JP5544380B2 - 支柱用制振装置および支柱 - Google Patents

Description

本発明は、支柱用制振装置および支柱に関する。

道路標識や道路設備（照明、街路灯）、電柱などの支柱は、風の影響や車両の走行の影響などによって振動する。例えば、高架橋などでは、車両の走行に伴って高架橋が揺れる。高架橋に設置された道路標識や道路敷設設備は、高架橋の揺れに伴い振動する。かかる振動は小さいが、長期に、かつ、継続して支柱に与えられる。このため、道路標識や道路設備の支柱は、金属疲労によって支柱やアンカーボルトが破損すること（例えば、支柱が中空管であれば亀裂が生じること）がある。このため、定期的なメンテナンスが必要であった。

かかる支柱について、風や車両の走行などによる入力振動を減衰させる制振装置に関しては種々の提案がある。例えば、重りとバネを組み合わせた形態（特開平９−１４３９３９号公報）や、バネとオイルダンパーを組合せた形態（特開平５−１８７４８２号公報）や、粘性流体中に浸漬した形態（特開２００６−７１０９５号公報）、振り子として支柱外部に取り付ける形態（特開２００７−２３９９０６号公報）が提案されている。また、支柱と固定部の間に振動吸収体を挟んだ形態（特開２００１−７３３２９号公報）、支柱内部に振動吸収体を埋設した形態（特開２００１−２０７６８８号公報）が提案されている。他に、支柱内部にチェーンを垂らした形態（特許第４４９３０９０号、特開２００６−２２６０３８号公報）、支柱内部に粘性流体とその流れを制限する板を配したブロックを設置する形態（特開２００７−１２７２１０号公報）、振り子をつるした形態（特開２００７−１７０４１５号公報、特許第３２２２８６３号公報）が提案されている。

特開平９−１４３９３９号公報、段落００１２〜００１４、図２ 特開平５−１８７４８２号公報 特開２００６−７１０９５号公報 特開２００７−２３９９０６号公報 特開２００１−７３３２９号公報 特開２００１−２０７６８８号公報 特許第４４９３０９０号 特開２００６−２２６０３８号公報 特開２００７−１２７２１０号公報 特開２００７−１７０４１５号公報 特許第３２２２８６３号公報

例えば、上記の特許文献１（特開平９−１４３９３９号公報）に開示された制振装置は、鋼管柱の湾曲した先端の張出部に内蔵されている（同公報段落００１２参照）。ここで開示されている制振装置は、固定部に一端が固定されたコイルばねと、コイルばねの一端に取り付けられた錘とで構成されている。かかる支柱用制振装置は、コイルばねが伸縮する一方向の振動に対しては制振作用が機能する。コイルばねはガイドに沿って伸縮するため他の方向の振動に対しては十分な機能が得られない場合がある。また、先端が湾曲し、張り出した鋼管柱には取り付けられるが、その他の支柱には適用できない。

本発明者は、質量を利用して、特に、支柱の固有振動（特に、一次振動）に対して制振作用を奏する新規な支柱用制振装置を提案する。

本発明の一実施形態に係る支柱用制振装置は、支柱に取り付けられる取付部と、取付部から径方向外側に延びたフランジ部とを有するブラケットと、フランジ部の上部または下部に取り付けられたゴムと、フランジ部とは反対側で、ゴムに取り付けられた錘とを備えている。かかる支柱用制振装置によれば、支柱の振動を早期に減衰させることができる。

ここで、錘やゴムは交換可能としてもよい。また、ブラケットは、ブラケットが取り付けられる支柱の周側面に取り付けられるリング状の部材であってもよい。また、ブラケットは、周方向に分割可能であり、支柱の周側面に取り付けられた状態でブラケットを拘束する拘束部材を備えていてもよい。また、ブラケットは、周方向に分割された部材を連結するヒンジを備えていてもよい。また、ゴムと錘は、それぞれ複数配置されていてもよい。この場合、ゴムと錘は、ブラケットが取り付けられる支柱の軸線に対して、同心円に沿って配置されていてもよい。また、錘は環状の部材であり、ゴムは、ブラケットが取り付けられる支柱に対して周方向の複数の位置で錘を支持していてもよい。

また、ゴムおよび錘は、フランジ部の上側に取り付けられており、錘とフランジ部との間に錘を支持する滑り支承を備えていてもよい。また、ゴムは、せん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδが０．２〜１．２である高減衰ゴムであるとよい。

また、本発明の一実施形態に係る支柱は、被設置部に立てられた支柱本体と、支柱本体に取り付けられ、支柱本体から径方向外側に延びたフランジと、フランジの上部または下部に取り付けられたゴムと、フランジとは反対側でゴムに取り付けられた錘とを備えていてもよい。

この場合、フランジは、支柱本体の高さの半分の位置または前記支柱本体の高さの半分よりも高い位置に取り付けられているとよい。また、フランジと、ゴムと、錘とで構成される支柱用制振部分（支柱用制振装置）の固有振動数Ａと、当該支柱用制振部分を構成する部材が取り付けられていない状態における支柱本体の固有振動数Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が、０．５≦（Ａ／Ｂ）≦１．５であるとよい。

図１は、本発明の一実施形態に係る支柱用制振装置および支柱を示す側面図。 図２は、支柱本体に取り付けられた支柱用制振装置の側面図である。 図３は、支柱本体に取り付けられた支柱用制振装置の平面図である。 図４は、支柱本体に取り付けられたブラケットを下側から見た図である。 図５は、支柱に振動が生じた状態を示す側面図である。 図６は、他の形態に係る支柱用制振装置を示す図である。 図７は、他の形態に係るブラケットを示す図である。 図８は、他の形態に係る支柱用制振装置を示す図である。 図９は、他の形態に係る支柱用制振装置を示す図である。 図１０は、他の形態に係る支柱用制振装置について、支柱に振動が生じた状態を示す図である。 図１１は、他の形態に係る支柱用制振装置を示す図である。 図１２は、他の形態に係る支柱用制振装置を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る支柱用制振装置および支柱を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。また、同じ作用を奏する部材または部位には、適宜に同じ符号を付している。図面は、発明の理解を助けるべく概略的に描かれており、必ずしも実物を表すものではない。

