(57)【要約】      （修正有）【課題】建造物とタワークレーンのマストとをステーにより連結して支持させるタワークレーンにステーとして使用する水平支持装置に係り、平行四辺形リンク機構を応用した水平支持装置を提供する。【解決手段】タワークレーンの水平支持装置３は、平行四辺形に配置された４本のリンク材３０の四隅を回転自在に連結して形成した平行四辺形リンク機構における一辺のリンク材３０を共通の対称軸とする二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂを形成して成り、対称軸のリンク材３０と平行な一方のリンク材３１が建造物１と結合され、他方の平行なリンク材３２をクレーンマスト２と結合して建造物１とクレーンマスト２を水平方向に連結されている。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行四辺形に配置された４本のリンク材の四隅を回転自在に連結して形成した平行四辺形リンク機構における一辺のリンク材を共通の対称軸とする二つの平行四辺形リンク機構を形成して成り、
前記対称軸とするリンク材と平行な一方のリンク材が建造物と結合され、他方の平行なリンク材をクレーンマストと結合して建造物とクレーンマストを水平方向に連結する構成であることを特徴とする、タワークレーンの水平支持装置。
【請求項２】
二つの平行四辺形リンク機構の対角線方向に、軸方向に伸縮してその変形量を熱エネルギに変換して吸収する直線型制振機構を組み込んだ制振材が、その両端を連結して設置されていることを特徴とする、請求項１に記載したタワークレーンの水平支持装置。
【請求項３】
平行四辺形リンク機構を構成する各リンク材の回転自在な連結部に、合一に連結した各リンク材相互間の相対的な回転変位を熱エネルギに変換して吸収する回転型制振機構が組み込まれ設置されていることを特徴とする、請求項１に記載したタワークレーンの水平支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建造物とタワークレーンのマストとをステーにより連結して支持させるタワークレーンにステーとして使用する水平支持装置に係り、更に言えば、平行四辺形リンク機構を応用した水平支持装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
建造物の建設工事に広く使用されるタワークレーンは、地震時荷重、或いは強い風荷重により落下したり倒壊する危険性が高い。即ち、タワークレーン２０は、図８Ａ、Ｂに例示したように、細いクレーンマスト２の上端部に質量が大きい旋回部２２、及び重量物を吊って旋回、起伏動作をするジブ２１が設置された構造で、重心が高く、柔軟な構造であるため、ジブ２１の旋回や起伏動作により振動特性が変化する。そこで従来から図８Ａ、Ｂのように、建造物１とクレーンマスト２との間を水平なステー５により連結して支持させたステー支持型タワークレーンが広く一般的に使用されている。
ところがステー支持型タワークレーンの場合は、その基礎地盤に接する基礎構造部２３からクレーンマスト２へ振動が伝わるだけでなく、前記ステー５を通じて建造物１からも励振されるので、特に最上段ステー５よりも上方部分の振動応答が大きくなり危険度が高い。逆に、タワークレーン２０の慣性力が反力として建造物１へも作用して励振するので、建造物１の補剛が必要となる場合もある。そのためステー支持型タワークレーンについては、地震時の安全性を向上するための免震化ないし制振化が望まれ、従来から種々な技術的提案が為されている。とりわけジブ２１の旋回動作や起伏動作に際しては、クレーンマスト２の垂直軸回りの捻りモーメントが発生するので、その対処も考慮しなければならないことも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８８５９１９号公報
【特許文献２】特許第３９４０７６９号公報
【特許文献３】特開２００７−５５８０７号公報
【特許文献４】特開２００８−１２７１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術として上記特許文献１に記載されたクレーンマスト水平支持装置は、クレーンマストと建造物の柱との間に棒状のステーを平面視がＶ字形状に配置して繋ぐと共に、上下にステーを複数段設置して成る。特に最上位の水平支持装置は、ステーの一部分に軸方向の変位を熱エネルギに変換して吸収するオイルダンパ等を設置してタワークレーンの倒壊を防ぎ、或いはクレーン作業中の揺れも吸収して、快適なクレーン作業を可能にすると説明されている。
