減衰装置
【課題】全長を所定の長さに保ちつつ、可動範囲がより大きい減衰装置を提供する。
【解決手段】支持構造物１００と減衰対象物１０１との相対移動を減衰させる減衰装置１であって、シリンダー部１０ａ，１０ｂとピストンロッド部２０ａ，２０ｂとを含むダンパー５ａ，５ｂを複数有し、ピストンロッド部２０ａ，２０ｂがシリンダー部１０ａ，１０ｂに対して移動する移動方向が所定の方向であるダンパー５ａを１つ以上含む第１ダンパー群と、移動方向が所定の方向と反対の方向であるダンパー５ｂを１つ以上含む第２ダンパー群と、を備え、各ダンパー５ａ，５ｂが、移動方向と直交する方向において、並列に配置され、第１ダンパー群の減衰力の重心の方向と、第２ダンパー群の減衰力の重心の方向とが、同一線上にあることを特徴とする。
【解決手段】支持構造物１００と減衰対象物１０１との相対移動を減衰させる減衰装置１であって、シリンダー部１０ａ，１０ｂとピストンロッド部２０ａ，２０ｂとを含むダンパー５ａ，５ｂを複数有し、ピストンロッド部２０ａ，２０ｂがシリンダー部１０ａ，１０ｂに対して移動する移動方向が所定の方向であるダンパー５ａを１つ以上含む第１ダンパー群と、移動方向が所定の方向と反対の方向であるダンパー５ｂを１つ以上含む第２ダンパー群と、を備え、各ダンパー５ａ，５ｂが、移動方向と直交する方向において、並列に配置され、第１ダンパー群の減衰力の重心の方向と、第２ダンパー群の減衰力の重心の方向とが、同一線上にあることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減衰装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一組のシリンダーとピストンロッドを備える制振用のダンパーが知られている。例えば、特許文献１には、両端において支持構造物と制振対象とにそれぞれ接続可能であって、支持構造物と制振対象との振動を減衰させる減衰力が得られるダンパーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１３５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ダンパーが圧縮力により最も短くなった状態と引張力により最も長くなった状態との差分をダンパーの可動範囲と定義すると、特許文献１に記載のダンパーでは、シリンダー長に対するダンパーの可動範囲の比率は、最大でも１である。すなわち、振幅の大きな振動を制振するためには、大きな可動範囲が必要である。そうするとシリンダー長も長くなり、ダンパーの全長も長くなる。
【０００５】
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、全長を所定の長さに保ちつつ、可動範囲がより大きい減衰装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、第１の発明は、支持構造物と減衰対象物との相対移動を減衰させる減衰装置であって、シリンダー部とピストンロッド部とを含むダンパーを複数有し、前記ピストンロッド部が前記シリンダー部に対して移動する移動方向が所定の方向である前記ダンパーを１つ以上含む第１ダンパー群と、前記移動方向が前記所定の方向と反対の方向である前記ダンパーを１つ以上含む第２ダンパー群と、を備え、各前記ダンパーが、前記移動方向と直交する方向において、並列に配置され、前記第１ダンパー群の減衰力の重心の方向と、前記第２ダンパー群の減衰力の重心の方向とが、同一線上にあることを特徴とする減衰装置である。
第１の発明によれば、全長を所定の長さに保ちつつ、可動範囲がより大きい減衰装置を提供することができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に記載の減衰装置であって、各前記ダンパーは、減衰力がそれぞれ等しく、かつ前記ピストンロッド部及び前記シリンダー部の前記移動方向長さがそれぞれ等しいことを特徴とする減衰装置である。
第２の発明によれば、ピストンロッド部及びシリンダー部の移動方向長さをそろえることで、可動範囲がより大きい減衰装置を提供することができる。
【０００８】
第３の発明は、第１又は第２の発明に記載の減衰装置であって、前記第１ダンパー群が有する減衰力と、前記第２ダンパー群が有する減衰力とが同じ大きさであることを特徴とする減衰装置である。
第３の発明によれば、各ダンパーの減衰力をそろえることで、可動範囲がより大きい減衰装置を提供することができる。
【０００９】
第４の発明は、第１又は第２の発明に記載の減衰装置であって、前記第１ダンパー群の減衰力と、前記第２ダンパー群の減衰力とが異なる大きさであることを特徴とする減衰装置である。
第４の発明によれば、ピストンロッド部とシリンダー部の相対的位置に応じて、異なる減衰力を有する減衰装置を提供することができる。すなわち、第４の発明によれば、減衰装置が連続的に引張力を受けたときは、前記少なくとも一つの前記ダンパーと前記その他の前記ダンパーのうち減衰力の小さい方のダンパー群がまず「最も長い状態」に到達し、その後は減衰力の大きい方のダンパー群のみが作動する。したがって、減衰装置の減衰力は、減衰力の小さい方のダンパー群が「最も長い状態」に到達するまでよりも、最も長い状態に到達した後の方が大きくなる。
同様に、減衰装置が連続的に圧縮力を受けたときは、前記ダンパーと前記その他の前記ダンパーのうち減衰力の小さい方のダンパー群がまず「最も短い状態」に到達し、その後は減衰力の大きい方のダンパー群のみが作動する。したがって、減衰装置の減衰力は、減衰力の小さい方のダンパー群が「最も短い状態」に到達するまでよりも、最も短い状態に到達した後の方が大きくなる。
【００１０】
第５の発明は、第１〜第４の発明の何れかに記載の減衰装置であって、前記第１ダンパー群又は前記第２ダンパー群は、複数のダンパーであり、前記複数のダンパーの各前記ピストンロッド部の端を一体化する剛部材と、前記剛部材を前記支持構造物又は前記減衰対象物に対して連結して任意の方向に回動可能とするピン部材と、を備えることを特徴とする減衰装置である。
第５の発明によれば、支持構造物と減衰対象物がそれぞれ上方向と下方向の外力を受けて、減衰装置が支持構造物に取付けられた取付位置と、減衰装置が減衰対象物に取付けられた取付位置との高さに差異が生じても、ジョイント部が回動することによって、その高さの差異を調整することができる。
【００１１】
第６の発明は、第１〜第４の発明の何れかに記載の減衰装置であって、前記第１ダンパー群の前記ピストンロッド部の端部は、前記支持構造物又は前記減衰対象物に連結され、前記第２ダンパー群の前記ピストンロッド部の端部は、前記端部を前記移動方向と交差する所定の方向にスライド可能とするスライド部材を介して、前記支持構造物又は前記減衰対象物に連結されることを特徴とする減衰装置である。
第６の発明によれば、支持構造物又は減衰対象物が水平方向の外力を受けて、減衰装置が支持構造物に取付けられた取付位置と、減衰装置が減衰対象物に取付けられた取付位置との間に水平方向のずれが生じても、各ピストンロッド部の端部がスライド部材に対してスライドすることによって、その水平方向のずれを調整することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る減衰装置によれば、全長を所定の長さに保ちつつ、可動範囲がより大きい減衰装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の減衰装置１を上から見た外観を模式的に示す図である。
【図２】ダンパー５の構成を示す説明図である。
【図３】ジョイント部７０を矢印Ｘ方向から見た図である。
【図４Ａ】各ダンパー５が圧縮力を受けて最も短くなった状態を示す図である。
【図４Ｂ】各ダンパー５が引張力を受けて最も長くなった状態を示す図である。
【図４Ｃ】各ダンパー５のピストン２２がシリンダー部１０の中心に位置する状態を示す図である。
