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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024162480
(43)【公開日】2024-11-21
(54)【発明の名称】摩擦ダンパー
(51)【国際特許分類】
   F16F 15/02 20060101AFI20241114BHJP
   F16F 7/08 20060101ALI20241114BHJP
   E04H 9/02 20060101ALI20241114BHJP
【FI】
F16F15/02 E
F16F7/08
E04H9/02 311
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023078019
(22)【出願日】2023-05-10
(71)【出願人】
【識別番号】000000549
【氏名又は名称】株式会社大林組
(74)【代理人】
【識別番号】110000176
【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】内海 良和
【テーマコード(参考)】
2E139
3J048
3J066
【Fターム(参考)】
2E139AA01
2E139AB13
2E139AC19
2E139BA19
2E139BA20
2E139BD14
3J048AA06
3J048AC01
3J048BC05
3J048BE11
3J048EA38
3J066AA26
3J066CA06
3J066CB07
(57)【要約】
【課題】摩擦ダンパーの第1板材の第1貫通孔近傍及び第2板材の第2貫通孔近傍の摩耗を軽減させる技術を提供する。
【解決手段】所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置されて、相対移動に伴って摺動する板材同士の摩擦力により、相対移動を抑制する摩擦ダンパーであって、一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第1板材と、一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第2板材と、第1板材と第2板材とを締結する締結部材と、を有し、締結部材は、第1板材側に頭部を有し、第1板材の第1貫通孔及び第2板材の第2貫通孔を貫通するボルトと、第2板材側からボルトに螺合するナットと、第1板材と頭部との間に介装された介装部材と、を備え、頭部の最小外径は、第1貫通孔より狭径であり、介装部材の外径は、第1貫通孔より広径であることを特徴とする摩擦ダンパーである。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置されて、前記相対移動に伴って摺動する板材同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーであって、
前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第1板材と、
前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第2板材と、
前記第1板材と前記第2板材とを締結する締結部材と、を有し、
前記締結部材は、
前記第1板材側に頭部を有し、前記第1板材の第1貫通孔及び前記第2板材の第2貫通孔を貫通するボルトと、
前記第2板材側から前記ボルトに螺合するナットと、
前記第1板材と前記頭部との間に介装された介装部材と、を備え、
前記頭部の最小外径は、前記第1貫通孔より狭径であり、
前記介装部材の外径は、前記第1貫通孔より広径である
ことを特徴とする摩擦ダンパー。
【請求項2】
請求項1に記載の摩擦ダンパーであって、
前記第2板材と前記ナットとの間に第3板材を有し、
前記ボルトは、前記第1貫通孔、前記第2貫通孔、及び前記第3板材の第3貫通孔を貫通することを特徴とする摩擦ダンパー。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の摩擦ダンパーであって、
前記介装部材は、前記第1貫通孔に貫入する貫入部を備え、
前記貫入部の外径は、前記第1貫通孔より狭径であることを特徴とする摩擦ダンパー。
【請求項4】
請求項1又は2に記載の摩擦ダンパーであって、
前記締結部材は、前記ナットと前記第2板材との間に皿ばねを有することを特徴とする摩擦ダンパー。
【請求項5】
所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置されて、前記相対移動に伴って摺動する板材同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーであって、
前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第1板材と、
前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第2板材と、
前記第1板材と前記第2板材とを締結する締結部材と、を有し、
