JPH09133169A

JPH09133169A - 粘弾性ダンパ

Info

Publication number: JPH09133169A
Application number: JP28758795A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Suzuki; 重信鈴木; Yoji Minazu; 洋二水津; Yasuhiro Kasahara; 康宏笠原; Shoichi Morikawa; 尚一森川; Kengo Aida; 研吾合田; Haruyuki Kitamura; ▲春▼幸北村; Takashi Fujita; 隆史藤田; Satoshi Fujita; 聡藤田
Original assignee: Bridgestone Corp; Nikken Sekkei Ltd
Current assignee: Bridgestone Corp; Nikken Sekkei Ltd
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1995-11-06
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で耐久性に優れ、広い範囲の振動に対し
て安定した減衰効果を得ることができる粘弾性ダンパを
得る。【解決手段】外筒１８の内周壁に円筒状のエラストマ
ー２６が固着され、このエラストマー２６の内周壁に円
筒状の内筒２０が固着されている。外筒１８を一方の筋
違い２４に、内筒２０を他方の筋違い２４に連結するこ
とで、エラストマの本来の特性を生かして、筋違い２４
の振動を減衰させることができる。また、エラストマが
外筒１８と内筒２０に挟まれた構成となっており、外部
に露出しないので、耐久性が向上する。エラストマー２
６を円筒状とすることで、大きなせん断面積を確保でき
る。また、エラストマー２６の自由面積が小さいので、
剥離破断が生じ難い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動を減衰させる
粘弾性ダンパに関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物には、地震や風による振動を低減
する目的でダンパが設置されているものがあり、その手
段の１つとして筋違いにダンパ機能を付加したものが提
案されている。

【０００３】このようなダンパのタイプとして、オイル
ダンパ及び摩擦ダンパがあるが、これらのダンパは、大
きな力が作用しないと減衰機能を発揮しないという欠点
を有している。

【０００４】そこで、図９及び図１０に示すような、角
部に連結された筋違い７６をブロック状のゴム７８（粘
弾性体）で連結し、ダンパ機能を持たせた構造形式があ
る。

【０００５】このゴム７８は、筋違い７６に小さな力が
作用してもせん断変形するので、幅広い範囲の振動に対
して減衰効果をもたらす。

【０００６】しかし、ゴム７８が外部に剥き出しである
ため、劣化し易く破断剥離が生じ易い。また、大きなせ
ん断抵抗力を得るために、せん断面積を大きくすると、
ダンパ装置が大型化してしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は係る事実を考
慮し、小型で耐久性に優れ、広い範囲の振動に対して安
定した減衰効果を得ることができる粘弾性ダンパを提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の粘弾性
ダンパでは、外筒の内周壁に円筒状の粘弾性体が固着さ
れ、この粘弾性体の内周壁に円筒状の内筒が固着されて
いる。

【０００９】この外筒を一方の減衰対象物に、内筒を他
方の減衰対象物に連結することで、粘弾性体（例えばエ
ラストマ等）の本来の特性を生かして、減衰対象物の振
動を減衰させることができる。

【００１０】また、粘弾性体が外筒と内筒に挟まれた構
成となっており、外部に露出しないので、耐久性が向上
する。

【００１１】さらに、粘弾性体を円筒状とすることで、
大きなせん断面積を確保できる。また、粘弾性体の剥き
出しになる部分（自由面積）が小さいので、剥離破断が
生じ難い。

【００１２】請求項２に記載の粘弾性ダンパでは、外筒
及び内筒の両端が支持手段で支持され、外筒と内筒が平
行に支持されている。従って、外筒及び内筒の自重で粘
弾性体がクリープ変形すること、さらに、軸直角方向の
力が作用した場合、粘弾性体が変形することを防止でき
る。

【００１３】請求項３に記載の粘弾性ダンパでは、外筒
の一端と内筒の他端がばね継手を介して減衰対象物に連
結されている。

【００１４】例えば、粘弾性ダンパを減衰対象物にピン
継手で連結すると、ピン継手の若干のガタが振動を吸収
して、ダンパ効果が得られないことがある。そこで、圧
縮引張方向の力に対しては剛で、捩れ力に対しては柔な
ばね継手を用いることで、粘弾性ダンパに微小な力も入
力でき、また、捩れによる偏力が粘弾性ダンパに伝わら
ない。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１及び図２に示すように、第１
形態に係る粘弾性ダンパ１０は、四辺形に組まれた柱１
２及び梁１４で構築された建物１６に用いられている。

