(57)【要約】【構成】制振システム１０は、枠１２、およびその高さ方向に取り付けられる２つの制振ユニット１４を備える。各制振ユニット１４は２つの伝達部３２ａ、３２ｂ、およびその間に配置される制振デバイス３４を有する。伝達部３２ａ、３２ｂは、剛性材で形成され、２つ重ねて配置され、その端部は枠１２に接続されて、変形せずに枠１２の振動を制振デバイス３４に伝える。制振デバイス３４は２つの伝達部３２ａ、３２ｂに接続される連結部材４２、４６および、連結部材４２、４６に挟まれる高減衰ゴム部材４８を有し、伝達部３２ａ、３２ｂに伴い動く連結部材４２、４６の相対変位を高減衰ゴム部材４８で低減する。これにより、制振システム１０は、２つの制振ユニット１４のそれぞれで地震などによる振動を減衰する。【効果】制振システム１０は、優れた制振機能を果たすとともに、軽量化により施工性に優れ、また、減衰ゴムの数を減らし、経済性に優れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の縦枠体および１対の横枠体で形成される矩形状の枠内を高さ方向に、前記横枠体に平行であって両端のそれぞれが前記縦枠体に接続される中枠体で分割した複数個の区分のそれぞれに配置される制振ユニットであって、
前記各区分の上部にある前記横枠体および前記中枠体のいずれかとともに三角形状を形成するように、角部分が下方を向き、かつ両端のそれぞれが前記縦枠体、前記横枠体および前記中枠体のいずれかに接続される略Ｖ字状の上側伝達部、
前記各区分の下部にある前記横枠体および前記中枠体のいずれかとともに三角形状を形成するように、角部分が上方を向き、かつ両端のそれぞれが前記縦枠体、前記横枠体および前記中枠体のいずれかに接続される略Ｖ字状の下側伝達部、および
前記上側伝達部および前記下側伝達部の間に配置される制振デバイスを備え、
前記制振デバイスは、
前記上側伝達部および前記下側伝達部のいずれか一方の前記角部分に接続される第１連結部材、
前記第１連結部材の両面にそれぞれ配置されて、前記第１連結部材を挟む高減衰ゴム部材、および
前記第１連結部材とともに前記高減衰ゴム部材を挟み、それぞれが前記上側伝達部および前記下側伝達部のいずれか他方の前記角部分に接続される２つの前記第２連結部材を含む、制振ユニット。
【請求項２】
前記上側伝達部および前記下側伝達部はそれぞれ２枚の板材で形成され、
前記上側伝達部および前記下側伝達部の一方の２枚の板材で前記第１連結部材を挟持し、
前記上側伝達部および前記下側伝達部の他方の２枚の板材を前記２つの第２連結部材に対しそれぞれ固着した、請求項１記載の制振ユニット。
【請求項３】
請求項１または２の制振ユニットを用いた制振システムであって、
１対の縦枠体および１対の横枠体で形成される矩形状の枠、
前記横枠体に平行であって両端のそれぞれが前記縦枠体に接続され、前記枠内を高さ方向に複数個の区分に分割する中枠体、および
前記複数個の区分のそれぞれに配置される前記制振ユニットを備える、制振システム。
【請求項４】
直交する壁のそれぞれの少なくとも一部に請求項３記載の制振システムを組み込んだ、建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制振ユニット、制振システムおよび建物に関し、特にたとえば、建物の外壁または間仕切り壁などに組み込む、制振ユニット、制振システムおよび建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の制振ユニットの一例が、特許文献１および２に開示されている。
【０００３】
特許文献１の外壁パネルフレームでは、桟が交差する４つの隅にそれぞれに粘性体層を配置している。
【０００４】
また、特許文献２の制振装置では、略二等辺三角形状の支持部で略菱形状の振り子部材を支持し、その振り子部材とフレームとの間に制振ゴムを配置している。
【特許文献１】特開２００１−６５１９０号公報［Ｅ０４Ｈ  ９／０２、Ｅ０４Ｂ  ２／５６］
【特許文献２】特開２００６−１５２７８８号公報［Ｅ０４Ｈ  ９／０２、Ｆ１６Ｆ  １５／０２］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の従来技術では、減衰能力が小さい粘性体層を用いていることにより、地震などによる建物の振動を減衰させるためには、数多くの粘性体層を設置する必要があり、製品コストおよび施工コストなどが嵩んでしまう。
【０００６】
