(57)【要約】【課題】  従来よりも効果の高いエネルギー吸収機構を提供する。【解決手段】  鉛直方向に延びる一対の柱材と、水平方向に延びる一対の構造材と、当該柱材と当該構造材との一の接合部と他の接合部を結ぶ対角線方向に延びる筋交い材とを備える木造建物に用いられ、前記柱材及び／又は前記構造材と、前記筋交い材と、に固定されるエネルギー吸収機構であって、第１のバネ部と、第２のバネ部と、を備え、前記第１のバネ部は、第１バネ定数Ｋ１が１．０〜２５．０ｋＮ／ｍｍの範囲であり、前記第２のバネ部は、第２バネ定数Ｋ２が３．０〜５０．０ｋＮ／ｍｍの範囲であり、下記数式１を満たし、かつ、下記数式２により導き出されるＫの数値が、０．５〜２０．０の範囲内である、エネルギー吸収機構。  Ｋ１＜Ｋ２    ・・・（数式１）  Ｋ＝（Ｋ１×Ｋ２）／（Ｋ１＋Ｋ２）    ・・・（数式２）【選択図】図１
2018091128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に延びる一対の柱材と、水平方向に延びる一対の構造材と、当該柱材と当該構造材との一の接合部と他の接合部を結ぶ対角線方向に延びる筋交い材とを備える木造建物に用いられ、前記柱材及び／又は前記構造材と、前記筋交い材と、に固定されるエネルギー吸収機構であって、
第１のバネ部と、第２のバネ部と、を備え、
前記第１のバネ部は、第１バネ定数Ｋ１が１．０〜２５．０ｋＮ／ｍｍの範囲であり、
前記第２のバネ部は、第２バネ定数Ｋ２が３．０〜５０．０ｋＮ／ｍｍの範囲であり、
下記数式１を満たし、かつ、下記数式２により導き出されるＫの数値が、０．５〜２０．０の範囲内である、エネルギー吸収機構。
Ｋ１＜Ｋ２    ・・・（数式１）
Ｋ＝（Ｋ１×Ｋ２）／（Ｋ１＋Ｋ２）    ・・・（数式２）
【請求項２】
前記接合部において、前記筋交い材の端部と、前記柱材又は前記構造材との間にクリアランスを設けて設置される、請求項１にエネルギー吸収機構。
【請求項３】
鉛直方向に延びる一対の柱材と、水平方向に延びる一対の構造材と、一方の柱材の中央から、他方の柱材と当該構造材との接合部に向けて延びる筋交い材とを備える木造建物に用いられ、前記柱材及び／又は前記構造材と、前記筋交い材と、に固定されるエネルギー吸収機構であって、
第１のバネ部と、第２のバネ部と、を備え、
前記第１のバネ部は、第１バネ定数Ｋ１が０．５〜１５．０ｋＮ／ｍｍの範囲であり、
前記第２のバネ部は、第２バネ定数Ｋ２が３．０〜５０．０ｋＮ／ｍｍの範囲であり、
下記数式１を満たし、かつ、下記数式２により導き出されるＫの数値が、０．２〜１５．０の範囲内である、エネルギー吸収機構。
Ｋ１＜Ｋ２    ・・・（数式１）
Ｋ＝（Ｋ１×Ｋ２）／（Ｋ１＋Ｋ２）    ・・・（数式２）
【請求項４】
前記筋交い材の端部と、前記柱材又は前記構造材との間にクリアランスが生じるように設置される、請求項３に記載のエネルギー吸収機構。
【請求項５】
鉛直方向に延びる一対の柱材と、水平方向に延びる一対の構造材と、当該柱材と当該構造材との接合部に設置されるほおづえ型の筋交い材とを備える木造建物に用いられ、前記柱材及び／又は前記構造材と、前記筋交い材と、に固定されるエネルギー吸収機構であって、
第１のバネ部と、第２のバネ部と、を備え、
前記第１のバネ部は、第１バネ定数Ｋ１が１．０〜２０．０ｋＮ／ｍｍの範囲であり、
前記第２のバネ部は、第２バネ定数Ｋ２が３．０〜５０．０ｋＮ／ｍｍの範囲であり、
下記数式１を満たし、かつ、下記数式２により導き出されるＫの数値が、０．５〜２０．０の範囲内である、エネルギー吸収機構。
Ｋ１＜Ｋ２    ・・・（数式１）
Ｋ＝（Ｋ１×Ｋ２）／（Ｋ１＋Ｋ２）    ・・・（数式２）
【請求項６】
前記筋交い材の端部と、前記柱材又は前記構造材との間にクリアランスが生じるように設置される、請求項５に記載のエネルギー吸収機構。
【請求項７】
前記クリアランスに、エネルギー吸収材が配されている、
請求項２、請求項４、請求項６のいずれか１項に記載のエネルギー吸収機構。
【請求項８】
鉛直方向に延びる一対の柱材と、水平方向に延びる一対の構造材と、当該柱材と当該構造材とにより構成される枠に設置される壁材とを備える木造建物に用いられ、前記柱材及び／又は前記構造材と、前記壁材と、の間に固定されるエネルギー吸収機構であって、
第１のバネ部と、第２のバネ部と、を備え、
前記第１のバネ部は、第１バネ定数Ｋ１が０．２〜２０．０ｋＮ／ｍｍの範囲であり、
前記第２のバネ部は、第２バネ定数Ｋ２が３．０〜５０．０ｋＮ／ｍｍの範囲であり、
下記数式１を満たし、かつ、下記数式２により導き出されるＫの数値が、０．１〜２０．０の範囲内である、エネルギー吸収機構。
Ｋ１＜Ｋ２    ・・・（数式１）
Ｋ＝（Ｋ１×Ｋ２）／（Ｋ１＋Ｋ２）    ・・・（数式２）
【請求項９】
前記バネ定数Ｋ２が５．０〜３０．０である、
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のエネルギー吸収機構。
【請求項１０】
前記第１のバネ部は、弾性材からなる第１板状部を備え、
前記第２のバネ部は、金属又は樹脂からなり、前記第１のバネ部より剛性が高い第２板状部を備え、
前記第１板状部と、前記第２板状部とが接合されてなる、
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のエネルギー吸収機構。
【請求項１１】
前記第２のバネ部は、一対の第２板状部を備え、
前記第１板状部が、一対の前記第２板状部により挟持されてなる、
請求項１０に記載のエネルギー吸収機構。
【請求項１２】
前記第２のバネ部は、一対の前記第２板状部を接続する接続部を備える、
請求項１１に記載のエネルギー吸収機構。
【請求項１３】
前記接続部は、一対の前記第２板状部を結合する複数のブリッジである、
請求項１２に記載のエネルギー吸収機構。
【請求項１４】
前記第２のバネ部は、前記柱材及び／又は前記構造材と固定する取付部を備える、
請求項１０乃至請求項１３のいずれか１項に記載のエネルギー吸収機構。
【請求項１５】
前記第１板状部及び前記第２板状部及び前記取付部は、貫通孔を備える、
請求項１４に記載のエネルギー吸収機構。
【請求項１６】
前記第２板状部の表面を被覆する、弾性材からなる被覆部をさらに備え、
前記被覆部は、前記第１のバネ部と一体に形成されてなる、
請求項１０乃至請求項１５のいずれか１項に記載のエネルギー吸収機構。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項７、請求項１乃至請求項７を引用する請求項１０のいずれか１項に記載のエネルギー吸収機構と、前記柱材と、前記構造材と、前記筋交い材とを備え、
