JP2015094463A - Vibration damping device - Google Patents

Vibration damping device Download PDF

Info

Publication number
JP2015094463A
JP2015094463A JP2013236081A JP2013236081A JP2015094463A JP 2015094463 A JP2015094463 A JP 2015094463A JP 2013236081 A JP2013236081 A JP 2013236081A JP 2013236081 A JP2013236081 A JP 2013236081A JP 2015094463 A JP2015094463 A JP 2015094463A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sliding
damping device
convex
concave
force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013236081A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6253052B2 (en
Inventor
拓朗 片山
Takuro Katayama
拓朗 片山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kimigafuchi Gakuen
Original Assignee
Kimigafuchi Gakuen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kimigafuchi Gakuen filed Critical Kimigafuchi Gakuen
Priority to JP2013236081A priority Critical patent/JP6253052B2/en
Publication of JP2015094463A publication Critical patent/JP2015094463A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6253052B2 publication Critical patent/JP6253052B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an axial force member type vibration damping device, which attains high practical utility and versatility, whose manufacturing cost and weight are reduced, which facilitates the adjustment of a spring constant, and enables the maximum value of damping force to be limited.SOLUTION: A damping device 1 is configured to be extendable and contractible, and makes damping force to vibration of a building act as axial force along an extending and contracting direction. The damping device comprises: a sliding mechanism 9 having a convex sliding part 7 and a concave sliding part 8 and forming a tubular outer peripheral surface 9a, the convex sliding part 7 provided integrally with a first joint part 5 on a one end side in the extending and contracting direction, which is a connection portion to the building, the concave sliding part 8 fitted to the convex sliding part 7 and reciprocating in a direction along the extending and contracting direction; and a biasing wire 10 provided along the outer peripheral surface 9a and biasing the sliding mechanism 9. The sliding parts 7, 8 have two kinds of sliding surfaces of central siding surfaces 35, 45 and outer sliding surfaces 34, 44, which have shapes of increasing dimensions in directions, in which the sliding parts of the sliding mechanism face each other, with increase in displacement from a neutral position in a sliding direction.

Description

本発明は、構造物の振動を抑制する振動減衰装置に関する。   The present invention relates to a vibration damping device that suppresses vibration of a structure.

従来、構造物の振動を抑制する振動減衰装置(以下単に「減衰装置」ともいう。)の分類の一つに、オイルダンパ等の粘性型の減衰装置がある。粘性型の減衰装置においては、一般に、減衰力が構造物の振動(固有振動)の速度に比例する。したがって、粘性型の減衰装置によれば、構造物の振動の周期が長いほど十分な減衰力を得ることが難しく、このため、振動の周期が比較的長い長周期構造物に減衰装置が適用される場合、所望の減衰力を得るためには、装置が大型化したり装置を高性能化させる必要が生じたりするという問題がある。   Conventionally, there is a viscous damping device such as an oil damper as one of the categories of vibration damping devices (hereinafter also simply referred to as “damping devices”) that suppress vibrations of structures. In a viscous damping device, generally, the damping force is proportional to the speed of vibration (natural vibration) of a structure. Therefore, according to the viscous damping device, it is difficult to obtain a sufficient damping force as the vibration period of the structure is long. For this reason, the damping device is applied to a long-period structure having a relatively long vibration cycle. In order to obtain a desired damping force, there is a problem that the size of the device or the performance of the device needs to be improved.

また、減衰装置の他の分類として、摩擦型の減衰装置がある。摩擦型の減衰装置においては、一般に、減衰力として作用する摩擦力の大きさが構造物の振動による変位にかかわらず一定である。このため、摩擦型の減衰装置によれば、振動の振幅が比較的小さい小振幅時には、摩擦力を生じさせるすべり面(摺動面)同士の固着により装置の機能が十分に発揮されず、また、振動の振幅が比較的大きい大振幅時には、振幅の増加にともなって等価粘性減衰係数が減少するという問題がある。ここで、等価粘性減衰係数とは、当該減衰装置の減衰性能を粘性型の減衰装置の粘性減衰係数に換算したものであり、減衰装置単体の減衰性能の指標となる数値である。   Another class of damping device is a friction type damping device. In the friction type damping device, generally, the magnitude of the frictional force acting as the damping force is constant regardless of the displacement caused by the vibration of the structure. For this reason, according to the friction-type damping device, when the vibration amplitude is relatively small, the function of the device is not sufficiently exhibited due to the sticking of the sliding surfaces (sliding surfaces) that generate the frictional force. When the amplitude of vibration is relatively large, there is a problem that the equivalent viscous damping coefficient decreases as the amplitude increases. Here, the equivalent viscous damping coefficient is obtained by converting the damping performance of the damping device into the viscous damping coefficient of the viscous damping device, and is a numerical value that serves as an index of the damping performance of the damping device alone.

以上のように各種類の減衰装置が有する問題点に基づくと、構造物の固有振動モードが長周期化することによっても減衰効果が持続し、しかも振幅の増加にともなって等価粘性減衰係数が減少しない減衰装置が理想的である。ここで、減衰力を生じさせるための機構が比較的簡単な摩擦型の減衰装置に着目する。摩擦型の減衰装置によれば、構造物の固有振動モードが長周期化することによる減衰効果への影響が比較的小さいことから、摩擦力の大きさが構造物の振動による変位にともなって変化することで、上述したような振幅の大小に依存する問題が解消し、理想的な減衰装置が得られると考えられる。   As described above, based on the problems of each type of damping device, the damping effect continues even if the natural vibration mode of the structure becomes longer, and the equivalent viscous damping coefficient decreases as the amplitude increases. A non-attenuating device is ideal. Here, attention is focused on a friction type damping device having a relatively simple mechanism for generating damping force. According to the friction type damping device, the effect of the damping on the damping effect due to the long period of the natural vibration mode of the structure is relatively small, so the magnitude of the frictional force changes with the displacement due to the vibration of the structure. By doing so, it is considered that the problem depending on the amplitude as described above is solved, and an ideal attenuation device can be obtained.

そこで、振動減衰装置として、減衰力としての摩擦力が減衰装置の作動変位の増分に比例して増加する変位比例摩擦力型の振動減衰装置が提案されている(特許文献1、非特許文献1〜3参照。)。かかる減衰装置は、互いに対向した状態で所定の方向に往復摺動可能に設けられる少なくとも一対の摺動体を有する摺動体機構と、摺動体同士が互いに対向する方向(互いに押し付けられる方向)に摺動体機構を押圧付勢する付勢手段とを備える。   Therefore, as a vibration damping device, there has been proposed a displacement proportional friction force type vibration damping device in which a frictional force as a damping force is increased in proportion to an increase in operating displacement of the damping device (Patent Document 1, Non-Patent Document 1). -3)). Such a damping device includes a sliding body mechanism having at least a pair of sliding bodies provided so as to be reciprocally slidable in a predetermined direction in a state of facing each other, and a sliding body in a direction in which the sliding bodies face each other (a direction in which they are pressed against each other). Biasing means for biasing the mechanism.

摺動体機構は、各摺動体において所定の形状の摺動面を有することにより、摺動体同士の往復摺動する方向の変位、つまり作動変位の増分に比例して、摺動体同士が対向する方向の寸法(組立高さ)が増大するように構成されている。このような摺動体機構に対し、付勢手段は、摺動体機構の組立高さが増減する方向について所定のばね定数を持ち、一対の摺動体の相対的な摺動による変位の増加にともなって増加する押圧方向の圧縮力を摺動体機構に作用させる。   The sliding body mechanism has a sliding surface of a predetermined shape in each sliding body, so that the sliding bodies face each other in proportion to the displacement of the sliding bodies in the reciprocating sliding direction, that is, the increment of the operating displacement. The size (assembly height) is increased. In contrast to such a sliding body mechanism, the biasing means has a predetermined spring constant in the direction in which the assembly height of the sliding body mechanism increases or decreases, and the displacement due to relative sliding of the pair of sliding bodies increases. An increasing compressive force in the pressing direction is applied to the sliding body mechanism.

このような構成を備える変位比例摩擦力型の減衰装置は、摺動体機構の組立高さの増加と付勢手段による付勢力(押圧力)との相互作用によって摺動体機構の摺動面に作用する圧縮力が作動変位の増分に比例して増加すること、およびクーロン摩擦の原理を利用して、作動変位の増分に比例して増加する摩擦力即ち減衰力を生成する。   The displacement proportional friction force type damping device having such a configuration acts on the sliding surface of the sliding body mechanism by the interaction between the increase in the assembly height of the sliding body mechanism and the biasing force (pressing force) by the biasing means. The compressive force to be increased increases in proportion to the increase in operating displacement, and the principle of Coulomb friction is used to generate a frictional force or damping force that increases in proportion to the increase in operating displacement.

特許第5286487号公報Japanese Patent No. 5286487

片山拓朗,山尾敏孝:「変位の絶対値に比例する摩擦力を生成する摺動型減衰装置に関する研究」、土木学会論文集A Vol.66 No.4, pp.783-798, 2010年12月Takuro Katayama, Toshitaka Yamao: "Study on sliding damping device that generates frictional force proportional to the absolute value of displacement", Proceedings of Japan Society of Civil Engineers A Vol.66 No.4, pp.783-798, December 2010 片山拓朗,東康二:「変位比例摩擦力型振動減衰装置に用いる板ばねの試作と載荷試験」、土木学会第67回年次学術講演会概要集(CD-ROM), pp.831-832, 平成24年9月Takuro Katayama, Koji Higashi: “Trial manufacture and loading test of leaf spring used for vibration damping device with displacement proportional frictional force”, Summary of 67th Annual Conference of Japan Society of Civil Engineers (CD-ROM), pp.831-832, September 2012 片山拓朗,東康二:「変位比例摩擦力型振動減衰装置の往復載荷試験」、土木学会第68回年次学術講演会概要集(CD-ROM), pp.233-234, 平成25年9月Takuro Katayama, Koji Higashi: “Reciprocating loading test of vibration damping device with displacement proportional frictional force”, Summary of 68th Annual Conference of Japan Society of Civil Engineers (CD-ROM), pp.233-234, September 2013

上述した変位比例摩擦力型の減衰装置は、略U字型の板ばね(U形板ばね)を用いて付勢手段を構成している。非特許文献2によれば、装置の高性能化のために、U形板ばねの材料としてSUP10等のばね鋼材が用いられている。そして、U形板ばねは、ばね鋼材からなる丸棒状の材料から、鍛造・切削による大まかな成形の工程、焼入れ・焼戻し等の熱処理の工程、切削による所定寸法への成形の工程の各工程を順に経ることで製造されている。   The displacement proportional frictional force type damping device described above constitutes an urging means using a substantially U-shaped leaf spring (U-shaped leaf spring). According to Non-Patent Document 2, a spring steel material such as SUP10 is used as the material of the U-shaped leaf spring in order to improve the performance of the device. The U-shaped leaf spring is composed of a round bar-like material made of spring steel, and includes a rough forming process by forging and cutting, a heat treatment process such as quenching and tempering, and a forming process to a predetermined dimension by cutting. It is manufactured by going through in order.

このようにばね鋼材からなるU形板ばねを用いた場合、製造工程が複雑であること等から、減衰装置におけるU形板ばねの製造費用が高くなる。また、ばね鋼材からなるU形板ばねは他の金属材料等と比較して重量が大きいため、ばね鋼材からなるU形板ばねを用いた場合、減衰装置の重量が大きくなる。具体的には、試算によると、ばね鋼材からなるU形板ばねの製造費用と重量は、それぞれ減衰装置全体のそれに対して約50%と約10%を占める。これらのことから、減衰装置の製造費用を低減したり重量の軽量化を図ったりするためには、付勢手段としてU形板ばねに代わる経済的な構成の開発が望まれる。   When a U-shaped leaf spring made of spring steel is used in this way, the manufacturing process is complicated, and the manufacturing cost of the U-shaped leaf spring in the damping device increases. Further, since the U-shaped leaf spring made of spring steel is heavier than other metal materials or the like, when the U-shaped leaf spring made of spring steel is used, the weight of the damping device is increased. Specifically, according to a trial calculation, the manufacturing cost and weight of a U-shaped leaf spring made of spring steel account for about 50% and about 10% of that of the entire damping device, respectively. For these reasons, in order to reduce the manufacturing cost of the damping device and to reduce the weight, it is desirable to develop an economical configuration that replaces the U-shaped leaf spring as the biasing means.

また、U形板ばねにおいては、材質・板厚・曲り部の曲率半径・直線部の長さ等の各要素によってばね定数を設定することができる。しかしながら、ばね鋼材からなるU形板ばねによれば、上述のとおり製造工程が複雑であることから、製造工程で上記の各要素によりばね定数を調整することは容易ではない。したがって、ばね定数を容易に調整することができる付勢手段の開発が望まれる。   In the U-shaped leaf spring, the spring constant can be set by various factors such as the material, the plate thickness, the radius of curvature of the bent portion, and the length of the straight portion. However, according to the U-shaped leaf spring made of a spring steel material, the manufacturing process is complicated as described above. Therefore, it is not easy to adjust the spring constant by each of the above elements in the manufacturing process. Therefore, it is desirable to develop a biasing means that can easily adjust the spring constant.

さらに、変位比例摩擦力型の減衰装置の減衰力は作動変位の増分に比例して増加するため、例えば大規模な海洋性プレート境界型地震等の大地震の際においては、作動変位が大きくなり、これにともない減衰力が過度に大きくなる。こうした過大な減衰力に対応するためには、構造物側における減衰装置の取付部の強度設計が困難となる場合が考えられる。特に既設の構造物に減衰装置が取り付けられる場合に、構造物側の取付部における強度の確保が問題となる。したがって、変位比例摩擦力型の減衰装置においては、作動変位の増加にかかわらず減衰力の大きさを制限できる機能を有することが望まれる。   Furthermore, since the damping force of the displacement proportional friction type damping device increases in proportion to the increment of the operating displacement, the operating displacement increases during a large earthquake such as a large-scale oceanic plate boundary earthquake. As a result, the damping force becomes excessively large. In order to cope with such an excessive damping force, it may be difficult to design the strength of the mounting portion of the damping device on the structure side. In particular, when the damping device is attached to an existing structure, securing the strength at the attachment portion on the structure side becomes a problem. Therefore, the displacement proportional friction force type damping device is desired to have a function capable of limiting the magnitude of the damping force regardless of an increase in the operating displacement.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、構造物の振動の周期の長短に依存することなく、小振幅から大振幅まで振動エネルギーの吸収を効率的に行うことができ、高い実用性、汎用性を得ることができるとともに、製造費用の低減および軽量化を図ることができ、ばね定数を容易に調整することができ、しかも作動変位に応じて減衰力の最大値を制限することができる振動減衰装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a simple structure and efficiently absorbs vibration energy from a small amplitude to a large amplitude without depending on the length of vibration of the structure. High practicality and versatility, reduction in manufacturing cost and weight reduction, easy adjustment of spring constant, and damping according to operating displacement An object of the present invention is to provide a vibration damping device capable of limiting the maximum value of force.

本発明に係る振動減衰装置は、所定の方向に伸縮可能に構成され、構造物の振動に対する減衰力を伸縮方向に沿う軸力として作用させることで、構造物の振動を抑制する振動減衰装置であって、前記伸縮方向の一端側の構造物に対する連結部分と一体的に設けられる第1の摺動部、および前記第1の摺動部に対向した状態で前記第1の摺動部に対して相対的に前記伸縮方向に沿う方向に往復摺動可能に設けられた第2の摺動部を有し、前記伸縮方向を筒軸方向とする筒状の外周面をなす摺動機構と、前記外周面に沿って設けられ、前記第1の摺動部および前記第2の摺動部が互いに対向する方向に押圧し合う方向に前記摺動機構を付勢する付勢手段と、を備え、前記第1の摺動部および前記第2の摺動部の各摺動部は、摺動する相手方の摺動部に対する相対的な往復摺動の範囲における中立の位置からの、往復摺動する方向のうちの一方の方向への変位量の増加にともなって、前記摺動機構の前記摺動部同士が対向する方向の寸法を増大させるような形状を有する第1の摺動面と、摺動する相手方の摺動部に対する前記中立の位置からの、往復摺動する方向のうちの他方の方向への変位量の増加にともなって、前記摺動機構の前記対向する方向の寸法を増大させるような形状を有する第2の摺動面と、を有するものである。   The vibration damping device according to the present invention is configured to be extendable and contractible in a predetermined direction, and is a vibration damping device that suppresses vibration of a structure by causing a damping force against vibration of the structure to act as an axial force along the expansion and contraction direction. A first sliding portion provided integrally with a connecting portion with respect to the structure on one end side in the expansion / contraction direction, and the first sliding portion in a state facing the first sliding portion A sliding mechanism having a second sliding portion provided so as to be reciprocally slidable in a direction along the expansion / contraction direction, and forming a cylindrical outer peripheral surface with the expansion / contraction direction as a cylinder axis direction; An urging means provided along the outer peripheral surface, for urging the sliding mechanism in a direction in which the first sliding portion and the second sliding portion are pressed against each other; The sliding portions of the first sliding portion and the second sliding portion are slid on the other side to slide. The sliding portions of the sliding mechanism face each other as the amount of displacement increases in one of the reciprocating sliding directions from the neutral position in the range of relative reciprocating sliding with respect to The amount of displacement in the other direction of the reciprocating sliding direction from the neutral position with respect to the first sliding surface having a shape that increases the size of the direction and the sliding part of the other party sliding And a second sliding surface having a shape that increases the size of the sliding mechanism in the opposing direction.

また、本発明の一態様に係る振動減衰装置においては、前記第1の摺動部および前記第2の摺動部のうち一方の摺動部は、摺動する相手方の摺動部に対向する側の面部に、往復摺動する方向に沿うとともに前記対向する側に突出し、往復摺動する方向視で凸形状をなす突部を有し、前記第1の摺動部および前記第2の摺動部のうち他方の摺動部は、前記対向する側の面部に、往復摺動する方向に沿うとともに前記対向する側に開口し、往復摺動する方向視で凹形状をなす溝部を有し、前記第1の摺動部および前記第2の摺動部は、前記突部の基端面および前記溝部の開口側の端面を、前記第1の摺動面および前記第2の摺動面のいずれか一方の摺動面とし、前記突部の突出側の端面および前記溝部の底面を、前記第1の摺動面および前記第2の摺動面のいずれか他方の摺動面とする。   In the vibration damping device according to one aspect of the present invention, one of the first sliding portion and the second sliding portion is opposed to the sliding portion of the other party that slides. The side surface portion has a protruding portion that extends along the reciprocating sliding direction and protrudes toward the opposing side and has a convex shape in the reciprocating sliding direction, and includes the first sliding portion and the second sliding portion. The other sliding portion of the moving portions has a groove portion that is formed in the surface portion on the opposite side along the reciprocating sliding direction and that is open on the facing side and has a concave shape when viewed in the reciprocating sliding direction. The first sliding portion and the second sliding portion have a base end surface of the projecting portion and an end surface on the opening side of the groove portion of the first sliding surface and the second sliding surface, respectively. Either one of the sliding surfaces, the end surface on the protruding side of the protrusion and the bottom surface of the groove, the first sliding surface and the second And the other of the sliding surfaces of the sliding surface.

また、本発明の一態様に係る振動減衰装置においては、前記摺動機構は、前記軸力の軸周りの等角度範囲の複数個所に、前記第1の摺動部およびこれに対応する前記第2の摺動部を有し、これらの摺動部が前記中立の位置にある状態で、前記複数箇所の前記第2の摺動部の前記第1の摺動部に対向する側と反対側の面により、円筒状の外周面をなす。   Further, in the vibration damping device according to one aspect of the present invention, the sliding mechanism includes the first sliding portion and the first sliding portion corresponding to the first sliding portion at a plurality of equiangular ranges around the axis of the axial force. Two sliding portions, and in the state where these sliding portions are in the neutral position, the side opposite to the side facing the first sliding portion of the plurality of second sliding portions. This surface forms a cylindrical outer peripheral surface.

また、本発明の一態様に係る振動減衰装置においては、前記摺動機構は、前記軸力の軸周りの4箇所に、前記第1の摺動部およびこれに対応する前記第2の摺動部を有し、これらの摺動部が前記中立の位置にある状態で、4箇所の前記第2の摺動部の前記第1の摺動部に対向する側と反対側の面により、円筒状の外周面をなす。   Moreover, in the vibration damping device according to one aspect of the present invention, the sliding mechanism includes the first sliding portion and the second sliding corresponding thereto at four locations around the axis of the axial force. A cylindrical portion by a surface opposite to the first sliding portion of the four second sliding portions in a state where these sliding portions are in the neutral position. The outer peripheral surface of the shape is made.

また、本発明の一態様に係る振動減衰装置においては、前記付勢手段は、前記摺動機構の前記外周面に巻回される索状部材である。   In the vibration damping device according to one aspect of the present invention, the biasing means is a cord-like member wound around the outer peripheral surface of the sliding mechanism.

また、本発明の一態様に係る振動減衰装置においては、前記索状部材は、超弾性合金ワイヤである。   In the vibration damping device according to one aspect of the present invention, the cord-like member is a superelastic alloy wire.

また、本発明の一態様に係る振動減衰装置は、前記伸縮方向を筒軸方向とする筒状の外形をなし、前記摺動機構および前記付勢手段を囲繞するシリンダ部材を備え、前記シリンダ部材内に、粘性流体が充填されているものである。   The vibration damping device according to an aspect of the present invention includes a cylinder member that has a cylindrical outer shape with the expansion and contraction direction as a cylinder axis direction, and surrounds the sliding mechanism and the biasing unit. It is filled with a viscous fluid.

本発明によれば、簡単な構造で、構造物の振動の周期の長短に依存することなく、小振幅から大振幅まで振動エネルギーの吸収を効率的に行うことができ、高い実用性、汎用性を得ることができるとともに、製造費用の低減および軽量化を図ることができ、ばね定数を容易に調整することができ、しかも作動変位に応じて減衰力の最大値を制限することができる。   According to the present invention, vibration energy can be efficiently absorbed from a small amplitude to a large amplitude without depending on the length of vibration of the structure with a simple structure, and is highly practical and versatile. The manufacturing cost can be reduced and the weight can be reduced, the spring constant can be easily adjusted, and the maximum value of the damping force can be limited according to the operating displacement.

本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の外観を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an appearance of a vibration damping device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a vibration damping device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の横断面図である。It is a cross-sectional view of the vibration damping device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の摺動機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the sliding mechanism of the vibration damping apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の摺動機構および付勢手段を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the sliding mechanism and urging | biasing means of the vibration damping apparatus which concern on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の第1の摺動部の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the 1st sliding part of the vibration damping apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の摺動機構の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the sliding mechanism of the vibration damping apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の摺動体機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the sliding body mechanism of the vibration damping apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の摺動体機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the sliding body mechanism of the vibration damping apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の摺動体機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the sliding body mechanism of the vibration damping apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の摺動面の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the sliding surface of the vibration damping apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の構成部品を示す図である。It is a figure which shows the component of the vibration damping device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の構成部品を示す図である。It is a figure which shows the component of the vibration damping device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の構成部品を示す図である。It is a figure which shows the component of the vibration damping device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の構成部品を示す図である。It is a figure which shows the component of the vibration damping device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の伸長状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing the expansion state of the vibration damping device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の伸長状態を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the expansion | extension state of the vibration damping apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の短縮状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the shortened state of the vibration damping apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の短縮状態を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a shortened state of the vibration damping device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の力学的な特性についての説明図である。It is explanatory drawing about the dynamic characteristic of the vibration damping device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置の力学的な特性についての説明図である。It is explanatory drawing about the dynamic characteristic of the vibration damping device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置が備える超弾性合金ワイヤの応力度−ひずみ曲線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the stress degree-strain curve of the superelastic alloy wire with which the vibration damping apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention is provided. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置が備える超弾性合金ワイヤの応力度とひずみの関係を理想化した計算モデルを示す図である。It is a figure which shows the calculation model which idealized the relationship between the stress degree and distortion | strain of the superelastic alloy wire with which the vibration damping apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention is provided. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置における作動変位と減衰力の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the operation displacement and damping force in the vibration damping device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置における作動変位と減衰力の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the operation displacement and damping force in the vibration damping device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る振動減衰装置における降伏作動変位の試算結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the trial calculation result of the yield working displacement in the vibration damping device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る振動減衰装置の横断面図である。It is a cross-sectional view of the vibration damping device according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る振動減衰装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the vibration damping device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る振動減衰装置の変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the vibration damping device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の実施例による作動試験の結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of the operation test by the Example of this invention.

本発明は、構造物のパッシブ振動制御に資する摺動型(摩擦型)の振動減衰装置において、相対的に摺動可能に設けられる少なくとも一対の摺動部の相対的な変位量(摺動量)の増加にともなって減衰力としての摩擦力が増加する力学特性を、簡単な構成により実現しようとするものである。そして、本発明は、構造物の振動に対する減衰力を軸力として作用させる構成において、少なくとも一対の摺動部を含む摺動機構を、軸力の方向を筒軸方向とする筒状の外周面をなす態様とするとともに、摺動機構において摩擦力を生じさせるために摺動機構を押圧付勢する付勢手段を、摺動機構の外周面に沿って設ける構成とすることにより、コストの低減、装置の軽量化、付勢手段のばね定数の調整の容易化等を図ろうとするものである。以下、本発明の実施の形態を説明する。   The present invention relates to a sliding type (friction type) vibration damping device that contributes to passive vibration control of a structure, and a relative displacement amount (sliding amount) of at least a pair of sliding portions that are relatively slidable. The mechanical characteristic in which the frictional force as the damping force increases with the increase in the frequency is to be realized with a simple configuration. The present invention provides a cylindrical outer peripheral surface in which a sliding mechanism including at least a pair of sliding portions is used as an axial force in a configuration in which a damping force against vibration of a structure acts as an axial force. In addition, the urging means that presses and urges the sliding mechanism to generate a frictional force in the sliding mechanism is provided along the outer peripheral surface of the sliding mechanism, thereby reducing cost. It is intended to reduce the weight of the device and facilitate adjustment of the spring constant of the biasing means. Embodiments of the present invention will be described below.

[第1実施形態]
本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態に係る振動減衰装置(以下単に「減衰装置」という。)1は、所定の構造物に対して設置されることで、その構造物の振動を抑制するものである。減衰装置1は、所定の方向に伸縮可能に構成され、構造物の振動に対する減衰力を伸縮方向に沿う軸力として作用させることで、構造物の振動を抑制する。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described. A vibration damping device (hereinafter simply referred to as “damping device”) 1 according to the present embodiment is installed on a predetermined structure to suppress vibration of the structure. The damping device 1 is configured to be extendable and contractible in a predetermined direction, and suppresses the vibration of the structure by causing the damping force against the vibration of the structure to act as an axial force along the expansion and contraction direction.

図1に示すように、減衰装置1は、全体的な概略形状をなす部分として、略円筒状の外形の中間筒部2と、中間筒部2の筒軸方向(中心軸方向)に沿って中間筒部2の両側からそれぞれ突出する第1軸部3および第2軸部4とを備える。すなわち、減衰装置1は、全体として、第1軸部3および第2軸部4を両端側の部分とする軸状の部分の中間部において中間筒部2により拡径部分をなすという態様を有する。   As shown in FIG. 1, the damping device 1 includes an intermediate cylindrical portion 2 having a substantially cylindrical outer shape and a cylindrical axis direction (center axis direction) of the intermediate cylindrical portion 2 as a portion having an overall schematic shape. A first shaft portion 3 and a second shaft portion 4 that protrude from both sides of the intermediate tube portion 2 are provided. That is, the damping device 1 as a whole has a mode in which a diameter-enlarged portion is formed by the intermediate cylindrical portion 2 in an intermediate portion of the shaft-shaped portion having the first shaft portion 3 and the second shaft portion 4 as both end portions. .

減衰装置1は、第1軸部3および第2軸部4が沿う軸方向を伸縮方向として伸縮可能に構成される。つまり、減衰装置1は、第1軸部3および第2軸部4が沿う軸方向を、構造物に対する減衰力として作用する軸力の方向とする。減衰装置1は、その軸方向(伸縮方向、以下「装置軸方向」という。)の両端部に、構造物に対する連結部分として、第1軸部3の先端部に設けられた第1継手部5と、第2軸部4の先端部に設けられた第2継手部6とを有する。第1継手部5および第2継手部6は、いずれも軸部の端部に円環状ないし円筒状の連結部を有し、この連結部が構造物側に設けられた所定の取付部に連結されることで、減衰装置1が構造物に連結される。   The attenuation device 1 is configured to be extendable / contractable with the axial direction along which the first shaft portion 3 and the second shaft portion 4 are aligned as the expansion / contraction direction. That is, the damping device 1 sets the axial direction along which the first shaft portion 3 and the second shaft portion 4 are aligned as the direction of the axial force acting as a damping force on the structure. The damping device 1 has a first joint portion 5 provided at a distal end portion of the first shaft portion 3 at both ends in the axial direction (stretching direction, hereinafter referred to as “device axial direction”) as a connecting portion to a structure. And a second joint portion 6 provided at the distal end portion of the second shaft portion 4. Each of the first joint portion 5 and the second joint portion 6 has an annular or cylindrical connecting portion at the end of the shaft portion, and this connecting portion is connected to a predetermined mounting portion provided on the structure side. As a result, the damping device 1 is connected to the structure.

減衰装置1は、相対的に往復摺動することで減衰装置1を伸縮させる構造部分として、第1継手部5を含む一体的な構造部分である中央軸力伝達部と、第2継手部6を含む一体的な構造部分である外側軸力伝達部との2つの軸力伝達部を有する。これら2つの軸力伝達部は、中間筒部2の部分に互いの摺動部を有する。減衰装置1は、中央軸力伝達部および外側軸力伝達部の相対的な摺動により、第1継手部5と第2継手部6との間の装置軸方向の間隔を変化させて伸縮する。中央軸力伝達部および外側軸力伝達部の詳細については後述する。   The damping device 1 includes a central axial force transmission portion, which is an integral structural portion including the first joint portion 5, and a second joint portion 6 as a structural portion that expands and contracts the damping device 1 by relatively reciprocating sliding. It has two axial force transmission parts with the outer side axial force transmission part which is an integral structural part. These two axial force transmission parts have mutual sliding parts in the intermediate cylinder part 2 part. The damping device 1 expands and contracts by changing the distance in the device axial direction between the first joint portion 5 and the second joint portion 6 by relative sliding of the central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion. . Details of the central axial force transmission unit and the outer axial force transmission unit will be described later.

