JP2000515943A - ケーブルの振動を減衰させる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 張力がかけられたケーブルの振動を減衰させる装置は、ケーブルの一部を取り囲み、これに固定された第１の部材と、前記ケーブルの一部が取り付けられた要素に接続され、前記第１の部材の周囲に配置された第２の部材と、前記第１の部材と前記第２の部材とを結合させる弾性または粘弾性のリングと、前記２つの部材の間のリング状の隔室の中に収容され、粘性の物質で充填された可撓性の容器とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 ケーブルの振動を減衰させる装置 本発明はケーブルの振動を減衰させる装置に関する。本発明は、例えば吊り橋 またはケーブル支柱橋等のそのようなケーブルを用いている構造物に関する土木 工事の分野において特定ではあるが専用ではない用途を有する。 これらのケーブルまたは支柱は、風および雨の少なくとも一方によって、ある いは橋の上を通行する車両によって引き起こされる振動を受ける。 本発明は、より正確には、ケーブルの一部を取り囲んでいるとともに、ケーブ ルの一部に固定された第１の部材と、ケーブルの一部が取り付けられた要素に接 続され、第１の部材の周囲に配置された第２の部材と、第１および第２の部材の 間に配置された減衰手段とを含んでいる装置に関する。 支柱の振動を減衰させるこの種の装置が、欧州特許第０，３４３，０５４号明 細書に記載されている。この明細書で説明された減衰装置において、前記の２つ の部材は、前記の２つの部材の相対的な運動の間中に必要とされる減衰を生じさ せる粘性の物質が充填されるリング状の空洞を画定する。 この従来の装置は減衰に関して良好な性能を有する。この従来の装置は、比較 的に小型であるという他の利点と、構造物の美観品質に有害ではないという他の 利点とを有する。しかしながら、リング状の空洞と外部との間の封止を確実にす ることは技巧を要し得る。１組の継手は所定の位置に設けられる必要があり、そ れが装置の信頼性を制限し、その装置の設置を複雑にする。他方で、特殊な装置 の開発は、前記の２つの部材および適切な封止手段の特別な構造を必要とし、こ の構造は、例えば支柱の寸法あるいは所要の動的特性が変更される都度、再考さ れる必要がある。 本発明の目的は、封止の問題に対する簡単で信頼性がある回答として、その達 成が容易である張力がかけられたケーブルのための減衰装置を提案することであ る。 本発明は従って、減衰手段は一方では第１の部材と第２の部材とを結合させる 弾性または粘弾性のリングを含み、他方では粘性の物質を保持している可撓性の 容器を含み、この可撓性の容器は第１および第２の部材の間に形成されたリング 状の隔室の中に収容されている、冒頭に述べた種類の減衰装置を提案する。 可撓性の容器は、容易に封止され得る一定の容積の減衰チャンバを構成する。 ケーブルの振動は、弾性または粘弾性のリングと、可撓性の容器内に収容された 物質による粘性の減衰との複合的な効果によって、効果的に減衰させられる。振 動エネルギーの損失は、取り付けられた要素に対応するケーブルが振動する時に 誘発される、可撓性の容器内の粘性の物質の運動の結果として生じる。 好ましい態様においては、可撓性の容器はリング状の隔室内に巻きつけられた ホースから成る。したがって単にホースの長さを調整することにより、減衰され るべきケーブルまたは支柱の異なる寸法に対応することが可能になる。 装置の設置を容易にするために、弾性または粘弾性のリングは、ケーブル部に 対してほぼ平行なピン、組立ボルトまたは締め付けベルトによって相互に取り付 けられる、概ね半円筒形の２つの部品で構成されていてもよい。 有利には、これらの部品の各々は、弾性または成型された粘弾性の材料の中に 埋め込まれた数個の金属製の半割りブッシュを有し、その半割りブッシュの端部 は成型された材料から突出しており、ピン結合用開口のような組立手段がそれぞ れ備えられている。 