≪支柱１００≫
図１は、本発明の一実施形態に係る支柱用制振装置が取り付けられた支柱１００の外観図である。この支柱１００は、図１に示すように、支柱本体１０２と、支柱用制振装置２００とを備えている。

≪支柱本体１０２≫
支柱本体１０２は、被設置部３００に立てられている。ここで、被設置部３００は、地面、道路、高架橋の路肩など、支柱１００が設置される部位（場所）である。支柱本体１０２は、鋼管で構成されている。当該支柱本体１０２は、所定の高さまでは鉛直に延びており、その先端は湾曲して径方向に張り出しており、街路灯１０４が取り付けられている。このように、支柱本体１０２は、鉛直に延びた直立部分１２１と、湾曲して張り出した張出部分１２２と、街路灯１０４が取り付けられた先端部１２３とを備えている。この実施形態では、支柱用制振装置２００は、支柱本体１０２の鉛直に延びた直立部分１２１に取り付けられている。

≪支柱用制振装置２００≫
支柱用制振装置２００は、図１に示すように、ブラケット２０２と、ゴム２０４と、錘２０６とを備えている。図２は、支柱本体１０２に取り付けられた支柱用制振装置２００の側面図である。図３は、支柱本体１０２に取り付けられた支柱用制振装置２００の平面図である。

＜ブラケット２０２＞
ブラケット２０２は支柱本体１０２に取り付けられている。この実施形態では、ブラケット２０２は、図２および図３に示すように、略円板状部材であり、取付部２２２と、フランジ部２２４（フランジ）とを有している。

図４は、支柱本体１０２に取り付けられたブラケット２０２を下側から見た図である。取付部２２２は、ブラケット２０２の下側に設けられている。取付部２２２は、ブラケット２０２（フランジ部２２４）の中心に設けられており、ボス部２２６と、拘束部２２８とを備えている。ボス部２２６は、支柱本体１０２が挿通される挿通穴２２７を有している。この実施形態では、フランジ部２２４およびボス部２２６は、それぞれ半円板状および半円筒状に分割される。拘束部２２８は、支柱本体１０２に装着した状態でフランジ部２２４およびボス部２２６を拘束する。この実施形態では、拘束部２２８は、半円筒上に割られるボス部２２６の両端から径方向に延びた合わせ片２３１、２３２と、当該合わせ片２３１、２３２を締め付けるボルトナット２３４とで構成されている。また、この実施形態では、フランジ部２２４の下部に、合わせ面を固定する拘束板２３８、２３９が取り付けられている。かかる拘束板２３８、２３９は、ねじで取り外し可能に取り付けるとよい。

この実施形態では、ブラケット２０２は、図１に示すように、支柱本体１０２の高さの半分よりも高い位置に取り付けられている。ここで、支柱本体１０２の高さは、支柱本体１０２の直立部分１２１の高さｈ１で規定され、直立部分１２１の高さの半分ｈ２よりも高い位置に取り付けられている。具体的には、この実施形態では、ブラケット２０２は、支柱本体１０２の上部に取り付けられている。ここでは、支柱本体１０２の直立部分１２１の最も高い位置に錘２０６の最上部が合わせられるように、ブラケット２０２の位置が調整されている。なお、ブラケット２０２は、張出部分１２２および先端部１２３を含む、支柱本体１０２の全高ｈ３の半分の高さｈ４よりも上に取り付けてもよい。

ブラケット２０２は、図４に示すように、ボス部２２６によって支柱本体１０２を挟んだ状態で、ボルトナット２３４を締め付けることによって支柱本体１０２に固定されている。ブラケット２０２には、ゴム２０４が取り付けられている。

＜ゴム２０４＞
この実施形態では、ゴム２０４は、ブラケット２０２のフランジ部２２４の上部に取り付けられている。ゴム２０４は、ブラケット２０２のフランジ部２２４に配置され得る円柱形状で構成されている。ゴム２０４は、例えば、ブラケット２０２のフランジ部２２４に、加硫接着によって取り付けられているとよい。

ゴム２０４は、ブラケット２０２が取り付けられる支柱本体１０２に対して周方向の複数の位置に配置されている。この実施形態では、図３に示すように、４つのゴム２０４が、フランジ部２２４の周方向に均等に配置されている。ゴム２０４は、後述する錘２０６の鉛直荷重を支持し得る程度に所要の強度を備えているとよい。かかるゴム２０４は、例えば、高減衰ゴムの成形体や積層ゴム（高減衰積層ゴムや鉛プラグ入り積層ゴムなどを含む）が用いられ得る。

＜錘２０６＞
錘２０６は、フランジ部２２４とは反対側で、ゴム２０４に取り付けられている。この実施形態では、錘２０６はゴム２０４の上端に取り付けられている。また、錘２０６は、支柱本体１０２の廻りを囲むように配設された環状の部材である。錘２０６は、ブラケット２０２に取り付けられた複数のゴム２０４によって支持されている。錘２０６と支柱本体１０２とには、図２および図３に示すように、所要の隙間Ｓ１が設けられている。この実施形態では、支柱本体１０２に対して錘２０６が振れ動くので、錘２０６が支柱本体１０２に当らない程度に設定している。

なお、この実施形態では、ブラケット２０２が分割可能であり、錘２０６も同様に分割可能である。例えば、錘２０６は、図２および図３に示すように、ブラケット２０２の分割に応じて分割できるように、周方向の少なくとも一部において分割でき、ボルトナットやリベット等の連結部材２３６によって連結可能に構成されている。図２および図３には、錘２０６の分割面２３７と、連結部材２３６とが模式的に図示されている。