図2から図7に示すように、減衰装置1は、中間筒部2を構成する部分として、凸型摺動部7および凹型摺動部8を有し装置軸方向(図2における左右方向(矢印A1参照))を筒軸方向とする円筒状の外周面をなす摺動機構9と、摺動機構9に対して所定の付勢力を作用させる付勢ワイヤ10とを備える。なお、図2は、図3中の矢視Y方向の断面図であり、図3は図2中の矢視X方向の断面図である。減衰装置1は、摺動型の減衰装置であり、付勢ワイヤ10により付勢力を受ける摺動機構9において凸型摺動部7と凹型摺動部8とが相対的に摺動することによって生じる摩擦力を減衰力とし、その摩擦力が摺動部同士の相対的な変位の絶対値に比例して増加する構成を備える。   As shown in FIG. 2 to FIG. 7, the damping device 1 has a convex sliding portion 7 and a concave sliding portion 8 as parts constituting the intermediate cylindrical portion 2, and the axial direction of the device (the horizontal direction in FIG. 2 ( A sliding mechanism 9 having a cylindrical outer peripheral surface with the cylinder axis direction as indicated by an arrow A1) and a biasing wire 10 for applying a predetermined biasing force to the sliding mechanism 9 are provided. 2 is a cross-sectional view in the direction of arrow Y in FIG. 3, and FIG. 3 is a cross-sectional view in the direction of arrow X in FIG. The damping device 1 is a sliding type damping device, and the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 slide relative to each other in the sliding mechanism 9 that receives the biasing force by the biasing wire 10. The generated frictional force is a damping force, and the frictional force increases in proportion to the absolute value of the relative displacement between the sliding portions.

凸型摺動部7および凹型摺動部8は、互いに対向した状態で相対的に往復摺動可能に設けられる一対の摺動部である。本実施形態の減衰装置1は、一対の凸型摺動部7および凹型摺動部8を1組として合計4組の凸型摺動部7および凹型摺動部8の組合せを備える。凸型摺動部7および凹型摺動部8は、例えばステンレス鋼等の金属により構成される。ただし、凸型摺動部7および凹型摺動部8を構成する材料は、減衰装置1を構成する部材として十分な強度が得られるものであれば特に限定されず、例えばプラスチック等の高分子材料等であってもよい。   The convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 are a pair of sliding portions provided so as to be relatively reciprocally slidable in a state of facing each other. The damping device 1 of the present embodiment includes a total of four combinations of the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 with the pair of convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 as one set. The convex sliding part 7 and the concave sliding part 8 are made of a metal such as stainless steel, for example. However, the material constituting the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 is not particularly limited as long as sufficient strength can be obtained as a member constituting the attenuation device 1. For example, a polymer material such as plastic Etc.

凸型摺動部7について説明する。凸型摺動部7は、装置軸方向の一端側の構造物に対する連結部分である第1継手部5と一体的に設けられる第1の摺動部に相当する。具体的には次のとおりである。   The convex sliding part 7 will be described. The convex sliding portion 7 corresponds to a first sliding portion provided integrally with the first joint portion 5 that is a connecting portion to a structure on one end side in the apparatus axial direction. Specifically, it is as follows.

減衰装置1は、中間筒部2をその中心軸の位置に沿って貫通した状態で設けられる中央ロッド11を有する。中央ロッド11は、横断面形状が円形の棒状の部材であり、その軸方向に沿って中間筒部2に対して相対的に移動可能に設けられる。中央ロッド11は、中間筒部2に対して相対的に移動することで、中間筒部2からの突出量を変化させる。中間筒部2から突出する中央ロッド11の軸方向の一側(図2において右側)の端部に、第1継手部5が設けられている。つまり、中央ロッド11の軸方向の一側の中間筒部2からの突出部分により、第1軸部3が構成される。   The damping device 1 has a central rod 11 provided in a state of penetrating the intermediate cylindrical portion 2 along the position of its central axis. The central rod 11 is a rod-shaped member having a circular cross-sectional shape, and is provided so as to be movable relative to the intermediate cylinder portion 2 along the axial direction thereof. The central rod 11 moves relative to the intermediate cylinder part 2 to change the amount of protrusion from the intermediate cylinder part 2. A first joint portion 5 is provided at an end portion on one side (right side in FIG. 2) in the axial direction of the central rod 11 protruding from the intermediate cylinder portion 2. That is, the first shaft portion 3 is configured by a protruding portion from the intermediate cylinder portion 2 on one side in the axial direction of the central rod 11.

第1継手部5は、中央ロッド11の一側の端部に取り付けられた継手部材12により構成されている。継手部材12は、軸状ないし円柱状の軸部12aと、軸部12aの一端側に設けられる円環状ないし円筒状の連結部12bとを有する。軸部12aの連結部12b側と反対側の端部には、軸部12aの軸方向に沿う雌ねじ部12cが軸部12aの端部に開口するように形成されている。継手部材12は、その雌ねじ部12cに、中央ロッド11の端部に縮径部分として設けられた雄ねじ部11aの螺挿を受けることで、中央ロッド11の端部に固定される。このように一端側に第1継手部5が設けられるとともに中間筒部2に対して軸方向に相対移動可能に設けられる中央ロッド11の中間部に、凸型摺動部7が設けられる。   The first joint portion 5 is constituted by a joint member 12 attached to one end of the central rod 11. The joint member 12 includes an axial or columnar shaft portion 12a and an annular or cylindrical connecting portion 12b provided on one end side of the shaft portion 12a. At the end of the shaft portion 12a opposite to the connecting portion 12b side, a female screw portion 12c extending in the axial direction of the shaft portion 12a is formed so as to open to the end portion of the shaft portion 12a. The joint member 12 is fixed to the end portion of the central rod 11 by receiving a threaded insertion of a male screw portion 11a provided as a reduced diameter portion at the end portion of the central rod 11 in the female screw portion 12c. As described above, the first joint portion 5 is provided at one end side, and the convex sliding portion 7 is provided at an intermediate portion of the central rod 11 provided so as to be relatively movable in the axial direction with respect to the intermediate cylinder portion 2.

凸型摺動部7は、中央ロッド11の略中央部に設けられた直方体形状の摺動体支持部13に凸型摺動体30が固定されることにより構成されている。摺動体支持部13は、直方体状の外形を有する支持材14が中央ロッド11の略中央部に固定されることにより構成されている(図6参照)。   The convex sliding portion 7 is configured by fixing the convex sliding body 30 to a rectangular parallelepiped sliding body supporting portion 13 provided at a substantially central portion of the central rod 11. The sliding body support portion 13 is configured by fixing a support member 14 having a rectangular parallelepiped outer shape to a substantially central portion of the central rod 11 (see FIG. 6).

支持材14は、正方形状の横断面形状を有する直方体状の部材であり、横断面の中央に位置する貫通孔14aを有する。貫通孔14aは、支持材14の横断面形状の中心に対して軸心の位置を合わせるとともに支持材14の長手方向の両側の端面14bに開口する横断面円形の孔である。支持材14は、貫通孔14aに中央ロッド11を貫通させた状態で、中央ロッド11の略中央部に固定される。中央ロッド11と支持材14は、例えば貫通孔14aを利用した焼き嵌めや溶接等により互いに固定される。支持材14の矩形状の4つの側面は、摺動体支持部13において凸型摺動体30が固定される支持面13aとなる。   The support member 14 is a rectangular parallelepiped member having a square cross-sectional shape, and has a through hole 14a located at the center of the cross-section. The through hole 14 a is a hole having a circular cross section that is aligned with the center of the cross sectional shape of the support member 14 and opens at both end faces 14 b in the longitudinal direction of the support member 14. The support member 14 is fixed to a substantially central portion of the central rod 11 with the central rod 11 passing through the through hole 14a. The central rod 11 and the support member 14 are fixed to each other by shrink fitting or welding using the through hole 14a, for example. The four rectangular side surfaces of the support member 14 serve as a support surface 13 a to which the convex slide body 30 is fixed in the slide body support portion 13.

凸型摺動体30は、全体として略矩形板状の外形を有する部材であり、一方の板面側に平面状の底面31を有するとともに、他方の板面側に突部32を有し、横断面形状を凸形状とする。突部32は、横断面で矩形状に突出する突条部分であり、凸型摺動体30の板面の短手方向の中央部において凸型摺動体30の長手方向に沿って設けられている。突部32は、凸型摺動体30の長手方向の全体にわたって形成されている。   The convex sliding body 30 is a member having a substantially rectangular plate-like outer shape as a whole, and has a flat bottom surface 31 on one plate surface side and a protrusion 32 on the other plate surface side, The surface shape is a convex shape. The protrusion 32 is a protrusion that protrudes in a rectangular shape in cross section, and is provided along the longitudinal direction of the convex sliding body 30 at the center in the short direction of the plate surface of the convex sliding body 30. . The protrusion 32 is formed over the entire length of the convex sliding body 30.

凸型摺動体30は、その底面31の形状・寸法を、摺動体支持部13の支持面13a(支持材14の側面)の形状・寸法と略同じとする。凸型摺動体30は、突部32の長手方向を装置軸方向に沿わせ、底面31を摺動体支持部13の支持面13aに合わせた状態で、摺動体支持部13を構成する支持材14に固定される。凸型摺動体30は、例えばストリッパボルト等によるボルト締結や溶接等により支持材14に固定される。なお、本実施形態では、凸型摺動体30の短手方向の寸法が、支持面13aの短手方向の寸法よりもわずかに小さく、凸型摺動体30が固定された各支持面13aにおいて、その短手方向の両側の縁部が支持面13aの長辺に沿って露出した状態となっている(図3および図7参照)。   The convex slide body 30 has a shape and dimensions of the bottom surface 31 substantially the same as the shape and dimensions of the support surface 13a of the slide body support portion 13 (side surface of the support material 14). The convex slide body 30 has a support member 14 that constitutes the slide body support portion 13 in a state where the longitudinal direction of the protrusion 32 is aligned with the apparatus axial direction and the bottom surface 31 is aligned with the support surface 13 a of the slide body support portion 13. Fixed to. The convex slide body 30 is fixed to the support member 14 by, for example, bolt fastening or welding with a stripper bolt or the like. In the present embodiment, the dimension in the short direction of the convex sliding body 30 is slightly smaller than the dimension in the short direction of the supporting surface 13a, and in each supporting surface 13a to which the convex sliding body 30 is fixed, The edges on both sides in the short direction are exposed along the long side of the support surface 13a (see FIGS. 3 and 7).

このように、摺動体支持部13に凸型摺動体30が固定されることで、中央ロッド11の軸方向の略中央部において、中央ロッド11の軸周りについて摺動体支持部13の4つの支持面13aに対応する4箇所の位置に凸型摺動部7が設けられている。つまり、4箇所の凸型摺動部7は、突部32の突出方向が装置軸方向視(中央ロッド11の軸方向視)において中央ロッド11の軸心位置を通りかつ互いに直交する2つの直線に沿う外側の向きとなるように設けられる。4箇所の凸型摺動部7は、形状や寸法等を共通とし、中央ロッド11の軸周りに、装置軸方向視で上下対称・左右対称となるように配設される(図3参照)。凸型摺動部7は、凸型摺動体30の突部32が沿う長手方向、つまり装置軸方向を凹型摺動部8に対する相対的な摺動方向とする。以上のように、凸型摺動部7は、摺動する相手方の凹型摺動部8に対向する側の面部に、往復摺動する方向に沿うとともに凹型摺動部8に対向する側に突出し、往復摺動する方向視で凸形状をなす突部32を有する。   As described above, the convex slide body 30 is fixed to the slide body support portion 13, so that the four support portions of the slide body support portion 13 around the axis of the central rod 11 are provided at the substantially central portion in the axial direction of the central rod 11. Convex-type sliding portions 7 are provided at four positions corresponding to the surface 13a. That is, the four convex sliding parts 7 have two straight lines in which the projecting direction of the projecting part 32 passes through the axial center position of the central rod 11 when viewed in the apparatus axial direction (viewed in the axial direction of the central rod 11). It is provided so that it may become the direction of the outside which meets. The four convex sliding parts 7 have the same shape, dimensions, etc., and are arranged around the axis of the central rod 11 so as to be vertically symmetric and laterally symmetric as viewed in the apparatus axial direction (see FIG. 3). . The convex sliding part 7 has a longitudinal direction along which the projecting part 32 of the convex sliding body 30 extends, that is, the apparatus axial direction as a relative sliding direction with respect to the concave sliding part 8. As described above, the convex sliding portion 7 protrudes on the side facing the concave sliding portion 8 along the reciprocal sliding direction on the surface facing the concave sliding portion 8 of the counterpart to slide. The projection 32 has a convex shape in the direction of reciprocating sliding.

中央ロッド11、ならびに凸型摺動部7を構成する支持材14および凸型摺動体30は、各部材間で固定されることで一体構造をなす。つまり、これらの各部材は、中間筒部2に対する中央ロッド11の相対移動にともない一体的に移動する部分を構成する。この一体構造をなす部分が、上記のとおり第1継手部5が設けられる一体的な構造部分である中央軸力伝達部に相当する。すなわち、中央軸力伝達部は、第1継手部5と、一端側に第1継手部5が設けられる中央ロッド11と、中央ロッド11の中間部に設けられる凸型摺動部7を構成する支持材14および凸型摺動体30とを含み、これらの部材がボルト締結等によって一体的に構成された構造部分である。   The central rod 11, and the support member 14 and the convex sliding body 30 constituting the convex sliding portion 7 form an integral structure by being fixed between the members. That is, each of these members constitutes a portion that moves integrally with the relative movement of the central rod 11 with respect to the intermediate tube portion 2. The part which makes this integral structure is equivalent to the central axial force transmission part which is an integral structural part in which the 1st coupling part 5 is provided as mentioned above. That is, the central axial force transmission portion constitutes a first joint portion 5, a central rod 11 provided with the first joint portion 5 on one end side, and a convex sliding portion 7 provided at an intermediate portion of the central rod 11. It is a structural part including the support member 14 and the convex slide body 30 and these members are integrally formed by bolt fastening or the like.

以上のようにして、凸型摺動部7は、軸方向の一端側に第1継手部5が設けられた中央ロッド11の略中央部において中央ロッド11と一体的に設けられることで、減衰装置1の構造物に対する一方の連結部分である第1継手部5と一体的に設けられる。なお、本実施形態では、凸型摺動部7は、中央ロッド11に固定された支持材14に凸型摺動体30が固定されることにより構成されているが、中央ロッド11と支持材14が一体の部材であったり、支持材14と凸型摺動体30が一体の部材であったりしもよい。   As described above, the convex sliding portion 7 is integrally provided with the central rod 11 at the substantially central portion of the central rod 11 in which the first joint portion 5 is provided on one end side in the axial direction. It is provided integrally with the first joint portion 5 which is one connecting portion to the structure of the device 1. In the present embodiment, the convex sliding portion 7 is configured by fixing the convex sliding body 30 to the support member 14 fixed to the central rod 11, but the central rod 11 and the support member 14 are configured. May be an integral member, or the support member 14 and the convex sliding body 30 may be an integral member.

凹型摺動部8について説明する。凹型摺動部8は、凸型摺動部7に対向した状態で凸型摺動部7に対して相対的に装置軸方向に沿う方向に往復摺動可能に設けられた第2の摺動部に相当する。凹型摺動部8は、中間筒部2を構成する部材である凹型摺動体40により構成されている。   The concave sliding portion 8 will be described. The concave slide portion 8 is a second slide provided so as to be reciprocally slidable in a direction along the device axial direction relative to the convex slide portion 7 in a state of facing the convex slide portion 7. It corresponds to the part. The concave sliding portion 8 is constituted by a concave sliding body 40 that is a member constituting the intermediate cylinder portion 2.

凹型摺動体40は、全体として略矩形板状の外形を有する部材であり、凸型摺動体30と対向する側と反対側となる一方の板面側に円筒状の外周面の一部形状をなす外側曲面41を有するとともに、凸型摺動体30と対向する側となる他方の板面側に溝部42を有し、横断面形状を凹形状とする。外側曲面41は、所定の半径の1/4円柱面として形成されている。外側曲面41は、凹型摺動体40において凸型摺動体30と対向する側と反対側の面となる。溝部42は、横断面で矩形状に凹む溝状の部分であり、凹型摺動体40の板面の短手方向の中央部において凹型摺動体40の長手方向に沿って設けられている。溝部42は、凹型摺動体40の長手方向の全体にわたって形成されている。溝部42は、凸型摺動体30の突部32が嵌り込む部分となる。   The concave slide body 40 is a member having a substantially rectangular plate-like outer shape as a whole, and a partial shape of a cylindrical outer peripheral surface is formed on one plate surface side opposite to the side facing the convex slide body 30. The outer curved surface 41 is formed, and the groove portion 42 is provided on the other plate surface side which is the side facing the convex sliding body 30, and the cross-sectional shape is a concave shape. The outer curved surface 41 is formed as a quarter cylindrical surface having a predetermined radius. The outer curved surface 41 is a surface of the concave slide body 40 opposite to the side facing the convex slide body 30. The groove portion 42 is a groove-like portion that is recessed in a rectangular shape in cross section, and is provided along the longitudinal direction of the concave slide body 40 in the center portion in the short direction of the plate surface of the concave slide body 40. The groove portion 42 is formed over the entire length of the concave slide body 40. The groove portion 42 is a portion into which the protrusion 32 of the convex sliding body 30 is fitted.

このように、外側曲面41および溝部42を有する凹型摺動体40が中間筒部2において4箇所の各凸型摺動部7を構成する凸型摺動体30に嵌合した状態で設けられることで、凹型摺動部8が構成される。つまり、4箇所の凸型摺動部7を構成する各凸型摺動体30に対応して凹型摺動体40が設けられ、中央ロッド11の軸周りに4箇所の凹型摺動部8が設けられる。したがって、4箇所の凹型摺動部8は、凸型摺動部7と同様に装置軸方向視で上下対称・左右対称となるように配設される(図3参照)。凹型摺動部8は、凹型摺動体40の溝部42が沿う長手方向を凸型摺動部7に対する相対的な摺動方向とする。以上のように、凹型摺動部8は、凸型摺動部7に対向する側の面部に、往復摺動する方向に沿うとともに凸型摺動部7に対向する側に開口し、往復摺動する方向視で凹形状をなす溝部42を有する。   As described above, the concave slide body 40 having the outer curved surface 41 and the groove portion 42 is provided in a state of being fitted to the convex slide bodies 30 constituting the four convex slide portions 7 in the intermediate cylinder portion 2. The concave sliding portion 8 is configured. That is, the concave slide body 40 is provided corresponding to each convex slide body 30 constituting the four convex slide parts 7, and the four concave slide parts 8 are provided around the axis of the central rod 11. . Accordingly, the four concave sliding portions 8 are arranged so as to be vertically symmetric and laterally symmetric as viewed in the apparatus axial direction, as with the convex sliding portion 7 (see FIG. 3). The concave sliding portion 8 has a longitudinal direction along which the groove portion 42 of the concave sliding body 40 extends as a relative sliding direction with respect to the convex sliding portion 7. As described above, the concave sliding portion 8 opens on the side facing the convex sliding portion 7 along the reciprocating sliding direction and on the side facing the convex sliding portion 7. It has the groove part 42 which makes a concave shape by the moving direction view.

また、中央ロッド11の軸周りに配置される4つの凹型摺動体40は、その略矩形板状の外形における両方の長辺側の端面として、中央ロッド11の軸周り、つまり摺動機構9の周方向に隣り合う凹型摺動体40に対する合わせ面43を有する。合わせ面43は、摺動機構9の周方向に互いに隣り合う凹型摺動体40間において境界をなす面であり、装置軸方向視で中央ロッド11の軸心位置を中心とする円周における径方向、つまり摺動機構9の径方向(以下「装置径方向」という。)に沿う斜面(平面)として形成されている。4つの凹型摺動体40は、後述する減衰装置1における中立状態において、摺動機構9の周方向に隣り合う凹型摺動体40同士で合わせ面43を互いに接触させた状態となる。4つの凹型摺動体40は、合わせ面43同士を接触させた状態で円筒状の部分を構成する。ただし、中立状態において合わせ面43間にわずかな隙間を設けてもよい。   In addition, the four concave slide bodies 40 arranged around the axis of the central rod 11 are used as end faces on both long sides in the substantially rectangular plate-like outer shape, that is, around the axis of the central rod 11, that is, the sliding mechanism 9. It has the mating surface 43 with respect to the concave slide body 40 adjacent to the circumferential direction. The mating surface 43 is a surface that forms a boundary between the concave slide bodies 40 that are adjacent to each other in the circumferential direction of the sliding mechanism 9, and the radial direction in the circumference centered on the axial center position of the central rod 11 as viewed in the apparatus axial direction. That is, it is formed as a slope (plane) along the radial direction of the sliding mechanism 9 (hereinafter referred to as “device radial direction”). The four concave slide bodies 40 are in a state in which the mating surfaces 43 are in contact with each other between the concave slide bodies 40 adjacent to each other in the circumferential direction of the slide mechanism 9 in a neutral state in the damping device 1 described later. The four concave slide bodies 40 constitute a cylindrical portion with the mating surfaces 43 in contact with each other. However, a slight gap may be provided between the mating surfaces 43 in the neutral state.

凹型摺動体40は、装置軸方向に沿う長手方向の寸法として、凸型摺動体30の同方向の寸法よりも大きい寸法を有する。凸型摺動体30は、凹型摺動体40に対して、相対的な摺動方向となる凹型摺動体40の長手方向の寸法の範囲内で摺動する。凸型摺動体30および凹型摺動体40は、突部32および溝部42を互いに嵌合させた状態で相対的に摺動可能に設けられる。   The concave slide body 40 has a dimension larger than the dimension in the same direction of the convex slide body 30 as a longitudinal dimension along the apparatus axial direction. The convex slide body 30 slides with respect to the concave slide body 40 within a range of dimensions in the longitudinal direction of the concave slide body 40 that is a relative sliding direction. The convex slide body 30 and the concave slide body 40 are provided so as to be relatively slidable in a state where the protrusion 32 and the groove 42 are fitted to each other.

以上のように、摺動機構9は、凸型摺動体30等によって構成される凸型摺動部7と、凹型摺動体40によって構成される凹型摺動部8とを有する。摺動機構9は、4つの凹型摺動体40によって構成される円筒状の部分に対して、その内部に4つの凸型摺動体30を各凹型摺動体40に対応して嵌合した状態で位置させるとともに、凸型摺動体30と一体的な中央ロッド11を同軸心位置にて貫通させた構成を備える。   As described above, the sliding mechanism 9 has the convex sliding portion 7 constituted by the convex sliding body 30 and the like, and the concave sliding portion 8 constituted by the concave sliding body 40. The sliding mechanism 9 is positioned in a state where the four convex sliding bodies 30 are fitted into the cylindrical portion constituted by the four concave sliding bodies 40 corresponding to the concave sliding bodies 40. And a configuration in which the central rod 11 integral with the convex sliding body 30 is penetrated at the coaxial center position.

4つの凸型摺動体30は、4つの凹型摺動体40によって構成される円筒状の部分に対して装置軸方向に相対的に摺動可能に設けられる。つまり、凸型摺動部7および凹型摺動部8は、装置軸方向を相対的な摺動方向とする。また、4つの凹型摺動体40は、摺動機構9の周方向に隣り合う凹型摺動体40同士で合わせ面43を互いに接触させた状態から、凸型摺動体30に対する嵌合状態を維持したまま、合わせ面43間の間隔を広げるように、装置軸方向視で互いに直交する2つの装置径方向に沿って凸型摺動体30に対して近接・離間するように所定の範囲で移動可能に設けられる。つまり、4つの凹型摺動体40は、中立状態から、凸型摺動体30との相対的な摺動動作にともなって、図3に示す装置軸方向視においては上下左右の各方向に沿って放射状に広がるように移動する。   The four convex sliding bodies 30 are provided so as to be slidable relative to the cylindrical portion constituted by the four concave sliding bodies 40 in the apparatus axial direction. That is, the convex sliding part 7 and the concave sliding part 8 make the device axial direction a relative sliding direction. Further, the four concave slide bodies 40 are maintained in the fitted state with respect to the convex slide body 30 from the state in which the concave slide bodies 40 adjacent to each other in the circumferential direction of the slide mechanism 9 are brought into contact with each other. In order to widen the gap between the mating surfaces 43, it is provided so as to be movable within a predetermined range so as to approach and move away from the convex slide body 30 along two device radial directions orthogonal to each other when viewed in the device axial direction. It is done. That is, the four concave slide bodies 40 are radially extended from the neutral state along the vertical and horizontal directions in the apparatus axial view shown in FIG. 3 in accordance with the relative sliding operation with the convex slide body 30. Move to spread.

そして、摺動機構9は、4つの凹型摺動体40の外側曲面41により、装置軸方向を筒軸方向とする筒状の外周面をなす。すなわち、摺動機構9は、4つの凹型摺動体40が摺動機構9の周方向に隣り合う凹型摺動体40同士で合わせ面43を互いに接触させた状態において、所定の半径の1/4円柱面である外側曲面41を摺動機構9の周方向に4つ連ねることで、所定の半径の円柱面である外周面9aを形成する。各外側曲面41は、装置軸方向視において円周形状の外周面9aの90°の角度範囲を形成する。   The sliding mechanism 9 forms a cylindrical outer peripheral surface with the apparatus axial direction as the cylindrical axis direction by the outer curved surfaces 41 of the four concave sliding bodies 40. That is, the sliding mechanism 9 has a quarter cylinder with a predetermined radius in a state in which the four concave sliding bodies 40 are in contact with each other with the concave sliding bodies 40 adjacent to each other in the circumferential direction of the sliding mechanism 9. By connecting four outer curved surfaces 41 that are surfaces in the circumferential direction of the sliding mechanism 9, an outer peripheral surface 9 a that is a cylindrical surface having a predetermined radius is formed. Each outer curved surface 41 forms an angle range of 90 ° with respect to the outer circumferential surface 9a having a circumferential shape when viewed in the apparatus axial direction.

また、摺動機構9においては、装置軸方向視での支持材14の四隅の外側の位置、つまり互いに隣り合う凹型摺動体40の境界部分の内側の位置に、隙間9bが存在する(図3参照)。隙間9bは、上述したような支持面13aの短手方向の両側の長辺に沿う露出部分と、凸型摺動体30の短手方向の両側の端面である側面と、凹型摺動体40の溝部42が設けられる側の短手方向の両側の長辺に沿う端の部分とによって形成される空間であり、装置軸方向視で略正方形状をなす。この隙間9bは、凸型摺動体30または凹型摺動体40をその横断面視形状に関して部分的に延長させたり、各摺動体に金具等の部材を取り付けたりすることにより閉塞してもよい。   Further, in the sliding mechanism 9, there are gaps 9 b at positions outside the four corners of the support member 14 as viewed in the apparatus axial direction, that is, at positions inside the boundary portions of the adjacent concave slide bodies 40 (FIG. 3). reference). The gap 9b includes the exposed portions along the long sides on both sides in the short direction of the support surface 13a as described above, the side surfaces that are the end surfaces on both sides in the short direction of the convex slide body 30, and the groove portions of the concave slide body 40. 42 is a space formed by the end portions along the long sides on both sides in the short direction on the side where 42 is provided, and has a substantially square shape when viewed in the apparatus axial direction. The gap 9b may be closed by partially extending the convex slide body 30 or the concave slide body 40 with respect to the cross-sectional view shape, or attaching a member such as a metal fitting to each slide body.

以上のように、本実施形態の摺動機構9は、軸力の軸周りの4箇所、つまり摺動機構9の中心軸の軸周り(中央ロッド11の軸心周り)の4箇所に、しかも軸力の軸周りについて等角度範囲で、凸型摺動部7およびこれに対応する凹型摺動部8を有し、これらの摺動部が中立の位置にある状態で、4箇所の凹型摺動部8の外側曲面41により、円筒状の(円柱面の)外周面9aをなす。なお、凸型摺動部7および凹型摺動部8に関してこれらの摺動部が中立の位置にある状態については後述する。   As described above, the sliding mechanism 9 of the present embodiment has four locations around the axis of the axial force, that is, four locations around the central axis of the sliding mechanism 9 (around the axis of the central rod 11). With the convex sliding part 7 and the concave sliding part 8 corresponding to the convex sliding part 7 and the corresponding concave sliding part 8 in an equiangular range around the axis of the axial force, the four concave sliding parts are in a state where these sliding parts are in neutral positions. The outer curved surface 41 of the moving part 8 forms a cylindrical (columnar) outer peripheral surface 9a. The state in which these sliding portions are in the neutral position with respect to the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 will be described later.

続いて、付勢ワイヤ10について説明する。付勢ワイヤ10は、摺動機構9に所定の付勢力を作用させる付勢手段として機能する索状部材である。本実施形態では、付勢ワイヤ10は、線径が0.5mm程度であって、円形の素線形状(横断面形状)を有する超弾性合金ワイヤである。なお、図面では、付勢ワイヤ10を分かりやすくするために線径を誇張して描いている。超弾性合金としては、例えば、ニッケル・チタン系(Ni−Ti系)合金、Cu−Zn系合金、Ni−Al系合金、Ni−Ti−Co系合金等が挙げられる。   Next, the biasing wire 10 will be described. The urging wire 10 is a cord-like member that functions as urging means for applying a predetermined urging force to the sliding mechanism 9. In this embodiment, the urging wire 10 is a superelastic alloy wire having a wire diameter of about 0.5 mm and a circular wire shape (cross-sectional shape). In the drawing, the wire diameter is exaggerated for easy understanding of the urging wire 10. Examples of superelastic alloys include nickel / titanium (Ni—Ti) alloys, Cu—Zn alloys, Ni—Al alloys, Ni—Ti—Co alloys, and the like.

付勢ワイヤ10の材料としては、超弾性合金に限らず、例えばピアノ鋼線、炭素繊維、化学繊維等を用いることができる。また、付勢ワイヤ10の線径は、0.5mm程度に限らず、ワイヤ線径の製造範囲、コスト、減衰装置1の性能等に応じて適宜選択されればよい。また、付勢ワイヤ10の素線形状は、円形に限らず長方形等の多角形状や楕円形状等他の横断面形状を有するものやテープ状のもの等であってもよい。また、付勢ワイヤ10は、複数の素線を集合させたり撚り合わせたりしたものであってもよい。   The material of the urging wire 10 is not limited to a superelastic alloy, and for example, piano steel wire, carbon fiber, chemical fiber, or the like can be used. The wire diameter of the urging wire 10 is not limited to about 0.5 mm, and may be appropriately selected according to the manufacturing range of the wire wire diameter, the cost, the performance of the attenuation device 1, and the like. Further, the element wire shape of the urging wire 10 is not limited to a circle, but may be a polygonal shape such as a rectangle or an elliptical shape, or a tape-like shape. Further, the urging wire 10 may be one in which a plurality of strands are assembled or twisted together.

付勢ワイヤ10は、円柱面である摺動機構9の外周面9aに巻回されることで、外周面9aに沿って設けられる。付勢ワイヤ10は、摺動機構9の外周面9a、つまり4つの凹型摺動体40の外側を周回するように巻き付けられた状態で設けられる(図5参照)。付勢ワイヤ10は、摺動機構9に巻回された状態で、両端部が摺動機構9にボルト等によって締結されることにより、摺動機構9に固定される。本実施形態では、連続する1本の付勢ワイヤ10が、装置軸方向に略等間隔を隔てて巻回されている。   The urging wire 10 is provided along the outer peripheral surface 9a by being wound around the outer peripheral surface 9a of the sliding mechanism 9 which is a cylindrical surface. The urging wire 10 is provided in a state wound around the outer peripheral surface 9a of the sliding mechanism 9, that is, around the four concave sliding bodies 40 (see FIG. 5). The urging wire 10 is fixed to the sliding mechanism 9 by fastening both ends to the sliding mechanism 9 with bolts or the like while being wound around the sliding mechanism 9. In this embodiment, one continuous energizing wire 10 is wound at substantially equal intervals in the apparatus axial direction.