また、上記の特許文献２に記載されたタワークレーンの耐震支持装置は、クレーンマストと建造物の柱との間を繋ぐ１本の棒状ステーを、上下方向に複数段配置し連結して支持させた構成で、前記ステーの一部分に耐震ダンパ機構が設置されている。前記耐震ダンパ機構としては、例えば軸方向変位を熱エネルギに変換して吸収するオイルダンパが採用され、更に前記耐震ダンパ機構を一定軸力以上で機能させるためのトリガー機構を併設した構成とされている。平常時には確実にクレーンマストを支持・拘束して作業の安全性を図り、過大な地震力が作用した場合には、トリガー機構を解除して耐震ダンパ機構を働かせてクレーンマストの拘束を緩め、もってタワークレーンの倒壊という大事故を未然に防止すると説明されている。
【０００５】
次に、上記の特許文献３に記載されたクレーンの免震支持方法及び装置は、やはりクレーンマストと建造物の柱との間を繋ぐ１本の棒状ステーを、上下方向に複数段配置し連結して支持させる構成である。特に最上段のステーには、設定値以上の水平方向加速度が作用すると剪断力で破断されるシヤピン、又は前記設定値以上の水平方向加速度を検出するとダンパとして働きクレーンマストの固有周期を長くして減衰機能を働く手段を設置した構成と説明されている。
上記の特許文献４に記載されたクレーンマストの支持装置は、クレーンマストと建造物の柱との間に棒状のステーを平面視がＶ字形状に配置して連結すると共に、上下方向に複数段設置して支持させ構成である。前記ステーの一部、例えばステーのジョイントピンとして、或いはボルト接合のスプライスプレート等として、鉛や極低降伏点鋼、又は制振用Ｚｎ−Ａｌ合金等の超塑性金属を用いた制振機構を組み込んだ構成とされているから、地震発生時にジョイント部が予期しない方向に折れ曲がるおそれがなく、信頼度が高いと説明されている。
【０００６】
上記の特許文献１〜４に開示された先行技術は、それぞれが固有の技術的特長を有し技術的効果を奏することは認める。しかし、例えば特許文献１および４のマスト支持装置は、構造が複雑にすぎて、現場での設置作業に手間が掛かる上に、クレーンマストと建造物の柱との連結剛性が高くなって、建造物からクレーンマストへの励振、又は逆にクレーンマストから建造物への励振が発生しやすいと考えられる。また、平面視がＶ字形状配置のステーにより緊結してクレーンマストの捻れを抑制する構成であるから、クレーンマストの剛性が高くなり過ぎて、固有周期が短くなる。そのためかえってクレーンマストへ加わる地震力が大きくなり、クレーンマストに加わる水平方向の曲げモーメントや捻りモーメントが大きくなり、耐震安全性が低下する懸念がある。
一方、特許文献２及び３のクレーンマスト支持装置は、単に１本の棒状をなすステーにより建造物とクレーンマストを連結して支持させる構成であるため、地震時や強風時にクレーンマストに発生する捻れの抑制・防止効果に乏しく、捻れモードによりクレーンマストの損傷が懸念される。即ち、クレーンマストの損傷の多くは、地震時や強風時に捻れモードの卓越に起因しているとの知見を得ている。  
【０００７】
したがって、本発明の目的は、クレーンマストと建造物との間を繋ぐ水平なステーとして、平行四辺形リンク機構を応用した水平支持装置を提供することである。
更に具体的に言えば、平行四辺形リンク機構の特性としてクレーンマストの垂直軸回りに発生する捻りモーメントの拘束効果に優れ、それでいてクレーンマストおよび建造物の振動に対する柔軟な支持が可能で、クレーンマストのいわゆる連結剛性を高めることがなく、建造物からクレーンマストへの励振、又はその逆方向の励振の発生が少なく、クレーンが損傷したり倒壊する危険、或いは逆に建造物の柱などを損傷させる危険が少なく、クレーン作業の安全性が図れる水平支持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】
【０００８】
上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載した発明に係るタワークレーンの水平支持装置３は、
平行四辺形に配置された４本のリンク材の四隅を回転自在に連結して形成した平行四辺形リンク機構における一辺のリンク材３０を共通の対称軸とする二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂを形成して成り、
前記対称軸のリンク材３０と平行な一方のリンク材３１が建造物１と結合され、他方の平行なリンク材３２をクレーンマスト２と結合して建造物１とクレーンマスト２を水平方向に連結する構成であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載したタワークレーンの水平支持装置３において、
二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの対角線方向に、軸方向に伸縮してその変形量を熱エネルギに変換して吸収する直線型制振機構６ａを組み込んだ制振材６が、その両端を連結して設置されていることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した水平支持装置３において、
