JP7322564B2 - 制振ダンパー - Google Patents

Description

本発明は、制振ダンパーに関する。

特開２０００－１２０７８３号公報には、粘弾性体を用いた制振ダンパー装置が開示されている。同公報で開示された制振ダンパーは、粘弾性体の軸方向中間部に対応する一対の剛性板材のうち、一方または両方の剛性板材に、他方の剛性板材との対向面に、その板幅方向の全幅に亘って金属プレート等の剛性板を溶接あるいはビス止めなどの手段を介して固定することが開示されている。これにより、粘弾性体の軸方向中間部に、軸方向両端部分の厚さｔ１よりも小さい厚さｔ２の薄肉部分が形成されている。

特開２０００－１２０７８３号公報

ところで、本発明者の研究によれば、粘弾性体はせん断変位を付与すると、変位が大きくなると急激にせん断荷重が大きくなる。せん断荷重が大きくなると、制振ダンパーを取り付ける部材や、制振ダンパーが取り付けられる構造に所要の強度が必要となる。このため、変位に対してせん断荷重が急激に大きくなるような領域まで、粘弾性体の変形が進まないように、ゴムの厚みが調整されたり、ストッパが設けられたりする。

ここで提案される制振ダンパーは、第１プレートと、第１プレートの一方の面に対向した第２プレートと、第１プレートと第２プレートとの間に配置され、第１プレートと前記第２プレートとに接着された粘弾性体とを備えている。第１プレートは、力を作用させる第１作用部を有しているとよい。第２プレートは、第１作用部に作用する力とは異なる方向に力を作用させる第２作用部を有しているとよい。第１プレートは、粘弾性体が接着された領域において、第２プレートに対向する方向に向けて盛り上がった部位を有しているとよい。当該盛り上がった部位は、粘弾性体が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっているとよい。

かかる制振ダンパーによれば、第１プレートと第２プレートの大きなせん断変位に対して、反力が大きくなりすぎない。制振ダンパーが設置される構造物に要する構造上の強度が緩和される。

また、他の形態として、制振ダンパーは、中間プレートと、中間プレートの一方の面に対向した第１サイドプレートと、中間プレートの他方の面に対向した第２サイドプレートと、中間プレートと第１サイドプレートとの間に配置され、中間プレートと前記第１サイドプレートとに接着された第１粘弾性体と、中間プレートと第２サイドプレートとの間に配置され、中間プレートと第２サイドプレートとに接着された第２粘弾性体とを備えていてもよい。この場合、中間プレートは、力を作用させる第１作用部を有しているとよい。第１サイドプレートと第２サイドプレートは、第１作用部に作用する力とは異なる方向に力を作用させる第２作用部をそれぞれ有しているとよい。第１サイドプレートと第２サイドプレートは、粘弾性体が接着された領域において、中間プレートに対向する方向に向けて盛り上がった部位を有しているとよい。当該盛り上がった部位は、粘弾性体が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっているとよい。

さらに他の形態として、制振ダンパーの中間プレートは、粘弾性体が接着された領域において、第１サイドプレートと第２サイドプレートに対向する側面が、それぞれ第１サイドプレートと第２サイドプレートに向けて盛り上がった部位を有しており、当該盛り上がった部位は、粘弾性体が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっていてもよい。

この場合、制振ダンパーでは、第１サイドプレートおよび第２サイドプレートに対する中間プレートのせん断変位に対して、第１粘弾性体と第２粘弾性体から受ける反力が大きくなりすぎない。このため、制振ダンパーが設置される構造物に要する構造上の強度が緩和される。

図１は、ここで提案される制振ダンパーの一実施形態を示す断面図である。 図２は、ここで提案される制振ダンパーの他の一実施形態を示す断面図である。 図３は、制振ダンパーの変位と荷重との関係を示すグラフである。 図４は、グラフＫ２が得られる制振ダンパー３０の構造が示された断面図である。 図５は、制振ダンパーの変位と荷重との関係を他の観点で示すグラフである。 図６は、ここで提案される制振ダンパーの他の変形例を示す断面図である。 図７は、ここで提案される制振ダンパーの他の変形例を示す断面図である。 図８は、ここで提案される制振ダンパーの他の変形例を示す断面図である。 図９は、ここで提案される制振ダンパーの他の変形例を示す断面図である。

以下、ここで提案される制振ダンパーを図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、各図面は、一例を示すのみであり、特に言及されない限りにおいて本発明を限定しない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、ここで提案される制振ダンパーの一実施形態を示す断面図である。図２は、ここで提案される制振ダンパーの他の一実施形態を示す断面図である。ここで提案される制振ダンパー１０は、図１および図２に示されているように、第１プレート１１と、第２プレート１２と、粘弾性体１３とを備えている。第２プレート１２は、第１プレート１１の一方の面に対向している。粘弾性体１３は、第１プレート１１と第２プレート１２との間に配置され、第１プレート１１と第２プレート１２とに接着されている。第１プレート１１と第２プレート１２は、所要の剛性を有する金属性のプレート、例えば、所要の厚さおよび剛性を有する鋼板やアルミ板が用いられる。