【００１６】粘弾性ダンパ１０は、円筒状の外筒１８を
備えている。この外筒１８の左端外周面は接合部１８Ａ
となっている。この接合部１８Ａには、円筒状のキャッ
プ２０のフランジ部が接合されており、外筒１８の左端
とキャップ３０の頂壁２０Ａとの間には、所定のクリア
ランスが設けられている。このクリアランスは、後述す
る内筒２０が外筒１８の軸方向へ相対移動したとき、頂
壁２０Ａとの衝突を避けるために設けられている。

【００１７】キャップ３０の頂壁２０Ａには、ピン継手
２２が設けられており、柱１２と梁１４との接合部へ対
角線上に配置された筋違い２４と連結され、回動可能と
なっている。

【００１８】一方、外筒１８の内周壁には、円筒状のエ
ラストマー２６が固着されている。また、このエラスト
マー２６の内周壁には、円筒状の内筒２０が固着されて
いる。これによって、内筒２０と外筒１８は、エラスト
マー２６をせん断変形させて、相対移動できるようにな
っている。

【００１９】また、内筒２０の右端口部には、円柱状の
金具２８が嵌合されている。この金具２８は、ピン継手
２２によって筋違い２４と回動可能に連結されている。

【００２０】次に、本形態の作用を説明する。地震等で
建物１６が水平方向へ横揺れすると、建物１６の変形を
阻止しようとして、筋違い２４には圧縮力または引張力
が連続して作用し、振動が発生する。

【００２１】この振動は、内筒２０及び外筒１８を相対
移動させ、エラストマー２６をせん断変形させる。この
エラストマー２６のせん断変形によって、筋違い２４の
振動が減衰され、建物１６の振動が減衰される。

【００２２】ここで、エラストマー２６は、外部に露出
せず、外筒１８と内筒２０に挟まれた構成となっている
ので、耐久性が向上する。また、エラストマー２６は円
筒状であるため、小さなスペースで必要なせん断面積を
確保できる。さらに、エラストマー２６の自由面積が小
さいので、剥離破断が生じ難い。

【００２３】次に、第２形態に係る粘弾性ダンパについ
て説明する。図３に示すように、第２形態の粘弾性ダン
パ３２では、外筒３４の両端が、接合部３４Ａ、３４Ｂ
となっている。接合部３４Ａには、円筒状のキャップ３
６のフランジ部が接合されており、外筒３４の左端とキ
ャップ３６の頂壁３６Ａとの間には、所定のクリアラン
スが生じている。

【００２４】このキャップ３６の内周壁には、スライド
用リング３８が嵌合されている。このスライド用リング
３８の内周壁には、環状のゴムブッシュ４０が嵌め込ま
れている。このゴムブッシュ４０には、一端が内筒４２
（後述する）に嵌合された金具４４を、外筒３４の軸線
上に位置するように弾性的に支持している。

【００２５】一方、外筒３４の内周壁には、円筒状のエ
ラストマー２６が固着されている。また、このエラスト
マー２６の内周壁には、円筒状の内筒４２が固着され、
その両端はエラストマー２６より外側へ延出している。
この内筒４２の両端には、鍔部４２Ａ、４２Ｂが形成さ
れており、金具４４、４６の受け面として機能する。

【００２６】さらに、接合部３４Ｂには、両端がパイプ
４８が嵌合されている。このパイプ４８の内周壁には、
スライド用リング３８が嵌合されている。このスライド
用リング３８の内周壁には、環状のゴムブッシュ４０が
嵌め込まれている。このゴムブッシュ４０には、一端が
内筒４２に嵌合された金具４６を、外筒３４の軸線上に
位置するように弾性的に支持している。

【００２７】このように、内筒４２の両端はゴムブッシ
ュ４０を介して外筒３４と平行に支持されているので、
エラストマー２６が内筒４２の自重でクリープ変形する
ことを防止できる。

【００２８】なお、本形態では、スライド用リング３８
を介してゴムブッシュ４０を外筒３４に組付けたが、ゴ
ムブッシュ４０を直接外筒３４の内周壁に嵌合させても
よい。また、ゴムブッシュ４０に替えて、ベアリングで
金具４４、４６の両端を支持するようにしてもよいが、
摩擦の影響等を考慮すると、ゴムブッシュ４０が望まし
い。

【００２９】さらに、ゴムブッシュ４０は、内筒４２側
に固着してもよく、単に挟むだけでもよい。また、ゴム
ブッシュ４０のせん断変形で外筒３４と内筒４２との相
対移動によるストロークを許容できるのであれば、内筒
４２及び外筒３４の両方に固定しても構わない。