この後者のタイプの態様において、２つの部品の各々は、両側に配置された同 じ直径の２つの外側の半割りブッシュと、ケーブル部の方向に関してより小さい 直径の１つの内側の半割りブッシュとを有している。したがって、内側の半割り ブッシュと外側の半割りブッシュとの間の弾性または粘弾性の材料の可撓性は、 第２の部材を基準とするケーブル部の相対的な運動を可能にする一方で、平常の 位置に向かう復帰力を及ぼしている。 本発明の他の特徴および利点は、添付図面を参照した下記の非限定的な実施形 態の説明において明確になろう。 図１は、本発明による装置が支柱の固定された端部の近くにどのように配置さ れるかを概略的に示す。 図２は、本発明による装置の軸方向断面図である。 図３は、図２に示された面III−IIIに沿った本装置の内管の断面図であり、さ らに図２の切断面II−IIを示す。 図４は、図２に示された装置の弾性のリングの半分を形成する成型部品の斜視 図である。 図５は、本発明による装置の他の実施形態の軸方向断面図である。 図１は、ケーブル支柱橋のような構造物８の支柱６に本発明による減衰装置が 配置され得る位置を概略的に示す。 公知の方法においては、支柱はその両端で適切な基礎および構造物要素１２と 一体となっているそれぞれのブロック１０の上に固定されている。図１に示され た例においては、減衰装置は、橋のエプロン１２に固定された支柱６の下端１４ の近くに配置されている。同様の構造物が橋塔に固定された支柱６の上端の近く に配置され得ることが理解されよう。 支柱の端部１４は固定ブロック１０に固定された硬性の管状のガイド１６の中 を通っている。 図１に非常に概略的に示され、図２により詳細に示された本減衰装置は、 その中を支柱部６が通り、この支柱部に固定された内管２０と、 内管２０の周囲に配置された外管２２と、 その内面の１つが内管２０に対して支えられ、外面が外管２２に対して支えら れている弾性または粘弾性のリング２４と、 粘性の物質２８を収容しているホース２６のような可撓性の容器とを有してい る。 図２の例において、この容器２６は、一方では弾性のリング２４の１つの面上 に存在するＶ字形の断面を有するリング状の溝３２により画定され、他方では管 ２０，２２（図示の例では外管２２）の１つにより画定されるリング状の隔室３ ０に収容されている。 図２および図３は、支柱６が六角形断面の１束に纏められる撚線で構成されて いる場合の、支柱６の上の内管２０の考えられる組立体を示す。管２０は、それ ぞれのブッシュに属している２つの半円筒形の部分２０ａ，２０ｂから成る。そ れぞれのブッシュは、支柱の六角形の断面の側面に対して、接着剤３６の細片を 介して接触させられている３つの平板３４を含んでいる。縦楔３８は半円筒形の 部分２０ａと平板３４との間に平板３４の中心において溶接されている。図１に 示されているように、平板３４は管２０から突出する２つの軸端部を有する。こ れらの端部において、２つのブッシュはねじ４２による組み立てを可能にする側 方の縁４０を有している。ねじ４２を締め付けることにより、管２０を支柱６の 部分に固定することが可能となる。 外管２２は、使用中は基礎に固定された管状のガイド１６に取り付けられる円 筒形のケーシングとして示されている。図１に示された組立体の例において、外 管２２は、管状のガイド１６の出口に備えられた他のフランジ４８にボルトで止 められているフランジ４６を、支柱の下端寄りに有している。 支柱上でのその設置を容易にするために、弾性のリング２４は概ね半円筒形の 両半分で構成され、それらが内管２０に設置された後に組み立てられる。 このような半割りリング５０を図４に示す。半割りリング５０は、エラストマ 材料５８の中に成型加工により埋め込まれた３つの金属製の半割りブッシュ５２ ，５４，５６、すなわち同じ直径の２つの外側の半割りブッシュ５２，５４およ びより小さい直径の１つの内側の半割りブッシュ５６で構成されている。半径方 向の平面において、エラストマ材料５８は概ねＶ字形の断面を有し、内側の半割 りブッシュ５６はこのＶ字形の底部に配置されており、２つの外側の半割りブッ シュ５２，５４はこのＶ字形の分岐の端部に配置されている。