JP2002129775A - ポール状構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】制振装置の設置および施工の際に必要である、
制振装置の固有振動数の調整作業を効率的に行なうこと
ができる上、地震および風による振動に対して大きな振
動抑制を得ることができるポール状構造物を提供する。 【解決手段】架台２が昇降するポール状構造物におい
て、昇降する架台２に制振装置３を設置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、昇降する架台を有
する電力配電柱、移動電話用受発信柱、照明柱などのポ
ール状構造物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地震や風などによってポール状構造物が
大きく揺れ、ポール状構造物の塑性変形や疲労破壊を起
こす原因となることがある。従来からその防止策とし
て、ポールに振動抑制機能を持った制振装置を取付け、
共振現象を緩和させる方法が発明されてきた。

【０００３】例えば、特開平８−２７０７２４号公報に
見られるように（図９参照）、ポール状構造物の垂直部
１００、水平部１０１、照明器具１０２の何れかに例え
ば垂直部１００に制振装置１０３を固定する例では、振
り子１０４の質量と引っ張りスプリング１０５のばね定
数により決定される制振装置の固有振動数を、ポール状
構造物の固有振動数に対して適切な値に設定し、制振効
果を得られるようにしている。

【０００４】しかしながら、一般的にポール状構造物の
固有振動数は、建柱する基礎の剛性や、締結方法によっ
て設計時の予測計算値と異なる場合が多いため、実際の
施工において、制振装置の固有振動数を変化させる必要
が生じる場合が少なからずある。そのような場合、制振
装置がポール状構造物の垂直部１００、水平部１０１、
照明器具１０２の何れに固定してあるにしても、制振装
置の固有振動数を調整する作業は、高所での作業か或い
は、一旦取り外し地表に持ち帰った後に作業をすること
となり、非常に手間がかかっているのが現状である。

【０００５】この手間を少しでも省く方法として，実開
平４−３４５４１号公報に見られるように（図１０参
照）、ポール状構造物１０６の頂部に設けられたプラッ
トホーム１０７に制振装置１０８、１０９を取り付ける
例がある。この場合は、制振装置１０８、１０９の調整
が高所作業になるとは言え、バケット車輌による不安定
な状態ではなく、プラットホーム１０７上の比較的安定
した場所での作業になり、先の例に比べ施工し易くなっ
たとも言える。

【０００６】しかしながら、高所作業であることには変
わらないので、作業に必要な工具の運搬など、施工の手
間は依然として解決していない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、この発明
の目的は、従来の技術では配慮されていない、制振装置
の設置および施工の際に必要である、制振装置の固有振
動数の調整作業を効率的に行なうことができる上、地震
および風による振動に対して大きな振動抑制を得ること
ができるポール状構造物を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のポール状構造物では、制振装置として容器に
収納した液体の揺動を利用した液体制振装置を前提とし
て、従来の課題を解決するものである。

【０００９】請求項１記載のポール状構造物は、昇降架
台が昇降するポール状構造物において、昇降する架台に
制振装置を設置したことを特徴としたものである。

【００１０】請求項１記載のポール状構造物によれば、
施工の際において制振装置の固有振動数を調節すること
が容易であるため、所期の想定した振動低減効果を得る
ことが可能である。また地震動、風など種々の入力によ
って起こるポール状構造物の振動に対して、その振幅低
減によりポール状構造物の耐震強度が向上する。

【００１１】請求項２記載のポール状構造物は、請求項
１において、制振装置がバランサの重りを兼ねるもので
ある。

【００１２】請求項２記載のポール状構造物によれば、
請求項１と同様な効果のほか、重りの設置数を低減で
き、施工の手間を省きコスト安にできる。

【００１３】請求項３記載のポール状構造物は、請求項
１または請求項２において、架台が２次元的な構成であ
り、前記制振装置を前記昇降架台に複数配置したもので
ある。

【００１４】請求項３記載のポール状構造物によれば、
請求項１または請求項２と同様な効果のほか、制振装置
が複数個あるためより細かなバランス調整が可能であ
る。

【００１５】請求項４記載のポール状構造物は、請求項
１、請求項２または請求項３において、前記制振装置
が、前記ポール状構造物の振動方向の振動周波数に対応
した固有振動数を有する１または複数からなるものであ
る。

