JP2000234648A - Friction damper - Google Patents

Friction damper

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JP2000234648A
JP2000234648A JP11037740A JP3774099A JP2000234648A JP 2000234648 A JP2000234648 A JP 2000234648A JP 11037740 A JP11037740 A JP 11037740A JP 3774099 A JP3774099 A JP 3774099A JP 2000234648 A JP2000234648 A JP 2000234648A
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friction
friction damper
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holding frame
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Yasuhisa Hishijima
康久 比志島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a friction damper, having a large freedom degree of design, which can variously change an element or factor generating friction. SOLUTION: A friction damper, for damping a relative motion generated between two structure 2, 3 by friction force, includes a friction generating device 5 set up in one structure 3 and a connection shaft 6 set up in the other structure 2, and the friction generating device 5 comprises a hold frame 9, plurality of sheets of presser plates 15 held by the hold frame 9 to be arranged in laminated, at least a sheet of slide plate 18 arranged slidable between the mutually adjacent presser plates 15, 15 to connect one end part rotatably to the connection shaft 6, and load giving means 28, 29 incorporated in the hold frame 9 to give a load over to an entire retaining plate 15 and the slide plate 18 in a thickness direction thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、摩擦ダンパーに
関し、さらに詳細には、2つの構造物間に地震等により
発生する相対運動を減衰させるための摩擦ダンパーに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a friction damper, and more particularly to a friction damper for attenuating a relative movement between two structures caused by an earthquake or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、大規模地震の発生に備えて、建築
物には免震構造が多く採用されつつある。この免震構造
は、一般に、建築物と基礎との間に、地震による振動を
長周期化して建築物に伝達する積層ゴム等からなるアイ
ソレータ(免震支承)と、振動エネルギを吸収して振動
を減衰させるダンパーとを配置することにより達成され
る。
2. Description of the Related Art In recent years, many seismic isolation structures have been adopted for buildings in preparation for the occurrence of a large-scale earthquake. This seismic isolation structure generally includes an isolator (seismic isolation bearing) made of laminated rubber and the like that transmits vibration to the building by prolonging the vibration caused by the earthquake between the building and the foundation, and absorbs vibration energy to generate vibration. This is achieved by arranging a damper for attenuating the pressure.

【0003】ダンパーとしては、アイソレータに鉛プラ
グを埋め込んだり、あるいは積層ゴムのゴム材料を高減
衰性のものとすることにより、アイソレータそれ自体に
減衰機能を持たせたものと、アイソレータとは別個にこ
れと組み合わせて使用される鉛棒や鋼棒からなるダンパ
ーが知られている。しかしながら、前者は設計の自由度
が小さく、後者は価格が高くなるという欠点がある。
[0003] A damper having a damping function in the isolator itself by embedding a lead plug in the isolator or making the rubber material of the laminated rubber have a high damping property is provided separately from the isolator. A damper made of a lead bar or a steel bar used in combination therewith is known. However, the former has a disadvantage that the degree of freedom in design is small, and the latter has a disadvantage that the price is high.

【0004】アイソレータの下面にテフロンプレートを
張り付け、また基礎側のベースプレートにステンレスプ
レートを張り付け、テフロンプレートとステンレスプレ
ートとの間で滑り摩擦力を発生させることにより、減衰
機能を持たせたアイソレータも知られている。しかしな
がら、この場合、アイソレータの支持荷重が摩擦力を発
生させるための荷重となることから、荷重の変動を考慮
しなければならない。また、滑り面が1カ所しか取れな
いので、得られる減衰力も限られる。
There is also known an isolator having a damping function by attaching a Teflon plate to the lower surface of an isolator and attaching a stainless steel plate to a base plate on the base side to generate a sliding frictional force between the Teflon plate and the stainless steel plate. Have been. However, in this case, since the load supported by the isolator is a load for generating a frictional force, it is necessary to consider a change in the load. Further, since only one slide surface can be obtained, the obtained damping force is limited.

【0005】このような摩擦によるダンパーとして、皿
ばねを組み込んだものも知られている。この摩擦ダンパ
ーは、アイソレータとは別個に設置されるものである
が、皿ばねに付与する荷重は支持荷重から得るため、荷
重の変動の影響は少なからずある。また、滑り面も1カ
所しか取れない。
[0005] As a damper by such friction, a damper incorporating a disc spring is also known. This friction damper is installed separately from the isolator, but since the load applied to the disc spring is obtained from the supporting load, the influence of the load fluctuation is not small. Also, only one sliding surface can be obtained.

