IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社ブリヂストンの特許一覧

特許7182505制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法
<>
  • 特許-制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法 図1
  • 特許-制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法 図2
  • 特許-制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法 図3
  • 特許-制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法 図4A
  • 特許-制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法 図4B
  • 特許-制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法 図5
  • 特許-制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法 図6
  • 特許-制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法 図7
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-24
(45)【発行日】2022-12-02
(54)【発明の名称】制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法
(51)【国際特許分類】
   G01M 7/02 20060101AFI20221125BHJP
【FI】
G01M7/02 C
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2019064975
(22)【出願日】2019-03-28
(65)【公開番号】P2020165730
(43)【公開日】2020-10-08
【審査請求日】2021-12-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000005278
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100186015
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 靖之
(74)【代理人】
【識別番号】100202636
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 麻菜美
(72)【発明者】
【氏名】櫻井 祐
(72)【発明者】
【氏名】相場 実
(72)【発明者】
【氏名】高桑 加以
【審査官】森口 正治
(56)【参考文献】
【文献】特開平5-107146(JP,A)
【文献】特開2004-232380(JP,A)
【文献】特開2001-200104(JP,A)
【文献】特開2017-82556(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01M 7/00-7/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに対向する第一金属プレートと第二金属プレートとの間に、粘弾性プレートが積層され、積層側面視において、前記第一金属プレートが、前記粘弾性プレートに対して一方側に延出した一方側延伸部を含み、前記第二金属プレートが、前記粘弾性プレートに対して他方側に延出した他方側延伸部を含み、積層側面視において、前記第一金属プレート及び前記第二金属プレートが、それぞれ鉛直方向に延在するように設置して使用される制振ダンパの、加振試験装置であって、
該加振試験装置は、
前記制振ダンパを、前記第一金属プレート及び前記第二金属プレートが、それぞれ水平方向に延在するように、間に配置するために互いに対向する、上面盤及び下面盤と、
前記上面盤及び前記下面盤の少なくとも一方を水平方向に加振可能な水平加振アクチュエータと、
前記上面盤及び前記下面盤を鉛直方向に相対的に加振可能な鉛直加振アクチュエータと、を備え、
前記下面盤は、該下面盤の上面に、前記制振ダンパの前記一方側延伸部を保持するための第1保持部材を有し、
前記上面盤は、該上面盤の下面に、前記制振ダンパの前記他方側延伸部を保持するための第2保持部材を有することを特徴とする、制振ダンパの加振試験装置。
【請求項2】
前記下面盤の下側及び前記上面盤の上側の少なくとも一方に、リニアベアリングを配置した、請求項1に記載の制振ダンパの加振試験装置。
【請求項3】
