(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１リンクと第２リンクとがボルトの締付け力によってそれらの摩擦面同士を押し合わせるように枢結され、第１、第２のリンクがこのボルト軸を中心として相対回転変位する際の前記摩擦面同士の摺動摩擦抵抗によって振動を減衰するようになされていると共に、前記第１リンクの摩擦面と第２リンクの摩擦面とはそれぞれ、ボルトから半径線方向に間隔をおいて設けられ、かつ、ボルトと各摩擦面との前記間隔を保持する間隔保持手段が備えられていることを特徴とする摩擦ダンパー。
【請求項２】
前記間隔保持手段が、前記第１リンクと第２リンクとの間のボルト外周部に嵌合されたスペーサーリングからなり、
第１リンクの摩擦面が第１摩擦摺動リングで形成されると共に、第２リンクの摩擦面が第２摩擦摺動リングで形成され、
これらの第１、第２の摩擦摺動リングは、重ね合わせ状態にされてスペーサーリングの外周側に嵌合されることにより、前記間隔を保持するようになされている請求項１に記載の摩擦ダンパー。
【請求項３】
前記ボルトの締付けで両摩擦摺動リングが両リンク間に挟み込まれ、このボルト締付け状態における各リンクと各摩擦摺動リングとの摩擦力が、摩擦摺動リング同士の摩擦力よりも大となるように設定され、それにより、第１リンクと第１摩擦摺動リング、及び、第２リンクと第２摩擦摺動リングがそれぞれ、第１、第２のリンクの相対回転変位時に一体的な動きをして、摩擦摺動リング同士が摩擦摺動するようになされている請求項２に記載の摩擦ダンパー。
【請求項４】
第１リンクと第２リンクとがボルトでそれらの摩擦面同士を押し合わせるように枢結され、第１、第２のリンクがこのボルト軸を中心として相対回転変位する際の前記摩擦面同士の摺動摩擦抵抗によって振動を減衰するようになされており、
前記ボルトから半径線方向に間隔をおいて設置されて摩擦面を形成する摩擦摺動リングが備えられ、該摩擦摺動リングは、第１リンクと第２リンクとの間のボルト外周部に嵌合されたスペーサーリングが該摩擦摺動リングの内周部に嵌合されることにより前記間隔を保持していることを特徴とする摩擦ダンパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦ダンパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば建物等の構造物の免震装置などと組み合わせて用いられる減衰装置の一つとして摩擦ダンパーがあり、そのような摩擦ダンパーとして、例えば、第１リンクと第２リンクとがスプリングのバネ力によってそれらの摩擦面同士を押し合わせるように枢結され、第１、第２のリンクがこの枢結軸を中心として相対回転変位する際の前記摩擦面同士の摺動摩擦抵抗によって振動を減衰するようになされた回転式の摩擦ダンパーが提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この回転式のダンパーでは、減衰力を、スプリングのバネ力で摩擦面同士を押し合わせることにより確保しようとするものであるため、摩擦面同士の押し合い力を大きくするのに限界があった。
【０００４】
本発明は、上記のような回転式の摩擦ダンパーを対象とし、振動を効果的に減衰することができる摩擦ダンパーを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、第１リンクと第２リンクとがボルトの締付け力によってそれらの摩擦面同士を押し合わせるように枢結され、第１、第２のリンクがこのボルト軸を中心として相対回転変位する際の前記摩擦面同士の摺動摩擦抵抗によって振動を減衰するようになされていることを特徴とする摩擦ダンパーによって解決される。
【０００６】
この摩擦ダンパーでは、スプリングのバネ力によらず、ボルトの締付け力によって第１、第２リンクの摩擦面同士を押し合わせるものであるから、摩擦面同士を強い力で押し合わせることができ、そのため、振動を高い摩擦力によって効果的に減衰することができる。
【０００７】
しかも、ボルトの締め具合によって、摩擦力、即ち減衰力を高低広い範囲にわたって調節することができる。
