JP2009293320A - 制振部材 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的小型で木造建築物に好適に使用されるものであり、かつ、既設の木造建築物にも簡易かつ柔軟に設置でき、縦揺れと横揺れの双方に対応できる制振部材を提供する。
【解決手段】両端部は梁２または柱３の何れか一方に対して接触していると共に、中間部分は第一空隙１４が形成されるように湾曲している第一板バネ６、第一板バネ６に対して両端部が摺動可能に接触していると共に、第一板バネ６に対して第二空隙１６が形成されるように湾曲している第二板バネ９、及び、第一板バネ６と第二板バネ９等を貫通して連結している接続部材８を有する重ね板バネ部材４と、重ね板バネ部材４を仕口部分において梁２または柱３の何れか一方に連結する連結部材５とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、制振部材に関するものであり、特に、木造建造物に好適に用いられる制振部材に関するものである。

建築物・建造物（以下、単に「建築物等」と称す）に施される振動対策構造の一つとして、制振構造というものが知られている。制振構造とは、構造躯体の特定部位に設置された制振部材が揺れを抑制することによって、建築物等が振動を受けた際の応答を低減し、建築物等の安全性を確保しようとする構造を示す。なお、本件において「制振構造」と言う場合は、地震だけではなく、風や車の往来などに起因して発生する広範な振動を制する構造を示す。

制振構造に用いられる制振部材には各種のものがあるが、その一つとして、板バネを用いたダンパーを配置するものが知られている（例えば特許文献１、特許文献２）。特許文献１には、重ね板バネと、重ね板バネを固定する固定座、固定座を係着する支持軸、支持軸を立設する支持座、支持軸に載置された座盤、座盤を被覆するカバー、及び、カバーを基礎上に固定させる台座、等を有する制振部材が開示されている。

また、特許文献２には、複数の長さの違う板バネを積層した重ね板バネを用いる制振部材が開示されている。具体的には、ブレース材と、リンクプレートやガセットプレート等の複数のプレートとを介して、上下の梁の間に前述の重ね板バネを連結させた制振部材が開示されている。

特開平９−１９５５７４号公報 特開平１０−８２２０３号公報

しかし、特許文献１に開示されている制振部材は、重ね板バネ、固定座、支持軸や支持座等の多くの部品から構成されているため、部材全体の大きさが大きくなる傾向があった。ところで、部材の強度が弱い木造建築物等では、鉄筋・鉄筋コンクリート造・鉄骨造の建築物等に比べ、柱と柱との間隔が短くなるという現状がある。従って、特許文献１に開示されているような大型な制振部材では既存建物の窓やドアの開口位置により制約を受け設置が困難であるという問題が考えられた。

一方、特許文献２に開示されている制振部材は、特許文献１の制振部材に比べれば構成部品が少なくなっているものの、重ね板バネに加えリンクプレート、ガセットプレート、ブレース材、及びブラケット、等、依然として多くの部品を必要とする構成であり、さらなる簡易化・小型化が望まれていた。また、特許文献２に開示されている制振部材は、上下の梁の間にブレース材を設置し、そのブレース材とリンクプレート等とを介して重ね板バネ（ダンパー部材）を取り付ける構成である。従って、既設の建築物等にリフォーム等で後付けで設置する場合は手間がかかった。何故ならば、既設のブレース材があればそれを取り外し、設置に適した形状へと修正若しくは交換する必要があったからである。また、特許文献２に開示されている制振部材は、上下の梁の間にブレース材を架け渡して取設される構成であり、建築物に加わる左右方向の揺れ（横揺れ）は吸収できるものの、上下方向の揺れ（縦揺れ）は吸収できないという問題もあった。

そこで、本発明は、上記の実状に鑑み、小型で木造建築物に好適に使用されるものであり、かつ、既設の木造建築物にも簡易かつ柔軟に設置でき、縦揺れと横揺れの双方に対応できる制振部材を提供することを課題とする。

本発明に係る制振部材は、「略水平方向に架設された木造の水平構造躯体と、該水平構造躯体に対して略垂直方向に支持された木造の垂直構造躯体との仕口部分に取設される制振部材であって、
長尺状の板バネで、両端側は前記水平構造躯体または前記垂直構造躯体の何れか一方の構造躯体に対して接触していると共に、中間部分は前記構造躯体に対して第一空隙が形成されるように湾曲している第一板バネ、
一枚または複数枚の長尺状の板バネで、前記第一板バネに対して両端側が摺動可能に接触していると共に、中間部分は前記第一板バネに対して第二空隙が形成されるように湾曲している第二板バネ、
及び、前記第一板バネ及び前記第二板バネを略中央付近で束ねている接続部材、
を有する重ね板バネ部材と、
前記第二板バネを他方の構造躯体に連結する連結部材と
を具備する」ものである。

