JP3898700B2 - 制震用油圧ダンパ - Google Patents

Description

本発明は、地震や風等の振動外力による建物構造物の揺れを減衰するための制震用油圧ダンパに関するものである。

図７は、従来の制震用油圧ダンパ２を示す図である。同図に示すように、従来の制震用油圧ダンパ２は油圧ダンパ４と連結部材６を備え、この油圧ダンパ４と連結部材６は、それぞれの一端部が軸線方向に互いに連結されていて、それぞれの他端部が建築構造体８に連結されていた。

そして、この制震用油圧ダンパ２は、その油圧ダンパ４を建築構造体８に連結する際に、クレビス型の取付具１０を用いることにより、建築構造体８の柱部材８ａと梁部材８ｂの交差部の近傍に溶着された板状のガセットプレート１２にピン結合で取付けて、建築構造体８におけるモーメントの発生を防止するようになっていた。また、制震用油圧ダンパ２の連結部材６と建築構造体８との連結も同様に、取付具１０をガセットプレート１２にピン結合で取付けるようになっていた。

しかしながら、制震用油圧ダンパ２と建築構造体８をピン結合で連結するには、この取付具１０とガセットプレート１２のそれぞれに互いに対応する孔を形成し、この孔にピンを挿入する構造となっているため、取付具１０の孔とピンとの間、及びガセットプレート１２の孔とピンとの間のそれぞれに若干の隙間を生じていた。

このような隙間の範囲内では、建築構造体８から制震用油圧ダンパ２に外力は伝わらない。したがって、この隙間が原因となって、制震用油圧ダンパ２の制震動作の作用効果が低減されてしまっていた。

そのため、図８に示すように、建築構造体８と連結する際に、軸線方向の隙間を調節することができるように、ボールジョイント１３を介して連結するように改良した制震用油圧ダンパ１６があった（例えば、特許文献１参照）。

この制震用油圧ダンパ１６の両端部のボールジョイント１３は、油圧ダンパ４又は連結部材６と連結しているボール部材１４を、支持体１５がその内部に支持するようになっていて、支持体１５はボール部材１４との間に軸線方向の隙間を生じないような構造になっていた。

また、このような制震用油圧ダンパ１６の、ボールジョイント１３の支持体１５を建築構造体８に連結するためには、図９に示すように、複数の板材で構成される溶接構造の取付用構造体１８を建築構造体８に溶接により固定していた。

取付用構造体１８は、建築構造体８の柱部材８ａと梁部材８ｂの交差部の近傍に設けられて、制震用油圧ダンパ１６の軸線方向と略直角をなす当接面１８ａがボールジョイント１３の支持体１５に当接し、この当接面１８ａの垂直方向に建築構造体８からの外力がボールジョイント１３を介して制震用油圧ダンパ１６に伝わるようになっていた。

そのため、図８に示すように、制震用油圧ダンパ１６と取付用構造体１８との間で前記従来のクレビスのときのように軸線方向に隙間は生じないので、制震用油圧ダンパ１６の制震動作の作用効果が損なわれないようになっていた。

特開２００２−２２７８９９号公報

しかしながら、建築構造体８の取付用構造体１８は、構造が複雑であるため製造費が高くなってしまう。そのため、制震用油圧ダンパ１６を建築構造体８に取付ける場合には、この制震用油圧ダンパ１６そのものとは別に、取付用構造体１８を設けるのに高額の費用が発生してしまうという問題があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、建築構造体にボールジョイントを介して連結する制震用油圧ダンパにおいて、この建築構造体とボールジョイントの連結の構造を簡単にして、建築構造体に取付ける際の費用を低減することができる制震用油圧ダンパを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、
両端部がボールジョイントを介して建築構造体と連結する制震用油圧ダンパにおいて、
前記ボールジョイントは、
球形状部と、この球形状部から軸線方向に突出して前記制震用油圧ダンパと連結する軸部を有するボール部材と、
前記球形状部の前記軸部側に対応する第１凹部と、軸線部に前記軸部を通す通し孔が形成された第１当接部材と、
前記球形状部の前記軸部と反対側に対応する第２凹部が一端部に形成され、この一端部が前記第１当接部材とネジ結合により連結され、他端部が予め前記建築構造体に固定されている固定部材とネジ結合により連結された第２当接部材と
を備えたことを特徴とするものである。

このような本発明の制震用油圧ダンパによれば、建築構造体とボールジョイントの連結の構造を簡単にして、建築構造体に取付ける際の費用を低減することができる。

以下、本発明に係る制震用油圧ダンパの実施の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。

図１ないし図４は、本発明の第１の実施の形態に係る制震用油圧ダンパ２０について説明するために参照する図である。これらの図に示す制震用油圧ダンパ２０は、従来の制震用油圧ダンパ１６と同様の部分には同じ符号を付して説明し、従来と同様の構成についての重複する説明は省略するものとする。