平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂを構成する各リンク材の回転自在な連結部７に、合一に連結した各リンク材相互間の相対的な回転変位を熱エネルギに変換して吸収する回転型制振機構８が組み込まれ設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載した発明に係るタワークレーンの水平支持装置３は、図２Ａ〜Ｄに基本的な構成原理と変形動作を示したように、一辺のリンク材３０を共通の対称軸とする二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂで構成され、前記共通の対称軸であるリンク材３０と平行な一方のリンク材３１が建造物１と結合され、また、同前のリンク材３０と平行な他方のリンク材３２をタワークレーン２０のマスト２と結合して、建造物１とクレーンマスト２の連結と支持を行うべく使用される。
したがって、例えば図２Ａが、二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの中立状態を示すものとし、クレーンマスト２に鉛直軸回りの水平な捻りモーメントを発生した場合には、二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂはそれぞれ平行四辺形リンクに特有の限定された平行運動のみ行い、前記捻りモーメントに対する強い抵抗力若しくは拘束力を発揮してクレーンマスト２の支持及び拘束の作用効果（抑制効果）を発揮する。したがって、水平捻りモードによるクレーンマスト２の損傷や倒壊を効果的に防止できる。
【００１１】
次に、建造物１が図２Ｂに矢印Ｐ及びＱで示したように、水平な一方向に、若しくは二次元方向へ振動した場合、本発明の水平支持装置３は、例えば図２Ｂ、及び図２Ｃに例示したように、建造物１に近い側の一つの平行四辺形リンク機構３Ｂを構成する斜辺リンク材３３、３３が矢印Ｒ方向へ回転してその傾き角を増しつつ、リンク材３１の平行運動を許容して追従動作する。
或いは図２Ｄに例示したように、共通の対称軸とするリンク材３０の両側二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの各斜辺リンク材３３、３３がそれぞれ矢印Ｒ方向へ等しく回転し、両者の複合した運動効果としてリンク材３１に必要な平行運動を生じて円滑に追従動作し、上記建造物１の矢印Ｐ及びＱ方向への振動を吸収し、クレーンマスト２へ直接振動を伝えることはない。たとえ水平支持装置３が建造物１の振動の一部を伝えることがあるとしても、それは建造物１及びクレーンマスト２の剛性からみれば無視できる程度に微弱な振動の波及でしかなく、建造物１の振動でクレーンマスト２を励振するには至らず、クレーンマスト２の安定した支持状態を維持する。
また、建造物１が、図２Ｂ〜Ｄに示した矢印Ｐ又はＱ方向とは正反対の逆方向へ復元振動する場合も全く同様で、先ずは建造物１に近い側の平行四辺形リンク機構３Ｂ、或いはリンク材３０を共通の対称軸とする両側二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの各斜辺リンク材３３、３３がそれぞれ、リンク材３１の平行運動に伴い矢印Ｒとは逆向きに回転して追従動作する。こうして矢印Ｑとは正反対方向への変位を、二つの平行四辺形リンク機構３Ａ及び／又は３Ｂにおける斜辺リンク３３の回転に伴う傾き角のリフト量として複合的に補完しつつ追従動作するので、前記リンク材３１の平行動作を容易に必要なだけ可能ならしめる。
更に言えば、上記した平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの平行運動とそれにより奏される作用効果は、当然、逆にクレーンマスト２が単独で振動した場合にも全く同様に発生する動作と効果でもある。
【００１２】
もとより建造物１とクレーンマスト２が同時多発的に上記の振動を生じた場合にも、水平支持装置３を構成する二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂは全く同様に自在に動作して、クレーンマスト２の連結、支持の状態を自在に確実に維持する。この場合にも、建造物１とクレーンマスト２の相互間で励振し合ったり振動を増幅するような現象は起こらず、建造物１とクレーンマスト２の連結、支持の状態は円滑に維持される。
こうして本発明の水平支持装置３によれば、クレーンマスト２の支持剛性を高める弊害を生じないから、クレーンマスト２の固有周期を短くして耐震安全性を低下させ損なう懸念もない。さらに、前記捻りモーメントに対する強い抵抗力若しくは拘束力を発揮してクレーンマスト２の支持及び拘束の作用効果（抑制効果）を発揮するから、クレーンマスト２の損傷や倒壊を効果的に防止できる。
