JP6249209B2 - Displacement suppression device and displacement suppression system - Google Patents
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Description
本発明は、対象物の変位を抑制する変位抑制装置及び変位抑制システムに関する。対象物は、例えば、免震システムによって移動可能とされた対象物(免震対象物)である。免震対象物は、例えば、建築物である。 The present invention relates to a displacement suppression device and a displacement suppression system that suppress displacement of an object. The object is, for example, an object (seismic isolation object) that can be moved by the seismic isolation system. The seismic isolation object is, for example, a building.
免震対象物を当該免震対象物を支持する支持構造物に対して水平方向に変位可能とした免震システムが知られている。このような免震システムは、地震が生じたときに免震対象物に加えられる加速度を減じることができる。しかし、その一方で、免震対象物の変位が過大になると、免震対象物とその周囲の構造物との衝突を招く等の不都合が生じる。 There is known a seismic isolation system in which the seismic isolation object is displaceable in a horizontal direction with respect to a support structure that supports the seismic isolation object. Such a seismic isolation system can reduce the acceleration applied to the seismic isolation object when an earthquake occurs. However, when the displacement of the seismic isolation object becomes excessive, inconveniences such as a collision between the seismic isolation object and the surrounding structure occur.
特許文献1は、種々の用途に利用可能な変位抑制装置を提案するとともに、この変位抑制装置を免震対象物の変位の抑制に利用可能であることを開示している。
特許文献1の変位抑制装置は、巻尺に類似した構成を含んでいる。すなわち、この変位抑制装置は、一端が免震対象物に固定された可撓性の長尺部材と、この長尺部材の他端が固定され、回転することにより長尺部材の巻き取り及び引き出しを可能とする巻き取り部材とを有している。
The displacement suppression device of
そして、免震対象物が所定方向の一方側へ移動するときには、長尺部材が引き出される。このとき、長尺部材の引き出しによって回転する巻き取り部材には、回転を抑制する方向への摩擦力(摩擦抵抗)が付与される。その結果、免震対象物の運動エネルギーが散逸され、免震対象物の変位が抑制される。 When the seismic isolation object moves to one side in the predetermined direction, the long member is pulled out. At this time, a frictional force (friction resistance) in a direction in which the rotation is suppressed is applied to the winding member that rotates by pulling out the long member. As a result, the kinetic energy of the seismic isolation object is dissipated and the displacement of the seismic isolation object is suppressed.
一方、免震対象物が前記の所定方向の他方側へ移動するときには、ぜんまいばねにより長尺部材が巻き取り部材に巻き取られる。このとき、巻き取り部材には摩擦力は付与されず、長尺部材の次の引き出しの準備が速やかになされる。 On the other hand, when the seismic isolation object moves to the other side in the predetermined direction, the long member is wound around the winding member by the mainspring spring. At this time, no frictional force is applied to the winding member, and preparation for the next drawing of the long member is made quickly.
上記のように、特許文献1の変位抑制装置は、免震対象物が一方側へ移動するときは、長尺部材が引き出され、免震対象物の変位を抑制することに寄与する。しかし、特許文献1の変位抑制装置は、免震対象物の他方側への移動に対しては、変位を抑制することに寄与しない。従って、特許文献1の変位抑制装置を免震システムに適用する場合においては、例えば、互いに逆向きの2つの変位抑制装置が必要である。
As described above, when the seismic isolation object moves to one side, the displacement suppressing device of
しかし、特許文献1の変位抑制装置を複数設けた場合、種々の不都合が生じる。なお、この不都合については、本願の実施形態の作用効果を説明する際に詳述する。以上のとおり、多方向の変位抑制に好適な変位抑制装置及び変位抑制システムが提供されることが望ましい。
However, when a plurality of displacement suppression devices of
本発明の一態様に係る変位抑制装置は、基準物に対する対象物の変位を抑制する変位抑制装置であって、2組の変位抑制ユニットと、前記2組の変位抑制ユニットに共用される減衰機構と、を有し、前記2組の変位抑制ユニットのそれぞれは、前記基準物及び前記対象物の一方に固定される基体と、前記基準物及び前記対象物の他方に一端側が固定される可撓性を有する長尺部材と、前記基体に回転可能に支持され、前記長尺部材を他端側から巻き取り可能な巻き取り部材と、前記長尺部材を巻き取る方向に前記巻き取り部材を付勢する付勢機構と、前記巻き取り部材の前記長尺部材を引き出す方向への回転を伝達するワンウェイクラッチと、を有し、前記減衰機構は、前記2組の変位抑制ユニットの前記ワンウェイクラッチにより前記巻き取り部材の前記長尺部材を引き出す方向への回転が伝達されて回転可能な回転部材と、前記回転部材にその回転に抗する減衰力を付与する固定部材と、を有する。 A displacement suppression device according to an aspect of the present invention is a displacement suppression device that suppresses displacement of an object with respect to a reference object, and includes two sets of displacement suppression units and a damping mechanism shared by the two sets of displacement suppression units. Each of the two sets of displacement suppression units includes a base body fixed to one of the reference object and the object, and a flexible member whose one end is fixed to the other of the reference object and the object. A long member having a magnetic property, a winding member rotatably supported by the base, and capable of winding the long member from the other end side, and the winding member attached in the direction of winding the long member. An urging mechanism for urging and a one-way clutch for transmitting rotation of the winding member in a direction in which the elongated member is pulled out, and the damping mechanism is provided by the one-way clutch of the two sets of displacement suppression units. Winding Ri has the length and the rotating member rotatable rotation is transmitted in the direction pulling out the elongated member of the member, and a fixing member for applying a damping force against the rotation to the rotating member.
好適には、前記減衰機構は、前記回転部材及び前記固定部材の組み合わせを複数有し、且つ、前記2組の変位抑制ユニットの前記ワンウェイクラッチから伝達された前記巻き取り部材の前記長尺部材を引き出す方向への回転を複数の前記回転部材に伝達する伝達機構を更に有する。 Preferably, the damping mechanism includes a plurality of combinations of the rotating member and the fixing member, and the long member of the winding member transmitted from the one-way clutch of the two sets of displacement suppression units. It further has a transmission mechanism for transmitting the rotation in the pulling direction to the plurality of rotating members.
好適には、前記伝達機構は歯車機構である。 Preferably, the transmission mechanism is a gear mechanism.
好適には、前記減衰機構は、複数の前記回転部材を取り付け可能、且つ、前記2組の変位抑制ユニットの前記ワンウェイクラッチからの前記巻き取り部材の前記長尺部材を引き出す方向への回転を前記複数の回転部材に伝達する伝達機構を取り付け可能な支持機構を更に有する。 Preferably, the damping mechanism can attach a plurality of rotating members, and rotate the winding members from the one-way clutch in the direction of pulling out the long member of the two sets of displacement suppression units. It further has a support mechanism to which a transmission mechanism for transmitting to a plurality of rotating members can be attached.
好適には、前記2組の変位抑制ユニットそれぞれは、前記長尺部材を前記巻き取り部材に整列巻きさせる整列機構を更に有する。 Preferably, each of the two sets of displacement suppression units further includes an alignment mechanism that aligns and winds the long member around the winding member.
本発明の一態様に係る変位抑制システムは、上記の変位抑制装置と、前記巻き取り部材と前記基準物及び前記対象物の前記他方との間にて前記長尺部材に当接して前記長尺部材の向きを変化させるプーリと、を有する。 A displacement suppression system according to an aspect of the present invention is configured to contact the long member between the displacement suppression device, the winding member, the reference object, and the other of the objects. And a pulley for changing the direction of the member.
