JP2004308914A - Damper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダンパーに関する。 The present invention relates to a damper.
一般に、ダンパーの基本構造は、油圧、粘性力、又は空気力を利用したものであり、図24に示すように、シリンダー360、シリンダー360内に配置されるピストン362、ピストン362へエネルギーを伝えるロッド364の3部材で構成されている。
Generally, the basic structure of the damper uses hydraulic pressure, viscous force, or aerodynamic force, and as shown in FIG. 24, a
しかし、従来のダンパー366は、ロッドの軸方向でしか減衰力を発揮できず、減衰対象の多様な動きに追従して減衰するという発想が余りない。
However, the
本発明は係る事実を考慮し、減衰対象の多様な動きに応じることが可能なダンパーを提供することを課題とする。 This invention considers the fact which concerns, and makes it a subject to provide the damper which can respond to the various motion of the attenuation | damping object.
請求項1に記載の発明は、構造物の振動を抑える制振装置に用いられている。第1構材には、第1アームの一端が回転可能に取付けられており、第2構材には、第2アームの一端が回転可能に取付けられている。そして、連結部材によって、第1アームと第2アームの自由端が回転可能に連結され、トグル機構を構成している。 The invention described in claim 1 is used in a vibration damping device that suppresses vibration of a structure. One end of the first arm is rotatably attached to the first structural member, and one end of the second arm is rotatably attached to the second structural member. And the free end of the 1st arm and the 2nd arm is rotatably connected by the connection member, and the toggle mechanism is comprised.
このように、トグル機構を構成することにより、地震等により第1構材と第2構材が、小さく水平方向或いは鉛直方向へ相対変形しても、連結部材では、大きな変形に増幅される。このため、小さい変形×大きな力=大きな変形×小さな力という関係が成立する。 As described above, by configuring the toggle mechanism, even if the first structural material and the second structural material are relatively deformed in the horizontal direction or the vertical direction due to an earthquake or the like, the coupling member is amplified to a large deformation. Therefore, the relationship of small deformation × large force = large deformation × small force is established.
ここで、連結部材は、第1摩擦部材に連結されている。従って、第1摩擦部材は円弧運動して、第1構材と前記第2構材との間に配設された壁体の溝内を摺動し、摩擦力を発生させる。なお、溝は、連結部材の移動軌跡に沿って形成されているので、連結部材の円弧運動を阻害することはない。 Here, the connecting member is connected to the first friction member. Accordingly, the first friction member moves in a circular arc and slides in the groove of the wall disposed between the first structural member and the second structural member to generate a frictional force. In addition, since the groove | channel is formed along the movement locus | trajectory of a connection member, the circular motion of a connection member is not inhibited.
このように、本発明では、減衰対象の特殊な動きに追従できるダンパー構造となっている。 Thus, in the present invention, the damper structure can follow the special movement to be attenuated.
請求項2に記載の発明では、第1構材と第2構材との間に管が配設されている。この管は、連結部材の移動軌跡に沿って湾曲しており、その長手方向に沿ってスリットが形成されている。管の中には、第2摩擦部材が配設されており、スリットを通じて連結部材と連結されている。 In the invention described in claim 2, the pipe is disposed between the first structural member and the second structural member. This tube is curved along the movement locus of the connecting member, and a slit is formed along the longitudinal direction thereof. A second friction member is disposed in the tube and is connected to the connecting member through a slit.
従って、地震等により第1構材と第2構材が、小さく水平方向或いは鉛直方向へ相対変形すると、連結部材が大きく円弧運動し、第2摩擦部材と管の内周壁との間に摩擦力を発生させる。この摩擦力によって、構造物の振動が制振される。 Therefore, when the first structural material and the second structural material are relatively deformed in the horizontal direction or the vertical direction due to an earthquake or the like, the connecting member performs a large arc motion, and a frictional force is generated between the second friction member and the inner peripheral wall of the pipe. Is generated. This friction force suppresses the vibration of the structure.
このように、管を利用することで、第2摩擦部材が常に管の内周壁面を摺動し、抜け出すこともないので、ダンパーとしての信頼性が高くなる。なお、管の内周面でなく、管の外周面と摺動するような円筒体を摩擦部材として外挿することもできる。 Thus, by using the pipe, the second friction member always slides on the inner peripheral wall surface of the pipe and does not come out, so that the reliability as a damper is increased. A cylindrical body that slides on the outer peripheral surface of the tube instead of the inner peripheral surface of the tube may be extrapolated as a friction member.
