トーションダンパー及び制震装置
【課題】トーションバースプリングの捩じり構造に工夫を加えることにより、高いダンパー効果が得られ、しかもコンパクト性にも優れたトーションダンパーを提供することを課題とする。
【解決手段】トーションバースプリング１１、トーションバースプリング１１の一端部を回転不可能な状態に収納したスプリングホルダー１２、ロータリダンパー１３、一対の傘歯車３９、４８を収納したギヤボックス３０、トーションバースプリング１１の捩じり端部１８に捩じり荷重を加える回転リンク１４、スプリングホルダー１２に取り付けられた逆回転リンク１５によって構成され、回転リンク１４と逆回転リンク１５に逆トルクを加えることにより、傘歯車３９、４８を経てトーションバースプリング１１の捩じり端部に捩じり荷重を加え、その捩じり回転によってロータリダンパー１３を回転させダンパー効果を発揮させるようにした。
【解決手段】トーションバースプリング１１、トーションバースプリング１１の一端部を回転不可能な状態に収納したスプリングホルダー１２、ロータリダンパー１３、一対の傘歯車３９、４８を収納したギヤボックス３０、トーションバースプリング１１の捩じり端部１８に捩じり荷重を加える回転リンク１４、スプリングホルダー１２に取り付けられた逆回転リンク１５によって構成され、回転リンク１４と逆回転リンク１５に逆トルクを加えることにより、傘歯車３９、４８を経てトーションバースプリング１１の捩じり端部に捩じり荷重を加え、その捩じり回転によってロータリダンパー１３を回転させダンパー効果を発揮させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はトーションダンパー及びこれを用いた制震装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロータリダンパーとトーションバースプリングの組み合わせからなるトーションダンパーは、従来から家具の蓋等の緩衝装置に使用されている（特許文献１）。
【０００３】
その構成は、有底円筒状のケースに筒状の回転体が収納され、ケースの内径面と回転体とのすき間に粘性流体が封入される。円筒体の内部にトーションバースプリングが挿通される。トーションバースプリングの一端部がケースの内底面に固定され、他端部は回転体に係合される。ケースを装置に固定するとともに回転体を緩衝対象物（例えば、ピアノの蓋）の回転軸に連結する。蓋の開閉時に回転体がトーションバースプリングの一端部に捩じり荷重を付与し、トーションバースプリングの回転に伴ってロータリダンパーが作動され緩衝作用を行う。トーションバースプリングに作用する捩じり荷重に対する固定端部側の反力は、ケースを介して装置の固定部によって受けられる。
【０００４】
また、建造物の制震装置として、相対回転可能に嵌合された内筒と外筒との間にゴムのような粘弾性部材を介在させたトーションダンパーを用い、建造物の柱と梁が作るコーナー部において、内筒を柱に、外筒を梁に固定したものが知られている（特許文献３）。柱の傾斜に伴って生じる回転によって内筒が外筒に対して相対回転することにより制震を行う。内筒から外筒に加えられる捩じり荷重に対する反力は、外筒を固定した梁を経て建造物の基礎により受けられる。
【０００５】
また、柱と梁によって構成されたラーメン構造物の制震装置として、ラーメン構造物の柱と梁からなる四角形空間の斜めに対向した位置にある連結部に支承プレートを取り付ける。その支承プレート間に四辺形リンクの対角位置の２個所を連結ピンにより取り付け、さらに中間連結ピン相互間に、ピストンシリンダー式のオイルダンパーを介在したものが知られている（特許文献２）。柱の傾斜によって中間連結ピンの間の距離が変化するのに伴いオイルダンパーが作動し制震を行う。
【０００６】
なお、オイルダンパーを連結した中間連結ピンに作用する力により、四辺形リンクが面外方向に変形するのを防止するために、各中間連結ピンと左右の柱の間にクランクアーム機構が設けられる。
【０００７】
この制震装置の場合は、ピストンとシリンダーが同時に反対方向に直進運動を行い、両方の荷重の反力はそれぞれが連結された中間連結ピン、四辺形リンク及び支承プレートを介して建造物の基礎によって受けられる。オイルダンパーの両端部が共に中間連結ピンに連結され、その中間連結ピンの部分が反対方向に直進運動し、反力が四辺形リンク、支承プレートを経て建造物の基礎によって受けられるという反力支持構造において前記２者の反力支持構造と異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開昭６２−８１７３９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２７０８号公報
【特許文献３】特開２００４−２３２２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１及び同２に開示されたトーションダンパーのように、トーションバースプリングの一端部に捩じり荷重を加える一方、他端部を固定した構造では、トーションバースプリングに加えられる捩じり量は一端部に加えられる捩じり荷重の大きさに限定される。ロータリダンパーはトーションバースプリングの捩じり量に応じた大きさのダンパー効果を発揮するので、捩じり荷重に限定があることにより、ダンパー効果にも一定の制限がある。
【００１０】
特許文献３の場合は、オイルダンパーのピストンとシリンダーの両方が同時に反対向きに作動することで、いずれか一方が作動する場合に比べ、内部のオイルに対する圧縮荷重が倍増され、その分ダンパー効果も大きくなる。
【００１１】
しかし、トーションダンパーが四辺形リンクの中間連結ピンの間に設けられるため、トーションダンパーが柱と梁からなる四角形空間の中央部分を占めることになり、コンパクト性に欠ける問題がある。
【００１２】
そこで、この発明は、トーションバースプリングの捩じり構造に工夫を加えることにより、高いダンパー効果が得られ、しかもコンパクト性にも優れたトーションダンパー及びこれを用いた制震装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題を解決するために、この発明に係るトーションダンパーは、一端に捩じり端部、他端に固定端部を有するトーションバースプリングと、前記トーションバースプリングを収納し前記固定端部を相対回転不可能な状態に支持するスプリングホルダーと、前記スプリングホルダーに同心状態に結合されたロータリダンパーとによってダンパーユニットが構成され、前記ロータリダンパーの回転中心にトーションバースプリングの捩じり端部が一体回転可能に貫通され、前記捩じり端部に捩じり荷重を加える回転手段及び前記スプリングホルダーの固定手段がそれぞれ設けられたトーションダンパーにおいて、前記回転手段が回転リンクにより、前記固定手段が逆回転リンクによりそれぞれ構成され、前記回転リンクのリンク回転軸線と直交するダンパー軸線上に前記ダンパーユニットが配置され、前記リンク回転軸線とダンパー軸線の交差部分に配置されたギヤボックスに９０°取り付け角度を異にして相互に噛み合ったリンク側傘歯車とダンパー側傘歯車が取り付けられ、前記リンク側傘歯車に前記回転リンクが同軸状態に取り付けられ、前記ダンパー側傘歯車に前記トーションバースプリングの捩じり端部側が同軸状態に取り付けられ、前記ダンパーユニットが前記逆回転リンクに固定され、前記逆回転リンクが前記ギヤボックスに対し前記リンク回転軸線を中心に回転可能に取り付けられ、前記回転リンクと逆回転リンクに対し逆トルクが加えられるようにしたものである。
【００１４】
前記構成のトーションダンパーは、回転リンクの一方向への回転によってリンク側傘歯車及びダンパー側傘歯車を経てトーションバースプリングの捩じり端部に捩じり荷重が付与される。これと同時に、逆回転リンクの逆方向への回転によりギヤボックス、ダンパーユニット及びリンク側傘歯車がリンク回転軸線の回りを回転し、ダンパー側傘歯車を回転させることにより、前記と同方向の捩じり荷重を捩じり端部に付与する。回転リンクと逆回転リンクによって、トーションバースプリングの捩じり端部に重畳的に捩じり荷重が付与される。
【００１５】
前記捩じり荷重に対向してトーションバースプリングの固定端部に作用する反力は、ダンパーユニットが固定された逆回転リンク及びその逆回転リンクにトルクを加える制震装置等によって支持される。
【００１６】
前記捩じり端部の回転によってロータリダンパーが回転し、回転リンク及び逆回転リンクの回転に対してダンパー効果を発揮させる。また、ダンパーユニットが逆回転リンクにその長さ方向に沿って取り付けられるので、コンパクトな構成となる。
【００１７】
なお、この発明において、回転リンクと逆回転リンクは、いずれもリンク回転軸線を中心に回転するリンクであるが、回転の方向が反対であるので、いずれか一方を回転リンクと呼び、他方を逆回転リンクと呼ぶものである。
【００１８】
前記の課題を解決するための他のトーションダンパーは、一端に捩じり端部、他端に固定端部を有するトーションバースプリングと、前記トーションバースプリングを収納し前記固定端部を相対回転不可能な状態に支持するスプリングホルダーと、前記スプリングホルダーに同心状態に結合されたロータリダンパーとによってダンパーユニットが構成され、前記ロータリダンパーの回転中心にトーションバースプリングの捩じり端部が一体回転可能に貫通され、前記捩じり端部に捩じり荷重を加える回転手段及び前記スプリングホルダーの固定手段がそれぞれ設けられたトーションダンパーにおいて、前記回転手段が回転リンクにより、前記固定手段が前記ダンパーユニットに固定されたギヤボックスによりそれぞれ構成され、前記回転リンク及び逆回転リンクが前記ギヤボックスの両側において同一のリンク回転軸線上に配置され、前記リンク回転軸線と直交するダンパー軸線上に前記トーションバースプリングが配置され、前記ギヤボックス内に前記リンク回転軸線上で対向した一対のリンク側傘歯車が取り付けられるとともに、前記スプリング軸線上で前記リンク側傘歯車に噛み合うスプリング側傘歯車が取り付けられ、前記一対のリンク側傘歯車にギヤボックスの外部において前記の回転リンク及び逆回転リンクが同軸状態にそれぞれ取り付けられ、前記スプリング側傘歯車に前記トーションスプリングの捩じり端部側が同軸状態に取り付けられ、前記回転リンクと逆回転リンクに対し逆トルクが加えられるようにしたものである。
【００１９】
前記構成のトーションダンパーは、回転リンクの一方向への回転によってリンク側傘歯車及びダンパー側傘歯車を経てトーションバースプリングの捩じり端部に捩じり荷重が付与される。これと同時に、逆回転リンクの逆方向への回転により前記リンク側傘歯車と対向した他のリンク側傘歯車及びダンパー側傘歯車を経て前記と同方向の捩じり荷重を捩じり端部に付与する。この場合も前記と同様に、回転リンクと逆回転リンクによって、トーションバースプリングの捩じり端部に重畳的に捩じり荷重が付与される。その捩じり荷重に対する反力は、ダンパーユニット及びギヤボックスを経て両方の回転リンクを駆動する制震装置等によって受けられる。
【００２０】
前記捩じり端部の回転によってロータリダンパーが回転し、回転リンク及び逆回転リンクの回転に対してダンパー効果を発揮させる。ダンパーユニットがリンク回転軸線と直交するダンパー軸線上に設けられるので、コンパクトな構成となる。
【００２１】
前記回転リンクと逆回転リンクに外部から前記の逆トルクを加える手段として、前記回転リンクと逆回転リンクの自由端部にそれぞれ副リンクを相対回転可能に連結するとともに、両副リンクの他端部相互を相対回転可能に連結して全体として四辺形リンクを構成し、前記両副リンクの他端部の連結端部を制震装置の固定部に相対回転可能に連結した構成であり、一つの四辺形リンク当たり１個のダンパーユニットを有する構成をとることができる。
【００２２】
また、前記回転リンクと逆回転リンクに外部から前記の逆トルクを加えるその他の手段として、前記ダンパーユニット、回転リンク及び逆回転リンクとそれぞれ同一構造を持った他のダンパーユニット、回転リンク及び逆回転リンクからなる他のトーションダンパーによって構成され、当該他のトーションダンパーのダンパーユニットを制震装置の固定部に相対回転自在に取り付け、両方の回転リンクの自由端相互及び逆回転リンクの自由端相互をそれぞれ相対回転可能に連結して四辺形リンクを構成し、一つの四辺形リンク当たり２個のダンパーユニットを複合的に有する構成をとることができる。
【００２３】
さらに、前記回転リンクと逆回転リンクに外部から前記の逆トルクを加えるその他の手段として、前記回転リンクと逆回転リンクの各自由端部を装置の固定部に押し当てる構成がある。
【００２４】
前記のような逆トルクを加える手段として四辺形リンクを備えたトーションダンパーはそのまま制震装置に用いることができる。その制震装置としては、基礎上に構築された柱と梁からなるラーメン構造物の対角位置にある上部支承プレート又は下部支承プレートのいずれか一方に前記トーションダンパーの回転リンクを支持するリンク軸の部分が回転自在に取り付けられ、他方の支承プレートに前記両副リンクの他端部が相対回転可能に連結された構成がある。
【００２５】