前記締結部材は、
前記第2板材側に頭部を有し、前記第1板材の第1貫通孔及び前記第2板材の第2貫通孔を貫通するボルトと、
前記第1板材側から前記ボルトに螺合するナットと、
前記第1板材と前記ナットとの間に介装された介装部材と、を備え、
前記ナットの最小外径は、前記第1貫通孔より狭径であり、
前記介装部材の外径は、前記第1貫通孔より広径である
ことを特徴とする摩擦ダンパー。
【請求項6】
請求項5に記載の摩擦ダンパーであって、
前記第2板材と前記頭部との間に第3板材を有し、
前記ボルトは、前記第1貫通孔、前記第2貫通孔、及び前記第3板材の第3貫通孔を貫通することを特徴とする摩擦ダンパー。
【請求項7】
請求項5又は6に記載の摩擦ダンパーであって、
前記介装部材は、前記第1貫通孔に貫入する貫入部を備え、
前記貫入部の外径は、前記第1貫通孔より狭径であることを特徴とする摩擦ダンパー。
【請求項8】
請求項5又は6に記載の摩擦ダンパーであって、
前記締結部材は、前記頭部と前記第2板材との間に皿ばねを有することを特徴とする摩擦ダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、摩擦ダンパーに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、建物架構の振動を減衰させる摩擦ダンパーが知られている。例えば、特許文献1の摩擦ダンパーのように、建物架構において、所定方向に互いに相対移動する一対の部材の間に配置され、相対移動に伴って摺動する圧接板同士の摩擦力により、相対移動を抑制することができる。特許文献1の摩擦ダンパーは、滑り板を一対の摩擦板の間に挟んだ状態で、ボルト頭部側に皿ばねを設け、ボルト頭部とナットを介してボルトを貫通させることで固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平11-269984号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1のような摩擦ダンパーでは、ナット側から加えられる滑り板及び一対の摩擦板を圧接する力がボルト近傍の部分に働きやすいため、滑り板と摩擦板との圧接面が摩耗しやすいという問題があった。
【0005】
本発明は、摩擦ダンパーにおける第1板材の第1貫通孔近傍及び第2板材の第2貫通孔近傍の摩耗を軽減させる技術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】
かかる目的を達成するために本発明は、所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置されて、前記相対移動に伴って摺動する板材同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーであって、前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第1板材と、前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第2板材と、前記第1板材と前記第2板材とを締結する締結部材と、を有し、前記締結部材は、前記第1板材側に頭部を有し、前記第1板材の第1貫通孔及び前記第2板材の第2貫通孔を貫通するボルトと、前記第2板材側から前記ボルトに螺合するナットと、前記第1板材と前記頭部との間に介装された介装部材と、を備え、前記頭部の最小外径は、前記第1貫通孔より狭径であり、前記介装部材の外径は、前記第1貫通孔より広径であることを特徴とする摩擦ダンパーである。
また、所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置されて、前記相対移動に伴って摺動する板材同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーであって、前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第1板材と、前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第2板材と、前記第1板材と前記第2板材とを締結する締結部材と、を有し、前記締結部材は、前記第2板材側に頭部を有し、前記第1板材の第1貫通孔及び前記第2板材の第2貫通孔を貫通するボルトと、前記第1板材側から前記ボルトに螺合するナットと、前記第1板材と前記ナットとの間に介装された介装部材と、を備え、前記ナットの最小外径は、前記第1貫通孔より狭径であり、前記介装部材の外径は、前記第1貫通孔より広径であることを特徴とする摩擦ダンパーである。
本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、摩擦ダンパーの第1板材の第1貫通孔近傍及び第2板材の第2貫通孔近傍の摩耗を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】第1実施形態の摩擦ダンパー10が設けられた建物架構1の概略立面図である。
図2図1中のA-A矢視図である。
