(57)【要約】【課題】ラック状格納棚の制振用コネクタ等の回転変位が生じる位置に好適に適用される複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーを提供する。【解決手段】管状弾塑性部材２と、管状弾塑性部材２の両端に固定された２つの取付部材３、４と、管状弾塑性部材２の略中心に通して取付部材３、４との交点に形成された第１、第２の回転軸支点５ａ、５ｂで両端支持された回転軸５とで構成された弾塑性型回転制振用ダンパー１における少なくとも一方の取付部材３の外側に剛性部材６が固定して設けられ、回転軸５の延長部分が剛性部材６を貫通した交点部位が第３の回転軸支点５ｃとして形成されている構成の弾塑性型回転制振用ダンパー１が少なくとも２個、各々の回転軸５、５が共通の中心線上に位置する配置で並列に組み合わされ、２個の弾塑性型回転制振用ダンパー１、１、それぞれの２つの取付部材３、４が、２つのコネクタビーム８、９と別々に接合されている。【選択図】図６
2007211986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管等の管状弾塑性部材と、該管状弾塑性部材の両端に溶接等で固定された２つの取付部材と、前記管状弾塑性部材の略中心に通し前記両端の取付部材との交点に形成された第１、第２の回転軸支点で両端支持された回転軸とで構成され、前記２つの取付部材の相対的な回転に伴い前記管状弾塑性部材に生起するねじれ変形による弾塑性挙動により振動エネルギーを吸収させる弾塑性型回転制振用ダンパーにおける少なくとも一方の取付部材の外側であって、同取付部材から回転軸の軸線方向外側へ距離をあけた位置に剛性部材が溶接等により固定して設けられ、前記回転軸の延長部分が前記剛性部材を貫通した交点部位が第３の回転軸支点として形成され同回転軸が支持されている構成の弾塑性型回転制振用ダンパーが少なくとも２個、各々の回転軸が共通の中心線上に位置する配置で並列に組み合わされ、前記２個の弾塑性型回転制振用ダンパーそれぞれの２つの取付部材が、隣接する構造物の角変形を吸収する制振用コネクタを構成する２つのコネクタビームと別々に接合されていることを特徴とする、複合型の弾塑性型回転制振用ダンパー。
【請求項２】
２つのコネクタビームのうち一方のコネクタビームはＨ型鋼とされ、２個の弾塑性型回転制振用ダンパーのそれぞれを構成する２つの取付部材の一方は前記Ｈ型鋼のフランジとウエブが形成する２つの凹部内に嵌め込み接合されており、前記Ｈ型鋼のフランジの外側に位置する他方の取付部材はその端部を他方のコネクタビームと接合されていることを特徴とする、請求項１に記載した複合型の弾塑性型回転制振用ダンパー。
【請求項３】
弾塑性型回転制振用ダンパーを構成する２つの取付部材としてＣ型鋼が用いられ、一方の取付部材の開口部が外側に向くように２つが同じ向きに配置され、両者のウェブ部分へ鋼管が溶接等により固定され、外側に向いたＣ型鋼のフランジ部分を繋いだ鋼板の両端が溶接等により固定され、この鋼板と回転軸との交点に第３の回転軸支点が形成され回転軸が支持されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した複合型の弾塑性型回転制振用ダンパー。
【請求項４】
弾塑性型回転制振用ダンパーを構成する他方の取付部材の外側部分にも、同取付部材から回転軸の軸線方向外側へ距離をあけた位置に剛性部材が溶接等により固定して設けられ、前記回転軸の延長部分が前記剛性部材を貫通した交点部位が第４の回転軸支点として形成され同回転軸が支持されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載した複合型の弾塑性型回転制振用ダンパー。
【請求項５】
第３又は第４の回転軸支点を形成する剛性部材は、取付部材の外側部分へ溶接等により固定されたＣ型鋼若しくは山型鋼を組み合わせてＣ型断面形状にしたもの、或いは取付部材がＣ型鋼若しくはＨ型鋼である場合に同取付部材のフランジ部の外側部分を繋ぐように溶接等により固定された鋼板であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載した複合型の弾塑性型回転制振用ダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鋼管等の管状弾塑性部材に生起するねじれ変形による弾塑性挙動により振動エネルギーを吸収する複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーの技術分野に属し、更に云えば、ラック状格納棚の制振用コネクタ等の回転変位が生じる位置に好適に適用される複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼管等の管状弾塑性部材に生起するねじれ変形による弾塑性挙動により振動エネルギーを吸収する弾塑性型回転制振用ダンパー及び同ダンパーによる制振方法は、例えば下記特許文献１及び２等に種々開示されて公知である。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２３９９５２号公報
