JP2016044725A - 床振動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動低減効果を確保しつつ、鉛直方向における設置スペースの縮小を図る。【解決手段】錘部材１４は、筐体１２の内部に配置され、矩形の平板状を呈し、水平面上を延在するように配置されている。円盤２２は、筐体１２の内部のＸ方向の中心箇所にその中心軸２２０２をＸ方向に向けて配置されている。円盤２２は、中心軸２２０２から離れた箇所にＸ方向に貫通形成された雌ねじ３０を有している。円盤支持部２４は、円盤２２を鉛直方向に移動不能にかつ回転可能に筐体１２内で支持する。送りねじ２６は、雌ねじ３０に螺合している。直動アクチュエータ２８は、錘部材１４に対して相対的に鉛直方向に移動不能に支持され送りねじ２６を往復移動させる。送りねじ２６が往復移動されることにより円盤２２が円盤２２の中心軸２２０２を中心として正逆回転され、錘部材１４が筐体１２の内部で鉛直方向に振動する。【選択図】図６

Description

本発明は床振動制御装置に関する。

建築構造物や土木構造物の床の振動低減を行なうには、従来、（１）床の重量を大きくする方法、（２）床の剛性や強度を大きくする方法、（３）床の減衰を大きくする方法が一般に行なわれている。
この中で（３）の減衰を大きくする方法の中に、錘の振動を利用して床の減衰を大きくする方法があり、その方式を利用したＴＭＤ（チューンド・マス・ダンパ）あるいはＡＭＤ（アクティブ・マス・ダンパ）を用いた床振動制御装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開平０８−２９６３４４号公報

しかしながら、上記従来技術では、いずれも錘を振動させて、その慣性力を床に作用させて床の振動を小さくさせることにある。
ＴＭＤを用いた床振動制御装置は、床と装置の固有振動数をほぼ一致させるように構成されていて、床が固有振動数で振動すると、錘が床の振動とは９０度位相が遅れて振動する。このときの錘の慣性力が床に作用して揺れを小さくする。このときの錘の振動振幅は、床と錘の重量比、床の振動の大きさによるが、一般的には最大でも１０〜２０ｍｍ程度である。設置場所は床下、床上であるが、装置の高さが大きいと設置の邪魔になる。
また、ＴＭＤを用いた床振動制御装置は、錘の振動振幅が大きくないこと、錘を動かす動力装置が不要ということで、高さが低い装置が可能であるが、振動低減効果が小さいという欠点がある。
また、ＡＭＤを用いた床振動制御装置は、ＴＭＤを用いた床振動制御装置に比べ高い振動低減効果を発揮するのが目的である。
したがって錘の振動が大きい。一般に錘もＴＭＤを用いた床振動制御装置よりも小さいので、さらに錘の振動は大きくなる。錘の振動振幅は一般に５０〜２００ｍｍは必要である。
また錘を動かすための動力装置が別途必要となり、装置の高さ方向の必要寸法には、動力装置部分の大きさも含まれる。動力装置としては一般には、回転運動を発生させて直線運動に変換化する回転モータおよびボールねじを用いる構成、あるいは、直線運動を発生する直動アクチュエータを用いる構成がある。いずれも機構上、錘が振動する鉛直方向（上下方向）にスペースが必要となることに加え、直動アクチュエータを配置するために鉛直方向に大きなスペースを確保する必要がある。
ＡＭＤを用いた床振動制御装置は振動低減効果が高いので、ＴＭＤを用いた床振動制御装置に比べて錘が小さくて済むが、高さ方向については大きな寸法が必要となるので、床下のような限られたスペースには設置できないという欠点がある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、振動低減効果を確保しつつ、鉛直方向における設置スペースの縮小を図る上で有利な床振動制御装置を実現することである。