図3図3Aは、図2中の部分bの拡大図である。図3Bは、図3A中のB-B矢視図である。
図4図4Aは、従来の摩擦ダンパー100を説明する図である。図4Bは、図4A中のD-D矢視図である。
図5】第1実施形態の変形例の摩擦ダンパー10eを説明する図である。
図6図6Aは、図5中の部分eの拡大図である。図6Bは、図5A中のE-E矢視図である。
図7】第2実施形態の摩擦ダンパー10gを説明する図である。
図8図8Aは、図7中の部分gの拡大図である。図8Bは、図8A中のG-G矢視図である。
図9】第2実施形態の変形例の摩擦ダンパー10hを説明する図である。
図10図10Aは、図9中の部分hの拡大図である。図10Bは、図10A中のH-H矢視図である。
図11】第3実施形態の摩擦ダンパー10jを説明する図である。
図12図12Aは、図11中の部分jの拡大図である。図12Bは、図12A中のJ-J矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
(態様1)
所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置されて、前記相対移動に伴って摺動する板材同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーであって、前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第1板材と、前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第2板材と、前記第1板材と前記第2板材とを締結する締結部材と、を有し、前記締結部材は、前記第1板材側に頭部を有し、前記第1板材の第1貫通孔及び前記第2板材の第2貫通孔を貫通するボルトと、前記第2板材側から前記ボルトに螺合するナットと、前記第1板材と前記頭部との間に介装された介装部材と、を備え、前記頭部の最小外径は、前記第1貫通孔より狭径であり、前記介装部材の外径は、前記第1貫通孔より広径であることを特徴とする摩擦ダンパーである。
【0010】
態様1の摩擦ダンパーによれば、介装部材によって、ボルトから伝わる力をボルト近傍よりも外側に伝えやすくなり、第1板材の第1貫通孔近傍及び第2板材の第2貫通孔近傍の摩耗を軽減させやすくなる。
【0011】
(態様2)
態様1の摩擦ダンパーであって、前記第2板材と前記ナットとの間に第3板材を有し、前記ボルトは、前記第1貫通孔、前記第2貫通孔、及び前記第3板材の第3貫通孔を貫通することが望ましい。
【0012】
態様2の摩擦ダンパーによれば、介装部材によって、ボルトから伝わる力をボルト近傍よりも外側に伝えやすくなり、第1板材の第1貫通孔近傍及び第2板材の第2貫通孔近傍の摩耗を軽減させやすくなる。
【0013】
(態様3)
態様1又は2の摩擦ダンパーであって、前記介装部材は、前記第1貫通孔に貫入する貫入部を備え、前記貫入部の外径は、前記第1貫通孔より狭径であることが望ましい。
【0014】
態様3の摩擦ダンパーによれば、介装部材によって、ボルトから伝わる力をボルト近傍よりも外側に伝えやすくして、第1板材の第1貫通孔近傍及び第2板材の第2貫通孔近傍の摩耗を軽減させつつ、介装部材を第1板材に固定させやすくなり、締結部材による締結力を摩擦ダンパーに付与させやすくなる。
【0015】
(態様4)
態様1~3のいずれかの摩擦ダンパーであって、前記締結部材は、前記ナットと前記第2板材との間に皿ばねを有することが望ましい。
【0016】
態様4の摩擦ダンパーによれば、皿ばねの弾発力によって、ボルトによる圧接力を安定的に各板材に付与させやすくなる。
【0017】
(態様5)
所定方向に相対移動する一対の部材の間に配置されて、前記相対移動に伴って摺動する板材同士の摩擦力により、前記相対移動を抑制する摩擦ダンパーであって、前記一対の部材のうちの一方の部材に設けられる第1板材と、前記一対の部材のうちの他方の部材に設けられる第2板材と、前記第1板材と前記第2板材とを締結する締結部材と、を有し、前記締結部材は、前記第2板材側に頭部を有し、前記第1板材の第1貫通孔及び前記第2板材の第2貫通孔を貫通するボルトと、前記第1板材側から前記ボルトに螺合するナットと、前記第1板材と前記ナットとの間に介装された介装部材と、を備え、前記ナットの最小外径は、前記第1貫通孔より狭径であり、前記介装部材の外径は、前記第1貫通孔より広径であることを特徴とする摩擦ダンパーである。
【0018】
態様5の摩擦ダンパーによれば、介装部材によって、ボルトから伝わる力をボルト近傍よりも外側に伝えやすくなり、第1板材の第1貫通孔近傍及び第2板材の第2貫通孔近傍の摩耗を軽減させやすくなる。
【0019】
(態様6)
態様5の摩擦ダンパーであって、前記第2板材と前記頭部との間に第3板材を有し、前記ボルトは、前記第1貫通孔、前記第2貫通孔、及び前記第3板材の第3貫通孔を貫通することが望ましい。
【0020】
態様6の摩擦ダンパーによれば、介装部材によって、ボルトから伝わる力をボルト近傍よりも外側に伝えやすくなり、第1板材の第1貫通孔近傍及び第2板材の第2貫通孔近傍の摩耗を軽減させやすくなる。
【0021】
(態様7)
