JP2003254371A - 摩擦減衰装置の減衰力調節方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 減衰力を精度良く調節することができ、製作
が容易で、納まり上の取り合いも統一させることできる
摩擦減衰装置の減衰力調節方法を提供する。 【解決手段】 第１、第２のリンク１，２とは別の部品
の摺擦面構成部品８を用い、この摺擦面構成部品８とし
て、摺動摩擦抵抗を大小異ならせることのできる２種類
の大摩擦座金８ａと小摩擦座金８ｂとを用意し、これら
大摩擦座金８ａと小摩擦座金８ｂのうちのいずれか一方
又は両方を摩擦減衰装置５に備えさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、摩擦減衰装置の減
衰力調節方法に関する。

【０００２】

【関連の技術】建物の免震装置との組合せにおいて用い
られる減衰装置として、例えば、第１部材と第２部材と
が相対回転変位可能にボルトの締付けで枢結され、この
ボルトを中心として第１部材と第２部材とが相対回転変
位することによる摺擦面同士の摺動摩擦抵抗によって振
動を減衰するようになされた摩擦減衰装置において、そ
の減衰力を大小調節する方法として、ボルトの径を変え
る方法や、部材の重ね枚数を増減させる方法、部材の長
さを変える方法、ボルトの締付け力を変える方法などが
考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ボルト
の径を変える方法では、部材に形成するボルト孔の孔径
がまちまちになって減衰装置の製作が厄介なものになっ
てしまうなどの問題がある。

【０００４】また、部材の重ね合わせ枚数を変える方法
では、減衰力の大小によって重ね方向における装置の寸
法が異なったものになってしまい、現場での納まり上の
取り合いを統一させることができなくなるという問題が
ある。

【０００５】更に、部材の長さを変える方法では、装置
の限界変形に影響を与えてしまい減衰力のみを変化させ
ることができないのみならず、重ね合わせ枚数を変える
方法の場合と同様に、現場での納まり上の取り合いを統
一させることができなくなるという問題もある。

【０００６】また、ボルトの締付け力を変える方法で
は、ボルトを任意の軸力を発現するよう管理して締め付
けていくのは至難の技であり、減衰力を精度良く大小調
節するのは極めて困難であるという問題がある。

【０００７】本発明は、上記のような問題点に鑑み、減
衰力を精度良く大小調節することができて減衰力のバリ
エーションの数を多くすることができ、しかも、製作が
容易で、納まり上の取り合いも統一させることできる摩
擦減衰装置の減衰力調節方法を提供することを課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、第１部材
と第２部材とが相対変位することによる摺擦面同士の摺
動摩擦抵抗によって振動を減衰するようになされた摩擦
減衰装置の減衰力調節方法であって、前記摺擦面のうち
のいずれか一方又は両方が、前記第１、第２の部材とは
別の部品である摺擦面構成部品の摺擦面で構成され、こ
の摺擦面構成部品として、摺動摩擦抵抗を大小異ならせ
ることのできる複数種類が用意され、これら種類の中か
ら選んだ摺擦面構成部品を摩擦減衰装置に備えさせるこ
とを特徴とする摩擦減衰装置の減衰力調節方法によって
解決される。

【０００９】この方法では、摺擦面構成部品を複数種類
の中から選択し、選択した摺擦面構成部品を摩擦減衰装
置に備えさせるものであるから、減衰力を精度良く大小
調節することができて減衰力のバリエーションの数を多
くすることができる。しかも、摺擦面構成部品のみを異
ならせるだけであるので、摩擦減衰装置を容易に製作す
ることができ、納まり上の取り合いも統一させることが
できる。

【００１０】また、上記の減衰装置は、減衰装置は、第
１部材と第２部材とがボルトの締付け力によって摺擦面
同士を押し合わせるように枢結され、第１、第２の部材
とがこのボルト軸を中心として相対回転変位することに
よる前記摺擦面同士の摺動摩擦抵抗によって振動を減衰
するようになされたものからなり、かつ、前記摺擦面構
成部品は、前記ボルトを通すリング品からなるのもよ
い。

