JP7570250B2 - Damper - Google Patents
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Description
Translated fromJapanese本発明は、ダンパに関する。The present invention relates to a damper.
従来、基礎（下部構造体）上に、複数のゴム板と鋼板とが重ね合わされた積層ゴムを設けると共に鉛プラグ等のエネルギ吸収手段を設け、それらの上で建物（上部構造体）を免震支持する免震建物が知られている。
このような免震建物において、通常の設計で想定する地震動を超える大きな地震動（設計での想定を超える地震動）が生じた場合の建物（上部構造体）の過大な変位を制御する方法として、下部構造体と上部構造体との間に水平方向に延在するダンパをさらに設置する方法が考えられる。
しかしながら、非常に発生頻度、確率の低いと考えられる設計での想定を超える極大地震動に対応するためこのような方法にすると、より発生頻度、確率の高い地震に対してもダンパが減衰力を発揮してしまい、免震性能を低下させ、上部構造体へ不要な地震力を生じさせるという問題がある。 Conventionally, a seismically isolated building has been known in which a laminated rubber layer made of multiple rubber plates and steel plates is provided on a foundation (substructure), along with energy absorbing means such as lead plugs, and the building (superstructure) is supported on top of these in a seismic isolation manner.
In such seismically isolated buildings, one possible method of controlling excessive displacement of the building (superstructure) in the event of a large earthquake motion (earthquake motion exceeding the earthquake motion assumed in the design) that exceeds the earthquake motion assumed in the normal design is to further install a damper extending horizontally between the lower structure and the superstructure.
However, if this method is used to respond to extremely large earthquake motions that exceed the design assumptions and are considered to have an extremely low occurrence frequency and probability, the dampers will also exert their damping force against earthquakes that have a higher occurrence frequency and probability, reducing the seismic isolation performance and causing unnecessary seismic forces to be generated in the superstructure.
そこで、免震層に生じる変位の大きさや速度の大きさに応じて減衰力を切り替える機構を有するダンパを設置する方法が考えられる（例えば特許文献１参照）。
特許文献１のダンパでは、発生頻度、確率の高い地震、すなわち、地震動が小さい場合は、ダンパと固定体（下部構造体）との連結を無効としてダンパの機能をキャンセルし、大きな地震動の場合は、ダンパと固定体（下部構造体）とを連結させてダンパの機能を有効とすることで、ダンパの減衰力を切り替えるようにしている。 One possible solution is to install a damper that has a mechanism for switching the damping force depending on the magnitude and speed of the displacement occurring in the seismic isolation layer (see, for example, Patent Document 1).
In the damper of Patent Document 1, in earthquakes with a high occurrence frequency and probability, i.e., when the seismic movement is small, the connection between the damper and the fixed body (lower structure) is disabled to cancel the damper function, and in cases of large seismic movement, the damper is connected to the fixed body (lower structure) to enable the damper function, thereby switching the damping force of the damper.
しかしながら、特許文献１のような免震層に生じる変位の大きさや速度の大きさに応じて減衰力を切り替える機構を有するダンパは、その構成が複雑であるため、簡易な構成により設計での想定を超える地震動に応じた減衰力を発揮させるダンパを用いることが望ましい。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制するとともに、設計での想定を超える地震動に対して減衰力を発揮させるダンパを提供することを目的とする。 However, dampers having a mechanism for switching damping force according to the magnitude and velocity of the displacement occurring in the seismic isolation layer, as in Patent Document 1, have a complex configuration, so it is desirable to use a damper with a simple configuration that can exert a damping force according to seismic motion that exceeds the assumptions in the design.
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a damper with a simple configuration that suppresses a decrease in seismic isolation performance against earthquake motion assumed in normal design, while also exerting a damping force against earthquake motion that exceeds the assumption in the design.
上述した目的を達成するため本発明の一実施形態は、ダンパであって、粘性流体が収容されたシリンダ室を有するシリンダと、前記シリンダ室で前記シリンダの軸心上に往復移動可能に配置されて前記シリンダ室を二分し前記シリンダの軸心方向に延在する内部空間を有する中空ケースと、前記シリンダの軸心上で前記シリンダ室に配置されその長手方向の一端が前記シリンダの軸心方向の端部から往復移動可能に突出するロッドと、前記二分されたシリンダ室を連通し前記中空ケースの移動時に前記粘性流体が通過することで粘性抵抗を生じさせる粘性流体用通路とを備え、前記ロッドは、前記内部空間の延在方向の両端の前記中空ケースの一対のケース端面壁のうち前記シリンダの端部から前記ロッドが突出する側の前記ケース端面壁を移動可能に貫通して前記ロッドの他端が前記中空ケースの内部に位置し、前記ロッドの他端に、前記中空ケースの内部で前記一対のケース端面壁に当接可能な当接部が設けられ、前記当接部が前記シリンダの軸心方向の中央に位置した状態で、前記中空ケースの延在方向の中央を前記シリンダの軸心方向の中央に位置させる付勢部材が設けられていることを特徴とする。
本発明の一実施形態は、ダンパであって、粘性流体が収容されたシリンダ室を有するシリンダと、前記シリンダ室で前記シリンダの軸心上に往復移動可能に配置されて前記シリンダ室を二分し前記シリンダの軸心方向に延在する内部空間を有する中空ケースと、前記シリンダの軸心上で前記シリンダ室に配置され、前記内部空間の延在方向の両端の前記中空ケースの一対のケース端面壁および前記シリンダの軸心方向の両端を往復移動可能に貫通するロッドと、前記二分されたシリンダ室を連通し前記中空ケースの移動時に前記粘性流体が通過することで粘性抵抗を生じさせる粘性流体用通路とを備え、前記中空ケースの内部に位置するロッドの箇所に、前記中空ケースの内部で前記一対のケース端面壁に当接可能な当接部が設けられ、前記当接部が前記シリンダの軸心方向の中央に位置した状態で、前記中空ケースの延在方向の中央を前記シリンダの軸心方向の中央に位置させる付勢部材が設けられていることを特徴とする。
本発明の一実施形態は、前記付勢部材は、前記中空ケースの内部で、一対のケース端面壁の一方と前記当接部との間に配置された第１コイルスプリングと、一対のケース端面壁の他方と前記当接部との間に配置された第２コイルスプリングとで構成されていることを特徴とする。
本発明の一実施形態は、前記シリンダは、その軸心方向の両端に位置する一対のシリンダ端面壁を有し、前記付勢部材は、前記中空ケースの外部かつ前記シリンダ室内で、前記一対のシリンダ端面壁の一方と前記一対のケース端面壁の一方との間に配置された第１コイルスプリングと、前記一対のシリンダ端面壁の他方と前記一対のケース端面壁の他方との間に配置された第２コイルスプリングとで構成されていることを特徴とする。
本発明の一実施形態は、前記粘性流体用通路は、前記中空ケースの外周面と前記シリンダの内周面との間に形成されていることを特徴とする。
本発明の一実施形態は、前記中空ケースは、円筒状に延在しその延在方向の両端が前記一対のケース端面壁で閉塞されるケース本体を備え、前記粘性流体用通路は、前記ケース本体に、前記ケース本体の軸心方向に貫通して設けられていることを特徴とする。
本発明の一実施形態は、前記ダンパは、下部構造体上で免震支持された上部構造体を構成する免震建物に設置され、前記シリンダの軸心方向の一方の端部から突出した前記ロッドの端部と、前記シリンダの軸心方向の他方の端部にそれぞれ取り付け部材が取り付けられ、それら取り付け部材のうちの一方の前記取り付け部材は前記下部構造体に連結されると共に、他方の前記取り付け部材は前記上部構造体に連結されていることを特徴とする。
本発明の一実施形態は、前記取り付け部材は、前記シリンダの軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸の周りに揺動可能な状態で前記下部構造体と前記上部構造体に連結されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention is a damper, comprising: a cylinder having a cylinder chamber in which a viscous fluid is accommodated; a hollow case arranged in the cylinder chamber so as to be capable of reciprocating on an axial center of the cylinder, the hollow case dividing the cylinder chamber in two and having an internal space extending in an axial direction of the cylinder; a rod arranged in the cylinder chamber on the axial center of the cylinder, one end of which in a longitudinal direction protrudes reciprocally from an end of the cylinder in the axial direction; and a viscous fluid passage that communicates the two divided cylinder chambers and generates viscous resistance when the viscous fluid passes through the hollow case when the hollow case moves. and a fluid passage, the rod movably penetrates one of a pair of case end walls of the hollow case at both ends in the extension direction of the internal space, the other end of the rod is positioned inside the hollow case, and the other end of the rod is provided with an abutment portion capable of abutting against the pair of case end walls inside the hollow case, and a biasing member is provided to position the center of the extension direction of the hollow case at the center of the axial direction of the cylinder when the abutment portion is located in the center of the axial direction of the cylinder.
