JP6775305B2 - A friction damper device and a structure having a friction damper device - Google Patents

A friction damper device and a structure having a friction damper device Download PDF

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本発明は、構造物の摩擦ダンパー装置、及び、摩擦ダンパー装置を有する構造体に関する。 The present invention relates to a friction damper device for a structure and a structure having a friction damper device.

例えば橋梁構造の場合、上部工に作用する地震荷重を橋脚や基礎の設計荷重として考慮し、これに対して十分安全になるように、橋脚や基礎の構造を決定している。しかし、大地震による地震荷重を考慮して設計した場合、非常に大きい地震荷重に耐えるようにするために、橋脚や基礎が大規模になり、多額の工事費、長い工期が必要となる。また、河川や道路に近接した場所では橋脚や基礎が占有できる範囲に制限があり、強大な地震荷重に対して適切な構造設計ができない場合がある。さらに、既設の橋梁を耐震補強する場合、大地震の荷重を設計荷重として考慮すると、既設の橋脚や基礎を大規模に改修することが必要となり、耐震補強が困難なことがある。 For example, in the case of a bridge structure, the seismic load acting on the superstructure is considered as the design load of the pier and foundation, and the structure of the pier and foundation is determined so as to be sufficiently safe against this. However, when designed in consideration of the seismic load caused by a large earthquake, the piers and foundations become large in order to withstand a very large seismic load, which requires a large construction cost and a long construction period. In addition, there is a limit to the range that piers and foundations can occupy in places close to rivers and roads, and it may not be possible to design an appropriate structure for a strong seismic load. Furthermore, when retrofitting an existing bridge, if the load of a large earthquake is taken into consideration as a design load, it may be necessary to retrofit the existing bridge piers and foundations on a large scale, making seismic retrofitting difficult.

そこで、既設の構造体に摩擦ダンパー装置を設置し、地震荷重に対処することができるようにした技術が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
特許文献1に記載の摩擦ダンパー装置は、板状のすべり材と板状の摩擦材とを備えている。すべり材は、摩擦材の面上を1方向にスライド自在となっている。そして、この摩擦ダンパー装置は、すべり材と摩擦材とが擦れ合うことで、地震による構造体の運動エネルギーを摩擦熱(熱エネルギー)に変換している。
Therefore, a technique has been proposed in which a friction damper device is installed in an existing structure so as to be able to cope with an earthquake load (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
The friction damper device described in Patent Document 1 includes a plate-shaped sliding material and a plate-shaped friction material. The sliding material is slidable in one direction on the surface of the friction material. Then, in this friction damper device, the sliding material and the friction material rub against each other to convert the kinetic energy of the structure due to the earthquake into frictional heat (heat energy).

また、特許文献2に記載の摩擦ダンパー装置は、柱体及び筒体を備え、筒状に構成されている。柱体及び筒体は、軸方向に摺動自在となっている。そして、この摩擦ダンパー装置は、柱体の外面と筒体の内面とが擦れ合うことで、地震による構造体の運動エネルギーを摩擦熱に変換している。 Further, the friction damper device described in Patent Document 2 includes a pillar body and a tubular body, and is configured in a tubular shape. The pillar body and the cylinder body are slidable in the axial direction. Then, in this friction damper device, the kinetic energy of the structure due to the earthquake is converted into frictional heat by rubbing the outer surface of the pillar body and the inner surface of the cylinder body.

特開2014−222095号公報(例えば、図2等参照)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-22205 (see, for example, FIG. 2) 特開2015−222006号公報(例えば、図1等参照)JP-A-2015-222006 (see, for example, FIG. 1)

特許文献1に記載の摩擦ダンパー装置は、すべり材が摩擦材の面上を1方向にだけスライド自在となっている構成である。地震で構造体が揺れる方向は1方向に限られないので、摩擦ダンパー装置のスライド方向の自由度が低いと、その分、すべり材の累積移動量が低下し、発生する摩擦熱も低下することになる。つまり、構造体の運動エネルギーを摩擦熱に変換する効率が低下してしまう。
特許文献2に記載の技術では、構造体に配置角度を変えた複数の摩擦ダンパー装置を設け、複数の方向の揺れに起因する地震エネルギーを吸収している。これにより、地震エネルギーを吸収する効率を向上させているが、配置角度を変えた摩擦ダンパー装置が必要となる分、摩擦ダンパー装置の必要台数が嵩んでしまう。
The friction damper device described in Patent Document 1 has a configuration in which the sliding material is slidable in only one direction on the surface of the friction material. Since the direction in which the structure sways due to an earthquake is not limited to one direction, if the degree of freedom in the sliding direction of the friction damper device is low, the cumulative movement amount of the slip material will decrease and the frictional heat generated will also decrease. become. That is, the efficiency of converting the kinetic energy of the structure into frictional heat is reduced.
In the technique described in Patent Document 2, a plurality of friction damper devices having different arrangement angles are provided in the structure to absorb seismic energy caused by shaking in a plurality of directions. As a result, the efficiency of absorbing seismic energy is improved, but the required number of friction damper devices increases due to the need for friction damper devices having different arrangement angles.

本発明はこのような課題のうちの少なくとも一つを解決するためになされたものであり、運動エネルギーを摩擦熱に変換する効率を向上させることができる摩擦ダンパー装置、及び、摩擦ダンパー装置を備えた構造体を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve at least one of such problems, and includes a friction damper device capable of improving the efficiency of converting kinetic energy into frictional heat, and a friction damper device. The purpose is to provide a structure.

本発明に係る摩擦ダンパー装置は、第1固定板と、第1固定板に対向し、第1固定板と対をなす第2固定板と、第1固定板に対向する第1面を有し、第1固定板と第2固定板との間に配置されているスライド板と、第1固定板及び第1面に接触し、第1固定板と第1面との間に挟まれて配置された第1摩擦板と、第1固定板及び第2固定板に取り付けられ、第1固定板及び第2固定板がスライド板を押しつけるように第1固定板及び第2固定板を固定する複数の固定部材と、を備え、スライド板の第1面及び第1固定板のうちの一方には、第1摩擦板が固定され、スライド板の第1面及び第1固定板のうちの他方には、第1摩擦板が接触する第1摩擦面が設けられ、第1摩擦板は、第1摩擦面に平行な第1の方向及び第1摩擦面に平行であって第1の方向と直交する第2の方向に移動自在であり、複数の固定部材は、第1摩擦面の外周縁の外側に配置され、第1摩擦板は、第1摩擦面と直交する方向からスライド板及び第1摩擦面を見たときに、スライド板と第1摩擦面とが重なる領域よりもせまい領域に配置されているものである。 The friction damper device according to the present invention has a first fixing plate, a second fixing plate facing the first fixing plate and pairing with the first fixing plate, and a first surface facing the first fixing plate. , The slide plate arranged between the first fixing plate and the second fixing plate is in contact with the first fixing plate and the first surface, and is sandwiched between the first fixing plate and the first surface. A plurality of friction plates attached to the first friction plate and the first fixing plate and the second fixing plate, and fixing the first fixing plate and the second fixing plate so that the first fixing plate and the second fixing plate press the slide plate. A first friction plate is fixed to one of the first surface and the first fixing plate of the slide plate, and the first friction plate is fixed to the other of the first surface and the first fixing plate of the slide plate. Is provided with a first friction surface with which the first friction plate contacts, and the first friction plate is parallel to the first friction surface and parallel to the first friction surface and is orthogonal to the first direction. A plurality of fixing members are arranged outside the outer peripheral edge of the first friction surface , and the first friction plate is a slide plate and a first friction plate from a direction orthogonal to the first friction surface. When the friction surface is viewed, it is arranged in a narrower region than the region where the slide plate and the first friction surface overlap .

本発明に係る構造体は、上記の摩擦ダンパー装置を有し、第1固定材は、第1構造物に取り付けられ、第2固定材は、第2構造物に取り付けられたものである。 The structure according to the present invention has the above-mentioned friction damper device, the first fixing material is attached to the first structure, and the second fixing material is attached to the second structure.

本発明に係る摩擦ダンパー装置、及び、摩擦ダンパー装置を有する構造体によれば、上記構成を備えているので、運動エネルギーを摩擦熱に変換する効率を向上させることができる。 According to the friction damper device according to the present invention and the structure having the friction damper device, since the above configuration is provided, the efficiency of converting kinetic energy into frictional heat can be improved.

本発明の実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置及び摩擦ダンパー装置が設置された構造体の説明図である。It is explanatory drawing of the friction damper device which concerns on Embodiment 1 of this invention, and the structure which installed the friction damper device. 本発明の実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置の構造説明図である。It is a structural explanatory drawing of the friction damper device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置の摩擦面等の説明図である。It is explanatory drawing of the friction surface and the like of the friction damper device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置の動作説明図1である。FIG. 1 is an operation explanatory view 1 of the friction damper device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置の動作説明図2である。FIG. 2 is an operation explanatory view 2 of the friction damper device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置の変形例1である。This is a modification 1 of the friction damper device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置の変形例2である。It is a modification 2 of the friction damper device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置の変形例3である。3 is a modification 3 of the friction damper device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2に係る摩擦ダンパー装置の構造説明図である。It is a structural explanatory drawing of the friction damper device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る摩擦ダンパー装置の動作説明図1である。FIG. 1 is an operation explanatory view 1 of the friction damper device according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2に係る摩擦ダンパー装置の動作説明図2である。FIG. 2 is an operation explanatory view 2 of the friction damper device according to the second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態3に係る摩擦ダンパー装置の構造説明図である。It is a structural explanatory drawing of the friction damper device which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る摩擦ダンパー装置の第1固定板、スライド板、第1摩擦板、第2摩擦板及び第2固定板の説明図である。It is explanatory drawing of the 1st fixing plate, the sliding plate, the 1st friction plate, the 2nd friction plate and the 2nd fixing plate of the friction damper device which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る摩擦ダンパー装置の動作説明図1である。FIG. 1 is an operation explanatory view 1 of the friction damper device according to the third embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態3に係る摩擦ダンパー装置の動作説明図2である。FIG. 2 is an operation explanatory view 2 of the friction damper device according to the third embodiment of the present invention.

実施の形態1.
以下、実施の形態1〜3に係る摩擦ダンパー装置の採用部位として、橋梁を例に説明する。図1は、本実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置100及び摩擦ダンパー装置が設置された構造体(橋梁)の説明図である。図1(a)は、摩擦ダンパー装置100及び支承Kを側方から見た図であり、図1(b)は、摩擦ダンパー装置100及び支承Kを上方から見た図である。なお、図1(b)では上部工Rは図示を省略している。
Embodiment 1.
Hereinafter, a bridge will be described as an example of the adopted portion of the friction damper device according to the first to third embodiments. FIG. 1 is an explanatory view of a friction damper device 100 and a structure (bridge) in which the friction damper device is installed according to the first embodiment. FIG. 1A is a side view of the friction damper device 100 and the bearing K, and FIG. 1B is a view of the friction damper device 100 and the bearing K from above. In FIG. 1B, the superstructure R is not shown.

[摩擦ダンパー装置100の設置例]
構造体である橋梁は、第1構造物としての橋脚Br及び第2構造物としての上部工Rとを備えている。図1において、摩擦ダンパー装置100及び支承Kは、橋梁の下部構造物である橋脚Brと、上部構造物である上部工Rとの間に組み込まれている。橋脚Brは、鉄筋コンクリート製であり、その上面は水平面として形成されている。なお、橋脚Brは、図1に示すように断面形状が矩形である四角柱の他、例えば、断面形状が円形である円柱等であってもよい。上部工Rは、例えば橋梁の水平方向に渡された主桁であり、鉄筋コンクリート製や鉄骨製の構造部材である。なお、以下の説明の便宜上、橋梁(上部工R)の長手方向をX方向、橋梁(上部工R)の幅方向をY方向、橋脚Brの上下方向をZ方向とし、X−Y面は水平面に平行であるとする。
[Installation example of friction damper device 100]
The bridge, which is a structure, includes a pier Br as a first structure and a superstructure R as a second structure. In FIG. 1, the friction damper device 100 and the bearing K are incorporated between the pier Br, which is a substructure of the bridge, and the superstructure R, which is the superstructure. The pier Br is made of reinforced concrete, and its upper surface is formed as a horizontal plane. The pier Br may be a square column having a rectangular cross section as shown in FIG. 1, or a cylinder having a circular cross section, for example. The superstructure R is, for example, a main girder passed in the horizontal direction of a bridge, and is a structural member made of reinforced concrete or steel frame. For convenience of the following description, the longitudinal direction of the bridge (superstructure R) is the X direction, the width direction of the bridge (superstructure R) is the Y direction, the vertical direction of the pier Br is the Z direction, and the XY plane is a horizontal plane. Is parallel to.

