JP6810579B2 - 免震用ダンパ - Google Patents

Description

この発明は、免震用ダンパに関する。

免震装置は、地盤と構造物との間に介装されるボールアイソレータや積層ゴム等といった免震支承装置を備え、構造物を地盤に対して変位可能に支持しており、地震動の構造物への伝達を絶縁するようになっている。免震装置には、上記のような免震支承装置の他に、地盤と構造物との間に介装される免震用ダンパを備える場合があり、構造物の振動を免震用ダンパが発生する減衰力で減衰させて構造物の振動を抑制するようになっている。

免震装置は、地震が発生した場合に緩衝器の減衰力が小さければ小さいほど、地盤の振動の建物へ伝達しにくくなり、高い振動絶縁性を確保できる。しかしながら、構造物が地盤に対して大きな振幅で変位するような大規模地震動に対しては、免震用ダンパが発生する減衰力によって構造物の変位を抑制して、免震支承装置からの構造物の脱落や構造物の擁壁への衝突を回避する必要がある。

よって、免震装置では、小振幅の振動に対しては免震支承装置の振動絶縁性を阻害しないように免震用ダンパに減衰力を発揮させず、大振幅の振動に対しては免震用ダンパに積極的に減衰力を発揮させるのが好ましい。

このような要求に応えるべく、地盤と免震用ダンパとを連結する連結装置が提案されている。この連結装置は、通常時では地盤と免震用ダンパとを連結せず、構造物の地盤に対する振幅が大きくなると、ロックピンで免震用ダンパと地盤とを連結して免震用ダンパを有効に機能させるようになっている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１３−８７８５３号公報

このような連結装置を利用すれば、免震支承装置の振動絶縁性を損なうことなく大規模地震に対して免震用ダンパの減衰力の発揮で構造物の変位を抑制できる。しかしながら、大規模地震の発生によって免震用ダンパを地盤に固定する機構が必要で、一度、大規模地震が発生して免震用ダンパと地盤とが連結された状態となると、ロックピンを抜かなければ免震用ダンパと地盤との連結を解除できない。よって、その後の小規模地震に対して振動絶縁性を担保できない。

そのため、大規模地震が終息した後にロックピンを引き抜くメンテナンス作業が必要であり、このメンテナンス作業を手動で行う場合には作業負担が大きく、また、電動で行う場合にはロックピンを駆動する駆動装置と制御装置が必要でシステムが高価となってしまう。

そこで、本発明は、大規模地震発生後のメンテナンス作業が不要でコストの増大を招かずに、小規模地震に対しては減衰力を発揮せず大規模地震に対しては減衰力を発揮可能な免震用ダンパの提供を目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の免震用ダンパは、シリンダと、第一ロッドと第一ロッドに対して径方向にずらして配置される第二ロッドとを有して前記第一ロッドが前記第二ロッドに対して軸方向に移動可能であって第二ロッドの一端がシリンダ内に移動可能に挿入されるとともに第二ロッドの他端がシリンダ外へ突出するピストンロッドと、第一ロッドに軸方向に離間して設けられる伸側ストッパと圧側ストッパと、第二ロッドに設けられて伸側ストッパと圧側ストッパとに対向して伸側ストッパに当接すると第一ロッドの第二ロッドに対する反シリンダ側への移動を規制するとともに圧側ストッパに当接すると第一ロッドの第二ロッドに対するシリンダ側への移動を規制するストッパ対向部材と、圧側ストッパに設けられて地盤または構造物に連結可能なアイ型ブラケットとを備えている。このように、構成された本発明の免震用ダンパは、大規模地震の発生によって免震用ダンパを地盤に固定する機構を備えずとも、小振幅の振動に対しては減衰力を発揮せず、大振幅の振動に対しては減衰力を発揮できる。

さらに、免震用ダンパは、シリンダと、第一ロッドと第一ロッドの径方向に配置される第二ロッドとを有し、第一ロッドが第二ロッドに対して軸方向に移動可能であって第二ロッドの一端がシリンダ内に移動可能に挿入されるとともに第二ロッドの他端がシリンダ外へ突出するピストンロッドと、第一ロッドに軸方向に離間して設けられる伸側ストッパと圧側ストッパと、第二ロッドに設けられて伸側ストッパと圧側ストッパとに対向して伸側ストッパに当接すると第一ロッドの第二ロッドに対する反シリンダ側への移動を規制するとともに圧側ストッパに当接すると第一ロッドの第二ロッドに対するシリンダ側への移動を規制するストッパ対向部材とを備え、伸側ストッパに対向する伸側対向部材と、伸側対向部材から第二ロッドの軸方向に離間した位置に設けられて圧側ストッパに対向する圧側対向部材とを有し、第一ロッドが伸側対向部材と圧側対向部材により第二ロッドに対する軸方向移動が案内されるようになっていてもよい。このように免震用ダンパが構成されると、第一ロッドは軸ぶれせずに円滑に第二ロッドに対して軸方向へ相対移動できる。

