(57)【要約】      （修正有）【課題】微振動から大地震まで効率よく振動のエネルギー吸収が可能な制振装置を提供するものである。【解決手段】建物の梁と柱との仕口部間に設置される上ブレース６ａ、下ブレース６ｂからなるブレースと、上ブレース６ａ、下ブレース６ｂ間に連結配置した制振機構部８と、を有する制振装置１であって、制振機構部８は、下部側が下ブレース６ｂに連結された四角箱形状のケース９と、このケース９内に設けた軸１４を支軸としてケース面と平行方向に回動可能に配置されるとともに軸１４とは異なる位置が上ブレース６ａの端部に連結された可動プレート１１と、ケース９内で可動プレート１１とケース９との間に取り付けた可動プレート１１の回動に伴い回転せん断変形又はせん断変形する粘弾性体１５と、ケース９内で可動プレート１１とケース９との間に取り付けた上ブレース６ａに張力を作用する引張りばね１６、とを有する構成とした。【選択図】図２
2008121284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の梁と柱との仕口部間に設置される上ブレース、下ブレースからなるブレースと、前記上ブレース、下ブレース間に連結配置した制振機構部と、を具備する制振装置であって、
前記制振機構部は、
下部側が下ブレースに連結されたケースと、
このケースに設けた軸を支軸としてケース面と平行方向に回動可能に配置されるとともに前記軸とは異なる位置が前記上ブレースの端部に連結された可動プレートと、
前記可動プレートと前記ケースとの間に取り付けた可動プレートの回動に伴い回転せん断変形又はせん断変形する粘弾性体と、
前記可動プレートとケースとの間に取り付けた前記可動プレートを介して前記上ブレースに張力を作用するばねと、
を有することを特徴とする制振装置。
【請求項２】
建物の梁と柱との仕口部間に設置される上ブレース、下ブレースからなるブレースと、前記上ブレース、下ブレース間に連結配置した制振機構部と、を具備する制振装置であって、
前記制振機構部は、
下部側が下ブレースに連結された四角箱形状のケースと、
このケース内に設けた軸を支軸としてケース面と平行方向に回動可能に配置されるとともに前記軸とは異なる位置が前記上ブレースの端部に連結された可動プレートと、
前記ケース内で前記可動プレートと前記ケースとの間に取り付けた可動プレートの回動に伴い回転せん断変形又はせん断変形する粘弾性体と、
前記ケース内で前記可動プレートとケースとの間に取り付けた前記可動プレートを介して前記上ブレースに張力を作用するばねと、
を有することを特徴とする制振装置。
【請求項３】
建物の梁と柱との仕口部間に設置される上ブレース、下ブレースからなるブレースと、前記上ブレース、下ブレース間に連結配置した制振機構部と、を具備する制振装置であって、
前記制振機構部は、
下部側が下ブレースに連結された四角箱形状のケースと、
このケース内に設けた軸を支軸としてケース面と平行方向に回動可能に配置されるとともに前記軸とは異なる位置が前記上ブレースの端部に連結され、前記上ブレース連結位置よりも外側位置に突片を有する四角板状の可動プレートと、
一対の端面板の間に粘弾性部材を挟み込んで形成され、一方の端面板を前記ケース内において前記可動プレートに、他方の端面板を前記ケースに各々取り付け、可動プレートの回動に伴い回転せん断変形する粘弾性体と、
前記ケース内で前記可動プレートに設けた突片とケースに設けたピンとの間に取り付けた前記可動プレートを介して前記上ブレースに張力を作用するばねと、
を有することを特徴とする制振装置。
【請求項４】
建物の梁と柱との仕口部間に設置される上ブレース、下ブレースからなるブレースと、前記上ブレース、下ブレース間に連結配置した制振機構部と、を具備する制振装置であって、
前記制振機構部は、
下部側が下ブレースに連結された四角箱形状のケースと、
このケース内に設けた軸を支軸としてケース面と平行方向に回動可能に配置されるとともに前記軸とは異なる位置が前記上ブレースの端部に連結された長方形板状の可動プレートと、
一対の端面板の間に粘弾性部材を挟み込んで形成され、一方の端面板を前記ケース内において前記可動プレートの前記上ブレース連結位置よりも外側位置に、他方の端面板を前記ケースに各々回転自由に取り付け、可動プレートの回動に伴いせん断変形する粘弾性体と、