【特許文献２】特開平１０−２９７７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の弾塑性型回転制振用ダンパー及び同ダンパーによる制振方法は、上下構造体の梁等の２つの部材間に生じる水平変位を利用して減衰性能を発揮する構成であり、ラック状格納棚の制振用コネクタ等の回転変位の生じる位置に転用しても、その変位伝達部のみが回転して鋼管にねじれモーメントが一切伝達されず用を為さないという問題がある。
【０００５】
上記特許文献２の弾塑性型回転制振用ダンパー（同公報図８）は、互い違いに配置した３枚の剛性板（取付部材）の間に２体の管状弾塑性部材がサンドイッチ状に固定され、その略中心に回転軸を通した構成であり、十分な減衰性能を発揮できる。しかしながら、ダンパーが変形・破損した場合に左右のコネクタビームの絶縁状態を回避してその交換作業を容易にするためには、２個のダンパーを並列配置に設置して実施することが考えられるが、ダンパーの設置面積が限られていることや、剛性板の枚数が倍増することなどから、実施化にあたって納まりの決定に困難を極め、コストも嵩むなどして現実的ではない。
【０００６】
そこで、２個のダンパーを並列配置に設置して実施する場合には、図９に示したように、ダンパー構造を単純化してコネクタビーム８、９に接合する実施形態が考えられる。しかし、この弾塑性型回転制振用ダンパー１’は、ねじれ以外の方向に取付部材３、４を相対的に変位させる剪断力が生じると、回転軸５が前記剪断力を負担しきれず、図１０Ａ、Ｂに示したように、前記回転軸５は、前記取付部材３、４との交点での回転軸支点５ａ、５ｂで略２点支持された状態なので、前記取付部材３、４の板幅の両端に矢印で示したような大きな集中応力が発生し、管状弾塑性部材２に局所的な降伏が発生し変形が進むことで、所謂ピン支持状態となって不安定状態を誘発する虞があり、結果として十分な減衰性能を発揮できない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、製作・加工が容易で、且つシンプルな構造であり、十分な減衰性能を発揮でき、特にラック状格納棚の制振用コネクタ等の回転変位の生じる位置に好適に実施できる複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーを提供すること、そして、同ダンパーが変形・破損した場合には左右のコネクタビーム間の絶縁状態を回避してその交換作業を容易に行える構成の複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明に係る複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーは、
鋼管等の管状弾塑性部材２と、該管状弾塑性部材２の両端に溶接等で固定された２つの取付部材３、４と、前記管状弾塑性部材２の略中心に通して前記両端の取付部材３、４との交点に形成された第１、第２の回転軸支点５ａ、５ｂで両端支持された回転軸５とで構成され、前記２つの取付部材３、４の相対的な回転に伴い前記管状弾塑性部材２に生起するねじれ変形による弾塑性挙動により振動エネルギーを吸収させる弾塑性型回転制振用ダンパー１における少なくとも一方の取付部材３の外側であって、同取付部材３から回転軸５の軸線方向外側へ距離をあけた位置に剛性部材６が溶接等により固定して設けられ、前記回転軸５の延長部分が前記剛性部材６を貫通した交点部位が第３の回転軸支点５ｃとして形成され同回転軸５が支持されている構成の弾塑性型回転制振用ダンパー１が少なくとも２個、各々の回転軸５、５が共通の中心線上に位置する配置で並列に組み合わされ、前記２個の弾塑性型回転制振用ダンパー１、１、それぞれの２つの取付部材３、４が、隣接する構造物の角変形を吸収する制振用コネクタを構成する２つのコネクタビーム８、９と別々に接合されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載した複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーにおいて、