溝３２はこのよう に支柱６の横向きの振動の応力によって圧縮が可能なエラストマ材料で構成され たＶ字形の２つの分岐の間に画定されている。 図２の上部および図４におけるエラストマ材料５８の部分的な除去部に示され ているように、金属製の半割りブッシュ５２，５４，５６は、その大部分の外周 上において、それぞれ長方形形状の断面を有している。両半分５０の組み立てを 可能にするために、半割りブッシュ５３，５４，５６は成型されたエラストマ材 料５８から突出している２つの端部６２，６４，６６をそれぞれ有している。各 半割りブッシュ５２，５４，５６の一方の端部６２，６４，６６はピン結合用開 口７２，７４，７６が備えられたＵリンクの形をしているのに対して、他方の端 部６３，６５，６７はＵリンクの補足的な形状を有し、対応するピン結合用開口 ７３，７５，７７が備えられている。ピン結合用開口７２〜７７は、支柱部６の 方向に平行に延びている３組のピン８２，８４，８６により、２つの半割りリン グ５０の組み立てを可能にしている（図２の下部を参照）。 半割りリング５０は、エラストマ材料５８を３つの半割りブッシュ５２，５４ ，５６が予めその中に配置された適切な形状の型に射出し、次にエラストマ材料 を加硫処理することにより容易に製造される。弾性のリング２４の剛性は、弾性 または成型された粘弾性の材料の弾性パラメータおよび厚さのレベルを調整する ことにより、必要とされる動的な特性に従って調整されてもよい。 図２の装置において、可撓性のホース２６は、一方ではリング２４の溝３２に より、また他方では外管２２の内面により画定された隔室３０の中に、螺旋状に 巻き付けられている。ホース２６はその一方の端部が閉じられており、穴９０に よって隔室３０の外部と連通しているその他方の端部は、弾性のリング２４の外 側の半割りブッシュ５４の組の１つのドリフトピン８４の中に配置されている。 したがって、ホース２６のこの端部９２は、ホース２６を粘性の減衰物質で充填 するために利用可能である。この物質２８は、通常は油または他の粘性流体、あ るいは制動される支柱の特性の関数としてその粘性が最適化された粘性のゲルで ある。 上述の減衰装置の設置は例えば次の方法で行われる。支柱６の撚線は、管状の ガイド１６および外管２２を通すことによって、その両端部で取り付けられ固定 される。次に、管２２は、装置を受け止める支柱部へのアクセスを与えるように 、ガイド１６から分離される。内管２０は、その２つのブッシュを組み立て、ね じ４２を締めることにより、支柱部に設置されて固定される。リング２４の両半 分が内管２０の周囲に取り付けられ、次にピンで結合される。可撓性のホース２ ６を溝３２の中に巻き付けた後に、外管２２は全体の周りに填められ、ホース２ ６は油２８で充填され、外管２２は管状のガイド１６のフランジ４８に取り付け られる。撚線６が外側の保護ケーシングを有する時には、保護ケーシングはガイ ド１６に対向する外管２２の端部に取り付けられてもよい。 図５は、リング２４および可撓性の容器が収容されているリング状の隔室は支 柱６部の方向に沿って並べられている、本発明の変形例を示す。内管は、図３を 参照して説明する方法で支柱に取り付けられた２つの並べられた部分１００，１ ０１に分割されている。これらの部分１００の１つは、溝３２が粘性物質の容器 を収容するために使用されないことを除いて、前記（図４）と同じ構造および同 じ組立方法を有するリング２４を受け止める。 内管の他の部分１０１は、その軸端部に２つの横向きのフランジ１０３，１０ ４が備えられている。粘性の材料２８の可撓性の容器１０６を受けるリング状の 隔室１０５は、内管部１０１によって内部が画定され、２つのフランジ１０３， １０４によって軸方向に画定されている。外側にあるこの隔室１０５は、ピスト ンとして動作している１つのブッシュ１０７によって画定されている。このブッ シュ１０７は、装置の設置の間中に支柱の周囲に組み立てられる２つの半割りブ ッシュの形態で示されている。