前記ケース内で前記可動プレートの突出端とケースに設けたピンとの間に取り付けた前記可動プレートを介して前記上ブレースに張力を作用するばねと、
を有することを特徴とする制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振装置に関し、詳しくは、例えば戸建て住宅等に設置され、交通振動や地震などの振動を低減させる制振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、戸建て住宅等に設置される制振装置については、エネルギー吸収部材として粘弾性体、オイルダンパ、金属系あるいは摩擦を利用した物が知られている。
【０００３】
オイルダンパは、取り付け部のガタを無くす必要があり高価となる。また、シールの劣化による油漏れの恐れもあり、また高価でもある。
【０００４】
金属系の塑性変形や摩擦を利用したものは、小さな振動では、塑性変形しないことや摩擦力で作動しなく制振効果が発揮できない。
【０００５】
粘弾性体をエネルギー吸収材として利用しているものに、例えば、特許文献１に開示された木造家屋の対震補強構造が知られている。この対震補強構造は、柱とはりとの間に変位板、粘弾性体等を用いた粘弾性ダンパーを取り付けたものであり、仕口部に設置するもので相対変形が小さくエネルギー吸収効率が必ずしも十分でない。
【０００６】
特許文献２には、壁パネルの開口部に制振装置を取り付けた制振壁パネルが開示されている。この制振壁パネルは、振動による変形を振り子の回転運動に拡大して粘弾性体に伝達することによってエネルギー吸収効率を高めようとするものである。この制振壁パネルの場合、全体として装置剛性が必要なことから大形となり重くなり高価となる。また、既存の住宅への施工が難しい。
【０００７】
特許文献３には、粘弾性ダンパー、変位拡大機構を有する制震装置を軸組フレームに配置した建物の制震構造が開示されている。この制震構造の場合には、ブレースの変位を拡大して粘弾性体に伝達しエネルギー吸収効率を高めようとするものであるが、変位拡大機構が大形となり、部品点数も多くなり高価となる。また、反力の一方を梁中央部から取る必要があり、梁の剛性が必要となり補強が必要となる場合もある。更に、ブレースが伸びる方向の剛性は粘弾性体の剛性分のみであり大きな剛性は期待できず、建物の剛性向上は期待できない。
【特許文献１】特開２０００−１６０６８３号公報
【特許文献２】特開２００６−１５２７８８号公報
【特許文献３】特開２００６−１５２７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、微振動から大地震まで効率よく振動のエネルギー吸収が可能なコンパクトで軽く、設置が極めて容易であり、しかも建物の剛性を高める耐震機能を併せもつ制振装置が存在しない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の制振装置は、建物の梁と柱との仕口部間に設置される上ブレース、下ブレースからなるブレースと、前記上ブレース、下ブレース間に連結配置した制振機構部と、を具備する制振装置であって、前記制振機構部は、下部側が下ブレースに連結されたケースと、このケースに設けた軸を支軸としてケース面と平行方向に回動可能に配置されるとともに前記軸とは異なる位置が前記上ブレースの端部に連結された可動プレートと、前記可動プレートと前記ケースとの間に取り付けた可動プレートの回動に伴い回転せん断変形又はせん断変形する粘弾性体と、前記可動プレートとケースとの間に取り付けた前記可動プレートを介して前記上ブレースに張力を作用するばねと、を有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、相対変位の大きな建物の柱と梁の上下、斜め部の仕口部にブレースを介して制振機構部を配置し、この制振機構部に設けた粘弾性体の回転せん断変形又はせん断変形により、建物に加わる交通振動等の微振動や地震の振動を効果的に低減でき、また、ばねによってブレースに張力が常に働くことによりブレースが細くても座くつすることなく、ばねと粘弾性体の剛性が付加するため建物の剛性が高められ、更に、ブレースの反力は、仕口部だけに集中するため柱や梁を補強する必要も無く設置が極めて簡単で新築は勿論、既存の建物にも適用が極めて容易であり、全体として構造が簡単でばねの張力により穴部と軸部、ピン部分等にガタが発生しにくいコンパクトな制振装