逆トルク手段を加える手段として、回転リンクと逆回転リンクの各自由端部を装置の固定部に押し当てた構成を備えた前記のトーションダンパーを用いた制震装置としては、基礎に設けられた四角形の内壁面に囲まれた床面に任意方向にスライド自在に設置された四角形のテーブルと、前記内壁面ごとに設けられた前記トーションダンパーとの組み合わせからなり、前記トーションダンパーのリンク軸にブラケットが回転自在に取り付けられ、前記各内壁面に設けた支承ブロックに前記ブラケットを取り付け、前記ブラケットによって前記リンク軸が床面に対して垂直となる向きに各トーションダンパーを支持せしめ、回転リンクの自由端と逆回転リンクの自由端のいずれか一方を前記内壁面に、他方をテーブルに当接させた構成をとることができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明に係るトーションダンパー及びこれを用いた制震装置は、トーションバースプリングの捩じり端部に回転リンクと逆回転リンクの双方から重畳的に捩じり荷重を加えるものであるから、大きな捩じり弾性を発揮させることができる。ロータリダンパーは前記の捩じり荷重によって作動されるものであるから、大きなダンパー効果若しくは制震効果を発揮することができる。
【００２７】
また、トーションダンパーは、ダンパーユニットと、Ｖ形リンクを構成する回転リンクと逆回転リンクによって構成され、ダンパーユニットは両方のリンクの連結部分に配置されるのでコンパクトな構成となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、実施形態１のトーションダンパーの一部省略斜視図である。
【図２】図２は、同上の一部省略縦断正面図である。
【図３】図３は、図２のＸ１−Ｘ１線の断面図である。
【図４】図４は、実施形態１の分解斜視図である。
【図５】図５は、実施形態２のトーションダンパーの一部省略斜視図である。
【図６】図６は、同上の一部省略縦断正面である。
【図７】図７は、図６のＸ２−Ｘ２線の断面図である。
【図８】図８は、実施形態２の分解斜視図である。
【図９】図９は、実施形態３の制震装置の正面図である。
【図１０】図１０は、図９の一部拡大正面図である。
【図１１】図１１は、実施形態３の他の状態の正面図である。
【図１２】図１２は、実施形態３の変形例の正面図である。
【図１３】図１３は、実施形態４の正面図である。
【図１４】図１４は、同上の作動状態の正面図である。
【図１５】図１５は、実施形態５の横断平面図である。
【図１６】図１６は、同上の一部の斜視断面図である。
【図１７】図１７は、図１５のＸ３−Ｘ３線の断面図である。
【図１８】図１８は、同上の変形例の断面図である。
【図１９】図１９は、実施形態６の横断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態１]
【００３０】
図１から図４に示した実施形態１に係るトーションダンパー１０はダンパーユニット２０と、そのダンパーユニット２０にトルクを伝達する回転リンク１４、逆回転リンク１５及びギヤボックス３０等によって構成される。ダンパーユニット２０は、同一の軸線、即ちダンパー軸線Ｘ上に配置されたトーションバースプリング１１、これを収納した円筒状のスプリングホルダー１２及びロータリダンパー１３によって構成される(図２、図４参照)。
【００３１】
前記の回転リンク１４及び逆回転リンク１５の回転軸は同一のリンク回転軸線Ｙ上に配置される（図４参照）。ダンパー軸線Ｘ及びリンク回転軸線Ｙは、ギヤボックス３０の内部において直交する。回転リンク１４と逆回転リンク１５は、ダンパーユニット２０に対し逆向きのトルク、即ち逆トルクＴを加える作用を行う。
【００３２】
ギヤボックス３０は、図４に示したように、直角の壁面の一方にダンパー軸線Ｘ上に属する軸孔１６及び他方にリンク回転軸線Ｙ上に属する軸孔１７が設けられる。軸孔１６にダンパー側傘歯車３９、軸孔１７にリンク側傘歯車４８が取り付けられ、相互に噛み合わされる（図１、図２参照）。
【００３３】
トーションバースプリング１１（図２参照）は鋼棒によって形成され、一端部に捩じり端部１８、他端部に固定端部１９が設けられる。捩じり端部１８と固定端部１９には、相手部材との嵌合部で回り止めができるようにそれぞれ平行２面の平坦面２１が設けられる。捩じり端部１８と固定端部１９の間はこれらより小径の丸棒部２２が設けられる。丸棒部２２が軸心を中心に復元性の弾性をもって捩じられる。
【００３４】
前記のトーションバースプリング１１を収納するスプリングホルダー１２は、一端部が閉塞された円筒体によって構成され、閉塞部の内端面に固定穴２４が設けられる。前記トーションバースプリング１１は固定端部１９が固定穴２４に嵌合され、スプリングホルダー１２に対し回転不可能な状態に収納される。
【００３５】
前記スプリングホルダー１２の開放端の外周面に四角形のツバ２５が設けられ（図４参照）、そのツバ２５の一側縁に設けたＬ形の屈曲部２６を、スプリングホルダー１２の長さ方向に沿わせた逆回転リンク１５の片面に接合することにより、スプリングホルダー１２と逆回転リンク１５を一体化している。逆回転リンク１５は、トーションバースプリング１１の捩じり端部１８に加えられた捩じり荷重に対する反力を、スプリングホルダー１２を経て支持する固定手段を構成している。
【００３６】
スプリングホルダー１２の長さは、トーションバースプリング１１の固定端部１９側を固定穴２４に嵌合させた状態で、捩じり端部１８がスプリングホルダー１２の外部に露出する程度に形成される。捩じり端部１８の先端部にネジ軸２３が設けられる（図４参照）。
【００３７】
ロータリダンパー１３は、図２に示したように、軸方向の一端部が開放され他端部が閉塞された円筒状のダンパーケーシング２７、そのダンパーケーシング２７の開放端に固定された蓋部材２８、その蓋部材２８によって閉塞されたチャンバー２９及び前記ダンパーケーシング２７の閉塞端と蓋部材２８を液密を保持して回転自在に貫通するシャフト３１を有する。
【００３８】
さらに、シャフト３１に一体化されチャンバー２９の内部で回転可能なディスク３２、チャンバー２９に封入されたシリコーンオイル等の粘性流体３３が構成部材となっている。シャフト３１の内部孔３４は前記トーションバースプリング１１の捩じり端部１８の断形状と同形状をもつように形成される。
【００３９】
前記ディスク３２には、所要数の調整孔３５が設けられ、その調整孔３５の数や径の大きさによってダンパー特性の調整が行われる。前記ダンパーケーシング２７の閉塞端外側面の中心対称の２個所に連結突起３６が設けられる。
【００４０】
前記閉塞端にスプリングホルダー１２の前記ツバ２５が同心状態に突き合わされ、連結突起３６をツバ２５の連結孔３７（図４参照）に圧入固定し、さらに、反対面の連結突起３６ａをギヤボックス３０側の連結孔３７ａに圧入固定
することにより、ツバ２５を介してロータリダンパー１３、スプリングホルダー１２及び逆回転リンク１５を一体化している。
【００４１】
トーションバースプリング１１の捩じり端部１８が前記シャフト３１の内部孔３４に挿通される。その捩じり端部１８の露出端がギヤボックス３０のダンパー軸線Ｘ上に属する軸孔１６に滑り軸受３８を挟んでダンパー側傘歯車３９が回転自在に嵌合される。ダンパー側傘歯車３９は、座金４０を挟んでネジ軸２３にネジ結合したナット４１により固定される（図４参照）。
【００４２】
また、ダンパーユニット２０と一体化された逆回転リンク１５は、ギヤボックス３０の壁面に外向きに設けられた屈曲部４２に溶接等により接合一体化される。これにより、逆回転リンク１５は、ギヤボックス３０及び前記のダンパーユニット２０とともにリンク回転軸線Ｙを回転中心として回転することができる。
【００４３】
前記の回転リンク１４の一端部に設けられた角孔４３に取り付けられるリンク軸４４（図４参照）は、その両端面に角軸部５５、角軸部５５の先端面にネジ軸５６が設けられたものである。その一方の角軸部５５が前記の角孔４３に挿通され、ネジ軸５６に座金４５を介してナット４６をねじ込むことによりリンク軸４４の一端部が回転リンク１４の角孔４３に固定される（図３参照）。
【００４４】
リンク軸４４の他端部はギヤボックス３０の軸孔１７に挿通され、ギヤボックス３０の内部において角軸部５５に滑り軸受４７を介してリンク側傘歯車４８が取り付けられる。リンク側傘歯車４８は前記のダンパー側傘歯車３９と９０°の交差角をもって噛み合い、座金４９を介してネジ軸部５６にナット５０をねじ込むことによりリンク側傘歯車４８がリンク軸４４に固定される。
【００４５】
なお、リンク軸４４は、このトーションダンパー１０が使用される装置、例えば後述の制震装置の支承プレート６４（図９参照）に転がり軸受６６を介して取り付けられる。その支承プレート６４と回転リンク１４の間、及び支承プレート６４とギヤボックス３０の間に、それぞれ滑り軸受５１、５２が介在される。
【００４６】
回転リンク１４と逆回転リンク１５は、リンク回転軸線Ｙを共通の回転中心としたＶ形リンク５３（図１参照）を構成する。Ｖ形リンク５３は、トーションバースプリング１１が中立状態にある場合に一定の開き角θを持った原点位置にある。ダンパーユニット２０は、逆回転リンク１５の片面に一体化され、そのダンパー軸線Ｘは、Ｖ形リンク５３の開き角θの大きさに関わらずリンク回転軸線Ｙと９０°の角度で交差する。各リンク１４、１５の自由端部に連結孔５４を設けたものを示しているが、設けない場合もある。
【００４７】
なお、スプリングホルダー１２の径及び長さを適当に設定することにより、その開放端の内部にロータリダンパー１３を嵌合一体化した構成をとることもできる。
【００４８】
実施形態１に係るトーションダンパー１０は以上のような構成であり、これを使用する場合は、図３に示したように、リンク軸４４の外径面に転がり軸受６６を介して、例えば制震対象となる装置の支承プレート６４（図９参照）等の固定部にリンク回転軸線Ｙを中心に回転自在に取り付けられる。Ｖ形リンク５３を構成する回転リンク１４と逆回転リンク１５の開き角θは一定の大きさに保持された原点位置にある。
【００４９】
実施形態１に係るトーションダンパー１０は以上のように構成され、次にその作用について説明する。
【００５０】
回転リンク１４と逆回転リンク１５の自由端部に装置側から回転方向の向きが反対の逆トルクＴ（図１、図２参照）を同時に加える。いま、Ｖ形リンク５３の開き角θを小さくする内向きの逆トルクＴが加えられたとすると、回転リンク１４は反時計回りに回転され（図２の矢印Ａ参照）、逆回転リンク１５は時計方向に回転される（同図矢印Ｂ参照）。
【００５１】
回転リンク１４の反時計回り方向の回転によって、リンク側傘歯車４８及びこれに噛み合ったダンパー側歯車３９を経てトーションバースプリング１１の捩じり端部１８に時計回りの捩じり荷重が付与される（図２の矢印Ａ参照）。
【００５２】
また、逆回転リンク１５の時計回り方向の回転によって、ダンパーユニット２０及びギヤボックス３０が時計回り方向に回転され（矢印Ｂ参照）、ギヤボックス３０と一体にダンパー側傘歯車３９がリンク側傘歯車４８に対して回転することにより、トーションバースプリング１１の捩じり端部１８に時計回りの捩じり荷重が付与される。
【００５３】
その結果、捩じり端部１８には、回転リンク１４からの捩じり荷重（矢印Ａ）と逆回転リンク１５からの捩じり荷重（矢印Ｂ）が同方向に重畳的に加えられる。その結果、回転リンク１４又は逆回転リンク１５のいずれか一方から捩じり荷重が加えられる場合に比べて、２倍の捩じり荷重が加えられる。付与される捩じり荷重が大きい分、捩じり弾性の大きいトーションバースプリング１１を使用できるので、大きな復元弾性が得られる。
【００５４】
一方、前記の重畳的な捩じり荷重によって捩じり端部１８が回転されると、ロータリダンパー１３のシャフト３１とディスク３２が一体となって、粘性流体３３及びこれが付着したダンパーケーシング２７に対して回転し、回転リンク１４の時計回り方向の回転に対しダンパー効果を発揮する。付与される捩じり荷重が大きい分、ダンパー特性の高いロータリダンパー１３を使用できるので、大きなダンパー効果が得られる。
【００５５】
ダンパー効果は、前記のロータリダンパー１３だけでなく、トーションバースプリング１１自体の捩じり弾性によっても発揮されるので、両方の効果が相まって大きなダンパー効果が得られる。
【００５６】
回転リンク１４及び逆回転リンク１５に加えられた逆トルクＴの向きが変わると、トーションバースプリング１１の捩じり弾性が解放され、Ｖ形リンク５３を構成する回転リンク１４及び逆回転リンク１５の開き角θも元の大きさ、即ち原点位置に戻る。このとき、ロータリダンパー１３は、回転の向きが逆になってダンパー作用を発揮する。
【００５７】
前記向きが変わった逆トルクＴが原点位置を越える大きさであると、回転リンク１４及び逆回転リンク１５は原点位置を越えて開き角θを縮小する方向に作動し、トーションバースプリング１１を前記と逆方向に捩じる。ロータリダンパー１３は引き続き逆向きに回転してダンパー作用を行う。トーションバースプリング１１の復元弾性が大きい分、Ｖ形リンク５３は早期に原点位置に復帰する。
[実施形態２]
【００５８】
図５から図８に示した実施形態２に係るトーションダンパー１０ａは、ダンパー軸線Ｘ及びリンク回転軸線Ｙがギヤボックス３０において直交する点、ダンパー軸線Ｘ上にダンパーユニット２０が配置され、リンク回転軸線Ｙ上に回転リンク１４及び逆回転リンク１５の回転軸線が配置されている点で前記の実施形態１の構成と共通するところがある。
【００５９】
しかし、実施形態１の場合において、ダンパーユニット２０と一体化されることによって捩じり荷重に対する反力の固定手段を構成していた逆回転リンク１５が、実施形態２の場合はダンパーユニット２０と分離されており、ギヤボックス３０が捩じり荷重に対する反力の固定手段となっている点で相違がある。また、リンク回転軸線Ｙ上に相互に対向した一対のリンク側傘歯車４８、４８ａが配置され、これらの傘歯車４８、４８ａがダンパー軸線Ｘ上のダンパー側傘歯車３９に噛み合う構成においても相違がある。以下詳述する。
【００６０】
