JP5781660B2 - ダンパーと免制震機構 - Google Patents
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Description
地震等による加速度レベルが大きいと、構造体が損傷をうけたり、構造体の中にあるものが予想を越えて加速度を受けたり、予想を超える変位をうけたりする。
そこで、基礎から構造体へ伝達する振動エネルギーを減少させて振動を免震する免震装置、または構造体が振動した際に振動エネルギーを吸収し振動レベルを小さくして振動を制振する制振装置として各種の構造の装置が試されている。
構造とその構造を構成する要素の諸元を適正に設定することにより、所望の免震性能や制振性能を発揮できる。
例えば、ダンパーは、摩擦ダンパー、粘性ダンパー、マスダンパー、粘性マスダンパー、同調粘性マスダンパー等がある。
摩擦ダンパーは、摩擦に起因して、直動軸を一定の相対速度で直動変位させた際に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数cを持つ。
粘性ダンパーは、粘性に起因して、直動軸を一定の相対速度で直動変位させた際に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数cを持つ。
マスダンパーは、回転体の回転慣性モーメントに起因して、直動軸を所定の相対加速度で直動変位させたさいに作用する反力を直動変位の相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量mrを持つ。
粘性マスダンパーは、粘性と回転慣性モーメントに起因して、直動軸を所定の相対加速度で直動変位させたさいに作用する反力を直動変位の相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量mrと直動軸を一定の相対速度で直動変位させた際に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数cとを持つ。
同調粘性マスダンパーは、バネ要素を直動方向に相対距離だけ変位させた際に発生する反力を相対距離で割った値である弾性係数kbと粘性マスダンパーの直動軸を直動方向に所定の相対加速度で直動させたさいに直動方向に作用する反力を相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量mrとに対応するダンパー固有振動数ωrと粘性マスダンパーの直動軸を一定の相対速度で直動させた際に直動方向に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数Cとを持つ。
回転体の回転慣性能率に対応した回転反力が発生する。回転反力は雄ねじと雌ねじの作用で直動変位する方向の反力に変換される。
回転体が回転すると回転体とフレームとの隙間に封入した粘性流体に剪断力が生じ、その剪断力に対応した回転反力が発生する。回転反力は、雄ねじと雌ねじの作用で直動変位する方向の反力に変換される。
この慣性力と剪断力による反力は回転体の質量と粘性流体の量に比較してみかけ上の大きな質量と大きな減衰により組み合わされた質量系としての動特性をもつ。
粘性マスダンパーと弾性体が直列接続されるので、見掛け上の大きな質量と大きな減衰により組み合わされたバネマス系としての動特性をもつ。
例えば、マスダンパーを構造体に連結し、構造体の固有振動数とマスダンパーの固有振動数とを適当な関係にすると、構造体を効率よく免震し、制振できる。この様にして用いるダンパーを同調ダンパーと呼称する。
地震が発生すると、地盤の加速度により構造体が強制的に揺すられ、構造体は地震の加振力に対応して大きく揺れる。
また、構造体の固有振動数が揺れの大小により変化する現象が生ずることが知らせている。これは構造体の揺れによる変形が大きくなると、構造体の一部に弾性変形領域を越えた変形が生じて構造体の見かけの弾性係数が変化するためと考えられる。
従って、地震が発生せずに構造体が微小に揺れるときと地震が発生し構造体がゆれるときで、ダンパーの諸元を変化させて、揺れの大小にかかわらず、最適の免震機能、制振機能を発揮させたい場合がある。
地震が発生した際に、マスダンパー、粘性マスダンパー、または同調粘性マスダンパーに予期しない大きさの速度または加速度が作用した場合であっても、連結部に大きな反力が発生しないようにしたい場合がある。
ここで、リードは前記回転体を前記螺旋溝に倣って相対的に一回転するときに前記直動軸が相対的に直線移動する距離である。
その結果、前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位すると回転体が回転し、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に第一リードを持つ前記螺旋溝を形成する第一螺旋部と第二リードを持つ前記螺旋溝を形成する第二螺旋部とを有する。前記第一螺旋部の前記螺旋溝と前記第二螺旋部の前記螺旋溝とが段差無く繋がる。前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記螺旋溝に倣って案内される。
その結果、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に第一リードを持つ前記螺旋溝を形成する第一螺旋部と中間リードを持つ前記螺旋溝を形成する中間螺旋部と第二リードを持つ前記螺旋溝を形成する第二螺旋部とを有する。前記第一螺旋部の前記螺旋溝と前記中間螺旋部の前記螺旋溝と前記第二螺旋部の前記螺旋溝とが段差無く繋がる。前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記中間螺旋部を跨いで前記螺旋溝に倣って案内される。
その結果、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記リードが前記長手方向に沿って第一リードから中間リードを経由して第二リードへ変化する。前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記第一リードの前記螺旋溝と前記第二リードの前記螺旋溝との間で前記中間リードの螺旋溝を跨いで前記螺旋溝に倣って案内される、
その結果、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して連続的に変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する円筒部と前記螺旋溝を形成する螺旋部を有する。前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記円筒部と前記螺旋部との間で前記螺旋溝と前記円筒に倣って案内される。
その結果、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する第一円筒部と前記螺旋溝を形成する中間螺旋部と前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する第二円筒部とを有する。前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記第一円筒部と前記第二円筒部との間で前記中間螺旋部を跨いで前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内される。
その結果、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する第一円筒部と前記螺旋溝を形成する中間螺旋部と前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する第二円筒部とを有する。前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記中間円筒部を跨いで前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内される。
その結果、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に長手方向に延びる案内溝を形成する案内部と前記螺旋溝を形成する螺旋部とを有する。前記案内部の前記案内溝と前記螺旋部の前記螺旋溝とが段差無く繋がる。前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記案内部と前記螺旋部の間で前記螺旋溝又は前記案内溝に倣って案内される。
その結果、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に長手方向に延びる案内溝を形成する第一案内部材と前記螺旋溝を形成する中間螺旋部と前記長手方向に沿って長手方向に延びる案内溝を形成する第二案内部とを有する。前記第一案内部の前記案内溝と前記中間螺旋部の螺旋溝と前記第二案内部の前記案内溝とが段差無く繋がる。前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記第一案内部と前記第二案内部との間で前記中間螺旋部を跨いで前記螺旋溝又は前案内溝に倣って案内される。
その結果、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝を形成する第一螺旋部と長手方向に延びる案内溝を形成する中間案内部と前記螺旋溝を形成する第二螺旋部とを有する。前記第一螺旋部の前記螺旋溝と前記中間案内部の前記案内溝と前記第二螺旋部の前記螺旋溝とが段差無く繋がる。前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記中間案内部を跨いで前記螺旋溝又は前記案内溝に倣って案内される。
その結果、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、第一直動軸が、外周面に長手方向に沿って第一リードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた第一螺旋部と前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径をもつ円筒を形成する第一円筒部とを有する直動軸である。第二直動軸が、長手方向に沿って前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径をもつ円筒を形成する第二円筒部と長手方向に沿って第二リードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた第二螺旋部とを有する直動軸である。直動軸フレームが、第一螺旋部と第二円筒部とが並列し第一円筒部と第二螺旋部とが並列する様に前記第一直動軸と前記第二直動軸とを互いの長手方向を平行にして固定する。第一回転体が、前記第一直動軸の前記螺旋溝に倣って案内される。第二回転体が、第二直動軸の前記螺旋溝に倣って案内される。回転体フレームが、前記第一回転体と前記第二回転体とを各々に回転自在に支持する。前記直動軸フレームと前記回転体フレームとが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記第一回転体が前記第一螺旋部の前記螺旋溝に倣って案内される第一状態と前記第二回転体が前記第二螺旋部の前記螺旋溝に倣って案内される第二状態とを交互に繰り返す。
その結果、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、直動軸が、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である。回転体が、前記螺旋溝に倣って案内される。付加回転部材が、前記回転体と同期して回転可能である。電磁クラッチが、前記回転体の回転と前記付加回転部材の回転とを脱着可能である。フレームが、前記回転体と前記付加回転部材とを回転自在に支持する。
その結果、前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位すると回転体が回転し、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
その結果、構造体が揺れると前記回転体が回転し、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に第一リードを持つ前記螺旋溝を形成する第一螺旋部と第二リードを持つ前記螺旋溝を形成する第二螺旋部とを有する。前記第一螺旋部の前記螺旋溝と前記第二螺旋部の前記螺旋溝とが段差無く繋がる。前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記螺旋溝に倣って案内される。構造体が揺れないときに前記回転体は前記第一螺旋部または前記第二螺旋部の一方の前記螺旋溝に倣って案内される。構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記螺旋溝に倣って案内される。
その結果、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に第一リードを持つ前記螺旋溝を形成する第一螺旋部と中間リードを持つ前記螺旋溝を形成する中間螺旋部と第二リードを持つ前記螺旋溝を形成する第二螺旋部とを有する。前記第一螺旋部の前記螺旋溝と前記中間螺旋部の前記螺旋溝と前記第二螺旋部の前記螺旋溝とが段差無く繋がる。構造体が揺れないときに前記回転体は前記中間螺旋部の前記螺旋溝に倣って案内される。構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記中間螺旋部を跨いで前記螺旋溝に倣って案内される。
