JP2000190842A - 受動型減揺装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 揺れの大きさでその感度を変えることができ
る減揺装置を提供する。 【解決手段】 ロッド１８に沿って横断面角形の可動質
量２０が筒状部材１２内を往復運動可能に配設される。
可動質量２０の両側には、可動質量２０の復元力を発生
する２つの圧縮バネ２２、２２が各エンドキャップ１４
とワッシャー部材２４との間に介挿されている。ロッド
１８には、２つのストッパー部材２６、２６が固着さ
れ、前記ワッシャー部材２４と干渉し、ワッシャー部材
２４の変位を規制している。圧縮バネ２２は、ストッパ
ー部材２６、２６によってワッシャー部材２４がその変
位を規制された状態において、自然長ではなく圧縮され
た状態（蓄勢された状態）に設定されており、初期反力
を発生している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小形ボートを含む
船舶、スキーリフト、観光ゴンドラなどの減揺対象物に
搭載され、これらの動揺を軽減する、動吸振器原理を用
いた受動型減揺装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の受動型減揺装置として
は、特開平１０−１１９８８６号公報に記載されたもの
がある。

【０００３】かかる公報に記載された受動型減揺装置
は、減揺対象物の動揺軸線に直交して配置される直線状
の軌道部材と、該軌道部材に沿って往復運動可能な可動
質量と、該可動質量の復元力を発生するための２つのば
ねと、を有し、可動質量が往復運動すると、２つのばね
が交互に伸張するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の受動型減揺装置では、可動質量が少しでも中立位
置から偏倚すると、ばねからの復元力を受ける構成とな
っている。そのため、例えば、人間が感知しないような
小さな揺れであっても、上記従来の構成では、揺れの大
小に拘わらず、可動質量に荷重が作用すれば、可動質量
が往復運動して作動してしまうため、効率的でないとい
う問題がある。可動質量に無駄な作動を多くさせると、
耐久性を悪化させるという問題もある。

【０００５】または、その逆に小さな揺れに対して高感
度にし、大きな揺れに対しては低感度に減揺したい場合
でも、常にばねによって決まる同じ感度の減揺しかでき
ない、という問題もある。

【０００６】本発明はかかる課題に鑑みなされたもの
で、請求項１ないし１７記載の発明は、揺れの大きさで
その感度を変えることができる減揺装置を提供すること
をその目的とする。

【０００７】また、請求項７記載の発明は、効率的に作
動させて耐久性を向上させることができる減揺装置を提
供することをその目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、減揺対象物の動揺軸線に略直交する方向
に往復運動可能な可動質量と、可動質量の復元力を発生
するためのバネ手段と、を有する受動型減揺装置におい
て、該装置にさらに、装置の水平静止時にバネ手段を蓄
勢した状態にしてバネ手段に初期反力を発生させる初期
反力発生手段が設けられ、前記可動質量に前記初期反力
以上の荷重が作用したときのみ可動質量がバネ手段から
の復元力を受けて往復運動できるようにしたことを特徴
とする。

【０００９】減揺対象物に生じる揺れが小さく、可動質
量に作用する荷重が小さい場合には、バネ手段に発生し
た初期反力に打ち勝つことはできないので、可動質量は
バネ手段からの復元力を受けた往復運動はしない。その
ため、可動質量は静止を維持するか、またはバネ手段か
ら解放されて自由に移動することができる。前記バネ手
段及び初期反力発生手段は任意に構成することができ
る。

【００１０】また、本発明は、減揺対象物の動揺軸線に
略直交する方向に往復運動可能な可動質量と、可動質量
の復元力を発生するためのバネ手段と、を有する受動型
減揺装置において、前記バネ手段は、可動質量の往復運
動方向と平行に配設され、その一端がそれぞれ可動質量
の往復ストローク両端側にあり、その他端が可動質量の
荷重を受けることができるようになった２つのバネから
構成され、さらに、それぞれのバネを蓄勢した状態でそ
れぞれのバネの他端の変位を規制する２つのストッパー
が設けられることを特徴とする。ストッパーによってバ
ネの他端の変位が規制されるため、可動質量がバネから
の復元力を受けない領域ができる。これにより、可動質
量はバネから解放されて自由に移動することができる
か、または可動質量に作用する荷重が小さい場合は他方
のバネに発生した蓄勢力（初期反力）に打ち勝つことが
できず、可動質量はバネからの復元力を受けた往復運動
をせずに、静止する。この２つのバネは、圧縮バネまた
は引張バネで構成することができる。

【００１１】また本発明は、減揺対象物の動揺軸線に略
直交する方向に往復運動可能な可動質量と、可動質量の
復元力を発生するためのバネ手段と、を有する受動型減
揺装置において、前記バネ手段は、可動質量の往復運動
方向と平行に配設され、その両方の端部が可動質量の荷
重を受けることができるようになった単一のバネから構
成され、さらに、該バネを蓄勢した状態で、バネのそれ
ぞれの端部の変位を規制する２つのストッパーが設けら
れることを特徴とする。ストッパーによってバネの端部
の変位が規制されるため、可動質量がバネの一方の端部
からの復元力を受けない領域ができる。これにより、可
動質量はバネから解放されて自由に移動することができ
るか、または可動質量に作用する荷重が小さい場合は他
方の端部に発生した蓄勢力（初期反力）に打ち勝つこと
ができず、可動質量はバネからの復元力を受けた往復運
動をせずに、静止する。この単一のバネは、引張バネで
構成することができる。

【００１２】前記２つのストッパーの軸方向の間隔は、
可動質量の軸方向の長さに略等しいものとすることがで
きる。これにより、可動質量に初期反力以上の荷重が作
用するまでは、可動質量は静止を維持し、初期反力以上
の荷重が作用したときのみ可動質量がバネ手段からの復
元力を受けて往復運動する。

