(57)【要約】【課題】ボルトの締付け軸力の検出と同時に所定の締付け軸力に調整できるようにし、さらに皿ばねを設置した側面にてもボルトの締付け軸力の検出及び調整を可能とする。【解決手段】構造物の部材に連結する摩擦摺動板１とこれを挟み込む被締付け金属板２，３とを各板の孔を貫通するボルト６とこのボルト６に螺合するナット７で締め付けることにより、皿ばね８を介して摩擦摺動板１と被締付け金属板２，３の摩擦面に圧力を加えるように構成された摩擦ダンパー装置において、ナット７をその内壁にて拘束して回転することができる外周リング１３と、その外周リング１３の上に順次設置されたロードセル１４及びボルト定着金具１５とを具備させ、ボルト定着金具１５の端部をボルト６の端部に螺合させる。【選択図】        図１
2005009608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の部材に連結する摩擦摺動板とこれを挟み込む被締付け金属板とを各板の孔を貫通するボルトとこのボルトに螺合するナットで締め付けることにより、皿ばねを介して摩擦摺動板と被締付け金属板の摩擦面に圧力を加えるように構成された摩擦ダンパー装置において、ナットをその内壁で拘束して回転することができる外周リングと、その外周リングの上に順次設置されたロードセル及びボルト定着金具とを具備し、ボルト定着金具の端部がボルトの端部に螺合することを特徴とする摩擦ダンパー装置。
【請求項２】
構造物の部材に連結する摩擦摺動板とこれを挟み込む被締付け金属板とを各板の孔を貫通するボルトとこのボルトに螺合するナットで締め付けることにより、皿ばねを介して摩擦摺動板と被締付け金属板の摩擦面に圧力を加えるように構成された摩擦ダンパー装置において、ナットを囲んで設置されかつその側面にナット回転工具が挿入可能な開口部を有する外周リングと、その外周リングの上に順次設置されたロードセル及びボルト定着金具とを具備し、ボルト定着金具の端部がボルトの端部に螺合することを特徴とする摩擦ダンパー装置。
【請求項３】
構造物の部材に連結する摩擦摺動板とこれを挟み込む被締付け金属板とを各板の孔を貫通するボルトとこのボルトに螺合するナットで締め付けることにより、皿ばねを介して摩擦摺動板と被締付け金属板の摩擦面に圧力を加えるように構成された摩擦ダンパー装置において、内部にナットの回転治具を有する外周リングと、その外周リングの上に順次設置されたロードセル及びボルト定着金具とを具備し、ボルト定着金具の端部がボルトの端部に螺合することを特徴とする摩擦ダンパー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木、建築或いは機械分野において用いられる装置であって、各種の構造物や機械において異なる部材の間を連結し、摩擦力によって当該構造物や機械に生じる振動を抑制するために用いられる摩擦ダンパー装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の摩擦ダンパー装置として、摩擦力の安定性を高めるために、皿ばねの弾性を利用して、締付け荷重の変動を抑制するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に開示された摩擦ダンパー装置は、構造物の部材と連結する摩擦摺動板と、この摩擦振動板と圧接して摩擦力を発生させる摩擦材と、この摩擦材を締め付ける被締付け金属板と、これらを締め付けるための前記摩擦摺動板と被締付け金属板を貫通するボルト及びナットからなり、摩擦摺動板にはボルトの摺動用孔が設けられ、ナットの内側には摩擦摺動板が摺動する時に生じるボルトの締付け軸力の変動を防止するための皿ばねと、この皿ばねを挟む一対の座金が備えられている。そして、この摩擦ダンパー装置は、皿ばねを囲むようにしてリングを前記一対の座金のうち、被締付け金属板の側の座金に設けて構成される軸力測定装置を備えている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１９３６３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で述べた摩擦ダンパー装置では、予め皿ばねのばね定数を求めておくことにより、皿ばねの伸縮量を測定すれば、ボルトの締付け軸力を間接的に計測することができる。この場合、皿ばねを挟む一対の座金間の間隔を測定することによって、皿ばねの伸縮量を求めることができる。つまり、皿ばねの伸縮量は、前記一対の座金の一方に取り付けたリングの端面と前記他方の座金との密着状態や間隔量を読み取ることで測定できる。そのためには、リングを回転させ、座金に密着した時にリング上の目盛りを指針にて読み取ることにより、リングの回転量を測定し、それによって皿ばねの伸縮量を求め、ボルトの締付け力を換算するという作業が必要である。
