JP2013007227A

JP2013007227A - 制振装置

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Publication number: JP2013007227A
Application number: JP2011141417A
Authority: JP
Inventors: Jiro Nagamura; 二朗長村
Original assignee: OSAMURA MICHIKO
Current assignee: OSAMURA MICHIKO
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2013-01-10
Anticipated expiration: 2031-06-27
Also published as: JP5635947B2

Abstract

【課題】構成が極めて簡素で安価であり、既存の建物に対しても簡単に取り付けることができ、また、メンテナンス作業を簡単に行い得る制振装置を提供する。
【解決手段】建物の架構Ｆの一の柱材Ｃ１に固定された第一固定部１と、他の柱材Ｃ２に固定された第二固定部２と、筒心を架構面Ｐに対し垂直に向けて第一固定部１に設けられた筒部と、軸心を架構面Ｐに対し垂直に向けて第二固定部２に設けられた軸部４と、これら筒部と軸部４との環状の隙間に介在した緩衝部と、この緩衝部を保持する保持部６と、から制振装置１０を構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物の架構に取り付けられる制振装置に関する。

従来、建物の左右の柱材及び上下の横架材から成る架構に取り付けられる制振装置として、地震時の振動エネルギーを油圧ダンパで吸収するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この制振装置は、油圧ダンパを利用していることから、製造コストの上昇を招き、架構への取付け作業やメンテナンス作業に手間がかかる難点があった。

特開２０００−２８２７０５号公報

本発明は、従来の制振装置に上記のような難点があったことに鑑みて為されたもので、構成が極めて簡素で安価であり、既存の建物に対しても簡単に取り付けることができ、また、メンテナンス作業を簡単に行い得る制振装置を提供することを目的とする。

本発明は、左右の柱材及び上下の横架材から成る架構に取り付けられる制振装置であって、前記一の柱材又は前記一の横架材に固定された第一固定部と、前記他の柱材又は前記他の横架材に固定された第二固定部と、前記第一固定部に筒心を前記架構の架構面に対し垂直に向けて設けられた筒部と、前記第二固定部に軸心を前記架構の架構面に対し垂直に向けて設けられ、前記筒部内に間隔をあけて挿通された軸部と、前記筒部と前記軸部との間に介在した緩衝部と、前記軸部に着脱可能に設けられ、前記緩衝部を前記筒部内に保持する保持部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、前記筒部が前記第一固定部に前記架構面に沿って複数設けられ、前記軸部が前記第二固定部に前記架構面に沿って前記筒部と同数設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、前記軸部がボルトから成り、前記保持部が該ボルトに螺合するナットから成ることを特徴とする。

また、本発明は、前記緩衝部が筒状鋼材と筒状弾性材とが同心状に積層された筒状積層体から成ることを特徴とする。

また、本発明は、前記筒状弾性材が板状弾性材を筒状に曲げ変形して形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記第一固定部及び前記第二固定部がそれぞれ、一端が前記柱材又は前記横架材に固定されたブレースと、前記ブレースの他端に固定されたプレートと、から成ることを特徴とする。

また、本発明は、前記第一固定部及び前記第二固定部がそれぞれ、前記柱材及び前記横架材に固定された補強パネルから成ることを特徴とする。

本発明に係る制振装置にあっては、建物の架構にそれぞれ固定された第一固定部及び第二固定部に、筒部及び軸部が架構面に対し垂直に設けられ、これら筒部と軸部との間に緩衝部が介在しているので、地震等により架構が変形したとき、筒部及び軸部を全方向に相対変位させることができ、地震時等の振動エネルギーを緩衝部で効果的に吸収することができる。

しかも、筒部と軸部との間に介在する緩衝部が、軸部に着脱可能に設けられた保持部によって、筒部内に保持されているので、保持部を軸部から外すだけで簡単に、緩衝部を筒部と軸部との間から取り外すことができる。したがって、例えば架構の規模、材質等に応じて緩衝部を最適なものと交換する作業や、定期点検等のメンテナンス作業を頗る簡単に行うことができる。

また、軸部及び保持部を、互いに螺合するボルトとナットとから構成すれば、何ら特別な工具を必要とせずに緩衝部の取外し作業を行うことができる。

また、対を成す筒部及び軸部を、架構面に沿って複数設ければ、地震時等の振動エネルギーを、各対の筒部と軸部との間に介在する複数の緩衝部にほぼ均等に分散させて吸収させることができる。

また、緩衝部を、筒状鋼材と筒状弾性材とを同心状に積層した筒状積層体から構成すれば、緩衝部に加わる外力を横断面内においてより広範囲に分散させることができ、緩衝部の耐久性を向上でき、また、緩衝部の小型化、軽量化を図ることができる。また、この緩衝部の筒状弾性材を板状弾性材を筒状に曲げ変形して形成すれば、緩衝部によって、より均等な緩衝を行うことができる。