好適には、前記2組の変位抑制ユニットは、平面視において前記巻き取り部材から前記長尺部材が引き出される方向が互いに逆になるように配置され、前記プーリは、前記2組の変位抑制ユニットそれぞれの前記長尺部材を前記巻き取り部材側へ折り返すように2つ設けられている。 Preferably, the two sets of displacement suppression units are arranged such that directions in which the long members are pulled out from the winding member are opposite to each other in plan view, and the pulleys are configured to be the two sets of displacement suppression units. Two such long members are provided so as to be folded back toward the winding member.
上記の構成によれば、多方向の変位を好適に抑制できる。 According to said structure, the displacement of a multi-direction can be suppressed suitably.
<第1の実施形態>
図1(a)及び図1(b)は、本発明の第1の実施形態に係る変位抑制装置3及び当該変位抑制装置3を含む変位抑制システム1の概要を説明する模式的な側面図である。図1において、x方向及びy方向は水平方向であり、z方向は鉛直方向である。
<First Embodiment>
FIG. 1A and FIG. 1B are schematic side views for explaining the outline of the
変位抑制システム1(変位抑制装置3)は、支持構造物101に対する免震対象物103の変位を抑制する装置として構成されている。支持構造物101及び免震対象物103の組み合わせは、例えば、構造物の基礎部分及び当該基礎部分に支持される家屋等の構造物の組み合わせや、家屋等の構造物及び当該構造物に支持された什器の組み合わせである。
The displacement suppression system 1 (displacement suppression device 3) is configured as a device that suppresses the displacement of the
免震対象物103は、特に図示しないが、いわゆるアイソレータを介して支持構造物101に支持されており、支持構造物101に対して水平方向に移動可能である。アイソレータは、例えば、積層ゴム、転がり支承、滑り支承である。なお、変位抑制システム1は、免震対象物103の振動の減衰に寄与するが、変位抑制システム1とは別にいわゆるダンパーが設けられていてもよい。
Although not shown in particular, the
変位抑制装置3は、第1変位抑制ユニット5A及び第2変位抑制ユニット5Bを有している。なお、以下では、単に「変位抑制ユニット5」といい、両者を区別しないことがある。各変位抑制ユニット5は、巻尺乃至は釣り用のリールに類似した構成を含んでおり、本体部7と、本体部7から引き出し及び巻き取り可能なワイヤー9とを有している。
The
本体部7及びワイヤー9の一方(本実施形態では本体部7)は、支持構造物101に固定されており、本体部7及びワイヤー9の他方(本実施形態ではワイヤー9)は、免震対象物103に固定されている。従って、免震対象物103が支持構造物101に対して変位すると、ワイヤー9が本体部7から引き出され、又は、ワイヤー9の本体部7への巻き取りが許容される。
One of the
本体部7は、ワイヤー9が引き出されるときに、その引き出しに対して摩擦力による抵抗を生じるように構成されている。従って、例えば、比較的高い加速度の地震が生じ、免震対象物103が本体部7からワイヤー9を引き出しながら移動すると、免震対象物103の運動エネルギーは摩擦によって熱エネルギーに変換されて散逸される。これにより、免震対象物103の変位が抑制される。別の観点では、免震対象物103の振動が減衰される。なお、比較的加速度が低い地震(長周期の地震)が生じたときは、免震対象物103は、摩擦力に抗してワイヤー9を本体部7から引き出すことができず、支持構造物101に対して変位しない。
When the
変位抑制システム1は、免震対象物103が支持構造物101に対してx方向の正側及び負側のいずれに移動した場合においても、上記の作用が得られるように、2つの変位抑制ユニット5を適宜な向き及び配置で有している。
The
具体的には、例えば、2つの変位抑制ユニット5は、本体部7がx方向に互いに隣接し、且つ、2つのワイヤー9の引き出し方向がx方向において互いに逆向き(より詳細には互いに外側)となるように配置されている。また、変位抑制システム1は、2つの変位抑制ユニット5それぞれに対して、本体部7から延びるワイヤー9を本体部7側へ折り返すプーリ11を有している。そして、2つのワイヤー9の先端は、プーリ11よりもx方向の内側(本体部7側)にて免震対象物103に固定されている。2つの変位抑制ユニット5は、概ね、x方向において対称に配置されている。
Specifically, for example, in the two displacement suppression units 5, the
従って、免震対象物103が、図1(a)に示す基準位置(中立位置)からx方向の正側へ移動すると、図1(b)において示すように、x方向の負側に配置された第1変位抑制ユニット5Aのワイヤー9が引き出され、x方向の正側に配置された第2変位抑制ユニット5Bのワイヤー9が巻き取られる。特に図示しないが、これとは逆に、免震対象物103がx方向の負側へ移動すると、x方向の正側に配置された第2変位抑制ユニット5Bのワイヤー9が引き出され、x方向の負側に配置された第1変位抑制ユニット5Aのワイヤー9が巻き取られる。
Accordingly, when the
図2は、変位抑制システム1(変位抑制装置3)の構成を図1よりも詳細に示す模式的な平面図(一部に断面図を含む)である。なお、図2では、免震対象物103のうち、ワイヤー9の先端が固定される取付部103aも模式的に示されている。
FIG. 2 is a schematic plan view (partly including a cross-sectional view) showing the configuration of the displacement suppression system 1 (displacement suppression device 3) in more detail than FIG. In addition, in FIG. 2, the
変位抑制装置3は、上述の2組の変位抑制ユニット5と、この2組の変位抑制ユニット5に共用される摩擦機構13とを有している。各変位抑制ユニット5は、上述のように、ワイヤー9及び本体部7を有している。
The
ワイヤー9は、針金又は複数の針金を束ねたもの(ワイヤロープ)であり、可撓性を有している。その材料(金属)は、例えば、鋼である。なお、ワイヤー9を構成する針金の断面形状は円形であることが好ましい。
The
本体部7は、ワイヤー9が巻かれる巻き取り部材15と、巻き取り部材15をワイヤー9を巻き取る方向に回転させる付勢力を生じるばね部17と、巻き取り部材15から摩擦機構13への回転の伝達を制御するクラッチ19と、ワイヤー9を巻き取り部材15に整列巻きさせるための整列機構21とを有している。
The
これら巻き取り部材15、ばね部17、クラッチ19、整列機構21及び摩擦機構13等は、板状部材乃至は枠状部材等を適宜に組み合わせて構成された基体23(一部のみ図示する)に保持されている。基体23は、支持構造物101に固定されている。
The winding
巻き取り部材15は、適宜な軸支機構を介して基体23に回転可能に支持されるとともに、ワイヤー9の一端(免震対象物103に固定される一端とは反対側の一端)が固定されている。巻き取り部材15のワイヤー9が巻かれる胴体部分は、例えば、円筒状乃至は円柱状である。当該胴体部分は、例えば、その軸方向の長さがワイヤー9の直径の数倍以上である。
The winding
なお、図1及び図2では、ワイヤー9を巻き取るときの2つの巻き取り部材15の回転方向が同一方向(y軸方向に見て右回り)とされており、ひいては、引き出されたワイヤー9の巻き取り部材15に対する上下位置が2つの巻き取り部材15間で互いに逆になっているが、これとは逆に、ワイヤー9を巻き取るときの2つの巻き取り部材15の回転方向は互いに逆方向とされてもよい。
In FIG. 1 and FIG. 2, the rotation direction of the two winding
ばね部17は、例えば、ばね18(後述する図3に模式的に示す)を含んで構成されている。ばね18は、いわゆるぜんまい(渦巻きばね)である。ぜんまいは、非接触型でもよいし、接触型でもよいし、S字型でもよいし、定トルク型でもよいし、定荷重型でもよいし、長さ方向に直交する断面形状が扁平の帯状の素材を巻いたものであってもよいし、長さ方向に直交する断面形状が円形等の線状の素材を巻いたものであってもよい。また、ぜんまいの材料は、例えば、高炭素鋼、ステンレス等の金属である。
The
