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ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　投稿者： ガラクマ 投稿日：2013/01/12(Sat) 21:34 No.7870

　今日、倉庫に組んだままにしていたＭ氏のユニトロン６インチを分解しました。
やはり、ひとつのウォームホイールにウォームギヤ２個の機構は特徴的です。

初めての方に簡単に説明しますと。
・ウォームホイールは直接とめるクランプもなくフリーです。
・１つのウォームギヤは固定され、ウォームホイールを恒星時で駆動します。
・２つ目のウォームギヤ（②とする）は赤緯体に固定され、可動式でホイールに噛ませたり外せたりできます。
・②が外れた状態では、フリーとなり手で持っていけます。通常のクランプを外した状況です。
・②が噛んだ状態ではウォームホイールから恒星時ドライブの駆動が伝わるとともに、ギヤを手動で回すと恒星時駆動の上に手動微動ができます。通常の二重微動モードです。

難点はどこでもスカっと②を噛ますことができず、サグリを入れる必要があることですが、クランプ機構が圧倒的に簡単で軽く動きます。
五藤光学等の１５㎝とかの赤経クランプなんか、たいへん手が込んでおりお金がかかってそうです。

ちなみに二重微動ではありませんが、ペンタックスの古い経緯台にギヤに噛ませクランプするものがありましたが、このような機構は他にもあったでしょうか？

[管理者修正]

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　もも - 2013/01/12(Sat) 22:08 No.7871

こんばんわ、ももで～す。
これだと西側望遠鏡姿勢で南中以降、ギヤがぶつかりそうですね～

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2013/01/14(Mon) 00:01 No.7875

　ももさんの言うように、確かに天頂以上に干渉の危険性がありますね。
特にバランスウェートを（星飛雄馬の足のように）高く上げて、ひっくり返した格好で接眼部を低くしてみることは確かにできません。
今度どこまで向くか試してみます。

折角なので、五藤15㎝の赤経クランプ（＆赤緯クランプと微動）の写真の添付します。
複雑ですよね。みなさん、理解できますか？

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 (^0^)コメト - 2013/01/14(Mon) 10:40 No.7877

なるほど、これは理解し難い。。。（~０~；
2段式の赤経微動送りと解釈すれば良いかな？
メカを理解するのもむずいのに、それの動作を推定出来るももさんは凄い！

また、五藤のクランプは古い機械に良く採用されているリンクを使ったメカと解釈すれば良いかな？
以前にガラクマさんと訪問した国立天文台三鷹の赤道儀と似てるとも感じます。
期せずして、あん時と同じように関東は大荒れ、今日は朝から雪が降っております。（~へ~；

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 元古書店主 - 2013/01/14(Mon) 12:47 No.7878

手元で操作する必用から、クラウンギヤ？ベベルギヤで90度に曲げて、平ギヤでこんどはユニバーサルジョイントでクランプに接続・・・なんて、本当に作動するんだろうか？（驚）
・・・もしかしてクランプハンドル握ったまま赤緯軸回すと、クランプが締まったり緩んだりしませんか？

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　もも - 2013/01/14(Mon) 19:59 No.7881

こんばんわ、ももで～す。
たぶん、赤緯軸を回すとクランプノブが回転すると思います。
ワタシのところの三鷹の赤道儀も凝ったクランプ機構です。
両軸のクランプハンドルは、赤道儀を何処に向けても手元に並んでいます。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2013/01/14(Mon) 22:48 No.7882

みなさんのご推察当たってるようです。さすが・・・・ですね。
一応、クランプ使えますよ。

しかし、クランプだけでこれだけのご苦労。
ソレノイドとかトルクスイッチとか、なかったのでしょうか？
それらがなくても、電動クランプ考えたらできていたと思うし、そっちの方が簡単なような。
機械屋さんの設計ですね。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 月光仮面 - 2013/01/15(Tue) 21:22 No.7884

同型の15cmを高校のクラブで使っていました。ただしウォームホイールカバーのないタイプです。

右の写真では赤緯クランプ軸、赤経クランプ軸ともジョイント部で曲がっていますが、本当は接眼部近くの軸受けに固定されているずですね(赤緯微動のシャフトも)。確かに赤経クランプノブは赤緯軸の回転につれて回転したと思います。しかし、使いにくいということはなかったですね。クランプのタッチも問題なかったですよ。

で、これは、運転時計はシンクロナスモーターですか？私たちの使ったのは、錘式でウォーム軸の西側だったと思いますが差動ギアを動かすためのプーリーがあってそれに1.5～2mほどの皮のコード(足踏みミシンのベルトのような)を引っかけて赤経微動をしていました。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 おとさん - 2013/01/18(Fri) 19:52 No.7895