ここで、「水平構造躯体」とは、略水平方向に架設される木造の構造躯体を示し、例えば木造住宅における梁、胴差、土台等が挙げられる。また、「垂直構造躯体」とは、水平構造躯体に対して略垂直方向に支持され屋根や床の荷重を支える木造の構造躯体であり、管柱や通し柱などの柱部材が例示できる。なお、本発明における「制振部材」とは、木造建築物に特に好適に用いられるが、その材質は木材や金属、合成樹脂等特に限定されるものではない。また、第二板バネとしては、一枚の板バネから構成してもよく、中間部において互いに空隙が形成されるように湾曲して配設された複数枚の板バネから構成してもよい。なお、第二板バネを複数枚の板バネから構成する場合には、互いに同一形状の板バネを積層してもよく、次第に長さの短くなる複数枚の板バネを順に積層するようにしてもよい。

本発明の制振部材は、主に重ね板バネ部材と、連結部材とを有して構成されており、新設または既設の構造躯体の仕口部分に任意に取設することが可能である。例えば、重ね板バネ部材の第一板バネを垂直構造躯体に接触させる場合は、土台等の水平構造躯体と第二板バネとを連結部材によって連結することで、制振部材を仕口部分に取設する。逆に、水平構造躯体に第一板バネを接触させる場合は、垂直構造躯体と第二板バネとを連結部材によって連結させて、取設する。

本発明の制振部材によれば、地震や風、車両の往来等によって構造躯体に振動が加わると、その振動が重ね板バネ部材に伝達される。これにより、第一板バネ及び第二板バネに対して変形を促すような力が加わり、その変形による伸縮力と摩擦によって減衰する。この点をより具体的に説明する。重ね板バネ部材の第一板バネは、その両端側が構造躯体（水平構造躯体または垂直構造躯体）に接触している。また、第二板バネの両端側は、第一板バネに対して摺動可能に接触している。従って、第一板バネの一方端側が摺動可能であるので、構造躯体との間に所定の摩擦力が発生する。さらに、第二板バネの両端側と第一板バネとの間にも、所定の摩擦力が発生する。

ここで、振動が重ね板バネ部材に加わり、その加わった力が重ね板バネ部材の摩擦力よりも大きいと、摺動可能である各端部（第一板バネの一方端部と第二板バネの両端部）がそれぞれ摺動を開始し、各板バネ（第一板バネと第二板バネ）が伸縮する。すると、重ね板バネに加わった振動は、各板バネの端部が摺動することによって、その摺動部分の摩擦が熱エネルギーに変換され、振動が減衰され、構造躯体へ与えられる振動を緩和することができる。その結果、建築物内の人間や備品に揺れを伝わりにくくし、居住性の向上を図ることができる。

特に、本発明の制振部材は、重ね板バネ部材と連結部材とでシンプルに構成されているから、小型化が容易であり、比較的柱間の間隔が狭い木造建築物にも好適に設置できる。また、直接仕口に設置できるので、既に筋交やブレース等が配設された既設建築物等にも簡易に設置することができる。さらに、重ね板バネ部材は、水平構造躯体と垂直構造躯体とのどちらにも任意に取設できるから、建築物に加わる左右方向と上下方向との双方の揺れに対応することが可能である。

また、本発明の制振部材によれば、長尺状の板バネを重ね合わせるというシンプルな構造の重ね板バネ部材を減衰機構に適用しているから、大きな衝撃にも耐え得る堅牢な制振部材を提供できる。一方、本発明の制振部材は、比較的小さな振動に対しても効果的に制振効果を発揮できるという優れた特徴も有している。なぜならば、従来の重ね板バネ機構は、複数の板バネ同士が全面的に接触しているのに対し、本発明では、第一板バネと第二板バネとの間には第二空隙が設けられているからである。すなわち、第一板バネに対する第二板バネの接触面積は、その両端側のみに限定されているので、これらを全面的に接触させる場合に比べて、両板バネ間に発生する摩擦力を小さくできる。これにより、比較的小さな振動であっても第二板バネが伸縮し始め摺動して、振動の減衰を起こせるので、微振動時においても制振効果が発揮される高感度な制振部材を提供できる。

