(57)【要約】【課題】低次（例えば１Ｈｚ以下）の振動に対して同調でき、単純な構成を具えることで保守点検に関し従来よりも優れた制振装置を提供することにある。【解決手段】円の少なくとも一部をなす円弧状支持面２ａを持つ支持体２と、前記支持体の、前記円弧状支持面の中心軸線CA延在方向両外側に位置する二つの揺動子３と、各々前記円弧状支持面上でその円弧状支持面の中心軸線周りに転動可能に前記円弧状支持面に支持されるとともに両端部を前記二つの揺動子にそれぞれ回転自在に結合されてそれらの揺動子を支持する二本の転動ローラ４と、を具えてなる、同調クレイドル型制振装置である。【選択図】図１
2005083499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円の少なくとも一部をなす円弧状支持面（２ａ）を持つ支持体（２）と、
前記支持体の、前記円弧状支持面の中心軸線（CA）延在方向両外側に位置する二つの揺動子（３）と、
各々前記円弧状支持面上でその円弧状支持面の中心軸線周りに転動可能に前記円弧状支持面に支持されるとともに両端部を前記二つの揺動子にそれぞれ回転自在に結合されてそれらの揺動子を支持する二本の転動ローラ（４）と、
を具えてなる、同調クレイドル型制振装置。
【請求項２】
前記支持体（２）は、前記円弧状支持面（２ａ）を互いに中心軸線（CA）を並行にして二つ有し、
前記二本の転動ローラ（４）はそれら二つの円弧状支持面上にそれぞれ配置されていることを特徴とする、請求項１記載の同調クレイドル型制振装置。
【請求項３】
前記支持体（２）には、前記二つの揺動子（３）にそれぞれ隙間を開けて対向する銅板（７）が設けられ、
前記二つの揺動子（３）の前記銅板に向く面には永久磁石（８）が設けられていることを特徴とする、請求項１または２記載の同調クレイドル型制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地震、風、通過車両等による構造物の揺れに同調して質量が揺動することで構造物の振動エネルギーを吸収する同調揺動型制振装置に関し、特には円弧状の支持面を有する同調クレイドル型制振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造物には、ビルディング、橋梁、鉄塔、煙突、タンク、水門、ダム等の固定構造物や、船舶、航空機、車両等の移動構造物がある。これらの構造物が地震、風、通過車両等が伝える力によって揺れる場合、その構造物の質量の１％以上の重量を持つ液体や機械的振動源を構造物に設置して、それらの液体や機械的振動源の揺れを構造物と同調させて制振させる制振装置が、例えば特許文献１等で知られている。
【特許文献１】特開平５−２５６０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した同調とは、構造物の固有振動数と液体や機械的振動源のそれとを一致させることであり、構造物が揺れると同時に揺動してその振動エネルギーを吸収しようとするものである。しかしながら一般に、液体は漏れ防止が必要であり、機械的振動源は構造が複雑であることから、従来の制振装置を保守点検して常時作動可能に維持するのは容易ではなかった。
【０００４】
この発明は上記課題に着目してなされたものであり、特に低次（例えば１Ｈｚ以下）の振動に対して同調でき、単純な構成を具えることで保守点検に関し従来よりも優れた制振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】
【０００５】
上記課題を有利に解決したこの発明の同調クレイドル型制振装置は、円の少なくとも一部をなす円弧状支持面を持つ支持体と、前記支持体の、前記円弧状支持面の中心軸線延在方向両外側に位置する二つの揺動子と、各々前記円弧状支持面上でその円弧状支持面の中心軸線周りに転動可能に前記円弧状支持面に支持されるとともに両端部を前記二つの揺動子にそれぞれ回転自在に結合されてそれらの揺動子を支持する二本の転動ローラと、を具えてなるものである。
【発明の効果】
【０００６】