One embodiment of the present invention is a damper comprising: a cylinder having a cylinder chamber in which a viscous fluid is accommodated; a hollow case arranged in the cylinder chamber on the axis of the cylinder to be able to move back and forth therein, the hollow case having an internal space which divides the cylinder chamber in two and extends in the axial direction of the cylinder; a rod arranged in the cylinder chamber on the axis of the cylinder and penetrating a pair of case end walls of the hollow case at both ends in the extension direction of the internal space and both ends in the axial direction of the cylinder to be able to move back and forth therethrough; and a viscous fluid passage which communicates the two divided cylinder chambers and through which the viscous fluid passes when the hollow case moves, generating viscous resistance; and wherein a contact portion capable of contacting the pair of case end walls inside the hollow case is provided at a location of the rod located inside the hollow case, and a biasing member is provided which positions the center of the hollow case in the extension direction at the center of the axial direction of the cylinder when the contact portion is located in the center of the axial direction of the cylinder.
One embodiment of the present invention is characterized in that the biasing member is composed of a first coil spring arranged inside the hollow case between one of a pair of case end walls and the abutment portion, and a second coil spring arranged between the other of the pair of case end walls and the abutment portion.
One embodiment of the present invention is characterized in that the cylinder has a pair of cylinder end walls located at both ends in the axial direction, and the biasing member is composed of a first coil spring arranged outside the hollow case and within the cylinder chamber, between one of the pair of cylinder end walls and one of the pair of case end walls, and a second coil spring arranged between the other of the pair of cylinder end walls and the other of the pair of case end walls.
One embodiment of the present invention is characterized in that the viscous fluid passage is formed between an outer peripheral surface of the hollow case and an inner peripheral surface of the cylinder.
One embodiment of the present invention is characterized in that the hollow case has a case body extending cylindrically and both ends in the extension direction are blocked by the pair of case end walls, and the viscous fluid passage is provided penetrating the case body in the axial direction of the case body.
One embodiment of the present invention is characterized in that the damper is installed in a seismically isolated building which comprises an upper structure supported for seismic isolation on a lower structure, and mounting members are attached to the end of the rod protruding from one end of the cylinder in the axial direction and the other end of the cylinder in the axial direction, one of the mounting members being connected to the lower structure and the other mounting member being connected to the upper structure.
One embodiment of the present invention is characterized in that the mounting member is connected to the lower structure and the upper structure in a state in which it can swing around an axis extending in a vertical direction perpendicular to the axial direction of the cylinder.
本発明の一実施の形態によれば、当接部が中空ケースのケース端面壁に当接するまではダンパの減衰力が発揮されず、当接部が中空ケースのケース端面壁に当接して中空ケースをシリンダ内で移動させることでダンパの減衰力が発揮される。
そのため、当接部がシリンダの軸心方向に移動する位置により、地震動の大きさに応じてダンパで発揮する減衰力の有無を切り替えることができ、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制すると共に、設計での想定を超える地震動に応じた減衰力を発揮させる上で有利となる。
また、ロッドの長手方向の一端をシリンダの軸心方向の一方の端部から往復移動可能に突出させるように設けると、ダンパの全長を短縮することができるため、限られたスペースにダンパを設置する上で有利となる。
また、ロッドをケース端面壁およびシリンダの軸心方向の両端を往復移動可能に貫通するように設けると、ダンパの伸長時と縮小時とで粘性流体用通路を流通する粘性流体の流通量が同一となりので、発揮される減衰量に差異が生じないため、ダンパの性能を向上させる上でより有利となる。
また、付勢部材を、中空ケースの内部で、一対のケース端面壁の一方と当接部との間に配置された第１コイルスプリングと、一対のケース端面壁の他方と当接部との間に配置された第２コイルスプリングとで構成すると、それら第１、第２コイルスプリングが占有するシリンダの軸心方向のスペースのコンパクト化を図れ、ダンパの小型化を図る上で有利となる。
また、付勢部材を、中空ケースの外部かつシリンダ室内で、一対のシリンダ端面壁の一方と一対のケース端面壁の一方との間に配置された第１コイルスプリングと、一対のシリンダ端面壁の他方と一対のケース端面壁の他方との間に配置された第２コイルスプリングとで構成すると、それらコイルスプリングを簡単に組み付けることができ、ダンパの構成の簡素化を図る上で有利となる。
また、粘性流体用通路を、中空ケースの外周面とシリンダの内周面との間に形成すると、粘性流体用通路を簡単に形成でき、ダンパの構成の簡素化を図る上で有利となる。
また、粘性流体用通路を、中空ケースのケース本体に、ケース本体の軸心方向に貫通して設けると、粘性流体用通路の数や内径の寸法を変更することによって、作動油が粘性流体用通路を通過して流れる際の粘性抵抗を増減でき、ダンパによる減衰力を容易に設定する上で有利となる。
また、シリンダの軸心方向の一方の端部から突出したロッドの端部と、シリンダの軸心方向の他方の端部にそれぞれ取り付け部材を取り付け、それら取り付け部材のうちの一方の取り付け部材を下部構造体に連結すると共に、他方の取り付け部材を上部構造体に連結すると、免震建物に対してダンパを簡単に設置する上で有利となる。
また、取り付け部材を、シリンダの軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸の周りに揺動可能な状態で下部構造体と上部構造体に連結すると、地震動により上部構造体が下部構造体に対して水平でシリンダの軸心方向と交差する方向に移動した場合でも、ダンパが揺動できるため、ダンパの破損を回避しつつダンパを機能させる上で有利となる。 According to one embodiment of the present invention, the damping force of the damper is not exerted until the abutment portion abuts against the case end wall of the hollow case, and the damping force of the damper is exerted when the abutment portion abuts against the case end wall of the hollow case and moves the hollow case within the cylinder.
Therefore, depending on the position to which the abutment part moves in the axial direction of the cylinder, it is possible to switch between exerting and not exerting damping force by the damper depending on the magnitude of the seismic motion.This simple configuration suppresses the decline in seismic isolation performance against seismic motion assumed in normal designs, while also being advantageous in exerting damping force in response to seismic motion that exceeds the assumptions in the design.
Furthermore, if one longitudinal end of the rod is arranged to protrude reciprocally from one axial end of the cylinder, the overall length of the damper can be shortened, which is advantageous in installing the damper in a limited space.
Furthermore, if the rod is arranged to penetrate the case end wall and both axial ends of the cylinder so as to be able to move back and forth, the amount of viscous fluid flowing through the viscous fluid passage will be the same when the damper is extended and when it is contracted, so there will be no difference in the amount of damping exerted, which is more advantageous in improving the performance of the damper.
Furthermore, if the biasing member is constructed of a first coil spring arranged inside the hollow case between one of a pair of case end walls and the abutment portion, and a second coil spring arranged between the other of the pair of case end walls and the abutment portion, the space occupied by the first and second coil springs in the axial direction of the cylinder can be made compact, which is advantageous in making the damper smaller.
Furthermore, if the biasing member is composed of a first coil spring arranged outside the hollow case and within the cylinder chamber, between one of the pair of cylinder end walls and one of the pair of case end walls, and a second coil spring arranged between the other of the pair of cylinder end walls and the other of the pair of case end walls, the coil springs can be easily assembled, which is advantageous in simplifying the damper configuration.
Furthermore, if the viscous fluid passage is formed between the outer peripheral surface of the hollow case and the inner peripheral surface of the cylinder, the viscous fluid passage can be easily formed, which is advantageous in simplifying the structure of the damper.