前記エネルギー吸収機構は、前記筋交い材の端部と、前記柱材及び／又は前記構造材とに固定されている、
木造建物。
【請求項１８】
請求項８、請求項８を引用する請求項９、請求項８を引用する請求項１０のいずれか１項に記載のエネルギー吸収機構と、前記柱材と、前記構造材と、前記壁材とを備え、
前記エネルギー吸収機構は、前記壁材と、前記柱材及び／又は前記構造材とに固定されている、
木造建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建物に用いるエネルギー吸収機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な木造建物は、柱及び横架材（梁及び土台）の軸組で構成されている。しかし、このような軸組のみでは地震や台風などに十分に抵抗できないことから、軸組に筋交いや面材を追加するなどして、木造建物の剛性および耐力を高めるようにしている。
【０００３】
また、上記の構造において、柱又は横架材と筋交いとの間に取り付けることにより、エネルギーを吸収するダンパが提案されている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７４３６４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５７７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、特許文献２に記載の発明は、減衰材と高剛性部材を備えるダンパにより、地震等の振動によるエネルギーを吸収しようとするものである。なお、これら特許文献は、本願の発明者が発明したものであり、発明者は従来よりも効果的にエネルギーを吸収すべく鋭意研究を重ね、本願の発明をなした。
【０００６】
本願の発明者は、ダンパ等のエネルギー吸収機構を構成する部材のバネ定数が極めて重要なファクターであることを見いだした。特許文献１及び２の記載によれば、減衰材等の特性としてせん断弾性率、等価粘性減衰定数を規定して、効果的なエネルギー吸収を得ようとするものである。
【０００７】
しかし、これらは減衰材等の形状、例えば高減衰ゴムの形状（接着面の表面積×厚さ）によって、バネ定数は大きく変化する。すなわち、せん断弾性率が同一のゴムであっても、筋交いに生じる引張・圧縮によるせん断力が作用する接着面の表面積が同一である場合、厚さが小さくなるとバネ定数は大きくなり、厚さが大きくなるとバネ定数は小さくなる。
【０００８】
このバネ定数が大き過ぎると、減衰材が変形することなく、振動によるエネルギーを吸収できず、ネジやボルトなどの締結部分に応力がかかり、変形が生じて破壊される。一方、バネ定数が小さ過ぎると、十分な剛性が確保できない。このように、バネ定数は制振において極めて大きなファクターである。
【０００９】
そして、本願の発明者は、さらに研究を重ねることによって、エネルギー吸収機構を構成する２つのバネ部材の相関を見いだし、より効果的な制振効果を奏するエネルギー吸収機構を発明した。
【００１０】
以上のように、本発明の目的は、エネルギー吸収機構を構成する２つの部材を規定することにより、振動によるエネルギーに対する減衰能力及び靭性能力の向上を図り、従来よりも制振効果の高いエネルギー吸収機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る一の態様のエネルギー吸収機構は、鉛直方向に延びる一対の柱材と、水平方向に延びる一対の構造材と、当該柱材と当該構造材との一の接合部と他の接合部を結ぶ対角線方向に延びる筋交い材とを備える木造建物に用いられ、前記柱材及び／又は前記構造材と、前記筋交い材と、に固定されるエネルギー吸収機構であって、第１のバネ部と、第２のバネ部と、を備え、前記第１のバネ部は、第１バネ定数Ｋ１が１．０〜２５．０ｋＮ／ｍｍの範囲内であり、前記第２のバネ部は、第２バネ定数Ｋ２が３．０〜５０．０ｋＮ／ｍｍの範囲内であり、下記数式１を満たし、かつ、下記数式２により導き出されるＫの数値が、０．５〜２０．０の範囲内であることを特徴とする。
Ｋ１＜Ｋ２    ・・・（数式１）
Ｋ＝（Ｋ１×Ｋ２）／（Ｋ１＋Ｋ２）    ・・・（数式２）
【００１２】
この構成によれば、第１のバネ部及び第２のバネ部を具備するエネルギー吸収機構により、振動エネルギーに対する減衰能力及び靭性能力を向上し、効果的な制振効果を得ることができる。また、筋交い材と、柱材又は構造材との間にクリアランスが形成されるため、筋交いの圧縮及び引張りのいずれの方向にもエネルギー吸収機構を効かせることができる。これにより、地震などの揺れによるエネルギーを効率良く吸収する。ここで、第１のバネ部及び第２のバネ部を具備するエネルギー吸収機構には、例えばゴムと金属など異なる部材を組み合わせたものや、金属などの同素材が連続して構成され、バネ定数が異なる第１の部分と第２の部分を具備するものが含まれる。
【００１３】
また、第１バネ定数Ｋ１が１．０ｋＮ／ｍｍ未満であると耐震性能が低すぎて耐震要素として成り立たず、２０．０ｋＮ／ｍｍを超えると強度が高すぎて吸収性能を発揮できない。また、第２バネ定数Ｋ１が３．０ｋＮ／ｍｍ未満であると固定部が先に変形してしまい耐震要素として成り立たず、５０．０ｋＮ／ｍｍを超えると強度が高すぎて吸収性能を発揮できない。また、好ましくは、第１バネ定数Ｋ１が１．０〜１２．０ｋＮ／ｍｍの範囲内、第２バネ定数Ｋ２が５．０〜５０．０ｋＮ／ｍｍの範囲内、Ｋの数値が１．０〜１２．０の範囲内である。
【００１４】
また、このエネルギー吸収機構は、前記接合部において、前記筋交い材の端部と、前記柱材又は前記構造材との間にクリアランスを設けて設置される。この構成によれば、筋交い材と、柱材又は構造材との間にクリアランスが形成されるため、筋交いの圧縮及び引張りのいずれの方向にもエネルギー吸収機構を効かせることができる。これにより、地震などの揺れによるエネルギーを効率良く吸収する。
【００１５】
本発明に係る一の態様のエネルギー吸収機構は、鉛直方向に延びる一対の柱材と、水平方向に延びる一対の構造材と、一方の柱材の中央から、他方の柱材と当該構造材との接合部に向けて延びる筋交い材とを備える木造建物に用いられ、前記柱材及び／又は前記構造材と、前記筋交い材と、に固定されるエネルギー吸収機構であって、第１のバネ部と、第２のバネ部と、を備え、前記第１のバネ部は、第１バネ定数Ｋ１が０．５〜２０．０ｋＮ／ｍｍの範囲内であり、前記第２のバネ部は、第２バネ定数Ｋ２が３．０〜５０．０ｋＮ／ｍｍの範囲内であり、前記の数式１を満たし、かつ、前記の数式２により導き出されるＫの数値が、０．５〜１２．０の範囲内であることを特徴とする。また、第１バネ定数Ｋ１、第２バネ定数Ｋ２の範囲の上下限については、前記と同様である。また、このエネルギー吸収機構は、前記筋交い材の端部と、前記柱材又は前記構造材との間にクリアランスが生じるように設置されてもよい。
