JPH0689800B2 - 振動エネルギ吸収装置 - Google Patents
振動エネルギ吸収装置Info
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- JPH0689800B2 JPH0689800B2 JP60133437A JP13343785A JPH0689800B2 JP H0689800 B2 JPH0689800 B2 JP H0689800B2 JP 60133437 A JP60133437 A JP 60133437A JP 13343785 A JP13343785 A JP 13343785A JP H0689800 B2 JPH0689800 B2 JP H0689800B2
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- plastic
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- energy absorbing
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/371—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by inserts or auxiliary extension or exterior elements, e.g. for rigidification
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は，構造物の防振あるいは免震に供される振動エ
ネルギ吸収装置に係り，特に，材料の塑性変形を利用し
て振動エネルギを吸収するようにした振動エネルギ吸収
装置の改良に関する。
ネルギ吸収装置に係り，特に，材料の塑性変形を利用し
て振動エネルギを吸収するようにした振動エネルギ吸収
装置の改良に関する。
従来，地震力によって構造物が破壊されるのを防止する
ために，たとえば基礎と構造物本体との間に各種の振動
エネルギ吸収装置を挿設することが行われている。
ために，たとえば基礎と構造物本体との間に各種の振動
エネルギ吸収装置を挿設することが行われている。
このような振動エネルギ吸収装置は，エネルギ吸収メカ
ニズムから分類して，流体あるいは粘弾性体の粘性を利
用した粘性方式のものと，材料同志の摩擦を利用した摩
擦方式のもと，材料の塑性変形を利用した塑性方式のも
のとに大別される。
ニズムから分類して，流体あるいは粘弾性体の粘性を利
用した粘性方式のものと，材料同志の摩擦を利用した摩
擦方式のもと，材料の塑性変形を利用した塑性方式のも
のとに大別される。
上記の振動エネルギ吸収装置のうち，塑性方式を採用し
たものは，金属材料の塑性変形を利用したものが多く，
他の方式のものに比べて構造が簡単で，低価格であると
言う利点を備えている。エネルギ吸収に直接供される弾
塑性部材としては通常，鉄材，鉛あるいは鉛系合金材が
使用されている。このうち，特に，鉛系の材料は可撓性
に優れており，大変位を伴う振動においても充分な追随
特性を有している。
たものは，金属材料の塑性変形を利用したものが多く，
他の方式のものに比べて構造が簡単で，低価格であると
言う利点を備えている。エネルギ吸収に直接供される弾
塑性部材としては通常，鉄材，鉛あるいは鉛系合金材が
使用されている。このうち，特に，鉛系の材料は可撓性
に優れており，大変位を伴う振動においても充分な追随
特性を有している。
ところで，材料の剪断変形による弾塑性特性を利用した
従来の振動エネルギ吸収装置は，一般に，第４図，第５
図あるいは第７図に示すように構成されている。すなわ
ち，第４図に示すものは，対象とする２つの構造物の部
材1,2にそれぞれ固定板3,4を互いに対面する関係に固定
し，これら固定板3,4間に，たとえば鉛系材料を円柱状
に加工してなる弾塑性部材５を介挿した構造となってい
る。なお，各固定板3,4と弾塑性部材５とはろう接着等
によって接合されている。また，第５図に示すものは，
弾塑性部材５の両端部を各固定板3,4に形成された凹部
6,7に嵌入させ，この嵌合によって弾塑性部材５と各固
定板3,4とを結合させるようにしている。さらに，第７
図に示すものは，固定板3,4間に，部材１に対して部材
２を支持させるための弾性支持体，たとえばラバーベア
リング８を介在させるとともにラバーベアリング８に軸
