(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフレーム上に、上面側が凹となるように円弧状に形成した前後一対の主レールを、左右方向が長手方向となるように設置し、該前後の主レール上に制振体を左右方向へ揺動自在に載置し、又、上記主レールと同じ曲率中心の円弧状に形成したラックレールを、制振体の下方に主レールと平行に設置し、該ラックレールに噛合させたピニオンの軸を制振体上に搭載したモータの出力軸に連結してある制振装置の上記前後の各主レールの外側位置に、上面側が凹となるように円弧状に形成したガイドレールを、主レールと平行に左右方向に設置し、該各ガイドレール上に、左右方向に延びるキャリアフレームを左右のガイドローラを介して左右方向へ揺動自在にそれぞれ載置すると共に、該各キャリアフレームの左右両端部に、それぞれワイヤロープ用ホイールとケーブル用ホイールとを同軸上に重ねて回転自在に支承させ、且つ一端をガイドレールの左右方向中央部付近に固定した左右のワイヤロープの他端側を、上記左右のワイヤロープ用ホイールに掛け回してから制振体の左右方向中央部に固定して閉ループを形成するようにしてなるホイールキャリア式ケーブルベア（登録商標）を構成し、更に、給電ケーブルを、上記左右のケーブル用ホイールを介し上記ワイヤロープに隣接させて同系路で制振体上へ導くようにした構成を有することを特徴とする制振装置の給電装置。
【請求項２】
ホイールキャリア式ケーブルベア（登録商標）のガイドレールの曲率半径を主レールの曲率半径よりも小さくし、且つガイドレールの曲率中心を主レールの曲率中心よりも下側に位置させた請求項１記載の制振装置の給電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として船舶の波浪等による揺れ振動や高層ビルディングの風荷重による揺れ振動を抑えるために用いる制振装置の給電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
船舶や高層ビルディングの如き構造物の揺れ振動を抑制するための制振装置として、構造物に与えられた揺れエネルギーを錘りの運動エネルギーに変え、それを効率よく減衰することにより構造物の振動を少なくすることができるようにした単振り子方式が従来より知られている。
【０００３】
かかる単振り子方式の制振装置は、図７及図８にその一例の概要を示す如く、ベースフレーム１上に、上面側が凹となるように円弧状に形成した前後一対の主レール２を、長手方向が左右方向（構造物が主として揺れる方向）となるように設置し、該前後の主レール２上に、制振体としての錘り３を、車輪４を介し左右方向へ単弦振動する如く揺動自在に載置し、又、上記主レール２と同じ曲率中心の円弧状に形成したラックレール５を、前後の主レール２間位置に設け、該ラックレール５に噛合させたピニオン６の軸を、錘り３上に設置したモータ７の出力軸８に、減速機９を介して連結し、図示しない揺れ検知センサからの信号を位相制御装置で位相制御してモータ７に駆動指令を送ることにより、モータ７の駆動力でピニオン６をラックレール５に沿わせて転動させ、構造物の揺れに対して９０°遅れた形で錘り３に単弦振動を行う運動エネルギーを与え、そのエネルギーが構造物に対して最適な状態で与えられることにより、構造物の揺れを素早く抑えることができるようにしてある。
【０００４】
上記制振装置では、モータ７、該モータ７の回転を検出するパルスジェネレータ、モータ７を制動するブレーキ装置等の各種機器へ給電を行う必要があるため、構造物側から給電ケーブルを導くことになるが、上記各種の機器は円弧運動を行う錘り３上に設置されていることから、給電ケーブルも、錘り３の動きに合わせて変位できなければならない。
【０００５】
