(57)【要約】【課題】建物の柱と梁がつくる角部に取り付けて、効果的に地震の振動エネルギーを吸収して制振作用を発揮することができる制振用のエネルギー吸収装置を提供する。【解決手段】第１揺動リンク３３の末端寄りの中間部と第１固定板３２の取付部３２ａの先端との間が第２リンク３４を介してリンク結合される。第２固定板３２の取付部３２ａの中間部に中間取付部３２ｂが第揺動１リンク３３と並行に取り付けられる。中間取付部３２ｂの先端に第２揺動ンク３５が揺動可能に軸支される。第２揺動リンク３５の一端と第２固定板３２の取付部３２ａの先端に第１ガススプリング３７が連結され、第２揺動リンク３５の他端と第２固定板３２の取付部３２ａの元部に第２ガススプリング３８が連結される。第２揺動リンク３５の中間部が第１揺動リンク３３とリンク結合される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の柱と梁が接する角部に取り付けられる制振用のエネルギー吸収装置であって、
柱又は梁に固定される第１固定板と、梁又は柱に固定される第２固定板とを備え、該第１固定板と第２固定板には各々取付部が設けられ、該第１固定板の取付部と第２固定板の取付部との間に、該柱又は梁の振動時に該第１固定板又は第２固定板の振れ幅を増幅して揺動する揺動リンクが他のリンクを介してリンク結合され、該第２固定板の取付部と該揺動リンク間に、シリンダ内に圧力流体を封入し該シリンダ内のピストンの移動により荷重を吸収する荷重吸収手段が連結されたことを特徴とするエネルギー吸引装置。
【請求項２】
建物の柱と梁が接する角部に取り付けられる制振用のエネルギー吸収装置であって、柱又は梁に固定される第１固定板と、梁又は柱に固定される第２固定板とを備え、
該第１固定板と第２固定板には各々その固定面に垂直に取付部が設けられ、該第２固定板の取付部には第１揺動リンクの末端が連結され、該第１揺動リンクの末端寄りの中間部と該第１固定板の取付部の先端との間が第２リンクを介してリンク結合され、第２固定板の取付部の中間部に中間取付部が該第１揺動リンクと並行に取り付けられ、該中間取付部の先端に第２揺動リンクが揺動可能に軸支され、該第２揺動リンクの一端と該第２固定板の取付部の先端に、シリンダ内に圧力流体を封入し該シリンダ内のピストンの移動により荷重を吸収する第１の荷重吸収手段が連結され、該第２揺動リンクの他端と該第２固定板の取付部の元部に第２の荷重吸収手段が連結され、該第２揺動リンクの中間部が該第１揺動リンクとリンク結合されたことを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項３】
建物の柱と梁が接する角部に取り付けられる制振用のエネルギー吸収装置であって、柱又は梁に固定される第１固定板と、梁又は柱に固定される第２固定板とを備え、
該第１固定板と第２固定板には各々その固定面に垂直に取付部が設けられ、該第２固定板の取付部には第１揺動リンクの末端が連結され、該第１揺動リンクの末端寄りの中間部と該第１固定板の取付部の先端との間が第２リンクを介してリンク結合され、第２固定板の取付部の中間部に中間取付部が設けられ、該中間取付部の先端に第３リンクが揺動可能に軸支され、該第１揺動リンクと該第３リンクの中間部が第４リンクを介してリンク結合され、該第２固定板の他端に第２の取付部が設けられ、該第２の取付部には第２揺動リンクが揺動可能に軸支され、該第２揺動リンクの一端と該第２固定板の取付部の元部間に、シリンダ内に圧力流体を封入し該シリンダ内のピストンの移動により荷重を吸収する第１の荷重吸収手段が連結され、該第２揺動リンクの他端と該第２固定板の取付部の元部間に第２の荷重吸収手段が連結され、該第２揺動リンクの中間部と該第３リンクの先端部がリンク部材を介してリンク結合されたことを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項４】
前記第２揺動リンクを揺動可能に支持する軸と前記第３リンクの軸が直交関係に配置され、前記第１と第２の荷重吸収手段が前記第２固定板の固定面に沿って並行に配設されたことを特徴とする請求項３記載のエネルギー吸収装置。
【請求項５】
前記第１と第２の荷重吸収手段としてガススプリングまたはオイルダンパーが使用されることを特徴とする請求項２または３記載のエネルギー吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の制振装置として使用する制振用のエネルギー吸収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震に対する建物の耐震対策として、従来、各種の免震構造や制振構造が提案され、例えば下記特許文献１では、中低層建物において、コンクリート造りの基台部上にアイソレータとして、ころがり機構を配設し、そのころがり機構を介して、建物を支持する可動台を水平移動可能に基台部上に取り付け、地震の際に水平力が建物に印加されたとき、可動台を水平方向に移動させて、地震の震動による基台部の動きと可動台の動きを隔絶させる構造のものが提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３１６１７８号公報