方向に延びる貫通孔９を設け，この貫通孔９内に矩形断
面の螺旋状コイル10で巻かれた弾塑性部材５を収容した
ものとなっている。なお，ラバーベアリング８は，金属
板11とゴム板12とを交互に積層接合したものとなってい
る。
従来の振動エネルギ吸収装置は，一般に，第４図，第５
図あるいは第７図に示すように構成されている。すなわ
ち，第４図に示すものは，対象とする２つの構造物の部
材1,2にそれぞれ固定板3,4を互いに対面する関係に固定
し，これら固定板3,4間に，たとえば鉛系材料を円柱状
に加工してなる弾塑性部材５を介挿した構造となってい
る。なお，各固定板3,4と弾塑性部材５とはろう接着等
によって接合されている。また，第５図に示すものは，
弾塑性部材５の両端部を各固定板3,4に形成された凹部
6,7に嵌入させ，この嵌合によって弾塑性部材５と各固
定板3,4とを結合させるようにしている。さらに，第７
図に示すものは，固定板3,4間に，部材１に対して部材
２を支持させるための弾性支持体，たとえばラバーベア
リング８を介在させるとともにラバーベアリング８に軸
方向に延びる貫通孔９を設け，この貫通孔９内に矩形断
面の螺旋状コイル10で巻かれた弾塑性部材５を収容した
ものとなっている。なお，ラバーベアリング８は，金属
板11とゴム板12とを交互に積層接合したものとなってい
る。
これらの振動エネルギ吸収装置にあって，地震等によっ
て構造物が振動して，部材1,2間に相対変位が生じる
と，部材1,2間に存在している弾塑性部材５が強制変位
を受ける。この時，弾塑性部材５が塑性変形すると，そ
の塑性変形に必要な仕事量に等しいエネルギ損失が生
じ，この結果として部材1,2間の振動エネルギが吸収さ
れ，構造物全体の振動応答が減少される。
て構造物が振動して，部材1,2間に相対変位が生じる
と，部材1,2間に存在している弾塑性部材５が強制変位
を受ける。この時，弾塑性部材５が塑性変形すると，そ
の塑性変形に必要な仕事量に等しいエネルギ損失が生
じ，この結果として部材1,2間の振動エネルギが吸収さ
れ，構造物全体の振動応答が減少される。
しかしながら，上記のように構成された従来の振動エネ
ルギ吸収装置にあっては次のような問題があった。
ルギ吸収装置にあっては次のような問題があった。
すなわち，第４図および第５図に示したものにあって
は，部材1,2の図中横方向の相対変位によって弾塑性部
材５が繰り返し横方向の変形を受けると，固定板3,4と
弾塑性部材５との間の局部的拘束に伴う固定板3,4に近
い部分と中央部分との間の曲げおよび引張り状態の相違
により，弾塑性部材５は比較的少ない繰り返し回数で第
６図に示すように固定板3,4に近い部分Ｘがくびれ，中
央部分Ｙが膨出した形状となる。このため，塑性変形に
要する抵抗力が次第に小さくなり，エネルギ吸収能力が
減少する。そして，最終的にはくびれ部分で弾塑性部材
５が破断して，エネルギ吸収装置としての機能を喪失す
る問題があった。一方，第７図に示すものは，弾塑性部
材５の外周に螺旋状コイル10を巻き付けているので，第
６図で説明したような問題は少ない。しかし，このよう
な構造であると，構造物の支持材であるラバーベアリン
グ８内に弾塑性部材５を収容するようにしているので，
エネルギ吸収装置全体の保守あるいは交換が非常に面倒
なものとなり，弾塑性部材５のエネルギ吸収性能低下に
よる耐震性の脆弱化に速やかに対応できない問題があ
る。すなわち，何度かの地震あるいは振動により弾塑性
部材５が塑性変形を繰り返すと，弾塑性部材５の組織が
変化してエネルギ吸収能力が低下する。したがって，一
般的には，エネルギ吸収装置全体を検査し，所定の特性
以下の場合には取り換える必要がある。このような交換
を行なわないと，次回の地震の場合に所定の耐震性およ
び信頼性が得られず，構造物の安全性に重大な影響を及
ぼす。しかし，第７図に示す構造であると，エネルギ吸
収装置全体がラバーベアリング８内に位置しているの
で，エネルギ吸収装置の特性を簡単に検査することがで
きない。このため，交換のタイミングを誤る虞れが多分
にあった。また，弾塑性部材５の径方向の変形を拘束す
るとともに剪断変形を許すために，矩形断面の螺旋状コ
イル10を弾塑性部材５の外周に巻回しているのである
が，このような構造であると，部材1,2間の相対変位で
弾塑性部材５が相対的な変形力を受けて変形したとき，
螺旋状コイル10もそれぞれのコイル間で相対変形を受け
る。この場合，螺旋状コイル10は連続しているので，こ