【0006】さらに、特開平6−323355号に開示
されているような摩擦ダンパーも知られている。この摩
擦ダンパーは、皿ばねをボルトにより圧縮するので、荷
重を調節することが可能であり、また荷重を一定に保つ
ことができる。しかしながら、この摩擦ダンパーは、皿
ばねの設置数が制限されることから、荷重の調節にも制
限がある。さらに、この先行技術の装置は、変位量を大
きく取ることができず、過大な振動に対応することがで
きない。
Further, a friction damper as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-323355 is also known. Since the friction damper compresses the disc spring with the bolt, the load can be adjusted and the load can be kept constant. However, in this friction damper, since the number of disc springs to be installed is limited, the adjustment of the load is also limited. Further, this prior art device cannot take a large amount of displacement and cannot cope with excessive vibration.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。この発明の目的は、設計の自
由度が大きく、摩擦を発生させる要素あるいは因子を種
々変えることを可能とし、これにより1つの装置で大き
な大きな減衰力が得られ、ダンパーの数を減らして全体
価格を低減することができる摩擦ダンパーを提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made on the basis of the above technical background, and has the following objects. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a large degree of freedom of design and to allow various factors or factors to generate friction, thereby obtaining a large and large damping force with one device, reducing the number of dampers and reducing the overall cost. Another object of the present invention is to provide a friction damper capable of reducing the frictional force.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。すなわ
ち、この発明は、2つの構造物間に発生する相対運動を
摩擦力により減衰させるための摩擦ダンパーであって、
一方の前記構造物に設置される摩擦発生装置と、他方の
前記構造物に設置される連結軸とを含み、前記摩擦発生
装置は、保持フレームと、前記保持フレームに保持さ
れ、積層して配置された複数枚の押さえプレートと、互
いに隣接する前記押さえプレート間に滑動可能に配置さ
れ、端部が前記連結軸に回転可能に連結される少なくと
も1枚の滑りプレートと、前記保持フレームに組み込ま
れ、前記押さえプレート及び前記滑りプレートの全体に
亘って、それらの厚さ方向に荷重を付与する荷重付与手
段とを備えてなる摩擦ダンパーにある。
The present invention employs the following means to achieve the above object. That is, the present invention is a friction damper for attenuating relative motion generated between two structures by frictional force,
A friction generating device installed on one of the structures, and a connecting shaft installed on the other of the structures, wherein the friction generating device is held by the holding frame, and is stacked and arranged. A plurality of holding plates, at least one sliding plate slidably arranged between the holding plates adjacent to each other and rotatably connected to the connection shaft at an end, and incorporated in the holding frame. And a load applying means for applying a load in the thickness direction of the pressing plate and the sliding plate over the entirety thereof.

【0009】地震等が発生して、2つの構造物間で相対
運動が生じると、摩擦発生装置の滑りプレートは運動に
追従して連結軸に対して回転するとともに、押さえプレ
ートとの間で滑りを生じる。運動エネルギは、この滑り
プレートの滑りの際に発生する摩擦により吸収され、減
衰される。摩擦を発生させるための荷重は、荷重付与手
段が保持フレームに組み込まれているので常に一定であ
り、また減衰力の大きさは、荷重付与手段の数、滑りプ
レートの枚数等を変えることにより、自由に設定可能で
ある。
When a relative motion occurs between the two structures due to an earthquake or the like, the sliding plate of the friction generator rotates with respect to the connecting shaft following the motion and slides between the sliding plate and the holding plate. Is generated. The kinetic energy is absorbed and attenuated by the friction generated when the sliding plate slides. The load for generating friction is always constant because the load applying means is incorporated in the holding frame, and the magnitude of the damping force is changed by changing the number of load applying means, the number of sliding plates, and the like. It can be set freely.

【0010】より具体的には、前記保持フレームは、一
方の前記構造物に回転可能に取り付けられる。前記滑り
プレートは、その端部が前記保持フレームから外方に突
出して延び、前記連結軸に回転可能に連結される。
[0010] More specifically, the holding frame is rotatably attached to one of the structures. The sliding plate has an end protruding outward from the holding frame, and is rotatably connected to the connection shaft.

【0011】前記保持フレームは、底部プレートと、前
記底部プレート上に互いに間隔を置いて固定された1対
の側部プレートと、前記側部プレート上に固定された上
部プレートとで構成することができ、この場合、前記押
さえプレート及び滑りプレートは前記底部プレートと前
記上部プレートとの間に配置され、前記滑りプレート
は、その端部が前記側部プレート間から外方に突出して
延びている。
The holding frame may comprise a bottom plate, a pair of side plates fixed on the bottom plate at a distance from each other, and an upper plate fixed on the side plate. In this case, the holding plate and the sliding plate are arranged between the bottom plate and the top plate, and the sliding plate has an end protruding outward from between the side plates.

【0012】各側部プレートには開口部がそれぞれ設け
られ、前記押さえプレートは各開口部に嵌合する突起を
有している。前記底部プレートは、その下部に前記保持
フレームを一方の前記構造物に回転可能に取り付けるた
めのボスを有している。
Each side plate is provided with an opening, and the holding plate has a projection fitted into each opening. The bottom plate has a boss at its lower portion for rotatably mounting the holding frame to one of the structures.

【0013】前記荷重付与手段は、最上部の前記押さえ
プレート上に配置されたばね部材と、前記ばね部材を最
上部の前記押さえプレートに向けて押圧する押圧部材と
を含み、前記押圧部材は前記保持フレームの前記上部プ
レートに螺着されたボルトからなる。前記摩擦発生装置
は前記連結軸の外周に1つ、あるいは等角度間隔を置い
て複数設置してもよい。
The load applying means includes a spring member disposed on the uppermost pressing plate, and a pressing member for pressing the spring member toward the uppermost pressing plate, wherein the pressing member is configured to hold the holding member. It consists of bolts screwed onto the upper plate of the frame. One or a plurality of the friction generating devices may be installed on the outer periphery of the connection shaft at equal angular intervals.

