JP2006090486A - Visco-elastic damper - Google Patents

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Munehiro Ogano
宗弘 小賀野
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OGANO KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a visco-elastic damper capable of coping with displacement of any direction and type of two members intersecting with each other such as a pillar 1 and a beam 2 when being vibrated in earthquake or the like, and surely exercising its damping function at all times regardless of direction and type of the displacement. <P>SOLUTION: Arms 7, 8 are rotatably journaled to two members 1, 2 intersecting with each other, and further the arms 7, 8 are rotatably connected through a visco-elastic body. Face members 9, 10, or a cylindrical body 15 and a shaft body 16 are fixed to the arms 7, 8, and the visco-elastic body may be mounted therebetween. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、建築物又は構築物の制震装置としての粘弾性ダンパーに関するものであって、特に柱と梁などのように互いに交差する二つの部材の結合部に設置し、振動による両部材の相対的な変位を抑制する粘弾性ダンパーに関するものである。   The present invention relates to a viscoelastic damper as a vibration control device for a building or a structure, and in particular, is installed at a joint portion between two members such as a column and a beam, and relative to both members due to vibration. The present invention relates to a viscoelastic damper that suppresses general displacement.

従来から建築物や構築物の耐震構造として粘弾性ダンパーが多く使用されているが、特に木造家屋における柱と梁との耐震補強部材として、粘弾性を利用したものとしては、例えば特開2000−160683号公報や特開2001−295506号公報などに記載されたものが知られている。   Conventionally, viscoelastic dampers are often used as seismic structures for buildings and structures. Especially, as a seismic reinforcement member for columns and beams in wooden houses, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-160683 And those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-295506 and the like.

図1は特開2000−160683号公報の例を示すものであって、柱1と梁2とにそれぞれ面部材3,4を固定し、その面部材3,4間に粘弾性体5を挟持したものである。そして地震などにより柱1と梁2とに相対的な変位が生じたときには、面部材3,4に挟持された粘弾性体5に変形が生じ、粘弾性体5の粘性により振動エネルギーを吸収すると共に、弾性により変形を回復して制震効果を生じるのである。   FIG. 1 shows an example of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-160683, in which surface members 3 and 4 are fixed to a column 1 and a beam 2 respectively, and a viscoelastic body 5 is sandwiched between the surface members 3 and 4. It is a thing. When a relative displacement occurs between the column 1 and the beam 2 due to an earthquake or the like, the viscoelastic body 5 sandwiched between the surface members 3 and 4 is deformed, and vibration energy is absorbed by the viscosity of the viscoelastic body 5. At the same time, the deformation is restored by elasticity, resulting in a vibration control effect.

しかしながらこの構造では、面部材3,4は常時は図2に実線及び破線で示す位置にあり、梁2が柱1に対して水平方向に振動したときには面部材4は面部材3に対して鎖線aで示すように水平方向に変位するだけであるのに対し、梁2が柱1に対して傾動したときには、面部材4は面部材3に対して鎖線bで示されるように回動を伴う変位を生じることとなり、面部材3と面部材4との変位の形態によって粘弾性体5にかかる変形の方向や大きさが複雑に変化する。   However, in this structure, the surface members 3 and 4 are always at positions indicated by solid lines and broken lines in FIG. 2, and when the beam 2 vibrates in the horizontal direction with respect to the column 1, the surface member 4 is a chain line with respect to the surface member 3. When the beam 2 is tilted with respect to the column 1, the surface member 4 is rotated with respect to the surface member 3 as indicated by a chain line b, while only being displaced in the horizontal direction as indicated by a. A displacement occurs, and the direction and magnitude of deformation applied to the viscoelastic body 5 change in a complicated manner depending on the form of displacement between the surface member 3 and the surface member 4.

そのため、梁2と柱1との相対的な変位の方向や形態、大きさにより、粘弾性体5に生じる変形が複雑に変化し、この粘弾性ダンパーを設計するに当たって、粘弾性体5による振動に対する抵抗の大きさや復元力を算出することが極めて困難となり、建築物の構造による最適なダンパーを設計することが困難である。   Therefore, the deformation that occurs in the viscoelastic body 5 changes in a complex manner depending on the direction, form, and size of the relative displacement between the beam 2 and the column 1, and vibrations caused by the viscoelastic body 5 are designed in designing this viscoelastic damper. It is extremely difficult to calculate the magnitude of resistance to the load and the restoring force, and it is difficult to design an optimal damper according to the structure of the building.

