(57)【要約】【課題】比較的簡易な構造で、複数の周期の振動を効果的に制振させることができる振り子式制振装置を提供すること。【解決手段】回転ダンパー１４は回転部材と回転部材２２を回転可能に支持する支持部材１６と、支持部材内部に配置され回転部材２２に粘性抵抗を与える抵抗部材Ｌを有し、振り子は吊り部材３４と吊り部材３４に取り付けられる錘３６とを有し、回転部材２２には第１の歯車５２が取り付けられており、吊り部材３４は第１の歯車５２と噛み合う第２の歯車５８が取り付けられた固定部材５６により揺動可能に支持され、吊り部材３４は第１の歯車５２及び第２の歯車５８を介して回転部材２２と機械的に接続されている構成とした。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振対象物の揺れにより揺動する振り子と、前記振り子の揺動を粘性抵抗により減衰させる回転ダンパーと、を備えた振り子式制振動装置において、
前記回転ダンパーは、回転部材と前記回転部材を回転可能に支持する支持部材と、前記支持部材内部に配置され前記回転部材に粘性抵抗を与える抵抗部材を有し、
前記振り子は、吊り部材と前記吊り部材に取り付けられる錘とを有し、
前記回転部材には第１の歯車が取り付けられており、前記吊り部材は前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車が取り付けられた固定部材により揺動可能に支持され、前記吊り部材は前記第１の歯車及び前記第２の歯車を介して前記回転部材と機械的に接続されていることを特徴とする振り子式制振装置。
【請求項２】
前記回転ダンパーの粘性抵抗を変化させる抵抗可変手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の振り子式制振装置。
【請求項３】
前記錘には前記吊り部材を挿通させる貫通孔が形成されており、
前記吊り部材には該吊り部材の軸方向に沿ってネジ溝が形成され、前記ネジ溝には前記吊り部材に挿通された前記錘の端部を下方から支持するナットが螺合していることを特徴とする請求項１又は２に記載の振り子式制振装置。
【請求項４】
前記回転ダンパーの粘性抵抗は、粘性せん断抵抗であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振り子式制振装置。
【請求項５】
前記回転ダンパーは、軸周りに回転可能となるように前記制振対象物に取り付けられたアームと接続した取付部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の振り子式制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吊り下げられた錘の動吸振作用により構造物を制振させるようにした振り子式制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４及び図１５に示すように、例えば、従来の制振装置１００では、基盤１０２を建物の上部等に設置され、この基盤１０２の上に軸受部１０４を有するからなる１対の支持体１０６が間隔をおいて設けられており、且つ基盤１０２の上側に受け部１０８が設けられている。また、扞体１１０の下方の端には重錘１１２が設けられており、その上方の端には軸１１４が固定されており、この軸１１４を１対の支持体１０６の軸受部１０４で回動自在に支持して通常振り子が構成されている。また、通常振り子の重錘１１２の部分には、ダンパー１１６の一方の端の取付部を回動自在に取り付けられている。なお、ダンパー１１６の他方の端は、基盤１０２の受け部１１８に回転自在に取り付けられている。
他方の扞体１２０の上方の端には重錘１２２が設けられており、その下方の端は軸１２４により固定されており、この軸１２４を１対の支持体１０６の軸受部１０４で回動自在に支持して倒立振り子を構成している。そして、倒立振り子の軸１２４に固定した歯車１２６と、通常振り子の軸１１４に固定した歯車１２８とを噛み合わせ、通常振り子と倒立振り子とが常に同じ方向に揺動するように構成されている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
