CN111033078B - 涡流式减振器 - Google Patents

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Abstract

涡流式减振器(1)包含丝杠轴(7)、多个第一永磁体(3)、多个第二永磁体(4)、圆筒形状的磁体保持部件(2)、具有导电性的圆筒形状的导电部件(5)、以及与丝杠轴(7)啮合的滚珠螺母(6)。丝杠轴(7)能够沿轴向移动。第一永磁体(3)在丝杠轴(7)的周围沿圆周方向排列。第二永磁体(4)在第一永磁体(3)彼此之间与第一永磁体(3)隔开间隙地配置，且磁极的配置与第一永磁体(3)反转。磁体保持部件(2)保持第一永磁体(3)以及第二永磁体(4)。导电部件(5)与第一永磁体(3)以及第二永磁体(4)隔开间隙地对置。滚珠螺母(6)配置于磁体保持部件(2)以及导电部件(5)的内部而固定于磁体保持部件(2)或者导电部件(5)。

Description

涡流式减振器
技术领域
本发明涉及涡流式减振器。
背景技术
为了保护建筑物不受地震等带来的振动的影响，在建筑物安装减振装置。减振装置将给建筑物带来的运动能量转换为其他能量(例：热能)。由此，可抑制建筑物的较大的摇晃。减振装置例如是减振器。减振器的种类例如有油式、剪切阻力式。一般来说，建筑物中大多使用油式、剪切阻力式减振器。油式减振器利用缸体内的非压缩性流体使振动衰减。剪切阻力式减振器利用粘性流体的剪切阻力使振动衰减。
然而，特别是在剪切阻力式减振器中使用的粘性流体的粘度取决于粘性流体的温度。即，剪切阻力式减振器的衰减力取决于温度。因而，在将剪切阻力式减振器使用于建筑物时，需要考虑使用环境来选择适当的粘性流体。另外，使用油式、剪切阻力式等流体的减振器存在流体的压力因温度上升等而上升、缸体的密封材料等机械式的要素破损的隐患。作为衰减力的温度依存性极小的减振器，有涡流式减振器。
涡流式减振器例如被特公平5-86496号公报(专利文献1)、日本特开平9-177880号公报(专利文献2)以及日本特开2000-320607号公报(专利文献3)所公开。
专利文献1的涡流式减振器包含安装于主筒的多个永磁体、连接于丝杠轴的磁滞材料、与丝杠轴啮合的滚珠螺母、以及连接于滚珠螺母的副筒。多个永磁体的磁极的配置交替不同。磁滞材料与多个永磁体对置，能够相对旋转。若对该涡流式减振器带来运动能量，则副筒以及滚珠螺母沿轴向移动，在滚珠丝杠的作用下，磁滞材料旋转。由此，由于磁滞损耗，运动能量被消耗。另外，专利文献1中记载道，由于磁滞材料中产生涡流，因此在涡流损耗的作用下，运动能量被消耗。
专利文献2的涡流式减振器包含导体棒和沿导体棒的轴向排列的环状的多个永磁体。导体棒贯通环状的多个永磁体的内部。若导体棒轴向移动，则从多个永磁体通过导体棒的磁通变化，在导体棒的表面产生涡流。由此，导体棒受到与移动方向相反的方向的力。即，专利文献2中记载道，导体棒受到衰减力。
专利文献3的涡流式减振器包含与丝杠轴啮合的引导螺母、安装于引导螺母的导电体的筒、设于筒的内周面侧的外壳、以及安装于外壳的外周面并与筒的内周面隔开一定的间隙地对置的多个永磁体。即使引导螺母以及筒伴随着丝杠轴的进退而旋转，筒内周面与永磁体也由于非接触而不会滑动。由此，专利文献3中记载道，与油式减振器相比，维护次数减少。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公平5－86496号公报
专利文献2：日本特开平9－177880号公报
专利文献3：日本特开2000－320607号公报
发明内容
发明将要解决的课题
然而，在专利文献1的涡流式减振器中，滚珠螺母沿丝杠轴的轴向移动。为了确保这种滚珠螺母的可动区域，减振器的尺寸较大。在专利文献2的涡流式减振器中，环状的永磁体沿轴向排列，因此减振器的尺寸较大。在专利文献3的涡流式减振器中，由于引导螺母设于筒的外部，因此灰尘容易侵入引导螺母与滚珠丝杠之间。另外，在专利文献3的涡流式减振器中，引导螺母设于筒的外部，引导螺母的凸缘部固定于筒，引导螺母的圆筒部朝向与筒相反的一侧延伸。因此，需要较长地确保引导螺母的圆筒部的与筒相反的一侧的端部与固定于建筑物的安装工具之间的距离(滚珠丝杠的行程距离)，涡流式减振器容易大型化。而且，在专利文献3中未特别提及对筒内周面与永磁体的间隙进行管理的技术。
本发明的目的是提供一种能够实现小型化的涡流式减振器。
用于解决课题的手段
本实施方式的涡流式减振器包含：丝杠轴，其能够沿轴向移动；多个第一永磁体，其在丝杠轴的周围沿圆周方向排列；多个第二永磁体，其在第一永磁体彼此之间与第一永磁体隔开间隙地配置，且磁极的配置与第一永磁体反转；圆筒形状的磁体保持部件，其保持第一永磁体以及第二永磁体；圆筒形状的导电部件，其具有导电性，与第一永磁体以及第二永磁体隔开间隙地对置；以及滚珠螺母，其配置于磁体保持部件以及导电部件的内部而固定于磁体保持部件或者导电部件，并与丝杠轴啮合。