請求項3に記載の発明では、第1構材と第2構材との間に壁体が配設されており、この壁体には、連結部材の移動軌跡に沿って湾曲した内板材が固定されている。また、内板材より曲率が大きい外板材には、連結部材が連結されている。さらに、内板材の外周面と外板材の内周面には、扇形状の減衰板の湾曲面が固着され壁体へ面接している。 In the invention according to claim 3, a wall body is disposed between the first structural member and the second structural member, and an inner plate material curved along the movement locus of the connecting member is provided on the wall body. It is fixed. A connecting member is connected to the outer plate material having a larger curvature than the inner plate material. Furthermore, the curved surface of the fan-shaped attenuation plate is fixed to the outer peripheral surface of the inner plate member and the inner peripheral surface of the outer plate member and is in contact with the wall body.
そして、連結部材が円弧運動すると、外板材が内板材と相対移動して、減衰板を面内で捩れ変形させる。この捩れ変形によって、構造物の揺れが抑制される。このように、このダンパーでは、減衰板の面内方向がダンパーのストローク方向となるので、狭い場所に設置することができる。 And if a connection member carries out circular arc motion, an outer plate | board material will move relatively with an inner plate | board material, and torsionally deform an attenuation | damping board within a surface. This torsional deformation suppresses the shaking of the structure. Thus, in this damper, since the in-plane direction of the damping plate is the stroke direction of the damper, it can be installed in a narrow place.
また、壁体が減衰板と面接して、減衰板が面外に変形しないように規制している。これによって、減衰方向に方向性を持たせることができ、減衰板が板厚方向に振れないので、減衰性能が変動せず、能力(特性)を保持できる。 Further, the wall body is in contact with the attenuation plate, and the attenuation plate is regulated so as not to be deformed out of the plane. As a result, the direction of attenuation can be given directionality, and the attenuation plate cannot swing in the thickness direction, so that the attenuation performance does not vary and the ability (characteristic) can be maintained.
請求項4に記載の発明では、外板が対面配置されており、この外板の間に中板が配置されている。中板の立面と外板の内面には、減衰板が固着され外板と中板がつながっている。また、中板は軸支手段によって外板に対して回転可能に支持されており、外板と中板が相対回転したとき、減衰板が面内において捩れ変形するようになっている。 In the invention according to claim 4, the outer plates are arranged facing each other, and the middle plate is arranged between the outer plates. Attenuation plates are fixed to the vertical surfaces of the middle plate and the inner surface of the outer plate, and the outer plate and the middle plate are connected. The intermediate plate is rotatably supported by the shaft support means with respect to the outer plate. When the outer plate and the intermediate plate rotate relative to each other, the damping plate is torsionally deformed in the plane.
従って、外板或いは中板へ軸支手段を中心とした回転エネルギーが付与され、軸支手段回りに外板と中板とが相対回転すると、減衰板が面内で回転して捩れ変形し、減衰性能を発揮する。このように、減衰板の面全体を回転させることにより、大きなせん断面積を稼ぐことができるため、大きな減衰力を得ることができる。 Accordingly, rotational energy about the shaft support means is applied to the outer plate or the middle plate, and when the outer plate and the middle plate rotate relative to each other around the shaft support means, the damping plate rotates in a plane and is torsionally deformed. Demonstrates damping performance. Thus, since a large shear area can be earned by rotating the entire surface of the damping plate, a large damping force can be obtained.
なお、減衰板の板厚や外径を大きくすることによって、ダンパーの減衰力を調整することができる。 The damping force of the damper can be adjusted by increasing the thickness and outer diameter of the damping plate.
請求項5に記載の発明では、筒体内にシャフトが配置され、シャフトの外周面と筒体の内周面に減衰体が固着されている。また、減衰体には、シャフトを中心として同心円上に内筒が埋設されている。これにより、減衰体が多層状となって、内筒に挟まれた減衰体の厚みが薄くなり、クリープ変形し難くなっている。 In the fifth aspect of the present invention, the shaft is disposed in the cylindrical body, and the attenuation body is fixed to the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the cylindrical body. In addition, an inner cylinder is embedded in a concentric circle around the shaft in the damping body. As a result, the attenuation body has a multilayer shape, and the thickness of the attenuation body sandwiched between the inner cylinders is reduced, making it difficult for creep deformation.
