(57)【要約】【課題】部品点数や作業工程を減らして一層のコスト低減を可能とする。【解決手段】粘弾性ダンパー１において、各半割金具５におけるフレームへの取付側となる一方の端部に、底部が平坦で、半割金具５，５の組み付け状態で底部同士が互いに近接する取付凹部１０を、外管２の軸方向にそれぞれ形成すると共に、各取付凹部１０における軸方向で他方の端部側に位置する内壁１１に、底部から離れるに従って徐々に浅くなる傾斜を付与して、各取付凹部１０，１０の間に、建物のフレームに固着されるプレートを差し込んで接合可能とした。【選択図】図１
2012251639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の半割金具を組み付けてなる外管と、その外管に同軸で部分的に遊挿される内管と、両管の重合部間にあって前記両管との対向面がそれぞれ接着される粘弾性体とからなり、両端に位置する前記外管の端部と前記内管の端部とが、柱と横架材とで形成されるフレームへそれぞれ取り付けられる粘弾性ダンパーであって、
各前記半割金具における前記フレームへの取付側となる一方の端部に、底部が平坦で、前記半割金具の組み付け状態で前記底部同士が互いに近接する取付凹部を、前記外管の軸方向にそれぞれ形成すると共に、各前記取付凹部における前記軸方向で他方の端部側に位置する内壁に、前記底部から離れるに従って徐々に浅くなる傾斜を付与して、各前記取付凹部の間に、前記フレームに固着される板部材を差し込んで接合可能としたことを特徴とする粘弾性ダンパー。
【請求項２】
前記取付凹部における前記内壁の前記軸方向の寸法を、前記底部の深さ以上としたことを特徴とする請求項１に記載の粘弾性ダンパー。
【請求項３】
一対の半割金具を組み付けてなる外管と、その外管に同軸で部分的に遊挿される内管と、両管の重合部間にあって前記両管との対向面がそれぞれ接着される粘弾性体とからなり、両端に位置する前記外管の端部と前記内管の端部とが、柱と横架材とで形成されるフレームへそれぞれ取り付けられる粘弾性ダンパーであって、
前記内管の端部に、厚み方向で圧縮変形した平板部と、その平板部から前記内管の軸方向に連設され、前記平板部から離れるに従って徐々に厚みが大きくなる傾斜部とを形成して、前記平板部に、前記フレームに固着される板部材を接合可能としたことを特徴とする粘弾性ダンパー。
【請求項４】
前記傾斜部の前記軸方向の寸法を、前記厚み方向での前記平板部の圧縮変形量以上としたことを特徴とする請求項３に記載の粘弾性ダンパー。
【請求項５】
一対の半割金具を組み付けてなる外管と、その外管に同軸で部分的に遊挿される内管と、両管の重合部間にあって前記両管との対向面がそれぞれ接着される粘弾性体とからなり、両端に位置する前記外管の端部と前記内管の端部とが、柱と横架材とで形成されるフレームへそれぞれ取り付けられる粘弾性ダンパーであって、
前記一対の半割金具の組み付けを、各前記半割金具の側縁同士を前記外管の軸方向に沿って所定間隔をおいた複数箇所でカシメ接合することで行うことを特徴とする粘弾性ダンパー。
【請求項６】
前記カシメ接合を、一方の前記半割金具の左右の両側縁に形成したカシメ片を、他方の前記半割金具の左右の両側縁にかしめることで行うと共に、前記軸方向と左右方向とでそれぞれ隣接する前記カシメ片を、互いに異なる前記半割金具側へ設けて互い違いにかしめるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の粘弾性ダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物のフレーム内に架設され、地震等の外力による震動を減衰させる粘弾性ダンパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅等の建物においては、柱と横架材とから形成されるフレーム内に、外管と、その外管内に同軸で遊挿される内管と、外管と内管との間に接着される粘弾性体とからなる粘弾性ダンパーをブレース状に架設して、加振時の外管と内管との相反方向への動作に伴う粘弾性体の剪断変形により震動エネルギーの吸収を図る制震構造がよく用いられる。