即ち、実施形態２に係るトーションダンパー１０ａは、実施形態１のトーションダンパー１０と同様に、ダンパーユニット２０と、そのダンパーユニット２０にトルクを伝達する回転リンク１４、逆回転リンク１５及びギヤボックス３０等によって構成される。ダンパーユニット２０は、前記の場合と同様に、ダンパー軸線Ｘ上に配置されたトーションバースプリング１１、これを収納した円筒状のスプリングホルダー１２及びロータリダンパー１３によって構成される。
【００６１】
前記の回転リンク１４及び逆回転リンク１５の回転軸となるリンク軸４４、４４ａは同一のリンク回転軸線Ｙ上に配置される（図８参照）。ダンパー軸線Ｘ及びリンク回転軸線Ｙは、ギヤボックス３０の内部において直交する。回転リンク１４と逆回転リンク１５は、トーションバースプリング１１に対し逆向きのトルク（逆トルクＴ）を加える作用をなす。
【００６２】
ギヤボックス３０は、図８に示したように、ダンパー軸線Ｘ上に属する軸孔１６を有する壁面、リンク回転軸線Ｙ上に配置された対向一対の軸孔１７、１７ａを有する２壁面と、これらの壁面上を結合する壁面の４壁面からなるものである。軸孔１６にダンパー側傘歯車３９、軸孔１７、１７ａにそれぞれリンク側傘歯車４８、４８ａが取り付けられる。ダンパー側傘歯車３９の両側にリンク側傘歯車４８、４８ａが配置され、相互に噛み合わされる（図７参照）。
【００６３】
トーションバースプリング１１及びこれを収納したスプリングホルダー１２に関して前記の場合と異なる点は、そのツバ２５がギヤボックス３０の軸孔１６の属する壁面の両端部から突き出した連結壁６０に対して溶接等によって固定される構成である。
【００６４】
ロータリダンパー１３も実施形態１の場合と同様の構成であるが、この場合は、連結突起３６ａがギヤボックス３０の連結孔３７ａに圧入固定される。ロータリダンパー１３の背後から、スプリングホルダー１２のツバ２５が連結壁６０に接合一体化されることにより、ツバ２５とギヤボックス３０の壁面との間にスペースが生じ、そのスペースにロータリダンパー１３が収納される。
【００６５】
トーションバースプリング１１の捩じり端部１８のロータリダンパー１３からの露出端が、ギヤボックス３０のダンパー軸線Ｘ上に属する軸孔１６に挿通される。その露出端に滑り軸受３８を挟んでダンパー側傘歯車３９が嵌合される。ダンパー側傘歯車３９は、座金４０を挟んでネジ軸２３にナット４１により固定される。
【００６６】
前記の回転リンク１４の角孔４３にリンク軸４４が固定される構成、その先端部がギヤボックス３０に挿入され、その先端部にリンク側傘歯車４８が取り付けられる構成、そのリンク側傘歯車４８がダンパー側傘歯車３９と９０°の交差角をもって噛み合う構成は前記の場合と同様である。
【００６７】
この実施形態２の場合の逆回転リンク１５は、回転リンク１４と同様に、一端部に角孔４３ａが設けられ、リンク軸４４ａの一方の角軸部５５が角孔４３ａに挿通され、ネジ軸５６に座金４５ａを介してナット４６ａをねじ込むことによりリンク軸４４の一端部が逆回転リンク１５の角孔４３ａに固定される。
【００６８】
リンク軸４４ａの他端部はギヤボックス３０の前記の軸孔１７と対向した軸孔１７ａに挿通され、ギヤボックス３０の内部において角軸部５５に滑り軸受４７ａを介してもう一つのリンク側傘歯車４８ａが取り付けられる。リンク側傘歯車４８ａは前記のダンパー側傘歯車３９と９０°の交差角をもって他方のリンク側傘歯車４８とダンパー軸線Ｘを挟んでその両側で噛み合う。リンク側傘歯車４８ａは、座金４９ａを介してネジ軸部５６にナット５０ａをねじ込むことによりによりリンク軸４４ａに固定される。
【００６９】
回転リンク１４と逆回転リンク１５は、リンク回転軸線Ｙを共通の回転中心としたＶ形リンク５３（図５参照）を構成する点、Ｖ形リンク５３は、トーションバースプリング１１が中立状態にある場合に一定の開き角θを有する原点位置にある構成は実施形態１の場合と同様である。
【００７０】
実施形態２のトーションダンパー１０ａは以上のようなものであり、これを使用する場合は、図７に示したように、リンク軸４４の外径面に転がり軸受６６を介して制震対象となる装置の支承プレート６４（図４参照）等の固定部にリンク回転軸線Ｙを中心に回転自在に取り付ける。
【００７１】
Ｖ形リンク５３を構成する回転リンク１４と逆回転リンク１５の自由端部に装置から逆トルクＴを同時に加える。図６に示したように、Ｖ形リンク５３の開き角θを小さくする内向きの逆トルクＴが加えられると、回転リンク１４が反時計回りに回転され、逆回転リンク１５は時計方向に回転される。
【００７２】
回転リンク１４の反時計回り方向の回転によって、リンク側傘歯車４８及びダンパー側傘歯車３９を経てトーションバースプリング１１の捩じり端部１８に時計回りの捩じり荷重が付与される（図６の矢印Ａ参照）。
【００７３】
また、逆回転リンク１５の時計回り方向の回転によって、リンク側傘歯車４８ａ及びダンパー側傘歯車３９を経てトーションバースプリング１１の捩じり端部１８に時計回りの捩じり荷重が付与される（図６の矢印Ｂ参照）。その結果、捩じり端部１８には、回転リンク１４からの捩じり荷重（矢印Ａ）と逆回転リンク１５からの捩じり荷重（矢印Ｂ）が同方向に重畳的に加えられる。
【００７４】
前記の捩じり荷重によって固定端部１９側にも同方向の荷重が加えられるが、その反力はスプリングホルダー１２及びギヤボックス３０を経て、回転リンク１４及び逆回転トルク１５に逆トルクＴを加える駆動源によって支持される。
【００７５】
一方、前記の重畳的な捩じり荷重によって捩じり端部１８が回転された場合のロータリダンパー１３の作用は前記の場合と同様であるのでその説明を省略する。回転リンク１４及び逆回転リンク１５に加えられた逆トルクＴの向きが変わった場合の作用も同様である。
[実施形態３]
【００７６】
図９から図１２に示した実施形態３は、前記の実施形態１のトーションダンパー１０を使用した制震装置に関し、柱６１と梁６２とからなる四角形の建築物要素、いわゆるラーメン構造物６３の制震に適したものである。ラーメン構造物６３の対角位置にあるコーナー部に、それぞれ上部支承プレート６４、下部支承プレート６５が取り付けられる。
【００７７】
上部支承プレート６４に転がり軸受６６（図３参照）を介して前述のトーションダンパー１０がリンク軸４４を中心に回転自在に支持される。ダンパーユニット２０は、逆回転リンク１５の片面に一体化されている。また、回転リンク１４及び逆回転リンク１５によって構成されたＶ形リンク５３は、一定の開き角θをもってＶ字形に四角形空間の中央部に広がる。各リンク１４、１５は同一長さに形成される。
【００７８】
下部支承プレート６５には、前記四角形の面と直交する方向の連結ピン６７によって、回転副リンク６８と逆回転副リンク６９の各端部がそれぞれ相対回転可能な状態に同軸状態に連結される。これらの副リンク６８、６９は前記の回転リンク１４及び逆回転リンク１５と同じ長さに形成され、それぞれの自由端相互が中間連結ピン７０によってそれぞれ相対回転可能にリンク結合されている。これら４本のリンク１４、１５、６８、６９によってひし形リンク７１が構成される。
【００７９】
なお、リンク１４、１５、６８、６９はひし形リンク７１に限らず、凧形リンク、平行四辺形リンク等の四辺形リンクであればよい。このような一つの四辺形リンクに対し、１個のトーションダンパー１０が設けられる。
【００８０】
実施形態３の免震装置は以上のようなものである。制震対象であるラーメン構造物６３が正規の姿勢に維持され、トーションバースプリング１１に何らの捩じり荷重が作用しない位置、即ち原点位置にある場合（図９の２点鎖線の位置）において、基礎７２からラーメン構造物６３に地震の振動が加えられたとする。その振動によって、図９に示したように、梁６２の一方の端部（上部支承プレート６４の無い方の端部）から梁６２の長さ方向の振動外力Ｆが加えられ、ラーメン構造物６３が二点鎖線の状態から実線の状態に角度δだけ傾斜変形したとする。
【００８１】
その変形に伴い、中間連結ピン７０相互の間隔が縮小するので、回転リンク１４と逆回転リンク１５に対し、副リンク６８、６９側からそれぞれ大きさ同じ、内向きの逆トルクＴが同時に加えられる。これによりＶ形リンク５３は、開き角θが縮小する方向に変形する。
【００８２】
前記の逆トルクＴにより、トーションダンパー１０においては、回転リンク１４と共にリンク側傘歯車４８、これと噛み合ったダンパー側傘歯車３９が回転し（図２、図１０参照）、トーションバースプリング１１の捩じり端部１８に捩じり荷重が加えられる（図２の矢印Ａ参照）。同時に、逆回転リンク１５とともに、ダンパーユニット２０及びギヤボックス３０及びダンパー側傘歯車３９が一体に回転し、トーションバースプリング１１の捩じり端部１８に捩じり荷重が重畳的に加えられる（図２の矢印Ｂ参照）。
【００８３】
トーションバースプリング１１の捩じり端部１８に加えられる捩じり荷重に対する反力は、固定端部１９、スプリングホルダー１２、逆回転リンク１５、逆回転副リンク６９、下部支承プレート６５を経て基礎７２で受けられる。
【００８４】
また、トーションバースプリング１１の前記の捩じり回転に伴い、ロータリダンパー１３（図２参照）のシャフト３１とディスク３２に対し、粘性流体３３とダンパーケーシング２７が相対回転することにより、回転リンク１４及び逆回転リンク１５の回転に対しダンパー効果が付与される。その結果、ラーメン構造物６３の地震振動に対し制震効果が発揮される。
【００８５】
前記とは逆に、上部支承プレート６４側から振動外力Ｆが作用し、逆方向に角度δだけ変形したとすると（図１１参照）、中間連結ピン７０相互の間隔が拡大し、回転リンク１４と逆回転リンク１５に対し、それぞれ同じ大きさの外向きの逆トルクＴが同時に加えられ、前記の開き角θが拡大するように変形する。
【００８６】
この場合のトーションバースプリング１１に作用する捩じり荷重、その反力支持構造、ロータリダンパー１３によるダンパー効果は前記の場合と向きは逆であるが、同様の作用となるのでその説明を省略する。
【００８７】
このようにして、地震振動による振動外力Ｆがラーメン構造物６３に作用した場合、ひし形リンク７１を経て加えられる逆トルクＴによって、トーションバースプリング１１に対し回転リンク１４及び逆回転リンク１５側から重畳的に捩じれ荷重が加えられる。その結果、ロータリダンパー１３は両方の捩じれ荷重に基づくダンパー効果を発揮し、同時にトーションバースプリング１１自体によるダンパー効果も相まって、大きなダンパー効果が発揮される。
【００８８】
このようにして、地震振動によって発生した振動外力Ｆは急速に制震され、ラーメン構造物６３は早期に初期の姿勢である原点位置に戻る。
【００８９】
なお、以上の説明では、上部支承プレート６４にダンパーユニット２０を取り付けた構成として説明しているが、ダンパーユニット２０を下部支承プレート６５に取り付け、上部支承プレート６４に副リンク６８、６９の端部を相対回転可能に連結した構成をとることもできる。
【００９０】
また、図１２に示したように、上部支承プレート６４と下部支承プレート６５の両者にトーションダンパー１０を取り付け、両方の回転リンク１４の自由端相互、及び逆回転リンク１５の自由端部相互を連結ピン７０で連結することによりひし形リンク７１を構成するようにしてもよい。
【００９１】
さらに、前記トーションダンパー１０に代えて、実施形態２のトーションダンパー１０ａを使用することができる。
[実施形態４]
【００９２】
図１３及び図１４に示した実施形態４の場合は、前記のラーメン構造物６３と前記実施形態１の２個のトーションダンパー１０（図１３において左側の柱６１に近いものから1番目、２番目と称する。）との組み合わせ構造である。各トーションダンパー１０の回転リンク１４が直列に連結され、下部の梁６２ａの一部を構成する。各回転リンク１４は、柱６１等に固定され回転不可能な状態にある。
【００９３】
１番目のトーションダンパー１０は、回転リンク１４の自由端部がその柱６１の下端に連結され、逆回転リンク１５は回転リンク１４に対して直角に起立し、柱６１に対して平行となる。その自由端（上端）は連結ピン７３によって上部の梁６２に回転自在に連結される。
【００９４】
２番目のトーションダンパー１０の回転リンク１４は、前記１番目の回転リンク１４と連結一体化される。逆回転リンク１５も柱６１に平行であり、その上端が上部の梁６２に対し連結ピン７３によって回転自在に連結される。いずれのトーションダンパー１０においても、回転リンク１４と逆回転リンク１５の開き角θは、原点位置において９０°に設定される。
【００９５】
前記のラーメン構造物６３に地震による振動外力Ｆが加えられ、図１４に示したように角度δだけ傾斜した場合、回転リンク１４は回転を生じることがなく、逆回転リンク１５が開き角θの縮小する方向に回転し、トーションバースプリング１１（図２参照）の捩じり端部１８に捩じり荷重を加え、同時にロータリダンパー１３によるダンパー作用を受けて制震効果は発揮される。
【００９６】
トーションダンパー１０を上部の梁６２側に設けることができる。この場合は、回転リンク１４によって上部の梁６２の一部を構成し、逆回転リンク１５の自由端部が下部の梁６２ａに対し回転自在に取り付けられる。
【００９７】
なお、逆回転リンク１５によって下部又は上部の梁６２ａ、６２の一部を構成し、回転リンク１４を柱６１と平行に配置して、その自由端部を反対側の梁６２又は６２ａに回転自在に取り付ける場合もある。また実施形態２のトーションダンパー１０ａを用いることができる。
[実施形態５]
【００９８】
図１４から図１８に示した実施形態５は、建造部等の基礎７５の床面７８上に設置されたテーブル７６の制震装置に関するものである。
【００９９】
この制震装置は、基礎７５の四角形の内壁面７７に囲まれた床面７８に、任意方向にスライド自在に設置された四角形のテーブル７６と、テーブル７６の４辺にそれぞれ設けられた一対トーションダンパー１０、全部で８台の前記実施形態２に係るトーションダンパー１０との組み合わせによって構成される。
