JP2017036807A - シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シリンダ装置の全長寸法を小さくすることにより、構造物に対する取付けの自由度を向上する。【解決手段】 シリンダ装置１を、ピストンロッド２と、シリンダ３と、シリンダ３に設けられた第１の取付部材４と、ピストンロッド２に設けられた第２の取付部材１２とから構成している。この上で、第２の取付部材１２は、中心点Ｏ２が同一で径の異なる大径部分球面１４Ａと大径部分球面１４Ａよりも小径の小径部分球面１４Ｂと、大径部分球面１４Ａの端１４Ｅと小径部分球面１４Ｂの端１４Ｆとを対向させて、大径部分球面１４Ａの端１４Ｅと小径部分球面１４Ｂの端１４Ｆとが軸方向に離間するように接続するテーパ状接続面１４Ｃとを有する内側部材１３と、大径部分球面１４Ａと小径部分球面１４Ｂに摺接する内周面としての軸側受圧面１７Ｅ、柱側受圧面１８Ｃを有する外側部材１６とにより構成する。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば高層建物等の構造物の揺れを抑える制震ダンパとして用いられるシリンダ装置に関する。

高層建物等の構造物には、制震ダンパと呼ばれるシリンダ装置が取付けられている。このシリンダ装置は、構造物が揺れる際の振動エネルギを吸収し、構造物の損傷を低減するものである。シリンダ装置は、例えばピストンロッドとシリンダと該ピストンロッドおよびシリンダの端部に設けられた取付部材とから構成されている。（例えば、特許文献１参照）。

シリンダ装置を構造物に取付ける場合には、例えば間隔をもって対面する一対の柱間にシリンダ装置を配置し、一方の柱にピストンロッド側の取付部材を取付け、他方の柱にシリンダ側の取付部材を取付ける構成となっている。

特開２００８−１９０５４４号公報

ここで、シリンダ装置は、間隔が狭まった各柱間にも取付けることができるように、全長寸法を小さくすることが望まれる。また、昨今では、既存の建物の耐久性を高めるために、後付けで制震用のシリンダ装置を取付けることがある。この場合、建物はシリンダ装置を取付けるために専用に設計されたものではないから、シリンダ装置の全長寸法が大きいと取付けることができず、取付けの自由度が低下するという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、全長寸法を小さくすることにより、構造物に対する取付けの自由度を向上できるようにしたシリンダ装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、ピストンロッドと、シリンダと、前記ピストンロッドまたは前記シリンダの少なくとも一方に設けられた取付部材とからなるシリンダ装置において、前記取付部材は、中心点が同一で径の異なる大径部分球面と該大径部分球面よりも小径の小径部分球面と、該大径部分球面の端と小径部分球面の端とを対向させて、該大径部分球面の端と小径部分球面の端とが軸方向に離間するように接続する接続面とを有する内側部材と、前記大径部分球面と小径部分球面と摺接する内周面を有する外側部材とからなることを特徴とする。

本発明によれば、高い剛性を保ちつつ、全長寸法を小さくすることができ、構造物に対する取付けの自由度を向上することができる。

本発明の実施の形態によるシリンダ装置を一対の柱間に取付けた状態を示す一部破断の正面図である。 シリンダ装置のシリンダ側に設けられた既存の取付部材を拡大して示す断面図である。 シリンダ装置のピストンロッド側に設けられた本発明による取付部材を拡大して示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係るシリンダ装置を、建物を構成する一対の柱間に取付けた場合を例に挙げ、図１ないし図３に従って詳細に説明する。ここで、本実施の形態では、シリンダ装置の長さ方向の両端に設けられる取付部材のうち、シリンダ側の端部に既存の取付部材を配置し、ピストンロッド側の端部に本発明による取付部材を配置している。なお、既存の取付部材と本発明の取付部材とを取付位置を逆にして配置したり、両方の端部に本発明の取付部材を配置することもできる。

