(57)【要約】      （修正有）【課題】荷重に応じて生ずる摩擦力を適切に調整する制振構造を提供する。【解決手段】建物架構において一対の部材の間に複数設けた、摩擦ダンパーユニット２５−１’，２５−２’，２５−３’，２５−４’が連動して制振する制振構造であって、摩擦ダンパーユニットは、第１圧接板１１’と、第２圧接板１２’と、第３圧接板２１’と、第１圧接力付勢部材に接合された第１接合部３０’と、第２圧接力付勢部材に接合された第２接合部２０’とを備え、第１圧接板は長い第１貫通孔を、第２圧接板は第１貫通孔より長い第２貫通孔を備えて摺動可能とし、第３圧接板は、第３貫通孔及び第４貫通孔を備え、第１ボルト部材と第２ボルト部材とを有し、複数の摩擦ダンパーユニットは、第１貫通孔の所定方向の長さを段階的にし、段階的に摺動し、相対移動を行う際に一定の摩擦力を生じさせる定摩擦発生部材を備える。【選択図】図１８
2014088710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物架構において所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置され、前記相対移動に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーユニットを複数設け、該摩擦ダンパーユニットが連動して制振する制振構造であって、
前記摩擦ダンパーユニットは、
前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第１圧接板と、
前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第２圧接板と、
前記第１圧接板及び前記第２圧接板に圧接される第３圧接板と、
前記第１圧接板と前記第３圧接板に圧接力を付勢する第１圧接力付勢部材により接合された第１接合部と、
前記第２圧接板と前記第３圧接板に圧接力を付勢する第２圧接力付勢部材により接合された第２接合部と、
を備え、
前記第１圧接板は、前記所定方向に長い前記第１貫通孔を備えて第１移動量を摺動可能とし、
前記第２圧接板は、前記第１貫通孔より前記所定方向に長い第２貫通孔を備えて第２移動量を摺動可能とし、
前記第３圧接板は、第３貫通孔及び第４貫通孔を備え、
前記第１貫通孔と前記第３貫通孔とを挿通して設けられる第１ボルト部材と、
前記第２貫通孔と前記第４貫通孔とを挿通して設けられる第２ボルト部材と、
を有し、複数の前記摩擦ダンパーユニットは、前記第１貫通孔の前記所定方向の長さを段階的にして前記第１移動量を段階的にし、複数の前記摩擦ダンパーユニットが段階的に摺動し、
さらに、前記相対移動を行う際に一定の摩擦力を生じさせる定摩擦発生部材を備える
ことを特徴とする制振構造。
【請求項２】
請求項１に記載の制振構造であって、
前記定摩擦発生部材は、前記第１圧接板と前記第２圧接板に圧接される第４圧接板を備え、
前記第１圧接板と前記第２圧接板のいずれか一方は第５貫通孔を備え、前記第１圧接板と前記第２圧接板のいずれか他方は前記第１貫通孔よりも長い第６貫通孔を備え、
前記第４圧接板は、第７貫通孔と第８貫通孔と、を備え、
前記第５貫通孔と前記第７貫通孔とを挿通して設けられる第３ボルト部材と、
前記第６貫通孔と前記第８貫通孔とを挿通して設けられる第４ボルト部材と、
を備えることを特徴とする制振構造。
【請求項３】
請求項２に記載の制振構造であって、
前記第１圧接板と前記第４圧接板とが接合される第３接合部と、
前記第２圧接板と前記第４圧接板とが接合される第４接合部と、
を備え、
前記第３接合部と前記第４接合部のうち第３ボルト部材が挿通される接合部は、当該接合部において固定され、
前記第３接合部と前記第４接合部のうち第４ボルト部材が挿通される接合部は、当該接合部における圧接板を付勢する第３圧接力付勢部材を備えることを特徴とする制振構造。
【請求項４】
請求項３に記載の制振構造であって、
前記第１接合部における圧接板と前記第２接合部における圧接板と前記第４ボルト部材が挿通される接合部におけるそれぞれの圧接板には摩擦板が設けられることを特徴とする制振構造。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の制振構造であって、
前記第１接合部における付勢力及び前記第４ボルト部材が挿通される接合部における付勢力は、前記第２接合部における付勢力よりも小さいことを特徴とする制振構造。
【請求項６】
請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の制振構造であって、
前記第１圧接力付勢部材と前記第２圧接力付勢部材と前記第３圧接力付勢部材は皿ばねであることを特徴とする制振構造。
【請求項７】
請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の制振構造であって、
前記第１圧接板と前記第２圧接板は、端部同士が互いに間隔を隔てて対向しており、前記第３圧接板及び第４圧接板は、前記第１圧接板と前記第２圧接板との間に掛け渡されていることを特徴とする制振構造。
【請求項８】
請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の制振構造であって、
前記第３圧接板及び前記第４圧接板は、前記第１圧接板及び前記第２圧接板を挟んで両側に設けられていることを特徴とする制振構造。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の制振構造であって、
前記第２圧接板と前記第３圧接板との間に生ずる摩擦力は、前記第１圧接板と前記第３圧接板との間に生ずる摩擦力よりも高いことを特徴とする制振構造。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の制振構造であって、
前記第３圧接板の傾きを規制する傾き規制部材を備えることを特徴とする制振構造。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０に記載のいずれかに記載の制振構造であって、
前記第１ボルト部材は、パイプ部材に挿通して設けられ、
前記第２圧接板と前記第３圧接板とが相対移動する力は、前記パイプ部材を介して前記第２接合部に伝達されることを特徴とする制振構造。
【請求項１２】
請求項１１に記載の制振構造であって、
前記第１接合部にて前記パイプ部材が前記第１貫通孔と係合することにより、前記第２圧接板と前記第３圧接板とが相対移動する力が前記第３圧接板に伝達されることを特徴とする制振構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対移動する２つの部材の制振構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
相対移動可能な２つの部材の接合部にて振動を減衰させる制振構造としては、たとえば摩擦ダンパーが知られている。この摩擦ダンパーは、たとえば、建物架構において水平方向に相対移動する階床間に設けられる間柱などに備えられ、前述の相対移動に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により、相対移動を抑制するものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６７８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図８は、ある比較例における摩擦ダンパーユニットの荷重と変位の説明図である。図８に示されるように、荷重に応じて段階的なエネルギー吸収が行われるが、一律に摩擦力を増加させることによって、生ずる摩擦力をより適切に調整することが望まれる。  
