(57)【要約】【課題】軸力部材型の振動減衰装置において、高い実用性、汎用性を得るとともに、製造費用の低減、軽量化、ばね定数の調整の容易化を図り、減衰力の最大値の制限することを可能とする。【解決手段】伸縮可能に構成され構造物の振動に対する減衰力を伸縮方向に沿う軸力として作用させる減衰装置１であって、伸縮方向の一端側の構造物に対する連結部分である第１継手部５と一体的に設けられる凸型摺動部７、および凸型摺動部７に嵌合して伸縮方向に沿う方向に往復摺動する凹型摺動部８を有し、筒状の外周面９ａをなす摺動機構９と、外周面９ａに沿って設けられて摺動機構９を付勢する付勢ワイヤ１０と、を備え、各摺動部７，８は、摺動方向の中立の位置からの変位量の増加にともなって摺動機構の摺動部同士が対向する方向の寸法を増大させるような形状を有する中央摺動面３５，４５と外側摺動面３４，４４の２種類の摺動面を有する。【選択図】図２
2015094463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に伸縮可能に構成され、構造物の振動に対する減衰力を伸縮方向に沿う軸力として作用させることで、構造物の振動を抑制する振動減衰装置であって、
前記伸縮方向の一端側の構造物に対する連結部分と一体的に設けられる第１の摺動部、および前記第１の摺動部に対向した状態で前記第１の摺動部に対して相対的に前記伸縮方向に沿う方向に往復摺動可能に設けられた第２の摺動部を有し、前記伸縮方向を筒軸方向とする筒状の外周面をなす摺動機構と、
前記外周面に沿って設けられ、前記第１の摺動部および前記第２の摺動部が互いに対向する方向に押圧し合う方向に前記摺動機構を付勢する付勢手段と、を備え、
前記第１の摺動部および前記第２の摺動部の各摺動部は、
摺動する相手方の摺動部に対する相対的な往復摺動の範囲における中立の位置からの、往復摺動する方向のうちの一方の方向への変位量の増加にともなって、前記摺動機構の前記摺動部同士が対向する方向の寸法を増大させるような形状を有する第１の摺動面と、
摺動する相手方の摺動部に対する前記中立の位置からの、往復摺動する方向のうちの他方の方向への変位量の増加にともなって、前記摺動機構の前記対向する方向の寸法を増大させるような形状を有する第２の摺動面と、を有する、
振動減衰装置。
【請求項２】
前記第１の摺動部および前記第２の摺動部のうち一方の摺動部は、
摺動する相手方の摺動部に対向する側の面部に、往復摺動する方向に沿うとともに前記対向する側に突出し、往復摺動する方向視で凸形状をなす突部を有し、
前記第１の摺動部および前記第２の摺動部のうち他方の摺動部は、
前記対向する側の面部に、往復摺動する方向に沿うとともに前記対向する側に開口し、往復摺動する方向視で凹形状をなす溝部を有し、
前記第１の摺動部および前記第２の摺動部は、
前記突部の基端面および前記溝部の開口側の端面を、前記第１の摺動面および前記第２の摺動面のいずれか一方の摺動面とし、
前記突部の突出側の端面および前記溝部の底面を、前記第１の摺動面および前記第２の摺動面のいずれか他方の摺動面とする、
請求項１に記載の振動減衰装置。
【請求項３】
前記摺動機構は、前記軸力の軸周りの等角度範囲の複数個所に、前記第１の摺動部およびこれに対応する前記第２の摺動部を有し、これらの摺動部が前記中立の位置にある状態で、前記複数箇所の前記第２の摺動部の前記第１の摺動部に対向する側と反対側の面により、円筒状の外周面をなす、
請求項１または請求項２に記載の振動減衰装置。
【請求項４】
前記摺動機構は、前記軸力の軸周りの４箇所に、前記第１の摺動部およびこれに対応する前記第２の摺動部を有し、これらの摺動部が前記中立の位置にある状態で、４箇所の前記第２の摺動部の前記第１の摺動部に対向する側と反対側の面により、円筒状の外周面をなす、
請求項１または請求項２に記載の振動減衰装置。
【請求項５】
前記付勢手段は、前記摺動機構の前記外周面に巻回される索状部材である、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動減衰装置。
【請求項６】
前記索状部材は、超弾性合金ワイヤである、
請求項５に記載の振動減衰装置。
【請求項７】
前記伸縮方向を筒軸方向とする筒状の外形をなし、前記摺動機構および前記付勢手段を囲繞するシリンダ部材を備え、
前記シリンダ部材内に、粘性流体が充填されている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の振動減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の振動を抑制する振動減衰装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、構造物の振動を抑制する振動減衰装置（以下単に「減衰装置」ともいう。）の分類の一つに、オイルダンパ等の粘性型の減衰装置がある。粘性型の減衰装置においては、一般に、減衰力が構造物の振動（固有振動）の速度に比例する。したがって、粘性型の減衰装置によれば、構造物の振動の周期が長いほど十分な減衰力を得ることが難しく、このため、振動の周期が比較的長い長周期構造物に減衰装置が適用される場合、所望の減衰力を得るためには、装置が大型化したり装置を高性能化させる必要が生じたりするという問題がある。
【０００３】
また、減衰装置の他の分類として、摩擦型の減衰装置がある。摩擦型の減衰装置においては、一般に、減衰力として作用する摩擦力の大きさが構造物の振動による変位にかかわらず一定である。このため、摩擦型の減衰装置によれば、振動の振幅が比較的小さい小振幅時には、摩擦力を生じさせるすべり面（摺動面）同士の固着により装置の機能が十分に発揮されず、また、振動の振幅が比較的大きい大振幅時には、振幅の増加にともなって等価粘性減衰係数が減少するという問題がある。ここで、等価粘性減衰係数とは、当該減衰装置の減衰性能を粘性型の減衰装置の粘性減衰係数に換算したものであり、減衰装置単体の減衰性能の指標となる数値である。
【０００４】
以上のように各種類の減衰装置が有する問題点に基づくと、構造物の固有振動モードが長周期化することによっても減衰効果が持続し、しかも振幅の増加にともなって等価粘性減衰係数が減少しない減衰装置が理想的である。ここで、減衰力を生じさせるための機構が比較的簡単な摩擦型の減衰装置に着目する。摩擦型の減衰装置によれば、構造物の固有振動モードが長周期化することによる減衰効果への影響が比較的小さいことから、摩擦力の大きさが構造物の振動による変位にともなって変化することで、上述したような振幅の大小に依存する問題が解消し、理想的な減衰装置が得られると考えられる。
【０００５】
そこで、振動減衰装置として、減衰力としての摩擦力が減衰装置の作動変位の増分に比例して増加する変位比例摩擦力型の振動減衰装置が提案されている（特許文献１、非特許文献１〜３参照。）。かかる減衰装置は、互いに対向した状態で所定の方向に往復摺動可能に設けられる少なくとも一対の摺動体を有する摺動体機構と、摺動体同士が互いに対向する方向（互いに押し付けられる方向）に摺動体機構を押圧付勢する付勢手段とを備える。
【０００６】
摺動体機構は、各摺動体において所定の形状の摺動面を有することにより、摺動体同士の往復摺動する方向の変位、つまり作動変位の増分に比例して、摺動体同士が対向する方向の寸法（組立高さ）が増大するように構成されている。このような摺動体機構に対し、付勢手段は、摺動体機構の組立高さが増減する方向について所定のばね定数を持ち、一対の摺動体の相対的な摺動による変位の増加にともなって増加する押圧方向の圧縮力を摺動体機構に作用させる。
【０００７】
このような構成を備える変位比例摩擦力型の減衰装置は、摺動体機構の組立高さの増加と付勢手段による付勢力（押圧力）との相互作用によって摺動体機構の摺動面に作用する圧縮力が作動変位の増分に比例して増加すること、およびクーロン摩擦の原理を利用して、作動変位の増分に比例して増加する摩擦力即ち減衰力を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５２８６４８７号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】片山拓朗，山尾敏孝：「変位の絶対値に比例する摩擦力を生成する摺動型減衰装置に関する研究」、土木学会論文集A Vol.66 No.4, pp.783-798, 2010年12月
【非特許文献２】片山拓朗，東康二：「変位比例摩擦力型振動減衰装置に用いる板ばねの試作と載荷試験」、土木学会第67回年次学術講演会概要集（CD-ROM）, pp.831-832, 平成24年9月
【非特許文献３】片山拓朗，東康二：「変位比例摩擦力型振動減衰装置の往復載荷試験」、土木学会第68回年次学術講演会概要集（CD-ROM）, pp.233-234, 平成25年9月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した変位比例摩擦力型の減衰装置は、略Ｕ字型の板ばね（Ｕ形板ばね）を用いて付勢手段を構成している。非特許文献２によれば、装置の高性能化のために、Ｕ形板ばねの材料としてＳＵＰ１０等のばね鋼材が用いられている。そして、Ｕ形板ばねは、ばね鋼材からなる丸棒状の材料から、鍛造・切削による大まかな成形の工程、焼入れ・焼戻し等の熱処理の工程、切削による所定寸法への成形の工程の各工程を順に経ることで製造されている。
【００１１】
このようにばね鋼材からなるＵ形板ばねを用いた場合、製造工程が複雑であること等から、減衰装置におけるＵ形板ばねの製造費用が高くなる。また、ばね鋼材からなるＵ形板ばねは他の金属材料等と比較して重量が大きいため、ばね鋼材からなるＵ形板ばねを用いた場合、減衰装置の重量が大きくなる。具体的には、試算によると、ばね鋼材からなるＵ形板ばねの製造費用と重量は、それぞれ減衰装置全体のそれに対して約５０％と約１０％を占める。これらのことから、減衰装置の製造費用を低減したり重量の軽量化を図ったりするためには、付勢手段としてＵ形板ばねに代わる経済的な構成の開発が望まれる。
【００１２】
また、Ｕ形板ばねにおいては、材質・板厚・曲り部の曲率半径・直線部の長さ等の各要素によってばね定数を設定することができる。しかしながら、ばね鋼材からなるＵ形板ばねによれば、上述のとおり製造工程が複雑であることから、製造工程で上記の各要素によりばね定数を調整することは容易ではない。したがって、ばね定数を容易に調整することができる付勢手段の開発が望まれる。
【００１３】
さらに、変位比例摩擦力型の減衰装置の減衰力は作動変位の増分に比例して増加するため、例えば大規模な海洋性プレート境界型地震等の大地震の際においては、作動変位が大きくなり、これにともない減衰力が過度に大きくなる。こうした過大な減衰力に対応するためには、構造物側における減衰装置の取付部の強度設計が困難となる場合が考えられる。特に既設の構造物に減衰装置が取り付けられる場合に、構造物側の取付部における強度の確保が問題となる。したがって、変位比例摩擦力型の減衰装置においては、作動変位の増加にかかわらず減衰力の大きさを制限できる機能を有することが望まれる。
【００１４】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、構造物の振動の周期の長短に依存することなく、小振幅から大振幅まで振動エネルギーの吸収を効率的に行うことができ、高い実用性、汎用性を得ることができるとともに、製造費用の低減および軽量化を図ることができ、ばね定数を容易に調整することができ、しかも作動変位に応じて減衰力の最大値を制限することができる振動減衰装置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】
【００１５】
本発明に係る振動減衰装置は、所定の方向に伸縮可能に構成され、構造物の振動に対する減衰力を伸縮方向に沿う軸力として作用させることで、構造物の振動を抑制する振動減衰装置であって、前記伸縮方向の一端側の構造物に対する連結部分と一体的に設けられる第１の摺動部、および前記第１の摺動部に対向した状態で前記第１の摺動部に対して相対的に前記伸縮方向に沿う方向に往復摺動可能に設けられた第２の摺動部を有し、前記伸縮方向を筒軸方向とする筒状の外周面をなす摺動機構と、前記外周面に沿って設けられ、前記第１の摺動部および前記第２の摺動部が互いに対向する方向に押圧し合う方向に前記摺動機構を付勢する付勢手段と、を備え、前記第１の摺動部および前記第２の摺動部の各摺動部は、摺動する相手方の摺動部に対する相対的な往復摺動の範囲における中立の位置からの、往復摺動する方向のうちの一方の方向への変位量の増加にともなって、前記摺動機構の前記摺動部同士が対向する方向の寸法を増大させるような形状を有する第１の摺動面と、摺動する相手方の摺動部に対する前記中立の位置からの、往復摺動する方向のうちの他方の方向への変位量の増加にともなって、前記摺動機構の前記対向する方向の寸法を増大させるような形状を有する第２の摺動面と、を有するものである。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る振動減衰装置においては、前記第１の摺動部および前記第２の摺動部のうち一方の摺動部は、摺動する相手方の摺動部に対向する側の面部に、往復摺動する方向に沿うとともに前記対向する側に突出し、往復摺動する方向視で凸形状をなす突部を有し、前記第１の摺動部および前記第２の摺動部のうち他方の摺動部は、前記対向する側の面部に、往復摺動する方向に沿うとともに前記対向する側に開口し、往復摺動する方向視で凹形状をなす溝部を有し、前記第１の摺動部および前記第２の摺動部は、前記突部の基端面および前記溝部の開口側の端面を、前記第１の摺動面および前記第２の摺動面のいずれか一方の摺動面とし、前記突部の突出側の端面および前記溝部の底面を、前記第１の摺動面および前記第２の摺動面のいずれか他方の摺動面とする。
【００１７】
また、本発明の一態様に係る振動減衰装置においては、前記摺動機構は、前記軸力の軸周りの等角度範囲の複数個所に、前記第１の摺動部およびこれに対応する前記第２の摺動部を有し、これらの摺動部が前記中立の位置にある状態で、前記複数箇所の前記第２の摺動部の前記第１の摺動部に対向する側と反対側の面により、円筒状の外周面をなす。
【００１８】
また、本発明の一態様に係る振動減衰装置においては、前記摺動機構は、前記軸力の軸周りの４箇所に、前記第１の摺動部およびこれに対応する前記第２の摺動部を有し、これらの摺動部が前記中立の位置にある状態で、４箇所の前記第２の摺動部の前記第１の摺動部に対向する側と反対側の面により、円筒状の外周面をなす。
【００１９】
また、本発明の一態様に係る振動減衰装置においては、前記付勢手段は、前記摺動機構の前記外周面に巻回される索状部材である。
【００２０】
また、本発明の一態様に係る振動減衰装置においては、前記索状部材は、超弾性合金ワイヤである。
【００２１】
また、本発明の一態様に係る振動減衰装置は、前記伸縮方向を筒軸方向とする筒状の外形をなし、前記摺動機構および前記付勢手段を囲繞するシリンダ部材を備え、前記シリンダ部材内に、粘性流体が充填されているものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、簡単な構造で、構造物の振動の周期の長短に依存することなく、小振幅から大振幅まで振動エネルギーの吸収を効率的に行うことができ、高い実用性、汎用性を得ることができるとともに、製造費用の低減および軽量化を図ることができ、ばね定数を容易に調整することができ、しかも作動変位に応じて減衰力の最大値を制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の縦断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の横断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の摺動機構を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の摺動機構および付勢手段を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の第１の摺動部の構成を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の摺動機構の構成を示す分解斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の摺動体機構を示す斜視図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の摺動体機構を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の摺動体機構を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の摺動面の一例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の構成部品を示す図である。