図１において、シリンダ装置１は、例えば制震（制振）ダンパと呼ばれるもので、建物に作用する揺れを抑えることができる。シリンダ装置１は、建物を支える複数本の柱のうち、隣合う後述する一対の柱１９，２０間に配置されている。シリンダ装置１は、後述のピストンロッド２、シリンダ３、第１の取付部材４、第２の取付部材１２等を含んで構成されている。

ピストンロッド２は、円柱体からなり、長さ方向の一端側は後述のシリンダ３内に進入してピストン（図示せず）に連結されている。一方、シリンダ３から突出したピストンロッド２の他端部２Ａには、端面の中央に開口してめねじ穴２Ｂが形成され、このめねじ穴２Ｂには、後述する第２の取付部材１２が螺合して取付けられる。

シリンダ３は、シリンダ装置１の外殻を構成するもので、一側部位３Ａ側が小径となり、他側部位３Ｂ側が大径となった段付円筒状に形成されている。シリンダ３の一側部位３Ａには、その端面の中央に位置してめねじ穴３Ｃが設けられ、該めねじ穴３Ｃには、後述する第１の取付部材４の内側部材５を構成する軸部７のおねじ部７Ａが螺合する。また、シリンダ３内には、油液が充填されると共に、減衰力を発生する機構を備えたピストン（いずれも図示せず）が軸方向に摺動可能に挿嵌され、該ピストンには、ピストンロッド２が連結されている。

第１の取付部材４は、シリンダ３の一側部位３Ａ側に設けられ、該第１の取付部材４は、シリンダ装置１を後述する一方の柱１９に取付けるものである。ここで、第１の取付部材４は、後述する第２の取付部材１２と比較して軸方向の長さ寸法が大きな既存（従来）の構成をもって形成されている。第１の取付部材４は、後述の内側部材５と外側部材９とにより構成されている。

内側部材５は、一般的にボールスタッドと呼ばれるもので、球形のボール部６と、該ボール部６から径方向の外側に延びた軸部７とにより形成されている。内側部材５のボール部６は、図２に示すように、中心点Ｏ１を中心にして一定の半径寸法Ｒ１で形成された球体（真球体）として構成されている。なお、ボール部６には、軸部７と反対側の一端部に位置して突起６Ａが設けられている。この突起６Ａは、例えば内側部材５を加工するときに位置決め用（芯出し用）に使用されるものである。そして、ボール部６の外周面は、中心点Ｏ１から一方側が柱側球面６Ｂとなり、軸方向の反対側となる中心点Ｏ１から他方側が軸側球面６Ｃとなっている。

軸部７は、十分な強度をもった円柱体からなり、長さ方向の一端部がボール部６に一体的に取付けられている。軸部７の他側外周には、おねじ部７Ａが形成され、このおねじ部７Ａは、シリンダ３の一側部位３Ａに設けられためねじ穴３Ｃに螺合され、ナット８によって緩み止め状態で固定されるものである。

外側部材９は、一般的にソケットと呼ばれるもので、内側部材５のボール部６を球面接触状態で覆う強度部材として形成されている。外側部材９は、後述するブラケット１０と押え具１１とにより構成されている。

ブラケット１０は、内側部材５を構成するボール部６のうち、軸側球面６Ｃに面接触しつつ、一方の柱１９に取付けられるものである。このブラケット１０には、柱１９に対面する位置にフランジ部１０Ａが設けられ、該フランジ部１０Ａには、複数個のボルト挿通孔１０Ｂ（２個のみ図示）が設けられている。ブラケット１０は、内側部材５のボール部６を覆うことができるように、軸方向の長さ寸法Ｌ１を有している。

また、ブラケット１０内には、フランジ部１０Ａ側から順に、ボール部６よりも大径な押え具収容部１０Ｃと、該押え具収容部１０Ｃよりも小径でボール部６よりも僅かに大径なボール収容部１０Ｄと、軸側球面６Ｃと摺動可能に面接触する半径寸法Ｒ１をもった凹球面状の軸側受圧面１０Ｅと、軸部７が挿通する軸挿通孔１０Ｆとが中心点Ｏ１を通る１本の軸線上（同一軸線上）に連続して設けられている。

