(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物と当該建物の基礎との間に設けられる耐風装置であって、
前記建物に設けられると共に前記基礎側に突出する突出部を有するピン部材と、
前記基礎に設けられ、前記ピン部材の前記突出部を挿入可能なピン穴を有するブッシュと、
前記ピン部材の前記突出部と前記ブッシュの前記ピン穴との間に設けられる隙間空間と、
前記ピン部材が前記ブッシュに対して移動する運動エネルギーを減衰する減衰手段と
を備え、
前記隙間空間が、密閉された密閉空間であり、
前記減衰手段が、前記密閉空間に封入される流体を備えたものであり、
前記ブッシュが、前記隙間空間と連通する連通空間と、前記隙間空間と前記連通空間とを隔てるマイクロフィルムとを備えたものであり、
前記隙間空間または前記連通空間の少なくとも一方に封入される前記流体が、コロイド溶液である
ことを特徴とする耐風装置。
【請求項２】
前記密閉空間が、前記ピン部材が前記ブッシュに対して移動する移動方向に伸縮可能なベローズによって封止されたものである
ことを特徴とする請求項１に記載の耐風装置。
【請求項３】
前記ピン部材と前記ブッシュとの間に、前記ブッシュに対する前記ピン部材の傾斜を抑制するコロを設けた
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の耐風装置。
【請求項４】
前記ピン部材または前記ブッシュに、前記隙間空間の隙間量を調整する隙間調整部材を設けた
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の耐風装置。
【請求項５】
前記ピン部材の前記突出部に抵抗付与手段を備えた
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の耐風装置。
【請求項６】
前記抵抗付与手段が、前記ピン部材が前記ブッシュに対して移動する移動方向に向かって湾曲または屈曲した板状部材である
ことを特徴とする請求項５に記載の耐風装置。
【請求項７】
前記減衰手段が、通電可能なコイルと磁石とを備えたものである
ことを特徴とする請求項１または請求項６に記載の耐風装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物において免震装置と共に設けられる耐風装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物における地震対策としては、免震構造、制振構造、耐震構造などが考えられている。免震構造は、建物と基礎との間に免震装置を設けて建物を免震支承することにより、建物と基礎とを切り離して地震の揺れを基礎から建物に直接伝えないようにするものである。
【０００３】
しかし、免震装置を備えた建物は、当該免震装置によって基礎と切り離された状態であるので、風によって建物自体に直接荷重が作用した場合には、建物が揺れて居住性能を損なう虞がある。そこで、そのような建物には、免震装置が設けられると共に、建物の風揺れを防止するための耐風装置が設けられている。耐風装置は、建物と基礎とを固定して建物の風揺れを防止すると共に、地震によって大きい荷重が作用した場合には建物と基礎との固定を解除するものである（例えば、特許文献１，２，３）。
【０００４】
つまり、風によって建物に直接荷重が作用している場合には、耐風装置によって建物と基礎とが固定されており、建物の風揺れが防止されている。一方、地震によって基礎から建物に大きい荷重が作用した場合には、建物と基礎との固定が解除され、免震装置によって地震の揺れが建物に伝わらないようになる。このようにして、免震装置および耐風装置を備えた建物においては、大きい地震に対する免震性能と風に対する居住性能（風揺れ防止）との両方が確保されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７６５２５号公報
【特許文献２】特開２００８−８２４８９号公報