【特許文献２】特開２００４−１１６１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、この種の免震構造は、可動台の揺れを吸収すると共にその揺動位置を復元するために、多くのポスト部材、ビーム部材、或はばね部材などの部材が必要となり、構造が複雑化し、コストが高くなるなどの点で、一般の住宅として使用される中低層建物には、適用されにくい、という課題があった。また、建物の制振構造として、従来、土台と柱間、柱と梁間などに、ゴム状弾性板を介装した柔構造を採用した制振装置が知られているが、このような制振構造では、効果的な制振作用を期待することが難しいという課題があった。
【０００４】
さらに、従来、上記特許文献２において、建物の縦材と横材の間に、斜材としてダンパーを取り付けた構造の制振構造が提案されている。このダンパーはシリンダ内にコイルばねと粘性液体を収容し、シリンダ内に嵌挿したピストン及びピストンロッドとシリンダ間に弾性を生じさせた状態で、シリンダとピストンロッド間を斜材として、建物の柱である縦材と梁である横材間に、直接連結するものである。
【０００５】
しかしながら、このようなダンパーを柱と梁の間に直接連結した場合、ダンパーのばね定数が大きいと、ダンパーが剛体に近い斜材として作用して、地震の際に比較的短い波長（振幅）で振動する地震振動を吸収することができず、また、ダンパーのばね定数が小さい場合、地震振動と共にダンパーが容易に伸縮して、地震振動エネルギーを吸収することができない。このため、ダンパーを柱と梁の間に直接連結した構造では、地震による建物の揺れを減少させるという制振効果を、効果的に発揮できない、という課題があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、建物の柱と梁がつくる角部に取り付けて、効果的に地震の振動エネルギーを吸収して制振作用を発揮することができる制振用のエネルギー吸収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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１のエネルギー吸収装置は、建物の柱と梁が接する角部に取り付けられる制振用のエネルギー吸収装置であって、
柱又は梁に固定される第１固定板と、梁又は柱に固定される第２固定板とを備え、該第１固定板と第２固定板には各々取付部が設けられ、該第１固定板の取付部と第２固定板の取付部との間に、該柱又は梁の振動時に該第１固定板又は第２固定板の振れ幅を増幅して揺動する揺動リンクが他のリンクを介してリンク結合され、該第２固定板の取付部と該揺動リンク間に、シリンダ内に圧力流体を封入し該シリンダ内のピストンの移動により荷重を吸収する荷重吸収手段が連結されたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２のエネルギー吸収装置は、建物の柱と梁が接する角部に取り付けられる制振用のエネルギー吸収装置であって、柱又は梁に固定される第１固定板と、梁又は柱に固定される第２固定板とを備え、該第１固定板と第２固定板には各々その固定面に垂直に取付部が設けられ、該第２固定板の取付部には第１揺動リンクの末端が連結され、該第１揺動リンクの末端寄りの中間部と該第１固定板の取付部の先端との間が第２リンクを介してリンク結合され、第２固定板の取付部の中間部に中間取付部が該第１揺動リンクと並行に取り付けられ、該中間取付部の先端に第２揺動リンクが揺動可能に軸支され、該第２揺動リンクの一端と該第２固定板の取付部の先端に、シリンダ内に圧力流体を封入し該シリンダ内のピストンの移動により荷重を吸収する第１の荷重吸収手段が連結され、該第２揺動リンクの他端と該第２固定板の取付部の元部に第２の荷重吸収手段が連結され、該第２揺動リンクの中間部が該第１揺動リンクとリンク結合されたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３のエネルギー吸収装置は、建物の柱と梁が接する角部に取り付けられる制振用のエネルギー吸収装置であって、柱又は梁に固定される第１固定板と、梁又は柱に固定される第２固定板とを備え、該第１固定板と第２固定板には各々その固定面に垂直に取付部が設けられ、該第２固定板の取付部には第１揺動リンクの末端が連結され、該第１揺動リンクの末端寄りの中間部と該第１固定板の取付部の先端との間が第２リンクを介してリンク結合され、第２固定板の取付部の中間部に中間取付部が設けられ、該中間取付部の先端に第３リンクが揺動可能に軸支され、該第１揺動リンクと該第３リンクの中間部が第４リンクを介してリンク結合され、該第２固定板の他端に第２の取付部が設けられ、該第２の取付部には第２揺動リンクが揺動可能に軸支され、該第２揺動リンクの一端と該第２固定板の取付部の元部間に、シリンダ内に圧力流体を封入し該シリンダ内のピストンの移動により荷重を吸収する第１の荷重吸収手段が連結され、該第２揺動リンクの他端と該第２固定板の取付部の元部間に第２の荷重吸収手段が連結され、該第２揺動リンクの中間部と該第３リンクの先端部がリンク部材を介してリンク結合されたことを特徴とする。
【００１０】
上記請求項３の発明においては、請求項４のように、前記第２揺動リンクを揺動可能に支持する軸と前記第３リンクの軸が直交関係に配置され、前記第１と第２の荷重吸収手段を、前記第２固定板の固定面に沿って並行に配設することができる。