態様5又は6の摩擦ダンパーであって、前記介装部材は、前記第1貫通孔に貫入する貫入部を備え、前記貫入部の外径は、前記第1貫通孔より狭径であることが望ましい。
【0022】
態様7の摩擦ダンパーによれば、介装部材によって、ボルトから伝わる力をボルト近傍よりも外側に伝えやすくして、第1板材の第1貫通孔近傍及び第2板材の第2貫通孔近傍の摩耗を軽減させつつ、介装部材を第1板材に固定させやすくなり、締結部材による締結力を摩擦ダンパーに伝えやすくなる。
【0023】
(態様8)
態様5~7のいずれかの摩擦ダンパーであって、前記締結部材は、前記頭部と前記第2板材との間に皿ばねを有することが望ましい。
【0024】
態様8の摩擦ダンパーによれば、皿ばねの弾発力によって、ボルトによる圧接力を安定的に各板材に付与させやすくなる。
【0025】
<<<本実施形態>>>
===第1実施形態の摩擦ダンパー10===
図1は、第1実施形態の摩擦ダンパー10が設けられた建物架構1の概略立面図である。図2は、図1中のA-A矢視図である。図3Aは、図2中の部分bの拡大図である。図3Bは、図3A中のB-B矢視図である。
【0026】
摩擦ダンパー10は、建物架構1としての柱梁架構1のH形鋼のブレース7に組み込まれている。ブレース7は、適宜位置で互いに所定間隔を隔てて分断されて、一対のブレース分断片71、72が形成されている。ブレース分断片71、72同士は、所定間隔で架け渡し方向に相対移動可能になっている。この架け渡し方向が、相対移動の方向に相当する。摩擦ダンパー10は、ブレース7のブレース分断片71、72の間に配置されており、地震等の外力が発生した際に、板材同士の摩擦力により、ブレース分断片71、72のブレース架け渡し方向への相対移動を抑制する。
【0027】
図2等に示すように、摩擦ダンパー10は、一方のブレース分断片71のウエブ71Wにボルト止めされる第1板材11と第3板材13、他方のブレース分断片72のウエブ72Wがそのまま流用される第2板材12、第1板材11と第2板材12と第3板材13とを締結する締結部材60を有する。締結部材60は、高力ボルト61b、ナット61n、皿ばね63、介装部材65を備える。
【0028】
第1板材11には第1貫通孔11a、第2板材には第2貫通孔12a、第3板材13には第3貫通孔13aがそれぞれ板厚方向に貫通形成されているとともに、これらの貫通孔11a、12a、13aには、串刺し状に高力ボルト61bが通されている。第1貫通孔11a及び第3貫通孔13aは円形であり、第2貫通孔12aは相対移動方向に沿って長い長孔である。
【0029】
高力ボルト61bの先端部には、ナット61nが螺着されており、高力ボルト61b及びナット61nによって、第2板材12が、第1板材11と第3板材13とに挟まれた状態で締結され、圧接力が板厚方向に付与される。この圧接力により、第1板材11と第2板材12、及び第2板材12と第3板材13とがそれぞれ当接され、摺動時には、圧接力に応じた摩擦力を生じる。この摩擦力が柱梁架構1の振動の減衰力となる。なお、ナット61nと第3板材との間には、皿ばね63が介装されており、皿ばね63の弾発力が付与されることにより、圧接力の大きさの安定化が図られる。
【0030】
上述の摺動をブレース架け渡し方向について許容するために、第2板材12の第2貫通孔12aは、ブレース架け渡し方向に沿って長い長孔に形成されている。すなわち、この第2貫通孔12aによって、柱梁架構1のブレース分断片71、72同士のブレース架け渡し方向の相対移動に伴い、第1板材11に対して第2板材12が、第3板材13に対して第2板材12が、ブレース架け渡し方向に摺動可能になっている。なお、この第2貫通孔12a(長孔)のブレース架け渡し方向の長さは、地震時に想定されるブレース分断片71、72同士の相対移動量を考慮して決定される。
【0031】
図3等に示すように、本実施形態の介装部材65は、高力ボルト61bのボルト頭部61hと第1板材11との間に設けられたリング状(円形)の部材である。介装部材65には、貫通孔65aが板厚方向に貫通形成されており、各板材11、12、13の貫通孔11a、12a、13aと一緒に、高力ボルト61bが通されている。
【0032】
摩擦ダンパー10は、図3Bに示すように、ボルト頭部61hの最小外径D61hが、第1板材11の第1貫通孔11aの径D11aより狭径であり(D61h<D11a)、介装部材65の外径D65が、第1貫通孔11aの径D11aより広径である(D65>D11a)。介装部材65によって、摩擦ダンパー10は、高力ボルト61bから伝わる力を高力ボルト61b近傍よりも外側に伝えやすくなり、第1板材11の第1貫通孔11a近傍及び第2板材12の第2貫通孔12a近傍の摩耗を軽減させやすい。
【0033】
ボルト頭部61hの最小外径D61hとは、ボルト頭部61hにおける対角線のうちの最も短い長さである。
【0034】
図4Aは、従来の摩擦ダンパー100を説明する図である。図4Bは、図4A中のD-D矢視図である。図4A及び図4Bの摩擦ダンパー100の各部材について、上述の摩擦ダンパー10の構成と共通する部分は符号等を同じとし、摩擦ダンパー100の基本構成の詳細な説明は省略する。
【0035】