【０００８】
この摩擦ダンパーにおいて、前記第１リンクの摩擦面と第２リンクの摩擦面とはそれぞれ、ボルトから半径線方向に間隔をおいて設けられ、かつ、ボルトと各摩擦面との前記間隔を保持する間隔保持手段が備えられているとよい。
【０００９】
この摩擦ダンパーでは、摩擦面がボルトから半径線方向に間隔をおいて設けられているから、ボルトから半径線方向に離れた領域に摩擦力を集中させることができ、それによって、リンクが相対回転変位する際の回転モーメントを大きくすることができ、大きな減衰力を得ることができる。しかも、ボルトと各摩擦面との上記の間隔を保持する間隔保持手段が備えられているので、摩擦面がボルトの側に不本意に近づいた状態となってしまうのを防ぐことができる。
【００１０】
この場合に、前記間隔保持手段が、前記第１リンクと第２リンクとの間のボルト外周部に嵌合されたスペーサーリングからなり、
第１リンクの摩擦面が第１摩擦摺動リングで形成されると共に、第２リンクの摩擦面が第２摩擦摺動リングで形成され、
これらの第１、第２の摩擦摺動リングは、重ね合わせ状態にされてスペーサーリングの外周側に嵌合され、
ボルトの締付けで両摩擦摺動リングが両リンク間に挟み込まれ、このボルト締付け状態における各リンクと各摩擦摺動リングとの摩擦力が、摩擦摺動リング同士の摩擦力よりも大となるように設定され、それにより、第１リンクと第１摩擦摺動リング、及び、第２リンクと第２摩擦摺動リングがそれぞれ、第１、第２のリンクの相対回転変位時に一体的な動きをして、摩擦摺動リング同士が摩擦摺動するようになされているとよい。
【００１１】
この摩擦ダンパーでは、ボルト締付け状態における各リンクと各摩擦摺動リングとの摩擦力が、摩擦摺動リング同士の摩擦力よりも大となるように設定されているから、ボルト締めを行うだけで、各リンクと各摩擦摺動リングとが一体化し、摩擦摺動リング同士が摩擦摺動する構造となり、製作を容易に行うことができる。
【００１２】
しかも、各摩擦摺動リングとボルトとの間隔は、摩擦摺動リングとボルトとの間に介在するスペーサーリングによって保持するようにしているので、摩擦摺動リングが不本意にボルトに近づいた位置でボルト締めされてリンクと一体化されてしまうことはなく、摩擦摺動リングとボルトとの間隔を適正なものにして組み立てることができるし、リンクの相対回転中もその間隔を適正なものに保持することができる。また、間隔保持手段についても、摩擦ダンパーを組み立てる際に、第１リンクと第２リンクとの間にスペーサーリングを配置しボルトを通すようにするだけでよく、間隔保持手段を摩擦ダンパーの中に容易に組み込むことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１（イ）に示す実施形態の回転式摩擦ダンパー５は、第１、第２、第３、第４の４つのリンク１，２，３，４を平面で見て四角に組み、それらの端部を回転変位可能に枢結したパンタグラフ式のものである。
【００１５】
各リンク１，２，３，４は、鋼板などのプレート状のものからなっており、第１リンク１と第２リンク２とは次のようにして相対回転変位可能に枢結されている。
【００１６】
即ち、図１（ロ）に示すように、第１リンク１は２枚、第２リンク２は３枚用意されており、それらの端部が、第２リンク２を最外側とするようにして上下方向に交互に配置にされ、ボルト６とナット７で締め付けられて枢結されている。このボルト６の締付けによって、第１リンク１の摩擦面と第２リンク２の摩擦面とが押し合い、第１、第２のリンク１，２がこのボルト６の軸を中心として相対回転変位する際の摩擦面同士の摺動摩擦抵抗によって振動を減衰するようになされている。最外側に同じリンク２，２がくるように重ねられているから、第１リンク１と第２リンク２とが相対回転変位をしても、ボルト６に緩みを生じることはない。なお、ナット７をダブルナットにするのもよい。
【００１７】
