(57)【要約】【課題】  従来と同等の形状で震動減衰性能を高めることができる滑り摩擦ダンパを提供する。【解決手段】  滑り摩擦ダンパ１０は、外側金具１２の内側面が第１ゴム弾性体層１３で被覆された円筒形の第１部材１１と、内側金具１６の外側面が第２ゴム弾性体層１７で被覆されて、第１部材１１内に挿入配置された丸棒状の第２部材１５とを備えており、第１ゴム弾性体層１３と第２ゴム弾性体層１７とが互いに圧縮状態で摺動可能にされている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材とが互いに摺動可能であり、該第１及び第２部材の摺動による摩擦抵抗によって該第１及び第２部材間に加えられる震動を減衰させる滑り摩擦ダンパであって、
前記第１部材が、第１金具の摺動側表面に第１ゴム弾性体層を形成し、前記第２部材が、第２金具の摺動側表面に第２ゴム弾性体層を形成し、該第１及び第２ゴム弾性体層が互いに圧縮状態で接触しながら摺動することを特徴とする滑り摩擦ダンパ。
【請求項２】
前記第１部材の摺動方向の所定位置にて前記第１ゴム弾性体層が薄くされるかあるいは無くされた凹み部が設けられ、該凹み部に嵌合された前記第２ゴム弾性体層に加えられる圧縮荷重が弱められることを特徴とする前記請求項１に記載の滑り摩擦ダンパ。
【請求項３】
前記第１金具が円筒形であると共にその内周面に前記第１ゴム弾性体層を形成しており、前記第２金具が筒状あるいは棒状であると共にその外周面に前記第２ゴム弾性体層を形成していることを特徴とする前記請求項１又は２に記載の滑り摩擦ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅、建築物等の上部構造物と土台等の下部構造物間に配設されて、弾性体の摩擦抵抗により両構造物間に生じる震動を減衰させる滑り摩擦ダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の滑り摩擦ダンパとしては、例えば特許文献１に示すように、円筒状の外筒と、外筒の内周壁に固着された円筒状の粘弾性体と、粘弾性体の内周壁に固着された円筒状の内筒とを有する粘弾性体ダンパが知られている。この粘弾性体ダンパよれば、柱及び梁で構築された建物に用いられ、震動により内筒と外筒が相対移動し、粘弾性体をせん断変形させることにより、震動を減衰させるものである。
【特許文献１】特開平９−１３３１６９号公報
【０００３】
また、他の滑り摩擦ダンパとしては、特許文献２に示すように、内筒金具の外周面にゴム弾性体部が接着固定され、ゴム弾性体部が外筒金具内に圧入により固定されたものが知られている。この摩擦ダンパも、震動に対して外筒金具とゴム弾性体部の非接着面での摩擦力によりこれを減衰させるものである。
【特許文献２】特開２００４−３５６３号公報
【０００４】
しかし、上記従来の滑り摩擦ダンパにおいては、いずれもゴム弾性体と内外筒金具との摩擦のみにより震動を減衰させる機構であるため、震動減衰能力が十分に得られなかった。そのため、ダンパの形状を大きくしたり、ダンパの数を増やしたりすることにより、震動減衰性能を高めるようにする必要があるが、その結果、ダンパのコストが高くなるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記した問題を解決しようとするもので、従来と同等の形状で震動減衰性能を高めることができる滑り摩擦ダンパを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、第１部材と第２部材とが互いに摺動可能であり、第１及び第２部材の摺動による摩擦抵抗によって第１及び第２部材間に加えられる震動を減衰させる滑り摩擦ダンパであって、第１部材が、第１金具の摺動側表面に第１ゴム弾性体層を形成し、第２部材が、第２金具の摺動側表面に第２ゴム弾性体層を形成し、第１及び第２ゴム弾性体層が互いに圧縮状態で接触しながら摺動することにある。
【０００７】
上記のように構成した本発明においては、第１部材と第２部材間に加えられた震動に対して、第１部材と第２部材が相対移動することにより、それぞれの摺動側表面に形成された第１及び第２ゴム弾性体層が互いに圧縮状態で摺動する。そのため、第１及び第２ゴム弾性体層間に大きな摩擦抵抗が発生する。その結果、本発明においては、従来に比べて第１金具と第２金具間の摺動面積を増やすことなく大きな減衰力が得られる。