上記制振装置１００によれば、振り子の吊り部となる扞体１１０、１２０を長くしたりしなくても、長周期の揺れを制振することができる。特に超高層建築物のように、非常に周期が長い振動を制振する装置として有効である。
【０００４】
ところが、上記制振装置１００では、上記したように、構造が複雑になり、組立工数が増加し、また製造コストが上がるため、問題となる。
【０００５】
一方、図１６に示すように、振り子式の制振装置１５０も提案されている。この制振装置１５０では、支持フレーム１５２上に配置された軸受け部１５４により振り子回転軸１５６が回転可能に支持されている。この振り子回転軸１５６は減速機１５８と接続されており、この減速機１５８には回転体１６０が取り付けられている。また、振り子回転軸１５６には振り子支柱１６２が取り付けられており、この振り子支柱１６２には重錘１６４が取り付けられている（下記特許文献２参照）。
【０００６】
この振り子式の制振装置１５０によれば、振り子回転軸１５６に減速機１５８を介して回転体１６０が取り付けられているため、制振装置１５０の固有周期を増加させることができ、設置スペースの制約を受けることなく、固有周期の長い構造物に対しても適用することができる。
【０００７】
しかし、上記振り子式の制振装置１５０では、回転体１６０の慣性モーメントのみによって制振させており、また、重錘１６４が振り子支柱１６２に固定されているため、複数の振動周期の振動を制振させることができない。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−１２９１３６号公報
【特許文献２】
特開平５−１６４１８７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、比較的簡易な構造で、複数の周期の振動を効果的に制振させることができる振り子式制振装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項１に記載の発明は、制振対象物の揺れにより揺動する振り子と、前記振り子の揺動を粘性抵抗により減衰させる回転ダンパーと、を備えた振り子式制振動装置において、前記回転ダンパーは、回転部材と前記回転部材を回転可能に支持する支持部材と、前記支持部材内部に配置され前記回転部材に粘性抵抗を与える抵抗部材を有し、前記振り子は、吊り部材と前記吊り部材に取り付けられる錘とを有し、前記回転部材には第１の歯車が取り付けられており、前記吊り部材は前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車が取り付けられた固定部材により揺動可能に支持され、前記吊り部材は前記第１の歯車及び前記第２の歯車を介して前記回転部材と機械的に接続されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、例えば地震などにより制振対象物が振動するとこの振動が第１の歯車及び第２の歯車を介して回転ダンパーに伝達される。回転ダンパーに伝達された振動は、振り子に伝達し、振り子は重力が作用した平衡状態の位置からある点を揺動中心として揺動する。すなわち、制振対象物が振動すると振り子が振れる。
ここで、振り子は吊り部材と錘とを有し、さらに、吊り部材は第２の歯車が取り付けられた固定部材に揺動可能に支持されており、第２の歯車が回転部材に取り付けられた第１の歯車と噛み合っている。すなわち、吊り部材は、回転部材と第１の歯車及び第２の歯車を介して機械的に接続されている。このため、振り子が揺動すると、振り子を構成する吊り部材から固定部材、第２の歯車及び第１の歯車を介して回転部材に力が作用し回転部材が粘性抵抗力に対抗して回転させられる。
このとき、本発明では、第１の歯車と第２の歯車とのギヤ比の組み合わせで吊り部材の揺動を効果的に減速させることができる。このため、回転部材の回転速度が低下した分だけ、回転部材の回転（運動）エネルギーが小さくなり、抵抗部材との摩擦により回転部材の回転（運動）エネルギーが早期に熱エネルギーに変換され、回転部材の回転が早期に止められる。このため、吊り部材の揺動もおさまり、制振対象物の振動もおさまる。