本実施形態では、第１、第２のリンク１，２の各摩擦面は、図２（イ）〜（ニ）に示すように、第１、第２の摩擦摺動リング８，９を用いて形成されている。即ち、これら２つの摩擦摺動リング８，９は上下に重ね合わせ状態にされ、第１リンク１と第２リンク２の間に配置され、これら摩擦摺動リング８，９にボルト６が通され、ボルト６が締め付けられて第１リンク１と第２リンク２との間に挟圧状態に挟み込まれている。
【００１８】
そして、この挟込み状態において、第１リンク１と第１摩擦摺動リング８との摩擦力は、摩擦摺動リング８，９同士の摩擦力よりも大となるように設定されており、また、第２リンク２と第２摩擦摺動リング９との摩擦力も、摩擦摺動リング８，９同士の摩擦力よりも大となるように設定されており、それによって、第１リンク１と第１摩擦摺動リング８、及び、第２リンク２と第２摩擦摺動リング９がそれぞれ、第１、第２のリンク１，２の相対回転変位時に一体的な動きをして、摩擦摺動リング８，９同士が摩擦摺動するようになされている。
【００１９】
即ち、リンク１，２とは別体の摩擦摺動リング８，９を、ボルト６の締付けを行うだけで、各リンク１，２と一体化させ、各リンク１，２の摩擦面が形成されるようになっている。なお、第１、第２の摩擦摺動リング８，９は同一部品で構成することもでき、その場合には、部品の種類を少なくすることができる。
【００２０】
更に、これら第１、第２の摩擦摺動リング８，９は、その内径寸法がボルト６の棒部の外径寸法よりも大きく設定されており、ボルト締付け状態において、摩擦摺動リング８，９は、ボルト６から半径線外方に間隔をおいた領域で摩擦摺動するようになされている。
【００２１】
この間隔を保持するために、スペーサーリング１０が用いられている。このスペーサーリング１０は、ボルト６の棒部の外周部にしっくりと嵌まり込む内径寸法を有すると共に、摩擦摺動リング８，９の内周部にしっくりと嵌まり込む外径寸法を備えている。その厚さ寸法は、上下２つの摩擦摺動リング８，９の合計厚さ寸法よりも小さく、いずれの摩擦摺動リング８，９の厚さ寸法よりも大きく設計されている。このスペーサーリング１０が、第１、第２のリンク１，２の間において、ボルト６の棒部と摩擦摺動リング８，９との間に配置され、摩擦摺動リング８，９がこのスペーサーリング１０によってボルト６の棒部から半径線外方に所定の間隔を保持した状態でボルト締めされるようになされている。
【００２２】
このような枢結部構造が、第３リンク３と第４リンク４との端部枢結部、第２リンク２と第３リンク３の端部枢結部、及び、第１リンク１と第４リンク４の端部枢結部において採用されている。
【００２３】
そして、第２リンク２と第３リンク３の端部枢結部では、図１に示すように、基礎などの建物下部構造部１１から対の軸受けプレート１３，１３が突出し、この軸受けプレート１３，１３で第２リンク２と第３リンク３の端部を挟むようにし、全体がボルト６で締め付けられ、軸受けプレート１３と第２リンク２との間にも対の摩擦摺動リング８，９とスペーサーリング１０が入れられている。また、第１リンク１と第４リンク４の端部枢結部においては、建物の上部構造部１２から対の軸受けプレート１４，１４が突出し、この軸受けプレート１４，１４で第１リンク１と第４リンク４の端部を挟むようにし、全体がボルト６で締め付けられ、軸受けプレート１４と第４リンク４との間にも対の摩擦摺動リング８，９とスペーサーリング１０が入れられている。これにより、建物の下部構造部１１と上部構造部１２とが摩擦ダンパー５で連結されている。
【００２４】
上記の摩擦ダンパー５では、建物に設けられた図示しない免震装置により、図４（イ）に示すように、水平方向に振動すると、ダンパー５の第１、第２、第３、第４のリンク１，２，３，４が枢結部のボルト６…を軸として相対回転変位を行い、その際の各枢結部における摩擦面の摩擦摺動抵抗によって、振動が減衰していく。各枢結部では、摩擦面同士がボルトの締付けによって押し合わされているから、摩擦面同士を非常に強い力で押し合わせることができ、そのため、振動は、この高い摩擦力によって効果的に減衰されていく。即ち、スプリングのバネ力によって摩擦面を押し合わせるのではなく、ボルトの締付けによって摩擦面同士を押し合わせる構造とすることにより、非常に大きな減衰力を得ることができる。なお、図４（ロ）に示すように、この摩擦ダンパー５を水平二方向に効くように設置することで、いずれの水平方向の振動をも効果的に減衰することができる。
