JP2003176847A - ダンパー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単かつ安価な構成で、ピストンロッド摺動部
からのエラストマーの漏れを確実に防止して、小振幅時
においても減衰力の低下を防止して常に安定した減衰力
特性を発揮できる塑性流動抵抗型のダンパー装置を提供
する。 【構成】ピストン４の移動によりエラストマー６を一方
のシリンダ室から他方のシリンダ室へ移動させるときの
流動抵抗により振動を減衰する塑性流動抵抗型のダンパ
ー装置において、シリンダ端面部材１０、１１のシリン
ダ室５を形成する端面の内径部に円錐筒状凹部６１、６
６を形成し、円錐状凹部の内部にピストンロッド２と摺
擦可能な円錐筒部材６２、６７を装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築、土木あるい
は機器などの各種の構造物における振動を減衰するため
のダンパー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築、土木あるいは機器などの各種の構
造物においては、地震や風による振動を低減する目的で
ダンパー装置を設けることが行なわれている。このダン
パー装置は、構造物の変位が集中するところ（各方向に
大きな振幅が生じるところ）に装着される。この種のダ
ンパー装置は、減衰の対象となる変位の形態により、層
間ダンパーシステム、ジョイントダンパーシステム、部
材内ダンパーシステムの３つに分類することができる。
また、前記ダンパー装置は、使用する減衰材料により、
履歴型ダンパー装置、粘性抵抗型ダンパー装置、電磁力
型ダンパー装置の３つに分類することができる。前記履
歴型ダンパー装置としては、鋼製弾塑性ダンパー、鉛押
出し型ダンパー、摩擦ダンパーなどが使用されている。
また、前記粘性抵抗型ダンパー装置としては、オイルダ
ンパー、粘性ダンパー、粘弾性ダンパーなとが使用され
ている。さらに、前記電磁力型ダンパー装置としては、
磁気ダンパー、ＥＲダンパーなどが使用されている。

【０００３】本発明は、特に、前記ジョイントダンパー
システムで使用するのに好適な前記粘性抵抗型ダンパー
装置の一種である塑性流動抵抗型のダンパー装置に係わ
るものである。本発明に関する従来技術を開示する文献
には、例えば、シリコンゴム等の塑弾性流動体を用いる
ピストン・シリンダ型の制振装置を開示する実開平２−
９０４４３号公報及び特開平１１−９４００１号公報が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
塑性流動抵抗型のダンパー装置にあっては、大きな減衰
力を発生させたり、動作を繰り返したりしているうちに
シリンダ内に充填された塑弾性流動体（生ゴム等のエラ
ストマー）がピストンロッド摺動部のシール部から若干
漏れ出すことがあり、この漏出によってシリンダ内の塑
弾性流動体の量が減少しエラストマー充填率（充填圧
力）が低下することがある。このエラストマーの充填率
が低下すると初期動作時の減衰力が減少し、十分な制振
効果が得られなくなることがある。そのため、大きな減
衰力を発生させたり、作動を繰り返した場合でも、シリ
ンダ内のエラストマー（塑弾性流動体）の漏出を確実に
防止して充填率（充填圧力）の低下を防止することがで
き、それによって常に安定した減衰力を発生することが
できる塑性流動抵抗型のダンパー装置が要請されてい
た。

【０００５】本発明はこのような技術的課題に鑑みてな
されたものであり、本発明の目的は、簡単かつ安価な構
成で、ピストンロッド摺動部からのエラストマーの漏れ
を確実に防止でき、それによって、シリンダ室のエラス
トマーの充填率を常に一定の値に維持することがで
き、、小振幅時においても減衰力の低下を防止して常に
安定した減衰力特性を発揮できる密封構造を備えた塑性
流動抵抗型のダンパー装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）は、
上記目的を達成するため、シリンダの両端部に固定され
た各シリンダ端面部材とピストンロッドに設けられたピ
ストンとの間に形成される両シリンダ室内にエラストマ
ーを充填し、前記ピストンの移動により前記エラストマ
ーを該ピストンによって形成される狭隘部を通して一方
のシリンダ室から他方のシリンダ室へ移動させるときの
流動抵抗により振動を減衰する塑性流動抵抗型のダンパ
ー装置において、前記シリンダ端面部材の前記シリンダ
室を形成する端面の内径部に円錐筒状凹部を形成し、該
円錐状凹部の内部に前記ピストンロッドと摺擦可能な円
錐筒部材を装着することを特徴とする。

