(57)【要約】【課題】建物の設計の自由度を維持でき、かつ粘弾性体によるエネルギー吸収効率を十分に確保できる粘弾性ダンパー装置、及びこれを用いた軸組材の交差構造を提供する。【解決手段】軸組材同士の交差部分に設置される粘弾性ダンパー装置であって、一方の軸組材の側面に固定可能な第１の固定部と、当該第１の固定部から面一に延びる第１の延長部とを有する第１の硬質板と、他方の軸組材の側面に固定可能な第２の固定部と、前記軸組材同士の交差角度に応じて当該第２の固定部の端部から折れ曲がり、前記第１の延長部と対向する第２の延長部とを有する第２の硬質板と、前記第１の延長部と前記第２の延長部との間に配置されたシート状の粘弾性体とを備えた粘弾性ダンパー装置を提供するものである。【選択図】図１
2011157788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸組材同士の交差部分に設置される粘弾性ダンパー装置であって、
一方の軸組材の側面に固定可能な第１の固定部と、当該第１の固定部から面一に延びる第１の延長部とを有する第１の硬質板と、
他方の軸組材の側面に固定可能な第２の固定部と、前記軸組材同士の交差角度に応じて当該第２の固定部の端部から折れ曲がり、前記第１の延長部と対向する第２の延長部とを有する第２の硬質板と、
前記第１の延長部と前記第２の延長部との間に配置されたシート状の粘弾性体とを備えた粘弾性ダンパー装置。
【請求項２】
軸組材同士の交差部分に請求項１に記載の粘弾性ダンパー装置を設置してなる軸組材の交差構造であって、
前記第１の固定部が一方の軸組材の側面に固定されると共に、前記第２の固定部が他方の軸組材の側面に固定され、前記第１の延長部と前記第２の延長部と前記粘弾性体とによって形成される前記粘弾性ダンパー装置のエネルギー吸収部が前記一方の軸組材の側面に接している軸組材の交差構造。
【請求項３】
前記一方の軸組材の側面には、前記エネルギー吸収部の厚みに対応する第１の窪み部が設けられ、
前記第１の固定部は、前記第１の窪み部の内側で前記一方の軸組材の側面に固定されている請求項２記載の軸組材の交差構造。
【請求項４】
前記他方の軸組材の側面には、前記第２の硬質板の厚みに対応する第２の窪み部が設けられ、
前記第２の固定部は、前記第２の窪み部の内側で前記他方の軸組材の側面に固定されている請求項２又は３記載の軸組材の交差構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅など設置され、地震や風などによる建物の揺れを低減する粘弾性ダンパー装置、及びこれを用いた軸組材の交差構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建物の揺れを低減するためのダンパー装置の普及が進んでいる。ダンパー装置を設置した建物では、地震や風などを受けた場合の振幅が小さくなり、また、早期に揺れを減衰させることができる。このようなダンパー装置の種類は様々であるが、エネルギー吸収体として粘弾性体を用いたダンパー装置（以下、「粘弾性ダンパー装置」と称す）は、形状の自由度に優れていることから、広く採用されている。
【０００３】
従来の粘弾性ダンパー装置として、例えば特許文献１に記載の耐震補強構造に用いられたものがある。この粘弾性ダンパー装置は、軸組材の交差部分において、一方の軸組材の側面から突出する第１の硬質板と、他方の軸組材の側面から第１の硬質板と直交する方向に突出する第２の硬質板とを備えており、第１の硬質板と第２の硬質板との間にシート状の粘弾性体が配置されている。
【０００４】
また、硬質板の構成及び配置が異なる粘弾性ダンパー装置として、例えば特許文献２に記載の粘弾性ダンパー装置がある。この粘弾性ダンパー装置は、シート状の粘弾性体が軸組材の交差部分と対向するように、粘弾性体を挟む第１の硬質板と第２の硬質板とが軸組材に対して斜めに設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６６７１２３号明細書
