(57)【要約】【課題】制振機能を有効に発揮でき建築物の揺れを効果的に抑制する上で有利な建築物の制振装置を提供する。【解決手段】地震発生が検知されると、起動制御部４０によりフライホイール回転起動部２８が起動され、フライホイール２６の外周部に、フライホイール２６を回転する方向に大きな力が作用されるので、大きな重量のフライホイール２６であっても、静止状態から短時間のうちに確実に安定してフライホイール２６が高速回転され、短時間のうちにフライホイール２６および回転軸２４のジャイロ効果が確実に発揮され、実際にＳ波が到達した際の鉄塔１０の揺れをジャイロ効果により効果的に抑制する上で有利となる。【選択図】図１
2020193477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に延在し回転可能に前記建築物に支持された回転軸と、
前記回転軸と同心状にかつ前記回転軸に一体回転可能に設けられたフライホイールと、
前記フライホイールを回転駆動する回転駆動部と、
を備える建物の制振装置であって、
地震発生を検知する地震検知部と、
前記フライホイールの外周部に、前記フライホイールを回転する方向に大きな力を作用させるフライホイール回転起動部と、
前記地震検知部により地震発生が検知されると前記フライホイール回転起動部を起動させる起動制御部と、
が設けられていることを特徴とする建築物の制振装置。
【請求項２】
前記回転駆動部は、前記フライホイールに回転力を与えるスピンモータを含んで構成され、
前記スピンモータの出力軸と前記フライホイールとの間に、前記出力軸と前記フライホイールとを断接可能に接続するクラッチが設けられ、
前記クラッチを常時切断し、前記起動制御部による前記フライホイール回転起動部の起動がなされた時点から前記所定時間が経過したのち、前記クラッチを接続するクラッチ制御部が設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の建築物の制振装置。
【請求項３】
前記フライホイール回転起動部は、前記フライホイールの前記外周部に設けられ圧縮ガスを蓄える圧縮タンクと、前記圧縮タンクに設けられ前記フライホイールの直径に対して直交する方向に向けられた噴出口と、前記噴出口を開閉する開閉弁と、前記開閉弁を開弁させる開弁動作部とを含んで構成され、
前記フライホイール回転起動部による前記フライホイールを回転する方向への大きな力は、前記圧縮タンクに蓄えられた圧縮ガスが前記噴出口から噴出されることで発生する推力であり、
前記起動制御部による前記フライホイール回転起動部の起動は、前記開弁動作部により前記開閉弁を開弁させることでなされる、
ことを特徴とする請求項１または２記載の建築物の制振装置。
【請求項４】
前記フライホイールは、その中心軸の両側に位置する一対の側面と、それら一対の側面の外周を接続する外周面とを有し、
前記外周面に開口する孔が前記フライホイールに設けられ、
前記圧縮タンクは前記孔に配置されている、
ことを特徴とする請求項３記載の建築物の制振装置。
【請求項５】
前記フライホイールは、その中心軸の両側に位置する一対の側面と、それら一対の側面の外周を接続する外周面とを有し、
前記フライホイール回転起動部は、前記フライホイールの前記側面の外周部に設けられたフライホイール側係合部と、前記フライホイールの所定の回転角度の範囲で前記フライホイール側係合部に係合可能で前記回転角度の範囲を超えると前記フライホイール側係合部から外れる起動部側係合部と、前記フライホイール側係合部を介して前記所定の回転角度の範囲で前記フライホイールを回転させる方向に前記起動部側係合部を移動させる油圧シリンダとを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１または２記載の建築物の制振装置。
【請求項６】
前記建築物に当たる風の風速を検知する風速検知部と、
前記起動制御部は、前記風速検知部によって検知された風速が予め定められた値以上である場合に、前記フライホイール回転起動部を起動させる、
ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の建築物の制振装置。
【請求項７】
前記回転軸に取着され風を受けることにより前記回転軸を回転させる羽根体と、
前記回転軸の回転により発電を行なう発電機とを備え、
前記回転駆動部は、前記発電機で発電された電力により充電される二次電池を含んで構成され、
前記回転駆動部による前記フライホイールの回転駆動は、前記二次電池から供給される電力を用いてなされる、
ことを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の建築物の制振装置。
【請求項８】
前記建築物は塔状比が４以上の塔状建物である、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の建築物の制振装置。
【請求項９】
前記塔状建物は鉄塔である、
ことを特徴とする請求項８記載の建築物の制振装置。