第１プレート１１は、力を作用させる第１作用部１１ａを有している。第２プレート１２は、第１作用部に作用する力とは異なる方向に力を作用させる第２作用部１２ａを有している。

この実施形態では、粘弾性体１３は、第１プレート１１および第２プレート１２にそれぞれ接着されている。図１および図２に示された形態では、平面視において、第１プレート１１と第２プレート１２は、それぞれ略長方形である。粘弾性体１３は、平面視において、正方形である。

第１プレート１１は、粘弾性体１３が接着された領域１１ｂからはみ出て両側に延びている。第１作用部１１ａは、第１プレート１１に粘弾性体１３が接着された領域１１ｂからはみ出た部位に設けられている。第２プレート１２は、粘弾性体１３が接着された領域１２ｂからはみ出て両側に延びている。第２作用部１２ａは、第２プレート１２に粘弾性体１３が接着された領域１２ｂからはみ出た部位に設けられている。

第１作用部１１ａには、制振ダンパー１０に力を作用させる第１部材Ａ１が取り付けられる。第２作用部１２ａは、制振ダンパー１０に力を作用させる第２部材Ａ２に取り付けられる。第１作用部１１ａは、第１プレート１１を第１部材Ａ１にボルトナットのような締結部材によって締結される締結部でありうる。第２作用部１２ａは、第２プレート１２を第２部材Ａ２にボルトナットのような締結部材によって締結される締結部でありうる。この場合、第１作用部１１ａと第２作用部１２ａには、例えば、ボルト装着孔がそれぞれ形成されているとよい。

なお、図１および図２では、第１作用部１１ａは、第１プレート１１に粘弾性体１３が接着された領域１１ｂからはみ出た部位に設けられている。第２作用部１２ａは、第２プレート１２に粘弾性体１３が接着された領域１２ｂからはみ出た部位に設けられている。第１プレート１１および第２プレート１２の形状や、第１作用部１１ａや第２作用部１２ａが設けられる位置などは、上述した形態に限定されない。第１作用部１１ａは、第１プレート１１において第２プレート１２に対向する側とは反対側の面に設けられていてもよい。第２作用部１２ａは、第２プレート１２において第１プレート１１に対向する側とは反対側の面に設けられていてもよい。

図１に示された形態では、第１プレート１１は、粘弾性体１３が接着された領域１１ｂに、第２プレート１２に対向する方向に向けて盛り上がった部位１１ｃを有している。当該盛り上がった部位１１ｃは、第１プレート１１に粘弾性体１３が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっている。盛り上がった部位１１ｃは、例えば、曲面または傾斜面であるとよい。例えば、図１に示された形態では、第１プレート１１に粘弾性体１３が接着された領域１１ｂの中央部が略球面状に盛り上がっている。また、図２に示された形態では、盛り上がった部位１１ｃは、傾斜面である。具体的には、粘弾性体１３が接着された領域１１ｂが、両側から中央部に向けて徐々に盛り上がった傾斜面であり、両側から中央部に向けて第２プレート１２との間隔が徐々に狭くなっている。換言すると、図２に示された形態では、第１プレート１１の粘弾性体１３が接着された領域１１ｂが、第２プレート１２に向けて山形に折り曲った形状を有している。

なお、図１および図２は、第１プレート１１の粘弾性体１３が接着された領域１１ｂ、および、盛り上がった部位１１ｃの形状を例示している。第１プレート１１の粘弾性体１３が接着された領域１１ｂ、および、盛り上がった部位１１ｃの形状など、第１プレート１１および粘弾性体１３は、図１および図２に示された構造に限定されない。例えば、盛り上がった部位１１ｃでは、第１プレート１１の粘弾性体１３が接着された領域１１ｂが両側から中央部に向けて円弧状に盛り上がっていてもよい。また、盛り上がった部位１１ｃでは、粘弾性体１３が接着された領域１１ｂが、中央部に向けて円錐状あるいは角錐状に盛り上がっていてもよい。

粘弾性体１３は、第１プレート１１と第２プレート１２との間に配置され、第１プレート１１と第２プレート１２とに接着されている。特に、粘弾性体１３は、かかる第１プレート１１が盛り上がった部位１１ｃおよび第１プレート１１に対向する第２プレート１２に接着されている。

粘弾性体１３には、高減衰性を有する粘弾性ゴム（制震ゴム）が好適に採用されうる。高減衰性を有する粘弾性ゴム（制震ゴム）には、例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム素材（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ－ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、あるいは、これらのゴムのうち複数のゴム素材を混合したゴム素材に、高減衰性を発揮する添加剤を加えて生成された高減衰性ゴム組成物を用いることができる。高減衰性を発揮する添加剤としては、例えば、カーボンブラックなど、種々の添加剤が知られている。第１プレート１１および第２プレート１２と、粘弾性体１３との接着は、それぞれ加硫接着によって接着されているとよい。

