(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース上に立設した複数本の支柱と該各支柱の上端間を連結する上部構造材とからなる支持フレーム内に、上段錘りを前後左右方向へ揺動自在に吊り下げて配置し、該上段錘りの下側に、下段錘りを前後左右方向へ摺動自在に配置し、上記上段錘りの中央部と下段錘りの中央部とを、運動伝達部材により上下方向の相対変位を吸収できるように連結し、且つ上記下段錘りの下面に、所要形状の溝を設けると共に、該溝の縁に、下端がベースの上面と接するようにシール用ゴムを取り付けて、上記溝内に圧油を供給できるようにした油圧式摺動ガイド機構を構成し、更に、上記下段錘りを前後左右方向に移動させる駆動装置と、該駆動装置へ制御指令を送ると共に該制御指令を送るときに上記溝内に圧油を供給するよう制御する制御装置とを備えて、該制御装置にて制御された圧油により上記下段錘りを浮上支持させた状態で該下段錘りを移動させると共に上記上段錘りを揺動させるようにした構成を有することを特徴とする制振装置。
【請求項２】
ベース上に立設した複数本の支柱と該各支柱の上端間を連結する上部構造材とからなる支持フレーム内に、上段錘りを前後左右方向へ揺動自在に吊り下げて配置し、該上段錘りの下側に、下段錘りを前後左右方向へ摺動自在に配置し、上記上段錘りの中央部と下段錘りの中央部とを、運動伝達部材により上下方向の相対変位を吸収できるように連結し、且つ上記下段錘りとベースとの間に、複数の空気軸受からなる空圧式摺動ガイド機構を介在させ、更に、上記下段錘りを前後左右方向に移動させる駆動装置と、該駆動装置へ制御指令を送ると共に該制御指令を送るときに空気軸受に圧縮空気を供給するよう制御する制御装置とを備えて、該制御装置にて制御された圧縮空気により上記下段錘りを浮上支持させた状態で該下段錘りを移動させると共に上記上段錘りを揺動させるようにした構成を有することを特徴とする制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超高層ビルディングやタワー、鉄塔、船舶等の構造物に取り付けてこれら構造物の揺れを抑えるために用いる制振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の制振装置のうち、前後左右方向の２軸用の制振装置の一例としては、特開平６−７４２９０号公報に示されたものがある。すなわち、図５に示す如く、構造物１上に固定するベースフレーム２上の前後、左右の位置に、４本の支柱３を立設し、該各支柱３を一体化するように対峙する左右の支柱３の上端間を上部構造材としての横材４により連結すると共に、対峙する前後の支柱３の上端間を上部構造材としての縦材５により連結して、支持フレーム６を構成し、更に、該支持フレーム６の両横材４の左右端部寄り位置に、支柱３よりも長さを短くした４本の吊り材としての吊りロッド７の各上端を、クロスヒンジ８にて前後、左右方向へ揺動自在に取り付け、且つ該各吊りロッド７の下端に、矩形の平板上に形成した上段錘り９を、クロスヒンジ１０を介し前後、左右方向へ揺動自在に吊り下げて、上段錘り９が前後、左右方向へ自在に揺動変位させられるようにし、又、上記支持フレーム６の左右方向に対峙する支柱３間と前後方向に対峙する支柱３間に、固有周期微調整用スプリングとしてのスプリング内蔵式シリンダ１１を、位置調節できるように斜めに取り付け、更に、上記ベースフレーム２上の位置で上段錘り９に対し所要の隙間を隔てて上下に重なる位置に、矩形の平盤状に形成した下段錘り１２を、摺動ガイド機構１３を介して前後、左右方向へ摺動自在に配置すると共に、該下段錘り１２の上面側中央部に、運動伝達部材としての運動伝達ピン１５を突設して、該運動伝達ピン１５を、上段錘り９の中央部に、リニアガイドや軸受の如き摺動具１６を介して上下方向に貫通させ、上段錘り９の揺動と下段錘り１２の水平摺動が運動伝達ピン１５を介して同時に行われるようにしてある。
【０００３】