上述の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、床振動制御装置であって、構造物の床に設置される筐体と、前記筐体の内部に配置されて水平面上を延在し鉛直方向に貫通する開口部を有する平板状の錘部材と、前記開口部にその中心軸を水平方向に向けて配置され前記中心軸から離れた箇所に水平方向に貫通形成された雌ねじを有する円盤と、前記雌ねじに螺合し軸方向に動くことで前記雌ねじを介して前記円盤を回転させる送りねじと、前記錘部材に対して相対的に鉛直方向に移動不能に支持され前記送りねじを往復移動させる直動アクチュエータと、前記円盤を鉛直方向に移動不能にかつ回転可能に前記筐体内で支持する円盤支持部と、前記直動アクチュエータにより前記送りねじが往復移動されることにより前記円盤が前記円盤の中心軸を中心として回転され、前記錘部材が前記筐体の内部で鉛直方向に振動するように構成されていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記円盤支持部は、前記円盤を、水平面上で前記円盤の中心軸と直交する方向に移動可能に支持し、前記直動アクチュエータは、水平面上で前記円盤の中心軸と直交する方向に移動不能に前記錘部材に支持されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記筐体は、鉛直方向において互いに対向する底板と上板とを備え、前記円盤の外周部は、前記底板と前記上板とに接触可能に設けられ、前記円盤支持部は、前記底板と前記上板とを含んで構成されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記円盤支持部は、前記円盤を、水平面上で前記円盤の中心軸と直交する方向に移動不能に支持し、前記直動アクチュエータは、水平面上で前記円盤の中心軸と直交する方向に移動可能に前記錘部材に支持されていることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、前記筐体は、その内部に鉛直方向および水平方向に移動不能に配置され前記円盤を回転可能に支持する軸受部を備え、前記円盤支持部は、前記軸受部を含んで構成されていることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、前記錘部材に鉛直方向に窪み前記送りねじの軸方向に延在する凹部が設けられ、前記直動アクチュエータおよび前記送りねじは前記凹部に収容されていることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、前記錘部材を鉛直方向に移動可能にかつ水平方向に移動不能に支持する錘ガイド部が前記筐体に設けられていることを特徴とする。
請求項８記載の発明は、前記錘部材を鉛直方向に弾性支持し、前記筐体の内部の高さ方向の中間箇所である中立位置に位置するように前記錘部材を付勢する弾性手段が設けられていることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、前記送りねじの往復移動による前記円盤の中心軸を中心とした回転は、所定の角度範囲内での正逆回転であることを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、磁気、空気圧、あるいは、油圧により動作することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、錘部材に対して相対的に鉛直方向に移動不能に支持された直動アクチュエータにより水平方向に送りねじが往復移動されることにより円盤が円盤の中心軸を中心として回転され、これにより錘部材が筐体の内部で鉛直方向に振動する。
したがって、直動アクチュエータおよび送りねじは、筐体内部において水平方向のスペースを占有するものの鉛直方向に占有するスペースは最小限で済む。
また、錘部材は平板状を呈し水平面上を延在しているため、筐体内部において水平方向のスペースを占有するものの鉛直方向に占有するスペースは最小限で済む。
そのため、筐体内部において、錘部材を鉛直方向に振動させるためのスペースを確保しつつ、錘部材を振動させるための部材を配置するために必要な鉛直方向のスペースを縮小することができ、筐体全体の高さを縮小する上で有利となる。
そのため、振動低減効果を確保しつつ、鉛直方向における床振動制御装置の設置スペースの縮小を図る上で有利となり、床下のように限られたスペースに床振動制御装置を設置する上で有利となる。
また、直動アクチュエータが錘部材に配置され、直動アクチュエータは錘部材と一体に鉛直方向に振動する。
そのため、直動アクチュエータの重量を錘部材の重量に加算することができ、大きな慣性力を発生させ、振動低減効果の向上を図る上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、直動アクチュエータおよび円盤を用いて錘部材を鉛直方向に振動させるので、床振動制御装置の構成の簡素化を図る上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、円盤支持部のコンパクト化を図る上で有利となり、筐体のコンパクト化を図り、鉛直方向における床振動制御装置の設置スペースの縮小を図る上で有利となる。
請求項４記載の発明によれば、直動アクチュエータおよび円盤を用いて錘部材を鉛直方向に振動させるので、床振動制御装置の構成の簡素化を図る上で有利となる。
請求項５記載の発明によれば、円盤支持部のコンパクト化を図る上で有利となり、筐体のコンパクト化を図り、鉛直方向における床振動制御装置の設置スペースの縮小を図る上で有利となる。
請求項６記載の発明によれば、筐体の内部における錘部材の鉛直方向におけるストロークを大きく確保しつつ、筐体のコンパクトを図る上で有利となり、鉛直方向における床振動制御装置の設置スペースの縮小を図る上でより有利となる。
請求項７記載の発明によれば、錘ガイド部により錘部材を鉛直方向に確実に振動させる上で有利となる。
請求項８記載の発明によれば、錘部材により発生した鉛直方向の慣性力を弾性手段および筐体を介して床に効率的に作用させることができ、床の振動の抑制を図る上で有利となる。
請求項９記載の発明によれば、直動アクチュエータのストロークを短縮し、送りねじの長さを短縮でき、床振動制御装置のコンパクト化を図る上で有利となる。
請求項１０記載の発明によれば、直動アクチュエータで発生する摩擦抵抗および騒音を抑制でき、床振動制御装置を効率よくかつ低騒音で稼働させる上で有利となる。

