JP2016173158A

JP2016173158A - 制振装置

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Publication number: JP2016173158A
Application number: JP2015053879A
Authority: JP
Inventors: 荒水　照夫; Teruo Aramizu; 照夫荒水; 和央長島; Kazuhisa Nagashima; 良太北林; Ryota Kitabayashi
Original assignee: Oiles Industry Co Ltd
Current assignee: Oiles Industry Co Ltd
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2035-03-17
Also published as: JP6470080B2

Abstract

【課題】大きい粘性抵抗力を発生させることができ、振動を減衰させることが可能な制振装置を提供する。
【解決手段】連結部２は、第１のスライダ１０の第１の基部１１に対し、第１の方向Ｘに相対的に移動不能かつ第２の方向Ｙに相対的に移動可能に、第２のスライダ２０の第２の基部２１に対し、第２の方向Ｙに相対的に移動不能かつ第１の方向Ｘに相対的に移動可能に組み合わせられている。第１の平板部４Ａと、第１の抵抗部１３と、第２の平板部５Ａと、第２の抵抗部２３とは、上側からこの順に隣接して鉛直方向に並んで配置されている。粘性体６に浸かる第１の抵抗部１３は、第１の平板部４Ａと第２の平板部５Ａとの間において、桶３に対して第１の方向Ｘに移動可能に、粘性体６に浸かる第２の抵抗部２３は、第２の平板部５Ａと桶３の底部３Ａとの間において、桶３に対して第２の方向Ｙに移動可能に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、建造物等の上部構造体と基礎等の下部構造体との間に設置され、下部構造体から上部構造体への地震等による震動の伝達を抑えるための制振装置に関する。

従来より、基礎等の下部構造体に固定された容器に収容された粘性体に、建物等の上部構造体に固定された支柱の下端に設けた円板を浸すように構成した制振装置が提案されている。かかる制振装置では、円板が粘性体内を水平方向に移動することにより、粘性体に粘性せん断を生じさせ、粘性抵抗力を発生させて、振動エネルギを減衰させている。

しかしながら、従来の上記制震装置では、円板が静止していた状態から、一方側に移動した場合、移動側に一定量の粘性体が存在するため、所望の粘性抵抗力を得ることができる。このとき、円板の移動に伴って、円板が移動した一方側に粘性体が移動するため、円板の移動前に比べ、円板の移動した一方側の粘性体の量が増え、粘性体の高さが移動前に比べ高くなる。逆に、円板が移動した一方側とは反対の他方側は、粘性体が一方側に移動した分、粘性体の量が減り、粘性体の高さが低くなる。次に円板が他方側に移動しようとしたとき、粘性体は高い粘度を有しているため、移動速度が遅く、一方側に移動した粘性体は他方側に戻りきっていない。このため、円板が他方側に移動したとき、一定量あった粘性体の量が減り、粘性体の高さが低い状態にあり、円板が他方側に移動したときに所望する粘性抵抗力を発生させることができない。このように従来の制震装置では、円板の移動方向において、継続して大きくかつ均一な所望する粘性抵抗力を発生させることができない。

そこで、本発明の目的は、地震等による震動に対して粘性体の高さの高低の変動を抑えることで大きくかつ均一な所望する粘性抵抗力を発生させることができ、振動を減衰させることが可能な制振装置を提供することである。

本発明の一態様による制振装置は、上部構造体と下部構造体との間に設置される制振装置であって、前記上部構造体に連結される連結部と、前記下部構造体に連結され、上側が開口し、粘性体を収容する収容部と、前記収容部に対して第１の方向に移動可能に設けられ、第１の基部と第１の抵抗部とを有する第１のスライダと、前記収容部に対して前記第１の方向に直交する第２の方向に移動可能に設けられ、第２の基部と第２の抵抗部とを有する第２のスライダと、第１の平板部を有する第１のセパレータと、第２の平板部を有する第２のセパレータと、を備え、前記第１の基部は、前記第２の方向に沿って延び、前記連結部が前記第１の方向に相対的に移動不能かつ前記第２の方向に相対的に移動可能に組み合わせられ、前記第１の抵抗部は、前記第２の方向に沿って延び、前記第１の基部の下側において前記粘性体に浸かるように設けられ、前記第２の基部は、前記第１の方向に沿って延び、前記連結部が前記第２の方向に相対的に移動不能かつ前記第１の方向に相対的に移動可能に組み合わせられ、前記第２の抵抗部は、前記第１の方向に沿って延び、前記第２の基部の下側において前記粘性体に浸かるように設けられ、前記第１の平板部と、前記第１の抵抗部と、前記第２の平板部と、前記第２の抵抗部とは、上側からこの順に隣接して鉛直方向に並んで配置され、前記粘性体に浸かる前記第１の抵抗部は、前記第１の平板部と前記第２の平板部との間において、前記収容部に対して前記第１の方向に移動可能であり、前記粘性体に浸かる前記第２の抵抗部は、前記第２の平板部と前記収容部の底面との間において、前記収容部に対して前記第２の方向に移動可能である。

