トーションダンパー装置
【課題】 設置する際に筋交いを設ける必要がなく、構造が簡単でコンパクトであり、建物内の床下や天井裏など容易に収納でき、設置箇所の制約が少ないトーションダンパー装置を提供する。
【解決手段】 内筒２の周囲に外筒３を同心状に配置するとともに、内筒２と外筒３の間に粘弾性部材または弾性部材からなるエネルギー吸収体４を介在させて相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置１で、外筒３の長手方向の一部を円周方向に開口し、この円環状開口３ａ内の内筒２に対し一端を内筒２と一体に回転可能に固定したバー６の他端を外方へ突出させ、外筒３に同外筒３を固定するための固定具７を一体的に設ける。
【解決手段】 内筒２の周囲に外筒３を同心状に配置するとともに、内筒２と外筒３の間に粘弾性部材または弾性部材からなるエネルギー吸収体４を介在させて相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置１で、外筒３の長手方向の一部を円周方向に開口し、この円環状開口３ａ内の内筒２に対し一端を内筒２と一体に回転可能に固定したバー６の他端を外方へ突出させ、外筒３に同外筒３を固定するための固定具７を一体的に設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として建築構造用および土木構造用骨組みおよび機械設備の振動低減用で回転・ねじれ方向のエネルギーを吸収（減衰）するためのトーションダンパー装置に関する。詳しくは、円筒状または円盤状の形状をしており、内筒と外筒または相対向する一対の円板を配し、その間隙部に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体もしくは弾性部材の少なくとも一方を介在させて相対回転可能に組み付けた構造のトーションダンパー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記した建築構造用骨組みにおいて、例えば、建築構造物（柱）の回転方向（回転変位）に対する減衰効果を向上する場合に、これまでのダンパー装置５０は、図２（ｂ）に示すように筋交い５１の途中にエネルギー吸収体５２を設けた構造からなっている。つまり、エネルギー吸収体５２には直進方向の負荷が作用し、振動の低減が図られる。このため、図２（ｂ）のように柱２１と柱２１の間の空間部において、一方の柱２１・梁２２との交差部から他方の柱２１と梁２２との交差部にわたって筋交い状に設置する、いいかえればダンパー装置５０の設置箇所に壁等を設けて覆い隠すタイプであった。
【０００３】
この種のダンパー装置に関する先行技術に、内筒状剛性部材を中心に外周側を順に囲繞するように口径を段階的に大きくした複数の外筒状剛性部材を配置するとともに、内外の前記各剛性部材間に粘弾性エネルギー吸収体を介在させてそれぞれ相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたダンパー装置、および内筒状剛性部材の長さを外筒状剛性部材に比べて長寸にし、内筒状剛性部材の外周側に同内筒状剛性部材を囲繞するように２本の内筒状剛性部材を長手方向に間隔をあけ配置するとともに、内外の前記剛性部材間にそれぞれ粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたダンパー装置が提案されている。また、内筒状剛性部材と外筒状剛性部材との内外の筒状壁間に跨る延伸性プラグを、エネルギー吸収体に対し軸方向に直交する方向に貫通させて設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７８４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の先行技術に係るダンパー装置は、図２９に示すように、建築構造物の相対向する柱と相対向する梁の交差部間に対角線状に配置される筋交いを設け、その筋交いの途中にダンパー装置の主要部であるエネルギー吸収体が設置されていた。したがって、筋交いなどの支持部材が必要で構造が複雑になる上、大きな設置スペースを占有し、また設置箇所を建物内に収納して外から見えないようにする場合は、壁面内などの制約を受けることになるため、非常に限られた箇所にしか設置できなかった。
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、設置する際に筋交いを設ける必要がなく、構造が簡単でコンパクトであり、建物内の床下や天井裏などに容易に収納でき、設置箇所に制約が少ないトーションダンパー装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明に係るトーションダンパー装置は、内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲に外側円筒状部材を配置するとともに、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と外側円筒状部材との両部材間に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両部材を相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置であって、
前記外側円筒状部材の長手方向の一部を円周方向に帯状に開口し、この帯状開口内の前記内側円筒状部材または内側円柱部材に対し一端を前記内側円筒状部材または内側円柱部材と一体回転可能に固定した、固定用レバーの他端を外方へ突出させ、前記外側円筒状部材にこの外側円筒状部材を非回転状態に固定するための固定具を一体的に設けたことを特徴とする。
【０００８】
上記の構成を有する本発明のトーションダンパー装置によれば、従来の対角線（ブレース）上に配置する直線状のダンパー装置のように、構造骨組み内に対角線状に配置する必要がない。このため、ダンパー装置の設置箇所に壁などの収納部を造らなくて済み、また設置箇所の制約を受けにくい。また、ダンパー装置本体がねじれ（回転し）て衝撃や外力を吸収するので、直線方向（いいかえれば圧縮方向や引張方向）に作用する従来のダンパー装置のように、建築物内のスペースをブレース状の従来型のダンパーや，これらを収納した壁で仕切る必要がなくなり，空間を一体的に有効利用できる。さらに、構造骨組みの梁と柱の交点にダンパー装置を設置した場合は，ダンパーを天井内や床下などに収納できるために、ブレースを必要としないラーメン構造と同様な自由な空間の利用を可能にしながらも、ブレースにダンパーを配置した場合と同様な高い構造骨組みのエネルギー吸収性能を得ることができる。
【０００９】
請求項２に記載のトーションダンパー装置は、内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲に外側円筒状部材を配置するとともに、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と外側円筒状部材との両部材間に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両部材を相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置であって、
前記内側円筒状部材または内側円柱部材の少なくとも一端部を前記外側円筒状部材の一端開口から突出させ、前記外側円筒状部材に対して固定用レバーの一端を一体回転可能に固定し、前記内側円筒状部材または内側円柱部材にこれらの内側円筒状部材または内側円柱部材を非回転状態に固定するための固定具を一体的に設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記の構成を有する請求項２に係るトーションダンパー装置によれば、上記請求項１に係るトーションダンパー装置と同様の作用効果を期待できる。
【００１１】
また、請求項１または請求項２のトーションダンパー装置において、前記内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲における前記外側円筒状部材の配置は同心状であっても、あるいは前記内側円筒状部材または内側円柱部材の中心位置から一方へ偏心させていてもよい。同心状に配置した場合は、捻り力（エネルギー吸収力）が内側(円筒状または円柱状)部材に対する外側（円筒状）部材の回転角度に正比例して増大するのに比べて、偏心させて配置した場合には、偏心のさせ方で外側（円筒状）部材の回転角度によって捻り力（エネルギー吸収力）が変化するので、偏心のさせ方を考慮する必要がある。
【００１２】
請求項３に記載のトーションダンパー装置は、内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲に外側円筒状部材を配置するとともに、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と外側円筒状部材との両部材間に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両部材を相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置であって、
前記両部材間の長手方向の中間位置に前記弾性部材としての天然ゴム系弾性ゴムまたは前記粘弾性部材としてのダンパー系高減衰ゴムを加硫接着するとともに、前記天然ゴム系弾性ゴムまたはダンパー系高減衰ゴムの両側方において前記両部材間に中筒を配置し、各中筒と前記内側円筒状部材または内側円柱部材との間に前記弾性ゴムまたは前記高減衰ゴムを加硫接着し、前記外側円筒状部材の両側部にタッピングネジを前記中筒に達しないようにねじ込み、
前記内側円筒状部材または内側円柱部材の少なくとも一端部を前記外側円筒状部材の一端開口から突出させ、前記外側円筒状部材に対して固定板の一端を一体回転可能に固定し、前記内側円筒状部材または内側円柱部材の突出端部にレバーを一体回転可能に設けたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成を備えた請求項３に記載のトーションダンパー装置によれば、長手方向中間位置の天然ゴム系弾性ゴムまたはダンパー系高減衰ゴムと吸収減衰を目的とする対象物との釣り合い（中立）状態で、タッピングネジを前記中筒にねじ込むことにより、天然ゴム系弾性ゴムおよびダンパー系高減衰ゴムが複合的に機能し、釣り合い（中立）状態を原点として作動することにより，対象物の振動を効率よく吸収減衰する。
【００１４】
従来は，金属製のバネと，液体や気体を用いたダンパーの，２つの部材を組み合わせることによりサスペンションを構成していた。本発明のダンパーでは，同軸上に配置された天然ゴム系弾性ゴムが従来の金属製バネの機能を発揮し，高減衰ゴム（または請求項５の延伸性プラグ）が、液体や気体を用いたいわゆるダンパーの機能を発揮する。この結果、従来２つの部材が必要であった機能を、１つの部材で機能を発揮できる。このために、サスペンション装置の小型・軽量化に有効である。
【００１５】
請求項４に記載のように、前記内側円筒状部材または内側円柱部材の両端部を前記外側円筒状部材の一端開口からそれぞれ突出させ、前記内側円筒状部材または内側円柱部材の両端部に固定用レバーをそれぞれ前記内側円筒状部材または内側円柱部材と一体回転可能に固定することができる。
【００１６】
このようにすれば、固定用レバーを介して内側円筒状部材または内側円柱部材を建造物の柱や梁などに対しそれらと一体に変位可能に固定することができる。
【００１７】
請求項５に記載のように、前記エネルギー吸収体よりも高剛性で脆性的なプラグもしくはせん断変形能力の高い延伸性プラグの片方もしくは両方を、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と前記外側円筒状部材との内外の筒状壁間に跨り、かつ前記エネルギー吸収体に対し軸方向に直交する方向に貫通させて設けることができる。
【００１８】
このようにすれば、建造物等の特に骨組みの剛性を高めて風や小さな地震では揺れないように安定して維持できるとともに、所定の応力を超える外力が作用したときには、延伸性プラグが変形しエネルギー吸収体と一体になってエネルギーを吸収し、揺れや振動等を抑制することができる。
【００１９】
請求項６に記載のように、一対の前記延伸性プラグを前記各円筒状部材または内側円柱部材の軸方向から見て左右対称に設けることができ、また請求項７に記載のように、一対の前記延伸性プラグからなる複数組の延伸性プラグを前記各円筒状部材または内側円柱部材の軸方向に位置をずらせて設けることもできる。
【００２０】
このように構成すれば、エネルギー吸収体(粘弾性部材)または弾性部材と延伸性プラグとの２種類のエネルギー吸収体か弾性部材かの二者を選択して組み合わせることができ、建築物構造や木造構造などに適合した強度とエネルギー吸収力または弾性力との両方をトーションダンパー装置に持たせることができ、また延伸性プラグは、通常、エネルギー吸収体に対し必要な個数を挿入して取り付けるので、強度とエネルギー吸収力または弾性力との調整が容易に行える。
【００２１】
請求項８に係るトーションダンパー装置は、相対向する一対の円板をそれらの中心部を通るセンターシャフトを介して相対回転可能に配置するとともに、前記両円板間の前記センターシャフト周りに粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両円板を相対回転可能に一体的に結合してなる装置本体を備えたトーションダンパー装置であって、一対の前記円板のうちの一方の円板から固定用レバーをそれぞれ半径方向に張り出して一方の前記円板と一体回転可能に設けたことを特徴とする。
【００２２】
上記の構成を有する請求項８に係るトーションダンパー装置によれば、上記の請求項１および請求項２のトーションダンパー装置と同様の作用効果を期待できるほか、全体が円盤状からなるので、厚みを薄くすることで設置スペースを縮小でき、天井裏や床下などへの収納が一層容易になる。また、円板の直径や円板間の距離を拡げたり縮めたりすることにより、エネルギー吸収体の吸収能力または弾性部材の弾性力を調整することができる。
【００２３】
請求項９に記載のように、前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記両円板間に跨り前記エネルギー吸収体または弾性部材を貫通させて設けることができる。なお、前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記両円板間に跨り前記エネルギー吸収体または弾性部材を貫通させないで設けることもできる。
【００２４】
このようにすれば、建造物等の特に骨組みの剛性を高めて風や小さな地震では揺れないように安定して維持できるとともに、所定の応力を超える外力が作用したときには、延伸性プラグが変形しエネルギー吸収体または弾性部材と一体になってエネルギーを吸収または緩和し、揺れや振動等を抑制することができる。
【００２５】