また、本発明において、「前記第一板バネの端部側のうちいずれか一端側は、接触している前記構造躯体に対して固定されており、他端側は、前記一方の構造躯体に対して摺動可能に接触している
ことを特徴とする」ものとすることができる。

第一板バネの両端側は、水平構造躯体または垂直構造躯体（以下、単に「構造躯体」と言う）に対して接触しているのみで両端側の何れもが摺動可能な状態であると、ひとたび振動が起こった後、すなわち構造躯体に振動が加わって第一板バネが減衰を起こした後は、構造躯体に対する第一板バネの接触位置が初期の設置位置とは異なる場合が考えられる。そうすると、次の振動発生時に設計当初の制振効果を発揮できない場合があり得るので、伸縮後に初期の設置位置へと戻す適宜なガイド部材をさらに付加するか、若しくは第一板バネの両端側を構造躯体に固定する等して位置決めさせる必要がある。しかし、第一板バネの両端側を構造躯体に固定させると、重ね板バネ部材を位置決めすることはできるものの、第一板バネ自体の伸縮は不能となるため、摺動による減衰力は発揮されない。

そこで、本発明の制振部材によれば、第一板バネの端部のうち何れか一端側を固定し、他端側は摺動可能に接触させて構成している。これにより、第一板バネを構造躯体に対して位置決めさせ、所望の制振効果を繰り返し発揮させることを可能とすると共に、他端側を摺動させて構造躯体との間にも摩擦力を発生させ、減衰力を高めることに成功している。従って、繰り返し使用しても高い制振効果を維持できる高性能な制振部材を提供できる。

また、本発明において、「前記連結部材は、
前記他方の構造躯体に固定された第一ブラケットと、
前記第二板バネに固定された第二ブラケットと、
前記第一ブラケット及び前記第二ブラケットを連結して斜めに配設される斜材と
を有して構成され、
前記斜材は、前記第一ブラケットまたは前記第二ブラケットの少なくとも何れか一方との間で回動可能に連結されている
ことを特徴とする」ものとしてもよい。

本発明の制振部材によれば、連結部材は、一方の構造躯体に固定された第一ブラケットと、第二板バネに固定された第二ブラケットと、第一ブラケット及び第二ブラケットを連結する斜材とを有している。そして、斜材は、第一ブラケットまたは第二ブラケットの少なくとも一方との間で回動可能に連結されている。

ところで、第一ブラケット及び第二ブラケットと斜材とが互いにリジットに（回動不能に）固定されていると、これらのブラケットと斜材とが為す連結角度は変更できず、どの設置場所にも一定の角度を保って配置せざるを得ない。そうすると、例えば設置場所が狭かったり、他の既設部材と制振部材とが干渉するような場合は、前記所定の連結角度を保ったままの制振部材を挿入したり設置することが難しい場合が考えられる。これに対し、本発明の制振部材によれば、第一ブラケットまたは第二ブラケットと斜材との連結角度を、設置する場所の条件に応じて任意に変更することができるので、他の既設部材がある場所などより狭い場所での設置にも柔軟に対応できる。すなわち、設置場所の条件に応じて第一ブラケットまたは第二ブラケットと斜材との連結角度を任意に変形させて制振部材を挿入したり、他の既設部材に干渉しない位置に第一ブラケットまたは第二ブラケットの設置場所を変更することができるので、設置状況に適した制振部材を提供できる。

また、本発明の制振部材によれば、大きな振動に対する耐久性をより向上させた制振部材とすることができる。平常時であれば、垂直構造躯体と水平構造躯体とが為す角度は略直角な状態に保たれているが、ひとたび地震等によって建築物等に大きな振動が加わると、その振動によってこれらの構造躯体間の為す相対角度が変化し、略直角な状態を保てなくなる場合がある。そうすると、第一ブラケットと第二ブラケットとの相対位置が変化するので、これらのブラケットと斜材との連結角度も変化するが、ここで、斜材が、第一ブラケット及び第二ブラケットに対してリジットに（回動不能に）固定されていると、当該連結角度の変化に対応できずに連結部分や斜材そのものが破損・変形する場合が考えられる。これに対し、本発明の制振部材によれば、斜材は、第一ブラケットまたは第二ブラケットの少なくとも一方に対して回動可能に連結されているから、第一ブラケットと第二ブラケットとの相対位置が変化しても破損・変形することなく対応することができる。従って、垂直構造躯体と水平構造躯体とが為す角度が変化するような大きな振動にも高い耐久性を発揮する制振部材を提供できる。