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、荷重に応じて生ずる摩擦力を適切に調整することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を達成するために本発明に係る制振構造は、建物架構において所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置され、前記相対移動に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーユニットを複数設け、該摩擦ダンパーユニットが連動して制振する制振構造であって、前記摩擦ダンパーユニットは、前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第１圧接板と、前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第２圧接板と、前記第１圧接板及び前記第２圧接板に圧接される第３圧接板と、前記第１圧接板と前記第３圧接板に圧接力を付勢する第１圧接力付勢部材により接合された第１接合部と、前記第２圧接板と前記第３圧接板に圧接力を付勢する第２圧接力付勢部材により接合された第２接合部と、を備え、前記第１圧接板は、前記所定方向に長い前記第１貫通孔を備えて第１移動量を摺動可能とし、前記第２圧接板は、前記第１貫通孔より前記所定方向に長い第２貫通孔を備えて第２移動量を摺動可能とし、前記第３圧接板は、第３貫通孔及び第４貫通孔を備え、前記第１貫通孔と前記第３貫通孔とを挿通して設けられる第１ボルト部材と、前記第２貫通孔と前記第４貫通孔とを挿通して設けられる第２ボルト部材と、を有し、複数の前記摩擦ダンパーユニットは、前記第１貫通孔の前記所定方向の長さを段階的にして前記第１移動量を段階的にし、複数の前記摩擦ダンパーユニットが段階的に摺動し、さらに、前記相対移動を行う際に一定の摩擦力を生じさせる定摩擦発生部材を備えることを特徴とする制振構造である。
【０００６】
このような制振構造によれば、摩擦力が段階的に切り替わる制振構造において、定摩擦発生部材を備えるので、圧接板同士の相対移動時に一定の摩擦力を生じさせることができる。そして、相対移動開始から終了までに生ずる摩擦力を一律に高く設定することができる。すなわち、荷重に応じて生ずる摩擦力を適切に調整することができる。
【０００７】
かかる制振構造であって、前記定摩擦発生部材は、前記第１圧接板と前記第２圧接板に圧接される第４圧接板を備え、前記第１圧接板と前記第２圧接板のいずれか一方は第５貫通孔を備え、前記第１圧接板と前記第２圧接板のいずれか他方は前記第１貫通孔よりも長い第６貫通孔を備え、前記第４圧接板は、第７貫通孔と第８貫通孔と、を備え、前記第５貫通孔と前記第７貫通孔とを挿通して設けられる第３ボルト部材と、前記第６貫通孔と前記第８貫通孔とを挿通して設けられる第４ボルト部材と、を備えることが望ましい。  
このような制振構造によれば、第６貫通孔を第４ボルト部材が移動することができるので、第４ボルト部材が挿通する圧接板間において定摩擦を生じさせることができる。
【０００８】
また、前記第１圧接板と前記第４圧接板とが接合される第３接合部と、前記第２圧接板と前記第４圧接板とが接合される第４接合部と、を備え、前記第３接合部と前記第４接合部のうち第３ボルト部材が挿通される接合部は、当該接合部において固定され、前記第３接合部と前記第４接合部のうち第４ボルト部材が挿通される接合部は、当該接合部における圧接板を付勢する第３圧接力付勢部材を備えることが望ましい。  
このような制振構造によれば、一方の接合部が固定され、他方の接合部が第３圧接力付勢部材により圧接板同士を圧接することができるので、第１圧接板と第２圧接板が所定方向に相対移動したときにおいて、第３圧接力付勢部材によって適切な定摩擦力を生じさせることができる。
【０００９】
また、前記第１接合部における圧接板と前記第２接合部における圧接板と前記第４ボルト部材が挿通される接合部におけるそれぞれの圧接板には摩擦板が設けられることが望ましい。  
このような制振構造によれば、接合部においてより安定した摩擦力を生じさせることができる。
【００１０】
また、前記第１接合部における付勢力及び前記第４ボルト部材が挿通される接合部における付勢力は、前記第２接合部における付勢力よりも小さいことが望ましい。  
このような制振構造によれば、第１接合部における圧接板の相対移動ともに、第４ボルト部材が挿通される接合部においても圧接板の相対移動を生じさせることができるので、圧接板の動き始めから定摩擦力を生じさせることができる。
【００１１】
また、前記第１圧接力付勢部材と前記第２圧接力付勢部材と前記第３圧接力付勢部材は皿ばねであることが望ましい。  
このような制振構造によれば、前記第１圧接力付勢部材と前記第２圧接力付勢部材と前記第３圧接力付勢部材は、圧力方向の変形量に対して、荷重の変動が小さい非線形ばね領域を備えた皿ばねなので、安定した圧接力を発生させることができる。特に、本接合部の制振構造では、圧接力付勢部材間で付勢する圧接力を違えるために、安定した付勢力が得られる皿ばねを使用している。また、皿ばねは複数枚を重ねて使用することが可能であるので、重ねる皿ばねの数を相違させることにより、圧接力を容易に調整することができる。
【００１２】
また、前記第１圧接板と前記第２圧接板は、端部同士が互いに間隔を隔てて対向しており、前記第３圧接板及び第４圧接板は、前記第１圧接板と前記第２圧接板との間に掛け渡されていることが望ましい。  
このような制振構造によれば、第３圧接板及び第４圧接板は、端部同士が互いに間隔を隔てて対向している第１圧接板と第２圧接板との間に掛け渡されているので、第１圧接板と第３圧接板（第４圧接板）とが相対移動して摩擦力が発生する部位と、第２圧接板と第３圧接板（第４圧接板）とが相対移動して摩擦力が発生する部位とを同一平面上にて配置することができる。このため、摩擦力が作用したときに、第１圧接板、第２圧接板、及び、第３圧接板（第４圧接板）にねじれが生じにくいので、より効率よく振動を抑制することができる。
【００１３】
また、前記第３圧接板及び前記第４圧接板は、前記第１圧接板及び前記第２圧接板を挟んで両側に設けられていることが望ましい。  
このような制振構造によれば、第１圧接板及び第２圧接板を第３圧接板及び第４圧接板にて両側から挟むことにより、第３圧接板及び第４圧接板を第１圧接板及び第２圧接板に対して安定した状態にて相対移動させて安定した摩擦力を発生させることができる。
【００１４】
また、前記第２圧接板と前記第３圧接板との間に生ずる摩擦力は、前記第１圧接板と前記第３圧接板との間に生ずる摩擦力よりも高いことが望ましい。  
このような制振構造によれば、第１接合部における第１圧接板と第３圧接板との間に生ずる摩擦力と、第２接合部における第２圧接板と第３圧接板との間に生ずる摩擦力とを異ならせることができるので、荷重が大きくなるほど摩擦力が高くなるように段階的に摩擦力を変化させることができる。
【００１５】
また、前記第３圧接板の傾きを規制する傾き規制部材を備えることが望ましい。  
このような制振構造によれば、第１ボルト部材が第１貫通孔に当接係合した後に、さらに所定方向に移動する力が加わると、第１ボルト部材を軸に第３圧接板が傾こうとするが、傾き規制部材を備えるので、第３圧接板の傾きを抑制することができる。
【００１６】
また、前記第１ボルト部材は、パイプ部材に挿通して設けられ、前記第２圧接板と前記第３圧接板とが相対移動する力は、前記パイプ部材を介して前記第２接合部に伝達されることが望ましい。  
このような制振構造によれば、第２圧接板と第３圧接板とが相対移動する力は、パイプ部材を介して第１圧接板から第３圧接板へと伝達されるので、第１ボルト部材をパイプ部材により保護するとともに、第１ボルト部材を圧接力の付与のみに特化させて使用でき、その健全性を高く維持することができる。
【００１７】
また、前記第１接合部にて前記パイプ部材が前記第１貫通孔と係合することにより、前記第２圧接板と前記第３圧接板とが相対移動する力が前記第３圧接板に伝達されることが望ましい。  
