JP4329899B2 - ボールジョイント - Google Patents

Description

この発明は、ボールジョイントの改良に関する。

たとえば、地震による建物の揺れを速やかに沈静化するために、建物を構成する壁内のブレースなどにダンパたる制震ダンパを連結することがあるが、この制震ダンパをブレースなどに連結する方策について従来から種々の提案があるが、その中に、制震ダンパの両端をボールジョイント構造下に連結するとの提案がある（たとえば、特許文献1参照）。

すなわち、特許文献1に開示の提案にあって、ボールジョイント構造は、被連結体たる制震ダンパにおける、たとえば、ロッド体の端部に連結されるボールスタッドにおける球部を回動可能に保持する球受けの後端側に球受けナットを螺着して球受け内からの球部の抜け出しを阻止している。

それゆえ、上記の提案によるボールジョイント構造にあっては、球受けナットを所定のトルクで球受けに螺着して、ボールスタッドにおける球部が球受け内でいわゆるガタつかないようにした上で、球受けを適宜の手段でブレースなどに連結することによって、制震ダンパを利用可能な状態にし得ることになる。
特開平９−１５８５２９号公報（特許請求の範囲 請求項１，段落０００２，同０００８，同０００９，同００１２，図２）

ところで、上記したボールジョイント構造にあって、際立った不具合がある訳ではないが、被連結体たる制震ダンパをブレースなどに連結するに際して手間取ることになると指摘される危惧がある。

すなわち、上記したボールジョイント構造では、ボールスタッドにおける球部を玉受け内にガタツキなしに収装するについて、所定の締め付けトルクの下で球受けナットを球受けに螺着するが、その際の締め付けトルクは、これが大きくなり易く、それゆえ、組立時に大掛りな装置類が必要になる可能性がある。

のみならず、いたずらに大きい締め付けトルクで球受けナットを球受けに螺着し、それゆえ、球受け内での球部の回動が容易でなくなる場合には、このボールジョイント構造を利用して制震ダンパをブレースなどに連結する際の作業性を悪くすることが危惧される。

この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、大掛りな装置類を必要にせずして、その組立を容易にし、さらには、制震ダンパをブレースに連結する際の作業性を良くして、その汎用性の向上を期待するのに最適となるボールジョイントを提供することである。

上記した目的を達成するために、本発明の手段は、軸部とこの軸部の一端に設けた球部とからなるボールスタッドと、上記球部を回動自在に保持する中空な球受けと、上記球受け内に移動自在に収挿されて上記球受け内から球部の抜け出しを阻止するホルダとからなり、上記軸部を制震ダンパの端部に結合し、上記球受けを建物側のブレースに結合しているボールジョイントに於いて、上記ホルダの外端面にプレートを当接すると共に当該プレートと上記球受けの端面との間に隙間を形成させ、更に上記プレートの外端面を上記ブレースに当接しながら上記球受けを上記ブレースに締結した時上記隙間の間隔分上記ホルダを球部側に押し込ませることを特徴とする。

この場合、プレートが仮止めボルトを介してホルダに結合されていても良い。

同じく、他の手段は、軸部とこの軸部の一端に設けた球部とからなるボールスタッドと、上記球部を回動自在に保持する中空な球受けと、上記球受け内に移動自在に収挿されて上記球受け内から球部の抜け出しを阻止するホルダとからなり、上記軸部を制震ダンパの端部に結合し、上記球受けを建物側のブレースに結合しているボールジョイントに於いて、上記ホルダの外端面に上記ブレースを当接すると共に当該ブレースと上記球受けの端面との間に隙間を形成させ、上記球受けを上記ブレースに締結した時上記隙間の間隔分上記ホルダを球部側に押し込ませることを特徴とする。
上記各手段に於いて、球受けの端部にフランジ部を設け、このフランジをブレースに対してボルトとナットとで締結するのが好ましい。

各請求項の発明にあっては、ボールスタッドにおける球部を球受け内に定着させる場合、ホルダに押し込み方向の外力を作用するだけで足り、ホルダを球受けに螺着させる必要がないから、ボールジョイントの組立を容易にすると共に、このボールジョイントを制震ダンパに連結するに際して、制震ダンパ側からいたずらな規制を受けることなく、ブレースに連結することが可能になる。

同じく、隙間を締め付け量、すなわち、球受けとプレート又は球受けとブレースとが密着するためのストローク量に設定しておけば、例えば、ボルトおよびナットを利用したいわゆる本絞めの作業の際に、球受けとプレート又は球受けとブレースとを過度に密着させなくて済むことになる。