更に、斜材が第一ブラケットおよび第二ブラケットに固定されている場合よりも、斜材が第一ブラケットまたは第二ブラケットに対して回動可能に連結されている方が、重ね板バネ部材に振動による力が加わった際に、より各板バネの湾曲量が大きくなりやすい。より詳しく説明すると、第一板バネの一端部を構造躯体に対して固定するとともに他端部を構造躯体に対して摺動可能とするものでは、第一板バネが振動によって大きく変形しようとすると、第一板バネに連結された接続部材の位置は、重ね板バネ部材の積層方向だけではなく一方の構造躯体（重ね板バネ部材が取り付けられた構造躯体）の長手方向（延出方向）にも変位することとなる。ところが、連結部材を第二板バネと他方の構造躯体との間で固定状態に組み付けるものにおいては、接続部材を一方の構造躯体の長手方向に変位させることが困難になり、ひいては第一板バネの変位を抑制するように作用する。

これに対し、本発明では、斜材が第一ブラケットまたは第二ブラケットに対して回動可能に連結されているため、第一板バネの変形に則して接続部材の位置を容易に変位させることができ、ひいては各板バネの湾曲量を比較的大きくさせることが可能になる。この結果、各板バネの移動する量が増加し摩擦力が増幅される。

このように、本発明の制振部材によれば、建築物内の人間や備品に揺れを伝わりにくくして居住性の向上を図ることができる。特に、本発明の制振部材は、その構成が簡易であるから小型化が容易であり、比較的柱間の間隔が狭い木造建築物に好適に設置される。また、直接仕口に設置できるので、既設建築物等にも簡易に設置することが可能であり、耐震補強等のリフォーム作業にも適している。さらに、本発明の制振部材は、水平構造躯体と垂直構造躯体とのどちらにも任意に取設できるから、建築物等に加わる左右方向と上下方向との双方の揺れに対応することが可能である。また、第二板バネが湾曲し第二空隙を設けているから、全面的に第一板バネに接触させる場合に比べて高感度である。かつ、長尺状の板バネを重ね合わせるというシンプルな構造の重ね板バネ部材を減衰機構に適用しているから、大きな衝撃にも耐え得る堅牢な制振部材の提供に資する。

以下、本発明の一実施形態である制振部材について、図１乃至図５に基づき説明する。図１は制振部材の使用状態を示す正面図、図２は制振部材の使用状態を示す右側面図、図３乃至図５は制振部材の働きを説明する説明図である。

本例の制振部材１は、木造建築物に好適に用いられる制振部材１であって、図１及び図２に主に示すように、略水平方向に架設された梁２と、梁２に対して略垂直方向に支持された柱３との仕口部分に取設されるものである。「制振部材」とは、構造躯体に加わった振動エネルギーを熱エネルギーに変換して振動を減衰するために、特定の部位に設置される部材を示す。なお、梁２が本発明の「水平構造躯体」に相当し、柱３が「垂直構造躯体」に相当する。

以下、図１及び図２に基づき詳細に説明する。制振部材１は、重ね板バネ部材４と、連結部材５とを主に有している。重ね板バネ部材４は、柱３に対して端部６ａが固定されている第一板バネ６と、第一板バネ６に対して接続部材８で連結されている第二板バネ９、及び第三板バネ１０とを具備している。連結部材５は、梁２に対して固定された第一ブラケット１１と、第二板バネ９に対して固定された第二ブラケット１２と、第一ブラケット１１及び第二ブラケット１２を連結する斜材１３とを有している。

第一板バネ６は、長尺状の板バネであり、一端側の端部６ａと、その他端側の端部６ｂとの両端部が柱３に接触して取設される。そして、該第一板バネ６の該端部６ａと６ｂとの中間部分は柱３に対して非接触であり、柱３との間に第一空隙１４が形成されるように湾曲している。端部６ａはビス１５によって柱３に固定されているが、端部６ｂは固定されておらず、柱３の表面を摺動することが可能なように接触している。材質としては、金属板の他硬質系ゴム等硬度が高く摩擦力を生じる材質が適宜に選択可能であるが、本例では鋼板を使用している。なお、端部６ａ及び端部６ｂが、本発明の（第一板バネの）「両端部」に相当する。