【図１３】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の構成部品を示す図である。
【図１４】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の構成部品を示す図である。
【図１５】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の構成部品を示す図である。
【図１６】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の伸長状態を示す縦断面図である。
【図１７】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の伸長状態を示す横断面図である。
【図１８】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の短縮状態を示す縦断面図である。
【図１９】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の短縮状態を示す横断面図である。
【図２０】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の力学的な特性についての説明図である。
【図２１】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置の力学的な特性についての説明図である。
【図２２】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置が備える超弾性合金ワイヤの応力度−ひずみ曲線の一例を示す図である。
【図２３】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置が備える超弾性合金ワイヤの応力度とひずみの関係を理想化した計算モデルを示す図である。
【図２４】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置における作動変位と減衰力の関係の一例を示す図である。
【図２５】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置における作動変位と減衰力の関係の一例を示す図である。
【図２６】本発明の第１実施形態に係る振動減衰装置における降伏作動変位の試算結果の一例を示す図である。
【図２７】本発明の第２実施形態に係る振動減衰装置の横断面図である。
【図２８】本発明の第２実施形態に係る振動減衰装置の縦断面図である。
【図２９】本発明の第２実施形態に係る振動減衰装置の変形例を示す縦断面図である。
【図３０】本発明の実施例による作動試験の結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、構造物のパッシブ振動制御に資する摺動型（摩擦型）の振動減衰装置において、相対的に摺動可能に設けられる少なくとも一対の摺動部の相対的な変位量（摺動量）の増加にともなって減衰力としての摩擦力が増加する力学特性を、簡単な構成により実現しようとするものである。そして、本発明は、構造物の振動に対する減衰力を軸力として作用させる構成において、少なくとも一対の摺動部を含む摺動機構を、軸力の方向を筒軸方向とする筒状の外周面をなす態様とするとともに、摺動機構において摩擦力を生じさせるために摺動機構を押圧付勢する付勢手段を、摺動機構の外周面に沿って設ける構成とすることにより、コストの低減、装置の軽量化、付勢手段のばね定数の調整の容易化等を図ろうとするものである。以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態に係る振動減衰装置（以下単に「減衰装置」という。）１は、所定の構造物に対して設置されることで、その構造物の振動を抑制するものである。減衰装置１は、所定の方向に伸縮可能に構成され、構造物の振動に対する減衰力を伸縮方向に沿う軸力として作用させることで、構造物の振動を抑制する。
【００２６】
図１に示すように、減衰装置１は、全体的な概略形状をなす部分として、略円筒状の外形の中間筒部２と、中間筒部２の筒軸方向（中心軸方向）に沿って中間筒部２の両側からそれぞれ突出する第１軸部３および第２軸部４とを備える。すなわち、減衰装置１は、全体として、第１軸部３および第２軸部４を両端側の部分とする軸状の部分の中間部において中間筒部２により拡径部分をなすという態様を有する。
【００２７】
減衰装置１は、第１軸部３および第２軸部４が沿う軸方向を伸縮方向として伸縮可能に構成される。つまり、減衰装置１は、第１軸部３および第２軸部４が沿う軸方向を、構造物に対する減衰力として作用する軸力の方向とする。減衰装置１は、その軸方向（伸縮方向、以下「装置軸方向」という。）の両端部に、構造物に対する連結部分として、第１軸部３の先端部に設けられた第１継手部５と、第２軸部４の先端部に設けられた第２継手部６とを有する。第１継手部５および第２継手部６は、いずれも軸部の端部に円環状ないし円筒状の連結部を有し、この連結部が構造物側に設けられた所定の取付部に連結されることで、減衰装置１が構造物に連結される。
【００２８】
減衰装置１は、相対的に往復摺動することで減衰装置１を伸縮させる構造部分として、第１継手部５を含む一体的な構造部分である中央軸力伝達部と、第２継手部６を含む一体的な構造部分である外側軸力伝達部との２つの軸力伝達部を有する。これら２つの軸力伝達部は、中間筒部２の部分に互いの摺動部を有する。減衰装置１は、中央軸力伝達部および外側軸力伝達部の相対的な摺動により、第１継手部５と第２継手部６との間の装置軸方向の間隔を変化させて伸縮する。中央軸力伝達部および外側軸力伝達部の詳細については後述する。
【００２９】
図２から図７に示すように、減衰装置１は、中間筒部２を構成する部分として、凸型摺動部７および凹型摺動部８を有し装置軸方向（図２における左右方向（矢印Ａ１参照））を筒軸方向とする円筒状の外周面をなす摺動機構９と、摺動機構９に対して所定の付勢力を作用させる付勢ワイヤ１０とを備える。なお、図２は、図３中の矢視Ｙ方向の断面図であり、図３は図２中の矢視Ｘ方向の断面図である。減衰装置１は、摺動型の減衰装置であり、付勢ワイヤ１０により付勢力を受ける摺動機構９において凸型摺動部７と凹型摺動部８とが相対的に摺動することによって生じる摩擦力を減衰力とし、その摩擦力が摺動部同士の相対的な変位の絶対値に比例して増加する構成を備える。
【００３０】
凸型摺動部７および凹型摺動部８は、互いに対向した状態で相対的に往復摺動可能に設けられる一対の摺動部である。本実施形態の減衰装置１は、一対の凸型摺動部７および凹型摺動部８を１組として合計４組の凸型摺動部７および凹型摺動部８の組合せを備える。凸型摺動部７および凹型摺動部８は、例えばステンレス鋼等の金属により構成される。ただし、凸型摺動部７および凹型摺動部８を構成する材料は、減衰装置１を構成する部材として十分な強度が得られるものであれば特に限定されず、例えばプラスチック等の高分子材料等であってもよい。
【００３１】
凸型摺動部７について説明する。凸型摺動部７は、装置軸方向の一端側の構造物に対する連結部分である第１継手部５と一体的に設けられる第１の摺動部に相当する。具体的には次のとおりである。
【００３２】
減衰装置１は、中間筒部２をその中心軸の位置に沿って貫通した状態で設けられる中央ロッド１１を有する。中央ロッド１１は、横断面形状が円形の棒状の部材であり、その軸方向に沿って中間筒部２に対して相対的に移動可能に設けられる。中央ロッド１１は、中間筒部２に対して相対的に移動することで、中間筒部２からの突出量を変化させる。中間筒部２から突出する中央ロッド１１の軸方向の一側（図２において右側）の端部に、第１継手部５が設けられている。つまり、中央ロッド１１の軸方向の一側の中間筒部２からの突出部分により、第１軸部３が構成される。
【００３３】
第１継手部５は、中央ロッド１１の一側の端部に取り付けられた継手部材１２により構成されている。継手部材１２は、軸状ないし円柱状の軸部１２ａと、軸部１２ａの一端側に設けられる円環状ないし円筒状の連結部１２ｂとを有する。軸部１２ａの連結部１２ｂ側と反対側の端部には、軸部１２ａの軸方向に沿う雌ねじ部１２ｃが軸部１２ａの端部に開口するように形成されている。継手部材１２は、その雌ねじ部１２ｃに、中央ロッド１１の端部に縮径部分として設けられた雄ねじ部１１ａの螺挿を受けることで、中央ロッド１１の端部に固定される。このように一端側に第１継手部５が設けられるとともに中間筒部２に対して軸方向に相対移動可能に設けられる中央ロッド１１の中間部に、凸型摺動部７が設けられる。
【００３４】
凸型摺動部７は、中央ロッド１１の略中央部に設けられた直方体形状の摺動体支持部１３に凸型摺動体３０が固定されることにより構成されている。摺動体支持部１３は、直方体状の外形を有する支持材１４が中央ロッド１１の略中央部に固定されることにより構成されている（図６参照）。
【００３５】
支持材１４は、正方形状の横断面形状を有する直方体状の部材であり、横断面の中央に位置する貫通孔１４ａを有する。貫通孔１４ａは、支持材１４の横断面形状の中心に対して軸心の位置を合わせるとともに支持材１４の長手方向の両側の端面１４ｂに開口する横断面円形の孔である。支持材１４は、貫通孔１４ａに中央ロッド１１を貫通させた状態で、中央ロッド１１の略中央部に固定される。中央ロッド１１と支持材１４は、例えば貫通孔１４ａを利用した焼き嵌めや溶接等により互いに固定される。支持材１４の矩形状の４つの側面は、摺動体支持部１３において凸型摺動体３０が固定される支持面１３ａとなる。
【００３６】
凸型摺動体３０は、全体として略矩形板状の外形を有する部材であり、一方の板面側に平面状の底面３１を有するとともに、他方の板面側に突部３２を有し、横断面形状を凸形状とする。突部３２は、横断面で矩形状に突出する突条部分であり、凸型摺動体３０の板面の短手方向の中央部において凸型摺動体３０の長手方向に沿って設けられている。突部３２は、凸型摺動体３０の長手方向の全体にわたって形成されている。
【００３７】
凸型摺動体３０は、その底面３１の形状・寸法を、摺動体支持部１３の支持面１３ａ（支持材１４の側面）の形状・寸法と略同じとする。凸型摺動体３０は、突部３２の長手方向を装置軸方向に沿わせ、底面３１を摺動体支持部１３の支持面１３ａに合わせた状態で、摺動体支持部１３を構成する支持材１４に固定される。凸型摺動体３０は、例えばストリッパボルト等によるボルト締結や溶接等により支持材１４に固定される。なお、本実施形態では、凸型摺動体３０の短手方向の寸法が、支持面１３ａの短手方向の寸法よりもわずかに小さく、凸型摺動体３０が固定された各支持面１３ａにおいて、その短手方向の両側の縁部が支持面１３ａの長辺に沿って露出した状態となっている（図３および図７参照）。
【００３８】
このように、摺動体支持部１３に凸型摺動体３０が固定されることで、中央ロッド１１の軸方向の略中央部において、中央ロッド１１の軸周りについて摺動体支持部１３の４つの支持面１３ａに対応する４箇所の位置に凸型摺動部７が設けられている。つまり、４箇所の凸型摺動部７は、突部３２の突出方向が装置軸方向視（中央ロッド１１の軸方向視）において中央ロッド１１の軸心位置を通りかつ互いに直交する２つの直線に沿う外側の向きとなるように設けられる。４箇所の凸型摺動部７は、形状や寸法等を共通とし、中央ロッド１１の軸周りに、装置軸方向視で上下対称・左右対称となるように配設される（図３参照）。凸型摺動部７は、凸型摺動体３０の突部３２が沿う長手方向、つまり装置軸方向を凹型摺動部８に対する相対的な摺動方向とする。以上のように、凸型摺動部７は、摺動する相手方の凹型摺動部８に対向する側の面部に、往復摺動する方向に沿うとともに凹型摺動部８に対向する側に突出し、往復摺動する方向視で凸形状をなす突部３２を有する。
【００３９】
中央ロッド１１、ならびに凸型摺動部７を構成する支持材１４および凸型摺動体３０は、各部材間で固定されることで一体構造をなす。つまり、これらの各部材は、中間筒部２に対する中央ロッド１１の相対移動にともない一体的に移動する部分を構成する。この一体構造をなす部分が、上記のとおり第１継手部５が設けられる一体的な構造部分である中央軸力伝達部に相当する。すなわち、中央軸力伝達部は、第１継手部５と、一端側に第１継手部５が設けられる中央ロッド１１と、中央ロッド１１の中間部に設けられる凸型摺動部７を構成する支持材１４および凸型摺動体３０とを含み、これらの部材がボルト締結等によって一体的に構成された構造部分である。
【００４０】
以上のようにして、凸型摺動部７は、軸方向の一端側に第１継手部５が設けられた中央ロッド１１の略中央部において中央ロッド１１と一体的に設けられることで、減衰装置１の構造物に対する一方の連結部分である第１継手部５と一体的に設けられる。なお、本実施形態では、凸型摺動部７は、中央ロッド１１に固定された支持材１４に凸型摺動体３０が固定されることにより構成されているが、中央ロッド１１と支持材１４が一体の部材であったり、支持材１４と凸型摺動体３０が一体の部材であったりしもよい。
【００４１】
凹型摺動部８について説明する。凹型摺動部８は、凸型摺動部７に対向した状態で凸型摺動部７に対して相対的に装置軸方向に沿う方向に往復摺動可能に設けられた第２の摺動部に相当する。凹型摺動部８は、中間筒部２を構成する部材である凹型摺動体４０により構成されている。
【００４２】
凹型摺動体４０は、全体として略矩形板状の外形を有する部材であり、凸型摺動体３０と対向する側と反対側となる一方の板面側に円筒状の外周面の一部形状をなす外側曲面４１を有するとともに、凸型摺動体３０と対向する側となる他方の板面側に溝部４２を有し、横断面形状を凹形状とする。外側曲面４１は、所定の半径の１／４円柱面として形成されている。外側曲面４１は、凹型摺動体４０において凸型摺動体３０と対向する側と反対側の面となる。溝部４２は、横断面で矩形状に凹む溝状の部分であり、凹型摺動体４０の板面の短手方向の中央部において凹型摺動体４０の長手方向に沿って設けられている。溝部４２は、凹型摺動体４０の長手方向の全体にわたって形成されている。溝部４２は、凸型摺動体３０の突部３２が嵌り込む部分となる。
【００４３】
このように、外側曲面４１および溝部４２を有する凹型摺動体４０が中間筒部２において４箇所の各凸型摺動部７を構成する凸型摺動体３０に嵌合した状態で設けられることで、凹型摺動部８が構成される。つまり、４箇所の凸型摺動部７を構成する各凸型摺動体３０に対応して凹型摺動体４０が設けられ、中央ロッド１１の軸周りに４箇所の凹型摺動部８が設けられる。したがって、４箇所の凹型摺動部８は、凸型摺動部７と同様に装置軸方向視で上下対称・左右対称となるように配設される（図３参照）。凹型摺動部８は、凹型摺動体４０の溝部４２が沿う長手方向を凸型摺動部７に対する相対的な摺動方向とする。以上のように、凹型摺動部８は、凸型摺動部７に対向する側の面部に、往復摺動する方向に沿うとともに凸型摺動部７に対向する側に開口し、往復摺動する方向視で凹形状をなす溝部４２を有する。
【００４４】
また、中央ロッド１１の軸周りに配置される４つの凹型摺動体４０は、その略矩形板状の外形における両方の長辺側の端面として、中央ロッド１１の軸周り、つまり摺動機構９の周方向に隣り合う凹型摺動体４０に対する合わせ面４３を有する。合わせ面４３は、摺動機構９の周方向に互いに隣り合う凹型摺動体４０間において境界をなす面であり、装置軸方向視で中央ロッド１１の軸心位置を中心とする円周における径方向、つまり摺動機構９の径方向（以下「装置径方向」という。）に沿う斜面（平面）として形成されている。４つの凹型摺動体４０は、後述する減衰装置１における中立状態において、摺動機構９の周方向に隣り合う凹型摺動体４０同士で合わせ面４３を互いに接触させた状態となる。４つの凹型摺動体４０は、合わせ面４３同士を接触させた状態で円筒状の部分を構成する。ただし、中立状態において合わせ面４３間にわずかな隙間を設けてもよい。