かかる同調クレイドル型制振装置にあっては、円弧状支持面の中心軸線の延在方向と交差する方向に支持体が揺れると、二本の転動ローラを介して支持体の円弧状支持面で二点支持された二つの揺動子が同調して揺動するとともにそれら二本の転動ローラが同調して転動して、支持体の振動エネルギーを吸収する。しかも、支持体の両側に揺動子を配置して、それらの揺動子間に延在する二本の転動ローラを支持体の円弧状支持面で支持した極めて簡易な構成を具えている。
【０００７】
従って、この発明の同調クレイドル型制振装置によれば、構造物を、地震、風、車両等によってもたらされる振動から有効に保護することができ、しかも容易に保守点検し得て容易に常時作動可能に維持することができる。
【０００８】
さらにこの発明の同調クレイドル型制振装置によれば、転動子としての転動ローラと揺動子とが別体であるので、転動子をより細くすると同時に揺動子をより重くし得て、特に低次（例えば１Ｈｚ以下）の振動に対して効果的に同調させることができる。
【０００９】
なお、この発明の同調クレイドル型制振装置においては、前記支持体が、前記円弧状支持面を互いに中心軸線を並行にして二つ有し、前記二本の転動ローラが、それら二つの円弧状支持面上にそれぞれ配置されていてもよく、このようにすれば円弧状支持面の半径が同じでも揺動可能距離をより大きくし得て、制振効果をより高めることができる。
【００１０】
また、この発明の同調クレイドル型制振装置においては、前記支持体に、前記二つの揺動子にそれぞれ隙間を開けて対向する銅板が設けられ、前記二つの揺動子の前記銅板に向く面に、永久磁石が設けられていてもよく、このようにすれば、揺動子の永久磁石から出る磁力線が銅板で遮れられつつ移動することから電磁力で揺動子が制動されるので、制振効果をより高めることができる。
【００１１】
この発明の同調クレイドル型制振装置における揺動子の材質は、銅、アルミニウム等の金属や、ゴム、プラスチック等の高分子物質その他を用いることができ、また揺動子の形状は、矩形板状や円板状等いかなる形状でも可能であるが、慣性モーメントの計算上単純な形状が好ましい。一方、支持体の円弧状支持面の材質も、銅、アルミニウム等の金属や、ゴム、プラスチック等の高分子物質その他を用いることができるが、転動ローラとの摩擦を考慮して、構造物の振動がなるべく早く減衰するように選択することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、この発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１は、この発明の同調クレイドル型制振装置の第１実施例を模式的に示す斜視図、図２は、その第１実施例の制振装置の下部を円弧状支持面の中心軸線を含む鉛直平面で切って示す断面図、図３は、構造物に設置したその第１実施例の制振装置を示す概念図、図４（ａ），（ｂ）は、上記第１実施例の制振装置ありの場合と、なしの場合との振動減衰状態を示す特性線図である。
【００１３】
図中符号１で示すこの第１実施例の制振装置は、全体として円筒面をなす円弧状支持面２ａを持つ支持体２と、その支持体２の、円弧状支持面２ａの中心軸線CAの延在方向両外側に位置する二つの揺動子３と、各々円弧状支持面２ａ上でその円弧状支持面２ａの中心軸線CA周りに転動可能に円弧状支持面２ａに支持されるとともに両端部を二つの揺動子３にそれぞれ回転自在に結合されてそれらの揺動子３を支持する二本の転動ローラ４とを具えてなるものである。
【００１４】
なお、この第１実施例では図示のように、支持体２は厚さ１０ｍｍのアクリル板、円弧状支持面２ａは半径３１．４ｍｍの円筒面、二つの揺動子３はそれぞれ縦２０．ｏｍｍ，横３１０．０ｍｍ，厚さ２．０ｍｍの矩形のアルミニウム板、二本の転動ローラ４はそれぞれ直径３．０ｍｍの鋼軸とされ、各転動ローラ４は、二つの揺動子３に両端部を回転自在に遊挿された後、揺動子３の外側で両端部にＣリング５を嵌着されて抜け止めされている。
【００１５】
かかる第１実施例の同調クレイドル型制振装置にあっては、円弧状支持面２ａの中心軸線CAの延在方向と交差する方向に支持体２が揺れると、二本の転動ローラ４を介して支持体２の円弧状支持面２ａで二点支持された二つの揺動子３が同調して揺動するとともにそれら二本の転動ローラ４が円弧状支持面２ａとの摩擦で同調して転動して、支持体２の振動エネルギーを吸収する。しかも、支持体２の両側に揺動子３を配置して、それらの揺動子３間に延在する二本の転動ローラ４を支持体２の円弧状支持面２ａで支持した極めて簡易な構成を具えている。