そのため、従来では、主レール１の外側位置に、左右方向の一方へ向けてＵ字状となるようにキャタピラ式ケーブルベア１０を配置し、構造物側の電源から引き回した給電ケーブル１１を、該キャタピラ式ケーブルベア１０の中を通して錘り３側へ導いて固定するようにし、錘り３の運動に追従して給電ケーブル１１がキャタピラ式ケーブルベア１０と一体的に左右方向へ変位できるようにしてある。１２は上部ケーブルベアトレイ、１３は下部ケーブルベアトレイ、１４は錘り３のカバーケーシングを示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記制振装置で採用しているキャタピラ式ケーブルベア１０は、多数のキャタピラブロックを順次ピン連結してなるものであるため、金属製とした場合、隣接するキャタピラブロック間に隙間のある屈曲状態から隙間がなくなる直線状へと回動変位するときの金属当接音や、あるいは、上下部のケーブルベアトレイ１２，１３上でのキャタピラブロックの摺動音等の大きな騒音を発生する問題があり、又、キャタピラブロック同士のピン連結部の滑り抵抗が比較的大きいことから、錘り３の移動速度が速いと円滑に追従変位することができず、そのため、錘りの移動速度に制限（通常１ｍ／ｓ程度）が生じる問題がある。因に、キャタピラブロックを、比較的騒音が小さいプラスチック製としたものもあるが、プラスチック製の場合、船舶等の高温多湿の環境下で使用すると、強度低下を起すため、ケーブル重量が重くなってくると損傷する可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、大きな騒音を発することがなく、しかも制振体の移動に円滑に追従変位することができ、又、船舶の如き高温多湿の環境下で使用しても損傷を起すことがないような制振装置の給電装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【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、ベースフレーム上に、上面側が凹となるように円弧状に形成した前後一対の主レールを、左右方向が長手方向となるように設置し、該前後の主レール上に制振体を左右方向へ揺動自在に載置し、又、上記主レールと同じ曲率中心の円弧状に形成したラックレールを、制振体の下方に主レールと平行に設置し、該ラックレールに噛合させたピニオンの軸を制振体上に搭載したモータの出力軸に連結してある制振装置の上記前後の各主レールの外側位置に、上面側が凹となるように円弧状に形成したガイドレールを、主レールと平行に左右方向に設置し、該各ガイドレール上に、左右方向に延びるキャリアフレームを左右のガイドローラを介して左右方向へ揺動自在にそれぞれ載置すると共に、該キャリアフレームの左右両端部に、それぞれワイヤロープ用ホイールとケーブル用ホイールとを同軸上に重ねて回転自在に支承させ、且つ一端をガイドレールの左右方向中央部付近に固定した左右のワイヤロープの他端側を、上記左右のワイヤロープ用ホイールに掛け回してから制振体の左右方向中央部に固定して閉ループを形成するようにしてなるホイールキャリア式ケーブルベア（登録商標）を構成し、更に、給電ケーブルを、上記左右のケーブル用ホイールを介し上記ワイヤロープに隣接させて同系路で制振体上へ導くようにした構成とする。
【０００９】
構造物上に設置した状態において、構造物の揺れに合わせて制振体が左右方向に揺動させられると、制振体に閉ループ状のワイヤロープが引かれることにより、キャリアフレームは制振体の移動量の半分だけ左右方向に揺動させられ、このキャリアフレームと一体に、給電ケーブルも追従変位させられる。この際、給電ケーブルはケーブル用ホイールの回転により屈曲変位させられるため、大きな騒音を発することはない。
【００１０】
又、ホイールキャリア式ケーブルベア（登録商標）のガイドレールの曲率半径を主レールの曲率半径よりも小さくし、且つガイドレールの曲率中心を主レールの曲率中心よりも下側に位置させた構成とすることにより、キャリアフレームは原点位置から左右方向に揺動させられても、ワイヤロープに無理な引き延ばし力が作用したり、弛みが発生したりすることを最少限に抑えることができる。
【００１１】
【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。
【００１２】
