JP6079296B2 - 摩擦ダンパー - Google Patents
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Description
構造物において所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置されて、前記相対移動に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーであって、
前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第1圧接板と、
前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第2圧接板と、
前記第2圧接板とによって前記第1圧接板を両面から所定の圧接力で挟み込む第3圧接板と、
前記圧接力を付与すべく、前記第1圧接板の前記所定方向に長い第1貫通孔、前記第2圧接板の第2貫通孔、及び前記第3圧接板の第3貫通孔を挿通して設けられる軸部材と、を有し、
前記第1貫通孔によって前記第1圧接板に対する前記第2圧接板の前記所定方向の摺動が許容されるとともに、前記摺動に伴って前記第3圧接板が前記第1圧接板に対して前記所定方向に摺動するように、当該摺動させるための力が、前記軸部材の前記第2貫通孔及び前記第3貫通孔との係合を介して前記第2圧接板から前記第3圧接板へと伝達され、
前記軸部材を中心軸として前記第3圧接板が回転することを抑制する回転抑制機構を有することを特徴とする。
前記第1圧接板のうちで、前記所定方向と直交する方向に関して前記第3圧接板よりも外側の部分には、前記第3圧接板と係合することによって前記第3圧接板の回転を抑制する係合部材が、前記回転抑制機構として固定されていることを特徴とする。
前記第1圧接板の前記両面のうちの一方の面に、少なくとも二つの前記第3圧接板が並んで設けられており、
前記第3圧接板毎に、前記軸部材、前記第1貫通孔、前記第2貫通孔、及び前記第3貫通孔がそれぞれ設けられており、
前記二つの第3圧接板が、それぞれ対応する前記軸部材回りに回転しようとする際に、前記二つの第3圧接板同士が互いに係合することによって、前記二つの第3圧接板は、互いに相手の第3圧接板に対する前記回転抑制機構として機能することを特徴とする。
前記二つの第3圧接板が。それぞれ対応する前記軸部材回りに回転しようとする際に、前記二つの第3圧接板同士が互いに当接し合うことにより、前記二つの第3圧接板同士が互いに係合することを特徴とする。
前記二つの第3圧接板の少なくとも一方の第3圧接板には、もう一方の第3圧接板の方へ向けて突出するように係合部材が設けられており、
前記係合部材が、前記もう一方の第3圧接板に係合することによって、前記二つの第3圧接板同士が互いに係合することを特徴とする。
前記二つの第3圧接板は、棒状部材の長手方向の各端部を挿入する孔部をそれぞれ有し、
前記棒状部材の前記各端部のうちで対応する端部が、前記二つの第3圧接板の前記孔部にそれぞれ挿入されることによって、前記二つの第3圧接板同士が互いに係合することを特徴とする。
前記軸部材は、ボルト部材と、前記ボルト部材を内側に挿入しつつ、前記第1貫通孔、前記第2貫通孔、前記第3貫通孔を挿通して設けられるパイプ部材と、を有することを特徴とする。
また、圧接力の付与を、ボルト部材による締結によって行うことができるので、第1圧接板に第2圧接板及び第3圧接板を確実に圧接させることができる。
図3は、第1実施形態の摩擦ダンパー10が設けられた建物架構1の概略立面図である。また、図4Aは、図3中のIV−IV矢視図であり、図4Bは、図4Aの拡大図である。更に、図5A、図5B、図5C、図5Dは、それぞれに、図4A中のA−A矢視図、B−B矢視図、C−C矢視図、D−D矢視図である。
Ff0=2×μ×N
なお、上式中の「2」という数値の意味は、上記の摩擦ダンパー10が摩擦力Ffを発生する摺動面を2面有する2面摩擦の摩擦ダンパーであるからである。また、図4B中における剪断力Fs、支圧力Fp、摩擦力Ff、及び外力Pは、次のような釣り合い関係にあるのは言うまでもない。
Fs=Fp=Ff
P=2×Ff
図8は、第2実施形態の摩擦ダンパー10aの概略図であり、前述の第1実施形態の図5Aに相当する図(つまり、図4A中のA−A矢視図)である。
