(57)【要約】【課題】相対変位の方向に拘わらず良好な減衰機能が得られるコンパクトな減衰装置を提供する。【解決手段】２つの部材間に介装されて振動を減衰する減衰装置であって、所定方向に伸縮することにより前記振動のエネルギーを吸収し、前記２つの部材のうちの一方の部材に、前記所定方向における一方の端部が固定されたダンパーと、前記２つの部材のうちの他方の部材に固定され、前記ダンパーの前記所定方向における他方の端部を、当該ダンパーの伸縮方向と交差する方向の平面内における直交する２方向にスライド自在に保持する端部保持部材と、を備え、前記端部保持部材は、前記ダンパーの前記他方の端部と、前記他方の部材との間に、当該ダンパーの前記他方の端部の、前記直交する２方向への相対移動を許容するフラットローラーを備えている。【選択図】  図２
2011094707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの部材間に介装されて振動を減衰する減衰装置であって、
所定方向に伸縮することにより前記振動のエネルギーを吸収し、前記２つの部材のうちの一方の部材に、前記所定方向における一方の端部が固定されたダンパーと、
前記２つの部材のうちの他方の部材に固定され、前記ダンパーの前記所定方向における他方の端部を、当該ダンパーの伸縮方向と交差する方向の平面内における直交する２方向にスライド自在に保持する端部保持部材と、を備え、
前記端部保持部材は、前記ダンパーの前記他方の端部と、前記他方の部材との間に、当該ダンパーの前記他方の端部の、前記直交する２方向への相対移動を許容するフラットローラーを備えていることを特徴とする減衰装置。
【請求項２】
請求項１に記載の減衰装置であって、
前記ダンパーの前記他方の端部と前記端部保持部材とは、自在継手を介して接合されていることを特徴とする減衰装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の減衰装置であって、
前記端部保持部材は、左右方向に設けられた水平ガイドレールと、前記水平ガイドレールに嵌合された水平ガイド部と、前記水平ガイドレールと前記水平ガイド部との間に介在された前記フラットローラーと、を有する水平スライド機構と、
鉛直方向に設けられた鉛直ガイドレールと、前記鉛直ガイドレールに嵌合された鉛直ガイド部と、前記鉛直ガイドレールと前記鉛直ガイド部との間に介在された前記フラットローラーと、を有する鉛直スライド機構とが一体をなし、
前記水平スライド機構と前記鉛直スライド機構のうちの一方が、前記他方の部材に接合され、前記水平スライド機構と前記鉛直スライド機構のうちの他方側に前記ダンパーの前記他方の端部が接合されていることを特徴とする減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの部材間に介装されて振動を減衰する減衰装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの部材間に介装されて振動を減衰する減衰装置としては、ダンパーとしてシリンダーとピストンロッドを備えシリンダー内にオイルが充填されたオイルダンパーが知られている。シリンダーとピストンロッドとを備えたオイルダンパーは、２つの部材間に介装された配置においてシリンダーとピストンロッドとが相対変位する伸縮方向の振動を減衰させる。ところが、振動により２つの部材間に生じる相対変位は、必ずしもオイルダンパーが配置された方向と一致するとは限らない。オイルダンパーの配置された方向と相対変位の方向とが相違する場合には、減衰機能が良好に作用しない虞がある。このため、オイルダンパーの両端部と２つの部材との接合部は、それぞれオイルダンパーと部材との接合部が屈曲自在にピン結合されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、２つの部材間に備えられるオイルダンパーの両端部がそれぞれピン結合されていると、ダンパーの両端と２つの部材とにピンが係合される部位が設けられるため、２つの部材間の間隔が広がることにより、設置スペースや建物の敷地が必要以上に大きくなるという課題がある。  