また、免震用ダンパは、シリンダと、第一ロッドと第一ロッドの径方向に配置される第二ロッドとを有し、第一ロッドが第二ロッドに対して軸方向に移動可能であって第二ロッドの一端がシリンダ内に移動可能に挿入されるとともに第二ロッドの他端がシリンダ外へ突出するピストンロッドと、第一ロッドに軸方向に離間して設けられる伸側ストッパと圧側ストッパと、第二ロッドに設けられて伸側ストッパと圧側ストッパとに対向して伸側ストッパに当接すると第一ロッドの第二ロッドに対する反シリンダ側への移動を規制するとともに圧側ストッパに当接すると第一ロッドの第二ロッドに対するシリンダ側への移動を規制するストッパ対向部材とを備え、第一ロッドの第二ロッドに対する軸方向の相対移動を妨げる摩擦力と第二ロッドのシリンダに対する軸方向の相対移動を妨げる摩擦力との合力よりも大きい附勢力を発揮して、ストッパ対向部材を伸側ストッパと圧側ストッパの間であって軸方向中央に位置決める中立復帰ばねを備えていてもよく、このように構成すると、地震発生後に自動的にストッパ対向部材を中立位置に復帰させ得る。よって、地震発生後にストッパ対向部材と中立位置へ移動させる必要がなく、小規模地震の入力時に免震用ダンパの減衰力の発揮を効果的に防止できる。

さらに、免震用ダンパは、シリンダと、第一ロッドと第一ロッドの径方向に配置される第二ロッドとを有し、第一ロッドが第二ロッドに対して軸方向に移動可能であって、第二ロッドの一端がシリンダ内に移動可能に挿入されるとともに第二ロッドの他端がシリンダ外へ突出するピストンロッドと、第一ロッドに軸方向に離間して設けられる伸側ストッパと圧側ストッパと、第二ロッドに設けられて伸側ストッパに対向する伸側対向部材と伸側対向部材から第二ロッドの軸方向に離間した位置に設けられて圧側ストッパに対向する圧側対向部材とを有して伸側ストッパに当接すると第一ロッドの第二ロッドに対する反シリンダ側への移動を規制するとともに圧側ストッパに当接すると第一ロッドの第二ロッドに対するシリンダ側への移動を規制するストッパ対向部材と、第一ロッドの第二ロッドに対する軸方向の相対移動を妨げる摩擦力と第二ロッドのシリンダに対する軸方向の相対移動を妨げる摩擦力との合力よりも大きい附勢力を発揮してストッパ対向部材を伸側ストッパと圧側ストッパの間であって中立位置に位置決める中立復帰ばねと、伸側対向部材に設けられて第一ロッドの挿通を許容する伸側ロッド挿通部と、圧側対向部材に設けられて第一ロッドの挿通を許容する圧側ロッド挿通部と、第一ロッドの外周に摺動自在に装着されるとともに伸側ロッド挿通部に軸方向移動可能に挿入されて伸側ブッシュ規制部を有する伸側ブッシュと、第一ロッドの外周に摺動自在に装着されるとともに圧側ロッド挿通部に軸方向移動可能に挿入されて圧側ブッシュ規制部を有する圧側ブッシュとを備え、第一ロッドが伸側対向部材と圧側対向部材により第二ロッドに対する軸方向移動が案内され、中立復帰ばねが伸側ブッシュと圧側ブッシュとの間に介装されて伸側ブッシュと圧側ブッシュとを離間させる方向へ附勢するように構成されてもよい。このように免震用ダンパが構成されると、第一ロッドの第二ロッドに対する軸方向の円滑な移動を長期間に亘って保証できる。

そして、免震用ダンパは、シリンダと、第一ロッドと第一ロッドの径方向に配置される第二ロッドとを有し、第一ロッドが第二ロッドに対して軸方向に移動可能であって第二ロッドの一端がシリンダ内に移動可能に挿入されるとともに第二ロッドの他端がシリンダ外へ突出するピストンロッドと、第一ロッドに軸方向に離間して設けられる伸側ストッパと圧側ストッパと、第二ロッドに設けられて伸側ストッパと圧側ストッパとに対向して伸側ストッパに当接すると第一ロッドの第二ロッドに対する反シリンダ側への移動を規制するとともに圧側ストッパに当接すると第一ロッドの第二ロッドに対するシリンダ側への移動を規制するストッパ対向部材とを備え、第一ロッドが並列配置されるとともにストッパ対向部材によって軸方向へ移動が案内される複数の軸を備えていてもよい。このように免震用ダンパを構成すると、第一ロッドが回り止めされて第一ロッドの第二ロッドの軸周りの回転が阻止され、別途に回り止めを設ける必要が無くなる。また、高い曲げ剛性を発揮できるので、強度面でも有利となる。

さらに、免震用ダンパにあっては、シリンダと、第一ロッドと第一ロッドの径方向に配置される第二ロッドとを有し、第一ロッドが第二ロッドに対して軸方向に移動可能であって第二ロッドの一端がシリンダ内に移動可能に挿入されるとともに第二ロッドの他端がシリンダ外へ突出するピストンロッドと、第一ロッドに軸方向に離間して設けられる伸側ストッパと圧側ストッパと、第二ロッドに設けられて伸側ストッパと圧側ストッパとに対向して伸側ストッパに当接すると第一ロッドの第二ロッドに対する反シリンダ側への移動を規制するとともに圧側ストッパに当接すると第一ロッドの第二ロッドに対するシリンダ側への移動を規制するストッパ対向部材とを備え、伸側ストッパおよび第一ロッドが軸方向から見てシリンダと干渉しない位置に配置されていてもよい。このように構成された免震用ダンパにあっては、伸側ストッパおよび第一ロッドが免震用ダンパのストローク長に影響を与えないので、全長の長大化を招かずにストローク長を確保できる。