請求項１０に係るトーションダンパー装置は、相対向する一対の円板をそれらの中心部を通るセンターシャフトを介して相対回転可能に配置するとともに、前記両円板間の前記センターシャフト周りに粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両円板を相対回転可能に一体的に結合してなる装置本体を備えたトーションダンパー装置であって、一対の前記円板のうち一方の円板に腕木を半径方向に張り出させその一端部を同円板と一体回転可能に固定し、前記腕木の他端部に、一端部に板状の固定具を備えた別の腕木の他端部を回転可能に連結したことを特徴とする。
【００２６】
上記の構成を有する請求項１０に係るトーションダンパー装置によれば、上記の請求項８のトーションダンパー装置と同様の作用効果を期待できるほか、腕木を使ってダンパー装置を設置するのが困難な箇所から位置をずらして設置することができるので、設置箇所の制約を受けにくい。例えば、梁と柱の交点や扉の隅角部からずらした位置にトーションダンパー装置を設置することができる。また、建築物を含む原子力発電所やその他の構造物に対する制振や防振の用途にも使用できるほか、機械系設備の防振用途、例えば洗濯機のドラムの防振にも使用できる。
【００２７】
請求項１１に係るトーションダンパー装置は、相対向する一対の円板をそれらの中心部を通るセンターシャフトを介して相対回転可能に配置するとともに、前記両円板間の前記センターシャフト周りに粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両円板を相対回転可能に一体的に結合してなる装置本体を備えたトーションダンパー装置であって、前記装置本体を２組備え、各組の装置本体の一方の円板にそれぞれ腕木を半径方向に張り出させ各腕木の一端部を同円板と一体回転可能に固定し、前記各腕木の他端部同士を回転可能に連結したことを特徴とする。
【００２８】
上記の構成を有する請求項１１に係るトーションダンパー装置は、上記請求項９のトーションダンパー装置と同様の作用効果が期待できる。
【００２９】
請求項１２に記載のように、前記腕木を固定した円板に対向する他方の円板に板状の固定具を一体回転可能に取り付けることができる。
【００３０】
このようにすれば、剛性を向上したり地震等による揺れや振動を低減したりするなどの各種用途および設置場所の状態などに応じて、２組あるいは１組のトーションダンパー装置本体を適宜選択して使用できる。
【００３１】
請求項１３に記載のように、一方の前記円板の中心部から他方の前記円板の中心部に向けて前記センターシャフトを突出するとともに、他方の前記円板から前記センターシャフトの周囲を相対回転可能に囲繞する中空シャフトを突出することができる。
【００３２】
このようにすれば、相対向する一対の円板がエネルギー吸収体または弾性部材に抗してセンターシャフトを中心にスムーズに相対回転する。
【００３３】
請求項１４に記載のように、前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記両円板間に跨り前記エネルギー吸収体または弾性部材を貫通させて設けることができる。
【００３４】
このようにすれば、建造物等の特に骨組みの剛性を高めて風や小さな地震では揺れないように安定して維持できるとともに、所定の応力を超える外力が作用するとそのエネルギーを吸収し、揺れや振動等を抑制することができる。
【００３５】
請求項１５に記載のように、前記延伸性プラグが円柱体、略円柱体または棒状体で、鉛、錫、アルミまたは亜鉛・アルミ合金の金属製部材、ゴムあるいは樹脂からなっていてもよい。
【００３６】
このようにすれば、用途に応じて延伸性プラグの形状および材質を適宜選択することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係るトーションダンパー装置には、つぎのような優れた効果がある。
【００３８】
・構造が簡単でコンパクトであり、建築構造用および木造構造用骨組みなどの設置箇所に応じて、エネルギー吸収体または弾性部材の厚みや装置本体の外径を任意に調整でき、また用途に応じて同様にエネルギー吸収体または弾性部材の厚みや装置本体の外径を調整することにより、エネルギー吸収能力や等価減衰定数または弾性力を容易に変更することができる。
【００３９】
・特に腕木を備えたトーションダンパー装置によれば、設置スペースが十分にない箇所にも設置可能で、減衰力または弾性力を付与できるうえに、取付作業が容易である。
【００４０】
・一般的な油圧ダンパー装置やエアダンパー装置に比べてメンテナンスがフリーで取り扱いが容易である。
【００４１】
・従来の対角線(ブレース）上に配置する直線状のダンパー装置のように壁を造る必要がなく、装置全体がコンパクトで厚みを薄くすることができるので、天井裏や床下など室内から見えない箇所に設置できる。
【００４２】
・回転方向でエネルギー吸収体または弾性部材を作用させて減衰するので、従来の直線方向に圧縮して作用させるダンパー装置に比べてエネルギー吸収能力が大きい。
【００４３】
・プラグなしのトーションダンパー装置は、特に洗濯機のドラムの防振や自動車分野のオートテンショナーなど回転系のダンパーとしての適用が可能で、広範囲の分野へ展開される可能性が高い。
【００４４】
・一方、プラグ付きのトーションダンパー装置は、風や小さな地震では揺れないように安定させることができ、剛性を向上できる。
【００４５】
・そのほか、構造物の耐震性の向上が図れ、安価に製造可能で、雨水等の侵入がなく油漏れもなくメンテナンスがフリーで信頼性に富む。このため、新築住宅だけでなく既存の住宅にも容易に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のトーションダンパー装置の実施例１を示す斜視図である。
【図２】本発明のトーションダンパー装置の実施例２を示す斜視図で、一部を省略して表している。
【図３】図（ａ）は本発明の実施例６に係るトーションダンパー装置を建造物の柱と梁の交点に設置した状態を示す正面図（説明図）、図（ｂ）はその詳細を示す一部を拡大した側面図、図（ｃ）は同正面図である。
【図４】本発明の実施例１に係るトーションダンパー装置を建造物の柱と梁の交点に設置した状態を示す正面図である。
【図５】図４の建造物においてトーションダンパー装置を設置した場合と設置しない場合の、層せん断力と層間変位の関係を示す線図である。
【図６】図４の建造物においてトーションダンパー装置を設置した場合と設置しない場合の、層せん断力と時間の関係を示す線図である。
【図７】図（ａ）は本発明のトーションダンパー装置の実施例３を示す図（ｂ）のａ−ａ断面図、図（ｂ）は同斜視図である。
【図８】本実施例３に係るトーションダンパー装置を建造物の梁端に設置した状態を示す正面図で、図（ａ）は横向きの外力を受ける前の状態を表し、図（ｂ）は横向きの外力を受けた状態を表している。
【図９】本発明のトーションダンパー装置の実施例４を示す斜視図である。
【図１０】本発明のトーションダンパー装置の実施例５を示す斜視図である。
【図１１】本発明のトーションダンパー装置の実施例６を示す斜視図である。
【図１２】図（ａ）は本発明のトーションダンパー装置の実施例７を示す図（ｂ）のａ−ａ断面図、図（ｂ）は同斜視図である。
【図１３】本発明のトーションダンパー装置の実施例８を示す斜視図である。
【図１４】図（ａ）は本発明のトーションダンパー装置の実施例９を示す図（ｂ）のａ−ａ断面図、図（ｂ）は同斜視図である。
【図１５】本発明のトーションダンパー装置の実施例１０を示す正面図である。
【図１６】トーションダンパー装置１−１０を２組使用し、そで壁２５の一側方の上下の隅角部に設置した状態を示す正面図である。
【図１７】トーションダンパー装置１−１１を２組使用し、２枚の引き戸２７の開口部の天井２８より上方において梁２２と相対向する左右の柱２１・２１からなる構造骨組みに設置した状態を示す正面図である。
【図１８】開口付き壁２５の上下の隅角部を挟むように、２組の装置１−１０のうち１組ずつの対をなす一方(裏面）の円板１２をそれぞれ固定板２３で固定して設置した状態を示す正面図である。
【図１９】開口付き壁２５の上側隅角部を挟むように、トーションダンパー装置１−１１の一方(裏面）の円板１２を固定板２３で固定するとともに、固定板２６で腕木１９の一端部を固定して設置した状態を示す正面図である。
【図２０】従来の直線運動するダンパー装置５０を使用した変形拡大機構を扉の上側隅角部位に設置した状態を示す正面図である。
【図２１】天井２８内の梁２２と柱２１の長手方向の中間位置間に、トーションダンパー装置１−１１を設置した状態を示す正面図である。
【図２２】天井２８内の梁２２濃淡部と柱２１の下端部間に、トーションダンパー装置１−１１を設置した状態を示す正面図である。
【図２３】図（ａ）は本発明のトーションダンパー装置本体を備えた実施例１２に係るオートテンショナーを、エンジンに取り付けた状態を概略的に示す正面図、図（ｂ）は同オートテンショナーの実施例を示す正面図である。
【図２４】図（ａ）・（ｂ）は本発明の別の実施例に係るトーションダンパー装置１−１２を示すもので、図（ａ）は中心軸線断面図、図（ｂ）は同側面図である。
【図２５】図（ａ）・（ｂ）は本発明のさらに別の実施例に係るトーションダンパー装置１−１３を示すもので、図（ａ）は中心軸線断面図、図（ｂ）は同側面図である。
【図２６】図（ａ）・（ｂ）は図２４のトーションダンパー装置１−１２をそれぞれ洗濯機の洗濯・脱水槽の振動抑制機構として用いた実施例を示す概念図である。
【図２７】図（ａ）・（ｂ）は図２５のトーションダンパー装置１−１３をそれぞれ洗濯機の洗濯・脱水槽の振動抑制機構として用いた実施例を示す概念図である。
【図２８】図（ａ）（ｂ）は従来の一般的な洗濯機用振動抑制機構を示す概念図である。
【図２９】従来のダンパー装置の設置態様を示す正面図（説明図）である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明に係るトーションダンパー装置について実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００４８】
図1に示すように、本実施例１に係るトーションダンパー装置１−１は、内側円筒状部材（以下、内筒という）２の周囲に外側円筒状部材（以下、外筒という）３を同心状に配置し、内筒２と外筒３の間隙部に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体４または弾性部材４’を介在させて相対回転可能に一体的に結合した構造からなる。
【００４９】
エネルギー吸収体４には、本例では、低弾性（Ｇ＝０．００１〜０．２５N/mm2）で高減衰性能（等価減衰定数Ｈeq＝２０〜４０％）を発揮するポリウレタンゴムが使用され、小振動のエネルギーを吸収する。より振動の高いエネルギーを吸収する場合は、高い弾性範囲（Ｇ＝０．２０〜２．０N/mm2）をもちポリウレタンゴムよりも数倍〜数十倍高剛性で減衰能力が高い（Ｈeq＝２０〜４０％）高減衰ゴム（ＨＤＲ）が使用される。高減衰ゴムなどを用いる粘弾性部材からなるエネルギー吸収体４のエネルギー吸収能力は、等価減衰定数（Heq）換算でHeq=5〜30%の範囲が実用性のある適用範囲となる。一方、逆に減衰性をあまり期待しなくても良い場合には復元材（機構）として減衰性を有しない天然ゴム系などの弾性体からなる弾性部材４’を使用する。
【００５０】
外筒３の長手方向の一部を円周方向に一定幅で開口し、この円環状開口３ａ内の内筒２の表面に長方形状で板状の固定用バー（ステー）６の一端を内筒２と一体に回転するように固定する。固定用バー６の他端側は円環状開口３ａから外方へ突出させ、バー６と外筒３の表面との間に三角形状のリブ６ａを取り付けている。また、外筒３には柱や梁等に外筒３を回転しないように固定するための固定具７を一体的に設けている。この固定具７は、半円弧状に湾曲した一定幅の帯状の取付部７ａと水平に張り出した一定幅の帯状の固定部７ｂとからなり、固定部７ｂにはネジ止め用のネジ孔７ｃが穿設されている。
【実施例２】
【００５１】
図２はトーションダンパー装置の別の実施例を示す斜視図で、本実施例２のトーションダンパー装置１−２が実施例１のトーションダンパー装置１−１と相違するところは、図２に示すように外筒３の一端から内筒２の一部を外方へ突出させ、その突出した内筒２に固定具７を一体的に設けている。一方、外筒３の表面には長方形状の固定用バー６の一端をほぼ直角に固定し、固定用バー６と外筒３の表面との間に三角形状の補強用リブ６ａを取り付けている。
【００５２】
上記の内筒２および外筒３に適用する鋼材は、炭素鋼鋼管（STK、STKN、STKM、SS 他）を主とするが、ステンレス、アルミ、アルミ合金も適用できる。また、外筒３もしくは内筒２に一体回転可能に取り付ける固定用バー（ステー）６および固定具７は、外筒３または内筒２と同一材料を用い、溶接もしくはボルト止めで固定する（溶接が安価な方法で望ましい。）。さらに、固定用バー（ステー）６および固定具７は、回転時に変形しない剛性が必要なため、図２のように補強用リブ６ａを取り付けたり、箱形断面とするのが望ましい。なお、上記各実施例のトーションダンパー装置１−１・２において、内筒２に代えて円柱状部材（ロッド）を使用することができる。
【実施例３】
【００５３】
図７は本発明の実施例３に係るトーションダンパー装置１−３を示すもので、本実施例３のトーションダンパー装置１−３は、内側の円柱体２または内筒の周囲に同心状に外筒３が配置され、両部材２・３間にポリウレタンゴム４または天然ゴム系弾性ゴム４’が介在する。このポリウレタンゴム４または弾性ゴム４’は、内外の両部材２・３間に加硫接着により介設される。円柱体２は外筒３の一端から一部が突出し、円柱体２の突出部に本例では固定用バー６が直交する方向に固定されている。外筒３と円柱体２との間に弾性ゴム４’を貫通する位置もしくは貫通しない位置に左右一対の延伸性プラグ８が左右対称に跨って設けられている。延伸性プラグ８には、トリガー特性が必要なため、ポリウレタンゴムよりも高剛性で減衰性能が高い（等価減衰定数Ｈeq＝１０〜４０％）もの、本例では鉛が使用され、大振動のエネルギーを吸収するのに効果を発揮する。延伸性プラグ８は円柱体のほか、略円柱体又は棒状体でもよく、材質は鉛のほか、錫、アルミ又は亜鉛・アルミ合金の金属製部材、ゴムあるいは樹脂を使用することができる。
【００５４】
内筒２と外筒３の間に介在させる粘弾性体（高減衰ゴムなど）４もしくは弾性体（天然ゴム系など）４’の特性として、せん断弾性係数（G）=0.1〜1.2N／mm2の範囲とし、ゴムの破断ひずみ（γ）としては全て400%以上とする。すなわち、トーションダンパー装置１が回転（ねじり変形）できる量は、粘弾性体のせん断ひずみから決まり、γ=0〜300%の範囲で設計する。γ＞300%では、粘弾性体はハードニング（剛性が急に上昇）し、かつその量のバラツキが大きいために設計には適用できない。また、疲労などの耐久性を考慮する場合はγ＜250%にする必要があり、この範囲では内筒２と外筒３の接着への信頼性も高い（強度が確保できる）。
【００５５】