置を安価に提供することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様な効果を奏するとともに、四角箱形状のケースを採用し、可動プレート、ばね、粘弾性体を内蔵した構成であるため、ケース強度を高め、防塵機能を発揮させ、外観も良好な仕様とすることができる制振装置を提供することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、制振機構部を、突片を有する四角板状の可動プレート、一対の端面板の間に粘弾性部材を挟み込んで形成した粘弾性体、可動プレートに設けた突片とケースに設けたピンとの間に取り付けたばねを含む構成として、請求項２記載の発明と同様な効果を奏する制振装置を提供することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、制振機構部を、長方形板状の可動プレート、一対の端面板の間に粘弾性部材を挟み込んで形成した粘弾性体、可動プレートの突出端とケースに設けたピンとの間に取り付けたばねを含む構成として、請求項１、２、３記載の発明と同様な効果を奏する制振装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、微振動から大地震まで効率よく振動のエネルギー吸収が可能なコンパクトで軽く、設置が極めて容易であり、しかも建物の剛性を高める耐震機能を併せもつ制振装置を提供するという目的を、建物の梁と柱との仕口部間に設置される上ブレース、下ブレースからなるブレースと、前記上ブレース、下ブレース間に連結配置した制振機構部と、を具備する制振装置であって、前記制振機構部は、下部側が下ブレースに連結された四角箱形状のケースと、このケース内に設けた軸を支軸としてケース面と平行方向に回動可能に配置されるとともに前記軸とは異なる位置が前記上ブレースの端部に連結され、前記上ブレース連結位置よりも外側位置に突片を有する四角板状の可動プレート又は長方形板状の可動プレートと、一対の端面板の間に粘弾性部材を挟み込んで形成され、一方の端面板を前記ケース内において前記可動プレートに、他方の端面板を前記ケースに各々取り付け、可動プレートの回動に伴い回転せん断変形又はせん断変形する粘弾性体と、前記ケース内で前記可動プレートに設けた突片とケースに設けたピンとの間に取り付けた前記可動プレートを介して前記上ブレースに張力を作用するばねと、を有する構成により実現した。
【実施例】
【００１５】
以下に、本発明に係る制振装置の各実施例について図面を参照して説明する。
【００１６】
（実施例１）
図1は、本発明の実施例１に係る制振装置１を建物３０の梁２ａ、２ｂと柱１ａ、１ｂとの仕口部間に２個クロス設置した例を示すものである。
【００１７】
本実施例１に係る制振装置１は、前記建物３０の梁２ａ、２ｂと柱１ａ、１ｂとの仕口部間に設置される上ブレース６ａ、下ブレース６ｂからなるブレース６と、前記上ブレース６ａ、下ブレース６ｂ間に連結配置した制振機構部８と、上ブレース６ａに装着したターンバックル７と、有している。
【００１８】
すなわち、前記制振装置１は、柱１ａ、１ｂと梁２ａ、２ｂとが接合する仕口部に設けた接合金物３に対して、前記ブレース６の両端部に設けた羽子板５をボルト４等を用いて連結いることにより取り付けている。前記ターンバックル７は、ブレース６の長さ調整を簡易に行うためのものである。
【００１９】
なお、前記制振機構部８は、ブレース６を用いないで接合金物３に直接取り付けても良い。また、前記上ブレース６ａ、下ブレース６ｂの長さ寸法、前記制振機構部８の取り付け位置は図１に示す例に限定されるものではない。
【００２０】
次に、制振機構部８について、図２、図３を参照して詳述する。