前述の第1実施形態では、第3圧接板31を一つだけ設けていたが、この第2実施形態では、複数の一例として二つの第3圧接板31,31が、第1圧接板11の表裏両面のうちの表面11a(「両面のうちの一方の面」に相当)に並んで設けられており、そして、第3圧接板31毎に、高力ボルト41b、ナット41n,丸パイプ47,皿ばね43、第1貫通孔13、第2貫通孔23、第3貫通孔33、摩擦板25、滑動板15がそれぞれ設けられている点で、先ず相違する。また、高力ボルト41b(又は丸パイプ47)回りに一方の第3圧接板31が回転すると、同第3圧接板31が他方の第3圧接板31に当接・係合するような距離に、二つの第3圧接板31,31は配されており、これにより、二つの第3圧接板31,31は、互いに相手の第3圧接板31に対する回転抑制機構61aとして機能する点でも相違する。そして、このことに伴って、この第2実施形態では、第1実施形態で回転抑制機構61として設けられていたアングル部材63が省略されており、部品点数の削減が図られている。なお、これら以外の点は、概ね第1実施形態と同様であるので、同一の構成については同じ符号を付し、その説明については省略する。
上述の図8の第2実施形態では、二つの第3圧接板31,31として、平面形状が長方形の第3圧接板31を用いることにより、二つの第3圧接板31,31同士の間の隙間G31の大きさを若干量まで詰めていたが、諸事情によっては、図5Aの第1実施形態と同じ正方形の第3圧接板31を使用せざるを得ないこともあり得る。すると、一方の第3圧接板31が回転しても、他方の第3圧接板31に当接させることができないような位置関係になることもあり得る。
この第4変形例も、上述の図14の第3変形例と同様に、二つの第3圧接板31,31の平面形状は共に正方形である。但し、この第4変形例では、二つの第3圧接板31,31を連結する連結構造が、一対の帯板39,39で構成されている。すなわち、当該連結構造は、一方の第3圧接板31の四辺31s,31s…のうちのブレース掛け渡し方向と平行な各辺31s,31sにそれぞれ設けられた一対の帯板39,39を有している。そして、各帯板39,39は、それぞれ、もう一方の第3圧接板31の方へ向けてブレース掛け渡し方向に平行に延出し、同帯板39,39は、それぞれ、同第3圧接板31の四辺31s,31s…のうちでブレース掛け渡し方向と平行な各辺31s,31sに摺動可能に係合しており、これにより、二つの第3圧接板31,31は、ブレース掛け渡し方向の相対移動については許容されつつ、回転については抑制された状態で連結されている。
図17は、第3実施形態の摩擦ダンパー10bの説明図であって、前述の第1実施形態の図4Aに相当する図(つまり、図3中のII−II矢視図)である。
前述の第1実施形態では、図4Aに示すように、第1圧接板11の表裏両面を第2圧接板21及び第3圧接板31で挟み込むことにより、摩擦力が生じる摺動面を2面形成した2面摩擦の摩擦ダンパー10を例示していたが、この図17の第3実施形態の摩擦ダンパー10bは、摺動面を4面形成した4面摩擦の摩擦ダンパーである点で主に相違する。すなわち、第1圧接板11bが1枚追加されて2枚となり、これに伴い、第3圧接板31bも1枚追加されて2枚になっている。また、この追加された第3圧接板31bに対応させて、回転抑制機構61としての一対のアングル部材63,63(図17中では不図示)も追加されており、当該追加された一対のアングル部材63,63は、上記追加の第1圧接板11bに固定されている。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
5 ブレース、
10 摩擦ダンパー、
10a 摩擦ダンパー、10a1 摩擦ダンパー、
10a2 摩擦ダンパー、10a3 摩擦ダンパー、10a4 摩擦ダンパー、
10b 摩擦ダンパー、10b1 摩擦ダンパー、10b2 摩擦ダンパー、
11 第1圧接板、11a 表面(一方の面)、
11b 第1圧接板、13 第1貫通孔、15 滑動板、
21 第2圧接板、23 第2貫通孔、25 摩擦板、
31 第3圧接板、31b 第3圧接板、
31h 孔部、31s 辺、31s1 辺、31ss 短辺、
33 第3貫通孔、35 摩擦板、
37 アングル部材(係合部材)、
38 棒状部材、38e 端部、
39 帯板、
