(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動体が振動増幅機構を介してダンパーに連結されてなる振動減衰構造であって、
前記ダンパーが、シリンダーの両端のそれぞれからピストンロッドを突出させた両ストロークオイルダンパーからなり、
前記振動増幅機構は、この両ストロークダンパーのピストンロッドのそれぞれに直接に又は間接的に枢結させたテコレバーからなり、
各テコレバーは、ダンパー枢着部とは長手方向に位置を異にして振動体の側に直接に又は間接的に枢結されると共に、長手方向においてダンパー枢結部よりも振動体枢結部に近い位置をテコ支点として枢支され、
振動体の振動がテコレバーにて増幅されてダンパーのピストンロッドに伝えられるものとなされていることを特徴とする振動減衰構造。
【請求項２】
振動体が振動増幅機構を介してダンパーに連結されてなる振動減衰構造であって、
前記ダンパーが、シリンダーの両端のそれぞれからピストンロッドを突出させた両ストロークオイルダンパーからなり、
前記振動増幅機構は、両ストロークダンパーを挟む両側に配設された対の回転車装置を備え、各回転車装置は径を大小異にする複数の回転車を同芯一体的に組み合わせて構成されており、
振動体と各回転車装置の径小回転車、及び、ダンパーの各ピストンロッドと各回転車装置の径大回転車がそれぞれ屈曲性を有する線材にて連結されて、振動体の振動が径小回転車から径大回転車へと増幅されてダンパーのピストンロッドに伝えられるものとなされていることを特徴とする振動減衰構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物や各種構造物などの制振に用いられる振動減衰構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物や構造物の制振に用いられるダンパーとして、従来より、種々のダンパーが提供されている。例えばオイルダンパーは、図６（イ）に示すように、シリンダー５１内にオリフィス５２付きのピストン５３が備えられ、内部のオイル５４がオリフィス５２を流れるときのピストン５３を挟む両室の圧力差による力でもって振動を減衰させるものである。そして、このオイルダンパー５０は、例えば、図６（ロ）に示すように、水平に向けられ、シリンダー５１を建物の梁５５側に、ピストンロッド５６をコンクリート製の壁５７側に固着し、建物の地震等による振動を減衰させるのに用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば上記のようなオイルダンパー５０では、振動の振幅に応じた減衰力が働くため、振幅の大きい振動に対しては大きな減衰力をもってその振動を減衰させようとするが、振幅の小さい振動に対しては減衰力が小さく、そのため、振幅の小さい振動に対し、減衰の効果があまりないとされる場合がある。
【０００４】
本発明は、上記のような従来の問題点に鑑み、振幅の小さい振動に対してもその振動を大きな減衰力にて効果的に減衰することができる振動減衰構造を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、振動体が振動増幅機構を介してダンパーに連結されてなることを特徴とする振動減衰構造によって解決される。
【０００６】
即ち、振動体の振動の振幅が小さい場合でも、この振幅は振動増幅機構によって増幅され、その増幅された振幅の振動がダンパーに伝えられ、ダンパーは、その振動を大きな減衰力をもって減衰させる。従って、振幅の小さい振動に対してその振動を効果的に減衰することができる。
【０００７】
上記振動減衰構造において、ダンパーが、シリンダーの両端のそれぞれからピストンロッドを突出させた両ストロークオイルダンパーからなり、
振動増幅機構は、この両ストロークダンパーのピストンロッドのそれぞれに直接に又は間接的に枢結させたテコレバーからなり、
各テコレバーは、ダンパー枢着部とは長手方向に位置を異にして振動体の側に直接に又は間接的に枢結されると共に、長手方向においてダンパー枢結部よりも振動体枢結部に近い位置をテコ支点として枢支され、
振動体の振動がテコレバーにて増幅されてダンパーのピストンロッドに伝えられるものとなされているのが好ましい。
【０００８】
あるいはまた、ダンパーが、シリンダーの両端のそれぞれからピストンロッドを突出させた両ストロークオイルダンパーからなり、
振動増幅機構は、両ストロークダンパーを挟む両側に配設された対の回転車装置を備え、各回転車装置は径を大小異にする複数の回転車を同芯一体的に組み合わせて構成されており、
振動体と各回転車装置の径小回転車、及び、ダンパーの各ピストンロッドと各回転車装置の径大回転車がそれぞれ屈曲性を有する線材にて連結されて、振動体の振動が径小回転車から径大回転車へと増幅されてダンパーのピストンロッドに伝えられるものとなされているのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１ないし図３に第１実施形態を示す。図１及び図２に示す振動減衰構造１は、建物の梁２とその下位のコンクリート製の壁３との間に設置され、オイルダンパー４と振動増幅機構５とを備える。
