JP2009210048A

JP2009210048A - 摩擦ダンパー

Info

Publication number: JP2009210048A
Application number: JP2008054667A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sakai; 孝坂井
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2009-09-17

Abstract

【課題】摩擦ダンパーを建造物のブレース等に短時間で取り付けることができ、また、異音の発生を抑制できると共に、所定の摩擦力を発生させることができる摩擦ダンパーの提供を課題とする。
【解決手段】ベース部材１１と、ベース部材１１に固定された摩擦材１２と、ベース部材１１との間に摩擦材１２を挟み、且つベース部材１１に対してスライド自在に連結された摺動部材１３とを備えている。ベース部材１１、摩擦材１２、摺動部材１３は一体的に組み付けられてユニット化されている。この摩擦ダンパー１によれば、ベース部材１１と摺動部材１３を建造物のブレース等に取り付けるだけで、摩擦ダンパー１全体を簡単に取り付けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、摩擦ダンパーに関する。

鉄骨構造の建造物において、制震デバイスとして摩擦材を利用した摩擦ダンパーが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この摩擦ダンパーは、構造物のブレースにおける中間部分において、一方のブレースにベース部材を取り付けると共に、他方のブレースに摺動部材をスライド自在に取り付け、ベース部材と摺動部材との間に摩擦材を挟む。そして、地震時のエネルギーによってブレースに発生する応力を、摩擦材と摺動部材との間の摩擦抵抗力を熱エネルギーに変換することにより、地震のエネルギーを吸収するように構成されている。

従来の摩擦ダンパーは、建造物における一方のブレースにボルト等でベース部材を取り付けると共に、他方のブレースに摺動部材を取り付け、ベース部材と摺動部材の間に摩擦材を挟んで、ベース部材と摺動部材とを相対的にスライド自在に連結していた。
特開２０００−１０４３３８号公報特開２００６−２５７６７４公報特開２００５−１２１０４１公報特開平８−１９３６３５号公報特開２００５−９６０８号公報

しかしながら、従来の摩擦ダンパーは、ベース部材、摩擦材、摺動部材等の各部品を別々にした状態で、摩擦ダンパーの取り付け工事現場に持ち込み、建造物のブレースにベース部材、摩擦材、摺動部材等の各部材を取り付ける作業を行っていたため、施工時間が長くなるという問題があった。

また、摩擦材と摺動部材との接触面における接触圧力を均一にするのが困難であり、摩擦材と摺動部材との摩擦によって異音が発生することがあった。更に、ベース部材と摺動部材とをボルトによって組み付ける際に、ボルトの軸力管理を確実に行うのが困難であり、所定の摩擦力を発生させることができないおそれがあった。

本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、摩擦ダンパーを建造物のブレース等に短時間で取り付けることができ、また、異音の発生を抑制できると共に、所定の摩擦力を発生させることができる摩擦ダンパーの提供を課題とする。

本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明は、
ベース部材と、
前記ベース部材に固定された摩擦材と、
前記ベース部材との間に前記摩擦材を挟み、且つ前記ベース部材に対してスライド自在に設けられた摺動部材と、を備え、
前記ベース部材、前記摩擦材、前記摺動部材が一体的に組み付けられてユニット化されている。

摩擦材は、熱硬化樹脂を結合材としてアラミド繊維、ガラス繊維等の基材黒鉛、金属等の摩擦調整材、硫酸バリウム等の充填材を、接着剤によってベース部材に接着した後、熱プレスによってベース部材に一体成型できる。

本発明によれば、予めベース部材、摩擦材及び摺動部材が組み付けられてユニット化されているので、ベース部材及び摺動部材を建造物のブレースに取り付けるだけで施工が完了する。従って、施工時間を短縮できる。

ここで、前記摩擦材における前記摺動部材に接触する面の端部に、面取りが設けられている構成にできる。この構成により、摩擦材と摺動部材間に異音が発生するのを抑制できる。

また、前記摩擦材の前記摺動部材に接触する面は、前記ベース部材における前記摩擦材を固定する面に対して平行に形成されている構成にできる。また、前記摩擦材の前記摺動部材に接触する面は、研磨加工を施すのが好ましい。この構成により、摩擦材と摺動部材間の接触面における接触力を均一にできるので、所定の摩擦力を発生させることができる。

