(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上梁と下梁との間の水平方向の相対変位に対して減衰力を与える制振装置において、
前記上梁の水平方向の変位を伝達する上側伝達部材と、
前記下梁の水平方向の変位を伝達する下側伝達部材と、
前記上梁または前記下梁の一方に一端側が接触して設けられ、他端側が前記上側伝達部材または下側伝達部材の一方と接触し、前記上側伝達部材または前記下側伝達部材の高さ位置を調整する板材と、
前記板材の垂直方向に貫通する少なくとも２つの貫通孔と、
前記上側伝達部材または前記下側伝達部材の前記板材の一端側に接触する水平部に設けられ、前記貫通孔と対向する位置に設けられる挿通孔と、
前記貫通孔及び前記挿通孔を貫通し、前記上側伝達部材または前記下側伝達部材の一方を前記上梁または前記下梁に固定するボルトと、
前記上側伝達部材または前記下側伝達部材の少なくとも一方の水平部と前記板部材の側面と対向する柱との間の隙間に挿入される隙間埋め部材と、
前記上側伝達部材と前記下側伝達部材との間に設けられ、前記上側伝達部材と前記下側伝達部材との相対変位に応じた減衰力を発生するダンパと、
を備えたことを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記上側、下側伝達部材は、鉄骨により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の制振装置。
【請求項３】
前記板材は、木材により形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制振装置に係り、特に木造住宅のような建物の壁に組み込まれて建物の振動を制振するよう構成された制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、従来の制振装置としては、油圧ダンパの減衰力により建物の水平方向の振動を制振する装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の制振装置は、建物の壁部に固定される上梁、下梁、一対の柱からなる枠体と、上梁に固定される上側伝達部材と、下梁に固定される下側伝達部材と、上側伝達部材と下側伝達部材との間に装架された油圧ダンパとから構成されている。
【０００４】
そして、地震による震動が建物に伝播されると、制振装置は、上側伝達部材と下側伝達部材との間で水平方向の相対変位が生じ、油圧ダンパの両端の距離が近接方向または離間方向に変化するのに伴って減衰力が発生し、建物の振動を減衰させる。
【特許文献１】特開２００２−７０３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように構成された制振装置においては、各建物によって床面から天井までの高さが異なるため、各施工現場にて枠体の高さ寸法、及び上・下側伝達部材の高さ寸法を調整して取り付けていた。このような、施工作業は、大工などの職人が行なうため、枠体及び上・下側伝達部材を構造用合板などの木材により形成して寸法を調整しやすくしていた。
【０００６】
ところが、上・下側伝達部材の剛性が弱いと、上・下側伝達部材自体が変形してしまい地震による振動が油圧ダンパに伝達されにくくなり、建物の振幅に対して油圧ダンパのストロークが減少することで本来の制振効果が十分に得られないおそれがある。
【０００７】
また、比較的加速度の小さい中規模の地震の場合には、上・下側伝達部材が撓むことで油圧ダンパのピストンロッドを振動方向に押す力が伝わりにくくなり、その分油圧ダンパが減衰力を発生するためのストロークが得られないので、本来の減衰性能を発揮することができないおそれもある。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した制振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【００１０】