これに対して、特許文献２の従来技術では、減衰能力が大きい制振ゴムを用いていることにより、数少ない制振ゴムで建物の揺れを抑えることができるが、数少ない制振ゴムに振動による力が集中するため制振ゴムの取付部に作用する力が大きくなってしまう。特に、振り子部材により建物の振動幅を増幅して、制振ゴムの取付部へ伝達させているため、制振ゴムの取付部に作用する力は非常に大きくなり、支持部および振り子部材を補強する必要がある。また、振り子部材により振動幅を増幅させるために、振り子部材の自由度を高くしていることにより、ねじれ現象などが生じやすい。このため、支持部および振り子部材の変形を防止する必要がある。この結果、補強及び変形防止ために支持部および振り子部材の面積を大きくしなければならず、パネルが重くなってしまい、経済性および施工性が悪い。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、経済性および施工性に優れる、制振ユニット、制振システムおよび建物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、１対の縦枠体および１対の横枠体で形成される矩形状の枠内を高さ方向に、横枠体に平行であって両端のそれぞれが縦枠体に接続される中枠体で分割した複数個の区分のそれぞれに配置される制振ユニットであって、各区分の上部にある横枠体および中枠体のいずれかとともに三角形状を形成するように、角部分が下方を向き、かつ両端のそれぞれが縦枠体、横枠体および中枠体のいずれかに接続される略Ｖ字状の上側伝達部、各区分の下部にある横枠体および中枠体のいずれかとともに三角形状を形成するように、角部分が上方を向き、かつ両端のそれぞれが縦枠体、横枠体および中枠体のいずれかに接続される略Ｖ字状の下側伝達部、および上側伝達部および下側伝達部の間に配置される制振デバイスを備え、制振デバイスは、上側伝達部および下側伝達部のいずれか一方の角部分に接続される第１連結部材、第１連結部材の両面にそれぞれ配置されて、第１連結部材を挟む高減衰ゴム部材、および第１連結部材とともに高減衰ゴム部材を挟み、それぞれが上側伝達部および下側伝達部のいずれか他方の角部分に接続される２つの第２連結部材を含む、制振ユニットである。
【０００９】
請求項１の発明では、制振ユニット（１４：実施例において相当する部分を例示する参照符号。以下同じ。）は、矩形状の枠（１２）内を高さ方向に中枠体（２２）で複数個に分けた各区分（２８、３０）に配置され、上側伝達部（３２ａ）、下側伝達部（３２ｂ）、および２つの伝達部（３２ａ、３２ｂ）を接続する制振デバイス（３４）を備える。
【００１０】
上側伝達部（３２ａ）は略Ｖ字状であって、下方を向く角部分（４０）が制振デバイス（３４）に接続され、上方に開く両端部分のそれぞれが各区分（２８、３０）の上部にある縦枠体（１６）、横枠体（１８）または中枠体（２２）に接続される。下側伝達部（３２ｂ）は逆向きの略Ｖ字状であって、上方を向く角部分（４０）が制振デバイス（３４）に接続され、下方に開く両端部分のそれぞれが各区分（２８、３０）の下部にある縦枠体（１６）、横枠体（１８）または中枠体（２２）に接続される。そして、２つの伝達部（３２ａ、３２ｂ）は、その角部分（４０）が向き合うように上下に配置され、制振デバイス（３４）によりＸ字状に接続される。
【００１１】
制振デバイス（３４）は第１連結部材（４２）、第１連結部材（４２）を間に挟む高減衰ゴム部材（４８）、第１連結部材（４２）とともに高減衰ゴム部材（４８）を挟む２つの第２連結部材（４６）を有する。第２連結部材（４６）は、上側伝達部（３２ａ）および下側伝達部（３２ｂ）の一方に接続され、この伝達部（３２ａ、３２ｂ）を介して枠（１２）に接続される。第１連結部材（４２）は、上側伝達部（３２ａ）および下側伝達部（３２ｂ）の他方に接続され、この伝達部（３２ａ、３２ｂ）を介して枠（１２）に接続される。これにより、枠（１２）の変形に伴い各伝達部（３２ａ、３２ｂ）が動くと、各連結部材（４２、４６）は各伝達部（３２ａ、３２ｂ）の動きに追随する。
【００１２】
このため、地震などの水平方向の振動により枠（１２）が平行四辺形になるように変形し、上側伝達部（３２ａ）および下側伝達部（３２ｂ）が幅方向にずれ、それに伴い、第１連結部材（４２）と第２連結部材（４６）とが相対的に変位する。これにより高減衰ゴム部材（４８）にせん断力が加わり、せん断力に抵抗するように変形し、これを繰り返して、枠（１２）の揺れを減衰する。
【００１３】
このように、各伝達部（３２ａ、３２ｂ）および各連結部材（４２、４６）を枠（１２）に接続し、２つの連結部材（４２、４６）の間に高減衰ゴム部材（４８）を挟んで、枠（１２）の面に対して垂直方向の各部材の自由度を低くすることにより、ねじれ現象などが生じにくい。この結果、変形防止のために伝達部（３２ａ、３２ｂ）などの面積を大きくする必要がなく、制振ユニット（１４）の小型化および軽量化が図れ、施工性に優れる。
【００１４】
