(57)【要約】  【課題】曲げ変形が生じる骨組構造物の制振装置において、ブレースの変形量を拡大して減衰要素に伝える際に、ブレースにモーメントを作用させないことで、ブレースの小型軽量化が可能な骨組構造物の制振装置とそれを用いた乗客コンベアを提供する。  【解決手段】曲げ変形が生じる骨組構造物の制振装置において、ブレースの変形量を拡大して減衰要素に伝える際に、回転部材によって変形させられる減衰要素を、上弦材と下弦材とのうちの一方と接続部材との交差部である第一交差部に配置することで、ブレースに相当する第一棒部材、第二棒部材とも他部材との接続は両端における回転支持だけなので、第一棒部材、第二棒部材にはモーメントが作用せず、これらの部材の小型軽量化が可能となる。【選択図】  図１
2015028371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支点間に架けられる上弦材および下弦材と、前記上弦材と前記下弦材とを縦方向に接続する接続部材とを有する骨組構造物を制振する制振装置において、
前記上弦材と前記下弦材とのうちの一方と前記接続部材との交差部を第一交差部とし、前記骨組構造物の長手方向において前記第一交差部とは異なる位置であって、前記上弦材と前記下弦材とのうちの他方と前記接続部材との交差部を第二交差部としたとき、
一端が前記第一交差部に回転可能に支持され、他端に回転可能な第一の支点を有する第一棒部材と、
一端が前記第二交差部に回転可能に支持され、他端に回転可能な第二の支点を有する第二棒部材と、
前記第一の支点と前記第二の支点とで回転可能に支持された回転部材と、
前記第一交差部に配置されているとともに、前記回転部材と接続され、前記回転部材によって変形させられる減衰要素とを有し、
前記上弦材には圧縮荷重が作用し、
前記下弦材には引張荷重が作用し、
前記第一の支点から前記減衰要素までの距離の方が前記第一の支点から前記第二の支点までの距離よりも長いことを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記減衰要素は粘弾性体であ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】
前記第一交差部は前記回転部材の回転する平面に平行な第一の平面を有し、前記回転部材は前記第一の平面に平行な第二の平面を有し、前記第一の平面と前記第二の平面との間に前記粘弾性体が設けられ、前記粘弾性体のせん断変形によって制振することを特徴とする請求項２に記載の制振装置。 
【請求項４】
前記第一交差部は前記回転部材の回転する平面に垂直な第一の平面を有し、前記回転部材は前記第一の平面に平行な第二の平面を有し、前記第一の平面と前記第二の平面との間に前記粘弾性体が設けられ、前記粘弾性体の圧縮変形によって制振することを特徴とする請求項２に記載の制振装置。
【請求項５】
前記骨組構造物は、前記上弦材と前記下弦材と前記接続部材とで構成される矩形領域を複数有し、前記第一棒部材、前記第二棒部材、および、前記回転部材で構成されたリンク機構と前記減衰要素とが配置された前記矩形領域が複数存在することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の制振装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れかに記載の制振装置を有し、主枠として一対の前記骨組構造物を有することを特徴とする乗客コンベア。
【請求項７】
前記主枠を構成する一対の骨組構造物は、それぞれ、前記骨組構造物の長手方向の同一箇所に前記制振装置が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の乗客コンベア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒部材を結合して構成される骨組構造物を制振する制振装置およびそれを用いた乗客コンベアに関する。
【背景技術】
【０００２】
骨組構造物の制振装置として、例えば特許文献１に開示されるように、互いに平行な２本の梁、ならびに、これらと直交する２本の柱で構成される矩形の骨組構造物に対して、矩形の２組の対角を連結するブレースにより、２組のブレースの交点に配置された減衰要素である相対的回動自在な摩擦ダンパーを駆動するものが開示されている。