摺動機構9に巻回される付勢ワイヤ10としては、連続する1本のワイヤであることが望ましいが、付勢ワイヤ10は複数本に分けて巻回されてもよい。また、付勢ワイヤ10は、摺動機構9の外周面9a上において複数重ねて巻回されてもよい。また、付勢ワイヤ10の線径や巻回の疎密度合や摺動機構9に対する固定方法等については、特に限定されず、摺動機構9に対する所望の付勢力が得られるように適宜調整・選択される。さらに、付勢ワイヤ10は、摺動機構9に対して初期張力を与えた状態で巻回してもよい。   The urging wire 10 wound around the sliding mechanism 9 is preferably a single continuous wire, but the urging wire 10 may be wound into a plurality of pieces. Further, a plurality of the urging wires 10 may be wound on the outer peripheral surface 9 a of the sliding mechanism 9 in a stacked manner. Further, the wire diameter of the urging wire 10, the density of the winding, the fixing method to the sliding mechanism 9, etc. are not particularly limited, and are appropriately adjusted and selected so as to obtain a desired urging force with respect to the sliding mechanism 9. Is done. Further, the urging wire 10 may be wound with an initial tension applied to the sliding mechanism 9.

付勢ワイヤ10は、摺動機構9に巻回された状態で、4組の凸型摺動部7および凹型摺動部8の組合せを摺動機構9の径方向の外側から内側に向けて付勢する。つまり、付勢ワイヤ10は、減衰装置1が構造物に設置された状態において、相対的に往復摺動する凸型摺動部7および凹型摺動部8が互いに対向する方向に押圧し合う方向(以下「摺動部押圧方向」という。)の付勢力を、摺動機構9に作用させる。このように、付勢ワイヤ10は、摺動機構9を、摺動部押圧方向に付勢する付勢手段として機能する。そして、付勢ワイヤ10は、凸型摺動部7および凹型摺動部8の相対的な摺動による変位(変位量)の増加にともなって増加する摺動部押圧方向の圧縮力を摺動機構9に作用させる。   The urging wire 10 is wound around the sliding mechanism 9, and the combination of the four sets of the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 is directed from the radially outer side to the inner side of the sliding mechanism 9. Energize. That is, the biasing wire 10 is a direction in which the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 that reciprocate relatively slide in a state in which the damping device 1 is installed on the structure are pressed against each other. A biasing force (hereinafter referred to as “sliding portion pressing direction”) is applied to the sliding mechanism 9. In this way, the urging wire 10 functions as an urging unit that urges the sliding mechanism 9 in the sliding portion pressing direction. The urging wire 10 slides the compressive force in the sliding portion pressing direction, which increases as the displacement (displacement amount) increases due to the relative sliding of the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8. Act on the mechanism 9.

以上のような構成を備える減衰装置1は、摺動機構9を構成する凸型摺動部7および凹型摺動部8(凸型摺動体30および凹型摺動体40)の相対的な摺動により、付勢ワイヤ10の付勢力に抗して摺動機構9の径方向の寸法を変化(増大)させることで、付勢ワイヤ10からの摺動部押圧方向の付勢力を受ける。そして、減衰装置1は、凸型摺動部7および凹型摺動部8(凸型摺動体30および凹型摺動体40)の相対的な摺動による変位(作動変位)の増加にともなって、摺動機構9の径方向の寸法を増大させることで、付勢ワイヤ10から受ける摺動部押圧方向の付勢力を増加させる。   The damping device 1 having the above-described configuration is obtained by relative sliding of the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 (the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40) constituting the sliding mechanism 9. By changing (increasing) the radial dimension of the sliding mechanism 9 against the urging force of the urging wire 10, the urging force in the sliding portion pressing direction from the urging wire 10 is received. The damping device 1 is slid as the displacement (actuation displacement) due to relative sliding of the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 (the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40) increases. By increasing the radial dimension of the moving mechanism 9, the biasing force in the sliding portion pressing direction received from the biasing wire 10 is increased.

これにより、減衰装置1は、減衰力として作用する凸型摺動部7および凹型摺動部8(凸型摺動体30および凹型摺動体40)の間で生じる摩擦力が作動変位の増加にともなって比例的に増加するように構成される。作動変位の変化にともなう摺動機構9の径方向の寸法の変化は、付勢ワイヤ10の弾性変形による伸縮により許容される。   Thereby, in the damping device 1, the frictional force generated between the convex sliding part 7 and the concave sliding part 8 (the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40) acting as a damping force is accompanied by an increase in the operating displacement. Configured to increase proportionally. A change in the radial dimension of the sliding mechanism 9 due to a change in the operating displacement is allowed by expansion and contraction due to elastic deformation of the urging wire 10.

以下では、摺動機構9の詳細について、図6から図10を用いて説明する。なお、摺動機構9の詳細の説明においては、便宜上、図8から図10に示すように、1組の(一対の)凸型摺動体30および凹型摺動体40の組合せを摺動体機構50とし、この摺動体機構50に適宜着目して説明する。また、摺動体機構50については、図8から図10に示すように、互いに嵌合した状態の1組の摺動体のうち、凹型摺動体40側を下側とし、凸型摺動体30側を上側とする。したがって、図8から図10に示す摺動体機構50については、凸型摺動体30と凹型摺動体40とは互いに上下方向に対向した状態で摺動することになる。この凸型摺動体30と凹型摺動体40との対向方向は、摺動機構9における周方向の所定の位置での装置径方向に一致する。また、凸型摺動体30が凹型摺動体40に対して凹型摺動体40の長手方向の寸法の範囲内で摺動する構成において、凸型摺動体30が凹型摺動体40に対して相対的に往復摺動する方向(摺動方向)を作動方向とし、その作動方向のうち凸型摺動体30が第1継手部5側に向かう一方の方向を前方とし、その反対側である第2継手部6側に向かう他方の方向を後方とする。作動方向は、装置軸方向(図2、矢印A1参照)に相当する。   Below, the detail of the sliding mechanism 9 is demonstrated using FIGS. 6-10. In the detailed description of the sliding mechanism 9, for convenience, as shown in FIGS. 8 to 10, a combination of a pair (a pair) of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 is referred to as a sliding body mechanism 50. The sliding body mechanism 50 will be described by paying attention as appropriate. Further, as shown in FIGS. 8 to 10, the sliding body mechanism 50 has a concave sliding body 40 side as a lower side and a convex sliding body 30 side among a pair of sliding bodies in a fitted state. Upper side. Accordingly, in the sliding body mechanism 50 shown in FIGS. 8 to 10, the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 slide in a state in which they face each other in the vertical direction. The facing direction of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 coincides with the apparatus radial direction at a predetermined position in the circumferential direction of the sliding mechanism 9. Further, in the configuration in which the convex slide body 30 slides with respect to the concave slide body 40 within the range of the longitudinal dimension of the concave slide body 40, the convex slide body 30 is relative to the concave slide body 40. A reciprocating sliding direction (sliding direction) is defined as an operating direction, and one of the operating directions in which the convex sliding body 30 is directed toward the first joint portion 5 is defined as a front side, and the second joint portion on the opposite side. The other direction toward the 6 side is the rear. The operation direction corresponds to the apparatus axial direction (see arrow A1 in FIG. 2).

凸型摺動体30および凹型摺動体40は、相対的に往復摺動可能な範囲において中立の位置を有し、この中立の位置からの相対的な摺動による変位が、作動変位に相当する。つまり、凸型摺動体30は、中立の位置を基準(変位=0)として、凹型摺動体40に対して前方および後方に摺動することで往復摺動し、作動変位を変化させる。   The convex slide body 30 and the concave slide body 40 have a neutral position within a relatively reciprocal sliding range, and the displacement due to the relative sliding from the neutral position corresponds to the operation displacement. That is, the convex slide body 30 slides back and forth by sliding forward and backward with respect to the concave slide body 40 with the neutral position as a reference (displacement = 0), thereby changing the operating displacement.

凸型摺動体30および凹型摺動体40は、それぞれ、摺動面として、相対的な摺動方向について傾きが互いに逆となる斜面として形成される2種類の摺動面を有し、互いの摺動面同士が対向し、かつ接触可能な状態で組み立てられる。また、凸型摺動体30および凹型摺動体40は、凸型摺動体30が中立の位置よりも前方に位置する状態では、2種類の摺動面のうち一方の種類の摺動面のみが接触し、凸型摺動体30が中立の位置よりも後方に位置する状態では、2種類の摺動面のうち他方の種類の摺動面のみが接触するように構成される。   Each of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 has two types of sliding surfaces formed as inclined surfaces whose inclinations are opposite to each other with respect to the relative sliding direction. The moving surfaces face each other and are assembled in a contactable state. Further, the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 are in contact with only one type of sliding surface of the two types of sliding surfaces in a state where the convex sliding body 30 is positioned forward of the neutral position. However, in the state where the convex sliding body 30 is located behind the neutral position, only the other type of sliding surface of the two types of sliding surfaces is in contact.

凸型摺動体30が中立の位置よりも前方に位置する状態で互いに接触する摺動面は、凸型摺動体30の中立の位置からの前方への摺動による変位にともなって凸型摺動体30を上昇させるように、前方へ向けて上り勾配を有する斜面として形成される。また、凸型摺動体30が中立の位置よりも後方に位置する状態で互いに接触する摺動面は、凸型摺動体30の中立の位置からの後方への摺動による変位にともなって凸型摺動体30を上昇させるように、後方へ向けて上り勾配を有する斜面として形成される。   The sliding surfaces that come into contact with each other in a state in which the convex slide body 30 is positioned forward of the neutral position are projected with the displacement due to the forward slide from the neutral position of the convex slide body 30. It is formed as an inclined surface having an upward slope toward the front so as to raise 30. Further, the sliding surfaces that come into contact with each other in a state where the convex sliding body 30 is located rearward of the neutral position are convex with the displacement due to the backward sliding from the neutral position of the convex sliding body 30. In order to raise the sliding body 30, it is formed as an inclined surface having an upward slope toward the rear.

凸型摺動体30および凹型摺動体40が組み立てられることで構成される摺動体機構50は、各摺動体が有する摺動面の傾きにより、作動変位の絶対値に比例して摺動体同士が対向する方向の寸法(図8から図10に示す例では上下方向の寸法、以下「摺動体機構高さ」という。)を増大させる。摺動機構9に巻回される付勢ワイヤ10は、作動変位の増加にともなう摺動体機構高さの増大を利用して、4組の摺動体機構50により構成される摺動機構9に外側から圧縮力を作用させる。減衰装置1は、この摺動体機構高さの増大にともなって摺動機構9に作用する圧縮力を利用して、作動変位の絶対値に比例して増加する特性を持つ摩擦力を、凸型摺動体30および凹型摺動体40の摺動面に発生させる。なお、摺動体機構高さは、上下方向について、装置軸方向視において凸型摺動体30の底面31の位置から凹型摺動体40の外側曲面41の下端位置までの寸法となる。   The sliding body mechanism 50 configured by assembling the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 has the sliding bodies facing each other in proportion to the absolute value of the operating displacement due to the inclination of the sliding surface of each sliding body. (In the example shown in FIGS. 8 to 10, the vertical dimension, hereinafter referred to as “slider mechanism height”) is increased. The urging wire 10 wound around the sliding mechanism 9 uses the increase in the height of the sliding body mechanism as the operating displacement increases, and the outer side of the sliding mechanism 9 constituted by the four sets of sliding body mechanisms 50. Compressive force is applied. The damping device 1 uses a compressive force acting on the sliding mechanism 9 as the height of the sliding body mechanism increases to generate a frictional force having a characteristic that increases in proportion to the absolute value of the operating displacement. It is generated on the sliding surfaces of the sliding body 30 and the concave sliding body 40. Note that the height of the sliding body mechanism is a dimension from the position of the bottom surface 31 of the convex sliding body 30 to the lower end position of the outer curved surface 41 of the concave sliding body 40 in the vertical direction when viewed in the apparatus axial direction.

摺動体機構50は、凸型摺動体30および凹型摺動体40の各摺動体が相手方に対向する側の面部に凹凸形状部分を有し、この凹凸形状部分によって凸型摺動体30および凹型摺動体40を摺動可能に嵌合させる。摺動体機構50は、凹凸形状部分として、上述したように凸型摺動体30側に形成される突部32と、凹型摺動体40側に形成される溝部42とを有する。   The sliding body mechanism 50 has a concavo-convex portion on the surface portion of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 on the side facing the counterpart, and the convex sliding body 30 and the concave sliding body are formed by the concavo-convex portion. 40 is slidably fitted. As described above, the sliding body mechanism 50 has the protrusions 32 formed on the convex sliding body 30 side and the groove portions 42 formed on the concave sliding body 40 side, as described above.

突部32を有する凸型摺動体30においては、突部32の基端面である2箇所の外側摺動面34と、突部32の突出側の端面である中央摺動面35とが形成される。2つの外側摺動面34は、横断面で矩形状の突部32が突出する面であり、同一平面上に位置するように形成される。また、2つの外側摺動面34と、中央摺動面35との間には、突部32の幅方向に互いに反対側を向くとともに互いに平行な突部側面36が形成される。   In the convex slide body 30 having the protrusion 32, two outer sliding surfaces 34 that are base end surfaces of the protrusion 32 and a central sliding surface 35 that is an end surface of the protrusion 32 on the protruding side are formed. The The two outer sliding surfaces 34 are surfaces from which a rectangular protrusion 32 protrudes in a cross section, and are formed so as to be located on the same plane. Further, between the two outer sliding surfaces 34 and the central sliding surface 35, protruding side surfaces 36 are formed which face opposite sides in the width direction of the protruding portion 32 and are parallel to each other.

溝部42を有する凹型摺動体40においては、溝部42の開口側の端面である2箇所の外側摺動面44と、溝部42の底面である中央摺動面45とが形成される。2つの外側摺動面34は、横断面で矩形状の溝部42が窪む面であり、同一平面上に位置するように形成される。また、2つの外側摺動面44と、中央摺動面45との間には、外側摺動面44の幅方向に互いに対向するとともに互いに平行な溝部側面46が形成される。   In the concave slide body 40 having the groove portion 42, two outer sliding surfaces 44 that are end surfaces on the opening side of the groove portion 42 and a central sliding surface 45 that is the bottom surface of the groove portion 42 are formed. The two outer sliding surfaces 34 are surfaces in which rectangular grooves 42 in the cross section are recessed, and are formed so as to be located on the same plane. Further, between the two outer sliding surfaces 44 and the central sliding surface 45, groove side surfaces 46 that are opposed to each other in the width direction of the outer sliding surface 44 and are parallel to each other are formed.

突部32および溝部42は、互いに嵌り合った状態で凸型摺動体30と凹型摺動体40との相対的な摺動性を確保しつつこれらが溝部42の幅方向にずれることがないように、互いに略同じ大きさの幅寸法を有する。つまり、突部32を形成する突部側面36間の寸法と、溝部42を形成する溝部側面46間の寸法とが略同じとされる。なお、突部32の突出高さと溝部42の深さは互いに略同じである。   The protrusion 32 and the groove 42 are secured to each other so as not to shift in the width direction of the groove 42 while ensuring the relative slidability between the convex slide 30 and the concave slide 40 in a state of fitting with each other. , Having width dimensions of approximately the same size. That is, the dimension between the protrusion side surfaces 36 that form the protrusion 32 and the dimension between the groove side surfaces 46 that form the groove 42 are substantially the same. In addition, the protrusion height of the protrusion 32 and the depth of the groove part 42 are substantially the same.

以上のように凸型摺動体30と凹型摺動体40とが突部32および溝部42によって互いに摺動可能に嵌合する構成において、凸型摺動体30および凹型摺動体40は、それぞれ、上述したように2種類の摺動面を有する。2種類の摺動面のうち一方の種類の摺動面は、凸型摺動体30が凹型摺動体40に対して中立の位置よりも前方に位置する状態で互いに接触する。また、同じく2種類の摺動面のうち一方の種類の摺動面は、凸型摺動体30の中立の位置からの前方への摺動による変位にともなって凸型摺動体30を上昇させるように、前方へ向けて上り勾配を有する斜面である。   As described above, in the configuration in which the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 are slidably fitted to each other by the protrusion 32 and the groove 42, the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 are respectively described above. Thus, it has two types of sliding surfaces. Of the two types of sliding surfaces, one type of sliding surface contacts each other in a state where the convex sliding body 30 is positioned forward of the concave sliding body 40 with respect to the neutral position. Similarly, one of the two types of sliding surfaces causes the convex sliding body 30 to rise with the displacement due to the forward sliding from the neutral position of the convex sliding body 30. In addition, the slope has an upward slope toward the front.

また、凸型摺動体30および凹型摺動体40の各摺動体が有する2種類の摺動面のうち他方の種類の摺動面は、凸型摺動体30が凹型摺動体40に対して中立の位置よりも後方に位置する状態で互いに接触する。また、同じく2種類の摺動面のうち他方の種類の摺動面は、凸型摺動体30の中立の位置からの後方への摺動による変位にともなって凸型摺動体30を上昇させるように、後方へ向けて上り勾配を有する斜面である。   Also, the other type of sliding surface of the two types of sliding surfaces of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 is such that the convex sliding body 30 is neutral with respect to the concave sliding body 40. They are in contact with each other in a state of being located behind the position. Similarly, of the two types of sliding surfaces, the other type of sliding surface raises the convex sliding body 30 in accordance with the displacement caused by the backward sliding from the neutral position of the convex sliding body 30. In addition, the slope has an upward slope toward the rear.

以下では、前者の摺動面(前記一方の種類の摺動面)を「前方用摺動面」とし、後者の摺動面(前記他方の種類の摺動面)を「後方用摺動面」とする。また、本実施形態の減衰装置1においては、図8から図10において矢印B1で示す方向(図2における右方向)が前方であり、矢印B2で示す方向(図2における左方向)が後方である。   In the following, the former sliding surface (the one type of sliding surface) will be referred to as “front sliding surface”, and the latter sliding surface (the other type of sliding surface) will be referred to as “rear sliding surface. " In the damping device 1 of the present embodiment, the direction indicated by the arrow B1 (the right direction in FIG. 2) in FIGS. 8 to 10 is the front, and the direction indicated by the arrow B2 (the left direction in FIG. 2) is the rear. is there.

図8に示す摺動体機構50の凸型摺動体30においては、中央摺動面35が、前方用摺動面として用いられる。また、同じく凸型摺動体30においては、2つの外側摺動面34が、後方用摺動面として用いられる。したがって、前方用摺動面としての中央摺動面35は、下側(凹型摺動体40側)を向くとともに、凸型摺動体30の長手方向の全体にわたって、前方に向けて上る斜面として形成される。また、後方用摺動面としての外側摺動面34は、下側を向くとともに、凸型摺動体30の長手方向の全体にわたって、後方に向けて上る斜面として形成される。   In the convex slide body 30 of the slide body mechanism 50 shown in FIG. 8, the central slide surface 35 is used as the front slide surface. Similarly, in the convex sliding body 30, the two outer sliding surfaces 34 are used as rear sliding surfaces. Accordingly, the central sliding surface 35 as the front sliding surface is formed as an inclined surface that faces the lower side (concave slide body 40 side) and rises forward over the entire longitudinal direction of the convex slide body 30. The Further, the outer sliding surface 34 as the rear sliding surface is formed as a slope that faces downward and rises rearward over the entire longitudinal direction of the convex sliding body 30.

図8に示す摺動体機構50の凹型摺動体40においては、中央摺動面45が、前方用摺動面として用いられる。また、同じく凹型摺動体40においては、2つの外側摺動面44が、後方用摺動面として用いられる。したがって、前方用摺動面としての中央摺動面45は、上側(凸型摺動体30側)を向くとともに、凹型摺動体40の長手方向の全体にわたって、前方に向けて上る斜面として形成される。また、後方用摺動面としての外側摺動面44は、上側を向くとともに、凹型摺動体40の長手方向の全体にわたって、後方に向けて上る斜面として形成される。このように、凸型摺動体30および凹型摺動体40は、それぞれ1面の前方用摺動面と、2面の後方用摺動面とを有する。   In the concave slide body 40 of the slide body mechanism 50 shown in FIG. 8, the center slide surface 45 is used as the front slide surface. Similarly, in the concave slide body 40, the two outer slide surfaces 44 are used as the rear slide surfaces. Accordingly, the central sliding surface 45 as the front sliding surface is formed as an inclined surface that faces the upper side (the convex sliding body 30 side) and rises forward over the entire longitudinal direction of the concave sliding body 40. . Further, the outer sliding surface 44 as the rear sliding surface is formed as an inclined surface that faces upward and rises rearward over the entire longitudinal direction of the concave slide body 40. Thus, each of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 has one front sliding surface and two rear sliding surfaces.

以上のように、摺動体機構50を構成する凸型摺動体30および凹型摺動体40同士は、中央摺動面35,45を前方用摺動面とし、外側摺動面34,44を後方用摺動面とする。なお、本実施形態では、前方用摺動面である中央摺動面35,45と、後方用摺動面である外側摺動面34,44との勾配(傾き)は互いに等しい。ただし、前方用摺動面と後方用摺動面の勾配の大きさは互いに異なっていてもよい。   As described above, the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 constituting the sliding body mechanism 50 have the central sliding surfaces 35 and 45 as the front sliding surfaces and the outer sliding surfaces 34 and 44 as the rear. The sliding surface. In the present embodiment, the gradients (inclinations) of the central sliding surfaces 35 and 45 that are the front sliding surfaces and the outer sliding surfaces 34 and 44 that are the rear sliding surfaces are equal to each other. However, the magnitudes of the gradients of the front sliding surface and the rear sliding surface may be different from each other.

また、摺動体機構50を4組有する摺動機構9においては、長手方向(摺動方向)の寸法が凹型摺動体40よりも短い凸型摺動体30の凹型摺動体40に対する位置に関し、凹型摺動体40の長手方向の中央の位置、つまり凸型摺動体30がその長手方向の中央の位置を凹型摺動体40の長手方向の中央の位置に一致させる位置が、中立の位置となる。そして、凸型摺動体30が凹型摺動体40に対して中立の位置に位置する状態が、減衰装置1における中立状態であって、凸型摺動部7および凹型摺動部8が中立の位置にある状態(中立状態)に相当する。凹型摺動体40に対する凸型摺動体30の相対的な移動について、中立状態からの前方への移動過程、および中立状態からの後方への移動過程の各過程において、前方用摺動面および後方用摺動面の勾配により、作動変位の増加にともなって摺動体機構高さが比例的に増大する。   Further, in the sliding mechanism 9 having four sets of the sliding body mechanisms 50, the concave sliding body 30 is related to the position of the convex sliding body 30 in the longitudinal direction (sliding direction) shorter than the concave sliding body 40 with respect to the concave sliding body 40. The position of the center of the moving body 40 in the longitudinal direction, that is, the position where the convex slide body 30 matches the position of the center of the longitudinal direction with the center position of the concave slide body 40 in the longitudinal direction is the neutral position. The state in which the convex slide body 30 is located in a neutral position with respect to the concave slide body 40 is a neutral state in the damping device 1, and the convex slide part 7 and the concave slide part 8 are in a neutral position. Corresponds to a state (neutral state). Regarding the relative movement of the convex slide body 30 with respect to the concave slide body 40, in each of the forward movement process from the neutral state and the backward movement process from the neutral state, the front sliding surface and the rear sliding surface are provided. Due to the gradient of the sliding surface, the height of the sliding body mechanism increases proportionally as the operating displacement increases.

したがって、中立状態からの凸型摺動体30の前方移動時には、凸型摺動体30および凹型摺動体40の前方用摺動面同士のみ、つまり中央摺動面35,45同士のみが接触する。また、中立状態からの凸型摺動体30の後方移動時には、凸型摺動体30および凹型摺動体40の後方用摺動面同士のみ、つまり2箇所の外側摺動面34,44同士のみが接触する。そして、中立状態においては、凸型摺動体30および凹型摺動体40の前方用摺動面同士、および後方用摺動面同士のいずれもが接触した状態となる。   Therefore, when the convex sliding body 30 is moved forward from the neutral state, only the front sliding surfaces of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40, that is, only the central sliding surfaces 35 and 45 are in contact with each other. Further, when the convex slide body 30 is moved backward from the neutral state, only the rear slide surfaces of the convex slide body 30 and the concave slide body 40, that is, only the two outer slide surfaces 34 and 44 are in contact with each other. To do. In the neutral state, the front sliding surfaces and the rear sliding surfaces of the convex slide body 30 and the concave slide body 40 are in contact with each other.

このように、前方用摺動面としての中央摺動面35,45は、凸型摺動体30が凹型摺動体40に対して中立の位置よりも前方に位置する状態で摺動面として機能する前方専用の摺動面である。また、後方用摺動面としての外側摺動面34,44は、凸型摺動体30が凹型摺動体40に対して中立の位置よりも後方に位置する状態で摺動面として機能する後方専用の摺動面である。   Thus, the central sliding surfaces 35 and 45 as the sliding surfaces for the front function as sliding surfaces in a state where the convex sliding body 30 is positioned forward of the concave sliding body 40 with respect to the neutral position. This is a sliding surface dedicated to the front. In addition, the outer sliding surfaces 34 and 44 as the sliding surfaces for the rear are dedicated to the rear functioning as the sliding surfaces when the convex sliding body 30 is positioned behind the neutral sliding position with respect to the concave sliding body 40. This is a sliding surface.

なお、例えば中立状態において、凸型摺動体30および凹型摺動体40の前方用摺動面同士の間、および後方用摺動面同士の間にわずかな隙間を設け、いずれの面同士も接触しないようにしてもよい。すなわち、中立状態から凸型摺動体30の前方および後方への所定の移動範囲(摺動範囲)として、前方用摺動面同士および後方用摺動面同士が接触しない範囲を設けてもよい。これにより、どの摺動面同士も接触しない所定の摺動範囲において、摺動面同士が接触することにより生じる摩擦力、つまり減衰装置1による減衰力を発生させないようにすることができる。   For example, in a neutral state, a slight gap is provided between the front sliding surfaces of the convex slide body 30 and the concave slide body 40 and between the rear slide surfaces, and neither surface comes into contact with each other. You may do it. That is, a range in which the front sliding surfaces and the rear sliding surfaces do not contact each other may be provided as a predetermined moving range (sliding range) from the neutral state to the front and rear of the convex sliding body 30. Thereby, in a predetermined sliding range where no sliding surfaces come into contact with each other, it is possible to prevent the frictional force generated when the sliding surfaces come into contact with each other, that is, the damping force by the damping device 1 from being generated.

以上のように、摺動体機構50を構成する凸型摺動体30および凹型摺動体40の各摺動体は、前方用摺動面と後方用摺動面とを有する。すなわち、凸型摺動体30により構成される凸型摺動部7、および凹型摺動体40により構成される凹型摺動部8の各摺動部は、前方用摺動面と後方用摺動面とを有する。   As described above, the sliding bodies of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 constituting the sliding body mechanism 50 have the front sliding surface and the rear sliding surface. That is, each of the sliding portions of the convex sliding portion 7 constituted by the convex sliding body 30 and the concave sliding portion 8 constituted by the concave sliding body 40 has a sliding surface for the front and a sliding surface for the rear. And have.

本実施形態では、凸型摺動部7および凹型摺動部8のそれぞれが有する前方用摺動面が、摺動する相手方の摺動部に対する相対的な往復摺動の範囲における中立の位置からの、摺動方向のうちの一方の方向(前方)への変位量の増加にともなって、摺動機構9の摺動部同士が対向する方向(摺動部押圧方向)の寸法を増大させるような形状を有する第1の摺動面として機能する。つまり、本実施形態では、前方用摺動面である中央摺動面35,45が、それぞれ第1の摺動面として機能する。   In the present embodiment, the forward sliding surface of each of the convex sliding part 7 and the concave sliding part 8 is from a neutral position in the range of reciprocal sliding relative to the sliding part of the other party sliding. As the amount of displacement in one of the sliding directions (forward) increases, the dimension in the direction in which the sliding portions of the sliding mechanism 9 face each other (sliding portion pressing direction) is increased. It functions as a first sliding surface having a simple shape. That is, in the present embodiment, the central sliding surfaces 35 and 45 that are the sliding surfaces for the front function as first sliding surfaces, respectively.

ここで、摺動機構9の摺動部押圧方向の寸法(以下「摺動機構径方向寸法」とする。)は、摺動機構9において装置径方向について互いに反対側に位置する摺動体機構50の対向方向に沿う方向の寸法となり、概略的には摺動機構9の直径または半径に相当する。摺動機構径方向寸法は、1組の摺動体機構50に着目した場合は、摺動体機構高さに相当する。   Here, the dimension of the sliding mechanism 9 in the pressing direction of the sliding portion (hereinafter referred to as “sliding mechanism radial dimension”) is the sliding body mechanism 50 located on the opposite side in the apparatus radial direction in the sliding mechanism 9. The dimension is in the direction along the opposite direction, and roughly corresponds to the diameter or radius of the sliding mechanism 9. The radial dimension of the sliding mechanism corresponds to the height of the sliding mechanism when focusing on one set of the sliding mechanism 50.

また、本実施形態では、凸型摺動部7および凹型摺動部8のそれぞれが有する後方用摺動面が、摺動する相手方の摺動部に対する中立の位置からの、摺動方向のうちの他方の方向(後方)への変位量の増加にともなって、摺動機構径方向寸法を増大させるような形状を有する第2の摺動面として機能する。つまり、本実施形態では、後方用摺動面である外側摺動面34,44が、それぞれ第2の摺動面として機能する。   Further, in this embodiment, the rear sliding surfaces of the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 are included in the sliding direction from the neutral position with respect to the sliding portion of the other party sliding. As the amount of displacement in the other direction (backward) increases, it functions as a second sliding surface having a shape that increases the radial dimension of the sliding mechanism. That is, in the present embodiment, the outer sliding surfaces 34 and 44, which are rear sliding surfaces, function as second sliding surfaces, respectively.

ただし、本実施形態において、第1の摺動面についての摺動機構径方向寸法を増大させる移動方向(作動方向のうちの一方の方向)が後方である場合、第2の摺動面についての摺動機構径方向寸法を増大させる移動方向(作動方向のうちの他方の方向)が前方となる。この場合、後方用摺動面が第1の摺動面として機能し、前方用摺動面が第2の摺動面として機能する。つまり、第1の摺動面と第2の摺動面とは、摺動機構径方向寸法を増大させる中立の位置からの摺動体の移動方向が作動方向について互いに異なる摺動面である。   However, in this embodiment, when the moving direction (one of the operating directions) that increases the radial dimension of the sliding mechanism for the first sliding surface is the rear, the second sliding surface The moving direction (the other of the operating directions) that increases the radial dimension of the sliding mechanism is the front. In this case, the rear sliding surface functions as the first sliding surface, and the front sliding surface functions as the second sliding surface. That is, the first sliding surface and the second sliding surface are sliding surfaces in which the moving direction of the sliding body from the neutral position that increases the radial dimension of the sliding mechanism is different from each other in the operation direction.