ブラケット１０の押え具収容部１０Ｃの内周面には、めねじ部１０Ｃ１が刻設され、該めねじ部１０Ｃ１には、押え具１１のおねじ部１１Ａが螺合する。また、軸挿通孔１０Ｆは、外側部材９に対して内側部材５が回転方向（回動方向）に変位するのを許すために、軸部７よりも十分に大きな内径寸法に設定されている。

ここで、軸側受圧面１０Ｅは、図２に示すように、軸挿通孔１０Ｆが設けられているために、ボール部６の軸側球面６Ｃの全面に摺接することはできない。また、柱側球面６Ｂと軸側球面６Ｃの境界付近では、軸線とほぼ平行になるために、軸方向の負荷を受承する受圧面として機能しない。これにより、軸側受圧面１０Ｅは、円環状をした凹球面として形成され、軸方向の投影面積Ｓ１を有している。この場合、軸側受圧面１０Ｅの投影面積Ｓ１としては、シリンダ装置１が発生する減衰力の最大値に対し、十分な安全率を考慮して耐え得る値に設定されている。この投影面積Ｓ１を確保できるように、ボール部６の半径寸法Ｒ１が設定されている。

押え具１１は、押え具収容部１０Ｃ内に収まる円環状体として形成され、その外周面には、めねじ部１０Ｃ１に螺合するおねじ部１１Ａが刻設されている。押え具１１の中央には、ボール部６の突起６Ａが挿通する突起挿通孔１１Ｂが形成されている。この突起挿通孔１１Ｂは、前述したブラケット１０の軸挿通孔１０Ｆと同様に、突起６Ａの回転方向（回動方向）の変位を許すために、突起６Ａよりも十分に大きな内径寸法に設定されている。

押え具１１の他端側には、ブラケット１０の軸側受圧面１０Ｅに対面するように柱側受圧面１１Ｃが設けられている。この柱側受圧面１１Ｃは、軸側受圧面１０Ｅよりも小さな内径寸法および外径寸法をもった円環状の凹球面として形成され、その軸方向の投影面積Ｓ２は、軸側受圧面１０Ｅの投影面積Ｓ１と同等に設定されている。

なお、柱側受圧面１１Ｃは、突起６Ａを避けるように設けられているものの、この突起６Ａは、加工時に用いるもので軸部７のように大径に形成する必要はない。従って、突起６Ａを小径に形成した場合、柱側受圧面１１Ｃでは、軸方向の投影面積Ｓ２を、軸側受圧面１０Ｅの投影面積Ｓ１よりも大きく確保することができる。

このように構成された第１の取付部材４は、外側部材９のブラケット１０内に軸７側から内側部材５を挿入し、この状態で、押え具収容部１０Ｃのめねじ部１０Ｃ１に押え具１１のおねじ部１１Ａを螺合させ、押え具収容部１０Ｃ内に押え具１１を取付ける。これにより、ボール部６の軸側球面６Ｃがブラケット１０の軸側受圧面１０Ｅに当接し、柱側球面６Ｂが押え具１１の柱側受圧面１１Ｃに当接した状態となる。この結果、第１の取付部材４は、内側部材５と外側部材９とを任意の方向に回転可能で、かつ並進方向には高い剛性をもったボールジョイントとして構成することができる。

次に、本実施の形態の特徴部分となる第２の取付部材１２の構成について述べる。

第２の取付部材１２は、ピストンロッド２の他端部２Ａ側に設けられ、該第２の取付部材１２は、シリンダ装置１を後述する他方の柱２０に取付けるものである。第２の取付部材１２は、前述した第１の取付部材４と比較し、後述する理由によって軸方向の長さ寸法を小さく形成することができる。第２の取付部材１２は、前述した第１の取付部材４とほぼ同様に、後述の内側部材１３と外側部材１６とにより構成されている。

