JP4288370B2 - ダンパー装置 - Google Patents
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前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記内筒状剛性部材と前記外筒状剛性部材との内外の筒状壁間に跨り、かつ前記エネルギー吸収体に対し軸方向に直交する方向に貫通させて設けたことを特徴とする。
請求項7のように、前記外筒状剛性部材の長さを前記内筒状剛性部材に比べて長寸にし、前記外筒状剛性部材の内周側に同外筒状剛性部材が囲繞するように2本の内筒状剛性部材を長手方向に間隔をあけ配置するとともに、内外の前記剛性部材間にそれぞれ粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたりすることができる。
そして、これらのように構成すれば、内筒状剛性部材あるいは外筒状剛性部材を共通にし、両端の外筒状あるいは内筒状の剛性部材のエネルギー吸収体の柔軟度を変化させ、両端でエネルギー吸収量を用途に応じて異ならせることができる。もちろん、両端のエネルギー吸収量を同一にすることもできる。
・構造物の耐震性の向上が図れる、・構造が簡単であるので安価に製造可能、・埃の侵入がなく油漏れもなくメンテナンスがフリーで信頼性に富む、・新築住宅だけでなく既存の住宅にも容易に適用可能、・重要建造物などの伝統的な建築物へも適用可能であるなど種々の優れた効果がある。
(第1の実施の形態)
本例は、円筒体からなる第1の実施形態に係るダンパー装置の例である。
(第2実施の形態)
図2は四角筒状体からなる第2実施形態のダンパー装置2を示す断面図である。ダンパー装置2は、外側に位置する四角筒形状の外筒部材22と、この外筒部材22の内側に位置する四角筒状の内筒部材23とが、それらの間に位置する四角筒形状のエネルギー吸収体24を介して一体に結合された、一つのエネルギー吸収ユニット構造(体)1−2で構成される。その他の構成および用途、使用態様については、上記実施形態1と共通するので説明を省略する。
(第3実施の形態)
本例は、円筒体の第3実施形態に係るハイブリッド型ダンパー装置の例である。
(第4・5実施の形態)
図4および図5は四角筒状体からなる第4・第5実施形態のダンパー装置を示す断面図である。ダンパー装置4は、図4に示すように外側に位置する四角筒形状の外筒部材42と、この外筒部材42の内側に位置する四角筒状の内筒部材43とが、それらの間に位置する四角筒形状のエネルギー吸収体44を介して一体に結合された、一つのエネルギー吸収ユニット構造(体)1−4で構成されるが、外筒部材42と内筒部材43との内外筒状壁間に跨る四角柱体状の延伸性プラグ45の一対を、エネルギー吸収体44に対し断面で長手方向に貫通させて相対向して設けている。その他の構成および用途、使用態様については、上記実施形態3と共通するので説明を省略する。
(第6・第7実施の形態)
図6および図7は円筒体からなる第6・第7実施形態のハイブリッド型ダンパー装置である。
(第8実施の形態)
本例は、円筒体の長尺型ダンパー装置の例である。
(第9実施の形態)
第9実施形態の長尺型ダンパー装置9は、図9に示すように長尺の内側円柱部材93の上下両側に一対の円筒状の外筒部材92を軸方向の中央部に間隔をあけ、上下の外筒部材92と内側円柱部材93の間に位置する円筒形状のエネルギー吸収体94・95を介して一体に結合される、エネルギー吸収ユニット構造(体)1−9の1つで構成される。本例の場合、第8実施形態のダンパー装置8と同様に、外筒部材92と内側円柱部材93との間の上下のエネルギー吸収体94・95には、低弾性(G=0.001〜0.25N/mm2)で高減衰性能(等価減衰定数Heq=20〜40%)を発揮するポリウレタンゴムをそれぞれ使用するが、用途によっては、一方、たとえば下側のエネルギー吸収体95に上側のエネルギー吸収体94よりも高い弾性範囲(G=0.20〜2.0N/mm2)で減衰能力が高い(Heq=20〜40%)高減衰ゴム(HDR)を使用し、中〜大振動のエネルギーを吸収するのに効果を発揮させることができる。
