JP2014122509A - Vibration control device for building - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel vibration control device for a building having such a structure that the novel vibration control device for building can be fitted to a rectangular framework of the building and a function as a rotary inertia mass damper can be embodied.SOLUTION: A vibration control device for building 100 includes an upper transmission member 40 fitted to an upper beam 14, a lower transmission member 50 fitted to a lower beam 11, and a vibration control unit 60. The vibration control unit 60 includes a first rack gear 61 fitted laterally to one of the upper transmission member 40 and lower transmission member 50, a first pinion gear 62 fitted to the other and engaging the first rack gear 61, and a weight 63 engaged with the first pinion gear 62 so as to rotate as the first pinion gear 62 rotates.

Description

本発明は、建物用制振装置に関する。   The present invention relates to a vibration control device for buildings.

建物用制振装置として、例えば、特許4814857号公報には、建物の壁部分の骨組として木製の角材を用いて形成された上下一対の横架材と左右一対の垂直材とからなる矩形架構の内側に面状部材を取り付けてなる制振耐力壁構造が開示されている。ここで開示される制振耐力壁構造は、矩形架構の内側を縦に2分割した形状に近似する略縦長矩形形状の左右一対の分割面状部材を矩形架構に設置した構造である。ここで、各分割面状部材は、縦方向分割線に沿った一方の側端面側の上端及び下端の角部分が切り欠かれている。分割面状部材の一方の側端面及び両側の側面には接合部補強金物が密着している。分割面状部材は、対向配置される一方の側端面同士が接合部補強金物の前面板の間に3〜50mmの厚さの制振ゴムを挟み込んで互いに接合された状態で、矩形架構の内側に取り付けられている。   As a vibration damping device for buildings, for example, Japanese Patent No. 4814857 discloses a rectangular frame composed of a pair of upper and lower horizontal members and a pair of left and right vertical members formed using wooden squares as a framework of a wall portion of a building. A vibration-damping load-bearing wall structure in which a planar member is attached inside is disclosed. The damping load-bearing wall structure disclosed here is a structure in which a pair of left and right divided planar members each having a substantially vertically long shape approximating a shape obtained by vertically dividing the inside of a rectangular frame into two are installed on the rectangular frame. Here, each divided planar member is cut out at the upper and lower corners on one side end face along the longitudinal dividing line. The joint reinforcing metal is in close contact with one side end face and both side faces of the divided planar member. The split planar member is attached to the inside of the rectangular frame with one side end face facing each other being joined to each other with a damping rubber rubber having a thickness of 3 to 50 mm sandwiched between the front plates of the joint reinforcement hardware It has been.

また、特開2010−70908号公報には、多層建物に適用される制振構造が提案されている。ここでは、多層建物を構成する構造体の任意の層間に回転慣性質量ダンパーと付加バネとを直列配置したTMD機構を設置し、その固有振動数を構造体の1次固有振動数に同調させている。また、構造体の他の任意の層間に振動遮断機構としての回転慣性質量ダンパーを設置して、その慣性質量と層剛性とにより定まる固有振動数を任意の遮断振動数に同調させている。さらに、TMD機構および振動遮断機構を設置した層にオイルダンパー等の粘性ダンパーが設置されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2010-70908 proposes a vibration damping structure that is applied to a multi-layer building. Here, a TMD mechanism in which a rotary inertia mass damper and an additional spring are arranged in series between arbitrary layers of a structure constituting a multi-layer building is installed, and its natural frequency is tuned to the primary natural frequency of the structure. Yes. In addition, a rotary inertia mass damper as a vibration isolation mechanism is installed between any other layers of the structure, and the natural frequency determined by the inertia mass and the layer rigidity is tuned to an arbitrary cutoff frequency. Furthermore, a viscous damper such as an oil damper is installed in the layer where the TMD mechanism and the vibration isolating mechanism are installed.

上記のように建物の制振装置としては、制振ゴムを利用したもの、回転慣性質量ダンパーと付加バネとを直列配置したTMD機構を設置したもの、オイルダンパーなどの粘性ダンパーを利用したもの、さらにこれらを組み合わせたものなど、種々の提案がある。このうち回転慣性質量ダンパーは、特に、加速度が大きい変位に対して大きい抗力を発揮し得る。回転慣性質量ダンパーは、例えば、ねじの直動運動をボールナットの回転運動に変換するボールねじ機構のボールナットにフライホイールを固定した構造が提案されている。かかる構造では、フライホイールの回転慣性モーメントにより、実際の質量の数百倍以上の慣性質量効果を発揮しうるとされている。   As described above, the building damping device uses a damping rubber, installs a TMD mechanism in which a rotary inertia mass damper and an additional spring are arranged in series, uses a viscous damper such as an oil damper, Furthermore, there are various proposals such as a combination of these. Among these, the rotary inertia mass damper can exhibit a large resistance especially against a displacement with a large acceleration. As the rotary inertia mass damper, for example, a structure in which a flywheel is fixed to a ball nut of a ball screw mechanism that converts a linear motion of a screw into a rotational motion of a ball nut has been proposed. In such a structure, it is said that an inertial mass effect of several hundred times or more of the actual mass can be exhibited by the rotational inertia moment of the flywheel.

特許4814857号公報Japanese Patent No. 4814857 特開2010−70908号公報JP 2010-70908 A

ところで、回転慣性質量ダンパーはボールねじ機構にフライホイールが連結されており、相当の収容スペースが必要である。これに対して、例えば、木造住宅の土台と上梁と柱で囲まれた骨組みを有する壁は、例えば、厚さが100mm〜120mm程度であり、上記のようにボールねじ機構にフライホイールを連結した回転慣性質量ダンパーは収まらない。ここでは、回転慣性質量ダンパーの慣性質量効果に着目し、建物の矩形の枠組みに取り付けて回転慣性質量ダンパーとしての機能を具現化しうる新規な建物用制振装置を提案する。   By the way, the rotary inertia mass damper has a flywheel connected to a ball screw mechanism and requires a considerable accommodation space. On the other hand, for example, a wall having a frame surrounded by a base, a top beam, and a pillar of a wooden house has a thickness of about 100 mm to 120 mm, for example, and connects the flywheel to the ball screw mechanism as described above. Rotational inertial mass dampers will not fit. Here, focusing on the inertial mass effect of a rotary inertial mass damper, we propose a new building damping device that can be mounted on a rectangular frame of a building to embody its function as a rotary inertial mass damper.

ここで提案される建物用制振装置は、建物の下梁と、下梁に立てられた一対の柱と、一対の柱に架け渡された上梁とで囲まれた矩形の枠組み内に配置されている。この建物用制振装置であって、上側伝達部材と、下側伝達部材と、制振ユニットとを備えている。ここで、上側伝達部材は、建物の上梁に固定される上梁側固定部と、制振ユニットに固定される第1ユニット側固定部とを備えている。下側伝達部材は、建物の前記下梁に固定される下梁側固定部と、制振ユニットに固定される第2ユニット側固定部とを備えている。制振ユニットは、第1ラックギアと、第1ピニオンギアと、錘とを備えている。ここで、第1ラックギアは、第1ユニット側固定部と第2ユニット側固定部とのうち一方の固定部に横向きに取り付けられている。第1ピニオンギアは、第1ユニット側固定部と第2ユニット側固定部とのうち他方の固定部に取り付けられ、第1ラックギアに噛み合っている。錘は、第1ピニオンギアの回転に応じて回転するように、第1ピニオンギアに係合している。   The proposed building vibration control device is placed in a rectangular frame surrounded by the lower beam of the building, a pair of columns that stand on the lower beam, and an upper beam that spans the pair of columns. Has been. This building vibration damping device includes an upper transmission member, a lower transmission member, and a vibration damping unit. Here, the upper transmission member includes an upper beam side fixing portion that is fixed to the upper beam of the building, and a first unit side fixing portion that is fixed to the vibration suppression unit. The lower transmission member includes a lower beam side fixing portion that is fixed to the lower beam of the building, and a second unit side fixing portion that is fixed to the vibration suppression unit. The vibration control unit includes a first rack gear, a first pinion gear, and a weight. Here, the first rack gear is attached laterally to one of the first unit side fixing portion and the second unit side fixing portion. The first pinion gear is attached to the other fixed portion of the first unit side fixed portion and the second unit side fixed portion, and meshes with the first rack gear. The weight is engaged with the first pinion gear so as to rotate in accordance with the rotation of the first pinion gear.

この建物用制振装置によれば、建物の下梁と、下梁に立てられた一対の柱と、一対の柱に架け渡された上梁とで囲まれた矩形の枠組みに生じたせん断変位が、上側伝達部材と下側伝達部材とを介して、制振ユニットに伝達される。制振ユニットは、矩形の枠組みの上下の梁に生じたせん断変位に応じて第1ラックギアに第1ピニオンギアが噛み合い、第1ピニオンギアが回転する。そして、第1ピニオンギアの回転に応じて、第1ピニオンギアに係合した錘が回転する。このように、建物用制振装置は、建物の矩形の枠組みに取り付けて回転慣性質量ダンパーとしての機能を具現化する。つまり、建物の矩形の枠組みの上下の梁に生じるせん断変形に応じて錘が回転し、これによって質量効果を発揮して建物の揺れを小さく抑えることができる。   According to the vibration control device for a building, the shear displacement generated in the rectangular frame surrounded by the lower beam of the building, the pair of columns standing on the lower beam, and the upper beam spanned between the pair of columns. Is transmitted to the vibration control unit via the upper transmission member and the lower transmission member. In the damping unit, the first pinion gear meshes with the first rack gear according to the shear displacement generated in the upper and lower beams of the rectangular frame, and the first pinion gear rotates. And the weight engaged with the 1st pinion gear rotates according to rotation of the 1st pinion gear. In this way, the building vibration control device is mounted on the rectangular frame of the building to realize the function as a rotary inertia mass damper. In other words, the weight rotates according to the shear deformation generated in the upper and lower beams of the rectangular framework of the building, thereby exerting the mass effect and suppressing the shaking of the building.

ここで、第1ラックギアは、上梁と平行になるように取り付けられていてもよい。   Here, the first rack gear may be attached so as to be parallel to the upper beam.

また、第1ラックギアは、第1ユニット側固定部と第2ユニット側固定部とのうち一方にピンリンクによって取り付けられていてもよい。この場合、第1ピニオンギアを第1ラックギアに押し当てる押し当て機構を備えているとよい。   Further, the first rack gear may be attached to one of the first unit side fixing portion and the second unit side fixing portion by a pin link. In this case, a pressing mechanism that presses the first pinion gear against the first rack gear may be provided.

ここで、押し当て機構は、例えば、第1ラックギアの背面側に設けられた第2ラックギアと、第2ラックギアに噛み合う第2ピニオンギアと、第2ピニオンギアと第2ラックギアとが噛み合い、かつ、第1ピニオンギアと第2ピニオンギアとが第1ラックギアと第2ラックギアとを挟むように、第1ピニオンギアに対して第2ピニオンギアを支持する支持部材とを備えていてもよい。   Here, the pressing mechanism includes, for example, a second rack gear provided on the back side of the first rack gear, a second pinion gear meshing with the second rack gear, a second pinion gear, and a second rack gear meshing, and A support member that supports the second pinion gear with respect to the first pinion gear may be provided such that the first pinion gear and the second pinion gear sandwich the first rack gear and the second rack gear.

また、押し当て機構は、第1ラックギアの背面に押し当たるローラと、支持部材とを備えていてもよい。ここで、支持部材は、ローラと第1ピニオンギアとが、第1ラックギアを挟むように、第1ピニオンギアに対してローラを支持する部材であるとよい。   The pressing mechanism may include a roller that presses against the back surface of the first rack gear and a support member. Here, the support member may be a member that supports the roller with respect to the first pinion gear such that the roller and the first pinion gear sandwich the first rack gear.

また、押し当て機構は、第1ラックギアに対する第1ピニオンギアの歯車軸の距離を一定にするように、ラックギアに対して第1ピニオンギアの歯車軸を案内するガイドを備えていてもよい。   The pressing mechanism may include a guide for guiding the gear shaft of the first pinion gear relative to the rack gear so that the distance of the gear shaft of the first pinion gear relative to the first rack gear is constant.

また、錘は第1ピニオンギアの歯車軸に取り付けられていてもよい。また、第1ピニオンギアに対して錘の回転を増速させる増速機構を備えていてもよい。   The weight may be attached to the gear shaft of the first pinion gear. In addition, a speed increasing mechanism for speeding up the rotation of the weight with respect to the first pinion gear may be provided.

ここで、増速機構は、例えば、第1ピニオンギアの回転に応じて回転する大径歯車と、大径歯車よりもピッチ円直径が小さく、錘に連結された小径歯車とを備えていてもよい。   Here, the speed increasing mechanism may include, for example, a large-diameter gear that rotates in response to the rotation of the first pinion gear, and a small-diameter gear that has a smaller pitch circle diameter than the large-diameter gear and is connected to the weight. Good.

また、この場合、大径歯車と小径歯車は、それぞれスプロケットであり、大径歯車と小径歯車とを連結するチェーンを備えていてもよい。さらに、この場合、大径歯車の歯車軸に揺動自在に取り付けたアームに取り付けられた2つのアイドルスプロケットと、2つのアイドルスプロケットのうち一方を大径歯車に連結する第1チェーンと、2つのアイドルスプロケットのうち他方を小径歯車に連結する第2チェーンとを備えていてもよい。   In this case, the large-diameter gear and the small-diameter gear are sprockets, respectively, and may include a chain that connects the large-diameter gear and the small-diameter gear. Furthermore, in this case, two idle sprockets attached to an arm swingably attached to the gear shaft of the large-diameter gear, a first chain that connects one of the two idle sprockets to the large-diameter gear, A second chain that connects the other of the idle sprockets to the small-diameter gear may be provided.