図１に示すように、本実施の形態に係る制震用油圧ダンパ２０のボールジョイント２４は、建築構造体８に溶着されたガセットプレート２２と、平板３６（媒介部材）を介して建築構造体８に連結するようになっている。

図２に示すように、ボールジョイント２４のボール部材２６は、その球状に形成されている球形状部２６ａが、第１当接部材２８及び第２当接部材３０のそれぞれに形成された第１凹部２８ａ及び第２凹部３０ａにより、制震用油圧ダンパ２０の軸線方向に、挟まれるように支持されている。そして、ボール部材２６の本体側のネジ部２６ｂが形成された軸部は、第１当接部材２８の凹部２８ａの軸線部に形成された通し孔２８ｂに通されて、第１当接部材２８に対して揺動自在となっている。

この第１当接部材２８と第２当接部材３０のそれぞれは、軸線方向における一定範囲の外周に雄ネジが形成されている。また、略円筒形状の支持体３２は、その軸線方向の一定範囲の内周に雌ネジが形成されていて、第１当接部材２８と第２当接部材３０の雄ネジがネジ結合することができるようになっている。

このように、ボールジョイント２４の第１当接部材２８及び第２当接部材３０は、支持体３２にネジ結合するような構造になっているので、従来の制震用油圧ダンパ１６のボールジョイント１３と同様に、第１当接部材２８又は第２当接部材３０のねじ込み量を調節することにより、ボール部材２６との間に隙間が生じないようになっている。

また、支持体３２には、その略円筒形状の外周に、制震用油圧ダンパ２０の軸線方向と平行に２枚の板材３４が、この軸線を挟んで対称となる位置に溶着されている。

そして、図３に示すように、建築構造体８のガセットプレート２２には、ボールジョイント２４の板材３４の周囲に配置されるように、略「コ」の字型の切欠き部２２ａが形成されている。このため、ボールジョイント２４は、ガセットプレート２２の切欠き部２２ａの内側に配置される。

図４に示すように、ガセットプレート２２は、ボールジョイント２４の板材３４と同じ板厚になっていて、板材３４とガセットプレート２２は互いに同一平面上に配置される。平板３６は２枚で１組になって、それぞれが板材３４とガセットプレート２２の両方の表面と裏面に同時に接触して、これらを一緒に挟み込むようになっている。

そして、図３に示すように、板材３４、ガセットプレート２２及び平板３６のそれぞれは、互いに対応して設けられた複数の通し孔に図中の奥側からボルト３７が挿通されて、この先端部にナット３８が手前側からネジ結合して締付けられるようになっている。

このボルト３７とナット３８を互いに強固に締付けることにより、ガセットプレート２２と２組の平板３６の間に生じる摩擦力の合計が、制震用油圧ダンパ２０による制震動作の許容荷重を超えるようにする。また、２組の平板３６と板材３４の間に生じる摩擦力の合計についても、制震用油圧ダンパ２０による制震動作の許容荷重を超えるようにしておく。

建築構造体８からの外力は、ガセットプレート２２と平板３６の間、及び平板３６と板材３４の間に生じる摩擦力を介して、制震用油圧ダンパ２０に伝わるようになっている。このため、制震用油圧ダンパ２０による制震動作の許容荷重より小さい外力が入力しても、平板３６とガセットプレート２２の間、及び平板３６と板材３４の間で相対移動は生じないので、軸線方向のがたつきが発生することはない。

このように、本実施の形態に係る制震用油圧ダンパ２０は、従来の制震用油圧ダンパ１６と同様に、ボールジョイント２４を介して建築構造体８へ取付けることができると共に、そのためには建築構造体８にガセットプレート２２を設けるだけでよいので、制震用油圧ダンパ２０の建築構造体８への取付構造を簡単にして、それを建築構造体に取付ける際の費用を低減することができる。

次に、図５に基づいて、本発明の第２の実施の形態に係る制震用油圧ダンパ４０について説明する。本実施の形態に係る制震用油圧ダンパ４０は、その全体図は示さないが、前記第１の実施の形態に係る制震用油圧ダンパ２０と同様に、油圧ダンパ４及び連結部材６を備えており、建築構造体８への取付構造だけが異なっている。

制震用油圧ダンパ４０の取付けに用いるボールジョイント４２は、最終的には油圧ダンパ４又は連結部材６と連結するボール部材４４、第１当接部材４６及び第２当接部材４８で構成される。