このような制振構造によれば、第２圧接板と第３圧接板とが相対移動する力がパイプ部材と第１貫通孔との係合を介して第２圧接板に伝達されるので、ボルトに剪断力を作用させることがほとんどなく、第１ボルト部材を圧接力の付与のみに特化させて使用でき、その健全性をより高く維持することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、荷重に応じて生ずる摩擦力を適切に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】比較例に係る接合部の制振構造を建物の間柱に組み込んだ状態の一例を示す斜視図である。
【図２】比較例の摩擦ダンパーユニットを正面から見た模式図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図５Ａは、図２におけるＣ−Ｃ断面の第１の図であり、図５Ｂは、図２におけるＣ−Ｃ断面の第２の図である。
【図６】下摩擦ダンパーの動作の説明図である。
【図７】上摩擦ダンパーの動作の説明図である。
【図８】比較例における制振構造１の振動エネルギー吸収特性を示すグラフである。
【図９】摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第１の図である。
【図１０】摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第２の図である。
【図１１】摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第３の図である。
【図１２】摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第４の図である。
【図１３】摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第５の図である。
【図１４】摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第６の図である。
【図１５】摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第７の図である。
【図１６】摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第８の図である。
【図１７】摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第９の図である。
【図１８】第１実施形態に係る接合部の制振構造を建物の間柱に組み込んだ状態の一例を示す斜視図である。
【図１９】第１実施形態の定摩擦ダンパーユニットの一部正面図である。
【図２０】図１９におけるＡ’−Ａ’断面図である。
【図２１】第１実施形態における動き出し前の摩擦ダンパーユニットの動作を説明する図である。
【図２２】第１実施形態における動き出し後の摩擦ダンパーユニットの動作を説明する図である。
【図２３】第１実施形態における制振構造１’の振動エネルギー吸収履歴特性を示すグラフである。
【図２４】第２実施形態における摩擦ダンパーユニット２５’’の正面図である。
【図２５】第２実施形態における定摩擦ダンパーユニット２５−４’’の正面図である。
【図２６】第３実施形態における摩擦ダンパーユニット２５’’’の正面図である。
【図２７】第３実施形態における定摩擦ダンパーユニット２５−４’’’の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下において、まず、図１から図１７を用いて比較例としての摩擦ダンパーユニットを組み込んだ制振構造を説明する。そして、その後に、比較例と比較しつつ実施形態について説明を行う。
【００２１】
図１は、比較例に係る接合部の制振構造を建物の間柱に組み込んだ状態の一例を示す斜視図である。図２は、比較例の摩擦ダンパーユニット２５を正面から見た模式図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図であり、図４は、図２におけるＢ−Ｂ断面図であり、図５Ａは、図２におけるＣ−Ｃ断面の第１の図であり、図５Ｂは、図２におけるＣ−Ｃ断面の第２の図である。
【００２２】
摩擦ダンパーユニットを組み込んだ比較例の制振構造は、多層階ビルディング等の上階層と下階層との間に設けられる柱、梁、ブレース及び間柱などがボルトで接合されたボルト接合部にて、水平方向の相対移動を制振する。
【００２３】
比較例では、図１に示すように、摩擦ダンパー２０、３０を間柱１０に組み込んだ形態を例に挙げて説明する。  
間柱１０は、上階層３と下階層５との間にて上下を架け渡し方向として配置されている。また、間柱１０は、その長手方向たる前記架け渡し方向の略中央の位置において分断されており、分断された端部を利用して摩擦ダンパー２０、３０を形成しつつ接合されている。
【００２４】
具体的には、図１〜図５に示すように、間柱１０が上下方向に間隔を隔てるように分断されて、第１部材としての間柱下部１１と、第３部材としての間柱上部１２とをなしている。
【００２５】
間柱下部１１と間柱上部１２とは、間柱下部１１の上端部１１ｃと間柱上部１２の下端部１２ｃとが、所定方向としての上下方向に互いに間隔を隔てて対向している。間柱下部１１と間柱上部１２との、表裏面側にはそれぞれ、間柱下部１１と間柱上部１２とに架け渡された第２部材としての対をなす２枚のスプライスプレート２１が、相対移動方向に沿って３対並べて設けられている。３対のスプライスプレート２１と間柱下部１１及び間柱上部１２との接合部がそれぞれ摩擦ダンパー２０、３０を構成している。即ち、間柱下部１１と間柱上部１２とに架け渡された、一対のスプライスプレート２１と間柱下部１１及び間柱上部１２との２つの接合部にて摩擦ダンパー２０、３０が構成された摩擦ダンパーユニット２５が３セット設けられている。以下、間柱上部１２とスプライスプレート２１との接合部にて形成されている摩擦ダンパーを上摩擦ダンパー２０とし、間柱下部１１とスプライスプレート２１との接合部にて形成されている摩擦ダンパーを下摩擦ダンパー３０として説明する。ここで、下摩擦ダンパー３０が第１接合部に相当し、上摩擦ダンパー２０が第２接合部に相当する。
【００２６】
なお、説明の便宜上、３セットの摩擦ダンパーユニットのうち、中央の摩擦ダンパーユニットを第１摩擦ダンパーユニット２５−１と呼び、右側の摩擦ダンパーユニットを第２摩擦ダンパーユニット２５−２と呼び、左側の摩擦ダンパーユニットを第３摩擦ダンパーユニット２５−３と呼ぶことがある。
【００２７】
３セットの摩擦ダンパーユニット２５の上摩擦ダンパー２０は、いずれも同じ構成である。一方、３セットの摩擦ダンパーユニット２５の下摩擦ダンパー３０は、隙間Ｓ１、Ｓ２で構成が異なっている。まずは、摩擦ダンパーユニット２５において共通する上摩擦ダンパー２０の構成について説明し、その後、隙間Ｓ１、Ｓ２が異なる下摩擦ダンパー３０の構成について説明する。
【００２８】
摩擦ダンパーユニット２５は、対をなすスプライスプレート２１が、上下方向と交差する方向にて間柱下部１１と間柱上部１２を挟んで互いに対向するとともに、間柱下部１１と間柱上部１２との間に架け渡されている。即ち、上摩擦ダンパー２０側では、２枚のスプライスプレート２１と、その間に介在された間柱上部１２とが重なっている。
【００２９】
また、間柱上部１２と各スプライスプレート２１との間には、間柱上部１２側に滑り板としての滑動板２６が固定され、スプライスプレート２１側に摩擦板２８が固定されている。ここで、摩擦板２８には、有機系摩擦材や無機系摩擦材を使用し得る。有機系摩擦材は、熱硬化型樹脂を結合材として、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などの繊維材料と、カシューダスト，鉛などの摩擦調整材と、硫酸バリュームなどの充填剤とからなる複合摩擦材料で形成される。上記熱硬化型樹脂としては、フェノール樹脂，メラミン樹脂，フラン樹脂，ポリイミド樹脂，ＤＦＫ樹脂，グアナミン樹脂，エポキシ樹脂，キシレン樹脂，シリコーン樹脂，ジアリルフタレーン樹脂，不飽和ポリエステル樹脂などがある。一方、滑動板２６はステンレスやチタンなどの耐食性を有する材料によって形成される。
【００３０】