支承Kは、上部工Rを橋脚Brに対して移動可能に支持するものであって、橋脚Brの上面に固定される下支承板Kaと、上部工Rの下面に設置される上支承板Kbと、下支承板Kaと上支承板Kbとによって挟まれた支承球体Kcと、を備えている。このとき、支承球体Kcは球体であるから、何れの方向に向かっても回転することができるため、上部工Rは、橋脚Brに対して水平面内を何れの方向に向かっても移動可能に支持されている。なお、支承球体Kcは、例えば、矩形のゴム製部材で構成することもできる。 The bearing K movably supports the superstructure R with respect to the pier Br, and has a lower bearing plate Ka fixed to the upper surface of the pier Br and an upper bearing plate Kb installed on the lower surface of the superstructure R. And a bearing sphere Kc sandwiched between the lower bearing plate Ka and the upper bearing plate Kb. At this time, since the bearing sphere Kc is a sphere, it can rotate in any direction, so that the superstructure R can move in any direction in the horizontal plane with respect to the pier Br. Has been done. The bearing sphere Kc can also be made of, for example, a rectangular rubber member.

摩擦ダンパー装置100は、例えば、支承Kの横に配置される。図1(b)では、Kが橋脚Brの上面上に3つ配置されているため、摩擦ダンパー装置100も橋脚Brの上面上に3つ配置されている。上部工Rの支持バランスを考慮すると、支承Kと摩擦ダンパー装置100との数は同数であると好ましいが、それに限定されるものではない。 The friction damper device 100 is arranged next to the bearing K, for example. In FIG. 1B, since three K's are arranged on the upper surface of the pier Br, three friction damper devices 100 are also arranged on the upper surface of the pier Br. Considering the support balance of the superstructure R, it is preferable that the number of the bearing K and the friction damper device 100 is the same, but the number is not limited thereto.

[構造説明]
図2Aは、本実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置100の構造説明図である。
図2Bは、本実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置100の摩擦面等の説明図である。
なお、図2A(a)は摩擦ダンパー装置100を側方から見た図であり、図2A(b)は摩擦ダンパー装置100を上方から見た図であり、図2A(c)は図2(a)のA−A端面図である。また、図2A(b)においては、第1固定板2Aの下側に位置して隠れて見えない構成を点線で示し、また、説明の便宜上、第1固定材3及び第2固定材4については記載を省略している。
[Structural explanation]
FIG. 2A is a structural explanatory view of the friction damper device 100 according to the first embodiment.
FIG. 2B is an explanatory view of a friction surface and the like of the friction damper device 100 according to the first embodiment.
2A (a) is a side view of the friction damper device 100, FIG. 2A (b) is a view of the friction damper device 100 from above, and FIG. 2A (c) is a view of FIG. 2 (c). It is the AA end view of a). Further, in FIG. 2A (b), a configuration that is located under the first fixing plate 2A and is hidden and invisible is shown by a dotted line, and for convenience of explanation, the first fixing material 3 and the second fixing material 4 are shown. Is omitted.

摩擦ダンパー装置100は、スライド板1と、第1摩擦板1Aと、第2摩擦板1Bと、第1固定板2Aと、第2固定板2Bとを備えている。また、摩擦ダンパー装置100は、第1固定材3と、第2固定材4とを備えている。さらに、摩擦ダンパー装置100は、固定部材5A〜5Dを備えている。 The friction damper device 100 includes a slide plate 1, a first friction plate 1A, a second friction plate 1B, a first fixing plate 2A, and a second fixing plate 2B. Further, the friction damper device 100 includes a first fixing member 3 and a second fixing member 4. Further, the friction damper device 100 includes fixing members 5A to 5D.

(スライド板1)
スライド板1は、矩形状の平板状部材である。スライド板1の長手方向は、X方向に平行である。スライド板1は、第1摩擦板1Aが配置された第1面S1と、第2摩擦板1Bが配置された第2面S2とが形成されている。第1面S1は、第1固定板2Aに対向配置されている。第2面S2は、第1面S1とは反対側に形成され、第2固定板2Bに対向配置されている。スライド板1は、一端及び他端が第1固定材3に接続されている。第1固定材3は上部工Rに固定されているため、スライド板1と第1固定材3と上部工Rとは一体である。
(Slide plate 1)
The slide plate 1 is a rectangular flat plate-shaped member. The longitudinal direction of the slide plate 1 is parallel to the X direction. The slide plate 1 is formed with a first surface S1 on which the first friction plate 1A is arranged and a second surface S2 on which the second friction plate 1B is arranged. The first surface S1 is arranged to face the first fixing plate 2A. The second surface S2 is formed on the side opposite to the first surface S1 and is arranged to face the second fixing plate 2B. One end and the other end of the slide plate 1 are connected to the first fixing member 3. Since the first fixing material 3 is fixed to the superstructure R, the slide plate 1, the first fixing material 3, and the superstructure R are integrated.

スライド板1の第1面S1には、第1摩擦板1Aが固定されている。スライド板1の第2面S2には、第2摩擦板1Bが固定されている。第1摩擦板1Aと第1面S1との固定手段及び第2摩擦板1Bと第2面S2との固定手段には、例えば、接着剤等を採用することができる。スライド板1の第1面S1の上側には、第1固定板2Aが配置されている。第1面S1と第1滑り板2A1との間には、第1摩擦板1Aの厚みに対応する隙間Tが形成されている。図2Bに示すように、この隙間TのZ方向の大きさは、第1面S1と第1摩擦面Fr1aとの距離Dsである。スライド板1の第2面S2の下側には、第2固定板2Bが配置されている。第2面S2と第2滑り板2B1との間には、第2摩擦板1Bの厚みに対応する隙間Tが形成されている。この隙間TのZ方向の大きさは、第2面S2と第2摩擦面Fr2aとの距離Dsである。
スライド板1を構成する材質は特に限定されるものではないが、スライド板1には、中央部に配置された第2摩擦板1Bを基準位置として、両端から上部工Rの荷重が加わる。この結果、スライド板1には強い曲げ力が作用することになる。したがって、スライド板1は、上部工Rの荷重で曲がらないように高剛性の金属等で構成するとよい。
The first friction plate 1A is fixed to the first surface S1 of the slide plate 1. A second friction plate 1B is fixed to the second surface S2 of the slide plate 1. For example, an adhesive or the like can be adopted as the fixing means between the first friction plate 1A and the first surface S1 and the fixing means between the second friction plate 1B and the second surface S2. The first fixing plate 2A is arranged on the upper side of the first surface S1 of the slide plate 1. A gap T corresponding to the thickness of the first friction plate 1A is formed between the first surface S1 and the first sliding plate 2A1. As shown in FIG. 2B, the size of the gap T in the Z direction is the distance Ds between the first surface S1 and the first friction surface Fr1a. A second fixing plate 2B is arranged below the second surface S2 of the slide plate 1. A gap T corresponding to the thickness of the second friction plate 1B is formed between the second surface S2 and the second sliding plate 2B1. The size of the gap T in the Z direction is the distance Ds between the second surface S2 and the second friction surface Fr2a.
The material constituting the slide plate 1 is not particularly limited, but the load of the superstructure R is applied to the slide plate 1 from both ends with the second friction plate 1B arranged at the center as a reference position. As a result, a strong bending force acts on the slide plate 1. Therefore, the slide plate 1 may be made of a highly rigid metal or the like so as not to be bent by the load of the superstructure R.

スライド板1に固定された第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bは、第1滑り板2A1及び第2滑り板2B1に対して、第1の方向(X方向)及び第1の方向と直交する第2の方向(Y方向)を含む方向に移動自在である。逆に、第1滑り板2A1及び第2滑り板2B1は、スライド板1に固定された第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bに対して、第1の方向及び第2の方向を含む方向に移動自在である。つまり、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bと第1滑り板2A1及び第2滑り板2B1とは、水平面(X−Y平面)に平行な方向に相対移動自在となっている。 The first friction plate 1A and the second friction plate 1B fixed to the slide plate 1 are orthogonal to the first sliding plate 2A1 and the second sliding plate 2B1 in the first direction (X direction) and the first direction. It is movable in a direction including a second direction (Y direction). On the contrary, the first sliding plate 2A1 and the second sliding plate 2B1 include the first direction and the second direction with respect to the first friction plate 1A and the second friction plate 1B fixed to the slide plate 1. It is movable to. That is, the first friction plate 1A and the second friction plate 1B and the first sliding plate 2A1 and the second sliding plate 2B1 are relatively movable in a direction parallel to the horizontal plane (XY plane).

(第1摩擦板1A及び第2摩擦板1B)
第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bは、円形の平板状部材である。第1摩擦板1Aの下面Cs1bは第1面S1に固定され、第1摩擦板1Aの上面Cs1aは後述する第1固定板2Aの第1滑り板2A1に接触している。また、第2摩擦板1Bの上面Cs2aは第2面S2に固定され、第2摩擦板1Bの下面Cs2bは後述する第2固定板2Bの第2滑り板2B1に接触している。ここで、第1摩擦板1Aの上面Cs1aと第1滑り板2A1とは固定されておらず、第2摩擦板1Bの下面Cs2bと第2滑り板2B1とは固定されていないため、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bは、第1固定板2A及び第2固定板2Bに対して、X方向及びY方向に、相対移動できるようになっている。
第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bは同一形状であり、同一の材質で構成されている。また、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bの配置位置も対応関係にある。つまり、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bは1の矩形の対角線が交わる中心部に配置されている。
(1st friction plate 1A and 2nd friction plate 1B)
The first friction plate 1A and the second friction plate 1B are circular flat plate-shaped members. The lower surface Cs1b of the first friction plate 1A is fixed to the first surface S1, and the upper surface Cs1a of the first friction plate 1A is in contact with the first sliding plate 2A1 of the first fixing plate 2A described later. Further, the upper surface Cs2a of the second friction plate 1B is fixed to the second surface S2, and the lower surface Cs2b of the second friction plate 1B is in contact with the second sliding plate 2B1 of the second fixing plate 2B described later. Here, since the upper surface Cs1a of the first friction plate 1A and the first sliding plate 2A1 are not fixed, and the lower surface Cs2b of the second friction plate 1B and the second sliding plate 2B1 are not fixed, the first friction The plate 1A and the second friction plate 1B can move relative to the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B in the X direction and the Y direction.
The first friction plate 1A and the second friction plate 1B have the same shape and are made of the same material. Further, the arrangement positions of the first friction plate 1A and the second friction plate 1B are also in a corresponding relationship. That is, the first friction plate 1A and the second friction plate 1B are arranged at the center where the diagonal lines of the rectangle 1 intersect.