【図５】支持構造物１００又は減衰対象物１０１がそれぞれ水平方向であってダンパー５の移動方向と交差する方向の外力を受けて、減衰装置１が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置１が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に水平方向位置にずれが生じた場合を示す図である。
【図６Ａ】ダンパー１１０が引張力を受けて最も長くなった状態を示す。
【図６Ｂ】ダンパー１１０が圧縮力を受けて最も短くなった状態を示す図である。
【図６Ｃ】ダンパー１１０のピストン１２２がシリンダー１１１の中心に位置する状態を示す図である。
【図７】ダンパー５２０を二つ備える減衰装置２００を示す図である。
【図８Ａ】第２実施形態の減衰装置２を上から見た外観を模式的に示す図である。
【図８Ｂ】支持構造物又は減衰対象物が水平方向の外力を受けて、減衰装置２が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置２が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に水平方向のずれが生じた場合を示す図である。
【図９】シリンダー固定部材８０の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図１は、第１実施形態の減衰装置１を上から見た外観を模式的に示す図である。同図に示すように、減衰装置１は同じ減衰性能を有する５本のダンパー５を備える。なお、同図では、説明を簡略化させるために、減衰装置１においてはダンパー５を水平方向に直列に５本配置したが、これに限られるものではない。さらに、減衰装置１は、ユニットリング４０、剛部材６０、ジョイント部７０を備え、各ダンパー５を連結する。
【００１５】
図２は、ダンパー５の構成を示す説明図である。同図に示すように、ダンパー５は、シリンダー部１０、ピストンロッド部２０、油管３０を有する。
【００１６】
シリンダー部１０は、外形及び内形ともに円筒形であって、内部には油が充填される油室１２を備える。減衰装置１が有する５本のダンパー５は、同じシリンダー部１０外径を有する。
【００１７】
ピストンロッド部２０は、シリンダー部１０に軸線方向（「移動方向」に相当）に出入り自在に移動する。ピストンロッド部２０のシリンダー部１０内にある一端にはピストン２２が設けられる。ピストン２２は、シリンダー部１０の内部に内接し、シリンダー部１０の内部の油室１２を油室１２Ａと油室１２Ｂとに画定する。ピストンロッド部２０は、ピストン２２が設けられていない別の端において剛部材６０に連結する。
【００１８】
ピストンロッド部２０は、圧縮方向に荷重がかかると、矢印ａ方向に移動し、引張方向に荷重がかかると、矢印ｂ方向に移動する。
【００１９】
油管３０は、油室１２Ａと油室１２Ｂを連通させる管である。ダンパー５に圧縮方向の荷重がかかることによってピストン２２が矢印ａ方向に移動すると、油室１２Ａの油が油管３０を介して油室１２Ｂに移動する。また、ダンパー５に引張方向の荷重がかかることによってピストン２２が矢印ｂ方向に移動すると、油室１２Ｂの油が油管３０を介して油室１２Ａに移動する。
【００２０】
ユニットリング４０は、５本のダンパー５を外側から相互に連結させる部材である。図１においては、ユニットリング４０の一例として５本のダンパー５の外側から束ねるように巻きつけて固定するリングを示す。また、リングに加えて、各ダンパー５が相互に移動しないように、各シリンダー部１０を相互に溶接することによって強固に固定する。なお、油管３０が他のダンパー５との接合面にあたらないように、配置され固定される。
【００２１】
図１に示すように、２本のダンパー５ａ（「第１ダンパー群」に相当）は、ピストンロッド部２０ａが支持構造物１００側に突き出る方向（「所定の方向」に相当）に配置される。また、３本のダンパー５ｂ（「第２ダンパー群」に相当）は、ピストンロッド部２０ｂが減衰対象物１０１側に突き出る方向（「反対の方向」に相当）に配置される。このように、ダンパー５ａとダンパー５ｂは、移動方向が正反対となるように配置される。
【００２２】
剛部材６０は、図１に示すように、それぞれ四角形の板状の部材であって、ボルト等の留め具（不図示）を通すための留め具孔（不図示）を有し、各ピストンロッド部２０の端部をそれぞれ留め具で固定する。更に、剛部材６０は、それぞれ取付孔（不図示）を有し、剛部材６０がそれぞれ支持構造物１００又は減衰対象物１０１に取付孔（不図示）に通したボルトを介して連結する。
【００２３】
ジョイント部７０は、図１に示すように、取付側ブラケット７５ａとピストンロッド側ブラケット７５ｂを備え、剛部材６０と支持構造物１００とを回動可能に連結する。取付側ブラケット７５ａは、支持構造物１００又は減衰対象物１０１に対して取付け可能となっており、ピストンロッド側ブラケット７５ｂは、剛部材６０のピストンロッド部２０が連結する面の反対側に連結する。
【００２４】
図３は、ジョイント部７０を矢印Ｘ方向から見た図である。同図に示すように、ジョイント部７０の継手部材は、取付側ブラケット７５ａの軸棒７５ｃがピストンロッド側ブラケット７５ｂの貫通孔７５ｄを貫通することによって、取付側ブラケット７５ａとピストンロッド側ブラケット７５ｂは相互に回動可能である。また、貫通孔７５ｄの内径は、軸棒７５ｃの外径よりも大きく、遊び部分があるので、第１取付側ブラケット７５ａとピストンロッド側ブラケット７５ｂは、軸棒７５ｃを回転軸として回転する回転方向のみならず、この回転方向からずれた方向Ｗ（図３の矢印Ｗに示す方向）にも回動可能である。
なお、減衰装置１には大きな荷重がかかるので、各部材はそうした荷重に耐えられるように構成される。
【００２５】
図４Ａ〜図４Ｃは、減衰装置１の動きを説明するための説明図である。これらの図では、説明を簡略化させるために、減衰装置１におけるダンパー５ａとダンパー５ｂをそれぞれ１本ずつのみ示す。
【００２６】
図４Ａは、各ダンパー５が圧縮力を受けて最も短くなった状態を示す図である。すなわち、各ダンパー５のピストンロッド部２０がシリンダー部１０にほぼ納まっており、このときの減衰装置１の全長はシリンダー長Ｌとほぼ同じになる。
【００２７】
また、図４Ｂは、各ダンパー５が引張力を受けて最も長くなった状態を示す図である。すなわち、ピストンロッド部２０はピストン２２を除いてシリンダー部１０からほとんど露出しており、このときの減衰装置１の全長はシリンダー長Ｌの３倍になる。図４Ａの状態と図４Ｂの状態における減衰装置１の全長の差分は、２Ｌとなる。すなわち、減衰装置１の可動範囲は２Ｌである。
【００２８】
図４Ｃは、各ダンパー５のピストン２２がシリンダー部１０の中心に位置する状態を示す図である。通常、減衰装置１が構造物に取り付けられるとき（取り付け時）の長さは同図に示すように全長が２Ｌとなる。すなわち、全長が２Ｌの状態で取り付けられる減衰装置１の可動範囲は２Ｌであり、減衰装置１の該全長に対する可動範囲の比率は１である。
【００２９】
図５は、支持構造物１００又は減衰対象物１０１がそれぞれ水平方向であってダンパー５の移動方向と交差する方向の外力を受けて、減衰装置１が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置１が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に水平方向位置にずれが生じた場合を示す図である。同図に示すように、支持構造物１００との取付位置と、減衰対象物１０１との取付位置との間に水平方向位置にずれが生じた場合、ジョイント部７０が回動する。
【００３０】
以上、第１実施形態の減衰装置１によれば、全長を所定の長さに保ちつつ、可動範囲がより大きい減衰装置１を提供することができる。
【００３１】