【００１６】請求項４記載のポール状構造物によれば、
請求項１、請求項２または請求項３と同様な効果のほ
か、ポール状構造物の振動周波数が振動方向によって異
なることに対応して架台に設置する制振装置の固有振動
数を方向別に対応させることにより、効果的な制振が可
能になる。

【００１７】請求項５記載のポール状構造物は、請求項
４において、制振装置がその水平面投影形状が略長方形
である。

【００１８】請求項５記載のポール状構造物によれば、
請求項４と同様な効果のほか、ポール状構造物の揺れ方
向に限定されることなく制振効果を発揮できる。

【００１９】請求項６記載のポール状構造物は、請求項
１、請求項２、請求項３または請求項４において、前記
制振装置が、ポール状構造物の振動周波数と略一致した
揺動周波数を持つ粘性のある流体を封入したものであ
る。

【００２０】請求項６記載のポール状構造物によれば、
請求項１、請求項２、請求項３または請求項４と同様な
効果のほか、制振装置の流体を入れる容器の断面形状に
よって複数種類の固有振動数をもつことができる。

【００２１】請求項７記載のポール状構造物は、請求項
６において、前記粘性のある流体がシリコンオイルであ
る。

【００２２】請求項７記載のポール状構造物によれば、
請求項６と同様な効果がある。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）この発明の
第１の実施の形態を図１により説明する。第１の実施の
形態では、ポール状構造物のポール１を昇降する架台２
に制振装置３を設置した例である。架台２は挿通部６が
ポール１に挿通されて昇降自在になっており、挿通部６
より直径方向の外方にそれぞれ延出している。制振装置
３は粘性液体が収納されたものであり、架台２の両端に
それぞれ取付けられている。４は架台２の両端に設置さ
れた機器である例えば照明器具、５は架台２を昇降する
滑車を有する昇降装置である。

【００２４】図１において、本発明の架台２には上記の
ように制振装置３が設置されている。収納された液体の
揺動周波数はポール状構造物の１次固有振動数に略一致
する状態にあるので、ポール状構造物の１次固有振動数
が卓越する地震動や風振動に対して、ポール状構造物の
振動周期と同一周期で且つ４分の１周期だけ位相がずれ
たタイミングにて液体の揺動質量相当（ハウスナー理論
に基づく）が揺動することにより、大きな振動抑制を得
ることができる。

【００２５】次に、制振装置３の設計から施工における
一連の流れについて説明する。制振装置３を設計する場
合、まず対象となるポール状構造物の振動特性（固有振
動数や、振動マス等）を予測して、大きな振動抑制効果
が得られるように、制振装置３の液体の揺動周波数や最
適な減衰の設定（ハウスナー理論による）を行ない、そ
の設計に基づいて制振装置３を製作した後、現場で取付
け、施工するのが一般的である。

【００２６】しかし実際には対象であるポール状構造物
１が設計予測通りに振動することは少なく、そのような
場合は液体の揺動周波数をポール状構造物１のそれに合
わせて、調整する作業が必要となる。

【００２７】本実施の形態は、昇降する架台２に制振装
置３を設置しているので、液体の揺動周波数を変更する
ための液体の高さ調節作業（例えば液体高さを高くする
と固有振動数が上昇する）や、減衰を変更するための液
体の粘度調整が地上或いは、地上近くで可能なため、施
工時の手間を大幅に省くことができる。

【００２８】尚、本実施の形態では液体の揺動を利用し
た制振装置３の例について説明したが、他の方式の制振
装置（振り子の原理応用、ばねの質量マスの組み合わせ
等）であっても構わない。

【００２９】（第２の実施の形態）この発明の第２の実
施の形態を図２により説明する。制振装置３が昇降する
架台２の平衡を保つためのバランサ（重り）を兼ねる様
にして設置されている例である。すなわち、図２
（ａ）、（ｂ）の場合、架台２はポール１の挿通部６よ
りその直径方向の外方に延出し、挿通部６を間にして一
方に制振装置３を設置し、他方に機器例えば照明器具４
を設置している。図２（ｃ）の場合、架台２はポール１
を囲むリング状に形成されて複数のアーム７により挿通
部６と連結され、架台２の周縁部の所定位置に制振装置
３を設置し、制振装置３に対してポール１の反対側の架
台２の周縁部上に複数の照明器具４、移動電話用アンテ
ナその他の機器を取付けている。