前記下面盤と前記上面盤との間に、少なくとも1つのベアリングが挟持された、請求項1又は2に記載の制振ダンパの加振試験装置。
【請求項4】
前記下面盤は、該下面盤の上面と、前記制振ダンパとの間に間隙を形成するためのスペーサを含む、請求項1~3のいずれかに記載の制振ダンパの加振試験装置。
【請求項5】
請求項1~4のいずれか1項に記載の加振試験装置を用いた、前記制振ダンパの、加振試験方法であって、
前記下面盤の上側に、前記下面盤の上面と前記第一金属プレートの外表面が対向するように、前記制振ダンパを載置する、載置ステップと、
前記下面盤の前記上面に、前記制振ダンパの前記一方側延伸部を保持する、第1保持ステップと、
前記上面盤の前記下面に、前記制振ダンパの前記他方側延伸部を保持する、第2保持ステップと、
前記下面盤及び前記上面盤の少なくとも一方を、前記水平加振アクチュエータを用いて、水平方向に加振する水平加振ステップと、を含むことを特徴とする、制振ダンパの加振試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、互いに対向する板状剛性部材の間に粘弾性体を積層し、積層方向に垂直な1方向(即ち、当該板状剛性部材及び粘弾性体の延在面内の1方向)を鉛直方向として(即ち、積層方向を水平方向として)、建築物等に設置され使用される制振ダンパは、実際の設置時と同様に、積層方向に垂直な1方向を鉛直方向とした状態で当該鉛直方向に加振し、剛性や減衰性を評価するのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2009-30016号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、鉛直方向における両端が建築物の梁等に取り付けられて設置される制振ダンパには、例えば、特許文献1に開示されるような、鉛直方向のみに加振する試験装置が用いられる。
【0005】
しかしながら、制振ダンパの形状が、製造誤差等により加振軸に対して非対称である場合や、設計上非対称である場合には、試験装置側に曲げモーメントが作用し、制御精度の低下、測定精度の低下等が発生する場合があった。
【0006】
また、特許文献1に開示される試験装置では、制振ダンパは、縦向きに(積層方向に垂直な1方向が鉛直方向となるように)、且つ、鉛直方向下方の台から浮かせた状態で、設置されることから、試験時の制振ダンパの設置に手間が掛かっていた。特に、被試験体である制振ダンパを縦向きに設置する場合は、被試験体を吊り、一軸試験機のシリンダ下方に設置する作業が煩雑となる。
【0007】
そこで、この発明は、制振ダンパの形状の加振軸に対する対称性に関わらず、制御精度や測定精度への影響を低減することを可能とすることができるとともに、試験時に制振ダンパを容易に設置できる、制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法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】
【0008】
本発明の制振ダンパの加振試験装置は、互いに対向する第一金属プレートと第二金属プレートとの間に、粘弾性プレートが積層され、積層側面視において、前記第一金属プレートが、前記粘弾性プレートに対して一方側に延出した一方側延伸部を含み、前記第二金属プレートが、前記粘弾性プレートに対して他方側に延出した他方側延伸部を含み、積層側面視において、前記第一金属プレート及び前記第二金属プレートが、それぞれ鉛直方向に延在するように設置して使用される制振ダンパの、加振試験装置であって、該加振試験装置は、前記制振ダンパを、前記第一金属プレート及び前記第二金属プレートが、それぞれ水平方向に延在するように、間に配置するために互いに対向する、上面盤及び下面盤と、前記上面盤及び前記下面盤の少なくとも一方を水平方向に加振可能な水平加振アクチュエータと、前記上面盤及び前記下面盤を鉛直方向に相対的に加振可能な鉛直加振アクチュエータと、を備え、前記下面盤は、該下面盤の上面に、前記制振ダンパの前記一方側延伸部を保持するための第1保持部材を有し、前記上面盤は、該上面盤の下面に、前記制振ダンパの前記他方側延伸部を保持するための第2保持部材を有することを特徴とする。
本発明の制振ダンパの加振試験装置によれば、制振ダンパの形状の加振軸に対する対称性に関わらず、制御精度や測定精度への影響を低減することを可能とすることができるとともに、試験時に制振ダンパを容易に設置することができる。
【0009】
本発明の制振ダンパの加振試験装置においては、前記下面盤と前記上面盤との間に、少なくとも1つのベアリングが挟持されていることが好ましい。
この構成によれば、試験時に上面盤に鉛直方向の荷重が加わった場合であっても、その影響を抑制した、制振ダンパの加振試験が可能となる。
【0010】
本発明の制振ダンパの加振試験装置においては、前記下面盤は、該下面盤の上面と、前記制振ダンパとの間に間隙を形成するためのスペーサを含むことが好ましい。