【００１３】または、前記２つのストッパーの軸方向の
間隔は、可動質量の軸方向の長さよりも長いものとする
ことができる。これにより、可動質量に初期反力以上の
荷重が作用するまでは、可動質量はバネ手段と無関係に
移動することができるため、高感度の減揺を行うことが
できる。

【００１４】前記ストッパーは、可動質量の往復運動方
向と平行に設けられたロッドに固定されるものとするこ
とができる。また、このロッドは、可動質量の軸心を通
るように設けることもできるが、可動質量の軸心よりも
オフセットされた位置に設けることもでき、これによ
り、可動質量のロッドに対する回り止めを行うことがで
きる。

【００１５】また、前記可動質量及びバネ手段を収容す
るケース手段を設け、該ケース手段を、筒状部材と、該
筒状部材の両端を塞ぐエンドキャップとから構成し、可
動質量にローラを設けて、該ローラによって該可動質量
が筒状部材内を転動するように構成することもできる。

【００１６】または、前記可動質量を、リニアベアリン
グを介してリニアロッドに摺動可能とし、該リニアロッ
ドの両端部をベース部材に支持するように構成すること
もできる。

【００１７】さらには、可動質量の往復運動を減衰させ
るためのダンパを設けることもできる。このダンパを、
可動質量の速度に応じたトルクを可動質量に付与する回
転型トルク発生手段とすることができ、さらには、この
回転型トルク発生手段を、可動質量がその往復ストロー
クの両端部を移動中にのみ可動質量にトルクを付与する
ものとするか、または、可動質量がその往復ストローク
の両端部をその端部に向かって移動中にのみ可動質量に
トルクを付与するものとすることができる。

【００１８】また、前記バネ手段は、可動質量の往復運
動の中心に対して非対称に配設されることとしても良
い。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。

【００２０】（第１の実施の形態）図１ないし図４は本
発明の受動型減揺装置の第１の実施の形態を表す図であ
る。

【００２１】図において、１０はケース手段であり、ケ
ース手段１０は、アルミニウムの押出しまたは引抜きに
より一体成形された角パイプの筒状部材１２と、筒状部
材１２の両端を塞ぐエンドキャップ１４と、からなる。
筒状部材１２の内壁とエンドキャップ１４との間には、
Ｏリング１６が介設されており、ケース手段１０内への
水の侵入を防止している。

【００２２】両端のエンドキャップ１４の間に渡って、
ロッド１８が架設されており、ロッド１８は、筒状部材
１２の軸心を通過している。ロッド１８とエンドキャッ
プ１４との間の接触面にはシールワッシャ１９が介設さ
れて、ケース手段１０内への水の侵入を防止している。

【００２３】ロッド１８に沿って横断面角形の可動質量
２０が筒状部材１２内を往復運動可能に配設される。即
ち、可動質量２０にはその中心部に貫通孔２０ａが形成
されており、この貫通孔２０ａをロッド１８が挿通して
いる。可動質量２０には、その下側に４つのローラ２０
Ａと、そのサイドに４つのローラ２０Ｂとが設けられて
おり、該ローラ２０Ａ、２０Ｂによって筒状部材１２の
下面及び側面を転動することができるようになってい
る。また、減揺装置が上下動の激しい環境下にある場合
には、図３に示したように、可動質量２０の上側にも別
のローラ２０Ｃを設けて、このローラ２０Ｃで上下動を
緩衝するようにするか、またはローラ２０Ｃの代わりに
他の摺動材を可動質量２０の上側に装着して、可動質量
２０の筒状部材１２内面への接触を防ぐようにすると良
い。

【００２４】可動質量２０の両側には、可動質量２０の
復元力を発生するためのバネ手段である２つの圧縮バネ
２２、２２が可動質量２０の往復運動方向と平行に配設
されており、各圧縮バネ２２は、各エンドキャップ１４
とワッシャー部材２４との間に介挿されている。各圧縮
バネ２２の一端２２ａは、可動質量２０の往復ストロー
ク両端側にあり、各圧縮バネ２２の他端２２ｂは、ワッ
シャー部材２４を介して可動質量２０の荷重を受けるこ
とができるようになっている。各ワッシャー部材２４の
中心孔にはロッド１８が挿通しており、ワッシャー部材
２４はロッド１８に対して摺動可能となっている。

【００２５】ロッド１８には、初期反力発生手段である
２つのストッパー部材２６、２６が固着される。ストッ
パー部材２６、２６は、その外径が前記可動質量２０の
貫通孔２０ａの内径よりも細く、可動質量２０の通過を
許容するのに対して、前記ワッシャー部材２４と干渉
し、ワッシャー部材２４の変位を規制している。具体的
にはワッシャー部材２４が筒状部材１２内においてスト
ッパー部材２６よりも端部側のみを移動することができ
るようになっている。２つのストッパー部材２６、２６
の軸方向の間隔は、可動質量２０の軸方向の長さに等し
いか、またはやや短かくなっている。圧縮バネ２２は、
ストッパー部材２６、２６によってワッシャー部材２４
がその変位を規制された状態において、自然長ではなく
圧縮された状態（蓄勢された状態）に設定されており、
Ｆ０＝ｋ・ｘ０（ｘ０は自然長からの偏移長さ、ｋは各
圧縮バネ２２のバネ定数）の初期反力を発生している。
尚、２つの圧縮バネ２２、２２のバネ定数が同じになる
ように設定すると良い。

【００２６】また、各エンドキャップ１４には、ゴム製
またはスプリング製のクッション材２８が取り付けられ
ている。

【００２７】以上のように構成される減揺装置の作用を
説明する。

【００２８】装置が水平静止時には、上述のように、圧
縮バネ２２、２２は初期反力Ｆ０を発生しており、スト
ッパー部材２６、２６の軸方向の間隔は、可動質量２０
の軸方向の長さに等しいか、またはやや短かくなってい
るため、可動質量２０は、ワッシャー部材２４、２４に
よって筒状部材１２の軸方向中央位置方向へと付勢さ
れ、結果として、軸方向中央位置、即ち中立位置に位置
決めされている。

