(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の柱、梁から形成される垂直な壁面状空間に設けられ、該壁面状空間と平行な水平方向の振動を伝える上部伝達部材と、
前記構造物の基礎、柱から形成される垂直な壁面状空間に設けられ、前記基礎からの該壁面状空間と平行な水平方向の振動を伝える下部伝達部材と、
前記上部伝達部材と前記下部伝達部材との間に設けられたダンパ装置とを有する制振装置において、
前記上部伝達部材または前記下部伝達部材の少なくとも一方に対向するように前記柱間に横架された横架部材と、
前記上部伝達部材または前記下部伝達部材の少なくとも一方の壁面と平行な方向の動きを許し、壁面と垂直な方向の動きを規制するために前記上部伝達部材または前記下部伝達部材の少なくとも一方と前記横架部材との間を摺動可能に連結する連結部材と、
を備えてなることを特徴とする制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は制振装置に係り、特に構造物の振動エネルギを吸収するダンパ装置が壁内に取り付けられるよう構成された制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビルや住宅等の構造物の耐震性を高める手段として、骨組みの対角位置に装架されて壁の内部に配置されるブレースに油圧ダンパを取り付けてなる制振構造の開発が進められている。この制振構造では、油圧ダンパにより柱や梁等の骨組み間に骨組を塑性変形させようとする地震の振動エネルギを吸収し、構造物の骨組みを制振させる構成となっている。
【０００３】
このような制振構造に用いられる従来のブレースダンパ装置としては、例えば実開平７−２３１０８号公報に開示された構成のものがある。この公報に記載されたものは、油圧ダンパがブレースとして取り付けられており、油圧ダンパのシリンダ端部が骨組みの角部に連結され、シリンダ内を往復動するピストンに結合されたピストンロッドの端部が骨組みの対角位置に形成された他の角部に連結されている。
【０００４】
そして、地震による振動エネルギが構造物の骨組みに伝わると、長方形状に組まれた骨組みが平行四辺形となるように変形させる応力が構造物に作用する。その際の振動エネルギは、油圧ダンパにより吸収される。その結果、構造物は地震による変形が防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成されたブレースダンパ装置では、油圧ダンパ及び柱や梁等の骨組みを有するため、複数の作業員が特別な施工方法で組み立てながらコンクリートの壁面に固定する必要があり、取付作業が難しかった。
【０００６】
そのため、ブレースダンパ装置を上部パネルと下部パネルとの間に介在させてなる制振壁パネルを形成し、この制振壁パネルを工場で組み立てて現場でパネル毎コンクリートの壁板に固定するようにして取付作業が容易に行なえるよう構成された制振装置が開発されつつある。
【０００７】
この制振装置では、梁に固定される上部伝達部材と床等の基礎に固定される下部伝達部材との間に油圧ダンパが取り付けられており、油圧ダンパのシリンダ端部及びピストンロッド端部が水平方向の振動を伝える上部伝達部材又は下部伝達部材に連結されている。
【０００８】
さらに、上記のような制振装置では、一般の木造住宅等では柱の幅が通常１０５ｍｍであり、壁板と壁板との間に形成される空間の隙間も最大で１０５ｍｍとなる。一方、ブレースダンパ装置に組み込まれる油圧ダンパは、金属製のシリンダが円筒形状に形成されており、その外径が上記壁板と壁板との間に収納されるような寸法になっている。そのため、油圧ダンパは、シリンダの外周が壁板と近接した状態で保持されている。
【０００９】
ところが、上記のように構成された制振装置においては、油圧ダンパが壁板から所定の隙間を介して離間しているが、減衰動作方向と直交する水平方向の振動が入力されると油圧ダンパがその方向に揺動し、シリンダの外周が壁板に当接して当接音を発するといった問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。