一般的に、圧接力等の力は最短距離を経て伝わる。つまり、ボルト頭部61hから加えられた力fは、第1板材11に対して垂直方向に伝わりやすい。そのため、図4Bに示すように、高力ボルト61b(締結部材60)によって生じる摩擦力は、各板材11、12、13のボルト近傍で伝わりやすく、特に、ボルト頭部61hと板厚方向に重なる領域で伝わりやすい。図4Bにボルト頭部61hから加えられる力fが特に働く領域をクロスハッチングで示す。図4Bに示すように、従来の摩擦ダンパー100は、ボルト頭部61hから伝わる力fが第1板材11の第1貫通孔11a近傍及び第2板材12の第2貫通孔12a近傍に働きやすくなり、第1板材11の第1貫通孔11a近傍及び第2板材12の第2貫通孔12a近傍が局所的に摩耗しやすくなってしまう恐れがあった。
【0036】
図3Bに本実施形態の摩擦ダンパー10のボルト頭部61hから加えられる力fが特に働く領域をクロスハッチングで示す。摩擦ダンパー10は、介装部材65の外径D65が第1貫通孔11aの径D11aより広径であることで、ボルト頭部61hから加えられる力fを、介装部材65を介して第1板材11に伝える。一方、ボルト頭部61hの最小外径D61hを第1貫通孔11aの径D11aより狭径とすることで、ボルト頭部61hと板厚方向(高力ボルト61bに沿った方向)に重なる第1板材11が設けられないため、ボルト頭部61hから加えられる力fを高力ボルト61b近傍から遠ざけた外側に向かって力が働きやすくなる。そして、板厚方向に、介装部材65と第1板材11とが重なる領域(図3Bのクロスハッチング領域)に力fが働きやすくなる。これによって、従来よりも、ボルト頭部61hから板厚方向に伝わる力を高力ボルト61bの近傍から外側に向かって伝えやすくなる。
【0037】
また、本実施形態の摩擦ダンパー10のボルト頭部61hから力fが加えられる領域の面積(図3Bのクロスハッチング領域の面積)が、従来の摩擦ダンパー100のボルト頭部61hから力fが加えられる面積(図4Bのクロスハッチング領域)より広くなる。そのため、本実施形態の摩擦ダンパー10のボルト頭部61hから加えられる力fによる単位面積当たりの摩擦力が、従来の摩擦ダンパー100のボルト頭部61hから加えられる力fによる単位面積当たりの摩擦力よりも小さくなる。
【0038】
ボルト頭部61hから加えられる力fを高力ボルト61b近傍から外側に向かいやすくしつつ、ボルト頭部61hから加えられる力fによる単位面積当たりの摩擦力を小さくすることで、第1板材11の第1貫通孔11a近傍及び第2板材12の第2貫通孔近傍の摩耗を軽減させやすい。
【0039】
なお、本実施形態の摩擦ダンパー10では、板厚方向におけるナット61nが設けられた側は、皿ばね63が設けられているため、第3板材13は、ナット61nから第3板材13に対して広い範囲に力が働きやすい。また、介装部材65の貫通孔65aと高力ボルト61bとの間には隙間があるものの、その隙間が小さいほど好ましい。
【0040】
===第1実施形態の変形例の摩擦ダンパー10e===
図5は、第1実施形態の変形例の摩擦ダンパー10eを説明する図である。図6Aは、図5中の部分eの拡大図である。図6Bは、図5A中のE-E矢視図である。摩擦ダンパー10eについて、上述の摩擦ダンパー10の構成と共通する部分は符号等を同じとし、摩擦ダンパー10eの基本構成の詳細な説明は省略する。
【0041】
第1実施形態の摩擦ダンパー10は、第1板材11と第2板材12と第3板材13とを締結部材60で締結した構成としたが、図5及び図6に示すように、第1板材11と第2板材12とを締結部材60で締結した摩擦ダンパー10eとし、第3板材13を備えない構成でもよい。
【0042】
摩擦ダンパー10eの介装部材65は、上述の摩擦ダンパー10の介装部材65と同様の構成であり、高力ボルト61bのボルト頭部61hと第1板材11との間に設けられたリング状(円形)の部材である。介装部材65には、貫通孔65aが板厚方向に貫通形成されており、各板材11、12の貫通孔11a、12aと一緒に、高力ボルト61bが通されている。
【0043】
図6Bに示すように、摩擦ダンパー10eは、ボルト頭部61hの最小外径D61hが、第1板材11の第1貫通孔11aの径D11aより狭径であり(D61h<D11a)、介装部材65の外径D65が、第1貫通孔11aの径D11aより広径である(D65>D11a)。
【0044】
図6Bに、摩擦ダンパー10eのボルト頭部61hから加えられる力fが特に働く領域をクロスハッチングで示す。摩擦ダンパー10eは、介装部材65の外径D65が第1貫通孔11aの径D11aより広径であることで、ボルト頭部61hから加えられる力fを、介装部材65を介して第1板材11に伝える。一方、ボルト頭部61hの最小外径D61hを、第1貫通孔11aの径D11aより狭径とすることで(D61h<D11a)、ボルト頭部61hから加えられる力fを高力ボルト61b近傍から遠ざけた外側に向かって力が働きやすくなる。
【0045】
また、摩擦ダンパー10eのボルト頭部61hから力fが加えられる領域の面積(図6Bのクロスハッチング領域の面積)が、従来の摩擦ダンパー(例えば、図4に示す摩擦ダンパー100)より広くなるため、摩擦ダンパー10eのボルト頭部61hから加えられる力fによる単位面積当たりの摩擦力を、従来の摩擦ダンパーよりも小さくすることができる。