【0014】前記保持フレームは、上下部にフランジを
有し、かつ周壁に開口部が設けられた円筒体で構成する
ことができ、この場合、前記連結軸は前記円筒体の内方
に延びるように設置され、前記押さえプレート及び前記
滑りプレートは前記上下部のフランジ間に配置され、前
記滑りプレートは前記開口部を通って前記円筒体の内方
に延び、その端部が前記連結軸に回転可能に連結され
る。
[0014] The holding frame may be constituted by a cylinder having a flange at upper and lower portions and having an opening at a peripheral wall, and in this case, the connecting shaft extends inward of the cylinder. The holding plate and the sliding plate are disposed between the upper and lower flanges, and the sliding plate extends inward of the cylindrical body through the opening, and an end of the sliding plate rotates about the connection shaft. Linked as possible.

【0015】前記押さえプレートの各両端部は、前記上
部フランジを貫通して下部フランジに向けて延びるロッ
ドにより、互いに連結されている。前記荷重付与手段
は、前記上部フランジ上において前記ロッドに装着され
たばね部材と、前記ロッドに螺着され、前記ばね部材を
前記上部フランジに向けて押圧するナットとを含む。
Each end of the holding plate is connected to each other by a rod extending through the upper flange toward the lower flange. The load applying means includes a spring member mounted on the rod on the upper flange, and a nut screwed to the rod and pressing the spring member toward the upper flange.

【0016】前記押さえプレート及び前記滑りプレート
からなるプレート群が、前記上下部フランジ間に等角度
間隔を置いて複数配置されている。前記連結軸に環状プ
レートが回転不能に嵌合され、前記滑りプレートの端部
は前記環状プレートに回転可能に連結されている。
[0016] A plurality of plate groups including the holding plate and the sliding plate are arranged at equal angular intervals between the upper and lower flanges. An annular plate is non-rotatably fitted to the connection shaft, and an end of the sliding plate is rotatably connected to the annular plate.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照しながら以下に説明する。図1は、この発明による摩
擦ダンパーの適用例を示し、摩擦ダンパー1は2つの構
造物である建築物2と基礎3との間に、アイソレータ4
と組み合わせてこれに隣接して設置される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an application example of a friction damper according to the present invention. A friction damper 1 includes an isolator 4 between a building 2 and a foundation 3 which are two structures.
Is installed adjacent to this.

【0018】図2は、摩擦ダンパー1の全体を示す正面
図である。摩擦ダンパー1は摩擦発生装置5と、連結軸
6とからなる。摩擦発生装置5及び連結軸6は、アンカ
ーボルト7a,8aをそれぞれ有するベースプレート
7,8を介して、それぞれ基礎3及び建築物2に固定さ
れている。
FIG. 2 is a front view showing the entire friction damper 1. The friction damper 1 includes a friction generator 5 and a connecting shaft 6. The friction generator 5 and the connecting shaft 6 are fixed to the foundation 3 and the building 2, respectively, via base plates 7, 8 having anchor bolts 7a, 8a, respectively.

【0019】図3は摩擦発生装置5及び連結軸6の詳細
を示す一部破断した正面図、図4及び図5はそれぞれ図
3のA−A線及びB−B線によって得られる断面図であ
る。摩擦発生装置5は保持フレーム9を備えている。保
持フレーム9は、底部プレート10と、1対の側部プレ
ート11,11と、上部プレート12とからなってい
る。側部プレート11,11は底部プレート10の上に
ボルト13により固定され、また上部プレート12は側
部プレート11,11の上にボルト14により固定され
ている。
FIG. 3 is a partially cutaway front view showing details of the friction generator 5 and the connecting shaft 6, and FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views taken along lines AA and BB in FIG. 3, respectively. is there. The friction generating device 5 has a holding frame 9. The holding frame 9 includes a bottom plate 10, a pair of side plates 11, 11, and an upper plate 12. The side plates 11, 11 are fixed on the bottom plate 10 by bolts 13, and the upper plate 12 is fixed on the side plates 11, 11 by bolts 14.

【0020】保持フレーム9の内部には複数枚の押さえ
プレート15が積層して配置されている。押さえプレー
ト15の各両側部には突起16が形成されている。これ
らの突起16は、側部プレートに形成された開口部17
に嵌合されている。これにより、押さえプレート15は
保持フレーム9に、これとの間で相対運動を生じないよ
うに保持されている。
In the holding frame 9, a plurality of pressing plates 15 are arranged in a stacked manner. Projections 16 are formed on both sides of the holding plate 15. These projections 16 are provided with openings 17 formed in the side plate.
Is fitted. Thus, the holding plate 15 is held by the holding frame 9 so as not to cause a relative movement with the holding frame 9.

【0021】互いに隣接する押さえプレート15,15
間及び最下部の押さえプレート15と底部プレート10
との間には滑りプレート18が滑動可能に配置されてい
る。これらの滑りプレート18の両端部は、側部プレー
ト11,11間から保持フレーム9の外方に突出して延
びている。滑りプレート18は、少なくとも1枚あれば
摩擦力を発生するが、複数枚設けることにより減衰力の
調節を容易に行える。
Pressing plates 15, 15 adjacent to each other
Inter and bottom holding plate 15 and bottom plate 10
A sliding plate 18 is slidably disposed between the two. Both ends of these sliding plates 18 protrude and extend outward from the holding frame 9 from between the side plates 11, 11. The frictional force is generated when at least one sliding plate 18 is provided, but the damping force can be easily adjusted by providing a plurality of sliding plates.

