(57)【要約】【課題】抵抗力の異なる複数種類のエネルギー吸収装置を安価に製造できる構成を備えたエネルギー吸収装置を提供する。【解決手段】本発明のエネルギー吸収装置１は、筒体５と筒体５の両端の開口６；６を塞ぐ両方の蓋７；７とにより形成された筒状筐体２と、蓋７に形成された孔８；８を貫通して筒状筐体２の内部と筒状筐体２の外部とに跨るよう設けられた棒体（異形鉄筋３）と、筒状筐体２の内部に充填されたエネルギー吸収体（鉛体４）とを備えたエネルギー吸収装置において、棒体が周面に棒の軸に沿った方向に連続する多数の凹凸を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒体と筒体の両端の開口を塞ぐ両方の蓋とにより形成された筒状筐体と、蓋に形成された孔を貫通して筒状筐体の内部と筒状筐体の外部とに跨るよう設けられた棒体と、筒状筐体の内部に充填されたエネルギー吸収体とを備えたエネルギー吸収装置において、棒体が周面に棒の軸に沿った方向に連続する多数の凹凸を備えたことを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項２】
棒体が異形鉄筋であることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収装置。
【請求項３】
エネルギー吸収体が鉛体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエネルギー吸収装置。
【請求項４】
筒状筐体の外部に突出する棒体の一端部が、力を受けた場合に互いに相対運動する一対の構造部材のうちの一方の構造部材に連結され、筒状筐体が他方の構造部材に連結されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のエネルギー吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー吸収力の異なる複数種類のエネルギー吸収装置を安価に製造できる構成を備えたエネルギー吸収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
筒体の両端の開口が蓋で塞がれた筒状筐体と、筒状筐体の筒体の中心軸に沿って設けられ筒状筐体の筒体の一端に設けられた蓋を貫通して筒状筐体の内部と筒状筐体の外部とに跨って延長する棒体と、筒状筐体の内部に設けられた鉛体とを備え、筒状筐体の内部に位置される棒体には棒体の周面より突出する１つの環状膨出部が設けられた構造のエネルギー吸収装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このエネルギー吸収装置は、互いに相対運動する一対の構造部材のうちの一方の構造部材に筒状筐体の外部に突出する棒体の一端部が連結され、他方の構造部材に筒状筐体が連結され、構造部材に力が加わった場合に棒体の動きが鉛体の塑性流動抵抗により規制されることによって、構造部材に加わった力のエネルギーを吸収する装置である。このエネルギー吸収装置では、鉛体の塑性流動抵抗を得るために筒状筐体の内部に位置される棒体に棒体の周面を取り巻くような１つの環状膨出部を形成し、この環状膨出部に対する鉛体の塑性流動抵抗を利用して減衰力を得るものである。この構成の場合、鉛体の塑性流動抵抗の大きさは、鉛体からの力を受ける環状膨出部の受圧面積の大きさに比例する。
【特許文献１】特開２００３−１９３４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したエネルギー吸収装置の構造によれば、要求に応じた抵抗力の異なる複数種類のエネルギー吸収装置を製造する場合、環状膨出部の受圧面積を異ならせることによって塑性流動抵抗（即ち、抵抗力）を変える必要がある。つまり、抵抗力の異なるエネルギー吸収装置を個々に製造する際には、抵抗力の異なる各エネルギー吸収装置毎に、個々に径寸法の異なる環状膨出部を備えた棒体や、個々に径寸法の異なる環状膨出部に合わせた内径の筒状筐体を形成しなくてはならず、製造コストが嵩む。
