(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台上に一端を取付けられたバネ部材と、同バネ部材の他端に取付けられた慣性質量部材とからなる水平全方向振子において、同振子の共振を抑制する減衰器としての副振子を、上記バネ部材と共に構成すべく、上記慣性質量部材に上方へ開いた凹弯曲面が形成されるとともに、同凹弯曲面内に複数の球体が互いに接触して転動可能に載置されたことを特徴とする、減衰器付き水平全方向振子。
【請求項２】
請求項１に記載の減衰器付き水平全方向振子において、上記副振子が上記水平全方向振子とほぼ同じ固有振動数を有するように上記凹弯曲面の曲率半径および上記球体の半径を設定されていることを特徴とする、減衰器付き水平全方向振子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の減衰器付き水平全方向振子において、上記凹弯曲面内に粘性油が施されていることを特徴とする、減衰器付き水平全方向振子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の減衰器付き水平全方向振子において、上記凹弯曲面が凹球面として形成され、上記複数の球体が互いに同じ半径を有する３個の球体として設けられたことを特徴とする、減衰器付き水平全方向振子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震などの振動の検出に用いられる振子に関し、特に共振を抑制する減衰器を付設されるようにした水平全方向振子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の減衰器付き水平全方向振子としては、図３（図４のＣ−Ｃ断面図）および図４（図３のＤ−Ｄ断面図）に示すようなものがあり、基台５上に下端を取付けられたバネ部材２の上端に、慣性質量部材１が取付けられている。
そして、この振子の共振を抑制するための減衰器として、慣性質量部材１の周囲には、ケーシング４との間に複数の空気ダンパー８が互いに間隔をあけて配設され、各ダンパー３と慣性質量部材１とは細い棒ばね７を介して連結されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のような従来の減衰器付き水平全方向振子は、精密な減衰力を設定するには有用であるものの、空気タンパー８が精密加工を必要として、工作や調整などに高度の技術を必要とし、全体として大幅なコスト上昇を招くという不具合がある。
そこで本発明は、水平全方向振子に球体揺動式の副振子を減衰器として付設することにより、簡素な構造で安価に製作できるようにした減衰器付き水平全方向振子を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明の減衰器付き水平全方向振子は、基台上に一端を取付けられたバネ部材と、同バネ部材の他端に取付けられた慣性質量部材とからなる水平全方向振子において、同振子の共振を抑制する減衰器としての副振子を、上記バネ部材と共に構成すべく、上記慣性質量部材に上方へ開いた凹弯曲面が形成されるとともに、同凹弯曲面内に複数の球体が互いに接触して転動可能に載置されたことを特徴としている。
【０００５】
上述の本発明の減衰器付き水平全方向振子では、振動の発生時に、バネ部材を介し基台上に支持された慣性質量部材が水平全方向振子として作動し、振動の検出が行なわれる。
【０００６】
そして、上記慣性質量部材における凹弯曲面上の球体が副振子として揺動することにより、上記水平全方向振子の共振を抑制する減衰器としての作用が行なわれる。その際、複数の上記球体は相互に摺動し合って摩擦力を発生するので、上記副振子自体の共振も抑制されるようになる。
【０００７】
上述のように減衰器として働く副振子は、主振子としての水平全方向振子のバネ部材を利用して、同水平全方向振子の慣性質量部材に形成された凹弯曲面と同凹弯曲面上に載置される複数の球体とにより構成されるので、同副振子の構造が著しく簡素化されるようになり、その工作も容易になって、安価に製作できる利点がある。
【０００８】
また、上記副振子が上記水平全方向振子とほぼ同じ固有振動数を有するように上記凹弯曲面の曲率半径および上記球体の半径を設定されていると、上記水平全方向振子に対する減衰器としての上記副振子の機能が一層高められるようになる。
【０００９】
そして、上記凹弯曲面内に粘性油が施されると、上記副振子の上記水平全方向振子に対する減衰力の変更調整が容易になり、上記球体の個数を変更することによっても上記副振子の減衰効果の調整が可能になる。
【００１０】
さらに、上記慣性質量部材に形成される凹弯曲面が凹球面として形成され、上記複数の球体が互いに同じ半径を有する３個の球体として設けられると、上記副振子の固有振動数の設定が精確に行なわれるとともに、同副振子による減衰作用が安定よく行なわれるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の一実施形態としての減衰器付き水平全方向振子について説明すると、図１はその水平断面図（図２のＡ−Ａ断面図）、図２はその縦断面図（図１のＢ−Ｂ断面図）である。
【００１２】
本実施形態の場合も、水平全方向振子が、基台５上に一端を取付けられた棒ばねとしてのバネ部材２の他端に、慣性質量部材１を取付けるようにして構成されており、慣性質量部材１やバネ部材２はケーシング４で覆われている。
【００１３】
本実施形態では、特に上記水平全方向振子の共振を抑制するための減衰器としての副振子が、バネ部材２を利用して次のように構成されている。