高校の時同じタイプの赤道儀赤道儀を使用しておりました。
確か高校のは１９６６年製、懐かしいですね
動きは理解できますが凝った造りで当時は不思議に思えたものです。＾＾；
この赤道儀もまた稼働できるといいですね・・・

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2013/01/19(Sat) 20:08 No.7899

五藤光学15㎝は1974年製です。捨てられゆくものを回収してきたものです。
アメリカから錘式のものをピカピカに磨いて200万円ほどで買わないか、と言われたことがあります。
実用的にはつらい大きさですが、スペースがあれば飾っておきたいですね。
ユニトロン６インチ、Nikon15/20㎝、五藤光学15/20/25㎝飾って稼働できるように、今考えているところです。
いつになるか分かりませんが、

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 カンポス - 2014/12/31(Wed) 17:37 No.9958

五藤の１５ｃｍは高校の地学班時代使用してました。
動きは理解していましたが構造はそこから10年後機械設計をするようになってから理解できました＾＾；
現在は動きはほとんど電子制御+コストダウン前提ですがこの時代機械制御（設計者のイメージ）には本当に脱帽です。＾＾

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2015/01/16(Fri) 23:27 No.9990

６インチ、何台も海外に輸出されているんですね。
http://www.unitronhistory.com/locations/

このサイト。すごいです。勉強になります。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2016/02/13(Sat) 23:05 No.10147

　今、ユニトロンをレストアしてるんですが、クランプの機構が分からなくてとりあえず、ユニトロンヒストリープロジェクトの方にメールしました。
長ーいフレキハンドルでは力がかかりにくような。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　エド - 2016/02/14(Sun) 00:23 No.10148

ユニトロンの製品は、どうもクランプは覗きながらではないので手を伸ばして操作する。微動は覗きながらなので、手元で操作できるように、、、という考え方で製作されていた気がいたします。
この（用途が）部分微動のクラッチ部も機能はクランプですので、短いクランプツマミを刺して使っていたのではないでしょうか？
写真を良くみると、軸は先端がフライスで四角形に加工されています。
振子時計のゼンマイを巻くバタフライ状のツマミが付くのが正解のような気がいたしますが、、、
自信はないです。。。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2016/02/14(Sun) 07:49 No.10149

参考にということで、写真が送られてきたのですが、違います。締め付け型クランプのようです。

エドさん。確かにゼンマイをまいたりする軸、四角いですよね。
私は、２枚目の写真の円筒形のパーツが気になります。
バレーとかのネットを張る巻取り機構の軸も四角いですが、この円筒形、何かベルト、ワイヤー系のものを引いたりするのに、角度を変えるのに良さそうなパーツです。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　もも - 2016/02/14(Sun) 13:00 No.10150

こんにちわ、ももで～す。
ウオームギヤにテンションをかけているバネとかかなあ？
四角いのを回すとカムが廻ってギヤを押し上げるとか～
間違ってたらごめんなさい～

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　エド - 2016/02/14(Sun) 21:23 No.10151

写真から想像すると、直径はφ１０くらいでしょうか。スプリングボックスとしては少し小さすぎるような気がしますが、それしか思いつきません。
手探りでレバーを動かす時の目標としては太すぎる気がします。
皮ひもを引っ掛けて何かを動かす時の滑車？だとしても、ひもが落ちないようなツバが付いてしかるべきですので、違うような気がします。この位置や形状ですと、ひもは重力で落ちてしまうでしょうし、、、
スプリングボックスなら、ガラクマさんだって悩まないでしょうし、、、ウ～ン

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2016/02/15(Mon) 07:18 No.10152

昨日、もう一度よく見てみると、どうやらスプリングボックスのようです。
そう思って操作してみると確かに噛みあわせのレバーは上げる時、抑える時、何かにアシストされているような感覚が手に伝わります。

それと、アメリカから画像が届きました。
反対側にも同じレバーが着いているだけです。
脚立に乗らないと届かない高さにマニュアルのレバー。私ならせめて下から引くために紐でもたらしたいですね。
分かった、と思いながら、納得がいかない機構です。

お騒がせし申し訳ございません。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　エド - 2016/02/15(Mon) 18:21 No.10153

きれいな塗装とか、大きな円錐コロ軸受とか、ウォームの砲金の色あいとか、、、宝物ですね。
鋳物ではなく、機械加工した部品をガス溶接して作っているような気がいたします。
ところで、左写真上部の赤緯ウォーム箱の側面に何やら変な部品が付いていますが、
これはどういう役割を果たすものでしょうか？