【0022】連結軸6には複数枚の環状プレート19が
嵌合され、これらの環状プレート19と連結軸6との間
には環状プレート19の回り止めのためのキー20が介
在されている。連結軸6の下端には環状プレート19の
抜け止めのためのプレート21が固定されている。
A plurality of annular plates 19 are fitted to the connection shaft 6, and a key 20 for preventing the rotation of the annular plate 19 is interposed between the annular plate 19 and the connection shaft 6. A plate 21 for fixing the annular plate 19 to the lower end of the connecting shaft 6 is fixed.

【0023】滑りプレート18の一方の端部は環状プレ
ート19,19間に延び、滑りプレート18及び環状プ
レート19はそれらを貫通するピン22により互いに連
結されている。これにより、滑りプレート18は、環状
プレート19すなわち連結軸6に対し回転可能となって
いる。滑りプレート18の各他方の端部は、それらを貫
通するボルト23及びその先端に螺着されたナット24
により、互いに連結されている。滑りプレート18,1
8間のボルト23部分には、間隔を保持するためのカラ
ー25が装着されている。
One end of the sliding plate 18 extends between the annular plates 19, 19, and the sliding plate 18 and the annular plate 19 are connected to each other by pins 22 passing therethrough. Thus, the sliding plate 18 is rotatable with respect to the annular plate 19, that is, the connecting shaft 6. Each other end of the sliding plate 18 has a bolt 23 passing therethrough and a nut 24 screwed to the tip thereof.
Are connected to each other. Sliding plate 18,1
A collar 25 for maintaining the interval is attached to the bolt 23 between the eight bolts.

【0024】押さえプレート15及び滑りプレート18
は鋼板等で作られている。それらの滑りを良くする一
方、所要の摩擦力を得るために、押さえプレート15及
び滑りプレート18の各対向面及び滑りプレート18と
底部プレート10の各対向面には滑り材26,27が固
定されている。
Holding plate 15 and sliding plate 18
Is made of steel plate or the like. In order to improve the slippage and obtain the required frictional force, sliding members 26 and 27 are fixed to the opposing surfaces of the holding plate 15 and the sliding plate 18 and the opposing surfaces of the sliding plate 18 and the bottom plate 10. ing.

【0025】押さえプレート15及び底部プレート10
に設けられる滑り材26としては、テフロンプレートあ
るいは砲金などの合金製プレートが用いられ、滑りプレ
ート18の滑り材27としてはステンレスプレート等が
用いられる。滑り材26は各プレート10,15に設け
た適宜深さの凹部に嵌め込まれ、固定される。
Holding plate 15 and bottom plate 10
The sliding material 26 provided on the sliding plate 18 is a plate made of an alloy such as a Teflon plate or a gunmetal, and the sliding material 27 of the sliding plate 18 is a stainless steel plate or the like. The sliding member 26 is fitted and fixed in a concave portion having an appropriate depth provided in each of the plates 10 and 15.

【0026】最上部の押さえプレート15の上には、ば
ね部材である皿ばね28が複数配置されている。保持フ
レーム9の上部プレート12には、各皿ばね28に対応
して六角穴付きボルト29が螺着されている。六角穴付
きボルト29は中間に段部を有し、段部よりも先端側の
ガイド部分30が座金31及び皿ばね28を貫通してい
る。さらに、ガイド部分30の先端は、最上部の押さえ
プレート15に設けられた孔32に収容されている。こ
のボルト29により、皿ばね28は最上部の押さえプレ
ート15に向けて押圧され、圧縮されている。この結
果、押さえプレート15及び滑りプレート18の全体に
亘って、皿ばね28の復元力による荷重が付与されてい
る。
A plurality of disc springs 28 as spring members are arranged on the uppermost holding plate 15. A hexagon socket head bolt 29 is screwed to the upper plate 12 of the holding frame 9 corresponding to each disc spring 28. The hexagon socket head cap screw 29 has a step in the middle, and a guide portion 30 on the tip side of the step passes through the washer 31 and the disc spring 28. Further, the tip of the guide portion 30 is accommodated in a hole 32 provided in the uppermost holding plate 15. The disc spring 28 is pressed by the bolt 29 toward the uppermost holding plate 15 and is compressed. As a result, a load due to the restoring force of the disc spring 28 is applied to the entire holding plate 15 and the sliding plate 18.

【0027】底部プレート10の下部には断面円形のボ
ス33が形成されている。一方、ベースプレート7に
は、ボス孔36を有する固定プレート35がボルト34
により固定されている。ボス33はボス孔36に嵌合さ
れ、これにより底部プレート10すなわち保持フレーム
9が基礎3に対し回転可能となっている。ボス33の先
端には、抜け止めのためのプレート37が固定されてい
る。
A boss 33 having a circular cross section is formed at a lower portion of the bottom plate 10. On the other hand, a fixing plate 35 having a boss hole 36 is
It is fixed by. The boss 33 is fitted in the boss hole 36, whereby the bottom plate 10, that is, the holding frame 9 is rotatable with respect to the foundation 3. The tip of the boss 33 is fixed with a plate 37 for retaining it.