内側部材１３は、第１の取付部材４の内側部材５とほぼ同様に、ボールスタッドと呼ばれるもので、略球形のボール部１４と、該ボール部１４から径方向の外側に延びた軸部１５とにより形成されている。しかし、第２の取付部材１２の内側部材１３は、図３に示すように、ボール部１４が中心点が同一で、径（半径寸法）の異なる複数の部分球面を有している点で、第１の取付部材４の内側部材５のボール部６と相違している。

即ち、ボール部１４は、中心点Ｏ２を中心にして半径寸法Ｒ２で形成された一方側の大径部分球面１４Ａと、中心点Ｏ２を中心にして半径寸法Ｒ３で形成された他方側の小径部分球面１４Ｂとを含んで構成されている。なお、大径部分球面１４Ａの端１４Ｅと小径部分球面１４Ｂの端１４Ｆとの間は、大径部分球面１４Ａの端１４Ｅと小径部分球面１４Ｂの端１４Ｆとを対向させて、大径部分球面１４Ａの端１４Ｅと小径部分球面１４Ｂの端１４Ｆとが軸方向に離間するようにテーパ状接続面１４Ｃによって滑らかに接続されている。大径部分球面１４Ａの中央位置には、軸部１５が一体的に設けられ、小径部分球面１４Ｂの中央位置には、突起１４Ｄが設けられている。この突起１４Ｄは、前述したボール部６の突起６Ａと同様に、例えば内側部材１３を切削加工するときに位置決め用（芯出し用）に使用されるものである。また、小径部分球面１４Ｂの端１４Ｆを形成する小径部分端面円１４Ｇの中心点は、中心点Ｏ２と同一平面上、つまり一致するよう構成し、大径部分球面１４Ａの端１４Ｅを形成する大径部分端面円１４Ｈは、中心点Ｏ２とは同一平面上ではなく、大径部分球面１４Ａの大径部分端面円１４Ｈと中心点Ｏ２とは軸方向に離間している。このように構成することにより、大径部分球面１４Ａよりも小径な小径部分球面１４Ｂが受ける受圧面を増やすことができ、ボール部１４の高い剛性を保つことができる。

大径部分球面１４Ａは、第１の取付部材４の内側部材５を構成するボール部６の半径寸法Ｒ１と同じ寸法または近い寸法の半径寸法Ｒ２からなる球面体として構成されている。一方、小径部分球面１４Ｂは、大径部分球面１４Ａの半径寸法Ｒ２よりも小さな半径寸法Ｒ３（Ｒ３＜Ｒ２）からなる球面体として構成されている。この場合、小径部分球面１４Ｂは、後述する各受圧面１７Ｅ，１８Ｃで述べる理由により、大径部分球面１４Ａの半径寸法Ｒ２よりも小さく形成することができる。これにより、ボール部１４は、例えば半径寸法Ｒ２と半径寸法Ｒ３との差の分だけ軸方向に小型化することができる。また、大径部分球面１４Ａの端１４Ｅと小径部分球面１４Ｂの端１４Ｆとが軸方向に離間するように配置し、その間を直径が次第に増加、または減少するようにテーパ状接続面１４Ｃを設けたので、ボール部１４の高い剛性を保つことができる。

軸部１５は、前述した軸部７とほぼ同様に、十分な強度をもった円柱体からなり、長さ方向の他端部がボール部１４（大径部分球面１４Ａ）に一体的に取付けられている。軸部１５の一側外周には、おねじ部１５Ａが形成され、このおねじ部１５Ａは、ピストンロッド２の他端部２Ａに設けられためねじ穴２Ｂに螺合され、ナット８によって緩み止め状態で固定されるものである。

外側部材１６は、外側部材９とほぼ同様に、内側部材１３のボール部１４を球面接触状態で覆う強度部材として形成されている。また、外側部材１６は、後述するブラケット１７と押え具１８とにより構成されている。しかし、第２の取付部材１２の外側部材１６（ブラケット１７）は、第１の取付部材４を構成する外側部材９（ブラケット１０）の軸方向の長さ寸法Ｌ１に比較して、小さな軸方向の長さ寸法Ｌ２をもって形成されている。