この粘弾性ダンパーの外管は、例えば特許文献１に示すように、コ字状に折曲形成した一対の半割金具の開放側を向かい合わせにして、長手方向の全長に亘って形成されたフランジ同士をボルトで接合したものが知られている。この外管の端部に、コ字状の一対の取付金具を、開放側が外向きとなる背中合わせ状態で差し込んで溶接し、両取付金具の間に、フレームの仕口部に設けたガセットプレートを差し込んでボルトで接合するものである。
一方、粘弾性ダンパーの内管は、引き抜き加工等による一体形成で得られるが、内管の端部には、平板状のプレートが、当該端部に設けた切込みに差し込んで溶接することで結合されて、このプレートがフレーム側のガセットプレートにボルト接合されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の粘弾性ダンパーにおいては、外管の作製には、一対の半割金具に加えて一対の取付金具が必要になる上、取付金具の溶接や半割金具同士のボルト接合といった工程も必要となり、部品点数や作業工程が多くなってコストアップに繋がっていた。内管においても、内管自体は一つの部材であるが、これもプレートが必要になる上、切り込みの形成やプレートの溶接といった工程も必要になり、やはり部品点数や作業工程は多くなっている。
【０００５】
そこで、本発明は、外管や内管の部品点数や作業工程を減らして一層のコスト低減が可能となる粘弾性ダンパーを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、一対の半割金具を組み付けてなる外管と、その外管に同軸で部分的に遊挿される内管と、両管の重合部間にあって両管との対向面がそれぞれ接着される粘弾性体とからなり、両端に位置する外管の端部と内管の端部とが、柱と横架材とで形成されるフレームへそれぞれ取り付けられる粘弾性ダンパーであって、各半割金具におけるフレームへの取付側となる一方の端部に、底部が平坦で、半割金具の組み付け状態で底部同士が互いに近接する取付凹部を、外管の軸方向にそれぞれ形成すると共に、各取付凹部における軸方向で他方の端部側に位置する内壁に、底部から離れるに従って徐々に浅くなる傾斜を付与して、各取付凹部の間に、フレームに固着される板部材を差し込んで接合可能としたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、取付凹部における内壁の軸方向の寸法を、底部の深さ以上としたことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、一対の半割金具を組み付けてなる外管と、その外管に同軸で部分的に遊挿される内管と、両管の重合部間にあって両管との対向面がそれぞれ接着される粘弾性体とからなり、両端に位置する外管の端部と内管の端部とが、柱と横架材とで形成されるフレームへそれぞれ取り付けられる粘弾性ダンパーであって、内管の端部に、厚み方向で圧縮変形した平板部と、その平板部から内管の軸方向に連設され、平板部から離れるに従って徐々に厚みが大きくなる傾斜部とを形成して、平板部に、フレームに固着される板部材を接合可能としたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３の構成において、傾斜部の軸方向の寸法を、厚み方向での平板部の圧縮変形量以上としたことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、一対の半割金具を組み付けてなる外管と、その外管に同軸で部分的に遊挿される内管と、両管の重合部間にあって両管との対向面がそれぞれ接着される粘弾性体とからなり、両端に位置する外管の端部と内管の端部とが、柱と横架材とで形成されるフレームへそれぞれ取り付けられる粘弾性ダンパーであって、一対の半割金具の組み付けを、各半割金具の側縁同士を外管の軸方向に沿って所定間隔をおいた複数箇所でカシメ接合することで行うことを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５の構成において、カシメ接合を、一方の半割金具の左右の両側縁に形成したカシメ片を、他方の半割金具の左右の両側縁にかしめることで行うと共に、軸方向と左右方向とでそれぞれ隣接するカシメ片を、互いに異なる半