【０００７】別の本発明（請求項６）は、上記目的を達
成するため、シリンダの両端部に固定された各シリンダ
端面部材とピストンロッドに設けられたピストンとの間
に形成される両シリンダ室内にエラストマーを充填し、
前記ピストンの移動により前記エラストマーを該ピスト
ンによって形成される狭隘部を通して一方のシリンダ室
から他方のシリンダ室へ移動させるときの流動抵抗によ
り振動を減衰する塑性流動抵抗型のダンパー装置におい
て、前記シリンダ端面部材の前記シリンダ室を形成する
端面に隣接して硬質プラスチック等から成る補強板とゴ
ム状弾性材から成る弾性板が前記ピストンロッドと嵌合
する状態で装着されていることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１は本発明を適用した塑性流動抵
抗型のダンパー装置の一実施例を示す縦断面図であり、
図２は図１中の線２−２に沿った断面図であり、図３は
図１中のＡ部を拡大して示す部分拡大断面図であり、図
４は図１中のＢ部を拡大して示す部分拡大断面図であ
る。

【０００９】図１〜図４において、中空円筒形のシリン
ダ１の内部中心部を通してピストンロッド２が挿通さ
れ、該ピストンロッド２にはシリンダ１の内径との間に
チョーク部（狭隘部）３を形成するピストン（突起部）
４が設けられている。シリンダ１とピストンロッド２と
の間に形成されるシリンダ室５内にはエラストマー（塑
弾性流動体）６が充填（収容）されている。前記エラス
トマー６としては、例えば未加硫ゴムやシリコンゴムな
どの塑性流動抵抗物質が使用される。前記シリンダ室５
は前記ピストン４により両側のシリンダ室５Ａ、５Ｂに
区分されており、これらのシリンダ室５Ａ、５Ｂは前記
チョーク部３を通して連通している。前記エラストマー
６は、これらのシリンダ室５Ａ、５Ｂ及び前記チョーク
部３内の空間に充填（収容）されており、前記ピストン
４の移動に応じてエラストマー６が両シリンダ室５Ａ、
５Ｂの間を行き来できるように構成されている。

【００１０】前記ピストンロッド２の先端部（図１中の
右端部）には、該ピストンロッドを一方の構造物（不図
示）に連結するためのピストンロッド取付部材７が固定
されている。このピストンロッド取付部材７は、該部材
に形成された雌ねじにピストンロッド２の先端部に形成
された雄ねじをねじ込むとともにロックナット８を締結
することにより、該ピストンロッド２に対して軸方向位
置調節可能に固定されている。前記ピストンロッド取付
部材７の所望の複数箇所には、ダンパー装置を一方の構
造物に取付けるための取付け孔１７が形成されている。
前記シリンダ１の反対側端部（図１中の左側端部）に
は、該シリンダ１を他方の構造物（不図示）に連結する
ためのシリンダ取付部材９が固定されている。このシリ
ンダ取付部材９の所望の複数箇所には、該ダンパー装置
を他方の構造物に取付けるための取付け孔１８が形成さ
れている。なお、前記シリンダ取付部材９は、図示の例
では、後述する第２のシリンダ端面部材１１を介してシ
リンダ１にねじ締結することにより固定されている。

【００１１】前記シリンダ１の図１中の右側端部には、
前記ピストン４の右側端面との間に前記シリンダ室５Ａ
を形成するとともに、該シリンダ室５Ａ内にエラストマ
ー６を収容保持するための第１のシリンダ端面部材１０
が位置決め固定されている。この第１のシリンダ端面部
材１０は、前記シリンダ１の内径部にねじ係合するとと
もに外側フランジ部１０Ａを前記シリンダ１の右側端面
に当接するまでねじ込む（ねじ締結する）ことにより、
位置決め固定されている。また、前記シリンダ１の図１
中の左側端部には、前記ピストン４の左側端面との間に
前記シリンダ室５Ｂを形成するとともに、該シリンダ室
５Ｂ内にエラストマー６を収容保持するための第２のシ
リンダ端面部材１１が位置決め固定されている。この第
２のシリンダ端面部材１１は、前記シリンダ１の内径部
にねじ係合するとともに軸方向中間部に形成されたフラ
ンジ部１１Ａを前記シリンダ１の左側端面に当接するま
でねじ込む（ねじ締結する）ことにより、位置決め固定
されている。

【００１２】前記第２のシリンダ端面部材１１の前記フ
ランジ部１１Ａの軸方向外側（図示の左側）には、シリ
ンダ１を他方の構造物（不図示）に連結するためのシリ
ンダ取付部材９が固定されている。このシリンダ取付部
材９は、その内径に形成された雌ねじを前記第２のシリ
ンダ端面部材１１の外周に形成された雄ねじにねじ係合
するとともに、その先端面（右側端面）が前記第２のシ
リンダ端面部材１１のフランジ部１１Ａの図示左側面に
当接するまでねじ込む（ねじ締結する）ことにより、位
置決め固定されている。つまり、前記シリンダ取付部材
９は、前記第２のシリンダ端面部材１１を介して、前記
シリンダ１の図示左側端部にねじ締結により固定されて
いる。前記ピストンロッド２の図１中の左側部分（前記
ピストンロッド取付部材７の反対側部分）は、シリンダ
１を通り越して延び出すことができ、その延び出し部分
は前記第２のシリンダ端面部材１１の内径部を貫通して
前記シリンダ取付部材９の内径部まで延び出すことがで
きるようになっている。