この構成によれば、試験時に上面盤に鉛直方向の荷重が加わった場合であっても、その影響を抑制した、制振ダンパの加振試験が可能となる。
【0011】
本発明の制振ダンパの加振試験方法は、上記の加振試験装置を用いた、前記制振ダンパの、加振試験方法であって、前記下面盤の上側に、前記下面盤の上面と前記第一金属プレートの外表面が対向するように、前記制振ダンパを載置する、載置ステップと、前記下面盤の前記上面に、前記制振ダンパの前記一方側延伸部を保持する、第1保持ステップと、前記上面盤の前記下面に、前記制振ダンパの前記他方側延伸部を保持する、第2保持ステップと、前記下面盤及び前記上面盤のそれぞれを、前記水平加振アクチュエータを用いて、水平方向に加振する水平加振ステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の制振ダンパの加振試験方法によれば、制振ダンパの形状の加振軸に対する対称性に関わらず、制御精度や測定精度への影響を低減することを可能とすることができるとともに、試験時に制振ダンパを容易に設置することができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、制振ダンパの形状の加振軸に対する対称性に関わらず、制御精度や測定精度への影響を低減することを可能とすることができるとともに、試験時に制振ダンパを容易に設置できる、制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の第1実施形態に係る加振試験装置を、加振試験装置に制振ダンパを設置した状態で示す、概略側面図である。
図2】(a)図1の加振試験装置の被試験体である制振ダンパの一例、及び、当該制振ダンパの使用時の設置状態を説明するための、斜視図である。(b)図2(a)の制振ダンパ及び支持部材の積層側面図である。
図3図1の加振試験装置の一部を、加振試験装置に制振ダンパを設置した状態で示す、概略側面図である。
図4A】従来の加振試験装置を、加振軸に対して対称な形状を有する制振ダンパに加振して、制振ダンパが基準状態から動いた後の状態で示す、側面図である。
図4B】従来の加振試験装置を、加振軸に対して非対称な形状を有する制振ダンパに加振して、制振ダンパが基準状態から動いた後の状態で示す、側面図である。
図5】本発明の第2実施形態に係る加振試験装置の一部を、加振試験装置に制振ダンパを設置した状態で示す、概略側面図である。
図6図5の加振試験装置における、ベアリングの本体部の底面を示す図である。
図7】本発明の第3実施形態に係る加振試験装置の一部を、加振試験装置に制振ダンパを設置した状態で示す、概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
[制振ダンパの加振試験装置]
[第1実施形態]
以下、本発明に係る制振ダンパの加振試験装置の一実施形態について、図1図2(a)、図2(b)及び図3を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【0015】
図1は、本発明の第1実施形態に係る加振試験装置を、加振試験装置に制振ダンパを設置した状態で示す、概略側面図である。図3は、図1の加振試験装置の一部を、加振試験装置に制振ダンパを設置した状態で示す、概略側面図である。
以下、加振試験装置1における鉛直方向は、Z軸方向ともいい、図1及び図3における上下方向を指す。また、加振試験装置1の水平方向のうちの一方向(図1及び図3における左右方向)を、Y軸方向ともいう。さらに、加振試験装置1の水平方向における、Y軸方向に直交する方向(図1及び図3における紙面奥行き方向)をX軸方向ともいう。
【0016】
また、図2(a)は、図1の加振試験装置の被試験体である制振ダンパの一例、及び、当該制振ダンパの使用時の設置状態を説明するための、斜視図であり、図2(b)は、図2(a)の制振ダンパ及び支持部材の積層側面図である。
以下、制振ダンパが、実際に建築物等に設置して使用される状態における鉛直方向は、Y軸方向ともいい、図2(a)及び図2(b)における上下方向を指す。また、制振ダンパが、実際に建築物等に設置して使用される状態における水平方向のうち、制振ダンパの積層方向を、Y軸方向ともいい、水平方向のうち、Y軸方向に直交する方向をZ軸方向とする。
【0017】
図1に示す加振試験装置1は、制振ダンパ2を、第一金属プレート21、22及び第二金属プレート23が、それぞれ水平方向(Y軸方向)に延在するように、間に配置するために対向した、上面盤3及び下面盤4と、水平加振アクチュエータ5と、鉛直加振アクチュエータ6とを備えている。
【0018】
加振試験装置1において、上面盤3は、上方支持盤300に一体的に連結され、下面盤4は、下方支持盤400に一体的に連結されている。さらに、上方支持盤300のZ軸方向外側の面には、上方指示盤300に対してY軸方向に滑動可能なリニアベアリング301が配置され、下方支持盤400のZ軸方向外側の面には、下方支持盤400に対してY軸方向に滑動可能なリニアベアリング401が配置されている。