【００２９】減揺対象物に揺れが生じると、可動質量２
０にその傾きに応じた重力加速度の分力（装置の軸方向
の水平面からの傾斜角度をθとすると、分力はｍｇ・ｓ
ｉｎθ、ｍ：可動質量２０の質量）の荷重がストッパー
部材２６、２６に作用する。揺れが小さく、この荷重が
初期反力Ｆ０よりも小さい場合には、可動質量２０は、
ワッシャー部材２４から受ける初期反力Ｆ０に打ち勝つ
ことができず、動かない。揺れが大きく、可動質量２０
に作用する荷重が初期反力Ｆ０を超えると、図４に示し
たように、可動質量２０が片側のワッシャー部材２４を
押出し、この片側の圧縮バネ２２を圧縮し、復元力を受
ける。そして、可動質量２０は中立位置に戻り、さら
に、もう片側のワッシャー部材２４を押出す。こうし
て、可動質量２０が交互に２つの圧縮バネ２２からの復
元力を受けて、振動する。固有振動周期Ｔは、初期反力
Ｆ０の大小により

【００３０】 より多少早まる。この固有振動周期Ｔが、減揺対象物の
持つ固有振動周期と略一致するように圧縮バネ２２のバ
ネ定数を設定することにより、最適な減揺効果を得るこ
とができる。

【００３１】減揺装置に過大な揺れが作用した場合に
は、可動質量２０がクッション材２８にソフトに当たり
緩衝される。

【００３２】この実施の形態では、小さな揺れに対する
不感帯を設けることができる。これにより、人間が感じ
ないような小さな揺れに対して装置が作動しないように
し、装置の耐久性を向上させることができる。

【００３３】また、減揺装置が水平静止時には、ワッシ
ャー部材２４、２４とストッパー部材２６、２６によっ
て、可動質量２０が中立位置に保持されているため、可
動質量２０が作動開始時に、常に中立位置から動作を開
始でき、両側の圧縮バネ２２、２２から均等な復元力を
得ることができる。

【００３４】圧縮バネ２２を用いることで、組立が簡単
にでき、一体成形される筒状部材１２を用いることで、
安価に製造することができる。また、角パイプ材を用い
ることで、可動質量２０が筒状部材１２内で回転するこ
とを阻止することができ、圧縮バネ２２が捻れることは
ない。

【００３５】（第２の実施の形態）図５ないし図１０
は、本発明の受動型減揺装置の第２の実施の形態を表す
図である。図において、第１の実施の形態と同様の部材
は同一の符号を付し、その詳細説明を省略する。

【００３６】この実施の形態では、２つの圧縮バネを用
いる代わりに、単一の引張バネを用いている。

【００３７】本実施の形態のケース手段３０は、アルミ
ニウムの押出しまたは引抜きにより一体成形された丸パ
イプの筒状部材３２と、筒状部材３２の両端を塞ぐエン
ドキャップ３４と、からなる。

【００３８】ケース手段３０内には、ロッド３８が両端
のエンドキャップ３４の間に渡って架設されており、ロ
ッド３８に沿って横断面丸形の可動質量４０が筒状部材
３２内を往復運動可能に配設される。即ち、可動質量４
０にはその中心部に貫通孔４０ａが形成されており、該
貫通孔４０ａをロッド３８が挿通している。可動質量４
０の外周部には、その円周方向に１２０度間隔に３つず
つ、軸方向に間隔をあけて２箇所、合計６個のローラ４
０Ａが設けられており、筒状部材３２の内周面を転動す
ることができるようになっている。

【００３９】可動質量４０の貫通孔４０ａ内には、可動
質量４０の復元力を発生するためのバネ手段である単一
の引張バネ４２が、可動質量４０の往復運動方向と平行
に配設されており、引張バネ４２の両端４２ａ、４２ａ
は、ワッシャー部材４４に連結される。引張バネ４２と
ワッシャー部材４４との間の連結例を図８及び図９に示
す。ワッシャー部材４４に立設された切り起し部４４
ａ、４４ａに穿設された小孔４４ｂに引張バネ４２の端
部がねじ込まれる。引張バネ４２の両端４２ａ、４２ａ
は、ワッシャー部材４４を介して、可動質量４０の荷重
を受けることができるようになっている。ワッシャー部
材４４の中心孔にはロッド３８が挿通しており、ワッシ
ャー部材４４はロッド３８に対して摺動可能となってい
る。

【００４０】ロッド３８には、その軸方向中央部に鞘部
材４５が被着されており、この鞘部材４５の両端部が初
期反力発生手段であるストッパー部４６、４６となって
いる。ストッパー部４６、４６は、前記ワッシャー部材
４４と干渉し、ワッシャー部材４４の変位を規制してい
る。具体的にはワッシャー部材４４が筒状部材３２内に
おいてストッパー部４６、４６よりも端部側のみを移動
することができるようになっている。鞘部材４５の長
さ、言い換えれば、２つのストッパー部４６、４６の軸
方向の間隔は、可動質量４０の軸方向の長さに等しい
か、またはやや短かくなっている。引張バネ４２は、ス
トッパー部４６、４６によってワッシャー部材４４がそ
の変位を規制された状態において、自然長ではなく引張
り状態（蓄勢された状態）に設定されており、Ｆ０＝ｋ
・ｘ０（ｘ０は自然長からの偏移長さ、ｋは各引張バネ
４２のバネ定数）の初期反力を発生している。尚、鞘部
材４５の両端部であるストッパー部４６、４６には、引
張バネ４２が垂れ下がったときに、引っ掛からないよう
に、テーパーが形成されていると良い。