【００１２】
本発明は、構造物の柱、梁から形成される垂直な壁面状空間に設けられ、該壁面状空間と平行な水平方向の振動を伝える上部伝達部材と、
前記構造物の基礎、柱から形成される垂直な壁面状空間に設けられ、前記基礎からの該壁面状空間と平行な水平方向の振動を伝える下部伝達部材と、
前記上部伝達部材と前記下部伝達部材との間に設けられたダンパ装置とを有する制振装置において、
前記上部伝達部材または前記下部伝達部材の少なくとも一方に対向するように前記柱間に横架された横架部材と、
前記上部伝達部材または前記下部伝達部材の少なくとも一方の壁面と平行な方向の動きを許し、壁面と垂直な方向の動きを規制するために前記上部伝達部材または前記下部伝達部材の少なくとも一方と前記横架部材との間を摺動可能に連結する連結部材と、
を備えてなることを特徴とするものである。
【００１３】
従って、本発明によれば、上部伝達部材または下部伝達部材の少なくとも一方に対向するように柱間に横架された横架部材と上部伝達部材または下部伝達部材の少なくとも一方との間を摺動可能に連結するため、ダンパ装置の減衰動作方向と直交する水平方向の振動が伝播されてもダンパ装置が壁板に近接する方向に揺動しないように保持され、振動による当接音を防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明になる制振装置の一実施例を示す正面図である。また、図２は図１中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。また、図３は図１中Ｂ−Ｂ線に沿う縦断面図である。また、図４は図１中Ｃ−Ｃ線に沿う縦断面図である。
【００１６】
図１乃至図４に示されるように、制振装置１０は、例えば木造の一般住宅用建物等の壁に、１階床と２階床との間に起立された柱１２と、１階床に支持されるように横架された下梁１３と、２階床を支持するように横架された上梁１４とにより形成された長方形の壁面状空間１５（図１中２点鎖線で示す）に取り付けられている。
【００１７】
制振装置１０は、概略、下梁１３に固定される下部伝達部材１６と、上梁１４に固定される上部伝達部材１７と、下部伝達部材１６と上部伝達部材１７との間に介在するように取り付けられた油圧ダンパ２２，２３とを有する。油圧ダンパ２２，２３は、壁面状空間１５の平面と平行なＣ方向の振動を減衰するように取り付けられている。
【００１８】
下部伝達部材１６は、長方形に形成された木製の枠体であり、下部枠部材１６ａが釘やボルト等の締結部材（図示せず）により下梁１３に固定されている。また、上部伝達部材１７は、下部伝達部材１６と同様に、長方形に形成された木製の枠体であり、上部枠部材１７ａが釘やボルト等の締結部材（図示せず）により上梁１４に固定されている。
【００１９】
一対の柱１２間には、下部伝達部材１６の上部枠部材１６ｂ及び上部伝達部材１７の下部枠部材１７ｂに対向する高さ位置に横架された横架部材１８，１９が取り付けられている。この横架部材１８，１９は、両端が柱１２に設けられた凹部１２ａに嵌合した状態で釘やボルト等の締結部材（図示せず）により固定されている。そして、横架部材１８，１９には、下部伝達部材１６の上部枠部材１６ｂ及び上部伝達部材１７の下部枠部材１７ｂとを連結する連結部材２０，２１が係合している。
【００２０】
この連結部材２０，２１は、断面がコ字状に形成されており、上部枠部材１６ｂ及び下部枠部材１７ｂを背面側に当接する背板２０ａ，２１ａと、上部枠部材１６ｂ及び下部枠部材１７ｂの上面に当接する上板２０ｂ，２１ｂと、上部枠部材１６ｂ及び下部枠部材１７ｂの下面側に当接する下板２０ｃ，２１ｃとを有する。従って、連結部材２０，２１は、上部枠部材１６ｂ及び下部枠部材１７ｂの背面及び上下面側から上部枠部材１６ｂ及び下部枠部材１７ｂを抱え込むように取り付けられる。
【００２１】