第1摩擦板1Aは、スライド板1及び後述する第1摩擦面Fr1aを上側から見たときに、スライド板1と第1摩擦面Fr1aとが重なる領域よりもせまい領域に配置されている。ここで、スライド板1及び後述する第1摩擦面Fr1aを見る方向は、第1摩擦面Fr1aに垂直な方向である。また、スライド板1と第1摩擦面Fr1aとが重なる領域とは、スライド板1の向かい合う1対の長辺と、第1摩擦面Fr1a(第1滑り板2A1)の円弧と、によって区画される領域である。第1摩擦板1Aは、この領域よりも狭い領域に配置されている。
第2摩擦板1Bも同様である。すなわち、第2摩擦板1Bは、スライド板1及び後述する第2摩擦面Fr2aを上側から見たときに、スライド板1と第2摩擦面Fr2aとが重なる領域よりもせまい領域に配置されている。ここで、スライド板1及び第2摩擦面Fr2aを見る方向は、第2摩擦面Fr2aに垂直な方向である。
The first friction plate 1A is arranged in a narrower region than the region where the slide plate 1 and the first friction surface Fr1a overlap when the slide plate 1 and the first friction surface Fr1a described later are viewed from above. Here, the direction in which the slide plate 1 and the first friction surface Fr1a described later are viewed is the direction perpendicular to the first friction surface Fr1a. The region where the slide plate 1 and the first friction surface Fr1a overlap is defined by a pair of long sides of the slide plate 1 facing each other and an arc of the first friction surface Fr1a (first slide plate 2A1). The area. The first friction plate 1A is arranged in a region narrower than this region.
The same applies to the second friction plate 1B. That is, the second friction plate 1B is arranged in a narrower region than the region where the slide plate 1 and the second friction surface Fr2a overlap when the slide plate 1 and the second friction surface Fr2a described later are viewed from above. .. Here, the direction in which the slide plate 1 and the second friction surface Fr2a are viewed is the direction perpendicular to the second friction surface Fr2a.

第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bは、例えば、熱硬化性樹脂を結合材として、繊維材料、摩擦調整材及び充填材等から構成することができる。ここで、繊維材料は、アラミド繊維、ガラス繊維、ビニロン繊維、カーボンファイバー等を採用することができ、摩擦調整材は、カシューダスト及び鉛等を採用することができ、充填材は、酸化バリウム等を採用することができる。また、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bは、結合材、繊維材料、摩擦調整材及び充填材等で構成される摩擦材部と、摩擦材部に裏打ちされた鋼板とで構成してもよい。これにより、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bの強度をより向上させることができる。 The first friction plate 1A and the second friction plate 1B can be made of, for example, a fiber material, a friction adjusting material, a filler, or the like, using a thermosetting resin as a binder. Here, the fiber material can be aramid fiber, glass fiber, vinylon fiber, carbon fiber or the like, the friction adjusting material can be cashew dust, lead or the like, and the filler can be barium oxide or the like. Can be adopted. Further, the first friction plate 1A and the second friction plate 1B are composed of a friction material portion composed of a binder, a fiber material, a friction adjusting material, a filler and the like, and a steel plate lined with the friction material portion. May be good. Thereby, the strength of the first friction plate 1A and the second friction plate 1B can be further improved.

本実施の形態1では第1摩擦板1Aと第2摩擦板1Bとは同一形状であるものとして説明するが、それに限定されるものではない。例えば、第1摩擦板1Aよりも第2摩擦板1Bの方が上部工Rの荷重を支える強度が要求され、また、荷重がかかる分だけ発生摩擦力も大きくなり得る、といったことが想定される。そこで、第1摩擦板1Aの厚みよりも第2摩擦板1Bの厚みを大きくしてもよいし、第2摩擦板1Bの径(円の径)を第1摩擦板1Aの径よりも大きくしてもよいし、第1摩擦板1Aよりも第2摩擦板1Bの方が耐摩耗性に優れる材質を採用してもよい。また、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bは円形に限定されるものではなく、例えば、楕円形であってもよいし、多角形であってもよい。 In the first embodiment, the first friction plate 1A and the second friction plate 1B are described as having the same shape, but the present invention is not limited thereto. For example, it is assumed that the second friction plate 1B is required to have a strength to support the load of the superstructure R more than the first friction plate 1A, and the generated frictional force can be increased by the amount of the load. Therefore, the thickness of the second friction plate 1B may be made larger than the thickness of the first friction plate 1A, or the diameter of the second friction plate 1B (diameter of the circle) may be made larger than the diameter of the first friction plate 1A. Alternatively, a material having a second friction plate 1B having a higher abrasion resistance than the first friction plate 1A may be adopted. Further, the first friction plate 1A and the second friction plate 1B are not limited to a circular shape, and may be, for example, an elliptical shape or a polygonal shape.

(第1固定板2A及び第2固定板2B)
第1固定板2A及び第2固定板2Bは、スライド板1を挟むように配置されている。第1固定板2A及び第2固定板2Bは、矩形状の平板状部材である。図示は省略しているが、第1固定板2A及び第2固定板2Bの四隅には、固定部材5A〜5Dが挿入される開口部が形成されている。第1固定板2A及び第2固定板2Bはスライド板1(第1摩擦板1A及び第2摩擦板1B)を押しつけるように挟み込んでいる。これは、第1固定板2Aと第2固定板2Bとが固定部材5A〜5Dによって締結されているためである。
(1st fixing plate 2A and 2nd fixing plate 2B)
The first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B are arranged so as to sandwich the slide plate 1. The first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B are rectangular flat plate-shaped members. Although not shown, openings are formed at the four corners of the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B into which the fixing members 5A to 5D are inserted. The first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B are sandwiched so as to press the slide plate 1 (the first friction plate 1A and the second friction plate 1B). This is because the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B are fastened by the fixing members 5A to 5D.

第1固定板2Aには第1摩擦面Fr1aが形成された第1滑り板2A1が設けられている。第2固定板2Bには第2摩擦面Fr2aが形成された第2滑り板2B1が設けられている。第1滑り板2A1及び第2滑り板2B1は、例えばステンレスで構成することができる。第1摩擦面Fr1aは、第1摩擦板1Aとの接触面に平行な第1の方向(X方向)及び当該接触面に平行であって第1の方向と直交する第2の方向(Y方向)に広がるように形成されている。また、第2摩擦面Fr2aは、第2摩擦板1Bとの接触面に平行な第1の方向(X方向)及び当該接触面に平行であって第1の方向と直交する第2の方向(Y方向)に広がるように形成されている。
なお、第1固定板2A及び第1滑り板2A1とは同一の材質で一体的に形成してもよいし、第1固定板2Aと第1滑り板2A1とは別体であってもよい。第2固定板2B及び第2滑り板2B1も同様である。本実施の形態1では第1固定板2Aと第1滑り板2A1とは別体であり、第2固定板2Bと第2滑り板2B1とについても別体であるものとして説明する。
The first fixing plate 2A is provided with a first sliding plate 2A1 on which the first friction surface Fr1a is formed. The second fixing plate 2B is provided with a second sliding plate 2B1 on which the second friction surface Fr2a is formed. The first sliding plate 2A1 and the second sliding plate 2B1 can be made of, for example, stainless steel. The first friction surface Fr1a has a first direction (X direction) parallel to the contact surface with the first friction plate 1A and a second direction (Y direction) parallel to the contact surface and orthogonal to the first direction. ) Is formed to spread. Further, the second friction surface Fr2a has a first direction (X direction) parallel to the contact surface with the second friction plate 1B and a second direction (X direction) parallel to the contact surface and orthogonal to the first direction. It is formed so as to spread in the Y direction).
The first fixing plate 2A and the first sliding plate 2A1 may be integrally formed of the same material, or the first fixing plate 2A and the first sliding plate 2A1 may be separate bodies. The same applies to the second fixing plate 2B and the second sliding plate 2B1. In the first embodiment, the first fixing plate 2A and the first sliding plate 2A1 will be described as separate bodies, and the second fixing plate 2B and the second sliding plate 2B1 will also be described as separate bodies.

第1滑り板2A1の下面には第1摩擦面Fr1aが形成され、第1滑り板2A1の上面には第1固定板2Aに固定される固定面Fr1bが形成されている。第2滑り板2B1の上面には第2摩擦面Fr2aが形成され、第2滑り板2B1の下面には第2固定板2Bに固定される固定面Fr2bが形成されている。 A first friction surface Fr1a is formed on the lower surface of the first sliding plate 2A1, and a fixed surface Fr1b fixed to the first fixing plate 2A is formed on the upper surface of the first sliding plate 2A1. A second friction surface Fr2a is formed on the upper surface of the second sliding plate 2B1, and a fixed surface Fr2b fixed to the second fixing plate 2B is formed on the lower surface of the second sliding plate 2B1.

本実施の形態1では第1滑り板2A1と第2滑り板2B1とは同一形状であるものとして説明するが、それに限定されるものではない。例えば、第1滑り板2A1よりも第2滑り板2B1の方が上部工Rの荷重を支える強度が要求され、また、荷重がかかる分だけ発生摩擦力も大きくなり得る、といったことが想定される。そこで、第1滑り板2A1の厚みよりも第2滑り板2B1の厚みを大きくしてもよい。また、第1滑り板2A1及び第2滑り板2B1は、円形に限定されるものではなく、例えば、楕円形であってもよいし、多角形であってもよい。 In the first embodiment, the first sliding plate 2A1 and the second sliding plate 2B1 are described as having the same shape, but the present invention is not limited thereto. For example, it is assumed that the second sliding plate 2B1 is required to have a strength to support the load of the superstructure R more than the first sliding plate 2A1, and the generated frictional force can be increased by the amount of the load. Therefore, the thickness of the second sliding plate 2B1 may be made larger than the thickness of the first sliding plate 2A1. Further, the first sliding plate 2A1 and the second sliding plate 2B1 are not limited to a circular shape, and may be, for example, an elliptical shape or a polygonal shape.

(第1固定材3)
第1固定材3は、上部工Rに固定され、スライド板1に接続されている。第1固定材3は、スライド板接続部3A1及びスライド板接続部3B1と、上部工固定部3A2及び上部工固定部3B2とを備えている。スライド板接続部3A1の下端にはスライド板1の一端が接続され、スライド板接続部3B1の下端にはスライド板1の他端が接続されている。スライド板接続部3A1及びスライド板接続部3B1は、スライド板1との接続位置から上側に延びるように形成されている。スライド板接続部3A1の上端は上部工固定部3A2に接続され、3B1の上端は上部工固定部3B2に接続されている。上部工固定部3A2及び上部工固定部3B2は、例えば、ボルト等によって上部工Rに固定される。第1固定材3は、第1摩擦面Fr1aに対して一方側に配置されている。つまり、第1固定材3は、第1摩擦面Fr1aを境にして上側に配置されている。なお、後述の第2固定材4は、第1摩擦面Fr1aに対して他方側に配置されている。つまり、第2固定材4は、第1摩擦面Fr1aを境にして下側に配置されている。
(1st fixing material 3)
The first fixing member 3 is fixed to the superstructure R and connected to the slide plate 1. The first fixing member 3 includes a slide plate connecting portion 3A1 and a slide plate connecting portion 3B1, and a superstructure fixing portion 3A2 and a superstructure fixing portion 3B2. One end of the slide plate 1 is connected to the lower end of the slide plate connecting portion 3A1, and the other end of the slide plate 1 is connected to the lower end of the slide plate connecting portion 3B1. The slide plate connecting portion 3A1 and the slide plate connecting portion 3B1 are formed so as to extend upward from the connection position with the slide plate 1. The upper end of the slide plate connecting portion 3A1 is connected to the superstructure fixing portion 3A2, and the upper end of 3B1 is connected to the superstructure fixing portion 3B2. The superstructure fixing portion 3A2 and the superstructure fixing portion 3B2 are fixed to the superstructure R by, for example, bolts or the like. The first fixing member 3 is arranged on one side with respect to the first friction surface Fr1a. That is, the first fixing member 3 is arranged on the upper side with the first friction surface Fr1a as a boundary. The second fixing member 4, which will be described later, is arranged on the opposite side of the first friction surface Fr1a. That is, the second fixing member 4 is arranged on the lower side with the first friction surface Fr1a as a boundary.

(第2固定材4)
第2固定材4は、橋脚Brに固定され、第2固定板2Bに接続されている。第2固定材4は、固定板接続部4Aと、橋脚固定部4Bとを備えている。固定板接続部4Aは断面視形状が十字状となっている。固定板接続部4Aの上端は第2固定板2Bに接続され、固定板接続部4Aの下端は4Bに接続されている。橋脚固定部4Bは、例えば、ボルト等によって橋脚Brに固定される。
(2nd fixing material 4)
The second fixing member 4 is fixed to the pier Br and connected to the second fixing plate 2B. The second fixing member 4 includes a fixing plate connecting portion 4A and a pier fixing portion 4B. The fixed plate connecting portion 4A has a cross-shaped cross-sectional view. The upper end of the fixing plate connecting portion 4A is connected to the second fixing plate 2B, and the lower end of the fixing plate connecting portion 4A is connected to 4B. The pier fixing portion 4B is fixed to the pier Br by, for example, a bolt or the like.