ブラケット１７は、内側部材１３を構成するボール部１４のうち、大径部分球面１４Ａに面接触しつつ、他方の柱２０に取付けられるものである。このブラケット１７には、前述した外側部材９のブラケット１０とほぼ同様に、柱２０に対面する位置にフランジ部１７Ａが設けられ、該フランジ部１７Ａには、複数個のボルト挿通孔１７Ｂ（２個のみ図示）が設けられている。

また、ブラケット１７内には、フランジ部１７Ａ側から順に、ボール部１４よりも大径な押え具収容部１７Ｃと、該押え具収容部１７Ｃよりも小径でボール部１４よりも僅かに大径なボール収容部１７Ｄと、小径部分球面１４Ｂと摺動可能に面接触する半径寸法Ｒ３をもった内周面としての凹球面状の軸側受圧面１７Ｅと、軸部１５が挿通する軸挿通孔１７Ｆとが中心点Ｏ２を通る１本の軸線上（同一軸線上）に連続して設けられている。

ブラケット１７の押え具収容部１７Ｃの内周面には、めねじ部１７Ｃ１が刻設され、該めねじ部１７Ｃ１には、押え具１８のおねじ部１８Ａが螺合する。また、軸挿通孔１７Ｆは、外側部材１６に対して内側部材１３が回転方向（回動方向）に変位するのを許すために、軸部１５よりも十分に大きな内径寸法に設定されている。

ここで、図３に示すように、軸側受圧面１７Ｅは、前述したブラケット１０の軸側受圧面１０Ｅと同様に、軸挿通孔１７Ｆが設けられているために、ボール部１４の大径部分球面１４Ａの全面に摺接することはできない。また、軸側受圧面１７Ｅは、テーパ状接続面１４Ｃの近傍では、軸線とほぼ平行になるために、軸方向の負荷を受承する受圧面として機能しない。これにより、軸側受圧面１７Ｅは、円環状をした凹球面として形成され、軸方向の投影面積Ｓ３を有している。また、大径部分球面１４Ａの端１４Ｅである大径部分端面円１４Ｈ、小径部分球面１４Ｂの端１４Ｆである小径部分端面円１４Ｇとは軸線方向に離間させ、大径部分球面１４Ａの端１４Ｅと小径部分球面１４Ｂの端１４Ｆとを直径が次第に増加、または減少するテーパ状接続面１４Ｃで結ぶ構成としている。言い換えると、これにより、内側部材１３が回転方向（回動方向）に変位するのを許すことができ、可動範囲を確保することができる。また軸側受圧面１７Ｅ、柱側受圧面１８Ｃを十分に利用することができる。なお、本実施の形態では、テーパ状接続面１４Ｃを直線状のテーパ面形状としたが、直線状のテーパ面形状に限らず、凸状、凹状の曲率をもった円弧形状としてもよい。しかし、直径が次第に増加、または減少するテーパ状としたほうが、剛性を保ちつつ、スペースを有効活用することができ、最も望ましい。

この場合、軸側受圧面１７Ｅの投影面積Ｓ３は、その内径寸法と外径寸法が軸側受圧面１０Ｅの投影面積Ｓ１と同等の寸法に設定されている。即ち、軸側受圧面１７Ｅの大きさは、シリンダ装置１が発生する減衰力の最大値に対し、十分な安全率を考慮した値に設定されている。そして、軸側受圧面１７Ｅの投影面積Ｓ３を確保できるように、ボール部１４の大径部分球面１４Ａの半径寸法Ｒ２が設定されている。

