JP2016180432A - 摩擦ダンパー - Google Patents
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Abstract
【課題】橋桁等の上部工と橋台との間に設置する場合や、ブレースとラーメン架構との間に設置する場合において、橋台を大型化したりブレースを大断面化せずとも、高い耐震性能を付与する。
【解決手段】本発明に係る摩擦ダンパー1の離間距離調整機構20は、一対の調整部材21a,21bを対向配置してあり、調整部材21aは、その非対向側にてブラケット15の先端に取り付けてあるとともに、調整部材21bの非対向側には摩擦材6を取り付けてある。調整部材21a,21bは、それらの対向面31a,31bを傾斜角度θで傾斜させてあるとともに、相対変位に応答して対向面31bが対向面31aを滑動するように構成してある。離間距離調整機構20は、正方向の相対変位に対し、調整部材21a,21bの離間距離を大きくすることで皿バネ12の復元力が増加し、負方向の相対変位に対しては逆になるように構成してある。
【選択図】 図1
Description
対向配置された一対の調整部材で構成されるとともに該一対の調整部材の一方がその非対向側で前記摩擦側部位に取り付けられ他方の非対向側に前記摩擦材が取り付けられてなる離間距離調整機構を備え、該離間距離調整機構は、前記一対の調整部材の対向方向に直交する相対変位に対し、所定の範囲内においては前記一対の調整部材の離間距離を変化させることで前記弾性部材の復元力が変化するようになっているとともに、前記範囲外においては前記離間距離の変化を拘束することで前記弾性部材の復元力を維持するようになっているものである。
tanθ<(μ1−μ0)/(1+μ0μ1)
μ1;前記摩擦材が前記摺動面を摺動する際の摩擦係数
μ0;前記対向面が互いに滑動する際の摩擦係数
を満たすθとしたものである。
tanθ<(μ1−μ0)/(1+μ0μ1)
μ1;摩擦材が摺動面を摺動する際の摩擦係数
μ0;対向面が互いに滑動する際の摩擦係数
を満たすθとしたならば、一対の調整部材が互いの対向面で滑動することなく、摩擦材が摺動面を摺動する事態を未然に回避することが可能となる。
tanθ<(μ1−μ0)/(1+μ0μ1) (1)
μ1;摩擦材6が摺動材5の摺動面を摺動する際の摩擦係数
μ0;対向面31a,31bが互いに滑動する際の摩擦係数
を満たすθとすればよい。
μ1Ncosθ (2)
となる。
μ0(Ncosθ+μ1Nsinθ) (3)
となり、傾斜角度θに沿った力による復元力Nによる寄与分は同図(b)に示すように、
Nsinθ (4)
となるので、調整部材21a,21bが滑動する前に摩擦材6が摺動材5の摺動面を摺動しないようにするためには、
(2)>(3)+(4) (4)
の条件を満たすことが必要となり、よって、
μ1Ncosθ>μ0(Ncosθ+μ1Nsinθ)+Nsinθ
これを整理すると、
sinθ/cosθ<(μ1−μ0)/(μ0μ1+1)
となって、(1)式を誘導することができる。
2a 連結材(摺動側部位)
2b 連結材(摩擦側部位)
3 上フランジ(摺動側部位)
5 摺動材
6 摩擦材
10 高力ボルト(荷重伝達ロッド、押圧機構)
12 皿バネ(弾性部材、押圧機構)
15 ブラケット(摩擦側部位)
15a 平板(摩擦側部位)
20 離間距離調整機構
21a,21b、101a,101b 調整部材
31a,31b 対向面
32 係止部
51a,51b 調整部材
52a,52b 対向面
53,54 係止部
61a,61b 調整部材
62 リンク部材
63,64 係止部
103 係止ピン(係止部)
102 長溝(係止部)
Claims (9)