ばね18は、例えば、一端側が巻き取り部材15に固定され、他端側が基体23に固定されている。そして、ばね18は、巻き込まれた状態から伸びる方向へ復元力によって変形し、これにより巻き取り部材15を回転させ、巻き取り部材15にワイヤー9を巻き取らせる。ばね18は、免震対象物103が想定された範囲(両振幅)内で移動するときに、その範囲の全域で復元力を発揮可能に、弾性域における変形量を十分に有するとともに、免震対象物103が基準位置(図1(a))にあるときに適宜な量で巻き込まれた状態である。
For example, one end of the
クラッチ19は、いわゆるワンウェイクラッチであり、巻き取り部材15のワイヤー9が引き出される方向の回転を出力軸19aに出力する(摩擦機構13に伝達する)一方で、その反対方向(ワイヤー9が巻き取られる方向)の回転は出力軸19aに出力しない(摩擦機構13に伝達しない)。なお、厳密には、クラッチ19の構成によっては、反対方向の回転も微量の力で出力(伝達)するが、ここでは出力(伝達)しないと表現するものとする。ワンウェイクラッチは、スプラグ型のものやローラ型のものなど、公知の構成とされてよい。
The clutch 19 is a so-called one-way clutch, and outputs the rotation of the winding
整列機構21は、上述のように、ワイヤー9が巻き取り部材15に整列巻きされるようにするためのものである。整列巻きでは、ワイヤー9は、1周分ごとに巻き取り部材15の軸方向へ順次並べられる。なお、ワイヤー9は、1周分ごとに軸方向へ順次並べられた後、さらに、その上に整列巻きがなされてもよいし(内周側から外周側へ複数層に巻かれてもよいし)、1層のみ巻かれてもよい。
The
整列機構21の構成は、公知の適宜なものとされてよい。例えば、整列機構21は、いわゆる倣い巻きによって整列巻きを実現するものとされている。具体的には、例えば、整列機構21は、巻き取り部材15とプーリ11との間にワイヤー9をガイドするためのローラ22を有している。ローラ22は、巻き取り部材15の軸方向(y方向)において揺動可能であり、不図示のばねの付勢力によって、ワイヤー9のうち巻き取り部材15から引き出されている部分に当接している。その当接方向は、ワイヤー9のうち引き出されている部分をワイヤー9のうち巻かれている部分の側面に押し付ける方向である。従って、巻き取り部材15がワイヤー9を巻き取る方向に回転すると、巻き取り部材15から引き出されていた部分は、既に巻かれている部分の側面に当接しながら(位置決めされながら)巻き取り部材15に巻かれ、これによりワイヤー9の整列巻きが実現される。
The configuration of the
整列巻きを補助する構成として、巻き取り部材15の直径を軸方向の一端側から他端側へかけて小さくする構成を採用してもよい。この場合、ワイヤー9の張力の一部は、ワイヤー9のうち巻き取り部材15に巻き取られつつある部分(乃至は既に巻き取られている部分)を巻き取り部材15の直径が大きい側から小さい側へ付勢する力に変換される。その結果、ワイヤー9を巻き取り部材15の直径が小さい側から大きい側へ順次巻き付けてゆく整列巻きが好適に行われる。
As a configuration for assisting the aligned winding, a configuration in which the diameter of the winding
摩擦機構13は、例えば、複数の摩擦式トルクリミッタ25を含んで構成されている。なお、トルクリミッタ25は、一般には、入力されたトルクが閾値を超えるまでは回転を伝達し、閾値を超えると回転の伝達を遮断する装置(安全機能付きの回転伝達装置)として利用されるが、本実施形態では、このような回転伝達装置としては利用されない。
The
トルクリミッタ25は、例えば、内輪27と、内輪27を回転可能に収容する外側部品29とを有している。外側部品29は、例えば、特に図示しないが、筒状部材と、この筒状部材と内輪27との間に介在するスプリングとを有している。スプリングは、筒状部材に対して回転不可能とされ、また、内輪27を締め付けている。スプリングと内輪27との間には潤滑剤が介在されている。
The
従って、内輪27を外側部品29に対して回転させるモーメントがトルクリミッタ25に入力された場合、そのモーメントが内輪27と外側部品29(より詳細にはスプリング)との間の最大摩擦力のモーメント換算値を超えないときは、内輪27は外側部品29に対して回転せず、超えたときは、内輪27は、運動摩擦力による抵抗モーメントを受けつつ外側部品29に対して回転する。
Therefore, when a moment for rotating the
トルクリミッタ25は、外側部品29が基体23に固定されることにより基体23に保持されている。内輪27は、クラッチ19の出力軸19aと接続される。従って、トルクリミッタ25は、クラッチ19の出力軸19aの回転に抗する摩擦力を生じる装置として機能する。
The
クラッチ19の出力軸19aと、複数のトルクリミッタ25との接続は、適宜な伝達機構(歯車機構31)を介してなされており、これにより、2つの変位抑制ユニット5による摩擦機構13の共用が実現され、さらには、任意の数のトルクリミッタ25の利用が可能となっている。
The
具体的には、例えば、歯車機構31は、各トルクリミッタ25の内輪27に対して同軸に固定された歯車33を有している。複数のトルクリミッタ25は、複数の歯車33が互いに噛み合うように配置されている。例えば、複数のトルクリミッタ25は、複数の歯車33が順次噛み合うように、直線状に乃至はジグザグに、x方向に配列されている。そして、複数のトルクリミッタ25のいずれかの内輪27(図2では、x方向の両側の2つ)は、2つのクラッチ19に直接に連結されている。
Specifically, for example, the
なお、図2の例では、2つのクラッチ19に直接に連結された2つのトルクリミッタ25は、その間に奇数個のトルクリミッタ25(歯車33)が介在していることから、回転方向が互いに同一である。ただし、偶数個のトルクリミッタ25が介在することにより、これらの回転方向は逆方向であってもよい。
In the example of FIG. 2, the two
歯車33及び複数のトルクリミッタ25は、基体23により支持されている。例えば、基体23は、1対の板状部材23aを有し、その間にトルクリミッタ25及び歯車33を保持するように構成されている。1対の板状部材23aの一方には、歯車33の回転軸(一部はクラッチ19の出力軸19aを兼ねる)を回転可能に支持するための複数の取付孔が形成されている。1対の板状部材23aの他方には、外側部品29を保持する複数の保持部(例えば外側部品29が回転不可能に嵌合される非円形の孔)が形成されている。
The
基体23(1対の板状部材23a)は、トルクリミッタ25の数が決定された後、その数に応じた構成となるように作製されてもよいし、トルクリミッタ25の数を適宜に変更できる(トルクリミッタ25を着脱できる)ように作製されてもよい。後者の場合、トルクリミッタ25のみを着脱可能であってもよいし、トルクリミッタ25と共に歯車33も着脱可能であってもよい。
After the number of
着脱によりトルクリミッタ25の数を変更可能な構成は、例えば、図2と同様の構成で実現できる。例えば、基体23を一部分解して(1対の板状部材23aを互いに離間させて)歯車33及びトルクリミッタ25を着脱することにより、トルクリミッタ25及び歯車33の数は、上記の歯車33の回転軸を軸支する取付孔及び外側部品29を保持する保持部の数の範囲内において変更可能である。
A configuration in which the number of
この場合、2つのクラッチ19間の歯車33の外側に配置される(2つのクラッチ19間の接続に対して並列に接続される)トルクリミッタ25及び歯車33を着脱するための取付孔及び保持部が設けられていれば、変位抑制ユニット5の取り付け位置を変更することなく、トルクリミッタ25及び歯車33の数を変更でき、好ましい。
In this case, a mounting hole and a holding portion for attaching and detaching the
また、板状部材23aのトルクリミッタ25を保持する保持部に、歯車33の回転軸を軸支する部材を配置して、歯車33の数は変えずに、トルクリミッタ25の数のみを変えるようにしてもよい。この場合も、変位抑制ユニット5の取り付け位置を変更する必要は無い。
In addition, a member that supports the rotation shaft of the
図3(a)及び図3(b)は、変位抑制装置3の動作を説明するための図であり、2つの変位抑制ユニット5それぞれについて、巻き取り部材15、ばね18、クラッチ19及び内輪27(摩擦機構13)を模式的に示している。
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the operation of the
なお、図3において、クラッチ19については、その動作の理解を容易にするために、せん断キーが係合する構造のものを例示している。具体的には、以下のとおりである。 In FIG. 3, the clutch 19 is illustrated with a structure in which a shear key is engaged in order to facilitate understanding of the operation. Specifically, it is as follows.