その結果、構造体がゆれるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記リードが前記長手方向に沿って第一リードから中間リードを経由して第二リードへ変化する。構造体が揺れないときに前記回転体は前記中間リードの前記螺旋溝に倣って案内され、構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記第一リードの前記螺旋溝と前記第二リードの前記螺旋溝との間で前記中間リードの螺旋溝を跨いで前記螺旋溝に倣って案内される、。
その結果、構造体がゆれるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して連続的に変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する円筒部と前記螺旋溝を形成する螺旋部を有する。構造体が揺れないときに前記回転体は前記円筒部の前記円筒または前記螺旋部の前記螺旋溝のうちの一方に倣って案内される。構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記円筒部と前記螺旋部との間で前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内される。
その結果、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する第一円筒部と前記螺旋溝を形成する中間螺旋部と前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する第二円筒部とを有する。構造体が揺れないときに前記回転体は前記中間螺旋部の前記螺旋溝に倣って案内される。構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記第一円筒部と前記第二円筒部との間で前記中間螺旋部を跨いで前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内される。
その結果、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する第一円筒部と前記螺旋溝を形成する中間螺旋部と前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する第二円筒部とを有する。構造体が揺れないときに前記回転体は前記中間円筒部の前記円筒に倣って案内される。構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記中間円筒部を跨いで前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内される。
その結果、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に長手方向に延びる案内溝を形成する案内部と前記螺旋溝を形成する螺旋部とを有する。前記案内部の前記案内溝と前記螺旋部の螺旋溝とが段差無く繋がる。、構造体が揺れないときに前記回転体は前記案内部の前記案内溝または前記螺旋部の前記螺旋溝のうちの一方に倣って案内される。構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記案内部と前記螺旋部の間で前記螺旋溝又は前記案内溝に倣って案内される。
その結果、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に長手方向に延びる案内溝を形成する第一案内部材と前記螺旋溝を形成する中間螺旋部と前記長手方向に沿って長手方向に延びる案内溝を形成する第二案内部とを有する。前記第一案内部の前記案内溝と前記中間螺旋部の螺旋溝と前記第二案内部の前記案内溝とが段差無く繋がる。構造体が揺れないときに前記回転体は前記螺旋部の前記螺旋溝に倣って案内される。構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記第一案内部と前記第二案内部との間で前記中間螺旋部を跨いで前記案内溝又は前記螺旋溝に倣って案内される。
その結果、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝を形成する第一螺旋部と長手方向に延びる案内溝を形成する中間案内部と前記螺旋溝を形成する第二螺旋部とを有する。前記第一螺旋部の前記螺旋溝と前記中間案内部の前記案内溝と前記第二螺旋部の前記螺旋溝とが段差無く繋がる。構造体が揺れないときに前記回転体は前記中間案内部の前記案内溝に倣って案内される。構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記中間案内部を跨いで前記螺旋溝又は前記案内溝に倣って案内される。
その結果、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
その結果、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
その結果、構造体が揺れるときに前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位すると回転体と付加回転部材とが回転し、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
構造体の揺れに伴って相対変位する1対の連結箇所に前記ダンパーの前記直動軸と前記フレームとを各々に連結する1対の連結部材と、を備え、前記連結部材が構造体が揺れるときに揺れに対応して1対の前記連結箇所を結ぶ仮想線と構造体の主要な変位方向とのなす角度を変化させることをできる。
上記の実施形態の構成により、ダンパーが、長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋溝を設けられた直動軸と前記螺旋溝に倣って案内される回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームとを有する。1対の連結部材が、構造体の揺れに伴って相対変位する1対の連結箇所に前記ダンパーの前記直動軸と前記フレームとを各々に連結する。前記連結部材が構造体が揺れるときに揺れに対応して1対の前記連結箇所を結ぶ仮想線と構造体の主要な変位方向とのなす角度を変化させることをできる。
その結果、構造体が揺れるときに前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位すると回転体が回転し、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
上記の実施形態の構成により、構造体が揺れるときに揺れに対応して1対の前記連結部材のうちの一方が構造体の構造部材に沿って移動して1対の前記連結箇所を結ぶ仮想線と構造体の層間の主要な変位方向とのなす角度を変化させることをできる。
その結果、構造体が揺れるときに前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位すると回転体が回転し、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
前記直動軸に長手方向に沿って設けられた所定の前記リードを持つ前記螺旋溝に倣って前記回転体が案内され、前記回転体を回転自在に案内する様にしたので、前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位すると前記回転体が回転し、相対変位に対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様にしたので、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って2種類の前記螺旋溝をもち、相対変位すると前記回転体が2種類の前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って3種類の前記螺旋溝をもち、相対変位すると前記回転体が3種類の前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って変化する前記リードを持つ前記螺旋溝をもち、相対変位すると前記回転体が前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して連続的に変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って前記円筒と前記螺旋溝とをもち、相対変位すると前記回転体が前記円筒又は前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って前記円筒と前記螺旋溝と前記円筒とをもち、相対変位すると前記回転体が前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内される様にしたので、直動軸と回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って前記螺旋溝と前記円筒と前記螺旋溝とをもち、相対変位すると前記回転体が前記円筒又は前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って長手方向への前記案内溝と前記螺旋溝とをもち、相対変位すると前記回転体が前記案内溝又は前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って長手方向への前記案内溝と前記螺旋溝と案内溝をもち、相対変位すると前記回転体が前記螺旋溝又は前記案内溝に倣って案内される様にしたので、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って長手方向への前記螺旋溝と前記案内溝と前記螺旋溝をもち、相対変位すると前記回転体が前記案内溝又は前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
1対の前記直動軸を並列に並べ、一方の前記直動軸が前記螺旋溝と前記円筒とをもち、他方の直動軸が前記円筒と前記螺旋溝とをもち、前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときにが相対変位に対応して前記第一回転体が一方の前記直動軸の前記螺旋溝に倣って案内される状態と前記第二回転体が他方の前記直動軸の前記螺旋溝に倣って案内される状態とを交互に繰り返す様にしたので、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
前記直動軸に長手方向に沿って設けられた所定のリードを持つ前記螺旋溝に倣って前記回転体が案内され、前記回転体を回転自在に案内する様にしたので、前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位すると回転体が回転し、前記電磁クラッチが相対変位に対応して前記直動軸と前記回転体とを着脱できる様にしたので、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
従って、簡易な構成で免震・制振性能を最適化するのに適したダンパーを提供できる。
前記直動軸に長手方向に沿って設けられた所定の前記リードを持つ前記螺旋溝に倣って前記回転体が案内され、前記回転体を回転自在に案内する様にしたので、構造体が揺れると前記回転体が回転し、相対変位に対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様にしたので、前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って2種類の前記螺旋溝をもち、相対変位すると前記回転体が2種類の前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、前記構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って3種類の前記螺旋溝をもち、相対変位すると前記回転体が3種類の前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って変化するリードを持つ前記螺旋溝をもち、相対変位すると前記回転体が前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して連続的に変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って前記円筒前記と前記螺旋溝とをもち、相対変位すると回転体が前記円筒又は前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って前記円筒と前記螺旋溝と前記円筒とをもち、相対変位すると前記回転体が前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内される様にしたので、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って前記螺旋溝と前記円筒と前記螺旋溝とをもち、相対変位すると前記回転体が前記円筒又は前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体に揺れに対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って長手方向への前記案内溝と前記螺旋溝とをもち、相対変位すると前記回転体が前記案内溝又は前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って長手方向への前記案内溝と前記螺旋溝と案内溝をもち、相対変位すると前記回転体が前記螺旋溝又は前記案内溝に倣って案内される様にしたので、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