したがって、凸型摺動部7および凹型摺動部8それぞれにおいて前方用摺動面および後方用摺動面が形成される構成においては、前方用摺動面である中央摺動面35,45と、後方用摺動面である外側摺動面34,44との傾斜が図示の場合と逆になることで、外側摺動面34,44が前方用摺動面となり、中央摺動面35,45が後方用摺動面となる。すなわち、凸型摺動部7および凹型摺動部8同士は、中央摺動面35,45を、前方用摺動面および後方用摺動面のいずれか一方の摺動面とし、外側摺動面34,44を、前方用摺動面および後方用摺動面のいずれか他方の摺動面とするように構成される。   Therefore, in the configuration in which the front sliding surface and the rear sliding surface are formed in each of the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8, the central sliding surfaces 35 and 45, which are the front sliding surfaces, The inclination of the outer sliding surfaces 34 and 44, which are the sliding surfaces for the rear, is opposite to that shown in the figure, so that the outer sliding surfaces 34 and 44 become the sliding surfaces for the front, and the central sliding surface 35, 45 is a sliding surface for the rear. In other words, the convex sliding part 7 and the concave sliding part 8 have the central sliding surfaces 35 and 45 as either one of the front sliding surface and the rear sliding surface, and the outer sliding surface. The surfaces 34 and 44 are configured to be either one of the front sliding surface and the rear sliding surface.

このように凸型摺動部7および凹型摺動部8の各摺動部が有する前方用摺動面と後方用摺動面とは、往復摺動する方向について共通の位置に存在することになる。すなわち、本実施形態の減衰装置1において、各摺動部が有する前方用摺動面と後方用摺動面とは、各摺動部において、摺動部同士の摺動方向について共通の位置に存在する。このことは、例えば凸型摺動部7を構成する凸型摺動体30の場合、前方用摺動面である中央摺動面35と、後方用摺動面である外側摺動面34とが、作動方向(往復摺動する方向)について同じ位置に設けられること、言い換えると、中央摺動面35と外側摺動面34とが各摺動面の幅方向に並ぶ態様で設けられることに相当する。この点、凹型摺動部8を構成する凹型摺動体40の中央摺動面45と外側摺動面44の摺動面同士の位置関係も凸型摺動体30の場合と同様である。   As described above, the sliding surface for the front and the sliding surface for the rear included in each sliding portion of the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 are present at a common position in the reciprocating sliding direction. Become. That is, in the damping device 1 of the present embodiment, the sliding surface for the front and the sliding surface for the rear included in each sliding portion are located at a common position in the sliding direction between the sliding portions in each sliding portion. Exists. This is because, for example, in the case of the convex sliding body 30 constituting the convex sliding portion 7, the central sliding surface 35 that is the front sliding surface and the outer sliding surface 34 that is the rear sliding surface. It is equivalent to being provided at the same position in the operation direction (direction to reciprocate), in other words, the central sliding surface 35 and the outer sliding surface 34 are provided in a form aligned in the width direction of each sliding surface. To do. In this respect, the positional relationship between the sliding surfaces of the central sliding surface 45 and the outer sliding surface 44 of the concave sliding body 40 constituting the concave sliding portion 8 is the same as that of the convex sliding body 30.

以上のような構成を備える減衰装置1においては、次のような作用が得られる。なお、以下の説明では、凸型摺動体30と凹型摺動体40の作動方向の相対変位である作動変位をuとし、前方用摺動面および後方用摺動面の勾配(傾き)をiとする。また、作動変位uについて、前方への変位を正の値とし、後方への変位を負の値とする。   In the attenuation device 1 having the above configuration, the following operation is obtained. In the following description, the operation displacement that is the relative displacement in the operation direction of the convex slide body 30 and the concave slide body 40 is u, and the gradient (inclination) of the front slide surface and the rear slide surface is i. To do. Further, regarding the operation displacement u, a forward displacement is a positive value, and a backward displacement is a negative value.

図8は、中立状態の摺動体機構50を示す。この中立状態での作動変位uを0とする。また、中立状態での摺動体機構高さをhとする。図8に示す中立状態では、上述のとおり前方用摺動面(中央摺動面35,45)同士および後方用摺動面(外側摺動面34,44)同士はそれぞれ接触した状態となる。   FIG. 8 shows the sliding body mechanism 50 in the neutral state. The operating displacement u in this neutral state is set to zero. Further, the height of the sliding body mechanism in the neutral state is assumed to be h. In the neutral state shown in FIG. 8, as described above, the front sliding surfaces (center sliding surfaces 35 and 45) and the rear sliding surfaces (outer sliding surfaces 34 and 44) are in contact with each other.

図9は、凸型摺動体30が凹型摺動体40に対して中立の位置よりも前方に位置する状態(前方移動時の状態)を示す。ここでは、凸型摺動体30の中立の位置からの前方への作動変位u(>0)が生じる。前方移動時の状態では、前方用摺動面である中央摺動面35,45同士が接触し、後方用摺動面である外側摺動面34,44同士は接触しない。   FIG. 9 shows a state in which the convex slide body 30 is positioned ahead of the neutral position with respect to the concave slide body 40 (a state during forward movement). Here, the forward displacement u (> 0) from the neutral position of the convex sliding body 30 occurs. In the forward movement state, the central sliding surfaces 35 and 45 that are the forward sliding surfaces are in contact with each other, and the outer sliding surfaces 34 and 44 that are the rear sliding surfaces are not in contact with each other.

図9に示す前方移動時の状態において、作動変位uが生じると、中央摺動面35,45の勾配iのために、摺動体機構高さはh+vに変化(増加)する。ここで、vは、凸型摺動体30の中立の位置からの変位により生じる摺動体機構高さの変化量(増加量)であり、次式(1)で表される。
v=i|u| ・・・(1)
In the state at the time of forward movement shown in FIG. 9, when an operation displacement u occurs, the height of the sliding body mechanism changes (increases) to h + v due to the gradient i of the central sliding surfaces 35 and 45. Here, v is the amount of change (increase) in the height of the sliding body mechanism caused by the displacement from the neutral position of the convex sliding body 30 and is expressed by the following equation (1).
v = i | u | (1)

図10は、凸型摺動体30が凹型摺動体40に対して中立の位置よりも後方に位置する状態(後方移動時の状態)を示す。ここでは、凸型摺動体30の中立の位置からの後方への作動変位u(<0)が生じる。後方移動時の状態では、後方用摺動面である外側摺動面34,44同士が接触し、前方用摺動面である中央摺動面35,45同士は接触しない。後方移動時の状態において、作動変位uが生じると、外側摺動面34,44の勾配iのために、摺動体機構高さはh+vに変化する。ここで、vは、上記式(1)で表される。   FIG. 10 shows a state in which the convex slide body 30 is located behind the neutral position with respect to the concave slide body 40 (a state during backward movement). Here, an operation displacement u (<0) backward from the neutral position of the convex sliding body 30 occurs. In the state of rearward movement, the outer sliding surfaces 34 and 44 that are the rear sliding surfaces are in contact with each other, and the central sliding surfaces 35 and 45 that are the front sliding surfaces are not in contact with each other. When an operation displacement u occurs in the state of backward movement, the sliding mechanism mechanism height changes to h + v because of the gradient i of the outer sliding surfaces 34 and 44. Here, v is represented by the above formula (1).

式(1)に表わされるように、摺動体機構高さの変化量vは、作動変位uの値(絶対値)に比例する。減衰装置1は、このように作動変位に比例して摺動体機構高さが増大するという特性を利用して、作動変位に比例して増加する摺動部押圧方向の圧縮力を発生させる。つまり、減衰装置1において、作動変位に比例して摺動体機構高さが増大することで、摺動機構9において外周側に位置する凹型摺動体40から付勢ワイヤ10による摺動部押圧方向の付勢力に抗する力が作用し、その反力として、摺動体機構50、つまり摺動機構9に摺動部押圧方向の圧縮力が作用する。   As represented by Expression (1), the amount of change v of the sliding body mechanism height is proportional to the value (absolute value) of the operating displacement u. The damping device 1 generates a compressive force in the sliding portion pressing direction that increases in proportion to the operating displacement by utilizing the characteristic that the height of the sliding body mechanism increases in proportion to the operating displacement. In other words, in the damping device 1, the height of the sliding body mechanism increases in proportion to the operating displacement, so that the sliding mechanism 9 moves in the direction of pressing the sliding portion from the concave sliding body 40 positioned on the outer peripheral side. A force against the urging force acts, and as a reaction force, a compressive force in the sliding portion pressing direction acts on the sliding body mechanism 50, that is, the sliding mechanism 9.

また、減衰装置1においては、凸型摺動体30および凹型摺動体40が、突部32と溝部42とにより互いに嵌合するとともに、上述のとおり突部32の突起の幅の寸法と、溝部42の溝の幅の寸法とが略同じとなるように形成される。このような構成により、突部32と溝部42とが互いに嵌合した状態で突部32と溝部42との間に生じる幅方向の隙間が極力排除され、凸型摺動体30および凹型摺動体40は、幅方向にガタつくことなく摺動する。   Further, in the damping device 1, the convex slide body 30 and the concave slide body 40 are fitted to each other by the protrusion 32 and the groove portion 42, and the width of the protrusion of the protrusion 32 and the groove portion 42 as described above. The groove is formed so that the width dimension thereof is substantially the same. With such a configuration, the gap in the width direction generated between the protrusion 32 and the groove 42 in a state where the protrusion 32 and the groove 42 are fitted to each other is eliminated as much as possible, and the convex slide body 30 and the concave slide body 40 are removed. Slides without rattling in the width direction.

また、凸型摺動体30の前方移動時と後方移動時とにかかわらず、相対的に摺動する凸型摺動体30および凹型摺動体40において、作動方向と直角な横断方向(幅方向)の偏心が発生することがない。つまり、摺動体機構50としては、作動方向と直角な方向に凸形状と凹形状の摺動体が咬み合うので、摺動体機構50の相対変位は、作動変位uの方向と摺動体機構高さの方向に限られる。また、凸型摺動体30の摺動面は、凹型摺動体40の摺動面に対して全面で接触することができる。   Further, in the convex slide body 30 and the concave slide body 40 that slide relative to each other regardless of whether the convex slide body 30 moves forward or backward, the transverse direction (width direction) perpendicular to the operation direction is used. There is no eccentricity. That is, as the sliding body mechanism 50, the convex and concave sliding bodies are engaged with each other in a direction perpendicular to the operation direction, and therefore, the relative displacement of the sliding body mechanism 50 is equal to the direction of the operation displacement u and the height of the sliding body mechanism. Limited to direction. Further, the sliding surface of the convex sliding body 30 can come into contact with the entire sliding surface of the concave sliding body 40.

また、凸型摺動体30および凹型摺動体40の摺動面については、摩耗特性を向上させるため、熱処理や窒化処理を施したり、固体潤滑剤を埋め込んだりすることが行われる。ここで、凸型摺動体30の摺動面に固体潤滑剤を埋め込む場合の一例を図11に示す。   Further, the sliding surfaces of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 are subjected to heat treatment or nitriding treatment, or embedded with a solid lubricant in order to improve wear characteristics. Here, an example in which a solid lubricant is embedded in the sliding surface of the convex sliding body 30 is shown in FIG.

図11に示す例では、凸型摺動体30の摺動面である外側摺動面34および中央摺動面35に、固体潤滑剤を埋め込んだ潤滑剤埋設部38が設けられている。潤滑剤埋設部38は、所定の配列で形成された複数の穴部に所定の固体潤滑剤が埋め込まれることで、所定の配列で複数設けられている。潤滑剤埋設部38を構成する固体潤滑剤としては、例えば黒鉛やフッ素樹脂などが用いられる。   In the example shown in FIG. 11, a lubricant embedded portion 38 in which a solid lubricant is embedded is provided on the outer sliding surface 34 and the central sliding surface 35 which are sliding surfaces of the convex sliding body 30. A plurality of lubricant embedded portions 38 are provided in a predetermined arrangement by embedding a predetermined solid lubricant in a plurality of holes formed in a predetermined array. As the solid lubricant constituting the lubricant embedding part 38, for example, graphite or fluororesin is used.

以上のように、装置軸方向を筒軸方向とする円筒状の外周面9aをなす摺動機構9と、摺動機構9の外周面9aに巻回された状態で設けられる付勢ワイヤ10とを備える減衰装置1は、図1および図2に示すように、中間筒部2を構成する部材として、一対の支持板である端部支持板16と中間部支持板17とを有する。図1、図2、図12、および図13に示すように、端部支持板16および中間部支持板17は、それぞれ全体として略円盤状の外形を有する部材であり、中間筒部2の筒軸方向の両側の端面部を構成する。端部支持板16は、中間筒部2に対して第1継手部5が位置する側(図2における右側)に設けられ、中間部支持板17は、中間筒部2に対して第2継手部6が位置する側(図2における左側)に設けられる。なお、図12は、端部支持板16の内側(図2において左側)の板面部を示す装置軸方向視の図であり、図13は、中間部支持板17の外側(図2において左側)の板面部を示す装置軸方向視の図である。   As described above, the sliding mechanism 9 that forms the cylindrical outer peripheral surface 9a with the apparatus axis direction as the cylinder axis direction, and the urging wire 10 that is provided in a state of being wound around the outer peripheral surface 9a of the sliding mechanism 9 As shown in FIGS. 1 and 2, the damping device 1 including the above includes an end support plate 16 and an intermediate support plate 17 which are a pair of support plates as members constituting the intermediate cylinder portion 2. As shown in FIGS. 1, 2, 12, and 13, each of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 is a member having a substantially disk-like outer shape as a whole, and the cylinder of the intermediate tube portion 2. The end face portions on both sides in the axial direction are configured. The end support plate 16 is provided on the side where the first joint portion 5 is located (the right side in FIG. 2) with respect to the intermediate tube portion 2, and the intermediate portion support plate 17 is the second joint with respect to the intermediate tube portion 2. It is provided on the side where the portion 6 is located (left side in FIG. 2). 12 is a view in the apparatus axial direction showing a plate surface portion inside (left side in FIG. 2) of the end support plate 16, and FIG. 13 is an outside view of the intermediate support plate 17 (left side in FIG. 2). It is a figure of the apparatus axial direction view which shows the plate | board surface part.

端部支持板16および中間部支持板17は、互いに略同じ寸法・形状を有する。端部支持板16および中間部支持板17は、一方の板面側同士を対向させ、中央部に中央ロッド11を軸方向に摺動自在に貫通させるとともに、互いの間に摺動機構9を挟み込んだ状態で、中央ロッド11および摺動機構9を支持する。端部支持板16および中間部支持板17は、中央ロッド11および摺動機構9と同心配置された状態で設けられる。   The end support plate 16 and the intermediate support plate 17 have substantially the same size and shape. The end portion support plate 16 and the intermediate portion support plate 17 are opposed to each other on the plate surface side, and the center rod 11 is slidably passed through the center portion in the axial direction, and the sliding mechanism 9 is provided between them. The center rod 11 and the sliding mechanism 9 are supported in the sandwiched state. The end support plate 16 and the intermediate support plate 17 are provided in a state of being concentrically arranged with the central rod 11 and the sliding mechanism 9.

図1、図2、図12、および図13に示すように、端部支持板16および中間部支持板17は、それぞれ中央部に中央ロッド11を貫通させる貫通孔16a,17aを有する。貫通孔16a,17aは、その孔径を中央ロッド11の外径と略同じとする。端部支持板16および中間部支持板17は、互いに対向する側の面部、つまり中間筒部2における内側の面部に、貫通孔16a,17aの孔周りに四角筒状に突出する突起部16b,17bを有する。つまり、端部支持板16および中間部支持板17は、突起部16b,17b同士を互いに対向させた状態で設けられる。   As shown in FIGS. 1, 2, 12, and 13, the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 have through holes 16 a and 17 a that allow the central rod 11 to pass therethrough at the center. The through holes 16 a and 17 a have the same hole diameter as the outer diameter of the central rod 11. The end portion support plate 16 and the intermediate portion support plate 17 are formed on a surface portion facing each other, that is, on an inner surface portion of the intermediate tube portion 2, and a protruding portion 16 b that protrudes in a square tube shape around the holes of the through holes 16 a and 17 a. 17b. That is, the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 are provided in a state where the protrusions 16b and 17b face each other.

貫通孔16a,17aの穿設方向の突起部16b,17b側の部分には、中央ロッド11を支持する軸受18が設けられている。軸受18は、例えば銅系の合金を材料とする円筒状の部材である。軸受18は、突起部16b,17bの内周面と中央ロッド11の外周面との間に介在し、端部支持板16および中間部支持板17において中央ロッド11を軸方向に摺動自在に支持する。なお、貫通孔16a,17aの突起部16b,17b側(内側の面部側)の部分には、軸受18が嵌め込まれる部分として、貫通孔16a,17aの孔径を部分的に拡大する拡径部16c,17cが形成されている。   A bearing 18 that supports the central rod 11 is provided at a portion of the through holes 16a and 17a on the side of the protrusions 16b and 17b in the drilling direction. The bearing 18 is a cylindrical member made of, for example, a copper-based alloy. The bearing 18 is interposed between the inner peripheral surface of the protrusions 16b and 17b and the outer peripheral surface of the central rod 11, and the central rod 11 is slidable in the axial direction at the end support plate 16 and the intermediate support plate 17. To support. In addition, the enlarged diameter part 16c which expands the hole diameter of through-holes 16a and 17a partially as a part by which the bearing 18 is engage | inserted in the part by the side of the projection parts 16b and 17b (inner surface part side) of the through-holes 16a and 17a. , 17c are formed.

端部支持板16および中間部支持板17は、その中央部に中央ロッド11を貫通させた状態で中央ロッド11を支持するとともに、摺動機構9において支持材14および凸型摺動体30により構成される凸型摺動部7を内包する凹型摺動部8、つまり凹型摺動体40を装置軸方向の両側から挟む態様で、摺動機構9を支持する。すなわち、端部支持板16および中間部支持板17は、4つの凹型摺動体40により形成され凸型摺動部7が位置する筒状の空間を、その筒軸方向の両側から閉塞するように設けられる。このため、凸型摺動部7の摺動方向の両側には、凸型摺動部7の摺動方向の両側の端面部と、凹型摺動部8の内側の面部(溝部42側の面部)と、端部支持板16または中間部支持板17の内側の面部とにより囲まれる空洞19a,19bが形成される(図2参照)。この空洞19a,19bは、凸型摺動部7と凹型摺動部8との相対的な摺動を許容する空間部分となる。   The end support plate 16 and the intermediate support plate 17 support the central rod 11 with the central rod 11 passing through the central portion thereof, and are configured by the support member 14 and the convex sliding body 30 in the sliding mechanism 9. The sliding mechanism 9 is supported in such a manner as to sandwich the concave sliding portion 8 including the convex sliding portion 7, that is, the concave sliding body 40 from both sides in the apparatus axial direction. That is, the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 are configured so as to block the cylindrical space formed by the four concave slide bodies 40 where the convex slide portion 7 is located from both sides in the cylinder axis direction. Provided. For this reason, on both sides in the sliding direction of the convex sliding portion 7, end surface portions on both sides in the sliding direction of the convex sliding portion 7 and the inner surface portion of the concave sliding portion 8 (surface portion on the groove 42 side). ) And the inner surface portion of the end portion support plate 16 or the intermediate portion support plate 17 are formed (see FIG. 2). The cavities 19a and 19b are space portions that allow relative sliding between the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8.

端部支持板16および中間部支持板17は、中央ロッド11を貫通孔16a,17aに貫通させた状態で支持するとともに、中央ロッド11の軸周りの4箇所に中央ロッド11と一体的に設けられた凸型摺動部7に対して装置軸方向視で四方に向けて広がる動きをする凹型摺動体40を移動可能に支持する。端部支持板16および中間部支持板17は、互いに対向する内側の面部であって突起部16b,17bの周囲の部分で、凹型摺動体40を挟み込んで支持する。つまり、端部支持板16および中間部支持板17の内側の面部において突起部16b,17bよりも外側(径方向外側)の部分が、凹型摺動体40の支持面部16d,17dとなる。詳細には、端部支持板16および中間部支持板17は、リテーナ20を介して凹型摺動体40を支持する。   The end support plate 16 and the intermediate support plate 17 support the central rod 11 in a state of passing through the through holes 16a and 17a, and are provided integrally with the central rod 11 at four locations around the axis of the central rod 11. A concave slide body 40 that moves in four directions as viewed in the apparatus axial direction is movably supported with respect to the convex slide portion 7 thus formed. The end support plate 16 and the intermediate support plate 17 are inner surface portions facing each other and are supported by sandwiching the concave slide body 40 at portions around the protrusions 16b and 17b. That is, on the inner surface portions of the end portion support plate 16 and the intermediate portion support plate 17, the portions on the outer side (radially outer side) than the protrusion portions 16 b and 17 b become the support surface portions 16 d and 17 d of the concave slide body 40. Specifically, the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 support the concave slide body 40 via the retainer 20.

リテーナ20は、端部支持板16および中間部支持板17それぞれの内側の面部において、突起部16b,17bを貫通させるとともに、支持面部16d,17dを覆うように設けられる。本実施形態では、リテーナ20は、支持面部16d,17dの形状・寸法に合わせて支持面部16d,17dの全体を覆うように設けられている。したがって、リテーナ20は、図14に示すように、装置軸方向視で、支持面部16d,17dと同径の円形状の外形を有しながら、中央部に突起部16b,17bの外形に沿う略正方形状の開口部20aを有する。リテーナ20は、例えばスポンジやゴム等の弾性材料により構成される。   The retainer 20 is provided so as to penetrate the protrusions 16b and 17b and cover the support surface portions 16d and 17d in the inner surface portions of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17, respectively. In the present embodiment, the retainer 20 is provided so as to cover the entire support surface portions 16d and 17d in accordance with the shape and dimensions of the support surface portions 16d and 17d. Therefore, as shown in FIG. 14, the retainer 20 has a circular outer shape having the same diameter as the support surface portions 16 d and 17 d when viewed in the apparatus axial direction, and is substantially along the outer shape of the protrusions 16 b and 17 b at the center portion. It has a square-shaped opening 20a. The retainer 20 is made of an elastic material such as sponge or rubber.

このようにリテーナ20が設けられる端部支持板16および中間部支持板17の支持面部16d,17dに対して、凹型摺動体40は、支持面部16d,17dに対する支持面として、長手方向の両側の端面である端部摺動面47を有する。端部摺動面47は、装置軸方向に対して垂直な面である。凹型摺動体40は、端部摺動面47を、リテーナ20の内側(支持板側と反対側)の板面に接触あるいは略接触させた状態で支持される。つまり、リテーナ20は、支持面部16d,17dと端部摺動面47との間に挟まれた状態で設けられる。   In contrast to the support surface portions 16d and 17d of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 on which the retainer 20 is provided in this way, the concave slide body 40 serves as a support surface for the support surface portions 16d and 17d on both sides in the longitudinal direction. It has an end sliding surface 47 which is an end surface. The end sliding surface 47 is a surface perpendicular to the apparatus axial direction. The concave slide body 40 is supported in a state where the end slide surface 47 is in contact with or substantially in contact with the plate surface inside the retainer 20 (opposite the support plate side). That is, the retainer 20 is provided in a state of being sandwiched between the support surface portions 16 d and 17 d and the end sliding surface 47.

このように端部支持板16および中間部支持板17の支持面部16d,17dに設けられるリテーナ20により、凹型摺動体40の端部摺動面47による摺動面部が構成される。すなわち、凹型摺動体40は、凸型摺動体30との関係における相対的な往復摺動にともない、摺動機構9における4つの摺動体機構50において摺動体機構高さ方向の位置が固定となる凸型摺動体30に対して遠ざかって摺動体機構高さを増大させる方向、つまり装置軸方向視で互いに直交する装置径方向(図3においては上下左右の各方向)に沿って移動する。この凸型摺動体30に対する凹型摺動体40の装置径方向に沿う移動(以下「径方向の移動」ともいう。)において、凹型摺動体40は、端部摺動面47をリテーナ20の内側の板面に沿わせる。   Thus, the retainer 20 provided on the support surface portions 16d and 17d of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 forms a slide surface portion by the end slide surface 47 of the concave slide body 40. That is, the concave slide body 40 is fixed in position in the height direction of the slide body mechanism in the four slide body mechanisms 50 in the slide mechanism 9 with relative reciprocal sliding in relation to the convex slide body 30. It moves away from the convex sliding body 30 along the direction of increasing the sliding body mechanism height, that is, along the apparatus radial direction (in FIG. 3, up, down, left and right directions) orthogonal to each other. In the movement along the apparatus radial direction of the concave slide body 40 with respect to the convex slide body 30 (hereinafter also referred to as “radial movement”), the concave slide body 40 has an end sliding surface 47 on the inside of the retainer 20. Along the board.

このようにリテーナ20を介して凹型摺動体40を支持する端部支持板16および中間部支持板17の支持面部16d,17dは、装置径方向について、少なくとも凹型摺動体40の移動範囲で端部摺動面47が全面的に接触ないし略接触する状態が維持される程度の寸法(外径寸法)を有する。したがって、支持面部16d,17dの外径は摺動機構9の外径よりも大きく、少なくとも摺動機構9の中立状態において、リテーナ20内側の板面の外縁部に、端部摺動面47が接触しておらず凹型摺動体40の移動代となる円環状の露出部分が存在する。   As described above, the end support plate 16 that supports the concave slide body 40 via the retainer 20 and the support surface portions 16d and 17d of the intermediate support plate 17 end at least within the moving range of the concave slide body 40 in the apparatus radial direction. The sliding surface 47 has a dimension (outer diameter dimension) that can maintain a state in which the sliding surface 47 is in contact or substantially in contact with the entire surface. Therefore, the outer diameters of the support surface portions 16d and 17d are larger than the outer diameter of the sliding mechanism 9. At least in the neutral state of the sliding mechanism 9, the end sliding surface 47 is formed on the outer edge portion of the plate surface inside the retainer 20. There is an annular exposed portion that is not in contact and serves as a movement allowance for the concave slide body 40.

このように凹型摺動体40の径方向の移動についての摺動部分を構成するリテーナ20には、凹型摺動体40の端部摺動面47に接触して凹型摺動体40の径方向の移動にともない回転するローラ21が設けられている。図2および図14に示すように、ローラ21は、円柱状の部材であり、リテーナ20において、装置軸方向視で各凹型摺動体40の径方向の移動の方向に対して垂直な方向を回転軸方向として回転自在に支持される。本実施形態では、リテーナ20の正方形状の開口部20aの各辺に沿う方向が、その辺に対応する凹型摺動体40に対して設けられたローラ21の回転軸方向となる。なお、図14は、装置軸方向視でのリテーナ20を示す図面である。   In this way, the retainer 20 constituting the sliding portion for the radial movement of the concave slide body 40 contacts the end sliding surface 47 of the concave slide body 40 to move the concave slide body 40 in the radial direction. Accordingly, a rotating roller 21 is provided. As shown in FIGS. 2 and 14, the roller 21 is a cylindrical member and rotates in a direction perpendicular to the radial movement direction of each concave slide body 40 in the retainer 20 as viewed in the apparatus axial direction. It is supported rotatably as an axial direction. In the present embodiment, the direction along each side of the square opening 20a of the retainer 20 is the direction of the rotation axis of the roller 21 provided for the concave slide body 40 corresponding to the side. FIG. 14 is a view showing the retainer 20 as viewed in the apparatus axial direction.

図14に示すように、ローラ21は、リテーナ20において凹型摺動体40の端部摺動面47が接触または略接触することになる部分、つまり開口部20aの周囲の部分に設けられる。ローラ21は、リテーナ20に設けられたローラ支持孔20b内にて支持された状態で設けられる。ローラ支持孔20bは、ローラ21の自在回転を許容する大きさの矩形状の開口部として形成されている。ローラ21は、少なくともリテーナ20の内側の板面側に露出した状態で設けられる。ローラ21としては、その外径がリテーナ20の板厚の寸法と同程度あるいは板厚の寸法よりも大きいものが用いられる。   As shown in FIG. 14, the roller 21 is provided in a portion of the retainer 20 where the end sliding surface 47 of the concave slide body 40 comes into contact or substantially in contact, that is, a portion around the opening 20 a. The roller 21 is provided in a state of being supported in a roller support hole 20 b provided in the retainer 20. The roller support hole 20b is formed as a rectangular opening having a size that allows the roller 21 to freely rotate. The roller 21 is provided in a state of being exposed at least on the inner plate surface side of the retainer 20. As the roller 21, a roller whose outer diameter is the same as or larger than the plate thickness of the retainer 20 is used.

図14に示すように、本実施形態では、各凹型摺動体40に対して、装置軸方向視で装置径方向に垂直な方向の両側の2個のローラ21と、これら2個のローラ21の間に回転軸方向に互いに隣り合う2個のローラ21との計4個のローラ21が配設されている。したがって、4体の凹型摺動体40を有する構成においては、リテーナ20全体としては合計で16個のローラ21が設けられている。   As shown in FIG. 14, in the present embodiment, for each concave slide body 40, two rollers 21 on both sides in a direction perpendicular to the apparatus radial direction as viewed in the apparatus axial direction, and the two rollers 21. A total of four rollers 21 including two rollers 21 adjacent to each other in the rotation axis direction are disposed therebetween. Therefore, in the configuration having the four concave slide bodies 40, the retainer 20 as a whole is provided with 16 rollers 21 in total.

このように、リテーナ20には、各凹型摺動体40に対応してローラ21が設けられており、凹型摺動体40は、端部支持板16および中間部支持板17のそれぞれに対して、リテーナ20およびローラ21を介して支持される。そして、凹型摺動体40は、その端部摺動面47をローラ21に接触させた状態で装置径方向に移動する。ローラ21は、凹型摺動体40の径方向の移動にともなって回転することで、凹型摺動体40の移動を滑らかなものとする。つまり、ローラ21は、端部支持板16側および中間部支持板17側において、凹型摺動体40の径方向の移動については、凹型摺動体40を遊動自在となるように支持する。また、ローラ21は、作動方向については、摺動機構9による減衰力を端部支持板16および中間部支持板17に伝達するように、凹型摺動体40を支持する。   As described above, the retainer 20 is provided with the rollers 21 corresponding to the concave slide bodies 40, and the concave slide body 40 is provided with respect to each of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17. 20 and a roller 21. The concave slide body 40 moves in the apparatus radial direction with the end slide surface 47 in contact with the roller 21. The roller 21 rotates with the radial movement of the concave slide body 40, thereby smoothing the movement of the concave slide body 40. That is, the roller 21 supports the concave slide body 40 so as to be freely movable with respect to the radial movement of the concave slide body 40 on the end support plate 16 side and the intermediate support plate 17 side. Moreover, the roller 21 supports the concave slide body 40 so that the damping force by the sliding mechanism 9 is transmitted to the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 in the operation direction.