【特許文献２】特許第４０９４０３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１の構成では、地震などの際に軸組材が回転方向に変形しようとすると、第１の硬質板と第２の硬質板とが相反する方向に回転変位し、粘弾性体のせん断変形によってエネルギー吸収が行われる。しかしながら、この構成では、回転変形の中心となる軸組材の交差部分から近い箇所では粘弾性体の変形が小さく、交差部分から遠い箇所では粘弾性体の変形が大きくなる。したがって、粘弾性体を一様な厚みで形成すると、その部位によってエネルギー吸収効率にばらつきが生じるという問題がある。
【０００７】
一方、特許文献２の構成では、軸組材の回転方向の変位に対して粘弾性体の全体が圧縮方向又は引張方向に変形するので、粘弾性体のエネルギー吸収効率がばらつく問題は発生しにくいと考えられる。しかしながら、この構成では、粘弾性体を挟む第１の硬質板と第２の硬質板とが軸組材に対して斜めに設けられているので、建物を構成する他の部材とこれらの硬質板とが干渉しないように配慮が必要となり、建物の設計の自由度が損なわれるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、建物の設計の自由度を維持でき、かつ粘弾性体によるエネルギー吸収効率を十分に確保できる粘弾性ダンパー装置、及びこれを用いた軸組材の交差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】
【０００９】
すなわち本発明は、軸組材同士の交差部分に設置される粘弾性ダンパー装置であって、一方の軸組材の側面に固定可能な第１の固定部と、当該第１の固定部から面一に延びる第１の延長部とを有する第１の硬質板と、他方の軸組材の側面に固定可能な第２の固定部と、前記軸組材同士の交差角度に応じて当該第２の固定部の端部から折れ曲がり、前記第１の延長部と対向する第２の延長部とを有する第２の硬質板と、前記第１の延長部と前記第２の延長部との間に配置されたシート状の粘弾性体とを備えた粘弾性ダンパー装置を提供するものである。
【００１０】
さらに本発明は、軸組材同士の交差部分に請求項１に記載の粘弾性ダンパー装置を設置してなる軸組材の交差構造であって、前記第１の固定部が一方の軸組材の側面に固定されると共に、前記第２の固定部が他方の軸組材の側面に固定され、前記第１の延長部と前記第２の延長部と前記粘弾性体とによって形成される前記粘弾性ダンパー装置のエネルギー吸収部が前記一方の軸組材の側面に接している軸組材の交差構造を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、建物の設計の自由度を維持でき、かつ粘弾性体によるエネルギー吸収効率を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る軸組材の交差構造の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示した軸組材の交差構造に適用された粘弾性ダンパー装置の作用を示す斜視図である。
【図３】図１に示した軸組材の交差構造に適用された粘弾性ダンパー装置の別の作用を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る軸組材の交差構造の変形例を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る軸組材の交差構造の別の変形例を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る軸組材の交差構造の更に別の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この粘弾性ダンパー装置では、第１の硬質板における第１の延長部が第１の固定部から面一に延びる一方で、第２の硬質板における第２の延長部が軸組材同士の交差角度に応じて第２の固定部の端部から折れ曲がっている。このため、第１の固定部及び第２の固定部を第１の軸組材及び第２の軸組材に固定すると、第１の延長部、第２の延長部、及びシート状の粘弾性体によって形成されるエネルギー吸収部が第１の軸組材の側面に接することとなる。