【００１１】この場合は、摺擦面構成用のリング品の選
定により、減衰力を精度良く大小調節することができて
減衰力のバリエーションの数を多くすることができ、し
かも、このリング品のみを異ならせるだけでよいから、
摩擦減衰装置を容易に製作することができ、納まり上の
取り合いも統一させることができる。ボルトの締付けも
同じ締付けトルクで行えばよく、ボルトの締付けトルク
の管理も容易である。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１３】図４及び図５には、本発明の調節方法を採
用する対象となる回転式摩擦減衰装置５を示している。
図５（イ）に示すように、この摩擦減衰装置５は、部材
としての第１、第２、第３、第４の４つのリンク１，
２，３，４を平面で見て四角に組み、それらの端部を回
転変位可能に枢結したパンタグラフ式のものである。

【００１４】各リンク１，２，３，４は、鋼板などのプ
レート状のものからなっており、第１リンク１と第２リ
ンク２とは次のようにして相対回転変位可能に枢結され
ている。

【００１５】即ち、図５（ロ）に示すように、第１リン
ク１は２枚、第２リンク２は３枚用意されており、それ
らの端部が、第２リンク２を最外側とするようにして上
下方向に交互に配置にされ、それらの間にそれぞれ摺擦
面構成部品８…が介設され、ボルト６とナット７で締め
付けられて枢結されている。このボルト６の締付けによ
って、第１リンク１と摺擦面構成部品８と第２リンク２
とが押し合い、第１、第２のリンク１，２がこのボルト
６の軸を中心として相対回転変位する際の摺擦面同士の
摺動摩擦抵抗によって振動を減衰するようになされてい
る。

【００１６】このような枢結部構造が、第３リンク３と
第４リンク４との端部枢結部、第２リンク２と第３リン
ク３の端部枢結部、及び、第１リンク１と第４リンク４
の端部枢結部において採用されている。

【００１７】そして、第２リンク２と第３リンク３の端
部枢結部では、基礎などの建物下部構造部に取り付けら
れる対の軸受けプレート１３，１３が第２リンク２と第
３リンク３の端部を挟んで全体がボルト６で締め付けら
れ、軸受けプレート１３と第２リンク２との間にも摺擦
面構成部品８が入れられている。また、第１リンク１と
第４リンク４の端部枢結部においては、架台などの建物
の上部構造部に取り付けられる対の軸受けプレート１
４，１４が第１リンク１と第４リンク４の端部を挟んで
全体がボルト６で締め付けられ、軸受けプレート１４と
第４リンク４との間にも摺擦面構成部品８が入れられて
いる。これにより、建物の下部構造部と上部構造部とを
摩擦減衰装置５で連結することができるようになされて
いる。

【００１８】図６（イ）は、このパンタグラフ式摩擦減
衰装置５の動きを示し、図６（ロ）はこの摩擦減衰装置
５の設置例を示している。図６（ロ）において、１１は
建物の基礎側を示し、１２は架台の側を示している。

【００１９】上記の摩擦減衰装置５では、建物に設けら
れた図示しない免震装置により、図６（イ）に示すよう
に、水平方向の動きを生じると、摩擦減衰装置５の第
１、第２、第３、第４のリンク１，２，３，４が枢結部
のボルト６…を軸として相対回転変位を行い、その際の
各枢結部における摺擦面の摩擦摺動抵抗によって、振動
が減衰していく。各枢結部では、摺擦面同士がボルトの
締付けによって押し合わされているから、摺擦面同士を
非常に強い力で押し合わせることができ、そのため、摺
擦面の面積が小さくても、振動は、この高い摩擦力によ
って効果的に減衰されていく。即ち、スプリングのバネ
力によって摺擦面を押し合わせるのではなく、ボルトの
締付けによって摺擦面同士を押し合わせる構造としてい
るのであり、小さな摺擦面で非常に大きな減衰力を得る
ことができる摩擦減衰装置に構成されているものであ
る。

【００２０】本実施形態の方法では、上記の回転式摩擦
減衰装置５を対象とし、その減衰力を、次のようにして
調節する。即ち、図１（イ）（ロ）に示すように、摺擦
面構成部品８として、摺動摩擦抵抗を大小異ならせるこ
とのできるリング品たる大摩擦座金８ａと小摩擦座金８
ｂの２種類の部品が用意されており、これらの２種類の
座金８ａ，８ｂのうちのいずれか一方又は両方を、上記
の摩擦減衰装置５における摺擦面構成部品８として用い
ることで、摩擦減衰装置５の減衰力を大小調節する。

