(57)【要約】【課題】振動エネルギーを弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力でエネルギーを吸収するのは勿論のこと、ロッド外周側に皿バネが配置されるロッドの断面を小さくして軽量化でき、メカストッパーの機能を有し、皿バネの初期荷重設定やバネ調整を可能にする。【解決手段】筒体２を備え、ロッド３を筒体２内に配置し、筒体２の両端に端体２１，２２を取り付け、筒体２の内部中央に中央仕切体２３を設け、端体２１にロッド挿入穴２１ｂを形成し端体２２にロッド挿通孔２１ｂを形成し、中央仕切体２３にロッド挿通孔２３ａを形成し、ストッパー３１，３２をロッド３の両側に取り付けると共に少なくとも一方を螺子運動で上記ロッド３に進退移動自在に取り付け、中央仕切体２３を挟んで両側のロッド外周側３ａに皿バネ４Ａ，４Ｂを取り付けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造部材に加わる圧縮力及び引張力の振動エネルギーを吸収すべく部材間に介装される制震装置であって、筒体を備え、該筒体内外をその軸芯方向に移動自在に挿通するロッドを筒体内に配置し、上記筒体の両端に端体をそれぞれ取り付け、上記筒体の内部中央に筒体内部を軸芯方向に二分割する中央仕切体を設け、上記一方の端体の中央部位にロッドの端部が軸芯直交方向に振動するのを阻止するロッド挿入穴を形成し他方の端体の中央部位にロッドの端部側が軸芯直交方向に振動するのを阻止するロッド挿通孔を形成し、上記中央仕切体の中央部位にロッドの中央部側が軸芯直交方向に振動するのを阻止するロッド挿通孔を形成し、上記端体の内面に当接してメカストッパーの機能を果たすストッパーを上記ロッドの両側に取り付けると共に少なくとも一方のストッパーを螺子運動で上記ロッドの軸芯方向に進退移動自在に取り付け、上記筒体内の上記中央仕切体を挟んで両側の上記ストッパー間のロッド外周側に皿バネを相方に取り付けたことを特徴とする複合型制震装置。
【請求項２】
構造部材に加わる圧縮力及び引張力の振動エネルギーを吸収すべく部材間に介装される制震装置であって、筒体を備え、該筒体内外をその軸芯方向に移動自在に挿通するロッドを筒体内に配置し、上記筒体の両端に端体をそれぞれ取り付け、上記筒体の内部中央に筒体内部を軸芯方向に二分割する中央仕切体を設け、上記両方の端体の中央部位にロッドの端部側が軸芯直交方向に振動するのを阻止するロッド挿通孔をそれぞれ形成し、上記中央仕切体の中央部位にロッドの中央部側が軸芯直交方向に振動するのを阻止するロッド挿通孔を形成し、上記端体の内面に当接してメカストッパーの機能を果たすストッパーを上記ロッドの両側に取り付けると共に少なくとも一方のストッパーを螺子運動で上記ロッドの軸芯方向に進退移動自在に取り付け、上記筒体内の上記中央仕切体を挟んで両側の上記ストッパー間のロッド外周側に皿バネを取り付けたことを特徴とする複合型制震装置。
【請求項３】
引張皿バネ及び圧縮皿バネは、ロッド外周側に２枚重ねの複数の皿バネの傾斜向きが交互に逆向きになるように取り付けられている請求項１又は請求項２に記載の複合型制震装置。
【請求項４】
横置する筒体の下部にはベースプレートが取り付けられている請求項２に記載の複合型制震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、強風や地震及び外力により、例えば、建築物、構造物、橋梁、産業機械、設備機器、配管、ダクトなどの構造部材に加わる振動エネルギーを吸収してその揺れを制御する制震装置に係り、特に、構造部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを一基の装置でそれぞれ圧縮バネや引張バネで対応可能で、しかも振動エネルギーを弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力でエネルギーを吸収する複合型制震装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
強風や地震及び外力により、例えば、建築物、構造物、橋梁、産業機械、設備機器、配管、ダクトなどの構造部材に加わる振動エネルギーを吸収してその揺れを制御する制震装置が知られている。そして、従来の制震装置は、オイルダンパーや粘性ダンパーにバネ部材を併用して使用することが一般的であった。
また、構造部材に加わる振動エネルギーには、圧縮力や引張力があり、これらの異なる外力に対しては、それぞれ圧縮バネや引張バネで対応している。
制震装置の発明ではないが、バネに皿バネを使用したバネ部材（特開２０１２−１６３１３４）が出願され、後に特許になっている。このバネ部材の発明では、一つの皿バネが圧縮力と引張力の双方に対応し得るとしているが、出願人は上記内容の復元力とヒステリシス減衰力でエネルギーを吸収する効果について確認しておらず不知である。この明細書中には従来技術として、図９に、シリンダー内にピストンを挟んで圧縮皿バネと引張用皿バネを備えたバネ部材を一例としてあげている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０７６６３９
【特許文献２】特開２０１２−１６３１３４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献２の図９に例示した従来のバネ部材にあっては、次のような不都合が考えられる。
（１）シリンダー内に挿入されているロッドは、シリンダー両端の蓋体の貫通孔によって、その両端側が支持される所謂２点支持となり、ロッドの軸芯方向に圧縮力が作用すると座屈の影響を受け、ロッドの支持されない中央部分が軸芯直交方向に振動することになる。振動するロッドはその中央部分が最大応力値である。また、振動するロッドの中央部分にはピストンが取り付けられていて、このピストンがシリンダー内周面に当接して、ロッドがスムーズに軸芯方向に移動しなくなり、バネ部材として機能しなくなる恐れもある。これらを回避するために、ロッドの断面を大きくする必要が生じ、部材全体も重たくなる。また、上記内容から長尺タイプには不向き構造であり改善が必要であった。
（２）ピストンを挟んでその両側に皿バネが配置されているため、内部のピストンはメカストッパーの機能を果たさない。ロッドの移動と一体となってピストンが左右何れかの軸芯方向に過度に移動しても、中央部分のピストンを止めるストッパーがないため、何れかの方向に過度に移動したピストンによって、ピストンを挟んでその両側に配置された皿バネの何れかを破損することになる。
（３）前述したように、シリンダー内にピストンを挟んで圧縮皿バネと引張用皿バネを備えているが、シリンダー内に封入された各皿バネは密閉状態にあり、その皿バネに初期荷重を付与するには専用治具が必要であり、叉そのバネ調整もできない構造である。
【０００５】
この発明は、上記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたものであって、その目的とするところは、構造部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを一基の装置で対応可能で、しかも振動エネルギーを弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力でエネルギーを吸収するのは勿論のこと、ロッド外周側に皿バネが配置されるロッドの断面を小さくして軽量化でき、メカストッパーの機能を有し、皿バネの初期荷重設定やバネ調整を可能にする複合型制震装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を達成するために、請求項１の発明は、構造部材に加わる圧縮力及び引張力の振動エネルギーを吸収すべく部材間に介装される制震装置であって、筒体を備え、該筒体内外をその軸芯方向に移動自在に挿通するロッドを筒体内に配置し、上記筒体の両端に端体をそれぞれ取り付け、上記筒体の内部中央に筒体内部を軸芯方向に二分割する中央仕切体を設け、上記一方の端体の中央部位にロッドの端部が軸芯直交方向に振動するのを阻止するロッド挿入穴を形成し他方の端体の中央部位にロッドの端部側が軸芯直交方向に振動するのを阻止するロッド挿通孔を形成し、上記中央仕切体の中央部位にロッドの中央部側が軸芯直交方向に振動するのを阻止するロッド挿通孔を形成し、上記端体の内面に当接してメカストッパーの機能を果たすストッパーを上記ロッドの両側に取り付けると共に少なくとも一方のストッパーを螺子運動で上記ロッドの軸芯方向に進退移動自在に取り付け、上記筒体内の上記中央仕切体を挟んで両側の上記ストッパー間のロッド外周側に皿バネを相方に取り付けた手段よりなるものである。
