JP7388260B2 - ケーブル制振装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケーブル制振装置に関する。かかるケーブル制振装置は、例えば、エクストラドーズド橋、斜張橋、吊り橋などのケーブル橋に用いられる。ここで、ケーブル橋は、ケーブルによって橋桁が支持される構造を有する橋を意味する。

ケーブル制振装置は、例えば、特開２０１３－２４５５３６号公報に開示されている。ここで、斜張橋では、主塔と橋桁との間にケーブルが斜めに張り渡されている。ケーブルの端部は、橋桁に取り付けられた定着管に固定されている。

同公報に開示されたケーブル制振装置は、固定フランジと、ケーブルフランジと、ゴムダンパーとを備えている。ここで、固定フランジは、橋桁に取り付けられた定着管に固定されている。固定フランジは、略円板形状で、中央部にケーブルが挿通される穴が形成されている。ケーブルフランジは、固定フランジと同様に、略円板形状で、中央部にケーブルが挿通される穴が形成されている。かかるケーブルフランジは、ケーブルに取り付けられ、固定フランジに対向するように配置されている。

ゴムダンパーは、固定フランジとケーブルフランジとの間に配置され、固定フランジとケーブルフランジとにそれぞれ取り付けられている。かかるケーブル制振装置によれば、橋桁に取り付けられた定着管に対して、ケーブルが振れ動く際に、ケーブルフランジが固定フランジに対して相対的に変位する。この際、ケーブルフランジと固定フランジとの相対的な変位に応じて、ゴムダンパーに相当の変形（せん断変形）が入力される。この際、ゴムダンパーの変形に応じて抗力が生じ、ケーブルの振動を減衰させるエネルギが得られる。特開２０１３－２４５５３６号公報では、固定フランジとケーブルフランジとのせん断方向の相対的な変位を規制するストッパを設けることが開示されている。

特開２０１３－２４５５３６号公報

ところで、本発明者は、実際にケーブル橋に取付けられたケーブル制振装置について、想定外の新たな事象が生じている。つまり、近年、温暖化の進展に伴い、台風の風速が過去に例を見ないほど速くなっている。台風の風速が速くなればなるほど、斜張橋などのケーブル橋においてケーブルの挙動が大きくなる。ケーブル橋のケーブルのうち、特に挙動が大きいケーブルでは、ケーブルフランジと固定フランジとの間隔が広がり、ゴムダンパーを破損させるというような事象が生じることが分かった。ケーブル制振装置の改修は、高所作業を伴うため、ケーブル制振装置の破損を少なくしたい。

本発明の一実施形態に係るケーブル制振装置は、ケーブルの端部を固定する固定部に取り付けられた固定フランジと、ケーブルに取り付けられ、かつ、固定フランジに対向するように配置されたケーブルフランジと、固定フランジとケーブルフランジとの間に配置され、固定フランジとケーブルフランジとにそれぞれ固定された粘弾性体と、上ストッパとを備えている。上ストッパは、ケーブルの外周面に装着されるとともに、ケーブルフランジが、固定フランジから離れる方向にケーブルに対して動くのを規制する部材である。

上ストッパが設けられていることによって、ケーブルフランジが、ケーブルに沿って上方（固定フランジから離れる方向）にずれるのが規制される。これにより、ケーブル制振装置の破損が少なく抑えられる。

図１は、斜張橋１０の模式図である。 図２は、かかる斜張橋１０に取り付けられたケーブル制振装置１００を示す部分断面図である。 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面矢視図である。 図４は、ケーブルフランジ１０２の平面図である。 図５は、ケーブルフランジ１０２のＶ－Ｖ側面に沿った側面図である。 図６は、粘弾性体１１１～１１４の平面図である。 図７は、粘弾性体１１１～１１４の側面図である。 図８は、ケーブル制振装置１００の側面図である。 図９は、ケーブル制振装置１００の側面図である。 図１０は、上ストッパ１２１の平面図である。 図１１は、ケーブル制振装置１００Ａの側面図である。 図１２は、ケーブル制振装置１００Ｂの側面図である。 図１３は、ケーブル制振装置１００Ｃの側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るケーブル制振装置を図面に基づいて説明する。ここでは、斜張橋に取り付けられたケーブル制振装置が例示されている。なお、本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。また、同じ作用を奏する部材又は部位には、適宜に同じ符号を付している。また、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。

《斜張橋１０（ケーブル橋）》
ここで、図１は、斜張橋１０の模式図である。図１は、斜張橋１０（ケーブル橋）に対するケーブル制振装置１００の配置を図示するものであり、ケーブル制振装置１００の厳密な図示を省略している。

斜張橋１０は、図１に示されているように、主塔１１と、主塔１１に架け渡らせた橋桁１２と、主塔１１と橋桁１２との間に斜めに張られたケーブル１３とを備えている。橋桁１２には、ケーブル１３の端部を固定する固定部１２ａが設けられている。この実施形態では、固定部１２ａは、ケーブル１３が挿通され、ケーブル１３の端部を保護するための定着管１４（保護管）を備えている。定着管１４は、橋桁１２の構造部材に溶接されている。ケーブル１３の端部は、定着管１４に挿通された状態で、定着管１４に固定されている。図示は省略するが、定着管１４は、ケーブル１３の一端を締結する締結部を有している。

図２は、かかる斜張橋１０に取り付けられたケーブル制振装置１００を示す部分断面図である。図２では、長さ方向が縦方向に設定された状態で、ケーブル１３が図示されている。このため、定着管１４の管軸も縦方向に設定されている。実際には、ケーブル１３の長さ方向は、斜めに向けられており、定着管１４の管軸も斜めに設定されている。

《ケーブル制振装置１００》
ケーブル制振装置１００は、図１および図２に示されているように、ケーブル１３の振動を小さく抑える装置であり、定着管１４とケーブル１３との間に設けられている。ケーブル制振装置１００は、図２に示すように、固定フランジ１０１と、ケーブルフランジ１０２と、粘弾性体１１１～１１４と、上ストッパ１２１と、カバー１５０とを備えている。