また、錘は、矩形の枠組みの表裏に対向するように2つ設けられていてもよい。さらに、錘の質量は、錘の回転軸から離れた位置に偏っていてもよい。   Two weights may be provided so as to face the front and back of the rectangular frame. Furthermore, the mass of the weight may be biased to a position away from the rotation axis of the weight.

図1は、建物用制振装置が取り付けられた建物の壁の構造を示している。FIG. 1 shows a structure of a building wall to which a building damping device is attached. 図2は、建物用制振装置の変形例100Aを示している。FIG. 2 shows a variation 100A of the building vibration control device. 図3は、建物用制振装置の変形例100Bを示している。FIG. 3 shows a variation 100B of the building vibration control device. 図4は、建物用制振装置の変形例100Cを示している。FIG. 4 shows a variation 100C of the building vibration control device. 図5は、建物用制振装置の変形例100Dを示している。FIG. 5 shows a modification 100D of the building vibration control device. 図6は、建物用制振装置の変形例100Eを示している。FIG. 6 shows a variation 100E of the building vibration control device. 図7は、建物用制振装置の変形例100Fを示している。FIG. 7 shows a variation 100F of the building vibration control device. 図8は、建物用制振装置の変形例100Gを示している。FIG. 8 shows a modification 100G of the building vibration control device. 図9は、建物用制振装置の変形例100Hを示している。FIG. 9 shows a modification 100H of the building vibration control device. 図10は、建物用制振装置の変形例100Iを示している。FIG. 10 shows a modification 100I of the building vibration control device. 図11は、建物用制振装置の変形例100Jを示している。FIG. 11 shows a variation 100J of the building vibration control device. 図12は、建物用制振装置の変形例100Kを示している。FIG. 12 shows a variation 100K of the building vibration control device. 図13は、建物用制振装置の変形例100Lを示している。FIG. 13 shows a variation 100L of the building vibration control device. 図14は、建物用制振装置の制振ユニットの錘の取り付け構造を示している。FIG. 14 shows an attachment structure of a weight of a vibration control unit of the building vibration control device. 図15は、制振ユニットの錘の変形例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a modification of the weight of the vibration suppression unit. 図16は、制振ユニットの錘の変形例を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a modification of the weight of the vibration control unit. 図17は、制振ユニットの錘の変形例を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a modification of the weight of the vibration control unit.

以下、本発明の一実施形態に係る建物用制振装置を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。また、同じ作用を奏する部材または部位には、適宜に同じ符号を付している。また、各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、各図面は、一例を示すのみであり、特に言及されない限りにおいて本発明を限定しない。   Hereinafter, a building vibration control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected suitably to the member or site | part which has the same effect | action. Each drawing is schematically drawn and does not necessarily reflect the real thing. Each drawing shows only an example and does not limit the present invention unless otherwise specified.

《建物10》
図1は、建物用制振装置100が取り付けられた建物10の壁の構造を示している。ここで、建物10は木造住宅である。建物用制振装置100は、建物10の下梁11と柱12、13と上梁14とで囲まれた矩形の枠組み20内に取り付けられている。なお、ここで、建物用制振装置100が取り付けられる上梁14と下梁11は、互いに上下に対向する梁(ここで、梁には土台が含まれる。)である。この実施形態では、建物用制振装置100は、建物10の1階に取り付けられている。ここでは、下梁11は、具体的には、アンカーボルトによってコンクリート基礎30に取り付けられた土台であり、以下、適宜に土台11と称する。また、上梁14は、具体的には、下梁としての土台11に立てられた一対の柱12、13に架け渡された2階床梁あるいは胴差しであり、以下、ここでは、適宜に2階床梁14と称する。
<< Building 10 >>
FIG. 1 shows the structure of a wall of a building 10 to which a building damping device 100 is attached. Here, the building 10 is a wooden house. The building vibration control device 100 is mounted in a rectangular frame 20 surrounded by the lower beam 11 of the building 10, the columns 12 and 13, and the upper beam 14. Here, the upper beam 14 and the lower beam 11 to which the building vibration damping device 100 is attached are beams that are vertically opposed to each other (here, the beam includes a foundation). In this embodiment, the building vibration control device 100 is attached to the first floor of the building 10. Here, the lower beam 11 is specifically a base attached to the concrete foundation 30 with anchor bolts, and is hereinafter referred to as the base 11 as appropriate. The upper beam 14 is specifically a second-floor floor beam or a torso spanned between a pair of pillars 12 and 13 erected on a base 11 as a lower beam. It is called the second floor floor beam 14.

また、この実施形態では、柱12、13は、凡そ100mm×100mmの角材であり、土台11と、一対の柱12、13と、2階床梁14(上梁)とで囲まれた矩形の枠組み20の厚さは凡そ100mmである。   In this embodiment, the pillars 12 and 13 are square members of about 100 mm × 100 mm, and are rectangular shapes surrounded by the base 11, the pair of pillars 12 and 13, and the second-floor floor beam 14 (upper beam). The thickness of the frame 20 is about 100 mm.

また、この実施形態では、柱12、13には、ホールダウン金物15、16が取り付けられている。柱12、13は、ホールダウン金物15、16をコンクリート基礎30に埋め込まれたホールダウンボルト31、32に取り付けて固定されている。また、コンクリート基礎30と土台11との間には、厚さ2cm程度の基礎パッキン34が取り付けられており、コンクリート基礎30内の通気が確保されている。   Further, in this embodiment, hole-down hardware 15 and 16 are attached to the columns 12 and 13. The pillars 12 and 13 are fixed by attaching hole-down hardware 15 and 16 to hole-down bolts 31 and 32 embedded in the concrete foundation 30. Further, a foundation packing 34 having a thickness of about 2 cm is attached between the concrete foundation 30 and the base 11, and ventilation in the concrete foundation 30 is ensured.

《建物用制振装置100》
建物用制振装置100は、図1に示すように、建物10の土台11(下梁)と、土台11に立てられた一対の柱12、13と、一対の柱12、13に架け渡された2階床梁14(上梁)とで囲まれた矩形の枠組み20内に配置されている。ここで、建物用制振装置100は、上側伝達部材40と、下側伝達部材50と、制振ユニット60とを備えている。
<< Building damping device 100 >>
As shown in FIG. 1, the building damping device 100 is spanned between a base 11 (lower beam) of the building 10, a pair of columns 12 and 13 erected on the base 11, and a pair of columns 12 and 13. In addition, it is arranged in a rectangular frame 20 surrounded by the second-floor floor beam 14 (upper beam). Here, the building vibration control device 100 includes an upper transmission member 40, a lower transmission member 50, and a vibration suppression unit 60.

《上側伝達部材40》
上側伝達部材40は、建物10の2階床梁14(上梁)に固定される上梁側固定部41と、制振ユニット60に固定される第1ユニット側固定部42とを備えている。図1に図示された例では、上側伝達部材40は、建物10の土台11と柱12、13と2階床梁14とで囲まれた矩形の枠組み20内において、左側の柱12と2階床梁14とが交わった角部に沿って取り付けられる直角三角形状のトラスで構成されている。
<< Upper transmission member 40 >>
The upper transmission member 40 includes an upper beam side fixing portion 41 fixed to the second floor beam 14 (upper beam) of the building 10 and a first unit side fixing portion 42 fixed to the vibration control unit 60. . In the example illustrated in FIG. 1, the upper transmission member 40 is formed on the left pillar 12 and the second floor in the rectangular frame 20 surrounded by the base 11 of the building 10, the pillars 12 and 13, and the second floor beam 14. It is composed of a right-angled triangular truss attached along the corner where the floor beam 14 intersects.

ここでは、上側伝達部材40を構成するトラスは、例えば、40mm×40mmで、肉厚が3.2mm程度の角パイプで構築するとよい。なお、トラスを構成する角パイプのサイズは、これに限定されない。また、トラスを構成する材料として、ここでは角パイプを例示したが、トラスを構成する材料は角パイプに限定されない。   Here, the truss which comprises the upper transmission member 40 is good to construct | assemble with the square pipe whose thickness is about 3.2 mm by 40 mm x 40 mm, for example. In addition, the size of the square pipe which comprises a truss is not limited to this. Moreover, although the square pipe was illustrated here as a material which comprises a truss, the material which comprises a truss is not limited to a square pipe.

ここで、上側伝達部材40を構成する直角三角形状のトラスは、横材40aと、縦材40bと、斜め材40cと、横架材40dとを備えている。このうち、横材40aは、矩形の枠組み20の2階床梁14に沿って配置されている。図1では、縦材40bは横材40aの左側端部に接続され、当該左側端部から矩形の枠組み20の左側の柱12に沿って矩形の枠組み20の中間部まで延びている。斜め材40cは、横材40aの他方の端部(図1では、右側の端部)と縦材40bの先端(図1では、下端)との間に架け渡されている。横架材40dは、縦材40bと斜め材40cの中間部に架け渡されている。横材40aと、縦材40bと、斜め材40cと、横架材40dとは、それぞれ接合ピンによって接合されている。   Here, the right-sided triangular truss constituting the upper transmission member 40 includes a horizontal member 40a, a vertical member 40b, an oblique member 40c, and a horizontal member 40d. Among these members, the cross member 40 a is disposed along the second floor beam 14 of the rectangular frame 20. In FIG. 1, the vertical member 40 b is connected to the left end portion of the cross member 40 a, and extends from the left end portion to the middle portion of the rectangular frame 20 along the left column 12 of the rectangular frame 20. The diagonal member 40c is bridged between the other end (the right end in FIG. 1) of the cross member 40a and the tip (the lower end in FIG. 1) of the vertical member 40b. The horizontal member 40d is stretched between the vertical member 40b and the diagonal member 40c. The cross member 40a, the vertical member 40b, the slant member 40c, and the horizontal member 40d are joined together by joint pins.

上側伝達部材40は、上述したように左側の柱12と2階床梁14とが交わった角部に沿って取り付けられる直角三角形状のトラスで構成されている。ここで、建物10の上梁14に固定される上梁側固定部41は、上梁14に取り付けられる横材40aに設けられている。また、制振ユニット60に固定される第1ユニット側固定部42は、直角三角形状のトラスの縦材40bと斜め材40cとが交わる頂部に設けられている。   As described above, the upper transmission member 40 is configured by a right-angled triangular truss attached along the corner where the left column 12 and the second floor beam 14 intersect. Here, the upper beam side fixing portion 41 fixed to the upper beam 14 of the building 10 is provided on the cross member 40 a attached to the upper beam 14. Further, the first unit-side fixing portion 42 fixed to the vibration suppression unit 60 is provided at the top where the vertical member 40b and the diagonal member 40c of a right-angled triangular truss intersect.

《下側伝達部材50》
下側伝達部材50は、建物10の土台11(下梁)に固定される下梁側固定部51と、制振ユニット60に固定される第2ユニット側固定部52とを備えている。ここで、図1に図示された例では、下側伝達部材50は、矩形の枠組み20内において、右側の柱13と土台11とが交わった角部に沿って取り付けられる直角三角形状のトラスで構成されている。ここでは、下側伝達部材50を構成するトラスは、上側伝達部材40を構成するトラストと同様に構成することができる。
<< Lower transmission member 50 >>
The lower transmission member 50 includes a lower beam side fixing portion 51 that is fixed to the base 11 (lower beam) of the building 10 and a second unit side fixing portion 52 that is fixed to the vibration suppression unit 60. Here, in the example illustrated in FIG. 1, the lower transmission member 50 is a right-angled triangular truss attached along the corner where the right pillar 13 and the base 11 intersect in the rectangular frame 20. It is configured. Here, the truss constituting the lower transmission member 50 can be configured in the same manner as the trust constituting the upper transmission member 40.

ここで、下側伝達部材50を構成する直角三角形状のトラスは、横材50aと、縦材50bと、斜め材50cと、横架材50dとを備えている。このうち、横材50aは、矩形の枠組み20の土台11に沿って配置されている。図1では、縦材50bは横材50aの右側端部に接続され、当該右側端部から矩形の枠組み20の右側の柱13に沿って矩形の枠組み20の中間部まで延びている。斜め材50cは、横材50aの他方の端部(図1では、左側の端部)と縦材50bの先端(図1では、上端)との間に架け渡されている。横架材50dは、縦材50bと斜め材50cの中間部に架け渡されている。横材50aと、縦材50bと、斜め材50cと、横架材50dとは、それぞれ接合ピンによって接合されている。   Here, the right-sided triangular truss constituting the lower transmission member 50 includes a horizontal member 50a, a vertical member 50b, an oblique member 50c, and a horizontal member 50d. Among these, the cross member 50 a is disposed along the base 11 of the rectangular frame 20. In FIG. 1, the vertical member 50 b is connected to the right end portion of the cross member 50 a, and extends from the right end portion to the middle portion of the rectangular frame 20 along the right column 13 of the rectangular frame 20. The diagonal member 50c is bridged between the other end (the left end in FIG. 1) of the cross member 50a and the tip (the upper end in FIG. 1) of the vertical member 50b. The horizontal member 50d is bridged between the vertical members 50b and the diagonal members 50c. The cross member 50a, the vertical member 50b, the slant member 50c, and the horizontal member 50d are joined together by joint pins.

