(57)【要約】【課題】新規な制振装置の提供【解決手段】制振装置１００は、第２伝達部材４０が接続されたプレート１４に接続された部位（フランジ４８）から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在した２本のブレース４２ａ、４２ｂを備えている。当該２本のブレース４２ａ、４２ｂの先端には、基部４４が架け渡されている。基部４４は、２本のブレース４２ａ、４２ｂの両方に取り付けられている。ここで、基部４４は、ブレース４２ａ、４２ｂの先端に対向する底面部４４ａと、底面部４４ａから立ち上がった側面部４４ｂ、４４ｂと、底面部４４ａの変形を規制する補強部材４５とを備えている。【選択図】図１
2014020112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向するプレートと、
前記対向するプレートの間に配置され、各プレートにそれぞれ接着された粘弾性体と、
前記対向するプレートのうち一方のプレートに接続された第１伝達部材と、
前記対向するプレートのうち他方のプレートに接続された第２伝達部材と
を備え、
前記第１伝達部材と第２伝達部材のうち、少なくとも何れか一方は、
前記プレートに接続された部位から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在した２本のブレースと、
前記２本のブレースの先端に架け渡され、当該２本のブレースの両方に取り付けられている基部と
を備え、
前記基部は、
前記ブレースの先端に対向する底面部と、
前記底面部から立ち上がった側面部と、
前記底面部の変形を規制する補強部材と
を備え、
前記ブレースの先端は、当該基部の側面部に取り付けられた、制振装置。
【請求項２】
前記補強部材は、前記基部の底面部に取り付けられた第１補強板である、請求項１に記載された制振装置。
【請求項３】
前記補強部材は、前記ブレースの先端に対向する底面部と、前記底面部から立ち上がった側面部との間に架設された第２補強板である、請求項１または２に記載された制振装置。
【請求項４】
前記基部の底面部には、建物の構造材に取り付けられるボルト挿通孔があり、前記補強部材は、少なくとも当該基部の底面部のボルト挿通孔の周囲に配置された、請求項２または３に記載された制振装置。
【請求項５】
前記２本のブレースは、間隔を維持するブリッジを有する、請求項１から４までの何れか一項に記載された制振装置。
【請求項６】
上梁と、下梁と、柱とで囲まれた枠組み内に、請求項１から５までの何れか一項に記載された制振装置が配置されており、
前記基部の底面部が、前記上梁または前記下梁に設けられたボルトに締結されている、建物。
【請求項７】
前記基部の底面部を、前記上梁または前記下梁に締結するボルトには金属製のスリーブが装着されている、請求項６に記載された建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物に取り付けられた制振装置は、例えば、特開２００９−２９３２１３号公報に開示されている。同公報の制振装置は、制振ユニットと、建物に生じたせん断変形を制振ユニットに伝達する伝達機構とを備えている。伝達機構は、建物の上梁に取り付けられた上側伝達部材と、建物の下梁に取り付けられた下側伝達部材とを備えている。下側伝達部材は、制振ユニットに接続された部位から、互いの間隔が徐々に拡がるように斜め下方に延びた２本のブレースと、２本のブレースの下端に架け渡された基材とを有している。基材は、ブレースの下端に対向する底面部と、底面部から立ち上がった側面部とを備えている。基材の側面部に、ブレースの下端がボルトにより取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９３２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここでは、かかる制振装置について、制振機能をより確実に得ることができる新規な構成を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ここで提案される制振装置は、対向するプレートと、対向するプレートの間に配置され、各プレートにそれぞれ接着された粘弾性体と、対向するプレートのうち一方のプレートに接続された第１伝達部材と、対向するプレートのうち他方のプレートに接続された第２伝達部材とを備えている。第１伝達部材と第２伝達部材のうち、少なくとも何れか一方は、プレートに接続された部位から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在した２本のブレースと、２本のブレースの先端に架け渡され、当該２本のブレースの両方に取り付けられている基部とを備えている。ここで、基部は、ブレースの先端に対向する底面部と、底面部から立ち上がった側面部と、底面部の変形を規制する補強部材とを備えている。また、ブレースの先端は、当該基部の側面部に取り付けられている。
