JPH02245531A - 粘性ダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、構造物の制振に用いる粘性ダンパに関する。

（従来の技術） 粘性ダンパは、その形状から平板型と筒型とに大きく分
類される。そして平板型の粘性ダンパは１例えば第６図
に示す構造を有している。

同図において、１は箱形のケースで、該ケース１には粘
性流体２が収納されている。ケース１内には、該ケース
１の底面との間に所定距離を有して固定板３が配設され
ると共に、この固定板３とケース１の底面との間に位置
して可動板４が配置されている。ケース１は地盤５上に
載置され、一方可動板４からは固定板３に開けた孔４ａ
を挿通して上方へ支柱８が延ばされ、この支柱Ｂの先端
に構造物７が支持されている。か−る態様において、い
ま地震等の振動が地盤４に加わると、第７図に示すよう
に固定板３　（およびケース１）に対して可動板４が水
平方向へ相対移動し、この時、可動板４が粘性流体２を
せん断する抵抗力で減衰力が発生し、構造物７ヘ伝わる
振動が緩和される。

一方、筒型の粘性ダンパは、例えば第９図に示す構造を
有している。同図において、１１は筒状のケースで、該
ケース１１の両端は底板１２と上蓋１３とにより封止さ
れ、この中には粘性流体１４が収納されている。ケース
１１内には、前記底板１２に下端を固定されて筒状の固
定１１１１５が配設されると共に、この固定筒１５とケ
ース１１の内壁面との間に位置して可動筒ＩＢが配置さ
れている。

可動筒１８の上端には通気孔ｌｅａを有する蓋１７が被
蓋されており、この蓋１７からは前記上蓋１３を貫通し
てロッド１８がケースｌｌ外へ延ばされている。

上記筒型の粘性ダンパ２０は、例えば第１０図に示すよ
うに、エレベータのボックス２１を吊る１０−プ２２に
取付いて実用に供される。ロープ２２は、モータ２３に
よって巻上げ、巻下げされ、そのメボックス２１に対す
る連結部分にはばね２４が介装されている。前記粘性ダ
ンパ２０はこのばね２４と並列となるようにロープ２２
とボックス２１との間に介装されている。エレベータが
動くと、モータ２３からの振動がロープ２１に伝わり、
ざらにばね２４を介してボックス２１に伝わる。このた
め、ボックス２１は上下方向へ振動し、ロープ２２との
間に相対運動を起こす、すると、粘性ダンパ２０の固定
筒１３（およびケース１１）と可動筒１４とが相対移動
し、この相対移動により粘性流体１４のせん断による抵
抗力が発生し、上記平板型の粘性ダンパと同様に振動を
減衰する。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記した粘性ダンパにおいては、可動体４．
１６の移動端付近となる領域がケース１゜１１の内壁面
と固定体３．１５とにより閉じられているため、可動体
４．１Ｂが大きく相対移動した際、可動体の端面に押さ
れて粘性流体２，１４に余分な抵抗力が生じ、いわゆる
バネ作用によりダンパ特性が乱されるという問題があっ
た。

これを具体的に説明すると、平板型粘性ダンパの場合は
、例えば第７図に示すように、可動板４が相対的に右方
向へ移動すると、ケース１の内壁面と固定板３とにより
閉じられた右隅の閉じ領域Ａ（黒点で表す）において、
可動板４に対して粘性流体２から矢印ａで示す反力が作
用する。同様の反力は可動板４が左方向へ相対移動した
際にも作用し、この結果、第８図に示すように、変位と
荷重との相関として求められるダンパ特性に波形の乱れ
が生じる。この波形は、同じく第８図に点線で表わすよ
うに、だ円形となるのが理想であるが、前記のように波
形が乱れた場合には所望の制振効果を発揮するのが困難
となる・ 一方、筒型粘性ダンパの場合は、第９図に示すように、
可動筒１８が縮み側（図の下方）へ相対移動した際、ケ
ース１１の内壁面（底板１２を含む）と固定筒１５とに
より閉じられた下隅の閉じ領域Ｂ（黒点で表す）におい
て、可動筒１Ｂに対して粘性流体！４から矢印すで示す
反力が作用し、この結果、第１１図に示すように、ダン
パ特性の波形が乱され、上記同様に所望の制振効果を発
揮するのが困難になる。

