JP2005326030A - Damping device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an easy-to-assemble damping device utilizing the resistance and heating of viscous fluid. <P>SOLUTION: The damping device has a conversion part 10 and a damping part 30 separately assembled and detachably connected together via a joint part 50. The conversion part 10 has a first casing 11 storing a nut 13 of a ball screw mechanism 12 rotatably via a pair of bearings 17. The damping part 30 has a second casing 31 storing a rotor 32 rotatably via a pair of bearings 35 and viscous fluid 33 between the rotor 32 and itself. The joint part 50 connects the nut 13 to the rotor 32 via inside connection cylinders 51, 52 in a rotation transmissive manner and connects the casings 11, 31 to each other via an outside connection cylinder 53. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば地震等の際に建築構造体の2つの対象部間の相対変位に伴って発生するエネルギーを、最終的に粘性流体の熱エネルギーに変換して減衰させる装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for finally converting and attenuating energy generated with relative displacement between two target parts of a building structure in the event of an earthquake or the like by converting it into thermal energy of a viscous fluid.

地震時のエネルギー等を減衰させる装置は、例えば特開平10−184757号公報に開示されているように、公知である。
同公報の図1に示す減衰装置は、筒形状のケーシングと、このケーシング内に収容されたボールねじ機構および回転体と、ケーシングと回転体との間に収容された粘性流体とを備えている。このボールねじ機構は、ナットとこのナットに螺合されたねじ棒とを有している。上記ナットと回転体は互いに固定されている。上記ねじ棒の一端はケーシングの一端から突出して建築構造体の一方の対象部に連結され、ケーシングの他端は建築構造体の他方の対象部に連結される。
An apparatus for attenuating energy at the time of an earthquake is known as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-184757.
The damping device shown in FIG. 1 of the publication includes a cylindrical casing, a ball screw mechanism and a rotating body accommodated in the casing, and a viscous fluid accommodated between the casing and the rotating body. . This ball screw mechanism has a nut and a screw rod screwed into the nut. The nut and the rotating body are fixed to each other. One end of the screw rod protrudes from one end of the casing and is connected to one target part of the building structure, and the other end of the casing is connected to the other target part of the building structure.

地震時のように建築構造体の対象部間に相対変位が生じた時には、ねじ棒がケーシングに対して軸方向に変位する。すると、ねじ棒とナットの間の螺合作用により、回転体の回転運動に変換され、さらに、この回転体に接している粘性流体が摩擦抵抗等で発熱する。その結果、上記変位に伴うエネルギーが粘性流体の熱エネルギーに変換されて減衰する。
上記減衰装置では、ボールねじ機構とそれに対応するケーシングの一部分が、上記対象部間の相対変位を回転運動に変換するための変換部を構成し、回転体と粘性流体とそれに対応するケーシングの他の部分が、回転運動エネルギーを熱エネルギーに変換して減衰するための減衰部を構成する。
When relative displacement occurs between the target parts of the building structure as in an earthquake, the screw rod is displaced in the axial direction with respect to the casing. Then, the rotational action of the rotating body is converted by the screwing action between the screw rod and the nut, and the viscous fluid in contact with the rotating body generates heat due to frictional resistance or the like. As a result, the energy accompanying the displacement is converted into thermal energy of the viscous fluid and attenuated.
In the above damping device, the ball screw mechanism and a part of the casing corresponding thereto constitute a conversion part for converting the relative displacement between the target parts into a rotational motion, and other than the rotating body, the viscous fluid, and the corresponding casing. This part constitutes an attenuation part for converting rotational kinetic energy into thermal energy and attenuating it.

上記公報の図1の減衰装置は次のようにして組み立てられる。最初に、ボールねじ機構のナットに回転体を固定することによりボールねじ機構と回転体とを一体にする。次にナットと回転体とを一緒にケーシングに挿入し、軸方向に離れた一対のベアリングで回転可能に支持する。すなわち、一方のベアリングを、ケーシングの一端とナットとの間に装着し、他方のベアリングをケーシングの他端と回転体との間に装着する。次に、ケーシングの注入穴からケーシングと回転体との間に粘性流体を充填する。   The damping device of FIG. 1 of the above publication is assembled as follows. First, the ball screw mechanism and the rotating body are integrated by fixing the rotating body to the nut of the ball screw mechanism. Next, the nut and the rotating body are inserted together in the casing, and are rotatably supported by a pair of bearings separated in the axial direction. That is, one bearing is mounted between one end of the casing and the nut, and the other bearing is mounted between the other end of the casing and the rotating body. Next, the viscous fluid is filled between the casing and the rotating body through the injection hole of the casing.