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、相対変位の方向に拘わらず良好な減衰機能が得られるコンパクトな減衰装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
かかる目的を達成するために本発明の減衰装置は、２つの部材間に介装されて振動を減衰する減衰装置であって、所定方向に伸縮することにより前記振動のエネルギーを吸収し、前記２つの部材のうちの一方の部材に、前記所定方向における一方の端部が固定されたダンパーと、前記２つの部材のうちの他方の部材に固定され、前記ダンパーの前記所定方向における他方の端部を、当該ダンパーの伸縮方向と交差する方向の平面内における直交する２方向にスライド自在に保持する端部保持部材と、を備え、前記端部保持部材は、前記ダンパーの前記他方の端部と、前記他方の部材との間に、当該ダンパーの前記他方の端部の、前記直交する２方向への相対移動を許容するフラットローラーを備えていることを特徴とする減衰装置である。  
このような減衰装置によれば、所定方向に伸縮することにより振動のエネルギーを吸収するダンパーは、一方の端部が、振動により相対変位する２つの部材の一方の部材に固定され、他方の端部は、他方の部材との間に、ダンパーの他方の端部の、直交する２方向への相対移動を許容する端部保持部材を介して取り付けられているので、設置されたダンパーの伸縮方向と振動の方向とが相違しても、ダンパーの他方の端部側が直交する２方向に相対移動して、設置された姿勢を維持することが可能である。このため、振動の方向とダンパーが設置された状態における伸縮方向とが相違しても、良好に振動を減衰させることが可能である。
【０００５】
また、ダンパーの端部を、ダンパーの伸縮方向と交差する方向の平面内における直交する２方向にスライド自在に保持する端部保持部材は、ダンパーの他方の端部のみに設けられ、一方の端部は固定されているだけなので、ダンパーの両端がピン結合されている場合より、２つの部材の間隔を狭くすることが可能である。また、端部保持部材のスライドする機構としてフラットローラーが用いられているので、２つの部材の間隔をより狭くすることが可能である。このため、相対変位の方向に拘わらず良好な減衰機能が得られるコンパクトな減衰装置を提供することが可能である。
【０００６】
かかる減衰装置であって、前記ダンパーの前記他方の端部と前記端部保持部材とは、自在継手を介して接合されていることが望ましい。  
このような減衰装置によれば、振動による相対変位の方向と、ダンパーの伸縮方向とが相違して端部保持部材がスライドし始める際に、ダンパーの固定された端部側にかかる負荷を軽減することが可能である。
【０００７】
かかる減衰装置であって、前記端部保持部材は、左右方向に設けられた水平ガイドレールと、前記水平ガイドレールに嵌合された水平ガイド部と、前記水平ガイドレールと前記水平ガイド部との間に介在された前記フラットローラーと、を有する水平スライド機構と、鉛直方向に設けられた鉛直ガイドレールと、前記鉛直ガイドレールに嵌合された鉛直ガイド部と、前記鉛直ガイドレールと前記鉛直ガイド部との間に介在された前記フラットローラーと、を有する鉛直スライド機構とが一体をなし、前記水平スライド機構と前記鉛直スライド機構のうちの一方が、前記他方の部材に接合され、前記水平スライド機構と前記鉛直スライド機構のうちの他方側に前記ダンパーの前記他方の端部が接合されていることが望ましい。  
このような減衰装置によれば、水平スライド機構は、左右方向に設けられた水平ガイドレールと水平ガイド部との間にフラットローラーが介在されているので、水平ガイドレールと水平ガイド部との間を狭く保ちつつ、ダンパーの端部を左右方向に滑らかにスライドさせることが可能である。また、鉛直スライド機構は、鉛直方向に設けられた鉛直ガイドレールと鉛直ガイド部との間にフラットローラーが介在されているので、鉛直ガイドレールと鉛直ガイド部との間を狭く保ちつつ、ダンパーの端部を鉛直方向に滑らかにスライドさせることが可能である。