かかる制振ダンパー１０によれば、図１および図２に示されているように、第１プレート１１と第２プレート１２との間で、粘弾性体１３の厚さは、第１プレート１１の盛り上がった部位１１ｃの形状に応じて異なる。第１プレート１１は、粘弾性体１３が接着された領域に、第２プレート１２に対向する方向に向けて盛り上がった部位１１ｃを有している。当該盛り上がった部位１１ｃは、粘弾性体１３が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっている。ここで、第１プレート１１が盛り上がった部位１１ｃでは、第１プレート１１が盛り上がるにつれて粘弾性体１３は薄くなっている。粘弾性体１３が接着された領域の中央部に向けて徐々に粘弾性体１３が薄くなっている。かかる制振ダンパー１０では、第１プレート１１が取り付けられた第１部材Ａ１と、第２プレート１２が取り付けられた第２部材Ａ２とに作用する反力は、第２プレート１２に対する第１プレート１１の相対変位が大きくなっても、大きくなりすぎない傾向がある。

図３は、制振ダンパーの変位と荷重との関係を示すグラフである。図３のグラフは、例えば、制振ダンパー１０の第１プレート１１と第２プレート１２とを、相対的に変位させる器具に取り付ける。器具を通じて第１プレート１１と第２プレート１２とを相対的に変位させ、当該変位を生じさせるのに要する荷重を得る。そして、変位と荷重との関係を記録することによって得られる。

ここで、図３には、グラフＫ１と、グラフＫ２が描かれている。

グラフＫ１は、第１プレート１１の粘弾性体１３が接着された領域１１ｂが、第２プレート１２に対向する方向に向けて盛り上がった部位１１ｃを有する制振ダンパー１０のグラフである。第１プレート３１は、例えば、図２に示されているように、粘弾性体１３が接着された領域１１ｂが、両側から中央部に向けて徐々に盛り上がった傾斜面を有している。

図４は、グラフＫ２が得られる制振ダンパー３０の構造が示された断面図である。グラフＫ２は、図４に示されているように、粘弾性体の厚さが一定の制振ダンパー３０の変位と荷重との関係を示すグラフである。ここで、グラフＫ２が得られた制振ダンパー３０は、グラフＫ１が得られた制振ダンパー１０と粘弾性体の質量を同じとし、粘弾性体の厚さを一定とした。

制振ダンパー３０では、中央部に盛り上がった部位がなく、平坦なプレートが第１プレート３１として用いられている。さらに、かかる第１プレート３１と同じく平坦なプレートが第２プレート３２として用いられている。第１プレート３１は第２プレート３２に対して平行に配置されており、当該粘弾性体３３の厚さが一定である。ここで、第１プレート３１に第１部材Ａ１が取り付けられており、第２プレート３２に第２部材Ａ２が取り付けられている。ここで、変位は、第２プレート１２，３２を固定して、第１プレート１１，３１を第２プレート１２，３２に対してせん断方向Ｓ１に変位させたときの変位量として得られる。荷重は、第２プレート１２，３２を固定して、第１プレート１１，３１を第２プレート１２，３２に対してせん断方向Ｓ１に変位させたときに、第１プレート１１，３１が取り付けられた第１部材Ａ１に作用する反力として得られる（図１，図２，図４参照）。

ここで、図３において、グラフＫ１が得られる制振ダンパー１０と、グラフＫ２が得られる制振ダンパー３０では、平面視での粘弾性体１３の形状を一辺が同じ長さの正方形とした。図３に示された例では、グラフＫ２が得られる制振ダンパー３０の粘弾性体３３の厚さｙ３（図４参照）は、１２．５ｍｍとした。グラフＫ１が得られた制振ダンパー１０の粘弾性体１３と、グラフＫ２が得られた制振ダンパー３０の粘弾性体３３には、同じ組成からなる粘弾性体を用いた。また、制振ダンパー１０の粘弾性体１３の質量は、グラフＫ２が得られた制振ダンパー３０の粘弾性体３３と同じである。粘弾性体１３は、図２に示されているように、最も厚い部分の厚さｙ１が、グラフＫ２が得られる制振ダンパー３０の粘弾性体３３よりも厚くなる。粘弾性体１３が接着された領域１１ｂの中央部では、粘弾性体１３の厚さは、グラフＫ２が得られる制振ダンパー３０の粘弾性体３３の厚さよりも薄くなる。図３に示された例では、グラフＫ１が得られた制振ダンパー１０（図２参照）の粘弾性体１３では、最も厚い部分の厚さｙ１は、２０ｍｍとした。また、粘弾性体１３の最も薄い部位の厚さｙ２は、５ｍｍとした。

図３に示されているように、粘弾性体３３の厚さが一定である制振ダンパー３０（図４参照）では、粘弾性体３３のせん断特性によって、せん断歪み（ゴム変位）が大きくなると徐々に反力（荷重）が大きくなる。そして、あるせん断歪みから急激に荷重が大きくなる。

