JPH10292849A - 制振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な制振を行いながら、制振バネを短くし
て汎用性を向上する。 【解決手段】 ゴンドラに固定される固定フレーム１０
に、その長手方向に移動可能に質量部材１１を設け、質
量部材１１と一体的に移動するように設けた回転軸１９
に取り付けた、２個のプーリー溝を形成した回転体２０
にワイヤー２１を一周分巻回し、その両端を固定フレー
ム１０の長手方向両端に連結し、質量部材１１の直線運
動を回転運動に変換する。回転軸１９に、回転体２０よ
りも１／２以下の径で、かつ、カム面を有する第１およ
び第２のカム体２２ａ，２２ｂを取り付け、直線運動の
ストロークを減少した状態で、回転軸１９の回転運動を
直線運動に変換する。第１および第２のカム体２２ａ，
２２ｂと質量部材１１とを第１および第２の制振バネ１
２ａ，１２ｂを介して連動連結し、短いバネによってゴ
ンドラの振動を早期に減衰する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、観覧車のゴンド
ラ、スキーリフト、作業用リフト、エレベータ、ケーブ
ルカー、車両などの被制振体に適用し、風や地震等に起
因して振動を受けたときにその振動を抑えて搭乗者の安
全性を確保できるように、被制振体に制振バネを介して
質量部材を設けた制振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の制振装置としては、従来一般
に、図１３の概念図に示すように、被制振体０１に制振
バネ０２とダンパー０３とを介して質量部材０４が設け
られ、被制振体０１が振動によって振動する（０５で示
す）ときに、その振動を早期に減衰するように構成され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような観覧車のゴンドラなどのように、大きく、ゆっ
たりと揺動するような被制振体０１の制振を行う場合、
被制振体０１の振動の振幅に対して質量部材０４の応答
振幅が５倍程度にもなり、質量部材０４のストロークが
大きくなる。また、そのような揺動に対応させるために
は、制振バネ０２としても柔らかいものが必要になり、
従来では、長い制振バネを用いざるを得ず、制振装置全
体として大きくなり、組み込みが困難で汎用性が低下す
る欠点があった。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、請求項１および請求項２に係る発明の
制振装置は、十分な制振を行うことができながら、制振
バネを短くして汎用性を向上できるようにすることを目
的とし、また、請求項３に係る発明の制振装置は、部品
点数少なく、かつ、部品重量を有効利用できるようにす
ることを目的とし、そして、請求項４に係る発明の制振
装置は、減衰機能をより向上できるようにするとともに
部品重量を一層有効利用できるようにすることを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の制
振装置は、上述のような目的を達成するために、被制振
体に所定方向に直線運動により往復移動可能に設けられ
る制振用の質量部材と、被制振体に対する質量部材の直
線運動を回転運動に変換する第１の運動変換手段と、そ
の第１の運動変換手段に連動されて、質量部材の直線運
動のストロークよりも小さいストロークの直線運動にな
るように第１の運動変換手段による回転運動を直線運動
に変換する第２の運動変換手段と、その第２の運動変換
手段と質量部材との間に介装されて第２の運動変換手段
による直線運動に抵抗を付与する制振バネとを備えて構
成する。

【０００６】また、請求項２に係る発明の制振装置は、
上述のような目的を達成するために、請求項１に係る発
明の制振装置における第１の運動変換手段を、被制振体
と一体的に移動する一対の第１の回転体と、両第１の回
転体に巻回されるとともに両端それぞれを質量部材に連
結する第１のワイヤーとから構成し、第２の運動変換手
段を、第１の回転体に一体回転可能に設けられるととも
に第１の回転体よりも小径の第２の回転体と、両第２の
回転体に巻回されるとともに両端それぞれを制振バネに
連結する第２のワイヤーとから構成し、かつ、第２のワ
イヤーと質量部材とを制振バネを介して連結して構成す
る。

