JP2016090034A - Vibration control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建造物等の上部構造体と基礎等の下部構造体との間に設置され、下部構造体から上部構造体への地震等による振動の伝達を抑えるための制振装置に関する。 The present invention relates to a vibration damping device that is installed between an upper structure such as a building and a lower structure such as a foundation and that suppresses transmission of vibration due to an earthquake or the like from the lower structure to the upper structure.
従来より、基礎等の下部構造体に固定された容器に収容された粘性体に、建物等の上部構造体に固定された支柱の下端に設けた円板を浸すように構成した制振装置が提案されている。かかる制振装置では、円板が粘性体内を水平方向に移動することにより、粘性体に粘性せん断を生じさせ、粘性抵抗力を発生させて、振動を減衰させている。 Conventionally, a vibration damping device configured to immerse a disc provided at the lower end of a support post fixed to an upper structure such as a building in a viscous material housed in a container fixed to a lower structure such as a foundation. Proposed. In such a vibration damping device, the disc moves in the viscous body in the horizontal direction, thereby causing viscous shearing in the viscous body and generating a viscous resistance force to attenuate the vibration.
しかし、従来の上記制振装置では、円板の移動によって、粘性体が円板が移動した側に液面が上がる方向に偏ってしまい、その反対側は液面が下がる方向になることから粘性体が切れてしまう。これでは、円板が移動した側と反対側の液面高さの違いから、円板が反対側に移動した場合には、粘性抵抗力があまり発生しない。その結果、制振装置は大きな粘性抵抗力を発生させることができず、振動を減衰させることができない。 However, in the conventional vibration damping device, the viscous material is biased in the direction in which the liquid level rises toward the side on which the disk has moved due to the movement of the disk, and the opposite side is in the direction in which the liquid level is lowered. My body cuts out. In this case, due to the difference in liquid level between the side on which the disc has moved and the opposite side, when the disc has moved to the opposite side, the viscous resistance force is not so much generated. As a result, the vibration damping device cannot generate a large viscous resistance force and cannot attenuate the vibration.
そこで、本発明の目的は、大きい粘性抵抗力を発生させることができ、振動を減衰させることが可能な制振装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vibration damping device that can generate a large viscous resistance force and can attenuate vibrations.
本発明の一態様による制振装置は、上部構造体と下部構造体との間に設置される制振装置であって、上側に前記上部構造体に連結される連結部と下側に上方に凹み第1の水平方向に延びる第1の凹部とを有する上部材と、前記下部構造体に連結され、粘性体を収容する収容部と、前記上部材の下側に位置して前記収容部の底面上に設けられ、下方に凹み前記第1の水平方向に交差する第2の水平方向に延びる第2の凹部を有する下部材と、前記上部材と前記下部材に対し相対的に移動可能に前記上部材と前記下部材との間に配置され、上面により前記第1の凹部を下側から閉じると共に下面により前記第2の凹部を上側から閉じ、前記上面に設けられ前記第1の凹部内に突出する第1の凸部と前記下面に設けられ前記第2の凹部内に突出する第2の凸部とを有する中間部材と、を備える。 A vibration damping device according to an aspect of the present invention is a vibration damping device installed between an upper structure and a lower structure, and a connection portion connected to the upper structure on the upper side and an upper side on the lower side. An upper member having a first recess extending in the first horizontal direction, a receiving portion connected to the lower structure and containing a viscous material, and positioned below the upper member, A lower member that is provided on the bottom surface and has a second concave portion that is recessed downward and extends in the second horizontal direction intersecting the first horizontal direction, and is movable relative to the upper member and the lower member The first recess is disposed between the upper member and the lower member, and the first recess is closed from below by the upper surface, and the second recess is closed from above by the lower surface. A first convex portion projecting into the first concave portion and a second convex portion provided on the lower surface. And an intermediate member having a second protrusion.
前記上部材の前記第1の凹部の前記第1の水平方向における両端は塞がれ、前記第2の凹部の前記第2の水平方向における両端は塞がれても良い。 Both ends in the first horizontal direction of the first recess of the upper member may be closed, and both ends in the second horizontal direction of the second recess may be closed.
前記上部材の前記第1の凹部と前記中間部材の前記第1の凸部との間には隙間が形成され、前記下部材の前記第2の凹部と前記中間部材の前記第2の凸部との間には隙間が形成されても良い。 A gap is formed between the first concave portion of the upper member and the first convex portion of the intermediate member, and the second concave portion of the lower member and the second convex portion of the intermediate member A gap may be formed between the two.
前記上部材には、前記第1の凹部の前記第1の水平方向における両端付近に、前記第1の凹部内と前記第1の凹部外とを連通させ、前記第1の凹部内への前記粘性体の流入および前記第1の凹部内からの前記粘性体の流出を可能にする一対の第1の貫通孔が形成され、 前記下部材には、前記第2の凹部の前記第2の水平方向における両端付近に、前記第2の凹部内と前記第2の凹部外とを連通させ、前記第2の凹部内への前記粘性体の流入および前記第2の凹部内からの前記粘性体の流出を可能にする一対の第2の貫通孔が形成されても良い。 The upper member communicates the inside of the first recess and the outside of the first recess in the vicinity of both ends of the first recess in the first horizontal direction, and the inside of the first recess A pair of first through holes that allow inflow of the viscous body and outflow of the viscous body from within the first recess are formed, and the lower member has the second horizontal of the second recess. In the vicinity of both ends in the direction, the inside of the second recess and the outside of the second recess are communicated, and the inflow of the viscous body into the second recess and the viscous body from inside the second recess A pair of second through holes that allow outflow may be formed.
