JP4766577B1

JP4766577B1 - 制振ダンパー及び制振ダンパーの取付構造

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Publication number: JP4766577B1
Application number: JP2010263441A
Authority: JP
Inventors: 裕一合田
Original assignee: Miwa Tech Co Ltd
Current assignee: Miwa Tech Co Ltd
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: JP2012112486A

Abstract

【課題】簡単な構造で低コストで製造が可能であり、且つ、地震時の全方向の変位に対応可能な制振ダンパーの取付構造を提供することを目的とする。
【解決手段】制振ダンパーにおいて、相対変位可能な一方の構造部に連結される第１部材と、前記第１部材に対して軸方向に移動可能に配置され、他方の構造部に連結される第２部材を有する制振ダンパーにおいて、前記第１部材の端部に固定される第１継手部と、前記第２部材の端部に固定される第２継手部と、を備え、前記第１継手部、前記第２継手部の内の少なくとも一方の継手部を、前記制振ダンパーの軸方向と交差する曲線方向に延びるＵ字形状の曲線部材とし、構造部に固定された継手部が前記Ｕ字形状の曲線部材に、回動可能、且つ前記Ｕ字形状の曲線部材に沿って移動可能に連結されることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、建築物や橋梁等の構造物の耐震性能及び制振性能を高めるため相対変位可能な２つの構造部間に亘って架設する制振ダンパー及び制振ダンパーの取付構造に関する。

建築物や橋梁等の構造物の耐震性能、制振性能を高めるため、例えば、橋梁の場合、橋桁と橋脚といった構造部間に、オイルダンパー、摩擦ダンパー、粘弾性ダンパー等の各種制振ダンパーを架設することは従来より広く知られている。

特開平７−３１７８２２号公報（特許文献１）には、橋桁と橋脚との間にオイルダンパーをピン継手で連結した制振ダンパーの取付構造が開示されている。

また、特開平５−２９９０７８号公報（特許文献２）には、橋桁と橋脚との間に摩擦ダンパーを球面軸受けからなる継手で連結した制振ダンパーの取付構造が開示されている。

特開平７−３１７８２２号公報特開平５−２９９０７８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された制振ダンパーの取付構造では、制振ダンパーはピンを軸としてのみ回動自在に連結されているため、地震時の全方向の変位に対応することができず、地震時の全方向の変位により制振ダンパー自体に大きな負荷がかかり制振ダンパーが破壊されたり、取付部が破壊されたりする事態が発生する恐れがある。また、特許文献２に開示された制振ダンパーの取付構造では、地震時の全方向の変位に対して球面軸受けで対応することが可能であるが、球面軸受けは高価であると共に、球面軸受け部に塵等の異物が浸入するのを防止するためのシール構造等で複雑な構造の軸受けとなり、メンテナンスの回数も多く、結果として高コストの制振ダンパーの取付構造になるという問題を有する。

本発明は、従来の技術が持つ課題を解決する、簡単な構造で低コストで製造が可能であり、且つ、地震時の全方向の変位に対応可能な制振ダンパー及びその取付構造を提供することを目的とする。

本発明の制振ダンパーは、前記課題を解決するために、相対変位可能な一方の構造部に連結される第１部材と、前記第１部材に対して軸方向に移動可能に配置され、他方の構造部に連結される第２部材を有する制振ダンパーにおいて、前記第１部材の端部に固定される第１継手部と、前記第２部材の端部に固定される第２継手部と、を備え、前記第１継手部、前記第２継手部の内の少なくとも一方の継手部を、前記制振ダンパーの軸方向と交差する曲線方向に延びるＵ字形状で２つの直線状の脚部に雄ねじ部を形成した曲線部材が、前記第１部材の端部又は前記第２部材の端部に固定した取付板と前記雄ねじ部にナットを螺着することにより着脱可能に取り付ける構成とし、構造部に固定された継手部が前記Ｕ字形状の曲線部材に、回動可能、且つ前記Ｕ字形状の曲線部材に沿って移動可能に連結されることを特徴とする。

また、本発明の制振ダンパーは、前記第１継手部又は前記第２継手部をカプラー又はターンバックルによる連結とし、前記カプラー又はターンバックルへのねじ込み量を調整して前記制振ダンパーの軸方向の長さを調整可能としたことを特徴とする。