の螺旋状コイル10にはねじり力が作用することになる。
前述のように螺旋状コイル10は弾塑性部材５の径方向の
変形力を受持っているので，結局，この力と上述したね
じり力とを加えた過大な力が螺旋状コイル10に作用する
ことになり，螺旋状コイル10が破断する虞れがある。も
し破断した場合には径方向の変形に対しての拘束力がな
くなるので，第４図および第５図に示した装置と同様の
問題が発生することになる。また，第４図，第５図およ
び第７図のものに共通して言えるのは，部材1,2間の相
対変位が非常に大きくなるような地震に遭遇したとき，
弾塑性部材５が許容変位量を越えて破壊されたり，荷重
支持部材等が破壊されたりする虞れがある点である。こ
のような破壊が生じると，構造物全体に重大な危険を及
ぼすことになる。
は，部材1,2の図中横方向の相対変位によって弾塑性部
材５が繰り返し横方向の変形を受けると，固定板3,4と
弾塑性部材５との間の局部的拘束に伴う固定板3,4に近
い部分と中央部分との間の曲げおよび引張り状態の相違
により，弾塑性部材５は比較的少ない繰り返し回数で第
６図に示すように固定板3,4に近い部分Ｘがくびれ，中
央部分Ｙが膨出した形状となる。このため，塑性変形に
要する抵抗力が次第に小さくなり，エネルギ吸収能力が
減少する。そして，最終的にはくびれ部分で弾塑性部材
５が破断して，エネルギ吸収装置としての機能を喪失す
る問題があった。一方，第７図に示すものは，弾塑性部
材５の外周に螺旋状コイル10を巻き付けているので，第
６図で説明したような問題は少ない。しかし，このよう
な構造であると，構造物の支持材であるラバーベアリン
グ８内に弾塑性部材５を収容するようにしているので，
エネルギ吸収装置全体の保守あるいは交換が非常に面倒
なものとなり，弾塑性部材５のエネルギ吸収性能低下に
よる耐震性の脆弱化に速やかに対応できない問題があ
る。すなわち，何度かの地震あるいは振動により弾塑性
部材５が塑性変形を繰り返すと，弾塑性部材５の組織が
変化してエネルギ吸収能力が低下する。したがって，一
般的には，エネルギ吸収装置全体を検査し，所定の特性
以下の場合には取り換える必要がある。このような交換
を行なわないと，次回の地震の場合に所定の耐震性およ
び信頼性が得られず，構造物の安全性に重大な影響を及
ぼす。しかし，第７図に示す構造であると，エネルギ吸
収装置全体がラバーベアリング８内に位置しているの
で，エネルギ吸収装置の特性を簡単に検査することがで
きない。このため，交換のタイミングを誤る虞れが多分
にあった。また，弾塑性部材５の径方向の変形を拘束す
るとともに剪断変形を許すために，矩形断面の螺旋状コ
イル10を弾塑性部材５の外周に巻回しているのである
が，このような構造であると，部材1,2間の相対変位で
弾塑性部材５が相対的な変形力を受けて変形したとき，
螺旋状コイル10もそれぞれのコイル間で相対変形を受け
る。この場合，螺旋状コイル10は連続しているので，こ
の螺旋状コイル10にはねじり力が作用することになる。
前述のように螺旋状コイル10は弾塑性部材５の径方向の
変形力を受持っているので，結局，この力と上述したね
じり力とを加えた過大な力が螺旋状コイル10に作用する
ことになり，螺旋状コイル10が破断する虞れがある。も
し破断した場合には径方向の変形に対しての拘束力がな
くなるので，第４図および第５図に示した装置と同様の
問題が発生することになる。また，第４図，第５図およ
び第７図のものに共通して言えるのは，部材1,2間の相
対変位が非常に大きくなるような地震に遭遇したとき，
弾塑性部材５が許容変位量を越えて破壊されたり，荷重
支持部材等が破壊されたりする虞れがある点である。こ
のような破壊が生じると，構造物全体に重大な危険を及
ぼすことになる。
本発明は，このような事情に鑑みてなされたもので，そ
の目的とするところは，エネルギ吸収に供される弾塑性
部材のエネルギ吸収機能をより長期に亙って持続させる
ことができるとともに保守点検あるいは交換が容易で，
しかも弾塑性部材や荷重支持部材等の破壊を確実に防止
できる振動エネルギ吸収装置を提供することにある。
の目的とするところは，エネルギ吸収に供される弾塑性
部材のエネルギ吸収機能をより長期に亙って持続させる
ことができるとともに保守点検あるいは交換が容易で，
しかも弾塑性部材や荷重支持部材等の破壊を確実に防止
できる振動エネルギ吸収装置を提供することにある。
本発明によれば，相対変位が生じ得る２つの部材にそれ
ぞれ支持された第１および第２の固定板と，この第１お