また、筒体の外周面から立設されたブラケットに他のアームを連結し、シャフトに一のアームを連結して、一のアームと他のアームを相対回転させると、多層状となった減衰体が捩じれせん断変形を起こして、一のアームと他のアームの回転振動を減衰させる。 In addition, when another arm is connected to the bracket standing upright from the outer peripheral surface of the cylinder, one arm is connected to the shaft, and one arm and the other arm are rotated relative to each other, a multilayered attenuation The body twists and causes shear deformation to attenuate the rotational vibration of one arm and the other arm.
請求項6に記載の発明では、中空の球枠の芯部に球体が配置されており、球枠の内周面と球体の外周面とが、減衰体でつながれている。また、球枠と減衰体には、すり鉢状の開口部が形成されており、この開口部を通じて球体にアームが連結されている。 In the invention described in claim 6, the sphere is arranged at the core of the hollow sphere frame, and the inner peripheral surface of the sphere frame and the outer peripheral surface of the sphere are connected by the attenuation body. Further, a mortar-shaped opening is formed in the spherical frame and the attenuation body, and an arm is connected to the sphere through the opening.
アームの回転振動が球体に伝わると、球体は回転して減衰体をせん断変形させ、その歪みによって、アームの回転振動を減衰させる。また、開口部はすり鉢状となっているので、アームの倒れるような運動を許容し、ピボットジョイントとしての機能を発揮させる。また、アームの軸方向の振動に対しても、減衰体がせん断変形して、減衰させる。 When the rotational vibration of the arm is transmitted to the sphere, the sphere rotates and shears the damping body, and the rotational vibration of the arm is attenuated by the distortion. Moreover, since the opening is formed in a mortar shape, the arm can be allowed to fall down and function as a pivot joint. Further, the damping body is also sheared and damped against the vibration in the axial direction of the arm.
本発明は上記構成としたので、減衰対象の多様な動きに応じることができる。 Since the present invention has the above configuration, it can respond to various movements of the attenuation target.
次に、第1形態に係るダンパーを説明する。 Next, the damper which concerns on a 1st form is demonstrated.
図1及び図2に示すように、第1形態に係るダンパー68は、トグル式制振装置70に用いられている。トグル式制振装置70は、柱72と梁74とで構成された架構76内に配設されており、上層階梁74Aに取付けられた回転支承78に第1アーム80が回転可能に連結されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、下層階梁74Bからは剛性壁82(又は柱でもよい)が立ち上げられており、この剛性壁82に回転支承84が取付けられている。この回転支承84には、第2アーム86が回転可能に連結されている。第1アーム80と第2アーム86との自由端は、連結部材88で回転可能に連結されている。
In addition, a rigid wall 82 (or a pillar) is raised from the
一方、上層階梁74Aと下層階梁74Bの間には、ダンパー68を構成する壁体90が設けられている。この壁体90の立面には、連結部材88の移動軌跡に沿って円弧状の溝92が形成されている。この溝92へは、摩擦部材としての円柱94が摺動可能に装着され、連結部材88と連結されている。
On the other hand, a
次に、本形態に係るダンパー68の作用を説明する。
Next, the operation of the
地震等によって、図3に示すように、架構76が左方向へδ1水平変形したとし、便宜上、柱72の伸縮を無視して、上層階梁74Aもδ1水平変形したとする。このとき、架構76内において、トグル機構を構成する第2アーム86が回転支承84を中心に円弧運動を行うため、上層階梁74Aの回転支承78の水平変位量δ1より、連結部材88、換言すれば、円柱体94の変位量δ2が増幅されて大きくなる。
As shown in FIG. 3, it is assumed that the