【００１１】
また、上記請求項２または３の発明においては、請求項５のように、前記第１と第２の荷重吸収手段として、ガススプリングまたはオイルダンパーを使用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記請求項１のエネルギー吸収装置は、例えば吹き抜け部を有した木造軸組み構造の建物における建物本体と吹き抜け部の接続箇所の柱と梁の角部に取り付けて使用される。地震振動によって梁と柱の角部に振動（水平方向の荷重）が印加されと、第１固定板と第２固定板がその角部の直角形状が変形する方向に振れる。第１固定板と第２固定板の振れ（揺動）は、リンクを介して揺動リンクに伝達され、揺動リンクが揺動する。
【００１３】
このとき、第１固定板または第２固定板の振れは、揺動リンクの揺動によってその振れ幅が増幅され、増幅された振れ（揺動）が、揺動リンクから荷重吸収手段に伝達される。荷重吸収手段である例えばガススプリングは、押し出し力または引戻し力を受けて、そのピストンロッドをシリンダ内に戻すように移動し、またはそのピストンロッドをシリンダから引き出すように移動し、その移動速度が内部の粘性流体の粘性抵抗によって制御される。
【００１４】
このように、地震振動による振れが柱と梁の角部に固定した第１固定板と第２固定板に印加され、その振れが揺動リンクにより増幅され、増幅された揺動が荷重吸収手段により吸収されるから、振動吸収時の、荷重吸収手段（例えばガススプリングまたはオイルダンパー）の作動時の伸縮ストロークが充分に長くなり、第１固定板または第２固定板に印加された地震振動の応力つまり柱と梁の角部の変形エネルギーは、そのシリンダ内の粘性流体の粘性抵抗により効果的に消費され、地震によって建物に印加される振動応力を効率よく減衰させることができ、制振効果の高いエネルギー吸収装置として広く使用することができる。
【００１５】
また、地震発生時、地震振動の加速度が小さい場合は、荷重吸収手段の粘性流体の抵抗は小さく作用し、地震振動の加速度が増大するほど、粘性流体の抵抗が増大するため、本エネルギー吸収装置は、各種の大きさの地震振動に対し効果的にその振動エネルギーを吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１、図２は本発明の制振用のエネルギー吸収装置３０を取り付けた二階建て木造住宅の軸組みの模式図を示し、図３、図４はエネルギー吸収装置３０の配置図を示している。この住宅には、建物本体１の略中央部に、床下から小屋裏を通り屋上に通じる吹き抜け部２が縦に形成され、各階の居室は吹き抜け部２の周囲に配置される。吹き抜け部２は、各階の略中央を通り、小屋裏から屋上に通じて形成される。
【００１７】
建物本体１は、木造軸組み構造により形成され、図では省略されているが、建物本体１の各柱と各梁間には、建築基準法上必要な筋交いまたはパネルが固定され、必要な剛性を有した建物本体１として構成されている。これに対し、建物本体１の略中央に配される吹き抜け部２は、その各側壁の角部に４本の吹き抜け柱２０が配され、これらの吹き抜け柱２０は、１階、２階を貫通して縦に連続して配設されている。
【００１８】
また、立設された４本の吹き抜け柱２０間には、１階と２階の天井部に各々４本の梁２１が、平面視で井形状に連結接続されている。さらに、各吹き抜け柱２０の外側には、建物本体１の各階の梁１１が各吹き抜け柱２０に対し直角に接続されている。このような吹き抜け部２の構造は、有効な筋交い或はパネルの数を相対的に少なくすることにより柔構造とされ、建物本体１の剛性に比べ、より低い剛性を有する構造となっている。
【００１９】
さらに、吹き抜け部２の４本の吹き抜け柱２０に外側から接続される梁１１との接続箇所、つまり建物本体１側の梁１１と各吹き抜け柱２０との連結角部に、その連結角部の変形エネルギーを吸収するためのエネルギー吸収装置３０が取り付けられている。
【００２０】
このエネルギー吸収装置３０は、図５〜図１０に示すように、吹き抜け柱２０の側部に固定されるＬ形の第１固定板３１、梁１１の下面に固定される略Ｆ形の第２固定板３２、第２固定板３２の取付部３２ａに連結される第１揺動リンク３３、第１揺動リンク３３と第１固定板３１の取付部３１ａ間に連結される第２リンク３４、略Ｔ形の第２揺動リンク、第２揺動リンクの中間部と第１揺動リンク３３の先端を連結する第４リンク３６、及び第２揺動リンクの両端と第２固定板３２の取付部３２ａの元部と先端部に各々連結される第１ガススプリング３７、並びに第２ガススプリング３８から構成される。このエネルギー吸収装置３０は、地震発生時などに、第１固定板３１と第２固定板３２が、吹き抜け柱２０と梁１１の連結角部から変形荷重を受け、直角状態の角部の角度がその前後に変化したとき、その振れ幅を増幅して、第１ガススプリング３７及び第２ガススプリング３８に伝達し、変形エネルギーを吸収するように構成される。
【００２１】
第１ガススプリング３７と第２ガススプリング３８は、シリンダ内にピストンを移動可能に嵌挿すると共に、シリンダ室内に圧縮ガスとオイルを充填し、ピストンに穿設したオリフィスを通してピストンの前後で圧縮ガスを移動可能とし、ピストンロッドとシリンダ間で荷重を受けたとき、圧縮ガスの反力をばねとしてピストンロッドを移動させる構造であり、充分に大きい初期荷重を有し、且つ小さいばね定数を有するものである。