それゆえ、このホルダに締付けによる外力を作用してホルダを球受け内に押し込むようにするとき、その際の力を大きくするほどに球受け内での球部のガタツキを阻止しながら球部の回動を抑制し得ることになる。
このことからすれば、ホルダは、球受け内に収装されるだけで良く、前記した特許文献１に開示の提案のように球受けナットを球受けに螺着する必要がなく、したがって、いわゆる携帯可能に形成された工具類で足り、大きいトルクを発生し得る装置類を要しないことになる点で有利となる。
請求項２の発明にあっては、被連結体が制震ダンパからなるとき、制震ダンパの作動を阻害することなく、その所定位置への設置が可能になる。

同じく、請求項２の発明にあっては、ホルダが球部を球受け内に定着させている状態をプレートで維持し得るから、このボールジョイントを連結した組立状態の制震ダンパを搬送などすることが可能になる。
その結果、大掛りな装置類を必要にせずして、その組立を容易にし、さらには、制震ダンパをブレースに連結する際の作業性を良くして、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明する。図１に示すように、この発明によるボールジョイント１は、図示する実施形態では、被連結体たる制震ダンパＤに連結されるとし、図示しないが、建物を形成する壁内に配在のブレースＢ（図３参照）などに連結されている。

ちなみに、被連結体たる制震ダンパＤは、シリンダ体Ｃ内に二つの油室Ｒ１，Ｒ２を画成しながら摺動するピストンＰから両方向に同一の態様に延設されて一対とされるロッド体Ｒを有する両ロッド型に形成されている。

そして、この制震ダンパＤにあっては、一方のロッド体Ｒの端部に一方のボールスタッド２が連結され、シリンダ体Ｃに連設されて他方のロッド体Ｒを収装させるハウジング部Ｈに他方のボールスタッド２が連結されている。

なお、制震ダンパＤにあって、減衰力の発生については、図示しないが、シリンダ体Ｃ内のピストンＰに配在の減衰力発生部を作動油が通過することによるとしても良いのはもちろんであるが、図示するところでは、いわゆるダンパ本体の外部に配在されながらシリンダ体Ｃ内の両方の油室Ｒ１，Ｒ２に連通する流路Ｌ中に配在の減衰力発生部Ｖを作動油が通過するときに所定の減衰力が発生されるとしている。

制震ダンパＤが上記のように形成されているとき、この発明におけるボールジョイント構造１は、一方が図中で左方となる一方のロッド体Ｒの端部に連結され、他方がシリンダ体Ｃに連設されて図中で右方となる他方のロッド体Ｒを収装させるハウジング部Ｈに連結されている。

ちなみに、図示するところでは、後述するように、ボールジョイント構造１を形成するボールスタッド２がロッド体Ｒに、および、ハウジング部Ｈに連結されるとしているが、これに代えて、図示しないが、ボールスタッド２がブレースＢなどに連結されるとしても良いと言い得る。

ただ、この場合には、ボールスタッド２における球部２１を回動可能に保持する球受け３が被連結体たる制震ダンパＤに固定的に連結されている状況下に、ボールスタッド２をブレースＢなどに連結することになる。

しかしながら、球受け３が、すなわち、球部２１が制震ダンパＤに連結されているボールスタッド２をブレースＢに連結する作業は容易でなく、したがって、この発明で、制震ダンパＤ側からの軸力を受けるなどのいたずらな規制を受けることなくこの制震ダンパＤをブレースＢなどに連結するとの目的からすれば、ボールスタッド２をブレースＢなどに連結させるとの提案については、実現可能性に劣ると言わざるを得ないであろう。

一方、上記のボールジョイント１は、図２および図４に示す実施の形態では、ボールスタッド２と、球受け３と、ホルダ４と、さらに、プレート５とを有してなり、プレート５を介してであるが、ホルダ４に所定の外力を作用することで球受け３内にボールスタッド２における球部２１を安定させている。
即ち、これらのボールジョイント１は、ホルダ４の外端面にプレート５を当接すると共に当該プレート５と上記球受け３の端面との間に隙間を形成させ、更に上記プレート５の外端面を上記ブレースＢに当接しながら上記球受け３を上記ブレースＢに締結した時上記隙間の間隔分上記ホルダ４を球部２１側に押し込ませるものである。

この場合、ボールスタッド２は、制震ダンパＤの端部に、すなわち、図示するところでは、たとえば、前記したハウジング部Ｈに一体的に連結されるネジ部２２を軸部２３の先端に有すると共に、上記した球部２１を上記の軸部２３の後端に有している。

なお、上記の球部２１は、いわゆる球体からなり、それゆえ、基本的には、球受け３内で自由に回動し得ることになるが、球受け３内での球部２１の回動を保障するために両者間に潤滑油などが介在されるとしても良く、また、この潤滑油を介在させる方策についても、図示しないが、たとえば、ボールスタッド２の軸芯部に油孔を開穿するなど、自由な構成を選択できることはもちろんである。