【００１４】
このような構成により、この粘弾性ダンパー装置では、地震などによって第２の軸組材に対して第１の軸組材が傾く、若しくは浮き上がろうとする場合に、粘弾性体に一様なせん断変形が生じ、粘弾性体の全体で効率良くエネルギーを吸収できる。このことは、粘弾性体の薄型化を可能とし、粘弾性ダンパー装置の薄型化を実現する。また、この粘弾性ダンパー装置では、エネルギー吸収部が第１の軸組材の側面に接することから、軸組材の交差部分からはみ出す部材によって建物を構成する他の部材が干渉してしまうこともない。したがって、建物の設計の自由度を維持できる。
【００１５】
また、本発明に係る軸組材の交差構造は、軸組材同士の交差部分に上記粘弾性ダンパー装置を設置してなる軸組材の交差構造であって、第１の固定部が一方の軸組材の側面に固定されると共に、第２の固定部が他方の軸組材の側面に固定され、第１の延長部と第２の延長部と粘弾性体とによって形成される粘弾性ダンパー装置のエネルギー吸収部が一方の軸組材の側面に接している。
【００１６】
この軸組材の交差構造では、粘弾性ダンパー装置の第１の固定部及び第２の固定部が第１の軸組材及び第２の軸組材に固定され、第１の延長部、第２の延長部、及びシート状の粘弾性体によって形成されるエネルギー吸収部が第１の軸組材の側面に接している。このような構成により、この軸組材の交差構造では、地震などによって第２の軸組材に対して第１の軸組材が傾く、若しくは浮き上がろうとする場合に、粘弾性体に一様なせん断変形が生じ、粘弾性体の全体で効率良くエネルギーを吸収できる。また、この軸組材の交差構造では、エネルギー吸収部が第１の軸組材の側面に接することから、軸組材の交差部分からはみ出す部材によって建物を構成する他の部材が干渉してしまうこともない。したがって、建物の設計の自由度を維持できる。
【００１７】
また、一方の軸組材の側面には、エネルギー吸収部の厚みに対応する第１の窪み部が設けられ、第１の固定部は、第１の窪み部の内側で一方の軸組材の側面に固定されていることが好ましい。
【００１８】
また、他方の軸組材の側面には、第２の硬質板の厚みに対応する第２の窪み部が設けられ、第２の固定部は、第２の窪み部の内側で他方の軸組材の側面に固定されていることが好ましい。
【００１９】
この場合、粘弾性ダンパー装置が第１の窪み部及び第２の窪み部の内側に収まるので、軸組材の交差部分の構成が更にすっきりとし、建物の設計の自由度を一層維持できる。なお、上述したように、この粘弾性ダンパー装置では、粘弾性体の薄型化を実現できるので、第１の窪み部及び第２の窪み部の窪み量も小さくて済む。したがって、これらの窪み部を設けたことによる軸組材の強度低下が問題になることは殆どない。
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る粘弾性ダンパー装置、及びこれを用いた軸組材の交差構造の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る軸組材の交差構造の一実施形態を示す斜視図である。同図に示すように、軸組材の交差構造１は、例えば住宅といった建物の柱（第１の軸組材）２と、梁（第２の軸組材）３との交差部分Ｋに、粘弾性ダンパー装置１０を設置することによって構成されている。
【００２２】
粘弾性ダンパー装置１０は、例えば地震や風などによって柱２や梁３に加わるエネルギーを吸収する装置であり、柱２に固定される第１の硬質板１１と、梁３に固定される第２の硬質板１２と、第１の硬質板１１及び第２の硬質板１２の間に配置される粘弾性体１３とを備えている。
【００２３】
第１の硬質板１１は、例えば鉄やステンレスといった粘弾性体１３に比べて十分に硬い材料によって、柱２の側面２ａと略等幅の長方形状に形成されている。第１の硬質板１１の一方側の略半分部分は、柱２の側面２ａに固定される第１の固定部１４となっており、複数（本実施形態では４箇所）のビス孔が設けられている。また、第１の硬質板１１の他方側の略半分部分は、第１の固定部１４から面一に延びる第１の延長部１５となっている。