【0019】
加振試験装置1の試験対象となる制振ダンパ2は、第一金属プレート21及び22の間に、第二金属プレート23が積層され、第一金属プレート21及び22と、第二金属プレート23とは、面同士が互いに対向するように配置されている。第一金属プレート21と第二金属プレート23との間には、粘弾性プレート24が積層され、同様に、第一金属プレート22と、第二金属プレート23との間には、粘弾性プレート25が積層されている。なお、試験対象となる制振ダンパ2は、図示例に限られず、1枚の第一金属プレートと、1枚の第二金属プレートとの間に粘弾性プレートが積層されたものでもよく、あるいは、複数の第一金属プレートと、複数の第二金属プレートとが積層され、各金属プレート同士の間に粘弾性プレートが積層されたものであってもよい。
【0020】
また、制振ダンパ2は、第一金属プレート21が、粘弾性プレート24に対してY軸方向の一方側であるY1側に延出した、一方側延伸部21aを含み、第一金属プレート22が、粘弾性プレート25に対してY1側に延出した、一方側延伸部22aを含み、第二金属プレート23が、粘弾性プレート24及び25に対して、Y軸方向の他方側であるY2側に延出した、他方側延伸部23aを含んでいる。
【0021】
なお、第一金属プレート21、22及び第二金属プレート23としては、例えば、JISG3101に規定するSS400等の公知の鋼板や公知のステンレス鋼板などを用いることができ、粘弾性プレート24及び25としては、例えば、ジエン系ゴム等を用いることができる。
【0022】
また、図2(b)に示すとおり、本発明において、被試験体となる制振ダンパ2は、実際に建築物等に設置して使用される時、積層側面視において、第一金属プレート21及び22と、第二金属プレート23とが、それぞれ鉛直方向(図2(a)及び図2(b)におけるY軸方向)に延在するように設置して使用されるものである。例えば、図2(a)及び図2(b)に示すように、制振ダンパ2は、一方側延伸部21a及び22aが、Y軸方向におけるY1側(下方側)の支持部材71に取り付けられ、他方側延伸部23aが、Y軸方向におけるY2側(上方側)の支持部材72に取り付けられて使用されるものである。
【0023】
図3に示すとおり、加振試験装置1の上面盤3及び下面盤4は、上記制振ダンパ2を間に配置するために対向している。図示例では、上面盤3及び下面盤4は、制振ダンパ2を間に配置するために、互いに対向する上面盤3の下面30A及び下面盤の上面40Aが平行に延在している。
【0024】
なお、上面盤3及び下面盤4の形状は、本実施形態では、円盤状であるが、特に限定されず、平面視において多角形である板状部材であってもよい。
【0025】
また、上面盤3及び下面盤4の材質は特に限定されず、上面盤3及び下面盤4としては、例えば、JISG3101に規定するSS400等の公知の鋼板や公知のステンレス鋼板などを用いることができる。
【0026】
下面盤4は、上面盤3と対向する上面40Aに、制振ダンパ2の一方側延伸部21a及び22aを保持するための第1保持部材9を有している。
【0027】
第1保持部材9は、ボルト91及び治具92を備えている。図3に示すとおり、治具92は、一方側延伸部21a及び22aに当接し、一方側延伸部21a及び22a間のZ軸方向距離に亘って配置されており、積層側面視で矩形状である。なお、治具92は、図3の奥行き方向(X軸方向)では、一方側延伸部21a及び22aと同様の長さで延びていることが好ましい。また、下面盤4及び治具92は、ボルト91に対応したボルト穴を備え、ボルト91が、下面盤4、一方側延伸部21a、22a及び治具92をZ軸方向に貫いている。なお、第1保持部材9は、一方側延伸部21aの表面にボルト91の跡が付くのを防止するため、ボルト91のヘッド部分と治具92との間に配置するための座金93を含んでもよい。
【0028】
ボルト91、治具92及び座金93の材質は特に限定されないが、公知の鋼や公知のステンレス鋼等、第一金属プレート21、22及び第二金属プレート23と同程度の剛性を有する金属等とすることが好ましい。
【0029】
本実施形態に係る加振試験装置1において、上面盤3は、下面盤4と対向する下面30Aに、制振ダンパ2の他方側延伸部23aを保持するための、第2保持部材8を有している。なお、図示例では、説明の便宜上、上面盤3の第2保持部材8が配置される箇所を、一部断面として示している。
【0030】
第2保持部材8は、ボルト81、治具82及び83を備えている。治具82は、上面盤3と他方側延伸部23aとの間に配置され、治具83は、下面盤4側から、治具82とともに他方側延伸部23aを挟み込むように配置されている。
【0031】