第二板バネ９は、長尺状の板バネであり、第一板バネ６と同じ材質の鋼板で形成されている。幅は第一板バネ６と略等しく、長さは第一板バネ６よりも短い。該第二板バネ９の両端部９ａ，９ｂが第一板バネ６の表面に接触しており、中間部分は第一板バネ６に非接触で第二空隙１６が形成されるように湾曲している。

第三板バネ１０は、長尺状の板バネであり、第一板バネ６と同じ材質の鋼板で形成されている。幅は第一板バネ６と略等しいが、長さは第一板バネ６よりも短く、さらに第二板バネ９よりも短い。第三板バネ１０の両端部１０ａ，１０ｂが第二板バネ９の表面に接触しており、中間部分は第二板バネ９に非接触で第三空隙１７が形成されるように湾曲している。なお、第二板バネ９及び第三板バネ１０は、本発明の「第二板バネ」に相当し、第二空隙１６及び第三空隙１７は、本発明の「第二空隙」に相当する。

接続部材８による各板バネと第二ブラケット１２との連結は、各板バネの長手方向略中央部分に孔（図略）が穿設されており、この孔に接続部材８がはめ込まれることによって互いに連結されている。各板バネに穿設されている孔の径は、接続部材８の太さよりも若干大きめに設定されており、且つ、第二空隙１６や第三空隙１７が設けられているから、各板バネは、その積層方向Ｈ（図４参照。詳細は後述する）への移動がある程度許容されている。許容されている範囲としては、本例の場合は、第二空隙１６と第三空隙１７との厚みが互いに略ゼロになる場合から、各板バネの厚みと、第二空隙１６及び第三空隙１７との厚みの最大量とを足し合わせたものが、接続部材８の長さと略等しくなる場合までの範囲である。接続部材８は、さらに第二ブラケット１２の重ね板バネ固定部２２を貫通しており、各板バネを第二ブラケット１２に対して固定している。接続部材８は、本例では汎用の鉄製ビスを流用しているが、固定する機能を発揮するものであれば良いから、この材質には限定されない。

連結部材５の第一ブラケット１１は、斜材１３の一端側を梁２に接続する部材であり、梁２の架設方向に対して略垂直な方向、すなわち鉛直方向に立設された斜材固定部１８と、斜材固定部１８からフランジ状に延設された梁固定部１９とを有して構成されている。斜材固定部１８は、鉛直方向に立設された二枚のプレートで斜材１３の一端側を挟み込み、斜材１３を回動軸２６で回動可能に支持している。梁固定部１９は、斜材固定部１８からフランジ状に延設された部材であり、ビス２０で梁２に対して固定され、斜材固定部１８を梁２に対して略垂直な方向に固定している。なお、ビス２０は構造躯体に対して部材を固定する際に使用されるものであり、その機能を発揮するものであればこのビスには限定されない。

第二ブラケット１２は、斜材１３の他端側を重ね板バネ部材４に対して固定する部材であり、斜材１３の他端側を回動軸２３において回動可能に支持する斜材固定部２１と、斜材固定部２１を重ね板バネ部材４に固定する重ね板バネ固定部２２とから構成されている。斜材固定部２１は、斜材１３の他端側を回動可能に支持している。重ね板バネ固定部２２は、第三板バネ１０の表面に当接するように斜材固定部２１から延設されたフランジ状の部材であり、接続部材８によって、第一板バネ６や第二板バネ９と共に第三板バネ１０を固定している。

斜材１３は前述したように、一端側が第一ブラケット１１の斜材固定部１８に、他端側が第二ブラケット１２の斜材固定部２１に、共に回動可能な状態で接続されている。

また、本例では、補強材３０，３１が柱３に取設されている。補強材３０，３１は、各板バネの摺動時における接続部材８の突当りや、第一板バネ６の摺動摩擦による柱３の凹みを低減するものである。また、補強材３１を取設することによって、第一板バネ６の端部６ｂにおける摺動抵抗を高め、より高い摩擦力を発揮させることが可能となる。補強材３０または補強材３１は、柱３とは異なる別の部材をそれぞれ追加することによって取設しても良いし、柱３に対して一体的に構成される部材でも良い。

なお、本例の制振部材１は、木造建築物等に特に好適に用いられるものであるから、梁２及び柱３は、木造軸組構法に基づいて立設された木製の構造躯体を例に挙げている。制振部材１は、この他にも木造枠組壁構法や木造パネル構法、丸太組構法、またはログハウスなどにも好適に使用される。

