特許 5886660 制振装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5886660

(24)【登録日】2016年2月19日

(45)【発行日】2016年3月16日

(54)【発明の名称】制振装置

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/02 20060101AFI20160303BHJP

【ＦＩ】

   F16F15/02 C

【請求項の数】1

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2012-56850(P2012-56850)

(22)【出願日】2012年3月14日

(65)【公開番号】特開2013-190046(P2013-190046A)

(43)【公開日】2013年9月26日

【審査請求日】2014年11月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】304039065

【氏名又は名称】カヤバ システム マシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067367

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 泉

(74)【代理人】

【識別番号】100122323

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 憲

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 和廣

【審査官】 塚原 一久

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−２４７８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−０８８５４１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５５−１２０８４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５６−１０１２４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０３−０３３５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２０８３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１０６７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１６３７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−１２６５３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−０３３６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１７０７９３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ １５／００−１５／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

架台と、
上記架台上を往復動自在な可動マスと、
上記可動マスを往復動させるアクチュエータとを備えた制振装置において、
上記アクチュエータは、上記架台に固定されて上記可動マスの移動方向に沿う固定ラックと、
上記可動マスに固定されて上記固定ラックに対向するマス側ラックと、
上記固定ラックと上記マス側ラックに挟まれて双方に歯合するピニオンギアと、
一端で上記ピニオンギアを回転自在に保持するとともに他端が上記架台に連結される伸縮型のシリンダ装置とを備え、
上記架台は、上記固定ラックが固定されるラック側架台と、上記シリンダ装置の他端が固定されるシリンダ側架台とで構成され、上記架台を上記ラック側架台と上記シリンダ側架台とに分割できることを特徴とする制振装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制振装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、制振装置としては、たとえば、架台と、当該架台上を往復動自在な可動マスと、当該可動マスを往復動させるアクチュエータとを備えており、上記アクチュエータは、上記架台上に軸周りに回転自在に取り付けた螺子軸と、螺子軸に回転自在に螺着されるとともに可動マスに固定されるボールナットと、架台に固定されるとともにロータが上記螺子軸に連結される電動モータとを備えて構成されたものがある（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

この種の制振装置にあっては、建築物の上層階に設置され、風や地震等によって建築物が振動する際に、アクチュエータで可動マスを加振し、この可動マスの振動によって建築物の振動を抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０６−３３６３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、従来の制振装置では、可動マスを螺子軸とボールナットとでなる送り螺子機構と電動モータとで構成し、電動モータを駆動することで可動マスを往復動させるようになっているため、螺子軸の全長は少なくとも可動マスのストローク長さ以上に設定されなくてはならない。

【0006】

また、電動モータと螺子軸とを同軸に調整しなければならないため、架台に電動モータと螺子軸とを取り付けた状態で運搬することが好ましいが、既存の建築物に制振装置を設置しようとした場合、電動モータと螺子軸とを一体化した状態では長尺になってしまい建築物のエレベータ内に収まらず、制振装置の設置場所へ制振装置を搬入することができない場合がある。

【0007】

このような場合にあっては、電動モータと螺子軸とを別々にした状態で設置場所へ搬入した後、設置場所にて電動モータと螺子軸とを連結し双方の同軸を調整することが必要となって、組立作業が煩雑となる。

【0008】

したがって、従来の制振装置では、設置場所への搬入が困難であって、また、組立作業が煩雑であるという問題がある。

【0009】

そこで、本発明は、上記不具合を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、設置場所への搬入が簡単で、組立作業も非常に簡易な制振装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における制振装置は、架台と、上記架台上を往復動自在な可動マスと、上記可動マスを往復動させるアクチュエータとを備えた制振装置において、上記アクチュエータは、上記架台に固定されて上記可動マスの移動方向に沿う固定ラックと、上記可動マスに固定されて上記固定ラックに対向するマス側ラックと、上記固定ラックと上記マス側ラックに挟まれて双方に歯合するピニオンギアと、一端で上記ピニオンギアを回転自在に保持するとともに他端が上記架台に連結される伸縮型のシリンダ装置とを備え、上記架台は、上記固定ラックが固定されるラック側架台と、上記シリンダ装置の他端が固定されるシリンダ側架台とで構成され、上記架台を上記ラック側架台と上記シリンダ側架台とに分割できることを特徴とする。