また、第一固定部及び第二固定部を、ブレースとこのブレースに固定されたプレートとから構成すれば、建物の架構への取付け作業を簡単に行うことができる。また、第一固定部及び第二固定部を、補強パネルから構成すれば、制振効果と共に補強効果も得ることができる。

本実施形態の制振装置の全体正面図である。本実施形態の制振装置の部分縦断面図である。本実施形態の制振装置の第一固定部、筒部、第二固定部、及び補助プレートの一部省略正面図である。本実施形態の制振装置の緩衝部の横断面図である。本実施形態の制振装置の制振作用を説明する部分横断面図である。本実施形態の制振装置の緩衝部を取り外した状態の部分縦断面図である。本発明に係る実施変形例の制振装置の部分縦断面図である。本発明に係る他の実施変形例の制振装置の全体正面図である。

図１〜図６に示すように、本実施形態の制振装置１０は主として、建物の架構Ｆの一の柱材Ｃ１に固定された第一固定部１と、他の柱材Ｃ２に固定された第二固定部２と、第一固定部１に設けられた筒部３と、第二固定部２に設けられ、筒部３内に挿通された軸部４と、筒部３と軸部４との間に介在した緩衝部５と、この緩衝部５を筒部３内に保持する保持部６と、から構成されている。

第一固定部１は、図１〜図３に示すように、一端が柱材Ｃ１に固定可能な一対のブレース１１と、両ブレース１１の他端に一体に固定された四角板状のプレート１２とから構成されている。そして、プレート１２には、筒部３を挿通可能な計９つの円孔１３がプレート表裏面を貫通して縦横等間隔に開設されている。

第二固定部２は、図１〜図３に示すように、一端が柱材Ｃ２に固定可能な一対のブレース２１と、両ブレース２１の他端に一体に固定された四角板状のプレート２２とから構成されている。そして、プレート２２には、軸部４を挿通可能な計９つの円孔２３がプレート表裏面を貫通して縦横等間隔に開設されている。円孔２３同士の心間距離は、第一固定部１のプレート１２の円孔１３同士の心間距離と同じである。

筒部３は、円筒形状を成しており、図２に示すように、第一固定部１のプレート１２に、筒心Ａ３を架構の架構面Ｐに対し垂直に向けて設けられている。本実施形態では、筒部３の一の開口縁部が、四角板状の補助プレート３１に、筒心Ａ３を補助プレート３１のプレート面に対し垂直に向けて一体に固定されており、筒部３の他の開口縁部側の外周面には雄ネジ部３２が形成されている。この補助プレート３１を第一固定部１のプレート１２に重ねながら、筒部３をプレート１２の円孔１３内に挿通し、そして、雄ネジ部３２に固定ナット３３を螺合することによって、筒部３を第一固定部１に締結固定するようにしている。なお、筒部３を溶接等により予め第一固定部１のプレート１２に一体に設けておいてもよい。

また、本実施形態では、図３に示すように、計９つの筒部３が補助プレート３１に縦横等間隔に設けられている。筒部３同士の心間距離は、第一固定部１のプレート１２の円孔１３同士の心間距離と同じである。これら９つの筒部３が、各筒心Ａ３を架構面Ｐに対し垂直に向け、かつ、架構面Ｐに沿って第一固定部１に設けられている。

軸部４は、略丸棒形状を成しており、図２に示すように、第二固定部２のプレート２２に、軸心Ａ４を架構の架構面Ｐに対し垂直に向けて設けられている。本実施形態では、軸部４がボルト４１により構成されている。このボルト４１を四角板状の補助プレート４２のネジ孔４３に螺合し、補助プレート４２を第二固定部２のプレート２２に重ねることによって、軸部４をその軸心Ａ４を架構面Ｐに対し垂直に向けて第二固定部２に設けるとともに、軸部４を筒部３内に間隔をあけて挿通するようにしている。なお、軸部４を溶接等により予め第二固定部２のプレート２２に一体に設けておいてもよい。

また、本実施形態では、上述した筒部３と同数の計９つの軸部４が、第二固定部２のプレート２２に縦横等間隔に設けられている。軸部４同士の心間距離は、第二固定部２のプレート２２の円孔２３同士の心間距離と同じである。これら計９つの軸部４が、各軸心Ａ４を架構面Ｐに対し垂直に向け、かつ、架構面Ｐに沿って、第二固定部２に設けられている。