【0028】上記のような摩擦発生装置5は1つあるい
は連結軸6の外周に等角度間隔を置いて複数設置するこ
とができ、図6及び図7はその態様を示している。図6
において、(a),(b),(c)は摩擦発生装置5を
それぞれ1つ、2つ、3つとした場合を示している。図
7は摩擦発生装置5を4つとした場合を示している。
One or a plurality of the above-mentioned friction generating devices 5 can be installed at equal angular intervals on the outer periphery of the connecting shaft 6, and FIGS. 6 and 7 show such an embodiment. FIG.
(A), (b), and (c) show the case where the number of the friction generators 5 is one, two, and three, respectively. FIG. 7 shows a case where four friction generators 5 are provided.

【0029】次に、上記摩擦ダンパーの作用を摩擦発生
装置5を4つとした場合を例にとり、図8を参照して説
明する。地震が発生して、建築物2と基礎3との間で図
8矢印方向の相対運動が生じると、各摩擦発生装置5の
滑りプレート18は運動に追従して連結軸6に対して回
転するとともに、押さえプレート15との間で滑りを生
じる。また、各摩擦発生装置5の保持フレーム9も、運
動に追従してボス33を中心に回転する。運動エネルギ
は、主として、この滑りプレート18の滑りの際に発生
する摩擦により吸収され、減衰される。
Next, the operation of the friction damper will be described with reference to FIG. When an earthquake occurs and relative movement occurs between the building 2 and the foundation 3 in the direction of the arrow in FIG. 8, the sliding plate 18 of each friction generator 5 rotates with respect to the connection shaft 6 following the movement. At the same time, sliding occurs between the holding plate 15 and the holding plate 15. Further, the holding frame 9 of each friction generating device 5 also rotates about the boss 33 following the movement. The kinetic energy is mainly absorbed and attenuated by the friction generated when the sliding plate 18 slides.

【0030】このとき、運動方向と滑りプレート18の
延伸方向とのなす角度が小さい摩擦発生装置5は、保持
フレーム9の回転角度が小さく、滑りプレート18の変
位が大きくなる。逆に、運動方向と滑りプレート18の
延伸方向とのなす角度が大きい摩擦発生装置5は、保持
フレーム9の回転角度が大きく、滑りプレート18の変
位が小さい。すなわち、摩擦発生装置5の設置数が多け
れば、いずれの方向に運動が生じても、いずれかの摩擦
発生装置が減衰作用に大きく寄与し、確実に運動を減衰
させることができる。減衰力の大きさは、摩擦発生装置
5の設置数を変えることにより、自由に設定することが
できる。
At this time, in the friction generator 5 in which the angle between the movement direction and the extending direction of the sliding plate 18 is small, the rotation angle of the holding frame 9 is small and the displacement of the sliding plate 18 is large. Conversely, in the friction generator 5 in which the angle between the movement direction and the extending direction of the slide plate 18 is large, the rotation angle of the holding frame 9 is large and the displacement of the slide plate 18 is small. That is, if the number of the friction generating devices 5 is large, even if the motion occurs in any direction, any of the friction generating devices greatly contributes to the damping action, and the motion can be reliably attenuated. The magnitude of the damping force can be freely set by changing the number of the friction generators 5 installed.

【0031】摩擦発生装置5各々についての摩擦による
減衰力の大きさは、摩擦力は荷重にほぼ比例することか
ら、皿ばね28の重ね個数、大きさ、あるいは設置数を
変えることにより自由に変えることができる。摩擦面を
増やしても各摩擦面に加わるる荷重は変わらないため、
摩擦力は摩擦面の数に比例することとなる。したがっ
て、滑りプレート18の数を増やすことにより、摩擦面
が増加し、摩擦による減衰力を大きくすることができ
る。
The magnitude of the damping force due to the friction of each of the friction generating devices 5 can be freely changed by changing the number, size, or number of the disc springs 28, since the frictional force is substantially proportional to the load. be able to. Since the load applied to each friction surface does not change even if the friction surfaces are increased,
The friction force will be proportional to the number of friction surfaces. Therefore, by increasing the number of sliding plates 18, the friction surface increases, and the damping force due to friction can be increased.

【0032】また、滑り材26,27にテフロンプレー
トや合金製プレートを用いることにより、摩擦がクーロ
ン摩擦となるため、滑り出すまでの抵抗が大きく、風や
微少地震等による揺れを防止することができる。すなわ
ち、上記のような摩擦ダンパーは、トリガー機能を持っ
ていると言える。
Further, by using a Teflon plate or an alloy plate for the sliding members 26 and 27, the friction becomes Coulomb friction, so that the resistance before sliding starts is large, and it is possible to prevent shaking due to a wind or a small earthquake. . That is, it can be said that the above-described friction damper has a trigger function.