【００４５】
凹型摺動体４０は、装置軸方向に沿う長手方向の寸法として、凸型摺動体３０の同方向の寸法よりも大きい寸法を有する。凸型摺動体３０は、凹型摺動体４０に対して、相対的な摺動方向となる凹型摺動体４０の長手方向の寸法の範囲内で摺動する。凸型摺動体３０および凹型摺動体４０は、突部３２および溝部４２を互いに嵌合させた状態で相対的に摺動可能に設けられる。
【００４６】
以上のように、摺動機構９は、凸型摺動体３０等によって構成される凸型摺動部７と、凹型摺動体４０によって構成される凹型摺動部８とを有する。摺動機構９は、４つの凹型摺動体４０によって構成される円筒状の部分に対して、その内部に４つの凸型摺動体３０を各凹型摺動体４０に対応して嵌合した状態で位置させるとともに、凸型摺動体３０と一体的な中央ロッド１１を同軸心位置にて貫通させた構成を備える。
【００４７】
４つの凸型摺動体３０は、４つの凹型摺動体４０によって構成される円筒状の部分に対して装置軸方向に相対的に摺動可能に設けられる。つまり、凸型摺動部７および凹型摺動部８は、装置軸方向を相対的な摺動方向とする。また、４つの凹型摺動体４０は、摺動機構９の周方向に隣り合う凹型摺動体４０同士で合わせ面４３を互いに接触させた状態から、凸型摺動体３０に対する嵌合状態を維持したまま、合わせ面４３間の間隔を広げるように、装置軸方向視で互いに直交する２つの装置径方向に沿って凸型摺動体３０に対して近接・離間するように所定の範囲で移動可能に設けられる。つまり、４つの凹型摺動体４０は、中立状態から、凸型摺動体３０との相対的な摺動動作にともなって、図３に示す装置軸方向視においては上下左右の各方向に沿って放射状に広がるように移動する。
【００４８】
そして、摺動機構９は、４つの凹型摺動体４０の外側曲面４１により、装置軸方向を筒軸方向とする筒状の外周面をなす。すなわち、摺動機構９は、４つの凹型摺動体４０が摺動機構９の周方向に隣り合う凹型摺動体４０同士で合わせ面４３を互いに接触させた状態において、所定の半径の１／４円柱面である外側曲面４１を摺動機構９の周方向に４つ連ねることで、所定の半径の円柱面である外周面９ａを形成する。各外側曲面４１は、装置軸方向視において円周形状の外周面９ａの９０°の角度範囲を形成する。
【００４９】
また、摺動機構９においては、装置軸方向視での支持材１４の四隅の外側の位置、つまり互いに隣り合う凹型摺動体４０の境界部分の内側の位置に、隙間９ｂが存在する（図３参照）。隙間９ｂは、上述したような支持面１３ａの短手方向の両側の長辺に沿う露出部分と、凸型摺動体３０の短手方向の両側の端面である側面と、凹型摺動体４０の溝部４２が設けられる側の短手方向の両側の長辺に沿う端の部分とによって形成される空間であり、装置軸方向視で略正方形状をなす。この隙間９ｂは、凸型摺動体３０または凹型摺動体４０をその横断面視形状に関して部分的に延長させたり、各摺動体に金具等の部材を取り付けたりすることにより閉塞してもよい。
【００５０】
以上のように、本実施形態の摺動機構９は、軸力の軸周りの４箇所、つまり摺動機構９の中心軸の軸周り（中央ロッド１１の軸心周り）の４箇所に、しかも軸力の軸周りについて等角度範囲で、凸型摺動部７およびこれに対応する凹型摺動部８を有し、これらの摺動部が中立の位置にある状態で、４箇所の凹型摺動部８の外側曲面４１により、円筒状の（円柱面の）外周面９ａをなす。なお、凸型摺動部７および凹型摺動部８に関してこれらの摺動部が中立の位置にある状態については後述する。
【００５１】
続いて、付勢ワイヤ１０について説明する。付勢ワイヤ１０は、摺動機構９に所定の付勢力を作用させる付勢手段として機能する索状部材である。本実施形態では、付勢ワイヤ１０は、線径が０．５ｍｍ程度であって、円形の素線形状（横断面形状）を有する超弾性合金ワイヤである。なお、図面では、付勢ワイヤ１０を分かりやすくするために線径を誇張して描いている。超弾性合金としては、例えば、ニッケル・チタン系（Ｎｉ−Ｔｉ系）合金、Ｃｕ−Ｚｎ系合金、Ｎｉ−Ａｌ系合金、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｏ系合金等が挙げられる。
【００５２】
付勢ワイヤ１０の材料としては、超弾性合金に限らず、例えばピアノ鋼線、炭素繊維、化学繊維等を用いることができる。また、付勢ワイヤ１０の線径は、０．５ｍｍ程度に限らず、ワイヤ線径の製造範囲、コスト、減衰装置１の性能等に応じて適宜選択されればよい。また、付勢ワイヤ１０の素線形状は、円形に限らず長方形等の多角形状や楕円形状等他の横断面形状を有するものやテープ状のもの等であってもよい。また、付勢ワイヤ１０は、複数の素線を集合させたり撚り合わせたりしたものであってもよい。
【００５３】
付勢ワイヤ１０は、円柱面である摺動機構９の外周面９ａに巻回されることで、外周面９ａに沿って設けられる。付勢ワイヤ１０は、摺動機構９の外周面９ａ、つまり４つの凹型摺動体４０の外側を周回するように巻き付けられた状態で設けられる（図５参照）。付勢ワイヤ１０は、摺動機構９に巻回された状態で、両端部が摺動機構９にボルト等によって締結されることにより、摺動機構９に固定される。本実施形態では、連続する１本の付勢ワイヤ１０が、装置軸方向に略等間隔を隔てて巻回されている。
【００５４】
摺動機構９に巻回される付勢ワイヤ１０としては、連続する１本のワイヤであることが望ましいが、付勢ワイヤ１０は複数本に分けて巻回されてもよい。また、付勢ワイヤ１０は、摺動機構９の外周面９ａ上において複数重ねて巻回されてもよい。また、付勢ワイヤ１０の線径や巻回の疎密度合や摺動機構９に対する固定方法等については、特に限定されず、摺動機構９に対する所望の付勢力が得られるように適宜調整・選択される。さらに、付勢ワイヤ１０は、摺動機構９に対して初期張力を与えた状態で巻回してもよい。
【００５５】
付勢ワイヤ１０は、摺動機構９に巻回された状態で、４組の凸型摺動部７および凹型摺動部８の組合せを摺動機構９の径方向の外側から内側に向けて付勢する。つまり、付勢ワイヤ１０は、減衰装置１が構造物に設置された状態において、相対的に往復摺動する凸型摺動部７および凹型摺動部８が互いに対向する方向に押圧し合う方向（以下「摺動部押圧方向」という。）の付勢力を、摺動機構９に作用させる。このように、付勢ワイヤ１０は、摺動機構９を、摺動部押圧方向に付勢する付勢手段として機能する。そして、付勢ワイヤ１０は、凸型摺動部７および凹型摺動部８の相対的な摺動による変位（変位量）の増加にともなって増加する摺動部押圧方向の圧縮力を摺動機構９に作用させる。
【００５６】
以上のような構成を備える減衰装置１は、摺動機構９を構成する凸型摺動部７および凹型摺動部８（凸型摺動体３０および凹型摺動体４０）の相対的な摺動により、付勢ワイヤ１０の付勢力に抗して摺動機構９の径方向の寸法を変化（増大）させることで、付勢ワイヤ１０からの摺動部押圧方向の付勢力を受ける。そして、減衰装置１は、凸型摺動部７および凹型摺動部８（凸型摺動体３０および凹型摺動体４０）の相対的な摺動による変位（作動変位）の増加にともなって、摺動機構９の径方向の寸法を増大させることで、付勢ワイヤ１０から受ける摺動部押圧方向の付勢力を増加させる。
【００５７】
これにより、減衰装置１は、減衰力として作用する凸型摺動部７および凹型摺動部８（凸型摺動体３０および凹型摺動体４０）の間で生じる摩擦力が作動変位の増加にともなって比例的に増加するように構成される。作動変位の変化にともなう摺動機構９の径方向の寸法の変化は、付勢ワイヤ１０の弾性変形による伸縮により許容される。
【００５８】
以下では、摺動機構９の詳細について、図６から図１０を用いて説明する。なお、摺動機構９の詳細の説明においては、便宜上、図８から図１０に示すように、１組の（一対の）凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の組合せを摺動体機構５０とし、この摺動体機構５０に適宜着目して説明する。また、摺動体機構５０については、図８から図１０に示すように、互いに嵌合した状態の１組の摺動体のうち、凹型摺動体４０側を下側とし、凸型摺動体３０側を上側とする。したがって、図８から図１０に示す摺動体機構５０については、凸型摺動体３０と凹型摺動体４０とは互いに上下方向に対向した状態で摺動することになる。この凸型摺動体３０と凹型摺動体４０との対向方向は、摺動機構９における周方向の所定の位置での装置径方向に一致する。また、凸型摺動体３０が凹型摺動体４０に対して凹型摺動体４０の長手方向の寸法の範囲内で摺動する構成において、凸型摺動体３０が凹型摺動体４０に対して相対的に往復摺動する方向（摺動方向）を作動方向とし、その作動方向のうち凸型摺動体３０が第１継手部５側に向かう一方の方向を前方とし、その反対側である第２継手部６側に向かう他方の方向を後方とする。作動方向は、装置軸方向（図２、矢印Ａ１参照）に相当する。
【００５９】
凸型摺動体３０および凹型摺動体４０は、相対的に往復摺動可能な範囲において中立の位置を有し、この中立の位置からの相対的な摺動による変位が、作動変位に相当する。つまり、凸型摺動体３０は、中立の位置を基準（変位＝０）として、凹型摺動体４０に対して前方および後方に摺動することで往復摺動し、作動変位を変化させる。
【００６０】
凸型摺動体３０および凹型摺動体４０は、それぞれ、摺動面として、相対的な摺動方向について傾きが互いに逆となる斜面として形成される２種類の摺動面を有し、互いの摺動面同士が対向し、かつ接触可能な状態で組み立てられる。また、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０は、凸型摺動体３０が中立の位置よりも前方に位置する状態では、２種類の摺動面のうち一方の種類の摺動面のみが接触し、凸型摺動体３０が中立の位置よりも後方に位置する状態では、２種類の摺動面のうち他方の種類の摺動面のみが接触するように構成される。
【００６１】
凸型摺動体３０が中立の位置よりも前方に位置する状態で互いに接触する摺動面は、凸型摺動体３０の中立の位置からの前方への摺動による変位にともなって凸型摺動体３０を上昇させるように、前方へ向けて上り勾配を有する斜面として形成される。また、凸型摺動体３０が中立の位置よりも後方に位置する状態で互いに接触する摺動面は、凸型摺動体３０の中立の位置からの後方への摺動による変位にともなって凸型摺動体３０を上昇させるように、後方へ向けて上り勾配を有する斜面として形成される。
【００６２】
凸型摺動体３０および凹型摺動体４０が組み立てられることで構成される摺動体機構５０は、各摺動体が有する摺動面の傾きにより、作動変位の絶対値に比例して摺動体同士が対向する方向の寸法（図８から図１０に示す例では上下方向の寸法、以下「摺動体機構高さ」という。）を増大させる。摺動機構９に巻回される付勢ワイヤ１０は、作動変位の増加にともなう摺動体機構高さの増大を利用して、４組の摺動体機構５０により構成される摺動機構９に外側から圧縮力を作用させる。減衰装置１は、この摺動体機構高さの増大にともなって摺動機構９に作用する圧縮力を利用して、作動変位の絶対値に比例して増加する特性を持つ摩擦力を、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の摺動面に発生させる。なお、摺動体機構高さは、上下方向について、装置軸方向視において凸型摺動体３０の底面３１の位置から凹型摺動体４０の外側曲面４１の下端位置までの寸法となる。
【００６３】
摺動体機構５０は、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の各摺動体が相手方に対向する側の面部に凹凸形状部分を有し、この凹凸形状部分によって凸型摺動体３０および凹型摺動体４０を摺動可能に嵌合させる。摺動体機構５０は、凹凸形状部分として、上述したように凸型摺動体３０側に形成される突部３２と、凹型摺動体４０側に形成される溝部４２とを有する。
【００６４】
突部３２を有する凸型摺動体３０においては、突部３２の基端面である２箇所の外側摺動面３４と、突部３２の突出側の端面である中央摺動面３５とが形成される。２つの外側摺動面３４は、横断面で矩形状の突部３２が突出する面であり、同一平面上に位置するように形成される。また、２つの外側摺動面３４と、中央摺動面３５との間には、突部３２の幅方向に互いに反対側を向くとともに互いに平行な突部側面３６が形成される。
【００６５】
溝部４２を有する凹型摺動体４０においては、溝部４２の開口側の端面である２箇所の外側摺動面４４と、溝部４２の底面である中央摺動面４５とが形成される。２つの外側摺動面３４は、横断面で矩形状の溝部４２が窪む面であり、同一平面上に位置するように形成される。また、２つの外側摺動面４４と、中央摺動面４５との間には、外側摺動面４４の幅方向に互いに対向するとともに互いに平行な溝部側面４６が形成される。
【００６６】
突部３２および溝部４２は、互いに嵌り合った状態で凸型摺動体３０と凹型摺動体４０との相対的な摺動性を確保しつつこれらが溝部４２の幅方向にずれることがないように、互いに略同じ大きさの幅寸法を有する。つまり、突部３２を形成する突部側面３６間の寸法と、溝部４２を形成する溝部側面４６間の寸法とが略同じとされる。なお、突部３２の突出高さと溝部４２の深さは互いに略同じである。
【００６７】
以上のように凸型摺動体３０と凹型摺動体４０とが突部３２および溝部４２によって互いに摺動可能に嵌合する構成において、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０は、それぞれ、上述したように２種類の摺動面を有する。２種類の摺動面のうち一方の種類の摺動面は、凸型摺動体３０が凹型摺動体４０に対して中立の位置よりも前方に位置する状態で互いに接触する。また、同じく２種類の摺動面のうち一方の種類の摺動面は、凸型摺動体３０の中立の位置からの前方への摺動による変位にともなって凸型摺動体３０を上昇させるように、前方へ向けて上り勾配を有する斜面である。
【００６８】
また、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の各摺動体が有する２種類の摺動面のうち他方の種類の摺動面は、凸型摺動体３０が凹型摺動体４０に対して中立の位置よりも後方に位置する状態で互いに接触する。また、同じく２種類の摺動面のうち他方の種類の摺動面は、凸型摺動体３０の中立の位置からの後方への摺動による変位にともなって凸型摺動体３０を上昇させるように、後方へ向けて上り勾配を有する斜面である。
【００６９】
以下では、前者の摺動面（前記一方の種類の摺動面）を「前方用摺動面」とし、後者の摺動面（前記他方の種類の摺動面）を「後方用摺動面」とする。また、本実施形態の減衰装置１においては、図８から図１０において矢印Ｂ１で示す方向（図２における右方向）が前方であり、矢印Ｂ２で示す方向（図２における左方向）が後方である。
【００７０】
図８に示す摺動体機構５０の凸型摺動体３０においては、中央摺動面３５が、前方用摺動面として用いられる。また、同じく凸型摺動体３０においては、２つの外側摺動面３４が、後方用摺動面として用いられる。したがって、前方用摺動面としての中央摺動面３５は、下側（凹型摺動体４０側）を向くとともに、凸型摺動体３０の長手方向の全体にわたって、前方に向けて上る斜面として形成される。また、後方用摺動面としての外側摺動面３４は、下側を向くとともに、凸型摺動体３０の長手方向の全体にわたって、後方に向けて上る斜面として形成される。
【００７１】
図８に示す摺動体機構５０の凹型摺動体４０においては、中央摺動面４５が、前方用摺動面として用いられる。また、同じく凹型摺動体４０においては、２つの外側摺動面４４が、後方用摺動面として用いられる。したがって、前方用摺動面としての中央摺動面４５は、上側（凸型摺動体３０側）を向くとともに、凹型摺動体４０の長手方向の全体にわたって、前方に向けて上る斜面として形成される。また、後方用摺動面としての外側摺動面４４は、上側を向くとともに、凹型摺動体４０の長手方向の全体にわたって、後方に向けて上る斜面として形成される。このように、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０は、それぞれ１面の前方用摺動面と、２面の後方用摺動面とを有する。
【００７２】
以上のように、摺動体機構５０を構成する凸型摺動体３０および凹型摺動体４０同士は、中央摺動面３５，４５を前方用摺動面とし、外側摺動面３４，４４を後方用摺動面とする。なお、本実施形態では、前方用摺動面である中央摺動面３５，４５と、後方用摺動面である外側摺動面３４，４４との勾配（傾き）は互いに等しい。ただし、前方用摺動面と後方用摺動面の勾配の大きさは互いに異なっていてもよい。
