JP3839409B2 - 地震衝撃ダンパ - Google Patents
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震衝撃ダンパ、特に、地震からのエネルギー吸収のための地震衝撃ダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の地震衝撃ダンパは、通常、該ダンパについての軸線方向からのエネルギーを効果的に吸収することができる。しかし、前記ダンパについての放射方向から到来する力があると、前記ダンパの有効性が大きく減じられる。
【０００３】
前記従来の地震衝撃ダンパの非効率に対処するため、油制振器（オイルダンパ）が市販されている。前記オイルダンパは、地震時、非常によく働くが、コスト高と非常に専門的な構造要求とのため、ユーザにとってそれほどポピュラーではない。さらに、前記オイルダンパの効果は周囲の湿気及び温度によって容易に損なわれる。
【０００４】
この欠点を解消すべく、本発明は、前述の問題を除去するための改善された地震衝撃ダンパを提供することを企図する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主な目的は、建物が破損から保護されるように地震から効果的にエネルギーを吸収する改善された衝撃ダンパを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段、発明の作用および効果】
前記目的を達成するため、本発明に係る地震衝撃ダンパは２つの位置決めプレートと、２つの固定プレートと、前記２つの位置決めプレート間に挟まれかつ固定された複数のエネルギー吸収プレートとを備える。基礎の側壁への接続に適合するように、前記２つの固定プレートは、それぞれ、前記２つの位置決めプレート及び前記エネルギー吸収プレートの組み合わせの側部から反対に伸びている。したがって、地震があるとき、建物に対する損傷が最小限にされるように、前記エネルギー吸収プレートの変形が地震からのエネルギーのほとんどを吸収する。
【０００７】
本発明の他の目的、利点及び新規な特徴は、添付図面を参照した以下の詳細な説明からより明らかとなろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明に係る地震吸収ダンパ１が示されている。地震吸収ダンパ１は、２つの位置決めプレート１０と、２つの固定プレート２０と、２つの位置決めプレート１０の間に挟まれかつこれらに固定された複数のエネルギー吸収プレート３０とを含む。
【０００９】
２つの位置決めプレート１０は互いに平行であり、剛性を有する物となるように鋼でできている。
【００１０】
エネルギー吸収プレート３０は、低強度であるが高弾性を有する鋼からなる。エネルギー吸収プレート３０は、平行に配置された２つの位置決めプレート１０に挟持されかつ固定されている。各エネルギー吸収プレート３０は、該エネルギー吸収プレートの２つの端部が幅寸法を有し、かつエネルギー吸収プレート３０の中間部が前記２つの端部の幅寸法より小さい幅寸法を有するように、エネルギー吸収プレート３０の中央部に向けて先細にされている。図示されているように、複数対のエネルギー吸収プレート３０が、互いに異なる方向へ伸びる２つの固定プレート２０を介して、互いに強固に接続されている。このため、本発明の地震衝撃ダンパが組み立てられた後において、複数対をなすエネルギー吸収プレート３０の第１のグループが２つの固定プレート２０の一方に固定され、また、同様に複数対をなすエネルギー吸収プレート３０の第２のグループが２つの固定プレート２０の他方に固定されている。したがって、菱形の貫通穴３１が複数対のエネルギー吸収プレート３０に形成されている。２つのグループのエネルギー吸収プレート３０間にすき間４０が形成されている。
【００１１】
図２のＡ及びＢを参照すると、基礎５１の上に建てられまた杭５２が設けられた建物５０に地震衝撃ダンパ１が適用されている。地震衝撃ダンパ１は、建物５０の外面と基礎５１の外面との間にあってこれらに連結、固定されている。通常、複数のボールを有するパッド５３が、建物５０の底面と基礎５１の頂面との間に配置され、建物５０を横方向へ変位させる地震が生じた場合に建物５０に対して滑り抵抗を与える。本発明の地震衝撃ダンパは、２つの固定プレート２０の自由端を介して建物５０及び基礎５１の外面に連結、固定される。
【００１２】
図３及び図４を参照すると、基礎５１と建物５０とを横方向へ動かす地震が生じるとき、複数対のエネルギー吸収プレート３０の変形が前記地震の振動を補償することができる。したがって、図３に示すように、力（Ｐ１）が基礎５１の外面に作用しかつ負の力（−Ｐ１）が建物５０の外面に作用し、エネルギー吸収プレート３０がそれぞれ１だけ変位するように強制されると、複数対のエネルギー吸収プレート３０の異なる方向への変形が前記地震の衝撃エネルギーを補償する。
【００１３】
もし、図４に示すように、力（Ｐ２）が基礎５１の外面に作用しかつ負の力（−Ｐ２）が建物５０に作用し、エネルギー吸収プレート３０がそれぞれ１だけ変位するように強制されると、複数対のエネルギー吸収プレート３０の異なる方向への変形が前記地震の衝撃エネルギーを補償する。