下側伝達部材50は、上述したように右側の柱13と土台11とが交わった角部に沿って取り付けられる直角三角形状のトラスで構成されている。ここで、建物10の土台11に固定される下梁側固定部51は、土台11に取り付けられる横材50aに設けられている。また、制振ユニット60に固定される第2ユニット側固定部52は、下側伝達部材50の直角三角形状のトラスの縦材50bと斜め材50cとが交わる頂部に設けられている。   As described above, the lower transmission member 50 is configured by a right-angled triangular truss attached along the corner where the right column 13 and the base 11 intersect. Here, the lower beam side fixing portion 51 fixed to the base 11 of the building 10 is provided on the cross member 50 a attached to the base 11. Further, the second unit side fixing portion 52 fixed to the vibration control unit 60 is provided at a top portion where the vertical member 50b and the diagonal member 50c of the right-side triangular truss of the lower transmission member 50 intersect.

なお、図1に示す例では、上側伝達部材40は矩形の枠組み20の左上の角部に設けられ、下側伝達部材50は矩形の枠組み20の右下の角部に設けられている。上側伝達部材40と下側伝達部材50の配置は、これに限らない。上側伝達部材40と下側伝達部材50は、矩形の枠組み20の2階床梁14と土台11とに固定されているとよい。上側伝達部材40と下側伝達部材50は、例えば、ラグスクリューなどの締結部材で、2階床梁14と土台11とに固定するとよい。   In the example shown in FIG. 1, the upper transmission member 40 is provided at the upper left corner of the rectangular frame 20, and the lower transmission member 50 is provided at the lower right corner of the rectangular frame 20. The arrangement of the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 is not limited to this. The upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 may be fixed to the second floor beam 14 and the base 11 of the rectangular frame 20. The upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 may be fixed to the second floor beam 14 and the base 11 with fastening members such as lag screws, for example.

《制振ユニット60》
次に制振ユニット60を説明する。制振ユニット60は、図1に示すように、第1ラックギア61と、第1ピニオンギア62と、錘63とを備えており、回転慣性質量ダンパーを構成している。第1ラックギア61は、第1ユニット側固定部42と第2ユニット側固定部52とのうち一方の固定部に横向きに取り付けられている。第1ピニオンギア62は、第1ユニット側固定部42と第2ユニット側固定部52とのうち他方の固定部に取り付けられ、第1ラックギア61に噛み合っている。
<Vibration control unit 60>
Next, the vibration control unit 60 will be described. As shown in FIG. 1, the vibration control unit 60 includes a first rack gear 61, a first pinion gear 62, and a weight 63, and constitutes a rotary inertia mass damper. The first rack gear 61 is attached laterally to one of the first unit side fixing portion 42 and the second unit side fixing portion 52. The first pinion gear 62 is attached to the other fixed portion of the first unit side fixed portion 42 and the second unit side fixed portion 52 and meshes with the first rack gear 61.

この実施形態では、第1ラックギア61は、図1に示すように、下側伝達部材50の第2ユニット側固定部52に取り付けられている。この実施形態では、第1ラックギア61と第1ピニオンギア62とは、矩形の枠組み20の中央部に配置されている。このため、下側伝達部材50の第2ユニット側固定部52の先端に、矩形の枠組み20の中央部に延びたアーム53を取り付け、当該アーム53に第1ラックギア61を取り付けている。ここで、アーム53は、下側伝達部材50の第2ユニット側固定部52に接合ピンで取り付けられている。第1ラックギア61は、歯面を上方に向けて、矩形の枠組み20の中央部で凡そ横向きに取り付けられている。   In this embodiment, the first rack gear 61 is attached to the second unit side fixing portion 52 of the lower transmission member 50 as shown in FIG. In this embodiment, the first rack gear 61 and the first pinion gear 62 are arranged at the center of the rectangular frame 20. For this reason, an arm 53 extending to the center of the rectangular frame 20 is attached to the tip of the second unit side fixing portion 52 of the lower transmission member 50, and the first rack gear 61 is attached to the arm 53. Here, the arm 53 is attached to the second unit side fixing portion 52 of the lower transmission member 50 with a joining pin. The first rack gear 61 is mounted approximately horizontally in the center of the rectangular frame 20 with the tooth surface facing upward.

他方、第1ピニオンギア62の歯車軸62aは、上側伝達部材40の第1ユニット側固定部42に取り付けられている。この実施形態では、上側伝達部材40の第1ユニット側固定部42の先端に、矩形の枠組み20の中央部に延びたアーム43を取り付け、当該アーム43の先端に第1ピニオンギア62を取り付けている。なお、この実施形態では、歯車軸62aは、矩形の枠組み20の法線方向に沿って取り付けられている。また、第1ユニット側固定部42に取り付けたアーム43と、第2ユニット側固定部52に取り付けたアーム53との間に適当な間隔を維持するため、バネ45を伸張させた状態で取り付けている。かかるバネ45の弾性反力によってアーム43とアーム53との間隔を維持し、第1ピニオンギア62を第1ラックギア61に確実に噛み合わせている。   On the other hand, the gear shaft 62 a of the first pinion gear 62 is attached to the first unit side fixing portion 42 of the upper transmission member 40. In this embodiment, an arm 43 extending to the center of the rectangular frame 20 is attached to the tip of the first unit side fixing portion 42 of the upper transmission member 40, and a first pinion gear 62 is attached to the tip of the arm 43. Yes. In this embodiment, the gear shaft 62 a is attached along the normal direction of the rectangular frame 20. Further, in order to maintain an appropriate distance between the arm 43 attached to the first unit side fixing portion 42 and the arm 53 attached to the second unit side fixing portion 52, the spring 45 is attached in an extended state. Yes. The space between the arm 43 and the arm 53 is maintained by the elastic reaction force of the spring 45, and the first pinion gear 62 is securely meshed with the first rack gear 61.

なお、図示は省略するが、バネ45に代えて、第1ユニット側固定部42が取り付けられたアーム43の揺動軸43aと、第2ユニット側固定部52が取り付けられたアーム53の揺動軸53aにバネを取り付けてもよい。そして、アーム43とアーム53が常に近づくように、アーム43とアーム53が回動する方向にバネの弾性反力を作用させてもよい。この場合、第1ピニオンギア62と第1ラックギア61とを確実に噛み合わせることができる。さらに、図示は省略するが、第1ユニット側固定部42が取り付けられたアーム43と、第2ユニット側固定部52が取り付けられたアーム53とのうち、一方のアームをユニット側固定部に固定し、他方のアームの揺動軸にバネを取り付け、当該バネの弾性反力によって、当該他方のバネを固定された一方のアームに向けて回動するようにユニット側固定部に取り付けてもよい。この場合でも、第1ピニオンギア62と第1ラックギア61とを確実に噛み合わせることができる。   Although illustration is omitted, instead of the spring 45, the swing shaft 43a of the arm 43 to which the first unit side fixing portion 42 is attached and the swing of the arm 53 to which the second unit side fixing portion 52 is attached. A spring may be attached to the shaft 53a. Then, an elastic reaction force of a spring may be applied in a direction in which the arm 43 and the arm 53 rotate so that the arm 43 and the arm 53 always approach each other. In this case, the first pinion gear 62 and the first rack gear 61 can be reliably engaged with each other. Furthermore, although illustration is omitted, one of the arm 43 to which the first unit side fixing portion 42 is attached and the arm 53 to which the second unit side fixing portion 52 is attached is fixed to the unit side fixing portion. Then, a spring may be attached to the swinging shaft of the other arm, and the other spring may be attached to the unit side fixing portion so as to rotate toward the one arm fixed by the elastic reaction force of the spring. . Even in this case, the first pinion gear 62 and the first rack gear 61 can be reliably engaged with each other.

次に、錘63は、第1ピニオンギア62の回転に応じて回転するように、第1ピニオンギア62に係合させている。この実施形態では、錘63は第1ピニオンギア62の歯車軸に取り付けられた円盤状の錘で構成されている。これによって、第1ピニオンギア62の回転に伴って錘63を回転させることができる。   Next, the weight 63 is engaged with the first pinion gear 62 so as to rotate in accordance with the rotation of the first pinion gear 62. In this embodiment, the weight 63 is constituted by a disk-shaped weight attached to the gear shaft of the first pinion gear 62. Thus, the weight 63 can be rotated with the rotation of the first pinion gear 62.

《建物用制振装置100の動作》
大きな地震時に土台11が揺れに伴い、慣性力を受けて、建物10全体が揺れる。この際、土台11に対して2階床梁14が凡そ水平に触れ動く。このため、建物10の土台11と柱12、13と2階床梁14とで囲まれた矩形の枠組み20は、凡そ水平にせん断変形する。この建物用制振装置100は、土台11に下側伝達部材50が取り付けられており、2階床梁14に上側伝達部材40が取り付けられている。このため、矩形の枠組み20が、水平にせん断変形する。この際、建物用制振装置100の制振ユニット60には、建物用制振装置100の土台11と2階床梁14との相対変位に応じて、上側伝達部材40と下側伝達部材50に相対的な変位が生じる。詳しくは、上側伝達部材40の第1ユニット側固定部42と、下側伝達部材50の第2ユニット側固定部52との距離が近づいたり離れたりする。
<< Operation of Building Damping Device 100 >>
As the base 11 shakes during a large earthquake, the entire building 10 shakes due to the inertial force. At this time, the second floor beam 14 touches the base 11 almost horizontally. For this reason, the rectangular frame 20 surrounded by the base 11 of the building 10, the pillars 12 and 13, and the second-floor floor beam 14 undergoes shear deformation approximately horizontally. In this building vibration control device 100, a lower transmission member 50 is attached to the base 11, and an upper transmission member 40 is attached to the second-floor floor beam 14. For this reason, the rectangular frame 20 is shear-deformed horizontally. At this time, the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 are applied to the vibration suppression unit 60 of the building vibration control device 100 according to the relative displacement between the base 11 and the second floor floor beam 14 of the building vibration control device 100. Relative displacement occurs. Specifically, the distance between the first unit-side fixing portion 42 of the upper transmission member 40 and the second unit-side fixing portion 52 of the lower transmission member 50 approaches or separates.

この実施形態では、上側伝達部材40の第1ユニット側固定部42に取り付けられたアーム43には、第1ピニオンギア62が取り付けられている。下側伝達部材50の第2ユニット側固定部52に取り付けられたアーム53には、第1ラックギア61が取り付けられている。第1ラックギア61と第1ピニオンギア62は噛み合っている。上側伝達部材40の第1ユニット側固定部42と、下側伝達部材50の第2ユニット側固定部52との距離が近づいたり離れたりすると、それに応じて第1ラックギア61と第1ピニオンギア62が相対的に動く。   In this embodiment, a first pinion gear 62 is attached to the arm 43 attached to the first unit side fixing portion 42 of the upper transmission member 40. A first rack gear 61 is attached to the arm 53 attached to the second unit side fixing portion 52 of the lower transmission member 50. The first rack gear 61 and the first pinion gear 62 are engaged with each other. When the distance between the first unit side fixing portion 42 of the upper transmission member 40 and the second unit side fixing portion 52 of the lower transmission member 50 approaches or separates from each other, the first rack gear 61 and the first pinion gear 62 accordingly. Move relatively.

この際、第1ピニオンギア62は、第1ラックギア61に噛み合っているので、第1ラックギア61の上を転動する。そして、第1ピニオンギア62が転動するのに応じて錘63が回転する。この際、錘63は円盤状であり、相当の慣性力を受ける。特に、建物10が揺れる場合には、土台11は凡そ水平に揺れる。第1ユニット側固定部42と第2ユニット側固定部52とは、近づいたり離れたりする。このため、第1ユニット側固定部42に取り付けられた第1ピニオンギア62は、第2ユニット側固定部52に取り付けられた第1ラックギア61の上を転がりながら左右に行ったり来たりする。   At this time, since the first pinion gear 62 is engaged with the first rack gear 61, the first pinion gear 62 rolls on the first rack gear 61. Then, the weight 63 rotates as the first pinion gear 62 rolls. At this time, the weight 63 has a disk shape and receives a considerable inertial force. In particular, when the building 10 swings, the base 11 swings approximately horizontally. The 1st unit side fixing | fixed part 42 and the 2nd unit side fixing | fixed part 52 approach or leave | separate. For this reason, the first pinion gear 62 attached to the first unit side fixing portion 42 moves back and forth while rolling on the first rack gear 61 attached to the second unit side fixing portion 52.

この際、錘63は、回転を始める際に所要の抗力を生じさせる。このため、建物10が揺れ出す際に抗力を生じさせる。つまり、小さな地震では、建物10の揺れを小さく抑えることができる。また、錘63は回転する方向に相当の慣性力を有している。このため、回転する方向が変わる際に所要の抗力が生じる。錘63が回転する方向が変わるのは、土台11に対する2階床梁14の振幅(変位)が最大になる位置である。大きな振幅を生じる場合にも、相当の抗力を建物10に生じさせる。この際、錘63の回転慣性モーメントによって、錘63の実際の質量よりも数倍〜数百倍以上の慣性質量効果が発揮される。錘63の重量のわりに大きな効果が得られる。このため、建物10に生じる揺れを小さく抑えることができる。   At this time, the weight 63 generates a required drag force when starting to rotate. For this reason, drag is generated when the building 10 starts to shake. That is, in a small earthquake, the shaking of the building 10 can be reduced. Further, the weight 63 has a considerable inertial force in the rotating direction. For this reason, a required drag is generated when the direction of rotation changes. The direction in which the weight 63 rotates changes at a position where the amplitude (displacement) of the second floor beam 14 with respect to the base 11 becomes maximum. Even when a large amplitude is generated, a considerable drag is generated in the building 10. At this time, the inertial mass effect several times to several hundred times or more than the actual mass of the weight 63 is exhibited by the rotational inertia moment of the weight 63. A great effect is obtained instead of the weight of the weight 63. For this reason, the shake which arises in the building 10 can be restrained small.

