JP4361519B2 - 減衰装置 - Google Patents
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同公報の図1に示す減衰装置は、筒形状のケーシングと、このケーシング内に収容されたボールねじ機構および回転体と、ケーシングと回転体との間に収容された粘性流体とを備えている。このボールねじ機構は、ナットとこのナットに螺合されたねじ棒とを有している。上記ナットと回転体は互いに固定されている。上記ねじ棒の一端はケーシングの一端から突出して建築構造体の一方の対象部に連結され、ケーシングの他端は建築構造体の他方の対象部に連結される。
上記減衰装置では、ボールねじ機構とそれに対応するケーシングの一部分が、上記対象部間の相対変位を回転運動に変換するための変換部を構成し、回転体と粘性流体とそれに対応するケーシングの他の部分が、回転運動エネルギーを熱エネルギーに変換して減衰するための減衰部を構成する。
また、上記減衰装置では、変換部と減衰部の一方の仕様を変えた場合には他方の仕様を変える必要があり、仕様変更に伴うコストが高かった。
上記変換部のナットが、軸方向に離れた複数のベアリングにより第1ケーシングに回転可能に支持され、上記減衰部の回転体が、軸方向に離れた複数のベアリングにより第2ケーシングに回転可能に支持され、上記変換部と減衰部が同軸をなした状態で、変換部のナットと減衰部の回転体とが回転伝達可能に連結されるとともに、上記第1,第2のケーシングが連結され、上記ナットと回転体が連結部を有し、一方の連結部の端には凸部が形成され、他方の連結部の端には凹部が形成され、これら凸部と凹部が噛み合うことにより上記ナットと回転体が着脱可能かつ回転伝達可能に連結されていることを特徴とする。
好ましくは、上記ナットと回転体が、軸方向移動に伴って凸部と凹部を噛み合わせることにより、連結される。
好ましくは、上記ナットと回転体は上記連結部としてそれぞれ連結筒を有し、これら連結筒のうち、一方の連結筒の端には凸部が形成され、他方の連結筒の端には凹部が形成される。
上記変換部のナットが、軸方向に離れた複数のベアリングにより第1ケーシングに回転可能に支持され、上記減衰部の回転体が、軸方向に離れた複数のベアリングにより第2ケーシングに回転可能に支持され、上記変換部と減衰部が同軸をなした状態で、変換部のナットと減衰部の回転体とが回転伝達可能に連結されるとともに、上記第1,第2のケーシングが連結され、上記ナットが上記第1ケーシングの両端部に配置された上記ベアリングにより支持され、上記回転体が上記第2ケーシングの両端部に配置された上記ベアリングにより支持されていることを特徴とする。
好ましくは、上記第1,第2ケーシングが着脱可能に連結されている。
好ましくは、上記第1,第2ケーシングの互いに対峙する端部が連結筒を介して着脱可能に連結されている。
また、変換部と減衰部とを同軸をなして近づけて連結するようにすれば、ナットと回転体とを容易に連結することができる。
また、第1,第2ケーシングを着脱可能にすれば、ナットと回転体の連結、第1,第2ケーシングの連結を解除することにより、変換部と減衰部に分割することができる。さらに連結筒を用いれば、変換部と減衰部を別々に仕様変更することが容易となる。
上記ケーシング31においてジョイント部50の反対側の端には、円盤形状の取付部34が設けられている。
ケーシング31のジョイント部50側に位置するベアリング35は、後述するジョイント部50の連結筒52(押さえ部材)によって押さえられている。また、ジョイント部50の反対側に位置するベアリング35は環状の押さえ部材39によって押さえられている。
上記支持リング43は短筒形状をなし、一端に径方向,外方向に突出するフランジ43aを有し、他端に径方向,内方向に突出するフランジ43bを有しており、フランジ43bの端面に形成された環状溝43cには、Oリングからなる上記シール部材42が嵌め込まれている。支持リング44は断面四角形をなして支持リング43のフランジ43bに当たっている。シール部材41は断面略F字形をなし、互いに離間対峙する一対のシール片41a,41bと径方向、外方向に突出するフランジ41cとを有している。
内側の一方の連結筒51はフランジ51aを有し、このフランジ51aがボルト54によって変換部10の押さえ部材19bに固定されている。それ故、この連結筒51は、この押さえ部材19b,支持筒18を介してナット13に固定されている。この連結筒51は、上記ナット13の噛合部(連結部)として提供される。
内側の他方の連結筒52はフランジ52aを有し、このフランジ52aがボルト55によって回転体32の端面に固定されている。なお、この連結筒52は、ベアリング35の押さえ部材としての役割も担っている。この連結筒52は回転体32の噛合部(連結部)として提供される。
上記外側の連結筒53は、両端に径方向,外方向に突出するフランジ53aを有している。このフランジ53aがボルト56によってケーシング11,31の互いに対峙する端面に連結されている。これにより、ケーシング11,31は連結筒53を介して着脱可能に連結されている。
地震等の時の建築構造体の歪みに伴い、この2つの対象部は、互いに接近したり遠ざかるように相対変位する。この際、ねじ棒15がケーシング11に対して軸方向に変位する。このねじ棒15の軸方向変位(直線運動)は、ねじ棒15に螺合するナット13の回転運動に変換され、このナット13に連結筒51,52を介して連結された回転体32の回転運動をもたらす。この回転体32の外周面の速度は、ねじ棒15のケーシング11に対する相対変位速度に比べて飛躍的に増大する。
上記変換部10のケーシング11は、連結筒53を介して減衰部30のケーシング31に連結されており、一対のベアリング17を介してナット13を支持している。その結果、ナット13にねじ棒15からの曲げ荷重等が付与されても、ナット13への荷重負担を軽減でき、上記回転運動への変換機能を確保することができる。