【００１６】
従って、この第１実施例の制振装置によれば、地震、風、車両等によってもたらされる振動から構造物を有効に保護することができ、しかも容易に保守点検し得て容易に常時作動可能に維持することができる。
【００１７】
さらにこの第１実施例の制振装置によれば、転動子としての転動ローラ４と揺動子３とが別体であるので、転動子４をより細くすると同時に揺動子３をより重くし得て、特に低次（例えば１Ｈｚ以下）の振動に対して効果的に同調させることができる。
【００１８】
この第１実施例の制振装置１を図３に示すようにラーメン構造の構造物６の中央部に取り付け、構造物６の上部水平梁に水平荷重Ｆを加え、構造物６を弾性変形させた状態で除荷する振動実験の結果を図４（ａ）に示し、同じ構造物６で制振装置１を取り付けずに、同様に上部水平梁に水平荷重Ｆを加え、構造物６を弾性変形させた状態で除荷する振動実験の結果を図４（ｂ）に示す。
【００１９】
図４から明らかなように、制振装置１を取り付けた場合は１５秒程度で大きな振動が収まっているのに対し、制振装置１を取り付けない場合は３０秒経過してもほとんど振動が減衰していず、大きな振動が続いている。この結果からも、第１実施例の制振装置１が大きな制振効果を有することは明らかである。
【００２０】
図５は、この発明の同調クレイドル型制振装置の第２実施例を模式的に示す斜視図、図６は、その第２実施例の制振装置の構造を示す分解斜視図、図７は、その第２実施例の制振装置を示す断面図で、図７（ａ）は図７（ｂ）のA1−A1線に沿う断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のB1−B1線に沿う断面図、図７（ｃ）は図７（ｂ）のC1−C1線に沿う断面図、図７（ｄ）は図７（ａ）のD1−D1線に沿う断面図であり、図中、先の実施例と同様の部分はそれと同一の符号にて示す。.
【００２１】
図中符号１１で示すこの第２実施例の制振装置も、全体として円筒面をなす円弧状支持面２ａを持つ支持体２と、その支持体２の、円弧状支持面２ａの中心軸線CAの延在方向両外側に位置する二つの揺動子３と、各々円弧状支持面２ａ上でその円弧状支持面２ａの中心軸線CA周りに転動可能に円弧状支持面２ａに支持されるとともに両端部を二つの揺動子３にそれぞれ回転自在に結合されてそれらの揺動子３を支持する二本の転動ローラ４とを具えてなるものである。
【００２２】
なお、この第２実施例では図示のように、支持体２は、固定台２ｂ上に二枚の支持板２ｃを立設してそれらの支持板２ｃで内側に全体として円筒面をなす円弧状支持面２ａを持つ円筒状の転動外殻２ｄを固定支持してなり、また、二本の転動ローラ４は各々の両端部を、揺動子３に埋設されるベアリング６に圧入されて、それらのベアリング６を介して回転自在に揺動子３に結合されている。
【００２３】
そしてこの第２実施例の制振装置はさらに、支持体２に、二つの揺動子３にそれぞれ隙間を開けて対向する銅板７が立設されるとともに、二つの揺動子３の、銅板７に対向する面に永久磁石８が４つずつ埋設されている（奥側の揺動子３の永久磁石８は図示せず）。
【００２４】
かかる第２実施例の同調クレイドル型制振装置によれば、先の第１実施例と同様の作用効果が得られるのに加えて、揺動子３の揺動に伴って、揺動子３の永久磁石８から出る磁力線が銅板７で遮れられつつ移動することから、電磁力で揺動子３が制動されるので、制振効果をより高めることができる。
【００２５】
図８は、この発明の同調クレイドル型制振装置の第３実施例を模式的に示す斜視図、図９は、その第３実施例の制振装置の構造を示す分解斜視図、図１０は、その第３実施例の制振装置を示す断面図で、図１０（ａ）は図１０（ｂ）のA2−A2線に沿う断面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のB2−B2線に沿う断面図、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）のC2−C2線に沿う断面図、図１０（ｄ）は図１０（ａ）のD2−D2線に沿う断面図であり、図中、先の実施例と同様の部分はそれと同一の符号にて示す。.