なお、凹型摺動体40の移動中のローラ21の位置の復元が容易となるように、リテーナ20は軟質の粘弾性体等で構成するか、あるいは変形が容易な薄板で構成することが望ましい。また、リテーナ20およびローラ21は各種プラスチック材料等の摺動材により構成してもよい。また、リテーナ20およびローラ21は、これらを一体化して一体の摺動板として構成してもよい。リテーナ20およびローラ21を一体とするときの材料としては、例えば、フッ素樹脂などの合成樹脂、高力黄銅、黒鉛などの固体潤滑剤を含有する銅系合金、金属と合成樹脂の複合材などが利用できる。   The retainer 20 is preferably composed of a soft viscoelastic body or the like or a thin plate that can be easily deformed so that the position of the roller 21 during the movement of the concave slide body 40 can be easily restored. Further, the retainer 20 and the roller 21 may be made of a sliding material such as various plastic materials. Further, the retainer 20 and the roller 21 may be integrated as a single sliding plate. Examples of the material for integrating the retainer 20 and the roller 21 include a synthetic resin such as a fluororesin, a copper-based alloy containing a solid lubricant such as high-strength brass and graphite, and a composite material of a metal and a synthetic resin. Available.

また、減衰装置1は、中間筒部2を構成する部材として、付勢ワイヤ10が巻回された摺動機構9の外側に設けられる複数の外側ロッド22を有する。外側ロッド22は、横断面が円形状の棒状の部材であり、端部支持板16と中間部支持板17との間に架設された状態で設けられる。本実施形態では、摺動機構9の周方向に沿って、つまり装置軸方向視で中央ロッド11を中心とする円周に沿って等間隔(等角度間隔)に8本の外側ロッド22が設けられている(図3参照)。詳細には、摺動機構9の周方向について、8本の外側ロッド22のうちの4本は、各凹型摺動体40の径方向の移動の位置に対応する角度位置に配置され、残りの4本は、互いに隣り合う凹型摺動体40の境界部分の角度位置に配置されている。   Moreover, the damping device 1 has a plurality of outer rods 22 provided outside the sliding mechanism 9 around which the urging wire 10 is wound as a member constituting the intermediate cylinder portion 2. The outer rod 22 is a rod-shaped member having a circular cross section, and is provided in a state of being laid between the end support plate 16 and the intermediate support plate 17. In the present embodiment, eight outer rods 22 are provided at equal intervals (equal angular intervals) along the circumferential direction of the sliding mechanism 9, that is, along the circumference centered on the central rod 11 when viewed in the apparatus axial direction. (See FIG. 3). Specifically, with respect to the circumferential direction of the sliding mechanism 9, four of the eight outer rods 22 are arranged at angular positions corresponding to the radial movement positions of the concave sliding bodies 40, and the remaining four. The book is arranged at the angular position of the boundary portion between the concave slide bodies 40 adjacent to each other.

外側ロッド22は、端部支持板16と中間部支持板17との間において、各支持板16,17の周縁部に設けられたフランジ部16e,17e間に挟まれた状態で設けられている。フランジ部16e,17eは、端部支持板16および中間部支持板17において板厚方向の突起部16b,17bが突出する側と反対側の外周部に形成される部分であって比較的板厚が薄い鍔状の部分である。   The outer rod 22 is provided between the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 in a state of being sandwiched between flange portions 16e and 17e provided at the peripheral portions of the support plates 16 and 17. . The flange portions 16e and 17e are portions formed on the outer peripheral portion of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 on the side opposite to the side from which the protrusions 16b and 17b project in the plate thickness direction, and are relatively thick. Is a thin bowl-shaped part.

外側ロッド22は、端部支持板16および中間部支持板17のフランジ部16e,17eに装置軸方向の両側から挟まれた状態で、ボルト23により固定される(図1参照)。ボルト23は、端部支持板16および中間部支持板17それぞれの外側からフランジ部16e,17eを介して外側ロッド22の軸方向に沿って螺挿される。このため、フランジ部16e,17eには、外側ロッド22の配置位置に対応する位置に、フランジ部16e,17eを貫通するボルト孔16f,17fが設けられている。また、各外側ロッド22には、その両端側に開口するように、雌ねじ部であるボルト穴22aが形成されている。つまり、ボルト23は、端部支持板16および中間部支持板17それぞれの外側からフランジ部16e,17eを貫通して、外側ロッド22のボルト穴22aにねじ込まれることで、端部支持板16と中間部支持板17との間に外側ロッド22を固定する。   The outer rod 22 is fixed by bolts 23 in a state of being sandwiched between flange portions 16e and 17e of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 from both sides in the apparatus axial direction (see FIG. 1). The bolt 23 is screwed along the axial direction of the outer rod 22 from the outer sides of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 via the flange portions 16e and 17e. For this reason, the bolt holes 16f and 17f which penetrate the flange parts 16e and 17e are provided in the flange parts 16e and 17e in the position corresponding to the arrangement position of the outer rod 22. Each outer rod 22 is formed with a bolt hole 22a that is a female screw portion so as to open to both end sides thereof. That is, the bolt 23 passes through the flange portions 16e and 17e from the outside of each of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 and is screwed into the bolt hole 22a of the outer rod 22, so that the end support plate 16 and The outer rod 22 is fixed between the intermediate portion support plate 17 and the intermediate portion support plate 17.

外側ロッド22は、凹型摺動体40の径方向の移動を妨げないように、つまり装置径方向に沿って移動する凹型摺動体40に干渉することがないように、付勢ワイヤ10が巻回された摺動機構9の外周面9aとの間に隙間24が生じるように設けられる。すなわち、この隙間24は、凸型摺動部7と凹型摺動部8との相対的な摺動にともなう凹型摺動部8(凹型摺動体40)の径方向の移動を許容する空間部分となる。本実施形態では、外側ロッド22は、その両端部が端部支持板16および中間部支持板17のリテーナ20が設けられる支持面部16d,17dを形成する部分の外周面16g,17g(図12および図13参照)に略接触した状態で設けられることで、摺動機構9との間に隙間24を形成する。   The outer rod 22 is wound with the urging wire 10 so as not to interfere with the movement of the concave slide body 40 in the radial direction, that is, not to interfere with the concave slide body 40 moving along the apparatus radial direction. A clearance 24 is provided between the sliding mechanism 9 and the outer peripheral surface 9a. In other words, the gap 24 is a space portion that allows the radial movement of the concave sliding portion 8 (concave sliding body 40) accompanying the relative sliding of the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8. Become. In the present embodiment, the outer rod 22 has outer peripheral surfaces 16g, 17g at both ends thereof forming support surface portions 16d, 17d on which the retainer 20 of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 is provided (see FIG. 12 and FIG. 12). The gap 24 is formed between the sliding mechanism 9 and the sliding mechanism 9.

このように摺動機構9の周囲に配設される複数の外側ロッド22は、摺動機構9において生じた減衰力を伝達する機能を有する。また、外側ロッド22は、中間筒部2の全体的な剛性を高める機能や、摺動機構9の外周面9aに巻回される付勢ワイヤ10を外部から保護する機能等を有する。なお、外側ロッド22の材質・直径・本数・配置間隔等は、減衰装置1が生成する減衰力を構造物に対して効率的に伝達する観点等に基づいて適宜決められる。   Thus, the plurality of outer rods 22 arranged around the sliding mechanism 9 has a function of transmitting a damping force generated in the sliding mechanism 9. Further, the outer rod 22 has a function of increasing the overall rigidity of the intermediate cylinder portion 2 and a function of protecting the urging wire 10 wound around the outer peripheral surface 9a of the sliding mechanism 9 from the outside. Note that the material, diameter, number, arrangement interval, and the like of the outer rod 22 are appropriately determined based on the viewpoint of efficiently transmitting the damping force generated by the damping device 1 to the structure.

また、本実施形態の減衰装置1は、先端部に第2継手部6が設けられる第2軸部4を構成する部材として、連結材25を有する。図2および図15に示すように、連結材25は、全体として略軸状の部材であり、装置軸方向に対する同心位置にて中間部支持板17の外側(端部支持板16に対向する側と反対側)に固定され、第2軸部4を構成する。なお、図15は、装置軸方向視での連結材25を示す図面である。   Moreover, the damping device 1 of this embodiment has the connection material 25 as a member which comprises the 2nd axial part 4 in which the 2nd coupling part 6 is provided in a front-end | tip part. As shown in FIGS. 2 and 15, the connecting member 25 is a substantially shaft-like member as a whole, and is located outside the intermediate support plate 17 (on the side facing the end support plate 16 at a concentric position with respect to the apparatus axial direction. And the second shaft portion 4 is formed. FIG. 15 is a view showing the connecting member 25 as viewed in the apparatus axial direction.

連結材25は、略円柱状の外形を有する部分である軸部25aと、軸部25aの軸方向の一側の端部に設けられるフランジ部25bとを有する。軸部25aの軸方向の他側(フランジ部25b側と反対側)の端部には、第2継手部6を構成する継手部材26を固定するための雌ねじ部としてのねじ孔25cが軸方向に沿って軸部25aの端部に開口するように形成されている。   The connecting member 25 includes a shaft portion 25a that is a portion having a substantially columnar outer shape, and a flange portion 25b provided at one end of the shaft portion 25a in the axial direction. A screw hole 25c as an internal thread portion for fixing the joint member 26 constituting the second joint portion 6 is axially provided at an end portion on the other side in the axial direction of the shaft portion 25a (the side opposite to the flange portion 25b side). Is formed so as to open at the end of the shaft portion 25a.

継手部材26は、軸状ないし円柱状の軸部26aと、軸部26aの一端側に設けられる円環状ないし円筒状の連結部26bとを有する。軸部26aの連結部26b側と反対側の端部には、雄ねじ部26cが設けられている。継手部材26は、その雄ねじ部26cを、連結材25のねじ孔25cに螺挿することで、連結材25に固定される。   The joint member 26 has a shaft-shaped or columnar shaft portion 26a and an annular or cylindrical connecting portion 26b provided on one end side of the shaft portion 26a. A male screw portion 26c is provided at the end of the shaft portion 26a opposite to the connecting portion 26b side. The joint member 26 is fixed to the connecting member 25 by screwing the male screw portion 26 c into the screw hole 25 c of the connecting member 25.

連結材25のフランジ部25bは、軸部25aの軸方向を板厚方向とする円盤状の拡径部分、つまり鍔状の部分である。フランジ部25bには、連結材25を中間部支持板17固定するためのねじ孔25dが、フランジ部25bを板厚方向に貫通するように設けられている。本実施形態では、ねじ孔25dは、装置軸方向視でフランジ部25bの円周方向に沿って等間隔(等角度間隔)で8箇所に設けられている(図15参照)。これに対し、中間部支持板17においては、その外側の板面部に開口するように、ねじ孔25dの配置に対応する位置の8箇所に、雌ねじ部としてのねじ穴17jが設けられている。そして、図示せぬボルトがフランジ部25bのねじ孔25dを貫通するとともに中間部支持板17側のねじ穴17jにねじ込まれることで、連結材25が中間部支持板17の外側に固定される。連結材25は、その軸部25aの軸心を中間筒部2の軸心に一致させるように設けられる。   The flange portion 25b of the connecting member 25 is a disk-shaped enlarged diameter portion in which the axial direction of the shaft portion 25a is the plate thickness direction, that is, a bowl-shaped portion. The flange portion 25b is provided with a screw hole 25d for fixing the connecting member 25 to the intermediate portion support plate 17 so as to penetrate the flange portion 25b in the plate thickness direction. In the present embodiment, the screw holes 25d are provided at eight locations at equal intervals (equal angular intervals) along the circumferential direction of the flange portion 25b as viewed in the apparatus axial direction (see FIG. 15). On the other hand, in the intermediate portion support plate 17, screw holes 17j as female screw portions are provided at eight positions corresponding to the arrangement of the screw holes 25d so as to open to the outer plate surface portion. Then, a bolt (not shown) passes through the screw hole 25d of the flange portion 25b and is screwed into the screw hole 17j on the intermediate support plate 17 side, whereby the connecting member 25 is fixed to the outside of the intermediate support plate 17. The connecting member 25 is provided so that the shaft center of the shaft portion 25 a coincides with the shaft center of the intermediate cylinder portion 2.

また、連結材25においては、軸部25aの軸方向に沿って横断面円形の挿入穴25eが設けられている。挿入穴25eは、軸部25aからフランジ部25bにわたって形成され、フランジ部25b側に開口する。挿入穴25eは、連結材25が中間部支持板17に固定された状態において中間部支持板17の中央部に設けられた貫通孔17aに連続するように、貫通孔17aと略同径の穴として設けられている。   Further, in the connecting member 25, an insertion hole 25e having a circular cross section is provided along the axial direction of the shaft portion 25a. The insertion hole 25e is formed from the shaft portion 25a to the flange portion 25b and opens to the flange portion 25b side. The insertion hole 25e is a hole having substantially the same diameter as the through hole 17a so as to be continuous with the through hole 17a provided at the center of the intermediate support plate 17 in a state where the connecting member 25 is fixed to the intermediate support plate 17. It is provided as.

連結材25は、その挿入穴25eにより、中間部支持板17から中間筒部2の外側に突出する中央ロッド11の端部を受け入れる。つまり、挿入穴25eには、中央ロッド11の第1継手部5が設けられる側と反対側の端部が挿入され、その挿入量は、中央ロッド11の軸方向に沿う中間筒部2に対する相対移動にともなって変化する。このように、連結材25の挿入穴25eは、中央ロッド11の端部を受け入れて中央ロッド11の軸方向に沿う方向の中間筒部2に対する相対移動を許容する穴部である。   The connecting member 25 receives the end portion of the central rod 11 protruding from the intermediate support plate 17 to the outside of the intermediate cylinder portion 2 through the insertion hole 25e. That is, the end of the center rod 11 opposite to the side where the first joint portion 5 is provided is inserted into the insertion hole 25e, and the amount of insertion is relative to the intermediate tube portion 2 along the axial direction of the center rod 11. Changes with movement. As described above, the insertion hole 25 e of the connecting member 25 is a hole that receives the end of the central rod 11 and allows relative movement with respect to the intermediate cylindrical portion 2 in the direction along the axial direction of the central rod 11.

以上のような構成を備える本実施形態の減衰装置1においては、端部支持板16、中間部支持板17、リテーナ20、ローラ21、外側ロッド22、および連結材25は、各部材間で固定されることで一体構造をなす。つまり、これらの各部材は、中間筒部2に対する中央ロッド11の相対移動にともない一体的に移動する部分を構成する。この一体構造をなす部分が、上記のとおり第2継手部6が設けられる一体的な構造部分である外側軸力伝達部に相当する。すなわち、外側軸力伝達部は、端部支持板16および中間部支持板17と、各支持板16,17に設けられるリテーナ20と、リテーナ20に支持されるローラ21と、支持板16,17間に架設される複数の外側ロッド22と、中間部支持板17に固定される連結材25とを含み、これらの部材がボルト締結等によって一体的に構成された構造部分である。   In the damping device 1 of the present embodiment having the above-described configuration, the end support plate 16, the intermediate support plate 17, the retainer 20, the roller 21, the outer rod 22, and the connecting member 25 are fixed between the members. As a result, an integrated structure is formed. That is, each of these members constitutes a portion that moves integrally with the relative movement of the central rod 11 with respect to the intermediate tube portion 2. The portion that forms this integral structure corresponds to the outer axial force transmission portion that is an integral structural portion in which the second joint portion 6 is provided as described above. That is, the outer axial force transmission part includes the end support plate 16 and the intermediate support plate 17, the retainer 20 provided on each support plate 16, 17, the roller 21 supported by the retainer 20, and the support plates 16 and 17. It is a structural part that includes a plurality of outer rods 22 laid between them and a connecting member 25 that is fixed to the intermediate support plate 17, and these members are integrally configured by bolt fastening or the like.

以上のように、減衰装置1は、装置軸方向に沿って相対的に往復摺動する部分として、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部とを有する。そして、凹型摺動部8を構成する凹型摺動体40が、中央軸力伝達部に対しては凸型摺動部7を構成する凸型摺動体30に嵌合した状態で装置軸方向に相対摺動可能に、外側軸力伝達部に対しては端部支持板16と中間部支持板17との間に挟まれた状態で装置径方向に相対摺動可能に設けられる。すなわち、凹型摺動体40は、付勢ワイヤ10により外側から押圧付勢された状態で、中央軸力伝達部および外側軸力伝達部の装置軸方向に沿う相対的な往復摺動にともない、中央軸力伝達部に対して、外側軸力伝達部とともに装置軸方向に移動しながら、前方用摺動面および後方用摺動面の勾配にならって外側軸力伝達部とは独立して(別体として)装置径方向に移動する。   As described above, the damping device 1 has the central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion as the portion that relatively reciprocates along the device axial direction. Then, the concave slide body 40 constituting the concave slide portion 8 is relative to the central axial force transmitting portion in the apparatus axial direction while being fitted to the convex slide body 30 constituting the convex slide portion 7. The outer axial force transmission portion is slidably provided so as to be relatively slidable in the apparatus radial direction while being sandwiched between the end support plate 16 and the intermediate support plate 17. That is, the concave slide body 40 is pressed and urged from the outside by the urging wire 10, and the center axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion are moved in the center along the relative reciprocal sliding along the device axial direction. While moving in the axial direction of the device together with the outer axial force transmitting portion, the axial force transmitting portion is independent of the outer axial force transmitting portion according to the gradient of the front sliding surface and the rear sliding surface (separately (As body) move in the device radial direction.

このような中央軸力伝達部と外側軸力伝達部との装置軸方向に沿う相対的な摺動により、装置軸方向の第1継手部5と第2継手部6との間の間隔が変化する。第1継手部5と第2継手部6との間の間隔が変化することが、減衰装置1の伸縮に相当する。中央軸力伝達部および外側軸力伝達部は、相対的な摺動における相手方に対する摺動部分として、それぞれ摺動機構9を構成する凸型摺動部7および凹型摺動部8を有する。このように中央軸力伝達部および外側軸力伝達部の摺動部となる摺動機構9において生じる摩擦力が、減衰装置1による軸力としての減衰力となる。なお、こうした中央軸力伝達部と外側軸力伝達部との装置軸方向に沿う相対的な摺動は、中央軸力伝達部側の摺動部としての凸型摺動部7の装置軸方向の両側に存在する空洞19a,19bにより許容される。以上のように、減衰装置1は、装置軸方向に伸縮可能に構成され、構造物の振動に対する減衰力を伸縮方向に沿う軸力として作用させる。   By such relative sliding of the central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion along the device axial direction, the distance between the first joint portion 5 and the second joint portion 6 in the device axial direction changes. To do. A change in the distance between the first joint portion 5 and the second joint portion 6 corresponds to expansion and contraction of the attenuation device 1. The central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion have a convex sliding portion 7 and a concave sliding portion 8 that constitute the sliding mechanism 9, respectively, as sliding portions with respect to the counterpart in relative sliding. Thus, the frictional force generated in the sliding mechanism 9 serving as the sliding portion of the central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion becomes a damping force as an axial force by the damping device 1. The relative sliding along the device axial direction between the central axial force transmitting portion and the outer axial force transmitting portion is the device axial direction of the convex sliding portion 7 as the sliding portion on the central axial force transmitting portion side. Are allowed by the cavities 19a, 19b existing on both sides of the. As described above, the damping device 1 is configured to be extendable and contractible in the device axial direction, and causes the damping force against the vibration of the structure to act as an axial force along the extending and contracting direction.

以下では、上述したような構成を備える本実施形態の減衰装置1の作用や特性等について説明する。なお、以下の説明では、減衰装置1における装置軸方向の第1継手部5と第2継手部6との間の間隔、詳細には各継手部を構成する継手部材12,26が有する円環状の連結部12b,26bの中心位置間の間隔を減衰装置1の軸長とし、減衰装置1の中立状態における軸長をbとする(図2、寸法b参照)。また、凸型摺動体30を支持する部材である支持材14の正方形状の横断面形状の辺長をaとし、付勢ワイヤ10の直径(線径)をdとし、円柱面となる摺動機構9の外周面9aの半径をrとする(図3参照)。なお、図2および図3は、それぞれ減衰装置1の中立状態を示す。   Below, an effect | action, a characteristic, etc. of the attenuation device 1 of this embodiment provided with the above structures are demonstrated. In the following description, the distance between the first joint portion 5 and the second joint portion 6 in the device axial direction in the damping device 1, more specifically, the annular shape of the joint members 12 and 26 constituting each joint portion. The distance between the center positions of the connecting portions 12b and 26b is defined as the axial length of the attenuation device 1, and the axial length in the neutral state of the attenuation device 1 is defined as b (see dimension b in FIG. 2). Further, the side length of the square cross-sectional shape of the support member 14 which is a member that supports the convex slide body 30 is a, the diameter (wire diameter) of the urging wire 10 is d, and the slide becomes a cylindrical surface. Let r be the radius of the outer peripheral surface 9a of the mechanism 9 (see FIG. 3). 2 and 3 each show a neutral state of the attenuation device 1.

図3に示すように、減衰装置1の中立状態において、摺動機構9の直径は2r=a+2hとなり、装置径方向で摺動機構9の軸心位置を介して互いに反対側に位置する付勢ワイヤ10の軸心位置間の寸法は、2r+(d/2)・2=2r+dとなる。なお、hは中立状態での摺動体機構高さである。また、摺動機構9の直径は、装置径方向のうち、凹型摺動体40の径方向の移動の方向となる装置径方向(以下「摺動体移動径方向」という。)に関しては、装置軸方向視を示す図3において上下と左右にそれぞれ対向配置された凹型摺動体40間の上下方向または左右方向の外側曲面41の端部間の寸法となる。   As shown in FIG. 3, in the neutral state of the damping device 1, the diameter of the sliding mechanism 9 is 2r = a + 2h, and the biasing forces are located on the opposite sides via the axial center position of the sliding mechanism 9 in the device radial direction. The dimension between the axial center positions of the wire 10 is 2r + (d / 2) · 2 = 2r + d. In addition, h is the sliding body mechanism height in a neutral state. The diameter of the sliding mechanism 9 is the apparatus axial direction with respect to the apparatus radial direction (hereinafter referred to as “sliding body moving radial direction”) which is the radial movement direction of the concave slide body 40 in the apparatus radial direction. In FIG. 3 showing a view, it is a dimension between the end portions of the outer curved surface 41 in the vertical direction or the horizontal direction between the concave slide bodies 40 arranged to face each other in the vertical and horizontal directions.

中立状態の減衰装置1の両端に、減衰装置1を装置軸方向に引っ張る引張りの減衰力Dが作用することで、減衰装置1の軸長は自然状態である中立状態でのbから作動変位uの分だけ増加し、b+uとなる。軸長がb+uに伸びた状態(以下「軸長伸長状態」という。)を、図16に示す。なお、減衰装置1が伸長する方向の作動変位uを正(u>0)とする。つまり、減衰装置1の軸長伸長状態は、上述した前方移動時の状態に相当する。また、図16は、図2に示す断面図の断面位置と同じ断面位置の縦断面図である。   A tensile damping force D that pulls the damping device 1 in the axial direction of the device acts on both ends of the damping device 1 in the neutral state, so that the axial length of the damping device 1 is an operation displacement u from b in the neutral state in the natural state. And b + u. FIG. 16 shows a state in which the axial length is extended to b + u (hereinafter referred to as “axial length extended state”). Note that the operating displacement u in the direction in which the damping device 1 extends is positive (u> 0). That is, the axial length extension state of the attenuation device 1 corresponds to the above-described forward movement state. FIG. 16 is a longitudinal sectional view at the same sectional position as the sectional position of the sectional view shown in FIG.

図16に示すように、減衰装置1の軸長が中立状態でのbから軸長伸長状態でのb+uに増加することで、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部は、作動変位の方向に摺動機構9における摺動をともなって相対移動し、凸型摺動部7に対して第1継手部5側(図16における右側)の空洞19aの容積は減少するとともにその反対側となる第2継手部6側(図16における左側)の空洞19bの容積は増加する。また、各摺動体機構50の摺動体機構高さが増加することから、摺動機構9の周りの外側ロッド22との間における隙間24は狭くなる。   As shown in FIG. 16, when the axial length of the damping device 1 increases from b in the neutral state to b + u in the axial length extended state, the central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion are in the direction of the operating displacement. The volume of the cavity 19a on the first joint portion 5 side (the right side in FIG. 16) decreases with respect to the convex sliding portion 7 and is on the opposite side. The volume of the cavity 19b on the second joint portion 6 side (left side in FIG. 16) increases. Moreover, since the sliding body mechanism height of each sliding body mechanism 50 increases, the clearance gap 24 between the outer rods 22 around the sliding mechanism 9 becomes narrow.

図17は、引張の減衰力Dにより軸長がb+uに伸びた状態(軸長伸長状態)における装置軸方向視の断面図(横断面図)である。なお、図17は、図3に示す断面図の断面位置と同じ断面位置の横断面図である。図17に示すように、軸長伸長状態では、凸型摺動体30および凹型摺動体40の前方用摺動面である中央摺動面35,45同士だけが接触し、後方用摺動面である外側摺動面34,44同士は接触しない。また、各摺動体機構50の摺動機構高さは中立状態のhからh+vに増加する。また、摺動体移動径方向についての摺動機構9の直径は、中立状態の2rから2r+2vに増加する。   FIG. 17 is a cross-sectional view (transverse cross-sectional view) as viewed in the apparatus axial direction in a state where the axial length is extended to b + u by the tensile damping force D (axial length extended state). 17 is a cross-sectional view of the same cross-sectional position as the cross-sectional position of the cross-sectional view shown in FIG. As shown in FIG. 17, in the axially elongated state, only the central sliding surfaces 35 and 45, which are the sliding surfaces for the front of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40, are in contact with each other. Some outer sliding surfaces 34 and 44 do not contact each other. Further, the height of the sliding mechanism of each sliding body mechanism 50 increases from h in the neutral state to h + v. Further, the diameter of the sliding mechanism 9 in the sliding body moving radial direction increases from 2r in the neutral state to 2r + 2v.

また、摺動機構9の周方向に隣り合う凹型摺動体40間の境界、つまり合わせ面43間においては、摺動機構9の周方向に対する接線方向に隙間δが生じる。凹型摺動体40の外側曲面41は半径rの1/4円柱面であることから、凹型摺動体40、凸型摺動体30、支持材14、中央ロッド11の弾性変形を無視すると、隙間δは次式(2)で表される。   Further, a gap δ is generated in a tangential direction with respect to the circumferential direction of the sliding mechanism 9 at the boundary between the concave sliding bodies 40 adjacent to each other in the circumferential direction of the sliding mechanism 9, that is, between the mating surfaces 43. Since the outer curved surface 41 of the concave slide body 40 is a ¼ cylindrical surface having a radius r, the gap δ is determined by ignoring the elastic deformation of the concave slide body 40, the convex slide body 30, the support member 14, and the central rod 11. It is represented by the following formula (2).

中立状態の減衰装置1の両端に、減衰装置1を装置軸方向に圧縮する圧縮の減衰力Dが作用することで、減衰装置1の軸長は中立状態でのbから作動変位uの分だけ減少し、b+u(u<0)となる。軸長がb+uに縮んだ状態(以下「軸長短縮状態」という。)を、図18に示す。なお、減衰装置1が短縮する方向の作動変位uを負(u>0)とする。つまり、減衰装置1の軸長短縮状態は、上述した後方移動時の状態に相当する。また、図18は、図16と同様の断面位置の縦断面図である。   A compression damping force D that compresses the damping device 1 in the axial direction of the device acts on both ends of the damping device 1 in the neutral state, so that the axial length of the damping device 1 is equal to the operating displacement u from b in the neutral state. Decreases to b + u (u <0). FIG. 18 shows a state where the axial length is reduced to b + u (hereinafter referred to as “axial length shortening state”). The operating displacement u in the direction in which the damping device 1 is shortened is negative (u> 0). That is, the axial length shortened state of the attenuation device 1 corresponds to the above-described state during backward movement. FIG. 18 is a longitudinal sectional view at the same sectional position as FIG.

図18に示すように、減衰装置1の軸長が中立状態でのbから軸長短縮状態でのb+uに減少することで、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部は、作動変位の方向に摺動機構9における摺動をともなって相対移動し、凸型摺動部7に対して第2継手部6側(図18における左側)の空洞19bの容積は減少するとともにその反対側となる第1継手部5側(図18における右側)の空洞19aの容積は増加する。また、各摺動体機構50の摺動体機構高さが増加することから、摺動機構9の周りの外側ロッド22との間における隙間24は狭くなる。   As shown in FIG. 18, the axial length of the damping device 1 is reduced from b in the neutral state to b + u in the shortened axial length state, so that the central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion are in the direction of the operating displacement. In addition, the volume of the cavity 19b on the second joint portion 6 side (left side in FIG. 18) decreases with respect to the convex sliding portion 7 and is on the opposite side. The volume of the cavity 19a on the first joint portion 5 side (the right side in FIG. 18) increases. Moreover, since the sliding body mechanism height of each sliding body mechanism 50 increases, the clearance gap 24 between the outer rods 22 around the sliding mechanism 9 becomes narrow.

図19は、圧縮の減衰力Dにより軸長がb+u(u<0)に縮んだ状態(軸長短縮状態)における装置軸方向視の断面図(横断面図)である。なお、図19は、図17と同様の断面位置の横断面図である。図19に示すように、軸長短縮状態では、凸型摺動体30および凹型摺動体40の後方用摺動面である外側摺動面34,44同士だけが接触し、前方用摺動面である中央摺動面35,45同士は接触しない。また、軸長伸長状態の場合と同様に、各摺動体機構50の摺動機構高さはh+vに増加し、摺動体移動径方向についての摺動機構9の直径は2r+2vに増加し、摺動機構9の周方向に隣り合う凹型摺動体40間の境界においては摺動機構9の周方向に対する接線方向に式(2)で表される隙間δが生じる。   FIG. 19 is a cross-sectional view (transverse cross-sectional view) as viewed in the apparatus axial direction in a state where the axial length is reduced to b + u (u <0) by the compression damping force D (axial length shortened state). FIG. 19 is a cross-sectional view of the same cross-sectional position as FIG. As shown in FIG. 19, in the shortened axial length state, only the outer sliding surfaces 34 and 44 that are the rear sliding surfaces of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 are in contact with each other, Some central sliding surfaces 35 and 45 do not contact each other. As in the case of the axial length extension state, the sliding mechanism height of each sliding body mechanism 50 increases to h + v, and the diameter of the sliding mechanism 9 in the sliding body moving radial direction increases to 2r + 2v. At the boundary between the concave slide bodies 40 adjacent to each other in the circumferential direction of the mechanism 9, a gap δ represented by the formula (2) is generated in the tangential direction with respect to the circumferential direction of the sliding mechanism 9.

次に、図20を用いて、一組の摺動体機構50に作用する圧縮力Vと付勢ワイヤ10に発生する張力Tとの関係について説明する。なお、図20においては下側に位置する凸型摺動体30と凹型摺動体40の組合せ(摺動体機構50)に着目している。また、図20では便宜上、構成の一部および断面を表すハッチングを省略している。   Next, the relationship between the compression force V acting on the pair of sliding body mechanisms 50 and the tension T generated on the urging wire 10 will be described with reference to FIG. In FIG. 20, attention is focused on the combination of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 located on the lower side (sliding body mechanism 50). In FIG. 20, a part of the configuration and hatching representing a cross section are omitted for convenience.