また前記特開2001−295506号公報に示されたものは、面部材3,4がボルトで締め付けられており、面部材3,4は回動運動のみが可能となっているが、各面部材3,4はそれぞれ柱1及び梁2に固定されているため、振動に際して柱1と梁2とが前記ボルトを回動中心とする回動を生じたときのみ有効であり、それ以外の平行移動などの振動を生じたときには、粘弾性ダンパーとして機能しない恐れがある。
特開2000−160683号公報 特開2001−295506号公報
In addition, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-295506, the surface members 3 and 4 are fastened with bolts, and the surface members 3 and 4 can only rotate. Since 3 and 4 are fixed to the column 1 and the beam 2, respectively, it is effective only when the column 1 and the beam 2 are rotated about the bolt as a rotation center during vibration. When vibration such as the above occurs, there is a possibility that the viscoelastic damper does not function.
JP 2000-160683 A JP 2001-295506 A

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、柱1と梁2などのように互いに交差する二つの部材が地震などにより振動したとき、その両部材のあらゆる方向や形態の変位に対応することができ、且つその変位の方向や形態にかかわらず常に確実に制震機能を発揮させることのできる粘弾性ダンパーを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and when two members that intersect each other such as the pillar 1 and the beam 2 vibrate due to an earthquake or the like, they correspond to displacements in all directions and forms of the both members. It is an object of the present invention to provide a viscoelastic damper capable of exhibiting a vibration control function without fail regardless of the direction or form of the displacement.

而して本発明の粘弾性ダンパーは、互いに交差する二つの部材にそれぞれアームを回動自在に軸支し、当該アーム同士を、粘弾性体を介して回動自在に結合してなることを特徴とするものである。   Thus, the viscoelastic damper according to the present invention is configured such that the arms are pivotally supported by two members intersecting each other, and the arms are rotatably coupled via the viscoelastic body. It is a feature.

本発明においては、前記二つのアームにそれぞれ互いに平行な面部材を固定し、当該面部材間に前記粘弾性体を挟持し、面部材同士を回動軸により回動自在に軸支したものとすることができる。   In the present invention, surface members parallel to each other are fixed to the two arms, the viscoelastic body is sandwiched between the surface members, and the surface members are pivotally supported by a rotation shaft. can do.

この構造においては、前記アームの少なくとも一方に複数の面部材を設け、他方のアームに設けられた面部材を前記複数の面部材の間に配置し、これらの面部材間に前記粘弾性体を挟持せしめたものとすることができる。   In this structure, a plurality of surface members are provided on at least one of the arms, a surface member provided on the other arm is disposed between the plurality of surface members, and the viscoelastic body is disposed between the surface members. It can be clamped.

また本発明の粘弾性ダンパーの他の形態として、前記一方のアームに当該アームに直交する軸体を固定し、他方のアームに前記軸体に間隔をおいて遊嵌する円筒体を固定し、当該円筒体と前記軸体との間隔内に粘弾性体を配置したものとすることができる。   Further, as another form of the viscoelastic damper of the present invention, a shaft body orthogonal to the arm is fixed to the one arm, and a cylindrical body loosely fitted to the shaft body is fixed to the other arm. A viscoelastic body may be disposed within the space between the cylindrical body and the shaft body.

また本発明におけるさらに他の形態として、前記一方のアームに当該アームに直交する軸体を固定し、他方のアームに前記軸体に遊嵌する筒体を固定し、前記軸体の表面と前記筒体の内面にそれぞれ略半径方向に延びる圧縮壁を形成し、当該圧縮壁の間に粘弾性体を配置したものとすることもできる。この形態においては、前記粘弾性体が、比較的硬い粘弾性体と比較的柔らかい粘弾性体とを、その圧縮方向に重ね合わせたものとすることが好ましい。   As still another embodiment of the present invention, a shaft body orthogonal to the one arm is fixed to the one arm, a cylindrical body loosely fitted to the shaft body is fixed to the other arm, and the surface of the shaft body and the It is also possible to form a compression wall extending substantially in the radial direction on the inner surface of the cylindrical body and arrange a viscoelastic body between the compression walls. In this embodiment, it is preferable that the viscoelastic body is formed by superposing a relatively hard viscoelastic body and a relatively soft viscoelastic body in the compression direction.

本発明においては、前記粘弾性体は、未加硫ゴムを前記アーム間、面部材間又は円筒体と軸体との間に挟持し、これを加熱加圧して未加硫ゴムを加硫すると共に、前記アーム、面部材又は円筒体及び軸体に加硫接着してなるものとすることができる。   In the present invention, the viscoelastic body sandwiches unvulcanized rubber between the arms, between the face members, or between the cylindrical body and the shaft body, and heats and pressurizes this to vulcanize the unvulcanized rubber. In addition, the arm, the surface member, the cylindrical body, and the shaft body can be vulcanized and bonded.

