(57)【要約】【課題】建築物の構造に影響を受けにくく、容易に取り付け可能な制震用装置を提供する。【解決手段】柱１０１や梁１０２に取り付けられるオイルダンパー１において、振動を減衰するための減衰手段２と、減衰手段２の減衰方向の両端部に設けられ、減衰手段２を柱１０１や梁１０２に回動自在に固定する２ヶ所の固定部３、３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物に取り付けられる制震用装置において、
振動による力を減衰するための減衰手段と、
前記減衰手段における力の減衰方向の両端部に設けられ、前記減衰手段を前記建築物に回動自在に固定する２ヶ所の固定部と、
を備えることを特徴とする制震用装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制震用装置において、
前記減衰手段は、
筒状のシリンダと、
前記シリンダの内側に設けられるピストンと、
前記ピストンの移動方向の一端部に連結され、前記シリンダを貫通して設けられるピストンロッドと、
前記固定部に固定される２ヶ所の回動部と、を備え、
前記シリンダ内部には高粘性流体が充填され、
前記ピストンには、当該ピストンの移動方向に貫通するオリフィスが設けられ、
前記回動部のうち、一方の回動部は前記ピストンロッドに連結され、他方の回動部は前記ピストンロッドと反対側の前記シリンダの端部に連結されていることを特徴とする制震用装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制震用装置において、
前記固定部がシーベルジョイントからなることを特徴とする制震用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制震用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木造家屋の制震性を、簡単に、且つ低コストに高めることが可能な制震用装置として、粘弾性ダンパーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示された粘弾性ダンパーは、プレート状の２枚の変位板と、この２枚の変位板の間に充填された粘弾性体とを備え、各変位板を軸組材の接合部である柱と梁に固定することにより用いられる。この粘弾性ダンパーによると、地震時には、２枚の変位板が地震力を受けて相反する方向に変位し、これに伴って粘弾性体がせん断変形することによって地震エネルギーが吸収されて、木造家屋の耐震性能を向上させることができる。
【特許文献１】特開２０００−１６０６８３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、特許文献１に係る粘弾性ダンパーは、プレート状の変位板の側面部全体（面）を家屋の柱や梁などに固定する構造であるため、粘弾性ダンパーを家屋に取り付ける際には、取り付け面積を確保するために、家屋の構造によっては、壁の一部を切り欠いたり、柱や梁などを露出させる必要があった。
また、特許文献１に係る粘弾性ダンパーは、柱と梁とが直角でない場合には取り付けることができず、また、取り付け領域が凸凹していたり、湾曲している場合には、取り付け領域の表面を凹凸や湾曲のない平らな状態に整形する必要があり、手間がかかるという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、建築物の構造に影響を受けにくく、容易に取り付け可能な制震用装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、建築物に取り付けられる制震用装置において、振動による力を減衰するための減衰手段と、前記減衰手段における力の減衰方向の両端部に設けられ、前記減衰手段を前記建築物に回動自在に固定する２ヶ所の固定部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制震用装置において、前記減衰手段は、筒状のシリンダと、前記シリンダの内側に設けられるピストンと、前記ピストンの移動方向の一端部に連結され、前記シリンダを貫通して設けられるピストンロッドと、前記固定部に固定される２ヶ所の回動部と、を備え、前記シリンダ内部には高粘性流体が充填され、前記ピストンには、当該ピストンの移動方向に貫通するオリフィスが設けられ、前記回動部のうち、一方の回動部は前記ピストンロッドに連結され、他方の回動部は前記ピストンロッドと反対側の前記シリンダの端部に連結されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の制震用装置において、前記固定部がシーベルジョイントからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、減衰手段が回動自在な固定部によって建物に固定されることとなる。
