JP2000045563A - 制振壁パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は小さな振動でもダンパの伸縮動作が
行われて振動を効果的に制振することを課題とする。 【解決手段】 制振壁パネル１０は、上枠２３と下枠２
４とを有し、上枠２３と下枠２４との間の空間１６内に
一対の油圧ダンパ２１，２２を取り付けてなる。また、
制振壁パネル１０は、大梁１５に固定される上枠２３
と、土台１８に固定される下枠２４と、上枠２３を支持
する側板２５，２６とが一体化された構成となってい
る。側板２５，２６は、制振壁パネル１０の他の部分よ
り振動方向に変形しやすい柔軟性を有すものである。従
って、制振壁パネル１０においては、振動が入力される
と、側板２５，２６が変形して上枠２３と下枠２４との
間での相対変位が生じ、油圧ダンパ２１，２２の減衰力
による制振効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は制振壁パネルに係
り、特に構造物の振動エネルギを吸収するよう構成され
た制振壁パネルに関する。

【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。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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
たブレースダンパでは、比較的大きな振動エネルギが付
与された場合、油圧ダンパのピストンがシリンダ内を摺
動動作して減衰力を発生させることができる構成となっ
ている。ところが、従来の制振壁パネルは、壁を支持す
る骨組の剛性が高く建物の層間変位を拘束してしまい十
分な制振効果が得られないといった問題がある。

【０００５】また、比較的小さな振動エネルギが付与さ
れた場合には、ブレースダンパが有する静摩擦により油
圧ダンパのピストンがシリンダ内を摺動せず、減衰力が
発生しないおそれがある。そのため、比較的振幅が小さ
い振動が構造物に伝播したときは、油圧ダンパの両端で
相対変位が生じないため、油圧ダンパにより振動を吸収
できず、振幅の小さい振動を十分に制振することができ
ないといった問題もある。

【０００６】そこで、本発明は上記課題を解決した制振
壁パネルを提供することを目的とする。

【０００７】

【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。上記請求項１
記載の発明は、構造物の梁又は柱に固定される上枠と、
該上枠の下方に空間を介して配置され前記構造物の梁又
は柱に固定される下枠と、前記上枠と前記下枠との間に
形成された空間に設けられ、一端が前記上枠に連結さ
れ、他端が前記下枠に連結されたダンパと、前記上枠と
前記下枠との間に設けられ他の部材より柔軟性を有する
支柱と、からなることを特徴とするものである。

【０００８】従って、請求項１記載の発明によれば、ダ
ンパを上枠と下枠との間に形成された空間に設け、他の
部材より柔軟性を有する支柱を上枠と下枠との間に設け
たため、上枠と下枠との間の剛性が減少して上枠と下枠
との間の拘束を緩和することができ、外部から伝播され
た振動により生じた上枠と下枠との間の相対変位に応じ
た減衰力をダンパより発生させて振動エネルギを吸収で
きる。そのため、小さな振動でも効果的に制振すること
ができる。

【０００９】また、上記請求項２記載の発明は、前記請
求項１記載の制振壁パネルであって、前記支柱は、他の
部材より剛性の低い断面構造とされた部材によって柔軟
性を有するよう形成されたことを特徴とするものであ
る。従って、請求項２記載の発明によれば、支柱が他の
部材より剛性の低い断面構造とされて柔軟性を有するよ
う形成されているので、上枠と下枠との間の剛性が減少
して上枠と下枠との間の拘束を緩和することができ、上
記請求項１と同様な作用・効果が得られる。

【００１０】また、上記請求項３記載の発明は、前記請
求項１記載の制振壁パネルであって、前記支柱は、他の
部材より剛性の低い材質によって柔軟性を有するよう形
成されたことを特徴とするものである。従って、請求項
３記載の発明によれば、支柱が他の部材より剛性の低い
材質によって柔軟性を有するよう形成されているので、
上枠と下枠との間の剛性が減少して上枠と下枠との間の
拘束を緩和することができ、上記請求項１と同様な作用
・効果が得られる。

【００１１】また、上記請求項４記載の発明は、前記請
求項１記載の制振壁パネルであって、前記支柱は、前記
上枠及び前記下枠と別体に形成された部材からなること
を特徴とするものである。従って、請求項４記載の発明
によれば、支柱が上枠及び下枠と別体に形成されている
ので、上枠と下枠との間の剛性が減少して上枠と下枠と
の間の拘束を緩和することができ、上記請求項１と同様
な作用・効果が得られる。

