制振装置
【課題】抑制可能な振動の範囲を拡大し、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されていても、不定性３次元振動を抑制できるようにする。
【解決手段】制振装置５０は、湾曲索部材１３と、振動伝達部材に固定される第１の固定部２を備えた第１のベース体１と、制振対象物が固定される第２の固定部２２を備えた第２のベース体２１とを有している。第１の固定部２よりも第２の固定部２２が鉛直方向の下側に位置するように配置されている。第１のベース体１は第１の内固定部５を有し、第２のベース体２１は第２の内固定部２５を有し、湾曲索部材１３が第１の内固定部５と第２の内固定部２５とに固定されている。
【解決手段】制振装置５０は、湾曲索部材１３と、振動伝達部材に固定される第１の固定部２を備えた第１のベース体１と、制振対象物が固定される第２の固定部２２を備えた第２のベース体２１とを有している。第１の固定部２よりも第２の固定部２２が鉛直方向の下側に位置するように配置されている。第１のベース体１は第１の内固定部５を有し、第２のベース体２１は第２の内固定部２５を有し、湾曲索部材１３が第１の内固定部５と第２の内固定部２５とに固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の振動を抑制する制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
木造建築物、高層建築物、産業機械、橋梁、高架式の道路や線路といった固定構造物や、車両、航空機、船舶といった移動構造物は地震や強風、車両の走行等による外力を受けるとその外力に応じて振動する。また、移動構造物や産業機械は移動中または運転中も種々の要因によって振動する。
【０００３】
従来、こうした構造物に発生する振動を抑制することを目的とした技術が知られている。例えば、木造建築物や高層建築物の地震や強風等による振動を抑制する装置としてＴＭＤ（Tuned Mass Damper）と呼ばれる装置が知られている。この装置は錘とその錘を振動自在に支持する弾性支持部材とから構成され、錘の振動周期が構造物の固有振動周期とほぼ同一となるように、錘の質量および弾性支持部材のばね定数が調整されている。このようなＴＭＤに関して例えば特許文献１には、複数の錘のそれぞれが構造物の複数次の固有振動周期と同一の振動周期で振動するように構成された装置が開示されている。
【０００４】
その他、構造物に発生する振動を抑制することを目的とした技術として、特許文献２，３，４に開示されている技術があった。特許文献２には、振り子とその振り子の錘を支える斜面を対称に配設した振り子式制御装置が開示されている。また、特許文献３には制震装置を屋根の棟構造にあわせて対として設置した制震構造が開示されている。特許文献４には竹の子ばね状の振動減衰装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−４９３８７号公報
【特許文献２】特開平７−３２４５１８号公報
【特許文献３】特許第３４８３５３５号公報
【特許文献４】特開２０００−２８３２２７号公報
【特許文献５】特開２０１１−２７１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来技術によれば、地震や強風等によって固定構造物に発生する振動や移動構造物に発生する振動を抑制することが可能になる。
【０００７】
しかし、特許文献１，２，３に開示されている装置では、振動を減衰させるための部材の構造上、構造物が水平面に沿って動く２次元的な水平方向の振動（以下「水平振動」という）を抑制できるに留まり、構造物が高さ方向に動く垂直方向の振動（以下「垂直振動」という）は抑制することが極めて困難であった。
【０００８】
また、特許文献４に開示されている装置は、振動を減衰させるための竹の子ばねが軸方向に沿って伸縮するように構成されているため、軸方向に沿っている振動しか抑制することができなかった。
【０００９】
つまり、上述した従来技術では、振動の方向が限られ、しかも装置の構造がその振動に対応しているときは、期待した振動抑制効果が得られるが、そうでなければ期待した振動抑制効果が得られないという課題があった。
【００１０】
ところが、地震によって固定構造物や移動構造物に発生する振動、移動中の車両等に発生する振動、車両の走行に伴い橋梁等に発生する振動は水平振動と垂直振動とが組み合わさった３次元的な振動であり、しかも構造物の動く方向が定まっていない振動（以下「不定性３次元振動」という）であることがある。特に地震によって固定構造物や移動構造物に発生する振動は不定性３次元振動であることが多いため、振動を抑制する装置の構造を地震による振動に正確に適合させることは困難である。
【００１１】
一方、不定性３次元振動を抑制し得る装置として、従来、特許文献５に開示されている制振装置が知られていた。
【００１２】
しかし、この制振装置は、制振対象物にかかる重力や錘にかかる重力を鉛直方向の上側から作用させることにより螺旋構造体を撓ませる構造を有していた。制振装置を作動させるときは、主に木造家屋の床等に固定する場合や、水平な台上に制振装置を設置してその上側から精密機械等の制振対象物を載置することが想定されているに過ぎなかった。従来の制振装置は、不定性３次元振動の伝達源となる部材（「振動伝達部材」ともいう）が制振対象物と同じ場合（例えば、木造家屋等の建物自体が制振対象物の場合）か、振動伝達部材が制振対象物よりも鉛直方向の下側に配置されている場合（例えば、振動伝達部材である建物の床に制振対象物としてのサーバが設置されている場合）を想定した構造になっていた。
【００１３】
そのため、例えば、車両や建物の天井、壁面等に固定されている防犯カメラ、監視カメラ等の精密機械や、天井や壁面等に固定されているダクトや空調装置といった構造物については、従来の制振装置によって不定性３次元振動を抑制することはできなかった。例えば、防犯カメラや監視カメラの場合、車両や建物の天井、壁面等が振動伝達部材になることが多く、振動伝達部材が制振対象物たる防犯カメラや監視カメラよりも鉛直方向の下側に配置されることは少ない。
【００１４】
このように従来技術では、抑制できる振動の範囲が限られ、固定構造物についても移動構造物についても、不定性３次元振動を抑制することが極めて困難であるという課題があった。
【００１５】
また、従来技術では、制振対象物の不定性３次元振動を抑制し得る設置形態が限られ、振動伝達部材が制振対象物よりも鉛直方向の上側に配置されているときは、不定性３次元振動を抑制することができなかった。
【００１６】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、構造物の振動を抑制する制振装置において、抑制可能な振動の範囲を拡大するとともに、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されている場合について、不定性３次元振動を抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明は、複数の線状部材をより合わせた索部材を湾曲させた湾曲部を有する湾曲索部材と、振動の伝達源となる振動伝達部材に固定される第１の固定部を備えた第１のベース体と、制振対象物が固定される第２の固定部を備えた第２のベース体とを有し、第１のベース体と第２のベース体とは、第１の固定部よりも第２の固定部が鉛直方向の下側に位置するように配置され、第１のベース体は、第１の固定部よりも鉛直方向の下側に位置するように配置された第１の内固定部を有し、第２のベース体は、第２の固定部よりも鉛直方向の上側に位置するように配置された第２の内固定部を有し、第１の内固定部と第２の内固定部とによって挟まれる格納スペースに湾曲索部材が納められ、かつ湾曲部が起立するようにして湾曲索部材が第１の内固定部と第２の内固定部とに固定されている制振装置を特徴とする。
【００１８】
この制振装置では、湾曲索部材が格納スペースに納められ、第１の内固定部と第２の内固定部とに固定されている。第１の内固定部よりも鉛直方向の上側に配置されている第１の固定部が振動伝達部材に固定され、第２の内固定部よりも鉛直方向の下側に配置されている第２の固定部に制振対象物が固定されるから、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置される。
【００１９】
上記制振装置の場合は、第１の内固定部と第２の内固定部とに係合され、かつ第１の内固定部と第２の内固定部との間隔を決められた大きさよりも小さい大きさに規制する間隔規制部材を更に有することが好ましい。
【００２０】
この制振装置では、間隔規制部材が第１の内固定部と第２の内固定部との間隔を決められた大きさよりも小さい大きさに規制するため、湾曲索部材における湾曲部の変形具合が一定程度よりも小さくなる。
【００２１】
また、上記制振装置において、一端部と他端部の双方が第２の固定部に固定され、かつその一端部と他端部の中間に位置する中間部が第１の固定部を横断するようにして第１のベース体および第２のベース体に装着された弾性部材からなる弾性バンドを更に有することが好ましい。
【００２２】
この制振装置では、弾性バンドが元の形状を戻ろうとする復元力を発揮するため、第１のベース体が振動伝達部材とともに動いても、第１のベース体が弾性バンドによって元の位置に引き戻される。
【００２３】
さらに、上記制振装置において、弾性バンドを２本有し、そのそれぞれの弾性バンドが直交するようにして第１のベース体および第２のベース体に装着されていることが好ましい。
【００２４】
この制振装置では、第１のベース体が振動伝達部材とともにどの方向に動いても、第１のベース体が２本の弾性バンドによってほぼ同じようにして元の位置に引き戻される。
【００２５】
さらに、上記制振装置では、第１の固定部の表面に弾性バンドの形状に応じた溝部が形成され、その溝部に弾性バンドが納められているようにすることができる。
【００２６】
さらに、第１のベース体および第２のベース体は、第１の内固定部および第２の内固定部を取り囲み、かつ互いに対向するように形成された第１の周側部および第２の周側部をそれぞれ有することが好ましい。
【００２７】
また、間隔規制部材は、第１の固定部を振動部材に固定したときの鉛直方向に沿って伸縮自在に構成されているようにすることができる。
【００２８】
上記いずれの制振装置も、間隔規制部材は、複数の金属製リング部材が連鎖状に接続された連鎖構造を有するようにすることができる。
【００２９】
そして、上記制振装置の場合、第１の内固定部は、中央に開口部を有し、かつ第１の固定部に対向するように配置され、第１のベース体は、第１の内固定部を取り囲み、かつ第１の固定部と第１の内固定部とをつなぐように形成された第１の周側部を有し、第２の内固定部は、第１の内固定部よりも鉛直方向の上側に位置するように配置され、第２のベース体は、第１の内固定部の開口部に挿通されて第２の内固定部と第２の固定部とを連結する連結部を有するようにすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上詳述したように、本発明によれば、構造物の振動を抑制する制振装置において、抑制可能な振動の範囲を拡大するとともに、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されている場合について、不定性３次元振動を抑制できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制振装置の構成を示す斜視図である。
【図２】同じく制振装置の構成を示す平面図である。
【図３】図１の制振装置の図２の３−３線断面図である。
【図４】ベース体の一例を示す斜視図である。
【図５】図１の制振装置の側面図である。
【図６】同じく裏面図である。
【図７】ベース体とバネ構造体とを示す一部省略した斜視図である。
【図８】２つのベース体および連鎖リング部材を示す一部省略した斜視図である。
【図９】図１の制振装置の使用状態の一例を示す図３と同様の断面図である。
【図１０】図９において、振動伝達部材が上方向に移動した状態を示す図３と同様の断面図である。
【図１１】同じく、振動伝達部材が左方向に移動した状態を示す図３と同様の断面図である。
【図１２】バネ構造体における長さの変化を示し、（ａ）はワイヤーバネが伸びきった場合を示す図、（ｂ）はワイヤーバネが伸びきる直前を示す図である。
【図１３】変形例に係るベース体とバネ構造体とを示す一部省略した斜視図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る制振装置の構成を示す断面図である。
【図１５】図１４の制振装置を構成するベース体と、螺旋構造体を示す平面図である。
【図１６】(ａ）は螺旋構造体の一例を示す側面図、（ｂ）は同じく正面図である。
【図１７】索部材の一例を示す断面図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る制振装置の使用状態の一例を示す断面図である。
【図１９】別のワイヤーバネを示す平面図である。
【図２０】鉄道車両内部の要部を示す一部省略した正面図である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態に係る制振装置の設置状態の一例を示す断面図である。
【図２２】（ａ）は変形例に係る連鎖リング部材を示す斜視図、（ｂ）は伸縮ユニットを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００３３】
第１の実施の形態
（制振装置の構成）
まず、図１〜図８を参照して本発明の第１の実施の形態に係る制振装置の構成について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る制振装置５０の構成を示す斜視図、図２は同じく制振装置５０の構成を示す平面図である。図３は図２の３−３線断面図で、図４はベース体１の斜視図である。また、図５は制振装置５０の側面図、図６は裏面図である。そして、図７はベース体２１とバネ構造体１０とを示す一部省略した斜視図、図８はベース体１、ベース体２１および連鎖リング部材４０を示す一部省略した斜視図である。
【００３４】
図１〜図８に示すとおり、制振装置５０はベース体１と、ベース体２１と、４つのバネ構造体１０と、ゴムバンド３１，３２と、連鎖リング部材４０とを有している。制振装置５０は、鉄道車両の天井等につりさげられた状態で固定される防犯カメラ等の構造物や、ダクト、空調装置といったの建物の天井や壁面等に固定される構造物を制振対象物とする場合に使用される。そして、制振装置５０では、ベース体１とベース体２１とは、固定部２よりも固定部２２が鉛直方向の下側に位置するように配置されている。
【００３５】
ベース体１は本発明における第１のベース体に対応していて、鋼等の金属やアクリル樹脂、繊維強化プラスチック（Fiber Reinforced Plastics, FRP）といった樹脂材料等を用いて構成されている。ベース体１は高さの低い有底円筒状の構造を有し、固定部２と、周側部３と、内固定部５とを有している。
【００３６】