【００２５】
そして、本実施形態では、摩擦面をボルト６から半径線方向に間隔をおいた領域に形成しているから、摩擦力が、ボルト６から半径線方向に離れた領域に集中し、リンク１，２，３，４が相対回転変位する際の回転モーメントを大きくすることができ、大きな減衰力を得ることができる。しかも、本実施形態では、摩擦面を摩擦摺動リング８，９で形成し、この摩擦摺動リング８，９とボルト６の棒部とを、スペーサーリング１０で間隔を保持しながらボルト締めするようになされているから、摩擦面がボルト６の側に近づいてボルト締めされてしまうことがなく、リンク１，２，３，４の相対回転変位によって確実に大きな減衰力を得ることができる。
【００２６】
更に、本実施形態では、リンクの摩擦面をリンクとは別体の摩擦摺動リングで形成し、リンクと摩擦摺動リングとを、ボルト締付け状態におけるリンクと摩擦摺動リングとの摩擦力を摩擦摺動リング同士の摩擦力よりも大きく設定することで一体化するようにしたものであるから、ボルト６の締付けを行うだけで、リンクと摩擦摺動リングとを一体化することができ、リンクと摩擦摺動リングとの一体化及び一体化の解除を容易に行うことができ、摩擦摺動リングの交換等も容易に行うことができる。
【００２７】
しかも、ボルト締めの際、摩擦摺動リング８，９は、スペーサーリング１０で位置決めされるから、図３に示すように、スペーサーリング１０の外周側に摩擦摺動リング８，９を嵌合し、これらをリンク１，２間に配置し、ボルト６をリンク１，２とスペーサーリング１０とに通して締め付けるだけで組み立てることができ、枢結部の組立を容易に行うことができる。
【００２８】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で、各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、４つのリンク１，２，３，４を平面で見て四角に組んだパンタグラフ式の摩擦ダンパーに構成した場合を示しているが、２つのリンクを平面で見てくの字状やＸ字状、Ｔ字状などに連結して組んだ摩擦ダンパーとして構成されていてもよい。また、上記の実施形態では、摩擦面を摩擦摺動リング８，９を用いて形成した場合を示しているが、リンク同士を直接ボルトで締め付けてリンク同士を直接摩擦摺動させる構成にしてもよい。また、上記の実施形態では、建物に用いられる免震装置との組合せにおいて用いられる摩擦ダンパーを対象としているが、本発明の摩擦ダンパーは、建物の振動を減衰する場合に限らず、各種構造物の振動の減衰に用いることができるものであるし、免震装置との組合せが前提とされるものでもない。また、上記の実施形態では、ボルト軸を垂直に向けてリンクを水平面内で回転変位する場合を示しているが、ボルト軸を水平方向に向けリンクを垂直面内で回転変位させる構成としてもよいし、向きに制限はない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以上のとおりのものであるから、回転式の摩擦ダンパーにおいて、振動を効果的に減衰することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図（イ）は実施形態の摩擦ダンパーを示す平面図、図（ロ）は同側面図である。
【図２】リンクの枢結部を拡大して示すもので、図（イ）は側面図、図（ロ）は断面側面図、図（ハ）は断面平面図、図（ニ）は更に拡大した断面側面図である。
【図３】枢結部の分解断面側面図である。
【図４】図（イ）は振動時の摩擦ダンパーの動きを示す平面図、図（ロ）は設置例を示す平面図である。
【符号の説明】
１…第１リンク
２…第２リンク
５…摩擦ダンパー
６…ボルト
８…第１摩擦摺動リング
９…第２摩擦摺動リング
１０…スペーサーリング
【図１】
0003916907.tif 000002
【図２】
0003916907.tif 000003
【図３】
0003916907.tif 000004
【図４】
0003916907.tif 000005