したがって、本発明の水平支持装置３は、ステー支持型タワークレーンのステーとしての用途及び機能上、柔軟性又は自在性に富む連結、支持の能力を発揮する。
よって、本発明の水平支持装置３は、これを単独で使用する場合のほか、必要に応じて従前の例えば上記特許文献１〜４に記載したようなステーと適宜に組み合わせて併用することにも適する。その場合の前記ステーの組み合わせ態様は、本発明の水平支持装置３をクレーンマスト２の最上位の支持に使用してクレーンマスト２の支持剛性を高めないことが肝要である。かくすれば、クレーンマスト２の固有周期を短くして耐震安全性を低下させることがなく、各種ステーの機能の複合化によりクレーンが倒壊する危険を防ぎ、或いは逆に建造物の柱などを損傷させる危険を防止でき、クレーン作業の安全性を図ることができる。
【００１３】
次に、請求項２及び３に記載した発明のように、リンク材３０を共通の対称軸とする二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの対角線方向に、軸方向に伸縮してその変形量を熱エネルギに変換し吸収する直線型制振機構６ａを組み込んだ制振材６を設置し、或いは平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂを構成する各リンク材の回転自在なピン連結部７に、合一にピン連結した各リンク材相互間の相対的な回転変位を熱エネルギに変換して吸収する回転型制振機構８を組み込んだ構成で実施すると、二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂに作用する地震応答の変形動作（リンク運動）は、直線型制振機構６ａ又は回転型制振機構８に予め設定された応答値（作用力）の大きさに達するまで変形運動（応答動作）を抑制するトリガー機能を発揮して、軽微な風荷重でクレーンマスト２が揺れるような微振動は阻止され、安定したクレーン作業を実現できる。そして、前記トリガー機能の設定値を超えるほど大きな地震又は振動応答等が作用した際には、二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの平行運動にダンパー機能（減衰機能）が作用して、振動周期を長期化し、或いはクレーンマストの揺れ幅を抑制するので、やはりクレーン作業の安全性を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】Ａ図は本発明による水平支持装置をステーに使用したタワークレーンの稼働状況を示した立面図、Ｂ図は図１Ａに指示したｂ矢視の水平断面図である。
【図２Ａ】本発明による水平支持装置をタワークレーンのステーとして使用した場合の動作を線図で概念的に示した平面説明図であって、水平支持装置の中立状態を示す図である。
【図２Ｂ】建造物が矢印Ｐ、Ｑ方向へ振動した場合の動作説明図である。
【図２Ｃ】前記図２Ｂの動作が更に進行した状態の説明図である。
【図２Ｄ】建造物が矢印Ｐ、Ｑ方向へ振動した場合に発生する上記図２Ｂとは異なる動作の説明図である。
【図３】Ａ図は図２Ａ中に指示した円ａ部分を具体的な構造図として記載した平面図、Ｂ図は図３Ａ図中に指示したｂ−ｂ矢視図、Ｃ図はＡ図中に指示したｃ矢視図である。
【図４】Ａ図は図３Ａ中に指示したａ−ａ矢視図、Ｂ図はＡ図とは異なる実施例を示した部分図である。
【図５】Ａ図は本発明の水平支持装置を構成する二つの平行四辺形リンク機構の対角線方向に直線型制振機構を組み込んだ制振材を設置してタワークレーンのステーに使用した状態を平面的な線図で示した概念図で、Ｂ図はＡ図中に指示した円ｂ部を具体的な構造図として記載した部分図、Ｃ図は直線型制振機構の一例を示した断面図である。
【図６】Ａ図は本発明の水平支持装置を構成する平行四辺形リンク機構の各リンク材の回転連結部に回転型制振機構を組み込んだ構成でタワークレーンのステーに使用した状態を平面的に線図で示した概念図、Ｂ図は回転型制振機構の一例を示した断面図である。
【図７】本発明による水平支持装置を構成する二つの平行四辺形リンク機構の対称位置にある連結部間に直線型制振機構を組み込んだ制振材を設置してタワークレーンのステーに使用した状態を平面的な線図で示した概念図である。
【図８】Ａ図は従来一般のステー支持型タワークレーンの稼働状況を示した立面図、Ｂ図はＡ図中に指示したｂ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の水平支持装置３は、タワークレーン２０のステーとして建造物１とクレーンマスト２の間を水平方向に連結して支持する用途に使用される。
本発明の水平支持装置３は、平行四辺形に配置された４本のリンク材の四隅を回転自在にピン連結して形成した平行四辺形リンク機構における一辺のリンク材３０を共通の対称軸とする二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂにより構成する。