錘２０６は、ゴム２０４を介して支持されている。このため、錘２０６は、図５に示すように、支柱本体１０２に振動が生じた場合に、ブラケット２０２に対して振れ動く。錘２０６は、支柱本体１０２に振動が生じた場合に、慣性力によって揺れて支柱本体１０２の揺れを軽減できるように所要の重量を備えているとよい。

≪ゴム２０４の成形≫
ゴム２０４は、例えば、所定の厚さ、幅、長さを有するシート状の未加硫の高減衰ゴムを用意する。かかる未加硫の高減衰ゴムを巻いて円柱形状にして所定の金型に収める。そして、金型内で円柱形状に収められた高減衰ゴムの一端にブラケット２０２のフランジ部２２４を押し当て、他端に錘２０６を押し当てる。この際、フランジ部２２４と錘２０６には、ゴム加硫接着剤（例えば、ＬＯＲＤ社（米国：LORD Far East, Inc）製：ゴム加硫接着剤（商品名「ケムロック」））を塗っておく。そして、この状態で、加硫加熱することによって、ゴム２０４（高減衰ゴム）を成形するとともに、ブラケット２０２のフランジ部２２４とゴム２０４、および、ゴム２０４と錘２０６とが接着される。この際、支柱用制振装置２００の固有振動数と減衰性能は、例えば、ゴム２０４の高さや硬さ（例えば、損失係数ｔａｎδ）、さらには錘２０６の重さによって調整できる。

≪振動に対する作用≫
この支柱１００によれば、錘２０６は、支柱本体１０２に取り付けられたブラケット２０２に対してゴム２０４を介して支持されている。このため、交通振動や風な地震などによって支柱本体１０２に振動が生じた場合に、錘２０６が支柱本体１０２に対して振れ動く。さらに、この実施形態では、支柱用制振装置は、支柱本体１０２の半分の高さよりも高い位置に取り付けられている。特に、錘２０６は、支柱本体１０２の直立部分１２１の最も高い位置に取り付けられている。

支柱本体１０２は、一次振動では、支柱本体１０２の直立部分１２１は上部ほど大きく振れ動く。このため、支柱本体１０２の上部に取り付けられたブラケット２０２も大きく振れ動く。この際、ブラケット２０２の動きに応じて、支柱用制振装置２００の錘２０６には慣性力が作用する。錘２０６は、ゴム２０４を介して支持されているため、ブラケット２０２に対して振れ動く。また、この実施形態では、錘２０６は、円板形状であり、ブラケット２０２に周方向に配置された複数のゴム２０４に支持されている。

また、かかる錘２０６の振れ動きに応じて、ゴム２０４にせん断変形が生じる。当該せん断変形が伴うゴム２０４（高減衰ゴム）にも、支柱本体１０２に作用する振動のエネルギを吸収させることができる。この際、ゴム２０４のせん断変形に伴う履歴ループで囲まれる面積に相当するエネルギを吸収することができる。また、この支柱用制振装置２００によれば、振動の方向に関わらず、支柱本体１０２に作用する振動を減衰させることができる。

以上、本発明の一実施形態に係る支柱用制振装置２００および支柱１００を説明した。本発明に係る支柱用制振装置および支柱は上述した実施形態に限定されない。以下、種々変形例を説明する。ここで挙げる変形例は、それぞれ独立して適用でき、また、適宜組み合わせてもよい。

例えば、上述した実施形態では、錘２０６は、ゴム２０４に接着されているが、錘２０６は、ゴム２０４に交換可能に取り付けられていてもよい。これによって、例えば、錘２０６を重さが異なる錘に交換することができ、支柱用制振装置２００の錘２０６の重さを変えることができる。これにより、例えば、現場にて、支柱本体１０２に取り付ける際に、適当な重さの錘２０６を適宜取り付けることができる。図６は、他の形態に係る支柱用制振装置２００Ａを示している。この場合、図６に示すように、ゴム２０４に取付部材（例えば、取付プレート２５２）を接着しておき、当該取付部材２５２に錘２０６を交換可能に取り付けるとよい。

また、錘２０６の重量を調整できるようにしてもよい。例えば、錘２０６の任意の位置に質量体が取り付けられるようにしてもよい。かかる構成によって、支柱用制振装置２００の錘２０６の重さを適宜調整できる。例えば、錘２０６の任意の位置に取付穴（ねじ穴）を形成し、適宜に調整用錘２６２を取り付けると良い。かかる調整用錘２６２は、例えば、タングステンのように、比較的比重の重い金属で構成するとよい。

例えば、図１に示すように、支柱本体１０２の先端が湾曲し、径方向に張り出しているような場合には、当該張出を考慮して、支柱本体１０２の周囲において錘２０６の重さを調整するとよい。これにより振動が生じた際の支柱本体１０２の挙動を安定させることができる。

また、ゴム２０４はブラケット２０２（フランジ部２２４）に交換可能に取り付けられていてもよい。これにより、例えば、ゴム２０４は、せん断歪に対する損失係数が異なるゴムに交換可能である。また、ゴム２０４が経年劣化した場合でも、ゴム２０４の交換のみでよいので、メンテナンスの際に、コストを小さく抑えることができる。この場合、例えば、ゴム２０４に取付部材（例えば、取付プレート２５４）を接着しておき、当該取付部材２５４を介してブラケット２０２に交換可能に取り付けるとよい。

＜滑り支承２７０＞
また、図６に示すように、ゴム２０４および錘２０６は、フランジ部２２４の上側に取り付けられており、錘２０６とフランジ部２２４との間に錘２０６を支持する滑り支承２７０を備えていてもよい。ここで、滑り支承２７０は、フランジ部２２４に取り付けられる部材２７１と、錘２０６に取り付けられる部材２７２とを重ね合わせて、フランジ部２２４に取り付けられる部材２７１によって錘２０６の荷重を支持する。さらに、錘２０６のせん断変位に応じて、錘２０６に取り付けられた部材２７２が、フランジ部２２４に取り付けられた部材２７１に対して相対的に滑り移動するように構成されている。また、滑り支承２７０は、ゴム２０４と概ね同じ高さで構成されている。

