(57)【要約】【課題】地震発生初動時に建家に作用する瞬発的な激しい上下動ないしは横揺れに対する建家の変形復元力を高め、建家の倒壊を防止できるようにする。【解決手段】通し柱２，管柱３，横架材４および土台５で構成される建家構造枠６内に、横架材４の長手方向一端側と土台５の長手方向他端側とを斜めに連結する防震装置１を設ける。この防震装置１を、横架材４に取付けられる防震機構８と、土台５に取付けられる受け金具９と、防震機構８と受け金具９との間を連結する筋違部材１０とで構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１縦材，第２縦材，第１横材および第２横材を用いて組立てられる建家構造枠内に配設される筋違タイプの防震装置であって、前記第１横材の長手方向一端近傍位置から前記第２横材の長手方向他端近傍位置に向かって斜めに配置される筋違部材と；この筋違部材の第１横材への取付け部分，筋違部材の第２横材への取付け部分，または筋違部材の中間位置のうちの少なくともいずれか１ケ所に設けられ、外力に対する変形復元力を有する防震機構と；を具備することを特徴とする防震装置。
【請求項２】
筋違部材は、両横材の長手方向両端近傍位置から建家構造枠内の任意の一点に向かって延びる４本の筋違材を備え、防震機構は、前記４本の筋違材の合流部分に設けられていることを特徴とする請求項１記載の防震装置。
【請求項３】
各横材と２本の筋違材とで囲まれる三角形状の空間には、２本の筋違材に固設されかつ横材との間には所定の空間を有する概略三角形状の補強板体が配されていることを特徴とする請求項２記載の防震装置。
【請求項４】
防震機構は、弾性を有する帯板材を湾曲させて形成される湾曲ばねを有していることを特徴とする請求項１，２または３記載の防震装置。
【請求項５】
防震機構は、コイルスプリングを有していることを特徴とする請求項１，２または３記載の防震装置。
【請求項６】
防震機構は、合成樹脂製またはゴム製の弾性体、あるいはこの弾性体と板体とを交互に積層した積層弾性体を有していることを特徴とする請求項１，２または３記載の防震装置。
【請求項７】
湾曲ばねは、長手方向に間隔を置いて、Ｓ字状または逆Ｓ字状に湾曲させた２つの湾曲部が設けられて、全体として頂部が平坦状の概略オメガ状をなしていることを特徴とする請求項４記載の防震装置。
【請求項８】
湾曲ばねは、湾曲部を含む領域に、湾曲ばねの長手方向を長軸とする連続または不連続のスリットを有していることを特徴とする請求項７記載の防震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建家の壁面や床面に適用される防震装置に係り、特に低層建家において、地震発生初動時に建家に作用する瞬発的な激しい上下動ないしは横揺れによる変形に対する復元力を高めることができる防震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば２本の柱と横架材と土台とで構成される方形枠状の軸組架構内に、オイルダンパあるいは引張スプリングをフレームに装着しておき、地震発生初動時に建築物に作用する瞬発的な激しい上下動ないしは横揺れによる軸組架構の変形復元力を高めるようにした制震装置は、一般に知られている。
【非特許文献１】カタログ「ｉ２ｓ２  ＣＯＲＰＯＲＡＴＥ  ＰＲＯＦＩＬＥ」  株式会社ｉ２ｓ２  平成１５年１１月作成
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の制震装置においては、オイルダンパあるいは引張スプリングにより軸組架構に作用する瞬発的な激しい外力に対し、軸組架構の変形復元力を高め、建家の崩壊を防止することができると云う利点は有しているが、構造が複雑で部品点数が多いため、構造解析が複雑で、個別設計・製作が必要であるためコスト高となり、大型建造物以外には実用性に乏しいという問題がある。
【０００４】
本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、建家構造枠に粘りと変形復元力とを与え、特に低層建家に対して、簡単な構造で大きな防震効果が得られる防震装置を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明の他の目的は、単一の防震機構により外力に対する変形復元力を得ることができ、構造の簡素化を図ることができる防震装置を提供するにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、防震機構の製作が容易で、安定した強制力が得られる防震装置を提供するにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、防震機構として、大きな弾性変形量を容易に得ることができる防震装置を提供するにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、防震機構を圧縮させる方向の外力に対して、安定した変形復元力を得ることができる防震装置を提供するにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、防震機構を圧縮させる方向の外力に対しても、また防震機構を引張る方向の外力に対しても、ほぼ同一の変形復元力を得ることができる防震装置を提供するにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、湾曲ばねの幅方向に負荷される外力に対しても、充分な変形復元力を得ることができる防震装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため本発明は、第１縦材，第２縦材，第１横材および第２横材を用いて組立てられる建家構造枠内に配設される筋違タイプの防震装置であって、前記第１横材の長手方向一端近傍位置から前記第２横材の長手方向他端近傍位置に向かって斜めに配置される筋違部材と；この筋違部材の第１横材への取付け部分，筋違部材の第２横材への取付け部分，または筋違部材の中間位置のうちの少なくともいずれか１ケ所に設けられ、外力に対する変形復元力を有する防震機構と；を設けるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
本発明はまた、筋違部材を、両横材の長手方向両端近傍位置から建家構造枠内の任意の一点に向かって延びる４本の筋違材で構成し、防震機構を、前記４本の筋違材の合流部分に設けるようにしたことを特徴とする。
【００１３】
本発明はまた、各横材と２本の筋違材とで囲まれる三角形状の空間に、２本の筋違材に固設されかつ横材との間には所定の空間を有する概略三角形状の補強板体を配するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
本発明はまた、防震機構に、弾性を有する帯板材を湾曲させて形成される湾曲ばねを設けるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
本発明はまた、防震機構に、コイルスプリングを設けるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
本発明はまた、防震機構に、合成樹脂製またはゴム製の弾性体、あるいはこの弾性体と板体とを交互に積層した積層弾性体を設けるようにしたことを特徴とする。
【００１７】
本発明はまた、湾曲ばねに、長手方向に間隔を置いて、Ｓ字状または逆Ｓ字状に湾曲させた２つの湾曲部を設けて、全体として頂部が平坦状の概略オメガ状となるようにしたことを特徴とする。
【００１８】
本発明はさらに、湾曲ばねの湾曲部を含む領域に、湾曲ばねの長手方向を長軸とする連続または不連続のスリットを設けるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、第１縦材，第２縦材，第１横材および第２横材を用いて組立てられる建家構造枠内に配設される筋違タイプの防震装置であって、前記第１横材の長手方向一端近傍位置から前記第２横材の長手方向他端近傍位置に向かって斜めに配置される筋違部材と；この筋違部材の第１横材への取付け部分，筋違部材の第２横材への取付け部分，または筋違部材の中間位置のうちの少なくともいずれか１ケ所に設けられ、外力に対する変形復元力を有する防震機構と；を設けるようにしているので、建家構造枠に粘りと変形復元力とを与え、特に低層建家に対して、簡単な構造で大きな防震効果を得ることができる。
【００２０】
本発明はまた、筋違部材を、両横材の長手方向両端近傍位置から建家構造枠内の任意の一点に向かって延びる４本の筋違材で構成し、防震機構を、前記４本の筋違材の合流部分に設けるようにしているので、単一の防震機構により外力に対する変形復元力を得ることができ、構造の簡素化によりコストダウンを図ることができる。
【００２１】
本発明はまた、各横材と２本の筋違材とで囲まれる三角形状の空間に、２本の筋違材に固設されかつ横材との間には所定の空間を有する概略三角形状の補強板体を配するようにしているので、筋違材の強度が不足する場合であっても、補強板体の強度を変えるだけで、どのような箇所にも適用することができ、筋違材の強度を、設置箇所に合わせて変える必要がない。
【００２２】