なお、制振ダンパー１０のグラフＫ１は、第１プレート１１の盛り上がった部位１１ｃの形状に応じて異なりうる。例えば、図１に示されているように第１プレート１１が、球面状に盛り上がっている場合と、図２に示されているように第１プレート１１が山形に盛り上がっている場合とで、制振ダンパー１０のせん断変位と荷重との関係を示すグラフは異なる。

制振ダンパー１０のグラフＫ１は、図３のグラフＫ２のような粘弾性体１３の厚さとせん断変位と荷重との関係を、それぞれ実測値として予め得ておき、当該実測値のデータに基づいてコンピュータ上の演算などシミュレーションによって得てもよい。この場合、第１プレート３１の盛り上がった部位１１ｃの形状に応じて粘弾性体１３の形状を得る。そして、予め得られる粘弾性体１３のせん断変位と荷重との関係を得ておき、粘弾性体１３に作用する力を有限要素解析で得る。そして、第２プレート１２に対する第１プレート１１のせん断変位に対して、粘弾性体１３によって第１プレート１１に生じる反力を求めるとよい。これにより、粘弾性体１３によって第１プレート１１に生じる反力を荷重とし、第１プレート３１の盛り上がった部位１１ｃの形状に応じた制振ダンパー１０のせん断変位と荷重との関係を得るとよい。

また、第２プレート１２に対する第１プレート１１のせん断変位の速度によっても、得られるグラフが変化する。この場合も、図３に示されているように、せん断変位の速度との関係で、さらに予め得られる粘弾性体３３の厚さが一定である制振ダンパー３０のグラフＫ２（せん断変位と荷重との関係）を得ておく。そして、粘弾性体１３が接着された領域に、第２プレート１２に対向する方向に向けて盛り上がった部位１１ｃを有する制振ダンパー１０について、せん断変位の速度との関係で、さらにせん断変位と荷重との関係をシミュレーションで得てもよい。

図３にグラフＫ１で示されているように、制振ダンパー１０では、第２プレート１２に対する第１プレート１１の変位が大きくなると、制振ダンパー１０が取り付けられる第１部材Ａ１と第２部材Ａ２に作用する反力が徐々に大きくなっていく。

この際、制振ダンパー１０では、第２プレート１２に対する第１プレート１１の変位が大きくなり始めたときに、第１部材Ａ１と第２部材Ａ２に作用する反力が早期に大きくなっていく。例えば、ゴム変位が概ね１５ｍｍ～３５ｍｍくらいの範囲Ｃ１では、グラフＫ１の荷重は、グラフＫ２よりも大きい。つまり、かかるゴム変位の範囲Ｃ１では、第１プレート１１が盛り上がった部位１１ｃを有する制振ダンパー１０（図２参照）では、第１プレート３１が平坦な制振ダンパー３０（図４参照）に比べて荷重（反力）が大きい。このため、かかるゴム変位の範囲Ｃ１では、第１プレート１１が盛り上がった部位１１ｃを有する制振ダンパー１０（図２参照）の方が大きい反力を作用させる。

この点について、第１プレート１１が盛り上がった部位１１ｃを有する制振ダンパー１０（図２参照）では、盛り上がった部位１１ｃに応じて粘弾性体１３が部分的に薄くなっている。当該薄い部分では、第１プレート１１の相対変位に対して、粘弾性体１３のせん断変位が大きくなりやすい。このため、粘弾性体１３全体として、反力が大きくなりやすい。ゴム変位が概ね１５ｍｍ～３５ｍｍくらいの範囲では、グラフＫ１の荷重は、グラフＫ２よりも大きい理由について、本発明者は、このようなメカニズムであると推測している。つまり、制振ダンパー１０は、設置される構造物に生じる変位が小さい場合でも、大きな反力が得られる。このため、制振ダンパー１０は、設置される構造物に生じる変位が小さい場合でも、構造物の揺れを早期に減衰させることができる。

しかし、制振ダンパー１０は、第２プレート１２に対する第１プレート１１の変位がある程度大きくなると、反力はそれ以上に大きくならず、概ね一定の反力で維持される。例えば、ゴム変位が概ね３５ｍｍ以上６０ｍｍの範囲Ｃ２では、グラフＫ１の荷重は、グラフＫ２よりも小さく、概ね一定の荷重で推移する。つまり、かかるゴム変位の範囲Ｃ２では、第１プレート１１が盛り上がった部位１１ｃを有する制振ダンパー１０（図２参照）では、第１プレート３１が平坦な制振ダンパー３０（図４参照）に比べて荷重（反力）が小さく維持される。このため、制振ダンパー１０が取り付けられた第１部材Ａ１と第２部材Ａ２に作用する反力は高くならない。図３に示された例では、３５ｍｍ以上６０ｍｍの範囲Ｃ２では、グラフＫ１の最大荷重は、グラフＫ２の最大荷重の概ね６割程度に低く抑えられている。