また、コ字状に形成された連結部材２０，２１は、内部に下部伝達部材１６の上部枠部材１６ｂ及び上部伝達部材１７の下部枠部材１７ｂが嵌合された状態で連結部材２０，２１の開口側が横架部材１８，１９に固定される。そのため、下部伝達部材１６の上部枠部材１６ｂ及び上部伝達部材１７の下部枠部材１７ｂは、連結部材２０，２１及び横架部材１８，１９により振動方向（Ｃ方向）に摺動可能に保持されるとともに、振動方向（Ｃ方向）と直交する前後方向（Ｄ方向）への移動が制限される。また、連結部材２０，２１は、上部枠部材１６ｂ及び上部伝達部材１７の下部枠部材１７ｂの一部を部分的に保持する構成であるので、取付作業が容易に行える。
【００２２】
さらに、下部伝達部材１６及び上部伝達部材１７の前後には、壁板３１，３２が取り付けられる。この壁板３１，３２は、下部伝達部材１６及び上部伝達部材１７に所定距離離間して対向した位置で図示しない床板、天井板等を介して下梁１３及び上梁１４に固定される。
【００２３】
そして、壁板３１，３２の内面には、横方向（Ｃ方向）に延在して下部伝達部材１６の下部及び上部伝達部材１７の上部に当接する摺動部材３３，３４が設けられている。また、摺動部材３３，３４は、木製又は合成樹脂材等により形成されており、低摩擦で下部伝達部材１６の下部及び上部伝達部材１７の上部を摺動するように当接している。
【００２４】
摺動部材３３，３４は、通常、下部伝達部材１６及び上部伝達部材１７を壁面と垂直な方向である前後方向（Ｄ方向）から保持しているが、地震による横方向（Ｃ方向）の振動が下梁１３、上梁１４に伝播されたときは、下部伝達部材１６及び上部伝達部材１７を摺動して下部伝達部材１６及び上部伝達部材１７の動きを規制しないようにしている。そのため、下部伝達部材１６及び上部伝達部材１７は、地震発生時、横方向（Ｃ方向）に振動して油圧ダンパ２２，２３に地震による振動エネルギを伝達することができる。
【００２５】
さらに、制振装置１０では、油圧ダンパ２２，２３の減衰動作方向（Ｃ方向）と直交する水平方向（Ｄ方向）への振動が入力された場合、下部伝達部材１６の上部枠部材１６ｂ及び上部伝達部材１７の下部枠部材１７ｂが横架部材１８，１９及び連結部材２０，２１によりＤ方向への動きが規制されるため、前後方向へのガタツキがない状態で保持され、油圧ダンパ２２，２３のＤ方向への揺動が防止される。すなわち、制振装置１０においては、油圧ダンパ２２，２３が壁板３１，３２に当接しないように保持され、油圧ダンパ２２，２３と壁板３１，３２との当接音が発生しないように構成されている。
【００２６】
図５は油圧ダンパ２２，２３の取付構造を拡大して示す正面図である。
【００２７】
図５に示されるように、油圧ダンパ２２，２３は、下部伝達部材１６の上部枠部材１６ｂに固定されたダンパ支持部２５，２６と、上部伝達部材１７の下部枠部材１７ｂに固定されたダンパ支持部２４との間に取り付けられている。また、油圧ダンパ２２，２３は、端部に設けられたアイ部２２ａ，２３ａがダンパ支持部２４に上下方向に回動可能に連結されたシリンダ２２ｂ，２３ｂと、先端ネジ部２２ｃ，２３ｃがダンパ支持部２５，２６に貫通してナット２６によりロックされたピストンロッド２２ｄ，２３ｄとを有する。
【００２８】
尚、ピストンロッド２２ｄ，２３ｄの先端は、弾性を有するゴムブッシュ２７，２８を介してダンパ支持部２５，２６を挟持しており、ピストンロッド２２ｄ，２３ｄに伝播される衝撃がゴムブッシュ２７，２８により緩和されるように取り付けられている。
【００２９】
油圧ダンパ２２，２３は、壁面状空間１５と平行なＣ方向への力が作用して下部伝達部材１６のダンパ支持部２５，２６と上部伝達部材１７のダンパ支持部２４との相対距離が変化すると、シリンダ２２ｂ，２３ｂに対しピストンロッド２２ｄ，２３ｄが摺動して減衰力を発生させる。また、シリンダ２２ｂ，２３ｂのアイ部２２ａ，２３ａは、ダンパ支持部２４の下端に設けられた溝２４ａに挿入された状態でボルト２９により回動可能に支持されている。
【００３０】
壁面状空間１５と平行なＣ方向（左右方向）への外力が入力されると、上部枠部材１６ｂと下部枠部材１７ｂとがＣ方向（左右方向）に相対変位する。これにより、油圧ダンパ２２，２３は、ピストンロッド２２ｄ，２３ｄがシリンダ２２ｂ，２３ｂに対し摺動して減衰力を発生させて建物の振動を減衰させる。これにより、建物は、地震等により倒壊することが防止される。
