JP2562320Y2 - Energy absorber for structures - Google Patents

Energy absorber for structures

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JP2562320Y2
JP2562320Y2 JP1988165340U JP16534088U JP2562320Y2 JP 2562320 Y2 JP2562320 Y2 JP 2562320Y2 JP 1988165340 U JP1988165340 U JP 1988165340U JP 16534088 U JP16534088 U JP 16534088U JP 2562320 Y2 JP2562320 Y2 JP 2562320Y2
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郁夫 下田
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オイレス工業 株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 イ.考案の目的 〔産業上の利用分野〕 この考案は、建築物・配管等の構造物に作用する地震
等の周期的エネルギーを吸収するいわゆる構造物用エネ
ルギー吸収装置に関し、更に詳しくは、金属塑性物質の
せん断変形に伴うエネルギー吸収作用を利用したエネル
ギー吸収装置に関する。
[Detailed description of the invention] a. Purpose of the invention [Industrial application field] This invention relates to a so-called energy absorbing device for structures that absorbs periodic energy such as earthquakes acting on structures such as buildings and pipes. The present invention relates to an energy absorbing device that utilizes an energy absorbing effect caused by shear deformation of a material.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

引張りと圧縮とが交番して発生する構造物に介装され
るエネルギー吸収装置として、本出願人は先に、特公昭
62−31145号公報(以下先行技術という)を提案した。
As an energy absorbing device interposed in a structure in which tension and compression alternately occur, the present applicant has previously published
No. 62-31145 (hereinafter referred to as prior art) has been proposed.

該先行技術によれば、回転板と各端部においてピンに
よって該ピン軸まわりに回動可能に枢着されて四節連鎖
を構成する4本のリンクバーと抵抗体とから構成され、
抵抗体は高粘性物質と弾性体との組合わせからなり、該
高粘性物質は上記回転板間の微小隙間に充填配置され、
弾性体は上記回転板の周縁部においてその間に配置され
てなるものである。
According to the prior art, a rotating plate and four link bars and a resistor which are rotatably pivoted around the pin axis by pins at each end to form a four-bar chain are formed,
The resistor is composed of a combination of a high-viscosity substance and an elastic body, and the high-viscosity substance is filled and arranged in a minute gap between the rotating plates,
The elastic body is arranged at a peripheral portion of the rotary plate between them.

しかして、構造物間に相対的移動が生じるリンクバー
を介して回転板相互を逆回転させ、回転板相互に介在す
る高粘性物質のせん断抵抗により周期的エネルギーを吸
収して構造物の振動を減衰しようとするものである。
Then, the rotating plates are rotated in opposite directions through the link bar where relative movement occurs between the structures, and the vibration of the structure is absorbed by absorbing the periodic energy due to the shear resistance of the high-viscosity material interposed between the rotating plates. It is about to attenuate.

しかしながら、上記先行技術においては、粘性せん断
抵抗力は単位面積当たりの大きさが比較的小さく、大き
な抵抗力を得ようとする場合には装置が大型化するもの
である。また、微小間隙を保持するため高い加工精度を
要する。更に、粘性体の漏洩を防ぐため密封性には細心
の配慮がなされなければならず、このため加工手間を要
する。
However, in the above prior art, the viscous shear resistance has a relatively small magnitude per unit area, and if a large resistance is to be obtained, the apparatus becomes large. In addition, high processing accuracy is required to maintain the minute gap. Further, in order to prevent the leakage of the viscous body, close attention must be paid to the sealing property, and therefore, processing time is required.

そしてまた、弾性体は粘性物質の速度特性を発揮する
ために柔軟性が要求され、抵抗機能を発揮するよりも作
動室内に充填された粘性物質を密封するための機能材と
なっている。
Further, the elastic body is required to have flexibility in order to exhibit the velocity characteristics of the viscous substance, and is a functional material for sealing the viscous substance filled in the working chamber, rather than exhibiting a resistance function.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

本考案は上記実情に鑑み、この種のエネルギー吸収装
置において、簡単な構造にして、更に大きな抵抗力を得
ることができ、長期間安定した性能を維持できる機構の
ものを提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an energy absorbing device of this type which has a simple structure, can provide a greater resistance, and can maintain a stable performance for a long time. I do.

本考案はまた、ゴム弾性体におるエネルギー吸収の実
効を図ることもその目的の一つとする。
Another object of the present invention is to achieve effective energy absorption in the rubber elastic body.

ロ.考案の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本考案の構造物用エネルギー吸収装置は上記目的を達
成するため、次の技術手段(構成)を採る。
B. Configuration of the Invention [Means for Solving the Problems] The energy absorbing device for a structure of the present invention employs the following technical means (configuration) to achieve the above object.

第1番目の主たる構成は、請求項1に記載のとおり、
引張りと圧縮とが交番して発生する構造物間に介装され
るエネルギー吸収装置であって、相対向して配され、中
心軸回りに回転するとともに、円形状の鍋状凹部11が凹
設され、該鍋状凹部11が対置されて円筒状の密封空間と
しての作動室を構成する2つの円板状の回転体1と;該
回転体1の作動室内に封入される金属塑性物質3と;前
記構造部に連動し、回転体1を互いに逆方向に回転駆動
するリンク機構5と;からなり、前記回転体1の外縁に
周方向にわたって連結リング6が摺動自在に嵌合保持さ
れ、前記回転体1の鍋状凹部11の周壁部に沿って所定の
厚さとともに剛さを有するゴム弾性体4が固着され、前
記回転体1の鍋状凹部11の底面には前記作動室に臨んで
凸部12が放射状に突設されてなることを特徴とする。
The first main configuration is as described in claim 1,
An energy absorbing device interposed between structures in which tension and compression are alternately generated. The energy absorbing devices are arranged opposite to each other, rotate around a central axis, and have a circular pot-shaped concave portion 11 formed therein. And two disc-shaped rotating bodies 1 forming the working chamber as a cylindrical sealed space with the pot-shaped recessed parts 11 opposed to each other; a metal plastic substance 3 sealed in the working chamber of the rotating body 1; A link mechanism 5 that is linked with the structure and drives the rotating body 1 to rotate in the opposite directions to each other; a connection ring 6 is slidably fitted and held on the outer edge of the rotating body 1 in the circumferential direction; A rubber elastic body 4 having a predetermined thickness and rigidity is fixed along the peripheral wall of the pot-shaped recess 11 of the rotating body 1, and the bottom of the pot-shaped recess 11 of the rotating body 1 faces the working chamber. And the projections 12 are radially projected.

この請求項1に係る考案は、以下の第1実施例を含
む。
The invention according to claim 1 includes the following first embodiment.

第2番目の構成は、請求項2に記載のものであって、
引張りと圧縮とが交番して発生する構造物間に介装され
るエネルギー吸収装置であって、相対向して配され、中
心軸回りに回転するとともに、円形状の鍋状凹部11が凹
設され、該鍋状凹部11が対置されて円筒状の密封空間と
しての作動室を構成する2つの円板状の回転体1と;前
記回転体1の作動室内に封入される金属塑性物質3と;
前記構造部に連動し、回転体1を互いに逆方向に回転駆
動するリンク機構5と;からなり、前記回転体1の外周
には、回転体1相互に挟着されて所定の厚さとともに剛
さを有するゴム弾性体4が接着固定され、前記回転体1
の鍋状凹部11の底面には前記作動室に臨んで凸部12A,12
B,12C,12Eが放射状に突設されてなることを特徴とす
る。
The second configuration is the one according to claim 2,
An energy absorbing device interposed between structures in which tension and compression are alternately generated. The energy absorbing devices are arranged opposite to each other, rotate around a central axis, and have a circular pot-shaped concave portion 11 formed therein. And two disk-shaped rotating bodies 1 forming the working chamber as a cylindrical sealed space in which the pot-shaped recessed parts 11 are opposed to each other; a metal plastic substance 3 sealed in the working chamber of the rotating body 1; ;
A link mechanism 5 for rotating the rotating body 1 in opposite directions to each other in conjunction with the structural portion; and a rotating body 1 having a predetermined thickness rigidly attached to the outer circumference of the rotating body 1 with the rotating body 1 interposed therebetween. A rubber elastic body 4 having a thickness
On the bottom surface of the pot-shaped concave portion 11, convex portions 12A, 12
B, 12C, and 12E are protruded radially.

本請求項2に係る考案は、請求項1に係る考案すなわ
ち特定考案と主要部を共通にし、同一の目的を達成する
ものであって、以下の第2、第3、第5実施例を含む。
The device according to the second aspect of the present invention shares a main part with the device according to the first aspect of the invention, that is, the specific device and achieves the same object, and includes the following second, third, and fifth embodiments. .

第3番目の構成は、請求項3に記載のものであって、
引張りと圧縮とが交番して発生する構造物間に介装され
るエネルギー吸収装置であって、相対向して配され、中
心軸回りに回転するとともに、所定の間隔を保持して配
される2つの円板状の回転体1と;前記回転体1の外周
に該回転体1相互に挟着されて接着固定され、該回転体
1相互の間隔を保持して密封空間としての作動室を形成
し、所定の厚さとともに剛さを有するゴム弾性体4と;
前記作動室内に封入される金属塑性物質3と;前記構造
物に連動し、回転体1を互いに逆方向に回転駆動するリ
ンク機構5と;からなり、前記回転体1の表面には前記
作動室に臨んで、突出高さが低く、細長状の凸部12Dが
放射状に突設されてなることを特徴とする。
The third configuration is the one according to claim 3,
An energy absorbing device interposed between structures in which tension and compression alternately occur. The energy absorbing devices are arranged to face each other, rotate around a central axis, and are arranged with a predetermined interval therebetween. Two disk-shaped rotating bodies 1; an operating chamber as a sealed space which is sandwiched between the rotating bodies 1 and adhered and fixed to the outer periphery of the rotating body 1 while maintaining an interval between the rotating bodies 1; A rubber elastic body 4 formed and having rigidity with a predetermined thickness;
A metal-plastic material 3 sealed in the working chamber; and a link mechanism 5 linked to the structure and driving the rotating body 1 to rotate in opposite directions to each other; , The projection height is low, and the elongated projection 12D is radially projected.

本請求項3に係る考案は特定考案と主要部を共通し、
同一の目的を達成するものであって、以下の第4実施例
を含む。
The device according to claim 3 has the same main parts as the specific device,
It achieves the same purpose and includes the following fourth embodiment.

〔作用〕[Action]

構造物間に地震動などの強大な周期エネルギーが作用
すると、構造物には引張り変位と圧縮変位とが交番して
発生し、この変位はリンク機構5を介して回転体1相互
の回転変位に変換される。
When a strong periodic energy such as an earthquake motion acts between structures, a tensile displacement and a compressive displacement alternately occur in the structure, and this displacement is converted into a rotational displacement between the rotating bodies 1 via the link mechanism 5. Is done.

回転体1相互の変位により、回転体1相互間の作動室
内に密封された金属塑性物質3が凸部12によってせん断
塑性変形され、このときのエネルギー消費によって周期
エネルギーを吸収する。
Due to the displacement between the rotating bodies 1, the metal plastic material 3 sealed in the working chamber between the rotating bodies 1 is sheared and plastically deformed by the convex portions 12, and the periodic energy is absorbed by energy consumption at this time.

しかして、この周期エネルギーの吸収作用により本装
置に連動する構造物間の相対変位、換言すれば地震動を
吸収する。
Thus, the relative energy between the structures interlocked with the apparatus, in other words, the seismic motion is absorbed by the action of absorbing the periodic energy.

請求項1のエネルギー吸収装置においては、連結リン
グ6が回転体1相互の回転を案内し、かつ、作動室内の
金属塑性物質のせん断塑性変形に伴う内圧の高まりを拘
束する。また、ゴム弾性体4は、その剛さをもって金属
塑性物質のせん断変形を有効に拘束するとともに、その
弾性により回転体1相互の初期位置への復帰をなす。
In the energy absorbing device of the first aspect, the connecting ring 6 guides the rotation of the rotating bodies 1 and restrains the increase of the internal pressure due to the shear plastic deformation of the metallic plastic material in the working chamber. The rubber elastic body 4 effectively restrains the shear deformation of the metal plastic material by its rigidity, and also returns the rotating bodies 1 to their initial positions by their elasticity.

また、請求項2,3のエネルギー吸収装置においては、
ゴム弾性体4が回転体1相互の回転を案内し、かつ、作
動室内の金属塑性物質のせん断塑性変形に伴う内圧の高
まりを拘束する。また、回転体1相互の初期位置への復
帰機能を果たす。
In the energy absorbing device according to claims 2 and 3,
The rubber elastic body 4 guides the rotation of the rotating bodies 1 and restrains the internal pressure from increasing due to the shear plastic deformation of the metallic plastic material in the working chamber. Further, the rotating bodies 1 perform a function of returning to the initial position.

〔実施例〕〔Example〕

本考案の構造物用エネルギー吸収装置の実施例を図面
に基づいて説明する。
An embodiment of the energy absorbing device for a structure of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施例) 第1図〜第3図はその一実施例を示す。(First Embodiment) FIGS. 1 to 3 show one embodiment thereof.

このエネルギー吸収装置Sは、2つの相対向する回転
体1と、該回転体1の回転中心を保持する回転中心ピン
2と、該回転体1相互間に封入される鉛体3及びゴム弾
性体4と、回転体1相互を互いに逆回転駆動するリンク
機構5とを含む。更には、回転体1の外側に嵌合保持さ
れる連結リング6も含む。
The energy absorbing device S includes two opposed rotating bodies 1, a rotating center pin 2 for holding a rotating center of the rotating body 1, a lead body 3 and a rubber elastic body sealed between the rotating bodies 1. 4 and a link mechanism 5 for driving the rotating bodies 1 to rotate in opposite directions to each other. Further, it also includes a connection ring 6 fitted and held on the outside of the rotating body 1.

以下、各部の細部構造について説明する。 Hereinafter, the detailed structure of each part will be described.

回転体1は円板状をなし、中心部に中心孔10が開設さ
れ、この中心孔10の中心軸を一致させて相対向して配さ
れる。
The rotator 1 has a disk shape, has a center hole 10 at the center thereof, and is arranged opposite to each other with the center axis of the center hole 10 aligned.

回転体1の相対向する内面側には、この中心孔10に連
通するとともに、中心孔10中心とする円形状の鍋状凹部
11が凹設される。この鍋状凹部11の底面11aに中心孔10
の中心から放射状に細扇状の凸部12が突設されている。
凸部12の高さは鍋状凹部11の深さよりも小さく、かつ、
凸部12は外径方向に至るにつれ幅が漸増する。
Opposite inner surfaces of the rotator 1 communicate with the center hole 10 and have a circular pot-shaped recess centered on the center hole 10.
11 is recessed. A center hole 10 is formed in the bottom surface 11a of the pot-shaped concave portion 11.
A narrow fan-shaped convex portion 12 protrudes radially from the center.
The height of the convex portion 12 is smaller than the depth of the pot-shaped concave portion 11, and
The width of the projection 12 gradually increases as it reaches the outer diameter direction.

そして、鍋状凹部11は相対向して円筒状の作動室を構
成する。
The pot-shaped recesses 11 oppose each other to form a cylindrical working chamber.

更に、回転体1の外縁部にはフランジ13が連続状に張
設され、このフランジ13に連結リング6が嵌合される
が、該連結リング6は回転体1相互が互いに逆回転する
のを摺動案内するとともに、回転体1相互の間隔を拘束
す役目を果たす。該連結リング6は円周方向に複数に分
割(本実施例で2分割)され、周端部において接合部材
14をもって着脱可能とされる。
Further, a flange 13 is continuously stretched on the outer edge of the rotating body 1 and a connecting ring 6 is fitted to the flange 13. The connecting ring 6 prevents the rotating bodies 1 from rotating in opposite directions. In addition to guiding the sliding, it serves to restrict the interval between the rotating bodies 1. The connecting ring 6 is divided into a plurality of parts in the circumferential direction (two parts in this embodiment), and a joining member is
14 makes it detachable.

回転体1の中心孔10にはスリーブ16を介して回転中心
ピン2が挿通される。該回転中心ピン2はボルト17・ナ
ット18よりなり、ボルト17の杆部をスリーブ16に挿通
し、ナット18により固定保持している。
The rotation center pin 2 is inserted through a center hole 10 of the rotating body 1 through a sleeve 16. The rotation center pin 2 is composed of a bolt 17 and a nut 18, and the rod of the bolt 17 is inserted through the sleeve 16 and fixed and held by the nut 18.

鉛体3とゴム弾性体4とはこの作動室内に封入され
る。
The lead body 3 and the rubber elastic body 4 are sealed in this working chamber.

すなわち、環状体をなすゴム弾性体4は、そのばね定
数(kg/mm)が大、すなわちばねの剛さが大であり、換
言すれば、加えられる力に対するたわみ度合が小さいも
のであり、相対向する回転体1の鍋状凹部11の周壁部に
沿って配され、その剛さをもって回転体1相互の間隔を
常時保持する。そして、このゴム弾性体4とスリーブ16
との空隙に鉛体3が封入される。
That is, the rubber elastic body 4 forming an annular body has a large spring constant (kg / mm), that is, a large spring stiffness, in other words, a degree of deflection with respect to an applied force is small. It is arranged along the peripheral wall portion of the pot-shaped recess 11 of the rotating body 1 facing the rotating body 1 and always maintains the interval between the rotating bodies 1 with its rigidity. The rubber elastic body 4 and the sleeve 16
The lead body 3 is sealed in the gap between the lead member 3 and the lead member 3.

鉛体3は溶融した状態(融点327.5℃)で作動室内に
鋳込まれる。この鋳込みは本装置Sの組立過程におい
て、回転体1が組立てられた状態で回転体1穿設された
湯口(図示せず)より注湯し、しかる後その入口部に盲
蓋(図示せず)を被嵌する。この使用される鉛体3とし
ては純粋鉛のほかに鉛合金、あるいは鉛その他の物質と
の混合物を含むものである。
The lead 3 is cast into the working chamber in a molten state (melting point 327.5 ° C.). In the casting process of the apparatus S, the casting is performed by pouring the molten metal from a gate (not shown) provided with the rotating body 1 in a state where the rotating body 1 is assembled, and thereafter, a blind lid (not shown) is provided at the entrance thereof. ). The lead body 3 to be used includes, in addition to pure lead, a lead alloy or a mixture with lead and other substances.

ゴム弾性体4は回転体1に接着剤をもて強固に固着さ
れる態様を採り、鉛体3の封入をなすが、その弾性復元
力による初期位置への復帰作用も兼ねる。
The rubber elastic body 4 takes a mode in which the rubber body 4 is firmly fixed to the rotating body 1 with an adhesive, and seals the lead body 3, but also has a function of returning to the initial position by the elastic restoring force.

リンク機構5については、回転体1の一方の面に、2
つのリンクバー20,21が、回転中心ピン2を挟んで径方
向の対称位置に、かつ両端近傍部に回転ピン22,23を介
して回転可能に枢着される。また、回転体1の他方の面
には、同じく2つのリンクバー25,26が、回転中心ピン
2を挟んで、前記リンク20,21と直交するように径方向
の両端近傍部に回転ピン27,28を介して回転可能に枢着
される。これらの回転ピン22,23,27,28は回転体1に埋
込み固着される。
As for the link mechanism 5, one face of the rotating body 1
The two link bars 20 and 21 are rotatably pivoted at rotationally symmetric positions with respect to the rotation center pin 2 and in the vicinity of both ends via rotation pins 22 and 23. Similarly, two link bars 25 and 26 are provided on the other surface of the rotating body 1 with rotating pins 27 near both ends in the radial direction so as to be orthogonal to the links 20 and 21 with the rotation center pin 2 interposed therebetween. , 28 so as to be rotatable. These rotating pins 22, 23, 27, 28 are embedded and fixed to the rotating body 1.

そして、これらのリンクバー20,21,25,26の相互は枢
着ピン30,31,32,33によって互いに枢着される。すなわ
ち、リンクバーの20と25とは枢着ピン30で、リンクバー
の20と26とが枢着ピン31で、リンクバーの21と25とは枢
着ピン32で、そして、リンクバーの21と26とは枢着ピン
33で、それぞれ枢着されている。
The link bars 20, 21, 25, 26 are pivotally connected to each other by pivot pins 30, 31, 32, 33. That is, link bars 20 and 25 are pivot pins 30, link bar 20 and 26 are pivot pins 31, link bar 21 and 25 are pivot pins 32, and link bar 21 And 26 are pivot pins
At 33, each is pivoted.

以上によって、4本のリンクバー20,21,25,26は四節
連鎖を構成する。
As described above, the four link bars 20, 21, 25, and 26 form a four-bar chain.

これらの枢着ピン30〜33はそれぞれボルト・ナットよ
りなり、ナット2重に締め付けられる。また、それぞれ
の枢着ピン30〜34の回りにはスリーブ35が回転自在に外
嵌され、該スリーブ35に後記する構造物の斜材との結合
を図る添設部材37が固設される。
Each of the pivot pins 30 to 33 is composed of a bolt and a nut, and is tightened twice. A sleeve 35 is rotatably fitted around each of the pivot pins 30 to 34, and an additional member 37 is fixedly mounted on the sleeve 35 for coupling with a diagonal member of a structure described later.

第4図はこのエネルギー吸収装置Sの構造物系への組
込みを示す。
FIG. 4 shows the incorporation of this energy absorbing device S into a structural system.

図において、構造物Kは柱部材40と梁部材41とからな
り、各階層においてこれらの接合点相互を斜材43,44,4
5,46で結合され、そして、これらの斜材43〜46間に本装
置Sが介装される。すなわち、斜材43〜46はそれぞれ枢
着ピン30〜33に介装部材37を介して取り付けられる。
In the figure, a structure K is composed of a column member 40 and a beam member 41, and these joints are connected to each other by diagonal members 43, 44,
5, 46, and the device S is interposed between these diagonal members 43 to 46. That is, the oblique members 43 to 46 are attached to the pivot pins 30 to 33 via the interposition members 37, respectively.

このように構成された本実施例のエネルギー吸収装置
Sは、地震動に対し、次のように作動する。
The energy absorbing device S of the present embodiment configured as described above operates as follows with respect to earthquake motion.

すなわち、地震動による周期的な強制振動が構造物K
に作用すると、該振動は柱40及び梁41を介して、斜材4
3,44,45,46を含む骨組平面に変形を生じ、この結果、斜
材43,44には張力が働き、斜材45,46には圧縮力が働く。
次には、斜材43,44に圧縮力が、また斜材45,46には引張
り力が働き、これを繰り返す。このような斜材の受ける
応力はエネルギー吸収装置の四節連鎖を変形させ、該連
鎖に接合せしめられた回転板1に逆方向の回転変位を与
える。
That is, the periodic forced vibration caused by the seismic
When this occurs, the vibration is transmitted through the columns 40 and the beams 41 to the diagonal members 4.
The skeleton plane including 3,44,45,46 is deformed, and as a result, tension acts on the diagonal members 43,44 and compressive force acts on the diagonal members 45,46.
Next, a compressive force acts on the oblique members 43 and 44, and a tensile force acts on the oblique members 45 and 46, and this is repeated. The stress received by such a diagonal member deforms the four-node chain of the energy absorbing device, and gives a rotational displacement in the opposite direction to the rotating plate 1 joined to the chain.

回転板1相互の逆回転により、鍋状凹部11の底面の凸
部12と作動室内の鉛体3との間に相対的変位が起こり、
鉛体3は凸部12によりせん断変形を受け塑性流動化され
る。
Due to the reverse rotation of the rotating plates 1, a relative displacement occurs between the protrusion 12 on the bottom surface of the pot-shaped recess 11 and the lead 3 in the working chamber,
The lead body 3 undergoes shear deformation by the convex portion 12 and is plastically fluidized.

この塑性流動化に伴うエネルギー消費により、回転体
1の回転動は減衰され、ひいては構造物間の運動は減衰
される。
Due to the energy consumption caused by the plastic fluidization, the rotational movement of the rotating body 1 is attenuated, and the movement between the structures is attenuated.

上述の変位は周期的なものであり、従って、回転板1
は周期的回転運動となるが、上述の鉛のせん断変形に伴
うエネルギー消費により、この周期的運動は速やかに減
衰される。
The displacement described above is periodic, and therefore the rotating plate 1
Is a periodic rotational motion, but the periodic motion is rapidly attenuated by energy consumption due to the above-described lead shear deformation.

連結リング6は、回転体1相互の回転を案内し、か
つ、作動室内の金属塑性物質の塑性変形に伴う内圧の高
まりを拘束する。また、ゴム弾性体4は、ばね定数が大
きく、その剛さをもって鉛体3の流動変形を有効に拘束
するとともに、その弾性により回転体1相互の初期位置
への復帰をなす。
The connection ring 6 guides the rotation of the rotating bodies 1 and restrains the internal pressure from increasing due to the plastic deformation of the metal plastic material in the working chamber. Further, the rubber elastic body 4 has a large spring constant, effectively restrains the flow deformation of the lead body 3 with its stiffness, and returns the rotating bodies 1 to their initial positions by their elasticity.

本装置Sによれば、風や微弱地震などの常時の構造物
Kに変位を惹起しようとする荷重に対し、鉛体のもつ初
期弾性でその変位を抑えることができる。
According to the present device S, it is possible to suppress the displacement due to the initial elasticity of the lead body with respect to a load that always causes a displacement of the structure K such as a wind or a weak earthquake.

本実施例のエネルギー吸収装置Sにおいては、ゴム弾
性体4にかかる鉛体の塑性変形に伴う内圧の高まりは連
結リング6によっても分担され、その剛さを軽減するこ
とができる。
In the energy absorbing device S of the present embodiment, the increase in the internal pressure due to the plastic deformation of the lead body on the rubber elastic body 4 is also shared by the connecting ring 6, and the rigidity can be reduced.

(第2実施例) 第5図及び第6図は本考案の他の実施例(第2実施
例)を示す。図において、先の実施例と同等の部材につ
いては同一の符号が付されている。また、本実施例では
リンク機構5の図示が省略されているが先の実施例に準
じる。
(Second Embodiment) FIGS. 5 and 6 show another embodiment (second embodiment) of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to members equivalent to those in the previous embodiment. Although the illustration of the link mechanism 5 is omitted in the present embodiment, it is similar to the previous embodiment.

この実施例においては、連結リンクが省略され、ゴム
弾性体4をもってその替りをなすことを特徴とする。従
って、該ゴム弾性体4は更に大きなばね定数を採る。
This embodiment is characterized in that the connecting link is omitted and the rubber elastic body 4 is used instead. Therefore, the rubber elastic body 4 has a larger spring constant.

第5図(a)に示すもの(そのC−C断面は第6図の
左半部分に示される。)は、鍋状凹部11の深さと凸部12
Aの高さとは同一とされている。凸部12Aの形状は第1実
施例のものと変わりがない。弾性ゴム体4は回転体1の
周縁部に接着剤をもって、更には加硫接着により強固に
固着される。そして、この弾性ゴム体4を介して回転体
1相互は所定の間隙を存して作動室を構成し、この作動
室内に鉛体3が封入される。
FIG. 5 (a) (the CC section is shown in the left half of FIG. 6) shows the depth of the pot-shaped recess 11 and the projection 12
The height of A is the same. The shape of the projection 12A is the same as that of the first embodiment. The elastic rubber body 4 is firmly fixed to the periphery of the rotating body 1 with an adhesive and further by vulcanization bonding. The rotating bodies 1 constitute a working chamber with a predetermined gap therebetween via the elastic rubber body 4, and the lead body 3 is sealed in the working chamber.

第5図(b)に示すもの(D−D断面は第6図の左半
部分に示される。)は、凸部12Bが回転体1の鍋状凹部1
1の深さよりも大きく突出している態様を示す。弾性ゴ
ム体4の固着態様は先のものに準じる。
FIG. 5 (b) (the cross section taken along the line DD is shown in the left half of FIG. 6) has a configuration in which the convex portion 12B is the pot-like concave portion 1
1 shows an aspect that projects more than the depth of 1. The manner of fixing the elastic rubber body 4 is the same as that described above.

この実施例によれば、ゴム弾性体4は所要のばね定数
をもって適宜の剛さと弾性を有し、その剛さをもって鉛
体3の変形に伴う内圧の高まりに耐え、また、その弾元
復元力により初期位置への復帰作用をなす。
According to this embodiment, the rubber elastic body 4 has an appropriate stiffness and elasticity with a required spring constant, withstands an increase in the internal pressure due to the deformation of the lead body 3 with the stiffness, and has an elasticity restoring force. With this, a return operation to the initial position is performed.

(第3実施例) 第7図及び第8図は本考案の更に他の実施例(第3実
施例)を示す。
(Third Embodiment) FIGS. 7 and 8 show still another embodiment (third embodiment) of the present invention.

この実施例においては、第2実施例に準ずるが、その
凸部の態様に特徴を有する。
This embodiment is similar to the second embodiment, but is characterized by the shape of the projection.

第7図(a)に示すもの(そのE−E断面は第8図の
左半部分に示される。)は、平板状をなす回転体1の内
面に凹部11Aを形成したものである。
FIG. 7 (a) (the EE cross section is shown in the left half of FIG. 8) is one in which a concave portion 11A is formed on the inner surface of the rotating body 1 having a flat plate shape.

第7図(b)に示すもの(そのF−F断面は第8図の
右半部分に示される。)は、鍋状凹部11の底面より該凹
部11の深さより高い個々の独立した丸状突起の凸部12C
を突出形成したものである。該凸部12Cは、この態様に
おいては、回転体1の中心孔より放射状に配列されてい
るが、放射状の配列に加え、例えば千鳥状に配してもよ
く、また、凸部12Cは多角形状を採りうる。
FIG. 7 (b) (the FF cross section is shown in the right half of FIG. 8) is an individual round shape which is higher than the bottom of the pot-shaped recess 11 in depth. Projection protrusion 12C
Are formed to protrude. In this embodiment, the projections 12C are arranged radially from the center hole of the rotating body 1. However, in addition to the radial arrangement, the projections 12C may be arranged in a staggered manner. Can be taken.

(第4実施例) 第9図及び第10図は、本考案の更に他の実施例(第4
実施例)を示す。
(Fourth Embodiment) FIGS. 9 and 10 show still another embodiment (FIG. 4) of the present invention.
Example) is shown.

この実施例においては、平板状の回転体1の相対向す
る内面に凸部を設けたことを特徴とする。
This embodiment is characterized in that convex portions are provided on opposing inner surfaces of the flat rotating body 1.

すなわち、凸部12Dは細長状をなし、回転体1の内面
より放射状に突設され、これらの凸部12Dの高さよりも
充分に大きな幅を有するゴム弾性体4を回転体1の相互
間に介装させてなる。ゴム弾性体4と回転体1とは接着
剤並びに加硫接着等により一体的に固着される。相対向
する突部12Dの相互は作動室において大きく突出せず、
その高さは作動室の幅の1/4程度であり、大きな塑性変
形流動抵抗をもたらさない。
That is, the protruding portions 12D have an elongated shape, are radially protruded from the inner surface of the rotating body 1, and a rubber elastic body 4 having a width sufficiently larger than the height of these protruding portions 12D is provided between the rotating bodies 1. Interposed. The rubber elastic body 4 and the rotating body 1 are integrally fixed by an adhesive, a vulcanizing adhesive or the like. The opposing projections 12D do not protrude significantly in the working chamber,
Its height is about 1/4 of the width of the working chamber and does not bring about large plastic deformation flow resistance.

(第5実施例) 第11図は更に他の実施例(第5実施例)を示す。(Fifth Embodiment) FIG. 11 shows still another embodiment (fifth embodiment).

この実施例においては、相対向する鍋状凹部11の底面
より放射状に所定間隔をもって複数の凸部12Eが突出形
成されてなる。一方の回転体1の凸部12Eは他方の回転
体1の凸部12Eに千鳥に配される。該凸部12Eは鍋状凹部
11の深さよりも高く形成され、回転体1の相対回転に伴
い、互いに近づく際の鉛体の流動抵抗を利用するもので
ある。
In this embodiment, a plurality of convex portions 12E are formed so as to protrude at predetermined intervals radially from the bottom surfaces of the pot-shaped concave portions 11 facing each other. The protrusions 12E of one rotating body 1 are arranged in a staggered manner on the protrusions 12E of the other rotating body 1. The convex portion 12E is a pot-shaped concave portion.
It is formed higher than the depth of 11 and utilizes the flow resistance of the lead bodies when they approach each other with the relative rotation of the rotating body 1.

本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考
案の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更が可能であ
る。すなわち、以下の態様は本考案の技術的範囲内に包
含されるものである。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes can be made within the basic technical concept of the present invention. That is, the following embodiments are included in the technical scope of the present invention.

エネルギー吸収体として、鉛のほか、錫、亜鉛、ア
ルミニウム、ナトリウム、銅などの金属、鉛−錫合
金、亜鉛−アルミニウム−銅などの超塑性合金、が使用
される。更に、鉛、あるいは上記及びの物質が選ば
れる場合は、これらの物質の2以上の組合わせも可能で
ある。
In addition to lead, metals such as tin, zinc, aluminum, sodium, and copper, and superplastic alloys such as lead-tin alloy and zinc-aluminum-copper are used as the energy absorber. Furthermore, if lead or the above substances are selected, combinations of two or more of these substances are also possible.

上記及びの物質をエネルギー吸収体として使用す
る場合においては、これらの物質は鉛体と同じくその塑
性流動化に伴うエネルギー吸収により減衰がなされる。
When the above-mentioned substances are used as energy absorbers, these substances are attenuated by energy absorption accompanying plastic fluidization like lead bodies.

ハ.考案の効果 本考案の構造物用エネルギー吸収装置は上記構成より
なり、作用を奏するものであるので、以下の特有の効果
を有する。
C. Effects of the Invention The energy absorbing device for a structure of the present invention has the above-described configuration and has an effect, and thus has the following specific effects.

装置が小型化されるとともに、大きなエネルギー吸収
特性を得ることができ、建築物の壁構造への組込みが容
易となる。
The device can be miniaturized, and a large energy absorbing property can be obtained, and it can be easily incorporated into a wall structure of a building.

構造が簡単であるので、加工手間が要せず、このため
製作費用の低減を図ることができる。
Since the structure is simple, no processing time is required, and therefore, the manufacturing cost can be reduced.

作動室に充填された金属塑性物質の流動変形抵抗は外
力の大きさに依存するものであり、速度に依存するもの
ではないので、ゴム弾性体のばね定数を大きくでき、換
言すれば該ゴム弾性体の剛さを大きく採ることができ、
装置の小型化に寄与し、強度の大きな構造とすることが
できる。
The flow deformation resistance of the metal plastic material filled in the working chamber depends on the magnitude of the external force and does not depend on the speed, so that the spring constant of the rubber elastic body can be increased. I can take the rigidity of the body greatly,
This contributes to downsizing of the device, and a structure with high strength can be obtained.

作動室に臨む凸部の形状及び配置の態様を適宜に変え
ることにより、本装置のエネルギー吸収特性を自由に選
択することができ、設計上の自由度が増大する。
By appropriately changing the shape and arrangement of the convex portions facing the working chamber, the energy absorption characteristics of the present device can be freely selected, and the degree of freedom in design increases.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図面は本考案の構造物用エネルギー吸収装置の実施例を
示し、第1図はその一実施例(第1実施例)の側面図、
第2図は第1図のA−A線断面図、第3図は第2図のB
−B断面図、第4図は本実施例の構造物への適用を示す
模式図、第5図は他の実施例(第2実施例)の第2図に
準じる断面図、第6図は第5図のC−C及びD−D線断
面図、第7図は更に他の実施例(第3実施例)の第5図
に準じる断面図、第8図は第7図のE−E及びF−F線
断面図、第9図は更に他の実施例(第4実施例)の第2
図に準じる断面図、第10図は第9図のG−G線断面図、
第11図は更に他の実施例(第5実施例)の第2図に準じ
る断面図である。 1…回転体、2…回転中心ピン、3…金属塑性物質、4
…ゴム弾性体、5…リンク機構、12,12A,12B,12C,12D,1
2E…凸部
The drawings show an embodiment of the energy absorbing device for structures of the present invention, FIG. 1 is a side view of one embodiment (first embodiment),
2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line B of FIG.
-B sectional view, FIG. 4 is a schematic view showing the application of this embodiment to a structure, FIG. 5 is a sectional view according to FIG. 2 of another embodiment (second embodiment), and FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along lines CC and DD, FIG. 7 is a sectional view according to FIG. 5 of still another embodiment (third embodiment), and FIG. 8 is an EE of FIG. 9 is a sectional view taken along the line FF of FIG. 9, and FIG. 9 is a sectional view of another embodiment (fourth embodiment).
FIG. 10 is a sectional view according to the figure, FIG. 10 is a sectional view taken along line GG of FIG. 9,
FIG. 11 is a sectional view similar to FIG. 2 of still another embodiment (fifth embodiment). DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating body, 2 ... Rotation center pin, 3 ... Metal plastic substance, 4
... Rubber elastic body, 5 ... Link mechanism, 12,12A, 12B, 12C, 12D, 1
2E ... convex

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F16L 3/16 F16L 3/16 A (56)参考文献 特開 昭62−197574(JP,A) 特開 昭62−148776(JP,A) 特開 昭62−110038(JP,A) 特開 昭51−69765(JP,A) 特開 昭56−164245(JP,A) 特公 昭62−31145(JP,B2) 実公 昭34−13018(JP,Y1)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location F16L 3/16 F16L 3/16 A (56) References JP-A-62-197574 (JP, A) JP-A-62-148776 (JP, A) JP-A-62-110038 (JP, A) JP-A-51-69765 (JP, A) JP-A-56-164245 (JP, A) JP-B-62-31145 (JP, B2) Jikken 34-3018 (JP, Y1)

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】引張りと圧縮とが交番して発生する構造物
間に介装されるエネルギー吸収装置であって、 相対向して配され、中心軸回りに回転するとともに、円
形状の鍋状凹部(11)が凹設され、該鍋状凹部(11)が
対置されて円筒状の密封空間としての作動室を構成する
2つの円板状の回転体(1)と;該回転体(1)の作動
室内に封入される金属塑性物質(3)と;前記構造物に
連動し、回転体(1)を互いに逆方向に回転駆動するリ
ンク機構(5)と;からなり、 前記回転体(1)の外縁に周方向にわたって連結リング
(6)が摺動自在に嵌合保持され、 前記回転体(1)の鍋状凹部(11)の周壁部に沿って所
定の厚さとともに剛さを有するゴム弾性体(4)が固着
され、 前記回転体(1)の鍋状凹部(11)の底面には前記作動
室に臨んで凸部(12)が放射状に突設されてなる、 ことを特徴とする構造物用エネルギー吸収装置。
An energy absorbing device interposed between structures in which tension and compression are alternately generated, wherein the energy absorbing devices are arranged to face each other, rotate around a central axis, and have a circular pot shape. Two disc-shaped rotating bodies (1) in which a recess (11) is provided and the pot-shaped recess (11) is opposed to each other to form a working chamber as a cylindrical sealed space; A) a plastic metal material (3) enclosed in the working chamber; and a link mechanism (5) that interlocks with the structure and drives the rotating body (1) to rotate in opposite directions to each other. A connecting ring (6) is slidably fitted and held around the outer edge of (1) in the circumferential direction, and has a predetermined thickness and rigidity along the peripheral wall of the pot-shaped recess (11) of the rotating body (1). A rubber elastic body (4) is fixed, and the bottom surface of the pot-shaped recess (11) of the rotating body (1) faces the working chamber. Projection (12) is formed by projecting radially, the structure for the energy absorbing device, characterized in that.
【請求項2】引張りと圧縮とが交番して発生する構造物
間に介装されるエネルギー吸収装置であって、 相対向して配され、中心軸回りに回転するとともに、円
形状の鍋状凹部(11)が凹設され、該鍋状凹部(11)が
対置されて円筒状の密封空間としての作動室を構成する
2つの円板状の回転体(1)と;前記回転体(1)の作
動室内に封入される金属塑性物質(3)と;前記構造物
に連動し、回転体(1)を互いに逆方向に回転駆動する
リンク機構(5)と;からなり、 前記回転体(1)の外周には、回転体(1)相互に挟着
されて所定の厚さとともに剛さを有するゴム弾性体
(4)が密着固定され、 前記回転体(1)の鍋状凹部(11)の底面には前記作動
室に臨んで凸部(12A,12B,12C,12E)が放射状に突設さ
れてなる、 ことを特徴とする構造物用エネルギー吸収装置。
2. An energy absorbing device interposed between structures in which tension and compression alternately occur, wherein the energy absorbing devices are arranged opposite to each other, rotate around a central axis, and have a circular pot-like shape. Two disc-shaped rotating bodies (1) in which recesses (11) are recessed and the pot-shaped recesses (11) are opposed to each other to form a cylindrical working space as a sealed space; A) a plastic metal material (3) enclosed in the working chamber; and a link mechanism (5) that interlocks with the structure and drives the rotating body (1) to rotate in opposite directions to each other. A rubber elastic body (4) having a predetermined thickness and rigidity is tightly fixed to the outer periphery of the rotating body (1) between the rotating bodies (1). ) Has a projection (12A, 12B, 12C, 12E) radially protruding from the bottom surface facing the working chamber. Energy absorber.
【請求項3】引張りと圧縮とが交番して発生する構造物
間に介装されるエネルギー吸収装置であって、 相対向して配され、中心軸回りに回転するとともに、所
定の間隔を保持して配される2つの円板状の回転体
(1)と;前記回転体(1)の外周に該回転体(1)相
互に挟着されて接着固定され、該回転体(1)相互の間
隔を保持して密封空間としての作動室を形成し、所定の
厚さとともに剛さを有するゴム弾性体(4)と;前記作
動室内に封入される金属塑性物質(3)と;前記構造物
に連動し、回転体(1)を互いに逆方向に回転駆動する
リンク機構(5)と;からなり、 前記回転体(1)の表面には前記作動室に臨んで、突出
高さが低く、細長状の凸部(12D)が放射状に突設され
てなる、 ことを特徴とする構造物用エネルギー吸収装置。
3. An energy absorbing device interposed between structures in which tension and compression alternately occur, wherein the energy absorbing devices are arranged opposite to each other, rotate about a central axis, and maintain a predetermined interval. Two rotating bodies (1) arranged in the form of a disk; and a rotating body (1) sandwiched between the rotating bodies (1) and adhered and fixed to the outer periphery of the rotating body (1), and the rotating bodies (1) A rubber elastic body (4) having a predetermined thickness and rigidity, forming a working chamber as a hermetically sealed space while maintaining an interval between: a metal plastic material (3) sealed in the working chamber; A link mechanism (5) for rotating the rotating body (1) in opposite directions to each other in conjunction with an object; and a surface of the rotating body (1) facing the working chamber and having a low protruding height. Characterized in that an elongated convex portion (12D) is projected radially. .
【請求項4】金属塑性物質は鉛、錫、亜鉛、アルミニウ
ム、ナトリウム、銅などの金属、鉛−錫、亜鉛−アルミ
ニウム−銅などの超塑性合金のうちのいずれか、あるい
はこれらのうちの2以上の組合わせよりなる請求項1な
いし請求項3のいずれかに記載の構造物用エネルギー吸
収装置。
4. The metal plastic substance is selected from the group consisting of metals such as lead, tin, zinc, aluminum, sodium, and copper, and superplastic alloys such as lead-tin and zinc-aluminum-copper, and two or more of these. The structural energy absorbing device according to any one of claims 1 to 3, comprising the above combination.
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