(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部建造体と建造物との間に、ダンパーの両端部を回転ブラケットで連結して相互の振動を抑制する制振装置において、
前記回転ブラケットは、前記ダンパーの端部に設けた２枚のリブ板の空間に厚さ方向を嵌合し、前記下部建造体に設けた２枚のリブ板の空間に幅方向を嵌合したブラケット本体と、
このブラケット本体の厚さ方向と前記ダンパーの端部に設けた２枚のリブ板を貫通する第１軸孔に回転自在に嵌合した１本の第１軸体と、
前記下部建造体に設けた２枚のリブ板から前記ブラケット本体の幅方向であって前記第１軸孔と直交し前記下部建造体のブラケットの両側部途中まで穿設した第２軸孔に回転自在に嵌合した２本の第２軸体とからなり、
この第２軸体は、前記下部建造体に設けたリブ板の第２軸孔に嵌合する大径部と、前記ブラケット本体の第２軸孔に嵌合する中径部との段を有する軸からなり、
前記ダンパーの他端部と建造物の連結部における回転ブラケットも同様に構成したことを特徴とする制振装置。
【請求項２】
第２軸体は、下部建造体に設けたリブ板に嵌合する大径部と、ブラケット本体に嵌合する中径部に加え、前記ブラケット本体に螺合する小径ねじ部との３段の軸からなり、前記ダンパーの他端部と建造物の連結部における回転ブラケットも同様に構成したことを特徴とする請求項１記載の制振装置。
【請求項３】
ブラケット本体は、肉厚の８角柱体としたことを特徴とする請求項１又は２記載の制振装置。
【請求項４】
第１軸体の両端部は、それぞれのリブ板の外側面に押え板をあてがいボルトで固定して抜け止めとし、それぞれの第２軸体の一端部は、リブ板の外側面に押え板をあてがいボルトで固定して抜け止めとしたことを特徴と請求項１、２又は３記載の制振装置。
【請求項５】
第１軸孔と第２軸孔のそれぞれの内周にすべり軸受けを介在して第１軸体と第２軸体を嵌合したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の通行時、地震発生時などに橋脚などの下部建造体と橋桁などの重量物との間の衝撃を吸収したり、位置ずれを防止したりするために取り付けられる制振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋脚などの下部建造体１１とこの下部建造体１１の上に載せられている橋桁などの建造物１０との間には、車両通行時や地震等による振動や位置ずれを吸収するために図６に示すようなダンパー１２が取り付けられる（特許文献１）。
この特許文献１によれば、図６（ａ）又は（ｂ）に示すように、下部建造体１１の上に支承シュー（図示せず）を介在して建造物１０を取り付けた場合において、下部建造体１１と建造物１０との間には、車両による振動や地震による振動などの衝撃を吸収して事故、破壊等を可能な限り減少させるために、下部建造体１１側のブラケット５１と建造物１０側のブラケット５１とによってダンパー１２が連結される。
【０００３】
特に、地震の震動は、鉛直方向、水平方向、斜め方向、これらの複合した方向など、あらゆる方向に発生する。また、変位量も大きい。そのため、これらのあらゆる方向に速やかに応答可能な制振装置が望まれる。
図６（ａ）に示すものは、ダンパー１２を下部建造体１１側と建造物１０との間に下部ブラケット５０と上部ブラケット５１で取り付ける場合において、上部ブラケット５１は、建造物１０側のベースプレート１３ａに２個のリブプレート１４ａを所定間隔で一体に取り付け、これらのリブプレート１４ａの間に支持軸１５ａを垂直に取り付け、また、ダンパー１２の一端部に固定的に設けたガセットプレート１６ａに球面軸受１７ａを取り付け、この球面軸受１７ａに前記第１支持軸１５ａを嵌合する。同様に、下部建造体１１側の下部ブラケット５０は、ベースプレート１３ｂに２個のリブプレート１４ｂを所定間隔で一体に取り付け、前記リブプレート１４ｂの間に支持軸１５ｂを垂直に取り付け、また、ダンパー１２の一端部に固定的に設けたガセットプレート１６ｂに球面軸受１７ｂを取り付け、この球面軸受１７ｂに前記第１支持軸１５ｂを嵌合する。