【００１２】
また、第１の歯車と第２の歯車とが噛み合っているため、第１の歯車から第２の歯車に力が伝達される際に摩擦により伝達される力が低減する。この観点からも回転部材の回転（運動）エネルギーを小さくすることができ、制振対象物の振動をさらに早く収束させることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の振り子式制振装置において、前記回転ダンパーの粘性抵抗を変化させる抵抗可変手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、抵抗可変手段を備えているので、制振対象物の振動により揺動した振り子により回転させられる回転部材への抵抗を変化させることができるため、制振対象物の振動の種類に合わせて最適な粘性抵抗を得ることができる。この結果、制振対象物に複数の振動周期、周波数の振動が作用した場合でも、制振対象物をより効果的に制振させることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の振り子式制振装置において、前記錘には前記吊り部材を挿通させる貫通孔が形成されており、前記吊り部材には該吊り部材の軸方向に沿ってネジ溝が形成され、前記ネジ溝には前記吊り部材に挿通された前記錘の端部を下方から支持するナットが螺合していることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、ナットの螺合位置を吊り部材の軸方向に移動させることにより、錘の取付位置を容易に調整することができる。このため、制振対象物に比較的周期の長い振動が作用する場合には、吊り部材の揺動が大きくなるように回転部材からの距離が長くなる位置に錘を取り付けることにより振り子の周期を長くすることができる。
一方、制振対象物に比較的周期の短い振動が作用する場合には、逆に、吊り部材の揺動が小さくなるように回転部材からの距離が短くなる位置に錘を取り付けることにより振り子の周期を短くすることができる。
以上のように、錘の取付位置を調整することにより制振対象物に作用する振動の周期に同調させることができるため、より効果的な制振作用を得ることができる。
また、特に、ネジ溝は吊り部材の軸方向に沿って形成されているため、錘の取り付け位置を無段階に調整することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振り子式制振装置において、前記回転ダンパーの粘性抵抗は、粘性せん断抵抗であることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、特に粘性せん断抵抗という大きな抵抗力により振り子の揺動を減衰しているため、より短時間に振り子の揺動を減衰することができ制振効果を高めることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の振り子式制振装置において、前記回転ダンパーは、軸周りに回転可能となるように前記制振対象物に取り付けられたアームと接続した取付部材に取り付けられていることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、アームが軸周りに回転可能となるように制振対象物に取り付けられているため、このアームに接続した取付部材に取り付けられた回転ダンパーもアームの軸周りに回転することが可能となる。このため、制振対象物からの入力の方向に制限されず、制振対象物を制振させるように振り子を揺動させることができる。この結果、制振対象物からの入力の方向に関係なく、制振対象物の揺れを減衰させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１実施形態に係る振り子式制振装置について、図面を参照して説明する。
【００２２】
