JPH11247913A - 制振装置 - Google Patents
制振装置Info
- Publication number
- JPH11247913A JPH11247913A JP6956898A JP6956898A JPH11247913A JP H11247913 A JPH11247913 A JP H11247913A JP 6956898 A JP6956898 A JP 6956898A JP 6956898 A JP6956898 A JP 6956898A JP H11247913 A JPH11247913 A JP H11247913A
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- Japan
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- spring
- outer tube
- coil spring
- vibration damping
- damping device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きい変位にも対応でき、製作コストを安価
にでき、且つ取付け部材の破損等を防止できる制振用コ
イルばね及び制振装置を提供すること。 【解決手段】 伸縮自在な支柱１と、支柱１のほぼ中間
に設けた相対する二つのスプリングシート２，３と、二
つのスプリングシート２，３間に伸縮自在に介装され且
つ塑性変形しやすい単一の材料で成形したコイルばね４
とからなることをことを特徴とする。
にでき、且つ取付け部材の破損等を防止できる制振用コ
イルばね及び制振装置を提供すること。 【解決手段】 伸縮自在な支柱１と、支柱１のほぼ中間
に設けた相対する二つのスプリングシート２，３と、二
つのスプリングシート２，３間に伸縮自在に介装され且
つ塑性変形しやすい単一の材料で成形したコイルばね４
とからなることをことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築構造物，土木
構造物の地震による振動や風による振れを抑制するコイ
ルばねを利用した制振装置に関する。
構造物の地震による振動や風による振れを抑制するコイ
ルばねを利用した制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からビルディング，一般家屋等の建
築構造物，橋等の土木構造物の地震による振動、あるい
は風による振れを抑えるための制振装置として、基材に
力が作用したときの塑性変形による減衰効果を利用する
各種の鋼材棒状ダンパー，鋼材門形板状ダンパー，鉛材
棒状ダンパー，弾塑性バネ型ダンパー、又はコイルばね
が用いられている。上記の鋼材棒状ダンパー又は鉛材棒
状ダンパーは塑性変形しやすい鋼材又は鉛材で成形さ
れ、構造物を縦方向に支えるものである。同じく鋼材か
らな門形板状ダンパー、同じく円盤状の鋼製リングダン
パーは構造物の下部に垂設した支持部材を水平方向に支
えるものである。又、上記弾塑性バネ型ダンパーは平面
Ｃ型状のばね材で構造物を縦方向に支えるものである。
築構造物，橋等の土木構造物の地震による振動、あるい
は風による振れを抑えるための制振装置として、基材に
力が作用したときの塑性変形による減衰効果を利用する
各種の鋼材棒状ダンパー，鋼材門形板状ダンパー，鉛材
棒状ダンパー，弾塑性バネ型ダンパー、又はコイルばね
が用いられている。上記の鋼材棒状ダンパー又は鉛材棒
状ダンパーは塑性変形しやすい鋼材又は鉛材で成形さ
れ、構造物を縦方向に支えるものである。同じく鋼材か
らな門形板状ダンパー、同じく円盤状の鋼製リングダン
パーは構造物の下部に垂設した支持部材を水平方向に支
えるものである。又、上記弾塑性バネ型ダンパーは平面
Ｃ型状のばね材で構造物を縦方向に支えるものである。
【０００３】更に上記コイルばねは構造物を支える金属
製のコイル本体と、このコイル本体の外周全部又は一部
に積層された弾塑性材料からなる複合材のばねである。
製のコイル本体と、このコイル本体の外周全部又は一部
に積層された弾塑性材料からなる複合材のばねである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の鋼材ダンパ
ーやコイルばねは機能上それなりの制振効果を発揮する
が次のような不具合がある。
ーやコイルばねは機能上それなりの制振効果を発揮する
が次のような不具合がある。
【０００５】第１に、上記棒状ダンパー，板状ダンパ
ー，リングダンパー，バネ型ダンパーはその構造から所
定の範囲を超える変位に対応することが困難である。い
いかえれば、上記の各種ダンパーは限定されたスペース
内で縦方向又は水平方向に配置されており、変位を大き
くするには長さを長くしたり、直径を大きくすれば良い