《固定フランジ１０１》
固定フランジ１０１は、図２に示すように、ケーブル１３の端部を固定する固定部１２ａに取り付けられている。この実施形態では、固定フランジ１０１は、固定部１２ａに設けられた定着管１４の頂部に固定されている。また、この実施形態では、固定フランジ１０１は、定着フランジ１３１と、調芯フランジ１３２とを備えている。

《定着フランジ１３１》
定着フランジ１３１は、定着管１４の頂部に取り付けられる部材である。この実施形態では、定着フランジ１３１は、短い管状の部材である。この定着フランジ１３１は、中心軸を通る面に沿って凡そ半分に割ることができる。つまり、定着フランジ１３１は、２つの半円弧状の部材に分離できる。定着フランジ１３１は、ケーブル１３が固定された定着管１４の頂部に対して、ケーブル１３の側方から定着管１４の頂部を覆うように取り付けることができる。

定着フランジ１３１は、管部２０１と、タブ２０２と、フランジ部２０３と、ボルト２０４とを備えている。管部２０１は、定着管１４の側面に被せられる環状の部位である。タブ２０２は、２つの半円弧状の定着フランジ１３１の合わせ面に沿って延在した突出片である。定着フランジ１３１を定着管１４の頂部に対して側方から取り付けられる際に、２つの定着フランジ１３１のタブ２０２は重なり合う。かかるタブ２０２をボルトナット（図示省略）で締結することによって、２つの半円弧状の定着フランジ１３１を定着管１４に固定できる。この際、定着フランジ１３１は、定着管１４に対して回転させ、周方向に任意の向きに固定することができる。

フランジ部２０３は、かかる定着フランジ１３１の頂部に設けられている。フランジ部２０３は、定着管１４の端部を覆うとともに、中央にケーブル１３が挿通する穴２０５（換言すれば、開口）が形成されている。中央に形成された穴２０５は、ケーブル１３の外径に対して十分に大きく、当該穴２０５内でケーブル１３が干渉せずに振動するのを許容しうる。かかるフランジ部２０３には、複数のボルト２０４が植設され（換言すれば、立った状態で設けられ）ている。かかる複数のボルト２０４には、調芯フランジ１３２が取り付けられる。このように、この定着フランジ１３１は、中央に穴２０５が形成された略円板状（換言すれば、リング状）の部材で構成できる。

《調芯フランジ１３２》
次に、調芯フランジ１３２を説明する。図３は、調芯フランジ１３２の平面図である。図３では、調芯フランジ１３２について図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面矢視図が示されている。ここでは、図３には、調芯フランジ１３２に対して、ケーブル１３と、粘弾性体１１１～１１４の位置が示されている。

調芯フランジ１３２は、図２および図３に示すように、略円板状の板材である。調芯フランジ１３２の中央には、ケーブル１３が挿通される穴２１０が形成されている。この実施形態では、調芯フランジ１３２は、半円状の２つの板材で構成されており、中心軸Ｏｓを通る面Ｌに沿って２つに分離され得る。

分離される２つの調芯フランジ１３２には、それぞれ定着フランジ１３１に設けられたボルト２０４が挿通されるように長穴２１１が形成されている。この実施形態では、図３に示すように、定着フランジ１３１に６つのボルト２０４が設けられている。これに合わせて、調芯フランジ１３２には合計６つの長穴２１１が形成されている。かかる長穴２１１の適当な位置に定着フランジ１３１のボルト２０４を取り付けることができる。このように、調芯フランジ１３２は、定着フランジ１３１に対して径方向にずらすことができる。定着フランジ１３１は、定着管１４との関係で周方向に向きを調整できる。さらに、調芯フランジ１３２は定着管１４に対して適当な径方向に適当な量ずらして取り付けられる。これによって、調芯フランジ１３２の中央に形成された穴２１０の中心Ｏｓが、ケーブル１３の中心Ｏｃに合わせられている。つまり、定着管１４の頂部において、調芯フランジ１３２はケーブル１３に合わせて適当にずらされている。

つまり、斜張橋１０（図１参照）において、ケーブル１３は、橋桁１２に設けられた定着フランジ１３１の中心軸に沿って挿通されるとは限らない。この実施形態では、定着管１４に対して調芯フランジ１３２の位置を調整することができる。このため、ケーブル１３が定着管１４の所定の位置からずれている場合でも、ケーブル１３の中心Ｏｃが調芯フランジ１３２の中央に形成された穴２１０の中心Ｏｓを通るように、調芯フランジ１３２の位置が調整される。調芯フランジ１３２の中央に形成された穴２１０は、図３に示すように、ケーブル１３の外径に対して十分に大きい。ケーブル１３は、調芯フランジ１３２の穴２１０内で振動することが許容される。

この実施形態では、定着フランジ１３１および調芯フランジ１３２は、それぞれ２つに分離できる。このため、ケーブル１３を定着管１４に取り付け、ケーブル１３を張った後で、定着管１４に取り付けるとよい。この際、ケーブル１３の中心Ｏｃが調芯フランジ１３２の中心Ｏｓを通るように、定着フランジ１３１および調芯フランジ１３２を定着管１４に取り付けるとよい。このように、定着フランジ１３１および調芯フランジ１３２は、それぞれ２つ（あるいは複数）に分離できるとよい。