【００１１】
オイルダンパー４は、図１（ハ）に示すように、シリンダー７内のオリフィス９付きピストン８の両端のそれぞれにピストンロッド１０，１０が連接され、各ロッド１０，１０がシリンダー７の各端部から外方に突出された構造の、いわゆる両ストロークダンパーによるものである。１１は、シリンダー７内には収容されたオイルである。
【００１２】
このオイルダンパー４は、図１（イ）（ロ）及び図２に示すように、水平に向けられ、コンクリート製の壁３の上面に固着状態に設置されている。
【００１３】
そして、振動増幅機構５は、両ストロークダンパー４の各ピストンロッド１０，１０に一端を枢結させたテコレバー１２，１２によって構成されている。各テコレバー１２，１２は、ピストンロッド１０，１０と直交するように上方に向けられ、その長さ方向の中央位置よりも上寄りの位置をテコ支点１３，１３とし、ピストンロッド１０と直交する水平方向を回転軸線としてコンクリート壁上面に固着設置のスタンド１４，１４に枢支保持されている。
【００１４】
そして、梁２の下面部には振動伝達バー１５が取付けブロック１６を介してダンパー４と平行に固着されており、この伝達バー１５の各端部が各テコレバー１２，１２の上端に枢結されて、テコレバー１２，１２の上端が間接的に梁２に枢結されている。
【００１５】
なお、ピストンロッド１０とテコレバー１２、テコレバー１２と振動伝達バー１５は、水平方向に遊びを有さず、上下方向において若干の遊びを有するように枢結されているのが、テコレバー１２による増幅機構を採用する上で好ましい。
【００１６】
上記の振動減衰構造では、図３（イ）（ロ）に示すように、地震等により、梁２が、比較的小さな振幅で、ダンパー軸線方向に水平に、コンクリート壁３に対し相対的に振動すると、両テコレバー１２，１２は、テコ支点１３，１３を軸として、その上端が振動の振幅と同じ振幅で振れる一方、下端は、テコ増幅作用により、上端の振れよりも大きな振幅にて振れる。この増幅された振れがダンパー４のピストンロッド１０に作用する。その結果、上記のような比較的小さな振幅の振動であっても、コンクリート壁３に対する梁２の相対的な振動が、大きな減衰力をもって減衰されていく。
【００１７】
本実施形態の振動減衰構造では、振動の振幅をテコレバー１２にて増幅させる構造とされており、動力不要の簡素な構造にて効果的に振動を減衰させることができる。
【００１８】
しかも、両ストロークオイルダンパー４を用い、ピストンロッド１０，１０のそれぞれにテコレバー１２，１２を枢結して構成されているものであるから、振動時の振動力が各テコレバー１２，１２と各ピストンロッド１０，１０に分散して作用し、これら構成部材への力学的負荷を軽減しえて、強度的信頼性の高い振動減衰構造となし得ると共に、構造的な対称性を実現し得て振動を力学的に安定良く減衰することができる。
【００１９】
なお、ダンパー４の各ピストンロッド１０，１０は、テコレバー１２に対し、直接に枢結されていてもよいし、他の部材を介して間接的に枢結されていてもよい。また、上記実施形態では、テコレバー１２の上端は、振動伝達バー１５及び取付けブロック１６を介して間接的に振動体である梁２に枢結されているが、他の構成態様にて間接的に振動体に枢結されていてもよいし、直接に振動体に枢結されていてもよい。また、テコレバー１２，１２は、上端をテコ支点とし、下端をダンパー枢着部とし、中間部を振動体枢着部として備えられていてもよい。要は、テコレバー１２，１２は、振動体の振動の振幅がテコレバーによりダンパー４に増幅して伝えられる形式の組込み構造とされていればよい。
【００２０】
図４及び図５に第２実施形態を示す。上記実施形態とは、両ストロークダンパー４を用いる点などは同様であるが、振動増幅機構の構造を異にする。即ち、本実施形態の振動減衰構造では、一対の回転車装置２１，２１が、コンクリート製の壁３の上面に固着状態に設置された両ストロークダンパー４をその軸線方向において挟んで、同じくコンクリート製の壁３の上面に固着状態に設置されている。各回転車装置２１は、径を大小異にする２つの回転車２２，２３を同芯一体的に組み合わせて構成されたもので、回転軸線をダンパー４の軸線方向と直交する方向に水平に向けて配備されている。
【００２１】
そして、両回転車装置２１，２１の径小回転車２２，２２に、屈曲性を有する第１の線材、例えばワイヤー２４が、回転車の回転軸を挟む一方の側においてかけ渡され、所定の角度範囲径小回転車２２，２２の外周部を周回して両端が径小回転車２２，２２に連結されている。そして、回転車装置２１，２１間において、梁２から中間連結片２６が突出され、この中間連結片２６が第１ワイヤー２４に固着されている。
【００２２】