发明效果
根据本实施方式的涡流式减振器，能够实现小型化。
附图说明
图1是应用于建筑物内的涡流式减振器的概略图。
图2是第一实施方式的涡流式减振器的沿着轴向的面的剖面图。
图3是图2的局部放大图。
图4是第一实施方式的涡流式减振器的与轴向垂直的面的剖面图。
图5是图4的局部放大图。
图6是表示第一永磁体以及第二永磁体的立体图。
图7是表示涡流式减振器的磁路的示意图。
图8是表示磁极的配置为圆周方向的第一永磁体以及第二永磁体的立体图。
图9是表示图8的涡流式减振器的磁路的示意图。
图10是表示沿轴向配置有多个的第一永磁体以及第二永磁体的立体图。
图11是第二实施方式的涡流式减振器的沿着轴向的面的剖面图。
图12是第二实施方式的涡流式减振器的与轴向垂直的面的剖面图。
图13是应用于与图1不同的建筑物内的涡流式减振器的概略图。
图14是第三实施方式的涡流式减振器的沿着轴向的面的剖面图。
图15是图14的局部放大图。
图16是第四实施方式的涡流式减振器的沿着轴向的面的剖面图的局部放大图。
具体实施方式
(1)本实施方式的涡流式减振器包含能够沿轴向移动的丝杠轴、多个第一永磁体、多个第二永磁体、圆筒形状的磁体保持部件、具有导电性的圆筒形状的导电部件、以及与丝杠轴啮合的滚珠螺母。第一永磁体在丝杠轴的周围沿圆周方向排列。第二永磁体在第一永磁体彼此之间与第一永磁体隔开间隙地配置，且磁极的配置与第一永磁体反转。磁体保持部件保持第一永磁体以及第二永磁体。导电部件与第一永磁体以及第二永磁体隔开间隙地对置。滚珠螺母配置于磁体保持部件以及导电部件的内部而固定于磁体保持部件或者导电部件。
根据本实施方式的涡流式减振器，滚珠螺母配置于导电部件以及磁体保持部件的内部。即使由于振动等给涡流式减振器带来运动能量，丝杠轴沿轴向移动，滚珠螺母也不会沿轴向移动。因而，无需在涡流式减振器设置滚珠螺母的可动区域。因此，能够减小磁体保持部件以及导电部件等部件。由此，能够实现涡流式减振器的小型化。并且，能够实现涡流式减振器的轻量化。而且，由于各部件为简单的构成，因此涡流式减振器的组装变得容易。而且，涡流式减振器的部件成本以及制造成本变得廉价。
(2)在上述(1)的涡流式减振器中，也可以是，磁体保持部件配置于导电部件的内侧。在该情况下，第一永磁体以及第二永磁体安装于磁体保持部件的外周面，滚珠螺母固定于磁体保持部件。
根据上述(2)的涡流式减振器，导电部件的内周面与第一永磁体以及第二永磁体隔开间隙地对置。由于丝杠轴的轴向的移动，滚珠螺母以及磁体保持部件旋转。另一方面，导电部件不旋转。由此，从第一永磁体以及第二永磁体通过导电部件的磁通变化，在导电部件的内周面产生涡流。由于该涡流，产生反磁场，旋转的磁体保持部件被赋予反作用力(制动力)。其结果，丝杠轴受到衰减力。
另外，根据上述(2)的涡流式减振器，导电部件配置于磁体保持部件的外侧而与外部空气相接。由此，导电部件被外部空气冷却。其结果，能够抑制导电部件的温度上升。
(3)上述(2)的涡流式减振器也可以还包含：前端侧轴承，其在比第一永磁体以及第二永磁体靠丝杠轴的前端侧安装于导电部件的内周面，支承磁体保持部件的外周面；以及根部侧轴承，其在比第一永磁体以及第二永磁体靠丝杠轴的根部侧安装于导电部件的内周面，支承磁体保持部件的外周面。
根据上述(3)的涡流式减振器，安装于导电部件的两个轴承隔着永磁体以两点支承磁体保持部件。因此，即使磁体保持部件与导电部件相对地旋转，也易于将永磁体与导电部件的内周面的间隙维持为一定。
(4)在上述(1)的涡流式减振器中，导电部件也可以配置于磁体保持部件的内侧。在该情况下，第一永磁体以及第二永磁体安装于磁体保持部件的内周面，滚珠螺母固定于导电部件。
根据上述(4)的涡流式减振器，导电部件的外周面与第一永磁体以及第二永磁体隔开间隙地对置。通过丝杠轴的轴向的移动，滚珠螺母以及导电部件旋转。另一方面，磁体保持部件不旋转。由此，从第一永磁体以及第二永磁体通过导电部件的磁通变化，在导电部件的外周面产生涡流。由于该涡流而产生反磁场，旋转的导电部件被赋予反作用力。其结果，丝杠轴受到衰减力。
另外，根据上述(4)的涡流式减振器，磁体保持部件配置于导电部件的外侧而与外部空气相接。由此，磁体保持部件被外部空气冷却。其结果，能够抑制第一永磁体以及第二永磁体的温度上升。
(5)上述(4)的涡流式减振器也可以还包含：前端侧轴承，其在比第一永磁体以及第二永磁体靠丝杠轴的前端侧安装于磁体保持部件的内周面，支承导电部件的外周面；以及根部侧轴承，其在比第一永磁体以及第二永磁体靠丝杠轴的根部侧安装于磁体保持部件的内周面，支承导电部件的外周面。