前記二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂのうち対称軸であるリンク材３０と平行な一方のリンク材３１を建造物１と結合し、他方のリンク材３２をクレーンマスト２と結合して、建造物１とクレーンマスト２を水平方向に連結し、平行四辺形リンク機構特有の限定された平行運動により支持させる。この場合、前記一方のリンク材３１は、建造物１の桁行き方向又は梁間方向と平行に配置して結合するのが良い。また、他方のリンク材３２は、クレーンマスト２の水平断面が矩形である場合は、建造物１と平行に相対峙する一辺と平行に配置して結合するのが良い。
本発明の水平支持装置３は、上記二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの対角線方向に、軸方向に伸縮してその変形を熱エネルギに変換し吸収する直線型制振機構６ａを組み込んだ制振材６を設置して、地震応答時の平行運動にトリガー機能とダンパー機能が働く構成として実施される。
或いは二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂを構成する各リンク材の四隅の回転自在なピン連結部７に、合一にピン連結した各リンク材相互間の相対的な回転変位を熱エネルギに変換して吸収する回転型制振機構８を組込んだ構成とし、地震応答時の変形運動にトリガー機能とダンパー機能が働く構成としても実施される。
【実施例１】
【００１６】
以下に、本発明を、図示した実施例に基づいて説明する。
先ず図１Ａ、Ｂは、建造物１の建設工事に使用するため、同建造物１の外面に沿ってタワークレーン２０のクレーンマスト２が並立された場合に、該クレーンマスト２と建造物１とを上下方向に繋ぐステーとして、本発明の水平支持装置３を、クレーンマスト２の上下方向に複数段設置してクレーンマスト２を支持させた使用状態を概念的に示している。図１Ａ中の符号２３はクレーンマスト２を地面上に固定する基礎構造部を示す。図１Ｂは、上記ステーとして使用した本発明の水平支持装置３の平面形状が平行四辺形リンク機構のダブル構造で構成されていることを示す。
【００１７】
次に、図２Ａを代表例に選び、図３の記載と合わせて、本発明による水平支持装置３の構成、作用を説明する。
建造物１とクレーンマスト２の間を連結して支持するする水平支持装置３は、平行四辺形に配置された４本のリンク材の四隅を回転自在にピン連結７して構成された一辺のリンク材３０を共通の対称軸とする二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの複合体として構成されている。前記二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂに共通の対称軸であるリンク材３０と平行な一方のリンク材３１が建造物１と結合され、他方の平行なリンク材３２がクレーンマスト２と結合されて、水平支持装置３は建造物１とクレーンマスト２の間を水平方向に連結し支持する。
二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの具体的構造については、自立するタワークレーンの水平支持、およびクレーンマスト２に発生する水平捻れモーメントの拘束、或いは建造物１によるクレーンマストの励振作用などに耐える強度および剛性を備えた鋼材や鋼管類などをリンク材として使用し構成する。したがって、細々と図示することを省略したが、一例として図３Ａ〜Ｃにはリンク材にＨ形鋼を使用した実施例を示している。但し、各リンク材同士を連結する四隅の回転自在なピン連結部７については、図３Ｂ、Ｃに例示したように、各リンク材の端部に平板形状又は二叉形状のジョイント部材３５を接合し、このジョイント部材３５、３５同士の重ね合わせ又は組み合わせ部分に、ピンとしてのボルト７ａを通しナットを締結するなどして構成されている。
【００１８】
上記水平支持装置３のうち、共通の対称軸であるリンク材３０と平行な一方のリンク材３１を建造物１と結合する手段について説明する。基本的には図３Ａに示したとおり、建造物１の外壁面に沿ってリンク材３１を平行に密接させ、既設の又は後打ちの複数本のアンカー４０により強固に結合する。
更に具体的に建造物１の梁１ｂ（並梁）へリンク材３１を結合する場合について説明すると、図４Ａに示したように、梁１ｂの外面下部へ既設の又は後打ちのアンカー４０を必要数設け、リンク材３１のフランジ部を梁外面へ平行に沿わせ、アンカー４０によりリンク材３１を結合し固定した上で、両者の隙間部分にはモルタル等を充填して弛みのない強固な結合状態に仕上げる。