続いて、制振部材１の設置方法について、図１に基づき説明する。本例では、木造住宅に、制振部材１を取設する場合を例示している。まず、梁２または柱３への第一ブラケット１１の取設位置を決定する。

さらに、予め準備しておいた複数の斜材の中から、設置状態に適した斜材１３を選別する。斜材は、設置状態の様々なバリエーションに対応できるよう、長さや太さの異なるものを複数種類用意し、設置現場に予め準備しておく。選別は、準備しておいた斜材の中から行う。

次に、ビス２０を用いて、決定した取設位置に第一ブラケット１１を固定する。そして、斜材１３の一端側を回動軸２６を介して斜材固定部１８に連結し、斜材１３の他端側を回動軸２３を介して斜材固定部２１に連結する。そして、第一板バネ６を柱３に当接させ、ビス１５を打ち込んで第一板バネ６を固定する。さらに、ビス２０及びビス１５を増し締めしながら、制振部材１の取設位置を確定する。こうして、制振部材１が設置される。

続いて、制振部材１の制振作用について、図３及び図４に基づき説明する。図３は、振動により矢印Ａ１に示す方向へ力が加わり、柱３が矢印Ａ１に示す方向へ傾いた場合の制振部材１の状態を示した図であり、図４は、振動により矢印Ａ２に示す方向へ力が加わり、柱３が矢印Ａ２に示す方向へ傾いた場合の制振部材１の状態を示した図である。なお、図３及び図４中における二点鎖線部は、柱３が略垂直に立設している状態（傾いていない場合）の重ね板バネ部材４等の位置を表している。

まず、中規模以下の地震や交通振動のような比較的小さな振動（以下、単に「小振動」と称す）が生じた場合を説明する。建造物等に小振動が生じると、その振動が梁２や柱３等に伝わり、例えば図３に示すように、梁２に立設された柱３が矢印Ａ１の方向に傾く場合を想定する。すると、柱３に固定されている第一板バネ６の端部６ａは、柱３の移動（二点鎖線部→実線部）に従動して矢印Ａ１の方向に引っ張られる。

ここで、斜材１３と第二ブラケット１２とは回動可能に接続されているものの、回動軸２３部分には所定の摩擦力（斜材固定部２１と斜材１３との間に発生する摩擦力）が働いている。また、斜材１３と第一ブラケット１１との接続点（回動軸２６）にも同様にして所定の摩擦力が働いており、これらの摩擦力を合算したものより大きな力が制振部材１に加わらない限り、回動軸２３，２６は回動しないように構成されている。すなわち、柱３と第一板バネ６の端部６ａとが振動により揺れ動いたとしても、そのエネルギーが前記の摩擦力より十分に大きくない限り、第二ブラケット１２と斜材１３との連結角度は変化せず、斜材１３の傾斜角度は変化しない。従って、回動軸２３の位置は変化せず、各板バネのみが柱３に引っ張られて変形する。

具体的には、回動軸２３の位置は変わらず、第一板バネ６の端部６ａが矢印Ａ１の方向に引っ張られる。そうすると、長尺状の各板バネを中央付近でつまみあげたような状態になるから、図３に示すように、各板バネがより大きく湾曲する方向に変形する。つまり、柱３と第一板バネ６との間の第一空隙１４がより大きくなり第一空隙２４となると共に、端部６ｂが実線矢印方向の中央付近に向って摺動し、同様に、第二板バネ９、第三板バネ１０の両端部９ａ，９ｂ及び１０ａ，１０ｂも摺動する。すなわち、第一空隙１４、第二空隙１６及び第三空隙１７が設けられているので、板バネが密着している従来の重ね板バネに比して小振動でも摺動量が大きくなる。

第一板バネ６の端部６ｂが上記のように摺動すると、柱３との間に摩擦による摩擦熱が発生して振動エネルギーが熱エネルギーへと変換される。また、第一板バネ６と第二板バネ９との間、及び、第二板バネ９と第三板バネ１０との間にも同様にして摩擦による摩擦熱が発生し、振動エネルギーが熱エネルギーへと変換され、板バネが密着している重ね板バネよりも摺動量が大きくなることから、変換量も大きくなり効果的に柱３に加わった振動が、減衰される。

一方、建造物等に小振動が図３の振動方向とは反対方向に生じた場合、図４に示すように、柱３が矢印Ａ２の方向に傾く場合を想定する。すると、柱３に固定されている第一板バネ６の端部６ａは、柱３の移動（二点鎖線部→実線部）に従動して矢印Ａ２の方向に移動する。前述したように、ここでは回動軸２３，２６に働く摩擦力が振動エネルギーよりも大きい場合を想定しているので、回動軸２３の位置は動かず、第一板バネ６及び第二板バネ９、第三板バネ１０の湾曲状態が変形する。