【０００３】
また、特許文献２、特許文献３では、矩形の骨組構造物の１組の対角上に配置したブレースに、てこを利用して変形量を拡大する機構を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−３１８６２７号公報
【特許文献２】特開２００６−３０７６３０号公報
【特許文献３】特開２０１１−１９０５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の制振装置の場合、ビルなどのように２本の梁が平行を保ったままその長手方向に相対変位する、所謂、層間変位が生じた場合に機能を発揮することを前提としており、２組の対角を連結するブレースのうち一方が引張荷重を、他方が圧縮荷重を受けた時、減衰要素が回動駆動される構造となっている。
【０００６】
したがって、特許文献１に記載の構造では、乗客コンベアや橋梁のように、層間変位ではなく、上弦材に圧縮荷重が作用し、下弦材に引張荷重が作用するような曲げ変形が生じる骨組構造物に対しては適用することができない。
【０００７】
また、骨組構造物の曲げ変形の場合は、骨組構造物を構成する上弦材、下弦材、縦部材、斜め部材、ブレースの変形量は、特許文献１のような層間変位を起こす場合の変形量と比べて小さいので、曲げ変形が生じる骨組構造物に対する制振装置では、減衰要素を十分な大きさだけ駆動するためにはブレースの変形量を拡大して減衰要素に伝える機構が必要となる。
【０００８】
そこで、特許文献２、３では、変形量を拡大する機構を設けている。
【０００９】
ここで、例えば特許文献２の図２では、第一の回転部材（左側の回転部材）が第一のブレース（上側のブレース）の先端（第一の支持点）と第二のブレース（下側のブレース）の途中の箇所（第二の支持点）に回転可能に支持され、第二の回転部材（右側の回転部材）が第一のブレースの途中の箇所（第三の支持点）と第二のブレースの先端（第四の支持点）に回転可能に支持され、第一の回転部材と第二の回転部材との間に粘弾性体による減衰要素が接着されている。そして、第一、第二のブレースが互いに引っ張られる方向に動いた場合、特許文献２の図２（ｂ）のように第一、第二の回転部材は時計回りに回転し、減衰要素がせん断変形して振動エネルギーを吸収して振動を制振する。このとき、減衰要素で生じる荷重が第一、第二の回転部材を介して第一、第二のブレースに作用し、第一のブレースには、先端（第一の支持点）では下方向に、途中の箇所（第三の支持点）では上方向に力が加わる。このため、第一のブレースの第一の支持点と第三の支持点に対して、ブレースの軸方向と直交する方向に互いに逆方向に力が作用して、第一のブレースの２箇所の支持点（第一の支持点と第三の支持点）の間の場所にモーメントが発生する。第二のブレースについても、同様にして、第二の支持点と第四の支持点の間の場所にモーメントが発生する。そのため、特許文献２では、本来は軸方向荷重を受けるブレースがこのモーメントにも耐えられるように強度を向上させる必要があった。
【００１０】
また、例えば特許文献３の図２、図３では、第一の揺動部材（下側の揺動部材）が第一のブレース（左側のブレース）の先端（第一の支持点）と第二のブレース（右側のブレース）の途中の箇所（第二の支持点）に回転可能に支持され、第二の揺動部材（上側の揺動部材）が第一のブレースの途中の箇所（第三の支持点）と第二のブレースの先端（第四の支持点）に回転可能に支持され、振り子部材が第一のブレースの第一の支持点と第三の支持点との間の箇所（第五の支持点）と第二のブレースの第二の支持点と第四の支持点との間の箇所（第六の支持点）とに回転可能に支持され、振り子部材の一端（下側の端部）と第一の揺動部材との間に粘弾性体による第一の減衰要素が設けられ、振り子部材の他端（上側の端部）と第二の揺動部材との間に粘弾性体による第二の減衰要素が設けられている。そして、第一、第二のブレースが互いに引っ張られる方向に動いた場合、特許文献３の図３のように振り子部材は時計回りに回転し、第一、第二の減衰要素がせん断変形して振動エネルギーを吸収して振動を制振する。このとき、第一、第二の減衰要素で生じる荷重が第一、第二の揺動部材を介して第一、第二のブレースに作用し、第一のブレースには、先端（第一の支持点）では左方向に、途中の箇所（第三の支持点）では右方向に力が加わる。