第１の実施の形態に係る床振動制御装置を示す平面断面図である。 図１のＡＡ線断面図である。 図２のＢＢ線断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は第１の実施の形態に係る床振動制御装置の動作状態の説明図であり、平面断面図を示す。 （Ａ）〜（Ｃ）は第１の実施の形態に係る床振動制御装置の動作状態の説明図であり、図１のＡＡ線断面図に対応している。 （Ａ）〜（Ｃ）は第１の実施の形態に係る床振動制御装置の動作状態の説明図であり、図２のＢＢ線断面図に対応している。 第１の実施の形態に係る床振動制御装置を構造物の床に配置した状態を示す説明図であり、（Ａ）は床上に配置した状態の説明図、（Ｂ）は床下に配置した状態の説明図である。 第２の実施の形態に係る床振動制御装置を示す平面断面図である。 図８のＡＡ線断面図である。 図９のＢＢ線断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は第２の実施の形態に係る床振動制御装置の動作状態の説明図であり、平面断面図を示す。 （Ａ）〜（Ｃ）は第２の実施の形態に係る床振動制御装置の動作状態の説明図であり、図８のＡＡ線断面図に対応している。 （Ａ）〜（Ｃ）は第２の実施の形態に係る床振動制御装置の動作状態の説明図であり、図９のＢＢ線断面図に対応している。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態に係る床振動制御装置を図面にしたがって説明する。
図１〜図３に示すように、床振動制御装置１０Ａは、構造物の床に設置される筐体１２と、錘部材１４と、駆動部１６とを含んで構成されている。

筐体１２は、長方形板状の底板１２０２と、底板１２０２の四辺から起立する４つの側板１２０６と、４つの側板１２０６の上縁を接続する上板１２０４とを備え、内部に矩形板状の空間部を有している。
以下、説明の便宜上、底板１２０２の長辺方向をＸ方向、底板１２０２の短辺方向をＸ方向と直交するＹ方向、底板１２０２と上板１２０４とが対向する方向をＸ方向およびＹ方向と直交するＺ方向とし、筐体１２は、Ｚ方向を鉛直方向に合致させた状態で構造物の床に設置される。

錘部材１４は、筐体１２の内部に配置され、底板１２０２および上板１２０４よりも一回り小さい均一厚さの矩形の平板状を呈し、水平面上を延在するように配置されている。
錘部材１４には、その上面１４０２に、後述する直動アクチュエータ２８、送りねじ２６を収容する凹部１４０４が形成されるとともに、後述する円盤２２を収容する開口部１４０６が鉛直方向に貫通形成されている。
凹部１４０４は、図１に示すように、錘部材１４のＹ方向の中心箇所から偏位した箇所でＸ方向に沿って延在している。
開口部１４０６は、錘部材１４のＸ方向の中心箇所でＹ方向に沿って延在している。

駆動部１６は、錘部材１４を鉛直方向に振動させるものである。
駆動部１６は、弾性手段１８と、錘ガイド部２０と、円盤２２と、円盤支持部２４と、送りねじ２６と、直動アクチュエータ２８とを含んで構成されている。

弾性手段１８は、錘部材１４の下面１４０３の四隅と底板１２０２の上面１２０２Ａの四隅との間、および、錘部材１４の上面１４０２の四隅と上板１２０４の下面１２０４Ａの四隅との間に介設され、それぞれ軸線をＺ方向に向けた同一のコイルばね１８０２を含んで構成されている。
弾性手段１８は、錘部材１４を鉛直方向に弾性支持し、筐体１２の内部の高さ方向の中間箇所である中立位置（ニュートラル位置）に位置するように錘部材１４を付勢している。
なお、弾性手段１８は、コイルばね１８０２に限定されるものではなく、板ばねや空気ばねなど従来公知の様々な弾性部材、弾性機器が使用可能である。

錘ガイド部２０は、ガイドレール２００２と、スライダ２００４とを含んで構成されている。
ガイドレール２００２は、本実施の形態では、４つの側板１２０６のうち底板１２０２の長辺側に位置する一対の側板１２０６の内面に、Ｘ方向に間隔をおいてＺ方向に延在している。
スライダ２００４は、各ガイドレール２００２に対向する錘部材１４の箇所に、各ガイドレール２００２に沿ってＺ方向に移動可能に、かつ、Ｘ方向およびＹ方向に移動不能に各ガイドレール２００２に係合している。
したがって、これらガイドレール２００２とスライダ２００４は、錘部材１４をその水平状態を保って鉛直方向に移動可能にかつ水平方向に移動不能に支持する錘ガイド部２０を構成している。