この点について、第１プレート１１が盛り上がった部位１１ｃを有する制振ダンパー１０（図２参照）では、盛り上がった部位１１ｃに応じて粘弾性体１３が部分的に薄くなっていることに起因していると、本発明者は考えている。その詳しいメカニズムは、さらに研究しているところである。このように、ここで提案される制振ダンパー１０では、第２プレート１２に対する第１プレート１１のせん断変位に対して、反力が大きくなりすぎない。このため、制振ダンパー１０が設置される構造物に必要とされる構造上の強度が緩和される。

ここでは、図２に示されているように、粘弾性体１３が接着された領域において、第１プレート１１が第２プレート３２に対して山形に盛り上がった形状を有する制振ダンパー１０について説明したが、ここで提案される制振ダンパー１０は、これに限定されない。つまり、第１プレート１１が、粘弾性体１３が接着された領域において第２プレート１２に対向する方向に向けて盛り上がった部位１１ｃを有し、粘弾性体１３が接着された領域の中央部に当該盛り上がった部位１１ｃが向けて徐々に盛り上がっているとよい。例えば、図１に示されているように、第１プレート１１は、粘弾性体１３が接着された領域の中央部が略球面状に盛り上がっていてもよい。

図１および図２に示されているように、第１プレート１１は、粘弾性体１３が接着された領域に、第２プレート１２に対向する方向に向けて盛り上がった部位１１ｃを有している。当該盛り上がった部位１１ｃは、第１プレート１１に粘弾性体１３が接着された領域１１ｂの中央部に向けて徐々に盛り上がっているとよい。かかる制振ダンパー１０では、図３のグラフＫ１に示されているように、第２プレート１２に対する第１プレート１１の変位が大きくなっても、第１プレート１１および第２プレート１２に作用する反力はある程度以上は大きくならない傾向がある。このような傾向があるため、ここで提案される制振ダンパー１０では、制振ダンパー１０が設置される構造物に要する構造上の強度が緩和される。

図５は、制振ダンパーの変位と荷重との関係を他の観点で示すグラフである。図５は、ここで提案される制振ダンパー１０が、厚さが一定の粘弾性体３３が用いられた制振ダンパー３０と、最大反力を同程度にするように設計された場合について、制振ダンパーの変位と荷重との関係が示されている。図５のグラフＫ３では、図２のような盛り上がった部位１１ｃを傾斜面で設けた制振ダンパー１０について、制振ダンパー１０の変位と荷重との関係が示されている。図２のような盛り上がった部位１１ｃを傾斜面で設けた制振ダンパー１０では、図５のグラフＫ３に示されているように、本発明者の試算では、ゴムの厚さ一定である制振ダンパー３０よりも、ゴムの面積を約１．６倍にできる。その結果、初期剛性は約１．６倍となり、エネルギー吸収量は約１．４倍になる。つまり、ここで提案される制振ダンパー１０では、最大反力を同程度に設計した場合には、ゴムの厚さ一定である制振ダンパー３０よりも、初期剛性やエネルギー吸収性能の観点で性能向上が図られる。ここで、エネルギー吸収量は、制振ダンパーの変位と荷重のグラフＫ２，Ｋ３で囲まれた面積として算出されうる。初期剛性は、制振ダンパーの変位が変位し始めたときに生じる荷重である。図３および図５を基に説明した傾向は、制振ダンパー１０のゴムに用いられる粘弾性体の組成に大きく依存せず、概ね同様の傾向が得られる。

図１および図２に示された制振ダンパー１０では、第１プレート１１は、粘弾性体１３が接着された側の反対側に、盛り上がった部位の形状に応じた窪みを有していてもよい。この場合、第１プレート１１はプレス加工などで形成され、第１プレート１１に盛り上がった部位が設けられても、第１プレート１１自体が重くならない。

図６は、ここで提案される制振ダンパーの他の変形例を示す断面図である。図６に示された制振ダンパー１０Ａでは、第２プレート１２は、粘弾性体１３が接着された領域１２ｂにおいて、第１プレート１１に対向する方向に向けて盛り上がった部位１２ｃを有している。当該盛り上がった部位１２ｃは、粘弾性体１３が接着された領域１２ｂの中央部に向けて徐々に盛り上がっている。この場合、粘弾性体１３は、第１プレート１１と第２プレート１２の間に配置され、第１プレート１１と第２プレート１２にそれぞれ接着されている。そして、せん断方向Ｓ１に対して中央部が薄く、両側が厚くなっている。このような場合も、図３のグラフＫ１に示されているように、第２プレート１２に対する第１プレート１１の変位が大きくなっても、第１プレート１１および第２プレート１２に作用する反力はある程度以上は大きくならない傾向がある。

