(57)【要約】    【課題】  建築構造用および木造構造用骨組みの剛性や強度を向上でき、施工が容易であり、等価減衰定数が大きく、エネルギー吸収効果が高く、剛性・耐力・減衰量・変形能力などに関する設計の自由度が高く、また材料および機能面からメンテナンスフリーなダンパー装置を提供する。【解決手段】  内筒状剛性部材１３の外周側に同内筒状剛性部材１３を囲繞するように外筒状剛性部材１２を配置するとともに、内外の前記剛性部材１２・１３間に粘弾性エネルギー吸収体１４を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造１−１を備えたダンパー装置１である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒状剛性部材の外周側に同内筒状剛性部材を囲繞するように外筒状剛性部材を配置するとともに、内外の前記剛性部材間に粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたことを特徴とするダンパー装置。
【請求項２】
前記内筒状剛性部材を中心に外周側を順に囲繞するように口径を段階的に大きくした複数の外筒状剛性部材を配置するとともに、内外の前記各剛性部材間に粘弾性エネルギー吸収体を介在させてそれぞれ相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたことを特徴とする請求項１記載のダンパー装置。
【請求項３】
前記内筒状剛性部材の長さを前記外筒状剛性部材に比べて長寸にし、内筒状剛性部材の外周側に同内筒状剛性部材を囲繞するように２本の内筒状剛性部材を長手方向に間隔をあけ配置するとともに、内外の前記剛性部材間にそれぞれ粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたことを特徴とする請求項１記載のダンパー装置。
【請求項４】
前記外筒状剛性部材の長さを前記内筒状剛性部材に比べて長寸にし、前記外筒状剛性部材の内周側に同内筒状剛性部材が囲繞されるように２本の外筒状剛性部材を長手方向に間隔をあけ配置するとともに、内外の前記剛性部材間にそれぞれ粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたことを特徴とする請求項１記載のダンパー装置。
【請求項５】
内筒状剛性部材の外周側に同内筒状剛性部材を囲繞するように外筒状剛性部材を配置するとともに、内外の前記剛性部材間に粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなる２組のエネルギー吸収ユニット構造を備え、
２組とも内筒状剛性部材に対し外筒状剛性部材を張り出させ、張り出した外筒状剛性部材同士を相対向させて中空又は中実接続部材で接続するか、
２組とも外筒状剛性部材に対し内筒状剛性部材を張り出させ、張り出した内筒状剛性部材同士を相対向させて中空又は中実接続部材で接続するか、又は
１組は内筒状剛性部材に対し外筒状剛性部材を張り出させ、もう１組は外筒状剛性部材に対し内筒状剛性部材を張り出させ、張り出した内筒状剛性部材を張り出した外筒状剛性部材内に相対向させて挿入して中空又は中実接続部材で接続するか、したことを特徴とする請求項１記載のダンパー装置。
【請求項６】
前記内筒状剛性部材と前記外筒状剛性部材との内外の筒状壁間に跨る延伸性プラグを、前記エネルギー吸収体に対し軸方向に直交する方向に貫通させて設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のダンパー装置。
【請求項７】
前記粘弾性エネルギー吸収体が、高減衰ゴム又はウレタンの粘弾性体からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載のダンパー装置。
【請求項８】
前記延伸性プラグが円柱体、略円柱体又は棒状体で、鉛、錫、アルミ又は亜鉛・アルミ合金の金属製部材、ゴムあるいは樹脂からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載のダンパー装置。
【請求項９】
前記エネルギー吸収ユニット構造が、建築物の柱脚と土台との間又は横架材と柱頭との間に取り付けられるホールドダウン金物の一部を構成することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のダンパー装置。
【請求項１０】
前記エネルギー吸収ユニット構造が、建築物における梁と桁との間に取り付けられる羽子板金物の一部を構成することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のダンパー装置。
【請求項１１】
前記エネルギー吸収ユニット構造にて、横架材と土台との間に取り付けられるブレース又は方杖部材の一部を構成することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のダンパー装置。
【請求項１２】