また本発明における前記粘弾性体は、粘弾性を有する素材を所定の形状に成型したものであって、前記アーム、面部材、筒体及び軸体又は圧縮壁に貼着されているものとすることができる。また前記粘弾性体として、所定の箇所に流動性を有する高分子材料を充填し、これを硬化させてなるものとすることもできる。   The viscoelastic body in the present invention is formed by molding a viscoelastic material into a predetermined shape, and is attached to the arm, the surface member, the cylinder, the shaft body, or the compression wall. be able to. Further, as the viscoelastic body, a polymer material having fluidity may be filled in a predetermined place and cured.

本発明によれば、互いに交差する二つの部材にそれぞれアームを回動自在に軸支し、さらに当該アーム同士を回動自在に結合すると共に、その両アームの結合部に粘弾性体を介在せしめているので、前記二つの部材間に相対的な変位があったときには、その変位の形態や方向、大きさにかかわらず全てアーム間の回動に集約され、当該アームの角度の変化に伴う粘弾性体の変形となって現れる。   According to the present invention, the arm is pivotally supported by two members intersecting each other, and the arms are rotatably coupled to each other, and a viscoelastic body is interposed between the joints of the two arms. Therefore, when there is a relative displacement between the two members, all of them are concentrated in the rotation between the arms regardless of the form, direction and size of the displacement, and the viscosity associated with the change in the angle of the arm. Appears as an elastic deformation.

従って二つの部材が相対的にどのように変位するにしても、当該変位に伴う両アームの部材に対する回動中心間の距離の変化が判れば、アーム同士の回動角度を算出することができ、当該回動に伴う粘弾性体による変形抵抗の大きさや復元力を容易に算出し、建築物などに最適の粘弾性ダンパーを設計することができる。   Therefore, no matter how the two members are displaced relative to each other, if the change in the distance between the rotation centers of both arms with respect to the displacement is known, the rotation angle between the arms can be calculated. It is possible to easily calculate the magnitude of the deformation resistance and the restoring force of the viscoelastic body accompanying the rotation, and to design an optimal viscoelastic damper for a building or the like.

以下本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図3及び図4(a)は本発明の粘弾性ダンパー6の一形態を示すものであって、木造建築物の柱1と梁2のように互いに交差する二つの部材に、それぞれアーム7,8がピン13,14により回動自在に軸支されている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 3 and 4 (a) show one embodiment of the viscoelastic damper 6 of the present invention. The two members intersecting each other such as the pillar 1 and the beam 2 of the wooden building are respectively provided with arms 7, 8 is rotatably supported by pins 13 and 14.

そして当該アーム7,8の先端にはそれぞれ面部材9,10が固定されており、当該面部材9,10はその間に粘弾性体11が挟持され、且つ回動軸12により回動自在に軸支されている。   Surface members 9 and 10 are fixed to the ends of the arms 7 and 8, respectively. The surface members 9 and 10 have a viscoelastic body 11 sandwiched between them and are pivotable by a pivot shaft 12. It is supported.

而して地震などの振動により柱1と梁2との間に相対的な変位が生じたとき、例えば図5に実線で示すように柱1が梁2に対して左に傾動した場合には、ピン13,14の間隔が図3のaから図5におけるbのように大きくなり、逆に右に傾動した場合には鎖線で示すようにピン13,14の間隔がcのように小さくなり、それらに伴ってアーム7,8間に回動軸12を中心とする相対的な回動が生じ、当該回動に対して粘弾性体11が抵抗となり、補強効果を生じるのである。   Thus, when a relative displacement occurs between the column 1 and the beam 2 due to vibration such as an earthquake, for example, when the column 1 tilts to the left with respect to the beam 2 as shown by a solid line in FIG. 3, the distance between the pins 13 and 14 increases from a in FIG. 3 to b in FIG. 5. On the contrary, when tilted to the right, the distance between the pins 13 and 14 decreases as indicated by a chain line as c. As a result, relative rotation about the rotation shaft 12 occurs between the arms 7 and 8, and the viscoelastic body 11 becomes resistance to the rotation, and a reinforcing effect is generated.

このとき柱1と梁2との相対的な変位が、図5に示すような柱1の傾動によるものであれ、柱1に対する梁2の上下動又は左右動であれ、なんらかの変位が生じればそこにピン13,14の間隔の変化が生じ、それに伴う面部材9,10間の回動軸12を中心とする回動運動に集約されることとなる。またこのとき回動軸12の位置は固定されていないので、図5に示すように自由に動くことができる。   At this time, if the relative displacement between the column 1 and the beam 2 is caused by the tilting of the column 1 as shown in FIG. The change of the space | interval of the pins 13 and 14 arises there, and it will be collected by the rotational motion centering on the rotational axis 12 between the surface members 9 and 10 accompanying it. At this time, since the position of the rotating shaft 12 is not fixed, it can move freely as shown in FIG.