また、本発明の制振ダンパーは、前記制振ダンパーを、オイルダンパー、摩擦ダンパー、高減衰性ゴム等の粘弾性材を介在させた粘弾性ダンパーの内のいずれかとすることを特徴とする。

また、本発明の制振ダンパーの取付構造は、相対変位可能な一方の構造部と他方の構造部間に配置され、軸方向に移動可能な２つの部材からなる制振ダンパーの取付構造において、前記制振ダンパーの一方の端部の継手部と前記一方の構造部に固定した継手部を連結する第１継手と、前記制振ダンパーの他方の端部の継手部と前記他方の構造部に固定された継手部を連結する第２継手と、を備え、前記第１継手、前記第２継手の内の少なくとも一方の継手を、前記制振ダンパーの軸方向と交差する曲線方向に延びるＵ字形状で２つの直線状の脚部に雄ねじ部を形成した曲線部材が、前記雄ねじ部にナットを螺着することにより着脱可能に取り付ける構成とし、構造部側の継手部と制振ダンパー側の継手部とが回動可能、且つ前記制振ダンパーの軸方向と交差する曲線方向に移動可能に連結される継手とし、前記第１継手又は前記第２継手を構成する制振ダンパー側の継手部又は構造部側の継手部に緩衝ゴムを被覆することを特徴とする。

相対変位可能な一方の構造部に連結される第１部材と、前記第１部材に対して軸方向に移動可能に配置され、他方の構造部に連結される第２部材を有する制振ダンパーにおいて、前記第１部材の端部に固定される第１継手部と、前記第２部材の端部に固定される第２継手部と、を備え、前記第１継手部、前記第２継手部の内の少なくとも一方の継手部を、前記制振ダンパーの軸方向と交差する曲線方向に延びるＵ字形状で２つの直線状の脚部に雄ねじ部を形成した曲線部材が、前記第１部材の端部又は前記第２部材の端部に固定した取付板と前記雄ねじ部にナットを螺着することにより着脱可能に取り付ける構成とし、構造部に固定された継手部が前記Ｕ字形状の曲線部材に、回動可能、且つ前記Ｕ字形状の曲線部材に沿って移動可能に連結される構成により、単純な構成で安価に製造ができ、メンテナンスの回数が少なくて済み、地震時の全方向の変位に対応することが可能になる。
第１継手部又は第２継手部をカプラー又はターンバックルによる連結とし、カプラー又はターンバックルへのねじ込み量を調整して制振ダンパーの軸方向の長さを調整可能とした構成により、制振ダンパーの構造部への取付け作業を容易にすることが可能になる。
制振ダンパーを、オイルダンパー、摩擦ダンパー、高減衰性ゴム等の粘弾性材を介在させた粘弾性ダンパーの内のいずれかとする構成により、どのような種類の制振ダンパーにも適用が可能になる。
相対変位可能な一方の構造部と他方の構造部間に配置され、軸方向に移動可能な２つの部材からなる制振ダンパーの取付構造において、前記制振ダンパーの一方の端部の継手部と前記一方の構造部に固定した継手部を連結する第１継手と、前記制振ダンパーの他方の端部の継手部と前記他方の構造部に固定された継手部を連結する第２継手と、を備え、前記第１継手、前記第２継手の内の少なくとも一方の継手を、前記制振ダンパーの軸方向と交差する曲線方向に延びるＵ字形状で２つの直線状の脚部に雄ねじ部を形成した曲線部材が、前記雄ねじ部にナットを螺着することにより着脱可能に取り付ける構成とし、構造部側の継手部と制振ダンパー側の継手部とが回動可能、且つ前記制振ダンパーの軸方向と交差する曲線方向に移動可能に連結される継手とし、前記第１継手又は前記第２継手を構成する制振ダンパー側の継手部又は構造部側の継手部に緩衝ゴムを被覆する構成により、単純な継手構造で地震時の全方向の変位に対応することが可能になる。また、継手部に緩衝ゴムを被覆する構成により、継手に圧縮力、引張力が作用した際の一方の継手部と他方の継手部の衝突の衝撃を緩和することが可能になる。
以上

本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。（ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。

本発明の実施の形態を図により説明する。図１は、本発明の制振ダンパーの一実施形態の概略図である。

本発明の制振ダンパー１は、オイルダンパー、摩擦ダンパー、粘弾性ダンパー等の種類の異なる制振ダンパーにも適用可能である。図１に示される実施形態では、高減衰制ゴム等の粘弾性部材を用いた粘弾性ダンパーを示す。