《質量効果(慣性質量Z)》
ここで、質量効果(慣性質量Z)は、慣性力Maの質量成分Mである。回転慣性質量ダンパーでは、錘63の実際の質量よりも重い質量に相当する慣性力が発揮されうる。この実施形態では、錘63は円盤状の錘であり、質量効果(慣性質量Z)の計算式は、以下の式による。
Z=0.5×(πβ/αδ)×γ

ここで、
Z:慣性質量
α:第1ピニオンギア62の歯数
β:錘63の直径
δ:第1ラックギア61のギアピッチ
γ:錘63の質量
である。

このように、第1ピニオンギア62の歯数αと、錘63の直径βと、第1ラックギア61のギアピッチδとを適切に調整することによって、錘63の質量γよりも大きな質量効果(慣性質量Z)を得ることができる。このように、この制振ユニット60によれば、錘63の重量のわりに大きな効果が得られる。
<< mass effect (inertial mass Z) >>
Here, the mass effect (inertial mass Z) is the mass component M of the inertial force Ma. In the rotary inertia mass damper, an inertia force corresponding to a mass heavier than the actual mass of the weight 63 can be exhibited. In this embodiment, the weight 63 is a disk-shaped weight, and the formula for calculating the mass effect (inertial mass Z) is as follows.
Z = 0.5 × (πβ / αδ) 2 × γ

here,
Z: inertia mass α: number of teeth of first pinion gear 62 β: diameter of weight 63 δ: gear pitch γ of first rack gear 61 γ: mass of weight 63.

Thus, by appropriately adjusting the number of teeth α of the first pinion gear 62, the diameter β of the weight 63, and the gear pitch δ of the first rack gear 61, a mass effect (inertia) larger than the mass γ of the weight 63 is obtained. Mass Z) can be obtained. Thus, according to the vibration control unit 60, a great effect can be obtained instead of the weight of the weight 63.

この際、建物の重量(例えば、建物の1階に建物用制振装置100を取り付ける場合には、建物の2階の重量)をMとすると、パルス振動が入力された時に、建物に生じる加速度(入力)をM/(M+Z)に減じることができる。また、建物に、質量効果がZの建物用制振装置100がn個取り付けられている場合には、パルス振動が入力された時に、建物に生じる加速度をM/(M+n×Z)に減じることができる。このように、この建物用制振装置100によれば、建物10に生じる揺れを小さく抑えることができる。さらに、建物10自体に揺れを減衰させる効果があるので、この建物用制振装置100によって建物10に生じる揺れが小さく抑えられることと合わせて、建物10に生じる揺れを早期に減衰させることができる。   At this time, if the weight of the building (for example, if the building damping device 100 is attached to the first floor of the building, the weight of the second floor of the building) is M, the acceleration generated in the building when pulse vibration is input (Input) can be reduced to M / (M + Z). Further, when n building damping devices 100 having a mass effect of Z are attached to the building, the acceleration generated in the building is reduced to M / (M + n × Z) when pulse vibration is input. Can do. Thus, according to the vibration damping device 100 for a building, it is possible to suppress the shaking generated in the building 10 to be small. Furthermore, since the building 10 itself has an effect of attenuating the shaking, the shaking generated in the building 10 can be attenuated at an early stage in combination with the fact that the building damping device 100 can suppress the shaking generated in the building 10 to be small. .

なお、質量効果(慣性質量Z)の計算式は、錘の形状やその質量分布などによって変わる。本計算式は、装置構造を基に物理学により求まる式であり、この分野における技術者であれば装置構造に合った式を創出できる。   Note that the formula for calculating the mass effect (inertial mass Z) varies depending on the shape of the weight and its mass distribution. This calculation formula is obtained by physics based on the device structure, and an engineer in this field can create a formula suitable for the device structure.

以上、図1に示した建物用制振装置100を説明したが、ここで提案される建物用制振装置100は上述した実施形態に限定されない。   The building damping device 100 shown in FIG. 1 has been described above, but the building damping device 100 proposed here is not limited to the above-described embodiment.

例えば、第1ラックギア61は、より好ましくは、図1に示すように、2階床梁14と平行になるように取り付けられているとよい。これにより、土台11と2階床梁14の相対変位に応じた方向に第1ピニオンギア62を転動させることができる。このため、建物10に生じる揺れを小さく抑えることができる。   For example, the first rack gear 61 is more preferably attached so as to be parallel to the second floor beam 14 as shown in FIG. Thereby, the 1st pinion gear 62 can be rolled in the direction according to the relative displacement of the base 11 and the 2nd floor floor beam 14. FIG. For this reason, the shake which arises in the building 10 can be restrained small.

また、第1ラックギア61は、第1ユニット側固定部42と第2ユニット側固定部52とのうち一方にピンリンクによって取り付けられていてもよい。この場合、第1ピニオンギア62を第1ラックギア61に押し当てる押し当て機構を備えているとよい。   The first rack gear 61 may be attached to one of the first unit side fixing portion 42 and the second unit side fixing portion 52 by a pin link. In this case, a pressing mechanism that presses the first pinion gear 62 against the first rack gear 61 may be provided.

また、上側伝達部材40と下側伝達部材50は、建物の下梁(ここでは、土台11)と上梁(ここでは、2階床梁14)の水平方向のせん断変位を制振ユニット60のラックギアとピニオンギアに伝達しうる部材であるとよい。このため、上側伝達部材40と下側伝達部材50はそれぞれ上述した実施形態に限定されない。例えば、上側伝達部材40と下側伝達部材50の各部材は、それぞれピン接合で接合された例を例示したが、上側伝達部材40と下側伝達部材50の各部材は、溶接のように剛接合で接合してもよい。また、上側伝達部材40と下側伝達部材50は、面材などで補強し、さらに剛性を高くしてもよい。上側伝達部材40と下側伝達部材50の形状や構造も適宜変更できる。   Further, the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 are configured to reduce the horizontal shear displacement of the lower beam (here, the base 11) and the upper beam (here, the second floor beam 14) of the building of the damping unit 60. The member may be a member that can be transmitted to the rack gear and the pinion gear. For this reason, the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 are not limited to the above-described embodiments. For example, the members of the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 are illustrated as examples joined by pin joining, but the members of the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 are rigid as in welding. You may join by joining. Further, the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 may be reinforced with a face material or the like to further increase the rigidity. The shapes and structures of the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 can be changed as appropriate.

《変形例100A,100B》
ここで、図2と図3は、建物用制振装置の変形例100A,100Bを示している。建物用制振装置100Aでは、例えば、図2に示すように、上側伝達部材40Aと下側伝達部材50Aは、それぞれ二等辺三角形のトラスで構成されている。つまり、上側伝達部材40Aと下側伝達部材50Aを構成する二等辺三角形状のトラスは、横材40aA、50aAと、2本の斜め材40bA、40cA、50bA、50cAとを備えている。
<< Modifications 100A and 100B >>
Here, FIG. 2 and FIG. 3 show modifications 100A and 100B of the building vibration control device. In the building vibration control device 100A, for example, as shown in FIG. 2, the upper transmission member 40A and the lower transmission member 50A are each formed of an isosceles triangular truss. That is, the isosceles triangular truss constituting the upper transmission member 40A and the lower transmission member 50A includes the transverse members 40aA and 50aA and the two diagonal members 40bA, 40cA, 50bA, and 50cA.

このうち、上側伝達部材40Aについて、横材40aAは、矩形の枠組み20の2階床梁14に沿って配置されている。2本の斜め材40bA、40cAは、2階床梁14に取り付けられた横材40aAの両側端部から矩形の枠組み20の中央部までそれぞれ斜めに延びている。横材40aAと、2本の斜め材40bA、40cAとは、それぞれ接合ピンによって接合されている。   Among these, for the upper transmission member 40 </ b> A, the cross member 40 a </ b> A is disposed along the second-floor floor beam 14 of the rectangular frame 20. The two diagonal members 40bA and 40cA extend obliquely from both side end portions of the cross member 40aA attached to the second-floor floor beam 14 to the central portion of the rectangular frame 20. The cross member 40aA and the two diagonal members 40bA and 40cA are joined by joint pins, respectively.

また、下側伝達部材50Aについて、横材50aAは、矩形の枠組み20の土台11に沿って配置されている。2本の斜め材50bA、50cAは、土台11に取り付けられた横材50aAの両側端部から矩形の枠組み20の中央部までそれぞれ斜めに延びている。横材50aAと、2本の斜め材50bA、50cAとは、それぞれ接合ピンによって接合されている。   Further, with respect to the lower transmission member 50 </ b> A, the cross member 50 a </ b> A is disposed along the base 11 of the rectangular frame 20. The two diagonal members 50bA and 50cA extend obliquely from the both end portions of the cross member 50aA attached to the base 11 to the central portion of the rectangular frame 20. The cross member 50aA and the two diagonal members 50bA and 50cA are joined by joint pins, respectively.

この場合、上側伝達部材40Aと下側伝達部材50Aとはそれぞれ二等辺三角形をなし、上側伝達部材40Aと下側伝達部材50Aの頂部は、矩形の枠組み20の中央部で上下に対向している。第1ユニット側固定部42と第2ユニット側固定部52は、上下に対向した上側伝達部材40Aと下側伝達部材50Aの頂部に設けられている。   In this case, the upper transmission member 40A and the lower transmission member 50A each form an isosceles triangle, and the top portions of the upper transmission member 40A and the lower transmission member 50A face each other vertically at the center of the rectangular frame 20. . The first unit side fixing portion 42 and the second unit side fixing portion 52 are provided on the tops of the upper transmission member 40A and the lower transmission member 50A that are opposed to each other in the vertical direction.

この場合、図2に示すように、上側伝達部材40Aに設けられる第1ユニット側固定部42に第1ピニオンギア62を取り付け、下側伝達部材50Aに設けられる第2ユニット側固定部52に第1ラックギア61を取り付けてもよい。また、図3に示すように、上側伝達部材40Aに設けられる第1ユニット側固定部42に第1ラックギア61を取り付け、下側伝達部材50Aに設けられる第2ユニット側固定部52に第1ピニオンギア62を取り付けてもよい。この場合、第1ラックギア61に第1ピニオンギア62が噛み合うことによって、第1ピニオンギア62の歯車軸に取り付けられた錘63が回転する。この際、錘63の実際の質量よりも数倍〜数百倍以上の慣性質量効果が発揮され、建物10に生じる揺れを小さく抑えることができる。   In this case, as shown in FIG. 2, the first pinion gear 62 is attached to the first unit side fixing portion 42 provided in the upper transmission member 40A, and the second unit side fixing portion 52 provided in the lower transmission member 50A is attached to the first unit side fixing portion 52. One rack gear 61 may be attached. Further, as shown in FIG. 3, the first rack gear 61 is attached to the first unit side fixing portion 42 provided in the upper transmission member 40A, and the first pinion is attached to the second unit side fixing portion 52 provided in the lower transmission member 50A. A gear 62 may be attached. In this case, when the first pinion gear 62 meshes with the first rack gear 61, the weight 63 attached to the gear shaft of the first pinion gear 62 rotates. At this time, an inertial mass effect several times to several hundred times or more than the actual mass of the weight 63 is exhibited, and the shaking generated in the building 10 can be suppressed to be small.

《変形例100C〜100E》
ここで、図4〜図6は、それぞれ建物用制振装置の変形例100C〜100Eを示している。
<< Modifications 100C to 100E >>
Here, FIGS. 4-6 has shown the modification 100C-100E of the damping device for buildings, respectively.

大きな地震時に、土台11と柱12、13と2階床梁14とで囲まれた矩形の枠組み20に大きなせん断変形が生じると、厳密には、土台11に対する2階床梁14の高さが変動する。このため、図4〜図6に示すように、建物用制振装置は、矩形の枠組み20に大きなせん断変形が生じても、第1ラックギア61に第1ピニオンギア62が押し当たることを保証しうる押し当て機構70を備えているとよい。   If a large shear deformation occurs in the rectangular frame 20 surrounded by the base 11, the pillars 12, 13, and the second floor beam 14 at the time of a large earthquake, strictly speaking, the height of the second floor beam 14 with respect to the base 11 is fluctuate. For this reason, as shown in FIGS. 4 to 6, the building vibration control device ensures that the first pinion gear 62 is pressed against the first rack gear 61 even if a large shear deformation occurs in the rectangular frame 20. It is preferable to provide a pressing mechanism 70 that can be pressed.

《押し当て機構》
かかる押し当て機構70としては、例えば、図1に示す形態において上述したバネ45のようなものでもよい。ただし、押し当て機構70は、これに限定されない。図4は、押し当て機構70を備えた形態を例示している。押し当て機構70は、例えば、図4に示すように、第2ラックギア71と、第2ピニオンギア72と、支持部材73とを備えている。
<Pushing mechanism>
Such a pressing mechanism 70 may be, for example, the spring 45 described above in the embodiment shown in FIG. However, the pressing mechanism 70 is not limited to this. FIG. 4 illustrates a form provided with the pressing mechanism 70. For example, as shown in FIG. 4, the pressing mechanism 70 includes a second rack gear 71, a second pinion gear 72, and a support member 73.