【００１４】
図５を参照すると、力Ｐが物体に作用して該物体に２Δ１の変位を生じさせるときに斜線領域が消費されたエネルギーを示す、理想エネルギー消費量図が示されている。
【００１５】
図６を参照すると、本発明の地震衝撃ダンパ１の試験を行ったところ、前記エネルギー消費の曲線は滑らかであり、これは、地震衝撃ダンパ１が前記地震から容易かつ円滑にエネルギーを吸収することができることを示す。ここにおいて、ｘ座標は２つの固定プレート２０の前記２つの自由端の相対変位であり、また、ｙ座標は前記地震衝撃ダンパに作用する前記力の大きさを示す。
【００１６】
図７を参照すると、本発明の地震衝撃ダンパ１の強さを増大させるため、２組の地震衝撃ダンパ１が、１の地震衝撃ダンパ１の前記第１のグループの複数対の地震吸収プレート３０を他の地震衝撃ダンパ１の前記第２のグループの複数対のエネルギー吸収プレート３０に接続するコネクタ２０’を介して、互いに接続されている。これにより、図８に示すように、一連の２つの地震衝撃ダンパ１間の前記接続が、変形に関する前記エネルギー消費を２倍にする。
【００１７】
図９を参照すると、地震衝撃ダンパ１の強さを増大する他の方法は、２組の地震衝撃ダンパ１を平行に組み合わせることである。図１０に示すように、２つの地震衝撃ダンパ１の平行な組み合わせの結果として、これらの組み合わせの変位は減少される。したがって、オペレータは、周囲条件に従って、２つの地震衝撃ダンパ１の平行な組み合わせ又は一連の組み合わせを用いるかの選択を行うことができる。
【００１８】
図１１を参照すると、本発明の変更例が示されており、複数対のエネルギー吸収プレート３０の側部にそれぞれ据え付けられた２又はそれ以上の位置決めプレート１０を有する。
【００１９】
本発明の多くの特徴及び利点を本発明の構造及び機能の詳細と共に述べたが、これらの開示は単に例示であり、詳細にわたる変更、特に、特許請求の範囲に記載された用語の広い一般的な意義により示された全範囲まで、本発明の原理内において部分の形状、寸法及び配列についての変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の地震衝撃ダンパの斜視図である。
【図２】 Ａは建物と間柱との間の関係を示す概略図であり、Ｂは建物への地震衝撃ダンパの適用を示す概略図である。
【図３】 エネルギー吸収プレートに作用する力に起因するエネルギー吸収プレートの変形を示す図である。
【図４】 図３に示す力と反対方向からの力に起因するエネルギー吸収プレートの変形を示す図である。
【図５】 物体に変位を生じさせるように該物体に力Ｐ１が作用するときの理想エネルギー消費量を示す図である。
【図６】 物体に変位を生じさせるように該物体に力Ｐ１が作用するときの実際のエネルギー消費量を示す図である。
【図７】 一連に接続されている２組の地震衝撃ダンパを示す平面図である。
【図８】 一連の２つの地震衝撃ダンパによるエネルギー消費を示す図である。
【図９】 平行に接続された２組の地震衝撃ダンパを示す平面図である。
【図１０】 平行な２つの地震衝撃ダンパによるエネルギー消費を示す図である。
【図１１】 本発明の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 地震吸収ダンパ
１０ 位置決めプレート
２０ 固定プレート
２０’ コネクタ
３０ エネルギー吸収プレート
４０ すき間
５０ 建物
５１ 基礎
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震衝撃ダンパ、特に、地震からのエネルギー吸収のための地震衝撃ダンパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の地震衝撃ダンパは、通常、該ダンパについての軸線方向からのエネルギーを効果的に吸収することができる。しかし、前記ダンパについての放射方向から到来する力があると、前記ダンパの有効性が大きく減じられる。
【０００３】
前記従来の地震衝撃ダンパの非効率に対処するため、油制振器（オイルダンパ）が市販されている。前記オイルダンパは、地震時、非常によく働くが、コスト高と非常に専門的な構造要求とのため、ユーザにとってそれほどポピュラーではない。さらに、前記オイルダンパの効果は周囲の湿気及び温度によって容易に損なわれる。
【０００４】
この欠点を解消すべく、本発明は、前述の問題を除去するための改善された地震衝撃ダンパを提供することを企図する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主な目的は、建物が破損から保護されるように地震から効果的にエネルギーを吸収する改善された衝撃ダンパを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段、発明の作用および効果】