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2016/02/16(Tue) 07:18 No.10154

エド様。今度、またよく見てきますが、赤緯のウォームを押さえるバネのようです。
スプリングボックスだろう、と言うことになったスプリング押さえネジの頭と、ネジの頭がよく似てます。
しかし、あれで押さえてる（押し引きの押しだけとしても）と考えると、バネが見た目弱すぎるようにも見えます。新たなナゾでしょうか。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　もも - 2016/02/16(Tue) 07:51 No.10155

おはようございます、ももで～す。
赤緯の微動装置なんですけれど、
扇型になった部分的なウオームホイールがついているのかしら？
ウオームギヤが飛び出しているのでタンジェント式にも見えます～

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　エド - 2016/02/16(Tue) 21:48 No.10156

上のほうの写真に反対面から撮った写真がありました。
こちら面はクランプですネ。
見えている部品はプランジャみたいです。
反対面が微動のようですが、それでもももさんご指摘のように”箱”が小さすぎます。
プランジャで微動軸を浮かせたり結合したりするとすればウィームの部分微動ですか。
とすれば、赤緯も赤経同様、いわゆるクランプネジというものは無く、微動ギヤに噛み合うことがクランプとなる。。。と　　うーん　流石メイドイン野沢、、、

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　もも - 2016/02/17(Wed) 07:44 No.10157

おはようございます、ももで～す。
はは～ん、なるほど。
赤緯の右の微動軸が左右に少し動くようになっていますね。
ウオームギヤがスライドしてクランプ兼微動になっていそうな感じ。
で、それを押し上げる機構が赤緯軸を乗り越えて左側まで連結されているということでいいのかなあ。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　エド - 2016/02/18(Thu) 20:13 No.10158

すぐ上の円錐コロ軸受が写っている写真を見てください。
その写真の右側に、赤緯軸の全周微動用と思われる小ぶりなウォームホイールが写っています。
直径が小さいので、微動を効かせるためにピッチを細かくしています。。。
で、その上側にスリ割の赤緯クランプが見えます。
ということは、前述を撤回しまして、プランジャで常にウォームを押し付けている。
そのプランジャがあるほうが微動（全周）。
反対側は単純なスリ割の赤緯クランプ。
ウォームの歯高が低いために調整が難しい→プランジャで常に押付けて調整不要としている。
これでも充分流石な機構です。いかがでしょうか？

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　もも - 2016/02/19(Fri) 18:36 No.10159

こんばんわ、ももで～す。
ふむふむ～
それだと微動が全周できないことになるのでは？
ちょっとよくわからないのは、コロ軸受の画像。
赤緯軸のウオームホイールに切欠きがあるように見えるとこ。
ユニトロンは難しい～？

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　エド - 2016/02/19(Fri) 20:32 No.10160

ああ～本当ですね。スリ割の付け根部分を逃げるように、ウォームホイールの切欠きがありますね。
ということは、クランプのスリ割がある部分とウォームホイールは結合されているということですね。
一方、ウォーム軸の箱とクランプカバーの箱は一体部品のように見えます。
ということは、、、クランプ軸の出口の穴の大きさから察して、１０度くらいしか部分微動しないということになります。しかし、それでは全周ウォームホイールを使うのは贅沢すぎです。
一般的なタンジェントスクリューでも充分です。実は意外に難解です～
ちょっとわからなく

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2016/02/19(Fri) 22:20 No.10161

すいません。明日、見てきます。写真の計３台の赤道儀、みな微妙に違っているようです。
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
今日、相当忙しく働きヘトヘトでして、写真撮りましたが帰ってみると、解決した点と新たな？も出てきました。

　バネの機構はフリクションをつけているだけにも見えなくはないですが、ウォーム軸受がフローティングしていれば（未確認ですいません）、興味深い構造です。
回転とか荷重に順応させる機構でしたら凄いです。

クランプと思われる反対側。裏側から撮るの忘れました。また来週と言うことでご勘弁ください。

[管理者修正]

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　もも - 2016/02/20(Sat) 23:36 No.10162

こんばんわ、ももで～す。
>>ガラクマさま
画像のご紹介ありがとうございます！！
一枚目の赤緯のウオームホイールを見ると、
やはり部分的にしか使っていないような汚れ具合と想像します。
ギヤの径が大きいことと～フリクションを与圧を当てているのは、
精度はともかく操作感触はバックラッシュのない滑らかものになりそうですねえ。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　エド - 2016/02/21(Sun) 22:20 No.10163