このため、第一のブレースの第一の支持点と第三の支持点に対して、ブレースの軸方向と直交する方向に互いに逆方向に力が作用して、第一のブレースの２箇所の支持点（第一の支持点と第三の支持点）の間の場所にモーメントが発生する。第二のブレースについても、同様にして、途中の箇所（第二の支持点）では左方向に、先端（第四の支持点）では右方向に力が加わり、第二の支持点と第四の支持点の間の場所にモーメントが発生する。そのため、特許文献３でも、特許文献２と同様に、本来は軸方向荷重を受けるブレースがこのモーメントにも耐えられるように強度を向上させる必要があった。
【００１１】
本発明は、曲げ変形が生じる骨組構造物の制振装置において、ブレースの変形量を拡大して減衰要素に伝える際に、ブレースにモーメントを作用させないことで、ブレースの小型軽量化が可能な骨組構造物の制振装置とそれを用いた乗客コンベアを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の制振装置は、支点間に架けられる上弦材および下弦材と、前記上弦材と前記下弦材とを縦方向に接続する接続部材とを有する骨組構造物を制振する制振装置において、前記上弦材と前記下弦材とのうちの一方と前記接続部材との交差部を第一交差部とし、前記骨組構造物の長手方向において前記第一交差部とは異なる位置であって、前記上弦材と前記下弦材とのうちの他方と前記接続部材との交差部を第二交差部としたとき、一端が前記第一交差部に回転可能に支持され、他端に回転可能な第一の支点を有する第一棒部材と、一端が前記第二交差部に回転可能に支持され、他端に回転可能な第二の支点を有する第二棒部材と、前記第一の支点と前記第二の支点とで回転可能に支持された回転部材と、前記第一交差部に配置されているとともに、前記回転部材と接続され、前記回転部材によって変形させられる減衰要素とを有し、前記上弦材には圧縮荷重が作用し、前記下弦材には引張荷重が作用し、前記第一の支点から前記減衰要素までの距離の方が前記第一の支点から前記第二の支点までの距離よりも長いことを特徴とする。
【００１３】
そして、本発明の乗客コンベアは、上記制振装置を有し、主枠として一対の前記骨組構造物を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の制振装置では、曲げ変形が生じる骨組構造物の制振装置において、ブレースの変形量を拡大して減衰要素に伝える際に、回転部材によって変形させられる減衰要素を第一交差部に配置することで、ブレースに相当する第一棒部材、第二棒部材とも他部材との接続は両端における回転支持だけなので、第一棒部材、第二棒部材にはモーメントが作用せず、これらの部材の小型軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例である制振装置の骨組構造物への設置例
【図２】本実施例の制振装置のエスカレータへの設置例
【図３】本実施例の制振装置を設置した骨組構造物が変形した状態
【図４】せん断変形によって減衰力を発揮する減衰要素の一実施例
【図５】圧縮変形によって減衰力を発揮する減衰要素の一実施例
【図６】エスカレータの主枠の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。尚、各図および各実施例において、同一又は類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００１７】
図１は本発明の制振装置の一実施例であり、本発明の制振装置が骨組構造物に設置された状態を示している。骨組構造物は、主に圧縮荷重を受ける上弦材１、主に引張荷重を受ける下弦材２、上弦材１と下弦材２を縦方向に連結して接続する接続部材である縦棒部材３、４、ならびに、斜め方向に連結して接続する斜め棒部材５で構成されている。骨組構造物は、上弦材および下弦材が支点間に架けられ、曲げ変形が生じる。
【００１８】