【０００６】
かかる制振装置では、ブレースの先端に設けられた基部の底面部の変形を規制する補強部材を備えている。このため、例えば、地震時に、基部の底面部に生じる変形を小さく抑えられる。これにより、建物に生じたせん断方向の変位を、ブレースおよび一対のプレートを通じてより適切に粘弾性体に伝達することができ、制振装置による減衰機能がより確実に得られる。
【０００７】
ここで、補強部材は、基部の底面部に取り付けられた第１補強板としてもよい。また、補強部材は、ブレースの先端に対向する底面部と、底面部から立ち上がった側面部との間に架設された第２補強板としてもよい。また、基部の底面部には、建物の構造材に取り付けられるボルト挿通孔があり、補強部材は、少なくとも当該基部の底面部のボルト挿通孔の周囲に配置されていてもよい。また、２本のブレースは、間隔を維持するブリッジを有していてもよい。
【０００８】
また、制振装置は、建物の制振装置として好適である。例えば、上梁と、下梁と、柱とで囲まれた枠組み内に、上述した制振装置が配置されており、基部の底面部が、前記上梁または下梁に設けられたボルトに締結された建物を提供できる。さらに、この場合、基部の底面部を、上梁または下梁に締結するボルトには、金属製のスリーブが装着されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る制振装置を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係る制振装置の制振ユニットを拡大した図。
【図３】本発明の一実施形態に係る制振装置の制振ユニットの正面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る制振装置の制振ユニットの底面図。
【図５】本発明の一実施形態に係る制振装置の制振ユニットの側面図。
【図６】制振ユニットにせん断変形が作用した状態を示す図。
【図７】粘弾性体のヒステリシスループを示す図。
【図８】基部と土台との取付構造を示す分解斜視図。
【図９】基部が土台に取り付けられた状態を示す斜視図。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は制振装置の使用状態を示す図。
【図１１】補強部材が取り付けられていない場合に生じる基部の変形事例を示す図。
【図１２】補強部材の変形例を示す図。
【図１３】制振装置の他の取り付け例を示す図。
【図１４】せん断試験装置を示す図。
【図１５】制振装置の評価試験結果を示す履歴ループ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る制振装置を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。また、同じ作用を奏する部材、部位には、適宜に同じ符号を付している。
【００１１】
＜制振装置＞
図１は、制振装置１００を示している。図１に示すように、制振装置１００は、制振ユニット１０と、第１伝達部材３０と、第２伝達部材４０とを備えている。図２は、制振ユニット１０を拡大した図である。図１に示す例では、制振ユニット１０は、建物２００の上梁５０と、下梁６０と、柱７０ａ、７０ｂで囲まれた矩形の枠組み２０３に配置されている。ここで、上梁５０と下梁６０と、柱７０ａ、７０ｂは、それぞれ建物２００の構造材である。この実施形態では、建物２００は、木造住宅であり、この制振装置１００は、建物２００の１階に取り付けられている。ここでは、下梁６０は、具体的には、基礎に設けられたアンカーボルトによって取り付けられた土台である。また、上梁５０は２階梁である。制振装置１００は、かかる土台６０と、２階梁５０と、土台６０から立ち上がり、２階梁５０を支持する建物２００の１階の柱７０ａ、７０ｂとで囲まれた矩形の枠組み２０３に取り付けられている。
【００１２】
＜制振ユニット１０＞
図３から図５は、制振装置１００に取り付けられる前の状態における、制振ユニット１０がそれぞれ示されている。図３は、制振ユニット１０の正面図であり、図４は、制振ユニット１０の底面図であり、図５は、制振ユニット１０の側面図であり、図３の左側面図である。制振ユニット１０は、図３から図５に示すように、対向する一対のプレート（１２、１３）、１４と、粘弾性体１８ａ、１８ｂとを有している。
【００１３】
＜一対のプレート（１２、１３）、１４＞
この実施形態では、一対のプレート（１２、１３）、１４は、それぞれ矩形の鋼板である。図３から図５に示すように、プレート１４に対して、プレート１２、１３がそれぞれ対向するように配置されている。プレート１２とプレート１３は、同形状の長方形の鋼板であり、それぞれ向きを揃えて平行に配設されている。プレート１４は、長手方向片側がプレート１２とプレート１３の間に配置され、反対側がプレート１２とプレート１３からはみ出るように配置されている。この実施形態では、図３および図５に示すように、法線方向から見て、プレート１２とプレート１３が重なった領域に対して、プレート１４の片側が重なっており、プレート１４の反対側は、当該領域からはみ出ている。また、プレート１２とプレート１３の両側は、それぞれプレート１４が重なった領域からはみ出ている。
