JP2004108577A - Hydraulic pressure type damper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は油圧式制震ダンパに関し、特にその両端部の建物側に連結される連結部の構造に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic damper, and more particularly to a structure of a connecting portion connected to a building at both ends.
第1の従来の油圧式制震ダンパとしては、例えば図21に示すようなものがある。同図に示す従来の油圧式制震ダンパ30は、内部に一対の油圧室32a,32bを有する油圧シリンダ32、ピストンロッド34の軸方向に往復移動するピストン36、油圧室32a,32bの圧力差をコントロールするコントロールバルブ40aを有するコントロールバルブ部40、油圧シリンダ32の一端部に連結されたボールジョイント42、このボールジョイント42の回転を自在に支持するボール支持部45、ピストンロッド34の上記ボールジョイント42と反対側の端部に連結されたボールジョイント43、及びこのボールジョイント43の回転を自在に支持するボール支持部46等から構成されている。
と し て As a first conventional hydraulic damper, for example, there is one as shown in FIG. A conventional
そしてボール支持部45,46には、これらが支持する各ボールジョイント42,43を球面で受けるホルダ部47,48が、それらに隙間なく接触して各ボールジョイント42,43を保持するようになっている。このような油圧式制震ダンパ30は、その一端部を建築構造体に連結し、その他端部を筋交いの一端部等に連結するようになっている。
The
第2の従来の油圧式制震ダンパとしては、例えば図22ないし図24に示すようなものがある。図22に示す従来の油圧式制震ダンパ50は、その油圧シリンダ32の一端部に連結部材52の一端部が連結されており、この連結部材52の他端部は図23に示すように、球面軸受60を介して建築構造体の一方のブラケット57に連結されている。
As a second conventional hydraulic damper, there is, for example, one shown in FIGS. In the conventional
他方、油圧シリンダ32に対して上記連結部材52と反対側のピストンロッド34の先端部は、図22に示すように、球面軸受60を介して建築構造体の他方のブラケット58に連結されている。
On the other hand, the distal end of the
球面軸受60は、図24に示すように、建築構造体のブラケット57と、前記連結部材52の先端部に固定されて上記ブラケット57を挟むようにその両側に配置された一対の軸支持部材61に両端部が支持された、軸部材63との間に設けられて、軸支持部材61とブラケット57との間の回動が自在となるようにそれらを連結している。
As shown in FIG. 24, the
すなわち球面軸受60は、その軸孔が軸部材63に嵌合しその外周面に凸球状面が形成された軸受内輪部材65と、外周部が外輪支持部材67に支持され内周面に上記軸受内輪部材65の凸球状面と摺接可能な凹球状面が形成された軸受外輪部材69により構成されている。
That is, the
前記建築構造体において、上記のような油圧式制震ダンパ30,50にその軸線方向に地震等の外力が加わった場合、油圧シリンダ32とピストン36との間には相対移動が発生し、ピストン36の端面には移動の向きとは反対の向きに油圧室32a,32b間の圧力差に比例した減衰力が加わることとなり、この減衰力により油圧式制震ダンパ30,50は制震動作を発揮することができる。
In the building structure, when an external force such as an earthquake is applied to the
ところで、前記第1の従来の油圧式制震ダンパにあっては、図21に示すように、ホルダ部47,48をボール支持部45,46にネジ部材により締付けることにより、その凹球状面をボールジョイント42,43の凸球状面に接触させ、このことによりボールジョイント42,43とホルダ部47,48との間のガタを容易に除くことができる。
By the way, in the first conventional hydraulic damper, as shown in FIG. 21, the holder
しかしながら前記第2の従来の油圧式制震ダンパ50にあっては、図24に示すように、軸部材63と軸受内輪部材65との接触部C1、軸受内輪部材65と軸受外輪部材69との接触部C2、軸受外輪部材69と外輪支持部材67との接触部C3、さらには軸部材63と軸支持部材61との接触部C4にガタがあり、これらのガタが累積してさらに大きなガタとして作用する。しかもこのガタは、前記第1の従来の油圧式制震ダンパ30のボールジョイント42,43とホルダ部47,48との間のガタのようにネジ部材の締付け等により容易に除くことができない構造となっている。
However, in the second conventional
上記球面軸受60のように、累積されて大きなガタが存在すると、油圧式制震ダンパ50に往復方向に加わる外力の方向が逆方向に切換ったときに、そのガタ分だけブラケット57と軸支持部材61間が相対変位する当初の間は油圧式制震ダンパ50には減衰力が全く生じないことになる。
If the accumulated large backlash exists like the
このため、風揺れのような、上記累積されるガタと同じ位の振幅の小さな外力が加わったときは油圧式制震ダンパ50には減衰力が全く生じないので、人に不快な揺れを体感させることが防止できないと共に、地震のような振幅が大きな外力が加わったときはそのエネルギー吸収量が低下して、油圧式制震ダンパ50が外力を抑える能力が、上記ガタがない場合よりも低下してしまうという問題があった。
For this reason, when a small external force, such as a wind sway, having the same amplitude as the accumulated backlash is applied, no damping force is generated in the
そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、建築構造体との連結部に球面軸受を用いた場合でも各構成部材間のガタを確実に除去することができる油圧式制震ダンパを提供することを課題とするものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a hydraulic damper that can reliably remove backlash between components even when a spherical bearing is used in a connection portion with a building structure. Is the subject.