図６Ａ〜図６Ｃは、従来から知られているダンパー１１０の概略図である。図６Ａは、ダンパー１１０が引張力を受けて最も長くなった状態を示す。このとき、シリンダー長をＬとするとダンパー１１０の全長は２Ｌである。
【００３２】
図６Ｂは、ダンパー１１０が圧縮力を受けて最も短くなった状態を示す図である。このとき、シリンダー長をＬとするとダンパー１１０の全長はＬである。すなわち、ダンパー１１０の可動範囲はＬである。
【００３３】
図６Ｃは、ダンパー１１０のピストンロッド部１１２が有するピストン１２２がシリンダー１１１の中心に位置する状態を示す図である。通常、ダンパー１１０が構造物に取り付けられるときの長さは同図に示すように全長が３Ｌ／２となる。すなわち、全長が３Ｌ／２の状態で取り付けられるダンパー１１０の可動範囲はＬであり、ダンパー１１０の全長に対する可動範囲の比率は２／３である。
【００３４】
このように、減衰装置１とダンパー１１０を比較すると、取り付け時の全長に対する可動範囲の比率は、減衰装置１の方が大きい。
【００３５】
また、第１実施形態の減衰装置１によれば、減衰装置１が各ダンパー５ａと各ダンパー５ｂを介してそれぞれ受けた外力は、減衰装置１全体では相殺される。すなわち、２本のダンパー５ａが受けた外力の重心ａは２本のダンパー５ａの軸心の中央に位置するダンパー５ｂ’の軸心にあり、また３本のダンパー５ｂの外力の重心ｂもダンパー５ｂ’の軸心にある。すなわち、重心ａと重心ｂは同一線上にある。減衰装置１は複数のダンパー５を備えるが全体として受けた外力を相殺でき、減衰装置１全体ではねじれの力は生じない。
【００３６】
一方で、図７は、ダンパー２２０を二つ備える減衰装置２００を示す図である。同図に示すように、ダンパー２２０ａとダンパー２２０ｂのそれぞれが受けた外力は、同一線上にないので、相殺されない。したがって、減衰装置２００においては矢印ｍで示すような回転方向の力が生じ、減衰装置２００はこの回転方向の力にも耐えうるねじり剛性が必要となる。
【００３７】
よって、減衰装置１と減衰装置２００を比較すると、減衰装置１は全体として２つの外力を相殺できるが、減衰装置２００は全体として２つの外力を相殺できない。したがって、減衰装置１は減衰装置２００よりも大きな外力に耐えうる。
【００３８】
また、第１実施形態の減衰装置１のダンパー５には既製品のダンパー５を用いてもよい。そうすれば、各ダンパー５が同じ性能かつ同じ形状をしているので、減衰装置１全体としてのバランスがよくなり、減衰装置１は大きな荷重に耐えられる。さらに、減衰装置１は安価に大量生産できる。
【００３９】
また、第１実施形態の減衰装置１によれば、減衰装置１が移動方向の外力を受けると、３本のダンパー５ｂを有する５ｂ側の方が２本のダンパー５ａを有する５ａ側よりも大きな減衰性能を有することから、減衰装置１は可変減衰機能を有する。すなわち、２本のダンパー５ａが「最も長くなった状態」又は「最も短くなった状態」に至る場合とは、減衰装置１が大きな外力を受けているということであり、減衰機能を果たせる許容範囲の限界に近づいている場合である。こうした場合には、減衰装置１の減衰力が大きくなるように設定することにより、減衰装置１の許容範囲の限界を越えないようにすることができる。
【００４０】
すなわち、減衰装置１が圧縮方向の外力を受け続けると、減衰力の小さい２本のダンパー５ａが、減衰力の大きい３本のダンパー５ｂよりも大きく縮み、２本のダンパー５ａは３本のダンパー５ｂよりも先に「最も短くなった状態」となる。その後は３本のダンパー５ｂのみが縮み続けるが、このときは５本のダンパー５が縮んでいたときに比べて減衰力が大きくなる。すなわち、減衰装置１は、２本のダンパー５ａが「最も短くなった状態」になるまでよりも、２本のダンパー５ａが「最も短くなった状態」になった後の方が、減衰力は大きい。
【００４１】
同様に、減衰装置１が引張方向の外力を受け続けると、減衰力の小さい２本のダンパー５ａが、減衰力の大きい３本のダンパー５ｂよりも大きく伸びるので、２本のダンパー５ａは３本のダンパー５ｂよりも先に「最も長くなった状態」となる。その後は３本のダンパー５ｂのみが伸び続けるが、このときは５本のダンパー５が伸びていたときに比べて減衰力が大きくなる。すなわち、減衰装置１は、２本のダンパー５ａが「最も長くなった状態」になるまでよりも、２本のダンパー５ａが「最も長くなった状態」になった後の方が、減衰力は大きい。
【００４２】
また、減衰装置１によれば、支持構造物１００又は減衰対象物１０１がそれぞれ水平方向であってダンパー５の移動方向と交差する方向の外力を受けて、減衰装置１が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置１が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に水平方向位置にずれが生じた場合、ジョイント部７０が回動することによって、その位置のずれを調整することができる。
【００４３】
また、減衰装置１によれば、支持構造物１００又は減衰対象物１０１がそれぞれ上下方向の外力を受けて、減衰装置１が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置１が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に上下方向位置にずれが生じた場合、ジョイント部７０が回動することによって、その位置のずれを調整することができる。すなわち、貫通孔７５ｄの内径は、軸棒７５ｃの外径よりも大きく、遊び部分があるので、第１取付側ブラケット７５ａとピストンロッド側ブラケット７５ｂは、軸棒７５ｃを回転軸として回転する回転方向のみならず、この回転方向からずれた上下方向にも回動可能である。
【００４４】
減衰装置１は、例えば原子力発電所の免震システムに用いることができる。すなわち、原子力発電所は巨大な構造物であるので、地震による揺れを制御するためには大きな減衰力が必要である。したがって、数十から数百の減衰装置を設置する必要があるので、減衰装置はコンパクトであること、現場での施工が簡単であること、安価かつ丈夫であることが望ましい。減衰装置１は、こうした要求を満たしており、原子力発電所の免震システムに用いることができる。
【００４５】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図８Ａは、第２実施形態の減衰装置２を上から見た外観を模式的に示す図である。同図に示すように、減衰装置２は、第１実施形態と同様、同じ減衰性能を有する複数のダンパー５を備える。減衰装置２の各ダンパー５は相互に連結される。減衰装置２は、剛部材６２を有する。各ダンパー５のピストンロッド部２０の端部は、ピン部材９０又はスライド部材９５を介して剛部材６２に連結される。
【００４６】
ダンパー５ａのピストンロッド部２０ａは、シリンダー１０ａから左側に突き出る。ピン部材９０は、剛部材６２ａに連結され、上下方向にのみ回動可能にピストンロッド部２０ａの端部と剛部材６２ａとを連結する。剛部材６２ａは、支持構造物１００に取付孔（不図示）に通したボルト（不図示）を介して連結する。
【００４７】
ダンパー５ｂのピストンロッド部２０ｂは、シリンダー１０ｂから右側に突き出る。スライド部材９５は、ピストンロッド部２０ｂ側にピン９６を、剛部材６２ｂ側（すなわち取付側）にルーズ孔９７を備えるピン受部を有し、ピン結合する。ピン９６は、ピストンロッド部２０ｂの端部に固定され、水平方向が長手方向になるように設けられたルーズ孔９７においてスライド可能となっている。スライド部材９５は、ピストンロッド部２０ｂの端部と剛部材６２ｂとをスライド可能に連結する。なお、スライド部材９５は、上下方向に遊びを有し、ピン９６が上下方向に回動可能となっている。剛部材６２ｂは、減衰対象物１０１に取付孔（不図示）に通したボルト（不図示）を介して連結する。
【００４８】