本発明は上梁と下梁との間の水平方向の相対変位に対して減衰力を与える制振装置において、前記上梁の水平方向の変位を伝達する上側伝達部材と、前記下梁の水平方向の変位を伝達する下側伝達部材と、前記上梁または前記下梁の一方に一端側が接触して設けられ、他端側が前記上側伝達部材または下側伝達部材の一方と接触し、前記上側伝達部材または前記下側伝達部材の高さ位置を調整する板材と、前記板材の垂直方向に貫通する少なくとも２つの貫通孔と、前記上側伝達部材または前記下側伝達部材の前記板材の一端側に接触する水平部に設けられ、前記貫通孔と対向する位置に設けられる挿通孔と、前記貫通孔及び前記挿通孔を貫通し、前記上側伝達部材または前記下側伝達部材の一方を前記上梁または前記下梁に固定するボルトと、前記上側伝達部材または前記下側伝達部材の少なくとも一方の水平部と前記板部材の側面と対向する柱との間の隙間に挿入される隙間埋め部材と、前記上側伝達部材と前記下側伝達部材との間に設けられ、前記上側伝達部材と前記下側伝達部材との相対変位に応じた減衰力を発生するダンパと、を備えることにより、上記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、上側伝達部材または下側伝達部材が板材を介して上梁または下梁に固定されるため、板材によって高さ調整を容易に行えると共に、隙間埋め部材によって、上側または下側伝達部材の水平方向に移動が最小限に抑えられ、ダンパが十分にストロークして大きな制振効果を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１３】
図１は本発明による制振装置の一実施例を示す正面図である。図２は下側接続機構を拡大して示す縦断面図である。図３は上側接続機構を拡大して示す縦断面図である。尚、図１乃至図３に示す構成は、木造在来工法により建築された建物の壁部に取り付けられる場合を例示する。
【００１４】
図１に示されるように、制振装置１０は、コンクリートの土台（基礎）２０の上面に固定される下梁３０と、下梁３０より上方に延在する一対の柱４０，５０と、柱４０，５０の上端に横架された上梁６０と、上梁６０の下面に固定された上側伝達部材７０と、下梁３０の上面に固定された高さ調整用の板材８０と、板材８０の上端に固定された下側伝達部材９０と、上側伝達部材７０と下側伝達部材９０との間に連結された油圧ダンパ１００とから構成されている。また、制振装置１０は、上側伝達部材７０を上梁６０に結合する上側接続機構２００と、下側伝達部材９０を下梁３０に結合する下側接続機構３００とを有する。
【００１５】
上側伝達部材７０は、鉄骨を三角形状に組み合わせて溶接などにより一体化された鉄骨パネルからなり、上梁６０の下面に固定された水平部７２と、水平部７２から下方に延在する一対の傾斜部７４，７６と、傾斜部７４，７６の先端に結合された上側連結部７８とを有する。傾斜部７４，７６は、外側の傾斜部７４の水平部７２に対する傾斜角θ１と内側の傾斜部７６の傾斜角θ２とがθ１＞θ２となるように異なる角度に設けられている。
【００１６】
下側伝達部材９０は、上側伝達部材７０と同様に、鉄骨を三角形状に組み合わせて溶接などにより一体化された鉄骨パネルからなり、下梁３０の上面に固定された水平部９２と、水平部９２から上方に延在する一対の傾斜部９４，９６と、傾斜部９４，９６の先端に結合された下側連結部９８とを有する。また、傾斜部９４，９６は、上側伝達部材７０と同様に、外側の傾斜部９４の水平部９２に対する傾斜角θ１と内側の傾斜部９６の傾斜角θ２とがθ１＞θ２となるように異なる角度に設けられている。
【００１７】
また、上側伝達部材７０、下側伝達部材９０は、互いに油圧ダンパ１００の中心に対して点対称となるように取り付けられる。
【００１８】
油圧ダンパ１００は、円筒形状に形成されたシリンダ１０２と、シリンダ１０２内を摺動するピストンを有するピストンロッド１０４とから構成されている。ピストンには、シリンダ１０２内に充填された作動油が流通するための通路と、通路を流れる作動油の流量を絞るオリフィスとからなる減衰力発生部が設けられている。
【００１９】
シリンダ１０２の端部は、連結ピン１０６を介して下側連結部９８に回動可能に連結されており、ピストンロッド１０４の端部は、連結ピン１０８を介して上側連結部７８に回動可能に連結されている。また、油圧ダンパ１００は、両端が上側連結部７８、下側連結部９８に連結された状態でほぼ水平状態に保持されており、水平方向（Ｘ方向）の振動が伝達されることにより、シリンダ１０２内をピストンが摺動し、その摺動ストロークに応じた減衰力を発生する。
【００２０】
板材８０は、木造用合板からなり、横幅が一対の柱４０，５０の離間距離と同じ寸法に形成されており、両側面が柱４０，５０に当接した状態に取り付けられる。また、板材８０は、高さ寸法が、柱４０，５０と共に、施工される床面と天井との高さ寸法に応じた寸法に加工される。
【００２１】
板材８０には、上下方向に貫通する一対の貫通孔８２，８４が予め設けられている。この貫通孔８２，８４は、下側伝達部材９０を下梁３０に締結するためのボルト１１０を挿通するための孔である。
【００２２】
また、板材８０が載置される下梁３０の上面には、貫通孔８２，８４の下端に連通する一対のボルト締結部材１２０が埋め込まれている。このボルト締結部材１２０は、ボルト１１０が螺入されるめねじを有する。
【００２３】
下側伝達部材９０の水平部９２には、板材８０の貫通孔８２，８４の上端に連通する一対のボルト挿通孔９１，９３が上下方向（Ｚ方向）に貫通している。また、水平部９２の両端と柱４０，５０との隙間には、木片からなる隙間埋め部材１３０が挿入される。この隙間埋め部材１３０は、水平部９２が水平方向にガタツクことを防止するための水平方向のスペーサである。
【００２４】
上記板材８０、下側伝達部材９０、ボルト１１０、隙間埋め部材１３０は、下側接続機構３００を構成する。
【００２５】
ここで、下側接続機構３００の取付作業手順について説明する。
【００２６】
図２に示されるように、下側接続機構３００においては、板材８０の高さ寸法が施工現場の天井高さに応じた寸法に調整された後、ボルト１１０を下側伝達部材９０のボルト挿通孔９１，９３及び板材８０の貫通孔８２，８４に挿通してボルト締結部材１２０にボルト１１０の先端を螺入させる。これにより、下側伝達部材９０及び板材８０は、下梁３０の上面に締結される。
【００２７】
さらに、ボルト１１０による締結作業が終了すると、下側伝達部材９０の水平部９２の両端と柱４０，５０との隙間に、隙間埋め部材１３０を挿入する。この隙間埋め部材１３０は、水平部９２の両端と柱４０，５０との隙間に応じた寸法に切断されて水平部９２の両端と柱４０，５０との隙間に挿入されるため、水平部９２の水平方向を規制することができる。そして、隙間埋め部材１３０を釘または木ねじなどの締結部材１４０により板材８０に締結する。
【００２８】
これにより、下側伝達部材９０の高さ寸法を小さくして水平方向（Ｘ方向）の振動に対する剛性が高められると共に、下側伝達部材９０の水平部９２が振動方向（Ｘ方向）にがたつきのない安定した状態に一体化される。そのため、水平方向の振動Ｆが下梁３０に入力された場合には、ボルト１１０により下梁３０に締結された板材８０及び下側伝達部材９０が下梁３０と共に、振動することができ、下梁３０の振動Ｆを効率良く油圧ダンパ１００に伝達することが可能になる。
【００２９】
よって、比較的振幅の小さい中規模の地震が発生した場合でも、地震による振動Ｆが下側伝達部材９０を変形させずに油圧ダンパ１００に伝達されることになり、振動Ｆの大きさに応じた油圧ダンパ１００のピストンストロークが伝達されて制振効果を確保することができる。
【００３０】
また、下側接続機構３００は、高さ調整用の板材８０を有するため、既存の建物の壁部にも容易に取り付けることが可能になる。従って、制振装置１０は、一般住宅（耐震性を有しない建物）を耐震住宅に改築する場合にも有利である。
【００３１】
上記下側接続機構３００を構成する板材８０、下側伝達部材９０、ボルト１１０、隙間埋め部材１３０の取付け作業が終了した後、上側接続機構２００による取付け作業が行なわれる。
【００３２】
図３に示されるように、上側接続機構２００においては、板材８０を用いずに上側伝達部材７０を直接、上梁６０の下面に締結する。
【００３３】
上側伝達部材７０の水平部７２には、一対のボルト挿通孔７１，７３が上下方向（Ｚ方向）に貫通している。上梁６０の下面には、一対のボルト挿通孔７１，７３に連通する位置に一対のボルト締結部材２２０が埋め込まれている。このボルト締結部材２２０は、ボルト２１０が螺入されるめねじを有する。
【００３４】
また、水平部９２の両端と柱４０，５０との隙間には、木片からなる隙間埋め部材２３０が挿入される。この隙間埋め部材２３０は、水平部７２が水平方向にガタツクことを防止するための水平方向のスペーサである。
【００３５】
上記上側伝達部材７０、ボルト２１０、隙間埋め部材２３０は、上側接続機構２００を構成する。
【００３６】
ここで、上側接続機構２００の取付作業手順について説明する。
【００３７】
上側接続機構２００においては、ボルト２１０を上側伝達部材７０のボルト挿通孔７１，７３に挿通してボルト締結部材２２０にボルト２１０の先端を螺入させる。これにより、上側伝達部材７０は、上梁６０の下面に締結される。
【００３８】
さらに、ボルト２１０による締結作業が終了すると、上側伝達部材７０の水平部７２の両端と柱４０，５０との隙間に、隙間埋め部材２３０を挿入する。この隙間埋め部材２３０は、水平部７２の両端と柱４０，５０との隙間に応じた寸法に切断されて水平部７２の両端と柱４０，５０との隙間に挿入されるため、水平部７２の水平方向を規制することができる。そして、隙間埋め部材２３０を釘または木ねじなどの締結部材２４０により上梁６０に締結する。
【００３９】
これにより、上側伝達部材７０の水平部７２が振動方向（Ｘ方向）にがたつきのない安定した状態に一体化される。そのため、水平方向の振動が上梁６０に入力された場合には、ボルト２１０により上梁６０に締結された上側伝達部材７０が上梁６０と共に、振動することができ、上梁６０の振動Ｆを効率良く油圧ダンパ１００に伝達することが可能になる。
【００４０】
そして、ボルト２１０による締結作業が終了すると、油圧ダンパ１００のシリンダ１０２の端部が、連結ピン１０６を介して上側連結部７８に連結され、続いて、ピストンロッド１０４の端部が、連結ピン１０８を介して下側連結部９８に連結される。
【００４１】
尚、上記実施例では、ボルト１１０，２１０を下梁３０，上梁６０のボルト締結部材１２０，２２０に螺入させる構成を一例として挙げたが、これに限らず、例えば、下梁３０，上梁６０にスタッドボルトまたはアンカボルトを埋め込むようにして、上側伝達部材７０の水平部７２及び下側伝達部材９０の水平部９２を貫通したボルト先端にナットを締め付ける取付構造としても良い。
【００４２】
また、上記実施例では、油圧ダンパを例に挙げて説明したが、油圧ダンパ以外のダンパ（例えば、摩擦ダンパ、粘弾性ゴムからなるダンパなど）でも良いのは勿論である。
【００４３】
また、上記実施例では、板材８０の左右側面が両側の柱４０，５０に当接するように取付ける場合について説明したが、板材８０の左右側面と柱４０，５０との間に隙間を設ける取付構造としても良い。
【００４４】
また、上記実施例では、上側伝達部材７０及び下側伝達部材９０が両側の柱４０，５０から離間した位置に取り付けられ、水平部７２，９２の両端と柱４０，５０との隙間に隙間埋め部材１３０，２３０を挿入する構成を例示したが、水平部７２，９２の何れか一方の端部が柱４０，５０に当接する場合には、隙間埋め部材１３０，２３０を他方の端部と柱４０，５０との隙間にのみ挿入させても良い。
【００４５】
また、上記実施例では、高さ調整用の板材８０を下側伝達部材９０と下梁３０との間に介在させる構成について説明したが、これに限らず、上側伝達部材７０と上梁６０との間にも高さ調整用の板材８０を介在させる構成としても良い。この場合、上側と下側の両方で高さ調整が行なわれるため、手間が２倍になるので、上側または下側の何れか一方に板材８０を設ける方が望ましい。
【００４６】
また、上記実施例では、上側伝達部材７０及び下側伝達部材９０を鉄骨により構成されたものを例示したが、これに限らず、アルミニウム合金のような軽量な金属材料により形成しても良いし、あるいは木材によって形成しても良い。尚、上側伝達部材７０及び下側伝達部材９０を木材により作成した場合、上側伝達部材７０及び下側伝達部材９０自体を施工現場で高さ調整することが可能になる。
【００４７】
また、上記実施例では、制振装置を木造住宅の壁部に設置する場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、木造以外の建物（例えば、軽量鉄骨、コンクリートにより柱や梁が形成された建物）の壁部にも適用できるのも勿論である。
【００４８】
また、上記実施例では、２本のボルト１１０，２１０により上側伝達部材７０及び下側伝達部材９０を上梁６０，下梁３０に締結する構成を一例として挙げたが、これに限らず、３本以上の数のボルト１１０，２１０を用いても良いのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による制振装置の一実施例を示す正面図である。
【図２】下側接続機構を拡大して示す縦断面図である。
【図３】上側接続機構を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  制振装置
２０  土台（基礎）
３０  下梁
４０，５０  柱
６０  上梁
７０  上側伝達部材
７１，７３，９１，９３  ボルト挿通孔
７２，９２  水平部
７４，７６，９４，９６  傾斜部
７８  上側連結部
８０  板材
８２，８４  貫通孔
９０  下側伝達部材
９８  下側連結部
１００  油圧ダンパ
１１０，２１０  ボルト
１２０，２２０  ボルト締結部材
１３０，２３０  隙間埋め部材
１４０，２４０  締結部材
２００  上側接続機構
３００  下側接続機構
【図１】
0005153440.tif 000002
【図２】
0005153440.tif 000003
【図３】
0005153440.tif 000004