円盤２２は、筐体１２の内部のＸ方向の中心箇所にその中心軸２２０２をＸ方向に向けて配置され開口部１４０６に収容されている。
円盤２２は、中心軸２２０２から離れた箇所にＸ方向に貫通形成された雌ねじ３０を有している。
雌ねじ３０は、円盤２２と別体に設けられたナットなどの雌ねじ部材が円盤２２に取着されることで形成されていてもよいし、円盤２２自体に形成されていてもよい。
円盤２２は、均一の厚さで形成され、直径は底板１２０２の上面１２０２Ａから上板１２０４の下面１２０４Ａまでの距離と同一寸法となっており、円盤２２の外周面は、底板１２０２の上面１２０２Ａと上板１２０４の下面１２０４Ａとに当接している。
円盤２２の外周部には、摩擦抵抗が極めて小さい部材が取り付けられ、あるいは摩擦抵抗が極めて小さい表面処理が施されており、円盤２２が底板１２０２の上面１２０２Ａと上板１２０４の下面１２０４Ａとに接触した状態で滑らかに回転できるよう図られている。
本実施の形態では、円盤２２は、図６に示すように所定の角度範囲内で正逆回転し、Ｙ方向に沿った所定の範囲内で往復移動し、円盤２２をこのように動かすことで直動アクチュエータ２８の移動ストロークおよび送りねじ２６の長さを短縮し、床振動制御装置１０Ａのコンパクト化が図られている。

円盤支持部２４は、円盤２２を鉛直方向（Ｚ方向）に移動不能にかつ回転可能に筐体１２内で支持するものである。
本実施の形態では、円盤支持部２４は、円盤２２が鉛直面上を延在する姿勢を保持し（円盤２２の中心軸２２０２を水平状態に保持し）、かつ、円盤２２を所定の角度範囲内で正逆回転可能でさらに水平面上（ＸＹ平面上）で円盤２２の中心軸２２０２と直交する方向（Ｙ方向）に移動可能に支持する。
具体的には、円盤支持部２４は、底板１２０２の上面１２０２Ａと上板１２０４の下面１２０４Ａに加え、２本の下側凸条２４０２と、２本の上側凸条２４０４とを含んで構成されている。
２本の下側凸条２４０２は、底板１２０２の上面１２０２ＡにＹ方向に直線状に延在し円盤２２の厚さと同じ寸法で間隔をおいて並べられている。
２本の上側凸条２４０４は、上板１２０４の下面１２０４ＡにＹ方向に直線状に延在し円盤２２の厚さと同じ寸法で間隔をおいて並べられている。
下側凸条２４０２と上側凸条２４０４とは平面視同一の位置に配置されている。
したがって、円盤２２は、その外周面が底板１２０２の上面１２０２Ａと上板１２０４の下面１２０４Ａとによって挟持され、かつ、２本の下側凸条２４０２と、２本の上側凸条２４０４とによって外周部が円盤２２の厚さ方向で挟持されることにより、回転可能に支持されると共に、Ｘ方向およびＺ方向に移動不能にかつＹ方向に移動可能に支持される。
このように円盤支持部２４を構成すると、円盤支持部２４のコンパクト化を図る上で有利となり、筐体１２のコンパクト化を図り、鉛直方向における床振動制御装置１０Ａの設置スペースの縮小を図る上で有利となる。

送りねじ２６は、雌ねじ３０に螺合し軸方向に動くことで雌ねじ３０を介して円盤２２を回転させるものである。
本実施の形態では、送りねじ２６は、雌ねじ３０を介して所定の角度範囲内で円盤２２を正逆回転させるものである。
ここで、送りねじ２６とは、直線運動を回転運動に変換するねじであり、例えば、ボールねじなど従来公知の様々なねじ構造が採用可能である。
送りねじ２６は凹部１４０４に収容されて配置されている。

直動アクチュエータ２８は、錘部材１４に対して相対的に鉛直方向に移動不能に支持され送りねじ２６を往復移動させるものである。
本実施の形態では、直動アクチュエータ２８は、矩形板状のアクチュエータ本体２８０２と、アクチュエータ本体２８０２に支持されたロッド２８０４とを有し、ロッド２８０４の先部にロッド２８０４と同軸上に送りねじ２６が設けられている。
本実施の形態では、アクチュエータ本体２８０２は、水平面上で円盤２２の中心軸２２０２と直交する方向に移動不能に錘部材１４の凹部１４０４の底面に支持され、直動アクチュエータ２８は凹部１４０４に収容されて配置されている。
直動アクチュエータ２８は、磁気、空気圧、あるいは、油圧により動作するものである。
直動アクチュエータ２８は、ロッド２８０４をその軸方向に往復移動させることにより、図４（Ａ）、図５（Ａ）に示す送りねじ２６を最も突出させた突出位置と、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）に示す中間位置と、図４（Ｃ）、図５（Ｃ）に示す送りねじ２６を最も後退させた後退位置とにわたって送りねじ２６を往復移動させる。
このように直動アクチュエータ２８によりロッド２８０４を介して送りねじ２６が往復移動されることにより円盤２２が円盤２２の中心軸２２０２を中心として正逆回転され、錘部材１４が筐体１２の内部で鉛直方向に振動する。