前記エネルギー吸収ユニット構造にて、建築物用ターンバックルの一部を構成することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のダンパー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として建築構造用および土木構造用骨組みの振動低減用に使用するほか、産業用機械、建造物などの設置状態における振動の吸収緩和部材ならびに自動車、家電製品などの振動の吸収部品としても適用可能なダンパー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記構造用骨組みの振動低減には、従来、主として、骨組みの部材間にブレースや方杖を取り付けることによって、上記骨組みの剛性や強度を高めて、振動の低減を図っていた。しかし、従来のブレースや方杖は強度抵抗型の部材で、剛性や強度を向上する機能は備えているが、エネルギーを吸収する機能には乏しく、たとえば地震、強風による揺れや振動、および走行する車両の近傍で生じる家屋や建造物などの振動を低減する等価減衰定数（Ｈeq）についてはブレースの場合で１０％程度であり、地震などで発生する振動エネルギーを十分に吸収しきれない。また、ブレースに対し圧縮力が作用すると、図２２に示すように、座屈が生じるおそれがある。
【０００３】
さらに、従来より、車両自体や機械設備自体の振動低減やその他の振動エネルギー吸収にオイルダンパーが用いられているが、このオイルダンパーはオイルダンパーが介設される部材両端間の振動速度がゼロ、つまり停止状態の場合には、耐力が発生しないという問題がある。しかも、オイルダンパーは図２３に示すような構造が一般的であるため、エネルギーを吸収するためには十分に長いストロークを確保する必要があるため、適用範囲が制限される。また、オイルダンパーは速度や温度に対して影響を受け易いうえに、油圧の調整や油漏れのほか、ごみや埃の侵入防止のための対策およびメンテナンスが必要であり、さらに製作には精密な加工が要求される。
【０００４】
また、摩擦ダンパーについても、摩擦面の摩耗・腐食やごみ・埃の侵入防止対策が必要なうえ、摩擦面の種類によっては、振動数依存性をもつものや比較的早期に焼き付きが生じるものがある。そして、従来の一般的なオイルダンパー、摩擦ダンパーおよび鋼材ダンパーなどのダンパーは、等価減衰定数（Ｈeq）は約２０〜２５％であり、地震発生時などに振動エネルギーを十分に吸収できないおそれがある。
【０００５】
上述したようなブレースや方杖などの部材は、地震時に骨組みに作用するエネルギーを吸収する振動減衰性能を持っていないか、持っていても低いため、設計強度を越えるような大地震の発生時には筋かい等の部材が最初に降伏し、破断あるいは損傷に至る。そして前記部材が一旦破断あるいは損傷した後は同部材による住宅全体としての本来の強度増大効果は望めない。したがって、設計強度を越えるような大地震に対して十分な耐震性能を確保することができないだけでなく、たとえ住宅全体が崩壊しなかったとしても、破断あるいは損傷した補強用部材を交換しない限り、住宅全体を元の強度に復元させることができない。
【０００６】
そこで、復元機能を有し、地震時などにおいて振動減衰性能を発揮させられる制振ダンパーや仕口ダンパーが提案されている（たとえば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１１０３９９号公報（段落００１１〜００１５及び図１〜図３）
【特許文献２】特開２００３−２４７２６９号公報（段落００１６〜００２５及び図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のオイルダンパーや摩擦ダンパーおよび上記特許文献１，２に記載のものでは、等価減衰定数が比較的小さく、地震発生時などに振動エネルギーを十分に吸収できないおそれがあること、構造が複雑で、製作に手間がかかるほか、特にオイルダンパーの場合は大きなストロークを要するので、コンパクトな製品が難しいことなど、それぞれ改良の余地がある。
【０００８】
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、建築構造用および木造構造用骨組みの剛性や強度を向上でき、施工が容易であり、等価減衰定数が大きく、エネルギー吸収効果が高く、剛性・耐力・減衰量・変形能力などに関する設計の自由度が高く、また材料および機能面からメンテナンスがフリーなダンパー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】
上記の目的を達成するために本発明に係るダンパー装置は、内筒状剛性部材の外周側に同内筒状剛性部材を囲繞するように外筒状剛性部材を配置するとともに、内外の前記剛性部材間に粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記の構成を有する本発明のダンパー装置によれば、内外の筒状剛性部材とエネルギー吸収体との三部材で最小限構成され、軸状物であり、長さを用途に応じて任意に調整できる。そして、内筒状剛性部材と外筒状剛性部材とを建築構造物用骨組みの地震時などに相対変位の生じそうな部材間に取り付けることにより骨組みの強度を高めるとともに、内外の剛性部材間で相対的な圧縮力と引っ張り力が作用したときにエネルギー吸収体が吸収緩和して振動等を減衰させる。特に、エネルギー吸収体の粘弾性度を調整することが可能なため、使用する建築物の骨組みや壁部の強度に容易に応じさせられる。また、たとえば請求項５に記載のように、柱と土台および基礎との間で外筒状剛性部材の側面を柱の側面に固定する一方、内筒状剛性部材内を貫通するボルトにより頭部を内筒状剛性部材の上端に係止させ、ボルトの下端側を土台に螺着し、さらにその下端を貫通して基礎に固着することにより、ホールドダウン金物の一部として使用する場合には、地震時に土台からの柱の抜けを阻止するとともに、柱の抜け動作の繰り返しによる振動に対しエネルギー吸収体が伸縮して吸収緩和する。