個体が違うというのは盲点でした。
赤緯微動はどうやら解決しましたネ。やれやれです。
ウォーム軸はフローティングとかは無さそうです。
軸受部の固定ネジを締めるときにバネで押されていれば与圧（押付力）がかかります。
ネジ締後は軸に適度なフリクションを与えていたでしょう。
野沢本社工場の職人さん達、
桜が咲けばアルミ粉で少々ただれた手にビールを持って、静かに花見をしたのではないかと思います。（静かな住宅街ですので）
あの野沢の公園、昼間は退園した幼稚園児が元気に遊んでいます。。。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2016/02/21(Sun) 23:24 No.10164

エド様。皆様。ちょっと言葉足らずで、申し訳ございません。
10149の一枚目と10152の二枚目の写真は、ユニトロンヒストリープロジェクトの（夫々も）別の赤道儀です。
それ以外は、天体望遠鏡博物館の同じ赤道儀の写真です。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2016/02/27(Sat) 22:25 No.10165

今日、反対側撮ってきました。全周微動です。
手動なら、だいたい向けてクランプして、前後イゴイゴで一部しか使いませんが、
それにしてもウォームの使った後少ないのが、達人のなす術か、単なる使ってなかったかは分かりません。
某宗教のものかもしれません。有名？中古望遠鏡屋さんから手に入れたものです。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　もも - 2016/02/27(Sat) 22:38 No.10166

こんばんわ、ももで～す。
＞ガラクマさま
画像ありがとうございます！
ウオームホイールは全周に歯が切ってありますが～
やっぱり部分微動だと思います。
クランプのすり割りの向こうに見えるウオームホイールに切欠きがあります。
クランプハンドルの向きと、微動ハンドルの向きがいつも接眼部側にあるようになっています。
クランプするとウオームホイールが赤緯軸に固定されて、
その周囲をウオームギヤのついた鏡筒側が微動で回転する。
全周微動しないけれど、それを承知で全周のウオームホイールを使った。
というところでしょうかしらん？
クランプのすり割りになったリングとウオームホイールがどう接続されているのかが、
よくわかりません。
ホイールのディスクをスラスト方向に貫通してボルト止めなのかなあ？
それだと、ウオームギヤ側の与圧機構もなんとなく納得です。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2016/02/27(Sat) 22:48 No.10167

ももさん流石です。写真撮るの精一杯で、帰ってすぐアップで気がつきませんでした。
ウォームに切欠き、段差ありますね。確かに部分微動です。
ウォームの歯を切るのに、何周も切ながら回したあと、削ったのでしょうか？

昔の望遠鏡、面白いです。
３月１３日オープンで。遠くないですよね。一度はおいで下さい。天体望遠鏡博物館。
（写真は、今日やっと整理できた大型望遠鏡棟）

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　もも - 2016/02/27(Sat) 22:59 No.10168

こんばんわ、ももで～す。
おお～ズラリと並んだ往年の名機。
なんと壮観な光景ですね！！
何時間いたら飽きるんだろう～？
採光されて明るい展示環境なのも素晴らしいです～
いや～行ってみたい！！
（少し遠いけど・・・）

何かオリジナルアイテムの販売とかあるのでしょうかしらん？

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2016/02/27(Sat) 23:13 No.10169

>何かオリジナルアイテムの販売とかあるのでしょうかしらん？

無いです。バタバタで間に合いません。写真をお土産にして下さい。
皆様。歓迎いたします。もう少ししたら、予約サイト立ち上がります。

ただ、初めすごく混むと思うので、梅雨時期とかになったらいいかもしれません。
解説文は私が作っておりますので、突っ込んで下さい。

宣伝するつもりなかったのですが、申し訳ございません。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　エド - 2016/02/28(Sun) 10:13 No.10170

とうとうオープンですか。お疲れさまでした。。。
以前より四万十には行きたいと思っていたのですが、他に高知の関さんの展示くらいしかからめるものが無かったので、望遠鏡博物館も立寄るといちおう旅の形になります。（四国横断）
しかし、お宝を前にして欲しくなってしまったりして、立去り難くなってしまうんじゃないかと、我ながら心配してしまいます。
マニアの方へ”交渉しても絶対お譲りできません”の立て札が必要かもしれません。。。
あと、ピラーは軽くアンカーで固定されていますでしょうか？
四国は当地ほど地震はないようですが、、、、

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　もも - 2016/02/28(Sun) 18:15 No.10171

こんばんわ、ももで～す。
そうそう、前にも書いたけど地震対策はどうなんでしょうか？
これらがバタバタ倒れたら～怖い！
あとは古スコマニアによる盗難も心配だなあ～

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2016/02/29(Mon) 21:19 No.10172