また、建造物１の外部柱１ａへ結合する場合は、図３Ａ又は図４Ｂに示したように、外部柱１ａの外面の所要の高さ位置にやはり必要数のアンカー４０を設ける。そして、リンク材３１のフランジ部を外部柱１ａの外面へ平行に沿わせてアンカー４０により結合し、やはり隙間部分にモルタル等を充填して弛みのない強固な結合状態に仕上げる。この場合、水平支持装置３のリンク材３１は、１本の外部柱１ａにのみ結合する方法と、隣接する２本の外部柱１ａ、１ａ間に跨って取り付ける方法のいずれかを適宜に選択して実施することができる。
なお、共通の対称軸であるリンク材３０と平行な他方のリンク材３２をクレーンマスト２と結合する手段については、図示することを省略したが、同クレーンマスト２の構成材へ直接ボルト止めする方法のほか、クランプ等を使用して結合する方法などを実施可能である。場合によっては、上記した特許文献４（特開２００８−１２７１３７号公報）の図２若しくは図６に記載されたように、クレーンマスト２を取り囲む構成のステー枠を使用し、同ステー枠へリンク材３２をボルト止めするか、又はクランプ等を使用して結合する手段などを適宜に実施することができる。
【００１９】
上記のように構成して建造物１とクレーンマスト２との間を繋ぐステーとして使用される本発明の水平支持装置３は、同装置を構成する二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの大きさや形状も、水平支持装置３としての用途及び機能を満たす限り任意に実施可能である。
その基本的な考え方としては、図１Ｂ及び図２Ａに例示したように、クレーンマスト２の水平断面における一辺の大きさ（長さ）に対して、リンク材３２をほぼ同程度の長さとして構成し、斜辺リンク材３３は建造物１の振動ストローク（矢印Ｐ、Ｑ方向の変位）を十分に満たす長さに設計される。こうして二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの大きさ、形状は、通例図２Ａのように、共通の対称軸であるリンク材３０の左右二つの平行四辺形が同形・同大の大きさで対称形状に構成して実施される。しかし、当該水平支持装置３の用途、機能や使用条件に応じて、一方の平行四辺形リンク機構を大きく、又は他方の平行四辺形リンク機構を小さく構成して非対称形状、非同形で実施することもできる。
【００２０】
次に、本発明の水平支持装置３の動作とそれに伴う作用、効果について説明する。
例えば図２Ａが、水平支持装置３を構成する二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂ及びその斜辺リンク材３３が非振動時の中立状態であるとし、クレーンマスト２に垂直軸回りの水平な捻りモーメントが働いた場合を仮定する。このとき二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂは、それぞれ平行四辺形リンクに特有な限定運動（平行運動）のみ行うので、前記捻りモーメントに対しては強い抵抗力ないし拘束力を発揮してクレーンマスト２を支持、拘束する。よって、捻りモードによりクレーンマスト２が損傷したり倒壊することは確実に防止できる。
【００２１】
また、建造物１が図２Ｂに矢印Ｐ及びＱで示したように水平な一方向へ、若しくは二次元方向へ振動する場合を考える。このとき水平支持装置３は、例えば図２Ｂ、及び図２Ｃに例示したように、建造物１に近い側の一つの平行四辺形リンク機構３Ｂを構成する斜辺リンク材３３、３３が矢印Ｒ方向へ回転してその傾き角を増しつつ、リンク材３１の平行運動を許容して追従動作する。或いは図２Ｄに例示したように、共通の対称軸であるリンク材３０の両側二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの各斜辺リンク材３３、３３が矢印Ｒ方向へ等しく回転動作する複合運動の効果として、リンク材３１の平行運動を許容しつつ追従動作し、上記建造物１の矢印Ｐ及びＱ方向への振動を吸収し、クレーンマスト２へその振動を伝えることはない。仮に水平支持装置３が建造物１の上記振動の一部をクレーンマスト２へ伝える場合があるとしても、その振動は建造物１及びクレーンマスト２の剛性からみれば無視できる程度に微弱な振動で、建造物１の振動でクレーンマスト２を励振するには至らず、クレーンマスト２の健全な支持、拘束の状態は維持される。
【００２２】
一方、建造物１が、図２Ｂ〜Ｄに示した矢印Ｐ又はＱ方向とは正反対方向へ復元振動等する場合について考える。この場合も本発明の水平支持装置３は、上記と全く同様の動作を呈する。即ち、先ずは建造物１に近い側の平行四辺形リンク機構３Ｂ、或いは共通の対軸であるリンク材３０の両側二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの各斜辺リンク材３３、３３がそれぞれ、リンク材３１の平行運動にしたがい矢印Ｒとは逆向きに回転して追従動作する。このとき矢印Ｑとは正反対方向に生ずる建造物１の変位は、二つの平行四辺形リンク機構３Ａ及び／又は３Ｂにおける各斜辺リンク３３の回転に伴う傾き角のリフト量として複合的に補完しつつ追従し許容するので、前記リンク材３１の平行動作を容易に必要なだけ可能ならしめる。