前記中間部材には、前記第1の水平方向において、前記第1の凸部を挟むように一対の第3の貫通孔が形成され、前記第2の水平方向において、前記第2の凸部を挟むように一対の第4の貫通孔が形成されても良い。 A pair of third through holes are formed in the intermediate member so as to sandwich the first convex portion in the first horizontal direction, and the second convex portion is formed in the second horizontal direction. A pair of fourth through holes may be formed so as to be sandwiched.
前記上部材の前記第1の凹部の前記第1の水平方向の長さは、前記中間部材の前記第1の水平方向の長さより短く構成され、前記下部材の前記第2の凹部の前記第2の水平方向の長さは、前記中間部材の前記第2の水平方向の長さより短く構成されても良い。
The first horizontal length of the first recess of the upper member is configured to be shorter than the first horizontal length of the intermediate member, and the second recess of the lower member is The
前記上部材の前記第1の凹部の前記第1の水平方向における両端部は開放され、前記下部材の前記第2の凹部の前記第2の水平方向における両端部は開放されても良い。 Both ends in the first horizontal direction of the first recess of the upper member may be opened, and both ends in the second horizontal direction of the second recess of the lower member may be opened.
前記第1の凹部は、前記上部材に複数形成され、前記第2の凹部は、前記下部材に複数形成され、前記第1の凸部は、複数の前記第1の凹部に対応して前記中間部材に複数設けられ、前記第2の凸部は、複数の前記第2の凹部に対応して前記中間部材に複数設けられても良い。 A plurality of the first recesses are formed in the upper member, a plurality of the second recesses are formed in the lower member, and the first protrusions correspond to the plurality of first recesses, A plurality of the second protrusions may be provided on the intermediate member, and a plurality of the second protrusions may be provided on the intermediate member corresponding to the plurality of second recesses.
本発明によれば、大きい粘性抵抗力を発生させることができ、振動を減衰させることが可能な制振装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vibration damping device that can generate a large viscous resistance force and can attenuate vibrations.
本発明の実施形態における制振装置について図面を参照しながら説明する。図1は、第1の実施形態における制振装置1の斜視図であり、図2は、制振装置1の分解斜視図である。 A vibration damping device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the vibration damping device 1 according to the first embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the vibration damping device 1.
本実施形態における制振装置1は、建造物等の上部構造体と、基礎等の下部構造体との間の免震層に設置される制振装置である。 The vibration damping device 1 in the present embodiment is a vibration damping device installed in a seismic isolation layer between an upper structure such as a building and a lower structure such as a foundation.
図1、2に示すように、制振装置1は、収容部である桶3と、取付フランジ2を有し上部材である上シリンダプレート10と、下部材である下シリンダプレート20と、中間部材であるピストンプレート30とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the vibration damping device 1 includes an
連結部である取付フランジ2は、鋼材等により構成され、フランジ部2Aと、固定部2Bとを有し、フランジ2Aがボルト等により上部構造体に取り付けられ固定されている。固定部2Bは、フランジ部2Aの下面に固定されている。
The
桶3は、鋼材等により構成され、底部3Aと筒状部3Bとにより上側が開口する有底筒状をなし、下部構造体にボルト等により連結され固定されている。筒状部3Bは、平面視略矩形状をなしている。また、桶3は、粘性体4を収容している。粘性体4は、高粘度の高分子材料で構成され、その粘性抵抗力は速度依存性を有する。
The