本発明は、上記従来の問題を解決することを課題として
なされたもので、可動体の相対移動時における粘性流体
の抵抗力を可及的に低減し、もってダンパ特性の安定化
に寄与する粘性ダンパを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決するため、粘性流体を収納し
たケース内に固定体を配設すると共に該固定体とケース
内壁面との間に可動体を配置し、可動体が固定体と相対
移動したときに粘性流体をせん断する抵抗力で減衰力を
発生させるようにした粘性ダンパにおいて、前記ケース
の内壁面と固定体とにより閉じられかつ前記可動体の移
動端付近となる閉じ領域に、外圧により弾性的に容積を
可変する圧力吸収体を配設するように構成したこと査特
徴とする。

本発明において、上記圧力吸収体は、外圧により弾性的
に容積を変え得るものであれば、その種類を限定されず
、例えば、気体、液体等の流体を収納したゴムまたプラ
スチックチューブ、あるいはウレタンフオーム等のプラ
スチックフオームを選択することができる。

本発明はまた、上記閉じ領域への圧力吸収体の配設に代
え、該閉じ領域に対応する固定体の部分に、粘性流体の
流通を許容する通液路を設けるように構成することがで
きる。

（作用） 上記のように構成した粘性ダンパにおいては、可動体が
固定体に対して相対移動した際、閉じ領域内の粘性流体
に発生する抵抗力により、圧力吸収体が縮小し、あるい
は粘性流体自体が通液路を通して逃げるので、粘性流体
から可動体に加わる反力は可及的に低減され、結果とし
てダンパ特性は安定化する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。なお、以下の図において、前出第６ｒＩ！Ｊまたは第
９図に示した部分と同一部分には同一符号を付し、その
説明は省略することとする。

第１図は、平板型粘性ダンパに適用した本発明の第１実
施例を示したものである０本第１実施例の特徴とすると
ころは、ケース１の内壁面と固定板３とにより閉じられ
かつ可動板４の移動端付近となる閉じ領域Ａに、外圧に
より弾性的に容積を可変する圧力吸収体としてのチュー
ブ３１を配設した点にある。このチューブ３１は無端環
状に形成され、この内部には空気が閉じ込められている
。

か−る構成により、第２図に示すように、いま可動板４
が固定板３に対して相対的に右方向へ移動すると、ケー
ス１の内壁面と固定板３とにより閉じられた右隅の閉じ
領域Ａにおいて、可動板４の端面に押されて粘性流体２
に抵抗力が生じるが、この抵抗力を受けて右隅のチュー
ブ３１は収縮し、該抵抗力を吸収する。一方、前記可動
板４の相対移動により左隅の閉じ領域内には負圧が発生
し、これにともなって左隅のチューブ３１は膨張して、
この負圧を相殺する。

このチューブ３１の収縮および膨張は、可動板４の往復
連動で繰返され、この間、可動板４に加わる移動方向か
ら反力が可及的に低減される。

この結果、第３図に示すように、ダンパ特性を表わす波
形はだ円形となり、ダンパ特性は安定化する。

第４図は、筒型粘性ダンパに適用した本発明の第２実施
例を示したものである０本第２実施例の特徴とするとこ
ろは、ケース１１の内壁面と固定筒１５とにより閉じら
れかつ可動１１１１Ｂの移動端付近となる閉じ領域Ｂに
、圧力吸収体としてのウレタンフオーム３２を配置した
点にある０本第２実施例においては、可動筒ＩＢが固定
筒１５に対して相対的に下方向へ移動すると、閉じ領域
Ｂにおいて、可動筒１Ｂの端面に押されて粘性流体１４
に抵抗力が生じるが、この抵抗力を受けてウレタンフオ
ーム３２は収縮し、該抵抗力を吸収する。このウレタン
フオーム３２の収縮は、可動筒ＩＢの下方向への移動で
繰返され、この間、可動板４に加わる移動方向から反力
は可及的に低減され、上記第１実施例の場合と同様に（
第３図）ダンパ特性は安定化する。