以上、第２の実施形態の減衰装置２によれば、支持構造物又は減衰対象物が水平方向の外力を受けて、減衰装置２が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置２が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に水平方向のずれが生じても、各ピストンロッド部２０ｂの端部がスライド部材９５に対してスライドすることによって、減衰装置として機能する方向に直交する水平方向のずれが生じても減衰装置の機能を発揮することができる。図８Ｂは、支持構造物又は減衰対象物が水平方向の外力を受けて、減衰装置２が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置２が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に水平方向のずれが生じた場合を示す図である。同図に示すように、各ピストンロッド部２０ｂの端部がスライド部材９５に対してスライドすることによって、その水平方向のずれを調整することができる。なお、このとき、剛部材６２ａに位置する２つのピストンロッド部２０ａのピストン２２ａは、ピストン２２ａの移動方向の垂直面方向において同一面（図８Ｂの矢印で示す位置）に位置することができる。また、剛部材６２ｂに位置する３つのピストンロッド部２０ｂのピストン２２ｂは、ピストン２２ｂの移動方向の垂直面方向において同一面（図８Ｂの矢印で示す位置）に位置することができる。したがって、各ピストン２２ａを含む各ダンパー５ａはそれぞれ同じタイミングで同じ大きさの減衰力を発揮することができ、また各ピストン２２ｂを含む各ダンパー５ｂはそれぞれ同じタイミングで同じ大きさの減衰力を発揮することができることから、減衰装置２は装置全体の減衰力のバランスを維持しつつ減衰力を発揮できる。すなわち、減衰装置２は、水平方向のずれが生じても、装置全体の減衰力のバランスが維持できるので、図７に示したような回転方向の力の発生を防止できる。
【００４９】
また、第２の実施形態によれば、減衰装置２がピストンロッド部２０の移動方向に外力を受けないときには、５つのダンパー５の各ピストン２２は、移動方向の垂直面方向において同一面（図８Ｂの矢印で示す位置）に位置することができる。したがって、減衰装置２が支持構造物に取付けられた取付位置と、減衰装置７が減衰対象物に取付けられた取付位置との間に水平方向のずれが生じても、設置当初の可動範囲を維持することができる。
【００５０】
また、スライド部材９５は、上下方向について回動可能である。これにより、三次元の方向成分（例えば、ピストンロッド部２０の移動方向、上下方向、水平方向）を含む振動に対しても対応可能となる。
【００５１】
また、ピン部材９０は、水平方向について回動不可である。これにより、地震等の震動が収まった後には、各ピストンロッド部２０の端部は、スライド部材９５において、震動前の所定の位置に納まる。
【００５２】
また、第２の実施形態によれば、剛部材６２を備えることにより、ピン部材９０及びスライド部材９５を個別に取付ける必要がなく、剛部材６２によってまとめて取付けられるので、工事現場での作業を迅速かつ容易にすることができる。加えて、予めピン部材９０及びスライド部材９５が剛部材６２に取付けられているので、ピン部材９０とスライド部材９５との取付け間隔、及びスライド部材９５相互の取付け間隔など、取付位置について高い精度を確保できる。
【００５３】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
【００５４】
例えば、ダンパー５については図２において一例を示したが、これに限られず、特許文献１に開示されたダンパー等であってもよい。
【００５５】
また、上記実施形態においては、ダンパー５には同じ減衰性能、同じ大きさ、同じ形状のものを用いることとしたが、ダンパー５には異なる減衰性能、異なる大きさ、異なる形状のものを用いてもよい。
【００５６】
また、ダンパー５の配置について、図１及び図７では、５本のダンパー５を水平方向に配列したが、鉛直方向に配列してもよく、また、水平方向及び鉛直方向に重ねて配列してもよい。例えば、７本のダンパー５を正六角形状となるように配置しても良い（後述する図９参照）。この場合、中心に位置するダンパー５以外の外周部に配置された６本のダンパー５については相互に移動方向が反対となるように配置してもよい。
【００５７】
また、ダンパー５は、リングや溶接によって固定されたが、シリンダー固定部材８０によって固定されても良い。図９は、シリンダー固定部材８０の構成を示す図である。同図に示すように、シリンダー固定部材８０は、シリンダー格納部８２を備え、各シリンダー格納部８２は相互に連結される。シリンダー格納部８２の内側は、シリンダー部１０が隙間なく格納できるようにシリンダー部１０の外形に対応した形状である。そして、ダンパー５に圧縮力が働く時は、圧縮方向側の各シリンダー格納部８２の底部８４に圧縮力が働き、ダンパー５に引張力が働く時は、引張方向側（ピストンロッド部２０側）の各シリンダー格納部８２と一体に形成された押さえ鍔等の引抜き防止具８６に引張力が働いて引き抜きを防止するようになっている。
【００５８】
このようにシリンダー固定部材８０によれば、各ダンパー５を各シリンダー格納部８２に格納することによって、減衰装置１を効率的に製造することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１、２、２００ 減衰装置
５、１１０、２２０ ダンパー
１０、１１１ シリンダー部
１２ 油室
２０、１１２ ピストンロッド部
２２、１２２ ピストン
３０ 油管
４０ ユニットリング
６０、６２ 剛部材
７０ ジョイント部
７５ａ 取付側ブラケット
７５ｂ ピストンロッド側ブラケット
７５ｃ 軸棒
７５ｄ 貫通孔
８０ シリンダー固定部材
８２ シリンダー格納部
８４ 底部
８６ 引抜き防止具
９０ ピン部材
９５ スライド部材
９６ ピン
９７ ルーズ孔
１００ 支持構造物
１０１ 減衰対象物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減衰装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一組のシリンダーとピストンロッドを備える制振用のダンパーが知られている。例えば、特許文献１には、両端において支持構造物と制振対象とにそれぞれ接続可能であって、支持構造物と制振対象との振動を減衰させる減衰力が得られるダンパーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１３５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ダンパーが圧縮力により最も短くなった状態と引張力により最も長くなった状態との差分をダンパーの可動範囲と定義すると、特許文献１に記載のダンパーでは、シリンダー長に対するダンパーの可動範囲の比率は、最大でも１である。すなわち、振幅の大きな振動を制振するためには、大きな可動範囲が必要である。そうするとシリンダー長も長くなり、ダンパーの全長も長くなる。
【０００５】
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、全長を所定の長さに保ちつつ、可動範囲がより大きい減衰装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、第１の発明は、支持構造物と減衰対象物との相対移動を減衰させる減衰装置であって、シリンダー部とピストンロッド部とを含むダンパーを複数有し、前記ピストンロッド部が前記シリンダー部に対して移動する移動方向が所定の方向である前記ダンパーを１つ以上含む第１ダンパー群と、前記移動方向が前記所定の方向と反対の方向である前記ダンパーを１つ以上含む第２ダンパー群と、を備え、各前記ダンパーが、前記移動方向と直交する方向において、並列に配置され、前記第１ダンパー群の減衰力の重心の方向と、前記第２ダンパー群の減衰力の重心の方向とが、同一線上にあることを特徴とする減衰装置である。