根据上述(5)的涡流式减振器，安装于磁体保持部件的两个轴承隔着永磁体以两点支承导电部件。因此，即使磁体保持部件与导电部件相对地旋转，也易于将永磁体与导电部件的内周面的间隙维持为一定。
(6)在上述(1)的涡流式减振器中，磁体保持部件也可以配置于导电部件的内侧。在该情况下，第一永磁体以及第二永磁体安装于磁体保持部件的外周面，滚珠螺母固定于导电部件。
根据上述(6)的涡流式减振器，导电部件的内周面与第一永磁体以及第二永磁体隔开间隙地对置。由于丝杠轴的轴向的移动，滚珠螺母以及导电部件旋转。另一方面，磁体保持部件不旋转。由此，从第一永磁体以及第二永磁体通过导电部件的磁通变化，在导电部件的内周面产生涡流。由于该涡流而产生反磁场，旋转的导电部件被赋予反作用力。其结果，丝杠轴受到衰减力。
另外，根据上述(6)的涡流式减振器，导电部件配置于磁体保持部件的外侧而与外部空气相接。由此，旋转的导电部件被外部空气高效地冷却。其结果，能够抑制导电部件的温度上升。
(7)在上述(1)的涡流式减振器中，导电部件也可以配置于磁体保持部件的内侧。在该情况下，第一永磁体以及第二永磁体安装于磁体保持部件的内周面，滚珠螺母固定于磁体保持部件。
根据上述(7)的涡流式减振器，导电部件的外周面与第一永磁体以及第二永磁体隔开间隙地对置。由于丝杠轴的轴向的移动，滚珠螺母以及磁体保持部件旋转。另一方面，导电部件不旋转。由此，从第一永磁体以及第二永磁体通过导电部件的磁通变化，在导电部件的外周面产生涡流。由于该涡流，产生反磁场，旋转的磁体保持部件被赋予反作用力。其结果，丝杠轴受到衰减力。
另外，根据上述(7)的涡流式减振器，磁体保持部件配置于导电部件的外侧而与外部空气相接。由此，旋转的磁体保持部件被外部空气高效地冷却。其结果，能够抑制第一永磁体以及第二永磁体的温度上升。
(8)在上述(1)～(7)中的某一个的涡流式减振器中，第一永磁体沿磁体保持部件的轴向配置多个。在该情况下，第二永磁体沿磁体保持部件的轴向配置多个。
根据上述(8)的涡流式减振器，即使一个第一永磁体以及一个第二永磁体各自的尺寸较小，多个第一永磁体以及多个第二永磁体的总尺寸也较大。因而，能够提高涡流式减振器的衰减力，且第一永磁体以及第二永磁体的成本可以廉价。另外，第一永磁体以及第二永磁体向磁体保持部件的安装也较容易。
以下，参照附图，对本实施方式的涡流式减振器进行说明。
图1是应用于建筑物内的涡流式减振器的概略图。在图1中，作为例子示出第一实施方式的涡流式减振器以及建筑物的一部分。涡流式减振器1例如应用于居住用、商用等高层的建筑物B内。在建筑物B的下梁BD经由第一连结部件EN1连结与导电部件5为一体的安装工具8a。在建筑物B的上梁BU经由第二连结部件EN2连结与丝杠轴7为一体的安装工具8b。在该情况下，在从下梁BD向上方延伸一些的第一连结部件EN1安装有安装工具8a，在从上梁BU延伸的V字支撑臂状的第二连结部件EN2安装有安装工具8b。涡流式减振器1在下梁BD与上梁BU之间水平地延伸。第一连结部件EN1以及第二连结部件EN2由钢等刚性较高的材料构成。
另外，涡流式减振器1向建筑物B的连结方法是任意的，也当然可以采用其他适当的方法(包含连结的建筑物B的部位)。
[第一实施方式]
图2是第一实施方式的涡流式减振器的沿着轴向的面的剖面图。图3是图2的局部放大图。参照图2以及图3，涡流式减振器1包含磁体保持部件2、多个第一永磁体3、多个第二永磁体4、导电部件5、滚珠螺母6、以及丝杠轴7。
[磁体保持部件]
磁体保持部件2包含主筒2A、前端侧副筒2B、以及根部侧副筒2C。
主筒2A呈以丝杠轴7为中心轴的圆筒形状。主筒2A在丝杠轴7的轴向上的长度比第一永磁体3以及第二永磁体4在丝杠轴7的轴向上的长度长。
前端侧副筒2B从主筒2A的前端侧(丝杠轴7的自由端侧或者安装工具8a侧)的端部延伸。前端侧副筒2B呈以丝杠轴7为中心轴的圆筒形状。前端侧副筒2B的外径比主筒2A的外径小。
参照图3，根部侧副筒2C隔着滚珠螺母的凸缘部6A设于主筒2A的根部侧(安装工具8b侧)。根部侧副筒2C包含凸缘固定部21C和圆筒状支承部22C。凸缘固定部21C呈丝杠轴7为中心轴的圆筒形状，固定于滚珠螺母的凸缘部6A。圆筒状支承部22C从凸缘固定部21C的根部侧(安装工具8b侧)的端部延伸，且为圆筒形状。圆筒状支承部的外径比凸缘固定部21C的外径小。
这种构成的磁体保持部件2能够在内部收容滚珠螺母的圆筒部6B以及丝杠轴7的一部分。磁体保持部件2的材质不被特别限定。然而，磁体保持部件2的材质优选的是透磁率较高的钢等。磁体保持部件2的材质例如是碳钢、铸铁等强磁性体。在该情况下，磁体保持部件2发挥作为磁轭的作用。即，来自第一永磁体3以及第二永磁体4的磁通难以泄漏到外部，涡流式减振器1的衰减力提高。如后述那样，磁体保持部件2能够相对于导电部件5旋转。