図20(a)は、作動変位uが正の値(u>0)で前方用摺動面同士が接触する場合、つまり軸長伸長状態の場合(前方移動時)の圧縮力の作用位置を示す。実際に凸型摺動体30に作用する圧縮力は分布力であるが、ここでは圧縮力を前方用摺動面である1箇所の中央摺動面35に対応する1個の(1つのベクトルで表される)集中力Vとして考える。摺動機構高さの増加はvとし、張力をTとする。付勢ワイヤ10と凹型摺動体40との接触部の摩擦と、付勢ワイヤ10の巻き角度の影響を無視すると、圧縮力Vと張力Tとの関係は次式(3)で表される。   FIG. 20 (a) shows the position where the compression force is applied when the operating displacement u is a positive value (u> 0) and the front sliding surfaces are in contact with each other, that is, when the shaft length is extended (when moving forward). Show. Actually, the compressive force acting on the convex sliding body 30 is a distributed force, but here, the compressive force is expressed by one (one vector) corresponding to one central sliding surface 35 which is a front sliding surface. Think of it as concentration V. The increase in the height of the sliding mechanism is v, and the tension is T. When the friction of the contact portion between the urging wire 10 and the concave slide body 40 and the influence of the winding angle of the urging wire 10 are ignored, the relationship between the compression force V and the tension T is expressed by the following equation (3).

付勢ワイヤ10の応力度を次式(4)で表す。
σ=σ+σ ・・・(4)
ここで、σは初期張力で生じる初期応力であり、σは作動変位uおよび摺動機構高さの増加vによって生じた応力とする。付勢ワイヤ10の応力が付勢ワイヤ10の長さ方向に一様と仮定すれば、作動変位uによって生じた付勢ワイヤ10の一周長当たりの伸びΔsは次式(5)で表される。
The degree of stress of the urging wire 10 is expressed by the following equation (4).
σ = σ 0 + σ u (4)
Here, σ 0 is an initial stress generated by the initial tension, and σ u is a stress generated by the operating displacement u and the increase v of the sliding mechanism height. Assuming that the stress of the urging wire 10 is uniform in the length direction of the urging wire 10, the elongation Δs per circumference of the urging wire 10 caused by the operating displacement u is expressed by the following equation (5). .

中立状態での付勢ワイヤ10の一周長sは次式(6)で表される。
=2π(r+(d/2)) ・・・(6)
式(5)と式(6)より、応力度σは次式(7)で表される。
The circumferential length s 0 of the urging wire 10 in the neutral state is expressed by the following equation (6).
s 0 = 2π (r + (d / 2)) (6)
From the equations (5) and (6), the stress degree σ u is expressed by the following equation (7).

式(7)において、Eは付勢ワイヤ10のヤング係数である。付勢ワイヤ10の断面積と巻き数をそれぞれAとnとすると、付勢ワイヤ10の張力の合計ΣTは次式(8)で表される。   In Equation (7), E is the Young's modulus of the urging wire 10. When the sectional area and the number of windings of the urging wire 10 are respectively A and n, the total tension ΣT of the urging wire 10 is expressed by the following equation (8).

式(8)を式(3)に代入すると次式(9)を得る。   Substituting equation (8) into equation (3) yields equation (9) below.

図20(b)は、作動変位uが負の値(u<0)で後方用摺動面同士が接触する場合、つまり軸長短縮状態の場合(後方移動時)の圧縮力の作用位置を示す。実際に凸型摺動体30に作用する圧縮力は分布力であるが、ここでは後方用摺動面である2箇所の外側摺動面34に対応する2個の(2つのベクトルで表される)集中力V/2に分かれて作用すると考える。図20(b)に示す場合も、圧縮力Vは式(9)で表される。   FIG. 20B shows the position where the compression force is applied when the operating displacement u is a negative value (u <0) and the sliding surfaces for back contact with each other, that is, when the axial length is shortened (backward movement). Show. Actually, the compressive force acting on the convex sliding body 30 is a distributed force, but here, it is expressed by two (two vectors) corresponding to the two outer sliding surfaces 34 which are the rear sliding surfaces. ) I think that it works by dividing into concentration power V / 2. Also in the case shown in FIG. 20B, the compressive force V is expressed by Expression (9).

図21に、図16および図17で示した軸長伸長状態(u>0の状態)において、凸型摺動体30と凹型摺動体40に作用する力を示す。図21(a)、(b)は、それぞれ作動速度du/dtが正(du/dt>0)と負(du/dt<0)の場合を示す。圧縮力Vは図20に示した凸型摺動体30に作用する圧縮力Vである。凸型摺動体30に作用する力Hは支持材14から受ける反力である。反力Hは、支持材14を経由して中央ロッド11に伝達され、減衰力Dの一部となる。減衰装置1は、4組の摺動体機構50を備えるので、減衰力Dは次式(10)で表される。
D=4H ・・・(10)
FIG. 21 shows forces acting on the convex slide body 30 and the concave slide body 40 in the axial length extended state (the state of u> 0) shown in FIGS. 16 and 17. FIGS. 21A and 21B show cases where the operating speed du / dt is positive (du / dt> 0) and negative (du / dt <0), respectively. The compressive force V is the compressive force V acting on the convex slide body 30 shown in FIG. The force H acting on the convex sliding body 30 is a reaction force received from the support material 14. The reaction force H is transmitted to the central rod 11 via the support member 14 and becomes a part of the damping force D. Since the damping device 1 includes four sets of sliding body mechanisms 50, the damping force D is expressed by the following equation (10).
D = 4H (10)

凸型摺動体30の前方用摺動面である中央摺動面35には、摺動面に平行に摩擦力Fが作用し、摺動面に垂直に抗力Pが作用すると考えられる。凹型摺動体40の前方用摺動面である中央摺動面45にも同様に摩擦力Fと抗力Pが作用する。凹型摺動体40の付勢ワイヤ10と接する部分には、付勢ワイヤ10による力が作用する。図21では凹型摺動体40に作用するこれらの付勢ワイヤ10による力を「ワイヤ作用力」と表現している。   It is considered that the frictional force F acts on the central sliding surface 35 that is the front sliding surface of the convex sliding body 30 in parallel with the sliding surface, and the drag P acts on the sliding surface perpendicularly. Similarly, the frictional force F and the drag force P also act on the central sliding surface 45 that is the front sliding surface of the concave slide body 40. The force of the urging wire 10 acts on the portion of the concave slide body 40 that contacts the urging wire 10. In FIG. 21, the force generated by these urging wires 10 acting on the concave slide body 40 is expressed as “wire acting force”.

凹型摺動体40はその長手方向の両側がローラ21によって作動方向に支持されているので、作動速度du/dtが正(du/dt>0)の場合、つまり前方に移動している状態では、図21(a)に示すように、第1継手部5側(図において右側)のローラ21(21a)部分で反力Hが作用する。反力Hは、端部支持板16、外側ロッド22、中間部支持板17を経由して連結材25に伝達され、減衰力Dの一部となる。一方、作動速度du/dtが負(du/dt<0)の場合、つまり後方に移動している状態では、図21(b)に示すように、第2継手部6側(図において左側)のローラ21(21b)部分で反力Hが作用する。反力Hは、中間部支持板17を経由して連結材25に伝達され、減衰力Dの一部となる。減衰力Dと反力Hの関係は式(10)で表される。   Since the concave slide body 40 is supported by the roller 21 in the operation direction on both sides in the longitudinal direction, when the operation speed du / dt is positive (du / dt> 0), that is, in a state of moving forward, As shown in FIG. 21A, a reaction force H acts on the roller 21 (21a) portion on the first joint portion 5 side (right side in the drawing). The reaction force H is transmitted to the connecting member 25 via the end support plate 16, the outer rod 22, and the intermediate support plate 17 and becomes a part of the damping force D. On the other hand, when the operation speed du / dt is negative (du / dt <0), that is, in a state of moving backward, as shown in FIG. 21B, the second joint portion 6 side (left side in the figure) The reaction force H acts on the roller 21 (21b) portion. The reaction force H is transmitted to the connecting member 25 via the intermediate support plate 17 and becomes a part of the damping force D. The relationship between the damping force D and the reaction force H is expressed by equation (10).

凸型摺動体30および凹型摺動体40の前方用摺動面である中央摺動面35,45に作用する摩擦力Fと垂直抗力Pの関係は、クーロン摩擦の法則より次式(11)で表される。
F=μP ・・・(11)
ここで、μは摺動面の動摩擦係数である。
The relationship between the frictional force F and the normal force P acting on the central sliding surfaces 35 and 45 that are the forward sliding surfaces of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 is expressed by the following equation (11) from the law of Coulomb friction. expressed.
F = μP (11)
Here, μ is a dynamic friction coefficient of the sliding surface.

図21(a)の作動速度du/dtが正(du/dt>0)の場合は、反力Hの方向と圧縮力Vの方向における凸型摺動体30の力のつり合いは次式(12)で表される。   When the operation speed du / dt in FIG. 21A is positive (du / dt> 0), the balance of the force of the convex sliding body 30 in the direction of the reaction force H and the direction of the compression force V is expressed by the following equation (12 ).

式(12)において、jは反力Hの方向(作動方向)と摺動面とのなす角度である。式(9)、式(10)、式(11)、式(12)を減衰力Dについて解くと次式(13)を得る。   In Expression (12), j is an angle formed by the direction of the reaction force H (operation direction) and the sliding surface. When the equations (9), (10), (11), and (12) are solved for the damping force D, the following equation (13) is obtained.

式(13)において、λは次式(14)で定める運動抵抗係数とする。なお、式(14)におけるuドットは、作動速度du/dtを表す。   In the equation (13), λ is a motion resistance coefficient defined by the following equation (14). In addition, u dot in Formula (14) represents operating speed du / dt.

図21(b)の作動速度du/dtが負(du/dt<0)の場合は、反力Hの方向と圧縮力Vの方向における凸型摺動体30の力のつり合いは次式(15)で表される。   When the operation speed du / dt in FIG. 21B is negative (du / dt <0), the balance of the force of the convex sliding body 30 in the direction of the reaction force H and the direction of the compression force V is expressed by the following equation (15 ).

式(9)、式(10)、式(11)、式(15)を減衰力Dについて解くと式(13)を得る。ただし、運動抵抗係数λは次式(16)とする。   When Expression (9), Expression (10), Expression (11), and Expression (15) are solved for the damping force D, Expression (13) is obtained. However, the motion resistance coefficient λ is represented by the following equation (16).

図16に示す引張りの減衰力Dの向きを正(D>0)と定義すると、作動変位uが正で作動速度du/dtが負の場合は、減衰力Dの方向は図16に示す向きと逆となり、減衰力Dは負(D<0)となる。よって、式(16)に示すように、作動変位uが正で作動速度du/dtが負の場合は、運動抵抗係数λは負となる。また、勾配iは動摩擦係数μより小さく設定する。   When the direction of the tensile damping force D shown in FIG. 16 is defined as positive (D> 0), when the operating displacement u is positive and the operating speed du / dt is negative, the direction of the damping force D is the direction shown in FIG. And the damping force D is negative (D <0). Therefore, as shown in Expression (16), when the operation displacement u is positive and the operation speed du / dt is negative, the motion resistance coefficient λ is negative. The gradient i is set smaller than the dynamic friction coefficient μ.

図18および図19で示すように凸型摺動体30と凹型摺動体40とが後方用摺動面である外側摺動面34,44同士で接触する場合も、減衰力Dは式(13)で表される。ただし、運動抵抗係数λは次式(17)とする。   As shown in FIGS. 18 and 19, also when the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 are in contact with each other on the outer sliding surfaces 34 and 44, which are rear sliding surfaces, the damping force D is expressed by the equation (13). It is represented by However, the motion resistance coefficient λ is given by the following equation (17).

図22は、付勢ワイヤ10としてのニッケル・チタン系超弾性合金ワイヤの応力度−ひずみ曲線の一例である。図22に示すグラフにおいて、横軸はひずみとしての伸び(Strain(%))を示し、縦軸は引張力(Tensile force(kgf))を示す。付勢ワイヤ10の直径はd=0.475mm、断面積はA=0.177mm、ヤング係数はE=40700N/mmである。温度はt=20℃である。 FIG. 22 is an example of a stress-strain curve of a nickel-titanium superelastic alloy wire as the urging wire 10. In the graph shown in FIG. 22, the horizontal axis represents elongation as strain (Strain (%)), and the vertical axis represents tensile force (Tensile force (kgf)). The diameter of the biasing wire 10 d = 0.475 mm, cross-sectional area A = 0.177 mm 2, Young's modulus is E = 40700N / mm 2. The temperature is t = 20 ° C.

図22において、経路O→Y→Z→Sは、付勢ワイヤ10に作用させる引張力を増加させる応力・ひずみの負荷経路(載荷経路)を示し、経路S→T→R→Oは、付勢ワイヤ10に作用させる引張力を減少させる除荷経路を示す。原点Oは負荷前の(負荷がゼロの)付勢ワイヤ10の応力・ひずみを表し、点Sは除荷を開始する復帰開始点である。通常、経路OYが弾性域と呼ばれ、経路YSは超弾性域(または擬弾性域)と呼ばれる。   In FIG. 22, a path O → Y → Z → S indicates a stress / strain load path (loading path) that increases the tensile force applied to the urging wire 10, and a path S → T → R → O indicates The unloading path | route which reduces the tension | tensile_strength which acts on the force wire 10 is shown. The origin O represents the stress / strain of the urging wire 10 before the load (the load is zero), and the point S is a return start point at which unloading is started. Usually, the path OY is called an elastic region, and the path YS is called a superelastic region (or pseudoelastic region).

負荷経路Y→Sでは、付勢ワイヤ10の材料の結晶にマルテンサイト変態が生じ、応力が一定となる区間が現れる。この応力一定区間の応力と区間の終点(S側)をそれぞれ降伏応力σyと変態終了点Zと呼ぶ。点Yは降伏点と呼ばれるが、図では降伏点Yは明瞭でない。除荷経路S→T→Rでは結晶の逆変態が生じて、載荷経路Y→Sで生じたひずみが回復する。除荷経路R→Oでは弾性が回復し、負荷が無くなれば応力・ひずみは負荷前の状態に戻る。説明の都合から、除荷経路STROの点Tと点Rをそれぞれ復帰中間点と弾性回復点と呼ぶ。 In the load path Y → S, a martensitic transformation occurs in the crystal of the material of the biasing wire 10 and a section where the stress becomes constant appears. The stress in the constant stress section and the end point (S side) of the section are called the yield stress σ y and the transformation end point Z, respectively. Point Y is called the yield point, but the yield point Y is not clear in the figure. In the unloading path S → T → R, reverse transformation of the crystal occurs, and the strain generated in the loading path Y → S is recovered. In the unloading path R → O, the elasticity is restored, and when there is no load, the stress / strain returns to the state before the load. For convenience of explanation, points T and R on the unloading route STRO are called a return intermediate point and an elastic recovery point, respectively.

復帰開始時の応力・ひずみが経路OYの直線部にあれば、除荷経路は経路OYの直線部に一致する。図22に示すグラフのように復帰開始時の(復帰開始点Sでの)ひずみεが変態終了点Zのひずみεを超える場合は、除荷経路R→Oは載荷経路O→Yと異なる。復帰開始時のひずみεが変態終了点Zのひずみεzを超えない場合、すなわち、復帰開始点Sが載荷経路YZ上に位置する場合は、弾性回復点Rは載荷経路O→Y上にあり、除荷経路R→Oは載荷経路O→Yと部分的に重なると考えて良い。また、この除荷経路R→Oと載荷経路O→Yとの部分的な重なりは、地震時の高々数百回の負荷と除荷の繰り返しにおいて、維持されると考えて良い。以上が超弾性合金ワイヤの応力とひずみの原点復帰特性である。実用上は最大ひずみが4%未満であれば載荷・除荷の繰り返しに対して原点へのひずみの復帰を期待できる。 If the stress / strain at the start of return is in the straight line portion of the path OY, the unloading path coincides with the straight line portion of the path OY. When the strain ε s at the start of return (at the return start point S) exceeds the strain ε z at the transformation end point Z as shown in the graph of FIG. 22, the unloading route R → O is changed to the loading route O → Y. Different. When the strain ε s at the start of return does not exceed the strain ε z of the transformation end point Z, that is, when the return start point S is located on the loading path YZ, the elastic recovery point R is on the loading path O → Y. Yes, it can be considered that the unloading route R → O partially overlaps the loading route O → Y. Further, it may be considered that the partial overlap between the unloading route R → O and the loading route O → Y is maintained at the time of repeated loading and unloading several hundred times at the time of the earthquake. The above is the origin return characteristics of the stress and strain of the superelastic alloy wire. In practice, if the maximum strain is less than 4%, it is expected that the strain returns to the origin with repeated loading and unloading.

図23は、付勢ワイヤ10としてのニッケル・チタン系超弾性合金ワイヤの応力度σ(N/mm)とひずみε(%)の関係を理想化した計算モデルである。図23に示すグラフにおいて、原点O、降伏点Y、復帰開始点S、復帰中間点T、弾性回復点R、変態終了点Zは、図22の同符号の点に対応する。ただし、図23に示す例では、復帰開始点Sでのひずみεの大きさは変態終了点Zでのひずみεの大きさよりも小さいとする。 FIG. 23 is a calculation model in which the relationship between the stress degree σ (N / mm 2 ) and the strain ε (%) of the nickel-titanium superelastic alloy wire as the urging wire 10 is idealized. In the graph shown in FIG. 23, the origin O, the yield point Y, the return start point S, the return intermediate point T, the elastic recovery point R, and the transformation end point Z correspond to the points with the same symbols in FIG. However, in the example shown in FIG. 23, it is assumed that the magnitude of the strain ε s at the return start point S is smaller than the magnitude of the strain ε z at the transformation end point Z.

図23に示すように、ひずみが降伏ひずみ(降伏点Yでのひずみ)ε以下であれば、負荷と除荷にかかわらずに応力度σとひずみεは正比例関係を表す経路OY上にある。経路OYの傾きはヤング係数Eである。ひずみが降伏ひずみεを超えると、マルテンサイト変態が生じて、応力度σとひずみεは経路YS上を通る。ひずみεが変態終了点Zでのひずみεを超えない範囲で除荷を行うと、ひずみεは経路STRを経由して弾性回復点Rに到達し、付勢ワイヤ10は弾性を回復する。さらに除荷を行うと、経路ROを通り、付勢ワイヤ10の応力度σとひずみεは原点Oに復帰する。経路TSは経路OYと平行で、経路TRは経路YSと平行とする。 As shown in FIG. 23, if the strain is equal to or less than the yield strain (strain at the yield point Y) ε y , the stress degree σ and the strain ε are on the path OY representing the direct proportionality regardless of the load and unloading. . The slope of the path OY is a Young's modulus E. When the strain exceeds the yield strain ε y , martensitic transformation occurs, and the stress degree σ and the strain ε pass on the path YS. When unloading is performed in a range where the strain ε does not exceed the strain ε z at the transformation end point Z, the strain ε reaches the elastic recovery point R via the path STR, and the urging wire 10 recovers elasticity. When unloading is further performed, the stress degree σ and the strain ε of the urging wire 10 return to the origin O through the route RO. The route TS is parallel to the route OY, and the route TR is parallel to the route YS.

図23に示す計算モデルを用いて、減衰装置1の作動変位uと減衰力Dの関係を説明する。付勢ワイヤ10が降伏点Yに到達したときの減衰装置1の作動変位(降伏作動変位)をuとすると、付勢ワイヤ10の降伏応力度σと降伏作動変位uの関係は上記式(7)より次式(18)で表される。 The relationship between the operating displacement u of the damping device 1 and the damping force D will be described using the calculation model shown in FIG. When energized wire 10 actuated displacement of the damping device 1 upon reaching the yield point Y (the yield actuation displacement) and u y, the relationship of the yield stress of sigma y and the yield actuation displacement u y of the biasing wire 10 is above It represents with following Formula (18) from Formula (7).

式(18)において、降伏作動変位uは正とする。式(18)を式(13)に代入し、減衰力D、作動変位u、初期応力度σをそれぞれ付勢ワイヤ10の張力の合力(nAσ)、降伏作動変位u、降伏応力度σで無次元化すると、次式(19)の減衰力Dと作動変位uの関係を得る。 In equation (18), the yield actuation displacement u y is positive. Substituting equation (18) into equation (13), the damping force D, the operating displacement u, and the initial stress degree σ 0 are the resultant tension of the biasing wire 10 (nAσ y ), the yield operating displacement u y , and the yield stress degree, respectively. When dimensionless with σ y , the relationship between the damping force D and the actuation displacement u in the following equation (19) is obtained.

図24は、式(19)で示される作動変位と減衰力の関係の一例である。図24のグラフに示すように、作動変位uが降伏作動変位uよりも小さければ、つまりu/uの絶対値が1よりも小さければ、作動変位(Displacement)の増分に比例して減衰力(Damping force)は増加することが確認される。 FIG. 24 is an example of the relationship between the operating displacement and the damping force expressed by Equation (19). As shown in the graph of FIG. 24, if the operating displacement u is smaller than the yielding operating displacement u y , that is, if the absolute value of u / u y is smaller than 1, the damping is proportional to the increment of the operating displacement (Displacement). It is confirmed that the Damping force increases.

作動変位uが降伏作動変位uを超え、作動速度が正の場合は、付勢ワイヤ10の応力度σとひずみεは図23の計算モデルにおける経路YZ上にあるので、付勢ワイヤ10の応力度σは降伏応力度σとなる。よって、作動変位uの大きさにかかわらずに式(18)が成立する。よって、作動変位と減衰力の関係は次式(20)で表される。 When the operating displacement u exceeds the yield operating displacement u y and the operating speed is positive, the stress degree σ and strain ε of the biasing wire 10 are on the path YZ in the calculation model of FIG. The stress degree σ becomes the yield stress degree σ y . Therefore, equation (18) is established regardless of the magnitude of the operating displacement u. Therefore, the relationship between the operating displacement and the damping force is expressed by the following equation (20).

復帰開始点Sと復帰中間点Tの作動変位をそれぞれuとuとすると、図23の計算モデルにおける経路TSの傾きは経路OYの傾きと等しい。作動変位が正で作動速度が負の場合に限ると、作動変位と減衰力の関係は次式(21)で表される。 If the operating displacements of the return start point S and the return intermediate point T are u s and u t , respectively, the slope of the path TS in the calculation model of FIG. 23 is equal to the slope of the path OY. Only when the operating displacement is positive and the operating speed is negative, the relationship between the operating displacement and the damping force is expressed by the following equation (21).

弾性回復点Rの付勢ワイヤ10の回復応力度をσとし、このときの作動変位をuとすると、上記式(18)より次式(22)が成り立つ。 The recovery stress of the biasing wire 10 elastic recovery point R and sigma r, when the operating displacement of the time and u r, the following equation from the equation (18) (22) holds.

作動変位が正で作動速度が負となり、付勢ワイヤ10の応力度σとひずみεが図23の計算モデルにおける経路RT上にあるときは、作動変位にかかわらず式(22)が成り立つので、作動変位と減衰力の関係は次式(23)で表される。   When the operating displacement is positive and the operating speed is negative, and the stress degree σ and strain ε of the urging wire 10 are on the path RT in the calculation model of FIG. 23, the equation (22) holds regardless of the operating displacement. The relationship between the operating displacement and the damping force is expressed by the following equation (23).

作動変位が正で作動速度が負であり、付勢ワイヤ10の応力度σとひずみεが図23の計算モデルにおける経路OR上にあるときは、上記式(19)が成り立つので、作動変位と減衰力の関係は次式(24)で表される。   When the operating displacement is positive and the operating speed is negative, and the stress degree σ and strain ε of the urging wire 10 are on the path OR in the calculation model of FIG. 23, the above equation (19) is established. The relationship of the damping force is expressed by the following equation (24).

図25に、作動変位uが降伏作動変位uを超える場合の作動変位と減衰力の関係を式(19)〜式(24)で試算した結果の一例を示す。図25中の点O,点Y、点S、点T、点Rは、それぞれ図23の計算モデルにおける同符号の各点と対応している。 FIG. 25 shows an example of a result of trial calculation of the relationship between the operation displacement and the damping force when the operation displacement u exceeds the yield operation displacement u y using Equations (19) to (24). A point O, a point Y, a point S, a point T, and a point R in FIG. 25 respectively correspond to the points with the same sign in the calculation model of FIG.

図25のグラフから確認できるように、作動変位uが降伏作動変位uを超える領域、つまりu/uの絶対値が1を超える領域においては、減衰力が略一定の値となっている。このように、減衰装置1によれば、付勢ワイヤ10の応力とひずみの復帰特性を利用することにより、降伏作動変位uを超える作動変位の領域では、減衰力を制限することができる。 As can be confirmed from the graph of FIG. 25, in the region where the operating displacement u exceeds the yielding operating displacement u y , that is, the region where the absolute value of u / u y exceeds 1, the damping force is a substantially constant value. . Thus, according to the damping device 1, the damping force can be limited in the region of the operating displacement exceeding the yield operating displacement u y by utilizing the stress and strain recovery characteristics of the urging wire 10.

図26は、式(18)で示される降伏作動変位uを、凹型摺動体40の外側曲面41の曲率半径、つまり摺動機構9の半径rと、摺動面の勾配iをパラメータとして試算した結果の一例を示す。図26には、勾配がi=0.01の場合と、i=0.02の場合と、i=0.03の場合のグラフを示す。 FIG. 26 is a trial calculation of the yield actuation displacement u y shown by the equation (18) using the radius of curvature of the outer curved surface 41 of the concave slide body 40, that is, the radius r of the sliding mechanism 9 and the gradient i of the sliding surface as parameters. An example of the results is shown. FIG. 26 shows graphs when the gradient is i = 0.01, i = 0.02, and i = 0.03.

図26のグラフより、摺動機構9の半径rと勾配iを調整することによって、100〜600mm程度の範囲で降伏作動変位uを設定できることが確認される。図22と図26より、降伏作動変位uの2倍程度を限界作動変位とすれば、200〜1000mm程度の範囲で限界作動変位が可能となる。これより、減衰装置1は、多径間橋梁や長大橋などの大変位が予想される構造物の地震動対策としても有効であると考えられる。 From the graph of FIG. 26, it is confirmed that the yield operation displacement u y can be set in the range of about 100 to 600 mm by adjusting the radius r and the gradient i of the sliding mechanism 9. From FIG. 22 and FIG. 26, if two times the yield actuation displacement u y and limit operating displacement, it is possible to limit operating displacement range of about 200 to 1000 mm. Accordingly, it is considered that the damping device 1 is effective as a countermeasure against seismic motion of structures such as multi-span bridges and long-span bridges where large displacement is expected.

続いて、本実施形態の減衰装置1を構成する各部材の寸法と材質について説明する。凸型摺動体30および凹型摺動体40は、いずれか一方を硬質材により構成し他方を軟質材により構成することが好ましい。ここで、硬質材としては、例えば、S45C等の炭素鋼、SUS304等のステンレス鋼、SACM645等の窒化鋼等を用いることができる。また、硬質材の摺動面は、熱処理や窒化処理により摩耗特性を向上させることが望ましい。軟質材としては、例えば、CAC304等の高力黄銅、フッ素樹脂等を用いることができる。また、軟質材としては、黒鉛等を固体潤滑剤として含有する青銅系材料、黒鉛やフッ素樹脂などを図11に示す潤滑剤埋設部38のように固体潤滑剤として埋め込んだ高力黄銅、フッ素樹脂やシリコンを含有した合成樹脂などを用いるのが良い。軟質材の摩耗を硬質材のそれより多くして摺動面の焼き付きを防止するため、軟質材と硬質材は摩耗量で有意な差があれば良いので、凸型摺動体30および凹型摺動体40の材料としては上記にかかわらず他の材料を用いても良い。また、凸型摺動体30および凹型摺動体40の材料にかかわらず、互いに摺接する中央摺動面35の表面と中央摺動面45の表面とを硬質材と軟質材との組合せにし、互いに摺接する外側摺動面34の表面と外側摺動面44の表面とを硬質材と軟質材との組合せにしても良い。具体的には、ステンレス鋼板などを硬質材として、フッ素樹脂板や固体潤滑剤を含有する銅系合金などを軟質材として、それぞれ摺動面に接着しても良い。   Then, the dimension and material of each member which comprise the damping device 1 of this embodiment are demonstrated. It is preferable that one of the convex slide body 30 and the concave slide body 40 is made of a hard material and the other is made of a soft material. Here, as the hard material, for example, carbon steel such as S45C, stainless steel such as SUS304, nitride steel such as SACM645 can be used. Further, it is desirable that the sliding surface of the hard material is improved in wear characteristics by heat treatment or nitriding treatment. As the soft material, for example, high-strength brass such as CAC304, fluorine resin, or the like can be used. Further, as the soft material, bronze-based material containing graphite or the like as a solid lubricant, high-strength brass or fluorine resin in which graphite or fluorine resin or the like is embedded as a solid lubricant like the lubricant embedded portion 38 shown in FIG. Or a synthetic resin containing silicon may be used. In order to increase the wear of the soft material more than that of the hard material and prevent seizure of the sliding surface, the soft material and the hard material need only have a significant difference in the amount of wear. Therefore, the convex slide body 30 and the concave slide body As the material of 40, other materials may be used regardless of the above. Regardless of the material of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40, the surface of the central sliding surface 35 and the surface of the central sliding surface 45 that are in sliding contact with each other are combined with a hard material and a soft material so that they slide on each other. The surface of the outer sliding surface 34 in contact with the surface of the outer sliding surface 44 may be a combination of a hard material and a soft material. Specifically, a stainless steel plate or the like may be used as a hard material, and a fluororesin plate or a copper-based alloy containing a solid lubricant may be used as a soft material to adhere to the sliding surfaces.

中央ロッド11、支持材14、端部支持板16、中間部支持板17、および連結材25は、例えばS45C等の炭素鋼で構成することができる。これらの部材について軽量化を施す場合は、これらの部材の材料として、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、炭素繊維補強樹脂等の複合材料等を用いることも可能である。   The center rod 11, the support member 14, the end support plate 16, the intermediate support plate 17, and the connecting member 25 can be made of carbon steel such as S45C, for example. When reducing the weight of these members, for example, a composite material such as an aluminum alloy, a magnesium alloy, a carbon fiber reinforced resin, or the like can be used as the material of these members.

また、凸型摺動体30が固定される支持材14については、天然ゴム、ポリウレタンゴム、シリコンゴムなどの粘弾性体で支持材14を形成することで、支持材14の弾性変形を利用して、支持材14を付勢手段の一部としても良い。この場合、減衰装置1は、摺動機構9の外周面9aに沿って設けられる付勢ワイヤ10に加え、凸型摺動体30を支持する支持材14によって構成される摺動体支持部13を、摺動部押圧方向に摺動機構9を付勢する付勢手段(第2の付勢手段)として有することになる。このような構成によれば、摺動機構9に付勢力を付与するための構成に関し、さらに広範囲なばね定数に対応することが可能となる。   Further, the support material 14 to which the convex slide body 30 is fixed is formed by using the elastic deformation of the support material 14 by forming the support material 14 with a viscoelastic material such as natural rubber, polyurethane rubber, or silicon rubber. The support member 14 may be a part of the urging means. In this case, the damping device 1 includes the sliding body support portion 13 constituted by the support material 14 that supports the convex sliding body 30 in addition to the urging wire 10 provided along the outer peripheral surface 9a of the sliding mechanism 9. The urging means (second urging means) for urging the sliding mechanism 9 in the sliding portion pressing direction is provided. According to such a configuration, it is possible to deal with a wider range of spring constants with respect to the configuration for applying the urging force to the sliding mechanism 9.