【0011】

このように、本発明の制振装置は、固定ラック、マス側ラックとピニオンギアでなる機構を伸縮型のシリンダ装置で駆動する方式を採用しており、アライメント調整が容易である。

【0012】

さらに、シリンダ装置の伸縮作動によるストローク距離を２倍に増幅して可動マスを駆動することが可能であるので、ストローク長の短いシリンダ装置の利用が可能となる。

【発明の効果】

【0013】

本発明の制振装置によれば、設置場所への搬入が簡単で、組立作業も非常に簡易となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】一実施の形態における制振装置の正面図である。

【図2】一実施の形態における制振装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態における制振装置は、図１および図２に示すように、架台１と、当該架台１上を往復動自在な可動マス２と、当該可動マス２を往復動させるアクチュエータＡとを備えて構成されている。

【0016】

以下、各部について詳細に説明する。架台１は、図１および図２に示すように、長手方向にて二分割されており、可動マス２が走行するラック側架台１ａと、シリンダ側架台１ｂとで構成されている。ラック側架台１ａとシリンダ側架台１ｂの連結は、ボルト止めなどとされればよいが、これに限定されるものではなく、任意の連結方法を採用することができる。

【0017】

可動マス２は、図１および図２に示したように、ラック側架台１ａに乗せられており、下端中央に凹部２ａを備え、凹部２ａを挟む図２中左右両端とラック側架台１ａとの間にリニアガイド３，３が介装され、ラック側架台１ａ上を図１中左右方向へ走行することができ、架台１に対して往復動自在とされている。

【0018】

アクチュエータＡは、架台１におけるラック側架台１ａの上面に固定されて可動マス２の移動方向に沿う固定ラック４と、可動マス２の凹部２ａの底面に固定されて固定ラック４に対向するマス側ラック５と、固定ラック４とマス側ラック５に挟まれて双方に歯合するピニオンギア６と、一端で上記ピニオンギア６を回転自在に保持するとともに他端が架台１におけるシリンダ側架台１ｂに連結される伸縮型のシリンダ装置としての電動サーボシリンダ７とで構成されている。

【0019】

固定ラック４は、可動マス２の走行方向となる図１中左右方向に沿ってラック側架台１ａに歯を上方へ向けて固定されている。他方、マス側ラック５は、可動マス２の凹部２ａの底面にやはり可動マス２の走行方向となる図１中左右方向に沿って歯を下方へ向けて固定されており、固定ラック４と歯を向け合いながら平行に配置されている。

【0020】

そして、ピニオンギア６は、固定ラック４とマス側ラック５との間にこれらに歯合しつつ介装されており、丁度、固定ラック４とマス側ラック５によって挟まれる恰好となっている。なお、固定ラック４、マス側ラック５およびピニオンギア６は、バックラッシが低減された構造を採用したものであると好ましい。

【0021】

また、このピニオンギア６は、電動サーボシリンダ７の一端に回転自在に取り付けられている。電動サーボシリンダ７は、可動マス２の往復動可能な方向に一致する図１中の左右方向への伸縮が可能となっていて、電動サーボシリンダ７を伸縮させることで、ピニオンギア６を図１中左右方向へ移動させることができる。電動サーボシリンダ７の伸縮方向の軸と、ピニオンギア６が固定ラック４上を走行する際の回転中心の軌跡とが同一線上にある場合、電動サーボシリンダ７の他端をシリンダ側架台１ｂへ不動にして固定的に連結することもできるが、この場合、ヒンジによってピニオンギア６の走行方向と架台１の鉛直方向を含む面に沿って回転可能に連結してあって、ピニオンギア６の回転中心の軌跡と電動サーボシリンダ７の伸縮方向の軸とが同一線上になくともピニオンギア６の駆動に支障がないようになっている。なお、電動サーボシリンダ７と架台１との連結に際しては、ボールジョイントを介して行ってもよく、この場合は、ピニオンギア６の走行方向に対する横方向のぶれも吸収して、円滑にピニオンギア６を駆動することができる。なお、シリンダ装置としては、電動サーボシリンダの他、液圧や気体圧を利用して伸縮するシリンダ装置を用いることもできる。