治具82の形状は特に限定されないが、図示例では、積層側面視で矩形状部分82aとL字状部分82bとが組み合わされた形状を有している。矩形状部分82aは、上面盤3側から他方側延伸部23aに向かって矩形状に延び、図3の奥行き方向(X軸方向)では、他方側延伸部23aと同様の長さで延びている。また、矩形状部分82aは、上面盤3側の端部が、上面盤3の下面30A側に形成された、凹部31に嵌め込まれている。また、L字状部分82bは、他方側延伸部23aのY2側の端部の形状に沿って屈曲し、他方側延伸部23aの端部をL字状に覆っている。なお、L字状部分82bは、図3の奥行き方向では、他方側延伸部23aと同様の長さで延びている。
【0032】
治具83は、他方側延伸部23aから下面盤4に向かって矩形状に延び、図3の奥行き方向では、他方側延伸部23aと同様の長さで延びている。
【0033】
治具82及び83は、ボルト81に対応したボルト穴を備え、ボルト81が、上面盤3、他方側延伸部23a、治具82及び83をZ軸方向に貫いている。ボルト81のヘッド部分は、図示例では、上面盤3の上方支持盤300と当接する面側に形成された、凹部32に収容されている。
【0034】
なお、ボルト81、治具82及び83の材質は特に限定されないが、公知の鋼や公知のステンレス鋼等、第一金属プレート21、22及び第二金属プレート23と同程度の剛性を有する金属等とすることが好ましい。
【0035】
また、加振試験装置1は、図1に示すとおり、上面盤3及び下面盤4のそれぞれを水平方向に加振可能な水平加振アクチュエータ5を備えている。なお、図示例では、上方支持盤300及び下方支持盤400を介して上面盤3及び下面盤4を加振する構造を示しているが、上面盤3及び下面盤4に対して直接水平方向の振動を与える構造としてもよく、水平加振アクチュエータ5と、上面盤3及び下面盤4との接続構造は、特に限定されない。
【0036】
本例の水平加振アクチュエータ5は、加速度、振幅及び周期を変化させることができ、上面盤3及び下面盤4の少なくとも一方に、水平方向の振動を与えることができる。水平加振アクチュエータ5の構成は特に限定されず、例えば、流体圧シリンダ、リニアモータ、ボールねじ機構、ラックアンドピニオン方式など、任意の機構を用いることができる。
【0037】
なお、図示例では、1つの水平加振アクチュエータ5によって、上面盤3及び下面盤4に別個に水平方向(Y軸方向)の振動を与え、上面盤3及び下面盤4がそれぞれ独立して振動しているが、水平加振アクチュエータ5を、複数配置することによって、上面盤3と下面盤4に同一の又はそれぞれ異なる、加速度、振幅及び周期の振動を与えても良い。
【0038】
また、加振試験装置1は、上面盤3及び下面盤4を鉛直方向に相対的に加振可能な鉛直加振アクチュエータ6を備えている。
【0039】
鉛直加振アクチュエータ6は、加速度、振幅及び周期を変化させることができ、例えば、上面盤3のみに鉛直方向の振動を与えることにより、上面盤3及び下面盤4を相対的に振動させることができる。鉛直加振アクチュエータ6の構成は特に限定されず、例えば、流体圧シリンダ、リニアモータ、ボールねじ機構、ラックアンドピニオン方式など、任意の機構を用いることができる。
【0040】
本実施形態に係る加振試験装置1による効果について、以下、従来の鉛直方向のみに加振する加振試験装置と対比して詳述する。
【0041】
図4Aは、従来の加振試験装置100を、加振軸に対して対称な形状を有する制振ダンパに加振して、制振ダンパが基準状態から動いた後の状態で示す、側面図である。図4Bは、従来の加振試験装置100を、加振軸に対して非対称な形状を有する制振ダンパに加振して、制振ダンパが基準状態から動いた後の状態で示す、側面図である。
【0042】
図4A及び図4Bに示すとおり、従来の加振試験装置100を用いて制振ダンパ2を試験する際には、固定部材121a及び121bによって、制振ダンパ2の他方側延伸部23aを固定し、固定部材122a及び122bによって、制振ダンパ2の一方側延伸部21a、22aを固定している。従来の加振試験装置100は、さらに、固定部材122a及び122bを介して制振ダンパ2を加振するための加振部材であるシリンダ123を有している。シリンダ123によって、制振ダンパ2は、仮想線として示す、加振軸X1に沿って加振される。
【0043】
図4Aにおいて、制振ダンパ2は、加振軸X1に対して対称な形状を有しており、第一金属プレート21と第二金属プレート23との距離W1及び第一金属プレート22と第二金属プレート23との距離W2は一致している。距離W1と距離W2とが一致する場合、
第一金属プレート21と第二金属プレート23との間及び第一金属プレート22と第二金属プレート23との間に、加振軸X1に沿って、Y1側(上方側)に変位Δzが生じた場合、力の作用点a1及びb1に働く力f1及びf2も一致している。力の作用点a1及びb1に働く力f1及びf2が一致する場合、シリンダ123の加振軸X1上の任意の点O1に作用する曲げモーメント(M)の値は、以下の式1に示されるように0であり、シリンダ123上に曲げモーメントは作用していない。
(式1)
M=W1×f1-W2×f2=0
【0044】
