(57)【要約】【課題】品質が向上し、制振性能が安定化する制振部材を提供する。【解決手段】軸方向から作用する応力を減衰させるための制振部材１である。一端部が軸方向の一方側からの応力が作用する部分となる第１剛性部２と、この第１剛性部２とは別の、他端部側が軸方向の他方からの応力が作用する部分となる第２剛性部３と、前記第１剛性部２と、前記第２剛性部３との間に設けられた塑性変形部４を備える。前記塑性変形部４と、前記第１剛性部２の一部又は全部と、前記第２剛性部３の一部又は全部とが一体成形されたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向から作用する応力を減衰させるための制振部材であって、一端部が軸方向の一方側からの応力が作用する部分となる第１剛性部と、この第１剛性部とは別の、他端部側が軸方向の他方からの応力が作用する部分となる第２剛性部と、前記第１剛性部と、前記第２剛性部との間に設けられた塑性変形部を備え、
前記塑性変形部と、前記第１剛性部の一部又は全部と、前記第２剛性部の一部又は全部とが一体成形されたものであることを特徴とする制振部材。
【請求項２】
前記塑性変形部が、１乃至複数の第１塑性変形用板部と、１乃至複数の第２塑性変形用板部とを軸方向に沿って並設一体化することで構成され、
並設された前記第１塑性変形用板部と前記第２塑性変形用板部は、それぞれの巾方向の一端部同士が一体化され、前記第１塑性変形用板部の巾方向の他端部と、前記第１剛性部の前記第１塑性変形用板部に沿った部位とが一体化されると共に、前記第２塑性変形用板部の巾方向の他端部と、前記第２剛性部の前記第２塑性変形用板部に沿った部位とが一体化されたものであることを特徴とする請求項１記載の制振部材。
【請求項３】
前記第１塑性変形用板部に複数の第１開口部が軸方向に沿って隔設され、前記第２塑性変形用板部に複数の第２開口部が軸方向に沿って隔設され、軸方向において前記第１開口部と前記第２開口部とがずれていることを特徴とする請求項２記載の制振部材。
【請求項４】
前記第１剛性部の前記第１塑性変形用板部に沿った部位、及び、前記第２剛性部の前記第２塑性変形用板部に沿った部位が、断面略弧状をしていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の制振部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制振部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建築物に地震の応力が作用した際、地震のエネルギーを吸収する制振部材が特許文献１等により知られている。
【０００３】
特許文献１に示された従来例は、Ｈ型鋼部材のウェブの両面に、それぞれＴ型構部材のウェブを溶接などで接合して断面略十字状に形成されている。Ｈ型鋼部材のウェブにはＴ型構部材のウェブとの接合部分の両側に軸方向に複数の開口部が形成されている。
【０００４】
そして、地震の応力が作用した際、Ｈ型鋼部材のウェブに設けられた開口部部分で、Ｈ型鋼部材のウェブが塑性変形することで地震のエネルギーが吸収されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１５５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例は、Ｈ型鋼部材の開口部を有するウェブの両面に、それぞれＴ型構部材のウェブを溶接などで接合して組立てる必要があるので、組立精度や接合部の品質のバラツキのおそれがあり、制振性能が安定化し難いという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の従来の問題点に鑑みて発明したもので、品質が向上し、制振性能が安定化する制振部材を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の制振部材は、軸方向から作用する応力を減衰させるための制振部材であって、一端部が軸方向の一方側からの応力が作用する部分となる第１剛性部と、この第１剛性部とは別の、他端部側が軸方向の他方からの応力が作用する部分となる第２剛性部と、前記第１剛性部と、前記第２剛性部との間に設けられた塑性変形部を備え、前記塑性変形部と、前記第１剛性部の一部又は全部と、前記第２剛性部の一部又は全部とが一体成形されたものであることを特徴とする。