上記摺動ガイド機構１３は、図５において、右半部側と左半部側に分割してあり、右半部側では、下段錘り１２の下面に取り付けた左右方向に延びる２条のリニアガイドレール１７ｂと、該各リニアガイドレール１７ｂに係合させた複数のリニアガイドブロック１８ｂと、ベースフレーム２上にレール台１４を介して取り付けた前後方向に延びる２条のリニアガイドレール１７ａと、該各リニアガイドレール１７ａに係合させた複数のリニアガイドブロック１８ａと、上下で対応するリニアガイドブロック１８ａとリニアガイドブロック１８ｂとをそれぞれ連結した左右方向に延びる連結ビーム１９ｂとからなり、一方、左半部側では、右半部側の配置を水平方向に９０°ずらして前後、左右方向を逆配置した構成としてある。
【０００４】
又、上記連結ビーム１９ｂの下面に前後方向へ向けてラックバー２０ａを取り付け、該ラックバー２０ａにピニオン２１ａを噛合させ、該ピニオン２１ａを、減速機２３ａを介して減衰機２２ａに連結し、一方、上記連結ビーム１９ａに連結部材を介して左右方向へ向けてラックバー２０ｂを取り付け、該ラックバー２０ｂにピニオン２１ｂを噛合させ、該ピニオン２１ｂを、減速機２３ｂを介して減衰機２２ｂに連結し、構造物１の前後左右の揺れに伴う上段錘り９及び下段錘り１２の振幅を、ラックバー２０ａ，２０ｂからピニオン２１ａ，２１ｂ、減速機２３ａ，２３ｂを介し減衰機２２ａ，２２ｂに伝えて減衰させられるようにしてある。これにより、構造物１の揺れを速やかに抑えることができる。又、この際、錘り９，１２は前後、左右方向の２軸方向に運動することができるので、構造物１の水平方向のあらゆる方向の揺れに対処することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記２軸方向の制振装置の場合、下段錘り１２の摺動ガイド機構１３が、リニアガイドによる上下２段構造であるため、下段錘り１２の高さが高くて装置全高が高くなると共に、構造が複雑になるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は２軸の制振装置において、下段錘りの摺動ガイド機構の構造を簡略化して装置全高を低くすることができるようにしようとするものである。
【０００７】
【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に、ベース上に立設した複数本の支柱と該各支柱の上端間を連結する上部構造材とからなる支持フレーム内に、上段錘りを前後左右方向へ揺動自在に吊り下げて配置し、該上段錘りの下側に、下段錘りを前後左右方向へ摺動自在に配置し、上記上段錘りの中央部と下段錘りの中央部とを、運動伝達部材により上下方向の相対変位を吸収できるように連結し、且つ上記下段錘りの下面に、所要形状の溝を設けると共に、該溝の縁に、下端がベースの上面と接するようにシール用ゴムを取り付けて、上記溝内に圧油を供給できるようにした油圧式摺動ガイド機構を構成し、更に、上記下段錘りを前後左右方向に移動させる駆動装置と、該駆動装置へ制御指令を送ると共に該制御指令を送るときに上記溝内に圧油を供給するよう制御する制御装置とを備えて、該制御装置にて制御された圧油により上記下段錘りを浮上支持させた状態で該下段錘りを移動させると共に上記上段錘りを揺動させるようにした構成としたり、あるいは、ベース上に立設した複数本の支柱と該各支柱の上端間を連結する上部構造材とからなる支持フレーム内に、上段錘りを前後左右方向へ揺動自在に吊り下げて配置し、該上段錘りの下側に、下段錘りを前後左右方向へ摺動自在に配置し、上記上段錘りの中央部と下段錘りの中央部とを、運動伝達部材により上下方向の相対変位を吸収できるように連結し、且つ上記下段錘りとベースとの間に、複数の空気軸受からなる空圧式摺動ガイド機構を介在させ、更に、上記下段錘りを前後左右方向に移動させる駆動装置と、該駆動装置へ制御指令を送ると共に該制御指令を送るときに空気軸受に圧縮空気を供給するよう制御する制御装置とを備えて、該制御装置にて制御された圧縮空気により上記下段錘りを浮上支持させた状態で該下段錘りを移動させると共に上記上段錘りを揺動させるようにした構成とする。
【０００８】