【００７３】
また、摺動体機構５０を４組有する摺動機構９においては、長手方向（摺動方向）の寸法が凹型摺動体４０よりも短い凸型摺動体３０の凹型摺動体４０に対する位置に関し、凹型摺動体４０の長手方向の中央の位置、つまり凸型摺動体３０がその長手方向の中央の位置を凹型摺動体４０の長手方向の中央の位置に一致させる位置が、中立の位置となる。そして、凸型摺動体３０が凹型摺動体４０に対して中立の位置に位置する状態が、減衰装置１における中立状態であって、凸型摺動部７および凹型摺動部８が中立の位置にある状態（中立状態）に相当する。凹型摺動体４０に対する凸型摺動体３０の相対的な移動について、中立状態からの前方への移動過程、および中立状態からの後方への移動過程の各過程において、前方用摺動面および後方用摺動面の勾配により、作動変位の増加にともなって摺動体機構高さが比例的に増大する。
【００７４】
したがって、中立状態からの凸型摺動体３０の前方移動時には、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の前方用摺動面同士のみ、つまり中央摺動面３５，４５同士のみが接触する。また、中立状態からの凸型摺動体３０の後方移動時には、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の後方用摺動面同士のみ、つまり２箇所の外側摺動面３４，４４同士のみが接触する。そして、中立状態においては、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の前方用摺動面同士、および後方用摺動面同士のいずれもが接触した状態となる。
【００７５】
このように、前方用摺動面としての中央摺動面３５，４５は、凸型摺動体３０が凹型摺動体４０に対して中立の位置よりも前方に位置する状態で摺動面として機能する前方専用の摺動面である。また、後方用摺動面としての外側摺動面３４，４４は、凸型摺動体３０が凹型摺動体４０に対して中立の位置よりも後方に位置する状態で摺動面として機能する後方専用の摺動面である。
【００７６】
なお、例えば中立状態において、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の前方用摺動面同士の間、および後方用摺動面同士の間にわずかな隙間を設け、いずれの面同士も接触しないようにしてもよい。すなわち、中立状態から凸型摺動体３０の前方および後方への所定の移動範囲（摺動範囲）として、前方用摺動面同士および後方用摺動面同士が接触しない範囲を設けてもよい。これにより、どの摺動面同士も接触しない所定の摺動範囲において、摺動面同士が接触することにより生じる摩擦力、つまり減衰装置１による減衰力を発生させないようにすることができる。
【００７７】
以上のように、摺動体機構５０を構成する凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の各摺動体は、前方用摺動面と後方用摺動面とを有する。すなわち、凸型摺動体３０により構成される凸型摺動部７、および凹型摺動体４０により構成される凹型摺動部８の各摺動部は、前方用摺動面と後方用摺動面とを有する。
【００７８】
本実施形態では、凸型摺動部７および凹型摺動部８のそれぞれが有する前方用摺動面が、摺動する相手方の摺動部に対する相対的な往復摺動の範囲における中立の位置からの、摺動方向のうちの一方の方向（前方）への変位量の増加にともなって、摺動機構９の摺動部同士が対向する方向（摺動部押圧方向）の寸法を増大させるような形状を有する第１の摺動面として機能する。つまり、本実施形態では、前方用摺動面である中央摺動面３５，４５が、それぞれ第１の摺動面として機能する。
【００７９】
ここで、摺動機構９の摺動部押圧方向の寸法（以下「摺動機構径方向寸法」とする。）は、摺動機構９において装置径方向について互いに反対側に位置する摺動体機構５０の対向方向に沿う方向の寸法となり、概略的には摺動機構９の直径または半径に相当する。摺動機構径方向寸法は、１組の摺動体機構５０に着目した場合は、摺動体機構高さに相当する。
【００８０】
また、本実施形態では、凸型摺動部７および凹型摺動部８のそれぞれが有する後方用摺動面が、摺動する相手方の摺動部に対する中立の位置からの、摺動方向のうちの他方の方向（後方）への変位量の増加にともなって、摺動機構径方向寸法を増大させるような形状を有する第２の摺動面として機能する。つまり、本実施形態では、後方用摺動面である外側摺動面３４，４４が、それぞれ第２の摺動面として機能する。
【００８１】
ただし、本実施形態において、第１の摺動面についての摺動機構径方向寸法を増大させる移動方向（作動方向のうちの一方の方向）が後方である場合、第２の摺動面についての摺動機構径方向寸法を増大させる移動方向（作動方向のうちの他方の方向）が前方となる。この場合、後方用摺動面が第１の摺動面として機能し、前方用摺動面が第２の摺動面として機能する。つまり、第１の摺動面と第２の摺動面とは、摺動機構径方向寸法を増大させる中立の位置からの摺動体の移動方向が作動方向について互いに異なる摺動面である。
【００８２】
したがって、凸型摺動部７および凹型摺動部８それぞれにおいて前方用摺動面および後方用摺動面が形成される構成においては、前方用摺動面である中央摺動面３５，４５と、後方用摺動面である外側摺動面３４，４４との傾斜が図示の場合と逆になることで、外側摺動面３４，４４が前方用摺動面となり、中央摺動面３５，４５が後方用摺動面となる。すなわち、凸型摺動部７および凹型摺動部８同士は、中央摺動面３５，４５を、前方用摺動面および後方用摺動面のいずれか一方の摺動面とし、外側摺動面３４，４４を、前方用摺動面および後方用摺動面のいずれか他方の摺動面とするように構成される。
【００８３】
このように凸型摺動部７および凹型摺動部８の各摺動部が有する前方用摺動面と後方用摺動面とは、往復摺動する方向について共通の位置に存在することになる。すなわち、本実施形態の減衰装置１において、各摺動部が有する前方用摺動面と後方用摺動面とは、各摺動部において、摺動部同士の摺動方向について共通の位置に存在する。このことは、例えば凸型摺動部７を構成する凸型摺動体３０の場合、前方用摺動面である中央摺動面３５と、後方用摺動面である外側摺動面３４とが、作動方向（往復摺動する方向）について同じ位置に設けられること、言い換えると、中央摺動面３５と外側摺動面３４とが各摺動面の幅方向に並ぶ態様で設けられることに相当する。この点、凹型摺動部８を構成する凹型摺動体４０の中央摺動面４５と外側摺動面４４の摺動面同士の位置関係も凸型摺動体３０の場合と同様である。
【００８４】
以上のような構成を備える減衰装置１においては、次のような作用が得られる。なお、以下の説明では、凸型摺動体３０と凹型摺動体４０の作動方向の相対変位である作動変位をｕとし、前方用摺動面および後方用摺動面の勾配（傾き）をｉとする。また、作動変位ｕについて、前方への変位を正の値とし、後方への変位を負の値とする。
【００８５】
図８は、中立状態の摺動体機構５０を示す。この中立状態での作動変位ｕを０とする。また、中立状態での摺動体機構高さをｈとする。図８に示す中立状態では、上述のとおり前方用摺動面（中央摺動面３５，４５）同士および後方用摺動面（外側摺動面３４，４４）同士はそれぞれ接触した状態となる。
【００８６】
図９は、凸型摺動体３０が凹型摺動体４０に対して中立の位置よりも前方に位置する状態（前方移動時の状態）を示す。ここでは、凸型摺動体３０の中立の位置からの前方への作動変位ｕ（＞０）が生じる。前方移動時の状態では、前方用摺動面である中央摺動面３５，４５同士が接触し、後方用摺動面である外側摺動面３４，４４同士は接触しない。
【００８７】
図９に示す前方移動時の状態において、作動変位ｕが生じると、中央摺動面３５，４５の勾配ｉのために、摺動体機構高さはｈ＋ｖに変化（増加）する。ここで、ｖは、凸型摺動体３０の中立の位置からの変位により生じる摺動体機構高さの変化量（増加量）であり、次式（１）で表される。
ｖ＝ｉ｜ｕ｜    ・・・（１）
【００８８】
図１０は、凸型摺動体３０が凹型摺動体４０に対して中立の位置よりも後方に位置する状態（後方移動時の状態）を示す。ここでは、凸型摺動体３０の中立の位置からの後方への作動変位ｕ（＜０）が生じる。後方移動時の状態では、後方用摺動面である外側摺動面３４，４４同士が接触し、前方用摺動面である中央摺動面３５，４５同士は接触しない。後方移動時の状態において、作動変位ｕが生じると、外側摺動面３４，４４の勾配ｉのために、摺動体機構高さはｈ＋ｖに変化する。ここで、ｖは、上記式（１）で表される。
【００８９】
式（１）に表わされるように、摺動体機構高さの変化量ｖは、作動変位ｕの値（絶対値）に比例する。減衰装置１は、このように作動変位に比例して摺動体機構高さが増大するという特性を利用して、作動変位に比例して増加する摺動部押圧方向の圧縮力を発生させる。つまり、減衰装置１において、作動変位に比例して摺動体機構高さが増大することで、摺動機構９において外周側に位置する凹型摺動体４０から付勢ワイヤ１０による摺動部押圧方向の付勢力に抗する力が作用し、その反力として、摺動体機構５０、つまり摺動機構９に摺動部押圧方向の圧縮力が作用する。
【００９０】
また、減衰装置１においては、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０が、突部３２と溝部４２とにより互いに嵌合するとともに、上述のとおり突部３２の突起の幅の寸法と、溝部４２の溝の幅の寸法とが略同じとなるように形成される。このような構成により、突部３２と溝部４２とが互いに嵌合した状態で突部３２と溝部４２との間に生じる幅方向の隙間が極力排除され、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０は、幅方向にガタつくことなく摺動する。
【００９１】
また、凸型摺動体３０の前方移動時と後方移動時とにかかわらず、相対的に摺動する凸型摺動体３０および凹型摺動体４０において、作動方向と直角な横断方向（幅方向）の偏心が発生することがない。つまり、摺動体機構５０としては、作動方向と直角な方向に凸形状と凹形状の摺動体が咬み合うので、摺動体機構５０の相対変位は、作動変位ｕの方向と摺動体機構高さの方向に限られる。また、凸型摺動体３０の摺動面は、凹型摺動体４０の摺動面に対して全面で接触することができる。
【００９２】
また、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の摺動面については、摩耗特性を向上させるため、熱処理や窒化処理を施したり、固体潤滑剤を埋め込んだりすることが行われる。ここで、凸型摺動体３０の摺動面に固体潤滑剤を埋め込む場合の一例を図１１に示す。
【００９３】
図１１に示す例では、凸型摺動体３０の摺動面である外側摺動面３４および中央摺動面３５に、固体潤滑剤を埋め込んだ潤滑剤埋設部３８が設けられている。潤滑剤埋設部３８は、所定の配列で形成された複数の穴部に所定の固体潤滑剤が埋め込まれることで、所定の配列で複数設けられている。潤滑剤埋設部３８を構成する固体潤滑剤としては、例えば黒鉛やフッ素樹脂などが用いられる。
【００９４】
以上のように、装置軸方向を筒軸方向とする円筒状の外周面９ａをなす摺動機構９と、摺動機構９の外周面９ａに巻回された状態で設けられる付勢ワイヤ１０とを備える減衰装置１は、図１および図２に示すように、中間筒部２を構成する部材として、一対の支持板である端部支持板１６と中間部支持板１７とを有する。図１、図２、図１２、および図１３に示すように、端部支持板１６および中間部支持板１７は、それぞれ全体として略円盤状の外形を有する部材であり、中間筒部２の筒軸方向の両側の端面部を構成する。端部支持板１６は、中間筒部２に対して第１継手部５が位置する側（図２における右側）に設けられ、中間部支持板１７は、中間筒部２に対して第２継手部６が位置する側（図２における左側）に設けられる。なお、図１２は、端部支持板１６の内側（図２において左側）の板面部を示す装置軸方向視の図であり、図１３は、中間部支持板１７の外側（図２において左側）の板面部を示す装置軸方向視の図である。
【００９５】
端部支持板１６および中間部支持板１７は、互いに略同じ寸法・形状を有する。端部支持板１６および中間部支持板１７は、一方の板面側同士を対向させ、中央部に中央ロッド１１を軸方向に摺動自在に貫通させるとともに、互いの間に摺動機構９を挟み込んだ状態で、中央ロッド１１および摺動機構９を支持する。端部支持板１６および中間部支持板１７は、中央ロッド１１および摺動機構９と同心配置された状態で設けられる。
【００９６】
図１、図２、図１２、および図１３に示すように、端部支持板１６および中間部支持板１７は、それぞれ中央部に中央ロッド１１を貫通させる貫通孔１６ａ，１７ａを有する。貫通孔１６ａ，１７ａは、その孔径を中央ロッド１１の外径と略同じとする。端部支持板１６および中間部支持板１７は、互いに対向する側の面部、つまり中間筒部２における内側の面部に、貫通孔１６ａ，１７ａの孔周りに四角筒状に突出する突起部１６ｂ，１７ｂを有する。つまり、端部支持板１６および中間部支持板１７は、突起部１６ｂ，１７ｂ同士を互いに対向させた状態で設けられる。
【００９７】
貫通孔１６ａ，１７ａの穿設方向の突起部１６ｂ，１７ｂ側の部分には、中央ロッド１１を支持する軸受１８が設けられている。軸受１８は、例えば銅系の合金を材料とする円筒状の部材である。軸受１８は、突起部１６ｂ，１７ｂの内周面と中央ロッド１１の外周面との間に介在し、端部支持板１６および中間部支持板１７において中央ロッド１１を軸方向に摺動自在に支持する。なお、貫通孔１６ａ，１７ａの突起部１６ｂ，１７ｂ側（内側の面部側）の部分には、軸受１８が嵌め込まれる部分として、貫通孔１６ａ，１７ａの孔径を部分的に拡大する拡径部１６ｃ，１７ｃが形成されている。
【００９８】
端部支持板１６および中間部支持板１７は、その中央部に中央ロッド１１を貫通させた状態で中央ロッド１１を支持するとともに、摺動機構９において支持材１４および凸型摺動体３０により構成される凸型摺動部７を内包する凹型摺動部８、つまり凹型摺動体４０を装置軸方向の両側から挟む態様で、摺動機構９を支持する。すなわち、端部支持板１６および中間部支持板１７は、４つの凹型摺動体４０により形成され凸型摺動部７が位置する筒状の空間を、その筒軸方向の両側から閉塞するように設けられる。このため、凸型摺動部７の摺動方向の両側には、凸型摺動部７の摺動方向の両側の端面部と、凹型摺動部８の内側の面部（溝部４２側の面部）と、端部支持板１６または中間部支持板１７の内側の面部とにより囲まれる空洞１９ａ，１９ｂが形成される（図２参照）。この空洞１９ａ，１９ｂは、凸型摺動部７と凹型摺動部８との相対的な摺動を許容する空間部分となる。
【００９９】
端部支持板１６および中間部支持板１７は、中央ロッド１１を貫通孔１６ａ，１７ａに貫通させた状態で支持するとともに、中央ロッド１１の軸周りの４箇所に中央ロッド１１と一体的に設けられた凸型摺動部７に対して装置軸方向視で四方に向けて広がる動きをする凹型摺動体４０を移動可能に支持する。端部支持板１６および中間部支持板１７は、互いに対向する内側の面部であって突起部１６ｂ，１７ｂの周囲の部分で、凹型摺動体４０を挟み込んで支持する。つまり、端部支持板１６および中間部支持板１７の内側の面部において突起部１６ｂ，１７ｂよりも外側（径方向外側）の部分が、凹型摺動体４０の支持面部１６ｄ，１７ｄとなる。詳細には、端部支持板１６および中間部支持板１７は、リテーナ２０を介して凹型摺動体４０を支持する。
【０１００】
リテーナ２０は、端部支持板１６および中間部支持板１７それぞれの内側の面部において、突起部１６ｂ，１７ｂを貫通させるとともに、支持面部１６ｄ，１７ｄを覆うように設けられる。本実施形態では、リテーナ２０は、支持面部１６ｄ，１７ｄの形状・寸法に合わせて支持面部１６ｄ，１７ｄの全体を覆うように設けられている。したがって、リテーナ２０は、図１４に示すように、装置軸方向視で、支持面部１６ｄ，１７ｄと同径の円形状の外形を有しながら、中央部に突起部１６ｂ，１７ｂの外形に沿う略正方形状の開口部２０ａを有する。リテーナ２０は、例えばスポンジやゴム等の弾性材料により構成される。
【０１０１】
