JP6375264B2

JP6375264B2 - 制振用ダンパー

Info

Publication number: JP6375264B2
Application number: JP2015111226A
Authority: JP
Inventors: 裕之岩村; 茂晴山田
Original assignee: 光陽精機株式会社
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2035-06-01
Also published as: JP2016223548A

Description

本発明は、主としてビル等の構造物に使用する制振用ダンパーに関するものである。

従来、制振用ダンパー、例えばオイルを使用する制振用オイルダンパーは、ピストンにより区画したシリンダー内の第１シリンダー室と第２シリンダー室とにオイルを封入し、第１シリンダー室と第２シリンダー室とを連通するオイル流路の途中に減衰弁やオリフィス等の絞りを設け、ピストンロッドを通じて外力が入力した際に一方のシリンダー室から他方のシリンダー室にオイルが逃げるときに発生する絞り抵抗により反力を得て、振動を減衰している。

このような制振用オイルダンパーを設置対象物である構造物へ設置する手段としてボールジョイントが挙げられる。そして、ボールジョイントのうちシリンダー側に装着した球体内にピストンロッドの端部を移動可能な状態で挿通して、制振用オイルダンパー（油圧緩衝器）の取付長を短くすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５１１２６０９号公報

ところで、上記特許文献に記載のボールジョイントでは、球体と該球体をシリンダー側へ接続する軸部とが一体的に形成されている。このため、シリンダーと球体（ボール部）との離間距離を所望の長さに設定する度に、球体と軸部との一体構造部品（ボールスタッド）を改めて設計および製造し直さなければならない。また、ピストンロッドのうち球体内を移動可能な端部の外観を点検（例えば、外周面に異物が付着していないかの点検）を行うには、ボールジョイント全体をシリンダーから外さなければならない。さらに、制振用ダンパーおよびボールジョイントが大型である場合には、ピストンロッドの点検の前後に重量物であるボールジョイントの着脱作業を行う必要があり、作業者に大きな負担が掛かってしまう。

そこで、本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボールジョイントの一部をシリンダーとボール部との離間距離に拘らず共通に使用することができ、また、ピストンロッドの点検作業における負担の軽減を図ることができる制振用ダンパーを提供しようとするものである。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、両端が蓋部材により閉成されたシリンダーと、該シリンダー内に移動可能な状態で嵌装されるピストンと、該ピストンに接続され、蓋部材を貫通してシリンダーの外方へ延出されたピストンロッドと、を備えた制振用ダンパーにおいて、
前記蓋部材には、当該制振用ダンパーを設置対象物へ接続するボールジョイントを備え、
該ボールジョイントは、
前記蓋部材に一端部を螺合して接続され、ピストンロッドの端部が内部に形成された移動空部内を移動可能なスリーブ部と、
該スリーブ部の他端部を螺合して前記スリーブ部に着脱可能な状態で接続されたボール部と、
該ボール部を回動可能な状態で保持するボール受部と、を備え、
前記ボール部には、スリーブ部の移動空部に連通する連通開口を、ピストンロッドの端部が移動可能な大きさで開設し、
前記ボール部をスリーブ部から脱離した状態では、ピストンロッドの端部がスリーブ部の外部から見えるようにしたことを特徴とする制振用ダンパーである。

請求項２に記載のものは、前記ボール受部においては、ボール部を収納空間部内に収納する受部本体と、該受部本体との間にボール部を挟持するボールストッパーと、を備え、
前記受部本体にボールストッパーを螺合して装着することを特徴とする請求項１に記載の制振用ダンパーである。

本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
すなわち、請求項１の発明によれば、シリンダーとボール部との離間距離をスリーブ部の長さの設定により容易に変更することができ、さらには、ボール部およびボール受部を前記離間距離に拘らず共通に使用することができる。したがって、制振用ダンパーを新たに設計する度にボールジョイントの全体を改めて設計する必要がなくなり、制振用ダンパーの製造コストの低減を図ることができる。また、ボールジョイントの一部をシリンダー側に残した状態でもピストンロッドの端部を露出させることができ、ピストンロッドの点検作業における負担の軽減を図ることができる。

また、請求項２の発明によれば、ボール部を収納空間部内に収納する受部本体と、該受部本体との間にボール部を挟持するボールストッパーと、を備えてボール受部を構成し、受部本体にボールストッパーを螺合して装着するので、ボールストッパーの締め込み具合を調整することでボール部の挟持具合、ひいてはボール部の回動の固さを容易に調整することができる。

制振用ダンパーの構成を説明する断面図である。架橋の間柱に制振用ダンパーを取り付けた概略図である。

以下、代表的な制振用ダンパーである制振用オイルダンパーを例に挙げて、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
制振用オイルダンパー１は、図１に示すように、筒状のシリンダー本体２の両端を各蓋部材３，４により閉成して構成されたシリンダー５と、該シリンダー５内に移動可能な状態で嵌装されるピストン７と、該ピストン７に接続され、各蓋部材３，４を貫通してシリンダー５の外方へ延出されたピストンロッド８とを備えて構成されている。また、ピストン７の外周部にはシール部材９を設けてシリンダー５の内周面に液密状態であり、且つ摺動可能な状態で密着可能とし、このピストン７によりシリンダー５内を第１シリンダー室１１と第２シリンダー室１２とに区画し、各シリンダー室１１，１２内にオイルを封入している。