制振ダンパー１は、建築物や橋梁等の構造物の相対変位可能な２つの構造部の一方の構造部に固定される第１部材である中空の筒状部材２を備えている。筒状部材２の端部には、一方の構造部に固定されたピン２４と連結し第１継手２０を構成する第１継手部２２であるクレビス３が一体に固定されている。

中空の筒状部材２内には、他方の構造部側に連結される第２部材である棒状部材４が高減衰性ゴム５を介して軸方向に移動可能に配置される。高減衰性ゴム５は、筒状部材２内に加硫一体成形により配置される。図１に示す実施形態では、高減衰性ゴム５は、筒状部材２内の２か所に配置されているが、筒状部材２内の全長に亘って高減衰性ゴム５を配置しても良い。

この実施形態では、棒状部材４の一方の端部に雄ねじ部４ａを形成する。相対変位する他方の構造部に固定される継手部であるクレビス３と連結されて第２継手２１を構成する第２継手部２３は、制振ダンパー１の軸方向と交差する曲線方向の移動路を形成するＵ字形状の曲線部材８で構成される。Ｕ字形状の曲線部材８は、取付板１２にナット１１により着脱自在に取り付ける。Ｕ字形状の曲線部材８は、第１継手部２２であるクレビス３の取り付け向きと直交する向きに取り付ける。取付板１２には雄ねじ部１２ａが固定される。棒状部材４の端部の雄ねじ部４ａとＵ字形状の曲線部材８の取付板１２の雄ねじ部１２ａとをカプラー７を介して連結する。棒状部材４の端部の雄ねじ部４ａ、取付板１２の雄ねじ部１２ａのカプラー７へのねじ込み量を調整することにより、制振ダンパー１の軸方向の長さを調整可能とし、相対変位可能な構造部間の制振ダンパー１の取付作業を容易にすることが可能になる。筒状部材２の外に露出する棒状部材４とカプラー７の表面に防触ゴム９を被覆し、棒状部材４の露出部とカプラー７の表面の腐蝕を防止しても良い。また、カプラー７に代えて、棒状部材４の端部の雄ねじ部４ａとＵ字形状の曲線部材８の取付板１２の雄ねじ部１２ａとをターンバックルを介して連結しても良い。また、棒状部材５の端部に直接取付板１２を溶接等の手段により固定し、第２継手部２３を形成しても良い。

図２は、本発明の制振ダンパーの他の実施形態の概略図である。

この実施形態では、筒状部材２の端部に一方の構造部に固定された継手部であるクレビス３と連結し第１継手２０を構成する第１継手部２２を、制振ダンパー１の軸方向と交差する曲線方向に延びるＵ字形状の曲線部材８で構成する。Ｕ字形状の曲線部材８は、取付板１２にナット１１により着脱自在に取り付ける。

相対変位する他方の構造部に固定される継手部であるクレビス３と第２継手２１を構成する第２継手部２３を、制振ダンパー１の軸方向と交差する曲線方向の移動路を形成するＵ字形状の曲線部材８で構成する。Ｕ字形状の曲線部材８は、取付板１２にナット１１により着脱自在に取り付ける。第１継手部２２のＵ字形状の曲線部材８の向きと第２継手部２３のＵ字形状の曲線部材８の向きを同じにする。取付板１２には雄ねじ部１２ａが固定される。棒状部材４の端部の雄ねじ部４ａとＵ字形状の曲線部材８の取付板１２の雄ねじ部１２ａをカプラー７を介して連結する。棒状部材４の端部の雄ねじ部４ａ、取付板１２の雄ねじ部１２ａのカプラー７へのねじ込み量を調整することにより、制振ダンパー１の軸方向の長さを調整可能とし、相対変位可能な構造部間の制振ダンパー１の取付作業を容易にすることが可能になる。筒状部材２の外に露出する棒状部材４とカプラー７の表面に防触ゴム９を被覆し、棒状部材４の露出部とカプラー７の表面の腐蝕を防止しても良い。また、この実施形態においても、カプラー７に代えて、棒状部材４の端部の雄ねじ部４ａとＵ字形状の曲線部材８の取付板１２の雄ねじ部１２ａとをターンバックルを介して連結しても良い。また、棒状部材５の端部に直接取付板１２を溶接等の手段により固定し、第２継手部２３を形成しても良い。