【0022】

ここで、ピニオンギア６、固定ラック４およびマス側ラック５の機構の動作を説明する。まず、固定ラック４とマス側ラック５とが固定されておらず、ピニオンギア６の回転軸を固定して、ピニオンギア６をその場で回転させることを考える。この場合、ピニオンギア６が図１中時計回りに回転すると、下方の固定ラック４は左側へ移動し、上方のマス側ラック５は右側へ移動するが、固定ラック４とマス側ラック５の移動距離は等しい。つまり、ピニオンギア６がその場で回転するとピニオンギア６を中心として固定ラック４とマス側ラック５の移動方向は反対となるが移動距離は等しくなる。つづいて、固定ラック４を固定し、ピニオンギア６の回転軸での回転と右方向への移動を可能とし、マス側ラック５も左右方向へ移動可能であるとする場合、つまり、アクチュエータＡと同様の構成である場合、ピニオンギア６を右方向へ移動させると、ピニオンギア６は固定ラック４が固定されているので時計回りに回転することになる。ピニオンギア６が回転すると固定ラック４とマス側ラック５の動きは左右反対で移動距離は等しくなるのであるが、固定ラック４が固定されているため固定ラック４が動かない代わりにマス側ラック５のみが右側へ移動することになり、また、ピニオンギア６が固定ラックとマス側ラック５の相対移動の中心となることから、結果、マス側ラック５はピニオンギア６の右方向への移動距離の２倍の距離だけ右側へ移動することになる。反対に、ピニオンギア６を図１中左方向へ移動させると、上記と同様に、マス側ラック５はピニオンギア６の移動距離の２倍の距離を左側へ移動することになる。したがって、ピニオンギア６を電動サーボシリンダ７で図１中左右方向へ移動させることで、可動マス２を電動サーボシリンダ７の伸縮移動距離の２倍の距離移動させることができる。なお、この場合、可動マス２に凹部２ａが設けられているので、可動マス２が図１中左方向となるシリンダ装置側へ移動しても、電動サーボシリンダ７と干渉することがないようになっている。なお、凹部２ａを設けないのであれば、架台１側にリニアガイド３，３を支持する脚を設けるようにしてもよい。

【0023】

このように、本発明の制振装置は、固定ラック４、マス側ラック５とピニオンギア６でなる機構を電動サーボシリンダ７で駆動する方式を採用しており、アライメント調整が容易であるから組み立てが簡単であり、制振装置の設置個所へ制振装置を完成品として運搬するのではなく部品にばらして運搬し、当該設置個所にて制振装置を組み立てることができる。

【0024】

さらに、シリンダ装置の伸縮作動によるストローク距離を２倍に増幅して可動マス２を駆動することが可能であるので、ストローク長の短いシリンダ装置の利用が可能となって、制振装置の設置個所への運搬の際に通路やエレベータなどの狭小箇所の通過を余儀なくされるなどの運搬上の制約があっても当該設置個所への運搬が可能となる。

【0025】

上述のように、本発明の制振装置は、駆動部であるアクチュエータＡが固定ラック４、マス側ラック５とピニオンギア６でなる機構とシリンダ装置とで構成されるから、アライメント調整が容易であってシリンダ装置のストローク長を短くすることができ、設置場所への搬入が簡単で、組立作業も非常に簡易となるのである。したがって、既存建物にも制振装置を取り付けることができる。

【0026】

さらに、固定ラック４、マス側ラック５とピニオンギア６でなる機構とシリンダ装置とでアクチュエータＡが構成されるため、アライメント調整が容易であり、多少の寸法誤差も許容されることから、架台１を上記機構が設けられるラック側架台１ａと、シリンダ装置が固定されるシリンダ側架台１ｂとに分割することができ、この架台１の分割によりより一層設置個所への運搬が容易となり、より多くの建築物へ制振装置を適用することができる。

【0027】

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

【符号の説明】

【0028】

１ 架台
１ａ ラック側架台
１ｂ シリンダ側架台
２ 可動マス
４ 固定ラック
５ マス側ラック
６ ピニオンギア
７ シリンダ装置としての電動サーボシリンダ
Ａ アクチュエータ

【図1】

【図2】