(57)【要約】【課題】本発明は、制振ダンパーに関し、ネジ部の熱膨張差による、ねじ当たりの悪化を防止することが課題である。【解決手段】振動エネルギーによる相対的な往復運動をネジ部を介して回転運動に変換する制振ダンパーにおいて、前記ネジ部における雄ねじと雌ねじとのねじのリードを、互いに異なるリードにする制振ダンパー１とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動エネルギーによる相対的な往復運動をネジ部を介して回転運動に変換する制振ダンパーにおいて、前記ネジ部における雄ねじと雌ねじとのねじのリードを、互いに異なるリードにすること、
を特徴とする制振ダンパー。
【請求項２】
回転体側に刻設された雌ねじの熱膨張率が雄ねじの熱膨張率よりも大きい場合に、前記雌ねじのリードを、該雌ねじに螺合する往復運動側の雄ねじのリードよりも小さくしてあること、
特徴とする請求項１に記載の制振ダンパー。
【請求項３】
振動エネルギーによる相対的な往復運動をネジ部を介して回転運動に変換する制振ダンパーにおいて、前記ネジ部で螺合する雌ねじのリードと雄ねじのリードとのいずれかを、不等リードにしてあること、
特徴とする制振ダンパー。
【請求項４】
回転体側に刻設された雌ねじの熱膨張率が雄ねじの熱膨張率よりも小さい場合に、前記雌ねじのリードを、該雌ねじに螺合する往復運動側の雄ねじのリードよりも大きくしてあること、
特徴とする請求項１に記載の制振ダンパー
【請求項５】
雌ねじ中央部のリードを、その両側部のリードと異なるリードとしてあること、
を特徴とする請求項１に記載の制震ダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震等の振動エネルギーを吸収する制振ダンパーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、制振ダンパーとして、液体の粘性抵抗やねじ機構の摩擦抵抗により、振動エネルギーを吸収して制振させるものが知られている（特許文献１参照）。例えば、従来の制振ダンパー１５の構造は、図３に示すように、外周に雄ねじ２ａを刻設したねじ軸２と、この雄ねじ２ａに螺合する雌ねじ４ａを有したスクリューナット４と、該スクリューナット４をスラストベアリングを介して押さえ外筒ヘッド６にボルトで固定されるヘッドカバー３と、前記スクリューナット４を支持する筒状の外筒ヘッド６，，６ａ７と、前記スクリューナット４に爪を介して回転を伝達する内筒ヘッド８と、前記外筒ヘッド６，７と外筒テール１１を両端に溶接して固定する外筒チューブ９と、前記内筒ヘッド８と共に回転される内筒チューブ１０と、前記外筒テール１１に固定して蓋されるテールプレート１２とで、概ね構成されている。
【特許文献１】特開２０００−２７４４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような制振ダンパー１５では、ネジ部分において大きな熱量を発生するので、安定した回転抵抗となるように、雄ねじ２ａには鋼を使用し、雌ねじ４ａには銅合金を使用している。しかしながら、異なる材質を使用することにより、図４乃至図５に示すように、熱膨張差によるリードの変化が生じて、螺合部，ネジ面の軸方向の接触が減少、且つ、バックラッシュが減少し、回転抵抗が増加してしまう。これに対して、雌ネジの体積を大きくすることで前記リード変化の影響を軽減しているが、それに伴い、装置全体が大型化し、商品性や設計の自由度を損なう要因となるという課題がある。本発明に係る制振ダンパーは、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る制振ダンパーの上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、振動エネルギーによる相対的な往復運動をネジ部を介して回転運動に変換する制振ダンパーにおいて、前記ネジ部における雄ねじと雌ねじとのねじのリードを、互いに異なるリードにすることである。
また、回転体側に刻設された雌ねじのリードを、該雌ねじに螺合する往復運動側の雄ねじのリードよりも小さくしてあること、；
前記回転体側に刻設された雌ねじの熱膨張率が雄ねじの熱膨張率よりも小さい場合に、前記雌ねじのリードを、該雌ねじに螺合する往復運動側の雄ねじのリードよりも大きくしてあること、；
前記雌ねじ中央部のリードを、その両側部のリードと異なるリードとしてあること、；
を含むものである。
【０００５】
更に、本発明に係る制振ダンパーの要旨は、振動エネルギーによる相対的な往復運動をネジ部を介して回転運動に変換する制振ダンパーにおいて、前記ネジ部で螺合する雌ねじのリードと雄ねじのリードとのいずれかを、不等リードにしてあることである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の制振ダンパーによれば、雌ねじと、雄ねじとにおいては、熱膨張率に差があるので、リードを小さくして、若しくは不等リードにしておくことで、実際に地震等でネジ部に摩擦熱が発生した状態で、一方のねじが他方よりも、大きく膨張して、雄ねじと雌ねじとがほぼ全長に亘り、歯と歯とが密着するようになり、「ねじ当たり」が改善される。これにより、減衰性能が安定化し、装置の大型化が防止される。従来では、高温時に雄ねじと雌ねじとの熱膨張差によるカジリを避けるために、バックラッシュを大きくしていたが、これでは常温時のダンパー特性が劣化する。これに対して本発明の制震ダンパーでは、前記バックラッシュを大きくせずにカジリを回避することができる。
雌ねじ中央部のリードを、その両側部のリードと異なるリードとしてあることで、雄ねじの往復運動による摩擦位置を「押し」と「引き」で左右に離れた位置となるようにすることができて、発熱箇所を分散して、過熱の弊害を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に係る制振ダンパー１は、その一部のネジ部を拡大した図１に示すように、常温時において、前記ネジ部における雄ねじ２ａと雌ねじ４ａとのねじのリードを、互いに異なるリードにするか、若しくは、片方のねじを不等リードにしたものである。
【０００８】