【００３０】移動電話用アンテナ、および照明器具４な
どの機器を設置した架台２が昇降する場合、架台２の全
体として平衡が保たれていないとスムーズな昇降が出来
ないので、架台２に設置する機器の重量を計算して、架
台２の全体のバランスが保たれる様に機器を配置する。
しかし図２（ａ）、（ｂ）のように設置する機器（４）
が極端に少ない場合、或いは図２（ｃ）のように機器の
みで平衡を保つ配置が出来ない場合（図２（ｃ）の場
合、照明器具３の配光より器具の配置が決定される）
は、バランサとして重りを追加的に別途設置することに
なる。

【００３１】本実施の形態は重りの機能を制振装置が兼
ねているので、単なる重りを架台の上にたくさん設置す
る必要がないので、施工時の手間を大幅に省くことがで
きるだけでなく、コスト面でもメリットがある。

【００３２】尚、本実施の形態で使用する制振装置３も
液体揺動を利用する方式以外に、他の方式を利用した制
振装置（振り子の原理応用、ばねの質量マスの組み合わ
せ等）であっても構わない。

【００３３】（第３の実施の形態）この発明の第３の実
施の形態を図３により説明する。第３の実施の形態は、
図２（ｃ）のような２次元的な昇降する架台２の平衡を
保つバランサ（重り）を兼ねるために、複数（２個）の
制振装置３を設置した例である。

【００３４】架台２に設置する照明器具４等の機器が多
くなり、その配置が複雑になると、架台２全体の平衡を
保つのがやや困難になる。図３の場合は設置する照明器
具３の配光のため、片側に照明器具４の設置が偏ってい
る場合の実施の形態である。

【００３５】本実施の形態はバランサ（重り）としての
制振装置３が複数個あるため、細かなバランス調整が可
能であるというメリットがある。

【００３６】尚、施工時の手間の少なさ等の効果につい
ては、上記の実施の形態に準じているので、省略する。
また本実施の形態で使用する制振装置３も液体揺動を利
用する方式以外に、他の方式を利用した制振装置（振り
子の原理応用、ばねの質量マスの組み合わせ等）であっ
ても構わない。

【００３７】（第４の実施の形態）この発明の第４の実
施の形態を図４（ａ）により説明する。この実施の形態
は、昇降する架台３の平衡を保つバランサ（重り）を兼
ねるために、複数（２個）の制振装置３を設置した他の
例である。すなわち、リング状の架台２の挿通部５を間
にして互いに反対側にそれぞれ制振装置３を設け、制振
装置３の間の架台２上にそれぞれ複数の照明器具４を取
付けている。その他は、第３の実施の形態と共通する。

【００３８】尚、本実施の形態で使用する制振装置３も
液体揺動を利用する方式以外に、他の方式を利用した制
振装置（振り子の原理応用、ばねの質量マスの組み合わ
せ等）であっても構わない。

【００３９】（第５の実施の形態）この発明の第５の実
施の形態を図４（ｂ）により説明する。この実施の形態
は、昇降する架台２の平衡を保つバランサ（重り）を兼
ねるために、複数（３個）の制振装置３を設置した他の
例である。すなわち、架台２の周縁部の等間隔の３箇所
にそれぞれ制振装置３を取付け、制振装置３間に複数の
照明器具４を設置している。その他は、第３の実施の形
態と共通する。

【００４０】尚、ここでは制振装置３の配置角度が約１
２０度ピッチになった例のみを示しているが、架台部分
の平衡が保てるならば、他の配置であっても良いことは
言うまでもない。

【００４１】また、本実施の形態で使用する制振装置３
も液体揺動を利用する方式以外に、他の方式を利用した
制振装置（振り子の原理応用、ばねの質量マスの組み合
わせ等）であっても構わない。

【００４２】（第６の実施の形態）この発明の第６の実
施の形態を図５により説明する。昇降する架台２の平衡
を保つバランサ（重り）を兼ねるために、複数（４個）
の制振装置３を設置しつつ、それらの制振装置３の揺動
周波数をポール状構造物の各振動方向に対応して異なる
固有振動数とした例である。但し、本実施の形態の制振
装置３は円形断面であることが特徴である（図５
（ｂ））。

【００４３】すなわち、ポール状構造物の振動特性の特
徴の１つとして、振動方向によって固有振動数が異なる
ことが挙げられる。これは設置する機器の電源部分や制
御機器、或いは昇降するモータをポール１内に収納する
ために、ポール１の一部が切り欠かれた開口部になって
いるため、ポール１の断面特性が方向別に異なることが
原因である。また、何らかの外力を受けてポール状構造
物が揺れる場合、ポール１の開口部に沿った方向、或い
は開口部に直交する方向に振動しやすいことも特徴であ
る。