《変形例100C》
ここで、図4に示す建物用制振装置100Cでは、上側伝達部材40Cは、直角三角形の構造を備えており、建物10の土台11と柱12、13と2階床梁14とで囲まれた矩形の枠組み20の右上に配置され、2階床梁14に固定されている。下側伝達部材50Cは、直角三角形の構造を備えており、矩形の枠組み20の左下に配置されており、土台11に固定されている。そして、上側伝達部材40Cの頂部に設けられた第1ユニット側固定部42は、右側の柱13の中間部近傍に位置しており、下側伝達部材50Cの頂部に設けられた第2ユニット側固定部52は、左側の柱12の中間部近傍に位置している。ここでは、上側伝達部材40Cおよび下側伝達部材50Cの構造は、上述した建物用制振装置100の上側伝達部材40および下側伝達部材50(図1参照)と同様の構造を採用できる。ここでは上側伝達部材40Cおよび下側伝達部材50Cについての詳しい説明は省略する。
<< Modification 100C >>
Here, in the building vibration control device 100C shown in FIG. 4, the upper transmission member 40C has a right-angled triangular structure, and is surrounded by the base 11, the pillars 12 and 13, and the second-floor floor beam 14 of the building 10. It is arranged at the upper right of the rectangular frame 20 and is fixed to the second-floor floor beam 14. The lower transmission member 50 </ b> C has a right triangle structure, is arranged at the lower left of the rectangular frame 20, and is fixed to the base 11. And the 1st unit side fixing | fixed part 42 provided in the top part of 40 C of upper side transmission members is located in the intermediate part vicinity of the right pillar 13, and the 2nd unit side provided in the top part of 50 C of lower side transmission members The fixing portion 52 is located near the middle portion of the left column 12. Here, the structures of the upper transmission member 40C and the lower transmission member 50C can be the same as those of the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 (see FIG. 1) of the building vibration damping device 100 described above. Here, detailed description of the upper transmission member 40C and the lower transmission member 50C is omitted.

この実施形態では、下側伝達部材50Cの頂部に設けられた第2ユニット側固定部52には、アーム53がピン接合によって揺動自在に取り付けられている。第1ラックギア61は、当該アーム53に歯面を上に向けて取り付けられている。また、アーム53の下側には、押し当て機構70の第2ラックギア71が歯面を下に向けて取り付けられている。また、上側伝達部材40Cの頂部に設けられた第1ユニット側固定部42には、押し当て機構70の支持部材73が取り付けられている。なお、アーム53は第2ユニット側固定部52に固定されていてもよい。   In this embodiment, an arm 53 is swingably attached to the second unit side fixing portion 52 provided on the top of the lower transmission member 50C by pin joining. The first rack gear 61 is attached to the arm 53 with the tooth surface facing upward. Further, the second rack gear 71 of the pressing mechanism 70 is attached to the lower side of the arm 53 with the tooth surface facing downward. A support member 73 of the pressing mechanism 70 is attached to the first unit side fixing portion 42 provided on the top of the upper transmission member 40C. The arm 53 may be fixed to the second unit side fixing portion 52.

ここで、支持部材73は、縦横に格子状に組まれた矩形のトラスであり、第2ユニット側固定部52に取り付けられたアーム53を上下に挟むように、上下の横材73a、73bが延びている。このうち、上側の横材73aには、アーム53の上側に配置された第1ラックギア61に噛み合う第1ピニオンギア62が取り付けられている。当該第1ピニオンギア62の歯車軸には、円盤状の錘63が取り付けられている。また、下側の横材73bには、アーム53の下側に配置された第2ラックギア71に噛み合う第2ピニオンギア72が取り付けられている。ここで、第1ピニオンギア62と第2ピニオンギア72とが、第1ラックギア61と第2ラックギア71に常に噛み合うように、支持部材73の上下の横材73a、73bの間隔が設定されている。   Here, the support member 73 is a rectangular truss assembled into a lattice in the vertical and horizontal directions, and the upper and lower horizontal members 73a and 73b are arranged so as to sandwich the arm 53 attached to the second unit side fixing portion 52 up and down. It extends. Among these, the 1st pinion gear 62 which meshes with the 1st rack gear 61 arrange | positioned at the upper side of the arm 53 is attached to the upper horizontal member 73a. A disk-shaped weight 63 is attached to the gear shaft of the first pinion gear 62. A second pinion gear 72 that meshes with a second rack gear 71 disposed on the lower side of the arm 53 is attached to the lower cross member 73b. Here, the interval between the upper and lower horizontal members 73a and 73b of the support member 73 is set so that the first pinion gear 62 and the second pinion gear 72 are always engaged with the first rack gear 61 and the second rack gear 71. .

この実施形態では、押し当て機構70を構成する第2ラックギア71と、第2ピニオンギア72と、支持部材73とによって、回転慣性質量ダンパーの第1ピニオンギア62が第1ラックギア61に適切に噛み合うことが保障されている。つまり、大きな地震時に、土台11と柱12、13と2階床梁14とで囲まれた矩形の枠組み20に大きなせん断変形が生じ、土台11に対する2階床梁14の高さが変動しても、回転慣性質量ダンパーの第1ラックギア61に第1ピニオンギア62が押し当たる。このため、大きな地震時に置いて、回転慣性質量ダンパーが適切に機能し、建物10に生じる揺れを小さく抑えることができる。   In this embodiment, the first pinion gear 62 of the rotary inertia mass damper is appropriately meshed with the first rack gear 61 by the second rack gear 71, the second pinion gear 72, and the support member 73 that constitute the pressing mechanism 70. It is guaranteed. That is, at the time of a big earthquake, a large shear deformation occurs in the rectangular frame 20 surrounded by the base 11, the pillars 12, 13 and the second floor beam 14, and the height of the second floor beam 14 with respect to the base 11 fluctuates. However, the first pinion gear 62 is pressed against the first rack gear 61 of the rotary inertia mass damper. For this reason, when a large earthquake occurs, the rotary inertia mass damper functions properly, and the shaking generated in the building 10 can be suppressed to a small level.

《変形例100D》
また、例えば、図5に示す建物用制振装置100Dのように、支持部材73は、第1ピニオンギア62と第2ピニオンギア72の歯車軸が取り付けられる、支持部材73の上下の横材73a、73bの先端部に、縦材73cを架け渡してもよい。これにより、上下の横材73a、73bの間隔(換言すれば、第1ピニオンギア62と第2ピニオンギア72の歯車軸の間隔)をより精度よく保持することができる。これにより回転慣性質量ダンパーをより適切に機能させることができる。
<< Modification 100D >>
Further, for example, like the building vibration control device 100D shown in FIG. 5, the support member 73 has upper and lower cross members 73a to which the gear shafts of the first pinion gear 62 and the second pinion gear 72 are attached. , 73b, a vertical member 73c may be bridged. Thereby, the space | interval (in other words, the space | interval of the gear shaft of the 1st pinion gear 62 and the 2nd pinion gear 72) of the upper and lower horizontal members 73a and 73b can be hold | maintained more accurately. Thereby, a rotation inertia mass damper can be functioned more appropriately.

《変形例100E》
また、例えば、図6に示す建物用制振装置100Eでは、上側伝達部材40Eは、二等辺三角形のトラス構造を備えており、下側伝達部材50Eは、直角三角形のトラス構造を備えている。ここで、上側伝達部材40Eの頂部に設けられた第1ユニット側固定部42は、矩形の枠組み20の中央部に位置しており、下側伝達部材50Eの頂部に設けられた第2ユニット側固定部52は、左側の柱12の中間部近傍に位置している。ここでは上側伝達部材40Eおよび下側伝達部材50Eについての詳しい説明は省略する。
<< Modification 100E >>
For example, in the building vibration control device 100E shown in FIG. 6, the upper transmission member 40E has an isosceles triangular truss structure, and the lower transmission member 50E has a right triangular truss structure. Here, the first unit-side fixing portion 42 provided at the top of the upper transmission member 40E is located at the center of the rectangular frame 20, and the second unit side provided at the top of the lower transmission member 50E. The fixing portion 52 is located near the middle portion of the left column 12. Here, detailed description of the upper transmission member 40E and the lower transmission member 50E is omitted.

この実施形態では、下側伝達部材50Eの頂部に設けられた第2ユニット側固定部52には、アーム53がピン接合によって揺動自在に取り付けられている。第1ラックギア61は、当該アーム53に歯面を上に向けて取り付けられている。アーム53の下側には、押し当て機構70の第2ラックギア71が歯面を下に向けて取り付けられている。上側伝達部材40Eの頂部に設けられた第1ユニット側固定部42には、第1ラックギア61に噛み合う第1ピニオンギア62が取り付けられている。第1ピニオンギア62の歯車軸に錘63が取り付けられている。さらに、第1ピニオンギア62の歯車軸に、押し当て機構70の支持部材73となる縦材が取り付けられている。支持部材としての縦材73は、第1ラックギア61の下側(アーム53の下側)に延びており、第1ラックギア61の背面(アーム53の下側)に配設された第2ラックギア71に噛み合う第2ピニオンギア72を支持している。   In this embodiment, an arm 53 is swingably attached to the second unit side fixing portion 52 provided on the top of the lower transmission member 50E by pin joining. The first rack gear 61 is attached to the arm 53 with the tooth surface facing upward. A second rack gear 71 of the pressing mechanism 70 is attached to the lower side of the arm 53 with the tooth surface facing downward. A first pinion gear 62 that meshes with the first rack gear 61 is attached to the first unit-side fixing portion 42 provided at the top of the upper transmission member 40E. A weight 63 is attached to the gear shaft of the first pinion gear 62. Further, a vertical member that is a support member 73 of the pressing mechanism 70 is attached to the gear shaft of the first pinion gear 62. The vertical member 73 as a support member extends to the lower side of the first rack gear 61 (the lower side of the arm 53), and the second rack gear 71 disposed on the back surface of the first rack gear 61 (the lower side of the arm 53). The second pinion gear 72 that meshes with the second pinion gear 72 is supported.

このように、押し当て機構70は、例えば、第2ラックギア71と、第2ピニオンギア72と、支持部材73とを備えているとよい。この場合、第2ラックギア71は、第1ラックギア61の背面側に設けられているとよい。また、第2ピニオンギア72は、第2ラックギア71に噛み合うように設けられているとよい。支持部材73は、第2ピニオンギア72と第2ラックギア71とが噛み合い、かつ、第1ピニオンギア62と第2ピニオンギア72とが第1ラックギア61と第2ラックギア71とを挟むように、第1ピニオンギア62に対して第2ピニオンギア72を支持しているとよい。図4〜図6に示すように、建物用制振装置100C〜100Eは、かかる押し当て機構70によって、第1ラックギア61に第1ピニオンギア62が押し当たることが保証される。これにより、矩形の枠組み20に大きなせん断変形が生じても、回転慣性質量ダンパーを適切に機能させることができる。   Thus, the pressing mechanism 70 may include, for example, the second rack gear 71, the second pinion gear 72, and the support member 73. In this case, the second rack gear 71 may be provided on the back side of the first rack gear 61. The second pinion gear 72 may be provided so as to mesh with the second rack gear 71. The support member 73 is configured so that the second pinion gear 72 and the second rack gear 71 mesh with each other, and the first pinion gear 62 and the second pinion gear 72 sandwich the first rack gear 61 and the second rack gear 71. The second pinion gear 72 may be supported with respect to the first pinion gear 62. As shown in FIGS. 4 to 6, in the building vibration control devices 100 </ b> C to 100 </ b> E, it is ensured that the first pinion gear 62 is pressed against the first rack gear 61 by the pressing mechanism 70. Thereby, even if a large shear deformation occurs in the rectangular frame 20, the rotary inertia mass damper can function properly.

《変形例100F》
なお、押し当て機構70の構造は、かかる形態に限定されない。図7は、建物用制振装置の変形例を示している。図7に示す建物用制振装置100Fでは、図6に示された建物用制振装置100Eと、押し当て機構70の構造が相違する。この実施形態では、押し当て機構70は、ローラ74と、支持部材73とで構成されている。ローラ74は、実質的に第1ラックギア61の背面に押し当たっている。つまり、ここでは、第1ピニオンギア62の歯車軸に取り付けられた、押し当て機構70の支持部材となる縦材73は、第1ラックギア61の背面(アーム53の下側)に配設されたローラ74を支持している。そして、支持部材73は、実質的にローラ74と第1ピニオンギア62とが第1ラックギア61を挟むように、第1ピニオンギア62に対してローラ74を支持している。かかる建物用制振装置100Fでは、ローラ74と支持部材73とで構成された押し当て機構70によって、第1ラックギア61に第1ピニオンギア62が押し当たることが保証されている。これにより、矩形の枠組み20に大きなせん断変形が生じても、回転慣性質量ダンパーを適切に機能させることができる。
<< Modification 100F >>
The structure of the pressing mechanism 70 is not limited to such a form. FIG. 7 shows a modification of the building vibration control device. In the building vibration control device 100F shown in FIG. 7, the structure of the pressing mechanism 70 is different from the building vibration control device 100E shown in FIG. In this embodiment, the pressing mechanism 70 includes a roller 74 and a support member 73. The roller 74 substantially presses against the back surface of the first rack gear 61. That is, here, the vertical member 73 attached to the gear shaft of the first pinion gear 62 and serving as the support member of the pressing mechanism 70 is disposed on the back surface of the first rack gear 61 (below the arm 53). The roller 74 is supported. The support member 73 supports the roller 74 with respect to the first pinion gear 62 such that the roller 74 and the first pinion gear 62 substantially sandwich the first rack gear 61. In such a building vibration control device 100F, it is guaranteed that the first pinion gear 62 is pressed against the first rack gear 61 by the pressing mechanism 70 constituted by the roller 74 and the support member 73. Thereby, even if a large shear deformation occurs in the rectangular frame 20, the rotary inertia mass damper can function properly.