【請求項１０】
前記制振装置は、前記建築物の鉛直方向に間隔をおいて複数個設けられている、
ことを特徴とする請求項１から９の何れか１項記載の建築物の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
塔状比は、建築物の高さを建築物の幅で割った値であり、建築物がどの程度細長いかを示している。
塔状比が４以上の建築物は塔状建物と呼ばれ、鉄塔、タワー、高層建築物などが該当する。
このような塔状建物は、台風による強い風を受けることで大きな揺れを生じやすく、建築物全体が浮き上がる現象（ロッキング振動）によって建築物が損傷することが懸念される。
そこで、鉄塔の中心軸線に沿って回転可能に回転軸を設け、回転軸の先端に設けた風車により回転軸を回転させ、回転軸のジャイロ効果によって鉄塔の制振を行なうことが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３２３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、回転軸を回転させるために風力を用いていることから、無風時には制振機能が発揮されず、塔状建物が地震動による力を受けた場合は大きな揺れを生じてしまう。
そこで、本出願人は、鉛直方向に延在し回転可能に建築物に支持された回転軸と、回転軸と同心状にかつ回転軸に一体回転可能に設けられたフライホイールと、フライホイールを回転駆動する回転駆動部とを設け、例えば、地震発生時など制振が必要なときにフライホイールを回転させることでフライホイールおよび回転軸のジャイロ効果によって建築物の制振を確実に行なう制振装置を提案している。
一般的に地震波のＰ波（小さなゆれ）や警報情報を受信してから数秒後に地震波のＳ波（大きなゆれ）が到達する。
この場合、フライホイールは、建築物の重量に見合った大きな重量となることから、回転駆動部のみでフライホイールを回転させた場合に、Ｓ波（大きなゆれ）が到達する前に、ジャイロ効果を発揮すべくフライホイールを所定の回転速度にすることできない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、フライホイールおよび回転軸のジャイロ効果による制振機能を有効に発揮でき建築物の揺れを効果的に抑制する上で有利な建築物の制振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、鉛直方向に延在し回転可能に前記建築物に支持された回転軸と、前記回転軸と同心状にかつ前記回転軸に一体回転可能に設けられたフライホイールと、前記フライホイールを回転駆動する回転駆動部と、
を備える建物の制振装置であって、地震発生を検知する地震検知部と、前記フライホイールの外周部に、前記フライホイールを回転する方向に大きな力を作用させるフライホイール回転起動部と、前記地震検知部により地震発生が検知されると前記フライホイール回転起動部を起動させる起動制御部とが設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記回転駆動部は、前記フライホイールに回転力を与えるスピンモータを含んで構成され、前記スピンモータの出力軸と前記フライホイールとの間に、前記出力軸と前記フライホイールとを断接可能に接続するクラッチが設けられ、前記クラッチを常時切断し、前記起動制御部による前記フライホイール回転起動部の起動がなされた時点から前記所定時間が経過したのち、前記クラッチを接続するクラッチ制御部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記フライホイール回転起動部は、前記フライホイールの前記外周部に設けられ圧縮ガスを蓄える圧縮タンクと、前記圧縮タンクに設けられ前記フライホイールの直径に対して直交する方向に向けられた噴出口と、前記噴出口を開閉する開閉弁と、前記開閉弁を開弁させる開弁動作部とを含んで構成され、前記フライホイール回転起動部による前記フライホイールを回転する方向への大きな力は、前記圧縮タンクに蓄えられた圧縮ガスが前記噴出口から噴出されることで発生する推力であり、前記起動制御部による前記フライホイール回転起動部の起動は、前記開弁動作部により前記開閉弁を開弁させることでなされることを特徴とする。
また、本発明は、前記フライホイールは、その中心軸の両側に位置する一対の側面と、それら一対の側面の外周を接続する外周面とを有し、前記外周面に開口する孔が前記フライホイールに設けられ、前記圧縮タンクは前記孔に配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記フライホイールは、その中心軸の両側に位置する一対の側面と、それら一対の側面の外周を接続する外周面とを有し、前記フライホイール回転起動部は、前記フライホイールの前記側面の外周部に設けられたフライホイール側係合部と、前記フライホイールの所定の回転角度の範囲で前記フライホイール側係合部に係合可能で前記回転角度の範囲を超えると前記フライホイール側係合部から外れる起動部側係合部と、前記フライホイール側係合部を介して前記所定の回転角度の範囲で前記フライホイールを回転させる方向に前記起動部側係合部を移動させる油圧シリンダとを含んで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記建築物に当たる風の風速を検知する風速検知部と、前記起動制御部は、前記風速検知部によって検知された風速が予め定められた値以上である場合に、前記フライホイール回転起動部を起動させることを特徴とする。