【０００９】
また、前記塑性変形部が、１乃至複数の第１塑性変形用板部と、１乃至複数の第２塑性変形用板部とを軸方向に沿って並設一体化することで構成され、並設された前記第１塑性変形用板部と前記第２塑性変形用板部は、それぞれの巾方向の一端部同士が一体化され、前記第１塑性変形用板部の巾方向の他端部と、前記第１剛性部の前記第１塑性変形用板部に沿った部位とが一体化されると共に、前記第２塑性変形用板部の巾方向の他端部と、前記第２剛性部の前記第２塑性変形用板部に沿った部位とが一体化されたものであることが好ましい。
【００１０】
また、前記第１塑性変形用板部に複数の第１開口部が軸方向に沿って隔設され、前記第２塑性変形用板部に複数の第２開口部が軸方向に沿って隔設され、軸方向において前記第１開口部と前記第２開口部とがずれていることが好ましい。
【００１１】
また、前記第１剛性部の前記第１塑性変形用板部に沿った部位、及び、前記第２剛性部の前記第２塑性変形用板部に沿った部位が、断面略弧状をしていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、前記のように一体成形されたものであるから、従来のように組立精度や接合部の品質のばらつきがなく、品質が向上し、地震の際の制振性能の安定化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の制振部材の一実施形態の軸方向の一方側から見た斜視図である。
【図２】同上の制振部材の軸方向の他方側から見た斜視図である。
【図３】同上の図２のＡ−Ａ線で破断した斜視図である。
【図４】同上の図２のＢ−Ｂ線で破断した斜視図である。
【図５】（ａ）は同上の平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図６】（ａ）は同上の平面断面図であり、（ｂ）は同上の側面断面図である。
【図７】同上の制振部材を用いたブレースの斜視図である。
【図８】（ａ）は同上のブレースの正面断面図であり、（ｂ）は側面断面図である。
【図９】同上の一部省略拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１乃至図６には制振部材１の一実施形態が示されている。
【００１６】
制振部材１は建物のブレース、方杖などの構成部材として用いられ、制振部材１の軸方向に作用する応力を減衰させる。
【００１７】
図７乃至図９には、制振部材１をブレース２０の構成部材として用いた実施形態が示されている。
【００１８】
ブレース２０は、ブレース本体２１と、ブレース本体２１の両端部に接続される制振部材１とで構成される。
【００１９】
ブレース本体２１は、金属パイプにより形成され、図９に示されるように、両端部の外周に雄ネジ部２２が形成されており、両端部の雄ネジ部２２は互いに逆ネジの関係となっている。
【００２０】
制振部材１は、一端部が軸方向の一方側からの応力が作用する部分となる第１剛性部２と、第１剛性部２とは別の、他端部側が軸方向の他方からの応力が作用する部分となる第２剛性部３と、第１剛性部２と第２剛性部３との間に設けられた塑性変形部４を備える。
【００２１】
塑性変形部４は、１乃至複数の細巾板状をした第１塑性変形用板部５と、１乃至複数の細巾板状をした第２塑性変形用板部６を軸方向に沿って並設一体化することで構成される。
【００２２】
添付図面においては、図３、図４に示されるように、２つの第１塑性変形用板部５と、２つの第２塑性変形用板部６のそれぞれの巾方向の一端部同士が中心交差部１６において相互に一体に連設して断面十字状に並設されるように一体化されている。
【００２３】
中心交差部１６は制振部材１の中心軸となり、軸方向に長くなっている。
【００２４】
ここで、第１塑性変形用板部５と第２塑性変形用板部６が中心交差部１６の周方向に交互に放射状に配置される。
【００２５】
細巾板状をした第１塑性変形用板部５には、複数の第１開口部７が軸方向に沿って隔設されている。また、細巾板状をした第２塑性変形用板部６には、複数の第２開口部８が軸方向に沿って隔設されている。