付勢ワイヤ10としては、ニッケル・チタン系の超弾性合金ワイヤを使用することができる。超弾性合金ワイヤとしては、図23に示すような復帰特性を有する材料が望ましいが、原点復帰特性を有すれば復帰経路は図23に示す経路STROに限らないので、ニッケル・チタン系以外の超弾性合金ワイヤも使用することができる。付勢ワイヤ10の使用を弾性域に限る場合は、ピアノ鋼線、炭素繊維、化学繊維などを付勢ワイヤ10として用いることができる。   As the urging wire 10, a nickel / titanium superelastic alloy wire can be used. As the superelastic alloy wire, a material having a return characteristic as shown in FIG. 23 is desirable, but if it has an origin return characteristic, the return path is not limited to the path STRO shown in FIG. Elastic alloy wires can also be used. When the use of the urging wire 10 is limited to the elastic region, a piano steel wire, carbon fiber, chemical fiber, or the like can be used as the urging wire 10.

ローラ21としては、高クロム鋼材などが利用できる。ローラ21とリテーナ20を一体化して摺動板として構成する場合は、固体潤滑剤を分散させた青銅系摺動材やフッ素樹脂などを利用することができる。リテーナ20としては、シリコン系やフッ素系のスポンジゴムなどを使用することができる。リテーナ20に圧力が作用する場合は、リテーナ20は、ばね鋼や合成樹脂を用いた薄板構造として構成するか、あるいはローラ21と一体となった摺動板として構成することが望ましい。   As the roller 21, a high chromium steel material or the like can be used. When the roller 21 and the retainer 20 are integrated to form a sliding plate, a bronze sliding material or a fluororesin in which a solid lubricant is dispersed can be used. As the retainer 20, silicon-based or fluorine-based sponge rubber or the like can be used. When pressure acts on the retainer 20, the retainer 20 is preferably configured as a thin plate structure using spring steel or synthetic resin, or as a sliding plate integrated with the roller 21.

以上説明した本実施形態に係る減衰装置1によれば、簡単な構造で、構造物の振動の周期の長短に依存することなく、小振幅から大振幅まで振動エネルギーの吸収を効率的に行うことができ、高い実用性、汎用性を得ることができるとともに、製造費用の低減および軽量化を図ることができ、ばね定数を容易に調整することができ、しかも作動変位に応じて減衰力の最大値を制限することができる。   According to the damping device 1 according to the present embodiment described above, the vibration energy can be efficiently absorbed from a small amplitude to a large amplitude with a simple structure and without depending on the length of the vibration period of the structure. It is possible to obtain high practicality and versatility, reduce manufacturing costs and reduce weight, easily adjust the spring constant, and maximize the damping force according to the operating displacement. The value can be limited.

例えば、構造物として超高層ビルが対象とされる場合、風による振動のように比較的振幅の小さい振動や、長周期地震動のように比較的振幅の大きい振動等のタイプの異なる振動に対応する必要がある。このような場合、本実施形態の減衰装置1によれば、小振幅から大振幅まで広い範囲の振動に対応することができるので、振動のタイプごとに異なる減衰装置を用いることなく、1種類の減衰装置でタイプの異なる振動に対応することが容易となる。   For example, when a skyscraper is targeted as a structure, it responds to different types of vibration, such as vibration with relatively small amplitude, such as vibration due to wind, and vibration with relatively large amplitude, such as long-period ground motion. There is a need. In such a case, according to the damping device 1 of the present embodiment, it is possible to deal with a wide range of vibrations from a small amplitude to a large amplitude. Therefore, one type of damping device can be used without using a different damping device for each type of vibration. It becomes easy to cope with vibrations of different types with the damping device.

本実施形態の減衰装置1によれば、減衰力が変位の絶対値に比例して増加する構成、すなわち振幅が増加しても等価粘性減衰係数が減少せず、構造物の固有振動モードが長周期化しても等価粘性減衰係数が低下しない構成を実現することが可能となる。本実施形態の減衰装置1においては、2種類の摺動部である凸型摺動部7と凹型摺動部8とは互いの凹凸面でかみ合い、前方移動時には前方用摺動面同士のみが密着し、後方移動時には後方用摺動面同士のみが密着する。組み立てられた凸型摺動体30および凹型摺動体40に相対変位が生じると、摺動面の勾配のために、摺動体機構高さが変化する。   According to the damping device 1 of the present embodiment, the damping force increases in proportion to the absolute value of the displacement, that is, the equivalent viscous damping coefficient does not decrease even if the amplitude increases, and the natural vibration mode of the structure is long. It is possible to realize a configuration in which the equivalent viscous damping coefficient does not decrease even when the period is changed. In the damping device 1 of the present embodiment, the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8 that are two types of sliding portions mesh with each other on the uneven surface, and only the front sliding surfaces are forward when moving forward. The two sliding surfaces are in close contact with each other when moving backward. When relative displacement occurs in the assembled convex slide body 30 and concave slide body 40, the height of the slide body mechanism changes due to the gradient of the sliding surface.

そして、凸型摺動体30と凹型摺動体40からなる摺動体機構50を4組含んで構成された摺動機構9の外周に巻回される付勢ワイヤ10は、摺動体機構高さの変化に比例する圧縮力を摺動面に作用させる。この圧縮力と摺動面の摩擦係数の積に比例する摩擦力が、摺動面に発生する。よって、本実施形態の減衰装置1を構造物本体に装着することによって、構造物の振動を減衰させることができる。また、摺動体機構50を組み込んだ減衰装置1によれば、変位比例摩擦力型の減衰装置を容易に実現することができる。   The biasing wire 10 wound around the outer periphery of the sliding mechanism 9 including four sets of the sliding body mechanisms 50 including the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 has a change in the height of the sliding body mechanism. A compressive force proportional to is applied to the sliding surface. A friction force proportional to the product of the compression force and the friction coefficient of the sliding surface is generated on the sliding surface. Therefore, the vibration of the structure can be attenuated by mounting the damping device 1 of the present embodiment on the structure body. Moreover, according to the damping device 1 incorporating the sliding body mechanism 50, a displacement proportional friction force type damping device can be easily realized.

また、本実施形態の減衰装置1は、軸力部材型の減衰装置であるため、より高い汎用性を得ることができる。具体的には、減衰装置1は、軸方向の寸法の設定等により、一般的な住宅や各種プラントの配管の支持に容易に適用することができる。特に、プラントの配管は一般的な構造物に比べて複雑であるため、本実施形態の減衰装置1が好適に用いられる。また、減衰装置1は、軸方向の両端部の第1継手部5および第2継手部6を構造物側の所定の取付部に連結することにより構造物に装着することができるので、既存の構造物に対しても容易に適用することができる。軸力部材型の減衰装置として構成される減衰装置1は、鉄骨ビルやコンクリートビルをはじめ、木造建築物や免震橋梁等の様々な構造物に適用することができ、高い汎用性を有する。   Moreover, since the damping device 1 of this embodiment is an axial force member type damping device, higher versatility can be obtained. Specifically, the attenuation device 1 can be easily applied to the support of pipes of general houses and various plants by setting axial dimensions and the like. In particular, since the piping of the plant is more complicated than a general structure, the damping device 1 of the present embodiment is preferably used. Further, the damping device 1 can be attached to the structure by connecting the first joint portion 5 and the second joint portion 6 at both ends in the axial direction to a predetermined mounting portion on the structure side. It can be easily applied to structures. The damping device 1 configured as an axial force member type damping device can be applied to various structures such as steel buildings and concrete buildings, wooden buildings, seismic isolation bridges, and the like, and has high versatility.

また、本実施形態の減衰装置1は、摺動機構9を付勢するための構成として、円筒状の外周面9aをなす摺動機構9に対してその外周に巻回される付勢ワイヤ10を備えるものであることから、付勢ワイヤ10として例えば超弾性合金ワイヤを用いる等、容易に既成の部材を採用することができるので、製造費用を抑えることができる。また、摺動機構9を付勢するための構成として索状部材である付勢ワイヤ10を採用することで、摺動機構9を付勢するための構成が減衰装置1において占める重量比を低くすることが容易となり、減衰装置1の軽量化を図ることができる。   Further, the damping device 1 of the present embodiment has a configuration for biasing the sliding mechanism 9, and a biasing wire 10 wound around the outer periphery of the sliding mechanism 9 forming the cylindrical outer peripheral surface 9a. Since, for example, a super elastic alloy wire can be used as the urging wire 10, for example, a ready-made member can be easily adopted, so that manufacturing costs can be reduced. Further, by adopting a biasing wire 10 that is a cord-like member as a configuration for biasing the sliding mechanism 9, the weight ratio of the configuration for biasing the sliding mechanism 9 in the damping device 1 is reduced. This makes it possible to reduce the weight of the attenuation device 1.

また、付勢ワイヤ10によれば、巻き数、直径(線径)、材質等の各要素により、付勢ワイヤ10のばね定数を調整することができる。このため、摺動機構9に付勢力を付与するための構成についてのばね定数を容易に調整することができ、しかも広範囲のばね定数に対応することができる。   Further, according to the urging wire 10, the spring constant of the urging wire 10 can be adjusted by each element such as the number of turns, the diameter (wire diameter), and the material. For this reason, the spring constant about the structure for giving urging | biasing force to the sliding mechanism 9 can be adjusted easily, and it can respond to a wide range spring constant.

また、本実施形態の減衰装置1によれば、作動変位が降伏作動変位を超える作動変位の領域においては、減衰力が略一定の値となることから(図25参照)、付勢ワイヤ10の応力とひずみの原点復帰特性を利用することにより、作動変位に応じて減衰力の最大値を制限することができる。これにより、例えば大規模な海洋性プレート境界型地震等の大地震を想定して比較的大きな作動変位(大振幅)に備える場合であっても、構造物側における減衰装置の取付部の強度設計の困難性を回避することができる。したがって、本実施形態の減衰装置1は、構造物側の取付部における強度の確保が比較的難しい既設の構造物に対しても容易に適用することができ、大振幅への対応が可能となる。   Further, according to the damping device 1 of the present embodiment, since the damping force becomes a substantially constant value in the region of the operating displacement where the operating displacement exceeds the yielding operating displacement (see FIG. 25), the biasing wire 10 By utilizing the origin return characteristics of stress and strain, the maximum value of the damping force can be limited according to the operating displacement. This makes it possible to design the strength of the mounting part of the damping device on the structure side, even when preparing for a relatively large displacement (large amplitude) assuming a large earthquake such as a large-scale oceanic plate boundary earthquake. This difficulty can be avoided. Therefore, the damping device 1 according to the present embodiment can be easily applied to an existing structure in which it is relatively difficult to secure the strength at the attachment portion on the structure side, and can cope with a large amplitude. .

なお、本実施形態の減衰装置1では、摺動機構9の(摺動体機構50の)摺動面は、凸型摺動体30および凹型摺動体40が有する凹凸形状による嵌合部分において所定の傾きを有する斜面として形成されているが、これに限定されるものではない。摺動機構9の摺動面の形状は、摺動する相手方の摺動部に対する中立の位置からの前方または後方への変位量の増加にともなって摺動体機構高さを増大させるような形状であれば、特に限定されない。   In the damping device 1 of the present embodiment, the sliding surface of the sliding mechanism 9 (of the sliding body mechanism 50) has a predetermined inclination at the fitting portion formed by the concave and convex shapes of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40. However, the present invention is not limited to this. The shape of the sliding surface of the sliding mechanism 9 is a shape that increases the height of the sliding body mechanism as the amount of displacement forward or backward from the neutral position with respect to the sliding portion of the other party that slides increases. If there is, it will not be specifically limited.

したがって、摺動機構9の摺動面としては、例えば、本実施形態のように凹凸形状による嵌合部分に形成されるものではなく、前方用および後方用でそれぞれ一つの(一対の)摺動面同士が接触する構成であったり、作動方向および幅方向の少なくともいずれかの方向について湾曲する曲面であったりしてもよい。ただし、本実施形態のように、凸型摺動体30の突部32と凹型摺動体40の溝部42とによる嵌合形状部分により摺動面が形成されることにより、摺動体機構50において作動方向と直角な横断方向(幅方向)の偏心の発生を防止することができ、摺動体同士の互いの摺動面を各摺動体のほぼ全長で接触させることができる。これにより、簡単な構成を容易に実現することができるとともに、摺動体同士の相対的な摺動による動作について高い安定性を容易に得ることができる。   Therefore, the sliding surface of the sliding mechanism 9 is not formed in a fitting portion with an uneven shape as in the present embodiment, for example, but one (a pair) of sliding for the front and the rear. The surfaces may be in contact with each other, or may be curved surfaces that are curved in at least one of the operation direction and the width direction. However, as in the present embodiment, the sliding surface is formed by the fitting-shaped portion formed by the protrusion 32 of the convex sliding body 30 and the groove 42 of the concave sliding body 40, so that the operating direction in the sliding body mechanism 50. The occurrence of eccentricity in the transverse direction (width direction) perpendicular to each other can be prevented, and the sliding surfaces of the sliding bodies can be brought into contact with each other over almost the entire length of each sliding body. Thereby, while being able to implement | achieve a simple structure easily, high stability can be easily acquired about the operation | movement by the relative sliding of sliding bodies.

また、摺動体機構50における凹凸形状は、互いの対向方向で(上下で)逆であってもよい。つまり、中央ロッド11等と一体的に中央軸力伝達部を構成する摺動部が凹型摺動部であり、これに中央軸力伝達部および外側軸力伝達部とは別体として動作する凸型摺動部が嵌合する構成であってもよい。   Moreover, the uneven | corrugated shape in the sliding body mechanism 50 may be reverse in the mutually opposing direction (up and down). In other words, the sliding portion that constitutes the central axial force transmission portion integrally with the central rod 11 or the like is a concave sliding portion, and a convex that operates separately from the central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion. The structure which a type | mold sliding part fits may be sufficient.

また、摺動機構9の摺動面は、本実施形態のように所定の勾配を有する斜面であることにより、力学的な解析が容易となり、減衰装置1について高い実用性、汎用性を容易に得ることができる。なお、摺動機構9の摺動面には、動摩擦係数と静止摩擦係数の差を小さくするために潤滑剤等が塗布されたり、金属同士の癒着防止や腐食防止等のために酸化皮膜やオイル皮膜等が形成されたりする。   Further, since the sliding surface of the sliding mechanism 9 is a slope having a predetermined gradient as in the present embodiment, the mechanical analysis is facilitated, and the high practicality and versatility of the damping device 1 are easily achieved. Can be obtained. The sliding surface of the sliding mechanism 9 is coated with a lubricant or the like to reduce the difference between the dynamic friction coefficient and the static friction coefficient, or an oxide film or oil to prevent adhesion between metals or corrosion. A film or the like may be formed.

また、本実施形態の減衰装置1は、凸型摺動体30および凹型摺動体40からなる摺動体機構50を軸周りに4組備える構成であるが、かかる構成に限定されず、3組以下や5組以上の摺動体機構50を備える構成であってもよい。ここで、例えば、摺動機構9が1組の摺動体機構50のみにより構成される場合は、凸型摺動体30および凹型摺動体40それぞれの相手方に対向する側と反対側の面により、一体的な筒状の外周面(円柱面)が形成されることになる。すなわち、摺動機構9としては、凸型摺動部7および凹型摺動部8の凹凸形状による摺動嵌合部の組合せの数に限らず、凸型摺動体30および凹型摺動体40の組立構造体の外周面として、摺動部同士の摺動方向(作動方向)を筒軸方向とする筒状の外周面を形成する構成のものであればよい。   Further, the damping device 1 of the present embodiment is configured to include four sets of sliding body mechanisms 50 including the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 around the axis. However, the present invention is not limited to this configuration. The structure provided with 5 or more sets of sliding body mechanisms 50 may be sufficient. Here, for example, when the sliding mechanism 9 is configured by only one set of the sliding body mechanism 50, the surface of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40 on the opposite side to the opposite side is integrated. A typical cylindrical outer peripheral surface (cylindrical surface) is formed. That is, the sliding mechanism 9 is not limited to the number of combinations of the sliding fitting portions due to the concave and convex shapes of the convex sliding portion 7 and the concave sliding portion 8, but the assembly of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40. As the outer peripheral surface of the structure, any structure may be used as long as it forms a cylindrical outer peripheral surface in which the sliding direction (operation direction) between the sliding portions is the cylindrical axis direction.

また、本実施形態に係る摺動機構9が備える4組の(4箇所の)摺動体機構50は、軸力の軸周りに90°の等角度範囲で(等角度間隔で)設けられているが、かかる構成に限定されず、各摺動体機構50が軸力の軸周りで互いに異なる角度範囲を占めるように(不等角度間隔で)設けられてもよい。すなわち、軸力の軸周りの複数箇所に摺動体機構50が設けられる構成において、各摺動体機構50が占める角度範囲(摺動体機構50間の角度間隔)は互いに異なっていてもよい。具体的には、例えば、本実施形態のように4組の摺動体機構50を備える構成においては、4組のうちの2組の摺動体機構50がそれぞれ45°の角度範囲を占め、残りの2組の摺動体機構50がそれぞれ135°の角度範囲を占めるように設けられる態様が挙げられる。ただし、本実施形態のように、複数の摺動体機構50が軸力の軸周りに等角度範囲で設けられる構成によれば、各摺動部を構成する摺動体を共通の部品とすることができるので、部品の種類を少なくすることができ、部品の管理を容易にすることができる。また、各摺動部において得られる摩擦力等を軸力の軸周り、つまり摺動機構9の周方向について均等にすることができる。   In addition, the four sets (four places) of the sliding body mechanisms 50 included in the sliding mechanism 9 according to the present embodiment are provided in an equiangular range of 90 ° (at equiangular intervals) around the axis of the axial force. However, the present invention is not limited to such a configuration, and each sliding body mechanism 50 may be provided so as to occupy different angular ranges around the axial force axis (at unequal angular intervals). That is, in the configuration in which the sliding body mechanisms 50 are provided at a plurality of locations around the axis of the axial force, the angle ranges (angular intervals between the sliding body mechanisms 50) occupied by the respective sliding body mechanisms 50 may be different from each other. Specifically, for example, in a configuration including four sets of sliding body mechanisms 50 as in the present embodiment, two of the four sets of sliding body mechanisms 50 each occupy an angle range of 45 °, and the remaining A mode in which the two sets of sliding body mechanisms 50 are provided so as to occupy an angle range of 135 ° can be mentioned. However, according to the configuration in which the plurality of sliding body mechanisms 50 are provided in an equiangular range around the axis of the axial force as in the present embodiment, the sliding bodies constituting each sliding portion can be a common component. Therefore, the types of parts can be reduced and the management of parts can be facilitated. Further, the frictional force and the like obtained in each sliding portion can be made uniform around the axis of the axial force, that is, in the circumferential direction of the sliding mechanism 9.

また、本実施形態の減衰装置1では、摺動機構9に所定の付勢力を付与する付勢手段として摺動機構9の外周面9aに巻回される付勢ワイヤ10が備えられているが、これに限定されるものではない。付勢手段としては、摺動機構9の外周面9aに沿って設けられる構成のものであればよく、例えば、複数の環状のワイヤや、摺動機構9の外周面9aに巻かれるシート状の部材や、摺動機構9に外嵌される環状あるいは筒状の部材や、摺動機構9を内挿する筒状の空間を有する部材等であってもよい。つまり、付勢手段としては、摺動機構9を外周面9a側から囲繞するように設けられる構成のものであればよい。ただし、付勢手段として摺動機構9に巻回される付勢ワイヤ10のような索状部材を採用することで、上述したようにばね定数の調整を容易に行うことができ、また、付勢手段の重量の面から効果的に減衰装置1の軽量化を図ることが可能となる。また、付勢ワイヤ10を保護する目的で、ポリウレタンゴムやシリコンゴムなどの粘弾性体などにより、付勢ワイヤ10と外周面9aを、または外側ロッド22と付勢ワイヤ10と外周面9aを囲繞しても良い。その際、囲繞する粘弾性体を付勢手段の一部として利用したり、囲繞する粘弾性体にローラ21の反力の一部を分担させたりしても良い。   In the damping device 1 of the present embodiment, the urging wire 10 wound around the outer peripheral surface 9a of the sliding mechanism 9 is provided as an urging means for applying a predetermined urging force to the sliding mechanism 9. However, the present invention is not limited to this. The urging means may be of any configuration provided along the outer peripheral surface 9 a of the sliding mechanism 9, for example, a plurality of annular wires, or a sheet-like shape wound around the outer peripheral surface 9 a of the sliding mechanism 9. It may be a member, an annular or tubular member fitted around the sliding mechanism 9, a member having a cylindrical space into which the sliding mechanism 9 is inserted, and the like. In other words, the urging means may be configured to be provided so as to surround the sliding mechanism 9 from the outer peripheral surface 9a side. However, by adopting a cord-like member such as the urging wire 10 wound around the sliding mechanism 9 as the urging means, the spring constant can be easily adjusted as described above. It is possible to effectively reduce the weight of the damping device 1 in terms of the weight of the biasing means. For the purpose of protecting the urging wire 10, the urging wire 10 and the outer peripheral surface 9a or the outer rod 22, the urging wire 10 and the outer peripheral surface 9a are surrounded by a viscoelastic body such as polyurethane rubber or silicon rubber. You may do it. At that time, the surrounding viscoelastic body may be used as a part of the urging means, or a part of the reaction force of the roller 21 may be shared by the surrounding viscoelastic body.

さらに、付勢ワイヤ10としては、例えばニッケル・チタン系合金等の超弾性合金からなる超弾性合金ワイヤが採用されることが好ましい。これにより、凸型摺動体30と凹型摺動体40の相対的な摺動による摺動体移動径方向の寸法変化にともなう付勢ワイヤ10のひずみ変形について、変形が完全に回復する範囲を広くすることができるので、広範囲な減衰力に対応することが可能となる。   Furthermore, as the urging wire 10, it is preferable to employ a superelastic alloy wire made of a superelastic alloy such as a nickel / titanium alloy. As a result, for the strain deformation of the urging wire 10 accompanying the dimensional change in the sliding body moving radial direction due to the relative sliding of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40, the range in which the deformation is completely recovered is widened. Therefore, it is possible to deal with a wide range of damping force.

また、摺動機構9の外周面は、本実施形態の外周面9aのような円筒形状のものに限らず、例えば横断面形状が四角形状や六角形状等の多角形状の角筒形状のものや、楕円筒形状のもの等、広く筒状の形状の外周面であればよい。ただし、摺動機構9の外周面形状として本実施形態のように円筒形状を採用することで、摺動機構9の摺動動作にともなう付勢ワイヤ10に対する負担を少なくすることができ、また、付勢ワイヤ10による付勢力を摺動機構9の周方向についてバランス良く伝達することが可能となるので、減衰装置1による減衰力としての摩擦力を効率的に得ることができる。   Further, the outer peripheral surface of the sliding mechanism 9 is not limited to a cylindrical shape such as the outer peripheral surface 9a of the present embodiment. For example, the cross-sectional shape is a polygonal rectangular tube shape such as a square shape or a hexagonal shape, The outer peripheral surface may be a wide cylindrical shape such as an elliptical cylindrical shape. However, by adopting a cylindrical shape as in the present embodiment as the outer peripheral surface shape of the sliding mechanism 9, it is possible to reduce the burden on the urging wire 10 due to the sliding operation of the sliding mechanism 9, Since the urging force by the urging wire 10 can be transmitted in a balanced manner in the circumferential direction of the sliding mechanism 9, the frictional force as the damping force by the damping device 1 can be obtained efficiently.

[第2実施形態]
本発明の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と重複する内容については同一の符号を用いる等して適宜説明を省略する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the content which overlaps with 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol.

図27および図28に示すように、本実施形態の減衰装置71は、中間筒部2において摺動機構9の周囲に設けられる構成として、複数の外側ロッド22の代わりに、筒状の部材であるシリンダ80を備える。そして、中間筒部2においては、シリンダ80内に潤滑オイル等の粘性流体85が充填されている。このような構成により、本実施形態の減衰装置71は、摩擦力と粘性力を減衰力とする複合型の減衰装置として構成されている。   As shown in FIGS. 27 and 28, the damping device 71 of the present embodiment is a cylindrical member instead of the plurality of outer rods 22 as a configuration provided around the sliding mechanism 9 in the intermediate cylindrical portion 2. A cylinder 80 is provided. In the intermediate cylinder portion 2, the cylinder 80 is filled with a viscous fluid 85 such as lubricating oil. With such a configuration, the damping device 71 of the present embodiment is configured as a composite damping device that uses a frictional force and a viscous force as a damping force.

シリンダ80は、筒軸方向の両端側が開口した円筒状のシリンダ部材である。シリンダ80は、装置軸方向を筒軸方向とする筒状の外形をなし、摺動機構9および摺動機構9に巻回される付勢ワイヤ10を囲繞する。シリンダ80は、第1実施形態の場合における外側ロッド22と同様に、付勢ワイヤ10が巻回された摺動機構9の外周面9aとの間に隙間84が生じるように設けられる。つまり、シリンダ80は、摺動機構9の外周面9aに対して隙間84を挟んで付勢ワイヤ10を囲繞する。   The cylinder 80 is a cylindrical cylinder member that is open at both ends in the cylinder axis direction. The cylinder 80 has a cylindrical outer shape with the apparatus axis direction as the cylinder axis direction, and surrounds the sliding mechanism 9 and the urging wire 10 wound around the sliding mechanism 9. Similarly to the outer rod 22 in the case of the first embodiment, the cylinder 80 is provided such that a gap 84 is formed between the outer peripheral surface 9a of the sliding mechanism 9 around which the urging wire 10 is wound. That is, the cylinder 80 surrounds the urging wire 10 with the gap 84 sandwiched between the outer peripheral surface 9 a of the sliding mechanism 9.

シリンダ80は、外側ロッド22と同様に、端部支持板16および中間部支持板17のフランジ部16e,17eに装置軸方向の両側から挟まれた状態で、ボルト孔16f,17fが用いられてボルトにより固定される。このため、シリンダ80の両端部には、雌ねじ部であるボルト穴80aが円周方向に所定の間隔を隔てて複数形成されている。このように外側ロッド22の代わりにシリンダ80が設けられる構成においては、中央ロッド11や凸型摺動体30等からなる中央軸力伝達部に対して相対摺動する外側軸力伝達部が、端部支持板16および中間部支持板17と、シリンダ80と、端部支持板16に固定される連結材25とを含んで構成される。   Like the outer rod 22, the cylinder 80 has bolt holes 16 f and 17 f in a state of being sandwiched between the flange portions 16 e and 17 e of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 from both sides in the apparatus axial direction. It is fixed with bolts. For this reason, a plurality of bolt holes 80a, which are female screw portions, are formed at both ends of the cylinder 80 at a predetermined interval in the circumferential direction. In the configuration in which the cylinder 80 is provided instead of the outer rod 22 as described above, the outer axial force transmission portion that slides relative to the central axial force transmission portion including the central rod 11 and the convex sliding body 30 is provided at the end. It includes a part support plate 16 and an intermediate part support plate 17, a cylinder 80, and a connecting member 25 fixed to the end support plate 16.

シリンダ80は、例えばS45C等の炭素鋼で構成することができる。シリンダ80について軽量化を施す場合は、シリンダ80の材料として、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、炭素繊維補強樹脂等の複合材料等を用いることも可能である。   The cylinder 80 can be made of carbon steel such as S45C, for example. In the case of reducing the weight of the cylinder 80, a composite material such as an aluminum alloy, a magnesium alloy, or a carbon fiber reinforced resin can be used as the material of the cylinder 80, for example.

シリンダ80の両端部における端部支持板16および中間部支持板17との接触部分には、円環状のシール材72が設けられている。シール材72は、端部支持板16および中間部支持板17においてフランジ部16e,17eに対する縮径段差部分である外周面16g,17g(図12および図13参照)を形成する部分に外嵌され、シリンダ80の内周面80bと端部支持板16および中間部支持板17の外周面16g,17gとの間をシールする。   An annular seal member 72 is provided at a contact portion between the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 at both ends of the cylinder 80. The sealing material 72 is externally fitted to the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 at portions that form the outer peripheral surfaces 16g and 17g (see FIGS. 12 and 13), which are reduced diameter step portions with respect to the flange portions 16e and 17e. The space between the inner peripheral surface 80b of the cylinder 80 and the outer peripheral surfaces 16g and 17g of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 is sealed.

また、中央ロッド11と端部支持板16の接触部分、および中央ロッド11と中間部支持板17との接触部分には、それぞれ円環状のシール材73が設けられている。シール材73は、中央ロッド11に外嵌され、端部支持板16および中間部支持板17の貫通孔16a,17aの内周面と中央ロッド11の外周面との間をシールする。シール材73は、中央ロッド11の軸方向の外側に設けられる円盤状のキャップ74により保持されている。キャップ74は、端部支持板16および中間部支持板17の外側の板面部に設けられた円形の凹部16h,17hに嵌合した状態で設けられる。   An annular sealing material 73 is provided at a contact portion between the central rod 11 and the end support plate 16 and a contact portion between the central rod 11 and the intermediate support plate 17. The sealing material 73 is fitted on the central rod 11 and seals between the inner peripheral surfaces of the through holes 16 a and 17 a of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 and the outer peripheral surface of the central rod 11. The sealing material 73 is held by a disk-shaped cap 74 provided outside the central rod 11 in the axial direction. The cap 74 is provided in a state of being fitted into circular recesses 16h and 17h provided on the outer plate surface portions of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17.

このように、本実施形態の減衰装置71においては、シール材72,73により、隙間84を含む中間筒部2内の空間は密閉空間とされている。この密閉空間に、粘性流体85が充填される。具体的には、中間筒部2においては、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部とで囲まれる空間として、主に摺動機構9の外周側の隙間84、および摺動機構9の内部における凸型摺動部7の摺動方向の両側の空洞19a,19bが存在し、これらの空間がシール材72,73により密閉され、これらの空間内に粘性流体85が充填される。このように、減衰装置71においては、シリンダ80内に、粘性流体85が充填されている。   Thus, in the damping device 71 of the present embodiment, the space in the intermediate cylinder portion 2 including the gap 84 is a sealed space by the sealing materials 72 and 73. This sealed space is filled with the viscous fluid 85. Specifically, in the intermediate tube portion 2, the space surrounded by the central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion is mainly used as a space 84 on the outer peripheral side of the sliding mechanism 9 and the inside of the sliding mechanism 9. There are cavities 19a and 19b on both sides in the sliding direction of the convex sliding portion 7 in FIG. 2, and these spaces are sealed with sealing materials 72 and 73, and the viscous fluid 85 is filled in these spaces. Thus, in the damping device 71, the cylinder 80 is filled with the viscous fluid 85.