【０００７】
また、以上の課題を達成するために、請求項２の発明は、構造部材に加わる圧縮力及び引張力の振動エネルギーを吸収すべく部材間に介装される制震装置であって、筒体を備え、該筒体内外をその軸芯方向に移動自在に挿通するロッドを筒体内に配置し、上記筒体の両端に端体をそれぞれ取り付け、上記筒体の内部中央に筒体内部を軸芯方向に二分割する中央仕切体を設け、上記両方の端体の中央部位にロッドの端部側が軸芯直交方向に振動するのを阻止するロッド挿通孔をそれぞれ形成し、上記中央仕切体の中央部位にロッドの中央部側が軸芯直交方向に振動するのを阻止するロッド挿通孔を形成し、上記端体の内面に当接してメカストッパーの機能を果たすストッパーを上記ロッドの両側に取り付けると共に少なくとも一方のストッパーを螺子運動で上記ロッドの軸芯方向に進退移動自在に取り付け、上記筒体内の上記中央仕切体を挟んで両側の上記ストッパー間のロッド外周側に皿バネを相方に取り付けた手段よりなるものである。
【０００８】
ここで、請求項１，２の好ましい態様として、皿バネは、ロッド外周側に２枚重ねの複数の皿バネの傾斜向きが交互に逆向きになるように取り付けられている。請求項２の好ましい態様として、横置する筒体の下部にはベースプレートが取り付けられている。
【発明の効果】
【０００９】
課題を解決するための手段よりなる請求項１，２の発明に係る複合型制震装置によれば、次のような効果を奏することができる。
複合型制震装置は、筒体の中央仕切体を挟んでその両側のロッド外周側に皿バネとを取り付けているので、皿バネは振動を受けた場合において、圧力増加の曲線と圧力減少の曲線とは同じ曲線にならないヒステリシス減衰力を生じさせることができ、弾性バネ機能の他に減衰機能も兼ね備え、この弾性バネ機能と減衰機能の双方の働きで、構造部材に加わる引張力及び圧縮力による振動エネルギーを吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
特に、ロッド外周側に皿の傾斜向きが交互に逆向きになるように取り付ける。また、皿バネの重ね枚数を増やすことで高い減衰力と弾性力を発揮させることもでき、高めた減衰力と弾性力で、引張力及び圧縮力による振動エネルギーをさらに吸収して、その揺れをより制御することができる。
即ち、皿バネの組み合わせで得られるヒステリシス特性を用いて、小変位には動的バネ定数が高く、耐震と制震機能を発揮する。また、大変位には動的バネ定数が小さくなる特性があり、バネの反力が低減されて制震機能を発揮することにより、従来からの問題であった大変位の主柱、主梁に掛かる荷重を軽減できる特性を有している。
複合型制震装置の設置時には反力がなく、外力が働くと同時に弾性バネと減衰が働く機能を有し、また、弾性力と減衰力は皿バネの組み合わせにより自由度が大きい。皿バネを例えば２枚重ねにすれば、単体装置で２倍の弾性力が出せ、装置のコストダウンを計ることができる。
筒体の中央仕切体を挟んでその両側のロッド外周側に皿バネとが取り付けられているので、複合型制震装置の設置時には相方の皿バネは相殺された構造になっており、静的には制御機能は作動せず、動的荷重のみに作動する。また、バネは直列２段に配置されているが並列のバネ定数となる。従って、従来型制震装置の２基分の能力を発揮できる。さらに、静的には相殺しているために、装置の設置時には柱や梁及び設置する面に反力が掛からないことになる。そして工場でバネを圧縮して取り付けているので、現地工事で油圧治具が必要でなく簡潔に調整、取り付けができる。バネ定数は皿バネの組み合わせにより調整可能である。
さらに、請求項２の発明にあっては、複合型制震装置を左右対称な構造にすることができ、あらゆるものに取り付けて左右の上下などの制震が可能となる。長尺にも対応可能となる。特に、ベースプレートを取り付けることで更にこれを高めることができる。また、ロッドの可動域に新たなバネを設置してバネ定数を上げることもできる。
【００１０】
上記の効果に加えて、次のような効果をさらに奏することができる。
（１）筒体内に挿入されているロッドは、筒体両端の端体中央部位に形成したロッド挿通孔やロッド挿入穴によってその両端側が支持され、さらにロッドの軸芯方向に圧縮力が作用すると座屈の影響を受けるロッドの中央部分が筒体の中央仕切体の形成されたロッド挿通孔によって支持される所謂３点支持状態となる。このため、ロッドの中央部分が軸芯直交方向に振動するのが阻止されて、その中央部分が破損する恐れもないため、ロッドの断面を小さくでき、ロッドの軽量化を図ることができる。
（２）ロッドの両側にストッパーがそれぞれ取り付けられているので、ロッドが筒体内部で過度に移動してもロッドの両端側のストッパーの何れかが両端体内面の何れかに先に当接してメカストッパーの機能を果たす。このため、ロッド外周側の両側に取り付けられ引張皿バネ、圧縮皿バネの何れも破損することがない。
（３）ロッドの両側に取り付けられた両ストッパーの少なくとも一方は、ロッドの軸芯方向に螺子運動により進退移動自在に取り付けられているため、ストッパーの取り付け位置を調整でき、これにより、片側がストッパーで押止される相方の皿バネに初期荷重を付与することができ、叉そのバネ調整もできる等、極めて新規的有益なる効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）はこの発明を実施するための形態−１を示す複合型制震装置の概略構成図、（Ｂ）は同図（Ａ）の正面図、（Ｃ）は同図（Ａ）の複合型制震装置を軸芯回りに４５度回転させたときの概略構成図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｈ）はこの発明を実施するための形態−１を示す複合型制震装置の取り付け例図である。
【図３】（Ａ）はこの発明を実施するための形態−２を示す複合型制震装置の概略構成図、（Ｂ）は同図（Ａ）の正面図、（Ｃ）は同図（Ａ）の複合型制震装置を軸芯回りに４５度回転させたときの概略構成図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｈ）はこの発明を実施するための形態−２を示す複合型制震装置の取り付け例図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）はこの発明を実施するための形態−１，２における皿バネの組み合わせ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に記載の発明を実施するための形態に基づいて、この発明をより具体的に説明する。
【００１３】
〈実施の形態−１〉
図１において、複合型制震装置１は、強風や地震及び外力により、例えば、建築物、構造物、橋梁、産業機械、設備機器、配管、ダクトなどの構造部材に加わる振動エネルギーを吸収してその揺れを制御するもので、構造部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを一基の装置で相方の皿バネで対応可能で、しかも振動エネルギーを弾性域に調整された各皿バネの復元力とヒステリシス減衰力でエネルギーを吸収する特徴を備えている。
【００１４】
複合型制震装置１は、構造部材に加わる圧縮力及び引張力の振動エネルギーを吸収すべく部材間に介装される装置で、筒体２、筒体２内に配置されたロッド３、筒体２の両端に設けられた端体２１，２２、筒体２の内部中央に設けられた中央仕切体２３、ロッド３の両側に取り付けられたストッパー３１，３２、中央仕切体２３を挟んで両側のストッパー３１，３２間のロッド外周側３ａにそれぞれ取り付けられた皿バネ４Ａ，４Ｂなどから主に構成されている。
【００１５】
筒体２は、例えば円筒体から構成されていて、内部は断面円形の孔が軸芯方向に形成され、その両端は開口されている。筒体２の内部にはロッド３がその軸芯方向に移動自在に配置されている。叉筒体２の内部には皿バネ４Ａ，４Ｂが内装されている。筒体２の開口された両端には、内部を塞ぐ端体２１，２２がそれぞれ取り付けられている。