よび第２の固定板間に挿設された可塑性を有する弾塑性
部材と，この弾塑性部材の外周に上記弾塑性部材の外周
面に密接させて軸方向に積層状態に，かつ径方向に滑動
自在に装着された上記弾塑性部材より材料強度および剛
性の大きい複数のリングと，隣接するもの同志が遊嵌す
る関係に前記各リングにそれぞれ設けられ隣接するリン
グの径方向への相対移動を一定値以下に規制する係合部
とを備えた振動エネルギ吸収装置が提供される。
ぞれ支持された第１および第２の固定板と，この第１お
よび第２の固定板間に挿設された可塑性を有する弾塑性
部材と，この弾塑性部材の外周に上記弾塑性部材の外周
面に密接させて軸方向に積層状態に，かつ径方向に滑動
自在に装着された上記弾塑性部材より材料強度および剛
性の大きい複数のリングと，隣接するもの同志が遊嵌す
る関係に前記各リングにそれぞれ設けられ隣接するリン
グの径方向への相対移動を一定値以下に規制する係合部
とを備えた振動エネルギ吸収装置が提供される。
地震等のように２つの部材間に相対変位が生じるような
振動力が加わると，弾塑性部材は上記２つの部材間の相
対変位量に応じた塑性変形を繰り返し受ける。この時，
弾塑性部材には，両端部にくびれ部を，また中央部に膨
出部を形成させる力が作用する。しかし，弾塑性部材の
外周には前記関係にリングが装着されているので，これ
らリングが互いに滑って弾塑性部材の剪断変形は許すが
弾塑性部材の径方向の変形を拘束してくびれ部や膨出部
の発生を防止する。このように，弾塑性部材の両端部に
くびれ部が発生するのを防止できるので，このくびれ部
の発生によって少ない繰り返し回数で弾塑性部材が破断
するのを防止でき，結局，長期間に亙って弾塑性部材に
良好なエネルギ吸収機能を発揮させることができる。こ
の場合，各リングは軸方向には独立しているので，弾塑
性部材が塑性変形したとき，各リングには弾塑性部材の
径方向の変形力以外の力はほとんど加わらない。したが
って，結果的に，各リングの強度を増加させることがで
き，なお一層の長寿命化を図ることができる。また，各
リングを軸方向に積層状態，つまり各リング間に隙間の
ほとんどない状態に装着しているので，塑性変形時に各
リング間から弾塑性部材の一部がいわゆる流れ出すこと
もない。また，各リングに，隣接しているもの同志が互
いに遊嵌して隣接するリングの径方向への相対移動量を
一定値以下に規定する係合部を設けているので，部材間
に大変位が生じようとしても，その変位は各リング間に
設定された許容移動量，つまり隣接するリング間の許容
変位の合計した変位に拘束される。したがって，上記拘
束変位を，弾塑性部材や荷重支持部材等の許容変位量に
予め設定しておくことにより，大地震時に起こり易い弾
塑性部材の破壊や荷重支持部材の破壊を防止でき，これ
らが破壊したときに生じる構造物への重大な影響を回避
させることができる。さらに，他の要素とは独立して設
置することができるので，地震終了後に弾塑性部材の現
在の状態や特性を検査することが容易となり，この結
果，交換のタイミングの誤り防止にも寄与できる。ま
た，他の装置，たとえばラバーベアリングのような荷重
支持装置とは独立して設置することができるので，装置
の交換の容易化にも寄与できる。
振動力が加わると，弾塑性部材は上記２つの部材間の相
対変位量に応じた塑性変形を繰り返し受ける。この時，
弾塑性部材には，両端部にくびれ部を，また中央部に膨
出部を形成させる力が作用する。しかし，弾塑性部材の
外周には前記関係にリングが装着されているので，これ
らリングが互いに滑って弾塑性部材の剪断変形は許すが
弾塑性部材の径方向の変形を拘束してくびれ部や膨出部
の発生を防止する。このように，弾塑性部材の両端部に
くびれ部が発生するのを防止できるので，このくびれ部
の発生によって少ない繰り返し回数で弾塑性部材が破断
するのを防止でき，結局，長期間に亙って弾塑性部材に
良好なエネルギ吸収機能を発揮させることができる。こ
の場合，各リングは軸方向には独立しているので，弾塑
性部材が塑性変形したとき，各リングには弾塑性部材の
径方向の変形力以外の力はほとんど加わらない。したが
って，結果的に，各リングの強度を増加させることがで
き，なお一層の長寿命化を図ることができる。また，各
リングを軸方向に積層状態，つまり各リング間に隙間の
ほとんどない状態に装着しているので，塑性変形時に各
リング間から弾塑性部材の一部がいわゆる流れ出すこと
もない。また，各リングに，隣接しているもの同志が互