Furthermore, by providing a viscous fluid passage through the case body of the hollow case in the axial direction of the case body, the number of viscous fluid passages and the inner diameter dimensions can be changed to increase or decrease the viscous resistance when the hydraulic oil flows through the viscous fluid passages, which is advantageous in easily setting the damping force of the damper.
In addition, if mounting members are attached to the end of the rod protruding from one axial end of the cylinder and to the other axial end of the cylinder, and one of the mounting members is connected to the lower structure and the other mounting member is connected to the upper structure, it is advantageous for easily installing the damper in a seismically isolated building.
Furthermore, if the mounting member is connected to the lower structure and the upper structure in a state in which it can swing around an axis extending vertically perpendicular to the axial direction of the cylinder, the damper can swing even if seismic motion causes the upper structure to move horizontally relative to the lower structure in a direction intersecting the axial direction of the cylinder, which is advantageous in allowing the damper to function while avoiding damage to the damper.
（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、免震建物は、下部構造体２（基礎）上で免震支持された上部構造体４で構成されており、下部構造体２と上部構造体４との間に積層ゴム６とダンパ１０Ａが設置されている。(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in Figure 1, a seismically isolated building is composed of an
積層ゴム６は、上部構造体４を支持しつつ、地震発生時には上部構造体４を水平方向に移動させることで、地震による地盤の揺れを上部構造体４に伝えにくくするアイソレータである。
図１の例では、アイソレータとして複数のゴム板と鋼板を交互に積み重ねた積層ゴムが用いられているが、この他にも、転がり支承や滑り支承等を利用したアイソレータであってもよい。 The laminated
In the example of FIG. 1, a laminated rubber is used as the isolator, in which multiple rubber plates and steel plates are alternately stacked. However, in addition to this, the isolator may also use a rolling bearing, a sliding bearing, or the like.
ダンパ１０Ａは、地震発生時に積層ゴム６によって水平方向に変位する上部構造体４の揺れに対して、水平方向の減衰力を発揮させるものである。
本実施の形態では、ダンパ１０Ａを下部構造体２としての基礎と上部構造体４としての建物との鉛直方向の間に設置した例を示すが、建物の低層部と上層部との間など建物の各階層の間に設置してもよいし、建物と建物の外周部に設けられた基礎との間で水平方向に設置してもよい。 The
In this embodiment, an example is shown in which the
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ダンパ１０Ａは、シリンダ１２と、中空ケース１４と、ロッド１６と、付勢部材１８と、取り付け部材２０と、粘性流体用通路２４とを備え、シリンダ１２と、中空ケース１４と、ロッド１６と、付勢部材１８と、取り付け部材２０とは金属製である。As shown in Figures 2(A) and (B), the
シリンダ１２は、円筒状に延在するシリンダ本体１２０２と、シリンダ本体１２０２の軸心方向の両端を閉塞する一対の第１シリンダ端面壁１２０４および第２シリンダ端面壁１２０６とを備え、シリンダ１２の内部はシリンダ室１２１０として形成されている。
シリンダ室１２１０には、粘性流体である作動油Ｖが収容されている。
作動油Ｖは、例えば、耐熱性、耐寒性、化学的安定性に優れ、非腐食性で他材料へ悪影響を与えることがなく無害な高粘度の粘性オイル（シリコンオイル）である。 The
The
The hydraulic oil V is, for example, a highly viscous oil (silicon oil) that has excellent heat resistance, cold resistance, and chemical stability, is non-corrosive, does not adversely affect other materials, and is harmless.
中空ケース１４は、シリンダ室１２１０でシリンダ１２の軸心上に往復移動可能に配置され、シリンダ１２の軸心方向においてシリンダ室１２１０を二分している。
中空ケース１４は、その内部にシリンダ１２の軸心方向に延在する内部空間Ｓを有している。
中空ケース１４は、円筒状に延在するケース本体１４０２と、ケース本体１４０２の軸心方向の両端を閉塞する第１ケース端面壁１４０４および第２ケース端面壁１４０６とを備え、したがって、内部空間Ｓの延在方向の両端に第１、第２ケース端面壁１４０４、１４０６が位置している。
ケース本体１４０２の外周面には複数のスペーサ２２が取り付けられており、複数のスペーサ２２により中空ケース１４の外周面とシリンダ１２の内周面との間に環状の隙間１３が形成されている。
本実施の形態では、複数のスペーサ２２は、中空ケース１４の外周面の中空ケース１４の延在方向の両端寄りの箇所に周方向に等間隔をおいて設けられ、シリンダ本体１２０２の内周面に摺動可能に接触している。
したがって、中空ケース１４は、複数のスペーサ２２を介してシリンダ１２の内周面でシリンダ１２の軸心上に往復移動可能に支持されている。
なお、中空ケース１４のシリンダ１２の軸心方向への移動を円滑に行なうため、スペーサ２２は、シリンダ１２の内周面に対して円滑に摺動することが好ましく、スペーサ２２を構成する材料として、摩擦係数が低い合成樹脂材料など従来公知の様々な材料が使用可能である。
また、本実施の形態では、スペーサ２２を中空ケース１４の外周面に設けた場合について説明したが、スペーサ２２をシリンダ１２の内周面に取り付けて、スペーサ２２が中空ケース１４の外周面と摺動するようにしてもよい。 The
The
The
A plurality of
In this embodiment,
Therefore, the
In order to smoothly move the
In addition, in this embodiment, the case where the
粘性流体用通路２４は、中空ケース１４により二分されたシリンダ室１２１０を連通し中空ケース１４の移動時に粘性流体が通過することで粘性抵抗を生じさせるものである。
本実施の形態では、粘性流体用通路２４は中空ケース１４の外周部に設けられている。
詳細には、粘性流体用通路２４は、中空ケース１４の外周面とシリンダ１２の内周面との間に形成された環状の隙間１３のうち複数のスペーサ２２を除く部分によって形成されている。
なお、シリンダ１２の外部に、二分されたシリンダ室１２１０を連通する管体を設け、この管体により粘性流体用通路２４を設けてもよいが、実施の形態のように、粘性流体用通路２４をシリンダ１２の内部に設けると、ダンパ１０Ａのコンパクト化を図る上で有利となる。 The
In this embodiment, the
In detail, the
It is also possible to provide a tube outside the
ロッド１６は、シリンダ１２の軸心上に配置されその長手方向の一端１６０２がシリンダ１２の軸心方向の端部である第１シリンダ端面壁１２０４の中心から往復移動可能にかつ液密に突出している。
ロッド１６は、ロッド１６が突出する側の第１シリンダ端面壁１２０４から第１ケース端面壁１４０４を移動可能かつ液密に貫通してロッド１６の他端１６０４が中空ケース１４の内部に位置している。
ロッド１６の他端１６０４に、中空ケース１４の内部で第１、第２ケース端面壁１４０４、１４０６に当接可能な当接部１６０６が設けられている。 The
The
The
付勢部材１８は、当接部１６０６がシリンダ１２の軸心方向の中央に位置した状態で、中空ケース１４の延在方向の中央をシリンダ１２の軸心方向の中央に位置させるものである。
付勢部材１８は、中空ケース１４の外部かつシリンダ室１２１０内で、第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間でロッド１６に巻装されて配置された第１コイルスプリング１８０２と、第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間に配置された第２コイルスプリング１８０４とで構成されている。 The biasing
The biasing
取り付け部材２０は、シリンダ１２の軸心方向の一方の端部から突出したロッド１６の端部に設けられた第１取り付け部材２００２と、シリンダ１２の軸心方向の他方の端部に取り付けられた第２取り付け部材２００４とを備えている。
図１に示すように、第１取り付け部材２００２はシリンダ１２の軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸２１Ａを介して軸２１Ａの周りに揺動可能な状態で、上部構造体４の下部に設けられた保持部材４Ａに連結されている。
第２取り付け部材２００４はシリンダ１２の軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸２１Ｂを介して軸２１Ｂの周りに揺動可能な状態で、下部構造体２の上部に取り付けられた保持部材２Ａに連結されている。
なお、図２（Ａ）において符号２００２Ａ、２００４Ａは軸２１Ａ、２１Ｂが挿通される軸受孔を示す。
また、符号２６は、第１取り付け部材２００２と一体に設けられ、第１取り付け部材２００２からシリンダ１２の軸心方向に沿って延在形成されシリンダ１２の外周面を覆う円筒状の防塵用カバーを示す。 The mounting
As shown in FIG. 1, the first mounting
The
In FIG. 2A,
Furthermore, the
なお、本実施の形態では、第１取り付け部材２００２が上部構造体４に連結され、第２取り付け部材２００４が下部構造体２に連結されているが、反対にして配置されていてもよい。すなわち、第１取り付け部材２００２が下部構造体２に連結され、第２取り付け部材２００４が上部構造体４に連結されるように配置してもよい。In this embodiment, the first mounting
次に、ダンパ１０Ａの作用効果について説明する。
地震動が生じていない場合、下部構造体２に対して上部構造体４は初期位置（中立位置）に位置している。
図２（Ａ）に示すように、上部構造体４の初期位置において、当接部１６０６はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置している。