《変形例100G》
さらに、押し当て機構70の変形例を示す。図8は、建物用制振装置の変形例を示している。図8に示す建物用制振装置100Gでは、図6および図7に示された建物用制振装置100E、100Fと、押し当て機構70の構造が相違する。この実施形態では、押し当て機構70は、第1ラックギア61に対する第1ピニオンギア62の歯車軸62aの距離を一定にするように、第1ラックギア61に対して第1ピニオンギア62の歯車軸62aを案内するガイド75を備えている。ここで、ガイド75は、一端が第1ラックギア61の側面に固定されており、第1ラックギア61に噛み合う第1ピニオンギア62の歯車軸62aの軌道に延びた板状の部材である。当該ガイド75には、第1ピニオンギア62の歯車軸62aの軌道に沿って、第1ピニオンギア62の歯車軸62aを案内するガイド穴75a(図示例では長穴)が形成されている。
<< Modification 100G >>
Furthermore, the modification of the pressing mechanism 70 is shown. FIG. 8 shows a modification of the building vibration control device. In the building vibration control device 100G shown in FIG. 8, the structure of the pressing mechanism 70 is different from the building vibration control devices 100E and 100F shown in FIGS. In this embodiment, the pressing mechanism 70 has a gear shaft 62a of the first pinion gear 62 with respect to the first rack gear 61 so that the distance of the gear shaft 62a of the first pinion gear 62 with respect to the first rack gear 61 is constant. Is provided with a guide 75 for guiding. Here, the guide 75 is a plate-like member having one end fixed to the side surface of the first rack gear 61 and extending to the track of the gear shaft 62 a of the first pinion gear 62 that meshes with the first rack gear 61. The guide 75 has a guide hole 75a (a long hole in the illustrated example) that guides the gear shaft 62a of the first pinion gear 62 along the track of the gear shaft 62a of the first pinion gear 62.

かかるガイド75によって、第1ラックギア61に対する第1ピニオンギア62の歯車軸62aの距離が一定に維持され、第1ラックギア61に第1ピニオンギア62が押し当たることが保証されている。これにより、矩形の枠組み20に大きなせん断変形が生じても、回転慣性質量ダンパーを適切に機能させることができる。また、押し当て機構70をかかるガイド75で構成することによって、押し当て機構70に要する部品点数を減らすことができる。   By such a guide 75, the distance of the gear shaft 62a of the first pinion gear 62 to the first rack gear 61 is maintained constant, and it is guaranteed that the first pinion gear 62 is pressed against the first rack gear 61. Thereby, even if a large shear deformation occurs in the rectangular frame 20, the rotary inertia mass damper can function properly. In addition, by configuring the pressing mechanism 70 with the guide 75, the number of parts required for the pressing mechanism 70 can be reduced.

《変形例100H》
なお、図9は、さらに建物用制振装置の変形例を示している。図9に示す建物用制振装置100Hでは、図8に示された建物用制振装置100Gに対して、下側伝達部材50Hの構造が異なる。ここでは、下側伝達部材50Hは、二等辺三角形のトラス構造を有している。下側伝達部材50Hの頂部に設けられる第2ユニット側固定部52は、矩形の枠組み20の中央部、第1ユニット側固定部42が設けられる上側伝達部材40Eの頂部の下側に対向している。そして、当該第2ユニット側固定部52に第1ラックギア61が揺動自在に取り付けられている。このように、下側伝達部材50は、二等辺三角形のトラス構造を採用してもよい。ここでは下側伝達部材50Hについての詳しい説明は省略する。
<< Modification 100H >>
FIG. 9 further shows a modification of the building vibration control device. In the building damping device 100H shown in FIG. 9, the structure of the lower transmission member 50H is different from the building damping device 100G shown in FIG. Here, the lower transmission member 50H has an isosceles triangular truss structure. The second unit side fixing portion 52 provided on the top of the lower transmission member 50H is opposed to the center portion of the rectangular frame 20 and the lower side of the top portion of the upper transmission member 40E on which the first unit side fixing portion 42 is provided. Yes. The first rack gear 61 is swingably attached to the second unit side fixing portion 52. Thus, the lower transmission member 50 may adopt an isosceles triangular truss structure. Here, detailed description of the lower transmission member 50H is omitted.

《錘63の取り付け構造》
上述した実施形態では、回転慣性質量ダンパーを構成する錘63は、第1ピニオンギア62の歯車軸62aに取り付けられているとよい。この場合、回転慣性質量ダンパーの構造は簡単である。これに対して、第1ピニオンギア62に対して錘63の回転を増速させる増速機構を備えていてもよい。
<< Attachment structure of weight 63 >>
In the embodiment described above, the weight 63 constituting the rotary inertia mass damper may be attached to the gear shaft 62 a of the first pinion gear 62. In this case, the structure of the rotary inertia mass damper is simple. On the other hand, a speed increasing mechanism that speeds up the rotation of the weight 63 with respect to the first pinion gear 62 may be provided.

《変形例100I》
図10は、増速機構を備えた建物用制振装置の一例を示している。図10に示す建物用制振装置100Iは、増速機構80が設けられている点で、図9に示された建物用制振装置100Hと異なる。ここでは、上側伝達部材40Iと下側伝達部材50Iは、それぞれ二等辺三角形のトラス構造を有している。上側伝達部材40Iの頂部と、下側伝達部材50Iの頂部は、それぞれ矩形の枠組み20の中央部で対向している。このうち、下側伝達部材50Iの頂部に第1ラックギア61が揺動自在に設けられており、上側伝達部材40Iの頂部に第1ピニオンギア62が取り付けられている。また、押し当て機構70として、ガイド75が第1ラックギア61に取り付けられており、ガイド75に設けられたガイド穴75aに第1ピニオンギア62の歯車軸62aが挿通されている。
<< Modification 100I >>
FIG. 10 shows an example of a building vibration control device provided with a speed increasing mechanism. The building damping device 100I shown in FIG. 10 is different from the building damping device 100H shown in FIG. 9 in that a speed increasing mechanism 80 is provided. Here, the upper transmission member 40I and the lower transmission member 50I each have an isosceles triangular truss structure. The top of the upper transmission member 40I and the top of the lower transmission member 50I are opposed to each other at the center of the rectangular frame 20. Among these, the first rack gear 61 is swingably provided at the top of the lower transmission member 50I, and the first pinion gear 62 is attached to the top of the upper transmission member 40I. Further, a guide 75 is attached to the first rack gear 61 as the pressing mechanism 70, and the gear shaft 62 a of the first pinion gear 62 is inserted into a guide hole 75 a provided in the guide 75.

ここで、錘63は、増速機構80を介して第1ピニオンギア62に取り付けられている。つまり、錘63と第1ピニオンギア62との間に増速機構80が介在している。ここで増速機構80は、大径歯車81と、小径歯車82とを備えている。ここで、大径歯車81は、小径歯車82よりもピッチ円直径が大きい。ここでは、大径歯車81のピッチ円直径は、小径歯車82よりも3倍程度大きい。大径歯車81の歯車軸は、第1ピニオンギア62の歯車軸62aに設けられている。小径歯車82の歯車軸82aは、小径歯車82が大径歯車81に噛み合うように、上側伝達部材40Iの中間位置(上下方向の中間位置)に回動自在に取り付けられている。ここで、大径歯車81の歯車軸(62a)と小径歯車82の歯車軸82aは、それぞれ矩形の枠組み20の法線方向に沿って取り付けられている。そして、回転慣性質量ダンパーの錘63は、かかる小径歯車82の歯車軸82aに取り付けられている。   Here, the weight 63 is attached to the first pinion gear 62 via the speed increasing mechanism 80. That is, the speed increasing mechanism 80 is interposed between the weight 63 and the first pinion gear 62. Here, the speed increasing mechanism 80 includes a large-diameter gear 81 and a small-diameter gear 82. Here, the large diameter gear 81 has a larger pitch circle diameter than the small diameter gear 82. Here, the pitch circle diameter of the large-diameter gear 81 is about three times larger than that of the small-diameter gear 82. The gear shaft of the large diameter gear 81 is provided on the gear shaft 62 a of the first pinion gear 62. The gear shaft 82a of the small diameter gear 82 is rotatably attached to an intermediate position (intermediate position in the vertical direction) of the upper transmission member 40I so that the small diameter gear 82 meshes with the large diameter gear 81. Here, the gear shaft (62 a) of the large-diameter gear 81 and the gear shaft 82 a of the small-diameter gear 82 are attached along the normal direction of the rectangular frame 20. The weight 63 of the rotary inertia mass damper is attached to the gear shaft 82 a of the small-diameter gear 82.

この場合、大径歯車81と小径歯車82のピッチ円直径の比によって、増速機構80の増速比が定まる。つまり、この場合、回転慣性質量ダンパーの錘63を、第1ピニオンギア62よりも早い回転速度で回転させることができる。ここで、回転慣性質量ダンパーによって得られる質量効果(慣性質量Z)は、第1ピニオンギア62の歯数と、第1ラックギア61のギアピッチに依存するが、さらに増速機構80の増速比εによって、質量効果(慣性質量Z)をさらに大きくすることができる。

この実施形態では、質量効果(慣性質量Z)の計算式は、以下の式による。
Z=0.5×(πεβ/αδ)×γ

ここで、
Z:慣性質量
α:第1ピニオンギア62の歯数
β:錘63の直径
δ:第1ラックギア61のギアピッチ
γ:錘63の質量
ε:増速機構80の増速比
である。
In this case, the speed increasing ratio of the speed increasing mechanism 80 is determined by the ratio of the pitch circle diameters of the large diameter gear 81 and the small diameter gear 82. That is, in this case, the weight 63 of the rotary inertia mass damper can be rotated at a faster rotational speed than the first pinion gear 62. Here, the mass effect (inertia mass Z) obtained by the rotary inertia mass damper depends on the number of teeth of the first pinion gear 62 and the gear pitch of the first rack gear 61, but the speed increasing ratio ε of the speed increasing mechanism 80 is further increased. Thus, the mass effect (inertial mass Z) can be further increased.

In this embodiment, the formula for calculating the mass effect (inertial mass Z) is as follows.
Z = 0.5 × (πεβ / αδ) 2 × γ

here,
Z: inertia mass α: number of teeth of first pinion gear 62 β: diameter of weight 63 δ: gear pitch γ of first rack gear 61 γ: mass of weight 63 ε: speed increasing ratio of speed increasing mechanism 80.

《変形例100J》
このように、建物用制振装置100は回転慣性質量ダンパーの錘63の回転数を増速させる増速機構80を備えていてもよい。かかる増速機構80として、大径歯車81と小径歯車82を備えた構造を例示した。図11は、増速機構80の他の形態を例示するものであり、大径歯車81と小径歯車82をそれぞれスプロケットとし、離れた位置に配置し、これをチェーン83で連結したものである。このように、増速機構80の構造は、種々の構造を例示できる。
<< Modification 100J >>
Thus, the building vibration control device 100 may include the speed increasing mechanism 80 that increases the rotational speed of the weight 63 of the rotary inertia mass damper. As the speed increasing mechanism 80, a structure including a large diameter gear 81 and a small diameter gear 82 is illustrated. FIG. 11 exemplifies another form of the speed increasing mechanism 80, in which the large-diameter gear 81 and the small-diameter gear 82 are sprockets, arranged at separate positions, and connected by a chain 83. Thus, the structure of the speed increasing mechanism 80 can be exemplified by various structures.

また、大きな地震時に、土台11と柱12、13と2階床梁14とで囲まれた矩形の枠組み20に大きなせん断変形が生じた場合には、土台11に対する2階床梁14の高さが変動する。このため、上側伝達部材40と下側伝達部材50との相対的な距離も変動する。この際、図11に示すように、単純に、増速機構80の大径歯車81と小径歯車82とをそれぞれスプロケットとし、離れた位置に配置し、これをチェーン83で連結した構造では、大径歯車81と小径歯車82との距離が変動することによって、チェーン83が緩みうる。   Further, when a large shear deformation occurs in the rectangular frame 20 surrounded by the base 11, the pillars 12, 13 and the second-floor floor beam 14 at the time of a large earthquake, the height of the second-floor floor beam 14 with respect to the base 11. Fluctuates. For this reason, the relative distance between the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 also varies. At this time, as shown in FIG. 11, in the structure in which the large-diameter gear 81 and the small-diameter gear 82 of the speed increasing mechanism 80 are simply sprockets, arranged at separate positions, and connected by a chain 83, As the distance between the diameter gear 81 and the small diameter gear 82 varies, the chain 83 can be loosened.

《変形例100K》
図12は、増速機構80の他の変形例を例示する。例えば、図12に示すように、さらに大径歯車81の歯車軸(ここでは、第1ピニオンギア62の歯車軸62a)に、揺動可能なアーム85を取り付け、当該アーム85の先端にアイドルスプロケット86を取り付ける。ここで、アイドルスプロケット86は、2つのスプロケットを重ねている。そして、かかるアイドルスプロケット86の一方のスプロケットと大径歯車81との間に第1チェーン87を掛け回す。さらに、アイドルスプロケット86の他方のスプロケットと小径歯車82との間に第2チェーン88を掛け回す。
<< Modification 100K >>
FIG. 12 illustrates another modification of the speed increasing mechanism 80. For example, as shown in FIG. 12, a swingable arm 85 is attached to the gear shaft of the large-diameter gear 81 (here, the gear shaft 62a of the first pinion gear 62), and an idle sprocket is attached to the tip of the arm 85. 86 is attached. Here, the idle sprocket 86 overlaps two sprockets. The first chain 87 is hung between one sprocket of the idle sprocket 86 and the large-diameter gear 81. Further, the second chain 88 is hung between the other sprocket of the idle sprocket 86 and the small-diameter gear 82.