上シリンダプレート10は、鋼材等からなる一枚の板材により構成され、平面視略矩形状をなし、固定部2Bに対し、ボルトや溶接等により固定されている。上シリンダプレート10は、板材をプレス成形することにより形成される複数(本実施形態では4つ)の第1の半円筒部11を有している。各第1の半円筒部11は、図2の矢印Xで示した第1の水平方向Xに沿って延び、第1の水平方向Xに直交する断面が半円状をなし上方に凹む第1の凹部12を有する。各第1の凹部12の第1の水平方向Xにおける両端(図3の一方の端部12Aおよび他方の端部12B)は開放されている。
The
下シリンダプレート20は、鋼材等からなる一枚の板材により構成され、平面視略矩形状をなし、桶3の底部3Aに対し、ボルトや溶接等により固定されている。下シリンダプレート20は、板材をプレス成形することにより形成される複数(本実施形態では4つ)の第2の半円筒部21を有している。各第2の半円筒部21は、図2の矢印Yで示した第2の水平方向Yに沿って延び、第2の水平方向Yに直交する断面が半円状をなし下方に凹む第2の凹部22を有する。各第2の凹部22の第2の水平方向Yにおける両端(図3の一方の端部22Aおよび他方の端部22B)は開放されている。本実施形態において、第2の水平方向Yは、第1の水平方向Xに直交する方向である。なお、第2の水平方向Yは、第1の水平方向Xに対し、交差していれば良い。
The
ピストンプレート30は、鋼材等からなる一枚の板材により構成され、平面視略矩形状をなし、上シリンダプレート10と下シリンダプレート20との間に配置されている。ピストンプレート30の上面31により、上シリンダプレート10の各第1の凹部12を下側から閉じ、ピストンプレート30の下面33により、下シリンダプレート20の各第2の凹部22を上側から閉じている。
The
ピストンプレート30の上面31には、複数(本実施形態では4つ)の第1の凸部32が、複数の第1の凹部12に対応して設けられている。各第1の凸部32は、上面31の第1の水平方向Xの中央付近に、対応する第1の凹部12内に突出するように設けられている。ピストンプレート30の下面33には、複数(本実施形態では4つ)の第2の凸部34が、複数の第2の凹部22に対応して設けられている。各第2の凸部34は、下面33の第2の水平方向Yの中央付近に、対応する第2の凹部22内に突出するように設けられている。
A plurality of (four in this embodiment) first convex
このような構成により、上シリンダプレート10の各第1の半円筒部11およびピストンプレート30の対応する第1の凸部32によって、簡易的なシリンダ−ピストン機構が構成され、同様に下シリンダプレート20の各第2の半円筒部21およびピストンプレート30の対応する第2の凸部34によって、簡易的なシリンダ−ピストン機構が構成される。
With such a configuration, a simple cylinder-piston mechanism is configured by each first
ピストンプレート30の第1の凸部32および第2の凸部34は、それぞれ板材をプレス加工することにより形成されているため、ピストンプレート30の第1の凸部32の下面33側には凹部が形成され、ピストンプレート30の第2の凸部34の上面31側には凹部が形成されている。
Since the
また、ピストンプレート30の各第1の凸部32は、上シリンダプレート10の対応する第1の凹部12の形状に対応する形状をなし、隙間がないように嵌っている。同様に、ピストンプレート30の各第2の凸部34は、下シリンダプレート20の対応する第2の凹部22の形状に対応する形状をなし、隙間がないように嵌っている。なお、実際には、第1の凸部32と第1の凸部12との間、および、第2の凸部34と第2の凹部22との間には、製造上僅かに隙間が形成される。
Further, each
下シリンダプレート20上に、ピストンプレート30が載置され、ピストンプレート30上に、上シリンダプレート10が載置されている。そして、上シリンダプレート10の各第1の凹部12は第1の水平方向Xに沿って延び、ピストンプレート30の各第1の凸部32は上シリンダプレート10の対応する第1の凹部12内に突出しているので、上シリンダプレート10は、ピストンプレート30に対して、第1の水平方向Xに沿ってのみ移動可能に構成されている。
The
また、下シリンダプレート20の各第2の凹部22は第2の水平方向Yに沿って延び、ピストンプレート30の各第2の凸部34は下シリンダプレート20の対応する第2の凹部22内に突出しているので、ピストンプレート30は、下シリンダプレート20に対して、第2の水平方向Yに沿ってのみ移動可能に構成されている。換言すれば、ピストンプレート30は、上シリンダプレート10と下シリンダプレート20に対し相対的に移動可能に構成されている。
Further, each
上シリンダプレート10、下シリンダプレート20、およびピストンプレート30は、第1の水平方向Xおよび第2の水平方向Yにおける寸法が略等しく構成される。また、上シリンダプレート10、下シリンダプレート20、およびピストンプレート30は、粘性体4に浸かった状態である。
The
次に、制振装置1による振動の減衰動作について、図1、3を参照して説明する。 Next, the vibration damping operation by the vibration damping device 1 will be described with reference to FIGS.
例えば、地震が発生すると、振動が下部構造体に伝わり、下部構造体が水平方向に移動する。ここで、下部構造体は、図1に示す第1の水平方向Xおよび第2の水平方向Yに交差する第3の水平方向Z(紙面左下側)に移動したとする。 For example, when an earthquake occurs, vibration is transmitted to the lower structure, and the lower structure moves in the horizontal direction. Here, it is assumed that the lower structure has moved in a third horizontal direction Z (lower left side of the drawing) intersecting the first horizontal direction X and the second horizontal direction Y shown in FIG.
