JP2003278403A - 住宅建築物用油圧ダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレハブ住宅等に適用できる住宅建築物用油
圧ダンパを提供する。 【解決手段】 住宅の上梁３２と下梁３３および対の柱
３４からなる構造枠３１と、上梁３２または下梁３３に
固定されるサポートメンバ４０と、このサポートメンバ
４０と構造枠３１の間に設けられ、この構造枠３１の振
動を減衰する住宅建築物用油圧ダンパ１において、筒状
のシリンダ２と、このシリンダ２の端部から突出するピ
ストンロッド３とを備え、シリンダ２の胴部２０の中央
部にサポートメンバ４０に対して連結される取付座（シ
リンダ連結部）２１を形成し、この取付座２１が構造枠
３１の中心線Ｏ上に配置されたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物に用いられ
る油圧ダンパ、特に一般住宅建築物用油圧ダンパの改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高層建築物等に設けられる制震構造とし
て、従来、例えば特開２０００−２４０３２号公報に開
示されたものがある。

【０００３】これについて説明すると、図９に示すよう
に、相対峙する柱５１，５１と上下の水平梁５５，５２
からなる構造枠の内側にサポートメンバ５３が固定さ
れ、このサポートメンバ５３と構造枠の水平梁５５との
間に油圧ダンパ５４が設けられる。

【０００４】油圧ダンパ５４は、円筒状のシリンダと、
このシリンダの先端から突出するピストンロッドとを備
え、シリンダの基端が水平梁５５に連結され、ピストン
ロッドの先端がサポートメンバ５３に連結される。

【０００５】建物が地震等によって横揺れした場合、構
造枠における上下の水平梁５５と５２が相対的に横方向
に変位するのに伴って油圧ダンパ５４が伸縮作動し、構
造枠の振動を減衰し、建物の揺れを減少させる。

【０００６】重量鉄骨の構造枠では、上下の水平梁５
５，５２間の距離より柱５１，５１間の距離が大きく、
油圧ダンパ５４の取り付けスペースを十分に確保するこ
とができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の住宅建築物用油圧ダンパ５４を一般のプレハ
ブ住宅等の構造枠に設けようとすると、柱間の距離が短
いため、油圧ダンパ５４の取り付けスペースが不足して
構造枠を構成できなかったり、十分な制震効果が得られ
ないという問題点があった。

【０００８】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、特に一般のプレハブ住宅等に適用できる住宅
建築物用油圧ダンパを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、住宅の上
梁と下梁および対の柱からなり、上梁と下梁間の距離Ｈ
より柱間の距離Ｗが小さい構造枠と、上梁または下梁に
固定されるサポートメンバとの間に設けられ、この構造
枠の振動を減衰する住宅建築物用油圧ダンパに適用す
る。

【００１０】そして、筒状のシリンダと、このシリンダ
の端部から突出するピストンロッドとを備え、シリンダ
の胴部の中央部に前記サポートメンバに対して連結され
るシリンダ連結部を形成し、このシリンダ連結部が構造
枠の中心線上に配置されたことを特徴とするものとし
た。

【００１１】第２の発明は、第１の発明において、シリ
ンダ連結部がサポートメンバに対して固定され、ピスト
ンロッドを構造枠に対して垂直方向に延びるピンを介し
て摺動可能に結合する滑り軸受を備えたことを特徴とす
るものとした。

【００１２】第３の発明は、第１の発明において、シリ
ンダ連結部がサポートメンバに対して水平方向に延びる
ピンを介して回動可能に結合されたことを特徴とするも
のとした。

【００１３】

【発明の作用および効果】第１の発明によると、建物が
地震等によって横揺れした場合、構造枠が横方向に変形
するのに伴って油圧ダンパが伸縮作動することにより減
衰力を発生し、建物の揺れを減少させる。