例えば、具体的には、地震時に強制的に回転させられる回転体側に刻設された雌ねじ４ａのリードを、該雌ねじ４ａに螺合する往復運動側の雄ねじ２ａのリードよりも小さくするものである。なお、雄ねじ２ａと雌ねじ４ａとのリード差を、どの程度にするかは、金属の熱膨張率の相違と、ねじ径による地震時における熱の発生程度により、適宜に設定される。
【０００９】
また、例えば、雌ねじ４ａのリードを不等リードにする、即ち、リードに変化を持たせるのである。これには、スクリューナット４を形成する際に、前記雌ねじ４ａのリードを図１において左から右に行くに従って、雄ねじ２ａのリードよりも小さいリードであって、しかも、次第にそのリード差を少なくしていくものである。これにより、奥側（図中の左側）で先に発生する熱が、次第に右側に伝達していくので、奥側ではリード差が大きくしてあることにより、雄ねじ２ａとの密着が全長に亘ってなされるようになり、「ねじ当たり」が均一になって、スクリューナット４の回転が安定するものである。
【００１０】
このように、図３に示すような制振ダンパー構造においてそのネジ部を、上記のリード差のある雄ねじと雌ねじとした制振ダンパー１とすることで、図２に示すように、例えば、地震時において、建物が振動した際に、ねじ軸２が往復移動して前記ネジ部を介して強制的にスクリューナット４が回転される。このネジ部は雄ねじ２ａと雌ねじ４ａとの摩擦熱により高温となり、前記雌ねじ４ａの熱膨張率が雄ねじ２ａよりも「大」であるので、やがて、雌ねじ４ａが大きく体積膨張し、手前側の隙間αが小さくなって、雄ねじ２ａにおける奥側と手前側とで同時に密着するようになる。
【００１１】
こうして、「ねじ当たり」が高温時において、全長に亘って均一となって良好になる。即ち、図７に示すように、回転体側の雌ねじに熱が加わり温度が上昇すると、雄ねじと雌ねじとの歯の隙間Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３の関係が、Ｓ１≒Ｓ２≒Ｓ３と、前記隙間の差が小さくなる。よって、「ねじ当たり」が良くなり、高温時の面圧を下げることができる。この状態で、雌雄ねじのいずれか一方のねじを、不等リードとすれば、常温時に設定される前記ねじ山の隙間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、雄ねじと雌ねじとの熱膨張係数差と夫々の温度分布を考慮して、最適化することが可能となり、高温時の面圧を下げることにおいて一層の効果を発揮する。
【００１２】
これにより、雌ねじ４ａの回転が安定しする。なお、熱膨張率の大きい方の雌ねじ４ａを、そのリードを小さくするか、リードを不等リードにするかは、任意であるが、雌ねじ４ａを均一に雄ねじに密着させることを考慮すれば、熱が伝導する速度により不等リードの方が均一に密着することになるので、好適である。
【００１３】
更に、図６に示すように、回転体側に刻設された雌ねじ４ａの熱膨張率が雄ねじ２ａの熱膨張率よりも小さい場合に、前記雌ねじ４ａのリードを、該雌ねじ４ａに螺合する往復運動側の雄ねじ２ａのリードよりも大きくする。これにより、上記実施例と同様に、「ねじ当たり」が改善される。
【００１４】
図８に示すように、不等リードとリードの異なるねじ加工が困難な場合において、上記実施例と同様の効果を得るものである。これは、雌ねじ中央部のリードを、その両側部のリードと異なるリードとするものである。雌ねじの熱膨張係数が雄ねじのそれよりも大である場合には、中央部のねじピッチを「小」として、雄ねじと雌ねじとのねじ山の当たりを、図中で左側では雄ねじのねじ山の左側、右側では雄ねじのねじ山の右側とする。
【００１５】
雄ねじと雌ねじとが常温時に、この状態で互いのねじ山が接し或いは接するに近い微小な隙間のある状態にあれば、高温時において、雌ねじに熱膨張が生じても、所謂ロックが起きない状態を作り出すことができる。逆に、雄ねじの熱膨張係数が雌ねじよりも大である場合には、前記雌ねじの中央のピッチを大にする。こうして、摩擦位置を「押し」と「引き」で左右に離れた位置となるようにすることができて、発熱箇所が分散されて制震ダンパーの過熱防止となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る制振ダンパー１における、常温時のネジ部における、雄ねじと雌ねじとの一部の嵌合状態を示す説明図である。
【図２】同本発明に係る制振ダンパー１における、高温時のネジ部における、雄ねじと雌ねじとの一部の嵌合状態を示す説明図である。
【図３】制振ダンパー１，１５の構造を示す参考縦断面図である。
【図４】従来例に係る制振ダンパー１５における常温時のネジ部における、雄ねじと雌ねじとの一部の嵌合状態を示す説明図である。
【図５】従来例に係る制振ダンパー１５における高温時のネジ部における、雄ねじと雌ねじとの一部の嵌合状態を示す説明図である。
【図６】雌ねじのリードが雄ねじのリードよりも大きい場合の嵌合状態を示す説明図である。
【図７】雌ねじのリードが小さい場合の嵌合状態を示す説明図である。
【図８】雌ねじのリードが、中央部分とその両側部とで異なる場合の嵌合状態の説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１          制振ダンパー、
２          ねじ軸、                  ２ａ          雄ねじ、
３          ヘッドカバー、
４          スクリューナット、        ４ａ          雌ねじ、
６          外筒ヘッド、
７          外筒ヘッド、 
８          内筒ヘッド、
９          外筒チューブ、
１０        内筒チューブ、
１１        外筒テール、
１２        テールプレート。
【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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【図６】
2007127271.tif 000008
【図７】
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【図８】
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