次に、本実施の形態の床振動制御装置１０Ａの動作について詳細に説明する。
本実施の形態の床振動制御装置１０Ａは、構造物の床上、あるいは、床下に配置される。
すなわち、図７に示すように、床振動制御装置１０Ａの筐体１２の底板１２０２が床２０２の上面２０２Ａに取り付けられることで床上に配置される。あるいは、床２０２の下面２０２Ｂに設けられたフレーム４に床振動制御装置１０Ａの筐体１２が取り付けられることで床下に配置される。

まず、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示すように、送りねじ２６の中間位置において、円盤２２は、基準位置に位置しており、この場合、錘部材１４は、中立位置Ｐ０に位置しているものとする。
次に、図４（Ａ）、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示すように、直動アクチュエータ２８の作動により、送りねじ２６が突出位置に突出されると、円盤２２が正方向に回転することで送りねじ２６、直動アクチュエータ２８を介して錘部材１４が水平状態を保って中立位置Ｐ０から下限位置Ｐ１まで下降する。
次に、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示すように、直動アクチュエータ２８の作動により送りねじ２６が中間位置まで後退すると、円盤２２が逆方向に回転することで送りねじ２６、直動アクチュエータ２８を介して錘部材１４が水平状態を保って下限位置Ｐ１から中立位置Ｐ０まで上昇する。
次に、図４（Ｃ）、図５（Ｃ）、図６（Ｃ）に示すように、直動アクチュエータ２８の作動により送りねじ２６がさらに後退位置まで後退すると、円盤２２がさらに逆方向に回転することで送りねじ２６、直動アクチュエータ２８を介して錘部材１４が水平状態を保って中立位置Ｐ０から上限位置Ｐ２まで上昇する。
次に、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示すように、直動アクチュエータ２８の作動により送りねじ２６が後退位置から中間位置まで突出すると、円盤２２が正方向に回転することで送りねじ２６、直動アクチュエータ２８を介して錘部材１４が水平状態を保って上限位置Ｐ２から中立位置Ｐ０まで下降する。
以上のような動作が繰り返して実行されることにより、錘部材１４が上限位置Ｐ２と下限位置Ｐ１との間で振動し、錘部材１４により鉛直方向の慣性力が発生する。
これにより、錘部材１４による鉛直方向の慣性力が各コイルばね１８０２および筐体１２を介して床２０２に作用し、床２０２の振動が抑制される。

本実施の形態によれば、錘部材１４に鉛直方向に移動不能に支持された直動アクチュエータ２８により水平方向に送りねじ２６が往復移動されることにより円盤２２が円盤２２の中心軸２２０２を中心として正逆転され、これにより錘部材１４が筐体１２の内部で鉛直方向に振動する。
したがって、直動アクチュエータ２８および送りねじ２６は、筐体１２内部において水平方向のスペースを占有するものの鉛直方向に占有するスペースは最小限で済む。
また、錘部材１４は平板状を呈し水平面上を延在しているため、筐体１２内部において水平方向のスペースを占有するものの鉛直方向に占有するスペースは最小限で済む。
そのため、筐体１２内部において、錘部材１４を鉛直方向に振動させるためのスペースを確保しつつ、錘部材１４を振動させるための部材を配置するために必要な鉛直方向のスペースを縮小することができ、筐体１２全体の高さを縮小する上で有利となる。
したがって、振動低減効果を確保しつつ、鉛直方向における床振動制御装置１０Ａの設置スペースの縮小を図る上で有利となり、床下のように限られたスペースに床振動制御装置１０Ａを設置する上で有利となる。
また、直動アクチュエータ２８が錘部材１４に配置され、直動アクチュエータ２８は錘部材１４と一体に鉛直方向に振動する。
そのため、直動アクチュエータ２８の重量を錘部材１４の重量に加算することができ、大きな慣性力を発生させることができるため、振動低減効果の向上を図る上で有利となる。

また、本実施の形態によれば、円盤支持部２４により、円盤２２を、水平面上で円盤２２の中心軸２２０２と直交する方向に移動可能に支持し、直動アクチュエータ２８を、水平面上で円盤２２の中心軸２２０２と直交する方向に移動不能に錘部材１４に支持することにより、直動アクチュエータ２８および円盤２２を用いて錘部材１４を鉛直方向に振動させるので、床振動制御装置１０Ａの構成の簡素化を図る上で有利となる。
また、本実施の形態によれば、直動アクチュエータ２８および送りねじ２６により円盤２２を所定の角度範囲内で正逆転させるので、直動アクチュエータ２８のストロークおよび送りねじ２６の長さを短縮でき、床振動制御装置１０Ａのコンパクト化を図る上で有利となる。