図１及び図２に示すように、本発明の振り子式制振装置１０は、例えば高層ビルなどの構造物１２に取り付けられる回転ダンパー１４を備えている。この回転ダンパー１４は筒状の収納ケース１６を備えている。この収納ケース１６の一方の端部には蓋部材１８が装着されており、収納ケース１６の一方の端部の開口が閉塞されている。この蓋部材１８の略中央には開孔２０が形成されており、この開孔２０により回転軸２２が回転可能に支持されている。なお、この収納ケース１６の他方の端部は構造物１２に取り付けられている。
【００２３】
また、回転軸２２の一方の端部は、収納ケース１６の外側に位置しており、軸径が大きくなるように形成されている。また、回転軸２２の他方の端部は収納ケース１６の内部に位置している。回転軸２２の他方の端部には、抵抗ギヤ２４が取り付けられている。収納ケース１６の内部は粘性流体Ｌ（抵抗部材）で充填されており、回転軸２２が回転すると抵抗ギヤ２４を介して回転軸２２に粘性抵抗が作用する。
また、図３に示すように、抵抗ギヤ２４の側面には、４つの収納溝２６が形成されており、各収納溝２６に各抵抗板２８がそれぞれ収納されている。各抵抗板２８には１つの円孔３０が形成されている。なお、この各抵抗板２８の枚数や円孔３０の数は、構造物１２に作用する振動を予め想定して、所定の粘性抵抗が得られるように設定される。
【００２４】
図２に示すように、回転軸２２の一方の端部には挿入孔３２が形成されており、この挿入孔３２には振り子を構成する棒状の回転アーム３４の一方の端部が挿入されている。この挿入孔３２の内周面には回転アーム３４のネジ溝４０と螺合する螺合溝（図示省略）が形成されている。回転アーム３４のネジ溝４０と螺合溝とが螺合することにより、回転アーム３４が回転軸２２に対して取り付けられる構成である。
【００２５】
また、回転アーム３４の他方の端部には重錘３６が取り付けられている。
ここで、この重錘３６は円柱形上に形成されており、この重錘３６の軸方向には貫通孔３８が形成されている。この貫通孔３８に回転アーム３４の他方の端部が挿通されている。さらに、回転アーム３４には、その軸方向に沿ってネジ溝４０が形成されている。このネジ溝４０には前記貫通孔３８の径よりも大きな径を有するナット４２が螺合しており、回転アーム３４が挿通された重錘３６の底部を下方からナット４２が支持することにより重錘３６が回転アーム３４に対して取り付けられている。なお、上記重錘３６の質量や回転アーム３４の取付位置は、構造物１２に作用する振動を予め想定して、所定の振動周期や慣性モーメントが得られるように設定される。
【００２６】
次に、本実施形態の振り子式制振装置１０の作用について説明する。
【００２７】
図１に示すように、構造物１２が地震などにより揺れると、その振動が回転ダンパー１４に伝達される。回転ダンパー１４に伝達された振動は、回転軸２２を介して回転アーム３４に伝達される。回転アーム３４に振動が伝達されると、振り子の原理により重錘３６が回転軸２２の軸線上の点Ｇを揺動中心として回転アーム３４とともに揺動する。
【００２８】
重錘３６が回転アーム３４とともに揺動すると、回転アーム３４が回転軸２２に固定されているため、回転軸２２もその揺動方向に回転する。回転軸２２が回転とすると、当然に抵抗ギヤ２４が抵抗板２８とともに回転するが、この抵抗板２８に粘性流体Ｌから粘性抵抗が作用する。なお、粘性流体Ｌの一部は円孔３０を通過する。
すなわち、回転軸２２が回転する度に粘性流体Ｌから粘性抵抗が作用し、回転軸２２の回転エネルギーが粘性流体Ｌとの摩擦により熱エネルギーに変換されていくため、回転軸２２の回転角度が時間とともに小さくなり、やがて回転軸２２の回転が停止する。このように、本発明の振り子式制振装置１０によれば、構造物１２に作用した振動により振り子を揺動させ、この振り子の揺動を早期に停止させることにより、構造物１２の振動を早期に減衰させることができるという効果を得ることができる。
【００２９】
また、図４に示すように、粘性流体Ｌからの粘性抵抗を変化させたい場合には、抵抗ギヤ２４に取り付けられる各抵抗板２８に形成された円孔３０の数を増減させればよい。これにより、構造物１２に作用した振動の振動周期及び周波数に対応させた減衰抵抗を得ることができる。なお、各抵抗板２８は、抵抗ギヤ２４に形成された各収納溝２６に装着するだけで、容易に取り付けることができる。