割金具側へ設けて互い違いにかしめるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１，３，５に記載の発明によれば、外管や内管の端部にフレームに固着される板部材を直接接合したり、外管の半割金具をカシメ接合したりすることで、外管や内管の部品点数や作業工程を減らして一層のコスト低減が可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、内壁の軸方向寸法の設定により、取付凹部での応力集中が回避でき、取付凹部を設けても半割金具の破断や変形等の発生が抑制される。
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加えて、傾斜部の軸方向寸法の設定により、傾斜部での応力集中が回避できる。
請求項６に記載の発明によれば、請求項５の効果に加えて、カシメ片を互い違いに設けたことで、接合状態で外管の軸方向、厚み方向、幅方向の何れにおいても半割金具同士にずれが生じにくくなり、半割金具の一体性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】粘弾性ダンパーの説明図で、（Ａ）が平面、（Ｂ）が側面、（Ｃ）が正面をそれぞれ示す。
【図２】外管の横断面図である。
【図３】半割金具の説明図で、（Ａ）が平面、（Ｂ）が側面、（Ｃ）が正面をそれぞれ示す。
【図４】半割金具の端部の斜視図である。
【図５】内管の説明図で、（Ａ）が平面、（Ｂ）が側面、（Ｃ）が正面をそれぞれ示す。
【図６】粘弾性ダンパーを架設したフレームの正面図である。
【図７】変更例の半割金具の説明図で、（Ａ）が平面、（Ｂ）が側面、（Ｃ）が正面をそれぞれ示す。
【図８】変更例の半割金具の説明図で、（Ａ）が平面、（Ｂ）が側面、（Ｃ）が正面をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に、粘弾性ダンパーの一例を示す。この粘弾性ダンパー１は、上下面が平面で厚み方向が偏平となる横断面六角形状の外管２と、その外管２より一回り小さく、上下面が平面で厚み方向が偏平となる横断面六角形状で、外管２に一端側から同軸で部分的に遊挿される内管３と、両管２，３の重合部分で両管２，３間の略全面に介在されて両管２，３との対向面が接着される粘弾性体（例えばスチレン系、図１で網状に示す）４とを有する。
【００１０】
外管２は、両端が外向きに傾斜する横断面コ字状に折曲形成され、前端（図１（Ａ）の右側を前方とする。）の取付端部６を除いて左右の側縁にフランジ７，７をそれぞれ延設した上下一対の半割金具５，５を、開放側を向かい合わせにして対向するフランジ７，７同士をカシメ接合してなる。このカシメ接合は、図２に示すように、対向する一方のフランジ７に長手方向へ所定間隔をおいて複数のカシメ片８，８・・を形成すると共に、他方のフランジ７に、カシメ片８よりも短い受け片９，９・・を形成して、カシメ片８を受け片９の裏側へ折り曲げることで行われる。
【００１１】
このカシメ接合は、外管２の左右両サイドが外管２の軸方向で同じ位置となるように行われているが、ここでは、両サイドにおいてカシメ片８が上下に互い違いとなるように異なる半割金具５側に形成されている。また、外管２の軸方向においても、隣接するカシメ片８，８が上下に互い違いとなるように異なる半割金具５側へ交互に形成されている。
【００１２】
そして、各半割金具５の取付端部６には、図３，４にも示すように、左右両側を除く中央部が外管２の軸方向の所定長さで相手側へ膨出し、底部が平坦となる取付凹部１０が形成されている。この取付凹部１０の底部は、半割金具５，５の組み付け状態で互いに相手側へ近接して、両底部間に、後述するプレート２４（図６）等の板部材が挿通可能な隙間が形成されるようになっている。また、各取付凹部１０の後方の内壁１１には、底部から後方へ行くに従って徐々に浅くなる傾斜が付与されている。この内壁１１は、平面視で後方へ行くに従って徐々に細くなる先細り状で、その長手方向の最大長さは、取付凹部１０の深さ以上となるように設定されている。１２，１２は、各取付凹部１０の中心線上に設けられたボルト孔である。
【００１３】