【００２６】
第１塑性変形用板部５に設けられた第１開口部７と、第２塑性変形用板部６に設けられた第２開口部８は、軸方向においてずれている。また、図６に示される実施形態では第１開口部７と第２開口部８は、軸方向にずれているだけでなく、軸方向において重複しないように配置されている。
【００２７】
図３、図４に示されるように、第１塑性変形用板部５の巾方向の他端部は第１剛性部２に一体化され、第２塑性変形用板部６の巾方向の他端部は第２剛性部３に一体化される。
【００２８】
第１剛性部２は、第１接合部９と、第１補剛部１１とを備えている。
【００２９】
第１接合部９は、外周形状が円形状をした接合部本体１０の軸方向の一端部から軸方向に沿って接合片１２を突出して構成されている。
【００３０】
接合部本体１０の軸方向の他端部から接合片１２の突出方向と反対方向に第１補剛部１１が突出されている。
【００３１】
添付図面の実施形態では、２つの第１補剛部１１が周方向に１８０°ずれて互いに対向するように突出形成されている。第１補剛部１１の突出長さ（軸方向の長さ）は第１塑性変形用板部５の軸方向の長さと略同じとなっている。
【００３２】
第１補剛部１１、第２補剛部１４は、第１塑性変形用板部５、第２塑性変形用板部６の変形方向である軸方向と直交する方向（つまり変形直交方向）の剛性保持が必要であり、相応の板厚、幅を要する。
【００３３】
そして、第１補剛部１１、第２補剛部１４が仮に平板状をしていて幅が広いと、制振部材１の横幅が広くなり、コンパクト化ができない。
【００３４】
そこで、本実施形態では、第１補剛部１１、第２補剛部１４が断面弧状に形成されており、これにより、変形直交方向の必要剛性を確保しながら小幅にできて、制振部材１のコンパクト化が可能となる。
【００３５】
また、断面弧状の第１補剛部１１の円弧外周の曲率と、外周形状が円形状をした接合部本体１０の外周の曲率が同じ又は略同じとなっており、軸方向から見て接合部本体１０の外周と、第１補剛部１１の円弧外周が略重なるようになっている。
【００３６】
断面弧状の第１補剛部１１の内面の周方向の中間位置が、第１塑性変形用板部５の巾方向の他端部に軸方向に沿って一体化されている。
【００３７】
第２剛性部３は、第２接合部１３と、第２補剛部１４とを備えている。
【００３８】
第２接合部１３は、円筒により構成され、内周に雌ネジ部１５が形成される。
【００３９】
円筒により構成された第２接合部１３の軸方向の一端部から第２補剛部１４が突出されている。
【００４０】
添付図面の実施形態では、２つの第２補剛部１４が周方向に１８０°ずれて互いに対向するように突出形成されている。第２補剛部１４の突出長さ（軸方向の長さ）は第２塑性変形用板部６の軸方向の長さと略同じとなっている。
【００４１】
また、断面弧状の第２補剛部１４の円弧外周の曲率と、円筒により構成された第２接合部１３の外周の曲率が同じ又は略同じとなっており、軸方向から見て第２接合部１３の外周と、第２補剛部１４の円弧外周が略重なるようになっている。
【００４２】
また、外周形状が円形状をした接合部本体１０と、円筒により構成された第２接合部１３は外周の曲率が同じ又は略同じで、軸方向から見て接合部本体１０と第２接合部１３の外周が略重なるようになっている。
【００４３】
したがって、添付図面に示される制振部材１は、接合片１２部分を除いた全体外形形状が略円柱（あるいは略円筒）外形形状をしている。
【００４４】
上記の構成の制振部材１において、塑性変形部４と、第１補剛部１１の一部又は全部と、第２補剛部１４の一部又は全部とが鋳鋼、アルミ、合成樹脂などにより一体成形されている。この場合、雌ネジ部１５は一体成形後にねじ切り加工により形成される。
【００４５】
なお、鋳鋼で一体成形するには、例えば、ロストワックス法と称される鋳造法により一体成形される。
【００４６】
添付図面においては、塑性変形部４と、第１剛性部２全部と、第２剛性部３の全部が一体成形された例が示されている。
【００４７】
塑性変形部４と、第１剛性部２の一部と、第２剛性部３の一部が一体成形される例の場合、少なくとも塑性変形部４と、第１補剛部１１と、第２補剛部１４は一体成形される。
【００４８】