下部構造体の移動と共に、桶3および桶3に固定された下シリンダプレート20も、第3の水平方向Zに移動する。この時、図3に示すように、下シリンダプレート20およびピストンプレート30は、ピストンプレート30の各第1の凸部32が上シリンダプレート10の第1の水平方向Xに延びる第1の凹部12内に嵌っているため、上シリンダプレート10に対し、相対的に第1の水平方向Xに沿って紙面左下側に移動する。さらに、下シリンダプレート20は、ピストンプレート30の各第2の凸部34が下シリンダプレート20の第2の水平方向Yに延びる第2の凹部22内に嵌っているため、上シリンダプレート10およびピストンプレート30に対し、相対的に第2の水平方向Yに沿って紙面右下側に移動する。
Along with the movement of the lower structure, the
そして、ピストンプレート30が、上シリンダプレート10に対し第1の水平方向Xに沿って移動することにより、ピストンプレート30の各第1の凸部32が、上シリンダプレート10の対応する第1の凹部12内を移動する。図3の最も手前側に位置する第1の凸部32および第1の凹部12についてのみ、第1の凸部32が第1の凹部12内を移動した状態を示している。これにより、上シリンダプレート10の各第1の凹部12内の粘性体4が、対応する第1の凸部32により押され、第1の凹部12の一方の端部12Aから流出する。一方、第1の凹部12の他方の端部12Bからその周囲にある粘性体4が第1の凹部12内に流入する。
Then, when the
同様に、下シリンダプレート20が、ピストンプレート30に対し第2の水平方向Yに沿って移動することにより、ピストンプレート30の各第2の凸部34が、下シリンダプレート20の対応する第2の凹部22内を相対的に移動する。図3の最も左側に位置する第2の凸部34および第2の凹部22についてのみ、第2の凸部34が第2の凹部22内を相対的に移動した状態を示している。これにより、下シリンダプレート20の各第2の凹部22内の粘性体4が、対応する第2の凸部34により押され、第2の凹部22の一方の端部22Aから流出する。一方、第2の凹部22の他方の端部22Bからその周囲にある粘性体4が第2の凹部22内に流入する。
Similarly, when the
そして、上記のような粘性体4の流動による粘性抵抗力により、振動が減衰される。
The vibration is attenuated by the viscous resistance force caused by the flow of the
また、速度依存性を有する粘性体4は、ピストンプレート30の第1の凸部32および第2の凸部34の移動速度に応じた粘性抵抗力を発生する。すなわち、ピストンプレート30の第1の凸部32が、上シリンダプレート10に対し相対的に高速で移動しようとすると、粘性体4は大きな粘性抵抗力を発生する。同様に、ピストンプレート30の第2の凸部34が、下シリンダプレート20に対し相対的に高速で移動しようとすると、粘性体4は大きな粘性抵抗力を発生する。このように、ピストンプレート30の第1の凸部32および第2の凸部34が、上シリンダプレート10および下シリンダプレート20に対して相対的に高速移動するときは、大きな粘性抵抗力により振動を減衰させることができる。
Further, the
一方、ピストンプレート30の第1の凸部32が、上シリンダプレート10に対し相対的に低速で移動するときは、粘性体4には大きな粘性抵抗力を発生しない。同様に、ピストンプレート30の第2の凸部34が、下シリンダプレート20に対し相対的に低速で移動しようとするときは、粘性体4には大きな粘性抵抗力を発生しない。
On the other hand, when the first
以上のように、本実施形態の制振装置1では、ピストンプレート30の上面31は、上シリンダプレート10の第1の凹部12を下側から閉じ、ピストンプレート30の下面33は、上シリンダプレート10の第2の凹部22を上側から閉じ、上シリンダプレート10の各第1の凹部12内に、ピストンプレート30の対応する第1の凸部32が突出するように設けられ、下シリンダプレート20の各第2の凹部22内に、ピストンプレート30の第2の凸部34が突出するように設けられている。
As described above, in the vibration damping device 1 of the present embodiment, the
よって、上シリンダプレート10の各第1の半円筒部11およびピストンプレート30の対応する第1の凸部32によって、簡易的なシリンダ−ピストン機構が構成され、同様に下シリンダプレート20の各第2の半円筒部21およびピストンプレート30の対応する第2の凸部34によって、簡易的なシリンダ−ピストン機構が構成される。
Therefore, a simple cylinder-piston mechanism is configured by each first
このような構成において、地震発生時に、下部構造体が水平方向に移動することにより、ピストンプレート30が上シリンダプレート10および下シリンダプレート20に対して相対的に移動する。その結果、ピストンプレート30の第1の凸部32および第2の凸部34が、それぞれ上シリンダプレート10の第1の凹部12内および下シリンダプレート20の第2の凹部22内を移動し、粘性体4が流動し、粘性抵抗力が発生する。このように、簡易的なシリンダ−ピストン機構が構成し、当該シリンダ−ピストン機構を作動させることにより、大きな粘性抵抗力を発生させることができ、大きな振動を減衰させることができる。
In such a configuration, when the earthquake occurs, the lower structure moves in the horizontal direction, so that the
また、上シリンダプレート10の第1の凹部12の第1の水平方向Xにおける両端(一方の端部12Aおよび他方の端部12B)は開放され、下シリンダプレート20の第2の凹部22の第2の水平方向Yにおける両端(一方の端部22Aおよび他方の端部22B)は開放されている。これにより、ピストンプレート30の第1の凸部32および第2の凸部34の、上シリンダプレート10の第1の凹部12および下シリンダプレート20の第2の凹部22に対する相対的な移動により、第1の凹部12の両端(一方の端部12Aおよび他方の端部12B)および第2の凹部22の両端(一方の端部22Aおよび他方の端部22B)から、粘性体4が流出または流入するように流動させることができる。このように粘性体4を流動させることにより、大きな粘性抵抗力を発生させることができ、振動を減衰させることができる。