【００１１】
請求項２に記載のように、前記内筒状剛性部材を中心に外周側を順に囲繞するように口径を段階的に大きくした複数の外筒状剛性部材を配置するとともに、内外の前記各剛性部材間に粘弾性エネルギー吸収体を介在させてそれぞれ相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えることができる。
【００１２】
このように構成すれば、最内外の剛性部材に二重あるいは三重の複数重におけるエネルギー吸収体が伸縮することで、より大きなエネルギーを吸収緩和させられる。
【００１３】
請求項３のように、前記内筒状剛性部材の長さを前記外筒状剛性部材に比べて長寸にし、内筒状剛性部材の外周側に同内筒状剛性部材を囲繞するように２本の外筒状剛性部材を長手方向に間隔をあけ配置するとともに、内外の前記剛性部材間にそれぞれ粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたり、あるいは
請求項４のように、前記外筒状剛性部材の長さを前記内筒状剛性部材に比べて長寸にし、前記外筒状剛性部材の内周側に同内筒状剛性部材が囲繞されるように２本の内筒状剛性部材を長手方向に間隔をあけ配置するとともに、内外の前記剛性部材間にそれぞれ粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなるエネルギー吸収ユニット構造を備えたりすることができる。
【００１４】
これらのように構成すれば、内筒状剛性部材あるいは外筒状剛性部材を共通にし、両端の外筒状あるいは内筒状の剛性部材のエネルギー吸収体の柔軟度を変化させ、両端でエネルギー吸収量を用途に応じて異ならせることができる。もちろん、両端のエネルギー吸収量を同一にすることもできる。
【００１５】
請求項５に記載のように、内筒状剛性部材の外周側に同内筒状剛性部材を囲繞するように外筒状剛性部材を配置するとともに、内外の前記剛性部材間に粘弾性エネルギー吸収体を介在させて相対変位可能に一体的に結合してなる２組のエネルギー吸収ユニット構造を備え、
２組とも内筒状剛性部材に対し外筒状剛性部材を張り出させ、張り出した外筒状剛性部材同士を相対向させて中空又は中実接続部材で接続するか、
２組とも外筒状剛性部材に対し内筒状剛性部材を張り出させ、張り出した内筒状剛性部材同士を相対向させて中空又は中実接続部材で接続するか、又は
１組は内筒状剛性部材に対し外筒状剛性部材を張り出させ、もう１組は外筒状剛性部材に対し内筒状剛性部材を張り出させ、張り出した内筒状剛性部材を張り出した外筒状剛性部材内に相対向させて挿入して中空又は中実接続部材で接続するか、のいずれかにすることができる。
【００１６】
これらのように構成すれば、請求項３又は４記載のダンパー装置と同様に、用途に応じて両端でエネルギー吸収量を異ならせたり、同一にしたりすることができるほか、ダンパー装置の長尺化を図ることができる。
【００１７】
請求項６記載のように、前記内筒状剛性部材と前記外筒状剛性部材との内外の筒状壁間に跨る延伸性プラグを、前記エネルギー吸収体に対し軸方向に直交する方向に貫通させて設けることができる。
【００１８】
このように構成すれば、エネルギー吸収体と延伸性プラグとの２種類のエネルギー吸収体を選択して組み合わせることができ、建築物構造や木造構造に適合した強度とエネルギー吸収力の両方をダンパー装置に持たせることができ、また延伸性プラグは、通常、エネルギー吸収体に対し必要な個数を挿入して取り付けるので、強度とエネルギー吸収力の調整が容易に行える。
【００１９】
請求項７に記載のように、前記粘弾性エネルギー吸収体を、高減衰ゴム又はポリウレタンゴムの粘弾性体からなるゴムや樹脂にて構成することができる。
【００２０】
このように構成することにより、たとえば、未加硫ゴムを内外の剛性部材間に充填した状態で加硫することにて一体に接着したり樹脂材料を充填して発泡させて一体に接着するなど、広範囲の用途に使用できる。
【００２１】
請求項８に記載のように、前記延伸性プラグに円柱体、略円柱体又は棒状体からなり、鉛、錫、アルミ又は亜鉛・アルミ合金の金属製部材、ゴムあるいは樹脂を用いることができる。
【００２２】
このように構成することにより、請求項６にも記載のように、内外の剛性部材間をエネルギー吸収体にて加硫するなどして一体に接着した状態で、使用する建築物構造や木造構造の要求される補強度に応じて外筒状剛性部材の外側から必要な数だけ孔を開けて延伸性プラグを挿入し取り付けることができる。
【００２３】
請求項９に記載のように、前記エネルギー吸収ユニット構造にて、前記建築物の柱脚と土台との間又は横架材と柱頭との間に装着されるホールドダウン金物の一部を構成することができる。
【００２４】
請求項１０に記載のように、前記エネルギー吸収ユニット構造にて、建築物における梁と桁との間に装着される羽子板金物の一部を構成することができる。