【０００８】
そして、水平スライド機構と鉛直スライド機構とが一体をなして、相対変位する２つの部材のうちの方の他方の部材と、水平スライド機構と鉛直スライド機構のうちの一方とが接合され、ダンパーの他方の端部とを有する鉛直スライド機構と水平スライド機構と鉛直スライド機構のうちの他方とが接合されているので、ダンパーが介在された２つの部材の間隔をより狭くしつつダンパーによる良好な減衰機能を得ることが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る減衰装置によれば、相対変位の方向に拘わらず良好な減衰機能が得られるコンパクトな減衰装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の減衰装置が設置された状態を示す断面図である。
【図２】ダンパーの他方の端部と基礎との間に設けられた端部保持部材を示す正面図である。
【図３】ダンパーの他方の端部と基礎との間に設けられた端部保持部材を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。  
図１は、本発明の減衰装置が設置された状態を示す断面図である。  
本実施形態の減衰装置１０は、図１に示すように、例えば、地上に建てられた建物１２と、基礎１４との間に介在されている。具体的には、地面を掘り下げてピット状に形成された基礎１４は、底部１４ａと、底部１４ａの周縁部にて鉛直に立ち上がった擁壁部１４ｂとを有している。建物１２は、基礎１４の底部１４ａに積層ゴム１６を介して支持されており、建物１２の基部１２ａと擁壁部１４ｂとの間には減衰装置１０が介在されている。また、減衰装置１０が設置される部位では、建物１２の基部１２ａと擁壁部１４ｂとがほぼ平行をなして対面するように形成されている。
【００１２】
減衰装置１０は、ダンパーとしてのオイルダンパー２２と、オイルダンパー２２と基礎１４との間に介在される端部保持部材３０とを有している。以下の説明においては、減衰装置１０が有するオイルダンパー２２が伸縮する方向を伸縮方向、伸縮方向と交差する平面内における直交する２方向のうち水平方向を左右方向、上下となる方向を上下方向として説明する。また減衰装置１０を構成する各部及び各部材は、単体の状態であっても、減衰装置１０が設置された状態にて伸縮方向、上下方向、左右方向等を特定して説明する。
【００１３】
オイルダンパー２２は、円筒形をなし内部にオイルが充填されたオイル室２３ａを備えたシリンダー部２３と、シリンダー部２３に軸線方向（「伸縮方向」に相当）に出入り自在に係合されたピストンロッド部２４とを有する。
【００１４】
シリンダー部２３は、ピストンロッド部２４と係合していない側の端が、建物１２の基部１２ａに、伸縮方向が基部１２ａの面とほぼ直交するように固定されている。このため、シリンダー部２３の、ピストンロッド部２４と係合していない側の端には、基部１２ａと接合されるフランジ２３ｂが設けられている。
【００１５】
ピストンロッド部２４のシリンダー部２３内にある一端にはピストン２５が設けられている。ピストン２５は、シリンダー部２３の内周面に内接し、シリンダー部２３の内部のオイル室２３ａを第１オイル室２３Ａと第２オイル室２３Ｂとに区画する。ピストン２５には、第１オイル室２３Ａと第２オイル室２３Ｂとを連通するオリフィス(不図示)が設けられており、ピストン２５の移動に伴って第１オイル室２３Ａ内及び第２オイル室２３Ｂ内のオイルが移動し、第１オイル室２３Ａと第２オイル室２３Ｂとの領域が変化する。
【００１６】
ピストンロッド部２４は、ピストン２５が設けられていない側の端が、擁壁部１４ｂとの間に端部保持部材３０を介して取り付けられている。このため、ピストンロッド部２４の、ピストン２５が設けられていない側の端には、擁壁部１４ｂに接合された端部保持部材３０と連結されるフランジ２４ａが設けられている。
【００１７】