[第一永磁体以及第二永磁体]
图4是第一实施方式的涡流式减振器的与轴向垂直的面的剖面图。图5是图4的局部放大图。图6是表示第一永磁体以及第二永磁体的立体图。在图4～图6中，省略了丝杠轴等一部分的构成。参照图4～图6，多个第一永磁体3以及多个第二永磁体4安装于磁体保持部件2(主筒2A)的外周面。第一永磁体3在丝杠轴的周围(即沿磁体保持部件2的圆周方向)排列。同样，第二永磁体4在丝杠轴的周围(即沿磁体保持部件2的圆周方向)排列。第二永磁体4与第一永磁体3彼此之间隔开间隙地配置。即，第一永磁体3与第二永磁体4沿磁体保持部件2的圆周方向交替地隔开间隙而配置。
第一永磁体3以及第二永磁体4的磁极沿磁体保持部件2的径向配置。第二永磁体4的磁极的配置与第一永磁体3的磁极的配置反转。例如参照图5以及图6，在磁体保持部件2的径向上，第一永磁体3的N极配置于外侧，其S极配置于内侧。因此，第一永磁体3的S极与磁体保持部件2相接。另一方面，在磁体保持部件2的径向上，第二永磁体4的N极配置于内侧，其S极配置于外侧。因此，第二永磁体4的N极与磁体保持部件2相接。
优选的是第二永磁体4的尺寸以及特质与第一永磁体3的尺寸以及特质相同。第一永磁体3以及第二永磁体4例如通过粘合剂固定于磁体保持部件2。另外，并不局限于粘合剂，第一永磁体3以及第二永磁体4也当然可以通过螺栓等固定。
[导电部件]
参照图2以及图3，导电部件5包含中央圆筒部5A、前端侧圆锥部5B、前端侧圆筒部5C、根部侧圆锥部5D、以及根部侧圆筒部5E。
中央圆筒部5A呈以丝杠轴7为中心轴的圆筒形状。中央圆筒部5A的内周面与第一永磁体3以及第二永磁体4隔开间隙地对置。中央圆筒部5A的内周面与第一永磁体3(或者第二永磁体4)的间隙的距离沿着丝杠轴7的轴向是一定的。中央圆筒部5A在丝杠轴7的轴向上的长度比第一永磁体3以及第二永磁体4在丝杠轴7的轴向上的长度长。
前端侧圆锥部5B呈以丝杠轴7为中心轴的圆锥形状。前端侧圆锥部5B从中央圆筒部5A的前端侧(丝杠轴7的自由端侧或者安装工具8a侧)的端部延伸，随着朝向前端侧(丝杠轴7的自由端侧或者安装工具8a侧)而外径以及内径变小。
前端侧圆筒部5C呈以丝杠轴7为中心轴的圆筒形状。前端侧圆筒部5C从前端侧圆锥部5B的前端侧(丝杠轴7的自由端侧或者安装工具8a侧)的端部延伸。前端侧圆筒部5C的前端侧(丝杠轴7的自由端侧或者安装工具8a侧)的端部固定于安装工具8a。
根部侧圆锥部5D呈以丝杠轴7为中心轴的圆锥形状。根部侧圆锥部5D从中央圆筒部5A的根部侧(安装工具8b侧)的端部延伸，随着朝向根部侧(安装工具8b侧)而外径以及内径变小。
根部侧圆筒部5E呈以丝杠轴7为中心轴的圆筒形状。根部侧圆筒部5E从根部侧圆锥部5D的根部侧(安装工具8b侧)的端部延伸。根部侧圆筒部5E的根部侧(安装工具8b侧)的端部成为自由端。
这种构成的导电部件5能够收容磁体保持部件2、第一永磁体3、第二永磁体4、滚珠螺母6以及丝杠轴7的一部分。另外，磁体保持部件2在导电部件5的内侧配置为同心状。如后述那样，由于使导电部件5的内周面(中央圆筒部5A的内周面)产生涡流，因此导电部件5与磁体保持部件2相对地旋转。为此，在导电部件5与第一永磁体3以及第二永磁体4之间设置间隙。与导电部件5为一体的安装工具8a固定于建筑物支承面或者建筑物内。因此，导电部件5绕丝杠轴7旋转。
导电部件5具有导电性。导电部件5的材质例如是碳钢、铸铁等强磁性体。除此之外，导电部件5的材质可以是铁素体系不锈钢等弱磁性体，也可以是铝合金、奥氏体系不锈钢、铜合金等非磁性体。
导电部件5将磁体保持部件2支承为能够旋转。磁体保持部件2的支承例如优选的是如下那样的构成。
参照图2，涡流式减振器1还包含前端侧轴承9A和根部侧轴承9B。前端侧轴承9A在比第一永磁体3以及第二永磁体4靠丝杠轴7的前端侧(丝杠轴7的自由端侧或者安装工具8a侧)安装于导电部件5(前端侧圆筒部5C)的内周面，支承磁体保持部件2(前端侧副筒2B)的外周面。另外，根部侧轴承9B在比第一永磁体3以及第二永磁体4靠丝杠轴7的根部侧(安装工具8b侧)安装于导电部件5(根部侧圆筒部5E)的内周面，支承磁体保持部件2(圆筒状支承部22C)的外周面。
通过这种构成，在丝杠轴7的轴向上，在第一永磁体3以及第二永磁体4的两侧支承磁体保持部件2。因此，即使磁体保持部件2旋转，也容易将第一永磁体3(第二永磁体4)与导电部件5的间隙保持为一定的距离。如果间隙保持为一定的距离，则可稳定地获得涡流带来的制动力。另外，如果间隙保持为一定的距离，则第一永磁体3以及第二永磁体4与导电部件5接触的可能性低，因此能够更加减小间隙。于是，如后述那样，通过导电部件5的来自第一永磁体3以及第二永磁体4的磁通量增加，能够进一步增大制动力，或者即使减少永磁体的数量也能够发挥所希望的制动力。