第３図（ａ）（ｂ）は、制振ダンパー１に取り付けられるＵ字形状の曲線部材８を示す図である。

Ｕ字形状の曲線部材８の両端部には、取付板１２との固定のための雄ねじ部８ａが形成される。Ｕ字形状の曲線部材８の雄ねじ部８ａにナット１１を螺着してＵ字形状の曲線部材８を取付板１２に着脱自在に固定する。Ｕ字形状の曲線部材８の曲線は円弧、２次曲線等の曲線形状とする。

図４は、構造部側に固定される継手部であるクレビス３を示す図である。

クレビス３には、制振ダンパー１の側の継手部であるＵ字形状の曲線部材８を挿通する孔３ｂが形成される。孔３ｂの内径は、Ｕ字形状の曲線部材８の外径より若干大きくされ、クレビス３が、Ｕ字形状の曲線部材８に対して回動可能で、且つＵ字形状の曲線部材８に沿って移動可能にされる。クレビス３の孔３ｂの内壁部に緩衝ゴム１０を被覆する。緩衝ゴム１０は、地震時に引張力、圧縮力が作用する際の継手部同士の衝突による衝撃を緩衝する。制振ダンパー１の側の継手部であるＵ字形状の曲線部材８の外周に緩衝ゴム１０を被覆しても同様の効果を得ることが可能である。また、クレビス３には構造部に固定するための雄ねじ部３ａが固定され、構造部にナット１１で着脱自在に固定される。

図５は、制振ダンパー１の継手部であるＵ字形状の曲線部材８と構造部側の継手部であるクレビス３との連結状態を、制振ダンパー１の軸線方向から見た連図であり、図６は、制振ダンパー１の軸線方向と直交する方向から見た連結状態を示す図である。

制振ダンパー１の側の継手部であるＵ字形状の曲線部材８に、構造部側の継手部であるクレビス３が、Ｕ字形状の曲線部材８に対して回動可能で、且つ、Ｕ字形状の曲線部材８に沿って移動可能に連結される。

図５及び図６に示される制振ダンパー１の側の継手部であるＵ字形状の曲線部材８と構造部側の継手部であるクレビス３とが、回動可能で、且つ、Ｕ字形状の曲線部材８に沿って移動可能な継手とすることで、地震時の全方向の変位に対応することが可能になる。図１に示される実施形態の制振ダンパー１のように、第２継手部２３だけをＵ字形状の曲線部材８とした場合でも、地震時の全方向の変位に対応することが可能である。また、図２に示される実施形態の第１継手部２２と第２継手部の両方をＵ字形状の曲線部材８とした場合は、地震時の全方向の変位により対応することが可能となる。

図７、図８は、制振ダンパー取付構造の他の実施形態を示す図である。

この実施形態では、制振ダンパー１の第１継手部２２と第２継手部２３をクレビス３で構成する。制振ダンパー１の第１継手部２２と第２継手部２３と連結して第１継手２０、第２継手２１を形成する構造部側の継手部の少なくとも一方の継手部を、図８に示される構造部に着脱自在に固定されるＵ字形状の曲線部材８とする。制振ダンパー１側の継手部であるクレビス３を、構造部側の継手部であるＵ字形状の曲線部材８に、回動可能で、且つ、Ｕ字形状の曲線部材８に沿って移動可能に連結する。このような制振ダンパーの取付構造としても、地震時の全方向の変位により対応することが可能となる。

図９は、図２に示される実施形態の制振ダンパー１を橋梁の上部構造である橋桁３０と下部構造である橋台３１間に取り付けた状態を示す図である。

下部構造である橋台３１にガゼットプレート３２を介してクレビス３が固定され、下部構造側のクレビス３と制振ダンパー１側の第１継手部２２であるＵ字形状の曲線部材８とが、回動可能で、且つ、Ｕ字形状の曲線部材８に沿って移動可能な第１継手２０を構成する。上部構造である橋桁３０にガゼットプレート３２を介してクレビス３が固定され、上部構造側のクレビス３と制振ダンパー１側の第２継手部２３であるＵ字形状の曲線部材８とが、回動可能で、且つ、Ｕ字形状の曲線部材８に沿って移動可能な第２継手２１を構成する。第１継手２０と第２継手２１が、図５及び図６に示すような連結状態とすることで、地震時の全方向の変位に対して対応することが可能になる。

