(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性体を収容した容器と、この容器の内壁との間に隙間をもって容器内の粘性体に配されていると共に上部構造物側又は上梁側に固着されるようになっている少なくとも一枚の抵抗板と、基礎側又は下梁側に対する上部構造物側又は上梁側の抵抗板の広幅平面に直交する方向の移動で容器が基礎側又は下梁側に対して抵抗板の広幅平面に直交する方向と上下方向とに移動できるように容器を基礎側又は下梁側に支持する支持手段とを具備しているダンパ装置。
【請求項２】
支持手段は、一端部が容器に回動自在に取付けられ、他端部が基礎側又は下梁側に回動自在に連結されるようになっている回動自在部材を具備している請求項１に記載のダンパ装置。
【請求項３】
支持手段は、隣接辺のリンク部材同士が互いに回動自在に連結されており、一辺のリンク部材が基礎側又は下梁側で構成されるようになっており、この一辺に対向する対向辺のリンク部材が容器に連結されているか又は当該対向辺のリンク部材が容器で構成されている平行リンク機構を具備している請求項１又は２に記載のダンパ装置。
【請求項４】
抵抗板の広幅平面に直交する方向の容器の移動を案内する案内手段を更に有している請求項１から３のいずれか一項に記載のダンパ装置。
【請求項５】
案内手段は、抵抗板の広幅平面に平行な方向の容器の移動を阻止するようになっている請求項４に記載のダンパ装置。
【請求項６】
容器と抵抗板との間の隙間を確保すると共に、容器と抵抗板とのいずれか一方に摺動自在に接触する一方、容器と抵抗板とのいずれか他方に固着されて、容器と抵抗板との間に配されている滑り体を更に具備している請求項１から５のいずれか一項に記載のダンパ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のダンパ装置を具備した壁であって、支持手段は、その下部で下梁側に回動自在に取付けられており、抵抗板は、その上縁部で上梁側に固着されている壁。
【請求項８】
粘性体を収容した容器と、この容器の内面との間に隙間をもって容器内の粘性体に配されていると共に上梁側に固着されるようになっている少なくとも一枚の抵抗板と、下梁側に対する上梁側の抵抗板の広幅平面に直交する方向の移動で容器が下梁側に対して抵抗板の広幅平面に直交する方向と上下方向とに移動するように容器を下梁側に支持する支持手段とを具備している制振壁。
【請求項９】
支持手段は、一端部が容器に回動自在に取付けられ、他端部が下梁側に回動自在に連結されている回動自在部材を具備している請求項８に記載の制振壁。
【請求項１０】
支持手段は、隣接辺のリンク部材同士が互いに回動自在に連結されており、一辺のリンク部材が下梁側で構成されており、この一辺に対向する対向辺のリンク部材が容器に連結されているか又は当該対向辺のリンク部材が容器で構成されている平行リンク機構を具備している請求項８又は９に記載の制振壁。
【請求項１１】
抵抗板の広幅平面に直交する方向の容器の移動を案内する案内手段を更に有している請求項８から１０のいずれか一項に記載の制振壁。
【請求項１２】
案内手段は、抵抗板の広幅平面に平行な方向の容器の移動を阻止するようになっている請求項１１に記載の制振壁。
【請求項１３】
容器と抵抗板との隙間を確保すると共に、容器と抵抗板とのいずれか一方に摺動自在に接触する一方、容器と抵抗板とのいずれか他方に固着されて、容器と抵抗板との間に配されている滑り体を更に具備している請求項８から１２のいずれか一項に記載の制振壁。
【請求項１４】
請求項７の壁又は請求項８から１３のいずれか一項に記載の制振壁を具備した建物。
【請求項１５】
免震装置を具備している請求項１４に記載の建物。
【請求項１６】
請求項１から６のいずれか一項に記載のダンパ装置を具備した免震建物であって、支持手段は、その下部で基礎側に回動自在に取付けられており、抵抗板は、その上縁部で建物の上部構造物側に固着されている免震建物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘性体を用いたダンパ装置、このダンパ装置を用いた免震建物を含む建物及び壁並びに制振壁に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
免震建物の免震装置と共に用いられるダンパ装置の一つとして、粘性体を収容した容器とこの容器との間に隙間をもって容器内の粘性体に配された抵抗板とを具備したものは、通常、容器が基礎に固定され、抵抗板が免震建物の上部構造物に固定されて、用いられる。