前記第１の平板部および前記第２の平板部は、矩形状をなし、前記第１のセパレータは、前記第１の平板部の各辺からそれぞれ下方に延びる第１の外周板を有して有蓋四角筒状をなし、前記第２のセパレータは、前記第２の平板部の各辺からそれぞれ下方に延びる第２の外周板を有して有蓋四角筒状をなし、前記第１の抵抗部は、前記第１のセパレータ内において前記第１の方向に移動可能に構成され、前記第２の抵抗部は、前記第２のセパレータ内において前記第２の方向に移動可能に構成されても良い。

前記第１のスライダは、前記第１の基部と前記第１の抵抗部とを含む第１のスライダ本体部と、前記第１の方向において前記第１の抵抗部の一方の側に設けられた第１の補助抵抗部と、前記一方の側に対する他方の側に設けられた第２の補助抵抗部と、前記第１の抵抗部と前記第１の補助抵抗部とを接続し、前記第１の抵抗部の前記第１の方向に沿った移動に応じて、前記第１の補助抵抗部を前記第１の方向に沿って移動させる第１のリンク機構と、前記第１の抵抗部と前記第２の補助抵抗部とを接続し、前記第１の抵抗部の前記第１の方向に沿った移動に応じて、前記第１の補助抵抗部を前記第１の方向に沿って移動させる第２のリンク機構と、を有し、前記第２のスライダは、前記第２の基部と前記第２の抵抗部とを含む第２のスライダ本体部と、前記第２の方向において前記第２の抵抗部の一方の側に設けられた第３の補助抵抗部と、前記一方の側に対する他方の側に設けられた第４の補助抵抗部と、前記第２の抵抗部と前記第３の補助抵抗部とを接続し、前記第２の抵抗部の前記第２の方向に沿った移動に応じて、前記第３の補助抵抗部を前記第２の方向に沿って移動させる第３のリンク機構と、前記第２の抵抗部と前記第４の補助抵抗部とを接続し、前記第２の抵抗部の前記第２の方向に沿った移動に応じて、前記第４の補助抵抗部を前記第２の方向に沿って移動させる第４のリンク機構と、を有しても良い。

前記第２の方向に延びる前記第１の基部には、上下に貫通し、前記第２の方向に延びる第１の貫通孔が形成され、前記第１の方向に延びる前記第２の基部には、上下に貫通し、前記第１の方向に延びる第２の貫通孔が形成され、前記連結部は、鉛直方向に延びる柱状をなし、前記第２の方向に平行をなす一対の第１の側面と、前記第１の方向に平行をなす一対の第２の側面とを有し、前記連結部は、その前記一対の第１の側面が前記第１の貫通孔を形成する内周面に当接可能に、前記第１のスライダの前記第１の基部に対し組み合わせられ、前記一対の第２の側面が前記第２の貫通孔を形成する内周面に当接可能に、前記第２のスライダの前記第２の基部に対し組み合わせられても良い。

前記第１のスライダ本体部の前記第２の方向における両端には、前記収容部に対し前記第１の方向に移動可能に連結され、前記第１のスライダ本体部の前記第１の方向に沿った移動をガイドする一対の第１のガイド部が設けられ、前記第２のスライダ本体部の前記第１の方向における両端には、前記収容部に対し前記第２の方向に移動可能に連結され、前記第２のスライダ本体部の前記第２の方向に沿った移動をガイドする一対の第２のガイド部が設けられても良い。

本発明によれば、地震等による震動に対して粘性体の高さの高低の変動を抑えることで大きくかつ均一な所望する粘性抵抗力を発生させることができ、振動を減衰させることが可能な制振装置を提供することができる。

第１の実施形態に係る制振装置の斜視図を示す。第１の本実施形態に係る制振装置の分解斜視図を示す。第１の実施形態に係る制振装置の連結部、第１のスライダ、および第２のスライダのみを示す図である。下部構造体が水平方向に移動した時の制振装置の状態を示す図である。第２の実施形態に係る制振装置の斜視図を示す。第２の実施形態に係る制振装置の分解斜視図を示す。制振装置の連結部の全体図を示す。図６に示した制振装置からセパレータ部を削除した図を示す。（ａ）は、第１のスライダの斜視図を示し、（ｂ）は、第１の抵抗部および第１の補助部の斜視図を示す。（ａ）は、セパレータ部の斜視図を示し、（ｂ）は、セパレータ部の分解斜視図を示し、（ｃ）は、セパレータ部の断面図を示す。下部構造体が水平方向に移動した時の制振装置の状態を示す図である。第１のスライダおよび第２のスライダが動作した状態を示す図である。（ａ）は、第１のスライダが動作した状態を示す図であり、（ｂ）は、第１の抵抗部および第１の補助部が動作した状態を示す図である。