上記のトーションダンパー装置１−３は、図８に示すようにラーメン構造２０の柱２１と梁２２の交点に取り付けられる。本例の場合、柱２１から固定板２３を内方に突出させて設け、外筒３を固定板２３の開口内に嵌入して固着し、円柱体２は固定用レバー６を介して梁２２に固定されている。例えば、一方の柱２１に横向きの外力が水平方向に作用した場合に、プラグ８の変形が起こるまでは、図８（ａ）に示すように柱２１と梁２２間は直角に保持されている。そして、プラグ８の変形が起こると、円柱体２と外筒３間が相対回転してエネルギー吸収体４または弾性ゴム４’により外力を吸収または緩和する。このとき、図８（ｂ）に示すように左右の柱２１は一方向に傾斜するが、外力が作用しなくなると、エネルギー吸収体４または弾性ゴム４’の復元力により元の状態に復帰する（図８（ａ）参照）。また、トーションダンパー装置１−３は柱２１と梁２２の交差部に設置されるため、コンパクトに収まり、大きなスペースを占有することがない。
【００５６】
ところで、図４に示すように、梁２２と柱２１で囲まれた構造骨組みの１構面（枠内）において、上記実施例１のトーションダンパー装置１−１を各交差点の合計４カ所に設置した図４では外筒３が固定具７により止具７ｃで梁２２に固定され、内筒２が固定具６により止具６ｃで柱２１に固定されている。この場合、構造骨組みの剛性は２６％向上されるとともに、層間変形角（層間変位）は３２％低減され、層せん断力（加速度）は１２％低減されることを確認できた（図５・図６参照）。また、加速度は増加することなく層間変形角（層間変位）が５０％以上低減された。上記のトーションダンパー装置１−１を用いずに層間変形角を５０％以上低減させようとした場合、建造物のフレームの剛性を２倍以上にする必要があるが、その場合は応答加速度も２倍以上に増幅してしまう。また、剛性を２倍にしようすると壁量を２倍にする必要があり、この場合には、開口部が取れなくなるから、建造物への適用は不可能である。
【実施例４】
【００５７】
図９〜図１１はトーションダンパー装置の別の実施例４〜６を示す斜視図である。図９に示す実施例４に係るトーションダンパー装置１−４は、円柱体２または内筒の長手方向の中間位置に固定板２４の一端が一体に固定されている。円柱体２の両側部の周囲には外筒３・３が同心状に配置され、円柱体２と各外筒３との間隙部にエネルギー吸収体４が介設されている。その他の構成については、上記実施例のトーションダンパー装置と共通するので、共通する部材には同一の符号を付して図示し、説明を省略する。
【実施例５】
【００５８】
また、実施例５に係るトーションダンパー装置１−５は、図１０に示すように外筒３の両側から円柱体２の一部をそれぞれ突出させ、円柱体２の両側端に固定板２４がそれぞれ一体回転可能に固定されている。円柱体２と外筒３との間隙部にはエネルギー吸収体４が介設されている。その他の構成については、上記実施例のトーションダンパー装置と共通するので、共通する部材には同一の符号を付して図示し、説明を省略する。
【実施例６】
【００５９】
図１１はトーションダンパー装置の別の実施例を示す斜視図で、本実施例６に係るトーションダンパー装置１−６は、図１１に示すように外筒３の一端から円柱体２の一部を突出させ、円柱体２の一端に固定具２４が一体回転可能に固定されている。円柱体２と外筒３との間隙部にはエネルギー吸収体としてのポリウレタンゴム４が介設されている。つまり、トーションダンパー装置１−６は、図１１に示すように外筒３の一端から固定具７を一体的に設けるとともに、突出した内筒２の一端に固定具２４を一体的に設けている。また、本例のトーションダンパー装置１−６は、図３（ａ）に示すように柱２１と梁２２の交点に取り付けられる。柱２１には内筒２が固定具２４を介して止具２４ｃで固定され、梁２２には外筒３が固定具７およびスペーサー７’を介して止具７ｃで固定される。その他の構成については、上記実施例のトーションダンパー装置と共通するので、共通する部材には同一の符号を付して図示し、説明を省略する。
【００６０】
上記の内筒２および外筒３に適用する鋼材は、炭素鋼鋼管（STK、STKN、STKM、SS他）を主とするが、ステンレス、アルミ、アルミ合金も適用できる。また、外筒３もしくは内筒２に一体回転可能に取り付ける固定具６および固定具７または固定板（固定具）２４は、外筒３または内筒２と同一材料を用い、溶接もしくはボルト止めで固定する（溶接が安価な方法で望ましい）。さらに、固定具６および固定具７または固定板（固定具）２４は、回転時に変形しない剛性が必要である。なお、上記各実施例のトーションダンパー装置１−１・２において、内筒２に代えて円柱状部材（ロッド）を使用することができる。 上記実施例４〜６のトーションダンパー装置１−４〜６は上記実施例３とほぼ同様の態様により建造物等で使用されるが、通常、外筒３には、外筒３を回転しないように梁や柱などの部材に固定するための固定具７（図１・図２参照）が一体的に設けられる。また、内側の円柱体２または内筒２の周囲に同心状に外筒３を配置したが、外筒３の中心軸から内側の円柱体２または内筒２を一方へ偏心させて配置してもよい。この場合、偏心のさせ方で、内側の円柱体２または内筒２に対する外筒３の相対回転角度で捻り力が変化するから、回転角度が大きくなるほど単位回転当たりの捻り力が大きくなるのが望ましい。
【実施例７】
【００６１】
つぎに、図１２はトーションダンパー装置のさらに別の実施例７を示す図面である。
本実施例７に係るトーションダンパー装置１−７は、相対向する一対の円板１２・１２を各円板１２の中心部を通る支持ピン（センターシャフト）１３を中心に相対回転可能に配置し、支持ピン１３周りの円板１２・１２間に例えば天然ゴム４’を装填して加硫接着した構造の装置本体1を備えている。そして、例えば天然ゴム４’より剛性の高い鉛などの延伸性プラグ８の一対を、支持ピン１３を中心に対称的に配置している。各延伸性プラグ８は各円板１２・１２および天然ゴム４’を貫通する孔１４を穿設し、一方の円板１２から他方の円板１２に跨って装填される。また、対向する円板１２・１２には、本例では、細長い金属板からなる固定具１５・１５が相対向する方向に半径方向に張り出させている。
【実施例８】
【００６２】
図１３は実施例８に係るトーションダンパー装置１−８を示す斜視図で、図１２のトーションダンパー装置１−７とは、固定具１６が長方形状の金属板からなり、各円板１２の外面に固定具１６の一端部がそれぞれ一体回転可能に固定されるところが相違している。
【実施例９】
【００６３】
図１４は実施例９に係るトーションダンパー装置１−９を示す斜視図で、図１２のトーションダンパー装置１−７の装置本体1とは支持ピン１３の構造が相違している。
すなわち、装置本体１’おける一方の円板１２の中心部から中空または中実の支持杆１７が他方の円板１２の中心部に向けて一体に突出し、他方の円板１２の中心部からは支持杆１７に対し回転可能に被装する円筒形の支持筒１８が一体に突出して設けられる。そして、装置本体１’の相対向する円板１２・１２間の支持筒１８の周囲にゴム４を装填して加硫接着した構造からなる。その他の構成については、上記実施例のトーションダンパー装置と共通するので、共通する部材には同一の符号を付して図示し、説明を省略する。
【００６４】
続いて、上記実施例７〜９のトーションダンパー装置１−７〜９について、使用態様の一例を説明する。
【００６５】
1) これらのトーションダンパー装置１−７〜９は、図４に示す梁２２と柱２１で囲まれたラーメン構造２０の１構面における柱２１と梁２２の交差部や、図７に示す梁２１と柱２２の交差部に、上記した長尺のトーションダンパー装置１−１〜３と同様に設置して使用することができる。しかも、トーションダンパー装置１−７〜９の円盤状の装置本体１・１’は厚みが薄くてコンパクトなため、柱２１や梁２２の厚みの範囲内に収まるため、設置スペースが小さく、室内には張り出さずに体裁がよい。
【実施例１０】
【００６６】
2) トーションダンパー装置１−７〜９のいずれか１の装置本体１・１’に、例えば図１５に示すように、一対のトーションダンパー装置本体１（１’）の一方（表面側）の円板１２に細長い板状の金属製腕木１９の一端部を、それぞれ２本のピン１９ｃにより一体回転可能に取り付ける。そして、２本の腕木１９の他端部同士をピン１９ａにて相互に回転可能に連結して実施例１０に係るトーションダンパー装置１−１０が構成される。この装置１−１０は装置本体１（１’）の他方（裏面）の円板１２をそれぞれ固定板２３や固定具等を用いて梁２１や柱２２あるいは扉２５(図１６参照）などの建造物の一部に回転しないように固定することで、剛性を高めて変形を防止することができる。また、ラーメン構造２０や扉２５などの交差部に、トーションダンパー装置１−７〜９を設置できない場合にも使用できる。
【実施例１１】
【００６７】
その他、図１７以降の図面に示すように、トーションダンパー装置１−７〜９のいずれか１の装置本体１・１’について、一方(裏面）の円板１２に細長い板状の金属製腕木１９の一端部を、一体回転可能に取り付ける。そして、例えば図１７・図１９に固定板２６の一端側の隅角部に別の腕木１９の一端部をピン１９ｂで回転可能に連結し、２本の腕木１９の他端部同士をピン１９ａにて相互に回転可能に連結して実施例１１に係るトーションダンパー装置１−１１が構成される。
【００６８】
3) 図１６に示すように、トーションダンパー装置１−１０を２組使用し、扉２５の一側方の上下の隅角部に、固定板２３でそれぞれ一方の装置本体１の一方(裏面）の円板１２を固定し、扉２５の他側方の上下方向の中間位置付近に固定板２３でそれぞれ他方の装置本体１の円板１２を固定して設置している。
【００６９】
図１７に示すように、トーションダンパー装置１−１１を２組使用し、２枚の引き戸２７の開口部の天井２８より上方において梁２２と相対向する左右の柱２１・２１のラーメン構造２０において、梁２２の長手方向の中間部付近に、固定板２３で一方の装置本体１’の一方(裏面）の円板１２をそれぞれ固定し、左右の各柱２１の上端部に固定板２６で腕木１９の一端部を固定して設置している。
【００７０】
図１８に示すように扉２５の上下の隅角部を挟むように、２組のトーションダンパー装置１−１０のうち１組ずつの対をなす装置本体1の一方(裏面）の円板１２をそれぞれ固定板２３で固定して設置する。
【００７１】
あるいは図１９に示すように、扉２５の上側隅角部を挟むように、トーションダンパー装置１−１１における装置本体1の一方(裏面）の円板１２を固定板２３で固定するとともに、固定板２６で腕木１９の一端部を固定して設置している。
【００７２】
これらの図１６あるいは図１７に示すトーションダンパー装置１−１０・１１は、図２０に示す、既存の直線運動するダンパー装置５０を使用した変形拡大機構と同様の機能を有する。しかし、コンパクトで設置場所も取らないという利点があることが認められる。
【００７３】
さらに図２１および図２２に示すように、天井２８(より上方）内の梁２２と柱２１の長手方向の中間位置間あるいは下端部間に、トーションダンパー装置１−１１における固定板２３で一方の装置本体１’の一方(裏面）の円板１２をそれぞれ固定し、柱２１の中間位置または下端部に固定板２６で腕木１９の一端部をピン１９ｂにより回転可能に連結して設置している。
【００７４】
上記の図１５〜図２２に示すように設置された、２組もしくは１組のトーションダンパー装置１−１０・１１によれば、地震や横風等を受けて例えば側方から横向きの外力が作用し、扉２５やラーメン構造２０が菱形に変形しようとした場合に、外力に抗してそれらの変形を阻止する。特に図１１の実施例７に係るトーションダンパー装置１−７のように、延伸性プラグ８を円板１２・１２間に跨って設けた装置本体１’を備えたトーションダンパー装置では、一定の外力を超えるまで扉２５やラーメン構造２０を含む建造物の剛性を高めて小振動や風力の弱い横風などによる変形を確実に阻止するとともに、一定の外力を超えると延伸性プラグ８が変形し、トーションダンパー装置１−７のエネルギー吸収体４にてエネルギーが吸収され、建造物の揺れや変形が抑えられる。この場合、地震や横風などによる外力の作用が終了した状態で、変形した延伸性プラグ８を抜き取り、新しい延伸性プラグ８と交換することができる。
【実施例１２】
【００７５】
図２３は上記の装置本体１を自動車エンジンのオートテンショナーとして用いた実施例を示している。オートテンショナー３０は本例では図１４に示す装置本体１を備え、対向する一対の円板１２のうち一方（表面）の円板１２にアーム３１の一部（先端側）を張り出して一体回転可能にピン３１ａで取り付け、アーム３１の先端部にプーリ３２を回転可能に軸支している。他方（裏面側）の円板１２には固定板３３を一体に取り付け、エンジン３６のハウジングなどに固定している。そして、図２３に示すように補機駆動用の伝動ベルト３４を複数のプーリ３５に掛け渡すとともに、プーリ３２にも掛け渡し、本例では図２３で上向き時計方向へエネルギー吸収体４（図１４）により付勢することにより、伝動ベルト３４の張力を一定の力で保持することができる。
特にエネルギー吸収体４に代えて、耐熱性を具備した合成ゴムなどの弾性体４’で構成することにより、エンジン３６や車体の振動が弾性体４’の弾性力で吸収、緩和され、プーリ３２には伝わりにくい。
【実施例１３】
【００７６】
図２４（ａ）・（ｂ）は別の実施例に係るトーションダンパー装置１−１２を示すもので、外筒３の中心軸部に円柱体２または内筒が同心状に配置され、両部材２・３間にエネルギー吸収体４が介在する。このエネルギー吸収体４を構成するゴムは、中央部が減衰性を有しない（等価減衰定数換算でHeq=5%以下）天然ゴムなどのバネ系の弾性ゴム４ａでその両側部が減衰性を有する（等価減衰定数換算でHeq=5%〜30%）ダンパー系の高減衰ゴム４ｂからなり、内外の両部材２・３間に加硫接着により介設される。円柱体２は外筒３の両端から端部がそれぞれ突出し、円柱体２の突出部に本例ではバー６の一端が円柱体２の端面に半径方向に張り出して固定されている。また外筒３には、平坦な固定板３７が溶接等により一体に固定されている。高減衰ゴム４ｂと弾性ゴム４ａの配置は逆でもよく、また左右対称でなくてもよい。さらに、高減衰ゴム４ｂと弾性ゴム４ａの種類や長さを変えることにより、ダンパー装置１−１２の性能を調整できる。
【００７７】
上記のトーションダンパー装置１−１２は、後述の洗濯機の洗濯・脱水槽の振動抑制機構４１・４５として使用される他、図示は省略するが、例えば図８に示すラーメン構造２０の柱２１と梁２２の交点に取り付けられる。本例の場合、梁２２に固定板３７を介して外筒３を一体に設け、円柱体２はバー６を介して柱２１に固定される。
【実施例１４】
【００７８】
図２５（ａ）・（ｂ）は別の実施例に係るトーションダンパー装置１−１３を示すもので、外筒３の中心軸部に円柱体２または内筒が同心状に配置され、両部材２・３間の長手方向の中央部に天然ゴム系の弾性ゴム４ａ（４’）が加硫接着されている。また、天然ゴム系の弾性ゴム４ａの両側部において、両部材２・３間に中筒５が配置され、各中筒５と円柱体２との間にダンパー系の高減衰ゴム４ｂ（４）が加硫接着されている。また、外筒３の両側部で上下中心位置に左右一対ずつタッピングネジ９が、外筒３の外周面にねじ込まれているが、中筒５には達していない。このため、弾性ゴム４ａは機能しているが、高減衰ゴム４ｂは機能していない。外筒３の両端から突出する円柱体２の両端に、それぞれレバー６の一端部が円柱体２と一体回転可能に取り付けられている。また外筒３の両端部付近に、それぞれ固定板３８の一端が外筒３と一体回転可能に取り付けられている。レバー６と固定板３８は、図２５（ｂ）に示すように側方より見て直交する。また、レバー６と固定板３８の先端部には、取付孔６ａまたは３８ａが穿設されている。