クラッチ19は、巻き取り部材15の回転が入力される入力側回転部材35と、入力側回転部材35の回転が伝達され若しくはその伝達が遮断される出力側回転部材37と、入力側回転部材35と出力側回転部材37との間に介在する介在部材39とを有している。出力側回転部材37は、内輪27に固定されている。
The clutch 19 includes an input-
介在部材39は、入力側回転部材35の外周面に対して入出可能に構成されており、不図示のスプリングによって入力側回転部材35の外側へ付勢されている。介在部材39は、入力側回転部材35の円周方向の一方側においては、円周方向に対する傾斜が大きく、他方側においては円周方向に対する傾斜が小さく形成されている。出力側回転部材37には、複数の介在部材39に対して円周方向において係合可能な複数のせん断キー37bが形成されている。
The
従って、例えば、図3(a)において矢印y3で示すように、入力側回転部材35が一方側に回転すると、介在部材39がせん断キー37bに係合して、入力側回転部材35の回転が出力側回転部材37に伝達される。一方、図3(b)において矢印y19で示すように、入力側回転部材35が他方側に回転すると、介在部材39とせん断キー37bとの間に作用する力は介在部材39を入力側回転部材35に押し込む力に変換され、クラッチ19は空転する。
Therefore, for example, as indicated by the arrow y3 in FIG. 3A, when the input
図3(a)は、免震対象物103がx方向の正側へ移動する場合(図1(b)参照)を示している。まず、この場合における、第1変位抑制ユニット5A側の動作を説明する。
FIG. 3A shows a case where the
免震対象物103がx方向の正側へ移動すると、第1変位抑制ユニット5Aにおいては、矢印y1で示すように、ワイヤー9が引き出され、また、この引き出しに伴って、巻き取り部材15は矢印y2で示す方向に回転する。なお、この際、ばね18は、巻き取り部材15の回転によって巻き込まれていく。
When the
巻き取り部材15の回転は、クラッチ19の入力側回転部材35に入力され、入力側回転部材35は、矢印y3で示す方向に回転する。この回転方向は、入力側回転部材35から出力側回転部材37に回転が伝達される方向であり、出力側回転部材37は、矢印y4で示す方向に回転する。
The rotation of the winding
出力側回転部材37の回転は、摩擦機構13の内輪27に入力され、内輪27は、矢印y5で示す方向に回転する。この際、内輪27は、摩擦抵抗を外側部品29から受ける。
The rotation of the output
以上のとおり、第1変位抑制ユニット5Aにおいては、摩擦抵抗を受けながらワイヤー9が引き出される。より詳細には、ワイヤー9を引き出す力が摩擦機構13において生じる最大摩擦力(最大の静止摩擦力)を超えるまでは、ワイヤー9は引き出されない(巻き取り部材15等は回転しない。)。そして、ワイヤー9を引き出す力が摩擦機構13において生じる最大摩擦力を超えると、ワイヤー9は引き出され(巻き取り部材15等は回転し)、この際、ワイヤー9は摩擦機構13において生じる運動摩擦力を抵抗力として受ける。
As described above, in the first
一方、第2変位抑制ユニット5Bにおいては、免震対象物103がx方向の正側へ移動すると、矢印y7及びy8により示すように、ばね18の復元力により巻き取り部材15が回転し、ワイヤー9が巻き取り部材15に巻き取られる。
On the other hand, in the second
巻き取り部材15の回転は、クラッチ19の入力側回転部材35に入力され、入力側回転部材35は、矢印y9で示す方向に回転する。この回転方向は、入力側回転部材35から出力側回転部材37に回転が伝達されない(空転する)方向である。
The rotation of the winding
上述のように、摩擦機構13の内輪27は、第1変位抑制ユニット5Aにおける回転によって矢印y5で示す方向に回転しているから、第2変位抑制ユニット5Bにおいて、内輪27に接続されているクラッチ19の出力側回転部材37は、矢印y6で示す方向に回転する。この回転方向は、出力側回転部材37から入力側回転部材35に回転が伝達されない(空転する)方向である。
As described above, the
以上のとおり、第2変位抑制ユニット5Bにおいては、ばね15の復元力によってワイヤー9が巻き取られる。この際、クラッチ19は空転するから、摩擦機構13は、ワイヤー9の巻き取りを阻害しない。別の観点では、摩擦機構13は、第2変位抑制ユニット5Bに対しては休止状態となっている。
As described above, in the second
図3(b)は、免震対象物103が図3(a)の場合とは反対側(x方向の負側)へ移動する場合を示している。この場合における変位抑制装置3の動作は、第1変位抑制ユニット5A側の動作と第2変位抑制ユニット5B側の動作とが逆になっていることを除いて、図3(a)の場合の動作と同様である。
FIG. 3B shows a case where the
具体的には、第2変位抑制ユニット5Bにおいては、ワイヤー9が引き出される(矢印y11)。この引き出しは、巻き取り部材15の回転(矢印y12)、入力側回転部材35の回転(矢印y13)、出力側回転部材37の回転(矢印y14)及び内輪27の回転(矢印y15)を生じさせる。
Specifically, in the second
その一方で、第1変位抑制ユニット5Aにおいては、ばね18の復元力によりワイヤー9が巻き取られる(矢印y17)。この際の巻き取り部材15の回転(矢印y18)は、入力側回転部材35の回転(矢印y19)を生じさせる。ただし、この入力側回転部材35の回転及び内輪27の回転による出力側回転部材37の回転(矢印y16)は、いずれもクラッチ19を空転させる方向である。
On the other hand, in the first
以上のとおり、本実施形態の変位抑制装置3は、支持構造物101に対する免震対象物103の変位を抑制する変位抑制装置であって、2組の変位抑制ユニット5と、2組の変位抑制ユニット5に共用される摩擦機構13と、を有している。2組の変位抑制ユニット5のそれぞれは、支持構造物101に固定される基体23と、免震対象物103に一端側が固定される可撓性を有するワイヤー9と、基体23に回転可能に支持され、ワイヤー9を他端側から巻き取り可能な巻き取り部材15と、ワイヤー9を巻き取る方向に巻き取り部材15を付勢するばね部17と、巻き取り部材15のワイヤー9を引き出す方向への回転を伝達するワンウェイクラッチ19と、を有している。摩擦機構13は、2組の変位抑制ユニット5のクラッチ19により巻き取り部材15のワイヤー9を引き出す方向への回転が伝達されて回転可能な内輪27と、内輪27にその回転に抗する減衰力を付与する外側部品29と、を有している。
As described above, the
従って、図3を参照して説明したように、免震対象物103の2方向(例えばx方向の正側及び負側)の変位が摩擦機構13の生じる摩擦抵抗によって抑制される。さらに、本実施形態では、摩擦機構13が効率的に利用されるとともに、小型化及びコスト削減が期待される。効率的利用等については、具体的には、以下のとおりである。
Therefore, as described with reference to FIG. 3, the displacement of the
特許文献1の変位抑制装置を2つ設けることにより、x方向の正側及び負側の双方の変位を抑制することを考える。別の観点では、実施形態の変位抑制装置3において、2つの変位抑制ユニット5間において摩擦機構13が共用されておらず、2つの変位抑制ユニット5に対応して2つの摩擦機構13が設けられている場合を考える。
Consider providing two displacement suppression devices of
