(57)【要約】【課題】建物の躯体を構成する互いに平行な１対の部材の相対的な位置ずれを、回転運動に変換して、大きな制震力が得られるようにした制震装置およびそれを用いた建物の制震構造を提供する。【解決手段】建物の躯体を構成する互いに平行な１対の水平部材６、６のうちの一方に取付けるための取付片７ａを有する固定板７と、この固定板７の板面に一側面が止着された環状の弾性体９と、この弾性体９の他側面に止着されるとともに、固定板７に、弾性体９の中心軸線回りに回転可能として、連結具１３をもって連結された回動板１０と、他方の水平部材６に取付けるための取付片８ａを有し、かつ回動板１０の離心部に、連係手段１５をもって連係されたブラケット８とを備えるものとする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の躯体を構成する互いに平行な１対の部材のうち、一方の部材に取付けるための取付片を有する固定板と、この固定板の板面に一側面が止着された環状または円弧状の弾性体と、この弾性体の他側面に止着されるとともに、前記固定板に、前記弾性体の曲率中心回りに回転可能として、連結具をもって連結された回動板と、前記平行な１対の部材のうちの他方の部材に取付けるための取付片を有し、かつ前記回動板の離心部に、連係手段をもって連係されたブラケットとを備えることを特徴とする制震装置。
【請求項２】
固定板と回動板との少なくともいずれか一方における弾性体に対する対向面に、弾性体に係合する凹凸を設けた請求項１記載の制震装置。
【請求項３】
互いに径の異なる複数の環状の弾性体を、同心状として、固定板と回動板との間に配設した請求項１または２記載の制震装置。
【請求項４】
連結具に、固定板に対する回動板の最大回動角度を示す指針を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の制震装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の制震装置における固定板の取付片を、建物の躯体を構成する上下１対の水平部材の対向面のいずれか一方に固着し、かつ他方の水平部材の対向面に、ブラケットの取付片を固着したことを特徴とする建物の制震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震時等において、建物の躯体を構成する互いに平行な２部材のずれを、回転運動に変換して、制震するようにした制震装置、およびそれを用いた建物の制震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
木工軸組構造の建物躯体に制震構造を導入するための先行技術の一つに、特許文献１に記載されている制震ダンパがある。この制震ダンパは、木工軸組の仕口部において、互いに接合されている２部材に対してそれぞれ固定された１対の鋼板を、粘弾性材を挟み込んで積層したものよりなり、地震時等に、仕口部において互いに接合された２部材の挾角が変化することにより、それらに固定された鋼板同士が相対的に移動しようとし、そのときの鋼板同士の間に挟まれた粘弾性体の弾性変形時の抵抗により、制震を行うとともに、早期減衰効果により、振動を抑制するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−２９５５０６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、地震時等において、仕口部の２部材の挾角が変動する範囲は微小であり、しかも両鋼板は、仕口部に近いところに配設されるので、そのときの粘弾性体の弾性変形による抵抗力で、十分な制震力が得られることは期待し難い。そのため、多数の制震装置を使用しなければならず、組み付け作業が煩雑となる。
【０００４】
また、鋼板のほとんどは、仕口部近傍における水平部材と、垂直部材の外側に固着されるので、内装を大壁構造とした場合においても、壁面材料との取合いなど、その後の施工が面倒になる。
【０００５】
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑み、建物の躯体を構成する互いに平行な１対の部材の相対的な位置ずれを、回転運動に変換して、大きな制震力が得られるようにした制震装置およびそれを用いた建物の制震構造を提供することを目的としている。
【０００６】
また本発明は、地震等の振動の大きさを知ることができるとともに、制震装置取付後の躯体の内装施工を円滑に行えるようにした、制震装置およびそれを用いた建物の制震構造を提供することを他の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、上記課題は次のようにして解決される。
（１）制震装置を、建物の躯体を構成する互いに平行な１対の部材のうち、一方の部材に取付けるための取付片を有する固定板と、この固定板の板面に一側面が止着された環状または円弧状の弾性体と、この弾性体の他側面に止着されるとともに、前記固定板に、前記弾性体の曲率中心回りに回転可能として、連結具をもって連結された回動板と、前記平行な１対の部材のうちの他方の部材に取付けるための取付片を有し、かつ前記回動板の離心部に、連係手段をもって連係されたブラケットとを備えるものとする。
【０００８】
（２）上記(１)項において、固定板と回動板との少なくともいずれか一方における弾性体に対する対向面に、弾性体に係合する凹凸を設ける。
【０００９】
（３）上記(１)または(２)項において、互いに径の異なる複数の環状の弾性体を、同心状として、固定板と回動板との間に配設する。
【００１０】