【００１６】
端体２１は厚みのある円形の形状をしており、筒体２を塞ぐ側には筒体２の円形内径と同径の円形の突起片２１ａが突出形成されており、この突起片２１ａが筒体２の端部の円形孔に嵌入されて、開口する筒体２の端部を確実に塞いでいる。端体２１の円形の突起片２１ａが形成された中央部位には、円形のロッド挿入穴２１ｂが形成されている。
【００１７】
このロッド挿入穴２１ｂには、ロッド３の端部側が挿入されると共に、ロッド挿入穴２１ｂを進退移動自在に摺動する構造になっており、ロッド３の端部側が軸芯直交方向に振動するのが阻止されて支持されている。ロッド挿入穴２１ｂの内径はロッド３の端部の外径よりわずかに大きく、この挿入穴２１ｂ内をロッド３の端部側がスムーズに摺動できる構造になっている。ロッド挿入穴２１ｂの穴奥側は塞がれている。
【００１８】
内側にロッド挿入穴２１ｂが形成された端体２１の外側表面には、取付具２４が溶接などによって一体的に固設されている。取付具２４は例えばその先端側は半円形の丸みをおびた形状をしており、後端側は端体２１の外側表面に向かって末広がり状に形成されている。この取付具２４は筒体２の端部を構造部材に取り付け連結するためのもので、このため、丸みを帯びた先端側の中央には連結孔２４ａが形成されている。
【００１９】
端体２１の反対側に取り付けられる端体２２も厚みのある円形の形状をしており、筒体２を塞ぐ側には筒体２の円形内径と同径の円形の突起片２２ａが僅かに突出形成されており、この突起片２２ａが筒体２の端部の円形孔に嵌入されて、開口する筒体２の端部を確実に塞いでいる。端体２２の円形の突起片２２ａが形成された中央部位には、外部に貫通する円形のロッド挿通孔２２ｂが形成されている。
【００２０】
端部が筒体２の外部に延びるロッド３の他方の端部側が、このロッド挿通孔２２ｂに貫通して取り付けられ、ロッド挿通孔２２ｂを進退移動自在に摺動して貫通する構造になっており、ロッド３の貫通する他方の端部側が軸芯直交方向に振動するのが阻止されて支持されている。ロッド挿通孔２２ｂの内径はロッド３の貫通する他方の端部側の外径よりわずかに大きく、この挿通孔２２ｂ内をロッド３の貫通する他方の端部側がスムーズに摺動できる構造になっている。
【００２１】
筒体２の内部中央には、筒体内部を軸芯方向に二分割する円形の中央仕切体２３が設けられている。この中央仕切体２３の中央部位には、貫通する円形のロッド挿通孔２３ａが形成されている。円形の中央仕切体２３は筒体２の内周側面からその内部中央のロッド挿通孔２３ａに向かって突起する円環状の形状に形成されている。突出中央仕切体２３で仕切られて分割された筒体２の内部の二つの室内はこのロッド挿通孔２３ａを通じて連通している。
【００２２】
筒体２の内部を二つに仕切る中央仕切体２３は、これを挟んでその両側に取り付けられた皿バネ４Ａ，４Ｂを、ロッド３の両側に取り付けたストッパー３１，３２と協働してそれぞれその両側から挟持して支持する機能を果たす。筒体２の内周側面からその内部中央のロッド挿通孔２３ａに向かって突起する円環状の中央仕切体２３の両側の表面側に、皿バネ４Ａ，４Ｂの一方の端部が当接して係止されており、中央仕切体２３は皿バネ４Ａ，４Ｂのメカストッパーの機能を果たしている。
【００２３】
筒体２の内部に収容されたロッド３の中央部側が、このロッド挿通孔２３ａに貫通して取り付けられ、ロッド挿通孔２３ａを進退移動自在に摺動して貫通する構造になっており、ロッド３の貫通する中央部側が軸芯直交方向に振動するのが阻止されて支持されている。ロッド挿通孔２３ａの内径はロッド３の貫通する中央部側の外径よりわずかに大きく、この挿通孔内をロッド３の貫通する中央部側がスムーズに摺動できる構造になっている。
【００２４】
筒体２の内部に収容されたロッド３は、軸芯直交方向に対して、その両端部側がロッド挿入穴２１ｂ及びロッド挿通孔２２ｂによりそれぞれ支持され、叉その中央部側がロッド挿通孔２３ａにより支持される、所謂３点支持状態となっていて、軸芯直交方向への移動が阻止されている。
【００２５】
特に、ロッド３に作用する圧縮力により、座屈やこれに伴う軸芯直交方向への振動が最大になるロッド３の中央部側がロッド挿通孔２３ａにより支持されるため、座屈やこれに伴う軸芯直交方向への振動を可能な限り小さくすることができる。このため、筒体２の内部に挿通されるロッド３はその断面が小さいものを使用でき、ロッド３の重量化を防いで軽量化を図ることが可能となる。
【００２６】
ところで、筒体２は中央仕切体２３を基準に二つ分割された分割筒体２Ａ，２Ｂから構成されている。これは、筒体２は内部中央の内周側面から中央側に向かって円環状に突起する中央仕切体２３が形成されているが、筒体２の内部に中央仕切体２３を精度良く形成することは大変なためである。
【００２７】
このため、前記端体２１が取り付けられる側の反対側の分割筒体２Ａの端部に、分割中央仕切体２３Ａが形成されている。同様に、前記端体２２が取り付けられる側の反対側の分割筒体２Ｂの端部に、分割中央仕切体２３Ｂが形成されている。そして、分割筒体２Ａの分割中央仕切体２３Ａと分割筒体２Ｂの分割中央仕切体２３Ｂを一体的に連結結合させて、筒体２が形成されている。
【００２８】
分割中央仕切体２３Ａと分割中央仕切体２３Ｂのそれぞれの接合面には、連結結合させたときに互いに凹凸係合してずれないように、その中央部位にはロッド挿通孔２３ａの直径よりも大きな円形の凸係合面２３Ａａと円形の凹係合面２３Ｂａとが形成されている。そして、分割中央仕切体２３Ａの凸係合面２３Ａａと、分割中央仕切体２３Ｂの凹係合面２３Ｂａとが、凹凸係合することより連結結合されて、一体化した筒体２が形成されることになる。
【００２９】
筒体２の円筒状の外周側面には、円周方向に等間隔で筒体２の軸芯方向に向けて、分割筒体２Ａ，２Ｂを一体化して連結結合させる複数の連結長軸ボルト２５及び連結ボルト２５ｂが交互に取り付けられている。例えば、連結長軸ボルト２５と連結ボルト２５ｂは円周方向に４５度の角度ごとに交互に取り付けられている。このため、筒体２の両端及び中央仕切体２３の３カ所の外周側面には、連結長軸ボルト２５及び連結ボルト２５ｂが取り付けられるように鍔状に突起した円形側面の外周鍔状突起側面２Ａａ，２３Ａｂ，２３Ｂｂ，２Ｂａがそれぞれ形成されている。
【００３０】
筒体２の外周側面に突起形成された各外周鍔状突起側面２Ａａ，２３Ａｂ，２３Ｂｂ，２Ｂａの円形の外径は同一になっている。外周側面に突起形成された各外周鍔状突起側面２Ａａ，２３Ａｂ，２３Ｂｂ，２Ｂａには、円周方向に等間隔で、複数の連結用のボルト孔がそれぞれ形成されている。
【００３１】
筒体２の両端の外周側面に外周鍔状突起側面２Ａａ，２Ｂａが形成されている関係で、筒体２の両端に取り付けられる端体２１，２２の外周縁もこれら外周鍔状突起側面２Ａａ，２Ｂａに係合するために、外側に向けてその外径が広がり、端体２１，２２の外径は、外周鍔状突起側面２Ａａ，２Ｂａの外径と同一になるように形成されている。また、端体２１，２２の外周縁側にも円周方向に等間隔で、複数の連結用のボルト孔がそれぞれ形成されている。
【００３２】
このうち、複数の連結長軸ボルト２５は、これら端体２１の外周縁側、外周鍔状突起側面２Ａａ，２３Ａｂ，２３Ｂｂ，２Ｂａ、及び端体２２の外周縁側に、それぞれ形成された連結用のボルト孔を軸芯方向に平行に串差し状に貫通して、それぞれのボルト孔に各ナット２５ａで締め付けることで、分割筒体２Ａ，２Ｂをその軸芯方向に一体的に連結結合している。一方、連結ボルト２５ｂは、下部端体２１の外周縁側と下部分割筒体２Ａの外周鍔状突起側面２Ａａを、叉下部分割筒体２Ａの外周鍔状突起側面２３Ａｂと上部分割筒体２Ｂの外周鍔状突起側面２３Ｂｂを、叉上部分割筒体２Ｂの外周鍔状突起側面２Ｂａと上部端体２２の外周縁側を、それぞれの連結用のボルト孔に装着されて連結されている。そして、各連結ボルト２５ｂを各ナット２５ａで締め付けることで、各部材同士は筒体２の軸芯方向に一体的に連結結合されている。
【００３３】
上記ロッド３は上記筒体２の内部中心にその軸芯方向に向けて配置され、一部が上記端体２２に形成されたロッド挿通孔２２ｂを挿通して筒体２の外部まで延びている。筒体２の内部のロッド３の外周側面には端体２１，２２寄りの２カ所にストッパー３１，３２が取り付けられている。ストッパー３１，３２は、上記中央仕切体２３を挟んで両側の筒体２の内部に位置する箇所に取り付けられている。ストッパー３１，３２は、筒体２の内径より小さい円形断面を有する厚みのある例えば円筒形部材から形成されている。