いに遊嵌して隣接するリングの径方向への相対移動量を
一定値以下に規定する係合部を設けているので，部材間
に大変位が生じようとしても，その変位は各リング間に
設定された許容移動量，つまり隣接するリング間の許容
変位の合計した変位に拘束される。したがって，上記拘
束変位を，弾塑性部材や荷重支持部材等の許容変位量に
予め設定しておくことにより，大地震時に起こり易い弾
塑性部材の破壊や荷重支持部材の破壊を防止でき，これ
らが破壊したときに生じる構造物への重大な影響を回避
させることができる。さらに，他の要素とは独立して設
置することができるので，地震終了後に弾塑性部材の現
在の状態や特性を検査することが容易となり，この結
果，交換のタイミングの誤り防止にも寄与できる。ま
た，他の装置，たとえばラバーベアリングのような荷重
支持装置とは独立して設置することができるので，装置
の交換の容易化にも寄与できる。
以下，本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図は，本発明の一実施例に係る振動エネルギ吸収装
置を実際に対象とする２つの構造物の部材21,22間に設
置した例の側面図である。すなわち，このエネルギ吸収
装置は，部材21,22に固定板23,24を互いに対面する関係
に図示しないボルト等で固定するとともに上記固定板2
3,24間に，たとえば鉛で円柱状に形成された弾塑性部材
25を挿設している。そして，弾塑性部材25と各固定板2
3,24とは，たとえばろう接着によって接合されている。
置を実際に対象とする２つの構造物の部材21,22間に設
置した例の側面図である。すなわち，このエネルギ吸収
装置は，部材21,22に固定板23,24を互いに対面する関係
に図示しないボルト等で固定するとともに上記固定板2
3,24間に，たとえば鉛で円柱状に形成された弾塑性部材
25を挿設している。そして，弾塑性部材25と各固定板2
3,24とは，たとえばろう接着によって接合されている。
弾塑性部材25の外周には，弾塑性部材25の外周面に密接
し，かつ軸方向に積層状態に複数のリング26が装着され
ている。これらリング26は，この実施例の場合，弾塑性
部材25を構成している鉛より引張り強度の大きい鉄で，
弾塑性部材５の径方向の変形力に坑することができるよ
うに形成されたものが用いられている。各リング26は，
それぞれ弾塑性部材25の外周面に直接接触するリング本
体27と，このリング本体27の一端側から外方に向けて突
出した部分28と，この部分28の先端からリング本体27の
軸心線と平行に，かつリング本体27の端面から突出する
向きに延出した突周壁29とで構成されている。上記のよ
うに構成された各リング26は，第１図に示すように突周
壁29の突出方向を一致させて積層され，弾塑性部材25の
外周に装着されている。したがって，下段に位置するリ
ング26の突周壁29の内周面とその上段に位置するリング
26のリング本体27の外周面との間にはそれぞれ所定の隙
間30が形成されている。そして，最下段に位置している
リング26は固定板23に固定されており，また最上段に位
置しているリング26は固定板24に固定されている。な
お，この実施例では最上段に位置しているリング26とし
て，部分28および突周壁29の省略されたされたものが用
いられている。
し，かつ軸方向に積層状態に複数のリング26が装着され
ている。これらリング26は，この実施例の場合，弾塑性
部材25を構成している鉛より引張り強度の大きい鉄で，
弾塑性部材５の径方向の変形力に坑することができるよ
うに形成されたものが用いられている。各リング26は，
それぞれ弾塑性部材25の外周面に直接接触するリング本
体27と，このリング本体27の一端側から外方に向けて突
出した部分28と，この部分28の先端からリング本体27の
軸心線と平行に，かつリング本体27の端面から突出する
向きに延出した突周壁29とで構成されている。上記のよ
うに構成された各リング26は，第１図に示すように突周
壁29の突出方向を一致させて積層され，弾塑性部材25の
外周に装着されている。したがって，下段に位置するリ
ング26の突周壁29の内周面とその上段に位置するリング
26のリング本体27の外周面との間にはそれぞれ所定の隙
間30が形成されている。そして，最下段に位置している
リング26は固定板23に固定されており，また最上段に位
置しているリング26は固定板24に固定されている。な