なお、この実施形態では、図３に示すように、定着フランジ１３１に設けられたボルト２０４は、定着フランジ１３１の中心（図３に示す例は、定着フランジ１３１は調芯フランジ１３２と同軸に配置されている）に対して等距離に配置されていない。つまり、定着フランジ１３１に設けられた６つのボルト２０４の中心は、定着フランジ１３１の中心から径方向に所定量ずれている。これに対して、調芯フランジ１３２に形成された６つの長穴２１１は、調芯フランジ１３２の中心Ｏｓから凡そ等距離に配置され、かつ、同じ方向に向けて長穴が形成されている。図３に示す例では、ケーブル１３の中心軸（図示例では、定着管１４と定着フランジ１３１の中心軸と同軸）に、調芯フランジ１３２の中心Ｏｓが合わせられた状態において、定着フランジ１３１のボルト２０４が調芯フランジ１３２の長穴２１１の端に位置している。これにより、定着フランジ１３１に対して、調芯フランジ１３２を長穴２１１の幅に応じて径方向に大きくずらすことができる。なお、ここでは、調芯フランジ１３２が６つのボルトで、定着フランジ１３１に取り付けられた構造を例示したが、調芯フランジ１３２を定着フランジ１３１に取り付ける構造はこれに限定されず、種々変更が可能である。

また、この実施形態では、ケーブル制振装置１００は、図３に示すように、４つの粘弾性体１１１～１１４を備えている。４つの粘弾性体１１１～１１４は、ケーブル１３が挿通される穴２１０の周りに均等に配置されている。調芯フランジ１３２は、かかる粘弾性体１１１～１１４を取付けるための取付部が設けられているとよい。この実施形態では、調芯フランジ１３２には、粘弾性体１１１～１１４が取付けられる位置に合わせてスタッドボルト２２１が設けられている。なお、ケーブル制振装置１００に取付けられる粘弾性体の数や配置は、ここで例示される形態に限定されない。

《ケーブルフランジ１０２》
ケーブルフランジ１０２は、ケーブル１３に取り付けられたフランジ部材である。ケーブルフランジ１０２は、固定フランジ１０１としての調芯フランジ１３２に対向するようにケーブル１３に取付けられる。図４は、ケーブルフランジ１０２の平面図である。図４には、調芯フランジ１３２に対向する面が図示されている。図５は、ケーブルフランジ１０２のＶ－Ｖ側面に沿った側面図である。ここで、図５では、半円弧状のケーブルフランジ１０２は、リブ３１１とタブ３１２を上に向けられた状態で図示されている。

ケーブルフランジ１０２は、図４および図５示すように、フランジ部３００と、ボス３１０と、リブ３１１と、タブ３１２とを備えている。フランジ部３００は、略円板状の部材である。ボス３１０は、フランジ部３００の中心部に設けられており、ケーブル１３を取り付ける部位である。この実施形態では、ケーブルフランジ１０２は、半円状の２つの板材で構成されており、中心軸を通る面に沿って２つに分離され得る。また、ボス３１０の内径は、ケーブル１３の外径よりも少し大きい又はケーブルの外形と概ね同じにしている。この実施形態では、ボス３１０の内径は、ケーブル１３の外径よりも少し大きい。

リブ３１１は、ケーブルフランジ１０２の調芯フランジ１３２とは反対側の面に設けられている。リブ３１１は、ボス３１０とフランジ部３００との間に立った状態で溶接されている。タブ３１２は、２つの半円弧状のケーブルフランジ１０２の合わせ面に沿って延在した突出片である。タブ３１２は、リブ３１１と同様に、ボス３１０とフランジ部３００との間に立った状態で溶接されている。タブ３１２は、ケーブルフランジ１０２をケーブル１３に対して側方から取り付けられた際に重なり合う。２つの半円弧状のケーブルフランジ１０２は、かかるタブ３１２をボルトナット（図示省略）で締結することによって、ケーブル１３にボス３１０が食い込む。これによって、ケーブルフランジ１０２は、ケーブル１３に固定される。ケーブルフランジ１０２には、図４に示すように、粘弾性体１１１～１１４を取り付けるための取付穴３２１が形成されている。

《粘弾性体１１１～１１４》
粘弾性体１１１～１１４は、図２に示すように、固定フランジ１０１としての調芯フランジ１３２とケーブルフランジ１０２との間に配置されており、調芯フランジ１３２とケーブルフランジ１０２とにそれぞれ固定されている。図６は、粘弾性体１１１～１１４の平面図である。図７は粘弾性体１１１～１１４の側面図である。ここでは、図７には、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ部分断面矢視図が示されている。

この実施形態では、粘弾性体１１１～１１４は、図６および図７に示すように、円筒形状に成形された粘弾性成形体３３０と、粘弾性成形体３３０を挟む板材３３１，３３２とを備えている。かかる粘弾性体１１１～１１４は、粘弾性成形体３３０を成形しうる成形金型に板材３３１，３３２を対向させて配置する。そして、当該板材３３１，３３２の間に、粘弾性成形体３３０となる粘弾性材料を配置し、加硫成形するとよい。これにより、金型に応じた所定の形状の粘弾性成形体３３０を成形すると同時に、板材３３１，３３２と粘弾性成形体３３０とを加硫接着することができる。粘弾性体１１１～１１４の粘弾性成形体３３０は、せん断変位に対して、十分な強度を有するように設計されているとよい。粘弾性成形体３３０に用いられる粘弾性材料には、天然ゴムや合成ゴムをベースにし、適当な添加剤を添加した種々の高減衰ゴムを採用することができる。かかる粘弾性材料には、例えば、公知の高減衰ゴムを適宜に採用することができる。

この実施形態では、板材３３２には、粘弾性成形体３３０の両側に、調芯フランジ１３２に取り付けるためのボルト穴３３４（図７参照）が形成されている。他方、板材３３１にも、同様に、粘弾性成形体３３０の両側に、ケーブルフランジ１０２に取り付けるためのボルト穴３３５（図６参照）が形成されている。