図２は、ダンパーの他方の端部と基礎との間に設けられた端部保持部材を示す正面図である。図３は、ダンパーの他方の端部と基礎との間に設けられた端部保持部材を示す平面図である。
【００１８】
端部保持部材３０は、図２、図３に示すように、ピストンロッド部２４のフランジ２４ａと接合されるロッド側係合部３２と、擁壁部１４ｂ側に取り付けられてロッド側係合部３２と係合する擁壁側係合部を備えた鉛直スライド機構３３と、鉛直スライド機構３３と擁壁部１４ｂとの間に介在され上下に配して設けられた２つの水平スライド機構３７とを有し、２つの水平スライド機構３７は、１つのベース板３７ａに設けられている。２つの水平スライド機構３７の構成は同じなので、ここでは、一つの水平スライド機構について説明する。
【００１９】
水平スライド機構３７は、左右方向に沿って設けられベース板３７ａから建物１２の基部１２ａ側に向かって突出する水平ガイドレールとしての水平レール部３８と、水平レール部３８と嵌合し、水平レール部３８に沿ってスライド自在な水平ガイド部としての水平スライダー３９と、水平レール部３８と水平スライダー３９との間に介在されたフラットローラー４０とを有している。
【００２０】
水平レール部３８は、擁壁部１４ｂから突出された基端部３８ａと先端側にて基端部３８ａより上下方向の幅が広いレール本体部３８ｂとを有し、レール本体部３８ｂの断面形状はほぼ矩形状をなしている。水平スライダー３９は、矩形状の中空部材の一側部３９ａに長手方向に沿ってスリット３９ｂが形成された形状をなしている。そして、水平スライダー３９は、水平レール部３８の長手方向における一端側から、中空部分３９ｃの内側にレール本体部３８ｂを収容してスリット３９ｂから基端部３８ａが突出された状態で水平レール部３８と嵌合する。
【００２１】
水平レール部３８と水平スライダー３９とが嵌合した状態で、水平スライダー３９の中空部分３９ｃにおいて、スリット３９ｂと対向する内面３９ｄと、水平レール部３８のレール本体部３８ｂにおける基端部３８ａ側と反対側の面３８ｃとの間にフラットローラー４０が設けられている。また、水平スライダー３９のスリット３９ｂを形成し、水平レール部３８の基端部３８ａ側に向かって突出している部位の中空部分３９ｃ側の面３９ｅと、水平レール部３８のレール本体部３８ｂにおける基端部３８ａの両脇にてスリット３９ｂ側に向かう面３８ｃとの間にもフラットローラー４０が設けられている。
【００２２】
鉛直スライド機構３３は、水平スライダー３９と一体をなし、ほぼ鉛直方向に沿って配置されて基部１２ａ側に向かって突出する鉛直レール部３４と、鉛直レール部３４と嵌合し、鉛直レール部３４に沿ってスライド自在な鉛直スライダー３５と、鉛直レール部３４と鉛直スライダー３５との間に介在されたフラットローラー４０とを有している。
【００２３】
鉛直レール部３４は、２つの水平スライド機構３７が有する２つの水平スライダー３９における基部１２ａ側にボルトにて固定されたプレート部３４ａと、プレート部３４ａから突出された基端部３４ｂと先端側にて基端部３４ｂより左右方向の幅が広いレール本体部３４ｃとを有し、レール本体部３４ｃの断面形状はほぼ矩形状をなしている。鉛直スライダー３５は、矩形状の中空部材の一側部３５ａに上下方向に沿ってスリット３５ｂが形成された形状をなしている。そして、鉛直スライダー３５は、鉛直レール部３４の長手方向における一端側から、中空部分３５ｃの内側にレール本体部３４ｃを収容してスリット３５ｂから基端部３４ｂが突出された状態で鉛直レール部３４と嵌合する。
【００２４】
鉛直レール部３４と鉛直スライダー３５とが嵌合した状態で、鉛直スライダー３５の中空部分３５ｃにおいてスリット３５ｂと対向する内面３５ｄと、鉛直レール部３４のレール本体部３４ｃにおける基端部３４ｂが設けられている側と反対側の面３４ｄとの間にフラットローラー４０が設けられている。また、鉛直スライダー３５のスリット３５ｂを形成し、鉛直レール部３４の基端部３４ｂ側に向かって突出している部位の中空部分３５ｃ側の面３５ｇと、鉛直レール部３４のレール本体部３４ｃにおける基端部３４ｂの両脇にてスリット３５ｂ側に向かう面３４ｅとの間にもフラットローラー４０が設けられている。鉛直スライド機構３３に用いられるフラットローラー４０は、上方からばね４１にて吊り下げられている。