これにより、下側伝達部材50Iに取り付けられた大径歯車81は、第1チェーン87と、アイドルスプロケット86と、第2チェーン88を介して、上側伝達部材40Iに取り付けられた小径歯車82に連結されている。つまり、大径歯車81の歯車軸62aに揺動自在に取り付けられたアーム85にアイドルスプロケット86が取り付けられている。この場合、大径歯車81とアイドルスプロケット86の距離は普遍である。また、大径歯車81と小径歯車82との距離が変動しても、アーム85が揺動することによって、小径歯車82とアイドルスプロケット86との距離を一定に保つことができる。   Thus, the large-diameter gear 81 attached to the lower transmission member 50I is connected to the small-diameter gear 82 attached to the upper transmission member 40I via the first chain 87, the idle sprocket 86, and the second chain 88. Has been. That is, the idle sprocket 86 is attached to the arm 85 that is swingably attached to the gear shaft 62 a of the large-diameter gear 81. In this case, the distance between the large-diameter gear 81 and the idle sprocket 86 is universal. Even if the distance between the large-diameter gear 81 and the small-diameter gear 82 varies, the distance between the small-diameter gear 82 and the idle sprocket 86 can be kept constant by the arm 85 swinging.

このため、大きな地震が生じ、大径歯車81と小径歯車82との距離が変動しても、増速機構80を適切に機能させ、回転慣性質量ダンパーの錘63の回転速度を第1ピニオンギア62に対して増速させることができる。また、アーム85およびアイドルスプロケット86は、第1チェーン87および第2チェーン88が緩むのを防止する。このため、例えば、アーム85の揺動軸にバネ(図示省略)を取り付け、アーム85が適当な揺動角に調整される構造としてもよい。   For this reason, even if a large earthquake occurs and the distance between the large diameter gear 81 and the small diameter gear 82 fluctuates, the speed increasing mechanism 80 is caused to function properly, and the rotational speed of the weight 63 of the rotary inertia mass damper is changed to the first pinion gear. The speed can be increased with respect to 62. Further, the arm 85 and the idle sprocket 86 prevent the first chain 87 and the second chain 88 from loosening. For this reason, for example, a spring (not shown) may be attached to the swing shaft of the arm 85 so that the arm 85 is adjusted to an appropriate swing angle.

《変形例100L》
なお、この場合、さらに、アイドルスプロケット86に設けられる2つのスプロケットのギヤ比を変えることによって、回転慣性質量ダンパーの錘63の回転速度を第1ピニオンギア62に対してさらに増速させることができる。また、図13は、他の変形例を例示する。図13に示すように、増速機構80の大径歯車81と、アイドルスプロケット86と、小径歯車82とは、1つのチェーン89を掛け回してもよい。
<< Modification 100L >>
In this case, the rotational speed of the weight 63 of the rotary inertia mass damper can be further increased with respect to the first pinion gear 62 by changing the gear ratio of the two sprockets provided on the idle sprocket 86. . FIG. 13 illustrates another modification. As shown in FIG. 13, the large-diameter gear 81, the idle sprocket 86, and the small-diameter gear 82 of the speed increasing mechanism 80 may be wound around a single chain 89.

《錘63の変形例》
錘63は、図14(図2のXIII−XIII矢視図)に示すように、矩形の枠組み20の表裏に対向するように2つ設けられていてもよい。
<< Modification of weight 63 >>
As shown in FIG. 14 (XIII-XIII arrow view of FIG. 2), two weights 63 may be provided so as to face the front and back of the rectangular frame 20.

また、錘63は、円盤形状を例示した。円盤形状の錘は、例えば、100mm〜120mm程度の建物10の壁に納めるのに好適である。この場合、外周縁に近い領域に質量を偏らせてもよい。図15から図17は、制振ユニット60の錘63の変形例を示す図である。この場合、例えば、図15に示すように、リング状の錘101と、回転軸102と、リング状の錘101と回転軸102とを結ぶ、放射状に取り付けられた棒103(輻)とで構成してもよい。また、錘63は、円盤形状に限定されず、任意の形状を取ることができる。例えば、図16に示すように、錘63は、棒状でもよい。さらに、図17に示すように、錘63は、両端に質量体111、112を取り付け、質量を両端に偏らせた棒113としてもよい。このように、錘63の質量部分(例えば、質量体111、112)を、錘63の回転軸102から離すことによって、より大きな質量効果(慣性質量Z)が得られる。つまり、錘63の質量は、錘63の回転軸から離れた位置に偏っているとよい。   Moreover, the weight 63 illustrated the disk shape. The disk-shaped weight is suitable for being placed on the wall of the building 10 having a size of about 100 mm to 120 mm, for example. In this case, the mass may be biased to a region close to the outer peripheral edge. 15 to 17 are diagrams showing modifications of the weight 63 of the vibration damping unit 60. FIG. In this case, for example, as shown in FIG. 15, the ring-shaped weight 101, the rotation shaft 102, and the radially attached rods 103 (radiation) connecting the ring-shaped weight 101 and the rotation shaft 102 are configured. May be. Further, the weight 63 is not limited to a disk shape, and can take any shape. For example, as shown in FIG. 16, the weight 63 may have a rod shape. Furthermore, as shown in FIG. 17, the weight 63 may be a rod 113 with mass bodies 111 and 112 attached to both ends and the mass being biased to both ends. In this way, a larger mass effect (inertial mass Z) can be obtained by separating the mass portion (for example, the mass bodies 111 and 112) of the weight 63 from the rotating shaft 102 of the weight 63. That is, the mass of the weight 63 is preferably biased to a position away from the rotation axis of the weight 63.

また、図17に示すように、矩形の枠組み20のうち、上側伝達部材40と下側伝達部材50を除く、隙間20Aに錘63の質量体111、112を配置してもよい。これにより、建物用制振装置100の省スペース化を図ることができる。上側伝達部材40と下側伝達部材50を除く、隙間20Aに錘63の質量体111、112を配置できるので、矩形の枠組み20の法線方向において、厚い質量体111、112を配置することができる。   Further, as shown in FIG. 17, the mass bodies 111 and 112 of the weight 63 may be disposed in the gap 20 </ b> A excluding the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50 in the rectangular frame 20. Thereby, space saving of the vibration damping device 100 for buildings can be achieved. Since the mass bodies 111 and 112 of the weight 63 can be arranged in the gap 20A except for the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50, it is possible to arrange the thick mass bodies 111 and 112 in the normal direction of the rectangular frame 20. it can.

以上、種々説明したが、建物用制振装置100は、建物10の下梁11と、下梁11に立てられた一対の柱12、13と、一対の柱12、13に架け渡された上梁14とで囲まれた矩形の枠組み20内に配置されている。   As described above, the building vibration damping device 100 includes the lower beam 11 of the building 10, the pair of columns 12 and 13 erected on the lower beam 11, and the bridge 10 laid over the pair of columns 12 and 13. It is arranged in a rectangular frame 20 surrounded by the beam 14.

ここで、建物用制振装置100は、図1に示すように、上側伝達部材40と、下側伝達部材50と、制振ユニット60とを備えている。ここで、上側伝達部材40は、建物10の上梁14に固定される上梁側固定部41と、制振ユニット60に固定される第1ユニット側固定部42とを備えている。下側伝達部材50は、建物10の下梁11に固定される下梁側固定部51と、制振ユニット60に固定される第2ユニット側固定部52とを備えている。制振ユニット60は、第1ラックギア61と、第1ピニオンギア62と、錘63とを備えている。ここで、第1ラックギア61は、第1ユニット側固定部42と第2ユニット側固定部52とのうち一方の固定部に横向きに取り付けられている。第1ピニオンギア62は、第1ユニット側固定部42と第2ユニット側固定部52とのうち他方の固定部に取り付けられ、第1ラックギア61に噛み合っている。錘63は、第1ピニオンギア62の回転に応じて回転するように、第1ピニオンギア62に係合している。   Here, the building vibration control device 100 includes an upper transmission member 40, a lower transmission member 50, and a vibration suppression unit 60, as shown in FIG. Here, the upper transmission member 40 includes an upper beam side fixing portion 41 fixed to the upper beam 14 of the building 10 and a first unit side fixing portion 42 fixed to the vibration control unit 60. The lower transmission member 50 includes a lower beam side fixing portion 51 fixed to the lower beam 11 of the building 10 and a second unit side fixing portion 52 fixed to the vibration damping unit 60. The vibration control unit 60 includes a first rack gear 61, a first pinion gear 62, and a weight 63. Here, the first rack gear 61 is laterally attached to one of the first unit side fixing portion 42 and the second unit side fixing portion 52. The first pinion gear 62 is attached to the other fixed portion of the first unit side fixed portion 42 and the second unit side fixed portion 52 and meshes with the first rack gear 61. The weight 63 is engaged with the first pinion gear 62 so as to rotate according to the rotation of the first pinion gear 62.

この建物用制振装置100によれば、建物10の下梁11と、一対の柱12、13と、上梁14とで囲まれた矩形の枠組み20の上下の梁14、11に生じたせん断変位が、上側伝達部材40と下側伝達部材50とを介して、制振ユニット60に伝達される。制振ユニット60は、矩形の枠組み20の上下の梁14、11に生じたせん断変位に応じて第1ラックギア61に第1ピニオンギア62が噛み合い、第1ピニオンギア62が回転する。そして、第1ピニオンギア62の回転に応じて、第1ピニオンギア62に係合した錘63が回転する。このように、建物用制振装置100は、建物10の矩形の枠組み20に取り付けて回転慣性質量ダンパーとしての機能を具現化する。つまり、建物10の矩形の枠組み20の上下の梁14、11に生じるせん断変形に応じて錘63が回転し、これによって質量効果を発揮して建物10の揺れを小さく抑えることができる。   According to the building damping device 100, the shear generated in the upper and lower beams 14 and 11 of the rectangular frame 20 surrounded by the lower beam 11 of the building 10, the pair of columns 12 and 13, and the upper beam 14. The displacement is transmitted to the vibration control unit 60 via the upper transmission member 40 and the lower transmission member 50. In the vibration damping unit 60, the first pinion gear 62 is engaged with the first rack gear 61 in accordance with the shear displacement generated in the upper and lower beams 14, 11 of the rectangular frame 20, and the first pinion gear 62 rotates. Then, according to the rotation of the first pinion gear 62, the weight 63 engaged with the first pinion gear 62 rotates. As described above, the building vibration control device 100 is mounted on the rectangular frame 20 of the building 10 to realize a function as a rotary inertia mass damper. That is, the weight 63 rotates according to the shear deformation generated in the upper and lower beams 14 and 11 of the rectangular frame 20 of the building 10, thereby exerting a mass effect and suppressing the shaking of the building 10.

以上のように、建物用制振装置100は、建物10の矩形の枠組み20に取り付けることができ、建物10に生じた振動を小さく抑える制振装置として好適である。本発明に係る建物用制振装置は、特に言及されない限りにおいて、上述された何れの実施形態およびその変形例にも限定されない。   As described above, the building vibration control device 100 can be attached to the rectangular frame 20 of the building 10 and is suitable as a vibration control device that suppresses vibration generated in the building 10 to be small. The building damping device according to the present invention is not limited to any of the above-described embodiments and modifications thereof, unless otherwise specified.

例えば、上述した実施形態では、建物用制振装置100は、建物10の1階に取り付けた例を例示したが、建物用制振装置100は、建物10の2階以上の階に取り付けてもよい。また、建物用制振装置100は、木造の建物だけでなく種々の建物に適用できる。例えば、鉄筋コンクリート製の建物や鉄骨構造の建物にも効果的に取り付けることができる。   For example, in the embodiment described above, the building damping device 100 is illustrated as being attached to the first floor of the building 10, but the building damping device 100 may be attached to the second floor or more of the building 10. Good. The building vibration control device 100 can be applied not only to a wooden building but also to various buildings. For example, it can be effectively attached to a reinforced concrete building or a steel structure building.

上述したように、この建物用制振装置100は、錘63の重量のわりに大きな質量効果が得られ、建物10に生じる揺れを小さく抑えることができる。建物10の重量(例えば、建物の1階に建物用制振装置100を取り付ける場合には、建物の2階の重量)をMとすると、パルス振動が入力された時に、建物10に生じる加速度(入力)をM/(M+Z)に減じることができる。また、建物に、質量効果がZの建物用制振装置100がn個取り付けられている場合には、パルス振動が入力された時に、建物に生じる加速度をM/(M+n×Z)に減じることができる。   As described above, the building damping device 100 can obtain a large mass effect instead of the weight of the weight 63, and can suppress the vibration generated in the building 10 to be small. Assuming that the weight of the building 10 (for example, the weight of the second floor of the building when the building damping device 100 is attached to the first floor of the building) is M, the acceleration generated in the building 10 when pulse vibration is input ( Input) can be reduced to M / (M + Z). Further, when n building damping devices 100 having a mass effect of Z are attached to the building, the acceleration generated in the building is reduced to M / (M + n × Z) when pulse vibration is input. Can do.

この場合、M/(M+n×Z)が0.9程度であれば、建物10に生じる揺れ(加速度)を90%程度に低減させることができる。また、M/(M+n×Z)が0.5程度であれば、建物10に生じる揺れを50%程度低減させることができる。また、M/(M+n×Z)が0.3程度であれば、建物10に生じる揺れを30%程度に低減させることができる。また、M/(M+n×Z)が0.1程度であれば、建物10に生じる揺れを10%程度に低減させることができる。   In this case, if M / (M + n × Z) is about 0.9, the vibration (acceleration) generated in the building 10 can be reduced to about 90%. Further, if M / (M + n × Z) is about 0.5, the shaking generated in the building 10 can be reduced by about 50%. Moreover, if M / (M + n × Z) is about 0.3, the shaking generated in the building 10 can be reduced to about 30%. Further, if M / (M + n × Z) is about 0.1, the vibration generated in the building 10 can be reduced to about 10%.