さらに、ピストン７には、第１シリンダー室１１と第２シリンダー室１２とを連通するオイル流路（図示せず）を設け、該オイル流路の途中にはリリーフバルブやオリフィス等の絞り（図示せず）を設けている。そして、各蓋部材３，４のうちピストンロッド８が貫通する貫通孔３ａ，４ａの内周面にはシール部材１５およびダストシール１６をそれぞれ設け、シール部材１５によりピストンロッド８を貫通孔３ａ，４ａの内周面に液密状態であり、且つ摺動可能な状態で密着可能とし、ダストシール１６により異物がシール部材１５に到達したりシリンダー室１１，１２内に侵入したりすることを防止している。

また、制振用オイルダンパー１の一端（図１中、左端）に位置するピストンロッド８の端部にはロッド側ボールジョイント２０を備え、制振用オイルダンパー１の他端（図１中、右側）に位置する蓋部材４にはシリンダー側ボールジョイント２１（本発明におけるボールジョイントに相当）を備え、各ボールジョイントを介して制振用オイルダンパー１を設置対象物Ｓへ回動可能な状態で接続するように構成されている。例えば、図２に示すように、設置対象物Ｓが柱と梁で構成された架構２３であり、該架構２３に設けられた間柱２４の上下分割箇所に制振用オイルダンパー１を配置する場合には、間柱２４の分割箇所の一方にロッド側ボールジョイント２０を接続し、他方にシリンダー側ボールジョイント２１を接続する。この状態で架構２３に発生した振動に起因して、制振用オイルダンパー１が長手方向に沿って外力（制振用オイルダンパー１を伸縮する外力）を受けると、ピストン７がシリンダー５内を移動するとともにオイルがオイル流路を通って一方のシリンダー室から他方のシリンダー室に逃げる。このとき、オイル流路内の絞りにより絞り抵抗が発生するため、制振用オイルダンパー１がこの絞り抵抗に基づき外力に抗する反力を得て、振動を減衰するように構成されている。

次に、シリンダー側ボールジョイント２１について説明する。
シリンダー側ボールジョイント２１は、図１に示すように、蓋部材４に着脱可能な状態で接続される円筒状のスリーブ部２６と、該スリーブ部２６に着脱可能な状態で接続されるボール部２７と、該ボール部２７を回動可能な状態で保持するボール受部２８とを備えて構成されている。

具体的に説明すると、蓋部材４の貫通孔４ａにスリーブ部２６の一端部（図１中、左端部）を螺着して、ピストンロッド８のうち貫通孔４ａから突出した端部が当該スリーブ部２６の内部に形成された移動空部２６ａ内を移動できるように構成されている。また、設置対象物Ｓに接続されるボール受部２８を受部本体２９とボールストッパー３０とで構成し、受部本体２９の内部には収納空間部２９ａをシリンダー５側（図１中、左側）および設置対象物Ｓ側（図１中、右側）へそれぞれ開放した状態で形成している。

そして、この収納空間部２９ａ内にボール部２７を回動可能な状態で収納し、ボール部２７のうち収納空間部２９ａのシリンダー側開口２９ｂから臨ませた箇所にスリーブ部２６の他端部（図１中、右端部）を螺合して接続している。さらに、収納空間部２９ａの設置対象物側開口２９ｃにはボールストッパー３０を螺合して装着し、該ボールストッパー３０と受部本体２９との間にボール部２７を挟持してボール部２７の収納空間部２９ａからの脱落を阻止している。なお、ボール部２７のうちボールストッパー３０に対向する箇所には、スリーブ部２６の内部に連通する連通開口２７ａを開設（具体的には、図１に示すように、スリーブ部２６の内部と同じ開口径にしてピストンロッド８の端部が移動可能な大きさで開設）している。

このような部材で構成されるシリンダー側ボールジョイント２１においては、シリンダー５とボール部２７との離間距離をスリーブ部２６の長さの設定により容易に変更することができる。例えば、予め異なる長さで製作された複数のスリーブ部２６の中から適切な長さのものを選択して使用したり、あるいはスリーブ部２６と蓋部材４との螺合長さやスリーブ部２６とボール部２７との螺合長さを調整したりすることで、シリンダー５とボール部２７との離間距離を容易に変更することができる。さらに、ボール部２７およびボール受部２８をシリンダー５とボール部２７との離間距離に拘らず共通に使用することができる。したがって、制振用オイルダンパー１を新たに設計する度にシリンダー側ボールジョイント２１の全体を改めて設計する必要がなくなり、制振用オイルダンパー１の製造コストの低減を図ることができる。