《ケーブル制振装置１００の組み付け》
このケーブル制振装置１００は、ケーブル１３を橋桁１２の固定部１２ａ（図１参照）に取り付けた後で取り付けられる。この実施形態では、固定部１２ａに、ケーブル１３の端部を保護する定着管１４（図２参照）が設けられている。この場合、ケーブル１３は、定着管１４を挿通させて橋桁１２の固定部１２ａに固定される。固定フランジ１０１は、図２に示すように、固定部１２ａに設けられた定着管１４の頂部に取り付けられる。この実施形態では、固定フランジ１０１として定着フランジ１３１と調芯フランジ１３２とを備えている。定着フランジ１３１は、定着管１４の頂部に取り付けられる。そして、所定位置（例えば、中心）にケーブル１３が配置されるように、位置を調整しつつ定着フランジ１３１に調芯フランジ１３２が取り付けられる。

次に、調芯フランジ１３２に粘弾性体１１１～１１４を取り付ける。この実施形態では、調芯フランジ１３２のスタッドボルト２２１、２２２に、粘弾性体１１１～１１４の板材３３２のボルト穴３３４（図７参照）を装着し、スタッドボルト２２１、２２２に取り付けたナット２３１、２３２で固定する。さらに、調芯フランジ１３２に取り付けられた粘弾性体１１１～１１４をケーブルフランジ１０２に取り付ける。この際、粘弾性体１１１～１１４の板材３３１のボルト穴３３５（図７参照）と、ケーブルフランジ１０２の取付穴３２１、３２２とを合わせて、ボルトナット２３４で固定する。そして、粘弾性体１１１～１１４を取り付けたケーブルフランジ１０２をケーブル１３に取り付ける。ケーブルフランジ１０２のボス３１０と、ケーブル１３との間には、所要の厚さのゴムシート３４０（図８参照）が干渉材として巻かれている。ゴムシート３４０は、所要の厚さを有しているとよい。ゴムシート３４０の厚さは、例えば、大凡３ｍｍ～１０ｍｍ、例えば、大凡５ｍｍ～８ｍｍ程度であるとよい。

《粘弾性体１１１～１１４の動作》
図８と図９は、ケーブル制振装置１００の側面図である。図８は、ケーブル１３の中心Ｏｃと、調芯フランジ１３２の穴２１０の中心Ｏｓとを一致させた基準の状態が示されている。図９では、調芯フランジ１３２に対してケーブルフランジ１０２がせん断方向に変位した状態が示されている。基準の状態では、図８に示されているように、ケーブル１３の中心Ｏｃは、調芯フランジ１３２の穴２１０（図２および図３参照）の中心Ｏｓに概ね一致している。ケーブル１３が振動すると、図９に示すように、ケーブル１３が調芯フランジ１３２に対して相対的に変位し、ケーブル１３の中心Ｏｃは、調芯フランジ１３２の穴２１０の中心Ｏｓからずれる。

ケーブル１３が調芯フランジ１３２に対して相対的に変位すると、図９に示すように、ケーブルフランジ１０２と調芯フランジ１３２との間に設けられた粘弾性体１１１～１１４にせん断変位が入力される。かかるせん断変形に対して粘弾性体１１１～１１４は抗力を発揮する。ケーブル制振装置１００は、かかる粘弾性体１１１～１１４の抗力によって、ケーブル１３の振動を早期に減衰させることができる。このケーブル制振装置１００では、粘弾性体１１１～１１４にせん断変位を生じさせ、せん断変位に対する抗力によって、ケーブル１３の振幅が小さく抑えられるとともに、ケーブル１３の振動を早期に減衰させることができる。

また、かかる粘弾性体１１１～１１４が用いられたケーブル制振装置１００は、ケーブル１３の軸を横断する横断面において断面が円形である。このため、ケーブルフランジ１０２が調芯フランジ１３２に対して径方向のどの方向に変位しても、粘弾性体１１１，１１２は同様にケーブル１３に対して抗力を生じさせ得る。

ケーブル橋では、ケーブル１３は、橋桁１２を支えるため、主塔１１と橋桁１２との間で所要のテンションが掛けられている。このため、通常では、ケーブル１３は大きく振れ動くことなく細かく振動するように揺れる。この場合、かかるケーブル制振装置１００は、図２に矢印Ａで示されるように、ケーブル１３が調芯フランジ１３２に対して相対的に定着管１４に対して左右に変位すると想定されている。この場合、ケーブルフランジ１０２は、調芯フランジ１３２に対してせん断方向に変位する。このため、ケーブルフランジ１０２と調芯フランジ１３２との間に設けられた粘弾性体１１１～１１４にせん断変位が入力される。

ところが、近年、台風が大型化しており、ケーブル橋により大きな風速の風が作用するようになった。ケーブル橋は、主塔１１や橋桁１２やケーブル１３も含めて風の影響で揺れる量が大きくなる。このとき、図２に矢印Ｂで示されるように、ケーブル橋に設けられたケーブル１３の一部は、大きく揺れ動く場合がある。本発明者が得た知見として、このとき、ケーブル制振装置１００では、調芯フランジ１３２に対してケーブルフランジ１０２が傾くほどに、ケーブル１３が想定以上に大きく振れ動く事象が生じうる。ケーブル１３には、相当に大きなテンションが掛けられているため、ケーブルフランジ１０２がケーブル１３に対してずれたり、傾いたりするほどに、ケーブル１３が大きく振れ動くことは、これまで全く想定されていなかった。

ケーブル１３に対してケーブルフランジ１０２がずれたり、傾いたりすると、ケーブル１３に対してケーブルフランジ１０２が動くことがある。その結果、調芯フランジ１３２とケーブルフランジ１０２との間隔が広がると、周方向に配置された粘弾性体１１１～１１４のうち何れかにおいて高さ方向（換言すると、厚さ方向）に引っ張られる場合がある。粘弾性体１１１～１１４は、高さ方向に大きく変形することが許容されるように設計されていない。ケーブル橋に取付けられるケーブル制振装置１００の設置や改修作業は、高所作業を伴う。このため、このような破損は少なくしたい。