(第10〜第12実施の形態)
図10に示す第10実施形態の長尺型ダンパー装置18は、図1のエネルギー吸収ユニット構造体1−1の外筒部材12を内筒部材13よりも延長して中間のエネルギー吸収体14(内筒部材13の一端)よりも突出させ、2組のユニット構造体1−1’の外筒部材12の突出部側を相対向させ軸方向にわずかに間隔をあけて配置し連結部材15により2組の外筒部材12を一体に接続して長尺にした構成からなる。
(実施例1)
図13はダンパー装置の第1実施例を示す斜視図で,(a)は外筒部材、(b)は内筒部材、(c)は鉛プラグを表している。図14はダンパー装置の組立状態を示す縦断面図、図15はダンパー装置の圧縮−引っ張り試験結果を示す線図である。
(実施例2)
図16は本例のエネルギー吸収ユニット構造体1−1を備えたホールドダウン金物の実施例の使用態様を示すもので,(a)は側面視縦断面図、(b)は正面図、(c)は平面図を表している。本例のホールドダウン金物101は、図16に示すように、木造建造物の土台Eと柱脚Fとの間に取り付けられるものである。外筒部材12の一側面に厚板状ブラケット102を介して長方形状の鉄板103が一体に溶接され、鉄板103には複数の止めねじ用挿通孔103aが設けられ、止めねじ107にて柱脚Fの一側面に固定されている。内筒部材13内にはアンカーボルト104が貫通して挿入され、アンカーボルト104の上端部にストッパー兼用のナット105が螺着され、内筒部材13の上端に当接されている。また内筒部材13の下端にもストッパー兼用のナット106が当接している。アンカーボルト104の下部は土台E内にねじ込まれ、土台Eの下の布基礎E’に対し一体的に接続されている。
(実施例3)
図17はエネルギー吸収ユニット構造体1−1を備えた羽子板金物を示す一部を断面で表した平面図である。図16のホールダウン金物101とほぼ同一の構造の羽子板金物111の鉄板112を、図17に示すように梁Gの上面に複数の止めねじ113にて固定している。また、ねじ杆114を桁を水平に貫通させ、突出部にナット115を螺合して締め付けることにより、桁Hの側面に当接させて固定している。このナット115の締め付け効果によって、桁が収縮した場合にもナット115の緩みを防ぐ効果がある。その他の構成は上記ホールダウン金物101と共通しているので、共通の部材は同一の符号を用いて示し、説明を省略する。本実施例の羽子板金物による振動低減作用についても、ホールダウン金物の場合と共通するので、説明を省略する。
(実施例4)
図18は2組のエネルギー吸収ユニット構造(体)1−1を備えたターンバックルの実施例を示す使用態様例の、一部を断面で表した正面図である。
(実施例5)
図19はエネルギー吸収ユニット構造(体)1−4’(1−4の変形例)を備えたブレース又は方杖の実施例を示す使用態様例の、一部を断面で表した正面図である。
(実施例6)
図20はエネルギー吸収ユニット構造体1−1を備えた複数個のダンパー装置1を機械設備や建築物の上下振動の除振装置と使用した実施例を表している。図20に示すように本実施例では、短寸の外筒部材12内に短寸(たとえば外筒部材12と同寸法)の内筒部材13を外筒部材14内の底端から一定距離離間し、軸方向に両部材が相対移動可能な状態でエネルギー吸収体14を両者間に介在させて一体に接着した構造からなるダンパー装置1’で、基礎B上に内筒部材13の突出側を上向きにし、機械設備Aの少なくとも四隅角部に設置し、機械設備Aを弾性支持する。これにより、上下振動を低減する除振装置として使用できる。
(実施例7・8)
図21は機械設備や建築物の水平振動の除振(免震)装置として使用した実施例を表している。
1−1〜1−4 エネルギー吸収ユニット構造(体)
12・22・32・42・52・62・72・82・92 外筒部材(内筒状剛性部材)
13・23・33・43・53・63・73・83・93 内筒部材(外筒状剛性部材)
14・24・34・44・54・64・74・84・94 エネルギー吸収体
65 中間筒部材
Claims (13)