上記組み立て方法は、特に、大型建築構造体に設置されて大きな地震エネルギーを減衰する装置、例えば総重量が1トンを越える大型の装置には、不適切である。なぜなら、ボールねじ機構と回転体とからなる重くて長い一体構造物を、重くて長いケーシングに挿入し、その際、両者の間に一対のベアリングを高精度に装着する必要があり、作業が非常に困難となるからである。また、上記一体物をケーシングに挿入する際、両者の長さの和以上の組み立て作業スペースを必要とし、作業スペースの増大を招くからである。これは、保守等のために分解する際にも言えることである。
また、上記減衰装置では、変換部と減衰部の一方の仕様を変えた場合には他方の仕様を変える必要があり、仕様変更に伴うコストが高かった。
The above assembly method is particularly unsuitable for a device installed in a large building structure to attenuate a large earthquake energy, for example, a large device having a total weight exceeding 1 ton. This is because a heavy and long monolithic structure consisting of a ball screw mechanism and a rotating body is inserted into a heavy and long casing, and at that time, it is necessary to mount a pair of bearings between them with high precision, which is very difficult to work. This is because it becomes difficult. In addition, when the integrated object is inserted into the casing, an assembly work space larger than the sum of the lengths of both of them is required, resulting in an increase in work space. This is also true when disassembling for maintenance or the like.
Moreover, in the said attenuation device, when one specification of the conversion part and the attenuation part was changed, it was necessary to change the other specification, and the cost accompanying a specification change was high.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、構造体の2つの対象部間に配置される減衰装置であって、上記対象部間の相対変位を回転運動に変換する変換部と、この回転運動のエネルギーを減衰させる減衰部とを備え、上記変換部が、第1ケーシングとボールねじ機構とを有し、このボールねじ機構が、第1ケーシングに回転可能に収容されたナットと、このナットに螺合して第1ケーシングから突出し上記構造体の一方の対象部に連結されるねじ棒を含み、上記減衰部が、上記構造体の他方の対象部に連結される第2ケーシングと、この第2ケーシングに回転可能に収容された回転体と、これら第2ケーシングと回転体との間に収容された粘性流体とを有する減衰装置において、
上記変換部のナットが、軸方向に離れた複数のベアリングにより第1ケーシングに回転可能に支持され、上記減衰部の回転体が、軸方向に離れた複数のベアリングにより第2ケーシングに回転可能に支持され、上記変換部と減衰部が同軸をなした状態で、変換部のナットと減衰部の回転体とが回転伝達可能に連結されるとともに、上記第1,第2のケーシングが連結され、上記ナットと回転体が連結部を有し、一方の連結部の端には凸部が形成され、他方の連結部の端には凹部が形成され、これら凸部と凹部が噛み合うことにより上記ナットと回転体が着脱可能かつ回転伝達可能に連結されていることを特徴とする。
好ましくは、上記ナットと回転体が、軸方向移動に伴って凸部と凹部を噛み合わせることにより、連結される。
好ましくは、上記ナットと回転体は上記連結部としてそれぞれ連結筒を有し、これら連結筒のうち、一方の連結筒の端には凸部が形成され、他方の連結筒の端には凹部が形成される。
The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and is an attenuation device disposed between two target parts of a structure, which converts a relative displacement between the target parts into a rotational motion. And a damping part for attenuating the energy of the rotational movement, wherein the conversion part has a first casing and a ball screw mechanism, and the ball screw mechanism is rotatably accommodated in the first casing. And a screw rod that is screwed into the nut and protrudes from the first casing and is connected to one target part of the structure, and the damping part is connected to the other target part of the structure. In a damping device having a casing, a rotating body rotatably accommodated in the second casing, and a viscous fluid accommodated between the second casing and the rotating body,
The nut of the conversion part is rotatably supported on the first casing by a plurality of bearings separated in the axial direction, and the rotating body of the damping part is rotatable on the second casing by a plurality of bearings separated in the axial direction. In a state where the conversion unit and the attenuation unit are coaxially supported, the nut of the conversion unit and the rotating body of the attenuation unit are coupled so as to be able to transmit rotation, and the first and second casings are coupled, The nut and the rotating body have a connecting portion, a convex portion is formed at one end of the connecting portion, a concave portion is formed at the end of the other connecting portion, and the nut and the concave portion are engaged with each other to form the nut. And the rotating body are detachably connected to each other so as to be able to transmit the rotation.
Preferably, the nut and the rotating body are coupled by engaging the convex portion and the concave portion with the axial movement.
Preferably, each of the nut and the rotating body has a connecting cylinder as the connecting portion, and among these connecting cylinders, a convex portion is formed at one end of the connecting cylinder, and a concave portion is formed at the end of the other connecting cylinder. It is formed.

また本発明は、構造体の2つの対象部間に配置される減衰装置であって、上記対象部間の相対変位を回転運動に変換する変換部と、この回転運動のエネルギーを減衰させる減衰部とを備え、上記変換部が、第1ケーシングとボールねじ機構とを有し、このボールねじ機構が、第1ケーシングに回転可能に収容されたナットと、このナットに螺合して第1ケーシングから突出し上記構造体の一方の対象部に連結されるねじ棒を含み、上記減衰部が、上記構造体の他方の対象部に連結される第2ケーシングと、この第2ケーシングに回転可能に収容された回転体と、これら第2ケーシングと回転体との間に収容された粘性流体とを有する減衰装置において、
上記変換部のナットが、軸方向に離れた複数のベアリングにより第1ケーシングに回転可能に支持され、上記減衰部の回転体が、軸方向に離れた複数のベアリングにより第2ケーシングに回転可能に支持され、上記変換部と減衰部が同軸をなした状態で、変換部のナットと減衰部の回転体とが回転伝達可能に連結されるとともに、上記第1,第2のケーシングが連結され、上記ナットが上記第1ケーシングの両端部に配置された上記ベアリングにより支持され、上記回転体が上記第2ケーシングの両端部に配置された上記ベアリングにより支持されていることを特徴とする。
好ましくは、上記第1,第2ケーシングが着脱可能に連結されている。
好ましくは、上記第1,第2ケーシングの互いに対峙する端部が連結筒を介して着脱可能に連結されている。
Moreover, this invention is an attenuation device arrange | positioned between two object parts of a structure, Comprising: The conversion part which converts the relative displacement between the said object parts into rotational motion, and the attenuation part which attenuates the energy of this rotational motion And the conversion portion has a first casing and a ball screw mechanism, and the ball screw mechanism is screwed into the nut and is rotatably engaged with the nut. The second casing connected to the other target portion of the structure, and the second casing is rotatably accommodated in the second casing. And a damping device having a viscous fluid housed between the second casing and the rotating body,
The nut of the conversion part is rotatably supported on the first casing by a plurality of bearings separated in the axial direction, and the rotating body of the damping part is rotatable on the second casing by a plurality of bearings separated in the axial direction. In a state where the conversion unit and the attenuation unit are coaxially supported, the nut of the conversion unit and the rotating body of the attenuation unit are coupled so as to be able to transmit rotation, and the first and second casings are coupled, The nut is supported by the bearings disposed at both ends of the first casing, and the rotating body is supported by the bearings disposed at both ends of the second casing.
Preferably, the first and second casings are detachably connected.
Preferably, opposite end portions of the first and second casings are detachably connected via a connecting cylinder.