《上ストッパ１２１》
ケーブル制振装置１００は、図８に示されているように、ケーブル１３に上ストッパ１２１が取付けられている。上ストッパ１２１は、ケーブルフランジ１０２の上方において、ケーブル１３の外周面に装着されている。上ストッパ１２１は、ケーブルフランジ１０２が、調芯フランジ１３２から離れる方向にケーブル１３に対して動くのを規制する部材である。

図１０は、上ストッパ１２１の平面図である。上ストッパ１２１は、図１０に示されているように、ケーブル１３に装着可能な環状の部材である。上ストッパ１２１は、半円弧状に分割された２部材４０１，４０２で構成されている。上ストッパ１２１の合わせ面はボルトナット４０３で締め付けられる。上ストッパ１２１は、ケーブル１３の外周面を半円弧状の２部材４０１，４０２で挟み、ボルトナット４０３で締め付けることによって、ケーブル１３に固定されている。

上ストッパ１２１は、図８に示されているように、ケーブルフランジ１０２の上縁に対して少し間隔を空けて、ケーブル１３に取付けられる。上ストッパ１２１とケーブルフランジ１０２の上縁との隙間Ａ１は、粘弾性体１１１～１１４の高さ方向（厚さ方向）に許容される引っ張り変位以下に設定されているとよい。例えば、粘弾性体１１１～１１４の高さ方向（厚さ方向）に許容される引っ張り歪みが５％程度であれば、粘弾性体１１１～１１４の高さ方向（厚さ方向）の歪みが５％未満になるように、上ストッパ１２１とケーブルフランジ１０２の上縁との隙間Ａ１が設定されているとよい。

かかる上ストッパ１２１が設けられていることによって、ケーブルフランジ１０２が、ケーブル１３に沿って上方（調芯フランジ１３２から離れる方向）にずれるのが規制される。このため、調芯フランジ１３２とケーブルフランジ１０２との間隔が広がりすぎないように維持され、粘弾性体１１１～１１４が引っ張られる方向において粘弾性体１１１～１１４の許容される引っ張り変位以下に抑えられる。これにより、ケーブル制振装置１００の破損が少なく抑えられる。

《楔部３１３》
次に、他の形態に係るケーブル制振装置１００Ａを説明する。図１１は、ケーブル制振装置１００Ａの側面図である。図１１に示されているように、ケーブル制振装置１００Ａでは、ケーブルフランジ１０２のボス３１０の上端部に、ボス３１０の軸方向に沿って徐々に外径が小さくなったテーパ面３１３ａを有する楔部３１３が設けられている。

楔部３１３は、ボス３１０の上縁部に設けられた、環状の部位であり、上方に向けて外径が徐々に小さくなったテーパ面を有している。楔部３１３は、例えば、半円弧状に分割されるケーブルフランジ１０２のボス３１０の上縁部に、半円弧状にそれぞれ形成されているとよい。楔部３１３は、ケーブルフランジ１０２のボス３１０の上縁部において、周方向に部分的に設けられていてもよい。

当該楔部３１３には、上ストッパ１２１が取付けられる。上ストッパ１２１は、ケーブル１３の外周面に装着される。上ストッパ１２１には、楔部３１３のテーパ面３１３ａよりも底部の内径が小さいテーパ状の窪み１２１ａを備えている。上ストッパ１２１は、楔部３１３のテーパ面３１３ａに窪み１２１ａを被せられるように、ケーブルフランジ１０２の上縁の少し上において楔部３１３に対して離間してケーブル１３に取付けられている。

このケーブル制振装置１００Ａでは、上ストッパ１２１は、ケーブルフランジ１０２が、調芯フランジ１３２から離れる方向にケーブル１３に対して動くのを規制する。特に、ケーブルフランジ１０２が、調芯フランジ１３２から離れる方向にケーブル１３に対して動くと、ケーブルフランジ１０２のボス３１０の上縁部に設けられた楔部３１３が、上ストッパ１２１の窪み１２１ａに嵌まっていく。上ストッパ１２１の窪み１２１ａは、徐々に内径が狭くなっているので、ケーブルフランジ１０２が、調芯フランジ１３２から離れる方向にケーブル１３に対して動けば動くほど、上ストッパ１２１によって動きが規制される。このため、ケーブルフランジ１０２が、ケーブル１３に沿って上方（調芯フランジ１３２から離れる方向）にずれるのが、徐々に強固に規制される。このため、調芯フランジ１３２とケーブルフランジ１０２との間隔が広がりすぎないように維持され、粘弾性体１１１～１１４が引っ張られる方向において粘弾性体１１１～１１４の許容される変位以下に抑えられる。これにより、ケーブル制振装置１００の破損が少なく抑えられる。

《下ストッパ１２２》
図１２は、他の形態に係るケーブル制振装置１００Ｂを示す側面図である。なお、図１２では、説明の便宜上、粘弾性体１１１～１１４など、調芯フランジ１３２とケーブルフランジ１０２との間に配置される部材は、適宜に省略されている。ケーブル制振装置１００Ｂは、図１２に示されているように、下ストッパ１２２が取り付けられていてもよい。下ストッパ１２２は、ケーブルフランジ１０２の下方において、ケーブル１３の外周面に装着されている。下ストッパ１２２は、ケーブルフランジ１０２が、調芯フランジ１３２に近づく方向にケーブル１３に対して動くのを規制する部材である。ここで、下ストッパ１２２は、上ストッパ１２１と概ね同様の構造であるから、構造説明は、適宜に省略する。

下ストッパ１２２は、図１２に示されているように、ケーブルフランジ１０２の下縁に対して少し間隔を空けて、ケーブル１３に取付けられている。下ストッパ１２２とケーブルフランジ１０２の下縁との隙間Ａ２は、粘弾性体１１１～１１４の高さ方向（厚さ方向）に許容される圧縮変位以下に設定されているとよい。例えば、粘弾性体１１１～１１４の高さ方向（厚さ方向）に許容される圧縮歪みが５％程度であれば、粘弾性体１１１～１１４の高さ方向（厚さ方向）の圧縮歪みが５％未満になるように、下ストッパ１２２とケーブルフランジ１０２の下縁との隙間Ａ２が設定されているとよい。