２つのコネクタビームのうち一方のコネクタビーム８はＨ型鋼とされ、２個の弾塑性型回転制振用ダンパー１、１のそれぞれを構成する２つの取付部材の一方４は前記Ｈ型鋼８のフランジ８ｆとウエブ８ｗとが形成する２つの凹部内に嵌め込み接合されており、前記Ｈ型鋼８のフランジ８ｆの外側に位置する他方の取付部材３はその端部を他方のコネクタビーム９と接合されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載した複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーにおいて、
弾塑性型回転制振用ダンパー２１を構成する２つの取付部材３、４としてＣ型鋼が用いられ、一方の取付部材３の開口部が外側に向くように２つが同じ向きに配置され、両者のウェブ部分３ｗ、４ｗへ鋼管２が溶接等により固定され、外側に向いたＣ型鋼のフランジ部分３ｆ、３ｆを繋いだ鋼板６の両端が溶接等により固定され、この鋼板６と回転軸５との交点に第３の回転軸支点５ｃが形成され回転軸５が支持されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載した複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーにおいて、
弾塑性型回転制振用ダンパー１を構成する他方の取付部材４の外側部分にも、同取付部材４から回転軸５の軸線方向外側へ距離をあけた位置に剛性部材７が溶接等により固定して設けられ、前記回転軸５の延長部分が前記剛性部材７を貫通した交点部位が第４の回転軸支点５ｄとして形成され同回転軸５が支持されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載した複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーにおいて、
第３又は第４の回転軸支点５ｃ、５ｄを形成する剛性部材６、７は、取付部材の外側部分へ溶接等により固定されたＣ型鋼若しくは山型鋼を組み合わせてＣ型断面形状にしたもの、或いは取付部材３、４がＣ型鋼若しくはＨ型鋼である場合に同取付部材のフランジ部の外側部分を繋ぐように溶接等により固定された鋼板であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーは、複数並立するラック状格納棚のような背の高い構造物の制振用コネクタとして好適に機能すると共に、製作・加工が容易で、且つシンプルな構造であり、十分な減衰性能を発揮する。特にラック状格納棚の制振用コネクタ等の回転変位が生ずる位置に好適に実施できるものであり、弾塑性型回転制振用ダンパーを少なくとも２個並列配置に使用してコンパクトに製作しているので、いずれか一のダンパーが破損などした場合でも、左右のコネクタビーム間の絶縁状態を回避して、破損等したダンパーの交換作業を容易に行え復元できる等の優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーは、鋼管等の管状弾塑性部材２と、該管状弾塑性部材２の両端に溶接等で固定された２つの取付部材３、４と、前記管状弾塑性部材２の略中心に通して前記両端の取付部材３、４との交点に形成された第１、第２の回転軸支点５ａ、５ｂで両端支持された回転軸５とで構成された弾塑性型回転制振用ダンパー１の少なくとも一方の取付部材３の外側部分であって、同取付部材３から回転軸５の軸線方向外側へ距離をあけた位置に剛性部材６が溶接等により固定して設けられ、前記回転軸５の延長部分が前記剛性部材６を貫通した交点部位が第３の回転軸支点５ｃとして形成され同回転軸５が支持されている構成の弾塑性型回転制振用ダンパー１を少なくとも２個、各々の回転軸５、５が共通の中心線上に位置する配置で並列に組み合わせ、前記２個の弾塑性型回転制振用ダンパー１、１、それぞれの２つの取付部材３、４が、隣接する構造物の角変形を吸収する制振用コネクタを構成する２つのコネクタビーム８、９と別々に接合されている。
【００１５】
図１〜図４は弾塑性型回転制振用ダンパーの構成を示している。図６及び図７は、本発明に係る複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーの実施例を示している。
【００１６】
図１Ａ〜Ｃに例示した弾塑性型回転制振用ダンパー１は、管状弾塑性部材として用いられる１体の鋼管２と、その両端に溶接等により固定された２つの取付部材３、４と、前記鋼管２の中心に通して前記取付部材３、４との交点を両端支持された回転軸５とで構成され、前記２つの取付部材３、４の回転に伴い前記鋼管２に生起するねじれ変形による弾塑性挙動により振動エネルギーを吸収する構成が基本とされている。図１中の符号５ａ及び５ｂは前記回転軸５における前記２つの取付部材３、４との交点に形成された第１及び第２の回転軸支点をそれぞれ示している。
【００１７】
