(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震の結果として、構造物の部分間に相対変位が発生した場合に構造物を守るために、構造物の第１の部分（３，４，５，６）と第２の部分（７）との間に介装するためのエネルギー消散体（２）であって、前記エネルギー消散体は、前記相対変位によって作動される発電機（８，２７）と、
（ａ）所定の軸を備え、構造物の第１の部分に固定されたステーター（９）と、
（ｂ）前記ステーターに関して相対変位を行うために前記ステーター内に支持され、機械的伝導機構によって前記構造物の他の一部に作動的に接続されたローター（１０）と、
（ｃ）ステーターに固定された永久磁石と、ローターに固定された磁性鉄素材の部材とを含み、前記部材と前記磁石は互いに向き合い、前記ステーターと前記ローターの間で相対変位を行う結果として相対的に変位するとともに、
前記エネルギー消散体は、以下の点すなわち、
前記機械的伝導機構が、ローター内に含まれ、構造物の部分間に発生する相対変位の結果としてステーターとローターの間に相対回転を適切に発生するローター内に含まれる雄ネジと雌ネジの継手を含む点、前記相対回転が、磁性鉄素材内に誘起される電流によって発熱を惹起する永久磁石と磁性鉄素材の間の相対回転を招く点、および、エネルギー消散体が、第１および第２の関節ジョイントによって、構造体の第１および第２の部分に作動的に接続されており、前記両ジョイントは、エネルギー消散体が僅かに傾動することを適切に許容する点を特徴とする消散体（２）。
【請求項２】
発電機（８）が、予定軸を備え、構造物の一部に固定されたステーター（９）と、ステーター（９）内で回転するために前記ステーターと共軸に支持され、機械的伝導機構（１９）によって前記構造物の他の一部に接続されたローター（１０）とからなる点を特徴とする請求項１記載の消散体（２）。
【請求項３】
機械的伝導機構（１９）が、ネジ（２２）と雌ネジ部材（２１）を備え、ステーター（９）とローター（１０）と共軸をなし、変位の方向に延在する点に特徴とする請求項２記載の消散体（２）。
【請求項４】
雌ネジ部材（２１）がローター（１０）に固定されており、ネジ（２２）が構造物の他の一部に固定されている点を特徴とする請求項３記載の消散体（２）。
【請求項５】
ステーター（９）とネジ（２２）とが、関節ジョイント（１８，２４）によって、対応する構造物の一部に固定される点を特徴とする請求項４記載の消散体（２）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、構造物の部分の間、例えば、高架橋の支持構造物と橋床の間に介装されて、地震の結果として部分間の相対的変位が生じた場合に、構造物を保護するためのエネルギー消散構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
知られるように、例えば高架橋のような構造物は、地震が原因となって蒙る損傷から守られなければならない。
【０００３】
この要求を満足させるために、地震の結果として生じる構造物の部分と部分の間の変位に対し、降伏点を越えたときにかなりの歪みを受けるスチール部材が抵抗するエネルギー消散構造体が知られており、広範に用いられている。
【０００４】
受ける歪みの規模によって、これらの部材の挙動は、エネルギーの消散を生じて、弾性範囲を離れて塑性範囲に移行する。
【０００５】
これらのエネルギー消散構造体は、一度組み付けられると、使用したときに期待される挙動には遥かに及ばない挙動を示すという不利を有する。さらに、それらの挙動は、繰り返して発生する地震とともに、同一の挙動を繰り返すのではなく、次第に劣化して遂には完全に役に立たなくなる。
【０００６】
実質的には液圧緩衝器型であるエネルギー消散構造体が提案されている。これらのエネルギー消散構造体は、必要な場合に発揮すべき機能を奏するであろうという確信して、何年もの長きに亘って、組み付けたままにしておくことはできない。それどころか、これらは、シールを交換し、油を満たし、または、改良されたエネルギー消散構造体と交換する面倒な定期的保全作業を必要としており、このような問題にはすべてそのような作業が付いて回る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が立脚する問題点は、先行技術のエネルギー消散構造体に関連して述べた不利を克服するような構造と機能的特徴を備える特定のタイプのエネルギー消散構造体を創出することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この問題点は、エネルギー消散構造体が、前記の変位によって作動する発電機からなるという特徴において特定されるタイプの消散構造体によって解決される。
【０００９】
この発明の消散構造体の別の特徴と利点は、添付図面に関連して与えられる非限定的な好ましい具体例を説明することによって明らかとなろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、符号１で一般的に示す構造物がこの発明のエネルギー消散構造体２と組み合わさっている。
【００１１】
構造物１は、迫り台３、橋台４、５および反対側にある迫り台６とからなる高架橋である。長手方向の橋床７が、支持構造物３、４、５、６に載置される。
【００１２】
消散構造体２は、発電機８を有し、迫り台３と橋床７との間に介装されている。
【００１３】
実際上はダイナモである発電機８は、相対回転を行うステーター９とローター１０からなる。
【００１４】
ステーター９は長手方向の軸線ＸーＸを備える。外径Ｄを備えるローター１０が、ステーター９内で回転するように、径方向の力と軸方向のスラストに耐えることが可能な軸受け１１、１２によって、これと同軸に設けられている。