このようにリテーナ２０が設けられる端部支持板１６および中間部支持板１７の支持面部１６ｄ，１７ｄに対して、凹型摺動体４０は、支持面部１６ｄ，１７ｄに対する支持面として、長手方向の両側の端面である端部摺動面４７を有する。端部摺動面４７は、装置軸方向に対して垂直な面である。凹型摺動体４０は、端部摺動面４７を、リテーナ２０の内側（支持板側と反対側）の板面に接触あるいは略接触させた状態で支持される。つまり、リテーナ２０は、支持面部１６ｄ，１７ｄと端部摺動面４７との間に挟まれた状態で設けられる。
【０１０２】
このように端部支持板１６および中間部支持板１７の支持面部１６ｄ，１７ｄに設けられるリテーナ２０により、凹型摺動体４０の端部摺動面４７による摺動面部が構成される。すなわち、凹型摺動体４０は、凸型摺動体３０との関係における相対的な往復摺動にともない、摺動機構９における４つの摺動体機構５０において摺動体機構高さ方向の位置が固定となる凸型摺動体３０に対して遠ざかって摺動体機構高さを増大させる方向、つまり装置軸方向視で互いに直交する装置径方向（図３においては上下左右の各方向）に沿って移動する。この凸型摺動体３０に対する凹型摺動体４０の装置径方向に沿う移動（以下「径方向の移動」ともいう。）において、凹型摺動体４０は、端部摺動面４７をリテーナ２０の内側の板面に沿わせる。
【０１０３】
このようにリテーナ２０を介して凹型摺動体４０を支持する端部支持板１６および中間部支持板１７の支持面部１６ｄ，１７ｄは、装置径方向について、少なくとも凹型摺動体４０の移動範囲で端部摺動面４７が全面的に接触ないし略接触する状態が維持される程度の寸法（外径寸法）を有する。したがって、支持面部１６ｄ，１７ｄの外径は摺動機構９の外径よりも大きく、少なくとも摺動機構９の中立状態において、リテーナ２０内側の板面の外縁部に、端部摺動面４７が接触しておらず凹型摺動体４０の移動代となる円環状の露出部分が存在する。
【０１０４】
このように凹型摺動体４０の径方向の移動についての摺動部分を構成するリテーナ２０には、凹型摺動体４０の端部摺動面４７に接触して凹型摺動体４０の径方向の移動にともない回転するローラ２１が設けられている。図２および図１４に示すように、ローラ２１は、円柱状の部材であり、リテーナ２０において、装置軸方向視で各凹型摺動体４０の径方向の移動の方向に対して垂直な方向を回転軸方向として回転自在に支持される。本実施形態では、リテーナ２０の正方形状の開口部２０ａの各辺に沿う方向が、その辺に対応する凹型摺動体４０に対して設けられたローラ２１の回転軸方向となる。なお、図１４は、装置軸方向視でのリテーナ２０を示す図面である。
【０１０５】
図１４に示すように、ローラ２１は、リテーナ２０において凹型摺動体４０の端部摺動面４７が接触または略接触することになる部分、つまり開口部２０ａの周囲の部分に設けられる。ローラ２１は、リテーナ２０に設けられたローラ支持孔２０ｂ内にて支持された状態で設けられる。ローラ支持孔２０ｂは、ローラ２１の自在回転を許容する大きさの矩形状の開口部として形成されている。ローラ２１は、少なくともリテーナ２０の内側の板面側に露出した状態で設けられる。ローラ２１としては、その外径がリテーナ２０の板厚の寸法と同程度あるいは板厚の寸法よりも大きいものが用いられる。
【０１０６】
図１４に示すように、本実施形態では、各凹型摺動体４０に対して、装置軸方向視で装置径方向に垂直な方向の両側の２個のローラ２１と、これら２個のローラ２１の間に回転軸方向に互いに隣り合う２個のローラ２１との計４個のローラ２１が配設されている。したがって、４体の凹型摺動体４０を有する構成においては、リテーナ２０全体としては合計で１６個のローラ２１が設けられている。
【０１０７】
このように、リテーナ２０には、各凹型摺動体４０に対応してローラ２１が設けられており、凹型摺動体４０は、端部支持板１６および中間部支持板１７のそれぞれに対して、リテーナ２０およびローラ２１を介して支持される。そして、凹型摺動体４０は、その端部摺動面４７をローラ２１に接触させた状態で装置径方向に移動する。ローラ２１は、凹型摺動体４０の径方向の移動にともなって回転することで、凹型摺動体４０の移動を滑らかなものとする。つまり、ローラ２１は、端部支持板１６側および中間部支持板１７側において、凹型摺動体４０の径方向の移動については、凹型摺動体４０を遊動自在となるように支持する。また、ローラ２１は、作動方向については、摺動機構９による減衰力を端部支持板１６および中間部支持板１７に伝達するように、凹型摺動体４０を支持する。
【０１０８】
なお、凹型摺動体４０の移動中のローラ２１の位置の復元が容易となるように、リテーナ２０は軟質の粘弾性体等で構成するか、あるいは変形が容易な薄板で構成することが望ましい。また、リテーナ２０およびローラ２１は各種プラスチック材料等の摺動材により構成してもよい。また、リテーナ２０およびローラ２１は、これらを一体化して一体の摺動板として構成してもよい。リテーナ２０およびローラ２１を一体とするときの材料としては、例えば、フッ素樹脂などの合成樹脂、高力黄銅、黒鉛などの固体潤滑剤を含有する銅系合金、金属と合成樹脂の複合材などが利用できる。
【０１０９】
また、減衰装置１は、中間筒部２を構成する部材として、付勢ワイヤ１０が巻回された摺動機構９の外側に設けられる複数の外側ロッド２２を有する。外側ロッド２２は、横断面が円形状の棒状の部材であり、端部支持板１６と中間部支持板１７との間に架設された状態で設けられる。本実施形態では、摺動機構９の周方向に沿って、つまり装置軸方向視で中央ロッド１１を中心とする円周に沿って等間隔（等角度間隔）に８本の外側ロッド２２が設けられている（図３参照）。詳細には、摺動機構９の周方向について、８本の外側ロッド２２のうちの４本は、各凹型摺動体４０の径方向の移動の位置に対応する角度位置に配置され、残りの４本は、互いに隣り合う凹型摺動体４０の境界部分の角度位置に配置されている。
【０１１０】
外側ロッド２２は、端部支持板１６と中間部支持板１７との間において、各支持板１６，１７の周縁部に設けられたフランジ部１６ｅ，１７ｅ間に挟まれた状態で設けられている。フランジ部１６ｅ，１７ｅは、端部支持板１６および中間部支持板１７において板厚方向の突起部１６ｂ，１７ｂが突出する側と反対側の外周部に形成される部分であって比較的板厚が薄い鍔状の部分である。
【０１１１】
外側ロッド２２は、端部支持板１６および中間部支持板１７のフランジ部１６ｅ，１７ｅに装置軸方向の両側から挟まれた状態で、ボルト２３により固定される（図１参照）。ボルト２３は、端部支持板１６および中間部支持板１７それぞれの外側からフランジ部１６ｅ，１７ｅを介して外側ロッド２２の軸方向に沿って螺挿される。このため、フランジ部１６ｅ，１７ｅには、外側ロッド２２の配置位置に対応する位置に、フランジ部１６ｅ，１７ｅを貫通するボルト孔１６ｆ，１７ｆが設けられている。また、各外側ロッド２２には、その両端側に開口するように、雌ねじ部であるボルト穴２２ａが形成されている。つまり、ボルト２３は、端部支持板１６および中間部支持板１７それぞれの外側からフランジ部１６ｅ，１７ｅを貫通して、外側ロッド２２のボルト穴２２ａにねじ込まれることで、端部支持板１６と中間部支持板１７との間に外側ロッド２２を固定する。
【０１１２】
外側ロッド２２は、凹型摺動体４０の径方向の移動を妨げないように、つまり装置径方向に沿って移動する凹型摺動体４０に干渉することがないように、付勢ワイヤ１０が巻回された摺動機構９の外周面９ａとの間に隙間２４が生じるように設けられる。すなわち、この隙間２４は、凸型摺動部７と凹型摺動部８との相対的な摺動にともなう凹型摺動部８（凹型摺動体４０）の径方向の移動を許容する空間部分となる。本実施形態では、外側ロッド２２は、その両端部が端部支持板１６および中間部支持板１７のリテーナ２０が設けられる支持面部１６ｄ，１７ｄを形成する部分の外周面１６ｇ，１７ｇ（図１２および図１３参照）に略接触した状態で設けられることで、摺動機構９との間に隙間２４を形成する。
【０１１３】
このように摺動機構９の周囲に配設される複数の外側ロッド２２は、摺動機構９において生じた減衰力を伝達する機能を有する。また、外側ロッド２２は、中間筒部２の全体的な剛性を高める機能や、摺動機構９の外周面９ａに巻回される付勢ワイヤ１０を外部から保護する機能等を有する。なお、外側ロッド２２の材質・直径・本数・配置間隔等は、減衰装置１が生成する減衰力を構造物に対して効率的に伝達する観点等に基づいて適宜決められる。
【０１１４】
また、本実施形態の減衰装置１は、先端部に第２継手部６が設けられる第２軸部４を構成する部材として、連結材２５を有する。図２および図１５に示すように、連結材２５は、全体として略軸状の部材であり、装置軸方向に対する同心位置にて中間部支持板１７の外側（端部支持板１６に対向する側と反対側）に固定され、第２軸部４を構成する。なお、図１５は、装置軸方向視での連結材２５を示す図面である。
【０１１５】
連結材２５は、略円柱状の外形を有する部分である軸部２５ａと、軸部２５ａの軸方向の一側の端部に設けられるフランジ部２５ｂとを有する。軸部２５ａの軸方向の他側（フランジ部２５ｂ側と反対側）の端部には、第２継手部６を構成する継手部材２６を固定するための雌ねじ部としてのねじ孔２５ｃが軸方向に沿って軸部２５ａの端部に開口するように形成されている。
【０１１６】
継手部材２６は、軸状ないし円柱状の軸部２６ａと、軸部２６ａの一端側に設けられる円環状ないし円筒状の連結部２６ｂとを有する。軸部２６ａの連結部２６ｂ側と反対側の端部には、雄ねじ部２６ｃが設けられている。継手部材２６は、その雄ねじ部２６ｃを、連結材２５のねじ孔２５ｃに螺挿することで、連結材２５に固定される。
【０１１７】
連結材２５のフランジ部２５ｂは、軸部２５ａの軸方向を板厚方向とする円盤状の拡径部分、つまり鍔状の部分である。フランジ部２５ｂには、連結材２５を中間部支持板１７固定するためのねじ孔２５ｄが、フランジ部２５ｂを板厚方向に貫通するように設けられている。本実施形態では、ねじ孔２５ｄは、装置軸方向視でフランジ部２５ｂの円周方向に沿って等間隔（等角度間隔）で８箇所に設けられている（図１５参照）。これに対し、中間部支持板１７においては、その外側の板面部に開口するように、ねじ孔２５ｄの配置に対応する位置の８箇所に、雌ねじ部としてのねじ穴１７ｊが設けられている。そして、図示せぬボルトがフランジ部２５ｂのねじ孔２５ｄを貫通するとともに中間部支持板１７側のねじ穴１７ｊにねじ込まれることで、連結材２５が中間部支持板１７の外側に固定される。連結材２５は、その軸部２５ａの軸心を中間筒部２の軸心に一致させるように設けられる。
【０１１８】
また、連結材２５においては、軸部２５ａの軸方向に沿って横断面円形の挿入穴２５ｅが設けられている。挿入穴２５ｅは、軸部２５ａからフランジ部２５ｂにわたって形成され、フランジ部２５ｂ側に開口する。挿入穴２５ｅは、連結材２５が中間部支持板１７に固定された状態において中間部支持板１７の中央部に設けられた貫通孔１７ａに連続するように、貫通孔１７ａと略同径の穴として設けられている。
【０１１９】
連結材２５は、その挿入穴２５ｅにより、中間部支持板１７から中間筒部２の外側に突出する中央ロッド１１の端部を受け入れる。つまり、挿入穴２５ｅには、中央ロッド１１の第１継手部５が設けられる側と反対側の端部が挿入され、その挿入量は、中央ロッド１１の軸方向に沿う中間筒部２に対する相対移動にともなって変化する。このように、連結材２５の挿入穴２５ｅは、中央ロッド１１の端部を受け入れて中央ロッド１１の軸方向に沿う方向の中間筒部２に対する相対移動を許容する穴部である。
【０１２０】
以上のような構成を備える本実施形態の減衰装置１においては、端部支持板１６、中間部支持板１７、リテーナ２０、ローラ２１、外側ロッド２２、および連結材２５は、各部材間で固定されることで一体構造をなす。つまり、これらの各部材は、中間筒部２に対する中央ロッド１１の相対移動にともない一体的に移動する部分を構成する。この一体構造をなす部分が、上記のとおり第２継手部６が設けられる一体的な構造部分である外側軸力伝達部に相当する。すなわち、外側軸力伝達部は、端部支持板１６および中間部支持板１７と、各支持板１６，１７に設けられるリテーナ２０と、リテーナ２０に支持されるローラ２１と、支持板１６，１７間に架設される複数の外側ロッド２２と、中間部支持板１７に固定される連結材２５とを含み、これらの部材がボルト締結等によって一体的に構成された構造部分である。
【０１２１】
以上のように、減衰装置１は、装置軸方向に沿って相対的に往復摺動する部分として、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部とを有する。そして、凹型摺動部８を構成する凹型摺動体４０が、中央軸力伝達部に対しては凸型摺動部７を構成する凸型摺動体３０に嵌合した状態で装置軸方向に相対摺動可能に、外側軸力伝達部に対しては端部支持板１６と中間部支持板１７との間に挟まれた状態で装置径方向に相対摺動可能に設けられる。すなわち、凹型摺動体４０は、付勢ワイヤ１０により外側から押圧付勢された状態で、中央軸力伝達部および外側軸力伝達部の装置軸方向に沿う相対的な往復摺動にともない、中央軸力伝達部に対して、外側軸力伝達部とともに装置軸方向に移動しながら、前方用摺動面および後方用摺動面の勾配にならって外側軸力伝達部とは独立して（別体として）装置径方向に移動する。
【０１２２】
このような中央軸力伝達部と外側軸力伝達部との装置軸方向に沿う相対的な摺動により、装置軸方向の第１継手部５と第２継手部６との間の間隔が変化する。第１継手部５と第２継手部６との間の間隔が変化することが、減衰装置１の伸縮に相当する。中央軸力伝達部および外側軸力伝達部は、相対的な摺動における相手方に対する摺動部分として、それぞれ摺動機構９を構成する凸型摺動部７および凹型摺動部８を有する。このように中央軸力伝達部および外側軸力伝達部の摺動部となる摺動機構９において生じる摩擦力が、減衰装置１による軸力としての減衰力となる。なお、こうした中央軸力伝達部と外側軸力伝達部との装置軸方向に沿う相対的な摺動は、中央軸力伝達部側の摺動部としての凸型摺動部７の装置軸方向の両側に存在する空洞１９ａ，１９ｂにより許容される。以上のように、減衰装置１は、装置軸方向に伸縮可能に構成され、構造物の振動に対する減衰力を伸縮方向に沿う軸力として作用させる。
【０１２３】
以下では、上述したような構成を備える本実施形態の減衰装置１の作用や特性等について説明する。なお、以下の説明では、減衰装置１における装置軸方向の第１継手部５と第２継手部６との間の間隔、詳細には各継手部を構成する継手部材１２，２６が有する円環状の連結部１２ｂ，２６ｂの中心位置間の間隔を減衰装置１の軸長とし、減衰装置１の中立状態における軸長をｂとする（図２、寸法ｂ参照）。また、凸型摺動体３０を支持する部材である支持材１４の正方形状の横断面形状の辺長をａとし、付勢ワイヤ１０の直径（線径）をｄとし、円柱面となる摺動機構９の外周面９ａの半径をｒとする（図３参照）。なお、図２および図３は、それぞれ減衰装置１の中立状態を示す。
【０１２４】
図３に示すように、減衰装置１の中立状態において、摺動機構９の直径は２ｒ＝ａ＋２ｈとなり、装置径方向で摺動機構９の軸心位置を介して互いに反対側に位置する付勢ワイヤ１０の軸心位置間の寸法は、２ｒ＋（ｄ／２）・２＝２ｒ＋ｄとなる。なお、ｈは中立状態での摺動体機構高さである。また、摺動機構９の直径は、装置径方向のうち、凹型摺動体４０の径方向の移動の方向となる装置径方向（以下「摺動体移動径方向」という。）に関しては、装置軸方向視を示す図３において上下と左右にそれぞれ対向配置された凹型摺動体４０間の上下方向または左右方向の外側曲面４１の端部間の寸法となる。
【０１２５】
中立状態の減衰装置１の両端に、減衰装置１を装置軸方向に引っ張る引張りの減衰力Ｄが作用することで、減衰装置１の軸長は自然状態である中立状態でのｂから作動変位ｕの分だけ増加し、ｂ＋ｕとなる。軸長がｂ＋ｕに伸びた状態（以下「軸長伸長状態」という。）を、図１６に示す。なお、減衰装置１が伸長する方向の作動変位ｕを正（ｕ＞０）とする。つまり、減衰装置１の軸長伸長状態は、上述した前方移動時の状態に相当する。また、図１６は、図２に示す断面図の断面位置と同じ断面位置の縦断面図である。
【０１２６】
図１６に示すように、減衰装置１の軸長が中立状態でのｂから軸長伸長状態でのｂ＋ｕに増加することで、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部は、作動変位の方向に摺動機構９における摺動をともなって相対移動し、凸型摺動部７に対して第１継手部５側（図１６における右側）の空洞１９ａの容積は減少するとともにその反対側となる第２継手部６側（図１６における左側）の空洞１９ｂの容積は増加する。また、各摺動体機構５０の摺動体機構高さが増加することから、摺動機構９の周りの外側ロッド２２との間における隙間２４は狭くなる。