（４）上記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、連結具に、固定板に対する回動板の最大回動角度を示す指針を設ける。
【００１１】
（５）建物の制震構造を、上記(１)〜(３)項のいずれかの制震装置における固定板の取付片を、建物の躯体を構成する上下１対の水平部材の対向面のいずれか一方に固着し、かつ他方の水平部材の対向面に、ブラケットの取付片を固着したものとする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によると、地震時等に、建物の躯体を構成する互いに平行な１対の部材間に、弾性体の中心軸線と直交する方向の位置ずれが生じると、回動板が、固定板に対して回動させられ、そのときの弾性体の弾性変形の反力または抵抗力が、制震力となって、躯体を制震することができる。
地震時に建物が揺れる際における、躯体を構成する互いに平行な１対の部材の相対的な位置ずれの大きさは、両部材間の距離の大きさに比例して大となるので、両部材間の距離を大とすることにより、固定板に対する回転板の回転角度を大として、制震力高めることができ、もって、１個の制震装置で、十分な制震力を得ることができるとともに、振動を効果的に減衰させることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によると、固定板と回動板との少なくともいずれか一方と回動板と弾性体との間のスリップを、確実に防止することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によると、互いに径の異なる複数の環状の弾性体を、同心状として、固定板と回動板との間に配設してあるので、大きな制震力を得ることができるとともに、複数の弾性体の材質を適宜選定することによって、最も効果的な制震特性を得ることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によると、地震等の発生後に、指針を見るだけで、そのときの地震等の振動の大きさを簡単に知ることができる。
【００１６】
請求項５記載の発明によると、建物の躯体を構成する上下１対の水平部材の対向面間に制震装置を取り付けてあるので、躯体施工後において、内装施工をする際に、壁面部材との取合い上の問題が生じることがなく、内装施工を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１〜図５は、本発明の第１の実施形態を示す。  
図１は、本発明に係る制震装置１を、木造建物における大壁構造の木工軸組構造体２内に組込んだ状態を示すもので、この軸組構造体２は、土台３上に立設した左右１対の柱４、４の上端同士を、軒げた５によって連結するとともに、土台３と軒げた５との間をほぼ３等分するように、上下１対の胴ぬき等の水平部材６、６が、左右の支柱４、４間に架設されている。
【００１８】
制震装置１は、この実施形態においては、上下１対の水平部材６、６間に設けてあるが、土台３と下方の水平部材６との間、上方の水平部材６と軒げた５との間、または躯体におけるその他の部位に設けてもよい。また、平面視において互いに直角をなす２面の壁構造のそれぞれに、２個以上の制震装置１を、互いに直角をなすようにして配設するのが好ましい。
【００１９】
図２〜図４に示すように、制震装置１は、下方の水平部材６の上面中央に固着された金属製の垂直板状の固定板７と、上方の水平部材６の下面中央部に固着されたブラケット８と、固定板７の前面に、接着剤等をもって固着された環状(または円弧状)の弾性体９と、正面視が上向きの卵形をなす金属板製の垂直板状の回動板１０とを備えている。
【００２０】
固定板７は、その下端に設けた水平の取付片７ａを、固定ねじ１１をもって、ねじ止めすることにより、下方の水平部材６の上面に固着されており、ブラケット８は、その上端に設けた水平の取付片８ａを、固定ねじ１１をもって、ねじ止めすることにより、上方の水平部材６の下面に固着されている。
【００２１】
弾性体９は、回動板１０の大径部の径とほぼ等しい外径の環状をなし、好ましくは、粘弾性特性を有する天然または人工ゴム単体、またはこれと厚さ方向にリング状鋼板を交互に積層した制震ゴムにより形成するのがよい。
【００２２】
回動板１０における大径部の中心には、軸孔１０ａが設けられており、この軸孔１０ａと、固定板７のほぼ中心位置に設けた軸孔７ｂとには、ワッシャ１２を外嵌したボルト１３が挿通され、固定板７の裏面側において、ボルト１３の後端部に、ワッシャ１２を介して、ナット１４を螺合して締め付けることにより、回動板１０は、弾性体９を固定板７との間に挟んで押圧しつつ、弾性体９の中心軸線(弾性体９を円弧状としたときは、曲率中心)と一致するボルト１３を中心に、回動可能として、固定板７に取付けられている。
【００２３】
図４に示すように、回動板１０の後面における弾性体９との対向面に、弾性体９の形状に応じたパターンの放射状の凹凸１０ｂが、プレス成形等により刻設され、ボルト１３の締結時に、この凹凸１０ｂが、弾性体９の前面に係合することにより、回動板１０が、弾性体９に対してスリップしないようにしてある。
【００２４】
回動板１０の先端部である丸先状の上部中央には、上下方向に長い長孔１０ｃが設けられ、この長孔１０ｃと、ブラケット８の下部中央に設けた軸孔８ｂとには、ワッシャ１２を外嵌したボルト１５が挿通され、ブラケット８の後面側において、ボルト１５の後端部に、ワッシャ１２を介して、ナット１４を螺合して締め付けることにより、回動板１０の先端部は、ブラケット８に連結されている。
【００２５】