【００１５】
ステーター９は永久磁石１３を装着しており、一方、ローターは、好ましくは、予め決めた抵抗値を備える導電性素材の巻着層である、磁性鉄素材の部材１４を装着している。
【００１６】
ステーター９は、筒状シェル１５、および、それぞれ迫り台３と橋床７とに向き合う、互いに反対側にあるヘッド１６、１７を有し、ヘッド１６によって、従来の関節型ジョイント１８を介して迫り台３に固定されている。前記関節型ジョイント１８は、ステーターを僅かに傾動することができるが、ステーターをその軸線を中心に回転させることはできない。
【００１７】
ローター１０は、軸ＸーＸ上に位置する雄ネジと雌ネジの継手からなる機械的伝導機構１９によって橋床７に接続されている。
【００１８】
継手２０は、逆転が可能で、０．５よりも大きい、例えば０．８の効率（エネルギーの入出力の比）を備える。
【００１９】
特に、継手２０は、ローター１０に固着された雌ネジ溝を切った雌ネジ部材２１と、実質的に関節ジョイント１８と同一な関節ジョイント２４によって、橋床７に固定された一方の端部２３を備え、ヘッド１７を通して突出するピッチＰのネジ２２とを有する。
【００２０】
保護ベローズ２５がネジの端部２３とヘッド１７の間に延在する。
【００２１】
地震が発生した場合は、迫り台３と橋床７との間に、任意の相対速度で発生する水平方向の変位が、ステーターとローターに対するネジの軸線方向の変位、したがって、ステーターに対する対応周速度におけるローターの対応する回転をもたらす。この速度は、ローターの直径Ｄの値を大きく、ピッチＰの値を小さく選ぶことによって上に述べた相対速度よりも大きくすることができる。
【００２２】
ステーターが創出する磁界によってローター内に誘導される電流が大気中に消散される熱を発生するので、発電機内においてエネルギーが消散される。このエネルギー消散に加えて、この具体例では０．２である、合計すれば全効率１になる補足比率で、雄ネジと雌ネジの継手内部の摩擦に原因するエネルギーの消散が起きる。
【００２３】
発電機の大きさは、必要とされる全エネルギー消散比率、ここに説明する具体例においては０．８を分担するような大きさであることが容易にわかる。
【００２４】
図４、５、６を参照すると、これらにおいては、図１、２、３のままである部材には同じ参照符号が付与されている。
【００２５】
高架橋１は、迫り台３と橋床７との間に介装されるエネルギー消散構造体２６と組み合わされる。
【００２６】
消散構造体２６は、実際上は平面内に延在するダイナモである発電機を有する。
【００２７】
特に、発電機２７は、両方とも、空隙３０を規定し、互いに対して並進し得る水平に配置されたプレートの形態をなすインダクター２８とアーマチャー２９からなる。
【００２８】
プレート状インダクター２８は、フラットな上部表面３２をを備えるプレート状本体３１を有しており、インダクターは前記本体によって、橋床７および永久磁石３４を装着するフラットな下部表面３３とに固定されている。
【００２９】
プレート状アーマチャー２９は、フラットな下部表面３６を備えるプレート状本体３５を有しており、アーマチャーは前記本体によって、空隙３０が予定の、例えば、１mmから４mmの値を有するとともに、予定の抵抗値を備える導電体であることが好ましい磁性鉄素材の部材３８を装着するフラットな上部表面３７を有するような態様で支持迫り台３に固定されている。
【００３０】
地震が起きた場合は、支持迫り台３と橋床７との間で任意の相対速度で発生する水平方向の変位がインダクターとアーマチャーの等しい相対的並進変位をもたらす。この具体例においても、インダクターによって創り出される磁界によってアーマチャーに誘導される電流が熱を発生し、この熱が大気中に消散するのでエネルギー消散も発生する。実際には、摩擦によってはエネルギーの消散がないので、必要なエネルギー消散量の全体は、この目的に適した大きさを容易に持つことができる発電機内で起きる。
【００３１】
【発明の効果】
この発明の消散構造体の主要な利点は、その信頼性にある。事実、この構造体はメインテナンスを必要とすることなく実用上の無制限な期間に亘り、いつでも作動できるように、組み込んだままにしておくことができる。
【００３２】
その性能は、たといそれが異なった気候条件において組み込まれても一貫して変化しない。
【００３３】
この発明の消散構造体の別の利点は、その大きさを選択するときに、その実際の挙動と理論上の挙動の間にほとんど相違がないという事実にある。
【００３４】
この発明の消散構造体の別の利点は、作動を繰り返す場合にも変化がないという事実にある。
【００３５】
最後に、この発明の消散構造体は、構造的に単純、強固であることが可能で、これは、大きな建設サイトにある大きな構造物中に組み込むべき対象物品用に決して小さくない利点であることに注目すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のエネルギー消散構造体を組み込んだ構造物。
【図２】図１の消散構造体の拡大断面図。
【図３】図２の消散構造体のIII-III 線断面図
【図４】この発明の変形例によるエネルギー消散構造体の正面図。
【図５】図４の消散構造体の拡大断面図。
【図６】矢印VI方向から見た図５の消散構造体の一部の透視平面図。
【符号の説明】
２…エネルギー消散体，３，６…迫り台，７…橋床，４、５…橋台，８…発電機，９…ステーター，１０…ローター，１１…軸受け，１３…永久磁石，１８…関節ジョイント，１９…伝導機構，２０…継手。
【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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