固定部２は、本発明における第１の固定部に対応していて、図１、図２、図４等に詳しく示すように、制振対象物に応じた大きさを有する厚肉円板状部材の外表面部分に対応している。固定部２は、後述する溝部４の形成されている部分を除いて平坦に形成されている。この固定部２は、振動の伝達源となる振動伝達部材、例えば鉄道車両の天井等に固定される部分である。
【００３７】
固定部２の表面には２本の溝部４が形成されている。各溝部４は、固定部２の中央をとおって固定部２を横断するように形成され、中央部分で十字状に交差している。各溝部４は、それぞれゴムバンド３１，３２の形状に応じた大きさに形成されている。また、各溝部４にゴムバンド３１，３２が納められた際、固定部２の表面よりもゴムバンド３１，３２が外に突出しないようにするため、各溝部４の深さが、ゴムバンド３１の厚さとゴムバンド３２の厚さとを加えた厚さに応じた深さに設定されている。
【００３８】
周側部３は固定部２の裏面側において、固定部２および内固定部５に対して直交し、かつ内固定部５を取り囲むように形成されている。周側部３はベース体２１の後述する周側部２３と互いに対向するように形成されている。
【００３９】
内固定部５は本発明における第１の内固定部に対応している。内固定部５は固定部２の裏面部分、すなわち前述した厚肉円板状部材の、周側部３よりも内側の表面部分であって、ベース体１において、固定部２よりも鉛直方向の下側に位置するように配置された部分である。
【００４０】
内固定部５のほぼ全体が平坦に形成されている。内固定部５には、図７に詳しく示すような４つのバネ構造体１０が固定され、さらに図８に詳しく示すような連鎖リング部材４０が係合されている。また、図８に示すように、内固定部５には挿通孔５ａが形成されている。挿通孔５ａは、後述する金属リング４１の環状部分に応じた形状に形成されている。ここに金属リング４１が挿通されて、内固定部５に金属リング４１が係合している。
【００４１】
次に、ベース体２１について説明する。ベース体２１は、本発明における第２のベース体に対応していて、ベース体１と同様に、鋼等の金属や、アクリル樹脂、FRPといった樹脂材料等を用いて構成されている。ベース体２１はベース体１と同様の高さの低い有底円筒状の構造を有し、固定部２２と、周側部２３と、内固定部２５とを有している。
【００４２】
固定部２２は、本発明における第２の固定部に対応していて、図１、図３、図６等に詳しく示すように、厚肉円板状部材の外表面部分に対応している。固定部２２の全体が平坦に形成されている。この固定部２２は、制振の対象となる制振対象物、例えば鉄道車両に取り付けられる防犯カメラや、ダクト等が固定される部分である。
【００４３】
固定部２２は、ゴムバンド３１の一端部３１ａおよび他端部３１ａと、ゴムバンド３２の一端部３２ａおよび他端部３２ａとが螺子３３を用いて固定されている。そして、一端部３１ａ、他端部３１ａ等が固定されている部分の内側に円形の固定ゾーン２４が配置されている。固定ゾーン２４は制振対象物の大きさに対応した大きさに形成されている。この固定ゾーン２４に後述する防犯カメラ２００が固定される。
【００４４】
周側部２３は固定部２２の裏面側において、固定部２２および内固定部２５に対して直交し、かつ内固定部２５を取り囲むように形成されている。周側部２３は前述したベース体１の周側部３と互いに対向するように形成されている。
【００４５】
内固定部２５は本発明における第２の内固定部に対応している。内固定部２５は固定部２２の裏面部分、すなわち、厚肉円板状部材の周側部２３よりも内側の表面部分であって、ベース体２１において、固定部２２よりも鉛直方向の上側に位置するように配置された部分である。
【００４６】
内固定部２５は内固定部５と同様にほぼ全体が平坦に形成されている。内固定部２５には、内固定部５と同様、４つのバネ構造体１０が固定され、連鎖リング部材４０が係合されている。また、図８に示したように、内固定部２５には挿通孔２５ａが形成されている。挿通孔２５ａは金属リング４１の環状部分に応じた形状に形成されている。ここに内固定部５とは別の金属リング４１が挿通されて、内固定部２５に金属リング４１が係合している。そして、挿通孔２５ａと前述した挿通孔５ａとは互いに上下に重なる位置に形成され、ベース体１の固定部２が振動伝達部材に固定されたとき、互いに鉛直方向に沿って並び得る位置に形成されている。
【００４７】
次に、バネ構造体１０について説明する。バネ構造体１０は、図３、図７に示すように、バネ装着部材１１，１２と、ワイヤーバネ１３とを有している。バネ構造体１０は、ベース体１とベース体２１とによって形成される格納スペース１９に納められている。格納スペース１９は内固定部５と内固定部２５とが向かい合わせになって形成され、内固定部５、内固定部２５、周側部３および周側部２３によって囲まれる円柱状の空間である。
【００４８】
バネ装着部材１１は矩形状の板材であり、図７に示すように、長手方向一端部に挿通孔が形成されている。挿通孔はワイヤーバネ１３の太さに応じた大きさで、バネ装着部材１１を短手方向に沿って貫通するように形成されている。また、この挿通孔の反対側に２つの固定穴が形成されている。各固定穴にはそれぞれワイヤーバネ１３の一端部と他端部とが挿入されて固定されている。バネ装着部材１１はボルト１４を用いて内固定部２５に固定されている。
【００４９】
バネ装着部材１２は矩形状の板材であり、その短手方向両端部に挿通孔が形成されている。各挿通孔はワイヤーバネ１３の太さに応じた大きさで、バネ装着部材１２を長手方向に沿って貫通するように形成されている。バネ装着部材１２はボルト１５を用いて内固定部５に固定されている。
【００５０】
ワイヤーバネ１３は本発明における湾曲索部材であって、湾曲部１３ａを２つ有している。湾曲部１３ａは、後述する索部材１６を適度に湾曲させて概ね環状に形成された部分であり、図３、図７に示すように、内固定部２５および内固定部５に対して起立している。
【００５１】
そして、バネ構造体１０では、索部材１６の一端部と他端部とがバネ装着部材１１の固定穴に挿入されて固定されている、また、その固定されている部分の中間部分が、バネ装着部材１２の挿通孔に挿通され、さらにバネ装着部材１１の挿通孔にも挿通されることで索部材１６の中間部分にバネ装着部材１１、１２が装着され、これにより、図７に示すような湾曲部１３ａが２つ形成されている。
【００５２】
また、バネ装着部材１１，１２がそれぞれ内固定部２５、内固定部５に固定されており、これにより、２つの湾曲部１３ａが起立するように、内固定部２５と内固定部５とにワイヤーバネ１３が固定されている。
【００５３】
ワイヤーバネ１３では、索部材１６が強固な弾力性を有する弾性部材であり、そのような索部材１６を用いて湾曲部１３ａが形成されている。そして、湾曲部１３ａは、形状の変化がおきたときに元の形状に戻ろうとする復元力を発揮する。
【００５４】
索部材１６は図１７に示すように、断面円形状の線状部材６４を複数（図８では１９本）より合わせて単位索部材６５とし、この単位索部材６５をさらに複数本（図１７では７本）より合わせ、かつ捩り込んで形成されている。本実施の形態に係る索部材１６は鋼索であり、強固な弾力性を有している。なお、図１７に示した索部材１６は合計１３３本の線状部材６４がより合わされている。
【００５５】
続いて、ゴムバンド３１，３２について説明する。ゴムバンド３１，３２はともに本発明における弾性バンドに対応している。ゴムバンド３１，３２は洋裁や手芸等で使用されるいわゆるゴム紐であって、ゴムを糸でコーティングした部材であり、幅方向の断面が概ね矩形状に形成されている。本実施の形態では、ゴムバンド３１，３２として、ゴム紐を用いることを想定しているが、糸でコーティングされていない断面矩形状の平ゴムを用いてもよい。また、ゴムバンド３１，３２として、ゴムをチューブ状に成形したゴムチューブを用いてもよいし、断面円形状に成形したゴムロープを用いてもよい。
【００５６】
そして、ゴムバンド３１，３２は、図１、２、５等に示すようにベース体１、ベース体２１に装着されている。この場合、ゴムバンド３１，３２は、それぞれの一端部３１ａ，３２ａと他端部３１ａ，３２ａとが螺子３３を用いて固定部２２に固定され、その中間に位置する中間部３１ｂ、３２ｂが固定部２を横断している。また、中間部３１ｂ、３２ｂが固定部２の溝部４に納められ、かつ互いに直交している。
【００５７】
さらに、連鎖リング部材４０について説明する。連鎖リング部材４０は本発明に係る間隔規制部材に対応していて、内固定部５と内固定部２５との間隔を決められた大きさよりも小さい大きさに規制する機能を有している。連鎖リング部材４０は、図３、図８に示すように、３つの金属リング４１を用いて構成されている。各金属リング４１は互いの環状部分が１つずつ係合することで連鎖状に接続されている。
【００５８】
そして、連鎖リング部材４０では、中間を除く両側２つの金属リング４１がそれぞれ内固定部５、内固定部２５に係合されている。内固定部５の挿通孔５ａと、内固定部２５の挿通孔２５ａにそれぞれ金属リング４１が挿通されて、各金属リング４１が内固定部５と、内固定部２５とにそれぞれ係合されている。
【００５９】
前述したとおり、挿通孔５ａ，２５ａが鉛直方向に沿って並ぶような位置に形成されており、各金属リング４１の環状部分がそれぞれ係合している。連鎖リング部材４０は、金属リング４１同士の係合状態が変わることで鉛直方向に沿って伸縮自在であり、しかも内固定部５と内固定部２５に対する係合状態が変わることで鉛直方向以外の斜め方向に沿っても動き得る構造を有している。
【００６０】
このような連鎖リング部材４０について図１２を参照しながらさらに説明すると次のとおりである。まず、振動伝達部材に振動が発生したことに伴いベース体１が上方向に移動したとする。この場合、バネ構造体１０がベース体１の内固定部５に固定されているので、ベース体１の移動に伴い、バネ構造体１０のワイヤーバネ１３が上方向に引っ張られる。そして、バネ構造体１０は図１２（ａ）に示すように上方向に伸びきってしまうと、それ以上伸びる余地がなくなる。それからさらにベース体１が上方向に移動すると、のびきったバネ構造体１０に対して、ベース体２１にかかる重力と制振対象物にかかる重力とが作用するため、制振装置５０が破損するおそれがある。そのため、制振装置５０では、バネ構造体１０のワイヤーバネ１３が伸びきってしまわないようにすることが好ましい。制振装置５０では、そのようにならないよう、連鎖リング部材４０によって内固定部５と内固定部２５の間隔を決められた大きさよりも小さい大きさに規制している。
【００６１】
ここで、図１２（ａ）に示すように、周側部３の内固定部５から最も離れた端部３ａと、周側部２３の内固定部２５から最も離れた端部２３ａとのワイヤーバネ１３が伸びきった時点での上下間隔をｈ１とする。そして、図１２（ｂ）に示すように、端部３ａと端部２３ａとの上下間隔が、ワイヤーバネ１３が伸びきる直前の上下間隔ｈ２（ｈ２はｈ１よりも小さいので、ｈ２＜ｈ１）になったときに、長さが最長となるように連鎖リング部材４０の長さが設定されている。すなわち、制振装置５０では、端部３ａと端部２３ａとの上下間隔がｈ２になったときの内固定部５と内固定部２５との上下間隔をＳとし、連鎖リング部材４０の最も長い長さがそのＳになるように、金属リング４１の直径が設定されている。
【００６２】
（制振装置の動作内容）
続いて以上の構成を有する制振装置５０の動作内容について、図９〜図１１を参照して説明する。制振装置５０は、ベース体２１がベース体１よりも鉛直方向の下側に位置するように配置した状態で使用する。
【００６３】
そして、例えば、図９に示すように、ベース体１の固定部２を鉄道車両の天井１９９に固定する。固定部２には、溝部４が形成されていて、その溝部４の深さがゴムバンド３１の厚さと、ゴムバンド３２の厚さとを加えた厚さに応じた深さであり、その溝部４の中にゴムバンド３１，３２が納まっている。そのため、ゴムバンド３１，３２がベース体１およびベース体２１に装着されていても固定部２が平坦になっているから、制振装置５０を天井１９９にしっかりと固定できる。
【００６４】
一方、制振対象物としての防犯カメラ２００がベース体２１の固定部２２に固定される。この場合、図９に示すように、防犯カメラ２００の装着部２０１が螺子２０２を用いて固定部２２の固定ゾーン２４に固定される。
【００６５】
天井１９９は鉄道車両の天井である。鉄道車両は走行中に横揺れや縦揺れを発生し、振動の向きが定まっていないため、不定性３次元振動を発生する。そのような鉄道車両の天井１９９に防犯カメラ２００を直に固定すると、その不定性３次元振動が天井１９９から防犯カメラ２００に伝達される。防犯カメラ２００は、不定性３次元振動を受け続けると破損や故障の恐れがある。しかも、撮影された映像に不規則な揺れによる乱れが発生することで映像が見苦しいものとなる等、画質の劣化が避けられない。
【００６６】
そのため、防犯カメラ２００について、不定性３次元振動を抑制することが望ましい。天井１９９が振動の伝達源となる振動伝達部材に相当し、防犯カメラ２００が制振対象物に相当する。
【００６７】
そして、バネ構造体１０が内固定部５と内固定部２５に固定されているため制振装置５０に防犯カメラ２００を固定すると、防犯カメラ２００にかかる重力とベース体２１にかかる重力とがバネ構造体１０に作用してバネ構造体１０を引き延ばし、端部３ａと端部２３ａとが離れて両者の間に隙間ができる。以下の説明ではこの状態を振動のない基準状態としている。
【００６８】
一方、端部３ａと端部２３ａとの間隔が前述したｈ２になってしまうと、連鎖リング部材４０の長さが最長となり、それ以上、バネ構造体１０を上下に引き延ばすことができなくなる。すると、バネ構造体１０の長さを縮める（バネ構造体１０をつぶす）ことはできても引き延ばすことはできなくなり、バネ構造体１０の変形許容度が減少する。バネ構造体１０は、ワイヤーバネ１３の変形によって振動吸収作用を発揮するため、バネ構造体１０による振動吸収作用が減殺されてしまう。そのため、端部３ａと端部２３ａとの間隔は、基準状態において、０よりも大きく、かつｈ２よりも小さい大きさに設定されるよう、防犯カメラ２００の重量に応じて、索部材１６の太さや強度、ベース体２１のサイズや重量を設定する。このようにすることで、バネ構造体１０について、長さを縮めることも伸ばすこともできるから、バネ構造体１０による振動吸収作用が効果的に発揮されるようになる。
【００６９】
そして、走行中の鉄道車両に上方向に移動する縦方向の振動が発生したとする。すると、図１０に示すように、その振動に伴って天井１９９が上方向に移動する。天井１９９には、ベース体１の固定部２が固定されているから、天井１９９が上方向に移動するのに伴いベース体１の固定部２も上方向に移動する。また、固定部２と内固定部５とが一体となってベース体１を構成しているから、固定部２に伴い内固定部５も上方向に移動する。この内固定部５にバネ構造体１０が固定されているから、バネ構造体１０が上方向に引き伸ばされ、端部３ａと端部２３ａとの間隔が基準状態よりも大きいｄ１になる。
【００７０】
しかしながら、バネ構造体１０はワイヤーバネ１３を有し、ワイヤーバネ１３は、湾曲部１３ａが起立するようにして内固定部５に固定されているから、固定部２の移動の原因となった外力がバネ装着部材１２を介してワイヤーバネ１３の２つの湾曲部１３ａに加わる。
【００７１】
このとき、ワイヤーバネ１３は湾曲部１３ａを有しているから弾力性を有し、外力により変形したときは元の形状に戻ろうとする復元力を発揮する。各湾曲部１３ａは加わった外力の向きと大きさに応じて傾斜したり撓む等して変形するが、それと同時並行的に復元力を発生してその変化を打ち消すように動く。