押え具１８は、前述した押え具１１と同様に、ブラケット１７の押え具収容部１７Ｃ内に収まる円環状体として形成され、その外周面には、めねじ部１７Ｃ１に螺合するおねじ部１８Ａが刻設されている。押え具１８の中央には、ボール部１４の小径部分球面１４Ｂに設けられた突起１４Ｄが挿通する突起挿通孔１８Ｂが形成されている。この突起挿通孔１８Ｂは、突起１４Ｄの回転方向（回動方向）の変位を許すために、突起１４Ｄよりも十分に大きな内径寸法に設定されている。

押え具１８の他端側には、ブラケット１７の軸側受圧面１７Ｅに対面するように内周面としての柱側受圧面１８Ｃが設けられている。この柱側受圧面１８Ｃは、軸側受圧面１７Ｅよりも小さな内径寸法および外径寸法をもった半径寸法Ｒ３の円環状の凹球面として形成されている。柱側受圧面１８Ｃは、その内径寸法、外径寸法および半径寸法Ｒ３のいずれについても、ブラケット１７の軸側受圧面１７Ｅよりも小さな値に設定されている。しかし、柱側受圧面１８Ｃの軸方向の投影面積Ｓ４は、後述の理由により軸側受圧面１７Ｅの投影面積Ｓ３と同等に設定されている。

ここで、柱側受圧面１８Ｃの軸方向の投影面積Ｓ４を、軸側受圧面１７Ｅの投影面積Ｓ３と同等の値に設定できる理由について述べる。

まず、押え具１８の柱側受圧面１８Ｃは、ボール部１４の突起１４Ｄを避けるように設けられている。この突起１４Ｄは、例えば加工時に芯出し用に使用したり、或いは、球面加工が不要な部分で、未加工部分として残ったものである。いずれの場合でも、突起１４Ｄは、軸部１５のように大径に形成する必要はない。

従って、突起１４Ｄを小径に形成したことにより、柱側受圧面１８Ｃは、その内径寸法を小さく形成することができる。これにより、柱側受圧面１８Ｃを小さな半径寸法Ｒ３で形成した場合でも、柱側受圧面１８Ｃの軸方向の投影面積Ｓ４は、シリンダ装置１が発生する減衰力の最大値に対し、十分な安全率を考慮して耐え得る値に設定されている。即ち、柱側受圧面１８Ｃの投影面積Ｓ４は、軸側受圧面１７Ｅの投影面積Ｓ３と同じ程度の面積に設定することができる。

このように、柱側受圧面１８Ｃの軸方向の投影面積Ｓ４を確保したことにより、内側部材１３のボール部１４は、例えば大径部分球面１４Ａの半径寸法Ｒ２と小径部分球面１４Ｂの半径寸法Ｒ３との差の分だけ軸方向に小型化することができる。これにより、第２の取付部材１２のブラケット１７の長さ寸法Ｌ２は、第１の取付部材４のブラケット１０の長さ寸法Ｌ１よりも、前述した差の分だけ軸方向の長さ寸法を小さく形成することができる。

このように構成された第２の取付部材１２は、前述した第１の取付部材４と同様に、外側部材１６のブラケット１７内に軸部１５側から内側部材１３を挿入し、この状態で、押え具収容部１７Ｃのめねじ部１７Ｃ１に押え具１８のおねじ部１８Ａを螺合させ、押え具収容部１７Ｃ内に押え具１８を取付ける。これにより、ボール部１４の大径部分球面１４Ａがブラケット１７の軸側受圧面１７Ｅに当接し、小径部分球面１４Ｂが押え具１８の柱側受圧面１８Ｃに当接した状態となる。この結果、第２の取付部材１２は、内側部材１３と外側部材１６とを任意の方向に回転可能で、かつ並進方向には高い剛性をもったボールジョイントとして組立てることができる。

柱１９と柱２０は、図１に示すように、シリンダ装置１が取付けられる構造物を構成している。柱１９と柱２０は、例えば建物を支える複数本の柱のうち、隣合って対面するように立設されている。一方の柱１９には、第１の取付部材４の外側部材９を構成するブラケット１０の各ボルト挿通孔１０Ｂに挿通されたボルト２１が螺着されるめねじ穴１９Ａが設けられている。他方の柱２０は、第２の取付部材１２の外側部材１６を構成するブラケット１７の各ボルト挿通孔１７Ｂに挿通されたボルト２１が螺着されるめねじ穴２０Ａが設けられている。