かかる滑り支承２７０により、錘２０６がフランジ部２２４に対して傾かない。支柱本体１０２に作用する振動に応じて、錘２０６はフランジ部２２４に対してスムーズにせん断変位するとともに、せん断変位がゴム２０４により適切に作用する。また、ゴム２０４に錘２０６の鉛直荷重が作用するのを防止でき、錘２０６のせん断変位に対してゴム２０４の特性を高く維持できる。また、滑り支承２７０は、ゴム２０４と概ね同じ高さで構成されている。このため、ゴム２０４に錘２０６の鉛直荷重がほとんど作用しないので、ゴム２０４の寿命を向上させることができる。

＜ヒンジ２７６＞
また、ブラケット２０２は、上述したようにリング状の部材でもよい。また、ブラケット２０２は、周方向に分割可能であり、支柱の周側面に取り付けられた状態でブラケット２０２を拘束する拘束部材（例えば、ボルトナット２３４）を備えていてもよい。ブラケット２０２は、かかる形態に限定されない。例えば、図７は、他の形態に係るブラケット２０２Ａを示している。このブラケット２０２Ａは、図７に示すように、周方向に分割可能であり、かつ、周方向に分割された部材を連結するヒンジ２７６を備えている。

図７に示す例では、半円筒上に割られるボス部２２６Ａの一端から径方向に延びた合わせ片２３１ａ、２３２ａがブラケット２０２Ａのフランジ部２２４Ａの径方向に沿って、フランジ部２２４Ａの外周縁部まで延びている。ヒンジ２７６は、フランジ部２２４の外周縁部に設けられており、合わせ片２３１ａ、２３２ａを折れ曲がり可能に連結している。ボス部２２６Ａの他端から反対側に延びた合わせ片２３１ｂ、２３２ｂには、拘束部２２８Ａが設けられている。拘束部２２８Ａは、当該合わせ片２３１ｂ、２３２ｂを重ね合わせた状態で締め付けるボルトナット２３４Ａで構成されている。

このように、周方向に分割可能に構成されたブラケット２０２Ａの各部材を連結するヒンジ２７６を備えている形態によれば、ボルトナット２３４Ａによる取り付け部位が少なくなるので、支柱本体１０２へブラケット２０２Ａを容易に取り付けることができる。

＜緩衝材２７８＞
また、図７に示すように、ブラケット２０２Ａの取付部（ここでは、ボス部２２６Ａの挿通穴２２７Ａの内周）に緩衝材２７８を取り付けてもよい。緩衝材２７８を取り付けることによって、支柱本体１０２に傷がつくのを防止できる。かかる緩衝材２７８は、例えば、所要の強度を備えたゴム製のシートで構成してもよい。緩衝材２７８に適当なゴムを採用することによって、ブラケット２０２Ａと支柱本体１０２との滑りを抑えることができ、ブラケット２０２Ａが支柱本体１０２からずれるのを防止できる。

また、ゴム２０４は、上述したようにそれぞれ複数配置されているとよい。この場合、ゴム２０４は、図３に示すように、ブラケット２０２が取り付けられる支柱１００の軸線に対して、同心円Ｃに沿って配置されているとよい。

図８および図９は、他の形態に係る支柱１００Ｂおよび支柱用制振装置２００Ｂを示している。この支柱用制振装置２００Ｂは、図８および図９に示すように、４つの独立した制振部（１）〜（４）を備えている。各制振部（１）〜（４）は、フランジ２２４Ｂ（ブラケット２０２Ｂ）と、ゴム２０４Ｂと、錘２０６Ｂとを備えている。

ここで、フランジ２２４Ｂは、支柱本体１０２Ｂの径方向に張り出すように延びた片材である。この実施形態では、フランジ２２４Ｂは、支柱本体１０２Ｂの外周面に溶接されている。また、４つのフランジ部２２４Ｂが支柱本体１０２Ｂの周方向に均等に配置されている。また、この実施形態では、各フランジ部２２４Ｂには、支柱本体１０２Ｂの中心軸Ｏに対して同心円Ｃに沿って、ゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂとが配置されている。

このように、フランジ部２２４Ｂ（ブラケット２０２Ｂ）は、支柱本体１０２Ｂに固定（この実施形態では、溶接）されていてもよい。また、支柱本体１０２Ｂの中心軸Ｏに対して同心円Ｃに沿って、ゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂとが配置されていることによって、支柱本体１０２Ｂに対して、周方向に均等に配置された錘２０６Ｂに慣性力が作用する。このように、支柱本体１０２Ｂに対してバランスよくゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂを配置することによって、支柱本体１０２Ｂの振動をスムーズに減衰させることができる。

また、この実施形態では、錘２０６Ｂは、それぞれ独立している。この場合、支柱本体１０２Ｂに振動が作用してすぐは、図１０に示すように、錘２０６Ｂは慣性力によって支柱本体１０２Ｂに対して概ね同じ方向に揺れだす。錘２０６Ｂはそれぞれ独立して揺れるので、その後、異なる方向に揺れることもある。この際、錘２０６Ｂの重さやゴム２０４Ｂの強度（減衰性能）を、それぞれ異ならせてもよい。これにより、ゴム２０４Ｂおよび錘２０６Ｂの固有振動数をそれぞれ変えることができる。これにより、支柱本体１０２Ｂの振動をより早期に減衰するように設計できる。また、振動が作用した際の支柱本体１０２Ｂの挙動を安定させることができる。