そして、第１、第２コイルスプリング１８０２、１８０４の付勢力により、中空ケース１４の延在方向の中央はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置されている。 Next, the function and effect of the
When no seismic motion is occurring, the
As shown in FIG. 2A , in the initial position of the
The biasing forces of the first and
ここで、地震動が生じた場合、上部構造体４４と下部構造体２２との間で水平方向に変位が生じる。すなわち、図１に示すようにＸ１方向およびＸ２方向に変位が生じる。
これに伴い、ロッド１６がシリンダ１２の軸心方向に移動して、当接部１６０６が中空ケース１４の内部空間Ｓを中空ケース１４の軸心方向に往復移動する。
発生頻度、確率が比較的高いと考えられる通常の設計で想定する地震動が生じた場合、すなわち、地震動が小さい場合、当接部１６０６が第１ケース端面壁１４０４と第２ケース端面壁１４０６の間で往復移動するものの、当接部１６０６が第１、第２ケース端面壁１４０４、１４０６を押圧しない状態では、中空ケース１４はシリンダ１２の軸心方向に移動せず、したがって、ロッド１６に対して抵抗力が作用しないため、ダンパ１０Ａによる減衰力は発揮されない。
このように、通常の設計で想定する地震動が生じた場合には、ダンパ１０Ａの減衰力が発揮されないため、積層ゴム６による免震性能を低下させることがない。 When an earthquake motion occurs, a horizontal displacement occurs between the upper structure 44 and the
Accordingly, the
When earthquake motion occurs as assumed in normal designs, which is considered to have a relatively high frequency and probability of occurrence, i.e., when the earthquake motion is small, the
In this way, when earthquake motion assumed in normal design occurs, the damping force of the
一方、発生頻度、確率が比較的低いと考えられる設計での想定を超える地震動が生じた場合、すなわち、地震動が大きい場合、当接部１６０６が第１ケース端面壁１４０４あるいは第２ケース端面壁１４０６を押圧する状態では、ロッド１６から当接部１６０６を介して入力する荷重によって中空ケース１４はシリンダ１２の軸心方向に往復移動される。
すなわち、図３（Ａ）に示すようにロッド１６がシリンダ１２内部に没入しダンパ１０Ａが短縮された状態と、図３（Ｂ）に示すようにロッド１６がシリンダ１２内部から突出しダンパ１０Ａが伸長された状態との間でダンパ１０Ａが伸縮される。
この状態では、図３（Ａ）に示すように、第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間のシリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間のシリンダ室１２１０へ流れ、あるいは、図３（Ｂ）に示すように、第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間のシリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間のシリンダ室１２１０へ流れる。
このように、シリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して流れることにより粘性抵抗が生じるため、ロッド１６に対してこの粘性抵抗が作用することでダンパ１０Ａによる減衰力が発揮される。
このように、設計での想定を超える地震動が生じた場合には、その地震動に応じた減衰力を発揮させることができる。 On the other hand, if seismic motion occurs that exceeds the assumptions made in the design, which is considered to have a relatively low frequency and probability of occurrence, i.e., if the seismic motion is large, when the
That is, the
In this state, as shown in FIG. 3(A), the hydraulic oil V in the
In this way, viscous resistance is generated as the hydraulic oil V in the
In this way, if earthquake motion occurs that exceeds the design assumptions, a damping force corresponding to that earthquake motion can be exerted.
また、地震動が収束すると、上部構造体４は下部構造体２に対して初期位置（中立位置）に戻るため、図２（Ａ）に示すように、当接部１６０６はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置し、第１、第２コイルスプリング１８０２、１８０４の付勢力により、中空ケース１４の延在方向の中央はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置された状態に復帰する。
このように、本実施の形態のダンパ１０Ａによれば、当接部１６０６がシリンダ１２の軸心方向に移動する位置により、地震動の大きさに応じて減衰力の発揮の有無が切り換えられる。 Furthermore, when the seismic motion subsides, the
In this manner, according to the
このように、本実施の形態によれば、粘性流体が収容されたシリンダ室１２１０を有するシリンダ１２と、シリンダ室１２１０でシリンダ１２の軸心上に往復移動可能に配置されてシリンダ室１２１０を二分しシリンダ１２の軸心方向に延在する内部空間Ｓを有する中空ケース１４と、シリンダ１２の軸心上でシリンダ室１２１０に配置されその長手方向の一端１６０２がシリンダ１２の軸心方向の端部（シリンダ端面壁１２０４）から往復移動可能に突出するロッド１６と、二分されたシリンダ室１２１０を連通する粘性流体用通路２４とを備え、ロッド１６に、中空ケース１４の内部で一対のケース端面壁１４０４、１４０６に当接可能な当接部１６０６を設け、当接部１６０６がシリンダ１２の軸心方向の中央に位置した状態で、中空ケース１４の延在方向の中央をシリンダ１２の軸心方向の中央に位置させる付勢部材１８を設けた。
したがって、当接部１６０６が中空ケース１４のケース端面壁１４０４、１４０６に当接するまではダンパ１０Ａの減衰力が発揮されず、当接部１６０６が中空ケース１４のケース端面壁１４０４、１４０６に当接して中空ケース１４をシリンダ１２内で移動させることでダンパ１０Ａの減衰力が発揮される。
そのため、当接部１６０６がシリンダ１２の軸心方向に移動する位置により、地震動の大きさに応じてダンパ１０Ａで発揮する減衰力の有無を切り替えることができ、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制すると共に、設計での想定を超える地震動に応じた減衰力を発揮させる上で有利となる。 Thus, according to this embodiment, the system includes a
Therefore, the damping force of
Therefore, depending on the position to which the
また、本実施の形態では、付勢部材１８が、中空ケース１４の外部かつシリンダ室１２１０内で、第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間に配置された第１コイルスプリング１８０２と、第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間に配置された第２コイルスプリング１８０４とで構成されているので、それら第１、第２コイルスプリング１８０２、１８０４を簡単に組み付けることができ、ダンパ１０Ａの構成の簡素化を図る上で有利となる。In addition, in this embodiment, the biasing
また、本実施の形態では、粘性流体用通路２４は、中空ケース１４の外周面とシリンダ１２の内周面との間に形成されているので、粘性流体用通路２４を簡単に形成でき、ダンパ１０Ａの構成の簡素化を図る上で有利となる。In addition, in this embodiment, the
また、本実施の形態では、シリンダ１２の軸心方向の一方の端部から突出したロッド１６の端部１６０２と、シリンダ１２の軸心方向の他方の端部にそれぞれ取り付け部材２００２、２００４を取り付け、それら取り付け部材２０のうちの一方の取り付け部材２００４は下部構造体２に連結されると共に、他方の取り付け部材２００２は上部構造体４に連結されているので、免震建物に対してダンパ１０Ａを簡単に設置する上で有利となる。In addition, in this embodiment, mounting
また、本実施の形態では、取り付け部材２０は、シリンダ１２の軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸２１Ｂ、２１Ａの周りに揺動可能な状態で下部構造体２と上部構造体４に連結されているので、地震動により上部構造体４が下部構造体２に対して水平でシリンダ１２の軸心方向と交差する方向に移動した場合でも、ダンパ１０Ａが揺動できるため、ダンパ１０Ａの破損を回避しつつダンパ１０を機能させることができる。In addition, in this embodiment, the mounting
（第２の実施の形態）
次に図４を参照して第２の実施の形態に係るダンパ１０Ｂについて説明する。
なお、以下の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を簡略化し、第１の実施の形態と異なる部分について重点的に説明する。
第２の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であり、粘性流体用通路２４を中空ケース１４に形成した点が第１の実施の形態と異なっている。
図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の実施の形態で設けられていたスペーサ２２を省略し、中空ケース１４の外周面がシリンダ１２の内周面により摺動可能に支持されている。
粘性流体用通路２４は、ケース本体１４０２の周方向に等間隔をおいてケース本体１４０２の軸心方向に貫通して設けられた貫通孔２８により構成されている。
したがって、設計での想定を超える地震動が生じた場合には、第１の実施の形態の場合と同様に、ダンパ１０Ｂが伸縮し中空ケース１４がシリンダ１２内部で往復移動することにより、シリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して流れることにより粘性抵抗が生じるため、ロッド１６に対してこの粘性抵抗が作用することでダンパ１０Ｂによる減衰力が発揮される。
このような第２の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様の効果が奏される。
また、第２の実施の形態によれば、ケース本体１４０２に設ける粘性流体用通路２４（貫通孔２８）の数や内径の寸法を変更することによって、作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して流れる際の粘性抵抗を増減でき、ダンパ１０Ｂによる減衰力を容易に設定する上で有利となる。Second Embodiment
Next, a
In the following embodiments, the same parts and members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified, and the description will focus on the parts that are different from the first embodiment.