また、高減衰ゴム部材（４８）を用いても、枠（１２）内に複数の制振ユニット（１４）を取り付けることにより、枠（１２）内に１つの制振ユニットを取り付けた場合に比べて、角部分（４０）から両端のそれぞれまでの長さ、つまり斜材部分（３８）の長さが短いため、伝達部（３２ａ、３２ｂ）がねじれにくく、変形しにくいことにより、制振ユニット（１４）に補強をする必要がなく、軽量化が図れる。
【００１５】
さらに、振動エネルギを吸収する能力が高い高減衰ゴム部材（４８）を用いると、高減衰ゴム部材（４８）の数を減らせ、製品コストおよび取り付けなどの施工コストを抑え、経済的である。
【００１６】
請求項２の発明は、上側伝達部および下側伝達部はそれぞれ２枚の板材で形成され、上側伝達部および下側伝達部の一方の２枚の板材で第１連結部材を挟持し、上側伝達部および下側伝達部の他方の２枚の板材を２つの第２連結部材に対しそれぞれ固着した、請求項１記載の制振ユニットである。
【００１７】
請求項２の発明では、上側伝達部（３２ａ）および下側伝達部（３２ｂ）のそれぞれが２枚の板材を重ねて形成され、各伝達部（３２ａ、３２ｂ）の剛性が高まるため、幅方向の力だけでなく、枠（１２）の面に対して垂直方向に力が作用してもねじれ現象などが生じにくい。この結果、伝達部（３２ａ、３２ｂ）の面積を小さくでき、制振ユニット（１４）の小型化および軽量化が図れ、施工性に優れる。
【００１８】
また、２枚の板材を重ねて各伝達部（３２ａ、３２ｂ）を形成すれば、１枚の板材の重さを軽量化できるため、伝達部（３２ａ、３２ｂ）の運搬や組立などが容易になり、施工性に優れる。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１または２の制振ユニットを用いた制振システムであって、１対の縦枠体および１対の横枠体で形成される矩形状の枠、横枠体に平行であって両端のそれぞれが縦枠体に接続され、枠内を高さ方向に複数個の区分に分割する中枠体、および複数個の区分のそれぞれに配置される制振ユニットを備える、制振システムである。
【００２０】
請求項３の発明では、制振システム（１０）は、枠（１２）の高さ方向に複数の制振ユニット（１４）を取り付けて形成される。
【００２１】
これにより、枠（１２）内に１つの制振ユニットを取り付けた場合に比べて、角部分（４０）から両端のそれぞれまでの長さ、つまり斜材部分（３８）の長さが短いため、伝達部（３２ａ、３２ｂ）がねじれにくく、変形しにくいことにより、制振ユニット（１４）に補強をする必要がなく、軽量化が図れる。よって、運搬および取り付けなどの施工性に優れる。
【００２２】
特に、縦長の枠（１２）で振動が伝達されにくい場合でも、複数の制振ユニット（１４）により枠（１２）の上下で制振機能を分担するため、どのような形状の枠（１２）にも対応し、優れた制振機能を発揮できる。
【００２３】
さらに、請求項１と同様に、制振ユニット（１４）および伝達部（３２ａ、３２ｂ）の小型化および軽量化を図ることにより、施工性に優れる。また、高減衰ゴム部材（４８）を用いて、部材数を抑え、経済性に優れる。
【００２４】
請求項４の発明は、直交する壁のそれぞれの少なくとも一部に請求項３記載の制振システムを組み込んだ、建物である。
【００２５】
請求項４の発明では、建物（５６）において壁（５８）に制振システム（１０）を取り付ける。これにより、壁（５８）の内部に制振システム（１０）が組み込まれ、建物（５６）に制振機能を付与するとともに、建物（５６）の内部の空間を確保できる。
【００２６】
また、建物（５６）の直交する壁（５８）に制振システム（１０）を取り付ければ、あらゆる方向から作用する建物（５６）の振動を抑えることができる
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、複数の制振ユニットを用い、伝達部を介して枠に接続される連結部材で高減衰ゴム部材を挟むことにより、施工性および経済性に優れる。
【００２８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１に示すこの発明の一実施例である制振システム１０は、たとえば建物の外壁や間仕切り壁などの壁内部に組み込まれ、地震などによる揺れを抑えることにより、建物の破損や倒壊を防止するものであって、図１〜図３に示すように、枠１２、および枠１２の高さ方向に取り付けられた複数、この実施例では２つの制振ユニット１４を備える。
【００３０】
枠１２は、１対の縦枠体１６および１対の横枠体１８を含み、これらにより矩形状に形成される。すなわち、縦枠体１６は第１高さＨ１を有する、たとえば中空角鋼の柱であって、第１幅Ｗ１を隔てて配置される。横枠体１８はたとえばＨ型鋼またはＣ型鋼の梁または土台であって、縦枠体１６の上端および下端どうしをそれぞれ連結する。縦枠体１６と横枠体１８とが交わる４つの角部、および縦枠体１６の長手方向の中心またはほぼ中心にそれぞれ接合板が配置される。