【０００７】また、請求項３に係る発明の制振装置は、
上述のような目的を達成するために、請求項１に係る発
明の制振装置における第１の運動変換手段を、質量部材
と一体的に移動する回転体と、その回転体に整数周分巻
回されるとともに両端それぞれを被制振体に連結するワ
イヤーとから構成し、第２の運動変換手段を、回転体に
一体回転可能に設けられて制振バネに作用するカム面を
備えたカム体から構成し、カム体と質量部材とを制振バ
ネを介して連動連結して構成する。

【０００８】また、請求項４に係る発明の制振装置は、
上述のような目的を達成するために、請求項３に係る発
明の制振装置における回転体およびカム体を一体回転可
能に取り付けた回転軸を、質量部材に一体的に取り付け
た筒体内に回転可能に挿入し、筒体に円板を取り付け、
円板全体を囲む中空空間を回転体に設けるとともに、中
空空間内に、回転体と円板との相対回転に抵抗を付与す
るダンパーオイルを封入して構成する。

【０００９】

【作用】請求項１に係る発明の制振装置の構成によれ
ば、被制振体に対して制振用の質量部材が直線運動によ
り所定範囲にわたって往復移動し、第１および第２の運
動変換手段により質量部材の直線運動が回転運動を経て
小さいストロークの直線運動に変換され、その小さいス
トロークの直線運動に対して制振バネが抵抗を付与し、
被制振体の振動を早期に減衰することができる。

【００１０】また、請求項２に係る発明の制振装置の構
成によれば、被制振体に対して制振用の質量部材が直線
運動により所定範囲にわたって往復移動し、その質量部
材の直線運動が第１の回転体により回転運動に変換さ
れ、その回転運動により第１の回転体よりも小径の第２
の回転体が回転し、第２のワイヤーにより小さいストロ
ークの直線運動に変換されて制振バネの連結端を移動
し、その小さいストロークの直線運動に対して制振バネ
が抵抗を付与し、被制振体の振動を早期に減衰すること
ができる。

【００１１】また、請求項３に係る発明の制振装置の構
成によれば、被制振体に対して制振用の質量部材が直線
運動により所定範囲にわたって往復移動し、その質量部
材の直線運動が回転体により回転運動に変換され、その
回転運動によりカム体が回転し、カム面に作用するより
制振バネが小さいストロークの直線運動に変換されて移
動し、その小さいストロークの直線運動に対して制振バ
ネが抵抗を付与し、被制振体の振動を早期に減衰するこ
とができる。

【００１２】また、請求項４に係る発明の制振装置の構
成によれば、質量部材の直線運動を回転運動に変換する
ための、小さなストロークに変換する前の回転体と円板
とを相対回転させ、回転体と円板との相対回転に対して
ダンパーオイルが抵抗を付与し、被制振体の振動を一層
減衰することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。

【００１４】図１の（ａ）は、本発明に係る第１実施例
の制振装置を適用した大観覧車の全体正面図、図１の
（ｂ）は全体側面図であり、トラス構造の一対の支柱
１，１に、正面視で円形のトラス構造のアーム２が水平
方向の軸芯周りで駆動回転可能に設けられている。

【００１５】図２の要部の一部切欠正面図、および、図
３の要部の一部切欠側面図に示すように、被制振体とし
てのゴンドラ３の天井板４の一対の第１の支持ブラケッ
ト５，５にわたって吊り下げパイプ６が一体的に取り付
けられ、その吊り下げパイプ６の長手方向両端それぞれ
がアーム２に揺動可能に連結されている。

【００１６】天井板４には、吊り下げパイプ６を間にし
て一対の制振装置７，７が設けられている。ゴンドラ３
には開閉ドア８が設けられ、その内部には、一対のベン
チシート９，９が対向して設けられている。

【００１７】図４の（ａ）の要部の一部切欠平面図、図
４の（ｂ）の要部の一部切欠正面図、および、図５の要
部の一部切欠拡大正面図に示すように、制振装置７は、
天井板４に取り付け固定される矩形状の固定フレーム１
０に、吊り下げパイプ６の長手方向に移動可能に質量部
材１１を設け、更に、質量部材１１の移動に抵抗を付与
する第１および第２の制振バネ（圧縮コイルスプリン
グ）１２ａ，１２ｂとダンパー機構１３とを設けて構成
されている。