【００１２】また、上記請求項５記載の発明は、構造物
の梁又は柱に固定される上枠と、該上枠の下方に空間を
介して配置され前記構造物の梁又は柱に固定される下枠
と、前記上枠と前記下枠との間に形成された空間に設け
られ、一端が前記上枠に連結され、他端が前記下枠に連
結されたダンパと、前記上枠及び前記下枠を前後方向か
ら保持するように取り付けられる壁板と、からなること
を特徴とするものである。

【００１３】従って、請求項５記載の発明によれば、上
枠及び下枠が壁板により前後方向から保持され、上枠と
下枠との間に支柱が設けられていないので、上枠と下枠
との間の拘束は無く、上記請求項１と同様な作用・効果
が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の実施の
形態について説明する。図１は本発明になる制振壁パネ
ルの一実施例が構造物に取り付けられた状態を示す正面
図である。制振壁パネル１０は、図１中破線で示すよう
に住宅用建物等の構造物の壁の一部として組み込まれて
構造物の振動を制振する。この制振壁パネル１０は、下
部が構造物の基礎１２上に固定される。そして、制振壁
パネル１０の上部は、柱１３，１４間に装架された梁１
５に固定される。

【００１５】このように、制振壁パネル１０は、四辺が
構造物の基礎１２、柱１３，１４、大梁１５に囲まれた
長方形の空間内に収納されるように組み込まれる。その
ため、地震による振動エネルギが構造物に伝播した場
合、制振壁パネル１０にも振動が付与され、制振壁パネ
ル１０を平行四辺形に変形させるような振動エネルギが
伝播される。

【００１６】図２は制振壁パネルを示す正面図である。
また、図３は図２中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。ま
た、図４は図２中Ｂ−Ｂ線に沿う横断面図である。ま
た、図５は図２中Ｃ−Ｃ線に沿う横断面図である。図２
乃至図５に示すように、制振壁パネル１０は、長方形に
組まれた枠体がない構造であり、各構成部材が基礎１
２、大梁１５等に直接取り付けられている。

【００１７】制振壁パネル１０は、上枠２３と下枠２４
とを有し、上枠２３と下枠２４との間の空間１６内に一
対の油圧ダンパ２１，２２を取り付けてなる。そして、
制振壁パネル１０の前後面には、上枠２３、下枠２４及
び油圧ダンパ２１，２２を覆う壁板１１（図１中、一点
鎖線で示す）が取り付けられる。また、制振壁パネル１
０は、大略、ステー１９を介して大梁１５に固定される
上枠２３と、壁ベース部材１７を介して土台１８に固定
される下枠２４と、上枠２３と下枠２４との間の左右両
側を結合して上枠２３を所定高さ位置に支持する側板
（支柱）２５，２６とが一体化された構成となってい
る。また、上枠２３及び下枠２４は、四角形状のフレー
ム２７と、フレーム２７の内側でＶ字状に形成された補
強部２８を有する。また、フレーム２７は、上下の梁２
７ａ，２７ｂと、左右の柱２７ｃ，２７ｄとからなる。

【００１８】そして、フレーム２７及び補強部２８は、
図４に示されるように断面形状が例えばＣ字状に形成さ
れており、十分な剛性を有している。また、側板２５，
２６は、図５に示されるように、例えば断面形状が薄い
板状に形成されているので、Ｘａ，Ｘｂ方向の力に対し
て形状的に変形しやすくＸａ，Ｘｂ方向と直交するＹ方
向の力に対して変形しにくい構造となっている。

【００１９】そのため、側板２５，２６は、制振壁パネ
ル１０の他の部分より剛性の低い断面構造とされた部材
によって柔軟性を有するよう形成されており、比較的振
幅の小さい振動が入力された場合でも変形することがで
きる。すなわち、側板２５，２６は、上枠２３と下枠２
４との間を連結すると共に、所定以上の力が加えられた
場合には変形することにより上枠２３と下枠２４との間
の相対変位を許容する。

【００２０】また、側板２５，２６は、例えば鉄鋼、合
成樹脂材等を用いており、材質的にも変形しやすくなっ
ている。従って、側板２５，２６は、制振壁パネル１０
において他の部分より剛性の低い材質によって柔軟性を
有するよう形成されており、上枠２３と下枠２４との間
の剛性が小さく、上枠２３と下枠２４との間の拘束を緩
和する構成となっている。これにより、上枠２３と下枠
２４との間での相対変位が生じやすくなり、油圧ダンパ
２１，２２のストロークが確保されて減衰力が得られ
る。