【００３０】
また、図２に示すように、重錘３６は底面をナット４２で支持されて回転アーム３４に取り付けられているだけであるため、ナット４２の螺合位置を変化させることにより、容易に重錘３６の取付位置を変化させることができる。また、ナット４２の螺合を外すことにより、重錘３６を回転アーム３４から容易に取り外すことができる。
ここで、制振効果を高めるために、回転ダンパー１４の粘性減衰力と、揺動中心Ｇから重錘３６までの距離（適宜、「回転アームの振れ長さ」と称する）と、重錘３６の質量との３つの関係が重要となるが、ナット４２の螺合位置を変えることにより容易に回転アーム３４の振れ長さを変化させることができ、また、ナット４２の螺合を解くことにより容易に質量の異なる他の重錘に取り替えることができる。
以上のように、構造物１２に作用した振動の振動周期に容易に同調させることができるため、より効果的な制振作用を得ることができる。
【００３１】
さらに、回転アーム３４の軸方向に沿ってネジ溝４０が形成されているので、重錘３６の取付位置を無段階に調整することができる。このため、あらゆる周期の振動に対して制振効果を高めることができる。
【００３２】
また、図１７に示すように、抵抗ギヤ２４に換えて第１の円盤２５を取り付け、収納ケース１６の側面に第２の円盤９０を固定させた構成にしてもよい。なお、第１の円盤２５と第２の円盤９０とは接触しておらず、所定の隙間を空けて向かい合っている。
【００３３】
かかる構成にすることにより、振り子の揺動とともに第１の円盤２５が第２の円盤９０に対して回転すると、第１の円盤２５と第２の円盤９０の間に位置する粘性流体Ｌにより、第１の円盤２５に粘性せん断抵抗が作用する。このため、第１の円盤２５に与える抵抗が大きくなり、回転アーム３４及び重錘３６の揺動を短期間に減衰させることができる。
【００３４】
次に、本発明の第２実施形態に係る振り子式制振装置について、図面を参照して説明する。なお、第１実施形態に係る振り子式制振装置と同様の構成には同符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３５】
図５に示すように、本実施形態に係る振り子式制振装置５０は、収納ケース１６の外部に位置する回転軸２２の端部には第１の歯車５２が取り付けられている。また、収納ケース１６の下部には軸受け部５４が形成されている。この軸受け部５４には棒状の回転軸５６が前記回転軸２２と略並行に延在するように支持されている。この回転軸５６には第２の歯車５８が取り付けられている。この第２の歯車５８の径は第１の歯車５２の径と比較して小さく設定されており、第２の歯車５８と第１の歯車５２とは常時噛み合っている。このように、本実施形態の振り子式制振装置５０は、回転ダンパー１４の下部に回転軸５６を支持する軸受け部５４が取り付けられている。
【００３６】
また、下方の回転軸５６の端部には挿入孔（図示省略）が形成されており、この挿入孔には振り子を構成する棒状の回転アーム３４の一方の端部が挿入されている。また、回転アーム３４の他方の端部には、重錘３６が取り付けられている。
なお、重錘３６の回転アーム３４への取付け方法は、第１実施形態の振り子式制振装置１０と同様である。
【００３７】
次に、本実施形態の振り子式制振装置５０の作用について説明する。
【００３８】
図５に示すように、構造物１２が振動すると、その振動が回転ダンパー１４及び軸受け部５４を伝達する。軸受け部５４に伝達された振動は、回転軸５６及び回転アーム３４に伝達され、重錘３６が回転アーム３４と共に揺動する。
【００３９】
重錘３６及び回転アーム３４が揺動すると、回転軸５６に取り付けられた第２の歯車５８が回転する。第２の歯車５８が回転すると、これと噛み合う第１の歯車５２が回転する。
ここで、第１の歯車５２の径は第２の歯車５８の径と比較して大きいため、上方の回転軸２２は、下方の回転軸５６の回転速度よりも減速されて回転する。
【００４０】