【０００６】
このように、特許文献１に記載の摩擦ダンパー装置では、ボルトの締付け軸力を測定することはできるが、締付け軸力を検出すると同時に、所定の締付け軸力に調整することは簡単にできない。また、皿ばねを設置した側にても、ボルトの締付け軸力の検出及び調整を行う必要が生じる場合もあるが、特許文献１に記載の摩擦ダンパー装置ではこれができない。また、ボルトの締付け軸力を自動的に制御することも望まれるところであるが、この要望に応えることはできない。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ボルトの締付け軸力の検出と同時に所定の締付け軸力に調整できるようにし、さらに皿ばねを設置した側面にてもボルトの締付け軸力の検出及び調整を可能とし、またボルトの締付け軸力の自動制御も可能とする摩擦ダンパー装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る第１のタイプの摩擦ダンパー装置は、構造物の部材に連結する摩擦摺動板とこれを挟み込む被締付け金属板とを各板の孔を貫通するボルトとこのボルトに螺合するナットで締め付けることにより、皿ばねを介して摩擦摺動板と被締付け金属板の摩擦面に圧力を加えるように構成された摩擦ダンパー装置において、ナットをその内壁で拘束して回転することができる外周リングと、その外周リングの上に順次設置されたロードセル及びボルト定着金具とを具備し、ボルト定着金具の端部がボルトの端部に螺合することを特徴としている。
【０００９】
また、同様の目的を達成するため、本発明に係る第２のタイプの摩擦ダンパー装置は、構造物の部材に連結する摩擦摺動板とこれを挟み込む被締付け金属板とを各板の孔を貫通するボルトとこのボルトに螺合するナットで締め付けることにより、皿ばねを介して摩擦摺動板と被締付け金属板の摩擦面に圧力を加えるように構成された摩擦ダンパー装置において、ナットを囲んで設置されかつその側面にナット回転工具が挿入可能な開口部を有する外周リングと、その外周リングの上に順次設置されたロードセル及びボルト定着金具とを具備し、ボルト定着金具の端部がボルトの端部に螺合することを特徴としている。
【００１０】
また、同様の目的を達成するため、本発明に係る第３のタイプの摩擦ダンパー装置は、構造物の部材に連結する摩擦摺動板とこれを挟み込む被締付け金属板とを各板の孔を貫通するボルトとこのボルトに螺合するナットで締め付けることにより、皿ばねを介して摩擦摺動板と被締付け金属板の摩擦面に圧力を加えるように構成された摩擦ダンパー装置において、内部にナットの回転治具を有する外周リングと、その外周リングの上に順次設置されたロードセル及びボルト定着金具とを具備し、ボルト定着金具の端部がボルトの端部に螺合することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、具体例を挙げ、その図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明に係る第１のタイプの摩擦ダンパー装置の一例を示す断面図、図２は図１の平面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００１３】
図１及び図２において、１はその接合用ボルト孔１ａのところで構造物の部材に連結する摩擦摺動板、２，３は摩擦摺動板１を挟んで位置する一対の被締付け金属板で、これらの被締付け金属板２，３にはその凹部に摩擦部材４，５がそれぞれ表面に突出する状態で嵌着されており、その摩擦材４，５と圧接するようにして摩擦摺動板１が被締付け金属板２，３に挟み込まれている。そして、摩擦摺動板１と一対の被締付け金属板２，３とが各板の孔を貫通するボルト６とこのボルト６に螺合する座金付きのナット７とで締め付けられることにより、皿ばね８を介して摩擦摺動板１と被締付け金属板２，３の摩擦面に圧力を加えるように構成されている。図面からも分かるように、この例では、ボルト６の頭部に接するように配された座金９と一方の締付け金属板２との間に皿ばね８が配設されている。また、摩擦摺動板１には、ボルト摺動用の長孔１ｂが設けられ、摩擦摺動板１はその長孔１ｂの長手方向に沿って摺動することができようになっている。