が、設置スペースが限定されていることによって大きく
設定することが出来ない。
ー，リングダンパー，バネ型ダンパーはその構造から所
定の範囲を超える変位に対応することが困難である。い
いかえれば、上記の各種ダンパーは限定されたスペース
内で縦方向又は水平方向に配置されており、変位を大き
くするには長さを長くしたり、直径を大きくすれば良い
が、設置スペースが限定されていることによって大きく
設定することが出来ない。
【０００６】第２に、上記複合材からなるコイルばねは
金属基材とこれに積層された弾塑性材料からなるために
材料が嵩み製作コストが高くなる。更にコイルばねの伸
縮時に当該コイルばねの端部を取付け部材を介して固定
して捻り回転を抑えつけると、ばねの特性が設計値と違
った特性のものになり、このコイルばねの取付け部材に
大きな負荷が作用し、これを破損させるおそれもある。
金属基材とこれに積層された弾塑性材料からなるために
材料が嵩み製作コストが高くなる。更にコイルばねの伸
縮時に当該コイルばねの端部を取付け部材を介して固定
して捻り回転を抑えつけると、ばねの特性が設計値と違
った特性のものになり、このコイルばねの取付け部材に
大きな負荷が作用し、これを破損させるおそれもある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、限定されたスペ
ース内に配置されていても所定以上の大きい変位にも対
応でき、製作コストを安価にでき、且つ取付け部材の破
損等を防止できる制振装置を提供することである。
ース内に配置されていても所定以上の大きい変位にも対
応でき、製作コストを安価にでき、且つ取付け部材の破
損等を防止できる制振装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成のた
め、本発明の一つの手段である制振装置は、伸縮自在な
支柱と、支柱のほぼ中間に設けた相対する二つのスプリ
ングシートと、二つのスプリングシート間に伸縮自在に
介装され且つ塑性変形しやすい単一の材料で成形したコ
イルばねとからなることを特徴とするものである。
め、本発明の一つの手段である制振装置は、伸縮自在な
支柱と、支柱のほぼ中間に設けた相対する二つのスプリ
ングシートと、二つのスプリングシート間に伸縮自在に
介装され且つ塑性変形しやすい単一の材料で成形したコ
イルばねとからなることを特徴とするものである。
【０００９】上記の制振装置の場合、伸縮自在な支柱が
アウターチューブと、このアウターチューブ内にスライ
ド自在に挿入したインナーチューブとで構成され、アウ
ターチューブとインナーチューブの各外周に相対向する
一対の環状のスプリングシートを設け、各スプリングシ
ートにコイルばねの端部を結合させているのが好まし
い。
アウターチューブと、このアウターチューブ内にスライ
ド自在に挿入したインナーチューブとで構成され、アウ
ターチューブとインナーチューブの各外周に相対向する
一対の環状のスプリングシートを設け、各スプリングシ
ートにコイルばねの端部を結合させているのが好まし
い。
【００１０】この場合、アウターチューブの外周を筒状
のばねガイドとし、このばねガイドの外側にコイルばね
を配設しているのが好ましい。
のばねガイドとし、このばねガイドの外側にコイルばね
を配設しているのが好ましい。
【００１１】同じく、アウターチューブとインナーチュ
ーブとの各端部にブラケットを設け、少なくとも一方の
ブラケットがアウターチューブ又はインナーチューブに
回転自在に結合されているのが好ましい。
ーブとの各端部にブラケットを設け、少なくとも一方の
ブラケットがアウターチューブ又はインナーチューブに
回転自在に結合されているのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態に係る制振
用コイルばねは塑性変形しやすい単一の材料でコイル状
に成形されており、この材料としては例えばＳＳ４０
０，Ｓ１０Ｃ，ＳＵＳ３０４等の金属材料又は低降状点
鋼の一つが採用される。
用コイルばねは塑性変形しやすい単一の材料でコイル状
に成形されており、この材料としては例えばＳＳ４０
０，Ｓ１０Ｃ，ＳＵＳ３０４等の金属材料又は低降状点
鋼の一つが採用される。
【００１３】上記の制振用コイルばねを利用した一つの
実施の形態に係る制振装置が図１に示されている。
実施の形態に係る制振装置が図１に示されている。
【００１４】即ち、この制振装置は伸縮自在な支柱１
と、支柱１のほぼ中間に設けた相対する二つのスプリン
グシート２，３と、二つのスプリングシート２，３間に
伸縮自在に介装され且つ塑性変形しやすい単一の材料で
成形したコイルばね４とからなることを特徴とする。
と、支柱１のほぼ中間に設けた相対する二つのスプリン
グシート２，３と、二つのスプリングシート２，３間に
伸縮自在に介装され且つ塑性変形しやすい単一の材料で