【００２２】
図５、図１０などに示すように、第１ガススプリング３７のシリンダの末端は、軸３７ａを介して第２固定板３２の取付部３２ａの先端と連結され、第１ガススプリング３７のピストンロッドの先端は、軸３７ｂにより第２揺動リンクの末端に連結（リンク結合）されている。同様に第２ガススプリング３８のシリンダの末端は、軸３８ａにより第２固定板３２の取付部３２ａの末端と連結され、第２ガススプリング３８のピストンロッドの先端は、軸３８ｂを介して第２揺動リンクの先端に連結（リンク結合）されている。一方、略Ｔ形の第２揺動リンクの中間部は第２固定板３２の中間取付部３２ｂの先端に軸３２ｃを介してリンク結合され、第２揺動リンクは軸３２ｃを軸にして揺動可能である。
【００２３】
また、第１揺動リンク３３は軸３２ｄを介して取付部３２ａに揺動可能に連結支持され、さらに、第１揺動リンク３３の先端が第４リンク３６を介してＴ形の第２揺動リンクに連結され、第１固定板３１の取付部３１ａの先端に第２リンク３４が連結され、第１揺動リンク３３の元部近傍が軸３３ａを介して第２リンク３４に連結支持される。
【００２４】
なお、第１揺動リンク３３の元部が軸３２ｄを介して連結支持される取付部３２ａの部分は、間に隙間を設けた２枚の板から形成され、第１揺動リンク３３の元部がその間に挟むように挿入されて軸３２ｄにより連結される。また、第１揺動リンク３３に連結支持され第２リンク３４は２枚のリンクからなり、１枚の板状の第１揺動リンク３３と第１固定部の取付部３１ａを両側から挟むように連結する。また、軸３２ｄ、軸３３ａ、軸３１ｂにはブッシュが嵌挿され、軸と軸孔間のガタツキを解消し、円滑に回動するようにして、振動時の大荷重をこれらの軸で受け、第１〜第４リンクにこの荷重を円滑に伝達できるようにしている。さらに、第４リンク３６は２枚のリンクからなり、１枚の板状の第２揺動リンクと第１揺動リンク３３を両側から挟むように連結している。また、第１固定板の取付部３１ａの元部は間に隙間を持った２枚の板状体として形成され、第２揺動リンクはその取付部３１ａの隙間に挿通されて配設される。
【００２５】
上記構成によって、吹き抜け柱２０と梁１１の連結角部に固定される第１固定板３１と第２固定板３２の角度が、地震の水平振動によって直角状態から変化した場合、その角度変化が第１揺動リンク３３を、軸３２ｄを軸に揺動させると共に、第１揺動リンク３３の左端部の揺動により、第２固定板３２の揺動幅（連結角部の変形幅）が増幅される。そして、その揺動がＴ形の第２揺動リンクを介して第１ガススプリング３７及び第２ガススプリング３８の伸縮方向に伝達される。
【００２６】
また、このような構成により、地震発生時に建物に振動が生じた際、吹き抜け柱２０と梁１１の連結角部に集中する変形応力を第１ガススプリング３７と第２ガススプリング３８の伸縮により吸収するようにしている。また、ガススプリングは、大きい初期荷重と小さいばね定数を有しているため、吹き抜け柱２０と梁１１の連結角部を固定してその剛性を高めることはなく、地震振動の波長（振幅）が短い場合であっても、その振幅を増幅してガススプリング３７，３８に印加して、地震により外部から加えられ建物の振動エネルギーを効率良く吸収することができる。
【００２７】
上記構成のエネルギー吸収装置３０は、図３、図４に示すように、吹き抜け部２の４本の吹き抜け柱２０に外側から接続される梁１１との接続箇所、つまり建物本体１側の各階の梁１１と各吹き抜け柱２０との間に位置する１６個の連結角部に、各々装着される。各エネルギー吸収装置３０の取り付けは、図１１に示すように、その第１固定板３１を固定ボルト９により吹き抜け柱２０の側部に固定し、その第２固定板３２を固定ボルト９により梁１１の下面に固定して取り付けられる。
【００２８】
次に、上記構成の制振用エネルギー吸収装置３０の動作を説明する。建物が地震による振動を受けると、建物本体１及び吹き抜け部２を含む建物全体が振動するが、壁部に入れた筋交いまたはパネルにより相対的に高い剛性を有して形成された建物本体１は、吹き抜け部２より短い周期（高い周波数）で振動する。これに対し、筋交いまたはパネルの数を少なく柔構造として、相対的に低い剛性を持って形成された吹き抜け部２は、建物本体１の周期より長い周期（低い周波数）で振動する。つまり、建物本体１と吹き抜け部２とは、非同期状態で振動する。
【００２９】
このとき、建物が地震から受ける振動応力は、各々独立して別々の周期で振動する建物本体１と吹き抜け部２の接続部分に集中し、その接続部分である建物本体１の梁１１と吹き抜け柱２０との連結角部に応力集中が生じる。このため、梁１１と吹き抜け柱２０との連結角部は、直角状態を９０度未満にまたは９０度を超える状態とするように変形が生じる。
【００３０】
このような連結角部の変形荷重は、梁１１と吹き抜け柱２０との各連結角部に取り付けられた１６個のエネルギー吸収装置３０に伝達され、その荷重の大きさによって、各々のエネルギー吸収装置３０の第１固定板３１と第２固定板３２が形成する角度が変化する。このとき、その第１固定板３１と第２固定板３２間に取り付けられた第１ガススプリング３７と第２ガススプリング３８がそのピストンロッドの移動によって伸縮し、そこに印加される荷重は、シリンダ室内を移動する圧縮ガスの粘性抵抗により、固定板３１，３２間の角度変化として吸収される。