また、図８および図９に示す支柱用制振装置２００Ｂでは、それぞれ４つのゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂが、支柱本体１０２Ｂの周方向に均等に配置されている。この場合、ゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂの数は、４つに限定されない。例えば、３つ、５つあるいは６つのゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂが、支柱本体１０２Ｂの周方向に沿って配置されていてもよい。また、複数のゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂは、それぞれ支柱本体１０２Ｂの周方向に均等に配置されていてもよいし、必ずしも均等に配置されていなくてもよい。また、複数のゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂは、支柱本体１０２Ｂの同心円Ｃに沿って配置されていなくてもよい。なお、ゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂを、複数、バランスよく配置することによって、支柱本体１０２Ｂおよび支柱用制振装置２００Ｂの挙動を安定させることができる。例えば、支柱本体の軸線に対して同心円に沿って周方向に均等配置することによって、支柱本体１０２Ｂおよび支柱用制振装置２００Ｂの挙動を安定させることができる。例えば、支柱用制振装置２００Ｂは、重心が支柱本体１０２Ｂの中心軸上またはその近傍に配置されているとよい。

例えば、図１１に示すように、支柱用制振装置２００Ｂは、支柱本体１０２Ｂの周りに、ゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂが２つ配置されていてもよい。この場合、ゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂは、例えば、支柱本体１０２Ｂの中心軸Ｏに対して９０度の角度に配置してもよい。

また、図１２に示す支柱１００Ｃおよび支柱用制振装置２００Ｃのように、ゴム２０４Ｃおよび錘２０６Ｃは、フランジ部２２４Ｃ（ブラケット２０２Ｃ）の下側に取り付けられていても良い。図１２中、符号１０２Ｃは支柱本体を、符号２２２Ｃは取付部を、符号２２６Ｃはボス部を、符号２２８Ｃは拘束部を、符号２３４Ｃはボルトナットを、それぞれ示している。

＜ゴム２０４の実施例＞
ここで、上述したゴム２０４には、例えば、せん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδが０．２以上１．２以下である高減衰ゴムを用いるとよい。かかるゴムを用いることによって、支柱本体１０２の振動を効果的に抑えることができる。より好ましくはせん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδが０．３以上であるとよく、また、より好ましくはせん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδは１．０以下であるとよい。

本発明者は、上記支柱用制振装置２００を取り付けた支柱１００を作成し、支柱用制振装置２００の効果を検証した。支柱（支柱本体）に所定の振動を与えた際に、振幅が１０％以下に収束するまでの時間を評価した。具体的には、ここでは、支柱本体１０２の下部に加振機で支柱本体１０２の固有振動に相当する振動（ここでは、２Ｈｚ）を与え、支柱本体１０２の上部に取り付けた加速度ピックアップで振動加速度を測定した。そして、振動加速度が０．３Ｇになった時点で加振機を止め、支柱上部の加速度の減衰時間（ここでは、振動加速度が１０％以下（１/１０の０．０３Ｇ以下）になるまでの時間）を測定した。

表１は、かかる試験の結果を示している。

＜サンプル１＞
ここで、サンプル１は、支柱用制振装置が取り付けられていない場合であり、支柱（支柱本体）に所定の振動を与えた際に、振動加速度が１０％以下（１/１０の０．０３Ｇ）に収束するまでの時間は、３００秒であった。ここで、支柱本体１０２は、直立部分１２１の高さｈ１が１０ｍ、基部直径（外径）が１５０ｍｍであり、１／１００のテーパ（高さ１００ｍｍに対して、直径が１ｍｍ小さくなる程度のテーパ）を有した、厚みが５ｍｍの中空鋼管で構成されている（図１参照）。支柱の上部先端は湾曲し、径方向の一方に張り出し、凡そ１５Ｋｇの街路灯が取り付けられている。この支柱本体１０２の水平方向の一次振動モードの固有振動数Ｂは２．０Ｈｚであった。表１のサンプル２〜８についても、同様の支柱本体１０２を用いた。

＜支柱本体１０２の固有振動数Ｂ＞
ここで、例えば、支柱本体１０２の上部に加速度ピックアップ（加速度センサ）を取り付け、当該加速度ピックアップの近傍でインパクトハンマーによって支柱本体１０２を叩く。その際、当該加速度ピックアップによって測定された振動加速度をフーリエ変換することによって、支柱本体１０２の固有振動数Ｂは求められる。但し、支柱本体１０２の固有振動数Ｂは、下記数式（数１）によって求めても良い。

＜サンプル２＞
サンプル２では、図２に示すように、環状の錘を用いた形態の支柱用制振装置２００を、支柱本体１０２の直立部分１２１の上部（凡そ１０ｍの位置：ｈ１）に取り付けた。ここでは、支柱用制振装置２００のブラケット２０２は、直径が３００ｍｍの略円板形状のフランジ部２２４を備えている。また、支柱用制振装置２００のゴム２０４は、自然長において直径８０ｍｍ、高さ４０ｍｍの円筒形状とした。ゴム２０４は、略円板形状のフランジ部２２４（支柱本体１０２）の中心から半径１２５ｍｍの同心円上に中心が配置されるように、周方向に４つ均等に取り付けた。外径（直径）が３００ｍｍ、内径（直径）が２００ｍｍの円筒形状の錘２０６を用いた。錘２０６は、ゴム２０４が配置される円と同心円で、ゴム２０４の上端に取り付けられている。なお、錘２０６はサンプルによって重さが異なり、ここでは何れも同じ材料で作成されており、錘２０６の厚さ（高さ）によって重さが調整されている。

＜支柱用制振装置２００の固有振動数Ａ＞
ここで、例えば、支柱用制振装置２００のブラケット２０２を台に固定し、錘２０６に加速度ピックアップ（加速度センサ）を取り付ける。そして、インパクトハンマーによって錘２０６を叩く。この際、錘２０６に取り付けた加速度ピックアップによって測定された振動加速度をフーリエ変換することによって、支柱用制振装置２００の固有振動数Ａを求めることができる。

サンプル２では、せん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδが０．２５の高減衰ゴム（高減衰ゴム２）をゴム２０４に用い、錘２０６の重さを１２ｋｇとした。支柱用制振装置２００の固有振動数を凡そ２．０Ｈｚ（支柱本体の固有振動数の凡そ１．０倍）とした。かかるサンプル２では、支柱（支柱本体）に所定の振動を与えた際に、振幅が１０％以下に収束するまでの時間は４５秒になった。このように、サンプル２では、支柱用制振装置２００を取り付けないサンプル１に比べて、振動が収束するまでの時間が凡そ３／２０になった。