【特許文献３】特開２００８−１５６９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、耐風装置において建物と基礎とを固定しているピン部材には、建物の風揺れによる荷重が常に作用しているため、このピン部材が金属疲労を起こす虞がある。また、特許文献３に記載のようにピン部材とブッシュとの間に隙間がある場合においても、建物の風揺れによってピン部材とブッシュとの衝突が繰り返されるので、その衝撃荷重によって金属疲労を起こす虞がある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、耐風装置における金属疲労を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する第一の発明に係る耐風装置は、建物と当該建物の基礎との間に設けられる耐風装置であって、前記建物に設けられると共に前記基礎側に突出する突出部を有するピン部材と、前記基礎に設けられ、前記ピン部材の前記突出部を挿入可能なピン穴を有するブッシュと、前記ピン部材の前記突出部と前記ブッシュの前記ピン穴との間に設けられる隙間空間と、前記ピン部材が前記ブッシュに対して移動する運動エネルギーを減衰する減衰手段とを備え、前記隙間空間が、密閉された密閉空間であり、前記減衰手段が、前記密閉空間に封入される流体を備えたものであり、前記ブッシュが、前記隙間空間と連通する連通空間と、前記隙間空間と前記連通空間とを隔てるマイクロフィルムとを備えたものであり、前記隙間空間または前記連通空間の少なくとも一方に封入される前記流体が、コロイド溶液であることを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第二の発明に係る耐風装置は、第一の発明に係る耐風装置において、前記密閉空間が、前記ピン部材が前記ブッシュに対して移動する移動方向に伸縮可能なベローズによって封止されたものであることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第三の発明に係る耐風装置は、第一または第二の発明に係る耐風装置において、前記ピン部材と前記ブッシュとの間に、前記ブッシュに対する前記ピン部材の傾斜を抑制するコロを設けたことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第四の発明に係る耐風装置は、第一から第三のいずれか一つの発明に係る耐風装置において、前記ピン部材または前記ブッシュに、前記隙間空間の隙間量を調整する隙間調整部材を設けたことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第五の発明に係る耐風装置は、第一から第四のいずれか一つの発明に係る耐風装置において、前記ピン部材の前記突出部に抵抗付与手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決する第六の発明に係る耐風装置は、第五の発明に係る耐風装置において、前記抵抗付与手段が、前記ピン部材が前記ブッシュに対して移動する移動方向に向かって湾曲または屈曲した板状部材であることを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決する第七の発明に係る耐風装置は、第一または第六の発明に係る耐風装置において、前記減衰手段が、通電可能なコイルと磁石とを備えたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
第一の発明に係る耐風装置によれば、基礎に対する建物の相対運動エネルギーを減衰することができるので、風揺れの際のピン部材とブッシュとの衝撃荷重を抑えて、ピン部材およびブッシュの金属疲労を緩和させると共に、ピン部材が減衰手段によって柔らかく支持されているので、風揺れの際に作用する荷重は他の免震装置等にも分配（分散）され、ピン部材に掛かる荷重の絶対値を低減することができる。
また、第一の発明に係る耐風装置によれば、簡易な構造で耐風装置における減衰手段を構成することができる。
【００２２】
第二の発明に係る耐風装置によれば、簡易な構造で密閉空間を構成することができる。
【００２３】
第三の発明に係る耐風装置によれば、ブッシュに対してピン部材を傾斜させずに移動することができるので、減衰手段によって運動エネルギーを効率良く減衰させることができる。
【００２４】
第四の発明に係る耐風装置によれば、ピン部材とブッシュとが衝突する際の衝撃荷重をより緩和させることができ、ピン部材およびブッシュの金属疲労をより軽減することができる。また、ピン部材またはブッシュに隙間調整部材を設けるだけで、建物や風の特性によって決まる要求仕様に応じて付加すべき耐風装置の剛性を容易に変化させることができ、確実に建物の風揺れを防止することができる。
【００２７】
第五の発明に係る耐風装置によれば、簡易な構造で耐風装置における減衰手段の効果を向上させることができる。
【００２８】