【００１３】図１及び図３において、前記第１のシリン
ダ端面部材１０の内径部には、前記シリンダ室５Ａ内の
エラストマー６の漏れを防止するために前記ピストンロ
ッド２の摺動部を封止するための第１のシール構造１３
が設けられている。この第１のシール構造１３は、後述
するように前記ピストンロッド２の外周面と嵌合する皿
ばね式シール部材を有し、前記第１のシリンダ端面部材
１０の内径部にねじ係合された第１のシール保持部材１
４をねじ込むことにより前記皿ばね式シール部材の内径
部で前記ピストンロッド２の摺動部を封止（シール）す
るように構成されている。

【００１４】図１及び図４において、前記第２のシリン
ダ端面部材１１の内径部には、前記シリンダ室５Ｂ内の
エラストマー６の漏れを防止するために前記ピストンロ
ッド２の摺動部を封止するための第２のシール構造１５
が設けられている。この第２のシール構造１５も、前記
第１のシール構造１３と同様に、前記ピストンロッド２
の外周面と嵌合する皿ばね式シール部材を有し、前記第
２のシリンダ端面部材１１の内径部にねじ係合された第
２のシール保持部材１６をねじ込むことにより前記皿ば
ね式シール部材の内径部で前記ピストンロッド２の摺動
部を封止（シール）するように構成されている。

【００１５】図５は前記第１のシール構造１３の構成を
示す縦断面図であり、図６は前記第２のシール構造１５
の構成を示す縦断面図である。これらのシール構造１
３、１５自体は実質的に同じ構成をしているが、シリン
ダ１の右側に装着される第１のシール構造１３とシリン
ダ１の左側に装着される第２のシール構造１５とでは、
図６及び図７に示すように左右勝手違いの姿勢に装着さ
れている。

【００１６】図３及び図５において、第１のシール構造
１３は、第１のシリンダ端面部材１０の段付き内径部に
図示のように背部を奥にして嵌合される片面開放型のハ
ウジング２１の内部にシリンダ軸方向に弾性変位可能な
複数枚（図示の例では６枚）の皿ばね式シール部材２２
を図示のように交互に表裏反転させて収納し、前記第１
のシリンダ端面部材１０の内径部に軸方向位置調節可能
にねじ締結される第１のシール保持部材１４をねじ込む
ことにより各皿ばね式シール部材２２をシリンダ軸方向
に所定量だけ弾性変位させることで、各皿ばね式シール
部材２２の内径を縮径させるとともに外径を増大させ、
該シール部材２２の内径部とピストンロッド２の摺動部
（外周面）との間を封止（シール）するように構成され
ている。

【００１７】また、図示の例では、第１のシール保持部
材１４と皿ばね式シール部材２２（図示の例では６枚セ
ット）との間に押さえリング２３が介在されており、該
第１のシール保持部材１４をねじ込むことにより、前記
押さえリング２３を介して前記皿ばね式シール部材２２
（図示の例では６枚セット）が押圧され、シール（封
止）機能を発揮するように構成されている。なお、前記
ハウジング２１、前記皿ばね式シール部材２２、前記押
さえリング２３は、通常金属製（例えばＳＳ４００）で
あり、特に前記皿ばね式シール部材２２の材質としては
軸材より柔らかい黄銅製にすることが好ましい。

【００１８】図４及び図６において、第２のシール構造
１５は、第２のシリンダ端面部材１１の段付き内径部に
図示のように背部を奥にして嵌合される片面開放型のハ
ウジング２１の内部にシリンダ軸方向に弾性変位可能な
複数枚（図示の例では６枚）の皿ばね式シール部材２２
を図示のように交互に表裏反転させて収納し、前記第２
のシリンダ端面部材１１の内径部に軸方向位置調節可能
にねじ締結される第２のシール保持部材１６をねじ込む
ことにより各皿ばね式シール部材２２をシリンダ軸方向
に所定量だけ弾性変位させることで、各皿ばね式シール
部材２２の内径を縮径させるとともに外径を増大させ、
該シール部材２２の内径部とピストンロッド２の摺動部
（外周面）との間を封止（シール）するように構成され
ている。

【００１９】また、図示の例では、第２のシール保持部
材１６と皿ばね式シール部材２２（図示の例では６枚セ
ット）との間に押さえリング２３が介在されており、該
第２のシール保持部材１６をねじ込むことにより、前記
押さえリング２３を介して前記皿ばね式シール部材２２
（図示の例では６枚セット）が押圧され、ピストンロッ
ド２との摺動部のシール（封止）機能を発揮するように
構成されている。この第２のシール構造１５において
も、前記ハウジング２１、前記皿ばね式シール部材２
２、前記押さえリング２３は、通常金属製（例えばＳＳ
４００）とし、特に前記皿ばね式シール部材２２の材質
としては軸材より柔らかい黄銅製にすることが好まし
い。