一方、図4Bにおいて、制振ダンパ2は、加振軸X1に対して非対称な形状を有しており、第一金属プレート21と第二金属プレート23との距離及び第一金属プレート22と第二金属プレート23との距離は相違している。例えば、第一金属プレート21と第二金属プレート23との距離をW-δとし、第一金属プレート22と第二金属プレート23との距離をW+δとするとき、第一金属プレート21と第二金属プレート23との間及び第一金属プレート22と第二金属プレート23との間に、加振軸X1に沿って、Y1側(上方側)に変位Δzが生じた場合、力の作用点a2に働く力は、f´であり、力の作用点b2に働く力は、f´+Δf´である。このとき、シリンダ123の加振軸X1上の任意の点O2に作用する曲げモーメント(M)の値は、以下の式2に示されるように、0以外の値を示すことになる。そうすると、シリンダ123に曲げモーメントが作用することによって、従来の加振試験装置100側に曲げモーメントが作用し、従来の加振試験装置100のシリンダ123の変形や、制御精度の低下、測定精度の低下等が発生する場合があった。
(式2)
M=(W+δ)×f’-(W-δ)×(f’+Δf’)=2δ×f’-(W-δ)×Δf’≠0
【0045】
しかしながら、本願の加振試験装置1によれば、第一金属プレート21、22及び第二金属プレート23が、それぞれ水平方向に延在するように配置されるため、第一金属プレート21、22及び第2金属プレート23を、鉛直方向に延在するように配置する場合に比べ、リニアベアリング301、401等の設置が容易となり、水平方向のモーメントを負担させて、制振ダンパの形状の加振軸に対する対称性に関わらず、制御精度や測定精度への影響を低減することを可能とすることができる。
【0046】
さらに、制振ダンパ2を加振試験装置1に設置する際、第一金属プレート21、22及び第二金属プレート23が、それぞれ水平方向に延在するように、図示例では第一金属プレート22の外表面と下面盤4とが対向する配置とすることができ、制振ダンパ2が倒れにくい安定した状態であるため、安定した状態で、制振ダンパ2を第2保持部材8及び第1保持部材9によって固定することができる。従って、試験時に制振ダンパ2容易に設置することができる。なお、試験後の制振ダンパ2の取り外しも、容易に行うことができる。
【0047】
さらに、本実施形態では、第2保持部材8が、治具82及び83によって他方側延伸部23aを挟んで保持し、第1保持部材9が、治具92によって一方側延伸部21a及び22aの両方に当接してZ軸方向に延びているため、一方側延伸部21a、22a及び他方側延伸部23aに曲げ変形を生じさせることなく、上面盤3及び下面盤4に制振ダンパ2を固定することができる。
【0048】
なお、図3に示すように、ボルト81の下面盤4側の端面と、下面盤4の上面40Aとの間には、間隙が形成されていることが好ましい。上面盤3の振動が、第2保持部材8を介して、下面盤4に伝達する等の、試験条件への影響を避けるためである。なお、ボルト81の下面盤4側の端面が下面盤4の上面40Aに当接する場合は、ボルト81の下面盤4側の端面に、滑り材(図示せず)を設けることが好ましい。滑り材は、下面盤4の上面40Aに対して滑る部材であれば、材質は特に限定されない。
【0049】
また、加振試験装置1は、第一金属プレート21に対する冶具82の移動量を計測するための接触変位計701を備えていてもよい。
【0050】
[第2実施形態]
図5は、本発明の第2実施形態に係る加振試験装置の一部を、加振試験装置に制振ダンパを設置した状態で示す、概略側面図である。以下、本発明の第2実施形態に係る加振試験装置について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、図5において、図1及び図3と同様の構成要素は、図1及び図3と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【0051】
本実施形態において、下面盤4と上面盤3との間には、少なくとも1つのベアリング11が挟持されている。
【0052】
ベアリング11は、板状のフランジ112と、円柱状の本体部113と、被滑り部材114とを有している。フランジ112は、上面盤3の下面30Aに当接し、上面盤3の動作に連動して振動する。なお、フランジ112と、上面盤3の下面30Aとの固定手段は特に限定されず、鉛直荷重をかけ、フランジ112と上面盤3の間の摩擦力でフランジを上面盤30Aに固定してもよく、ボルトによって固定してもよい。本体部113は、フランジ112に固定され、下面盤4と上面盤3からの圧縮方向の入力を負担している。また、被滑り部材114は、本体部113の直径よりも大きい被滑り面114aと、ストッパ部114bと、を有している。
【0053】