【０００３】
斯かるダンパ装置では、地震において、抵抗板の広幅平面に平行な方向の容器と抵抗板との相対移動で、好ましく粘性体に剪断抵抗を生じさせ、地震エネルギを所望に吸収して、免震建物の上部構造物の振動を可及的に速やかに減衰させることができるが、抵抗板の広幅平面に直交する方向の地震エネルギについては、容器に対して抵抗板がその方向に相対的に移動し難いために好ましい減衰が得られず、むしろこの方向については剛体のように振る舞って、基礎の振動を上部構造物に直接伝達するように働く虞があり、免震装置を設置した意義を半減させることになり、更に、基礎への容器及び上部構造物への抵抗板の夫々の取付けを強固にする必要があるために、特に上部構造物の荷重が大きい場合には、その取付構造が極めて大掛かりなものとなり、例えば建物の壁に用いて壁を制振構造にする場合には、大掛かりな取付構造により壁厚が増加し、斯かる壁厚が増加した壁により室の広さが減縮されることになる。
【０００４】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、抵抗板の広幅平面に直交する方向の振動に対しては抵抗を生じさせず、而して、この方向についての免震建物の免震機能を劣化させず、しかも、取付構造を簡単にできる故に、薄壁に好ましく適用できると共に、縦方向（上下方向）の振動をも減衰できるダンパ装置、このダンパ装置を用いた免震建物を含む建物及び壁並びに制振壁を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のダンパ装置は、粘性体を収容した容器と、この容器の内壁との間に隙間をもって容器内の粘性体に配されていると共に上部構造物側又は上梁側に固着されるようになっている少なくとも一枚の抵抗板と、基礎側又は下梁側に対する上部構造物側又は上梁側の抵抗板の広幅平面に直交する方向の移動で容器が基礎側又は下梁側に対して抵抗板の広幅平面に直交する方向と上下方向とに移動できるように容器を基礎側又は下梁側に支持する支持手段とを具備している。
【０００６】
斯かるダンパ装置によれば、容器が支持手段により基礎側又は下梁側に対して抵抗板の広幅平面に直交する方向と上下方向とに移動できるように支持されるために、当該方向の容器の基礎側又は下梁側に対する相対的振動が可能となり、而して、当該ダンパ装置が免震建物に用いられる場合には、免震機能を劣化させず、しかも、取付構造を簡単にできる故に、当該ダンパ装置を免震建物はいうに及ばず通常の建物の薄壁にも適用できる上に、容器の抵抗板の広幅平面に直交する方向の振動における容器に対する抵抗板の相対的上下振動で粘性体に剪断抵抗を生じさせることができる結果、縦方向の振動をも減衰できる。
【０００７】
本発明の制振壁は、上記のダンパ装置と同様に、粘性体を収容した容器と、この容器の内面との間に隙間をもって容器内の粘性体に配されていると共に上梁側に固着されるようになっている少なくとも一枚の抵抗板と、下梁側に対する上梁側の抵抗板の広幅平面に直交する方向の移動で容器が下梁側に対して抵抗板の広幅平面に直交する方向と上下方向とに移動するように容器を下梁側に支持する支持手段とを具備している。
【０００８】
本発明のダンパ装置及び制振壁のいずれにおいても、抵抗板は、少なくとも一枚であればよいが、小型でより多くの減衰を得るためには、複数枚の抵抗板を用いるとよく、この場合には、容器は、中板をもって構成し、複数の抵抗板を、中板との間に粘性体が介在するようにして隙間をもって且つ中板を挟んで、配するとよい。
【０００９】
本発明において支持手段は、一端部が容器に回動自在に取付けられ、他端部が基礎側又は下梁側に回動自在に連結されるようになっている回動自在部材を具備していても、これに代えて、隣接辺のリンク部材同士が互いに回動自在に連結されており、一辺のリンク部材が基礎側又は下梁側で構成されるようになっており、この一辺に対向する対向辺のリンク部材が容器に連結されているか又は当該対向辺のリンク部材が容器で構成されている平行リンク機構を具備していてもよい。
【００１０】
本発明のダンパ装置及び制振壁のいずれにおいても、平行リンク機構の対向辺のリンク部材を容器に連結する場合、固着して連結してもよいが、これに代えて、回動自在に連結しても又は抵抗板の広幅平面に直交する方向に摺動自在にして連結してもよい。
【００１１】
本発明のダンパ装置及び制振壁の夫々は、抵抗板の広幅平面に直交する方向の容器の移動を案内する案内手段を更に有していてもよく、この場合、案内手段は、抵抗板の広幅平面に平行な方向の容器の移動を阻止するようになっているとよい。
