは、これらのいずれにも好適に使用することができる。
The
Moreover, many such ships and trains correspond to such a
次に、揺動低減装置1Aが有する固有振動数について説明する。
次式(1)は錘体2がレール面101に沿って並進運動するときの固有振動数ω0、次式(2)は錘体2が並進運動に加えて自転運動するときの固有振動数ω0、を示す図である。
Next, the natural frequency of the
The following formula (1) is the natural frequency ω 0 when the
式(1),(2)から錘体2の自転に関する慣性モーメントIによって、固有振動数ω0を小さくすることができることがわかる。つまり、質量の小さいコンパクトな揺動低減装置1Aであっても、固有振動数の小さい構造物5に使用することができる。
From equations (1) and (2), it can be seen that the natural frequency ω 0 can be reduced by the inertia moment I regarding the rotation of the
以上のように、第1実施形態にかかる揺動低減装置1Aによれば、導体板7を挟んで磁石3同士を対向させることで、少量の磁石3で高い減衰力を発生させることができる。
また、錘体2が並進運動に加えて自転運動をすることで、コンパクトな揺動低減装置1Aで、低い固有振動数を有する構造物5にも適用することができる。
As described above, according to the
In addition, since the
さらに、並進運動のみの場合と比較して、磁束Φの移動速度が速くなることに加えて、外力の衝撃が錘体2の自転運動の運動エネルギーとしても吸収されることで、少量の磁石3で高い減衰力を発生させることができる。
Further, compared with the case of only the translational movement, the moving speed of the magnetic flux Φ is increased, and the impact of the external force is also absorbed as the kinetic energy of the rotation movement of the
すなわち、第1実施形態にかかる揺動低減装置1Aによれば、高い減衰力を発生させるとともにこの装置全体2をコンパクトに維持して低い固有振動数を実現することができる。
That is, according to the
(第2実施形態)
図6(A),(B)は、第2実施形態にかかる揺動低減装置1Aの錘体2の回転軸方向に沿った断面図である。
(Second embodiment)
6 (A) and 6 (B) are cross-sectional views taken along the rotational axis direction of the
第2実施形態にかかる揺動低減装置1Aは、図6に示されるように、軸部17の回転軸方向の長さを調節する長さ調節機構12を備える。
As shown in FIG. 6, the
長さ調節機構12は、例えば、図6(A),(B)に示されるような軸部17の両端部に挿入される複数の平板12aで構成される。回転板11、平板12aおよび軸部17は、回転板11から軸部17の中心Oに向けてボルト12bで一体的に固定される。平板12aの挿入枚数を変更することで、対向する磁石3間の距離を容易に変更することができる。
The length adjusting mechanism 12 is composed of, for example, a plurality of
また、図7(A),(B),(C)は、第2実施形態にかかる揺動低減装置1Aの錘体2の変形例を示す回転軸方向に沿った断面図である。図7(A)は軸部17を最短にしたときの図、図7(B)は軸芯12gをスライドさせて軸部17を最長にしたときの図、図7(C)は図7(B)の伸長部を固定リング12fで固定したときの図である。
7 (A), (B), and (C) are cross-sectional views along a rotation axis direction showing a modified example of the
長さ調節機構12は、図7(A),(B)に示されるように、軸部17の内部の軸芯12gと、軸芯12gを回転軸方向にスライドさせるスライド取手12dと、スライド取手12dをスライドさせる長穴12cと、によって構成されてもよい。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the length adjusting mechanism 12 includes a
ところで、錘体2の運動周期は、導体板7を貫通する磁束Φの大きさに強く依存する。よって、磁石3間の距離、すなわち回転板11の距離の調整には厳密性が要求されるとともに、転動中に衝撃などで軸部17の長さが変化してしまうことを防止する必要がある。
By the way, the movement period of the
そこで、長穴12cにストッパ溝を設けて、軸部17を適度な長さに調節した後に固定するとともに、固定棒12eなどの固定手段で固定するのが好ましい。
また、より厳密な長さに固定するために、図7(C)に示されるように、軸芯12gの伸長部に固定リング12fを嵌め込んでもよい。