(固定部材5A〜5D)
固定部材5A〜5Dは、スライド板1(第1摩擦板1A及び第2摩擦板1B)が第1固定板2A及び第2固定板2Bによって挟み込まれるように、第1固定板2A及び第2固定板2Bに締結されるものである。固定部材5A〜5Dは、第1摩擦面Fr1aの外周縁及び第2摩擦面Fr2aの外周縁よりも外側に配置されている。
(Fixing members 5A to 5D)
The fixing members 5A to 5D are fixed to the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2A so that the slide plate 1 (the first friction plate 1A and the second friction plate 1B) is sandwiched between the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B. It is fastened to the plate 2B. The fixing members 5A to 5D are arranged outside the outer peripheral edge of the first friction surface Fr1a and the outer peripheral edge of the second friction surface Fr2a.

各固定部材5A〜5Dは、ボルト部Btと、ナット部Nuと、弾性部材Sp1と、弾性部材Sp2とを備えている。ボルト部Btは、第1固定板2A及び第2固定板2Bの開口部に挿入される挿入部と、挿入部の下端に形成され、挿入部よりも径が大きい頭部とが形成されている。ナット部Nuは、ボルト部Btの挿入部の上端に固定されている。
弾性部材Sp1は、ボルト部Btの一端部と第1固定板2Aの第1摩擦面Fr1aとは反対の面との間に配置されている。また、弾性部材Sp2は、ボルト部Btの他端部と第2固定板2Bのうちスライド板1に向かい合う面とは反対の面との間に配置されている。つまり、ボルト部Btの頭部と第2固定板2Bとの間には弾性部材Sp2が配置されている。また、ナット部Nuと第1固定板2Aとの間には弾性部材Sp1が配置されている。摩擦ダンパー装置100は、固定部材5A〜5Dが弾性部材Sp1及び弾性部材Sp2を備えているため、構造体の上下方向の振動を吸収することができるようになっている。
Each of the fixing members 5A to 5D includes a bolt portion Bt, a nut portion Nu, an elastic member Sp1, and an elastic member Sp2. The bolt portion Bt has an insertion portion inserted into the openings of the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B, and a head portion formed at the lower end of the insertion portion and having a diameter larger than that of the insertion portion. .. The nut portion Nu is fixed to the upper end of the insertion portion of the bolt portion Bt.
The elastic member Sp1 is arranged between one end of the bolt portion Bt and a surface of the first fixing plate 2A opposite to the first friction surface Fr1a. Further, the elastic member Sp2 is arranged between the other end of the bolt portion Bt and the surface of the second fixing plate 2B opposite to the surface facing the slide plate 1. That is, the elastic member Sp2 is arranged between the head of the bolt portion Bt and the second fixing plate 2B. Further, an elastic member Sp1 is arranged between the nut portion Nu and the first fixing plate 2A. In the friction damper device 100, since the fixing members 5A to 5D include the elastic member Sp1 and the elastic member Sp2, the friction damper device 100 can absorb the vibration in the vertical direction of the structure.

固定部材5A〜5Dに第1固定板2A及び第2固定板2Bが挟み込まれた状態では、第1固定板2A及び第2固定板2Bには、スライド板1を押しつける力が作用している。この押しつける力は、固定部材5A〜5Dの締結力と相関関係がある。つまり、固定部材5A〜5Dを強く締結すればするほど、スライド板1は、第1固定板2A及び第2固定板2Bによって強く挟まれ、スライド板1と第1固定板2A及び第2固定板2Bとの相対移動を妨げるように作用する。摩擦ダンパー装置100では、地震で振動する構造体の運動エネルギーを、当該相対移動の際に生じる、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bと第1滑り板2A1及び第2滑り板2B1との摩擦熱に変換している。
固定部材5A〜5Dの締結力が強すぎると、スライド板1と第1固定板2A及び第2固定板2Bとの相対移動が妨げられすぎて、摩擦熱の発生量が小さくなってしまう。逆に、固定部材5A〜5Dの締結力が弱すぎると、スライド板1と第1固定板2A及び第2固定板2Bとの間に生じる摩擦力が小さくなる結果、摩擦熱の発生量も小さくなってしまうだけでなく、スライド板1が傾いてしまい上部工Rを適切に支えられなくなる可能性もある。固定部材5A〜5Dの締結力は摩擦ダンパー装置100が設置される構造体にもよるが、橋脚である場合には、例えば、20t程度とするとよい。つまり、摩擦ダンパー装置100は4本の固定部材を備えているので、1本あたり5t程度の締結力とするとよい。
In a state where the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B are sandwiched between the fixing members 5A to 5D, a force for pressing the slide plate 1 acts on the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B. This pressing force correlates with the fastening force of the fixing members 5A to 5D. That is, the stronger the fixing members 5A to 5D are fastened, the stronger the slide plate 1 is sandwiched between the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B, and the more the slide plate 1 and the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B are fastened. It acts to prevent relative movement with 2B. In the friction damper device 100, the kinetic energy of the structure vibrating due to the earthquake is generated by the relative movement of the first friction plate 1A and the second friction plate 1B, and the first sliding plate 2A1 and the second sliding plate 2B1. It is converted to frictional heat.
If the fastening force of the fixing members 5A to 5D is too strong, the relative movement of the slide plate 1 and the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B is hindered too much, and the amount of frictional heat generated becomes small. On the contrary, if the fastening force of the fixing members 5A to 5D is too weak, the frictional force generated between the slide plate 1 and the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B becomes small, and as a result, the amount of frictional heat generated is also small. Not only that, the slide plate 1 may be tilted and the superstructure R may not be properly supported. The fastening force of the fixing members 5A to 5D depends on the structure in which the friction damper device 100 is installed, but in the case of a pier, it may be, for example, about 20 tons. That is, since the friction damper device 100 includes four fixing members, it is preferable that each one has a fastening force of about 5 tons.

[実施の形態1の動作説明]
図2Cは、本実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置100の動作説明図1である。
なお、図2C(a)は摩擦ダンパー装置100を側方から見た図であり、図2C(b)は摩擦ダンパー装置100を上方から見た図である。また、以下の説明において、第1固定材3、スライド板1、第1摩擦板1A、第2摩擦板1Bを上構造部とも称し、第2固定材4、第1固定板2A、第1滑り板2A1、第2固定板2B、第2滑り板2B1、固定部材5A〜5Dを下構造部とも称する。上構造部は上部工Rとともに動き、下構造部は橋脚Brとともに動く。
[Explanation of operation of the first embodiment]
FIG. 2C is an operation explanatory view 1 of the friction damper device 100 according to the first embodiment.
Note that FIG. 2C (a) is a side view of the friction damper device 100, and FIG. 2C (b) is a view of the friction damper device 100 from above. Further, in the following description, the first fixing material 3, the slide plate 1, the first friction plate 1A, and the second friction plate 1B are also referred to as upper structural parts, and the second fixing material 4, the first fixing plate 2A, and the first slip are used. The plate 2A1, the second fixing plate 2B, the second sliding plate 2B1, and the fixing members 5A to 5D are also referred to as a lower structure portion. The upper structure part moves with the superstructure R, and the lower structure part moves with the pier Br.

図2Cでは構造体の振動方向の成分が主にX方向である場合を想定している。地震の発生により、地面と一体となっている橋脚BrがX方向に動く。このとき、橋脚Brとともに、下構造部もX方向に動く。下構造部がX方向に動いているときには、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bと第1滑り板2A1及び第2滑り板2B1とが擦れ合って摩擦熱が発生する。つまり、摩擦ダンパー装置100は、構造体の振動エネルギーを摩擦熱に変換することができる。ここで、この摩擦熱が発生しているので、下構造部には、下構造部の移動方向とは逆方向に摩擦力が発生している。逆に、上構造部の第1滑り板2A1及び第2滑り板2B1は、作用反作用の関係から、この摩擦力とは逆方向に力が作用していることになる。 In FIG. 2C, it is assumed that the component in the vibration direction of the structure is mainly in the X direction. Due to the occurrence of the earthquake, the pier Br, which is integrated with the ground, moves in the X direction. At this time, along with the pier Br, the lower structure also moves in the X direction. When the lower structure portion is moving in the X direction, the first friction plate 1A and the second friction plate 1B and the first sliding plate 2A1 and the second sliding plate 2B1 rub against each other to generate frictional heat. That is, the friction damper device 100 can convert the vibration energy of the structure into frictional heat. Here, since this frictional heat is generated, a frictional force is generated in the lower structure portion in the direction opposite to the moving direction of the lower structure portion. On the contrary, the first sliding plate 2A1 and the second sliding plate 2B1 of the upper structure portion have a force acting in the direction opposite to the frictional force due to the relationship of action and reaction.

したがって、下構造部が移動すると、一定程度、上構造部及び上部工Rが移動する場合がある。第1固定板2A及び2Bが固定部材5A〜5Dで締結されているので、第1固定板2A及び第2固定板2Bと第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bにおける部材間の摩擦力に起因して、上構造部も一定程度は下構造部の動きに不随することになるということである。しかし、上構造部の移動量の方が下構造部の移動量よりも小さく抑えられることから、上部工R上の人間や車両等が受ける地震の揺れを抑制することができる。 Therefore, when the lower structure portion moves, the upper structure portion and the superstructure R may move to a certain extent. Since the first fixing plates 2A and 2B are fastened by the fixing members 5A to 5D, the frictional force between the members of the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B and the first friction plate 1A and the second friction plate 1B As a result, the upper structure also follows the movement of the lower structure to a certain extent. However, since the amount of movement of the upper structure portion is suppressed to be smaller than the amount of movement of the lower structure portion, it is possible to suppress the shaking of the earthquake received by humans, vehicles, etc. on the superstructure R.

図2Dは、本実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置100の動作説明図2である。
なお、図2D(a)は摩擦ダンパー装置100を側方から見た図であり、図2D(b)は摩擦ダンパー装置100を上方から見た図である。図2Dでは構造体の振動方向がX方向の成分だけでなくY方向の成分も有している場合を想定している。地震の発生により橋脚BrがX方向に動と、橋脚Brとともに下部構造部もX方向及びY方向に動く。
FIG. 2D is an operation explanatory view 2 of the friction damper device 100 according to the first embodiment.
Note that FIG. 2D (a) is a side view of the friction damper device 100, and FIG. 2D (b) is a view of the friction damper device 100 seen from above. In FIG. 2D, it is assumed that the vibration direction of the structure has not only the component in the X direction but also the component in the Y direction. Due to the occurrence of the earthquake, the pier Br moves in the X direction, and the substructure along with the pier Br moves in the X and Y directions.

[実施の形態1の効果]
従来の摩擦ダンパー装置のように、1方向にだけスライド自在となっている構成では、構造体の振動エネルギーを効率的に摩擦熱に変換することができない。例えば、スライド方向がX方向に平行になるように従来のダンパー装置を構造体に設置した場合を考えると、構造体の振動のX成分に応じてダンパー装置が動くことになる。一方、Y成分に応じてダンパー装置は、動かない、又は動いたとしても、移動量は小さいことが想定される。このため、従来のダンパー装置では構造体の振動エネルギーを摩擦熱に変換する効率低下してしまう。一方、本実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置100では、第1固定板2A及び第2固定板2Bと第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bとが、X方向及びY方向にも相対移動することができるように構成されているので、構造体の振動エネルギーを摩擦熱に変換する効率が向上している。
[Effect of Embodiment 1]
In a configuration that is slidable in only one direction, such as a conventional friction damper device, the vibration energy of the structure cannot be efficiently converted into frictional heat. For example, considering the case where the conventional damper device is installed in the structure so that the sliding direction is parallel to the X direction, the damper device moves according to the X component of the vibration of the structure. On the other hand, depending on the Y component, the damper device does not move, or even if it moves, it is assumed that the amount of movement is small. For this reason, in the conventional damper device, the efficiency of converting the vibration energy of the structure into frictional heat is lowered. On the other hand, in the friction damper device 100 according to the first embodiment, the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B and the first friction plate 1A and the second friction plate 1B move relative to each other in the X direction and the Y direction. Since it is configured so that it can be used, the efficiency of converting the vibration energy of the structure into frictional heat is improved.