上記課題を解決するために本発明は、
建築構造体との連結部に球面軸受を用いた油圧式制震ダンパにおいて、
前記球面軸受の軸受外輪部材の外側面と、この外側面に接触して軸受外輪部材を支持する外輪支持部材の内側面の、双方に互いに対応するテーパ形状を形成した構成としたものである。
In order to solve the above problems, the present invention
Hydraulic vibration dampers that use spherical bearings at the connection to the building structure
The outer surface of the bearing outer ring member of the spherical bearing and the inner surface of the outer ring supporting member that contacts the outer surface and supports the bearing outer ring member are formed with tapered shapes corresponding to each other.
以上説明したように、本発明によれば、建築構造体との連結部に球面軸受を用いた場合でも各部材間のガタを確実に除去することができるため、風揺れのような振幅が小さな往復外力が加わったときでも、その方向の切換り時に当初から油圧式制震ダンパが減衰力を生じさせることができるので、人に不快な揺れを体感させることを防止することができる。また、地震等のときに油圧式制震ダンパが外力を抑える能力が低下することを防止することができる。 As described above, according to the present invention, even when a spherical bearing is used for the connection with the building structure, the play between the members can be reliably removed. Even when a reciprocating external force is applied, the hydraulic vibration damper can generate a damping force from the beginning when the direction is switched, so that it is possible to prevent a person from experiencing unpleasant shaking. In addition, it is possible to prevent the ability of the hydraulic damper to suppress an external force from decreasing in the event of an earthquake or the like.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
図1ないし図6は、本発明の第1の実施の形態に係る油圧式制震ダンパについて説明するために参照する図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIGS. 1 to 6 are diagrams referred to for explaining a hydraulic damper according to a first embodiment of the present invention.
この実施の形態に係る油圧式制震ダンパの連結部に用いられる球面軸受70は、図1に示すように、軸部材73が軸受内輪部材75の軸孔の周面に密着するように圧入されているので、軸部材73と軸受内輪部材75の接触部C1にはガタが全く生じないように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
軸受内輪部材75の外周の凸球状面に接触する凹球状面を有する軸受外輪部材79は、その外周面にテーパ形状が形成されている。外周面がブラケット57に溶接により固定された外輪支持部材77の内周面には、軸受外輪部材79の外周面のテーパ形状に接触するテーパ形状が形成されている。
軸 受 A bearing
軸受外輪部材79は、図3ないし図5に示すように、その円周方向に略180°間隔をおいた2箇所のスリット79aにより切断されて互いに2つに分割されている。図3に示すように、軸受外輪部材79のスリット79aの伸びる方向は軸受外輪部材79の軸方向に一致した方向となっている。
(3) As shown in FIGS. 3 to 5, the bearing
一方図1に示すように、軸部材73の両端部にはテーパ形状が形成され、この軸部材73の両端部と軸支持部材61との間には、図示するような断面のくさび形部材81が設けられている。そしてこのくさび形部材81は、その円周方向の1箇所以上の位置にスリットを有し、このために半径方向に加わる外力により径が拡縮自在となっている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a tapered shape is formed at both ends of the
くさび形部材81の軸支持部材61より外側に突出したその端面には円板状の押圧板83が当接され、この押圧板83の中心孔から挿し込んだボルト85のネジ部を軸部材73の中心のネジ孔に締付けることにより、押圧板83を介してくさび形部材81を軸部材73と軸支持部材61との間にくい込ませるようになっている。