Further, both ends (one
また、上シリンダプレート10の第1の凹部12および下シリンダプレート20の第2の凹部22は、複数形成され、ピストンプレート30の第1の凸部32および第2の凸部34は、複数の第1の凹部12および少なくとも1つ複数の第2の凹部22に対応して複数設けられている。よって、各第1の凸部32および第2の凸部34が対応する各第1の凹部12および各第2の凹部22に対して相対的に移動することにより、さらに大きな粘性抵抗力を発生させることができる。
A plurality of
次に、本発明の第2の実施形態に係る制振装置について、図4に基づいて説明する。図4は、第2の実施形態に係る制振装置101の分解斜視図を示す。なお、第1の実施形態の制振装置1と同一の部材について、同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。
Next, a vibration damping device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the
本実施の形態では、上シリンダプレート110および下シリンダプレート120の形状が、第1の実施形態の上シリンダプレート10および下シリンダプレート20と異なっている。
In the present embodiment, the shapes of the
具体的には、第1の実施形態において、上シリンダプレート10、下シリンダプレート20、およびピストンプレート30の第1の水平方向Xおよび第2の水平方向Yの長さは、略等しく構成されていた。しかし、本実施形態の上シリンダプレート110の第1の水平方向Xの長さは、ピストンプレート30の第1の水平方向Xの長さよりも短く(本実施形態では略半分の長さ)構成され、本実施形態の下シリンダプレート120の第2の水平方向Yの長さは、ピストンプレート30の第2の水平方向Yの長さよりも短く(本実施形態では略半分の長さ)構成されている。
Specifically, in the first embodiment, the lengths of the first horizontal direction X and the second horizontal direction Y of the
よって、上シリンダプレート110の各第1の半円筒部111の第1の凹部112の第1の水平方向Xの長さは、ピストンプレート30の第1の水平方向Xの長さよりも短く構成され、下シリンダプレート120の各第2の半円筒部121の第2の凹部122の第2の水平方向Yの長さは、ピストンプレート30の第2の水平方向Yの長さよりも短く構成されている。
Therefore, the length in the first horizontal direction X of the
なお、上シリンダプレート110の第2の水平方向Yの長さは、ピストンプレート30の第2の水平方向Yの長さと略等しく構成され、下シリンダプレート120の第1の水平方向Xの寸法は、ピストンプレート30の第1の水平方向Xの長さと略等しく構成されている。
The length of the
さらに、第1の実施形態では、上シリンダプレート10の各第1の凹部12の第1の水平方向Xにおける両端(一方の端部12Aおよび他方の端部12B)は開放され、下シリンダプレート20の各第2の凹部22の第2の方水平向Yにおける両端(一方の端部22Aおよび他方の端部22B)は開放されていた。しかし、本実施形態の上シリンダプレート110の各第1の凹部112の第1の水平方向Xにおける両端には第1の閉塞部114が設けられ、第1の凹部112の両端(一方の端部112Aおよび他方の端部112B)を塞ぎ、下シリンダプレート120の各第2の凹部122の第2の水平方向Yにおける両端には、第2の閉塞部124が設けられ、第2の凹部122の両端(一方の端部122Aおよび他方の端部122B)を塞いでいる(図5(b)も参照)。
Furthermore, in the first embodiment, both ends (one
よって、上シリンダプレート110の第1の凹部112、ピストンプレート30の上面31、および第1の閉塞部114により略密閉空間116(図5(b))が画成され、下シリンダプレート120の第2の凹部122、ピストンプレート30の下面33、および第2の閉塞部124により略密閉空間が画成される。
Therefore, a substantially sealed space 116 (FIG. 5B) is defined by the
図5(a)は、本実施形態における上シリンダプレート110の第1の凹部112およびピストンプレート30の第1の凸部32の第1の水平方向Xに直交する平面における断面図を示し、図5(b)は、上シリンダプレート110の第1の凹部112およびピストンプレート30の第1の凸部32の第2の水平方向Yに直交する平面における断面図を示している。
FIG. 5A shows a cross-sectional view in a plane perpendicular to the first horizontal direction X of the first
図5(a)、(b)に示すように、上シリンダプレート110の第1の凹部112と、ピストンプレート30の第1の凸部32との間には、隙間Gが形成されている。また、図5(b)に示すように、第1の半円筒部111、第1の閉塞部114、および上面31により画成された略密閉空間116は、ピストンプレート30の第1の凸部32により2つの空間115、116に区画されている。また、図示はしないが、下シリンダプレート120の第2の凹部122と、ピストンプレート30の第2の凸部34との間にも、隙間Gと同様の隙間が形成され、第2の半円筒部121、第2の閉塞部124、および上面34により画成された略密閉空間も、ピストンプレート30の第2の凸部34により2つの空間に区画されている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, a gap G is formed between the first