このように、上層階梁74Aの小さな変位が円柱体94の大きな回転変位に増幅され、小さい変位×大きな力=大きな変位×小さな力という関係が成立する。そして、円柱体94と溝92の間で発生する摩擦力によって、架構76の振動が減衰され、中小の地震や風による建物の小さな振動が効果的に制振される。
Thus, the small displacement of the
また、図4に示すように、架構76が右方向へδ3水平変形したとすると、このとき、第2アーム86が回転支承84を中心に下方へ円弧運動し、上層階梁74Aの回転支承78の水平変位量δ3より、円柱体94の変位量δ4が増幅されて大きくなり、制振力を発揮する。
Further, as shown in FIG. 4, if the
このように、本形態のダンパー68は、円弧運動を行うトグル式制振装置70の連結部材88の挙動を踏まえ、減衰対象の多様な動きに対応して、減衰効果を発揮するようになっている。
As described above, the
なお、トグル式制振装置70において摩擦力を利用した制振用のダンパーとして、図5に示すように、連結部材88の移動軌跡に沿って湾曲したパイプ96を備えたものがある。
In addition, as shown in FIG. 5, as a damper for damping using the frictional force in the toggle
このダンパー102では、パイプ96の下端部がブロック98で支持され、中央部がステイ100で支えられている。パイプ96の外周部には、長手方向に沿ってスリット104が形成されている。また、パイプ96の中には、湾曲した円柱体106が配設されており、スリット104を貫通したプレート108で連結部材88と連結されている。
In the damper 102, the lower end portion of the
このような構成で、地震等により上層階梁74Aと下層階梁74Bが相対変形すると、連結部材88が大きく円弧運動して、円柱体106とパイプ96の内周壁との間に摩擦力を発生させる。この摩擦力によって、架構76の振動が抑制される。
With such a configuration, when the
このように、パイプ96を利用することで、広い接触面積で円柱体106がパイプ96の内周壁を摺動し、抜け出すこともないので、ダンパー102としての信頼性が高くなる。
Thus, by using the
なお、パイプ96の外周面に円筒体(図示省略)を外挿し、この円筒体とプレート108を連結して、パイプ96の外周面と円筒体との間に摩擦を発生させてもよい。
Note that a cylindrical body (not shown) may be extrapolated to the outer peripheral surface of the
次に、第2形態に係るダンパーを説明する。 Next, the damper which concerns on a 2nd form is demonstrated.
図6〜図8に示すように、第2形態に係るダンパー110は、トグル式制振装置112に用いられている。トグル式制振装置112は、柱72と梁74とで構成された架構76内に配設されており、上層階梁74Aに取付けられた回転支承114に第1アーム116が回転可能に連結され、下層階梁74Bに取付けられた回転支承118に第2アーム120が回転可能に連結されている。第1アーム116と第2アーム120との自由端は、連結ピン122で回転可能に連結されている。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
このように、構成されたトグル式制振装置112は、架構76の中央に構築された壁柱124の前後に対称配置されており、建物がどの方向へ揺れても、制振効果が一定となるように配慮されている。
Thus, the constructed toggle type
一方、ダンパー110は、回転支承118を中心点として第2アーム120の先端部が描く円の円周上に位置するように、円弧状に湾曲した内板材124を備えている。この内板材124は、上層階梁74Aと下層階梁74Bの間に設けられた壁柱125に固定されている。なお、壁柱125は、架構76の変形に追従するか、若しくは変形に影響を与えないように配置する必要がある。
On the other hand, the
また、内板材124の外側には、回転支承118を中心点として第2アーム120の先端部が描く円の円周上に位置するように、内板材124より曲率が大きい湾曲した外板材126が設けられており、この外板材126には、連結ピン122が連結されている。さらに、内板材124の外周面と外板材126の内周面には、扇形状のゴム板128が固着されている。
Further, on the outer side of the
次に、本形態に係るダンパー110の作用を説明する。
Next, the operation of the
図9に示すように、トグル式制振装置112の特徴として、架構76が左側へδ5変形すると、連結ピン122は、回転支承118を中心点とした円周上を下方へδ6移動し、図示は省略するが、架構76が右側へ変形すると、連結ピン122は、回転支承118を中心点とした円周上を上方へ移動する(なお、壁柱125の後ろのトグル式制振装置112はこれと逆の動きをする)。そして、架構76の小さな変形を、連結ピン122の大きな回転変位に増幅することによって、架構76の振動を減衰するのである。
As shown in FIG. 9, as a feature of the toggle type
このとき、連結ピン122の円弧運動を減衰させるためにダンパー110が機能する。すなわち、この連結ピン122が、外板材126を周方向へ移動させ、ゴム板128を面内で捩れ変形させる。このゴム板128の捩れ変形によって、連結ピン122の円弧運動が減衰される。
At this time, the