また、径大回転車２３，２３には、同じく屈曲性を有する第２の線材、例えばワイヤー２５，２５が、回転車の回転軸を挟むもう一方の側においてダンパー４を介在させてかけ渡され、所定の角度範囲径大回転車２３，２３の外周部を周回して両端が径大回転車２３，２３に連結されている。一方の第２ワイヤー２５は、ダンパー４の一方のピストンロッド１０に連結され、もう一方の第２ワイヤー２５はもう一方のピストンロッド１０に連結されている。
【００２３】
上記の振動減衰構造では、図５（イ）（ロ）に示すように、地震等により、梁２が、比較的小さな振幅で、ダンパー軸線方向に水平に、コンクリート壁３に対し相対的に振動すると、第１ワイヤー２４は、その振動の振幅と同じ振幅で往復動を行い、径小回転車２２，２２を往復回転させ、その回転角度範囲と同じ回転角度範囲で、径大回転車２３，２３が往復回転される。これにより、第２ワイヤー２５，２５が、梁２の振幅よりも大きな振幅にて復動を行い、それがダンパー４のピストンロッド１０，１０に作用する。その結果、上記のような比較的小さな振幅の振動であっても、コンクリート壁３に対する梁２の相対的な振動が、大きな減衰力をもって減衰されていく。
【００２４】
本実施形態の振動減衰構造では、径を大小異にする回転車２２，２３を同軸一体的に組み合わせて構成された回転車装置２１，２１と、屈曲性を有する線材とを用いて振動増幅機構を構成したものであるから、動力不要の簡素な構造にて効果的に振動を減衰させることができる。
【００２５】
しかも、本実施形態では、各線材２４，２５及び各ピストンロッド１０，１０に、引張り牽引力のみが作用し、圧縮力は作用しない構造であるから、これら部材２４，２５，１０，１０について座屈の問題を考慮する必要がなく、構造、強度面等での有利性を発揮することができる。
【００２６】
以上に本発明の実施形態を図面に基づいて説明したが、なお、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。即ち、請求項１の発明でいうところの振動増幅機構については、その具体的構造に制限はなく、振動体の振動を増幅してダンパーに伝えることのできる構造のものであれば、いずれの構造によるものであってもよい。ダンパーの取り付けられる側、及び振動体は、コンクリート壁３や梁２に限定されるものではなく、各種構造部分であってよい。また、本発明における「振動体」の語は、相対的な意味において解釈されるべきものである。即ち、例えば、第１構造部分に固定したダンパーを振動増幅機構を介して第２構造部分に連結した構造において、振動源が第２構造部分である場合に第２構造体が本発明にいうところの振動体であることはいうまでもなく、更に、振動源が第１構造部分であっても、第２構造体は第１構造体に対し相対的に振動しているとみることができ、この場合の第２構造体も本発明にいうところの振動体である。また、第１及び第２の構造部分の両方が振動しているような場合も、第２構造体は第１構造体に対し相対的に振動しているとみることができ、この場合の第２構造体も本発明にいうところの振動体である。また、請求項１の発明における「ダンパー」の語は、両ストロークオイルダンパーの他、ピストンロッドが一本の片ストロークオイルダンパーであってもよい。また、オイルダンパーに限らず、高粘性ダンパーなどの他の速度依存型の粘性型ダンパーや、その他、履歴型ダンパーなどであってもよい。要は、比較的小さな振動を増幅させて作用させることにより、大きな減衰力でその振動を減衰させることのできるものであれば、いずれのダンパーであってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
上述の次第で、本発明の振動減衰構造は、振動体が振動増幅機構を介してダンパーに連結されたものであるから、振幅の小さい振動に対してその振動を効果的に減衰することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態にかかる振動減衰構造を示すもので、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図、図（ハ）はダンパーの縦断面図である。
【図２】同振動減衰構造の斜視図である。
【図３】図（イ）（ロ）はそれぞれ、同振動減衰構造の振動時の作動状態を示す側面図である。
【図４】第２実施形態にかかる振動減衰構造を示す正面図である。
【図５】図（イ）（ロ）はそれぞれ、同振動減衰構造の振動時の作動状態を示す側面図である。
【図６】従来例を示すもので、図（イ）はダンパーの縦断面図、図（ロ）は適用例を示す正面図である。
【符号の説明】
１…振動減衰構造
２…梁（振動体）
４…ダンパー
５…振動増幅機構
１０…ピストンロッド
１２…テコレバー
２１…回転車装置
２２…径小回転車
２３…径大回転車
２４…第１ワイヤー（屈曲性を有する線材）
２５…第２ワイヤー（屈曲性を有する線材）
【図１】
0004097769.tif 000002
【図２】
0004097769.tif 000003
【図３】
0004097769.tif 000004
【図４】
0004097769.tif 000005
【図５】
0004097769.tif 000006
【図６】
0004097769.tif 000007