また、従来の摩擦ダンパー装置のように、柱体及び筒体を備え、軸方向に摺動自在となっている構成は、摺動方向(スライド方向)の延長に(先に)、構造体との固定部(本実施の形態1の第1固定材3及び第2固定材4に対応)が配置される。当該構成では、複数の方向の振動のエネルギーを熱エネルギーに変換できるようにするためには、配置角度を変えた複数の摩擦ダンパー装置を設ける必要があり、構造体への設置必要台数が嵩みやすい。
一方、本実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置100は、スライド板1に接続され、上部工Rを固定することができる第1固定材3と、2が接続され、橋脚Brを固定することができる第2固定材4とを備えている。ここで、摩擦ダンパー装置100は、X方向及びY方向に平行なスライド面が形成されている。言い換えると、摩擦ダンパー装置100のスライド方向の延長に(先に)、第1固定材3及び第2固定材4が配置されていない。また、摩擦ダンパー装置100のスライド面を境にして、一方側に第1固定材3が配置され、他方側に第2固定材4が配置されているということもできる。摩擦ダンパー装置100はこのような態様を備えているので、1台でも複数の方向の振動エネルギーを容易に摩擦熱に変換することができ、構造体への設置必要台数が嵩むことを抑制することができる。
Further, unlike the conventional friction damper device, a configuration having a pillar body and a cylinder body and being slidable in the axial direction is an extension of the sliding direction (sliding direction) (first) with the structure. (Corresponding to the first fixing member 3 and the second fixing member 4 of the first embodiment) is arranged. In this configuration, in order to be able to convert the energy of vibration in multiple directions into thermal energy, it is necessary to provide a plurality of friction damper devices with different arrangement angles, and the number of units required to be installed in the structure tends to increase. ..
On the other hand, in the friction damper device 100 according to the first embodiment, the first fixing member 3 and 2 which are connected to the slide plate 1 and can fix the superstructure R can be connected to fix the pier Br. It is provided with a second fixing material 4 that can be formed. Here, in the friction damper device 100, slide surfaces parallel to the X direction and the Y direction are formed. In other words, the first fixing member 3 and the second fixing member 4 are not arranged (first) in the extension of the friction damper device 100 in the sliding direction. It can also be said that the first fixing member 3 is arranged on one side and the second fixing member 4 is arranged on the other side of the sliding surface of the friction damper device 100. Since the friction damper device 100 has such an aspect, it is possible to easily convert vibration energy in a plurality of directions into frictional heat even by one unit, and it is possible to suppress an increase in the number of units required to be installed in the structure. Can be done.

[変形例1]
図2Eは、本実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置の変形例1である。図2E(a)は変形例1に係る摩擦ダンパー装置を側方から見た図であり、図2E(b)は第1固定板2A等の板材が積み重ねられている状態を示している。
実施の形態1では、2つの摩擦板が設けられている態様であったが、それに限定されるものではない。本変形例1のように、摩擦板は1つであってもよい。本変形例1では、第1摩擦板1Aが設けられているが、第2摩擦板1Bは設けられていない。この構成であっても、実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置100と同様の効果を得ることができる。なお、逆に、図示は省略するが、第2摩擦板1Bが設けられているが、第1摩擦板1Aは設けられていない構成であってもよい。
[Modification 1]
FIG. 2E is a modification 1 of the friction damper device according to the first embodiment. FIG. 2E (a) is a side view of the friction damper device according to the first modification, and FIG. 2E (b) shows a state in which plate materials such as the first fixing plate 2A are stacked.
In the first embodiment, two friction plates are provided, but the present invention is not limited thereto. As in the present modification 1, the number of friction plates may be one. In the present modification 1, the first friction plate 1A is provided, but the second friction plate 1B is not provided. Even with this configuration, the same effect as that of the friction damper device 100 according to the first embodiment can be obtained. On the contrary, although not shown, the second friction plate 1B may be provided, but the first friction plate 1A may not be provided.

[変形例2]
図2Fは、本実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置の変形例2である。図2F(a)は第1固定板2A等の板材が積み重ねられている状態を示し、図2F(b)は変形例2に係る摩擦ダンパー装置を上側から見た図である。
本変形例2では、実施の形態1とは異なり、摩擦板及び滑り板との上下関係が逆になっている。また、実施の形態1とは異なり、スライド板1の形状をY方向において拡大している。また、第1滑り板2A1及び第2滑り板2B1は共に、スライド板1に対応するようにY方向に拡大している。
[Modification 2]
FIG. 2F is a modification 2 of the friction damper device according to the first embodiment. FIG. 2F (a) shows a state in which plate materials such as the first fixing plate 2A are stacked, and FIG. 2F (b) is a view of the friction damper device according to the second modification as viewed from above.
In the second modification, unlike the first embodiment, the vertical relationship between the friction plate and the sliding plate is reversed. Further, unlike the first embodiment, the shape of the slide plate 1 is enlarged in the Y direction. Further, both the first sliding plate 2A1 and the second sliding plate 2B1 are expanded in the Y direction so as to correspond to the sliding plate 1.

第1摩擦板1Aは第1固定板2Aに固定されている。なお、固定手段は例えば接着剤等を採用することができる。第1摩擦板1Aは第1固定板2Aの中央部に配置されているとよい。第1滑り板2A1はスライド板1の第1面S1に配置されている。
第2摩擦板1Bは第2固定板2Bに固定されている。なお、固定手段は例えば接着剤等を採用することができる。第2摩擦板1Bは第2固定板2Bの中央部に配置されているとよい。第2滑り板2B1はスライド板1の第2面S2に配置されている。
The first friction plate 1A is fixed to the first fixing plate 2A. As the fixing means, for example, an adhesive or the like can be adopted. The first friction plate 1A may be arranged at the center of the first fixing plate 2A. The first sliding plate 2A1 is arranged on the first surface S1 of the sliding plate 1.
The second friction plate 1B is fixed to the second fixing plate 2B. As the fixing means, for example, an adhesive or the like can be adopted. The second friction plate 1B may be arranged at the center of the second fixing plate 2B. The second sliding plate 2B1 is arranged on the second surface S2 of the sliding plate 1.

本変形例2であっても、実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置100と同様の効果を得ることができる。なお、実施の形態1の構成の場合においては、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bの存在によって隙間Tが形成されるが、この隙間Tの前後左右の比率が変わる。例えば、図2C(a)に示すように、下構造部がX方向に大きく移動した場合には、固定部材5B(及び固定部材5D)側は第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bの存在により隙間Tが埋められている。一方、固定部材5A(及び固定部材5C)側は隙間Tが形成されることになる。このように、摩擦ダンパー装置100が動くと、隙間Tの比率が変わることになる。ここで、隙間Tが形成されている部分では、第1滑り板2A1(及び第2滑り板2B1)を第1面S1(及び第2面S2)に接触させるように、固定部材5A(及び固定部材5C)が作用している。この作用は、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bから遠い側である、固定部材5A(及び固定部材5C)の近傍ほど大きい。
本変形例2では、隙間Tの前後左右の比率が変わらないので、固定部材5A〜5Dの作用により隙間Tが埋められて、意図しない部材同士がこすれてしまうことをより確実に回避することができる。なお、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bが、第1滑り板2A1及び第2滑り板2B1の長手方向に平行な端を超えてしまうと、第1固定板2A及び第2固定板2Bがスライド板1から脱落してしまう可能性がある。これを回避するため、例えば、実施の形態1で説明した場合よりも、第1滑り板2A1及び第2滑り板2B1のY方向の寸法を大きくするとよい。
Even in the second modification, the same effect as that of the friction damper device 100 according to the first embodiment can be obtained. In the case of the configuration of the first embodiment, the gap T is formed by the presence of the first friction plate 1A and the second friction plate 1B, but the ratio of the front, back, left and right of the gap T changes. For example, as shown in FIG. 2C (a), when the lower structure portion moves significantly in the X direction, the first friction plate 1A and the second friction plate 1B are present on the fixing member 5B (and fixing member 5D) side. The gap T is filled with. On the other hand, a gap T is formed on the fixing member 5A (and fixing member 5C) side. In this way, when the friction damper device 100 moves, the ratio of the gap T changes. Here, in the portion where the gap T is formed, the fixing member 5A (and fixing) so that the first sliding plate 2A1 (and the second sliding plate 2B1) are brought into contact with the first surface S1 (and the second surface S2). Member 5C) is working. This action is greater in the vicinity of the fixing member 5A (and the fixing member 5C) on the side farther from the first friction plate 1A and the second friction plate 1B.
In this modification 2, since the ratio of the front-back and left-right of the gap T does not change, it is possible to more reliably prevent the gap T from being filled by the action of the fixing members 5A to 5D and the unintended members from rubbing against each other. it can. If the first friction plate 1A and the second friction plate 1B exceed the ends parallel to the longitudinal direction of the first sliding plate 2A1 and the second sliding plate 2B1, the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B May fall off from the slide plate 1. In order to avoid this, for example, it is preferable to make the dimensions of the first sliding plate 2A1 and the second sliding plate 2B1 in the Y direction larger than those described in the first embodiment.

[変形例3]
図2Gは、本実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置の変形例3である。実施の形態1では、2つの固定板(第1固定板2A及び第2固定板2B)が設けられている態様であったが、それに限定されるものではなく、3つ以上の固定板を備えていてもよい。本変形例3では、3つ固定板を備えている態様を一例に説明する。
本変形例3では、実施の形態1の構成に加えて、スライド板1bと、第3固定板2Cと、第3摩擦板1C及び第4摩擦板1Dとを備えている。スライド板1bは、配置位置以外は、スライド板1と同様の構成である。また、第3固定板2Cは、配置位置以外は第1固定板2A及び第2固定板2Bと同様の構成である。さらに、第3摩擦板1C及び第4摩擦板1Dは、配置位置以外は、第1摩擦板1A及び第2摩擦板1Bと同様の構成である。なお、固定部材5A〜5Dのボルト部Btの長さは、固定板等を積み重ねる枚数が増えた結果、厚みが増えた場合には、長さを長くすればよい。
[Modification 3]
FIG. 2G is a modification 3 of the friction damper device according to the first embodiment. In the first embodiment, two fixing plates (first fixing plate 2A and second fixing plate 2B) are provided, but the present invention is not limited to this, and three or more fixing plates are provided. You may be. In the third modification, a mode in which three fixing plates are provided will be described as an example.
In the third modification, in addition to the configuration of the first embodiment, the slide plate 1b, the third fixing plate 2C, the third friction plate 1C, and the fourth friction plate 1D are provided. The slide plate 1b has the same configuration as the slide plate 1 except for the arrangement position. Further, the third fixing plate 2C has the same configuration as the first fixing plate 2A and the second fixing plate 2B except for the arrangement position. Further, the third friction plate 1C and the fourth friction plate 1D have the same configuration as the first friction plate 1A and the second friction plate 1B except for the arrangement position. The length of the bolt portion Bt of the fixing members 5A to 5D may be increased when the thickness increases as a result of the increase in the number of stacking fixing plates and the like.