【００１４】
すなわち、慣性質量部材１の上面に凹弯曲面６が形成されるとともに、同凹弯曲面６内に複数の球体３が載置されており、これにより、バネ部材２と相まって、慣性質量部材１およびバネ部材２で構成された水平全方向振子に対する減衰器としての副振子が構成されている。
【００１５】
本実施形態では、凹弯曲面６が凹球面として形成され、複数の球体として３個の同径の球体３が設けられている。
そして、このようにして構成される副振子の固有振動数が、慣性質量部材１およびバネ部材２からなる水平全方向振子の固有振動数とほぼ等しくなるように、凹弯曲面６の曲率半径と球体３の直径とが設定されている。
また、凹弯曲面６の内部には粘性油が施されている。
【００１６】
上述の本実施形態の減衰器付き水平全方向振子では、振動の発生時に、バネ部材２を介し基台５上に支持された慣性質量部材１が水平全方向振子として作動し、振動の検出が行なわれる。
【００１７】
そして、慣性質量部材１における凹弯曲面６上の球体３が副振子として揺動することにより、上記水平全方向振子の共振を抑制する減衰器（ダイナミックダンパー）としての作用が行なわれる。その際、複数の球体３は相互に摺動し合って摩擦力を発生するので、上記副振子自体の共振も抑制されるようになる。
【００１８】
上述のように減衰器として働く副振子は、主振子としての水平全方向振子のバネ部材２を利用して、同水平全方向振子の慣性質量部材１に形成された凹弯曲面６と同凹弯曲面６上に載置される複数の球体３とにより構成されるので、同副振子の構造が著しく簡素化されるようになり、その工作も容易になって、安価に製作できる利点がある。
【００１９】
また、上記副振子が上記水平全方向振子とほぼ同じ固有振動数を有するように凹弯曲面６の曲率半径および球体３の半径を設定されているので、上記水平全方向振子に対する減衰器としての上記副振子の機能が一層高められるようになる。
【００２０】
そして、凹弯曲面６内に粘性油が施されているので、上記副振子の上記水平全方向振子に対する減衰力の変更調整が容易になり、球体３の個数を変更することによっても上記副振子の減衰効果の調整が可能になる。
【００２１】
さらに、慣性質量部材１に形成される凹弯曲面６が凹球面として形成され、複数の球体３が互いに同じ半径を有する３個の球体として設けられるので、上記副振子の固有振動数の設定が精確に行なわれるとともに、同副振子による減衰作用が安定よく行なわれるようになる。
なお、上記副振子の固有振動数は凹弯曲面６の曲率半径と球体３の半径とで決まり、球体３の数は上記副振子の固有振動数と無関係である。
【００２２】
また上述の実施形態では、棒ばねとしてのバネ部材２が基台５上に立設されて、同バネ部材２の上端に慣性質量部材１が取り付けられているが、バネ部材２を基台５から垂下させて、同バネ部材２の下端に慣性質量部材１を取り付けるようにしてもよい。この場合は、凹弯曲面６を有する部材が慣性質量部材１の内部または下部に着脱可能に設けられる。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の減衰器付き水平全方向振子によれば、次のような効果が得られる。
(1) バネ部材に支持された慣性質量部材が水平全方向振子として作動する際に、上記慣性質量部材における凹弯曲面上の球体が副振子として揺動することにより、上記水平全方向振子の共振を抑制する減衰器としての作用が行なわれる。
(2) 複数の上記球体は相互に摺動し合って摩擦力を発生するので、上記副振子自体の共振も抑制されるようになる。
(3) 上記の減衰器として働く副振子は、主振子としての水平全方向振子のバネ部材を利用して、同水平全方向振子の慣性質量部材に形成された凹弯曲面と同凹弯曲面上に載置される複数の球体とにより構成されるので、同副振子の構造が著しく簡素化されるようになり、その工作も容易になって、安価に製作できる利点がある。
(4) 上記副振子が上記水平全方向振子とほぼ同じ固有振動数を有するように上記凹弯曲面の曲率半径および上記球体の半径を設定されていると、上記水平全方向振子に対する減衰器としての上記副振子の機能が一層高められるようになる。
(5) 上記凹弯曲面内に粘性油が施されると、上記副振子の上記水平全方向振子に対する減衰力の変更調整が容易になり、上記球体の個数を変更することによっても上記副振子の減衰効果の調整が可能になる。
(6) 上記慣性質量部材に形成される凹弯曲面が凹球面として形成され、上記複数の球体が互いに同じ半径を有する３個の球体として設けられると、上記副振子の固有振動数の設定が精確に行なわれるとともに、同副振子による減衰作用が安定よく行なわれるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての減衰器付き水平全方向振子の水平断面図（図２のＡ−Ａ断面図）である。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】従来の減衰器付き水平全方向振子の一例を示す水平断面図（図４のＣ−Ｃ断面図）である。
【図４】図３のＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
１  慣性質量部材
２  バネ部材
３  球体
４  ケーシング
５  基台
６  凹弯曲面
７  棒ばね
８  空気ダンパー
【図１】
0003679890.tif 000002
【図２】
0003679890.tif 000003
【図３】
0003679890.tif 000004
【図４】
0003679890.tif 000005