【０１００】
テーブル７６の脚部下面に滑りシートを貼るか、キャスターが取り付けられ、床面７８に対し任意の方向にスライドが可能となっている。
【０１０１】
前記内壁面７７と床面７８のコーナー部には、各辺同じ高さの段差部７９が設けられ（図１６参照）、その段差部７９の長さ方向の中間部に、床面７８と段差部７９の上部の内壁面７７に至る高さの支承ブロック８０が設けられる。支承ブロック８０の中間部には内壁面７７に対し直角方向のスリット８１が設けられる。
【０１０２】
前記一対のトーションダンパー１０は、ダンパーユニット２０側を突き合わせて設置され、それぞれ回転リンク１４に取り付けられた転がり軸受６６を介してブラケット８２が回転自在に取り付けられる（図１７参照）。ブラケット８２は、下向きに開放された鉤形係合部８３を有し、その鉤形係合部８３の先端部をスリット８１に係合させ、スリット８１で区分された支承ブロック８０の半分（例えば右側）の部分をカバーするように被せて保持させる。その保持状態でリンク軸４４は床面７８に対して垂直となり、トーションダンパー１０は床面７８に対して平行に保持される。
【０１０３】
支承ブロック８０のスリット８１の左側に他方のトーションダンパー１０が同様に係合保持される。前記の保持状態において、各回転リンク１４はテーブル７６の側面に当接され、逆回転リンク１５は内壁面７７に当接される（図１５参照）。
【０１０４】
実施形態５の制震装置は以上のように構成され、基礎７５に発生する外部振動によって、テーブル７６の１辺とこれに対向した内壁面７７の間が縮小されると、回転リンク１４と逆回転リンク１５の開き角θが縮小される。対向した他の辺においては、内壁面７７の間隔が拡大されるので、開き角θが拡大される。開き角θの縮小・拡大によってトーションダンパー１０がダンパー効果を発生することは前記の各実施形態の場合と同様であり、その結果テーブル７６に作用する地震振動が制震される。
【０１０５】
なお、図１８に示したように、各トーションダンパー１０のブラケット８２を一体に設け、その中間部に溝形係合部８４を設けた構成をとることができる。この場合は、支承ブロック８０の両側にトーションダンパー１０を配置し、ブラケット８２の溝形係合部８４を支承ブロック８０の上面に係合させることにより、両側のトーションダンパー１０を保持する。この構造によると、支承ブロック８０にスリット８１を設ける必要はない。
[実施形態６]
【０１０６】
図１９に示した実施形態６の制震装置は、前述の実施形態５において、各トーションダンパー１０を構成する回転リンク１４及び逆回転リンク１５の自由端の扱いについて、異なった構成となっている。
【０１０７】
即ち、実施形態５の場合（図１５参照）においては、回転リンク１４及び逆回転リンク１５の自由端はそれぞれテーブル７６及び内壁面７７に当接させた構成であった。これに対し、この実施形態６の場合は、テーブル７６及び段差部７９にそれぞれガイド溝８５、８６を設け、回転リンク１４の自由端に設けたピン８７をテーブル７６のガイド溝８５にスライド自在に係合している。また、逆回転リンク１５の自由端に設けたピン８８を段差部７９のガイド溝８６にスライド自在に係合している。
【０１０８】
前記の構成により、回転リンク１４及び逆回転リンク１５の自由端の姿勢が安定し、それぞれテーブル７６側及び内壁面７７側から外れることがない。
【符号の説明】
【０１０９】
Ｘ ダンパー軸線
Ｙ リンク回転軸線
１０、１０ａ トーションダンパー
１１ トーションバースプリング
１２ スプリングホルダー
１３ ロータリダンパー
１４ 回転リンク
１５ 逆回転リンク
１６ 軸孔
１７、１７ａ 軸孔
１８ 捩じり端部
１９ 固定端部
２０ ダンパーユニット
２１ 平坦面
２２ 丸棒部
２３ ネジ軸
２４ 固定穴
２５ ツバ
２６ 屈曲部
２７ ダンパーケーシング
２８ 蓋部材
２９ チャンバー
３０ ギヤボックス
３１ シャフト
３２ ディスク
３３ 粘性流体
３４ 内部孔
３５ 調整孔
３６、３６ａ 連結突起
３７、３７ａ 連結孔
３８ 滑り軸受
３９ ダンパー側傘歯車
４０ 座金
４１ ナット
４２ 屈曲部
４３、４３ａ 角孔
４４、４４ａ リンク軸
４５、４５ａ 座金
４６、４６ａ ナット
４７、４７ａ 滑り軸受
４８、４８ａ リンク側傘歯車
４９、４９ａ 座金
５０、５０ａ ナット
５１、５２ 滑り軸受
５３ Ｖ形リンク
５４ 連結孔
５５ 角軸部
５６ ネジ軸
６０ 連結壁
６１ 柱
６２、６２ａ 梁
６３ ラーメン構造物
６４ 上部支承プレート
６５ 下部支承プレート
６６ 転がり軸受
６７ 連結ピン
６８ 回転副リンク
６９ 逆回転副リンク
７０ 連結ピン
７１ ひし形リンク
７２ 基礎
７３ 連結ピン
７５ 基礎
７６ テーブル
７７ 内壁面
７８ 床面
７９ 段差部
８０ 支承ブロック
８１ スリット
８２ ブラケット
８３ 鉤形係合部
８４ 溝形係合部
８５、８６ ガイド溝
８７、８８ ピン
【技術分野】
【０００１】
この発明はトーションダンパー及びこれを用いた制震装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロータリダンパーとトーションバースプリングの組み合わせからなるトーションダンパーは、従来から家具の蓋等の緩衝装置に使用されている（特許文献１）。
【０００３】
その構成は、有底円筒状のケースに筒状の回転体が収納され、ケースの内径面と回転体とのすき間に粘性流体が封入される。円筒体の内部にトーションバースプリングが挿通される。トーションバースプリングの一端部がケースの内底面に固定され、他端部は回転体に係合される。ケースを装置に固定するとともに回転体を緩衝対象物（例えば、ピアノの蓋）の回転軸に連結する。蓋の開閉時に回転体がトーションバースプリングの一端部に捩じり荷重を付与し、トーションバースプリングの回転に伴ってロータリダンパーが作動され緩衝作用を行う。トーションバースプリングに作用する捩じり荷重に対する固定端部側の反力は、ケースを介して装置の固定部によって受けられる。
【０００４】
また、建造物の制震装置として、相対回転可能に嵌合された内筒と外筒との間にゴムのような粘弾性部材を介在させたトーションダンパーを用い、建造物の柱と梁が作るコーナー部において、内筒を柱に、外筒を梁に固定したものが知られている（特許文献３）。柱の傾斜に伴って生じる回転によって内筒が外筒に対して相対回転することにより制震を行う。内筒から外筒に加えられる捩じり荷重に対する反力は、外筒を固定した梁を経て建造物の基礎により受けられる。
【０００５】
また、柱と梁によって構成されたラーメン構造物の制震装置として、ラーメン構造物の柱と梁からなる四角形空間の斜めに対向した位置にある連結部に支承プレートを取り付ける。その支承プレート間に四辺形リンクの対角位置の２個所を連結ピンにより取り付け、さらに中間連結ピン相互間に、ピストンシリンダー式のオイルダンパーを介在したものが知られている（特許文献２）。柱の傾斜によって中間連結ピンの間の距離が変化するのに伴いオイルダンパーが作動し制震を行う。
【０００６】
なお、オイルダンパーを連結した中間連結ピンに作用する力により、四辺形リンクが面外方向に変形するのを防止するために、各中間連結ピンと左右の柱の間にクランクアーム機構が設けられる。
【０００７】
この制震装置の場合は、ピストンとシリンダーが同時に反対方向に直進運動を行い、両方の荷重の反力はそれぞれが連結された中間連結ピン、四辺形リンク及び支承プレートを介して建造物の基礎によって受けられる。オイルダンパーの両端部が共に中間連結ピンに連結され、その中間連結ピンの部分が反対方向に直進運動し、反力が四辺形リンク、支承プレートを経て建造物の基礎によって受けられるという反力支持構造において前記２者の反力支持構造と異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開昭６２−８１７３９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２７０８号公報
【特許文献３】特開２００４−２３２２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１及び同２に開示されたトーションダンパーのように、トーションバースプリングの一端部に捩じり荷重を加える一方、他端部を固定した構造では、トーションバースプリングに加えられる捩じり量は一端部に加えられる捩じり荷重の大きさに限定される。ロータリダンパーはトーションバースプリングの捩じり量に応じた大きさのダンパー効果を発揮するので、捩じり荷重に限定があることにより、ダンパー効果にも一定の制限がある。
【００１０】
特許文献３の場合は、オイルダンパーのピストンとシリンダーの両方が同時に反対向きに作動することで、いずれか一方が作動する場合に比べ、内部のオイルに対する圧縮荷重が倍増され、その分ダンパー効果も大きくなる。
【００１１】
しかし、トーションダンパーが四辺形リンクの中間連結ピンの間に設けられるため、トーションダンパーが柱と梁からなる四角形空間の中央部分を占めることになり、コンパクト性に欠ける問題がある。
【００１２】
そこで、この発明は、トーションバースプリングの捩じり構造に工夫を加えることにより、高いダンパー効果が得られ、しかもコンパクト性にも優れたトーションダンパー及びこれを用いた制震装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題を解決するために、この発明に係るトーションダンパーは、一端に捩じり端部、他端に固定端部を有するトーションバースプリングと、前記トーションバースプリングを収納し前記固定端部を相対回転不可能な状態に支持するスプリングホルダーと、前記スプリングホルダーに同心状態に結合されたロータリダンパーとによってダンパーユニットが構成され、前記ロータリダンパーの回転中心にトーションバースプリングの捩じり端部が一体回転可能に貫通され、前記捩じり端部に捩じり荷重を加える回転手段及び前記スプリングホルダーの固定手段がそれぞれ設けられたトーションダンパーにおいて、前記回転手段が回転リンクにより、前記固定手段が逆回転リンクによりそれぞれ構成され、前記回転リンクのリンク回転軸線と直交するダンパー軸線上に前記ダンパーユニットが配置され、前記リンク回転軸線とダンパー軸線の交差部分に配置されたギヤボックスに９０°取り付け角度を異にして相互に噛み合ったリンク側傘歯車とダンパー側傘歯車が取り付けられ、前記リンク側傘歯車に前記回転リンクが同軸状態に取り付けられ、前記ダンパー側傘歯車に前記トーションバースプリングの捩じり端部側が同軸状態に取り付けられ、前記ダンパーユニットが前記逆回転リンクに固定され、前記逆回転リンクが前記ギヤボックスに対し前記リンク回転軸線を中心に回転可能に取り付けられ、前記回転リンクと逆回転リンクに対し逆トルクが加えられるようにしたものである。
【００１４】
前記構成のトーションダンパーは、回転リンクの一方向への回転によってリンク側傘歯車及びダンパー側傘歯車を経てトーションバースプリングの捩じり端部に捩じり荷重が付与される。これと同時に、逆回転リンクの逆方向への回転によりギヤボックス、ダンパーユニット及びリンク側傘歯車がリンク回転軸線の回りを回転し、ダンパー側傘歯車を回転させることにより、前記と同方向の捩じり荷重を捩じり端部に付与する。回転リンクと逆回転リンクによって、トーションバースプリングの捩じり端部に重畳的に捩じり荷重が付与される。
【００１５】
前記捩じり荷重に対向してトーションバースプリングの固定端部に作用する反力は、ダンパーユニットが固定された逆回転リンク及びその逆回転リンクにトルクを加える制震装置等によって支持される。
【００１６】
前記捩じり端部の回転によってロータリダンパーが回転し、回転リンク及び逆回転リンクの回転に対してダンパー効果を発揮させる。また、ダンパーユニットが逆回転リンクにその長さ方向に沿って取り付けられるので、コンパクトな構成となる。
【００１７】
なお、この発明において、回転リンクと逆回転リンクは、いずれもリンク回転軸線を中心に回転するリンクであるが、回転の方向が反対であるので、いずれか一方を回転リンクと呼び、他方を逆回転リンクと呼ぶものである。
【００１８】
前記の課題を解決するための他のトーションダンパーは、一端に捩じり端部、他端に固定端部を有するトーションバースプリングと、前記トーションバースプリングを収納し前記固定端部を相対回転不可能な状態に支持するスプリングホルダーと、前記スプリングホルダーに同心状態に結合されたロータリダンパーとによってダンパーユニットが構成され、前記ロータリダンパーの回転中心にトーションバースプリングの捩じり端部が一体回転可能に貫通され、前記捩じり端部に捩じり荷重を加える回転手段及び前記スプリングホルダーの固定手段がそれぞれ設けられたトーションダンパーにおいて、前記回転手段が回転リンクにより、前記固定手段が前記ダンパーユニットに固定されたギヤボックスによりそれぞれ構成され、前記回転リンク及び逆回転リンクが前記ギヤボックスの両側において同一のリンク回転軸線上に配置され、前記リンク回転軸線と直交するダンパー軸線上に前記トーションバースプリングが配置され、前記ギヤボックス内に前記リンク回転軸線上で対向した一対のリンク側傘歯車が取り付けられるとともに、前記スプリング軸線上で前記リンク側傘歯車に噛み合うスプリング側傘歯車が取り付けられ、前記一対のリンク側傘歯車にギヤボックスの外部において前記の回転リンク及び逆回転リンクが同軸状態にそれぞれ取り付けられ、前記スプリング側傘歯車に前記トーションスプリングの捩じり端部側が同軸状態に取り付けられ、前記回転リンクと逆回転リンクに対し逆トルクが加えられるようにしたものである。