【００１４】
プレート１４が重なる領域からはみ出た、プレート１２とプレート１３の両側部には、ボルトを挿通するための挿通孔１７が形成されている。プレート１２とプレート１３が重なる領域からはみ出た、プレート１４の一端には、プレート１４に直交するようにフランジ１５が設けられている。この実施形態では、フランジ１５は、プレート１４の一端に溶接されている。当該フランジ１５には、ボルトを挿通するための挿通孔１５ａが形成されている。
【００１５】
＜粘弾性体１８ａ、１８ｂ＞
粘弾性体１８ａ、１８ｂは、例えば、高減衰性を有する粘弾性ゴム（制振ゴム）で構成されている。この実施形態では、粘弾性体１８ａ、１８ｂは、それぞれ矩形の平板状に成形されている。粘弾性体１８ａ、１８ｂは、プレート（１２、１３）、１４が法線方向から見て重なった四角形の領域内にそれぞれ配設されている。ここで、粘弾性体１８ａは、プレート１４とプレート１２との間に配設されており、プレート１４とプレート１２とにそれぞれ接着されている。粘弾性体１８ｂはプレート１４とプレート１３との間に配設されており、プレート１４とプレート１３とにそれぞれ接着されている。ここで、粘弾性体１８ａ、１８ｂと、プレート（１２、１３）、１４とは、それぞれ加硫接着によって接着されている。
【００１６】
なお、粘弾性体１８ａ、１８ｂとして用いられる高減衰性を有する粘弾性ゴム（制振ゴム）には、例えば、天然ゴム，スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ），ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ），ブタジエンゴム素材（ＢＲ），イソプレンゴム（ＩＲ），ブチルゴム（ＩＩＲ），ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ），クロロプレンゴム（ＣＲ）のゴム素材に、高減衰性を発揮する添加剤を加えて生成された高減衰性ゴム組成物を用いることができる。高減衰性を発揮する添加剤としては、例えば、カーボンブラックなど、種々の添加剤が知られている。
【００１７】
図６に示すように、プレート１２およびプレート１３に対して、プレート１４を平行に移動して、粘弾性体１８ａ、１８ｂにせん断変形を生じさせる。このとき、粘弾性体１８ａ、１８ｂに生じたせん断変位と、せん断荷重との関係から図７に示すようなヒステリシスループＡ（実測ヒステリシス曲線）が描かれる。図７中、横軸はせん断方向の変位を示し、縦軸はその際のせん断荷重を示している。かかるヒステリシスループＡによれば、せん断変位の増加につれてせん断荷重が高くなり、粘弾性体１８ａ、１８ｂの抵抗力が大きくなることが分かる。この粘弾性体１８ａ、１８ｂは、せん断変形を伴う振動を受けると、一周期毎に、当該ヒステリシスループＡで囲まれたエネルギに相当するエネルギを吸収し得る。
【００１８】
次に、第１伝達部材３０と第２伝達部材４０とを説明する。第１伝達部材３０と第２伝達部材４０は、建物２００に生じたせん断変位を制振ユニット１０に伝達する部材である。
【００１９】
＜第１伝達部材３０（上側伝達部材）＞
第１伝達部材３０は、図２に示すように、制振ユニット１０の対向する一対のプレート（１２、１３）、１４のうち、一方のプレート（１２、１３）と、２階梁５０とに接続される部材である。第１伝達部材３０は、図２に示すように、ベース３２と、取付片３４ａ、３４ｂとを備えている。ベース３２は、２階梁５０の下面に沿って配置される鋼板部材である。ベース３２には、ボルト挿通孔３２ａが貫通して形成されている。ベース３２は、ボルト挿通孔３２ａにボルト５２を挿通して２階梁５０に取り付けられる。
【００２０】
２つの取付片３４ａ、３４ｂは、ベース３２に溶接されており、ベース３２から下側に延びる片材である。２つの取付片３４ａ、３４ｂは、上述した制振ユニット１０のプレート１２、１３の間（図４参照）に嵌り、かつ、所要の剛性を有する。２つの取付片３４ａ、３４ｂは、図２に示すように、プレート１２、１３の間に配置されている制振ユニット１０のプレート１４に対して、それぞれ所要の間隔をあけて、プレート１２、１３の両側部に配置されている。この実施形態では、制振ユニット１０は、プレート１２、１３は、第１伝達部材３０の２つの取付片３４ａ、３４ｂに、ボルトナット１７ａで固定されている。かかる２つの取付片３４ａ、３４ｂによって、制振ユニット１０のプレート１２、１３の間隔が保たれる。さらに、２つの取付片３４ａ、３４ｂとの間には、プレート１４が所要の振幅で揺動できるように空隙がある。
【００２１】
＜第２伝達部材４０（下側伝達部材）＞