【００２１】一対の油圧ダンパ２１，２２は、ピストン
ロッド２１ａ，２２ａの端部が上部ダンパ取付ステー２
９に回動可能に連結され、シリンダ２１ｂ，２２ｂの端
部が下部ダンパ取付ステー３０に回動可能に連結されて
いる。また、一対の油圧ダンパ２１，２２は、ハ字状に
配置されており、夫々反対方向に傾斜した状態で設けら
れている。そのため、油圧ダンパ２１，２２は、一方が
圧縮動作を行うと同時に他方が伸び動作を行う。

【００２２】そして、油圧ダンパ２１，２２において
は、上枠２３と下枠２４との変位方向に応じて夫々傾斜
角度を変化させながらピストンロッド２１ａ，２２ａが
シリンダ２１ｂ，２２ｂに対して伸縮動作して減衰力を
発生させる。これにより、制振壁パネル１０に入力され
た振動エネルギは、減衰される。例えば、上枠２３がＸ
ａ方向に変位すると、左側の油圧ダンパ２１が圧縮動作
となり、右側の油圧ダンパ２２が伸び動作となる。ま
た、上枠２３がＸｂ方向に変位すると、左側の油圧ダン
パ２１が伸び動作となり、右側の油圧ダンパ２２が圧縮
動作となる。

【００２３】また、上部ダンパ取付ステー２９は、上枠
２３の梁２７ｂに例えばボルト・ナット（図示せず）に
より固定されており、下部ダンパ取付ステー３０は下枠
２４の梁２７ａに例えばボルト・ナット（図示せず）に
より固定されている。上記のように構成された制振壁パ
ネル１０は、上枠２３と下枠２４との間を結合する側板
２５，２６が制振壁パネル１０の他の部材よりも柔軟性
を有しており、Ｘａ，Ｘｂ方向の力に対して変形しやす
い形状に形成されているため、比較的小さな振動が伝播
された場合でも、側板２５，２６が変形して上枠２３と
下枠２４との間で相対変位を生じせしめ、これにより、
油圧ダンパ２１，２２が伸縮動作して振動エネルギを吸
収することができる。このように、制振壁パネル１０で
は、上枠２３と下枠２４との相対変位に伴って十分な制
振効果が得られる。

【００２４】図６は本発明の変形例１の構成を説明する
ための正面図である。また、図７は図６中Ａ−Ａ線に沿
う縦断面図である。また、図８は図６中Ｂ−Ｂ線に沿う
横断面図である。また、図９は図６中Ｃ−Ｃ線に沿う横
断面図である。尚、図６乃至図９において、上記実施の
形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。

【００２５】図６乃至図９に示すように、制振壁パネル
３１は、上枠２３と下枠２４とが分離しており、その両
側に上枠２３と下枠２４とを連結する側板３２，３３が
取り付けられている。側板３２，３３は、例えば上端３
２ａ，３３ａがボルト３４により上枠２３の側面に固定
され、下端３２ｂ，３３ｂがボルト３５により下枠２４
の側面に固定され、支柱と機能する。

【００２６】側板３２，３３は、図９に示されるように
断面形状が薄い板状に形成されているので、Ｘａ，Ｘｂ
方向の力に対して変形しやすく、Ｘａ，Ｘｂ方向への剛
性が小さく設定されている。そのため、側板３２，３３
は、形状的に制振壁パネル３１の他の部分より振動方向
（Ｘａ，Ｘｂ方向）に変形しやすい柔軟性を有すもので
あり、比較的振幅の小さい振動が入力された場合でも変
形することができる。すなわち、側板３２，３３は、上
枠２３と下枠２４との間を拘束すると共に、所定以上の
力が加えられた場合には変形することにより上枠２３と
下枠２４との間の相対変位を許容する。

【００２７】また、側板３２，３３は、例えば鉄鋼、合
成樹脂材等を用いており、材質的にも変形しやすくなっ
ている。従って、側板３２，３３は、制振壁パネル３１
において他の部分より剛性の低い部材によって柔軟性を
有するよう形成されており、上枠２３と下枠２４との間
の剛性が小さく、上枠２３と下枠２４との間の拘束を緩
和する構成となっている。

【００２８】よって、制振壁パネル３１は、比較的小さ
な振動が伝播された場合でも、側板３２，３３が振動方
向（Ｘａ，Ｘｂ方向）に変形して上枠２３と下枠２４と
の間で相対変位が生じさせることができ、これにより、
油圧ダンパ２１，２２が伸縮動作して振動エネルギを吸
収することができる。このように、制振壁パネル３１で
は、上枠２３と下枠２４との相対変位に伴って十分な制
振効果が得られる。