具体的には、第一板バネ６の端部６ａが矢印Ａ２の方向に押され回動軸２３の位置も動かないので、各板バネは梁２に近づく実線矢印方向に伸びて変形する。つまり、柱３と第一板バネ６との間の第一空隙１４が小さくなり第一空隙２５となると共に、端部６ｂが梁２に近づく方向へと摺動し、同様に、第二板バネ９、第三板バネ１０の両端部９ａ，９ｂ及び１０ａ，１０ｂも摺動するので、小振動でも板バネが密着している重ね板バネよりも摺動量が大きくなることから、変換量も大きくなり効果的に柱３に加わった振動が、減衰される。

ところで、各板バネの端部が摺動しない場合は、摩擦熱が発生しないため減衰効果を十分に得ることはできなくなる。例えば、第一板バネ６が湾曲せず、柱３と密着する場合（第一空隙１４が無い場合）、または、第一板バネ６と第二板バネ９、第三板バネ１０とが互いに密着している場合（第二空隙１６や第三空隙１７がない場合）は、これらの密着により発生する大きな摩擦力を超えるような、比較的大きな振動エネルギーが加わらない限り各板バネの摺動が生じない。そうすると、摩擦熱が生じず振動エネルギーが熱エネルギーに変換されないので、小振動時には制振効果を得られない場合が懸念される。これに対し、本例の制振部材１によれば、第一板バネ６は、柱３に対して第一空隙１４が形成されるように湾曲している。つまり、端部６ａ及び端部６ｂのみが柱３に接触している構成だから、全面的に接触している場合に比べて、柱との間の摩擦力を最小限に抑えている。これにより、比較的小さな振動に対しても制振効果を発揮できる高感度な制振部材１を提供できる。また、第二板バネ９、第三板バネ１０も同様に夫々湾曲し空隙を設けているので、両端部９ａ，９ｂ及び１０ａ，１０ｂのみが互いに接触し、より高感度な制振部材１を提供できる。

なお、大規模地震のような比較的大きな振動エネルギー（以下、単に「大振動」と称す）が作用した場合は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、回動軸２６を中心として斜材１３が回転すると同時に、斜材１３と第二ブラケット１２との連結角度が変化する。すなわち、前述した回動軸２３に働く摩擦力や、回動軸２６に働く摩擦力よりも大きな振動エネルギーが加わるので、斜材１３と第二ブラケット１２との連結角度が変化する。このように、本例の制振部材１によれば、斜材１３が回動軸２３，２６において回動可能に連結されているので、大振動時には、柱３の傾きに応じて斜材１３の傾斜角度を変化させることができ、斜材１３が折れたり回動軸２３，２６が壊れたりすることを防止できる。従って、壊れにくい制振部材１を提供することができる。

続いて、本例の制振部材１の設置パターン例について、図６に基づき説明する。本例の制振部材１は、主に重ね板バネ部材４と連結部材５とで構成される小型なものであるから、その目的や設置場所の条件に応じて様々な設置パターンに対応できる。例えば、図６（ａ）に示すように、一対の梁２と一対の柱３とで構成される閉空間において、四箇所の仕口部分の全てに設置することも可能である。また、図６（ｂ）に示すように、上側の二箇所の仕口部分のみに設置しても良いし、図示は省略しているが、状況に応じて仕口部分に必要な個数を設置することができる。本例の制振部材１によれば、その構成要素が少なく且つシンプルなので、非常に小型化に適しており、柔軟に設置バリエーションを選択することが可能である。

また、図６（ｃ）に示すように、筋交い２７と制振部材１とを組み合わせることも可能である。このように構成すると、筋交い２７による補強効果と制振部材１による制振効果との双方を兼ね備えた耐力壁を実現することができる。

さらに、第一板バネ６を梁２に対して固定することにより、縦揺れにも対応可能である。例えば、図６（ｄ）に示すように、柱３に対して第一板バネ６（図１参照。以下同じ）を固定させた制振部材１と、梁２に対して第一板バネ６を固定させた制振部材１とを併用することにより、縦揺れへの対策と横揺れへの対策とを同時に行うことも可能である。