【００１４】油圧ダンパはシリンダの胴部の中央部がシ
リンダ連結部を介してサポートメンバに固定されている
ため、油圧ダンパの取り付けピッチがその全長より短く
なり、油圧ダンパの両端がサポートメンバと水平梁とに
それぞれ連結された従来構造に比べて油圧ダンパの取り
付けスペースとストロークに対する制限を減らすことが
できる。これにより、油圧ダンパは限られたスペースの
なかで必要なストロークが確保され、十分な制震効果を
得ることができ、特にプレハブ住宅等のような上梁と下
梁間の距離Ｈより柱間の距離Ｗが小さい構造枠に適用す
ることが可能となる。

【００１５】油圧ダンパはサポートメンバに対するシリ
ンダ連結部が構造枠の中心線Ｏ上に配置されているた
め、油圧ダンパに生じる減衰力が構造枠の左右方向につ
いて均等に働き、バランスが良く補強等が不要になる。

【００１６】第２の発明によると、構造枠の変形に応じ
てピストンロッドの先端部がピンに対して上下に摺動す
ることにより、油圧ダンパの円滑な作動性が得られる。

【００１７】第３の発明によると、構造枠の変形に応じ
てシリンダがピンを中心に回動することにより、油圧ダ
ンパの円滑な作動性が得られる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１９】図１はプレハブ住宅等の一般住宅建築物を
構成する構造枠３１を正面から見た図であり、以下、こ
の図において紙面に直交して手前側を前方とし、奥側を
後方として説明する。

【００２０】耐力壁となる構造枠３１は、水平方向に延
びる上梁３２および下梁３３と、垂直方向に延びる対の
柱３４とを備える。構造枠３１は、一般住宅の寸法規格
に基づいて上梁３２および下梁３３間の長さが決まり、
上梁３２と下梁３３間の距離Ｈより柱ピッチＷが小さ
い。

【００２１】構造枠３１の内側には、図示しない前後ブ
レース（筋交い）が互いに交差して設けられるととも
に、この前後ブレースを避けるようにしてサポートメン
バ４０が下梁３３に固定され、このサポートメンバ４０
を介して油圧ダンパ１が構造枠３１に取り付けられる。
住宅建築物用油圧ダンパ１は、サポートメンバ４０と上
梁３２の間で伸縮するように取り付けられ、上梁３２と
下梁３３間の振動を減衰するようになっている。

【００２２】油圧ダンパ１は例えば複筒式円筒状のシリ
ンダ２と、このシリンダ２の一端から突出するピストン
ロッド３とを備え、シリンダ２の内部に図示しない減衰
力発生機構が内蔵される。シリンダ２に対してピストン
ロッド３が伸縮作動するのに伴って作動油がシリンダ２
内で流動し、減衰力発生機構がこの作動油に抵抗を付与
するようになっている。

【００２３】なお、減衰力発生機構はシリンダ２に対す
るピストンロッド３の移動速度が例えば３ｃｍ／ｓ前後
においてリリーフ特性を持つバイリニア特性を発揮し、
また３ｃｍ／ｓ以下の微低速域においてオリフィス特性
を発揮してリリーフする減衰力特性に設定されている。
これにより、地震により大きな加振外力が作用したとき
に、過大な減衰力が発生して構造枠３１が破壊されるこ
とを防止できる。

【００２４】油圧ダンパ１はシリンダ２の一端からピス
トンロッド３が突出する片ロッド形ダンパであり、複筒
式シリンダ２の内部にはピストンロッド３の侵入体積分
の作動油を溜める油溜室が画成されている。

【００２５】なお、油圧ダンパはシリンダの両端からピ
ストンロッドが突出する両ロッド形ダンパとしても良
い。この場合、ピストンロッドの侵入体積分の作動油を
溜める油溜室が不要となり、単筒式シリンダを用いて構
造の簡素化がはかれる。

【００２６】そして本発明の要旨とするところである
が、シリンダ２の胴部２０の中央部をサポートメンバ４
０に固定するため、シリンダ２はその胴部２０の中央部
にサポートメンバ４０に対する取付座２１を有する。