【００１４】
また、被締付け金属板２，３における摩擦摺動板１と反対側には、接合用ボルト孔１０ａを有する金属板１０が被締付け金属板２，３で挟持されており、これらを貫通するボルト１１と座金付きのナット１２により金属板１０が被締付け金属板２，３に取り付けられている。
【００１５】
そして、他方の被締付け金属板３の外側には、ナット７を囲んで外周リング１３が設置されており、この外周リング１３は、図４に示すようにナット７をその内壁で拘束して回転することができるようになっている。さらに、外周リング１３の上にはロードセル１４とボルト定着金具１５とが順次設置され、そのボルト定着金具１５の端部はボルト６の端部に螺合している。すなわち、ボルト定着金具１５には雌ねじが設けられており、その雌ねじにボルト６の端部をねじ込むことによってボルト６に軸力を付与することができる。また、外周リング１３の両面にはそれぞれ低摩擦材１６が設けられており、ボルト定着金具１５におけるロードセル１４と当接する面にも低摩擦材１６が設けられている。
【００１６】
上記の構成からなる摩擦ダンパー装置は、摩擦摺動板１の接合用ボルト孔１ａと金属板１０の接合用ボルト孔１０ａのところに構造物の異なる部分を連結した状態で使用される。そして、連結した構造物の変形に伴って摩擦摺動板１が被締付け金属板２，３に対して滑ると、摩擦材４，５との間に摩擦力を発生し、振動エネルギーを熱として散逸する。この際に、皿ばね８が振動に伴う各種変形を吸収してボルト６の締付け軸力の変動を抑制する。このように、被締付け金属板２，３が摺動するのに伴い、ボルト６の軸方向にも力が作用して積層された部材全体の厚みが変動した際に、皿ばね８の弾性変形によりボルト６の軸力の変動量が緩和される。
【００１７】
この摩擦ダンパー装置では、ボルト６のナット７より突出した部分をボルト定着金具１５により引っ張り、その反力をロードセル１４により検出する。すなわち、ボルト定着金具１５を回転させてボルト６を締め込むと、皿ばね８の高さが小さくなるとともにナット７は他方の被締付け金属板３と非接触状態となり、ボルト６の全軸力はボルト定着金具１５を介してロードセル１４に伝わることになるのでボルト６の軸力を検出することができる。そして、ボルト６の軸力が所定の値に達した後、スパナで外周リング１３を回転してナット７を被締付け金属板３に締め付けて固定する。さらに、ボルト定着金具１５を緩めると、ボルト軸力はナット７を介して他方の被締付け金属板３に伝達される。これにより、この摩擦ダンパー装置は所定のボルト軸力を得ることができる。このようにナット７によりボルト６の回転を拘束したまま、ボルト定着金具１５、ロードセル１４及び外周リング１３を除去する。また、長期間設置後にボルト軸力を再調整する場合には、外周リング１３、ロードセル１４及びボルト定着金具１５を再度セットし、同様なやり方でボルト軸力の検出及び調整を行うことができる。
【００１８】
図５は本発明に係る第１のタイプの摩擦ダンパー装置の別の例を示す断面図、図６は図５の平面図である。この図５及び図６に示す摩擦ダンパー装置は、皿ばねを設置した側においてボルト軸力の検出と調整を行うようにしたものである。なお、図５のＣ−Ｃ断面図は図３と同様であるので省略する。また、図１及び図２と同様な部位には同じ符号を付してその説明を一部省略する。
【００１９】
この摩擦ダンパー装置では、他方の被締付け金属板３の方にボルト６の頭部があり、皿ばね８はナット７に接するように配された座金９と一方の締付け金属板２との間に配設されている。そして、一方の被締付け金属板２の外側には、ナット７を囲んで外周リング１３が設置されており、この外周リング１３は、図４で示したのと同様な断面構造によりナット７をその内壁にて拘束して回転することができるものであるが、この例では図５に示すように、内部に座金８を遊嵌できる空間を有するとともに、外側の対向位置に回転用のハンドル１３ａを突設してある。
【００２０】
そして、その外周リング１３の上にはロードセル１４とボルト定着金具１５とが順次設置され、そのボルト定着金具１５の端部はボルト６の端部に螺合している。すなわち、ボルト定着金具１５には雌ねじが設けられており、その雌ねじにボルト６の端部をねじ込むことによってボルト６に軸力を付与することができる。また、この例においても、外周リング１３の両面にはそれぞれ低摩擦材１６が設けられており、ボルト定着金具１５におけるロードセル１４と当接する面にも低摩擦材１６が設けられている。