そして、地震等により下部構造体が水平方向(例えば、図4の第1の水平方向Xおよび第2の水平方向Yに交差する第3の水平方向Z)に移動すると、ピストンプレート30の各第1の凸部32が、上シリンダプレート110の対応する第1の凹部112内を移動し、ピストンプレート30の各第2の凸部34が、下シリンダプレート120の対応する第2の凹部122内を移動する。ピストンプレート30の第1の凸部32の移動によって、粘性体4が2つの空間115、116を隙間Gを介して移動する。粘性体4が隙間Gを移動することにより、大きな粘性抵抗力が発生し、振動が減衰される。同様に、ピストンプレート30の第2の凸部34の移動によって、粘性体4が2つの空間を隙間を介して移動し、当該粘性体4の移動により、大きな粘性抵抗力が発生し、振動が減衰される。
When the lower structure is moved in the horizontal direction (for example, the third horizontal direction Z intersecting the first horizontal direction X and the second horizontal direction Y in FIG. 4) due to an earthquake or the like, each of the
以上のように、本実施形態では、上シリンダプレート110の第1の凹部112の第1の水平方向Xにおける両端(一方の端部112Aおよび他方の端部112B)は、第1の閉塞部114により塞がれ、下シリンダプレート120の第2の凹部122の第2の水平方向Yにおける両端(一方の端部122Aおよび他方の端部122B)は、第2の閉塞部124により塞がれている。よって、上シリンダプレート110の第1の凹部112、ピストンプレート30の上面31、第1の閉塞部114により略密閉空間116が画成され、下シリンダプレート120の第2の凹部122、ピストンプレート30の下面33、および第2の閉塞部124により略密閉空間が画成される。従って、当該密閉空間内において粘性体4を流動させることにより、大きな粘性抵抗力を発生させることができる。
As described above, in the present embodiment, both ends (one
また、上シリンダプレート110の第1の凹部112と、ピストンプレート30の第1の凸部32との間には、隙間Gが形成され、下シリンダプレート120の第1の凹部122と、ピストンプレート30の第2の凸部34との間にも、隙間Gと同様の隙間が形成されている。よって、ピストンプレート30の第1の凸部32の移動によって、粘性体4が2つの空間115、116を隙間Gを介して移動し、当該粘性体4の移動により、大きな粘性抵抗力が発生し、振動を減衰させることができる。同様に、ピストンプレート30の第2の凸部34の移動によって、粘性体4が2つの空間を隙間を介して移動し、当該粘性体4の移動により、大きな粘性抵抗力が発生し、振動を減衰させることができる。
Further, a gap G is formed between the first
また、上シリンダプレート110の第1の凹部112の第1の水平方向Xの長さは、ピストンプレート30の第1の水平方向Xの長さよりも短く構成され、下シリンダプレート120の第2の凹部122の第2の水平方向Yの長さは、ピストンプレート30の第2の水平方向Yの長さよりも短く構成されている。よって、ピストンプレート30の上シリンダプレート110および下シリンダプレート120に対する相対的な移動によって、上記の略密閉空間が開放されるのを抑制することができ、一定の流動抵抗を得ることができる。
The first horizontal direction X length of the
次に、本発明の第3の実施形態に係る制振装置について、図6に基づいて説明する。図6は、第3の実施形態に係る制振装置201の分解斜視図を示す。なお、第1および第2の実施形態の制振装置1、101と同一の部材について、同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。
Next, a vibration damping device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view of the
図6に示すように、本実施形態の上シリンダプレート210は、第2の実施形態の上シリンダプレート110(図4)の構成とほぼ同じであり、その構成に加え一対の第1の貫通孔215が形成されている。一対の第1の貫通孔215は、上シリンダプレート210の各第1の凹部112の両端(一方の端部112A、他方の端部112B)付近に形成されている。各第1の貫通孔215により、第1の凹部112内と外部とが連通されている。各第1の貫通孔215を介して、第1の凹部112内への粘性体4の流入および第1の凹部112内からの粘性体4の流出が可能である。
As shown in FIG. 6, the
また、下シリンダプレート220は、第2の実施形態の下シリンダプレート120の構成とほぼ同じであり、その構成に加え、一対の第2の貫通孔225が形成されている。一対の第2の貫通孔225は、下シリンダプレート220の各第2の凹部122の両端(一方の端部122A、他方の端部122B)付近に形成されている。第2の各貫通孔225により、第2の凹部122内と外部とが連通されている。各第2の貫通孔225を介して、第2の凹部122内への粘性体4の流入および第2の凹部122内からの粘性体4の流出が可能である。
The
また、本実施形態では、ピストンプレート30の各第1の凸部32は、上シリンダプレート210の対応する第1の凹部112に対し、隙間がないように嵌っている。同様に、ピストンプレート30の各第2の凸部34は、下シリンダプレート220の対応する第2の凹部122に対し隙間がないように嵌っている。なお、実際には、第1の凸部32と第1の凸部112との間、および、第2の凸部34と第2の凹部122との間には、製造上僅かに隙間が形成される。
In the present embodiment, each
そして、地震等により下部構造体が水平方向(例えば、図6の第1の水平方向Xおよび第2の水平方向Yに交差する第3の水平方向Z)に移動すると、ピストンプレート30の各第1の凸部32が、上シリンダプレート210の対応する第1の凹部112内を移動し、ピストンプレート30の各第2の凸部34が、下シリンダプレート220の対応する第2の凹部122内を移動する。ピストンプレート30の各第1の凸部32の移動によって、上シリンダプレート210の各第1の凹部112内の粘性体4が押され、押された粘性体4は、一方の第1の貫通孔215から流出する。