Therefore, it is preferable to provide a stopper groove in the
Further, in order to fix it to a more strict length, as shown in FIG. 7 (C), a fixing
なお、軸部17の回転軸方向の長さを調節すること以外は、第2実施形態は第1実施形態と同じ構造となるので、重複する説明を省略する。図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。
Note that the second embodiment has the same structure as the first embodiment except that the length of the
このように、第2実施形態にかかる揺動低減装置1Aによれば、第1実施形態の効果に加え、対向する磁石3間の距離を容易に調整することができるので、揺動低減装置1Aの固有振動を容易に最適値に調整することができる。
As described above, according to the
(第3実施形態)
図8(A),(B),(C)は、第3実施形態にかかる揺動低減装置1Aの概略構成図である。図8(A)は第3実施形態にかかる揺動低減装置1Aの回転板11を軸部17から見た図、図8(B)は図8(A)のIII-III断面を示す断面図、図8(C)は図8(B)のIV-IV断面を示す断面図である。
(Third Embodiment)
8 (A), (B), and (C) are schematic configuration diagrams of the
第3実施形態にかかる揺動低減装置1Aは、図8(A),(B),(C)に示されるように、磁石3を固定するとともに回転板11に着脱可能に設けられる磁石固定板18を備える。
As shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C, a
上述したように、導体板7を貫通する磁束Φの量は、揺動の減衰力に影響する。そこで、第3実施形態では、図8(A),(C)に示されるように、回転板11に装着される磁石3の個数を変更することで磁束Φの量を変更する。
As described above, the amount of the magnetic flux Φ penetrating the
例えば、磁石固定板18をボルト18aで固定することで、適宜、磁石固定板18を着脱することができる。1つの磁石固定板18には、図8(A),(C)に示されるように複数の磁石3を配置してもよいし、1つずつ配置してもよい。磁石3の着脱手段は、多種の周知技術を用いることもでき、上記の一例に限定されない。
For example, by fixing the
磁石3の個数の変更は、第3実施形態で示した軸部17の長さの調整とは独立に実施することができる。よって、軸部17の長さの変更による磁石3間の距離の調整だけでは減衰力の変化が不十分な場合に、合わせて磁石3の個数を変更することで、最適な減衰力に調整することができる。
The number of
なお、磁石3を着脱可能にすること以外は、第3実施形態は第1実施形態と同じ構造となるので、重複する説明を省略する。図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。
The third embodiment has the same structure as that of the first embodiment except that the
このように、第3実施形態にかかる揺動低減装置1Aによれば、第1実施形態の効果に加え、対向する磁石3間の距離を変更せずに減衰力を調整できる。つまり、錘体2の寸法が変更されることによる周囲の部材の再配置や設計変更をせずに、減衰力を調整することができる。
As described above, according to the
(第4実施形態)
図9(A),(B)は、第4実施形態にかかる揺動低減装置1Aの錘体2の概略構成図である。図9(A),(B)は、軸部17から回転板11を見た図であり、図9(A)は磁石3を中心Oから離して配置した図、図9(B)は磁石3を中心Oへ近づけて配置した図である。
(Fourth Embodiment)
9A and 9B are schematic configuration diagrams of the
第4実施形態にかかる揺動低減装置1Aは、図9に示されるように、磁石3を回転板11の径方向に移動可能に固定する位置調整機構13を備える。
As shown in FIG. 9, the
導体板7に発生する渦電流の電流量は、導体板7における磁束Φの移動速度に比例する。そこで、第4実施形態では、回転板11における磁石3の回転半径を変更し、錘体2の移動速度に対する磁束Φの移動速度を調整する。
The amount of eddy current generated in the
例えば、図9に示されるように、磁石3が嵌め込まれた磁石固定板13aを、この磁石固定板13aと同一の幅を有して径方向に延びる溝部13bに嵌め込む。この溝部13bに架橋した留板13cのボルト13dの締結を弛めることで、磁石3を磁石固定板13aごと溝部13bに沿って移動させることができる。磁石固定板13aは、溝部13bに沿って移動されるので、磁石固定板13aが傾くまたは周方向にずれることなく、径方向の位置のみ変更することができる。