【００４１】また、エンドキャップ３４には、クッショ
ン材４８が取り付けられている。

【００４２】以上のように構成される減揺装置において
も、第１の実施の形態と同様の作用・効果が得られ、初
期反力以下の荷重が可動質量４０に作用した場合は、可
動質量４０は中立位置に保持されたままである。一方、
初期反力よりも大きい荷重が可動質量４０に作用した場
合は、図１０に示したように、可動質量４０により片側
のワッシャー部材４４が押し出されるのに対して、もう
片側のワッシャー部材４４はストッパー部４６によりロ
ッド３８に止まり、引張バネ４２が伸張して、復元力を
発生する。そして、可動質量４０は中立位置に戻り、さ
らに、もう片側のワッシャー部材４４を押出す。こうし
て、可動質量４０が交互に左右のワッシャー部４４を押
し出して、引張バネ４２からの復元力を受けて、振動す
る。

【００４３】引張バネ４２は、中心径が小径で長さは長
くなるものの、大ストロークに対応することができると
いう利点を有している。また、この例によれば、単一の
引張バネ４２で足りるので、部品点数を低減させること
ができる。

【００４４】また、可動質量４０が回転しても、ワッシ
ャー部材４４が滑るため、引張バネ４２が捻れることは
ない。従って、可動質量４０の回り止めを特に行う必要
はない。

【００４５】（第３の実施の形態）図１１ないし図１３
は、第３の実施の形態を表す図である。図において、第
２の実施の形態と同様の部材は同一の符号を付し、その
詳細説明を省略する。

【００４６】この実施の形態では、第２の実施の形態に
対して、引張バネ４２の垂れ下がりを防止するために、
第２のロッド５０がエンドキャップ３４間に架設されて
いる。第２のロッド５０は、軸心にあるロッド３８より
も上方にオフセットされて配置される。また、ワッシャ
ー部材４４’、４４’の中心孔にはロッド３８が挿通さ
れると共に、偏心孔には第２のロッド５０が挿通してお
り、これによってワッシャー部材４４’、４４’は、筒
状部材３２に対して回り止めされ、引張バネ４２のねじ
りが防止される。可動質量４０が回転した場合には、ワ
ッシャー部材４４’に対して可動質量４０が周方向に滑
ることができるように、ワッシャー部材４４’と可動質
量４０との当接面同士が互いに摺動可能となっている。

【００４７】この実施の形態によれば、第２のロッド５
０によって引張バネ３２が長い場合でもその垂れ下がり
を阻止することができる。これにより、引張バネ３２
が、ストッパー部４６に引っ掛ったり、可動質量４０の
貫通孔４０ａ等に接触して、音が発生したり、磨耗を起
こしたりすることを防止することができる。

【００４８】この実施の形態では、ロッド３８とは別に
第２のロッド５０を設けたが、これに限るものではな
く、ロッド３８の上方を延ばしてオフセットさせ、スト
ッパー部４６をロッド３８の下方のみに設けることで、
ロッド３８の上面で引張バネ３２の垂れ下がりを受け且
つワッシャー部材４４’の回り止めを行うようにしても
よい。

【００４９】（第４の実施の形態）図１４ないし図１７
は、第４の実施の形態を表す図である。図において、前
実施の形態と同様の部材は同一の符号を付し、その詳細
説明を省略する。

【００５０】この実施の形態では、２つの引張バネを用
いている。

【００５１】ケース手段３０内には、２つのロッド５
８、５８がエンドキャップ３４の間に渡って架設されて
おり、２つのロッド５８、５８に沿って横断面丸形の可
動質量６０が筒状部材３２内を往復運動可能に配設され
る。即ち、可動質量６０には２つの貫通孔６０ａ、６０
ａが形成されており、それぞれの貫通孔６０ａをロッド
５８が挿通している。

【００５２】可動質量６０の両側には、可動質量６０の
復元力を発生するためのバネ手段である、２つの引張バ
ネ６２、６２が可動質量６０の往復運動方向と平行に配
設されており、各引張バネ６２は、貫通孔６０ａを挿通
して、各エンドキャップ３４と、該エンドキャップ３４
と可動質量６０に対して反対側に配置されるワッシャー
部材６４とに間に介挿されている。各引張バネ６２の一
端６２ａは、可動質量６０の往復ストローク両端側にあ
り、エンドキャップ３４に連結される。各引張バネ６２
の他端６２ｂは、ワッシャー部材６４に連結されて可動
質量６０の荷重を受けることができるようになってい
る。各ワッシャー部材６４にはロッド５８、５８が挿通
しており、ワッシャー部材６４はロッド５８、５８に対
して摺動可能となっている。

【００５３】各ロッド５８には、ワッシャー部材６４に
対応してストッパー部材６６が固着される。各ストッパ
ー部材６６は、対応するワッシャー部材６４と干渉し、
ワッシャー部材６４の変位を規制している。具体的に
は、ワッシャー部材６４が筒状部材３２内においてスト
ッパー部材６６よりも端部側のみを移動することができ
るようになっている。２つのストッパー部材６６、６６
の軸方向の間隔は、可動質量６０の軸方向の長さに等し
いか、またはやや短かくなっている。引張バネ６２は、
ストッパー部材６６、６６によってワッシャー部材６４
がその変位を規制された状態において、自然長ではなく
引張り状態（蓄勢された状態）に設定されており、Ｆ０
＝ｋ・ｘ０（ｘ０は自然長からの偏移長さ、ｋは各引張
バネ６２のバネ定数）の初期反力を発生している。尚、
２つの引張バネ６２、６２のバネ定数が同じになるよう
に設定すると良い。

【００５４】以上のように構成される減揺装置において
も、第１または第２の実施の形態と同様の作用・効果が
得られ、初期反力以下の荷重が可動質量６０に作用した
場合は、可動質量６０は中立位置に保持されたままであ
る。一方、初期反力よりも大きい荷重が可動質量６０に
作用した場合は、図１７に示したように、可動質量６０
が片側のワッシャー部材６４を押出し、この片側のワッ
シャー部材６４に連結された引張バネ６２を伸張して、
復元力を受ける。そして、可動質量６０は中立位置に戻
り、さらに、もう片側のワッシャー部材６４を押出す。
こうして、可動質量６０が交互に左右のワッシャー部６
４を押し出して、引張バネ６２からの復元力を受けて、
振動する。