間柱上部１２と滑動板２６とには、相対移動方向に長い長孔１２ａ、２６ａが設けられている。長孔１２ａ、２６ａの長さは、後述する間柱下部１１に設けられる長孔１１ｂ１、１１ｂ２、２６ｂ１、２６ｂ２よりも長い。また、２枚のスプライスプレート２１と摩擦板２８には、円形状の丸孔２１ａ（第４貫通孔に相当）、２８ａが設けられている。間柱上部１２に設けられた長孔１２ａは第２貫通孔に相当する。
【００３１】
２枚のスプライスプレート２１、間柱上部１２、２対の滑動板２６及び摩擦板２８に設けられた長孔１２ａ、２６ａ又は丸孔２１ａ、２８ａには高力ボルト１６が貫通されている。
【００３２】
高力ボルト１６は、対をなすスプライスプレート２１のうちの一方のスプライスプレート２１の、間柱上部１２と反対側に設けられ複数の皿ばねが重ねられた皿ばね積層体８を貫通するとともにナット１８が螺合されている。このとき、高力ボルト１６の頭部１６ａと他方のスプライスプレート２１との間、一方のスプライスプレート２１と皿ばね積層体８との間、皿ばね積層体８とナット１８との間にはそれぞれ座金４５が介在されている。また、皿ばね積層体８と高力ボルト１６との間には、皿ばね積層体８の内周側に入り込み各皿ばねの位置を規制するブッシュ４６が設けられている。
【００３３】
皿ばね積層体８は、高力ボルト１６にナット１８が螺合されて締め込まれて圧縮されることにより、２枚のスプライスプレート２１の間に圧接力を付勢する第２圧接力付勢部材である。２枚のスプライスプレート２１と間柱上部１２とは皿ばね積層体８による圧接力が付勢されつつ水平方向に相対移動可能に構成され、２枚のスプライスプレート２１と間柱上部１２とが相対移動したときには、摩擦板２８と滑動板２６とが摺動して摩擦力が生じるように構成されている。
【００３４】
下摩擦ダンパー３０側では、２枚のスプライスプレート２１と、その間に介在された間柱下部１１とが重なっている。また、間柱下部１１と各スプライスプレート２１との間には、間柱下部１１側に滑動板２６が固定され、スプライスプレート２１側に摩擦板２８が固定されている。
【００３５】
間柱下部１１及び滑動板２６のうち、中央の下摩擦ダンパー３０が設けられる位置には、長孔１１ｂ１、２６ｂ１が設けられる。間柱下部１１及び滑動板２６のうち、左右の下摩擦ダンパー３０が設けられる位置には、長孔１１ｂ２、２６ｂ２が設けられる。また、２枚のスプライスプレート２１及び摩擦板２８には、丸孔２１ｂ、２８ｂが設けられており、丸孔２１ｂ、２８ｂ、及び、長孔１１ｂ１、１１ｂ２、２６ｂ１、２６ｂ２には、パイプ部材としての鋼製の丸パイプ１７に、管軸方向に挿通された高力ボルト１６が貫通されている。ここで、間柱１１に設けられている長孔１１ｂ１、１１ｂ２が第１貫通孔に相当する。
【００３６】
２枚のスプライスプレート２１及び摩擦板２８の丸孔２１ｂ、２８ｂの孔径は、貫通される丸パイプ１７との間の隙間がほぼ零になるように設定されている。また、間柱下部１１及び滑動板２６の長孔１１ｂ１、１１ｂ２、２６ｂ１、２６ｂ２の縦方向の幅は、丸パイプ１７との間に若干の隙間Ｓが形成されるように設定されている（図３）。
【００３７】
一方、中央の下摩擦ダンパー３０が設けられる間柱下部１１及び滑動板２６の長孔１１ｂ１、２６ｂ１の相対移動方向の幅は、丸パイプ１７との間に隙間Ｓ１が形成されるように設定されている（図５Ａ）。また、左右の下摩擦ダンパー３０が設けられる間柱下部１１及び滑動板２６の長孔１１ｂ２、２６ｂ２の相対移動方向の幅は、丸パイプ１７との間に隙間Ｓ１よりも広い隙間Ｓ２が形成されるように設定されている（図５Ｂ）。
【００３８】
ここで、より望ましくは高力ボルト１６と丸パイプ１７との間に隙間を設けると良く、より望ましくは、当該隙間の大きさを、設計で想定する限界状態（例えば、弾性限界）まで変形状態の丸パイプ１７において当該丸パイプ１７の内周面と高力ボルト１６とが当接しないようなサイズにすると良い。そして、このように設定すれば、対を成すスプライスプレート２１を摺動させるための外力は、専ら丸パイプ１７のみに作用して高力ボルト１６には作用しないので、高力ボルト１６の健全性を高い状態に維持可能となる。
【００３９】
高力ボルト１６は、一方のスプライスプレート２１の、間柱下部１１と反対側に設けられ複数の皿ばねが重ねられた皿ばね積層体８を貫通するとともにナット１８が螺合されている。このとき、高力ボルト１６の頭部１６ａと他方のスプライスプレート２１との間、一方のスプライスプレート２１と皿ばね積層体８との間、皿ばね積層体８とナット１８との間にはそれぞれ座金４５が介在されている。また、皿ばね積層体８と高力ボルト１６との間には、皿ばね積層体８の内周側に入り込み各皿ばねの位置を規制するブッシュ４６が設けられている。
【００４０】
皿ばね積層体８は、高力ボルト１６にナット１８が螺合されて締め込まれることにより圧縮され、２枚のスプライスプレート２１の間に圧接力を付勢する第１圧接力付勢部材である。２枚のスプライスプレート２１と間柱下部１１とは皿ばね積層体８による圧接力が付勢されつつ水平方向に相対移動可能に構成され、２枚のスプライスプレート２１と間柱下部１１とが相対移動したときには、摩擦板２８と滑動板２６とが摺動して摩擦力が生じるように構成されている。このとき、間柱下部１１側に設けられた皿ばね積層体８の付勢力による圧接力は、間柱上部１２側に設けられた皿ばね積層体８の付勢力による圧接力より小さく設定されている。即ち、ここでは、皿ばね積層体８の付勢力による圧接力を上摩擦ダンパー２０と下摩擦ダンパー３０とで相違させることにより、同一の摩擦板２８と滑動板２６とを用いても、第１接合部にて発生する摩擦力を第２接合部にて発生する摩擦力より小さくしている。
【００４１】
具体的には、上摩擦ダンパー２０は、地震等の大きな外力が作用する振動により間柱上部１２とスプライスプレート２１とが相対移動し、下摩擦ダンパー３０は、風荷重のような小さな外力が作用する振動であっても相対移動するように設定されている。上摩擦ダンパー２０の圧接力と下摩擦ダンパー３０の圧接力の違いは、例えば、上摩擦ダンパー２０及び下摩擦ダンパー３０が備える皿ばね積層体８を構成する皿ばねの枚数を違えることにより調整している。即ち、上摩擦ダンパー２０の皿ばね積層体８の方が、下摩擦ダンパー３０の皿ばね積層体８より多くの皿ばねが重ねられて構成されている。
【００４２】
また、間柱下部１１には、傾き規制部材１１ｄが設けられている。傾き規制部材１１ｄは、間柱下部１１からスプライスプレート２１側に突出する突起状の部材である。図２に示されるように、傾き規制部材１１ｄは、スプライスプレート２１の中心軸が長孔１１ｂ１の中央に位置するときにおいて、丸パイプ１７の端部から間柱下部１１の長孔１１ｂ１の端部までの距離ΔＸ１だけスプライスプレート２１の端部から離間した位置に左右対称に設けられる。
【００４３】
なお、ここでは、中央の摩擦ダンパーユニットを例に説明を行ったが、左右の摩擦ダンパーユニットの場合、傾き規制部材１１ｄの位置は、丸パイプ１７の端部から間柱下部１１の長孔１１ｂ２の端部までの距離ΔＸ２だけスプライスプレート２１の端部から離間した位置に左右対称に設けられる。
【００４４】
このようにすることによって、スプライスプレート２１が相対移動方向に移動し、丸パイプ１７が長孔１１ｂ１に当接係合すると、丸パイプ１７を軸にスプライスプレート２１が回転するような傾きを生ずるおそれがあるが、スプライスプレート２１の側壁が傾き規制部材１１ｄの端面と当接するので、その傾きが生ずるのを抑制することができる。
【００４５】
尚、ここでは、傾き規制部材１１ｄは長孔１１ｂ１の長手方向に延びる中心軸上に配置されているが、スプライスプレート２１の側壁から距離δＸ１離れていれば、他の位置であってもよい。そのとき、傾き規制部材１１は、複数設けられることが望ましい。また、図２において、傾き規制部材１１ｄはスプライスプレート２１と面で接する矩形形状としたが、点で接する円柱形状とすることもできる。
【００４６】
図６は、下摩擦ダンパーの動作の説明図である。図６では、中央の下摩擦ダンパー３０を例にその動作について説明する。図６（ａ）では、間柱下部１１の長孔１１ｂ１の中央に、下摩擦ダンパー３０が位置している。間柱下部１１を左に移動させようとする力が作用すると、間柱下部１１が滑動板とともに、下摩擦ダンパー３０に対して左側に相対移動する（図６（ｂ））。また、間柱下部１１を右に移動させようとする力が作用すると、間柱下部１１が滑動板とともに、下摩擦ダンパー３０に対して右側に相対移動する（図６（ｃ））。