【００７９】
なお、高減衰ゴム４ｂと弾性ゴム４ａの配置は逆でもよく、また左右対称でなくてもよい。さらに、高減衰ゴム４ｂと弾性ゴム４ａの種類や量（長さ）を変えることにより、ダンパー装置１−１３の性能を調整できる。
【００８０】
上記のトーションダンパー装置１−１３は、後述の洗濯機の洗濯・脱水槽の振動抑制機構４６として使用される。
【実施例１５】
【００８１】
図２６（ａ）・（ｂ）は、それぞれ洗濯機の洗濯・脱水槽の振動抑制機構として用いた実施例を示す概念図である。図２６（ａ）に示すように、本実施例１５に係る振動抑制機構４１は、図２４に示すトーションダンパー装置１−１２を備え、内側の円柱体２（または内筒）の両端に２本の腕木４４の一部（先端側）を張り出して一体回転可能にかつ直角に交差するように取り付け、各腕木４４の先端部を横向きの洗濯・脱水槽４２の側周壁にほぼ等間隔に当接している。一方、外筒３に一体に固定した固定板３７を介して、洗濯機４３のハウジング４３ａ内の四隅部に固定している。
【００８２】
このように構成することで、洗濯・脱水槽４２の上下左右方向への振動に対し、対応する腕木４４を介してエネルギー吸収体４または弾性部材４’が変形して振動を吸収・減衰または緩和する。なお、図２６（ａ）から明らかなように、振動抑制機構４１は設置場所が少なくて済むため、洗濯・脱水槽４２を大型化したり、逆に洗濯機４３を小型化できたりし、しかも振動抑制機構４１のトーションダンパー装置のストロークを大きくできる。また、振動抑制機構４１は洗濯・脱水槽４２に対し複数組設置することもできる。
【実施例１６】
【００８３】
図２６（ｂ）に示すように、本実施例１６の振動抑制機構４５は、図２４に示すトーションダンパー装置１−１２を備え、内側の円柱体２（または内筒）の両端に２本の腕木４４の一部（先端側）を張り出して一体回転可能にかつ３０〜４０°の角度で交差するように取り付けている。本例の洗濯機４３は、横向きの洗濯・脱水槽４２をハウジング４３ａのやや上部寄りに水平または開口部４２ａをやや上向きに備えている。他方（裏面側）の円板１２には固定具（図示せず）を一体に取り付け、洗濯・脱水槽４２の下方に二組の装置本体１をハウジング４３ａ内に相対向させて固定している。４本の腕木４４は菱形をなし、各腕木４４の先端部を洗濯・脱水槽４２の下部に当接している。なお、本例の振動抑制機構４５も設置場所が少なくて済むため、洗濯・脱水槽４２を大型化したり、逆に洗濯機４３を小型化できたりするうえ、洗濯・脱水槽４２に対し複数組設置することもできる。しかも振動抑制機構４５のトーションダンパー装置１−１２のストロークを大きくできる。
【実施例１７】
【００８４】
図２７（ａ）・（ｂ）は、それぞれ洗濯機の洗濯・脱水槽の振動抑制機構として用いた実施例を示す概念図で、図２７（ａ）は正面図、図２７（ｂ）は図２７（ａ）のｂ−ｂ断面図である。図２７（ａ）に示すように、本実施例１７に係る振動抑制機構４６は、図２５に示すトーションダンパー装置１−１３を備えている。このトーションダンパー装置１−１３には、図２７（ｂ）に示すように合計４本の延伸性プラグ８が外筒３と内側円柱体２間に跨って設けられている。そして、洗濯機４３のハウジング４３ａ内において、洗濯・脱水槽４２の下方の隅角部の近傍にブラケット４７が前後左右の合計４つ固定され、各ブラケット４７にトーションダンパー装置１−１３のバー６の先端部の取付孔６ａがピン４７ａにより枢着されている。洗濯・脱水槽４２の外筒枠４８の前後左右にブラケット４８ａが４つ固定され、トーションダンパー装置１−３の固定板３８の先端部の取付孔３８ａがブラケット４８ａに対しピン４８ｂにより枢着されている。図２７（ｂ）の符号４３ｂは洗濯機４３の洗濯物投入口である。
【００８５】
この状態で、洗濯・脱水槽４２および外筒枠４８の荷重とトーションダンパー装置１−１３の弾性ゴム４ａとが釣り合って円柱体２に対する外筒３の中立位置が決定されるので、ここで、外筒３の両側部で上下中心位置に螺合されている左右一対ずつのタッピングネジ９（図２５（ａ）参照）を、外筒３の外周面から中筒５にかけてねじ込む。これにより、外筒３と弾性ゴム４ａを挟んで両側の中筒５とが一体に固定され、高減衰ゴム４ｂも機能する。
【００８６】
このように構成することで、洗濯・脱水槽４２が上下および左右方向へ振動する際の振動を、弾性ゴム４ａが緩和すると同時に高減衰ゴム４ｂからなるエネルギー吸収体４が吸収、減衰する。また、鉛などから形成した延伸性プラグ８をエネルギー吸収体４を貫通して外筒３と内側円柱体２間に設けているので、細かい振動で洗濯・脱水槽４２が揺れたりしない。なお、図２７から明らかなように、振動抑制機構４６は設置場所が少なくて済むため、洗濯・脱水槽４２を大型化したり、逆に洗濯機４３を小型化できたりし、しかも振動抑制機構４６のトーションダンパー装置１−１３のストロークを大きくできる。
【比較例】
【００８７】
図２８（ａ）（ｂ）は従来の一般的な洗濯機用振動抑制機構を示す概念図である。図２８（ａ）は洗濯・脱水槽５３に対しコイルバネ５１を使用した直線状の一対の振動抑制機構５２で支持する構造で、洗濯機５０のハウジング５０ａ内の振動抑制機構５２が占めるスペースが洗濯・脱水槽５３に比べて大きい。図２８（ｂ）は洗濯・脱水槽５３に対しコイルバネ５１を使用した直線状とダンパー５４を使用した直線状の、それぞれ一対の振動抑制機構５５で支持する構造で、洗濯機５０のハウジング５０ａ内の振動抑制機構５５が占めるスペースが洗濯・脱水槽５３に比べて大きい。
【産業上の利用分野】
【００８８】
本発明のトーションダンパー装置は、粘弾性体などのエネルギー吸収体や弾性体により捻り方向の力を発生させたり、逆にエネルギー吸収体により捻り方向の抗力で外力を吸収したり減衰したりすることができ、例えば、エンジンのオートテンショナーとして適用でき、また建築構造用および土木構造用骨組みの補強や減衰ならびに機械設備の振動低減などに利用できる。
【符号の説明】
【００８９】
１−１〜１３ トーションダンパー装置
１・１’装置本体
２ 内側円筒状部材（内筒、円柱体）
３ 外側円筒状部材（外筒）
３ａ円環状開口
４・４ｂエネルギー吸収体（粘弾性部材）
４’・４ａ弾性部材
５ 中筒
６ バー（ステー）
６ａリブ
７ 固定具
７ａ取付部
７ｂ固定部
７ｃネジ孔
８ 延伸性プラグ
９ タッピングネジ
１２ 円板
１３ 支持ピン（センターシャフト）
１４ 孔
１５ 固定具
１６ 固定具
１７ 支持杆
１８ 支持筒
１９ 金属製腕木
１９ａピン
１９ｂピン
２０ ラーメン構造
２１ 柱
２２ 梁
２３・２６ 固定板
２４ 固定具（固定板）
２５ 開口付き壁（扉、そで壁）
２７ 引き戸
２８ 天井
３０ オートテンショナー
３１ アーム
３２・３５ プーリ
３３ 固定板
３４ 伝動ベルト
３６ エンジン
３７・３８ 固定板
４１・４５・４６ 振動抑制機構
４４ 腕木
４２ 洗濯・脱水槽
４３ 洗濯機
４３ａハウジング
４７ ブラケット
４７ａピン
４８ 外筒枠
４８ａブラケット
５０ ダンパー装置
５１ コイルバネ
５２ エネルギー吸収体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として建築構造用および土木構造用骨組みおよび機械設備の振動低減用で回転・ねじれ方向のエネルギーを吸収（減衰）するためのトーションダンパー装置に関する。詳しくは、円筒状または円盤状の形状をしており、内筒と外筒または相対向する一対の円板を配し、その間隙部に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体もしくは弾性部材の少なくとも一方を介在させて相対回転可能に組み付けた構造のトーションダンパー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記した建築構造用骨組みにおいて、例えば、建築構造物（柱）の回転方向（回転変位）に対する減衰効果を向上する場合に、これまでのダンパー装置５０は、図２（ｂ）に示すように筋交い５１の途中にエネルギー吸収体５２を設けた構造からなっている。つまり、エネルギー吸収体５２には直進方向の負荷が作用し、振動の低減が図られる。このため、図２（ｂ）のように柱２１と柱２１の間の空間部において、一方の柱２１・梁２２との交差部から他方の柱２１と梁２２との交差部にわたって筋交い状に設置する、いいかえればダンパー装置５０の設置箇所に壁等を設けて覆い隠すタイプであった。
【０００３】
この種のダンパー装置に関する先行技術に、内筒状剛性部材を中心に外周側を順に囲繞するように口径を段階的に大きくした複数の外筒状剛性部材を配置するとともに、内外の前記各剛性部材間に粘弾性エネルギー吸収体を介在させてそれぞれ相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたダンパー装置、および内筒状剛性部材の長さを外筒状剛性部材に比べて長寸にし、内筒状剛性部材の外周側に同内筒状剛性部材を囲繞するように２本の内筒状剛性部材を長手方向に間隔をあけ配置するとともに、内外の前記剛性部材間にそれぞれ粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたダンパー装置が提案されている。また、内筒状剛性部材と外筒状剛性部材との内外の筒状壁間に跨る延伸性プラグを、エネルギー吸収体に対し軸方向に直交する方向に貫通させて設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７８４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の先行技術に係るダンパー装置は、図２９に示すように、建築構造物の相対向する柱と相対向する梁の交差部間に対角線状に配置される筋交いを設け、その筋交いの途中にダンパー装置の主要部であるエネルギー吸収体が設置されていた。したがって、筋交いなどの支持部材が必要で構造が複雑になる上、大きな設置スペースを占有し、また設置箇所を建物内に収納して外から見えないようにする場合は、壁面内などの制約を受けることになるため、非常に限られた箇所にしか設置できなかった。
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、設置する際に筋交いを設ける必要がなく、構造が簡単でコンパクトであり、建物内の床下や天井裏などに容易に収納でき、設置箇所に制約が少ないトーションダンパー装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明に係るトーションダンパー装置は、内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲に外側円筒状部材を配置するとともに、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と外側円筒状部材との両部材間に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両部材を相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置であって、
前記外側円筒状部材の長手方向の一部を円周方向に帯状に開口し、この帯状開口内の前記内側円筒状部材または内側円柱部材に対し一端を前記内側円筒状部材または内側円柱部材と一体回転可能に固定した、固定用レバーの他端を外方へ突出させ、前記外側円筒状部材にこの外側円筒状部材を非回転状態に固定するための固定具を一体的に設けたことを特徴とする。
【０００８】
上記の構成を有する本発明のトーションダンパー装置によれば、従来の対角線（ブレース）上に配置する直線状のダンパー装置のように、構造骨組み内に対角線状に配置する必要がない。このため、ダンパー装置の設置箇所に壁などの収納部を造らなくて済み、また設置箇所の制約を受けにくい。また、ダンパー装置本体がねじれ（回転し）て衝撃や外力を吸収するので、直線方向（いいかえれば圧縮方向や引張方向）に作用する従来のダンパー装置のように、建築物内のスペースをブレース状の従来型のダンパーや，これらを収納した壁で仕切る必要がなくなり，空間を一体的に有効利用できる。さらに、構造骨組みの梁と柱の交点にダンパー装置を設置した場合は，ダンパーを天井内や床下などに収納できるために、ブレースを必要としないラーメン構造と同様な自由な空間の利用を可能にしながらも、ブレースにダンパーを配置した場合と同様な高い構造骨組みのエネルギー吸収性能を得ることができる。
【０００９】
請求項２に記載のトーションダンパー装置は、内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲に外側円筒状部材を配置するとともに、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と外側円筒状部材との両部材間に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両部材を相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置であって、
前記内側円筒状部材または内側円柱部材の少なくとも一端部を前記外側円筒状部材の一端開口から突出させ、前記外側円筒状部材に対して固定用レバーの一端を一体回転可能に固定し、前記内側円筒状部材または内側円柱部材にこれらの内側円筒状部材または内側円柱部材を非回転状態に固定するための固定具を一体的に設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記の構成を有する請求項２に係るトーションダンパー装置によれば、上記請求項１に係るトーションダンパー装置と同様の作用効果を期待できる。
【００１１】
また、請求項１または請求項２のトーションダンパー装置において、前記内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲における前記外側円筒状部材の配置は同心状であっても、あるいは前記内側円筒状部材または内側円柱部材の中心位置から一方へ偏心させていてもよい。同心状に配置した場合は、捻り力（エネルギー吸収力）が内側(円筒状または円柱状)部材に対する外側（円筒状）部材の回転角度に正比例して増大するのに比べて、偏心させて配置した場合には、偏心のさせ方で外側（円筒状）部材の回転角度によって捻り力（エネルギー吸収力）が変化するので、偏心のさせ方を考慮する必要がある。
【００１２】
請求項３に記載のトーションダンパー装置は、内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲に外側円筒状部材を配置するとともに、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と外側円筒状部材との両部材間に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両部材を相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置であって、