【００２３】
ここで便宜上、以上の各動作を纏めて説明すると、上記した平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂの平行運動とそれに伴い奏される作用効果は、当然、クレーンマスト２が単独で振動した場合にも全く同様に起こる動作と現象でもある。
また、建造物１とクレーンマスト２の双方が同時多発的に上記のような振動を生じた場合にも、水平支持装置３を構成する二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂは全く同様に自在に平行動作して、クレーンマスト２の連結と支持及び拘束の状態を自在に維持する。この場合にも、建造物１とクレーンマスト２の相互間で励振し合ったり振動を増幅するような共振現象は起こらず、建造物１とクレーンマスト２の連結、支持の状態は円滑に自在に維持される。
上記のとおり、本発明の水平支持装置３によるクレーンマスト２の支持は自在性に富むから、クレーンマスト２の支持剛性をむやみに高める弊害を生じない。よって、クレーンマスト２の固有周期を短くして耐震安全性を低下させる弊害も生じない。したがって、本発明の水平支持装置３は、タワークレーンのステーとしての用途及び機能上、自在性に富む連結と支持の能力を発揮して、クレーンマスト２を安定させ適切な支持を実現する。
したがって、本発明の水平支持装置３は、これを単一種としてクレーンマスト２のステーに使用する場合のほか、必要に応じて従前の例えば上記特許文献１〜４に記載したような既往のステー３’とを各々の性能を勘案しつつ適宜に組み合わせて使用することが可能である。後者のように組み合わせ使用する場合には、図１Ａに例示したように、本発明の水平支持装置３を最上位のステーに使用し、それより下方位置の支持に既往のステー３’を使用すると、クレーンマスト２の支持剛性を高めず、クレーンマスト２の固有周期を長くして耐震安全性を低下させない機能と作用効果を十分に発揮させることができ好ましい。  こうして前記既往のステー３’より下方位置のクレーンマストの支持に、既往の支持方法が混在していても、地震又は振動応答等が作用した際には、前記既往のステー３’よりも上方のクレーンマストに加わる水平方向の曲げモーメントや捻りモーメントは本発明の水平支持装置３による支持で低減され、且つ振動周期が長期化され、或いはクレーンマストの揺れ幅が抑制されるから、やはりクレーン作業の安全性の向上を期待できる。
【実施例２】
【００２４】
次に、請求項２及び３に記載した発明の実施例を説明する。
先ず図５Ａ、Ｂは、請求項２に記載した発明の実施例であって、上記した共通の対称軸であるリンク材３０の両側二つの 平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂそれぞれの対角線方向に、軸方向に伸縮してその変形を熱エネルギに変換し吸収する直線型制振機構６ａを組み込んだ制振材６を設置した構成例を示している。
図５Ｂは、平行四辺形リンク機構の対角線方向に設置した、直線型制振機構６ａを組み込んだ制振材６の設置構造を具体的に示している。鋼棒の如き制振材６の両端は、回転可能なピンジョイント部６ｂにより、該当するリンク材３０又は３１の端部と連結されている。直線型制振機構６ａの具体例としては、図５Ｃに例示した所謂オイルダンパを好適に使用できる。図示例はカヤバ工業(株)が製造、販売するものとして知られ、上記特許文献１の図４にも記載されて公知の構造である。
この直線型制振機構６ａの構成、作用を簡単に説明すると、一方の制振材６と直結されたピストンロッド６０と一体構造をなしてシリンダ６１内を滑動するピストン６２に、同ピストン６２の前進方向又は後退方向にのみ開通する一方向弁６３を設置した絞り油通路が貫通状態に設けられている。シリンダ６１内の前後の油室には作動油が充満されており、シリンダ６１は他方の制振材６と直結されている。
【００２５】
したがって、平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂに上記した平行運動が発生し、その対角線方向に設置した制振材６が伸縮されると、ピストン６２がシリンダ６１内で等しく変位することになる。このとき前記制振材６が伸縮される力（応答荷重）の大きさが、ピストン６２の変位方向にのみ開通する一方向弁６３を油圧作用で押し開く大きさに達すると、絞り油通路を作動油が流れ、その油量に比例してピストン６２の変位が生ずる。つまり、前記ピストン６２が変位を開始するに相当な油圧の大きさに達するまでの間は、応答荷重に抵抗するいわゆるトリガー機能が奏される。そして、開通した一方向弁６３を通じて絞り油通路を作動油が流れる油流量に比例してピストン６２の変位が始まり制振材６の伸縮が許容される結果、その反作用として平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂにいわゆる地震応答の減衰作用（ダンパー効果）が奏されるのである。