【００１９】
前記構成のトーションダンパーは、回転リンクの一方向への回転によってリンク側傘歯車及びダンパー側傘歯車を経てトーションバースプリングの捩じり端部に捩じり荷重が付与される。これと同時に、逆回転リンクの逆方向への回転により前記リンク側傘歯車と対向した他のリンク側傘歯車及びダンパー側傘歯車を経て前記と同方向の捩じり荷重を捩じり端部に付与する。この場合も前記と同様に、回転リンクと逆回転リンクによって、トーションバースプリングの捩じり端部に重畳的に捩じり荷重が付与される。その捩じり荷重に対する反力は、ダンパーユニット及びギヤボックスを経て両方の回転リンクを駆動する制震装置等によって受けられる。
【００２０】
前記捩じり端部の回転によってロータリダンパーが回転し、回転リンク及び逆回転リンクの回転に対してダンパー効果を発揮させる。ダンパーユニットがリンク回転軸線と直交するダンパー軸線上に設けられるので、コンパクトな構成となる。
【００２１】
前記回転リンクと逆回転リンクに外部から前記の逆トルクを加える手段として、前記回転リンクと逆回転リンクの自由端部にそれぞれ副リンクを相対回転可能に連結するとともに、両副リンクの他端部相互を相対回転可能に連結して全体として四辺形リンクを構成し、前記両副リンクの他端部の連結端部を制震装置の固定部に相対回転可能に連結した構成であり、一つの四辺形リンク当たり１個のダンパーユニットを有する構成をとることができる。
【００２２】
また、前記回転リンクと逆回転リンクに外部から前記の逆トルクを加えるその他の手段として、前記ダンパーユニット、回転リンク及び逆回転リンクとそれぞれ同一構造を持った他のダンパーユニット、回転リンク及び逆回転リンクからなる他のトーションダンパーによって構成され、当該他のトーションダンパーのダンパーユニットを制震装置の固定部に相対回転自在に取り付け、両方の回転リンクの自由端相互及び逆回転リンクの自由端相互をそれぞれ相対回転可能に連結して四辺形リンクを構成し、一つの四辺形リンク当たり２個のダンパーユニットを複合的に有する構成をとることができる。
【００２３】
さらに、前記回転リンクと逆回転リンクに外部から前記の逆トルクを加えるその他の手段として、前記回転リンクと逆回転リンクの各自由端部を装置の固定部に押し当てる構成がある。
【００２４】
前記のような逆トルクを加える手段として四辺形リンクを備えたトーションダンパーはそのまま制震装置に用いることができる。その制震装置としては、基礎上に構築された柱と梁からなるラーメン構造物の対角位置にある上部支承プレート又は下部支承プレートのいずれか一方に前記トーションダンパーの回転リンクを支持するリンク軸の部分が回転自在に取り付けられ、他方の支承プレートに前記両副リンクの他端部が相対回転可能に連結された構成がある。
【００２５】
逆トルク手段を加える手段として、回転リンクと逆回転リンクの各自由端部を装置の固定部に押し当てた構成を備えた前記のトーションダンパーを用いた制震装置としては、基礎に設けられた四角形の内壁面に囲まれた床面に任意方向にスライド自在に設置された四角形のテーブルと、前記内壁面ごとに設けられた前記トーションダンパーとの組み合わせからなり、前記トーションダンパーのリンク軸にブラケットが回転自在に取り付けられ、前記各内壁面に設けた支承ブロックに前記ブラケットを取り付け、前記ブラケットによって前記リンク軸が床面に対して垂直となる向きに各トーションダンパーを支持せしめ、回転リンクの自由端と逆回転リンクの自由端のいずれか一方を前記内壁面に、他方をテーブルに当接させた構成をとることができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明に係るトーションダンパー及びこれを用いた制震装置は、トーションバースプリングの捩じり端部に回転リンクと逆回転リンクの双方から重畳的に捩じり荷重を加えるものであるから、大きな捩じり弾性を発揮させることができる。ロータリダンパーは前記の捩じり荷重によって作動されるものであるから、大きなダンパー効果若しくは制震効果を発揮することができる。
【００２７】
また、トーションダンパーは、ダンパーユニットと、Ｖ形リンクを構成する回転リンクと逆回転リンクによって構成され、ダンパーユニットは両方のリンクの連結部分に配置されるのでコンパクトな構成となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、実施形態１のトーションダンパーの一部省略斜視図である。
【図２】図２は、同上の一部省略縦断正面図である。
【図３】図３は、図２のＸ１−Ｘ１線の断面図である。
【図４】図４は、実施形態１の分解斜視図である。
【図５】図５は、実施形態２のトーションダンパーの一部省略斜視図である。
【図６】図６は、同上の一部省略縦断正面である。
【図７】図７は、図６のＸ２−Ｘ２線の断面図である。
【図８】図８は、実施形態２の分解斜視図である。
【図９】図９は、実施形態３の制震装置の正面図である。
【図１０】図１０は、図９の一部拡大正面図である。
【図１１】図１１は、実施形態３の他の状態の正面図である。
【図１２】図１２は、実施形態３の変形例の正面図である。
【図１３】図１３は、実施形態４の正面図である。
【図１４】図１４は、同上の作動状態の正面図である。
【図１５】図１５は、実施形態５の横断平面図である。
【図１６】図１６は、同上の一部の斜視断面図である。
【図１７】図１７は、図１５のＸ３−Ｘ３線の断面図である。
【図１８】図１８は、同上の変形例の断面図である。
【図１９】図１９は、実施形態６の横断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態１]
【００３０】
図１から図４に示した実施形態１に係るトーションダンパー１０はダンパーユニット２０と、そのダンパーユニット２０にトルクを伝達する回転リンク１４、逆回転リンク１５及びギヤボックス３０等によって構成される。ダンパーユニット２０は、同一の軸線、即ちダンパー軸線Ｘ上に配置されたトーションバースプリング１１、これを収納した円筒状のスプリングホルダー１２及びロータリダンパー１３によって構成される(図２、図４参照)。
【００３１】
前記の回転リンク１４及び逆回転リンク１５の回転軸は同一のリンク回転軸線Ｙ上に配置される（図４参照）。ダンパー軸線Ｘ及びリンク回転軸線Ｙは、ギヤボックス３０の内部において直交する。回転リンク１４と逆回転リンク１５は、ダンパーユニット２０に対し逆向きのトルク、即ち逆トルクＴを加える作用を行う。
【００３２】
ギヤボックス３０は、図４に示したように、直角の壁面の一方にダンパー軸線Ｘ上に属する軸孔１６及び他方にリンク回転軸線Ｙ上に属する軸孔１７が設けられる。軸孔１６にダンパー側傘歯車３９、軸孔１７にリンク側傘歯車４８が取り付けられ、相互に噛み合わされる（図１、図２参照）。
【００３３】
トーションバースプリング１１（図２参照）は鋼棒によって形成され、一端部に捩じり端部１８、他端部に固定端部１９が設けられる。捩じり端部１８と固定端部１９には、相手部材との嵌合部で回り止めができるようにそれぞれ平行２面の平坦面２１が設けられる。捩じり端部１８と固定端部１９の間はこれらより小径の丸棒部２２が設けられる。丸棒部２２が軸心を中心に復元性の弾性をもって捩じられる。
【００３４】
前記のトーションバースプリング１１を収納するスプリングホルダー１２は、一端部が閉塞された円筒体によって構成され、閉塞部の内端面に固定穴２４が設けられる。前記トーションバースプリング１１は固定端部１９が固定穴２４に嵌合され、スプリングホルダー１２に対し回転不可能な状態に収納される。
【００３５】
前記スプリングホルダー１２の開放端の外周面に四角形のツバ２５が設けられ（図４参照）、そのツバ２５の一側縁に設けたＬ形の屈曲部２６を、スプリングホルダー１２の長さ方向に沿わせた逆回転リンク１５の片面に接合することにより、スプリングホルダー１２と逆回転リンク１５を一体化している。逆回転リンク１５は、トーションバースプリング１１の捩じり端部１８に加えられた捩じり荷重に対する反力を、スプリングホルダー１２を経て支持する固定手段を構成している。
【００３６】
スプリングホルダー１２の長さは、トーションバースプリング１１の固定端部１９側を固定穴２４に嵌合させた状態で、捩じり端部１８がスプリングホルダー１２の外部に露出する程度に形成される。捩じり端部１８の先端部にネジ軸２３が設けられる（図４参照）。
【００３７】
ロータリダンパー１３は、図２に示したように、軸方向の一端部が開放され他端部が閉塞された円筒状のダンパーケーシング２７、そのダンパーケーシング２７の開放端に固定された蓋部材２８、その蓋部材２８によって閉塞されたチャンバー２９及び前記ダンパーケーシング２７の閉塞端と蓋部材２８を液密を保持して回転自在に貫通するシャフト３１を有する。
【００３８】
さらに、シャフト３１に一体化されチャンバー２９の内部で回転可能なディスク３２、チャンバー２９に封入されたシリコーンオイル等の粘性流体３３が構成部材となっている。シャフト３１の内部孔３４は前記トーションバースプリング１１の捩じり端部１８の断形状と同形状をもつように形成される。
【００３９】
前記ディスク３２には、所要数の調整孔３５が設けられ、その調整孔３５の数や径の大きさによってダンパー特性の調整が行われる。前記ダンパーケーシング２７の閉塞端外側面の中心対称の２個所に連結突起３６が設けられる。
【００４０】
前記閉塞端にスプリングホルダー１２の前記ツバ２５が同心状態に突き合わされ、連結突起３６をツバ２５の連結孔３７（図４参照）に圧入固定し、さらに、反対面の連結突起３６ａをギヤボックス３０側の連結孔３７ａに圧入固定
することにより、ツバ２５を介してロータリダンパー１３、スプリングホルダー１２及び逆回転リンク１５を一体化している。
【００４１】
トーションバースプリング１１の捩じり端部１８が前記シャフト３１の内部孔３４に挿通される。その捩じり端部１８の露出端がギヤボックス３０のダンパー軸線Ｘ上に属する軸孔１６に滑り軸受３８を挟んでダンパー側傘歯車３９が回転自在に嵌合される。ダンパー側傘歯車３９は、座金４０を挟んでネジ軸２３にネジ結合したナット４１により固定される（図４参照）。
【００４２】
また、ダンパーユニット２０と一体化された逆回転リンク１５は、ギヤボックス３０の壁面に外向きに設けられた屈曲部４２に溶接等により接合一体化される。これにより、逆回転リンク１５は、ギヤボックス３０及び前記のダンパーユニット２０とともにリンク回転軸線Ｙを回転中心として回転することができる。
【００４３】
前記の回転リンク１４の一端部に設けられた角孔４３に取り付けられるリンク軸４４（図４参照）は、その両端面に角軸部５５、角軸部５５の先端面にネジ軸５６が設けられたものである。その一方の角軸部５５が前記の角孔４３に挿通され、ネジ軸５６に座金４５を介してナット４６をねじ込むことによりリンク軸４４の一端部が回転リンク１４の角孔４３に固定される（図３参照）。
【００４４】
リンク軸４４の他端部はギヤボックス３０の軸孔１７に挿通され、ギヤボックス３０の内部において角軸部５５に滑り軸受４７を介してリンク側傘歯車４８が取り付けられる。リンク側傘歯車４８は前記のダンパー側傘歯車３９と９０°の交差角をもって噛み合い、座金４９を介してネジ軸部５６にナット５０をねじ込むことによりリンク側傘歯車４８がリンク軸４４に固定される。
【００４５】
なお、リンク軸４４は、このトーションダンパー１０が使用される装置、例えば後述の制震装置の支承プレート６４（図９参照）に転がり軸受６６を介して取り付けられる。その支承プレート６４と回転リンク１４の間、及び支承プレート６４とギヤボックス３０の間に、それぞれ滑り軸受５１、５２が介在される。
【００４６】
回転リンク１４と逆回転リンク１５は、リンク回転軸線Ｙを共通の回転中心としたＶ形リンク５３（図１参照）を構成する。Ｖ形リンク５３は、トーションバースプリング１１が中立状態にある場合に一定の開き角θを持った原点位置にある。ダンパーユニット２０は、逆回転リンク１５の片面に一体化され、そのダンパー軸線Ｘは、Ｖ形リンク５３の開き角θの大きさに関わらずリンク回転軸線Ｙと９０°の角度で交差する。各リンク１４、１５の自由端部に連結孔５４を設けたものを示しているが、設けない場合もある。
【００４７】
なお、スプリングホルダー１２の径及び長さを適当に設定することにより、その開放端の内部にロータリダンパー１３を嵌合一体化した構成をとることもできる。
【００４８】
実施形態１に係るトーションダンパー１０は以上のような構成であり、これを使用する場合は、図３に示したように、リンク軸４４の外径面に転がり軸受６６を介して、例えば制震対象となる装置の支承プレート６４（図９参照）等の固定部にリンク回転軸線Ｙを中心に回転自在に取り付けられる。Ｖ形リンク５３を構成する回転リンク１４と逆回転リンク１５の開き角θは一定の大きさに保持された原点位置にある。
【００４９】
実施形態１に係るトーションダンパー１０は以上のように構成され、次にその作用について説明する。
【００５０】
回転リンク１４と逆回転リンク１５の自由端部に装置側から回転方向の向きが反対の逆トルクＴ（図１、図２参照）を同時に加える。いま、Ｖ形リンク５３の開き角θを小さくする内向きの逆トルクＴが加えられたとすると、回転リンク１４は反時計回りに回転され（図２の矢印Ａ参照）、逆回転リンク１５は時計方向に回転される（同図矢印Ｂ参照）。
【００５１】
回転リンク１４の反時計回り方向の回転によって、リンク側傘歯車４８及びこれに噛み合ったダンパー側歯車３９を経てトーションバースプリング１１の捩じり端部１８に時計回りの捩じり荷重が付与される（図２の矢印Ａ参照）。