本発明の第１の実施形態における制振装置について図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態における制振装置１の斜視図であり、図２は、第１の実施形態に係る制振装置１の分解斜視図であり、図３は、制振装置１の連結部２、第１のスライダ１０、および第２のスライダ２０のみを示す図である。

本実施形態における制振装置１は、建造物等の上部構造体と、基礎等の下部構造体との間の免震層に設置される制振装置である。

図１、２に示すように、制振装置１は、連結部２と、収容部である桶３と、第１のスライダ１０と、第２のスライダ２０と、第１のセパレータ４と、第２のセパレータ５とを備える。

連結部２は、鋼材等により構成され、上部構造体にボルト等により連結され固定される円柱部２Ａと、円柱部２Ａに対し鉛直方向に所定間隔で設けられた３つの鍔部２Ｂとを有する。

桶３は、鋼材等により構成され、底部３Ａと筒状部３Ｂとにより上側が開口する有底筒状をなし、下部構造体にボルト等により連結され固定されている。筒状部３Ｂは、平面視矩形状をなしている。また、桶３は、粘性体６を収容している。粘性体６は、高粘度の高分子材料で構成され、その粘性抵抗力は速度依存性を有する。

第１のスライダ１０は、鋼材等により構成され、桶３に対し第１の方向Ｘに移動可能に設けられ、第１の基部１１と、一対の第１の腕部１２と、第１の抵抗部１３とを有する。

第１の基部１１は、第２の方向Ｙに沿って延び、上下に貫通し第２の方向Ｙに延びる第１の貫通孔１１ａが形成されている。そして、連結部２は、その円柱部２Ａが第１の貫通孔１１ａを貫通し、下側２つの鍔部２Ｂが第１の基部１１を挟むようにして、第１の基部１１に対し組み合わせられている。これにより、連結部２は、第１の基部１１に対し、第１の方向Ｘに相対的に移動不能かつ第２の方向Ｙに相対的に移動可能に組み合わせられている。なお、第１の基部１１に対し、黒鉛等が含まれた表面処理を施していても良い。

一対の第１の腕部１２は、第１の基部１１の第２の方向Ｙの両端部からそれぞれ下方に延び、筒状部３Ｂの内周面に当接するように設けられている。

第１の抵抗部１３は、第２の方向Ｙに沿って延び、一対の第１の腕部１２の下端に連結され、粘性体６に浸かった状態である。

第２のスライダ２０は、鋼材等により構成され、桶３に対し第２の方向Ｙに移動可能に設けられ、第２の基部２１と、一対の第２の腕部２２と、第２の抵抗部２３とを有する。

第２の基部２１は、第１の方向Ｘに沿って延び、上下に貫通し第１の方向Ｘに延びる第２の貫通孔２１ａが形成されている。第２の基部２１は、第１の基部１１の上側に位置している。そして、連結部２は、その円柱部２Ａが第２の貫通孔２１ａを貫通し、上側２つの鍔部２Ｂが第２の基部２１を挟むようにして、第２の基部２１に対し組み合わせられている。これにより、連結部２は、第２の基部２１に対し、第２の方向Ｙに相対的に移動不能かつ第１の方向Ｘに相対的に移動可能に組み合わせられている。

よって、図３に示すように、連結部２は、第１のスライダ１０および第２のスライダ２０に対し連結されている。そして、連結部２が相対的に第１の方向Ｘに沿って移動する場合、第１のスライダ１０は、連結部２と共に第１の方向Ｘに移動し、第２のスライダ２０は移動せず、第２のスライダ２０の第２の基部２１の第２の貫通孔２１ａ内を連結部２が移動する。一方、連結部２が相対的に第２の方向Ｙに沿って移動する場合、第２のスライダ２０は、連結部２と共に第２の方向Ｙに移動し、第１のスライダ１０は移動せず、第１のスライダ１０の第１の基部１１の第１の貫通孔１１ａ内を連結部２が移動する。なお、第２の基部２１に対し、黒鉛等が含まれた表面処理を施していても良い。

一対の第２の腕部２２は、第２の基部２１の第１の方向Ｘの両端部からそれぞれ下方に延び、筒状部３Ｂの内周面に当接するように設けられている。

第２の抵抗部２３は、第１の方向Ｘに沿って延び、一対の第２の腕部２２の下端に連結され、粘性体６に浸かった状態である。また、第２の抵抗部２３は、第１の抵抗部１３の下側であって、桶３の底部３Ａ上に位置する。

第１のセパレータ４は、鋼材等により構成され、矩形状の第１の平板部４Ａからなり、連結部２の最も下側の鍔部２Ｂと、第１の抵抗部１３との間に設けられている。第１のセパレータ４は、その四隅が図示せぬ固定具を介して筒状部３Ｂの四隅または底部３Ａに固定されることにより、桶３に対し固定されている。