【００５５】２つの引張バネ６２は同一軸線上にない
が、作用力が小さいので問題となることはない。２つの
引張バネ６２を用いることで、さらに大ストロークに対
応することができるという利点を有している。

【００５６】また、可動質量６０は、２つのロッド５
８、５８により筒状部材３２に対して回り止めされてお
り、引張バネ６２が捻れることはない。

【００５７】（第５の実施の形態）図１８ないし図１９
は、第５の実施の形態を表す図である。

【００５８】この実施の形態の減揺装置は、第１の実施
の形態のロッド１８と異なり、ロッド７８を軸心からず
らして、上方にオフセットさせたものである。また、ケ
ース手段として、角パイプの筒状部材１２の代わりに丸
パイプの筒状部材３２と、エンドキャップ３４を用いて
いる。

【００５９】これにより、ストロークが長くなり、圧縮
バネ２２が自重や装置の上下動により垂れ下がり、筒状
部材３２内面に接触して、音が発生したり、磨耗を起こ
したりすることを防止することができる。

【００６０】また、ロッド７８が偏心しているため、可
動質量２０’が筒状部材３２に対して回り止めされてい
る。

【００６１】この回り止めのためのロッド７８は、この
例に限るものではなく、筒状部材３２の内周面に接触し
て設けることも可能である。または筒状部材３２に一体
に形成することもできる。

【００６２】（第６の実施の形態）図２０及び図２１
は、第６の実施の形態を表す図である。

【００６３】この実施の形態の減揺装置は、ケース手段
を用いる代わりに、ロッド３８の他にロッドと平行に設
けた２本のリニアロッド８８と、これらのロッド３８、
８８、８８の両端部を支持するベース部材８４とで可動
質量９０を支持したものである。即ち、可動質量９０に
はリニアベアリング９２が設けられており、このリニア
ベアリング９２を介して可動質量９０が一方のリニアロ
ッド８８を摺動可能となっている。また、可動質量９０
には下方にカムフォロア９４が突設されており、該カム
フォロア９４が他方のリニアロッド８８を転動可能とな
っている。さらに、可動質量９０の中心部に形成された
貫通孔９０ａにロッド３８が挿通しており、貫通孔９０
ａ内には、可動質量９０の復元力を発生するためのバネ
手段である単一の引張バネ４２が配設されるのは、第２
の実施の形態と同様である。

【００６４】このようなケース手段がない構成であって
も、前実施の形態と同様の効果が得られる。この実施の
形態は、筒状部材１２、３２に収納できない程の大型の
可動質量９０を用いる減揺装置とする場合に好適であ
る。

【００６５】（第７の実施の形態）図２２及び図２３
は、第７の実施の形態を表す図である。

【００６６】この実施の形態の減揺装置は、可動質量の
減衰力を発生させるためのダンパ機能を設けたものであ
る。減揺装置に過大な傾きが作用した場合、前実施の形
態では、可動質量をクッション材２８、４８で受けるこ
とになっているが、クッション材に衝突すると、減揺装
置の振動と減揺対象物との振動の位相関係が劣化して、
所望の減揺作用が得られなくなるため、可動質量の往復
運動ストロークを制限するために、可動質量へ減衰力を
発生させるダンパを用いることが好ましい。かかる従来
のダンパとしては、特開平１０−１２９５８５号公報に
記載されたような磁気ダンパが知られているが、このよ
うな磁気ダンパで所望の性能を得ようとするためには、
高性能の永久磁石等を用いなければならず、高価にな
り、また、この磁気ダンパを設置するための占有空間が
必要になるという問題がある。この実施の形態のダンパ
は、安価に製造することができるようにしたものであ
る。

【００６７】即ち、本実施の形態の減揺装置は、ロッド
１８に平行に別のロッド１０８がケース手段３０内に配
設されている。そして、可動質量２０”内に配置された
ダンパ１００は、このロッド１０８と、このロット１０
８に圧接する一対の圧接ローラ１０２と、１つの圧接ロ
ーラ１０２の回動軸に連結されたＤＣモータ１０４と、
ＤＣモータ１０４に接続された抵抗１０６と、を有して
おり、圧接ローラ１０２の回転数に応じてＤＣモータ１
０４が発電し、この電流に応じたトルクをＤＣモータ１
０４が出力するようになった回転型トルク発生手段とな
っている。

【００６８】可動質量２０”が往復運動を行うと、圧接
ローラ１０２がロッド１０８に沿って転動する。ダンパ
１００において、この圧接ローラ１０２の回転速度に応
じたトルクを発生し、圧接ローラ１０２から可動質量２
０”の速度に応じた抵抗力を与える。こうして、可動質
量２０”は、適当な減衰力を受けることができ、可動質
量２０”の往復運動ストロークを制限することができ
る。

【００６９】ダンパ１００は、可動質量２０”内に収め
られるため、大きな空間を占有することがない。ダンパ
１００の具体的な構成としては、上記ＤＣモータ１０４
を用いる方式には限られず、可動質量２０”の速度に応
じたトルクを発生するものであれば、他の構成であって
も良い。または、任意には、ダンパとして、可動質量２
０”の速度に拘らず一定の摩擦力を付与するものであっ
てもよい。