第２伝達部材４０は、制振ユニット１０の対向する一対のプレート（１２、１３）、１４のうち、他方のプレート１４と、土台６０とに接続された部材である。この第２伝達部材４０は、２本のブレース４２ａ、４２ｂと、基部４４とを備えている。この第２伝達部材４０は、図１および図２に示すように、プレート１４の一端に設けられたフランジ１５に、面を合わせて取り付けられるフランジ４８を備えている。この実施形態では、第２伝達部材４０のフランジ４８は、プレート１４のフランジ１５を当接させて、ボルトナット４８ａによって締結している。フランジ４８には、２本のブレース４２ａ、４２ｂを取り付けるための取付片４９が、フランジ４８から立ち上がった状態（図２では、フランジ４８から下側に延在した状態）で溶接されている。
【００２２】
２本のブレース４２ａ、４２ｂは、プレート１４に接続された部位から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在している。この実施形態では、２本のブレース４２ａ、４２ｂは、プレート１４に接続されるフランジ４８から立ち上がった取付片４９に溶接されている。２本のブレース４２ａ、４２ｂは、フランジ４８から互いの間隔が徐々に拡がるように延在している。この実施形態では、２本のブレース４２ａ、４２ｂの間には、複数（図１に示す例では、３つ）のブリッジ４６が架け渡された状態で溶接されている。これにより、２本のブレース４２ａ、４２ｂは、所要の剛性で、互いの間隔が維持されている。
【００２３】
＜基部４４＞
基部４４は、図１に示すように、２本のブレース４２ａ、４２ｂの先端（図示した例では下端）４３ａ、４３ｂに架け渡され、当該２本のブレースの両方に取り付けられている。この実施形態では、基部４４は、２本のブレース４２ａ、４２ｂの先端４３ａ、４３ｂにそれぞれ溶接されている。当該基部４４は、図１に示すように、土台６０の上面に沿って配置され、土台６０から上方に延びるボルト６２（例えば、座金付きボルトや基礎から延びるアンカーボルト）に装着され、ナット６６で固定されている。
【００２４】
図８は、基部４４の取り付け構造を示す分解斜視図である。図９は、基部４４が土台６０に取り付けられた状態を示す斜視図である。基部４４は、図８に示すように、ブレース４２ａ、４２ｂの先端４３ａ、４３ｂに対向する底面部４４ａと、底面部４４ａから立ち上がった側面部４４ｂ、４４ｂと、底面部４４ａの変形を規制する補強部材４５とを備えている。この実施形態では、側面部４４ｂ、４４ｂは、底面部４４ａの両端から互いに対向するように立設している。基部４４は、上側と、長さ方向の両側は開口している。
【００２５】
２本のブレース４２ａ、４２ｂは、当該基部４４の側面部４４ｂ、４４ｂの間に入れ込まれて、側面部４４ｂ、４４ｂに溶接されている。この実施形態では、図１に示すように、２本のブレース４２ａ、４２ｂは、基部４４の長手方向の両側の離れた位置にそれぞれ溶接されている。基部４４の側面部４４ｂ、４４ｂの当該溶接部位４４ｃは、各ブレース４２ａ、４２ｂに沿ってそれぞれ高くなっている。これにより、基部４４と、各ブレース４２ａ、４２ｂとの溶接面積が増え、基部４４と各ブレース４２ａ、４２ｂとが強固に固定されている。
【００２６】
この実施形態では、基部４４は、図１に示すように、２本のブレース４２ａ、４２ｂの下端４３ａ、４３ｂに架け渡された横長の部材であり、土台６０の上面に沿って配設されている。かかる基部４４は、長さ方向の両端部において、土台６０に設けられたボルト６２に装着され、ナットによって土台６０に固定されている。この実施形態では、土台６０には、ボルト６２を挿通するための孔６４が形成されている。当該孔６４には、当該孔６４を保護する金属製のスリーブ８２が装着されている。この実施形態では、ボルト６２は、角型の座金付きボルトであり、土台６０に形成された孔６４に装着されたスリーブ８２に挿し込まれている。
【００２７】
基部４４の底面部４４ａには、土台６０に設けられたボルト６２に位置を合わせてボルト挿通孔８０（図８参照）が形成されている。この実施形態では、ボルト挿通孔８０が形成された部位が補強部材４５によって補強されている。
【００２８】
＜補強部材４５＞
補強部材４５は、底面部４４ａの変形を規制する部材である。この実施形態では、補強部材４５は、所要の剛性を有する矩形の鋼鈑である。なお、補強部材４５は、底面部４４ａの変形を規制する部材であり、所要の剛性を有していればよく、必ずしも鋼鈑に限定される訳ではない。補強部材４５には、ボルト挿通孔８０が形成されている。この実施形態では、補強部材４５は、基部４４の底面部４４ａの上に、ボルト挿通孔８０の周りに重ねられた状態で溶接されている。また、この実施形態では、補強部材４５は、基部４４の側面部４４ｂ、４４ｂの間に収まる幅の矩形形状を有している。補強部材４５は、基部４４の底面部４４ａの上に置かれ、基部４４の底面部４４ａと重なりあった縁部４５１を、基部４４の底面部４４ａに溶接する。さらに、基部４４の側面部４４ｂ、４４ｂと重なりあった縁部４５２を、当該基部４４の側面部４４ｂ、４４ｂにそれぞれ溶接する。
【００２９】
＜制振装置１００の取り付け構造＞