図１乃至図３は本発明の実施の一形態を示すもので、図７及び図８に示したと同様に、ベースフレーム１上に、上面側が凹となるように円弧状に形成した前後一対の主レール２を、左右方向が長手方向となるように設置し、該前後の主レール２上に、制振体としての錘り３を、車輪４を介し左右方向へ単弦振動するように揺動自在に載置し、又、上記主レール２と同じ曲率中心で上面をラック面としたラックレール５を、前後の主レール２間位置に設け、該ラックレール５に噛合させたピニオン６の軸を、上記錘り３上に載置したモータ７の出力軸８に減速機９を介して連結し、モータ７の駆動でピニオン６をラックレール５に沿わせて転動させることにより錘り３を左右に揺動させるようにしてある制振装置において、前後の主レール２の前後両外側位置（両脇位置）に、鋼製ホイールキャリア式ケーブルベア（登録商標）１５を配置し、錘り３上のモータ等へ給電を行う給電ケーブル１１を、該ホイールキャリア式ケーブルベア１５を介して導設した構成とする。
【００１３】
上記ホイールキャリア式ケーブルベア１５の詳細は、次の如くである。すなわち、主レール２の外側位置に、上面側が凹となるように湾曲させたガイドレール１６を、主レール２と平行に据え付け、該ガイドレール１６上に、左右方向へ延びるキャリアフレーム１７を、左右のガイドローラ１８を介して左右方向へ揺動自在に載置すると共に、該キャリアフレーム１７の左右両端部に、それぞれワイヤロープ用ホイール１９とケーブル用ホイール２０を同軸上に重ねて回転自在に支承させ、一方、錘り３上のカバーケーシング１４の上端部に、左右方向に延びる支持フレーム２１を前後方向外側へ張り出すように取り付けて、該支持フレーム２１の左右方向中央部の下部に、左右のガイドシーブ２２を設け、又、該ガイドシーブ２２の上部に固定ブラケット２３を設け、一端を上記ガイドレール１６の左右方向中央部に取り付けた固定ブラケット２４に固定した左右のワイヤロープ２５の他端側を、上記左右のワイヤロープ用ホイール１９にＵ字状に掛け回した後、上記ガイドシーブ２２を介して固定ブラケット２３に固定して、左右のワイヤロープ２５により左右方向に長い閉ループを形成してなる構成とし、錘り３の左右方向の揺動運動を左右のワイヤロープ２５を介してキャリアフレーム１７へ伝えられるようにしてある。
【００１４】
又、給電ケーブル１１を、ガイドレール１６の左右方向中央部付近に設けた固定用ガイド２６及び固定ドラム２７を経て、左右のケーブル用ホイール２０に巻き掛けた後、上記錘り３側の支持フレーム２１に取り付けた左右の固定ドラム２８を介し錘り３上へ導くようにし、上記キャリアフレーム１７の左右方向の揺動運動に追従して給電ケーブル１１が左右方向へ変位できるようにする。
【００１５】
上記ホイールキャリア式ケーブルベア１５において、キャリアフレーム１７の左右方向の揺動をガイドするガイドレール１６は、主レール２の曲率半径よりも所要量小さい曲率半径で且つ主レール２の曲率中心の位置よりも所要量下側にその曲率中心を位置させるようにしてある。
【００１６】
なお、２９はキャリアフレームの揺動をガイドするサイドローラを示す。
【００１７】
制振装置が構造物上に設置されている状態において、構造物に揺れが発生すると、図７及び図８に示す制振装置の場合と同様に、制振体としての錘り３が主レール２上を左右に揺動させられることになるが、このとき、給電ケーブル１１もホイールキャリア式ケーブルベア１５のキャリアフレーム１７の揺動を介して左右に追従変位させられる。この場合、上記キャリアフレーム１７の左右両端部のワイヤロープ用ホイール１９に掛け回されている左右のワイヤロープ２５は、一端が固定のガイドレール１６側に、又、他端が可動の錘り３側にそれぞれ固定されて閉ループを形成しているので、錘り３の移動によりワイヤロープ２５が引かれて閉ループが変形させられ、錘り３の移動量の半分だけキャリアフレーム１７が移動させられることになる。したがって、ワイヤロープ用ホイール１９と同軸に支承されているケーブル用ホイール２０を介してワイヤロープ２５と同系路で掛け回されている給電ケーブル１１も、錘り３の移動量の半分の移動量で左右方向に変位させられる。
【００１８】