【００２０】本実施例に係るダンパー装置においては、
皿ばねを用いた前記第１のシール構造１３及び第２のシ
ール構造１５に加えて、以下に説明するようなピストン
ロッド２の摺動部の密封機能をさらに向上させるための
密封構造が設けられている。図１及び図３において、前
記第１のシリンダ端面部材１０のシリンダ室５Ａを形成
する端面の内径部（内側端面の内径部）に円錐筒状凹部
６１が形成され、該円錐状凹部６１の内部には該凹部と
略同じ形状寸法をした円錐筒部材６２が装着されてい
る。図５は前記円錐筒部材６２を示す図であり、（ａ）
はシリンダ室５側から見た模式的斜視図であり、（ｂ）
はシリンダ室５の反対側から見た模式的斜視図である。
この円錐筒部材６２は、例えばＰＴＦＥ（四ふっ化エチ
レン）等のテフロン（登録商標）（フッ素樹脂）あるい
はナイロン等のの低摩擦係数を有するエンジニアリング
プラスチックなどの低摩擦材料で形成され、その内径は
ピストンロッド２の外径と摺動可能でかつシール（密
封）可能な略同じ寸法になっている。

【００２１】前記円錐筒状凹部６１と前記円錐筒部材６
２との嵌合面（円錐筒面）の円錐角は、図示の例では軸
方向に対して約４５度に選定されているが、これは，例
えば約２５度〜約６５度の範囲内の所望の角度に選定す
ることができる。また、前記円錐状凹部６１は、低摩擦
材料で形成された前記円錐筒部材６２の当接面との摩擦
力（接線方向の抵抗力）ができるだけ少なくなるよう
に、できるだけ平滑な面で形成されることが好ましい。
そこで、ダンパー装置が作動してシリンダ室５（５Ａ）
内の圧力が上昇すると、エラストマー６から前記円錐筒
部材３２への矢印方向の加圧力が増大し、前記円錐状凹
部６１の円錐面の反力成分の増大により、該円錐筒部材
６２によるピストンロッド２の締め付け力（矢印参照）
が増大することになる。従って、第１のシリンダ端面部
材１０におけるピストンロッド２との摺動部の密封機能
が増大されることになり、シリンダ室５内の封入材料
（エラストマー）６の漏出を一層確実に防止できる密封
構造を実現することができる。つまり、本実施例におい
ては、前記皿ばね式の第１のシール構造１３と前記円錐
筒部材６２との協働によりシリンダ室５内の封入材料
（エラストマー）６の漏出を確実に防止できる密封構造
が提供される。

【００２２】図１及び図４において、前記第２のシリン
ダ端面部材１１のシリンダ室５Ｂを形成する端面の内径
部（内側端面の内径部）にも、前述の第１のシリンダ端
面部材１０の場合と同様、円錐筒状凹部６６が形成さ
れ、該円錐状凹部６６の内部には該凹部と略同じ形状寸
法をした円錐筒部材６７が装着されている。この円錐筒
部材６７も、図５の（ａ）及び（ｂ）に示す前記円錐筒
部材６２と実質的に同様の形状を有している。そして、
この円錐筒部材６７も、例えばＰＴＦＥ（四ふっ化エチ
レン）等のテフロン（フッ素樹脂）あるいはナイロン等
のの低摩擦係数を有するエンジニアリングプラスチック
などの低摩擦材料で形成され、その内径はピストンロッ
ド２の外径と摺動可能でかつシール（密封）可能な略同
じ寸法になっている。

【００２３】前記円錐筒状凹部６６と前記円錐筒部材６
７との嵌合面（円錐筒面）の円錐角は、図示の例では軸
方向に対して約４５度に選定されているが、これも，例
えば約２５度〜約６５度の範囲内の所望の角度に選定す
ることができる。また、前記円錐状凹部６６も、前述の
円錐状凹部３１の場合と同様、低摩擦材料で形成された
前記円錐筒部材６７の当接面との摩擦力（接線方向の抵
抗力）ができるだけ少なくなるように、できるだけ平滑
な面で形成されることが好ましい。そこで、ダンパー装
置が作動してシリンダ室５（５Ｂ）内の圧力が上昇する
と、エラストマー６から前記円錐筒部材６７への矢印方
向の加圧力が増大し、前記円錐状凹部６６の円錐面の反
力成分の増大により、該円錐筒部材６７によるピストン
ロッド２の締め付け力（矢印参照）が増大することにな
る。従って、第２のシリンダ端面部材１１におけるピス
トンロッド２との摺動部の密封機能が増大されることに
なり、シリンダ室５内の封入材料（エラストマー）６の
漏出を一層確実に防止できる密封構造を実現することが
できる。つまり、本実施例においては、前記皿ばね式の
第２のシール構造１５と前記円錐筒部材６７との協働に
よりシリンダ室５内の封入材料（エラストマー）６の漏
出を確実に防止できる密封構造が提供される。