【００７０】（第８の実施の形態）図２４及び図２５
は、第８の実施の形態を表す図である。

【００７１】この実施の形態のダンパ１００’は、第７
の実施の形態のロッド１０８に代えて、ロッド１１０を
有している点で異なっている。ロッド１１０は、その軸
方向両端部分は、外径の太い拡径部１１０ａとなってい
るのに対して、その軸方向中央部分は、外径が細い縮径
部１１０ｂとなっており、縮径部１１０ｂにおいては、
圧接ローラ１０２が圧接しないようになっている。この
縮径部１１０ｂと圧接ローラ１０２との間の隙間をＧと
し、縮径部１１０ｂの外径をｄ、拡径部１１０ａの外径
をＤとすると、Ｄ／２−ｄ／２＞Ｇに設定され、外径部
１１０ａでは圧接ローラ１０２が圧接するようになって
いる。

【００７２】これにより、可動質量２０”が往復運動の
中央部を移動中には、可動質量２０”に圧接ローラ１０
２からの抵抗力が作用せず、往復ストローク両端部を移
動しているときのみ、抵抗力が作用するように構成する
ことができ、ケース本体３０の両端部に可動質量２０”
が衝突することを避けることができる。

【００７３】（第９の実施の形態）図２６及び図２７
は、第９の実施の形態を表す図である。

【００７４】この実施の形態のダンパ１００”は、軸方
向に距離を置いて配置された一対の圧接ローラ１１２、
１１４を有しており、それぞれ、一対の圧接ローラ１１
２、１１４のうちの１つの圧接ローラ１１２、１１４の
回転軸にワンウエイクラッチ１１６を介してＤＣモータ
１０４が連結される（図２７に圧接ローラ１１２に接続
された回路図のみ示す）。圧接ローラ１１２に連結され
るワンウエイクラッチ１１６は、圧接ローラ１１２が図
２６において左回りの回転をしたときのみ、その回転力
をＤＣモータ１０４へ伝達する一方で、右回りの回転を
したときには空転し、ＤＣモータ１０４へ回転力を伝達
しない。反対に圧接ローラ１１４に連結されるワンウエ
イクラッチ１１６は、圧接ローラ１１４が図２６におい
て右回りの回転をしたときには、その回転力をＤＣモー
タ１０４へ回転を伝達する一方で、左回りの回転をした
ときには空転し、ＤＣモータ１０４へ回転力を伝達しな
い。

【００７５】このように構成されたダンパでは、可動質
量２０”が左側端へ向かって左側端部を移動中には、圧
接ローラ１１２はロッド１１０の拡径部１１０ａに圧接
しながら転動し、圧接ローラ１１２の回転がＤＣモータ
１０４へと伝達されて、可動質量２０”の速度に応じた
トルクを可動質量２０”に与える。次いで、可動質量２
０”が左側端から中央部へと移動中には、圧接ローラ１
１２はロッド１１０の拡径部１１０ａに圧接し、回転す
るものの、ワンウエイクラッチ１１６が空転し、ＤＣモ
ータ１０４は回転しないため、可動質量２０”には抵抗
力を与えない。また、圧接ローラ１１４は、可動質量２
０”が左側端に至ってもロッド１１０と圧接しない位置
関係に設定するため、可動質量２０”に抵抗力を与えな
い。次いで、可動質量２０”が中央部から右側端へ向か
って右側端部を移動中には、圧接ローラ１１４がロッド
１１０の拡径部１１０ａに圧接して、圧接ローラ１１４
の回転がＤＣモータ１０４へと伝達されて、可動質量２
０”の速度に応じた抵抗力を可動質量２０”に与える。
次いで、可動質量２０”が右側端から中央部へと移動中
には、圧接ローラ１１４は、ワンウエイクラッチ１１６
が空転し、ＤＣモータ１０４は回転しないため、可動質
量２０”には抵抗力を与えない。また、圧接ローラ１１
２は、可動質量２０”が右側端に至ってもロッド１１０
と圧接しない位置関係に設定するため、可動質量２０”
に抵抗力を与えない。

【００７６】こうして、本実施の形態によるダンパは、
可動質量２０”が往復運動の中央部を移動中には、可動
質量２０”に抵抗力を与えず、往復ストロークの両端部
をその端部に向かって移動しているときのみ、抵抗力を
与えるようにして、ケース本体３０の両端部に可動質量
２０”が衝突することを有効に低減することができる。

【００７７】（第１０の実施の形態）図２８ないし図３
１は、本発明の受動型減揺装置の第１０の実施の形態を
表す図である。図において、前実施の形態と同様の部材
は同一の符号を付し、その詳細説明を省略する。

【００７８】観光ゴンドラ、スキーリフト等の減揺対象
物に減揺装置を搭載する場合、その進行方向と直交する
方向に減揺装置を設置するには、可動質量の往復運動の
ストロークに制約がある場合がある。即ち、図２８に示
したように、ゴンドラ、リフト等では、麓及び山頂にて
回転輪１２０によって１８０度方向転換されるため、回
転輪１２０の回転軸などによる制約があり、回転の内側
となる方向についてはあまり長くできない。そのため、
前実施の形態のような左右対称なバネ手段の構成である
と、ストロークを多くとれないという問題がある。この
実施の形態では、かかる問題に鑑みなされたものであ
る。

【００７９】本実施の形態のケース手段１３０は、アル
ミニウムの押出しまたは引抜きにより一体成形された丸
パイプの筒状部材１３２と、筒状部材１３２に一端に連
結され筒状部材１３２よりも外径が小さい延長筒１３６
と、筒状部材１３２の両端及び延長筒１３６の一端を塞
ぐべく筒状部材１３２及び延長筒１３６にネジ止めされ
たエンドキャップ１３４、１３４、１３５と、からな
る。そして、筒状部材１３２内に、可動質量１４０が往
復運動可能に配設されている。可動質量１４０には、そ
の横断面において、丸形の一部が切り欠かれた凹部１４
０ａが形成されており、この凹部１４０ａ内には、延長
筒１３６及び筒状部材１３２に亘ってそれぞれの側壁に
固定されたチャネル材１３８が配設されている。可動質
量１４０には、筒状部材１３２を転動するローラ１４０
Ａの他に、チャネル材１３８の外側面を転動するローラ
１４０Ｂが設けられている。