【００１２】
また、本発明のダンパ装置及び制振壁の夫々は、容器と抵抗板との間の隙間を確保すると共に、容器と抵抗板とのいずれか一方に摺動自在に接触する一方、容器と抵抗板とのいずれか他方に固着されて、容器と抵抗板との間に配されている滑り体を更に具備している。
【００１３】
斯かる滑り体が容器と抵抗板との間に配されているダンパ装置又は制振壁によれば、抵抗板の広幅平面に平行な方向及び上下方向の容器の抵抗板に対する相対的移動が滑らかになり、抵抗板による粘性体の剪断を効果的に行わせることができる。
【００１４】
本発明の壁は、上記のような態様のダンパ装置を具備しており、支持手段を、その下部で下梁側に回動自在に取付け、抵抗板を、その上縁部で上梁側に固着してなる。
【００１５】
本発明においては、建物としては、事務所ビル、集合住宅、戸建住宅等を好ましい例としてあげることができるが、その他の病院、美術館等であってもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例を参照して更に詳細に説明する。なお、本発明はこの例に何等限定されないのである。
【００１７】
図１から図４において、本例のダンパ装置１は、粘性体２を収容した容器３と、容器３の内壁との間に隙間をもって容器３内の粘性体２に配された二枚の抵抗板４及び５と、容器３と抵抗板４及び５との隙間を確保すると共に、容器３と抵抗板４及び５とのいずれか一方、本例では容器３に摺動自在に接触する一方、容器３と抵抗板４及び５とのいずれか他方、本例では抵抗板４及び５の夫々に固着されて、容器３と抵抗板４及び５との間に配されている複数個の滑り体６と、容器３を抵抗板４及び５の広幅平面７に直交する方向、即ち広幅平面７外の方向Ａと上下方向Ｖとに移動できるように容器３を基礎側又は下梁側に支持する支持手段８と、広幅平面外の方向Ａの容器３の移動を案内する案内手段９とを具備している。
【００１８】
容器３は、互いに対向し且つ平行な一対の狭幅側壁１１及び１２、同じく互いに対向し且つ平行な一対の広幅側壁１３及び１４並びに狭幅側壁１１、１２及び広幅側壁１３、１４の下端に配された底壁１５を互いに溶接等により一体化してなる容器本体１６と、容器本体１６の狭幅側壁１１及び１２並びに底壁１５に両側端及び下端で夫々溶接等により固着された一枚の中板１７とを具備している。
【００１９】
抵抗板４及び５の夫々は、その上端部でスペーサ２１により間隔を開けて取付け部材２２に溶接等により固着されており、抵抗板４及び５の間に、中板１７が当該抵抗板４及び５の夫々に対して隙間をもって配されている。抵抗板４及び５と中板１７及び容器本体１６との間の隙間には、粘性体２が配されている。取付け部材２２は、高力ボルト等を介して例えば免震建物の上部構造物２３に固定されている。
【００２０】
一方の面で抵抗板４及び５の広幅平面７に夫々固着された滑り体６の夫々は、他方の面で、広幅側壁１３及び１４並びに中板１７の広幅平面に摺動自在に接触しており、抵抗板４及び５の広幅平面７と広幅側壁１３及び１４並びに中板１７の広幅平面との間の隙間を確保すると共に、抵抗板４及び５に対する広幅側壁１３及び１４並びに中板１７の、広幅平面７に平行な方向Ｈ及び上下方向Ｖの相対的移動を案内するようになっている。
【００２１】
支持手段８は、一端部３１及び３２が容器３の狭幅側壁１１及び１２の夫々に軸３３及び３４を介して回動自在に取付けられ、他端部３５及び３６が固定部としての基礎３７に軸３８及び３９並びに軸受４０及び４１を介して回動自在に連結されるようになっている一対の回動自在部材４２及び４３を具備している。
【００２２】
案内手段９は、基礎３７にアンカーボルト等により固着された一対の案内レール５１及び５２と、一対の案内レール５１及び５２間に配されて、容器本体１６の底壁１５に溶接等により固着された滑り部材５３とを具備しており、滑り部材５３の一対の案内レール５１及び５２に対する方向Ａの摺動により、容器３の基礎３７に対する方向Ａ及び上下方向Ｖの相対的移動を案内すると共に、滑り部材５３の一対の案内レール５１及び５３への方向Ｈの当接により、容器３の基礎３７に対する方向Ｈの移動を阻止して、基礎３７の方向Ｈの振動と共に容器３を同方向Ｈに振動させるようになっている。
【００２３】