【0046】
ボルト頭部61hから加えられる力fを高力ボルト61b近傍から外側に向かいやすくしつつ、ボルト頭部61hから加えられる力fによる単位面積当たりの摩擦力を小さくすることで、第1板材11の第1貫通孔11a近傍及び第2板材12の第2貫通孔近傍の摩耗を軽減させることができる。
【0047】
また、図5及び図6に示すように、摩擦ダンパー10eの締結部材60が、ナット61nと第2板材12との間に皿ばね63を有することが好ましい。
【0048】
===第2実施形態の摩擦ダンパー10g===
図7は、第2実施形態の摩擦ダンパー10gを説明する図である。図8Aは、図7中の部分gの拡大図である。図8Bは、図8A中のG-G矢視図である。摩擦ダンパー10gについて、上述の摩擦ダンパー10の構成と共通する部分は符号等を同じとし、摩擦ダンパー10gの基本構成の詳細な説明は省略する。
【0049】
第1実施形態の摩擦ダンパー10と同様に、摩擦ダンパー10gは、柱梁架構1のH形鋼のブレース7のブレース分断片71、72の間に配置され、板材同士の摩擦力により、ブレース分断片71、72のブレース架け渡し方向への相対移動を抑制する。(図1参照)。また、図7及び図8に示すように、摩擦ダンパー10gは、ブレース分断片71のウエブ71Wにボルト止めされる第1板材11と第3板材13、ブレース分断片72のウエブ72Wである第2板材12、第1板材11と第2板材12と第3板材13とを締結する締結部材60を有する。締結部材60は、高力ボルト61b、ナット61n、皿ばね63、介装部材65を備える。円形の第1貫通孔11a及び第3貫通孔13aと、相対移動方向に沿って長い長孔である第2貫通孔12aには、串刺し状に高力ボルト61bが通されている。高力ボルト61bの先端部にはナット61nが螺着されている。ナット61nと第3板材13との間には、皿ばね63が介装されて、皿ばね63の弾発力が付与され、圧接力の大きさの安定化が図られる。
【0050】
摩擦ダンパー10gの介装部材65は、高力ボルト61bのボルト頭部61hと第1板材11との間に設けられたリング状(円形)の部材である。介装部材65は、貫通孔65a、介装部65x、及び貫入部65yを備える。介装部65xと貫入部65yは、一体に形成されていてもよく、別体に形成されていてもよい。
【0051】
貫通孔65aは、板厚方向に貫通形成された孔であり、各板材11、12、13の貫通孔11a、12a、13aと一緒に、高力ボルト61bが通される。介装部材65の貫通孔65aと高力ボルト61bとの間には隙間があるものの、その隙間が小さいほど好ましい。介装部65xは、ボルト頭部61hと第1板材11との間に位置する。摩擦ダンパー10gは、図8Bに示すように、ボルト頭部61hの最小外径D61hが、第1板材11の第1貫通孔11aの径D11aより狭径である(D61h<D11a)。そして、介装部65xの外径D65xが、第1貫通孔11aの径D11aより広径である(D65x>D11a)。
【0052】
図8Bに、摩擦ダンパー10gのボルト頭部61hから加えられる力fが特に働く領域をクロスハッチングで示す。摩擦ダンパー10gは、介装部材65(介装部65x)の外径D65xが第1貫通孔11aの径D11aより広径であることで、ボルト頭部61hから加えられる力fを、介装部材65(介装部65x)を介して第1板材11に伝える。一方、ボルト頭部61hの最小外径D61hを、第1貫通孔11aの径D11aより狭径とすることで(D61h<D11a)、ボルト頭部61hから加えられる力fを高力ボルト61b近傍から遠ざけた外側に向かって働かせやすくなる。
【0053】
また、摩擦ダンパー10gのボルト頭部61hから力fが加えられる領域の面積(図8Bのクロスハッチング領域の面積)が、従来の摩擦ダンパー(例えば、図4に示す摩擦ダンパー)より広くなるため、摩擦ダンパー10gのボルト頭部61hから加えられる力fによる単位面積当たりの摩擦力を、従来の摩擦ダンパーよりも小さくすることができる。
【0054】
ボルト頭部61hから加えられる力fを高力ボルト61b近傍から外側に向かいやすくしつつ、ボルト頭部61hから加えられる力fによる単位面積当たりの摩擦力を小さくすることで、第1板材11の第1貫通孔11a近傍及び第2板材12の第2貫通孔12a近傍の摩耗を軽減させることができる。
【0055】
また、貫入部65yは、介装部65xよりナット61n側に設けられている。貫入部65yの外径D65yは、第1貫通孔11aの径D11aより狭径である(D65y<D11a)。貫入部65yを第1貫通孔11aに貫入させることで、第1板材11に対する介装部材65の位置を容易に特定させ、固定させやすくなるため、締結部材60による締結力を摩擦ダンパー10gに付与させやすくなる。
【0056】
===第2実施形態の変形例の摩擦ダンパー10h===
図9は、第2実施形態の変形例の摩擦ダンパー10hを説明する図である。図10Aは、図9中の部分hの拡大図である。図10Bは、図10A中のH-H矢視図である。摩擦ダンパー10hについて、上述の摩擦ダンパー10gの構成と共通する部分は符号等を同じとし、摩擦ダンパー10hの基本構成の詳細な説明は省略する。