本実施の形態によるシリンダ装置１は、上述の如き構成を有するもので、各取付部材４，１２をそれぞれの柱１９，２０に取付ける場合の手順について説明する。

例えば吊具を用いてシリンダ装置１を吊上げ、各柱１９，２０間に配置する。この状態で、一方の柱１９に設けられた各めねじ穴１９Ａに、第１の取付部材４を構成するブラケット１０の各ボルト挿通孔１０Ｂを位置合せし、各ボルト挿通孔１０Ｂに挿通させたボルト２１を各めねじ穴１９Ａに螺着する。これにより、第１の取付部材４を一方の柱１９に位置決め状態で取付けることができる。

さらに、他方の柱２０に設けられた各めねじ穴２０Ａに、第２の取付部材１２を構成するブラケット１７の各ボルト挿通孔１７Ｂを位置合せし、各ボルト挿通孔１７Ｂに挿通させたボルト２１を各めねじ穴２０Ａに螺着する。これにより、第２の取付部材１２を他方の柱２０に位置決め状態で取付けることができる。

間隔をもって対面する一対の柱１９，２０間にシリンダ装置１を取付けた状態では、地震により建物が揺れて各柱１９，２０間の距離が変位すると、シリンダ装置１は、シリンダ３内でピストンを変位させることにより減衰力を発生することにより、各柱１９，２０が揺れる際の振動エネルギを吸収し、建物の損傷を低減することができる。

かくして、本実施の形態によれば、第２の取付部材１２は、中心点Ｏ２が同一で径の異なる大径部分球面１４Ａと該大径部分球面１４Ａよりも小径の小径部分球面１４Ｂと、該大径部分球面１４Ａの端１４Ｅと小径部分球面１４Ｂの端１４Ｆとを対向させて、該大径部分球面１４Ａの端１４Ｅと小径部分球面１４Ｂの端１４Ｆとが軸方向に離間するように接続するテーパ状接続面１４Ｃとを有する内側部材１３と、大径部分球面１４Ａと小径部分球面１４Ｂに摺接する内周面としての軸側受圧面１７Ｅ、柱側受圧面１８Ｃを有する外側部材１６とにより構成している。

従って、内側部材１３のボール部１４は、例えば大径部分球面１４Ａの半径寸法Ｒ２と小径部分球面１４Ｂの半径寸法Ｒ３との差の分だけ軸方向に小型化することができる。これにより、第２の取付部材１２のブラケット１７の長さ寸法Ｌ２は、第１の取付部材４のブラケット１０の長さ寸法Ｌ１よりも、前述した差の分だけ軸方向の長さ寸法を小さく形成することができる。この結果、シリンダ装置１の全長寸法を小さくすることができ、柱１９，２０等の構造物に対する取付けの自由度を向上することができる。

小径部分球面１４Ｂの端１４Ｅを形成する小径部分端面円１４Ｇの中心点は、大径部分球面１４Ａ、小径部分球面１４Ｂの中心点Ｏ２と一致させることができる。

また、第２の取付部材１２の内側部材１３は、ピストンロッド２に取付けることができ、外側部材１６のブラケット１７は、シリンダ３が取付けられる部材としての他方の柱２０に取付けることができる。この上で、内側部材１３のボール部１４は、ピストンロッド２側となる一方側が大径の大径部分球面１４Ａになり、他方側が該大径部分球面１４Ａよりも小径の小径部分球面１４Ｂとなっている。これにより、内側部材１３のボール部１４と一緒に外側部材１６のブラケット１７の長さ寸法Ｌ２を小さくすることができ、各柱１９，２０が接近している場合や、既存の建物の柱に対しても、小型化したシリンダ装置１を取付けることができる。