ここで、上弦材１と縦棒部材３とが交差する部位を第一交差部１１、下弦材２と縦棒部材４とが交差する部位を第二交差部１２と呼ぶこととする。本実施例の制振装置は、第一棒部材２１、第二棒部材２２、回転部材２３、減衰要素２４とを有する。第一棒部材２１は一端が第一支点３１によって第一交差部１１に回転可能に支持されるとともに他端が第二支点３２によって回転部材２３を回転可能に支持している。第二棒部材２２は一端が第四支点３４によって第二交差部１２に回転可能に支持されるとともに他端が第三支点３３によって回転部材２３を回転可能に支持している。減衰要素２４は回転部材２３と第一交差部１１に固定され、第一交差部１１に配置されているとともに、回転部材２３と接続され、回転部材２３によって変形させられる。減衰要素２４は制振ゴムのような粘弾性体であることが好ましい。そして、第二支点３２と第三支点３３との距離Ｄ１は実現可能な範囲で小さく、距離Ｄ１に対して第二支点３２から減衰要素２４までの距離Ｄ２の方が長くなっており、第二支点３２と第三支点３３を通る直線は第一交差部１１と第二交差部１２を通る直線と略直交している。
【００１９】
骨組構造物の一例であるエスカレータの主枠に本実施例の制振装置を設置した例を図２に示す。尚、ここでは乗客コンベアの一例としてエスカレータを示したが、動く歩道など他の型式の乗客コンベアに適用しても良い。図６はエスカレータの主枠の断面図であり、エスカレータの主枠５０は左右一対の側枠体４１とこれらを連結する横桁４８、４９を有しており、主枠の長手方向両端に位置する受梁４２、４３で建築物に設置されている。側枠体４１は受梁４２、４３の間に配置される上弦材４４（上弦材１に相当する）、下弦材４５（下弦材２に相当する）、上弦材４４と下弦材４５を連結する複数の縦材４６（縦棒部材３、４に相当する）、斜材４７（斜め棒部材５に相当する）を有している。そして、本実施例の制振装置５１（図１で説明した制振装置と同様の構造を有する）は上弦材４４、下弦材４５、縦材４６で囲まれる矩形領域の対角線のうち斜材４７の無い側に配置されている。
【００２０】
尚、図２に示すように、骨組構造物には、上弦材４４と下弦材４５と接続部材である縦材４６とで構成される矩形領域が複数存在しており、第一棒部材２１、第二棒部材２２、および、回転部材２３で構成されたリンク機構と減衰要素２４とが配置された矩形領域が複数存在している。但し、全ての矩形領域に制振装置であるリンク機構および減衰要素２４を配置する必要はない。
【００２１】
尚、図２では主枠を構成する一対の側枠体４１の一方を示しているが、主枠の長手方向軸周りのねじれを防止するために、他方の主枠体４１についても対応する同一箇所に制振装置５１が設けられていることが望ましい。すなわち、主枠を構成する一対の骨組構造物は、複数の矩形領域が存在する場合、それぞれ、骨組構造物の長手方向の同一箇所に制振装置が設けられていることが望ましい。
【００２２】
エスカレータが設置された建築物の周囲を走行する車や鉄道などの走行振動に起因してエスカレータが振動する場合、上弦材４４と下弦材４５との間隔と比較して受梁４２、４３の間隔が十分に広いため、主枠の変形モードで支配的なのは上下方向の１次曲げ変形モードである。このとき、制振装置が取り付けられている矩形領域の対角線の距離変化（第一交差部と第二交差部との距離変化）は、鋼製である上弦材４４、あるいは、下弦材４５の伸縮によって生じるため、減衰要素２４が機能するのに必要な変位量と比較して非常に小さい。
【００２３】
図３は、本実施例の制振装置を設置した骨組構造物が変形した状態を示す図である。側枠体４１の中の１つの矩形領域の変形を拡大表示すると、図３に示すように、第一交差部１１と第二交差部１２の間隔が変化している。この間隔変動Ａは距離Ｄ１に対して小さいため、第一棒部材２１、第二棒部材２２の向きはこの間隔変動による影響をほぼ受けることなく、第一交差部１１と第二交差部１２を通る直線と略平行を保つ。結果として式（１）で算出される角度θだけ回転部材２３が回転する。
θ＝tan-1（Ａ／Ｄ１）    ・・・（１）
【００２４】
したがって、減衰要素２４は式（２）で表される変形量Ｂだけ強制変位させられ、この変位、あるいは、この変位の微分量である速度に応じた減衰力を生じさせる。そして、Ｄ１＜Ｄ２としているため、Ａ＜Ｂと変位量が拡大され、十分な減衰力を生じさせることができる。
Ｂ＝Ｄ２sinθ    ・・・（２）
【００２５】