従って柱1と梁2との変位の形態や方向にかかわらず、ピン13,14間の距離が変化すればそれに伴う面部材9,10の回動角度が判り、さらにそれに伴う粘弾性体11の変形を算出することができ、柱1と梁2との変位に対する粘弾性体11の抵抗力や補強効果の大きさを容易に算出することができるので、各建築物における個々の箇所に対して、常に最適の粘弾性ダンパー6を設計して使用することができるのである。   Therefore, regardless of the displacement form and direction of the column 1 and the beam 2, if the distance between the pins 13 and 14 changes, the accompanying rotation angle of the surface members 9 and 10 can be known, and the accompanying viscoelastic body 11 The deformation can be calculated, and the resistance of the viscoelastic body 11 to the displacement between the column 1 and the beam 2 and the magnitude of the reinforcing effect can be easily calculated. Therefore, the optimum viscoelastic damper 6 can always be designed and used.

なお図4(a)においては、柱1及び梁2に対してそれぞれ単一の面部材9,10が設けられているが、本発明はこれに限られるものではなく、複数の面部材9,10を設けることもできる。   In FIG. 4A, the single surface members 9 and 10 are provided for the pillar 1 and the beam 2 respectively, but the present invention is not limited to this, and a plurality of surface members 9 and 10 are provided. 10 can also be provided.

図4(b)は、梁2にアーム8を介して二つの面部材10が設けられており、当該二つの面部材10の間に柱1に設けられた面部材9が配置され、その面部材9とその両側の面部材10との間にそれぞれ粘弾性体11が挟持されている。   In FIG. 4B, two surface members 10 are provided on the beam 2 via the arms 8, and the surface member 9 provided on the pillar 1 is disposed between the two surface members 10. Viscoelastic bodies 11 are sandwiched between the member 9 and the surface members 10 on both sides thereof.

図4(c)はさらに他の例であって、柱1及び梁2にアーム7,8を介してそれぞれ二つの面部材9,10が設けられており、これらの面部材9,10が交互に重なり合うように組み合わされ、各面部材9と面部材10との間にそれぞれ粘弾性体11が挟持されたものである。   FIG. 4C shows still another example, in which two surface members 9 and 10 are provided on the column 1 and the beam 2 via the arms 7 and 8 respectively, and these surface members 9 and 10 are alternately arranged. The viscoelastic bodies 11 are sandwiched between the surface members 9 and the surface members 10, respectively.

これらの例においては、面部材9,10の数が増すに従って柱1と梁2との変位に対する補強効果が大きくなり、建築物又は構築物の構造によっては、さらに面部材9,10の数を増すことも可能であることは言うまでもない。   In these examples, as the number of the surface members 9 and 10 increases, the reinforcing effect against the displacement between the column 1 and the beam 2 increases, and the number of the surface members 9 and 10 is further increased depending on the structure of the building or the structure. It goes without saying that it is possible.

図6は本発明の粘弾性ダンパー6の他の形態を示すものであって、柱1にピン13により軸支されたアーム7に当該アーム7に直交する軸体16が固定されており、梁2にピン14により軸支されたアーム8には当該アーム8に直交する円筒体15が固定されている。そしてその円筒体15と軸体16とは間隔をおいて遊嵌され、その間隔内に環状の粘弾性体17が配置されている。   FIG. 6 shows another embodiment of the viscoelastic damper 6 according to the present invention. A shaft body 16 orthogonal to the arm 7 is fixed to an arm 7 pivotally supported on a column 1 by a pin 13. A cylindrical body 15 that is orthogonal to the arm 8 is fixed to the arm 8 that is pivotally supported by a pin 14. The cylindrical body 15 and the shaft body 16 are loosely fitted with an interval, and an annular viscoelastic body 17 is disposed within the interval.

図7は前記粘弾性ダンパー6の変形例を示すものであって、柱1に軸支されたアーム7の両側にそれぞれ軸体16,16が固定され、梁2に軸支された一対のアーム8,8にそれぞれ円筒体15,15が固定されており、当該円筒体15,15はそれぞれ前記軸体16,16に間隔をおいて遊嵌され、当該円筒体15,15と軸体16,16との間隔内に粘弾性体17,17が配置されている。   FIG. 7 shows a modification of the viscoelastic damper 6, in which shaft bodies 16 and 16 are fixed to both sides of the arm 7 pivotally supported by the column 1, and a pair of arms pivotally supported by the beam 2. The cylinders 15 and 15 are fixed to the cylinders 8 and 8, respectively. The cylinders 15 and 15 are loosely fitted to the shaft bodies 16 and 16 respectively, and the cylinders 15 and 15 are connected to the shaft bodies 16 and 16 respectively. The viscoelastic bodies 17 and 17 are arranged in the interval with the 16.