【００２６】
図中符号２１で示すこの第３実施例の制振装置も、全体として円筒面をなす円弧状支持面２ａを持つ支持体２と、その支持体２の、円弧状支持面２ａの中心軸線CAの延在方向両外側に位置する二つの揺動子３と、各々円弧状支持面２ａ上でその円弧状支持面２ａの中心軸線CA周りに転動可能に円弧状支持面２ａに支持されるとともに両端部を二つの揺動子３にそれぞれ回転自在に結合されてそれらの揺動子３を支持する二本の転動ローラ４とを具えてなるものである。
【００２７】
なお、この第３実施例では図示のように、支持体２は、全体として円筒面をなす円弧状支持面２ａを持つ円筒状の転動外殻２ｄを、円弧状支持面２ａを互いに中心軸線CAを並行にして二つ固定支持してなり、二本の転動ローラ４は、それら二つの円弧状支持面２ａ上にそれぞれ配置されている。
【００２８】
そしてこの第３実施例の制振装置はさらに、支持体２に、二つの揺動子３にそれぞれ隙間を開けて対向する銅板７が立設されるとともに、二つの揺動子３の、銅板７に対向する面に永久磁石８が６つずつ埋設されている（奥側の揺動子３の永久磁石８は図示せず）。
【００２９】
かかる第３実施例の同調クレイドル型制振装置によれば、先の第１実施例および第２実施例と同様の作用効果が得られるのに加えて、円弧状支持面２ａの半径が同じでも二つの揺動子３の揺動可能距離をより大きくし得て、制振効果をより高めることができる。
【００３０】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、例えば各部の寸法および材質は、第１実施例の記載したものに限られず、また円弧状支持面２ａを円の下半部としてもよく、そして支持体や揺動子や転動ローラ等の構成も、特許請求の範囲の記載範囲内で所要に応じて適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
かくしてこの発明の同調クレイドル型制振装置によれば、地震、風、車両等によってもたらされる振動から構造物を有効に保護することができ、しかも容易に保守点検し得て容易に常時作動可能に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の制振装置の第１実施例を模式的に示す斜視図である。
【図２】上記第１実施例の制振装置の下部を円弧状支持面の中心軸線を含む鉛直平面で切って示す断面図である。
【図３】構造物に設置した上記第１実施例の制振装置を示す概念図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、上記第１実施例の制振装置ありの場合と、なしの場合との振動減衰状態を示す特性線図である。
【図５】この発明の制振装置の第２実施例を模式的に示す斜視図である。
【図６】上記第２実施例の制振装置の構造を示す分解斜視図である。
【図７】上記第２実施例の制振装置を示す断面図であり、（ａ）は（ｂ）のA1−A1線に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）のB1−B1線に沿う断面図、（ｃ）は（ｂ）のC1−C1線に沿う断面図、（ｄ）は（ａ）のD1−D1線に沿う断面図である。
【図８】この発明の制振装置の第３実施例を模式的に示す斜視図である。
【図９】上記第３実施例の制振装置の構造を示す分解斜視図である。
【図１０】上記第３実施例の制振装置を示す断面図であり、（ａ）は（ｂ）のA2−A2線に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）のB2−B2線に沿う断面図、（ｃ）は（ｂ）のC2−C2線に沿う断面図、（ｄ）は（ａ）のD2−D2線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１，  １１，  ２１  制振装置
２  支持体
２ａ  円弧状支持面
２ｂ  固定台
２ｃ  支持板
２ｄ  転動外殻
３  揺動子
４  転動ローラ
５  Ｃリング
６  ベアリング
７  銅板
８  永久磁石
CA  中心軸線
【図１】
2005083499.tif 000003
【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】
2005083499.tif 000009
【図８】
2005083499.tif 000010
【図９】
2005083499.tif 000011
【図１０】
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