　地震対策ですが。あ～でもないこ～でもない。という試行錯誤の状態が上の写真の真ん中の望遠鏡で分かると思います。

　打てるものはアンカー打ってますが、背が高いものは、アンカーはどっちみちあまり役には立たないとは思っております。
地震には足を止めるくらいなら滑らせた方がまだマシ。頭を止めないと思っております。
屋根が壊れるのは覚悟で、天井から緩く吊るそうと考えておりますが今だ間に合っておりません。
実用でない展示品は、まだマシですが。望遠鏡のピラーの直径は地震を考慮してないと思うほど小さいです

　セキュリティは詳しくは公表できませんが、駐在所の目の前ということもありますが、一応考えられております。
天文マニアが盗んだ、というニュースは聞きたくないですよね。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　エド - 2016/02/29(Mon) 23:39 No.10173

やはりそうですか。
ピラーの固定としてセオリーどうりアンカーを打つのが一番とは思っていましたが、展示がまだ流動的でしたら無駄になってしまいます。
滑らせる発想は、横揺れだけ＆床摩擦係数小＆低重心という条件が揃っているなら良いのですが、突き上げが一発きたら跳ねてしまうでしょうね。
上から釣るのは良い方法です。天井のH鋼から想像して大丈夫だと思います。
ただ、望遠鏡の上にロープがあるのはせっかくの芸術品の美観を損ねてしまうようで残念です。
目立たない細めの鋼製ワイヤー（吊り上げ用）で天井から緩く吊るのが暫定的には一番かもしれません。
専門家の意見を聞きたいところです。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　もも - 2016/03/01(Tue) 19:12 No.10174

こんばんわ、ももで～す。
ま、この形のものを震度６とかの地震でも絶対に倒れないようにするのは無理がありますね。
福島の滝根天文台の６５ｃｍじゃないですけど、
倒れなくても架台のどこか鋳鉄でできた部分が耐え切れずに破断しないとも限りませんし～
とりあえず、お客さんが逃げられる時間を稼げればいいみたいな？
エドさんが書かれたように、
９ｍｍくらいのワイヤーに黒い被覆で目立たないようにして、
天井から軽くテンションがかかるていどに張っておけばいいような気がします。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2016/03/02(Wed) 22:25 No.10175

すでにアンカーは打っておりますが、コンクリート床の厚さが10㎝程しかないので、深度３-４程度でも倒れそうです。
　明石の天文台（時計台）は、建物は大丈夫なのに、望遠鏡は深いところからの強力なアンカーボルトを引きちぎってコンクリート台座ごと壊しておりました。

今の案は、皆さんのおっしゃる通り鋼のワイヤーで緩く張ることにしておりますが、梁の位置との関係もあり、そこの問題もあります。
補助案として、できるだけ詰めておいて、それを囲むように足場パイプで1.5-2ｍほどの高さで柵で囲み、倒れても人の上に倒れ込まないようにしようという案もあります。
（通路を檻に囲むのが究極？）
「望遠鏡を倒さない」という考え方と、「倒れても人の上に乗ってこない」という両方で考えないといけないと思っております。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　エド - 2016/03/02(Wed) 23:35 No.10176

ちょうど梁と梁の間に望遠鏡がある場合はY字型にワイヤーを張れば良いと思います。
望遠鏡の周りに何かしら柵はあると思います（そうでないと子供がぶら下がるので）が、それが万一望遠鏡が倒れても危害が及ばない程離れていてもつまらないですし、、、
なんかもどかしいです。ボランティアで参加したくなってしまいます。
望遠鏡を倒さなければ、望遠鏡も人命も安全と思います。
しかしM7.0地震でも耐えうる対策というものがとても困難なこともわかりました。
万一倒れても半倒れくらいで止まってセーフ、というあたりが確かに現実的なところですね。
くどいようですが、他の方のご意見もお聞かせ願いたいデス。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 HG - 2016/05/28(Sat) 09:15 No.10272

はじめまして。
北海道の天文ファンのＨ.Ｇ.といいます。

これだけ貴重な望遠鏡が一箇所に集まっているということは、地震がやってきたら全て一度に破損する可能性が高いので、どうしているのか、気になっていました。
この地域は中央構造線に沿っているので、直下型の震度7はいつの日か確実に訪れるだろうと。

古い校舎にはプレースを付けているので、性能は分からないのですが、「それなりの」対策をしているようには見えました。（性能には、法律どおりと1.25倍、1.5倍とランクがあるのですが、古い校舎は、法律どおりがやっとの場合がほとんどです。）
法律どおりだと、震度7の場合は破損するのはやむおえない、でも人災にはならない程度の壊れ方をするでしょうか？