前記両部材間の長手方向の中間位置に前記弾性部材としての天然ゴム系弾性ゴムまたは前記粘弾性部材としてのダンパー系高減衰ゴムを加硫接着するとともに、前記天然ゴム系弾性ゴムまたはダンパー系高減衰ゴムの両側方において前記両部材間に中筒を配置し、各中筒と前記内側円筒状部材または内側円柱部材との間に前記弾性ゴムまたは前記高減衰ゴムを加硫接着し、前記外側円筒状部材の両側部にタッピングネジを前記中筒に達しないようにねじ込み、
前記内側円筒状部材または内側円柱部材の少なくとも一端部を前記外側円筒状部材の一端開口から突出させ、前記外側円筒状部材に対して固定板の一端を一体回転可能に固定し、前記内側円筒状部材または内側円柱部材の突出端部にレバーを一体回転可能に設けたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成を備えた請求項３に記載のトーションダンパー装置によれば、長手方向中間位置の天然ゴム系弾性ゴムまたはダンパー系高減衰ゴムと吸収減衰を目的とする対象物との釣り合い（中立）状態で、タッピングネジを前記中筒にねじ込むことにより、天然ゴム系弾性ゴムおよびダンパー系高減衰ゴムが複合的に機能し、釣り合い（中立）状態を原点として作動することにより，対象物の振動を効率よく吸収減衰する。
【００１４】
従来は，金属製のバネと，液体や気体を用いたダンパーの，２つの部材を組み合わせることによりサスペンションを構成していた。本発明のダンパーでは，同軸上に配置された天然ゴム系弾性ゴムが従来の金属製バネの機能を発揮し，高減衰ゴム（または請求項５の延伸性プラグ）が、液体や気体を用いたいわゆるダンパーの機能を発揮する。この結果、従来２つの部材が必要であった機能を、１つの部材で機能を発揮できる。このために、サスペンション装置の小型・軽量化に有効である。
【００１５】
請求項４に記載のように、前記内側円筒状部材または内側円柱部材の両端部を前記外側円筒状部材の一端開口からそれぞれ突出させ、前記内側円筒状部材または内側円柱部材の両端部に固定用レバーをそれぞれ前記内側円筒状部材または内側円柱部材と一体回転可能に固定することができる。
【００１６】
このようにすれば、固定用レバーを介して内側円筒状部材または内側円柱部材を建造物の柱や梁などに対しそれらと一体に変位可能に固定することができる。
【００１７】
請求項５に記載のように、前記エネルギー吸収体よりも高剛性で脆性的なプラグもしくはせん断変形能力の高い延伸性プラグの片方もしくは両方を、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と前記外側円筒状部材との内外の筒状壁間に跨り、かつ前記エネルギー吸収体に対し軸方向に直交する方向に貫通させて設けることができる。
【００１８】
このようにすれば、建造物等の特に骨組みの剛性を高めて風や小さな地震では揺れないように安定して維持できるとともに、所定の応力を超える外力が作用したときには、延伸性プラグが変形しエネルギー吸収体と一体になってエネルギーを吸収し、揺れや振動等を抑制することができる。
【００１９】
請求項６に記載のように、一対の前記延伸性プラグを前記各円筒状部材または内側円柱部材の軸方向から見て左右対称に設けることができ、また請求項７に記載のように、一対の前記延伸性プラグからなる複数組の延伸性プラグを前記各円筒状部材または内側円柱部材の軸方向に位置をずらせて設けることもできる。
【００２０】
このように構成すれば、エネルギー吸収体(粘弾性部材)または弾性部材と延伸性プラグとの２種類のエネルギー吸収体か弾性部材かの二者を選択して組み合わせることができ、建築物構造や木造構造などに適合した強度とエネルギー吸収力または弾性力との両方をトーションダンパー装置に持たせることができ、また延伸性プラグは、通常、エネルギー吸収体に対し必要な個数を挿入して取り付けるので、強度とエネルギー吸収力または弾性力との調整が容易に行える。
【００２１】
請求項８に係るトーションダンパー装置は、相対向する一対の円板をそれらの中心部を通るセンターシャフトを介して相対回転可能に配置するとともに、前記両円板間の前記センターシャフト周りに粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両円板を相対回転可能に一体的に結合してなる装置本体を備えたトーションダンパー装置であって、一対の前記円板のうちの一方の円板から固定用レバーをそれぞれ半径方向に張り出して一方の前記円板と一体回転可能に設けたことを特徴とする。
【００２２】
上記の構成を有する請求項８に係るトーションダンパー装置によれば、上記の請求項１および請求項２のトーションダンパー装置と同様の作用効果を期待できるほか、全体が円盤状からなるので、厚みを薄くすることで設置スペースを縮小でき、天井裏や床下などへの収納が一層容易になる。また、円板の直径や円板間の距離を拡げたり縮めたりすることにより、エネルギー吸収体の吸収能力または弾性部材の弾性力を調整することができる。
【００２３】
請求項９に記載のように、前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記両円板間に跨り前記エネルギー吸収体または弾性部材を貫通させて設けることができる。なお、前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記両円板間に跨り前記エネルギー吸収体または弾性部材を貫通させないで設けることもできる。
【００２４】
このようにすれば、建造物等の特に骨組みの剛性を高めて風や小さな地震では揺れないように安定して維持できるとともに、所定の応力を超える外力が作用したときには、延伸性プラグが変形しエネルギー吸収体または弾性部材と一体になってエネルギーを吸収または緩和し、揺れや振動等を抑制することができる。
【００２５】
請求項１０に係るトーションダンパー装置は、相対向する一対の円板をそれらの中心部を通るセンターシャフトを介して相対回転可能に配置するとともに、前記両円板間の前記センターシャフト周りに粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両円板を相対回転可能に一体的に結合してなる装置本体を備えたトーションダンパー装置であって、一対の前記円板のうち一方の円板に腕木を半径方向に張り出させその一端部を同円板と一体回転可能に固定し、前記腕木の他端部に、一端部に板状の固定具を備えた別の腕木の他端部を回転可能に連結したことを特徴とする。
【００２６】
上記の構成を有する請求項１０に係るトーションダンパー装置によれば、上記の請求項８のトーションダンパー装置と同様の作用効果を期待できるほか、腕木を使ってダンパー装置を設置するのが困難な箇所から位置をずらして設置することができるので、設置箇所の制約を受けにくい。例えば、梁と柱の交点や扉の隅角部からずらした位置にトーションダンパー装置を設置することができる。また、建築物を含む原子力発電所やその他の構造物に対する制振や防振の用途にも使用できるほか、機械系設備の防振用途、例えば洗濯機のドラムの防振にも使用できる。
【００２７】
請求項１１に係るトーションダンパー装置は、相対向する一対の円板をそれらの中心部を通るセンターシャフトを介して相対回転可能に配置するとともに、前記両円板間の前記センターシャフト周りに粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両円板を相対回転可能に一体的に結合してなる装置本体を備えたトーションダンパー装置であって、前記装置本体を２組備え、各組の装置本体の一方の円板にそれぞれ腕木を半径方向に張り出させ各腕木の一端部を同円板と一体回転可能に固定し、前記各腕木の他端部同士を回転可能に連結したことを特徴とする。
【００２８】
上記の構成を有する請求項１１に係るトーションダンパー装置は、上記請求項９のトーションダンパー装置と同様の作用効果が期待できる。
【００２９】
請求項１２に記載のように、前記腕木を固定した円板に対向する他方の円板に板状の固定具を一体回転可能に取り付けることができる。
【００３０】
このようにすれば、剛性を向上したり地震等による揺れや振動を低減したりするなどの各種用途および設置場所の状態などに応じて、２組あるいは１組のトーションダンパー装置本体を適宜選択して使用できる。
【００３１】
請求項１３に記載のように、一方の前記円板の中心部から他方の前記円板の中心部に向けて前記センターシャフトを突出するとともに、他方の前記円板から前記センターシャフトの周囲を相対回転可能に囲繞する中空シャフトを突出することができる。
【００３２】
このようにすれば、相対向する一対の円板がエネルギー吸収体または弾性部材に抗してセンターシャフトを中心にスムーズに相対回転する。
【００３３】
請求項１４に記載のように、前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記両円板間に跨り前記エネルギー吸収体または弾性部材を貫通させて設けることができる。
【００３４】
このようにすれば、建造物等の特に骨組みの剛性を高めて風や小さな地震では揺れないように安定して維持できるとともに、所定の応力を超える外力が作用するとそのエネルギーを吸収し、揺れや振動等を抑制することができる。
【００３５】
請求項１５に記載のように、前記延伸性プラグが円柱体、略円柱体または棒状体で、鉛、錫、アルミまたは亜鉛・アルミ合金の金属製部材、ゴムあるいは樹脂からなっていてもよい。
【００３６】
このようにすれば、用途に応じて延伸性プラグの形状および材質を適宜選択することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係るトーションダンパー装置には、つぎのような優れた効果がある。
【００３８】
・構造が簡単でコンパクトであり、建築構造用および木造構造用骨組みなどの設置箇所に応じて、エネルギー吸収体または弾性部材の厚みや装置本体の外径を任意に調整でき、また用途に応じて同様にエネルギー吸収体または弾性部材の厚みや装置本体の外径を調整することにより、エネルギー吸収能力や等価減衰定数または弾性力を容易に変更することができる。
【００３９】
・特に腕木を備えたトーションダンパー装置によれば、設置スペースが十分にない箇所にも設置可能で、減衰力または弾性力を付与できるうえに、取付作業が容易である。
【００４０】
・一般的な油圧ダンパー装置やエアダンパー装置に比べてメンテナンスがフリーで取り扱いが容易である。
【００４１】
・従来の対角線(ブレース）上に配置する直線状のダンパー装置のように壁を造る必要がなく、装置全体がコンパクトで厚みを薄くすることができるので、天井裏や床下など室内から見えない箇所に設置できる。
【００４２】
・回転方向でエネルギー吸収体または弾性部材を作用させて減衰するので、従来の直線方向に圧縮して作用させるダンパー装置に比べてエネルギー吸収能力が大きい。
【００４３】
・プラグなしのトーションダンパー装置は、特に洗濯機のドラムの防振や自動車分野のオートテンショナーなど回転系のダンパーとしての適用が可能で、広範囲の分野へ展開される可能性が高い。
【００４４】
・一方、プラグ付きのトーションダンパー装置は、風や小さな地震では揺れないように安定させることができ、剛性を向上できる。
【００４５】
・そのほか、構造物の耐震性の向上が図れ、安価に製造可能で、雨水等の侵入がなく油漏れもなくメンテナンスがフリーで信頼性に富む。このため、新築住宅だけでなく既存の住宅にも容易に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のトーションダンパー装置の実施例１を示す斜視図である。
【図２】本発明のトーションダンパー装置の実施例２を示す斜視図で、一部を省略して表している。
【図３】図（ａ）は本発明の実施例６に係るトーションダンパー装置を建造物の柱と梁の交点に設置した状態を示す正面図（説明図）、図（ｂ）はその詳細を示す一部を拡大した側面図、図（ｃ）は同正面図である。
【図４】本発明の実施例１に係るトーションダンパー装置を建造物の柱と梁の交点に設置した状態を示す正面図である。
【図５】図４の建造物においてトーションダンパー装置を設置した場合と設置しない場合の、層せん断力と層間変位の関係を示す線図である。
【図６】図４の建造物においてトーションダンパー装置を設置した場合と設置しない場合の、層せん断力と時間の関係を示す線図である。
【図７】図（ａ）は本発明のトーションダンパー装置の実施例３を示す図（ｂ）のａ−ａ断面図、図（ｂ）は同斜視図である。
【図８】本実施例３に係るトーションダンパー装置を建造物の梁端に設置した状態を示す正面図で、図（ａ）は横向きの外力を受ける前の状態を表し、図（ｂ）は横向きの外力を受けた状態を表している。
【図９】本発明のトーションダンパー装置の実施例４を示す斜視図である。
【図１０】本発明のトーションダンパー装置の実施例５を示す斜視図である。
【図１１】本発明のトーションダンパー装置の実施例６を示す斜視図である。
【図１２】図（ａ）は本発明のトーションダンパー装置の実施例７を示す図（ｂ）のａ−ａ断面図、図（ｂ）は同斜視図である。
【図１３】本発明のトーションダンパー装置の実施例８を示す斜視図である。
【図１４】図（ａ）は本発明のトーションダンパー装置の実施例９を示す図（ｂ）のａ−ａ断面図、図（ｂ）は同斜視図である。
【図１５】本発明のトーションダンパー装置の実施例１０を示す正面図である。
【図１６】トーションダンパー装置１−１０を２組使用し、そで壁２５の一側方の上下の隅角部に設置した状態を示す正面図である。
【図１７】トーションダンパー装置１−１１を２組使用し、２枚の引き戸２７の開口部の天井２８より上方において梁２２と相対向する左右の柱２１・２１からなる構造骨組みに設置した状態を示す正面図である。
【図１８】開口付き壁２５の上下の隅角部を挟むように、２組の装置１−１０のうち１組ずつの対をなす一方(裏面）の円板１２をそれぞれ固定板２３で固定して設置した状態を示す正面図である。
【図１９】開口付き壁２５の上側隅角部を挟むように、トーションダンパー装置１−１１の一方(裏面）の円板１２を固定板２３で固定するとともに、固定板２６で腕木１９の一端部を固定して設置した状態を示す正面図である。
【図２０】従来の直線運動するダンパー装置５０を使用した変形拡大機構を扉の上側隅角部位に設置した状態を示す正面図である。
【図２１】天井２８内の梁２２と柱２１の長手方向の中間位置間に、トーションダンパー装置１−１１を設置した状態を示す正面図である。
【図２２】天井２８内の梁２２濃淡部と柱２１の下端部間に、トーションダンパー装置１−１１を設置した状態を示す正面図である。
【図２３】図（ａ）は本発明のトーションダンパー装置本体を備えた実施例１２に係るオートテンショナーを、エンジンに取り付けた状態を概略的に示す正面図、図（ｂ）は同オートテンショナーの実施例を示す正面図である。
【図２４】図（ａ）・（ｂ）は本発明の別の実施例に係るトーションダンパー装置１−１２を示すもので、図（ａ）は中心軸線断面図、図（ｂ）は同側面図である。
【図２５】図（ａ）・（ｂ）は本発明のさらに別の実施例に係るトーションダンパー装置１−１３を示すもので、図（ａ）は中心軸線断面図、図（ｂ）は同側面図である。