【００１８】支持フレーム１４に一対の質量部材１１，
１１が取り付けられている。支持フレーム１４の所定の
四箇所それぞれに、水平方向の軸芯周りで回転する第１
のガイドローラ１５と、鉛直方向の軸芯周りで回転する
第２のガイドローラ１６とが設けられている。

【００１９】固定フレーム１０の幅方向両側それぞれ
に、凹部１７ａと凸部１７ｂとを有するガイド１７が形
成され、凹部１７ａに第１のガイドローラ１５が嵌入さ
れるとともに、凸部１７ｂに第２のガイドローラ１６が
作用するように構成され、質量部材１１を円滑に移動す
るようになっている。

【００２０】両質量部材１１，１１の上側を連結する連
結プレート１８と、支持フレーム１４の下部プレート１
４ａにわたって回転軸１９が回転可能に取り付けられる
とともに、回転軸１９の下端に、２個のプーリー溝を形
成した回転体２０が取り付けられている。また、回転体
２０にワイヤー２１が一周分巻回され、ワイヤー２１の
一端が、固定フレーム１０の長手方向両端の一端に連結
されるとともに、ワイヤー２１の他端が、固定フレーム
１０の長手方向両端の他端に連結され、質量部材１１の
直線運動を回転運動に変換するように第１の運動変換手
段が構成されている。

【００２１】図６の要部の一部切欠拡大平面図に示すよ
うに、回転軸１９には、その軸芯方向に所定間隔を隔て
て、回転体２０よりも１／２以下の径で、かつ、回転中
心からの長さが一定の変化率で変化するように設定した
カム面を有する第１および第２のカム体２２ａ，２２ｂ
が取り付けられている。第１および第２のカム体２２
ａ，２２ｂそれぞれに摺接する第１および第２のローラ
２３ａ，２３ｂを取り付け支持する第１および第２の支
持軸２４ａ，２４ｂそれぞれが、両質量部材１１，１１
にわたって取り付けられた第２の支持ブラケット２５
に、質量部材１１の移動方向に摺動可能に取り付けら
れ、質量部材１１の直線運動のストロークよりも小さい
ストローク（約１／１０）の直線運動になる状態で回転
体２０の回転運動を直線運動に変換するように第２の運
動変換手段が構成されている。

【００２２】第１および第２の支持軸２４ａ，２４ｂそ
れぞれと第２の支持ブラケット２５との間に、第１およ
び第２の制振バネ１２ａ，１２ｂが介装されている。第
１および第２のカム体２２ａ，２２ｂそれぞれのカム面
Ｆは、ほぼ一回転（約 345°）にわたって作用するよう
に形成されている。

【００２３】そして、質量部材１１が図面上左側に移動
したときには、図７の（ａ）の動作説明に供する概略平
面図に示すように、第１の制振バネ１２ａが圧縮され、
一方、質量部材１１が図面上右側に移動したときには、
図７の（ｂ）の動作説明に供する概略平面図に示すよう
に、第２の制振バネ１２ｂが圧縮され、そして、図６に
示すように、質量部材１１が固定フレーム１０の長手方
向の中央位置である中立位置にあるときに第１および第
２の制振バネ１２ａ，１２ｂの弾性復元力が釣り合うよ
うに設定されている。

【００２４】上記構成により、風や地震などに起因して
アーム２が回転方向に平行な方向に振動し、それに伴っ
てゴンドラ３が振動を受けたときに、質量部材１１が往
復移動するが、質量部材１１のいずれの方向への移動に
対しても抵抗を付与し、それを中立位置に戻す側に付勢
し、ゴンドラ３の振動を早期に減衰できるようになって
いる。

【００２５】固定フレーム１０の長手方向両端それぞれ
には、第２の支持ブラケット２５に当接して、質量部材
１１の移動範囲を規制するストッパー２６が取り付けら
れている。