第１の発明によれば、全長を所定の長さに保ちつつ、可動範囲がより大きい減衰装置を提供することができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に記載の減衰装置であって、各前記ダンパーは、減衰力がそれぞれ等しく、かつ前記ピストンロッド部及び前記シリンダー部の前記移動方向長さがそれぞれ等しいことを特徴とする減衰装置である。
第２の発明によれば、ピストンロッド部及びシリンダー部の移動方向長さをそろえることで、可動範囲がより大きい減衰装置を提供することができる。
【０００８】
第３の発明は、第１又は第２の発明に記載の減衰装置であって、前記第１ダンパー群が有する減衰力と、前記第２ダンパー群が有する減衰力とが同じ大きさであることを特徴とする減衰装置である。
第３の発明によれば、各ダンパーの減衰力をそろえることで、可動範囲がより大きい減衰装置を提供することができる。
【０００９】
第４の発明は、第１又は第２の発明に記載の減衰装置であって、前記第１ダンパー群の減衰力と、前記第２ダンパー群の減衰力とが異なる大きさであることを特徴とする減衰装置である。
第４の発明によれば、ピストンロッド部とシリンダー部の相対的位置に応じて、異なる減衰力を有する減衰装置を提供することができる。すなわち、第４の発明によれば、減衰装置が連続的に引張力を受けたときは、前記少なくとも一つの前記ダンパーと前記その他の前記ダンパーのうち減衰力の小さい方のダンパー群がまず「最も長い状態」に到達し、その後は減衰力の大きい方のダンパー群のみが作動する。したがって、減衰装置の減衰力は、減衰力の小さい方のダンパー群が「最も長い状態」に到達するまでよりも、最も長い状態に到達した後の方が大きくなる。
同様に、減衰装置が連続的に圧縮力を受けたときは、前記ダンパーと前記その他の前記ダンパーのうち減衰力の小さい方のダンパー群がまず「最も短い状態」に到達し、その後は減衰力の大きい方のダンパー群のみが作動する。したがって、減衰装置の減衰力は、減衰力の小さい方のダンパー群が「最も短い状態」に到達するまでよりも、最も短い状態に到達した後の方が大きくなる。
【００１０】
第５の発明は、第１〜第４の発明の何れかに記載の減衰装置であって、前記第１ダンパー群又は前記第２ダンパー群は、複数のダンパーであり、前記複数のダンパーの各前記ピストンロッド部の端を一体化する剛部材と、前記剛部材を前記支持構造物又は前記減衰対象物に対して連結して任意の方向に回動可能とするピン部材と、を備えることを特徴とする減衰装置である。
第５の発明によれば、支持構造物と減衰対象物がそれぞれ上方向と下方向の外力を受けて、減衰装置が支持構造物に取付けられた取付位置と、減衰装置が減衰対象物に取付けられた取付位置との高さに差異が生じても、ジョイント部が回動することによって、その高さの差異を調整することができる。
【００１１】
第６の発明は、第１〜第４の発明の何れかに記載の減衰装置であって、前記第１ダンパー群の前記ピストンロッド部の端部は、前記支持構造物又は前記減衰対象物に連結され、前記第２ダンパー群の前記ピストンロッド部の端部は、前記端部を前記移動方向と交差する所定の方向にスライド可能とするスライド部材を介して、前記支持構造物又は前記減衰対象物に連結されることを特徴とする減衰装置である。
第６の発明によれば、支持構造物又は減衰対象物が水平方向の外力を受けて、減衰装置が支持構造物に取付けられた取付位置と、減衰装置が減衰対象物に取付けられた取付位置との間に水平方向のずれが生じても、各ピストンロッド部の端部がスライド部材に対してスライドすることによって、その水平方向のずれを調整することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る減衰装置によれば、全長を所定の長さに保ちつつ、可動範囲がより大きい減衰装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の減衰装置１を上から見た外観を模式的に示す図である。
【図２】ダンパー５の構成を示す説明図である。
【図３】ジョイント部７０を矢印Ｘ方向から見た図である。
【図４Ａ】各ダンパー５が圧縮力を受けて最も短くなった状態を示す図である。
【図４Ｂ】各ダンパー５が引張力を受けて最も長くなった状態を示す図である。
【図４Ｃ】各ダンパー５のピストン２２がシリンダー部１０の中心に位置する状態を示す図である。
【図５】支持構造物１００又は減衰対象物１０１がそれぞれ水平方向であってダンパー５の移動方向と交差する方向の外力を受けて、減衰装置１が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置１が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に水平方向位置にずれが生じた場合を示す図である。
【図６Ａ】ダンパー１１０が引張力を受けて最も長くなった状態を示す。
【図６Ｂ】ダンパー１１０が圧縮力を受けて最も短くなった状態を示す図である。
【図６Ｃ】ダンパー１１０のピストン１２２がシリンダー１１１の中心に位置する状態を示す図である。
【図７】ダンパー５２０を二つ備える減衰装置２００を示す図である。
【図８Ａ】第２実施形態の減衰装置２を上から見た外観を模式的に示す図である。
【図８Ｂ】支持構造物又は減衰対象物が水平方向の外力を受けて、減衰装置２が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置２が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に水平方向のずれが生じた場合を示す図である。
【図９】シリンダー固定部材８０の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図１は、第１実施形態の減衰装置１を上から見た外観を模式的に示す図である。同図に示すように、減衰装置１は同じ減衰性能を有する５本のダンパー５を備える。なお、同図では、説明を簡略化させるために、減衰装置１においてはダンパー５を水平方向に直列に５本配置したが、これに限られるものではない。さらに、減衰装置１は、ユニットリング４０、剛部材６０、ジョイント部７０を備え、各ダンパー５を連結する。
【００１５】
図２は、ダンパー５の構成を示す説明図である。同図に示すように、ダンパー５は、シリンダー部１０、ピストンロッド部２０、油管３０を有する。
【００１６】
シリンダー部１０は、外形及び内形ともに円筒形であって、内部には油が充填される油室１２を備える。減衰装置１が有する５本のダンパー５は、同じシリンダー部１０外径を有する。
【００１７】
ピストンロッド部２０は、シリンダー部１０に軸線方向（「移動方向」に相当）に出入り自在に移動する。ピストンロッド部２０のシリンダー部１０内にある一端にはピストン２２が設けられる。ピストン２２は、シリンダー部１０の内部に内接し、シリンダー部１０の内部の油室１２を油室１２Ａと油室１２Ｂとに画定する。ピストンロッド部２０は、ピストン２２が設けられていない別の端において剛部材６０に連結する。
【００１８】
ピストンロッド部２０は、圧縮方向に荷重がかかると、矢印ａ方向に移動し、引張方向に荷重がかかると、矢印ｂ方向に移動する。
【００１９】
油管３０は、油室１２Ａと油室１２Ｂを連通させる管である。ダンパー５に圧縮方向の荷重がかかることによってピストン２２が矢印ａ方向に移動すると、油室１２Ａの油が油管３０を介して油室１２Ｂに移動する。また、ダンパー５に引張方向の荷重がかかることによってピストン２２が矢印ｂ方向に移動すると、油室１２Ｂの油が油管３０を介して油室１２Ａに移動する。
【００２０】