＜サンプル３＞
サンプル３は、せん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδが０．３５の高減衰ゴム（高減衰ゴム１）をゴム２０４に用いた点を除き、サンプル２と同じように構成した。かかるサンプル３では、支柱（支柱本体）に所定の振動を与えた際に、振幅が１０％以下に収束するまでの時間は１０秒になった。このように、サンプル３では、支柱用制振装置２００を取り付けないサンプル１に比べて、振動が収束するまでの時間が凡そ１／３０になった。

＜サンプル４＞
サンプル４は、支柱本体１０２の直立部分１２１の中間部（凡そ５ｍの位置：ｈ２）に支柱用制振装置２００を取り付けた点を除き、サンプル３と同様に構成した。かかるサンプル４では、支柱（支柱本体）に所定の振動を与えた際に、振幅が１０％以下に収束するまでの時間は２５秒になった。このように、支柱用制振装置２００を取り付けないサンプル１に比べて、振動が収束するまでの時間が凡そ１／１２になった。

＜サンプル５＞
サンプル５は、支柱本体１０２の直立部分１２１の下部（凡そ５０ｃｍの位置：ｈ５）に取り付けた点を除き、サンプル３と同様に構成した。かかるサンプル５では、支柱（支柱本体）に所定の振動を与えた際に、振幅が１０％以下に収束するまでの時間は４５秒になった。このように、支柱用制振装置２００を取り付けないサンプル１に比べて、振動が収束するまでの時間が凡そ３／２０になった。

＜サンプル６＞
サンプル６は、錘２０６を３．０ｋｇと軽くし、かつ、支柱用制振装置２００の固有振動数を２．６Ｈｚ（支柱本体の固有振動数の凡そ１．３倍）にしたことを除き、サンプル３と同様に構成した。この場合、支柱（支柱本体）に所定の振動を与えた際に、振幅が１０％以下に収束するまでの時間は３０秒であった。このように錘２０６を軽くし、支柱用制振装置２００の固有振動数を高くした場合でも支柱用制振装置２００を取り付けないサンプル１に比べて、振動が収束するまでの時間が凡そ１／１０になった。

＜サンプル７＞
サンプル７は、さらに支柱用制振装置２００の固有振動数を３．０Ｈｚ（支柱本体の固有振動数の凡そ１．５倍）にしたことを除き、サンプル６と同様に構成した。この場合、支柱（支柱本体）に所定の振動を与えた際に、振幅が１０％以下に収束するまでの時間は５０秒であり、支柱用制振装置２００を取り付けないサンプル１に比べて、振動が収束するまでの時間が凡そ１／６になった。

＜サンプル８＞
サンプル８は、図８および図９に示すように、複数の独立した錘２０６Ｂが取り付けられた形態の支柱用制振装置２００Ｂを用いた。ここでは、錘２０６Ｂが図９に示すように４つ周方向に均等に配置されており、錘２０６Ｂの合計の重さがサンプル３と同様に１２ｋｇとした。また、せん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδが０．３５の高減衰ゴムをゴム２０４Ｂに用い、支柱用制振装置２００Ｂの固有振動数を凡そ２．０Ｈｚにした。サンプル８では、かかる支柱用制振装置２００Ｂを支柱本体１０２の直立部分１２１の上部に取り付けた。その結果、支柱（支柱本体）に所定の振動を与えた際に、振幅が１０％以下に収束するまでの時間は１０秒であった。このように、複数の独立した錘２０６Ｂが取り付けられた支柱用制振装置２００Ｂについても、支柱本体１０２の振動を早期に収束させるのに良好な結果が得られた。

なお、サンプル８では、図８および図９に示すように、支柱本体１０２から径方向外側に延びたフランジ部２２４Ｂが周方向に４つ均等に配置されている。支柱用制振装置２００Ｂのゴム２０４Ｂは、自然長において直径８０ｍｍ、高さ４０ｍｍの円筒形状である。ゴム２０４Ｂは、４つのフランジ部２２４Ｂの上にそれぞれ取り付けられている。当該ゴム２０４Ｂは、支柱本体１０２の中心から半径１２５ｍｍの同心円上に中心が配置されるように、取り付けられている。錘２０６Ｂは、当該ゴム２０４Ｂの上端にそれぞれ取り付けられている。

＜支柱用制振装置２００Ｂの固有振動数Ａ＞
ここで、図８および図９に示される形態の支柱用制振装置２００Ｂの固有振動数Ａは、ゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂとフランジ部２２４Ｂとで構成される一組の制振部（１）〜（４）が複数（図示例では４つ）取り付けられている。この場合、ゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂとフランジ部２２４Ｂとで構成される各制振部（１）〜（４）について、それぞれ固有振動数を求めるとよい。制振部（１）〜（４）の固有振動数は、支柱用制振装置２００Ｂのブラケット２０２Ｂを台に固定し、各錘２０６Ｂに加速度ピックアップ（加速度センサ）を取り付ける。そして、インパクトハンマーによって各錘２０６Ｂを叩く。この際、錘各２０６Ｂに取り付けた加速度ピックアップによって測定された振動加速度をフーリエ変換することによって、支柱用制振装置２００Ｂの固有振動数Ａを求めることができる。なお、各制振部（１）〜（４）で、ゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂとフランジ部２２４Ｂの構成が凡そ同じである場合には、各制振部（１）〜（４）の固有振動数Ａを凡そ同じとしてもよい。

かかるサンプル８では、支柱本体１０２Ｂの上部において、ゴム２０４Ｂと錘２０６Ｂとフランジ部２２４Ｂとで構成される一組の制振装置が、支柱本体１０２Ｂの周りに４つ取り付けられている。各制振部（１）〜（４）のゴム２０４Ｂのせん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδと、錘２０６の重量、各制振部（１）〜（４）の固有振動数Ａｏ（Ｈｚ）は、表２に示すとおりである。この場合、各制振部（１）〜（４）の固有振動数Ａｏは、それぞれ２．０であり、支柱用制振装置２００Ｂ全体の固有振動数Ａは、２．０と定められる。

