JP2007100777A - 制振ダンパーにおける軸受け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、制振ダンパーにおける軸受け構造に関し、ねじ軸の撓みや座屈を防止して、ねじ軸の支持構造を強化すると共に装置の小型化も図ることが課題である。
【解決手段】振動エネルギーによる相対的な往復運動をネジ部を介して回転運動に変換する制振ダンパーにおいて、前記ネジ部における雄ねじを刻設し前記往復運動する棒状のねじ軸２を、該雄ねじのネジ外径に嵌合するブッシュ５によって所望の真直度で支持されるようにした制振ダンパー１における軸受け構造とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、地震等の振動エネルギーを吸収する制振ダンパーにおける軸受け構造に関するものである。

従来、制振ダンパーとして、液体の粘性抵抗やねじ機構の摩擦抵抗により、振動エネルギーを吸収して制振させるものが知られている（特許文献１参照）。
特開２０００−２７４４７４号公報

従来の前記制振ダンパー１５の構造は、図２に示すように、外周に雄ねじ２ａを刻設したねじ軸２と、この雄ねじ２ａに螺合する雌ねじ４ａを有したスクリューナット４と、該スクリューナット４をスラストベアリングを介して押さえ外筒ヘッド６にボルトで固定されるヘッドカバー３と、前記スクリューナット４を支持する筒状の外筒ヘッド６，，６ａ７と、前記スクリューナット４に爪を介して回転を伝達する内筒ヘッド８と、前記外筒ヘッド６，７と外筒テール１１を両端に溶接して固定する外筒チューブ９と、前記内筒ヘッド８と共に回転される内筒チューブ１０と、前記外筒テール１１に固定して蓋されるテールプレート１２とで、概ね構成されている。

しかしながら、従来の制振ダンパー１５における軸受け構造では、ネジ部におけるねじ軸２の雄ねじ２ａとスクリューナット４の雌ねじ４ａとの直接の嵌合状態によって、ねじ軸が支持されている。かかる状態では、図２に示すように、ねじの嵌合部にバックラッシュ（隙間）を設ける必要があるので、前記ねじ軸の真直度に狂いが生じ、更に、図３に示すように、地震時にこのねじ軸に軸力（スラスト）が加わると、座屈に至る場合がある。また、これに対して、ねじ径を大きくする対策では、粘性体減衰円筒部との径の比率が小さくなり、増幅率が減少して装置が大型化する。本発明に係る制振ダンパーにおける軸受け構造は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る制振ダンパーにおける軸受け構造の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、振動エネルギーによる相対的な往復運動をネジ部を介して回転運動に変換する制振ダンパーにおいて、前記ネジ部における雄ねじを刻設し前記往復運動する棒状のねじ軸を、該雄ねじのネジ外径に嵌合するブッシュによって所望の真直度で支持されるようにしたことである。
また、前記ブッシュは、金属製ベース部材に固体潤滑材を埋設したものであること、を含むものである。

本発明の制振ダンパーにおける軸受け構造によれば、雄ねじのネジ外径に嵌合するブッシュによって、ねじ軸が支持される。よって、ねじ嵌合におけるバックラッシュにより、ねじ軸が撓み真直度が狂うということがない。前記ブッシュを離隔して例えば２箇所に配設することによって、設計における所望の真直度に維持してねじ軸が支持されるようになる。これにより、座屈に強い構造となって、雄ねじの小型化も可能となり、粘性体減衰円筒部と径の比率が小さくならず増幅率の低下も無くなるので、装置のコンパクト化が可能となる。
更に、前記ブッシュを、銅合金を始めとする金属製ベース部材に固体潤滑材を埋設したもので、潤滑性能に優れたものとなり、無給油で使用できてメンテナンスフリーとなって、維持コストが低減される。