For example, as shown in FIG. 9, the
また、図10(A),(B)は、第4実施形態にかかる揺動低減装置1Aの変形例を示す図である。
図10(A),(B)は、図9(A),(B)と同様に、軸部17から回転板11を見た図である。図10(A)は磁石3を中心Oから離して配置した図、図10(B)は磁石3を中心Oへ近づけて配置した図をそれぞれ表す。
10 (A) and 10 (B) are diagrams showing a modification of the
10A and 10B are views of the
図10(A),(B)に示されるように、位置調整機構13は、溝部13bに代えて、ストッパ付レール13eなどであってもよい。ストッパ付レール13eは、はしご形状になっており、磁石固定板13aを段階的にスライドして固定することができる。なお、位置調整機構13には、多種の他の周知技術を用いることもでき、上述の一例に限定されない。
As shown in FIGS. 10A and 10B, the
なお、磁石3が回転板11の径方向に移動可能であること以外は、第4実施形態は第1実施形態と同じ構造となるので、重複する説明を省略する。図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。
The fourth embodiment has the same structure as that of the first embodiment except that the
このように、第4実施形態にかかる揺動低減装置1Aによれば、磁石3の回転半径を変更して磁束Φの移動速度を調整することで、第1実施形態の効果に加え、錘体2の寸法を変更せずに、揺動の減衰力を変更することができる。
As described above, according to the
(第5実施形態)
図11は、第5実施形態にかかる揺動低減装置1Aの回転板11の概略図である。
(Fifth Embodiment)
FIG. 11 is a schematic diagram of the
第5実施形態にかかる揺動低減装置1Aは、図11に示されるように、回転板11には、板厚が最外周部よりも薄くされた減肉部位19が設けられる。ここで、「減肉部位19」には、回転板11が回転軸方向に穿孔されてできた空洞も含まれる。以下、減肉部位19は空洞に穿孔されているものとして説明する。
As shown in FIG. 11, in the
以下、錘体2の慣性モーメントについて、図16の内円部21および空洞の外周円部22が径方向に接続されて一体化された回転板11を用いて説明する。
第1実施形態で述べたように、錘体2の転動による反力の大きさは、錘体2の固有振動数ωに依存するので、錘体2の慣性モーメントIに依存する。同時に、式(1)からわかるように、固有振動数ωは質量mにも依存する。
Hereinafter, the moment of inertia of the
As described in the first embodiment, the magnitude of the reaction force due to the rolling of the
そこで、慣性モーメントIを維持して軽量にするため、慣性モーメントIへの寄与の小さい回転板11の中心付近を穿孔する。なお、同様の観点から、慣性モーメントへの寄与度の低い軸部17の内部を空洞にすることが好ましい。
Therefore, in order to maintain the inertia moment I and reduce the weight, a hole near the center of the
なお、回転板11の中心付近を減肉すること以外は、第5実施形態は第1実施形態と同じ構造となるので、重複する説明を省略する。図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。
The fifth embodiment has the same structure as that of the first embodiment except that the thickness near the center of the
このように、第5実施形態にかかる揺動低減装置1Aによれば、第1実施形態の効果に加えて、天井面に下から固定することができる。
As described above, according to the
(第6実施形態)
図12(A),(B)は、第6実施形態にかかる揺動低減装置1Aの径変更部材23の構成図である。
図12(A)は径変更部材23の装着前、図12(B)は径変更部材23の装着後の状態をそれぞれ表している。
(Sixth Embodiment)
12A and 12B are configuration diagrams of the
12A shows a state before the
第6実施形態にかかる揺動低減装置1Aは、図12(A),(B)に示されるように、軸部17に着脱可能に装着されて軸部17の直径を変更する中空円柱形の径変更部材23を備える。
As shown in FIGS. 12 (A) and 12 (B), the
通常、導体板7は、対向する磁石3の磁束Φを横切るように配置されていればよく、錘体2の軸部17とは非接触であり、軸部17に極端に接近させる必要はない。つまり、軸部17の周辺には、軸部17の直径を変更することができる空間的裕度がある。
Normally, the
そこで、図12(A),(B)に示されるように、軸部17に径変更部材23を装着して、錘体2の慣性モーメントを変更する。図12(A),(B)に示されるように、半割りにされた径変更部材23同士を装着後にボルト23aで締結すれば容易に装着することができる。慣性モーメントを調整することで、第5実施形態などと同様に、揺動低減装置1Aの固有振動を、構造物5の固有振動に適合させることができる。
Therefore, as shown in FIGS. 12A and 12B, a
また、図13(A),(B)は、第6実施形態にかかる揺動低減装置1Aの径変更部材23の変形例の構成図である。図13(A)は径変更部材23の装着前、図13(B)は径変更部材23の装着後の状態をそれぞれ示している。
13A and 13B are configuration diagrams of a modification of the
径変更部材23は、図13(A),(B)に示されるように、一箇所が切断された弾性のあるリングであってもよい。この場合、切断箇所を広げて軸部17に装着した後に、この切断箇所をボルト23aで留めて固定する。
As shown in FIGS. 13A and 13B, the
なお、軸部17の半径を変更すること以外は、第6実施形態は第5実施形態などと同じ構造となるので、重複する説明を省略する。図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。
The sixth embodiment has the same structure as the fifth embodiment and the like except that the radius of the
このように、第6実施形態にかかる揺動低減装置1Aによれば、導体板7を貫通する磁束Φの量を変更することで、回転板11間の距離を変更せずに、揺動の減衰力を調整することができる。
As described above, according to the
(第7実施形態)
図14(A),(B)は、第7実施形態にかかる揺動低減装置1Aの概略構成図である。図14(A)は第7実施形態にかかる揺動低減装置1Aの側面図、図14(B)は図14(A)に示すV−V断面の断面図である。
(Seventh embodiment)
14A and 14B are schematic configuration diagrams of a
第7実施形態にかかる揺動低減装置1Aは、図14(A),(B)に示されるように、円弧に沿って基礎部材10Aに設けられるガイド15と、ガイド15の回転板11と対向する側面に設けられるローラ14と、を備える。
As shown in FIGS. 14 (A) and 14 (B), the
通常、錘体2が転動する際に回転軸方向に外力が働くと、錘体2は回転軸方向にずれる。錘体2がずれることで、磁石3と導体板7との接触により、または錘体2が傾いて隣接する他の部材との接触により、予定した運動が阻害されるおそれがある。ずれが大きくなると、回転板11が基礎部材10Aから脱輪することも予想される。
Usually, when an external force acts in the rotation axis direction when the
そこで、図14(A),(B)に示されるように、錘体2の転動方向に沿ってガイド15を設け、回転板11を定格軌道から外れることを防止するとともに安定姿勢に維持する。例えば、回転板11と接触したときに回転するボール14aが先端に設けられたローラ14を、レール面101の円弧に沿って配列する。
Therefore, as shown in FIGS. 14 (A) and 14 (B), a
錘体2が転動しても回転板11にいずれかのボール14aが回転板11に接触し続けるように配置することで、摩擦を発生させずに、錘体2の転動を案内することができる。ボール14aは、ばねなどによって回転板11に弾力的に押し付けられてもよい。
Even if the
なお、錘体2をガイドすること以外は、第7実施形態は第1実施形態と同じ構造となるので、重複する説明を省略する。図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。
The seventh embodiment has the same structure as that of the first embodiment except that the
このように、第7実施形態にかかる揺動低減装置1Aによれば、第1実施形態の効果に加え、錘体2の転動を安定させて定格運動に維持することができる。
As described above, according to the
(第8実施形態)
図15(A)は第8実施形態にかかる揺動低減装置1Aの側面図、図15(B)は図15(A)に示すVI-VI断面の断面図である。
(Eighth Embodiment)
FIG. 15 (A) is a side view of the
第8実施形態にかかる揺動低減装置1Aは、図15(A),(B)に示されるように、回転板11が、レール面101と接触する周面に脱線防止用のフランジ24を備える。
第7実施形態で述べたように、錘体2が転動する際に回転軸方向に外力が働くと、錘体2は回転軸方向にずれて、脱輪するなどのおそれがある。そこで、第8実施形態では、回転板11にフランジ24を設ける。フランジ24は、レール面101より回転軸方向の内側に設けられるのが好ましい。
As described in the seventh embodiment, when an external force acts in the rotation axis direction when the
さらに、この周面は、回転板11の半径が回転軸方向の外側に向けて小さくなる向きにテーパ25を設けてもよい。フランジ24およびテーパ25によって、回転軸方向に錘体2がずれた場合または傾いた場合に、錘体2が定格軌道および安定姿勢に戻され、容易に脱線が防止される。
Further, this peripheral surface may be provided with a
また、図16(A),(B)は、第8実施形態にかかる揺動低減装置1Aの変形例を示す図である。図16(A),(B)に示されるように、第1実施形態で説明した突出面16にフランジ24およびテーパ25を設けてもよい。
16 (A) and 16 (B) are diagrams showing a modification of the
なお、回転板11にフランジ24またはテーパ25を設けること以外は、第8実施形態は第1実施形態と同じ構造となるので、重複する説明を省略する。図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。
The eighth embodiment has the same structure as that of the first embodiment except that the
このように、第8実施形態にかかる揺動低減装置1Aによれば、第7実施形態と同様に、錘体2の転動を安定させて定格運動に維持することができる。
As described above, according to the
(第9実施形態)
図17(A)は第9実施形態にかかる揺動低減装置1Bの概略斜視図、図17(B)は図17(A)のVIII−VIII断面の断面図である。
(9th Embodiment)
FIG. 17 (A) is a schematic perspective view of the
図18(A),(B)および図19(A),(B)は、第9実施形態にかかる揺動低減装置1Bの揺動低減の対象となる構造物5を例示する概略図である。
図18(A),(B)では、第1実施形態で示した揺動低減装置1Bと同様に設置されている。
図19(A),(B)では、揺動低減装置1Bは、車体5aの床面を天井面にして、この点上面に下から固定されている。
18 (A), (B) and FIGS. 19 (A), (B) are schematic views illustrating the
In FIGS. 18 (A) and 18 (B), it is installed in the same manner as the
In FIGS. 19A and 19B, the
第9実施形態にかかる揺動低減装置1Bは、図12(A),(B)から図19(A),(B)に示されるように、基礎部材10が、凸形状を鉛直下向きに向けられて同心円上に配置された径長の異なる2本の導体レール10B(10B1,10B2)である。
また、錘体2は、内側の導体レール10B1の外周面と外周面に対向する外側の導体レール10B2の内周面との間隙に配置される。
In the
The
回転板11を接続する軸部17が外側の導体レール10B2のレール面101に載置されることで、外側の導体レール10B2が第1実施形態などで示した導体板7の役割を兼ねることになる。つまり、磁石3の磁束Φは基礎部材10である導体レール10Bを貫通して、この導体レール10Bに渦電流を発生させる。内側の導体レール10B1と外側の導体レール10B2の間隙幅は、回転板11の直径よりも狭いので、回転板11が錘体2の脱輪を防止するフランジの機能を有する。
By
なお、上述した構成以外は、第9実施形態は第1実施形態と同じ構造となるので、重複する説明を省略する。図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。 The ninth embodiment has the same structure as that of the first embodiment except for the above-described configuration, and thus the duplicate description will be omitted. Also in the drawings, portions having the same configuration or function are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.
このように、第9実施形態にかかる揺動低減装置1Bによれば、第1実施形態の効果に加えて、天井面に下から固定することができる。
As described above, according to the
以上述べた少なくとも一つの実施形態の揺動低減装置1によれば、高い減衰力を発生させるとともにこの揺動低減装置1Aをコンパクトに維持して低い固有振動数を実現することが可能となる。
According to the swing reduction device 1 of at least one embodiment described above, it is possible to generate a high damping force and keep the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.