かかる下ストッパ１２２が設けられていることによって、ケーブルフランジ１０２が、ケーブル１３に沿って下方（調芯フランジ１３２に近づく方向）にずれるのが規制される。このため、調芯フランジ１３２とケーブルフランジ１０２との間隔が狭くなりすぎないように維持され、粘弾性体１１１～１１４が引っ張られる方向において粘弾性体１１１～１１４の許容される圧縮変位以下に抑えられる。これにより、ケーブル制振装置１００の破損が少なく抑えられる。

なお、ケーブルフランジ１０２のボス３１０の下縁部には、楔部３１４が設けられており、下ストッパ１２２には、楔部３１４が嵌まる窪み１２２ａが設けられていてもよい。つまり、ケーブルフランジ１０２のボス３１０の下端部に、ボス３１０の軸方向に沿って徐々に外径が小さくなったテーパ面３１４ａを有していてもよい。下ストッパ１２２は、ケーブルフランジ１０２の下方において、ケーブル１３の外周面に装着されるとともに、テーパ面３１４ａよりも底部の内径が小さいテーパ状の窪みを備えている。下ストッパ１２２は、楔部３１４のテーパ面３１４ａに窪み１２２ａを被せられるように、ケーブルフランジ１０２の下縁の少し下においてケーブル１３に取付けられている。

この場合、ケーブルフランジ１０２が、ケーブル１３に対して下方にずれればずれるほど、楔部３１４のテーパ面３１４ａに窪み１２２ａに嵌まっていく。このため、ケーブルフランジ１０２が、ケーブル１３に沿って下方（調芯フランジ１３２に近づく方向）にずれるのが、徐々に強固に規制される。このため、調芯フランジ１３２とケーブルフランジ１０２との間隔が狭くなりすぎないように維持され、粘弾性体１１１～１１４が圧縮される方向において粘弾性体１１１～１１４の許容される変位以下に抑えられる。これにより、ケーブル制振装置１００の破損が少なく抑えられる。

《カバー１５０》
このケーブル制振装置１００は、図２に示すように、カバー１５０で覆われている。この実施形態では、カバー１５０の上端１５１は、ケーブルフランジ１０２よりも上部においてケーブル１３に取り付けられて、ベルト１６１によって固定されている。また、カバー１５０の下端１５２は、定着フランジ１３１の管部２０１の外周面に取り付けられており、ベルト１６２によって固定されている。カバー１５０は、耐候性を有し、雨などが入り込むのを防止できるとともに、所要の伸縮性や耐久性を備えた素材を用いるとよい。カバー１５０には、入り込んだ雨水を排出するためのドレン孔１５４が形成されているとよい。ドレン孔１５４は、ケーブル制振装置１００に設置された際に、カバー１５０の外周の最も低くなる位置などにカバー１５０を貫通するように形成されているとよい。

ケーブル制振装置１００が、カバー１５０で覆われている場合には、ケーブル制振装置１００の破損は、カバー１５０を外さないと確認できない。また、ケーブル橋に取付けられるケーブル制振装置１００の設置や改修作業は、高所作業を伴う。このため、カバー１５０を外すことを要する作業は、最小限に留めたい。本発明者は、粘弾性体１１１～１１４を破損させるような事象について、遠隔で監視可能にしたいと考えている。

例えば、ケーブル制振装置１００Ｂは、図１２に示されているように、上ストッパ１２１とケーブルフランジ１０２との接触を検知する第１検出部１７１を備えていてもよい。また、ケーブル制振装置１００Ｂは、下ストッパ１２２とケーブルフランジ１０２ケーブルフランジとの接触を検知する第２検出部１７２を備えていてもよい。第１検出部１７１は、例えば、上ストッパ１２１とケーブルフランジ１０２をそれぞれ金属とし、上ストッパ１２１とケーブルフランジ１０２との接触を、上ストッパ１２１とケーブルフランジ１０２との電気的な導通によって検知するように構成されていてもよい。第２検出部１７２は、例えば、下ストッパ１２２とケーブルフランジ１０２をそれぞれ金属とし、下ストッパ１２２とケーブルフランジ１０２との接触を、下ストッパ１２２とケーブルフランジ１０２との電気的な導通によって検知するように構成されていてもよい。第１検出部１７１としては、図１２に示されているように、第１配線ｋ１と第２配線ｋ２とを備えている。第１配線ｋ１は、ケーブルフランジ１０２に電気的に導通するように取付けられている。第２配線ｋ２は、上ストッパ１２１に電気的に導通するように取付けられている。第２検出部１７２としては、さらに、第３配線ｋ３を備えていてもよい。第３配線ｋ３は、下ストッパ１２２に電気的に導通するように取付けられている。

第１配線ｋ１と第２配線ｋ２と第３配線ｋ３とは、検出器（図示省略）に接続されているとよい。検出器は、例えば、第１配線ｋ１と第２配線ｋ２とに所定の電圧を印加していてもよい。また、検出器は、例えば、第１配線ｋ１と第３配線ｋ３とに所定の電圧を印加していてもよい。

ケーブル１３に対するケーブルフランジ１０２のずれが、上ストッパ１２１で規制される変位量に達すると、ケーブルフランジ１０２が上ストッパ１２１に接触する。このとき、ケーブルフランジ１０２に取付けられた第１配線ｋ１と、上ストッパ１２１に取り付けられた第２配線ｋ２とが電気的に導通する。そして、第１配線ｋ１と第２配線ｋ２とが電気的に導通したことによる信号が、検出器によって検知される。かかる第１検出部１７１によれば、ケーブルフランジ１０２の上方へのずれが、上ストッパ１２１で規制される変位量に達したことが、検知される。