下段錘りの摺動時に、油圧式又は空圧式摺動ガイド機構により下段錘りを浮上支持できるので、下段錘りの摺動をガイドする部分の高さを低く抑えることができるようになって、装置全高を低く抑えることができるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１乃至図３は本発明の実施の一形態を示すもので、アクティブ型に構成した場合について示す。すなわち、図５に示したと同様に、４本の支柱３と該各支柱３の上端間を連結する上部構造材としての横材４及び縦材５とからなる支持フレーム６内に、上段錘り９を吊りロッド７により前後左右方向へ揺動自在に吊り下げて配置し、該上段錘り９の下側に、下段錘り１２を前後左右方向へ摺動自在に配置し、且つ上記上段錘り９の中央部と下段錘り１２の中央部とを、運動伝達部材としての運動伝達ピン１５と摺動具１６を介して上下方向の相対変位を吸収できるように連結した構成において、上記下段錘り１２の摺動ガイド機構として、下段錘り１２とベース２との間に、油圧式摺動ガイド機構２４Ａを介在させ、油圧で下段錘り１２を浮上支持させるようにする。
【００１１】
詳述すると、下段錘り１２の下面側に、中央部から放射状に延びるように縦横斜め方向に溝２５を掘ると共に、これら溝２５の縁にシール用ゴム２６を取り付けて、該シール用ゴーム２６の下端がベース２の上面と密着する如く接するようにし、且つ一端を油ポンプ２８に接続した油配管２９の他端を、上記ベース２を通し上記溝２５の中央部へ向けて開口させて、溝２５内に圧油３０を供給して油圧により下段錘り１２をベース２上で浮上支持させられるようにした構成とし、更に、上記ベース２上の外周部に、シール用ゴム２６とベース２面との間から流出した圧油３０を集めて油タンク３１へ回収させるようにするトラフ２７を設ける。
【００１２】
又、上記下段錘り１２の前後、左右方向の駆動装置として、油圧シリンダ３２ａ、３２ｂを用い、該油圧シリンダ３２ａ，３２ｂのロッド３３端を、下段錘り１２の側面部にブラケット３４により取り付けた水平軸３５に対しそれぞれ摺動自在に連結し、更に、構造物１の前後、左右方向の揺れを検知する加速度センサーの如き揺れ検知センサー３７ａ，３７ｂと、これら揺れ検知センサー３７ａ、３７ｂの信号を位相制御して上記油圧シリンダ３２ａ、３２ｂへ制御指令を送ると共に油ポンプ２８を駆動して溝２５内に圧油３０を供給させるようにする制御装置３６を備えた構成とする。
【００１３】
なお、その他の構成は図５に示したものと同じであり、同一部分には同一符号が付してある。
【００１４】
構造物１に揺れが発生しない平常時には、予め、油ポンプ２８の駆動により溝２５内に圧油が３０封入されていて、シール用ゴム２６により漏れない状態になっている。
【００１５】
上記の状態において、構造物１に揺れが発生し、その揺れが揺れ検知センサー３７ａ，３７ｂにて検知されると、その信号に基づいて制御装置３６から前後、左右方向の各油圧シリンダ３２ａ，３２ｂに作動指令が送られるが、この際、同時に、上記制御装置３６から油ポンプ２８に駆動指令が送られることになる。このため、下段錘り１２の下面側の溝２５に圧油３０が供給されることになり、この圧油３０の圧力により下段錘り１２はベース２上で僅かに浮上させられた状態となる。したがって、下段錘り１２は圧油３０により浮かされた状態で前後左右方向に円滑に動かされ、更に、下段錘り１２の移動力が運動伝達ピン１５を介して上段錘り９に伝えられることにより、上段錘り９が吊りロッド７を介して揺動させられる。なお、下段錘り１２の移動時、シール用ゴム２６の下端からベース２上に漏れた圧油３０は外周部のトラフ２７で受けられて、油タンク３１に回収されることにより循環使用される。
【００１６】
上記において、下部錘り１２の摺動ガイド機構として、下段錘り１２の下面に掘った溝２５内に圧油３０を供給するようにした油圧式摺動ガイド機構２４Ａを用いているため、摺動ガイド機構の高さを低いものとすることができると共に、構造の簡略化を図ることができ、装置全高を、図５に示したものよりも低く抑えることができる。
【００１７】
次に、図４は本発明の実施の他の形態を示すもので、図１乃至図３に示したものと同様な構成において、下段錘り１２の摺動ガイド機構として油圧式摺動ガイド機構２４Ａを用いることに代えて、下段錘り１２とベース２との間に、空圧式摺動ガイド機構２４Ｂを介在させるようにしたものである。すなわち、下段錘り１２とベース２との間のたとえば前後左右の４個所に空気軸受３８を設置し、各空気軸受３８に、空気ポンプ４０からの圧縮空気４１を空気配管３９を通して同時に供給できるようにし、摺動時の下段錘り１２を空気圧で浮上支持させるようにしたものである。その他の構成は図１乃至図３に示したものと同じである。