図１０は、制振ダンパー１を柱３３と梁３４の建築物骨格に取り付けた状態を示す図である。

柱３３と梁３４からなる骨組の一方の隅角部にガゼットプレート３２を介してクレビス３が固定され、一方の隅角部のクレビス３と制振ダンパー１側の第１継手部２２であるＵ字形状の曲線部材８とが、回動可能で、且つ、Ｕ字形状の曲線部材８に沿って移動可能な第１継手２０を構成する。他方の隅角部にガゼットプレート３２を介してクレビス３が固定され、他方の隅角部のクレビス３と制振ダンパー１側の第２継手部２３であるＵ字形状の曲線部材８とが、回動可能で、且つ、Ｕ字形状の曲線部材８に沿って移動可能な第２継手２１を構成する。第１継手２０と第２継手２１が、図５及び図６に示すような連結状態とすることで、地震時の全方向の変位に対して対応することが可能になる。

以上のように、本発明によれば、簡単な構造で低コストで製造が可能であり、メンテナンスの回数を減少することができ、且つ、地震時の全方向の変位に対応可能な制振ダンパー及び制振ダンパーの取付構造を提供することが可能となる。

１：制振ダンパー、２：筒状部材、３：クレビス、３ａ：雄ねじ部、４：棒状部材、４ａ：雄ねじ部、５：高減衰性ゴム、７：カプラー、８：曲線部材、８ａ：雄ねじ部、９：ゴム被覆、１０：緩衝ゴム、１１：ナット、１２：取付板、１２ａ：雄ねじ部、２０：第１継手、２１：第２継手、２２：第１継手部、２３：第２継手部、２４：ピン、３０：橋桁、３１：橋台、３２：ガゼットプレート、３３：柱、３４：梁

Claims

相対変位可能な一方の構造部に連結される第１部材と、前記第１部材に対して軸方向に移動可能に配置され、他方の構造部に連結される第２部材を有する制振ダンパーにおいて、
前記第１部材の端部に固定される第１継手部と、
前記第２部材の端部に固定される第２継手部と、
を備え、
前記第１継手部、前記第２継手部の内の少なくとも一方の継手部を、前記制振ダンパーの軸方向と交差する曲線方向に延びるＵ字形状で２つの直線状の脚部に雄ねじ部を形成した曲線部材が、前記第１部材の端部又は前記第２部材の端部に固定した取付板と前記雄ねじ部にナットを螺着することにより着脱可能に取り付ける構成とし、構造部に固定された継手部が前記Ｕ字形状の曲線部材に、回動可能、且つ前記Ｕ字形状の曲線部材に沿って移動可能に連結されることを特徴とする制振ダンパー。
前記第１継手部又は前記第２継手部をカプラー又はターンバックルによる連結とし、前記カプラー又はターンバックルへのねじ込み量を調整して前記制振ダンパーの軸方向の長さを調整可能としたことを特徴とする請求項１に記載の制振ダンパー。
前記制振ダンパーを、オイルダンパー、摩擦ダンパー、高減衰性ゴム等の粘弾性材を介在させた粘弾性ダンパーの内のいずれかとすることを特徴とする請求項１又は２に記載の制振ダンパー。
相対変位可能な一方の構造部と他方の構造部間に配置され、軸方向に移動可能な２つの部材からなる制振ダンパーの取付構造において、
前記制振ダンパーの一方の端部の継手部と前記一方の構造部に固定した継手部を連結する第１継手と、
前記制振ダンパーの他方の端部の継手部と前記他方の構造部に固定された継手部を連結する第２継手と、
を備え、
前記第１継手、前記第２継手の内の少なくとも一方の継手を、前記制振ダンパーの軸方向と交差する曲線方向に延びるＵ字形状で２つの直線状の脚部に雄ねじ部を形成した曲線部材が、前記雄ねじ部にナットを螺着することにより着脱可能に取り付ける構成とし、構造部側の継手部と制振ダンパー側の継手部とが回動可能、且つ前記制振ダンパーの軸方向と交差する曲線方向に移動可能に連結される継手とし、前記第１継手又は前記第２継手を構成する制振ダンパー側の継手部又は構造部側の継手部に緩衝ゴムを被覆することを特徴とする制振ダンパーの取付構造。