ユニットリング４０は、５本のダンパー５を外側から相互に連結させる部材である。図１においては、ユニットリング４０の一例として５本のダンパー５の外側から束ねるように巻きつけて固定するリングを示す。また、リングに加えて、各ダンパー５が相互に移動しないように、各シリンダー部１０を相互に溶接することによって強固に固定する。なお、油管３０が他のダンパー５との接合面にあたらないように、配置され固定される。
【００２１】
図１に示すように、２本のダンパー５ａ（「第１ダンパー群」に相当）は、ピストンロッド部２０ａが支持構造物１００側に突き出る方向（「所定の方向」に相当）に配置される。また、３本のダンパー５ｂ（「第２ダンパー群」に相当）は、ピストンロッド部２０ｂが減衰対象物１０１側に突き出る方向（「反対の方向」に相当）に配置される。このように、ダンパー５ａとダンパー５ｂは、移動方向が正反対となるように配置される。
【００２２】
剛部材６０は、図１に示すように、それぞれ四角形の板状の部材であって、ボルト等の留め具（不図示）を通すための留め具孔（不図示）を有し、各ピストンロッド部２０の端部をそれぞれ留め具で固定する。更に、剛部材６０は、それぞれ取付孔（不図示）を有し、剛部材６０がそれぞれ支持構造物１００又は減衰対象物１０１に取付孔（不図示）に通したボルトを介して連結する。
【００２３】
ジョイント部７０は、図１に示すように、取付側ブラケット７５ａとピストンロッド側ブラケット７５ｂを備え、剛部材６０と支持構造物１００とを回動可能に連結する。取付側ブラケット７５ａは、支持構造物１００又は減衰対象物１０１に対して取付け可能となっており、ピストンロッド側ブラケット７５ｂは、剛部材６０のピストンロッド部２０が連結する面の反対側に連結する。
【００２４】
図３は、ジョイント部７０を矢印Ｘ方向から見た図である。同図に示すように、ジョイント部７０の継手部材は、取付側ブラケット７５ａの軸棒７５ｃがピストンロッド側ブラケット７５ｂの貫通孔７５ｄを貫通することによって、取付側ブラケット７５ａとピストンロッド側ブラケット７５ｂは相互に回動可能である。また、貫通孔７５ｄの内径は、軸棒７５ｃの外径よりも大きく、遊び部分があるので、第１取付側ブラケット７５ａとピストンロッド側ブラケット７５ｂは、軸棒７５ｃを回転軸として回転する回転方向のみならず、この回転方向からずれた方向Ｗ（図３の矢印Ｗに示す方向）にも回動可能である。
なお、減衰装置１には大きな荷重がかかるので、各部材はそうした荷重に耐えられるように構成される。
【００２５】
図４Ａ〜図４Ｃは、減衰装置１の動きを説明するための説明図である。これらの図では、説明を簡略化させるために、減衰装置１におけるダンパー５ａとダンパー５ｂをそれぞれ１本ずつのみ示す。
【００２６】
図４Ａは、各ダンパー５が圧縮力を受けて最も短くなった状態を示す図である。すなわち、各ダンパー５のピストンロッド部２０がシリンダー部１０にほぼ納まっており、このときの減衰装置１の全長はシリンダー長Ｌとほぼ同じになる。
【００２７】
また、図４Ｂは、各ダンパー５が引張力を受けて最も長くなった状態を示す図である。すなわち、ピストンロッド部２０はピストン２２を除いてシリンダー部１０からほとんど露出しており、このときの減衰装置１の全長はシリンダー長Ｌの３倍になる。図４Ａの状態と図４Ｂの状態における減衰装置１の全長の差分は、２Ｌとなる。すなわち、減衰装置１の可動範囲は２Ｌである。
【００２８】
図４Ｃは、各ダンパー５のピストン２２がシリンダー部１０の中心に位置する状態を示す図である。通常、減衰装置１が構造物に取り付けられるとき（取り付け時）の長さは同図に示すように全長が２Ｌとなる。すなわち、全長が２Ｌの状態で取り付けられる減衰装置１の可動範囲は２Ｌであり、減衰装置１の該全長に対する可動範囲の比率は１である。
【００２９】
図５は、支持構造物１００又は減衰対象物１０１がそれぞれ水平方向であってダンパー５の移動方向と交差する方向の外力を受けて、減衰装置１が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置１が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に水平方向位置にずれが生じた場合を示す図である。同図に示すように、支持構造物１００との取付位置と、減衰対象物１０１との取付位置との間に水平方向位置にずれが生じた場合、ジョイント部７０が回動する。
【００３０】
以上、第１実施形態の減衰装置１によれば、全長を所定の長さに保ちつつ、可動範囲がより大きい減衰装置１を提供することができる。
【００３１】
図６Ａ〜図６Ｃは、従来から知られているダンパー１１０の概略図である。図６Ａは、ダンパー１１０が引張力を受けて最も長くなった状態を示す。このとき、シリンダー長をＬとするとダンパー１１０の全長は２Ｌである。
【００３２】
図６Ｂは、ダンパー１１０が圧縮力を受けて最も短くなった状態を示す図である。このとき、シリンダー長をＬとするとダンパー１１０の全長はＬである。すなわち、ダンパー１１０の可動範囲はＬである。
【００３３】
図６Ｃは、ダンパー１１０のピストンロッド部１１２が有するピストン１２２がシリンダー１１１の中心に位置する状態を示す図である。通常、ダンパー１１０が構造物に取り付けられるときの長さは同図に示すように全長が３Ｌ／２となる。すなわち、全長が３Ｌ／２の状態で取り付けられるダンパー１１０の可動範囲はＬであり、ダンパー１１０の全長に対する可動範囲の比率は２／３である。
【００３４】
このように、減衰装置１とダンパー１１０を比較すると、取り付け時の全長に対する可動範囲の比率は、減衰装置１の方が大きい。
【００３５】
また、第１実施形態の減衰装置１によれば、減衰装置１が各ダンパー５ａと各ダンパー５ｂを介してそれぞれ受けた外力は、減衰装置１全体では相殺される。すなわち、２本のダンパー５ａが受けた外力の重心ａは２本のダンパー５ａの軸心の中央に位置するダンパー５ｂ’の軸心にあり、また３本のダンパー５ｂの外力の重心ｂもダンパー５ｂ’の軸心にある。すなわち、重心ａと重心ｂは同一線上にある。減衰装置１は複数のダンパー５を備えるが全体として受けた外力を相殺でき、減衰装置１全体ではねじれの力は生じない。
【００３６】
一方で、図７は、ダンパー２２０を二つ備える減衰装置２００を示す図である。同図に示すように、ダンパー２２０ａとダンパー２２０ｂのそれぞれが受けた外力は、同一線上にないので、相殺されない。したがって、減衰装置２００においては矢印ｍで示すような回転方向の力が生じ、減衰装置２００はこの回転方向の力にも耐えうるねじり剛性が必要となる。
【００３７】
よって、減衰装置１と減衰装置２００を比較すると、減衰装置１は全体として２つの外力を相殺できるが、減衰装置２００は全体として２つの外力を相殺できない。したがって、減衰装置１は減衰装置２００よりも大きな外力に耐えうる。
【００３８】
また、第１実施形態の減衰装置１のダンパー５には既製品のダンパー５を用いてもよい。そうすれば、各ダンパー５が同じ性能かつ同じ形状をしているので、減衰装置１全体としてのバランスがよくなり、減衰装置１は大きな荷重に耐えられる。さらに、減衰装置１は安価に大量生産できる。
【００３９】
また、第１実施形態の減衰装置１によれば、減衰装置１が移動方向の外力を受けると、３本のダンパー５ｂを有する５ｂ側の方が２本のダンパー５ａを有する５ａ側よりも大きな減衰性能を有することから、減衰装置１は可変減衰機能を有する。すなわち、２本のダンパー５ａが「最も長くなった状態」又は「最も短くなった状態」に至る場合とは、減衰装置１が大きな外力を受けているということであり、減衰機能を果たせる許容範囲の限界に近づいている場合である。こうした場合には、減衰装置１の減衰力が大きくなるように設定することにより、減衰装置１の許容範囲の限界を越えないようにすることができる。
【００４０】