【００３０】次に、本形態に係る粘弾性ダンパの作用を
説明する。ここで、粘弾性ダンパ３２の作用効果は割愛
し、ゴムブッシュ４０を組み込んだことによる作用を説
明する。

【００３１】図４に示すように、外筒３４と内筒４２の
相対移動が小さいとき、ゴムブッシュ４０は摩擦の影響
を受けないので、内筒４２の動きに追従してせん断変形
する。従って、筋違い２４の振動が微小でも、エラスト
マー２６が小さくせん断変形し、振動を確実に減衰す
る。

【００３２】一方、外筒３４と内筒４２の相対移動が大
きいとき、今度は、スライド用リング３８とゴムブッシ
ュ４０の間に滑りが生じるので、ゴムブッシュ４０がせ
ん断破壊されることがない。

【００３３】次に、第３形態に係る粘弾性ダンパについ
て説明する。図５に示すように、第３形態の粘弾性ダン
パ５０では、筋違い２４との継手が、ばね継手５２とな
っている。

【００３４】このばね継手５２は、図６に示すように、
粘弾性ダンパ５０の軸線に対して、直交する２軸方向へ
薄板５４、５６が配置された構造となっている。薄板５
４には、ねじ孔５８が穿設されており、止めネジで筋違
い２４と連結されるようになっている。

【００３５】また、薄板５６には、円柱形の差込部６０
が形成されており、キャップ３６の差込口６２及び金具
４６の差込口６４に連結されている。

【００３６】このばね継手５２では、軸力（圧縮、引張
り）に対しては剛、曲げに対しては柔となっているの
で、曲げ応力が粘弾性ダンパ５０に作用しない。また、
ピン継手と比較して連結部分にガタがないので、筋違い
２４の微小な変形に対しても、粘弾性ダンパ５０が応答
して、振動を減衰させることができる。

【００３７】なお、ばね継手の基本構造として、軸力に
対しては剛、捩じり対しては柔であればよいので、図７
に示すように、薄板６６、６８を十字に交差させたばね
継手７０あるいは、図８に示すように、中間部を捩じっ
たばね継手７２でもよい。

【００３８】

【発明の効果】本発明は上記構成としたので、小型で耐
久性に優れ、広い範囲の振動に対して安定した減衰効果
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１形態に係る粘弾性ダンパの側断面図であ
る。

【図２】本発明に係る粘弾性ダンパが取付けられた建物
の骨組みを示す立面図である。

【図３】第２形態に係る粘弾性ダンパの側断面図であ
る。

【図４】ゴムブッシュのせん断変形状態を示す断面図で
ある。

【図５】第３形態に係る粘弾性ダンパの側断面図であ
る。

【図６】第３形態に係る粘弾性ダンパのばね継手を示す
斜視図である。

【図７】ばね継手の変形例を示す斜視図である。

【図８】ばね継手の変形例を示す斜視図である。

【図９】従来の粘弾性ダンパが取付けられた建物の骨組
みを示す概念図である。

【図１０】従来の粘弾性ダンパの斜視図である。

【符号の説明】

１８外筒２０内筒２６エラストマー（粘弾性体）４０ゴムブッシュ（支持手段）５２ばね継手

フロントページの続き (72)発明者鈴木重信東京都小平市小川東町３−１−１株式会社ブリヂストン内 (72)発明者水津洋二東京都小平市小川東町３−１−１株式会社ブリヂストン内 (72)発明者笠原康宏東京都小平市小川東町３−１−１株式会社ブリヂストン内 (72)発明者森川尚一東京都小平市小川東町３−１−１株式会社ブリヂストン内 (72)発明者合田研吾東京都小平市小川東町３−１−１株式会社ブリヂストン内 (72)発明者北村 ▲春▼幸東京都文京区後楽１丁目４番27号株式会社日建設計内 (72)発明者藤田隆史千葉県流山市中野久木575−28 (72)発明者藤田聡東京都杉並区荻窪１−34−14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状の外筒と、前記外筒の内周壁に固
着された円筒状の粘弾性体と、前記粘弾性体の内周壁に
固着された円筒状の内筒と、を有することを特徴とする
粘弾性ダンパ。
【請求項２】前記外筒と前記内筒の両端を平行に保持
するための支持手段が設けられたことを特徴とする請求
項１に記載の粘弾性ダンパ。
【請求項３】前外筒の一端と前記内筒の他端がばね継
手を介して減衰対象物に連結されたことを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の粘弾性ダンパ。