第１当接部材４６には、軸線方向に一定の深さを有する雌ネジ４６ａ（ネジ結合手段）が設けられていて、この雌ネジ４６ａの開口側と反対側の底面４６ｂより半径内側には、ボール部材４４の球形状部４４ａに摺接する凹球状の第１凹部４６ｃが形成されている。そして、この第１凹部４６ｃの軸線部には、ボール部材４４のネジ部４４ｂが形成された軸部が第１当接部材４６に対して揺動自在となるように貫通する通し孔４６ｄが形成されている。

また、第２当接部材４８は、予め建築構造体８のガセットプレート５０に溶着されて一体的になっている。この第２当接部材４８は、制震用油圧ダンパ４０の軸方向に突出していて、第１当接部材４６の雌ネジ４６ａにネジ結合する雄ネジ４８ａ（ネジ結合手段）を有している。この雄ネジ４８ａの先端面４８ｂより半径内側には、ボール部材４４の球形状部４４ａに摺接する凹球状の第２凹部４８ｃが形成されている。

したがって、制震用油圧ダンパ４０を建築構造体８に取付けるために、第１当接部材４６の雌ネジ４６ａを第２当接部材４８の雄ネジ４８ａにネジ結合すると、この第１当接部材４６の第１凹部４６ｃと第２当接部材４８の第２凹部４８ｃが、ボール部材４４の球形状部４４ａに接触してそれを支持するような構造になっている。

このように、本実施の形態に係る制震用油圧ダンパ４０は、従来の制震用油圧ダンパ１６と同様に、ボールジョイント４２を介して建築構造体８へ取付けることができると共に、第１当接部材４６の第２当接部材４８へのねじ込み量により、第１凹部４６ｃ及び第２凹部４８ｃと球形状部４４ａとの間の隙間を適正に調節することができるので、制震用油圧ダンパ４０の建築構造体８への取付構造を簡単にすることができる。

次に、図６に基づいて、本発明の第３の実施の形態に係る制震用油圧ダンパ６０について説明する。

本実施の形態に係る制震用油圧ダンパ６０の取付けに用いるボールジョイント６２は、ボール部材４４、第１当接部材４６及び第２当接部材６８により構成されている。

第１当接部材４６及び第２当接部材６８のそれぞれには、前記第２の実施の形態と同様に、第１凹部４６ｃ及び第２凹部６８ｃが形成されていることにより、第１当接部材４６の雌ネジ４６ａ（ネジ結合手段）に、第２当接部材６８の一方の端部の外周に形成された雄ネジ６８ａ（ネジ結合手段）をネジ結合すると、ボール部材４４の球形状部４４ａを支持するような構造になっている。

そして、第２当接部材６８は、建築構造体８のガセットプレート５０及びリブ５２に溶着された取付部材７０にネジ結合することができるようになっている。すなわち、第２当接部材６８には、雄ネジ６８ａと反対側の端部であって同軸上の外周に雄ネジ６８ｄが形成されていて、この雄ネジ６８ｄを取付部材７０の円筒部内側に形成された雌ネジ７０ａにネジ結合するようになっている。

このように、本実施の形態に係る制震用油圧ダンパ６０は、従来の制震用油圧ダンパ１６と同様に、ボールジョイント６２を介して建築構造体８へ取付けることができる。また、第１当接部材４６への第２当接部材６８のねじ込み量により、第１凹部４６ｃ及び第２凹部６８ｃと球形状部４４ａとの間の隙間を適正に調節することができる。

また、第２当接部材６８の雄ネジ６８ｄを取付部材７０の雌ネジ７０ａにネジ結合するだけで、ボールジョイント６２を建築構造体８に取付けることができるので、制震用油圧ダンパ６０を建築構造体８へ取付けるためのガセットプレート５０及びリブ５２の構造を簡単にすることができる。

なお、前記第１の実施の形態では、図４に示すように、平板３６を２枚１組として、ガセットプレート２２及び板材３４の両方を表面と裏面から挟むようになっていたが、１枚の平板３６をそれらの表面又は裏面のいずれか一方にだけ当接させて、ボルト３７にナット３８を締付けるようになっていてもよい。