上方の回転軸２２が回転すると、後は第１実施形態の振り子式制振装置１０と同様に、収納ケース１６の内部に配置された粘性流体の粘性抵抗により、回転軸２２が減速されていき、やがて回転が止まる。上方の回転軸２２の回転が停止すると、第１の歯車５２のトルクにより下方の回転軸５６の回転が停止し、重錘３６及び回転アーム２４の揺動が停止する。これにより、構造物１２の揺れを効果的に減衰させることができる。
【００４１】
ここで、本実施形態の振り子式制振装置５０では、回転アーム３４の揺動により生じた下方の回転軸５６の回転速度を減速させて、上方の回転軸２２に伝達されるため、熱エネルギーに変換すべき回転軸２２の回転エネルギーを小さくすることができる。この結果、より早期に重錘３６及び回転アーム３４の揺動を停止させることができるため、構造物１２の揺れをより早期に減衰させることができる。
【００４２】
次に、本発明の第３実施形態に係る振り子式制振装置について、図面を参照して説明する。なお、第１実施形態に係る振り子式制振装置と同様の構成には同符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４３】
図６に示すように、本実施形態の振り子式制振装置７０は、第１実施形態の振り子式制振装置１０を構成する回転ダンパー１４と振り子とをそのまま直方体状の取付部材７２に取り付けられている。さらに、その取付部材７２に棒状のアーム７４の一方の端部が取り付けられており、アーム７４の他方の端部をアーム７４がその軸周りに回転可能となるように構造物１２に取り付けた構成である。
【００４４】
図６に示すように、本実施形態の振り子式制振装置７０によれば、回転ダンパー１４と振り子とからなる減衰系を取付部材７２と共に構造物１２に対してアーム７４の軸周りに回転させることができる。このため、構造物１２からの振動の入力方向によらず構造物１２を制振させるように回転アーム３４を揺動させることができる。この結果、構造物１２からの振動方向の制限を受けることなく、構造物１２の制振効果を得ることができる。
【００４５】
（試験例）
次に、本発明の第１実施形態の振り子式制振装置１０を用いた試験例について説明する。本試験は、回転ダンパー１４の粘性抵抗力と、重錘３６の質量と、重錘３６の取付位置という３つのパラメータの組み合わせにより、回転ダンパー１４を板ばねに取り付け、板ばねの制振効果にどのような影響を与えるのかを試す試験である。
【００４６】
回転ダンパー１４の定格トルクを９．８Ｎ・ｃｍ（１０００ｇｆ・ｃｍ）、重錘３６の取付位置（図８に示すＨの値）を７５ｍｍに設定し、重錘３６の質量を３０ｇから１６０ｇまでの範囲で試験した。
【００４７】
本試験の結果、図７に示すように、重錘３６の質量が比較的小さい場合にはほとんど制振効果が現れず、重錘３６の質量が比較的大きいほど制振効果が現れてきたが、特に重錘３６の質量が１１７ｇくらいから制振効果が顕著になったことが判明した。
【００４８】
次に、回転ダンパー１４の定格トルクを９．８Ｎ・ｃｍ（１０００ｇｆ・ｃｍ）、重錘３６の質量を１１７ｇとし、重錘３６の取付位置（図８に示すＨの値）を３０ｍｍから１５０ｍｍまでの範囲で試験した。
【００４９】
本試験の結果、図９に示すように、重錘３６の位置が回転ダンパー１４に近すぎても遠すぎても制振効果がほとんど現れないことが判明した。その一方で、重錘３６の取付位置が９０ｍｍのところで最も制振効果が高くなることが判明した。
【００５０】
次に、重錘３６の質量を３９ｇ、取付位置（図８に示すＨの値）を７５ｍｍと設定した場合（ケース１）、重錘３６の質量を１１７ｇ、取付位置（図８に示すＨの値）を８０ｍｍと設定した場合（ケース２）、重錘３６の質量を３９ｇ、取付位置（図８に示すＨの値）を７５ｍｍと設定し、回転ダンパーを用いなかった場合（ケース３）のそれぞれについて、回転ダンパー１４の定格トルクのみを変えて試験した。
【００５１】
本試験の結果、図１０に示すように、ケース１では、定格トルクが２．９Ｎ・ｃｍ（３００ｇｆ・ｃｍ）の時に制振効果が最も高く、ケース２では、定格トルクが９．８Ｎ・ｃｍ（１０００ｇｆ・ｃｍ）の時に制振効果が最も高いことが判明した。
【００５２】
次に、図７に示すように、回転ダンパー１４の定格トルクを９．８Ｎ・ｃｍ（１０００ｇｆ・ｃｍ）、重錘３６の取付位置（図８に示すＨの値）を７５ｍｍに設定し、重錘３６の質量を３０ｇから１６０ｇまでの範囲で試験した際の板ばねと振り子の振幅について考察する。