また、ボール受部２８に保持された状態のボール部２７をスリーブ部２６から脱離した状態では、ピストンロッド８の端部がスリーブ部２６の外部から見えるようになる。したがって、シリンダー側ボールジョイント２１の一部（具体的にはスリーブ部２６）をシリンダー５側に残した状態でもピストンロッド８の端部を視認することができ、ピストンロッド８の点検作業における負担の軽減を図ることができる。特に、大型の制振用オイルダンパー１の製造工程においては、最終組み立てを行う直前まで蓋部材４にシリンダー側ボールジョイント２１のうちスリーブ部２６のみを装着し、ボール部２７およびボール受部２８を未装着の状態にしておけば、重量物であるボール部２７およびボール受部２８を外した分だけ制振用オイルダンパー１が軽くなって取扱い易くなり、製造作業者の負担を軽減することができる。また、スリーブ部２６の移動空部２６ａに位置するピストンロッド８の端部の表面状態をいつでも目視して異常の有無を確認することができ、それだけではなく、スリーブ部２６がピストンロッド８の端部を囲む保護材として機能して、ピストンロッド８が不用意に損傷する虞をなくそうとすることができる。

さらに、ボール受部２８においては、受部本体２９にボールストッパー３０を螺合して装着するので、ボールストッパー３０の締め込み具合を調整することでボール部２７の挟持具合、ひいてはボール部２７の回動の固さを容易に調整することができる。なお、ボール部２７に連通開口２７ａを開設しているため、ボールストッパー３０を緩めて受部本体２９から外せば、連通開口２７ａが設置対象物側開口２９ｃに露出し、移動空部２６ａ内のピストンロッド８の端部を視認することができる。

ところで、上記実施形態においては、ボール部２７をスリーブ部２６から脱離すると移動空部２６ａが外方へ開放されるように構成したが、本発明はこれに限定されない。要は、ボール部をスリーブ部から脱離した状態でピストンロッドの端部がスリーブ部の外部から視認できればよい。例えば、上記実施形態において、移動空部２６ａの開口端部を透視可能な部材（例えば、透明なフィルムや板材）で閉成すれば、ピストンロッド８の端部を視認できるだけではなく、ピストンロッド８に異物が付着したり、ピストンロッド８が不用意に損傷したりする不都合を避けることができて好適である。

また、シリンダー側ボールジョイント２１が接続される蓋部材４をシリンダー本体２とは別個の部材として構成したが、本発明はこれに限定されない。要は、シリンダー５の端部を閉成するものであれば、どのような構成の蓋部材であってもよい。例えば、シリンダー本体に一体成形されて端部を閉成する蓋部材でもよい。また、スリーブ部２６にボール部２７を螺合したが、本発明ではこれに限定されない。要は、ボール部をスリーブ部に着脱可能な状態で接続できれば、どのような接続構造を採用してもよい。

さらに、上記実施形態では、制振用ダンパーの例示として制振用オイルダンパーを挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。要は、両端が蓋部材により閉成されたシリンダーと、該シリンダー内に移動可能な状態で嵌装されるピストンと、該ピストンに接続され、蓋部材を貫通してシリンダーの外方へ延出されたピストンロッドと、を備えた制振用ダンパーであれば、どのようなものであってもよい。例えば、オイルをシリンダー室に封入しない制振用ダンパーであってもよい。

１制振用オイルダンパー
２シリンダー本体
３蓋部材
３ａ貫通孔
４蓋部材
４ａ貫通孔
５シリンダー
７ピストン
８ピストンロッド
９シール部材
１１第１シリンダー室
１２第２シリンダー室
１５シール部材
１６ダストシール
２０ロッド側ボールジョイント
２１シリンダー側ボールジョイント
２３架構
２４間柱
２６スリーブ部
２６ａ移動空部
２７ボール部
２７ａ連通開口
２８ボール受部
２９受部本体
２９ａ収納空間部
２９ｂシリンダー側開口
２９ｃ設置対象物側開口
３０ボールストッパー

Claims

両端が蓋部材により閉成されたシリンダーと、該シリンダー内に移動可能な状態で嵌装されるピストンと、該ピストンに接続され、蓋部材を貫通してシリンダーの外方へ延出されたピストンロッドと、を備えた制振用ダンパーにおいて、
前記蓋部材には、当該制振用ダンパーを設置対象物へ接続するボールジョイントを備え、
該ボールジョイントは、
前記蓋部材に一端部を螺合して接続され、ピストンロッドの端部が内部に形成された移動空部内を移動可能なスリーブ部と、
該スリーブ部の他端部を螺合して前記スリーブ部に着脱可能な状態で接続されたボール部と、
該ボール部を回動可能な状態で保持するボール受部と、を備え、
前記ボール部には、スリーブ部の移動空部に連通する連通開口を、ピストンロッドの端部が移動可能な大きさで開設し、
前記ボール部をスリーブ部から脱離した状態では、ピストンロッドの端部がスリーブ部の外部から見えるようにしたことを特徴とする制振用ダンパー。
前記ボール受部は、ボール部を収納空間部内に収納する受部本体と、該受部本体との間にボール部を挟持するボールストッパーと、を備え、
前記受部本体にボールストッパーを螺合して装着することを特徴とする請求項１に記載の制振用ダンパー。