第六の発明に係る耐風装置によれば、簡易な構造で耐風装置における抵抗付与手段を構成することができる。
【００３１】
第七の発明に係る耐風装置によれば、簡易な構造で耐風装置における減衰手段を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１Ａ】実施例１に係る耐風装置を示す縦断面図である。
【図１Ｂ】実施例１に係る耐風装置を示す横断面図（図１ＡにおけるＢ−Ｂ矢視断面図）である。
【図２】実施例１に係る耐風装置における隙間空間の隙間幅（ｂ−ａ）に対する付加質量ｍを示すグラフである。
【図３Ａ】実施例２に係る耐風装置を示す縦断面図である。
【図３Ｂ】実施例２に係る耐風装置を示す横断面図（図３ＡにおけるＢ−Ｂ矢視断面図）である。
【図４Ａ】実施例２に係る耐風装置とは隙間調整部材の設置位置を異にする変更例を示す縦断面図である。
【図４Ｂ】実施例２に係る耐風装置とは隙間調整部材の設置位置を異にする変更例を示す横断面図（図４ＡにおけるＢ−Ｂ矢視断面図）である。
【図５Ａ】実施例３に係る耐風装置を示す縦断面図である。
【図５Ｂ】実施例３に係る耐風装置を示す横断面図（図５ＡにおけるＢ−Ｂ矢視断面図）である。
【図６Ａ】実施例４に係る耐風装置を示す縦断面図である。
【図６Ｂ】実施例４に係る耐風装置を示す横断面図（図６ＡにおけるＢ−Ｂ矢視断面図）である。
【図７Ａ】実施例５に係る耐風装置を示す縦断面図である。
【図７Ｂ】実施例５に係る耐風装置を示す横断面図（図７ＡにおけるＢ−Ｂ矢視断面図）である。
【図８】実施例５に係る耐風装置とは抵抗付与手段の形状を異にする変更例を示す横断面図である。
【図９】実施例６に係る耐風装置を示す縦断面図である。
【図１０】実施例８に係る耐風装置を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に、本発明に係る耐風装置の実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることは言うまでもない。
【実施例１】
【００３４】
本発明の実施例１に係る耐風装置の構造について、図１Ａおよび図１Ｂを参照して説明する。
【００３５】
図１Ａに示すように、建物１と基礎２との間には、耐風装置３が設けられると共に、図示しない免震装置が設けられており、この耐風装置３と免震装置とによって建物１における免震耐風装置（免震耐風構造）が構成されている。
【００３６】
建物１には、下面１０に開口する建物側ブッシュ穴１１が設けられており、当該建物側ブッシュ穴１１には、建物側ブッシュ２０が嵌合されている。この建物側ブッシュ２０には、下面２１に開口するピン嵌合穴２２が設けられており、当該ピン嵌合穴２２には、シアピン３０が嵌合されている。なお、シアピン３０は、その一部（下方部３１）が建物１の下方側（図１における下方側）へ突出するように設けられている。
【００３７】
シアピン３０は、略円盤形状の底部３２と略円筒形状の側壁部３３とから成り、その軸中心には、空洞部３４が設けられている。また、側壁部３３における軸方向（上下方向）中央部には、外周面３５に開口する切り欠き溝３６が周方向に亘って設けられており、シアピン３０は、所定の剛性を確保する一方で所定の荷重によってせん断破壊を起こすようになっている。
【００３８】
建物１の基礎２には、上面４０に開口する基礎側ブッシュ穴４１が設けられており、当該基礎側ブッシュ穴４１には、基礎側ブッシュ５０が嵌合されている。この基礎側ブッシュ５０には、上面５１に開口するピン挿入穴５２が設けられており、当該ピン挿入穴５２には、建物１側に固定されたシアピン３０の下方部３１が挿入されるようになっている。
【００３９】
図１Ｂに示すように、基礎側ブッシュ５０におけるピン挿入穴５２の内径２ｂは、シアピン３０の下方部３１の外径２ａよりも大きく形成されており（２ｂ＞２ａ）、建物１側に固定されたシアピン３０の下方部３１を基礎２側に固定された基礎側ブッシュ５０のピン挿入穴５２に容易に挿入することができると共に、基礎側ブッシュ５０に対してシアピン３０が水平方向（図１における左右方向）に移動できるようになっている。
【００４０】
図１Ａに示すように、基礎側ブッシュ５０の上端側内縁部５３には、径方向に伸縮可能なベローズ６０が内周側に向かって設けられており、ベローズ６０の内周側端縁部６１は、シール部材７０を介して、シアピン３０の下方部３１における外周面３５に当接するようになっている。基礎側ブッシュ５０、シアピン３０、ベローズ６０およびシール部材７０によって密封された空間８０が形成され、この空間８０には、オイル等の流体が封入されている。つまり、シアピン３０と基礎側ブッシュ５０との間の空間８０は流体で満たされており、この流体は、ベローズ６０およびシール部材７０によって封止されている。