【００２７】取付座２１はシリンダ２の胴部２０から軸
線と直交方向に突出して形成される。サポートメンバ４
０の先端にはこの取付座２１に当接するブラケット４１
が形成される。取付座２１が複数のボルト８を介してブ
ラケット４１に締結される。

【００２８】サポートメンバ４０及びブラケット４１は
構造枠３１の中心線Ｏについて対称的に形成され、サポ
ートメンバ４０に対するシリンダ２の連結部が構造枠３
１の中心線Ｏ上に配置される。

【００２９】ピストンロッド３の先端が構造枠３１の上
梁３２に対して上下方向に変位可能に連結される。図２
に示すように、上梁３２にはブラケット３５を介して垂
直方向に延びるピン３６が固定される。ピストンロッド
３の先端にはアイ部材２７を介して滑り軸受２８が固定
される。この滑り軸受２８がピン３６に摺動可能に嵌合
し、ピストンロッド３が構造枠３１に対して上下方向に
変位可能、かつ構造枠３１に対して回動可能に連結され
る。図２に示す状態で、滑り軸受２８はピン３６に対し
て上方向に距離Ｌだけ摺動できる。

【００３０】以上のように構成され、建物が地震等によ
って横揺れした場合、上梁３２と下梁３３の間に略水平
方向の相対変位が生じる。上梁３２が図３に矢印で示す
方向に変位するのに伴って油圧ダンパ１が伸張し、この
矢印と逆方向に変位するのに伴って油圧ダンパ１が収縮
する。油圧ダンパ１はこうして伸縮作動することにより
減衰力を発生し、上梁３２の変位を抑えて建物の揺れを
減少させる。

【００３１】図３に示す構造枠３１の変形によって上梁
３２に対して油圧ダンパ１が上下にＨ−Ｈ′だけ変位す
る場合、ピストンロッド３の先端部が滑り軸受２８を介
してピン３６に対して上下に摺動することにより、油圧
ダンパ１の円滑な作動性が得られる。

【００３２】油圧ダンパ１はサポートメンバ４０に対す
るシリンダ２の連結部が構造枠３１の中心線Ｏ上に配置
されているため、油圧ダンパ１に生じる減衰力が構造枠
３１の左右方向について均等に働き、構造枠３１のバラ
ンスが良く補強等が不要になる。

【００３３】しかし、構造枠３１は、上梁３２と下梁３
３間の距離Ｈより柱ピッチＷが小さい長方形に形成され
ているため、この柱ピッチＷの範囲内に収められるよう
油圧ダンパ１におけるシリンダ２の胴部の中央部がサポ
ートメンバ４０に固定されているため、油圧ダンパ１の
取り付けピッチがその全長より短くなり、油圧ダンパ１
の両端がサポートメンバと水平梁とに連結された従来構
造に比べて油圧ダンパ１のストロークに対する制限を受
けることがない。これにより、油圧ダンパ１は限られた
スペースのなかで必要なストロークが確保され、十分な
制震効果が得られる。

【００３４】他の実施の形態として、図４に示すよう
に、サポートメンバ４０を上梁３２に固定し、油圧ダン
パ１をサポートメンバ４０と下梁３３の間で伸縮するよ
うに取り付けて、上梁３２と下梁３３間の振動を減衰す
るようにしても良い。

【００３５】他の実施の形態として、図５に示すよう
に、本発明のシリンダ連結部としてシリンダ２の胴部２
０の中央部から水平方向に突出する対のトラニオンピン
２３が形成され、このトラニオンピン２３がブラケット
４３を介してサポートメンバ４０に回動可能に支持され
る。

【００３６】一方、ピストンロッド３の先端がピン３６
を介して上下方向に変位可能に連結される。

【００３７】建物が地震等によって横揺れした場合、構
造枠３１の変形に応じてシリンダ２がトラニオンピン２
３を中心に回動するとともに、ピストンロッド３の先端
部がピン３６に対して上下に摺動することにより、油圧
ダンパ１の円滑な作動性が得られる。