在磁体保持部件2的轴向上，在磁体保持部件2与导电部件5之间设置推力轴承10。另外，前端侧轴承9A、根部侧轴承9B以及推力轴承10的种类不被特别限定，当然也可以是滚珠式、辊式、滑动式等。
另外，中央圆筒部5A、前端侧圆锥部5B、前端侧圆筒部5C、根部侧圆锥部5D以及根部侧圆筒部5E分别是独立的部件，通过螺栓等连结并组装。
[滚珠螺母]
滚珠螺母6包含凸缘部6A和圆筒部6B。凸缘部6A为圆筒形状。凸缘部6A设于磁体保持部件的主筒2A的根部侧(安装工具8b侧)的端部和根部侧副筒2C的凸缘固定部21C的前端侧(安装工具8a侧)的端部之间，固定于两者。圆筒部6B设于比凸缘部6A靠丝杠轴7的前端侧，从凸缘部6A的前端侧的面延伸。
这种构成的滚珠螺母6配置于磁体保持部件2以及导电部件5的内部。滚珠螺母6固定于磁体保持部件2，因此如果滚珠螺母6旋转，则磁体保持部件2也旋转。滚珠螺母6的种类不被特别限定。滚珠螺母6可以使用公知的滚珠螺母。在滚珠螺母6的内周面形成有螺纹部。另外，在图2中，省略滚珠螺母6的圆筒部6B的一部分的描绘，使丝杠轴7可见。
[丝杠轴]
丝杠轴7贯通滚珠螺母6，经由滚珠与滚珠螺母6啮合。在丝杠轴7的外周面形成有与滚珠螺母6的螺纹部对应的螺纹部。丝杠轴7以及滚珠螺母6构成滚珠丝杠。滚珠丝杠将丝杠轴7的轴向的移动转换为滚珠螺母6的旋转运动。在丝杠轴7连接安装工具8b。与丝杠轴7为一体的安装工具8b固定于建筑物支承面或者建筑物内。在涡流式减振器1设置于例如建筑物内与建筑物支承面之间的免震层的事例的情况下，与丝杠轴7为一体的安装工具8b固定于建筑物内，与导电部件5为一体的安装工具8a固定于建筑物支承面。在涡流式减振器1设置于例如建筑物内的任意的层间的事例的情况下与丝杠轴7为一体的安装工具8b固定于任意的层间的上部梁侧，与导电部件5为一体的安装工具8a固定于任意的层间的下部梁侧。因此，丝杠轴7不会绕轴旋转。
与丝杠轴7为一体的安装工具8b以及与导电部件5为一体的安装工具8a的固定也可以与上述的说明相反。即，也可以是，与丝杠轴7为一体的安装工具8b固定于建筑物支承面，与导电部件5为一体的安装工具8a固定于建筑物内。
丝杠轴7能够在磁体保持部件2以及导电部件5的内部沿轴向进退移动。因而，若由于振动等对涡流式减振器1带来运动能量，则丝杠轴7沿轴向移动。如果丝杠轴7延轴向移动，则在滚珠丝杠的作用下，滚珠螺母6绕丝杠轴旋转。伴随着滚珠螺母6的旋转，磁体保持部件2旋转。由此，与磁体保持部件2为一体的第一永磁体3以及第二永磁体4相对于导电部件5进行相对旋转，因此导电部件5中产生涡流。其结果，涡流式减振器1中产生衰减力，使振动衰减。
根据本实施方式的涡流式减振器1，滚珠螺母6配置于导电部件5以及磁体保持部件2的内部。即使由于振动等对涡流式减振器1带来运动能量，与安装工具8b为一体的丝杠轴7沿轴向移动，滚珠螺母6也不会沿轴向移动。因而，无需在涡流式减振器1设置滚珠螺母6的可动区域。因此，能够减小磁体保持部件2以及导电部件5等部件。由此，能够使涡流式减振器1小型，能够实现涡流式减振器1的轻量化。
另外，通过将滚珠螺母6配置于导电部件5以及磁体保持部件2的内部，使得灰尘难以侵入滚珠螺母6与丝杠轴7之间，能够长时间使丝杠轴7顺畅地移动。另外，通过将滚珠螺母6配置于导电部件5以及磁体保持部件2的内部，能够缩短安装工具8b的前端侧(安装工具8a侧)的端部与导电部件5的根部侧(安装工具8b侧)的端部的距离，能够使涡流式减振器小型。另外，由于各部件为简单的构成，因此涡流式减振器1的组装变得容易。另外，涡流式减振器1的部件成本以及制造成本变得廉价。
另外，导电部件5在内部收容第一永磁体3以及第二永磁体4。即，导电部件5在丝杠轴7的轴向上的长度比第一永磁体3(第二永磁体4)在丝杠轴7的轴向上的长度长，导电部件5的体积较大。如果导电部件5的体积变大，则导电部件5的热容量也较大。因此，可抑制产生涡流所导致的导电部件5的温度上升。如果导电部件5的温度上升得以抑制，则可抑制来自导电部件5的辐射热量所导致的第一永磁体3以及第二永磁体4的温度上升，可抑制第一永磁体3以及第二永磁体4的温度上升带来的退磁。
接着，对涡流的产生原理以及涡流带来的衰减力的产生原理进行说明。
[涡流带来的衰减力]
图7是表示涡流式减振器的磁路的示意图。参照图7，第一永磁体3的磁极的配置与邻接的第二永磁体4的磁极的配置反转。因而，从第一永磁体3的N极出来的磁通到达邻接的第二永磁体4的S极。从第二永磁体4的N极出来的磁通到达邻接的第一永磁体3的S极。由此，在第一永磁体3、第二永磁体4、导电部件5以及磁体保持部件2之中形成磁路。由于第一永磁体3以及第二永磁体4和导电部件5之间的间隙充分小，因此导电部件5处于磁场之中。