【0033】さらに、上記摩擦ダンパーによれば、保持
フレーム9に組み込まれた皿ばね28の力で摩擦力を制
御するため、滑りプレート18に加わる荷重の変動が起
きず、減衰力が安定する。大地震時の大変位によりアイ
ソレータ4に残留変位が生じても、皿ばね28を押圧し
ているボルト29を緩めることにより摩擦力が解除され
るので、残留変位の解除が簡単である。また、滑りプレ
ート18の長さを変えることにより、その移動量を変え
ることができる。
Further, according to the above-mentioned friction damper, since the frictional force is controlled by the force of the disc spring 28 incorporated in the holding frame 9, the load applied to the slide plate 18 does not fluctuate, and the damping force is stabilized. Even if a residual displacement occurs in the isolator 4 due to a large displacement at the time of a large earthquake, since the frictional force is released by loosening the bolt 29 pressing the disc spring 28, the release of the residual displacement is easy. Also, by changing the length of the sliding plate 18, the amount of movement can be changed.

【0034】摩擦発生装置5を複数設置する場合、図2
に示したように、各摩擦発生装置ごとにベースプレート
7を設置してもよいが、図9に示すようにベースプレー
ト7を1枚とし、その上に複数の摩擦発生装置5を設置
するようにしてもよい。
When a plurality of friction generators 5 are installed, FIG.
As shown in FIG. 9, a base plate 7 may be provided for each friction generator, but as shown in FIG. 9, one base plate 7 is provided, and a plurality of friction generators 5 are provided thereon. Is also good.

【0035】図10乃至図12は、この発明の別の実施
の形態を示し、図10は正面図、図11は水平断面図、
図12は図11のC−C線に沿った断面図である。この
実施の形態では、保持フレーム9は上下部にフランジ4
0,41を有する円筒体42からなっている。連結軸6
は前記実施の形態と同様の構造であるが、円筒体42の
内方に延びるように配置されている。保持フレーム9
は、下部フランジ41に設けられたアンカーボルト43
を介して基礎3に固定されている。
10 to 12 show another embodiment of the present invention. FIG. 10 is a front view, FIG. 11 is a horizontal sectional view,
FIG. 12 is a sectional view taken along the line CC of FIG. In this embodiment, the holding frame 9 has upper and lower flanges 4.
It consists of a cylinder 42 with 0,41. Connecting shaft 6
Has the same structure as that of the above-described embodiment, but is arranged so as to extend inward of the cylindrical body 42. Holding frame 9
Are anchor bolts 43 provided on the lower flange 41.
And is fixed to the foundation 3 via the

【0036】押さえプレート15及び滑りプレート18
は、上下部フランジ40,41間に配置されている。円
筒体42の周壁には開口部44が形成されている。滑り
プレート18の一方の端部は、この開口部44を通って
円筒体42の内方に延び、連結軸6に設けられた環状プ
レート19に回転可能に連結されている。
Holding plate 15 and sliding plate 18
Is disposed between the upper and lower flanges 40 and 41. An opening 44 is formed in the peripheral wall of the cylindrical body 42. One end of the sliding plate 18 extends inward of the cylindrical body 42 through the opening 44 and is rotatably connected to the annular plate 19 provided on the connecting shaft 6.

【0037】このような押さえプレート15及び滑りプ
レート18からなるプレート群45は、円筒体42の外
周に等角度間隔を置いて複数配置されている。押さえプ
レート15及び滑りプレート18にそれぞれ設けられる
滑り材26,27は前記実施の形態で示したものと同様
のものを用いることができる。
A plurality of plate groups 45 each including the press plate 15 and the slide plate 18 are arranged at equal angular intervals on the outer periphery of the cylindrical body 42. As the sliding members 26 and 27 provided on the holding plate 15 and the sliding plate 18, those similar to those described in the above embodiment can be used.

【0038】各押さえプレート18の両端部は、上部フ
ランジ40を貫通して下部フランジ41に向けて延びる
1対のロッド46,46により互いに連結されている。
これらのロッド46,46の下端は、下部フランジ41
に設けられた位置決め孔47に収容されている。ロッド
46,46の上部フランジ40からの突出部分には、皿
ばね28が装着されている。この皿ばね28は、ロッド
46に螺着されたナット48により、上部フランジ40
に向けて押圧され、圧縮されている。これにより、押さ
えプレート15及び滑りプレート18の全体に亘って、
荷重が付与されている。
Both ends of each holding plate 18 are connected to each other by a pair of rods 46, 46 penetrating through the upper flange 40 and extending toward the lower flange 41.
The lower ends of these rods 46, 46 are
Is accommodated in a positioning hole 47 provided in the main body. A disc spring 28 is attached to a portion of the rods 46, 46 protruding from the upper flange 40. The disc spring 28 is fixed to an upper flange 40 by a nut 48 screwed to a rod 46.
And is compressed. Thereby, over the entire holding plate 15 and the sliding plate 18,
A load is applied.

【0039】この実施の形態によるダンパーの作動時の
状態が、図11に鎖線で示されている。この実施の形態
によれば、保持フレーム9が基礎3に対して固定されて
いるので、作動時に押さえプレート15と滑りプレート
18との間に回転が生じる。したがって、振動方向と滑
りプレート18の延伸方向とのなす角度が大きくても回
転滑りによる摩擦が発生する。その他、この実施の形態
のものによっても、前記実施の形態で説明したと同様の
利点が得られる。
The state when the damper according to this embodiment is operated is shown by a chain line in FIG. According to this embodiment, since the holding frame 9 is fixed to the foundation 3, rotation occurs between the holding plate 15 and the sliding plate 18 during operation. Therefore, even if the angle between the vibration direction and the extending direction of the sliding plate 18 is large, friction due to rotational sliding occurs. In addition, this embodiment also provides the same advantages as those described in the above embodiment.