お，この実施例では最上段に位置しているリング26とし
て，部分28および突周壁29の省略されたされたものが用
いられている。
このような構成であると，地震等によって部材21,22間
に図中横方向の相対変位が生じると，各リング26が互い
に径方向に滑り，弾塑性部材25は，第２図に示すような
変形を繰り返し受ける。このため，弾塑性部材25内で塑
性変形に必要なエネルギ消費が起こり，このエネルギ消
費によって振動エネルギ吸収装置としての機能が発揮さ
れる。
に図中横方向の相対変位が生じると，各リング26が互い
に径方向に滑り，弾塑性部材25は，第２図に示すような
変形を繰り返し受ける。このため，弾塑性部材25内で塑
性変形に必要なエネルギ消費が起こり，このエネルギ消
費によって振動エネルギ吸収装置としての機能が発揮さ
れる。
そして，この場合には，繰り返し変形によって弾塑性部
材25にくびれ部や膨出部が発生しようとしても，この発
生力が各リング26によって抑えられるので，結局，くび
れ部や膨出部の発生が抑制される。このように，特に，
弾塑性部材25の両端部に起こり易いくびれの発生を防止
できるので，少ない繰り返し回数で弾塑性部材25が破断
するのを防止でき，エネルギ吸収機能を長期に亙って良
好に発揮させることができる。また，各リング26は横方
向には独立しているので，弾塑性部材25が塑性変形した
とき，各リング26には弾塑性部材25の径方向の変形力以
外の力は加わらない。このため，変形防止部材として螺
旋状コイルを用いたものに比べて，結果的にリング26の
強度を増加させることができ，なお一層の長寿命化を図
ることができる。また，各リング26を軸方向に積層状
態，つまり各リング間に隙間のほとんどない状態に装着
しているので，塑性変形時に各リング間から弾塑性部材
25の一部がいわゆる流れ出すこともない。また，大地震
の到来等によって，部材21,22間の相対変位量がある値
を越えようとすると第３図に示すように一方向におい
て，下段の突周壁29と，その上段のリング本体27との間
の隙間30が零となり，突周壁29と隣接するリング本体27
との係合作用によって，それ以上の変位となるのが防止
される。したがって，隙間30の総和を，弾塑性部材25の
適切な許容変位量｜あるいは部材21,22間に設けられ
る，たとえば荷重支持部材の許容変位量に設定しておき
さえすれば，上記許容変量以内の変位のときには弾塑性
部材25の塑性変形で振動エネルギを吸収させることがで
き，許容変位量を越えようとしたときにはリング本体27
と突周壁29との係合作用で変位を強制的に許容変位量に
拘束して弾塑性部材25や荷重支持部材が破壊されるのを
防止することができる。また，このエネルギ吸収装置を
実際に設置するときには他の要素とは無関係に設置する
ことができる。このため，地震が収まった時点で速やか
に点検，特性検査等を行うことができるので，交換のタ
イミングの誤り防止にも寄与できる。さらに，他の要素
とは独立して設置することができるので，交換の容易化
にも寄与でき，結局，前述した効果を発揮させることが
できる。
材25にくびれ部や膨出部が発生しようとしても，この発
生力が各リング26によって抑えられるので，結局，くび
れ部や膨出部の発生が抑制される。このように，特に，
弾塑性部材25の両端部に起こり易いくびれの発生を防止
できるので，少ない繰り返し回数で弾塑性部材25が破断
するのを防止でき，エネルギ吸収機能を長期に亙って良
好に発揮させることができる。また，各リング26は横方
向には独立しているので，弾塑性部材25が塑性変形した
とき，各リング26には弾塑性部材25の径方向の変形力以
外の力は加わらない。このため，変形防止部材として螺
旋状コイルを用いたものに比べて，結果的にリング26の
強度を増加させることができ，なお一層の長寿命化を図
ることができる。また，各リング26を軸方向に積層状
態，つまり各リング間に隙間のほとんどない状態に装着
しているので，塑性変形時に各リング間から弾塑性部材
25の一部がいわゆる流れ出すこともない。また，大地震
の到来等によって，部材21,22間の相対変位量がある値
を越えようとすると第３図に示すように一方向におい
て，下段の突周壁29と，その上段のリング本体27との間
の隙間30が零となり，突周壁29と隣接するリング本体27
との係合作用によって，それ以上の変位となるのが防止
される。したがって，隙間30の総和を，弾塑性部材25の
適切な許容変位量｜あるいは部材21,22間に設けられ