また、本発明は、前記回転軸に取着され風を受けることにより前記回転軸を回転させる羽根体と、前記回転軸の回転により発電を行なう発電機とを備え、前記回転駆動部は、前記発電機で発電された電力により充電される二次電池を含んで構成され、前記回転駆動部による前記フライホイールの回転駆動は、前記二次電池から供給される電力を用いてなされることを特徴とする。
また、本発明は、前記建築物は塔状比が４以上の塔状建物であることを特徴とする。
また、本発明は、前記塔状建物は鉄塔であることを特徴とする。
また、本発明は、前記制振装置は、前記建築物の鉛直方向に間隔をおいて複数個設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、地震発生が検知されると、起動制御部によりフライホイール回転起動部が起動され、フライホイールの外周部に、フライホイールを回転する方向に大きな力が作用されるので、大きな重量のフライホイールであっても、静止状態から短時間のうちに確実に安定してフライホイールが高速回転され、短時間のうちにフライホイールおよび回転軸のジャイロ効果が確実に発揮される状態となる。したがって、実際に大きな揺れが到達した際の建築物の揺れをジャイロ効果により効果的に抑制する上で有利となる。
また、スピンモータの出力軸とフライホイールとを断接可能に接続するクラッチを設け、クラッチを常時切断し、フライホイール回転起動部の起動がなされた時点から所定時間が経過したのち、クラッチを接続するようにすると、より短時間でフライホイールを回転させる上で有利となる。
また、フライホイール回転起動部を、フライホイールの外周部に設けられ圧縮ガスを蓄える圧縮タンクと、圧縮タンクに設けられた噴出口と、噴出口を開閉する開閉弁と、開閉弁を開弁させる開弁動作部とを含んで構成すると、簡素な構成で確実にフライホイールを回転する方向への大きな力を発生させる上で有利となる。
また、フライホイールに孔を設け、この孔に圧縮タンクを配置するようにすると、部品点数の削減化を図る上で有利となる。
また、フライホイール回転起動部を、フライホイール側係合部と、フライホイール側係合部に係合可能な起動部側係合部と、フライホイール側係合部を介して所定の回転角度の範囲でフライホイールを回転させる方向に起動部側係合部を移動させる油圧シリンダとを含んで構成すると、ロケット用固体ブースターを用いる場合に比較してランニングコストを抑制する上で有利となる。
また、風速検知部によって検知された風速が予め定められた値以上である場合に、起動制御部によりフライホイール回転起動部を起動させるようにすると、台風などにより風が強い場合に、大きな重量のフライホイールであっても、静止状態から短時間のうちに確実に安定してフライホイールが高速回転されるため、制振機能を短時間で有効に発揮させる上で有利となる。
また、回転軸を回転させる羽根体と、回転軸の回転により発電を行なう発電機とを設け、電力供給部として発電機で発電された電力により充電される二次電池を用いると、二次電池を充電するコストが低減され、省エネルギーを図る上で有利となる。また、商用電源の停電が発生しても制振装置を稼働させることができ、地震や台風による電力施設の稼働状況の如何に拘わらず制振機能を発揮することができる。また、台風などのように強い風が吹く場合、風が羽根体によって回転軸を回転させるため、回転軸の回転がより高速となり、フライホイールおよび回転軸によるジャイロ効果が促進されるため、制振機能を発揮する上でより有利となる。
また、制振装置を塔状建物に設けると、地震動や台風による塔状建物の揺れ、ロッキング振動を効果的に抑制でき、塔状建物の損傷を防止する上で有利となる。
また、塔状建物が鉄塔であると、地震動や台風による鉄塔の揺れ、ロッキング振動を効果的に抑制でき、鉄塔の損傷を防止する上で有利となる。
また、制振装置を建築物の鉛直方向に間隔をおいて複数個設けると、各制振装置によってフライホイールおよび回転軸によるジャイロ効果が奏されるため、制振機能がより強く発揮され、建築物の損傷を防止する上でより有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第1の実施の形態の建築物の制振装置が適用された鉄塔の正面図である。
【図２】第1の実施の形態の建築物の制振装置におけるスピンモータ、動力伝達機構、回転軸の構成を示す正面図である。