本発明の免震用ダンパによれば、大規模地震発生後のメンテナンス作業が不要でコストの増大を招かずに、小規模地震に対しては減衰力を発揮せず大規模地震に対しては減衰力を発揮可能となる。

一実施の形態における免震用ダンパの平面図である。 免震用ダンパを構造物と地盤との間に介装した状態を示した図である。 一実施の形態における免震用ダンパが収縮した状態を示した図である。 一実施の形態における免震用ダンパが最収縮した状態を示した図である。 一実施の形態における免震用ダンパが伸長した状態を示した図である。 一実施の形態の一変形例における免震用ダンパの平面図である。

一実施の形態における免震用ダンパＤは、図１に示すように、シリンダ１と、第一ロッド３と第二ロッド４とでなるピストンロッド２と、第一ロッド３に設けられる伸側ストッパ５と圧側ストッパ６と、第二ロッド４に設けられるストッパ対向部材７とを備えて構成されている。

免震用ダンパＤは、図２に示すように、ボールアイソレータや積層ゴム等といった免震支承装置Ｍとともに地盤Ｇと構造物Ｓとの間に介装される。具体的には、免震用ダンパＤは、ピストンロッド２が地盤Ｇに設けたブラケットＢｇに取付けられ、シリンダ１が構造物Ｓに設けたブラケットＢｓに取付けられて、地盤Ｇと構造物Ｓとの間に介装される。そして、免震用ダンパＤは、地盤Ｇに対する構造物Ｓの変位が所定値以上となると、減衰力を発揮して構造物Ｓの振動を抑制する。

シリンダ１は、図示はしないが、内部に軸方向へ移動可能であるとともにシリンダ１内に二つの作動室を区画するピストンを収容している。そして、ピストンロッド２は、シリンダ１内に挿入されて前記したピストンに連結されている。また、シリンダ１内には、作動室同士を連通する通路と、通路に設けた減衰弁が収容されている。そして、免震用ダンパＤは、ピストンがシリンダ１内で移動する際に圧縮される一方の作動室から拡大される他方の作動室へ作動液体が移動する流れに減衰弁で抵抗を与えて減衰力を発揮する。また、シリンダ１内には、図示はしないが、ピストンロッド２がシリンダ１内に出入りする体積を補償するためのタンクが設けられる。なお、免震用ダンパＤは、ピストンがシリンダ１内で移動する際に、ピストンの移動を抑制する減衰力を発揮できればよいので、シリンダ１内の構造については公知の種々のダンパ構造を採用できる。したがって、免震用ダンパＤは、ユニフロー型のダンパとされもよいし、バイフロー型のダンパとされてもよく、シリンダ１内に設けられる通路、減衰弁等の構造も任意に設計できる。

そして、シリンダ１は、端部に設けられた環状のアイ型ブラケット１ａを介して構造物Ｓに設けたブラケットＢｓに連結される。具体的には、アイ型ブラケット１ａは、ブラケットＢｓに設けられるピンＰｓに装着されており、免震用ダンパＤは、アイ型ブラケット１ａ内に挿通されるピンＰｓを中心として構造物Ｓに対して図２中手前奥行方向（紙面を貫く方向）となる水平横方向への揺動可能である。よって、免震用ダンパＤは、伸縮によって構造物Ｓと地盤Ｇの免震用ダンパＤの軸方向に沿う相対移動を許容するだけでなく、両端がそれぞれ構造物Ｓと地盤Ｇとに水平横方向に揺動可能とされているので、構造物Ｓと地盤Ｇの免震用ダンパＤの軸方向に直交する方向の相対移動をも許容する。

ピストンロッド２は、図１に示すように、第一ロッド３と第二ロッド４とで構成されている。第一ロッド３は、一対の軸３ａ，３ａを備えている。軸３ａ，３ａは、共に円柱状であって、反シリンダ側端に装着される圧側ストッパ６によって互いに離間した位置に並列配置された状態で連結されている。また、各軸３ａ，３ａのシリンダ側端には、それぞれ軸３ａよりも大径の円盤状の伸側ストッパ５が取付られている。

なお、軸３ａ，３ａは、第二ロッド４に設けたストッパ対向部材７による軸方向への移動の案内を容易とするため、円柱状或いは円筒状とされるとよいが、外周形状はこれに限られない。

圧側ストッパ６は、中央にアイ型ブラケット８を備えており、両端に第一ロッド３を構成する軸３ａ，３ａが連結されている。よって、圧側ストッパ６は、本例では、軸３ａ，３ａを連結する役割を果たしている。第一ロッド３が三つの以上の軸で構成される場合、圧側ストッパ６は、各軸が並列した状態でアイ型ブラケット８の取付位置を中心とする同一円周上で等間隔に配置されるように各軸に連結できる形状とされればよく、たとえば、円盤状等とされればよい。なお、第一ロッド３は、一つの軸のみで構成されていてもよい。

アイ型ブラケット８は、環状であって、地盤Ｇ側に取付けられたブラケットＢｇに設けられるピンＰｇに装着されており、免震用ダンパＤは、アイ型ブラケット８内に挿通されるピンＰｇを中心として地盤Ｇに対して図１中上下方向となる水平横方向へ揺動可能である。