The second embodiment is a modification of the first embodiment, and differs from the first embodiment in that the
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
The
Therefore, in the event of seismic motion that exceeds the design assumptions, as in the first embodiment, the
The second embodiment as described above also provides the same effects as the first embodiment.
Furthermore, according to the second embodiment, by changing the number and inner diameter dimensions of the viscous fluid passages 24 (through holes 28) provided in the
（第３の実施の形態）
次に、図５、図６を参照して第３の実施の形態に係るダンパ１０Ｃについて説明する。
第１の実施の形態では、付勢部材１８がシリンダ室１２１０内でかつ中空ケース１４の外部に配置されていたが、第３の実施の形態では、付勢部材１８が中空ケース１４の内部に配置されている点が第１の実施の形態と異なっている。
図５（Ａ）に示すように、付勢部材１８は、第１の実施の形態と同様に、当接部１６０６がシリンダ１２の軸心方向の中央に位置した状態で、中空ケース１４の延在方向の中央をシリンダ１２の軸心方向の中央に位置させるものである。
第３の実施の形態では、付勢部材１８は、中空ケース１４の内部で、第１ケース端面壁１４０４と当接部１６０６との間に配置された第１コイルスプリング１８１０と、第２ケース端面壁１４０６と当接部１６０６との間に配置された第２コイルスプリング１８１２とで構成されている。Third Embodiment
Next, a
In the first embodiment, the biasing
As shown in FIG. 5A, similarly to the first embodiment, the urging
In the third embodiment, the biasing
図１を流用して説明すると、第１の実施の形態と同様に、ダンパ１０Ｃを下部構造体２としての基礎と上部構造体４としての建物との鉛直方向の間に設置されているものとする。Referring to Figure 1, as in the first embodiment, the
次にダンパ１０Ｃの作用効果について説明する。
地震動が生じていない場合、下部構造体２に対して上部構造体４は初期位置に位置している。
図５（Ａ）に示すように、上部構造体４の初期位置において、当接部１６０６はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置している。
そして、第１、第２コイルスプリング１８１０、１８１２の付勢力により、中空ケース１４の延在方向の中央はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置されている。 Next, the function and effect of the
When no seismic motion is occurring, the
As shown in FIG. 5A , in the initial position of the
The biasing forces of the first and
ここで、地震動が生じた場合、上部構造体４と下部構造体２との間で水平方向に変位が生じる。これに伴い、ロッド１６がシリンダ１２の軸心方向に移動して、当接部１６０６が中空ケース１４の内部空間Ｓを中空ケース１４の軸心方向に往復移動する。
発生頻度、確率が比較的高いと考えられる通常の設計で想定する地震動が生じた場合、すなわち、地震動が小さい場合、当接部１６０６が第１ケース端面壁１４０４と第２ケース端面壁１４０６の間で往復移動する。
当接部１６０６と第１ケース端面壁１４０４との間で第１コイルスプリング１８１０が圧縮されるものの、第１コイルスプリング１８１０が余裕をもってたわむことができる状態では、また、当接部１６０６と第２ケース端面壁１４０６との間で第２コイルスプリング１８１２が圧縮されるものの、第２コイルスプリング１８１２が余裕をもってたわむことができる状態では、当接部１６０６から第１、第２コイルスプリング１８１０、１８１２を介して第１、第２ケース端面壁１４０４、１４０６を押圧する荷重は小さく、中空ケース１４はシリンダ１２の軸心方向に僅かに移動するに過ぎず、したがって、ロッド１６に対して抵抗力がほとんど作用しないため、ダンパ１０Ｃによる減衰力はほとんど発揮されない。
このように、通常の設計で想定する地震動が生じた場合には、ダンパ１０Ｃの減衰力がほとんど発揮されないため、積層ゴム６による免震性能を低下させることがない。 Here, when seismic motion occurs, horizontal displacement occurs between the
When earthquake motion occurs that is assumed in normal designs and is considered to have a relatively high occurrence frequency and probability, that is, when the earthquake motion is small, the
In a state in which the
In this way, when earthquake motion assumed in normal design occurs, the
一方、発生頻度、確率が比較的低いと考えられる設計での想定を超える地震動が生じた場合、すなわち、地震動が大きい場合、図６（Ａ）に示すように、当接部１６０６と第２ケース端面壁１４０６との間で第２コイルスプリング１８１２がそれ以上たわむことができないほど圧縮された状態では、あるいは、図６（Ｂ）に示すように、当接部１６０６と第１ケース端面壁１４０４との間で第１コイルスプリング１８１０がそれ以上たわむことができないほど圧縮された状態では、当接部１６０６から第１、第２コイルスプリング１８１０、１８１２を介して第１、第２ケース端面壁１４０４、１４０６に荷重が入力する。
そのため、当接部１６０６が第１ケース端面壁１４０４あるいは第２ケース端面壁１４０６を押圧し、中空ケース１４はシリンダ１２の軸心方向に往復移動される。
すなわち、図６（Ａ）に示すようにロッド１６がシリンダ１２内部に没入しダンパ１０Ｃが短縮された状態と、図６（Ｂ）に示すようにロッド１６がシリンダ１２内部から突出しダンパ１０Ｃが伸長された状態との間でダンパ１０Ｃが伸縮される。
この状態では、図６（Ａ）に示すように第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間のシリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間のシリンダ室１２１０へ流れ、あるいは、図６（Ｂ）に示すように第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間のシリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間のシリンダ室１２１０へ流れる。
このように、シリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して流れることにより粘性抵抗が生じるため、ロッド１６に対してこの粘性抵抗が作用することでダンパ１０Ｃによる減衰力が発揮される。
このように、設計での想定を超える地震動が生じた場合には、その地震動に応じた減衰力を発揮させることができる。 On the other hand, if seismic motion occurs that exceeds the assumptions made in the design, which is considered to have a relatively low frequency and probability of occurrence, i.e., if the seismic motion is large, when the
As a result, the
That is, the
In this state, as shown in FIG. 6 (A), the hydraulic oil V in the
In this way, viscous resistance is generated as the hydraulic oil V in the
In this way, if earthquake motion occurs that exceeds the design assumptions, a damping force corresponding to that earthquake motion can be exerted.