本発明はまた、防震機構に、弾性を有する帯板材を湾曲させて形成される湾曲ばねを設けるようにしているので、防震機構の製作が容易で、安定した弾性力を得ることができる。
【００２３】
本発明はまた、防震機構に、コイルスプリングを設けるようにしているので、大きな弾性変形量を容易に得ることができる。
【００２４】
本発明はまた、防震機構に、合成樹脂製またはゴム製の弾性体、あるいはこの弾性体と板体とを交互に積層した積層弾性体を設けるようにしているので、防震機構を圧縮させる方向の外力に対して安定した変形復元力を得ることができる。
【００２５】
本発明はまた、湾曲ばねに、長手方向に間隔を置いて、Ｓ字状または逆Ｓ字状に湾曲させた２つの湾曲部を設け、全体として頂部が平坦状の概略オメガ状となるようにしているので、防震機構を圧縮させる方向の外力に対しても、また防震機構を引張る方向の外力に対しても、ほぼ同一の変形復元力を得ることができ、簡単な構造であるにも拘らず、安定した防震機構を得ることができる。
【００２６】
本発明はさらに、湾曲ばねの湾曲部を含む領域に、湾曲ばねの長手方向を長軸とする連続または不連続のスリットを設けるようにしているので、湾曲ばねの幅方向に負荷される外力に対しても、充分な変形復元力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る防震装置を示すもので、この防震装置１は、通し柱２，管柱３，梁あるいは胴差し等の横架材４，および土台５を用いて組立られる建家構造枠６に対し、建家構造枠６内を二分するように斜めに配設されている。
【００２８】
すなわち、前記防震装置１は、図１に示すように、前記横架材４の長手方向一端部に、木ねじ，ボルト・ナット，釘その他の止め具７を介して取付けられる防震機構８と、前記土台５の長手方向他端部に止め具７を介して取付けられる受け金具９と、防震機構８と受け金具９との間を斜めに連結する筋違部材１０とで構成されており、前記防震機構８により、地震等の外力による建家の変形に対する復元力が得られるようになっている。
【００２９】
前記防震機構８は、図１および図２に示すように、横架材４に取付けられる取付け金具１１と、筋違部材１０の一端が連結される受け金具１２と、これら両金具１１，１２の間に介装される湾曲ばね１３とで構成されており、前記湾曲ばね１３によって、外力による建家の変形に対する復元力が得られるようになっている。
【００３０】
前記湾曲ばね１３は、図２ないし図４に示すように、所定長，所定幅の弾性を有する帯板材を用い、その長手方向に間隔を置いて、Ｓ字状または逆Ｓ字状に湾曲させた２つの湾曲部１３ａを設けて形成され、全体として頂部が平坦状の概略オメガ状をなしている。
【００３１】
この湾曲ばね１３には、図３および図４に示すように、前記各湾曲部１３ａが設けられている領域に、湾曲ばね１３の長手方向を長軸とする任意数（図３および図４においては２本）のスリット１４が設けられており、これら各スリット１４により、湾曲ばね１３の幅方向に負荷される外力に対しても、充分な変形復元力が得られるようになっている。
【００３２】
なお、このスリット１４を有する湾曲ばね１３の特徴については、本発明者が先に提案した発明（特願２００４−２７４１７７参照）で詳細に説明しているので、重複記載を避けるためその詳細は省略する。
【００３３】
前記湾曲ばね１３は、図２に示すように、その長手方向中央部が、固定ビス１５を介して受け金具１２に固定されているとともに、長手方向両端部が、固定ビス１６を介して取付け金具１１に固定されており、これにより防震機構８が一体製品化されている。
【００３４】
次に、本実施の形態の作用について説明する
図５に示すように、地震横揺れによる層剪断力としての地震水平力Ｃによって生じた軸方向力Ｎは、通し柱２の２節点に分割され、筋違部材１０を通じてそれぞれ垂直分力Ｖと水平分力Ｈとが防震機構８に伝達されることになる。
【００３５】
これら各分力Ｖ，Ｈが防震機構８に伝達されると、防震機構８に組込まれている湾曲ばね１３の弾性変形により、建家構造枠６の横揺れが吸収され、その反力で建家構造枠６の変形を復元することが可能となる。
【００３６】
なお、地震上下動による垂直力Ｚによって、通し柱２に軸方向力Ｎが生じた場合にも、転倒モーメントにより惹起される水平力によって、地震水平力Ｃが作用した場合と同様に各防震機構８が機能し、建家構造枠６に前記同様の変形復元力が得られることになる。
【００３７】
しかして、地震発生初動時に建家に作用する瞬発的な激しい横揺れないしは上下動によって、建家構造枠６が緩んで建家にガタが生じた場合であっても、防震装置１により建家の変形復元力を高めることができ、これにより建家の倒壊を未然に防止することができる。