本発明に係る制振ダンパー１における軸受け構造は、図１に示すように、外周に雄ねじ２ａを刻設したねじ軸２と、該ねじ軸２と螺合する雌ねじ４ａを内周に刻設したスクリューナット４と、該スクリューナット４に固定されブッシュ５を保持するブッシュホルダーと、前記スクリューナット４の抜け出しを防止するヘッドカバー３と、該ヘッドカバー３を固定して支持するとともに前記スクリューナット４を回転自在に支持する外筒ヘッド６，６ａと、前記スクリューナット４に係合して回転される内筒ヘッド８と、外筒ヘッド７及び外筒テール１１とを両端部に溶接して固定する円筒状の外筒チューブ９と、前記外筒テール１１に固定されるテールプレート１２と、前記内筒ヘッド８に固定され一体に回転する内筒チューブ１０と、該内筒チューブ１０の端部に固定される内筒テール１３とがあって、前記ブッシュホルダー３ａとスクリューナット４とには、ねじ軸の雄ネジ外径に嵌合するブッシュ５が各々設けられて、概ね構成されている。

前記ブッシュホルダー３ａとスクリューナット４との２箇所に配設されたブッシュ５，５によって、前記ねじ軸２が所望の真直度で支持されるようにしている。前記ねじ軸２は、地震等の振動で直線的に往復移動するものである。このねじ軸２を、潤滑性能に優れた銅合金に固体潤滑材を埋設した前記ブッシュ５によって、支持させることで、スクリューナット４の雌ねじ４ａとのバックラッシュの影響による撓みが解消されるのである。

前記ブッシュ５の内径と、ねじ軸２の雄ネジ２ａの外径との間にも、若干の隙間が存在するが、この隙間は、設計により、極力小さな隙間寸法とする事で、２箇所のブッシュ５，５の距離との関係で、ねじ軸２のガタ付きがある範囲内に収められる。例えば、ブッシュ５の内径と、ねじ軸２の雄ネジ２ａの外径との間の隙間をαとし、ブッシュ５，５の距離をＬとすれば、ｔａｎθ≒θ＝２α／Ｌであり、これにより、ねじ軸２の真直度を所望の範囲に収めるものである。

このような構造の制振ダンパー１によれば、図示のように荷重が加わっても、ねじ軸２がブッシュ５，５で回転自在に支持されるとともに、所望の真直度に設定されているので座屈することがない。制振ダンパー１の作用を説明すると、例えば地震時に、図１におけるねじ軸２に荷重が掛かり、矢印の方向に押し込まれる。そして、往復移動して回転しないねじ軸２の雄ねじ２ａとのねじ対偶によりスクリューナット４が強制的に回転される。このスクリューナット４とともに内筒ヘッド８が回転し、粘性体減衰円筒部である内筒チューブ１０が粘性体に抗して回転し、地震エネルギーが減衰されるものである。前記ねじ軸２はブッシュ５，５によって回転支持され、ほぼ真っ直ぐに往復移動する。ブッシュ５も無給油で使用されるので、メンテナンスが容易となる。

これにより、ねじ軸２の支持強度が強化されて座屈が防止されるので、この雄ねじ２ａの小径化が可能となり、粘性対減衰円筒部の内筒チューブ１０に対する増幅率の低下が無く、制振ダンパー１のコンパクト化が可能に成るものである。

本発明に係る制振ダンパー１における軸受け構造を示す縦断面図である。 従来例に係る制振ダンパー１５における軸受け構造を示す縦断面図である。 同従来例に係る制振ダンパー１５で、ねじ軸２が座屈する様子を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 制振ダンパー、
２ ねじ軸、
３ ヘッドカバー、 ３ａ ブッシュホルダー、
４ スクリューナット、 ４ａ 雌ねじ、
５ ブッシュ、
６ 外筒ヘッド、 ６ａ 外筒ヘッド、
７ 外筒ヘッド、
８ 内筒ヘッド、
９ 外筒チューブ
１０ 内筒チューブ、
１１ 外筒テール、
１２ テールプレート、
１３ 内筒テール、
１５ 従来例に係る制振ダンパー。

Claims (2)

1. 振動エネルギーによる相対的な往復運動をネジ部を介して回転運動に変換する制振ダンパーにおいて、前記ネジ部における雄ねじを刻設し前記往復運動する棒状のねじ軸を、該雄ねじのネジ外径に嵌合するブッシュによって所望の真直度で支持されるようにしたこと、
   を特徴とする制振ダンパーにおける軸受け構造。
2. ブッシュは、金属製ベース部材に固体潤滑材を埋設したものであること、
   を特徴とする請求項１に記載の制振ダンパーにおける軸受け構造。

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