伸側ストッパ５は、本例では、各軸３ａ，３ａよりも大径の円盤状とされているが、形状は任意である。

第二ロッド４は、一端がシリンダ１内に挿入されており、他端がシリンダ１外へ突出している。そして、第二ロッド４には、軸方向に見て伸側ストッパ５と圧側ストッパ６との間に配置されるストッパ対向部材７が設けられている。

ストッパ対向部材７は、第二ロッド４に設けられて伸側ストッパ５に対向する伸側対向部材９と、第二ロッド４の伸側対向部材９から軸方向に離間した位置に設けられて圧側ストッパ６に対向する圧側対向部材１０とを備えている。つまり、伸側対向部材９と圧側対向部材１０は、第二ロッド４に対して互いに軸方向に離間した位置に設けられている。

伸側対向部材９は、圧側対向部材１０よりもシリンダ側に配置されており、中央が第二ロッド４に連結されて両端に第一ロッド３における軸３ａの挿通を許容する孔を備えた伸側ロッド挿通部９ａ，９ａが設けられている。また、伸側対向部材９は、伸側ストッパ５と軸方向で対向する部位にストッパゴム９ｂを備えている。そして、伸側対向部材９は、第二ロッド４に対して第一ロッド３が軸方向に図１中で右側である反シリンダ側へ変位していくと、やがては、ストッパゴム９ｂが伸側ストッパ５に衝合して第二ロッド４に対する第一ロッド３の反シリンダ側への移動を規制する。

圧側対向部材１０は、伸側対向部材９よりも反シリンダ側に配置されており、中央が第二ロッド４に連結されて両端に第一ロッド３における軸３ａの挿通を許容する孔を備えた圧側ロッド挿通部１０ａ，１０ａが設けられている。また、圧側対向部材１０は、圧側ストッパ６と軸方向で対向する部位にストッパゴム１０ｂを備えている。そして、圧側対向部材１０は、第二ロッド４に対して第一ロッド３が軸方向に図１中で左側であるシリンダ側へ変位していくと、やがては、ストッパゴム１０ｂが圧側ストッパ６に衝合して第二ロッド４に対する第一ロッド３のシリンダ側への移動を規制する。このように、第二ロッド４は、第一ロッド３に対して軸方向に移動可能であって、第一ロッド３に対して径方向に配置、つまり、並行に配置されている。

また、第一ロッド３の各軸３ａには、それぞれ、筒状の伸側ブッシュ１１と圧側ブッシュ１２とが摺動自在に装着されている。伸側ブッシュ１１は、軸３ａの圧側ブッシュ１２よりシリンダ側に装着されており、軸３ａの外周に摺動自在に装着される筒部１１ａと、筒部１１ａの反シリンダ側となる図１中右端の外周に設けたフランジ状の伸側ブッシュ規制部１１ｂとを備えている。また、伸側ブッシュ１１における筒部１１ａは、伸側対向部材９における伸側ロッド挿通部９ａ内に摺動自在に挿入されており、伸側ブッシュ規制部１１ｂは、伸側対向部材９よりも反シリンダ側となる図１中右方に配置されている。そして、伸側ブッシュ規制部１１ｂの図１中左端が伸側対向部材９に当接すると、伸側ブッシュ１１は、伸側対向部材９によって、それ以上、シリンダ側となる図１中左方への移動が規制され、圧側ブッシュ１２からの離間が規制される。なお、伸側ブッシュ規制部１１ｂは、伸側ブッシュ１１の前記移動を規制できれば、フランジ状でなくともよく、形状および構造は任意に設計できる。

圧側ブッシュ１２は、軸３ａの伸側ブッシュ１１より反シリンダ側に装着されており、軸３ａの外周に摺動自在に装着される筒部１２ａと、筒部１２ａのシリンダ側となる図１中左端の外周に設けたフランジ状の圧側ブッシュ規制部１２ｂとを備えている。また、圧側ブッシュ１２における筒部１２ａは、圧側対向部材１０における圧側ロッド挿通部１０ａ内に摺動自在に挿入されており、圧側ブッシュ規制部１２ｂは、圧側対向部材１０よりもシリンダ側となる図１中左方に配置されている。そして、圧側ブッシュ規制部１２ｂの図１中右端が圧側対向部材１０に当接すると、圧側ブッシュ１２は、圧側対向部材１０によって、それ以上、反シリンダ側となる図１中右方への移動が規制され、伸側ブッシュ１１からの離間が規制される。なお、圧側ブッシュ規制部１２ｂは、圧側ブッシュ１２の前記移動を規制できれば、フランジ状でなくともよく、形状および構造は任意に設計できる。

このように、伸側ブッシュ１１が伸側対向部材９の伸側ロッド挿通部９ａ内に摺動自在位に挿入され、圧側ブッシュ１２が圧側対向部材１０の圧側ロッド挿通部１０ａ内に摺動自在に挿入される。さらに、第一ロッド３における軸３ａが伸側ブッシュ１１および圧側ブッシュ１２内に摺動自在に挿入されている。よって、第一ロッド３は、ストッパ対向部材７によって軸方向の移動が案内されて第二ロッド４に対して軸方向へ相対移動できる。また、本例では、ストッパ対向部材７が伸側対向部材９と伸側対向部材９から軸方向に離間した圧側対向部材１０で構成されて、両者で第一ロッド３の軸方向の移動を案内するので、第一ロッド３は軸ぶれせずに円滑に第二ロッド４に対して軸方向へ相対移動できる。なお、軸３ａの設置数に応じて、ストッパ対向部材７を構成する伸側対向部材９および圧側対向部材１０にそれぞれ対応する数の伸側ロッド挿通部９ａと圧側ロッド挿通部１０ａを設ければよい。