この実施形態においては、ワッシャ１２、ボルト１３、ナット１４等により、回動板１０を、弾性体９の中心軸線回りに回転可能として固定板７に連結する連結具が形成され、また、回動板１０に設けた長孔１０ｃ、ボルト１５、ナット１４、ワッシャ１２等により、回動板１０の離心部と、ブラケット９とを連係する連係手段が形成されている。
【００２６】
次に、上記構成の作用について説明する。
平常時には、制震装置１は、軸組構造体２の面内において、ブレース(すじかい)と同様に、補強体として機能する。
この状態から、軸組構造体２に、地震などの大きな水平力が作用すると、図５(ａ)および(ｂ)に矢印で示すように、上下の水平部材６、６は、左右方向に大きく位置ずれする。このとき、固定板７とブラケット８との左右のずれにより、回動板１０が、固定板７に対して、ボルト１３を回動中心とし、かつ先端部であるボルト１５を作用点として、相対的に回動させられ、弾性体９は、左右の回動方向に弾性変形させられる。このときの弾性体９の弾性抵抗により、躯体の変形が最小限に抑制されるとともに、そのときの振動エネルギーは、弾性体９により吸収され、速やかに減衰される。これにより、柱４、４の剪断破壊や、仕口部の剪断破壊が、未然に防止される。
【００２７】
図６は、本発明の第２の実施形態を示す。なお、以降の説明においては、第１の実施形態におけるのと同一の部材には、同一の符号を付して示し、それらについての詳細な説明は省略する。
【００２８】
図６において、環状の弾性体９の内側には、第２の環状の弾性体２０が、固定板７の前面に同心状に接着固定され、上記と同様に、ボルト１４の締結により、回動板１０の裏面に圧接されている。第２の弾性体２０は、大きな回転モーメントが掛かる弾性体９よりも剛性の高い、すなわち粘性の低い素材から構成され、回動板１０の回動モーメントに対応させている。
【００２９】
この実施形態によると、２個の弾性体９、２０により、大きな制震力を得ることができ、軸組構造体２の面内の剛性を高め、地震などに対する耐力を増加することができる。
なお、図示は省略してあるが、回動板１０の後面において、第２の弾性体２０に面接触する部分にも、第１の実施形態における凹凸１０ｂと同じ凹凸を形成し、その係合により、弾性体２０とのスリップを防止しうるようにするのがよい。
【００３０】
図７は、本発明の第３の実施形態を示す。図７において、ブラケット８の前面における軸孔８ｂの上方には、前方を向くピン３０が突設されており、また、回動板１０の前面には、先端部でピン３０を左右から挟むようにした１対の指針３１、３１の基端部が、ボルト１３により共締めされている。
【００３１】
各指針３１は、銅、鉛等の可塑性の高い金属から構成され、地震時等に、回動板１０が固定板７に対して回動したとき、基部が回動板１０と一体となって回動し、それに対して、先端部は、ピン３０に妨げられて、回動板１０の回動方向と反対方向に塑性変形させられ、回動板１０の最大回動角度を示す。
したがって、地震等の発生後に、この指針３１、３１を見るだけで、そのときの地震等の振動の大きさを簡単に知ることができる。
確認後、両指針３１、３１を、ピン３０に当接する初期位置まで、塑性変形させて戻しておくことにより、次の地震等に備えることができる。
【００３２】
回動板１０の前面には、指針３１、３１に対応させて、回動板１０の最大回動角度を示す目盛りを付しておくのがよい。
また、このような指針３１、３１付きの制震装置１を躯体内に設けたときは、制震装置１、特にその指針３１、３１が視認しうるように、壁面に開閉扉付きの窓孔を設けておくのがよい。
【００３３】
本発明は、上記の実施形態のみに制限されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で、例えば次のような変形が可能である。
(１)  制震装置１を、側方に９０°回動させた状態で、左右１対の柱４、４間に取付ける。
(２)  弾性体９の両側面を、接着剤をもって、固定板７と回動板１０とに接着する。または、固定板７にも、回動板１０における凹凸１０ｂと同様の凹凸を設け、固定板７と弾性体９と回動板１０とを、非接着とし、ボルト１３を外すことにより、互いに簡単に分離しうるようにする。
(３)  上下の水平部材６、６の位置ずれが、予め定めた限界値に達したとき、長孔１０ｃの上端にボルト１５が当接し、それ以上の回動板１０の回動が阻止されるように、長孔１０ｃの長さおよび位置を定めておく。そうすることによって、建物が倒れる寸前に、阻止力が働き、建物の倒壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の制震装置の第１の実施形態を、木工軸組構造体に組込んだ状態を示す正面図である。
【図２】図１のII-II線断面図である。
【図３】制震装置の第１の実施形態の分解斜視図である。
【図４】回動板を斜め後方より見た斜視図である。
【図５】(ａ)(ｂ)は、地震時の状態を示す説明図である。
【図６】本発明の制震装置の第２の実施形態の分解斜視図である。
【図７】本発明の制震装置の第３の実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  制震装置
２  軸組構造体
３  土台
４  柱
５  軒げた
６  水平部材
７  固定板
７ａ取付片
７ｂ軸孔
８  ブラケット
８ａ取付片
８ｂ軸孔
９、２０  弾性体
１０  回動板
１０ａ軸孔
１０ｂ凹凸
１０ｃ長孔
１１  固定ねじ
１２  ワッシャ
１３  ボルト（連結具）
１４  ナット
１５  ボルト（連係手段）
３０  ピン
３１  指針
【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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