以上、説明したように、本例の制振部材１によれば、第一板バネ６、及び第二板バネ９、第三板バネ１０が湾曲して第一空隙１４や第二空隙１６、第三空隙１７等が設けられているので、交通振動のような比較的小さな振動を効果的に制振することが可能である。さらに、第一板バネ６は、端部６ａのみが固定され、端部６ｂが固定されていないので、端部６ｂの摺動によってさらなる制振効果が発揮される。

また、本例の制振部材１によれば、重ね板バネ部材４の取設方向を組み合わせることで、建造物等に加わる縦揺れと横揺れとの双方の振動を制振することが可能である。さらに、小型化が容易なので、比較的柱３間の間隔が狭い木造建築物に好適に設置できる。また、建築状況が様々に異なるリフォーム時にも柔軟に対応することができる。

さらに、本例の制振部材１によれば、長尺状の板バネ（第一板バネ６及び第二板バネ９、第三板バネ１０）を重ね合わせ空隙を設けたシンプルな構造の重ね板バネ部材４を適用している。これに加えて、斜材１３は、回動軸２３，２６において回動可能に連結されているから、小振動にも大振動にも耐え得る堅牢な制振部材１を提供できる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

すなわち、本例の制振部材１によれば、斜材１３は両端において回動可能に接続されているが、何れか一方（回動軸２３または回動軸２６）のみを回動可能とし、他方は回動不能に固定させても良い。また、両端側を回動不能に固定しても構わない。しかし、両端を回動可能に接続することで、制振部材１を設置する際の自由度が高まると共に、大振動を受けた際のダメージを回避することができるので、本例のように構成する方がより好適である。

また、本例の制振部材１によれば、第一板バネ６は、端部６ａのみを柱３に固定させたが、端部６ｂをさらに柱３に固定しても良い。しかし、本例のように、端部６ａのみを固定する構成を採用することで、端部６ｂの摺動による制振効果を得ることができるので、より好適である。

制振部材の使用状態を示す正面図である。 制振部材の使用状態を示す右側面図である。 柱が矢印Ａ１に示す方向に傾いた場合の制振部材の状態を示した説明図である。 柱が矢印Ａ２に示す方向に傾いた場合の制振部材の状態を示した説明図である。 （ａ）は、大振動時における制振部材の状態の一例を示した説明図であり、（ｂ）は、大振動時における制振部材の状態の他の例を示した説明図である。 制振部材の設置パターンのバリエーション例を示す説明図である。

符号の説明

１，２８ 制振部材
２ 梁（水平構造躯体）
３ 柱（垂直構造躯体）
４ 重ね板バネ部材
５ 連結部材
６ 第一板バネ
６ａ，６ｂ 両端部
８ 接続部材
９ 第二板バネ
９ａ，９ｂ 両端部
１０ 第三板バネ（第二板バネ）
１１ 第一ブラケット
１２ 第二ブラケット
１３ 斜材
１４，２４，２５ 第一空隙
１６ 第二空隙
１７ 第三空隙（第二空隙）

Claims (3)

1. 略水平方向に架設された木造の水平構造躯体と、該水平構造躯体に対して略垂直方向に支持された木造の垂直構造躯体との仕口部分に取設される制振部材であって、
   長尺状の板バネで、両端部は前記水平構造躯体または前記垂直構造躯体の何れか一方の構造躯体に対して接触していると共に、中間部分は前記構造躯体に対して第一空隙が形成されるように湾曲している第一板バネ、
   一枚または複数枚の長尺状の板バネで、前記第一板バネに対して両端部が摺動可能に接触していると共に、中間部分は前記第一板バネに対して第二空隙が形成されるように湾曲している第二板バネ、
   及び、前記第一板バネ及び前記第二板バネを略中央付近で束ねている接続部材、
   を有する重ね板バネ部材と、
   前記第二板バネを他方の構造躯体に連結する連結部材と
   を具備することを特徴とする制振部材。
2. 前記第一板バネの端部側のうちいずれか一端部は、接触している前記構造躯体に対して固定されており、他端部は、前記一方の構造躯体に対して摺動可能に接触している
   ことを特徴とする請求項１に記載の制振部材。
3. 前記連結部材は、
   前記他方の構造躯体に固定された第一ブラケットと、
   前記第二板バネに固定された第二ブラケットと、
   前記第一ブラケット及び前記第二ブラケットを連結して斜めに配設される斜材と
   を有して構成され、
   前記斜材は、前記第一ブラケットまたは前記第二ブラケットの少なくとも何れか一方との間で回動可能に連結されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制振部材。

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