- 内筒状剛性部材の外周側に同内筒状剛性部材を囲繞するように外筒状剛性部材を同心状に配置するとともに、内外の前記剛性部材間に粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたダンパー装置において、
前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記内筒状剛性部材と前記外筒状剛性部材との内外の筒状壁間に跨り、かつ前記エネルギー吸収体に対し軸方向に直交する方向に貫通させて設けたことを特徴とするダンパー装置。 - 内筒状剛性部材の外周側に同内筒状剛性部材を囲繞するように外筒状剛性部材を配置するとともに、内外の前記剛性部材間に粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたダンパー装置において、
前記内筒状剛性部材を中心に外周側を順に囲繞するように口径を段階的に大きくした複数の外筒状剛性部材を同心状に配置するとともに、前記各剛性部材間に粘弾性エネルギー吸収体を介在させてそれぞれ相対変位可能に一体的に結合し、
前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記各剛性部材の筒状壁間に跨り、かつ前記各エネルギー吸収体に対し軸方向に直交する方向に貫通させて設けたことを特徴とするダンパー装置。 - 前記外筒状剛性部材と前記内筒状剛性部材とに挿入孔を設け、この挿入孔に対応する外径を有する前記延伸性プラグを前記外筒状剛性部材と前記内筒状剛性部材とに跨って前記挿入孔に挿入したことを特徴とする請求項1記載のダンパー装置。
- 一対の前記延伸性プラグを前記各剛性部材の軸方向から見て左右対称に設けたことを特徴とする請求項1または2記載のダンパー装置。
- 一対の前記延伸性プラグからなる複数組の延伸性プラグを前記各剛性部材の軸方向に位置をずらせて設けたことを特徴とする請求項4記載のダンパー装置。
- 前記内筒状剛性部材の長さを前記外筒状剛性部材に比べて長寸にし、内筒状剛性部材の外周側に同内筒状剛性部材を囲繞するように2本の外筒状剛性部材を長手方向に間隔をあけ配置するとともに、内外の前記剛性部材間にそれぞれ粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたことを特徴とする請求項1記載のダンパー装置。
- 前記外筒状剛性部材の長さを前記内筒状剛性部材に比べて長寸にし、前記外筒状剛性部材の内周側に同外筒状剛性部材が囲繞するように2本の内筒状剛性部材を長手方向に間隔をあけ配置するとともに、内外の前記剛性部材間にそれぞれ粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたことを特徴とする請求項1記載のダンパー装置。
- 前記粘弾性エネルギー吸収体が、等価減衰定数Heq=20〜40%の高減衰ゴム又はポリウレタンゴムの粘弾性体からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載のダンパー装置。
- 前記延伸性プラグが円柱体、略円柱体又は棒状体からなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか記載のダンパー装置。
- 前記エネルギー吸収ユニット構造が、建築物の柱脚と土台との間又は横架材と柱頭との間に取り付けられるホールドダウン金物の一部を構成することを特徴とする請求項1〜9のいずれか記載のダンパー装置。
- 前記エネルギー吸収ユニット構造が、建築物における梁と桁との間に取り付けられる羽子板金物の一部を構成することを特徴とする請求項1〜9のいずれか記載のダンパー装置。
- 前記エネルギー吸収ユニット構造にて、横架材と土台との間に取り付けられるブレース又は方杖部材の一部を構成することを特徴とする請求項1〜9のいずれか記載のダンパー装置。
- 前記エネルギー吸収ユニット構造にて、建築物用ターンバックルの一部を構成することを特徴とする請求項1〜9のいずれか記載のダンパー装置。
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