緩衝部５は、図２に示すように、中心に軸部４を挿通可能な貫通孔５１を有する円筒形状を成しており、筒部３と軸部４との環状の隙間に着脱可能に挿入されている。本実施形態の緩衝部５は、図４に示すように、複数の筒状鋼材５２と複数の筒状弾性材５３とが同心状に積層された筒状積層体から構成されている。そして、各筒状弾性材５３は、板状弾性材を円筒状に曲げ弾性変形して形成されており、板状弾性材の端部同士の間には、筒状弾性材５３の変形を許容する隙間５４が設けられている。なお、緩衝部５を、例えば合成ゴム材製の円筒形状の無垢材から構成してもよい。また、緩衝部５を、例えばシリコーンゲル等のゲル状材から構成してもよい。

保持部６は、図２に示すように、軸部４に着脱可能に設けられ、筒部３と軸部４との間に挿入された緩衝部５を保持するものである。本実施形態の保持部６は、軸部４を構成するボルト４１に螺合可能なナット６１から構成されている。ボルト４１の先端側からワッシャ６２を通してナット６１を螺合することによって、緩衝部５を筒部３内に保持するようにしている。また、本実施形態では、筒部３の内径よりも大きい外径を有するワッシャ６２を使用しており、地震時等に軸部４が筒部３から抜け出るのを防いでいる。また、第一固定部１のプレート１２に固定された筒部３の補助プレート３１と、第二固定部２のプレート２２との間にはスペーサ３４を介在させている。

このように本実施形態の制振装置１０は、架構Ｆの一の柱材Ｃ１に固定された第一固定部１に、筒部３が架構面Ｐに対し垂直に設けられ、他の柱材Ｃ２に固定された第二固定部２に、軸部４が架構面Ｐに対し垂直に設けられ、これら筒部３と軸部４との環状の隙間に緩衝部５が介在しているので、地震等により架構Ｆが変形したとき、図５に示すように、筒部３及び軸部４を全方向に相対変位させることができ、地震時等の振動エネルギーを緩衝部５で効果的に吸収することができる。

しかも、筒部３と軸部４との環状隙間に介在する緩衝部５が、軸部４に着脱可能に設けられた保持部６によって、筒部３内に保持されているので、図６に示すように、保持部６を軸部４から外すだけで簡単に、緩衝部５を筒部３と軸部４との環状隙間から取り外すことができる。したがって、例えば架構Ｆの規模、材質等に応じて緩衝部５を最適なものと交換する作業や、定期点検等のメンテナンス作業を頗る簡単に行うことができる。また、本実施形態の制振装置１０は、軸部４及び保持部６を、互いに螺合するボルト４１とナット６１とから構成しているので、何ら特別な工具を必要とせずに緩衝部５の取外し作業を行うことができる。

また、本実施形態の制振装置１０は、対を成す筒部３及び軸部４が、架構面Ｐに沿って複数設けられているので、地震時等の振動エネルギーを、各対の筒部３と軸部４との間に介在する複数の緩衝部５にほぼ均等に分散させて吸収させることができる。即ち、地震時等における各緩衝部５の変形は、第一固定部１に固定された筒部３の変位と、第二固定部２に固定された軸部４の変位との合成変位によって決まるところ、複数の筒部３のうち、例えば一の柱材Ｃ１からの距離が大きい筒部は、他の筒部より大きく変位するのに対し、この一の柱材Ｃ１からの距離が大きい筒部に挿通されている軸部は、複数の軸部４のうちの他の柱材Ｃ２からの距離が小さい軸部であるため、他の軸部よりも小さく変位する。したがって、これら筒部３及び軸部４の両者の合成変位により決まる緩衝部５の変形量は、複数の緩衝部５の間でほぼ等しくなり、地震時等の振動エネルギーをほぼ均等に分散吸収させることができる。このことで、緩衝部５の小型化、軽量化を実現でき、制振装置１０の小型化、軽量化を図ることができる。

また、本実施形態の制振装置１０は、緩衝部５が、筒状鋼材５２と筒状弾性材５３とが同心状に積層された筒状積層体から構成されているので、緩衝部５に加わる一の方向の外力を緩衝部５の横断面内においてより広範囲に分散させることができる。このことで、緩衝部５の耐久性を向上させることができ、また、緩衝部５の小型化、軽量化を図ることができる。また、緩衝部５を構成する筒状弾性材５３が、板状弾性材を筒状に曲げ変形して形成されているので、緩衝部５によってより均等な緩衝を行うことができる。

また、本実施形態の制振装置１０は、第一固定部１及び第二固定部２がそれぞれ、一対のブレース（１１、２１）と、両ブレース（１１、２１）に固定されたプレート（１２、２２）とから構成されているので、建物の架構Ｆへの取付け作業を簡単に行うことができる。