成形したコイルばね４とからなることを特徴とする。
【００１５】伸縮自在な支柱１はアウターチューブ５
と、このアウターチューブ５内にスライド自在に挿入し
たインナーチューブ６とで構成されている。アウターチ
ューブ５とインナーチューブ６の各外周に相対向する一
対の環状のスプリングシート２，３を設け、各スプリン
グシート２，３にコイルばね４の両端部をそれぞれ溶接
等で結合させている。
と、このアウターチューブ５内にスライド自在に挿入し
たインナーチューブ６とで構成されている。アウターチ
ューブ５とインナーチューブ６の各外周に相対向する一
対の環状のスプリングシート２，３を設け、各スプリン
グシート２，３にコイルばね４の両端部をそれぞれ溶接
等で結合させている。
【００１６】アウターチューブ５の外周を筒状のばねガ
イドとし、このばねガイドを兼ねたアウターチューブ５
の外周側にコイルばね４を配設している。
イドとし、このばねガイドを兼ねたアウターチューブ５
の外周側にコイルばね４を配設している。
【００１７】伸縮自在な支柱１は相対的に伸縮するもの
であれば何れも使用可能であり、図１のものに限定され
るものではない。筒状ばねガイドを兼ねたアウターチュ
ーブ５はコイルばね４を案内し、その座屈を防止する。
であれば何れも使用可能であり、図１のものに限定され
るものではない。筒状ばねガイドを兼ねたアウターチュ
ーブ５はコイルばね４を案内し、その座屈を防止する。
【００１８】コイルばね４はスプリングシート２，３を
使用することなく直接両端部をアウターチューブ５とイ
ンナーチューブ６の胴部外周に固定し、支柱１の伸縮運
動がコイルばね４に伝達されるようにしてもよい。
使用することなく直接両端部をアウターチューブ５とイ
ンナーチューブ６の胴部外周に固定し、支柱１の伸縮運
動がコイルばね４に伝達されるようにしてもよい。
【００１９】アウターチューブ５とインナーチューブ６
の各端部にはブラケット、即ち、アイブラケット８，９
が連設され、このアイブラケット８，９を介して制振装
置が構造物と地上間、構造物と支持部材間、構造物と構
造物との間に介装されて制振を行なう。
の各端部にはブラケット、即ち、アイブラケット８，９
が連設され、このアイブラケット８，９を介して制振装
置が構造物と地上間、構造物と支持部材間、構造物と構
造物との間に介装されて制振を行なう。
【００２０】アウターチューブ５とスプリングシート３
とアイブラケット８とはあらかじめ一体に成形してもよ
く、又はアウターチューブ５のスプリングシート３に対
してアイブラケット８の環状基端部８ａをボルト又は溶
接で結合させてもよい。
とアイブラケット８とはあらかじめ一体に成形してもよ
く、又はアウターチューブ５のスプリングシート３に対
してアイブラケット８の環状基端部８ａをボルト又は溶
接で結合させてもよい。
【００２１】同じくインナーチューブ６とアイブラケッ
ト９とは一体成形でもよく、又はインナーチューブ６の
スプリングシート２に対してアイブラケット９の環状基
端部９ａを溶接又はボルトを介して結合してもよい。
ト９とは一体成形でもよく、又はインナーチューブ６の
スプリングシート２に対してアイブラケット９の環状基
端部９ａを溶接又はボルトを介して結合してもよい。
【００２２】上記の制振装置によれば、構造物に地震に
よる振動あるいは風による振れが生じた時、伸縮自在な
支柱１たるアウターチューブ５とインナーチューブ６と
が相対的に伸長又は圧縮し、これによりスプリングシー
ト２，３に結合されたコイルばね４も伸長し又は圧縮
し、その時コイルばね４が塑性によって変形し、振動エ
ネルギーを変形時に熱エネルギーに変換して振動を吸収
する履歴特性による減衰力が発生する。
よる振動あるいは風による振れが生じた時、伸縮自在な
支柱１たるアウターチューブ５とインナーチューブ６と
が相対的に伸長又は圧縮し、これによりスプリングシー
ト２，３に結合されたコイルばね４も伸長し又は圧縮
し、その時コイルばね４が塑性によって変形し、振動エ
ネルギーを変形時に熱エネルギーに変換して振動を吸収
する履歴特性による減衰力が発生する。
【００２３】コイルばね４は支柱１に取付け、この支柱
１を介して制振しているが、構造物によっては直接コイ
ルばね４自体を構造物に結合してもよい。即ち単一のコ
イルばね４をそのまま制振装置として使用することが可
能である。
１を介して制振しているが、構造物によっては直接コイ
ルばね４自体を構造物に結合してもよい。即ち単一のコ
イルばね４をそのまま制振装置として使用することが可
能である。
【００２４】図２は、本発明の他の実施の形態に係り、
これは一方のスプリングシート２又は３を支柱１の端部
に対して回転自在に結合したものである。例えば、イン
ナーチューブ６の外端６ａに筒体１０をボルト１１を介
して結合し、この筒体１０にブラケット９ｂを回転自在