こうして図５Ａ、Ｂに示した実施例の場合は、水平支持装置３の地震応答動作に、いわゆるトリガー機能および減衰機能（ダンパー効果）が奏され、クレーンマスト２の支持、拘束の効果により優れた制振作用を期待できるのである。
なお、上記直線型制振機構６ａを組み込んだ制振材６の設置態様は、図４Ａ、Ｂに示した構成の限りではない。例えば図７に示したように、共通の対軸であるリンク材３０の両側二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂにおいて、同リンク材３０と平行なリンク材３１、３２と斜辺リンク材３３とのピン連結部７を直角方向に結ぶ配置に制振材６を設置した構成でも、上記同様のトリガー機能および減衰機能（ダンパー効果）を期待することができる。
もとより、直線型制振機構６ａの構成も、図４Ｃに示した構成のオイルダンパの限りではない。
【実施例３】
【００２６】
次に、図６Ａ、Ｂは、請求項３に記載した発明の実施例３を示している。
この実施例３は、平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂを構成するリンク材の四隅の回転自在なピン連結部に、合一にピン連結した各リンク材相互間の相対的な回転変位を熱エネルギに変換して吸収する回転型制振機構８が組み込まれた構成を特徴とする。
即ち、図６Ｂに、ピン連結部７に組み込んだ回転型制振機構８の構造詳細を例示したように、これはリンク材３１と斜辺リンク材３３それぞれのジョイント部材３１ａと３３ａをジョイントピン８ａでピン連結するに際し、前記二つのジョイント部材３１ａと３３ａの相対回転する部材面間に、一例として薄い超塑性金属板８ｂを積層して嵌め込み、その両外側へ座金８ｃを当てがい、ジョイントピン８ａの両端から座金８ｃへ適度な大きさの締め付け力を付与した構成とされている。
したがって、地震時等に建造物１が揺れて本発明の水平支持装置３を構成する二つの平行四辺形リンク機構３Ａ、３Ｂに平行運動が発生し、リンク材３１と斜辺リンク材３３のジョイント部材３１ａと３３ａ間に相対的な回転が発生すると、超塑性金属板８ｂが面内方向に回転の塑性変形を生ずることとなり、前記地震エネルギを吸収するのである。この回転型制振機構８の場合にも、やはりジョイント部材３１ａと３３ａが相対的な回転を始める当初には、相当大きさの回転力を要するトリガー機能を発揮する。そして、相対的な回転の進行に伴い超塑性金属板８ｂが面内方向に塑性変形を生することで減衰機能（ダンパー効果）を発揮するのである。
因みに図６Ｂに例示した回転型制振機構８は、例えば上記特許文献４の図９などに記載されて公知の構造であるが、もとより回転型制振機構８の構成を図６Ｂに例示したものに限定するものではない。
【００２７】
以上に本発明を図示した実施例に基づいて説明したが、もとより本発明の要旨は図示した実施例に限定されるものではない。
例えば、図１Ａでは建造物１の外部にタワークレーン２０を設置しているが、敷地に余裕がない場合には建造物１の内部側の床版に設置する（この場合、タワークレーンのマスト２を含む周囲の床版は、ダメ穴として空けておく。）ことも可能であり、前記タワークレーン２０を撤去した後に前記ダメ穴の床版を施工し建造物１を完成させる態様で施工する場合にも本発明の水平支持装置を同様に使用することができる。
要するに、所謂当業者が必要に応じて行う設計変更その他の変形・応用の範囲などを含む発明であることを念のため言及する次第である。
【符号の説明】
【００２８】
１          建造物
２          タワークレーンのマスト
２０        タワークレーン
３          水平支持装置（ステー）
３０        対称軸のリンク材
３Ａ、３Ｂ  平行四辺形リンク機構
３１、３２  対称軸のリンク材と平行なリンク材
６ａ        直線型制振機構
６          制振材
８          回転型制振機構
【図１】
2011207583.tif 000003
【図２Ａ】
2011207583.tif 000004
【図２Ｂ】
2011207583.tif 000005
【図２Ｃ】
2011207583.tif 000006
【図２Ｄ】
2011207583.tif 000007
【図３】
2011207583.tif 000008
【図４】
2011207583.tif 000009
【図５】
2011207583.tif 000010
【図６】
2011207583.tif 000011
【図７】
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【図８】
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