北海道は常に地震が発生している地域なので被害が沢山あります。
経験的に、アンカーボルトは、地震の時には破断すると考えています。
予期しない共振とか増幅があるので、設計以上の加速度が普通に来ているためです。

そう考えると、アンカーボルトで下手に留めて望遠鏡を転倒させるよりは、留めないで滑らせる方が良さそうな印象を持っています。
置いたままだと滑らないので「滑り支承」のオイルレスメタルが橋などには使われますが、移動距離を計算しないとならないので、けっこうやっかいです。
免震で建物全体を滑らせる場合は、減衰させても水平プラスマイナス50センチくらいになるので、合計1ｍの「滑りしろ」が必要でした。
たぶん、大型屈折の場合は水平移動するコンクリート台座の上に固定させて台座ごと動くようにするのがベストだろうと思います。
オイルレスメタルは高価なので、樹脂板やテフロン板でも代用はできると思います。
古い校舎の積載荷重はそれには対応していないかもしれませんが、普通の建物よりは強いかもしれません。昭和56年以降なら期待できます。

ワイヤーは、たぶん根元が簡単に破断して全く役に立たないだろうと思います。
建物そのものが1/100くらい変形するので、その変形で一発です。
つまり建物の筋交いと同じ強度がないと駄目なのです。建物の力をその軟弱なワイヤーで受け止めることになから。

耐震設計した建物の梁のアンカーボルトでさえも十勝沖の震度6では6本全部吹っ飛んでいますから、アンカーボルトで固定する場合は、16ミリ程度のアンカーボルトの断面に望遠鏡の4倍くらいの水平・垂直荷重が繰り返しかかるものと想定しても過剰ではないと思います。
建物の場合はアンカーボルトが破断すると地震加速度は伝わらなくなるのでむしろ良い場合もあります。五重塔のように。

博物館の望遠鏡の設置写真を見るとそのあたりが全く無防備のように見えていました。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 HG - 2016/05/28(Sat) 09:47 No.10273

スーパーコンピューターや大型コンピューターは移動する台の上に載せて建物とは絶縁するのが一般的で、既製品の台も普通に販売しているので、それを流用するという手段もありますが、とても高価ですが、たぶんやってやれないことはなさそうに思います。財源が問題ですね。

地面の水平振動を絶縁できれば、望遠鏡に加わる加速度はかなり低くなるので、良いのですが、縦方向の加速度は防ぎようがないので、一旦空中に望遠鏡が「浮いて」再び「着地」する時の加速度で望遠鏡の軸は壊れるのだろうと思います。
縦方向の加速度に対応できる免震架台はたぶん物凄く高価なので、その場合はあきらめて人災にならないことを考えるのが得策かもしれません。

最低限としては、望遠鏡の横方向の寸法の1.5倍くらいのコンクリートか鉄の台座をこさえ、それを樹脂板の上に「そっと」置く。望遠鏡のピラーには「筋交い」を付けてその台座に固定して横方向の振幅を押さえる。見掛けは悪くなりますが、望遠鏡の設計者が地震のことを考慮しているとはとても思えないので、元よりはだいぶ良いと思います。望遠鏡の荷重分布が分かると「振動モード」を出して筋交いの要不要を検討できるのですが、設計図がないと無理かもしれません。

望遠鏡のように細い部材は、地震や「鞭のようにしなる鞭振り現象」が発生して地震加速度を増大させる場合も多いので単純な加速度計算で、対策することはとても危険です。
ある建物に十勝沖地震がやってきたとき、上から吊り下げていて、非メンテナンス時なのでレールにアンカーボルトで固定されていたメンテナンス用のゴンドラのカウンター錘が鞭振り現象でボルトを切って脱落したことがありました。その後の調査で地震荷重の6倍くらいの加速度が来ていたらしいとわかりました。
東京タワーのアンテナが曲がったのも同じ鞭振り現象から来るものでした。
望遠鏡は建物の最上階にあるので、建物を伝わる地震荷重は望遠鏡の部分で増幅される場合は十分に想定できます。

大げさに聞こえるかもしれないのですが、そこまで想定してもそれ以上だったのが北海道の地震でした。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 ガラクマ - 2016/05/28(Sat) 23:02 No.10276

HG様。興味深い情報と、お詳しい解説、ありがとうございます。

　私も地震対策の仕事もしたこともある振動の計量士でもあり、メンバーにも一級建築士で耐震にかかわっている方もおりますが、意見がまとまりません。HGさんの情報もメンバーに流してみます。
原因は、地震時のイメージが共有できないことと、予算がないことです。
人をケガさせていけないので、望遠鏡は人に比べたらどうでもいいと思っております。
一番初めに私が提案したのは２ｍ弱の井型に鋼で組んだやぐらに望遠鏡を固定し、やぐらはソリと床を滑らせ固定しない。という案ですが、１０万円／台以下ではできませんで、却下されました。