このような構成により、上下の支持軸１５ａと１５ｂに直交する面内だけでなく、上下の球面軸受１７ａと１７ｂの球面による許容調心角度の範囲内で全方向に対応できる。
【０００４】
図６（ｂ）に示すものは、図６（ａ）に示す上下の球面軸受１７ａと１７ｂに代えて、上下の支持軸１５ａと１５ｂに離れた位置で直交する第２支持軸１８ａと１８ｂを設けた例を示している。さらに詳しくは、リブプレート１４ａの間に第１支持軸１５ａを垂直に取り付け、この第１支持軸１５ａに嵌合した軸受１９ａにガセットプレート２０ａを垂下し、このガセットプレート２０ａと、ダンパー１２の一端部のガセットプレート１６ａとを、前記第１支持軸１５ａと直交する第２支持軸１８ａで連結したものである。下部建造体１１側も同様の構成である。
このような構成により、第１支持軸１５ａと第１支持軸１５ｂに直交する面内と、第２支持軸１８ａと第２支持軸１８ｂに直交する面内が複合して全方向に対応できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２９９０７８号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６（ａ）に示す支持軸１５と球面軸受１７を使用したものは、特に、球面軸受１７が精密な構造であるため、巨大な衝撃を受けると破壊の恐れがあること、球面軸受１７は、許容調心角度が５〜６度程度に設定されているため、大きな変位には対応できない。ピン径が大きくなると、１０度程度のものもあるが、ピン径を大きくして回転角を大きくすると、球面軸受１７もそれだけ大きくなり、それを受けるブラケット等が大きくなり、特に、橋脚と橋桁との間のような取り付け空間に制限のある場合には、使用することができない。
また、許容調心角度が小さく、大きな位置ずれには対応できないため、ダンパー１２を設置するだけでは、落橋防止効果が得られず、図６（ｃ）に示すように、建造物１０と下部建造体１１との間に、下部ブラケット５０と上部ブラケット５１に、たるみを持たせたケーブル５２で連結した落橋防止装置を取り付けておくことにより、ケーブル５２のたるみが直線になる分だけの変位量でとどめて建造物１０の落橋を防止していた。
【０００７】
図６（ｂ）に示す第１支持軸１５と第２支持軸１８が距離を持って取り付けられる例では、ダンパー１２の一端部のブラケットからダンパー１２の他端部のブラケットまでの長さが長くなり、構造的に大型になるため、下部建造体１１と建造物１０との間隔の大きなものにしか使用することができない。さらに、第１支持軸１５を支点とする負荷と、第２支持軸１８を支点とする負荷が距離を置いてかかるので、ダンパー１２の円滑な制振効果が発揮されないなどの問題があった。
【０００８】
本発明は、全方向で大きな角度の変化に追随でき、かつ、コンパクトな構造で、大きな負荷にも耐えることのできる制振装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、下部建造体１１と建造物１０との間に、ダンパー２１の両端部を回転ブラケット２２で連結して相互の振動を抑制する制振装置において、前記回転ブラケット２２は、ダンパー２１の一端部に設けた２枚のリブ板３５の空間３６にブラケット本体２３の厚さ方向を嵌合し、これらリブ板３５とブラケット本体２３を直交して穿設した第１軸孔２７に第１軸体２４を回転自在に嵌合し、前記下部建造体１１に取り付けられるベース板３１を介して設けた２枚のリブ板３２の空間３３に、前記ブラケット本体２３の幅方向を嵌合し、前記ブラケット本体２３における第１軸体２４と同一軸上で直交した方向に穿設した第２軸孔２８に第２軸体２５を回転自在に嵌合し、ダンパー２１の他端部と建造物１０の連結部における回転ブラケット２２も同様に構成する。