また、前記摩擦材の周囲に防水手段が設けられている構成にできる。この構成により、摩擦材と摺動部材との間に水分が侵入するのを抑制でき、摩擦材と摺動部材が固着してしまうのを抑制できる。また、各部材に錆が発生するのを抑制できる。

本発明によれば、ベース部材、研磨材及び摺動部材が一体的に組み付けられてユニット化されているので、取り付け施工時間を短縮できる。また、異音の発生を抑制できると共に、所定の摩擦力を発生できる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）に係る摩擦ダンパーについて説明する。なお、本発明は実施形態の構成には限定されない。

図１は、本発明に係る摩擦ダンパー１を示す。この摩擦ダンパー１は、ベース部材１１と、このベース部材１１に固定された摩擦材１２と、ベース部材１１との間に摩擦材１２を挟み、且つベース部材１１に対してスライド自在に連結された摺動部材１３と、を備えている。これらのベース部材１１、摩擦材１２、摺動部材１３は、一体的に組み付けられてユニット化されている。なお、図１中の符号１４はボルト、１５はナット、１６は座金である。

次に、上記各構成要素について説明する。ベース部材１１は、板部材によって略長方形に形成されている。このベース部材１１の一端部には、建造物３０のブレース３１（図７（ａ）参照）に取り付けるためのボルト孔１７が複数設けられ、中間部にも摺動部材１３を連結するためのボルト孔１８が複数設けられている。

摺動部材１３は、図３に示すように、ベース部材１１と同様に板部材で略長方形に形成されている。また、摺動部材１３には、ブレース３１に取り付けるためのボルト孔１７が複数設けられている。更に、摺動部材１３には、摩擦材１２を設ける範囲の両側に、長孔１９が設けられている。この長孔１９には、ベース部材１１と摺動部材１３とを連結するボルト１４が移動自在に挿通されている。

摩擦材１２は、ベース部材１１に固定されると共に、摺動部材１３に対して摺動自在に
組み付けられている。この摩擦材１２は、熱硬化樹脂を結合材としてアラミド繊維、ガラス繊維等の基材黒鉛、金属等の摩擦調整材、硫化バリウム等の充填材が、接着剤でベース部材１１に接着された後、図４に示すように、熱プレス装置２０によってベース部材１１に一体形成される。なお、図４中の符号２０ａ，２０ｂは上下プレス部である。

ベース部材１１に摩擦材１２が一体成型された後、図５に示すように、摩擦材１２の表面１２ａが研磨刃物２１によって研磨され、摩擦材１２の表面１２ａがベース部材１１の摩擦材固定面１１ａに対して略平行になるように加工される。また、摩擦材１２の表面１２は、所定の平面度に形成される。

次に、ベース部材１１における摩擦材１２の研磨した表面１２ａ側に、ボルト１４及びナット１５によって摺動部材１３がスライド自在に取り付けられる。このときには、ボルト１４の締め付け力が予め定められている値になるように、ボルト１４の締め付け力（軸力）を管理する。次に、図６に示すように、摩擦力測定試験器２２等によって、摩擦材１２と摺動部材１３間に所定の摩擦力が発生するか否かを計測する。この計測によって、所定の摩擦力が得られない場合、或いは過大な摩擦力が発生する場合は、ボルト１４の締め付け力を調整してボルト１４の軸力管理を行う。

なお、図６中の符号２３は反力壁、２４は取り付け部材、２５はロードセル、２６は載荷試験装置である。摩擦ダンパー１を摩擦力測定試験器２２に取り付ける場合は、摩擦ダンパー１のベース部材１１を取り付け部材２４に取り付け、摺動部材１３をロードセル２６に取り付ける。

この摩擦ダンパー１は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、建造物３０のブレース３１に簡単に取り付けることができる。この場合は、ブレース３１を第１ブレース３２と第２ブレースに分け、第１ブレース３２と第２ブレース３３の間に摩擦ダンパー１を配置する。そして、摩擦ダンパー１のベース部材１１又は摺動部材１３の一方を、ボルト３４によって第１ブレース３２に取り付け、他方を第２ブレース３３に取り付ける、これにより、摩擦ダンパー１の取り付け作業が終了する。なお、図７中の符号３５は建造物３０の梁部材、３６は柱部材である。