【００３８】また、図６に示すように、本発明のシリン
ダ連結部としてシリンダ２の胴部２０から水平方向に突
出する対のトラニオンピン２３が形成される一方、ピス
トンロッド３の先端が水平方向に延びるピン３７を介し
て連結され、トラニオンピン２３による回動変位が許容
される。

【００３９】この場合、構造枠３１の変形に応じてシリ
ンダ２がトラニオンピン２３を中心に回動するととも
に、ピストンロッド３の先端部がピン３６に対して上下
に摺動することにより、油圧ダンパ１の円滑な作動性が
得られる。

【００４０】しかし、シリンダ２の胴部２０からトラニ
オンピン２３を突出させる構造とすると、油圧ダンパ１
の前後幅が大きくなり、これを住宅用の壁厚内に収める
ことが難しい。

【００４１】これに対処する他の実施の形態として、図
７に示すように、本発明のシリンダ連結部としてシリン
ダ２の胴部２０から下方に突出するブラケット２５を介
して水平方向に延びるピン２６が設けられ、このピン２
６がブラケット４３を介してサポートメンバ４０に回動
可能に支持される。

【００４２】一方、ピストンロッド３の先端がピン３６
を介して上下方向に変位可能に連結される。

【００４３】この場合、構造枠３１の変形に応じてシリ
ンダ２がピン２６を中心に回動するとともに、ピストン
ロッド３の先端部がピン３６に対して上下に摺動するこ
とにより、油圧ダンパ１の円滑な作動性が得られる。

【００４４】また、図８に示すように、本発明のシリン
ダ連結部としてシリンダ２の胴部２０から下方に突出す
るブラケット２５を介して水平方向に延びるピン２６が
形成される一方、ピストンロッド３の先端が水平方向に
延びるピン３７を介して連結され、ピン２６による回動
を許容する。

【００４５】この場合も、構造枠３１の変形に応じてシ
リンダ２がピン２６を中心に回動するとともに、ピスト
ンロッド３の先端部がピン３７により回動することによ
り、油圧ダンパ１の円滑な作動性が得られる。

【００４６】本発明は上記の実施の形態に限定されず
に、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がな
しうることは明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す構造枠等の正面図。

【図２】同じくブラケット等の断面図。

【図３】同じく構造枠が変形する様子を示す正面図。

【図４】他の実施の形態を示す構造枠等の正面図。

【図５】さらに他の実施の形態を示す構造枠等の正面
図。

【図６】さらに他の実施の形態を示す構造枠等の正面
図。

【図７】さらに他の実施の形態を示す構造枠等の正面
図。

【図８】さらに他の実施の形態を示す構造枠等の正面
図。

【図９】従来例を示す構造枠等の正面図。

【符号の説明】

１ 油圧ダンパ ２ シリンダ ３ ピストンロッド ２１ 取付座（シリンダ連結部） ３１ 構造枠 ３２ 上梁 ３３ 下梁 ３４ 柱 ３６ ピン ４０ サポートメンバ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】住宅の上梁と下梁および対の柱からなり、
   上梁と下梁間の距離Ｈより柱間の距離Ｗが小さい構造枠
   と、上梁または下梁に固定されるサポートメンバとの間
   に設けられ、この構造枠の振動を減衰する住宅建築物用
   油圧ダンパにおいて、 筒状のシリンダと、 このシリンダの端部から突出するピストンロッドとを備
   え、 シリンダの胴部の中央部に前記サポートメンバに対して
   連結されるシリンダ連結部を形成し、 このシリンダ連結部が構造枠の中心線上に配置されたこ
   とを特徴とする住宅建築物用油圧ダンパ。
2. 【請求項２】前記シリンダ連結部が前記サポートメンバ
   に対して固定され、 前記ピストンロッドを前記構造枠に対して垂直方向に延
   びるピンを介して摺動可能に結合する滑り軸受を備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の住宅建築物用油圧ダ
   ンパ。
3. 【請求項３】前記シリンダ連結部が前記サポートメンバ
   に対して水平方向に延びるピンを介して回動可能に結合
   されたことを特徴とする請求項１に記載の住宅建築物用
   油圧ダンパ。