この場合、免震対象物103がx方向の正側及び負側のいずれかに移動すると、一方の変位抑制ユニット5側においては、ワイヤー9が引き出される動作がなされ、摩擦機構13が稼働し、他方の変位抑制ユニット5側においては、ワイヤー9が巻き取られる動作がなされ、摩擦機構13は休止状態となる。すなわち、2つの摩擦機構13の一方は常に休止状態となる。従って、摩擦機構13の動作が非効率である。
In this case, when the
しかし、本実施形態では、摩擦機構13は常に稼働することになり、摩擦機構13が効率的に利用される。また、このように摩擦機構13が効率的に利用され、ひいては、摩擦機構13の数を減らせることから、変位抑制装置3の小型化及びコスト削減も期待される。変位抑制装置3の小型化によって、免震システムにおける変位抑制装置3の取付スペースの縮小化が図られるから、変位抑制装置3の免震システムへの適用が容易化される。
However, in this embodiment, the
なお、本実施形態とは異なり、1組の巻き取り部材15及びワイヤー9で、x方向の正側及び負側の双方の移動に対して摩擦機構を稼働させることが考えられる。例えば、巻き取り部材15に対してワイヤー9の長さ方向中央を固定し、ワイヤー9の一端側をx方向の一方側に引き出して免震対象物103に固定し、ワイヤー9の他端側をx方向の他方側に引き出して免震対象物103に固定する。また、ばね部17及びクラッチ19を設けずに、巻き取り部材15を直接に摩擦機構13の内輪27に固定する。このようにすれば、免震対象物103がx方向のいずれに移動するときも、ワイヤー9の一端側は引き出され、他端側はその引き出しに伴う巻き取り部材15の回転により巻き取られ、また、巻き取り部材15には常に摩擦力が付与される。
Unlike the present embodiment, it is conceivable that the friction mechanism is operated with respect to the movement of both the positive side and the negative side in the x direction with one set of the winding
しかし、この場合、例えば、ワイヤー9の引き出し量と、ワイヤー9の巻き取り量とが同一でないと、ワイヤー9に弛みが生じたり、逆に、ワイヤー9に過大な張力が加えられたりするおそれがある。すなわち、ワイヤー9の引き出し量とワイヤー9の巻き取り量とが同一でなければならない等の不都合が生じる。
However, in this case, for example, if the drawing amount of the
一方、本実施形態では、一方の変位抑制ユニット5におけるワイヤー9の引き出し量と、他方の変位抑制ユニット5におけるワイヤー9の巻き取り量とは同一でなくてもよい。その結果、例えば、2つのワイヤー9間において、その端部の取付位置や、巻き取り部材15から前記の取付位置までの経路等を互いに異ならせることができる。また、例えば、2つのワイヤー9の延びる方向を、同一方向の互いに逆側(x方向の正負)だけでなく、互いに交差する方向とすることも可能である。また、例えば、免震対象物103が、ワイヤー9の延びる方向に対して交差する方向(y方向やz方向)に移動しても、その変位抑制に対応することなどができる。このように、本実施形態では、2つの変位抑制ユニット5を用いていることにより、設計の自由度や変位抑制装置の応用性が向上する。
On the other hand, in this embodiment, the drawing amount of the
また、本実施形態では、摩擦機構13は、内輪27及び外側部品29(トルクリミッタ25)を複数有し、且つ、2組の変位抑制ユニット5のワンウェイクラッチ19から伝達された巻き取り部材15のワイヤー9を引き出す方向への回転を複数の内輪27に伝達する伝達機構(歯車機構31)を更に有する。
In the present embodiment, the
従って、トルクリミッタ25の数の変更により摩擦機構13の生じる摩擦抵抗の大きさを調整することが容易である。また、伝達機構が歯車機構31であることにより、小型化、応答性の向上等が期待される。
Therefore, it is easy to adjust the magnitude of the frictional resistance generated by the
また、本実施形態では、2組の変位抑制ユニット5それぞれは、ワイヤー9を巻き取り部材15に整列巻きさせる整列機構21を更に有する。
In the present embodiment, each of the two sets of displacement suppression units 5 further includes an
その結果、免震対象物103の変位抑制に係る摩擦抵抗の大きさのばらつきを小さくすることができる。すなわち、ワイヤー9を巻き取り部材15に乱巻きした場合においては、その巻かれ方が巻かれる度に異なり、ワイヤー9に加えられる張力及び当該張力に抗する摩擦抵抗がばらつくおそれがあるところ、そのようなおそれが解消される。
As a result, the variation in the magnitude of the frictional resistance related to the displacement suppression of the
また、本実施形態では、変位抑制システム1は、上述したような変位抑制装置3と、巻き取り部材15と免震対象物103との間にてワイヤー9に当接してワイヤー9の向きを変化させるプーリ11とを有している。
Moreover, in this embodiment, the
従って、例えば、ワイヤー9の巻き取り部材15から延びる方向と、ワイヤー9が変位を抑制する方向とを異ならせることができる。また、例えば、ワイヤー9が引き回される範囲を小さくしつつも、免震対象物103が基準位置にあるときのワイヤー9の引き出し量(免震対象物103が基準位置からワイヤー9が巻き取られる方向へ移動したときに必要となる)を十分に確保することができる。すなわち、取り付け等の自由度が高い。
Therefore, for example, the direction in which the
特に、本実施形態では、2組の変位抑制ユニット5は、平面視において巻き取り部材15からワイヤー9が引き出される方向が互いに逆(x方向の正側及び負側)になるように配置され、プーリ11は、2組の変位抑制ユニット5それぞれのワイヤー9を巻き取り部材15側へ折り返すように2つ設けられていることから、変位抑制システム1の小型化が好適になされる。
In particular, in the present embodiment, the two sets of displacement suppression units 5 are arranged so that the directions in which the
<第2の実施形態>
図4は、第2の実施形態に係る変位抑制装置の構成を示す模式図である。なお、第1の実施形態の構成と同一又は類似する構成については、第1の実施形態と同一の符号を付す。
<Second Embodiment>
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a displacement suppressing device according to the second embodiment. In addition, about the structure which is the same as that of 1st Embodiment, or similar, the code | symbol same as 1st Embodiment is attached | subjected.