このように、ダンパー110のストロークを周方向へせん断変形するゴム板128の面内で取ることにより、直動式のダンパーのように、別途回転機構を構成する必要もなく、狭いスペースに設置することができる。また、ダンパー110のストロークを大きくする場合は、内板材124と外板材126との曲率の差を大きくすることによって、外板材126の移動量が同じでも、ゴム板128の捩れ変形量が大きくなる。
In this way, by taking the stroke of the
さらに、本形態では、架構76内に壁柱125を設けて、ダンパー110の内板材124を固定したが、下層階梁74Bに内板材124を固定してもよい。なお、壁柱125は、ゴム板128の側面と当接して、ゴム板128を面外変形させないように規制している。これによって、ゴム板128が板厚方向へ振れないので、減衰性能が変動せず、能力を保持できる。
Furthermore, in this embodiment, the
次に、第3形態に係るダンパー130を説明する。
Next, the
図10及び図11に示すように、本形態に係るダンパー130は、円形の中板132を備えている。この中板132の中心部からは、シャフト134が両側へ突設されている。また、中板132の両面には、円盤状のゴム板136が固着されており、シャフト134とは、中央に貫通した円孔152によって縁切りされている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
一方、シャフト134は、ベースプレート138の上に所定の間隔を置いて立設された外板140に穿設された軸孔142へ回転可能に挿通されている。シャフト134の両端部には、雌ねじ部146が形成されている。この雌ねじ部146は外板140から突出し、座板148を間において、抜け止めのナット150が螺合される。これによって、中板132が外板138に対して、回転可能となる。
On the other hand, the
また、外板140の内面には、中板132の固着されたゴム板136の外面が固着される。中板132の外周部からは、半径方向へブラケット144が突設されており、減衰対象物に連結されるようになっている。
Further, the outer surface of the
次に、本形態に係るダンパー130の作用を説明する。
Next, the operation of the
図12に示すように、ダンパー130のベースプレート138を下層階梁154Bにボルト等で固定する。そして、トグル式制振装置を構成する第1アーム156と第2アーム158との自由端を連結ピン160で回転可能に連結し、この連結ピン160とブラケット144を補助アーム162で回転可能に連結する。
As shown in FIG. 12, the
ここで、図13に示すように、架構164が水平左方向へ変形すると、連結ピン160の変位が増幅され、下方へ円弧運動する。このため、補助アーム162及びブラケット144を介して、シャフト134回りに、中板132が回転し、ゴム板136が面内で回転して捩れ変形し、減衰力を発揮する。このように、ゴム板136の面全体を捩じることによって、大きな剪断面積を稼ぐことができるので、大きな減衰力を得ることができる。
Here, as shown in FIG. 13, when the
また、ダンパー130の減衰力及びストロークは、ゴム板136の板厚や外径を大きくすることによって、容易に調整することができる。さらに、本形態のダンパーは、第1形態及び第2形態のダンパーと比較すると、ユニット化されているので、簡単に据えつけることができる。また、ダンパー130は、下層階梁154Bにベースプレート138を介して固定されているので、ドルグ機構の架構面外方向への振れ止めの役割も果たす。
Further, the damping force and stroke of the
なお、ゴム板136としては、汎用のゴム(イソプレン、SBR、NR、IR、BR等)を考えているが、アクリル系ゴムやシリコン系ゴムのように特殊なゴムを使用することもできる。
As the
次に、第4形態に係るダンパーを説明する。 Next, the damper which concerns on a 4th form is demonstrated.
図14及び図15に示すように、第4形態に係るダンパー166は、第3形態に係るダンパー130の構造と基本的に同じであるが、中板132から突出するブラケット170の形状が異なっている。
As shown in FIGS. 14 and 15, the
すなわち、本形態で用いられるトグル式制振装置168では、K型ブレース172(剛壁でもよい)が上層階梁74Aから垂下されており、このK型ブレース172の下端部に回転支承174を介して第1アーム176が回転可能に連結されている。また、下層階梁74Bには、耐震台178が設けられており、この耐震台178に回転支承180を介して第2アーム182が回転可能に連結されている。
That is, in the toggle type
そして、第1アーム176と第2アーム182との軸線が鋭角に交差するように、それぞれの自由端が連結ピン184で回動可能に連結されている。このように、アームの交差角度を鋭角にすることによって、連結ピン184での増幅倍率を大きくすることができる。
一方、ダンパー166のブラケット170には、図15に示すように、連結ピン184を回動可能に保持できるように、U字状の軸溝186が形成されており、トグル式制振装置168をセットした状態において、軸溝186の底面186Aと連結ピン184との間には、クリアランスが形成されている。
The free ends of the
On the other hand, the
このように、クリアランスを設けることによって、ブラケット170を押圧する力が発生しない。従って、中板132には、回転力しか作用しないため、ゴム板136が確実に面内において捩り変形する。この結果、捩れ方向に指向性が生まれるので、ゴム板136の耐久性が向上する。
Thus, the force which presses the
次に、第5形態に係るダンパーを説明する。 Next, the damper which concerns on a 5th form is demonstrated.
図16及び図17に示すように、第5形態に係るダンパーは、第2形態で説明したトグル式制振装置112の連結部分に設けられている。すなわち、上層階梁74Aに取付けられた回転支承114、下層階梁74Bに取付けられた回転支承118、第1アーム116と第2アーム120の自由端を連結する連結ピン122の部分に設けられている。
As shown in FIGS. 16 and 17, the damper according to the fifth embodiment is provided at the connecting portion of the toggle-type
ここでは、連結ピン122部分に構成されたダンパーを例に採って説明する。 上層階梁74Aの回転支承114に連結された第1アーム116の自由端には、二股のブラケット190が取付けられている。このブラケット190には、連結ピン122が挿入固定される円孔194が穿設されている。
Here, a description will be given by taking a damper configured in the connecting
また、ブラケット190には、ブロック196が回転可能に装着される。このブロック196は、下層階梁74Bの回転支承118に連結された第2アーム120の自由端に取付けられている。
A
ブロック196には、内周部に軸受け198を切り残した、円形の軸孔200が貫通している。軸孔200には、円筒ゴム202が装着されるようになっており、軸受け198の両側に位置するように、円筒ゴム202には切欠部204が形成されている。そして、円筒ゴム202の内周面が連結ピン122の外周面に固着され、また、円筒ゴム202の外周面が軸孔200の内周面へ固着される。
The
この軸受け198が形成される位置(円筒ゴム202の切欠部204と対応する位置)は、連結ピン122が受ける荷重の作用方向によって異なり、図16に示すように、回転支承118では、軸孔200の内周面の下方から突設されるため、円筒ゴム202の切欠部204は下を向いており、また、回転支承114では、軸孔200の内周面の上方からに突設されるため、円筒ゴム202の切欠部204は上を向いている。
The position where the
換言すれば、このトグル式制振装置112がセットされた状態において、アームの自重を受ける連結ピン122を支持できる位置に配設されている。
In other words, when the toggle type
なお、円筒ゴム202の切欠部204の大きさは、軸受け198の側面198Aとの間に隙間が生じるように設定されている。また、軸受け198の先端は、連結ピン122の外周面と面接するように、円弧状に凹設されている(図18参照)。
Note that the size of the
さらに、本形態では、軸受け198を軸孔200の内周壁から突設させたが、軸孔200は円形として、円筒ゴム202の切欠部204に固着させてもよい。これによって、軸孔200の加工が容易となる。
Furthermore, in this embodiment, the
次に、本形態に係るダンパーの作用を説明する。 Next, the operation of the damper according to this embodiment will be described.
第2形態で説明したように、地震等によって架構76が水平方向に変形すると、第1アーム116及び第2アーム120が回転運動して、連結ピン122での回転変位を増幅して架構76の振動を減衰する。すなわち、回転支承114の連結ピン122が回動することによって、円筒ゴム202が捩じれてせん断変形して(図18参照)、第1アーム116の動きを減衰し、回転支承118の連結ピン122が回動することによって、円筒ゴム202がせん断変形して、第2アーム120の動きを減衰し、さらに、第1アーム116と第2アーム120の自由端を連結する連結ピン122が回動することによって、円筒ゴム202がせん断変形して、第1アーム116及び第2アーム120の動きを減衰する。
As described in the second embodiment, when the
このように、このトグル式制振装置112では、回転する3箇所にダンパーを配置することによって、それぞれの部位で減衰力を発揮するので、大きな減衰効果が期待できる。また、円筒ゴム202を用いる簡単な機構で減衰力を発揮するようになっているので、設置場所を取らず、第1アーム116及び第2アーム120の邪魔になることもない。
In this way, in this toggle type
一方、平常時には、第1アーム116又は第2アーム120の自重は連結ピン122を介して、軸受け198へ伝達されている。ここで、仮に、軸受け198がなく、連結ピン122を円筒ゴム202が支持していると仮定すると、長期の使用によって、連結ピン122を支持する円筒ゴム202の部位がクリープ変形して、減衰性能が低下する。
On the other hand, during normal times, the weight of the
しかし、本形態では、連結ピン122に作用する荷重は軸受け198で受け、円筒ゴム202へ伝達しない構造となっているので、円筒ゴム202がクリープ変形を起こすことがなく、長期に渡って減衰性能を維持することができる。
However, in this embodiment, since the load acting on the connecting
次に、第6形態に係るダンパーを説明する。 Next, the damper which concerns on a 6th form is demonstrated.