そこで、今思いついたのですが、天井からワイヤーで望遠鏡を張って、ピラーは床に固定。途中の接合ボルトを抜いていたらどうでしょう。

天井が揺れると上半分が足から分離し天井からぶら下がり、足だけは床に固定で何とか持ちこたえる。
天井の梁がもつかどうかですが・・・・

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 HG - 2016/05/29(Sun) 00:30 No.10277

お返事ありがとうございました。
振動の測量というお仕事もあるのですね。私は建築の意匠設計なので、構造は別のスタッフにまかせています。
近年有名な「天井の落下］事故もふまえ、新しい法律では天井は構造計算を行わないと手足が出せなくなりました。既成部材でホイッというわけにはいかなくなっています。
天井は建築の部材から見るととても軽いのですが、それでも天井裏の筋交いの引き抜き強度はきちんと設計しないと天井が落下しているのが現実です。私もあぶない天井は若いスタッフに計算してもらっていますが、けっこうたいへんです。

しかるに、重たい望遠鏡ですから、梁からワイヤーで吊るすとなると、計算は半端ではないです。普段は荷重がかかりませんが、地震時にはモロにワイヤーの根元に荷重がかかるので、素人が判断するのはとても危険です。
ワイヤーの長さと望遠鏡の重さで固有周期があり、それとは別に建物の固有周期があり、それを複合させた共振も計算する必要があるためです。天井にちょっと段差があるだけで固有周期が異なり、落下する例が沢山あります。天井のアンカーボルトでさえ引き抜き荷重に耐えられていないのです。

博物館の大型望遠鏡は、鉄骨造のプール跡地のように見えるので、基本的に建物は良く揺れると思います。これだけで高さの1/100変形しますから、高さが5メートルなら5ｃｍ建物が傾きます。ワイヤで吊るということは、地震のときに望遠鏡は5ｃｍ横に動くということになります。
ここで初速が与えられ、望遠鏡はある周波数でブランコのように振動するのと、建物の振動と合成させ更に揺れが増幅されブランブランになります。重さ1トンのブランコというはあまり考えたくないですが、その振動に持ちこたえられるワイヤーとボルトがあるかです。粘りのあるストランドワイヤーか鉄筋とし、共振して増大したワイヤー根元、望遠鏡固定部のアンカーボルトにトンオーダーの荷重が加わって持ちこたえられるかどうかです。
皆さんのイメージしているワイヤーがどういうものかは分かりませんが、美術品を吊るすようなステンレスワイヤーでは簡単に切れてしまうのは明らかです。
また、望遠鏡相互を連結するとそれぞれの固有周期が異なるので、お互いぶつかってやはり問題を起こすだろうと思います。
天井から吊るとすれば、しかるべき振動計算を行って仕様を決めたらできないことではないと思います。

転倒防止という意味では、電信柱のようにトラ綱を張るのはありだと思いますが、固定部分のアンカー方法が重要ですが、ケミカルアンカーでは持たないと思います。アンカーの周りのコンクリートが破損するためです。

一番安全なのは、ジャングルジムのような檻を作って、檻全体が水平に動くようにすることではないかと思います。望遠鏡も檻も床に固定しないで。そうすると地震の荷重を建物や梁から受けることがなくなるので、檻全体の群で力を流すことができるからです。

コスト的にはかかりますね。

あとは個々の天体望遠鏡の転倒モーメントを計算して、安定性の良いものは固定しないで放置でしょうか？転倒するものは下のラッパを拡底させるような改造をする。
あたりでしょうか？

いずれにしても振動はプロの手に掛けないと危険ですが、構造計算屋さんでも振動計算はできる人は少ないです。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 （＾０＾）コメト - 2016/05/29(Sun) 13:00 No.10279

ガラクマさん、ＨＧさん、みなさんこんにちは

ＨＧさんは（＾０＾）の知ってるＨＧさんかと思います。
多忙そうですっかりご無沙汰しておりますが、お変わり御座いませんか？

なるほど、耐震構造と言う物、入れ物と中身では考え方も違うようで、
素人には手が出せない代物に感じますデス。（~０~；
勝手に優先順位を付けると、まず人的被害、次に望遠鏡、最後が建屋と
なるように思え、いずれも考え方から出発しなけりゃ始まらないようで。。