【００５２】
また、逆回転リンク１５の時計回り方向の回転によって、ダンパーユニット２０及びギヤボックス３０が時計回り方向に回転され（矢印Ｂ参照）、ギヤボックス３０と一体にダンパー側傘歯車３９がリンク側傘歯車４８に対して回転することにより、トーションバースプリング１１の捩じり端部１８に時計回りの捩じり荷重が付与される。
【００５３】
その結果、捩じり端部１８には、回転リンク１４からの捩じり荷重（矢印Ａ）と逆回転リンク１５からの捩じり荷重（矢印Ｂ）が同方向に重畳的に加えられる。その結果、回転リンク１４又は逆回転リンク１５のいずれか一方から捩じり荷重が加えられる場合に比べて、２倍の捩じり荷重が加えられる。付与される捩じり荷重が大きい分、捩じり弾性の大きいトーションバースプリング１１を使用できるので、大きな復元弾性が得られる。
【００５４】
一方、前記の重畳的な捩じり荷重によって捩じり端部１８が回転されると、ロータリダンパー１３のシャフト３１とディスク３２が一体となって、粘性流体３３及びこれが付着したダンパーケーシング２７に対して回転し、回転リンク１４の時計回り方向の回転に対しダンパー効果を発揮する。付与される捩じり荷重が大きい分、ダンパー特性の高いロータリダンパー１３を使用できるので、大きなダンパー効果が得られる。
【００５５】
ダンパー効果は、前記のロータリダンパー１３だけでなく、トーションバースプリング１１自体の捩じり弾性によっても発揮されるので、両方の効果が相まって大きなダンパー効果が得られる。
【００５６】
回転リンク１４及び逆回転リンク１５に加えられた逆トルクＴの向きが変わると、トーションバースプリング１１の捩じり弾性が解放され、Ｖ形リンク５３を構成する回転リンク１４及び逆回転リンク１５の開き角θも元の大きさ、即ち原点位置に戻る。このとき、ロータリダンパー１３は、回転の向きが逆になってダンパー作用を発揮する。
【００５７】
前記向きが変わった逆トルクＴが原点位置を越える大きさであると、回転リンク１４及び逆回転リンク１５は原点位置を越えて開き角θを縮小する方向に作動し、トーションバースプリング１１を前記と逆方向に捩じる。ロータリダンパー１３は引き続き逆向きに回転してダンパー作用を行う。トーションバースプリング１１の復元弾性が大きい分、Ｖ形リンク５３は早期に原点位置に復帰する。
[実施形態２]
【００５８】
図５から図８に示した実施形態２に係るトーションダンパー１０ａは、ダンパー軸線Ｘ及びリンク回転軸線Ｙがギヤボックス３０において直交する点、ダンパー軸線Ｘ上にダンパーユニット２０が配置され、リンク回転軸線Ｙ上に回転リンク１４及び逆回転リンク１５の回転軸線が配置されている点で前記の実施形態１の構成と共通するところがある。
【００５９】
しかし、実施形態１の場合において、ダンパーユニット２０と一体化されることによって捩じり荷重に対する反力の固定手段を構成していた逆回転リンク１５が、実施形態２の場合はダンパーユニット２０と分離されており、ギヤボックス３０が捩じり荷重に対する反力の固定手段となっている点で相違がある。また、リンク回転軸線Ｙ上に相互に対向した一対のリンク側傘歯車４８、４８ａが配置され、これらの傘歯車４８、４８ａがダンパー軸線Ｘ上のダンパー側傘歯車３９に噛み合う構成においても相違がある。以下詳述する。
【００６０】
即ち、実施形態２に係るトーションダンパー１０ａは、実施形態１のトーションダンパー１０と同様に、ダンパーユニット２０と、そのダンパーユニット２０にトルクを伝達する回転リンク１４、逆回転リンク１５及びギヤボックス３０等によって構成される。ダンパーユニット２０は、前記の場合と同様に、ダンパー軸線Ｘ上に配置されたトーションバースプリング１１、これを収納した円筒状のスプリングホルダー１２及びロータリダンパー１３によって構成される。
【００６１】
前記の回転リンク１４及び逆回転リンク１５の回転軸となるリンク軸４４、４４ａは同一のリンク回転軸線Ｙ上に配置される（図８参照）。ダンパー軸線Ｘ及びリンク回転軸線Ｙは、ギヤボックス３０の内部において直交する。回転リンク１４と逆回転リンク１５は、トーションバースプリング１１に対し逆向きのトルク（逆トルクＴ）を加える作用をなす。
【００６２】
ギヤボックス３０は、図８に示したように、ダンパー軸線Ｘ上に属する軸孔１６を有する壁面、リンク回転軸線Ｙ上に配置された対向一対の軸孔１７、１７ａを有する２壁面と、これらの壁面上を結合する壁面の４壁面からなるものである。軸孔１６にダンパー側傘歯車３９、軸孔１７、１７ａにそれぞれリンク側傘歯車４８、４８ａが取り付けられる。ダンパー側傘歯車３９の両側にリンク側傘歯車４８、４８ａが配置され、相互に噛み合わされる（図７参照）。
【００６３】
トーションバースプリング１１及びこれを収納したスプリングホルダー１２に関して前記の場合と異なる点は、そのツバ２５がギヤボックス３０の軸孔１６の属する壁面の両端部から突き出した連結壁６０に対して溶接等によって固定される構成である。
【００６４】
ロータリダンパー１３も実施形態１の場合と同様の構成であるが、この場合は、連結突起３６ａがギヤボックス３０の連結孔３７ａに圧入固定される。ロータリダンパー１３の背後から、スプリングホルダー１２のツバ２５が連結壁６０に接合一体化されることにより、ツバ２５とギヤボックス３０の壁面との間にスペースが生じ、そのスペースにロータリダンパー１３が収納される。
【００６５】
トーションバースプリング１１の捩じり端部１８のロータリダンパー１３からの露出端が、ギヤボックス３０のダンパー軸線Ｘ上に属する軸孔１６に挿通される。その露出端に滑り軸受３８を挟んでダンパー側傘歯車３９が嵌合される。ダンパー側傘歯車３９は、座金４０を挟んでネジ軸２３にナット４１により固定される。
【００６６】
前記の回転リンク１４の角孔４３にリンク軸４４が固定される構成、その先端部がギヤボックス３０に挿入され、その先端部にリンク側傘歯車４８が取り付けられる構成、そのリンク側傘歯車４８がダンパー側傘歯車３９と９０°の交差角をもって噛み合う構成は前記の場合と同様である。
【００６７】
この実施形態２の場合の逆回転リンク１５は、回転リンク１４と同様に、一端部に角孔４３ａが設けられ、リンク軸４４ａの一方の角軸部５５が角孔４３ａに挿通され、ネジ軸５６に座金４５ａを介してナット４６ａをねじ込むことによりリンク軸４４の一端部が逆回転リンク１５の角孔４３ａに固定される。
【００６８】
リンク軸４４ａの他端部はギヤボックス３０の前記の軸孔１７と対向した軸孔１７ａに挿通され、ギヤボックス３０の内部において角軸部５５に滑り軸受４７ａを介してもう一つのリンク側傘歯車４８ａが取り付けられる。リンク側傘歯車４８ａは前記のダンパー側傘歯車３９と９０°の交差角をもって他方のリンク側傘歯車４８とダンパー軸線Ｘを挟んでその両側で噛み合う。リンク側傘歯車４８ａは、座金４９ａを介してネジ軸部５６にナット５０ａをねじ込むことによりによりリンク軸４４ａに固定される。
【００６９】
回転リンク１４と逆回転リンク１５は、リンク回転軸線Ｙを共通の回転中心としたＶ形リンク５３（図５参照）を構成する点、Ｖ形リンク５３は、トーションバースプリング１１が中立状態にある場合に一定の開き角θを有する原点位置にある構成は実施形態１の場合と同様である。
【００７０】
実施形態２のトーションダンパー１０ａは以上のようなものであり、これを使用する場合は、図７に示したように、リンク軸４４の外径面に転がり軸受６６を介して制震対象となる装置の支承プレート６４（図４参照）等の固定部にリンク回転軸線Ｙを中心に回転自在に取り付ける。
【００７１】
Ｖ形リンク５３を構成する回転リンク１４と逆回転リンク１５の自由端部に装置から逆トルクＴを同時に加える。図６に示したように、Ｖ形リンク５３の開き角θを小さくする内向きの逆トルクＴが加えられると、回転リンク１４が反時計回りに回転され、逆回転リンク１５は時計方向に回転される。
【００７２】
回転リンク１４の反時計回り方向の回転によって、リンク側傘歯車４８及びダンパー側傘歯車３９を経てトーションバースプリング１１の捩じり端部１８に時計回りの捩じり荷重が付与される（図６の矢印Ａ参照）。
【００７３】
また、逆回転リンク１５の時計回り方向の回転によって、リンク側傘歯車４８ａ及びダンパー側傘歯車３９を経てトーションバースプリング１１の捩じり端部１８に時計回りの捩じり荷重が付与される（図６の矢印Ｂ参照）。その結果、捩じり端部１８には、回転リンク１４からの捩じり荷重（矢印Ａ）と逆回転リンク１５からの捩じり荷重（矢印Ｂ）が同方向に重畳的に加えられる。
【００７４】
前記の捩じり荷重によって固定端部１９側にも同方向の荷重が加えられるが、その反力はスプリングホルダー１２及びギヤボックス３０を経て、回転リンク１４及び逆回転トルク１５に逆トルクＴを加える駆動源によって支持される。
【００７５】
一方、前記の重畳的な捩じり荷重によって捩じり端部１８が回転された場合のロータリダンパー１３の作用は前記の場合と同様であるのでその説明を省略する。回転リンク１４及び逆回転リンク１５に加えられた逆トルクＴの向きが変わった場合の作用も同様である。
[実施形態３]
【００７６】
図９から図１２に示した実施形態３は、前記の実施形態１のトーションダンパー１０を使用した制震装置に関し、柱６１と梁６２とからなる四角形の建築物要素、いわゆるラーメン構造物６３の制震に適したものである。ラーメン構造物６３の対角位置にあるコーナー部に、それぞれ上部支承プレート６４、下部支承プレート６５が取り付けられる。
【００７７】
上部支承プレート６４に転がり軸受６６（図３参照）を介して前述のトーションダンパー１０がリンク軸４４を中心に回転自在に支持される。ダンパーユニット２０は、逆回転リンク１５の片面に一体化されている。また、回転リンク１４及び逆回転リンク１５によって構成されたＶ形リンク５３は、一定の開き角θをもってＶ字形に四角形空間の中央部に広がる。各リンク１４、１５は同一長さに形成される。
【００７８】
下部支承プレート６５には、前記四角形の面と直交する方向の連結ピン６７によって、回転副リンク６８と逆回転副リンク６９の各端部がそれぞれ相対回転可能な状態に同軸状態に連結される。これらの副リンク６８、６９は前記の回転リンク１４及び逆回転リンク１５と同じ長さに形成され、それぞれの自由端相互が中間連結ピン７０によってそれぞれ相対回転可能にリンク結合されている。これら４本のリンク１４、１５、６８、６９によってひし形リンク７１が構成される。
【００７９】
なお、リンク１４、１５、６８、６９はひし形リンク７１に限らず、凧形リンク、平行四辺形リンク等の四辺形リンクであればよい。このような一つの四辺形リンクに対し、１個のトーションダンパー１０が設けられる。
【００８０】
実施形態３の免震装置は以上のようなものである。制震対象であるラーメン構造物６３が正規の姿勢に維持され、トーションバースプリング１１に何らの捩じり荷重が作用しない位置、即ち原点位置にある場合（図９の２点鎖線の位置）において、基礎７２からラーメン構造物６３に地震の振動が加えられたとする。その振動によって、図９に示したように、梁６２の一方の端部（上部支承プレート６４の無い方の端部）から梁６２の長さ方向の振動外力Ｆが加えられ、ラーメン構造物６３が二点鎖線の状態から実線の状態に角度δだけ傾斜変形したとする。
【００８１】
その変形に伴い、中間連結ピン７０相互の間隔が縮小するので、回転リンク１４と逆回転リンク１５に対し、副リンク６８、６９側からそれぞれ大きさ同じ、内向きの逆トルクＴが同時に加えられる。これによりＶ形リンク５３は、開き角θが縮小する方向に変形する。
【００８２】
前記の逆トルクＴにより、トーションダンパー１０においては、回転リンク１４と共にリンク側傘歯車４８、これと噛み合ったダンパー側傘歯車３９が回転し（図２、図１０参照）、トーションバースプリング１１の捩じり端部１８に捩じり荷重が加えられる（図２の矢印Ａ参照）。同時に、逆回転リンク１５とともに、ダンパーユニット２０及びギヤボックス３０及びダンパー側傘歯車３９が一体に回転し、トーションバースプリング１１の捩じり端部１８に捩じり荷重が重畳的に加えられる（図２の矢印Ｂ参照）。
【００８３】
トーションバースプリング１１の捩じり端部１８に加えられる捩じり荷重に対する反力は、固定端部１９、スプリングホルダー１２、逆回転リンク１５、逆回転副リンク６９、下部支承プレート６５を経て基礎７２で受けられる。
【００８４】
また、トーションバースプリング１１の前記の捩じり回転に伴い、ロータリダンパー１３（図２参照）のシャフト３１とディスク３２に対し、粘性流体３３とダンパーケーシング２７が相対回転することにより、回転リンク１４及び逆回転リンク１５の回転に対しダンパー効果が付与される。その結果、ラーメン構造物６３の地震振動に対し制震効果が発揮される。
【００８５】
前記とは逆に、上部支承プレート６４側から振動外力Ｆが作用し、逆方向に角度δだけ変形したとすると（図１１参照）、中間連結ピン７０相互の間隔が拡大し、回転リンク１４と逆回転リンク１５に対し、それぞれ同じ大きさの外向きの逆トルクＴが同時に加えられ、前記の開き角θが拡大するように変形する。
【００８６】
この場合のトーションバースプリング１１に作用する捩じり荷重、その反力支持構造、ロータリダンパー１３によるダンパー効果は前記の場合と向きは逆であるが、同様の作用となるのでその説明を省略する。
【００８７】
このようにして、地震振動による振動外力Ｆがラーメン構造物６３に作用した場合、ひし形リンク７１を経て加えられる逆トルクＴによって、トーションバースプリング１１に対し回転リンク１４及び逆回転リンク１５側から重畳的に捩じれ荷重が加えられる。その結果、ロータリダンパー１３は両方の捩じれ荷重に基づくダンパー効果を発揮し、同時にトーションバースプリング１１自体によるダンパー効果も相まって、大きなダンパー効果が発揮される。