【図３】（Ａ）はフライホイール回転起動部の構成を示すフライホイールの断面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。
【図４】第1の実施の形態の建築物の制振装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】（Ａ）は第２の実施の形態のフライホイール回転起動部の構成を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ矢視図である。
【図６】第３の実施の形態の建築物の制振装置が適用された鉄塔の正面図である。
【図７】第３の実施の形態の建築物の制振装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
第１の実施の形態では、本発明の建築物の制振装置（以下単に制振装置という）が鉄塔に適用された場合について説明する。
図１に示すように、鉄塔１０は、塔状比が４以上の塔状建物であり、例えば、送電線を支持したり、あるいは、放送用電波や通信用電波を送受信するアンテナを支持するものである。
このような鉄塔１０は細長い構造となっているため、台風による強い風を受けることで、あるいは、地震動による力を受けることにより大きな揺れを生じやすく、建築物全体が浮き上がる現象（ロッキング振動）が生じやすい。
鉄塔１０は、上下方向に延在する４つの主柱材１２と、水平方向に延在し隣り合う主柱材１２の間を連結する水平材１４と、水平方向に対して傾斜する方向に延在し隣り合う主柱材１２の間を連結する斜材（不図示）を含んで構成されている。
各主柱材１２の基部は地盤Ｇに打設された基礎コンクリート１６に埋設され、各主柱材１２は、それらの上部側が互いに近接するように傾斜しており、平面視したとき各主柱材１２の基部は矩形の四隅に位置している。
本実施の形態では、最上部に位置する４つの第１水平材１４０２に、それら４つの第１水平材１４０２の輪郭と同じ形状の矩形の天井板１８が取り付けられ、第１水平材１４０２の下方に隣接する４つの第２水平材１４０４に、それら４つの第２水平材１４０４の輪郭と同じ形状の矩形の床板２０が取り付けられ、天井板１８と床板２０は上下方向の間隔をおいて対向し水平面上を延在している。
【０００９】
図１に示すように、本実施の形態の制振装置２２Ａは、回転軸２４と、フライホイール２６と、フライホイール回転起動部２８と、スピンモータ３０と、地震検知部３２と、風速検知部３４と、電力供給部３６と、情報処理部５６とを含んで構成されている。
回転軸２４は、鉛直方向に直線状に延在し、回転軸２４の上端は天井板１８に設けられた上側軸受部４４に回転可能に支持され、回転軸２４の下端は床板２０に設けられた下側軸受部４６に回転可能に支持され、したがって、回転軸２４はそれら軸受部４４、４６を介して鉄塔１０に回転可能に支持されている。
回転軸２４の長さは、鉄塔１０（建築物）の高さに所定の係数を乗算して決定することができる。
この場合、鉄塔１０の高さが大きいほど回転軸２４の高さが大きくなるため、後述する回転軸２４のジャイロ効果を確保する上で有利となる。
【００１０】
フライホイール２６は、回転軸２４と同心状にかつ回転軸２４に一体回転可能に設けられており、本実施の形態では、回転軸２４の長手方向の中間部に位置している。
フライホイール２６は、金属材料から円盤状に形成されている。
このような金属材料として、鉄、アルミ、鉛などを用いることができる。
フライホイール２６は、回転中心軸である回転軸２４の両側に位置する一対の側面２６１０と、それら一対の側面２６１０を接続する外周面２６１２とを有している。
また、フライホイール２６の内周部分をアルミのように比重が軽い金属材料で構成し、フライホイール２６の外周部分を比重の重い鉄や鉛で構成しても良く、このようにすると、フライホイール２６の慣性モーメントを大きくでき、いったん回転を開始したフライホイール２６および回転軸２４の回転を維持する上で有利となる。
また、フライホイール２６の重量は、鉄塔１０（建築物）の総重量に所定の係数を乗算して決定することができ、例えば、フライホイール２６は２トンといった大きな重量となる。
この場合、鉄塔１０の重量が大きいほどフライホイール２６の重量が大きくなるため、後述するフライホイール２６および回転軸２４のジャイロ効果を確保する上で有利となる。
【００１１】
フライホイール回転起動部２８は、フライホイール２６の外周部に、フライホイール２６を回転する方向に瞬間的に大きな力を作用させるものである。
フライホイール回転起動部２８を設けた理由は、フライホイール２６の重量は大きいため、回転駆動部のみでフライホイール２６を回転させた場合に所定の回転速度にするためには長時間掛かり、フライホイール２６および回転軸２４のジャイロ効果による制振機能を短時間で有効に発揮できないことが想定されるためである。
図３に示すように、本実施の形態では、フライホイール回転起動部２８は、圧縮タンク２８０２と、噴出口２８０４と、開閉弁２８０６と、開弁動作部２８０８とを含んで構成されている。