【００２９】図１０は本発明の変形例２の構成を説明す
るための正面図である。また、図１１は図１０中Ａ−Ａ
線に沿う縦断面図である。また、図１２は図１０中Ｂ−
Ｂ線に沿う横断面図である。尚、図１０乃至図１２にお
いて、上記実施の形態と同一部分には同一符号を付して
その説明を省略する。図１０乃至図１２に示すように、
制振壁パネル４１は、上枠２３と下枠２４とが分離して
いる。そして、上枠２３及び下枠２４は、前後面に取り
付けられた壁板１１にボルト４２により固定されてお
り、壁板１１により保持されている。

【００３０】そのため、制振壁パネル４１では、上記実
施の形態で説明したような上枠２３と下枠２４との間を
拘束する支柱や連結部材が省略されており、上枠２３と
下枠２４とが振動方向（Ｘａ，Ｘｂ方向）により相対変
位しやすい柔軟構造となっている。従って、上枠２３と
下枠２４とは、比較的振幅の小さい振動が入力された場
合でも振動方向（Ｘａ，Ｘｂ方向）に相対変位すること
ができる。

【００３１】よって、制振壁パネル４１は、比較的小さ
な振動が伝播された場合でも、上枠２３と下枠２４との
間で相対変位を生じさせることができ、これにより、油
圧ダンパ２１，２２が伸縮動作して振動エネルギを吸収
することができる。このように制振壁パネル４１では、
上枠２３と下枠２４との相対変位に伴って十分な制振効
果が得られる。

【００３２】図１３は本発明の変形例３の構成を説明す
るための正面図である。尚、図１３中、上記実施の形態
と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
図１３に示すように、制振壁パネル５１は、上枠２３と
下枠２４とが分離しており、上枠２３及び下枠２４は前
後面に取り付けられた壁板１１により保持されている。

【００３３】そして、上枠２３と下枠２４との間には、
上枠２３が載置される支持部材５２，５３が介在してい
る。この支持部材５２，５３は、上下端部が上枠２３、
下枠２４と連結されてなく、上枠２３を所定高さ位置に
支持するため支柱として置いてあるだけである。よっ
て、支持部材５２，５３の上下端部は、上枠２３、下枠
２４に摺動可能に当接しており、上枠２３及び下枠２４
を拘束しないように配されている。

【００３４】そのため、制振壁パネル５１では、支持部
材５２，５３が上枠２３と下枠２４との間を全く拘束し
ていないので、上枠２３と下枠２４とが振動方向（Ｘ
ａ，Ｘｂ方向）により相対変位しやすい柔軟構造となっ
ている。従って、上枠２３と下枠２４とは、比較的振幅
の小さい振動が入力された場合でも振動方向（Ｘａ，Ｘ
ｂ方向）に相対変位することができる。

【００３５】よって、制振壁パネル５１は、比較的小さ
な振動が伝播された場合でも、上枠２３と下枠２４との
間で相対変位を生じさせることができ、これにより、油
圧ダンパ２１，２２が伸縮動作して振動エネルギを吸収
することができる。このように制振壁パネル５１では、
上枠２３と下枠２４との相対変位に伴って十分な制振効
果が得られる。

【００３６】尚、上記実施の形態では、制振壁パネルが
構造物の柱、梁等により形成された空間に取り付けられ
る構成を一例として説明したが、これに限らず、振動が
発生し易い他の場所（例えば床面、天井等）に設置する
ようにしても良いのは勿論である。また、上記実施の形
態では、上枠２３と下枠２４との間に一対の油圧ダンパ
２１，２２を配置させた構成を一例として挙げたが、こ
れに限らず、油圧ダンパ数は１つあるいは３つ以上とし
ても良いのは勿論である。

【００３７】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、ダンパを上枠と下枠との間に形成された空間に設
け、他の部材より柔軟性を有する支柱を上枠と下枠との
間に設けたため、上枠と下枠との間の剛性が減少して上
枠と下枠との間の拘束を緩和することができ、外部から
伝播された振動により生じた上枠と下枠との間の相対変
位に応じた減衰力をダンパより発生させて振動エネルギ
を吸収できる。そのため、小さな振動でも効果的に制振
することができる。