【００２４】図１及び図２において、本実施例では、前
記ピストン（突起部）４は前記ピストンロッド２と別体
の部品として加工（製造）されており、ねじ及び止めピ
ンによって該ピストンロッドの所定位置に固定されてい
る。すなわち、前記ピストン４の内径を前記ピストンロ
ッド２の外径にねじ係合して該ピストン４を軸方向所定
位置に嵌合するとともに、該ピストン４に形成された
（円周方向３箇所に形成された）半径方向ねじ孔３１の
それぞれに六角穴付き止めねじ３２をねじ込み、これら
の六角穴付き止めねじ３２の先端突出部（ピン部）をピ
ストンロッド２の対応位置に形成された各係合穴に挿入
掛止（締結）することにより、ピストン４がピストンロ
ッド４の所定位置に位置決め固定されている。

【００２５】図１及び図２において、前記シリンダ１の
前記シリンダ室５の軸方向略中央部（図示の例では略中
央部の円周方向２箇所）には、前記エラストマー６を充
填したり、オーバーフローさせるための貫通孔（ねじ付
き孔）３３が形成され、通常では、該貫通孔３３は六角
穴付き止めねじから成るプラグ（盲栓）３４をねじ込む
ことにより密閉されている。

【００２６】図８は本発明を適用した塑性流動抵抗型の
ダンパー装置の他の実施例を示す縦断面図であり、図９
は図８中のＣ部を拡大して示す部分拡大断面図であり、
図１０は図８中のＤ部を拡大して示す部分拡大断面図で
あり、図１１は図９及び図１０のそれぞれで使用される
弾性板及び補強板を示す模式的斜視図である。本実施例
に係るダンパー装置においても、皿ばねを用いた前記第
１のシール構造１３及び第２のシール構造１５に加え
て、以下に説明するようなピストンロッド２の摺動部の
密封機能をさらに向上させるための密封構造が設けられ
ている。すなわち、図８〜図１１に示す実施例は、図１
〜図７で説明した実施例に対し、前記円錐筒状凹部６
１、６６に円錐筒部材６２、６７を装着する軸封構造に
代えて、以下に説明するような弾性板及び補強板を用い
る軸封構造を設けるものであり、その他の部分では実質
的に同じ構成を有するものである。

【００２７】図８、図９及び図１１において、第１のシ
リンダ端面部材１０のシリンダ室５Ａを形成する端面
（内側端面）に隣接して硬質プラスチック等から成る補
強板７１とゴム状弾性材から成る弾性板７２が装着され
ている。これら補強板７１及び弾性板７２はピストンロ
ッド２と嵌合する状態で装着されている。前記補強板７
１の外径はシリンダ１の内径より若干小さく、内径はピ
ストンロッド２の外径と摺擦可能な寸法に設定されてい
る。この補強板７１の材質としては、例えばＰＴＦＥ
（四ふっ化エチレン）等のテフロン（フッ素樹脂）ある
いはナイロン等のの低摩擦係数を有するエンジニアリン
グプラスチックなどの硬質プラスチックなど、ピストン
ロッド２よりは硬度が低いが、十分な剛性を有する部材
が使用される。また、前記弾性板７２の外径は前記シリ
ンダ１の内径と略同じに、内径は前記ピストンロッド２
の外径と略同じに設定されている。そして、図９に示す
ように、第１のシリンダ端面部材１０のシリンダ室５Ａ
側の端面に当接（隣接）する状態で前記補強板７１が配
置され、該補強板７１のシリンダ室５Ａ側の面に当接
（隣接）する状態で前記弾性板７２が配置されている。

【００２８】そこで、ダンパー装置が作動してシリンダ
室５（５Ａ）内の圧力が上昇すると、エラストマー６か
らゴム状弾性材から成る前記弾性板７２への矢印方向の
加圧力が増大し、該弾性板７２がシリンダ軸方向に圧縮
され、シリンダ直径方向（図示上下方向）に伸長する。
そのため、弾性板７２によるピストンロッド２の締め付
け力（矢印参照）が増大することになる。従って、第１
のシリンダ端面部材１０におけるピストンロッド２との
摺動部の密封機能が増大されることになり、シリンダ室
５内の封入材料（エラストマー）６の漏出を一層確実に
防止できる密封構造を実現することができる。つまり、
本実施例においては、前記皿ばね式の第１のシール構造
１３と前記ゴム状弾性材の弾性板７２との協働によりシ
リンダ室５内の封入材料（エラストマー）６の漏出を確
実に防止できる密封構造が提供される。