若磁体保持部件2旋转(参照图7中的箭头)，则第一永磁体3以及第二永磁体4相对于导电部件5移动。因此，通过导电部件5的表面(在图7中，第一永磁体3以及第二永磁体4所对置的导电部件5的内周面)的磁通变化。由此在导电部件5的表面(图7中是导电部件5的内周面)产生涡流。若产生涡流，则产生新的磁通(反磁场)。该新的磁通阻碍磁体保持部件2(第一永磁体3以及第二永磁体4)与导电部件5的相对旋转。在本实施方式的情况下，磁体保持部件2的旋转被阻碍。如果磁体保持部件2的旋转被阻碍，则与磁体保持部件2为一体的滚珠螺母6的旋转也被阻碍。如果滚珠螺母6的旋转被阻碍，则丝杠轴7的轴向的移动也被阻碍。这是涡流式减振器1的衰减力。由于振动等带来的运动能量产生的涡流使得导电部件的温度上升。即，给涡流式减振器带来的运动能量被转换为热能，可获得衰减力。
根据本实施方式的涡流式减振器，第一永磁体的磁极的配置在磁体保持部件的圆周方向上与和第一永磁体邻接的第二永磁体的磁极的配置反转。因此，在磁体保持部件的圆周方向上产生第一永磁体以及第二永磁体所引起的磁场。另外，通过在磁体保持部件的圆周方向上排列多个第一永磁体以及第二永磁体，使得到达导电部件的磁通的量增。由此，导电部件所产生的涡流变大，涡流式减振器的衰减力提高。
[磁极的配置]
在上述的说明中，说明了第一永磁体以及第二永磁体的磁极的配置为磁体保持部件的径向的情况。然而，第一永磁体以及第二永磁体的磁极的配置并不限定于此。
图8是表示磁极的配置为圆周方向的第一永磁体以及第二永磁体的立体图。参照图8，第一永磁体3以及第二永磁体4的磁极的配置沿着磁体保持部件2的圆周方向。在该情况下，第一永磁体3的磁极的配置也与第二永磁体4的磁极的配置反转。在第一永磁体3与第二永磁体4之间设置强磁性体的极片11。
图9是表示图8的涡流式减振器的磁路的示意图。参照图9，从第一永磁体3的N极出来的磁通通过极片11到达第一永磁体3的S极。关于第二永磁体4也相同。由此，在第一永磁体3、第二永磁体4、极片11以及导电部件5之中形成磁路。由此，与上述相同，涡流式减振器1可获得衰减力。
[永磁体向轴向的配置]
为了更加增大涡流式减振器1的衰减力，增大导电部件5所产生的涡流即可。产生较大涡流的一个方法是，增加从第一永磁体3以及第二永磁体4出来的磁通的量即可。即，增大第一永磁体3以及第二永磁体4的尺寸即可。然而，尺寸大的第一永磁体3以及第二永磁体4的成本高，也不易向磁体保持部件2安装。
图10是表示沿轴向配置有多个的第一永磁体以及第二永磁体的立体图。参照图10，第一永磁体3以及第二永磁体4也可以在一个磁体保持部件2的轴向上多个配置。由此，一个第一永磁体3以及一个第二永磁体4各自的尺寸可以较小。另一方面，安装于磁体保持部件2的多个第一永磁体3以及第二永磁体4的总尺寸较大。因而，第一永磁体3以及第二永磁体4的成本可以廉价。另外，第一永磁体3以及第二永磁体4向磁体保持部件2的安装也容易。
沿轴向配置的第一永磁体3以及第二永磁体4的、磁体保持部件2的圆周方向的配置与上述相同。即，第一永磁体3与第二永磁体4沿磁体保持部件2的圆周方向交替地配置。
出于提高涡流式减振器1的衰减力的观点，优选的是在磁体保持部件2的轴向上，第一永磁体3与第二永磁体4邻接。在该情况下，磁路不仅在磁体保持部件2的圆周方向上产生，也在轴向上产生。因而，导电部件5所产生的涡流变大。其结果，涡流式减振器1的衰减力变大。
然而，在磁体保持部件2的轴向上，第一永磁体3以及第二永磁体4的配置不被特别限定。即，在磁体保持部件2的轴向上，第一永磁体3可以配置于第一永磁体3的附近，也可以配置于第二永磁体4的附近。
在上述第一实施方式中，说明了磁体保持部件配置于导电部件的内侧且第一永磁体以及第二永磁体安装于磁体保持部件的外周面、进而磁体保持部件旋转的情况。然而，本实施方式的涡流式减振器并不限定于此。
[第二实施方式]
第二实施方式的涡流式减振器的磁体保持部件配置于导电部件的外侧而不旋转。通过内侧的导电部件旋转而产生涡流。另外，在第二实施方式的涡流式减振器中，磁体保持部件与导电部件的配置关系与第一实施方式反转。然而，第二实施方式的磁体保持部件的形状与第一实施方式的导电部件相同，第二实施方式的导电部件的形状与第一实施方式的磁体保持部件相同。因此，在第二实施方式中，省略磁体保持部件以及导电部件的详细形状的说明。
图11是第二实施方式的涡流式减振器的沿着轴向的面的剖面图。图12是第二实施方式的涡流式减振器的与轴向垂直的面的剖面图。参照图11以及图12，磁体保持部件2能够收容导电部件5、滚珠螺母6以及丝杠轴7。第一永磁体3以及第二永磁体4安装于磁体保持部件2的内周面。因而，导电部件5的外周面与第一永磁体3以及第二永磁体4隔开间隙地对置。