さらに、本例では、第一ロッド３が複数の軸３ａで構成されて、ストッパ対向部材７によって軸方向移動が案内されるとともに回り止めされるので、第一ロッド３の第二ロッド４の軸周りの回転が阻止される。

そして、軸３ａの外周であって伸側ブッシュ１１と圧側ブッシュ１２との間には中立復帰ばね１３が介装されている。中立復帰ばね１３は、本例では、コイルばねとされており、伸側ブッシュ１１と圧側ブッシュ１２とを離間させる方向へ附勢している。なお、中立復帰ばね１３の附勢力は、第一ロッド３の第二ロッド４に対する軸方向の相対移動を妨げる摩擦力と、第二ロッド４のシリンダ１に対する軸方向の相対移動を妨げる摩擦力との合力よりも大きくしてある。本例では、軸３ａと伸側ブッシュ１１との間、伸側ブッシュ１１と伸側対向部材９との間、軸３ａと圧側ブッシュ１２との間、圧側ブッシュ１２と圧側対向部材１０との間のそれぞれで摩擦が発生する。また、シリンダ１に対して第二ロッド４が出入りする際にも、図示はしないが、第二ロッド４を軸支するロッドガイドとの間やピストンとピストンが摺接して作動室を形成する部品との間で摩擦が発生する。よって、中立復帰ばね１３の附勢力は、前記各所で生じる摩擦力を考慮して設定される。

ここで、伸側ブッシュ規制部１１ｂを伸側対向部材９に当接させるとともに、圧側ブッシュ規制部１２ｂを圧側対向部材１０に当接させると、筒部１１ａの図１中左端が伸側ストッパ５に当接し、筒部１２ａの図１中右端が圧側ストッパ６に当接するようになっている。そして、伸側ブッシュ規制部１１ｂを伸側対向部材９に当接させるとともに圧側ブッシュ規制部１２ｂを圧側対向部材１０に当接させると、ストッパ対向部材７を伸側ストッパ５と圧側ストッパ６との間の中立位置に位置決めできるようになっている。ストッパ対向部材７が中立位置に位置決めされると、前記中立位置から伸側対向部材９と伸側ストッパ５とが接触するまでの距離と、前記中立位置から圧側対向部材１０と圧側ストッパ６とが接触するまでの距離とが等しくなる。つまり、ストッパ対向部材７を両ブッシュ１１，１２でストローク中心である中立位置へ位置決めできる。

そして、中立復帰ばね１３を伸側ブッシュ１１と圧側ブッシュ１２との間に介装すると、伸側ブッシュ１１と圧側ブッシュ１２とが離間する方向へ附勢される。さらに、中立復帰ばね１３の附勢力は、前述のように設定されている。そのため、中立復帰ばね１３は、弾発力を発揮して、伸側ブッシュ１１を伸側ブッシュ規制部１１ｂが伸側対向部材９に当接する位置へ位置決め、圧側ブッシュ１２を圧側ブッシュ規制部１２ｂが圧側対向部材１０に当接する位置へ位置決める。よって、中立復帰ばね１３は、ストッパ対向部材７を伸側ストッパ５と圧側ストッパ６との間で、ストローク中心である中立位置へ位置決めできる。

このように構成された免震用ダンパＤは、以下のように作動する。まず、免震用ダンパＤに地盤Ｇ側から第一ロッド３を図１中左方へ移動させる振動が入力される場合について説明する。振動の振幅が小さく、ストッパ対向部材７における圧側対向部材１０が圧側ストッパ６に当接しない場合、第一ロッド３の第二ロッド４に対するシリンダ側への移動が許容されるため、ピストンロッド２が収縮する。このような状況では、シリンダ１内のピストンが移動しないために、シリンダ１内の作動液体は減衰弁を移動しないために、中立復帰ばね１３の圧縮による反力を発揮する他には免震用ダンパＤは何ら減衰力を発揮しない。図３に示すように、入力振動の振幅が大きく、ストッパ対向部材７における圧側対向部材１０が圧側ストッパ６に当接すると、第一ロッド３の第二ロッド４に対するシリンダ側への移動が規制される。このような状況では、第一ロッド３に第二ロッド４が押され、第二ロッド４がシリンダ１内に押し込まれて、シリンダ１内のピストンが移動して、シリンダ１内の作動液体が減衰弁を通過するため、免震用ダンパＤは減衰力を発揮する。なお、図４に示すように、本例の免震用ダンパＤでは、伸側ストッパ５および第一ロッド３が軸方向から見てシリンダ１と干渉しない位置に配置されており、免震用ダンパＤが最収縮しても、伸側ストッパ５がシリンダ１と接触しないようになっている。