【００２１】大摩擦座金８ａと小摩擦座金８ｂとは、互
いに同じ摩擦係数のものからなっていて、大摩擦座金８
ａは、図１（イ）及び図２に示すように、その内径寸法
がボルト６の棒部の外径寸法よりも大きく設定されてお
り、ボルト締付け状態において、ボルト６から半径線外
方に間隔をおいた領域でリンクの対向面内でリンクと摩
擦摺動するようになされている。

【００２２】この間隔を保持するために、スペーサーリ
ングとしての位置保持座金１０が用いられている。この
位置保持座金１０は、ボルト６の棒部の外周部にしっく
りと嵌まり込む内径寸法を有すると共に、大摩擦座金８
ａの内周部にしっくりと嵌まり込む外径寸法を備えてい
る。その厚さ寸法は、大摩擦座金８ａの厚さ寸法よりも
小さく設計されている。この位置保持座金１０が、ボル
ト６の棒部と大摩擦座金８ａとの間に配置され、大摩擦
座金８ａがこの位置保持座金１０によってボルト６の棒
部から半径線外方に所定の間隔を保持した状態でボルト
締めされるようになされている。

【００２３】一方、小摩擦座金８ｂは、図１（ロ）及び
図３に示すように、ボルト６の棒部の外周部にしっくり
と嵌まり込む内径寸法を有し、その外径寸法は大摩擦座
金８ａの外径寸法よりも小さく設計されており、ボルト
締付け状態において、ボルト６から半径線外方に間隔を
ほとんどおかない領域でリンクの対向面内でリンクと摩
擦摺動するようになされている。

【００２４】これら大摩擦座金８ａと小摩擦座金８ｂと
を用いることにより、上記の摩擦減衰装置５に、減衰力
の大きさに関して、次の表１に示すように、減衰力の大
小異なる数多くの摩擦減衰装置５を形成することができ
る。

【００２５】

【表１】

【００２６】なお、表１において、「型式符号」は摩擦
減衰装置５のバリエーションを示し、「大」は大摩擦座
金８ａを意味し、「小」は小摩擦座金８ｂを意味し、図
４に示すような第１から第６の層のどの層にどちらの摩
擦座金を入れているかを示している。同じ層には同じ摩
擦座金を入れている。また、型式符号の例えば「４−
２」において、先頭文字の「４」は第２層から第５層に
おいて大摩擦座金８ａを入れている層の数を示し、末尾
文字の「２」は第１層と第６層において大摩擦座金８ａ
を入れている層の数を示したものである。

【００２７】これらの型式符号の摩擦減衰装置におい
て、第１から第６のすべての層に小摩擦座金８ｂを入れ
た型式符号０−０の摩擦減衰装置の減衰力が８．５５ｋ
Ｎで、第１から第６のすべての層に大摩擦座金８ａを入
れた摩擦減衰装置の減衰力が１４．２ｋＮであるとする
と、この範囲において、減衰力を実に１５段階にも大小
異ならせた数多くのバリエーションの摩擦減衰装置を形
成することができ、摩擦減衰装置５の減衰力を精度良く
調節することができる。

【００２８】しかも、大摩擦座金８ａと小摩擦座金８ｂ
のうちのいずれか一方又は両方を選択的に摩擦減衰装置
５に備えさせるだけでよいので、摩擦減衰装置５を容易
に製作することができ、また、装置５の設置現場におけ
る納まり上の取り合いも統一したものにすることができ
る。更に、ボルト６の締付けも同じ締付けトルクで行え
ばよく、ボルト６の締付けトルクの管理も容易である。

【００２９】以上に、本発明の実施形態を示したが、本
発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱し
ない範囲で、各種の変更が可能である。例えば、上記の
実施形態では、同じ層には同じ摩擦座金を入れている場
合を示しているが、同じ層に大摩擦座金８ａと小摩擦座
金８ｂの両方を入れるようにしてもよく、また、大中小
など３種類以上の摩擦座金を組み合わせるようにしても
よく、そうすることで、摩擦減衰装置５にもたせること
のできる減衰力のバリエーションをより一層豊富にする
ことができる。

【００３０】また、摩擦座金８ａ，８ｂにおいて、摺動
摩擦抵抗を大小異ならせる手段として、ボルト６の半径
線方向における離間距離を大小異ならせる手段を用いた
場合を示しているが、リンクとの接触面積を大小異なら
せることによって摺動摩擦抵抗を大小異ならせる手段を
用いるようにしてもよいし、あるいは、摩擦係数を大小
異ならせることによる手段を用いるようにしてもよい
し、その具体的手段に制限はない。