【００２９】なお、前記補強板７１は、前記弾性板７２
をバックアップ（補強）する機能の他に、ピストンロッ
ド２の摺動面（外径面）を伝って移動しようとするエラ
ストマー６をかきとることで外部への漏出を防止する機
能を有している。図９の構成によれば、ゴム状弾性材か
ら成る弾性板７２のピストンロッド２の摺動面に対する
加圧面積及び加圧力を大きくすることができ、エラスト
マー６の漏出を確実に防止できる密封構造が得られる。
また、補強板７１及び弾性板７２を配置するだけの構成
であるので、部品コストが安価でシール部の加工も不要
な密封構造が得られる。

【００３０】図８、図１０及び図１１において、第２の
シリンダ端面部材１１のシリンダ室５Ｂを形成する端面
（内側端面）に隣接して硬質プラスチック等から成る補
強板７６とゴム状弾性材から成る弾性板７７が装着され
ている。これら補強板７６及び弾性板７７はピストンロ
ッド２と嵌合する状態で装着されている。前記補強板７
６の外径はシリンダ１の内径より若干小さく、内径はピ
ストンロッド２の外径と摺擦可能な寸法に設定されてい
る。この補強板７６の材質としては、前述の補強板７１
と同様、例えばＰＴＦＥ（四ふっ化エチレン）等のテフ
ロン（フッ素樹脂）あるいはナイロン等のの低摩擦係数
を有するエンジニアリングプラスチックなどの硬質プラ
スチックなど、ピストンロッド２よりは硬度が低いが、
十分な剛性を有する部材が使用される。また、前記弾性
板７７の外径は前記シリンダ１の内径と略同じに、内径
は前記ピストンロッド２の外径と略同じに設定されてい
る。そして、図１０に示すように、第２のシリンダ端面
部材１１のシリンダ室５Ｂ側の端面に当接（隣接）する
状態で前記補強板７６が配置され、該補強板７６のシリ
ンダ室５Ｂ側の面に当接（隣接）する状態で前記弾性板
７７が配置されている。

【００３１】そこで、ダンパー装置が作動してシリンダ
室５（５Ｂ）内の圧力が上昇すると、エラストマー６か
らゴム状弾性材から成る前記弾性板７７への矢印方向の
加圧力が増大し、該弾性板７７がシリンダ軸方向に圧縮
され、シリンダ直径方向（図示上下方向）に伸長する。
そのため、弾性板７７によるピストンロッド２の締め付
け力（矢印参照）が増大することになる。従って、第２
のシリンダ端面部材１１におけるピストンロッド２との
摺動部の密封機能が増大されることになり、シリンダ室
５内の封入材料（エラストマー）６の漏出を一層確実に
防止できる密封構造を実現することができる。つまり、
本実施例においては、前記皿ばね式の第１のシール構造
１５と前記ゴム状弾性材の弾性板７７との協働によりシ
リンダ室５内の封入材料（エラストマー）６の漏出を確
実に防止できる密封構造が提供される。

【００３２】なお、前記補強板７６も、前記弾性板７７
をバックアップ（補強）する機能の他に、ピストンロッ
ド２の摺動面（外径面）を伝って移動しようとするエラ
ストマー６をかきとることで外部への漏出を防止する機
能を有している。図１０の構成によっても、ゴム状弾性
材から成る弾性板７７のピストンロッド２の摺動面に対
する加圧面積及び加圧力を大きくすることができ、エラ
ストマー６の漏出を確実に防止できる密封構造が得られ
る。また、補強板７６及び弾性板７７を配置するだけの
構成であるので、部品コストが安価でシール部の加工も
不要な密封構造が得られる。

【００３３】以上説明したダンパー装置は、地震や風な
どの加振力により相対変位（振動）する２つの構造物の
それぞれに前記ピストン取付部材７と前記シリンダ取付
部材９を連結して使用されるものである。図１２は本発
明によるダンパー装置を２つの建物（構造物）の間に取
付けて使用するジョイントダンパーシステムを例示する
概略図である。図１２において、第１の建物（構造物）
５１と第２の建物（構造物）５２との間に本発明による
ダンパー装置５０が取付けられている。図１３は本発明
によるダンパー装置５０を建物等の構造物５３を構成す
る部材５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄのそれぞれの内
部に取付けて使用する部材内ダンパーシステムを例示す
る概略図である。

【００３４】図１２及び図１３にも示すように、以上説
明したダンパー装置は、地震等で構造物間（２つの構造
物の間、建物等における２つの層の間、構造物を構成す
る部材の各部分の間などを含む）に相対移動が生じてピ
ストンロッド２及びピストン４がシリンダ１に対して軸
方向に相対移動すると、ピストン４によって区分された
シリンダ室５Ａ、５Ｂ内のエラストマー６が前記チョー
ク部３を通して相互間で移動し、その際の末加硫ゴムや
シリコンゴム等のエラストマー６の塑性流動抵抗（内部
損失）により振動を吸収し、それによって振動を減衰す
る塑性流動抵抗型のダンパー装置として作動するもので
ある。