ここで、第２プレート１２の盛り上がった部位１２ｃの形状は、上記に限定されない。例えば、球面形状や、円弧状や、角錐状、円錐状など、上述した第１プレート１１の盛り上がった部位１１ｃの形状と同様に種々の形状を取り得る。第１プレート１１の盛り上がった部位１１ｃの形状と、第２プレート１２の盛り上がった部位１２ｃの形状は同じ形状が採用されてもよいし、異なる形状が採用されてもよい。また、第２プレート１２は、図６に示されているように、粘弾性体１３が接着された側の反対側に、盛り上がった部位１２ｃの形状に応じた窪みを有していてもよい。この場合、第２プレート１２は、プレス加工などで成形され、第２プレート１２に盛り上がった部位が設けられても、第２プレート１２自体が重くならない。

図７は、ここで提案される制振ダンパーの他の変形例を示す断面図である。図７に示された制振ダンパー５０は、中間プレート５１と、第１サイドプレート６１と、第２サイドプレート６２と、第１粘弾性体７１と、第２粘弾性体７２とを備えている。

第１サイドプレート６１は、中間プレート５１の第１面５１ａに対向している。第２サイドプレート６２は、中間プレート５１の第２面５１ｂに対向している。第１粘弾性体７１は、中間プレート５１と第１サイドプレート６１との間に配置されており、中間プレート５１と第１サイドプレート６１とに接着されている。第２粘弾性体７２は、中間プレート５１と第２サイドプレート６２との間に配置され、中間プレート５１と第２サイドプレート６２とに接着されている。

中間プレート５１は、力を作用させる第１作用部５１ｃを有している。第１サイドプレート６１と第２サイドプレート６２は、第１作用部５１ｃに作用する力とは異なる方向に力を作用させる第２作用部６１ａ，６２ａをそれぞれ有している。例えば、図７に示されているように、中間プレート５１の第１作用部５１ｃに第１部材Ａ１が取り付けられている。第１サイドプレート６１と第２サイドプレート６２の第２作用部６１ａ，６２ａに第２部材Ａ２が取り付けられている。

第１サイドプレート６１は、第１粘弾性体７１が接着された領域６１ｂにおいて、中間プレート５１に対向する方向に向けて盛り上がった部位６１ｃを有している。当該盛り上がった部位６１ｃは、第１粘弾性体７１が接着された領域６１ｂの中央部に向けて徐々に盛り上がっている。
第２サイドプレート６２は、第２粘弾性体７２が接着された領域６２ｂにおいて、中間プレート５１に対向する方向に向けて盛り上がった部位６２ｃを有している。当該盛り上がった部位６２ｃは、第２粘弾性体７２が接着された領域６２ｂの中央部に向けて徐々に盛り上がっている。

かかる制振ダンパー５０は、第１サイドプレート６１および第２サイドプレート６２と、中間プレート５１との間に、相対的なせん断方向Ｓ１に変位が入力される。例えば、第２部材Ａ２によって第１サイドプレート６１および第２サイドプレート６２を固定する。第１部材Ａ１によって中間プレート５１にせん断方向Ｓ１の変位を入力する。この際、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２が、せん断変位と荷重との関係において、それぞれ図３のグラフＫ１と同様の傾向を示す。つまり、制振ダンパー５０では、第１サイドプレート６１および第２サイドプレート６２に対する中間プレート５１のせん断変位に対して、反力が大きくなりすぎない。このため、制振ダンパー５０が設置される構造物に要する構造上の強度が緩和される。

図７に示された形態では、制振ダンパー５０の第１サイドプレート６１および第２サイドプレート６２は、それぞれ中間プレート５１を挟んで線対称に配置されている。より具体的には、第１粘弾性体７１が接着された領域６１ｂおよび第２粘弾性体７２が接着された領域６２ｂ、さらに、盛り上がった部位６１ｃおよび盛り上がった部位６２ｃ、第１粘弾性体７１および第２粘弾性体７２の形状なども、中間プレート５１を挟んで線対称である。このため、第１サイドプレート６１および第２サイドプレート６２と、中間プレート５１との間に、相対的なせん断方向Ｓ１に変位が入力されると、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２がバランス良く中間プレート５１に反力を作用させる。このため、中間プレート５１が安定した挙動で、せん断方向Ｓ１に変位可能である。

さらに、第１サイドプレート６１は、第１粘弾性体７１が接着された側の反対側に、盛り上がった部位６１ｃの形状に応じた窪みを有している。第２サイドプレート６２は、第２粘弾性体７２が接着された側の反対側に、盛り上がった部位６２ｃの形状に応じた窪みを有している。この場合、第１サイドプレート６１および第２サイドプレート６２は、プレス加工などで成形され、第２プレート１２に盛り上がった部位が設けられても、第２プレート１２自体が重くならない。