【００１６】
本発明に係る一の態様のエネルギー吸収機構は、鉛直方向に延びる一対の柱材と、水平方向に延びる一対の構造材と、当該柱材と当該構造材との接合部に設置されるほおづえ型の筋交い材とを備える木造建物に用いられ、前記柱材及び／又は前記構造材と、前記筋交い材と、に固定されるエネルギー吸収機構であって、第１のバネ部と、第２のバネ部と、を備え、前記第１のバネ部は、第１バネ定数Ｋ１が１．０〜２０．０ｋＮ／ｍｍの範囲内であり、前記第２のバネ部は、第２バネ定数Ｋ２が３．０〜５０．０ｋＮ／ｍｍの範囲内であり、前記の数式１を満たし、かつ、前記の数式２により導き出されるＫの数値が、０．５〜２０．０の範囲内であることを特徴とする。また、第１バネ定数Ｋ１、第２バネ定数Ｋ２の範囲の上下限については、前記と同様である。また、このエネルギー吸収機構は、前記筋交い材の端部と、前記柱材又は前記構造材との間にクリアランスが生じるように設置されてもよい。
【００１７】
また、このエネルギー吸収機構は、前記クリアランスに、エネルギー吸収材が配されている。この構成によれば、建物の揺れを別途配されるエネルギー吸収材によっても吸収することができる。ここで、エネルギー吸収材の材質は、例えば金属、鋼材、粘弾性体、弾性体、粘性体であり、また弾性体と鋼材の組み合わせなど、これらを複数組み合わせたエネルギー吸収材としてもよい。
【００１８】
本発明に係る一の態様のエネルギー吸収機構は、鉛直方向に延びる一対の柱材と、水平方向に延びる一対の構造材と、当該柱材と当該構造材とにより構成される枠に設置される壁材とを備える木造建物に用いられ、前記柱材及び／又は前記構造材と、前記壁材と、の間に固定されるエネルギー吸収機構であって、第１のバネ部と、第２のバネ部と、を備え、前記第１のバネ部は、第１バネ定数Ｋ１が０．２〜２０．０ｋＮ／ｍｍの範囲内であり、前記第２のバネ部は、第２バネ定数Ｋ２が３．０〜５０．０ｋＮ／ｍｍの範囲内であり、前記の数式１を満たし、かつ、前記の数式２により導き出されるＫの数値が、０．１〜２０．０の範囲内であることを特徴とする。また、第１バネ定数Ｋ１、第２バネ定数Ｋ２の範囲の上下限については、前記と同様である。
【００１９】
また、このエネルギー吸収機構は、前記第２バネ定数Ｋ２が５．０〜３０．０の範囲内である。この構成によれば、このエネルギー吸収機構を用いて壁の強さが大きくなる。
【００２０】
また、このエネルギー吸収機構は、前記第１のバネ部は、弾性材からなる第１板状部を備え、前記第２のバネ部は、金属又は樹脂からなり、前記第１のバネ部より剛性が高い第２板状部を備え、前記第１板状部と、前記第２板状部とが接合されてなる。ここで、弾性体には、例えば天然ゴムなどのほか、高減衰ゴムなどの粘弾性体が含まれる。また、第１板状部と第２板状部との接合は、例えば接着による。
【００２１】
また、このエネルギー吸収機構は、前記第２のバネ部が、一対の第２板状部を備え、前記第１板状部が、一対の前記第２板状部により挟持されてなる。これにより、第１板状部が一対の第２板状部に挟まれた構成となる。
【００２２】
また、このエネルギー吸収機構は、前記第２のバネ部が、一対の前記第２板状部を接続する接続部を備える。ここで、接続部は、例えばブリッジ状に形成され、当該接続部も１つのバネとして機能する。
【００２３】
また、このエネルギー吸収機構は、前記接続部が、一対の前記第２板状部を結合する複数のブリッジである。この構成によれば、複数のブリッジがバネとして機能する。
【００２４】
また、このエネルギー吸収機構は、前記第２のバネ部が、前記柱材及び／又は前記構造材と固定する取付部を備える。これにより、エネルギー吸収機構の柱材や構造材への取付が容易となる。
【００２５】
また、このエネルギー吸収機構は、前記第１板状部及び前記第２板状部及び前記取付部が、貫通孔を備える。ここで、貫通孔は、エネルギー吸収機構を筋交いに固定する際に、ネジやボルトが通る孔となる。
【００２６】
また、このエネルギー吸収機構は、前記第２板状部の表面を被覆する、弾性材からなる被覆部をさらに備え、前記被覆部は、前記第１のバネ部と一体に形成されてなる。この被覆部は、第１のバネ部と一体となり、第１のバネ部として機能する。
【００２７】
また、このエネルギー吸収機構は、前記被覆部が、板状であり、貫通孔を備える。ここで、貫通孔は、エネルギー吸収機構を筋交いに固定する際に、ネジやボルトが通る孔となる。
【００２８】
本発明に係る一の態様の木造建物は、上記のエネルギー吸収機構と、前記柱材と、前記構造材と、前記筋交い材とを備え、前記エネルギー吸収機構は、前記筋交い材の端部と、前記柱材及び／又は前記構造材とに固定されている。
【００２９】
本発明に係る一の態様の木造建物は、上記のエネルギー吸収機構と、前記柱材と、前記構造材と、前記壁材とを備え、前記エネルギー吸収機構は、前記壁材と、前記柱材及び／又は前記構造材とに固定されている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、従来よりも制振効果の高いエネルギー吸収機構となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収機構を適用した耐力壁の模式図である。
【図２】試験による引張り時の筋交いの軸力−エネルギー吸収機構の各変位の関係を示すグラフである。
【図３】試験と解析による水平荷重−層間変位の比較を示すグラフである。
【図４】解析により得られる筋交い引張り時の水平荷重−層間変位の関係を示すグラフである。
【図５】第１バネ部材のバネ定数から壁倍率を算出するための表である。
【図６】壁倍率とバネ定数Ｋ１の関係を示すグラフである。
【図７】壁倍率とバネ定数Ｋ２の関係を示すグラフである。
【図８】等価粘性減衰定数とバネ定数Ｋ１の関係を示すグラフである。
【図９】壁倍率１．０の時のバネ定数Ｋ１とバネ定数Ｋ２の関係を示すグラフである。
【図１０】壁倍率１．０〜２．５の時のバネ定数Ｋ１とバネ定数Ｋ２の関係を示すグラフである。
【図１１】壁倍率に対するバネ定数Ｋ１の下限・上限を示す表である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収機構を柱および構造材に取り付けた状態を示す図である。
【図１３】（ａ）は図１２における正面図、（ｂ）は同側面図である。
【図１４】（ａ）はエネルギー吸収機構の斜視図、（ｂ）は第１バネ部材を省略した斜視図である。
【図１５】（ａ）はエネルギー吸収機構の裏側からの斜視図、（ｂ）は第１バネ部材を省略した斜視図である。
【図１６】図１２のＡ−Ａ線断面図である。
【図１７】（ａ）はエネルギー吸収機構の変形例１の斜視図、（ｂ）は第１バネ部材を省略した斜視図である。
【図１８】エネルギー吸収機構の変形例２を柱及び構造材に取り付けた図である。
【図１９】エネルギー吸収機構の変形例３の要部断面図である。
【図２０】別の実施形態に係るエネルギー吸収機構を柱および構造材に取り付けた状態を示す図である。
【図２１】（ａ）は図２０における正面図、（ｂ）は同側面図である。
【図２２】図２０の変形例に係るエネルギー吸収機構を柱および構造材に取り付けた状態を示す図である。
【図２３】（ａ）は図２２における正面図、（ｂ）は同側面図である。
【図２４】図２０の変形例に係るエネルギー吸収機構を柱および構造材に取り付けた状態を示す図である。
【図２５】（ａ）は図２４における正面図、（ｂ）は同側面図である。
【図２６】図２０の変形例に係るエネルギー吸収機構を柱および構造材に取り付けた状態を示す図である。
【図２７】図２２の変形例に係るエネルギー吸収機構を柱および構造材に取り付けた状態を示す図である。
【図２８】図２４の変形例に係るエネルギー吸収機構を柱および構造材に取り付けた状態を示す図である。
【図２９】別の実施形態に係るエネルギー吸収機構を柱および構造材に取り付けた状態を示す図である。
【図３０】別の実施形態に係るエネルギー吸収機構を柱および構造材に取り付けた状態を示す図である。
【図３１】別の実施形態に係るエネルギー吸収機構を柱および構造材に取り付けた状態を示す図である。
【図３２】（ａ）は図３１における正面図、（ｂ）は同側面図である。
【図３３】本発明の別の実施形態に係るエネルギー吸収機構（ダンパ）を柱材に取り付けた状態と、同ダンパを模式的に示す図である。
【図３４】図３３の変形例のダンパを柱材に取り付けた状態と、同ダンパを模式的に示す図である。
【図３５】図３３の変形例のダンパを柱材に取り付けた状態と、同ダンパを模式的に示す図である。
【図３６】別の実施形態に係るダンパを柱材に取り付けた状態と、同ダンパを模式的に示す図である。
【図３７】、別の実施形態に係るダンパを柱材に取り付けた状態と、同ダンパを模式的に示す図である。
【図３８】図３７の変形例のダンパを柱材に取り付けた状態と、同ダンパを模式的に示す図である。
【図３９】（ａ）は図３３のダンパの機構を説明する図である。（ｂ）は図３６のダンパの機構を説明する図である。
【図４０】（ａ）は図３３のダンパにゴムを被覆した状態を示す図である。（ｂ）は図３６のダンパにゴムを被覆した状態を示す図である。（ｃ）は図３７のダンパにゴムを被覆した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に係る一実施形態を図面に基づき説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。まず、本実施形態について模式図を用いて説明し、続き具体的な実施形態を説明する。
【００３３】
＜第１実施形態＞
（耐力壁の構造）
図１は、本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収機構を適用した耐力壁の模式図である。耐力壁とは、木造建物の軸組において、地震や台風により木造建物に生じる力を主として負担する壁のことである。本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収機構は、この耐力壁に取り付けられている。
【００３４】
図１に示すように、耐力壁Ｗは、鉛直方向に延びる一対の柱材１００と、水平方向に延びる一対の構造材１０１とがそれぞれ接合され、一の接合部と他の接合部を結ぶ対角線方向に延びる筋交い材１０２が配されている。そして、各接合部と筋交い１０２の各端部との間に、エネルギー吸収機構Ｓが介在している。
【００３５】
エネルギー吸収機構Ｓは、バネ特性をもつ材料・機構・構造から構成されるもので、図１に示すように、所定のバネ定数（Ｋ１）の第１バネ部材Ｓ１と、所定のバネ定数（Ｋ２）の第２バネ部材Ｓ２を備える。本実施形態のエネルギー吸収機構Ｓは、一例として構造材１００および筋交い１０２の端部に取り付けられるダンパであり、このダンパの詳細については後述する。なお、エネルギー吸収機構Ｓは、ダンパに限られない。
【００３６】
エネルギー吸収機構Ｓは、構造材１００及び筋交い１０２の端部にそれぞれ固定されている。固定の方法としては、例えばネジやボルトを用いる。また、第１バネ部材Ｓ１は、例えば高減衰ゴム、ポリウレタンゴム、ブチルゴム、天然ゴムなどの弾性体（粘弾性体を含む）である。また、第２バネ部材Ｓ２は、第１バネ部材Ｓ２よりも剛性が高いもので、例えば鋼板などの金属板、ＦＲＰなどの合成樹脂板等、比較的高い剛性をもつ部材である。
【００３７】
そして、エネルギー吸収機構Ｓは、地震等により木造建物にエネルギーが入力された時、このエネルギーを吸収するデバイスとして機能する。すなわち、第１バネ部材Ｓ１が、主としてエネルギー吸収バネとして機能し、第２バネ部材Ｓ２が剛性を確保するとともに高剛性のバネとして機能する。なお、ネジやボルトなどの固定部材も第２バネ部材を補強する。これにより、エネルギー吸収機構Ｓ全体がバネ機構として機能し、木造建物に対するエネルギーを吸収する。
【００３８】
このように、第１バネ部材Ｓ１は、主としてエネルギーを吸収するバネ特性を備える材料・機構・構造からなり、第２バネ部材Ｓ２は、主として剛性を確保し、高剛性のバネとしても機能するバネ特性を備える材料・機構・構造からなる。
【００３９】
また、第１バネ部材Ｓ１は、バネ定数Ｋ１が１．５〜７．５ｋＮ／ｍｍであり、第２バネ部材Ｓ２は、バネ定数Ｋ２が５．０〜３０．０ｋＮ／ｍｍであり、下記の数式１を満たし、かつ、下記の数式２より算出されるＫの数値が１．４〜４．９の範囲内である。
Ｋ１＜Ｋ２    ・・・（数式１）
Ｋ＝（Ｋ１×Ｋ２）／（Ｋ１＋Ｋ２）    ・・・（数式２）
【００４０】
この条件を満たす、第１バネ部材Ｓ１及び第２バネ部材Ｓ２を備えるエネルギー吸収機構Ｓを耐力壁に用いることで、十分な強さを確保しつつ、効果的に木造建物にかかるエネルギーを吸収して地震等による被害を最大限に抑制することができる。
【００４１】
また、次の場合には、以下の条件を満たす第１バネ部材Ｓ１と第２バネ部材Ｓ２を備えるエネルギー吸収機構Ｓがより好ましい。筋交い１０２が３０ｍｍ×９０ｍｍの矩形断面又はこれと同等の断面の場合は、第１バネ定数Ｋ１が１．５〜５．５ｋＮ／ｍｍであり、Ｋの数値が１．４〜３．９であることが望ましい。
【００４２】
また、筋交い１０２が４５ｍｍ×９０ｍｍの矩形断面又はこれと同等の断面の場合は、第１バネ定数Ｋ１が２．５〜７．５ｋＮ／ｍｍであり、Ｋの数値が２．１〜４．９であることが望ましい。また、筋交い１０２が９０ｍｍ×９０ｍｍの矩形断面又はこれと同等の断面の場合は、第１バネ定数Ｋ１が１．５〜５．５ｋＮ／ｍｍであり、Ｋの数値が１．４〜３．９であることが望ましい。
【００４３】
（検証）
また、発明者は、上記のエネルギー吸収機構が十分な効果を得られるかについて試験を行った。以下、当該試験の詳細を説明する。この試験は、図１に示す耐力壁のモデルに対する増分解析法に基づく解析と荷重試験により行った。なお、エネルギー吸収機構Ｓとして、板状の一対の第２バネ部材Ｓ２と、板状の第１バネ部材Ｓ１とで構成され、第１バネ部材Ｓ１が一対の第２バネ部材Ｓ２に挟まれる形で介在し、これらが接着された構造を用いた。
【００４４】
解析においては、第１バネ部材Ｓ１のバネ定数Ｋ１を２〜２０ｋＮ／ｍｍと変化させ、所定の水平荷重Ｐを掛け、エネルギー吸収機構Ｓに引張り応力を生じさせた時に得られる耐力壁の強さ（壁倍率）を算出した。
【００４５】
このときの筋交いに用いる材料のヤング係数Ｅは１２ｋＮ／ｍｍ２である。また、エネルギー吸収機構Ｓにおける第２バネ部材Ｓ２のバネ定数Ｋ２は１４ｋＮ／ｍｍとした。
【００４６】
まず、上記壁倍率の算出に必要な特性値を算定するため、上記のエネルギー吸収機構Ｓを適用して静的せん断加力試験を行った。図２にその結果を示す。
【００４７】
次に、解析の信頼性を確認するため、実際の実験結果と本解析の水平荷重−変位関係を比較したところ、両データが精度良く一致していることが分かった。図３にその比較図を示す。
【００４８】
次に、実験結果を基にした解析によって、バネ機構Ｓの引張り応力時における第１バネ部材Ｓ１のバネ定数Ｋ１と壁倍率の関係、第１バネ部材Ｓ１のバネ定数Ｋ１と第２バネ部材Ｓ２のバネ定数Ｋ２の関係を求めた。図４ないし図６にＫ１−壁倍率の関係、図７にＫ１−Ｋ２の関係を示す。
【００４９】
なお、図５の表において、壁倍率は、以下の数式３により求めた。
壁倍率＝Ｐ０×（１／１．９６）×（１／Ｌ）    ・・・（数式３）
ただし、１．９６：壁倍率＝１を算定する数値（ｋＮ／ｍ）
Ｌ：試験体の壁の長さ（ｍ）
【００５０】
図６のグラフから、壁倍率１．０の時の第１バネ部材Ｓ１のバネ定数Ｋ１は２．０３ｋＮ／ｍｍとなり、Ｋ１＜Ｋ２を満たし、数式２より算出されるＫの数値は２．０３×１４／（２．０３＋１４）＝１．７８であった。以上より、第１バネ部材Ｓ１のバネ定数Ｋ１、第２バネ部材Ｓ２の第２バネ定数Ｋ２、数値Ｋが本発明の規定の範囲内にある時、必要な耐力壁の強さを得られることが確認された。
【００５１】
また、壁倍率１．５の時の第１バネ部材Ｓ１のバネ定数Ｋ１は３．３４ｋＮ／ｍｍとなり、Ｋ１＜Ｋ２を満たし、数式２より算出されるＫの数値は２．６９であった。これにより、必要な耐力壁の強さを得られることが確認された。
【００５２】
さらに、第１バネ部材Ｓ１のバネ定数Ｋ１を５．５ｋＮ／ｍｍを超えて大きくしても、剛性から求まる壁倍率は高くなるが、ほぼ一定値である降伏耐力から求まる壁倍率のほうが相対的に小さく支配的になるため、壁倍率は２．０近傍以上には大きくならないことが確認された。
【００５３】
また、発明者は、第２バネ部材のバネ定数Ｋ２について、第１バネ部材のバネ定数Ｋ１が所定数値の場合の、壁倍率とバネ定数Ｋ２との関係を算出した。その結果を図７に示す。図７は、上記と同様の増分解析において、バネ定数Ｋ１を一定とし、バネ定数Ｋ２を増加させたときの壁倍率との関係を示す図である。これにより、バネ定数Ｋ２は５．０以上が好ましく、５．０から３０．０がより好ましいことがわかる。Ｋ２が３０．０を超えると、壁倍率が減少し、すなわち、壁の強さが弱まる傾向にあるためである。なお、バネ定数Ｋ２の上限を７５．０としているのは、７５．０を超えると、第２バネ部材Ｓ２が変形せず、固定部材であるネジのみが変形するためである。
【００５４】
さらに、発明者は、第１バネ部材のバネ定数Ｋ１についても検証した。図８は、等価粘性減衰定数（ｈｅｑ）と第１バネ部材のバネ定数Ｋ１との関係を示すグラフである。図８は、バネ定数Ｋ１の所定値に対して適用されるバネ部材の形状と材質（剛性率（せん断弾性率））の関係から算出したものである。なお、等価粘性減衰定数とは、建物のエネルギー吸収能力を示す数値である。図８によれば、１．５ｋＮ／ｍｍ―７．５ｋＮ／ｍｍにおいて、等価粘性減衰定数が略１５％を超え、エネルギー吸収能力が高くなることがわかる。バネ定数Ｋ１の等価粘性減衰定数が１５％を超えるあたりから制振の効果が発揮されるためである。
【００５５】
これらより、本実施形態におけるバネ定数Ｋ１とＫ２の特定が、剛性の確保及びエネルギー吸収において、非常に効果的であることがわかる。
【００５６】
次に発明者は、壁倍率１．０の第１バネ部材Ｓ１のバネ定数Ｋ１と第２バネ部材Ｓ２のバネ定数Ｋ２の関係を確認した。図９にその関係を示す。同様に、壁倍率１．０〜２．５の時のバネ定数（Ｋ１、Ｋ２）の関係も求めた。図１０にその関係を示す。
【００５７】
また、バネ定数（Ｋ１、Ｋ２）の関係において、第１バネ部材Ｓ１が主としてエネルギーを吸収し、第２バネ部材Ｓ２が主として剛性の確保と、強いエネルギーが入力された場合にエネルギーの吸収を行う機能を発揮することから、このエネルギー吸収機構Ｓにおいては、Ｋ１＜Ｋ２であることが必要となる。
【００５８】
このことから、図９のグラフにより、壁倍率１．０の場合、第１バネ部材Ｓ１のバネ定数Ｋ１は１．７８ｋＮ／ｍｍ以上、３．５６ｋＮ／ｍｍ以下であり、第２バネ部材Ｓ２のバネ定数Ｋ２は３．５６ｋＮ／ｍｍ以上であることが確認できた。
【００５９】
同様に、図１０のグラフにより、壁倍率１．０〜２．５の場合、第１バネ部材Ｓ１のバネ定数Ｋ１の下限値、上限値を確認した。図１１の表に壁倍率１．０〜２．５の場合の第１バネ部材Ｓ１のバネ定数Ｋ１の下限値、上限値を示す。
【００６０】
壁倍率１．０と認定する範囲を１．０以上、１．５未満とし、壁倍率１．５と認定する範囲を１．５以上、２．０未満とし、図１１の表をもとにして、第１バネ部材Ｓ１のバネ定数Ｋ１の範囲を表１にまとめた。
【００６１】
【表１】
2018091128.tif 000003
【００６２】
以上より、本実施形態のエネルギー吸収機構Ｓにおける第１バネ部材Ｓ１と第２バネ部材Ｓ２のバネ定数の条件を規定することにより、必要な壁倍率を確保しつつ、木造建物に入力されるエネルギーに対する減衰能力及び靭性能力の向上を図れることが確認された。
【００６３】
（エネルギー吸収機構の構造）
続き、本実施形態に用いたエネルギー吸収機構Ｓの構造について説明する。以下の説明において、本実施形態のエネルギー吸収機構Ｓをダンパ１とし、第２バネ部材Ｓ２を剛性部材２とし、第１バネ部材Ｓ１を弾性部材３として説明する。なお、この構造は一例であり、他の形状を用いてもよく、本発明はこの構造に限定されない。
【００６４】
図１２は、図１の模式図における接合部の拡大図であり、本実施形態に係るエネルギー吸収機構Ｓの一例としてダンパ１を用い、ダンパ１を木造建物の柱及び筋交いに取り付けた状態を示す斜視図である。図１３（ａ）（ｂ）は、同正面図、同側面図である。
【００６５】
図１２、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、ダンパ１は、柱材１００と、これに対し傾斜する方向に延びる筋交い１０２との間に取り付けられる。具体的には、柱材１００は、水平方向に延びる下側の構造材１０１（土台１０１）に突き合わせて接合され、この接合部分において柱材１００および土台１０１に対し筋交い１０２の端部が当接するように配置され、柱材１００と筋交い１０２との間にダンパ１が取り付けられている。
【００６６】
図１４（ａ）及び図１５（ａ）に示すように、ダンパ１は、剛性部材２と、弾性部材３とを備える。図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）に示すように、剛性部材２は、柱材１００に固定される板状固定部４と、この板状固定部４に結合部６を介して略９０度をなすように連設され筋交い１０２に固定される筒状固定部５とを有する。なお、結合部６には、ダンパ１の断面二次モーメントを上げるために、リブ加工により凸部９が設けられている。
【００６７】
筒状固定部５は、板状固定部４が連設される略矩形状の第１の板部分５ａと、第１の板部分５ａに対応する大きさを有し第１の板部分５ａと平行に延びる第２の板部分５ｂと、並んで配置され第１及び第２の板部分５ａ，５ｂを接続する複数のブリッジ部５ｃとを有する。これにより、第１及び第２の板部分５ａ，５ｂ並びにブリッジ５ｃによって囲まれる、狭い幅Ｗを有する空隙Ｃが形成される。なお、第２の板部分５ｂは、板状固定部４の屈曲方向とは反対側に配置されている。
【００６８】
ブリッジ部５ｃは、略断面逆Ｕ字形をして、建物に入力されるエネルギーをその変形により弾性部材３と共に吸収するもので、かかるブリッジ部５ｃは、図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）に示すように、第１の板部分５ａの上下部の幅方向中央および幅方向両端に設けられている。各ブリッジ部５ｃの幅は、例えばそれぞれ０．５ｍｍ以上の幅で、第１の板部分５ａの上部あるいは下部の全幅に対し、全体で２〜６０％、好ましくは３〜５０％、より好ましくは５〜３０％の幅に設定されている。このように全体で少なくとも２％〜６０％とすることで、建物に入力されるエネルギーをブリッジ部５ｃによっても吸収することができる。なお、この実施の形態では同じ幅のブリッジ部５ｃを３つ設けているが、ブリッジ部５ｃの幅や数は異なっていてもよい。
【００６９】
また、例えば巨大地震など大きなエネルギーの入力等何らかの原因によって弾性部材３との接着が剥がれたとき若しくはゴムが破断したときでもブリッジ部５ｃが塑性変形して残エネルギーを吸収する。つまり、大エネルギーの入力によって弾性部材３の接着が剥がれたとき若しくはゴムが破断したときに、各ブリッジ部５ｃはフォールトトレランス機構として作用し、塑性変形してエネルギーを吸収し、耐震性能・制振性能の信頼性を高める機能を発揮する。
【００７０】
弾性部材３は、筒状固定部５の内部空間内に内在されるだけでなく、筒状固定部５の外表面に表面層を形成している。そして、隣り合うブリッジ部５ｃの間には、ブリッジ部５ｃの表面層の表面と面一になるように弾性部材３が設けられ、その部分で前記内部空間内の弾性部材３と、表面層となる弾性部材３とが一体的に結合されている。
【００７１】
また、板状固定部４が連設される側とは反対側の、筒状固定部５の端部には、その端面の表面層の表面と面一になるように弾性部材３が設けられ、同様に、その部分で前記内部空間内の弾性部材３と、表面層となる弾性部材３とが一体的に結合されている。つまり、弾性部材３は、筒状固定部５の内部空間内に内在する部分３ａ（図１６参照）と、外表面に表面層として設けられる部分３ｂとが、筒状固定部５の端部に設けられる部分３ｃと、ブリッジ部５ｃの間に設けられる部分３ｄとによって一体的に結合されている。
【００７２】
その結果、弾性部材３は、筒状固定部５の周囲を取り囲み、筒状固定部５が外部から見えないように筒状固定部５全体を被覆していることになる。なお、筒状固定部５の外表面及び内表面を含めて、弾性部材３の筒状固定部５への接触部分は、筒状固定部５に接着され、筒状固定部５と弾性部材３とは一体化されることとなる。
【００７３】
このように、筒状固定部５の内部空間内に内在する部分３ａと、外表面に表面層として設けられる部分３ｂとが、ブリッジ部５ｃの間に設けられる部分３ｄによって結合され一体となっているので、弾性部材３と筒状固定部５との結合力が強固になっている。さらに、筒状固定部５の端部に設けられる部分３ｃによっても結合されるようにしているので、弾性部材３と筒状固定部５との結合力がより強固になっている。
【００７４】
剛性部材２の板状固定部４には、その板状固定部４を複数の第１の固定具７（例えば木ねじ）により柱材１００に固定するための複数の取付孔４ａが開設されている。
【００７５】
また、このダンパ１の弾性部材３は一例として加硫成形により成型されており、筒状固定部５の第１の板部分５ａには、筋交い１０２に固定するために用いる第１の貫通孔５ｄに加えて、加硫成形時に、前記内部空間内に弾性部材３を流入するための第２の貫通孔５ｅが形成されている。第２の板部分５ｂにも、第１の板部分５ａの外側から複数の第２の固定具８（例えば木ねじ）により筋交い１０２に固定するために用いる第３の貫通孔５ｆに加えて、加硫成形時に、前記内部空間内に弾性部材３が流入するための第４の貫通孔５ｇが形成されている。
【００７６】
そして、図１６に示すように、第１の板部分５ａの外側から、複数の第２の固定具８により第２の板部分５ｂを筋交い１０２に固定する。なお、第１及び第２の固定具７，８としては、それぞれ木ねじの代わりに釘などを用いてよい。
【００７７】
また、第２の貫通孔５ｅ及び第４の貫通孔５ｇに充填される減衰材部分によっても、筒状固定部５の内部空間内に内在する部分３ａと、外表面に表面層として設けられる部分３ｂとが結合されているので、この部分によっても弾性部材３と筒状固定部５との結合力が高められている。
【００７８】
（変形例）
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、前述したダンパ１のほか、本実施形態のエネルギー吸収機構Ｓは、次のようにして実施することができる。
【００７９】
本実施形態の図１では、筋交いの両端部にエネルギー吸収機構Ｓを設けているが、一方端部のみにエネルギー吸収機構Ｓを取り付ける構成としてもよい。その場合、エネルギー吸収機構Ｓが設けられていない他方端部においては、筋交い１０２と、柱材１００と構造材１０１との固定は、例えばボルト締結などバネ値の高い固定方法を用いる。一方端部のエネルギー吸収機構Ｓを効かせるためである。
【００８０】
また、図１７（ａ）（ｂ）に示すように、第２の板部分５ｂ’を、第１の板部分５ａ’の、板状固定部４が設けられている側とは反対側から板状固定部４の屈曲方向と同じ側あるいは反対側にブリッジ部５ｃ’を介して屈曲させる構造にしてもよい。この場合、第２の板部分のブリッジ部５ｃ’が設けられている部分と反対側は板状固定部４に接触するようにしているが、一部を差し込む結合構造にしてもよい。
【００８１】
また、図１８に示すように、板状固定部４は、柱材１００だけに固定されるようにしているが、柱材１００に加えて、土台１０１にも固定される板状固定部４Ａをさらに設けることもできる。この場合、板状固定部４と板状固定部４Ａとは，９０°の角度をなしている。
【００８２】
また、図１９に示すように、筒状固定部５の内部空間は、ブリッジ部５ｃに対応する部分について、隣り合うブリッジ部５ｃの間も含め、弾性部材３が設けられず、空隙Ｃとする構成としてもよい。
【００８３】
また、図示しないが、弾性部材３の表面層を備えず、かつ、剛性部材２のブリッジ部を備えない構成としてもよい。すなわち、別体で構成された一対の板状の剛性部材と、これらに挟持される板状の弾性部材よりなるエネルギー吸収機構である。
【００８４】
また、剛性部材２には金属板を用いているが、ＦＲＰなどの合成樹脂板などを用いることも可能である。弾性部材３には、高減衰のゴムを用いているが、ポリウレタンゴム、ブチルゴムなどの他の粘弾性体、天然ゴムなどの弾性体を用いてよい。
【００８５】
（その他の実施形態）
次に、上記の実施形態とは別の実施形態Ａ１〜Ａ３について説明する。これら実施形態Ａ１〜Ａ３と上記実施形態との主な相違点は、筋交い１０２と、柱材１００及び／又は構造材１０１との間にクリアランスが生じるようにダンパ１を設置している点である。
【００８６】
実施形態Ａ１は、図２０又は図２１に示すように、筋交い１０２と、構造材１０１との間にクリアランスが生じるようにダンパ１を設置したものである。実施形態Ａ２は、図２２又は図２３に示すように、筋交い１０２と、柱材１００との間にクリアランスが生じるようにダンパ１を設置したものである。実施形態Ａ３は、図２４又は図２５に示すように、筋交い１０２と、柱材１００及び構造材１０１との間にクリアランスが生じるようにダンパ１を設置したものである。これらの構造によれば、筋交いの圧縮及び引張りのいずれの方向にもダンパ１を効かせることができ、地震などの揺れによるエネルギーを効率良く吸収する。
【００８７】
また、図２６〜図２８に示す構造は、実施形態Ａ１〜Ａ３の変形例であり、これらのクリアランスに別途エネルギー吸収材１０を配したものである。この構成によれば、建物の揺れをエネルギー吸収材１０によって、さらに吸収することができる。
【００８８】
また、図２９に示す構造は、さらに別の実施形態Ｂである。この実施形態Ｂと上記実施形態との主な相違点は、筋交いの構造である。実施形態Ｂの筋交い２０２は、ほおづえ型の筋交いであり、柱材１００と構造材１０１との接合部に設置されている。そして、２つのダンパ１が、筋交い２０２の各端部と、柱材１００又は構造材１０１との間に、それぞれ固定されていて、建物の揺れを吸収する。なお、筋交い２０２の各端部と、柱材１００又は構造材１０１とは当接している構造でもよいし、これらの間にクリアランスを設ける構造としてもよい。さらに、このクリアランスに別途エネルギー吸収材１０を配してもよい。
【００８９】
また、図３０に示す構造は、さらに別の実施形態Ｃである。この実施形態Ｃと上記実施形態との主な相違点は、筋交いの構造である。実施形態Ｃの筋交い３０２は、Ｋ型の筋交いであり、一方の柱材１００の中央部付近から、他方の柱材１００と構造材１０１との各接合部に向けてそれぞれのびる筋交いである。そして、ダンパ１が、筋交い３０２の一方端部と、一方の柱材１００との間に取り付けられている。また、ダンパ１は、筋交い３０２の他方端部と、他方の柱材１００と構造材１０１との間にも取り付けられている。なお、筋交い３０２の各端部と、柱材１００又は構造材１０１とは当接している構造でもよいし、これらの間にクリアランスを設ける構造としてもよい。さらに、このクリアランスに別途エネルギー吸収材１０を配してもよい。
【００９０】
また、図３１又は図３２に示す構造は、さらに別の実施形態Ｄである。この実施形態Ｄと上記実施形態との主な相違点は、筋交いの有無である。実施形態Ｄは、筋交いの代わりに壁材４０２を用いていて、一対の柱材１００と一対の構造材１０１とで構成される面に壁材４０２が取り付けられた構造である。そして、ダンパ１が、壁材４０２と、一対の柱材１００と一対の構造材１０１とが接合される４隅に取り付けられている。なお、ダンパ１は、４隅の接合部以外にも、壁材４０２と柱材１００との間や、壁材４０２と構造材１０１との間などに取り付けられる構造でもよい。
【００９１】
＜第２実施形態＞
（エネルギー吸収機構の構造）
次に、上記した実施形態とはまた別の実施形態について説明する。この実施形態は、上記したものとエネルギー吸収機構Ｓの構造が異なる。すなわち、ダンパ１とは別の構造のダンパ２０である。以下、この実施形態のダンパ２０の構造について説明する。
【００９２】
図３３は、ダンパ２０を示す模式図である。図３３に示すように、ダンパ１と同様、ダンパ２０は、柱材１００と、これに対し傾斜する方向に延びる筋交い１０２との間に取り付けられる。上記したダンパ１と大きく異なる点は、ダンパ２０が、ゴムを使用せず、金属のみを用いてバネ定数の異なる部分を設けた構造である点である。ダンパ２０は、金属板が加工されて形成され、バネ定数の異なる第１バネ部２１と、第２バネ部２２と、板状固定部２３とを備える。
【００９３】
板状固定部２３は、柱材１００にネジ等で固定される。第２バネ部２２は、板状固定部２３から略９０度折り曲げられて連設されており、筋交い１０２の方向に延在し、筋交い１０２にネジ等で固定される。第１バネ部２１は、第２バネ部２２と同一面上に連設され、筋交い１０２と反対面に山を成すように折り曲げられていて、一部が切り欠かれている。
【００９４】
また、第２バネ部２２は、板状固定部２３に続く矩形状の部分と、そこから第１バネ部２１の一方端部に続き、第１バネ部２１を超えて、第１バネ部２１の他方端部に続く部分とを有する。
【００９５】
これにより、第１バネ部２１は、第２バネ部２２に比べてバネ定数が小さくなっていて、振動を吸収する。一方、第２バネ部２２はバネ定数が高く剛性が高い。これらの組み合わせにより、剛性と吸収性を兼ね備え、振動に対して効果的なダンパとなる。
【００９６】
次に、ダンパ２０の機構について説明する。図３９（ａ）に示すように、ダンパ２０は、振動が生じると、山折り状の第１バネ部２１が変形することで振動を吸収する。なお、振動が大きい場合は、第２バネ部２２がきくこととなる。
【００９７】
なお、図４０（ａ）に示すように、ダンパ２０は、第１バネ部２１を覆うように、ゴム部材で被覆された構造としてもよい。ゴム部材を被覆することで、バネ定数が上昇し、耐振動性が向上する。すなわち、金属のみの場合よりも、大きい振動に対応可能となる。
【００９８】
（変形例）
また、図３４にダンパ２０の変形例を示す。図３４に示すように、ダンパ２０が板状固定部２３により柱材のみに固定されるのに対し、ダンパ３０は、２つの板状固定部３３、３４を備え、柱材１００及び横架材（土台）１０１にネジ等により固定される構造である。
【００９９】
また、図３５に示すように、ダンパ４０は、ダンパ２０の第２バネ部２２が板状固定部２３に続く部分が矩形状であるのに対し、第２バネ部４２が三角形状で構成されている。そして、第２バネ部４２の三角形状の斜辺から、山状に折り曲げられた第１バネ部４１が続く構造である。なお、ダンパ３０及びダンパ４０も、第１バネ部３１、４１がゴム部材で被覆された構造としてもよい。
【０１００】
（その他のエネルギー吸収機構）
次に、上記したダンパとは別の構造のダンパについて説明する。図３６に示す、ダンパ５０は、金属板が加工されて形成され、バネ定数の異なる第１バネ部５１と、第２バネ部５２と、板状固定部５３とを備える。
【０１０１】
板状固定部５３は、柱材１００にネジ等で固定される。第２バネ部５２は、板状固定部５３から略９０度折り曲げられて連設されており、筋交い１０２の方向に延在している。また、第２バネ部５２は、板状固定部５３に続く三角形状の部分と、三角形状の斜辺に続く第１バネ部５１を超えて、第１バネ部５１の端部に続く部分とを有する。
【０１０２】
第１バネ部５１は、第２バネ部５２の三角形状の斜辺から続いていて、板状の第２バネ部の両面に突出するように、台形状に折り曲げられて構成されている。具体的には、板状の金属板に切り込みが設けられ、第２バネ部５２の面に対して表面側と裏面側に交互に突出するように形成されている。そして、第１バネ部５１の筋交い側に突出した一方の面が、筋交い１０２にネジ等で固定されている。
【０１０３】
これにより、第１バネ部５１は、第２バネ部５２に比べてバネ定数が小さくなっていて、振動を吸収する。一方、第２バネ部５２はバネ定数が高く剛性が高い。これらの組み合わせにより、剛性と吸収性を兼ね備え、振動に対して効果的なダンパとなる。
【０１０４】
次に、ダンパ５０の機構について説明する。図３９（ｂ）に示すように、ダンパ５０は、振動が生じると、台形状の第１バネ部５１が変形することで振動を吸収する。なお、振動が大きい場合は、第２バネ部５２がきくこととなる。
【０１０５】
また、図４０（ｂ）に示すように、ダンパ５０は、第１バネ部５１を覆うように、ゴム部材で被覆された構造としてもよい。ゴム部材を被覆することで、バネ定数が上昇し、耐振動性が向上する。すなわち、金属のみの場合よりも、大きい振動に対応可能となる。
【０１０６】
次に、ダンパ５０とはまた別の構造のダンパ６０について説明する。図３７に示すダンパ６０は、ダンパ５０と、主として第１バネ部の構造が異なる。ダンパ６０の第１バネ部６１は、第２バネ部６２の面から、筋交い１０２と反対面側に突出する。第１バネ部６１は、第２バネ部６２から垂直に立ち上がり、そこから第２バネ部６２の面と平行に折り曲げられて延在し、そこからさらに第２バネ部６２の面に向けて垂直に折り曲げられ、略直方体が突出した構造となっている。そして、この略直方体状の突出部が２つ存在する。
【０１０７】
また、図３８に示すダンパ７０は、ダンパ６０が第１バネ部６１と第２バネ部６２からなる部分が筋交い１０２に沿った形状で構成されているのに対し、柱材１００から真横に伸びる長方形状で構成されている。また、図４０（ｃ）に示すように、ダンパ６０及びダンパ７０も、第１バネ部６１、７１がゴム部材で被覆された構造としてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１  ダンパ
２  剛性部材
３  弾性部材
４  板状固定部
４ａ  取付孔
５  筒状固定部
５ａ  第１の板部分
５ｂ  第２の板部分
５ｃ  ブリッジ部
５ｄ  第１の貫通孔
５ｅ  第２の貫通孔
５ｆ  第３の貫通孔
５ｇ  第４の貫通孔
６  結合部
７  第１の固定具
８  第２の固定具
９  凸部
１０  エネルギー吸収材
２０  ダンパ
２１  第１バネ部
２２  第２バネ部
２３  板状固定部
２０  ダンパ
３１  第１バネ部
３２  第２バネ部
３３、３４  板状固定部
４０  ダンパ
４１  第１バネ部
４２  第２バネ部
４３  板状固定部
５０  ダンパ
５１  第１バネ部
５２  第２バネ部
５３  板状固定部
６０  ダンパ
６１  第１バネ部
６２  第２バネ部
６３  板状固定部
７０  ダンパ
７１  第１バネ部
７２  第２バネ部
７３  板状固定部
１００  柱材
１０１  構造材（土台）
１０２  筋交い
２０２  筋交い
３０２  筋交い
４０２  壁材
Ｃ  空隙
Ｓ  エネルギー吸収機構
Ｓ１  第１バネ部材
Ｓ２  第２バネ部材
【図１】
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【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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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