参照图2，安装工具8a连接于磁体保持部件2。因此，磁体保持部件2不会绕丝杠轴7旋转。另一方面，滚珠螺母6连接于导电部件5。因而，如果滚珠螺母6旋转，则导电部件5旋转。在这种构成的情况下，也如上述那样，与磁体保持部件2为一体的第一永磁体3以及第二永磁体4相对于导电部件5进行相对旋转，因此导电部件5中产生涡流。其结果，能够在涡流式减振器1产生衰减力，使振动衰减。
图13是应用于与图1不同的建筑物内的涡流式减振器的概略图。在图13中，作为例子示出第三实施方式的涡流式减振器以及建筑物的一部分。该建筑物例如是立设于建筑物的地基上的居住用或者商用的高层建筑物。该建筑物的地基为免震构造。该地基包含基础梁FB、混凝土板坯CS、以及两个固定部FI。图13所示的基础梁FB是组合成井字状的多个基础梁中的、安装于上方的一个基础梁(上基础)。一个固定部FI安装于基础梁FB。另一个固定部FI安装于混凝土板坯CS。免震装置SI设于两个固定部FI之间，将两个固定部FI连结。上基础(基础梁FB)以及建筑物B的主体部分经由免震装置SI支承于混凝土板坯CS(下基础)。
与导电部件5为一体的安装工具8a经由第一连结部件EN1连结于建筑物B的下基础(混凝土板坯CS)。与丝杠轴7为一体的安装工具8b经由第二连结部件EN2连结于建筑物B的上基础(基础梁FB)。在该情况下，在从下基础向上方延伸一些的第一连结部件EN1安装有安装工具8a，在从上基础向下方延伸一些的第二连结部件EN2安装有安装工具8b。涡流式减振器1在下基础与上基础之间水平地延伸。
[第三实施方式]
第三实施方式的涡流式减振器的磁体保持部件配置于导电部件的内侧且不旋转。通过外侧的导电部件旋转而产生涡流。
图14是第三实施方式的涡流式减振器的沿着轴向的面的剖面图。图15是图14的局部放大图。参照图14以及图15，导电部件5能够收容磁体保持部件2、滚珠螺母6以及丝杠轴7。第一永磁体3以及第二永磁体4安装于磁体保持部件2的外周面。因而，导电部件5的内周面与第一永磁体3以及第二永磁体4隔开间隙地对置。
安装工具8a连接于磁体保持部件2。因此，磁体保持部件2不会绕丝杠轴7旋转。另一方面，滚珠螺母6连接于导电部件5。因而，如果滚珠螺母6旋转，则导电部件5旋转。即使在这种构成的情况下，也如上述那样，由于与磁体保持部件2为一体的第一永磁体3以及第二永磁体4相对于导电部件5进行相对旋转，因此在导电部件5中产生涡流。其结果，能够在涡流式减振器1中产生衰减力，使振动衰减。
[第四实施方式]
第四实施方式的涡流式减振器的导电部件配置于磁体保持部件的内侧且不旋转。如果外侧的磁体保持部件旋转而产生涡流。
图16是第四实施方式的涡流式减振器的沿着轴向的面的剖面图。参照图16，磁体保持部件2能够收容导电部件5、滚珠螺母6以及丝杠轴7。第一永磁体3以及第二永磁体4安装于磁体保持部件2的内周面。因而，导电部件5的外周面与第一永磁体3以及第二永磁体4隔开间隙地对置。
参照图2，安装工具8a连接于导电部件5。因此，导电部件5不会绕丝杠轴7旋转。另一方面，滚珠螺母6固定于磁体保持部件2。因而，如果滚珠螺母6旋转，则磁体保持部件2旋转。即使在这种构成的情况下，也如上述那样，由于与磁体保持部件2为一体的第一永磁体3以及第二永磁体4相对于导电部件5进行相对旋转，因此在导电部件5中产生涡流。其结果，能够在涡流式减振器1中产生衰减力，使振动衰减。
如上述那样，若涡流式减振器产生衰减力，则导电部件的温度上升。第一永磁体以及第二永磁体与导电部件对置。因而，第一永磁体以及第二永磁体可能由于来自导电部件的辐射热量而温度上升。如果永磁体的温度上升，则担心磁力降低。
在第一实施方式的涡流式减振器中，导电部件配置于5磁体保持部件2的外侧。即，导电部件5配置于最外侧而与外部空气相接。由此，导电部件5被外部空气冷却。因此，能够抑制导电部件5的温度上升。其结果，能够抑制第一永磁体以及第二永磁体的温度上升。
在第二实施方式的涡流式减振器中，磁体保持部件2配置于导电部件5的外侧。即，磁体保持部件2配置于最外侧而与外部空气相接。由此，磁体保持部件2被外部空气冷却。因此，能够通过磁体保持部件2将第一永磁体以及第二永磁体冷却。其结果，能够抑制第一永磁体以及第二永磁体的温度上升。
在第三实施方式的涡流式减振器中，导电部件5配置于磁体保持部件2的外侧。即，导电部件5配置于最外侧而与外部空气相接。另外，导电部件5绕丝杠轴7旋转。由此，旋转的导电部件5被外部空气高效地冷却。因此，能够抑制导电部件5的温度上升。其结果，能够抑制第一永磁体以及第二永磁体的温度上升。