【０１２７】
図１７は、引張の減衰力Ｄにより軸長がｂ＋ｕに伸びた状態（軸長伸長状態）における装置軸方向視の断面図（横断面図）である。なお、図１７は、図３に示す断面図の断面位置と同じ断面位置の横断面図である。図１７に示すように、軸長伸長状態では、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の前方用摺動面である中央摺動面３５，４５同士だけが接触し、後方用摺動面である外側摺動面３４，４４同士は接触しない。また、各摺動体機構５０の摺動機構高さは中立状態のｈからｈ＋ｖに増加する。また、摺動体移動径方向についての摺動機構９の直径は、中立状態の２ｒから２ｒ＋２ｖに増加する。
【０１２８】
また、摺動機構９の周方向に隣り合う凹型摺動体４０間の境界、つまり合わせ面４３間においては、摺動機構９の周方向に対する接線方向に隙間δが生じる。凹型摺動体４０の外側曲面４１は半径ｒの１／４円柱面であることから、凹型摺動体４０、凸型摺動体３０、支持材１４、中央ロッド１１の弾性変形を無視すると、隙間δは次式（２）で表される。
【０１２９】
【数１】
2015094463.tif 000003
【０１３０】
中立状態の減衰装置１の両端に、減衰装置１を装置軸方向に圧縮する圧縮の減衰力Ｄが作用することで、減衰装置１の軸長は中立状態でのｂから作動変位ｕの分だけ減少し、ｂ＋ｕ（ｕ＜０）となる。軸長がｂ＋ｕに縮んだ状態（以下「軸長短縮状態」という。）を、図１８に示す。なお、減衰装置１が短縮する方向の作動変位ｕを負（ｕ＞０）とする。つまり、減衰装置１の軸長短縮状態は、上述した後方移動時の状態に相当する。また、図１８は、図１６と同様の断面位置の縦断面図である。
【０１３１】
図１８に示すように、減衰装置１の軸長が中立状態でのｂから軸長短縮状態でのｂ＋ｕに減少することで、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部は、作動変位の方向に摺動機構９における摺動をともなって相対移動し、凸型摺動部７に対して第２継手部６側（図１８における左側）の空洞１９ｂの容積は減少するとともにその反対側となる第１継手部５側（図１８における右側）の空洞１９ａの容積は増加する。また、各摺動体機構５０の摺動体機構高さが増加することから、摺動機構９の周りの外側ロッド２２との間における隙間２４は狭くなる。
【０１３２】
図１９は、圧縮の減衰力Ｄにより軸長がｂ＋ｕ（ｕ＜０）に縮んだ状態（軸長短縮状態）における装置軸方向視の断面図（横断面図）である。なお、図１９は、図１７と同様の断面位置の横断面図である。図１９に示すように、軸長短縮状態では、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の後方用摺動面である外側摺動面３４，４４同士だけが接触し、前方用摺動面である中央摺動面３５，４５同士は接触しない。また、軸長伸長状態の場合と同様に、各摺動体機構５０の摺動機構高さはｈ＋ｖに増加し、摺動体移動径方向についての摺動機構９の直径は２ｒ＋２ｖに増加し、摺動機構９の周方向に隣り合う凹型摺動体４０間の境界においては摺動機構９の周方向に対する接線方向に式（２）で表される隙間δが生じる。
【０１３３】
次に、図２０を用いて、一組の摺動体機構５０に作用する圧縮力Ｖと付勢ワイヤ１０に発生する張力Ｔとの関係について説明する。なお、図２０においては下側に位置する凸型摺動体３０と凹型摺動体４０の組合せ（摺動体機構５０）に着目している。また、図２０では便宜上、構成の一部および断面を表すハッチングを省略している。
【０１３４】
図２０（ａ）は、作動変位ｕが正の値（ｕ＞０）で前方用摺動面同士が接触する場合、つまり軸長伸長状態の場合（前方移動時）の圧縮力の作用位置を示す。実際に凸型摺動体３０に作用する圧縮力は分布力であるが、ここでは圧縮力を前方用摺動面である１箇所の中央摺動面３５に対応する１個の（１つのベクトルで表される）集中力Ｖとして考える。摺動機構高さの増加はｖとし、張力をＴとする。付勢ワイヤ１０と凹型摺動体４０との接触部の摩擦と、付勢ワイヤ１０の巻き角度の影響を無視すると、圧縮力Ｖと張力Ｔとの関係は次式（３）で表される。
【０１３５】
【数２】
2015094463.tif 000004
【０１３６】
付勢ワイヤ１０の応力度を次式（４）で表す。
σ＝σ０＋σｕ    ・・・（４）
ここで、σ０は初期張力で生じる初期応力であり、σｕは作動変位ｕおよび摺動機構高さの増加ｖによって生じた応力とする。付勢ワイヤ１０の応力が付勢ワイヤ１０の長さ方向に一様と仮定すれば、作動変位ｕによって生じた付勢ワイヤ１０の一周長当たりの伸びΔｓは次式（５）で表される。
【０１３７】
【数３】
2015094463.tif 000005
【０１３８】
中立状態での付勢ワイヤ１０の一周長ｓ０は次式（６）で表される。
ｓ０＝２π（ｒ＋（ｄ／２））    ・・・（６）
式（５）と式（６）より、応力度σｕは次式（７）で表される。
【０１３９】
【数４】
2015094463.tif 000006
【０１４０】
式（７）において、Ｅは付勢ワイヤ１０のヤング係数である。付勢ワイヤ１０の断面積と巻き数をそれぞれＡとｎとすると、付勢ワイヤ１０の張力の合計ΣＴは次式（８）で表される。
【０１４１】
【数５】
2015094463.tif 000007
【０１４２】
式（８）を式（３）に代入すると次式（９）を得る。
【０１４３】
【数６】
2015094463.tif 000008
【０１４４】
図２０（ｂ）は、作動変位ｕが負の値（ｕ＜０）で後方用摺動面同士が接触する場合、つまり軸長短縮状態の場合（後方移動時）の圧縮力の作用位置を示す。実際に凸型摺動体３０に作用する圧縮力は分布力であるが、ここでは後方用摺動面である２箇所の外側摺動面３４に対応する２個の（２つのベクトルで表される）集中力Ｖ／２に分かれて作用すると考える。図２０（ｂ）に示す場合も、圧縮力Ｖは式（９）で表される。
【０１４５】
図２１に、図１６および図１７で示した軸長伸長状態（ｕ＞０の状態）において、凸型摺動体３０と凹型摺動体４０に作用する力を示す。図２１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ作動速度ｄｕ／ｄｔが正（ｄｕ／ｄｔ＞０）と負（ｄｕ／ｄｔ＜０）の場合を示す。圧縮力Ｖは図２０に示した凸型摺動体３０に作用する圧縮力Ｖである。凸型摺動体３０に作用する力Ｈは支持材１４から受ける反力である。反力Ｈは、支持材１４を経由して中央ロッド１１に伝達され、減衰力Ｄの一部となる。減衰装置１は、４組の摺動体機構５０を備えるので、減衰力Ｄは次式（１０）で表される。
Ｄ＝４Ｈ    ・・・（１０）
【０１４６】
凸型摺動体３０の前方用摺動面である中央摺動面３５には、摺動面に平行に摩擦力Ｆが作用し、摺動面に垂直に抗力Ｐが作用すると考えられる。凹型摺動体４０の前方用摺動面である中央摺動面４５にも同様に摩擦力Ｆと抗力Ｐが作用する。凹型摺動体４０の付勢ワイヤ１０と接する部分には、付勢ワイヤ１０による力が作用する。図２１では凹型摺動体４０に作用するこれらの付勢ワイヤ１０による力を「ワイヤ作用力」と表現している。
【０１４７】
凹型摺動体４０はその長手方向の両側がローラ２１によって作動方向に支持されているので、作動速度ｄｕ／ｄｔが正（ｄｕ／ｄｔ＞０）の場合、つまり前方に移動している状態では、図２１（ａ）に示すように、第１継手部５側（図において右側）のローラ２１（２１ａ）部分で反力Ｈが作用する。反力Ｈは、端部支持板１６、外側ロッド２２、中間部支持板１７を経由して連結材２５に伝達され、減衰力Ｄの一部となる。一方、作動速度ｄｕ／ｄｔが負（ｄｕ／ｄｔ＜０）の場合、つまり後方に移動している状態では、図２１（ｂ）に示すように、第２継手部６側（図において左側）のローラ２１（２１ｂ）部分で反力Ｈが作用する。反力Ｈは、中間部支持板１７を経由して連結材２５に伝達され、減衰力Ｄの一部となる。減衰力Ｄと反力Ｈの関係は式（１０）で表される。
【０１４８】
凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の前方用摺動面である中央摺動面３５，４５に作用する摩擦力Ｆと垂直抗力Ｐの関係は、クーロン摩擦の法則より次式（１１）で表される。
Ｆ＝μＰ    ・・・（１１）
ここで、μは摺動面の動摩擦係数である。
【０１４９】
図２１（ａ）の作動速度ｄｕ／ｄｔが正（ｄｕ／ｄｔ＞０）の場合は、反力Ｈの方向と圧縮力Ｖの方向における凸型摺動体３０の力のつり合いは次式（１２）で表される。
【０１５０】
【数７】
2015094463.tif 000009
【０１５１】
式（１２）において、ｊは反力Ｈの方向（作動方向）と摺動面とのなす角度である。式（９）、式（１０）、式（１１）、式（１２）を減衰力Ｄについて解くと次式（１３）を得る。
【０１５２】
【数８】
2015094463.tif 000010
【０１５３】
式（１３）において、λは次式（１４）で定める運動抵抗係数とする。なお、式（１４）におけるｕドットは、作動速度ｄｕ／ｄｔを表す。
【０１５４】
【数９】
2015094463.tif 000011
【０１５５】
図２１（ｂ）の作動速度ｄｕ／ｄｔが負（ｄｕ／ｄｔ＜０）の場合は、反力Ｈの方向と圧縮力Ｖの方向における凸型摺動体３０の力のつり合いは次式（１５）で表される。
【０１５６】
【数１０】
2015094463.tif 000012
【０１５７】
式（９）、式（１０）、式（１１）、式（１５）を減衰力Ｄについて解くと式（１３）を得る。ただし、運動抵抗係数λは次式（１６）とする。
【０１５８】
【数１１】
2015094463.tif 000013
【０１５９】
図１６に示す引張りの減衰力Ｄの向きを正（Ｄ＞０）と定義すると、作動変位ｕが正で作動速度ｄｕ／ｄｔが負の場合は、減衰力Ｄの方向は図１６に示す向きと逆となり、減衰力Ｄは負（Ｄ＜０）となる。よって、式（１６）に示すように、作動変位ｕが正で作動速度ｄｕ／ｄｔが負の場合は、運動抵抗係数λは負となる。また、勾配ｉは動摩擦係数μより小さく設定する。
【０１６０】
図１８および図１９で示すように凸型摺動体３０と凹型摺動体４０とが後方用摺動面である外側摺動面３４，４４同士で接触する場合も、減衰力Ｄは式（１３）で表される。ただし、運動抵抗係数λは次式（１７）とする。
【０１６１】
【数１２】
2015094463.tif 000014
【０１６２】
図２２は、付勢ワイヤ１０としてのニッケル・チタン系超弾性合金ワイヤの応力度−ひずみ曲線の一例である。図２２に示すグラフにおいて、横軸はひずみとしての伸び（Strain（％））を示し、縦軸は引張力（Tensile force（kgf））を示す。付勢ワイヤ１０の直径はｄ＝0.475ｍｍ、断面積はＡ＝0.177ｍｍ２、ヤング係数はＥ＝40700Ｎ／ｍｍ２である。温度はｔ＝20℃である。
【０１６３】
図２２において、経路Ｏ→Ｙ→Ｚ→Ｓは、付勢ワイヤ１０に作用させる引張力を増加させる応力・ひずみの負荷経路（載荷経路）を示し、経路Ｓ→Ｔ→Ｒ→Ｏは、付勢ワイヤ１０に作用させる引張力を減少させる除荷経路を示す。原点Ｏは負荷前の（負荷がゼロの）付勢ワイヤ１０の応力・ひずみを表し、点Ｓは除荷を開始する復帰開始点である。通常、経路ＯＹが弾性域と呼ばれ、経路ＹＳは超弾性域（または擬弾性域）と呼ばれる。
【０１６４】
負荷経路Ｙ→Ｓでは、付勢ワイヤ１０の材料の結晶にマルテンサイト変態が生じ、応力が一定となる区間が現れる。この応力一定区間の応力と区間の終点（Ｓ側）をそれぞれ降伏応力σyと変態終了点Ｚと呼ぶ。点Ｙは降伏点と呼ばれるが、図では降伏点Ｙは明瞭でない。除荷経路Ｓ→Ｔ→Ｒでは結晶の逆変態が生じて、載荷経路Ｙ→Ｓで生じたひずみが回復する。除荷経路Ｒ→Ｏでは弾性が回復し、負荷が無くなれば応力・ひずみは負荷前の状態に戻る。説明の都合から、除荷経路ＳＴＲＯの点Ｔと点Ｒをそれぞれ復帰中間点と弾性回復点と呼ぶ。
【０１６５】
復帰開始時の応力・ひずみが経路ＯＹの直線部にあれば、除荷経路は経路ＯＹの直線部に一致する。図２２に示すグラフのように復帰開始時の（復帰開始点Ｓでの）ひずみεｓが変態終了点Ｚのひずみεｚを超える場合は、除荷経路Ｒ→Ｏは載荷経路Ｏ→Ｙと異なる。復帰開始時のひずみεｓが変態終了点Ｚのひずみεzを超えない場合、すなわち、復帰開始点Ｓが載荷経路ＹＺ上に位置する場合は、弾性回復点Ｒは載荷経路Ｏ→Ｙ上にあり、除荷経路Ｒ→Ｏは載荷経路Ｏ→Ｙと部分的に重なると考えて良い。また、この除荷経路Ｒ→Ｏと載荷経路Ｏ→Ｙとの部分的な重なりは、地震時の高々数百回の負荷と除荷の繰り返しにおいて、維持されると考えて良い。以上が超弾性合金ワイヤの応力とひずみの原点復帰特性である。実用上は最大ひずみが４％未満であれば載荷・除荷の繰り返しに対して原点へのひずみの復帰を期待できる。
【０１６６】
図２３は、付勢ワイヤ１０としてのニッケル・チタン系超弾性合金ワイヤの応力度σ（Ｎ／ｍｍ２）とひずみε（％）の関係を理想化した計算モデルである。図２３に示すグラフにおいて、原点Ｏ、降伏点Ｙ、復帰開始点Ｓ、復帰中間点Ｔ、弾性回復点Ｒ、変態終了点Ｚは、図２２の同符号の点に対応する。ただし、図２３に示す例では、復帰開始点Ｓでのひずみεｓの大きさは変態終了点Ｚでのひずみεｚの大きさよりも小さいとする。
【０１６７】
図２３に示すように、ひずみが降伏ひずみ（降伏点Ｙでのひずみ）εｙ以下であれば、負荷と除荷にかかわらずに応力度σとひずみεは正比例関係を表す経路ＯＹ上にある。経路ＯＹの傾きはヤング係数Ｅである。ひずみが降伏ひずみεｙを超えると、マルテンサイト変態が生じて、応力度σとひずみεは経路ＹＳ上を通る。ひずみεが変態終了点Ｚでのひずみεｚを超えない範囲で除荷を行うと、ひずみεは経路ＳＴＲを経由して弾性回復点Ｒに到達し、付勢ワイヤ１０は弾性を回復する。さらに除荷を行うと、経路ＲＯを通り、付勢ワイヤ１０の応力度σとひずみεは原点Ｏに復帰する。経路ＴＳは経路ＯＹと平行で、経路ＴＲは経路ＹＳと平行とする。
【０１６８】
図２３に示す計算モデルを用いて、減衰装置１の作動変位ｕと減衰力Ｄの関係を説明する。付勢ワイヤ１０が降伏点Ｙに到達したときの減衰装置１の作動変位（降伏作動変位）をｕｙとすると、付勢ワイヤ１０の降伏応力度σｙと降伏作動変位ｕｙの関係は上記式（７）より次式（１８）で表される。
【０１６９】
【数１３】
2015094463.tif 000015
【０１７０】
式（１８）において、降伏作動変位ｕｙは正とする。式（１８）を式（１３）に代入し、減衰力Ｄ、作動変位ｕ、初期応力度σ０をそれぞれ付勢ワイヤ１０の張力の合力（ｎＡσｙ）、降伏作動変位ｕｙ、降伏応力度σｙで無次元化すると、次式（１９）の減衰力Ｄと作動変位ｕの関係を得る。
【０１７１】
【数１４】
2015094463.tif 000016
【０１７２】
図２４は、式（１９）で示される作動変位と減衰力の関係の一例である。図２４のグラフに示すように、作動変位ｕが降伏作動変位ｕｙよりも小さければ、つまりｕ／ｕｙの絶対値が１よりも小さければ、作動変位（Displacement）の増分に比例して減衰力（Damping force）は増加することが確認される。
【０１７３】
作動変位ｕが降伏作動変位ｕｙを超え、作動速度が正の場合は、付勢ワイヤ１０の応力度σとひずみεは図２３の計算モデルにおける経路ＹＺ上にあるので、付勢ワイヤ１０の応力度σは降伏応力度σｙとなる。よって、作動変位ｕの大きさにかかわらずに式（１８）が成立する。よって、作動変位と減衰力の関係は次式（２０）で表される。
【０１７４】
【数１５】
2015094463.tif 000017
【０１７５】
復帰開始点Ｓと復帰中間点Ｔの作動変位をそれぞれｕｓとｕｔとすると、図２３の計算モデルにおける経路ＴＳの傾きは経路ＯＹの傾きと等しい。作動変位が正で作動速度が負の場合に限ると、作動変位と減衰力の関係は次式（２１）で表される。
【０１７６】
【数１６】
2015094463.tif 000018
【０１７７】
弾性回復点Ｒの付勢ワイヤ１０の回復応力度をσｒとし、このときの作動変位をｕｒとすると、上記式（１８）より次式（２２）が成り立つ。
【０１７８】
【数１７】
2015094463.tif 000019
【０１７９】
作動変位が正で作動速度が負となり、付勢ワイヤ１０の応力度σとひずみεが図２３の計算モデルにおける経路ＲＴ上にあるときは、作動変位にかかわらず式（２２）が成り立つので、作動変位と減衰力の関係は次式（２３）で表される。
【０１８０】
【数１８】
