(57)【要約】【課題】温度によって性状が変化する温度依存性のある粘弾性体や粘性体を震動エネルギーの吸収要素として用いるものでありながら、年間を通じて安定した効果的な制震作用を行うことができる制震機構を提供する。【解決手段】粘弾性体６が複数備えられ、そのうちの全部又は一部に震動エネルギーの吸収を行わせる第１の状態と、それよりも少ない一部に震動エネルギーの吸収を行わせる第２の状態とに切り換える切換え機構１１が備えられると共に、一定温度以上で第１の状態を形成し、その温度を下回る温度で第２の状態を形成すべく、前記切換え機構１１に状態の切換えを行わせる形状記憶バネなどによる制御機構１２，１３が備えられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘弾性体に震動エネルギーを吸収させるようになされた制震機構において、
前記粘弾性体は複数備えられ、そのうちの全部又は一部に震動エネルギーの吸収を行わせる第１の状態と、それよりも少ない一部に震動エネルギーの吸収を行わせる第２の状態とに切り換える切換え機構が備えられると共に、
一定温度以上で前記第１の状態を形成し、その温度を下回る温度で前記第２の状態を形成すべく、前記切換え機構に状態の切換えを行わせる制御機構が備えられていることを特徴とする制震機構。
【請求項２】
粘弾性体及び／又は粘性体に震動エネルギーを吸収させるようになされた制震機構において、
前記粘弾性体及び／又は粘性体の全部又は一部に震動エネルギーの主体的な吸収を行わせる第１の状態と、それよりも少ない一部に震動エネルギーの主体的な吸収を行わせる第２の状態とに切り換える切換え機構が備えられると共に、
一定温度以上で前記第１の状態を形成し、その温度を下回る温度で前記第２の状態を形成すべく、前記切換え機構に状態の切換えを行わせる制御機構が備えられていることを特徴とする制震機構。
【請求項３】
前記制御機構が形状記憶バネからなり、前記切換え機構が、該形状記憶バネにより動作を行う作動体を含むものからなっている請求項１又は２に記載の制震機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度変化追従型の制震機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物等に用いられる制震機構として、プレート部間にアクリル系等の粘弾性体を介設し、地震時のプレート部同士の相対変位動作により粘弾性体をせん断変形させて震動エネルギーを吸収し、建物等の揺れを減衰するようになされたものは、従来より種々提供されている。また、粘性体に震動エネルギーを吸収させるようにしたものも提供されている。
【特許文献１】特開２００６−１５２７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、制震機構に用いられる粘弾性体や粘性体は、温度依存性が強く、四季の気温変化が大きい地域では、季節によって性状が変化し、年間を通じて安定した効果的な制震作用を行わせるのが難しいという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、温度によって性状が変化する温度依存性のある粘弾性体や粘性体を震動エネルギーの吸収要素として用いるものでありながら、年間を通じて安定した効果的な制震作用を行うことができる制震機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は、粘弾性体に震動エネルギーを吸収させるようになされた制震機構において、
前記粘弾性体は複数備えられ、そのうちの全部又は一部に震動エネルギーの吸収を行わせる第１の状態と、それよりも少ない一部に震動エネルギーの吸収を行わせる第２の状態とに切り換える切換え機構が備えられると共に、
一定温度以上で前記第１の状態を形成し、その温度を下回る温度で前記第２の状態を形成すべく、前記切換え機構に状態の切換えを行わせる制御機構が備えられていることを特徴とする制震機構によって解決される。
【０００６】