【００１０】
ブラケット本体２３は、８角柱形状をなし、このブラケット本体２３の上下面を貫通して第１軸孔２７を穿設し、この第１軸孔２７に直交したブラケット本体２３の両側部の途中までそれぞれ第２軸孔２８を穿設し、前記第１軸孔２７には、１本の第１軸体２４を嵌合し、前記第２軸孔２８には、それぞれ１本ずつの第２軸体２５を嵌合する。
【００１１】
第１軸体２４は、両側のリブ板３５とブラケット本体２３を貫通して嵌合し、それぞれのリブ板３５の外側面に押え板２９をあてがいボルト３０で固定して抜け止めとし、第２軸体２５は、リブ板３２の第２軸孔２８からブラケット本体２３の第２軸孔２８ａに第２軸体２５を挿入嵌合し、リブ板３２の外側面に押え板２９をあてがいボルト３０で固定して抜け止めとする。
【００１２】
第１軸孔２７と第２軸孔２８の内周にすべり軸受け２６を介在して第１軸体２４と第２軸体２５を嵌合する。
【００１３】
第２軸体２５は、リブ板３２に嵌合する大径部２５ａと、ブラケット本体２３に嵌合する中径部２５ｂと、ブラケット２３に螺合する小径ねじ部２５ｃとからなる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明は、
下部建造体と建造物との間に、ダンパーの両端部を回転ブラケットで連結して相互の振動を抑制する制振装置において、
前記回転ブラケットは、前記ダンパーの端部に設けた２枚のリブ板の空間に厚さ方向を嵌合し、前記下部建造体に設けた２枚のリブ板の空間に幅方向を嵌合したブラケット本体と、
このブラケット本体の厚さ方向と前記ダンパーの端部に設けた２枚のリブ板を貫通する第１軸孔に回転自在に嵌合した１本の第１軸体と、
前記下部建造体に設けた２枚のリブ板から前記ブラケット本体の幅方向であって前記第１軸孔と直交し前記下部建造体のブラケットの両側部途中まで穿設した第２軸孔に回転自在に嵌合した２本の第２軸体とからなり、
この第２軸体は、前記下部建造体に設けたリブ板の第２軸孔に嵌合する大径部と、前記ブラケット本体の第２軸孔に嵌合する中径部との段を有する軸からなり、
前記ダンパーの他端部と建造物の連結部における回転ブラケットも同様に構成したので、
従来に比較して大きな回転角の変位に対応することができ、また、構造が簡単であり、大きな衝撃に対応することができる。さらに、大きな回転角度に対応できるので、従来用いられていた落橋防止装置の動作を兼用して落橋を防止することができる。第１軸体と第２軸体が同一軸線上で交差しているので、いずれの方向にもダンパーの円滑な制振作用が行われコンパクトな形状に出来る。
また、第２軸体は、リブ板に嵌合する大径部と、ブラケット本体に嵌合する中径部との段を有する軸からなるので、第２軸体がブラケット本体に嵌合する部分が中径部であり、ブラケット本体における軸受け部分をできるだけ小さくしてブラケット本体の大きさを小さくできる。荷重を受ける部分は、リブ板に嵌合する大径部で振動等を受けて破壊を防止しながら、ダンパーの一端部のブラケットからダンパーの他端部のブラケットまでの長さを短くでき、下部建造体と建造物との間隔の小さなものに使用することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、
第２軸体は、下部建造体に設けたリブ板に嵌合する大径部と、ブラケット本体に嵌合する中径部に加え、前記ブラケット本体に螺合する小径ねじ部との３段の軸からなり、前記ダンパーの他端部と建造物の連結部における回転ブラケットも同様に構成したので、