【００３１】また、上記の実施形態では、摺擦面のうち
のいずれか一方を、リンクとは別部品である摺擦面構成
部品８の摺擦面で構成した場合を示しているが、この摺
擦面構成部品８，８を対で用いて摺擦面のうちの両方を
摺擦面構成部品８，８の摺擦面で構成するようにしても
よい。この場合は、一方の摺擦面構成部品は一方のリン
クと、もう一方の摺擦面構成部品はもう一方のリンクと
一体的に回転するようにしておくことはいうまでもな
い。一体化は接着や接合によって行われてもよいし、静
止摩擦によって行われてもよい。

【００３２】また、摩擦減衰装置５として、４つのリン
ク１，２，３，４を平面で見て四角に組んだパンタグラ
フ式の摩擦減衰装置を対象とした場合を示しているが、
２つのリンクを平面で見てくの字状やＸ字状、Ｔ字状な
どに連結して組んだ摩擦減衰装置を対象することも可能
である。また、上記の実施形態では、建物に用いられる
免震装置との組合せにおいて用いられる摩擦減衰装置を
対象としているが、本発明の摩擦減衰装置は、建物の振
動を減衰する場合に限らず、各種構造物の振動の減衰に
用いることができるものであるし、免震装置との組合せ
が前提とされるものでもない。また、上記の実施形態で
は、ボルト軸を垂直に向けてリンクを水平面内で回転変
位させる摩擦減衰装置を対象としているが、ボルト軸を
水平方向に向けリンクを垂直面内で回転変位させる摩擦
減衰装置を対象としてもよく、向きに制限はない。もち
ろん、リンク式による回転に限らず、リンク式以外の回
転による摩擦減衰装置を対象としてもよいし、平行移動
による摩擦減衰装置を対象としてもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、以上のとおりのものであるか
ら、減衰力を精度良く大小調節することができて減衰力
のバリエーションの数を多くすることができ、しかも、
製作が容易で、納まり上の取り合いも統一させることで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態において対象とする摩擦減衰装置の枢
結部を示すもので、図（イ）は大摩擦座金を用いた場合
の分解斜視図、図（ロ）は小摩擦座金を用いた場合の分
解斜視図である。

【図２】大摩擦座金を用いた場合の枢結部（図５（イ）
におけるＡ部）を拡大して示すもので、図（イ）は断面
側面図、図（ロ）は図（イ）のＩ−Ｉ線断面矢視図であ
る。

【図３】小摩擦座金を用いた場合の枢結部（図５（イ）
におけるＡ部）を拡大して示すもので、図（イ）は断面
側面図、図（ロ）は図（イ）のＩＩ−ＩＩ線断面矢視図
である。

【図４】摩擦減衰装置全体の分解斜視図である。

【図５】図（イ）は摩擦減衰装置の全体平面図、図
（ロ）は同側面図である。

【図６】図（イ）は摩擦減衰装置の動きを示す平面図、
図（ロ）は摩擦減衰装置の適用例を示す概略平面図であ
る。

【符号の説明】

１…第１リンク（第１部材） ２…第２リンク（第２部材） ５…摩擦減衰装置 ６…ボルト ８ａ…大摩擦座金（摺擦面構成部品） ８ｂ…小摩擦座金（摺擦面構成部品）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１部材と第２部材とが相対変位するこ
   とによる摺擦面同士の摺動摩擦抵抗によって振動を減衰
   するようになされた摩擦減衰装置の減衰力調節方法であ
   って、 前記摺擦面のうちのいずれか一方又は両方が、前記第
   １、第２の部材とは別の部品である摺擦面構成部品の摺
   擦面で構成され、 この摺擦面構成部品として、摺動摩擦抵抗を大小異なら
   せることのできる複数種類が用意され、 これら種類の中から選んだ摺擦面構成部品を摩擦減衰装
   置に備えさせることを特徴とする摩擦減衰装置の減衰力
   調節方法。
2. 【請求項２】 前記減衰装置は、第１部材と第２部材と
   がボルトの締付け力によって摺擦面同士を押し合わせる
   ように枢結され、第１、第２の部材とがこのボルト軸を
   中心として相対回転変位することによる前記摺擦面同士
   の摺動摩擦抵抗によって振動を減衰するようになされた
   ものからなり、かつ、 前記摺擦面構成部品は、前記ボルトを通すリング品から
   なる請求項１に記載の摩擦減衰装置の減衰力調節方法。