図19に示すように、第6形態に係るダンパー210は、円筒状の筒体212を備えており、この筒体212の中央部には、回転体としてのシャフト214が配置されている。そして、筒体212の内周面とシャフト214の外周面に、円柱状のゴム体216(粘弾性体も含む)が接着されている。
As shown in FIG. 19, the
ゴム体216の中には、シャフト214を中心として同心円上に内筒218が埋設されている。これによって、ゴム体216が多層になって、シャフト214と内筒218、及び内筒218と筒体212とに囲まれたゴム体216の厚みが薄くなっている。
An
一方、筒体212の外周面からは、ブラケット220が突設されており、このブラケット220には、アーム222が連結されている。また、シャフト214の両端部には、一対のアーム224が連結されている。
On the other hand, a
次に、本形態に係るダンパー210を説明する。
Next, the
このダンパー210を介して、アーム222、224を回転可能に連結することで、ゴム体216が捩じれせん断変形を起こし、アーム222、224の振動を同時に減衰させることができる。また、内筒218をゴム体216へ埋設することにより、ゴム体216の厚みが薄くなり、クリープ変形が起き難くなっている。ゴム体の層数が増す程、クリープに対して強くなる。
By connecting the
なお、本実施例では、ゴム体216の中に内筒218が1つしか埋設されていないが、図20に示すダンパー226のように、内筒228、230でゴム体216を同心円上に3層に仕切り、筒体212の中央部を切り開き、内筒230からブラケット232を突設させ、新たなアーム234を連結するようにしてもよい。これによって、3つのアーム222、224、234の回転振動を同時に減衰させることができる。
In the present embodiment, only one
次に、第7形態に係るダンパーを説明する。 Next, the damper concerning a 7th form is explained.
また、図21及び図22に示すように、本形態に係るダンパー236では、外周面にアーム238が接続された中空の球枠240に球状のゴム体242が充填されており、このゴム体242の芯部へ球体244が埋設され固着されている。
Further, as shown in FIGS. 21 and 22, in the
さらに、球枠240の外周面には、芯部へ向かう鉢状の開口部246が形成されており、この開口部246を通じて、球体244とアーム250とが連結されている。また、ゴム体242には、球体244が中心として同心球上に248が埋設され、ゴム体242を多層状としている。
Further, a bowl-shaped
本形態に係るダンパーの作用を説明する。 The operation of the damper according to this embodiment will be described.
このダンパー236では、アーム250が、その軸回りに360°旋回可能となっており、また、開口部246と衝突しない範囲で、アーム250が全方位に角度θ傾く、ピボットジョイトとして機能する。球体244が回転すると、ゴム体242がせん断変形して、減衰力を発揮する。また、殻248を埋設して、ゴム体242を多層構造とすることにより、ゴム体242のクリープ変形が起こり難くなっている。
In this
さらに、アーム250の軸方向へ作用する圧縮力に対してもエネルギーを吸収することができ、また、アーム250の軸方向へ引張力が作用しても、球体244の径は、開口部246の底部の孔径より大きく設定されているので、ゴム体242から抜け出ることがない。
Further, energy can be absorbed even with respect to the compressive force acting in the axial direction of the
なお、このダンパー236の製造方法としては、図22に示す断面図のように、半球状の球枠240、殻248、ゴム体242をそれぞれ製造し、重ね合わせて固着させるか、図23に示すように、球枠252の開口径L1を殻254の外径L2より大きく、殻254の開口径L3を殻256の外径L4より大きく、さらに、殻256の開口径L5を殻258の外径L6より大きくすることで、順次、ゴム体260を充填しながら組付けることができる。
As a method of manufacturing the
また、殻258の開口径L7は、球体262の外径より大きくなっているので、抜け止め防止のため、蓋264を固定して殻258の開口を部分的に覆った方が好ましい。固定方法としては、ねじ止め等で行う。なお、アーム266に引張力が作用しない箇所にダンパー266を用いるのであれば、蓋264は不要である。
Further, since the opening diameter L7 of the
また、ゴム体を殻で多層状としなくても、球体、球枠、及びゴム体だけでも、ダンパーを構成することができる。 Further, the damper can be constituted by only a sphere, a sphere frame, and a rubber body without using a rubber body as a multilayered shell.
