JP2007071243A - 摩擦ダンパー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本摩擦ダンパーは、溝形鋼からなる摺動部材2と、摺動部材2より断面寸法の小さな他の溝形鋼からなり、当該ウェブ部に摩擦材5が設置された一対の挟持部材3、4とを主要構成部材とし、摺動部となる摺動部材2のウェブ部を両側から摩擦材5を介して一対の挟持部材3、4のウェブ部で挟み込み、締付けボルト6で締付けたものである。摺動部材2のウェブ部には、締付けボルト6が通る長孔が長手方向に形成されており、摺動部材2と一対の挟持部材3、4は、締付けボルト6に締付けられた状態で、それぞれ長手方向に相対移動することができる。挟持部材3、4のウェブ部の外側には、摩擦面を加圧するために、加圧板11、複数の皿ばね8…、板座金9、座金10が順に重ね合わされ、それらを貫通する締付けボルト6にナット7が螺合されている。
【選択図】 図2
Description
そこで、特許文献1では、積層された押さえプレートを加圧保持する平面視リング状のフランジを備えた円筒状の保持フレームが下部構造物上に設置されるとともに、上部構造物の底面に直立状態に設置された主軸が保持フレームの平面視中央部に配置され、一端が主軸にピン支持された複数の帯板状の滑りプレートが主軸から放射状に延出して前記押さえプレート間に滑動可能に配置された摩擦ダンパーが開示されている。
摩擦ダンパーの支点間距離が長くなると、曲げ剛性が低下するため、摩擦ダンパーは座屈しやすくなる。特に、免震層に設置される摩擦ダンパーのように、摺動距離(ストローク)が長くなる場合には、摩擦ダンパーが座屈しないように、摩擦ダンパーを座屈補剛する必要がある。これに対して、本発明では、摺動部材および一対の挟持部材をそれぞれ溝形鋼から構成しているので、溝形鋼のフランジ部が摺動部材および挟持部材の面外変形を拘束し、摩擦ダンパーに対する座屈補剛が不要となる。
本発明では、摺動部材がH形鋼から構成され、一対の挟持部材が溝形鋼から構成されているので、弱軸回りの断面二次モーメントがさらに大きくなり、より座屈しにくい形状となっている。
ここで、摩擦面とは、摩擦材と摺動部との接触面、即ち摩擦力が作用する面のことである。
本発明では、皿ばねの横ずれを防止するずれ止めを備えているので、加圧ロスを防止することができる。
本発明では、ウェブ部の一方の端部を貫通する円筒部材内を支持軸が挿通する構成とすることにより、簡便にピン支持を実現することができる。
図1に本摩擦ダンパーの平面図および側面図を、図2にその立断面図を示す。また、図3〜図5には主要構成部材の平面図を示す。
本摩擦ダンパー1は、溝形鋼からなる摺動部材2と、摺動部材2より断面寸法の小さな他の溝形鋼からなり、当該ウェブ部に摩擦材5が設置された一対の挟持部材3、4とを主要構成部材とし、摺動部2cとなる摺動部材2のウェブ部を両側から摩擦材5を介して一対の挟持部材3、4のウェブ部で挟み込み、締付けボルト6で締付けたものである。
また、摺動時の摩擦を低減するために、摺動部材2はフッ素樹脂塗装やアルミ溶射などの表面処理が施されている。
摩擦材5としては、例えば、アラミド繊維などの有機繊維、ロックウールなどの無機繊維、銅系繊維などの金属繊維などと、フェノール樹脂などからなる結合材と、硫酸バリウムなどからなる充填材とを含む組成物を成形して硬化させたものを用いることができる。
なお、他方の挟持部材4も挟持部材3と同様の構成とされている。
なお、挟持部材3、4の板厚が比較的薄いので、摩擦面に作用する面圧を均等にするため、挟持部材3、4と皿ばね8との間に加圧板11を介装している。
なお、皿ばね8を同じ向きに重ね合わせて使用してもよい。
摩擦ダンパー1の一方の端部(摺動部材2の一方の端部)は、支持治具16を介して上部構造物Uの底面にピン接合されるとともに、摩擦ダンパー1の他方の端部(挟持部材3、4の一方の端部)は、支持治具16を介して下部構造物Lの上面にピン接合されている。このため、本摩擦ダンパー1は水平面内に自由に回動することができる。
支持治具16は、鋼板の一方の面に支持軸19を直立状態に固定したもので、支持軸19が円筒部材18を挿通し、円筒部材18の端面に当接された座金20の上からナット17が螺合されている。従って、円筒部材18は固定されているが、摩擦ダンパー1の端部は固定されず、支持軸19回りに回動することができる。
また、円筒部材18は、挟持部材3と挟持部材4の間隔Dより若干、長くなっている。このため、支持軸19回りの回転が容易になるとともに、施工時に締付け力を加減することなく、容易に締付けることができる。また、地震あるいは施工誤差による鉛直面内の回転動作を吸収することができる。
免震建物Hは、四隅を積層ゴムBで支持された平屋建て構造物であり、摩擦ダンパー1が各積層ゴムB、B間に1台ずつ計四台設置されている。即ち、水平二方向にそれぞれ二台ずつ摩擦ダンパー1が設置されている。
免震建物Hに地震力が作用し、免震建物Hが水平方向に移動すると、各摩擦ダンパー1は水平面内に回動しつつ、摺動部材2が挟持部材3、4に対して長手方向に摺動し、摩擦ダンパー1に摩擦力が発生する。
図10(a)は、H形鋼を摺動部材22とし、そのウェブ部を摺動部としている。一方、図10(b)は、溝形鋼を組み合わせてH形断面とし、フランジ部同士を溶接して形成した摺動部材32である。いずれの場合も、溝形鋼を単独で用いる場合に比べて弱軸回りの断面二次モーメントが増加し、より座屈しにくくなる。
また、本実施形態による摩擦ダンパー1では、端部のウェブ部を貫通する円筒部材18を支持軸19が挿通する構成としているので、簡便にピン支持を実現することができる。
また、上記の実施形態では、長孔は一列としたが、幅の広い溝形鋼あるいはH形鋼を使用する場合には、二列以上としてもよい。要は、本発明において所期の機能が得られればよいのである。
2、22、32 摺動部材
3、4 挟持部材
5 摩擦材
6 締付けボルト
7、17 ナット
8 皿ばね
9 板座金
10、20 座金
11 加圧板
12 枠板
13 ガイド用座金(ずれ止め)
14 外ガイド(ずれ止め)
15 スペーサー
16 支持治具
18 円筒部材
19 支持軸
U 上部構造物
L 下部構造物
H 免震建物
B 積層ゴム
Claims (4)
- 溝形鋼からなる摺動部材のウェブ部が摺動部とされ、当該摺動部を挟持する摩擦材が他の溝形鋼からなる一対の挟持部材のウェブ部にそれぞれ設置されていることを特徴とする摩擦ダンパー。
- H形鋼からなる摺動部材のウェブ部が摺動部とされ、当該摺動部を挟持する摩擦材が溝形鋼からなる一対の挟持部材のウェブ部にそれぞれ設置されていることを特徴とする摩擦ダンパー。
- 摩擦面を加圧するために加圧方向に重ねられる皿ばねの横ずれを防止するずれ止めを備えることを特徴とする請求項1または2に記載の摩擦ダンパー。
- 前記ウェブ部の一方の端部を円筒部材が貫通し、当該円筒部材を挿通する支持軸の回りに回動自在とされていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の摩擦ダンパー。
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