- 互いに相対移動する摺動側部位及び摩擦側部位のうち、該摺動側部位に取り付けられる摺動材と、前記相対移動によって前記摺動材の摺動面上を摺動するように前記摩擦側部位の近傍に配置される摩擦材と、前記摩擦側部位、前記摩擦材、前記摺動材及び前記摺動側部位を貫通するように荷重伝達ロッドを配置するとともに前記摩擦側部位及び前記摺動側部位で前記摺動材及び前記摩擦材が挟み付けられるように前記荷重伝達ロッドに弾性部材を連結してなる押圧機構とを備えた摩擦ダンパーにおいて、
対向配置された一対の調整部材で構成されるとともに該一対の調整部材の一方がその非対向側で前記摩擦側部位に取り付けられ他方の非対向側に前記摩擦材が取り付けられてなる離間距離調整機構を備え、該離間距離調整機構は、前記一対の調整部材の対向方向に直交する相対変位に対し、所定の範囲内においては前記一対の調整部材の離間距離を変化させることで前記弾性部材の復元力が変化するようになっているとともに、前記範囲外においては前記離間距離の変化を拘束することで前記弾性部材の復元力を維持するようになっていることを特徴とする摩擦ダンパー。 - 前記摺動材を前記摺動側部位の両面に取り付けられた2つの摺動材とし、前記摩擦材を前記2つの摺動材の摺動面上をそれぞれ摺動するように配置された2つの摩擦材とし、前記離間距離調整機構を前記摺動側部位のうち、少なくともいずれか一方の側に配置した請求項1記載の摩擦ダンパー。
- 前記離間距離調整機構は、前記相対変位のうち、前記摺動側部位及び前記摩擦側部位の相対移動が互いに接近する方向である場合の相対変位を正方向の相対変位として該相対変位に対し前記一対の調整部材の離間距離を大きくすることで前記弾性部材の復元力が増加するようになっているとともに、前記相対移動が互いに離間する方向である場合の相対変位を負方向の相対変位として該負方向の相対変位に対し前記一対の調整部材の離間距離を小さくすることで前記弾性部材の復元力が減少するようになっている請求項1又は請求項2記載の摩擦ダンパー。
- 前記負方向の相対変位に対して前記弾性部材の復元力が実質的にゼロとなるように前記離間距離調整機構を構成した請求項3記載の摩擦ダンパー。
- 前記離間距離調整機構は、前記相対変位のうち、前記摺動側部位及び前記摩擦側部位の相対移動が互いに接近する方向である場合の相対変位を正方向の相対変位として該相対変位に対し前記一対の調整部材の離間距離を小さくすることで前記弾性部材の復元力が減少するようになっているとともに、前記相対移動が互いに離間する方向である場合の相対変位を負方向の相対変位として該負方向の相対変位に対し前記一対の調整部材の離間距離を大きくすることで前記弾性部材の復元力が増加するようになっている請求項1又は請求項2記載の摩擦ダンパー。
- 前記正方向の相対変位に対して前記弾性部材の復元力が実質的にゼロとなるように前記離間距離調整機構を構成した請求項5記載の摩擦ダンパー。
- 前記一対の調整部材を、それらの対向面が前記相対変位の方向に対し傾斜角度θで傾斜させることで一方の対向面が他方の対向面を滑動するように構成するとともに、一方の調整部材が他方の調整部材に係止されるように該他方の調整部材に係止部を設けて構成した請求項3乃至請求項6のいずれか一記載の摩擦ダンパー。
- 前記傾斜角度θを、
tanθ<(μ1−μ0)/(1+μ0μ1)
μ1;前記摩擦材が前記摺動面を摺動する際の摩擦係数
μ0;前記対向面が互いに滑動する際の摩擦係数
を満たすθとした請求項7記載の摩擦ダンパー。 - 前記一対の調整部材を、平行が保持されつつ離間距離が増減するように両端をピンとしたリンク部材を介して互いに連結されてなる2枚の板体で構成するとともに、該2枚の板体のうちの一方が最大離間位置で他方に係止されるように該他方の板体に係止部を設けた請求項3乃至請求項6のいずれか一記載の摩擦ダンパー。
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