【００２５】
鉛直スライダー３５の基部１２ａ側には、鉛直レール部３４に嵌合された状態にて、鉛直レール部３４の左右方向における中央から振り分けられた位置に基部１２ａ側に突出する２つの突出支持部３５ｆが、左右方向に間隔を隔てて設けられている。２つの突出支持部３５ｆには、左右方向に貫通する貫通孔３５ｅが設けられており、後述するピン部３１ｂが挿入される。
【００２６】
ロッド側係合部３２は、ピストンロッド部２４のフランジ２４ａと連結される連結部３２ａと連結部から建物１２側に突出され、２つの突出支持部３５ｆ間に挿入される挿入突部３２ｂとを有している。挿入突部３２ｂには、左右方向に貫通しつつ、曲面に形成された曲面孔３２ｃを有している。曲面孔３２ｃ内には、球体の中心にピンが貫通された形状をなす突曲面部３１ａと２つのピン部３１ｂとを有する軸体３１が回動自在に収容されている。すなわち、ロッド側係合部３２は、曲面孔３２ｃに収容された軸体３１のピン部３１ｂが、鉛直スライダー３５が有する２つの突出支持部３５ｆの貫通孔３５ｅに支持され、突出支持部３５ｆと軸体３１とにより自在継手を構成している。
【００２７】
フラットローラー４０は、例えば鋼板４０ａに複数の孔部(不図示)を設け、各孔部にローラー４０ｂを、ローラー４０ｂの中心が鋼板４０ａの厚み方向における中央位置するように回動自在に支持させた部材である。このフラットローラー４０は、水平レール部３８と水平スライダー３９との間、及び、鉛直レール部３４と鉛直スライダー３５との間に挟まれて使用される。そして、水平スライド機構３７では、ローラー４０ｂの外周面が水平レール部３８及び水平スライダー３９と接触しつつ転動し、鉛直スライド機構３３では、ローラー４０ｂの外周面が鉛直レール部３４及び鉛直スライダー３５と接触しつつ転動する。このため、フラットローラー４０は、水平スライダー３９及び鉛直スライダー３５のスライドに伴って、水平スライダー３９及び鉛直スライダー３５のスライド量の半分だけ同じ方向に移動する。
【００２８】
減衰装置１０は、例えば地震等により基礎１４と建物１２とが相対変位した際に、相対変位における伸縮方向の変位により、オイルダンパー２２が伸縮して振動エネルギーを吸収することにより振動を減衰させる。ところが、基礎１４と建物１２との相対変位は、オイルダンパー２２の伸縮方向のみならず、左右方向及び上下方向にも生じる。このため、本減衰装置１０は、左右方向の相対変位を水平スライド機構３７にて、また、上下方向の相対変位を鉛直スライド機構３３にて、オイルダンパー２２のピストンロッド部２４側の端部を移動させることにより、オイルダンパー２２の姿勢を維持させて、オイルダンパー２２が確実に直線運動するように構成されている。
【００２９】
本実施形態の減衰装置１０によれば、所定方向に伸縮することにより振動のエネルギーを吸収するオイルダンパー２２は、一方の端部であるシリンダー部２３側の端部が、振動により相対変位する２つの部材である基礎１４と建物１２のうちの建物１２側に固定され、他方の端部であるピストンロッド部２４側の端部は、基礎１４との間に、オイルダンパー２２のピストンロッド部２４側の端部の、左右方向及び上下方向への相対移動を許容する端部保持部材３０を介して取り付けられているので、設置されたオイルダンパー２２の伸縮方向と振動の方向とが相違しても、オイルダンパー２２のピストンロッド部２４側の端部側が左右方向及び上下方向に相対移動してオイルダンパー２２は、設置された姿勢が維持される。このため、振動の方向とオイルダンパー２２が設置された状態における伸縮方向とが相違しても、一定の減衰性能を発揮させることが可能である。
【００３０】