また、地震動が収束すると、上部構造体４は下部構造体２に対して初期位置に戻るため、図５（Ａ）に示すように、当接部１６０６はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置し、第１、第２コイルスプリング１８１０、１８１２の付勢力により、中空ケース１４の延在方向の中央はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置された状態に復帰する。
このように、第３実施の形態のダンパ１０Ｃによれば、当接部１６０６がシリンダ１２の軸心方向に移動する位置により、地震動の大きさに応じて減衰力の発揮の有無が切り換えられる。 Furthermore, when the seismic motion subsides, the
In this way, according to the
このように、第３実施の形態によれば、第１、第２コイルスプリング１８１０、１８１２が圧縮変形している間は、ダンパ１０Ｃの減衰力が発揮されず、第１、第２コイルスプリング１８１０、１８１２が圧縮変形できなくなると、中空ケース１４をシリンダ１２内で移動させることでダンパ１０Ｃの減衰力が発揮される。
そのため、当接部１６０６がシリンダ１２の軸心方向に移動する位置により、地震動の大きさに応じてダンパ１０Ｃで発揮する減衰力の有無を切り替えることができ、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制すると共に、設計での想定を超える地震動に応じた減衰力を発揮させる上で有利となる。
また、第３の実施の形態では、付勢部材１８を、中空ケース１４の内部に配置された第１コイルスプリング１８１０と第２コイルスプリング１８１２とで構成したので、それら第１、第２コイルスプリング１８１０、１８１２が占有するシリンダ１２の軸心方向のスペースのコンパクト化を図れ、ダンパ１０Ｃの小型化を図る上で有利となる。 Thus, according to the third embodiment, while the first and
Therefore, depending on the position to which the
Furthermore, in the third embodiment, the biasing
（第４の実施の形態）
次に図７、図８を参照して第４の実施の形態に係るダンパ１０Ｄについて説明する。
第４の実施の形態は、第３の実施の形態の変形例であり、第３の実施の形態では、ロッド１６が第１シリンダ端面壁１２０４から突出していたのに対して、第４実施の形態では、ロッド１６が第１シリンダ端面壁１２０４および第２シリンダ端面壁１２０６の双方から突出している点が第３の実施の形態と異なっている。(Fourth embodiment)
Next, a
The fourth embodiment is a modified example of the third embodiment, and differs from the third embodiment in that, whereas in the third embodiment, the
図７に示すように、ロッド１６は、シリンダ１２の軸心上に往復移動可能に配置され、内部空間Ｓの延在方向両端の第１、第２ケース端面壁１４０４、１４０６およびシリンダ１２の軸心方向の両端の第１、第２シリンダ端面壁１２０４、１２０６を往復移動可能にかつ液密に貫通している。
すなわち、ロッド１６の長手方向の一端１６２０が第１シリンダ端面壁１２０４から往復移動可能にかつ液密に突出し、ロッド１６の長手方向の他端１６２２が第２シリンダ端面壁１２０６から往復移動可能にかつ液密に突出している。
中空ケース１４の内部に位置するロッド１６の箇所に、中空ケース１４の内部で一対のケース端面壁１４０４、１４０６に当接可能な当接部１６１０が設けられている。
付勢部材１８は、第３の実施の形態と同様に、中空ケース１４の内部で、第１ケース端面壁１４０４と当接部１６１０との間でロッド１６に巻装されて配置された第１コイルスプリング１８１０と、第２ケース端面壁１４０６と当接部１６１０との間でロッド１６に巻装されて配置された第２コイルスプリング１８１２とで構成されている。
また、シリンダ１２の第２シリンダ端面壁１２０６からシリンダ１２の軸心方向に沿ってロッド１６を覆う長さと内径で形成された円筒状の防塵用カバー３０が設けられている。
第２取り付け部材２００４は、防塵用カバー３０の先端に設けられている。 As shown in Figure 7, the
That is, one
At a portion of the
As in the third embodiment, the biasing
In addition, a
The
第４の実施の形態においても、通常の設計で想定する地震動が生じた場合、すなわち、地震動が小さい場合、当接部１６１０から第１、第２コイルスプリング１８１０、１８１２を介して第１、第２ケース端面壁１４０４、１４０６を押圧する荷重は小さく、中空ケース１４はシリンダ１２の軸心方向に僅かに移動するに過ぎず、したがって、ロッド１６に対して抵抗力がほとんど作用しないため、ダンパ１０Ｄによる減衰力はほとんど発揮されない。
このように、通常の設計で想定する地震動が生じた場合には、ダンパ１０Ｄの減衰力がほとんど発揮されないため、積層ゴム６による免震性能を低下させることがない。 Even in the fourth embodiment, when an earthquake motion anticipated in a normal design occurs, i.e., when the earthquake motion is small, the load pressing against the first and second case end
In this way, when earthquake motion assumed in normal design occurs, the
一方、発生頻度、確率が比較的低いと考えられる設計での想定を超える地震動が生じた場合、すなわち、地震動が大きい場合、図８（Ａ）に示すように、当接部１６０６と第２ケース端面壁１４０６との間第２コイルスプリング１８１２がそれ以上たわむことができないほど圧縮された状態では、また、図８（Ｂ）に示すように、当接部１６０６と第１ケース端面壁１４０４との間で第１コイルスプリング１８１０がそれ以上たわむことができないほど圧縮された状態では、当接部１６１０から第１、第２コイルスプリング１８１０、１８１２を介して第１、第２ケース端面壁１４０４、１４０６に荷重が入力する。
そのため、当接部１６０６が第１ケース端面壁１４０４あるいは第２ケース端面壁１４０６を押圧し、中空ケース１４はシリンダ１２の軸心方向に往復移動される。
すなわち、図８（Ａ）に示すようにロッド１６がシリンダ１２内部に没入しダンパ１０Ｄが短縮された状態と、図８（Ｂ）に示すようにロッド１６がシリンダ１２内部から突出しダンパ１０Ｄが伸長された状態との間でダンパ１０Ｄが伸縮される。
この状態では、図８（Ａ）に示すように第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間のシリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間へ流れ、あるいは、図８（Ｂ）に示すように第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間のシリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間へ流れる。
このように、シリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して流れることにより粘性抵抗が生じるため、ロッド１６に対してこの粘性抵抗が作用することでダンパ１０Ｄによる減衰力が発揮される。
このように、設計での想定を超える地震動が生じた場合には、その地震動に応じた減衰力を発揮させることができる。
すなわち、当接部１６１０がシリンダ１２の軸心方向に移動する位置により、地震動の大きさに応じて減衰力の発揮の有無が切り換えられ、第３の実施の形態と同様の効果が奏される。 On the other hand, if seismic motion occurs that exceeds the assumptions made in the design, which is considered to have a relatively low frequency and probability of occurrence, i.e., if the seismic motion is large, when the
As a result, the
That is, the
In this state, as shown in Figure 8 (A), the hydraulic oil V in the
In this way, viscous resistance is generated as the hydraulic oil V in the
In this way, if earthquake motion occurs that exceeds the design assumptions, a damping force corresponding to that earthquake motion can be exerted.