つぎに、球受け３は、上記のボールスタッド２における球部２１を回動可能に収装させるもので、この球部２１の回動が保障される限りには、自由な構成が採用されて良いが、この発明の実施形態では、ブレースＢなどに連結し得る態様に形成されている。

すなわち、この球受け３は、図３に示すように、ボルト６およびナット８を利用してブレースＢなどに連繋し易くするように、フランジ部３１を有すると共に、このフランジ部３１にボルト６を挿通させる孔３１ａを有している。

ちなみに、このフランジ部３１は、この種のフランジ状類が多くの場合にそうであるように、たとえば、ほぼ四角形に形成され、上記の孔３１ａをいわゆる四隅部に有している。

なお、この球受け３は、ボールスタッド２における球部２１を回動可能に収装させるのに充分な深さを有するように形成されるのはもちろんだが、さらには、後述するホルダ４の、特に、先端側を連繋可能にするように形成されている。

そして、ホルダ４は、その先端側が球受け３の後端部に連繋されるとき、すなわち、収装されるとき、図中で左端となる前端が上記した球部２１の外周面に副うことになるように、球部２１の曲率に一致する曲率の凹面４１としている。

それゆえ、このホルダ４にあっては、球受け３の後端側に挿入されるようにして連繋されるとき、球部２１の球受け３内での回動を妨げないのはもちろんのこと、球受け３内での球部２１のガタツキを阻止し得ることになる。

このとき、このホルダ４は、その後端を外力作用部４２としており、この外力作用部４２の端面が球受け３の後端面から、わずかながらであるが、突出しており、したがって、この突出量をボルト６およびナット８を利用した締め付け量、すなわち、球受け３とプレート５とが密着するためのストローク量に設定しておけば、ボルト６およびナット８を利用したいわゆる本絞めの作業の際に、球受け３とプレート５とを過度に密着させなくて済むことになる。

それゆえ、このホルダ４の外力作用部４２に外力を作用してホルダ４を球受け３内に押し込むようにするとき、その際の力を大きくするほどに球受け３内での球部２１のガタツキを阻止しながら球部２１の回動を抑制し得ることになる。

このことからすれば、この発明にあって、ホルダ４は、球受け３の後端側に連繋される、すなわち、球受け３の後端側内に収装されるだけで良く、前記した特許文献１に開示の提案のように球受けナットを球受け３に螺着する必要がなく、したがって、いわゆる携帯可能に形成された工具類で足り、大きいトルクを発生し得る装置類を要しないことになる点で有利となる。

また、このホルダ４にあっては、いたずらな外力作用がなくして球受け３の後端側内に収装された状態に維持される限りには、ボールスタッド２が球受け３に対して自在に動き得ることを許容することになり、この球受け３をブレースＢなどに連結する際に、制震ダンパＤからの軸力を受けるなどで取り付け作業が阻害されることを危惧しなくて済む点で有利となる。

以上からすれば、ホルダ４の後端部たる外力作用部４２は、結果的に外力を受け得る限りには、自由な態様に形成されていて良いが、図示するところでは、後述するプレート５を当接させるなどの観点から、平坦面に形成されてなるとしている。

そして、プレート５は、図示するところでは、上記したホルダ４に外力を作用させるもので、基本的には、板状体からなり、図２に示す実施形態では、球受け３の後端と同一の平面形状を呈するように形成されてなるとしている。

このとき、球受け３にあって、フランジ部３１に孔３１ａを有することから、このプレート５も相応する部位に前記したボルト６の挿通を許容する孔５１を形成してなるとしている。

そしてまた、このプレート５にあっては、仮止めボルト７で前記したホルダ４の後端に連繋されるとし、このとき、プレート５の外周側は、球受け３のフランジ部３１に隙間を有して対向し、接触しないとしている。

そして、このプレート５は、仮止めボルト７でホルダ４に連繋されるとき、前述したように、球受け３内に収装されたボールスタッド２における球部２１が球受け３内で自在に動き得る状態を具現化するとしている。

それゆえ、この状態から、このボールジョイント構造１が、すなわち、球受け３が、図３に示すように、ブレースＢなどに当接された状態で、ボルト６をナット８で締め付けることによって、プレート５がホルダ４側に押し進められるようになり、すなわち、ボールスタッド２における球部２１の回動が球受け３内で抑制される傾向になり、言わば、球受け３内での球部２１のいたずらなガタツキが阻止されることになる。

ところで、上記のプレート５が機能するところからすれば、図２の実施形態では、球受け３の後端と同じ大きさになるように形成されてなるとしているが、図４に示すように、球受け３の後端部内に収装されるように形成されてなるとしても良い。