【００５３】
図１１は、重錘３６の質量を３９ｇに設定し、図７上の点Ａのポイントでの板ばねと振り子との振幅波形を示したものである。図１１に示すように、板ばねと振り子との振幅のタイミングが重なったために、板ばねと振り子とが同位相で動き、制振効果が無かったことが判明した。
ここで、振り子のモーメントは、７．５ｃｍ×３９ｇであり、２９２．５ｇｆ・ｃｍ（２．９Ｎ・ｃｍ）となる。これは回転ダンパー１４の定格トルク（９．８Ｎ・ｃｍ（１０００ｇｆ・ｃｍ））の約２９．３パーセントであり、回転ダンパー１４の定格トルクと比較してかなり小さい。これは、回転ダンパー１４の減衰力が振り子の質量に対して軽いため、振り子が回転ダンパー１４を介さず、単振り子のような状態になったと考えられる。
【００５４】
図１２は、重錘３６の質量を１１７ｇに設定し、図７上の点Ｂのポイントでの板ばねと振り子との振幅波形を示したものである。回転ダンパー１４の定格トルクを９．８Ｎ・ｃｍ（１０００ｇｆ・ｃｍ）、重錘３６の取付位置（図８に示すＨの値）を７５ｍｍに設定されている。
図１２に示すように、振り子が板ばねに対して若干遅れており、これにより制振効果が現れたと考えられる。ちなみに、振り子のモーメントは、７．５ｃｍ×１１７ｇであり、８７７．５ｇｆ・ｃｍ（８．６Ｎ・ｃｍ）となる。これは回転ダンパー１４の定格トルク（９．８Ｎ・ｃｍ（１０００ｇｆ・ｃｍ））の約８７．７パーセントであり、回転ダンパー１４の定格トルクと比較してあまり差はなく、回転ダンパー１４の減衰力が作用していると考えられる。
【００５５】
図１３は、重錘３６の質量を１５６ｇに設定し、図７上の点Ｃのポイントでの板ばねと振り子との振幅波形を示したものである。回転ダンパー１４の定格トルクを９．８Ｎ・ｃｍ（１０００ｇｆ・ｃｍ）、重錘３６の取付位置（図８に示すＨの値）を７５ｍｍに設定されている。
図１３に示すように、振り子が板ばねに対して若干遅れており、これにより制振効果が現れたと考えられる。ちなみに、振り子のモーメントは、７．５ｃｍ×１５６ｇであり、１１７０ｇｆ・ｃｍ（）となる。これは回転ダンパー１４の定格トルク（９．８Ｎ・ｃｍ（１０００ｇｆ・ｃｍ））の約１１７パーセントであり、回転ダンパー１４の定格トルクと比較してあまり差はなく、回転ダンパー１４の減衰力が作用していると考えられる。
【００５６】
以上の試験結果に示すように、本試験を通じて、制振効果は、回転ダンパー１４の粘性抵抗と、振り子の重錘３６の取付位置と、重錘３６の質量とが関係していることを発見し、本発明の振り子式制振装置１０では、回転ダンパー１４の粘性抵抗や、振り子の重錘３６の取付位置を容易に変化させることができ、さらに、重錘３６を容易に取り替えることができる構造とすることにより重錘３６の質量を容易に変化させることを可能としたので、あらゆる種類の振動も効果的に制振させることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明した本発明の振り子式制振装置においては以下の効果を奏する。
請求項１記載の発明は、第１の歯車と第２の歯車とのギヤ比の組み合わせで吊り部材の揺動を効果的に減速させることができる。このため、回転部材の回転速度が低下した分だけ、回転部材の回転（運動）エネルギーが小さくなり、抵抗部材との摩擦により回転部材の回転（運動）エネルギーが早期に熱エネルギーに変換され、回転部材の回転が早期に止められる。このため、吊り部材の揺動もおさまり、制振対象物の振動もおさまる。
【００５８】
請求項２記載の発明は、抵抗可変手段を備えているので、制振対象物の振動により揺動した振り子により回転させられる回転部材への抵抗を変化させることができるため、制振対象物の振動の種類に合わせて最適な粘性抵抗を得ることができる。この結果、制振対象物に複数の振動周期、周波数の振動が作用した場合でも、制振対象物をより効果的に制振させることができる。
【００５９】
請求項３記載の発明は、錘の取付位置を調整することにより制振対象物に作用する振動の周期に同調させることができるため、より効果的な制振作用を得ることができる。