【００７２】
一方、ワイヤーバネ１３は索部材１６を用いて構成されている。索部材１６は多数の線状部材６４をより合わせて形成されている。そのため、湾曲部１３ａが前述のような動きをすると各線状部材６４が隣接するもの同士で激しくこすれ合い、熱を発生させる。すなわち、ワイヤーバネ１３は加えられた外力を熱に変換する熱変換機能を有している。湾曲部１３ａが加わった外力の向きと大きさに応じて変形し、それに伴い熱を発生することにより、ワイヤーバネ１３が加わった外力を吸収することになる。
【００７３】
そして、線状部材６４は断面円形状であるため、隣接しているもの同士は接触しつつそれぞれの間に多数の隙間が形成されている。そのため、線状部材６４が発生する熱は空気中に拡散され、バネ構造体１０の内部にとどめられることなく空気中に放出される。
【００７４】
加えて制振装置５０では、ベース体１とベース体２１にゴムバンド３１、３２が装着されている。このゴムバンド３１、３２は、一端部３１ａ，３２ａと他端部３１ａ，３２ａとが固定部２２に固定される一方、中間部３１ｂ、３２ｂが固定部２を横断するようにしてベース体１、ベース体２１に装着されている。そのため、前述のような固定部２の移動に伴いゴムバンド３１、３２が伸びて双方の長さが長くなる。そして、ゴムバンド３１、３２は弾性部材を用いて形成されているから、元の長さに戻ろうとする復元力を発揮する。そうすると、上方向に移動したベース体１を元の位置に引きもどそうとする力をゴムバンド３１、３２が発揮し、その結果、ベース体１が下向きに引きもどされる。すると、ベース体１に作用する上向きの外力がゴムバンド３１、３２の復元力によって相殺されることになるため、防犯カメラ２００に伝わる上向きの外力が軽減され、振動吸収効果が得られる。
【００７５】
また、ゴムバンド３１、３２が直交するようにしてベース体１、ベース体２１に装着されているから、ベース体１が天井１９９とともにどの方向に動いても、ゴムバンド３１、３２の復元力がほぼ同じように発揮されるので、ベース体１がほぼ同じようにして元の位置に引き戻される。
【００７６】
ところで、防犯カメラ２００はベース体２１の固定部２２に固定されているが、ベース体２１は、バネ構造体１０、ゴムバンド３１、３２および連鎖リング部材４０を介してベース体１に接続されている。そのため、ベース体１が上方向に移動しても、その移動の原因となった外力はバネ構造体１０、ゴムバンド３１、３２および連鎖リング部材４０を介してベース体２１に伝達される格好になり、決して直接は伝達されない。
【００７７】
そして、そのバネ構造体１０が前述のような熱変換機能による振動吸収作用を有し、加えてゴムバンド３１、３２が復元力による振動吸収作用を発揮することによって、ベース体１の上方向への移動の原因となった外力が、バネ構造体１０およびゴムバンド３１、３２によって吸収される。そのため、外力がバネ構造体１０およびゴムバンド３１、３２によって減衰された後に防犯カメラ２００に伝達される。こうして、上向きの振動を吸収する効果が得られ、防犯カメラ２００に伝達される上向きの外力が制振装置５０によって抑制されることになる。
【００７８】
また、端部３ａと端部２３ａとの上下間隔が基準状態において０よりも大きく設定されているから、ベース体１を下向きに移動させる振動が発生した場合もバネ構造体１０が変形する。そのため、この場合も、制振装置５０による振動吸収効果が確実に得られる。
【００７９】
このように、防犯カメラ２００の装着された車両に上方向または下方向の振動が発生しても、その振動は減衰（概ね８０％程度、減衰）された後に防犯カメラ２００に伝達されるから、防犯カメラ２００の故障や破損の恐れが著しく低減される。また、減衰された後に振動が伝達されることにより、防犯カメラ２００によって撮影される映像の乱れも著しく低減され、したがって映像の画質や正確性を著しく向上させる効果が得られる。また、振動が減衰されることによって防犯カメラ２００がピントを合わせやすくなり、この点でも、撮影される映像の画質向上が期待できる。
【００８０】
一方、制振装置５０は、連鎖リング部材４０を有している。連鎖リング部材４０は、ワイヤーバネ１３が伸びきってしまう直前に長さが最長となるように構成されている。連鎖リング部材４０の長さが最長になれば、それ以上、ワイヤーバネ１３の長さが長くならない。そのため、ワイヤーバネ１３が伸びきってしまうおそれが皆無であり、ワイヤーバネ１３が伸びきってしまうことによる破損のおそれが皆無である。
【００８１】
そして、図１１に示すように、走行中の鉄道車両に左方向に移動する横方向の振動が発生して天井１９９が左方向に移動し、端部３ａと端部２３ａとの横間隔がｄ２になったとする。すると、天井１９９とともに固定部２も左方向に移動し、内固定部５も左方向に移動する。この内固定部５にバネ構造体１０が固定されているから、バネ構造体１０の上側部分が左方向に引っ張られる。
【００８２】
しかしながら、湾曲部１３ａが起立するようにして内固定部５に固定されているから、固定部２の移動の原因となった外力がバネ装着部材１２を介して２つの湾曲部１３ａに加わる。
【００８３】
このとき、ワイヤーバネ１３は元の形状に戻ろうとする復元力を発揮する。また、各湾曲部１３ａは加わった外力の向きと大きさに応じて変形するが、それと同時並行的に復元力を発生してその変化を打ち消すように動く。前述のとおりワイヤーバネ１３は熱変換機能を有しているから、加わった外力の向きと大きさに応じて変形し、それに伴い熱を発生することで加わった外力を吸収する。
【００８４】
また、前述のような固定部２の移動に伴いゴムバンド３１、３２が復元力を発揮するから、左向きに移動したベース体１がゴムバンド３１、３２によって右向きに引き戻される。すると、ベース体１に作用する左向きの外力がゴムバンド３１、３２の復元力によって相殺される形にため、防犯カメラ２００に伝わる左向きの外力が軽減され、振動吸収効果が得られる。
【００８５】
ベース体１が左方向に移動しても、その移動の原因となった外力はバネ構造体１０、ゴムバンド３１、３２および連鎖リング部材４０を介してベース体２１に伝達される格好になり、決して直接は伝達されない。
【００８６】
そして、ベース体１の左方向への移動の原因となった外力がバネ構造体１０の振動吸収作用と、ゴムバンド３１、３２の復元力によって減衰された後に防犯カメラ２００に伝達される。そのため、左向きの振動を吸収する効果が得られ、防犯カメラ２００に伝達される左向きの外力が制振装置５０によって抑制されることになる。
【００８７】
また、バネ構造体１０は、ワイヤーバネ１３を主体として構成されているから、バネ装着部材１１，１２の相対的な位置がどの方向にずれても同じような熱変換機能を発揮する。そのため、ベース体１が左方向に移動した場合はもちろん、水平方向のどの方向に移動しても外力を抑制する効果が得られる。発生する振動の方向が定まっていなくても、防犯カメラ２００に対する振動抑制効果が得られる。
【００８８】
さらに、ゴムバンド３１、３２が直交するように装着されているから、ベース体１と、ベース体２１の相対的な位置関係が水平方向にそってどの方向にずれても、ゴムバンド３１、３２によってベース体１を元の位置に引きもどす作用が同じように発揮される。
【００８９】
加えて、制振装置５０は４つのバネ構造体１０を有しているから、外力を４つに分散させて効果的に吸収することができる。しかも、４つのバネ構造体１０は、内固定部２１に対し、周回方向に沿って均等な間隔をあけて配置されているから、外力が４つのバネ構造体１０に対してほぼ均等に分散される。いずれかのバネ構造体１０に対して外力が集中すると、吸収しきれないおそれがあるが、制振装置５０ではそのようなおそれが発生しにくい。
【００９０】
走行中の車両には水平振動と垂直振動のいずれか一方だけが発生することよりも、両者が組み合わさった３次元的な振動が発生することが多い。その上、振動の方向がまちまちで定まっていないことが多い。
【００９１】
しかしながら、制振装置５０は前述した構成を採用することによって、ワイヤーバネ１３による水平振動に対する熱変換機能と垂直振動に対する熱変換機能とを同時並行的に発揮することができる。不定性３次元振動が構造物に発生した場合、そのうちの水平方向成分、垂直方向成分ともに４つのバネ構造体１０が抑制する。バネ構造体１０はそれぞれのワイヤーバネ１３が加えられた外力の向きと大きさに応じて熱変換機能を発揮することで振動を吸収する。
【００９２】
そのため、制振装置５０は３次元的などのような振動でも抑制することができる。したがって、制振装置５０は、抑制できる振動の範囲が従来技術よりも大幅に拡大されており、不定性３次元振動を十分に抑制できるようになっている。
【００９３】
制振装置５０は使用する際、ベース体1とベース体２１は、固定部２よりも固定部２２が鉛直方向の下側に配置され、天井１９９等の振動伝達部材が防犯カメラ２００等の制振対象物よりも上側に配置された状態で使用される。そのため、制振装置５０は、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されている場合について、不定性３次元振動を抑制することができる。
【００９４】
（変形例１）
続いて制振装置５０の変形例について図１３を参照して説明する。図１３は変形例に係る制振装置におけるベース体２１とバネ構造体１０とを示す図７と同様の斜視図である。
【００９５】
前述した制振装置５０は、バネ構造体１０を４つ有していたが、図１３に示すように、バネ構造体１０は３つでもよい。この場合も、３つのバネ構造体１０の周方向に沿った間隔が均等に設定されている。バネ構造体１０の個数が少なくなった分、個々のバネ構造体１０にかかる外力の大きさが増加する可能性があるが、このような場合でも、前述した制振装置５０と同様に、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されている場合について、不定性３次元振動を抑制することができる。
【００９６】
（変形例２）
また、前述した制振装置５０において、連鎖リング部材４０の代わりに図２２（ａ）に示すような連鎖リング部材４７を用いることもできる。連鎖リング部材４７は３つの金属リング４６を有している。金属リング４６は、環状部分の一部が欠落している。その欠落している部分が重ならないように、３つの金属リング４６が係合している。
【００９７】
また、連鎖リング部材４０の代わりに図２２（ｂ）に示すような伸縮ユニット１４０を用いることもできる。伸縮ユニット１４０は、シリンダ１４１と、ピストン１４２とを有している。シリンダ１４１は、内側に空洞部１４１ａが形成された中空円筒状の部材であり、一端部が内固定部５に固定されている。他端部は、ピストン１４２が挿通し得る孔部が形成され、内固定部２５から離されている。ピストン１４２は一端部に往復ヘッド１４２ａが形成され、他端部に回動部１４２ｂが形成されている。往復ヘッド１４２ａは、ゴムや樹脂等の変形し得る部材を用いて空洞部１４１ａに納まる形状で形成されている。回動部１４２ｂは、概ね球状の部材であり、内固定部２５の穴部２５ｂに応じた大きさに形成されている。穴部２５ｂは概ね球状に形成されている。
【００９８】
伸縮ユニット１４０の場合、内固定部５と内固定部２５との間隔に応じて往復ヘッド１４２ａが空洞部１４１ａ内を移動して長さが変化する。そして、往復ヘッド１４２ａが空洞部１４１ａ内を最も内固定部２５に近い位置まで移動すると、往復ヘッド１４２ａが空洞部１４１ａの下端部に接触して、それ以上移動できなくなり、この時点で伸縮ユニット１４０の長さが最大になる。そのため、伸縮ユニット１４０は、内固定部５と内固定部２５の間隔を決められた大きさよりも小さい大きさに規制する規制機能を有している。また、ベース体1とベース体２１に水平方向の位置ずれが発生した場合は、往復ヘッド１４２ａが変形し、その上、回動部１４２ｂが穴部２５ｂ内で回動するため、伸縮ユニット１４０は、水平方向の位置ずれにも対応できる。
【００９９】
第２の実施の形態
次に、図１４〜図１６を参照して本発明の第２の実施の形態に係る制振装置７０の構成について説明する。ここで、図１４は制振装置７０の構成を示す一部省略した断面図である。図１５は、ベース体６１と螺旋構造体７５を示す平面図である。図１６の(ａ）は螺旋構造体７５を示す側面図、（ｂ）は同じく正面図である。
【０１００】
制振装置７０はベース体５１と、ベース体６１と、２つの螺旋構造体５５と、連鎖リング部材４０とを有している。ベース体６１は本発明における第１のベース体であって、鋼等の金属や、アクリル樹脂、繊維強化プラスチック（Fiber Reinforced Plastics, FRP）といった樹脂材料等を用いて構成されている。ベース体５１は高さの低い有底筒状の構造を有し、固定部５２と、周側部５３と、内固定部５５とを有している。
【０１０１】
固定部５２は、厚さの厚い矩形板状部材の外表面部分に対応している。固定部５２の全体が平坦に形成されている。固定部５２は、固定部２と同様に振動伝達部材に固定される部分である。
【０１０２】
周側部５３は固定部５２の裏面側において、固定部５２および内固定部５５に対して直交し、かつ内固定部５５を取り囲むように形成されている。周側部５３はベース体６１の後述する周側部６３と互いに対向するように形成されている。
【０１０３】
内固定部５５は固定部２の裏面部分、すなわち前述した厚肉矩形板状部材の、周側部５３よりも内側の表面部分であって、ベース体５１において、固定部５２よりも鉛直方向の下側に位置するように配置された部分である。
【０１０４】
内固定部５５は平坦に形成されている。内固定部５５には、２つの螺旋構造体７５と、連鎖リング部材４０とが固定されている。また、挿通孔が形成されている。
【０１０５】
次に、ベース体６１は、ベース体１と同様に、鋼等の金属や、アクリル樹脂、FRPといった樹脂材料等を用いて構成されている。ベース体６１はベース体５１と同様の高さの低い有底筒状の構造を有し、固定部６２と、周側部６３と、内固定部６５とを有している。
【０１０６】
固定部６２は、矩形板状部材の外表面部分に対応している。固定部６２は、全体が平坦に形成されている。この固定部６２は、制振対象物が固定される部分である。
【０１０７】
周側部６３は固定部６２の裏面側において、固定部６２および内固定部６５に対して直交し、かつ内固定部６５を取り囲むように形成されている。周側部６３は前述した周側部５３と互いに対向するように形成されている。
【０１０８】
内固定部６５は固定部６２の裏面部分、厚肉矩形板状部材の、周側部６３よりも内側の表面部分であって、ベース体６１において、固定部６２よりも鉛直方向の上側に位置するように配置された部分である。
【０１０９】
内固定部６５は平坦に形成されている。内固定部６５には、２つの螺旋構造体７５と、連鎖リング部材４０とが固定されている。また、内固定部６５に内固定部２５と同様の挿通孔が形成されている。
【０１１０】
螺旋構造体７５は図１６（ａ），（ｂ）に詳しく示すようにワイヤーバネ７６と、棒状部材７７ａ，７７ｂとを有している。ワイヤーバネ７６は環状索部材であって環状部７６ａを複数備え、全体が螺旋状に形成されている。環状部７６ａは前述した索部材１６を概ね円環状に形成したものである。湾曲部１３ａと同様に環状部７６ａは例えば円形から楕円形に変化する等の形状の変化がおきた場合に復元力を発揮し、元の形状に戻ろうとする。