図８は、ここで提案される制振ダンパーの他の変形例を示す断面図である。図８に示されているように、制振ダンパー５０Ａの中間プレート５１は、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２とが接着された領域に、それぞれ第１サイドプレート６１と第２サイドプレート６２に向けて盛り上がった部位を有している。そして、当該盛り上がった部位は、粘弾性体が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっている。この実施形態では、中間プレート５１は、第１サイドプレート６１に対向した第１面５１ａと、第２サイドプレート６２に対向した第２面５１ｂとに、それぞれ盛り上がった部位５１ｄ，５１ｅが設けられている。

この制振ダンパー５０Ａにおいても、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２は、せん断変位と荷重との関係において、それぞれ図３のグラフＫ１と同様の傾向を示す。つまり、制振ダンパー５０では、第１サイドプレート６１および第２サイドプレート６２に対する中間プレート５１のせん断変位に対して、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２から受ける反力が大きくなりすぎない。このため、制振ダンパー５０が設置される構造物に要する構造上の強度が緩和される。

ここで、中間プレート５１は、第１サイドプレート６１に対向した第１面５１ａと、第２サイドプレート６２に対向した第２面５１ｂとに、それぞれせん断方向Ｓ１に沿った中間プレート５１の中心線に対して線対称に盛り上がった部位５１ｄ，５１ｅが設けられている。このため、第１サイドプレート６１および第２サイドプレート６２と、中間プレート５１との間に、相対的なせん断方向Ｓ１に変位が入力されると、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２がバランス良く中間プレート５１に反力を作用させる。このため、中間プレート５１が安定した挙動で、せん断方向Ｓ１に変位可能である。

また、中間プレート５１は、第１サイドプレート６１に対向した第１面５１ａと、第２サイドプレート６２に対向した第２面５１ｂとに設けられる盛り上がった部位５１ｄ，５１ｅは、例えば、切削加工によって設けられてもよい。

図９は、ここで提案される制振ダンパーの他の変形例を示す断面図である。図９に示されているように、制振ダンパー５０Ｂでは、中間プレート５１に対向する第１サイドプレート６１と第２サイドプレート６２は、それぞれ平坦なプレートである。しかし、中間プレート５１は、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２とが接着された領域に、それぞれ第１サイドプレート６１と第２サイドプレート６２に向けて盛り上がった部位５１ｄ，５１ｅを有している。そして、当該盛り上がった部位５１ｄ，５１ｅは、粘弾性体が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっている。この実施形態では、中間プレート５１は、第１サイドプレート６１に対向した第１面５１ａと、第２サイドプレート６２に対向した第２面５１ｂとに、それぞれ盛り上がった部位５１ｄ，５１ｅが設けられている。

この制振ダンパー５０Ｂにおいても、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２は、せん断変位と荷重との関係において、それぞれ図３のグラフＫ１と同様の傾向を示す。つまり、制振ダンパー５０では、第１サイドプレート６１および第２サイドプレート６２に対する中間プレート５１のせん断変位に対して、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２から受ける反力が大きくなりすぎない。このため、制振ダンパー５０が設置される構造物に要する構造上の強度が緩和される。第１サイドプレート６１および第２サイドプレート６２と、中間プレート５１との間に、相対的なせん断方向Ｓ１に変位が入力されると、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２がバランス良く中間プレート５１に反力を作用させる。このため、中間プレート５１が安定した挙動で、せん断方向Ｓ１に変位可能である。

ここで、中間プレート５１、第１サイドプレート６１および第２サイドプレート６２に、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２とが接着された領域、および、それぞれ盛り上がった部位の形状が例示されている。中間プレート５１、第１サイドプレート６１および第２サイドプレート６２に、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２とが接着された領域、および、盛り上がった部位のそれぞれの形状など、中間プレート５１、第１サイドプレート６１、第２サイドプレート６２、第１粘弾性体７１および第２粘弾性体７２は、図７から図９に示された構造に限定されない。例えば、中間プレート５１、第１サイドプレート６１、第２サイドプレート６２の盛り上がった部位では、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２が接着された領域が、両側から中央部に向けて円弧状に盛り上がっていてもよい。また、盛り上がった部位では、第１粘弾性体７１と第２粘弾性体７２が接着された領域が、中央部に向けて円錐状あるいは角錐状に盛り上がっていてもよい。

以上、ここで提案される制振ダンパーについて、種々説明したが、ここで提案される制振ダンパーは、特に言及されない限りにおいて、上述した実施形態に限定されない。

１０，１０Ａ 制振ダンパー
１１ 第１プレート
１１ａ 第１作用部
１１ｂ 第１プレート１１に粘弾性体１３が接着された領域
１１ｃ 第１プレート１１の盛り上がった部位
１２ 第２プレート
１２ａ 第２作用部
１２ｂ 第２プレート１２に粘弾性体１３が接着された領域
１２ｃ 第２プレート１２の盛り上がった部位
１３ 粘弾性体
３０ 制振ダンパー
３１ 第１プレート
３２ 第２プレート
３３ 粘弾性体
５０，５０Ａ，５０Ｂ 制振ダンパー
５１ 中間プレート
５１ａ 第１面
５１ｂ 第２面
５１ｃ 第１作用部
６１ 第１サイドプレート
６１ａ，６２ａ 第２作用部
６１ｂ 第１サイドプレート６１に第１粘弾性体７１が接着された領域
６１ｃ 第１サイドプレート６１の盛り上がった部位
６２ 第２サイドプレート
６２ｂ 第２サイドプレート６２に第２粘弾性体７２が接着された領域
６２ｃ 第２サイドプレート６２の盛り上がった部位
７１ 第１粘弾性体
７２ 第２粘弾性体
Ａ１ 第１部材
Ａ２ 第２部材