このように、塑性変形部４と、剛性部２の一部又は全部と、第２剛性部３の一部又は全部とが一体成形されることで、従来のように組立精度や接合部品質のばらつきがなく、品質が向上し、地震の際の制振性能の安定化が可能となる。
【００４９】
上記の構成の制振部材１が、ブレース本体２１の両端部にそれぞれ取付けられて図７乃至図８に示されるようなブレース２０が構成される。
【００５０】
ブレース本体２１への制振部材１の取付けは、ブレース本体２１の両端部の雄ネジ部２２に、それぞれ制振部材１の雌ネジ部１５が螺合されることで行われる。
【００５１】
左右の制振部材１の雌ネジ部１５は逆ネジの関係となっている。
【００５２】
したがって、ブレース本体２１を回転すると、ターンバックル式に制振部材１の長さ調整が可能となる。
【００５３】
なお、前記実施形態では、ブレース本体２１に雄ネジ部２２が形成され、第２接合部１３に雌ネジ部１５が形成された例が示されているが、ブレース本体２１に雌ネジ部１５が形成され、第２接合部１３に雄ネジ部２２が形成されてもよい。
【００５４】
上記の構成のブレース２０は一端部の制振部材１の第１接合部９の接合片１２を建物の構造材（図示せず）にボルトなどの接合手段で接合し、他端部の制振部材１の第１接合部９の接合片１２を建物の別の構造材（図示せず）にボルトなどの接合手段で接合する。
【００５５】
これにより地震の際に構造材からブレース２０の軸方向に応力が作用すると、両側の制振部材１の塑性変形部４部分で軸方向に塑性変形して地震のエネルギーが吸収される。
【００５６】
ここで、第１剛性部２に地震の応力が軸方向の外力として作用すると、第１補剛部１１の長手方向（軸方向）の各部から第１塑性変形用板部５の長手方向（軸方向）の各部に均等に伝えられる。また、第２剛性部３に地震の応力が軸方向の外力として作用すると、第２補剛部１４の長手方向（軸方向）の各部から第２塑性変形用板部６の長手方向（軸方向）の各部に均等に伝えられる。
【００５７】
このようにして軸方向の応力が第１塑性変形用板部５の長手方向の各部、第２塑性変形用板部６の長手方向の各部にそれぞれ均等に伝えられると、複数の第１開口部７を有する第１塑性変形用板部５、複数の第２開口部８を有する第２塑性変形用板部６が軸方向に塑性変形して地震のエネルギーを吸収する。
【００５８】
この場合、第１塑性変形用板部５に設けられた第１開口部７と、第２塑性変形用板部６に設けられた第２開口部８が軸方向においてずれていることで、第１塑性変形用板部５の巾方向の一端部と第２塑性変形用板部６の巾方向の一端部が交差して一体化している中心交差部１６への応力集中が回避可能となり、性能が安定化する。また、第１開口部７と第２開口部８が軸方向においてずれていることに加え軸方向に重複しないように配置されていると、よりいっそう中心交差部１６への応力集中が回避可能となる。
【００５９】
また、第１開口部７、第２開口部８の大きさ、ピッチ等を調整することで、剛性・耐力・変形追従性の調整が可能となる。
【００６０】
なお、図３、図４に示す実施形態は、中心交差部１６を中心として２つの第１塑性変形用板部５と、２つの第２塑性変形用板部６が十字状に連設されているが、中心交差部１６を中心として連設する第１塑性変形用板部５、第２塑性変形用板部６の数は、上記の数に限定されず、それぞれ１乃至複数であればよい。
【００６１】
前述の図７乃至図９の実施形態においては、制振部材１をブレース２０の構成部材として用いた例が示されているが、制振部材１単独でブレース２０を構成してもよい。この場合は、第２接合部１３を第１接合部９と同じ構成とするのが好ましい。
【００６２】
また、制振部材１をブレース２０以外の建築用部材の構成部材、例えば方杖等として用いてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  制振部材
２  第１剛性部
３  第２剛性部
４  塑性変形部
５  第１塑性変形用板部
６  第２塑性変形用板部
７  第１開口部
８  第２開口部
【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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