【図２６】図（ａ）・（ｂ）は図２４のトーションダンパー装置１−１２をそれぞれ洗濯機の洗濯・脱水槽の振動抑制機構として用いた実施例を示す概念図である。
【図２７】図（ａ）・（ｂ）は図２５のトーションダンパー装置１−１３をそれぞれ洗濯機の洗濯・脱水槽の振動抑制機構として用いた実施例を示す概念図である。
【図２８】図（ａ）（ｂ）は従来の一般的な洗濯機用振動抑制機構を示す概念図である。
【図２９】従来のダンパー装置の設置態様を示す正面図（説明図）である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明に係るトーションダンパー装置について実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００４８】
図1に示すように、本実施例１に係るトーションダンパー装置１−１は、内側円筒状部材（以下、内筒という）２の周囲に外側円筒状部材（以下、外筒という）３を同心状に配置し、内筒２と外筒３の間隙部に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体４または弾性部材４’を介在させて相対回転可能に一体的に結合した構造からなる。
【００４９】
エネルギー吸収体４には、本例では、低弾性（Ｇ＝０．００１〜０．２５N/mm2）で高減衰性能（等価減衰定数Ｈeq＝２０〜４０％）を発揮するポリウレタンゴムが使用され、小振動のエネルギーを吸収する。より振動の高いエネルギーを吸収する場合は、高い弾性範囲（Ｇ＝０．２０〜２．０N/mm2）をもちポリウレタンゴムよりも数倍〜数十倍高剛性で減衰能力が高い（Ｈeq＝２０〜４０％）高減衰ゴム（ＨＤＲ）が使用される。高減衰ゴムなどを用いる粘弾性部材からなるエネルギー吸収体４のエネルギー吸収能力は、等価減衰定数（Heq）換算でHeq=5〜30%の範囲が実用性のある適用範囲となる。一方、逆に減衰性をあまり期待しなくても良い場合には復元材（機構）として減衰性を有しない天然ゴム系などの弾性体からなる弾性部材４’を使用する。
【００５０】
外筒３の長手方向の一部を円周方向に一定幅で開口し、この円環状開口３ａ内の内筒２の表面に長方形状で板状の固定用バー（ステー）６の一端を内筒２と一体に回転するように固定する。固定用バー６の他端側は円環状開口３ａから外方へ突出させ、バー６と外筒３の表面との間に三角形状のリブ６ａを取り付けている。また、外筒３には柱や梁等に外筒３を回転しないように固定するための固定具７を一体的に設けている。この固定具７は、半円弧状に湾曲した一定幅の帯状の取付部７ａと水平に張り出した一定幅の帯状の固定部７ｂとからなり、固定部７ｂにはネジ止め用のネジ孔７ｃが穿設されている。
【実施例２】
【００５１】
図２はトーションダンパー装置の別の実施例を示す斜視図で、本実施例２のトーションダンパー装置１−２が実施例１のトーションダンパー装置１−１と相違するところは、図２に示すように外筒３の一端から内筒２の一部を外方へ突出させ、その突出した内筒２に固定具７を一体的に設けている。一方、外筒３の表面には長方形状の固定用バー６の一端をほぼ直角に固定し、固定用バー６と外筒３の表面との間に三角形状の補強用リブ６ａを取り付けている。
【００５２】
上記の内筒２および外筒３に適用する鋼材は、炭素鋼鋼管（STK、STKN、STKM、SS 他）を主とするが、ステンレス、アルミ、アルミ合金も適用できる。また、外筒３もしくは内筒２に一体回転可能に取り付ける固定用バー（ステー）６および固定具７は、外筒３または内筒２と同一材料を用い、溶接もしくはボルト止めで固定する（溶接が安価な方法で望ましい。）。さらに、固定用バー（ステー）６および固定具７は、回転時に変形しない剛性が必要なため、図２のように補強用リブ６ａを取り付けたり、箱形断面とするのが望ましい。なお、上記各実施例のトーションダンパー装置１−１・２において、内筒２に代えて円柱状部材（ロッド）を使用することができる。
【実施例３】
【００５３】
図７は本発明の実施例３に係るトーションダンパー装置１−３を示すもので、本実施例３のトーションダンパー装置１−３は、内側の円柱体２または内筒の周囲に同心状に外筒３が配置され、両部材２・３間にポリウレタンゴム４または天然ゴム系弾性ゴム４’が介在する。このポリウレタンゴム４または弾性ゴム４’は、内外の両部材２・３間に加硫接着により介設される。円柱体２は外筒３の一端から一部が突出し、円柱体２の突出部に本例では固定用バー６が直交する方向に固定されている。外筒３と円柱体２との間に弾性ゴム４’を貫通する位置もしくは貫通しない位置に左右一対の延伸性プラグ８が左右対称に跨って設けられている。延伸性プラグ８には、トリガー特性が必要なため、ポリウレタンゴムよりも高剛性で減衰性能が高い（等価減衰定数Ｈeq＝１０〜４０％）もの、本例では鉛が使用され、大振動のエネルギーを吸収するのに効果を発揮する。延伸性プラグ８は円柱体のほか、略円柱体又は棒状体でもよく、材質は鉛のほか、錫、アルミ又は亜鉛・アルミ合金の金属製部材、ゴムあるいは樹脂を使用することができる。
【００５４】
内筒２と外筒３の間に介在させる粘弾性体（高減衰ゴムなど）４もしくは弾性体（天然ゴム系など）４’の特性として、せん断弾性係数（G）=0.1〜1.2N／mm2の範囲とし、ゴムの破断ひずみ（γ）としては全て400%以上とする。すなわち、トーションダンパー装置１が回転（ねじり変形）できる量は、粘弾性体のせん断ひずみから決まり、γ=0〜300%の範囲で設計する。γ＞300%では、粘弾性体はハードニング（剛性が急に上昇）し、かつその量のバラツキが大きいために設計には適用できない。また、疲労などの耐久性を考慮する場合はγ＜250%にする必要があり、この範囲では内筒２と外筒３の接着への信頼性も高い（強度が確保できる）。
【００５５】
上記のトーションダンパー装置１−３は、図８に示すようにラーメン構造２０の柱２１と梁２２の交点に取り付けられる。本例の場合、柱２１から固定板２３を内方に突出させて設け、外筒３を固定板２３の開口内に嵌入して固着し、円柱体２は固定用レバー６を介して梁２２に固定されている。例えば、一方の柱２１に横向きの外力が水平方向に作用した場合に、プラグ８の変形が起こるまでは、図８（ａ）に示すように柱２１と梁２２間は直角に保持されている。そして、プラグ８の変形が起こると、円柱体２と外筒３間が相対回転してエネルギー吸収体４または弾性ゴム４’により外力を吸収または緩和する。このとき、図８（ｂ）に示すように左右の柱２１は一方向に傾斜するが、外力が作用しなくなると、エネルギー吸収体４または弾性ゴム４’の復元力により元の状態に復帰する（図８（ａ）参照）。また、トーションダンパー装置１−３は柱２１と梁２２の交差部に設置されるため、コンパクトに収まり、大きなスペースを占有することがない。
【００５６】
ところで、図４に示すように、梁２２と柱２１で囲まれた構造骨組みの１構面（枠内）において、上記実施例１のトーションダンパー装置１−１を各交差点の合計４カ所に設置した図４では外筒３が固定具７により止具７ｃで梁２２に固定され、内筒２が固定具６により止具６ｃで柱２１に固定されている。この場合、構造骨組みの剛性は２６％向上されるとともに、層間変形角（層間変位）は３２％低減され、層せん断力（加速度）は１２％低減されることを確認できた（図５・図６参照）。また、加速度は増加することなく層間変形角（層間変位）が５０％以上低減された。上記のトーションダンパー装置１−１を用いずに層間変形角を５０％以上低減させようとした場合、建造物のフレームの剛性を２倍以上にする必要があるが、その場合は応答加速度も２倍以上に増幅してしまう。また、剛性を２倍にしようすると壁量を２倍にする必要があり、この場合には、開口部が取れなくなるから、建造物への適用は不可能である。
【実施例４】
【００５７】
図９〜図１１はトーションダンパー装置の別の実施例４〜６を示す斜視図である。図９に示す実施例４に係るトーションダンパー装置１−４は、円柱体２または内筒の長手方向の中間位置に固定板２４の一端が一体に固定されている。円柱体２の両側部の周囲には外筒３・３が同心状に配置され、円柱体２と各外筒３との間隙部にエネルギー吸収体４が介設されている。その他の構成については、上記実施例のトーションダンパー装置と共通するので、共通する部材には同一の符号を付して図示し、説明を省略する。
【実施例５】
【００５８】
また、実施例５に係るトーションダンパー装置１−５は、図１０に示すように外筒３の両側から円柱体２の一部をそれぞれ突出させ、円柱体２の両側端に固定板２４がそれぞれ一体回転可能に固定されている。円柱体２と外筒３との間隙部にはエネルギー吸収体４が介設されている。その他の構成については、上記実施例のトーションダンパー装置と共通するので、共通する部材には同一の符号を付して図示し、説明を省略する。
【実施例６】
【００５９】
図１１はトーションダンパー装置の別の実施例を示す斜視図で、本実施例６に係るトーションダンパー装置１−６は、図１１に示すように外筒３の一端から円柱体２の一部を突出させ、円柱体２の一端に固定具２４が一体回転可能に固定されている。円柱体２と外筒３との間隙部にはエネルギー吸収体としてのポリウレタンゴム４が介設されている。つまり、トーションダンパー装置１−６は、図１１に示すように外筒３の一端から固定具７を一体的に設けるとともに、突出した内筒２の一端に固定具２４を一体的に設けている。また、本例のトーションダンパー装置１−６は、図３（ａ）に示すように柱２１と梁２２の交点に取り付けられる。柱２１には内筒２が固定具２４を介して止具２４ｃで固定され、梁２２には外筒３が固定具７およびスペーサー７’を介して止具７ｃで固定される。その他の構成については、上記実施例のトーションダンパー装置と共通するので、共通する部材には同一の符号を付して図示し、説明を省略する。
【００６０】
上記の内筒２および外筒３に適用する鋼材は、炭素鋼鋼管（STK、STKN、STKM、SS他）を主とするが、ステンレス、アルミ、アルミ合金も適用できる。また、外筒３もしくは内筒２に一体回転可能に取り付ける固定具６および固定具７または固定板（固定具）２４は、外筒３または内筒２と同一材料を用い、溶接もしくはボルト止めで固定する（溶接が安価な方法で望ましい）。さらに、固定具６および固定具７または固定板（固定具）２４は、回転時に変形しない剛性が必要である。なお、上記各実施例のトーションダンパー装置１−１・２において、内筒２に代えて円柱状部材（ロッド）を使用することができる。 上記実施例４〜６のトーションダンパー装置１−４〜６は上記実施例３とほぼ同様の態様により建造物等で使用されるが、通常、外筒３には、外筒３を回転しないように梁や柱などの部材に固定するための固定具７（図１・図２参照）が一体的に設けられる。また、内側の円柱体２または内筒２の周囲に同心状に外筒３を配置したが、外筒３の中心軸から内側の円柱体２または内筒２を一方へ偏心させて配置してもよい。この場合、偏心のさせ方で、内側の円柱体２または内筒２に対する外筒３の相対回転角度で捻り力が変化するから、回転角度が大きくなるほど単位回転当たりの捻り力が大きくなるのが望ましい。
【実施例７】
【００６１】
つぎに、図１２はトーションダンパー装置のさらに別の実施例７を示す図面である。
本実施例７に係るトーションダンパー装置１−７は、相対向する一対の円板１２・１２を各円板１２の中心部を通る支持ピン（センターシャフト）１３を中心に相対回転可能に配置し、支持ピン１３周りの円板１２・１２間に例えば天然ゴム４’を装填して加硫接着した構造の装置本体1を備えている。そして、例えば天然ゴム４’より剛性の高い鉛などの延伸性プラグ８の一対を、支持ピン１３を中心に対称的に配置している。各延伸性プラグ８は各円板１２・１２および天然ゴム４’を貫通する孔１４を穿設し、一方の円板１２から他方の円板１２に跨って装填される。また、対向する円板１２・１２には、本例では、細長い金属板からなる固定具１５・１５が相対向する方向に半径方向に張り出させている。
【実施例８】
【００６２】
図１３は実施例８に係るトーションダンパー装置１−８を示す斜視図で、図１２のトーションダンパー装置１−７とは、固定具１６が長方形状の金属板からなり、各円板１２の外面に固定具１６の一端部がそれぞれ一体回転可能に固定されるところが相違している。
【実施例９】
【００６３】
図１４は実施例９に係るトーションダンパー装置１−９を示す斜視図で、図１２のトーションダンパー装置１−７の装置本体1とは支持ピン１３の構造が相違している。
すなわち、装置本体１’おける一方の円板１２の中心部から中空または中実の支持杆１７が他方の円板１２の中心部に向けて一体に突出し、他方の円板１２の中心部からは支持杆１７に対し回転可能に被装する円筒形の支持筒１８が一体に突出して設けられる。そして、装置本体１’の相対向する円板１２・１２間の支持筒１８の周囲にゴム４を装填して加硫接着した構造からなる。その他の構成については、上記実施例のトーションダンパー装置と共通するので、共通する部材には同一の符号を付して図示し、説明を省略する。
【００６４】
続いて、上記実施例７〜９のトーションダンパー装置１−７〜９について、使用態様の一例を説明する。
【００６５】
1) これらのトーションダンパー装置１−７〜９は、図４に示す梁２２と柱２１で囲まれたラーメン構造２０の１構面における柱２１と梁２２の交差部や、図７に示す梁２１と柱２２の交差部に、上記した長尺のトーションダンパー装置１−１〜３と同様に設置して使用することができる。しかも、トーションダンパー装置１−７〜９の円盤状の装置本体１・１’は厚みが薄くてコンパクトなため、柱２１や梁２２の厚みの範囲内に収まるため、設置スペースが小さく、室内には張り出さずに体裁がよい。
【実施例１０】
【００６６】
2) トーションダンパー装置１−７〜９のいずれか１の装置本体１・１’に、例えば図１５に示すように、一対のトーションダンパー装置本体１（１’）の一方（表面側）の円板１２に細長い板状の金属製腕木１９の一端部を、それぞれ２本のピン１９ｃにより一体回転可能に取り付ける。そして、２本の腕木１９の他端部同士をピン１９ａにて相互に回転可能に連結して実施例１０に係るトーションダンパー装置１−１０が構成される。この装置１−１０は装置本体１（１’）の他方（裏面）の円板１２をそれぞれ固定板２３や固定具等を用いて梁２１や柱２２あるいは扉２５(図１６参照）などの建造物の一部に回転しないように固定することで、剛性を高めて変形を防止することができる。また、ラーメン構造２０や扉２５などの交差部に、トーションダンパー装置１−７〜９を設置できない場合にも使用できる。
【実施例１１】
【００６７】
その他、図１７以降の図面に示すように、トーションダンパー装置１−７〜９のいずれか１の装置本体１・１’について、一方(裏面）の円板１２に細長い板状の金属製腕木１９の一端部を、一体回転可能に取り付ける。そして、例えば図１７・図１９に固定板２６の一端側の隅角部に別の腕木１９の一端部をピン１９ｂで回転可能に連結し、２本の腕木１９の他端部同士をピン１９ａにて相互に回転可能に連結して実施例１１に係るトーションダンパー装置１−１１が構成される。
【００６８】