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、抵抗力の異なる複数種類のエネルギー吸収装置を安価に製造できる構成を備えたエネルギー吸収装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のエネルギー吸収装置は、筒体と筒体の両端の開口を塞ぐ両方の蓋とにより形成された筒状筐体と、蓋に形成された孔を貫通して筒状筐体の内部と筒状筐体の外部とに跨るよう設けられた棒体と、筒状筐体の内部に充填されたエネルギー吸収体とを備えたエネルギー吸収装置において、棒体が周面に棒の軸に沿った方向に連続する多数の凹凸を備えたことを特徴とする。
棒体が異形鉄筋であることや、エネルギー吸収体が鉛体であることも特徴とする。
筒状筐体の外部に突出する棒体の一端部が、力を受けた場合に互いに相対運動する一対の構造部材のうちの一方の構造部材に連結され、筒状筐体が他方の構造部材に連結されたことも特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のエネルギー吸収装置によれば、棒の表面に棒の軸に沿った方向に連続する多数の凹凸を備えた棒体に対するエネルギー吸収体の抵抗力（付着抵抗力）を利用したので、棒体とエネルギー吸収体との付着表面積によって棒体に対するエネルギー吸収体の抵抗力を決めることができる。付着表面積は、棒体の周長さ×エネルギー吸収体と接触させる棒体の長さ（棒体の軸に沿った方向の長さ）で決まるので、筒体の長さを変えただけで、抵抗力の異なる複数種類のエネルギー吸収装置を安価に製造できる。つまり、抵抗力の異なる複数種類のエネルギー吸収装置を安価に製造できる構成を備えたエネルギー吸収装置を提供できる。
棒体として鉄筋コンクリート構造の鉄筋などに使用する異形鉄筋を用いたことにより、専用の棒体を形成する必要がなく、エネルギー吸収装置を経済的に製造できる。
エネルギー吸収体として鉛体を用いたので、エネルギー吸収（減衰）効果が高く、かつ、耐久性に優れたエネルギー吸収装置を提供できる。
筒状筐体の外部に突出する棒体の一端部が、力を受けた場合に互いに相対運動する一対の構造部材のうちの一方の構造部材に連結され、筒状筐体が他方の構造部材に連結されたので、地震や強風等の際に構造部材に力が加わった場合に、棒体の動きがエネルギー吸収体の付着抵抗力により規制されるため、構造部材に加わった力のエネルギーをエネルギー吸収体によって吸収（減衰）できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１及び図２は最良の形態を示し、図１（ａ）はエネルギー吸収装置の外観を示し、図１（ｂ）はエネルギー吸収装置の断面を示し、図２はエネルギー吸収装置を建物の火打ちとして用いた例を示す。
【０００７】
図１を参照し、エネルギー吸収装置１の構造を説明する。
エネルギー吸収装置１は、筒状筐体２と、棒体としての異形鉄筋３と、エネルギー吸収体としての鉛体４とにより形成される。
筒状筐体２は、例えば断面四角形状や断面円形状に形成された筒体５と、筒体５の両端の開口６；６を塞ぐ蓋７；７とにより形成される。
異形鉄筋３は、鉄筋コンクリート構造に用いられる鉄筋であって、丸鋼棒の周面に棒の軸に沿った方向に連続する規則的な多数の凹凸を備えた鉄筋である。規則的な多数の凹凸の形態は、異形鉄筋を製造するメーカーによって様々である。異形鉄筋３は、筒体５の中心軸に沿って筒体５の中心軸と同軸に設けられ、筒状筐体２の両端の蓋７；７に形成された孔８；８を貫通して筒状筐体２の内部と筒状筐体２の外部とに跨って延長する。孔８；８は異形鉄筋３の最大径よりも若干大きい。
鉛体４は筒状筐体２内に充填されて筒状筐体２内の異形鉄筋３の外周に付着する。
【０００８】
エネルギー吸収装置１は、例えば、次のように製造される。まず、筒体５の他端に蓋７を取り付けておき、異形鉄筋３を蓋７の孔８に通すことによって、異形鉄筋３を筒体５の内外に延長するように設置し、この状態で筒体５の一端側から筒体５の内側に鉛体４を形成するための溶融状態の鉛４を充填する。鉛４が冷えたら、筒体５の一端に取り付ける孔８の形成された蓋７を異形鉄筋３の一端からはめ込んで筒体５の一端に移動し、溶接、ねじ止めなどで蓋７を筒体５の一端に結合する。
【０００９】