他方、免震用ダンパＤに地盤Ｇ側から第一ロッド３を図１中右方へ移動させる振動が入力される場合について説明する。振動の振幅が小さく、ストッパ対向部材７における伸側対向部材９が伸側ストッパ５に当接しない場合、第一ロッド３の第二ロッド４に対する反シリンダ側への移動が許容されるため、ピストンロッド２が伸長する。このような状況では、シリンダ１内のピストンが移動しないために、シリンダ１内の作動液体は減衰弁を移動しないために、中立復帰ばね１３の圧縮による反力を発揮する他には免震用ダンパＤは何ら減衰力を発揮しない。図５に示すように、入力振動の振幅が大きく、ストッパ対向部材７における伸側対向部材９が伸側ストッパ５に当接すると、第一ロッド３の第二ロッド４に対する反シリンダ側への移動が規制される。このような状況では、第一ロッド３によって第二ロッド４がシリンダ１内から引き出されて、シリンダ１内のピストンが移動して、シリンダ１内の作動液体が減衰弁を通過するため、免震用ダンパＤは減衰力を発揮する。

このように本発明の免震用ダンパＤは、小振幅の振動に対しては減衰力を発揮せず、大振幅の振動に対しては減衰力を発揮する。したがって、本発明の免震用ダンパＤによれば、小規模地震に対しては減衰力を発揮せず免震支承装置Ｍの振動絶縁性を阻害せず、大規模地震に対しては減衰力を発揮して構造物Ｓの地盤Ｇに対する変位を抑制して構造物Ｓの免震支承装置Ｍからの脱落や擁壁への衝突を回避できる。

そして、本発明の免震用ダンパＤは、大規模地震の発生によって免震用ダンパＤを地盤Ｇに固定する機構を備えておらず、大規模地震が発生した後も何ら作業をせずとも小規模地震の入力に対して減衰力を発揮しない状態を維持できる。よって、大規模地震終息後に固定を解除するメンテナンス作業が不要であり、地震の発生を検知して電動で免震用ダンパＤに減衰力を発揮させるシステムも要しない。以上より、本発明の免震用ダンパＤによれば、大規模地震発生後のメンテナンス作業が不要でコストの増大を招かずに、小規模地震に対しては減衰力を発揮せず大規模地震に対しては減衰力を発揮可能となる。

また、本発明の免震用ダンパＤでは、ピストンロッド２が第一ロッド３と第二ロッド４とで構成されており、構造物Ｓと地盤Ｇに対して揺動可能に連結されるため、ピストンロッド２に曲げ入力が作用しないから、強度面で有利となって第一ロッド３および第二ロッド４を軽量にしてコストを削減できる。

なお、本例の免震用ダンパＤでは、ストッパ対向部材７は、伸側対向部材９と圧側対向部材１０とで構成されているが、図６に示すように、一つのストッパ対向部材７を伸側ストッパ５と圧側ストッパ６の双方に対向させるようにしてもよい。このようにしても、ストッパ対向部材７が伸側ストッパ５と当接すると第一ロッド３の第二ロッド４に対する反シリンダ側への移動を規制でき、ストッパ対向部材７が圧側ストッパ６と当接すると第一ロッド３の第二ロッド４に対するシリンダ側への移動を規制でき、免震用ダンパＤは、本発明の効果を発揮できる。また、伸側ストッパ５と圧側ストッパ６とは、同一軸線上に並べて配置されずとも良く、伸側ストッパ５とストッパ対向部材７との当接により第一ロッド３の第二ロッド４に対する反シリンダ側への移動を規制でき、圧側ストッパ６とストッパ対向部材７との当接により第一ロッド３の第二ロッド４に対するシリンダ側への移動を規制できればよい。

さらに、本例の免震用ダンパＤでは、伸側ストッパ５に対向する伸側対向部材９と、伸側対向部材９から第二ロッド４の軸方向に離間した位置に設けられて圧側ストッパ６に対向する圧側対向部材１０とを有し、第一ロッド３が伸側対向部材９と圧側対向部材１０により二点支持されて第二ロッド４に対する軸方向移動が案内されるようになっている。このように免震用ダンパＤが構成されると、第一ロッド３は軸ぶれせずに円滑に第二ロッド４に対して軸方向へ相対移動できる。

また、本例の免震用ダンパＤでは、ストッパ対向部材７を伸側ストッパ５と圧側ストッパ６の間であって中立位置に位置決める中立復帰ばね１３を備えているので、地震発生後に自動的にストッパ対向部材７が中立位置に復帰する。よって、地震発生後にストッパ対向部材７を中立位置へ移動させる必要がない。また、ストッパ対向部材７が中立位置から偏心した位置に停止して、そのままの状態となって小振幅の振動の入力でピストンロッド２の伸縮が規制されて免震用ダンパＤが減衰力を発揮してしまう危惧もない。したがって、小規模地震の入力時には、免震用ダンパＤの減衰力の発揮を効果的に防止できる。