に結合したものでる。
これは一方のスプリングシート２又は３を支柱１の端部
に対して回転自在に結合したものである。例えば、イン
ナーチューブ６の外端６ａに筒体１０をボルト１１を介
して結合し、この筒体１０にブラケット９ｂを回転自在
に結合したものでる。
【００２５】筒体１０は円筒部本体１２と円筒部本体１
２に設けたフランジ１３と、円筒部本体１２内に設けた
二つのベアリング１４，１５とを有し、ブラケット９ｂ
に結合したロッド１６を回転自在にベアリング１４，１
５で支持し、ロッド１６の端部に設けた抜け止め用のス
トッパたるフランジ１７を円筒部本体１２の端面に係合
させている。
２に設けたフランジ１３と、円筒部本体１２内に設けた
二つのベアリング１４，１５とを有し、ブラケット９ｂ
に結合したロッド１６を回転自在にベアリング１４，１
５で支持し、ロッド１６の端部に設けた抜け止め用のス
トッパたるフランジ１７を円筒部本体１２の端面に係合
させている。
【００２６】この実施の形態によれば、スプリングシー
ト２に係合したコイルばね４が伸縮してスプリングシー
ト２に回転力が作用しても、この回転力はベアリング１
４，１５で逃げられてブラケット９ｂには伝達されず、
取付け部材たるブラケット９ｂの破損が防止され、併せ
て制振装置全体の破損が防止される。
ト２に係合したコイルばね４が伸縮してスプリングシー
ト２に回転力が作用しても、この回転力はベアリング１
４，１５で逃げられてブラケット９ｂには伝達されず、
取付け部材たるブラケット９ｂの破損が防止され、併せ
て制振装置全体の破損が防止される。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、次の効果がある。
【００２８】請求項１，２，３の発明によれば、コイ
ルばねを利用し、このコイルばねは形状をコイル状にし
たので、巻き数を調整したり、コイル太さを調整するこ
とによりばね変位長さを必要に応じて大きくすることが
でき、そのため塑性変形量を大きくすることができる。
ルばねを利用し、このコイルばねは形状をコイル状にし
たので、巻き数を調整したり、コイル太さを調整するこ
とによりばね変位長さを必要に応じて大きくすることが
でき、そのため塑性変形量を大きくすることができる。
【００２９】同じく、このばね材料として複合材では
なく、単一材料で構成しているので、複合材のものに比
べて比較的安価に製作できる。
なく、単一材料で構成しているので、複合材のものに比
べて比較的安価に製作できる。
【００３０】請求項４の発明によれば、コイルばねが
伸縮したときに生じるコイル軸を中心とした捻り回転を
逃げる機構を持たせることができるのでコイルばねに無
理な力が作用せず、取付け部材を破損させず、部分的な
塑性現象が生じにくく、安定したばね特性が得られる。
伸縮したときに生じるコイル軸を中心とした捻り回転を
逃げる機構を持たせることができるのでコイルばねに無
理な力が作用せず、取付け部材を破損させず、部分的な
塑性現象が生じにくく、安定したばね特性が得られる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る制振装置の一部切
欠き正面図である。
欠き正面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る制振装置の一部
切欠き縦断正面図である。
切欠き縦断正面図である。
１ 支柱 ２，３ スプリングシート ４ コイルばね ５ アウターチューブ ６ インナーチューブ ８，９ アイブラケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000200367 川田工業株式会社 東京都北区滝野川１丁目３番11号 (71)出願人 598036702 株式会社入江三宅設計事務所 東京都港区赤坂２丁目17番42号 (72)発明者 有木 茂 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 鎮目 武治 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 石丸 辰治 埼玉県草加市花栗４−11−17 (72)発明者 新谷 隆弘 埼玉県越谷市蒲生寿町18−９ (72)発明者 大塚 功一 東京都北区滝野川１丁目３番11号 川田工 業株式会社内 (72)発明者 松崎 玲子 東京都港区赤坂２丁目17番42号 株式会社 入江三宅設計事務所内
Claims (4)
- 【請求項１】 伸縮自在な支柱と、支柱のほぼ中間に設
けた相対する二つのスプリングシートと、二つのスプリ
ングシート間に伸縮自在に介装され且つ塑性変形しやす
い単一の材料で成形したコイルばねとからなることを特
徴とする制振装置。 - 【請求項２】 伸縮自在な支柱がアウターチューブと、
このアウターチューブ内にスライド自在に挿入したイン