【００１８】
図４に示すように、複数の空気軸受３８からなる空圧式摺動ガイド機構２４Ｂを用いるようにすると、図１に示すトラフ２７等が不要であり、メンテナンスの面で有利となる。
【００１９】
なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、図２における溝２５の形状や、図４における空気軸受３８の設置数や設置位置等は、下段錘り１２の支持バランスを考えて任意に選定し得ること、又、溝２５への圧油３０の供給や空気軸受３８への圧縮空気４１の供給は下段錘り１２側から行うようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の制振装置によれば、ベース上に立設した複数本の支柱と該各支柱の上端間を連結する上部構造材とからなる支持フレーム内に、上段錘りを前後左右方向へ揺動自在に吊り下げて配置し、該上段錘りの下側に、下段錘りを前後左右方向へ摺動自在に配置し、上記上段錘りの中央部と下段錘りの中央部とを、運動伝達部材により上下方向の相対変位を吸収できるように連結し、且つ上記下段錘りの下面に、所要形状の溝を設けると共に、該溝の縁に、下端がベースの上面と接するようにシール用ゴムを取り付けて、上記溝内に圧油を供給できるようにした油圧式摺動ガイド機構を構成し、更に、上記下段錘りを前後左右方向に移動させる駆動装置と、該駆動装置へ制御指令を送ると共に該制御指令を送るときに上記溝内に圧油を供給するよう制御する制御装置とを備えて、該制御装置にて制御された圧油により上記下段錘りを浮上支持させた状態で該下段錘りを移動させると共に上記上段錘りを揺動させるようにした構成としたり、あるいは、ベース上に立設した複数本の支柱と該各支柱の上端間を連結する上部構造材とからなる支持フレーム内に、上段錘りを前後左右方向へ揺動自在に吊り下げて配置し、該上段錘りの下側に、下段錘りを前後左右方向へ摺動自在に配置し、上記上段錘りの中央部と下段錘りの中央部とを、運動伝達部材により上下方向の相対変位を吸収できるように連結し、且つ上記下段錘りとベースとの間に、複数の空気軸受からなる空圧式摺動ガイド機構を介在させ、更に、上記下段錘りを前後左右方向に移動させる駆動装置と、該駆動装置へ制御指令を送ると共に該制御指令を送るときに空気軸受に圧縮空気を供給するよう制御する制御装置とを備えて、該制御装置にて制御された圧縮空気により上記下段錘りを浮上支持させた状態で該下段錘りを移動させると共に上記上段錘りを揺動させるようにした構成としてあるので、下段錘りの前後左右方向への摺動ガイド機構の高さを低くすることができると共に構造の簡略化を図ることができ、これにより装置全高を低く抑えることができる、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制振装置の実施の一形態を示す側面図である。
【図２】図１のII−II方向矢視図である。
【図３】図２のIII−III方向拡大矢視図である。
【図４】本発明の実施の他の形態を示す側面図である。
【図５】従来の２軸式制振装置の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
２  ベース
３  支柱
４  横材（上部構造材）
５  縦材（上部構造材）
６  支持フレーム
７  吊りロッド
９  上段錘り
１２  下段錘り
１５  運動伝達ピン（運動伝達部材）
２４Ａ  油圧式摺動ガイド機構
２４Ｂ  空圧式摺動ガイド機構
２５  溝
２６  シール用ゴム
３０  圧油
３２ａ，３２ｂ  油圧シリンダ（駆動装置）
３６  制御装置
３８  空気軸受
４１  圧縮空気
【図１】
0004485023.tif 000002
【図２】
0004485023.tif 000003
【図３】
0004485023.tif 000004
【図４】
0004485023.tif 000005
【図５】
0004485023.tif 000006