そして、本例の免震用ダンパＤは、伸側対向部材９の両端に設けられて第一ロッド３の挿通を許容する孔を備えた伸側ロッド挿通部９ａと、圧側対向部材１０の両端に設けられて第一ロッド３の挿通を許容する孔を備えた圧側ロッド挿通部１０ａと、第一ロッド３の外周に摺動自在に装着されるとともに伸側ロッド挿通部９ａに軸方向移動可能に挿入されて伸側ブッシュ規制部１１ｂを有する伸側ブッシュ１１と、第一ロッド３の外周に摺動自在に装着されるとともに圧側ロッド挿通部１０ａに軸方向移動可能に挿入されて圧側ブッシュ規制部１２ｂを有する圧側ブッシュ１２と、伸側ブッシュ１１と圧側ブッシュ１２との間に介装される中立復帰ばね１３とを備えている。このように免震用ダンパＤが構成されると、伸側ブッシュ１１および圧側ブッシュ１２は、中立復帰ばね１３とともにストッパ対向部材７を中立位置へ位置決めと第一ロッド３の第二ロッド４に対する軸方向移動の案内をする機能のみを担う。したがって、ストッパ対向部材７が伸側ストッパ５或いは圧側ストッパ６に当接してピストンロッド２の伸縮を規制する際に、伸側ブッシュ１１および圧側ブッシュ１２には大きな荷重が入力されず、変形などの心配がないので、第一ロッド３の第二ロッド４に対する軸方向の円滑な移動を長期間に亘って保証できる。

さらに、本例の免震用ダンパＤでは、第一ロッド３が列配置されるとともにストッパ対向部材７によって軸方向へ移動が案内される複数の軸３ａを備えているので、第一ロッド３が回り止めされて第一ロッド３の第二ロッド４の軸周りの回転が阻止され、別途に回り止めを設ける必要が無くなる。また、ピストンロッド２に曲げ荷重が作用しても、第一ロッド３が複数の軸３ａで構成されているので、高い曲げ剛性を発揮でき強度面でも有利となる。

また、本例の免震用ダンパＤでは、伸側ストッパ５および第一ロッド３が軸方向から見てシリンダ１と干渉しない位置に配置されているので、免震用ダンパＤが最収縮しても、伸側ストッパ５がシリンダ１と接触しない。そのため、このように構成された免震用ダンパＤにあっては、伸側ストッパ５および第一ロッド３が免震用ダンパＤのストローク長に影響を与えないので、全長の長大化を招かずにストローク長を確保できる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。

１・・・シリンダ、２・・・ピストンロッド、３・・・第一ロッド、３ａ・・・軸、４・・・第二ロッド、５・・・伸側ストッパ、６・・・圧側ストッパ、７・・・ストッパ対向部材、９・・・伸側対向部材、１０・・・圧側ストッパ、１１・・・伸側ブッシュ、１１ａ・・・伸側ロッド挿通部、１１ｂ・・・伸側ブッシュ規制部、１２・・・圧側対向部材、１２ａ・・・圧側ロッド挿通部、１２ｂ・・・圧側ブッシュ規制部、１３・・・中立復帰ばね、Ｄ・・・免震用ダンパ

Claims (6)