Then, when the lower structure is moved in the horizontal direction (for example, the third horizontal direction Z intersecting the first horizontal direction X and the second horizontal direction Y in FIG. 6) due to an earthquake or the like, each of the
そして、他方の第1の貫通孔215からその周囲にある粘性体4が第1の凹部112内に流入する。同様に、ピストンプレート30の各第2の凸部34の移動によって、下シリンダプレート220の各第2の凹部122内の粘性体4が押され、押された粘性体4は、一方の第2の貫通孔225から流出する。そして、他方の第2の貫通孔225からその周囲にある粘性体4が第2の凹部122内に流入する。このように粘性体4が流動することので、大きな粘性抵抗力が発生し振動が減衰される。
Then, the
以上のように、本実施形態では、上シリンダプレート210の各第1の凹部112の両端付近に一対の貫通孔215が形成され、下シリンダプレート220の第2の凹部122の両端付近に一対の貫通孔225が形成されている。このため、ピストンプレート30の各第1の凸部32の移動によって、対応する第1の凹部112内の粘性体4が一方の第1の貫通孔215から流出し、粘性体4が他方の第1の貫通孔215から第1の凹部112内に流入する。当該粘性体4の移動により、大きな粘性抵抗力が発生し、振動を減衰させることができる。同様に、ピストンプレート30の各第2の凸部34の移動によって、対応する第2の凹部122内の粘性体4が一方の第2の貫通孔225から流出し、粘性体4が他方の第2の貫通孔225から第1の凹部122内に流入する。当該粘性体4の移動により、大きな粘性抵抗力が発生し、振動を減衰させることができる。
As described above, in the present embodiment, a pair of through
次に、本発明の第4の実施形態に係る制振装置について、図7に基づいて説明する。図7は、第4の実施形態に係る制振装置301の分解斜視図を示す。なお、第1および第2の実施形態の制振装置1、101と同一の部材について、同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。
Next, a vibration damping device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an exploded perspective view of the
図7に示すように、本実施形態のピストンプレート330は、第1の実施形態のピストンプレート30の構成とほぼ同じであり、その構成に加え、第1の水平方向Xにおいて各第1の凸部32を挟むように一対の第3の貫通孔35が形成され、第2の水平方向Yにおいて、各第2の凸部34を挟むように一対の第4の貫通孔36が形成されている。なお、図7において、図の簡略化のため、図7の最も手前側に位置する第1の凸部32を挟むように形成された一対の第3の貫通孔35のみ参照番号を付し、図7の最も左側に位置する第2の凸部34を挟むように形成された一対の第4の貫通孔36のみ参照番号を付している。
As shown in FIG. 7, the
そして、地震等により下部構造体が水平方向(例えば、図7の第1の水平方向Xおよび第2の水平方向Yに交差する第3の水平方向Z)に移動すると、ピストンプレート330の各第1の凸部32が、上シリンダプレート210の対応する第1の凹部112内を移動し、ピストンプレート330の各第2の凸部34が、下シリンダプレート220の対応する第2の凹部122内を移動する。ピストンプレート330の各第1の凸部32の移動によって、上シリンダプレート210の各第1の凹部112内の粘性体4が押され、押された粘性体4は、一方の第3の貫通孔35から流出する。
When the lower structure is moved in the horizontal direction (for example, the third horizontal direction Z intersecting the first horizontal direction X and the second horizontal direction Y in FIG. 7) due to an earthquake or the like, each of the
そして、他方の第3の貫通孔35からその周囲にある粘性体4が第1の凹部112内に流入する。同様に、ピストンプレート330の各第2の凸部34の移動によって、下シリンダプレート220の各第2の凹部122内の粘性体4が押され、押された粘性体4は、一方の第4の貫通孔36から流出する。そして、他方の第4の貫通孔36からその周囲にある粘性体4が第2の凹部122内に流入する。このように粘性体4が流動することので、粘性抵抗力が発生し振動が減衰される。
Then, the
以上のように、本実施形態では、ピストンプレート330に対し、第1の水平方向Xにおいて各第1の凸部32を挟むように一対の第3の貫通孔35が形成され、第2の水平方向Yにおいて、各第2の凸部34を挟むように一対の第4の貫通孔36が形成されている。このため、ピストンプレート330の各第1の凸部32の移動によって、対応する第1の凹部112内の粘性体4が一方の第3の貫通孔35から流出し、粘性体4が他方の第3の貫通孔35から第1の凹部112内に流入する。当該粘性体4の移動により、大きな粘性抵抗力が発生し、振動を減衰させることができる。同様に、ピストンプレート330の各第2の凸部34の移動によって、対応する第2の凹部122内の粘性体4が一方の第4の貫通孔36から流出し、粘性体4が他方の第4の貫通孔36から第1の凹部122内に流入する。当該粘性体4の移動により、大きな粘性抵抗力が発生し、振動を減衰させることができる。
As described above, in the present embodiment, the pair of third through
なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。 In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above. A person skilled in the art can make various additions and changes within the scope of the present invention.