前記目的を達成するため、本発明に係る地震衝撃ダンパは２つの位置決めプレートと、２つの固定プレートと、前記２つの位置決めプレート間に挟まれかつ固定された複数のエネルギー吸収プレートとを備える。基礎の側壁への接続に適合するように、前記２つの固定プレートは、それぞれ、前記２つの位置決めプレート及び前記エネルギー吸収プレートの組み合わせの側部から反対に伸びている。したがって、地震があるとき、建物に対する損傷が最小限にされるように、前記エネルギー吸収プレートの変形が地震からのエネルギーのほとんどを吸収する。
【０００７】
本発明の他の目的、利点及び新規な特徴は、添付図面を参照した以下の詳細な説明からより明らかとなろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明に係る地震吸収ダンパ１が示されている。地震吸収ダンパ１は、２つの位置決めプレート１０と、２つの固定プレート２０と、２つの位置決めプレート１０の間に挟まれかつこれらに固定された複数のエネルギー吸収プレート３０とを含む。
【０００９】
２つの位置決めプレート１０は互いに平行であり、剛性を有する物となるように鋼でできている。
【００１０】
エネルギー吸収プレート３０は、低強度であるが高弾性を有する鋼からなる。エネルギー吸収プレート３０は、平行に配置された２つの位置決めプレート１０に挟持されかつ固定されている。各エネルギー吸収プレート３０は、該エネルギー吸収プレートの２つの端部が幅寸法を有し、かつエネルギー吸収プレート３０の中間部が前記２つの端部の幅寸法より小さい幅寸法を有するように、エネルギー吸収プレート３０の中央部に向けて先細にされている。図示されているように、複数対のエネルギー吸収プレート３０が、互いに異なる方向へ伸びる２つの固定プレート２０を介して、互いに強固に接続されている。このため、本発明の地震衝撃ダンパが組み立てられた後において、複数対をなすエネルギー吸収プレート３０の第１のグループが２つの固定プレート２０の一方に固定され、また、同様に複数対をなすエネルギー吸収プレート３０の第２のグループが２つの固定プレート２０の他方に固定されている。したがって、菱形の貫通穴３１が複数対のエネルギー吸収プレート３０に形成されている。２つのグループのエネルギー吸収プレート３０間にすき間４０が形成されている。
【００１１】
図２のＡ及びＢを参照すると、基礎５１の上に建てられまた杭５２が設けられた建物５０に地震衝撃ダンパ１が適用されている。地震衝撃ダンパ１は、建物５０の外面と基礎５１の外面との間にあってこれらに連結、固定されている。通常、複数のボールを有するパッド５３が、建物５０の底面と基礎５１の頂面との間に配置され、建物５０を横方向へ変位させる地震が生じた場合に建物５０に対して滑り抵抗を与える。本発明の地震衝撃ダンパは、２つの固定プレート２０の自由端を介して建物５０及び基礎５１の外面に連結、固定される。
【００１２】
図３及び図４を参照すると、基礎５１と建物５０とを横方向へ動かす地震が生じるとき、複数対のエネルギー吸収プレート３０の変形が前記地震の振動を補償することができる。したがって、図３に示すように、力（Ｐ１）が基礎５１の外面に作用しかつ負の力（−Ｐ１）が建物５０の外面に作用し、エネルギー吸収プレート３０がそれぞれ１だけ変位するように強制されると、複数対のエネルギー吸収プレート３０の異なる方向への変形が前記地震の衝撃エネルギーを補償する。
【００１３】
もし、図４に示すように、力（Ｐ２）が基礎５１の外面に作用しかつ負の力（−Ｐ２）が建物５０に作用し、エネルギー吸収プレート３０がそれぞれ１だけ変位するように強制されると、複数対のエネルギー吸収プレート３０の異なる方向への変形が前記地震の衝撃エネルギーを補償する。
【００１４】
図５を参照すると、力Ｐが物体に作用して該物体に２Δ１の変位を生じさせるときに斜線領域が消費されたエネルギーを示す、理想エネルギー消費量図が示されている。
【００１５】
図６を参照すると、本発明の地震衝撃ダンパ１の試験を行ったところ、前記エネルギー消費の曲線は滑らかであり、これは、地震衝撃ダンパ１が前記地震から容易かつ円滑にエネルギーを吸収することができることを示す。ここにおいて、ｘ座標は２つの固定プレート２０の前記２つの自由端の相対変位であり、また、ｙ座標は前記地震衝撃ダンパに作用する前記力の大きさを示す。
【００１６】
図７を参照すると、本発明の地震衝撃ダンパ１の強さを増大させるため、２組の地震衝撃ダンパ１が、１の地震衝撃ダンパ１の前記第１のグループの複数対の地震吸収プレート３０を他の地震衝撃ダンパ１の前記第２のグループの複数対のエネルギー吸収プレート３０に接続するコネクタ２０’を介して、互いに接続されている。これにより、図８に示すように、一連の２つの地震衝撃ダンパ１間の前記接続が、変形に関する前記エネルギー消費を２倍にする。
【００１７】
図９を参照すると、地震衝撃ダンパ１の強さを増大する他の方法は、２組の地震衝撃ダンパ１を平行に組み合わせることである。図１０に示すように、２つの地震衝撃ダンパ１の平行な組み合わせの結果として、これらの組み合わせの変位は減少される。したがって、オペレータは、周囲条件に従って、２つの地震衝撃ダンパ１の平行な組み合わせ又は一連の組み合わせを用いるかの選択を行うことができる。