また、特に、ネジ溝は吊り部材の軸方向に沿って形成されているため、錘の取り付け位置を無段階に調整することができる。
【００６０】
請求項４記載の発明は、特に粘性せん断抵抗という大きな抵抗力により振り子の揺動を減衰しているため、より短時間に振り子の揺動を減衰することができ制振効果を高めることができる。
【００６１】
請求項５記載の発明は、このため、制振対象物からの入力の方向に制限されず、制振対象物を制振させるように振り子を揺動させることができる。この結果、制振対象物からの入力の方向に関係なく、制振対象物の揺れを減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振り子式制振装置が制振対象物に取り付けられた状態の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る振り子式制振装置の部分断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る振り子式制振装置を構成する各対抗板が抵抗ギヤに取り付けられた状態の斜視図である。
【図４】図３とは別形態の各対抗板が抵抗ギヤに取り付けられた状態の斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る振り子式制振装置が制振対象物に取り付けられた状態の斜視図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る振り子式制振装置が制振対象物に取り付けられた状態の斜視図である。
【図７】回転ダンパーの定格トルクを９．８Ｎ・ｃｍ（１０００ｇｆ・ｃｍ）、重錘の取付位置を７５ｍｍに設定し、重錘の質量を３０ｇから１６０ｇまでの範囲で試験した結果を、縦軸に振幅比をとり、横軸にウエイトをとって示した図である。
【図８】重錘の取付位置を示した概念図である。
【図９】回転ダンパーの定格トルクを９．８Ｎ・ｃｍ（１０００ｇｆ・ｃｍ）、重錘の質量を１１７ｇとし、重錘の取付位置を３０ｍｍから１５０ｍｍまでの範囲で試験した結果を、縦軸に振幅比をとり、横軸にウエイト位置をとって示した図である。
【図１０】重錘の質量を３９ｇ、取付位置を７５ｍｍと設定した場合、重錘の質量を１１７ｇ、取付位置を８０ｍｍと設定した場合、重錘の質量を３９ｇ、取付位置を７５ｍｍと設定し、回転ダンパーを用いなかった場合のそれぞれについて、回転ダンパーの定格トルクのみを変えて試験した結果を、縦軸に振幅比をとり、横軸に定格トルクをとって示した図である。
【図１１】重錘の質量を３９ｇに設定し、図７上の点Ａのポイントでの板ばねと振り子との振幅波形を示したものである。
【図１２】重錘の質量を１１７ｇに設定し、図７上の点Ｂのポイントでの板ばねと振り子との振幅波形を示したものである。
【図１３】錘の質量を１５６ｇに設定し、図７上の点Ｃのポイントでの板ばねと振り子との振幅波形を示したものである。
【図１４】従来の制振装置の正面図である。
【図１５】従来の制振装置の側面図である。
【図１６】従来の制振装置の側面図である。
【図１７】粘性せん断抵抗により振り子の揺動を減衰させる回転ダンパーを備えた振り子式制振装置の部分断面図である。
【符号の説明】
１０、５０、７０  振り子式制振装置
１２  構造物（制振対象物）
１４  回転ダンパー
１６  収納ケース（支持部材）
１８  蓋部材（支持部材）
２２  回転軸（回転部材）
２４  抵抗ギヤ（回転部材）
２５  第１の円盤（回転部材）
２８  抵抗板（回転部材、抵抗可変手段）
３４  回転アーム（吊り部材、振り子）
３６  重錘（錘、振り子）
４０  ネジ溝（取付位置調整手段）
４２  ナット（取付位置調整手段）
５２  第１の歯車
５６  回転軸（固定部材）
５８  第２の歯車
７２  取付部材
７４  アーム
９０  第２の円盤
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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