JP3277604B2 - エネルギ吸収装置 - Google Patents
エネルギ吸収装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は地震、風等の自然現象又
は人工的な地殻変動によって建物に伝達される振動エネ
ルギを吸収するエネルギ吸収装置に関する。
は人工的な地殻変動によって建物に伝達される振動エネ
ルギを吸収するエネルギ吸収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のエネルギ吸収装置としては、特
公昭５８−３０４７０号公報に記載されているようなも
のが知られており、ここに記載のエネルギ吸収装置は、
鉛を収容したシリンダと、このシリンダ内に配される膨
径部を有したロッドとを具備し、ロッドのシリンダに対
する相対的な移動で生じる鉛の塑性抵抗力により、地
震、風等の自然現象に起因して建物に伝達される振動エ
ネルギを吸収するようになっている。そして本公報に記
載のエネルギ吸収装置では、ロッドのシリンダに対する
相対的な移動の際、ロッドの膨径部とシリンダの内周面
とで規定される環状通路を通って鉛は塑性流動し、この
とき環状通路の大きさにより決定されるシリンダ内圧が
シリンダの一端閉塞面に作用してロッドのシリンダに対
する相対的な移動の抵抗力として現れるようになってい
る。
公昭５８−３０４７０号公報に記載されているようなも
のが知られており、ここに記載のエネルギ吸収装置は、
鉛を収容したシリンダと、このシリンダ内に配される膨
径部を有したロッドとを具備し、ロッドのシリンダに対
する相対的な移動で生じる鉛の塑性抵抗力により、地
震、風等の自然現象に起因して建物に伝達される振動エ
ネルギを吸収するようになっている。そして本公報に記
載のエネルギ吸収装置では、ロッドのシリンダに対する
相対的な移動の際、ロッドの膨径部とシリンダの内周面
とで規定される環状通路を通って鉛は塑性流動し、この
とき環状通路の大きさにより決定されるシリンダ内圧が
シリンダの一端閉塞面に作用してロッドのシリンダに対
する相対的な移動の抵抗力として現れるようになってい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのエネルギ
吸収装置では、上述のとおり、シリンダ内圧が発生する
ため、鉛の封入度合が抵抗力特性（変位−力履歴特性）
に影響を与え、例えば空気等がシリンダ内又は鉛に混入
されていると、変位−力履歴特性曲線が左右対象の矩形
とならずに左右非対象の歪んだものとなり、したがって
変位−力履歴特性曲線で囲まれる面積で表されるエネル
ギ吸収量が小さくなり、所望の特性が得られなくなる虞
がある。
吸収装置では、上述のとおり、シリンダ内圧が発生する
ため、鉛の封入度合が抵抗力特性（変位−力履歴特性）
に影響を与え、例えば空気等がシリンダ内又は鉛に混入
されていると、変位−力履歴特性曲線が左右対象の矩形
とならずに左右非対象の歪んだものとなり、したがって
変位−力履歴特性曲線で囲まれる面積で表されるエネル
ギ吸収量が小さくなり、所望の特性が得られなくなる虞
がある。
【０００４】また、上述のエネルギ吸収装置はシリンダ
内で鉛の塑性流動を生起させるものであるため、それに
よって生じる抵抗力はシリンダ内壁と鉛との間及びロッ
ド外周と鉛との間の潤滑状態により大きく異なるように
なり、その結果、設計通りの抵抗力を長期に亘って得る
ためにはそれらの間の潤滑状態を常に所定の値に維持し
ておく必要がある。
内で鉛の塑性流動を生起させるものであるため、それに
よって生じる抵抗力はシリンダ内壁と鉛との間及びロッ
ド外周と鉛との間の潤滑状態により大きく異なるように
なり、その結果、設計通りの抵抗力を長期に亘って得る
ためにはそれらの間の潤滑状態を常に所定の値に維持し
ておく必要がある。
【０００５】更に前記のエネルギ吸収装置により発生す
る抵抗力Ｆは、Ｆ＝Ｋ・Ｓ・ｌｎＥＲ＋Ｍ（ここで、Ｋ
は実験により求められる定数、Ｓはシリンダの鉛に対す
る軸方向の受圧面積、ＥＲは鉛が流動する環状通路を決
定する面積比、Ｍはシリンダ内壁と鉛との間及びロッド
外周と鉛との間の摩擦に基づく抵抗力）で概略表される
が、この式からも明らかであるように抵抗力の決定要因
はかなり複雑であるため、十分に高い設計精度を得るこ
とが困難である。
る抵抗力Ｆは、Ｆ＝Ｋ・Ｓ・ｌｎＥＲ＋Ｍ（ここで、Ｋ