【００３４】
ロッド３はその一方の端部が、端体２１の内面中央部位に形成されたロッド挿入穴２１ｂに挿入されていて、その挿入された状態で進退移動動自在に摺動するように取り付けられて支持されている。ロッド３の中間部側は、中央仕切体２３の中央部位に形成されたロッド挿通孔２３ａに挿通されていて、その挿通された状態で往復動自在に摺動するように取り付けられて支持されている。また、ロッド３の他方の端部側は、端体２２の中央部位に形成されたロッド挿通孔２２ｂを挿通してその先端は筒体２の外部まで延びている。ロッド挿通孔２２ｂに挿通された状態で往復動自在に摺動するように取り付けられて支持されている。
【００３５】
ロッド３に取り付けられたストッパー３１，３２は、上記中央仕切体２３を挟んでロッド外周側３ａに相方に取り付けられた皿バネ４Ａ，４Ｂを、中央仕切体２３と協働として両側に支持する機能を果たす。また、ストッパー３１，３２は端体２１，２２に当接することでロッド３が過度に移動するのを阻止するメカストッパーの機能を果たし、皿バネ４Ａ，４Ｂに過度の負荷が作用して破損するのを未然に防いでいる。
【００３６】
ロッド３の両側に取り付けられたストッパー３１，３２の少なくとも一方は、螺子運動でロッド３の軸芯方向に進退移動自在に取り付けられている。このため、進退移動自在に取り付けられる側のロッド３の側周面には螺子山が形成されている。また、進退移動自在に取り付けられるストッパー３１，３２の何れか或いは双方は、ナット状になっていて、円筒内周面にも螺子山が形成されていて、螺子山が形成された側のロッド３の側周面に螺合して軸芯方向に進退移動できる構造になっている。ストッパー３１，３２の何れかがロッド３に固定して取り付けられる場合には、例えば螺子加工を施し固設される。
【００３７】
筒体２の端体２２のロッド挿通孔２２ｂを挿通して外部に延びたロッド３の他方の端部には、調整式取付具２６がロッド３の軸芯方向にその長さが調整可能に螺合されて取り付けられている。このため、ロッド３の他方の端部の先端側の外周側面には雄型の螺旋の螺子山が形成されている。ロッド３の先端側と雌雄係合する調整式取付具２６には、円筒内周側面に雌型の螺子山が形成されている。
【００３８】
ロッド３の先端側に螺合する調整式取付具２６は例えばその先端側が半円形の丸みをおびた形状をしており、この調整式取付具２６も前記した取付具２４と同様に筒体２の端部を構造部材に取り付け連結するためのもので、このため、丸みを帯びた先端側の中央には連結孔２６ａが形成されている。
【００３９】
調整式取付具２６が取り付けられる側の外部に延びたロッド３の外周側面と端体２２の外面の箇所には、必要に応じて、振動を軽減させたり、振幅を減少させたりする摩擦ダンパー２７が取り付けられる。
【００４０】
筒体２の中央仕切体２３を挟んでロッド３の一方のロッド外周側３ａに取り付けられる皿バネ４Ａは、弾性バネ機能の他に減衰機能も兼ね備え、この弾性バネ機能と減衰機能の双方の働きで、構造部材に加わる引張力による振動エネルギーを吸収してその揺れを制御する機能を果たす。皿バネ４Ａは、ロッド外周側３ａに皿バネの傾斜向きが交互に逆向きになるように取り付けられている。これにより、振動を受けた場合において、圧力増加の曲線と圧力減少の曲線とは同じ曲線にならないヒステリシス減衰力が生じて、この減衰力で引張力による振動エネルギーを吸収する。
【００４１】
筒体２の中央仕切体２３を挟んでロッド３の他方のロッド外周側３ａに取り付けられる皿バネ４Ｂは、弾性バネ機能の他に減衰機能も兼ね備え、この弾性バネ機能と減衰機能の双方の働きで、構造部材に加わる圧縮力による振動エネルギーを吸収してその揺れを制御する機能を果たす。皿バネ４Ｂは、ロッド外周側３ａに皿バネの傾斜向きが交互に逆向きになるように取り付けられている。これにより、振動を受けた場合において、圧力増加の曲線と圧力減少の曲線とは同じ曲線にならないヒステリシス減衰力が生じて、この減衰力で圧縮力による振動エネルギーを吸収する。
【００４２】
すなわち、ヒステリシスでは、圧力増加の曲線は斜め直線に対してその上側の斜め凸状を描きながら増加していく。これに対し、圧力減少の曲線は斜め直線に対してその下側の斜め凹状を描きながら減少していく。この斜め直線に対する上側の斜め凸状曲線とその斜め直線に対する下側の斜め凹状曲線との差の分が減衰力となるのである。
【００４３】
なお、図１の例では、皿バネ４Ａ，４Ｂは、共に２枚重ねの５段の場合を示しているが、必要に応じて、皿バネ４の重ね枚数と段数を増減できるのは勿論である。図５は、皿バネ４の１〜４枚重ねの６段の場合である。これを変更することで、ヒステリシス減衰力も変わる。制震装置の設置箇所の状況に応じて、皿バネ４の重ね枚数と段数は適宜変更されるのは勿論である。
【００４４】
次に、上記発明を実施するための形態−１の構成に基づく複合型制震装置１の使用について以下説明する。
先ず、複合型制震装置１の各種の構造部材に取り付ける前に、筒体２のロッド外周側３ａに取り付けられる皿バネ４Ａ，４Ｂの初期荷重を取り付け場所の状況に応じて調整しながら、皿バネ４Ａ，４Ｂを弾性域に調整する。この調整は、ロッド３に取り付けられたストッパー３１，３２の何れか又は双方を、軸芯方向に進退移動させることで簡単に実現できる。つまり、これらのストッパー３１，３２はロッド３上で左右の何れかの方向に回すことで進退移動する。その後に、複合型制震装置１を構造部材に取り付ける。複合型制震装置１の取り付け例を図２（Ａ）〜（Ｈ）に示す。
【００４５】
図２（Ａ）は、上下の水平部材及び左右の垂直部材を補強するために対角線状に斜めに配置される斜め部材の例えば下部側に、複合型制震装置１を取り付ける場合の例である。
複合型制震装置１の例えば筒体２から延びたロッド３の先端側の調整式取付具２６をその連結孔２６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、斜め部材の下部側に連結する。筒体２の反対側の端体２１の取付具２４をその連結孔２４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、垂直部材と水平部材との角部に取り付けられたブラケットに連結する。
これにより、複合型制震装置１は、斜め部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００４６】
図２（Ｂ）は、上下の水平部材及び左右の垂直部材を補強するために下向きにＶ字型の斜めに配置される２本の斜め部材の例えば上部側に、２基の複合型制震装置１を取り付ける場合の例である。
複合型制震装置１の例えば筒体２から延びたロッド３の先端側の調整式取付具２６をその連結孔２６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、２本の斜め部材の上部側にそれぞれ連結する。筒体２の反対側の端体２１の取付具２４をその連結孔２４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、左右の垂直部材と上部水平部材との角部に取り付けられた各ブラケットにそれぞれ連結する。
これにより、複合型制震装置１は、２本の斜め部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００４７】
図２（Ｃ）は、上下の水平部材及び左右の垂直部材を補強するために、４カ所の水平部材と垂直部材との角部近くに、４基の複合型制震装置１を取り付ける場合の例である。
このうち２基の複合型制震装置１は上部の水平部材と左右の垂直部材を補強し、例えば筒体２から延びたロッド３の先端側の調整式取付具２６をその連結孔２６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、上部水平部材の下部に下向きに左右に取り付けられたブラケットにそれぞれ連結する。筒体２の反対側の端体２１の取付具２４をその連結孔２４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、左右の垂直部材の内側の上側寄りに取り付けられた各ブラケットにそれぞれ連結する。