【０１１１】
棒状部材７７ａ，７７ｂは、断面角型の外側が平坦な部材である。棒状部材７７ａ，７７ｂは、長さ方向に沿って複数の貫通孔が等間隔に形成されている。棒状部材７７ａ，７７ｂはそれぞれの貫通孔にワイヤーバネ７６の環状部７６ａが挿通されることでワイヤーバネ７６と一体化されている。環状部７６ａは、中心７６ｐを挟んで対向している一部分（この部分を対向部ともいう）だけが棒状部材７７ａ，７７ｂに挿通されている。また、棒状部材７７ａ，７７ｂは各環状部７６ａの中心７６ｐを挟んで対向する位置に配置され、ワイヤーバネ７６の中心軸ＣＬ（図１６（ｂ）参照）と平行になっている。
【０１１２】
螺旋構造体７５は内固定部５５と、内固定部６５とによって挟まれている。しかも、それぞれの棒状部材７７ａが内固定部５５に固定されるとともに、棒状部材７７ｂが内固定部６５に固定されている。棒状部材７７ａ，７７ｂは図示しないボルトを用いて内固定部５５、内固定部６５に固定されている。
【０１１３】
こうすることにより、ワイヤーバネ７６がそれぞれ環状部７６ａを起立させて、内固定部５５と、内固定部６５の双方に固定されている。
【０１１４】
制振装置７０の場合、制振装置５０と同様に固定部５２を天井等の振動伝達部材に固定し、固定部６２に防犯カメラ等の制振対象物を固定して使用する。制振対象物を固定部６２に固定すると、制振対象物にかかる重力と、ベース体６１にかかる重力によって螺旋構造体７５のワイヤーバネ７６が下方に引き伸ばされる。この状態で振動伝達部材が上方向に移動すると、ワイヤーバネ７６がワイヤーバネ１３と同様の熱変換機能を発揮して、振動の原因となった外力が吸収される。また、振動伝達部材が水平方向に移動した場合も、ワイヤーバネ７６がワイヤーバネ１３と同様の熱変換機能を発揮して、振動の原因となった外力が吸収される。制振装置７０も制振装置５０と同様、防犯カメラ等の制振対象物に外力が直接伝達されることはなく、螺旋構造体７５を介して伝達される。その螺旋構造体７５において、振動の原因となった外力が吸収されるので、制振装置７０によっても、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されている場合について、不定性３次元振動を十分に抑制できるようになっている。
【０１１５】
第３の実施の形態
次に、図１８を参照して本発明の第３の実施の形態に係る制振装置１００の構成について説明する。図１８は制振装置１００の構成を示す断面図である。
【０１１６】
制振装置１００は、ベース体１１０と、ベース体１２０と、２つのバネ構造体１０とを有している。
【０１１７】
ベース体１１０は、固定部１１１と、内固定部１１３と、周側部１１２とを有している。ベース体１１０は、有底円筒状の部材の開口部分を内固定部１１３により閉鎖したような構造を有している。
【０１１８】
固定部１１１は本発明における第１の固定部に対応し、厚肉円板状の部材である。内固定部１１３は本発明における第１の内固定部に対応し、厚肉円板状の部材であるが、中央に開口部１１３ａを有している。また、内固定部１１３は、周側部１１２の高さに応じた間隔を隔てて固定部１１１と平行かつ対向するように配置されている。周側部１１２は円筒状部材の側面部分に相当している。周側部１１２は、内固定部１１３を取り囲み、かつ固定部１１１と内固定部１１３とをつなぐように形成されている。
【０１１９】
ベース体１２０は、固定部１２２と、内固定部１２１と、連結部１２３とを有している。ベース体１２０は、２枚の厚肉円板状部材を板状または棒状部材で連結したような構造を有している。
【０１２０】
固定部１２２は、固定部１１１よりも大きさの小さい厚肉円板状の部材である。内固定部１２１も、固定部１１１より大きさの小さい厚肉円板状の部材である。固定部１２２は、ベース体１１０の外側で、内固定部１１３よりも下側に配置されている。
【０１２１】
内固定部１２１は、固定部１１１と内固定部１１３との間に納められ、内固定部１１３よりも鉛直方向の上側に位置するように配置されている。また、内固定部１２１は、連結部１２３の高さに応じた間隔を隔てて固定部１２２と互いに平行かつ対向するように配置されている。連結部１２３は、板状または棒状部材であって、内固定部１１３の開口部１１３ａに挿通され、固定部１２２と内固定部１２１とに接続されて両者を連結している。
【０１２２】
２つのバネ構造体１０は、内固定部１１３、内固定部１２１および周側部１１２によって囲まれる格納スペース１３０に納められ、内固定部１１３と内固定部１２１に固定されている。
【０１２３】
制振装置１００は、固定部１１１を天井１９９などの振動伝達部材に固定し、かつ固定部１２２に防犯カメラ２００等の制振対象物を固定して使用する。すると、防犯カメラ２００にかかる重力とベース体１２０にかかる重力が２つのバネ構造体１０に作用することによって、２つのバネ構造体１０が撓む。この状態で上方向の振動が発生し、天井１９９が上方向に移動すると、ベース体１１０が上方向に移動して内固定部１１３と内固定部１２１の間隔が狭まり、バネ構造体１０がつぶれるように変形する。すると、２つのバネ構造体１０が熱変換機能を発揮して、振動の原因となった外力が吸収される。
【０１２４】
また、水平方向の振動が発生すると、天井１９９が水平方向に移動して内固定部１１３と内固定部１２１に水平方向の位置ずれが発生し、バネ構造体１０が変形する。この場合も２つのバネ構造体１０が熱変換機能を発揮して、振動の原因となった外力が吸収される。
【０１２５】
制振装置１００の場合も制振装置５０と同様、外力が防犯カメラ等の制振対象物に直接伝達されることはなく、バネ構造体１０を介して伝達される。そのバネ構造体１０において、振動の原因となった外力が吸収されるので、制振装置１００によっても、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されている場合について、不定性３次元振動を十分に抑制することができる。
【０１２６】
前述の制振装置５０では、防犯カメラ２００にかかる重力とベース体２１にかかる重力によって、バネ構造体１０が引き延ばされていた。そのため、バネ構造体１０のワイヤーバネ１３が伸びきってしまうおそれがあり、これを連鎖リング部材４０によって解消していた。しかしながら、制振装置１００の場合は、防犯カメラ２００にかかる重力とベース体１２０にかかる重力により、２つのバネ構造体１０がつぶれるように変形しているため、ワイヤーバネ１３が伸びきってしまうおそれがない。また、２つのバネ構造体１０が撓んでいることで、振動吸収作用がより発揮されやすくなっている。
【０１２７】
さらに、制振装置１００では、２つのバネ構造体１０の代わりに図１９に示すワイヤーバネ８０を用いてもよい。ワイヤーバネ８０は開口部１１３ａの全体を取り囲める長さを有し、かつワイヤーバネ７６と同様の環状部７６ａを多数有している。前述したワイヤーバネ７６では、複数の環状部７６が直線状に配列されていたが、ワイヤーバネ８０では、複数の環状部７６が円周状に配列されて一つにつながっている。このようなワイヤーバネ８０を格納スペース１３０に納め、内固定部１１３と内固定部１２１とに固定してもよい。そうすると、ワイヤーバネ８０が振動吸収作用を発揮し、制振装置１００による振動を吸収効果が得られる。
【０１２８】
第４の実施の形態
次に、図２０〜図２１を参照して本発明の第４の実施の形態に係る制振装置１５０について説明する。図２０は、鉄道車両３００内部の要部を示す一部省略した正面図である。鉄道車両３００は、床３０１と、側壁３０２と、妻部３０３と、天井３０４と、つなぎ部３０５とを有している。
【０１２９】
この鉄道車両３００に防犯カメラを取り付ける場合、防犯カメラ２００のように、天井３０４につりさげ状に固定される場合がある。この場合、防犯カメラ２００に鉛直方向の重力が作用するので、前述した制振装置５０、７０、１００を天井３０４に固定し、その制振装置５０、７０、１００に防犯カメラ２００を固定すればよい。
【０１３０】
しかしながら、防犯カメラ２１０のように、天井３０４と側壁３０２との間に配置されたつなぎ部３０５に固定される場合も考えられる。つなぎ部３０５は、床３０１と平行ではなく、天井３０４に対して傾斜している。そのため、つなぎ部３０５に制振装置５０を固定すると、連鎖リング部材４０における金属リング４１の配列方向が鉛直方向にならない。そのため、天井３０４に対して傾斜している、例えばつなぎ部３０５のような部分に固定される防犯カメラ２１０を制振対象物とする場合、制振装置５０、７０、１００を用いることは好ましくない。
【０１３１】
防犯カメラ２１０のように、水平でなく垂直でもない部分に固定される構造物が制振対象物であるときは、図２１に示す制振装置１５０を使用することが好ましい。制振装置１５０は、制振装置１００と比較して、連鎖リング部材４０の代わりに連鎖リング部材４５を有する点で相違している。連鎖リング部材４５は、連鎖リング部材４０と同様に３つの金属リング４１を有するが、３つの金属リング４１の配列方向が、制振装置１５０をつなぎ部３０５に固定したときの鉛直方向ｇに一致するように構成されている。そのため、連鎖リング部材４５によって、ワイヤーバネ１３の伸びきりを防止できる。
【０１３２】
この制振装置１５０に防犯カメラ２１０を固定した場合、ベース体２１および防犯カメラ２１０の重力は鉛直方向ｇと一致している。鉛直方向ｇは、ベース体１からベース体２１に向かう方向の成分ｇ１と、ベース体１およびベース体２１に沿った方向の成分ｇ２とに分解することができる。また、つなぎ部３０５による外力の成分も成分ｇ１と、成分ｇ２とに分解することができる。そのため、防犯カメラ２１０に対する振動を制振装置１５０によって吸収することができる。
【０１３３】
一方、妻部３０３に固定される防犯カメラ２２０については、連鎖リング部材４５における３つの金属リング４１の配列方向を図２１よりも鋭角にした上で、制振装置１５０を図示しない受け金具を介して妻部３０３に固定し、その制振装置１５０に防犯カメラ２２０を固定すればよい。妻部３０３は垂直方向に設置されているから制振装置１５０を妻部３０３に直に固定すると、３つの金属リング４１の配列方向を鉛直方向に一致させることができない。そのため、連鎖リング部材４０による間隔規制機能が発揮されない恐れがあり、好ましくない。そこで、受け金具を使用する。受け金具は、下側よりも上側の厚みが厚く形成されている。そのため、制振装置１５０を受け金具を介して妻部３０３に固定すると、制振装置１５０の下側よりも上側が手前に張り出すため、３つの金属リング４１の配列方向を鉛直方向に一致させることができる。
【０１３４】
以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。
【０１３５】
以上の実施の形態では、制振対象物として主に防犯カメラを取り上げ、振動伝達部材として鉄道車両を取り上げているが、本発明は制振対象物と、振動伝達部材が上記以外の場合についても適用することができる。例えば制振対象物がビル内のダクトであり、振動伝達部材がビルの天井である場合も適用することができる。
【０１３６】
制振装置５０では、周側部３と周側部２３とが互いに対向するように形成されているため、格納スペース１９内へのゴミ等の異物の進入を防止し得るが、周側部３と周側部２３とが互いに対向するように形成されていなくてもよい。また、制振装置５０は２本のゴムバンド３１、３２を有しているが、いずれか１本だけでもよい。連鎖リング部材４０は、３つの金属リング４１を有しているが、金属リング４１は２本でもよいし、４本以上でもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明を適用することにより、構造物の振動を抑制する制振装置において、抑制可能な振動の範囲を拡大するとともに、振源が制振対象物よりも下側に配置されない形態で制振対象物が設置される場合について、不定性３次元振動を抑制できるようにすることができる。本発明は、構造物の振動を抑制する制振装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１，２１，５１，６１，１１０，１２０…ベース体、２，２２，５２，６２，１１１，１２２…固定部、３，２３，５３，６３，１１２…周側部、５，２５，５５，６５，１１３，１２１…内固定部、１０…バネ構造体、１３，７６，８０…ワイヤーバネ、１３ａ…湾曲部、１６…索部材、１９，１３０…格納スペース、３１，３２…ゴムバンド、４０，４７…連鎖リング部材、４１，４６…金属リング、６４…線状部材、６５…単位索部材、７５…螺旋構造体、５０，７０，１００，１５０…制振装置、１４０…伸縮ユニット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の振動を抑制する制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
木造建築物、高層建築物、産業機械、橋梁、高架式の道路や線路といった固定構造物や、車両、航空機、船舶といった移動構造物は地震や強風、車両の走行等による外力を受けるとその外力に応じて振動する。また、移動構造物や産業機械は移動中または運転中も種々の要因によって振動する。
【０００３】
従来、こうした構造物に発生する振動を抑制することを目的とした技術が知られている。例えば、木造建築物や高層建築物の地震や強風等による振動を抑制する装置としてＴＭＤ（Tuned Mass Damper）と呼ばれる装置が知られている。この装置は錘とその錘を振動自在に支持する弾性支持部材とから構成され、錘の振動周期が構造物の固有振動周期とほぼ同一となるように、錘の質量および弾性支持部材のばね定数が調整されている。このようなＴＭＤに関して例えば特許文献１には、複数の錘のそれぞれが構造物の複数次の固有振動周期と同一の振動周期で振動するように構成された装置が開示されている。
【０００４】
その他、構造物に発生する振動を抑制することを目的とした技術として、特許文献２，３，４に開示されている技術があった。特許文献２には、振り子とその振り子の錘を支える斜面を対称に配設した振り子式制御装置が開示されている。また、特許文献３には制震装置を屋根の棟構造にあわせて対として設置した制震構造が開示されている。特許文献４には竹の子ばね状の振動減衰装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−４９３８７号公報
【特許文献２】特開平７−３２４５１８号公報
【特許文献３】特許第３４８３５３５号公報
【特許文献４】特開２０００−２８３２２７号公報
【特許文献５】特開２０１１−２７１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来技術によれば、地震や強風等によって固定構造物に発生する振動や移動構造物に発生する振動を抑制することが可能になる。
【０００７】
しかし、特許文献１，２，３に開示されている装置では、振動を減衰させるための部材の構造上、構造物が水平面に沿って動く２次元的な水平方向の振動（以下「水平振動」という）を抑制できるに留まり、構造物が高さ方向に動く垂直方向の振動（以下「垂直振動」という）は抑制することが極めて困難であった。
【０００８】
また、特許文献４に開示されている装置は、振動を減衰させるための竹の子ばねが軸方向に沿って伸縮するように構成されているため、軸方向に沿っている振動しか抑制することができなかった。
【０００９】