【００２４】
第２の硬質板１２は、第１の硬質板１１と同様に、例えば鉄やステンレスといった粘弾性体１３に比べて十分に硬い材料によって、梁３の側面３ａと略等幅に形成されている。第２の硬質板１２の一方側の略半分部分は、梁３の側面３ａに固定される第２の固定部１６となっており、複数（本実施形態では４箇所）のビス孔が設けられている。また、第２の硬質板１２の他方側の略半分部分は、第２の固定部１６の端部から柱２の側面２ａに沿うように略直角に折れ曲がり、第１の延長部１５と対向する第２の延長部１７となっている。
【００２５】
粘弾性体１３は、例えばアクリル樹脂などの粘弾性材料によって矩形のシート状に形成されている。粘弾性体１３は、第１の延長部１５と第２の延長部１７との間に配置され、例えば接着によって第１の延長部１５及び第２の延長部１７に強固に固定されている。なお、第１の延長部１５及び第２の延長部１７において、粘弾性体１３との接着面には、例えばショットブラスト処理、皮膜処理、または溶融亜鉛めっき処理といった接着力の強化等の所望の効果を発揮させるための表面処理を施しておくことが好ましい。
【００２６】
以上のような構成を有する粘弾性ダンパー装置１０は、第１の固定部１４を柱２の側面２ａにビス止めし、第２の固定部１６を梁３の側面３ａにビス止めすることにより、交差部分Ｋに対して強固に固定されている。このとき、第１の延長部１５と、第２の延長部１７と、粘弾性体１３とによって形成される粘弾性ダンパー装置１０のエネルギー吸収部１８は、柱２の基端部分において柱２の側面２ａに接した状態となっている。
【００２７】
続いて、粘弾性ダンパー装置１０の作用効果について説明する。
【００２８】
粘弾性ダンパー装置１０では、地震などで梁３に対して柱２が浮き上がるように変位する場合、図２に示すように、第１の硬質板１１が第２の硬質板１２に対して浮き上がり変位する。このとき、粘弾性ダンパー装置１０のエネルギー吸収部１８において、第２の延長部１７は柱２に沿って僅かに傾倒するのに対し、第１の延長部１５は柱２に追従して浮き上がり変位する。
【００２９】
したがって、粘弾性ダンパー装置１０には、柱２に沿う第１の延長部１５の変位量と第２の延長部１７の変位量との差に基づいて引張方向の変形が発生し、粘弾性体１３に一様なせん断変形が生じることにより、粘弾性体１３の全体で効率良くエネルギーが吸収される。このように、粘弾性体１３の全体が一様な変形を受けて効率良くエネルギーを吸収できることで、シート状の粘弾性体１３を薄型化することが可能となり、粘弾性ダンパー装置１０の薄型化を実現できる。
【００３０】
また、粘弾性ダンパー装置１０では、エネルギー吸収部１８が柱２の側面２ａに接することから、柱２と梁３との交差部分Ｋからはみ出す部材によって建物を構成する他の部材が干渉してしまうこともない。したがって、建物の設計の自由度を維持できる。
【００３１】
なお、粘弾性ダンパー装置１０では、エネルギー吸収部１８が柱２の浮き上がり変位に追従する必要があるため、特に第２の硬質板１２の板厚が薄型化されていることが好ましい。一方、第２の硬質板１２の板厚を薄くすると、例えば図３に示すように、柱２が粘弾性ダンパー装置１０の設置側に傾いた場合に、圧縮方向の応力によって第２の硬質板１２が座屈してしまうことが懸念される。
【００３２】
しかしながら、粘弾性ダンパー装置１０では、第２の硬質板１２における第２の延長部１７が第２の固定部１６の端部から略直角に折れ曲がり、柱２の側面２ａに沿っているため、柱２は、粘弾性ダンパー装置１０の設置側については木材のめり込み程度にしか変位しない。したがって、圧縮方向の応力によって第２の硬質板１２が座屈してしまうことを防止できるので、第２の硬質板１２の板厚を薄くすることが可能となる。
【００３３】