41b 高力ボルト(ボルト部材)、41n ナット、
45 薄板、45a 孔部、
47 丸パイプ(パイプ部材)、
51 一方のブレース分断片、51W ウエブ、
52 他方のブレース分断片、52W ウエブ、
53 フィラープレート、
61 回転抑制機構、
61a 回転抑制機構、
61a1 回転抑制機構、61a2 回転抑制機構、
61a3 回転抑制機構、61a4 回転抑制機構、
63 アングル部材(係合部材)、
63a 板部、63b 起立状板部、63b1 板面、
Ff 摩擦力、Fp 支圧力、Fs 剪断力、P 外力、
S1 間隔、C31 中心軸、
G31 隙間、P41b 位置、
Claims (7)
- 構造物において所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置されて、前記相対移動に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーであって、
前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第1圧接板と、
前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第2圧接板と、
前記第2圧接板とによって前記第1圧接板を両面から所定の圧接力で挟み込む第3圧接板と、
前記圧接力を付与すべく、前記第1圧接板の前記所定方向に長い第1貫通孔、前記第2圧接板の第2貫通孔、及び前記第3圧接板の第3貫通孔を挿通して設けられる軸部材と、を有し、
前記第1貫通孔によって前記第1圧接板に対する前記第2圧接板の前記所定方向の摺動が許容されるとともに、前記摺動に伴って前記第3圧接板が前記第1圧接板に対して前記所定方向に摺動するように、当該摺動させるための力が、前記軸部材の前記第2貫通孔及び前記第3貫通孔との係合を介して前記第2圧接板から前記第3圧接板へと伝達され、
前記軸部材を中心軸として前記第3圧接板が回転することを抑制する回転抑制機構を有することを特徴とする摩擦ダンパー。 - 請求項1に記載の摩擦ダンパーであって、
前記第1圧接板のうちで、前記所定方向と直交する方向に関して前記第3圧接板よりも外側の部分には、前記第3圧接板と係合することによって前記第3圧接板の回転を抑制する係合部材が、前記回転抑制機構として固定されていることを特徴とする摩擦ダンパー。 - 請求項1に記載の摩擦ダンパーであって、
前記第1圧接板の前記両面のうちの一方の面に、少なくとも二つの前記第3圧接板が並んで設けられており、
前記第3圧接板毎に、前記軸部材、前記第1貫通孔、前記第2貫通孔、及び前記第3貫通孔がそれぞれ設けられており、
前記二つの第3圧接板が、それぞれ対応する前記軸部材回りに回転しようとする際に、前記二つの第3圧接板同士が互いに係合することによって、前記二つの第3圧接板は、互いに相手の第3圧接板に対する前記回転抑制機構として機能することを特徴とする摩擦ダンパー。 - 請求項3に記載の摩擦ダンパーであって、
前記二つの第3圧接板が、それぞれ対応する前記軸部材回りに回転しようとする際に、前記二つの第3圧接板同士が互いに当接し合うことにより、前記二つの第3圧接板同士が互いに係合することを特徴とする摩擦ダンパー。 - 請求項3に記載の摩擦ダンパーであって、
前記二つの第3圧接板の少なくとも一方の第3圧接板には、もう一方の第3圧接板の方へ向けて突出するように係合部材が設けられており、
前記係合部材が、前記もう一方の第3圧接板に係合することによって、前記二つの第3圧接板同士が互いに係合することを特徴とする摩擦ダンパー。 - 請求項3に記載の摩擦ダンパーであって、
前記二つの第3圧接板は、棒状部材の長手方向の各端部を挿入する孔部をそれぞれ有し、
前記棒状部材の前記各端部のうちで対応する端部が、前記二つの第3圧接板の前記孔部にそれぞれ挿入されることによって、前記二つの第3圧接板同士が互いに係合することを特徴とする摩擦ダンパー。 - 請求項1乃至6の何れかに記載の摩擦ダンパーであって、
前記軸部材は、ボルト部材と、前記ボルト部材を内側に挿入しつつ、前記第1貫通孔、前記第2貫通孔、前記第3貫通孔を挿通して設けられるパイプ部材と、を有することを特徴とする摩擦ダンパー。
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