【００４４】図５（ｂ）に示すように、昇降する架台２
の部分に設置する円形の断面形状を持った複数個の制振
装置３において、各制振装置３は円筒体３ａ内に粘性の
ある流体例えばシリコンオイルを用いた液体３ｂが所定
の高さに封入されたものであり、開口部方向の固有振動
数に揺動周波数が略一致するように液体高さを設定した
制振装置と、開口部直交方向に揺動周波数を略一致させ
る液体高さを持った制振装置とを少なくとも１つずつ以
上設置することにより、振動方向に対して冗長性が高
く、振動抑制効果が大きなポール状構造物となる。

【００４５】本実施の形態においても、液体の揺動周波
数を変更するための液体の高さの調節作業や、減衰を変
更するための液体の粘度調整が地上或いは地上近くで可
能なため、施工時の手間を大幅に省くことができること
は言うまでもない。

【００４６】（第７の実施の形態）この発明の第７の実
施の形態を図６により説明する。昇降する架台２の平衡
を保つバランサ（重り）を兼ねるために、複数の制振装
置３を設置しつつ、それらの制振装置３の揺動周波数を
ポール状構造物の各振動方向に対応して異なる固有振動
数となるようにしたものであり、第６の実施の形態と共
通する。本実施の形態の相違点は、制振装置３が図６
（ｂ）に示すように長方形断面すなわち水平面投影形状
が略長方形であることが特徴である。すなわち、長方形
断面の容器３ａに振動減衰用の粘性のある流体例えばシ
リコンオイルを用いた液体３ｂを所定の高さ封入してい
る。

【００４７】昇降する架台２の部分に設置する長方形断
面形状を持った複数個の制振装置３において、開口部方
向の固有振動数に揺動周波数が略一致するように液体高
さを設定した制振装置と、開口部直交方向に揺動周波数
を略一致させる液体高さを持った制振装置とを少なくと
も１つずつ以上設置することにより、振動方向に対して
冗長性が高く、振動抑制効果が大きなポール状構造物と
なる。

【００４８】本実施の形態においても、液体揺動周波数
を変更するための液体の高さ調節作業や、減衰を変更す
るための液体の粘度調整が地上或いは、地上近くで可能
なため、施工時の手間を大幅に省くことができることは
言うまでもない。

【００４９】（第８の実施の形態）この発明の第８の実
施の形態を図７により説明する。昇降する架台２の平衡
を保つバランサ（重り）を兼ねるために、複数の制振装
置３を設置しつつ、それらの制振装置３の揺動周波数を
ポール状構造物の各振動方向に対応して異なる固有振動
数となるようにしたものであり、第６の実施の形態と共
通する。本実施の形態では制振装置３が図７（ｂ）に示
すように楕円断面であることが特徴である。すなわち、
断面楕円形状の容器３ａに減衰性の粘性のある流体例え
ばシリコンオイルを用いた液体３ｂを所定の高さに封入
している。

【００５０】本実施の形態は、楕円断面の制振装置３に
おいて、長軸方向と、短軸方向で液体の揺動周波数が異
なることを利用して、振動方向別に冗長性が高く、振動
抑制効果が大きなポール状構造物を得るものである。

【００５１】本実施の形態においても、液体揺動周波数
を変更するための液体の高さ調節作業や、減衰を変更す
るための液体の粘度調整が地上あるいは、地上近くで可
能なため、施工時の手間を大幅に省くことができること
は言うまでもない。

【００５２】（第９の実施の形態）この発明の第９の実
施の形態を図８により説明する。昇降する架台２の平衡
を保つバランサ（重り）を兼ねるために、複数の制振装
置３を設置しつつ、それらの制振装置３の揺動周波数を
ポール状構造物の各振動方向に対応して異なる固有振動
数となるようにしたものであり、第６の実施の形態と共
通する。本実施の形態の特徴は制振装置３が図８に示す
ように長円断面であることである。すなわち、長円断面
の容器３ａとこれに所定の高さに封入された減衰用の粘
性のある流体例えばシリコンオイルを用いた液体３ｂか
らなる。