本発明によれば、変換部と減衰部のケーシングを別体にし、変換部においてボールねじ機構のナットを複数のベアリングによって第1ケーシングに回転可能に支持し、減衰部において回転体を複数のベアリングによって第2ケーシングに回転可能に支持する構造であるため、これら変換部と減衰部を別々に組み立てた後で、連結することができ、組み立て作業のスペースが小さくて済むとともに、組み立て作業を容易にすることができる。また、変換部と減衰部を別途に組み立てる構成を採用できるため、一方の仕様変更があっても他方の仕様変更を回避することも可能となる。
また、変換部と減衰部とを同軸をなして近づけて連結するようにすれば、ナットと回転体とを容易に連結することができる。
また、第1,第2ケーシングを着脱可能にすれば、ナットと回転体の連結、第1,第2ケーシングの連結を解除することにより、変換部と減衰部に分割することができる。さらに連結筒を用いれば、変換部と減衰部を別々に仕様変更することが容易となる。
According to the present invention, the conversion part and the damping part casing are separated from each other, and the nut of the ball screw mechanism is rotatably supported by the first casing by the plurality of bearings in the conversion part. Since the structure is rotatably supported by the second casing, the conversion part and the attenuation part can be connected after being assembled separately, and the assembly work can be made small and the assembly work can be easily performed. can do. Moreover, since the structure which assembles a conversion part and an attenuation | damping part separately can be employ | adopted, even if there is a change of one specification, it becomes possible to avoid the change of the other specification.
Moreover, if the conversion part and the attenuation part are connected close to each other on the same axis, the nut and the rotating body can be easily connected.
Further, if the first and second casings are detachable, the conversion part and the attenuation part can be divided by releasing the connection between the nut and the rotating body and the connection between the first and second casings. Furthermore, if the connecting cylinder is used, it becomes easy to change the specifications of the conversion unit and the attenuation unit separately.

以下、本発明の第1実施形態をなす減衰装置について図1〜図4を参照して説明する。減衰装置は、例えば建築構造体における2つの対象部間に設けられている。本実施形態の減衰装置は、図1に示すように直線的に延びており、基本構成として、長手方向に分割可能な2つの組立体10,30と、両者を連結するジョイント部50を有している。一方の組立体10は、上記建築構造体の対象物間の相対変位を回転運動に変換する変換部となり、他方の組立体30は、回転運動のエネルギーを熱エネルギーに変換する減衰部となっている。   Hereinafter, an attenuation device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The attenuation device is provided between, for example, two target portions in a building structure. The damping device of the present embodiment extends linearly as shown in FIG. 1 and has two assemblies 10 and 30 that can be divided in the longitudinal direction and a joint portion 50 that couples both as a basic configuration. ing. One assembly 10 serves as a conversion unit that converts relative displacement between objects of the building structure into rotational motion, and the other assembly 30 serves as an attenuation unit that converts rotational motion energy into thermal energy. Yes.

上記変換部10は、円筒形状をなすケーシング11(第1ケーシング)と、ボールねじ機構12とを備えている。このボールねじ機構12は、ケーシング11内に回転可能に収容されたナット13と、このナット13にボール14(図2、図3に示す)を介して螺合されたねじ棒15とを有している。このねじ棒15は、ケーシング11と同軸をなしてケーシング11に収容され、その一端がケーシング11から突出している。このねじ棒15の突出端には、円盤形状の取付部16が設けられている。   The conversion unit 10 includes a cylindrical casing 11 (first casing) and a ball screw mechanism 12. The ball screw mechanism 12 includes a nut 13 rotatably accommodated in a casing 11 and a screw rod 15 screwed to the nut 13 via a ball 14 (shown in FIGS. 2 and 3). ing. The threaded rod 15 is accommodated in the casing 11 coaxially with the casing 11, and one end thereof protrudes from the casing 11. A disk-shaped mounting portion 16 is provided at the protruding end of the screw rod 15.

次に、上記ナット13を回転可能に支持する手段について説明する。この回転支持手段は、軸方向に離れてケーシング11の両端部に配置された一対(複数)のベアリング17と、ナット13の両端に固定された一対の支持筒18とを有している。一対のベアリング17がそれぞれ支持筒18とケーシング11との間に介在されることにより、ナット13が高速回転可能に支持されている。尚、この実施形態でのベアリングはスラストベアリング、クロスローラベアリングを用いている。   Next, means for rotatably supporting the nut 13 will be described. The rotation support means includes a pair (a plurality) of bearings 17 disposed at both ends of the casing 11 apart in the axial direction, and a pair of support cylinders 18 fixed to both ends of the nut 13. A pair of bearings 17 are interposed between the support cylinder 18 and the casing 11, so that the nut 13 is supported so as to be rotatable at high speed. The bearing in this embodiment uses a thrust bearing or a cross roller bearing.

各ベアリング17は、環状に2列に配列されたボールと、このボールを受ける3つの軌道輪とを有している。上記一対の支持筒18の外端には、ベアリング17の中間の軌道輪を押さえる環状の押さえ部材19a,19bが固定され、ケーシング11の両端には、ベアリング17の外側の軌道輪を押さえる環状の押さえ部材20a,20bが固定されている。   Each bearing 17 has balls arranged in two rows in an annular shape and three races that receive the balls. Annular holding members 19a and 19b for holding the intermediate ring of the bearing 17 are fixed to the outer ends of the pair of support cylinders 18, and an annular type for holding the outer ring of the bearing 17 is fixed to both ends of the casing 11. The holding members 20a and 20b are fixed.

次に、減衰部30について説明する。この減衰部30は、円筒形状のケーシング31(第2ケーシング)と、このケーシング31に同軸をなして高速回転可能に収容された円筒形状の回転体32と、両者の隙間に収容された粘性流体33(図2〜図4に示す)とを有している。なお、粘性流体33は、粘性体とも言い、弾性を有するもの(粘弾性体)と弾性を有さないものを含んでいる。粘性流体の例としてポリイソブチレン等がある。
上記ケーシング31においてジョイント部50の反対側の端には、円盤形状の取付部34が設けられている。
Next, the attenuation unit 30 will be described. The attenuating portion 30 includes a cylindrical casing 31 (second casing), a cylindrical rotating body 32 that is coaxial with the casing 31 and accommodated so as to be rotatable at a high speed, and a viscous fluid accommodated in a gap therebetween. 33 (shown in FIGS. 2 to 4). The viscous fluid 33 is also referred to as a viscous body, and includes one having elasticity (viscoelastic body) and one having no elasticity. Examples of viscous fluid include polyisobutylene.
A disc-shaped attachment portion 34 is provided at the end of the casing 31 opposite to the joint portion 50.

上記ケーシング31と回転体32の両端間には一対(複数)のラジアルベアリング35が設けられており、これらベアリング35の近傍にはベアリング35より軸方向内側に位置して、粘性流体33をシールするためのシール構造40が設けられている。
ケーシング31のジョイント部50側に位置するベアリング35は、後述するジョイント部50の連結筒52(押さえ部材)によって押さえられている。また、ジョイント部50の反対側に位置するベアリング35は環状の押さえ部材39によって押さえられている。
A pair (a plurality) of radial bearings 35 are provided between both ends of the casing 31 and the rotating body 32, and the viscous fluid 33 is sealed in the vicinity of the bearings 35 in the axial direction of the bearing 35. A sealing structure 40 is provided.
The bearing 35 located on the joint part 50 side of the casing 31 is pressed by a connecting cylinder 52 (pressing member) of the joint part 50 described later. Further, the bearing 35 located on the opposite side of the joint portion 50 is pressed by an annular pressing member 39.

上記シール構造40について、図4を参照しながら詳述する。シール構造40は、シール部材41、42と、これらシール部材41,42を支持する2つの支持リング43,44とを有している。
上記支持リング43は短筒形状をなし、一端に径方向,外方向に突出するフランジ43aを有し、他端に径方向,内方向に突出するフランジ43bを有しており、フランジ43bの端面に形成された環状溝43cには、Oリングからなる上記シール部材42が嵌め込まれている。支持リング44は断面四角形をなして支持リング43のフランジ43bに当たっている。シール部材41は断面略F字形をなし、互いに離間対峙する一対のシール片41a,41bと径方向、外方向に突出するフランジ41cとを有している。
The seal structure 40 will be described in detail with reference to FIG. The seal structure 40 includes seal members 41 and 42 and two support rings 43 and 44 that support the seal members 41 and 42.
The support ring 43 has a short cylindrical shape, has a flange 43a projecting radially and outwardly at one end, and a flange 43b projecting radially and inwardly at the other end, and an end face of the flange 43b The sealing member 42 made of an O-ring is fitted in the annular groove 43c formed in the above. The support ring 44 has a rectangular cross section and abuts against the flange 43b of the support ring 43. The seal member 41 has a substantially F-shaped cross section, and has a pair of seal pieces 41a and 41b facing each other and a flange 41c projecting radially and outwardly.

上記シール部材41のフランジ41cは、支持リング43,44間に挟まれている。シール部材41の外側のシール片41aは支持リング43のフランジ43bの内周面に接し、内側のシール片41bは、回転体32の縮径された端部外周面に接するようになっている。これらシール片41a,41bは、自然状態では、先端に向かって互いに離れるように広がっており、それ故、上記支持リング43の内周面,回転体32の外周面にそれぞれ弾性をもって接し、良好なシール機能を発揮できるようになっている。   The flange 41 c of the seal member 41 is sandwiched between the support rings 43 and 44. The outer seal piece 41 a of the seal member 41 is in contact with the inner peripheral surface of the flange 43 b of the support ring 43, and the inner seal piece 41 b is in contact with the outer peripheral surface of the end of the rotating body 32 whose diameter is reduced. In the natural state, these seal pieces 41a and 41b are spread away from each other toward the tip. Therefore, the seal pieces 41a and 41b are elastically in contact with the inner peripheral surface of the support ring 43 and the outer peripheral surface of the rotating body 32, respectively. The seal function can be demonstrated.

上記支持リング43,44は、予めシール部材41,42を図示のように装着した状態で、ケーシング31と回転体32の端部間に挿入される。この際、シール部材41の外側のシール片41aは支持リング43に予め弾性変形した状態で接しており、また、内側のシール片41bは挿入の際に回転体32に形成されたテーパ面32aに案内されるので、これらシール片41a,41bが破損することはない。   The support rings 43 and 44 are inserted between the end portions of the casing 31 and the rotator 32 with the seal members 41 and 42 mounted in advance as shown in the figure. At this time, the outer seal piece 41a of the seal member 41 is in contact with the support ring 43 in a state of being elastically deformed in advance, and the inner seal piece 41b is formed on the tapered surface 32a formed on the rotating body 32 when inserted. Since they are guided, the seal pieces 41a and 41b are not damaged.

上記シール部材41は、支持リング43と回転体32との間をシールし、シール部材42は、支持リング43とケーシング31との間をシールする。これにより、ケーシング31と回転体32との間に収容された粘性流体33の漏れを防止することができる。なお、上記粘性流体33は,ケーシング31に形成された注入穴31aから充填される。   The seal member 41 seals between the support ring 43 and the rotating body 32, and the seal member 42 seals between the support ring 43 and the casing 31. Thereby, leakage of the viscous fluid 33 accommodated between the casing 31 and the rotating body 32 can be prevented. The viscous fluid 33 is filled from an injection hole 31 a formed in the casing 31.

上記ジョイント部50は、内側の一対の連結筒51,52と外側の連結筒53とを備えている。
内側の一方の連結筒51はフランジ51aを有し、このフランジ51aがボルト54によって変換部10の押さえ部材19bに固定されている。それ故、この連結筒51は、この押さえ部材19b,支持筒18を介してナット13に固定されている。この連結筒51は、上記ナット13の噛合部(連結部)として提供される。
内側の他方の連結筒52はフランジ52aを有し、このフランジ52aがボルト55によって回転体32の端面に固定されている。なお、この連結筒52は、ベアリング35の押さえ部材としての役割も担っている。この連結筒52は回転体32の噛合部(連結部)として提供される。
The joint portion 50 includes a pair of inner connecting cylinders 51 and 52 and an outer connecting cylinder 53.
One inner connecting cylinder 51 has a flange 51 a, and this flange 51 a is fixed to the pressing member 19 b of the conversion unit 10 by a bolt 54. Therefore, the connecting cylinder 51 is fixed to the nut 13 via the pressing member 19 b and the support cylinder 18. The connecting cylinder 51 is provided as a meshing part (connecting part) of the nut 13.
The other inner connecting cylinder 52 has a flange 52 a, and this flange 52 a is fixed to the end face of the rotating body 32 by a bolt 55. The connecting cylinder 52 also serves as a pressing member for the bearing 35. The connecting cylinder 52 is provided as a meshing part (connecting part) of the rotating body 32.

上記連結筒51の端には周方向に離れた2ヶ所に凸部51bが形成されており、連結筒52の端には凹部52bが形成されている。これら凸部51bと凹部52bの噛み合いによって、ナット13と回転体32とが回転伝達可能,着脱可能に連結されている。
上記外側の連結筒53は、両端に径方向,外方向に突出するフランジ53aを有している。このフランジ53aがボルト56によってケーシング11,31の互いに対峙する端面に連結されている。これにより、ケーシング11,31は連結筒53を介して着脱可能に連結されている。
Convex portions 51 b are formed at two positions separated in the circumferential direction at the end of the connecting cylinder 51, and a concave portion 52 b is formed at the end of the connecting cylinder 52. The nut 13 and the rotating body 32 are connected to each other so as to be able to transmit the rotation and to be detachable by the engagement of the convex portion 51b and the concave portion 52b.
The outer connecting cylinder 53 has flanges 53a projecting radially and outwardly at both ends. The flange 53 a is connected to the end faces of the casings 11 and 31 that face each other by bolts 56. Thus, the casings 11 and 31 are detachably connected via the connecting cylinder 53.

上記構成の減衰装置において、変換部10におけるねじ棒15の取付部16と減衰部30におけるケーシング31の取付部34が、建築構造体の2つの対象部にそれぞれ連結される。
地震等の時の建築構造体の歪みに伴い、この2つの対象部は、互いに接近したり遠ざかるように相対変位する。この際、ねじ棒15がケーシング11に対して軸方向に変位する。このねじ棒15の軸方向変位(直線運動)は、ねじ棒15に螺合するナット13の回転運動に変換され、このナット13に連結筒51,52を介して連結された回転体32の回転運動をもたらす。この回転体32の外周面の速度は、ねじ棒15のケーシング11に対する相対変位速度に比べて飛躍的に増大する。
In the attenuation device having the above-described configuration, the attachment portion 16 of the screw rod 15 in the conversion portion 10 and the attachment portion 34 of the casing 31 in the attenuation portion 30 are coupled to two target portions of the building structure, respectively.
As the building structure is distorted during an earthquake or the like, the two target portions are relatively displaced so as to approach or move away from each other. At this time, the screw rod 15 is displaced in the axial direction with respect to the casing 11. The axial displacement (linear motion) of the screw rod 15 is converted into the rotational motion of the nut 13 screwed onto the screw rod 15, and the rotation of the rotating body 32 connected to the nut 13 via the connecting cylinders 51 and 52. Bring exercise. The speed of the outer peripheral surface of the rotating body 32 increases dramatically compared to the relative displacement speed of the screw rod 15 with respect to the casing 11.

上記回転体32が回転する際、回転体32とケーシング31との間に収容された粘性流体33の摩擦抵抗を受ける。その結果、回転体32の回転に伴う運動エネルギーが、粘性流体33の熱エネルギーに変換されて減衰し、これにより、建築構造体を地震から守ることができる。
上記変換部10のケーシング11は、連結筒53を介して減衰部30のケーシング31に連結されており、一対のベアリング17を介してナット13を支持している。その結果、ナット13にねじ棒15からの曲げ荷重等が付与されても、ナット13への荷重負担を軽減でき、上記回転運動への変換機能を確保することができる。
When the rotating body 32 rotates, it receives the frictional resistance of the viscous fluid 33 accommodated between the rotating body 32 and the casing 31. As a result, the kinetic energy associated with the rotation of the rotating body 32 is converted to the thermal energy of the viscous fluid 33 and attenuated, thereby protecting the building structure from the earthquake.
The casing 11 of the conversion unit 10 is connected to the casing 31 of the attenuation unit 30 via a connecting cylinder 53, and supports the nut 13 via a pair of bearings 17. As a result, even if a bending load or the like from the screw rod 15 is applied to the nut 13, the load on the nut 13 can be reduced, and the function of converting to the rotational motion can be ensured.

次に、上記減衰装置の組み立てについて詳述する。上記変換部10と減衰部30を別々に組み立て、最終工程でジョイント部50を介して変換部10と減衰部30を連結する。   Next, the assembly of the attenuation device will be described in detail. The conversion unit 10 and the attenuation unit 30 are assembled separately, and the conversion unit 10 and the attenuation unit 30 are connected via the joint unit 50 in the final process.

上記変換部10の組み立ては次の通りである。ケーシング11を垂直に立てた状態でボールねじ機構12を垂直に吊り下げ、ケーシング11内に挿入する。なお、ボールねじ機構12のナット13には予め一対の支持筒18が固定されている。この挿入状態で、一対のベアリング17を装着し、これらベアリング17を押さえるための押さえ部材19a,19b、20a,20bを取り付ける。   The assembly of the conversion unit 10 is as follows. The ball screw mechanism 12 is suspended vertically with the casing 11 standing vertically and inserted into the casing 11. A pair of support cylinders 18 is fixed to the nut 13 of the ball screw mechanism 12 in advance. In this inserted state, a pair of bearings 17 are mounted, and holding members 19a, 19b, 20a, and 20b for holding the bearings 17 are attached.

上記変換部10の組み立てに際して、ケーシング11,ボールねじ機構12が減衰装置の全長に比べて短いので、大きな組み立てスペースを必要とせずに、ボールねじ機構12を簡単にケーシング11に挿入することができ、ベアリング17も高精度で容易に装着することができる。また、この変換部10の組立体において、ナット13は一対のベアリング17によって安定した支持状態となっている。
なお、この変換部10の組み立て工程の最後に連結筒51を押さえ部材19bに固定する。
Since the casing 11 and the ball screw mechanism 12 are shorter than the total length of the damping device when the conversion unit 10 is assembled, the ball screw mechanism 12 can be easily inserted into the casing 11 without requiring a large assembly space. The bearing 17 can be easily mounted with high accuracy. In the assembly of the conversion unit 10, the nut 13 is stably supported by the pair of bearings 17.
The connecting cylinder 51 is fixed to the pressing member 19b at the end of the assembly process of the conversion unit 10.

上記減衰部30の組み立ては次の通りである。ケーシング31を垂直に立てた状態で、回転体32を吊り下げてこのケーシング31に挿入する。この挿入状態で、前述したように一対のシール構造40をケーシング31の両端から装着し、次に一対のベアリング35を装着し、これらを押さえる連結筒52,押さえ部材39を取り付ける。   The assembling of the attenuation part 30 is as follows. With the casing 31 standing vertically, the rotating body 32 is suspended and inserted into the casing 31. In this inserted state, as described above, the pair of seal structures 40 are mounted from both ends of the casing 31, and then the pair of bearings 35 are mounted, and the connecting cylinder 52 and the pressing member 39 for pressing these are mounted.

上記減衰部30の組み立てに際して、ケーシング31,回転体32が減衰装置の全長に比べて短いので、回転体32を大きな組み立てスペースを必要とせずに簡単にケーシング31に挿入することができ、ベアリング35も高精度で容易に装着することができる。また、この減衰部30の組立体において、回転体32は一対のベアリング35によって安定した支持状態となっている。   When the damping part 30 is assembled, the casing 31 and the rotating body 32 are shorter than the entire length of the damping device. Can be easily mounted with high accuracy. In the assembly of the damping part 30, the rotating body 32 is in a stable support state by a pair of bearings 35.

上記のようにして別々に組み立てられた変換部10と減衰部30は、図2に示すようにして最終工程で連結される。すなわち、減衰部30を垂直に立てた状態で、変換部10を吊り下げて減衰部30の真上に位置させ、減衰部30と同軸にする。   The conversion unit 10 and the attenuation unit 30 assembled separately as described above are connected in the final process as shown in FIG. That is, with the attenuation unit 30 standing vertically, the conversion unit 10 is suspended and positioned directly above the attenuation unit 30 so as to be coaxial with the attenuation unit 30.

次に、減衰部30と変換部10との間に連結筒53を介在させた状態で、変換部10を下降させる(軸方向に移動させる)。すると、減衰部30の連結筒51の凸部51bが変換部10の連結筒52の凹部52bに嵌り込む。これにより、連結筒51,52が同軸をなして回転伝達可能に連結され、ひいてはナット13と回転体32が同軸をなして回転伝達可能に連結される。   Next, the conversion unit 10 is lowered (moved in the axial direction) with the connecting cylinder 53 interposed between the attenuation unit 30 and the conversion unit 10. Then, the convex part 51b of the connection cylinder 51 of the attenuation | damping part 30 fits in the recessed part 52b of the connection cylinder 52 of the conversion part 10. FIG. As a result, the connecting cylinders 51 and 52 are coaxially connected so as to be able to transmit rotation, and as a result, the nut 13 and the rotating body 32 are coaxially connected so as to be able to transmit rotation.

上記連結筒51,52の連結が完了した時点では、外側の連結筒53の一方のフランジ53aが押さえ部材20bを介してケーシング11の端面に当たり、他方のフランジ53aが支持リング43を介してケーシング31の端面に当たった状態となり、この状態でボルト56により一対のフランジ53aをケーシング11,31に連結する。
上記変換部10と減衰部30の間に挿入関係がないので、大きな組み立てスペースを必要とせず、連結作業も簡単である。
When the connection of the connecting cylinders 51 and 52 is completed, one flange 53a of the outer connecting cylinder 53 hits the end surface of the casing 11 via the pressing member 20b, and the other flange 53a passes through the support ring 43 to the casing 31. In this state, the pair of flanges 53a are connected to the casings 11 and 31 by the bolts 56.
Since there is no insertion relationship between the conversion part 10 and the attenuation part 30, a large assembly space is not required and the connecting work is also simple.

上記第1実施形態において、その要部特にジョイント部近傍を図5に示すように変形することができる。詳述すると、この変形例の減衰装置は、変換部10Aと、減衰部30Aと、これらを連結するジョイント部50Aとを備えている。この変形例において上記第1実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。   In the first embodiment, the main part, particularly the vicinity of the joint part, can be modified as shown in FIG. More specifically, the attenuation device of this modification includes a conversion unit 10A, an attenuation unit 30A, and a joint unit 50A that connects them. In this modification, the same reference numerals are given to the components corresponding to the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

上記変換部10Aは、ケーシング11、ボールねじ機構12、一対のベアリング17A,ベアリング17Aを押さえる押さえ部材20a,20bを備えている点において、第1実施形態と同様であり、組み立ての仕方も同様である。上記減衰部30Aは、ケーシング31A,回転体32A,粘性流体33,一対のラジアルベアリング35,一対のシール構造40を有している点で、第1実施形態と同様である。   10 A of said conversion parts are the same as that of 1st Embodiment in the point provided with the casing 11, the ball screw mechanism 12, a pair of bearing 17A, and pressing member 20a, 20b which presses the bearing 17A, and the method of an assembly is also the same. is there. The damping part 30A is the same as the first embodiment in that it includes a casing 31A, a rotating body 32A, a viscous fluid 33, a pair of radial bearings 35, and a pair of seal structures 40.

上記ジョイント部50Aは外側の連結筒53に関しては、第1実施形態と同様であるが、ナット13と回転体32Aの連結構造が若干異なる。詳述するとナット13には凸部51bを有する連結筒51A(噛合部、連結部)が直接固定されている。回転体32Aの端部はケーシング31Aから突出しており、この突出端部が凹部52bを有する連結筒52A(噛合部,連結部)となっている。
別々に組み立てられた変換部10Aと減衰部30Aを最後に連結してジョイント部50Aを構成する点は第1実施形態と同様であり、同様の利点を有している。
The joint portion 50A is the same as the first embodiment with respect to the outer connecting cylinder 53, but the connecting structure of the nut 13 and the rotating body 32A is slightly different. More specifically, a connecting cylinder 51A (meshing portion, connecting portion) having a convex portion 51b is directly fixed to the nut 13. The end of the rotating body 32A protrudes from the casing 31A, and the protruding end is a connecting cylinder 52A (meshing portion, connecting portion) having a recess 52b.
The point which comprises the joint part 50A by connecting the conversion part 10A and the attenuation | damping part 30A assembled separately is the same as that of 1st Embodiment, and has the same advantage.

次に、図6を参照しながら本発明の第2の実施形態について説明する。この実施形態では、図5の要部構成を備えている。ただし、回転体32Aは、その軸方向中間部に円盤部32xを有しており、これに対応してケーシング31xにも円盤部32xを囲む円盤部31xを有している。これら円盤部31x,32x間にも上記粘性流体33が収容されている。これら円盤部31x,32x間の粘性流体33が主たる減衰効果を発揮する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the main part structure of FIG. 5 is provided. However, the rotator 32A has a disk part 32x at the intermediate part in the axial direction, and correspondingly, the casing 31x also has a disk part 31x surrounding the disk part 32x. The viscous fluid 33 is also accommodated between the disk portions 31x and 32x. The viscous fluid 33 between the disk portions 31x and 32x exhibits a main damping effect.

上記減衰部30Aの組み立てに際しては、ケーシング31Aへの回転体32Aの収容作業の過程で、3つの部材からなるケーシング31Aの組み立てがなされるため、第1実施形態に比べてやや煩雑であるが、組み立てスペースが小さくて済む点、ベアリング35の装着を高精度で容易に行える点で第1実施形態と同様である。   In assembling the damping part 30A, the casing 31A composed of three members is assembled in the process of housing the rotating body 32A in the casing 31A, which is somewhat complicated compared to the first embodiment. This is the same as in the first embodiment in that the assembly space can be reduced and the bearing 35 can be easily mounted with high accuracy.

本発明は、上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用可能である。例えば、第1,第2実施形態において、連結筒53は予め一方のケーシングの一方に連結しておいてもよい。この場合には、最後に連結筒53を他方のケーシングに連結する。
また、連結筒51,52(51A,52A)は上記の変換部10(10A),減衰部30(30A)の連結に際してこれら変換部,減衰部に取り付けてもよい。
粘性流体33の充填作業、取付部16,34の取り付け作業は、上記変換部10(10A)と減衰部30(30A)の連結の前後いずれに行っても良い。
連結筒51(51A)に凹部を形成し、連結筒52(52A)に凸部を形成してもよい。
連結筒53を省いてもよい。この場合、ケーシング11,31(31A)の互いに対峙する端部が延長し、この延長端部のフランジ同士がボルト等で連結される。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various forms can be adopted. For example, in the first and second embodiments, the connecting cylinder 53 may be connected to one of the casings in advance. In this case, the connecting cylinder 53 is finally connected to the other casing.
Further, the connecting cylinders 51 and 52 (51A and 52A) may be attached to the conversion unit and the attenuation unit when the conversion unit 10 (10A) and the attenuation unit 30 (30A) are connected.
The filling operation of the viscous fluid 33 and the mounting operation of the mounting portions 16 and 34 may be performed either before or after the connection of the conversion unit 10 (10A) and the attenuation unit 30 (30A).
A concave portion may be formed in the connecting cylinder 51 (51A), and a convex portion may be formed in the connecting cylinder 52 (52A).
The connecting cylinder 53 may be omitted. In this case, the opposite ends of the casings 11 and 31 (31A) are extended, and the flanges of the extended ends are connected by bolts or the like.

上記第1、第2実施形態において、ねじ棒15は、必要に応じて回転体32、32Aを貫通してケーシング31Aから突出するような長さにしても良い。その場合でも、従来のようにボールねじ機構と回転体とを一体にした状態でケーシングに挿入する組み立て方法に比べて、本発明の利点を得ることができる。
上記第1,第2実施形態において、ナットと回転体との連結部の構造としていわゆるオルダム軸継手を採用したが、ボールスプライン結合としてもよいし、第1,第2ケーシングの連結に際してナットと回転体の連結部を圧接させることにより、回転伝達可能に連結してもよい。
第2実施形態において、図2の要部構造を採用してもよい。
In the first and second embodiments, the screw rod 15 may have a length that penetrates the rotating bodies 32 and 32A and protrudes from the casing 31A as necessary. Even in such a case, the advantage of the present invention can be obtained as compared with the conventional assembly method in which the ball screw mechanism and the rotating body are integrated into the casing in a state of being integrated.
In the first and second embodiments, a so-called Oldham shaft joint is adopted as the structure of the connecting portion between the nut and the rotating body. However, a ball spline connection may be used, and the nut and the rotation may be rotated when connecting the first and second casings. You may connect so that rotation transmission is possible by pressing the connection part of a body.
In the second embodiment, the main part structure of FIG. 2 may be adopted.

本発明の第1実施形態に係わる減衰装置を一部切り欠いて示す斜視図である。It is a perspective view which cuts and shows the attenuation apparatus concerning 1st Embodiment of this invention partially. 同減衰装置の要部の拡大縦断面図である。It is an expanded longitudinal cross-sectional view of the principal part of the same attenuation device. 同減衰装置の最終組み立て工程を示す要部拡大縦断面図である。It is a principal part expanded longitudinal sectional view which shows the final assembly process of the same attenuation device. 同減衰装置において、粘性流体をシールする構造を示す要部拡大縦断面図である。FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of a structure for sealing viscous fluid in the damping device. 同減衰装置の要部の変形例を示す拡大縦断面図である。It is an enlarged longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the principal part of the attenuation device. 本発明の第2実施形態に係わる減衰装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the damping device concerning 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10,10A 変換部
11 第1ケーシング
12 ボールねじ機構
13 ナット
14 ボール
15 ねじ棒
17、17A ベアリング
30、30A 減衰部
31,31A 第2ケーシング
32,32A 回転体
33 粘性流体
35 ベアリング
50,50A ジョイント部
51,52、51A、52A 連結筒(噛合部)
53 連結筒(連結部材)
51b 凸部
52b 凹部
10, 10A Conversion unit 11 First casing 12 Ball screw mechanism 13 Nut 14 Ball 15 Screw rod 17, 17A Bearing 30, 30A Damping unit 31, 31A Second casing 32, 32A Rotating body 33 Viscous fluid 35 Bearing 50, 50A Joint unit 51, 52, 51A, 52A Connecting cylinder (meshing portion)
53 Connecting cylinder (connecting member)
51b Convex part 52b Concave part

Claims (6)

構造体の2つの対象部間に配置される減衰装置であって、
上記対象部間の相対変位を回転運動に変換する変換部と、この回転運動のエネルギーを減衰させる減衰部とを備え、
上記変換部が、第1ケーシングとボールねじ機構とを有し、このボールねじ機構が、第1ケーシングに回転可能に収容されたナットと、このナットに螺合して第1ケーシングから突出し上記構造体の一方の対象部に連結されるねじ棒を含み、
上記減衰部が、上記構造体の他方の対象部に連結される第2ケーシングと、この第2ケーシングに回転可能に収容された回転体と、これら第2ケーシングと回転体との間に収容された粘性流体とを有する減衰装置において、
上記変換部のナットが、軸方向に離れた複数のベアリングにより第1ケーシングに回転可能に支持され、上記減衰部の回転体が、軸方向に離れた複数のベアリングにより第2ケーシングに回転可能に支持され、
上記変換部と減衰部が同軸をなした状態で、変換部のナットと減衰部の回転体とが回転伝達可能に連結されるとともに、上記第1,第2のケーシングが連結され、
上記ナットと回転体が連結部を有し、一方の連結部の端には凸部が形成され、他方の連結部の端には凹部が形成され、これら凸部と凹部が噛み合うことにより上記ナットと回転体が着脱可能かつ回転伝達可能に連結されていることを特徴とする減衰装置。
An attenuation device arranged between two object parts of a structure,
A conversion unit that converts relative displacement between the target units into a rotational motion, and an attenuation unit that attenuates the energy of the rotational motion,
The conversion unit includes a first casing and a ball screw mechanism, and the ball screw mechanism is screwed into the nut and protrudes from the first casing so as to protrude from the first casing. Including a screw rod connected to one target part of the body,
The attenuation part is accommodated between the second casing connected to the other target part of the structure, the rotating body rotatably accommodated in the second casing, and the second casing and the rotating body. A damping device having a viscous fluid
The nut of the conversion part is rotatably supported on the first casing by a plurality of bearings separated in the axial direction, and the rotating body of the damping part is rotatable on the second casing by a plurality of bearings separated in the axial direction. Supported,
In a state where the conversion portion and the attenuation portion are coaxial, the nut of the conversion portion and the rotating body of the attenuation portion are connected so as to be able to transmit rotation, and the first and second casings are connected,
The nut and the rotating body have a connecting portion, a convex portion is formed at the end of one connecting portion, a concave portion is formed at the end of the other connecting portion, and the convex portion and the concave portion are engaged with each other to form the nut. And a rotating body are detachably connected to each other so as to be able to transmit rotation.
上記ナットと回転体が、軸方向移動に伴って凸部と凹部を噛み合わせることにより、連結されることを特徴とする請求項1に記載の減衰装置。   The damping device according to claim 1, wherein the nut and the rotating body are connected by meshing a convex portion and a concave portion with axial movement. 上記ナットと回転体は上記連結部としてそれぞれ連結筒を有し、これら連結筒のうち、一方の連結筒の端には凸部が形成され、他方の連結筒の端には凹部が形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の減衰装置。   Each of the nut and the rotating body has a connecting tube as the connecting portion, and among these connecting tubes, a convex portion is formed at the end of one connecting tube, and a concave portion is formed at the end of the other connecting tube. The attenuation device according to claim 1 or 2, characterized in that 構造体の2つの対象部間に配置される減衰装置であって、
上記対象部間の相対変位を回転運動に変換する変換部と、この回転運動のエネルギーを減衰させる減衰部とを備え、
上記変換部が、第1ケーシングとボールねじ機構とを有し、このボールねじ機構が、第1ケーシングに回転可能に収容されたナットと、このナットに螺合して第1ケーシングから突出し上記構造体の一方の対象部に連結されるねじ棒を含み、
上記減衰部が、上記構造体の他方の対象部に連結される第2ケーシングと、この第2ケーシングに回転可能に収容された回転体と、これら第2ケーシングと回転体との間に収容された粘性流体とを有する減衰装置において、
上記変換部のナットが、軸方向に離れた複数のベアリングにより第1ケーシングに回転可能に支持され、上記減衰部の回転体が、軸方向に離れた複数のベアリングにより第2ケーシングに回転可能に支持され、
上記変換部と減衰部が同軸をなした状態で、変換部のナットと減衰部の回転体とが回転伝達可能に連結されるとともに、上記第1,第2のケーシングが連結され、
上記ナットが上記第1ケーシングの両端部に配置された上記ベアリングにより支持され、上記回転体が上記第2ケーシングの両端部に配置された上記ベアリングにより支持されていることを特徴とする記載の減衰装置。
An attenuation device arranged between two object parts of a structure,
A conversion unit that converts relative displacement between the target units into a rotational motion, and an attenuation unit that attenuates the energy of the rotational motion,
The conversion unit includes a first casing and a ball screw mechanism, and the ball screw mechanism is screwed into the nut and protrudes from the first casing so as to protrude from the first casing. Including a screw rod connected to one target part of the body,
The attenuation part is accommodated between the second casing connected to the other target part of the structure, the rotating body rotatably accommodated in the second casing, and the second casing and the rotating body. A damping device having a viscous fluid
The nut of the conversion part is rotatably supported on the first casing by a plurality of bearings separated in the axial direction, and the rotating body of the damping part is rotatable on the second casing by a plurality of bearings separated in the axial direction. Supported,
In a state where the conversion portion and the attenuation portion are coaxial, the nut of the conversion portion and the rotating body of the attenuation portion are connected so as to be able to transmit rotation, and the first and second casings are connected,
The damping according to claim 1, wherein the nut is supported by the bearings disposed at both ends of the first casing, and the rotating body is supported by the bearings disposed at both ends of the second casing. apparatus.
上記第1,第2ケーシングが着脱可能に連結されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の減衰装置。   The damping device according to claim 1, wherein the first and second casings are detachably connected. 上記第1,第2ケーシングの互いに対峙する端部が連結筒を介して着脱可能に連結されていることを特徴とする請求項5に記載の減衰装置。   6. The damping device according to claim 5, wherein ends of the first and second casings facing each other are detachably connected via a connecting cylinder.
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