この制振装置１００は、建物２００の２階梁５０と、土台６０と、柱７０ａ、７０ｂとによって囲まれた矩形の枠組み２０３内に配置され、土台６０と、２階梁５０とに取り付けられている。ここでは、第１伝達部材３０を上側伝達部材とし、第２伝達部材４０を下側伝達部材とする。そして、図１および図２に示すように、ボルト５２によって第１伝達部材３０のベース３２を２階梁５０に取り付けている。また、土台６０に設けられたボルト６２（例えば、基礎に取り付けられたアンカーボルトや座金付きボルト）に、第２伝達部材４０の基部４４が取り付けられている。また、この実施形態では、土台６０の挿通孔には、鋼管製のスリーブ８２が装着されており、ボルト６２は当該スリーブ８２を挿通している。
【００３０】
図１０（ａ）、（ｂ）は、制振装置１００が取り付けられた建物２００について、２階梁５０と土台６０とが水平方向に相対的に変位した状態を示している。ここで、図１０（ａ）は、２階梁５０が、土台６０に対して右側に変位した状態を示しており、図１０（ｂ）は、２階梁５０が、土台６０に対して左側に変位した状態を示している。
【００３１】
かかる建物２００において、大きな地震時には、２階梁５０と土台６０とが水平方向に相対的な変位を伴って揺れる。このため、２階梁５０に取り付けられた第１伝達部材３０（上側伝達部材）と、土台６０に取り付けられた第２伝達部材４０（下側伝達部材）との間に相対的な変位が生じる。この制振装置１００では、第１伝達部材３０は、制振ユニット１０の一方のプレート（１２、１３）に接続されている。また、第２伝達部材４０は、制振ユニット１０の他方のプレート１４に接続されている。かかる一方のプレート（１２、１３）と、他方のプレート１４とは対向しており、当該対向するプレート（１２、１３）、１４の間には、粘弾性体１８ａ、１８ｂが配置され、各プレート（１２、１３）、１４にそれぞれ接着されている。
【００３２】
このため、第１伝達部材３０（上側伝達部材）と、第２伝達部材４０（下側伝達部材）とが相対的に変位すると、制振ユニット１０の対向するプレート（１２、１３）、１４に相対的な変位が生じる。対向するプレート（１２、１３）、１４に相対的な変位が生じると、図６に示すように、粘弾性体１８ａ、１８ｂにせん断変形が生じる。大きな地震時には、２階梁５０（第１伝達部材３０（上側伝達部材）およびプレート（１２、１３））と、土台６０（第２伝達部材４０（下側伝達部材）およびプレート１４）とが水平方向に相対的な変位を伴って揺れる。この際、粘弾性体１８ａ、１８ｂに、繰返しせん断荷重が入力される。
【００３３】
粘弾性体１８ａ、１８ｂは、図７に示すように、せん断荷重に対して抵抗力を有するとともに、せん断変形を伴う振動を受けると、一周期毎に、当該ヒステリシスループＡで囲まれたエネルギに相当するエネルギを吸収し得る。このため、この制振装置１００は、地震時に建物２００の揺れを小さく抑えるとともに、振動を早期に減衰させることができ、建物２００に生じる損傷や被害の程度を小さくすることができる。
【００３４】
この制振装置１００によれば、図８および図９に示すように、第２伝達部材４０（下側伝達部材）の基部４４の底面部４４ａを補強する補強部材４５が設けられている。このため、建物２００に大きな揺れが生じた場合でも、基部４４の底面部４４ａの変形が小さく抑えられる。このように、基部４４の底面部４４ａの変形が小さく抑えられるので、大きな地震時に、２階梁５０と土台６０との間に生じる水平方向の相対的な変位に対して、当該変位に応じた適切なせん断変位が粘弾性体１８ａ、１８ｂに入力される。つまり、２階梁５０と土台６０との相対変位に応じた適切なせん断変位が粘弾性体１８ａ、１８ｂに入力されると、粘弾性体１８ａ、１８ｂが理想的に機能し、適切に振動エネルギを吸収できるとともに、より適切に振動を減衰させる効果が得られる。
【００３５】
かかる制振装置１００について、本発明者は、実際に制振装置１００を建物２００に取り付けて振動試験をするなどして、種々の研究を重ねた。その際、当初は、第２伝達部材４０（下側伝達部材）の基部４４の底面部４４ａを補強する補強部材４５が設けられていなかった。
【００３６】
補強部材４５が取り付けられていなかったときには、振動試験において、粘弾性体１８ａ、１８ｂによる振動エネルギを吸収する機能および減衰効果が十分に得られない事象があった。本発明者は、実際に建物２００に取り付けられた制振装置１００を検証したところ、第２伝達部材４０の基部４４の底面部４４ａが、図１１に示すように、変形していることに気が付いた。
【００３７】
かかる変形Ｘは、特に、第２伝達部材４０（下側伝達部材）の基部４４を、下梁６０（土台６０）に取り付けるボルト６２の周囲で起きていた。このようなことから、基部４４の底面部４４ａ、特に、ボルト６２が挿通されるボルト挿通孔８０の周囲には、大きな力が作用していることが分かった。特に、下梁６０（土台６０）のボルト挿通孔にスリーブ８２が装着されている場合には、当該ボルト挿通孔８０の周囲が突き上げられたように変形していた。
【００３８】