圧縮タンク２８０２は、フライホイール２６の外周部に設けられ不図示のコンプレッサーなどにより圧縮空気などの圧縮ガスを蓄えるものである。
圧縮タンク２８０２は、フライホイール２６の側面２６１０や外周面２６１２に取り付けてもよいが、本実施の形態では、フライホイール２６に孔２６０２を設け、この孔２６０２に圧縮タンク２８０２を配置し、部品点数の削減化を図っている。
噴出口２８０４は、圧縮タンク２８０２に設けられフライホイール２６の箇所において、フライホイール２６の直径に対して直交する方向に向けられている。
開閉弁２８０６は、噴出口２８０４を開閉するものである。
孔２６０２は、フライホイール２６の外周部に周方向に等間隔をおいて２つ設けられている。
孔２６０２は、外周面２６１２に開口し、孔２６０２の軸心は、フライホイール２６の中心軸を中心とする円の接線方向と平行している。
圧縮タンク２８０２は、この孔２６０２の内部に配置されている。
圧縮タンク２８０２に蓄えられた圧縮ガスが噴出口２８０４から孔２６０２を介して噴出することで大きな推力が発生することで、フライホイール２６の外周部に、フライホイール２６を回転する方向に瞬間的に大きな力を作用させる。なお、このように圧縮ガスを噴出させることで推力を得ることは公知のカタパルト装置と同様の原理である。
開弁動作部２８０８は、後述する起動制御部４０（図４参照）の制御に基づいて開閉弁２８０６を開弁させるものである。
このようにフライホイール回転起動部２８によってフライホイール２６の外周部に、フライホイール２６を回転する方向に瞬間的に大きな力を作用させることで、例えば、２トンといった大きな重量のフライホイール２６であっても、静止状態から短時間のうちに確実に安定してフライホイール２６を高速回転させる上で有利となっている。
【００１２】
スピンモータ３０は、フライホイール２６に回転力を与えるものであり、スピンモータ３０の回転制御は、後述する回転制御部３８（図４参照）によってなされる。
本実施の形態では、スピンモータ３０の回転駆動力は、動力伝達機構４８を介して回転軸およびフライホイール２６に伝達される。
図２に示すように、動力伝達機構４８は、クラッチ５０と、第１ギア５２と、第２ギア５４とを含んで構成されている。
クラッチ５０はその断接が後述するクラッチ制御部４２（図４参照）によって制御されるものであり、クラッチ５０の入力軸はスピンモータ３０の出力軸３００２に連結され、クラッチ５０の出力軸は第１ギア５２の回転軸５２０２に連結されている。
第２ギア５４は、回転軸２４と同心状にかつ回転軸２４に一体回転可能に設けられ、第１ギア５２に噛合しており、第２ギア５４の直径は第１ギア５２の直径よりも小さく形成されている。
すなわち、クラッチ５０は、スピンモータ３０の出力軸３００２と第１ギア５２の回転軸５２０２との間に設けられ、出力軸３００２と第１ギア５２とを断接可能に接続するものであり、スピンモータ３０の回転駆動力は、クラッチ５０、第１ギア５２、第２ギア５４を介して回転軸２４およびフライホイール２６に伝達される。
言い換えると、クラッチ５０は、スピンモータ３０の出力軸３００２とフライホイール２６との間に設けられ、出力軸３００２とフライホイール２６とを断接可能に接続する。
【００１３】
図１に示すように、地震検知部３２は、鉄塔１０が設置された地盤Ｇにおける地震発生を検知するものである。
本実施の形態では、地震検知部３２は、鉄塔１０の基部の近傍の地盤Ｇ上に設置され、最初に到来する地震波のＰ波（小さな揺れ）を加速度センサを用いて検知し、このＰ波に基づいて地震発生を検知する。
あるいは、地震検知部３２は、インターネットや通信網を介して地震発生の警報情報を発信する地震警報システムから地震発生の警報情報を受信し、この警報情報に基づいて地震発生を検知するものであってもよい。このようにすると、震源が鉄塔１０から離れている場合であってもより早期に地震発生の警報情報を受信することができ、フライホイール回転起動部２８によるフライホイール２６の回転を早期に行なう上で有利となる。
本実施の形態では、地震検知部３２は、Ｐ波や警報情報などから地震発生を検知すると、その検知結果を無線回線３１を介して後述する情報処理部５６に伝達する。
図中、符号３２０２は地震検知部３２のアンテナ、符号５６０２は情報処理部５６のアンテナを示す。
なお、地震検知部３２から情報処理部５６に対する検知結果の伝達は、無線回線３１に代えて通信ケーブルで構成される有線回線を用いてもよいが、本実施の形態のようにすると、通信ケーブルを配設する作業が不要となり、設置作業の簡略化を図る上で有利となる。
【００１４】
風速検知部３４は、建築物に当たる風の風速を検知し、その検知結果を後述する回転制御部３８に伝達するものであり、本実施の形態では、鉄塔１０の上部の主柱材１２に取り付けられている。
【００１５】
電力供給部３６は、スピンモータ３０に電力を供給するものであり、本実施の形態では、床板２０上に設置されている。
電力供給部３６として、商用電源、発電機、二次電池が使用可能であり、それらを組み合わせて使用してもよい。
本実施の形態では、電力供給部３６として商用電源で充電される二次電池３６Ａを用いている。
【００１６】
図４に示すように、情報処理部５６はコンピュータで構成され、情報処理部５６のＣＰＵが制御プログラムを実行することによって、回転制御部３８、起動制御部４０、クラッチ制御部４２が実現される。
起動制御部４０は、地震検知部３２により地震発生が検知されるとフライホイール回転起動部２８を起動させるものであり、本実施の形態では、開弁動作部２８０８により開閉弁２８０６を開弁させることで圧縮ガスを噴出口２８０４から噴出させて推力を発生させ、フライホイール回転起動部２８を起動させる。
また、起動制御部４０は、風速検知部３４によって検知された風速が予め定められた値以上である場合にも、地震検知部３２により地震発生が検知された場合と同様にフライホイール回転起動部２８を起動させる。
【００１７】
クラッチ制御部４２は、クラッチを常時切断し、起動制御部によるフライホイール２６回転起動部の起動がなされた時点から所定時間が経過したのち、クラッチを接続するものである。
上記所定時間は、フライホイール回転起動部２８によりフライホイール２６の回転がなされ、フライホイール２６の回転速度が予め定められた所定速度に到達するために要する時間であり、所定速度は、フライホイール２６および回転軸２４の回転によるジャイロ効果が十分に発揮されるに足るフライホイール２６の回転速度である。
【００１８】
回転制御部３８は、地震検知部３２から地震発生の検知結果を受け付けると、電力供給部３６から不図示のモータ駆動回路を介してスピンモータ３０に電力を供給することでスピンモータ３０を回転させる。
また、回転制御部３８は、風速検知部３４によって検知された風速が予め定められた値以上である場合に、電力供給部３６から上記モータ駆動回路を介してスピンモータ３０に電力を供給することでスピンモータ３０を回転させる。
前述したようにクラッチ制御部４２によりクラッチ５０が切断されている期間は、スピンモータ３０の出力軸３００２の回転駆動力はフライホイール２６に伝達されないため、フライホイール２６はフライホイール回転起動部２８により回転されている。
そして、起動制御部４０によるフライホイール回転起動部２８の起動がなされた時点から所定時間が経過するとクラッチ制御部４２によりクラッチ５０が接続されることで、スピンモータ３０の出力軸３００２の回転駆動力は、クラッチ５０，第１ギア５２，第２ギア５４を介して回転軸２４およびフライホイール２６に伝達される。
したがって、クラッチ５０が接続された以降は、スピンモータ３０の回転駆動力によりフライホイール２６が回転される。
フライホイール２６と共に回転軸２４が一体的に回転すると、そのジャイロ効果により回転軸２４は鉛直方向に延在する姿勢を保とうする。
すなわち、地震動や風圧によって鉄塔１０が揺れようとしても鉄塔１０の姿勢を元の姿勢に復元するようにフライホイール２６および回転軸２４のジャイロ効果が作用する。
なお、本実施の形態では、スピンモータ３０、動力伝達機構４８、電力供給部３６、回転制御部３８によってフライホイール２６を回転駆動する回転駆動部が構成されている。
【００１９】
本実施の形態によれば、地震発生が検知されると、起動制御部４０によりフライホイール回転起動部２８が起動され、フライホイール２６の外周部に、フライホイール２６を回転する方向に大きな力が作用されるので、大きな重量のフライホイール２６であっても、静止状態から短時間のうちに確実に安定してフライホイール２６が高速回転され、短時間のうちにフライホイール２６および回転軸２４のジャイロ効果が確実に発揮される状態となる。
一般的に地震波のＰ波（小さなゆれ）や警報情報を受信してから数秒後に地震波のＳ波（大きなゆれ）が到達する。したがって、鉄塔１０に地震波のＳ波が到達する前に、大きな重量のフライホイール２６を高速回転させ、フライホイール２６および回転軸２４のジャイロ効果により制振機能を発揮させる状態にしておくことで、実際にＳ波が到達した際の鉄塔１０の揺れをジャイロ効果により効果的に抑制する上で有利となる。
そのため、例えば塔状比が４以上の細長い鉄塔１０であっても、ロッキング振動を抑制でき、鉄塔１０が地盤Ｇから浮き上がることを抑制し、鉄塔１０の損傷を防止する上で有利となる。
【００２０】
また、本実施の形態では、スピンモータ３０の出力軸３００２とフライホイール２６との間に、出力軸３００２とフライホイール２６とを断接可能に接続するクラッチ５０を設けたが、クラッチ５０を設けず、スピンモータ３０の出力軸３００２をフライホイール２６に接続させておき、地震発生が検知された時点からスピンモータ３０を回転駆動するようにしてもよい。
しかしながら、フライホイール回転起動部２８によるフライホイール２６を回転させる力がスピンモータ３０を回転する力として費やされる可能性があるので、本実施の形態のようにクラッチ５０を切断しスピンモータ３０をフライホイール２６から切り離した方がより短時間でフライホイール２６を回転させる上で有利となる。
【００２１】
また、本実施の形態では、フライホイール回転起動部２８を、フライホイール２６の外周部に設けられ圧縮ガスを蓄える圧縮タンク２８０２と、圧縮タンク２８０２に設けられた噴出口２８０４と、噴出口２８０４を開閉する開閉弁２８０６と、開閉弁２８０６を開弁させる開弁動作部２８０８とを含んで構成したので、簡素な構成で確実にフライホイール２６を回転する方向への大きな力を発生させる上で有利となる。
なお、フライホイール回転起動部として、フライホイール２６の外周部に設けられたロケット用固体ブースターと、ロケット用固体ブースターに着火する着火部とを含んで構成し、フライホイール回転起動部２８によるフライホイール２６を回転する方向への大きな力を、ロケット用固体ブースターが燃焼することで発生する推力としてもよい。この場合、起動制御部によるフライホイール回転起動部の起動は、着火部を動作させることで行われることになる。
【００２２】
また、本実施の形態では、風速検知部３４を設け、風速検知部３４によって検知された風速が予め定められた値以上である場合に、起動制御部４０によりフライホイール回転起動部２８を起動させるようにしたので、台風などにより風が強く、鉄塔１０に作用する風圧が高くなり、鉄塔１０が揺れる場合に、大きな重量のフライホイール２６であっても、静止状態から短時間のうちに確実に安定してフライホイール２６が高速回転され、回転駆動部によりフライホイール２６の回転が安定して維持される。
したがって、風速が予め定められた値以上となったことが検知された後、すぐにフライホイール２６および回転軸２４のジャイロ効果が確実に発揮されるため、制振機能を短時間で発揮し、鉄塔１０の損傷を防止する上で有利となる。
また、本実施の形態では、電力供給部３６として二次電池３６Ａを用いているので、商用電源の停電が発生しても制振装置２２Ａを稼働させることができ、地震や台風による電力施設の稼働状況の如何に拘わらず制振機能を発揮することができる。
【００２３】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について図５を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について重点的に説明する。
第２の実施の形態は、フライホイール回転起動部の変形例を示す。
第２の実施の形態は、第１の実施の形態のロケット用固体ブースター２８０２に代えて、油圧シリンダ６０を用いてフライホイール回転起動部５８を構成したものである。
フライホイール回転起動部５８は、フライホイール側係合部６２と、起動部側係合部６４と、油圧シリンダ６０とを含んで構成されている。
フライホイール側係合部６２は、フライホイール２６の側面２６１０の外周部に突設されたピン６２０２で構成され、このピン６２０２は外周部の周方向に１８０度の間隔をおいて２つ設けられている。
油圧シリンダ６０は、ピン６２０２に対応して２つ設けられ、鉄塔１０側で支持されたシリンダ本体６００２と、ピストンロッド６００４とを含んで構成されており、不図示の油圧回路から油圧シリンダ６０に作動油を供給することで油圧シリンダ６０が作動する。
起動部側係合部６４は、ピストンロッド６００４の先端に設けられたＬ字状の部材で構成されている。
起動部側係合部６４は、ピストンロッド６００４と同軸上に延在する第１アーム部６４０２と、第１アーム部６４０２の先部から直交する方向に延在する第２アーム部６４０４とを有している。
【００２４】
図５（Ａ）に実線で示すように、フライホイール２６の静止状態でピストンロッド６００４は伸長位置に位置し、ピン６２０２に第２アーム部６４０４の先部が係合している。
伸長位置からピストンロッド６００４のシリンダ本体６００２への没入によりピン６２０２が第２アーム部６４０４の先部から第１アーム部６４０２側の第２アーム部６４０４の基部に移動し、さらなるピストンロッド６００４の没入によりピン６２０２は第２アーム部６４０４の先部に移動し、さらなるピストンロッド６００４の没入によりピストンロッド６００４は収縮位置となり、ピン６２０２は第２アーム部６４０４から外れる。
すなわち、起動部側係合部６４は、フライホイール２６の所定の回転角度の範囲でフライホイール側係合部６２に係合可能で回転角度の範囲を超えるとフライホイール側係合部６２から外れ、起動部側係合部６４はフライホイール側係合部６２に対して係脱可能である。
第２の実施の形態では、フライホイール回転起動部５８の起動は、起動制御部４０により上記油圧回路を介して油圧シリンダ６０が作動することでなされる。
【００２５】
このような第２の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様の効果が奏される。
また、第１の実施の形態では、フライホイール回転起動部５８が起動されるとロケット用固体ブースター２８０２が消費されてしまうため、新たなロケット用固体ブースター２８０２をフライホイール２６に配置する必要があるのに対して、第２の実施の形態では、上記作業が不要となり、ランニングコストを抑制する上で有利となる。