なお、基礎部材10および回転板11は、いずれも2つである例で説明したが、これらは3以上であっても同様の効果を発揮する。また、各実施形態では基礎部材10は2つを別体に構造物5等に設けるものとして説明したが、例えば図20に示すように基礎部材10を一体に形成し、導体板7を基礎部材10上に固定する構造であってもよい。このような構成によれば、複数の基礎部材10と導体板7を個別に固定するのに比べて作業を短縮することができる。また、2つの基礎部材10で導体板7を直接挟むようにして一体に構成したものでもよい。
Although the
1(1A,1B)…揺動低減装置、2…錘体、3…磁石、4…上下免震装置、5(5a,5b)…構造物(ロープウェイ車体,建造物)、6…固定点、7(7a)…導体板(曲面)、10(10A,10B)…基礎部材(導体レール)、101(10)…レール面、11(11a)…回転板(ヨーク)、12(12a〜12g)…長さ調節機構(平板,ボルト,長穴,スライド取手,固定棒,固定リング,軸芯)、13(13a〜13e)…位置調整機構(磁石固定板,溝部,留板,ボルト,ストッパ付レール)、14(14a)…ローラ(ボール)、15…ガイド、16…突出面、17…軸部、18(18a)…磁石固定板(ボルト)、19…減肉部位、21…内円部、22…外周円部、23(23a)…径変更部材(ボルト)、24…フランジ、25…テーパ、O…中心、Φ…磁束。 1 (1A, 1B) ... Swing reduction device, 2 ... Weight body, 3 ... Magnet, 4 ... Vertical seismic isolation device, 5 (5a, 5b) ... Structure (ropeway vehicle body, building), 6 ... Fixed point, 7 (7a) ... Conductor plate (curved surface), 10 (10A, 10B) ... Base member (conductor rail), 10 1 (10) ... Rail surface, 11 (11a) ... Rotating plate (yoke), 12 (12a-12g) ) ... Length adjusting mechanism (flat plate, bolt, long hole, slide handle, fixing rod, fixing ring, shaft core), 13 (13a to 13e) ... Position adjusting mechanism (magnet fixing plate, groove, retaining plate, bolt, stopper) Attached rail), 14 (14a) ... Roller (ball), 15 ... Guide, 16 ... Projecting surface, 17 ... Shaft part, 18 (18a) ... Magnet fixing plate (bolt), 19 ... Thinned part, 21 ... Inner circle Part, 22 ... Peripheral circle part, 23 (23a) ... Diameter changing member (bolt), 24 ... Lunge, 25 ... taper, O ... center, Φ ... magnetic flux.
Claims (11)
前記湾曲面上を円弧に沿って転動する錘体の回転軸方向の両端部を構成する回転板と、
前記回転板同士の間隙に配置される導体板と、
前記回転板の前記導体板と対向する側面に配置されて前記導体板に磁束を貫通させる磁石と、を備える揺動低減装置。 A base member installed so that the convex shape of the curved surface is oriented vertically downward in a structure having an arcuate curved surface and swinging,
A rotary plate that constitutes both ends in the rotation axis direction of the weight body that rolls along the arc on the curved surface,
A conductor plate arranged in the gap between the rotating plates,
A swing reduction device comprising: a magnet that is disposed on a side surface of the rotating plate that faces the conductor plate and that allows a magnetic flux to penetrate through the conductor plate .
前記ガイドの前記回転板と対向する側面に設けられるローラと、を備える請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の揺動低減装置。 A guide provided on the base member along the arc,
The swing reduction device according to claim 1, further comprising a roller provided on a side surface of the guide that faces the rotating plate.
前記錘体は、内側の導体レールの外周面と前記外周面に対向する外側の導体レールの内周面との間隙に配置され、
前記回転板を接続する軸部が前記外側の導体レールの前記湾曲面に載置されることで前記外側の導体レールが前記導体板になる請求項1に記載の揺動低減装置。 The base member is two conductor rails having different diameters and arranged on a concentric circle with a convex shape directed vertically downward,
The weight body is arranged in a gap between the outer peripheral surface of the inner conductor rail and the inner peripheral surface of the outer conductor rail facing the outer peripheral surface,
The swing reduction device according to claim 1, wherein the shaft portion that connects the rotating plate is placed on the curved surface of the outer conductor rail so that the outer conductor rail serves as the conductor plate.
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