【００３１】
接合板は、矩形状の平板であって、接合板２０ａおよび接合板２０ｂを含む。接合板２０ａは縦枠体１６と横枠体１８とが交わる部分の４つの角部、すなわち後述する各区分２８、３０の４つの隅にそれぞれ配置され、縦枠体１６または横枠体１８に接合される。この実施例では、いずれの接合板２０ａも横枠体１８に接合されているが、縦枠体１６および横枠体１８のいずれに接合されてもよい。一方、接合板２０ｂは、制振ユニット１４を２つ用いる場合には、枠１２を高さ方向に２等分する位置、つまり縦枠体１６の長手方向の中心またはほぼ中心に配置され、縦枠体１６に接合される。これら接合板２０ａ、２０ｂはボルトまたは溶接などで枠体１６、１８に接合され、そこから枠１２の内側に向かって延びる。各接合板２０ａ、２０ｂにはボルト孔が形成され、これらは制振ユニット１４および中枠体２２を枠１２に取り付けるために用いられる。
【００３２】
中枠体２２はフラットバー（平鋼）であって、鉄または鋼鉄などの高剛性材で形成される。その長さは１対の縦枠体１６の間隔にほぼ等しく、これらの間で横枠体１８に平行に配置される。また、長手方向に複数のボルト孔が設けられており、同形状の２つの中枠体２２が重ねられ、ボルト孔に通したボルト２４、およびナット２６で固定され一体化されることにより、２枚一組で用いられる。中枠体２２を２枚一組に一体化すると、高剛性材で形成される中枠体２２の剛性がさらに高まるとともに、これと同じ剛性を１枚の中枠体で得ようとした場合に比べて１枚の中枠体２２の厚みや大きさなどを小さくでき、軽量化が図れるため、運搬や組み立てが容易になり施工性に優れる。
【００３３】
この２つの中枠体２２は、その端部の間に接合板２０ｂを挟み、ボルト２４およびナット２６で接合板２０ｂに接続されて、縦枠体１６どうしを連結する。これにより、枠１２は幅方向の力に対して補強されるとともに、枠１２の中が上下に分割されて、２つの区分、つまり上側区分２８および下側区分３０が形成される。
【００３４】
制振ユニット１４は、建物の振動による運動エネルギを高減衰ゴム部材４８で吸収することにより、枠１２の変形を抑えて、建物の振動を減衰するものであって、上側区分２８および下側区分３０のそれぞれに配置され、枠１２の中で上下２段に配置される。各制振ユニット１４は、伝達部およびこれに接続される制振デバイス３４を有する。
【００３５】
伝達部は、各区分２８、３０の上部に配置される上側伝達部３２ａと、各区分２８、３０の下部に配置される下側伝達部３２ｂとを含む。各伝達部３２ａ、３２ｂは、枠１２の振動を制振デバイス３４に伝えるものであって、鉄または鋼鉄などの高剛性材で形成される。また、安全のため先の尖った先端部分が切断された略Ｖ字状であって、斜辺を形成する斜材部分３８を２つと、それらが結合する部分の角部分４０とを含む。たとえば、１枚の平板を切断して製造したり、フラットバーを溶接して製造したりすることができる。特に、平板を切断して伝達部３２ａ、３２を製造する場合、図４に示すように伝達部３２ａ、３２ｂが隙間なく配置されるように平板を切断すれば、材料どりの歩留まりをよしくし、コストを抑えることができる。フラットバーを溶接して伝達部３２ａ、３２を製造すれば、製品コストを抑えることができる。
【００３６】
各伝達部３２ａ、３２ｂでは、２つの斜材部分３８の間に作られる角度は、２つの斜材部分３８のそれぞれが長方形状の各区分２８、３０の１対の対角線上に配置されるように設定される。また、角部分４０は、略Ｖ字状の伝達部３２ａ、３２ｂの先端部分であって、制振デバイス３４との接続に用いられる。
【００３７】
また、各斜材部分３８に複数、この実施例では３つのボルト孔が形成され、また角部分４０にも複数、この実施例では３つのボルト孔が形成される。そして、２つの上側伝達部３２ａが重ねられ、各ボルト孔に通したボルト２４、およびナット２６で固定されることにより、２つの上側伝達部３２ａが一体化され、上側伝達部３２ａは２枚一組で用いられる。また、下側伝達部３２ｂにおいても同様に、２つ重ねた下側伝達部３２ｂをボルト２４などで締結することにより、一体化した下側伝達部３２ｂが２枚一組で用いられる。上側伝達部３２ａおよび下側伝達部３２ｂのそれぞれを２枚の板材で形成することにより、中枠体２２の場合と同様に、２枚一組で一体化された伝達部３２ａ、３２ｂの剛性が向上し、かつ軽量化が図れて施工性に優れる。
【００３８】
ここで、２つの上側伝達部３２ａを重ねて固定する際、それらの両端が上方に向かって開き、角部分４０が下方を向いて、上側伝達部３２ａが略Ｖ字状になるように、上側伝達部３２ａが各区分２８、３０の上部に配置される。その状態で、２つの上側伝達部３２ａの両端の間に、各区分２８、３０の上部にある接合板２０ａ、２０ｂを挟んで、２つの上側伝達部３２ａおよび接合板２０ａ、２０ｂの各ボルト孔にボルト２４を通せば、各区分２８、３０の上部にある縦枠体１６、横枠体１８または中枠体２２に上側伝達部３２ａの両端が接続される。これにより、上側伝達部３２ａは、各区分２８、３０の上部にある縦枠体１６または中枠体２２とともに三角形状の面を形成し、この形成された面は枠１２の面に対して平行に配置される。