図6は、図5の加振試験装置における、ベアリングの本体部の底面を示す図である。図6に示すとおり、本体部113は、円筒部の内部に空洞E1を有し、空洞E1に、本体部113の直径よりも小さい直径の球体115を多数保有している。多数の球体115が、空洞E1内で回転することによって、本体部113が被滑り面114aに対して、ストッパ部114bに到達するまで滑り移動することができる。上記構成によれば、鉛直加振アクチュエータ6を用いて、上面盤3と下面盤4との間隔を一定にするための圧縮方向の入力を加えた場合等、鉛直方向(Z軸方向)の入力が生じた場合であっても、ベアリング11の本体部113(より具体的には、本体部113の円筒部及び/又は球体115)が、下面盤4と上面盤3からの圧縮方向の入力を負担して、制振ダンパ2の粘弾性プレートに、鉛直方向(Z軸方向)の入力による圧縮が生じるのを防ぎ、より正確に試験を行うことができる。なお、本体部113が被滑り面114aに対して滑り移動するため、上面盤3及び下面盤4のそれぞれの水平方向(Y軸方向)の振動を互いに伝達することもない。
【0054】
また、ベアリング11を上面盤3と下面盤4の間に配置することによって、制振ダンパ2を加振試験装置1に設置する際に、上面盤3と治具82との締結を安定的に行うことができる。
【0055】
なお、ベアリング11は、上記構成に限られず、例えば、LMガイド(登録商標)、チルローラ、メガスライダー((株)フリーベアコーポレーション社製)、滑り支承、球面転がり支承等を用いることができる。
【0056】
また、ベアリング11は、フランジ112が上面盤3の下面30Aに直接当接して配置される形態に限定されず、上面盤3の下面30Aとフランジ112との間に、高さ調整部材(図示せず)が介在していてもよい。
【0057】
さらに、ベアリング11は、本体部113を複数とする場合、フランジ112を一枚として、同一のフランジ112に、複数の本体部113を固定した構造としてもよい。フランジ112を一枚とすることによって、複数の本体部113の動作を一体することができ、ベアリング11の動作を制限することができる。
【0058】
なお、ベアリング11を構成するフランジ112、本体部113、被滑り部材114及び球体115の材質は特に限定されず、例えば、公知の鋼や公知のステンレス鋼等とすることができる。
【0059】
また、図5に示す例では、ベアリング11は、上面盤3及び下面盤4の、Y軸方向における両端側に配置されているが、上面盤3及び下面盤4の、図5の奥行き方向(X軸方向)両端側(図5の紙面手前側及び奥側)に、それぞれ複数配置されていてもよい。
【0060】
[第2実施形態]
図7は、本発明の第3実施形態に係る加振試験装置の一部を、加振試験装置に制振ダンパを設置した状態で示す、概略側面図である。以下、本発明の第3実施形態に係る加振試験装置について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、図7において図1及び図3と同様の構成要素は、図1及び図3と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【0061】
第3実施形態において、第1保持部材9は、第1実施形態と同様である。第2実施形態では、下面盤4は、下面盤4の上面40Aと、制振ダンパ2との間に間隙を形成するためのスペーサ41を有している。
【0062】
スペーサ41は、制振ダンパ2と、下面盤4の上面40Aとによって挟持された、板状部材である。スペーサ41は、制振ダンパ2の一方側延伸部22aと、上面40Aが対向する部分の全体に亘って延在していることが好適である。上記構成によれば、鉛直加振アクチュエータ6を用いて、上面盤3と下面盤4との間隔を一定にするための圧縮方向の入力を加えた場合等、制振ダンパ2に鉛直方向(Z軸方向)の入力が生じた場合であっても、制振ダンパ2と、下面盤4との間に間隙が形成されることによって、制振ダンパ2の粘弾性プレートに、鉛直方向(Z軸方向)の入力による圧縮が生じるのを防ぎ、より正確に試験を行うことができる。
【0063】
スペーサ41の材質は特に限定されないが、例えば、JISG3101に規定するSS400等の公知の鋼板や公知のステンレス鋼板等を用いることができる。
【0064】
また、スペーサ41の厚みt1は特に限定されないが、鉛直方向の荷重による影響を防止しながら、制振ダンパ2の自重による変形を防止するため、5mm以下とすることが好ましい。
【0065】
[制振ダンパの加振試験方法]
次いで、図1~3を参照して、以下に、本発明に係る制振ダンパの加振試験方法の一例を説明する。
【0066】
なお、本発明の加振試験方法において、試験対象となる制振ダンパは、互いに対向する第一金属プレートと第二金属プレートとの間に、粘弾性プレートが積層され、積層側面視において、第一金属プレートが、粘弾性プレートに対して一方側に延出した一方側延伸部を含み、第二金属プレートが、粘弾性プレートに対して他方側に延出した他方側延伸部を含み、積層側面視において、第一金属プレート及び第二金属プレートが、それぞれ鉛直方向に延在するように設置して使用される制振ダンパである。
【0067】