また、残りの２基の複合型制震装置１は下部の水平部材と左右の垂直部材を補強し、例えば筒体２から延びたロッド３の先端側の調整式取付具２６をその連結孔２６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、下部水平部材の上部に上向きに左右に取り付けられたブラケットにそれぞれ連結する。筒体２の反対側の端体２１の取付具２４をその連結孔２４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、左右の垂直部材の内側の下側寄りに取り付けられた各ブラケットにそれぞれ連結する。
これにより、複合型制震装置１は、上下の水平部材及び左右の垂直部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００４８】
図２（Ｄ）は、上下の水平部材及び左右の垂直部材を補強するために下向きにＶ字型の斜めに配置される２本の斜め部材の下部が取り付けられるブラケットの左右に、２基の複合型制震装置１を取り付ける場合の例である。この例では左右の複合型制震装置１は、下部水平部材の上に配置された補助下部水平部材の上面に水平に横置されている。
このうち左側の複合型制震装置１は、例えば筒体２から延びたロッド３の先端側の調整式取付具２６をその連結孔２６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、ブラケットの左側下部に連結する。筒体２の反対側の端体２１の取付具２４をその連結孔２４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、左側の垂直部材の内側下部に連結する。
また、右側の複合型制震装置１は、例えば筒体２から延びたロッド３の先端側の調整式取付具２６をその連結孔２６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、ブラケットの右側下部に連結する。筒体２の反対側の端体２１の取付具２４をその連結孔２４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、右側の垂直部材の内側下部に連結する。
これにより、複合型制震装置１は、Ｖ字型の斜めに配置される２本の斜め部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００４９】
図２（Ｅ）は、橋梁を補強するために、橋梁の上部水平部材と複数の垂直部材との角部近くに、複数の複合型制震装置１を取り付ける場合の例である。
複合型制震装置１の例えば筒体２から延びたロッド３の先端側の調整式取付具２６をその連結孔２６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、上部水平部材の下部に下向きに取り付けられたブラケットに連結する。筒体２の反対側の端体２１の取付具２４をその連結孔２４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、垂直部材の内側の上側寄りに取り付けられたブラケットに連結する。
これにより、複合型制震装置１は、橋梁の上部水平部材及び垂直部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００５０】
図２（Ｆ）は、設置された産業機械を補強するために、産業機械の下部と産業機械が設置される床面との間に、例えば２基の複合型制震装置１を取り付ける場合の例である。
複合型制震装置１の例えば筒体２から延びたロッド３の先端側の調整式取付具２６をその連結孔２６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、産業機械の下部に下向きに取り付けられたブラケットに連結する。筒体２の反対側の端体２１の取付具２４をその連結孔２４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、床面に上向きに取り付けられたブラケットに連結する。
これにより、複合型制震装置１は、産業機械に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００５１】
図２（Ｇ）は、設置された配管を補強するために、支柱に支えられる配管の下部と配管が支柱を介して設置される床面との間に、例えば２基の複合型制震装置１を取り付ける場合の例である。
複合型制震装置１の例えば筒体２から延びたロッド３の先端側の調整式取付具２６をその連結孔２６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、支柱が設置された近くの床面に上向きに取り付けられたブラケットに連結する。筒体２の反対側の端体２１の取付具２４をその連結孔２４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、支柱の近くの配管の下部に下向きに取り付けられたブラケットに連結する。
これにより、複合型制震装置１は、配管に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００５２】
図２（Ｈ）は、上向きに曲げられて設置された配管を補強するために、上向きの配管と上向きの配管のそばの垂直壁面との間に、例えば複合型制震装置１を取り付ける場合の例である。
複合型制震装置１の例えば筒体２から延びたロッド３の先端側の調整式取付具２６をその連結孔２６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、上向きの配管のそばの垂直壁面に取り付けられたブラケットに連結する。筒体２の反対側の端体２１の取付具２４をその連結孔２４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、垂直壁面の近くの配管の側面に取り付けられたブラケットに連結する。
これにより、複合型制震装置１は、配管に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００５３】
〈実施の形態−２〉
図３において、複合型制震装置６は、強風や地震及び外力により、例えば、建築物、構造物、橋梁、産業機械、設備機器、配管、ダクトなどの構造部材に加わる振動エネルギーを吸収してその揺れを制御するもので、構造部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを一基の装置で相方の皿バネで対応可能で、しかも振動エネルギーを弾性域に調整された各皿バネの復元力とヒステリシス減衰力でエネルギーを吸収する特徴を備えている。
【００５４】
複合型制震装置６は、構造部材に加わる圧縮力及び引張力の振動エネルギーを吸収すべく部材間に介装される装置で、左右対称な構造から構成されており、筒体７、筒体７内に配置されたロッド８、筒体７の両端に設けられた端体７１，７２、筒体７の内部中央に設けられた中央仕切体７３、ロッド８の両側に取り付けられたストッパー８１，８２、中央仕切体７３を挟んで両側のストッパー８１，８２間のロッド外周側８ａにそれぞれ取り付けられた皿バネ９Ａ，９Ｂ、及びベースプレート７８などから主に構成されている。
【００５５】
筒体７は、例えば円筒体から構成されていて、内部は断面円形の孔が軸芯方向に形成され、その両端は開口されている。筒体７の内部にはロッド８がその軸芯方向に移動自在に配置されている。叉筒体７の内部には皿バネ９Ａ，９Ｂが内装されている。筒体７の開口された両端には、内部を塞ぐ端体７１，７２がそれぞれ取り付けられている。
【００５６】
筒体７の両端に取り付けられる端体７１，７２は厚みのある円形の形状をしており、筒体７を塞ぐ側には筒体７の円形内径と同径の円形の突起片７１ａ，７２ａが僅かに突出形成されており、この突起片７１ａ，７２ａが筒体７の端部の円形孔に嵌入されて、開口する筒体７の端部を確実に塞いでいる。端体７１，７２の円形の突起片７１ａ，７２ａが形成された中央部位には、外部に貫通する円形のロッド挿通孔７１ｂ，７２ｂがそれぞれ形成されている。
【００５７】