る，たとえば荷重支持部材の許容変位量に設定しておき
さえすれば，上記許容変量以内の変位のときには弾塑性
部材25の塑性変形で振動エネルギを吸収させることがで
き，許容変位量を越えようとしたときにはリング本体27
と突周壁29との係合作用で変位を強制的に許容変位量に
拘束して弾塑性部材25や荷重支持部材が破壊されるのを
防止することができる。また，このエネルギ吸収装置を
実際に設置するときには他の要素とは無関係に設置する
ことができる。このため，地震が収まった時点で速やか
に点検，特性検査等を行うことができるので，交換のタ
イミングの誤り防止にも寄与できる。さらに，他の要素
とは独立して設置することができるので，交換の容易化
にも寄与でき，結局，前述した効果を発揮させることが
できる。
なお，本発明は，上述した実施例に限定されるものでは
なく，種々変形することができる。すなわち，上述した
実施例では，弾塑性部材25の両端面を各固定板23,24に
ろう接着等で固定しているが，各固定板23,24にそれぞ
れ凹部を設け，これら凹部に弾塑性部材25と両端部を，
この両端部外周に装着されたリングと一体に嵌入させる
させることによって弾塑性部材25の両端および両端に位
置するリングと各固定板23,24との接合を行うようにし
てもよい。このようにすると，両者の接合をより強固な
ものにでき，装置としての信頼性を向上させることがで
きる。また，弾塑性部材25の形状は円柱状に限らず角柱
状でも良く，その径および長さはこのエネルギ吸収装置
を実際に設置するときの総数，対象とする構造物の質
量，構造物の剛性，必要とされるエネルギ吸収量および
使用する弾塑性部材の塑性特性によって決定されること
は勿論である。また，弾塑性部材を形成する材料も鉛に
限らず，鉛系合金や鉄等を使用できることは勿論であ
る。さらに，上述した実施例では荷重支持手段について
格別触れていないが，ラバーベアリングのように振動変
形時も含めて荷重支持時に縮む荷重支持機構を用いる場
合には,2つの固定板の何れかと，これが支持される部材
との間に縮み分を吸収する手段，たとえば弾性機構を介
在させるか，縮み分に相当する隙間を設けるようにすれ
ばよい。
なく，種々変形することができる。すなわち，上述した
実施例では，弾塑性部材25の両端面を各固定板23,24に
ろう接着等で固定しているが，各固定板23,24にそれぞ
れ凹部を設け，これら凹部に弾塑性部材25と両端部を，
この両端部外周に装着されたリングと一体に嵌入させる
させることによって弾塑性部材25の両端および両端に位
置するリングと各固定板23,24との接合を行うようにし
てもよい。このようにすると，両者の接合をより強固な
ものにでき，装置としての信頼性を向上させることがで
きる。また，弾塑性部材25の形状は円柱状に限らず角柱
状でも良く，その径および長さはこのエネルギ吸収装置
を実際に設置するときの総数，対象とする構造物の質
量，構造物の剛性，必要とされるエネルギ吸収量および
使用する弾塑性部材の塑性特性によって決定されること
は勿論である。また，弾塑性部材を形成する材料も鉛に
限らず，鉛系合金や鉄等を使用できることは勿論であ
る。さらに，上述した実施例では荷重支持手段について
格別触れていないが，ラバーベアリングのように振動変
形時も含めて荷重支持時に縮む荷重支持機構を用いる場
合には,2つの固定板の何れかと，これが支持される部材
との間に縮み分を吸収する手段，たとえば弾性機構を介
在させるか，縮み分に相当する隙間を設けるようにすれ
ばよい。
第１図は本発明の一実施例に係る振動エネルギ吸収装置
を実際に２つの部材間に設置したときの例を一部切欠し
て示す側面図，第２図は同装置がエネルギ吸収動作を行
っているときの断面図，第３図は同装置が変位拘束動作
を行っているときの断面図，第４図および第５図はそれ
ぞれ従来の振動エネルギ吸収装置の縦断面図，第６図は
上記従来装置の問題点を説明するための図，第７図は従
来の振動エネルギ吸収装置のさらに別の例の縦断面図で
ある。 21,22…部材,23,24…固定板,25…弾塑性部材,26…リン
グ,29…変位を拘束する係合部として機能する突周壁。
を実際に２つの部材間に設置したときの例を一部切欠し
て示す側面図，第２図は同装置がエネルギ吸収動作を行
っているときの断面図，第３図は同装置が変位拘束動作
を行っているときの断面図，第４図および第５図はそれ
ぞれ従来の振動エネルギ吸収装置の縦断面図，第６図は