In other words, depending on the position to which the
また、地震動が収束すると、上部構造体４は下部構造体２に対して初期位置に戻るため、図７に示すように、当接部１６０６はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置し、第１、第２コイルスプリング１８１０、１８１２の付勢力により、中空ケース１４の延在方向の中央はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置された状態に復帰する。
このように、第４実施の形態のダンパ１０Ｄによれば、当接部１６０６がシリンダ１２の軸心方向に移動する位置により、地震動の大きさに応じて減衰力の発揮の有無が切り換えられる。 In addition, when the seismic motion subsides, the
In this way, according to the
第４の実施の形態によれば、粘性流体が収容されたシリンダ室１２１０を有するシリンダ１２と、シリンダ室１２１０でシリンダ１２の軸心上に往復移動可能に配置されてシリンダ室１２１０を二分しシリンダ１２の軸心方向に延在する内部空間Ｓを有する中空ケース１４と、シリンダ１２の軸心上でシリンダ室１２１０に配置され、内部空間Ｓの延在方向の両端の中空ケース１４の一対のケース端面壁１４０４、１４０６およびシリンダ１２の軸心方向の両端を往復移動可能に貫通するロッド１６と、二分されたシリンダ室１２１０を連通する粘性流体用通路２４とを備え、ロッド１６に、中空ケース１４の内部で一対のケース端面壁１４０４、１４０６に当接可能な当接部１６１０を設け、当接部１６１０がシリンダ１２の軸心方向の中央に位置した状態で、中空ケース１４の延在方向の中央をシリンダ１２の軸心方向の中央に位置させる付勢部材１８を設けた。
したがって、第１、第２コイルスプリング１８１０、１８１２が圧縮変形している間は、ダンパ１０Ｄの減衰力が発揮されず、第１、第２コイルスプリング１８１０、１８１２が圧縮変形できなくなると、中空ケース１４をシリンダ１２内で移動させることでダンパ１０Ｄの減衰力が発揮される。
そのため、当接部１６１０がシリンダ１２の軸心方向に移動する位置により、地震動の大きさに応じてダンパ１０Ｄで発揮する減衰力の有無を切り替えることができ、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制すると共に、設計での想定を超える地震動に応じた減衰力を発揮させる上で有利となる。 According to the fourth embodiment, there is provided a
Therefore, while the first and
Therefore, depending on the position to which the
ここで第４の実施の形態と第３の実施の形態とを比較して説明する。
第４の実施の形態において、図７に示すように、第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間に挟まれた第１シリンダ室に収容されている作動油Ｖの体積を体積Ｖ１とし、第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間に挟まれた第２シリンダ室に収容されている作動油Ｖの体積を体積Ｖ２とする。
この場合、体積Ｖ１は第１シリンダ室の体積から第１シリンダ室に位置するロッド１６の体積を除いたものとなり、体積Ｖ２は第２シリンダ室の体積から第２シリンダ室に位置するロッド１６の体積を除いたものとなる。
したがって、第４の実施の形態では、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、地震動によりダンパ１０Ｄが伸縮して中空ケース１４がシリンダ１２の軸心方向に往復移動し、作動油Ｖが第１シリンダ室から粘性流体用通路２４を通って第２シリンダ室に流通する場合と、逆に作動油Ｖが第２シリンダ室から粘性流体用通路２４を通って第１シリンダ室に流通する場合とで作動油Ｖの流通量は同一となる。
そのため、第４の実施の形態では、ダンパ１０Ｄの伸長時と縮小時とで発揮される減衰量は同じものとなる。 Here, the fourth embodiment will be compared with the third embodiment.
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 7 , the volume of the hydraulic oil V contained in the first cylinder chamber sandwiched between the first
In this case, volume V1 is the volume of the first cylinder chamber minus the volume of the
Therefore, in the fourth embodiment, as shown in Figures 8 (A) and (B), seismic motion causes the
Therefore, in the fourth embodiment, the amount of damping exerted when the
これに対して、図５に示す第３の実施の形態のように、ロッド１６が中空ケース１４の第１ケース端面壁１４０４およびシリンダ１２の第１シリンダ端面壁１２０４のみを移動可能に貫通している場合は、第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間に挟まれた第１シリンダ室に収容されている作動油Ｖの体積Ｖ１はロッド１６の体積分だけ小さなものとなる一方、第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間に挟まれた第２シリンダ室に収容されている作動油Ｖの体積Ｖ２はロッド１６の体積の影響を受けない。
したがって、地震動によりダンパ１０Ｃが伸縮して中空ケース１４がシリンダ１２の軸心方向に往復移動し、作動油Ｖが第１シリンダ室から粘性流体用通路２４を通って第２シリンダ室に流通する場合と、逆に作動油Ｖが第２シリンダ室から粘性流体用通路２４を通って第１シリンダ室に流通する場合とで作動油Ｖの流通量には違いが生じる。
そのため、第３の実施の形態では、ダンパ１０Ｃの伸長時と縮小時とで発揮される減衰量に差異が生じることとなる。
したがって、第４の実施の形態によれば、上述のようにダンパ１０Ｄの伸長時と縮小時とで発揮される減衰量に差異が生じないため、第３の実施の形態に比較して、ダンパ１０Ｄの性能を向上させる上でより有利となる。
一方、第３の実施の形態では、シリンダ１２の一方のシリンダ端面壁１２０４からロッド１６が突出し、他方のシリンダ端面壁１２０６からはロッド１６が突出しないので、ダンパ１０Ｃの全長を第４の実施の形態に比較して短縮することができるため、限られたスペースにダンパ１０Ｄを設置する上で有利となる。 In contrast, when the
Therefore, when seismic motion causes the
Therefore, in the third embodiment, a difference occurs in the amount of damping exerted when the
Therefore, according to the fourth embodiment, as described above, there is no difference in the amount of damping exerted when the
On the other hand, in the third embodiment, the
（第５の実施の形態）
次に図９、図１０を参照して第５の実施の形態に係るダンパ１０Ｅについて説明する。
第５の実施の形態は、第４の実施の形態の変形例であり、付勢部材１８がシリンダ室１２１０内でかつ中空ケース１４の外部に配置されている点が第４の実施の形態と異なっている。
すなわち、付勢部材１８は、中空ケース１４の外部かつシリンダ室１２１０内で、第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間でロッド１６に巻装されて配置された第１コイルスプリング１８０２と、第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間でロッド１６に巻装されて配置された第２コイルスプリング１８０４とで構成されている。
図９は、地震動が生じていない上部構造体４の初期位置において、当接部１６０６はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置している。
そして、第１、第２コイルスプリング１８０２、１８０４の付勢力により、中空ケース１４の延在方向の中央はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置されている。
ここで、地震動が生じた場合、上部構造体４と下部構造体２との間で水平方向に変位が生じる。これに伴い、ロッド１６がシリンダ１２の軸心方向に移動して、当接部１６０６が中空ケース１４の内部空間Ｓを中空ケース１４の軸心方向に往復移動する。
発生頻度、確率が比較的高いと考えられる通常の設計で想定する地震動が生じた場合、すなわち、地震動が小さい場合、当接部１６０６が第１ケース端面壁１４０４と第２ケース端面壁１４０６の間で往復移動し、第１コイルスプリング１８０２と第２コイルスプリング１８０４は圧縮されず、したがって、中空ケース１４はシリンダ１２の軸心方向に移動せず、ダンパ１０Ｅの減衰力が発揮されず、積層ゴム６による免震性能を低下させることがない。Fifth embodiment
Next, a
The fifth embodiment is a modification of the fourth embodiment, and differs from the fourth embodiment in that the biasing
That is, the biasing
In Figure 9, in the initial position of the
The biasing forces of the first and
Here, when seismic motion occurs, horizontal displacement occurs between the
When earthquake motion occurs as assumed in normal designs, which is considered to have a relatively high frequency and probability of occurrence, i.e., when the earthquake motion is small, the
一方、発生頻度、確率が比較的低いと考えられる設計での想定を超える地震動が生じた場合、すなわち、地震動が大きい場合、当接部１６０６が第１ケース端面壁１４０４あるいは第２ケース端面壁１４０６を押圧する状態では、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１コイルスプリング１８０２あるいは第２コイルスプリング１８０４を圧縮しつつロッド１６から当接部１６０６を介して入力する荷重によって中空ケース１４はシリンダ１２の軸心方向に往復移動される。
この状態では、図１０（Ａ）に示すように、第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間のシリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間のシリンダ室１２１０へ流れ、あるいは、図１０（Ｂ）に示すように、第１シリンダ端面壁１２０４と第１ケース端面壁１４０４との間のシリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して第２シリンダ端面壁１２０６と第２ケース端面壁１４０６との間のシリンダ室１２１０へ流れる。
このように、シリンダ室１２１０の作動油Ｖが粘性流体用通路２４を通過して流れることにより粘性抵抗が生じるため、ロッド１６に対してこの粘性抵抗が作用することでダンパ１０Ｅによる減衰力が発揮される。
このように、設計での想定を超える地震動が生じた場合には、その地震動に応じた減衰力を発揮させることができる。 On the other hand, if seismic motion occurs that exceeds the assumptions made in the design, which is considered to have a relatively low frequency and probability of occurrence, i.e., if the seismic motion is large, when the
In this state, as shown in FIG. 10 (A), the hydraulic oil V in the
In this way, viscous resistance is generated as the hydraulic oil V in the
In this way, if earthquake motion occurs that exceeds the design assumptions, a damping force corresponding to that earthquake motion can be exerted.