第2の実施形態においては、2つの変位抑制ユニット5が同軸に配置されている。そして、2つの変位抑制ユニット5の出力軸19aは、同一のトルクリミッタ225(内輪227)に対して直接に接続されている。なお、内輪227及び外側部品229は、軸方向両端部に出力軸19aを接続可能に構成されている以外は、第1の実施形態の内輪27及び外側部品29と同様である。
In the second embodiment, two displacement suppression units 5 are arranged coaxially. The
このように、2つの変位抑制ユニット5は、同軸に配置されてもよく、また、伝達機構(歯車機構31)は省略されてもよい。なお、第2の実施形態においても、伝達機構を介して、トルクリミッタ225(変位抑制ユニット5)に他のトルクリミッタ25を接続してもよい。
Thus, the two displacement suppression units 5 may be arranged coaxially, and the transmission mechanism (gear mechanism 31) may be omitted. Also in the second embodiment, another
なお、以上の実施形態において、支持構造物101は基準物の一例であり、免震対象物103は対象物の一例であり、摩擦機構13は減衰機構の一例であり、ワイヤー9は長尺部材の一例であり、ばね部17は付勢機構の一例であり、クラッチ19はワンウェイクラッチの一例であり、内輪27は回転部材の一例であり、外側部品29は固定部材の一例であり、歯車機構31は伝達機構の一例であり、基体23は基体及び支持機構の一例である。
In the above embodiment, the
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.
本願発明が適用される対象は免震システムに限定されない。換言すれば、基準物及び基準物に対して変位が抑制される対象物は、支持構造物及び免震対象物に限定されない。例えば、特許文献1と同様に、本発明は、免震支承を介さずに床面や地面に載置された設置物の変位抑制に利用されたり、構造物の部材間の変位抑制に利用されたりしてもよい。また、変位抑制装置によって変位が抑制される方向は、水平方向に限定されず、鉛直方向又は鉛直方向の成分を含む方向であってもよい。
The object to which the present invention is applied is not limited to the seismic isolation system. In other words, the reference object and the object whose displacement is suppressed with respect to the reference object are not limited to the support structure and the seismic isolation object. For example, as in
本願発明が免震システムに適用される場合において、実施形態では、基体が支持構造物に固定され、ワイヤー(長尺部材)の端部が免震対象物に固定されたが、これとは逆に、基体が免震対象物に固定され、ワイヤーの端部が支持構造物に固定されてもよい。 In the case where the present invention is applied to a seismic isolation system, in the embodiment, the base is fixed to the support structure, and the end of the wire (long member) is fixed to the seismic isolation object. In addition, the base body may be fixed to the seismic isolation object, and the end of the wire may be fixed to the support structure.
長尺部材は、ワイヤーに限定されない。例えば、長尺部材は、特許文献1に開示されているような、金属繊維又は樹脂繊維からなる扁平な部材であってもよいし、ゴムベルト、チェーンであってもよい。軽量免震対象物の場合、長尺部材として強度の高いテグスを用いることも可能である。
The long member is not limited to a wire. For example, the long member may be a flat member made of metal fiber or resin fiber as disclosed in
2つの変位抑制装置の長尺部材は、巻き取り部材から引き出された先端同士が互いに接続されていてもよい。換言すれば、長尺部材は、2つの変位抑制装置に共用されており、その適宜な部位に基準物又は対象物が固定されてもよい。 The long members of the two displacement suppression devices may be connected to each other at the leading ends drawn from the winding member. In other words, the long member is shared by the two displacement suppression devices, and the reference object or the object may be fixed to an appropriate part thereof.
長尺部材(扁平なものに限定されず、ワイヤー等を含む)は、特許文献1に開示されているように、巻き取り部材の軸方向に1列に且つ半径方向に多層(又は1層)に巻かれるものであってもよい。なお、この場合、巻き取り部材のうち長尺部材が巻かれる胴体部分の軸方向の長さは、例えば、長尺部材の幅(直径)と同等又はそれよりも若干大きい程度である。また、長尺部材が2列以上で巻かれる場合において、実施形態では、整列巻きであることが好ましいことを述べたが、乱巻きであってもよい。
Long members (not limited to flat ones, including wires, etc.), as disclosed in
長尺部材を巻き取る方向に巻き取り部材を付勢する付勢機構は、ばね(ぜんまい)を含むものに限定されない。例えば、カウンターウェイトが用いられてもよい。また、例えば、一方の変位抑制ユニットにおける長尺部材の巻き取りに、他方の変位抑制ユニットにおける長尺部材の引き出しの力が利用されてもよい。 The biasing mechanism that biases the winding member in the direction of winding the long member is not limited to one including a spring (spring). For example, a counterweight may be used. Further, for example, the pulling force of the long member in the other displacement suppression unit may be used for winding the long member in one displacement suppression unit.
減衰機構は、摩擦機構に限定されず、回転部材(内輪27)にその回転に抗する減衰力を付与することができるものであればよい。ここで、減衰力は、速度に比例する力に限定されず、また、振動の減衰に係るものに限定されず、運動エネルギーの散逸を伴う、変位を抑制する力であるものとする。例えば、減衰機構は、磁力乃至は電磁力を利用するマグネット式のトルクリミッタによって構成されてもよいし、粘性流体中に回転部材が配置されて粘性抵抗を利用するものであってもよい。 The damping mechanism is not limited to the friction mechanism, and may be any mechanism that can impart a damping force against the rotation to the rotating member (inner ring 27). Here, the damping force is not limited to a force proportional to the speed, and is not limited to a vibration damping force, and is a force that suppresses displacement accompanied by dissipation of kinetic energy. For example, the damping mechanism may be configured by a magnet type torque limiter that uses magnetic force or electromagnetic force, or may be one in which a rotating member is disposed in a viscous fluid and viscous resistance is used.
ワンウェイクラッチと減衰機構との間に伝達機構(歯車機構31)が必須でないことは、第2の実施形態において述べたとおりである。また、この伝達機構は、歯車機構に限定されず、例えば、歯車及びチェーンからなる機構であってもよい。また、伝達機構として回転運動を並進運動に変換する機構(例えばリンク機構やボールねじ機構)を用い、減衰機構として並進運動の減衰を行うものを利用してもよい。 As described in the second embodiment, the transmission mechanism (gear mechanism 31) is not essential between the one-way clutch and the damping mechanism. Moreover, this transmission mechanism is not limited to a gear mechanism, For example, the mechanism which consists of a gearwheel and a chain may be sufficient. Further, a mechanism that converts rotational motion into translational motion (for example, a link mechanism or a ball screw mechanism) may be used as the transmission mechanism, and a damping mechanism that attenuates translational motion may be used.
プーリは、設けられなくてもよい。また、プーリは、長尺部材を折り返すように配置されるものに限定されず、長尺部材の向きを巻き取り部材からプーリへの方向とは交差する(例えば直交する)方向に変化させるためのものであってもよい。なお、本願においてプーリは、筒状部の両端にフランジが設けられたような形状のものだけでなく、チェーンやタイミングベルト用の歯車を含むものとする。 The pulley may not be provided. Further, the pulley is not limited to the one arranged so as to fold the long member, and the direction of the long member is changed to a direction intersecting (for example, orthogonal to) the direction from the winding member to the pulley. It may be a thing. In addition, in this application, a pulley shall contain not only the thing of the shape where the flange was provided in the both ends of the cylindrical part but the gear for chains and a timing belt.