【００８０】チャネル材１３８内には、引張バネ１４２
が収容される。引張バネ１４２の両端は、エンドキャッ
プ１３４、１３５に連結されると共に、引張バネ１４２
の軸方向中心部分は、可動質量１４０の延長筒１３６側
端部に取り付けられた取付ブラケット１４４に連結され
ている（図３１）。この延長筒１３６側が、前記ゴンド
ラまたはリフト等の回転方向の外側になる方であり、反
延長筒１３６側が、前記ゴンドラまたはリフト等の回転
方向の内側になる方に対応している。

【００８１】減揺装置が水平静止時には、可動質量１４
０が筒状部材１３２の軸方向中心部に位置付けられるよ
うに設定されており（図２９のＳ１＝Ｓ２）、一方、引
張バネ１４２に連結される取付ブラケット１４４は、筒
状部材１３２と延長筒１３６とを合わせた軸方向略中心
部に位置付けられるように設定されている（図２９のＬ
１≒Ｌ２）。そして、減揺対象物の動揺軸線に略直交す
る方向における中央部に、筒状部材１３２の中央部が一
致するように、減揺装置が設置される。

【００８２】以上の構成により、減揺対象物に揺れが生
じると、可動質量１４０が筒状部材１３２内を振動し、
減揺効果が得られる。可動質量１４０の振動は、減揺対
象物の中心を中心として、往復運動するのに対して、引
張バネ１４２は左右対称ではなく、その中心は、減揺対
象物の中心から偏移している。このため、減揺装置の設
置長さに、左右非対称の制約がある場合でも、延長筒１
３６を延ばすことによって、十分な引張バネ１４２の長
さを確保することができる。

【００８３】尚、この例では、ストッパー手段を設けて
いないが、前実施の形態と同様にストッパー手段を設け
ることとしてもよい。また、筒状部材１３２及び延長筒
１３６の側壁に固定されたチャネル材１３８内を設け
て、引張バネ１４２収納と、可動質量１４０の筒状部材
１３２に対する回り止めを併せて行っているが、これに
限るものではなく、前実施の形態で用いたようなロッド
を用いて、可動質量１４０を筒状部材１３２の中で往復
運動自在とすることもできる。

【００８４】尚、以上の実施の形態では、２つのストッ
パー部材２２，２２、６６，６６またはストッパー部４
６，４６の間隔を可動質量の軸方向の長さに略等しい場
合、即ち、軸方向の長さに等しいか、またはやや短くな
った場合について説明したが、これに限るものではな
い。可動質量の移動を許容するのであれば、２つのスト
ッパー部材または２つのストッパー部の間隔をやや長く
しても構わない。または、この間隔を長くすることもで
きる。これにより、可動質量は、小さい揺れに対してバ
ネ手段からの復元力を受けず、高感度の減揺を行うこと
ができる。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、減
揺対象物に生じる揺れが小さく、可動質量に作用する荷
重が小さい場合には、バネ手段に発生した初期反力に打
ち勝つことはできないので、可動質量はバネ手段からの
復元力を受けた往復運動はしないため、可動質量は静止
を維持するか、またはバネ手段と無関係に移動すること
ができ、揺れの大きさでその感度を調整することができ
る。

【００８６】小さな揺れで低感度としたときには、小さ
な揺れに対して可動質量が移動しないため、耐久性を向
上させることができる。人間が感じる揺れに対して可動
質量が移動するようにすることで、効率的な減揺を行う
ことができる。

【００８７】また、筒状部材を用いる場合には、安価に
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の受動型減揺装置の第１の実施の形態を
表す縦断面図である。