スライド板1bは、両端が第1固定材3に接続され、スライド板1の上側に配置されている。スライド板1bは第1固定板2Aと第3固定板2Cとの間に挟まれて配置されている。スライド板1bの上面(スライド板1の第1面S1に対応)には第4摩擦板1Dが固定され、スライド板1bの下面(スライド板1の第2面S2に対応)には第3摩擦板1Cが固定されている。
第1固定板2Aには、第1滑り板2A1に加えて第3滑り板2A2が設けられている。第3滑り板2A2は第3摩擦板1Cと接触する。第3滑り板2A2と第3摩擦板1Cとが相対移動する。
第3固定板2Cは、矩形状の平板状部材であり、四隅には固定部材5A〜5Dが挿入される開口部が形成されている。第3固定板2Cには摩擦面が形成された第4滑り板2C1が設けられている。第4滑り板2C1は第4摩擦板1Dと接触する。第4滑り板2C1と第4摩擦板1Dとが相対移動する。
本変形例3であっても、実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置100と同様の効果を得ることができる。
Both ends of the slide plate 1b are connected to the first fixing member 3, and the slide plate 1b is arranged above the slide plate 1. The slide plate 1b is arranged so as to be sandwiched between the first fixing plate 2A and the third fixing plate 2C. The fourth friction plate 1D is fixed to the upper surface of the slide plate 1b (corresponding to the first surface S1 of the slide plate 1), and the third friction is fixed to the lower surface of the slide plate 1b (corresponding to the second surface S2 of the slide plate 1). The plate 1C is fixed.
The first fixing plate 2A is provided with a third sliding plate 2A2 in addition to the first sliding plate 2A1. The third sliding plate 2A2 comes into contact with the third friction plate 1C. The third sliding plate 2A2 and the third friction plate 1C move relative to each other.
The third fixing plate 2C is a rectangular flat plate-shaped member, and openings into which the fixing members 5A to 5D are inserted are formed at the four corners. The third fixing plate 2C is provided with a fourth sliding plate 2C1 having a friction surface formed therein. The fourth sliding plate 2C1 comes into contact with the fourth friction plate 1D. The fourth sliding plate 2C1 and the fourth friction plate 1D move relative to each other.
Even in the third modification, the same effect as that of the friction damper device 100 according to the first embodiment can be obtained.

実施の形態2.
図3Aは、本実施の形態2に係る摩擦ダンパー装置200の構造説明図である。
なお、図3A(a)は摩擦ダンパー装置200を側方から見た図であり、図3A(b)は摩擦ダンパー装置200を上方から見た図であり、図3A(c)は図3A(a)のA−A端面図である。また、図3A(b)においては、第1固定板20Aの下側に位置して隠れて見えない構成を点線で示し、また、説明の便宜上、第1固定材3及び第2固定材24については記載を省略している。本実施の形態2では実施の形態1と相違する構成について説明するものとし、共通する構成は同一符号を付し説明を省略する。
Embodiment 2.
FIG. 3A is a structural explanatory view of the friction damper device 200 according to the second embodiment.
3A (a) is a side view of the friction damper device 200, FIG. 3A (b) is a view of the friction damper device 200 from above, and FIG. 3A (c) is a view of FIG. 3A ( It is the AA end view of a). Further, in FIG. 3A (b), a configuration that is located under the first fixing plate 20A and is hidden and invisible is shown by a dotted line, and for convenience of explanation, the first fixing material 3 and the second fixing material 24 are shown. Is omitted. In the second embodiment, a configuration different from that of the first embodiment will be described, and the common configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

第1固定板20Aは、実施の形態1の第1固定板2Aよりも短手方向の幅が小さくなっている。実施の形態1の第1滑り板2A1はでは円形であったが、第1滑り板20A1は、矩形状である。なお、第1固定板20Aには固定部材5A〜5Dを挿入する開口部が形成されている。ここで、第1滑り板20A1の配置位置は、第1固定板20Aのうち固定部材5A、5B側から固定部材5C、5D側にかけて形成されている。
第2固定板20B及び第2滑り板20B1は、第1固定板20A及び第1滑り板20A1と同様の形状である。第2固定板20Bは、第2固定板2Bよりも短手方向の幅が小さくなっている。第2滑り板20B1は、矩形状である。なお、第2固定板20Bには固定部材5A〜5Dを挿入する開口部が形成されている。第2滑り板20B1の配置位置は、第2固定板20Bのうち固定部材5A、5B側から固定部材5C、5D側にかけて形成されている。
The width of the first fixing plate 20A in the lateral direction is smaller than that of the first fixing plate 2A of the first embodiment. The first sliding plate 2A1 of the first embodiment has a circular shape, but the first sliding plate 20A1 has a rectangular shape. The first fixing plate 20A is formed with an opening for inserting the fixing members 5A to 5D. Here, the arrangement position of the first sliding plate 20A1 is formed from the fixing member 5A, 5B side to the fixing member 5C, 5D side of the first fixing plate 20A.
The second fixing plate 20B and the second sliding plate 20B1 have the same shape as the first fixing plate 20A and the first sliding plate 20A1. The width of the second fixing plate 20B in the lateral direction is smaller than that of the second fixing plate 2B. The second sliding plate 20B1 has a rectangular shape. The second fixing plate 20B is formed with an opening for inserting the fixing members 5A to 5D. The arrangement position of the second sliding plate 20B1 is formed from the fixing member 5A, 5B side to the fixing member 5C, 5D side of the second fixing plate 20B.

スライド板21には第1摩擦板21A及び第2摩擦板21Bが設けられている。第1摩擦板21Aは、スライド板1及び第1摩擦面Fr1aを上側から見たときに、スライド板1と第1摩擦面Fr1aとが重なる領域と略同等の領域に配置されている。また、第2摩擦板21Bは、スライド板1及び第2摩擦面Fr2aを上側から見たときに、スライド板1と第2摩擦面Fr2aとが重なる領域と略同等の領域に配置されている。なお、本実施の形態2では、第1摩擦板21A及び第2摩擦板21Bはスライド板21の長手方向の略全域であって短手方向の略全域にかけて形成されている。 The slide plate 21 is provided with a first friction plate 21A and a second friction plate 21B. The first friction plate 21A is arranged in a region substantially equivalent to a region where the slide plate 1 and the first friction surface Fr1a overlap when the slide plate 1 and the first friction surface Fr1a are viewed from above. Further, the second friction plate 21B is arranged in a region substantially equivalent to a region where the slide plate 1 and the second friction surface Fr2a overlap when the slide plate 1 and the second friction surface Fr2a are viewed from above. In the second embodiment, the first friction plate 21A and the second friction plate 21B are formed over substantially the entire longitudinal direction of the slide plate 21 and substantially the entire lateral direction.

第2固定材24は、橋脚Brに固定され、第2固定板20Bに接続されている。第2固定材24は、固定板接続部24Aと、橋脚固定部24Bとを備えている。固定板接続部24Aは、図3(c)に示すように、第1接続部24A1と、第2接続部24A2と、第3接続部24A3とを備えている。第1接続部24A1と第2接続部24A2とは間隔をあけて配置されており、お互いに平行である。第3接続部24A3は、第1接続部24A1及び第2接続部24A2に直交するように接続されている。橋脚固定部24Bは、第1接続部24A1、第2接続部24A2、及び第3接続部24A3の下端に接続されている。 The second fixing member 24 is fixed to the pier Br and connected to the second fixing plate 20B. The second fixing member 24 includes a fixing plate connecting portion 24A and a pier fixing portion 24B. As shown in FIG. 3C, the fixed plate connecting portion 24A includes a first connecting portion 24A1, a second connecting portion 24A2, and a third connecting portion 24A3. The first connecting portion 24A1 and the second connecting portion 24A2 are arranged at intervals and are parallel to each other. The third connecting portion 24A3 is connected so as to be orthogonal to the first connecting portion 24A1 and the second connecting portion 24A2. The pier fixing portion 24B is connected to the lower ends of the first connecting portion 24A1, the second connecting portion 24A2, and the third connecting portion 24A3.

図3Bは、本実施の形態2に係る摩擦ダンパー装置200の動作説明図1である。
図3Cは、本実施の形態2に係る摩擦ダンパー装置200の動作説明図2である。
なお、図3B(a)は摩擦ダンパー装置200を側方から見た図であり、図3B(b)は摩擦ダンパー装置200を上方から見た図である。上構造部は、第1固定材3、スライド板21、第1摩擦板21A、第2摩擦板21Bである。下構造部は、第2固定材24、第1固定板20A、第1滑り板20A1、第2固定板20B、第2滑り板20B1、固定部材5A〜5Dである。図3Bでは構造体の振動方向が主にX方向である場合を想定している。
FIG. 3B is an operation explanatory view 1 of the friction damper device 200 according to the second embodiment.
FIG. 3C is an operation explanatory view 2 of the friction damper device 200 according to the second embodiment.
Note that FIG. 3B (a) is a side view of the friction damper device 200, and FIG. 3B (b) is a view of the friction damper device 200 viewed from above. The upper structural portion is a first fixing material 3, a slide plate 21, a first friction plate 21A, and a second friction plate 21B. The lower structural portion is a second fixing member 24, a first fixing plate 20A, a first sliding plate 20A1, a second fixing plate 20B, a second sliding plate 20B1, and fixing members 5A to 5D. In FIG. 3B, it is assumed that the vibration direction of the structure is mainly the X direction.

また、図3C(a)は摩擦ダンパー装置200を側方から見た図であり、図3C(b)は摩擦ダンパー装置100を上方から見た図である。図3Cでは構造体の振動方向がX方向の成分だけでなくY方向の成分も有している場合を想定している。
なお、図3B及び図3Cに示すように、本実施の形態2では、隙間Tが形成されない又はほとんど形成されないように、実施の形態1の場合よりも第1摩擦板21A及び第2摩擦板21Bの面積が拡大している。
Further, FIG. 3C (a) is a side view of the friction damper device 200, and FIG. 3C (b) is a view of the friction damper device 100 seen from above. In FIG. 3C, it is assumed that the vibration direction of the structure has not only the component in the X direction but also the component in the Y direction.
As shown in FIGS. 3B and 3C, in the second embodiment, the first friction plate 21A and the second friction plate 21B are different from those in the first embodiment so that the gap T is not or hardly formed. The area of is expanding.

本実施の形態2に係る摩擦ダンパー装置200においても、実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置100と同様の効果を得ることができる。なお、本実施の形態2においても、実施の形態1で説明した変形例1〜変形例3を採用することができる。つまり、本実施の形態2においても、第1摩擦板21A又は第2摩擦板21Bが無い構成を採用することができ、また、第1摩擦板21Aと第1滑り板20A1との上下関係が逆であるとともに第2摩擦板21Bと第2滑り板20B1との上下関係が逆である構成を採用することができる。 The friction damper device 200 according to the second embodiment can also obtain the same effect as the friction damper device 100 according to the first embodiment. In the second embodiment as well, the modified examples 1 to 3 described in the first embodiment can be adopted. That is, also in the second embodiment, the configuration without the first friction plate 21A or the second friction plate 21B can be adopted, and the vertical relationship between the first friction plate 21A and the first sliding plate 20A1 is reversed. In addition, it is possible to adopt a configuration in which the vertical relationship between the second friction plate 21B and the second sliding plate 20B1 is reversed.