すなわち、減衰装置１が圧縮方向の外力を受け続けると、減衰力の小さい２本のダンパー５ａが、減衰力の大きい３本のダンパー５ｂよりも大きく縮み、２本のダンパー５ａは３本のダンパー５ｂよりも先に「最も短くなった状態」となる。その後は３本のダンパー５ｂのみが縮み続けるが、このときは５本のダンパー５が縮んでいたときに比べて減衰力が大きくなる。すなわち、減衰装置１は、２本のダンパー５ａが「最も短くなった状態」になるまでよりも、２本のダンパー５ａが「最も短くなった状態」になった後の方が、減衰力は大きい。
【００４１】
同様に、減衰装置１が引張方向の外力を受け続けると、減衰力の小さい２本のダンパー５ａが、減衰力の大きい３本のダンパー５ｂよりも大きく伸びるので、２本のダンパー５ａは３本のダンパー５ｂよりも先に「最も長くなった状態」となる。その後は３本のダンパー５ｂのみが伸び続けるが、このときは５本のダンパー５が伸びていたときに比べて減衰力が大きくなる。すなわち、減衰装置１は、２本のダンパー５ａが「最も長くなった状態」になるまでよりも、２本のダンパー５ａが「最も長くなった状態」になった後の方が、減衰力は大きい。
【００４２】
また、減衰装置１によれば、支持構造物１００又は減衰対象物１０１がそれぞれ水平方向であってダンパー５の移動方向と交差する方向の外力を受けて、減衰装置１が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置１が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に水平方向位置にずれが生じた場合、ジョイント部７０が回動することによって、その位置のずれを調整することができる。
【００４３】
また、減衰装置１によれば、支持構造物１００又は減衰対象物１０１がそれぞれ上下方向の外力を受けて、減衰装置１が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置１が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に上下方向位置にずれが生じた場合、ジョイント部７０が回動することによって、その位置のずれを調整することができる。すなわち、貫通孔７５ｄの内径は、軸棒７５ｃの外径よりも大きく、遊び部分があるので、第１取付側ブラケット７５ａとピストンロッド側ブラケット７５ｂは、軸棒７５ｃを回転軸として回転する回転方向のみならず、この回転方向からずれた上下方向にも回動可能である。
【００４４】
減衰装置１は、例えば原子力発電所の免震システムに用いることができる。すなわち、原子力発電所は巨大な構造物であるので、地震による揺れを制御するためには大きな減衰力が必要である。したがって、数十から数百の減衰装置を設置する必要があるので、減衰装置はコンパクトであること、現場での施工が簡単であること、安価かつ丈夫であることが望ましい。減衰装置１は、こうした要求を満たしており、原子力発電所の免震システムに用いることができる。
【００４５】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図８Ａは、第２実施形態の減衰装置２を上から見た外観を模式的に示す図である。同図に示すように、減衰装置２は、第１実施形態と同様、同じ減衰性能を有する複数のダンパー５を備える。減衰装置２の各ダンパー５は相互に連結される。減衰装置２は、剛部材６２を有する。各ダンパー５のピストンロッド部２０の端部は、ピン部材９０又はスライド部材９５を介して剛部材６２に連結される。
【００４６】
ダンパー５ａのピストンロッド部２０ａは、シリンダー１０ａから左側に突き出る。ピン部材９０は、剛部材６２ａに連結され、上下方向にのみ回動可能にピストンロッド部２０ａの端部と剛部材６２ａとを連結する。剛部材６２ａは、支持構造物１００に取付孔（不図示）に通したボルト（不図示）を介して連結する。
【００４７】
ダンパー５ｂのピストンロッド部２０ｂは、シリンダー１０ｂから右側に突き出る。スライド部材９５は、ピストンロッド部２０ｂ側にピン９６を、剛部材６２ｂ側（すなわち取付側）にルーズ孔９７を備えるピン受部を有し、ピン結合する。ピン９６は、ピストンロッド部２０ｂの端部に固定され、水平方向が長手方向になるように設けられたルーズ孔９７においてスライド可能となっている。スライド部材９５は、ピストンロッド部２０ｂの端部と剛部材６２ｂとをスライド可能に連結する。なお、スライド部材９５は、上下方向に遊びを有し、ピン９６が上下方向に回動可能となっている。剛部材６２ｂは、減衰対象物１０１に取付孔（不図示）に通したボルト（不図示）を介して連結する。
【００４８】
以上、第２の実施形態の減衰装置２によれば、支持構造物又は減衰対象物が水平方向の外力を受けて、減衰装置２が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置２が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に水平方向のずれが生じても、各ピストンロッド部２０ｂの端部がスライド部材９５に対してスライドすることによって、減衰装置として機能する方向に直交する水平方向のずれが生じても減衰装置の機能を発揮することができる。図８Ｂは、支持構造物又は減衰対象物が水平方向の外力を受けて、減衰装置２が支持構造物１００に取付けられた取付位置と、減衰装置２が減衰対象物１０１に取付けられた取付位置との間に水平方向のずれが生じた場合を示す図である。同図に示すように、各ピストンロッド部２０ｂの端部がスライド部材９５に対してスライドすることによって、その水平方向のずれを調整することができる。なお、このとき、剛部材６２ａに位置する２つのピストンロッド部２０ａのピストン２２ａは、ピストン２２ａの移動方向の垂直面方向において同一面（図８Ｂの矢印で示す位置）に位置することができる。また、剛部材６２ｂに位置する３つのピストンロッド部２０ｂのピストン２２ｂは、ピストン２２ｂの移動方向の垂直面方向において同一面（図８Ｂの矢印で示す位置）に位置することができる。したがって、各ピストン２２ａを含む各ダンパー５ａはそれぞれ同じタイミングで同じ大きさの減衰力を発揮することができ、また各ピストン２２ｂを含む各ダンパー５ｂはそれぞれ同じタイミングで同じ大きさの減衰力を発揮することができることから、減衰装置２は装置全体の減衰力のバランスを維持しつつ減衰力を発揮できる。すなわち、減衰装置２は、水平方向のずれが生じても、装置全体の減衰力のバランスが維持できるので、図７に示したような回転方向の力の発生を防止できる。
【００４９】
また、第２の実施形態によれば、減衰装置２がピストンロッド部２０の移動方向に外力を受けないときには、５つのダンパー５の各ピストン２２は、移動方向の垂直面方向において同一面（図８Ｂの矢印で示す位置）に位置することができる。したがって、減衰装置２が支持構造物に取付けられた取付位置と、減衰装置７が減衰対象物に取付けられた取付位置との間に水平方向のずれが生じても、設置当初の可動範囲を維持することができる。
【００５０】
また、スライド部材９５は、上下方向について回動可能である。これにより、三次元の方向成分（例えば、ピストンロッド部２０の移動方向、上下方向、水平方向）を含む振動に対しても対応可能となる。
【００５１】
また、ピン部材９０は、水平方向について回動不可である。これにより、地震等の震動が収まった後には、各ピストンロッド部２０の端部は、スライド部材９５において、震動前の所定の位置に納まる。
【００５２】
また、第２の実施形態によれば、剛部材６２を備えることにより、ピン部材９０及びスライド部材９５を個別に取付ける必要がなく、剛部材６２によってまとめて取付けられるので、工事現場での作業を迅速かつ容易にすることができる。加えて、予めピン部材９０及びスライド部材９５が剛部材６２に取付けられているので、ピン部材９０とスライド部材９５との取付け間隔、及びスライド部材９５相互の取付け間隔など、取付位置について高い精度を確保できる。
【００５３】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
【００５４】
例えば、ダンパー５については図２において一例を示したが、これに限られず、特許文献１に開示されたダンパー等であってもよい。