実施形態の作用効果の説明において言及したように、2つの変位抑制ユニットの長尺部材の引き出し方向(変位抑制方向)は、平面視において互いに逆の方向(x方向の正側及び負側)である必要はなく、平面視において互いに交差する方向であってもよい。なお、本願において、長尺部材が平面視において互いに逆の方向に引き出されているという場合、2つの長尺部材は、平面視において比較的微小な角度(例えば20°未満)で交差することがあってもよいものとする。長尺部材を巻き取り部材に対して整列巻きすれば、その整列巻きの幅(y方向)に応じた長尺部材の傾きは必ず生じるし、変位抑制システムの取り付けの都合上、真逆にすることが難しいこともあるからである。 As mentioned in the description of the function and effect of the embodiment, the pulling direction (displacement suppressing direction) of the long members of the two displacement suppressing units is opposite to each other in the plan view (positive side and negative side in the x direction). There is no need, and the directions may intersect with each other in plan view. In the present application, when the long member is pulled out in directions opposite to each other in a plan view, the two long members may intersect at a relatively small angle (for example, less than 20 °) in the plan view. It may be. If the long member is aligned and wound with respect to the winding member, the inclination of the long member always occurs according to the width (y direction) of the aligned winding, and it is reversed for the convenience of mounting the displacement suppression system. Because it can be difficult.
実施形態では、巻き取り部材とクラッチの入力側回転部材(35)との間で回転方向は同一であった。例えば、図3(a)において、矢印y2及び矢印y3の方向は同一であった。ただし、これらの間に歯車が介在することなどにより、これらの回転方向は逆方向とされてもよい。同様に、クラッチの出力側回転部材(37)と、これに直近の回転部材(内輪27)との間に歯車が介在することなどにより、これらの回転方向は逆方向とされてよい。 In the embodiment, the rotation direction is the same between the winding member and the input side rotation member (35) of the clutch. For example, in FIG. 3A, the directions of the arrow y2 and the arrow y3 are the same. However, the rotational directions of these may be reversed, for example, by interposing a gear between them. Similarly, the rotation direction of the clutch may be reversed by interposing a gear between the output side rotation member (37) of the clutch and the rotation member (inner ring 27) closest thereto.
このような歯車の配置等は、2つの変位抑制ユニット間で同様に行われる必要はなく、一方のみにおいて行われてもよい。すなわち、2つの変位抑制ユニット間において、巻き取り部材から回転部材(内輪27)に至るまでの回転方向の維持又は逆転は、互いに異なっていてもよい。 The arrangement of the gears and the like do not have to be performed in the same manner between the two displacement suppression units, and may be performed only on one side. That is, the maintenance or reverse rotation of the rotation direction from the winding member to the rotating member (inner ring 27) may be different between the two displacement suppression units.
2つの変位抑制ユニット間において、同一部材の回転方向は、適宜に同一又は逆とされてよい。例えば、既に述べたように、実施形態では、2つの巻き取り部材は、ワイヤーを巻き取るときの回転方向(図3(a)の矢印y8及び図3(b)の矢印y18)が互いに同一(同時期という観点では逆)であるが、これとは逆になるようにされてもよい。 Between the two displacement suppression units, the rotation direction of the same member may be the same or reversed as appropriate. For example, as described above, in the embodiment, the two winding members have the same rotation direction (the arrow y8 in FIG. 3A and the arrow y18 in FIG. 3B) when winding the wire ( The opposite is true from the point of view of the same period, but it may be reversed.
また、例えば、実施形態では、2つの出力側回転部材(37)間に奇数個の歯車(33)が介在し、これらの回転方向は同一であった。例えば、図3(a)において、矢印y4及び矢印y6の方向は同一であった。ただし、2つの出力側回転部材間に偶数個の歯車が介在することなどにより、これらの回転方向は逆方向とされてもよい。 Further, for example, in the embodiment, an odd number of gears (33) are interposed between the two output side rotation members (37), and the rotation directions thereof are the same. For example, in FIG. 3A, the directions of the arrows y4 and y6 are the same. However, these rotational directions may be reversed, for example, because an even number of gears are interposed between the two output-side rotating members.
実施形態では、2つの変位抑制ユニットにおいて長尺部材が引き出されるときの回転部材(内輪27)の回転方向を同一とした。すなわち、図3(a)の矢印y5及び図3(b)の矢印y15は同一であった。しかし、これらは逆方向であってもよい。なお、逆方向にする方法は、例えば、上述のように適宜に歯車を介在させる方法であってもよいし、実施形態の構成において、長尺部材が引き出されるときの2つの巻き取り部材の回転方向(図3(a)の矢印y2及び図3(b)の矢印y12)を互いに逆方向とする方法であってもよい。 In the embodiment, the rotation direction of the rotating member (inner ring 27) when the long member is pulled out in the two displacement suppression units is the same. That is, the arrow y5 in FIG. 3A and the arrow y15 in FIG. 3B are the same. However, these may be in the opposite direction. In addition, the method of making it a reverse direction may be the method of interposing a gear suitably as mentioned above, for example, and in the structure of embodiment, rotation of two winding members when a long member is pulled out The direction (arrow y2 in FIG. 3A and arrow y12 in FIG. 3B) may be opposite to each other.
なお、2つの変位抑制ユニットに対して長尺部材を引き出す力が同時に加えられる可能性がある実施態様においては、変位抑制装置に過大な負荷が加えられることを避ける観点から、2つの変位抑制ユニットの長尺部材が引き出されるときの回転部材(内輪27)の回転方向は、実施形態のように同一であることが好ましい。 In the embodiment in which a force for pulling out the long member may be applied to the two displacement suppression units at the same time, the two displacement suppression units are avoided from the viewpoint of avoiding applying an excessive load to the displacement suppression device. The rotation direction of the rotating member (inner ring 27) when the long member is pulled out is preferably the same as in the embodiment.
実施形態では、長尺部材を巻き取る変位抑制ユニットにおいて、入力側回転部材の回転方向及び出力側回転部材の回転方向は、クラッチを空転させるように互いに逆方向であった。例えば、図3(a)の矢印y9及び矢印y6は互いに逆方向であった。ただし、これらは、互いに同一方向であってもよい。換言すれば、出力側回転部材の回転方向は実施形態とは逆方向(空転しない方向)であってもよい。 In the embodiment, in the displacement suppression unit that winds up the long member, the rotation direction of the input side rotation member and the rotation direction of the output side rotation member are opposite to each other so as to cause the clutch to idle. For example, the arrow y9 and the arrow y6 in FIG. However, these may be in the same direction. In other words, the rotation direction of the output-side rotation member may be the reverse direction (the direction in which no rotation occurs) to the embodiment.
例えば、想定される対象物の速度(減衰機構からの回転によって生じる出力側回転部材の回転速度)に対して、付勢機構(ばね部17)の復元力(入力側回転部材の回転速度)が十分に大きければ、出力側回転部材が実施形態とは逆方向に回転しても、クラッチは常に空転する。また、例えば、出力側回転部材の回転速度が入力側回転部材の回転速度に対して一時的に速くなり得る実施態様であったとしても、出力側回転部材の回転速度が長尺部材の巻き取りされるべき量の増加速度に対して極端に速く無い限りは、出力側回転部材の回転は、付勢機構と協働して入力側回転部材を回転させて長尺部材の巻き取りに寄与するのみである。 For example, the restoring force of the biasing mechanism (spring portion 17) (the rotational speed of the input-side rotating member) with respect to the assumed speed of the object (the rotational speed of the output-side rotating member caused by the rotation from the damping mechanism). If it is sufficiently large, even if the output side rotation member rotates in the opposite direction to the embodiment, the clutch always runs idle. Further, for example, even if the rotational speed of the output-side rotating member is temporarily higher than the rotational speed of the input-side rotating member, the rotational speed of the output-side rotating member is Unless it is extremely fast with respect to the increase rate of the amount to be done, the rotation of the output side rotation member contributes to the winding of the long member by rotating the input side rotation member in cooperation with the urging mechanism. Only.