【０００８】
また、上記滑り摩擦ダンパにおいて、第１部材の摺動方向の所定位置にて第１ゴム弾性体層が薄くされるかあるいは無くされた凹み部が設けられ、凹み部に嵌合された第２ゴム弾性体層に加えられる圧縮荷重が弱められるものであってもよい。これにより、震動に応じて第２ゴム弾性体層が移動して第１ゴム弾性体層と重なり合って、両者が互いに圧縮状態で摺動するため、第１及び第２ゴム弾性体層間に大きな摩擦抵抗が発生する。その結果、第１及び第２金具間の摺動面積を増やすことなく、滑り摩擦ダンパにより大きな震動減衰力が得られる。一方、震動が無い状態では、第２ゴム弾性体層が第１ゴム弾性体層側に設けた凹み部に嵌め合わされていることにより、第２ゴム弾性体層に加えられる圧縮荷重が弱められるため、ゴム弾性体にヘタリといわれる疲労による劣化が生じない。その結果、第２ゴム弾性体層の耐久性が高められ、長期にわたって滑り摩擦ダンパによる高い震動減衰性能が発揮される。
【０００９】
また、上記滑り摩擦ダンパにおいて、第１金具が円筒形であると共にその内周面に第１ゴム弾性体層を形成しており、第２金具が筒状あるいは棒状であると共にその外周面に第２ゴム弾性体層を形成しているものであってもよい。これにより、円筒形の第１金具を均等に加締めることができ、それに伴い第１及び第２ゴム弾性体層を容易に均等に圧縮することができる。そのため、第１金具と第２金具の相対移動に伴い、第１及び第２ゴム弾性体層が互いに均等な圧縮状態で円滑に摺動することができる。その結果、滑り摩擦ダンパの震動減衰性能が安定して高められる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、第１部材と第２部材の相対移動に伴い、第１金具及び第２金具の摺動側表面に形成された第１及び第２ゴム弾性体層が互いに圧縮状態で摺動することにより、第１及び第２ゴム弾性体層間に大きな摩擦抵抗が発生するため、第１及び第２金具間の摺動面積を増やすことなく大きな減衰力が得られる。その結果、本発明においては、滑り摩擦ダンパの面積を大きくしたり、数を増やしたりする必要がないので、滑り摩擦ダンパを安価に提供できまたその設置スペースを小さくできる。また、滑り摩擦ダンパにおいて、第１部材の摺動方向の所定位置にて第１ゴム弾性体層に凹み部を設けて、凹み部に嵌合された第２ゴム弾性体層に加えられる圧縮荷重を弱めることにより、第２ゴム弾性体層の耐久性を高めつつ、滑り摩擦ダンパによる高い震動減衰性能が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する。図１は、実施例１である建築物の構造物と土台間に配設される滑り摩擦ダンパを軸線位置での断面図により示したものであり、図２は滑り摩擦ダンパの建築物の構造物と土台間ヘの取り付け状態を一部破断正面図により概略的に示したものである。滑り摩擦ダンパ１０は、第１金具である外側金具１２の内側面が第１ゴム弾性体層１３で被覆された第１部材１１と、第２金具である内側金具１６の外側面が第２ゴム弾性体層１７で被覆されて、第１部材１１内に挿入配置された第２部材１５とを備えており、第１ゴム弾性体層１３と第２ゴム弾性体層１７とが互いに圧縮状態で接触するようにされている。
【００１２】
外側金具１２は、長尺の円筒形である筒部１２ａと、筒部１２ａの左端に固定された取付板１２ｂとにより一体で構成されている。取付板１２ｂは、筒部１２ａの左端の一部に固定されているもので、筒部１２ａの左端開口は部分的に開放されている。また、取付板１２ｂの外側面には、取付用のＬ字状で棒状のブラケット１４が取り付けられている。なお、取付板１２ｂは、後述する筒部１２ａの加締め後に溶接等によって固定される。筒部１２ａの内周面全面には、薄肉の第１ゴム弾性体層１３がゴム加硫成形により被覆形成されている。内側金具１６は、丸棒状の金具であり、その右端側で直角に折り曲げられており、長さの長い本体部１６ａと、長さの短い取付用ブラケットを兼ねた折り曲げ部１６ｂとからなる。本体部１６ａの左端から軸方向の所定範囲の外周面には、薄肉の第２ゴム弾性体層１７がゴム加硫成形により被覆形成されている。第２ゴム弾性体層１７の軸方向長さは、外側金具１１の軸方向長さの略１／３程度である。
【００１３】
第２部材１５は、第１部材１１内に図示右端側から挿入され、第２ゴム弾性体層１７が第１部材１１の軸方向中間位置に同軸状に配置される。この時点で、第１及び第２ゴム弾性体層１３，１７は、互いに単に接触した状態である。その後、筒部１２ａが外周側から加締められて縮径することにより、第１ゴム弾性体層１３が圧縮されて、第１及び第２ゴム弾性体層１３，１７が互いに圧縮状態で接触するようにされている。筒部１２ａの加締め後に、取付板１２ｂが溶接等によって筒部１２ａに固定される。
【００１４】
滑り摩擦ダンパ１０は、図２に示すように、建築物の上部構造物１と土台側２の間に水平状態で配置され、第１部材１１が外側金具１２の取付板１２ｂ外側面に固定されたブラケット１４により上部構造物１の取付部に固定され、また、内側金具１６の折り曲げ部１６ｂの先端側が土台側２の取付に固定されることにより、建築物の震動減衰位置に取り付けられる。なお、滑り摩擦ダンパ１０の取り付けについては、上記取り付けとは逆に、第１部材１１を土台側２に固定し、第２部材１５を上部構造物１に固定することもできる。
【００１５】
上記のように構成した実施例１においては、上部構造物１と土台２間に加えられた水平方向の震動に対して、第１部材１１と第２部材１５の軸方向への相対移動に伴い、その内側面と外側面に被覆形成された第１及び第２ゴム弾性体層１３，１７が互いに圧縮状態で摺動する。そのため、第１及び第２ゴム弾性体層１３，１７間に大きな摩擦抵抗が発生することにより、従来に比べて第１部材１１及び第２部材１５間の摺動面積を増やすことなく水平方向の大きな震動減衰力が得られる。
【００１６】
その結果、本実施例においては、滑り摩擦ダンパの面積を大きくしたり、数を増やしたりする必要がないので、滑り摩擦ダンパが安価に提供され、またその設置スペースを小さくできる。また、上記滑り摩擦ダンパ１０は、円筒形の外側金具１２を均等に加締めることができるため、第１及び第２ゴム弾性体層１３，１７を容易に均等に圧縮することができる。そのため、第１部材１１と第２部材１５の軸方向への相対移動に伴い、第１及び第２ゴム弾性体層１３，１７が互いに均等な圧縮状態で円滑に水平方向に摺動することができる。その結果、滑り摩擦ダンパ１０の水平方向の震動減衰性能が安定して高められる。
【００１７】
つぎに、実施例２について説明する。
実施例２においては、滑り摩擦ダンパ２０は、実施例１と異なり、平板状の金具で平板状のゴム弾性体を挟んで複数層重ね合せたサンドイッチ状になっている。第１部材２１は、図３に示すように、上下に分離された２つの部分からなり、第１金具を構成する上下２枚の平板である上下外側金具２２，２３と、両金具２２，２３の対向する内側面に接着された上下一対の第１ゴム弾性体層２４，２５とにより構成されている。上外側金具２２は、左右両側面から上方に突出した逆Ｌ字状の取付部２２ａを有しており、取付部２２ａによって上部構造物１に取り付けられるようになっている。第２部材２６は、平板状の内側金具２７と、その上下面に被覆固定された一対の第２ゴム弾性体層２８とにより構成されている。第２部材２６は、内側金具２７の幅（図３の前後方向）が外側金具２２，２３の幅より短くなっており、第２ゴム弾性体層２８の左右長さ及び幅が第１ゴム弾性体層２４，２５の左右長さ及び幅より短くなっている。内側金具２７の右側面には、Ｌ字型のブラケット２７ａが一体で固定されている。
【００１８】
第２部材２６は、第１部材２１の上下部分で挟まれて、第１部材２１の４隅で貫通したボルト及びナット２９により上下から締め付けた状態で固定されており、第２部材２６の幅方向両側が第１部材２１に対して凹んでおり、その間が空間になっている。ボルト，ナット２９による固定は、第２部材２６の幅方向両側における空間位置を通して行われる。これにより、上下外側金具２２，２３内側面に接着された一対の第１ゴム弾性体層２４，２５と、内側金具２７の上下面に被覆固定された一対の第２ゴム弾性体層２８とが、互いに圧縮状態で摺動可能に接触している。
【００１９】
滑り摩擦ダンパ２０は、図３に示すように、水平状態に配置されて、第１部材２１の上外側金具２２に設けた一対のＬ字状の取付部２２ａによって上部構造物１に固定され、また、内側金具２７の右側面に固定されたＬ字型のブラケット２７ａにより土台側２に固定されて、建築物の震動減衰位置に取り付けられる。ただし、滑り摩擦ダンパ２０の取り付けについては、上記取り付けとは逆にすることもできる。
【００２０】
上記構成の滑り摩擦ダンパ２０においては、上記滑り摩擦ダンパ１０と同様に、水平方向の震動に対して、第１部材２１と第２部材２６の相対移動に伴い、その内面と外面に被覆形成された第１ゴム弾性体層２４，２５及び第２ゴム弾性体層２８が互いに圧縮状態で摺動する。そのため、第１及び第２ゴム弾性体層２４，２５，２８間に大きな摩擦抵抗が発生するため、第１及び第２部材２１，２６間の摺動面積を増やすことなく大きな震動減衰力が得られる。その結果、実施例２においても、滑り摩擦ダンパ２０の面積を大きくしたり、数を増やしたりする必要がないので、滑り摩擦ダンパ２０が安価に提供されまたその設置スペースを小さくできる。
【００２１】
つぎに、上記実施例１，２の変形例１について説明する。
滑り摩擦ダンパ３０は、図４，図５に示すように、逆Ｌ字状の第１金具３２とその摺動側面に被覆固定された第１ゴム弾性体層３３とからなる第１部材３１と、Ｌ字状の第２金具３５とその摺動側面に被覆固定された第２ゴム弾性体層３６とからなる第２部材３４とからなり、第１ゴム弾性体層３３と第２ゴム弾性体層３６とが圧縮状態で接触させられている。第１部材３１は、縦長形状で横方向長さが第２部材３４の横方向長さの１／３程度になっており、第１金具３２のＬ字状に曲げられた取付部３２ａにより建築物の上部構造物１に固定される。第２部材３４は、第１ゴム弾性体層３３に対して第２ゴム弾性体層３６を押し付けて第１及び第２ゴム弾性体層３３，３６を圧縮状態として、Ｌ字状に曲げられた取付部３５ａにより建築物の土台側２に固定される。
【００２２】
変形例１においても、上記各実施例と同様に、図４の左右の水平方向の震動に対して、第１部材３１と第２部材３４の相対移動に伴い、圧縮状態で接触させられている第１及び第２ゴム弾性体層３３，３６間に大きな摩擦抵抗が発生するため、第１及び第２部材２１，２６間の摺動面積を増やすことなく大きな震動減衰力が得られる。その結果、変形例１においても、実施例１，２と同様の効果が得られる。
【００２３】
つぎに、上記実施例１，２の変形例２について説明する。
滑り摩擦ダンパ４０は、図６に示すように、平板状の第１金具４２とその摺動側面に被覆固定された第１ゴム弾性体層４３とからなる第１部材４１と、平板状の第２金具４５とその摺動側面に被覆固定された第２ゴム弾性体層４６とからなる第２部材４４とからなる。第２部材４４は、横方向長さが第１部材４１の横方向長さの１／３程度になっている。第１金具４２は、ボルト等により建築物の上部構造物１に固定される。第２部材４４は、第１ゴム弾性体層４３に対して第２ゴム弾性体層４６を押し付けて第１及び第２ゴム弾性体層４３，４６が圧縮状態で、建築物の土台２に固定される。
【００２４】
変形例２においても、上記各実施例と同様に、図６の左右の水平方向の震動に対して、第１部材４１と第２部材４４の相対移動に伴い、圧縮状態で接触させられている第１及び第２ゴム弾性体層４３，４６間に大きな摩擦が発生するため、第１及び第２部材２１，２６間の摺動面積を増やすことなく大きな震動減衰力が得られる。その結果、変形例１においても、実施例１，２と同様の効果が得られる。
【００２５】
つぎに、実施例３について説明する。
実施例３は、実施例１の滑り摩擦ダンパ１０の第１ゴム弾性体層１３と第２ゴム弾性体層１７の構造が変更されたものである。図７に示すように、滑り摩擦ダンパ５０が震動を受けない初期状態において、外側金具１２の内周面に設けられた第１ゴム弾性体層５２は、軸方向中間の第２ゴム弾性体層５５が配置される部分が削除された凹み部５３となっている。また、第２ゴム弾性体層５５は、外周面が凹み部５３に嵌め合わされて接触しており、凹み部５３側から圧縮荷重がほとんど加わらない状態で配置されている。その他の構成については、上記実施例１と同様である。また、滑り摩擦ダンパ５０の、建築物側及び土台側への取り付けについても、実施例１と同様に建築物の震動減衰位置に取り付けられる。
【００２６】
上記のように構成した実施例３においては、水平方向の震動に対して、第１部材５１と第２部材５４の軸方向への相対移動に伴い、第２ゴム弾性体層５５が移動して第１ゴム弾性体層５２と重なり合って互いに圧縮状態で摺動する。その結果、第１及び第２ゴム弾性体層５２，５５間に大きな摩擦抵抗が発生するため、第１及び第２部材５１，５４間の摺動面積を増やすことなく大きな震動減衰力が得られる。一方、上記滑り摩擦ダンパ５０に震動が無い状態では、第２ゴム弾性体層５５が接触する凹み部５３位置においては、第２ゴム弾性体層５５加わる圧縮力が弱いため、ゴム弾性体にヘタリが生じることがない。その結果、第２ゴム弾性体層５５の耐久性が高められ、長期にわたって滑り摩擦ダンパ５０による高い震動減衰性能が発揮される。なお、上記実施例３において、第１ゴム弾性体層５２の凹み部５３については、ゴム弾性体を削除する代わりに、第２ゴム弾性体層５５にほとんど圧縮荷重を加えないような程度の薄肉のゴム弾性体層を残すことも可能である。
【００２７】
また、実施例３のように一方のゴム弾性体層に凹み部を設ける形態については、上記実施例２及び変形例１，２に対しても同様に適用することができる。例えば、変形例２に対して適用した例を図８に示す。この変形例では、第１部材４１Ａの第１ゴム弾性体層４３Ａの横方向中間位置に凹み部４７を設けており、第２ゴム弾性体層４６を凹み部４７に嵌め合わせたものである。これによっても、実施例３と同様の効果が得られる。その他、上記実施例１〜３に示した滑り摩擦ダンパについては一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の滑り摩擦ダンパは、第１金具と第２金具の相対移動に伴い、その内面と外面に被覆形成された第１及び第２ゴム弾性体層が互いに圧縮状態で摺動する。第１及び第２ゴム弾性体層間に大きな摩擦抵抗が発生するため、第１及び第２金具間の摺動面積を増やすことなく大きな震動減衰力が得られるので、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例１である滑り摩擦ダンパを概略的に示す軸線位置での断面図である。
【図２】滑り摩擦ダンパが建築物の構造物と土台間に取り付けられた状態を概略的に示す一部破断正面図である。
【図３】実施例２である滑り摩擦ダンパが建築物の構造物と土台間に取り付けられた状態を概略的に示す一部破断正面図である。
【図４】変形例１である滑り摩擦ダンパが建築物の構造物と土台間に取り付けられた状態を概略的に示す正面図である。
【図５】同滑り摩擦ダンパの図４に示すＶ−Ｖ線方向の断面図である。
【図６】変形例２である滑り摩擦ダンパが建築物の構造物と土台間に取り付けられた状態を概略的に示す正面図である。
【図７】実施例３である滑り摩擦ダンパを示す軸線位置での断面図である。
【図８】実施例３の変形例である滑り摩擦ダンパが建築物の構造物と土台間に取り付けられた状態を概略的に示す正面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０…滑り摩擦ダンパ、１１…第１部材、１２…外側金具、１３…第１ゴム弾性体層、１５…第２部材、１６…内側金具、１７…第２ゴム弾性体層、２０…滑り摩擦ダンパ、２１…第１部材、２２，２３…外側金具、２４，２５…第１ゴム弾性体層、２６…第２部材、２７…内側金具、２８…第２ゴム弾性体層、３０…滑り摩擦ダンパ、３１…第１部材、３２…第１金具、３３…第１ゴム弾性体層、３４…第２部材、３５…第２金具、３６…第２ゴム弾性体層、４０…滑り摩擦ダンパ、４１…第１部材、４２…第１金具、４３…第１ゴム弾性体層、４４…第２部材、４５…第２金具、４６…第２ゴム弾性体層、５０…滑り摩擦ダンパ、５１…第１部材、５２…第１ゴム弾性体層、５３…凹み部、５４…第２部材、５５…第２ゴム弾性体層。
【図１】
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【図２】
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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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