【００３８】
なお、前記第１の実施の形態においては、筋違部材１０が、横架材４の長手方向左端側から、土台５の長手方向右端側に向かって、右斜め下方に配される場合について説明したが、逆に左斜め下方に配するようにしてもよく、また右斜め下方に配される防震装置１と、左斜め下方に配される防震装置１とを隣位する２つの建家構造枠６にそれぞれ配するようにしてもよい。
【００３９】
また、前記第１の実施の形態においては、防震機構８を、横架材４と筋違部材１０との連結部分に組込む場合について説明したが、土台５と筋違部材１０との連結部分に組込むようにしてもよく、また筋違部材１０の長手方向中間部に組込むようにしてもよい。また、これら３ケ所のうちのいずれか２ケ所以上に、防震機構８を組込むようにしてもよい。
【００４０】
図６は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、前記第１の実施の形態における防震機構８および筋違部材１０に代え、防震機構１８および筋違部材２０を用いるようにしたものである。
【００４１】
すなわち、前記筋違部材２０は、図６に示すように、横架材４の長手方向両端近傍位置および土台５の長手方向両端近傍位置から、建家構造枠６の中心に向かって延びる４本の筋違材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄで構成されており、これら各筋違材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの外端部は、受け金具９を介して横架材４あるいは土台５に固定されているとともに、各筋違材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの内端部は、後に詳述する防震機構１８に連結されている。
【００４２】
前記防震機構１８は、図６に示すように、前記第１の実施の形態における防震機構８の受け金具１２（図２参照）を除去するとともに、防震機構８として、湾曲ばね１３の頂部を上下に逆向きに積層連結した構造をなしており、２つの湾曲ばね１３を積層連結して用いることで、より大きな変形復元力が得られるようになっている。
なお、その他の点については、前記第１の実施の形態と同一構成となっており、作用も同一である。
【００４３】
しかして、本実施の形態に係る筋違部材２０は、前記第１の実施の形態における筋違部材１０を、Ｘ状にクロスして２つ用いた構造になっているが、単一の防震機構１８のみにより、変形復元力が得られるようにしているので、防震性能を落とさずに、構造を簡素化してコストダウンを図ることができる。
【００４４】
図７は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、前記第２の実施の形態における筋違部材２０の位置を横架材４側に変位させるとともに、２本の筋違材２０ａ，２０ｂの間および筋違材２０ｃ，２０ｄの間に、概略三角形状をなす補強板体３０ａ，３０ｂを固設するようにしたものである。
【００４５】
これら各補強板体３０ａ，３０ｂは、図７に示すように、端部が各筋違材２０ａ，２０ｂおよび筋違材２０ｃ，２０ｄのみに固定され、かつ横架台４あるいは土台５との間には、所定の空間Ｇが形成されるようになっており、これにより、建家が外力で変形した際に、各補強板体３０ａ，３０ｂに横架材４あるいは土台５が直接接触することがないよう考慮されている。
なお、その他の点については、前記第２の実施の形態と同一構成となっており、作用も同一である。
【００４６】
しかして、２本の筋違材２０ａ，２０ｂおよび筋違材２０ｃ，２０ｄの間に、補強板体３０ａ，３０ｂを配するようにしているので、筋違材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの強度が不足する場合であっても、補強板体３０ａ，３０ｂの強度を変えるだけで、どのような箇所にも適用することができ、筋違材２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの強度を、設置箇所に合わせて変える必要がない。
【００４７】
図８は、本発明の第４の実施の形態を示すもので、前記第１の実施の形態における防震機構８に代え、防震機構４８を用いるようにしたものである。
【００４８】
すなわち、前記防震機構４８は、図８に示すように、取付け金具１１と受け金具１２との間に、任意数のコイルスプリング４３を配設した構造をなしており、これら各コイルスプリング４３によって、外力に対する変形復元力が得られるようになっている。
なお、その他の点については、前記第１の実施の形態と同一構成となっており、作用も同一である。