【００５５】
また、上記実施形態においては、ダンパー５には同じ減衰性能、同じ大きさ、同じ形状のものを用いることとしたが、ダンパー５には異なる減衰性能、異なる大きさ、異なる形状のものを用いてもよい。
【００５６】
また、ダンパー５の配置について、図１及び図７では、５本のダンパー５を水平方向に配列したが、鉛直方向に配列してもよく、また、水平方向及び鉛直方向に重ねて配列してもよい。例えば、７本のダンパー５を正六角形状となるように配置しても良い（後述する図９参照）。この場合、中心に位置するダンパー５以外の外周部に配置された６本のダンパー５については相互に移動方向が反対となるように配置してもよい。
【００５７】
また、ダンパー５は、リングや溶接によって固定されたが、シリンダー固定部材８０によって固定されても良い。図９は、シリンダー固定部材８０の構成を示す図である。同図に示すように、シリンダー固定部材８０は、シリンダー格納部８２を備え、各シリンダー格納部８２は相互に連結される。シリンダー格納部８２の内側は、シリンダー部１０が隙間なく格納できるようにシリンダー部１０の外形に対応した形状である。そして、ダンパー５に圧縮力が働く時は、圧縮方向側の各シリンダー格納部８２の底部８４に圧縮力が働き、ダンパー５に引張力が働く時は、引張方向側（ピストンロッド部２０側）の各シリンダー格納部８２と一体に形成された押さえ鍔等の引抜き防止具８６に引張力が働いて引き抜きを防止するようになっている。
【００５８】
このようにシリンダー固定部材８０によれば、各ダンパー５を各シリンダー格納部８２に格納することによって、減衰装置１を効率的に製造することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１、２、２００ 減衰装置
５、１１０、２２０ ダンパー
１０、１１１ シリンダー部
１２ 油室
２０、１１２ ピストンロッド部
２２、１２２ ピストン
３０ 油管
４０ ユニットリング
６０、６２ 剛部材
７０ ジョイント部
７５ａ 取付側ブラケット
７５ｂ ピストンロッド側ブラケット
７５ｃ 軸棒
７５ｄ 貫通孔
８０ シリンダー固定部材
８２ シリンダー格納部
８４ 底部
８６ 引抜き防止具
９０ ピン部材
９５ スライド部材
９６ ピン
９７ ルーズ孔
１００ 支持構造物
１０１ 減衰対象物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造物と減衰対象物との相対移動を減衰させる減衰装置であって、
シリンダー部とピストンロッド部とを含むダンパーを複数有し、
前記ピストンロッド部が前記シリンダー部に対して移動する移動方向が所定の方向である前記ダンパーを１つ以上含む第１ダンパー群と、
前記移動方向が前記所定の方向と反対の方向である前記ダンパーを１つ以上含む第２ダンパー群と、を備え、
各前記ダンパーが、前記移動方向と直交する方向において、並列に配置され、
前記第１ダンパー群の減衰力の重心の方向と、前記第２ダンパー群の減衰力の重心の方向とが、同一線上にあることを特徴とする減衰装置。
【請求項２】
請求項１に記載の減衰装置であって、
各前記ダンパーは、
減衰力がそれぞれ等しく、かつ
前記ピストンロッド部及び前記シリンダー部の前記移動方向長さがそれぞれ等しいことを特徴とする減衰装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の減衰装置であって、
前記第１ダンパー群が有する減衰力と、前記第２ダンパー群が有する減衰力とが同じ大きさであることを特徴とする減衰装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の減衰装置であって、
前記第１ダンパー群の減衰力と、前記第２ダンパー群の減衰力とが異なる大きさであることを特徴とする減衰装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の減衰装置であって、
前記第１ダンパー群又は前記第２ダンパー群は、複数のダンパーであり、
前記複数のダンパーの各前記ピストンロッド部の端を一体化する剛部材と、
前記剛部材を前記支持構造物又は前記減衰対象物に対して連結して任意の方向に回動可能とするピン部材と、
を備えることを特徴とする減衰装置。
【請求項６】
請求項１〜４の何れかに記載の減衰装置であって、
前記第１ダンパー群の前記ピストンロッド部の端部は、前記支持構造物又は前記減衰対象物に連結され、
前記第２ダンパー群の前記ピストンロッド部の端部は、前記端部を前記移動方向と交差する所定の方向にスライド可能とするスライド部材を介して、前記支持構造物又は前記減衰対象物に連結される
ことを特徴とする減衰装置。
【請求項１】
支持構造物と減衰対象物との相対移動を減衰させる減衰装置であって、
シリンダー部とピストンロッド部とを含むダンパーを複数有し、
前記ピストンロッド部が前記シリンダー部に対して移動する移動方向が所定の方向である前記ダンパーを１つ以上含む第１ダンパー群と、
前記移動方向が前記所定の方向と反対の方向である前記ダンパーを１つ以上含む第２ダンパー群と、を備え、
各前記ダンパーが、前記移動方向と直交する方向において、並列に配置され、
前記第１ダンパー群の減衰力の重心の方向と、前記第２ダンパー群の減衰力の重心の方向とが、同一線上にあることを特徴とする減衰装置。
【請求項２】
請求項１に記載の減衰装置であって、
各前記ダンパーは、
減衰力がそれぞれ等しく、かつ
前記ピストンロッド部及び前記シリンダー部の前記移動方向長さがそれぞれ等しいことを特徴とする減衰装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の減衰装置であって、
前記第１ダンパー群が有する減衰力と、前記第２ダンパー群が有する減衰力とが同じ大きさであることを特徴とする減衰装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の減衰装置であって、
前記第１ダンパー群の減衰力と、前記第２ダンパー群の減衰力とが異なる大きさであることを特徴とする減衰装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の減衰装置であって、
前記第１ダンパー群又は前記第２ダンパー群は、複数のダンパーであり、
前記複数のダンパーの各前記ピストンロッド部の端を一体化する剛部材と、
前記剛部材を前記支持構造物又は前記減衰対象物に対して連結して任意の方向に回動可能とするピン部材と、
を備えることを特徴とする減衰装置。
【請求項６】
請求項１〜４の何れかに記載の減衰装置であって、
前記第１ダンパー群の前記ピストンロッド部の端部は、前記支持構造物又は前記減衰対象物に連結され、
前記第２ダンパー群の前記ピストンロッド部の端部は、前記端部を前記移動方向と交差する所定の方向にスライド可能とするスライド部材を介して、前記支持構造物又は前記減衰対象物に連結される
ことを特徴とする減衰装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２８１３９４（Ｐ２０１０−２８１３９４Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３５４５０（Ｐ２００９−１３５４５０）
【出願日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（３０７０４１５７３）三菱ＦＢＲシステムズ株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（３０７０４１５７３）三菱ＦＢＲシステムズ株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
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