3) 図１６に示すように、トーションダンパー装置１−１０を２組使用し、扉２５の一側方の上下の隅角部に、固定板２３でそれぞれ一方の装置本体１の一方(裏面）の円板１２を固定し、扉２５の他側方の上下方向の中間位置付近に固定板２３でそれぞれ他方の装置本体１の円板１２を固定して設置している。
【００６９】
図１７に示すように、トーションダンパー装置１−１１を２組使用し、２枚の引き戸２７の開口部の天井２８より上方において梁２２と相対向する左右の柱２１・２１のラーメン構造２０において、梁２２の長手方向の中間部付近に、固定板２３で一方の装置本体１’の一方(裏面）の円板１２をそれぞれ固定し、左右の各柱２１の上端部に固定板２６で腕木１９の一端部を固定して設置している。
【００７０】
図１８に示すように扉２５の上下の隅角部を挟むように、２組のトーションダンパー装置１−１０のうち１組ずつの対をなす装置本体1の一方(裏面）の円板１２をそれぞれ固定板２３で固定して設置する。
【００７１】
あるいは図１９に示すように、扉２５の上側隅角部を挟むように、トーションダンパー装置１−１１における装置本体1の一方(裏面）の円板１２を固定板２３で固定するとともに、固定板２６で腕木１９の一端部を固定して設置している。
【００７２】
これらの図１６あるいは図１７に示すトーションダンパー装置１−１０・１１は、図２０に示す、既存の直線運動するダンパー装置５０を使用した変形拡大機構と同様の機能を有する。しかし、コンパクトで設置場所も取らないという利点があることが認められる。
【００７３】
さらに図２１および図２２に示すように、天井２８(より上方）内の梁２２と柱２１の長手方向の中間位置間あるいは下端部間に、トーションダンパー装置１−１１における固定板２３で一方の装置本体１’の一方(裏面）の円板１２をそれぞれ固定し、柱２１の中間位置または下端部に固定板２６で腕木１９の一端部をピン１９ｂにより回転可能に連結して設置している。
【００７４】
上記の図１５〜図２２に示すように設置された、２組もしくは１組のトーションダンパー装置１−１０・１１によれば、地震や横風等を受けて例えば側方から横向きの外力が作用し、扉２５やラーメン構造２０が菱形に変形しようとした場合に、外力に抗してそれらの変形を阻止する。特に図１１の実施例７に係るトーションダンパー装置１−７のように、延伸性プラグ８を円板１２・１２間に跨って設けた装置本体１’を備えたトーションダンパー装置では、一定の外力を超えるまで扉２５やラーメン構造２０を含む建造物の剛性を高めて小振動や風力の弱い横風などによる変形を確実に阻止するとともに、一定の外力を超えると延伸性プラグ８が変形し、トーションダンパー装置１−７のエネルギー吸収体４にてエネルギーが吸収され、建造物の揺れや変形が抑えられる。この場合、地震や横風などによる外力の作用が終了した状態で、変形した延伸性プラグ８を抜き取り、新しい延伸性プラグ８と交換することができる。
【実施例１２】
【００７５】
図２３は上記の装置本体１を自動車エンジンのオートテンショナーとして用いた実施例を示している。オートテンショナー３０は本例では図１４に示す装置本体１を備え、対向する一対の円板１２のうち一方（表面）の円板１２にアーム３１の一部（先端側）を張り出して一体回転可能にピン３１ａで取り付け、アーム３１の先端部にプーリ３２を回転可能に軸支している。他方（裏面側）の円板１２には固定板３３を一体に取り付け、エンジン３６のハウジングなどに固定している。そして、図２３に示すように補機駆動用の伝動ベルト３４を複数のプーリ３５に掛け渡すとともに、プーリ３２にも掛け渡し、本例では図２３で上向き時計方向へエネルギー吸収体４（図１４）により付勢することにより、伝動ベルト３４の張力を一定の力で保持することができる。
特にエネルギー吸収体４に代えて、耐熱性を具備した合成ゴムなどの弾性体４’で構成することにより、エンジン３６や車体の振動が弾性体４’の弾性力で吸収、緩和され、プーリ３２には伝わりにくい。
【実施例１３】
【００７６】
図２４（ａ）・（ｂ）は別の実施例に係るトーションダンパー装置１−１２を示すもので、外筒３の中心軸部に円柱体２または内筒が同心状に配置され、両部材２・３間にエネルギー吸収体４が介在する。このエネルギー吸収体４を構成するゴムは、中央部が減衰性を有しない（等価減衰定数換算でHeq=5%以下）天然ゴムなどのバネ系の弾性ゴム４ａでその両側部が減衰性を有する（等価減衰定数換算でHeq=5%〜30%）ダンパー系の高減衰ゴム４ｂからなり、内外の両部材２・３間に加硫接着により介設される。円柱体２は外筒３の両端から端部がそれぞれ突出し、円柱体２の突出部に本例ではバー６の一端が円柱体２の端面に半径方向に張り出して固定されている。また外筒３には、平坦な固定板３７が溶接等により一体に固定されている。高減衰ゴム４ｂと弾性ゴム４ａの配置は逆でもよく、また左右対称でなくてもよい。さらに、高減衰ゴム４ｂと弾性ゴム４ａの種類や長さを変えることにより、ダンパー装置１−１２の性能を調整できる。
【００７７】
上記のトーションダンパー装置１−１２は、後述の洗濯機の洗濯・脱水槽の振動抑制機構４１・４５として使用される他、図示は省略するが、例えば図８に示すラーメン構造２０の柱２１と梁２２の交点に取り付けられる。本例の場合、梁２２に固定板３７を介して外筒３を一体に設け、円柱体２はバー６を介して柱２１に固定される。
【実施例１４】
【００７８】
図２５（ａ）・（ｂ）は別の実施例に係るトーションダンパー装置１−１３を示すもので、外筒３の中心軸部に円柱体２または内筒が同心状に配置され、両部材２・３間の長手方向の中央部に天然ゴム系の弾性ゴム４ａ（４’）が加硫接着されている。また、天然ゴム系の弾性ゴム４ａの両側部において、両部材２・３間に中筒５が配置され、各中筒５と円柱体２との間にダンパー系の高減衰ゴム４ｂ（４）が加硫接着されている。また、外筒３の両側部で上下中心位置に左右一対ずつタッピングネジ９が、外筒３の外周面にねじ込まれているが、中筒５には達していない。このため、弾性ゴム４ａは機能しているが、高減衰ゴム４ｂは機能していない。外筒３の両端から突出する円柱体２の両端に、それぞれレバー６の一端部が円柱体２と一体回転可能に取り付けられている。また外筒３の両端部付近に、それぞれ固定板３８の一端が外筒３と一体回転可能に取り付けられている。レバー６と固定板３８は、図２５（ｂ）に示すように側方より見て直交する。また、レバー６と固定板３８の先端部には、取付孔６ａまたは３８ａが穿設されている。
【００７９】
なお、高減衰ゴム４ｂと弾性ゴム４ａの配置は逆でもよく、また左右対称でなくてもよい。さらに、高減衰ゴム４ｂと弾性ゴム４ａの種類や量（長さ）を変えることにより、ダンパー装置１−１３の性能を調整できる。
【００８０】
上記のトーションダンパー装置１−１３は、後述の洗濯機の洗濯・脱水槽の振動抑制機構４６として使用される。
【実施例１５】
【００８１】
図２６（ａ）・（ｂ）は、それぞれ洗濯機の洗濯・脱水槽の振動抑制機構として用いた実施例を示す概念図である。図２６（ａ）に示すように、本実施例１５に係る振動抑制機構４１は、図２４に示すトーションダンパー装置１−１２を備え、内側の円柱体２（または内筒）の両端に２本の腕木４４の一部（先端側）を張り出して一体回転可能にかつ直角に交差するように取り付け、各腕木４４の先端部を横向きの洗濯・脱水槽４２の側周壁にほぼ等間隔に当接している。一方、外筒３に一体に固定した固定板３７を介して、洗濯機４３のハウジング４３ａ内の四隅部に固定している。
【００８２】
このように構成することで、洗濯・脱水槽４２の上下左右方向への振動に対し、対応する腕木４４を介してエネルギー吸収体４または弾性部材４’が変形して振動を吸収・減衰または緩和する。なお、図２６（ａ）から明らかなように、振動抑制機構４１は設置場所が少なくて済むため、洗濯・脱水槽４２を大型化したり、逆に洗濯機４３を小型化できたりし、しかも振動抑制機構４１のトーションダンパー装置のストロークを大きくできる。また、振動抑制機構４１は洗濯・脱水槽４２に対し複数組設置することもできる。
【実施例１６】
【００８３】
図２６（ｂ）に示すように、本実施例１６の振動抑制機構４５は、図２４に示すトーションダンパー装置１−１２を備え、内側の円柱体２（または内筒）の両端に２本の腕木４４の一部（先端側）を張り出して一体回転可能にかつ３０〜４０°の角度で交差するように取り付けている。本例の洗濯機４３は、横向きの洗濯・脱水槽４２をハウジング４３ａのやや上部寄りに水平または開口部４２ａをやや上向きに備えている。他方（裏面側）の円板１２には固定具（図示せず）を一体に取り付け、洗濯・脱水槽４２の下方に二組の装置本体１をハウジング４３ａ内に相対向させて固定している。４本の腕木４４は菱形をなし、各腕木４４の先端部を洗濯・脱水槽４２の下部に当接している。なお、本例の振動抑制機構４５も設置場所が少なくて済むため、洗濯・脱水槽４２を大型化したり、逆に洗濯機４３を小型化できたりするうえ、洗濯・脱水槽４２に対し複数組設置することもできる。しかも振動抑制機構４５のトーションダンパー装置１−１２のストロークを大きくできる。
【実施例１７】
【００８４】
図２７（ａ）・（ｂ）は、それぞれ洗濯機の洗濯・脱水槽の振動抑制機構として用いた実施例を示す概念図で、図２７（ａ）は正面図、図２７（ｂ）は図２７（ａ）のｂ−ｂ断面図である。図２７（ａ）に示すように、本実施例１７に係る振動抑制機構４６は、図２５に示すトーションダンパー装置１−１３を備えている。このトーションダンパー装置１−１３には、図２７（ｂ）に示すように合計４本の延伸性プラグ８が外筒３と内側円柱体２間に跨って設けられている。そして、洗濯機４３のハウジング４３ａ内において、洗濯・脱水槽４２の下方の隅角部の近傍にブラケット４７が前後左右の合計４つ固定され、各ブラケット４７にトーションダンパー装置１−１３のバー６の先端部の取付孔６ａがピン４７ａにより枢着されている。洗濯・脱水槽４２の外筒枠４８の前後左右にブラケット４８ａが４つ固定され、トーションダンパー装置１−３の固定板３８の先端部の取付孔３８ａがブラケット４８ａに対しピン４８ｂにより枢着されている。図２７（ｂ）の符号４３ｂは洗濯機４３の洗濯物投入口である。
【００８５】
この状態で、洗濯・脱水槽４２および外筒枠４８の荷重とトーションダンパー装置１−１３の弾性ゴム４ａとが釣り合って円柱体２に対する外筒３の中立位置が決定されるので、ここで、外筒３の両側部で上下中心位置に螺合されている左右一対ずつのタッピングネジ９（図２５（ａ）参照）を、外筒３の外周面から中筒５にかけてねじ込む。これにより、外筒３と弾性ゴム４ａを挟んで両側の中筒５とが一体に固定され、高減衰ゴム４ｂも機能する。
【００８６】
このように構成することで、洗濯・脱水槽４２が上下および左右方向へ振動する際の振動を、弾性ゴム４ａが緩和すると同時に高減衰ゴム４ｂからなるエネルギー吸収体４が吸収、減衰する。また、鉛などから形成した延伸性プラグ８をエネルギー吸収体４を貫通して外筒３と内側円柱体２間に設けているので、細かい振動で洗濯・脱水槽４２が揺れたりしない。なお、図２７から明らかなように、振動抑制機構４６は設置場所が少なくて済むため、洗濯・脱水槽４２を大型化したり、逆に洗濯機４３を小型化できたりし、しかも振動抑制機構４６のトーションダンパー装置１−１３のストロークを大きくできる。
【比較例】
【００８７】
図２８（ａ）（ｂ）は従来の一般的な洗濯機用振動抑制機構を示す概念図である。図２８（ａ）は洗濯・脱水槽５３に対しコイルバネ５１を使用した直線状の一対の振動抑制機構５２で支持する構造で、洗濯機５０のハウジング５０ａ内の振動抑制機構５２が占めるスペースが洗濯・脱水槽５３に比べて大きい。図２８（ｂ）は洗濯・脱水槽５３に対しコイルバネ５１を使用した直線状とダンパー５４を使用した直線状の、それぞれ一対の振動抑制機構５５で支持する構造で、洗濯機５０のハウジング５０ａ内の振動抑制機構５５が占めるスペースが洗濯・脱水槽５３に比べて大きい。
【産業上の利用分野】
【００８８】
本発明のトーションダンパー装置は、粘弾性体などのエネルギー吸収体や弾性体により捻り方向の力を発生させたり、逆にエネルギー吸収体により捻り方向の抗力で外力を吸収したり減衰したりすることができ、例えば、エンジンのオートテンショナーとして適用でき、また建築構造用および土木構造用骨組みの補強や減衰ならびに機械設備の振動低減などに利用できる。
【符号の説明】
【００８９】
１−１〜１３ トーションダンパー装置
１・１’装置本体
２ 内側円筒状部材（内筒、円柱体）
３ 外側円筒状部材（外筒）
３ａ円環状開口
４・４ｂエネルギー吸収体（粘弾性部材）
４’・４ａ弾性部材
５ 中筒
６ バー（ステー）
６ａリブ
７ 固定具
７ａ取付部
７ｂ固定部
７ｃネジ孔
８ 延伸性プラグ
９ タッピングネジ
１２ 円板
１３ 支持ピン（センターシャフト）
１４ 孔
１５ 固定具
１６ 固定具
１７ 支持杆
１８ 支持筒
１９ 金属製腕木
１９ａピン
１９ｂピン
２０ ラーメン構造
２１ 柱
２２ 梁
２３・２６ 固定板
２４ 固定具（固定板）
２５ 開口付き壁（扉、そで壁）
２７ 引き戸
２８ 天井
３０ オートテンショナー
３１ アーム
３２・３５ プーリ
３３ 固定板
３４ 伝動ベルト
３６ エンジン
３７・３８ 固定板
４１・４５・４６ 振動抑制機構
４４ 腕木
４２ 洗濯・脱水槽
４３ 洗濯機
４３ａハウジング
４７ ブラケット
４７ａピン
４８ 外筒枠
４８ａブラケット
５０ ダンパー装置
５１ コイルバネ
５２ エネルギー吸収体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲に外側円筒状部材を配置するとともに、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と外側円筒状部材との両部材間に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両部材を相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置であって、
前記外側円筒状部材の長手方向の一部を円周方向に帯状に開口し、この帯状開口内の前記内側円筒状部材または内側円柱部材に対し一端を前記内側円筒状部材または内側円柱部材と一体回転可能に固定した、固定用レバーの他端を外方へ突出させ、前記外側円筒状部材にこの外側円筒状部材を非回転状態に固定するための固定具を一体的に設けたことを特徴とするトーションダンパー装置。
【請求項２】
内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲に外側円筒状部材を配置するとともに、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と外側円筒状部材との両部材間に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両部材を相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置であって、
前記内側円筒状部材または内側円柱部材の少なくとも一端部を前記外側円筒状部材の一端開口から突出させ、前記外側円筒状部材に対して固定用レバーの一端を一体回転可能に固定し、前記内側円筒状部材または内側円柱部材にこれらの内側円筒状部材または内側円柱部材を非回転状態に固定するための固定具を一体的に設けたことを特徴とするトーションダンパー装置。
【請求項３】