また、本実施の形態によれば、錘ガイド部２０により、錘部材１４を鉛直方向に移動可能にかつ水平方向に移動不能に支持するようにしたので、錘部材１４を鉛直方向に確実に振動させる上で有利となる。
また、錘部材１４に凹部１４０４を設け、この凹部１４０４に直動アクチュエータ２８および送りねじ２６を収容したので、筐体１２の内部における錘部材１４の鉛直方向におけるストロークを大きく確保しつつ、筐体１２のコンパクトを図る上で有利となり、鉛直方向における床振動制御装置１０Ａの設置スペースの縮小を図る上でより有利となる。

また、本実施の形態によれば、直動アクチュエータ２８は、磁気、空気圧、あるいは、油圧により動作するので、直動アクチュエータ２８で発生する摩擦抵抗および騒音を抑制でき、床振動制御装置１０Ａを効率よくかつ低騒音で稼働させる上で有利となる。
また、本実施の形態によれば、コイルばね１８０２により筐体１２の内部で錘部材１４を鉛直方向に弾性支持するので、錘部材１４により発生した鉛直方向の慣性力をコイルばね１８０２および筐体１２を介して床２０２に効率的に作用させることができ、床２０２の振動の抑制を図る上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、駆動部１６の構成が第１の実施の形態と異なっている。
なお、以下の実施の形態においては、第１の実施の形態と同一の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について重点的に説明する。
第２の実施の形態では、円盤３４が同一の箇所で回転し、直動アクチュエータ２８および送りねじ２６が円盤３４の回転によりＹ方向に移動する点が第１の実施の形態と異なっている。

図８〜図１０に示すように、床振動制御装置１０Ｂは、筐体１２と、錘部材１４と、駆動部３２とを含んで構成され、筐体１２および錘部材１４は第１の実施の形態と同様に構成されている。
なお、錘部材１４には、その上面１４０２に、後述する直動アクチュエータ２８および送りねじ２６を収容する凹部１４０４が形成されるとともに、後述する円盤３４を収容する開口部１４０６が錘部材１４の厚さ方向に貫通形成されている。
第２の実施の形態では、直動アクチュエータ２８により送りねじ２６が往復移動され、この送りねじ２６の往復移動により円盤３４が同一の箇所で回転し、この円盤３４の回転により送りねじ２６、直動アクチュエータ２８がＹ方向に往復移動されるため、凹部１４０４の幅は第１の実施の形態よりも大きな寸法で形成されている。

駆動部３２は、錘部材１４を鉛直方向に振動させるものであり、円盤３４と、円盤支持部３６と、送りねじ２６と、直動アクチュエータ２８とを含んで構成されている。
第１の実施の形態と同様に、円盤３４は、筐体１２の内部のＸ方向の中心箇所にその中心軸３４０２をＸ方向に向けて配置され開口部１４０６に収容されている。
円盤３４は、中心軸３４０２から離れた箇所にＸ方向に貫通形成された雌ねじ３８を有している。

円盤支持部３６は、円盤３４が鉛直面上を延在する姿勢を保持し（円盤３４の中心軸３４０２を水平状態に保持し）、かつ、鉛直方向（Ｚ方向）に移動不能に、かつ、回転可能に筐体１２内で支持するものであり、第２の実施の形態では、円盤支持部３６は、円盤３４を、回転可能かつ水平面上で円盤３４の中心軸３４０２と直交する方向に移動不能に支持する。
具体的には、円盤支持部３６は、円盤３４の外周部全周を回転可能に支持する軸受部３６Ａで構成され、軸受部３６Ａは、Ｚ方向で対向する底板１２０２および上板１２０４の内面と、Ｙ方向で対向する２つの側板１２０６の内面とにわたって設けられた軸受板３６０２と、軸受孔３６０４とを含んで構成されている。
このように円盤支持部３６を構成すると、円盤支持部３６のコンパクト化を図る上で有利となり、筐体１２のコンパクト化を図り、鉛直方向における床振動制御装置１０Ｂの設置スペースの縮小を図る上で有利となる。
円盤３４の外周部あるいは軸受板３６０２の軸受孔３６０４には、摩擦抵抗が極めて小さい部材が取り付けられ、あるいは摩擦抵抗が極めて小さくなる表面処理が施されており、円盤３４が軸受部３６Ａに支持された状態で摩擦なく滑らかに回転できるよう図られている。

送りねじ２６は、雌ねじ３８に螺合し軸方向に動くことで雌ねじ３８を介して円盤３４を回転させるものであり、第１の実施の形態と同様に構成され、送りねじ２６と直動アクチュエータ２８は第１の実施の形態と同様に凹部１４０４に収容されて配置されている。