以上のダンパ装置１では、地震により基礎３７が方向Ｈに振動されると、基礎３７に対して上部構造物２３が免震装置（図示せず）を介して方向Ｈに相対的に振動される結果、容器３と抵抗板４及び５との間に方向Ｈの相対変位が生じて、粘性体２が粘性剪断され、この粘性剪断により上部構造物２３の振動エネルギが吸収されて、上部構造物２３の振動が可及的に速やかに減衰される。
【００２４】
そして、地震において基礎３７が方向Ａに振動される場合には、回動自在部材４２及び４３に方向Ｒの回動が生じて、容器３の基礎３７に対する方向Ａの移動を許容して、図４に示すように、案内手段９に案内されて容器３は、方向Ｖの移動を伴って基礎３７に対して方向Ａに移動されることになる。
【００２５】
このようにダンパ装置１によれば、基礎３７に対する容器３の方向Ａの相対的振動が可能となり、而して、当該ダンパ装置１が免震建物に用いられる場合には、免震機能を劣化させず、しかも、容器３の基礎３７への取付構造を簡単にできる故に、当該ダンパ装置１を免震建物はいうに及ばず通常の建物の薄壁にも適用できる上に、容器３の方向Ａの移動における抵抗板４及び５の容器３に対する方向Ｖの相対的上下振動で粘性体２に剪断抵抗を生じさせることができる結果、基礎３７に対する上部構造物２３の縦方向の振動をも効果的に減衰できる。
【００２６】
またダンパ装置１においては、滑り体６を具備しているために、抵抗板４及び５の広幅平面７に平行な方向Ｈと上下方向Ｖの両方向の抵抗板４及び５に対する容器３の移動が滑らかになり、抵抗板４及び５による粘性体２の剪断を効果的に行わせることができる。
【００２７】
なお、上記の例では、支持手段８を回動自在部材４２及び４３を具備して構成したが、これに代えて、図５に示すように、支持手段８を平行リンク機構６１を具備して構成してもよい。平行リンク機構６１は、一辺のリンク部材が固定部である基礎３７で構成されており、基礎３７を含む隣接辺のリンク部材６２、６３及び６４同士が互いに軸６５、６６、６８及び６９並びに軸受７０及び７１を介して回動自在に連結されており、一辺のリンク部材である基礎３７に対向する対向辺のリンク部材６３が容器３の狭幅側壁１１（狭幅側壁１２側の支持手段８の平行リンク機構も同様に構成されている）にボルト又は溶接等により固着して連結されている。
【００２８】
斯かる平行リンク機構６１を具備した支持手段８でも、回動自在部材４２及び４３を具備した支持手段８と同様に、基礎３７に対する容器３の方向Ａ及び上下方向Ｖの移動を許容して、同様の効果を発揮できる。
【００２９】
上記の平行リンク機構６１では、リンク部材６３を容器３の狭幅側壁１１に固着して連結したが、これに代えて、リンク部材６３を狭幅側壁１１に軸を介して回動自在に連結しても又はリンク部材６３を狭幅側壁１１に方向Ａに摺動自在にして連結してもよく、更には、リンク部材６３を省いて狭幅側壁１１自体を、一辺のリンク部材である基礎３７に対向する対向辺のリンク部材として用いて、当該対向辺のリンク部材を狭幅側壁１１で構成してもよい。
【００３０】
上記は、基礎３７と上部構造物２３との間に積層ゴム等からなる免震装置が介在される免震建物において、ダンパ装置１を、同じく基礎３７と上部構造物２３との間に介在させた例であるが、ダンパ装置１は、免震装置を具備しない建物の上部構造物２３に用いられてもよく、また、ダンパ装置１の上記構成を免震壁として用いてもよく、更には、地震用に限定しないで、ダンパ装置１を、機械装置等における種々の振動対策のための３次元制振装置として広く用いてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、抵抗板の広幅平面外の方向の振動に対しては抵抗を生じさせず、而して、この方向についての免震建物の免震機能を劣化させず、しかも、取付構造を簡単にできる故に、薄壁に好ましく適用できると共に、縦方向の振動をも減衰できるダンパ装置、このダンパ装置を用いた免震建物を含む建物及び壁並びに制振壁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態の一例の正面一部断面図である。
【図２】図１に示す例の左側面図である。
【図３】図１に示す例の側面断面図である。
【図４】図１に示す例の動作説明図である。
【図５】本発明の好ましい実施の形態の他の例の側面図である。
【符号の説明】
１  ダンパ装置
２  粘性体
３  容器
４、５  抵抗板
７  広幅平面
８  支持手段
【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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