第２のセパレータ５は、鋼材等により構成され、矩形状の第２の平板部５Ａからなり、第１の抵抗部１３と、第２の抵抗部２３との間に設けられている。第２のセパレータ５は、第１のセパレータ４と同様に、その四隅が図示せぬ固定具を介して筒状部３Ｂの四隅または底部３Ａに固定されることにより、桶３に対し固定されている。

このように、第１の平板部４Ａと、第１の抵抗部１３と、第２の平板部５Ａと、第２の抵抗部２３とは、上側からこの順に隣接して鉛直方向に並んで配置されている。また、粘性体６に浸かる第１の抵抗部１３は、第１の平板部４Ａと第２の平板部５Ａとの間において、桶３に対して第１の方向Ｘに移動可能に設けられ、粘性体６に浸かる第２の抵抗部２３は、第２の平板部５Ａと桶３の底部３Ａとの間において、桶３に対して第２の方向Ｙに移動可能に設けられている。

次に、制振装置１による振動の減衰動作について、図１、４を参照して説明する。

例えば、地震が発生すると、振動が下部構造体に伝わり、下部構造体が水平方向に移動する。ここで、下部構造体は、図１に示す第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙに交差する第３の方向Ｚ（紙面左上側）に移動したとする。

下部構造体の移動と共に、桶３と、桶３に固定された第１セパレータ４および第２セパレータ５も、第３の方向Ｚに移動する。この移動により、上部構造体に連結された連結部２は相対的に第３の方向Ｚの反対側の方向（紙面右下側）に移動する。すなわち、図４に示すように、連結部２は、桶３、第１セパレータ４、および第２セパレータ５に対し、相対的に紙面右下側へ移動する。そして、連結部２の移動に伴って、連結部２に対し結合された第１のスライダ１０と第２のスライダ２０も移動する。詳細には、連結部２は、第１のスライダ１０の第１の基部１１の第１の貫通孔１１ａ内および第２スライダ２０の第２の基部２１の第２の貫通孔２１ａ内を移動し、これに伴い、第１のスライダ１０は桶３の筒状部３Ａの内周面に沿って第１の方向Ｘに、第２のスライダ２０は桶３の筒状部３Ａの内周面に沿って第２の方向Ｙに移動する。

そして、第１のスライダ１０の移動により、第１の抵抗部１３が第１の平板部４Ａと第２の平板部５Ａとの間に存在する粘性体６を押し出すようにして移動する。これにより、粘性体６が第１の平板部４Ａと第２の平板部５Ａとの間から流出するように流動する。同様に、第２のスライダ２０の移動により、第２の抵抗部２３が第２の平板部５Ａと桶３の底部３Ａとの間に存在する粘性体６を押し出すようにして移動する。これにより、粘性体６が第２の平板部５Ａと桶３の底部３Ａとの間から流出するように流動する。

このような粘性体６の流動による粘性抵抗力により、振動が減衰される。

また、速度依存性を有する粘性体６は、第１のスライダ１０の第１の抵抗部１３および第２のスライダ２０の第２の抵抗部２３の、桶３、第１の平板部４Ａおよび第２の平板部５Ａに対する相対的な移動速度に応じた粘性抵抗力を発生する。すなわち、第１のスライダ１０の第１の抵抗部１３が、第１の平板部４Ａおよび第２の平板部５Ａに対し相対的に高速で移動しようとすると、粘性体６は大きな粘性抵抗力を発生する。同様に、第２のスライダ２０の第２の抵抗部２３が、第２の平板部５Ａおよび桶３の底部３Ａに対し相対的に高速で移動しようとすると、粘性体６は大きな粘性抵抗力を発生する。このように、第１のスライダ１０の第１の抵抗部１３および第２のスライダ２０の第２の抵抗部２３が、桶３、第１の平板部４Ａおよび第２の平板部５Ａに対して相対的に高速移動するときは、大きな粘性抵抗力により振動を減衰させることができる。

一方、第１のスライダ１０の第１の抵抗部１３が、第１の平板部４Ａおよび第２の平板部５Ａに対し相対的に低速で移動するときは、粘性体６には大きな粘性抵抗力を発生しない。同様に、第２のスライダ２０の第２の抵抗部２３が、第２の平板部５Ａおよび桶３の底部３Ａに対し相対的に低速で移動しようとするときは、粘性体６には大きな粘性抵抗力を発生しない。