2015094463.tif 000020
【０１８１】
作動変位が正で作動速度が負であり、付勢ワイヤ１０の応力度σとひずみεが図２３の計算モデルにおける経路ＯＲ上にあるときは、上記式（１９）が成り立つので、作動変位と減衰力の関係は次式（２４）で表される。
【０１８２】
【数１９】
2015094463.tif 000021
【０１８３】
図２５に、作動変位uが降伏作動変位ｕｙを超える場合の作動変位と減衰力の関係を式（１９）〜式（２４）で試算した結果の一例を示す。図２５中の点Ｏ，点Ｙ、点Ｓ、点Ｔ、点Ｒは、それぞれ図２３の計算モデルにおける同符号の各点と対応している。
【０１８４】
図２５のグラフから確認できるように、作動変位ｕが降伏作動変位ｕｙを超える領域、つまりｕ／ｕｙの絶対値が１を超える領域においては、減衰力が略一定の値となっている。このように、減衰装置１によれば、付勢ワイヤ１０の応力とひずみの復帰特性を利用することにより、降伏作動変位ｕｙを超える作動変位の領域では、減衰力を制限することができる。
【０１８５】
図２６は、式（１８）で示される降伏作動変位ｕｙを、凹型摺動体４０の外側曲面４１の曲率半径、つまり摺動機構９の半径ｒと、摺動面の勾配ｉをパラメータとして試算した結果の一例を示す。図２６には、勾配がｉ＝０．０１の場合と、ｉ＝０．０２の場合と、ｉ＝０．０３の場合のグラフを示す。
【０１８６】
図２６のグラフより、摺動機構９の半径ｒと勾配ｉを調整することによって、１００〜６００ｍｍ程度の範囲で降伏作動変位ｕｙを設定できることが確認される。図２２と図２６より、降伏作動変位ｕｙの２倍程度を限界作動変位とすれば、２００〜１０００ｍｍ程度の範囲で限界作動変位が可能となる。これより、減衰装置１は、多径間橋梁や長大橋などの大変位が予想される構造物の地震動対策としても有効であると考えられる。
【０１８７】
続いて、本実施形態の減衰装置１を構成する各部材の寸法と材質について説明する。凸型摺動体３０および凹型摺動体４０は、いずれか一方を硬質材により構成し他方を軟質材により構成することが好ましい。ここで、硬質材としては、例えば、Ｓ４５Ｃ等の炭素鋼、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、ＳＡＣＭ６４５等の窒化鋼等を用いることができる。また、硬質材の摺動面は、熱処理や窒化処理により摩耗特性を向上させることが望ましい。軟質材としては、例えば、ＣＡＣ３０４等の高力黄銅、フッ素樹脂等を用いることができる。また、軟質材としては、黒鉛等を固体潤滑剤として含有する青銅系材料、黒鉛やフッ素樹脂などを図１１に示す潤滑剤埋設部３８のように固体潤滑剤として埋め込んだ高力黄銅、フッ素樹脂やシリコンを含有した合成樹脂などを用いるのが良い。軟質材の摩耗を硬質材のそれより多くして摺動面の焼き付きを防止するため、軟質材と硬質材は摩耗量で有意な差があれば良いので、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の材料としては上記にかかわらず他の材料を用いても良い。また、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の材料にかかわらず、互いに摺接する中央摺動面３５の表面と中央摺動面４５の表面とを硬質材と軟質材との組合せにし、互いに摺接する外側摺動面３４の表面と外側摺動面４４の表面とを硬質材と軟質材との組合せにしても良い。具体的には、ステンレス鋼板などを硬質材として、フッ素樹脂板や固体潤滑剤を含有する銅系合金などを軟質材として、それぞれ摺動面に接着しても良い。
【０１８８】
中央ロッド１１、支持材１４、端部支持板１６、中間部支持板１７、および連結材２５は、例えばＳ４５Ｃ等の炭素鋼で構成することができる。これらの部材について軽量化を施す場合は、これらの部材の材料として、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、炭素繊維補強樹脂等の複合材料等を用いることも可能である。
【０１８９】
また、凸型摺動体３０が固定される支持材１４については、天然ゴム、ポリウレタンゴム、シリコンゴムなどの粘弾性体で支持材１４を形成することで、支持材１４の弾性変形を利用して、支持材１４を付勢手段の一部としても良い。この場合、減衰装置１は、摺動機構９の外周面９ａに沿って設けられる付勢ワイヤ１０に加え、凸型摺動体３０を支持する支持材１４によって構成される摺動体支持部１３を、摺動部押圧方向に摺動機構９を付勢する付勢手段（第２の付勢手段）として有することになる。このような構成によれば、摺動機構９に付勢力を付与するための構成に関し、さらに広範囲なばね定数に対応することが可能となる。
【０１９０】
付勢ワイヤ１０としては、ニッケル・チタン系の超弾性合金ワイヤを使用することができる。超弾性合金ワイヤとしては、図２３に示すような復帰特性を有する材料が望ましいが、原点復帰特性を有すれば復帰経路は図２３に示す経路ＳＴＲＯに限らないので、ニッケル・チタン系以外の超弾性合金ワイヤも使用することができる。付勢ワイヤ１０の使用を弾性域に限る場合は、ピアノ鋼線、炭素繊維、化学繊維などを付勢ワイヤ１０として用いることができる。
【０１９１】
ローラ２１としては、高クロム鋼材などが利用できる。ローラ２１とリテーナ２０を一体化して摺動板として構成する場合は、固体潤滑剤を分散させた青銅系摺動材やフッ素樹脂などを利用することができる。リテーナ２０としては、シリコン系やフッ素系のスポンジゴムなどを使用することができる。リテーナ２０に圧力が作用する場合は、リテーナ２０は、ばね鋼や合成樹脂を用いた薄板構造として構成するか、あるいはローラ２１と一体となった摺動板として構成することが望ましい。
【０１９２】
以上説明した本実施形態に係る減衰装置１によれば、簡単な構造で、構造物の振動の周期の長短に依存することなく、小振幅から大振幅まで振動エネルギーの吸収を効率的に行うことができ、高い実用性、汎用性を得ることができるとともに、製造費用の低減および軽量化を図ることができ、ばね定数を容易に調整することができ、しかも作動変位に応じて減衰力の最大値を制限することができる。
【０１９３】
例えば、構造物として超高層ビルが対象とされる場合、風による振動のように比較的振幅の小さい振動や、長周期地震動のように比較的振幅の大きい振動等のタイプの異なる振動に対応する必要がある。このような場合、本実施形態の減衰装置１によれば、小振幅から大振幅まで広い範囲の振動に対応することができるので、振動のタイプごとに異なる減衰装置を用いることなく、１種類の減衰装置でタイプの異なる振動に対応することが容易となる。
【０１９４】
本実施形態の減衰装置１によれば、減衰力が変位の絶対値に比例して増加する構成、すなわち振幅が増加しても等価粘性減衰係数が減少せず、構造物の固有振動モードが長周期化しても等価粘性減衰係数が低下しない構成を実現することが可能となる。本実施形態の減衰装置１においては、２種類の摺動部である凸型摺動部７と凹型摺動部８とは互いの凹凸面でかみ合い、前方移動時には前方用摺動面同士のみが密着し、後方移動時には後方用摺動面同士のみが密着する。組み立てられた凸型摺動体３０および凹型摺動体４０に相対変位が生じると、摺動面の勾配のために、摺動体機構高さが変化する。
【０１９５】
そして、凸型摺動体３０と凹型摺動体４０からなる摺動体機構５０を４組含んで構成された摺動機構９の外周に巻回される付勢ワイヤ１０は、摺動体機構高さの変化に比例する圧縮力を摺動面に作用させる。この圧縮力と摺動面の摩擦係数の積に比例する摩擦力が、摺動面に発生する。よって、本実施形態の減衰装置１を構造物本体に装着することによって、構造物の振動を減衰させることができる。また、摺動体機構５０を組み込んだ減衰装置１によれば、変位比例摩擦力型の減衰装置を容易に実現することができる。
【０１９６】
また、本実施形態の減衰装置１は、軸力部材型の減衰装置であるため、より高い汎用性を得ることができる。具体的には、減衰装置１は、軸方向の寸法の設定等により、一般的な住宅や各種プラントの配管の支持に容易に適用することができる。特に、プラントの配管は一般的な構造物に比べて複雑であるため、本実施形態の減衰装置１が好適に用いられる。また、減衰装置１は、軸方向の両端部の第１継手部５および第２継手部６を構造物側の所定の取付部に連結することにより構造物に装着することができるので、既存の構造物に対しても容易に適用することができる。軸力部材型の減衰装置として構成される減衰装置１は、鉄骨ビルやコンクリートビルをはじめ、木造建築物や免震橋梁等の様々な構造物に適用することができ、高い汎用性を有する。
【０１９７】
また、本実施形態の減衰装置１は、摺動機構９を付勢するための構成として、円筒状の外周面９ａをなす摺動機構９に対してその外周に巻回される付勢ワイヤ１０を備えるものであることから、付勢ワイヤ１０として例えば超弾性合金ワイヤを用いる等、容易に既成の部材を採用することができるので、製造費用を抑えることができる。また、摺動機構９を付勢するための構成として索状部材である付勢ワイヤ１０を採用することで、摺動機構９を付勢するための構成が減衰装置１において占める重量比を低くすることが容易となり、減衰装置１の軽量化を図ることができる。
【０１９８】
また、付勢ワイヤ１０によれば、巻き数、直径（線径）、材質等の各要素により、付勢ワイヤ１０のばね定数を調整することができる。このため、摺動機構９に付勢力を付与するための構成についてのばね定数を容易に調整することができ、しかも広範囲のばね定数に対応することができる。
【０１９９】
また、本実施形態の減衰装置１によれば、作動変位が降伏作動変位を超える作動変位の領域においては、減衰力が略一定の値となることから（図２５参照）、付勢ワイヤ１０の応力とひずみの原点復帰特性を利用することにより、作動変位に応じて減衰力の最大値を制限することができる。これにより、例えば大規模な海洋性プレート境界型地震等の大地震を想定して比較的大きな作動変位（大振幅）に備える場合であっても、構造物側における減衰装置の取付部の強度設計の困難性を回避することができる。したがって、本実施形態の減衰装置１は、構造物側の取付部における強度の確保が比較的難しい既設の構造物に対しても容易に適用することができ、大振幅への対応が可能となる。
【０２００】
なお、本実施形態の減衰装置１では、摺動機構９の（摺動体機構５０の）摺動面は、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０が有する凹凸形状による嵌合部分において所定の傾きを有する斜面として形成されているが、これに限定されるものではない。摺動機構９の摺動面の形状は、摺動する相手方の摺動部に対する中立の位置からの前方または後方への変位量の増加にともなって摺動体機構高さを増大させるような形状であれば、特に限定されない。
【０２０１】
したがって、摺動機構９の摺動面としては、例えば、本実施形態のように凹凸形状による嵌合部分に形成されるものではなく、前方用および後方用でそれぞれ一つの（一対の）摺動面同士が接触する構成であったり、作動方向および幅方向の少なくともいずれかの方向について湾曲する曲面であったりしてもよい。ただし、本実施形態のように、凸型摺動体３０の突部３２と凹型摺動体４０の溝部４２とによる嵌合形状部分により摺動面が形成されることにより、摺動体機構５０において作動方向と直角な横断方向（幅方向）の偏心の発生を防止することができ、摺動体同士の互いの摺動面を各摺動体のほぼ全長で接触させることができる。これにより、簡単な構成を容易に実現することができるとともに、摺動体同士の相対的な摺動による動作について高い安定性を容易に得ることができる。
【０２０２】
また、摺動体機構５０における凹凸形状は、互いの対向方向で（上下で）逆であってもよい。つまり、中央ロッド１１等と一体的に中央軸力伝達部を構成する摺動部が凹型摺動部であり、これに中央軸力伝達部および外側軸力伝達部とは別体として動作する凸型摺動部が嵌合する構成であってもよい。
【０２０３】
また、摺動機構９の摺動面は、本実施形態のように所定の勾配を有する斜面であることにより、力学的な解析が容易となり、減衰装置１について高い実用性、汎用性を容易に得ることができる。なお、摺動機構９の摺動面には、動摩擦係数と静止摩擦係数の差を小さくするために潤滑剤等が塗布されたり、金属同士の癒着防止や腐食防止等のために酸化皮膜やオイル皮膜等が形成されたりする。
【０２０４】
また、本実施形態の減衰装置１は、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０からなる摺動体機構５０を軸周りに４組備える構成であるが、かかる構成に限定されず、３組以下や５組以上の摺動体機構５０を備える構成であってもよい。ここで、例えば、摺動機構９が１組の摺動体機構５０のみにより構成される場合は、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０それぞれの相手方に対向する側と反対側の面により、一体的な筒状の外周面（円柱面）が形成されることになる。すなわち、摺動機構９としては、凸型摺動部７および凹型摺動部８の凹凸形状による摺動嵌合部の組合せの数に限らず、凸型摺動体３０および凹型摺動体４０の組立構造体の外周面として、摺動部同士の摺動方向（作動方向）を筒軸方向とする筒状の外周面を形成する構成のものであればよい。
【０２０５】
また、本実施形態に係る摺動機構９が備える４組の（４箇所の）摺動体機構５０は、軸力の軸周りに９０°の等角度範囲で（等角度間隔で）設けられているが、かかる構成に限定されず、各摺動体機構５０が軸力の軸周りで互いに異なる角度範囲を占めるように（不等角度間隔で）設けられてもよい。すなわち、軸力の軸周りの複数箇所に摺動体機構５０が設けられる構成において、各摺動体機構５０が占める角度範囲（摺動体機構５０間の角度間隔）は互いに異なっていてもよい。具体的には、例えば、本実施形態のように４組の摺動体機構５０を備える構成においては、４組のうちの２組の摺動体機構５０がそれぞれ４５°の角度範囲を占め、残りの２組の摺動体機構５０がそれぞれ１３５°の角度範囲を占めるように設けられる態様が挙げられる。ただし、本実施形態のように、複数の摺動体機構５０が軸力の軸周りに等角度範囲で設けられる構成によれば、各摺動部を構成する摺動体を共通の部品とすることができるので、部品の種類を少なくすることができ、部品の管理を容易にすることができる。また、各摺動部において得られる摩擦力等を軸力の軸周り、つまり摺動機構９の周方向について均等にすることができる。
【０２０６】
また、本実施形態の減衰装置１では、摺動機構９に所定の付勢力を付与する付勢手段として摺動機構９の外周面９ａに巻回される付勢ワイヤ１０が備えられているが、これに限定されるものではない。付勢手段としては、摺動機構９の外周面９ａに沿って設けられる構成のものであればよく、例えば、複数の環状のワイヤや、摺動機構９の外周面９ａに巻かれるシート状の部材や、摺動機構９に外嵌される環状あるいは筒状の部材や、摺動機構９を内挿する筒状の空間を有する部材等であってもよい。つまり、付勢手段としては、摺動機構９を外周面９ａ側から囲繞するように設けられる構成のものであればよい。ただし、付勢手段として摺動機構９に巻回される付勢ワイヤ１０のような索状部材を採用することで、上述したようにばね定数の調整を容易に行うことができ、また、付勢手段の重量の面から効果的に減衰装置１の軽量化を図ることが可能となる。また、付勢ワイヤ１０を保護する目的で、ポリウレタンゴムやシリコンゴムなどの粘弾性体などにより、付勢ワイヤ１０と外周面９ａを、または外側ロッド２２と付勢ワイヤ１０と外周面９ａを囲繞しても良い。その際、囲繞する粘弾性体を付勢手段の一部として利用したり、囲繞する粘弾性体にローラ２１の反力の一部を分担させたりしても良い。
【０２０７】
さらに、付勢ワイヤ１０としては、例えばニッケル・チタン系合金等の超弾性合金からなる超弾性合金ワイヤが採用されることが好ましい。これにより、凸型摺動体３０と凹型摺動体４０の相対的な摺動による摺動体移動径方向の寸法変化にともなう付勢ワイヤ１０のひずみ変形について、変形が完全に回復する範囲を広くすることができるので、広範囲な減衰力に対応することが可能となる。
【０２０８】
また、摺動機構９の外周面は、本実施形態の外周面９ａのような円筒形状のものに限らず、例えば横断面形状が四角形状や六角形状等の多角形状の角筒形状のものや、楕円筒形状のもの等、広く筒状の形状の外周面であればよい。ただし、摺動機構９の外周面形状として本実施形態のように円筒形状を採用することで、摺動機構９の摺動動作にともなう付勢ワイヤ１０に対する負担を少なくすることができ、また、付勢ワイヤ１０による付勢力を摺動機構９の周方向についてバランス良く伝達することが可能となるので、減衰装置１による減衰力としての摩擦力を効率的に得ることができる。