直動アクチュエータ２８は、錘部材１４に対して相対的に鉛直方向に移動不能に支持され送りねじ２６を往復移動させるものであり、第１の実施の形態と同様に、直動アクチュエータ２８は、アクチュエータ本体２８０２と、ロッド２８０４とを有し、ロッド２８０４の先部にロッド２８０４と同軸上に送りねじ２６が設けられている。
第２の実施の形態では、アクチュエータ本体２８０２は、水平面上で円盤３４の中心軸３４０２と直交する方向に移動可能に、すなわち、Ｙ方向に移動可能に錘部材１４の凹部１４０４の底面に支持され、直動アクチュエータ２８は凹部１４０４に収容されて配置されている。
具体的には、錘部材１４の凹部１４０４の底面にＸ方向に間隔をおいてＹ方向に延在する２本のガイドレール４０が設けられている。
アクチュエータ本体２８０２の下部には、各ガイドレール４０に沿ってＹ方向に移動可能に、かつ、Ｘ方向およびＺ方向に移動不能に各ガイドレール４０に係合するスライダ４２が設けられている。

直動アクチュエータ２８は、ロッド２８０４をその軸方向に往復移動させることにより、図１１（Ａ）、図１２（Ａ）に示す送りねじ２６を最も突出させた突出位置と、図１１（Ｂ）、図１２（Ｂ）に示す中間位置と、図１１（Ｃ）、図１２（Ｃ）に示す送りねじ２６を最も後退させた後退位置とにわたって送りねじ２６を往復移動させる。
このように直動アクチュエータ２８によりロッド２８０４を介して送りねじ２６が往復移動されることにより円盤３４が円盤３４の中心軸３４０２を中心として正逆回転され、錘部材１４が筐体１２の内部で鉛直方向に振動する。なお、錘部材１４の振動時、直動アクチュエータ２８は、円盤３４の回転によりロッド２８０４を介してガイドレール４０に沿ってＹ方向に往復移動する。

次に、第２の実施の形態の床振動制御装置１０Ｂの動作について詳細に説明する。
第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様に床振動制御装置１０Ｂは、図７に示すように、構造物２の床上、あるいは、床下に配置される。
まず、図１１（Ｂ）、図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）に示すように、円盤３４は、基準回転位置に位置しており、この場合、錘部材１４は、中立位置Ｐ０に位置しているものとする。
次に、図１１（Ａ）、図１２（Ａ）、図１３（Ａ）に示すように、直動アクチュエータ２８の作動により、送りねじ２６が突出位置に突出されると、円盤３４が正方向に回転することで送りねじ２６、直動アクチュエータ２８を介して錘部材１４が水平状態を保って中立位置Ｐ０から下限位置Ｐ１まで下降する。
次に、図１１（Ｂ）、図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）に示すように、直動アクチュエータ２８の作動により送りねじ２６が中間位置まで後退すると、円盤３４が逆方向に回転することで送りねじ２６、直動アクチュエータ２８を介して錘部材１４が水平状態を保って下限位置Ｐ１から中立位置Ｐ０まで上昇する。
次に、図１１（Ｃ）、図１２（Ｃ）、図１３（Ｃ）に示すように、直動アクチュエータ２８の作動により送りねじ２６がさらに後退位置まで後退すると、円盤３４がさらに逆方向に回転することで送りねじ２６、直動アクチュエータ２８を介して錘部材１４が水平状態を保って中立位置Ｐ０から上限位置Ｐ２まで上昇する。
次に、図１１（Ｂ）、図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）に示すように、直動アクチュエータ２８の作動により送りねじ２６が後退位置から中間位置まで突出すると、円盤３４が正方向に回転することで送りねじ２６、直動アクチュエータ２８を介して錘部材１４が水平状態を保って上限位置Ｐ２から中立位置Ｐ０まで下降する。
以上のような動作が繰り返して実行されることにより、錘部材１４が上限位置Ｐ２と下限位置Ｐ１との間で振動し、錘部材１４により鉛直方向の慣性力が発生する。
これにより、錘部材１４による鉛直方向の慣性力が各コイルばね１８０２および筐体１２を介して床２０２に作用し、床２０２の振動が抑制される。

第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、直動アクチュエータ２８および送りねじ２６が鉛直方向に占有するスペースは最小限で済むため、筐体１２全体の高さを縮小する上で有利となる。
また、錘部材１４は平板状を呈し水平面上を延在しているため、筐体１２内部において水平方向のスペースを占有するものの鉛直方向に占有するスペースは最小限で済む。
したがって、振動低減効果を確保しつつ、鉛直方向における床振動制御装置１０Ｂの設置スペースの縮小を図る上で有利となり、床下のように限られたスペースに設置する上で有利となる。
また、第２の実施の形態においても、直動アクチュエータ２８が錘部材１４に配置され、直動アクチュエータ２８は錘部材１４と一体に鉛直方向に振動する。
そのため、直動アクチュエータ２８の重量を錘部材１４の重量に加算することができ、大きな慣性力を発生させることができるため、振動低減効果の向上を図る上で有利となる。