上記において、錘り３の移動力はワイヤロープ２５を介してキャリアフレーム１７に伝えられ、給電ケーブル１１には直接伝わらないので、給電ケーブル１１に無理な力が作用することはなく、又、給電ケーブル１１はケーブル用ホイール２０に掛け回されていて、ケーブル用ホイール２０の回転に伴って屈曲変位させられるため、キャタピラ式ケーブルベアの場合の如き金属当接音や摺動音等の大きな騒音を発することなく錘り３の移動に円滑に追従して変位することができる。したがって、キャリアフレーム１７の移動量が錘り３の移動量の半分であることと相俟って、錘り３の移動速度に制限を与えるようなこともなく、又、給電ケーブル１１の重量が重くてもケーブル用ホイール２０で安定支持できるので、船舶等の高温多湿の環境下で使用しても安定した作動が得られる。
【００１９】
又、上記において、ホイールキャリア式ケーブルベア１５のガイドレール１６は、主レール２よりも曲率半径が小さく、主レール２の曲率中心よりも下側にその曲率中心を位置させてあるので、キャリアフレーム１７がガイドレール１６に沿い左右に揺動するときに、ワイヤロープ２５の長さ変化を最少の状態にすることができる。すなわち、たとえば、図４の模式図に示す如く、主レール２の曲率中心Ｏ1 とガイドレール１６の曲率中心Ｏ2 とが同一位置にある場合において、錘り３が実線で示す原点位置から二点鎖線で示す位置へと揺動変位すると、キャリアフレーム１７は実線で示す原点位置から二点鎖線で示す位置へと揺動変位させられる。このとき、錘り３の重心Ｇ1 とキャリアフレーム１７の重心Ｇ2 との上下方向の高さ寸法は、原点位置でｈ0 であったものが揺動位置ではｈ1 と大きくなる。このため、キャリアフレーム１７の左右のワイヤロープ用ホイール１９間に掛け回されているワイヤロープ２５は、理想的には一点鎖線で示す直線状態が好ましいものであるが、大きな高さ寸法ｈ1 の存在により、二点鎖線で示す如くへの字状に引き延ばされてしまうことになる。したがって、原点位置においてワイヤロープ２５を張った状態に掛け回すと、揺動位置においてワイヤロープ２５に無理な力が作用してしまうことになり、一方、ワイヤロープ２５が引き延ばされないようにするためには、引き延ばされる分を見込んだ長さにする必要があるが、その場合、原点位置付近では緩んでしまうので、作動にがたが発生してしまうことになる。なお、ｌ1 は錘り３の移動量、ｌ2 はキャリアフレーム１７の移動量（＝ｌ1 ／２）である。
【００２０】
そこで、本発明では、図５の模式図に示す如く、ガイドレール１６の曲率半径を主レール２の曲率半径よりも小さくし、且つガイドレール１６の曲率中心Ｏ2 を主レール２の曲率中心Ｏ1 よりも所要量下側に配置したものである。これにより、錘り３とキャリアフレーム１７が原点位置から揺動位置へ変位したときの重心Ｇ1 とＧ2 の上下方向の高さ寸法ｈ2 を図４に示す高さ寸法ｈ1 よりも小さくすることができて、左右のワイヤロープ用ホイール１９間に掛け回されたワイヤロープ２５を図４において一点鎖線で示す理想の直線状態に近付けることができ、ワイヤロープ２５が引き延ばされて無理な力が作用することやワイヤロープ２５が弛んで作動にがたが発生することがないようにすることができる。なお、この場合、上記ガイドレール１６の適切な曲率半径及び曲率中心の位置は主レール２側の設計寸法から幾何学的に求めることができる。
【００２１】
因に、ワイヤロープ２５の長さは、左側のワイヤロープ用ホイール１９側の部分について示す図６において、Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ1 ′，Ｌ2 ′の長さを算出することにより求めることができる。
【００２２】
すなわち、ワイヤロープ２５の上側の固定点（固定ブラケット２３の位置）の座標を（ｘ1 ，ｙ1 ）とした場合、
ｘ2 ＝ｘ0 ＋Ｒ・cos （θ1 ＋θ2 ）
ｙ2 ＝ｙ0 ＋Ｒ・sin （θ1 ＋θ2 ）
θ1 ＝ tan-1｛（ｙ0 −ｙ1 ）／（ｘ0 −ｘ1 ）｝
Ｌ0 ＝√（（ｘ0 −ｘ1 ）2 ＋（ｙ0 −ｙ1 ）2 ）
∴Ｌ1 ＝√（Ｌ0 2 −Ｒ2 ）
θ2 ＝ cos-1（Ｒ／Ｌ0 ）
θ3 ＝π−（θ1 ＋θ2 ）
∴Ｌ2 ＝Ｒ・θ3 
一方、ワイヤロープ２５の下側の固定点（固定ブラケット２４の位置）の座標を（ｘ1 ′，ｙ2 ′）とすると、同様にＬ1 ′，Ｌ2 ′が求められる。
【００２３】