内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲に外側円筒状部材を配置するとともに、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と外側円筒状部材との両部材間に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両部材を相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置であって、
前記両部材間の長手方向の中間位置に前記弾性部材としての天然ゴム系弾性ゴムまたは前記粘弾性部材としてのダンパー系高減衰ゴムを加硫接着するとともに、前記天然ゴム系弾性ゴムまたはダンパー系高減衰ゴムの両側方において前記両部材間に中筒を配置し、各中筒と前記内側円筒状部材または内側円柱部材との間に前記弾性ゴムまたは前記高減衰ゴムを加硫接着し、前記外側円筒状部材の両側部にタッピングネジを前記中筒に達しないようにねじ込み、
前記内側円筒状部材または内側円柱部材の少なくとも一端部を前記外側円筒状部材の一端開口から突出させ、前記外側円筒状部材に対して固定板の一端を一体回転可能に固定し、前記内側円筒状部材または内側円柱部材の突出端部にレバーを一体回転可能に設けたことを特徴とするトーションダンパー装置。
【請求項４】
前記内側円筒状部材または内側円柱部材の両端部を前記外側円筒状部材の一端開口からそれぞれ突出させ、前記内側円筒状部材または内側円柱部材の両端部に固定用レバーをそれぞれ一体回転可能に固定したことを特徴とする請求項２記載のトーションダンパー装置。
【請求項５】
前記エネルギー吸収体よりも高剛性で脆性的なプラグもしくはせん断変形能力の高い延伸性プラグの片方もしくは両方を、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と前記外側円筒状部材との内外の筒状壁間に跨り、かつ前記エネルギー吸収体に対し軸方向に直交する方向に貫通させて設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のトーションダンパー装置。
【請求項６】
一対の前記延伸性プラグを、前記各円筒状部材または内側円柱部材の軸方向から見て左右対称に設けたことを特徴とする請求項５記載のトーションダンパー装置。
【請求項７】
一対の前記延伸性プラグからなる複数組の延伸性プラグを、前記各円筒状部材または内側円柱部材の軸方向に位置をずらせて設けたことを特徴とする請求項６記載のトーションダンパー装置。
【請求項８】
相対向する一対の円板をそれらの中心部を通るセンターシャフトを介して相対回転可能に配置するとともに、前記両円板間の前記センターシャフト周りに粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両円板を相対回転可能に一体的に結合してなる装置本体を備えたトーションダンパー装置であって、
一対の前記円板のうちの一方の円板から固定用レバーをそれぞれ半径方向に張り出して一方の前記円板と一体回転可能に設けたことを特徴とするトーションダンパー装置。
【請求項９】
前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記各円板間に跨り前記エネルギー吸収体を貫通させて設けたことを特徴とする請求項８に記載のトーションダンパー装置。
【請求項１０】
相対向する一対の円板をそれらの中心部を通るセンターシャフトを介して相対回転可能に配置するとともに、前記両円板間の前記センターシャフト周りに粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両円板を相対回転可能に一体的に結合してなる装置本体を備えたトーションダンパー装置であって、
一対の前記円板のうち一方の円板に腕木を半径方向に張り出してその一端部を同円板と一体回転可能に固定し、前記腕木の他端部に、一端部に板状の固定具を備えた別の腕木の他端部を回転可能に連結したことを特徴とするトーションダンパー装置。
【請求項１１】
相対向する一対の円板をそれらの中心部を通るセンターシャフトを介して相対回転可能に配置するとともに、前記両円板間の前記センターシャフト周りに粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両円板を相対回転可能に一体的に結合してなる装置本体を備えたトーションダンパー装置であって、
前記装置本体を２組備え、各組の装置本体の一方の円板にそれぞれ腕木を半径方向に張り出し各腕木の一端部を同円板と一体回転可能に固定し、前記各腕木の他端部同士を回転可能に連結したことを特徴とするトーションダンパー装置。
【請求項１２】
前記腕木を固定した前記円板に対向する他方の円板に板状の固定具を一体回転可能に取り付けたことを特徴とする請求項１０または１１に記載のトーションダンパー装置。
【請求項１３】
一方の前記円板の中心部から他方の前記円板の中心部に向けて前記センターシャフトを突出するとともに、他方の前記円板から前記センターシャフトの周囲を相対回転可能に囲繞する中空シャフトを突出したことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のトーションダンパー装置。
【請求項１４】
前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記各円板間に跨り前記エネルギー吸収体を貫通させて設けたことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のトーションダンパー装置。
【請求項１５】
前記延伸性プラグが円柱体、略円柱体又は棒状体で、鉛、錫、アルミ又は亜鉛・アルミ合金の金属製部材、ゴムあるいは樹脂からなることを特徴とする請求項１４に記載のトーションダンパー装置。
【請求項１】
内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲に外側円筒状部材を配置するとともに、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と外側円筒状部材との両部材間に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両部材を相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置であって、
前記外側円筒状部材の長手方向の一部を円周方向に帯状に開口し、この帯状開口内の前記内側円筒状部材または内側円柱部材に対し一端を前記内側円筒状部材または内側円柱部材と一体回転可能に固定した、固定用レバーの他端を外方へ突出させ、前記外側円筒状部材にこの外側円筒状部材を非回転状態に固定するための固定具を一体的に設けたことを特徴とするトーションダンパー装置。
【請求項２】
内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲に外側円筒状部材を配置するとともに、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と外側円筒状部材との両部材間に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両部材を相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置であって、
前記内側円筒状部材または内側円柱部材の少なくとも一端部を前記外側円筒状部材の一端開口から突出させ、前記外側円筒状部材に対して固定用レバーの一端を一体回転可能に固定し、前記内側円筒状部材または内側円柱部材にこれらの内側円筒状部材または内側円柱部材を非回転状態に固定するための固定具を一体的に設けたことを特徴とするトーションダンパー装置。
【請求項３】
内側円筒状部材または内側円柱部材の周囲に外側円筒状部材を配置するとともに、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と外側円筒状部材との両部材間に粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両部材を相対回転可能に一体的に結合してなるトーションダンパー装置であって、
前記両部材間の長手方向の中間位置に前記弾性部材としての天然ゴム系弾性ゴムまたは前記粘弾性部材としてのダンパー系高減衰ゴムを加硫接着するとともに、前記天然ゴム系弾性ゴムまたはダンパー系高減衰ゴムの両側方において前記両部材間に中筒を配置し、各中筒と前記内側円筒状部材または内側円柱部材との間に前記弾性ゴムまたは前記高減衰ゴムを加硫接着し、前記外側円筒状部材の両側部にタッピングネジを前記中筒に達しないようにねじ込み、
前記内側円筒状部材または内側円柱部材の少なくとも一端部を前記外側円筒状部材の一端開口から突出させ、前記外側円筒状部材に対して固定板の一端を一体回転可能に固定し、前記内側円筒状部材または内側円柱部材の突出端部にレバーを一体回転可能に設けたことを特徴とするトーションダンパー装置。
【請求項４】
前記内側円筒状部材または内側円柱部材の両端部を前記外側円筒状部材の一端開口からそれぞれ突出させ、前記内側円筒状部材または内側円柱部材の両端部に固定用レバーをそれぞれ一体回転可能に固定したことを特徴とする請求項２記載のトーションダンパー装置。
【請求項５】
前記エネルギー吸収体よりも高剛性で脆性的なプラグもしくはせん断変形能力の高い延伸性プラグの片方もしくは両方を、前記内側円筒状部材または内側円柱部材と前記外側円筒状部材との内外の筒状壁間に跨り、かつ前記エネルギー吸収体に対し軸方向に直交する方向に貫通させて設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のトーションダンパー装置。
【請求項６】
一対の前記延伸性プラグを、前記各円筒状部材または内側円柱部材の軸方向から見て左右対称に設けたことを特徴とする請求項５記載のトーションダンパー装置。
【請求項７】
一対の前記延伸性プラグからなる複数組の延伸性プラグを、前記各円筒状部材または内側円柱部材の軸方向に位置をずらせて設けたことを特徴とする請求項６記載のトーションダンパー装置。
【請求項８】
相対向する一対の円板をそれらの中心部を通るセンターシャフトを介して相対回転可能に配置するとともに、前記両円板間の前記センターシャフト周りに粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両円板を相対回転可能に一体的に結合してなる装置本体を備えたトーションダンパー装置であって、
一対の前記円板のうちの一方の円板から固定用レバーをそれぞれ半径方向に張り出して一方の前記円板と一体回転可能に設けたことを特徴とするトーションダンパー装置。
【請求項９】
前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記各円板間に跨り前記エネルギー吸収体を貫通させて設けたことを特徴とする請求項８に記載のトーションダンパー装置。
【請求項１０】
相対向する一対の円板をそれらの中心部を通るセンターシャフトを介して相対回転可能に配置するとともに、前記両円板間の前記センターシャフト周りに粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両円板を相対回転可能に一体的に結合してなる装置本体を備えたトーションダンパー装置であって、
一対の前記円板のうち一方の円板に腕木を半径方向に張り出してその一端部を同円板と一体回転可能に固定し、前記腕木の他端部に、一端部に板状の固定具を備えた別の腕木の他端部を回転可能に連結したことを特徴とするトーションダンパー装置。
【請求項１１】
相対向する一対の円板をそれらの中心部を通るセンターシャフトを介して相対回転可能に配置するとともに、前記両円板間の前記センターシャフト周りに粘弾性部材からなるエネルギー吸収体または弾性部材の少なくとも一方を介在させて前記両円板を相対回転可能に一体的に結合してなる装置本体を備えたトーションダンパー装置であって、
前記装置本体を２組備え、各組の装置本体の一方の円板にそれぞれ腕木を半径方向に張り出し各腕木の一端部を同円板と一体回転可能に固定し、前記各腕木の他端部同士を回転可能に連結したことを特徴とするトーションダンパー装置。
【請求項１２】
前記腕木を固定した前記円板に対向する他方の円板に板状の固定具を一体回転可能に取り付けたことを特徴とする請求項１０または１１に記載のトーションダンパー装置。
【請求項１３】
一方の前記円板の中心部から他方の前記円板の中心部に向けて前記センターシャフトを突出するとともに、他方の前記円板から前記センターシャフトの周囲を相対回転可能に囲繞する中空シャフトを突出したことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のトーションダンパー装置。
【請求項１４】
前記エネルギー吸収体よりも高剛性の延伸性プラグを、前記各円板間に跨り前記エネルギー吸収体を貫通させて設けたことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のトーションダンパー装置。
【請求項１５】
前記延伸性プラグが円柱体、略円柱体又は棒状体で、鉛、錫、アルミ又は亜鉛・アルミ合金の金属製部材、ゴムあるいは樹脂からなることを特徴とする請求項１４に記載のトーションダンパー装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【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２０】
【図２１】
【図２２】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図５】
【図６】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【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２０】
【図２１】
【図２２】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図５】
【図６】
【図２３】
【公開番号】特開２０１１−１２７０８（Ｐ２０１１−１２７０８Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５５４０９（Ｐ２００９−１５５４０９）
【出願日】平成２１年６月３０日（２００９．６．３０）
【出願人】（５０１２６７３５７）独立行政法人建築研究所 (28)
【出願人】（０００００５０６１）バンドー化学株式会社 (429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月３０日（２００９．６．３０）
【出願人】（５０１２６７３５７）独立行政法人建築研究所 (28)
【出願人】（０００００５０６１）バンドー化学株式会社 (429)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]