なお、この変換部10の組み立て工程の最後に連結筒51を押さえ部材19bに固定する。
上記変換部10と減衰部30の間に挿入関係がないので、大きな組み立てスペースを必要とせず、連結作業も簡単である。
別々に組み立てられた変換部10Aと減衰部30Aを最後に連結してジョイント部50Aを構成する点は第1実施形態と同様であり、同様の利点を有している。
また、連結筒51,52(51A,52A)は上記の変換部10(10A),減衰部30(30A)の連結に際してこれら変換部,減衰部に取り付けてもよい。
粘性流体33の充填作業、取付部16,34の取り付け作業は、上記変換部10(10A)と減衰部30(30A)の連結の前後いずれに行っても良い。
連結筒51(51A)に凹部を形成し、連結筒52(52A)に凸部を形成してもよい。
連結筒53を省いてもよい。この場合、ケーシング11,31(31A)の互いに対峙する端部が延長し、この延長端部のフランジ同士がボルト等で連結される。
上記第1,第2実施形態において、ナットと回転体との連結部の構造としていわゆるオルダム軸継手を採用したが、ボールスプライン結合としてもよいし、第1,第2ケーシングの連結に際してナットと回転体の連結部を圧接させることにより、回転伝達可能に連結してもよい。
第2実施形態において、図2の要部構造を採用してもよい。
11 第1ケーシング
12 ボールねじ機構
13 ナット
14 ボール
15 ねじ棒
17、17A ベアリング
30、30A 減衰部
31,31A 第2ケーシング
32,32A 回転体
33 粘性流体
35 ベアリング
50,50A ジョイント部
51,52、51A、52A 連結筒(噛合部)
53 連結筒(連結部材)
51b 凸部
52b 凹部
Claims (9)
- 構造体の2つの対象部間に配置される減衰装置であって、
上記対象部間の相対変位を回転運動に変換する変換部と、この回転運動のエネルギーを減衰させる減衰部とを備え、
上記変換部が、第1ケーシングとボールねじ機構とを有し、このボールねじ機構が、第1ケーシングに回転可能に収容されたナットと、このナットに螺合して第1ケーシングから突出し上記構造体の一方の対象部に連結されるねじ棒を含み、
上記減衰部が、上記構造体の他方の対象部に連結される第2ケーシングと、この第2ケーシングに回転可能に収容された回転体と、これら第2ケーシングと回転体との間に収容された粘性流体とを有する減衰装置において、
上記変換部のナットが、軸方向に離れた複数のベアリングにより第1ケーシングに回転可能に支持され、上記減衰部の回転体が、軸方向に離れた複数のベアリングにより第2ケーシングに回転可能に支持され、
上記変換部と減衰部が同軸をなした状態で、変換部のナットと減衰部の回転体とが回転伝達可能に連結されるとともに、上記第1,第2のケーシングが連結され、
上記ナットが、上記第1ケーシングから上記減衰部に向かって突出する連結部を有し、上記回転体が、上記第2ケーシングから上記変換部に向かって突出する連結部を有し、
これらナットの連結部と回転体の連結部のうち、一方の連結部の端には凸部が形成され、他方の連結部の端には凹部が形成され、これら凸部と凹部が噛み合うことにより上記ナットと回転体が着脱可能かつ回転伝達可能に連結されていることを特徴とする減衰装置。 - 上記ナットと回転体が、軸方向移動に伴って凸部と凹部を噛み合わせることにより、連結されることを特徴とする請求項1に記載の減衰装置。
- 上記ナットと回転体は上記連結部としてそれぞれ連結筒を有し、これら連結筒のうち、一方の連結筒の端には凸部が形成され、他方の連結筒の端には凹部が形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の減衰装置。
- 上記回転体が円筒形状をなし、その端部が上記第2ケーシングから突出しており、この突出端部が上記連結筒として提供されることを特徴とする請求項3に記載の減衰装置。
- 上記ナットが上記第1ケーシングの両端部に配置された上記ベアリングにより支持され、上記回転体が上記第2ケーシングの両端部に配置された上記ベアリングにより支持されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の減衰装置。
- 上記減衰部において、上記第2ケーシングと上記回転体が同軸の円筒形状をなし、これら第2ケーシングと回転体の隙間に上記粘性流体が収容され、上記第2ケーシングの両端部に上記回転体を支持する一対のベアリングが配置されており、これらベアリングの近傍にはベアリングより軸方向内側に位置して、粘性流体をシールするためのシール構造が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の減衰装置。
- 上記第1,第2ケーシングの互いに対峙する端部が外側の連結筒を介して着脱可能に連結され、当該外側の連結筒が、噛み合い状態にある上記ナットの連結部と上記回転体の連結部を覆っていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の減衰装置。
- 上記外側の連結筒は、上記第2ケーシングの端部に配置された上記回転体支持用のベアリングを押さえていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の減衰装置。
- 上記外側の連結筒は、その両端に径方向,外方向に突出するフランジを有し、これらフランジが上記第1、第2ケーシングの端面に着脱可能に連結されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の減衰装置。
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