【図２】第１の実施の形態の外観斜視図である。

【図３】図１の３−３線に沿って見た断面図である。

【図４】第１の実施の形態の作用を表す図１相当図であ
る。

【図５】本発明の受動型減揺装置の第２の実施の形態を
表す縦断面図である。

【図６】図５のストッパー部材を表す要部拡大図であ
る。

【図７】図５の７−７線に沿って見た断面図である。

【図８】図６の８−８線に沿って見た断面図（可動質量
を除く）である。

【図９】ワッシャー部材４４の斜視図である。

【図１０】第２の実施の形態の作用を表す要部縦断面図
である。

【図１１】本発明の受動型減揺装置の第３の実施の形態
を表す縦断面図である。

【図１２】第３の実施の形態の作用を表す縦断面図であ
る。

【図１３】図１１の１３-１３線に沿って見た図であ
る。

【図１４】本発明の受動型減揺装置の第４の実施の形態
を表す縦断面図である。

【図１５】図１４の１５−１５線に沿って見た断面図で
ある。

【図１６】図１４のストッパー部材を表す要部拡大図で
ある。

【図１７】第４の実施の形態の作用を表す縦断面図であ
る。

【図１８】第５の実施の形態を表す縦断面図である。

【図１９】図１８の１９−１９線に沿って見た断面図で
ある。

【図２０】本発明の受動型減揺装置の第６の実施の形態
を表す縦断面図である。

【図２１】図２０の２１−２１線に沿って見た断面図で
ある。

【図２２】本発明の受動型減揺装置の第７の実施の形態
を表す縦断面図である。

【図２３】第７の実施の形態に用いられたダンパの構成
を表す回路ブロック図である。

【図２４】本発明の受動型減揺装置の第８の実施の形態
を表す縦断面図である。

【図２５】第８の実施の形態の要部拡大図である。

【図２６】本発明の受動型減揺装置の第９の実施の形態
を表す図２５相当図である。

【図２７】第９の実施の形態に用いられたダンパの構成
を表す回路ブロック図である。

【図２８】本発明の受動型減揺装置の第１０の実施の形
態を説明するためのゴンドラの斜視図である。

【図２９】本発明の受動型減揺装置の第１０の実施の形
態を表す縦断面図である。

【図３０】図２９の３０−３０線に沿って見た断面図で
ある。

【図３１】第１０の実施の形態の一部拡大斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０、３０、１３０ ケース手段 １２、３２、１３２ 筒状部材 １４、３４、１３４，１３５ エンドキャップ １８、３８ ロッド ２０、２０’、２０”、４０、６０、９０、１４０ 可
動質量 ２０Ａ、２０Ｂ、４０Ａ ローラ ２２ 圧縮バネ（バネ手段） ２２ａ 圧縮バネの一端 ２２ｂ 圧縮バネの他端 ２６、６６ ストッパー部材（初期反力発生手段） ４２、１４２ 引張バネ（バネ手段） ４２ａ 引張バネの両端 ４６ ストッパー部（初期反力発生手段） ５０、５８、７８ ロッド ６２ 引張バネ（バネ手段） ６２ａ 引張バネの一端 ６２ｂ 引張バネの他端 ８４ ベース部材 ８８ リニアロッド ９２ リニアベアリング １００、１００’、１００” ダンパ

フロントページの続き (72)発明者 八七橋 崇史 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 加藤 邦昭 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株式 会社トキメック内 Ｆターム(参考） 3J048 AA02 AC07 BF04 BF09 EA37

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減揺対象物の動揺軸線に略直交する方向
   に往復運動可能な可動質量と、可動質量の復元力を発生
   するためのバネ手段と、を有する受動型減揺装置におい
   て、 該減揺装置にさらに、減揺装置の水平静止時にバネ手段
   を蓄勢した状態にしてバネ手段に初期反力を発生させる
   初期反力発生手段が設けられ、前記可動質量に前記初期
   反力以上の荷重が作用したときのみ可動質量がバネ手段
   からの復元力を受けて往復運動できるようにしたことを
   特徴とする受動型減揺装置。
2. 【請求項２】 減揺対象物の動揺軸線に略直交する方向
   に往復運動可能な可動質量と、可動質量の復元力を発生
   するためのバネ手段と、を有する受動型減揺装置におい
   て、 前記バネ手段は、可動質量の往復運動方向と平行に配設
   され、その一端がそれぞれ可動質量の往復ストローク両
   端側にあり、その他端が可動質量の荷重を受けることが
   できるようになった２つのバネから構成され、さらに、
   それぞれのバネを蓄勢した状態でそれぞれのバネの他端
   の変位を規制する２つのストッパーが設けられることを
   特徴とする受動型減揺装置。
3. 【請求項３】 前記２つのバネは、圧縮バネであること
   を特徴とする請求項２記載の受動型減揺装置。
4. 【請求項４】 前記２つのバネは、引張バネであること
   を特徴とする請求項２記載の受動型減揺装置。
5. 【請求項５】 減揺対象物の動揺軸線に略直交する方向
   に往復運動可能な可動質量と、可動質量の復元力を発生
   するためのバネ手段と、を有する受動型減揺装置におい
   て、 前記バネ手段は、可動質量の往復運動方向と平行に配設
   され、その両方の端部が可動質量の荷重を受けることが
   できるようになった単一のバネから構成され、さらに、
   該バネを蓄勢した状態で、バネのそれぞれの端部の変位
   を規制する２つのストッパーが設けられることを特徴と
   する受動型減揺装置。
6. 【請求項６】 前記バネは、引張バネであることを特徴
   とする請求項５記載の受動型減揺装置。
7. 【請求項７】 前記２つのストッパーの軸方向の間隔
   は、可動質量の軸方向の長さに略等しいものであること
   を特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項記載の受
   動型減揺装置。
8. 【請求項８】 前記２つのストッパーの軸方向の間隔
   は、可動質量の軸方向の長さよりも長いものであること
   を特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項記載の受
   動型減揺装置。
9. 【請求項９】 前記ストッパーは、可動質量の往復運動
   方向と平行に設けられたロッドに固定されることを特徴
   とする請求項２ないし８のいずれか１項記載の受動型減
   揺装置。
10. 【請求項１０】 前記ロッドは、可動質量の軸心よりも
    オフセットされた位置に設けられることを特徴とする請
    求項９記載の受動型減揺装置。
11. 【請求項１１】 前記可動質量及びバネ手段を収容する
    ケース手段が設けられ、該ケース手段は、筒状部材と、
    該筒状部材の両端を塞ぐエンドキャップとからなり、可
    動質量にはローラが設けられて、該ローラによって該可
    動質量は筒状部材内を転動することを特徴とする請求項
    １ないし１０のいずれか１項記載の受動型減揺装置。
12. 【請求項１２】 前記可動質量は、リニアベアリングを
    介してリニアロッドに摺動可能であり、該リニアロッド
    の両端部はベース部材に支持されることを特徴とする請
    求項１ないし１１のいずれか１項記載の受動型減揺装
    置。
13. 【請求項１３】 前記減揺装置内には、可動質量の往復
    運動を減衰させるためのダンパが設けられることを特徴
    とする請求項１ないし１２のいずれか１項記載の受動型
    減揺装置。
14. 【請求項１４】 前記ダンパは、可動質量の速度に応じ
    たトルクを可動質量に付与する回転型トルク発生手段で
    あることを特徴とする請求項１３記載の受動型減揺装
    置。
15. 【請求項１５】 前記回転型トルク発生手段は、可動質
    量がその往復ストロークの両端部を移動中にのみ可動質
    量にトルクを付与するものであることを特徴とする請求
    項１４記載の受動型減揺装置。
16. 【請求項１６】 前記回転型トルク発生手段は、可動質
    量がその往復ストロークの両端部をその端部に向かって
    移動中にのみ可動質量にトルクを付与するものであるこ
    とを特徴とする請求項１４記載の受動型減揺装置。
17. 【請求項１７】 前記バネ手段は、可動質量の往復運動
    の中心に対して非対称形に配設されることを特徴とする
    請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の受動型減揺
    装置。