【００３５】すなわち、シリンダ１内のエラストマー６
の容積は一定であるので、ピストン４とシリンダ１が相
対的に移動すると、エラストマー６はピストン４の外径
面とシリンダ１の内径面との間のチョーク部（狭隘部）
３を通過して移動する。このとき、ピストン（突起部）
の外径面（せん断面）に作用するせん断応力（塑性流動
抵抗）が減衰力として作用する。この減衰力の大きさ
は、同一エラストマーのもとでは、チョーク部３の隙間
寸法、ピストン４の外径面の面積、ピストン４の移動速
度などによって変化する。上記ダンパー装置の現行品の
減衰力の大きさとしては、例えば約５００ｋＮ〜約２０
００ｋＮ程度の物が実用化されている。また、以上説明
したダンパー装置は、前述のような建築物の制振装置に
利用される他、各種の構造物の制振装置として使用でき
ることは当然であり、さらには所定の減衰力特性を必要
とする装置であれば、各種の振動制振装置においても広
く使用できるものである。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、シリンダの両端部に固定された各シ
リンダ端面部材とピストンロッドに設けられたピストン
との間に形成される両シリンダ室内にエラストマーを充
填し、前記ピストンの移動により前記エラストマーを該
ピストンによって形成される狭隘部を通して一方のシリ
ンダ室から他方のシリンダ室へ移動させるときの流動抵
抗により振動を減衰する塑性流動抵抗型のダンパー装置
において、前記シリンダ端面部材の前記シリンダ室を形
成する端面の内径部に円錐筒状凹部を形成し、該円錐状
凹部の内部に前記ピストンロッドと摺擦可能な円錐筒部
材を装着する構成としたので、簡単かつ安価な構成で、
ピストンロッド摺動部からのエラストマーの漏れを確実
に防止でき、それによって、シリンダ室のエラストマー
の充填率を常に一定の値に維持することができ、小振幅
時においても減衰力の低下を防止して常に安定した減衰
力特性を発揮できる密封構造を備えた塑性流動抵抗型の
ダンパー装置が提供される。

【００３７】請求項２〜５の発明によれば、上記請求項
１の構成に加えて、前記円錐筒部材は前記凹部と略同じ
形状寸法を有する構成、前記円錐筒部材はＰＴＦＥやナ
イロン等の低摩擦材料で形成されている構成、前記円錐
筒部材の内径は前記ピストンロッドの外径と摺動可能で
かつ密封可能な略同じ寸法である構成、あるいは、前記
円錐筒状凹部と前記円錐筒部材との嵌合面の円錐角は軸
方向に対して約４５度である構成としたので、一層効率
よく上記効果を達成できるダンパー装置が提供される。

【００３８】請求項６の発明によれば、シリンダの両端
部に固定された各シリンダ端面部材とピストンロッドに
設けられたピストンとの間に形成される両シリンダ室内
にエラストマーを充填し、前記ピストンの移動により前
記エラストマーを該ピストンによって形成される狭隘部
を通して一方のシリンダ室から他方のシリンダ室へ移動
させるときの流動抵抗により振動を減衰する塑性流動抵
抗型のダンパー装置において、前記シリンダ端面部材の
前記シリンダ室を形成する端面に隣接して硬質プラスチ
ック等から成る補強板とゴム状弾性材から成る弾性板が
前記ピストンロッドと嵌合する状態で装着されている構
成としたので、シール部の加工を必要としない簡単かつ
安価な構成で、ピストンロッド摺動部からのエラストマ
ーの漏れを確実に防止でき、それによって、シリンダ室
のエラストマーの充填率を常に一定の値に維持すること
ができ、小振幅時においても減衰力の低下を防止して常
に安定した減衰力特性を発揮できる密封構造を備えた塑
性流動抵抗型のダンパー装置が提供される。

【００３９】請求項７〜１１の発明によれば、上記請求
項６の構成に加えて、前記補強板は前記シリンダ端面部
材のシリンダ室側の端面に隣接する状態で配置され、前
記弾性板は前記補強板のシリンダ室側の面に隣接して配
置される構成、前記弾性板の内径は前記ピストンロッド
の外径と略同じである構成、前記弾性板の外径は前記シ
リンダの内径と略同じである構成、前記補強板の内径は
前記ピストンロッドの外径と摺擦可能である構成、ある
いは、前記補強板がＰＴＦＥであり、前記弾性板が加硫
ゴムである構成としたので、一層効率よく上記効果を達
成できるダンパー装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したダンパー装置の一実施例を示
す縦断面図である。