90 壁体
92 溝
94 円柱体(第1摩擦部材)
96 パイプ(管)
104 スリット
106 円柱体(第2摩擦部材)
122 連結ピン
124 内板材
125 壁柱(壁体)
126 外板材
128 ゴム板(減衰板)
132 中板
134 シャフト(軸支手段)
136 ゴム板(減衰板)
140 外板
194 円孔(連結孔)
198 軸受け
200 軸孔
202 円筒ゴム(減衰体)
212 筒体
214 シャフト
216 ゴム体(減衰体)
218 内筒
220 ブラケット
240 球枠
242 ゴム体(減衰体)
244 球体
246 開口部
250 アーム
90 wall
92 groove
94 Cylinder (first friction member)
96 pipe
104 slit
106 Cylindrical body (second friction member)
122 Connecting pin
124 Inner plate material
125 wall pillar (wall)
126 Outer plate material
128 Rubber plate (Attenuation plate)
132 Middle plate
134 Shaft (shaft support means)
136 Rubber plate (Attenuation plate)
140 outer plate
194 circular hole (connection hole)
198 Bearing
200 shaft hole
202 Cylindrical rubber (attenuator)
212 cylinder
214 shaft
216 Rubber body (damping body)
218 inner cylinder
220 Bracket
240 ball frame
242 Rubber body (damping body)
244 Sphere
246 opening
250 arms
Claims (6)
前記第1構材と前記第2構材との間に配設された壁体と、前記壁体に前記連結部材の移動軌跡に沿って形成された溝と、前記連結部材が連結され前記溝内を摺動する第1摩擦部材と、を有することを特徴とするダンパー。 A first arm that is attached to a first structural member and a second structural member that are relatively deformed by an external force acting on the structure, and one end of which is rotatably attached to the first structural member; and one end of the second structural member. Used in a vibration damping device having a second arm rotatably mounted, and a connecting member that rotatably connects the first arm and the free end of the second arm;
A wall disposed between the first structural member and the second structural member; a groove formed in the wall along a movement locus of the coupling member; and the coupling member coupled to the groove. And a first friction member that slides inside the damper.
前記第1構材と前記第2構材との間に配設され、前記連結部材の移動軌跡に沿って湾曲した管と、前記管の長手方向に沿って形成されたスリットと、前記スリットを通じて前記連結部材に連結され前記管内を摺動する第2摩擦部材と、を有することを特徴とするダンパー。 A first arm that is attached to a first structural member and a second structural member that are relatively deformed by an external force acting on the structure, and one end of which is rotatably attached to the first structural member; and one end of the second structural member. Used in a vibration damping device having a second arm rotatably mounted, and a connecting member that rotatably connects the first arm and the free end of the second arm;
A pipe disposed between the first structural material and the second structural material, curved along the movement trajectory of the connecting member, a slit formed along the longitudinal direction of the pipe, and the slit And a second friction member that is connected to the connection member and slides in the pipe.
前記第1構材と前記第2構材との間に配設された壁体と、前記壁体へ固定され前記連結部材の移動軌跡に沿って湾曲した内板材と、前記内板材より曲率が大きく前記連結部材が連結される外板材と、前記内板材の外周面と前記外板材の内周面に湾曲面が固着され前記壁体と面接する扇形状の減衰板と、を有することを特徴とするダンパー。 A first arm that is attached to a first structural member and a second structural member that are relatively deformed by an external force acting on the structure, and one end of which is rotatably attached to the first structural member; and one end of the second structural member. Used in a vibration damping device having a second arm rotatably mounted, and a connecting member that rotatably connects the first arm and the free end of the second arm;
A wall disposed between the first structural member and the second structural member, an inner plate fixed to the wall and curved along the movement trajectory of the connecting member, and a curvature from the inner plate. And a fan-shaped damping plate that has a curved surface fixed to the outer peripheral surface of the inner plate member and an inner peripheral surface of the outer plate member and in contact with the wall body. A damper.
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