また、オイルダンパー２２のピストンロッド部２４側を、オイルダンパー２２の伸縮方向と交差する方向の平面内における直交する左右方向及び上下方向にスライド自在に保持する端部保持部材３０は、オイルダンパー２２のピストンロッド部２４側の端部のみに設けられ、シリンダー部２３側の端部は固定されているだけなので、オイルダンパー２２の両端がピン結合されている場合より、建物１２と基礎１４との間隔を狭くすることが可能である。また、端部保持部材３０の水平スライド機構３７及び鉛直スライド機構３３にフラットローラー４０が用いられているので、基礎１４と建物１２との間隔をより狭くすることが可能である。このため、相対変位の方向に拘わらず良好な減衰機能が得られるコンパクトな減衰装置１０を提供することが可能である。
【００３１】
また、ピストンロッド部２４と鉛直スライド機構３３との間に自在継手を備えることにより、振動による相対変位の方向と、オイルダンパー２２の伸縮方向とが相違して端部保持部材３０がスライドし始める際に、オイルダンパー２２の固定された端部側にかかる負荷を軽減することが可能である。
【００３２】
また、水平スライド機構３７は、左右方向に設けられた水平レール部３８と水平スライダー３９との間にフラットローラー４０が介在されているので、水平レール部３８と水平スライダー３９との間を狭く保ちつつ、オイルダンパー２２のピストンロッド部２４側の端部を左右方向に滑らかにスライドさせることが可能である。また、鉛直スライド機構３３は、鉛直方向に設けられた鉛直レール部３４と鉛直スライダー３５との間にフラットローラー４０が介在されているので、鉛直レール部３４と鉛直スライダー３５との間を狭く保ちつつ、オイルダンパー２２の端部を鉛直方向に滑らかにスライドさせることが可能である。
【００３３】
そして、水平スライド機構３７と鉛直スライド機構３３とが一体をなして、水平スライド機構３７が基礎１４に接合され、鉛直スライド機構３３がオイルダンパー２２に接合されているので、オイルダンパー２２が介在された基礎１４と建物１２との間隔をより狭くしつつオイルダンパー２２による良好な減衰機能を得ることが可能である。
【００３４】
上記実施形態においては、ダンパーをオイルダンパー２２としたが、粘性流体や磁性流体を用いたダンパーや、摩擦ダンパーなど、所定方向に伸縮して振動エネルギーを吸収するダンパーであれば構わない。
【００３５】
また、減衰装置１０を基礎と建物との間に介在させた例について説明したが、これに限る物ではなく、例えば、基台と展示台などの間に介在させても構わない。
【００３６】
また、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３７】
１０  減衰装置、１２  建物、１２ａ  基部、１４  基礎、
１４ａ  底部、１４ｂ  擁壁部、１６  積層ゴム、２２  オイルダンパー、
２３  シリンダー部、２３Ａ  第１オイル室、２３Ｂ  第２オイル室、
２３ａ  オイル室、２３ｂ  フランジ、２４  ピストンロッド部、
２４ａ  フランジ、２５  ピストン、３０  端部保持部材、３１  軸体、
３１ａ  突曲面部、３１ｂ  ピン部、３２  ロッド側係合部、
３２ａ  連結部、３２ｂ  挿入突部、３２ｃ  曲面孔、
３３  鉛直スライド機構、３４  鉛直レール部、３４ａ  プレート部、
３４ｂ  基端部、３４ｃ  レール本体部、３４ｄ  基端部と反対側の面、
３４ｅ  スリット側に向かう面、３５  鉛直スライダー、３５ａ  一側部、
３５ｂ  スリット、３５ｃ  中空部分、３５ｄ  内面、３５ｅ  貫通孔、
３５ｆ  突出支持部、３５ｇ  中空部分側の面、３７  水平スライド機構、
３７ａ  ベース板、３８  水平レール部、３８ａ  基端部、
３８ｂ  レール本体部、３８ｃ  基端部と反対側の面、
３８ｄ  スリット側に向かう面、３９  水平スライダー、３９ａ  一側部、
３９ｂ  スリット、３９ｃ  中空部分、３９ｄ  内面、３９ｅ  中空部分側の面、
４０  フラットローラー、４０ａ  鋼板、４０ｂ  ローラー
４１  ばね、４４  ボルト
【図１】
2011094707.tif 000003
【図２】
2011094707.tif 000004
【図３】
2011094707.tif 000005