【００３９】
一方、下側伝達部３２ｂでは、その両端が下方に向かって開き、角部分４０が上方を向いて、下側伝達部３２ｂが逆向きの略Ｖ字状になるように、下側伝達部３２ｂが各区分２８、３０の下部に配置される。その状態で、各区分２８、３０の下部に配置される接合板２０ａ、２０ｂを２つの下側伝達部３２ｂの端部の間に挟んで、２つの下側伝達部３２ｂおよび接合板２０ａ、２０ｂの各ボルト孔にボルト２４を通せば、各区分２８、３０の下部にある縦枠体１６、横枠体１８または中枠体２２に下側伝達部３２ｂが接続される。これにより、下側伝達部３２ｂは、各区分２８、３０の下部にある縦枠体１６または中枠体２２とともに三角形状の面を形成し、この形成された面は枠１２の面および上側伝達部３２ａにより形成される面に対して平行に配置される。
【００４０】
そして、このような枠１２の上部と三角形状を形成する上側伝達部３２ａは各区分２８、３０の上部に配置される枠体１６、２２の変位に応じて動き、枠１２の下部と三角形状を形成する下側伝達部３２ｂは各区分２８、３０の下部に配置される枠体１６、２２の変位に応じて動くため、上側伝達部３２ａと下側伝達部３２ｂとは個別に動く。
【００４１】
また、このように各伝達部３２ａ、３２ｂを枠１２に接続すると、１つの接合板２０ｂに、上側区分２８の下側伝達部３２ｂ、中枠体２２、および下側区分３０の上側伝達部３２ａがそれぞれ接続され、接合板２０ｂを介してこれらは縦枠体１６に接続される。
【００４２】
なお、２枚一組で用いられる上側伝達部３２ａの間には接合板２０ａ、２０ｂが配置されるため、２つの上側伝達部３２ａはその間に間隔を隔てて面平行に重ねて結合される。下側伝達部３２ｂも同様に、２つの下側伝達部３２ｂはその間に間隔を隔てて面平行に重ねて結合される。
【００４３】
そして、上側伝達部３２ａおよび下側伝達部３２ｂはそれぞれ角部分４０が互いに向かい合うように配置され、各角部分４０が制振デバイス３４により結合される。このため、上側伝達部３２ａの一方斜材部分３８と下側伝達部３２ｂの一方斜材部分３８が一直線状に結ばれ、上側伝達部３２ａの他方斜材部分３８と下側伝達部３２ｂの他方斜材部分３８が一直線状に結ばれて、これらの上側伝達部３２ａおよび下側伝達部３２ｂはＸ字状に接続され、各区分２８、３０の１対の対角線上に配置される。この接続された上側伝達部３２ａおよび下側伝達部３２ｂの幅Ｗ２は第１幅Ｗ１に相当し、高さＨ２は各区分２８、３０の高さ、つまり第１高さＨ１を区分２８、３０の個数、この実施例では２で割った商に相当する。
【００４４】
図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示す制振デバイス３４は、各区分２８、３０の中央またはほぼ中央に配置され、第１連結部材４２と、第１連結部材４２の両面にそれぞれ配置され、かつ第１連結部材４２を挟む高減衰ゴム部材４８と、第１連結部材４２とともに高減衰ゴム部材４８を挟み、かつそれぞれが上側伝達部３２ａおよび下側伝達部３２ｂのいずれか他方の角部分４０に接続される２つの第２連結部材４６とを有する。
【００４５】
第１連結部材４２および第２連結部材４６は、矩形状の板材であって、鉄または鋼鉄などの高剛性材で形成される。図１〜図５（Ｂ）に示すように、２つの第２連結部材４６は、間隔を隔てて枠１２の面に対して平行に配置され、互いに面平行に対向する。そして、この間に２つの下側伝達部３２ｂを挟んで、ボルト２４およびナット２６で２枚の下側伝達部３２ｂに固着され、下側伝達部３２ｂの動きに追随する。ここで、２つの下側伝達部３２ｂの間にはスペーサ４４が配置される。スペーサ４４の厚みは、その厚みと２つの下側伝達部３２ｂの厚みとの和が、第１連結部材４２の厚みと２つの高減衰ゴム部材４８の厚みとの和に等しくなるように設定される。これにより、スペーサ４４を２つの下側伝達部３２ｂの間に挟むと、下側伝達部３２ｂが第２連結部材４６に接するため、ボルト締めすると下側伝達部３２ｂが第２連結部材４６に固着される。
【００４６】
第１連結部材４２は、２つの第２連結部材４６の間に第２連結部材４６に平行に配置される。そして、２つの上側伝達部３２ａを重ねた際、各角部分４０の間に挟まれ、ボルト２４およびナット２６の締結により２枚の上側伝達部３２ａで挟持されるため、第１連結部材４２は上側伝達部３２ａに接続され、上側伝達部３２ａの動きに追随する。
【００４７】