すなわち、この図４に示すところでは、球受け３の後端部には、プレート５の外周を干渉させることなくこれを収装させる凹陥部３２が形成されてなるとしており、この凹陥部３２に、たとえば、円板状に形成されたプレート５が収装されるとしている。

そして、このとき、このプレート５が仮止めボルト７で球受け３の後端部に連繋されるのはもちろんであるが、このプレート５の背面が球受け３の後端面よりも外部たる、たとえば、ブレースＢ側に突出するとしている。

それゆえ、この実施形態にあっても、球受け３が、ブレースＢなどに当接された状態で、プレート５がホルダ４側に押し進められるようになるとき、球受け３内でのボールスタッド２における球部２１のいたずらなガタツキが阻止されることになる。

のみならず、この実施形態による場合には、プレート５を小さくすることが可能になり、したがって、この発明によるボールジョイント構造１における重量の軽減が可能になる点で有利となる。

以上のように、この発明にあっては、いたずらな締め付けトルクを要することなくしてボールスタッド２における球部２１の球受け３内でのガタツキを阻止でき、しかも、このボールジョイント構造１を利用した被連結体たる制震ダンパＤのブレースＢなどへの連結を可能にし得ることになる。

このことからすれば、すなわち、このボールジョイント１を利用して制震ダンパＤをブレースレースＢなどに連結し得る限りには、図５に示すように、ホルダ４の後端に隣接されるプレート５を省略するとしても良いと言い得る。
即ち、この実施の形態は、ホルダ４の外端面に球受け３の端面との間に隙間を形成させながらブレースＢを当接し、上記球受け３を上記ブレースＢに締結した時上記隙間の間隔分上記ホルダ４を球部２１側に押し込ませることを特徴とする。

この実施形態では、図示するプレート５を有しない状態から、図中に仮想線図で示すように、ホルダ４の後端をブレースＢなどに直接当接させて、この状態から、図示しないが、ボルト６（図３参照）およびナット８（図３参照）の利用で、球受け３を、すなわち、ボールジョイント構造１をブレースＢなどに連結しうることになる。

ちなみに、このとき、ボルト６あるいはナット８に対する締め付けトルクが適宜に選択され、しかも、その締め付けトルクを具現化するについて大掛りな装置類を必要としないことはもちろんである。

この発明によるボールジョイント構造が制震ダンパに連結されている状態を示す概略断面図である。 この発明によるボールジョイント構造を示す断面図である。 図２のボールジョイント構造がブレースなどの所定の連結部に連結される状態を示す断面図である。 他の実施形態によるボールジョイント構造を図２と同様に示す図である。 さらに他の実施形態によるボールジョイント構造を図２と同様に示す図である。

符号の説明

１ ボールジョイント
２ ボールスタッド
３ 球受け
４ ホルダ
５ プレート
６ ボルト
７ 仮止めボルト
８ ナット
２１ 球部
２２ ネジ部
２３ 軸部
３１ フランジ部
３１ａ，５１ 孔
３２ 凹陥部
４１ 凹面
４２ 外力作用部
Ｃ シリンダ体
Ｄ ダンパ
Ｈ ハウジング
Ｌ 流路
Ｐ ピストン
Ｒ ロッド体
Ｒ１，Ｒ２ 油室
Ｖ 減衰力発生部

Claims (4)

1. 軸部とこの軸部の一端に設けた球部とからなるボールスタッドと、上記球部を回動自在に保持する中空な球受けと、上記球受け内に移動自在に収挿されて上記球受け内から球部の抜け出しを阻止するホルダとからなり、上記軸部を制震ダンパの端部に結合し、上記球受けを建物側のブレースに結合しているボールジョイントに於いて、上記ホルダの外端面にプレートを当接すると共に当該プレートと上記球受けの端面との間に隙間を形成させ、更に上記プレートの外端面を上記ブレースに当接しながら上記球受けを上記ブレースに締結した時上記隙間の間隔分上記ホルダを球部側に押し込ませることを特徴とするボールジョイント。
2. プレートが仮止めボルトを介してホルダに結合されている請求項１のボールジョイント。
3. 軸部とこの軸部の一端に設けた球部とからなるボールスタッドと、上記球部を回動自在に保持する中空な球受けと、上記球受け内に移動自在に収挿されて上記球受け内から球部の抜け出しを阻止するホルダとからなり、上記軸部を制震ダンパの端部に結合し、上記球受けを建物側のブレースに結合しているボールジョイントに於いて、上記ホルダの外端面に上記球受けの端面との間に隙間を形成させながら上記ブレースを当接し、上記球受けを上記ブレースに締結した時上記隙間の間隔分上記ホルダを球部側に押し込ませることを特徴とするボールジョイント。
4. 球受けの端部にフランジ部を設け、このフランジをブレースに対してボルトとナットとで締結している請求項１、２又は３のボールジョイント。

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