【００２６】図８の要部の拡大断面図に示すように、質
量部材１１に一体的に取り付けられた下部プレート１４
ａに筒体２７が一体的に取り付けられ、その筒体２７に
前記回転軸１９が回転可能に挿入されている。回転体２
０が、円板部材２０ａと環状のプーリー部材２０ｂとか
ら構成され、円板部材２０ａが回転軸１９の軸端にシー
ル状態で取り付けられ、その円板部材２０ａにプーリー
部材２０ｂがシール状態で取り付けられるとともに、プ
ーリー部材２０ｂの内周面と筒体２７の外周面との間に
シールリング２８が介装され、円板部材２０ａとプーリ
ー部材２０ｂとの間に中空空間Ｓが形成されている。

【００２７】筒体２７の端部に一体的に取り付けられた
円板２９が設けられるとともに、その円板２９の全体が
中空空間Ｓに囲まれている。中空空間Ｓ内にはダンパー
オイル３０が封入され、回転体２０の回転に対し、回転
体２０の内周面と円板２９の外周面それぞれとダンパー
オイル３０との間で抵抗を付与し、回転体２０の回転、
すなわち、質量部材１１の移動に対して抵抗を付与し、
ゴンドラ３の振動を早期に減衰できるように構成されて
いる。

【００２８】図９は、本発明に係る制振装置の第２実施
例を示す一部切欠平面図、図１０は図９のＡ−Ａ線矢視
図、図１１は正面図であり、第１実施例と異なるところ
は次の通りである。

【００２９】すなわち、質量部材３１を取り付けた一対
のローラ支持板３２，３２の両端それぞれに、第１実施
例と同様の第１および第２のガイドローラ１５，１６が
取り付けられ、第１実施例と同様の構成により、質量部
材３１が固定フレーム１０の長手方向に移動可能に設け
られている。

【００３０】固定フレーム１０の長手方向両端それぞれ
の一側面に、第１の回転体としての第１のプーリー部３
３と、それより小径の第２の回転体としての第２のプー
リー部３４とを一体化したプーリー３５が水平方向の軸
芯周りで回転可能に取り付けられている。

【００３１】両第１のプーリー部３３に第１のワイヤー
３６が巻回されるとともに、その第１のワイヤー３６の
両端それぞれが、質量部材３１に取り付けられたワイヤ
ー支持ブラケット３７に連結され、質量部材３１の直線
運動を回転運動に変換するように第１の運動変換手段が
構成されている。

【００３２】また、両第２のプーリー部３４に第２のワ
イヤー３８が巻回されるとともに、その第２のワイヤー
３８の両端それぞれが、一端側をワイヤー支持ブラケッ
ト３７に連結した第１および第２の制振バネ（引っ張り
スプリング）３９ａ，３９ｂに連結され、前述の第１の
運動変換手段によって変換した回転運動を直線運動に変
換し、質量部材３１の直線運動のストロークよりも、第
１のプーリー部３３と第２のプーリー部３４との径比
（約１／３）分だけ小さいストロークの直線運動になる
状態で、第１および第２の制振バネ３９ａ，３９ｂに対
する第２のワイヤー３８の連結端を直線移動するように
第２の運動変換手段が構成されている。

【００３３】固定フレーム１０の長手方向両端それぞれ
には、ローラ支持板３２に当接して、質量部材３１の移
動範囲を規制するストッパー４０が取り付けられてい
る。他の構成は第１実施例と同じであり、同一図番を付
すことにより、その説明は省略する。

【００３４】この第２実施例によれば、質量部材３１が
図面上左側に移動したときには、図１２の（ａ）の動作
説明に供する概略平面図に示すように、第１の制振バネ
３９ａと第２のワイヤー３８との連結端の位置の移動が
質量部材３１の移動量の約１／３となり、第２の制振バ
ネ３９ｂが短くなるのに対して、第１の制振バネ３９ａ
が長くなり、質量部材３１に対して図面上で右側に移動
させる付勢力を付与する。一方、質量部材３１が図面上
右側に移動したときには、図１２の（ｂ）の動作説明に
供する概略平面図に示すように、第２の制振バネ３９ｂ
と第２のワイヤー３８との連結端の位置の移動が質量部
材３１の移動量の約１／３となり、第１の制振バネ３９
ａが短くなるのに対して、第２の制振バネ３９ｂが長く
なり、質量部材３１に対して図面上で左側に移動させる
付勢力を付与する。そして、図９に示すように、質量部
材３１が固定フレーム１０の長手方向の中央位置である
中立位置にあるときに第１および第２の制振バネ３９
ａ，３９ｂの引っ張り弾性力が釣り合うように設定され
ている。