第２軸体がブラケット本体に嵌合する部分が中径部とリブ板に螺合する小径ねじ部であり、ブラケット本体における軸受け部分をできるだけ小さくしてブラケット本体の大きさを小さくしながら、小径ねじ部でブラケット本体に確実に固定できる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、
ブラケット本体は、肉厚の８角柱体としたので、
上下面の中心部を貫通して第１軸孔が穿設され、また、この第１軸孔と同軸の第１軸孔が前記リブ板にも穿設され、前記ブラケット本体の上下端面には、前記第１軸孔と同一軸上で直交し、かつ、途中位置まで第２軸体の取り付け用の第２軸孔が穿設され、この第２軸孔と同軸に、前記リブ板には、第２軸孔が穿設される。
【００１７】
請求項４記載の発明は、
第１軸体の両端部は、それぞれのリブ板の外側面に押え板をあてがいボルトで固定して抜け止めとし、それぞれの第２軸体の一端部は、リブ板の外側面に押え板をあてがいボルトで固定して抜け止めとしたので、
回転部分の構成を小型化できる。
【００１８】
請求項５の発明は、
第１軸孔と第２軸孔のそれぞれの内周にすべり軸受けを介在して第１軸体と第２軸体を嵌合したので、
低摩擦となり変位に対する応答が円滑になる。従って、何時発生するか予測できない地震等の震動に確実に応答できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による制振装置の実施例１を示すもので、Ａ点からＢ点に変位した状態を示す正面図である。
【図２】図１においてＡ点からＣ点に変位した状態を示す平面図である。
【図３】本発明の制振装置に使用した回転ブラケットの平面断面図である。
【図４】本発明の制振装置に使用した回転ブラケットの正面から見た正面断面図である。
【図５】本発明の制振装置に使用した回転ブラケットの側面から見た側面断面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ従来の制振装置の異なる例を示した断面図、（ｃ）は、従来の落橋防止装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の制振装置は、下部建造体１１と建造物１０との間に、ダンパー２１の両端部を回転ブラケット２２で連結して相互の振動を抑制する制振装置において、前記回転ブラケット２２は、ダンパー２１の一端部に設けた２枚のリブ板３５の空間３６にブラケット本体２３の厚さ方向を嵌合し、これらリブ板３５とブラケット本体２３を直交して穿設した第１軸孔２７に第１軸体２４を回転自在に嵌合し、前記下部建造体１１に設けた２枚のリブ板３２の空間３３に前記ブラケット本体２３の幅方向を嵌合し、前記ブラケット本体２３における第１軸体２４と同一軸上で直交した方向に穿設した第２軸孔２８に第２軸体２５を回転自在に嵌合し、ダンパー２１の他端部と建造物１０の連結部における回転ブラケット２２も同様に構成する。
【００２１】
ブラケット本体２３は、８角柱形状をなし、このブラケット本体２３の上下面を貫通して第１軸孔２７を穿設し、この第１軸孔２７に直交したブラケット本体２３の両側部の途中までそれぞれ第２軸孔２８を穿設し、前記第１軸孔２７には、１本の第１軸体２４を嵌合し、前記第２軸孔２８には、それぞれ１本ずつの第２軸体２５を嵌合する。
【００２２】
第１軸体２４は、両側のリブ板３５とブラケット本体２３を貫通して嵌合し、それぞれのリブ板３５の外側面に押え板２９をあてがいボルト３０で固定して抜け止めとし、第２軸体２５は、リブ板３２の第２軸孔２８からブラケット本体２３の第２軸孔２８ａに第２軸体２５を挿入嵌合し、リブ板３２の外側面に押え板２９をあてがいボルト３０で固定する。
【００２３】