【００１８】
図１１を参照すると、本発明の変更例が示されており、複数対のエネルギー吸収プレート３０の側部にそれぞれ据え付けられた２又はそれ以上の位置決めプレート１０を有する。
【００１９】
本発明の多くの特徴及び利点を本発明の構造及び機能の詳細と共に述べたが、これらの開示は単に例示であり、詳細にわたる変更、特に、特許請求の範囲に記載された用語の広い一般的な意義により示された全範囲まで、本発明の原理内において部分の形状、寸法及び配列についての変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の地震衝撃ダンパの斜視図である。
【図２】 Ａは建物と間柱との間の関係を示す概略図であり、Ｂは建物への地震衝撃ダンパの適用を示す概略図である。
【図３】 エネルギー吸収プレートに作用する力に起因するエネルギー吸収プレートの変形を示す図である。
【図４】 図３に示す力と反対方向からの力に起因するエネルギー吸収プレートの変形を示す図である。
【図５】 物体に変位を生じさせるように該物体に力Ｐ１が作用するときの理想エネルギー消費量を示す図である。
【図６】 物体に変位を生じさせるように該物体に力Ｐ１が作用するときの実際のエネルギー消費量を示す図である。
【図７】 一連に接続されている２組の地震衝撃ダンパを示す平面図である。
【図８】 一連の２つの地震衝撃ダンパによるエネルギー消費を示す図である。
【図９】 平行に接続された２組の地震衝撃ダンパを示す平面図である。
【図１０】 平行な２つの地震衝撃ダンパによるエネルギー消費を示す図である。
【図１１】 本発明の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 地震吸収ダンパ
１０ 位置決めプレート
２０ 固定プレート
２０’ コネクタ
３０ エネルギー吸収プレート
４０ すき間
５０ 建物
５１ 基礎
Claims (3)
- 互いに平行な２つの位置決めプレートと、
前記２つの平行な位置決めプレート間にそれぞれ配置されかつこれらに固定された複数対のエネルギー吸収プレートと、
２つの固定プレートであって１つの固定プレートが基礎の外面への固定に適合するように前記複数対のエネルギー吸収プレートの１つのグループに固定され、また他の１つの固定プレートが建物の外面への固定に適合するように前記複数対のエネルギー吸収プレートの他の１つのグループに固定され、これにより前記複数対のエネルギー吸収プレートの２つのグループの間にすき間を形成する、２つの固定プレートとを含み、
各エネルギー吸収プレートが、地震から円滑にエネルギーを吸収するために前記エネルギー吸収プレートの両端部の幅寸法より小さい幅寸法を有する中間部を有する、地震衝撃ダンパ。 - さらに、互いに平行な２つの第２の位置決めプレートと、
それぞれが前記２つの平行な位置決めプレート間に配置されかつこれらに固定された第２の複数対のエネルギー吸収プレートと、
２つの第２の固定プレートであって、１つの第２の固定プレートが前記第２の複数対のエネルギー吸収プレートの１つのグループに固定され、また他の１つの第２の固定プレートが前記第２の複数対のエネルギー吸収プレートの他の１つのグループに固定され、これにより前記第２の複数対のエネルギー吸収プレートの２つのグループ間に第２のすき間を形成する、２つの第２の固定プレートと、
地震の衝撃を最小にするための力を増大させるため、前記複数対のエネルギー吸収プレートの１つのグループを前記第２の複数対のエネルギー吸収プレートの第２のグループに固定し、これらを互いに一連に連結するコネクタとを含む、請求項１に記載の地震衝撃ダンパ。 - ２つのグループのエネルギー吸収プレート間にすき間が形成され、前記複数対のエネルギー吸収プレートに菱形の貫通穴が形成されている、請求項１に記載の地震衝撃ダンパ。
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| US10/342,262 US6799400B2 (en) | 2003-01-15 | 2003-01-15 | Earthquake shock damper |
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|---|---|---|---|
| US10/342,262 US6799400B2 (en) | 2003-01-15 | 2003-01-15 | Earthquake shock damper |
| JP2003028363A JP3839409B2 (ja) | 2003-01-15 | 2003-02-05 | 地震衝撃ダンパ |
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- 2003-01-15 US US10/342,262 patent/US6799400B2/en not_active Expired - Lifetime
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