以上のように、本実施形態の制振装置１では、連結部２は、第１のスライダ１０の第２の方向Ｙに沿って延びる第１の基部１１に対し、第１の方向Ｘに相対的に移動不能かつ第２の方向Ｙに相対的に移動可能に組み合わせられ、かつ、第２のスライダ２０の第１の方向Ｘに沿って延びる第２の基部２１に対し、第２の方向Ｙに相対的に移動不能かつ第１の方向Ｘに相対的に移動可能に組み合わせられている。そして、第１の平板部４Ａと、第１の抵抗部１３と、第２の平板部５Ａと、第２の抵抗部２３とは、上側からこの順に隣接して鉛直方向に並んで配置されている。また、粘性体６に浸かる第１の抵抗部１３は、第１の平板部４Ａと第２の平板部５Ａとの間において、桶３に対して第１の方向Ｘに移動可能に設けられ、粘性体６に浸かる第２の抵抗部２３は、第２の平板部５Ａと桶３の底部３Ａとの間において、桶３に対して第２の方向Ｙに移動可能に設けられている。

このような構成において、地震発生時に、下部構造体が水平方向に移動することにより、連結部２に組み合わせられた第１のスライダ１０と第２のスライダ２０とが、桶３、第１のスライダ１０、および第２のスライダ２０に対し相対的に移動する。その結果、第１のスライダ１０の第１の抵抗部１３が、第１の平板部４Ａと第２の平板部５Ａとの間をそれらの間に存在する粘性体６を押し出すように移動し、第２のスライダ２０の第２の抵抗部２３が、第２の平板部５Ａと桶３の底部３Ａとの間をそれらの間に存在する粘性体６を押し出すように移動する。

よって、粘性体６は、第１の平板部４Ａ、第２の平板部５Ａ、および桶３の底部３Ａにより、第１の抵抗部１３および第２の抵抗部２３に押されても鉛直方向に逃げることはないので、大きな粘性抵抗力を発生させることができ、大きな振動を減衰させることができる。

次に、第２の実施形態における制振装置について図面を参照しながら説明する。図５は、第２の実施形態に係る制振装置１０１の斜視図を示し、図６は、第２の実施形態に係る制振装置１０１の分解斜視図を示し、図７は、連結部１０２の全体図を示している。なお、第１の実施形態の制振装置１と同一の部材（同一の機能を有する部材）について、同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。

図５、図６に示すように、制振装置１０１は、連結部１０２と、収容部である桶３と、第１のスライダ１１０と、第２のスライダ１２０と、セパレータ部３０とを備える。

連結部１０２は、鋼材等により構成され、図７に示すように、上部構造体にボルト等により連結され鉛直方向に延び柱状をなす柱部１０２Ａと、柱部１０２Ａに対し鉛直方向に所定間隔で設けられた２つの鍔部１０２Ｂとを有する。柱部１０２Ａは、第１スライダ１１０の第１の基部１１の第１の貫通孔１１ａおよび第２スライダ１２０の第２の基部２１の第２の貫通孔２１ａを貫通し、２つの鍔部１０２Ｂが第２の基部２１を挟むようして、連結部１０２は、第１の基部１１および第２の基部２１に対し連結されている。

柱部１０２Ａは、第２の方向Ｙに平行をなす一対の第１の側面１０２Ｃと、第１の方向Ｘに平行をなす一対の第２の側面１０２Ｄとを有している。図６に示すように、第１の側面１０２Ｃは、第１の基部１１の第１の貫通孔１１ａを形成する内周面に当接可能に構成され、第２の側面１０２Ｄは、第２の基部２１の第２の貫通孔２１ａを形成する内周面に当接可能に構成される。

次に、第１のスライダ１１０および第２のスライダ１２０の構成について図８、図９を参照して説明する。

図８は、図６に示した制振装置１０１からセパレータ部３０を削除した図を示し、図９（ａ）は、第１のスライダ１１０の斜視図を示し、図９（ｂ）は、第１の抵抗部１３および第１の補助部４０の斜視図を示している。

第１のスライダ１１０は、鋼材等により構成され、桶３に対し第１の方向Ｘに移動可能に設けられ、第１の基部１１と、一対の第１の腕部１２と、第１の抵抗部１３と、第１の補助部４０と、一対の第１のガイド部１４とを有する。第１の基部１１と、一対の第１の腕部１２と、第１の抵抗部１３とが、第１のスライダ本体部１１０Ａに相当する。

図９に示すように、第１の補助部４０は、少なくとも１本（本実施形態では２本）の第１の補助抵抗部４１と、少なくとも１本（本実施形態では２本）の第２の補助抵抗部４２と、第１のリンク機構４３と、第２のリンク機構４４とを有する。

２本の第１の補助抵抗部４１は、平板状をなし、第１の抵抗部１３の第１の方向Ｘにおける左下側（一方の側）に、第２の方向Ｙに延びる第１の抵抗部１３と平行に並べられ、第１のリンク機構４３により並列に接続されている。

第１のリンク機構４３は、４本の第１のリンク部４３Ａにより構成され、各第１のリンク部４３Ａは、複数のアーム４３Ｂにより構成される。複数のアーム部４３Ｂが、各端部で互い回転可能に第１の方向Ｘに沿って連なるように接続される。かかる構成により、各第１のリンク部４３は、山部と谷部を形成して、山部と谷部の角度を変えながら伸縮するように構成されている。なお、図８、９においては、各第１のリンク部４３について一本のアーム４３Ｂにのみ参照番号を付している。