【0057】
第2実施形態の摩擦ダンパー10gは、第1板材11と第2板材12と第3板材13とを締結部材60で締結した構成であったが、図9及び図10に示すように、第1板材11と第2板材12とを締結部材60で締結した摩擦ダンパー10hとし、第3板材13を備えない構成でもよい。
【0058】
摩擦ダンパー10hの介装部材65は、高力ボルト61bのボルト頭部61hと第1板材11との間に設けられたリング状(円形)の部材である。上述の摩擦ダンパー10gと同様に、介装部材65は、貫通孔65a、介装部65x、及び貫入部65yを備える。
【0059】
貫通孔65aは、板厚方向に貫通形成された孔であり、各板材11、12の貫通孔11a、12aと一緒に、高力ボルト61bが通される。介装部材65の貫通孔65aと高力ボルト61bとの間には隙間があるものの、その隙間が小さいほど好ましい。介装部65xは、ボルト頭部61hと第1板材11との間に位置する部材である。摩擦ダンパー10hは、図10Bに示すように、ボルト頭部61hの最小外径D61hが、第1板材11の第1貫通孔11aの径D11aより狭径である(D61h<D11a)。そして、介装部材65(介装部65x)の外径D65xが、第1貫通孔11aの径D11aより広径である(D65x>D11a)。
【0060】
図10Bに、摩擦ダンパー10hのボルト頭部61hから加えられる力fが特に働く領域をクロスハッチングで示す。摩擦ダンパー10hは、介装部材65(介装部65x)の外径D65xが第1貫通孔11aの径D11aより広径であることで、ボルト頭部61hから加えられる力fを、介装部材65(介装部65x)を介して第1板材11に伝える。一方、ボルト頭部61hの最小外径D61hを、第1貫通孔11aの径D11aより狭径とすることで(D61h<D11a)、ボルト頭部61hから加えられる力fを高力ボルト61b近傍から遠ざけた外側に向かって働かせやすくなる。
【0061】
また、摩擦ダンパー10hのボルト頭部61hから力fが加えられる領域の面積(図10Bのクロスハッチング領域の面積)が、従来の摩擦ダンパー(例えば、図4に示す摩擦ダンパー100)より広くなるため、摩擦ダンパー10hのボルト頭部61hから加えられる力fによる単位面積当たりの摩擦力を、従来の摩擦ダンパーよりも小さくすることができる。
【0062】
ボルト頭部61hから加えられる力fを高力ボルト61b近傍から外側に向かいやすくしつつ、ボルト頭部61hから加えられる力fによる単位面積当たりの摩擦力を小さくすることで、第1板材11の第1貫通孔11a近傍及び第2板材12の第2貫通孔12a近傍の摩耗を軽減させることができる。
【0063】
また、貫入部65yは、介装部65xよりナット61n側に設けられている。貫入部65yの外径D65yは、第1貫通孔11aの径D11aより狭径である(D65y<D11a)。貫入部65yを第1貫通孔11aに貫入させることで、第1板材11に対する介装部材65の位置を容易に特定させ、固定させやすくなるため、締結部材60による締結力を摩擦ダンパー10hに付与させやすくなる。
【0064】
===第3実施形態の摩擦ダンパー10j===
図11は、第3実施形態の摩擦ダンパー10jを説明する図である。図12Aは、図11中の部分jの拡大図である。図12Bは、図12A中のJ-J矢視図である。摩擦ダンパー10jについて、第1、第2実施形態の摩擦ダンパー10等の構成と共通する部分は符号等を同じとし、摩擦ダンパー10jの基本構成の詳細な説明は省略する。
【0065】
第1、第2実施形態の摩擦ダンパー10等は、締結部材60の高力ボルト61bのボルト頭部61h側に第1板材11を設け、ナット61n側に第3板材13を設けたが、これに限られない。図11及び図12に示す摩擦ダンパー10jのように、締結部材60のナット61n側に第1板材11を設け、ボルト頭部61h側に第3板材13を設けてもよい。この場合、ボルト頭部61hと第3板材13との間に、皿ばね63を設けて、皿ばね63の弾発力を付与して、圧接力の大きさの安定化が図ってもよい。
【0066】
第1実施形態の摩擦ダンパー10と同様に、摩擦ダンパー10jは、柱梁架構1のH形鋼のブレース7のブレース分断片71、72の間に配置され、板材同士の摩擦力により、ブレース分断片71、72のブレース架け渡し方向への相対移動を抑制する。(図1参照)。また、図11及び図12に示すように、摩擦ダンパー10jは、ブレース分断片71のウエブ71Wにボルト止めされる第1板材11と第3板材13、ブレース分断片72のウエブ72Wである第2板材12、第1板材11と第2板材12とを締結する締結部材60を有する。締結部材60は、高力ボルト61b、ナット61n、皿ばね63、介装部材65を備える。円形の第1貫通孔11a及び第3貫通孔13aと、相対移動方向に沿って長い長孔である第2貫通孔12aには、串刺し状に高力ボルト61bが通されている。高力ボルト61bの先端部にはナット61nが螺着されている。
【0067】