また、板材３４とガセットプレート２２が、平板３６を介さないで互いに直接接触して重なった状態で、ボルト３７とナット３８を用いて固定するようになっていてもよい。

また、板材３４は、図２，４等に示すように、ボールジョイント２４の略円筒形状の支持体３２の外周に固定されるようになっていたが、ボールジョイント２４の軸線方向と平行の向きであれば、支持体３２の他の位置に固定するようにしてもよい。例えば、ボールジョイント２４の軸線の延長上であって支持体３２の端面の直径位置に、建築構造体８に固定のガセットプレートと同じ厚さの１枚の板材の端面を溶着すると共に、この板材の周囲に配置される切欠きをガセットプレートに形成して、この板材とガセットプレートを一対の平板３６で挟んで、ボルト３７とナット３８を用いて連結するようにしてもよい。

また、前記第２又は第３の実施の形態において、第２当接部材４８又は取付部材７０は、図５又は図６に示すように、ガセットプレート５０に補強用のリブ５２を溶着して、第２当接部材４８又は取付部材７０が、ガセットプレート５０及びリブ５２の両方に溶着されるようになっていたが、リブ５２を用いないで、第２当接部材４８又は取付部材７０がガセットプレート５０だけに溶着される構造であってもよい。

また、前記第２の実施の形態においては、第１当接部材４６と第２当接部材４８が、雌ネジ４６ａと雄ネジ４８ａのネジ結合により連結していたが、第１当接部材４６と第２当接部材４８のそれぞれにフランジを設けて、そのフランジ同士をボルトとナットを用いたネジ結合手段により連結するようにしてもよい。また、前記第３の実施の形態においても、第１当接部材４６と第２当接部材６８を同様にボルトとナットを用いたネジ結合手段により連結するようにしてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る制震用油圧ダンパ２０を建築構造体８に取付けた状態示す正面図である。 図１に示すボールジョイント２４であって、制震用油圧ダンパ２０に取付ける前の拡大断面図である。 図１に示すボールジョイント２４、ガセットプレート２２及び平板３６の連結状態を示す拡大正面図である。 図３中に示すボールジョイント２４の支持体３２と板材３４、ガセットプレート２２及び平板３６の連結状態を示すＡ−Ａ矢視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る制震用油圧ダンパ４０のボールジョイント４２を建築構造体８に取付けた状態示す一部断面正面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る制震用油圧ダンパ６０のボールジョイント６２を建築構造体８に取付けた状態示す一部断面正面図である。 従来の制震用油圧ダンパ２を建築構造体８に取付けた状態示す正面図である。 従来の制震用油圧ダンパ１６を建築構造体８に取付けた状態示す正面図である。 図８に示す従来の取付用構造体１８の拡大斜視図である。

符号の説明

２ 制震用油圧ダンパ
４ 油圧ダンパ
６ 連結部材
８ 検知機構造体
８ａ 柱部材
８ｂ 梁部材
１０ 取付具
１２ ガセットプレート
１３ ボールジョイント
１４ ボール部材
１５ 支持体
１６ 制震用油圧ダンパ
１８ 取付用構造体
１８ａ 当接面
２０ 制震用油圧ダンパ
２２ ガセットプレート
２２ａ 切欠き部
２４ ボールジョイント
２６ ボール部材
２６ａ 球形状部
２６ｂ 本体側ネジ部
２８ 第１当接部材
２８ａ 第１凹部
２８ｂ 通し孔
３０ 第２当接部材
３０ａ 第２凹部
３２ 支持体
３４ 板材
３６ 平板
３７ ボルト
３８ ナット
４０ 制震用油圧ダンパ
４２ ボールジョイント
４４ ボール部材
４４ａ 球形状部
４４ｂ 本体側ネジ部
４６ 第１当接部材
４６ａ 雌ネジ
４６ｂ 底面
４６ｃ 第１凹部
４６ｄ 通し孔
４８ 第２当接部材
４８ａ 雄ネジ
４８ｂ 先端面
４８ｃ 第２凹部
５０ ガセットプレート
５２ リブ
６０ 制震用油圧ダンパ
６２ ボールジョイント
６８ 第２当接部材
６８ａ 雄ネジ
６８ｂ 先端面
６８ｃ 第２凹部
６８ｄ 雄ネジ
７０ 取付部材

Claims (1)

1. 両端部がボールジョイントを介して建築構造体と連結する制震用油圧ダンパにおいて、
   前記ボールジョイントは、
   球形状部と、この球形状部から軸線方向に突出して前記制震用油圧ダンパと連結する軸部を有するボール部材と、
   前記球形状部の前記軸部側に対応する第１凹部と、軸線部に前記軸部を通す通し孔が形成された第１当接部材と、
   前記球形状部の前記軸部と反対側に対応する第２凹部が一端部に形成され、この一端部が前記第１当接部材とネジ結合により連結され、他端部が予め前記建築構造体に固定されている固定部材とネジ結合により連結された第２当接部材と
   を備えたことを特徴とする制震用油圧ダンパ。

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