【００４７】
図７は、上摩擦ダンパーの動作の説明図である。図７（ａ）では、間柱上部１２の長孔１２ａの中央に、上摩擦ダンパー２０が位置している。後述するように、下摩擦ダンパー３０の高力ボルトの軸１６ｂが長孔１１ｂ１、１１ｂ２に係合した状態で、間柱下部１１を右に移動させようとする力が作用すると、その係合による規制により、間柱上部１２は滑動板とともに、上摩擦ダンパー２０に対して左側に相対移動する（図７（ｂ））。また、下摩擦ダンパー３０の高力ボルトの軸１６ｂが長孔１１ｂ１、１１ｂ２に係合した状態で、間柱下部１１を左に移動させようとする力が作用すると、その係合による規制により、間柱上部１２は滑動板とともに、上摩擦ダンパー２０に対して右側に相対移動する（図７（ｃ））。
【００４８】
上記のような動作において、スプライスプレート２１と間柱上部１２との間で相対移動が生じるときは、上摩擦ダンパー２０における摩擦力が作用する。一方、スプライスプレート２１と間柱下部１１との間で相対移動が生じるときは、下摩擦ダンパー３０における摩擦力が作用する。なお、上摩擦ダンパー２０における摩擦力は、下摩擦ダンパー３０における摩擦力よりも大きい。
【００４９】
図８は、比較例における制振構造１の振動エネルギー吸収特性を示すグラフである。このグラフは、相対移動方向に所定の振幅δ１、δ２、又は、δ３で強制加振して得られるグラフであり、横軸には、相対移動方向の相対変位量δを示し、縦軸には、上摩擦ダンパー２０及び下摩擦ダンパー３０が発生する摩擦力の総和を示している。なお、δ１は例えば風荷重作用下の想定振幅量であり、δ２は例えば中規模地震時の想定振幅量であり、振幅δ３は例えば大規模地震時の想定振幅量である。
【００５０】
図９は、摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第１の図である。以下、図９から図１７には、摩擦ダンパーの各部位の相対移動方向の移動を容易に説明するために、摩擦ダンパーユニットのうち、スプライスプレート２１、間柱上部１２、間柱上部の長孔１２ａ、上摩擦ダンパー２０における高力ボルトの軸１６ｂ、間柱下部１１、間柱下部の長孔１１ｂ１、１１ｂ２、及び、下摩擦ダンパー３０における丸パイプ１７のみが示されている。また、これらのうち、高力ボルトの軸１６ｂ、丸パイプ１７、間柱上部の長孔１２ａ、間柱下部の長孔１１ｂ１、１１ｂ２は、本来他の部材にて隠蔽されるため、外観から視認できない場合がほとんどであるが、ここではこれらを実線で表し、透過的に視認可能として説明する。
【００５１】
また、以下の説明において、間柱下部１１が間柱上部１２に対して相対的に右側に移動する場合を、図８における荷重及び変位ともにプラスとして表す。
【００５２】
図９の状態は、図８においてＺ点に対応する。すなわち、間柱上部１２と間柱下部１１との間に相対移動方向の荷重が加わっていないか、又は、加わっていたとしてもＡ点の荷重を超えないため、間柱上部１２と間柱下部１１との相対移動を生じていない状態である。
【００５３】
間柱上部１２と間柱下部１１との間にＡ点を超える荷重が加わると、間柱下部１１が各スプライスプレート２１に対して右側に相対移動する。すなわち、ここで生ずる摩擦力は、間柱下部１１とスプライスプレート２１を接合する３つの下摩擦ダンパー３０による摩擦力の総計となる。間柱下部１１がスプライスプレート２１に対して相対移動し、間柱上部１２がスプライスプレート２１に対して相対移動しないのは、上摩擦ダンパー２０の圧接力のほうが下摩擦ダンパー３０の圧接力よりも大きく、その結果、摩擦力も大きいからである。
【００５４】
図１０は、摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第２の図である。図８のＺ点の状態において、Ａ点を超える荷重が加わり相対移動量がδ１に達すると、図１０に示すような各部の配置となる。これは、間柱下部１１がスプライスプレート２１に対して右側に相対移動した結果、中央下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７が間柱下部１１の中央長孔１１ｂ１の左壁に当接係合した状態である。よって、さらに間柱下部１１がスプライスプレート２１に対して右側に相対移動しようとした場合、中央のスプライスプレート２１は間柱上部１２との間で相対移動しなければならない。この状態は、図８におけるＢ点の状態に相当する。
【００５５】
図８のＢ点の状態（図１０）から、さらにＣ点を超える荷重が加わると、間柱下部１１が左右のスプライスプレート２１に対して右側に相対移動する。また、中央のスプライスプレート２１が間柱上部１２に対して右側に相対移動する。ここで生ずる摩擦力は、２つの下摩擦ダンパー３０による摩擦力と、１つの上摩擦ダンパー２０による摩擦力の総計となる。上摩擦ダンパー２０の摩擦力は下摩擦ダンパー３０の摩擦力よりも大きいため、ここでは、Ａ点からＢ点に移動したときよりも大きな摩擦力が作用する。
【００５６】
図１１は、摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第３の図である。図８のＢ点の状態において、Ｃ点を超える荷重が加わり相対移動量がδ２に達すると、図１２に示すような各部の配置となる。これは、間柱下部１１が間柱上部１２に対して右側にさらに相対移動した結果、下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７の全てが間柱下部１１の長孔１１ｂ１、１１ｂ２の左壁にそれぞれ当接係合した状態である。この状態は、図８におけるＤ点の状態に相当する。
【００５７】
図８のＤ点の状態（図１１）から、さらにＥ点を超える荷重が加わると、全てのスプライスプレート２１が間柱上部１２に対して右側に相対移動する。これは、下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７の全てがスプライスプレート２１の長孔１１ｂ１、１１ｂ２に当接係合しているため、上摩擦ダンパー２０において摺動せざるを得ないからである。よって、ここでは、３つの上摩擦ダンパー２０による摩擦力が作用する。
【００５８】
図１２は、摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第４の図である。図８のＤ点の状態において、Ｅ点を超える荷重が加わり相対移動量がδ３に達すると、図１２に示すような各部の配置となる。前述のように、各スプライスプレート２１が間柱上部１２に対して右側に相対移動した結果、中央の上摩擦ダンパー２０の高力ボルト軸１６ｂが、中央の長孔１２ａの右壁に当接係合した状態である。この状態は、図８におけるＦ点の状態であって、限界変形の状態であるが、実際にはこの状態にまでは至らないように設計される。ここでは、限界変形を説明する便宜上、当接係合した状態を示したにすぎない。
【００５９】
次に、間柱上部１２及び間柱下部１１に加わる荷重の方向が反転する。すなわち、間柱下部１１が間柱上部１２に対して左側に相対移動する荷重が加わる。図８のＦ点の状態（図１２）から、Ｇ点を超えるマイナスの荷重が加わると、間柱下部１１が各スプライスプレート２１に対して左側に相対移動する。ここでは、３つの下摩擦ダンパー３０による摩擦力が作用する。
【００６０】
図１３は、摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第５の図である。図８のＦ点の状態において、Ｇ点を超えるマイナスの荷重が加わると、図１３に示すような各部の配置となる。前述のように、間柱下部１１が各スプライスプレートに対して左側に相対移動した結果、中央の下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７が、長孔１１ｂ１の右壁に当接係合する。この状態は、図８におけるＨ点の状態に相当する。
【００６１】