第１軸孔２７と第２軸孔２８の内周に、すべり軸受け２６を介在して第１軸体２４と第２軸体２５を嵌合する。前記すべり軸受け２６は、高荷重（例えば、１３７ＭＰａ）で使用できる無潤滑すべり軸受けで、広い温度範囲（−２００℃〜＋２６０℃）に使用でき、板圧が薄い（１．０〜２．５ｍｍ）ためコンパクトになり、摩擦係数（μ＝０．０４〜０．２０）か小さく、摩耗が少なく長時間の運転ができるものが使用される。
このすべり軸受けを介在することにより、低摩擦となり変位に対する応答が円滑になり、何時発生するか予測できない地震等の震動に確実に応答できる。
【００２４】
第２軸体２５は、リブ板３２に嵌合する大径部２５ａと、ブラケット本体２３に嵌合する中径部２５ｂと、リブ板３２に螺合する小径ねじ部２５ｃとからなる。このような構成とすることにより、第２軸体２５がブラケット本体２３に嵌合する部分が中径部２５ａとリブ板３２に螺合する小径ねじ部２５ｃであり、ブラケット本体２３における軸受け部分をできるだけ小さくしてブラケット本体２３の大きさを小さくしながら、小径ねじ部２５ｃでブラケット本体２３に確実に固定できる。そのため、荷重を受ける部分は、リブ板３２に嵌合する大径部２５ａで振動等を受けて破壊を防止しながら、ダンパー２１の一端部のブラケット２２からダンパー２１の他端部のブラケット２２までの長さを短くでき、下部建造体と建造物との間隔の小さなものに使用することができる。
【実施例１】
【００２５】
図１及び図２において、１１は、橋脚などの下部建造体で、この下部建造体１１の上には、支承シュー（図示せず）を介在して橋桁などの建造物１０が載せられている。これらの下部建造体１１と建造物１０との間は、両端の回転ブラケット２２によってダンパー２１が連結され、車両の通過による振動や地震時の振動を吸収して建造物１０の落下や破壊を防止している。前記ダンパー２１は、油圧式、摩擦式などからなるものが用いられる。
【００２６】
前記回転ブラケット２２は、本発明特有の構成であり、ＸＹ軸の方向に回転可能で、コンパクトで、さらに堅牢に構成されている。
図３〜図５に基づき詳細に説明する。なお、この回転ブラケット２２は、ダンパー２１の一端部を下部建造体１１側に連結するものと、ダンパー２１の他端部を建造物１０に連結するものは同一構成であるから、下部建造体１１側の連結に用いられた回転ブラケット２２について説明する。
前記ダンパー２１の一端部には、ベース板３４が固定的に設けられ、このベース板３４に２枚のリブ板３５が後述するブラケット本体２３の厚さ分の空間３６を持って平行に固着されている。また、下部建造体１１側にもベース板３１が複数本のボルト等で固定的に設けられ、このベース板３１に２枚のリブ板３２がブラケット本体２３の縦方向に嵌め込み可能な空間３３を持って平行に固着されている。前記リブ板３２は、補強板３７で補強されている。
【００２７】
前記ブラケット本体２３は、金属製で、肉厚の８角柱体をなし、上下面の中心部を貫通して第１軸孔２７が穿設されている。また、この第１軸孔２７と同軸の第１軸孔２７ａが前記リブ板３５にも穿設されている。
前記ブラケット本体２３の上下端面には、前記第１軸孔２７と同一軸上で直交し、かつ、途中位置まで第２軸体２５の取り付け用の第２軸孔２８ａが穿設されている。この第２軸孔２８ａと同軸に、前記リブ板３２には、第２軸孔２８が穿設されている。
【００２８】
前記ブラケット本体２３の第１軸孔２７には、回転を円滑にするためのすべり軸受け２６を介して第１軸体２４を嵌合し、この第１軸体２４の両端突出部は２枚のリブ板３５の第１軸孔２７ａに嵌合し、第１軸体２４の両端面をリブ板３５の外側面と一致させ、この端面に押え板２９をあてがいボルト３０でリブ板３５に取り付けて抜け防止とする。
