JP3839409B2 - 地震衝撃ダンパ - Google Patents
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Description
【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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