２本の第１のリンク部４３Ａを一組として、各組の２本の第１のリンク部４３Ａが第１の抵抗部１３の第２の方向Ｙの両端にそれぞれ鉛直方向に間隔をあけて配置され、各第１のリンク部４３Ａの一端が第１の抵抗部１３に連結され、他端がセパレータ部３０の側板部３３に連結されるように構成されている。そして、各第１の補助抵抗部４１の第２の方向Ｙにおける両端が、各組の２本の第１のリンク部４３Ａに挟まれるようにしてそれぞれ２本の第１のリンク部４３Ａに対し連結されている。そして、第１のリンク機構４３の伸縮動作に応じて、２本の第１の補助抵抗部４１は、第１の方向Ｘに沿って移動する。このように、第１のリンク機構４３は、第１の抵抗部１３と第１の補助抵抗部４１とを接続し、第１の抵抗部１３の第１の方向Ｘに沿った移動に応じて、第１の補助抵抗部４１を第１の方向Ｘに沿って移動させるように構成されている。

２本の第２の補助抵抗部４２と第２のリンク機構４４は、第１の抵抗部１３の第１の方向Ｘにおける右上側（他方の側）に設けられており、２本の第１の補助抵抗部４１と第１のリンク機構４３とほぼ同様の構成であるので詳細な説明を省略する。第２のリンク機構４４は、第１のリンク機構４３の４本の第１のリンク部４２Ａに対応する４本の第２のリンク部４４Ａを有し、各第２のリンク部４４Ａは、複数のアーム４４Ｂにより構成される。そして、第２のリンク機構４４の伸縮動作に応じて、２本の第２の補助抵抗部４２は、第１の方向Ｘに沿って移動する。第２のリンク機構４４は、第１の抵抗部１３と第２の補助抵抗部４２とを接続し、第１の抵抗部１３の第１の方向Ｘに沿った移動に応じて、第２の補助抵抗部４２を第１の方向Ｘに沿って移動させるように構成されている。

図８、図９（ａ）に示すように、各第１のガイド部１４は、それぞれ第２の腕部１２の外側（第１スライダ本体部１１０Ａの第２の方向Ｙにおける両端）に連結され、第１の方向Ｘに直交する断面が略鉤状をなす鉤状部１４Ａを有する。図５に示すように、各鉤状部１４Ａに、桶３の筒状部３Ｂが嵌ることにより、各第１のガイド部１４が桶３の筒状部３Ｂに対し第１の方向Ｘに移動可能に連結されている。

図８に示すように、第２のスライダ１２０は、鋼材等により構成され、桶３に対し第２の方向Ｙに移動可能に設けられ、第２の基部２１と、一対の第２の腕部２２と、第２の抵抗部２３と、第２の補助部５０と、一対の第２のガイド部２４とを有する。第２の基部２１と、一対の第２の腕部２２と、第２の抵抗部２３とが、第２のスライダ本体部１２０Ａに相当する。

第２の補助部５０の構成は、図９に示した第１の補助部４０の構成と向きが異なる以外は同じであるので、詳細な説明は省略する。

図８に示すように、第２の補助部５０は、少なくとも１本（本実施形態では２本）の第３の補助抵抗部５１と、少なくとも１本（本実施形態では２本）の第４の補助抵抗部５２と、第３のリンク機構５３と、第４のリンク機構５４とを有する。複数の第３の補助抵抗部５１、複数の第４の補助抵抗部５２、第３のリンク機構５３、および、第４のリンク機構５４は、それぞれ第２の補助部４０の複数の第１の補助抵抗部４１、複数の第２の補助抵抗部４２、第１のリンク機構４３、および、第２のリンク機構４４に対応する。

２本の第３の補助抵抗部５１と第３のリンク機構５３は、第２の抵抗部２３の第２の方向Ｙにおける左側（一方の側）に設けられている。第３のリンク機構５３は、第１のリンク機構４３と同様に、４本の第３のリンク部５３Ａにより構成され（図８には２本のみ図示）、各第３のリンク部５３Ａは、複数のアーム５３Ｂにより構成される。第３のリンク機構５３は、第２の抵抗部２３と第３の補助抵抗部５１とを接続し、第２の抵抗部２３の第２の方向Ｙに沿った移動に応じて、第３の補助抵抗部５１を第２の方向Ｙに沿って移動させるように構成されている。