このような変形Ｘは、地震時に、粘弾性体１８ａ、１８ｂの変形に対する抗力が第２伝達部材４０（下側伝達部材）に作用することに伴って生じていると考えられる。つまり、この実施形態では、第２伝達部材４０（下側伝達部材）は、プレート１４に接続された部位から、互いの間隔が徐々に拡がるように２本のブレース４２ａ、４２ｂが延在している。基部４４は、２本のブレース４２ａ、４２ｂの先端に架け渡され、当該２本のブレース４２ａ、４２ｂの両方に取り付けられている。
【００３９】
このため、粘弾性体１８ａ、１８ｂの変形に対する抗力を第２伝達部材４０（下側伝達部材）が受けると、プレート１４に接続された部位から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在した２本のブレース４２ａ、４２ｂを通じて、基部４４に力が作用する。この際、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、プレート１４に接続された部位（フランジ４８）に水平方向の力Ｆ１が作用する。それに伴い、互いの間隔が徐々に拡がるように延在した２本のブレース４２ａ、４２ｂには、一方において基部４４を押さえつけるように力Ｆ２が作用し、他方において基部４４を引き上げるように力Ｆ３が作用する。
【００４０】
このため、基部４４は、長手方向の片側が土台６０に押しつけられたり、土台６０から引き上げられたりするように力を受ける。このため、基部４４を土台６０に固定しているボルト６２が挿通された周囲において、荷重が集中する。この際、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、基部４４の長手方向の両端部において、一方Ｓが土台６０に押し付けられると、他方Ｔは土台６０から引き上げられる。これが振動の一周期毎に、基部４４の長手方向の両端において交互に入れ替わる。このため相当数の繰返し荷重が、基部４４の長手方向の両端に作用する。
【００４１】
したがって、基部４４が複数のボルト６２によって、土台６０に固定されている場合には、基部４４の長手方向の両端部に取り付けられたボルト６２の周囲において、より大きな力が作用する。この際、第２伝達部材４０（下側伝達部材）の基部４４が、土台６０に対して動いたり、大きく変形したりすると、粘弾性体１８ａ、１８ｂに適切なせん断変形が生じない。このため、振動試験において、粘弾性体１８ａ、１８ｂによる振動エネルギを吸収する機能および減衰効果が十分に得られなかったと考えられる。
【００４２】
本発明者は、上記のような知見を基に、補強部材４５によって、第２伝達部材４０（下側伝達部材）の基部４４の底面部４４ａが変形するのを規制した。この場合、図１に示すように、建物２００に取り付けられた場合に、建物２００に大きな揺れが生じた場合でも、第２伝達部材４０（下側伝達部材）の基部４４の底面部４４ａの変形が小さく抑えられる。このため、制振ユニット１０の粘弾性体１８ａ、１８ｂに、より適切なせん断変形が生じ、粘弾性体１８ａ、１８ｂによる振動エネルギを吸収する機能および減衰効果がより効果的に得られる。
【００４３】
以上、種々説明したが、この制振装置１００は、図１および図２に示すように、対向するプレート（１２、１３）、１４と、対向するプレート（１２、１３）、１４の間に配置され、各プレート（１２、１３）、１４にそれぞれ接着された粘弾性体１８ａ、１８ｂとを備えている。さらに、対向するプレート（１２、１３）、１４のうち一方のプレート（１２、１３）に接続された第１伝達部材３０と、他方のプレート１４に接続された第２伝達部材４０とを備えている。第１伝達部材３０と第２伝達部材４０のうち、少なくとも何れか一方（図１に示す例では、第２伝達部材４０）は、２本のブレース４２ａ、４２ｂとを備えている。２本のブレース４２ａ、４２ｂは、当該第２伝達部材４０が接続されたプレート１４に接続された部位（フランジ４８）から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在している。また、当該２本のブレース４２ａ、４２ｂの先端には、基部４４が架け渡されている。基部４４は、２本のブレース４２ａ、４２ｂの両方に取り付けられている。
【００４４】
かかる制振装置１００において、基部４４は、ブレース４２ａ、４２ｂの先端に対向する底面部４４ａと、底面部４４ａから立ち上がった側面部４４ｂ、４４ｂと、底面部４４ａの変形を規制する補強部材４５とを備えている。ブレース４２ａ、４２ｂの先端は、基部４４の側面部４４ｂ、４４ｂに取り付けられている。
【００４５】
上述したように、かかる制振装置１００によれば、底面部４４ａの変形を規制する補強部材４５が設けられているので、粘弾性体１８ａ、１８ｂに、より適切なせん断変形が生じ、粘弾性体１８ａ、１８ｂによる振動エネルギを吸収する機能および減衰効果がより効果的に得られる。
【００４６】
この場合、補強部材４５は、図８に示すように、基部４４の底面部４４ａに取り付けられた補強板（第１補強板４５）であってもよい。このような補強構造であれば、基部４４の底面部４４ａについて、補強板４５が取り付けられた位置を直接的に補強できる。