つまり、上述した従来技術では、振動の方向が限られ、しかも装置の構造がその振動に対応しているときは、期待した振動抑制効果が得られるが、そうでなければ期待した振動抑制効果が得られないという課題があった。
【００１０】
ところが、地震によって固定構造物や移動構造物に発生する振動、移動中の車両等に発生する振動、車両の走行に伴い橋梁等に発生する振動は水平振動と垂直振動とが組み合わさった３次元的な振動であり、しかも構造物の動く方向が定まっていない振動（以下「不定性３次元振動」という）であることがある。特に地震によって固定構造物や移動構造物に発生する振動は不定性３次元振動であることが多いため、振動を抑制する装置の構造を地震による振動に正確に適合させることは困難である。
【００１１】
一方、不定性３次元振動を抑制し得る装置として、従来、特許文献５に開示されている制振装置が知られていた。
【００１２】
しかし、この制振装置は、制振対象物にかかる重力や錘にかかる重力を鉛直方向の上側から作用させることにより螺旋構造体を撓ませる構造を有していた。制振装置を作動させるときは、主に木造家屋の床等に固定する場合や、水平な台上に制振装置を設置してその上側から精密機械等の制振対象物を載置することが想定されているに過ぎなかった。従来の制振装置は、不定性３次元振動の伝達源となる部材（「振動伝達部材」ともいう）が制振対象物と同じ場合（例えば、木造家屋等の建物自体が制振対象物の場合）か、振動伝達部材が制振対象物よりも鉛直方向の下側に配置されている場合（例えば、振動伝達部材である建物の床に制振対象物としてのサーバが設置されている場合）を想定した構造になっていた。
【００１３】
そのため、例えば、車両や建物の天井、壁面等に固定されている防犯カメラ、監視カメラ等の精密機械や、天井や壁面等に固定されているダクトや空調装置といった構造物については、従来の制振装置によって不定性３次元振動を抑制することはできなかった。例えば、防犯カメラや監視カメラの場合、車両や建物の天井、壁面等が振動伝達部材になることが多く、振動伝達部材が制振対象物たる防犯カメラや監視カメラよりも鉛直方向の下側に配置されることは少ない。
【００１４】
このように従来技術では、抑制できる振動の範囲が限られ、固定構造物についても移動構造物についても、不定性３次元振動を抑制することが極めて困難であるという課題があった。
【００１５】
また、従来技術では、制振対象物の不定性３次元振動を抑制し得る設置形態が限られ、振動伝達部材が制振対象物よりも鉛直方向の上側に配置されているときは、不定性３次元振動を抑制することができなかった。
【００１６】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、構造物の振動を抑制する制振装置において、抑制可能な振動の範囲を拡大するとともに、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されている場合について、不定性３次元振動を抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明は、複数の線状部材をより合わせた索部材を湾曲させた湾曲部を有する湾曲索部材と、振動の伝達源となる振動伝達部材に固定される第１の固定部を備えた第１のベース体と、制振対象物が固定される第２の固定部を備えた第２のベース体とを有し、第１のベース体と第２のベース体とは、第１の固定部よりも第２の固定部が鉛直方向の下側に位置するように配置され、第１のベース体は、第１の固定部よりも鉛直方向の下側に位置するように配置された第１の内固定部を有し、第２のベース体は、第２の固定部よりも鉛直方向の上側に位置するように配置された第２の内固定部を有し、第１の内固定部と第２の内固定部とによって挟まれる格納スペースに湾曲索部材が納められ、かつ湾曲部が起立するようにして湾曲索部材が第１の内固定部と第２の内固定部とに固定されている制振装置を特徴とする。
【００１８】
この制振装置では、湾曲索部材が格納スペースに納められ、第１の内固定部と第２の内固定部とに固定されている。第１の内固定部よりも鉛直方向の上側に配置されている第１の固定部が振動伝達部材に固定され、第２の内固定部よりも鉛直方向の下側に配置されている第２の固定部に制振対象物が固定されるから、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置される。
【００１９】
上記制振装置の場合は、第１の内固定部と第２の内固定部とに係合され、かつ第１の内固定部と第２の内固定部との間隔を決められた大きさよりも小さい大きさに規制する間隔規制部材を更に有することが好ましい。
【００２０】
この制振装置では、間隔規制部材が第１の内固定部と第２の内固定部との間隔を決められた大きさよりも小さい大きさに規制するため、湾曲索部材における湾曲部の変形具合が一定程度よりも小さくなる。
【００２１】
また、上記制振装置において、一端部と他端部の双方が第２の固定部に固定され、かつその一端部と他端部の中間に位置する中間部が第１の固定部を横断するようにして第１のベース体および第２のベース体に装着された弾性部材からなる弾性バンドを更に有することが好ましい。
【００２２】
この制振装置では、弾性バンドが元の形状を戻ろうとする復元力を発揮するため、第１のベース体が振動伝達部材とともに動いても、第１のベース体が弾性バンドによって元の位置に引き戻される。
【００２３】
さらに、上記制振装置において、弾性バンドを２本有し、そのそれぞれの弾性バンドが直交するようにして第１のベース体および第２のベース体に装着されていることが好ましい。
【００２４】
この制振装置では、第１のベース体が振動伝達部材とともにどの方向に動いても、第１のベース体が２本の弾性バンドによってほぼ同じようにして元の位置に引き戻される。
【００２５】
さらに、上記制振装置では、第１の固定部の表面に弾性バンドの形状に応じた溝部が形成され、その溝部に弾性バンドが納められているようにすることができる。
【００２６】
さらに、第１のベース体および第２のベース体は、第１の内固定部および第２の内固定部を取り囲み、かつ互いに対向するように形成された第１の周側部および第２の周側部をそれぞれ有することが好ましい。
【００２７】
また、間隔規制部材は、第１の固定部を振動部材に固定したときの鉛直方向に沿って伸縮自在に構成されているようにすることができる。
【００２８】
上記いずれの制振装置も、間隔規制部材は、複数の金属製リング部材が連鎖状に接続された連鎖構造を有するようにすることができる。
【００２９】
そして、上記制振装置の場合、第１の内固定部は、中央に開口部を有し、かつ第１の固定部に対向するように配置され、第１のベース体は、第１の内固定部を取り囲み、かつ第１の固定部と第１の内固定部とをつなぐように形成された第１の周側部を有し、第２の内固定部は、第１の内固定部よりも鉛直方向の上側に位置するように配置され、第２のベース体は、第１の内固定部の開口部に挿通されて第２の内固定部と第２の固定部とを連結する連結部を有するようにすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上詳述したように、本発明によれば、構造物の振動を抑制する制振装置において、抑制可能な振動の範囲を拡大するとともに、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されている場合について、不定性３次元振動を抑制できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制振装置の構成を示す斜視図である。
【図２】同じく制振装置の構成を示す平面図である。
【図３】図１の制振装置の図２の３−３線断面図である。
【図４】ベース体の一例を示す斜視図である。
【図５】図１の制振装置の側面図である。
【図６】同じく裏面図である。
【図７】ベース体とバネ構造体とを示す一部省略した斜視図である。
【図８】２つのベース体および連鎖リング部材を示す一部省略した斜視図である。
【図９】図１の制振装置の使用状態の一例を示す図３と同様の断面図である。
【図１０】図９において、振動伝達部材が上方向に移動した状態を示す図３と同様の断面図である。
【図１１】同じく、振動伝達部材が左方向に移動した状態を示す図３と同様の断面図である。
【図１２】バネ構造体における長さの変化を示し、（ａ）はワイヤーバネが伸びきった場合を示す図、（ｂ）はワイヤーバネが伸びきる直前を示す図である。
【図１３】変形例に係るベース体とバネ構造体とを示す一部省略した斜視図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る制振装置の構成を示す断面図である。
【図１５】図１４の制振装置を構成するベース体と、螺旋構造体を示す平面図である。
【図１６】(ａ）は螺旋構造体の一例を示す側面図、（ｂ）は同じく正面図である。
【図１７】索部材の一例を示す断面図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る制振装置の使用状態の一例を示す断面図である。
【図１９】別のワイヤーバネを示す平面図である。
【図２０】鉄道車両内部の要部を示す一部省略した正面図である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態に係る制振装置の設置状態の一例を示す断面図である。
【図２２】（ａ）は変形例に係る連鎖リング部材を示す斜視図、（ｂ）は伸縮ユニットを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００３３】
第１の実施の形態
（制振装置の構成）
まず、図１〜図８を参照して本発明の第１の実施の形態に係る制振装置の構成について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る制振装置５０の構成を示す斜視図、図２は同じく制振装置５０の構成を示す平面図である。図３は図２の３−３線断面図で、図４はベース体１の斜視図である。また、図５は制振装置５０の側面図、図６は裏面図である。そして、図７はベース体２１とバネ構造体１０とを示す一部省略した斜視図、図８はベース体１、ベース体２１および連鎖リング部材４０を示す一部省略した斜視図である。
【００３４】
図１〜図８に示すとおり、制振装置５０はベース体１と、ベース体２１と、４つのバネ構造体１０と、ゴムバンド３１，３２と、連鎖リング部材４０とを有している。制振装置５０は、鉄道車両の天井等につりさげられた状態で固定される防犯カメラ等の構造物や、ダクト、空調装置といったの建物の天井や壁面等に固定される構造物を制振対象物とする場合に使用される。そして、制振装置５０では、ベース体１とベース体２１とは、固定部２よりも固定部２２が鉛直方向の下側に位置するように配置されている。
【００３５】
ベース体１は本発明における第１のベース体に対応していて、鋼等の金属やアクリル樹脂、繊維強化プラスチック（Fiber Reinforced Plastics, FRP）といった樹脂材料等を用いて構成されている。ベース体１は高さの低い有底円筒状の構造を有し、固定部２と、周側部３と、内固定部５とを有している。
【００３６】
固定部２は、本発明における第１の固定部に対応していて、図１、図２、図４等に詳しく示すように、制振対象物に応じた大きさを有する厚肉円板状部材の外表面部分に対応している。固定部２は、後述する溝部４の形成されている部分を除いて平坦に形成されている。この固定部２は、振動の伝達源となる振動伝達部材、例えば鉄道車両の天井等に固定される部分である。
【００３７】
固定部２の表面には２本の溝部４が形成されている。各溝部４は、固定部２の中央をとおって固定部２を横断するように形成され、中央部分で十字状に交差している。各溝部４は、それぞれゴムバンド３１，３２の形状に応じた大きさに形成されている。また、各溝部４にゴムバンド３１，３２が納められた際、固定部２の表面よりもゴムバンド３１，３２が外に突出しないようにするため、各溝部４の深さが、ゴムバンド３１の厚さとゴムバンド３２の厚さとを加えた厚さに応じた深さに設定されている。
【００３８】
周側部３は固定部２の裏面側において、固定部２および内固定部５に対して直交し、かつ内固定部５を取り囲むように形成されている。周側部３はベース体２１の後述する周側部２３と互いに対向するように形成されている。
【００３９】
内固定部５は本発明における第１の内固定部に対応している。内固定部５は固定部２の裏面部分、すなわち前述した厚肉円板状部材の、周側部３よりも内側の表面部分であって、ベース体１において、固定部２よりも鉛直方向の下側に位置するように配置された部分である。
【００４０】
内固定部５のほぼ全体が平坦に形成されている。内固定部５には、図７に詳しく示すような４つのバネ構造体１０が固定され、さらに図８に詳しく示すような連鎖リング部材４０が係合されている。また、図８に示すように、内固定部５には挿通孔５ａが形成されている。挿通孔５ａは、後述する金属リング４１の環状部分に応じた形状に形成されている。ここに金属リング４１が挿通されて、内固定部５に金属リング４１が係合している。
【００４１】
次に、ベース体２１について説明する。ベース体２１は、本発明における第２のベース体に対応していて、ベース体１と同様に、鋼等の金属や、アクリル樹脂、FRPといった樹脂材料等を用いて構成されている。ベース体２１はベース体１と同様の高さの低い有底円筒状の構造を有し、固定部２２と、周側部２３と、内固定部２５とを有している。
【００４２】
固定部２２は、本発明における第２の固定部に対応していて、図１、図３、図６等に詳しく示すように、厚肉円板状部材の外表面部分に対応している。固定部２２の全体が平坦に形成されている。この固定部２２は、制振の対象となる制振対象物、例えば鉄道車両に取り付けられる防犯カメラや、ダクト等が固定される部分である。
【００４３】
固定部２２は、ゴムバンド３１の一端部３１ａおよび他端部３１ａと、ゴムバンド３２の一端部３２ａおよび他端部３２ａとが螺子３３を用いて固定されている。そして、一端部３１ａ、他端部３１ａ等が固定されている部分の内側に円形の固定ゾーン２４が配置されている。固定ゾーン２４は制振対象物の大きさに対応した大きさに形成されている。この固定ゾーン２４に後述する防犯カメラ２００が固定される。
【００４４】
周側部２３は固定部２２の裏面側において、固定部２２および内固定部２５に対して直交し、かつ内固定部２５を取り囲むように形成されている。周側部２３は前述したベース体１の周側部３と互いに対向するように形成されている。
【００４５】
内固定部２５は本発明における第２の内固定部に対応している。内固定部２５は固定部２２の裏面部分、すなわち、厚肉円板状部材の周側部２３よりも内側の表面部分であって、ベース体２１において、固定部２２よりも鉛直方向の上側に位置するように配置された部分である。
【００４６】
内固定部２５は内固定部５と同様にほぼ全体が平坦に形成されている。内固定部２５には、内固定部５と同様、４つのバネ構造体１０が固定され、連鎖リング部材４０が係合されている。また、図８に示したように、内固定部２５には挿通孔２５ａが形成されている。挿通孔２５ａは金属リング４１の環状部分に応じた形状に形成されている。ここに内固定部５とは別の金属リング４１が挿通されて、内固定部２５に金属リング４１が係合している。そして、挿通孔２５ａと前述した挿通孔５ａとは互いに上下に重なる位置に形成され、ベース体１の固定部２が振動伝達部材に固定されたとき、互いに鉛直方向に沿って並び得る位置に形成されている。