なお、下側区分３０では制振デバイス３４の上下方向が反対であるため、２つの第２連結部材４６が上側伝達部３２ａに接続され、第１連結部材４２が下側伝達部３２ｂに接続される。
【００４８】
高減衰ゴム部材４８は、地震などの振動による運動エネルギを熱エネルギに変換して放熱することによって吸収し、振動を減衰するものである。たとえば、合成ゴムに樹脂や充填材などを組み合わせることにより、振動減衰機能を高め、繰り返し振動を受けても振動減衰機能を維持できるものである。
【００４９】
また、高減衰ゴム部材４８は矩形状であって、第２連結部材４６、第１連結部材４２および第２連結部材４６の順で配置された２つの第１連結部材４２と第２連結部材４６との間に挟まれる。
【００５０】
また、高減衰ゴム部材４８は、第１連結部材４２および第２連結部材４６に接着剤などで固定され、一体的に形成される。このため、制振デバイス３４の小型化が図れるとともに、第２連結部材４６と第１連結部材４２とのずれを的確に高減衰ゴム部材４８に伝えることができる。
【００５１】
このような制振システム１０によれば、図６に示すように、地震などにより建物が水平方向に揺れると、枠１２は平行四辺形状になるように変形し、上側伝達部３２ａおよび下側伝達部３２ｂがそれぞれ個別に動いて、幅方向にずれ、それに伴い第１連結部材４６および第２連結部材４２がそれぞれ移動する。この第１連結部材４６と第２連結部材４２との相対的な変位により、高減衰ゴム部材４８にせん断力が加わる。このとき、高減衰ゴム部材４８はせん断力による運動エネルギを熱エネルギに変換し、せん断力に対して抵抗することにより、連結部材の相対的な変位を減少させ、振動を減衰する。
【００５２】
実際、発明者による実験によれば、実施例の制振システム１０を採用すると震度７程度の揺れに対して枠１２の振幅を約半減できることがわかっている。
【００５３】
この制振システム１０では、２つの制振ユニット１４を上下２段にして枠１２に取り付けると、制振ユニット１４の高さは、１つの制振ユニットを枠１２に取り付けた場合に比べて、半分になる。振動などによる枠１２の幅方向の変位が同じ場合、第２連結部材４６と第１連結部材４２との相対的変位量は制振ユニット１４の高さに比例するため、１つの制振ユニット１４を枠１２に取り付けた場合に比べて、１つの制振ユニット１４における連結部材４２，４６の相対的変位量は半分になる。この結果、建物の設計許容変位量に依存する高減衰ゴム部材４８の厚みを低減できる。
【００５４】
すなわち、高減衰ゴム部材４８の厚みは、その材料が同じ場合、建物の設計許容変位量と相関関係がある。建物の設計許容変位量とは、第２連結部材４６と第１連結部材４２とが幅方向に相対的に変位した場合に、高減衰ゴム部材４８がこれらの連結部材４２、４６の相対的変位を低減することにより制振機能を果たせる、連結部材４２、４６の相対的変位量の最大値を示す。このため、１つの制振ユニット１４における２つの連結部材４２，４６の相対的変位量を半減できれば、高減衰ゴム部材４８の厚みも半分に低減できる。
【００５５】
たとえば、厚みの２倍に相当する建物の最大設計許容変位量に対応できる高減衰ゴム部材４８を用いて、１つの枠１２に１つの制振システム、つまり制振デバイスを取り付けた場合、建物の最大設計許容変位量１００ｍｍに対応するためには、高減衰ゴム部材４８の厚みを５０ｍｍにする必要がある。これに対して、同じ高減衰ゴム部材４８を用いて、１つの枠１２に２つの制振ユニット１４を取り付けると、建物の最大設計許容変位量１００ｍｍに対応するためには、１つの制振ユニット１４における２つの連結部材４２，４６の相対的変位量の最大値はこの半分の５０ｍｍとなるため、高減衰ゴム部材４８の厚みは２５ｍｍとなる。
【００５６】
このように、２つの制振ユニット１４を枠１２の上下に配置すれば、高減衰ゴム部材４８の厚みを低減できるため、厚みの薄い壁にも制振システム１０を収容でき、かつ建物における居住スペースなどを大きく取ることができる。
【００５７】
特に、枠１２の高さ方向に取り付ける制振ユニット１４の数を増やすと、それに伴い、１つの制振システム１０における第２連結部材４６と第１連結部材４２との相対的変位量が低減するため、高減衰ゴム部材４８の厚みをさらに薄くすることができる。
【００５８】
また、特許文献２で示されているような方法、すなわち枠の上辺および下辺に設けられた高減衰ゴム部材の位置で建物の振動を増幅させる方法では、その増幅率に伴い、高減衰ゴム部材の許容減衰能力から逆算した建物の最大設計許容変位量が小さくなるため、大きな振動を抑えられなくなる。よって、大きな地震に対応させるためには、高減衰ゴム部材の厚みを大きくする必要がある。これに対して、制振システム１０では、伝達部３２ａ、３２ｂおよび連結部材４６、４２を枠１２に接続し、連結部材４６、４２の間に高減衰ゴム部材４８を挟むことにより、振動による枠１２の幅方向の変位を高減衰ゴム部材４８に直接に伝えているため、大きな地震に対応できる上、高減衰ゴム部材４８、延いては制振システム１０の厚みを薄くできる。