外側にある半割りブッシュは、半径方向の突出１ ０８を有し、それにより半割りブッシュは外管２２の上に載っている。 図５の実施形態において、可撓性の容器１０６は、リング状の隔室１０５の軸 方向の長さを占め、管部１０１の周囲を包むポケットから成る。このポケット１ ０６は、図５に示すようにブッシュ１０７およびその突出１０８を通っている導 管１０９を介して、装置の設置の後に粘性の物質２８で充填される。使用中、支 柱の振動はピストン−ブッシュ１０７において管部１０１およびフランジ１０３ ，１０４を基準として半径方向に動かされるという結果を生じさせるので、ポケ ット１０６に収容されている物質が一定の容積のチャンバの中で動き、所要の減 衰をもたらす。 特定の実施形態を参照して本発明を説明してきたが、発明の内容から離れるこ となくこれらに様々な変形が加えられ得ることが理解されるであろう。したがっ て、本発明による装置は、支柱以外のケーブル、例えば軌道用ケーブル、吊り橋 用ハンガーあるいは海底ケーブル等にも振動を減衰させるために用いられ得る。 基礎等に取り付けられたケーブルの部分は必ずしもその一端ではなくてもよい。 他方で、この部分が取り付けられる要素は、基礎あるいはケーブルネットワーク を含む任意の構造物要素であってもよい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ケーブルの一部を取り囲み、これに固定された第１の部材と、前記ケーブル の一部が取り付けられた要素に接続され、前記第１の部材の周囲に配置された第 ２の部材と、前記第１および第２の部材の間に配置された減衰手段とを有する、 張力がかけられたケーブルの振動を減衰させる装置において、前記減衰手段が一 方では前記第１の部材と前記第２の部材を結合させている弾性または粘弾性のリ ングと、他方では粘性の物質を収容している可撓性の容器とを含み、前記可撓性 の容器は前記第１および第２の部材の間に形成されたリング状の隔室の中に収容 されていることを特徴とする、張力がかけられたケーブルの振動を減衰させる装 置。 ２．前記可撓性の容器が前記リング状の隔室の中に巻き付けられているホースか ら成ることを特徴とする請求項１に記載の装置。 ３．前記弾性または粘弾性のリングが概ね半円筒形の２つの部品で構成されてい る請求項１または２に記載の装置。 ４．前記概ね半円筒形の２つの部品が前記ケーブル部に対してほぼ平行なピンに よって互いに取り付けられている請求項３に記載の装置。 ５．前記概ね半円筒形の部品の各々は、成型された弾性または粘弾性の材料に埋 め込まれた数個の金属製の半割りブッシュを有し、前記半割りブッシュの前記端 部は前記成型された材料から突出し、組立手段がそれぞれ備えられている請求項 ２，３または４に記載の装置。 ６．前記概ね半円筒形の部品の各々は、前記ケーブル部の方向に関してより小さ い直径の１つの内側の半割りブッシュの両側に配置された、同じ直径の２つの外 側の半割りブッシュを有し、前記内側の半割りブッシュと前記外側の半割りブッ シュとの間の前記弾性または粘弾性の材料の可撓性が前記第２の部材に関する前 記ケーブル部の相対的な運動を許容している請求項５に記載の装置。 ７．前記弾性または粘弾性のリングが前記部材の１つと共に前記リング状の隔室 を画定する溝を有する請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。 ８．前記ピンの１つが前記可撓性の容器を充填するための前記可撓性の容器への アクセスを与える軸穴を有する請求項４および７に記載の装置。 ９．前記可撓性の容器が収容される前記弾性または粘弾性のリングおよび前記リ ング状の隔室が前記ケーブル部の方向に沿って並べられている請求項１から６の いずれか１項に記載の装置。 １０．前記リング状の隔室が、前記第１の部材によってその内部が画定され、前 記第１の部材と一体の２つの横フランジによって軸方向に画定され、また前記第 ２の部材に載っているブッシュによって外部が画定され、前記フランジの間で前 記第１の部材を基準として半径方向に移動可能な請求項９に記載の装置。