【００４７】
また、図８に示すように、基部４４の底面部４４ａに、建物２００の構造材（例えば、土台６０）に取り付けられるボルト挿通孔８０（貫通孔）がある場合には、補強部材４５は、少なくとも当該基部４４の底面部４４ａのボルト挿通孔８０の周囲に配置されているとよい。このような補強構造であれば、基部４４の底面部４４ａに形成されたボルト挿通孔８０の周囲を直接的に補強できる。
【００４８】
また、２本のブレース４２ａ、４２ｂは、図１に示すように、間隔を維持するブリッジ４６を有していてもよい。この場合には、２本のブレース４２ａ、４２ｂの間隔が維持されるため、特に、基部４４の両端部に、基部４４を押し付ける力や、基部４４を引き上げる力が作用しやすい。そのような場合でも、上述したように、補強部材４５を設けることによって、粘弾性体１８ａ、１８ｂに、より適切なせん断変形が生じ、粘弾性体１８ａ、１８ｂによる振動エネルギを吸収する機能および減衰効果がより効果的に得られる。
【００４９】
また、補強部材４５は、底面部４４ａの変形を規制する部材であればよく、必ずしも上述した形態に限定されない。ここで、図１２は、補強部材の変形例を示す図である。ここで、補強部材４５Ａは、図１２に示すように、ブレース４２ａ、４２ｂの先端に対向する底面部４４ａと、底面部４４ａから立ち上がった側面部４４ｂ、４４ｂとの間に架設された補強板（第２補強板４５Ａ）である。ここで、第２補強板４５Ａは、底面部４４ａと重なり合う縁部４４１および側面部４４ｂ、４４ｂと重なり合う縁部４４２、４４３がそれぞれ溶接されている。かかる第２補強板４５Ａによれば、当該第２補強板４５Ａが配設された部位において、基部４４の剛性が高くなり、底面部４４ａの変形が小さく抑えられる。また、上述したように、この実施形態では、基部４４は、長手方向の両端部に大きな力が繰返し作用する傾向がある。このため、第２補強板４５Ａは、基部４４の長手方向の両端に取り付けられていると、基部４４の変形を規制するのに効果的である。また、かかる底面部４４ａから立ち上がった側面部４４ｂ、４４ｂとの間に架設された補強板（第２補強板４５Ａ）は、基部４４の底面部４４ａに取り付けられた補強板（第１補強板４５）と併用できる。これにより、基部４４の剛性をさらに高めることができ、底面部４４ａの変形をより効果的に規制することができる。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態に係る制振装置１００を説明した。
【００５１】
上述した実施形態では、制振装置１００は、建物２００の１階に取り付けた例を例示したが、制振装置１００は、建物２００の２階以上の階に取り付けてもよい。また、制振装置１００は、木造の建物だけでなく種々の建物に適用できる。例えば、鉄筋コンクリート製の建物にも効果的に取り付けることができる。
【００５２】
また、上述した実施形態では、第１伝達部材３０を上側伝達部材として上梁（２階梁５０）に取り付け、第２伝達部材４０を下側伝達部材として下梁（土台６０）に取り付けた例を例示した。これに対して、図１３に示すように、第１伝達部材３０を下側伝達部材として下梁（土台６０）に取り付け、第２伝達部材４０を上側伝達部材として上梁（２階梁５０）に取り付けてもよい。
【００５３】
この場合も、第２伝達部材４０（上側伝達部材）は、プレート１４に接続された部位（フランジ４８）から、互いの間隔が徐々に拡がるように延在した２本のブレース４２ａ、４２ｂと、２本のブレース４２ａ、４２ｂの先端に架け渡され、当該２本のブレース４２ａ、４２ｂの両方に取り付けられた基部４４とを備えている。そして、第２伝達部材４０（上側伝達部材）の基部４４は、ブレース４２ａ、４２ｂの先端に対向する底面部４４ａと、底面部４４ａから立ち上がった側面部４４ｂと、底面部４４ａの変形を規制する補強部材４５とを備えている。また、ブレース４２ａ、４２ｂは、側面部４４ｂに溶接されている。
【００５４】
この場合でも、補強部材４５によって、第２伝達部材４０（上側伝達部材）の基部４４の底面部４４ａの変形が小さく抑えられる。このため、上梁５０と下梁６０との相対的な変位に対して、粘弾性体１８ａ、１８ｂに、より適切なせん断変形が生じ、粘弾性体１８ａ、１８ｂによる振動エネルギを吸収する機能および減衰効果がより効果的に得られる。
【００５５】
以上のように、かかる制振装置１００は、図１に示すように、建物２００に生じた振動を小さく抑え、かつ、早期に減衰させる制振装置として好適である。
【００５６】
本発明者は、図１４に示すように、建物２００の矩形の枠組み２０３（図１参照）を模した試験躯体２０３Ａに制振装置１００を取り付けて、せん断試験を行った。図１４にせん断試験装置３００の一例を示す。この試験では、せん断試験装置３００の油圧ジャッキ３１０で試験躯体２０３Ａの上梁５０Ａに水平荷重を与えて、上梁５０Ａと、土台６０Ａと、柱７０ａＡ，７０ｂＡで囲まれる試験躯体２０３Ａにせん断変形を生じさせた。試験躯体２０３Ａを構成する、上梁５０Ａと、土台６０Ａと、柱７０ａＡ，７０ｂＡは、スギの製材を用いた。