また、地震動が収束すると、上部構造体４は下部構造体２に対して初期位置に戻るため、図９に示すように、当接部１６０６はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置し、第１、第２コイルスプリング１８０２、１８０４の付勢力により、中空ケース１４の延在方向の中央はシリンダ１２の軸心方向の中央に位置された状態に復帰する。
このように、第５の実施の形態においても、当接部１６０６がシリンダ１２の軸心方向に移動する位置により、地震動の大きさに応じて減衰力の発揮の有無が切り換えられ、第４の実施の形態と同様の効果が奏される。 In addition, when the seismic motion subsides, the
In this way, in the fifth embodiment as well, the position to which the
２ 下部構造体（基礎）
４ 上部構造体（建物）
６ 積層ゴム
１０Ａ－１０Ｅ ダンパ
１２ シリンダ
１２０２ シリンダ本体
１２０４ 第１シリンダ端面壁
１２０６ 第２シリンダ端面壁
１２１０ シリンダ室
１３ 環状の隙間
１４ 中空ケース
１４０２ ケース本体
１４０４ 第１ケース端面壁
１４０６ 第２ケース端面壁
１６ ロッド
１６０２ 一端
１６０４ 他端
１６０６ 当接部
１６１０ 当接部
１６２０ 一端
１６２２ 他端
１８ 付勢部材
１８０２ 第１コイルスプリング
１８０４ 第２コイルスプリング
１８１０ 第１コイルスプリング
１８１２ 第２コイルスプリング
２０ 取り付け部材
２００２ 第１取り付け部材
２００４ 第２取り付け部材
２１Ａ 軸
２１Ｂ 軸
２２ スペーサ
２４ 粘性流体用通路
２６ 防塵用カバー
２８ 貫通孔
３０ 防塵用カバー
Ｓ 内部空間
Ｖ 作動油（粘性流体）2. Substructure (foundation)
4. Superstructure (building)
6 laminated
Claims (8)
Translated fromJapanese粘性流体が収容されたシリンダ室を有するシリンダと、
前記シリンダ室で前記シリンダの軸心上に往復移動可能に配置されて前記シリンダ室を二分し前記シリンダの軸心方向に延在する内部空間を有する中空ケースと、
前記シリンダの軸心上で前記シリンダ室に配置されその長手方向の一端が前記シリンダの軸心方向の端部から往復移動可能に突出するロッドと、
前記二分されたシリンダ室を連通し前記中空ケースの移動時に前記粘性流体が通過することで粘性抵抗を生じさせる粘性流体用通路とを備え、
前記ロッドは、前記内部空間の延在方向の両端の前記中空ケースの一対のケース端面壁のうち前記シリンダの端部から前記ロッドが突出する側の前記ケース端面壁を移動可能に貫通して前記ロッドの他端が前記中空ケースの内部に位置し、
前記ロッドの他端に、前記中空ケースの内部で前記一対のケース端面壁に当接可能な当接部が設けられ、
前記当接部が前記シリンダの軸心方向の中央に位置した状態で、前記中空ケースの延在方向の中央を前記シリンダの軸心方向の中央に位置させる付勢部材が設けられている、
ことを特徴とする免震建物用のダンパ。A damper for a seismically isolated building, comprising:
a cylinder having a cylinder chamber containing a viscous fluid;
a hollow case that is arranged in the cylinder chamber so as to be capable of reciprocating along an axis of the cylinder, divides the cylinder chamber into two, and has an internal space that extends in the axial direction of the cylinder;
a rod disposed in the cylinder chamber on the axis of the cylinder, one end of the rod in the longitudinal direction protruding reciprocally from an end of the cylinder in the axial direction;
a viscous fluid passage that connects the two divided cylinder chambers and through which the viscous fluid passes when the hollow case moves, generating viscous resistance;
the rod movably passes through one of a pair of case end walls of the hollow case at both ends in the extending direction of the internal space, the case end wall being on a side where the rod protrudes from the end of the cylinder, and the other end of the rod is positioned inside the hollow case;
a contact portion capable of contacting the pair of case end walls inside the hollow case is provided at the other end of the rod;
a biasing member is provided for positioning the center of the hollow case in the axial direction of the cylinder when the abutment portion is positioned in the center of the axial direction of the cylinder;
A damperfor a seismically isolated building .
前記シリンダ室で前記シリンダの軸心上に往復移動可能に配置されて前記シリンダ室を二分し前記シリンダの軸心方向に延在する内部空間を有する中空ケースと、
前記シリンダの軸心上で前記シリンダ室に配置され、前記内部空間の延在方向の両端の前記中空ケースの一対のケース端面壁および前記シリンダの軸心方向の両端を往復移動可能に貫通するロッドと、
前記二分されたシリンダ室を連通し前記中空ケースの移動時に前記粘性流体が通過することで粘性抵抗を生じさせる粘性流体用通路とを備え、
前記中空ケースの内部に位置するロッドの箇所に、前記中空ケースの内部で前記一対のケース端面壁に当接可能な当接部が設けられ、
前記当接部が前記シリンダの軸心方向の中央に位置した状態で、前記中空ケースの延在方向の中央を前記シリンダの軸心方向の中央に位置させる付勢部材が設けられている、
ことを特徴とするダンパ。 a cylinder having a cylinder chamber containing a viscous fluid;
a hollow case that is arranged in the cylinder chamber so as to be capable of reciprocating along an axis of the cylinder, divides the cylinder chamber into two, and has an internal space that extends in the axial direction of the cylinder;
a rod that is disposed in the cylinder chamber on the axis of the cylinder and that passes through a pair of case end walls of the hollow case at both ends in the extending direction of the internal space and both ends in the axial direction of the cylinder so as to be capable of reciprocating motion;
a viscous fluid passage that connects the two divided cylinder chambers and through which the viscous fluid passes when the hollow case moves, generating viscous resistance;
a contact portion capable of contacting the pair of case end walls inside the hollow case is provided at a portion of the rod located inside the hollow case;
a biasing member is provided for positioning the center of the hollow case in the axial direction of the cylinder when the abutment portion is positioned in the center of the axial direction of the cylinder;
A damper comprising:
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のダンパ。 The biasing member is composed of a first coil spring disposed inside the hollow case between one of the pair of case end walls and the abutment portion, and a second coil spring disposed between the other of the pair of case end walls and the abutment portion.
3. The damper according to claim 1 or 2.
前記付勢部材は、前記中空ケースの外部かつ前記シリンダ室内で、前記一対のシリンダ端面壁の一方と前記一対のケース端面壁の一方との間に配置された第１コイルスプリングと、前記一対のシリンダ端面壁の他方と前記一対のケース端面壁の他方との間に配置された第２コイルスプリングとで構成されている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のダンパ。 The cylinder has a pair of cylinder end walls located at both ends in the axial direction thereof,
The biasing member is composed of a first coil spring disposed outside the hollow case and within the cylinder chamber between one of the pair of cylinder end walls and one of the pair of case end walls, and a second coil spring disposed between the other of the pair of cylinder end walls and the other of the pair of case end walls.
3. The damper according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載のダンパ。 The viscous fluid passage is formed between an outer peripheral surface of the hollow case and an inner peripheral surface of the cylinder.
The damper according to any one of claims 1 to 4.
前記粘性流体用通路は、前記ケース本体に、前記ケース本体の軸心方向に貫通して設けられている、
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載のダンパ。 the hollow case includes a case body that extends cylindrically and has both ends in an extending direction closed by the pair of case end walls,
The viscous fluid passage is provided in the case body so as to penetrate the case body in an axial direction of the case body.
The damper according to any one of claims 1 to 4.
前記シリンダの軸心方向の一方の端部から突出した前記ロッドの端部と、前記シリンダの軸心方向の他方の端部にそれぞれ取り付け部材が取り付けられ、
それら取り付け部材のうちの一方の前記取り付け部材は前記下部構造体に連結されると共に、他方の前記取り付け部材は前記上部構造体に連結されている、
ことを特徴とする請求項１～６の何れか１項記載のダンパ。 The damper is installed in a seismically isolated building that comprises an upper structure supported by a lower structure,
An attachment member is attached to an end of the rod protruding from one end of the cylinder in the axial direction and to the other end of the cylinder in the axial direction,
one of the mounting members is connected to the lower structure and the other mounting member is connected to the upper structure;
The damper according to any one of claims 1 to 6.
ことを特徴とする請求項７記載のダンパ。 The mounting member is connected to the lower structure and the upper structure in a state in which the mounting member can swing around an axis extending in a vertical direction perpendicular to the axial direction of the cylinder.
8. The damper according to claim 7.
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