さらに、外側部材１６は、大径部分球面１４Ａが当接する軸側受圧面１７Ｅと、小径部分球面１４Ｂが当接する柱側受圧面１８Ｃを有し、前記柱側受圧面１８Ｃの投影面積Ｓ４は、軸側受圧面１７Ｅの投影面積Ｓ３と同じ程度の面積としている。これにより、内側部材１３のボール部１４は、例えば大径部分球面１４Ａの半径寸法Ｒ２と小径部分球面１４Ｂの半径寸法Ｒ３との差の分だけ軸方向に小型化することができる。

なお、実施の形態では、内側部材１３のボール部１４は、大径部分球面１４Ａと小径部分球面１４Ｂとの２つの球面を有している場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばボール部に半径寸法が異なる３つ以上の球面を設ける構成としてもよい。

実施の形態では、各ボール部６，１４に突起６Ａ，１４Ｄを設けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、一方の突起または両方の突起を省略する構成としてもよい。

実施の形態では、シリンダ３に既存の第１の取付部材４を取付け、ピストンロッド２に本発明の第２の取付部材１２を取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、シリンダ３とピストンロッド２の両方に本発明の第２の取付部材１２を取付ける構成としてもよい。

さらに、実施の形態では、シリンダ装置１は、水平方向に延びるように配置した状態で、各取付部材４，１２を各柱１９，２０に取付けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、シリンダ装置１を斜めに配置した状態で構造物に取付ける構成としてもよい。

さらに、実施の形態では、シリンダ３内のピストンと共にピストンロッド２が伸長、縮小することにより減衰力を発生する制震ダンパをなすシリンダ装置１に対し、各取付部材４，１２を用いてシリンダ装置１を各柱１９，２０に取付けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば弾性を有する樹脂材料、金属製のばね材料等を減衰力発生源として利用した制震ダンパを、柱等の構造物に取付ける場合に本発明の取付部材を用いる構成としてもよい。これ以外にも、取付部材は、相対的に変位する一方の部材と他方の部材とを回動可能に連結する場合に広く適用することができる。

１ シリンダ装置
２ ピストンロッド
３ シリンダ
１２ 第２の取付部材
１３ 内側部材
１４ ボール部
１４Ａ 大径部分球面
１４Ｂ 小径部分球面
１４Ｃ テーパ状接続面（接続面）
１４Ｅ，１４Ｆ 端
１４Ｇ 小径部分端面円
１６ 外側部材
１７ ブラケット
１７Ｅ 軸側受圧面（内周面）
１８ 押え具
１８Ｃ 柱側受圧面（内周面）
１９，２０ 柱（部材）
Ｏ２ 中心点
Ｒ２，Ｒ３ 半径寸法
Ｓ３，Ｓ４ 軸方向の投影面積

Claims (4)

1. ピストンロッドと、シリンダと、前記ピストンロッドまたは前記シリンダの少なくとも一方に設けられた取付部材とからなるシリンダ装置において、
   前記取付部材は、中心点が同一で径の異なる大径部分球面と該大径部分球面よりも小径の小径部分球面と、該大径部分球面の端と小径部分球面の端とを対向させて、該大径部分球面の端と小径部分球面の端とが軸方向に離間するように接続する接続面とを有する内側部材と、前記大径部分球面と小径部分球面と摺接する内周面を有する外側部材とからなることを特徴とするシリンダ装置。
2. 前記小径部分球面の端を形成する小径部分端面円の中心点は、前記中心点と一致していることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
3. 前記内側部材は、前記ピストンロッドまたは前記シリンダの一方に取付けられ、前記外側部材は、前記シリンダが取付けられる部材に取付け可能となっていることを特徴とする請求項１、２の何れかに記載のシリンダ装置。
4. 前記外側部材は、前記大径部分球面が当接する軸側受圧面と、前記小径部分球面が当接する柱側受圧面を有し、前記柱側受圧面の投影面積は、軸側受圧面の投影面積と同じ程度の面積であることを特徴とする請求項３に記載のシリンダ装置。

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