前記第２軸孔２８に嵌合される第２軸体２５は、大径部２５ａと中径部２５ｂと小径ねじ部２５ｃとの３段の軸からなり、大径部２５ａは、前記リブ板３２に穿設された第２軸孔２８にすべり軸受け２６を介して嵌合され、中径部２５ｂは、ブラケット本体２３の第２軸孔２８ａに嵌合され、小径ねじ部２５ｃは、ブラケット本体２３の内部でねじ込み固定される。この第２軸体２５の大径部２５ａは、２枚のリブ板３２の前記第２軸孔２８に嵌合し、大径部２５ａの両端面をリブ板３２の外側面と一致させ、この端面に押え板２９をあてがいボルト３０でリブ板３２に取り付けて抜け防止とする。
【００２９】
以上のように構成された各部品の組み立て順序は、ダンパー２１の端部の２枚のリブ板３５の空間３６に、ブラケット本体２３を厚さ方向に嵌合する。このブラケット本体２３の第１軸孔２７と２枚のリブ板３５の第１軸孔２７ａとを同軸となるように一致させ、外側にすべり軸受け２６を被せた第１軸体２４を挿入する。２枚のリブ板３５の外側面にそれぞれ押え板２９をあてがいボルト３０で固定する。
ダンパー２１に固定したブラケット本体２３を縦向きにして２枚のリブ板３２の間に嵌合し、リブ板３２の第２軸孔２８に外側から第２軸体２５を挿入する。第２軸体２５の小径ねじ部２５ｃが先に挿入され、中径部２５ｂがブラケット本体２３の第２軸孔２８ａに
嵌め込まれ、最後に、すべり軸受け２６を被せた大径部２５ａがリブ板３２の第２軸孔２８に嵌め込まれる。さらに先端部の小径ねじ部２５ｃがブラケット本体２３の内部に螺合して固定される。この第２軸体２５の外側面には、押え板２９をあてがいボルト３０で固定する。ブラケット本体２３の反対面にも同様にして第２軸体２５を嵌め込み、押え板２９をあてがいボルト３０で固定する。
以上のようにしてダンパー２１の一端部を下部建造体１１側に回転ブラケット２２を介在して連結する。
同様にして、ダンパー２１の他端部を建造物１０側に回転ブラケット２２を介在して連結する。
【００３０】
図１に示すように、下部建造体１１と建造物１０の相互の位置がＡ点からＢ点に垂直方向に変位したものとすると、本発明による回転ブラケット２２が第１軸体２４を中心とした回転により角度αの範囲内で追随する。この角度αは、リブ板３５とリブ板３２が接触する位置で決まり、本実施例では、±１５度であった。この角度αは、回転ブラケット２２の機械的強度を勘案すればさらに大きくすることも可能である。
【００３１】
図２に示すように、下部建造体１１と建造物１０の相互の位置がＡ点からＣ点に水平方向に移動したものとすると、本発明による回転ブラケット２２が第２軸体２５を中心とした回転により角度βの範囲内で追随する。この角度βは、ダンパー２１が下部建造体１１のベース板３１やリブ板３２に接触する位置で決まり、本実施例では、±９０度であった。
【００３２】
下部建造体１１と建造物１０の変位は、図１では鉛直方向とし、図２では水平方向としたが、実際は、鉛直方向と水平方向が同時に変位するので、３次元の変位に追随することができる。
【００３３】
ブラケット本体は、８角柱形状に限らず四角形、楕円形、円形などの形状でも良い。
【符号の説明】
【００３４】
１０…建造物、１１…下部建造体、１２…ダンパー、１３…ベースプレート、１４…リブプレート、１５…第１支持軸、１６…ガセットプレート、１７…球面軸受、１８…第２支持軸、１９…軸受、２０…ガセットプレート、２１…ダンパー、２２…回転ブラケット、２３…ブラケット本体、２４…第１軸体、２５…第２軸体２、２６…すべり軸受け、２７…第１軸孔、２８…第２軸孔、２９…押え板、３０…ボルト、３１…ベース板、３２…リブ板、３３…空間、３４…ベース板、３５…リブ板、３６…空間、３７…補強板、５０…下部ブラケット、５１…上部ブラケット、５２…ケーブル。
【図１】
0006007153.tif 000002
【図２】
0006007153.tif 000003
【図３】
0006007153.tif 000004
【図４】
0006007153.tif 000005
【図５】
0006007153.tif 000006
【図６】
0006007153.tif 000007