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上述した実施形態では、第１の硬質板１１を柱２の側面２ａにのみ固定し、第２の硬質板１２を梁３の側面３ａにのみ固定しているが、例えば図４に示すように、柱２における側面２ａの両側の側面２ｂ，２ｂにそれぞれ張り出す第１の延長固定部２１を第１の硬質板１１の第１の固定部１４及び第１の延長部１５の両脇に設けると共に、梁３における側面３ａの両側の側面３ｂ，３ｂにそれぞれ張り出す第２の延長固定部２２を第２の硬質板１２の第２の固定部１６の両脇に設けるようにしてもよい。
【００３４】
この場合、第１の硬質板１１及び第２の硬質板１２の柱２及び梁３に対する固定状態が一層安定し、柱２が変位した際の粘弾性体１３の変形ロスを効果的に抑えることができる。したがって、粘弾性体１３の全体で更に効率良くエネルギーを吸収できる。
【００３５】
また、例えば図５に示すように、ホールダウン金物３１を設置した交差部分Ｋに粘弾性ダンパー装置１０を適用してもよい。ホールダウン金物３１を設置した場合においても、梁３からの柱２の引き抜けを低減できるものの、柱２の浮き上がり量はゼロにはならない。したがって、粘弾性ダンパー装置１０において、柱２の浮き上がり量を利用して粘弾性体１３が変形することで、建物の揺れを低減することができる。
【００３６】
この場合、ホールダウン金物３１のアンカーボルト３２を例えば第２の硬質板１２における第２の固定部１６に通し、アンカーボルト３２に取り付けたナット３３により、第２の固定部１６によるビス止めと併用して第２の固定部１６を梁３に固定することが好ましい。こうすると、第２の硬質板１２の梁３に対する固定状態が一層安定し、柱２が変位した際の粘弾性体１３の変形ロスを効果的に抑えることができる。
【００３７】
また、例えば図６に示すように、軸組材の交差構造１において、エネルギー吸収部１８の厚みに対応する第１の窪み部４１を柱２の側面２ａに設けると共に、第２の硬質板１２の厚みに対応する第２の窪み部４２を梁３の側面３ａに設け、第１の固定部１４を第１の窪み部４１の内側で柱２の側面２ａに固定し、第２の固定部１６を第２の窪み部４２の内側で梁３の側面３ａに固定してもよい。
【００３８】
この場合、粘弾性ダンパー装置１０が第１の窪み部４１及び第２の窪み部４２の内側に収まるので、交差部分Ｋの構成が更にすっきりとし、建物の設計の自由度を一層維持できる。なお、上述したように、この粘弾性ダンパー装置１０では、粘弾性体１３の薄型化を実現できるので、第１の窪み部４１及び第２の窪み部４２の窪み量も小さくて済む。したがって、これらの窪み部４１，４２を設けたことによる柱２及び梁３の強度低下が問題になることは殆どない。
【００３９】
なお、図６の構成の変形として、第１の窪み部４１のみを柱２の側面２ａに設け、第１の固定部１４を第１の窪み部４１の内側で柱２の側面２ａに固定してもよい。また、第２の窪み部４２のみを梁３の側面３ａに設け、第２の固定部１６を第２の窪み部４２の内側で梁３の側面３ａに固定してもよい。
【００４０】
さらに、粘弾性ダンパー装置１０は、上述したような柱２と梁３との交差部分Ｋ以外にも、梁と梁との交差部分といった他の軸組材の交差部分についても適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１…軸組材の交差構造、２…柱（第１の軸組材）、２ａ…側面、３…梁（第２の軸組材）、３ａ…側面、１０…粘弾性ダンパー装置、１１…第１の硬質板、１２…第２の硬質板、１３…粘弾性体、１４…第１の固定部、１５…第１の延長部、１６…第２の固定部、１７…第２の延長部、１８…エネルギー吸収部、４１…第１の窪み部、４２…第２の窪み部、Ｋ…交差部分。
【図１】
2011157788.tif 000003
【図２】
2011157788.tif 000004
【図３】
2011157788.tif 000005
【図４】
2011157788.tif 000006
【図５】
2011157788.tif 000007
【図６】
2011157788.tif 000008