摩擦ダンパー10jは、図12Bに示すように、ナット61nの最小外径D61nが、第1板材11の第1貫通孔11aの径D11aより狭径であり(D61n<D11a)、介装部材65の外径D65が、第1貫通孔11aの径D11aより広径である(D65>D11a)。介装部材65によって、摩擦ダンパー10は、高力ボルト61bから伝わる力を高力ボルト61b近傍よりも外側に伝えやすくなり、第1板材11の第1貫通孔11a近傍及び第2板材12の第2貫通孔近傍の摩耗を軽減させやすい。なお、ナット61nの最小外径D61nとは、ナット61nにおける対角線のうちの最も短い長さである。
【0068】
図12Bに、摩擦ダンパー10jのナット61nから加えられる力fが特に働く領域をクロスハッチングで示す。摩擦ダンパー10jは、介装部材65の外径D65が第1貫通孔11aの径D11aより広径であることで、ナット61nから加えられる力fを、介装部材65を介して第1板材11に伝える。一方、ナット61nの最小外径D61nを、第1貫通孔11aの径D11aより狭径とすることで(D61n<D11a)、ナット61nと板厚方向(高力ボルト61bに沿った方向)に重なる第1板材11が設けられないため、ボルト頭部61hから加えられる力fを高力ボルト61b近傍から遠ざけた外側に向かって力が働きやすくなる。そして、板厚方向に、介装部材65と第1板材11とが重なる領域(図12Bのクロスハッチング領域)に力fが働きやすくなる。
【0069】
また、摩擦ダンパー10jのナット61nから力fが加えられる領域の面積(図12Bのクロスハッチング領域の面積)が、従来の摩擦ダンパー(例えば、図4に示す摩擦ダンパー100)のナットから力が加えられる面積より広くなる。そのため、摩擦ダンパー10jのナット61nから加えられる力fによる単位面積当たりの摩擦力が、従来の摩擦ダンパーのナットから加えられる力による単位面積当たりの摩擦力よりも小さくなる。
【0070】
ナット61nから加えられる力fを高力ボルト61b近傍から外側に向かいやすくしつつ、ナット61nから加えられる力fによる単位面積当たりの摩擦力を小さくすることで、ナット61nから板厚方向に伝わる力を高力ボルト61bの近傍から外側に向かって伝えやすくなり、第1板材11の第1貫通孔11a近傍及び第2板材12の第2貫通孔12a近傍の摩耗を軽減させやすい。介装部材65の貫通孔65aと高力ボルト61bとの間には隙間があるものの、その隙間が小さいほど好ましい。
【0071】
また、第3実施形態の摩擦ダンパー10jの変形例として、第2実施形態の摩擦ダンパー10g、10hと同様に、摩擦ダンパー10jの介装部材65が、介装部65xと第
1貫通孔11aに貫入する貫入部65yを備えてもよい(不図示)。この場合、介装部材65のうち、介装部65xをナット61n側(ナット61nと第1板材11との間)に設け、貫入部65yを介装部65xよりボルト頭部61h側に設けることができる。そして、ナット61nの最小外径D61nを、第1板材11の第1貫通孔11aの径D11aより狭径とし(D61n<D11a)、介装部65xの外径D65xを、第1貫通孔11aの径D11aより広径としてもよい(D65x>D11a)。また、貫入部65yの外径D65yを、第1貫通孔11aの径D11aより狭径とする(D65y<D11a)。なお、介装部65xと貫入部65yは、一体に形成されていてもよく、別体に形成されていてもよい。
【0072】
このような構成によって、ナット61nから加えられる力を、介装部材65(介装部65x)を介して第1板材11に伝えつつも、ナット61nの最小外径D61nを第1貫通孔11aの径D11aより狭径とすることで、ボルト頭部61hから加えられる力を高力ボルト61b近傍から遠ざけた外側に向かって働かせやすくなり、第1板材の第1貫通孔11a近傍及び第2板材12の第2貫通孔12a近傍の摩耗を軽減させることができる。また、貫入部65yを第1貫通孔11aに貫入させることで、第1板材11に対する介装部材65の位置を容易に特定させ、固定させやすくなるため、締結部材60による締結力を摩擦ダンパーに付与させやすくなる。
【0073】
さらに、第3実施形態の摩擦ダンパー10jは、第1板材11と第2板材12と第3板材13とを締結部材60で締結した構成であるが、第3実施形態の摩擦ダンパー10jの変形例として、上述の摩擦ダンパー10e、10hのように、第1板材11と第2板材12とを締結部材60で締結した摩擦ダンパー(不図示)とし、第3板材13を備えない構成であってもよい。
【0074】
===その他の実施の形態===
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。
【符号の説明】
【0075】
1 建物架構(柱梁架構、構造物)、
7 ブレース、
10、10e、10g、10h、10j、100 摩擦ダンパー、
11 第1板材、
11a 第1貫通孔、
12 第2板材、
12a 第2貫通孔、
13 第3板材、
13a 第3貫通孔、
60 締結部材、
61b 高力ボルト(ボルト)、
61h ボルト頭部(頭部)、
61n ナット、
63 皿ばね、
65 介装部材、
65x 介装部、
65y 貫入部、
65a 貫通孔、
71、72 ブレース分断片
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12