２本の第４の補助抵抗部５２と第４のリンク機構５４は、第２の抵抗部２３の第２の方向Ｙにおける右側（他方の側）に設けられている。第４のリンク機構５４は、第２のリンク機構４４と同様に、４本の第４のリンク部５４Ａにより構成され（図８には２本のみ図示）、各第４のリンク部５４Ａは、複数のアーム５４Ｂにより構成される。第４のリンク機構５４は、第２の抵抗部２３と第４の補助抵抗部５２とを接続し、第２の抵抗部２３の第２の方向Ｙに沿った移動に応じて、第４の補助抵抗部５２を第２の方向Ｙに沿って移動させるように構成されている。

各第２のガイド部２４は、それぞれ第２の腕部２２の外側（第２スライダ本体部１２０Ａの第１の方向Ｘにおける両端）に連結され、第２の方向Ｘに直交する断面が略鉤状をなす鉤状部２４Ａを有する。図５に示すように、各鉤状部２４Ａに、桶３の筒状部３Ｂが嵌ることにより、各第２のガイド部２４が桶３の筒状部３Ｂに対し第２の方向Ｙに移動可能に連結されている。

次に、セパレータ部３０の構成について、図１０を参照して説明する。

図１０（ａ）は、セパレータ部３０の斜視図を示し、図１０（ｂ）は、セパレータ部３０の分解斜視図を示し、図１０（ｃ）は、セパレータ部３０の断面図を示している。

図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、セパレータ部３０は、鋼材等により構成され、第１の蓋部３１と、第２の蓋部３２と、一対の側板部３３とを有する。

第１の蓋部３１は、略矩形状をなす第１の平板部３１Ａと、第１の平板部３１Ａの第２の方向Ｙにおける両端辺からそれぞれ下方に延びる一対の第１の外周板３１Ｂとを有する。第２の蓋部３２は、略矩形状をなす第２の平板部３２Ａと、第２の平板部３２Ａの第２の方向Ｙにおける両端辺からそれぞれ下方に延びる一対の第２の外周板３２Ｂとを有する。各第２の外周板３２Ｂの下端には、桶３の底部３Ａに固定される設置部３２Ｃが設けられている。セパレータ部３０は、設置部３２Ｃが底部３Ａに対しボルト等により連結されることにより、桶３に対し固定されている。

各側板部３３は、第１の蓋部３１および第２の蓋部３２に対し、それらの第１の方向Ｘの両端の開口を閉じるように接続されている。第１の蓋部３１および第２の蓋部３２が一対の側板部３３に接続された状態で、第１の蓋部３１と第２の蓋部３２との間には、第１の隙間３４が形成され、一対の側板部３３と桶３の底部３Ａとの間には、設置部３２Ｃにより第２の隙間３５が形成されている。第１の蓋部３１と一対の側板部３３の上側部分とにより、有蓋四角筒状をなす第１のセパレータが構成され、第２の蓋部３２と一対の側板部３３の下側部分とにより、有蓋四角筒状をなす第２のセパレータが構成される。また、第１の平板部３１Ａと、第１の抵抗部１３と、第２の平板部３２Ａと、第２の抵抗部２３とは、上側からこの順に隣接して鉛直方向に並んで配置されている。

そして、図１０（ｃ）に示すように、第１の隙間３４に対し、第１のスライダ１１０の各第１の腕部１２が挿入され、第１の腕部１２に固定された第１の抵抗１３が、第１の蓋部３１と一対の側板部３３の上側部分とにより構成される第１のセパレータ内において、第１の方向Ｘに沿って移動可能に構成されている。同様に、第２の隙間３５に対し、第２のスライダ１２０の各第２の腕部２２が挿入され、第２の腕部２２に固定された第２の抵抗２３が、第２の蓋部３２と一対の側板部３３の下側部分とにより構成される第２のセパレータ内において、第２の方向Ｙに沿って移動可能に構成されている。

次に、制振装置１による振動の減衰動作について、図５、図１１〜１３を参照して説明する。

図１１は、本実施形態において下部構造体が水平方向に移動した時の制振装置１０１の状態を示す図であり、図１２は、第１のスライダ１１０および第２のスライダ１２０が動作した状態を示す図であり、図１３（ａ）は、第１のスライダ１１０が動作した状態を示す図であり、図１３（ｂ）は、第１の抵抗部１３および第１の補助部４０が動作した状態を示す図である。

例えば、地震が発生すると、振動が下部構造体に伝わり、下部構造体が水平方向に移動する。ここで、下部構造体は、図５に示す第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙに交差する第３の方向Ｚ（紙面左下側）に移動したとする。

下部構造体の移動と共に、桶３と、桶３に固定された第１セパレータおよび第２セパレータを構成するセパレータ部３０も、第３の方向Ｚに移動する。この移動により、上部構造体に連結された連結部１０２は相対的に第３の方向Ｚの反対側の方向（紙面右上側）に移動する。すなわち、図１１に示すように、連結部１０２は、桶３、セパレータ部３０に対し、相対的に紙面右上側へ移動する。そして、連結部１０２の移動に伴って、連結部１０２に対し結合された第１のスライダ本体部１１０Ａと第２のスライダ本体部１２０ａも移動する。詳細には、連結部１０２は、第１のスライダ本体部１１０Ａの第１の基部１１の第１の貫通孔１１ａ内および第２のスライダ本体部１２０Ａの第２の基部２１の第２の貫通孔２１ａ内を移動し、これに伴い、第１のスライダ本体部１１０Ａは桶３の筒状部３Ａの内周面に沿って第１の方向Ｘに、第２のスライダ本体部１２０Ａは桶３の筒状部３Ａの内周面に沿って第２の方向Ｙに移動する。