この制震機構では、上記の一定温度以上の高い温度では、第１の状態が形成されて、地震が起こると、複数の粘弾性体のうちの全部又は一部が震動エネルギーの吸収を行い、上記の一定温度を下回る低い温度では、第２の状態が形成されて、地震が起こると、第１の状態よりも少ない一部が震動エネルギーの吸収を行うので、粘弾性体の性状が温度によって変化しても、年間を通じて安定した効果的な制震作用を行うことができる。
【０００７】
また、上記の課題は、粘弾性体及び／又は粘性体に震動エネルギーを吸収させるようになされた制震機構において、
前記粘弾性体及び／又は粘性体の全部又は一部に震動エネルギーの主体的な吸収を行わせる第１の状態と、それよりも少ない一部に震動エネルギーの主体的な吸収を行わせる第２の状態とに切り換える切換え機構が備えられると共に、
一定温度以上で前記第１の状態を形成し、その温度を下回る温度で前記第２の状態を形成すべく、前記切換え機構に状態の切換えを行わせる制御機構が備えられていることを特徴とする制震機構によっても、同様に解決される（第２発明）。
【０００８】
即ち、震動エネルギーを吸収する要素は、粘弾性体に限らず、粘性体であってもよいし、粘弾性体と粘性体の両方であってもよい。また、それらの震動エネルギー吸収要素は、複数備えられていてもよいし、一つ備えられたものであってもよく、「全部」「一部」の語は、複数のうちの全部あるいは一部という意味と、一つのうちの全部あるいは一部という意味と、それらの両方を含む意味とを備えている。
【０００９】
第１，第２発明において、前記制御機構が形状記憶バネからなり、前記切換え機構が、該形状記憶バネにより動作を行う作動体を含むものからなっているとよい（第３発明）。この場合は、簡素な切換え制御機構により、年間を通じて安定した効果的な制震作用を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の制震機構は、以上のとおりのものであるから、温度によって性状が変化する温度依存性のある粘弾性体や粘性体を震動エネルギーの吸収要素として用いるものでありながら、年間を通じて安定した効果的な制震作用を行うことができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図３に示す第１実施形態は、本発明の制震機構が、図３に示すような制震壁パネル１の制震デバイス２に組み込まれている場合のもので、同制震壁パネル１は、図３（イ）に示すように、方形環状のフレーム３の上部側に上剛体４が垂れ下がり状態に一体的に備えられると共に、同下部側に下剛体５が立ち上がり状態に一体的に備えられ、方形環状フレーム３内において上下の剛体４，５が制震デバイス２を介してジョイントされたもので、図３（ロ）に示すように、地震時の層間変形により、上下の剛体４，５が左右方向に相対変位をすると、制震デバイス２に備えられたアクリル系等の粘弾性体６がせん断変形をして震動エネルギーを吸収するようになされている。
【００１３】
制震デバイス２は、図１（イ）に示すように、上剛体４に緊結される上材７と、下剛体５に緊結される下材８とを備え、下材８には、下部側から２つのプレート部８ａ，８ｂが立ち上がり状態に備えられ、上材７には、上部側から３つのプレート部７ａ，７ｂ，７ｂが垂れ下がり状態に備えられ、下材８側のプレート部８ａ，８ｂと上材７側のプレート部７ａ，７ｂ，７ｃとが交互配置となるようにされ、各プレート部７ａ，８ａ，７ｂ，８ｂ，７ｃ間のそれぞれに合計４つの粘弾性体６…が接着状態に介設され、地震による層間変位によって、下材８側の２つのプレート部８ａ，８ｂと、上材７側の３つのプレート部７ａ，７ｂ，７ｃとが左右方向に相対変位をすると、各粘弾性材６…がせん断変形をして震動エネルギーを吸収するようになされている。
【００１４】
この制震デバイス２に本発明の制震機構が組み込まれており、該制震デバイス２において、上材７は、中央のプレート部７ｂが上材７に一体化されると共に、前後のプレート部７ａ，７ｃが中央のプレート部７ｂに対して左右方向にスライド可能に保持されている。
【００１５】
そして、中央のプレート部７ｂの基端側には、図１（ロ）に示すように、前側のプレート部７ａに面するよう開口する有底孔９と、後側のプレート部７ｃに面するよう開口する有底孔９とが設けられ、前後のプレート部７ａ，７ｃにはそれぞれの有底孔９，９の開口部と正対して開口するロック孔１０，１０が設けられ、図１（ロ）〜（ニ）に示すように、各有底孔９，９にセットされた作動体としてのロックピン１１，１１がロック孔１０，１０内に進出することにより、前後のプレート部７ａ，７ｃが中央のプレート部７ｂにロックされて３つのプレート部７ａ，７ｂ，７ｃが一体化されると共に、ピン１１，１１がロック孔１０，１０から退出することにより、前後のプレート部７ａ，７ｃのロックが解除されて３つのプレート部７ａ，７ｂ，７ｃの一体化が解除されるようになされて、切換え機構を構成している。
【００１６】
更に、一方の有底孔９の底面と一方のロックピン１１との間に、形状記憶合金等を用いて製作された制御手段としての第１形状記憶バネ１２が介設されると共に、もう一方の有底孔９の底面ともう一方のロックピン１１との間に第２形状記憶１３が介設され、第１形状記憶バネ１２は、例えば２２．５°Ｃ以上の温度で伸長状態を維持し、その温度を下回る温度で短縮状態を維持するものからなり、第２形状記憶バネ１３は、例えば７．５°Ｃ以上の温度で伸長状態を維持し、その温度を下回る温度で短縮状態を維持するものからなっていて、
夏季には、図１（ロ）に示すように、第１，第２の形状記憶バネ１２，１３がともに伸長状態を維持し、前後のプレート部７ａ，７ｃがともにロックピン１１，１１で中央のプレート部７ｂと一体化され、
中間期には、図１（ハ）に示すように、第１形状記憶バネ１２が短縮状態を維持すると共に、第２形状記憶バネ１３が伸長状態を維持し、前側のプレート部７ａのみが中央のプレート部７ｂと一体化され、
冬季には、図１（ニ）に示すように、第１，第２の形状記憶バネ１２，１３がともに短縮状態を維持し、前後のプレート部７ａ，７ｃがともにロックを解除されるようになされている。
【００１７】
上記の制震機構では、夏季は、図２（イ）に示すように、制震デバイス２における上材７の３つのプレート部７ａ，７ｂ，７ｃが一体化された第１の状態となり、地震が発生すると、４つの粘弾性体６…のすべてがせん断変形を行って、震動エネルギーを吸収し、
中間期は、図２（ロ）に示すように、制震デバイス２における上材７の３つのプレート部７ａ，７ｂ，７ｃのうちの２つ７ａ，７ｂが一体化された第２の状態となり、地震が発生すると、４つの粘弾性体６…のうちの３つがせん断変形を行って、震動エネルギーを吸収し、
冬季は、図２（ハ）に示すように、制震デバイス２における上材７の３つのプレート部７ａ，７ｂ，７ｃのうちの前後のプレート部７ａ，７ｃのロックが解除された第３の状態となり、地震が発生すると、４つの粘弾性体６…のうちの２つがせん断変形を行って、震動エネルギーを吸収し、
これにより、温度によって性状が変化する温度依存性のある粘弾性体６…を震動エネルギーの吸収要素として用いるものでありながら、年間を通じて安定した効果的な制震作用を行わせることができ、しかも、それを、形状記憶バネ１２，１３とロックピン１１，１１による簡素な切換え制御機構により実現することができる。
【００１８】
図４（イ）（ロ）に示す第２実施形態は、制震デバイスを構成する上材の中央プレート部７ｂにロック孔１０，１０が設けられ、前後のプレート部７ａ，７ｃに貫通孔９，９が設けられ、該貫通孔９，９を通じて外からロックピン１１，１１と形状記憶バネ１２，１３とを挿入して外方からボルト１４，１４で貫通孔９，９を閉じたもので、ロックピン１１，１１や形状記憶バネ１２，１３の組込みを容易にすることができる。その他は第１実施形態と同様である。
【００１９】
図４（ハ）（ニ）に示す第３実施形態は、ロックピン１１の先端部１１ａを凸球面状に形成したもので、スムーズな切換え動作を実現することができる。その他は第１実施形態と同様である。
【００２０】
図５に示す第４実施形態は、図５（イ）に示すように、上材７が前後２つのプレート部７ａ，７ｂを備えて、３つの粘弾性体６…が備えられたもので、上材７は、後側のプレート部７ｂが上材７に一体化されると共に、前側のプレート部７ａが左右方向にスライド可能に保持され、前後のプレート部７ａ，７ｂが第１形状記憶バネ１２とロックピン１１によって、一体化されたり、一体化を解除されたりすることができるようになされており、また、下材８については、前側のプレート部８ａが下材８に一体化されると共に、後側のプレート部８ｂが左右方向にスライド可能に保持され、前後のプレート部８ａ，８ｂが第２形状記憶バネ１３とロックピン１１によって、一体化されたり、一体化を解除されたりすることができるようになされている。
【００２１】
そして、夏季は、図５（イ）に示すように、制震デバイス２における上材７の２つのプレート部７ａ，７ｂが一体化されると共に、下材８の２つのプレート部８ａ，８ｂも一体化され、地震が発生すると、３つの粘弾性体６…のすべてがせん断変形を行って、震動エネルギーを吸収し、
中間期は、図５（ロ）に示すように、制震デバイス２における上材７の後側プレート部７ｂのみの一体化が解除されて、地震が発生すると、３つの粘弾性体６…のうちの２つがせん断変形を行って、震動エネルギーを吸収し、
冬季は、図５（ハ）に示すように、制震デバイス２における上材７の後側プレート部７ｂと、下材８の後側プレート部８ｂとが一体化を解除されて、地震が発生すると、３つの粘弾性体６…のうちの１つがせん断変形を行って、震動エネルギーを吸収するようになされている。その他は第１実施形態と同様である。
【００２２】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、切換え機構により切り換える状態が、第１，第２，第３の３つある場合を示したが、第１，第２の２つの状態で構成してもよいし、４つ以上の状態で構成してもよいし、状態が互いに異なる少なくとも第１，第２の２つの状態で構成されたものであればよい。
【００２３】
また、上記の実施形態では、制御機構として形状記憶バネを用い、切換え機構の構成要素として、形状記憶バネにより動作を行うロックピンを用いた場合を示したが、制御機構や切換え機構に制限はなく、各種の機構が採用されてよい。
【００２４】
また、上記の実施形態では、本発明の制震機構を、特定構造の制震壁パネルに備えさせた特定構造の制震デバイスに適用した場合を示したが、その他の構造体や構造部分に適用することも可能であることはいうまでもない。
【００２５】
更に、上記の実施形態では、震動エネルギーを吸収する要素として粘弾性体を用いた場合を示したが、第２発明では、粘性体や、粘性体と粘弾性体の両方を震動エネルギー吸収要素として用いた構成としてもよい。また、例えば、震動エネルギー吸収要素として粘性体を用いる場合は、複数の粘性体が備えられていてもよいし、一つの粘性体が備えられていてもよく、後者の場合について用いる「全部」「一部」の語は、一つの粘性体における「全部」「一部」を意味するものであり、容器に収容された粘性体への抵抗体の進出深さや抵抗体の向きを例えば上記の実施形態で説明したような切換え機構や制御機構で変化させることにより状態の切換えが行われるようになされたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態の制震機構を示すもので、図（イ）は図３（イ）のＩ−Ｉ線拡大断面側面図、図（ロ）は切換え制御機構部分を更に拡大して示す断面側面図、図（ハ）及び図（ニ）は図（ロ）と共に切換え制御機構部分の作動状態を示す断面側面図である。
【図２】図（イ）〜図（ハ）はそれぞれ、同制震機構の作動状態を示す断面側面図である。
【図３】図（イ）は制震壁パネルを示す正面図、図（ロ）はその作動状態を示す正面図である。
【図４】図（イ）及び図（ロ）は、第２実施形態の制震機構をその作動状態と共に示す断面側面図、図（ハ）及び図（ニ）は、第３実施形態の制震機構をその作動状態と共に示す断面側面図である。
【図５】図（イ）〜図（ハ）は、第４実施形態の制震機構をその作動状態と共に示す断面側面図である。
【符号の説明】
【００２７】
６…粘弾性体
１１…ロックピン（作動体／切換え機構）
１２，１３…形状記憶バネ（制御機構）
【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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