なお、上記第１．２実施例においては、可動体４．１８
が過大に移動してケースｌまたは底板１２に衝突するよ
うな場合に、チューブ３１（第１図）またはウレタンフ
オーム３２（第４図）がクツションの役割りをなし、粘
性ダンパの損傷を未然に防止できる利点が得られる。

第５図は、筒型粘性ダンパに適用した本発明の第３実施
例を示したものである０本第３実施例の特徴とするとこ
ろは、閉じ領域Ｂに臨む固定筒１５の部分に通液路３３
を設けた点にある。このように通液路３３を設けたこと
により、いま可動筒１ｅが固定筒１５に対して相対的に
下方向へ移動すると、抵抗力の増大により閉じ領域Ｂ内
の粘性流体１４が通液路３３を通して固定筒１５内へ流
出し、その抵抗力が吸収されて、上記第１、第２実施例
の場合と同様にダンパ特性は安定化する。この第３の実
施例においては、単に固定筒１５に通液路３３を設けた
だけなので、上記した圧力吸収体を配する場合に比し、
構造の簡略化を達成できる。

なお、か−る通液孔は、上記平板型粘性ダンパにおける
固定板３　（第１図）に設けても良いものである。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように１本発明にか−る粘性ダン
パによれば、可動体が固定体に対して相対移動した際、
閉じ領域内の粘性流体に発生する抵抗力を緩和する圧力
吸収体または通液路を設けるようにしたので、粘性流体
から可動体に加わる反力は可及的に低減され、ダンパ特
性が著しく安定化する効果が得られる。また。

特に閉じ領域内に圧力吸収体を配した場合は。

該圧力吸収体がケースに対する可動体の衝突を緩げるの
で、粘性ダンパの損傷の防止に役立ち、一方、特に圧力
吸収体に代えて固定体に通液孔を設けた場合は、構造が
簡単となって製作が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は平板型粘性ダンパに適用した本発明の第１実施
例を示す断面図、第２図はその制振作用を説明するため
の模式図、第３図はそのダンパ特性を示すグラフ、第４
図は筒型粘性ダンパに適用した本発明の第２実施例を示
す断面図、第５図は同じく筒型粘性ダンパに適用した本
発明の第３実施例を示す断面図、第６図は従来の平板型
粘性ダンパの断面図、第７図はその制振作用を説明する
ための模式図、第８図はそのダンパ特性を示すグラフ、
第９図は従来の筒型粘性ダンパの断面図、第１０図はそ
の利用態様を示す模式図、第１１図はそのダンパ特性を
示すグラフである。 １．１１　　・・・　ケース ２．１４　　・・・　粘性流体 ３．１４　　・・・　固定体 ４．１６　　・・・　可動体 ３１　　・・・　チューブ（圧力吸収体）３２　　・・
・ウレタンフオーム（圧力吸収体）３３　　・・・　通
液路 Ａ、Ｂ　　・・・　閉じ領域 第１図 第４図 第２ｇＡ Ｍ５ 因 箆６ 区 第７図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粘性流体を収納したケース内に固定体を配設する
   と共に該固定体とケース内壁面との間に可動体を配置し
   、可動体が固定体と相対移動したときに粘性流体をせん
   断する抵抗力で減衰力を発生させるようにした粘性ダン
   パにおいて、前記ケースの内壁面と固定体とにより閉じ
   られかつ前記可動体の移動端付近となる閉じ領域に、外
   圧により弾性的に容積を可変とする圧力吸収体を配設し
   たことを特徴とする粘性ダンパ。
2. （２）第１項記載の粘性ダンパにおいて、圧力吸収体の
   配設に代え、前記閉じ領域に対応する固定体の部分に粘
   性流体の流通を許容する通液路を設けたことを特徴とす
   る粘性ダンパ。