【００４７】
次に、バネ構造体１０について説明する。バネ構造体１０は、図３、図７に示すように、バネ装着部材１１，１２と、ワイヤーバネ１３とを有している。バネ構造体１０は、ベース体１とベース体２１とによって形成される格納スペース１９に納められている。格納スペース１９は内固定部５と内固定部２５とが向かい合わせになって形成され、内固定部５、内固定部２５、周側部３および周側部２３によって囲まれる円柱状の空間である。
【００４８】
バネ装着部材１１は矩形状の板材であり、図７に示すように、長手方向一端部に挿通孔が形成されている。挿通孔はワイヤーバネ１３の太さに応じた大きさで、バネ装着部材１１を短手方向に沿って貫通するように形成されている。また、この挿通孔の反対側に２つの固定穴が形成されている。各固定穴にはそれぞれワイヤーバネ１３の一端部と他端部とが挿入されて固定されている。バネ装着部材１１はボルト１４を用いて内固定部２５に固定されている。
【００４９】
バネ装着部材１２は矩形状の板材であり、その短手方向両端部に挿通孔が形成されている。各挿通孔はワイヤーバネ１３の太さに応じた大きさで、バネ装着部材１２を長手方向に沿って貫通するように形成されている。バネ装着部材１２はボルト１５を用いて内固定部５に固定されている。
【００５０】
ワイヤーバネ１３は本発明における湾曲索部材であって、湾曲部１３ａを２つ有している。湾曲部１３ａは、後述する索部材１６を適度に湾曲させて概ね環状に形成された部分であり、図３、図７に示すように、内固定部２５および内固定部５に対して起立している。
【００５１】
そして、バネ構造体１０では、索部材１６の一端部と他端部とがバネ装着部材１１の固定穴に挿入されて固定されている、また、その固定されている部分の中間部分が、バネ装着部材１２の挿通孔に挿通され、さらにバネ装着部材１１の挿通孔にも挿通されることで索部材１６の中間部分にバネ装着部材１１、１２が装着され、これにより、図７に示すような湾曲部１３ａが２つ形成されている。
【００５２】
また、バネ装着部材１１，１２がそれぞれ内固定部２５、内固定部５に固定されており、これにより、２つの湾曲部１３ａが起立するように、内固定部２５と内固定部５とにワイヤーバネ１３が固定されている。
【００５３】
ワイヤーバネ１３では、索部材１６が強固な弾力性を有する弾性部材であり、そのような索部材１６を用いて湾曲部１３ａが形成されている。そして、湾曲部１３ａは、形状の変化がおきたときに元の形状に戻ろうとする復元力を発揮する。
【００５４】
索部材１６は図１７に示すように、断面円形状の線状部材６４を複数（図８では１９本）より合わせて単位索部材６５とし、この単位索部材６５をさらに複数本（図１７では７本）より合わせ、かつ捩り込んで形成されている。本実施の形態に係る索部材１６は鋼索であり、強固な弾力性を有している。なお、図１７に示した索部材１６は合計１３３本の線状部材６４がより合わされている。
【００５５】
続いて、ゴムバンド３１，３２について説明する。ゴムバンド３１，３２はともに本発明における弾性バンドに対応している。ゴムバンド３１，３２は洋裁や手芸等で使用されるいわゆるゴム紐であって、ゴムを糸でコーティングした部材であり、幅方向の断面が概ね矩形状に形成されている。本実施の形態では、ゴムバンド３１，３２として、ゴム紐を用いることを想定しているが、糸でコーティングされていない断面矩形状の平ゴムを用いてもよい。また、ゴムバンド３１，３２として、ゴムをチューブ状に成形したゴムチューブを用いてもよいし、断面円形状に成形したゴムロープを用いてもよい。
【００５６】
そして、ゴムバンド３１，３２は、図１、２、５等に示すようにベース体１、ベース体２１に装着されている。この場合、ゴムバンド３１，３２は、それぞれの一端部３１ａ，３２ａと他端部３１ａ，３２ａとが螺子３３を用いて固定部２２に固定され、その中間に位置する中間部３１ｂ、３２ｂが固定部２を横断している。また、中間部３１ｂ、３２ｂが固定部２の溝部４に納められ、かつ互いに直交している。
【００５７】
さらに、連鎖リング部材４０について説明する。連鎖リング部材４０は本発明に係る間隔規制部材に対応していて、内固定部５と内固定部２５との間隔を決められた大きさよりも小さい大きさに規制する機能を有している。連鎖リング部材４０は、図３、図８に示すように、３つの金属リング４１を用いて構成されている。各金属リング４１は互いの環状部分が１つずつ係合することで連鎖状に接続されている。
【００５８】
そして、連鎖リング部材４０では、中間を除く両側２つの金属リング４１がそれぞれ内固定部５、内固定部２５に係合されている。内固定部５の挿通孔５ａと、内固定部２５の挿通孔２５ａにそれぞれ金属リング４１が挿通されて、各金属リング４１が内固定部５と、内固定部２５とにそれぞれ係合されている。
【００５９】
前述したとおり、挿通孔５ａ，２５ａが鉛直方向に沿って並ぶような位置に形成されており、各金属リング４１の環状部分がそれぞれ係合している。連鎖リング部材４０は、金属リング４１同士の係合状態が変わることで鉛直方向に沿って伸縮自在であり、しかも内固定部５と内固定部２５に対する係合状態が変わることで鉛直方向以外の斜め方向に沿っても動き得る構造を有している。
【００６０】
このような連鎖リング部材４０について図１２を参照しながらさらに説明すると次のとおりである。まず、振動伝達部材に振動が発生したことに伴いベース体１が上方向に移動したとする。この場合、バネ構造体１０がベース体１の内固定部５に固定されているので、ベース体１の移動に伴い、バネ構造体１０のワイヤーバネ１３が上方向に引っ張られる。そして、バネ構造体１０は図１２（ａ）に示すように上方向に伸びきってしまうと、それ以上伸びる余地がなくなる。それからさらにベース体１が上方向に移動すると、のびきったバネ構造体１０に対して、ベース体２１にかかる重力と制振対象物にかかる重力とが作用するため、制振装置５０が破損するおそれがある。そのため、制振装置５０では、バネ構造体１０のワイヤーバネ１３が伸びきってしまわないようにすることが好ましい。制振装置５０では、そのようにならないよう、連鎖リング部材４０によって内固定部５と内固定部２５の間隔を決められた大きさよりも小さい大きさに規制している。
【００６１】
ここで、図１２（ａ）に示すように、周側部３の内固定部５から最も離れた端部３ａと、周側部２３の内固定部２５から最も離れた端部２３ａとのワイヤーバネ１３が伸びきった時点での上下間隔をｈ１とする。そして、図１２（ｂ）に示すように、端部３ａと端部２３ａとの上下間隔が、ワイヤーバネ１３が伸びきる直前の上下間隔ｈ２（ｈ２はｈ１よりも小さいので、ｈ２＜ｈ１）になったときに、長さが最長となるように連鎖リング部材４０の長さが設定されている。すなわち、制振装置５０では、端部３ａと端部２３ａとの上下間隔がｈ２になったときの内固定部５と内固定部２５との上下間隔をＳとし、連鎖リング部材４０の最も長い長さがそのＳになるように、金属リング４１の直径が設定されている。
【００６２】
（制振装置の動作内容）
続いて以上の構成を有する制振装置５０の動作内容について、図９〜図１１を参照して説明する。制振装置５０は、ベース体２１がベース体１よりも鉛直方向の下側に位置するように配置した状態で使用する。
【００６３】
そして、例えば、図９に示すように、ベース体１の固定部２を鉄道車両の天井１９９に固定する。固定部２には、溝部４が形成されていて、その溝部４の深さがゴムバンド３１の厚さと、ゴムバンド３２の厚さとを加えた厚さに応じた深さであり、その溝部４の中にゴムバンド３１，３２が納まっている。そのため、ゴムバンド３１，３２がベース体１およびベース体２１に装着されていても固定部２が平坦になっているから、制振装置５０を天井１９９にしっかりと固定できる。
【００６４】
一方、制振対象物としての防犯カメラ２００がベース体２１の固定部２２に固定される。この場合、図９に示すように、防犯カメラ２００の装着部２０１が螺子２０２を用いて固定部２２の固定ゾーン２４に固定される。
【００６５】
天井１９９は鉄道車両の天井である。鉄道車両は走行中に横揺れや縦揺れを発生し、振動の向きが定まっていないため、不定性３次元振動を発生する。そのような鉄道車両の天井１９９に防犯カメラ２００を直に固定すると、その不定性３次元振動が天井１９９から防犯カメラ２００に伝達される。防犯カメラ２００は、不定性３次元振動を受け続けると破損や故障の恐れがある。しかも、撮影された映像に不規則な揺れによる乱れが発生することで映像が見苦しいものとなる等、画質の劣化が避けられない。
【００６６】
そのため、防犯カメラ２００について、不定性３次元振動を抑制することが望ましい。天井１９９が振動の伝達源となる振動伝達部材に相当し、防犯カメラ２００が制振対象物に相当する。
【００６７】
そして、バネ構造体１０が内固定部５と内固定部２５に固定されているため制振装置５０に防犯カメラ２００を固定すると、防犯カメラ２００にかかる重力とベース体２１にかかる重力とがバネ構造体１０に作用してバネ構造体１０を引き延ばし、端部３ａと端部２３ａとが離れて両者の間に隙間ができる。以下の説明ではこの状態を振動のない基準状態としている。
【００６８】
一方、端部３ａと端部２３ａとの間隔が前述したｈ２になってしまうと、連鎖リング部材４０の長さが最長となり、それ以上、バネ構造体１０を上下に引き延ばすことができなくなる。すると、バネ構造体１０の長さを縮める（バネ構造体１０をつぶす）ことはできても引き延ばすことはできなくなり、バネ構造体１０の変形許容度が減少する。バネ構造体１０は、ワイヤーバネ１３の変形によって振動吸収作用を発揮するため、バネ構造体１０による振動吸収作用が減殺されてしまう。そのため、端部３ａと端部２３ａとの間隔は、基準状態において、０よりも大きく、かつｈ２よりも小さい大きさに設定されるよう、防犯カメラ２００の重量に応じて、索部材１６の太さや強度、ベース体２１のサイズや重量を設定する。このようにすることで、バネ構造体１０について、長さを縮めることも伸ばすこともできるから、バネ構造体１０による振動吸収作用が効果的に発揮されるようになる。
【００６９】
そして、走行中の鉄道車両に上方向に移動する縦方向の振動が発生したとする。すると、図１０に示すように、その振動に伴って天井１９９が上方向に移動する。天井１９９には、ベース体１の固定部２が固定されているから、天井１９９が上方向に移動するのに伴いベース体１の固定部２も上方向に移動する。また、固定部２と内固定部５とが一体となってベース体１を構成しているから、固定部２に伴い内固定部５も上方向に移動する。この内固定部５にバネ構造体１０が固定されているから、バネ構造体１０が上方向に引き伸ばされ、端部３ａと端部２３ａとの間隔が基準状態よりも大きいｄ１になる。
【００７０】
しかしながら、バネ構造体１０はワイヤーバネ１３を有し、ワイヤーバネ１３は、湾曲部１３ａが起立するようにして内固定部５に固定されているから、固定部２の移動の原因となった外力がバネ装着部材１２を介してワイヤーバネ１３の２つの湾曲部１３ａに加わる。
【００７１】
このとき、ワイヤーバネ１３は湾曲部１３ａを有しているから弾力性を有し、外力により変形したときは元の形状に戻ろうとする復元力を発揮する。各湾曲部１３ａは加わった外力の向きと大きさに応じて傾斜したり撓む等して変形するが、それと同時並行的に復元力を発生してその変化を打ち消すように動く。
【００７２】
一方、ワイヤーバネ１３は索部材１６を用いて構成されている。索部材１６は多数の線状部材６４をより合わせて形成されている。そのため、湾曲部１３ａが前述のような動きをすると各線状部材６４が隣接するもの同士で激しくこすれ合い、熱を発生させる。すなわち、ワイヤーバネ１３は加えられた外力を熱に変換する熱変換機能を有している。湾曲部１３ａが加わった外力の向きと大きさに応じて変形し、それに伴い熱を発生することにより、ワイヤーバネ１３が加わった外力を吸収することになる。
【００７３】
そして、線状部材６４は断面円形状であるため、隣接しているもの同士は接触しつつそれぞれの間に多数の隙間が形成されている。そのため、線状部材６４が発生する熱は空気中に拡散され、バネ構造体１０の内部にとどめられることなく空気中に放出される。
【００７４】
加えて制振装置５０では、ベース体１とベース体２１にゴムバンド３１、３２が装着されている。このゴムバンド３１、３２は、一端部３１ａ，３２ａと他端部３１ａ，３２ａとが固定部２２に固定される一方、中間部３１ｂ、３２ｂが固定部２を横断するようにしてベース体１、ベース体２１に装着されている。そのため、前述のような固定部２の移動に伴いゴムバンド３１、３２が伸びて双方の長さが長くなる。そして、ゴムバンド３１、３２は弾性部材を用いて形成されているから、元の長さに戻ろうとする復元力を発揮する。そうすると、上方向に移動したベース体１を元の位置に引きもどそうとする力をゴムバンド３１、３２が発揮し、その結果、ベース体１が下向きに引きもどされる。すると、ベース体１に作用する上向きの外力がゴムバンド３１、３２の復元力によって相殺されることになるため、防犯カメラ２００に伝わる上向きの外力が軽減され、振動吸収効果が得られる。
【００７５】
また、ゴムバンド３１、３２が直交するようにしてベース体１、ベース体２１に装着されているから、ベース体１が天井１９９とともにどの方向に動いても、ゴムバンド３１、３２の復元力がほぼ同じように発揮されるので、ベース体１がほぼ同じようにして元の位置に引き戻される。
【００７６】
ところで、防犯カメラ２００はベース体２１の固定部２２に固定されているが、ベース体２１は、バネ構造体１０、ゴムバンド３１、３２および連鎖リング部材４０を介してベース体１に接続されている。そのため、ベース体１が上方向に移動しても、その移動の原因となった外力はバネ構造体１０、ゴムバンド３１、３２および連鎖リング部材４０を介してベース体２１に伝達される格好になり、決して直接は伝達されない。
【００７７】
そして、そのバネ構造体１０が前述のような熱変換機能による振動吸収作用を有し、加えてゴムバンド３１、３２が復元力による振動吸収作用を発揮することによって、ベース体１の上方向への移動の原因となった外力が、バネ構造体１０およびゴムバンド３１、３２によって吸収される。そのため、外力がバネ構造体１０およびゴムバンド３１、３２によって減衰された後に防犯カメラ２００に伝達される。こうして、上向きの振動を吸収する効果が得られ、防犯カメラ２００に伝達される上向きの外力が制振装置５０によって抑制されることになる。
【００７８】
また、端部３ａと端部２３ａとの上下間隔が基準状態において０よりも大きく設定されているから、ベース体１を下向きに移動させる振動が発生した場合もバネ構造体１０が変形する。そのため、この場合も、制振装置５０による振動吸収効果が確実に得られる。
【００７９】
このように、防犯カメラ２００の装着された車両に上方向または下方向の振動が発生しても、その振動は減衰（概ね８０％程度、減衰）された後に防犯カメラ２００に伝達されるから、防犯カメラ２００の故障や破損の恐れが著しく低減される。また、減衰された後に振動が伝達されることにより、防犯カメラ２００によって撮影される映像の乱れも著しく低減され、したがって映像の画質や正確性を著しく向上させる効果が得られる。また、振動が減衰されることによって防犯カメラ２００がピントを合わせやすくなり、この点でも、撮影される映像の画質向上が期待できる。