図８のＨ点の状態（図１３）から、さらにＩ点を超えるマイナスの荷重が加わると、左右の間柱下部１１がそれぞれのスプライスプレート２１に対して左側に相対移動する。また、前述のように、中央の下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７は、中央のスプライスプレート２１の長孔１１ｂ１に当接掛合しているため、中央のスプライスプレート２１が間柱上部１２に対して左側に相対移動する。よって、ここでは、２つの下摩擦ダンパー３０による摩擦力と、１つの上摩擦ダンパー２０による摩擦力が作用する。
【００６２】
図１４は、摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第６の図である。図８のＨ点の状態において、Ｉ点をマイナス方向に超える荷重が加わると、図１４に示すような各部の配置となる。左右の間柱下部１１がそれぞれのスプライスプレート２１に対して左側に相対移動した結果、左右の下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７が長孔１１ｂ２に当接係合する。この状態は、図８におけるＪ点の状態に相当する。
【００６３】
図８のＪ点の状態（図１４）から、さらにＫ点を超えるマイナスの荷重が加わると、各スプライスプレート２１が間柱上部１２に対して右側に相対移動する。よって、ここでは、３つの上摩擦ダンパー２０による摩擦力が作用する。
【００６４】
図１５は、摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第７の図である。図８のＪ点の状態において、Ｋ点をマイナス方向に超える荷重が加わると、図１５に示すような各部の配置となる。前述のように、３つのスプライスプレート２１が相対移動した結果、中央の上摩擦ダンパー２０の高力ボルトの軸１６ｂが中央の長孔１２ａの左壁に当接係合した状態である。この状態は、図８におけるＬ点の状態であって、限界変形の状態であるが、実際にはこの状態にまでは至らないように設計される。ここでも、限界変形を説明する便宜上、当接係合した状態を示したにすぎない。
【００６５】
次に、再度、間柱上部１２及び間柱下部１１に加わる荷重の方向が反転する。すなわち、間柱下部１１が間柱上部１２に対して右側に相対移動する荷重が加わる。そして、その荷重が、Ｍ点を超える荷重となると、間柱下部１１が各スプライスプレート２１に対して右側に相対移動する。よって、ここでは、３つの下摩擦ダンパー３０による摩擦力が作用する。
【００６６】
図１６は、摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第８の図である。図８のＬ点の状態において、Ｍ点を超える荷重が加わると、図１６に示すような各部の配置となる。前述のように、間柱下部１１が３つのスプライスプレート２１に対して右側に相対移動した結果、中央の下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７が長孔１１ｂ１の左壁に当接係合する。この状態は、図８のＮ点の状態に相当する。
【００６７】
図８のＮ点の状態（図１６）から、さらにＯ点を超える荷重が加わると、間柱下部１１が左右のスプライスプレート２１に対して右側に相対移動する。一方、中央の下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７は長孔１１ｂ１に当接係合しているため、中央のスプライスプレート２１は間柱上部１２に対して右側に相対移動する。よって、ここでは、２つの下摩擦ダンパー３０による摩擦力と、１つの上摩擦ダンパー２０による摩擦力が作用する。
【００６８】
図１７は、摩擦ダンパーユニットの動作を説明する第９の図である。図８のＮ点の状態において、Ｏ点を超える荷重が加わると、図１７に示すような各部の配置となる。前述のように、間柱下部１１が左右のスプライスプレート２１に対して右側に相対移動した結果、左右の下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７が長孔１１ｂ２の左壁に当接係合する。この状態は、図８のＰ点の状態に相当する。
【００６９】
図８のＰ点の状態（図１７）から、さらにＱ点を超える荷重が加わると、間柱下部１１が３つのスプライスプレート２１に対して右側に相対移動する。よって、ここでは、３つの上摩擦ダンパー２０による摩擦力が作用する。そして、各部は、前述の図１２に示す位置関係となる。
【００７０】
以上の説明では、加わる繰り返し荷重が大きく、図８のＦ点からＱ点で囲まれる領域の振動エネルギーが上摩擦ダンパー２０及び下摩擦ダンパー３０により吸収される様子を説明した。以下では、加わる繰り返し荷重がより小さい場合について説明する。
【００７１】
図８のＢ点の状態（図１０）からマイナス方向にＢ１点を超える荷重が加わると、間柱下部１１が各スプライスプレート２１に対して左側に相対移動する。このとき、長孔１１ｂ１分の相対移動が行われ、中央の下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７は、長孔１１ｂ１の右壁に当接係合する。この状態は、図８のＢ２点の状態に相当する。すなわち、このような範囲で荷重が作用する場合には、Ｂ−Ｂ１−Ｂ２−Ｂ３で囲まれた領域の振動エネルギーが吸収される。
【００７２】
また、図８のＤ点の状態（図１１）からマイナス方向にＤ１点を超える荷重が加わると、間柱下部１１が各スプライスプレート２１に対して左側に相対移動する。そして、長孔１１ｂ１分の相対移動が行われ、中央の下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７は、長孔１１ｂ１の右壁に当接係合する。この状態は、図８のＤ２点の状態に相当する。
【００７３】
さらに、図８のＤ２点の状態からマイナス方向にＤ３点を超えるマイナスの荷重が加わると、中央のスプライスプレート２１が間柱上部１２に対して左側に相対移動する。また、左右の下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７がスプライスプレート２１に対して左側に相対移動する。そして、左右の下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７が、それぞれ、長孔１１ｂ２の右壁に当接係合する。この状態は、図８のＤ４点の状態に相当する。
【００７４】
図８のＤ４点の状態からプラス方向にＤ５点を超える荷重が加わると、間柱下部１１が各スプライスプレート２１に対して右側に相対移動する。そして、中央の下摩擦ダンパー３０の丸パイプ１７が、長孔１１ｂ１の右壁に当接係合する。この状態は、図８のＡ点の状態に相当する。さらに、図８のＡ点の状態からプラス方向にＤ６点を超える荷重が加わると、中央の丸パイプ１７は、長孔１１ｂ１と係合しているため、中央のスプライスプレート２１が間柱上部１２に対して右側に相対移動する。また、間柱下部１１は、左右のスプライスプレート２１に対して右側に相対移動する。そして、左右の丸パイプ１７は、左右の長孔１１ｂ２の右壁に当接係合する。この状態は、図８のＤ点の状態に相当する。すなわち、このような範囲で荷重が作用する場合には、図８の破線で囲まれた領域の振動エネルギーが吸収されることになる。
【００７５】
このように、比較例における摩擦ダンパーユニットでは、３つの下摩擦ダンパー３０により摩擦力を生じさせる場合と、下摩擦ダンパー３０の摩擦力と摩擦ダンパー２０の摩擦力が組み合わさる場合と、３つの上摩擦ダンパー２０により摩擦力を生じさせる場合があるので、段階的に摩擦力を変化させることができる。そして、吸収できる振動エネルギーの領域を段階的に増加させることができる。
【００７６】
なお、間柱下部１１と間柱上部１２とに設けられた滑動板２６と、２枚のスプライスプレート２１に設けられ、間柱下部１１及び間柱上部１２に対し相対移動したときに滑動板２６と摺動して摩擦力が生じる摩擦板２８と、を有しているので、上摩擦ダンパー２０及び下摩擦ダンパー３０にてそれぞれ相対移動したときに安定した摩擦力を生じさせて制振することが可能である。
【００７７】
また、上摩擦ダンパー２０及び下摩擦ダンパー３０に、圧縮方向の変形量に対して、荷重の変動が小さい非線形ばね領域を備えた皿ばね積層体８を用いたので、より安定した圧接力を発生させることが可能である。このため、本接合部の制振構造では、上摩擦ダンパー２０と下摩擦ダンパー３０とにおいて、発生する摩擦力を違えるために、安定した圧接力が得られる皿ばね積層体８を使用している。また、皿ばね積層体８は、重ねる皿ばねの数を相違させることにより圧接力を相違させ、容易に摩擦力を調整することが可能である。
【００７８】
また、ここでは、間柱下部１１に設けられる長孔の種類を２種類（１１ｂ１、１１ｂ２）としたが、摩擦ダンパーユニットの数を増やし、さらに長孔の種類をさらに増加させることができる。そうすることで、より多段階で振動エネルギーを吸収することができる。
【００７９】
また、上記比較例においては、圧接力付勢部材として皿ばね積層体８を用いた例について説明したが、これに限るものではなく、例えばコイルバネや板バネ等、圧縮されて圧接力を付勢可能な部材であれば構わない。
【００８０】
ところで、図８において、荷重幅Ｐ１と荷重幅Ｐ２は一例として同じ荷重幅として示されていたが、摩擦板２８及び滑動板２６の摩擦係数を変化させることによって、荷重幅Ｐ１及びＰ２を調整することができる。すななち、上摩擦ダンパー２０と下摩擦ダンパー３０との調整で、自由に荷重幅Ｐ１及びＰ２の比率を設定することができる。また、皿ばねの枚数を調整することによっても、これらの荷重幅を調整することができる。さらに、以下の実施形態では、これら以外の手法により、荷重幅の調整を可能としている。
【００８１】
以下、第１実施形態における制振構造１’について説明する。なお、前述の比較例と共通する構成についてはその説明を省略し、比較例と異なる点について述べる。
【００８２】
図１８は、第１実施形態に係る接合部の制振構造を建物の間柱に組み込んだ状態の一例を示す斜視図である。図１９は、第１実施形態の定摩擦ダンパーユニットの一部正面図である。図２０は、図１９におけるＡ’−Ａ’断面図である。なお、第１実施形態において比較例に対応する各部の符号については、符号に「’」（ダッシュ）を付している。
【００８３】
第１実施形態における制振構造１’において、前述の比較例の制振構造１と異なる点は、定摩擦ダンパーユニット２５−４’が付加されている点である。定摩擦ダンパーユニット２５−４’以外の構成については、比較例と同様である（なお、図２０において丸孔２１ａ’は第８貫通孔に相当）ため、ここでは定摩擦ダンパーユニット２５−４’の構成について説明し、他の構成の説明については省略する。
【００８４】
定摩擦ダンパーユニット２５−４’において、上摩擦ダンパー側の構成は比較例と同じである。一方、定摩擦ダンパーユニット２５−４’では、間柱下部１１’とスプライスプレート２１’は実質的に固定されている。よって、定摩擦ダンパーユニット２５−４’において、間柱下部側は下摩擦ダンパーと呼ばず、ここでは下固定部位１３０’とする。
【００８５】
定摩擦ダンパーユニット２５−４’は、対をなすスプライスプレート２１’（第４圧接板に相当）が間柱下部１１’と間柱上部１２’との間に架け渡されている。すなわち、下固定部位１３０’側では、２枚のスプライスプレート２１’と、その間に介在された間柱下部１１’とが重なっている。
【００８６】
また、間柱下部１１’と各スプライスプレート２１’との間には、フィラー２９’がこれらと固定的に挟持されている。なお、間柱下部１１’と各スプライスプレート２１’との間に、間柱下部１１’側に滑り板としての滑動板２６’が固定され、スプライスプレート２１’側に摩擦板２８’が固定されることとしてもよい。
【００８７】
間柱下部１１’、２枚のスプライスプレート２１’、２対のフィラー２９’に設けられた丸孔１１１ｂ’（第５貫通孔に相当）、１２１ｂ’（第７貫通孔に相当）、１２９ｂ’には、高力ボルト１６’が挿通される。高力ボルト１６’とナット１８’との間には、座金４５’が介在される。このようにすることにより、２枚のスプライスプレート２１’と間柱下部１１’が固定される。
【００８８】
一方、間柱上部１２’と滑動板２６’には、相対移動方向に長い長孔１２ａ’（第６貫通孔に相当）、２６ａ’が設けられている。これらの長孔１２ａ’、２６ａ’の長さは、前述の摩擦ダンパーユニットにおける上摩擦ダンパー側の長孔の長さと同じ長さである。
【００８９】
このような構成にすることにより、間柱上部１２’と間柱下部１１’とが相対移動方向に相対移動した場合、定摩擦ダンパーユニット２５−４’において上摩擦ダンパー２０’において定摩擦を生じさせることができる。
【００９０】
なお、定摩擦ダンパーユニット２５−４’において、長孔を間柱上部側に設けることとして説明を行ったが、間柱下部側に設けることとしてもよい。
【００９１】
図２１は、第１実施形態における動き出し前の摩擦ダンパーユニットの動作を説明する図である。図２２は、第１実施形態における動き出し後の摩擦ダンパーユニットの動作を説明する図である。以下、これらの図を参照しつつ、第１摩擦ダンパーユニット２５−１から定摩擦ダンパーユニット２５−４’の初期の動きについて説明する。
【００９２】
図２１及び図２２においても、摩擦ダンパーの各部位の相対移動方向の移動を容易に説明するために、摩擦ダンパーユニットのうち、スプライスプレート２１’、間柱上部１２’、間柱上部の長孔１２ａ’、上摩擦ダンパー２０’及び下固定部位１３０’における高力ボルトの軸１６ｂ’、間柱下部１１’、間柱下部の長孔１１ｂ１’、１１ｂ２’、及び、下摩擦ダンパー３０’における丸パイプ１７’のみが示されている。また、これらのうち、高力ボルトの軸１６ｂ’、丸パイプ１７’、間柱上部の長孔１２ａ’、間柱下部の長孔１１ｂ１’、１１ｂ２’、下固定部位１３０’の丸孔１１１ｂ’は、本来他の部材にて隠蔽されるため、外観から視認できない場合がほとんどであるが、ここではこれらを実線で表し、透過的に視認可能として説明する。
【００９３】
図２１における配置は、第１実施形態における制振構造１’において何ら荷重が加えられていない初期状態の配置である。これに対し、図２２における配置は、上層階３’と下層階５’との間に変位を生じ、間柱上部１２’と間柱下部１１’との間に荷重が加わった様子を示すものである。すなわち、図２２は、比較例における図１０に対応するものである。よって、第１摩擦ダンパーユニット２５−１’から第３摩擦ダンパーユニット２５−３’の動き、及び、生じさせる摩擦力の原理は前述の比較例と同様である。
【００９４】
一方、第１実施形態では、定摩擦ダンパーユニット２５−４’が設けられている。そして、定摩擦ダンパーユニット２５−４’において、間柱上部１２’と間柱下部１１’との間で相対移動を生ずると、定摩擦ダンパーユニット２５−４’の上摩擦ダンパー２０’において摩擦力を生じさせることになる。すなわち、間柱上部１２’と間柱下部１１’の最初の動き出し時から動き出し終わりまで確実に摩擦力を生じさせることになる。これは、定摩擦ダンパーユニット２５−４’を設けることで、一定の摩擦力を制振構造１’に加えることができることを意味する。
【００９５】
なお、第１摩擦ダンパーユニット２５−１から第３摩擦ダンパーユニット２５−３が段階的に摩擦力を生じさせる原理は比較例と同様である。よって、動き始めより後のこれらの動きの説明は省略する。
【００９６】
定摩擦ダンパーユニット２５−４’は、上記説明のように間柱下部１１’と間柱上部１２’との間に相対移動が生ずれば必ず摩擦力を生じさせることから、第１摩擦ダンパーユニット２５−１’から第３摩擦ダンパーユニット２５−３’が段階的に生じさせる摩擦力に定摩擦ダンパーユニット２５−４’が生じさせる摩擦力が加算されることになる。
【００９７】
図２３は、第１実施形態における制振構造１’の振動エネルギー吸収履歴特性を示すグラフである。前述のように、第１実施形態における振動エネルギー吸収履歴特性は、第１摩擦ダンパーユニット２５−１’から第３摩擦ダンパーユニット２５−３’が段階的に生じさせる摩擦力に、定摩擦ダンパーユニット２５−４’の摩擦力が加算されたものとなる。
【００９８】
比較例の手法であると、荷重幅Ｐ１と荷重幅Ｐ２を一律に大きくするためには、対応する摩擦ダンパーで摩擦板の摩擦係数を異なるものにする必要がある。そのため、摩擦板の種類を増加させなければならないという問題があった。しかしながら、第１実施形態のように、第１摩擦ダンパーユニット２５−１’から第３摩擦ダンパーユニット２５−３’による段階的な摩擦ダンパーユニットに定摩擦ダンパーユニット２５−４’を加え、定摩擦ダンパーユニット２５−４’にも第１摩擦ダンパーユニット２５−１’から第３摩擦ダンパーユニット２５−３’で用いられた摩擦板を採用することにより、荷重幅Ｐ１、Ｐ２を一律に高く設定することができる。
【００９９】
また、皿ばねの枚数を調整することで荷重幅Ｐ１を荷重幅Ｐ２より大きくすることができるが、このとき、荷重幅Ｐ１のみを大きくするときは、下摩擦ダンパー３０’のみを調整すればよいが、荷重幅Ｐ２も大きくするときには、上摩擦ダンパー２０’も調整する必要がある。
【０１００】
このように、荷重幅Ｐ１、Ｐ２を一律に大きく設定することにより、小さな荷重では振動エネルギーの吸収を開始せず、大きな荷重が加わらないと振動エネルギーの吸収を開始しない。よって、中規模以上の地震から大規模の地震にかけて生ずる振動を効率よく吸収することができる。
【０１０１】
図２４は、第２実施形態における摩擦ダンパーユニット２５’’の正面図である。図２４は、第２実施形態における第１摩擦ダンパーユニット２５−１’’、第２摩擦ダンパーユニット２５−２’’、または、第３摩擦ダンパーユニット２５−３’’の正面図を示す。図２５は、第２実施形態における定摩擦ダンパーユニット２５−４’’の正面図を示す。そして、第２実施形態において第１実施形態に対応する各部の符号については、符号に「’’」（２つのダッシュ）を付している。
【０１０２】
第１実施形態において、相対移動方向及び長孔の方向はスプライスプレート２１’の長手方向に直交する方向であったが、第２実施形態では、スプライスプレート２１’’の長手方向を相対移動方向及び長孔の方向と一致させている。そして、各摩擦ダンパーユニットを、ブレースにも適用可能としている。
【０１０３】
このとき、符号１２’’が付された部材は、第２圧接板に相当する。また、符号１１’’が付された部材は第１圧接板に相当する。また、符号２１’’が付された部材は、第３圧接板に相当する。また、図２４には、摩擦ダンパーユニット２５’’が一組のみ示されているが、相対移動方向と交差する方向にも摩擦ダンパーユニット２５’’が複数並べて設けられるとともに、図２５の定摩擦ダンパーユニット２５−４’’も並べて設けられる。
【０１０４】
そして、第１摩擦ダンパーユニット２５−１’’における長孔１１ｂ１’’、２６ｂ１’’、１２ａ’’、２６ａ’’は、相対移動方向に長い長孔である。また、第２摩擦ダンパーユニット２５−２’’、及び、第３摩擦ダンパーユニット２５−３’’における長孔１１ｂ２’’、２６ｂ２’’、１２ａ’’，２６ａ’’も、相対移動方向に長い長孔となっている。
【０１０５】
また、図２５に示される通り、定摩擦ダンパーユニット２５−４’’においても、その長孔１２ａ’’、２６ａ’’は相対移動方向に長くなるように構成されている。
【０１０６】
このようにすることによって、符号１２’’の部材と符号１１’’の部材が近づく方向又は遠ざかる方向に相対移動する場合であっても、第１実施形態と同様の原理から、段階的に摩擦力を生じさせることができるとともに、その摩擦力に定摩擦ダンパーユニット２５−４’’による一定の摩擦力を加えることができる。そして、荷重に応じて適切な摩擦力を生じさせることができる。
【０１０７】
なお、定摩擦ダンパーユニット２５−４’’において、長孔を符号１２’’が付された部材側に設けることとして説明を行ったが、符号１１’’が付された部材側に設けることとしてもよい。
【０１０８】
また、異なる構成の間柱においても上記技術は適用可能である。
【０１０９】
図２６は、第３実施形態における摩擦ダンパーユニット２５’’’の正面図である。図２７は、第３実施形態における定摩擦ダンパーユニット２５−４’’’の正面図である。第３実施形態において第１実施形態に対応する各部の符号については、符号に「’’’」（３つのダッシュ）を付している。
【０１１０】
第３実施形態では上記第１実施形態と比較すると、符号１２’’’の部材と符号１１’’’の部材とが相対移動方向に関して重ならず、ずれて配置されている。そして、スプライスプレート２１’’’が、これら符号１２’’’の部材と符号１１’’’の部材に相対移動方向に掛け渡されている。
【０１１１】
このとき、符号１２’’’が付された部材は、第２圧接板に相当する。また、符号１１’’’が付された部材は第１圧接板に相当する。また、符号２１’’’が付された部材は、第３圧接板に相当する。また、図２６には、摩擦ダンパーユニット２５’’’が一組のみ示されているが、相対移動方向と交差する方向に摩擦ダンパーユニット２５’’’が複数並べて設けられるとともに、図２７の定摩擦ダンパーユニット２５−４’’’も並べて設けられる。
【０１１２】
そして、第１摩擦ダンパーユニット２５−１’’’における長孔１１ｂ１’’’、２６ｂ１’’’、１２ａ’’’、２６ａ’’’は、相対移動方向に長い長孔である。また、第２摩擦ダンパーユニット２５−２’’’、及び、第３摩擦ダンパーユニット２５−３’’’における長孔１１ｂ２’’’、２６ｂ２’’’、１２ａ’’’，２６ａ’’’も、相対移動方向に長い長孔となっている。
【０１１３】
また、図２７に示される通り、定摩擦ダンパーユニット２５−４’’’においても、その長孔１２ａ’’’、２６ａ’’’は相対移動方向に長くなるように構成されている。
【０１１４】
このようにすることによっても、符号１２’’’の部材と符号１１’’’の部材が相対移動する場合であっても、第１実施形態と同様の原理から、段階的に摩擦力を生じさせることができるとともに、その摩擦力に定摩擦ダンパーユニット２５−４’’’による一定の摩擦力を加えることができる。そして、荷重に応じて適切な摩擦力を生じさせることができる。
【０１１５】
なお、定摩擦ダンパーユニット２５−４’’’において、長孔を符号１２’’’が付された部材側（図２７において紙面右側）に設けることとして説明を行ったが、符号１１’’’が付された部材側に設けることとしてもよい。
【０１１６】
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１１７】
１’  制振構造、３’  上階層、５’  下階層、
８’  皿ばね積層体、１０’  間柱、
１１’  間柱下部（第１圧接板）、
１１ｂ１’  長孔（第１貫通孔）、１１ｂ２’  長孔（第１貫通孔）、
１１ｃ’  上端部、１１ｄ’  傾き規制部材、
１２’  間柱上部（第２圧接板）、
１２ａ’  長孔（摩擦ダンパーユニットにおいて第２貫通孔、定摩擦ダンパーユニットにおいて第６貫通孔）、
１２ｃ’  下端部、
１６’  ボルト、１６ａ’  頭部、１７’  丸パイプ、１８’  ナット、
２０’  上摩擦ダンパー（第２接合部、第３接合部）、
２１’  スプライスプレート(摩擦ダンパーユニットにおいて第３圧接板、定摩擦ダンパーユニットにおいて第４圧接板)、
２１ａ’  丸孔（摩擦ダンパーユニットにおいて第４貫通孔、定摩擦ダンパーユニットにおいて第８貫通孔）、
２１ｂ’  丸孔（第３貫通孔）、
２５’  摩擦ダンパーユニット、
２５−１’  第１摩擦ダンパーユニット、２５−２’  第２摩擦ダンパーユニット、
２５−３’  第３摩擦ダンパーユニット、２５−４’  定摩擦ダンパーユニット、
２６’  滑動板、２８’  摩擦板、２９’  フィラー、
３０’  下摩擦ダンパー（第１接合部）、４５’  座金、４６’  ブッシュ、
１１１ｂ’  丸孔（第５貫通孔）、１２１ｂ’  丸孔（第７貫通孔）、
１３０’  下固定部位（第４接合部）
【図１】
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【図２】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図２０】
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【図２３】
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