【００４１】
また、基礎側ブッシュ５０のピン挿入穴５２の底面５４とシアピン３０の下方部３１の底面３７との間には、球体のコロ９０が複数設けられており、基礎側ブッシュ５０に対してシアピン３０が傾斜せずに水平方向に移動するようになっている。
【００４２】
本発明の実施例１に係る耐風装置の作用および効果について、図１Ａ、図１Ｂおよび図２を参照して説明する。
【００４３】
風によって建物１自体に直接荷重が作用して建物１が揺れた場合には、まず、建物１側に固定されたシアピン３０が基礎２側に固定された基礎側ブッシュ５０に対して横方向（図１における左右方向）に移動する、すなわち、シアピン３０が基礎側ブッシュ５０に対して相対運動する。
【００４４】
このとき、シアピン３０には、空間８０に満たされた流体によって、当該相対運動の加速度に比例した力（流体力）Ｆが作用し、シアピン３０すなわちシアピン３０が固定された建物１の相対運動エネルギーは、この流体力Ｆによって減衰される。よって、シアピン３０が基礎側ブッシュ５０と衝突する際の衝撃荷重が抑制され、シアピン３０および基礎側ブッシュ５０の金属疲労が緩和される。
【００４５】
また、シアピン３０に作用する流体力は、付加質量ｍと加速度αの積（Ｆ＝ｍα）で表され、この付加質量ｍは、ｍ＝ρπａ2ｌ（ｂ2−ａ2）／（ｂ2−ａ2）で表され、図２に示すように、シアピン３０と基礎側ブッシュ５０との隙間幅（ｂ−ａ）が小さいほど大きくなる。ここで、ρは流体の密度、πは円周率、ｌは流体中のシアピン３０の長さ（高さ）である。つまり、シアピン３０が、基礎側ブッシュ５０に対して相対運動し、基礎側ブッシュ５０の内周面５５に接近するほど付加質量ｍすなわち流体力Ｆは大きくなる。よって、シアピン３０と基礎側ブッシュ５０とが衝突する際の衝撃荷重がより抑制され、シアピン３０および基礎側ブッシュ５０の金属疲労はより緩和される。
【００４６】
本実施例においては、隙間空間８０と当該隙間空間８０に封入されるオイル等の流体によって、耐風装置３における減衰手段が構成される。この構成によれば、基礎２に対する建物１の相対運動エネルギーを減衰することができるので、風揺れの際のシアピン３０と基礎側ブッシュ５０との衝撃荷重を抑えて、シアピン３０および基礎側ブッシュ５０の金属疲労を緩和させると共に、シアピン３０が空間８０に封入された流体すなわち流体力Ｆによって柔らかく支持されているので、風揺れの際に作用する荷重は図示しない免震装置等にも分配（分散）される。つまり、シアピン３０に掛かる荷重の絶対値を低減することができる。
【００４７】
本発明に係る耐風装置は、本実施例のようにシアピン３０が建物側ブッシュ２０を介して建物１に固定されるものに限定されず、シアピン３０が建物１に直接固定（嵌合）されるものであっても良い。
【実施例２】
【００４８】
本発明の実施例２に係る耐風装置の構造について、図３Ａおよび図３Ｂを参照して説明する。
【００４９】
本実施例に係る耐風装置３は、建物１側に固定されるシアピン３０と、建物１の基礎２側に固定される基礎側ブッシュ５０と、シアピン３０と基礎側ブッシュ５０との間に形成される隙間空間８０に満たされる流体とから概略構成されており、シアピン３０と基礎側ブッシュ５０との間に形成される隙間空間８０の隙間幅（ｂ−ａ）を調整する隙間調整部材１００を追加して設けたことを除いて、本発明の実施例１に係る耐風装置３と同様な構造を有するものである。よって、本実施例に係る耐風装置３における実施例１と同様な構造に対する重複説明は適宜省略する。
【００５０】
図３Ａおよび図３Ｂに示すように、シアピン３０の下方部３１には、シアピン３０と基礎側ブッシュ５０との隙間（空間８０）を調整するための隙間調整部材１００が設けられている。この隙間調整部材１００は、シアピン３０の外周面３５に沿うように円弧形状に形成されており、複数（本実施例においては三つ）の隙間調整部材１００がシアピン３０の下方部３１の全周を覆うように設けられている。つまり、三つの隙間調整部材１００によって、シアピン３０と基礎側ブッシュ５０との間に形成される空間８０の隙間幅（ｂ−ａ）が小さくなるようになっている。
【００５１】
実施例１において説明したように（図３Ａおよび図３Ｂ参照）、シアピン３０と基礎側ブッシュ５０との隙間幅（ｂ−ａ）が小さいほど付加質量ｍは大きくなる。つまり、本実施例によれば、隙間調整部材１００をシアピン３０の外周側に設けることによって、シアピン３０の外径２ａを大きくし、シアピン３０と基礎側ブッシュ５０との空間８０の隙間幅（ｂ−ａ）を小さくすることができるので、付加質量ｍすなわちシアピン３０に作用する流体力Ｆを大きくすることができる。
【００５２】
本実施例においては、隙間空間８０と当該隙間空間８０に封入されるオイル等の流体と隙間調整部材１００とによって、耐風装置３における減衰手段が構成される。この構成によれば、シアピン３０と基礎側ブッシュ５０とが衝突する際の衝撃荷重をより緩和させることができ、シアピン３０および基礎側ブッシュ５０の金属疲労をより軽減することができる。
【００５３】
また、建物１の風揺れは、建物１や風の特性によって決まる要求仕様であり、この要求仕様に応じて付加すべき耐風装置３の剛性を変化させることが必要となる場合がある。本実施例によれば、シアピン３０に隙間調整部材１００を設けるだけで、要求仕様に応じて付加すべき耐風装置３の剛性を容易に変化させることができる。
【００５４】
もちろん、本発明に係る耐風装置における隙間調整部材は、本実施例のようにシアピン３０の下方部３１に設ける隙間調整部材１００に限定されない。例えば、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、隙間調整部材１００を基礎側ブッシュ５０の内周面５４に沿うように円弧形状に形成し、複数（図４Ａおよび図４Ｂの例においては三つ）の隙間調整部材１００を基礎側ブッシュ５０の内周面５４全周を覆うように設けても良い。
【００５５】
このように隙間調整部材１００を基礎側ブッシュ５０の内周側に設けることにより、基礎側ブッシュ５０の内径２ｂを小さくし、シアピン３０と基礎側ブッシュ５０との間に形成される空間８０の隙間幅（ｂ−ａ）を小さくすることができる。よって、本実施例に係る耐風装置と同様に、空間８０の隙間幅（ｂ−ａ）を調整し、建物１および風の特性に応じて付加すべき耐風装置３の剛性を容易に変化させることができる。
【実施例３】
【００５６】
本発明の実施例３に係る耐風装置の構造について、図５Ａおよび図５Ｂを参照して説明する。
【００５７】
本実施例に係る耐風装置３は、建物１側に固定されるシアピン３０と、建物１の基礎２側に固定される基礎側ブッシュ１５０と、シアピン３０と基礎側ブッシュ１５０との間に形成される隙間空間８０に満たされる流体とから概略構成されており、基礎側ブッシュ１５０の構造を除いて、本発明の実施例１に係る耐風装置３と同様な構造を有するものである。よって、本実施例に係る耐風装置３における実施例１と同様な構造に対する重複説明は適宜省略する。
【００５８】
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、基礎側ブッシュ１５０には、その内周面１５５に開口する複数の細い流路（オリフィス）１５６が設けられており、この複数の流路１５６は、基礎側ブッシュ１５０の内部に設けられた空洞部（連通空間）１５７を介して連通するようになっている。つまり、基礎側ブッシュ１５０には、その内部に略円筒形状の空洞部１５７が設けられており、その空洞部１５７と隙間空間８０とを連通するように、複数の細い流路１５６が空洞部１５７から径方向内側へ向かって設けられている。
【００５９】
本実施例においては、隙間空間８０と当該隙間空間８０に封入されるオイル等の流体と細い流路１５６と空洞部１５７とによって、耐風装置３における減衰手段が構成される。この構成によれば、シアピン３０が基礎側ブッシュ１５０に対して相対運動すると、シアピン３０が近接する方においては、空間８０内の流体が流路１５６を通り抜けて空洞部１５７内へ流入し、シアピン３０が離反する方においては、空洞部１５７内の流体が流路１５６を通り抜けて空間８０内へ流入する。流体が細い流路１５６を通過する際に、その前後すなわち空間８０と空洞部１５７とにおける流体の圧力差が生じ、これが相対運動するシアピン３０への抵抗力となる。
【００６０】
つまり、シアピン３０すなわちシアピン３０が固定された建物１の相対運動エネルギーは、実施例１において説明した流体力Ｆに加え、この抵抗力によって減衰されるので、風によってシアピン３０と基礎側ブッシュ１５０とが衝突する際の衝撃荷重を更に抑え、シアピン３０および基礎側ブッシュ１５０の金属疲労を更に緩和することができる。
【実施例４】
【００６１】
本発明の実施例４に係る耐風装置の構造について、図６Ａおよび図６Ｂを参照して説明する。
【００６２】
本実施例に係る耐風装置３は、建物１側に固定されるシアピン３０と、建物１の基礎２側に固定される基礎側ブッシュ２５０と、シアピン３０と基礎側ブッシュ２５０との間に形成される隙間空間８０に満たされる流体とから概略構成されており、基礎側ブッシュ２５０の構造を除いて、本発明の実施例１に係る耐風装置３と同様な構造を有するものである。よって、本実施例に係る耐風装置３における実施例１と同様な構造に対する重複説明は適宜省略する。
【００６３】
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、基礎側ブッシュ２５０には、その内周面２５５に開口する複数の通路２５６が設けられており、この複数の通路２５６は、基礎側ブッシュ２５０の内部に設けられた空洞部（連通空間）２５７を介して連通するようになっている。つまり、基礎側ブッシュ２５０には、その内部に略円筒形状の空洞部２５７が設けられており、その空洞部２５７と隙間空間８０とを連通するように、空洞部２５７から径方向内側へ向かって複数の通路２５６が設けられている。また、この通路２５６には、基礎側ブッシュ２５０の内周面２５５に沿ってマイクロフィルム２５８が設けられており、隙間空間８０には、流体として水が封入され、マイクロフィルム２５８を隔てた空洞部２５７には、流体として疏水化多孔質シリカゲルと水などから成るコロイド溶液が封入されている。
【００６４】
マイクロフィルム２５８は、コロイド溶液中の疏水化多孔質シリカゲルを通さず、コロイド溶液中の水のみを通すものである。よって、空間８０中に封入された水と空洞部２５７中に封入されたコロイド溶液中の水とが、マイクロフィルム２５８を介して隙間空間８０と空洞部２５７とを行き来することができる。
【００６５】
本実施例においては、隙間空間８０と当該隙間空間８０に封入される水と空洞部２５７と当該空洞部２５７に封入されるコロイド溶液とマイクロフィルム２５８とによって、耐風装置３における減衰手段が構成される。この構成によれば、シアピン３０が基礎側ブッシュに２５０対して相対運動すると、シアピン３０が近接する方においては、隙間空間８０内の水が通路２５６に設けられたマイクロフィルム２５８を通って空洞部２５７内へ流入し、シアピン３０が離反する方においては、空洞部２５７内のコロイド溶液中の水が通路２５６に設けられたマイクロフィルム２５８を通って隙間空間８０内へ流入する。
【００６６】
このとき、コロイド溶液においては、疎水性多孔質シリカゲルのシリカゲル粒子内の微細孔に水が出入りするので、水の表面張力によってエネルギーが散逸される。この散逸エネルギー分が減衰になり、振動応答を低減することができる。
【００６７】
つまり、シアピン３０すなわちシアピン３０が固定された建物１の相対運動エネルギーは、前述の流体力Ｆに加え、この散逸エネルギーによって減衰されるので、風によってシアピン３０と基礎側ブッシュ２５０とが衝突する際の衝撃荷重を更に抑え、シアピン３０の金属疲労を更に和らげることができる。
【００６８】
もちろん、本発明に係る耐風装置におけるコロイド溶液は、本実施例のように隙間空間８０および空洞部２５７に満たされるものに限定されない。例えば、隙間空間８０および空洞部２５７にコロイド溶液を封入する、または、空洞部２５７には水を封入して隙間空間８０のみにコロイド溶液を封入するようにしても良い。このように、隙間空間８０または空洞部２５７の少なくとも一方の空間にコロイド溶液を封入することにより、マイクロフィルム２５８を介して流体を流動させることができるので、本実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例５】
【００６９】
本発明の実施例５に係る耐風装置の構造について、図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。
【００７０】
本実施例に係る耐風装置３は、建物１側に固定されるシアピン３３０と、建物１の基礎２側に固定される基礎側ブッシュ５０と、シアピン３３０と基礎側ブッシュ５０との間に形成される隙間空間８０に満たされる流体とから概略構成されており、基礎側ブッシュ５０の構造を除いて、本発明の実施例１に係る耐風装置３と同様な構造を有するものである。よって、本実施例に係る耐風装置３における実施例１と同様な構造に対する重複説明は適宜省略する。
【００７１】
図７Ａおよび図７Ｂに示すように、シアピン３３０の下方部３３１には、断面略十字形状の平板部材（抵抗付与手段、板状部材）３３８がその底面３３７から下方に向かって設けられており、この平板部材３３８の下方端部には、コロ９０を受けるための面板３３９が設けられている。
【００７２】
本実施例においては、隙間空間８０と当該隙間空間８０に封入されるオイル等の流体と平板部材３３８とによって、耐風装置３における減衰手段が構成される。この構成によれば、シアピン３３０すなわちシアピン３３０が固定された建物１の相対運動エネルギーは、前述の流体力Ｆに加えて、平板部材３３８が流体内を移動する際に流体から受ける抵抗（流体力Ｆ2）によって減衰されるので、風によってシアピン３３０と基礎側ブッシュ５０とが衝突する際の衝撃荷重を更に抑え、シアピン３３０の金属疲労を更に和らげることができる。なお、平板部材３３８に作用する流体力は、付加質量ｍ2と加速度αの積（Ｆ2＝ｍ2α）で表され、この付加質量ｍ2は、ｍ2＝ρπａ2ｌ2で表される。ここで、ρは流体の密度、πは円周率、ｌ2は平板部材３３８の長さ（高さ）である。
【００７３】
もちろん、本発明に係る耐風装置における板部材は、本実施例のように断面略十字形状の平板部材３３８に限定されない。例えば、図８に示すように、シアピン３３０の振動方向（図８における上下方向）に向かって湾曲（屈曲）させて形成しても良い。
【実施例６】
【００７４】
本発明の実施例６に係る耐風装置の構造について、図９を参照して説明する。
【００７５】
本実施例に係る耐風装置３は、建物１側に固定されるシアピン３０と、建物１の基礎２側に固定される基礎側ブッシュ４５０と、シアピン３０と基礎側ブッシュ４５０との間に形成される隙間空間８０に満たされる流体とから概略構成されており、基礎側ブッシュ４５０の構造を除いて、本発明の実施例１に係る耐風装置３と同様な構造を有するものである。よって、本実施例に係る耐風装置３における実施例１と同様な構造に対する重複説明は適宜省略する。
【００７６】
図９に示すように、隙間空間８０には、ＭＲ流体が封入されており、基礎側ブッシュ４５０の内周側には、磁石部材（磁場発生手段）４５６が設けられている。ＭＲ流体は、強磁性微粒子、界面活性剤、水や油などのベース溶液から成り、磁場によって粘性が変化して固体化する性質を有するものである。磁石部材４５６としては、永久磁石または電磁石を適用することができる。
【００７７】
磁石部材４５６として永久磁石を利用した場合においては、隙間空間８０に満たされたＭＲ流体は、永久磁石が持つ固有の特性（磁力）に応じた一定の粘度となる。流体で満たされた隙間空間８０内を移動するシアピン３０の下方部３１には、その粘性による抵抗力が作用する。
【００７８】
本実施例においては、隙間空間８０と当該隙間空間８０に封入されるＭＲ流体と磁石部材４５６とによって、耐風装置３における減衰手段が構成される。この構成によれば、シアピン３０すなわちシアピン３０が固定された建物１の相対運動エネルギーは、前述の流体力Ｆに加えて、抵抗力によって減衰されるので、風によってシアピン３０と基礎側ブッシュ４５０とが衝突する際の衝撃荷重を抑え、シアピン３０および基礎側ブッシュ４５０の金属疲労を和らげることができる。
【００７９】
磁石部材４５６として電磁石を利用した場合においては、隙間空間８０に満たされたＭＲ流体は、電磁石のコイル巻き数や電流量によって粘度が変化するので、建物１や風の特性に応じて電流値を調整することによってＭＲ流体の粘度を調整することができる。よって、粘性による抵抗力によって建物１の相対運動エネルギーを減衰するだけでなく、例えば、建物１に加速度センサなどを設置し、その応答量に応じて電流量を変更することにより、状態の時間変化に対する調整をすることもできる。
【実施例７】
【００８０】
本発明の実施例７に係る耐風装置の構造について説明する。
【００８１】
本実施例に係る耐風装置３は、建物１側に固定されるシアピン３０と、建物１の基礎２側に固定される基礎側ブッシュ５０と、シアピン３０と基礎側ブッシュ５０との間に形成される隙間空間８０に満たされる流体とから概略構成されており、隙間空間８０に封入する流体を除いて、本発明の実施例１に係る耐風装置３と同様な構造を有するものである（図１Ａおよび図１Ｂ参照）。よって、本実施例に係る耐風装置３における実施例１と同様な構造に対する重複説明は適宜省略する。
【００８２】
本実施例に係る耐風装置３における隙間空間８０には、ダイタラント流体が封入されている。ダイタラント流体は、液体と固体粉末粒子との混合液であり、せん断応力を与えると固体のような抵抗を有する状態に遷移する性質を有するものである。
【００８３】
本実施例においては、隙間空間８０と当該隙間空間８０に封入されるダイタラント流体とによって、耐風装置３における減衰手段が構成される。この構成によれば、シアピン３０が基礎側ブッシュ５０に対して相対運動すると、ダイタラント流体は、発生するせん断応力によって粘性が変化して固体に近づく。ダイタラント流体で満たされた隙間空間８０内を移動するシアピン３０の下方部３１には、その粘性による抵抗力が作用する。よって、シアピン３０すなわちシアピン３０が固定された建物１の相対運動エネルギーは、前述の流体力Ｆに加えて、抵抗力によって減衰されるので、風によってシアピン３０と基礎側ブッシュ５０とが衝突する際の衝撃荷重を抑え、シアピン３０および基礎側ブッシュ５０の金属疲労を和らげることができる。
【実施例８】
【００８４】
本発明の実施例８に係る耐風装置の構造について、図１０を参照して説明する。
【００８５】
本実施例に係る耐風装置３は、建物１側に固定されるシアピン５３０と、建物１の基礎２側に固定される基礎側ブッシュ５５０と、シアピン５３０と基礎側ブッシュ５５０との間に形成される隙間空間８０に満たされる流体とから概略構成されており、ベローズ等によって空間８０が密閉されていない点ならびにシアピン５３０および基礎側ブッシュ５５０の構造を除いて、本発明の実施例１に係る耐風装置３と同様な構造を有するものである。よって、本実施例に係る耐風装置３における実施例１と同様な構造に対する重複説明は適宜省略する。
【００８６】
図１０に示すように、シアピン５３０には、その内部（本実施例においては、空洞部５３４）にコイル５３８が設けられており、通電によってシアピン５３０を磁性化することができるようになっている。基礎側ブッシュ５５０の内周側には、ネオジム磁石などの磁石５５６が設けられている。
【００８７】
よって、風によって建物１が風揺れを起こした場合には、シアピン５３０に内蔵されたコイル５３８に電流を流し、シアピン５３０を磁性化する。通電により磁性化したシアピン５３０と基礎側ブッシュ５５０の内周面５５５に設けたネオジム磁石５５６との間に反発力が発生する。
【００８８】
本実施例においては、隙間空間８０とコイル５３８と磁石５５６とによって、耐風装置３における減衰手段が構成される。この構成によれば、シアピン５３０すなわちシアピン５３０が固定された建物１の相対運動エネルギーは、前述の流体力Ｆに代わり、シアピン５３０と基礎側ブッシュ５５０との間に付加される磁力によって減衰されるので、風によってシアピン５３０と基礎側ブッシュ５５０とが衝突する際の衝撃荷重を更に抑え、シアピン５３０および基礎側ブッシュ５５０の金属疲労を更に和らげることができる。
【００８９】
もちろん、本発明に係る耐風装置におけるコイルは、本実施例のようにシアピン５３０の下方部５３１に内蔵されるものに限定されない。例えば、シアピン５３０の下方部５３１の外周面にネオジム磁石などの磁石を設け、基礎側ブッシュ５５０にコイルを内蔵しても良い。このような構成とすることにより、本実施例と同様に、風によって建物１が風揺れを起こした場合には、基礎側ブッシュ５５０に内蔵されたコイルに電流を流すことによって基礎側ブッシュ５５０を磁性化し、通電により磁性化した基礎側ブッシュ５５０とシアピン５３０の下方部５３１の外周面に設けたネオジム磁石との間に反発力が発生する。この磁石の反発力すなわち磁力によって、建物１の相対運動エネルギーを減衰することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１      建物
２      基礎
３      耐風装置
１０    建物の下面
１１    建物側ブッシュ穴
２０    建物側ブッシュ
２１    建物側ブッシュの下面
２２    建物側ブッシュのピン嵌合穴
３０    シアピン（ピン部材）
３１    シアピンの下方部
３２    シアピンの底部
３３    シアピンの側壁部
３４    シアピンの空洞部
３５    シアピンの外周面
３６    シアピンの切り欠き溝
４０    基礎の上面
４１    基礎側ブッシュ穴
５０    基礎側ブッシュ
５１    基礎側ブッシュの上面
５２    基礎側ブッシュのピン挿入穴
５３    基礎側ブッシュの上端側内縁部
６０    ベローズ
６１    ベローズの内周側端縁部
７０    シール部材
８０    隙間空間（密閉空間）
９０    コロ
１００  隙間調整部材
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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