【０２０９】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と重複する内容については同一の符号を用いる等して適宜説明を省略する。
【０２１０】
図２７および図２８に示すように、本実施形態の減衰装置７１は、中間筒部２において摺動機構９の周囲に設けられる構成として、複数の外側ロッド２２の代わりに、筒状の部材であるシリンダ８０を備える。そして、中間筒部２においては、シリンダ８０内に潤滑オイル等の粘性流体８５が充填されている。このような構成により、本実施形態の減衰装置７１は、摩擦力と粘性力を減衰力とする複合型の減衰装置として構成されている。
【０２１１】
シリンダ８０は、筒軸方向の両端側が開口した円筒状のシリンダ部材である。シリンダ８０は、装置軸方向を筒軸方向とする筒状の外形をなし、摺動機構９および摺動機構９に巻回される付勢ワイヤ１０を囲繞する。シリンダ８０は、第１実施形態の場合における外側ロッド２２と同様に、付勢ワイヤ１０が巻回された摺動機構９の外周面９ａとの間に隙間８４が生じるように設けられる。つまり、シリンダ８０は、摺動機構９の外周面９ａに対して隙間８４を挟んで付勢ワイヤ１０を囲繞する。
【０２１２】
シリンダ８０は、外側ロッド２２と同様に、端部支持板１６および中間部支持板１７のフランジ部１６ｅ，１７ｅに装置軸方向の両側から挟まれた状態で、ボルト孔１６ｆ，１７ｆが用いられてボルトにより固定される。このため、シリンダ８０の両端部には、雌ねじ部であるボルト穴８０ａが円周方向に所定の間隔を隔てて複数形成されている。このように外側ロッド２２の代わりにシリンダ８０が設けられる構成においては、中央ロッド１１や凸型摺動体３０等からなる中央軸力伝達部に対して相対摺動する外側軸力伝達部が、端部支持板１６および中間部支持板１７と、シリンダ８０と、端部支持板１６に固定される連結材２５とを含んで構成される。
【０２１３】
シリンダ８０は、例えばＳ４５Ｃ等の炭素鋼で構成することができる。シリンダ８０について軽量化を施す場合は、シリンダ８０の材料として、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金、炭素繊維補強樹脂等の複合材料等を用いることも可能である。
【０２１４】
シリンダ８０の両端部における端部支持板１６および中間部支持板１７との接触部分には、円環状のシール材７２が設けられている。シール材７２は、端部支持板１６および中間部支持板１７においてフランジ部１６ｅ，１７ｅに対する縮径段差部分である外周面１６ｇ，１７ｇ（図１２および図１３参照）を形成する部分に外嵌され、シリンダ８０の内周面８０ｂと端部支持板１６および中間部支持板１７の外周面１６ｇ，１７ｇとの間をシールする。
【０２１５】
また、中央ロッド１１と端部支持板１６の接触部分、および中央ロッド１１と中間部支持板１７との接触部分には、それぞれ円環状のシール材７３が設けられている。シール材７３は、中央ロッド１１に外嵌され、端部支持板１６および中間部支持板１７の貫通孔１６ａ，１７ａの内周面と中央ロッド１１の外周面との間をシールする。シール材７３は、中央ロッド１１の軸方向の外側に設けられる円盤状のキャップ７４により保持されている。キャップ７４は、端部支持板１６および中間部支持板１７の外側の板面部に設けられた円形の凹部１６ｈ，１７ｈに嵌合した状態で設けられる。
【０２１６】
このように、本実施形態の減衰装置７１においては、シール材７２，７３により、隙間８４を含む中間筒部２内の空間は密閉空間とされている。この密閉空間に、粘性流体８５が充填される。具体的には、中間筒部２においては、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部とで囲まれる空間として、主に摺動機構９の外周側の隙間８４、および摺動機構９の内部における凸型摺動部７の摺動方向の両側の空洞１９ａ，１９ｂが存在し、これらの空間がシール材７２，７３により密閉され、これらの空間内に粘性流体８５が充填される。このように、減衰装置７１においては、シリンダ８０内に、粘性流体８５が充填されている。
【０２１７】
なお、摺動機構９の外側の隙間８４を例えばウレタンゴムやシリコンゴムなどの軟質粘弾性材料などによって閉塞することにより、摺動機構９内の空洞１９ａ，１９ｂに充填した粘性流体８５が摺動機構９の外側の隙間８４側へ浸入することを規制してもよい。また、隙間８４を閉塞する軟質粘弾性材料などを付勢手段の一部として利用したり、隙間８４を閉塞する軟質粘弾性材料などにローラ２１の反力の一部を分担させたりしても良い。
【０２１８】
以上のような構成を備える本実施形態の減衰装置７１においては、シリンダ８０内において、支持材１４および凸型摺動体３０からなる凸型摺動部７がピストンとして機能する。中央軸力伝達部と外側軸力伝達部の相対変位にともなって、摺動機構９内の空洞１９ａ，１９ｂ内の粘性流体８５は、摺動機構９内において装置軸方向視で支持材１４の四隅側に存在する隙間９ｂ、および凸型摺動体３０と凹型摺動体４０の互いに接触していない摺動面間の隙間等を通って空洞１９ａ，１９ｂ間を互いに行き来するように流動する。摺動機構９内の隙間９ｂは、装置軸方向に沿う粘性流体８５の通路となる。
【０２１９】
このような粘性流体８５の移動により、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部に粘性力や動圧力などの流体力が作用する。また、中央軸力伝達部および外側軸力伝達部の作動変位にともなって摺動面間の隙間が変化することから、この摺動面間の隙間からの粘性流体８５の流出および隙間への流入によっても流体力が発生する。減衰装置７１は、これらの流体力を減衰力（軸力）として利用する。粘性流体８５としては、鉱物系オイル、シリコーンオイル、フッ素オイル、これらのオイルに黒鉛や二硫化モリブデンンなどを添加して摺動性能を向上させたオイルなどが利用できる。
【０２２０】
（変形例）
本発明の第２実施形態の変形例について説明する。この変形例の減衰装置７１Ａでは、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部の相対変位にともなって摺動機構９内における凸型摺動部７の両側の空洞１９ａ，１９ｂ間を行き来する粘性流体８５を、中間筒部２の外部を通って行き来するように構成している。すなわち、上述した構成では、摺動機構９内における隙間９ｂや凸型摺動体３０と凹型摺動体４０の摺動面間の隙間を通じて中間筒部２の内部（摺動機構９の内部）で空洞１９ａ，１９ｂ間を粘性流体８５が行き来するのに対し、この変形例では、中間筒部２の外部に粘性流体８５の通路を設け、中間筒部２の外部を介して粘性流体８５を空洞１９ａ，１９ｂ間で行き来させる構成を採用する。
【０２２１】
具体的には、本実施形態の減衰装置７１Ａでは、摺動機構９内における隙間９ｂが所定のシール材を埋め込むこと等によって隙間９ｂが閉塞される。そして、図２９に示すように、減衰装置７１Ａでは、端部支持板１６および中間部支持板１７のそれぞれにおいて、空洞１９ａ，１９ｂと連通するとともに中間筒部２の外部に開口する流路孔１６ｉ，１７ｉが設けられている。流路孔１６ｉ，１７ｉは、各支持板１６，１７を板厚方向（図２９において左右方向）に貫通する孔部である。
【０２２２】
また、中間筒部２の外部に、粘性流体８５の外部通路９０が設けられている。外部通路９０の一端側は、端部支持板１６の流路孔１６ｉと連通するように、端部支持板１６に対して中間筒部２の外側から接続される。外部通路９０の他端側は、中間部支持板１７の流路孔１７ｉと連通するように、中間部支持板１７に対して中間筒部２の外側から接続される。このように、端部支持板１６および中間部支持板１７の流路孔１６ｉ，１７ｉと外部通路９０とにより、摺動機構９内における空洞１９ａ，１９ｂが中間筒部２の外部を介して互いに連通した状態となる。
【０２２３】
また、外部通路９０には、外部通路９０の通路面積を変化させる制御バルブ９２を設けてもよい。制御バルブ９２により、外部通路９０内を通過する粘性流体８５の流量が制御される。
【０２２４】
第１実施形態に係る減衰装置１においては、減衰力としての摩擦力は、作動変位の増分に比例して増加する。一方、第２実施形態に係る減衰装置７１，７１Ａにおいては、減衰力としての流体力は、中央軸力伝達部と外側軸力伝達部の摺動速度の増加にともない増加する。このため、摩擦力と流体力の位相は互いに９０°ずれることになる。本実施形態に係る減衰装置７１，７１Ａによれば、摩擦力と流体力の両方を減衰力として利用できる。
【０２２５】
このように摩擦力と流体力（粘性力と動圧力）を減衰力とする複合型の減衰装置として構成される減衰装置７１，７１Ａにおいては、シリンダ８０内に充填された粘性流体８５によって摺動面を潤滑できる場合は、例えば図１１に示す潤滑剤埋設部３８のような摺動面に固体潤滑剤を設ける構成を省略することができる。
【０２２６】
以上のような構成を備える本実施形態の減衰装置７１，７１Ａによれば、摺動機構９により生成される摩擦力による減衰力に加えて、粘性流体８５により生成される流体力による減衰力を得ることができる。つまり、減衰装置７１，７１Ａによれば、摩擦型の減衰装置としての機能に、粘性流体８５の粘性を利用した粘性減衰の作用を得る粘性型の減衰装置としての機能を付加したハイブリッド型ダンパが実現でき、両方の機能に基づく減衰力を得ることができる。このため、軸力として作用する減衰力を大幅に向上させることが可能となる。また、シリンダ８０内に対する潤滑オイル等の粘性流体８５の充填により、摺動面の耐久性を向上することができ、装置に対する信頼性を向上することができる。
【０２２７】
また、本実施形態の減衰装置７１，７１Ａのうち、図２７および図２８に示すように、中間筒部２の内部において粘性流体８５を流動させる構成の減衰装置７１によれば、装置構成を簡単にすることができ、部品点数を少なく、費用を低くすることができる。また、中間筒部２の外部に粘性流体８５用の配管等が設けられないことから、シンプルな外形形状を実現することができるので、構造物に対して設置しやすくなり、装置の全体的な形状や外装構造の面から適用範囲を広げることができ、高い汎用性を得ることができる。
【０２２８】
これに対し、図２９に示すように、中間筒部２の外部において粘性流体８５を流動させる構成の減衰装置７１Ａによれば、容易に粘性流体８５の通路面積を確保することができるので、粘性流体８５の流動を円滑にすることができ、良好な摺動動作を得ることができる。また、外部通路９０に制御バルブ９２を設けることにより、流体力の大きさの制御を行うことが可能となる。これにより、減衰装置７１Ａ全体としての減衰力の大きさを調整することが可能となるので、減衰力の大きさの面から適用範囲を広げることができ、高い汎用性を得ることができる。
【０２２９】
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、第１実施形態の減衰装置１の構成により作動試験を行った。減衰装置１の減衰力と作動変位の関係を検証するために、最小振幅、最大振幅、振幅増加量をそれぞれ５ｍｍ、３５ｍｍ、５ｍｍとして、低速の往復載荷試験を実施した。
【０２３０】
図３０は、本実施例の試験の結果である試験値（Ｔｅｓｔ）と式（１３）による計算値（Ｔｈｅｏｒｙ）の比較である。図３０に示すグラフにおいて、試験値を実線、計算値を破線で示している。
【０２３１】
図３０のグラフからわかるように、本実施例では、試験値と計算値とは良い対応を示した。図３０に示すグラフは、作動変位が降伏作動変位を超えない範囲での試験結果であるが、試験値と計算値が良い対応を示しているので、作動変位が降伏作動変位を超える場合においても、図２５に示すような作動変位と減衰力との関係が得られると考えられる。本実施例での作動試験に用いた装置の諸元は以下の通りである。
【０２３２】
最大振幅は35mm、最大減衰力は800N、軸長ｂは540mm、質量は約40kg、摺動面勾配ｉは1%、摺動面動摩擦係数μは0.14〜0.16である。
【０２３３】
凸型摺動体３０は高力黄銅（CAC304）製であり、凸型摺動体３０の摺動面には、黒鉛系固体潤滑剤が埋め込みにより設けられている（図１１、潤滑剤埋設部３８参照）。摺動面のうち、中央の１面の中央摺動面３５の寸法は28mm×100mmであり、幅方向両側の２面の外側摺動面３４の寸法は25mm×100mmである。
【０２３４】
凹型摺動体４０は炭素鋼（S50C）製であり、摺動面のうち、中央の１面の中央摺動面４５の寸法は28mm×170mmであり、幅方向両側の２面の外側摺動面４４の寸法は14mm×170mmであり、どの摺動面についても焼入れなしである。また、凹型摺動体４０の外側曲面４１の曲率半径は65mmである。
【０２３５】
また、支持材１４は炭素鋼（S50C）製であり、60mm×60mm×100mmの寸法である。中央ロッド１１は炭素鋼（S45C）製であり、φ（直径）30mmである。ローラ２１は軸受鋼（SUJ2）製であり、φ10mm×10 mmの寸法のものである。なお、１個の凹型摺動体４０の片側を４個のローラ２１で支持した。
【０２３６】
外側ロッド２２は炭素鋼（S45C）製であり、φ14ｍｍである。端部支持板１６は炭素鋼（S50C）製であり、φ180mm×50mmの寸法である。中間部支持板１７は炭素鋼（S50C）製であり、φ180mm×50mmの寸法である。連結材２５は炭素鋼（S50C）製であり、φ44mm×φ105mm×100mmの寸法である。
【０２３７】
付勢ワイヤ１０としては、ＮＥＣトーキン株式会社製のニッケル・チタン系合金の超弾性合金ワイヤを用いた。超弾性合金ワイヤの線径は0.475mmであり、巻きピッチは6mm（巻き数28.3/170mm）とした。リテーナ２０はフッ素スポンジゴム製であり、φ150mm×10mmの寸法である。
【０２３８】
以上の実施形態により説明したように、本発明は、構造物の固有周期の長短にかかわらずに、小振幅から大振幅までの振動エネルギー吸収を効率的に行える減衰装置の開発を目的として、減衰力としての摩擦力が変位の絶対値に比例して増加する軸力部材型の摺動型減衰装置を提案するものである。本発明に係る摺動装置によれば、低コスト・低重量な構成により、減衰力が変位に比例し、減衰力が構造物の固有周期に依存せず、多種多様な構造物に対して小振幅から大振幅まで振動エネルギーの吸収を効率的に行うことができる。
【符号の説明】
【０２３９】
１      減衰装置（振動減衰装置）
５      第１継手部（連結部分）
７      凸型摺動部（第１の摺動部）
８      凹型摺動部（第２の摺動部）
９      摺動機構
９ａ    外周面
１０    付勢ワイヤ（付勢手段、索状部材）
３０    凸型摺動体
３２    突部
３４    外側摺動面（第２の摺動面）
３５    中央摺動面（第１の摺動面）
４０    凹型摺動体
４１    外側曲面
４２    溝部
４４    外側摺動面（第２の摺動面）
４５    中央摺動面（第１の摺動面）
５０    摺動体機構
７１    減衰装置（振動減衰装置）
７１Ａ  減衰装置（振動減衰装置）
８０    シリンダ（シリンダ部材）
８５    粘性流体
【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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【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２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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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２８】
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【図２９】
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【図３０】
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