なお、摺動機構9の外側の隙間84を例えばウレタンゴムやシリコンゴムなどの軟質粘弾性材料などによって閉塞することにより、摺動機構9内の空洞19a,19bに充填した粘性流体85が摺動機構9の外側の隙間84側へ浸入することを規制してもよい。また、隙間84を閉塞する軟質粘弾性材料などを付勢手段の一部として利用したり、隙間84を閉塞する軟質粘弾性材料などにローラ21の反力の一部を分担させたりしても良い。   The gap 84 outside the sliding mechanism 9 is closed with a soft viscoelastic material such as urethane rubber or silicone rubber, so that the viscous fluid 85 filled in the cavities 19a and 19b in the sliding mechanism 9 slides. Intrusion into the gap 84 side outside the mechanism 9 may be restricted. Alternatively, a soft viscoelastic material or the like that closes the gap 84 may be used as a part of the urging means, or a part of the reaction force of the roller 21 may be shared by the soft viscoelastic material or the like that closes the gap 84. good.

以上のような構成を備える本実施形態の減衰装置71においては、シリンダ80内において、支持材14および凸型摺動体30からなる凸型摺動部7がピストンとして機能する。中央軸力伝達部と外側軸力伝達部の相対変位にともなって、摺動機構9内の空洞19a,19b内の粘性流体85は、摺動機構9内において装置軸方向視で支持材14の四隅側に存在する隙間9b、および凸型摺動体30と凹型摺動体40の互いに接触していない摺動面間の隙間等を通って空洞19a,19b間を互いに行き来するように流動する。摺動機構9内の隙間9bは、装置軸方向に沿う粘性流体85の通路となる。   In the damping device 71 of the present embodiment having the above-described configuration, the convex sliding portion 7 including the support member 14 and the convex sliding body 30 functions as a piston in the cylinder 80. Along with the relative displacement of the central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion, the viscous fluid 85 in the cavities 19a and 19b in the sliding mechanism 9 causes the support material 14 to move in the sliding mechanism 9 as viewed in the apparatus axial direction. It flows so as to go back and forth between the cavities 19a and 19b through the gaps 9b existing at the four corners and the gaps between the sliding surfaces of the convex slide body 30 and the concave slide body 40 that are not in contact with each other. The gap 9b in the sliding mechanism 9 becomes a passage for the viscous fluid 85 along the apparatus axial direction.

このような粘性流体85の移動により、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部に粘性力や動圧力などの流体力が作用する。また、中央軸力伝達部および外側軸力伝達部の作動変位にともなって摺動面間の隙間が変化することから、この摺動面間の隙間からの粘性流体85の流出および隙間への流入によっても流体力が発生する。減衰装置71は、これらの流体力を減衰力(軸力)として利用する。粘性流体85としては、鉱物系オイル、シリコーンオイル、フッ素オイル、これらのオイルに黒鉛や二硫化モリブデンンなどを添加して摺動性能を向上させたオイルなどが利用できる。   By such movement of the viscous fluid 85, fluid force such as viscous force or dynamic pressure acts on the central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion. Further, since the gap between the sliding surfaces changes with the operation displacement of the central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion, the viscous fluid 85 flows out of the clearance between the sliding surfaces and flows into the clearance. The fluid force is also generated. The damping device 71 uses these fluid forces as damping forces (axial forces). As the viscous fluid 85, mineral oil, silicone oil, fluorine oil, oil obtained by adding graphite, molybdenum disulfide, or the like to these oils to improve sliding performance can be used.

(変形例)
本発明の第2実施形態の変形例について説明する。この変形例の減衰装置71Aでは、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部の相対変位にともなって摺動機構9内における凸型摺動部7の両側の空洞19a,19b間を行き来する粘性流体85を、中間筒部2の外部を通って行き来するように構成している。すなわち、上述した構成では、摺動機構9内における隙間9bや凸型摺動体30と凹型摺動体40の摺動面間の隙間を通じて中間筒部2の内部(摺動機構9の内部)で空洞19a,19b間を粘性流体85が行き来するのに対し、この変形例では、中間筒部2の外部に粘性流体85の通路を設け、中間筒部2の外部を介して粘性流体85を空洞19a,19b間で行き来させる構成を採用する。
(Modification)
A modification of the second embodiment of the present invention will be described. In the damping device 71A of this modification, the viscosity travels between the cavities 19a, 19b on both sides of the convex sliding portion 7 in the sliding mechanism 9 with relative displacement of the central axial force transmission portion and the outer axial force transmission portion. The fluid 85 is configured to come and go through the outside of the intermediate cylinder portion 2. That is, in the above-described configuration, the cavity is formed inside the intermediate cylinder portion 2 (inside the sliding mechanism 9) through the gap 9b in the sliding mechanism 9 and the gap between the sliding surfaces of the convex sliding body 30 and the concave sliding body 40. While the viscous fluid 85 moves back and forth between 19a and 19b, in this modification, a passage for the viscous fluid 85 is provided outside the intermediate cylinder portion 2, and the viscous fluid 85 is passed through the cavity 19a via the outside of the intermediate cylinder portion 2. , 19b is adopted.

具体的には、本実施形態の減衰装置71Aでは、摺動機構9内における隙間9bが所定のシール材を埋め込むこと等によって隙間9bが閉塞される。そして、図29に示すように、減衰装置71Aでは、端部支持板16および中間部支持板17のそれぞれにおいて、空洞19a,19bと連通するとともに中間筒部2の外部に開口する流路孔16i,17iが設けられている。流路孔16i,17iは、各支持板16,17を板厚方向(図29において左右方向)に貫通する孔部である。   Specifically, in the damping device 71A of this embodiment, the gap 9b is closed by, for example, embedding a predetermined sealing material in the gap 9b in the sliding mechanism 9. As shown in FIG. 29, in the damping device 71A, the flow path hole 16i that communicates with the cavities 19a and 19b and opens to the outside of the intermediate cylindrical portion 2 in each of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17. , 17i are provided. The channel holes 16i and 17i are holes that penetrate the support plates 16 and 17 in the thickness direction (left and right direction in FIG. 29).

また、中間筒部2の外部に、粘性流体85の外部通路90が設けられている。外部通路90の一端側は、端部支持板16の流路孔16iと連通するように、端部支持板16に対して中間筒部2の外側から接続される。外部通路90の他端側は、中間部支持板17の流路孔17iと連通するように、中間部支持板17に対して中間筒部2の外側から接続される。このように、端部支持板16および中間部支持板17の流路孔16i,17iと外部通路90とにより、摺動機構9内における空洞19a,19bが中間筒部2の外部を介して互いに連通した状態となる。   In addition, an external passage 90 for the viscous fluid 85 is provided outside the intermediate cylinder portion 2. One end side of the external passage 90 is connected to the end support plate 16 from the outside of the intermediate cylinder portion 2 so as to communicate with the flow path hole 16 i of the end support plate 16. The other end side of the external passage 90 is connected to the intermediate portion support plate 17 from the outside of the intermediate cylinder portion 2 so as to communicate with the flow path hole 17 i of the intermediate portion support plate 17. As described above, the flow path holes 16 i and 17 i of the end support plate 16 and the intermediate support plate 17 and the external passage 90 allow the cavities 19 a and 19 b in the sliding mechanism 9 to be mutually connected via the outside of the intermediate cylinder portion 2. It becomes a state of communication.

また、外部通路90には、外部通路90の通路面積を変化させる制御バルブ92を設けてもよい。制御バルブ92により、外部通路90内を通過する粘性流体85の流量が制御される。   The external passage 90 may be provided with a control valve 92 that changes the passage area of the external passage 90. The flow rate of the viscous fluid 85 passing through the external passage 90 is controlled by the control valve 92.

第1実施形態に係る減衰装置1においては、減衰力としての摩擦力は、作動変位の増分に比例して増加する。一方、第2実施形態に係る減衰装置71,71Aにおいては、減衰力としての流体力は、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部の摺動速度の増加にともない増加する。このため、摩擦力と流体力の位相は互いに90°ずれることになる。本実施形態に係る減衰装置71,71Aによれば、摩擦力と流体力の両方を減衰力として利用できる。   In the damping device 1 according to the first embodiment, the frictional force as the damping force increases in proportion to the increment of the operating displacement. On the other hand, in the damping devices 71 and 71A according to the second embodiment, the fluid force as the damping force increases as the sliding speed of the central axial force transmission unit and the outer axial force transmission unit increases. For this reason, the phases of the frictional force and the fluid force are shifted from each other by 90 °. According to the damping devices 71 and 71A according to the present embodiment, both frictional force and fluid force can be used as the damping force.

このように摩擦力と流体力(粘性力と動圧力)を減衰力とする複合型の減衰装置として構成される減衰装置71,71Aにおいては、シリンダ80内に充填された粘性流体85によって摺動面を潤滑できる場合は、例えば図11に示す潤滑剤埋設部38のような摺動面に固体潤滑剤を設ける構成を省略することができる。   As described above, in the damping devices 71 and 71A configured as the composite damping device using the frictional force and the fluid force (viscous force and dynamic pressure) as the damping force, sliding is performed by the viscous fluid 85 filled in the cylinder 80. In the case where the surface can be lubricated, for example, a configuration in which the solid lubricant is provided on the sliding surface such as the lubricant buried portion 38 shown in FIG. 11 can be omitted.

以上のような構成を備える本実施形態の減衰装置71,71Aによれば、摺動機構9により生成される摩擦力による減衰力に加えて、粘性流体85により生成される流体力による減衰力を得ることができる。つまり、減衰装置71,71Aによれば、摩擦型の減衰装置としての機能に、粘性流体85の粘性を利用した粘性減衰の作用を得る粘性型の減衰装置としての機能を付加したハイブリッド型ダンパが実現でき、両方の機能に基づく減衰力を得ることができる。このため、軸力として作用する減衰力を大幅に向上させることが可能となる。また、シリンダ80内に対する潤滑オイル等の粘性流体85の充填により、摺動面の耐久性を向上することができ、装置に対する信頼性を向上することができる。   According to the damping devices 71 and 71A of the present embodiment having the above-described configuration, the damping force due to the fluid force generated by the viscous fluid 85 is added to the damping force due to the frictional force generated by the sliding mechanism 9. Can be obtained. That is, according to the damping devices 71 and 71A, a hybrid damper in which a function as a viscous damping device that obtains an action of viscous damping using the viscosity of the viscous fluid 85 is added to the function as a friction damping device. The damping force based on both functions can be obtained. For this reason, it becomes possible to greatly improve the damping force acting as an axial force. Further, by filling the cylinder 80 with a viscous fluid 85 such as lubricating oil, the durability of the sliding surface can be improved, and the reliability of the apparatus can be improved.

また、本実施形態の減衰装置71,71Aのうち、図27および図28に示すように、中間筒部2の内部において粘性流体85を流動させる構成の減衰装置71によれば、装置構成を簡単にすることができ、部品点数を少なく、費用を低くすることができる。また、中間筒部2の外部に粘性流体85用の配管等が設けられないことから、シンプルな外形形状を実現することができるので、構造物に対して設置しやすくなり、装置の全体的な形状や外装構造の面から適用範囲を広げることができ、高い汎用性を得ることができる。   Further, of the damping devices 71 and 71A of the present embodiment, as shown in FIGS. 27 and 28, according to the damping device 71 configured to flow the viscous fluid 85 inside the intermediate cylinder portion 2, the device configuration is simplified. The number of parts can be reduced and the cost can be reduced. In addition, since a pipe for the viscous fluid 85 or the like is not provided outside the intermediate cylinder portion 2, a simple outer shape can be realized, which facilitates installation with respect to the structure, and the overall apparatus. The range of application can be widened in terms of shape and exterior structure, and high versatility can be obtained.

これに対し、図29に示すように、中間筒部2の外部において粘性流体85を流動させる構成の減衰装置71Aによれば、容易に粘性流体85の通路面積を確保することができるので、粘性流体85の流動を円滑にすることができ、良好な摺動動作を得ることができる。また、外部通路90に制御バルブ92を設けることにより、流体力の大きさの制御を行うことが可能となる。これにより、減衰装置71A全体としての減衰力の大きさを調整することが可能となるので、減衰力の大きさの面から適用範囲を広げることができ、高い汎用性を得ることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 29, according to the damping device 71 </ b> A configured to flow the viscous fluid 85 outside the intermediate cylindrical portion 2, the passage area of the viscous fluid 85 can be easily ensured. The flow of the fluid 85 can be made smooth, and a favorable sliding operation can be obtained. Further, by providing the control valve 92 in the external passage 90, the magnitude of the fluid force can be controlled. Thereby, since it becomes possible to adjust the magnitude | size of the damping force as the whole attenuation | damping apparatus 71A, an application range can be expanded from the surface of the magnitude | size of damping force, and high versatility can be acquired.

以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、第1実施形態の減衰装置1の構成により作動試験を行った。減衰装置1の減衰力と作動変位の関係を検証するために、最小振幅、最大振幅、振幅増加量をそれぞれ5mm、35mm、5mmとして、低速の往復載荷試験を実施した。   Examples of the present invention will be described below. In this example, an operation test was performed with the configuration of the attenuation device 1 of the first embodiment. In order to verify the relationship between the damping force and the operating displacement of the damping device 1, a low-speed reciprocating loading test was performed with the minimum amplitude, the maximum amplitude, and the amplitude increase amount set to 5 mm, 35 mm, and 5 mm, respectively.

図30は、本実施例の試験の結果である試験値(Test)と式(13)による計算値(Theory)の比較である。図30に示すグラフにおいて、試験値を実線、計算値を破線で示している。   FIG. 30 is a comparison between the test value (Test), which is the result of the test of this example, and the calculated value (Theory) according to Equation (13). In the graph shown in FIG. 30, the test value is indicated by a solid line, and the calculated value is indicated by a broken line.

図30のグラフからわかるように、本実施例では、試験値と計算値とは良い対応を示した。図30に示すグラフは、作動変位が降伏作動変位を超えない範囲での試験結果であるが、試験値と計算値が良い対応を示しているので、作動変位が降伏作動変位を超える場合においても、図25に示すような作動変位と減衰力との関係が得られると考えられる。本実施例での作動試験に用いた装置の諸元は以下の通りである。   As can be seen from the graph of FIG. 30, in this example, the test values and the calculated values showed a good correspondence. The graph shown in FIG. 30 is a test result in a range where the operating displacement does not exceed the yield operating displacement, but since the test value and the calculated value show a good correspondence, even when the operating displacement exceeds the yield operating displacement It is considered that the relationship between the operating displacement and the damping force as shown in FIG. 25 is obtained. The specifications of the apparatus used for the operation test in this example are as follows.

最大振幅は35mm、最大減衰力は800N、軸長bは540mm、質量は約40kg、摺動面勾配iは1%、摺動面動摩擦係数μは0.14〜0.16である。   The maximum amplitude is 35 mm, the maximum damping force is 800 N, the shaft length b is 540 mm, the mass is about 40 kg, the sliding surface gradient i is 1%, and the sliding surface dynamic friction coefficient μ is 0.14 to 0.16.

凸型摺動体30は高力黄銅(CAC304)製であり、凸型摺動体30の摺動面には、黒鉛系固体潤滑剤が埋め込みにより設けられている(図11、潤滑剤埋設部38参照)。摺動面のうち、中央の1面の中央摺動面35の寸法は28mm×100mmであり、幅方向両側の2面の外側摺動面34の寸法は25mm×100mmである。   The convex sliding body 30 is made of high-strength brass (CAC304), and a graphite-based solid lubricant is embedded in the sliding surface of the convex sliding body 30 (see FIG. 11, the lubricant embedding portion 38). ). Of the sliding surfaces, one central sliding surface 35 has a size of 28 mm × 100 mm, and two outer sliding surfaces 34 on both sides in the width direction have a size of 25 mm × 100 mm.

凹型摺動体40は炭素鋼(S50C)製であり、摺動面のうち、中央の1面の中央摺動面45の寸法は28mm×170mmであり、幅方向両側の2面の外側摺動面44の寸法は14mm×170mmであり、どの摺動面についても焼入れなしである。また、凹型摺動体40の外側曲面41の曲率半径は65mmである。   The concave slide body 40 is made of carbon steel (S50C). Of the sliding surfaces, the central sliding surface 45 of one central surface has a size of 28 mm × 170 mm, and two outer sliding surfaces on both sides in the width direction. The dimension of 44 is 14 mm × 170 mm, and any sliding surface is not quenched. The radius of curvature of the outer curved surface 41 of the concave slide body 40 is 65 mm.

また、支持材14は炭素鋼(S50C)製であり、60mm×60mm×100mmの寸法である。中央ロッド11は炭素鋼(S45C)製であり、φ(直径)30mmである。ローラ21は軸受鋼(SUJ2)製であり、φ10mm×10 mmの寸法のものである。なお、1個の凹型摺動体40の片側を4個のローラ21で支持した。   The support member 14 is made of carbon steel (S50C) and has dimensions of 60 mm × 60 mm × 100 mm. The central rod 11 is made of carbon steel (S45C) and has a φ (diameter) of 30 mm. The roller 21 is made of bearing steel (SUJ2) and has a size of φ10 mm × 10 mm. One side of one concave slide body 40 was supported by four rollers 21.

外側ロッド22は炭素鋼(S45C)製であり、φ14mmである。端部支持板16は炭素鋼(S50C)製であり、φ180mm×50mmの寸法である。中間部支持板17は炭素鋼(S50C)製であり、φ180mm×50mmの寸法である。連結材25は炭素鋼(S50C)製であり、φ44mm×φ105mm×100mmの寸法である。   The outer rod 22 is made of carbon steel (S45C) and has a diameter of 14 mm. The end support plate 16 is made of carbon steel (S50C) and has a size of φ180 mm × 50 mm. The intermediate support plate 17 is made of carbon steel (S50C) and has a size of φ180 mm × 50 mm. The connecting member 25 is made of carbon steel (S50C) and has a size of φ44 mm × φ105 mm × 100 mm.

付勢ワイヤ10としては、NECトーキン株式会社製のニッケル・チタン系合金の超弾性合金ワイヤを用いた。超弾性合金ワイヤの線径は0.475mmであり、巻きピッチは6mm(巻き数28.3/170mm)とした。リテーナ20はフッ素スポンジゴム製であり、φ150mm×10mmの寸法である。   As the urging wire 10, a nickel-titanium alloy superelastic alloy wire manufactured by NEC TOKIN Corporation was used. The wire diameter of the superelastic alloy wire was 0.475 mm, and the winding pitch was 6 mm (number of turns 28.3 / 170 mm). The retainer 20 is made of fluorine sponge rubber and has a size of φ150 mm × 10 mm.

以上の実施形態により説明したように、本発明は、構造物の固有周期の長短にかかわらずに、小振幅から大振幅までの振動エネルギー吸収を効率的に行える減衰装置の開発を目的として、減衰力としての摩擦力が変位の絶対値に比例して増加する軸力部材型の摺動型減衰装置を提案するものである。本発明に係る摺動装置によれば、低コスト・低重量な構成により、減衰力が変位に比例し、減衰力が構造物の固有周期に依存せず、多種多様な構造物に対して小振幅から大振幅まで振動エネルギーの吸収を効率的に行うことができる。   As described in the above embodiments, the present invention aims to develop a damping device that can efficiently absorb vibration energy from a small amplitude to a large amplitude regardless of the natural period of the structure. The present invention proposes an axial force member type sliding damping device in which a frictional force as a force increases in proportion to an absolute value of displacement. According to the sliding device according to the present invention, the damping force is proportional to the displacement and the damping force does not depend on the natural period of the structure, and is small for a wide variety of structures. Absorption of vibration energy from amplitude to large amplitude can be performed efficiently.

1 減衰装置(振動減衰装置)
5 第1継手部(連結部分)
7 凸型摺動部(第1の摺動部)
8 凹型摺動部(第2の摺動部)
9 摺動機構
9a 外周面
10 付勢ワイヤ(付勢手段、索状部材)
30 凸型摺動体
32 突部
34 外側摺動面(第2の摺動面)
35 中央摺動面(第1の摺動面)
40 凹型摺動体
41 外側曲面
42 溝部
44 外側摺動面(第2の摺動面)
45 中央摺動面(第1の摺動面)
50 摺動体機構
71 減衰装置(振動減衰装置)
71A 減衰装置(振動減衰装置)
80 シリンダ(シリンダ部材)
85 粘性流体
1. Damping device (vibration damping device)
5 1st joint part (connection part)
7 Convex sliding part (first sliding part)
8 Recessed sliding part (second sliding part)
9 Sliding mechanism 9a Outer peripheral surface 10 Biasing wire (Biasing means, cord-like member)
30 Convex sliding body 32 Protruding portion 34 Outer sliding surface (second sliding surface)
35 Central sliding surface (first sliding surface)
40 concave sliding body 41 outer curved surface 42 groove 44 outer sliding surface (second sliding surface)
45 Central sliding surface (first sliding surface)
50 Sliding body mechanism 71 Damping device (vibration damping device)
71A damping device (vibration damping device)
80 Cylinder (Cylinder member)
85 Viscous fluid

Claims (7)

所定の方向に伸縮可能に構成され、構造物の振動に対する減衰力を伸縮方向に沿う軸力として作用させることで、構造物の振動を抑制する振動減衰装置であって、
前記伸縮方向の一端側の構造物に対する連結部分と一体的に設けられる第1の摺動部、および前記第1の摺動部に対向した状態で前記第1の摺動部に対して相対的に前記伸縮方向に沿う方向に往復摺動可能に設けられた第2の摺動部を有し、前記伸縮方向を筒軸方向とする筒状の外周面をなす摺動機構と、
前記外周面に沿って設けられ、前記第1の摺動部および前記第2の摺動部が互いに対向する方向に押圧し合う方向に前記摺動機構を付勢する付勢手段と、を備え、
前記第1の摺動部および前記第2の摺動部の各摺動部は、
摺動する相手方の摺動部に対する相対的な往復摺動の範囲における中立の位置からの、往復摺動する方向のうちの一方の方向への変位量の増加にともなって、前記摺動機構の前記摺動部同士が対向する方向の寸法を増大させるような形状を有する第1の摺動面と、
摺動する相手方の摺動部に対する前記中立の位置からの、往復摺動する方向のうちの他方の方向への変位量の増加にともなって、前記摺動機構の前記対向する方向の寸法を増大させるような形状を有する第2の摺動面と、を有する、
振動減衰装置。
A vibration damping device configured to extend and contract in a predetermined direction, and to suppress the vibration of the structure by acting the damping force against the vibration of the structure as an axial force along the expansion and contraction direction,
A first sliding portion provided integrally with a connecting portion to the structure on one end side in the expansion and contraction direction, and relative to the first sliding portion in a state facing the first sliding portion A sliding mechanism having a second sliding portion provided so as to be reciprocally slidable in a direction along the expansion / contraction direction, and forming a cylindrical outer peripheral surface having the expansion / contraction direction as a cylinder axis direction,
An urging means provided along the outer peripheral surface, for urging the sliding mechanism in a direction in which the first sliding portion and the second sliding portion are pressed against each other; ,
Each sliding part of the first sliding part and the second sliding part is
As the amount of displacement in one direction of the reciprocating sliding direction increases from the neutral position in the range of the reciprocating sliding relative to the sliding part of the counterpart to slide, the sliding mechanism A first sliding surface having a shape that increases a dimension in a direction in which the sliding parts face each other;
As the amount of displacement in the other direction of the reciprocating sliding direction increases from the neutral position with respect to the sliding part of the other party that slides, the dimension of the sliding mechanism in the opposite direction increases. A second sliding surface having a shape to allow
Vibration damping device.
前記第1の摺動部および前記第2の摺動部のうち一方の摺動部は、
摺動する相手方の摺動部に対向する側の面部に、往復摺動する方向に沿うとともに前記対向する側に突出し、往復摺動する方向視で凸形状をなす突部を有し、
前記第1の摺動部および前記第2の摺動部のうち他方の摺動部は、
前記対向する側の面部に、往復摺動する方向に沿うとともに前記対向する側に開口し、往復摺動する方向視で凹形状をなす溝部を有し、
前記第1の摺動部および前記第2の摺動部は、
前記突部の基端面および前記溝部の開口側の端面を、前記第1の摺動面および前記第2の摺動面のいずれか一方の摺動面とし、
前記突部の突出側の端面および前記溝部の底面を、前記第1の摺動面および前記第2の摺動面のいずれか他方の摺動面とする、
請求項1に記載の振動減衰装置。
One sliding portion of the first sliding portion and the second sliding portion is:
On the surface portion on the side facing the sliding portion of the other party that slides, along the reciprocating sliding direction, protrudes to the facing side, and has a protruding portion that has a convex shape in the direction of reciprocating sliding,
The other sliding part of the first sliding part and the second sliding part is:
On the surface portion on the opposite side, along the direction of reciprocating sliding and opening on the facing side, and having a groove portion that has a concave shape in the direction of reciprocating sliding,
The first sliding portion and the second sliding portion are:
The base end surface of the projecting portion and the end surface on the opening side of the groove portion are either one of the first sliding surface and the second sliding surface,
The projecting side end surface of the protrusion and the bottom surface of the groove are the other sliding surface of the first sliding surface and the second sliding surface,
The vibration damping device according to claim 1.
前記摺動機構は、前記軸力の軸周りの等角度範囲の複数個所に、前記第1の摺動部およびこれに対応する前記第2の摺動部を有し、これらの摺動部が前記中立の位置にある状態で、前記複数箇所の前記第2の摺動部の前記第1の摺動部に対向する側と反対側の面により、円筒状の外周面をなす、
請求項1または請求項2に記載の振動減衰装置。
The sliding mechanism includes the first sliding portion and the second sliding portion corresponding to the first sliding portion at a plurality of equiangular ranges around the axis of the axial force. In the state of the neutral position, a cylindrical outer peripheral surface is formed by a surface opposite to the side facing the first sliding portion of the plurality of second sliding portions.
The vibration damping device according to claim 1 or 2.
前記摺動機構は、前記軸力の軸周りの4箇所に、前記第1の摺動部およびこれに対応する前記第2の摺動部を有し、これらの摺動部が前記中立の位置にある状態で、4箇所の前記第2の摺動部の前記第1の摺動部に対向する側と反対側の面により、円筒状の外周面をなす、
請求項1または請求項2に記載の振動減衰装置。
The sliding mechanism has the first sliding portion and the second sliding portion corresponding to the first sliding portion at four locations around the axis of the axial force, and these sliding portions are in the neutral position. In the state in which a cylindrical outer peripheral surface is formed by a surface opposite to the side facing the first sliding portion of the four second sliding portions.
The vibration damping device according to claim 1 or 2.
前記付勢手段は、前記摺動機構の前記外周面に巻回される索状部材である、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の振動減衰装置。
The urging means is a cord-like member wound around the outer peripheral surface of the sliding mechanism.
The vibration damping device according to any one of claims 1 to 4.
前記索状部材は、超弾性合金ワイヤである、
請求項5に記載の振動減衰装置。
The cord-like member is a superelastic alloy wire,
The vibration damping device according to claim 5.
前記伸縮方向を筒軸方向とする筒状の外形をなし、前記摺動機構および前記付勢手段を囲繞するシリンダ部材を備え、
前記シリンダ部材内に、粘性流体が充填されている、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の振動減衰装置。
A cylindrical member having a cylindrical axial direction as the expansion / contraction direction, and a cylinder member surrounding the sliding mechanism and the urging means,
The cylinder member is filled with a viscous fluid,
The vibration attenuating device according to any one of claims 1 to 6.
JP2013236081A 2013-11-14 2013-11-14 Vibration damping device Expired - Fee Related JP6253052B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013236081A JP6253052B2 (en) 2013-11-14 2013-11-14 Vibration damping device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013236081A JP6253052B2 (en) 2013-11-14 2013-11-14 Vibration damping device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015094463A true JP2015094463A (en) 2015-05-18
JP6253052B2 JP6253052B2 (en) 2017-12-27

Family

ID=53196988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013236081A Expired - Fee Related JP6253052B2 (en) 2013-11-14 2013-11-14 Vibration damping device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6253052B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105297937A (en) * 2015-11-06 2016-02-03 湖北文理学院 Friction-force-changeable damper
EP4219977A1 (en) * 2019-03-29 2023-08-02 Christopher Paulet Melmoth Walters Vibration damper and/or absorber

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102142244B1 (en) * 2020-05-13 2020-08-06 주식회사 스마텍이앤씨 3D vibration damping device using friction damper and horizontal holding mechanism

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0366935A (en) * 1989-08-03 1991-03-22 Takenaka Komuten Co Ltd Damper
JP2002194917A (en) * 2000-12-25 2002-07-10 Building Research Institute Earthquake-resistant structure of frame
JP5286487B2 (en) * 2010-06-14 2013-09-11 国立大学法人 熊本大学 Vibration damping device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0366935A (en) * 1989-08-03 1991-03-22 Takenaka Komuten Co Ltd Damper
JP2002194917A (en) * 2000-12-25 2002-07-10 Building Research Institute Earthquake-resistant structure of frame
JP5286487B2 (en) * 2010-06-14 2013-09-11 国立大学法人 熊本大学 Vibration damping device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105297937A (en) * 2015-11-06 2016-02-03 湖北文理学院 Friction-force-changeable damper
CN105297937B (en) * 2015-11-06 2017-07-28 湖北文理学院 A kind of frictional force variable damper
EP4219977A1 (en) * 2019-03-29 2023-08-02 Christopher Paulet Melmoth Walters Vibration damper and/or absorber
US11846340B2 (en) 2019-03-29 2023-12-19 Christopher Paulet Melmoth Walters Vibration damper and/or absorber

Also Published As

Publication number Publication date
JP6253052B2 (en) 2017-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103032504B (en) Inverted double-out-rod stay cable oil damper based on thin-wall small hole throttling
KR100810518B1 (en) A damper using super elastic shape memory alloy
JP6253052B2 (en) Vibration damping device
JP5286487B2 (en) Vibration damping device
JP5620596B1 (en) Structure damping device
CN204326293U (en) Displacement rotating scale-up version marmem damper
US7954823B2 (en) Sealing ring for reciprocating motion
CN113202200B (en) Self-resetting viscous damper based on combined spring
WO2014012293A8 (en) Internal-combustion engine connecting rod having hard base and soft structure
WO2017126692A1 (en) Sliding bearing device
CN112780721A (en) One-way pressed self-reset damper and one-way pressed slidable structure
JP2010127429A (en) Fluid actuator
Asfaw et al. Development of a shape memory alloy-based friction damper and its experimental characterization considering rate and temperature effects
JP2014214754A (en) Vibration control support and vibration control device
CN109519498A (en) SMA Self-resetting becomes friction damping device
CN204690991U (en) A kind of highly energy-consuming large deformation buffer
CN215977833U (en) Self-resetting viscous damper based on combined spring
CN107327194B (en) Supporting type negative-stiffness friction damper
CN109306659A (en) A kind of fluid viscous damper adding free inching gear
JP2016061364A (en) Friction damper
Rodgers et al. Testing of Lead Extrusion Damping devices undergoing representative earthquake velocities
CN204282198U (en) Speed displacement twin-lock adjustable type viscous damper
DE102017004478A1 (en) Sealing ring, its use and single-tube gas shock absorber, which includes the sealing ring
JP2011214600A (en) Damper spring and damper device including damping function
Cai et al. A semi-active smart tuned mass damper for drive shaft

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160810

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170530

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170707

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6253052

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees