(57)【要約】【課題】  ダンパーの取付スペースを削減し、また、平板部にもエネルギー吸収機能を持たせることを課題とする。【解決手段】  他方の平板部３０が直線部２６と向かい合って一方の平板部１８と同一方向に延出している。すなわち、一方の平板部１８と他方の平板部３０は接近しており、連結される構造部材の間隔が狭くてもダンパー１０を取付けることができる。このため、ダンパー１０の設置スペースを削減することができる。  また、平板部１８，３０に振動を入力すると（引張力或いは圧縮力を作用させると）、反曲部２８と第１湾曲板部２２、第２湾曲板部２４を通じて力がスムーズに直線部３６へ伝達される。そして、他方の平板部３０と直線部２６が伸縮することで、ダンパー１０に作用した振動エネルギーを吸収する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を加工することで、互いに同一方向に延出し構造部材へ連結される直線状の平板部と、一方の前記平板部から板厚方向へ略Ｓ字状に湾曲された湾曲部と、前記湾曲部の終端から他方の前記平板部と向かい合って延出する直線部と、直線部の終端から半円形で折曲げられ他方の前記平板部にすりつく反曲部と、を有することを特徴とするダンパー。
【請求項２】
両端部の前記平板部がそれぞれ同一平面上を直動するようにガイドするガイド手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のダンパー。
【請求項３】
前記ガイド手段が、一方の前記平板部の間へ平板部の直動方向に沿って配置されたシリンダーと、他方の前記平板部の間に配置され前記シリンダーへ摺動自在に係合するシャフトと、を有することを特徴とする請求項２に記載のダンパー。
【請求項４】
前記ガイド手段が、前記シリンダーと前記シャフトとの間に粘性体が封入された粘性ダンパーであることを特徴とする請求項２に記載のダンパー。
【請求項５】
前記ガイド手段が、前記シリンダーと前記シャフトとの間に摩擦を発生させる摩擦ダンパーであることを特徴とする請求項２に記載のダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された振動を弾性・塑性変形して減衰するダンパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すように、長方形の鋼板の中央部を半径Ｒの半円形状に湾曲させて第１湾曲板部１２を形成し、この第１湾曲板部１２の両端部に１／４円形状の第２湾曲板部１４を形成し、さらに第２湾曲板部１４の端部に直状の平板部１６を形成したダンパー１１（通称：Φダンパー）を本出願人は提案している（特許文献１）。
【０００３】
このΦダンパー１１は、第１湾曲板部１２及び第２湾曲板部１４が弾性・塑性変形して曲率を変えることで、平板部１６に連結された構造物の振動が減衰される。
【０００４】
ところが、Φダンパー１１は、つかみ代としての平板部１６が互いに異なる方向へ延出しているため、例えば、四辺形に組まれた架構へ対角線状に入れたブレースの間に取付ける場合、平板部１６が第２湾曲板部１４から外側へ延出する分だけ、Φダンパー１１を取付けるスペースが余計に必要となる。
【０００５】
また、平板部１６はつかみ代として機能するだけで、積極的にエネルギー吸収部材として機能していない。
【特許文献１】特開２００１−２０７６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は係る事実を考慮し、ダンパーの取付スペースを削減し、また、平板部にもエネルギー吸収機能を持たせることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、鋼板を加工することで、互いに同一方向に延出し構造部材へ連結される直線状の平板部と、一方の前記平板部から板厚方向へ略Ｓ字状に湾曲された湾曲部と、前記湾曲部の終端から他方の前記平板部と向かい合って延出する直線部と、直線部の終端から半円形で折曲げられ他方の前記平板部にすりつく反曲部と、を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、他方の平板部が直線部と向かい合って一方の平板部と同一方向に延出している。すなわち、一方の平板部と他方の平板部は接近しており、連結される構造部材の間隔が狭くてもダンパーを取付けることができる。このため、ダンパーの設置スペースを削減することができる。
【０００９】
また、平板部に振動を入力すると（引張力或いは圧縮力を作用させると）、反曲部と湾曲部を通じて力がスムーズに直線部へ伝達される。そして、他方の平板部と直線部が伸縮及び曲げ変形することで、ダンパーに作用した振動エネルギーを吸収する。
【００１０】
詳細に説明すると、直線部は伸縮・曲げ変形するが、主に、平板部に圧縮力が作用したとき、両端部にある反曲部と湾曲部に押さえ込まれ、外側へ曲げ変形を起こす。そして、平板部に引張力が作用したときは、直線部が軸線方向へ引張りを受け、両端部にある反曲部と湾曲部が曲がり、振動エネルギーを減衰する。
【００１１】
このダンパーを、例えば、四辺形に組まれた架構へ対角線状に入れたブレースに取付け、パッシブ型エネルギー吸収用ダンパーとして使用することで、地震時に生じる建物の層間変位や応答速度差等を利用して建物に減衰を与え、振動エネルギーを吸収することができる。なお、鋼板としては、ＰＣ鋼、鉄、ステンレス等が好ましい。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、両端部の前記平板部がそれぞれ同一平面上を直動するようにガイドするガイド手段を設けたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明では  ダンパーの直動性を確保するために、ガイド手段が設けられており、平板部がそれぞれ同一平面上を直動するようにしている。これにより、ダンパーを板厚方向へ曲げようとする力が作用しても、両端部の平板部が同一平面上を直動するように、ガイド手段がガイドしダンパーの直動性を確保するため、設計通りの減衰力を発揮できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記ガイド手段が、一方の前記平板部の間へ平板部の直動方向に沿って配置されたシリンダーと、他方の前記平板部の間に配置され前記シリンダーへ摺動自在に係合するシャフトと、を有することを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、ガイド手段が、シリンダーとシャフトで構成され、シンプルな構造となっている。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記ガイド手段が、前記シリンダーと前記シャフトとの間に粘性体が封入された粘性ダンパーであることを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、ガイド手段をシリンダーとシャフトの間に粘性体を介在させた粘性ダンパーとすることで、ダンパーの全ストロークでエネルギー吸収効果を高めることができ、ダンパーとの位相の相違を利用して減衰効率の良いダンパーを構成することができる。すなわち、力が位相差により過剰にダンパー１０又は粘性ダンパーに伝達されない。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記ガイド手段が、前記シリンダーと前記シャフトとの間に摩擦を発生させる摩擦ダンパーであることを特徴としている。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、ガイド手段をシリンダーとシャフトの間で摩擦が発生する摩擦ダンパーとすることで、ダンパーの全ストロークに一定の摩擦減衰効果が期待できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上記構成としたので、ダンパーの取付スペースが削減でき、また、平板部にもエネルギー吸収機能を持たせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１及び図２には、本実施形態に係るダンパー１０が示されている。このダンパー１０は、長方形状の鋼板（ＳＳ４００）を曲げ加工して製造されている。
【００２２】
図中の左側の平板部１８には、構造部材への取付用の取付孔２０が形成されている。平板部１８の中央部側には、板厚方向へ湾曲された１／４円形状の第１湾曲板部２２が形成され、第１湾曲板部２２の終端部から連続して、第１湾曲板部２２と反対方向へ湾曲した１／４円形状の第２湾曲板部２４が形成されている。
【００２３】
第１湾曲板部２２と第２湾曲板部２４は、図２の仮想円で示すように、内周面が曲率半径Ｒで円弧状に湾曲しており、第１湾曲板部２２の始端部は平板部１８と滑らかにすりつけられ、第１湾曲板部２２の終端部は第２湾曲板部２４と滑らかにすりつけられている。
【００２４】
すなわち、変曲点Ｍ２において平板部１８が第１湾曲板部２２の曲率半径無限大の点ですりつけられ、変曲点Ｍ１が第１湾曲板部２２と第２湾曲板部２４の接線上にくる形状とされている。
【００２５】
また、第２湾曲板部２４の終端部には、変曲点Ｍ３において直線部２６が曲率半径無限大の点ですりつけられている。この直線部２６の終端部には、半円形状に折曲げられた反曲部２８が変曲点Ｍ４において直線部２６が曲率半径無限大の点ですりつけられている。そして、反曲部２８の終端部が、直線部２６と向かい合って平板部１８へ向かって延出する平板部３０に変曲点Ｍ５ですりつけられている。
【００２６】
なお、図２に示すＲは必ず同一である必要はなく、第１湾曲板部２２をＲ１，第２湾曲板部２４をＲ２、反曲部２８をＲ３としてもよい。
次に、本形態のダンパー１０が１組、ブレース３２、３４に取付けられ実施例を説明する。
【００２７】
図３に示すように、ダンパー１０の平板部１８の間には連結ブロック３８が配置されており、ボルト４０とナット４２で、上下の平板部１８が一体に連結されている。連結ブロック３８からはブラケット４６が突設されており、ピン４４でブレース３２に回転可能に連結されている。
【００２８】
また、ダンパー１０の平板部３０の間には連結ブロック３６が配置されており、ボルト４０とナット４２で、上下の平板部３０が一体に連結されている。連結ブロック３８からはブラケット４６が突設されており、ピン４４でブレース３４に回転可能に連結されている。
【００２９】
図３（Ｂ）に示すように、連結ブロック３６、３８に振動を入力すると（引張力或いは圧縮力を作用させると）、平板部１８，３０から力が反曲部２８、第１湾曲板部２２及び第２湾曲板部２４を通じて、直線部２６へスムーズに伝達される。そして、平板部３０と直線部２６が伸縮することで、ダンパー１０に作用した振動エネルギーを吸収する。
【００３０】
このように、湾曲させた部分を弾性・塑性変形して曲率を変えることで、構造物の振動を減衰するΦダンパーと比較すると、図４のグラフが示す荷重−変位の履歴のように、平板部に圧縮力と引張力を作用させたときの履歴が同じような形態を示している。すなわち、バランスのよいダンパーであることを示している。
【００３１】
また、平板部３０が直線部２６と向かい合って平板部１８の方向に延出していので、連結ブロック３６と連結ブロック３８の間隔を狭くできる。すなわち、ダンパー１０の設置スペースを削減することができる。
【００３２】
なお、本実施例では、図３に示す２つのダンパーを組合せた例で説明したが、１つのダンパーを単独で使用することも無論可能である。
【００３３】
また、ダンパーはボルト接合であるため、取替えが容易であり、さらに、取替えが不要な場合、溶接で接合してもよい。
【００３４】
さらに、図５に示すように、連結ブロック５２，５４をプレート状とすることで、取付けスペースを小さくすることができる。このように、ダンパーの間隔を詰めても、動作に支障をきたすようなことはない。
【００３５】
また、図６に示すように、ダンパー１０の直動性を確保するために、ダンパーの平板部１８，３０を向かい合わせにして、その間に直動ガイド５６を配置して固定することで両端部の平板部１８と平板部３０がそれぞれ同一平面上を直動するようにガイドさせる。
【００３６】
すなわち、直動ガイド５６のシリンダー５６Ａを平板部３０に固定し、シャフト５６Ｂを平板部１８を連結するブラケット５８に固定する。これにより、ダンパー１０を板厚方向へ曲げようとする力が作用しても、両端部の平板部１８，３０が同一平面上を直動するように、直動ガイド５６がガイドして、ダンパーの直動性を確保するため、設計通りの減衰力を発揮できる。
【００３７】
また、直動ガイド５６をシリンダーとシャフトの間で摩擦が発生する摩擦ダンパーとすることで、ダンパーの全ストロークに一定の摩擦減衰効果が期待できる。
【００３８】
さらに、直動ガイド５６をシリンダーとシャフトの間に粘性体を介在させた粘性ダンパーとすることで、ダンパーの全ストロークでエネルギー吸収効果を高めることができ、ダンパー１０との位相の相違を利用して減衰効率の良いダンパーを構成することができる。すなわち、力が位相差により過剰にダンパー１０又は粘性ダンパーに伝達されない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本形態に係るダンパーを示す斜視図である。
【図２】本形態に係るダンパーを示す正面図である。
【図３】本形態に係るダンパーを組合せた構成を示す斜視図である。
【図４】本形態に係るダンパーの荷重と変位の関係を示すグラフである。
【図５】変形例に係るダンパーを示す正面図である。
【図６】他の変形例に係るダンパーを示す正面図である。
【図７】従来のΦダンパーを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    ダンパー
１８    平板部（一方の平板部）
２２    第１湾曲板部（湾曲部）
２４    第２湾曲板部（湾曲部）
２６    直線部
２８    反曲部
３０    平板部（他方の平板部）
５６    直動ガイド（ガイド手段）
【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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