は実験により求められる定数、Ｓはシリンダの鉛に対す
る軸方向の受圧面積、ＥＲは鉛が流動する環状通路を決
定する面積比、Ｍはシリンダ内壁と鉛との間及びロッド
外周と鉛との間の摩擦に基づく抵抗力）で概略表される
が、この式からも明らかであるように抵抗力の決定要因
はかなり複雑であるため、十分に高い設計精度を得るこ
とが困難である。
【０００６】一方、シリンダには強度との関係で鉄系の
材料が用いられるため、シリンダの熱膨張に比較して鉛
のそれが大きい結果、温度変化に対応するための鉛の逃
げ手段をシリンダに設ける必要があるが、この鉛の逃げ
手段は上述の空気混入と同様の働を生じさせ、好ましい
ものではない。
材料が用いられるため、シリンダの熱膨張に比較して鉛
のそれが大きい結果、温度変化に対応するための鉛の逃
げ手段をシリンダに設ける必要があるが、この鉛の逃げ
手段は上述の空気混入と同様の働を生じさせ、好ましい
ものではない。
【０００７】本発明は、前記諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、抵抗力特性が鉛の封
入度合にそれほど影響されず、また温度変化による鉛の
膨脹に対する対策を容易に行い得る上に、精度よく所望
の特性を有して設計し得るエネルギ吸収装置を提供する
ことにある。
であり、その目的とするところは、抵抗力特性が鉛の封
入度合にそれほど影響されず、また温度変化による鉛の
膨脹に対する対策を容易に行い得る上に、精度よく所望
の特性を有して設計し得るエネルギ吸収装置を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、両端が閉塞されたシリンダと、このシリンダに対し
て相対移動自在に当該シリンダの両端を貫通して配され
ており、シリンダ内に配された部位の外周面に凹所が形
成されたロッドと、このロッドの凹所まで延在してシリ
ンダ内に配された鉛とを具備したエネルギ吸収装置によ
って達成される。
は、両端が閉塞されたシリンダと、このシリンダに対し
て相対移動自在に当該シリンダの両端を貫通して配され
ており、シリンダ内に配された部位の外周面に凹所が形
成されたロッドと、このロッドの凹所まで延在してシリ
ンダ内に配された鉛とを具備したエネルギ吸収装置によ
って達成される。
【０００９】また本発明によれば前記目的は、内周面に
凹所が形成されたシリンダと、このシリンダに対して相
対移動自在に当該シリンダ内に配されたロッドと、この
ロッドに取り付けられており、シリンダの両端部に当該
シリンダに対して相対移動自在に嵌装された蓋部材と、
凹所まで延在してシリンダ内に配された鉛とを具備した
エネルギ吸収装置によっても達成される。
凹所が形成されたシリンダと、このシリンダに対して相
対移動自在に当該シリンダ内に配されたロッドと、この
ロッドに取り付けられており、シリンダの両端部に当該
シリンダに対して相対移動自在に嵌装された蓋部材と、
凹所まで延在してシリンダ内に配された鉛とを具備した
エネルギ吸収装置によっても達成される。
【００１０】本発明における凹所としては、ロッドの移
動自在方向に直交する方向に環状に伸びる環状凹所であ
ってもよく、この場合、凹所は、ロッドの移動自在方向
に直交する垂直側壁によって規定されていてもよく、ロ
ッドの移動自在方向に斜交する斜側壁によって規定され
ていてもよい。また凹所は、外方に向かうに従って徐々
に幅又は径が大きくなっていてもよく、逆に外方に向か
うに従って徐々に幅又は径が小さくなっていてもよい。
更に凹所の開口端で当該凹所を規定する壁を、テーパ付
けして滑らかに形成してもよい。凹所は上記のような環
状凹所に代えて円形、楕円若しくは矩形凹所であっても
よく、また複数個の環状凹所又は複数個の円形、楕円若
しくは矩形凹所であってもよく、更に連続する螺旋凹所
であってもよい。なお、熱膨張対策として、内部を外部
に対して開口してシリンダを形成してもよい。
動自在方向に直交する方向に環状に伸びる環状凹所であ
ってもよく、この場合、凹所は、ロッドの移動自在方向
に直交する垂直側壁によって規定されていてもよく、ロ
ッドの移動自在方向に斜交する斜側壁によって規定され
ていてもよい。また凹所は、外方に向かうに従って徐々
に幅又は径が大きくなっていてもよく、逆に外方に向か
うに従って徐々に幅又は径が小さくなっていてもよい。