【００３５】上記第１実施例において、回転軸１９に正
逆転可能な電動モータを連動連結するとともに、ゴンド
ラ３あるいは固定フレーム１０に振動を測定するセンサ
ーを付設し、測定された振動に応答させて質量部材１１
を移動させるように、いわゆるアクティブ化するように
構成することもできる。

【００３６】本発明の制振装置は、上述のような大観覧
車のゴンドラに限らず、例えば、スキーリフト、作業用
リフト、エレベータ、ケーブルカー、車両などの各種の
被制振体に適用できる。

【００３７】また、例えば、エレベータにおいて、その
停止時における鉛直方向の振動を緩和するために、質量
部材１１，３１を上下方向に移動させるようにして組み
込んでも良い。この場合、質量部材１１，３１が上向き
の振動に対して制振効果を持つため、質量部材１１，３
１を上方に移動させるための一方側への制振バネのみを
使用するか、制振バネの固さを変えるようにすれば良
い。

【００３８】また、例えば、ケーブルカーなどにおい
て、進行方向に直交する水平方向の振動を抑えるのに加
えて、停止時の斜め方向の振動を抑えるのに適用する場
合には、質量部材１１，３１を進行方向と平行な斜め方
向に移動させるようにして組み込んでも良い。この場合
も、質量部材１１，３１を上方に移動させるための一方
側への制振バネのみを使用するか、制振バネの固さを変
えるなどすれば良い。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明の制振装置によれば、制振用の質量部材の直線運動を
回転運動を経て小さいストロークの直線運動に変換し、
その小さいストロークの直線運動に対して制振バネが抵
抗を付与するから、被制振体の振動を早期に減衰して十
分な制振を行うことができながら、制振バネの長さを短
くでき、被制振体に対して小さなスペースで容易に組み
込むことができて汎用性を向上できるようになった。

【００４０】また、請求項２に係る発明の制振装置によ
れば、制振用の質量部材の直線運動を、第１および第２
のワイヤーと第１および第２の回転体を介して小さいス
トロークの直線運動に変換し、その小さいストロークの
直線運動に対して制振バネが抵抗を付与するから、被制
振体の振動を早期に減衰して十分な制振を行うことがで
きながら、制振バネの長さを短くでき、被制振体に対し
て小さなスペースで容易に組み込むことができて汎用性
を向上できるようになった。

【００４１】また、請求項３に係る発明の制振装置によ
れば、制振用の質量部材の直線運動を、ワイヤーと回転
体とカム体とを介して小さいストロークの直線運動に変
換し、その小さいストロークの直線運動に対して制振バ
ネが抵抗を付与するから、被制振体の振動を早期に減衰
して十分な制振を行うことができながら、制振バネの長
さを短くでき、請求項２に係る発明の制振装置の場合よ
りも部品点数を少なくできるとともに被制振体に対して
小さなスペースで容易に組み込むことができて汎用性を
向上できるようになった。そのうえ、カム体を用いるか
ら、ストロークの減少比を容易にかつ大きな範囲で設定
でき、より一層汎用性を向上できるようになった。更
に、質量部材と一体的に移動する回転体にカム体を設け
るとともにそのカム体と質量部材とを制振バネを介して
連動連結し、回転体とカム体と制振バネを質量部材とし
て利用できるから、部品重量を有効利用でき、スペース
面で一層有利である。

【００４２】また、請求項４に係る発明の制振装置によ
れば、小さなストロークに変換する前の回転体と円板と
の相対移動に対してダンパーオイルが抵抗を付与するか
ら、回転体の面積を有効に利用して被制振体の振動を一
層減衰することができるようになった。更に、ダンパー
オイルによって抵抗を付与する構成、すなわち、回転体
およびカム体を一体回転可能に取り付けた回転軸と、筒
体と、それに取り付けた円板と、中空空間内に封入され
るダンパーオイルのいづれをも質量部材として利用でき
るから、部品重量を一層有効利用でき、スペース面でよ
り一層有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明に係る第１実施例の制振装置
を適用した大観覧車の全体正面図、（ｂ）は全体側面図
である。