1…変位抑制装置、5A…第1変位抑制ユニット、5B…第2変位抑制ユニット、13…摩擦機構(減衰機構)、9…ワイヤー(長尺部材)、15…巻き取り部材、17…ばね部(付勢機構)、19…クラッチ(ワンウェイクラッチ)、23…基体、27…内輪(回転部材)、29…外側部材(固定部材)、101…支持構造物(基準物)、103…免震対象物(対象物)。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
2組の変位抑制ユニットと、
前記2組の変位抑制ユニットに共用される減衰機構と、
前記基準物及び前記対象物の一方に固定され、前記2組の変位抑制ユニットに共用される基体と、
を有し、
前記2組の変位抑制ユニットのそれぞれは、
前記基準物及び前記対象物の他方に一端側が固定される可撓性を有する長尺部材と、
前記基体に回転可能に支持され、前記長尺部材を他端側から巻き取り可能な巻き取り部材と、
前記長尺部材を巻き取る方向に前記巻き取り部材を付勢する付勢機構と、
前記巻き取り部材の前記長尺部材を引き出す方向への回転を伝達するワンウェイクラッチと、を有し、
前記減衰機構は、
前記2組の変位抑制ユニットの前記ワンウェイクラッチにより前記巻き取り部材の前記長尺部材を引き出す方向への回転が伝達されて回転可能な回転部材と、
前記回転部材にその回転に抗する減衰力を付与する固定部材と、を有する
変位抑制装置。 A displacement suppression device that suppresses displacement of an object relative to a reference object,
Two sets of displacement suppression units;
A damping mechanism shared by the two sets of displacement suppression units;
A base that is fixed to one of the reference object and the object and is shared by the two sets of displacement suppression units;
Have
Each of the two sets of displacement suppression units is
A flexible long member whose one end is fixed to the other of the reference object and the object;
A winding member supported rotatably on the base body and capable of winding the long member from the other end side;
An urging mechanism that urges the winding member in a direction of winding the long member;
A one-way clutch that transmits rotation in a direction of pulling out the long member of the winding member;
The damping mechanism is
A rotating member that is rotatable by being transmitted by the one-way clutch of the two sets of displacement suppressing units in a direction in which the winding member is pulled out in the direction of pulling out the long member;
A fixing member that applies a damping force against the rotation to the rotating member.
2組の変位抑制ユニットと、
前記2組の変位抑制ユニットに共用される減衰機構と、
前記基準物及び前記対象物の一方に固定される基体と、
を有し、
前記2組の変位抑制ユニットのそれぞれは、
前記基準物及び前記対象物の他方に一端側が固定される可撓性を有する長尺部材と、
前記基体に回転可能に支持され、前記長尺部材を他端側から巻き取り可能な巻き取り部材と、
前記長尺部材を巻き取る方向に前記巻き取り部材を付勢する付勢機構と、
前記巻き取り部材の前記長尺部材を引き出す方向への回転を伝達するワンウェイクラッチと、を有し、
前記減衰機構は、
前記2組の変位抑制ユニットの前記ワンウェイクラッチにより前記巻き取り部材の前記長尺部材を引き出す方向への回転が伝達されて回転可能な回転部材と、
前記回転部材にその回転に抗する減衰力を付与する固定部材と、の組み合わせを複数有し、且つ、
前記2組の変位抑制ユニットの前記ワンウェイクラッチから伝達された前記巻き取り部材の前記長尺部材を引き出す方向への回転を複数の前記回転部材に伝達する伝達機構を更に有する
変位抑制装置。 A displacement suppression device that suppresses displacement of an object relative to a reference object,
Two sets of displacement suppression units;
A damping mechanism shared by the two sets of displacement suppression units;
A base fixed to one of the reference object and the object;
Have
Each of the two sets of displacement suppression units is
A flexible long member whose one end is fixed to the other of the reference object and the object;
A winding member supported rotatably on the base body and capable of winding the long member from the other end side;
An urging mechanism that urges the winding member in a direction of winding the long member;
A one-way clutch that transmits rotation in a direction of pulling out the long member of the winding member;
The damping mechanism is
A rotating member that is rotatable by being transmitted by the one-way clutch of the two sets of displacement suppressing units in a direction in which the winding member is pulled out in the direction of pulling out the long member ;
A plurality a fixed member, the combination of which imparts a damping force against the rotation to the rotary member, and,
The transmission mechanism further includes a transmission mechanism that transmits the rotation of the winding member transmitted from the one-way clutch of the two sets of displacement suppression units in the direction of pulling out the long member to the plurality of rotating members.
Strange position suppression device.
請求項2に記載の変位抑制装置。 The displacement suppressing device according to claim 2, wherein the transmission mechanism is a gear mechanism.
複数の前記回転部材を取り付け可能、且つ、前記2組の変位抑制ユニットの前記ワンウェイクラッチからの前記巻き取り部材の前記長尺部材を引き出す方向への回転を前記複数の回転部材に伝達する伝達機構を取り付け可能な支持機構を更に有する
請求項1に記載の変位抑制装置。 The damping mechanism is
A transmission mechanism capable of attaching a plurality of rotating members and transmitting rotation of the two sets of displacement suppression units in a direction of pulling out the long member of the winding member from the one-way clutch to the plurality of rotating members. The displacement suppression device according to claim 1, further comprising a support mechanism to which the lens can be attached.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の変位抑制装置。The displacement suppression apparatus of any one of Claims 1-4.
前記巻き取り部材と前記基準物及び前記対象物の前記他方との間にて前記長尺部材に当接して前記長尺部材の向きを変化させるプーリと、
を有し、
前記対象物は、前記基準物に対して所定方向において往復移動可能であり、
前記対象物が前記基準物に対して前記所定方向のいずれか側に移動したとき、前記2組の変位抑制ユニットの一方においては前記巻き取り部材から前記長尺部材が引き出されるとともに、前記2組の変位抑制ユニットの他方においては前記巻き取り部材に前記長尺部材が巻き取られ、且つ、このときの前記長尺部材の引き出し量と前記長尺部材の巻き取り量とが互いに異なる
変位抑制システム。 The displacement suppression device according to any one of claims 1 to 5,
A pulley that contacts the long member between the winding member and the other of the reference object and the object to change the direction of the long member;
I have a,
The object is capable of reciprocating in a predetermined direction with respect to the reference object,
When the object moves to either side of the predetermined direction with respect to the reference object, the long member is pulled out from the winding member in one of the two sets of displacement suppression units, and the two sets In the other of the displacement suppression units, the long member is wound around the winding member, and the amount of pulling out the long member and the winding amount of the long member at this time are different from each other. .
前記プーリは、前記2組の変位抑制ユニットそれぞれの前記長尺部材を前記巻き取り部材側へ折り返すように2つ設けられている
請求項6に記載の変位抑制システム。 The two sets of displacement suppression units are arranged so that the directions in which the long member is pulled out from the winding member in plan view are opposite to each other,
The displacement suppression system according to claim 6, wherein two pulleys are provided so as to fold back the long member of each of the two sets of displacement suppression units toward the winding member.
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