【００８０】
一方、制振装置５０は、連鎖リング部材４０を有している。連鎖リング部材４０は、ワイヤーバネ１３が伸びきってしまう直前に長さが最長となるように構成されている。連鎖リング部材４０の長さが最長になれば、それ以上、ワイヤーバネ１３の長さが長くならない。そのため、ワイヤーバネ１３が伸びきってしまうおそれが皆無であり、ワイヤーバネ１３が伸びきってしまうことによる破損のおそれが皆無である。
【００８１】
そして、図１１に示すように、走行中の鉄道車両に左方向に移動する横方向の振動が発生して天井１９９が左方向に移動し、端部３ａと端部２３ａとの横間隔がｄ２になったとする。すると、天井１９９とともに固定部２も左方向に移動し、内固定部５も左方向に移動する。この内固定部５にバネ構造体１０が固定されているから、バネ構造体１０の上側部分が左方向に引っ張られる。
【００８２】
しかしながら、湾曲部１３ａが起立するようにして内固定部５に固定されているから、固定部２の移動の原因となった外力がバネ装着部材１２を介して２つの湾曲部１３ａに加わる。
【００８３】
このとき、ワイヤーバネ１３は元の形状に戻ろうとする復元力を発揮する。また、各湾曲部１３ａは加わった外力の向きと大きさに応じて変形するが、それと同時並行的に復元力を発生してその変化を打ち消すように動く。前述のとおりワイヤーバネ１３は熱変換機能を有しているから、加わった外力の向きと大きさに応じて変形し、それに伴い熱を発生することで加わった外力を吸収する。
【００８４】
また、前述のような固定部２の移動に伴いゴムバンド３１、３２が復元力を発揮するから、左向きに移動したベース体１がゴムバンド３１、３２によって右向きに引き戻される。すると、ベース体１に作用する左向きの外力がゴムバンド３１、３２の復元力によって相殺される形にため、防犯カメラ２００に伝わる左向きの外力が軽減され、振動吸収効果が得られる。
【００８５】
ベース体１が左方向に移動しても、その移動の原因となった外力はバネ構造体１０、ゴムバンド３１、３２および連鎖リング部材４０を介してベース体２１に伝達される格好になり、決して直接は伝達されない。
【００８６】
そして、ベース体１の左方向への移動の原因となった外力がバネ構造体１０の振動吸収作用と、ゴムバンド３１、３２の復元力によって減衰された後に防犯カメラ２００に伝達される。そのため、左向きの振動を吸収する効果が得られ、防犯カメラ２００に伝達される左向きの外力が制振装置５０によって抑制されることになる。
【００８７】
また、バネ構造体１０は、ワイヤーバネ１３を主体として構成されているから、バネ装着部材１１，１２の相対的な位置がどの方向にずれても同じような熱変換機能を発揮する。そのため、ベース体１が左方向に移動した場合はもちろん、水平方向のどの方向に移動しても外力を抑制する効果が得られる。発生する振動の方向が定まっていなくても、防犯カメラ２００に対する振動抑制効果が得られる。
【００８８】
さらに、ゴムバンド３１、３２が直交するように装着されているから、ベース体１と、ベース体２１の相対的な位置関係が水平方向にそってどの方向にずれても、ゴムバンド３１、３２によってベース体１を元の位置に引きもどす作用が同じように発揮される。
【００８９】
加えて、制振装置５０は４つのバネ構造体１０を有しているから、外力を４つに分散させて効果的に吸収することができる。しかも、４つのバネ構造体１０は、内固定部２１に対し、周回方向に沿って均等な間隔をあけて配置されているから、外力が４つのバネ構造体１０に対してほぼ均等に分散される。いずれかのバネ構造体１０に対して外力が集中すると、吸収しきれないおそれがあるが、制振装置５０ではそのようなおそれが発生しにくい。
【００９０】
走行中の車両には水平振動と垂直振動のいずれか一方だけが発生することよりも、両者が組み合わさった３次元的な振動が発生することが多い。その上、振動の方向がまちまちで定まっていないことが多い。
【００９１】
しかしながら、制振装置５０は前述した構成を採用することによって、ワイヤーバネ１３による水平振動に対する熱変換機能と垂直振動に対する熱変換機能とを同時並行的に発揮することができる。不定性３次元振動が構造物に発生した場合、そのうちの水平方向成分、垂直方向成分ともに４つのバネ構造体１０が抑制する。バネ構造体１０はそれぞれのワイヤーバネ１３が加えられた外力の向きと大きさに応じて熱変換機能を発揮することで振動を吸収する。
【００９２】
そのため、制振装置５０は３次元的などのような振動でも抑制することができる。したがって、制振装置５０は、抑制できる振動の範囲が従来技術よりも大幅に拡大されており、不定性３次元振動を十分に抑制できるようになっている。
【００９３】
制振装置５０は使用する際、ベース体1とベース体２１は、固定部２よりも固定部２２が鉛直方向の下側に配置され、天井１９９等の振動伝達部材が防犯カメラ２００等の制振対象物よりも上側に配置された状態で使用される。そのため、制振装置５０は、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されている場合について、不定性３次元振動を抑制することができる。
【００９４】
（変形例１）
続いて制振装置５０の変形例について図１３を参照して説明する。図１３は変形例に係る制振装置におけるベース体２１とバネ構造体１０とを示す図７と同様の斜視図である。
【００９５】
前述した制振装置５０は、バネ構造体１０を４つ有していたが、図１３に示すように、バネ構造体１０は３つでもよい。この場合も、３つのバネ構造体１０の周方向に沿った間隔が均等に設定されている。バネ構造体１０の個数が少なくなった分、個々のバネ構造体１０にかかる外力の大きさが増加する可能性があるが、このような場合でも、前述した制振装置５０と同様に、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されている場合について、不定性３次元振動を抑制することができる。
【００９６】
（変形例２）
また、前述した制振装置５０において、連鎖リング部材４０の代わりに図２２（ａ）に示すような連鎖リング部材４７を用いることもできる。連鎖リング部材４７は３つの金属リング４６を有している。金属リング４６は、環状部分の一部が欠落している。その欠落している部分が重ならないように、３つの金属リング４６が係合している。
【００９７】
また、連鎖リング部材４０の代わりに図２２（ｂ）に示すような伸縮ユニット１４０を用いることもできる。伸縮ユニット１４０は、シリンダ１４１と、ピストン１４２とを有している。シリンダ１４１は、内側に空洞部１４１ａが形成された中空円筒状の部材であり、一端部が内固定部５に固定されている。他端部は、ピストン１４２が挿通し得る孔部が形成され、内固定部２５から離されている。ピストン１４２は一端部に往復ヘッド１４２ａが形成され、他端部に回動部１４２ｂが形成されている。往復ヘッド１４２ａは、ゴムや樹脂等の変形し得る部材を用いて空洞部１４１ａに納まる形状で形成されている。回動部１４２ｂは、概ね球状の部材であり、内固定部２５の穴部２５ｂに応じた大きさに形成されている。穴部２５ｂは概ね球状に形成されている。
【００９８】
伸縮ユニット１４０の場合、内固定部５と内固定部２５との間隔に応じて往復ヘッド１４２ａが空洞部１４１ａ内を移動して長さが変化する。そして、往復ヘッド１４２ａが空洞部１４１ａ内を最も内固定部２５に近い位置まで移動すると、往復ヘッド１４２ａが空洞部１４１ａの下端部に接触して、それ以上移動できなくなり、この時点で伸縮ユニット１４０の長さが最大になる。そのため、伸縮ユニット１４０は、内固定部５と内固定部２５の間隔を決められた大きさよりも小さい大きさに規制する規制機能を有している。また、ベース体1とベース体２１に水平方向の位置ずれが発生した場合は、往復ヘッド１４２ａが変形し、その上、回動部１４２ｂが穴部２５ｂ内で回動するため、伸縮ユニット１４０は、水平方向の位置ずれにも対応できる。
【００９９】
第２の実施の形態
次に、図１４〜図１６を参照して本発明の第２の実施の形態に係る制振装置７０の構成について説明する。ここで、図１４は制振装置７０の構成を示す一部省略した断面図である。図１５は、ベース体６１と螺旋構造体７５を示す平面図である。図１６の(ａ）は螺旋構造体７５を示す側面図、（ｂ）は同じく正面図である。
【０１００】
制振装置７０はベース体５１と、ベース体６１と、２つの螺旋構造体５５と、連鎖リング部材４０とを有している。ベース体６１は本発明における第１のベース体であって、鋼等の金属や、アクリル樹脂、繊維強化プラスチック（Fiber Reinforced Plastics, FRP）といった樹脂材料等を用いて構成されている。ベース体５１は高さの低い有底筒状の構造を有し、固定部５２と、周側部５３と、内固定部５５とを有している。
【０１０１】
固定部５２は、厚さの厚い矩形板状部材の外表面部分に対応している。固定部５２の全体が平坦に形成されている。固定部５２は、固定部２と同様に振動伝達部材に固定される部分である。
【０１０２】
周側部５３は固定部５２の裏面側において、固定部５２および内固定部５５に対して直交し、かつ内固定部５５を取り囲むように形成されている。周側部５３はベース体６１の後述する周側部６３と互いに対向するように形成されている。
【０１０３】
内固定部５５は固定部２の裏面部分、すなわち前述した厚肉矩形板状部材の、周側部５３よりも内側の表面部分であって、ベース体５１において、固定部５２よりも鉛直方向の下側に位置するように配置された部分である。
【０１０４】
内固定部５５は平坦に形成されている。内固定部５５には、２つの螺旋構造体７５と、連鎖リング部材４０とが固定されている。また、挿通孔が形成されている。
【０１０５】
次に、ベース体６１は、ベース体１と同様に、鋼等の金属や、アクリル樹脂、FRPといった樹脂材料等を用いて構成されている。ベース体６１はベース体５１と同様の高さの低い有底筒状の構造を有し、固定部６２と、周側部６３と、内固定部６５とを有している。
【０１０６】
固定部６２は、矩形板状部材の外表面部分に対応している。固定部６２は、全体が平坦に形成されている。この固定部６２は、制振対象物が固定される部分である。
【０１０７】
周側部６３は固定部６２の裏面側において、固定部６２および内固定部６５に対して直交し、かつ内固定部６５を取り囲むように形成されている。周側部６３は前述した周側部５３と互いに対向するように形成されている。
【０１０８】
内固定部６５は固定部６２の裏面部分、厚肉矩形板状部材の、周側部６３よりも内側の表面部分であって、ベース体６１において、固定部６２よりも鉛直方向の上側に位置するように配置された部分である。
【０１０９】
内固定部６５は平坦に形成されている。内固定部６５には、２つの螺旋構造体７５と、連鎖リング部材４０とが固定されている。また、内固定部６５に内固定部２５と同様の挿通孔が形成されている。
【０１１０】
螺旋構造体７５は図１６（ａ），（ｂ）に詳しく示すようにワイヤーバネ７６と、棒状部材７７ａ，７７ｂとを有している。ワイヤーバネ７６は環状索部材であって環状部７６ａを複数備え、全体が螺旋状に形成されている。環状部７６ａは前述した索部材１６を概ね円環状に形成したものである。湾曲部１３ａと同様に環状部７６ａは例えば円形から楕円形に変化する等の形状の変化がおきた場合に復元力を発揮し、元の形状に戻ろうとする。
【０１１１】
棒状部材７７ａ，７７ｂは、断面角型の外側が平坦な部材である。棒状部材７７ａ，７７ｂは、長さ方向に沿って複数の貫通孔が等間隔に形成されている。棒状部材７７ａ，７７ｂはそれぞれの貫通孔にワイヤーバネ７６の環状部７６ａが挿通されることでワイヤーバネ７６と一体化されている。環状部７６ａは、中心７６ｐを挟んで対向している一部分（この部分を対向部ともいう）だけが棒状部材７７ａ，７７ｂに挿通されている。また、棒状部材７７ａ，７７ｂは各環状部７６ａの中心７６ｐを挟んで対向する位置に配置され、ワイヤーバネ７６の中心軸ＣＬ（図１６（ｂ）参照）と平行になっている。
【０１１２】
螺旋構造体７５は内固定部５５と、内固定部６５とによって挟まれている。しかも、それぞれの棒状部材７７ａが内固定部５５に固定されるとともに、棒状部材７７ｂが内固定部６５に固定されている。棒状部材７７ａ，７７ｂは図示しないボルトを用いて内固定部５５、内固定部６５に固定されている。
【０１１３】
こうすることにより、ワイヤーバネ７６がそれぞれ環状部７６ａを起立させて、内固定部５５と、内固定部６５の双方に固定されている。
【０１１４】
制振装置７０の場合、制振装置５０と同様に固定部５２を天井等の振動伝達部材に固定し、固定部６２に防犯カメラ等の制振対象物を固定して使用する。制振対象物を固定部６２に固定すると、制振対象物にかかる重力と、ベース体６１にかかる重力によって螺旋構造体７５のワイヤーバネ７６が下方に引き伸ばされる。この状態で振動伝達部材が上方向に移動すると、ワイヤーバネ７６がワイヤーバネ１３と同様の熱変換機能を発揮して、振動の原因となった外力が吸収される。また、振動伝達部材が水平方向に移動した場合も、ワイヤーバネ７６がワイヤーバネ１３と同様の熱変換機能を発揮して、振動の原因となった外力が吸収される。制振装置７０も制振装置５０と同様、防犯カメラ等の制振対象物に外力が直接伝達されることはなく、螺旋構造体７５を介して伝達される。その螺旋構造体７５において、振動の原因となった外力が吸収されるので、制振装置７０によっても、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されている場合について、不定性３次元振動を十分に抑制できるようになっている。
【０１１５】
第３の実施の形態
次に、図１８を参照して本発明の第３の実施の形態に係る制振装置１００の構成について説明する。図１８は制振装置１００の構成を示す断面図である。
【０１１６】
制振装置１００は、ベース体１１０と、ベース体１２０と、２つのバネ構造体１０とを有している。
【０１１７】
ベース体１１０は、固定部１１１と、内固定部１１３と、周側部１１２とを有している。ベース体１１０は、有底円筒状の部材の開口部分を内固定部１１３により閉鎖したような構造を有している。
【０１１８】
固定部１１１は本発明における第１の固定部に対応し、厚肉円板状の部材である。内固定部１１３は本発明における第１の内固定部に対応し、厚肉円板状の部材であるが、中央に開口部１１３ａを有している。また、内固定部１１３は、周側部１１２の高さに応じた間隔を隔てて固定部１１１と平行かつ対向するように配置されている。周側部１１２は円筒状部材の側面部分に相当している。周側部１１２は、内固定部１１３を取り囲み、かつ固定部１１１と内固定部１１３とをつなぐように形成されている。
【０１１９】
ベース体１２０は、固定部１２２と、内固定部１２１と、連結部１２３とを有している。ベース体１２０は、２枚の厚肉円板状部材を板状または棒状部材で連結したような構造を有している。
【０１２０】
固定部１２２は、固定部１１１よりも大きさの小さい厚肉円板状の部材である。内固定部１２１も、固定部１１１より大きさの小さい厚肉円板状の部材である。固定部１２２は、ベース体１１０の外側で、内固定部１１３よりも下側に配置されている。
【０１２１】