実施の形態3.
図4Aは、本実施の形態3に係る摩擦ダンパー装置300の構造説明図である。図4Bは、本実施の形態3に係る摩擦ダンパー装置300の第1固定板30A、スライド板31、第1摩擦板31A、第2摩擦板31B及び第2固定板30Bの説明図である。なお、図4A(a)は摩擦ダンパー装置300を側方から見た図であり、図4A(b)は摩擦ダンパー装置300を上方から見た図であり、図4A(c)は図4A(a)のA−A端面図である。また、図4A(b)においては、第1固定板30Aの下側に位置して隠れて見えない構成を点線又は薄い色で示している。また、図4A(b)では、説明の便宜上、第1固定材33及び第2固定材34については記載を省略している。さらに、図4A(d)は、図4A(a)のB−B端面図である。
本実施の形態3では実施の形態1、2と相違する構成について説明するものとし、共通する構成は同一符号を付し説明を省略する。
Embodiment 3.
FIG. 4A is a structural explanatory view of the friction damper device 300 according to the third embodiment. FIG. 4B is an explanatory view of the first fixing plate 30A, the slide plate 31, the first friction plate 31A, the second friction plate 31B, and the second fixing plate 30B of the friction damper device 300 according to the third embodiment. 4A (a) is a side view of the friction damper device 300, FIG. 4A (b) is a view of the friction damper device 300 from above, and FIG. 4A (c) is a view of FIG. 4A ( It is the AA end view of a). Further, in FIG. 4A (b), a configuration that is located under the first fixing plate 30A and is hidden and invisible is shown by a dotted line or a light color. Further, in FIG. 4A (b), the description of the first fixing material 33 and the second fixing material 34 is omitted for convenience of explanation. Further, FIG. 4A (d) is a BB end view of FIG. 4A (a).
In the third embodiment, the configurations different from those of the first and second embodiments will be described, and the common configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

第1固定板30A及び第2固定板30Bは、円形状の平板状部材である。第1固定板30Aには固定部材35のボルト部Btが挿入される開口部30A2が形成されている。第1固定板30Aには円形状の第1滑り板30A1が配置されている。第1滑り板30A1には第1摩擦面Fr1aが形成されている。第2固定板30Bは第1固定板30Aと同様の形状である。第2固定板30Bは固定部材35のボルト部Btが挿入される開口部30B2が形成されている。第2固定板30Bには円形状の第2滑り板30B1が配置されている。第2滑り板30B1には第2摩擦面Fr2aが形成されている。 The first fixing plate 30A and the second fixing plate 30B are circular flat plate-shaped members. The first fixing plate 30A is formed with an opening 30A2 into which the bolt portion Bt of the fixing member 35 is inserted. A circular first sliding plate 30A1 is arranged on the first fixing plate 30A. A first friction surface Fr1a is formed on the first sliding plate 30A1. The second fixing plate 30B has the same shape as the first fixing plate 30A. The second fixing plate 30B is formed with an opening 30B2 into which the bolt portion Bt of the fixing member 35 is inserted. A circular second sliding plate 30B1 is arranged on the second fixing plate 30B. A second friction surface Fr2a is formed on the second sliding plate 30B1.

スライド板31には、固定部材35のボルト部Btが挿入される開口部Hoが形成されている。スライド板31は、第1固定材33との接続側はY方向の幅が一定であるが、開口部Hoの形成側は半円状になっており、Y方向の幅が小さくなっている。開口部Hoは、第1固定板30A及び第2固定板30Bと、スライド板31とが一定程度、X方向及びY方向に相対移動できるように、開口径が定められている。なお、開口部Hoが円形状である場合を一例として説明しているが、楕円形であってもよいし、多角形であってもよい。スライド板31の第1面S1には第1摩擦板31Aが固定され、第2面S2には第2摩擦板31Bが固定されている。 The slide plate 31 is formed with an opening Ho into which the bolt portion Bt of the fixing member 35 is inserted. The width of the slide plate 31 in the Y direction is constant on the connection side with the first fixing member 33, but the width on the forming side of the opening Ho is semicircular, and the width in the Y direction is small. The opening Ho has an opening diameter defined so that the first fixing plate 30A and the second fixing plate 30B and the slide plate 31 can move relative to each other in the X and Y directions to a certain extent. Although the case where the opening Ho has a circular shape is described as an example, it may be an elliptical shape or a polygonal shape. The first friction plate 31A is fixed to the first surface S1 of the slide plate 31, and the second friction plate 31B is fixed to the second surface S2.

第1摩擦板31A及び第2摩擦板31Bは、開口部Hoの周縁よりも外側に配置されている。本実施の形態3では、第1摩擦板31A及び第2摩擦板31Bは、開口部Hoの周縁に配置されている。つまり、開口部Hoの周縁と、第1摩擦板31Aの内周縁及び第2摩擦板31Bの内周縁とが近接している。第1摩擦板31A及び第2摩擦板31Bは、開口部Hoの周縁形状に合わせた形状に形成されている。つまり、第1摩擦板31A及び第2摩擦板31Bは、リング状に形成されている。なお、第1摩擦板31A及び第2摩擦板31Bの形状は連続的な形状(リング状)に限定されるものではなく、例えば、一部が途切れていてもよい。 The first friction plate 31A and the second friction plate 31B are arranged outside the peripheral edge of the opening Ho. In the third embodiment, the first friction plate 31A and the second friction plate 31B are arranged on the peripheral edge of the opening Ho. That is, the peripheral edge of the opening Ho is close to the inner peripheral edge of the first friction plate 31A and the inner peripheral edge of the second friction plate 31B. The first friction plate 31A and the second friction plate 31B are formed in a shape that matches the peripheral shape of the opening Ho. That is, the first friction plate 31A and the second friction plate 31B are formed in a ring shape. The shapes of the first friction plate 31A and the second friction plate 31B are not limited to a continuous shape (ring shape), and for example, a part thereof may be interrupted.

第1固定材33は、スライド板31の他端が接続されている。第1固定材33は、スライド板接続部33A1、上部工固定部33A2、及び補強部33A3と、を備えている。スライド板接続部33A1の下端側は、スライド板31の他端に接続されている。スライド板接続部33A1の上端側は、上部工固定部33A2に接続されている。スライド板接続部33A1の上端側と下端側との間の中間部には、複数の補強部33A3が接続されている。各補強部33A3は、間隔を開けて配置されている。そして、各補強部33A3同士は平行である。補強部33A3は平面視形状が、例えば、三角形状の板材で構成することができる。 The other end of the slide plate 31 is connected to the first fixing member 33. The first fixing member 33 includes a slide plate connecting portion 33A1, a superstructure fixing portion 33A2, and a reinforcing portion 33A3. The lower end side of the slide plate connecting portion 33A1 is connected to the other end of the slide plate 31. The upper end side of the slide plate connecting portion 33A1 is connected to the superstructure fixing portion 33A2. A plurality of reinforcing portions 33A3 are connected to the intermediate portion between the upper end side and the lower end side of the slide plate connecting portion 33A1. The reinforcing portions 33A3 are arranged at intervals. The reinforcing portions 33A3 are parallel to each other. The reinforcing portion 33A3 can be made of, for example, a triangular plate material having a plan view shape.

第2固定材34は、第1接続部34A1、第2接続部34A2、第3接続部34A3、及び第4接続部34A4を備えている。開口部Hoの周縁の回りに、第1接続部34A1、第2接続部34A2、第3接続部34A3、及び第4接続部34A4が配置されている。これにより、第2固定材34と固定部材35とが干渉することを回避することができる。本実施の形態3では、開口部Hoを中心として、90度ごとに、第1接続部34A1、第2接続部34A2、第3接続部34A3、及び第4接続部34A4が配置されている。 The second fixing member 34 includes a first connecting portion 34A1, a second connecting portion 34A2, a third connecting portion 34A3, and a fourth connecting portion 34A4. Around the peripheral edge of the opening Ho, a first connection portion 34A1, a second connection portion 34A2, a third connection portion 34A3, and a fourth connection portion 34A4 are arranged. As a result, it is possible to prevent the second fixing member 34 and the fixing member 35 from interfering with each other. In the third embodiment, the first connection portion 34A1, the second connection portion 34A2, the third connection portion 34A3, and the fourth connection portion 34A4 are arranged at 90 degrees around the opening Ho.

固定部材35は固定部材5A〜5Dと同様の構造である。固定部材35は、ボルト部Btが開口部Hoを通るように配置されている。 The fixing member 35 has the same structure as the fixing members 5A to 5D. The fixing member 35 is arranged so that the bolt portion Bt passes through the opening Ho.

図4Cは、本実施の形態3に係る摩擦ダンパー装置300の動作説明図1である。
図4Dは、本実施の形態3に係る摩擦ダンパー装置300の動作説明図2である。
なお、図4C(a)は摩擦ダンパー装置300を側方から見た図であり、図4C(b)は摩擦ダンパー装置300を上方から見た図である。上構造部は、第1固定材33、スライド板31、第1摩擦板31A、第2摩擦板31Bである。下構造部は、第2固定材34、第1固定板30A、第1滑り板30A1、第2固定板30B、第2滑り板30B1、固定部材35である。図4Cでは構造体の振動方向が主にX方向である場合を想定している。
FIG. 4C is an operation explanatory view 1 of the friction damper device 300 according to the third embodiment.
FIG. 4D is an operation explanatory view 2 of the friction damper device 300 according to the third embodiment.
Note that FIG. 4C (a) is a side view of the friction damper device 300, and FIG. 4C (b) is a view of the friction damper device 300 from above. The upper structural portion is a first fixing member 33, a slide plate 31, a first friction plate 31A, and a second friction plate 31B. The lower structural portion is a second fixing member 34, a first fixing plate 30A, a first sliding plate 30A1, a second fixing plate 30B, a second sliding plate 30B1, and a fixing member 35. In FIG. 4C, it is assumed that the vibration direction of the structure is mainly the X direction.

また、図4D(a)は摩擦ダンパー装置300を側方から見た図であり、図4D(b)は摩擦ダンパー装置300を上方から見た図である。図4Dでは構造体の振動方向がX方向の成分だけでなくY方向の成分も有している場合を想定している。 Further, FIG. 4D (a) is a side view of the friction damper device 300, and FIG. 4D (b) is a view of the friction damper device 300 from above. In FIG. 4D, it is assumed that the vibration direction of the structure has not only the component in the X direction but also the component in the Y direction.

本実施の形態3に係る摩擦ダンパー装置300においても、実施の形態1に係る摩擦ダンパー装置100と同様の効果を得ることができる。なお、本実施の形態3においても、実施の形態1で説明した変形例1〜変形例3を採用することができる。つまり、本実施の形態3においても、第1摩擦板31A又は第2摩擦板31Bが無い構成を採用することができ、また、第1摩擦板31Aと第1滑り板30A1との上下関係が逆であるとともに第2摩擦板31Bと第2滑り板30B1との上下関係が逆である構成を採用することができる。 The friction damper device 300 according to the third embodiment can also obtain the same effect as the friction damper device 100 according to the first embodiment. Also in the third embodiment, the modified examples 1 to 3 described in the first embodiment can be adopted. That is, also in the third embodiment, the configuration without the first friction plate 31A or the second friction plate 31B can be adopted, and the vertical relationship between the first friction plate 31A and the first sliding plate 30A1 is reversed. In addition, it is possible to adopt a configuration in which the vertical relationship between the second friction plate 31B and the second sliding plate 30B1 is reversed.