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、錘り３やキャリアフレーム１７の揺動は車輪４やガイドローラ１８によらず、たとえば、リニアガイド機構によって行うようにしてもよいこと、又、ワイヤロープ用ホイール１９とケーブル用ホイール２０の重ね合わせ枚数は必要に応じて選定し得ること、更に、実施の形態では、ホイールキャリア式ケーブルベア１５を制振装置の前後両脇に配した場合を示したが、いずれか一方のみでもよいこと、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。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の制振装置の給電装置によれば、ベースフレーム上に、上面側が凹となるように円弧状に形成した前後一対の主レールを、左右方向が長手方向となるように設置し、該前後の主レール上に制振体を左右方向へ揺動自在に載置し、又、上記主レールと同じ曲率中心の円弧状に形成したラックレールを、制振体の下方に主レールと平行に設置し、該ラックレールに噛合させたピニオンの軸を制振体上に搭載したモータの出力軸に連結してある制振装置の前後の各上記主レールの外側位置に、上面側が凹となるように円弧状に形成したガイドレールを、主レールと平行に左右方向に設置し、該各ガイドレール上に、左右方向に延びるキャリアフレームを左右のガイドローラを介して左右方向へ揺動自在にそれぞれ載置すると共に、該各キャリアフレームの左右両端部に、それぞれワイヤロープ用ホイールとケーブル用ホイールとを同軸上に重ねて回転自在に支承させ、且つ一端をガイドレールの左右方向中央部付近に固定した左右のワイヤロープの他端側を、上記左右のワイヤロープ用ホイールに掛け回してから制振体の左右方向中央部に固定して閉ループを形成するようにしてなるホイールキャリア式ケーブルベア（登録商標）を構成し、更に、給電ケーブルを、上記左右のケーブル用ホイールを介し上記ワイヤロープに隣接させて同系路で制振体上へ導くようにした構成としてあるので、左右に揺動するキャリアフレームと一体的に給電ケーブルを変位させることができて、大きな騒音を発することなく給電ケーブルを錘りの移動に円滑に追従させて変位させることができ、これにより、錘りの移動速度に制限を与えることがなく、しかもケーブル重量が重くても船舶の如き高温多湿の環境下で使用しても損傷の心配がなく安定した作動を得ることができ、又、ホイールキャリア式ケーブルベア（登録商標）のガイドレールの曲率半径を主レールの曲率半径よりも小さくし、且つガイドレールの曲率中心を主レールの曲率中心よりも下側に位置させた構成とすることにより、ワイヤロープに引き延ばし力を作用させたり弛みを発生させたりすることを最少限に抑えることができ、より安定した作動を行わせることができる、等の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給電装置の実施の一形態を示す概略正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ方向矢視図である。
【図４】キャリアフレームが揺動したときにワイヤロープが引き延ばされる状態を示す模式図である。
【図５】キャリアフレームが揺動したときにワイヤロープが引き延ばされない理想的な状態を示す模式図である。
【図６】ワイヤロープの長さを求めるための模式図である。
【図７】制振装置の一例を示す概略正面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ方向矢視図である。
【符号の説明】
１  ベースフレーム
２  主レール
３  錘り（制振体）
５  ラックレール
６  ピニオン
７  モータ
８  出力軸
１１  給電ケーブル
１５  ホイールキャリア式ケーブルベア
１６  ガイドレール
１７  キャリアフレーム
１９  ワイヤロープ用ホイール
２０  ケーブル用ホイール
２５  ワイヤロープ
【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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