A disc-shaped
このような実施の形態によれば、軸受内輪部材75と外輪支持部材77との間の軸受外輪部材79を、環状雄ネジ部材87を締付けることにより図1中下方に押し込んでいくと、軸受外輪部材79は軸受内輪部材75と外輪支持部材77に密着して接触部C2,C3のガタを確実に除くことができる。
According to such an embodiment, when the bearing
このとき軸受外輪部材79は、図3,4に示すように2つに分割されているので、その外周テーパ面が外輪支持部材77の内周テーパ面により半径内方に押されてその径を縮少させるため、その内周の凹球状面を軸受内輪部材75の外周の凸球状面に密着させることができる。
At this time, since the bearing
またボルト85を締付けることにより、押圧板83を介してくさび形部材81を軸部材73と軸支持部材61との間にくい込ませるようになっているので、くさび形部材81は軸支持部材61と軸部材73に密着してそれらとくさび形部材81の間の接触部C4,C5のガタを確実に除くことができる。
Further, by tightening the
このため、風揺れのような振幅が小さな往復外力が加わったときでも、その方向の切換り時に当初から油圧式制震ダンパ50が減衰力を生じさせることができるので、人に不快な揺れを体感させることを防止することができる。また、地震等のときに油圧式制震ダンパ50が外力を抑える能力が低下することを防止することができる。
For this reason, even when a reciprocating external force having a small amplitude such as wind sway is applied, the
例えば図6(a)に示すように、上記実施の形態に係る油圧式制震ダンパのように各接触部C1〜C5においてガタが全くない場合には、その外力の往復方向の切換り時に当初から油圧式制震ダンパ50が減衰力を生じさせることができると共に、図中斜線の面積で表されるエネルギー吸収量E1は全く低下しない。
For example, as shown in FIG. 6A, when there is no backlash in each of the contact portions C1 to C5 as in the hydraulic damper according to the above embodiment, the external force is initially switched when the reciprocating direction is switched. As a result, the
これに対し図24に示すような、前記第2の従来例の球面軸受60やその周辺の各接触部C1〜C4においてガタがある場合は、図6(b)に示すように、外力の往復方向の切換り時にそのガタGの分だけブラケット57と軸支持部材61間が相対変位する当初の間は油圧式制震ダンパ50は減衰力を生じさせることができないと共に、図中斜線の面積で表されるエネルギー吸収量E2も低下してしまうことになる。
On the other hand, when there is play in the spherical bearing 60 of the second conventional example and the respective contact portions C1 to C4 around the same as shown in FIG. 24, reciprocation of the external force is performed as shown in FIG. During the initial switching of the direction between the
なお、前記実施の形態においては、図3に示すように、軸受外輪部材79のスリット79aの伸びる方向が軸受外輪部材79の軸線の方向と一致するようになっていたが、図7に示すように、軸受外輪部材79のスリット79bの伸びる方向が軸受外輪部材79の軸線に対して斜め方向になるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 3, the direction in which the
また前記実施の形態においては、図4に示すように、軸受外輪部材79の円周方向の2箇所のスリット79aにより軸受外輪部材79が2つに分割されていたが、図8に示すように、軸受外輪部材79にその円周方向の1箇所のスリット79cだけを設けるようにしてもよく、その場合も軸受外輪部材79の径を拡縮自在にすることができる。
Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 4, the bearing
図9,10は、本発明の第2の実施の形態に係る油圧式制震ダンパについて説明するために参照する図である。
この実施の形態に係る球面軸受90は、外周面にテーパ形状のない軸受外輪部材99と、軸部材73に嵌合する軸孔を有する軸受内輪部材75から構成される。軸受外輪部材99と外輪支持部材77との間にはくさび形部材100が介装され、このくさび形部材100の外周面には、外輪支持部材77の内周のテーパ形状に対応するテーパ形状が形成されている。
FIGS. 9 and 10 are diagrams referred to for explaining a hydraulic damper according to a second embodiment of the present invention.