【００３１】
図６は連結部材２０，２１の変形例１を示す縦断面図である。
【００３２】
図６に示されるように、連結部材３６は、断面形状がコ字状に形成されており、内部に連結部材１８，１９及び下部伝達部材１６の上部枠部材１６ｂ及び上部伝達部材１７の下部枠部材１７ｂが挿通された状態で上下部３６ａ，３６ｂが釘やボルト等の締結部材（図示せず）により上部枠部材１６ｂ及び下部枠部材１７ｂに固定される。これにより、下部伝達部材１６の上部枠部材１６ｂ及び上部伝達部材１７の下部枠部材１７ｂは、連結部材３６及び横架部材１８，１９により振動方向（Ｃ方向）に摺動可能に保持されるとともに、振動方向（Ｃ方向）と直交する前後方向（Ｄ方向）への移動が制限される。すなわち、油圧ダンパ２２，２３は、連結部材３６により壁板３１，３２に当接しないように保持されている。
【００３３】
図７は連結部材２０，２１の変形例２を示す縦断面図である。
【００３４】
図７に示されるように、連結部材３８は、断面形状がＴ字状に形成されており、横架部材１８，１９の長手方向（Ｃ方向）に形成された長孔３９に挿通されて上部枠部材１６ｂ及び下部枠部材１７ｂに固定される軸３８ａと、軸３８ａと直交するように突出する鍔部３８ｂとを有する。連結部材３８は、鍔部３８ｂが長孔３９よりも大径であるので、横架部材１８，１９が上部枠部材１６ｂ及び下部枠部材１７ｂから離間するＤ方向への変位を規制するとともに、横架部材１８，１９に対して振動方向（Ｃ方向）へ移動することを許容する。すなわち、油圧ダンパ２２，２３は、連結部材３８により壁板３１，３２に当接しないように保持されている。
【００３５】
尚、上記実施の形態では、横架部材１８，１９と上部枠部材１６ｂ及び下部枠部材１７ｂとを連結部材２０，２１，３６，３８を介して連結する構成を一例として挙げたが、これに限らず、連結部材としては、例えば、ワイヤあるいはベルト等の結束部材を用いても良いのは勿論である。
【００３６】
また、上記実施の形態では、横架部材または上部枠部材及び下部枠部材のいずれかに連結部材を固定したが、特に両部材に固定する必要はない。
【００３７】
また、上記実施の形態では、横架部材を水平方向に延在する向きで取り付けた場合を用いて説明したが、横架部材を水平に対して上方または下方に所定角度傾斜させた向きで取り付けるようにしても良いのは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上部伝達部材または下部伝達部材の少なくとも一方に対向するように柱間に横架された横架部材と上部伝達部材または下部伝達部材の少なくとも一方との間を摺動可能に連結するため、ダンパ装置の減衰動作方向と直交する水平方向の振動が伝播されてもダンパ装置が壁板に近接する方向に揺動しないように保持され、振動による当接音を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる制振装置の一実施例を示す正面図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。
【図３】図１中Ｂ−Ｂ線に沿う縦断面図である。
【図４】図１中Ｃ−Ｃ線に沿う縦断面図である。
【図５】油圧ダンパ２２，２３の取付構造を拡大して示す正面図である。
【図６】連結部材２０，２１の変形例１を示す縦断面図である。
【図７】連結部材２０，２１の変形例２を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０  制振装置
１２  柱
１３  下梁
１４  上梁
１５  壁面状空間
１６  下部伝達部材
１７  上部伝達部材
１８，１９  横架部材
２０，２１、３６，３８  連結部材
２２，２３  油圧ダンパ
２４，２５，２６  ダンパ支持部
【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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