【００３８】また、請求項２記載の発明によれば、支柱
が他の部材より剛性の低い断面構造とされて柔軟性を有
するよう形成されているので、上枠と下枠との間の剛性
が減少して上枠と下枠との間の拘束を緩和することがで
き、上記請求項１と同様な作用・効果が得られる。ま
た、請求項３記載の発明によれば、支柱が他の部材より
剛性の低い材質によって柔軟性を有するよう形成されて
いるので、上枠と下枠との間の剛性が減少して上枠と下
枠との間の拘束を緩和することができ、上記請求項１と
同様な作用・効果が得られる。

【００３９】また、請求項４記載の発明によれば、支柱
が上枠及び下枠と別体に形成されているので、上枠と下
枠との間の剛性が減少して上枠と下枠との間の拘束を緩
和することができ、上記請求項１と同様な作用・効果が
得られる。また、請求項５記載の発明によれば、上枠及
び下枠が壁板により前後方向から保持され、上枠と下枠
との間に支柱が設けられていないので、上枠と下枠との
間の拘束は無く、上記請求項１と同様な作用・効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる制振壁パネルの一実施例が構造物
に取り付けられた状態を示す正面図である。

【図２】図２は制振壁パネルを示す正面図である。

【図３】図２中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。

【図４】図２中Ｂ−Ｂ線に沿う横断面図である。

【図５】図２中Ｃ−Ｃ線に沿う横断面図である。

【図６】本発明の変形例１の構成を説明するための正面
図である。

【図７】図６中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。

【図８】図６中Ｂ−Ｂ線に沿う横断面図である。

【図９】図６中Ｃ−Ｃ線に沿う横断面図である。

【図１０】本発明の変形例２の構成を説明するための正
面図である。

【図１１】図１０中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。

【図１２】図１０中Ｂ−Ｂ線に沿う横断面図である。

【図１３】本発明の変形例３の構成を説明するための正
面図である。

【符号の説明】

１０，３１，４１，５１ 制振壁パネル １１ 壁板 １２ 基礎 １３，１４ 柱 １５ 大梁 １６ 空間 １７ 壁ベース部材 １８ 土台 １９ ステー ２１，２２ 油圧ダンパ ２３ 上枠 ２４ 下枠 ２５，２６，３２，３３ 側板 ２７ フレーム ２８ 補強部 ２９ 上部ダンパ取付ステー ３０ 下部ダンパ取付ステー ５２，５３ 支持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 純二 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 Ｆターム(参考） 2E002 EA02 EB12 EB13 FB14 FB15 FB16 FB23 HA02 JA01 JA03 JB14 JB16 JC02 JC03 JD01 JD02 MA12 2E125 AA03 AA13 AA29 AA48 AA53 AB08 AB10 AC14 AC21 AD01 AD04 BB03 BB08 BB11 BE07 BE08 BF01 CA03 CA05 CA14 CA19 EA25 3J048 AA02 AC04 BE03 DA02 EA38

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物の梁又は柱に固定される上枠と、 該上枠の下方に空間を介して配置され前記構造物の梁又
   は柱に固定される下枠と、 前記上枠と前記下枠との間に形成された空間に設けら
   れ、一端が前記上枠に連結され、他端が前記下枠に連結
   されたダンパと、 前記上枠と前記下枠との間に設けられ他の部材より柔軟
   性を有する支柱と、 からなることを特徴とする制振壁パネル。
2. 【請求項２】 前記請求項１記載の制振壁パネルであっ
   て、 前記支柱は、他の部材より剛性の低い断面構造とされた
   部材によって柔軟性を有するよう形成されたことを特徴
   とする制振壁パネル。
3. 【請求項３】 前記請求項１記載の制振壁パネルであっ
   て、 前記支柱は、他の部材より剛性の低い材質によって柔軟
   性を有するよう形成されたことを特徴とする制振壁パネ
   ル。
4. 【請求項４】 前記請求項１記載の制振壁パネルであっ
   て、 前記支柱は、前記上枠及び前記下枠と別体に形成された
   部材からなることを特徴とする制振壁パネル。
5. 【請求項５】 構造物の梁又は柱に固定される上枠と、 該上枠の下方に空間を介して配置され前記構造物の梁又
   は柱に固定される下枠と、 前記上枠と前記下枠との間に形成された空間に設けら
   れ、一端が前記上枠に連結され、他端が前記下枠に連結
   されたダンパと、 前記上枠及び前記下枠を前後方向から保持するように取
   り付けられる壁板と、 からなることを特徴とする制振壁パネル。