The
そして図10に示すように、くさび形部材100のテーパ形状が形成されたテーパ部100aは、その円周方向の1箇所以上にスリット100bが設けられているので、その径が拡縮自在となっている。そしてテーパ部100aと一体の環状雄ネジ部100cが、外輪支持部材77の一端側のメスネジにネジ結合するようになっている。また軸受外輪部材99は、前記第1の実施の形態の軸受外輪部材79と同様にその径が拡縮自在となっている。
As shown in FIG. 10, the tapered
このような実施の形態によれば、くさび形部材100の環状雄ネジ部100cを締付けることによりそのテーパ部100aが図9中下方に押し込まれ、テーパ部100aは軸受外輪部材99と外輪支持部材77に密着して接触部C3,C4のガタを確実に除くことができる。
According to such an embodiment, by tightening the annular male screw portion 100c of the wedge-shaped
このときくさび形部材100はその外周が外輪支持部材77の内周により半径内方に押されてその径を縮少させるため、その内周面を軸受外輪部材99の外周面に密着させることができる。そして軸受外輪部材99はその外周がくさび形状部材100の内周により半径内方に押されてその径を縮少させるため、その内周面を軸受内輪部材75の外周面に密着させて、接触部C2のガタを確実に除くことができる。なお、くさび形部材100は、テーパ部100aと環状雄ネジ部100cとに分割する構成としてもよい。
At this time, the outer periphery of the wedge-shaped
またボルト85を締付けることにより、押圧板83を介してくさび形部材81を軸部材73と軸支持部材61との間にくい込ませるようになっているので、くさび形部材81は軸支持部材61と軸部材73に密着してそれらとくさび形部材81の間の接触部C5,C6のガタをも確実に除くことができる。また軸部材73は軸受内輪部材75の軸孔に圧入することにより接触部C1のガタをも確実に除くことができる。
Further, by tightening the
このため、この第2の実施の形態によっても前記第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 Therefore, the second embodiment can provide the same effects as those of the first embodiment.
図11は、本発明の第3の実施の形態に係る油圧式制震ダンパについて説明するために参照する図である。
前記実施の形態においては軸部材73の両端部にテーパ形状が形成されていたのに対し、この第3の実施の形態に係る球面軸受110は、その軸部材73の一方の(図中上方の)端部にのみ、くさび形部材81の内側テーパ面と接触するテーパ形状が形成されており、その他方の端部には、図中下方の軸支持部材61の孔に嵌合する嵌合部73cと、これより外側に、嵌合部73cより大径のフランジ部73dが形成されている。
FIG. 11 is a diagram referred to for describing a hydraulic damper according to a third embodiment of the present invention.
In the above-described embodiment, the tapered shape is formed at both ends of the
このような構成の球面軸受110によれば、前記実施の形態においては軸部材73の両端部のテーパ面と接触する計2つのくさび形部材81が必要であったのに対し、この第3の実施の形態においては軸部材73の一端部のテーパ形状と接触するくさび形部材81が1つで足りるので、部品数が減ってコストダウンを図ることができる。
According to the
また、前記実施の形態においては、軸部材73の両端部にテーパ形状が形成されているため、一対の軸支持部材61に対して軸部材73の位置合わせが多少難しいので、これらの部材の組立てが多少難しいのに対し、この第3の実施の形態においては、軸部材73のテーパ形状が形成されていない方の端部の嵌合部73cを一方の軸支持部材61の孔に嵌合させて、フランジ部73dを外側から軸支持部材61に突き当てるだけで、軸支持部材61に対して軸部材73の位置合わせが容易にできるので、これらの部材の組立ても容易となる。
Further, in the above-described embodiment, since the tapered shape is formed at both ends of the
さて、図12ないし20は、軸部材73と軸支持部材61の一方又は両方(少なくとも一方)にテーパ部Tを形成した場合の、それぞれのテーパ部Tの形成状態の種々の類型を示す摸式図である。
FIGS. 12 to 20 are schematic diagrams showing various types of tapered portions T when tapered portions T are formed on one or both (at least one) of the
図12に示す類型は、軸部材73の図中上下両端部73a,73bにテーパ部Tが形成されていて、軸支持部材61の図中上下両方の部材61a,61bにはテーパ部Tが形成されていないもので、この類型は本発明の前記第1,第2の実施の形態に該当するものである。
In the type shown in FIG. 12, tapered portions T are formed at upper and
図13に示す類型は、軸部材73の図中上方の端部73aにテーパ部Tが形成されていて、軸部材73の図中下方の端部73bと、軸支持部材61の図中上下両方の部材61a,61bにはテーパ部Tが形成されていないもので、この類型は本発明の前記第2の実施の形態に該当するものである。
In the type shown in FIG. 13, a tapered portion T is formed at an
図14に示す類型は、軸部材73の図中上下両端部73a,73bと、軸支持部材61の図中上方の部材61aにテーパ部Tが形成されていて、軸支持部材61の図中下方の部材61bにはテーパ部Tが形成されていないものである。
In the type shown in FIG. 14, the
図15に示す類型は、軸部材73の図中上下両端部73a,73bと、軸支持部材61の図中上下両方の部材61a,61bにテーパ部Tが形成されているものである。
The type shown in FIG. 15 is such that tapered portions T are formed on both upper and