例えば、ピストンプレート30の各第1の凸部32および各第2の凸部34は、板材をプレスすることにより形成したが、板材に突起部を取り付けるようにして、第1、第2の凸部を形成しても良い。また、上シリンダプレート10および下シリンダプレート20は、一枚の板材をプレス成形することにより複数の第1の半円筒部11および第2の半円筒部12を一体的に備えるように構成されていたが、各第1の半円筒部11および各第2の半円筒部12を別体に構成し、ピストンプレート30の各第1の凸部32および各第2の凸部34に対応させて、各第1の半円筒部11および各第2の半円筒部12を配置するようにしても良い。
For example, each first
また、上シリンダプレート10の第1の凹部12および下シリンダプレート20の第2の凹部22の断面は半円状をなし、ピストンプレート30の第1の凸部32および第2の凸部34は当該半円状に対応する形状をなしていた。しかし、上シリンダプレート10の第1の凹部12および下シリンダプレート20の第2の凹部22の断面は三角形状または四角形状(例えば、台形、矩形)であっても良く、ピストンプレート30の第1の凸部32および第2の凸部34は当該三角形状または四角形状(例えば、台形、矩形)に対応する形状であっても良い。すなわち、上シリンダプレート10の第1の凹部12および下シリンダプレート20の第2の凹部22と、ピストンプレート30の第1の凸部32および第2の凸部34とは、互いに対応する形状をなしていればよい。
The cross sections of the first
また、上記の実施形態では、第1の凸部32、第1の凹部12、112、第2の凸部34、および、第2の凹部22、122は、それぞれ4つ設けられていたが、それらの数はいくつであっても良く、例えば1つであっても良い。
In the above embodiment, the first
1、101、201、301:制振装置、2:取付フランジ、3:桶、4:粘性体、10、100:上シリンダプレート、12、112:第1の凹部、20、120:下シリンダプレート、22、122:第2の凹部、30、330:ピストンプレート、31:上面、32:第1の凸部、33:下面、34:第2の凸部、35:第3の貫通孔、36:第4の貫通孔、215:第1の貫通孔、225:第2の貫通孔
DESCRIPTION OF
Claims (8)
上側に前記上部構造体に連結される連結部と、下側に上方に凹み第1の水平方向に延びる第1の凹部とを有する上部材と、
前記下部構造体に連結され、粘性体を収容する収容部と、
前記上部材の下側に位置して前記収容部の底面上に設けられ、下方に凹み前記第1の水平方向に交差する第2の水平方向に延びる第2の凹部を有する下部材と、
前記上部材と前記下部材に対し相対的に移動可能に前記上部材と前記下部材との間に配置され、上面により前記第1の凹部を下側から閉じると共に下面により前記第2の凹部を上側から閉じ、前記上面に設けられ前記第1の凹部内に突出する第1の凸部と前記下面に設けられ前記第2の凹部内に突出する第2の凸部とを有する中間部材と、を備える制振装置。 A vibration damping device installed between the upper structure and the lower structure,
An upper member having a connecting portion connected to the upper structure on the upper side and a first concave portion extending in the first horizontal direction on the lower side;
A receiving portion connected to the lower structure and containing a viscous material;
A lower member which is provided on the bottom surface of the housing portion and is located on the lower side of the upper member and has a second concave portion which is recessed downward and extends in the second horizontal direction intersecting the first horizontal direction;
The upper member is disposed between the upper member and the lower member so as to be movable relative to the upper member and the lower member, and the first recess is closed from below by the upper surface and the second recess by the lower surface. An intermediate member having a first convex portion which is closed from the upper side and which is provided on the upper surface and protrudes into the first concave portion, and a second convex portion which is provided on the lower surface and protrudes into the second concave portion; A vibration damping device comprising:
前記下部材には、前記第2の凹部の前記第2の水平方向における両端付近に、前記第2の凹部内と前記第2の凹部外とを連通させ、前記第2の凹部内への前記粘性体の流入および前記第2の凹部内からの前記粘性体の流出を可能にする一対の第2の貫通孔が形成されている請求項2に記載の制振装置。 The upper member communicates the inside of the first recess and the outside of the first recess in the vicinity of both ends of the first recess in the first horizontal direction, and the inside of the first recess A pair of first through-holes that allow inflow of the viscous body and outflow of the viscous body from within the first recess are formed,
In the lower member, the inside of the second recess and the outside of the second recess are communicated with each other in the vicinity of both ends of the second recess in the second horizontal direction. 3. The vibration damping device according to claim 2, wherein a pair of second through holes that allow inflow of the viscous body and outflow of the viscous body from within the second recess are formed.
前記第1の水平方向において、前記第1の凸部を挟むように一対の第3の貫通孔が形成され、
前記第2の水平方向において、前記第2の凸部を挟むように一対の第4の貫通孔が形成されている請求項2に記載の制振装置。 In the intermediate member,
In the first horizontal direction, a pair of third through holes are formed so as to sandwich the first convex portion,
The vibration damping device according to claim 2, wherein a pair of fourth through holes are formed so as to sandwich the second convex portion in the second horizontal direction.
前記下部材の前記第2の凹部の前記第2の水平方向の長さは、前記中間部材の前記第2の水平方向の長さより短く構成されている請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の制振装置。 The first horizontal length of the first recess of the upper member is configured to be shorter than the first horizontal length of the intermediate member,
The length in the second horizontal direction of the second recess of the lower member is configured to be shorter than the length of the intermediate member in the second horizontal direction. Damping device according to item.
前記第2の凹部は、前記下部材に複数形成され、
前記第1の凸部は、複数の前記第1の凹部に対応して前記中間部材に複数設けられ、
前記第2の凸部は、複数の前記第2の凹部に対応して前記中間部材に複数設けられている請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の制振装置。
A plurality of the first recesses are formed in the upper member,
A plurality of the second recesses are formed in the lower member,
A plurality of the first protrusions are provided on the intermediate member corresponding to the plurality of first recesses,
The said 2nd convex part is a damping device as described in any one of Claims 1-7 with which the said intermediate member is provided with two or more corresponding to the said several 2nd recessed part.
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