両端が筒体７の外部に延びるロッド８の両端部側は、この両ロッド挿通孔７１ｂ，７２ｂに貫通して取り付けられ、ロッド挿通孔７１ｂ，７２ｂを進退移動自在に摺動して貫通する構造になっており、ロッド８の貫通する両端部側が軸芯直交方向に振動するのが阻止されて支持されている。ロッド挿通孔７１ｂ，７２ｂの内径はロッド８の貫通する両端部側の外径よりわずかに大きく、この挿通孔７１ｂ，７２ｂ内をロッド８の貫通する両端部側がスムーズに摺動できる構造になっている。
【００５８】
筒体７の内部中央には、筒体内部を軸芯方向に二分割する円形の中央仕切体７３が設けられている。この中央仕切体７３の中央部位には、貫通する円形のロッド挿通孔７３ａが形成されている。円形の中央仕切体７３は筒体７の内周側面からその内部中央のロッド挿通孔７３ａに向かって突起する円環状の形状に形成されている。突出中央仕切体７３で仕切られて分割された筒体７の内部の二つの室内はこのロッド挿通孔７３ａを通じて連通している。
【００５９】
筒体７の内部を二つに仕切る中央仕切体７３は、これを挟んでその両側に取り付けられた皿バネ９Ａ，９Ｂを、ロッド８の両側に取り付けたストッパー８１，８２と協働してそれぞれその両側から挟持して支持する機能を果たす。筒体７の内周側面からその内部中央のロッド挿通孔７３ａに向かって突起する円環状の中央仕切体７３の両側の表面側に、皿バネ９Ａ，９Ｂの一方の端部が当接して係止されており、中央仕切体７３は皿バネ９Ａ，９Ｂのメカストッパーの機能を果たしている。
【００６０】
筒体７の内部に収容されたロッド８の中央部側が、このロッド挿通孔７３ａに貫通して取り付けられ、ロッド挿通孔７３ａを進退移動自在に摺動して貫通する構造になっており、ロッド８の貫通する中央部側が軸芯直交方向に振動するのが阻止されて支持されている。ロッド挿通孔７３ａの内径はロッド８の貫通する中央部側の外径よりわずかに大きく、この挿通孔内をロッド８の貫通する中央部側がスムーズに摺動できる構造になっている。
【００６１】
筒体７の内部に収容されたロッド８は、軸芯直交方向に対して、その両端部側がロッド挿通孔７１ｂ，７２ｂによりそれぞれ支持され、叉その中央部側がロッド挿通孔７３ａにより支持される、所謂３点支持状態となっていて、軸芯直交方向への移動が阻止されている。
【００６２】
特に、ロッド８に作用する圧縮力により、座屈やこれに伴う軸芯直交方向への振動が最大になるロッド８の中央部側がロッド挿通孔７３ａにより支持されるため、座屈やこれに伴う軸芯直交方向への振動を可能な限り小さくすることができる。このため、筒体７の内部に挿通されるロッド８はその断面が小さいものを使用でき、ロッド８の重量化を防いで軽量化を図ることが可能となる。
【００６３】
ところで、筒体７は中央仕切体７３を基準に二つ分割された分割筒体７Ａ，７Ｂから構成されている。これは、筒体７は内部中央の内周側面から中央側に向かって円環状に突起する中央仕切体７３が形成されているが、筒体７の内部に中央仕切体７３を精度良く形成することは大変なためである。
【００６４】
このため、前記端体７１が取り付けられる側の反対側の分割筒体７Ａの端部に、分割中央仕切体７３Ａが形成されている。同様に、前記端体７２が取り付けられる側の反対側の分割筒体７Ｂの端部に、分割中央仕切体７３Ｂが形成されている。そして、分割筒体７Ａの分割中央仕切体７３Ａと分割筒体７Ｂの分割中央仕切体７３Ｂを一体的に連結結合させて、筒体７が形成されている。
【００６５】
分割中央仕切体７３Ａと分割中央仕切体７３Ｂのそれぞれの接合面には、連結結合させたときに互いに凹凸係合してずれないように、その中央部位にはロッド挿通孔７３ａの直径よりも大きな円形の凸係合面７３Ａａと円形の凹係合面７３Ｂａとが形成されている。そして、分割中央仕切体７３Ａの凸係合面７３Ａａと、分割中央仕切体７３Ｂの凹係合面７３Ｂａとが、凹凸係合することより連結結合されて、一体化した筒体７が形成されることになる。
【００６６】
筒体７の円筒状の外周側面には、円周方向に等間隔で筒体７の軸芯方向に向けて、分割筒体７Ａ，７Ｂを一体化して連結結合させる複数の連結長軸ボルト７５及び連結ボルト７５ｂが交互に取り付けられている。例えば、連結長軸ボルト７５と連結ボルト７５ｂは円周方向に４５度の角度ごとに交互に取り付けられている。このため、筒体７の両端及び中央仕切体７３の３カ所の外周側面には、連結長軸ボルト７５及び連結ボルト７５ｂが取り付けられるように鍔状に突起した円形側面の外周鍔状突起側面７Ａａ，７３Ａｂ，７３Ｂｂ，７Ｂａがそれぞれ形成されている。
【００６７】
筒体７の外周側面に突起形成された各外周鍔状突起側面７Ａａ，７３Ａｂ，７３Ｂｂ，７Ｂａの円形の外径は同一になっている。外周側面に突起形成された各外周鍔状突起側面７Ａａ，７３Ａｂ，７３Ｂｂ，７Ｂａには、円周方向に等間隔で、複数の連結用のボルト孔がそれぞれ形成されている。
【００６８】
筒体７の両端の外周側面に外周鍔状突起側面７Ａａ，７Ｂａが形成されている関係で、筒体７の両端に取り付けられる端体７１，７２の外周縁もこれら外周鍔状突起側面７Ａａ，７Ｂａに係合するために、外側に向けてその外径が広がり、端体７１，７２の外径は、外周鍔状突起側面７Ａａ，７Ｂａの外径と同一になるように形成されている。また、端体７１，７２の外周縁側にも円周方向に等間隔で、複数の連結用のボルト孔がそれぞれ形成されている。
【００６９】
このうち、複数の連結長軸ボルト７５は、これら端体７１の外周縁側、外周鍔状突起側面７Ａａ，７３Ａｂ，７３Ｂｂ，７Ｂａ、及び端体７２の外周縁側に、それぞれ形成された連結用のボルト孔を軸芯方向に平行に串差し状に貫通して、それぞれのボルト孔に各ナット７５ａで締め付けることで、分割筒体７Ａ，７Ｂをその軸芯方向に一体的に連結結合している。一方、連結ボルト７５ｂは、下部端体７１の外周縁側と下部分割筒体７Ａの外周鍔状突起側面７Ａａを、叉下部分割筒体７Ａの外周鍔状突起側面７３Ａｂと上部分割筒体７Ｂの外周鍔状突起側面７３Ｂｂを、叉上部分割筒体７Ｂの外周鍔状突起側面７Ｂａと上部端体７２の外周縁側を、それぞれの連結用のボルト孔に装着されて連結されている。そして、各連結ボルト７５ｂを各ナット７５ａで締め付けることで、各部材同士は筒体７の軸芯方向に一体的に連結結合されている。
【００７０】
上記ロッド８は上記筒体７の内部中心にその軸芯方向に向けて配置され、両端部が上記端体７１，７２に形成されたロッド挿通孔７１ｂ，７２ｂを挿通して筒体７の外部まで延びている。筒体７の内部のロッド８の外周側面には端体７１，７２寄りの２カ所にストッパー８１，８２が取り付けられている。ストッパー８１，８２は、上記中央仕切体７３を挟んで両側の筒体７の内部に位置する箇所に取り付けられている。ストッパー８１，８２は、筒体７の内径より小さい円形断面を有する厚みのある例えば円筒形部材から形成されている。
【００７１】
ロッド８の両端部側は、端体７１，７２の中央部位に形成されたロッド挿通孔７１ｂ，７２ｂを挿通してその先端は筒体７の外部まで延びている。ロッド挿通孔７１ｂ，７２ｂに挿通された状態で往復動自在に摺動するように取り付けられて支持されている。また、ロッド８の中間部側は、中央仕切体７３の中央部位に形成されたロッド挿通孔７３ａに挿通されていて、その挿通された状態で往復動自在に摺動するように取り付けられて支持されている。
【００７２】
ロッド８に取り付けられたストッパー８１，８２は、上記中央仕切体７３を挟んでロッド外周側８ａに相方に取り付けられた皿バネ９Ａ，９Ｂを、中央仕切体７３と協働として両側に支持する機能を果たす。また、ストッパー８１，８２は端体７１，７２に当接することでロッド８が過度に移動するのを阻止するメカストッパーの機能を果たし、皿バネ９Ａ，９Ｂに過度の負荷が作用して破損するのを未然に防いでいる。
【００７３】
ロッド８の両側に取り付けられたストッパー８１，８２の少なくとも一方は、螺子運動でロッド８の軸芯方向に進退移動自在に取り付けられている。このため、進退移動自在に取り付けられる側のロッド８の側周面には螺子山が形成されている。また、進退移動自在に取り付けられるストッパー８１，８２の何れか或いは双方は、ナット状になっていて、円筒内周面にも螺子山が形成されていて、螺子山が形成された側のロッド８の側周面に螺合して軸芯方向に進退移動できる構造になっている。ストッパー８１，８２の何れかがロッド８に固定して取り付けられる場合には、例えば螺子加工を施し固設される。
【００７４】