この制振機構部８は、下部側がボルト１８、ナット１９を用いて下ブレース６ｂに連結された四角箱形状で、ケース蓋１０を具備するケース９と、このケース９内における図２において右上隅領域に設けた軸１４を支軸としてケース面と平行方向に回動可能に配置されるとともに前記軸１４とは異なる位置が前記上ブレース６ａの端部ジョイント１３及びピン１２を介して連結され、前記上ブレース６ａの連結位置よりも外側位置に突片１１ａを有する略四角板状の可動プレート１１と、図３に示すように、一対の端面板１５ａ、１５ｂの間に粘弾性部材１５ｃを挟み込んで形成され、一方の端面板１５ａを前記ケース９内略中央部を占める前記可動プレート１１の平面部に、他方の端面板１５ｂを前記ケース９の内面に各々取り付け、可動プレート１１の回動に伴い回転せん断変形する一方の粘弾性体１５と、同様に、一方の端面板１５ａを前記ケース９内略中央部を占める前記可動プレート１１の平面部に、他方の端面板１５ｂを前記ケース９を構成するケース蓋１０の内面に取り付け、可動プレート１１の回動に伴い回転せん断変形する他方の粘弾性体１５と、前記ケース内で前記可動プレートに設けた突片１１ａとケース９に設けたピン１７との間に取り付けた前記可動プレート１１、端部ジョイント１３を介して前記上ブレース６ａに張力を作用するコイル状の引張りばね１６と、を具備している。
【００２１】
前記ばね１６としては、コイル状の引張りばね１６以外に圧縮コイルばね、皿ばね、板ばね等を用いることも可能である。
【００２２】
また、上述した制振機構部８においては、粘弾性体１５を可動プレート１１を挟む２個構成としたが、可動プレート１１の片側だけに配置するだけでも良い。
【００２３】
本実施例１に係る制振装置１によれば、相対変位の大きな柱１ａ、１ｂと梁２ａ、２ｂの上下、斜め部の仕口部に、接合金物３、ブレース６を介して制振機構部８が設置されていることから、交通振動等の微振動や地震の振動が建物３０に作用した際に、ブレース６が伸びる方向と縮む方向に変位する。
【００２４】
例えば図４に示すように、上ブレース６ａが振動により矢印ａ方向に変位した場合、この変位により可動プレート１１は前記引張りばね１６の張力に抗して矢印ｂ方向に回動し、その変位は、可動プレート１１に拡大して伝達されることになり、このとき粘弾性体１５が回転せん断変形することから、交通振動等の微振動や地震の振動に対する効果的なエネルギー吸収が行われ振動を的確に低減することができる。
【００２５】
また、前記上ブレース６ａには、前記引張りばね１６による下ブレース６ｂ側に向かう引張力が常に作用しているため、細い棒材を使用しても座くつすることが無くなる。
【００２６】
更に、前記軸１４と上ブレース６ａの取り付け距離、軸１４と粘弾性体１５の取り付け距離によって容易に変位拡大率を調整できる。また、粘弾性体１５を用い、かつ、引張りばね１６による張力を付与することによって、前記ブレース６には粘弾性体１５による粘弾性と引張りばね１６によるばね剛性が与えられ、これにより建物３０の剛性を高めることができる。
【００２７】
更にまた、ブレース６の反力は、建物３０の仕口部だけに集中するため、柱１ａ、１ｂや、梁２ａ、２ｂを補強する必要も無く、これにより、設置が極めて簡単で新築建物は勿論、既存の建物にも適用が極めて容易となる。
【００２８】
また、ケース９がケース蓋１０付きで略四角箱形状に形成され、前記可動プレート１１、引張りばね１６、粘弾性体１５を内蔵した構成であるため、ケース強度を高め、防塵機能を発揮させ、外観も良好な仕様とすることができる。
【００２９】
このように、本実施例１によれば、全体として構造が簡単であり、また、引張りばね１６の張力により穴部や軸部、ピン部分等にガタが発生しにくいコンパクトで実用性の高い制振装置１を安価に提供することができる。
【００３０】
なお、図１には、建物３０に２組の制振装置１を取り付けた例を示すが、1個のみの設置でも上記の効果を発揮させることが可能である。
【００３１】
（実施例２）
次に、図５、図６を参照して、本発明の実施例２の制振装置１Ａについて説明する。なお、本実施例２に係る制振装置１Ａにおいて、既述した実施例１に係る制振装置１と同一の要素には同一の符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００３２】
本実施例２に係る制振装置１Ａにおいては、前記制振機構部８に替えて、図５、図６に示す制振機構部８Ａを採用したことが特徴である。
【００３３】