【0040】上述したところでは、この発明による摩擦
ダンパーを建築物の免震システムに適用した場合を例に
とって説明したが、この発明は振動による相対運動が発
生する2つの構造物間であれば他のシステムにも適用で
きる。
In the above description, the case where the friction damper according to the present invention is applied to a seismic isolation system of a building has been described as an example. However, the present invention is applicable to any other structure between two structures where relative motion due to vibration occurs. It can also be applied to other systems.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、設計
の自由度が大きく、摩擦を発生させる要素あるいは因子
を種々変えることが可能となり、したがって1つの装置
で大きな大きな減衰力が得られ、ダンパーの数を減らし
て全体価格を低減することができる。
As described above, according to the present invention, the degree of freedom in design is large, and it is possible to change various factors or factors that cause friction, and therefore a large damping force can be obtained with one device. In addition, the number of dampers can be reduced to reduce the overall price.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、この発明による摩擦ダンパーの適用例
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an application example of a friction damper according to the present invention.

【図2】図2は、摩擦ダンパーの全体を示す正面図であ
る。
FIG. 2 is a front view showing the entire friction damper.

【図3】図3は、摩擦発生装置及び連結軸の詳細を示す
一部破断した正面図である。
FIG. 3 is a partially broken front view showing details of a friction generating device and a connection shaft.

【図4】図4は、図3のA−A線よって得られる断面図
である。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3;

【図5】図5は、図3のB−B線によって得られる断面
図である。
FIG. 5 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 3;

【図6】図6は、摩擦発生装置の設置態様を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating an installation mode of a friction generator.

【図7】図7は、摩擦発生装置の設置態様を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing an installation mode of a friction generator.

【図8】図8は、作動説明のための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation.

【図9】図9は、摩擦発生装置を複数設置する場合のベ
ースプレートの別の態様を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing another aspect of the base plate when a plurality of friction generating devices are installed.

【図10】図10は、別の実施の形態を示す正面図であ
る。
FIG. 10 is a front view showing another embodiment.

【図11】図11は、同実施の形態を示す水平断面図で
ある。
FIG. 11 is a horizontal sectional view showing the same embodiment.

【図12】図12は、図11のB−B線によって得られ
る断面図である。
FIG. 12 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:摩擦ダンパー 2:建築物 3:基礎 4:アイソレータ 5:摩擦発生装置 6:連結軸 7:ベースプレート 9:保持フレーム 10:底部プレート 11:側部プレート 12:上部プレート 15:押さえプレート 16:突起 17:開口部 18:滑りプレート 19:環状プレート 26:滑り材 27:滑り材 28:皿ばね 29:六角穴付きボルト 33:ボス 35:固定プレート 36:ボス孔 40:上部フランジ 41:下部フランジ 42:円筒体 44:開口部 45:プレート群 46:ロッド 47:位置決め孔 48:ナット 1: friction damper 2: building 3: foundation 4: isolator 5: friction generator 6: connecting shaft 7: base plate 9: holding frame 10: bottom plate 11: side plate 12: top plate 15: holding plate 16: protrusion 17: Opening 18: Sliding plate 19: Annular plate 26: Sliding material 27: Sliding material 28: Belleville spring 29: Hexagon socket head bolt 33: Boss 35: Fixed plate 36: Boss hole 40: Upper flange 41: Lower flange 42 : Cylindrical body 44: Opening 45: Plate group 46: Rod 47: Positioning hole 48: Nut