図16に示す類型は、軸部材73の図中上方の端部73aと、軸支持部材61の図中上方の部材61aにテーパ部Tが形成されていて、軸部材73の図中下方の端部73bと、軸支持部材61の図中下方の部材61bにはテーパ部Tが形成されていないものである。
The type shown in FIG. 16 has a tapered portion T formed at an
図17に示す類型は、軸部材73の図中上方の端部73aと、軸支持部材61の図中下方の部材61bにテーパ部Tが形成されていて、軸部材73の図中下方の端部73bと、軸支持部材61の図中上方の部材61aにはテーパ部Tが形成されていないものである。
In the type shown in FIG. 17, a tapered portion T is formed on an
図18に示す類型は、軸部材73の図中上方の端部73aと、軸支持部材61の図中上下両方の部材61a,61bにテーパ部Tが形成されていて、軸部材73の図中下方の端部73bにはテーパ部Tが形成されていないものである。
In the type shown in FIG. 18, the
図19に示す類型は、軸支持部材61の図中上方の部材61aにテーパ部Tが形成されていて、軸支持部材61の図中下方の部材61bと、軸部材73の図中上下両端部73a,73bにはテーパ部Tが形成されていないものである。
In the type shown in FIG. 19, a taper portion T is formed in a
図20に示す類型は、軸支持部材61の図中上下両方の部材61a,61bにテーパ部Tが形成されていて、軸部材73の図中上下両端部にはテーパ部Tが形成されていないものである。
In the type shown in FIG. 20, tapered portions T are formed on both upper and
このような類型の他に、細かく言えば、上記図13,16,17を逆さまにしたものも含まれるかもしれないが、いずれにしても以上において触れた類型はすべて本発明に含まれるものである。 In addition to these types, in detail, there may be included those obtained by inverting the above-mentioned FIGS. 13, 16, and 17, but in any case, all the types mentioned above are included in the present invention. is there.
30 油圧式制震ダンパ
32 油圧シリンダ
32a,32b 油圧室
34 ピストンロッド
36 ピストン
40 コントロールバルブ部
40a コントロールバルブ
42,43 ボールジョイント
45,46 ボール支持部
47,48 ホルダ部
50 油圧式制震ダンパ
52 連結部材
57,58 ブラケット
60 球面軸受
61 軸支持部材
63 軸部材
65 軸受内輪部材
67 外輪支持部材
69 軸受外輪部材
70 球面軸受
73 軸部材
75 軸受内輪部材
77 外輪支持部材
79 軸受外輪部材
79a〜79c スリット
81 くさび形部材
83 押圧板
85 ボルト
87 環状雄ネジ部
90 球面軸受
99 軸受外輪部材
100 くさび形部材
100a テーパ部
100b スリット
100c 環状雄ネジ部
C1〜C6 接触部
Claims (6)
前記球面軸受の軸受外輪部材の外側面と、この外側面に接触して軸受外輪部材を支持する外輪支持部材の内側面の、双方に互に対応するテーパ形状を形成したことを特徴とする油圧式制震ダンパ。 Hydraulic vibration dampers that use spherical bearings at the connection to the building structure
A hydraulic pressure characterized by forming tapered shapes corresponding to both the outer surface of a bearing outer ring member of the spherical bearing and the inner surface of an outer ring support member that contacts the outer surface and supports the bearing outer ring member. Type vibration damper.
前記球面軸受の軸受外輪部材の外側面と、この外側面に接触して軸受外輪部材を支持する外輪支持部材の内側面の一方にテーパ形状を形成し、
前記軸受外輪部材の外側面と前記外輪支持部材の内側面との間に、前記テーパ形状に対応するテーパ形状が形成されたくさび形部材を設けたことを特徴とする
油圧式制震ダンパ。 Hydraulic vibration dampers that use spherical bearings at the connection to the building structure
An outer surface of a bearing outer ring member of the spherical bearing, and a tapered shape formed on one of inner surfaces of an outer ring support member that contacts the outer surface and supports the bearing outer ring member,
A hydraulic damper characterized in that a wedge-shaped member having a tapered shape corresponding to the tapered shape is provided between an outer surface of the bearing outer ring member and an inner surface of the outer ring supporting member.
3. The hydraulic vibration damper according to claim 1, wherein a shaft member fitted into a shaft hole of a bearing inner race member of the spherical bearing is press-fitted into the shaft hole.
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