これにより、二つの固定部を取り付ける場所が形成する接合部が、必ずしも直角でなくてもよいこととなって、取り付ける場所及びその周辺の構造の影響をうけにくく、容易に取り付けることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、ピストンロッドを介して伝えられる振動エネルギーによってピストンが移動する際に、ピストンに形成されたオリフィスを高粘性流体が通過することとなる。
これにより、高粘度流体がオリフィスを通過する際に、振動エネルギーが流体摩擦エネルギーとして消耗されることとなり、効率的に建築物に加えられた振動を減衰させることができることとなり、またその形状をコンパクトにすることができる。従って、従来の粘弾性ダンパーのような大きな取り付け面積を確保する必要がなくなるため、壁を切り欠いたり、取り付けるための場所を露出させる必要がなくなり、より取り付けが容易となる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、固定部がシーベルジョイントからなることによって、取り付け場所と、固定部とが当接する面を小さくすることができる。
これにより、請求項1及び２に記載の発明の効果が得られるのは無論のこと、特に、接着性の向上を目的とした、接着面を凹凸のない平らな面に整形するための時間を短縮し、若しくは省略することができ、取り付けにかかる時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
図１は、本発明の制振用装置を適用した最良の実施の形態として例示するオイルダンパーの要部構成を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、オイルダンパー１は、例えば建築物としての家屋の柱１０１及び梁１０２に固定することにより取り付けられ、振動による力を減衰するための減衰手段２と、該減衰手段２における力の減衰方向の両端部に設けられ、減衰手段２を家屋に回動自在に固定する２ヶ所の固定部３、３とからなる。
【００１３】
減衰手段２は、図２に示すように、筒状のシリンダ２１と、シリンダ２１の外径と略等しい内径を有するシリンダカバー２２と、シリンダ２１の内側に設けられるピストン２３と、ピストン２３の移動方向の一端部に連結され、シリンダ２１を貫通して設けられるピストンロッド２４と、固定部３、３に連結される２ヶ所の回動部２５、２５、等を備えてなる。
【００１４】
シリンダ２１の長さ方向両端部２１ａ、２１ｂは閉塞されており、一方の端部２１ｂをピストンロッド２４が貫通している。
また、シリンダ２１の内部には、高粘性流体が充填されている本実施形態では、オイルを充填した。
【００１５】
シリンダカバー２２は、シリンダ２１の外径と略等しい内径を有し、一方の端部２２ａは開口されており、他方の端部２２ｂは閉塞されている。
シリンダカバー２２は、その内部にシリンダ２１の一部を嵌め込み、保持してなる。具体的には、シリンダカバー２２は、シリンダ２１の一方の端部２１ｂを完全に覆い、端部２１ｂから、例えば、シリンダ２１の長手方向の長さの略５分の２程度を覆ってなる。  
ここで、シリンダ２１の外径と、シリンダカバー２２の内径はほぼ同一であるが、シリンダカバー２２内でシリンダ２１がぐらつかないよう保持可能な程度であって、シリンダ２１がシリンダカバー２２に押し込まれたり、逆に引き出されたりする際に摩擦が起こらず、シリンダ２１とシリンダカバー２２の間から空気が出入り可能な程度の隙間が形成されている。
また、シリンダ２１の端部２１ｂを貫通するピストンロッド２４は、シリンダカバー２２の端部２２ｂに固定されている。
【００１６】
ピストン２３は、例えば、円柱形状からなり、ピストンの外径は、シリンダ２１の内径と略等しい。
ピストン２３の側面には、例えばゴムやポリマーなどの素材からなる気密部材（図示省略）が備えられており、ピストン２３の側面と、シリンダ２１の内壁とが完全に密着することによって、ピストン２３は、シリンダ２１の内部空間を、第１の圧縮室Ｒ１と、第２の圧縮室Ｒ２とに区画してなる。
また、ピストン２３は、該ピストン２３の移動方向と略平行に、即ち、第１の圧縮室Ｒ１と第２の圧縮室Ｒ２とを連通可能とする方向に、細い管状からなるオリフィス２３１を備える。従って、シリンダ２１に充填されたオイルは、オリフィス２３１を介して、第１の圧縮室Ｒ１と第２の圧縮室Ｒ２間を移動可能となる。
【００１７】
ピストンロッド２４は、例えば、円柱形状からなり、ピストンロッドの外径は、ピストン２３の外径よりも小さく、本実施の形態においては、例えばピストン２３の外径の約３分の１程度である。ピストンロッド２４は、ピストン２３の移動方向の一端部２３ｂに連結されてなり、シリンダ２１を貫通して、シリンダカバー２２の端部２２ｂに接合されてなる。
【００１８】
回動部２５、２５のうち、一方の回動部２５はピストンロッド２４が固定されてなるシリンダカバー２２の端部２２ｂ側に連結され、他方の回動部２５は、ピストンロッド２４と反対側のシリンダ２１の端部２１ａ側に連結されている。
回動部２５，２５には、該回動部２５を固定部３に固定可能とするネジを貫通させるための孔２５ｈが設けられる。
【００１９】
固定部３は、図３及び図４に示すように、垂直固定板３１及び水平固定板３２からなる固定板３３と、垂直固定用ネジ（以下、「ネジ」という。）３１Ｂ、水平固定用ネジ（以下、「ネジ」という。）３２Ｂ、座金Ｚ、ナットＮとからなる。図４においては、一箇所の水平固定板３２にネジ３２Ｂを取り付けてなるよう示したが、当然に全ての水平固定板３２に同様にネジ３２Ｂが取り付けられる。
【００２０】
垂直固定板３１は、板状の形状をなし、水平固定板３２の一方の長手側方部３２ａから起立して設けられている。また、垂直固定板３１の長手方向の長さは、例えば、水平固定板の長手方向の長さの略半分からなる。尚、垂直固定板３１と水平固定板３２の連結は、接着剤や溶接など、適宜、好適な手段で行うことができる。
垂直固定板３１は、回動部２５を回動自在に固定するためのネジ３１Bを貫通させる孔３１ｈが形成されており、水平固定板３２には、減衰手段２を柱１０１や梁１０２に固定するためのネジ３２Bを貫通させる孔３２ｈ、３２ｈ、・・・が５箇所に設けられている。
【００２１】
ネジ３１Ｂは、先端部が平らに形成されており、安全に処理されている。一方、ネジ３２Ｂは、先端が鋭角に形成され、木材などに使用した場合にも木材などが割れ難い形状からなる。
また、座金Ｚはネジのゆるみを抑える役割を果たし、ナットＮの内周部には、ネジ３１Ｂと互いに螺合可能な溝が形成されている。
【００２２】
固定部３で減衰手段２を固定する場合、２枚の固定板３３で回動部２５を固定する。より具体的には、２枚の固定板３３を、各々の垂直固定板３１が内側に位置し、且つ各垂直固定板３１に設けられた孔３１ｈが同一直線状に位置するよう、互いに離間させて並列に配置させることにより、固定部３を形成する。回動部２５を、２枚の固定板３３の間隙に配置し、ネジ３１Ｂ、３２Ｂや座金Ｚ、ナットＮなどを用いて適切に締結することにより、固定部３に回動部２５を固定する。
【００２３】
ここで、ネジ３１Ｂによる、固定部３への回動部２５の固定方法及びオイルダンパー１の柱１０１や梁１０２への固定方法について、図４を参照しながら、より詳細に説明する。
まず、前述の通りに、２枚の固定板３３を配置し、該固定板３３の間隙に減衰手段２の回動部２５を配置する。次いで、ネジ３１Ｂを、一方の垂直固定板３１が供える孔３１ｈ、回動部２５の孔２５ｈ、他方の垂直固定板３１が供える孔３１ｈの順番に貫通させる。さらに、座金Ｚ、ナットＮにネジ３１Ｂを通し、締結することによって、回動部２５を固定板３に固定する。従って、回動部２５は、ネジ３１Ｂを軸として、回動可能となる。
本実施の形態では、固定部３として、上記に説明した、いわゆるシーベルジョイントを採用したが、例えばユニバーサルジョイントなど、固定部３に連結された回動部２５が回動、若しくは回転可能な構造であれば、いずれの形式でも構わない。
他方の回動部２５についても同様に固定部３によって固定することにより、オイルダンパー１が形成される。
【００２４】
次いで、上記の通り形成されたオイルダンパー１を、柱１０１や梁１０２に固定する。具体的には、水平固定板３２を柱１０１に当接し、水平固定板３２に形成された孔３２ｈに、ネジ３２Ｂを貫通させて締付することにより、オイルダンパーを柱１０１に固定する。
【００２５】
次に、オイルダンパー１が、地震動などの力を減衰する仕組みについて、図５を参照しながら説明する。図５（ａ）は、静止状態の柱１０１と梁１０２及びオイルダンパー１Ａ、１Ｂの状態を断面から表す略図であって、（ｂ）は外力が加わった状態を表す略図である。
地震などによって家屋に振動が加えられると、柱１０１は、地震による水平方向の外力によって傾き、柱と梁とでひし形が形成される（図５（ｂ）参照）。このとき、振動によって発生する外力に、柱１０１が絶えられなくなると、家屋の倒壊が起こるのだが、ここで、柱１０１及び梁１０２にオイルダンパー１が取り付けられている場合には、オイルダンパー１Ａ、１Ｂの働きにより、外力を減衰させることができる。
即ち、柱１０１が傾くことによって柱１０１と梁１０２とに亘って設けられるオイルダンパー１Ａの固定部３、３同士が離間する。すると、固定部３、３に連結された回動部２５、２５が回動すると同時に、固定部３、３が離間した長さ分だけ、シリンダカバー２２からシリンダ２１が引き出される。
シリンダ２１がシリンダカバー２２より引き出されるとき、同時に、シリンダ２１内部のピストン２３が、シリンダ２１の端部２１ｂ方向に移動する。これにより、ピストン２３によって区画される、圧縮室Ｒ１と圧縮室Ｒ２の容積が変動し、圧縮室Ｒ２に充填されていたオイルが、オリフィス２３１を通って圧縮室Ｒ１へと移動する。
オリフィス２３１内部をオイルが通過する際、オリフィス２３１の内壁にオイルが接しながら移動することにより、流体摩擦エネルギーが消耗され、これにより振動エネルギーが減衰されることとなって、柱１０１や梁１０２に加えられた外力が減衰し、揺れを抑えることができる。
一方、オイルダンパー１Ｂでは、ピストン２３が逆の方向（シリンダ２１の端部２１ａ方向）に移動するため、圧縮室Ｒ１から圧縮室Ｒ２に向かってオイルが移動し、同様に流体摩擦エネルギーが消耗されて、揺れが抑えられる。
オイルダンパーは、外力が加えられる速度が大きければ大きいほど、その減衰力も大きくなる、いわゆる速度比例型の制震用装置であるため、大きな揺れに対して、より大きな制震力を有する。
【００２６】
以上に説明したオイルダンパー１によると、減衰手段２が、回動自在な回動部２５を介して固定部３、３によって柱１０１や梁１０２などに固定されることにより、二つの固定部３，３を取り付ける場所が形成する接合部が、必ずしも直角でなくてもよいこととなって、取り付ける場所及びその周辺の構造の影響をうけにくく、容易に減衰手段２を取り付けることができる。
また、ピストンロッド２４を介して伝えられる振動エネルギーによってピストン２３が移動する際に、ピストン２３に形成されたオリフィス２３１をオイルが通過することとなる。このとき、オイルがオリフィス２３１を通過することで、振動エネルギーが流体摩擦エネルギーとして消耗されることとなり、効率的に家屋に加えられた振動を減衰させることができることとなる。従って、振動減衰機能を維持しながら、オイルダンパー１の形状をコンパクトにすることが可能となり、従来の粘弾性ダンパーのような大きな取り付け面積を確保する必要がなくなるため、壁を切り欠いたり、取り付けるための場所を露出させる必要がなくなり、より取り付けが容易となる。
さらに、固定部３がシーベルジョイントからなることによって、水平固定板の形状を小さくすることが可能となり、これにより、柱１０１や梁１０２の取り付け場所と、固定部３とが当接する面を小さくすることができる。従って、接着性の向上を目的とした接着面を凹凸のない平らな面に整形するための時間を短縮し、若しくは省略することができ、取り付けにかかる時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１におけるオイルダンパーの取り付け状態を説明するための模式図である。
【図２】減衰手段を説明するための断面図である。
【図３】固定板を説明するための斜視図である。
【図４】オイルダンパーの構成を説明するための斜視図である。
【図５】建物に外力が加わったときのオイルダンパーの動きを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    オイルダンパー
２    減衰手段
２１  シリンダ
２２  シリンダカバー
２３  ピストン
２４  ピストンロッド
２５  回動部
３１  垂直固定板
３２  水平固定板
３３  固定板
３    固定部
１０１  柱
１０２  梁    
【図１】
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【図２】
2005232955.tif 000004
【図３】
2005232955.tif 000005
【図４】
2005232955.tif 000006
【図５】
2005232955.tif 000007