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2つの構造物間に発生する相対運動を摩擦
力により減衰させるための摩擦ダンパーであって、 一方の前記構造物に設置される摩擦発生装置と、他方の
前記構造物に設置される連結軸とを含み、 前記摩擦発生装置は、保持フレームと、 前記保持フレームに保持され、積層して配置された複数
枚の押さえプレートと、 互いに隣接する前記押さえプレート間に滑動可能に配置
され、端部が前記連結軸に回転可能に連結される少なく
とも1枚の滑りプレートと、 前記保持フレームに組み込まれ、前記押さえプレート及
び前記滑りプレートの全体に亘って、それらの厚さ方向
に荷重を付与する荷重付与手段とを備えてなる摩擦ダン
パー。
1. A friction damper for attenuating a relative movement generated between two structures by a frictional force, wherein the friction damper is installed on one of the structures and the friction damper is installed on the other of the structures. Wherein the friction generating device comprises: a holding frame; a plurality of holding plates held by the holding frame and arranged in a stack; and slidably arranged between the holding plates adjacent to each other. At least one sliding plate whose end is rotatably connected to the connecting shaft; and a load that is incorporated in the holding frame and that extends in the thickness direction of the pressing plate and the sliding plate over the entirety thereof. And a load applying means for applying a force.
【請求項2】前記保持フレームは、一方の前記構造物に
回転可能に取り付けられることを特徴とする請求項1記
載の摩擦ダンパー。
2. The friction damper according to claim 1, wherein said holding frame is rotatably attached to one of said structures.
【請求項3】前記滑りプレートは、その端部が前記保持
フレームから外方に突出して延び、前記連結軸に回転可
能に連結されることを特徴とする請求項1又は2記載の
摩擦ダンパー。
3. A friction damper according to claim 1, wherein said sliding plate has an end protruding outward from said holding frame and rotatably connected to said connecting shaft.
【請求項4】前記保持フレームは、底部プレートと、 前記底部プレート上に互いに間隔を置いて固定された1
対の側部プレートと、 前記側部プレート上に固定された上部プレートとからな
り、 前記押さえプレート及び滑りプレートは前記底部プレー
トと前記上部プレートとの間に配置され、 前記滑りプレートは、その端部が前記側部プレート間か
ら外方に突出して延びていることを特徴とする請求項1
又は2記載の摩擦ダンパー。
4. The holding frame according to claim 1, wherein said holding frame is fixed to said bottom plate at a distance from each other.
A pair of side plates, and an upper plate fixed on the side plates, wherein the holding plate and the sliding plate are disposed between the bottom plate and the upper plate, and the sliding plate has an end thereof. 2. The device according to claim 1, wherein a portion extends outwardly from between the side plates.
Or the friction damper according to 2.
【請求項5】各側部プレートには開口部がそれぞれ設け
られ、前記押さえプレートは各開口部に嵌合する突起を
有していることを特徴とする請求項4記載の摩擦ダンパ
ー。
5. The friction damper according to claim 4, wherein each side plate is provided with an opening, and said holding plate has a projection fitted into each opening.
【請求項6】前記底部プレートは、その下部に前記保持
フレームを一方の前記構造物に回転可能に取り付けるた
めのボスを有していることを特徴とする請求項4又は5
記載の摩擦ダンパー。
6. A bottom plate having a boss at a lower portion thereof for rotatably attaching the holding frame to one of the structures.
The described friction damper.
【請求項7】前記荷重付与手段は、最上部の前記押さえ
プレート上に配置されたばね部材と、 前記ばね部材を最上部の前記押さえプレートに向けて押
圧する押圧部材とを含むことを特徴とする請求項1乃至
6のいずれか1記載の摩擦ダンパー。
7. The load applying means includes a spring member disposed on the uppermost pressing plate, and a pressing member for pressing the spring member toward the uppermost pressing plate. A friction damper according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】前記押圧部材は前記保持フレームの前記上
部プレートに螺着されたボルトであることを特徴とする
請求項4,5,6又は7記載の摩擦ダンパー。
8. The friction damper according to claim 4, wherein said pressing member is a bolt screwed to said upper plate of said holding frame.
【請求項9】前記摩擦発生装置は前記連結軸の外周に等
角度間隔を置いて複数設置されることを特徴とする請求
項1乃至8のいずれか1記載の摩擦ダンパー。
9. The friction damper according to claim 1, wherein a plurality of said friction generating devices are installed at equal angular intervals around an outer periphery of said connecting shaft.
【請求項10】前記保持フレームは、上下部にフランジ
を有し、かつ周壁に開口部が設けられた円筒体からり、 前記連結軸は前記円筒体の内方に延びるように設置さ
れ、 前記押さえプレート及び前記滑りプレートは前記上下部
のフランジ間に配置され、 前記滑りプレートは前記開口部を通って前記円筒体の内
方に延び、その端部が前記連結軸に回転可能に連結され
ることを特徴とする請求項1記載の摩擦ダンパー。
10. The holding frame comprises a cylindrical body having a flange at upper and lower portions and having an opening at a peripheral wall, wherein the connecting shaft is installed so as to extend inward of the cylindrical body. A holding plate and the sliding plate are disposed between the upper and lower flanges, and the sliding plate extends inward of the cylindrical body through the opening, and an end of the sliding plate is rotatably connected to the connection shaft. The friction damper according to claim 1, wherein:
【請求項11】前記押さえプレートの各両端部は、前記
上部フランジを貫通して下部フランジに向けて延びるロ
ッドにより、互いに連結されていることを特徴とする請
求項10記載の摩擦ダンパー。
11. A friction damper according to claim 10, wherein each end of said holding plate is connected to each other by a rod extending through said upper flange toward said lower flange.
【請求項12】前記荷重付与手段は、前記上部フランジ
上において前記ロッドに装着されたばね部材と、 前記ロッドに螺着され、前記ばね部材を前記上部フラン
ジに向けて押圧するナットとを含むことを特徴とする請
求項11記載の摩擦ダンパー。
12. The load applying means includes: a spring member mounted on the rod on the upper flange; and a nut screwed to the rod and pressing the spring member toward the upper flange. The friction damper according to claim 11, characterized in that:
【請求項13】前記押さえプレート及び前記滑りプレー
トからなるプレート群が、前記上下部フランジ間に等角
度間隔を置いて複数配置されていることを特徴とする請
求項10、11又は12記載の摩擦ダンパー。
13. The friction according to claim 10, 11 or 12, wherein a plurality of plate groups comprising said holding plate and said sliding plate are arranged at equal angular intervals between said upper and lower flanges. Damper.
【請求項14】前記連結軸に環状プレートが回転不能に
嵌合され、 前記滑りプレートの端部は前記環状プレートに回転可能
に連結されていることを特徴とする請求項1乃至13の
いずれか1記載の摩擦ダンパー。
14. An annular plate is non-rotatably fitted to said connecting shaft, and an end of said sliding plate is rotatably connected to said annular plate. 2. The friction damper according to 1.
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