なお、各制振部（１）〜（４）の固有振動数Ａｏ（Ｈｚ）が異なる場合には、支柱用制振装置２００Ｂは全体として、各制振部（１）〜（４）の固有振動数Ａｏ（Ｈｚ）に応じた複数の固有振動数Ａを持つ。例えば、各制振部（１）〜（４）の固有振動数Ａｏ（Ｈｚ）がそれぞれ１．２、１．５、１．７、２．０であれば、支柱用制振装置２００Ｂはかかる４つの固有振動数を持つ。このような場合には、支柱用制振部分（支柱用制振装置２００、２００Ｂ）の固有振動数Ａと、支柱用制振部分を構成する部材が取り付けられていない状態における支柱本体１０２の固有振動数Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が、４つ生じる。

＜サンプル９＞
サンプル９は、せん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδが１．１の高減衰ゴム（高減衰ゴム３）をゴム２０４に用いた点を除いて、凡そサンプル３と同様に構成した。この場合、支柱（支柱本体）に所定の振動を与えた際に、振幅が１０％以下に収束するまでの時間は５０秒であり、支柱用制振装置２００を取り付けたことによって、振動が収束するまでの時間が凡そ１／６になった。

＜サンプル１０＞
サンプル１０は、錘２０６を２４ｋｇと重くし、かつ、支柱用制振装置２００の固有振動数を１．４Ｈｚ（支柱本体の固有振動数の凡そ０．７倍）にしたことを除き、サンプル３と同様に構成した。この場合、支柱（支柱本体）に所定の振動を与えた際に、振幅が１０％以下に収束するまでの時間は３０秒であった。このように錘２０６を重くし、支柱用制振装置２００の固有振動数を低くした場合でも支柱用制振装置２００を取り付けたことによって、振動が収束するまでの時間が凡そ１／１０になった。

＜サンプル１１＞
サンプル１１は、錘２０６を３６ｋｇとさらに重くし、かつ、支柱用制振装置２００の固有振動数を１．０Ｈｚ（支柱本体の固有振動数の凡そ０．５倍）にしたことを除き、サンプル３と同様に構成した。この場合、支柱（支柱本体）に所定の振動を与えた際に、振幅が１０％以下に収束するまでの時間は５０秒であった。このように錘２０６をさらに重くし、支柱用制振装置２００の固有振動数をさらに低くした場合でも支柱用制振装置２００を取り付けたことによって、振動が収束するまでの時間が凡そ１／６になった。

ここでは、高減衰ゴムの成形体２０４として、天然ゴムをベースゴムとする高減衰ゴム１（せん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδ：０．３５）と、ＥＰＤＭをベースゴムとする高減衰ゴム２（同０．２５）、天然ゴムをベースゴムとする高減衰ゴム３（同１．１）を用いた。かかる高減衰ゴム１と高減衰ゴム２と高減衰ゴム３の配合を表３に示す。ここで、添加剤はベースゴムの他には、シリカ粉、プロセスオイル、加硫材（硫黄）、加硫促進剤を用いた。シリカをゴムに配合させる際にはプロセスオイルは必要であり、プロセスオイルは、シリカ重量比で凡そ１／３程度用いるとよい。表３中は、各添加剤の添加量は、ベースゴムである天然ゴムまたはＥＰＤＭの１００重量部に対する添加量を示している。

ここで、ＥＰＤＭには、住友化学株式会社製のエスプレン３０１Ａを用いた。また、シリカ粉には、日本アエロジル株式会社製のアエロジルＲ９７２を用いた。また、プロセスオイルには、出光興産株式会社のダイアナプロセスオイルＮＳを用いた。また、加硫促進剤１には、大内新興化学工業株式会社のノクセラーＤＺを用いた。また、加硫促進剤２には、大内新興化学工業株式会社のノクセラーＴＳを用いた。

なお、ゴム２０４、２０４Ｂは、せん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδが、凡そ０．２以上１．２以下であるとよい。かかる損失係数ｔａｎδは、より好ましくは０．２５以上、さらに好ましくは０．３以上であるとよい。また、かかる損失係数ｔａｎδは、より好ましくは１．１以下、さらには１．０以下であるとよい。これにより、支柱本体に生じる振動をより早期に減衰させることができる。

また、上記フランジ部２２４、２２４Ｂ（ブラケット２０２、ブラケット２０２Ｂ）と、ゴム２０４、２０４Ｂと、錘２０６、２０６Ｂとで構成される、支柱用制振部分（支柱用制振装置２００、２００Ｂ）の固有振動数Ａと、支柱用制振部分を構成する部材が取り付けられていない状態における支柱本体１０２の固有振動数Ｂとの比（Ａ／Ｂ）は、凡そ０．５≦（Ａ／Ｂ）≦１．５であるとよい。なお、かかる固有振動数の比（Ａ／Ｂ）は、好ましくは０．７≦（Ａ／Ｂ）、より好ましくは０．８０≦（Ａ／Ｂ）、さらに好ましくは０．９０≦（Ａ／Ｂ）であるとよい。また、好ましくは（Ａ／Ｂ）≦１．３０、より好ましくは（Ａ／Ｂ）≦１．２０、さらに好ましくは（Ａ／Ｂ）≦１．１０であるとよい。これにより、支柱本体に生じる振動をより早期に減衰させることができる。

また、図８および図９に示す支柱用制振装置２００Ｂのように、構造上、支柱用制振装置２００Ｂが複数の制振部（１）〜（４）を有し、各制振部（１）〜（４）が異なる固有振動数を有する場合には、支柱用制振装置２００Ｂは、複数の固有振動数を示す。この際、上記比（Ａ／Ｂ）は複数生じる。この場合、複数の比（Ａ／Ｂ）のうち少なくとも１つが、上記範囲にあればよい。これにより、支柱本体に生じる振動をより早期に減衰させる効果が期待できる。