【００２５】
請求項１１に記載のように、前記エネルギー吸収ユニット構造にて、横架材と土台との間に装着されるブレース又は方杖部材の一部を構成することができる。
【００２６】
請求項１２に記載のように、前記エネルギー吸収ユニット構造にて、建築物用ターンバックルの一部を構成することができる。
【００２７】
請求項９〜請求項１２のいずれかのダンパー装置も、建築物の骨組みにおけるたとえば柱脚と土台との間の強度を高めて従来のホールドダウン金物のように柱の抜けを防止する機能だけでなく、地震発生時などに柱脚と土台間で生じる振動を吸収緩和して低減する減衰機能を発揮させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように構成したから、本発明に係るダンパー装置は、構造が簡単でコンパクトであり、建築構造用および木造構造用骨組みなどの部材間の取付位置に応じて長さを任意に調整でき、また剛性部材とエネルギー吸収体の材質を適宜選択することで用途に応じて剛性や強度を向上でき、施工が容易であるうえに、等価減衰定数が大きく、エネルギー吸収効果が高く、また材料および機能面から一般的な油圧ダンパー装置やエアダンパー装置に比べてメンテナンスがフリーで取り扱いが容易である。すなわち、
・構造物の耐震性の向上が図れる、・構造が簡単であるので安価に製造可能、・埃の侵入がなく油漏れもなくメンテナンスがフリーで信頼性に富む、・新築住宅だけでなく既存の住宅にも容易に適用可能、・重要建造物などの伝統的な建築物へも適用可能であるなど種々の優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係るダンパー装置について実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
本例は、円筒体からなる第１の実施形態に係るダンパー装置の例である。
【００３０】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、ダンパー装置１は、外側に位置する円筒形状の外筒剛性部材（以下、外筒部材という）１２と、この外筒部材１２の内側に位置する円筒状の内筒剛性部材（以下、内筒部材という）１３とが、それらの間に位置する円筒形状のエネルギー吸収体１４を介して相対変位可能に一体的に結合された、一つのエネルギー吸収ユニット構造（体）１−１からなる。なお、このダンパー装置１は、たとえば小規模な戸建て木造住宅の骨組み（構造物）を構成する２つの要素（図示せず）に跨がるように外筒部材１２および内筒部材１３の各端部をそれぞれ結合して用いられる。
【００３１】
エネルギー吸収体１４は、小振動のエネルギーを吸収する低弾性（Ｇ＝０．００１〜０．２５N/mm2）で高減衰性能（等価減衰定数Ｈeq＝２０〜４０％）を発揮するポリウレタンゴムが使用され、小振動のエネルギーを吸収する。
【００３２】
外筒部材１２、内筒部材１３およびエネルギー吸収体１４は、同心状に配置され、外筒部材１２と内筒部材１３とは、エネルギー吸収体１４にて許容される範囲内で相対変位可能である。
【００３３】
外筒部材１２および内筒部材１３には、本例では骨組みを構成する木材よりも剛性の高い鋼管が使用され、エネルギー吸収体１４によってユニット構造体１−１の全体剛性が木造骨組みの強度に近くなるように調整される。なお、内筒部材１３内にはボルトナット等の留め具を嵌挿したり、内筒部材１３内の中空部を埋めて中実部材にすることもできる。また、外筒部材１２および内筒部材１３の一端に止め環(図示せず)を一体に取り付け、骨組みの各要素に容易に取り付けられるようにすることができる。
（第２実施の形態）
図２は四角筒状体からなる第２実施形態のダンパー装置２を示す断面図である。ダンパー装置２は、外側に位置する四角筒形状の外筒部材２２と、この外筒部材２２の内側に位置する四角筒状の内筒部材２３とが、それらの間に位置する四角筒形状のエネルギー吸収体２４を介して一体に結合された、一つのエネルギー吸収ユニット構造（体）１−２で構成される。その他の構成および用途、使用態様については、上記実施形態１と共通するので説明を省略する。
（第３実施の形態）
本例は、円筒体の第３に実施形態に係るハイブリッド型ダンパー装置の例である。
【００３４】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、ダンパー装置３は、円筒状の外筒部材３２の内部の中央に円筒状の内筒部材３３が設けられ、それらの間に位置する円筒形状のエネルギー吸収体３４を介して一体に結合された、エネルギー吸収ユニット構造（体）１−３の１つで構成される。本例の場合、外筒部材３２と内筒部材３３との内外円筒状壁３２ａ・３３ａ間に跨る円柱体状の延伸性プラグ３５の一対を、エネルギー吸収体３４に対し軸方向に直交する方向に貫通させて相対向して設けている。エネルギー吸収体３４は第１実施例のダンパー装置１と同様に、低弾性（Ｇ＝０．００１〜０．２５N/mm2）で高減衰性能（等価減衰定数Ｈeq＝２０〜４０％）を発揮するポリウレタンゴムが使用されるが、延伸性プラグ３５にはトリガー特性が必要なため、ポリウレタンゴムよりも１．１倍〜２０倍程度高剛性で減衰性能が高い（等価減衰定数Ｈeq＝１０〜４０％）もの、本例では亜鉛・アルミ合金が使用され、中〜大振動のエネルギを吸収するのに効果を発揮する。また、本例で使用した亜鉛・アルミ合金のように、延伸性プラグ３５に高い減衰能力があればさらに好ましい。
（第４・５実施の形態）
図４および図５は四角筒状体からなる第４・第５実施形態のダンパー装置を示す断面図である。ダンパー装置４は、図４に示すように外側に位置する四角筒形状の外筒部材４２と、この外筒部材４２の内側に位置する四角筒状の内筒部材４３とが、それらの間に位置する四角筒形状のエネルギー吸収体４４を介して一体に結合された、一つのエネルギー吸収ユニット構造（体）１−４で構成されるが、外筒部材４２と内筒部材４３との内外円筒状壁間に跨る四角柱体状の延伸性プラグ４５の一対を、エネルギー吸収体４４に対し断面で長手方向に貫通させて相対向して設けている。その他の構成および用途、使用態様については、上記実施形態３と共通するので説明を省略する。
【００３５】
またダンパー装置５は、図５に示すように外側に位置する四角筒形状の外筒部材５２と、この外筒部材５２の内側に位置する四角筒状の内筒部材５３とが、それらの間に位置する四角筒形状のエネルギー吸収体５４を介して一体に結合された、エネルギー吸収ユニット構造（体）１−５の１つで構成されるが、本例の場合、内筒部材５３内にＨ形鋼５６を挿入するとともに、内筒部材５３内にエネルギー吸収体５５を充填している。そして、外筒部材５２と内筒部材５３との内外円筒状壁に跨りかつ貫通してＨ形鋼５６に至る丸棒状の延伸性プラグ５７の一対を、エネルギー吸収体５４・５５に対し断面で長手方向に貫通させて相対向して設けている。その他の構成および用途、使用態様については、上記実施例３と共通するので説明を省略する。
（第６・第７実施の形態）
図６および図７は円筒体からなる第６・第７実施形態のハイブリッド型ダンパー装置である。
【００３６】
ダンパー装置６は、図６に示すように円筒状の外筒部材６２の内部の中央に長尺で円筒状の内筒部材６３が設けられ、それらの間に両者の中間の長さ又は外筒部材６２と同じ長さで円筒状の中間筒剛性部材６４（以下、中間筒部材という）が設けられ、外筒部材６２と中間筒部材６４の間に位置する円筒形状のエネルギー吸収体６５、中間筒部材６４と内筒部材６３との間に位置するエネルギー吸収体６６を介して一体に結合された一つのエネルギー吸収ユニット構造（体）１−６で構成される。本例の場合、外筒部材６２と内筒部材６３との内外円筒状壁間に中間筒部材６４の円筒状壁を貫通して跨る円柱体状の延伸性プラグ６７の一対を、内外のエネルギー吸収体６５・６６に対し軸方向に直交する方向に貫通させて相対向して設けている。外側のエネルギー吸収体６５には、第１実施形態のダンパー装置１と同様に、低弾性（Ｇ＝０．００１〜０．２５N/mm2）で高減衰性能（等価減衰定数Ｈeq＝２０〜４０％）を発揮するポリウレタンゴムが使用されるが、内側のエネルギー吸収体６６には、高い弾性範囲（Ｇ＝０．２０〜２．０N/mm2）をもちエネルギー吸収体６５よりも１．１倍〜２０倍程度高剛性で減衰能力が高い（Ｈeq＝２０〜４０％）高減衰ゴム（ＨＤＲ）が使用され、中振動のエネルギーを吸収するのに効果を発揮する。また、延伸性プラグ６７にはトリガー特性が必要なため、ポリウレタンゴムよりも１．１倍〜２０倍程度高剛性で減衰性能が高い（等価減衰定数Ｈeq＝１０〜４０％）もの、本例では鉛が使用され、大振動のエネルギーを吸収するのに効果を発揮する。また、外筒部材６２，中間筒部材６４および内筒部材６３はそれぞれ相対変位可能に配置されている。
【００３７】
ダンパー装置７は、図７に示すように円筒状の外筒部材７２の内部の中央に長尺で円筒状の内筒部材７３が設けられ、それらの間に最短長さで円筒状の中間筒部材７４が設けられ、外筒部材７２と中間筒部材７４の間に位置する円筒形状の内側エネルギー吸収体７５、中間筒部材７４と内筒部材７３との間に位置する円筒形状の外側エネルギー吸収体７６を介して一体に結合された、エネルギー吸収ユニット構造（体）１−７の１つで構成される。本例の場合、外筒部材７２と中間筒部材７４との間の外側エネルギー吸収体７６、中間筒部材６４と内筒部材７３との間の内側エネルギー吸収体７５をそれぞれ貫通し、円柱体状の延伸性プラグ７７および延伸性プラグ７８の一対ずつを軸方向に位置をずらせたうえ相対向して設けている。外側のエネルギー吸収体７５には、第１実施形態のダンパー装置１と同様に、低弾性（Ｇ＝０．００１〜０．２５N/mm2）で高減衰性能（等価減衰定数Ｈeq＝２０〜４０％）を発揮するポリウレタンゴムが使用されるが、内側のエネルギー吸収体７６には、高い弾性範囲（Ｇ＝０．２０〜２．０N/mm2）で減衰能力が高い（Ｈeq＝２０〜４０％）高減衰ゴム（ＨＤＲ）が使用され、中〜大振動のエネルギーを吸収するのに効果を発揮する。また、延伸性プラグ７７・７８にはトリガー特性が必要なため、ポリウレタンゴムよりも１．１倍〜２０倍程度高剛性で減衰性能が高い（等価減衰定数Ｈeq＝１０〜４０％）もの、本例では鉛が使用され、大振動のエネルギーを吸収するのに効果を発揮する。また、外筒部材７２，中間筒部材７４および内筒部材７３はそれぞれ相対変位可能に配置されている。
（第８実施の形態）
本例は、円筒体の長尺型ダンパー装置の例である。
【００３８】
第８実施形態のダンパー装置８は、図８に示すように長尺で円筒状の外筒部材（剛性部材）８２の内部の中央に、軸方向の中央部に間隔をあけ一対の円筒状の内筒部材８３（剛性部材）が設けられ、外筒部材８２と内筒部材８３の間に位置する円筒形状のエネルギー吸収体８４を介して一体に結合されるエネルギー吸収ユニット構造体１−８の１つで、構成される。本例の場合、外筒部材８２と内筒部材８３との間の上下のエネルギー吸収体８４には、第１実施例のダンパー装置１と同様に、低弾性（Ｇ＝０．００１〜０．２５N/mm2）で高減衰性能（等価減衰定数Ｈeq＝２０〜４０％）を発揮するポリウレタンゴムをそれぞれ使用するが、用途によっては、一方、たとえば下側のエネルギー吸収体８４に上側のエネルギー吸収体８４よりも高い弾性範囲（Ｇ＝０．２０〜２．０N/mm2）で減衰能力が高い（Ｈeq＝２０〜４０％）高減衰ゴム（ＨＤＲ）を使用し、中〜大振動のエネルギーを吸収するのに効果を発揮させることができる。
（第９実施の形態）
第９実施形態の長尺型ダンパー装置９は、図９に示すように長尺の内側円柱部材９３の上下両側に一対の円筒状の外筒部材９２を軸方向の中央部に間隔をあけ、上下の外筒部材９２と内側円柱部材９３の間に位置する円筒形状のエネルギー吸収体９４・９５を介して一体に結合される、エネルギー吸収ユニット構造（体）１−９の１つで構成される。本例の場合、第８実施形態のダンパー装置８と同様に、外筒部材９２と内側円柱部材９３との間の上下のエネルギー吸収体９４・９５には、低弾性（Ｇ＝０．００１〜０．２５N/mm2）で高減衰性能（等価減衰定数Ｈeq＝２０〜４０％）を発揮するポリウレタンゴムをそれぞれ使用するが、用途によっては、一方、たとえば下側のエネルギー吸収体９５に上側のエネルギー吸収体９４よりも高い弾性範囲（Ｇ＝０．２０〜２．０N/mm2）で減衰能力が高い（Ｈeq＝２０〜４０％）高減衰ゴム（ＨＤＲ）を使用し、中〜大振動のエネルギーを吸収するのに効果を発揮させることができる。
（第１０〜第１２実施の形態）
図１０に示す第１０実施形態の長尺型ダンパー装置１８は、図１のエネルギー吸収ユニット構造体１−１の外筒部材１２を内筒部材１３よりも延長して中間のエネルギー吸収体１４(内筒部材１３の一端）よりも突出させ、２組のユニット構造体１−１’の外筒部材１２の突出部側を相対向させ軸方向にわずかに間隔をあけて配置し連結部材１５により２組の外筒部材１２を一体に接続して長尺にした構成からなる。
【００３９】
図１１に示す第１１実施形態のダンパー装置１９は、２組のユニット構造体１−１’を同一方向に向けて配置し、外筒部材１２の突出部側内に内筒部材１３の突出部側を挿入し連結部材１６により外筒部材１２と内筒部材１３とを一体に接続して長尺にした構成からなる。
【００４０】
図１２に示す第１２実施形態の長尺型ダンパー装置２０は、２組のユニット構造体１−１’の内筒部材１２の突出側を相対向させ両端面を突き合わせるように配置し連結部材１７により２組の外筒部材１２を一体に接続して長尺にした構成からなる。
【００４１】
そして、図１０〜図１２に示す各ダンパー装置１８〜２０は、用途に応じて上下のエネルギー吸収体１４に弾性率および減衰能力の共通のものを使用したり、異なるものを使用したりできる。
(実施例１）
図１３はダンパー装置の第１実施例を示す斜視図で，（ａ）は外筒部材、（ｂ）は内筒部材、（ｃ）は鉛プラグを表している。図１４はダンパー装置の組立状態を示す縦断面図、図１５はダンパー装置の圧縮−引っ張り試験結果を示す線図である。
【００４２】
外筒部材３２は外径５０ψ、内径４０ψ、長さ１００ｍｍの金属製パイプで、内筒部材３３は外径３０ψ、内径２０ψ、長さ１００ｍｍの金属製パイプで、鉛プラグ３５は外径２０ψ、長さ１５ｍｍの円柱体からなる。外筒部材３２内に同心円状に内筒部材３３を配置し、両者間の環状隙間にエネルギー吸収体３４としての高減衰ゴム（ＨＤＲ）を介装した状態で、加硫させることで一体に接着させてエネルギー吸収ユニット構造（体）１−３’を形成している。この状態で、ユニット構造（体）１−３’の長さ方向の中間位置に一対の挿入孔（口径略２０ｍｍ）３６を相対向して穿設し、一対の鉛プラグ３５を挿入孔３６に嵌挿した構造からなる。
【００４３】
外筒部材３２の一端と反対側の内筒部材３３の一端とに軸方向に平行に、引っ張り力と圧縮力とをそれぞれ応力値で０〜１２．５ｋＮ／mm２を作用させたところ、図１５に示すように０〜５５mm伸長し、０〜５５mm圧縮された。この変位制御試験（±５５mm変位時の荷重を測定）の結果より、等価剛性（Ｋｅｑ)＝２.６kＮ／mm、等価減衰定数（Ｈｅｑ）＝３３.８％が得られた。
【００４４】
普通のオイルダンパーの等価減衰定数（Ｈｅｑ）＝２０〜２５％程度に比べて高い減衰性能があり、かつ速度に依存しなかった。また、オイルダンパーのような油圧の調整や油漏れ、ごみ・埃対策などのメンテナンスがほとんど不要である。しかも、本例のエネルギー吸収ユニット構造体３１では、エネルギー吸収体３４の弾性率・断面積・厚み、鉛プラグ３５の断面積・長さ・個数などを変えることにより自由なダンパー装置の設計が容易になることが確認された。
（実施例２）
図１６は本例のエネルギー吸収ユニット構造体１−１を備えたホールドダウン金物の実施例の使用態様を示すもので，（ａ）は側面視縦断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図を表している。本例のホールドダウン金物１０１は、図１６に示すように、木造建造物の土台Ｅと柱脚Ｆとの間に取り付けられるものである。外筒部材１２の一側面に厚板状ブラケット１０２を介して長方形状の鉄板１０３が一体に溶接され、鉄板１０３には複数の止めねじ用挿通孔１０３ａが設けられ、止めねじ１０７にて柱脚Ｆの一側面に固定されている。内筒部材１３内にはアンカーボルト１０４が貫通して挿入され、アンカーボルト１０４の上端部にストッパー兼用のナット１０５が螺着され、内筒部材１３の上端に当接されている。また内筒部材１３の下端にもストッパー兼用のナット１０６が当接している。アンカーボルト１０４の下部は土台Ｅ内にねじ込まれ、土台Ｅの下の布基礎Ｅ’に対し一体的に接続されている。
【００４５】
以上のように構成された本実施例のホールダウン金物１０１によれば、地震時などに土台Ｅからの柱脚Ｆの抜けをホールダウン金物１０１が単に防止し、耐震性を向上するだけでなく、柱脚Ｆと土台Ｅ間で生じる振動をエネルギー吸収体１４が吸収緩和し、低減する。
（実施例３）
図１７はエネルギー吸収ユニット構造体１−１を備えた羽子板金物を示す一部を断面で表した平面図である。図１６のホールダウン金物１０１とほぼ同一の構造の羽子板金物１１１の鉄板１１２を、図１７に示すように梁Ｇの上面に複数の止めねじ１１３にて固定している。また、ねじ杆１１４を桁を水平に貫通させ、突出部にナット１１５を螺合して締め付けることにより、桁Ｈの側面に当接させて固定している。このナット１１５の締め付け効果によって、桁が収縮した場合にもナット１１５の緩みを防ぐ効果がある。その他の構成は上記ホールダウン金物１０１と共通しているので、共通の部材は同一の符号を用いて示し、説明を省略する。本実施例の羽子板金物による振動低減作用についても、ホールダウン金物の場合と共通するので、説明を省略する。
（実施例４）
図１８は２組のエネルギー吸収ユニット構造（体）１−１を備えたターンバックルの実施例を示す使用態様例の、一部を断面で表した正面図である。
【００４６】
相対向して一直線状に配置したエネルギー吸収ユニット構造（体）１−１をスリーブ状のバックル胴１２２内に、軸方向に間隔をあけて嵌挿し、バックル胴１２２から直交する方向に留め具１２３を内筒部材１３に跨って貫通して一体回転可能に固定している。また両側の各内筒部材１３内周面に雌ねじを刻設し、フックボルト１２４の他端側雄ねじ部分をそれぞれ回転可能に螺合させている。建築物構造用骨組みの方形枠Ｊ内の相対向する隅角部に三角形状のブラケット１２５を嵌め込んで溶接等で一体に取り付け、各フックボルト１２４端のフックをブラケット１２５の止め孔に係止させて対角線上にターンバックル１２１を取り付けている。この状態で、バックル胴１２２を一方向に回転させることにより、両側のフックボルト１２４の雄ねじ部に螺合する一対の内筒部材１３内周面の雌ねじ部が両側のフックボルト１２４を相互に接近させる方向に締め付けられ、ターンバックル１２１は緊張状態になる。このとき、内外筒部材１２・１３間のエネルギー吸収体１４はやや引っ張り状態になる。本例の場合、エネルギー吸収体１４にはたとえば高減衰ゴム（ＨＤＲ）が使用される。地震発生時などには、方形枠Ｊの変形をターンバックル１２１が防止すると同時に、方形枠Ｊを含む骨組みの振動をエネルギー吸収体１４が伸縮して吸収緩和し、低減する。
（実施例５）
図１９はエネルギー吸収ユニット構造（体）１−４’（１−４の変形例）を備えたブレース又は方杖の実施例を示す使用態様例の、一部を断面で表した正面図である。
【００４７】
本実施例にブレース（又は方杖）１３１はエネルギー吸収ユニット構造１−４’を備えており、四角筒形の外筒部材４２内の両端部分に、上記エネルギー吸収ユニット構造１−４の内筒部材４４に代えて分厚い板状内側部材４６を使用し、外筒部材４２の両端部分内に挿入してその一部を外方へ突出させ、両者間をエネルギー吸収体４４にて一体に加硫接着し、両端部分の軸方向の中間位置に直交する方向に板状の鉛プラグ４５を外筒部材４２の相対向する筒壁間に跨って貫通させて構成している。本例のブレース（又は方杖）１３１は、図１９に示すように横架材Ｆと柱Ｋの間にそれぞれ三角形状ブラケット１３５を介在させて止め具１３６により略対角線上に取り付けている。エネルギー吸収体４４には、高い弾性範囲（Ｇ＝０．２０〜２．０N/mm2）で減衰能力が高い（Ｈeq＝２０〜４０％）高減衰ゴム（ＨＤＲ）が使用され、小〜中振動のエネルギを吸収するのに効果を発揮する一方、鉛プラグ４５にはトリガー特性が必要なため、ポリウレタンゴムよりも１．１倍〜２０倍程度高剛性で減衰性能が高い（等価減衰定数Ｈeq＝１０〜４０％）鉛が使用されているため、大振動のエネルギーが作用すると変形して大振動を吸収するのに効果を発揮する。
【００４８】
このように構成されたブレース（又は方杖）１３１によれば、地震発生時などに引っ張り力だけでなく圧縮力が作用しても対応することができ、振動をエネルギー吸収体と鉛プラグ４５の種類の異なる２つのエネルギー吸収体が効率よく吸収緩和して低減する。
（実施例６）
図２０はエネルギー吸収ユニット構造体１−１を備えた複数個のダンパー装置１を機械設備や建築物の上下振動の除振装置と使用した実施例を表している。図２０に示すように本実施例では、短寸の外筒部材１２内に短寸（たとえば外筒部材１２と同寸法）の内筒部材１３を外筒部材１４内の底端から一定距離離間し、軸方向に両部材が相対移動可能な状態でエネルギー吸収体１４を両者間に介在させて一体に接着した構造からなるダンパー装置１’で、基礎Ｂ上に内筒部材１３の突出側を上向きにし、機械設備Ａの少なくとも四隅角部に設置し、機械設備Ａを弾性支持する。これにより、上下振動を低減する除振装置として使用できる。
（実施例７・８）
図２１は機械設備や建築物の水平振動の除振（免震）装置として使用した実施例を表している。
【００４９】
図２１（ａ）ではダンパー装置８（図８参照）を使用し、基礎Ｂ上にコロＣを介して機械設備Ａを水平移動可能に載置し、この状態で機械設備Ａから垂下したブラケット８６と同ブラケットから所定距離をあけて間隔を基礎Ｂ上に突設したブラケット８７との間に、両側の内筒部材８３の端部を取り付け介設している。
【００５０】
また、図２１（ｂ）ではダンパー装置１’と同一構造で内筒部材１３の外径が異なるものを使用し、基礎Ｂに設けた凹所Ｄ内に車輪Ｅ付き機械設備Ａを水平移動可能に配置し、凹所Ｄ内の対向する側壁と機械設備Ａとの間に複数のダンパー装置１’を左右に対向して介設している。これらにより、各機械設備Ａは主に水平方向の振動が、ダンパー装置１’あるいはダンパー装置８のエネルギー吸収体１４（８４）の伸縮により吸収緩和され、低減される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態である円筒体のダンパー装置を示し、（ａ）は中央縦断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態である四角筒体のダンパーを示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態である円筒体のハイブリッド型ダンパー装置を示し、（ａ）は中央縦断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】本発明に係る四角筒状体からなる第４の実施の形態のダンパー装置を示す断面図である。
【図５】本発明に係る四角筒状体からなる第５の実施の形態のダンパー装置を示す断面図である。
【図６】本発明に係る円筒体からなる第６の実施の形態のハイブリッド型ダンパー装置を示す断面図である。
【図７】本発明に係る円筒体からなる第７の実施の形態のハイブリッド型ダンパー装置を示す断面図である。
【図８】本発明に係る第８の実施の形態の円筒体の長尺型ダンパー装置を示す断面図である。
【図９】本発明に係る第９の実施の形態の長尺型ダンパー装置を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る第１０の実施の形態の長尺型ダンパー装置を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る第１１の実施の形態の円筒体の長尺型ダンパー装置を示す断面図である。
【図１２】本発明に係る第１２の実施の形態の長尺型ダンパー装置を示す断面図である。
【図１３】本発明に係るダンパー装置の第１実施例を示す斜視図で，（ａ）は外筒部材、（ｂ）は内筒部材、（ｃ）は鉛プラグを表している。
【図１４】本発明に係るダンパー装置の組立状態を示す縦断面図である。
【図１５】図１４に示すダンパー装置の圧縮−引っ張り試験結果を示す線図である。
【図１６】本例のエネルギー吸収ユニット構造体１−１を備えたホールドダウン金物の実施例の使用態様を示すもので，（ａ）は側面視縦断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図を表している。
【図１７】エネルギー吸収ユニット構造体１−１を備えた羽子板金物を示す一部を断面で表した平面図である。
【図１８】本発明に係る２組のエネルギー吸収ユニット構造体１−１を備えたターンバックルの実施例を示す使用態様例の、一部を断面で表した正面図である。
【図１９】本発明に係るエネルギー吸収ユニット構造体１−４’を備えたブレース又は方杖の実施例を示す使用態様例の、一部を断面で表した正面図である。
【図２０】本発明に係るエネルギー吸収ユニット構造体１−１を備えた複数個のダンパー装置１を機械設備や建築物の上下振動の除振装置と使用した実施例を示す正面図である。
【図２１】図２１（ａ）・（ｂ）はそれぞれ本発明に係る機械設備や建築物の水平振動の除振（免震）装置として使用した実施例を示す正面図である。
【図２２】従来の一般的なブレースに対し圧縮力と引っ張り力を作用させた時の変形を示す線図である。
【図２３】従来の一般的なオイルダンパー機構を概念的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１・１’〜１０・１８〜２１  ダンパー装置
１−１〜１−４  エネルギー吸収ユニット構造（体）
１２・２２・３２・４２・５２・６２・７２・８２・９２  外筒部材（内筒状剛性部材）
１３・２３・３３・４３・５３・６３・７３・８３・９３  内筒部材（外筒状剛性部材）
１４・２４・３４・４４・５４・６４・７４・８４・９４  エネルギー吸収体
６５  中間筒部材
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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