【００５７】
ここでは、柱芯間距離Ｗ（柱７０ａＡ、７０ｂＡの軸中心距離）を９１０ｍｍとした。そして、試験躯体２０３Ａのうち、柱７０ａＡ，７０ｂＡの基端が土台６０Ａに対して傾かないように、柱７０ａＡ，７０ｂＡを土台６０に固定した。ここでは、上梁５０Ａと、土台６０Ａと、柱７０ａＡ，７０ｂＡの仕口は、ほぞに２本のくぎＮ９０を打ち込むタイロッド式とした。そして、上梁５０Ａの両側を拘束しつつ、上梁５０Ａに水平荷重を付与し、当該荷重をせん断荷重として記録した。また、当該荷重を付与したときの上梁５０Ａおよび土台６０Ａの水平方向の変位量を変位計Ｈ１，Ｈ２で測定した。そして、下記式（１）から見かけのせん断変形角γを算出し、見かけのせん断変形角γとせん断荷重との関係を記録した。
見かけのせん断変形角γ（ｒａｄ）＝（δ１−δ２）／Ｈ    …（１）
ここで、式（１）中のδ１は、変位計Ｈ１で測定した上梁５０Ａの水平方向の変位量（ｍｍ）であり、δ２は変位計Ｈ２で測定した土台６０Ａの水平方向の変位量（ｍｍ）であり、Ｈは変位計Ｈ１とＨ２との標点間距離（ｍｍ）である。すなわち、見かけのせん断変形角γは、試験躯体２０３Ａの高さＨに対する、上梁５０Ａと土台６０Ａとの水平方向の相対変位量の割合ということもできる。ここではＨは３０３０ｍｍとした。また、この試験では、荷重の加力方法は正負交番繰り返し加力とし、見かけのせん断変形角が１／４８０、１／３６０、１／２４０、１／１８０、１／１２０、１／９０、１／６０、１／４５、１／３０ｒａｄとなる正負変形時にそれぞれ３回の繰り返し加力を行った後、見かけのせん断変形角が１／１５ｒａｄに達するまで加力を行い、そこで試験を終了した。
【００５８】
ここで、例（Ｚ）は、補強部材４５（図１参照）を取り付けなかった制振装置１００（補強なし）である。これに対して、例（Ａ）は、図８に示すように、基部４４の底面部４４ａに取り付けられた補強板（第１補強板４５）を取り付けた制振装置１００である。さらに、例（Ｂ）は、図１２に示すように、基部４４の底面部４４ａから立ち上がった側面部４４ｂ、４４ｂとの間に架設された補強板（第２補強板４５Ａ）が取り付けられた制振装置１００である。
【００５９】
その結果を図１５に示す。図１５では、各例の対比を分かりやすくするために、得られた履歴ループの一部を省略して示している。この場合、補強部材４５を取り付けなかった制振装置１００（Ｚ）に比べて、補強部材４５を取り付けられた制振装置１００（Ａ）、（Ｂ）では、同じせん断変形角を付与するのに要するせん断荷重が高くなっており、上梁５０と土台６０との相対的なせん断変位に対する矩形の枠組み２０３の抵抗が大きくなる。このように、補強部材４５を取り付けることによって、地震時に建物２００の振動を小さく抑え、かつ、早期に減衰させることができる。
【００６０】
以上、本発明の一実施形態に係る制振装置１００を説明したが、本発明は、特に言及されない限りにおいて、上述した何れの実施形態にも限定されない。
【符号の説明】
【００６１】
１０  制振ユニット
１２、１３、１４  プレート
１５  フランジ
１８ａ、１８ｂ  粘弾性体
３０  第１伝達部材
３２  ベース
３２ａ  ボルト挿通孔
３４ａ、３４ｂ  取付片
４０  第２伝達部材
４２ａ、４２ｂ  ブレース
４３ａ、４３ｂ  ブレースの先端
４４  基部
４４ａ  基部の底面部
４４ｂ  基部の側面部
４４ｃ  溶接部位
４５  補強部材（第１補強板）
４５Ａ  補強部材（第２補強板）
４６  ブリッジ
４８  フランジ
４８ａ  ボルトナット
４９  取付片
５０  上梁（２階梁）
５２  ボルト
６０  下梁（土台）
６２  ボルト
６４  孔
６６  ナット
７０ａ，７０ｂ  柱
８０  ボルト挿通孔
８２  スリーブ
１００  制振装置
２００  建物
２０３  矩形の枠組み
Ａ  ヒステリシスループ
【図１】
2014020112.tif 000003
【図２】
2014020112.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014020112.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014020112.tif 000008
【図７】
2014020112.tif 000009
【図８】
2014020112.tif 000010
【図９】
2014020112.tif 000011
【図１０】
2014020112.tif 000012
【図１１】
2014020112.tif 000013
【図１２】
2014020112.tif 000014
【図１３】
2014020112.tif 000015
【図１４】
2014020112.tif 000016
【図１５】
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