また、前記直動軸が長手方向に沿って長手方向への前記螺旋溝と前記案内溝と前記螺旋溝をもち、相対変位すると前記回転体が前記案内溝又は前記螺旋溝に倣って案内される様にしたので、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
1対の前記直動軸を並列に並べ、一方の前記直動軸が前記螺旋溝と前記円筒とをもち、他方の前記直動軸が前記円筒と前記螺旋溝とをもち、前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときにが相対変位に対応して前記第一回転体が一方の前記直動軸の前記螺旋溝に倣って案内される状態と前記第二回転体が他方の前記直動軸の前記螺旋溝に倣って案内される状態とを交互に繰り返す様にしたので、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
前記直動軸に長手方向に沿って設けられた所定のリードを持つ前記螺旋溝に倣って回転体が案内され、前記回転体を回転自在に案内する様にしたので、前記直動体と前記回転体とが前記長手方向に相対変位すると回転体が回転し、前記電磁クラッチが構造体の揺れに対応して直動軸と回転体とを着脱できる様にしたので、構造体が揺れるときに直動軸と回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
1対の前記連結部材で構造体の揺れに伴って相対変位する1対の連結箇所に前記ダンパーの前記直動軸と前記フレームとを各々に連結し、構造体が揺れるときに揺れに対応して1対の前記連結箇所を結ぶ仮想線と構造体の層間の主要な変位方向とのなす角度を変化させ様にしたので、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
また、1対の連結部材のうちの一つを構造体に沿って移動させて、仮想線と構造体の主要な変位方向とのなす角度を変化させ様にしたので、構造体が揺れるときに前記直動軸と前記回転体とを相対変位する際の反力が構造体の揺れに対応して変化する。
図1は、本発明の第一〜第四の実施形態に係るダンパーの断面図である。図2は、本発明の第一〜第四の実施形態に係るダンパーの斜視断面図である。図3は、本発明の第一〜第四の実施形態に係るばね付き粘性ダンパーのシステム図である。
本発明の第一〜第四の実施形態に係るダンパー100は、直動軸110と回転体120とフレーム130と粘性体140とで構成されてもよい。
本発明の第一〜第四の実施形態に係るダンパー100は、直動軸110と回転体120とフレーム130と付加回転部材150とで構成されてもよい。
本発明の第一〜第四の実施形態に係るダンパー100は、直動軸110と回転体120とフレーム130と粘性体140と付加回転部材150とで構成されてもよい。
螺旋溝Gが直動軸110の外周面の一部または全部に設けられる。
一条または複数条の螺旋溝Gが、直動軸110の外周面に設けられる。
螺旋溝Gの構造を、第一〜第四の実施形態に係るダンパー100の各々ごとに、後述する。
例えば、回転体120は、直動軸110の外周面に設けられた螺旋溝Gに倣って、直動軸110に対して相対的に螺旋運動をする。
回転体120の長手方向への移動を拘束しつつ、直動軸110を長手方向に移動させると、回転体120は回転運動をする。
回転体120は、回転体本体121と回転体ボール122とで構成されてもよい。
回転体ボール122は、回転体本体121に保持され、直動軸110の螺旋溝Gに案内される。
回転体本体121と回転体ボール122との組合せ構造は、第一〜第四の実施形態に係るダンパー100の各々ごとに後述する。
フレーム130は、フレーム本体131と回転体軸受132とで構成される。
回転体軸受132は、フレーム本体131を基礎として回転体120を直動軸の長手方向の移動を拘束し、回転自在に支持する。
直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する様になっている。
相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する様になるための構造を、後述する。
粘性体140は、後述する付加回転部材150とフレーム130との隙間に充填させれてもよい。
粘性体140が充填されたダンパーを、粘性ダンパーと呼称する。
付加回転部材150は、回転体120に互いの回転軸を一致して固定されてもよい。
付加回転部材軸受133が、フレーム本体131を基礎として付加回転部材150を回転自在に支持してもよい。
ここで、mrは、直動軸110と回転体120または直動軸110と回転体120と付 加回転部材150とを組み合わされた構造による見かけの慣性質量である。
cは、直動軸110と粘性体140の構造による見かけの減衰係数である。
Kbは、弾性体の長手方向に沿った変位に係る弾性係数である。
mは、構造体の同調粘性マスダンパーを取り付けた箇所の見かけの質量である。
Kは、構造体の同調粘性マスダンパーを取り付けた箇所の見かけの弾性係数である。
図4は、本発明の第一の実施形態に係るダンパーの部分図である。図5は、本発明の第一の実施形態に係るダンパーの部分斜視図である。
本発明の第一の実施形態に係るダンパー100は、直動軸110と回転体120とフレーム130と粘性体140と付加回転部材150とで構成されてもよい。
直動軸110は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝Gを設けられた軸体である。
直動軸110が、長手方向に沿って順に第一リードP1を持つ螺旋溝Gを形成する第一螺旋部111xと第二リードP2を持つ螺旋溝Gを形成する第二螺旋部111yとで構成される。
第一螺旋部111xの螺旋溝Gと第二螺旋部111yの螺旋溝Gとが段差無く繋がる。 第一リードP1と第二リードP2とが異なる。
図4(A)は、第一リードP1が第二リードP2より小さい直動軸を示す。
図5は、回転体120の構造の一例を示す。
回転体120は、回転体本体121と回転体ボール122とで構成される。
回転体本体121は、直動軸110の外径より僅かに大きい寸法の内径をもつ貫通孔を設けられる。
回転体本体121は、貫通孔の内壁に回転体ボール122の半径に略一致する曲率をもつ1個の窪み123を設けられる。
回転体ボール122は、窪み123に嵌合する。
その結果、回転体ボール122は、回転体本体121の貫通孔の内壁に半径方向の位置と長手方向の位置とを固定し回転自在に支持される。
例えば、回転体120は回転体本体121とN組の回転体ボール122とで構成される。1組の回転体ボール122は、複数の回転体ボール122で構成される。
回転体本体121は、貫通孔の内壁に回転体ボール122の半径に略一致する曲率をもつ1個の窪み123と、半径方向に散らばって長手方向に沿って延びる複数の直線状の溝124とを設けられる。
特定の1個の回転体ボール122は、窪み123に嵌合する。
その結果、特定の1個の回転体ボール122は、回転体本体121の貫通孔の内壁に半径方向の位置と長手方向の位置とを固定し回転自在に支持される。
特定の1組の回転体ボール122を除く他の回転体ボール122は、複数の直線状の溝124に各々に嵌合する。
その結果、複数の回転体ボール122の内の特定の回転体ボールを除く他の回転体ボール122は、半径方向の位置を固定され、長い溝に倣って長手方向への移動を自由にされ、回転自在に支持される。
直動軸110が長手方向に移動すると、直動軸110の直動変位に対応して回転体120が回転変位する。
回転体120が第一螺旋部111xに位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、第一リードP1に対応する。
回転体120が第二螺旋部111yに位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、第二リードP2に対応する。
その結果、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する。
直動軸110は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝Gを設けられた軸体である。
直動軸110が、長手方向に沿って順に第一リードP1を持つ螺旋溝Gを形成する第一螺旋部111xと中間リードPmを持つ螺旋溝Gを形成する中間螺旋部111mと第二リードP2を持つ螺旋溝Gを形成する第二螺旋部111yとで構成される。
第一螺旋部111xの螺旋溝Gと中間螺旋部111mの螺旋溝Gと第二螺旋部111yの螺旋溝Gとが段差無く繋がる。
第一リードP1と中間リードPmとが異なる。
第二リードP2と中間リードPmとが異なる。
図4(B)は、第一リードP1と第二リードP2とが中間リードより小さい直動軸を示す。第一リードP1と第二リードP2とが等しくてもよい。
図4(C)は、第一リードP1と第二リードP2とが中間リードより大きい直動軸を示す。第一リードP1と第二リードP2とが等しくてもよい。
直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して回転体120は第一螺旋部111xと第二螺旋部111yとの間で中間螺旋部111mを跨いで螺旋溝Gに倣って案内される。
直動軸110が長手方向に移動すると、直動軸110の直動変位に対応して回転体120が回転変位する。
回転体120が第一螺旋部111xに位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、第一リードP1に対応する。
回転体120が中間螺旋部111mに位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、中間リードPmに対応する。
回転体120が第二螺旋部111yに位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、第二リードP2に対応する。
その結果、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する。
図6は、本発明の第二の実施形態に係るダンパーの部分図である。図7は、本発明の第二の実施形態に係るダンパーの部分斜視図である。
本発明の第二の実施形態に係るダンパー100は、直動軸110と回転体120とフレーム130と粘性体140と付加回転部材150とで構成されてもよい。
直動軸110は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝Gを設けられた軸体である。
リードが長手方向に沿って第一リードP1から中間リードPmを経由して第二リードP2へ変化する。
第一リードP1と中間リードPmとが異なる。
第二リードP2と中間リードPmとが異なる。
図6(A)は、螺旋溝Gの所定のリードが直動軸110の一方の端から他方の端に移動するのに対応して第一リードP1から中間リードPmを経由して第二リードP2へ連続的に変化し、第一リードP1が中間リードPmより小さく、中間リードPmが第二リードP2より小さい直動軸を示す。
図6(B)は、螺旋溝Gの所定のリードが直動軸110の一方の端から他方の端に移動するのに対応して第一リードP1から中間リードPmを経由して第二リードP2へ連続的に変化し、第一リードP1が中間リードPmより小さく、第二リードP2が中間リードPmより小さい直動軸を示す。
図6(C)は、螺旋溝Gの所定のリードが直動軸110の一方の端から他方の端に移動するのに対応して第一リードP1から中間リードPmを経由して第二リードP2へ連続的に変化し、第一リードP1が中間リードPmより大きく、第二リードP2が中間リードPmより大きい直動軸を示す。
直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して回転体120は第一リードP1の螺旋溝Gと第二リードP2の螺旋溝Gとの間で中間リードPmの螺旋溝Gを跨いで螺旋溝Gに倣って案内される。
直動軸110が長手方向に移動すると、直動軸110の直動変位に対応して回転体120が回転変位する。
回転体120が所定のリードPの螺旋部111に位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、リードPに対応する。
その結果、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する。
図8は、本発明の第三の実施形態に係るダンパーの部分図である。図9は、本発明の第三の実施形態に係るダンパーの部分斜視図である。
本発明の第三の実施形態に係るダンパー100は、直動軸110と回転体120とフレーム130と粘性体140と付加回転部材150とで構成されてもよい。