1 スライド板、1b スライド板、1A 第1摩擦板、1B 第2摩擦板、1C 第3摩擦板、1D 第4摩擦板、2A 第1固定板、2A1 第1滑り板、2A2 第3滑り板、2B 第2固定板、2B1 第2滑り板、2C 第3固定板、2C1 第4滑り板、3 第1固定材、3A1 スライド板接続部、3A2 上部工固定部、3B1 スライド板接続部、3B2 上部工固定部、4 第2固定材、4A 固定板接続部、4B 橋脚固定部、5A 固定部材、5B 固定部材、5C 固定部材、5D 固定部材、20A 第1固定板、20A1 第1滑り板、20B 第2固定板、20B1 第2滑り板、21 スライド板、21A 第1摩擦板、21B 第2摩擦板、24 第2固定材、24A 固定板接続部、24A1 第1接続部、24A2 第2接続部、24A3 第3接続部、24B 橋脚固定部、30A 第1固定板、30A1 第1滑り板、30A2 開口部、30B 第2固定板、30B1 第2滑り板、30B2 開口部、31 スライド板、31A 第1摩擦板、31B 第2摩擦板、33 第1固定材、33A1 スライド板接続部、33A2 上部工固定部、33A3 補強部、34 第2固定材、34A1 第1接続部、34A2 第2接続部、34A3 第3接続部、34A4 第4接続部、35 固定部材、100 摩擦ダンパー装置、200 摩擦ダンパー装置、300 摩擦ダンパー装置、Br 橋脚、Bt ボルト部、Cs1a 上面、Cs1b 下面、Cs2a 上面、Cs2b 下面、Fr1a 第1摩擦面、Fr1b 固定面、Fr2a 第2摩擦面、Fr2b 固定面、Ho 開口部、K 支承、Ka 下支承板、Kb 上支承板、Kc 支承球体、Nu ナット部、R 上部工、S1 第1面、S2 第2面、Sp1 弾性部材、Sp2 弾性部材、T 隙間、Ds 距離。 1 slide plate, 1b slide plate, 1A first friction plate, 1B second friction plate, 1C third friction plate, 1D fourth friction plate, 2A first fixing plate, 2A1 first slide plate, 2A2 third slide plate, 2B 2nd fixing plate, 2B1 2nd sliding plate, 2C 3rd fixing plate, 2C1 4th sliding plate, 3 1st fixing material, 3A1 slide plate connection part, 3A2 superstructure fixing part, 3B1 slide plate connection part, 3B2 upper part Friction fixing part, 4th fixing material, 4A fixing plate connecting part, 4B bridge leg fixing part, 5A fixing member, 5B fixing member, 5C fixing member, 5D fixing member, 20A first fixing plate, 20A1 first sliding plate, 20B 2nd fixing plate, 20B1 2nd sliding plate, 21 slide plate, 21A 1st friction plate, 21B 2nd friction plate, 24 2nd fixing material, 24A fixing plate connection part, 24A1 1st connection part, 24A2 2nd connection part , 24A3 3rd connection, 24B bridge pedestal fixing, 30A 1st fixing plate, 30A1 1st sliding plate, 30A2 opening, 30B 2nd fixing plate, 30B1 2nd sliding plate, 30B2 opening, 31 slide plate, 31A first 1 friction plate, 31B second friction plate, 33 first fixing material, 33A1 slide plate connecting part, 33A2 superstructure fixing part, 33A3 reinforcing part, 34 second fixing material, 34A1 first connecting part, 34A2 second connecting part, 34A3 3rd connection, 34A4 4th connection, 35 fixing member, 100 friction damper device, 200 friction damper device, 300 friction damper device, Br bridge pedestal, Bt bolt part, Cs1a upper surface, Cs1b lower surface, Cs2a upper surface, Cs2b lower surface, Fr1a 1st friction surface, Fr1b fixed surface, Fr2a 2nd friction surface, Fr2b fixed surface, Ho opening, K support, Ka lower support plate, Kb upper support plate, Kc support sphere, Nu nut part, R superstructure, S1 1st surface, S2 2nd surface, Sp1 elastic member, Sp2 elastic member, T gap, Ds distance.

Claims (9)

第1固定板と、
前記第1固定板に対向し、前記第1固定板と対をなす第2固定板と、
前記第1固定板に対向する第1面を有し、前記第1固定板と前記第2固定板との間に配置されているスライド板と、
前記第1固定板及び前記第1面に接触し、前記第1固定板と前記第1面との間に挟まれて配置された第1摩擦板と、
前記第1固定板及び前記第2固定板に取り付けられ、前記第1固定板及び前記第2固定板が前記スライド板を押しつけるように前記第1固定板及び前記第2固定板を固定する複数の固定部材と、
を備え、
前記スライド板の前記第1面及び前記第1固定板のうちの一方には、
前記第1摩擦板が固定され、
前記スライド板の前記第1面及び前記第1固定板のうちの他方には、
前記第1摩擦板が接触する第1摩擦面が設けられ、
前記第1摩擦板は、
前記第1摩擦面に平行な第1の方向及び前記第1摩擦面に平行であって前記第1の方向と直交する第2の方向に移動自在であり、
前記複数の固定部材は、
前記第1摩擦面の外周縁の外側に配置され
前記第1摩擦板は、
前記第1摩擦面と直交する方向から前記スライド板及び前記第1摩擦面を見たときに、前記スライド板と前記第1摩擦面とが重なる領域よりもせまい領域に配置されている
ことを特徴とする摩擦ダンパー装置。
The first fixing plate and
A second fixing plate facing the first fixing plate and pairing with the first fixing plate,
A slide plate having a first surface facing the first fixing plate and arranged between the first fixing plate and the second fixing plate.
A first friction plate which is in contact with the first fixing plate and the first surface and is arranged so as to be sandwiched between the first fixing plate and the first surface.
A plurality of fixed plates attached to the first fixing plate and the second fixing plate, and fixing the first fixing plate and the second fixing plate so that the first fixing plate and the second fixing plate press the slide plate. With fixing members
With
On one of the first surface of the slide plate and the first fixing plate,
The first friction plate is fixed,
On the other of the first surface of the slide plate and the first fixing plate,
A first friction surface with which the first friction plate comes into contact is provided.
The first friction plate is
It is movable in a first direction parallel to the first friction surface and a second direction parallel to the first friction surface and orthogonal to the first direction.
The plurality of fixing members
Arranged outside the outer peripheral edge of the first friction surface ,
The first friction plate is
When the slide plate and the first friction surface are viewed from a direction orthogonal to the first friction surface, the slide plate and the first friction surface are arranged in a narrower region than the overlapping region. Friction damper device.
前記複数の固定部材のそれぞれの一端部と、前記第1固定板の前記第1摩擦面とは反対の面と、の間に配置された第1弾性部材と、
前記複数の固定部材のそれぞれの他端部と、前記第2固定板のうち前記スライド板に向かい合う面とは反対の面と、の間に配置された第2弾性部材とを備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の摩擦ダンパー装置。
A first elastic member arranged between one end of each of the plurality of fixing members and a surface of the first fixing plate opposite to the first friction surface.
It is characterized by having a second elastic member arranged between the other end of each of the plurality of fixing members and a surface of the second fixing plate opposite to the surface facing the slide plate. The friction damper device according to claim 1 .
前記第1摩擦面は、
ステンレスで構成され、
前記第1摩擦板は、
熱硬化性樹脂、繊維材料、摩擦調整材及び充填材を含む材料で構成されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の摩擦ダンパー装置。
The first friction surface is
Composed of stainless steel
The first friction plate is
The friction damper device according to claim 1 or 2 , wherein the friction damper device is made of a material including a thermosetting resin, a fiber material, a friction adjusting material and a filler.
前記スライド板の一端部及び他端部に接続された第1固定材と、
前記第2固定板の前記第1摩擦面とは反対の面に接続された第2固定材とをさらに備え、
前記第1固定材は、
前記第1摩擦面に対して一方側に配置され、
前記第2固定材は、
前記第1摩擦面に対して他方側に配置されている
ことを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の摩擦ダンパー装置。
A first fixing material connected to one end and the other end of the slide plate,
Further provided with a second fixing material connected to a surface of the second fixing plate opposite to the first friction surface.
The first fixing material is
Arranged on one side with respect to the first friction surface,
The second fixing material is
The friction damper device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the friction damper device is arranged on the other side with respect to the first friction surface.
前記スライド板の前記第1面には、
前記第1摩擦板が固定され、
前記第1固定板には、
前記第1摩擦面が形成されている
ことを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の摩擦ダンパー装置。
On the first surface of the slide plate,
The first friction plate is fixed,
The first fixing plate has
The friction damper device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the first friction surface is formed.
前記スライド板と前記第2固定板との間に挟まれて配置された第2摩擦板とを備え、
前記スライド板は、
前記第1面の反対側に形成され、前記第2固定板に対向する第2面を有し、
前記スライド板の前記第2面及び前記第2固定板のうちの一方には、
前記第2摩擦板が固定され、
前記スライド板の前記第2面及び前記第2固定板のうちの他方には、
前記第2摩擦板が接触する第2摩擦面が設けられ、
前記第2摩擦板は、
前記第2摩擦面に平行な前記第1の方向及び前記第2の方向に移動自在であり、
前記複数の固定部材は、
前記第摩擦面の外周縁の外側に配置されている
ことを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の摩擦ダンパー装置。
It is provided with a second friction plate sandwiched between the slide plate and the second fixing plate.
The slide plate is
It has a second surface that is formed on the opposite side of the first surface and faces the second fixing plate.
On one of the second surface of the slide plate and the second fixing plate,
The second friction plate is fixed,
On the other of the second surface of the slide plate and the second fixing plate,
A second friction surface with which the second friction plate comes into contact is provided.
The second friction plate is
It is movable in the first direction and the second direction parallel to the second friction surface.
The plurality of fixing members
The friction damper device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the friction damper device is arranged outside the outer peripheral edge of the second friction surface.
前記第1固定板に対向し、前記第1固定板と対をなす第3固定板と、
前記第1固定板に対向する第3面と前記第3固定板に対向する第4面とを有し、前記第1固定板と前記第3固定板との間に配置されている第2のスライド板と、
前記第1固定板及び前記第3面に接触し、前記第1固定板と前記第3面との間に挟まれて配置された第3摩擦板と、
前記第3固定板及び前記第4面に接触し、前記第固定板と前記第4面との間に挟まれて配置された第4摩擦板と、を備え、
前記第2のスライド板の前記第3面及び前記第1固定板のうちの一方には、
前記第3摩擦板が固定され、
前記第2のスライド板の前記第4面及び前記第3固定板のうちの一方には、
前記第4摩擦板が固定され、
前記第3固定板は、
前記複数の固定部材のそれぞれが挿入される開口部が形成され、
前記複数の固定部材のそれぞれは、
前記第1固定板及び前記第2固定板が前記スライド板を押しつけ、前記第1固定板及び前記第3固定板が前記第2のスライド板を押しつけるように前記第1固定板、前記第2固定板、及び前記第3固定板を固定し、
前記第2のスライド板の前記第3面及び前記第1固定板のうちの他方には、
前記第3摩擦板が接触する第3摩擦面が設けられ、
前記第2のスライド板の前記第4面及び前記第3固定板のうちの他方には、
前記第4摩擦板が接触する第4摩擦面が設けられ、
前記第3摩擦板及び前記第4摩擦板は、
前記第3摩擦面及び前記第4摩擦面に平行な前記第1の方向及び前記第3摩擦面及び前記第4摩擦面に平行であって前記第1の方向と直交する第2の方向に移動自在であり、
前記複数の固定部材は、
前記第3摩擦面及び前記第4摩擦面の外周縁の外側に配置されている
ことを特徴とする請求項に記載の摩擦ダンパー装置。
A third fixing plate facing the first fixing plate and pairing with the first fixing plate,
A second surface having a third surface facing the first fixing plate and a fourth surface facing the third fixing plate, and arranged between the first fixing plate and the third fixing plate. With the slide plate
A third friction plate that is in contact with the first fixing plate and the third surface and is arranged so as to be sandwiched between the first fixing plate and the third surface.
A fourth friction plate that is in contact with the third fixing plate and the fourth surface and is arranged so as to be sandwiched between the third fixing plate and the fourth surface is provided.
On one of the third surface and the first fixing plate of the second slide plate,
The third friction plate is fixed,
On one of the fourth surface and the third fixing plate of the second slide plate,
The fourth friction plate is fixed,
The third fixing plate is
An opening into which each of the plurality of fixing members is inserted is formed.
Each of the plurality of fixing members
The first fixing plate and the second fixing plate so that the first fixing plate and the second fixing plate press the slide plate, and the first fixing plate and the third fixing plate press the second slide plate. Fix the plate and the third fixing plate,
On the other of the third surface of the second slide plate and the first fixing plate,
A third friction surface with which the third friction plate comes into contact is provided.
On the other of the fourth surface of the second slide plate and the third fixing plate,
A fourth friction surface with which the fourth friction plate comes into contact is provided.
The third friction plate and the fourth friction plate are
Moving in a second direction perpendicular to the third friction surface and the fourth the parallel to the friction surface first direction and the third friction surface and said first direction is parallel to the fourth friction surface Free and
The plurality of fixing members
The friction damper device according to claim 6 , wherein the friction damper device is arranged outside the outer peripheral edge of the third friction surface and the fourth friction surface.
請求項1〜のいずれか一項に記載の摩擦ダンパー装置を有し、
前記第1固定材は、第1構造物に取り付けられ、
前記第2固定材は、第2構造物に取り付けられた
ことを特徴とする構造体。
The friction damper device according to any one of claims 1 to 7 is provided.
The first fixing material is attached to the first structure and
The second fixing material is a structure characterized in that it is attached to the second structure.
前記第1構造物は、橋梁の上部工であり、
前記第2構造物は、前記橋梁の橋脚である
ことを特徴とする請求項に記載の構造体。
The first structure is a superstructure of a bridge.
The structure according to claim 8 , wherein the second structure is a pier of the bridge.
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