本実施例２の制振機構部８Ａは、下部側がボルト１８、ナット１９を用いて下ブレース６ｂに連結された四角箱形状で、ケース蓋１０を具備するケース９と、このケース９内における図５において右上隅領域に設けた軸１４を支軸としてケース面と平行方向に回動可能に配置されるとともに前記軸１４とは異なる位置が前記上ブレース６ａの端部ジョイント１３及びピン１２を介して連結され、前記上ブレース６ａの連結位置よりも外側位置に粘弾性体を連結した長方形板状の可動プレート２１と、一対の端面板２３ａ、２３ｂの間に粘弾性部材２３ｃを挟み込んで形成され、一方の端面板２３ａを前記ケース９内において前記可動プレート２１の前記上ブレース連結位置よりも外側位置にピン２２ａを用いて取り付け、他方の端面板２３ｂを前記ケース９における前記可動プレート２１下方のケース面にピン２２ｂを用いて取り付け、可動プレート２１の回動に伴いせん断変形する一方の粘弾性体２３と、同様に、一方の端面板２３ａを前記ケース９内において前記可動プレート２１の前記上ブレース連結位置よりも外側位置にピン２２ａを用いて取り付け、他方の端面板２３ｂを前記ケース９を構成するケース蓋１０の内面に前記ピン２２ｂを用いて取り付け、可動プレート２１の回動に伴いせん断変形する他方の粘弾性体２３と、前記ケース９内で前記可動プレート２１の突出端２１ａとケース９の図５において左下隅領域に設けたピン１７との間に取り付けた前記可動プレート２１を介して前記上ブレース６ａに張力を作用するコイル状の引張りばね１６と、を具備している。
【００３４】
前記ばね１６としては、コイル状の引張りばね１６以外に圧縮コイルばね、皿ばね、板ばね等を用いることも可能である。また、上述した制振機構部８Ａにおいては、粘弾性体２３を可動プレート２１を挟む２個構成としたが、可動プレート２１の片側だけに配置するだけでも良い。
【００３５】
本実施例２に係る制振装置１Ａにおいても、既述した実施例１に係る制振装置１の場合と略同様な作用、効果を発揮し、交通振動等の微振動や地震の振動に対する効果的なエネルギー吸収が行われ振動を的確に低減することができる。
【００３６】
特に、本実施例２に係る制振装置１Ａによれば、上述した構成から明かなように前記制振機構部８Ａにおける粘弾性体２３は、一方の端面板２３ａを前記ケース９内において前記可動プレート２１の前記上ブレース連結位置よりも外側位置にピン２２ａを用いて取り付け、他方の端面板２３ｂを前記ケース９における前記可動プレート２１下方のケース面にピン２２ｂを用いて取り付ける構成としているので、実施例１の制振機構部８に比べ可動プレート２１の回動に伴う回動変位はなく、真っすぐにせん断変形するので、粘弾性体２３の応力が全体に均等となり、この結果、大きな振動にも対応できる制振装置１Ａとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の制振装置は、木造住宅や軽量鉄骨住宅の新築工事や、既存の建物の耐震補強等に広範に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例1に係る制振装置を建物に取り付けた例を示す概略正面図である。
【図２】本実施例1に係る制振装置における制振機構部のケース蓋を除去した状態の概略図である。
【図３】本実施例1に係る制振装置における制振機構部の概略断面図である。
【図４】本実施例1に係る制振装置における制振機構部の動作説明図である。
【図５】本発明の実施例２に係る制振装置における制振機構部のケース蓋を除去した状態の概略図である。
【図６】本実施例２に係る制振装置における制振機構部の概略断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    制振装置
１Ａ  制振装置
１ａ  柱
１ｂ  柱
２ａ  梁
２ｂ  梁
３    接合金物
４    ボルト
５    羽子板
６    ブレース
６ａ  上ブレース
６ｂ  下ブレース
７    ターンバックル
８    制振機構部
８Ａ  制振機構部
９    ケース
１０    ケース蓋
１１    可動プレート
１１ａ  突片
１２    ピン
１３    端部ジョイント
１４    軸
１５    粘弾性体
１５ａ  端面板
１５ｂ  端面板
１５ｃ  粘弾性部材
１６    引張りばね
１７    ピン
１８    ボルト
１９    ナット
２１    可動プレート
２１ａ  突出端
２２ａ  ピン
２２ｂ  ピン
２３    粘弾性体
２３ａ  端面板
２３ｂ  端面板
２３ｃ  粘弾性部材
３０    建物
【図１】
2008121284.tif 000003
【図２】
2008121284.tif 000004
【図３】
2008121284.tif 000005
【図４】
2008121284.tif 000006
【図５】
2008121284.tif 000007
【図６】
2008121284.tif 000008