直動軸110は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝Gを設けられた軸体である。
直動軸110が、長手方向に沿って順に螺旋溝Gの螺旋溝底直径に一致する外径Dを持つ円筒Hを形成する円筒部112と螺旋溝Gを形成する螺旋部111とで構成される。
図8(A)は、一方の片側半分を占める螺旋部111と他方の片側半分を占める円筒部112とで構成される直動軸110を示す。
図5は、回転体120の構造の一例を示す。
回転体120は、回転体本体121と複数の回転体ボール122とで構成される。
回転体本体121は、直動軸110の外径より僅かに大きい寸法の内径をもつ貫通孔を設けられる。
回転体本体121は、複数の回転体ボール122を循環させるための循環通路を持つ。
回転体本体121は、貫通孔の内壁に回転体ボール122の半径に略一致する曲率をもつ螺旋状の溝125を設けられる。
螺旋状の溝は、直動軸110の螺旋部111の螺旋溝Gと同一リードを持つ。
複数の回転体ボール122は、回転体本体121の螺旋状の溝125と直動軸110の螺旋溝に並んで嵌まり合い、循環通路126を通過して循環移動できる。
直動軸110が螺旋部111に案内され長手方向に移動すると、直動軸110の直動変位に対応して回転体120が回転変位する。
回転体120が螺旋部111に位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、リードPに対応する。
直動軸110が円筒部112に案内され長手方向に移動すると、回転体120が自由に回転または停止できる。直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、定まらなくなる。
その結果、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する。
直動軸110は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝Gを設けられた軸体である。
直動軸110が、長手方向に沿って順に螺旋溝Gの螺旋溝底直径に一致する外径Dを持つ円筒Hを形成する第一円筒部112xと螺旋溝Gを形成する中間螺旋部111mと螺旋溝Gの螺旋溝底直径に一致する外径Dを持つ円筒Hを形成する第二円筒部112yとで構成される。
図8(B)は、長手方向に三等分され、一方の1/3分を占める第一円筒部112Xと中間の1/3分を占める螺旋部111mと他方の1/3分を占める第二円筒部112yとで構成される直動軸110を示す。
直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して回転体120は第一円筒部112xと第二円筒部112yとの間で中間螺旋部111mを跨いで螺旋溝G又は円筒Hに倣って案内される。
直動軸110が長手方向に移動すると、直動軸110の直動変位に対応して回転体120が回転変位する。
回転体120が第一円筒部112xに位置するときに、回転体120が自由に回転または停止する。直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、定まらなくなる。
回転体120が螺旋部111mに位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、リードPに対応する。
回転体120が第二円筒部112yに位置するときに、回転体120が自由に回転または停止する。直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、定まらなくなる。
その結果、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する。
直動軸110は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝Gを設けられた軸体である。
直動軸110が長手方向に沿って順に螺旋溝Gを形成する第一螺旋部111xと螺旋溝Gの螺旋溝底直径に一致する外径Dを持つ円筒Hを形成する中間円筒部112mと螺旋溝Gを形成する第二螺旋部111yとで構成される。
図8(C)は、一方の1/3分を占める第一螺旋部111Xと中間の1/3分を占める中間円筒部112mと他方の1/3分を占める第二螺旋部111yとで構成される直動軸110を示す。
直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して回転体120は第一螺旋部111xと第二螺旋部111yとの間で中間円筒部112mを跨いで螺旋溝G又は円筒Hに倣って案内される。
直動軸110が長手方向に移動すると、直動軸110の直動変位に対応して回転体120が回転変位する。
回転体120が第一螺旋部111xに位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、第一リードP1に対応する。
回転体120が中間円筒部112mに位置するときに、回転体120が自由に回転または停止する。直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、定まらなくなる。
回転体120が第二螺旋部111yに位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、第一リードP1に対応する。
その結果、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する。
図10は、本発明の第四の実施形態に係るダンパーの部分図である。図11は、本発明の第四の実施形態に係るダンパーの部分斜視図である。
本発明の第四の実施形態に係るダンパー100は、直動軸110と回転体120とフレーム130と粘性体140と付加回転部材150とで構成されてもよい。
直動軸110は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝Gを設けられた軸体である。
直動軸110が長手方向に沿って順に長手方向に延びる案内溝Fを形成する案内部113と螺旋溝Gを形成する螺旋部111とで構成される。
案内部113の外径と螺旋部111の外径は一致する。
案内溝Fの溝底直径と螺旋溝Gの溝底直径は一致する。
案内部113の案内溝Fと螺旋部111の螺旋溝Gとが段差無く繋がる。
図10(A)は、一方の片側半分を占める案内部113と他方の片側半分を占める螺旋部111とで構成される直動軸110を示す。
図11は、回転体120の構造の一例を示す。
回転体120は、回転体本体121と回転体ボール122とで構成される。
回転体本体121は、直動軸110の外径より僅かに小さい寸法の内径をもつ貫通孔を設けられる。
回転体本体121は、貫通孔の内壁に回転体ボール122の半径に略一致する曲率をもつ1個の窪み123を設けられる。
回転体ボール122は、窪み123に嵌合する。
その結果、回転体ボール122は、回転体本体121の貫通孔の内壁に半径方向の位置と長手方向の位置とを固定し回転自在に支持される。
この場合、直動軸110はN条の螺旋溝Gを設けられる。
回転体本体121は、貫通孔の内壁に回転体ボール122の半径に略一致する曲率をもつN個の窪み123を設けられる。
N個の回転体ボール122は、N個の窪み123に各々に嵌合する。
その結果、N個の回転体ボール122は、回転体本体121の貫通孔の内壁に半径方向の位置と長手方向の位置とを固定し回転自在に支持される。
図11は、回転体120が2個の回転ボール122をもち、直動軸110が2条の螺旋軸Gをもつ様子を示す。
直動軸110が長手方向に移動すると、直動軸110の直動変位に対応して回転体120が回転変位する。
回転体120が案内部113に位置すると、回転体120の回転が停止する。
回転体120が螺旋部111に位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、リードPに対応する。
その結果、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する。
直動軸110は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝Gを設けられた軸体である。
直動軸110が、長手方向に沿って順に、長手方向に延びる案内溝Fを形成する第一案内部材113xと螺旋溝Gを形成する中間螺旋部111mと長手方向に沿って長手方向に延びる案内溝Gを形成する第二案内部113yとで構成される。
第一案内部113xの案内溝Fと中間螺旋部111mの螺旋溝Gと第二案内部113yの案内溝Fとが段差無く繋がる。
図10(B)は、長手方向に三等分され、一方の1/3分を占める第一案内部113Xと中間の1/3分を占める中間螺旋部111mと他方の1/3分を占める第二案内部113yとで構成される直動軸110を示す。
直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して回転体120は第一案内部113xと第二案内部113yとの間で中間螺旋部111mを跨いで案内溝F又は螺旋溝Gに倣って案内される。
直動軸110が長手方向に移動すると、直動軸110の直動変位に対応して回転体120が回転変位または停止する。
回転体120が第一案内部113xに位置するときに、回転体120の回転が停止する。
回転体120が中間螺旋部111mに位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、リードPに対応する。
回転体120が第二案内部113yに位置するときに、回転体120の回転が停止する。
その結果、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する。
直動軸110は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝Gを設けられた軸体である。
直動軸110が、長手方向に沿って順に、螺旋溝Gを形成する第一螺旋部111xと長手方向に沿って長手方向に延びる案内溝Fを形成する中間案内部113mと螺旋溝Gを形成する第二螺旋部111yとで構成される。
第一螺旋部111xの螺旋溝Gと中間案内部113mの案内溝Fと第二螺旋部の螺旋溝とが段差無く繋がる。
図10(C)は、長手方向に三等分され、一方の1/3分を占める第一螺旋部111Xと中間の1/3分を占める中間案内部113mと他方の1/3分を占める第二螺旋部111yとで構成される直動軸110を示す。
直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して回転体120は第一螺旋部111xと第二螺旋部111yとの間で中間案内部112mを跨いで案内溝F又は螺旋溝Gに倣って案内される。
直動軸110が長手方向に移動すると、直動軸110の直動変位に対応して回転体120が回転変位または停止する。
回転体120が第一螺旋部111xに位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、第一リードP1に対応する。
回転体120が中間案内部113mに位置するときに、回転体120の回転が停止する。
回転体120が第二螺旋部111yに位置するときに、直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が、第二リードP2に対応する。
その結果、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する。
図12は、本発明の第五の実施形態に係るダンパーの正面図である。
第一直動軸110xは、外周面に長手方向に沿って第一リードP1を持つ螺旋状の溝である螺旋溝Gを設けられた第一螺旋部111xと螺旋溝Gの螺旋溝底直径に一致する外径Dをもつ円筒Hを形成する第一円筒部112xとを有する直動軸である。
第二直動軸110yは、長手方向に沿って螺旋溝Gの螺旋溝底直径に一致する外径Dをもつ円筒Hを形成する第二円筒部112xと長手方向に沿って第二リードP2を持つ螺旋状の溝である螺旋溝Gを設けられた第二螺旋部111yとを有する直動軸である。
直動軸フレーム115は、第一螺旋部111xと第二円筒部112xとが並列し第一円筒部112yと第二螺旋部111yとが並列する様に第一直動軸110xと第二直動軸110yとを互いの長手方向を平行にして固定するフレームである。
第二回転体120yは、第二螺旋部111yの螺旋溝Gに倣って案内される回転体である。
回転体フレーム135は、第一回転体120xと第二回転体120yとを各々に回転自在に支持する機構である。
直動体フレーム115と回転体フレーム135とが長手方向に相対変位するときに、相対変位に対応して第一回転体120xが第一螺旋部111xの螺旋溝Gに倣って案内される第一状態と第二回転体120yが第二螺旋部111yの螺旋溝Gに倣って案内される第二状態とを交互に繰り返す。
第一状態のときに、第二回転体120yは第二円筒部112yに案内され、第二回転体120yは自由に回転または停止する。
第二状態のときに、第一回転体120xは第一円筒部112xに案内され、第一回転体120xは自由に回転または停止する。
図13は、 本発明の第六の実施形態に係る粘性ダンパーの断面図である。
第六の実施形態にかかるダンパーは、直動軸110と回転体120と付加回転部材150と電磁クラッチ160とフレーム130と粘性体140で構成されてもよい。
直動軸110は、長手方向に所定のリードPを持つ螺旋溝Gが設けられる。
図14は、直動軸110を示す。