而してこれらの形態においては、地震などの振動により柱1と梁2との間に相対的な変位が生じ、ピン13,14の間隔が変化したときは、それに伴ってアーム7,8を介して円筒体15とその中の軸体16との間に相対的な回動が生じ、その円筒体15と軸体16との間に配置された粘弾性体17に剪断力が働き、それに対して粘弾性体17が抵抗となり、補強効果を生じるのである。   Thus, in these forms, when a relative displacement occurs between the column 1 and the beam 2 due to vibration such as an earthquake and the distance between the pins 13 and 14 changes, the arms 7 and 8 are moved accordingly. Relative rotation occurs between the cylindrical body 15 and the shaft body 16 therethrough, and a shearing force acts on the viscoelastic body 17 disposed between the cylindrical body 15 and the shaft body 16, On the other hand, the viscoelastic body 17 becomes a resistance and produces a reinforcing effect.

図8は本発明のさらに他の実施の形態を示すものであって、柱1に軸支されたアーム7に筒体20を固定し、梁2に軸支された一対のアーム8に設けられたフランジ18間に軸体21を固定している。軸体21は筒体20内に遊嵌されていると共に、筒体20の内面及び軸体21の外面にはそれぞれ筒体20及び軸体21の半径方向に延びる圧縮壁22,23が形成されている。   FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention, in which a cylindrical body 20 is fixed to an arm 7 pivotally supported on a column 1 and provided on a pair of arms 8 pivotally supported on a beam 2. A shaft body 21 is fixed between the flanges 18. The shaft body 21 is loosely fitted in the cylinder body 20, and compression walls 22 and 23 extending in the radial direction of the cylinder body 20 and the shaft body 21 are formed on the inner surface of the cylinder body 20 and the outer surface of the shaft body 21, respectively. ing.

この例において圧縮壁22,23は、筒体20の内面に突設された板体を圧縮壁22とし、分銅形の軸体21の傾斜面を圧縮壁23としているが、この形状に限らず、筒体20と軸体21との相対的な回動により、圧縮壁22,23の間隔が大小に変化し得るように設けられていれば良い。   In this example, as the compression walls 22 and 23, the plate body protruding from the inner surface of the cylindrical body 20 is the compression wall 22, and the inclined surface of the weight shaft 21 is the compression wall 23. However, the shape is not limited to this. The space between the compression walls 22 and 23 may be changed to be large or small by the relative rotation of the cylindrical body 20 and the shaft body 21.

而して筒体20の圧縮壁22と軸体21の圧縮壁23と筒体20の内面とに囲まれた空間に、略扇形の粘弾性体24が配置されている。なおこの粘弾性体24は、圧縮壁22,23のいずれか一方にのみ固着されていることが好ましい。   Thus, a substantially fan-shaped viscoelastic body 24 is disposed in a space surrounded by the compression wall 22 of the cylindrical body 20, the compression wall 23 of the shaft body 21, and the inner surface of the cylindrical body 20. The viscoelastic body 24 is preferably fixed only to one of the compression walls 22 and 23.

而してこの例においては、筒体20と軸体21とが相対的に回動することにより、圧縮壁22,23に挟まれた粘弾性体24の一方が圧縮され、その圧縮力が前記回動に対する抵抗となり、補強効果を生じるのである。   Thus, in this example, when the cylindrical body 20 and the shaft body 21 rotate relatively, one of the viscoelastic bodies 24 sandwiched between the compression walls 22 and 23 is compressed, and the compression force is It becomes a resistance to rotation and produces a reinforcing effect.

筒体20と軸体21との回動の方向により圧縮される粘弾性体24が異り、振動により両方向に交互に回動する場合には、両粘弾性体24が交互に圧縮され、両方への振動に対して補強されるのである。圧縮されない粘弾性体24は、逆方向に回動している間に先に圧縮された変形が回復する。   When the viscoelastic body 24 to be compressed is different depending on the direction of rotation of the cylindrical body 20 and the shaft body 21 and is alternately rotated in both directions by vibration, both the viscoelastic bodies 24 are alternately compressed, It is reinforced against vibrations. The uncompressed viscoelastic body 24 recovers its previously compressed deformation while rotating in the opposite direction.