1. シリンダと、
   第一ロッドと前記第一ロッドに対して径方向にずらして配置される第二ロッドとを有し、前記第一ロッドが前記第二ロッドに対して軸方向に移動可能であって、前記第二ロッドの一端が前記シリンダ内に移動可能に挿入されるとともに前記第二ロッドの他端が前記シリンダ外へ突出するピストンロッドと、
   前記第一ロッドに軸方向に離間して設けられる伸側ストッパと圧側ストッパと、
   前記第二ロッドに設けられ、前記伸側ストッパと前記圧側ストッパとに対向し、前記伸側ストッパに当接すると前記第一ロッドの前記第二ロッドに対する反シリンダ側への移動を規制するとともに、前記圧側ストッパに当接すると前記第一ロッドの前記第二ロッドに対するシリンダ側への移動を規制するストッパ対向部材と、
   前記圧側ストッパに設けられて地盤または構造物に連結可能なアイ型ブラケットとを備えた
   ことを特徴とする免震用ダンパ。
2. シリンダと、
   第一ロッドと前記第一ロッドの径方向に配置される第二ロッドとを有し、前記第一ロッドが前記第二ロッドに対して軸方向に移動可能であって、前記第二ロッドの一端が前記シリンダ内に移動可能に挿入されるとともに前記第二ロッドの他端が前記シリンダ外へ突出するピストンロッドと、
   前記第一ロッドに軸方向に離間して設けられる伸側ストッパと圧側ストッパと、
   前記第二ロッドに設けられ、前記伸側ストッパと前記圧側ストッパとに対向し、前記伸側ストッパに当接すると前記第一ロッドの前記第二ロッドに対する反シリンダ側への移動を規制するとともに、前記圧側ストッパに当接すると前記第一ロッドの前記第二ロッドに対するシリンダ側への移動を規制するストッパ対向部材とを備え、
   前記ストッパ対向部材は、前記伸側ストッパに対向する伸側対向部材と、前記伸側対向部材から前記第二ロッドの軸方向に離間した位置に設けられて前記圧側ストッパに対向する圧側対向部材とを有し、
   前記第一ロッドは、前記伸側対向部材と前記圧側対向部材により前記第二ロッドに対する軸方向移動が案内される
   ことを特徴とする免震用ダンパ。
3. シリンダと、
   第一ロッドと前記第一ロッドに対して軸方向に移動可能であって前記第一ロッドの径方向に配置される第二ロッドとを有し、前記第二ロッドの一端が前記シリンダ内に移動可能に挿入されるとともに前記第二ロッドの他端が前記シリンダ外へ突出するピストンロッドと、
   前記第一ロッドに軸方向に離間して設けられる伸側ストッパと圧側ストッパと、
   前記第二ロッドに設けられ、前記伸側ストッパと前記圧側ストッパとに対向し、前記伸側ストッパに当接すると前記第一ロッドの前記第二ロッドに対する反シリンダ側への移動を規制するとともに、前記圧側ストッパに当接すると前記第一ロッドの前記第二ロッドに対するシリンダ側への移動を規制するストッパ対向部材とを備え、
   前記第一ロッドの前記第二ロッドに対する軸方向の相対移動を妨げる摩擦力と前記第二ロッドのシリンダに対する軸方向の相対移動を妨げる摩擦力との合力よりも大きい附勢力を発揮して、前記ストッパ対向部材を前記伸側ストッパと前記圧側ストッパの間であって中立位置に位置決める中立復帰ばねを備えた
   ことを特徴とする免震用ダンパ。
4. シリンダと、
   第一ロッドと前記第一ロッドの径方向に配置される第二ロッドとを有し、前記第一ロッドが前記第二ロッドに対して軸方向に移動可能であって、前記第二ロッドの一端が前記シリンダ内に移動可能に挿入されるとともに前記第二ロッドの他端が前記シリンダ外へ突出するピストンロッドと、
   前記第一ロッドに軸方向に離間して設けられる伸側ストッパと圧側ストッパと、
   前記第二ロッドに設けられ、前記伸側ストッパに対向する伸側対向部材と、前記伸側対向部材から前記第二ロッドの軸方向に離間した位置に設けられて前記圧側ストッパに対向する圧側対向部材とを有して、前記伸側ストッパに当接すると前記第一ロッドの前記第二ロッドに対する反シリンダ側への移動を規制するとともに、前記圧側ストッパに当接すると前記第一ロッドの前記第二ロッドに対するシリンダ側への移動を規制するストッパ対向部材と、
   前記第一ロッドの前記第二ロッドに対する軸方向の相対移動を妨げる摩擦力と前記第二ロッドのシリンダに対する軸方向の相対移動を妨げる摩擦力との合力よりも大きい附勢力を発揮して、前記ストッパ対向部材を前記伸側ストッパと前記圧側ストッパの間であって中立位置に位置決める中立復帰ばねと、
   前記伸側対向部材に設けられて前記第一ロッドの挿通を許容する伸側ロッド挿通部と、
   前記圧側対向部材に設けられて前記第一ロッドの挿通を許容する圧側ロッド挿通部と、
   前記第一ロッドの外周に摺動自在に装着されるとともに前記伸側ロッド挿通部に軸方向移動可能に挿入される伸側ブッシュと、
   前記第一ロッドの外周に摺動自在に装着されるとともに前記圧側ロッド挿通部に軸方向移動可能に挿入される圧側ブッシュと、
   前記伸側ブッシュに設けられて前記伸側対向部材に当接すると前記伸側ブッシュにおける前記圧側ブッシュから離間する方向への移動を規制する伸側ブッシュ規制部と、
   前記圧側ブッシュに設けられて前記圧側対向部材に当接すると前記圧側ブッシュにおける前記伸側ブッシュから離間する方向への移動を規制する圧側ブッシュ規制部とを備え、
   前記第一ロッドは、前記伸側対向部材と前記圧側対向部材により前記第二ロッドに対する軸方向移動が案内され、
   前記中立復帰ばねは、前記伸側ブッシュと前記圧側ブッシュとの間に介装されて前記伸側ブッシュと前記圧側ブッシュとを離間させる方向へ附勢する
   ことを特徴とする免震用ダンパ。
5. シリンダと、
   第一ロッドと前記第一ロッドの径方向に配置される第二ロッドとを有し、前記第一ロッドが前記第二ロッドに対して軸方向に移動可能であって、前記第二ロッドの一端が前記シリンダ内に移動可能に挿入されるとともに前記第二ロッドの他端が前記シリンダ外へ突出するピストンロッドと、
   前記第一ロッドに軸方向に離間して設けられる伸側ストッパと圧側ストッパと、
   前記第二ロッドに設けられ、前記伸側ストッパと前記圧側ストッパとに対向し、前記伸側ストッパに当接すると前記第一ロッドの前記第二ロッドに対する反シリンダ側への移動を規制するとともに、前記圧側ストッパに当接すると前記第一ロッドの前記第二ロッドに対するシリンダ側への移動を規制するストッパ対向部材とを備え、
   前記第一ロッドは、並列配置されるとともに前記ストッパ対向部材によって軸方向へ移動が案内される複数の軸を有する
   ことを特徴とする免震用ダンパ。
6. シリンダと、
   第一ロッドと前記第一ロッドの径方向に配置される第二ロッドとを有し、前記第一ロッドが前記第二ロッドに対して軸方向に移動可能であって、前記第二ロッドの一端が前記シリンダ内に移動可能に挿入されるとともに前記第二ロッドの他端が前記シリンダ外へ突出するピストンロッドと、
   前記第一ロッドに軸方向に離間して設けられる伸側ストッパと圧側ストッパと、
   前記第二ロッドに設けられ、前記伸側ストッパと前記圧側ストッパとに対向し、前記伸側ストッパに当接すると前記第一ロッドの前記第二ロッドに対する反シリンダ側への移動を規制するとともに、前記圧側ストッパに当接すると前記第一ロッドの前記第二ロッドに対するシリンダ側への移動を規制するストッパ対向部材とを備え、
   前記伸側ストッパは、軸方向から見て前記シリンダと干渉しない位置に配置される
   ことを特徴とする免震用ダンパ。

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