以上、本実施形態の制振装置１０について説明したが、本発明は他の実施形態でも実施することができる。例えば、図７に示す制振装置２０のように実施してもよい。制振装置２０は、第一固定部１に設けられた筒部７に特徴があり、他の構成は制振装置１０のものと同様である。

筒部７は、円筒形状を成し、その一方の開口縁部に四角板状の補助プレート７１が一体に固定されている。この補助プレート７１を第一固定部１のプレート１２に、その外側（第二固定部２とは反対側）から重ねることで、筒部７をプレート１２の円孔１３内に挿通し、そして、軸部４のボルト４１に保持部６のナット６１を螺合することによって、筒部７を第一固定部１のプレート１２に、その筒心Ａ７を架構面Ｐに対し垂直に向けて設けている。この制振装置２０によれば、装置構成をより簡素化することができる。

また、本実施形態の制振装置１０は、図１に示すように、建物の架構Ｆの一の柱材Ｃ１に第一固定部１を固定し、他の柱材Ｃ２に第二固定部２を固定しているが、本発明は勿論これに限定されるものではなく、架構Ｆの一の横架材Ｂ１（例えば、敷居等）に第一固定部１を固定し、他の横架材Ｂ２（例えば、鴨居、床材等）に第二固定部２を固定してもよい。このように本発明に係る制振装置は、架構面Ｐ内においてその取付け方向を適宜選択することができる。

また、本実施形態の制振装置１０は、図１に示すように、第一固定部１及び第二固定部２をそれぞれ、一対のブレース（１１、２１）と、両ブレース（１１、２１）に固定されたプレート（１２、２２）とから構成しているが、例えば、図８に示す制振装置３０のように、第一固定部８を一の柱材Ｃ１及び一の横架材Ｂ１に固定された補強パネル８１から構成し、第二固定部９を他の柱材Ｃ２及び他の横架材Ｂ２に固定された補強パネル９１から構成してもよい。これら補強パネル８１、９１によって架構Ｆの補強効果も得ることができる。

また、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づいて種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得る。同一の作用又は効果が生じる範囲内でいずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良く、また、一体に構成されている発明特定事項を複数の部材から構成したり、複数の部材から構成されている発明特定事項を一体に構成した形態で実施してもよい。

１０、２０、３０制振装置
１、８第一固定部
１１ブレース
１２プレート
８１補強パネル
２、９第二固定部
２１ブレース
２２プレート
９１補強パネル
３、７筒部
３１、７１補助プレート
４軸部
４１ボルト
４２補助プレート
５緩衝部
５１貫通孔
５２筒状鋼材
５３筒状弾性材
６保持部
６１ナット
Ａ３、Ａ７筒心
Ａ４軸心
Ｃ１、Ｃ２柱材
Ｂ１、Ｂ２横架材
Ｆ架構
Ｐ架構面

Claims

左右の柱材及び上下の横架材から成る架構に取り付けられる制振装置であって、
前記一の柱材又は前記一の横架材に固定された第一固定部と、
前記他の柱材又は前記他の横架材に固定された第二固定部と、
前記第一固定部に筒心を前記架構の架構面に対し垂直に向けて設けられた筒部と、
前記第二固定部に軸心を前記架構の架構面に対し垂直に向けて設けられ、前記筒部内に間隔をあけて挿通された軸部と、
前記筒部と前記軸部との間に介在した緩衝部と、
前記軸部に着脱可能に設けられ、前記緩衝部を前記筒部内に保持する保持部と、
を備えたことを特徴とする制振装置。
前記筒部が、前記第一固定部に前記架構面に沿って複数設けられ、
前記軸部が、前記第二固定部に前記架構面に沿って前記筒部と同数設けられている請求項１に記載の制振装置。
前記軸部がボルトから成り、前記保持部が該ボルトに螺合するナットから成る請求項１または請求項２に記載の制振装置。
前記緩衝部が、筒状鋼材と筒状弾性材とが同心状に積層された筒状積層体から成る請求項１から請求項３の何れか一つに記載の制振装置。
前記筒状弾性材が、板状弾性材を筒状に曲げ変形して形成されている請求項４に記載の制振装置。
前記第一固定部及び前記第二固定部がそれぞれ、
一端が前記柱材又は前記横架材に固定されたブレースと、
前記ブレースの他端に固定されたプレートと、
から成る請求項１から請求項５の何れか一つに記載の制振装置。
前記第一固定部及び前記第二固定部がそれぞれ、
前記柱材及び前記横架材に固定された補強パネルから成る請求項１から請求項５の何れか一つに記載の制振装置。