【００２６】
（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態について説明する。
図６に示すように、第３の実施の形態の制振装置２２Ｂでは、床板２０の上に発電機６６が設けられ発電機６６から鉛直上方に向かって発電機６６の入力軸を構成する回転軸６８が突設されている。
回転軸６８の上端は第１の実施の形態と同様に上側軸受部４４によって回転可能に支持されている。
したがって、回転軸６８は、上側軸受部４４および発電機６６を介して鉄塔１０に回転可能に支持されている。
回転軸６８の上部には、複数の羽根体７０が回転軸６８の周方向に間隔をおいて取着されており、羽根体７０が風を受けることにより回転軸６８を回転させ、これにより発電機６６が発電を行なうように構成されている。
図７に示すように、発電機６６で発電された電力は、充電装置７２を介して二次電池３６Ａに供給され、二次電池３６Ａが充電される。
また、第３の実施の形態では、第１の実施の形態と同様のフライホイール回転起動部２８を設けているが、第２の実施の形態のフライホイール回転起動部５８を設けても良い。
【００２７】
第３の実施の形態では、地震検知部３２により地震の発生が検知された場合、あるいは、風速検知部３４により予め定められた値以上の風速が検知された場合は、第１の実施の形態と同様に、起動制御部４０によりフライホイール回転起動部２８が起動され、フライホイール２６は、静止状態から短時間のうちに確実に安定して回転されるため、フライホイール２６および回転軸２４のジャイロ効果が確実に発揮され、鉄塔１０の揺れを抑制して制振機能を短時間で発揮させる上で有利となる。
また、第３の実施の形態では、風が羽根体７０に当たって回転軸６８を回転させることで発電機６６が発電を行ない、その発電により二次電池３６Ａが充電され、回転駆動部によるフライホイール２６の回転駆動は、二次電池３６Ａから供給される電力を用いてなされるため、二次電池３６Ａを充電するコストが低減され、省エネルギーを図る上で有利となる。
また、第３の実施の形態では、台風などのように強い風が吹き、風速検知部３４によって検知された風速が予め定められた値以上である場合に、スピンモータ３０に電力を供給することでスピンモータ３０によりフライホイール２６を回転させることは無論のこと、風が羽根体７０によって回転軸６８を回転させるため、回転軸６８の回転がより高速となり、フライホイール２６および回転軸６８によるジャイロ効果が促進されるため、制振機能がより強く発揮され、鉄塔１０の損傷を防止する上でより有利となる。
【００２８】
なお、実施の形態では、制振装置を設ける建築物が塔状比が４以上の塔状建物である鉄塔１０である場合について説明したが、制振装置を設ける建築物は塔状建物に限定されない。
しかしながら、制振装置を設ける建築物が塔状建物であると、地震動や台風による塔状建物の揺れ、ロッキング振動を効果的に抑制でき、塔状建物の損傷を防止する上で有利となる。
また、塔状建物が鉄塔１０である場合は、地震動や台風による鉄塔１０の揺れ、ロッキング振動を効果的に抑制でき、鉄塔１０の損傷を防止する上で有利となる。
また、実施の形態では、１つの建築物に１つの制振装置を設けた場合について説明したが、制振装置を建築物の鉛直方向に間隔をおいて複数個設けても良く、この場合は、各制振装置２２によってフライホイール２６および回転軸６８によるジャイロ効果が奏されるため、制振機能がより強く発揮され、建築物の損傷を防止する上でより有利となる。
また、実施の形態では、鉄塔１０が地盤Ｇの上に設けられている場合について説明したが、ビルなどの構造物の上に鉄塔が設けられた塔状建物もあり、このような塔状建物においても本発明の制振装置が適用可能であり、地震動や台風による鉄塔１０の揺れ、ロッキング振動を効果的に抑制でき、鉄塔１０の損傷を防止する上で有利となることは無論である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  鉄塔（建築物、塔状建物）
２２Ａ、２２Ｂ  制振装置
２４  回転軸
２６  フライホイール
２６０２  孔
２６１０  側面
２６１２  外周面
２８  フライホイール回転起動部
２８０２  圧縮タンク
２８０４  噴出口
２８０６  開閉弁
２８０８  開弁動作部
３０  スピンモータ（回転駆動部）
３２  地震検知部
３４  風速検知部
３６  電力供給部（回転駆動部）
３６Ａ  二次電池
３８  回転制御部（回転駆動部）
４０  起動制御部
４２  クラッチ制御部
４８  動力伝達機構（回転駆動部）
５０  クラッチ
５８  フライホイール回転起動部
６０  油圧シリンダ
６２  フライホイール側係合部
６４  起動部側係合部
６６  発電機
６８  回転軸
７０  羽根体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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