一方、内管３の後端には、図５にも示すように、上下方向にプレスされて圧縮変形し、上下部分が内管３の軸線位置で互いに当接して平面視が四角形状となる平板部１３と、平板部１３の前方に延設され、平板部１３から前方へ離れるに従って徐々に上下の厚みが大きくなると共に、左右方向の幅も徐々に狭くなって、前端が内管３の六角形となる傾斜部１４とが形成されている。平板部１３の中心線上には、一対のボルト孔１５，１５が形成されている。ここで、傾斜部１４における内管３の軸方向の長さは、厚み方向での平板部１３の圧縮変形量（内管３の最上面と平板部１３の上面との間の寸法）以上となるように設定されている。
【００１４】
以上の如く構成された粘弾性ダンパー１においては、半割金具５を、取付端部６及びフランジ７のカシメ片８及び受け片９を含んでそれぞれプレス成形で作製でき、内管３も引き抜き加工とプレス成形とで作製できる。そして、上下の半割金具５，５の間に内管３と粘弾性体４とを挟んでプレスして加熱を行い、粘弾性体４を内管３と半割金具５との間に接着させた後、半割金具５，５同士をカシメ片８及び受け片９間でカシメ接合すれば、粘弾性ダンパー１は完成する。なお、粘弾性体は、外管２と内管３とを形成した後に両管の間に注入するインジェクションで一体化させてもよい。
【００１５】
図６は、こうして得られた粘弾性ダンパー１を取り付けたフレームの一例である。このフレーム２０は、軽量鉄骨構造の住宅に用いられるもので、開口側を向かい合わせに配置したＣ型鋼である左右一対の柱２１，２１と、同じく開口側を向かい合わせに配置したＣ型鋼で、柱２１，２１の上端間及び下端間に架設される一対の横架材２２，２２とを有し、フレーム面内に粘弾性ダンパー１を対角線上に架設した構造となっている。
ここでは、粘弾性ダンパー１の内管３の平板部１３が、右側の柱２１と上側の横架材２２との仕口部に固着された板部材としてのプレート２３に接合され、外管２における各半割金具５の取付端部６が、左側の柱２１と下側の横架材２２との仕口部に固着された板部材としてのプレート２４に接合される。
【００１６】
すなわち、内管３は、平板部１３をフレーム２０の厚み方向でプレート２３の端部に重ねて高力ボルト２５，２５で緊締することで仕口部に接合され、外管２は、取付端部６，６の取付凹部１０，１０の間にプレート２４の端部を差し込んで高力ボルト２６，２６で緊締することで仕口部に接合されることになる。
こうして粘弾性ダンパー１が架設されたフレーム２０においては、地震等によってフレーム２０の面方向で水平な外力が反復して加わると、粘弾性ダンパー１には軸方向に圧縮力と引張力とが交互に作用して、外管２と内管３とが相反する軸方向へ動作する。この動作によって粘弾性体４を剪断変形させて減衰作用を生じさせることになる。
【００１７】
このように、上記形態の粘弾性ダンパー１によれば、各半割金具５におけるフレーム２０への取付側となる一方の端部に、底部が平坦で、半割金具５，５の組み付け状態で底部同士が互いに近接する取付凹部１０を、外管２の軸方向にそれぞれ形成すると共に、各取付凹部１０における軸方向で他方の端部側に位置する内壁１１に、底部から離れるに従って徐々に浅くなる傾斜を付与して、各取付凹部１０，１０の間に、フレーム２０に固着されるプレート２４を差し込んで接合可能としたことで、外管２に係る部品点数や作業工程を減らして一層のコスト低減が可能となる。また、取付凹部１０の内壁１１に傾斜を付与しているので、外管２と内管３とが軸方向へ相対移動した際に内管３の端部が外管２の取付凹部１０へ当接することがあっても、傾斜した内壁１１によって当接時の衝撃力が緩和される。よって、外管２や内管３の損傷が防止でき、ひいては過度な衝撃力による建物の損傷防止に繋がる。
特にここでは、取付凹部１０における内壁１１の軸方向の寸法を、底部の深さ以上としているので、取付凹部１０での応力集中が回避できる。よって、取付凹部１０を設けても半割金具５の破断や変形等の発生が抑制される。
【００１８】
また、内管３の端部に、厚み方向で圧縮変形した平板部１３と、その平板部１３から内管３の軸方向に連設され、平板部１３から離れるに従って徐々に厚みが大きくなる傾斜部１４とを形成して、平板部１３に、フレーム２０に固着されるプレート２３を接合可能としたことで、内管３に係る部品点数や作業工程を減らして一層のコスト低減が可能となる。