Claims (6)

1. 第１プレートと、
   前記第１プレートの一方の面に対向した第２プレートと、
   前記第１プレートと前記第２プレートとの間に配置され、前記第１プレートと前記第２プレートとに接着された粘弾性体と、
   を備え、
   前記第１プレートは、力を作用させる第１作用部を有し、
   前記第２プレートは、前記第１作用部に作用する力とは異なる方向に力を作用させる第２作用部を有し、かつ、
   前記第１プレートは、前記粘弾性体が接着された領域において、前記第２プレートに対向する方向に向けて盛り上がった部位を有しており、当該盛り上がった部位は、粘弾性体が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっており、
   前記第１プレートは、前記粘弾性体が接着された側の反対側に、前記盛り上がった部位の形状に応じた窪みをさらに有している、制振ダンパー。
2. 前記第２プレートは、前記粘弾性体が接着された領域において、前記第１プレートに対向する方向に向けて盛り上がった部位を有しており、当該盛り上がった部位は、粘弾性体が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっており、
   前記第２プレートは、前記粘弾性体が接着された側の反対側に、前記盛り上がった部位の形状に応じた窪みをさらに有している、請求項１に記載された制振ダンパー。
3. 中間プレートと、
   前記中間プレートの一方の面に対向した第１サイドプレートと、
   前記中間プレートの他方の面に対向した第２サイドプレートと、
   前記中間プレートと前記第１サイドプレートとの間に配置され、前記中間プレートと前記第１サイドプレートとに接着された第１粘弾性体と、
   前記中間プレートと前記第２サイドプレートとの間に配置され、前記中間プレートと前記第２サイドプレートとに接着された第２粘弾性体と
   を備え、
   前記中間プレートは、力を作用させる第１作用部を有し、
   前記第１サイドプレートと前記第２サイドプレートは、前記第１作用部に作用する力とは異なる方向に力を作用させる第２作用部をそれぞれ有し、かつ、
   前記第１サイドプレートは、前記第１粘弾性体が接着された領域において、前記中間プレートに対向する方向に向けて盛り上がった部位を有しており、当該盛り上がった部位は、前記第１粘弾性体が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっており、
   前記第２サイドプレートは、前記第２粘弾性体が接着された領域において、前記中間プレートに対向する方向に向けて盛り上がった部位を有しており、当該盛り上がった部位は、第２粘弾性体が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっている、
   制振ダンパー。
4. 前記第１サイドプレートは、前記第１粘弾性体が接着された側の反対側に、前記盛り上がった部位の形状に応じた窪みを有しており、かつ、
   前記第２サイドプレートは、前記第２粘弾性体が接着された側の反対側に、前記盛り上がった部位の形状に応じた窪みを有している、請求項３に記載された制振ダンパー。
5. 前記中間プレートは、前記第１粘弾性体と前記第２粘弾性体とが接着された領域に、それぞれ第１サイドプレートと第２サイドプレートに向けて盛り上がった部位を有しており、当該盛り上がった部位は、粘弾性体が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっている、請求項３または４に記載された制振ダンパー。
6. 中間プレートと、
   前記中間プレートの一方の面に対向した第１サイドプレートと、
   前記中間プレートの他方の面に対向した第２サイドプレートと、
   前記中間プレートと前記第１サイドプレートとの間に配置され、前記中間プレートと前記第１サイドプレートとに接着された第１粘弾性体と、
   前記中間プレートと前記第２サイドプレートとの間に配置され、前記中間プレートと前記第２サイドプレートとに接着された第２粘弾性体と
   を備え、
   前記中間プレートは、力を作用させる第１作用部を有し、
   前記第１サイドプレートと前記第２サイドプレートは、前記第１作用部に作用する力とは異なる方向に力を作用させる第２作用部をそれぞれ有し、かつ、
   前記中間プレートは、
   前記第１粘弾性体が接着された領域において、前記第１サイドプレートに対向する側面が、第１サイドプレートに向けて盛り上がった部位を有しており、当該盛り上がった部位は、粘弾性体が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっており、
   前記第２粘弾性体が接着された領域において、前記第２サイドプレートに対向する側面が、第２サイドプレートに向けて盛り上がった部位を有しており、当該盛り上がった部位は、前記第２粘弾性体が接着された領域の中央部に向けて徐々に盛り上がっている、
   制振ダンパー。

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