本実施例の制振装置によれば、曲げ変形が生じる骨組構造物の制振装置において、ブレースの変形量を拡大して減衰要素に伝える際に、回転部材によって変形させられる減衰要素を第一交差部に配置することで、ブレースに相当する第一棒部材、第二棒部材とも他部材との接続は両端における回転支持だけなので、第一棒部材、第二棒部材にはモーメントが作用せず、これらの部材の小型軽量化が可能となる。また、減衰要素を第一交差部の近傍に固定したため、上弦材と縦棒部材にもモーメントが作用せず、制振装置を付加するためにこれらの部材を大型化する必要はない。
【００２６】
尚、図２では、上弦材４４、下弦材４５、縦材４６で囲まれる矩形領域の一部に複数の制振装置５１を配置した例を示したが、１台の制振装置５１を小型化して減衰力を側枠体全体で分散させるために、全ての矩形領域に制振装置５１を設置しても良い。
【００２７】
あるいは、制振装置５１の台数を減らして設置を容易にする場合は、第一交差部１１と第二交差部１２の間隔変動が大きくなる矩形領域のみに制振装置５１を設置してもよい。
【００２８】
図４はせん断変形によって減衰力を発揮する減衰要素の一実施例である。第一交差部１１、回転部材２３とも、回転部材２３の回転面と平行な面を有しており、これらの面に減衰要素２４が固定されている。すなわち、第一交差部１１は回転部材２３の回転する平面に平行な第一の平面を有し、回転部材２３は第一の平面に平行な第二の平面を有し、第一の平面と第二の平面との間に減衰要素２４である粘弾性体が設けられ、粘弾性体のせん断変形によって制振する。減衰要素２４は制振ゴムのような粘弾性体であることが好ましい。この構造は制振ゴムを十分に変形させることが容易であり、同一の制振ゴムでも大きな減衰力を得ることが可能となる。
【００２９】
図５は圧縮変形によって減衰力を発揮する減衰要素の一実施例である。第一交差部１１は回転部材２３の回転面に垂直、かつ、互いに平行な２つの平面３５、３６を有している。回転部材２３は平面３５、３６と対向する２つの平面を有している。これらの２対の対向する平面の間に減衰要素２４が挟まれている。すなわち、第一交差部１１は回転部材２３の回転する平面に垂直な第一の平面３５、３６を有し、回転部材２３は第一の平面に平行な第二の平面を有し、第一の平面３５、３６と第二の平面との間に減衰要素２４である粘弾性体が設けられ、粘弾性体の圧縮変形によって制振する。この方法は減衰要素２４を第一交差部１１、回転部材２３のいずれにも強固に固定する必要がなく、制振装置５１の設置作業性が向上する。
【００３０】
以上の説明では、減衰要素２４が第一交差部１１の近傍に設置されているが、第二交差部１２の近傍に減衰要素２４を設置するように制振装置の向きを入れ換えても同様の効果が得られる。換言すれば、第一交差部と第二交差部の定義を拡張し、上弦材と下弦材とのうちの一方と縦方向の接続部材との交差部を第一交差部とし、骨組構造物の長手方向において第一交差部とは異なる位置であって、上弦材と下弦材とのうちの他方と縦方向の接続部材との交差部を第二交差部とし、第一交差部に減衰要素２４を配置すれば良い。
【００３１】
以上、本発明の実施例を説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いても良い。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・骨組構造物の上弦材
２・・・骨組構造物の下弦材
３、４・・・骨組構造物の縦棒部材（接続部材）
５・・・骨組構造物の斜め棒部材
１１・・・第一交差部
１２・・・第二交差部
２１・・・第一棒部材
２２・・・第二棒部材
２３・・・回転部材
２４・・・減衰要素
３１・・・第一支点
３２・・・第二支点
３３・・・第三支点
３４・・・第四支点
４１・・・エスカレータの側枠体
４２、４３・・・エスカレータの受梁
４４・・・エスカレータの上弦材
４５・・・エスカレータの下弦材
４６・・・エスカレータの縦材
４７・・・エスカレータの斜材
５１・・・制振装置
【図１】
2015028371.tif 000003
【図２】
2015028371.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015028371.tif 000006
【図５】
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【図６】
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