【００４９】
しかして、コイルスプリング４３が組込まれた防震機構４８を用いるようにしているので、大きな弾性変形量を容易に得ることができる。
【００５０】
図９は、本発明の第５の実施の形態を示すもので、前記第１の実施の形態における防震機構８に代え、防震機構５８を用いるようにしたものである。
【００５１】
すなわち、前記防震機構５８は、図９に示すように、取付け金具１１と受け金具１２との間に、合成樹脂製あるいはゴム製の所定厚の弾性体５３を配設した構造をなしており、前記弾性体５３が有する弾性により、外力に対する変形復元力が得られるようになつている。
なお、その他の点については、前記第１の実施の形態と同一構成となっており、作用も同一である。
【００５２】
しかして、弾性体５３が組込まれた防震機構５８を用いるようにしているので、防震機構５８を圧縮させる方向の外力に対して、安定した変形復元力を得ることができる。
【００５３】
図１０は、本発明の第６の実施の形態を示すもので、前記第１の実施の形態における防震機構８に代え、防震機構５８を用いるようにしたものである。
【００５４】
すなわち、前記防震機構５８は、図１０に示すように、取付け金具１１と受け金具１２との間に、合成樹脂製あるいはゴム製の所定厚の弾性体６３ａと板体６３ｂとを交互に積層してなる積層弾性体６３を配設した構造をなしており、前記積層弾性体６３により、外力に対する変形復元力が得られるようになっている。
なお、その他の点については、前記第１の実施の形態と同一構成となっており、作用も同一である。
【００５５】
しかして、積層弾性体６３が組込まれた防震機構５８を用いるようにしているので、前記第５の実施の形態における防震機構５８に比較して、より大きな外力に対しても、充分安定した変形復元力を得ることができる。
【００５６】
なお、前記各実施の形態においては、木造軸組工法の壁面に適用される場合を例に採って説明したが、木造軸組工法の床面にも同様に適用することができ、また枠組壁工法（２×４，２×６）やスチール２×４工法，あるいは鉄骨軸組構造の建家にも同様に適用することができるとともに、既存建家の構造枠に外壁面から適用しても、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明に係る防震装置は、建家の壁面や床面に適用される防震装置として有用であり、特に低層建家の変形復元力を高めることができる防震装置として適している。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る防震装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の防震機構の詳細図である。
【図３】図２の湾曲ばねを受け金具から見た構成図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図１の防震装置の作用を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す図１相当図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示す図１相当図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態を示す図２相当図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態を示す図２相当図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態を示す図２相当図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  防震装置
２  通し柱
３  管柱
４  横架材
５  土台
６  建家構造枠
７  止め具
８，１８，４８，５８，６８  防震機構
９，１２  受け金具
１０，２０  筋違部材
１１  取付け金具
１３  湾曲ばね
１３ａ  湾曲部
１４  スリット
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  筋違材
３０ａ，３０ｂ  補強板体
４３  コイルスプリング
５３，６３ａ  弾性体
６３  積層弾性体
６３ｂ  板体
Ｇ  空間
【図１】
2007046410.tif 000003
【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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