図9及び図10はさらに他の形態を示すものであって、図8における粘弾性体24が、比較的硬く圧縮されにくい粘弾性体24aと、比較的柔らかく圧縮され易い粘弾性体24bとが、その圧縮方向に重ね合わされて形成されている。   FIG. 9 and FIG. 10 show still another embodiment. The viscoelastic body 24 in FIG. 8 includes a viscoelastic body 24a that is relatively hard and difficult to compress, and a viscoelastic body 24b that is relatively soft and easy to compress. , And are formed so as to overlap in the compression direction.

而して筒体20と軸体21とが相対的な回動を生じたときには、図8におけると同様、粘弾性体24に圧縮力が作用し、それが変形に対する抵抗となる。このとき小地震や風雨、交通振動などにより比較的小規模の振動に対しては、図10(a)に示すように柔らかい粘弾性体24bが変形することにより小規模の振動を軽減する。   Thus, when the cylinder 20 and the shaft 21 are relatively rotated, a compressive force is applied to the viscoelastic body 24 as in FIG. 8, which becomes a resistance to deformation. At this time, for a relatively small-scale vibration due to a small earthquake, wind and rain, traffic vibration or the like, the soft viscoelastic body 24b is deformed as shown in FIG.

それに対し大規模な地震などにより、筒体20と軸体21とが粘弾性体24bが圧縮される限界を越えて回動を生じたときには、図10(b)に示すように粘弾性体24bは極限まで圧縮されると共に堅い粘弾性体24aも圧縮され、振動に対してより大きい抵抗を生じ、より大きな補強効果を生じるのである。   On the other hand, when the cylindrical body 20 and the shaft body 21 are rotated beyond the limit where the viscoelastic body 24b is compressed due to a large-scale earthquake or the like, the viscoelastic body 24b is shown in FIG. As well as being compressed to the limit, the rigid viscoelastic body 24a is also compressed, resulting in a greater resistance to vibration and a greater reinforcing effect.

以上述べたように本発明によれば、振動により互いに交差する部材1,2に相対的な変位が生じたときには、その変位の形態や方向に拘らず、アーム7,8を軸支したピン13,14間の距離の変化が生じ、その変化がアーム7,8の角度の変化となり、当該アーム7,18又はそれらに固定された面部材9,10、円筒体15と軸体16、筒体20と軸体21の間の相対的な回動となって現れ、粘弾性体11,17,24がその回動に対する抵抗となる。   As described above, according to the present invention, when relative displacement occurs in the members 1 and 2 that intersect each other due to vibration, the pin 13 that pivotally supports the arms 7 and 8 regardless of the form and direction of the displacement. , 14 is changed, and the change is an angle change of the arms 7, 8, and the arms 7, 18 or the surface members 9, 10, fixed to them, the cylindrical body 15 and the shaft body 16, and the cylindrical body It appears as a relative rotation between the shaft 20 and the shaft body 21, and the viscoelastic bodies 11, 17, 24 become resistance to the rotation.

従ってピン13,14の距離の最大変化量が判ればそれに伴うアーム7,8の回動角度が判り、粘弾性体による回動に対する抵抗の大きさを求めることができ、設置箇所に応じた最適の粘弾性ダンパー6を容易に設計することができ、且つその設計通りの制震効果が期待できるのである。   Therefore, if the maximum amount of change in the distance between the pins 13 and 14 is known, the accompanying rotation angle of the arms 7 and 8 can be determined, and the magnitude of the resistance to rotation by the viscoelastic body can be obtained. The viscoelastic damper 6 can be easily designed, and the vibration control effect as designed can be expected.

本発明における前記粘弾性体11,17,24は、粘弾性を有する素材をその設置箇所に応じた所定の形状に成型し、それものを前記アーム7,8、面部材9,10、円筒体15及び軸体16又は圧縮壁22,23における所定の箇所に貼着することにより設置することができる。   The viscoelastic bodies 11, 17, and 24 according to the present invention are formed by molding a viscoelastic material into a predetermined shape according to the installation location, and forming them into the arms 7 and 8, the surface members 9 and 10, and a cylindrical body. 15 and the shaft body 16 or the compression walls 22 and 23 can be installed by sticking to predetermined places.

また本発明における前記粘弾性体11,17,24を設置する他の手段として、当該粘弾性体11,17,24を設置すべき所定の箇所に、流動性を有する高分子材料を充填し、これを硬化させることにより、当該箇所に粘弾性体11,17,24を形成することもできる。   In addition, as another means for installing the viscoelastic bodies 11, 17, and 24 in the present invention, a predetermined position where the viscoelastic bodies 11, 17, and 24 are to be installed is filled with a fluid polymer material, By curing this, the viscoelastic bodies 11, 17, and 24 can be formed at the locations.

本発明の粘弾性粘弾性ダンパー6は、以上の説明のおいては主として木造建築物における柱1と梁2との間に設置される制震装置として説明したが、その用途はこれに限られるものではなく、互いに交差する梁の間に設置することもでき、また鉄筋コンクリート建築による建築物や、橋梁の落橋防止装置などの各種の構築物における制震装置として使用することも可能である。   In the above description, the viscoelastic viscoelastic damper 6 of the present invention has been described mainly as a vibration control device installed between the pillar 1 and the beam 2 in the wooden building, but its application is limited to this. It can also be installed between beams that cross each other, and can also be used as a vibration control device in various structures such as a reinforced concrete building or a bridge fall prevention device.

従来の粘弾性ダンパーを示すものであって、(a)は側面図、(b)は正面図である。The conventional viscoelastic damper is shown, Comprising: (a) is a side view, (b) is a front view. 図1の粘弾性ダンパーの振動時の挙動を示す側面図Side view showing the behavior of the viscoelastic damper of FIG. 1 during vibration 本発明の粘弾性ダンパーの一形態を示す側面図The side view which shows one form of the viscoelastic damper of this invention 図3の粘弾性ダンパーのIV−IV断面図を示すものであって、(a)、(b)、(c)はそれぞれ面部材の数の異る例を示すものである。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of the viscoelastic damper of FIG. 3, and (a), (b), and (c) each show an example in which the number of surface members is different. 図3の粘弾性ダンパーにおける振動時の挙動を示す側面図The side view which shows the behavior at the time of vibration in the viscoelastic damper of FIG. 本発明の粘弾性ダンパーの他の形態を示すものであって、(a)は(b)におけるa−a断面図、(b)は(a)におけるb−b断面図である。The other form of the viscoelastic damper of this invention is shown, Comprising: (a) is aa sectional drawing in (b), (b) is bb sectional drawing in (a). 図6の粘弾性ダンパーの変形例を示すものであって、(a)は(b)におけるa−a断面図、(b)は(a)におけるb−b断面図である。FIG. 7 shows a modification of the viscoelastic damper of FIG. 6, wherein (a) is a cross-sectional view taken along line aa in (b), and (b) is a cross-sectional view taken along line bb in (a). 本発明の粘弾性ダンパーのさらに他の形態を示すものであって、(a)は(b)におけるa−a断面図、(b)は(a)におけるb−b断面図である。The further another form of the viscoelastic damper of this invention is shown, Comprising: (a) is aa sectional drawing in (b), (b) is bb sectional drawing in (a). 図8の粘弾性ダンパーの変形例を示す(a)に相当する断面図Sectional drawing equivalent to (a) which shows the modification of the viscoelastic damper of FIG. 図9の粘弾性ダンパーの振動時の挙動を示す断面図であって、(a)は小規模の振動時を示し、(b)は大規模の振動時を示すものである。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the behavior of the viscoelastic damper of FIG. 9 during vibration, where (a) illustrates a small-scale vibration and (b) illustrates a large-scale vibration.

符号の説明Explanation of symbols

1 部材(柱)
2 部材(梁)
6 粘弾性ダンパー
7、8 アーム
9、10 面部材
11、17、24 粘弾性体
12 回動軸
15 円筒体
16 軸体
20 筒体
21 軸体
22、23 圧縮壁
24a 堅い粘弾性体
24b 柔らかい粘弾性体
1 Member (pillar)
2 Member (beam)
6 Viscoelastic damper 7, 8 Arm 9, 10 Surface member 11, 17, 24 Viscoelastic body 12 Rotating shaft 15 Cylindrical body 16 Shaft body 20 Cylindrical body 21 Shaft body 22, 23 Compression wall 24 a Hard viscoelastic body 24 b Soft viscous body Elastic body

Claims (9)

互いに交差する二つの部材(1,2)にそれぞれアーム(7,8)を回動自在に軸支し、当該アーム(7,8)同士を、粘弾性体(11,17,24)を介して回動自在に結合してなることを特徴とする、粘弾性ダンパー The arms (7, 8) are pivotally supported by two members (1, 2) intersecting with each other, and the arms (7, 8) are connected to each other via viscoelastic bodies (11, 17, 24). The viscoelastic damper is characterized in that the viscoelastic damper 前記二つのアーム(7,8)にそれぞれ互いに平行な面部材(9,10)を固定し、当該面部材(9,10)間に前記粘弾性体(11)を挟持し、面部材(9,10)同士を回動軸(12)により回動自在に軸支したことを特徴とする、請求項1に記載の粘弾性ダンパー The plane members (9, 10) parallel to each other are fixed to the two arms (7, 8), the viscoelastic body (11) is sandwiched between the plane members (9, 10), and the plane member (9 , 10) are viscoelastic dampers according to claim 1, characterized in that they are pivotally supported by a pivot shaft (12). 前記アーム(7,8)の少なくとも一方に複数の面部材(9,10)を設け、他方のアーム(7,8)に設けられた面部材(9,10)を前記複数の面部材(9,10)の間に配置し、これらの面部材(9,10)間に前記粘弾性体(11)を挟持せしめたことを特徴とする、請求項2に記載の粘弾性ダンパー A plurality of surface members (9, 10) are provided on at least one of the arms (7, 8), and a surface member (9, 10) provided on the other arm (7, 8) is replaced with the plurality of surface members (9 , 10), and the viscoelastic body (11) is sandwiched between the face members (9, 10). The viscoelastic damper according to claim 2, 前記一方のアーム(8)に当該アーム(8)に直交する軸体(16)を固定し、他方のアーム(7)に前記軸体(16)に間隔をおいて遊嵌する円筒体(15)を固定し、当該円筒体(15)と前記軸体(16)との間隔内に粘弾性体(17)を配置したことを特徴とする、請求項1に記載の粘弾性ダンパー A cylindrical body (15) fixed to the one arm (8) with a shaft (16) orthogonal to the arm (8) and loosely fitted to the other arm (7) with a space from the shaft (16). The viscoelastic damper according to claim 1, wherein the viscoelastic body (17) is disposed within a space between the cylindrical body (15) and the shaft body (16). 前記一方のアーム(8)に当該アーム(7,8)に直交する軸体(21)を固定し、他方のアーム(7)に前記軸体(21)に遊嵌する筒体(20)を固定し、前記軸体(21)の表面と前記筒体(20)の内面にそれぞれ略半径方向に延びる圧縮壁(22,23)を形成し、当該圧縮壁(22,23)の間に粘弾性体(24)を配置したことを特徴とする、請求項1に記載の粘弾性ダンパー A shaft body (21) orthogonal to the arm (7, 8) is fixed to the one arm (8), and a cylindrical body (20) is loosely fitted to the shaft body (21) to the other arm (7). A compression wall (22, 23) extending in a substantially radial direction is formed on the surface of the shaft body (21) and the inner surface of the cylinder body (20), respectively, and a sticky wall is formed between the compression walls (22, 23). The viscoelastic damper according to claim 1, wherein an elastic body (24) is arranged. 前記粘弾性体(24)が、比較的硬い粘弾性体(24a)と比較的柔らかい粘弾性体(24b)とを、その圧縮方向に重ね合わせたものであることを特徴とする、請求項5に記載の粘弾性ダンパー The viscoelastic body (24) is obtained by superimposing a relatively hard viscoelastic body (24a) and a relatively soft viscoelastic body (24b) in the compression direction thereof. Viscoelastic damper described in 前記粘弾性体(11,17)が、未加硫ゴムを前記アーム(7,8)間、面部材(9,10)間又は円筒体(15)と軸体(16)との間に挟持し、これを加熱加圧して未加硫ゴムを加硫すると共に、前記アーム(7,8)、面部材(9,10)又は円筒体(15)及び軸体(16)に加硫接着してなるものであることを特徴とする、請求項1、2、3又は4に記載の粘弾性ダンパー The viscoelastic body (11, 17) holds unvulcanized rubber between the arms (7, 8), between the surface members (9, 10) or between the cylindrical body (15) and the shaft body (16). This is heated and pressurized to vulcanize the unvulcanized rubber, and vulcanized and bonded to the arms (7, 8), the face members (9, 10) or the cylindrical body (15) and the shaft body (16). The viscoelastic damper according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein 前記粘弾性体(11,17,24)が、粘弾性を有する素材を所定の形状に成型したものであって、前記アーム(7,8)、面部材(9,10)、円筒体(15)及び軸体(16)又は圧縮壁(22,23)に貼着されていることを特徴とする、請求項1、2、3、4、5又は6に記載の粘弾性ダンパー The viscoelastic body (11, 17, 24) is formed by molding a viscoelastic material into a predetermined shape, and includes the arm (7, 8), the surface member (9, 10), and the cylindrical body (15). ) And a shaft body (16) or a compression wall (22, 23), viscoelastic damper according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6 前記粘弾性体(11,17,24)が、所定の箇所に流動性を有する高分子材料を充填し、これを硬化させてなるものであることを特徴とする、請求項1、2、3、4、5又は6に記載の粘弾性ダンパー
The viscoelastic body (11, 17, 24) is obtained by filling a predetermined portion with a polymer material having fluidity and curing it. The viscoelastic damper according to 4, 5 or 6
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