筒体７の両端体７１，７２のロッド挿通孔７１ｂ，７２ｂを挿通して外部に延びたロッド８の両端部には、調整式取付具７４，７６がロッド８の軸芯方向にその長さが調整可能に螺合されて取り付けられている。このため、ロッド８の両端部の先端側の外周側面には雄型の螺旋の螺子山が形成されている。ロッド８の先端側と雌雄係合する調整式取付具７４，７６には、円筒内周側面に雌型の螺子山が形成されている。
【００７５】
ロッド８の両先端側に螺合する調整式取付具７４，７６は例えばその先端側が半円形の丸みをおびた形状をしており、この調整式取付具７４，７６は筒体７の両端部を構造部材に取り付け連結するためのもので、このため、丸みを帯びた先端側の中央には連結孔７４ａ，７６ａがそれぞれ形成されている。
【００７６】
調整式取付具７４，７６が取り付けられる側の外部に延びたロッド８の外周側面と両端体７１，７２の外面の箇所には、必要に応じて、振動を軽減させたり、振幅を減少させたりする摩擦ダンパー７７が取り付けられる。
【００７７】
横置された筒体７の下部には、ベースプレート７８が取り付けられている。ベースプレート７８を取り付けることにより、複合型制震装置６は左右対称な構造にでき、あらゆるものに取り付けて左右の上下などの制震が可能となる。長尺にも対応可能となる。
【００７８】
筒体７の中央仕切体７３を挟んでロッド８の一方のロッド外周側８ａに取り付けられる皿バネ９Ａは、弾性バネ機能の他に減衰機能も兼ね備え、この弾性バネ機能と減衰機能の双方の働きで、構造部材に加わる引張力による振動エネルギーを吸収してその揺れを制御する機能を果たす。皿バネ９Ａは、ロッド外周側８ａに皿バネの傾斜向きが交互に逆向きになるように取り付けられている。これにより、振動を受けた場合において、圧力増加の曲線と圧力減少の曲線とは同じ曲線にならないヒステリシス減衰力が生じて、この減衰力で引張力による振動エネルギーを吸収する。
【００７９】
筒体７の中央仕切体７３を挟んでロッド８の他方のロッド外周側８ａに取り付けられる皿バネ９Ｂは、弾性バネ機能の他に減衰機能も兼ね備え、この弾性バネ機能と減衰機能の双方の働きで、構造部材に加わる圧縮力による振動エネルギーを吸収してその揺れを制御する機能を果たす。皿バネ９Ｂは、ロッド外周側８ａに皿バネの傾斜向きが交互に逆向きになるように取り付けられている。これにより、振動を受けた場合において、圧力増加の曲線と圧力減少の曲線とは同じ曲線にならないヒステリシス減衰力が生じて、この減衰力で圧縮力による振動エネルギーを吸収する。
【００８０】
すなわち、ヒステリシスでは、圧力増加の曲線は斜め直線に対してその上側の斜め凸状を描きながら増加していく。これに対し、圧力減少の曲線は斜め直線に対してその下側の斜め凹状を描きながら減少していく。この斜め直線に対する上側の斜め凸状曲線とその斜め直線に対する下側の斜め凹状曲線との差の分が減衰力となるのである。
【００８１】
なお、図３の例では、皿バネ９Ａ，９Ｂは、共に２枚重ねの５段の場合を示しているが、必要に応じて、皿バネ９の重ね枚数と段数を増減できるのは勿論である。図５は、皿バネ９の１〜４枚重ねの６段の場合である。これを変更することで、ヒステリシス減衰力も変わる。制震装置の設置箇所の状況に応じて、皿バネ９の重ね枚数と段数は適宜変更されるのは勿論である。
【００８２】
次に、上記発明を実施するための形態−２の構成に基づく複合型制震装置６の使用について以下説明する。
先ず、複合型制震装置６の各種の構造部材に取り付ける前に、筒体７のロッド外周側８ａに取り付けられる皿バネ９Ａ，９Ｂの初期荷重を取り付け場所の状況に応じて調整しながら、皿バネ９Ａ，９Ｂを弾性域に調整する。この調整は、ロッド８に取り付けられたストッパー８１，８２の何れか又は双方を、軸芯方向に進退移動させることで簡単に実現できる。つまり、これらのストッパー８１，８２はロッド８上で左右の何れかの方向に回すことで進退移動する。その後に、複合型制震装置６を構造部材に取り付ける。複合型制震装置６の取り付け例を図４（Ａ）〜（Ｈ）に示す。
【００８３】
図４（Ａ）は、上下の水平部材及び左右の垂直部材を補強するために対角線状に斜めに配置される斜め部材の例えば下部側に、複合型制震装置６を取り付ける場合の例である。
複合型制震装置６の例えば筒体７から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７６をその連結孔７６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、斜め部材の下部側に連結する。同様に筒体７の反対側から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７４をその連結孔７４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、垂直部材と水平部材との角部に取り付けられたブラケットに連結する。
これにより、複合型制震装置６は、斜め部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００８４】
図４（Ｂ）は、上下の水平部材及び左右の垂直部材を補強するために下向きにＶ字型の斜めに配置される２本の斜め部材の例えば上部側に、２基の複合型制震装置６を取り付ける場合の例である。
複合型制震装置６の例えば筒体７から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７６をその連結孔７６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、２本の斜め部材の上部側にそれぞれ連結する。同様に筒体７の反対側から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７４をその連結孔７４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、左右の垂直部材と上部水平部材との角部に取り付けられた各ブラケットにそれぞれ連結する。
これにより、複合型制震装置６は、２本の斜め部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００８５】
図４（Ｃ）は、上下の水平部材及び左右の垂直部材を補強するために、４カ所の水平部材と垂直部材との角部近くに、４基の複合型制震装置６を取り付ける場合の例である。
このうち２基の複合型制震装置６は上部の水平部材と左右の垂直部材を補強し、例えば筒体７から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７６をその連結孔７６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、上部水平部材の下部に下向きに左右に取り付けられたブラケットにそれぞれ連結する。同様に筒体７の反対側から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７４をその連結孔７４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、左右の垂直部材の内側の上側寄りに取り付けられた各ブラケットにそれぞれ連結する。
また、残りの２基の複合型制震装置６は下部の水平部材と左右の垂直部材を補強し、例えば筒体７から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７６をその連結孔７６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、下部水平部材の上部に上向きに左右に取り付けられたブラケットにそれぞれ連結する。同様に筒体７の反対側から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７４をその連結孔７４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、左右の垂直部材の内側の下側寄りに取り付けられた各ブラケットにそれぞれ連結する。
これにより、複合型制震装置６は、上下の水平部材及び左右の垂直部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００８６】