回転体120の構造は、第三の実施形態にかかる回転体120の構造と同じなので、説明を省略する。
付加回転部材150は、回転中心を回転体120の回転中心に一致して設けられる。
例えば、非通電で回転体120と付加回転部材150とを切り離し、通電で回転体120と付加回転部材150とを所定の付勢力で接触させる。
例えば、非通電で回転体120と付加回転部材150とばね力を用いてくっつけ、通電で回転体120と付加回転部材150とを切り離す。
図13は、通電状態で回転体120と付加回転部材150とをくっつけるタイプを示している。
例えば、直動体110と回転体120とが長手方向に微小な相対変位をするときに、回転体120の回転と付加回転部材150の回転とが切り離されている。
縦おば、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときに、電磁クラッチ160が作動し相対変位に対応して回転部材120と付加回転部材150とが同期して回転する。
図15は、本発明の第一〜第六の実施形態に係るダンパーの応用を示す概念図その1である。図16は、本発明の第一〜第六の実施形態に係るダンパーの応用を示す概念図その2である。図17は、本発明の第一〜第六の実施形態に係るダンパーの応用を示す概念図その3である。図18は、本発明の第一〜第六の実施形態に係るダンパーの応用を示す概念図その4である。
本発明の第一〜第四の実施形態にかかる免制震機構は、構造体10に設けられる機構であって、ダンパー100と1対の連結部材200とを備える。
ダンパー100は、直動軸110と回転体120とフレーム130とで構成される。
ダンパー100は、直動軸110と回転体120とフレーム130と粘性体140と付加回転部材150とで構成されてもよい。
螺旋溝Gが直動軸110の外周面の一部または全部に設けられる。
一条または複数条の螺旋溝Gが、直動軸110の外周面に設けられる。
例えば、回転体120は、直動軸110の外周面に設けられた螺旋溝Gに倣って、直動軸110に対して相対的に螺旋運動をする。
直動軸110の長手方向への回転体120の移動を拘束しつつ、直動軸110を長手方向に移動させると、回転体120は回転運動をする。
回転体120は、回転体本体121と回転体ボール122とで構成されてもよい。
回転体ボール122は、回転体本体121に保持され、直動軸110の螺旋溝Gに案内される。
フレーム130は、フレーム本体131と回転体軸受132とで構成される。
回転体軸受132は、フレーム本体131を基礎として回転体120を直動軸の長手方向の移動を拘束し、回転自在に支持する。
1対の連結部材200は、長手方向の回りの回転を拘束してもよい。
本発明の第一の実施形態にかかる免制震機構は、第一の実施形態にかかるダンパーと1対の連結部材200とで構成される。
その結果、構造体10が揺れるときに揺れに対応して直動軸の直動変位と回転体の回転変位との比が変化する。
その結果、構造体10が揺れるときに揺れに対応して直動軸の直動変位と回転体の回転変位との比が変化する。
本発明の第二の実施形態にかかる免制震機構は、第二の実施形態にかかるダンパーと1対の連結部材200とで構成される。
構造体10が揺れないときに回転体は中間リードの螺旋溝に倣って案内され、構造体10が揺れるときに揺れに対応して回転体は第一リードの螺旋溝と第二リードの螺旋溝との間で中間リードの螺旋溝を跨いで螺旋溝に倣って案内される、
その結果、構造体10が揺れるときに揺れに対応して直動軸の直動変位と回転体の回転変位との比が変化する。
本発明の第三の実施形態にかかる免制震機構は、第三の実施形態にかかるダンパーと1対の連結部材200とで構成される。
その結果、構造体10が揺れるときに揺れに対応して直動軸の直動変位と回転体の回転変位との比が変化する。
その結果、構造体10が揺れるときに揺れに対応して直動軸の直動変位と回転体の回転変位との比が変化する。
その結果、構造体10が揺れるときに揺れに対応して直動軸の直動変位と回転体の回転変位との比が変化する。
本発明の第四の実施形態にかかる免制震機構は、第四の実施形態にかかるダンパーと1対の連結部材200とで構成される。
その結果、構造体10が揺れるときに揺れに対応して直動軸の直動変位と回転体の回転変位との比が変化する。
その結果、構造体10が揺れるときに揺れに対応して直動軸の直動変位と回転体の回転変位との比が変化する。
その結果、構造体10が揺れるときに揺れに対応して直動軸の直動変位と回転体の回転変位との比が変化する。
本発明の第五の実施形態にかかる免制震機構は、第五の実施形態にかかるダンパーと1対の連結部材200とで構成される。
構造体10が揺れるときに揺れに対応して第一回転体120xが第一螺旋部111xの螺旋溝Gに倣って案内される第一状態と第二回転体120yが第二螺旋部111yの螺旋溝Gに倣って案内される第二状態とを交互に繰り返す。
その結果、構造体10が揺れるときに揺れに対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する。
本発明の第六の実施形態にかかる免制震機構は、第六の実施形態にかかるダンパーと1対の連結部材200とで構成される。
構造体10が揺れないときに回転体120の回転と付加回転部材150の回転とが切り離されており、構造体10が揺れるときに電磁クラッチ160が作動して相対変位に対応して回転体120と付加回転部材150とが同期して回転する、
その結果、構造体10が揺れるときに揺れに対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する。
図15は、本発明の第一〜第六の実施形態に係るダンパーの応用を示す概念図その1である。図16は、本発明の第一〜第六の実施形態に係るダンパーの応用を示す概念図その2である。図17は、本発明の第一〜第六の実施形態に係るダンパーの応用を示す概念図その3である。図18は、本発明の第一〜第六の実施形態に係るダンパーの応用を示す概念図その4である。
図15(A)は、ダンパー100を構造体10の層間に配し、構造体10が上層に剛性の大きな取付用構造体15を設けられ、直動軸110の長手方向を水平方向に沿わせ、第一連結部材210が直動軸110の両端を構造体10の下層に各々に連結し、第二連結部材220がフレーム130を取付用構造体15に連結する様子を示している。
図15(B)は、ダンパー100を構造体10の層間に配し、構造体10が上層に弾性を持つ取付用構造体15を設けて、直動軸110の長手方向を水平方向に沿わせて、第一連結部材210が直動軸110を取付用構造体15に連結し、第二連結部材220がフレーム130を構造体10の下層に連結する様子を示している。
図15(C)は、ダンパー100を構造体10の層間に配し、構造体10が上層に剛性の大きな取付用構造体15を設けて、直動軸110の長手方向を水平方向に沿わせ、第一連結部材210が直動軸110を取付用構造体15に連結し、第二連結部材220がフレーム130を構造体10の下層に連結する様子を示している。
図15(D)は、ダンパー100を構造体10の層間に配し、直動軸110の長手方向を構造体10の層間の対角方向に沿わせ、第一連結部材210が直動軸110を構造物の上層に連結し、第二連結部材がフレーム130を構造体10の下層に連結する様子を示している。
図15(E)は、ダンパー100を構造体10の層間に配し、直動軸110の長手方向を垂直方向に沿わせ、第一連結部材210が直動軸110を構造物の上層に連結し、第二連結部材がフレーム130を構造体10の下層に連結する様子を示している。
図15(F)は、ダンパー100を構造体10と基礎との間に配し、直動軸110の長手方向を水平方向に沿わせ、第一連結部材210が直動軸110を構造物に連結し、第二連結部材がフレーム130を基礎に連結する様子を示している。
図16、17は、本発明の第三の実施形態にかかるダンパーであって直動軸110が長手方向に順に第一螺旋部111xと中間円筒部112mと第二螺旋部111yとで構成されるものを使用する場合を例にして図示する。
構造体10が揺れないときに1対の回転体120は中間円筒部112mの円筒Hに倣って案内され、構造体10が揺れるときに揺れに対応して1対の回転体120は第一螺旋部111xと第二螺旋部111yとの間で中間円筒部112mを跨いで螺旋溝G又は円筒Hに倣って案内される。
その結果、構造物が揺れないときには、1対のダンパー100は2個の構造物に力を作用させない。また、構造物が僅かに揺れるときも、1対のダンパー100は2個の構造物に力を作用させない。
構造物が揺れるときは、1対のダンパー100は2個の構造物に力を作用させる。
その力のうち2個の構造体10の相対加速度に比例する力成分は、2個の構造体10の質量に見かけの質量を付加して、構造体10の固有振動数を変化させる機能を発揮する。
その力のうち2個の構造体10の相対速度に比例する力成分は、2個の構造体10を揺らすエネルギーを減衰させる機能を発揮する。
構造体10が揺れないときに1対の回転体120は中間円筒部112mの円筒Hに倣って案内され、構造体10が揺れるときに揺れに対応して1対の回転体120は第一螺旋部111xと第二螺旋部111yとの間で中間円筒部112mを跨いで螺旋溝G又は円筒Hに倣って案内される。
その結果、構造物が揺れないときには、1対のダンパー100は2個の構造物に力を作用させない。また、構造物が僅かに揺れるときも、1対のダンパー100は2個の構造物に力を作用させない。
構造物が揺れるときは、1対のダンパー100は2個の構造物に力を作用させる。
その力のうち2個の構造体10の相対加速度に比例する力成分は、2個の構造体10の質量に見かけの質量を付加して、構造体10の固有振動数を変化させる機能を発揮する。
その力のうち2個の構造体10の相対速度に比例する力成分は、2個の構造体10を揺らすエネルギーを減衰させる機能を発揮する。
構造体10が揺れないときに1対の回転体120は中間円筒部112mの円筒Hに倣って案内され、構造体10が揺れるときに揺れに対応して1対の回転体120は第一螺旋部111xと第二螺旋部111yとの間で中間円筒部112mを跨いで螺旋溝G又は円筒Hに倣って案内される。
その結果、構造物が揺れないときには、1対のダンパー100は構造物に力を作用させない。また、構造物が僅かに揺れるときも、1対のダンパー100は2個の構造物に力を作用させない。
構造物が揺れるときは、1対のダンパー100は構造物に力を作用させる。
その力のうち構造体10の加速度に比例する力成分は、構造体10の質量に見かけの質量を付加して、1個の構造体10の固有振動数を変化させる機能を発揮する。
その力のうち構造体10の速度に比例する力成分は、構造体10を揺らすエネルギーを減衰させる機能を発揮する。
図19は、本発明の第七の実施形態に係る免制震機構の概念図その1である。図20は、本発明の第七の実施形態に係る免制震機構の概念図その2である。図21は、本発明の第七の実施形態に係る免制震機構の概念図その3である。
ダンパー100は、外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸110と螺旋溝に倣って案内される回転体と回転体を回転自在に支持するフレームとで構成される。
ダンパー100は、第一乃至第六の実施形態にかかるダンパーであっても、直動軸が長手方向に沿って一定のリードを持つ螺旋溝を設けられたものであってもよい。
1対の連結部材200が、構造体10の相対変位する1対の連結箇所にダンパー100の直動軸110とフレーム130とを各々に連結する。
連結部材210、220が、構造体10が揺れるときに揺れに対応して1対の連結箇所を結ぶ仮想線と構造体10の層間の主要な変位方向とのなす角度を変化させることをできる。
図19は、構造物が上層に剛性の大きい取付用構造体15を設けられ、直動軸110の長手方向を水平方向に沿わせて、第一連結部材210が直動軸110を取付用構造体15に連結し、第二連結部材220がフレーム130を構造物に連結する様子を示している。
取付用構造体15は、底辺を構造物の上層に固定し頂点を下に向けた仮想の逆三角形の傾斜する2辺に相当する2個の構造部材で構成される。
第一連結部材210が、構造部材に沿って移動可能である。
構造体10が揺れるときに揺れに対応して第一連結部材210が構造体10の構造部材に沿って移動して1対の連結箇所を結ぶ仮想線と構造体10の層間の主要な変位方向とのなす角度を変化させることをできる。
取付用構造体15は、底辺を構造物の上層に固定し頂点を下に向けた仮想の逆三角形の傾斜する2辺に相当する2個の構造部材で構成される。
第二連結部材220が、構造部材に沿って移動可能である。
構造体10が揺れるときに揺れに対応して第二連結部材220が構造体10に沿って移動して1対の連結箇所を結ぶ仮想線と構造体10の層間の主要な変位方向とのなす角度を変化させることをできる。
取付用構造体15は、底辺を構造物の柱に固定し頂点を横に向けた仮想の三角形の傾斜する2辺に相当する2個の構造部材で構成される。
第一連結部材210が、構造部材に沿って移動可能である。
構造体10が揺れるときに揺れに対応して第二連結部材220が構造体10の構造部材に沿って移動して1対の連結箇所を結ぶ仮想線と構造体10の層間の主要な変位方向とのなす角度を変化させることをできる。
図22は、本発明の実施形態に係る数値モデルの概念図である。図23は、本発明の実施形態にかかる数値モデルの計算結果その1である。図24は、本発明の実施形態にかかる数値モデルの計算結果その2である。図25は、本発明の実施形態にかかる数値モデルの計算結果その3である。図26は、本発明の実施形態にかかる数値モデルの計算結果その4である。図27は、本発明の実施形態にかかる数値モデルの計算結果その5である。