ケーブル１３に対するケーブルフランジ１０２のずれが、下ストッパ１２２で規制される変位量に達すると、ケーブルフランジ１０２が下ストッパ１２２に接触する。このとき、ケーブルフランジ１０２に取付けられた第１配線ｋ１と、下ストッパ１２２に取り付けられた第３配線ｋ３とが電気的に導通する。そして、第１配線ｋ１と第３配線ｋ３とが電気的に導通したことによる信号が、検出器によって検知される。かかる第２検出部１７２によれば、ケーブルフランジ１０２の下方へのずれが、下ストッパ１２２で規制される変位量に達したことが、検知される。

ここで、第１配線ｋ１と第２配線ｋ２と第３配線ｋ３とは、それぞれカバー１５０の外に引き出されているとよい。例えば、第１配線ｋ１と第２配線ｋ２と第３配線ｋ３とは、カバー１５０のドレン孔１５４（図２参照）などを通じて、カバー１５０の外に出されるとよい。なお、第１配線ｋ１と第２配線ｋ２と第３配線ｋ３とは、ドレン孔１５４とは別に設けられた配線用の孔を通じて、カバー１５０の外に出されてもよい。第１配線ｋ１と第２配線ｋ２と第３配線ｋ３とは、それぞれカバー１５０の外に引き出されていることによって、第１検出部１７１と第２検出部１７２とで検知された信号が、カバー１５０の外で検出されるようになる。つまり、ケーブル１３に対するケーブルフランジ１０２のずれが、上ストッパ１２１または下ストッパ１２２で規制される変位量に達したことが、カバー１５０を外すことなく検知できる。

また、カバー１５０の外に、インジケータを設けられていてもよい。インジケータは、例えば、表示ランプでもよい。第１検出部１７１と第２検出部１７２とで検知された信号に基づいて、ケーブル１３に対するケーブルフランジ１０２のずれが、上ストッパ１２１または下ストッパ１２２で規制される変位量に達したこと判定された場合に、カバー１５０の外に設けられたインジケータにより表示されてもよい。また、カバー１５０の外に、通信端末を設けられていてもよい。通信端末は、例えば、携帯電話の電波やケーブルなどを通じて通信される装置であるとよい。通信端末は、いわゆるインターネットを介して外部装置に通信するものでもよい。通信端末は、例えば、第１検出部１７１と第２検出部１７２とで検知された信号に基づいて、ケーブル１３に対するケーブルフランジ１０２のずれが、上ストッパ１２１または下ストッパ１２２で規制される変位量に達したことが、カバー１５０の外の予め定められた端末に表示されるように構成されていてもよい。

また、ケーブルフランジ１０２と、上ストッパ１２１や下ストッパ１２２が接触しうる部位には、それぞれ導電シートが貼り付けられていてもよい。当該導電シートに、第１配線ｋ１や第２配線ｋ２や第３配線ｋ３が取り付けられてもよい。導電シートには、公知の導電性に優れたシートが用いられうる。導電シートには、例えば、金属シートや、導電ゴムシートなどが用いられてもよい。このうち導電ゴムシートは、緩衝材としても機能しうる。また、第１検出部１７１や第２検出部１７２には、それぞれ圧電素子などが用いられていてもよい。この場合、ケーブルフランジ１０２が上ストッパ１２１や下ストッパ１２２に当たる強さなどが観測されうる。

図１３は、他の形態に係るケーブル制振装置１００Ｃの側面図である。ケーブル制振装置１００Ｃのケーブルフランジ１０２は、図１３に示されているように、ケーブル１３に装着されるボス３１０Ａを有している。この実施形態では、ボス３１０Ａの内径は、調芯フランジ１３２側から反対側に向けて徐々に広くなっている。ケーブルフランジ１０２のボス３１０Ａと、ケーブル１３との間に、調芯フランジ１３２側から反対側に向けて徐々に厚くなったゴムシート３４０Ａが装着されている。ここで、ゴムシート３４０Ａは、周方向に分割可能に構成されていてもよい。さらにこの実施形態では、ケーブルフランジ１０２のボス３１０Ａは、内径が徐々に広くなった側の開口端部に、ボス３１０Ａの内径側に突出した蓋３４２が設けられている。

この場合、ケーブルフランジ１０２のボス３１０Ａの内径は、調芯フランジ１３２側から反対側に向けて徐々に広くなっている。さらに、ケーブルフランジ１０２のボス３１０Ａと、ケーブル１３との間に、調芯フランジ１３２側から反対側に向けて徐々に厚くなったゴムシート３４０Ａが装着されている。このため、図２に矢印Ｂで示されているように、ケーブル１３が、ケーブルフランジ１０２のボス３１０Ａに対して大きく振れ動くような場合には、ケーブル１３が振れ動く方向に対して、調芯フランジ１３２側から反対側に向けて徐々に厚くなったゴムシート３４０Ａがボス３１０Ａとの間で強く圧縮され、その反力をケーブル１３に作用させる。このため、ケーブル１３が振れ動くのに対して、所要の反力を生じさせる。これにより、ケーブルフランジ１０２が調芯フランジ１３２に対して傾くのが小さく抑えられる。また、ゴムシート３４０Ａは、ケーブル１３に対して大きな摺動抵抗を作用させるので、ケーブルフランジ１０２のボス３１０Ａに対して、ケーブル１３がずれにくい。このため、ケーブルフランジ１０２と調芯フランジ１３２との間隔が広がったり、狭くなったりするのが小さく抑えられる。かかるケーブル制振装置１００Ｃによれば、例えば、大型の台風時などで、ケーブル橋に大きな風速の風が作用した場合でも破損が少なく抑えられる。