エネルギー吸収装置１は、筒状筐体２の筒体５の一端より突出する異形鉄筋３の一端部３１が、互いに相対運動する一対の構造部材のうちの一方の構造部材に連結され、筒状筐体２が、他方の構造部材に連結される。例えば、図２に示すように、異形鉄筋３の一端部３１が木造住宅の柱１１（一方の構造部材）に連結され、筒状筐体２が、木造住宅の梁１２（他方の構造部材）に連結されたり、図示しないが、異形鉄筋３の一端部３１が木造住宅の柱１１（一方の構造部材）に連結され、筒状筐体２が、木造住宅の土台１０（他方の構造部材）に連結される。即ち、エネルギー吸収装置１を木造住宅の火打ちとして使用する。連結方法は、例えば、異形鉄筋３の一端部３１及び筒状筐体２に貫通孔１３を備えた取付プレート１４を溶接などでそれぞれ取り付け、この取付プレート１４の貫通孔１３を利用して、取付プレート１４を柱１１や梁１２や土台１０に鋲などの固定具１５を用いて固定すればよい。
また、エネルギー吸収装置１を木造住宅の筋交いとして使用することも可能である。
【００１０】
上述したように、木造住宅の火打ちや木造住宅の筋交いとしてエネルギー吸収装置１を用いれば、地震や強風等の際に木造住宅の梁１２や柱１１に力が加わった場合に、異形鉄筋３の動きが鉛体４の抵抗力により規制されることによって、木造住宅に加わった力のエネルギーが吸収（減衰）される。よって、木造住宅の変形が抑制され、木造住宅の耐震性を向上できる。
【００１１】
最良の形態１のエネルギー吸収装置１は、異形鉄筋３と鉛体４との付着表面積によって異形鉄筋３に対する鉛体４の抵抗力（付着抵抗力）が決まる構造である。この付着表面積は、異形鉄筋３の周長さ×鉛体４と接触させる異形鉄筋３の長さ（異形鉄筋３の軸に沿った方向の長さ）で決まる。よって、要求に応じた抵抗力の異なる複数種類のエネルギー吸収装置１を製造したい場合には、筒状筐体２の筒体５の長さを変えるだけでよいので、抵抗力の異なる複数種類のエネルギー吸収装置１を安価に製造できる。
【００１２】
最良の形態１のエネルギー吸収装置１によれば、筒体５の製造工程を変更することなく、長い筒体５を切断する長さを変えるだけでいろいろな長さの筒状筐体２を製造できるので、抵抗力の異なる複数種類のエネルギー吸収装置１を安価に製造できる。また、鉄筋コンクリート構造の鉄筋などに使用する異形鉄筋３を用いるので、従来のエネルギー吸収装置のように専用の棒を形成する必要がなく、エネルギー吸収装置１を経済的に製造できる。即ち、抵抗力の異なる複数種類のエネルギー吸収装置１を安価に製造できる構成を備えたエネルギー吸収装置１を得ることができる。
また、エネルギー吸収体として鉛体４を用いたので、エネルギー吸収（減衰）効果が高く、かつ、耐久性に優れたエネルギー吸収装置１を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
エネルギー吸収体としては、鉛のほか、錫、亜鉛、アルミニウム、銅などの金属、鉛−錫合金、亜鉛−アルミニウム−銅などの超塑性合金を使用してもよい。これら物質をエネルギー吸収体として使用する場合においては、これらの物質は鉛と同じく異形鉄筋３に対する付着抵抗力によるエネルギー吸収により減衰がなされる。
また、異形鉄筋３は、構造部材に連結する一端側だけを筒状筐体５より外部に突出させた構成としてもよい。
棒体は、異形鉄筋３でなくても、周面に棒の軸に沿った方向に連続する多数の凹凸を備えたものであればよい。
また、互いに隣り合う建物のような一対の構造物において、地震や強風等の力をうけた場合に互いに相対運動する一方の構造物の構造部材に棒体を連結し、他方の構造物の構造部材に筒状筐体を連結してもよい。
本発明のエネルギー吸収装置は、建物に加わるエネルギーを吸収する装置として、鉄筋コンクリート構造の建物、鉄骨構造の建物、その他の構造物に使用でき、また、既存建物の補修にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）はエネルギー吸収装置の外観を示す斜視図、（ｂ）はエネルギー吸収装置の断面図（最良の形態）。
【図２】エネルギー吸収装置を建物の火打ちとして用いた使用例を示す図（最良の形態）。
【符号の説明】
【００１５】
１  エネルギー吸収装置、２  筒状筐体、３  異形鉄筋（棒体）、
４  鉛（エネルギー吸収体）、５  筒体、７  蓋、８  孔、１１  柱（一方の構造部材）、１２  梁（他方の構造部材）。
【図１】
2008241006.tif 000003
【図２】
2008241006.tif 000004