【００５９】
また、２つの制振ユニット１４を枠１２の上下に配置すれば、枠１２内に１つの制振ユニットを取り付けた場合に比べて、角部分４０から両端のそれぞれまでの長さ、つまり斜材部分３８の長さが短いため、伝達部３２ａ、３２ｂがねじれにくく、変形しにくいことにより、制振ユニット１４に補強をする必要がなく、軽量化が図れる。また、これに加え、頑丈かつ粘り強い鉄または鋼鉄など高剛性材で伝達部３２ａ、３２ｂを形成し、２の伝達部３２ａ、３２ｂを抱き合わせることにより、伝達部３２ａ、３２ｂ自体の強度を高めている。このため、伝達部３２ａ、３２ｂの面積を小さくしても、振動による伝達部３２ａ、３２ｂの変形が防がれ、制振システム１０は高い振動減衰機能を維持できる。
【００６０】
特に、縦長の枠１２で振動が伝達しにくいような場合でも、２つの制振ユニット１４により枠１２の上下で制振機能を分担しているため、どのような形状の枠１２にも対応して、優れた制振機能を発揮できる。
【００６１】
そして、伝達部３２ａ、３２ｂなどの面積を小さくすると、制振ユニット１４および制振システム１０を軽くでき、運搬および取り付けなどの施工性に優れる。
【００６２】
また、伝達部３２ａ、３２ｂなどの面積を小さくしても、上側伝達部３２ａを介して第１連結部材４２を枠１２に接続し、下側伝達部３２ｂを介して第２連結部材４６を枠１２に接続し、この第１連結部材４２および第２連結部材４６の間に高減衰ゴム部材４８を挟むことにより、制振システム１０の各部材の自由度を低くしている。このため、断面上の偏りがなく、ねじれ現象などが生じにくく、各部材の変形および破損が防がれ、制振機能を持続できる。
【００６３】
また、特許文献１のような減衰能力が小さい粘性体層でなく、それより大きな減衰機能を発揮する高減衰ゴム部材４８を用いると、粘性体層などに比べて高減衰ゴム部材４８の数を減らせ、製品コストおよび取り付けなどの施工コストを抑え、経済的である。
【００６４】
この高減衰ゴム部材４８を、第１連結部材４２の両面で、かつ第２連結部材４６と第１連結部材４２との間に配置すれば、第１連結部材４２を中心にその両面側で高減衰ゴム部材４８にせん断力が加わる。これにより、制振デバイス３４の小型化が実現され、枠１２の厚みの中に制振ユニット１４を収められるとともに、美感および居住空間を確保できる。
【００６５】
また、第１連結部材４２の両面側で高減衰ゴム部材４８にせん断力が加わると、第２連結部材４６にかかる力の方向と第１連結部材４２にかかる力の方向との間にねじれが生じにくいため、枠１２の面に対して垂直な方向への力が制振デバイス３４などに作用せず、確実に減衰できるとともに、制振デバイス３４などの変形を防止できる。
【００６６】
さらに、伝達部３２ａ、３２ｂと連結部材４２、４６とをボルト２４の締結で接続して、伝達部３２ａ、３２ｂおよび制振デバイス３４を接続していることにより、施工現場で簡単に制振ユニット１４を組み立てることができる。そして、伝達部３２ａ、３２ｂおよび接合板２０ａ、２０ｂをボルト２４の締結で接続すると、制振ユニット１４を枠１２へ簡単に脱着できるため、制振ユニット１４の後付や交換が可能になる。
【００６７】
また、接着剤およびボルト２４の締結など一般的な接続方法を用いているため、特殊加工を必要としない。また、この実施例では１つの制振システム１０に８つの伝達部３２ａ、３２ｂを用いているが、その形状は共通化されており、かつ単純である。このため、製造および施工コストを抑えられ、経済的である。
【００６８】
そして、枠１２に制振ユニット１４を取り付けることにより、枠１２を床や基礎などに設置すれば、枠１２を介して制振ユニット１４を床や基礎などに取り付けることができ、施工しやすい。
【００６９】
また、図７は、図１に示す制振システム１０とブレースを用いた耐力システム５０とを組み合わせたものである。耐力システム５０は、枠１２の対角線上に１対のブレース５２を取り付けることにより、枠１２の強度を向上させたものであって、ブレース５２に取り付けられたターンバックル５４などによりブレース５２の張力を調節できるシステムである。これによれば、制振システム１０による制振性能と耐力システム５０による剛性とが複合され、高い耐震性を確保できる。
【００７０】
また、図８に示すように、建物５６における直交する壁のそれぞれの少なくとも一部、たとえば建物５６の１階部分における南北方向および東西方向の間仕切り壁５８のそれぞれ少なくとも１つに制振システム１０を組み込むことにより、あらゆる方向から作用する振動を受け止め、建物５６を制振することができる。すなわち、南北方向の揺れに対しては、東西方向に設けた間仕切壁５８に取り付けられた制振システム１０が建物５６の振動を抑え、一方、東西方向の揺れに対しては、南北方向に設けた間仕切壁５８に取り付けられた制振システム１０が建物５６の振動を抑える。
【００７１】
なお、間仕切り壁５８に制振システム１０を取り付けたが、外壁６０などの建物５６の壁に制振システム１０を取り付けることもできる。
【００７２】
また、間仕切り壁５８に制振システム１０を取り付けた建物５６の外壁６０に耐力システム５０を採用すると、建物５６全体の耐震性能をさらに高めることができる。
【００７３】
なお、上で挙げた個数などの具体的数値はいずれも単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。たとえば、枠１２の上下に２つの制振ユニット１４を設置したが、３つ以上の制振ユニット１４を枠１２の高さ方向に取り付けることができる。
【００７４】
たとえば、図９に示すように、３つの制振ユニット１４を枠１２の高さ方向に取り付ける場合、高さ方向に間隔を隔てて配置される２つの中枠体２２で枠１２内は３等分され、上側区分２８、中央区分６２および下側区分３０に分けられる。そして、１つの制振ユニット１４の高さは、２つの制振ユニット１４を用いた場合の１つの制振ユニット１４の高さより小さくなり、それに応じて、建物の設計許容変位量が同じ設定なら、高減衰ゴム部材４８の厚みをさらに薄くできる。
【００７５】
また、伝達部３２ａ、３２ｂ、接合板２０ａ、２０ｂおよび連結部材などをボルト２４の締結で接続したが、この接続方法だけに限定されず、溶接などの接続方法を用いることもできる。
【００７６】
さらに、上側区分２８では、第１連結部材４２を上方に第２連結部材４６を下方に向けて制振デバイス３４を配置し、２つの上側伝達部３２ａの間に第１連結部材４２を挟み、２つの重ねた下側伝達部３２ｂを２つの第２連結部材４６の間に挟んだが、反対に、第１連結部材４２を下側に第２連結部材４６を上側に向けて制振デバイス３４を配置し、２つの重ねた上側伝達部３２ａを２つの第２連結部材４６の間に挟み、２つの下側伝達部３２ｂの間に第１連結部材４２を挟むこともできる。また、下側区分３０でも同様である。
【００７７】
そして、この２つの重ねた下側伝達部３２ｂを２つの第２連結部材４６の間に挟んだが、２つの重ねた下側伝達部３２ｂの間に２つの第２連結部材４６を挟むこともできる。
【００７８】
さらに、２つの伝達部３２ａ、３２ｂを重ねて用いたが、１つの伝達部３２ａ、３２ｂだけでもよい。
【００７９】
この伝達部３２ａ、３２ｂを略Ｖ字状に形成したが、この形状に限定されない。
【００８０】
さらに、制振材として高減衰ゴム部材４８を用いたが、粘弾性材、オイルダンパー、バネなどの制振材を単独または組み合わせて用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明の一実施例の制振システムおよびそれに含まれる制振ユニットを示す正面図である。
【図２】図１の制振システムおよびそれに含まれる制振ユニットを示す側面図である。
【図３】図１の制振システムおよびそれに含まれる制振ユニットを示す解体斜視図である。
【図４】制振デバイスに用いられる伝達部を平板から切断する場合の平板を示す平面図である。
【図５】（Ａ）は図１の制振ユニットに用いられる制振デバイスを示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の制振デバイスに上側伝達部および下側伝達部を接続した状態を示す側面図である。
【図６】地震により枠が変形した状態を示す正面図である。
【図７】制振システムに耐力システムを組み合わせた状態を示す平面図である。
【図８】制振システムを間仕切りに用いた建物を示す図解図である。
【図９】この発明の別の実施例の制振システムを示す正面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０…制振システム
１２…枠
１４…制振ユニット
１６…縦枠体
１８…横枠体
２２…中枠体
２８…上側区分
３０…下側区分
３２ａ…上側伝達部
３２ｂ…下側伝達部
３４…制振デバイス
４０…角部分
４２…第１連結部材
４６…第２連結部材
４８…高減衰ゴム部材
６２…中央区分
【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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【図８】
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【図９】
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