図１Ａ〜Ｃに例示した弾塑性型回転制振用ダンパー１では、取付部材３、４として鋼板が用いられ、一方の取付部材３の外側面に、Ｃ型鋼（剛性部材）６がフランジ部分６ｆ、６ｆの端面を溶接等により固定され、前記Ｃ型鋼６のウェブ部分６ｗと回転軸５との交点が、同取付部材３から軸線方向へ距離をあけた位置の第３回転軸支点５ｃに形成され、回転軸５が支持されている。これにより、図５Ａ、Ｂに示したように、回転軸５は、全体で３つの回転軸支点５ａ、５ｂ、５ｃで剪断力を負担するように支持され、鋼管２のねじれ変形による弾塑性挙動の回転変位の中心が安定状態に拘束される。よって、図１Ｃに示したように、２つの取付部材３、４が相対的に回転変位した場合、管状弾塑性部材である鋼管２は、期待される減衰性能を十分に発揮するのである。
【００１８】
なお、図示は省略したが、第３の回転軸支点５ｃを形成する剛性部材６としては、Ｃ型鋼の代わりに例えば山型鋼を組み合わせてＣ型の断面形状にしたものを用いることもできる。また、取付部材３が例えばＨ型鋼である場合には、Ｃ型鋼の場合と同様に剛性部材６として鋼板を用いて第３の回転軸支点５ｃを形成するなど様々な形態での実施が可能である。
【００１９】
上記管状弾塑性部材２としては、必要とされる減衰性能に応じて、例えば鉛、極低降伏点鋼その他の材質による管体も適用できる。
【００２０】
図２Ａ〜Ｃに例示した弾塑性型回転制振用ダンパー２１は、取付部材３、４としてＣ型鋼が用いられ、前記一方の取付部材３の開口部を外側に向け、そのウェブ部分３ｗが鋼管２に溶接等により固定され、その両フランジ部分３ｆ、３ｆを繋いだ鋼板６の両端が溶接等により固定され、前記鋼板６と回転軸５との交点に第３の回転軸支点５ｃが形成され回転軸５が支持されている。これにより、前記図１Ａ〜Ｃに例示した弾塑性型回転制振用ダンパー１と同様、回転軸５は、３つの回転軸支点５ａ、５ｂ、５ｃで剪断力を負担するように支持され、図２Ｃのように取付部材３、４が相対的に回転変位と減衰機能を発揮する。なお、他方の取付部材４は、無駄な幅を取らないように開口部を内側に向け、ウェブ部分４ｗへ鋼管２が溶接等により固定されている。
【００２１】
図３Ａ、Ｂに例示した弾塑性型回転制振用ダンパー３１は、上記図１Ａ〜Ｃに例示した弾塑性型回転制振用ダンパー１と多くの構成が共通するが、他方の取付部材４の外側面にも、Ｃ型鋼７が、そのフランジ部分７ｆ、７ｆの端面を溶接等により固定され、前記Ｃ型鋼７のウェブ部分７ｗと回転軸５との交点であって、取付部材４から軸線方向へ距離をあけた位置に第４の回転軸支点５ｄが追加して形成され、回転軸５が支持されている。これにより、回転軸５は、４つの回転軸支点５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄで支持され、一層安定状態に剪断力が負担される。
【００２２】
図４Ａ、Ｂに例示した弾塑性型回転制振用ダンパー４１は、上記図２Ａ〜Ｃに例示した弾塑性型回転制振用ダンパー２１と多くの構成が共通するが、他方の取付部材４も、一方の取付部材３と同様に、開口部を外側に向けた配置とし、そのウェブ部分４ｗに鋼管２が溶接等により固定され、その両フランジ部分４ｆ、４ｆを繋いだ鋼板７の両端が溶接等により固定され、当該鋼板７と回転軸５との交点であって、取付部材４から軸線方向へ距離をあけた位置に第４の回転軸支点５ｄが追加して形成され、回転軸５が支持されている。これにより、上記図３Ａ、Ｂに例示した弾塑性型回転制振用ダンパー３１と同様に、回転軸５は、４つの回転軸支点５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄで支持され、一層安定な状態に剪断力が負担される。
【００２３】
なお、図示は省略したが、第４の回転軸支点５ｄを形成する剛性部材７も、第３の回転軸支点５ｃを形成する剛性部材６と同様、Ｃ型鋼の代わりに、例えば山型鋼を組み合わせてＣ型の断面形状にしたものを用いることができる。また、取付部材４が例えばＨ型鋼である場合には、Ｃ型鋼の場合と同様に、剛性部材７として鋼板を用いて第４の回転軸支点５ｄを形成するなど、様々な形態での実施が可能である。
【００２４】
次に、上記した弾塑性型回転制振用ダンパーを用いて構成する本発明の複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーの実施例について説明する。
【実施例１】
【００２５】
図６は、ラック状格納棚のような複数並立する背の高い構造物の頂部を、角変形を吸収する制振用コネクタにより相互に連結する制振方法（例えば上記特開平１０−２９７７２５号公報参照）に好適な複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーの実施例１を示す。これは隣接する構造物を連結する前記制振用コネクタとして、上記図１Ａ〜Ｃに示した弾塑性型回転制振用ダンパー１を２個並列配置に用い、各々の回転軸５、５が共通の中心線上に位置する配置に組み合わせ、前記２個の弾塑性型回転制振用ダンパー１、１それぞれの取付部材３、４は、左右２つのコネクタビーム８、９とそれぞれ別々に（左右に別れ別れに）接合して構成した実施例を示している。したがって、一方の弾塑性型回転制振用ダンパー１を取り外しても、他方の弾塑性型回転制振用ダンパー１により前記２つのコネクタビーム８、９は相対的に一定の位置関係に保持され制振用ダンパーとして機能するので、前記一方の弾塑性型回転制振用ダンパー１の交換作業を容易に行えるのである。