【００８８】
このようにして、地震振動によって発生した振動外力Ｆは急速に制震され、ラーメン構造物６３は早期に初期の姿勢である原点位置に戻る。
【００８９】
なお、以上の説明では、上部支承プレート６４にダンパーユニット２０を取り付けた構成として説明しているが、ダンパーユニット２０を下部支承プレート６５に取り付け、上部支承プレート６４に副リンク６８、６９の端部を相対回転可能に連結した構成をとることもできる。
【００９０】
また、図１２に示したように、上部支承プレート６４と下部支承プレート６５の両者にトーションダンパー１０を取り付け、両方の回転リンク１４の自由端相互、及び逆回転リンク１５の自由端部相互を連結ピン７０で連結することによりひし形リンク７１を構成するようにしてもよい。
【００９１】
さらに、前記トーションダンパー１０に代えて、実施形態２のトーションダンパー１０ａを使用することができる。
[実施形態４]
【００９２】
図１３及び図１４に示した実施形態４の場合は、前記のラーメン構造物６３と前記実施形態１の２個のトーションダンパー１０（図１３において左側の柱６１に近いものから1番目、２番目と称する。）との組み合わせ構造である。各トーションダンパー１０の回転リンク１４が直列に連結され、下部の梁６２ａの一部を構成する。各回転リンク１４は、柱６１等に固定され回転不可能な状態にある。
【００９３】
１番目のトーションダンパー１０は、回転リンク１４の自由端部がその柱６１の下端に連結され、逆回転リンク１５は回転リンク１４に対して直角に起立し、柱６１に対して平行となる。その自由端（上端）は連結ピン７３によって上部の梁６２に回転自在に連結される。
【００９４】
２番目のトーションダンパー１０の回転リンク１４は、前記１番目の回転リンク１４と連結一体化される。逆回転リンク１５も柱６１に平行であり、その上端が上部の梁６２に対し連結ピン７３によって回転自在に連結される。いずれのトーションダンパー１０においても、回転リンク１４と逆回転リンク１５の開き角θは、原点位置において９０°に設定される。
【００９５】
前記のラーメン構造物６３に地震による振動外力Ｆが加えられ、図１４に示したように角度δだけ傾斜した場合、回転リンク１４は回転を生じることがなく、逆回転リンク１５が開き角θの縮小する方向に回転し、トーションバースプリング１１（図２参照）の捩じり端部１８に捩じり荷重を加え、同時にロータリダンパー１３によるダンパー作用を受けて制震効果は発揮される。
【００９６】
トーションダンパー１０を上部の梁６２側に設けることができる。この場合は、回転リンク１４によって上部の梁６２の一部を構成し、逆回転リンク１５の自由端部が下部の梁６２ａに対し回転自在に取り付けられる。
【００９７】
なお、逆回転リンク１５によって下部又は上部の梁６２ａ、６２の一部を構成し、回転リンク１４を柱６１と平行に配置して、その自由端部を反対側の梁６２又は６２ａに回転自在に取り付ける場合もある。また実施形態２のトーションダンパー１０ａを用いることができる。
[実施形態５]
【００９８】
図１４から図１８に示した実施形態５は、建造部等の基礎７５の床面７８上に設置されたテーブル７６の制震装置に関するものである。
【００９９】
この制震装置は、基礎７５の四角形の内壁面７７に囲まれた床面７８に、任意方向にスライド自在に設置された四角形のテーブル７６と、テーブル７６の４辺にそれぞれ設けられた一対トーションダンパー１０、全部で８台の前記実施形態２に係るトーションダンパー１０との組み合わせによって構成される。
【０１００】
テーブル７６の脚部下面に滑りシートを貼るか、キャスターが取り付けられ、床面７８に対し任意の方向にスライドが可能となっている。
【０１０１】
前記内壁面７７と床面７８のコーナー部には、各辺同じ高さの段差部７９が設けられ（図１６参照）、その段差部７９の長さ方向の中間部に、床面７８と段差部７９の上部の内壁面７７に至る高さの支承ブロック８０が設けられる。支承ブロック８０の中間部には内壁面７７に対し直角方向のスリット８１が設けられる。
【０１０２】
前記一対のトーションダンパー１０は、ダンパーユニット２０側を突き合わせて設置され、それぞれ回転リンク１４に取り付けられた転がり軸受６６を介してブラケット８２が回転自在に取り付けられる（図１７参照）。ブラケット８２は、下向きに開放された鉤形係合部８３を有し、その鉤形係合部８３の先端部をスリット８１に係合させ、スリット８１で区分された支承ブロック８０の半分（例えば右側）の部分をカバーするように被せて保持させる。その保持状態でリンク軸４４は床面７８に対して垂直となり、トーションダンパー１０は床面７８に対して平行に保持される。
【０１０３】
支承ブロック８０のスリット８１の左側に他方のトーションダンパー１０が同様に係合保持される。前記の保持状態において、各回転リンク１４はテーブル７６の側面に当接され、逆回転リンク１５は内壁面７７に当接される（図１５参照）。
【０１０４】
実施形態５の制震装置は以上のように構成され、基礎７５に発生する外部振動によって、テーブル７６の１辺とこれに対向した内壁面７７の間が縮小されると、回転リンク１４と逆回転リンク１５の開き角θが縮小される。対向した他の辺においては、内壁面７７の間隔が拡大されるので、開き角θが拡大される。開き角θの縮小・拡大によってトーションダンパー１０がダンパー効果を発生することは前記の各実施形態の場合と同様であり、その結果テーブル７６に作用する地震振動が制震される。
【０１０５】
なお、図１８に示したように、各トーションダンパー１０のブラケット８２を一体に設け、その中間部に溝形係合部８４を設けた構成をとることができる。この場合は、支承ブロック８０の両側にトーションダンパー１０を配置し、ブラケット８２の溝形係合部８４を支承ブロック８０の上面に係合させることにより、両側のトーションダンパー１０を保持する。この構造によると、支承ブロック８０にスリット８１を設ける必要はない。
[実施形態６]
【０１０６】
図１９に示した実施形態６の制震装置は、前述の実施形態５において、各トーションダンパー１０を構成する回転リンク１４及び逆回転リンク１５の自由端の扱いについて、異なった構成となっている。
【０１０７】
即ち、実施形態５の場合（図１５参照）においては、回転リンク１４及び逆回転リンク１５の自由端はそれぞれテーブル７６及び内壁面７７に当接させた構成であった。これに対し、この実施形態６の場合は、テーブル７６及び段差部７９にそれぞれガイド溝８５、８６を設け、回転リンク１４の自由端に設けたピン８７をテーブル７６のガイド溝８５にスライド自在に係合している。また、逆回転リンク１５の自由端に設けたピン８８を段差部７９のガイド溝８６にスライド自在に係合している。
【０１０８】
前記の構成により、回転リンク１４及び逆回転リンク１５の自由端の姿勢が安定し、それぞれテーブル７６側及び内壁面７７側から外れることがない。
【符号の説明】
【０１０９】
Ｘ ダンパー軸線
Ｙ リンク回転軸線
１０、１０ａ トーションダンパー
１１ トーションバースプリング
１２ スプリングホルダー
１３ ロータリダンパー
１４ 回転リンク
１５ 逆回転リンク
１６ 軸孔
１７、１７ａ 軸孔
１８ 捩じり端部
１９ 固定端部
２０ ダンパーユニット
２１ 平坦面
２２ 丸棒部
２３ ネジ軸
２４ 固定穴
２５ ツバ
２６ 屈曲部
２７ ダンパーケーシング
２８ 蓋部材
２９ チャンバー
３０ ギヤボックス
３１ シャフト
３２ ディスク
３３ 粘性流体
３４ 内部孔
３５ 調整孔
３６、３６ａ 連結突起
３７、３７ａ 連結孔
３８ 滑り軸受
３９ ダンパー側傘歯車
４０ 座金
４１ ナット
４２ 屈曲部
４３、４３ａ 角孔
４４、４４ａ リンク軸
４５、４５ａ 座金
４６、４６ａ ナット
４７、４７ａ 滑り軸受
４８、４８ａ リンク側傘歯車
４９、４９ａ 座金
５０、５０ａ ナット
５１、５２ 滑り軸受
５３ Ｖ形リンク
５４ 連結孔
５５ 角軸部
５６ ネジ軸
６０ 連結壁
６１ 柱
６２、６２ａ 梁
６３ ラーメン構造物
６４ 上部支承プレート
６５ 下部支承プレート
６６ 転がり軸受
６７ 連結ピン
６８ 回転副リンク
６９ 逆回転副リンク
７０ 連結ピン
７１ ひし形リンク
７２ 基礎
７３ 連結ピン
７５ 基礎
７６ テーブル
７７ 内壁面
７８ 床面
７９ 段差部
８０ 支承ブロック
８１ スリット
８２ ブラケット
８３ 鉤形係合部
８４ 溝形係合部
８５、８６ ガイド溝
８７、８８ ピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に捩じり端部、他端に固定端部を有するトーションバースプリングと、前記トーションバースプリングを収納し前記固定端部を相対回転不可能な状態に支持するスプリングホルダーと、前記スプリングホルダーに同心状態に結合されたロータリダンパーとによりダンパーユニットが構成され、前記ロータリダンパーの回転中心にトーションバースプリングの捩じり端部が一体回転可能に貫通され、前記捩じり端部に捩じり荷重を加える回転手段及び前記スプリングホルダーの固定手段がそれぞれ設けられたトーションダンパーにおいて、前記回転手段が回転リンクにより、前記固定手段が逆回転リンクによりそれぞれ構成され、前記回転リンクのリンク回転軸線と直交するダンパー軸線上に前記ダンパーユニットが配置され、前記リンク回転軸線とダンパー軸線の交差部分に配置されたギヤボックスに９０°取り付け角度を異にして相互に噛み合ったリンク側傘歯車とダンパー側傘歯車が取り付けられ、前記リンク側傘歯車に前記回転リンクが同軸状態に取り付けられ、前記ダンパー側傘歯車に前記トーションバースプリングの捩じり端部側が同軸状態に取り付けられ、前記ダンパーユニットが前記逆回転リンクに固定され、前記逆回転リンクが前記ギヤボックスに対し前記リンク回転軸線を中心に回転可能に取り付けられ、前記回転リンクと逆回転リンクに対し逆トルクが加えられるようにしたことを特徴とするトーションダンパー。
【請求項２】
一端に捩じり端部、他端に固定端部を有するトーションバースプリングと、前記トーションバースプリングを収納し前記固定端部を相対回転不可能な状態に支持するスプリングホルダーと、前記スプリングホルダーに同心状態に結合されたロータリダンパーとによってダンパーユニットが構成され、前記ロータリダンパーの回転中心にトーションバースプリングの捩じり端部が一体回転可能に貫通され、前記捩じり端部に捩じり荷重を加える回転手段及び前記スプリングホルダーの固定手段がそれぞれ設けられたトーションダンパーにおいて、前記回転手段が回転リンクにより、前記固定手段が前記ダンパーユニットに固定されたギヤボックスによりそれぞれ構成され、前記回転リンク及び逆回転リンクが前記ギヤボックスの両側において同一のリンク回転軸線上に配置され、前記リンク回転軸線と直交するダンパー軸線上に前記トーションバースプリングが配置され、前記ギヤボックス内に前記リンク回転軸線上で対向した一対のリンク側傘歯車が取り付けられるとともに、前記ダンパー軸線上で前記リンク側傘歯車に噛み合うダンパー側傘歯車が取り付けられ、前記一対のリンク側傘歯車にギヤボックスの外部において前記の回転リンク及び逆回転リンクが同軸状態にそれぞれ取り付けられ、前記スプリング側傘歯車に前記トーションバースプリングの捩じり端部側が同軸状態に取り付けられ、前記回転リンクと逆回転リンクに対し逆トルクが加えられるようにしたことを特徴とするトーションダンパー。
【請求項３】
前記回転リンクと逆回転リンクに外部から前記の逆トルクを加える手段が、前記回転リンクと逆回転リンクの自由端部にそれぞれ回転副リンクと逆回転副輪機を相対回転可能に連結するとともに、両副リンクの他端部相互を相対回転可能に連結して全体として四辺形リンクを構成し、前記両副リンクの他端部の連結端部を制震装置等の固定部に相対回転可能に連結した構成であり、一つの四辺形リンク当たり１個のダンパーユニットを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のトーションダンパー。
【請求項４】
前記回転リンクと逆回転リンクに外部から前記の逆トルクを加える手段が、同一構造を持った他のトーションダンパーによって構成され、当該他のトーションダンパーのダンパーユニットを制震装置等の固定部に相対回転自在に取り付け、両方の回転リンクの自由端相互及び逆回転リンクの自由端相互をそれぞれ相対回転可能に連結して四辺形リンクを構成し、一つの四辺形リンク当たり２個のダンパーユニットを複合的に有することを特徴とする請求項１又は２に記載のトーションダンパー。
【請求項５】
前記回転リンクと逆回転リンクに外部から前記の逆トルクを加える手段が、前記回転リンクと逆回転リンクの各自由端部を制震装置等の固定部に押し当てた構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載のトーションダンパー。
【請求項６】
前記ロータリダンパーは、軸方向の一端部が開放されたケーシング、その開放端に固定された蓋部材、前記蓋部材によって閉塞されたチャンバー、前記ケーシングの閉塞端及び蓋部材を液密を保持して回転自在に貫通するシャフト、前記シャフトに一体化され前記チャンバー内部で回転可能に保持されたディスク、前記チャンバーに封入された粘性流体によって構成されたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のトーションダンパー。
【請求項７】
請求項３、４又は６に記載のトーションダンパーを用いた制震装置において、基礎上に構築された柱と梁からなるラーメン構造物の対角位置にある上部支承プレートと下部支承プレート間に前記トーションダンパーを取り付けたことを特徴とする制震装置。