説明の便宜上、第一の実施形態にかかるダンパーを採用する場合を例にして説明する。
記載中のTYPE1は、図4(C)に示す中央部のリードLd1が左側と右側のリードLd2より短いタイプである。
記載中のTYPE2は、図4(B)に示す中央部のリードLd1が左側と右側のリードLd2より長いタイプである。
数値モデルの調和加振条件は、以下の通りである。
数値モデルのダンパーの設定条件は、以下の通りである。
数値モデルで表される粘性マスダンパーを加振して、正弦波、単振動数、一定振幅の変位強制振動をさせる場合を想定して、試算する。
数値モデルに示す正弦波、単振動数、一定振幅の変位強制振動を入力したときに、直動軸の振幅が切り替え振幅を下回る場合は回転体はリードLd1の螺旋溝に案内され、直動軸の振幅が切り替え振幅を越える場合は回転体はリードLd2の螺旋溝に案内される。
加振振幅が切り替え振幅を下回るか越えるかを判定条件にリードLdの値を替えて、直動軸に作用する慣性力を計算した。
慣性力は、回転体を回転加速するとにき、回転体の回転慣性能率により生ずるトルクにより直動軸に長手方向に沿って作用する力である。
慣性力Qiと加速度との関係式は以下の通りである。
図23は、数値モデルに上式を適用して計算した加速度の変化に応じた慣性力の変動例を示す。
TYPE1では、加速度の振幅が大きいときの慣性力が加速度の振幅が小さいときの慣性力より小さくなる様子を示す。
この様にすることで、見かけの慣性力を頭打ちにすることができる。
TYPE2では、加速度の振幅が大きいときの慣性力が加速度の振幅が小さいときの慣性力より大きくなる様子を示す。
この様にすると、加速度の振幅が大きくなると、見かけの慣性力を急激に大きくすることができる。
図27は、TYPE2での時間の経過に応じた直動軸の変位、加速度と直動軸に作用する慣性力の変化を示す。
時間の経過に応じて、慣性力のピークが急激に大きくなる様子を示す。
加振振幅が切り替え振幅を下回るか越えるかを判定条件にリードLdの値を替えて、直動軸に作用する粘性抵抗力を計算した。
粘性抵抗力は、粘性体の粘性力により回転体に作用するトルクにより直動軸に長手方向にそって作用する力である。
粘性抵抗力Qvと速度との関係式は以下の通りである。
図24は、数値モデルに上式を適用して計算した速度の変化に応じた粘性抵抗力の変動例を示す。
TYPE1では、速度の振幅が大きいときの粘性抵抗力が速度の振幅が小さいときの粘性抵抗力より小さくなる様子を示す。
この様にすることで、みかけの減衰力を頭打ちにすることができる。
TYPE2では、速度の振幅が大きいときの粘性抵抗力が速度の振幅が小さいときの粘性抵抗力より大きくなる様子を示す。
この様にすると、速度の振幅が大きくなったときに見かけの減衰力を急激に大きくすることができる。
合計力Qは、以下の通りである。
図25は、数値モデルに上式を適用して計算した変位の変化に応じた慣性力と粘性抵抗力の合計力の変動例を示す。
TYPE1では、変位の振幅が大きいときの合計力が変位の振幅が小さいときの粘性抵抗力より小さくなる様子を示す。
この様にすることで、みかけの合計力を頭打ちにすることができる。
TYPE2では、変位の振幅が大きいときの合計力が変位の振幅が小さいときの合計力より大きくなる様子を示す。
この様にすると、変位の振幅が大きくなったときに見かけの合計力を急激に大きくすることができる。
加振振幅が切り替え振幅を下回るか越えるかを判定条件にリードLdの値を替えて、直動軸に作用する粘性抵抗力を計算した。
摩擦抵抗力は、ダンパーの内部の摩擦により回転体に作用するトルクにより直動軸に長手方向にそって作用する力である。
摩擦抵抗力Qfの式は以下の通りである。
図26は、数値モデルに上式を適用して計算したリードの変化倍率とねじの摩擦増幅倍率との関係を示す。
直動軸の変位、速度、加速度は下式のとおりである。
図27は、時間の経過に伴う変位、加速度、慣性力の変化を示す。
変位の大きさに伴って慣性力の大きさが急激に大きくなる様子が分かる。
図28は、本発明の実施形態に係る免制震機構の作用説明図その1である。図29は、本発明の実施形態に係る免制震機構の作用説明図その2である。図30は、本発明の実施形態に係る免制震機構の作用説明図その3である。
構造体10が弾性変形する範囲では、構造体10は弾性係数Ks1を持つ。
構造体10が少なくとも一部が弾塑性変形する範囲では、構造体10は弾性係数Ks2を持つ。
数値モデルにおいて、変位が弾塑性変形する範囲では、見かけの弾性係数Keをもつとして計算する。
図29は、直動軸110の諸元を示す。
中間螺旋部111mの長さが40mm、第一螺旋部111xの長さと第二螺旋部111yの長さが各々に60mmである。
中間螺旋部111mのリードPのリードが45mmで、第一螺旋部111xのリードのリードと第二螺旋部111yのリードのリードとが各々に45mmから26mmに中間螺旋部111mからはなれるにつれて比例的に変化する。
図30中のケース1は、本発明の実施形態にかかる免制震機構をつけた構造体10の振動数比に対する変位応答倍率を示す。
図30中のケース2は、比較例として、長手方向に一定のリードを持つ直動軸を備えた免制震機構をつけた構造体10の振動数比に対する変位応答倍率を示す。
図30から明らかな様に、構造体10の変位が小さい場合は、ケース1とケース2との応答倍率に差がない。
一方、構造体10の変位が大きくなると、ケース1の変位応答倍率がケース2の変位応答倍率より小さくなる。
直動軸110に長手方向に沿って設けられた所定のリードPを持つ螺旋溝Gに倣って回転体120が案内され、回転体120を回転自在に案内する様にしたので、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位すると回転体120が回転し、相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って2種類の螺旋溝Gをもち、相対変位すると回転体120が2種類の螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って3種類の螺旋溝Gをもち、相対変位すると回転体120が3種類の螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って変化するリードPを持つ螺旋溝Gをもち、相対変位すると回転体120が螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して連続的に変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って円筒Hと螺旋溝Gとをもち、相対変位すると回転体120が円筒H又は螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って円筒Hと螺旋溝Gと円筒Hとをもち、相対変位すると回転体120が螺旋溝G又は円筒Hに倣って案内される様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って螺旋溝Gと円筒Hと螺旋溝Gとをもち、相対変位すると回転体120が円筒H又は螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って長手方向への案内溝Fと螺旋溝Gとをもち、相対変位すると回転体120が案内溝F又は螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って長手方向への案内溝Fと螺旋溝Gと案内溝Fをもち、相対変位すると回転体120が螺旋溝G又は案内溝Fに倣って案内される様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って長手方向への螺旋溝Gと案内溝Fと螺旋溝Gをもち、相対変位すると回転体120が案内溝F又は螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
1対の直動軸110を並列に並べ、一方の直動軸110が螺旋溝Gと円筒Hとをもち、他方の直動軸110が円筒Hと螺旋溝Gとをもち、直動軸110と回転体120とが長手方向に相対変位するときにが相対変位に対応して第一回転体120xが一方の直動軸の螺旋溝Gに倣って案内される第一状態と第二回転体120yが前他方の直動軸110の螺旋溝Gに倣って案内される状態とを交互に繰り返す様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
直動軸110に長手方向に沿って設けられた所定のリードを持つ螺旋溝Gに倣って回転体が案内され、回転体120を回転自在に案内する様にしたので、直動軸110と回転体120とが長手方向に相対変位すると回転体120が回転し、電磁クラッチ160が相対変位に対応して回転体の回転と付加回転部材の回転とを着脱できる様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が相対変位に対応して変化する。
従って、簡易な構成で免震・制振性能を最適化するのに適したダンパー100を提供できる。
直動軸110に長手方向に沿って設けられた所定のリードPを持つ螺旋溝Gに倣って回転体120が案内され、回転体120を回転自在に案内する様にしたので、構造体10が揺れると回転体120が回転し、相対変位に対応して直動軸110の直動変位と回転体120の回転変位との比が変化する様にしたので、直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って2種類の螺旋溝Gをもち、相対変位すると回転体120が2種類の螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って3種類の螺旋溝Gをもち、相対変位すると回転体12−が3種類の螺旋溝Gに順に倣って案内される様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って変化するリードを持つ螺旋溝Gをもち、相対変位すると回転体120が螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して連続的に変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って円筒Hと螺旋溝Gとをもち、相対変位すると回転体120が円筒H又は螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸11と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って円筒Hと螺旋溝Gと円筒Hとをもち、相対変位すると回転体120が螺旋溝G又は円筒Hに倣って案内される様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って螺旋溝Gと円筒Hと螺旋溝Gとをもち、相対変位すると回転体120が円筒H又は螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10に揺れに対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って長手方向への案内溝Fと螺旋溝Gとをもち、相対変位すると回転体120が案内溝F又は螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って長手方向への案内溝Fと螺旋溝Gと案内溝Fとをもち、相対変位すると回転体120が螺旋溝G又は案内溝Fに倣って案内される様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して変化する。
また、直動軸110が長手方向に沿って長手方向への螺旋溝Gと案内溝Fと螺旋溝Gをもち、相対変位すると回転体120が案内溝F又は螺旋溝Gに倣って案内される様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して変化する。
1対の直動軸110を並列に並べ、一方の直動軸110が螺旋溝Gと円筒Hとをもち、他方の直動軸110が円筒Hと螺旋溝Gとをもち、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位するときにが相対変位に対応して第一回転体120xが一方の直動軸110の螺旋溝Gに倣って案内される第一状態と第二回転体120yが前他方の直動軸110の螺旋溝Gに倣って案内される第二状態とを交互に繰り返す様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して変化する。
直動軸110に長手方向に沿って設けられた所定のリードを持つ螺旋溝Gに倣って回転体120が案内され、回転体120を回転自在に案内する様にしたので、直動体110と回転体120とが長手方向に相対変位すると回転体120が回転し、電磁クラッチ160が相対変位に対応して直動軸110と回転体120とを着脱できる様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して変化する。
1対の連結部材200で構造体10の相対変位する1対の連結箇所にダンパー100の直動軸110とフレーム130とを各々に連結し、構造体10が揺れるときに揺れに対応して1対の連結箇所を結ぶ仮想線と構造体10の主要な変位方向とのなす角度を変化させ様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸110と回転体120とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して変化する。