上記従来装置の問題点を説明するための図，第７図は従
来の振動エネルギ吸収装置のさらに別の例の縦断面図で
ある。 21,22…部材,23,24…固定板,25…弾塑性部材,26…リン
グ,29…変位を拘束する係合部として機能する突周壁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大手 敏 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭52−49609（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−136489（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】２つの部材間の相対運動時の運動エネルギ
を吸収するためのものであって，前記各部材にそれぞれ
支持された第１および第２の固定板と，この第１および
第２の固定板間に挿設された可塑性を有する弾塑性部材
と，この弾塑性部材の外周に上記弾塑性部材の外周面に
密接させて軸方向に積層状態に，かつ径方向に滑動自在
に装着された上記弾塑性部材より材料強度および剛性の
大きい複数のリングと，隣接するもの同志が遊嵌する関
係に前記各リングにそれぞれ設けられ隣接するリングの
径方向への相対移動を一定値以下に規制する係合部とを
具備してなることを特徴とする振動エネルギ吸収装置。 - 【請求項２】前記弾塑性部材は，鉛，鉛系合金，鉄のう
ちから選ばれた１種で形成されたものであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の振動エネルギ吸収装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60133437A JPH0689800B2 (ja) | 1985-06-19 | 1985-06-19 | 振動エネルギ吸収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60133437A JPH0689800B2 (ja) | 1985-06-19 | 1985-06-19 | 振動エネルギ吸収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61294232A JPS61294232A (ja) | 1986-12-25 |
| JPH0689800B2 true JPH0689800B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=15104749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60133437A Expired - Lifetime JPH0689800B2 (ja) | 1985-06-19 | 1985-06-19 | 振動エネルギ吸収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689800B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02245540A (ja) * | 1989-03-16 | 1990-10-01 | Okumura Corp | 減衰装置 |
| JP2000240722A (ja) * | 1999-02-23 | 2000-09-05 | Maeda Corp | 免震装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ178949A (en) * | 1975-10-14 | 1979-04-26 | New Zealand Dev Finance | Energy absorber for eg bouldings:cyclicylly deformable body in shear |
| JPS54136489U (ja) * | 1978-03-17 | 1979-09-21 |
-
1985
- 1985-06-19 JP JP60133437A patent/JPH0689800B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61294232A (ja) | 1986-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |