(57)【要約】【課題】  構造が簡単で安価であり、長期使用時に劣化しにくい小型の制振装置および制振構造を提供する。【解決手段】  支持部材１５側から支持部材４側にアーム部材１３が押し込まれると、アーム部材１３によって、ベルト９が移動する。ベルト９の移動に伴い、プーリー７および回転ダンパ６が回転する。この際、それぞれの回転ダンパ６において減衰力が発生する。揺れの方向が反転し、支持部材４側から支持部材１５側へアーム部材１３が引っ張られると、アーム部材１３によって、ベルト９が、前述した方向とは逆方向に移動する。前述したように、ベルト９の移動に伴い、プーリー７および回転ダンパ６が回転し、この際、それぞれの回転ダンパ６において減衰力が発生する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に取り付けられて、振動エネルギーを吸収する制振装置であって、
支持部材と、
前記支持部材に固定され、回転方向の減衰を行う回転ダンパと、
前記回転ダンパを回転可能に配置されるチェーン又はベルトと、
前記チェーン又はベルトに回動可能に一端が連結されるアーム部材と、
を具備し、
前記支持部材に対して前記アーム部材が変位すると、前記アーム部材によって前記チェーン又はベルトを介して前記回転ダンパが回転し、前記回転ダンパの回転変位によって振動を減衰させることを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記支持部材には、弾性部材が配置され、前記弾性部材によって、前記アーム部材と前記チェーン又はベルトの連結位置が保持されることを特徴とする請求項１記載の制振装置。
【請求項３】
前記回転ダンパが一対配置され、前記回転ダンパに固定されるスプロケットまたはプーリーに前記チェーン又はベルトが掛けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制振装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の制振装置を具備し、
前記アーム部材の端部が、構造物の柱または梁の一方に回動可能に固定され、前記支持部材が構造物の柱または梁の他方に固定されることを特徴とする制振構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振装置および制振構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地震や強風等によって発生する構造物の揺れを抑制するため、建物の柱等の縦材と、梁や根太などの横材とで囲まれたコーナー部に制振装置が設置される場合がある。
【０００３】
構造物の振動を減衰させる減衰機能を有する制振装置としては、例えば、縦材と横材とのコーナー部に、斜材であるアーム部材の一端を縦材に他端を横材に回動可能に連結して、横材とアーム部との連結部に、板材の間に弾性体や粘弾性体を配置して形成された制振ダンパを設けたものがある（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
また、減衰機能と原形復元機能とを併せ持つ制振装置として、縦材と横材とのコーナー部に、縦材に回動可能に連結された第１リンクアームと、横材に回動可能に連結された第２リンクアームと、両者の対向面の間に設けられた摩擦板とを有する減衰機構を設けるとともに、円弧形の第１板片の先端に形成された突出部を円弧形の第２板片の先端に形成された凹所に配置して形成された複数のバネ板からなり、各バネ板の一端が縦材に他端が横材に連結された原形復元機構を設けたものがある（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９７９３９号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５７０９号公報
【特許文献３】特許第３５１５１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２のような制振装置で用いられている減衰機構は、安価である反面、長期使用時に摩擦板や弾性体、粘弾性体等が劣化する恐れがある。また、特許文献３のように、減衰機能と復元機能の双方を有する制振装置は、構造が複雑であり、大型で高価である。
【０００７】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、構造が簡単で安価であり、長期使用時に劣化しにくい小型の制振装置および制振構造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】
【０００８】
前述した目的を達成するために第１の発明は、構造物に取り付けられて、振動エネルギーを吸収する制振装置であって、支持部材と、前記支持部材に固定され、回転方向の減衰を行う回転ダンパと、前記回転ダンパを回転可能に配置されるチェーン又はベルトと、前記チェーン又はベルトに回動可能に一端が連結されるアーム部材と、を具備し、前記支持部材に対して前記アーム部材が変位すると、前記アーム部材によって前記チェーン又はベルトを介して前記回転ダンパが回転し、前記回転ダンパの回転変位によって振動を減衰させることを特徴とする制振装置である。
【０００９】
前記支持部材には、弾性部材が配置され、前記弾性部材によって、前記アーム部材と前記チェーン又はベルトの連結位置が保持されることが望ましい。
【００１０】
前記回転ダンパが一対配置され、前記回転ダンパに固定されるスプロケットまたはプーリーに前記チェーン又はベルトが掛けられることが望ましい。
【００１１】
第１の発明によれば、支持部材に対してアーム部材が変位すると、支持部材に固定された回転ダンパが、アーム部材によってチェーン又はベルトを介して回転し、回転ダンパの回転変位によって振動を減衰させることができる。これにより、構造が簡単で安価であり、長期使用時に劣化しにくい小型の制振装置を実現することができる。
【００１２】
また、支持部材に配置された弾性部材によって、アーム部材とチェーン又はベルトの連結位置を保持すれば、回転ダンパによる減衰機能に加えて、制振装置を大型化することなく、弾性部材による原位置復元機能を付与することができる。
【００１３】
また、回転ダンパを一対配置し、回転ダンパに固定されるスプロケットまたはプーリーにチェーン又はベルトを掛ければ、回転ダンパによる減衰力を増大させるとともに、チェーン又はベルトの回転力を回転ダンパに確実に伝達することができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明の制振装置を具備し、前記アーム部材の端部が、構造物の柱または梁の一方に回動可能に固定され、前記支持部材が構造物の柱または梁の他方に固定されることを特徴とする制振構造である。
【００１５】
第２の発明によれば、第１の発明の制振装置のアーム部材の端部が、構造物の柱または梁の一方に回動可能に固定され、支持部材が構造物の柱または梁の他方に固定されるため、構造が簡単で安価であり、長期使用時に劣化しにくい小型の制振構造を実現することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、構造が簡単で安価であり、長期使用時に劣化しにくい小型の制振装置および制振構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】制振構造１０を示す図。
【図２】制振装置１の分解斜視図。
【図３】制振装置１の分解斜視図。
【図４】制振装置１の分解斜視図。
【図５】制振装置１の組立斜視図。
【図６】制振装置１の正面図。
【図７】制振装置１の動作を示す図。
【図８】制振装置１の動作を示す図。
【図９】制振装置１ａの正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態にかかる制振構造１０について説明する。図１は、制振構造１０を示す図である。構造物の縦材である柱３と横材である梁５の合流部に制振装置１が方杖状に配置される。図示した例では、柱３と梁５とで形成される矩形部の対角線上に制振装置１が２カ所配置される。
【００１９】
制振装置１の両端は、固定ビス３１によって、柱３および梁５にそれぞれ固定される。また、制振装置１は、柱３および梁５に対して回動可能である。なお、全ての角部に制振装置１を配置してもよい。
【００２０】
地震などにより構造物が振動すると、柱３と梁５とが相対的に変位し、例えば、柱３と梁５との角度が変化する。柱３と梁との角度が変化すると、制振装置１と、柱３および梁５とのそれぞれの固定部の距離が変化する。この距離変化の際に、制振装置１が作動して、振動エネルギーを吸収する。
【００２１】
次に、制振装置１について詳細に説明する。図２〜図４は、制振装置１の分解斜視図である。制振装置１は、主に、支持部材４、回転ダンパ６、プーリー７、ベルト９、アーム部材１３等から構成される。
【００２２】
支持部材４は、例えば、略Ｌ字状の断面を有する部材であり、一方の面が、固定対象部に対する固定部となる。支持部材４の固定部と垂直な面には、一対の回転ダンパ６が所定距離だけ離間して固定される。回転ダンパ６は、軸１７の回転方向の動作に対して減衰機能を発揮するものである。
【００２３】
図３に示すように、回転ダンパ６の軸１７には、それぞれプーリー７が取り付けられる。プーリー７は、例えば矩形形状の軸１７の形状に対応した形状の孔１９を有する。このため、プーリー７を回転ダンパ６に取り付けると、プーリー７の回転動作と回転ダンパ６の回転動作が同期する。
【００２４】
また、図４に示すように、一対のプーリー７には、ベルト９が掛けられる。ベルト９の移動によって、それぞれのプーリー７が同一方向に回転する。すなわち、ベルト９の移動によって、回転ダンパ６を回転させることができる。ベルト９の一部には、固定部１１が設けられる。固定部１１には孔２７が設けられる。
【００２５】
固定部１１には、一対のアーム部材１３が取り付けられる。アーム部材１３には、両端部近傍に孔２３が形成される。アーム部材１３の孔２３と、固定部１１の孔２７を貫通するようにボルト２１が挿通されて、ナット２５で固定される。以上により、アーム部材１３の一端と固定部１１とが、互いに回動可能に連結される。
【００２６】
図５は、制振装置１の組立斜視図であり、図６は制振装置１の正面図である。なお、図６においては、制振装置１が固定ビス３１で柱や梁に取り付けられた状態を示す。前述したように、一対のアーム部材１３の一方の端部近傍は、固定部１１を挟み込むように配置される。アーム部材１３は、固定部１１にボルト２１及びナット２５で回動可能に取り付けられる。
【００２７】
また、アーム部材１３の他端には、支持部材１５が取り付けられる。支持部材１５は、柱３、梁５などの固定対象への固定部である。支持部材１５には、孔２９が設けられる。アーム部材１３の孔２３と、支持部材１５の孔２９を貫通するようにボルト２１が挿通されて、ナット２５で固定される。以上により、アーム部材１３の一端と支持部材１５とが、互いに回動可能に連結される。このため、柱３と梁５との角度が変化しても、制振装置１は、この角度変化に追従可能である。
【００２８】
次に、制振装置１の動作について説明する。図７は、柱３と梁５との角度が変化して、支持部材４と支持部材１５の互いの距離が近くなる方向に変位した状態を示す図である。すなわち、制振装置１の支持部材４と支持部材１５が両端から圧縮される方向（図中矢印Ａ）に外力が付与された状態である。
【００２９】
支持部材１５側から支持部材４側にアーム部材１３が押し込まれると、アーム部材１３によって、ベルト９が移動する（図中矢印Ｂ）。ベルト９の移動に伴い、プーリー７および回転ダンパ６が回転する（図中矢印Ｃ）。この際、それぞれの回転ダンパ６において減衰力が発生する。
【００３０】
図８は、揺れの方向が反転し、柱３と梁５との角度が変化して、支持部材４と支持部材１５の互いの距離が離れる方向に変位した状態を示す図である。すなわち、制振装置１の支持部材４と支持部材１５が両端から引っ張られる方向（図中矢印Ｄ）に外力が付与された状態である。
【００３１】
支持部材４側から支持部材１５側へアーム部材１３が引っ張られると、アーム部材１３によって、ベルト９が、前述した方向とは逆方向に移動する（図中矢印Ｅ）。前述したように、ベルト９の移動に伴い、プーリー７および回転ダンパ６が逆回転し（図中矢印Ｆ）、この際、それぞれの回転ダンパ６において減衰力が発生する。
【００３２】
以上のように、揺れの方向によって、アーム部材１３を介して、ベルト９がそれぞれの方向に移動し、これによってプーリー７および回転ダンパ６を正逆回転させることができる。このため、それぞれの回転ダンパ６の回転によって減衰力を発揮させ、構造物の揺れを制振することができる。
【００３３】
なお、アーム部材１３の長さは、アーム部材１３によるベルト９の移動範囲（制振装置１の動作範囲）に対して、最も支持部材４と支持部材１５が近付いた際でも、取付対象部である柱３等と支持部材４とが干渉しない程度の長さとする。
【００３４】
また、本実施形態では、平坦なベルト９を用いたが、ベルト９はＶ断面形状であってもよい。この場合には、ベルト形状に対応したプーリー７が適用される。また、ベルト９に代えてチェーンを用いてもよい。チェーンの一部に固定部１１を設けることで、同様の機能を発揮させることができる。この場合には、プーリー７に代えて、スプロケットを回転ダンパ６に取り付ければよい。
【００３５】
また、本実施形態では、一対の回転ダンパ６を用いたが、回転ダンパ６は一つであってもよい。例えば、一方の回転ダンパ６に代えて、支持部材４に直接プーリー７を回転可能に取り付けてもよい。この場合でも、一つの回転ダンパ６によって、減衰機能を発揮させることができる。
【００３６】
以上、本実施の形態によれば、回転ダンパ６の回転変位によって、効率よく振動のエネルギーを吸収することができる。このため、小型で、安価な部材によって、長期使用時に劣化しにくい小型の制振装置を得ることができる。また、回転ダンパ６を用いるため、比較的大きな変位に対しても、容易に適用することができる。
【００３７】
また、回転ダンパ６を一対用いることで、大きな減衰力を得ることができる。このため、大型の回転ダンパを用いることなく、小型の回転ダンパを適用することができる。
【００３８】
次に、第２の実施形態について説明する。図９は、第２の実施形態にかかる制振装置１ａの正面図である。なお、以下の説明において、制振装置１と同一の機能を奏する構成については、図１〜図８と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３９】
制振装置１ａは、制振装置１とほぼ同様の構成であるが、弾性部材３３が設けられる点で異なる。支持部材４の一方の面には、固定部３４が起立する。固定部３４には、弾性部材３３が固定される。すなわち、弾性部材３３は、支持部材４に固定される。
【００４０】
一対の弾性部材３３は、互いに対向するように配置され、支持部材４の中央部近傍で固定部１１に接続される。すなわち、固定部１１は、一対の弾性部材３３によって挟み込まれる。
【００４１】
前述したように、支持部材４に対してアーム部材１３が移動すると、弾性部材３３に力が付与される。このため、弾性部材３３は、固定部１１を元の位置に戻そうとする復元力を発揮する。このため、地震等が収まった後に、アーム部材１３とベルト９の連結位置は、常に一定の位置に保持される。
【００４２】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、この際、固定部１１の変位が、弾性部材３３によって復元するため、振動が停止した後に、固定部１１が変位している場合には、弾性部材３３によって、元の状態への復元力が付与され、構造物が元の状態へ復元される。
【００４３】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４４】
１、１ａ………制振装置
３………柱
４………支持部材
５………梁
６………回転ダンパ
７………プーリー
９………ベルト
１０………制振構造
１１………固定部
１３………アーム部材
１５………支持部材
１７………軸
１９………孔
２１………ボルト
２３………孔
２５………ナット
２７………孔
２９………孔
３１………固定ビス
３３………弾性部材
３４………固定部
【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】
2018184788.tif 000009
【図８】
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【図９】
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