【００２１】
この摩擦ダンパー装置でも、ボルト６のナット７より突出した部分をボルト定着金具１５により引っ張り、その反力をロードセル１４により検出する。すなわち、ボルト定着金具１５を回転させてボルト６を締め込むと、皿ばね８の高さが小さくなるとともにナット７は一方の被締付け金属板３と非接触状態となり、ボルト６の全軸力はボルト定着金具１５を介してロードセル１４に伝わることになるのでボルト６の軸力を検出することができる。そして、ボルト６の軸力が所定の値に達した後、ハンドル１３ａで外周リング１３を回転してナット７を被締付け金属板３に締め付けて固定する。さらに、ボルト定着金具１５を緩めると、ボルト軸力はナット７を介して一方の被締付け金属板２に伝達される。これにより、この摩擦ダンパー装置は所定のボルト軸力を得ることができる。このようにナット７によりボルト６の回転を拘束したまま、ボルト定着金具１５、ロードセル１４及び外周リング１３を除去する。また、長期間設置後にボルト軸力を再調整する場合には、外周リング１３、ロードセル１４及びボルト定着金具１５を再度セットし、同様なやり方でボルト軸力の検出及び調整を行うことができる。
【００２２】
図７は本発明に係る第２のタイプの摩擦ダンパー装置の一例を示す断面図、図８は図７のＤ−Ｄにおける一部平面図である。この図７及び図８に示す摩擦ダンパー装置は、図５及び図６に示したものと同様、皿ばねを設置した側においてボルト軸力の検出と調整を行うものである。なお、図５及び図６と同様な部位には同じ符号を付してその説明を一部省略する。
【００２３】
この摩擦ダンパー装置は、図示の如く、ナット７を囲んで設置される外周リング１３以外は図５及び図６に示す摩擦ダンパー装置と同様な構造をしている。その外周リング１３は、内部に座金８を遊嵌できる空間を有するとともに、その側面にスパナやレンチのような工具が挿入可能な開口部１３ｂを有している。
【００２４】
この摩擦ダンパー装置でも、ボルト６のナット７より突出した部分をボルト定着金具１５により引っ張り、その反力をロードセル１４により検出する。すなわち、ボルト定着金具１５を回転させてボルト６を締め込むと、皿ばね８の高さが小さくなるとともにナット７は一方の被締付け金属板３と非接触状態となり、ボルト６の全軸力はボルト定着金具１５を介してロードセル１４に伝わることになるのでボルト６の軸力を検出することができる。そして、ボルト６の軸力が所定の値に達した後、図９に示すように、工具Ｓを外周リング１３の開口部１３ｂから挿入し、外周リング１３内のナット７を回すことで被締付け金属板３に締め付けて固定する。さらに、ボルト定着金具１５を緩めると、ボルト軸力はナット７を介して一方の被締付け金属板２に伝達される。これにより、この摩擦ダンパー装置は所定のボルト軸力を得ることができる。このようにナット７によりボルト６の回転を拘束したまま、ボルト定着金具１５、ロードセル１４及び外周リング１３を除去する。また、長期間設置後にボルト軸力を再調整する場合には、外周リング１３、ロードセル１４及びボルト定着金具１５を再度セットし、同様なやり方でボルト軸力の検出及び調整を行うことができる。
【００２５】
図１０は本発明に係る第３のタイプの摩擦ダンパー装置の一例を示す断面図、図１１は図１０のＥ−Ｅ断面図である。この図１０及び図１１に示す摩擦ダンパー装置は、図１及び図２に示したものと同様、皿ばねを設置しない側においてボルト軸力の検出と調整を行うものである。なお、図１及び図２と同様な部位には同じ符号を付してその説明を一部省略する。
【００２６】
この摩擦ダンパー装置は、図示の如く、ナット７を囲んで設置される外周リング１３以外は図１及び図２に示す摩擦ダンパー装置と同様な構造をしている。その外周リング１３は、ナット７と係合して回転させるための回転治具１７を内部に有するとともに、図示の例ではさらに外周リング１３の側面に回転治具１７を回すための工具が挿入可能な開口部１３ｂを有している。
【００２７】