【図２】図１中の線２−２に沿った断面図である。

【図３】図１中のＡ部分を拡大して示す部分縦断面図で
ある。

【図４】図１中のＢ部分を拡大して示す部分縦断面図で
ある。

【図５】図１中の第１のシール構造を示す縦断面図であ
る。

【図６】図１中の第２のシール構造を示す縦断面図であ
る。

【図７】図３及び図４中の円錐筒部材を模式的に示す背
面斜視図（ａ）及び前面斜視図である。

【図８】本発明を適用したダンパー装置の他の実施例を
示す縦断面図である。

【図９】図８中のＣ部分を拡大して示す部分縦断面図で
ある。

【図１０】図８中のＤ部分を拡大して示す部分縦断面図
である。

【図１１】図９及び図１０中の補強板及び弾性板を模式
的に示す斜視図である。

【図１２】本発明によるダンパー装置を２つの建物（構
造物）の間に取付けて使用するジョイントダンパーシス
テムを例示する概略図である。

【図１３】本発明によるダンパー装置を建物等の構造物
を構成する部材のそれぞれの内部に取付けて使用する部
材内ダンパーシステムを例示する概略図である。

【符号の説明】 １ シリンダ（外筒） ２ ピストンロッド ３ チョーク部（狭隘部） ４ ピストン（突起部） ５ シリンダ室 ６ エラストマー（塑性流動抵抗物質） ７ ピストンロッド取付部材 ９ シリンダ取付部材 １０ 第１のシリンダ端面部材 １１ 第２のシリンダ端面部材 １３ 第１のシール構造 １４ 第１のシール保持部材 １５ 第２のシール構造 １６ 第２のシール保持部材 ２１ ハウジング ２２ 皿ばね式シール部材 ２３ 押さえリング ３２ 止めねじ（ピン） ３４ 止めねじ（プラグ） ５０ ダンパー装置 ６１ 円錐筒状凹部 ６２ 円錐筒部材 ６６ 円錐筒状凹部 ６７ 円錐筒部材 ７１ 補強板 ７２ 弾性板 ７６ 補強板 ７７ 弾性板

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダの両端部に固定された各シリン
   ダ端面部材とピストンロッドに設けられたピストンとの
   間に形成される両シリンダ室内にエラストマーを充填
   し、前記ピストンの移動により前記エラストマーを該ピ
   ストンによって形成される狭隘部を通して一方のシリン
   ダ室から他方のシリンダ室へ移動させるときの流動抵抗
   により振動を減衰する塑性流動抵抗型のダンパー装置に
   おいて、 前記シリンダ端面部材の前記シリンダ室を形成する端面
   の内径部に円錐筒状凹部を形成し、該円錐状凹部の内部
   に前記ピストンロッドと摺擦可能な円錐筒部材を装着す
   ることを特徴とするダンパー装置。
2. 【請求項２】 前記円錐筒部材は前記凹部と略同じ形状
   寸法を有することを特徴とする請求項１に記載のダンパ
   ー装置。
3. 【請求項３】 前記円錐筒部材はＰＴＦＥやナイロン等
   の低摩擦材料で形成されていることを特徴とする請求項
   １又は２に記載のダンパー装置。
4. 【請求項４】 前記円錐筒部材の内径は前記ピストンロ
   ッドの外径と摺動可能でかつ密封可能な略同じ寸法であ
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のダ
   ンパー装置。
5. 【請求項５】 前記円錐筒状凹部と前記円錐筒部材との
   嵌合面の円錐角は軸方向に対して約４５度であることを
   特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のダンパー装
   置。
6. 【請求項６】 シリンダの両端部に固定された各シリン
   ダ端面部材とピストンロッドに設けられたピストンとの
   間に形成される両シリンダ室内にエラストマーを充填
   し、前記ピストンの移動により前記エラストマーを該ピ
   ストンによって形成される狭隘部を通して一方のシリン
   ダ室から他方のシリンダ室へ移動させるときの流動抵抗
   により振動を減衰する塑性流動抵抗型のダンパー装置に
   おいて、 前記シリンダ端面部材の前記シリンダ室を形成する端面
   に隣接して硬質プラスチック等から成る補強板とゴム状
   弾性材から成る弾性板が前記ピストンロッドと嵌合する
   状態で装着されていることを特徴とするダンパー装置。
7. 【請求項７】 前記補強板は前記シリンダ端面部材のシ
   リンダ室側の端面に隣接する状態で配置され、前記弾性
   板は前記補強板のシリンダ室側の面に隣接して配置され
   ることを特徴とする請求項６に記載のダンパー装置。
8. 【請求項８】 前記弾性板の内径は前記ピストンロッド
   の外径と略同じであることを特徴とする請求項６又は７
   に記載のダンパー装置。
9. 【請求項９】 前記弾性板の外径は前記シリンダの内径
   と略同じであることを特徴とする請求項６〜８のいずれ
   かに記載のダンパー装置。
10. 【請求項１０】 前記補強板の内径は前記ピストンロッ
    ドの外径と摺擦可能であることを特徴とする請求項６〜
    ９のいずれかに記載のダンパー装置。
11. 【請求項１１】 前記補強板がＰＴＦＥであり、前記弾
    性板が加硫ゴムであることを特徴とする請求項６〜１０
    のいずれかに記載のダンパー装置。