図４（Ｄ）は、上下の水平部材及び左右の垂直部材を補強するために下向きにＶ字型の斜めに配置される２本の斜め部材の下部が取り付けられるブラケットの左右に、２基の複合型制震装置６を取り付ける場合の例である。この例では左右の複合型制震装置６は、下部水平部材の上に配置された補助下部水平部材の上面に水平に横置されている。
このうち左側の複合型制震装置６は、例えば筒体７から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７６をその連結孔７６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、ブラケットの左側下部に連結する。同様に筒体７の反対側から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７４をその連結孔７４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、左側の垂直部材の内側下部に連結する。
また、右側の複合型制震装置６は、例えば筒体７から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７６をその連結孔７６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、ブラケットの右側下部に連結する。同様に筒体７の反対側から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７４をその連結孔７４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、右側の垂直部材の内側下部に連結する。
これにより、複合型制震装置６は、Ｖ字型の斜めに配置される２本の斜め部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００８７】
図４（Ｅ）は、橋梁を補強するために、橋梁の上部水平部材と複数の垂直部材との角部近くに、複数の複合型制震装置６を取り付ける場合の例である。
複合型制震装置６の例えば筒体７から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７６をその連結孔７６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、上部水平部材の下部に下向きに取り付けられたブラケットに連結する。同様に筒体７の反対側から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７４をその連結孔７４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、垂直部材の内側の上側寄りに取り付けられたブラケットに連結する。
これにより、複合型制震装置６は、橋梁の上部水平部材及び垂直部材に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００８８】
図４（Ｆ）は、設置された産業機械を補強するために、産業機械の下部と産業機械が設置される床面との間に、例えば２基の複合型制震装置６を取り付ける場合の例である。
複合型制震装置６の例えば筒体７から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７６をその連結孔７６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、産業機械の下部に下向きに取り付けられたブラケットに連結する。同様に筒体７の反対側から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７４をその連結孔７４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、床面に上向きに取り付けられたブラケットに連結する。
これにより、複合型制震装置６は、産業機械に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００８９】
図４（Ｇ）は、設置された配管を補強するために、支柱に支えられる配管の下部と配管が支柱を介して設置される床面との間に、例えば２基の複合型制震装置６を取り付ける場合の例である。
複合型制震装置６の例えば筒体７から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７６をその連結孔７６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、支柱が設置された近くの床面に上向きに取り付けられたブラケットに連結する。同様に筒体７の反対側から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７４をその連結孔７４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、支柱の近くの配管の下部に下向きに取り付けられたブラケットに連結する。
これにより、複合型制震装置６は、配管に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００９０】
図４（Ｈ）は、上向きに曲げられて設置された配管を補強するために、上向きの配管と上向きの配管のそばの垂直壁面との間に、例えば複合型制震装置６を取り付ける場合の例である。
複合型制震装置６の例えば筒体７から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７６をその連結孔７６ａを利用し、ピンやボルトなどによって、上向きの配管のそばの垂直壁面に取り付けられたブラケットに連結する。同様に筒体７の反対側から延びたロッド８の先端側の調整式取付具７４をその連結孔７４ａを利用し、ピンやボルトなどによって、垂直壁面の近くの配管の側面に取り付けられたブラケットに連結する。
これにより、複合型制震装置６は、配管に加わる圧縮力や引張力の振動エネルギーを、弾性域に調整された皿バネの復元力とヒステリシス減衰力で吸収してその揺れを制御する機能を果たす。
【００９１】
なお、この発明は上記発明を実施するための形態−１，２に限定されるものではなく、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００９２】
１    複合型制震装置
２    筒体
２Ａ  分割筒体
２Ａａ  外周鍔状突起側面
２Ｂ  分割筒体
２Ｂａ  外周鍔状突起側面
２１    端体
２１ａ  突起片
２１ｂ  ロッド挿入穴
２２    端体
２２ａ  突起片
２２ｂ  ロッド挿通孔
２３    中央仕切体
２３Ａ  分割中央仕切体
２３Ａａ  凸係合面
２３Ａｂ  外周鍔状突起側面
２３Ｂ  分割中央仕切体
２３Ｂａ  凹係合面
２３Ｂｂ  外周鍔状突起側面
２３ａ  ロッド挿通孔
２４    取付具
２４ａ  連結孔
２５    連結長軸ボルト
２５ａ  ナット
２５ｂ  連結ボルト
２６    調整式取付具
２６ａ  連結孔
２７    摩擦ダンパー
３    ロッド
３ａ  ロッド外周側
３１    ストッパー
３２    ストッパー
４    皿バネ
４Ａ  皿バネ
４Ｂ  皿バネ
６    複合型制震装置
７    筒体
７Ａ  分割筒体
７Ａａ  外周鍔状突起側面
７Ｂ  分割筒体
７Ｂａ  外周鍔状突起側面
７１    端体
７１ａ  突起片
７１ｂ  ロッド挿入穴
７２    端体
７２ａ  突起片
７２ｂ  ロッド挿通孔
７３    中央仕切体
７３Ａ  分割中央仕切体
７３Ａａ  凸係合面
７３Ａｂ  外周鍔状突起側面
７３Ｂ  分割中央仕切体
７３Ｂａ  凹係合面
７３Ｂｂ  外周鍔状突起側面
７３ａ  ロッド挿通孔
７４    調整式取付具
７４ａ  連結孔
７５    連結長軸ボルト
７５ａ  ナット
７５ｂ  連結ボルト
７６    調整式取付具
７６ａ  連結孔
７７    摩擦ダンパー
７８    ベースプレート
８    ロッド
８ａ  ロッド外周側
８１    ストッパー
８２    ストッパー
９    皿バネ
９Ａ  皿バネ
９Ｂ  皿バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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