在第四实施方式的涡流式减振器中，磁体保持部件2配置于导电部件5的外侧。即，磁体保持部件2配置于最外侧而与外部空气相接。另外，磁体保持部件2绕丝杠轴7旋转。由此，旋转的磁体保持部件2被外部空气高效地冷却。因此，能够通过磁体保持部件2将第一永磁体3以及第二永磁体4冷却。其结果，能够抑制第一永磁体以及第二永磁体的温度上升。
参照图14，在第三实施方式的涡流式减振器中，也可以对配置于最外侧的导电部件5赋予例如由钢材等构成的附加锤。若丝杠轴7的轴向的移动被转换为滚珠螺母6的旋转运动，则滚珠螺母6的旋转运动被传递到与滚珠螺母6为一体的导电部件5。由此，导电部件5绕滚珠丝杠的轴旋转。导电部件5的惯性质量由于附加锤而变大。即，导电部件5的绕滚珠丝杠的轴的惯性力矩由于附加锤而变大。其结果，滚珠螺母6难以旋转，丝杠轴7的轴向的移动被阻碍，能够进一步抑制建筑物的振动。
参照图16，在第四实施方式的涡流式减振器中，也可以对配置于最外侧的磁体保持部件2赋予例如由钢材等构成的附加锤。与上述相同，磁体保持部件2的绕滚珠丝杠的轴的惯性力矩由于附加锤而变大，因此能够进一步抑制建筑物的振动。
在赋予附加锤而积极地增大导电部件5或者磁体保持部件2的惯性力矩的情况下，也可以将两个安装工具8a、8b的至少一方经由弹性体安装于第一连结部件EN1或者第二连结部件EN2(参照图1)。如果安装工具经由弹性体安装于连结部件，则可利用弹性体阻碍丝杠轴7的轴向的移动，能够进一步抑制建筑物的振动。换言之，弹性体构成涡流式减振器中的附加振动***。弹性体例如是天然橡胶，碟簧等。
以上，说明了本实施方式的涡流式减振器。涡流由于通过导电部件5的磁通的变化而产生，因此只要第一永磁体3以及第二永磁体4相对于导电部件5进行相对旋转即可。另外，只要导电部件5存在于第一永磁体3以及第二永磁体4所带来的磁场之中，导电部件5与磁体保持部件2的位置关系就不被特别限定。
除此之外，本发明并不限定于上述的实施方式，当然能够在在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。
工业上的可利用性
本发明的涡流式减振器对于建造物的减振装置以及免震装置较有用。
附图标记说明
1：涡流式减振器
2：磁体保持部件
3：第一永磁体
4：第二永磁体
5：导电部件
6：滚珠螺母
7：丝杠轴
8a、8b：安装工具
9：径向轴承
10：推力轴承
11：极片

Claims (3)

1.一种涡流式减振器，其特征在于，具备：
丝杠轴，其能够沿轴向移动；
多个第一永磁体，其在所述丝杠轴的周围沿圆周方向排列；
多个第二永磁体，其在所述第一永磁体彼此之间与所述第一永磁体隔开间隙地配置，且磁极的配置与所述第一永磁体反转；
圆筒形状的磁体保持部件，其保持所述第一永磁体以及所述第二永磁体；
圆筒形状的导电部件，其具有导电性，与所述第一永磁体以及所述第二永磁体隔开间隙地对置；以及
滚珠螺母，其配置于所述磁体保持部件以及所述导电部件的内部，并与所述丝杠轴啮合；
所述磁体保持部件配置于所述导电部件的内侧，
所述第一永磁体以及所述第二永磁体安装于所述磁体保持部件的外周面，
所述滚珠螺母固定于所述磁体保持部件，
所述涡流式减振器包含：
前端侧轴承，其在比所述第一永磁体以及所述第二永磁体靠所述丝杠轴的前端侧安装于所述导电部件的内周面，支承所述磁体保持部件的外周面；以及
根部侧轴承，其在比所述第一永磁体以及所述第二永磁体靠所述丝杠轴的根部侧安装于所述导电部件的内周面，支承所述磁体保持部件的外周面。
2.一种涡流式减振器，其特征在于，具备：
丝杠轴，其能够沿轴向移动；
多个第一永磁体，其在所述丝杠轴的周围沿圆周方向排列；
多个第二永磁体，其在所述第一永磁体彼此之间与所述第一永磁体隔开间隙地配置，且磁极的配置与所述第一永磁体反转；
圆筒形状的磁体保持部件，其保持所述第一永磁体以及所述第二永磁体；
圆筒形状的导电部件，其具有导电性，与所述第一永磁体以及所述第二永磁体隔开间隙地对置；以及
滚珠螺母，其配置于所述磁体保持部件以及所述导电部件的内部，并与所述丝杠轴啮合；
所述导电部件配置于所述磁体保持部件的内侧，
所述第一永磁体以及所述第二永磁体安装于所述磁体保持部件的内周面，
所述滚珠螺母固定于所述导电部件，
所述涡流式减振器包含：
前端侧轴承，其在比所述第一永磁体以及所述第二永磁体靠所述丝杠轴的前端侧安装于所述磁体保持部件的内周面，支承所述导电部件的外周面；以及
根部侧轴承，其在比所述第一永磁体以及所述第二永磁体靠所述丝杠轴的根部侧安装于所述磁体保持部件的内周面，支承所述导电部件的外周面。
3.根据权利要求1或2所述的涡流式减振器，其特征在于，
所述第一永磁体沿所述磁体保持部件的轴向配置有多个，
所述第二永磁体沿所述磁体保持部件的轴向配置有多个。
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