また、支柱用制振装置２００のフランジ部２２４（ブラケット２０２）は、支柱本体１０２の高さの半分の位置または支柱本体１０２の高さの半分よりも高い位置に取り付けられているとよい。これにより、支柱本体に生じる振動をより早期に減衰させることができ、支柱用制振装置２００をより効果的に機能させることができる。

以上、本発明の一実施形態に係る支柱および支柱用制振装置を説明したが本発明は上述した実施形態に限定されない。

例えば、上述した実施形態では、道路標識用の支柱を例示したが、本発明に係る支柱および支柱用制振装置は、道路標識用の用途に限定されず、例えば、アンテナの支柱や、旗を立てる支柱など、種々の支柱に適用できる。

１００、１００Ｂ、１００Ｃ 支柱
１０２、１０２Ｂ、１０２Ｃ 支柱本体
１０４ 街路灯
１２１ 直立部分
１２２ 張出部分
１２３ 先端部
２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ 支柱用制振装置
２０２、２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ ブラケット
２０４、２０４Ｂ、２０４Ｃ ゴム
２０６、２０６Ｂ、２０６Ｃ 錘
２２２ 取付部
２２４、２２４Ａ、２２４Ｂ、２２４Ｃ フランジ部（フランジ）
２２６、２２６Ａ、２２６Ｃ ボス部
２２７、２２７Ａ 挿通穴
２２８、２２８Ａ、２２８Ｃ 拘束部
２３１、２３１ａ、２３１ｂ 合わせ片
２３２、２３２ａ、２３２ｂ 合わせ片
２３４、２３４Ａ ボルトナット
２３６ 連結部材
２３７ 分割面
２３８、２３９ 拘束板
２５２ 取付プレート（取付部材）
２５４ 取付プレート（取付部材）
２６２ 調整用錘
２７０ 滑り支承
２７６ ヒンジ
２７８ 緩衝材
３００ 被設置部
Ｃ 同心円
Ｏ 中心軸

Claims (20)

1. 支柱に取り付けられる取付部と、前記取付部から径方向外側に延びたフランジ部とを有するブラケットと、
   前記フランジ部の上部または下部に取り付けられたゴムと、
   前記フランジ部とは反対側で、前記ゴムに取り付けられた錘とを備え、
   前記ゴムおよび前記錘は、前記フランジ部の上側に取り付けられており、
   前記フランジ部に対して前記錘が傾かないように、前記錘と前記フランジ部との間に前記錘を支持する滑り支承を備えている、
   支柱用制振装置。
2. 前記錘は、交換可能である、請求項１に記載された支柱用制振装置。
3. 前記ゴムは、交換可能である、請求項１または２に記載された支柱用制振装置。
4. 前記ブラケットは、前記ブラケットが取り付けられる支柱の周側面に取り付けられるリング状の部材である、請求項１から３までの何れか一項に記載された支柱用制振装置。
5. 前記ブラケットは、周方向に分割可能であり、支柱の周側面に取り付けられた状態でブラケットを拘束する拘束部材を備えた、請求項４に記載された支柱用制振装置。
6. 前記ブラケットは、周方向に分割された部材を連結するヒンジを備えた、請求項５に記載された支柱用制振装置。
7. 前記ゴムと前記錘は、それぞれ複数配置されている、請求項１から６までの何れか一項に記載された支柱用制振装置。
8. 前記ゴムと前記錘は、前記ブラケットが取り付けられる支柱の軸線に対して、同心円に沿って配置されている、請求項７に記載された支柱用制振装置。
9. 前記錘は環状の部材であり、前記ゴムは、前記ブラケットが取り付けられる支柱に対して周方向の複数の位置で前記錘を支持している、請求項１から６までの何れか一項に記載された支柱用制振装置。
10. 前記ゴムは、せん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδが０．２以上１．２以下である高減衰ゴムである、請求項１から９までの何れか一項に記載された支柱用制振装置。
11. 被設置部に立てられた支柱本体と、
    前記支柱本体に取り付けられ、前記支柱本体から径方向外側に延びたフランジと、
    前記フランジの上部または下部に取り付けられたゴムと、
    前記フランジとは反対側で、前記ゴムに取り付けられた錘とを備え、
    前記ゴムおよび前記錘は、前記フランジの上側に取り付けられており、
    前記フランジに対して前記錘が傾かないように、前記錘とフランジとの間に前記錘を支持する滑り支承を備えている、
    支柱。
12. 前記錘は、交換可能である、請求項１１に記載された支柱。
13. 前記ゴムは、交換可能である、請求項１１または１２に記載された支柱。
14. 前記フランジは前記支柱本体の周方向に連続したリング状の部材である、請求項１１から１３までの何れか一項に記載された支柱。
15. 前記ゴムと前記錘は、前記支柱本体の周方向に沿ってそれぞれ複数配置されている、請求項１１から１４までの何れか一項に記載された支柱。
16. 前記ゴムと前記錘は前記支柱本体の軸線に対して同心円に沿って配置されている、請求項１５に記載された支柱。
17. 前記錘は環状の部材であり、前記ゴムは、前記支柱本体に対して周方向の複数の位置で前記錘を支持している、請求項１１から１４までの何れか一項に記載された支柱。
18. 前記フランジは、前記支柱本体の高さの半分の位置または前記支柱本体の高さの半分よりも高い位置に取り付けられている、請求項１１から１７までの何れか一項に記載された支柱。
19. 前記ゴムは、せん断歪み３％〜２０％において損失係数ｔａｎδが０．２以上１．２以下である高減衰ゴムである、請求項１１から１８までの何れか一項に記載された支柱。
20. 前記フランジと、前記ゴムと、前記錘とで構成される、支柱用制振部分の固有振動数Ａと、当該支柱用制振部分を構成する部材が取り付けられていない状態における前記支柱本体の固有振動数Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が、０．５≦（Ａ／Ｂ）≦１．５である、請求項１１から１９までの何れか一項に記載された支柱。

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