また、第２の実施の形態によれば、円盤支持部３６により、円盤３４を、水平面上で円盤３４の中心軸３４０２と直交する方向に移動不能に支持し、直動アクチュエータ２８を、水平面上で円盤３４の中心軸３４０２と直交する方向に移動可能に錘部材１４に支持することにより、直動アクチュエータ２８および円盤３４を用いて錘部材１４を鉛直方向に振動させるので、床振動制御装置１０Ｂの構成の簡素化を図る上で有利となる。

また、第２の実施の形態においても、直動アクチュエータ２８および送りねじ２６により円盤２２を所定の角度範囲内で正逆転させるので、直動アクチュエータ２８のストロークおよび送りねじ２６の長さを短縮でき、床振動制御装置１０Ｂのコンパクト化を図る上で有利となる。
また、第２の実施の形態においても、錘部材１４に凹部１４０４を設け、この凹部１４０４に直動アクチュエータ２８および送りねじ２６を収容したので、筐体１２の内部における錘部材１４の鉛直方向におけるストロークを大きく確保しつつ、筐体１２のコンパクトを図る上で有利となり、鉛直方向における床振動制御装置１０Ｂの設置スペースの縮小を図る上でより有利となる。

２ 構造物
２０２ 床
１０Ａ 床振動制御装置
１０Ｂ 床振動制御装置
１２ 筐体
１２０２ 底板
１２０４ 上板
１２０６ 側板
１４ 錘部材
１４０４ 凹部
１６ 駆動部
１８ 弾性手段
２０ 錘ガイド部
２２ 円盤
２２０２ 中心軸
２４ 円盤支持部
２６ 送りねじ
２８ 直動アクチュエータ
３０ 雌ねじ
３２ 駆動部
３４ 円盤
３４０２ 中心軸
３６ 円盤支持部
３６Ａ 軸受部
３８ 雌ねじ

Claims (10)

1. 構造物の床に設置される筐体と、
   前記筐体の内部に配置されて水平面上を延在し鉛直方向に貫通する開口部を有する平板状の錘部材と、
   前記開口部にその中心軸を水平方向に向けて配置され前記中心軸から離れた箇所に水平方向に貫通形成された雌ねじを有する円盤と、
   前記雌ねじに螺合し軸方向に動くことで前記雌ねじを介して前記円盤を回転させる送りねじと、
   前記錘部材に対して相対的に鉛直方向に移動不能に支持され前記送りねじを往復移動させる直動アクチュエータと、
   前記円盤を鉛直方向に移動不能にかつ回転可能に前記筐体内で支持する円盤支持部と、
   前記直動アクチュエータにより前記送りねじが往復移動されることにより前記円盤が前記円盤の中心軸を中心として回転され、前記錘部材が前記筐体の内部で鉛直方向に振動するように構成されている、
   ことを特徴とする床振動制御装置。
2. 前記円盤支持部は、前記円盤を、水平面上で前記円盤の中心軸と直交する方向に移動可能に支持し、
   前記直動アクチュエータは、水平面上で前記円盤の中心軸と直交する方向に移動不能に前記錘部材に支持されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の床振動制御装置。
3. 前記筐体は、鉛直方向において互いに対向する底板と上板とを備え、
   前記円盤の外周部は、前記底板と前記上板とに接触可能に設けられ、
   前記円盤支持部は、前記底板と前記上板とを含んで構成されている、
   ことを特徴とする請求項２記載の床振動制御装置。
4. 前記円盤支持部は、前記円盤を、水平面上で前記円盤の中心軸と直交する方向に移動不能に支持し、
   前記直動アクチュエータは、水平面上で前記円盤の中心軸と直交する方向に移動可能に前記錘部材に支持されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の床振動制御装置。
5. 前記筐体は、その内部に鉛直方向および水平方向に移動不能に配置され前記円盤を回転可能に支持する軸受部を備え、
   前記円盤支持部は、前記軸受部を含んで構成されている、
   ことを特徴とする請求項４記載の床振動制御装置。
6. 前記錘部材に鉛直方向に窪み前記送りねじの軸方向に延在する凹部が設けられ、
   前記直動アクチュエータおよび前記送りねじは前記凹部に収容されている、
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の床振動制御装置。
7. 前記錘部材を鉛直方向に移動可能にかつ水平方向に移動不能に支持する錘ガイド部が前記筐体に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の床振動制御装置。
8. 前記錘部材を鉛直方向に弾性支持し、前記筐体の内部の高さ方向の中間箇所である中立位置に位置するように前記錘部材を付勢する弾性手段が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載の床振動制御装置。
9. 前記送りねじの往復移動による前記円盤の中心軸を中心とした回転は、所定の角度範囲内での正逆回転である、
   ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項記載の床振動制御装置。
10. 前記直動アクチュエータは、磁気、空気圧、あるいは、油圧により動作する、
    ことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項記載の床振動制御装置。

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