また、本発明の加振試験方法において、用いる加振試験装置は、制振ダンパを間に配置するために互いに対向する、上面盤及び下面盤と、上面盤及び前記下面盤のそれぞれを水平方向に加振可能な水平加振アクチュエータと、上面盤及び下面盤を鉛直方向に相対的に加振可能な鉛直加振アクチュエータと、を備え、下面盤は、該下面盤の上面に、制振ダンパの一方側延伸部を保持するための第1保持部材を有し、上面盤は、該上面盤の下面に、制振ダンパの前記他方側延伸部を保持するための第2保持部材を有している。
【0068】
なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、説明において示す部材等の構成については、特に注記しない限り、上述の加振試験装置と同様である。
【0069】
本実施形態における加振試験方法は、図1に示す加振試験装置1を用い、図2に示す制振ダンパ2を試験するための加振試験方法であり、積層側面視において、下面盤4の上側に、下面盤4の上面40Aと第一金属プレート22の外表面が対向するように、制振ダンパ2を載置し(載置ステップ)、下面盤4の上面40Aに、制振ダンパ2の、一方側延伸部21a及び22aを保持し(第1保持ステップ)、上面盤3の下面30Aに、他方側延伸部23aを保持し(第2保持ステップ)、下面盤4及び上面盤3のそれぞれを、水平加振アクチュエータ5を用いて、水平方向に加振する(水平加振ステップ)、方法である。
【0070】
以下、各ステップについて説明する。
【0071】
(載置ステップ)
積層側面視において、下面盤4の上側に、下面盤4の上面40Aと第一金属プレート22の外表面とが対向するように、制振ダンパ2を載置する。
【0072】
(第1保持ステップ)
第1保持ステップでは、制振ダンパ2の一方側延伸部21a及び22aを、第1保持部材9によって、下面盤4の上面40Aに保持する。より具体的には、治具92を、制振ダンパ2の一方側延伸部21aと22aとの間に嵌め込むように配置し、下面盤4、一方側延伸部21a、22a及び治具92をボルト91によってZ軸方向に貫くことによって、一方側延伸部21a及び22aを下面盤4に固定する。
【0073】
(第2保持ステップ)
第2保持ステップでは、制振ダンパ2の他方側延伸部23aを、第2保持部材8によって、上面盤3の下面30Aに保持する。より具体的には、上面盤3と他方側延伸部23aとの間に治具82を配置し、他方側延伸部23aの下面盤4側に治具83を配置して、他方側延伸部23aを治具82と治具83とによって挟み込んだ状態で、上面盤3、他方側延伸部23a、治具82及び治具83をボルト81によってZ軸方向に貫くことによって、他方側延伸部23aを上面盤3に固定する。
【0074】
(水平加振ステップ)
水平加振ステップでは、水平加振アクチュエータ5によって、上面盤3及び下面盤4のそれぞれを水平方向に加振する。
【0075】
本実施形態に係る加振試験方法によれば、第一金属プレート21、22及び第二金属プレート23が、それぞれ水平方向に延在するように配置されるため、第一金属プレート21、22及び第2金属プレート23を、鉛直方向に延在するように配置する場合に比べ、リニアベアリング等の設置が容易となり、水平方向のモーメントを負担させて、制振ダンパの形状の加振軸に対する対称性に関わらず、制御精度や測定精度への影響を低減することを可能とすることができる。
【0076】
また、制振ダンパ2を加振試験装置1に設置する際、下面盤4の上面40Aと、第一金属プレート22の外表面とが対向するように載置して、制振ダンパ2が倒れにくい安定した状態となるため、即ち、下面盤4の上に制振ダンパ2の第一金属プレート22を重ねて置くだけでよいので、制振ダンパ2を加振試験装置1に容易に設置することができる。
【産業上の利用可能性】
【0077】
本発明による制振ダンパの加振試験装置及び制振ダンパの加振試験方法は、実際に建築物等に設置して使用される際に、鉛直方向に設置される制振ダンパ等の制振及び制震部材に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【0078】
1:加振試験装置、 2:制振ダンパ、 21、22:第一金属プレート、 23:第二金属プレート、 21a、22a:一方側延伸部、 23a:他方側延伸部、 24、25:粘弾性プレート、 3:上面盤、 30A:下面、 4:下面盤、 40A:上面、 41:スペーサ、 5:水平加振アクチュエータ、 6:鉛直加振アクチュエータ、 71、72:支持部材、 8:第2保持部材、 81:ボルト、 82、83:治具、 82a:矩形状部分、 82b:L字状部分、 9:第1保持部材、 91:ボルト、 92:治具、 93:座金、 11:ベアリング、 112:フランジ、 113:本体部、 114:被滑り部材、 114a:被滑り面、 114b:ストッパ部、 115:球体、 300:上方支持盤、 400:下方支持盤、 301、401:リニアベアリング、 701:接触変位計、 100:従来の加振試験装置、 121a、121b、122a、122b:固定部材、 123:シリンダ
図1
図2
図3
図4A
図4B
図5
図6
図7