また、1対の連結部材200のうちの一つを構造体10の構造部材に沿って移動させて、仮想線と構造体10の主要な変位方向とのなす角度を変化させ様にしたので、構造体10が揺れるときに直動軸と回転体とを相対変位する際の反力が構造体10の揺れに対応して変化する。
(1)変位が大きくなるに従いリードが大きくなるダンパーを用いる場合。
○ 連結箇所の相対変位が大きくなるにつれ、見かけの慣性力が小さくなり、ダンパーの反力を頭打ちにすることができる。
○ 連結箇所の相対変位が大きなるにつれ、見かけの粘性抵抗力が小さくなり、ダンパーの反力を頭打ちにすることができる。
○ 同調ダンパーとして用いるときに、変位に応じて見かけの固有振動数を変化させ、変化に応じて同調振動数を可変にできる。例えば、揺れが大きくなると固有振動数を長周期化できる。
○ RCなどの非線形のスケルトンカーブに適用することができる。
(2)変位が大きくなるに従いリードを小さくする場合。
○ 連結箇所の相対変位が大きくなるにつれ、見かけの粘性抵抗力を増大させることができる。従って、フェールセーフ機構として利用することが考えられる。
○ 初期摩擦抵抗力を増大させることができる。従ってトリガー機構に適用することが考えられる。
○ 同調ダンパーとして用いるときに、変位に応じて見かけの固有振動数を変化させ、変化に応じて同調振動数を可変にできる。例えば、揺れが大きくなると固有振動数を短周期化できる。
第一、第二の実施形態にかかるダンパーにおいて、回転体120の構造を説明したが、これに限定されず、例えば、特開平5−263891号に開示されるように、「ねじ軸とナットとを多数個のボールを介して螺合したボールねじにおいて、ねじ軸のねじリードを部分的に変化させて一連に設けるとともに、上記ボールをねじリードに沿ってねじ軸に巻回し軸方向に伸縮するナット内のボール受座に収容し、そのボール受座のナット側にボールのリターン溝をねじ軸側のボール溝と接続して設けてなることを特徴とするボールねし」の構造を採用してもよい。
G 螺旋溝
F 案内溝
H 円筒
P リード
P1 第一リード
Pm 中間リード
P2 第二リード
10 構造体
15 取付用構造体
100 ダンパー
110 直動軸
110x 第一直動軸
110y 第二直動軸
111 螺旋部
111x 第一螺旋部
111m 中間螺旋部
111y 第二螺旋部
112 円筒部
112x 第一円筒部
112m 中間円筒部
112y 第二円筒部
113 案内部
113x 第一案内部
113m 中間案内部
113y 第二案内部
115 直動軸フレーム
120 回転体
120x 第一回転体
120y 第二回転体
121 回転体本体
122 回転体ボール
123 窪み
124 直線状の溝
125 螺旋状の溝
130 フレーム
131 フレーム本体
132 回転体軸受
133 付加回転部材軸受
135 回転体フレーム
140 粘性体
150 付加回転部材
160 電磁クラッチ
200 連結部材
210 第一連結部材
220 第二連結部材
Claims (12)
- ダンパーであって、
外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸と、
前記螺旋溝に倣って案内される回転体と、
前記回転体を回転自在に支持するフレームと、
を備え、
前記直動軸と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様になり、
前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する円筒部と前記螺旋溝を形成する螺旋部を有し、
前記直動軸と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記円筒部と前記螺旋部との間で前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内される、
前記回転体は前記直動軸の外径より僅かに大きい内径を持つ貫通孔を設けられる回転体本体と複数の回転体ボールとを有し、
前記回転体本体は貫通孔の内壁に前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつ溝をもち、
前記直動軸の螺旋溝は前記前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつ溝であり、
複数の前記回転体ボールは前記回転体本体の溝と前記直動軸の螺旋溝とに嵌まりあい、
前記直動軸が前記螺旋部を前記回転体に案内され長手方向に移動すると前記直動軸の直動変位に対応して前記回転体が回転変位し、
前記直動軸が前記円筒部を前記回転体に案内され長手方向に移動すると前記回転ボールが前記円筒部の円筒の面を転動し前記回転体が自由に回転または停止でき前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が定まらない、
ことを特徴とするダンパー。 - ダンパーであって、
外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸と、
前記螺旋溝に倣って案内される回転体と、
前記回転体を回転自在に支持するフレームと、
を備え、
前記直動軸と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様になり、
前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する第一円筒部と前記螺旋溝を形成する中間螺旋部と前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する第二円筒部とを有し、
前記直動軸と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記第一円筒部と前記第二円筒部との間で前記中間螺旋部を跨いで前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内される、
前記回転体は前記直動軸の外径より僅かに大きい内径を持つ貫通孔を設けられる回転体本体と複数の回転体ボールとを有し、
前記回転体本体は貫通孔の内壁に前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつ溝をもち、
前記直動軸の螺旋溝は前記前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつ溝であり、
複数の前記回転体ボールは前記回転体本体の溝と前記直動軸の螺旋溝とに嵌まりあい、
前記直動軸が前記螺旋部を前記回転体に案内され長手方向に移動すると前記直動軸の直動変位に対応して前記回転体が回転変位し、
前記直動軸が前記第一円筒部又は前記第二円筒部を前記回転体に案内され長手方向に移動すると前記回転ボールが前記第一円筒部又は前記第二円筒部の円筒の面を転動し前記回転体が自由に回転または停止でき前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が定まらない、
ことを特徴とするダンパー。 - ダンパーであって、
外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸と、
前記螺旋溝に倣って案内される回転体と、
前記回転体を回転自在に支持するフレームと、
を備え、
前記直動軸と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様になり、
前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝を形成する第一螺旋部と前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する中間円筒部と前記螺旋溝を形成する第二螺旋部とを有し、
前記直動軸と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記中間円筒部を跨いで前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内される、
前記回転体は前記直動軸の外径より僅かに大きい内径を持つ貫通孔を設けられる回転体本体と複数の回転体ボールとを有し、
前記回転体本体は貫通孔の内壁に前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつ溝をもち、
前記直動軸の螺旋溝は前記前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつ溝であり、
複数の前記回転体ボールは前記回転体本体の溝と前記直動軸の螺旋溝とに嵌まりあい、
前記直動軸が前記螺旋部を前記回転体に案内され長手方向に移動すると前記直動軸の直動変位に対応して前記回転体が回転変位し、
前記直動軸が前記中央円筒部を前記回転体に案内され長手方向に移動すると前記回転ボールが前記中央円筒部の円筒の面を転動し前記回転体が自由に回転または停止でき前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が定まらない、
ことを特徴とするダンパー。 - ダンパーであって、
外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸と、
前記螺旋溝に倣って案内される回転体と、
前記回転体を回転自在に支持するフレームと、
を備え、
前記直動軸と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様になり、
前記直動軸が前記長手方向に沿って順に長手方向に直線状に延びる案内溝を形成する案内部と前記螺旋溝を形成する螺旋部とを有し、
前記案内部の前記案内溝と前記螺旋部の前記螺旋溝とが段差無く繋がり、
前記直動軸と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記案内部と前記螺旋部の間で前記螺旋溝又は前記案内溝に倣って案内される、
前記直動軸の螺旋部はN状の螺旋溝を設けられ、
前記回転体は前記直動軸の外径より僅かに大きい内径を持つ貫通孔を設けられる回転体本体とN個の回転体ボールとを有し、
前記回転体は貫通孔の内壁に前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつN個の窪みを設けられ、
N個の回転体ボールはN個の前記窪みに各々に嵌合し、
N個の回転体ボールはN状の螺旋溝に嵌合して案内され、
前記回転体が前記案内部に位置すると回転体ボールが前記案内溝に案内されて転動して前記回転体の回転が停止する、
ことを特徴とするダンパー。 - ダンパーであって、
外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸と、
前記螺旋溝に倣って案内される回転体と、
前記回転体を回転自在に支持するフレームと、
を備え、
前記直動軸と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様になり、
前記直動軸が前記長手方向に沿って順に長手方向に直線状に延びる案内溝を形成する第一案内部材と前記螺旋溝を形成する中間螺旋部と前記長手方向に沿って長手方向に直線状に延びる案内溝を形成する第二案内部とを有し、
前記第一案内部の前記案内溝と前記中間螺旋部の前記螺旋溝と前記第二案内部の前記案内溝とが段差無く繋がり、
前記直動軸と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記第一案内部と前記第二案内部との間で前記中間螺旋部を跨いで前記案内溝又は前記螺旋溝に倣って案内され、
前記直動軸の螺旋部はN状の螺旋溝を設けられ、
前記回転体は前記直動軸の外径より僅かに大きい内径を持つ貫通孔を設けられる回転体本体とN個の回転体ボールとを有し、
前記回転体は貫通孔の内壁に前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつN個の窪みを設けられ、
N個の回転体ボールはN個の前記窪みに各々に嵌合し、
N個の回転体ボールはN状の螺旋溝に嵌合して案内され、
前記回転体が前記第一案内部または前記第二案内部に位置すると回転体ボールが前記案内溝に案内されて転動して前記回転体の回転が停止する、
ことを特徴とするダンパー。 - ダンパーであって、
外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸と、
前記螺旋溝に倣って案内される回転体と、
前記回転体を回転自在に支持するフレームと、
を備え、
前記直動軸と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様になり、
前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝を形成する第一螺旋部と長手方向に直線状に延びる案内溝を形成する中間案内部と前記螺旋溝を形成する第二螺旋部とを有し、
前記第一螺旋部の前記螺旋溝と前記中間案内部の案内溝と前記第二螺旋部の前記螺旋溝とが段差無く繋がり、
前記直動軸と前記回転体とが前記長手方向に相対変位するときに相対変位に対応して前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記中間案内部を跨いで前記螺旋溝又は前記案内溝に倣って案内され、
前記直動軸の螺旋部はN状の螺旋溝を設けられ、
前記回転体は前記直動軸の外径より僅かに大きい内径を持つ貫通孔を設けられる回転体本体とN個の回転体ボールとを有し、
前記回転体は貫通孔の内壁に前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつN個の窪みを設けられ、
N個の回転体ボールはN個の前記窪みに各々に嵌合し、
N個の回転体ボールはN状の螺旋溝に嵌合して案内される、
前記回転体が前記中間案内部に位置すると回転体ボールが前記案内溝に案内されて転動して前記回転体の回転が停止する、
ことを特徴とするダンパー。 - 構造体に設けられる免制震機構であって、
外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸と前記螺旋溝に倣って案内される回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームとを有するダンパーと、
構造体の揺れに伴って相対変位する1対の連結箇所に前記直動軸と前記フレームとを各々に連結する1対の連結部材と、
を備え、
構造体が揺れるときに揺れに対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様になり、
前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する円筒部と前記螺旋溝を形成する螺旋部とを有し、
構造体が揺れないときに前記回転体は前記円筒部の前記円筒または前記螺旋部の前記螺旋溝のうちの一方に倣って案内され、
構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記円筒部と前記螺旋部との間で前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内され、
前記回転体は前記直動軸の外径より僅かに大きい内径を持つ貫通孔を設けられる回転体本体と複数の回転体ボールとを有し、
前記回転体本体は貫通孔の内壁に前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつ溝をもち、
前記直動軸の螺旋溝は前記前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつ溝であり、
複数の前記回転体ボールは前記回転体本体の溝と前記直動軸の螺旋溝とに嵌まりあい、
前記直動軸が前記螺旋部を前記回転体に案内され長手方向に移動すると前記直動軸の直動変位に対応して前記回転体が回転変位し、
前記直動軸が前記円筒部を前記回転体に案内され長手方向に移動すると前記回転ボールが前記円筒部の円筒の面を転動し前記回転体が自由に回転または停止でき前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が定まらない、
ことを特徴とする免制震機構。 - 構造体に設けられる免制震機構であって、
外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸と前記螺旋溝に倣って案内される回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームとを有するダンパーと、
構造体の揺れに伴って相対変位する1対の連結箇所に前記直動軸と前記フレームとを各々に連結する1対の連結部材と、
を備え、
構造体が揺れるときに揺れに対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様になり、
前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する第一円筒部と前記螺旋溝を形成する中間螺旋部と前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する第二円筒部とを有し、
構造体が揺れないときに前記回転体は前記中間螺旋部の前記螺旋溝に倣って案内され、
構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記第一円筒部と前記第二円筒部との間で前記中間螺旋部を跨いで前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内され、
前記回転体は前記直動軸の外径より僅かに大きい内径を持つ貫通孔を設けられる回転体本体と複数の回転体ボールとを有し、
前記回転体本体は貫通孔の内壁に前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつ溝をもち、
前記直動軸の螺旋溝は前記前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつ溝であり、
複数の前記回転体ボールは前記回転体本体の溝と前記直動軸の螺旋溝とに嵌まりあい、
前記直動軸が前記螺旋部を前記回転体に案内され長手方向に移動すると前記直動軸の直動変位に対応して前記回転体が回転変位し、
前記直動軸が前記第一円筒部又は前記第二円筒部を前記回転体に案内され長手方向に移動すると前記回転ボールが前記第一円筒部又は前記第二円筒部の円筒の面を転動し前記回転体が自由に回転または停止でき前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が定まらない、
ことを特徴とする免制震機構。 - 構造体に設けられる免制震機構であって、
外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸と前記螺旋溝に倣って案内される回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームとを有するダンパーと、
構造体の揺れに伴って相対変位する1対の連結箇所に前記直動軸と前記フレームとを各々に連結する1対の連結部材と、
を備え、
構造体が揺れるときに揺れに対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様になり、
前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝を形成する第一螺旋部と前記螺旋溝の螺旋溝底直径に一致する外径を持つ円筒を形成する中間円筒部と前記螺旋溝を形成する第二螺旋部とを有し、
構造体が揺れないときに前記回転体は前記中間円筒部の前記円筒に倣って案内され、
構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記中間円筒部を跨いで前記螺旋溝又は前記円筒に倣って案内され、
前記回転体は前記直動軸の外径より僅かに大きい内径を持つ貫通孔を設けられる回転体本体と複数の回転体ボールとを有し、
前記回転体本体は貫通孔の内壁に前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつ溝をもち、
前記直動軸の螺旋溝は前記前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつ溝であり、
複数の前記回転体ボールは前記回転体本体の溝と前記直動軸の螺旋溝とに嵌まりあい、
前記直動軸が前記螺旋部を前記回転体に案内され長手方向に移動すると前記直動軸の直動変位に対応して前記回転体が回転変位し、
前記直動軸が前記中間円筒部を前記回転体に案内され長手方向に移動すると前記回転ボールが前記中間円筒部の円筒の面を転動し前記回転体が自由に回転または停止でき前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が定まらない、
ことを特徴とする免制震機構。 - 構造体に設けられる免制震機構であって、
外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸と前記螺旋溝に倣って案内される回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームとを有するダンパーと、
構造体の揺れに伴って相対変位する1対の連結箇所に前記直動軸と前記フレームとを各々に連結する1対の連結部材と、
を備え、
構造体が揺れるときに揺れに対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様になり、
前記直動軸が前記長手方向に沿って順に長手方向に直線状に延びる案内溝を形成する案内部と前記螺旋溝を形成する螺旋部とを有し、
前記案内部の前記案内溝と前記螺旋部の螺旋溝とが段差無く繋がり、
構造体が揺れないときに前記回転体は前記案内部の前記案内溝または前記螺旋部の前記螺旋溝のうちの一方に倣って案内され、
構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記案内部と前記螺旋部の間で前記螺旋溝又は前記案内溝に倣って案内され、
前記直動軸の螺旋部はN状の螺旋溝を設けられ、
前記回転体は前記直動軸の外径より僅かに大きい内径を持つ貫通孔を設けられる回転体本体とN個の回転体ボールとを有し、
前記回転体は貫通孔の内壁に前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつN個の窪みを設けられ、
N個の回転体ボールはN個の前記窪みに各々に嵌合し、
N個の回転体ボールはN状の螺旋溝に嵌合して案内され、
前記回転体が前記案内部に位置すると前記回転体ボールが前記案内溝に案内されて転動して前記回転体の回転が停止する、
ことを特徴とする免制震機構。 - 構造体に設けられる免制震機構であって、
外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸と前記螺旋溝に倣って案内される回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームとを有するダンパーと、
構造体の揺れに伴って相対変位する1対の連結箇所に前記直動軸と前記フレームとを各々に連結する1対の連結部材と、
を備え、
構造体が揺れるときに揺れに対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様になり、
前記直動軸が前記長手方向に沿って順に長手方向に直線状に延びる案内溝を形成する第一案内部材と前記螺旋溝を形成する中間螺旋部と前記長手方向に沿って長手方向に直線状に延びる案内溝を形成する第二案内部とを有し、
前記第一案内部の前記案内溝と前記中間螺旋部の螺旋溝と前記第二案内部の前記案内溝とが段差無く繋がり、
構造体が揺れないときに前記回転体は前記中間螺旋部の前記螺旋溝に倣って案内され、
構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記第一案内部と前記第二案内部との間で前記中間螺旋部を跨いで前記案内溝又は前記螺旋溝に倣って案内され、
前記直動軸の螺旋部はN状の螺旋溝を設けられ、
前記回転体は前記直動軸の外径より僅かに大きい内径を持つ貫通孔を設けられる回転体本体とN個の回転体ボールとを有し、
前記回転体は貫通孔の内壁に前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつN個の窪みを設けられ、
N個の回転体ボールはN個の前記窪みに各々に嵌合し、
N個の回転体ボールはN状の螺旋溝に嵌合して案内される、
前記回転体が前記第一案内部または前記第二案内部に位置すると前記回転体ボールが前記案内溝に案内されて転動して前記回転体の回転が停止する
ことを特徴とする免制震機構。 - 構造体に設けられる免制震機構であって、
外周面に長手方向に沿って所定のリードを持つ螺旋状の溝である螺旋溝を設けられた軸体である直動軸と前記螺旋溝に倣って案内される回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームとを有するダンパーと、
構造体の揺れに伴って相対変位する1対の連結箇所に前記直動軸と前記フレームとを各々に連結する1対の連結部材と、
を備え、
構造体が揺れるときに揺れに対応して前記直動軸の直動変位と前記回転体の回転変位との比が変化する様になった、
前記直動軸が前記長手方向に沿って順に前記螺旋溝を形成する第一螺旋部と長手方向に直線状に延びる案内溝を形成する中間案内部と前記螺旋溝を形成する第二螺旋部とを有し、
前記第一螺旋部の前記螺旋溝と前記中間案内部の前記案内溝と前記螺旋部の前記第二螺旋溝とが段差無く繋がり、
構造体が揺れないときに前記回転体は前記中間案内部の前記案内溝に倣って案内され、
構造体が揺れるときに揺れに対応して前記回転体は前記第一螺旋部と前記第二螺旋部との間で前記中間案内部を跨いで前記螺旋溝又は前記案内溝に倣って案内され、
前記直動軸の螺旋部はN状の螺旋溝を設けられ、
前記回転体は前記直動軸の外径より僅かに大きい内径を持つ貫通孔を設けられる回転体本体とN個の回転体ボールとを有し、
前記回転体は貫通孔の内壁に前記回転体ボールの半径に略一致する曲率をもつN個の窪みを設けられ、
N個の回転体ボールはN個の前記窪みに各々に嵌合し、
N個の回転体ボールはN状の螺旋溝に嵌合して案内され、
前記回転体が前記中間案内部に位置すると回転体ボールが前記案内溝に案内されて転動して前記回転体の回転が停止する、
ことを特徴とする免制震機構。
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