本発明によれば、摩擦ダンパー１のベース部材１１，摩擦材１２，及び摺動部材１３が一体的に組み付けられてユニット化されているので、建造物３０のブレース３１に摩擦ダンパー１を取り付ける際には、摩擦ダンパー１のベース部材１１をブレース３１の第１ブレース３２にボルト３４によって取り付けると共に、摺動部材１３を第２ブレース３３にボルト３４で取り付けるだけで、ユニット化されている摩擦ダンパー１を簡単に取り付けることができる。従って、摩擦ダンパー１の取り付け作業の施工時間を短縮できる。

また、摩擦材１２の表面１２ａが研磨加工され、この表面１２ａとベース部材１１の摩擦材固定面１１ａとがほぼ平行に形成されているので、摩擦材１２と摺動部材１３との間の摩擦力を均一にでき、所定の摩擦力を発生させることができる。

なお、図８に示すように、摩擦材１２における表面１２ａの端部に面取り１２ｂを設けることができる。この構成によれば、摩擦材１２と摺動部材１３間に異音が発生するのを抑制できる。

また、図９に示すように、摩擦材１２及びボルト１４の周囲を密封する防水手段、例えば蛇腹状のゴムブーツ４０を設けることができる。ゴムブーツ４０内にはグリース等を封入しても良い。この構成によれば、摩擦材１２と摺動部材１３との間に水や埃等が侵入するのを抑制できるので、摩擦材１２に含まれる金属成分や摺動部材１３自体に錆が発生し
て、摩擦部材１２と摺動部材１３とが固着するのを抑制でき、所定の摩擦力を得ることができる。また、ベース部材１１と摺動部材１３とをスライド自在に連結するボルト１４等に錆が発生し、この錆が原因でボルト１４等が折損するのを抑制できるので、耐久性及び信頼性が向上する。

実施形態の摩擦ダンパーを示す側面図である。実施形態の摩擦ダンパーを示す上面図であり、図１のＡ矢視図である。実施形態の摩擦ダンパーを示す底面図であり、図１のＢ矢視図である。実施形態の摩擦ダンパーにおける摩擦材をベース部材に熱プレスによって固着する方法を示す図である。実施形態の摩擦材をベース部材に固着した状態で研磨する方法を示す図である。実施形態の摩擦ダンパーにおける摩擦力を測定する方法を示す図である。図７（ａ）は実施形態の摩擦ダンパーを建造物のブレースに取り付けた状態を示す図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ矢視図である。実施形態の摩擦材における端部に設けた面取りを示す図である。実施形態の摩擦ダンパーに設けた防水手段を示す図である。

符号の説明

１摩擦ダンパー
１１ベース部材
１１ａ摩擦材固定面
１２摩擦材
１２ａ摩擦材の表面
１３摺動部材
１４ボルト
１５ナット
１７，１８ボルト孔
１９長孔
２０熱プレス装置
２０ａ，２０ｂ上下ブレス部
２１研磨刃物
２２摩擦力測定試験器
２３反力壁
２４取り付け部材
２５ロードセル
２６載荷装置
３０建造物
３１ブレース
３２第１ブレース
３３第２ブレース
３４ボルト
３５梁部材
３６柱部材
４０ゴムブーツ

Claims

ベース部材と、
前記ベース部材に固定された摩擦材と、
前記ベース部材との間に前記摩擦材を挟み、且つ前記ベース部材に対してスライド自在に連結された摺動部材と、を備え、
前記ベース部材、前記摩擦材、前記摺動部材が一体的に組み付けられてユニット化されている摩擦ダンパー。
前記摩擦材における前記摺動部材に接触する面の端部に、面取りが設けられている請求項１に記載の摩擦ダンパー。
前記摩擦材の前記摺動部材に接触する面は、前記ベース部材における前記摩擦材を固定する面に対して平行に形成されている請求項１または２に記載の摩擦ダンパー。
前記摩擦材の前記摺動部材に接触する面は、前記ベース部材に固定された後、研磨加工されている請求項３に記載の摩擦ダンパー。
前記摩擦材の周囲が防水手段によって包囲されている請求項１から４の何れか１項に記載の摩擦ダンパー。