【実施例２】
【００２６】
図７Ａ〜Ｃは、上記図２Ａ〜Ｃに示した弾塑性型回転制振用ダンパー２１を２個並列配置に用い、前記２個の弾塑性型回転制振用ダンパー２１、２１の取付部材３、４を２つのコネクタビーム８、９とそれぞれ接合して構成した複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーの実施例２を示している。この実施例２では、一方のコネクタビーム８にＨ型鋼を用い、弾塑性型回転制振用ダンパー２１の取付部材４は、前記コネクタビーム８のフランジ部分８ｆ、８ｆとウェブ部分８ｗとが形成する２つの凹部に、スペーサ１０を介してそれぞれ嵌め込み接合するので、この接合段階で材軸方向の寸法調整が可能である。また、前記弾塑性型回転制振用ダンパー２１の取付部材３は、その端部をエンドプレート１１を介して他方のコネクタビーム９の端部に接合するので、この接合段階で前記材軸方向に直交する水平方向の寸法調整が可能である。よって、加工及び組立における多少の誤差は吸収可能となり、弾塑性型回転制振用ダンパー２１の交換作業のみならず、組立時の弾塑性型回転制振用ダンパーの設置作業をも容易に行えるのである。
【実施例３】
【００２７】
因みに、前記図７Ａ〜Ｃに示した複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーは、図８に示したように、一方のＨ型鋼で成るコネクタビーム８の下側フランジ部分８ｆの下面へ、柱１２の上端を接合した形態でも実施できる。よって、例えばこの実施例３を、応力が集中し大きな回転変位が生じるラック状格納棚のラック柱の頂部とコネクタビームとの交点部分へ適用すれば、効率的に振動エネルギーを吸収可能な構成を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】Ａ〜Ｃは弾塑性型回転制振用ダンパーの第１の構成例を示した平面図と側面図、正面図である。
【図２】Ａ〜Ｃは弾塑性型回転制振用ダンパーの第２の構成例を示した平面図と側面図、正面図である。
【図３】Ａ〜Ｃは弾塑性型回転制振用ダンパーの第３の構成例を示した平面図と側面図、正面図である。
【図４】Ａ〜Ｃは弾塑性型回転制振用ダンパーの第４の構成例を示した平面図と側面図、正面図である。
【図５】Ａは図１Ｂの弾塑性型回転制振用ダンパーを示した側面図であり、Ｂは前記ダンパーの回転軸における剪断力図である。
【図６】本発明の複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーの実施例１を示した平面図である。
【図７】Ａ〜Ｃは本発明の複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーの異なる実施例２を示した平面図と正面図、ａ−ａ線矢視断面図である。
【図８】前記図７の複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーを応用した実施例３を示した正面図である。
【図９】従来の弾塑性型回転制振用ダンパーの実施例を示した平面図である。
【図１０】Ａは従来の複合型の弾塑性型回転制振用ダンパーを示した側面図であり、Ｂは前ダンパーの回転軸における剪断力図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、２１、３１、４１  弾塑性型回転制振用ダンパー
２      鋼管（管状弾塑性部材）
３、４  取付部材
５      回転軸
５ａ    第１の回転軸支点
５ｂ    第２の回転軸支点
５ｃ    第３の回転軸支点
５ｄ    第４の回転軸支点
６、７  剛性部材
８、９  コネクタビーム
【図１】
2007211986.tif 000003
【図２】
2007211986.tif 000004
【図３】
2007211986.tif 000005
【図４】
2007211986.tif 000006
【図５】
2007211986.tif 000007
【図６】
2007211986.tif 000008
【図７】
2007211986.tif 000009
【図８】
2007211986.tif 000010
【図９】
2007211986.tif 000011
【図１０】
2007211986.tif 000012