内固定部１２１は、固定部１１１と内固定部１１３との間に納められ、内固定部１１３よりも鉛直方向の上側に位置するように配置されている。また、内固定部１２１は、連結部１２３の高さに応じた間隔を隔てて固定部１２２と互いに平行かつ対向するように配置されている。連結部１２３は、板状または棒状部材であって、内固定部１１３の開口部１１３ａに挿通され、固定部１２２と内固定部１２１とに接続されて両者を連結している。
【０１２２】
２つのバネ構造体１０は、内固定部１１３、内固定部１２１および周側部１１２によって囲まれる格納スペース１３０に納められ、内固定部１１３と内固定部１２１に固定されている。
【０１２３】
制振装置１００は、固定部１１１を天井１９９などの振動伝達部材に固定し、かつ固定部１２２に防犯カメラ２００等の制振対象物を固定して使用する。すると、防犯カメラ２００にかかる重力とベース体１２０にかかる重力が２つのバネ構造体１０に作用することによって、２つのバネ構造体１０が撓む。この状態で上方向の振動が発生し、天井１９９が上方向に移動すると、ベース体１１０が上方向に移動して内固定部１１３と内固定部１２１の間隔が狭まり、バネ構造体１０がつぶれるように変形する。すると、２つのバネ構造体１０が熱変換機能を発揮して、振動の原因となった外力が吸収される。
【０１２４】
また、水平方向の振動が発生すると、天井１９９が水平方向に移動して内固定部１１３と内固定部１２１に水平方向の位置ずれが発生し、バネ構造体１０が変形する。この場合も２つのバネ構造体１０が熱変換機能を発揮して、振動の原因となった外力が吸収される。
【０１２５】
制振装置１００の場合も制振装置５０と同様、外力が防犯カメラ等の制振対象物に直接伝達されることはなく、バネ構造体１０を介して伝達される。そのバネ構造体１０において、振動の原因となった外力が吸収されるので、制振装置１００によっても、振動伝達部材が制振対象物より鉛直方向の上側に配置されている場合について、不定性３次元振動を十分に抑制することができる。
【０１２６】
前述の制振装置５０では、防犯カメラ２００にかかる重力とベース体２１にかかる重力によって、バネ構造体１０が引き延ばされていた。そのため、バネ構造体１０のワイヤーバネ１３が伸びきってしまうおそれがあり、これを連鎖リング部材４０によって解消していた。しかしながら、制振装置１００の場合は、防犯カメラ２００にかかる重力とベース体１２０にかかる重力により、２つのバネ構造体１０がつぶれるように変形しているため、ワイヤーバネ１３が伸びきってしまうおそれがない。また、２つのバネ構造体１０が撓んでいることで、振動吸収作用がより発揮されやすくなっている。
【０１２７】
さらに、制振装置１００では、２つのバネ構造体１０の代わりに図１９に示すワイヤーバネ８０を用いてもよい。ワイヤーバネ８０は開口部１１３ａの全体を取り囲める長さを有し、かつワイヤーバネ７６と同様の環状部７６ａを多数有している。前述したワイヤーバネ７６では、複数の環状部７６が直線状に配列されていたが、ワイヤーバネ８０では、複数の環状部７６が円周状に配列されて一つにつながっている。このようなワイヤーバネ８０を格納スペース１３０に納め、内固定部１１３と内固定部１２１とに固定してもよい。そうすると、ワイヤーバネ８０が振動吸収作用を発揮し、制振装置１００による振動を吸収効果が得られる。
【０１２８】
第４の実施の形態
次に、図２０〜図２１を参照して本発明の第４の実施の形態に係る制振装置１５０について説明する。図２０は、鉄道車両３００内部の要部を示す一部省略した正面図である。鉄道車両３００は、床３０１と、側壁３０２と、妻部３０３と、天井３０４と、つなぎ部３０５とを有している。
【０１２９】
この鉄道車両３００に防犯カメラを取り付ける場合、防犯カメラ２００のように、天井３０４につりさげ状に固定される場合がある。この場合、防犯カメラ２００に鉛直方向の重力が作用するので、前述した制振装置５０、７０、１００を天井３０４に固定し、その制振装置５０、７０、１００に防犯カメラ２００を固定すればよい。
【０１３０】
しかしながら、防犯カメラ２１０のように、天井３０４と側壁３０２との間に配置されたつなぎ部３０５に固定される場合も考えられる。つなぎ部３０５は、床３０１と平行ではなく、天井３０４に対して傾斜している。そのため、つなぎ部３０５に制振装置５０を固定すると、連鎖リング部材４０における金属リング４１の配列方向が鉛直方向にならない。そのため、天井３０４に対して傾斜している、例えばつなぎ部３０５のような部分に固定される防犯カメラ２１０を制振対象物とする場合、制振装置５０、７０、１００を用いることは好ましくない。
【０１３１】
防犯カメラ２１０のように、水平でなく垂直でもない部分に固定される構造物が制振対象物であるときは、図２１に示す制振装置１５０を使用することが好ましい。制振装置１５０は、制振装置１００と比較して、連鎖リング部材４０の代わりに連鎖リング部材４５を有する点で相違している。連鎖リング部材４５は、連鎖リング部材４０と同様に３つの金属リング４１を有するが、３つの金属リング４１の配列方向が、制振装置１５０をつなぎ部３０５に固定したときの鉛直方向ｇに一致するように構成されている。そのため、連鎖リング部材４５によって、ワイヤーバネ１３の伸びきりを防止できる。
【０１３２】
この制振装置１５０に防犯カメラ２１０を固定した場合、ベース体２１および防犯カメラ２１０の重力は鉛直方向ｇと一致している。鉛直方向ｇは、ベース体１からベース体２１に向かう方向の成分ｇ１と、ベース体１およびベース体２１に沿った方向の成分ｇ２とに分解することができる。また、つなぎ部３０５による外力の成分も成分ｇ１と、成分ｇ２とに分解することができる。そのため、防犯カメラ２１０に対する振動を制振装置１５０によって吸収することができる。
【０１３３】
一方、妻部３０３に固定される防犯カメラ２２０については、連鎖リング部材４５における３つの金属リング４１の配列方向を図２１よりも鋭角にした上で、制振装置１５０を図示しない受け金具を介して妻部３０３に固定し、その制振装置１５０に防犯カメラ２２０を固定すればよい。妻部３０３は垂直方向に設置されているから制振装置１５０を妻部３０３に直に固定すると、３つの金属リング４１の配列方向を鉛直方向に一致させることができない。そのため、連鎖リング部材４０による間隔規制機能が発揮されない恐れがあり、好ましくない。そこで、受け金具を使用する。受け金具は、下側よりも上側の厚みが厚く形成されている。そのため、制振装置１５０を受け金具を介して妻部３０３に固定すると、制振装置１５０の下側よりも上側が手前に張り出すため、３つの金属リング４１の配列方向を鉛直方向に一致させることができる。
【０１３４】
以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。
【０１３５】
以上の実施の形態では、制振対象物として主に防犯カメラを取り上げ、振動伝達部材として鉄道車両を取り上げているが、本発明は制振対象物と、振動伝達部材が上記以外の場合についても適用することができる。例えば制振対象物がビル内のダクトであり、振動伝達部材がビルの天井である場合も適用することができる。
【０１３６】
制振装置５０では、周側部３と周側部２３とが互いに対向するように形成されているため、格納スペース１９内へのゴミ等の異物の進入を防止し得るが、周側部３と周側部２３とが互いに対向するように形成されていなくてもよい。また、制振装置５０は２本のゴムバンド３１、３２を有しているが、いずれか１本だけでもよい。連鎖リング部材４０は、３つの金属リング４１を有しているが、金属リング４１は２本でもよいし、４本以上でもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明を適用することにより、構造物の振動を抑制する制振装置において、抑制可能な振動の範囲を拡大するとともに、振源が制振対象物よりも下側に配置されない形態で制振対象物が設置される場合について、不定性３次元振動を抑制できるようにすることができる。本発明は、構造物の振動を抑制する制振装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１，２１，５１，６１，１１０，１２０…ベース体、２，２２，５２，６２，１１１，１２２…固定部、３，２３，５３，６３，１１２…周側部、５，２５，５５，６５，１１３，１２１…内固定部、１０…バネ構造体、１３，７６，８０…ワイヤーバネ、１３ａ…湾曲部、１６…索部材、１９，１３０…格納スペース、３１，３２…ゴムバンド、４０，４７…連鎖リング部材、４１，４６…金属リング、６４…線状部材、６５…単位索部材、７５…螺旋構造体、５０，７０，１００，１５０…制振装置、１４０…伸縮ユニット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の線状部材をより合わせた索部材を湾曲させた湾曲部を有する湾曲索部材と、
振動の伝達源となる振動伝達部材に固定される第１の固定部を備えた第１のベース体と、
制振対象物が固定される第２の固定部を備えた第２のベース体とを有し、
前記第１のベース体と第２のベース体とは、前記第１の固定部よりも前記第２の固定部が鉛直方向の下側に位置するように配置され、
前記第１のベース体は、前記第１の固定部よりも鉛直方向の下側に位置するように配置された第１の内固定部を有し、
前記第２のベース体は、前記第２の固定部よりも鉛直方向の上側に位置するように配置された第２の内固定部を有し、
前記第１の内固定部と前記第２の内固定部とによって挟まれる格納スペースに前記湾曲索部材が納められ、かつ前記湾曲部が起立するようにして前記湾曲索部材が前記第１の内固定部と前記第２の内固定部とに固定されている制振装置。
【請求項２】
前記第１の内固定部と前記第２の内固定部とに係合され、かつ前記第１の内固定部と前記第２の内固定部との間隔を決められた大きさよりも小さい大きさに規制する間隔規制部材を更に有する請求項１記載の制振装置。
【請求項３】
一端部と他端部の双方が前記第２の固定部に固定され、かつ該一端部と他端部の中間に位置する中間部が前記第１の固定部を横断するようにして前記第１のベース体および前記第２のベース体に装着された弾性部材からなる弾性バンドを更に有する請求項１または２記載の制振装置。
【請求項４】
前記弾性バンドを２本有し、そのそれぞれの前記弾性バンドが直交するようにして前記第１のベース体および前記第２のベース体に装着されている請求項３記載の制振装置。
【請求項５】
前記第１の固定部の表面に前記弾性バンドの形状に応じた溝部が形成され、該溝部に前記弾性バンドが納められている請求項３または４記載の制振装置。
【請求項６】
前記第１のベース体および前記第２のベース体は、前記第１の内固定部および前記第２の内固定部を取り囲み、かつ互いに対向するように形成された第１の周側部および第２の周側部をそれぞれ有する請求項１〜５のいずれか一項記載の制振装置。
【請求項７】
前記間隔規制部材は、前記第１の固定部を前記振動部材に固定したときの鉛直方向に沿って伸縮自在に構成されている請求項２〜６のいずれか一項記載の制振装置。
【請求項８】
前記間隔規制部材は、複数の金属製リング部材が連鎖状に接続された連鎖構造を有する請求項２〜７のいずれか一項記載の制振装置。
【請求項９】
前記第１の内固定部は、中央に開口部を有し、かつ前記第１の固定部に対向するように配置され、
前記第１のベース体は、前記第１の内固定部を取り囲み、かつ前記第１の固定部と前記第１の内固定部とをつなぐように形成された第１の周側部を有し、
前記第２の内固定部は、前記第１の内固定部よりも鉛直方向の上側に位置するように配置され、
前記第２のベース体は、前記第１の内固定部の前記開口部に挿通されて前記第２の内固定部と前記第２の固定部とを連結する連結部を有する請求項１記載の制振装置。
【請求項１】
複数の線状部材をより合わせた索部材を湾曲させた湾曲部を有する湾曲索部材と、
振動の伝達源となる振動伝達部材に固定される第１の固定部を備えた第１のベース体と、
制振対象物が固定される第２の固定部を備えた第２のベース体とを有し、
前記第１のベース体と第２のベース体とは、前記第１の固定部よりも前記第２の固定部が鉛直方向の下側に位置するように配置され、
前記第１のベース体は、前記第１の固定部よりも鉛直方向の下側に位置するように配置された第１の内固定部を有し、
前記第２のベース体は、前記第２の固定部よりも鉛直方向の上側に位置するように配置された第２の内固定部を有し、
前記第１の内固定部と前記第２の内固定部とによって挟まれる格納スペースに前記湾曲索部材が納められ、かつ前記湾曲部が起立するようにして前記湾曲索部材が前記第１の内固定部と前記第２の内固定部とに固定されている制振装置。
【請求項２】
前記第１の内固定部と前記第２の内固定部とに係合され、かつ前記第１の内固定部と前記第２の内固定部との間隔を決められた大きさよりも小さい大きさに規制する間隔規制部材を更に有する請求項１記載の制振装置。
【請求項３】
一端部と他端部の双方が前記第２の固定部に固定され、かつ該一端部と他端部の中間に位置する中間部が前記第１の固定部を横断するようにして前記第１のベース体および前記第２のベース体に装着された弾性部材からなる弾性バンドを更に有する請求項１または２記載の制振装置。
【請求項４】
前記弾性バンドを２本有し、そのそれぞれの前記弾性バンドが直交するようにして前記第１のベース体および前記第２のベース体に装着されている請求項３記載の制振装置。
【請求項５】
前記第１の固定部の表面に前記弾性バンドの形状に応じた溝部が形成され、該溝部に前記弾性バンドが納められている請求項３または４記載の制振装置。
【請求項６】
前記第１のベース体および前記第２のベース体は、前記第１の内固定部および前記第２の内固定部を取り囲み、かつ互いに対向するように形成された第１の周側部および第２の周側部をそれぞれ有する請求項１〜５のいずれか一項記載の制振装置。
【請求項７】
前記間隔規制部材は、前記第１の固定部を前記振動部材に固定したときの鉛直方向に沿って伸縮自在に構成されている請求項２〜６のいずれか一項記載の制振装置。
【請求項８】
前記間隔規制部材は、複数の金属製リング部材が連鎖状に接続された連鎖構造を有する請求項２〜７のいずれか一項記載の制振装置。
【請求項９】
前記第１の内固定部は、中央に開口部を有し、かつ前記第１の固定部に対向するように配置され、
前記第１のベース体は、前記第１の内固定部を取り囲み、かつ前記第１の固定部と前記第１の内固定部とをつなぐように形成された第１の周側部を有し、
前記第２の内固定部は、前記第１の内固定部よりも鉛直方向の上側に位置するように配置され、
前記第２のベース体は、前記第１の内固定部の前記開口部に挿通されて前記第２の内固定部と前記第２の固定部とを連結する連結部を有する請求項１記載の制振装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−２４６９９８（Ｐ２０１２−２４６９９８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１８８８１（Ｐ２０１１−１１８８８１）
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（５０１０５５０７５）株式会社田中制震構造研究所 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（５０１０５５０７５）株式会社田中制震構造研究所 (3)
【Ｆターム（参考）】
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