更に凹所の開口端で当該凹所を規定する壁を、テーパ付
けして滑らかに形成してもよい。凹所は上記のような環
状凹所に代えて円形、楕円若しくは矩形凹所であっても
よく、また複数個の環状凹所又は複数個の円形、楕円若
しくは矩形凹所であってもよく、更に連続する螺旋凹所
であってもよい。なお、熱膨張対策として、内部を外部
に対して開口してシリンダを形成してもよい。
【００１１】
【作用】本発明のエネルギ吸収装置では、シリンダに対
してロッドがその軸方向に移動されると、シリンダ内に
配された鉛が凹所にも延在されているため、凹所の開口
面において鉛に対する仮想剪断面が形成され、この仮想
剪断面において鉛に剪断変形が生じ、この鉛の剪断変形
でロッドの軸方向移動のエネルギは吸収される。吸収さ
れたエネルギは、一部は直ちに熱として放出され、残り
は剪断変形された鉛に蓄えられてそれの回復、再結晶に
寄与する。ここで仮想剪断面における鉛からの剪断抵抗
力が、ロッドの軸方向移動に抗する抵抗力として主とし
て現れる。
してロッドがその軸方向に移動されると、シリンダ内に
配された鉛が凹所にも延在されているため、凹所の開口
面において鉛に対する仮想剪断面が形成され、この仮想
剪断面において鉛に剪断変形が生じ、この鉛の剪断変形
でロッドの軸方向移動のエネルギは吸収される。吸収さ
れたエネルギは、一部は直ちに熱として放出され、残り
は剪断変形された鉛に蓄えられてそれの回復、再結晶に
寄与する。ここで仮想剪断面における鉛からの剪断抵抗
力が、ロッドの軸方向移動に抗する抵抗力として主とし
て現れる。
【００１２】以下本発明を、図に示す好ましい具体例に
基づいてさらに詳述する。なお、本発明はこれら具体例
に何等限定されないのである。
基づいてさらに詳述する。なお、本発明はこれら具体例
に何等限定されないのである。
【００１３】
【具体例】図１において、本例のエネルギ吸収装置１
は、両端２及び３が閉塞されたシリンダ４と、シリンダ
４に対して軸方向Ａに関して相対移動自在に当該シリン
ダ４の両端２及び３を貫通して配されており、シリンダ
４内に配された部位の外周面５に凹所６が形成されたロ
ッド７と、ロッド７の凹所６まで延在してシリンダ４内
に配された鉛８とを具備している。
は、両端２及び３が閉塞されたシリンダ４と、シリンダ
４に対して軸方向Ａに関して相対移動自在に当該シリン
ダ４の両端２及び３を貫通して配されており、シリンダ
４内に配された部位の外周面５に凹所６が形成されたロ
ッド７と、ロッド７の凹所６まで延在してシリンダ４内
に配された鉛８とを具備している。
【００１４】本例のシリンダ４は、円筒状のシリンダ本
体部１１と、シリンダ本体部１１の両端に一体形成され
た円盤状の蓋部１２及び１３とを具備して、鉄系の材料
から形成されている。シリンダ４の両端２及び３の蓋部
１２及び１３を摺動自在に貫通して配された鋼製のロッ
ド７は、大径部１５及び１６と大径部１５及び１６に挟
まれた小径部１７とを具備しており、小径部１７により
凹所６が形成されている。本例の凹所６は、ロッド７の
移動自在方向、すなわち軸方向Ａに直交する方向に環状
に伸びる環状凹所として形成されている。鉛８は、本例
ではシリンダ４内に密に配されている。
体部１１と、シリンダ本体部１１の両端に一体形成され
た円盤状の蓋部１２及び１３とを具備して、鉄系の材料
から形成されている。シリンダ４の両端２及び３の蓋部
１２及び１３を摺動自在に貫通して配された鋼製のロッ
ド７は、大径部１５及び１６と大径部１５及び１６に挟
まれた小径部１７とを具備しており、小径部１７により
凹所６が形成されている。本例の凹所６は、ロッド７の
移動自在方向、すなわち軸方向Ａに直交する方向に環状
に伸びる環状凹所として形成されている。鉛８は、本例
ではシリンダ４内に密に配されている。
【００１５】以上のように形成された本例のエネルギ吸
収装置１では、例えばシリンダ４が大地に固定され、ロ
ッド７が構造物に連結されて、構造物に生じる振動エネ
ルギを吸収するように動作する。すなわち、地震等によ
り構造物が振動されると、シリンダ４に対してロッド７
もまたその軸方向Ａに振動され、こうしてロッド７が移
動されると、シリンダ４内に配された鉛８が凹所６にも
延在されているため、凹所６の環状開口面２１において
鉛８に対する仮想剪断面が形成され、この仮想剪断面に
おいて鉛８に剪断変形が生じ、鉛８の剪断変形でロッド
７の軸方向Ａの移動のエネルギは吸収され、吸収された
エネルギの一部は直ちに熱として放出され、残りは剪断
変形された鉛８に蓄えられてそれの回復、再結晶に寄与
する。そして仮想剪断面における鉛８からの剪断抵抗力
が、ロッド７の軸方向Ａの移動に抗する抵抗力として主
として現れることとなる。
収装置１では、例えばシリンダ４が大地に固定され、ロ
ッド７が構造物に連結されて、構造物に生じる振動エネ
ルギを吸収するように動作する。すなわち、地震等によ
り構造物が振動されると、シリンダ４に対してロッド７
もまたその軸方向Ａに振動され、こうしてロッド７が移
動されると、シリンダ４内に配された鉛８が凹所６にも
延在されているため、凹所６の環状開口面２１において
鉛８に対する仮想剪断面が形成され、この仮想剪断面に
おいて鉛８に剪断変形が生じ、鉛８の剪断変形でロッド
７の軸方向Ａの移動のエネルギは吸収され、吸収された
エネルギの一部は直ちに熱として放出され、残りは剪断
変形された鉛８に蓄えられてそれの回復、再結晶に寄与
する。そして仮想剪断面における鉛８からの剪断抵抗力
が、ロッド７の軸方向Ａの移動に抗する抵抗力として主
として現れることとなる。
【００１６】エネルギ吸収装置１では、鉛８の剪断変形
の際に凹所６において支圧が発生して若干の塑性流動が
凹所６の鉛８に生じるが、この塑性流動は抵抗力として
は実質寄与せず、上述の通り、環状開口面２１での鉛８
の剪断抵抗力がロッド７の軸方向Ａの移動に抗する抵抗
力として主として用いられるため、換言すれば、鉛８の
塑性流動を生じさせるシリンダ４内圧が抵抗力として主
として用いられていないため、鉛８の封入度合はロッド
７の軸方向Ａの移動の抵抗特性にそれほど影響を与ず、
シリンダ４内に鉛８が密に封入、封止されていなくても
所望の特性を得ることができる。そしてエネルギ吸収装
置１では、抵抗力Ｆは、Ｆ＝π・ｄ・Ｌ・σ（ここでｄ
はロッド７の大径部１５及び１６の直径、Ｌは凹所６の
幅、σは鉛８の降伏荷重）で表すことができ、この式か
らも明らかであるように、抵抗力発生原理が極めてシン
プルであるため、設計精度は極めて高くなる。またシリ
ンダ４内に鉛８を密に封入、封止する必要が必ずしもな
いため、温度変化、特に高温時における鉛８の熱膨張に
対する対策を容易に行うことができ、加えて簡単な加工
を施すだけでロッド７に凹所６を容易に形成することが
できる。
の際に凹所６において支圧が発生して若干の塑性流動が
凹所６の鉛８に生じるが、この塑性流動は抵抗力として
は実質寄与せず、上述の通り、環状開口面２１での鉛８
の剪断抵抗力がロッド７の軸方向Ａの移動に抗する抵抗
力として主として用いられるため、換言すれば、鉛８の
塑性流動を生じさせるシリンダ４内圧が抵抗力として主
として用いられていないため、鉛８の封入度合はロッド
７の軸方向Ａの移動の抵抗特性にそれほど影響を与ず、
シリンダ４内に鉛８が密に封入、封止されていなくても
所望の特性を得ることができる。そしてエネルギ吸収装
置１では、抵抗力Ｆは、Ｆ＝π・ｄ・Ｌ・σ（ここでｄ
はロッド７の大径部１５及び１６の直径、Ｌは凹所６の
幅、σは鉛８の降伏荷重）で表すことができ、この式か
らも明らかであるように、抵抗力発生原理が極めてシン
プルであるため、設計精度は極めて高くなる。またシリ
ンダ４内に鉛８を密に封入、封止する必要が必ずしもな
いため、温度変化、特に高温時における鉛８の熱膨張に
対する対策を容易に行うことができ、加えて簡単な加工
を施すだけでロッド７に凹所６を容易に形成することが
できる。
【００１７】ところで前記例では凹所６は、ロッド７の
移動自在方向に直交する環状の垂直側壁２２及び２３に
よって規定され、一定の幅Ｌであるが、これを図２に示
すように、ロッド７の移動自在方向に斜交する斜側壁３
１及び３２によって規定し、外方に向かうに従って徐々
にその幅Ｌが大きくなるように形成してもよく、また図
３に示すように、ロッド７の移動自在方向に斜交する斜
側壁４１及び４２によって規定し、外方に向かうに従っ
て徐々にその幅Ｌが小さくなるように形成してもよい。
更にまた図２に示すように、凹所６の開口端で斜壁３１
及び３２を、テーパ付け５１及び５２して滑らかに形成
してもよい。
移動自在方向に直交する環状の垂直側壁２２及び２３に
よって規定され、一定の幅Ｌであるが、これを図２に示
すように、ロッド７の移動自在方向に斜交する斜側壁３
１及び３２によって規定し、外方に向かうに従って徐々