この摩擦ダンパー装置でも、ボルト６のナット７より突出した部分をボルト定着金具１５により引っ張り、その反力をロードセル１４により検出する。すなわち、ボルト定着金具１５を回転させてボルト６を締め込むと、皿ばね８の高さが小さくなるとともにナット７は他方の被締付け金属板３と非接触状態となり、ボルト６の全軸力はボルト定着金具１５を介してロードセル１４に伝わることになるのでボルト６の軸力を検出することができる。そして、ボルト６の軸力が所定の値に達した後、図１２に示すように、工具Ｔを外周リング１３の開口部１３ｂから挿入し、外周リング１３内の回転治具１７とともにナット７を回すことで被締付け金属板３に締め付けて固定する。さらに、ボルト定着金具１５を緩めると、ボルト６の軸力はナット７を介して一方の被締付け金属板２に伝達される。これにより、この摩擦ダンパー装置は所定のボルト軸力を得ることができる。このようにナット７によりボルト６の回転を拘束したまま、ボルト定着金具１５、ロードセル１４及び外周リング１３を除去する。また、長期間設置後にボルト軸力を再調整する場合には、外周リング１３、ロードセル１４及びボルト定着金具１５を再度セットし、同様なやり方でボルト軸力の検出及び調整を行うことができる。
【００２８】
以上、具体例を挙げて本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明による摩擦ダンパー装置は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００２９】
例えば、上記の説明では、外周リング１３、ロードセル１４及びボルト定着金具１５をそれぞれ別体としたが、これらを結合させて一体化することも可能である。
【００３０】
また、第３のタイプの摩擦ダンパー装置では、ナット７の回転治具１７をモーター等で回転させるようにし、ロードセル１４と電気的に連動させることにより、ボルト軸力の締付け荷重を自動制御することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の摩擦ダンパー装置では、ボルトのナットより突出した部分をボルト定着金具により引っ張り、その反力をロードセルにより検出することにより、ボルト軸力を簡単に検出することができ、さらに、ボルト軸力が所定値に設定した後、外周リング内のナットを回して締め付けることで、簡単に所定のボルト軸力を得ることができる。したがって、締付け時のボルト軸力調整や長期間設置後のボルト軸力の検出及び調整を簡易に行うことができる。また、外周リングにナットと皿ばねを内蔵させたことにより、皿ばねを設置した側においても容易にボルト軸力の検出と調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１のタイプの摩擦ダンパー装置の一例を示す断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明に係る第１のタイプの摩擦ダンパー装置の別の例を示す断面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】本発明に係る第２のタイプの摩擦ダンパー装置の一例を示す断面図である。
【図８】図７のＤ−Ｄにおける一部平面図である。
【図９】工具の使用方法を図８に対応して示す説明図である。
【図１０】本発明に係る第３のタイプの摩擦ダンパー装置の一例を示す断面図である。
【図１１】図１０のＥ−Ｅ断面図である。
【図１２】工具の使用方法を図１１に対応して示す説明図である。
【符号の説明】
１  摩擦摺動板
１ａ  ボルト孔
１ｂ  長孔
２，３  被締付け金属板
４，５  摩擦材
６  ボルト
７  ナット
８  皿ばね
９  座金
１０  金属板
１０ａ  ボルト孔
１１  ボルト
１２  ナット
１３  外周リング
１３ａ  ハンドル
１４  ロードセル
１５  ボルト定着金具
１６  低摩擦材
１７  回転治具
【図１】
2005009608.tif 000003
【図２】
2005009608.tif 000004
【図３】
2005009608.tif 000005
【図４】
2005009608.tif 000006
【図５】
2005009608.tif 000007
【図６】
2005009608.tif 000008
【図７】
2005009608.tif 000009
【図８】
2005009608.tif 000010
【図９】
2005009608.tif 000011
【図１０】
2005009608.tif 000012
【図１１】
2005009608.tif 000013
【図１２】
2005009608.tif 000014