例えば、100平方メートル(100mm)の木造住宅の場合、2階部分の重量は、凡そ30ton〜50ton(ton=Mg=1000kg)とされる。ここで、建物用制振装置100を木造住宅の1階に取り付ける場合、2階部分の重量Mとすると、M/(M+n×Z)が0.9よりも小さくなるように、建物用制振装置100を設けるとよい。この場合、1つの建物用制振装置100の質量効果Zが小さいと、建物用制振装置100を建物10に多く取り付ける必要がある。また、建物用制振装置100の質量効果Zを大きくするには、建物用制振装置100に用いる錘63を重たくしたり、錘63の直径を大きくしたりする必要が生じる。また、建物用制振装置100から反力を受ける建物10の矩形の枠組み20を構造的に所要の強度を確保する必要が生じる。 For example, in the case of a 100 square meter (100 mm 2 ) wooden house, the weight of the second floor portion is about 30 to 50 tons (ton = Mg = 1000 kg). Here, when the building vibration control device 100 is attached to the first floor of a wooden house, assuming that the weight M of the second floor portion is M, (M + n × Z) is less than 0.9 so that M / (M + n × Z) is less than 0.9. An apparatus 100 may be provided. In this case, if the mass effect Z of one building damping device 100 is small, it is necessary to attach many building damping devices 100 to the building 10. Further, in order to increase the mass effect Z of the building vibration control device 100, it is necessary to make the weight 63 used in the building vibration control device 100 heavy or to increase the diameter of the weight 63. In addition, it is necessary to structurally ensure the required strength of the rectangular frame 20 of the building 10 that receives the reaction force from the building vibration control device 100.

このような観点から、1つの建物用制振装置100の質量効果(慣性質量Z)は、例えば、凡そ0.1Mg以上、好ましくは凡そ0.2Mg以上、また、1つの建物用制振装置100の質量効果(慣性質量Z)は、凡そ5.0Mg以下、好ましくは凡そ3.0Mg以下とし、適当な数の建物用制振装置100を建物10の適当な位置に取り付けるとよい。ここで、1つの建物用制振装置100の質量効果(慣性質量Z)が、0.1Mg未満では、建物の揺れを小さくする効果が十分に発揮されない場合がある。また、1つの建物用制振装置100の質量効果(慣性質量Z)が、5.0Mgよりも大きいと、質量効果が大きすぎて、建物用制振装置100自体が大きなものとなる。例えば、日本における木造住宅では、例えば、質量効果(慣性質量Z)が0.1Mg≦Z≦5.0Mg程度になるように、1つの建物用制振装置100を構成するとよい。   From this point of view, the mass effect (inertial mass Z) of one building damping device 100 is, for example, about 0.1 Mg or more, preferably about 0.2 Mg or more, or one building damping device 100. The mass effect (inertial mass Z) is approximately 5.0 Mg or less, preferably approximately 3.0 Mg or less, and an appropriate number of building vibration control devices 100 may be attached to appropriate positions of the building 10. Here, if the mass effect (inertial mass Z) of one building damping device 100 is less than 0.1 Mg, the effect of reducing the shaking of the building may not be sufficiently exhibited. Further, if the mass effect (inertial mass Z) of one building damping device 100 is larger than 5.0 Mg, the mass effect is too great, and the building damping device 100 itself becomes large. For example, in a wooden house in Japan, for example, one building damping device 100 may be configured so that the mass effect (inertial mass Z) is about 0.1 Mg ≦ Z ≦ 5.0 Mg.

建物用制振装置は、建物壁に収まるとよい。このため、建物用制振装置の厚さは、例えば、120mm以下、より好ましくは110mm以下、さらに好ましくは100mm以下であるとよい。   The vibration control device for buildings should fit in the building wall. For this reason, the thickness of the vibration damping device for buildings is, for example, 120 mm or less, more preferably 110 mm or less, and further preferably 100 mm or less.

10 建物
11 土台(下梁)
12、13 柱
14 2階床梁(上梁)
15、16 ホールダウン金物
20 矩形の枠組み
20A 隙間
30 コンクリート基礎
31、32 ホールダウンボルト
34 基礎パッキン
40 上側伝達部材
41 上梁側固定部
42 第1ユニット側固定部
43 アーム
45 バネ
50 下側伝達部材
51 下梁側固定部
52 第2ユニット側固定部
53 アーム
60 制振ユニット
61 第1ラックギア
62 第1ピニオンギア
62a 歯車軸(第1ピニオンギアの歯車軸)
63 錘
70 押し当て機構
71 第2ラックギア
72 第2ピニオンギア
73 支持部材
74 ローラ
75 ガイド
75a ガイド穴
80 増速機構
81 大径歯車
82 小径歯車
82a 歯車軸
83 チェーン
85 アーム
86 アイドルスプロケット
87 第1チェーン
88 第2チェーン
89 チェーン
100 建物用制振装置
101 錘(リング状の錘)
102 回転軸
103 棒
111、112 質量体
113 棒
10 Building 11 Foundation (under beam)
12, 13 Pillar 14 2nd floor floor beam (upper beam)
15, 16 Hole-down hardware 20 Rectangular frame 20A Clearance 30 Concrete foundation 31, 32 Hole-down bolt 34 Foundation packing 40 Upper transmission member 41 Upper beam side fixing portion 42 First unit side fixing portion 43 Arm 45 Spring 50 Lower transmission member 51 Lower beam side fixing portion 52 Second unit side fixing portion 53 Arm 60 Damping unit 61 First rack gear 62 First pinion gear 62a Gear shaft (gear shaft of first pinion gear)
63 Weight 70 Pushing mechanism 71 Second rack gear 72 Second pinion gear 73 Support member 74 Roller 75 Guide 75a Guide hole 80 Speed increasing mechanism 81 Large diameter gear 82 Small diameter gear 82a Gear shaft 83 Chain 85 Arm 86 Idle sprocket 87 First chain 88 Second chain 89 Chain 100 Building damping device 101 Weight (ring-shaped weight)
102 Rotating shaft 103 Bar 111, 112 Mass body 113 Bar

Claims (15)

建物の下梁と、前記下梁に立てられた一対の柱と、前記一対の柱に架け渡された上梁とで囲まれた矩形の枠組み内に配置される、建物用制振装置であって、
上側伝達部材と、
下側伝達部材と、
制振ユニットと
を備え、
前記上側伝達部材は、
前記建物の前記上梁に固定される上梁側固定部と、
前記制振ユニットに固定される第1ユニット側固定部と
を備え、
前記下側伝達部材は、
前記建物の前記下梁に固定される下梁側固定部と、
前記制振ユニットに固定される第2ユニット側固定部と
を備え、
前記制振ユニットは、
前記第1ユニット側固定部と前記第2ユニット側固定部とのうち一方の固定部に横向きに取り付けられた第1ラックギアと、
前記第1ユニット側固定部と前記第2ユニット側固定部とのうち他方の固定部に取り付けられ、前記第1ラックギアに噛み合う第1ピニオンギアと、
前記第1ピニオンギアの回転に応じて回転するように、前記第1ピニオンギアに係合させた錘と
を備えた、
建物用制振装置。
A vibration control device for a building, which is arranged in a rectangular frame surrounded by a lower beam of a building, a pair of columns standing on the lower beam, and an upper beam spanned between the pair of columns. And
An upper transmission member;
A lower transmission member;
With a vibration control unit,
The upper transmission member is
An upper beam side fixing portion fixed to the upper beam of the building;
A first unit side fixing portion fixed to the vibration suppression unit;
The lower transmission member is
A lower beam side fixing portion fixed to the lower beam of the building;
A second unit side fixing portion fixed to the vibration suppression unit,
The vibration control unit is
A first rack gear attached laterally to one of the first unit side fixing portion and the second unit side fixing portion;
A first pinion gear that is attached to the other fixed part of the first unit side fixed part and the second unit side fixed part and meshes with the first rack gear;
A weight engaged with the first pinion gear so as to rotate according to the rotation of the first pinion gear;
Building damping device.
前記第1ラックギアは、上梁と平行になるように取り付けられている、請求項1に記載された建物用制振装置。   The building vibration damping device according to claim 1, wherein the first rack gear is attached to be parallel to the upper beam. 前記第1ラックギアは、前記第1ユニット側固定部と前記第2ユニット側固定部とのうち一方にピンリンクによって取り付けられており、
前記第1ピニオンギアを前記第1ラックギアに押し当てる押し当て機構を備えた、請求項1または2に記載された建物用制振装置。
The first rack gear is attached to one of the first unit side fixing portion and the second unit side fixing portion by a pin link,
The building vibration control device according to claim 1, further comprising a pressing mechanism that presses the first pinion gear against the first rack gear.
前記押し当て機構は、
前記第1ラックギアの背面側に設けられた第2ラックギアと、
前記第2ラックギアに噛み合う第2ピニオンギアと、
前記第2ピニオンギアと第2ラックギアとが噛み合い、かつ、前記第1ピニオンギアと前記第2ピニオンギアとが前記第1ラックギアと第2ラックギアとを挟むように、前記第1ピニオンギアに対して前記第2ピニオンギアを支持する支持部材と
を備えた、請求項3に記載された建物用制振装置。
The pressing mechanism is
A second rack gear provided on the back side of the first rack gear;
A second pinion gear meshing with the second rack gear;
The second pinion gear and the second rack gear mesh with each other, and the first pinion gear and the second pinion gear sandwich the first rack gear and the second rack gear with respect to the first pinion gear. The building vibration control device according to claim 3, further comprising a support member that supports the second pinion gear.
前記押し当て機構は、
前記第1ラックギアの背面に押し当たるローラと、
前記ローラと前記第1ピニオンギアとが、前記第1ラックギアを挟むように、前記第1ピニオンギアに対して前記ローラを支持する支持部材と
を備えた、請求項3に記載された建物用制振装置。
The pressing mechanism is
A roller that presses against the back surface of the first rack gear;
The building control according to claim 3, further comprising a support member that supports the roller with respect to the first pinion gear so that the roller and the first pinion gear sandwich the first rack gear. Shaker.
前記押し当て機構は、前記第1ラックギアに対する前記第1ピニオンギアの歯車軸の距離を一定にするように、前記ラックギアに対して前記第1ピニオンギアの歯車軸を案内するガイドを備えた、請求項3に記載された建物用制振装置。   The pressing mechanism includes a guide for guiding the gear shaft of the first pinion gear with respect to the rack gear so that the distance of the gear shaft of the first pinion gear with respect to the first rack gear is constant. Item 3. The building damping device according to item 3. 前記錘は前記第1ピニオンギアの歯車軸に取り付けられている、請求項1から6までの何れか一項に記載された建物用制振装置。   The vibration control device for a building according to any one of claims 1 to 6, wherein the weight is attached to a gear shaft of the first pinion gear. 前記第1ピニオンギアに対して前記錘の回転を増速させる増速機構を備えた、請求項1から7までの何れか一項に記載された建物用制振装置。   The building vibration damping device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a speed increasing mechanism that speeds up the rotation of the weight with respect to the first pinion gear. 前記増速機構は、前記第1ピニオンギアの回転に応じて回転する大径歯車と、
前記大径歯車よりもピッチ円直径が小さく、前記錘に連結された小径歯車と、
を備えた、請求項8に記載された建物用制振装置。
The speed increasing mechanism includes a large-diameter gear that rotates according to the rotation of the first pinion gear;
A small-diameter gear having a smaller pitch circle diameter than the large-diameter gear and connected to the weight;
The building vibration damping device according to claim 8, comprising:
前記大径歯車と小径歯車は、それぞれスプロケットであり、大径歯車と小径歯車とを連結するチェーンを備えた、請求項9に記載された建物用制振装置。   The building vibration control device according to claim 9, wherein each of the large diameter gear and the small diameter gear is a sprocket, and includes a chain that connects the large diameter gear and the small diameter gear. 前記大径歯車の歯車軸に揺動自在に取り付けたアームに取り付けられた2つのアイドルスプロケットと、
前記2つのアイドルスプロケットのうち一方を大径歯車に連結する第1チェーンと、
前記2つのアイドルスプロケットのうち他方を小径歯車に連結する第2チェーンと
を備えた、請求項10に記載された建物用制振装置。
Two idle sprockets attached to an arm swingably attached to the gear shaft of the large-diameter gear;
A first chain connecting one of the two idle sprockets to a large-diameter gear;
The building vibration control device according to claim 10, further comprising a second chain that connects the other of the two idle sprockets to a small-diameter gear.
前記錘は、前記矩形の枠組みの表裏に対向するように2つ設けられている、請求項1から11までの何れか一項に記載された建物用制振装置。   The building weight damping device according to any one of claims 1 to 11, wherein two weights are provided so as to face the front and back of the rectangular frame. 前記錘の質量は、錘の回転軸から離れた位置に偏っている、請求項1から12までの何れか一項に記載された建物用制振装置。   The building damping device according to any one of claims 1 to 12, wherein a mass of the weight is biased to a position away from a rotation axis of the weight. 慣性質量Zが、0.1Mg≦Z≦5.0Mgである、請求項1から13までの何れか一項に記載された建物用制振装置。   The vibration damping device for buildings according to any one of claims 1 to 13, wherein the inertial mass Z is 0.1 Mg ≤ Z ≤ 5.0 Mg. 前記建物用制振装置は、厚さが120mm以下である、請求項1から14までの何れか一項に記載された建物用制振装置。   The building damping device according to any one of claims 1 to 14, wherein the building damping device has a thickness of 120 mm or less.
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