ナーチューブとで構成され、アウターチューブとインナ
ーチューブの各外周に相対向する一対の環状のスプリン
グシートを設け、各スプリングシートにコイルばねの端
部を結合させている請求項１の制振装置。 - 【請求項３】 アウターチューブの外周を筒状のばねガ
イドとし、このばねガイドの外側にコイルばねを配設し
ている請求項２の制振装置。 - 【請求項４】 アウターチューブとインナーチューブと
の各端部にブラケットを設け、少なくとも一方のブラケ
ットがアウターチューブ又はインナーチューブに回転自
在に結合されている請求項２又は３の制振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6956898A JPH11247913A (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6956898A JPH11247913A (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 制振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11247913A true JPH11247913A (ja) | 1999-09-14 |
Family
ID=13406525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6956898A Pending JPH11247913A (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11247913A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005001306A1 (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-06 | Bosch Corporation | ユニット化したばね装置およびそれを含むマスタシリンダ |
| ES2237292A1 (es) * | 2003-02-05 | 2005-07-16 | F. Javier Porras Vila | Columna antisismica mejorada para la construccion. |
| WO2018230774A1 (ko) * | 2017-06-15 | 2018-12-20 | 한국항공우주연구원 | 복합재 튜브를 이용한 진동충격에너지 흡수장치 및 이를 이용한 건물 제진장치 |
-
1998
- 1998-03-04 JP JP6956898A patent/JPH11247913A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2237292A1 (es) * | 2003-02-05 | 2005-07-16 | F. Javier Porras Vila | Columna antisismica mejorada para la construccion. |
| WO2005001306A1 (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-06 | Bosch Corporation | ユニット化したばね装置およびそれを含むマスタシリンダ |
| US7340894B2 (en) | 2003-06-26 | 2008-03-11 | Bosch Corporation | Unitized spring device and master cylinder including such device |
| WO2018230774A1 (ko) * | 2017-06-15 | 2018-12-20 | 한국항공우주연구원 | 복합재 튜브를 이용한 진동충격에너지 흡수장치 및 이를 이용한 건물 제진장치 |
| US10895073B2 (en) | 2017-06-15 | 2021-01-19 | Korea Aerospace Research Institute | Vibration-shock energy absorption device using composite tube, and building vibration control device using same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041227 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050118 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050524 |