JPS63251639A

JPS63251639A - 振動エネルギ吸収装置

Info

Publication number: JPS63251639A
Application number: JP8381287A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Yamamoto; 節雄山本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-04-07
Filing date: 1987-04-07
Publication date: 1988-10-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、機器、配管および構造物の耐震サポートある
いは免震に供される振動エネルギ吸収装置ｉ・Ｚに係り
、特に、材料同志の摩擦を利用して振動エネルギを吸収
するようにした振動エネルギ吸収装置に関する。

（従来の技術）従来、地震力によって機器配管あるいは構造物が破壊さ
れるのを防止するために、たとえば基礎と機器配管およ
び構造物本体との間に各種の振動エネルギ吸収装置を介
在させることが行なわれている。

このような振動エネルギ吸収装置は、エネルギ吸収のメ
カニズムから分類して、流体あるいは粘弾性体の粘性を
利用した粘性方式のものと、材料同志の摩擦を利用した
摩擦方式のものと、材料の塑性変形を利用した塑性方式
のものとに大別される。

このうち、摩擦を採用したものは、他の方式のものに比
べ構造が簡単で低価格であり、また高温においても使用
可能であるという利点を備えている。

ところで、材料の摩擦を利用した従来の振動エネルギ吸
収装置は、一般に第６図に示すように稙成されている。

すなわち、機器あるいは構造物９の下面に摩擦板１２の
付いた端板１１を固定し、基礎１０の前記端板１１と対
面する位置に弾性体支持枠Ｉ５を固定する６弾性体支持
枠１５には弾性体１６および摩擦板１４の付いた摩擦体
１３が挿入されており、弾性体１６が所定の力で摩擦体
１３を端板１１に押し付けている。

このような振動エネルギ吸収装置にあって、地震等によ
って基礎ｌＯと構造物９との間に相対変位が生じると、
Ｎ液面で滑りを生じ、摩擦エネルギ損失が発生する。そ
の時のせん断力と相対変位Ｘの関係は第７図に示す様で
あり、１周期当り、矢印の線で囲まれた面積に相当する
エネルギを消費することになる。その結果として基礎１
０と構造物９件の間の振動エネルギが吸収され、機器あ
るいは構造物全体の振動応答が減少される。

しかしながら、上記のように構成された従来の振動エネ
ルギ吸収装置にあっては次のような問題があった。

すなわち、地震等によって機器あるいは構造物７と基礎
１０が垂直方向ｙに相対変位をする場合にはエネルギ吸
収装置として作用しないことになる。

なお、機器あるいは構造物９と基礎１０の垂直方向相対
変位に対して効果のある振動エネルギ吸収装置としては
オイルダンパが最も一般的であるが、オイルダンパは高
価であり、また高温においては使用できないという欠点
を有している。

（発明が解決しようとする問題点）上述のように、従来の摩擦を利用した振動エネルギ吸収
装置は、２点間の垂直方向相対変位に対しては効果を発
揮させることはできない。機器あるいは構造物の設置状
態あるいは振動状態によっては、２点間の垂直方向相対
変位に対しエネルギを吸収するほうが効率が良い場合が
ある。

そこで本発明は、摩擦による振動エネルギ吸収装置の構
造が単純で安価、高温で使用可能といった特徴を維持し
つつ、２点間の垂直方向相対変位に対し効果を発揮する
摩擦による振動エネルギ吸収装置を提供することを目的
としている。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、内軸と内軸を包含し、前記内軸と同軸
な外軸から形成され、内軸外面と外軸内面が摩擦接触し
つつ、軸方向に相対的に可動な振動エネルギ吸収装置が
提供される。

（作用）内軸と外軸の間に相対変位が発生すると、内軸外面と外
軸内面の摩擦接触面で滑りを生じ、それにより摩擦エネ
ルギ損失が発生する。従って内軸の端部を構造物（機器
）か基礎のいずれかに結合し、外軸の端部を他の一方に
結合することにより、地震時の構造＃（機器）の振動エ
ネルギを吸収し、構造物（４！ｉ器）全体の振動応答を
減少させることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る振動エネルギ吸収装
置を示すものである。円筒状の内軸１を管状の外軸２が
同軸で包含している。内軸１の外面と外軸２の内面には
それぞれ摩擦板３，４が接着されており、摩擦板３．４
は互いにある接触圧をもって接触している。通常、外軸
２へ内軸１を圧入、あるいは焼ばめすることにより弾性
的な接触圧を維持することができる１機器あるいは構造
物へは、例えば前記振動エネルギ吸収装置の一端５をＷ
ｋ器あるいは構造物へ結合し、他の一端６を基礎に結合
することにより設置する。従って地震　　　・時に機器
あるいは構造物が振動した場合、機器あるいは構造物と
基礎の間に相対変位が発生し、前記振動エネルギ吸収装
置の両端５，６が軸方向に相対的に変位し、摩擦面３，
４間で滑り摩擦によるエネルギを吸収する。

第２図および第３図は１本発明の他の実施例を示すもの
であり、第２図では外軸２の内面に円周状の溝７を切る
ことにより接触圧の調整と接触状態を均一にしている。

第３図は第１図におけるＡ−Ａ’断面に相当する部分を
示したものであり、外軸２の内面に軸に沿った溝８を切
ることにより。

第２図と同様、接触圧の調整と接触状態を均一にしてい
る。

第４図は本発明のさらに別な他の実施例を示すものであ
る。本実施例では、内軸１および外軸２の円孔の断面が
テーパ状に変化している。このような構成によると端点
５および６が近づく方向に相対変位を起した場合には、
第５図の実線で示したように摩擦抵抗力が変位の関数と
して徐々に増加する特性を示し、このような振動エネル
ギ吸収装置を逆向きに２本設置することにより吸収エネ
ルギは摩擦力が一定な場合に比較し増大する。その結果
、振動変位が増大するにつれて、振動エネルギの吸収効
果が増大し、振動応答を低減するという望ましい特性を
有することになる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば軸の形状は円柱状に限らず角柱状でも良い、また
摩擦面の接触圧、第２図、第３図の溝形状、および第４
図のテーバ形状は設置対象とする機器あるいは構造物に
応じて最適なものを決定することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によればｍ擦による振動エネ
ルギ吸収装置の構造が単純で安価、高温で使用可能とい
った特徴を維持しつつ、２点間の垂直方向相対変位に対
し効果を発揮する摩擦による振動エネルギ吸収装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る振動エネルギ吸収装置
の縦断面図、第２図乃至第４図は本発明の他の実施例に
係る振動エネルギ吸収装置の断面図、第５図は本発明の
実施例中の１つの実施例の効果を説明するための図、第
６図は従来の摩擦による振動エネルギ吸収装置の縦断面
図、第７図は第６図の従来装置の効果を説明するための
図である。１・・・内軸　　　　　　２・・・外軸３．４・・・摩
擦板　　　５，６−・・・取付は金具７．８・・・溝　
　　　　９・・・機器または構造物１０・・・基礎　　
　　　　１１・・・端板１２・・・摩擦板　　　　　１
３・・・摩擦体１４・・・摩擦板　　　　　１５・・・
弾性体支持枠１６・・・弾性体第１図第２図第８図第４図第　５　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内軸と内軸を包含し、前記内軸と同軸な外軸から
形成され、内軸外面と外軸内面が摩擦接触しつつ、軸方
向に相対的に可動なことを特徴とする振動エネルギ吸収
装置。
（２）前記内軸外面と前記外軸内面の少なくとも一方の
、軸を含む断面形状がテーパ状であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の振動エネルギ吸収装置。