また、図示は省略するが、ゴムシート３４０Ａは、周方向に分割可能に構成されていてもよい。この場合、ゴムシート３４０Ａをケーブル１３とケーブルフランジ１０２のボス３１０Ａとの間に装着することが容易になる。また、図１３に示されているように、ケーブルフランジ１０２のボス３１０Ａは、内径が徐々に広くなった側の開口端部に、ボス３１０Ａの内径側に突出した蓋３４２が設けられている。かかる蓋３４２が設けられていることによって、ゴムシート３４０Ａがケーブル１３とケーブルフランジ１０２のボス３１０Ａとの間から飛び出すのが防止される。蓋３４２は、ボス３１０Ａの周方向の一部に設けられていてもよい。また、蓋３４２は、ボス３１０Ａの周方向の間欠的な位置に設けられていてもよい。

図１３に示されているように、ケーブルフランジ１０２のボス３１０Ａの内径が、調芯フランジ１３２側から反対側に向けて徐々に広くなっており、さらに、ケーブルフランジ１０２のボス３１０Ａと、ケーブル１３との間に、調芯フランジ１３２側から反対側に向けて徐々に厚くなったゴムシート３４０Ａが装着された構成は、上述した上ストッパ１２１や下ストッパ１２２と合わせて適宜に用いられてもよい。

以上、ここで開示されるケーブル制振装置について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられたケーブル制振装置の実施形態などは、本発明を限定しない。また、ここで提案されるケーブル制振装置は、種々変更でき、特段の問題が生じない限りにおいて、各構成要素やここで言及された各処理は適宜に省略され、または、適宜に組み合わされうる。

例えば、ケーブル制振装置の各部材は、所要の強度や性能が得られるように、所定の材料が選択されればよい。また、各部材の形状や構造についても、特に言及されない限りにおいて上述した実施形態に限定されない。

また、ここでは、各部材の組み付け手順について、一例を挙げた。各部材の組み付け手順は、適切に順番を入替えてもよい。また、ここに挙げていない手順は、適宜に省いてもよいし、他の手順に置換してもよいし、また、他の手続を追加してもよい。また、調芯フランジ１３２と粘弾性体１１１～１１４、および、粘弾性体１１１～１１４とケーブルフランジ１０２の取り付け構造などは、適当な締結手段（或いは、接着や溶接などの固定手段）に適宜変更してもよい。

１０ 斜張橋（ケーブル橋）
１１ 主塔
１２ 橋桁
１２ａ 固定部
１３ ケーブル
１４ 定着管
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ ケーブル制振装置
１０１ 固定フランジ
１０２ ケーブルフランジ
１２１ 上ストッパ
１２１ａ 窪み
１２２ 下ストッパ
１２２ａ 窪み
１３１ 定着フランジ
１３２ 調芯フランジ
１５０ カバー
１５４ ドレン孔
１７１ 第１検出部
１７２ 第２検出部
２０１ 管部
２０２ タブ
２０３ フランジ部
２０４ ボルト
２０５ 穴（定着フランジ１３１の穴）
２１０ 穴（調芯フランジ１３２の穴）
３１０，３１０Ａ ボス
３１３ 楔部
３１３ａ テーパ面
３１４ 楔部
３１４ａ テーパ面
３３０ 粘弾性成形体
３４０，３４０Ａ ゴムシート
３４２ 蓋
Ｏｃ ケーブルの中心
Ｏｓ 調芯フランジの穴の中心

Claims (9)

1. ケーブルの端部をケーブル橋の橋桁に固定する固定部に取り付けられた固定フランジと、
   ケーブルに取り付けられ、かつ、前記固定フランジに対向するように配置されたケーブルフランジと、
   前記固定フランジと前記ケーブルフランジとの間に配置され、前記固定フランジと前記ケーブルフランジとにそれぞれ固定された粘弾性体と、
   上ストッパと
   を備え、
   前記上ストッパは、
   ケーブルの外周面に装着されるとともに、前記ケーブルフランジが、前記固定フランジから離れる方向にケーブルに対して動くのを規制する部材である、
   ケーブル制振装置。
2. 前記ケーブルフランジは、
   ケーブルに装着されるボスを有し、
   前記ボスの上端部に、
   ボスの軸方向に沿って徐々に外径が小さくなったテーパ面を有しており、
   前記上ストッパは、
   前記ケーブルフランジの上方において、ケーブルの外周面に装着されるとともに、前記テーパ面よりも底部の内径が小さいテーパ状の窪みを備えている、
   請求項１に記載されたケーブル制振装置。
3. 前記上ストッパとケーブルフランジとの接触を検知する第１検出部を備えた、請求項１または２に記載されたケーブル制振装置。
4. 下ストッパをさらに備え、
   前記下ストッパは、
   ケーブルの外周面に装着されるとともに、前記ケーブルフランジが、前記固定フランジを構成する調芯フランジに近づく方向にケーブルに対して動くのを規制する部材である、
   請求項１から３までの何れか一項に記載されたケーブル制振装置。
5. 前記ケーブルフランジは、
   ケーブルに装着されるボスを有し、
   前記ボスの下端部に、
   ボスの軸方向に沿って徐々に外径が小さくなったテーパ面を有しており、
   前記下ストッパは、
   前記ケーブルフランジの下方において、前記ケーブルの外周面に装着されるとともに、前記テーパ面よりも底部の内径が小さいテーパ状の窪みを備えている、
   請求項４に記載されたケーブル制振装置。
6. 前記下ストッパとケーブルフランジとの接触を検知する第２検出部を備えた、請求項４または５に記載されたケーブル制振装置。
7. 前記ケーブルフランジは、
   ケーブルに装着されるボスを有し、
   前記ボスの内径は、
   固定フランジ側から徐々に広くなっており、
   当該ケーブルフランジのボスと、前記ケーブルとの間に、固定フランジ側から反対側に向けて徐々に厚くなったゴムシートが装着されている、
   請求項１から６までの何れか一項に記載されたケーブル制振装置。
8. 前記ゴムシートは、周方向に分割可能に構成されている、請求項７に記載されたケーブル制振装置。
9. 前記ケーブルフランジのボスは、徐々に広くなった側の開口端部に内径側に突出した、蓋を備えている、請求項７または８に記載されたケーブル制振装置。

Images