特にここでは、傾斜部１４の軸方向の寸法を、厚み方向での平板部１３の圧縮変形量以上としているので、傾斜部１４での応力集中が回避できる。
【００１９】
さらに、一対の半割金具５，５の組み付けを、各半割金具５の側縁同士を外管２の軸方向に沿って所定間隔をおいた複数箇所でカシメ接合することで行うことで、外管２に係る部品点数や作業工程を減らして一層のコスト低減が可能となる。
特にここでは、カシメ接合を、一方の半割金具５の左右の両側縁に形成したカシメ片８を、他方の半割金具５の左右の両側縁にかしめることで行うと共に、軸方向と左右方向とでそれぞれ隣接するカシメ片８，８を、互いに異なる半割金具５側へ設けて互い違いにかしめるようにしているので、接合状態で外管２の軸方向、厚み方向、幅方向の何れにおいても半割金具５，５同士にずれが生じにくくなり、半割金具５，５の一体性が高まる。
【００２０】
なお、上記形態では、外管の半割金具をカシメ接合する構成と、取付端部に取付凹部を形成する構成と、内管の端部に平坦部及び傾斜部を形成する構成とを同時に採用しているが、これに限らず、何れか１つ若しくは２つの構成のみを採用してもよい。例えば図７は、外管においてカシメ接合をなくした半割金具５Ａを示すもので、この半割金具５Ａは、取付凹部１０が形成される取付端部６の構造は上記形態と同じであるが、フランジ７は、軸方向へ所定間隔をおいて設けたボルト孔３０，３０・・の位置において従来通りボルト接合されるようになっている。この構造でも取付端部６に取付凹部１０を形成することによるコストダウンの効果は得られる。
【００２１】
また、図８は、外管において取付凹部をなくした半割金具５Ｂを示すもので、この半割金具５Ｂにおいては、フランジ７がカシメ片８及び受け片９によってカシメ接合される構造は上記形態と同じであるが、取付側の端部には、従来のように横断面コ字状の別体の取付金具３１が、開放側を半割金具５Ｂに向けた姿勢で接合されている。３２はボルト孔である。すなわち、各半割金具５Ｂの取付金具３１の間にプレート等を差し込んで接合する構造となっている。この構造でもカシメ接合の採用によるコストダウンの効果は得られる。
なお、図７，８の構造において、内管は、上記形態と同様にプレス成形によって平板部及び傾斜部を設けて部品点数の削減を図ってもよいし、従来のように内管の端部に切込みを設けて別体の取付板を差し込み連結してもよい。
【００２２】
さらに、図示はしないが、内管は、上記形態と同様にプレス成形によって平板部及び傾斜部を設ける一方、外管は、従来のようにフランジはボルト接合して取付側の端部には別体の取付金具を設けて、内管のみにおいて部品点数の削減を図ることもできる。
【００２３】
一方、外管の取付凹部や内管の傾斜部の形状や寸法等は上記形態に限らず、適宜変更可能で、フレームへの取付形態も、例えば内管の平板部を一枚のプレートへ重ねて接合せずに、例えばフレームの厚み方向へ所定間隔をおいて配設した一対のプレートの間に平板部を挟んで接合してもよい。
また、カシメ接合は、上記形態では外管の両サイドでカシメ位置を一致させているが、両サイドでのカシメ位置をずらして平面視で千鳥状となるように設定してもよい。カシメ片や受け片の形態も適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１・・粘弾性ダンパー、２・・外管、３・・内管、４・・粘弾性体、５，５Ａ，５Ｂ・・半割金具、６・・取付端部、７・・フランジ、８・・カシメ片、９・・受け片、１０・・取付凹部、１１・・内壁、１２，１５，３０，３２・・ボルト孔、１３・・平板部、１４・・傾斜部、２０・・フレーム、２１・・柱、２２・・横架材、２３，２４・・プレート。
【図１】
2012251639.tif 000003
【図２】
2012251639.tif 000004
【図３】
2012251639.tif 000005
【図４】
2012251639.tif 000006
【図５】
2012251639.tif 000007
【図６】
2012251639.tif 000008
【図７】
2012251639.tif 000009
【図８】
2012251639.tif 000010