にその幅Ｌが大きくなるように形成してもよく、また図
３に示すように、ロッド７の移動自在方向に斜交する斜
側壁４１及び４２によって規定し、外方に向かうに従っ
て徐々にその幅Ｌが小さくなるように形成してもよい。
更にまた図２に示すように、凹所６の開口端で斜壁３１
及び３２を、テーパ付け５１及び５２して滑らかに形成
してもよい。
【００１８】以上のようなエネルギ吸収装置１は次のよ
うにして形成し得る。まず、図４に示すような凹所６が
切削加工等により形成されたロッド７を準備し、次に図
５に示すようにこのロッド７を中子としてロッド７の周
りに鉛８を鋳造する。鉛８の鋳造後、図６に示すような
シリンダ４の半割体６１及び６２を準備し、これをロッ
ド７の周りに鋳造された鉛８に被せ、最後に半割体６１
及び６２をボルト締め又は溶接等により一体化してシリ
ンダ４を形成することにより、エネルギ吸収装置１を得
ることができる。
うにして形成し得る。まず、図４に示すような凹所６が
切削加工等により形成されたロッド７を準備し、次に図
５に示すようにこのロッド７を中子としてロッド７の周
りに鉛８を鋳造する。鉛８の鋳造後、図６に示すような
シリンダ４の半割体６１及び６２を準備し、これをロッ
ド７の周りに鋳造された鉛８に被せ、最後に半割体６１
及び６２をボルト締め又は溶接等により一体化してシリ
ンダ４を形成することにより、エネルギ吸収装置１を得
ることができる。
【００１９】また、図７に示すような大径孔７１及び７
２と大径孔７１及び７２を相互に連通する小径孔７３と
を有して鋳造された鉛８を準備し、次に図８に示すよう
に、一端にねじ穴７４が形成されたロッド部材７５を大
径孔７１に、一端の小径部７６にねじ部７７が形成され
たロッド部材７８を大径孔７２にそれぞれ挿入し、小径
孔７３に小径部７６を挿通して小径孔７３から突出する
ねじ部７７をねじ穴７４に螺合させて、図９に示すよう
に両ロッド部材７５と７８とを一体化してロッド７を形
成し、次に前記のシリンダ４の半割体６１及び６２をロ
ッド７の周りの鉛８に被せ、最後に半割体６１及び６２
をボルト締め又は溶接等により一体化してシリンダ４を
形成することにより、エネルギ吸収装置１を得ることも
できる。
２と大径孔７１及び７２を相互に連通する小径孔７３と
を有して鋳造された鉛８を準備し、次に図８に示すよう
に、一端にねじ穴７４が形成されたロッド部材７５を大
径孔７１に、一端の小径部７６にねじ部７７が形成され
たロッド部材７８を大径孔７２にそれぞれ挿入し、小径
孔７３に小径部７６を挿通して小径孔７３から突出する
ねじ部７７をねじ穴７４に螺合させて、図９に示すよう
に両ロッド部材７５と７８とを一体化してロッド７を形
成し、次に前記のシリンダ４の半割体６１及び６２をロ
ッド７の周りの鉛８に被せ、最後に半割体６１及び６２
をボルト締め又は溶接等により一体化してシリンダ４を
形成することにより、エネルギ吸収装置１を得ることも
できる。
【００２０】更に、図７に示す鉛８を準備し、次に図１
０に示すような外周面の二箇所にねじ８１及び８２が形
成された小径のロッド８３を大径孔７１、小径孔７３及
び大径孔７２に挿通し、次に図１１に示すようにねじ８
１及び８２にそれぞれ螺合する雌ねじ８４及び８５が内
周面に形成された円筒体８６及び８７を、大径孔７１及
び７２に挿入し、ねじ８１及び８２と雌ねじ８４及び８
５とをそれぞれ螺合させることにより、ロッド８３と円
筒体８６及び８７とを一体化してロッド７を形成し、以
下図６又は図９に示したようにしてシリンダ４を形成す
ることにより、エネルギ吸収装置１を得ることもでき
る。
０に示すような外周面の二箇所にねじ８１及び８２が形
成された小径のロッド８３を大径孔７１、小径孔７３及
び大径孔７２に挿通し、次に図１１に示すようにねじ８
１及び８２にそれぞれ螺合する雌ねじ８４及び８５が内
周面に形成された円筒体８６及び８７を、大径孔７１及
び７２に挿入し、ねじ８１及び８２と雌ねじ８４及び８
５とをそれぞれ螺合させることにより、ロッド８３と円
筒体８６及び８７とを一体化してロッド７を形成し、以
下図６又は図９に示したようにしてシリンダ４を形成す
ることにより、エネルギ吸収装置１を得ることもでき
る。
【００２１】以上からも明らかであるように本発明のエ
ネルギ吸収装置は極めて簡単な方法で製造し得る。な
お、本発明のエネルギ吸収装置の製造方法は上記のもの
に限定されないのである。
ネルギ吸収装置は極めて簡単な方法で製造し得る。な
お、本発明のエネルギ吸収装置の製造方法は上記のもの
に限定されないのである。
【００２２】また図１に示すエネルギ吸収装置１ではロ
ッド７に凹所６を設けたが、これに代えて図１２に示す
ようにシリンダ１１３に凹所１１１を設けてエネルギ吸
収装置１００を形成してもよい。すなわち、図１２に示
すエネルギ吸収装置１００は、内周面１１２に凹所１１
１が形成されたシリンダ１１３と、シリンダ１１３に対
して軸方向Ａに相対移動自在に当該シリンダ１１３内に
配されたロッド１１４と、ロッド１１４にねじ１１５及
び１１６を介して螺合して取り付けられており、シリン
ダ１１３の両端部１１７及び１１８の内周面１１２に当
該シリンダ１１３に対して軸方向Ａに相対移動自在に嵌
装された蓋部材１１９及び１２０と、凹所１１１まで延
在してシリンダ１１３内に配された鉛１２１とを具備し
ている。本例ではシリンダ１１３は鍔部１２５及び１２
６付きの一対の円筒体１２７及び１２８がその鍔部１２
５及び１２６で突き合わされてボルト１２９及びナット
１３０により互いに連結されて一体化されて形成されて
いる。本エネルギ吸収装置１００においては、ロッド１
１４が軸方向Ａに移動されると、蓋部１１９及び１２０
に加えて鉛１２１もまた軸方向Ａに移動され、鉛１２１
のシリンダ１１３に対する相対的な軸方向Ａの移動で、
凹所１１１の環状開口面１３５において鉛１２１に対す
る仮想剪断面が形成され、この仮想剪断面において鉛１
２１に剪断変形が生じ、鉛１２１の剪断変形でロッド１
１４のＡ方向の移動のエネルギは吸収され、そして仮想
剪断面における鉛１２１からの剪断抵抗力が、ロッド１
１４のＡ方向の移動に抗する抵抗力として主として現
れ、したがって前記エネルギ吸収装置１と同様な効果が
奏されることになる。
ッド７に凹所６を設けたが、これに代えて図１２に示す
ようにシリンダ１１３に凹所１１１を設けてエネルギ吸
収装置１００を形成してもよい。すなわち、図１２に示
すエネルギ吸収装置１００は、内周面１１２に凹所１１
１が形成されたシリンダ１１３と、シリンダ１１３に対
して軸方向Ａに相対移動自在に当該シリンダ１１３内に
配されたロッド１１４と、ロッド１１４にねじ１１５及
び１１６を介して螺合して取り付けられており、シリン
ダ１１３の両端部１１７及び１１８の内周面１１２に当
該シリンダ１１３に対して軸方向Ａに相対移動自在に嵌
装された蓋部材１１９及び１２０と、凹所１１１まで延
在してシリンダ１１３内に配された鉛１２１とを具備し
ている。本例ではシリンダ１１３は鍔部１２５及び１２
６付きの一対の円筒体１２７及び１２８がその鍔部１２
５及び１２６で突き合わされてボルト１２９及びナット
１３０により互いに連結されて一体化されて形成されて
いる。本エネルギ吸収装置１００においては、ロッド１
１４が軸方向Ａに移動されると、蓋部１１９及び１２０
に加えて鉛１２１もまた軸方向Ａに移動され、鉛１２１
のシリンダ１１３に対する相対的な軸方向Ａの移動で、
凹所１１１の環状開口面１３５において鉛１２１に対す
る仮想剪断面が形成され、この仮想剪断面において鉛１
２１に剪断変形が生じ、鉛１２１の剪断変形でロッド１
１４のＡ方向の移動のエネルギは吸収され、そして仮想
剪断面における鉛１２１からの剪断抵抗力が、ロッド１
１４のＡ方向の移動に抗する抵抗力として主として現
れ、したがって前記エネルギ吸収装置１と同様な効果が
奏されることになる。
【００２３】更に上記では、ロッド７又はシリンダ１１
３に一条の凹所６又は１１１を設けたが、これに代え
て、例えば図１３に示すように互いに平行な複数条の凹
所６をロッド７に設けてもよく、また例えば図１４に示
すように互いに離反した複数の円形凹所１４１をロッド
７に設けてもよい。なお、図１３及び図１４に示すこれ
ら凹所６及び円形凹所１４１をシリンダ１１３に設けて
もよく、また上記の種々の凹所を相互に組み合わせてロ
ッド７又はシリンダ１１３に設けてもよい。凹所の深さ
を一定とした場合、凹所の幅Ｌが大きくなると凹所を規
定する側壁に作用する支圧力が増加し、凹所内での鉛の
流動が生じやすくなるが、上記のように複数の凹所を設
けると、各凹所の幅Ｌを大きくすることなしに、一定以
上の安定した剪断抵抗力を得ることができる。
３に一条の凹所６又は１１１を設けたが、これに代え
て、例えば図１３に示すように互いに平行な複数条の凹
所６をロッド７に設けてもよく、また例えば図１４に示
すように互いに離反した複数の円形凹所１４１をロッド
７に設けてもよい。なお、図１３及び図１４に示すこれ
ら凹所６及び円形凹所１４１をシリンダ１１３に設けて
もよく、また上記の種々の凹所を相互に組み合わせてロ
ッド７又はシリンダ１１３に設けてもよい。凹所の深さ
を一定とした場合、凹所の幅Ｌが大きくなると凹所を規
定する側壁に作用する支圧力が増加し、凹所内での鉛の
流動が生じやすくなるが、上記のように複数の凹所を設
けると、各凹所の幅Ｌを大きくすることなしに、一定以
上の安定した剪断抵抗力を得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、抵抗力特性が鉛の封入
度合にそれほど影響されず、また温度変化による鉛の熱
膨脹に対する対策を容易に行い得る上に、精度よく所望
の特性を有して設計し得るエネルギ吸収装置を提供する
ことができる。
度合にそれほど影響されず、また温度変化による鉛の熱
膨脹に対する対策を容易に行い得る上に、精度よく所望
の特性を有して設計し得るエネルギ吸収装置を提供する
ことができる。
【図１】本発明の好ましい一具体例の断面図である。
【図２】本発明における凹所の他の例の説明図である。
【図３】本発明における凹所の更に他の例の説明図であ
る。
る。
【図４】図１に示す一具体例を製造する一つの方法の説
明図である。
明図である。
【図５】図１に示す一具体例を製造する一つの方法の説
明図である。
明図である。
【図６】図１に示す一具体例を製造する一つの方法の説
明図である。
明図である。
【図７】図１に示す一具体例を製造する他の一つの方法
の説明図である。
の説明図である。
【図８】図１に示す一具体例を製造する他の一つの方法
の説明図である。
の説明図である。
【図９】図１に示す一具体例を製造する他の一つの方法
の説明図である。
の説明図である。
【図１０】図１に示す一具体例を製造する更に他の一つ
の方法の説明図である。
の方法の説明図である。
【図１１】図１に示す一具体例を製造する更に他の一つ
の方法の説明図である。
の方法の説明図である。
【図１２】本発明の好ましい他の具体例の断面図であ
る。
る。
【図１３】本発明における凹所の他の例の説明図であ
る。
る。
【図１４】本発明における凹所の更に他の例の説明図で
ある。
ある。
１ エネルギ吸収装置 ４ シリンダ ６ 凹所 ７ ロッド ８ 鉛
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−56734（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−51543（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−338（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−110038（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−65930（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−266841（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−17438（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−28336（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−119631（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16F 9/30 E04H 9/02 331 F16F 7/12 F16F 15/02
Claims (9)
- 【請求項１】 両端が閉塞されたシリンダと、このシリ
ンダに対して相対移動自在に当該シリンダの両端を貫通
して配されており、シリンダ内に配された部位の外周面
に凹所が形成されたロッドと、このロッドの凹所まで延
在してシリンダ内に配された鉛とを具備したエネルギ吸
収装置。 - 【請求項２】 内周面に凹所が形成されたシリンダと、
このシリンダに対して相対移動自在に当該シリンダ内に
配されたロッドと、このロッドに取り付けられており、
シリンダの両端部に当該シリンダに対して相対移動自在
に嵌装された蓋部材と、凹所まで延在してシリンダ内に
配された鉛とを具備したエネルギ吸収装置。 - 【請求項３】 凹所は、ロッドの移動自在方向に直交す
る方向に環状に伸びる環状凹所である請求項１又は２に
記載のエネルギ吸収装置。 - 【請求項４】 凹所は、ロッドの移動自在方向に直交す
る垂直側壁によって規定されている請求項３に記載のエ
ネルギ吸収装置。 - 【請求項５】 凹所は、ロッドの移動自在方向に斜交す
る斜側壁によって規定されている請求項３に記載のエネ
ルギ吸収装置。 - 【請求項６】 凹所は、外方に向かうに従って徐々に幅
又は径が大きくなっている請求項１から５のいずれか一
項に記載のエネルギ吸収装置。 - 【請求項７】 凹所は、外方に向かうに従って徐々に幅
又は径が小さくなっている請求項１から５のいずれか一
項に記載のエネルギ吸収装置。 - 【請求項８】 凹所の開口端で当該凹所を規定する壁
は、テーパ付けされて滑らかに形成されている請求項１
から７のいずれか一項に記載のエネルギ吸収装置。 - 【請求項９】 凹所は複数個設けられている請求項１か
ら８のいずれか一項に記載のエネルギ吸収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11901793A JP3277604B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | エネルギ吸収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11901793A JP3277604B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | エネルギ吸収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06307483A JPH06307483A (ja) | 1994-11-01 |
| JP3277604B2 true JP3277604B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=14750929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11901793A Expired - Fee Related JP3277604B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | エネルギ吸収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3277604B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994028333A1 (en) * | 1993-06-02 | 1994-12-08 | Industrial Research Limited | Motion damper for large structures |
| JPH10196157A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | エネルギ吸収装置 |
| JP4304748B2 (ja) * | 1999-01-29 | 2009-07-29 | オイレス工業株式会社 | 振動エネルギ吸収装置 |
| JP4604521B2 (ja) * | 2004-03-10 | 2011-01-05 | オイレス工業株式会社 | エネルギ吸収装置 |
| JP6471994B2 (ja) * | 2014-10-29 | 2019-02-20 | 国立研究開発法人建築研究所 | 構造物用制振ダンパー |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP11901793A patent/JP3277604B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06307483A (ja) | 1994-11-01 |
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