。。と言う事は、すでに実績？のある博物館とか科学館とかに資料を
求めてはどうかとも思います。（＾０＾；
どんな基準で作られているのか？は興味のある処です。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 H.G. - 2016/05/29(Sun) 23:40 No.10282

コメトさん
すっかりご無沙汰してました。
いや、本当に相変わらず忙しいのです。
でも、少し天文の事にも目が向けられるようになり少し戻ってきました。(笑)

地震対策は、今回の熊本や東北地震などを見ると、「基準どおりにきちんと造っていれば、そう簡単には建物は倒壊しない」ようです。例外が「活断層の真上にある場合」で、その場合は「何やっても駄目」と構造計算屋さんは言います。それで北海道の構造計算屋さんは常に「活断層マップ」を参照して確認しています。結構活断層にまたがる場合が多いのですよ(笑)。病院の敷地のど真ん中を走っているとか、校舎の真横を走っているとか。活断層の同じところが切れる訳ではないので、次はずれた別のところという可能性のほうが高いように思います。
学校の耐震改修は、新しく筋交いを入れて補強します。その時「IS値」というのを計算して、どのランクの地震に持ちこたえられるかを決めます。一般的にはo.6以上ですが、重要な建物はそれ以上の性能となるように割増することもあります。割増するのは、学校、病院、警察など公的施設です。警察は50パーセント割増することが多いです。美術館の類は災害時の拠点機能がないので、割増しない場合が多いように思いますが、収蔵内容によっては割増しているところがあるかもしれません。建物の階によって割増係数を変える場合もあります。
このとき、建物だけでなく、ポンプとか機械も同じ耐震ランクにしないと意味がないので、耐震改修する場合は、設備システムも地震の時に破損しないように補強しています。設備機械は丈夫な架台を設けて固定することと、ダクトやパイプは、フレキシブル構造にして地震の衝撃を逃がすようにしています。設備機械をワイヤーで固定するという例は皆無です。

今の構造設計は、「想定した震度以上の地震がやってきたときには、建物が壊れるのは仕方ない、でも倒壊して人的被害が出ないように、柱が最後まで残るような壊れ方をさせよう。」という思想になっているので、全く無傷となるような設計は経済的にはできないと思います。

望遠鏡に関しては、たぶん今までのどのメーカーも地震の事を考えているとは思えないので、「地震が来たら即望遠鏡から逃げる」というのが現実かな?と思います。
先日の地震のように極軸がぽっきり折れてしまっては、防ぎようがないですもんね。ただ、あの例もアンカーボルトで固定していなかったら話は違っただろうとは思いました。
地震がやってきても強い荷重が望遠鏡に掛からなければ良いので、そうするとあとは転倒モーメントだけかな?と思います。
地震のビデオを見ていると、地面が瞬時に横に動いても、棚の類起き上がりこぼしのようにそのまま立っているので、物品はやはり固定しないほうが少なくとも転倒はしないだろうと思いました。アンカーで固定するとむしろ転倒モーメントが発生してしまい、補強がごつくなります。最近の設備機械はそれに持ちこたえられるように構造計算して設置していますね。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 H.G. - 2016/05/29(Sun) 23:52 No.10283

昔流行した「ピラミッドパワー」みたいな形のフレームをこさえ、その真ん中にピラーを入れ、アンカーで固定させないようなものを製作する場合、木造でも行けるような気がします。9センチ角の青木なら大工仕事でこさえられて安く済みそうに思います。鉄だと高いけど木なら誰でも製作できるし。

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　もも - 2016/05/30(Mon) 00:15 No.10284

こんばんわ、ももで～す。
ま～人的被害を防ぐという考えからいえば。
通路に頑丈な手すりを少し高い位置に設ける。
胸の高さくらいもあればいいかなあ。
できれば下部は金網でも張って～
望遠鏡は倒れても壊れても、見学者がしゃがみこめれば命は守れるかな？という。
望遠鏡を地震被害から守ろうというのは現実的ではなさそうですよね？
バラバラにして倉庫で眠られるしかない？？

Re: ユニトロン６インチのウォームギヤを利用した二重微動　　 H.G. - 2016/05/30(Mon) 00:37 No.10285

ピラミッドパワーは、こんな感じです。
大工仕事なら、手に覚えのある人でも出来るし、安く済みそう。
この状態でも一通りの操作はできそうです。
屋外のものは、鉄製とするか、木が傷むたびに作り直すとか。
今は防腐剤の性能も良いのでけっこう持ちこたえます。20年とか。

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- Joyful Note -
- JOYFULYY v2.50y24m71 ：Edit by Yamamoto -