【請求項８】
前記トーションダンパーとして請求項３又は６に記載のものを用い、上部又は下部支承プレートのいずれか一方に当該トーションダンパーの回転リンクを支持するリンク軸が回転自在に取り付けられ、他方の支承プレートに回転副リンクと逆回転副リンクを相対回転自在に連結したことを特徴とする請求項７に記載の制震装置。
【請求項９】
前記トーションダンパーとして請求項４又は６に記載のトーションダンパーを用いた制震装置において、前記上部及び下部支承プレートにそれぞれ当該両トーションダンパーの各回転リンクを支持するリンク軸がそれぞれ回転自在に取り付けられことを特徴とする請求項７に記載の制震装置。
【請求項１０】
請求項３、４又は６に記載のトーションダンパーを用いた制震装置において、基礎上に構築された左右の柱、上部梁及び下部梁からなるラーメン構造物の下部梁の一部を前記トーションダンパーの回転リンクによって構成し、前記逆回転リンクを前記柱と平行に配置するとともに、その自由端部を上部梁に回転自在に取り付けたことを特徴とする制震装置。
【請求項１１】
請求項３、４又は６に記載のトーションダンパーを用いた制震装置において、基礎上に構築された左右の柱、上部梁及び下部梁からなるラーメン構造物の上部梁の一部を前記トーションダンパーの回転リンクによって構成し、前記逆回転リンクを前記柱と平行に配置するとともに、その下端部を下部梁に回転自在に取り付けたことを特徴とする制震装置。
【請求項１２】
請求項５又は６に記載のトーションダンパーを用いた制震装置において、基礎に設けられた四角形の内壁面に囲まれた床面に任意方向にスライド自在に設置された四角形のテーブルと、前記内壁面ごとに設けられた前記トーションダンパーとの組み合わせからなり、前記トーションダンパーのリンク軸にブラケットが回転自在に取り付けられ、前記各内壁面に設けた支承ブロックに前記ブラケットを係合し、前記ブラケットによって前記リンク軸が床面に対して垂直となる向きに各トーションダンパーを支持せしめ、回転リンクの自由端と逆回転リンクの自由端のいずれか一方を前記内壁面に、他方をテーブルに当接させたことを特徴とする制震装置。
【請求項１３】
請求項５又は６に記載のトーションダンパーを用いた制震装置において、基礎に設けられた四角形の内壁面に囲まれた床面に任意方向にスライド自在に設置された四角形のテーブルと、前記内壁面ごとに設けられた前記トーションダンパーとの組み合わせからなり、前記トーションダンパーのリンク軸にブラケットが回転自在に取り付けられ、前記各内壁面に設けた支承ブロックに前記ブラケットを係合し、前記ブラケットによって前記リンク軸が床面に対して垂直となる向きに各トーションダンパーを支持せしめ、回転リンクの自由端と逆回転リンクの自由端のいずれか一方を前記内壁面に設けたガイド溝に、他方をテーブルに設けたガイド溝にそれぞれ各自由端に設けたピンを介してスライド自在に係合させたことを特徴とする制震装置。
【請求項１４】
前記トーションダンパーが各内壁面にそれぞれ一対ずつ、かつそれぞれのダンパーユニット側を突き合わせて設置し、各トーションダンパーの前記ブラケットにそれぞれ鉤形の係合部が設けられ、前記支承ブロックの中間部にスリットが設けられ、前記支承ブロックの両側に配置された各トーションダンパーのブラケットの係合部を前記支承ブロックの両側から同じスリットに係合させたことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の制震装置。
【請求項１５】
前記トーションダンパーが各内壁面にそれぞれ一対ずつ、かつそれぞれのダンパーユニット側を突き合わせて設置し、各トーションダンパーの前記ブラケットが一体化されその中間部に溝形の係合部が設けられ、前記支承ブロックの両側に各トーションダンパーを配置するとともに、前記ブラケットの係合部を支承ブロックの上面に係合させたことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の制震装置。
【請求項１】
一端に捩じり端部、他端に固定端部を有するトーションバースプリングと、前記トーションバースプリングを収納し前記固定端部を相対回転不可能な状態に支持するスプリングホルダーと、前記スプリングホルダーに同心状態に結合されたロータリダンパーとによりダンパーユニットが構成され、前記ロータリダンパーの回転中心にトーションバースプリングの捩じり端部が一体回転可能に貫通され、前記捩じり端部に捩じり荷重を加える回転手段及び前記スプリングホルダーの固定手段がそれぞれ設けられたトーションダンパーにおいて、前記回転手段が回転リンクにより、前記固定手段が逆回転リンクによりそれぞれ構成され、前記回転リンクのリンク回転軸線と直交するダンパー軸線上に前記ダンパーユニットが配置され、前記リンク回転軸線とダンパー軸線の交差部分に配置されたギヤボックスに９０°取り付け角度を異にして相互に噛み合ったリンク側傘歯車とダンパー側傘歯車が取り付けられ、前記リンク側傘歯車に前記回転リンクが同軸状態に取り付けられ、前記ダンパー側傘歯車に前記トーションバースプリングの捩じり端部側が同軸状態に取り付けられ、前記ダンパーユニットが前記逆回転リンクに固定され、前記逆回転リンクが前記ギヤボックスに対し前記リンク回転軸線を中心に回転可能に取り付けられ、前記回転リンクと逆回転リンクに対し逆トルクが加えられるようにしたことを特徴とするトーションダンパー。
【請求項２】
一端に捩じり端部、他端に固定端部を有するトーションバースプリングと、前記トーションバースプリングを収納し前記固定端部を相対回転不可能な状態に支持するスプリングホルダーと、前記スプリングホルダーに同心状態に結合されたロータリダンパーとによってダンパーユニットが構成され、前記ロータリダンパーの回転中心にトーションバースプリングの捩じり端部が一体回転可能に貫通され、前記捩じり端部に捩じり荷重を加える回転手段及び前記スプリングホルダーの固定手段がそれぞれ設けられたトーションダンパーにおいて、前記回転手段が回転リンクにより、前記固定手段が前記ダンパーユニットに固定されたギヤボックスによりそれぞれ構成され、前記回転リンク及び逆回転リンクが前記ギヤボックスの両側において同一のリンク回転軸線上に配置され、前記リンク回転軸線と直交するダンパー軸線上に前記トーションバースプリングが配置され、前記ギヤボックス内に前記リンク回転軸線上で対向した一対のリンク側傘歯車が取り付けられるとともに、前記ダンパー軸線上で前記リンク側傘歯車に噛み合うダンパー側傘歯車が取り付けられ、前記一対のリンク側傘歯車にギヤボックスの外部において前記の回転リンク及び逆回転リンクが同軸状態にそれぞれ取り付けられ、前記スプリング側傘歯車に前記トーションバースプリングの捩じり端部側が同軸状態に取り付けられ、前記回転リンクと逆回転リンクに対し逆トルクが加えられるようにしたことを特徴とするトーションダンパー。
【請求項３】
前記回転リンクと逆回転リンクに外部から前記の逆トルクを加える手段が、前記回転リンクと逆回転リンクの自由端部にそれぞれ回転副リンクと逆回転副輪機を相対回転可能に連結するとともに、両副リンクの他端部相互を相対回転可能に連結して全体として四辺形リンクを構成し、前記両副リンクの他端部の連結端部を制震装置等の固定部に相対回転可能に連結した構成であり、一つの四辺形リンク当たり１個のダンパーユニットを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のトーションダンパー。
【請求項４】
前記回転リンクと逆回転リンクに外部から前記の逆トルクを加える手段が、同一構造を持った他のトーションダンパーによって構成され、当該他のトーションダンパーのダンパーユニットを制震装置等の固定部に相対回転自在に取り付け、両方の回転リンクの自由端相互及び逆回転リンクの自由端相互をそれぞれ相対回転可能に連結して四辺形リンクを構成し、一つの四辺形リンク当たり２個のダンパーユニットを複合的に有することを特徴とする請求項１又は２に記載のトーションダンパー。
【請求項５】
前記回転リンクと逆回転リンクに外部から前記の逆トルクを加える手段が、前記回転リンクと逆回転リンクの各自由端部を制震装置等の固定部に押し当てた構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載のトーションダンパー。
【請求項６】
前記ロータリダンパーは、軸方向の一端部が開放されたケーシング、その開放端に固定された蓋部材、前記蓋部材によって閉塞されたチャンバー、前記ケーシングの閉塞端及び蓋部材を液密を保持して回転自在に貫通するシャフト、前記シャフトに一体化され前記チャンバー内部で回転可能に保持されたディスク、前記チャンバーに封入された粘性流体によって構成されたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のトーションダンパー。
【請求項７】
請求項３、４又は６に記載のトーションダンパーを用いた制震装置において、基礎上に構築された柱と梁からなるラーメン構造物の対角位置にある上部支承プレートと下部支承プレート間に前記トーションダンパーを取り付けたことを特徴とする制震装置。
【請求項８】
前記トーションダンパーとして請求項３又は６に記載のものを用い、上部又は下部支承プレートのいずれか一方に当該トーションダンパーの回転リンクを支持するリンク軸が回転自在に取り付けられ、他方の支承プレートに回転副リンクと逆回転副リンクを相対回転自在に連結したことを特徴とする請求項７に記載の制震装置。
【請求項９】
前記トーションダンパーとして請求項４又は６に記載のトーションダンパーを用いた制震装置において、前記上部及び下部支承プレートにそれぞれ当該両トーションダンパーの各回転リンクを支持するリンク軸がそれぞれ回転自在に取り付けられことを特徴とする請求項７に記載の制震装置。
【請求項１０】
請求項３、４又は６に記載のトーションダンパーを用いた制震装置において、基礎上に構築された左右の柱、上部梁及び下部梁からなるラーメン構造物の下部梁の一部を前記トーションダンパーの回転リンクによって構成し、前記逆回転リンクを前記柱と平行に配置するとともに、その自由端部を上部梁に回転自在に取り付けたことを特徴とする制震装置。
【請求項１１】
請求項３、４又は６に記載のトーションダンパーを用いた制震装置において、基礎上に構築された左右の柱、上部梁及び下部梁からなるラーメン構造物の上部梁の一部を前記トーションダンパーの回転リンクによって構成し、前記逆回転リンクを前記柱と平行に配置するとともに、その下端部を下部梁に回転自在に取り付けたことを特徴とする制震装置。
【請求項１２】
請求項５又は６に記載のトーションダンパーを用いた制震装置において、基礎に設けられた四角形の内壁面に囲まれた床面に任意方向にスライド自在に設置された四角形のテーブルと、前記内壁面ごとに設けられた前記トーションダンパーとの組み合わせからなり、前記トーションダンパーのリンク軸にブラケットが回転自在に取り付けられ、前記各内壁面に設けた支承ブロックに前記ブラケットを係合し、前記ブラケットによって前記リンク軸が床面に対して垂直となる向きに各トーションダンパーを支持せしめ、回転リンクの自由端と逆回転リンクの自由端のいずれか一方を前記内壁面に、他方をテーブルに当接させたことを特徴とする制震装置。
【請求項１３】
請求項５又は６に記載のトーションダンパーを用いた制震装置において、基礎に設けられた四角形の内壁面に囲まれた床面に任意方向にスライド自在に設置された四角形のテーブルと、前記内壁面ごとに設けられた前記トーションダンパーとの組み合わせからなり、前記トーションダンパーのリンク軸にブラケットが回転自在に取り付けられ、前記各内壁面に設けた支承ブロックに前記ブラケットを係合し、前記ブラケットによって前記リンク軸が床面に対して垂直となる向きに各トーションダンパーを支持せしめ、回転リンクの自由端と逆回転リンクの自由端のいずれか一方を前記内壁面に設けたガイド溝に、他方をテーブルに設けたガイド溝にそれぞれ各自由端に設けたピンを介してスライド自在に係合させたことを特徴とする制震装置。
【請求項１４】
前記トーションダンパーが各内壁面にそれぞれ一対ずつ、かつそれぞれのダンパーユニット側を突き合わせて設置し、各トーションダンパーの前記ブラケットにそれぞれ鉤形の係合部が設けられ、前記支承ブロックの中間部にスリットが設けられ、前記支承ブロックの両側に配置された各トーションダンパーのブラケットの係合部を前記支承ブロックの両側から同じスリットに係合させたことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の制震装置。
【請求項１５】
前記トーションダンパーが各内壁面にそれぞれ一対ずつ、かつそれぞれのダンパーユニット側を突き合わせて設置し、各トーションダンパーの前記ブラケットが一体化されその中間部に溝形の係合部が設けられ、前記支承ブロックの両側に各トーションダンパーを配置するとともに、前記ブラケットの係合部を支承ブロックの上面に係合させたことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の制震装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−６０７６５（Ｐ２０１３−６０７６５Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２００６８９（Ｐ２０１１−２００６８９）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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