【００５３】本実施の形態は、長円断面の制振装置３に
おいて、長円方向と、短円方向で液体の揺動周波数が異
なることを利用して、振動方向別に冗長性が高く、振動
抑制効果が大きなポール状構造物を得るものである。

【００５４】本実施の形態においても、液体揺動周波数
を変更するための液体の高さ調節作業や、減衰を変更す
るための液体の粘度調整が地上或いは、地上近くで可能
なため、施工時の手間を大幅に省くことができることは
言うまでもない。

【００５５】

【発明の効果】請求項１記載のポール状構造物によれ
ば、施工の際において制振装置の固有振動数を調節する
ことが容易であるため、所期の想定した振動低減効果を
得ることが可能である。また地震動、風など種々の入力
によって起こるポール状構造物の振動に対して、その振
幅低減によりポール状構造物の耐震強度が向上する。

【００５６】請求項２記載のポール状構造物によれば、
請求項１と同様な効果のほか、重りの設置数を低減で
き、施工の手間を省きコスト安にできる。

【００５７】請求項３記載のポール状構造物によれば、
請求項１または請求項２と同様な効果のほか、制振装置
が複数個あるためより細かなバランス調整が可能であ
る。

【００５８】請求項４記載のポール状構造物によれば、
請求項１、請求項２または請求項３と同様な効果のほ
か、ポール状構造物の振動周波数が振動方向によって異
なることに対応して架台に設置する制振装置の固有振動
数を方向別に対応させることにより、効果的な制振が可
能になる。

【００５９】請求項５記載のポール状構造物によれば、
請求項４と同様な効果のほか、ポール状構造物の揺れ方
向に限定されることなく制振効果を発揮できる。

【００６０】請求項６記載のポール状構造物によれば、
請求項１、請求項２、請求項３または請求項４と同様な
効果のほか、制振装置の流体を入れる容器の断面形状に
よって複数種類の固有振動数をもつことができる。

【００６１】請求項７記載のポール状構造物によれば、
請求項６と同様な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は拡大平面図である。

【図２】第２の実施の形態を示し、（ａ）は側面図、
（ｂ）は拡大平面図、（ｃ）は変形形態の平面図であ
る。

【図３】第３の実施の形態の平面図である。

【図４】（ａ）は第４の実施の形態の平面図、（ｂ）は
第５の実施の形態の平面図である。

【図５】第６の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は制振装置の概略斜視図である。

【図６】第７の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は制振装置の概略斜視図である。

【図７】第８の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は制振装置の概略斜視図である。

【図８】第９の実施の形態を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は制振装置の概略斜視図である。

【図９】従来例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は請求
項印し装置の断面図である。

【図１０】別の従来例を示し、（ａ）は制振装置、
（ｂ）ポール状構造物の斜視図である。

【符号の説明】

１ ポール ２ 架台 ３ 制振装置 ３ａ 容器 ３ｂ 液体 ４ 照明器具 ５ 昇降装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｆ 15/02 Ｆ１６Ｆ 15/02 Ｆ Ｆ２１Ｓ 8/08 Ｆ２１Ｗ 131:103 // Ｆ２１Ｗ 131:103 Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆ２１Ｓ 1/10 Ｋ (72)発明者 池田 隆政 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 Ｆターム(参考） 2E001 DG01 3J048 BD04 BD07 BF11 EA38

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架台が昇降するポール状構造物におい
   て、昇降する架台に制振装置を設置したことを特徴とし
   たポール状構造物。
2. 【請求項２】 制振装置がバランサの重りを兼ねる請求
   項１記載のポール状構造物。
3. 【請求項３】 架台が２次元的な構成であり、前記制振
   装置を前記昇降架台に複数配置した請求項１または請求
   項２記載のポール状構造物。
4. 【請求項４】 前記制振装置は、前記ポール状構造物の
   振動方向の振動周波数に対応した固有振動数を有する１
   または複数からなる請求項１、請求項２または請求項３
   記載のポール状構造物。
5. 【請求項５】 前記制振装置は、その水平面投影形状が
   略長方形である請求項４記載のポール状構造物。
6. 【請求項６】 前記制振装置は、ポール状構造物の振動
   周波数と略一致した揺動周波数を持つ粘性のある流体を
   封入した請求項１、請求項２、請求項３または請求項４
   記載のポール状構造物。
7. 【請求項７】 前記粘性のある流体がシリコンオイルで
   ある請求項６記載のポール状構造物。