【００３１】
すなわち、例えば図１２に示すように、地震振動によって梁１１と柱２０の角部に水平方向の荷重が印加され、梁１１に固定された第２固定板３２が図の時計方向に振れる変形荷重、或は吹き抜け柱２０に固定された第１固定板３１が図の反時計方向に振れる変形荷重を受けて変形（揺動）した場合、第１固定板３１と第２固定板３２の揺動は、第２リンク３４を介して第１固定板に連結され且つ軸３２ｄを介して取付部３１ａに軸支された第１揺動リンク３３に伝達され、図１２のように、第１揺動リンク３３が末端の軸３２ｄを軸にその左側先端を上方に振るように回動する。つまり、第１固定板３１の取付部３１ａが第２固定板３２の取付部３２ａに対し振れた場合、第１揺動リンク３３が軸３３ａを軸として揺動し、第１揺動リンク３３の先端側の揺動幅が大きく揺動する。また、第２固定板３２の取付部３２ａが第１固定板３１の取付部３１ａに対し振れた場合、第１揺動リンク３３が軸３２ｄを軸として揺動し、第１揺動リンク３３の先端側の揺動幅が大きく揺動する。
【００３２】
このとき、第１揺動リンク３３の左端の振れ幅は、第１固定板３１の振れまたは第２固定板３２の振れが増幅されて増大する。つまり、図１１に示すように、軸３３ａと第１揺動リンク３３の先端までの間の距離をｈ１、軸３２ｄと軸３３ａ間の距離をｈ２、第１揺動リンク３３の末端の振れ幅をｓ２とすると、第１揺動リンク３３が軸３３ａを軸に揺動した場合、第１揺動リンク３３の先端部の振れ幅ｓ１は、ｓ１＝ｓ２×ｈ１／ｈ２となり、ｈ１＞ｈ２によって増大する。また、第１揺動リンク３３が軸３２ｄを軸に揺動した場合、第１揺動リンク３３の軸３３ａの部分の振れ幅をｓ２とすると、第１揺動リンク３３の先端部の振れ幅ｓ１は、ｓ１＝ｓ２×（ｈ１＋ｈ２）／ｈ２、ｈ１＞ｈ２であることにより、増大する。
【００３３】
そして、その増幅された振れ（揺動）は、第４リンク３６を介して第２揺動リンク３５に伝達され、第２揺動リンク３５が図１２のように、軸３２ｃを軸に反時計方向に回動する。このとき、第２揺動リンク３５の下端に連結される第１ガススプリング３７のピストンロッドはシリンダ内に戻されるように移動し、第２ガススプリング３８のピストンロッドはシリンダから引き出されるように移動する。
【００３４】
同様に、図１３の如く、梁１１に固定された第２固定板３２が図の反時計方向に振れる変形荷重、或は吹き抜け柱２０に固定された第１固定板３１が図の時計方向に振れる変形荷重を受けて変形した場合、第１固定板３１と第２固定板３２の変形の振れは、第２リンク３４を介して第１固定板に連結され且つ軸３２ｄを介して取付部３１ａに軸支された第１揺動リンク３３に伝達され、図１のように、第１揺動リンク３３が末端の軸３２ｄを軸にその左側先端を下方に振るように回動する。
【００３５】
このとき、第１揺動リンク３３の左端の振れ幅は、上記のように、第１固定板３１の振れまたは第２固定板３２の振れが増幅されて増大し、その増幅された振れ（揺動）は、第４リンク３６を介して第２揺動リンク３５に伝達され、第２揺動リンク３５が図１３のように、軸３２ｃを軸に時計方向に回動する。また、第２揺動リンク３５の両端部の振れ幅は、その軸３２ｃから両端部までの距離が第４リンク３６の連結された中間部から軸３２ｃまでの距離より長いことから、増大し振れは増幅される。そして、この第２揺動リンク３５の振れは、第１ガススプリング３７と第２ガススプリング３８に伝達され、第２揺動リンク３５の下端に連結される第１ガススプリング３７のピストンロッドはシリンダ内から引き出されるように移動し、その上端に連結される第２ガススプリング３８のピストンロッドはシリンダ内に戻されるように移動する。
【００３６】
そして、ガススプリング３７，３８のピストンロッドは、押し出し力または引戻し力を受けて移動するとき、その移動速度が内部の粘性流体の粘性抵抗によって制御され、第１固定板３１または第２固定板３２に印加された地震振動の変形エネルギーは、ガススプリング３７，３８内の粘性流体の粘性抵抗により消費される。
【００３７】
このように、エネルギー吸収装置３０の第１固定板３１と第２固定板３２間の角度変化、つまり地震の振動によって生じする連結角部の変形荷重は、第１ガススプリング３７と第２ガススプリング３８によって吸収され、その変形エネルギーはガススプリング３７，３８内の粘性流体の粘性抵抗により消費されることになる。したがって、建物に加わった地震振動は、上記のように、応力集中の生じる箇所に配置された１６個のエネルギー吸収装置３０によって効率良く吸収され、建物に生じる振動は効果的に減衰する。
【００３８】
このように、地震の発生時に建物本体１とは異なる周期で振動する吹き抜け部２を建物内部に配し、地震による振動応力が吹き抜け部２と建物本体１の接続部分に集中する構造とし、その接続部分である複数の連結角部にエネルギー吸収装置３０を取り付けることにより、これらのエネルギー吸収装置３０によって変形エネルギーを吸収し、建物に生じる地震振動を、効果的に減衰させることができる。また、地震発生時、地震振動の加速度が小さい場合は、エネルギー吸収装置３０のガススプリング３７，３８内の粘性流体の抵抗は小さく作用し、地震振動の加速度が増大するほど、ガススプリング３７，３８の粘性流体の抵抗が増大するため、ガススプリング３７，３８を用いたエネルギー吸収装置３０は、各種の大きさの地震振動に対し効果的にその振動エネルギーを吸収することができる。
【００３９】
図１４〜図２６は他の実施形態のエネルギー吸収装置４０を示している。このエネルギー吸収装置４０は、図１４〜図２１に示すように、吹き抜け柱２０の側部に固定されるＬ形の第１固定板４１、梁１１の下面に固定される略コ形の第２固定板４２、第２固定板４２の取付部４２ａに連結される第１揺動リンク４３、第１揺動リンク４３と第１固定板４１の取付部４１ａ間に連結される第２リンク４４、略Ｔ形の第３リンク４５、第３リンク４５の中間部と第１揺動リンク４３の先端を連結する第４リンク４６、及び第３リンク４５の上端に連結される第７リンク４９、第７リンク４９の他端に連結されるＬ形の第６リンク４８、Ｌ形の第６リンク４８の他端に連結される第８リンク５２、第２固定板４２の他方の取付部４２ｂに連結される第２揺動リンク４７、及び第２固定板４２の取付部４２ａの一端と第２揺動リンク４７の先端部に連結される第１ガススプリング５０、並びにその取付部４２ａの他端と第２揺動リンク４７の末端部に連結される第２ガススプリング５１から構成される。
【００４０】
このエネルギー吸収装置４０は、上記と同様に、第１固定板４１と第２固定板４２が固定される吹き抜け柱２０と梁１１の連結角部の変形時に、その変形幅を増幅して第１ガススプリング５０及び第２ガススプリング５１に伝達するように構成されるが、図１４、図１５に示すように、第１ガススプリング５０及び第２ガススプリング５１を平面視で平行に並設するように配置することにより、装置の上下幅を短くし、建物における狭い天井空間などに配設可能な形状としている。
【００４１】
図１５、図１９に示すように、第１ガススプリング５０のシリンダの末端は、軸５０ａを介して第２固定板４２の取付部４２ａの中間部に突出した中間取付部４２ｃの一端に連結され、第１ガススプリング５０のピストンロッドの先端は、軸５０ｂにより第２揺動リンク４７の先端に連結（リンク結合）されている。同様に第２ガススプリング５１のシリンダの末端は、軸５１ａにより第２固定板４２の取付部４２ａの中間部に突設した中間取付部４２ｃの他方に連結され、第２ガススプリング５１のピストンロッドの先端は、軸５１ｂを介して第２揺動リンク４７の末端に連結（リンク結合）されている。一方、第２揺動リンク４７の中間部は第２固定板４２の他方の内側に突設された取付部４２ｂの先端に、軸４２ｃを介してリンク結合され、第２揺動リンク４７は軸４２ｃを軸にして揺動可能である。
一方、図１４に示すように、第１揺動リンク４３は軸４２ｄを介して取付部４２ａに揺動可能に連結支持され、さらに、第１揺動リンク４３の中間部が軸４３ａを介して第２リンク４４の先端に連結され、第２リンク４４の末端が第１固定板４１の取付部４１ａの先端に連結され、第１揺動リンク４３の先端が第４リンク４６を介してＴ形の第３リンク４５に連結され、第３リンク４５の下端が第１固定板４１の取付部４１ａの中間取付部４１ｂに軸４１ｃを介して連結されている。
【００４２】
なお、第１揺動リンク４３の元部が軸４２ｄを介して連結支持される取付部４２ａの部分は、間に隙間を設けた２枚の板から形成され、第１揺動リンク４３の元部がその間に挟むように挿入されて軸４２ｄにより連結される。また、第１揺動リンク４３に連結支持され第２リンク４４は２枚のリンクからなり、１枚の板状の第１揺動リンク４３と第１固定部の取付部４１ａを両側から挟むように連結する。また、軸４２ｄ、軸４３ａ、軸４１ｄにはブッシュが嵌挿され、軸と軸孔間のガタツキを解消し、円滑に回動するようにして、振動時の大荷重をこれらの軸で受け、第１〜第４リンク４６にこの荷重を円滑に伝達できるようにしている。さらに、第４リンク４６は２枚のリンクからなり、１枚の板状の第３リンク４５と第１揺動リンク４３を両側から挟むように連結する。また、第１固定板４１の中間取付部４１ｂの元部は間に隙間を持った２枚の板状体として形成され、第３リンク４５はその中間取付部４１ｂの隙間に挿通されて配設される。
【００４３】
さらに、Ｔ形の第３リンク４５の上端に第７リンク４９が連結され、第７リンク４９の他端にＬ形の第６リンク４８が連結され、第６リンク４８の他端は第８リンク５２を介して第２揺動リンク４７の中間部に連結されている。
【００４４】
上記構成によって、吹き抜け柱２０と梁１１の連結角部に固定される第１固定板４１と第２固定板４２の角度が、地震の水平振動によって直角状態から変化した場合、その角度変化が第１揺動リンク４３を揺動させると共に、第１揺動リンク４３の先端部の揺動により、その揺動幅（連結角部の変形幅）が増幅され、その変形がＴ形の第３リンク４５、第７リンク４９、第６リンク４８、第８リンク５２、及び第２揺動リンク４７を介して第１ガススプリング５０及び第２ガススプリング５１の伸縮方向に伝達される構造である。
【００４５】
このような構成のエネルギー吸収装置４０は、上記と同様に、地震発生時に建物に振動が生じた際、吹き抜け柱２０と梁１１の連結角部に集中する変形応力を第１ガススプリング５０と第２ガススプリング５１の伸縮により吸収する。また、ガススプリングは、大きい初期荷重と小さいばね定数を有しているため、吹き抜け柱２０と梁１１の連結角部を固定してその剛性を高めることはなく、地震振動の波長（振幅）が短い場合であっても、その振幅を増幅してガススプリング５０，５１に印加して、地震により外部から加えられ建物の振動エネルギーを効率良く吸収することができる。
【００４６】
このエネルギー吸収装置４０は、上記実施形態と同様に、吹き抜け部２の４本の吹き抜け柱２０に外側から接続される梁１１との接続箇所、つまり建物本体１側の各階の梁１１と各吹き抜け柱２０との間に位置する１６個の連結角部に、各々装着される。各エネルギー吸収装置４０の取り付けは、図２２に示すように、その第１固定板４１を固定ボルト９により吹き抜け柱２０の側部に固定し、その第２固定板４２を固定ボルト９により梁１１の下面に固定して取り付けられる。このエネルギー吸収装置４０は、２本の第１ガススプリング５０と第２ガススプリング５１が平面上で平行に配設され、これによって、装置の上下幅が短くなり、建物の天井空間などの狭い部分に、取り付けることができる。
【００４７】
次に、エネルギー吸収装置４０の動作を説明すると、地震の振動が建物に印加された場合、建物が地震から受ける振動応力は、各々独立して別々の周期で振動する建物本体１と吹き抜け部２の接続部分に集中し、その接続部分である建物本体１の梁１１と吹き抜け柱２０との連結角部に応力集中が生じる。このため、梁１１と吹き抜け柱２０との連結角部は、直角状態から角度変化するように変形が生じる。
【００４８】
このような連結角部の変形応力は、梁１１と吹き抜け柱２０との各連結角部に取り付けられた１６個のエネルギー吸収装置４０に印加され、その変形荷重によって、各々のエネルギー吸収装置４０の第１固定板４１と第２固定板４２は、図２３、図２５に示すように、その間の角度が変化するように振れる。この第１固定板４１と第２固定板４２の振れが、その間に取り付けられた第１ガススプリング５０と第２ガススプリング５１のピストンロッドの伸縮によって吸収され、ガススプリング５０，５１に印加された荷重は、シリンダ室内を移動する圧縮ガスの粘性抵抗により消費される。
【００４９】
すなわち、例えば図２３に示すように、地震振動によって梁１１と柱２０の角部に水平方向の振動が印加され、梁１１に固定された第２固定板４２が図の時計方向に振れる変形荷重、或は吹き抜け柱２０に固定された第１固定板４１が図の反時計方向に振れる変形荷重を受けて変形（揺動）した場合、第１固定板４１と第２固定板４２の揺動は、第２リンク４４を介して第１固定板４１に連結され且つ軸４２ｄを介して取付部４２ａに軸支された第１揺動リンク４３に伝達され、図２３のように、第１揺動リンク４３が末端の軸４２ｄを軸にその左端を上方に振るように回動する。
【００５０】
このとき、第１固定板４１と第２固定板４２は相対的に揺動するが、第１固定板４１が揺動する場合、第１揺動リンク４３が軸４３ａを軸に揺動し、第２固定板４２が揺動する場合、第１揺動リンク４３がその末端の軸４２ｄを軸に揺動し、このときの第１揺動リンク４３の左端の振れ幅は、第１固定板４１の振れまたは第２固定板４２の振れが上記と同様に増幅されて発生する。そして、その増幅された振れ（揺動）は、第４リンク４６を介して第３リンク４５に伝達され、第３リンク４５が図２３のように、軸４１ｃを軸に反時計方向に回動する。このとき、第３リンク４５の上端の左側への動きは、第７リンク４９、第６リンク４８、第８リンク５２を介して第２揺動リンク４７に伝達され、図２４のように、第２揺動リンク４７は軸４２ｃを軸に時計方向に回動する。これにより、第２揺動リンク４７の上端に連結される第１ガススプリング５０のピストンロッドはシリンダ内に戻されるように移動し、第２ガススプリング５１のピストンロッドはシリンダから引き出されるように移動する。
【００５１】
同様に、図２５の如く、梁１１に固定された第２固定板４２が図の反時計方向に振れる変形荷重、或は吹き抜け柱２０に固定された第１固定板４１が図の時計方向に振れる変形荷重を受けて変形（揺動）した場合、第１固定板４１と第２固定板４２の揺動は、第２リンク４４を介して第１固定板４１に連結され且つ軸４２ｄを介して取付部４２ａに軸支された第１揺動リンク４３に伝達され、図２５のように、第１揺動リンク４３が末端の軸４２ｄを軸にその左端を下方に振るように回動する。
【００５２】
このとき、第１固定板４１と第２固定板４２は相対的に揺動するが、第１固定板４１が揺動する場合、第１揺動リンク４３が軸４３ａを軸に揺動し、第２固定板４２が揺動する場合、第１揺動リンク４３がその末端の軸４２ｄを軸に揺動し、このときの第１揺動リンク４３の左端の振れ幅は、第１固定板４１の振れまたは第２固定板４２の振れが増幅されて発生する。そして、その増幅された振れ（揺動）は、第４リンク４６を介して第３リンク４５に伝達され、第３リンク４５が図２５のように、軸４１ｃを軸に時計方向に回動する。このとき、第３リンク４５の上端の右側への動きは、第７リンク４９、第６リンク４８、第８リンク５２を介して第２揺動リンク４７に伝達され、図２６のように、第２揺動リンク４７は軸４２ｃを軸に反時計方向に回動する。このときの第２揺動リンク４７の両端部の振れ幅も、上記と同様に、増大する。これにより、第２揺動リンク４７の上端に連結される第１ガススプリング５０のピストンロッドはシリンダから引き出されるように移動し、その下端に連結される第２ガススプリング５１のピストンロッドはシリンダ内に戻されるように移動する。
【００５３】
そして、ガススプリング５０，５１のピストンロッドは、押し出し力または引戻し力を受けて移動するとき、その移動速度が内部の粘性流体の粘性抵抗によって制御され、第１固定板４１または第２固定板４２に印加された地震振動の変形エネルギーは、ガススプリング５０，５１内の粘性流体の粘性抵抗により消費される。
【００５４】
このように、エネルギー吸収装置４０の第１固定板４１と第２固定板４２間の角度変化、つまり地震の振動によって生じする連結角部の変形荷重は、第１ガススプリング５０と第２ガススプリング５１によって吸収され、その変形エネルギーはガススプリング５０，５１内の粘性流体の粘性抵抗により消費されることになる。したがって、建物に加わった地震振動は、上記のように、応力集中の生じる箇所に配置された１６個のエネルギー吸収装置４０によって効率良く吸収され、建物に生じる振動は効果的に減衰する。
【００５５】
また、地震発生時、地震振動の加速度が小さい場合は、エネルギー吸収装置４０のガススプリング５０，５１内の粘性流体の抵抗は小さく作用し、地震振動の加速度が増大するほど、ガススプリング５０，５１の粘性流体の抵抗が増大するため、ガススプリング５０，５１を用いたエネルギー吸収装置４０は、各種の大きさの地震振動に対し効果的にその振動エネルギーを吸収することができる。
【００５６】
なお、本発明の制振用のエネルギー吸収装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような実施形態でも適用可能である。
（１）上記実施形態では、建物本体の略中央部に、床下から小屋裏を通り屋上に通じる吹き抜け部を設けた建物について、その建物本体の各階の梁と該吹き抜け柱との連結角部に、エネルギー吸収装置を取り付けたが、地震振動を受けた際に変形が生じやすい建物の他の連結角部に、上記構成のエネルギー吸収装置を取り付けて変形エネルギーを吸収することもできる。
（２）上記では、第１固定板３１，４１を柱２０に固定し、第２固定板３２，４２を梁１１に固定したが、逆に第１固定板３１，４１を梁１１に固定し、第２固定板３２，４２を柱２０に固定して使用することもてきる。
（３）上記では、エネルギー吸収部材（荷重吸収手段）としてガススプリングを使用したが、オイルダンパーを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態を示す建物本体と吹き抜け部の軸組みを示す斜視図である。
【図２】建物本体と吹き抜け部の軸組みを示す斜視図である。
【図３】エネルギー吸収装置の配置を示す吹き抜け部の正面模式図である。
【図４】エネルギー吸収装置の配置を示す吹き抜け部２の平面模式図である。
【図５】エネルギー吸収装置の正面図である。
【図６】図５のVI-VI断面図である。
【図７】図５のVII-VII断面図である。
【図８】（ａ）は第１固定板の正面図、（ｂ）は同右側面図、（ｃ）は同平面図である。
【図９】（ａ）は第２固定板の正面図、（ｂ）は同左側面図、（ｃ）は同底面図である
【図１０】エネルギー吸収装置の分解正面図である。
【図１１】エネルギー吸収装置を梁と柱間に固定した状態の正面図である。
【図１２】振動発生時のエネルギー吸収装置の作動図である。
【図１３】振動発生時のエネルギー吸収装置の作動図である。
【図１４】エネルギー吸収装置の正面図である。
【図１５】エネルギー吸収装置の平面図である。
【図１６】図１４のXVI-XVI断面図である。
【図１７】図１４のXVII-XVII断面図である。
【図１８】エネルギー吸収装置の分解正面図である。
【図１９】エネルギー吸収装置の分解平面図である。
【図２０】（ａ）は第２固定板の正面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同右側面図、（ｄ）は同左側面図である。
【図２１】（ａ）は第２固定板の正面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同右側面図である。
【図２２】エネルギー吸収装置を梁と柱間に固定した状態の正面図である。
【図２３】振動発生時のエネルギー吸収装置の作動正面図である。
【図２４】振動発生時のエネルギー吸収装置の作動平面図である。
【図２５】振動発生時のエネルギー吸収装置の作動正面図である。
【図２６】振動発生時のエネルギー吸収装置の作動平面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１−建物本体
２−吹き抜け部
１１−梁
２０−吹き抜け柱
２１−吹き抜け梁
３０−エネルギー吸収装置
３１−第１固定板
３２−第２固定板
３３−第１揺動リンク
３４−第２リンク
３５−第２揺動リンク
３６−第４リンク
３７−第１ガススプリング
３８−第２ガススプリング                                                                        
【図１】
2006266361.tif 000003
【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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