【図２】要部の一部切欠正面図である。

【図３】要部の一部切欠側面図である。

【図４】（ａ）は要部の一部切欠平面図、（ｂ）は要部
の一部切欠正面図である。

【図５】要部の一部切欠拡大正面図である。

【図６】要部の一部切欠拡大平面図である。

【図７】動作説明に供する概略平面図である。

【図８】要部の拡大断面図である。

【図９】本発明に係る制振装置の第２実施例を示す一部
切欠平面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ線矢視図である。

【図１１】正面図である。

【図１２】動作説明に供する概略平面図である。

【図１３】制振装置の概念図である。

【符号の説明】

３…被制振体としてのゴンドラ １１…質量部材 １２ａ…第１の制振バネ １２ｂ…第２の制振バネ １９…回転軸 ２０…回転体（第１の運動変換手段） ２１…ワイヤー（第１の運動変換手段） ２２ａ…第１のカム体（第２の運動変換手段） ２２ｂ…第２のカム体（第２の運動変換手段） ２７…筒体 ２９…円板 ３０…ダンパーオイル ３１…質量部材 ３３…第１の回転体としての第１のプーリー ３４…第２の回転体としての第２のプーリー ３６…第１のワイヤー ３８…第２のワイヤー ３９ａ…第１の制振バネ ３９ｂ…第２の制振バネ Ｓ…中空空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 隆史 大阪市中央区本町四丁目１番13号 株式会 社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者 高橋 良典 大阪市中央区本町四丁目１番13号 株式会 社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者 安田 正志 尼崎市南初島町10番地133 特許機器株式 会社内 (72)発明者 植木 廣 大阪市中央区瓦町３丁目６番１号 株式会 社サノヤス・ヒシノ明昌内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被制振体に所定方向に直線運動により往
   復移動可能に設けられる制振用の質量部材と、 前記被制振体に対する前記質量部材の直線運動を回転運
   動に変換する第１の運動変換手段と、 前記第１の運動変換手段に連動されて、前記質量部材の
   直線運動のストロークよりも小さいストロークの直線運
   動になるように前記第１の運動変換手段による回転運動
   を直線運動に変換する第２の運動変換手段と、 前記第２の運動変換手段と前記質量部材との間に介装さ
   れて前記第２の運動変換手段による直線運動に抵抗を付
   与する制振バネと、 を備えたことを特徴とする制振装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の第１の運動変換手段
   が、 被制振体と一体的に移動する一対の第１の回転体と、両
   第１の回転体に巻回されるとともに両端それぞれを質量
   部材に連結する第１のワイヤーとから成り、 第２の運動変換手段が、 前記第１の回転体に一体回転可能に設けられるとともに
   前記第１の回転体よりも小径の第２の回転体と、両第２
   の回転体に巻回されるとともに両端それぞれを制振バネ
   に連結する第２のワイヤーとから成り、 前記第２のワイヤーと前記質量部材とを前記制振バネを
   介して連結してある制振装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の第１の運動変換手段
   が、 質量部材と一体的に移動する回転体と、前記回転体に整
   数周分巻回されるとともに両端それぞれを被制振体に連
   結するワイヤーとから成り、 第２の運動変換手段が、 前記回転体に一体回転可能に設けられて制振バネに作用
   するカム面を備えたカム体から成り、 前記カム体と前記質量部材とを前記制振バネを介して連
   動連結してある制振装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の回転体およびカム体を
   一体回転可能に取り付けた回転軸を、質量部材に一体的
   に取り付けた筒体内に回転可能に挿入し、前記筒体に円
   板を取り付け、前記円板全体を囲む中空空間を前記回転
   体に設けるとともに、前記中空空間内に、前記回転体と
   前記円板との相対回転に抵抗を付与するダンパーオイル
   を封入してある制振装置。