そして、第１のスライダ本体部１１０Ａの移動により、第１の抵抗部１３が、第１の蓋部３１と一対の側板部３３の上側部分とにより構成され有蓋四角筒状をなす第１のセパレータ内を、その中に存在する粘性体６をかき分けるようにして移動する。これにより、粘性体６が第１のセパレータ内を流動する。同様に、第２のスライダ本体部１２０Ａの移動により、第２の抵抗部２３が、第２の蓋部３２と一対の側板部３３の下側部分とにより構成され有蓋四角筒状をなす第２のセパレータ内を、その中に存在する粘性体６をかき分けるようにして移動する。これにより、粘性体６が第１のセパレータ内を流動する。

また、図１２に示すように、第１のスライダ本体部１１０Ａが第１の方向Ｘに移動することにより、第１の抵抗部１３に接続された第１の補助部４０の第１のリンク機構４３および第２のリンク機構４４は、第１の補助抵抗部４１および第２の補助抵抗部４２を第１の方向Ｘに沿って移動させる（第２のリンク機構については図１３（ｂ）を参照）。詳細には、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の抵抗部１３が、第１の方向Ｘにおける左下側（一方の側）から右上側（他方の側）へ移動する場合、第１の補助抵抗部４１は、第１のリンク機構４３により、他方の側へ向かって移動しながら、第１の抵抗部１３に対して一方の側に位置する粘性体６を第１の抵抗部１３へ向かって移動させる。この粘性体６の流動によっても粘性抵抗力が発生し、振動が減衰される。

なお、第１の抵抗部１３が、第１の方向Ｘにおける右上側（他方の側）から左下側（一方の側）へ移動する場合、第１の補助抵抗部４２は、第２のリンク機構４４により、一方の側へ向かって移動しながら、第１の抵抗部１３に対して他方の側に位置する粘性体６を第１の抵抗部１３へ向かって移動させる。

また、図１２に示すように、第２のスライダ本体部１２０Ａが第２の方向Ｙに移動することにより、第２の抵抗部２３に接続された第２の補助部５０の第３のリンク機構５３および第４のリンク機構５４は、第３の補助抵抗部５１および第４の補助抵抗部５２を第２の方向Ｙに沿って移動させる。詳細には、第２の抵抗部２３が、第２の方向Ｙにおける左上側（一方の側）から右下側（他方の側）へ移動する場合、第３の補助抵抗部５１は、第３のリンク機構５３により、他方の側へ向かって移動しながら、第２の抵抗部２３に対して一方の側に位置する粘性体６を第２の抵抗部２３へ向かって移動させる。この粘性体６の流動によっても粘性抵抗力が発生し、振動が減衰される。

なお、第２の抵抗部２３が、第２の方向Ｙにおける右下側（他方の側）から左上側（一方の側）へ移動する場合、第３の補助抵抗部５２は、第４のリンク機構５４により、一方の側へ向かって移動しながら、第２の抵抗部２３に対して他方の側に位置する粘性体６を第２の抵抗部２３へ向かって移動させる。

また、図１１に示すように、連結部１０２が桶３に対し相対的に第３の方向Ｚの反対側の方向（紙面右上側）に移動する際には、連結部１０２の第１の側面１０２Ｃは、第１の基部１１の第１の貫通孔１１ａを形成する内周面に当接し押圧しながら移動し、連結部１０２の第２の側面１０２Ｄは、第２の基部２１の第２の貫通孔２１ａを形成する内周面に当接し押圧しながら移動する。

また、図１１に示すように、第１のスライダ本体部１１０Ａの両端に設けられた一対の第１のガイド部１４は、その鉤状部１４Ａに桶３の筒状部３Ｂが嵌り筒状部３Ｂに連結された状態で、第１のスライダ本体部１１０Ａの第１の方向Ｘの移動をガイドしている。同様に、第２のスライダ本体部１２０Ａの両端に設けられた一対の第２のガイド部２４は、その鉤状部２４Ａに桶３の筒状部３Ｂが嵌り筒状部３Ｂに連結された状態で、第２のスライダ本体部１２０Ａの第２の方向Ｙの移動をガイドしている。

以上のように、本実施形態の制振装置１０１では、第１のスライダ１１０の移動により、第１の抵抗部１３が、第１の蓋部３１と一対の側板部３３の上側部分とにより構成され有蓋四角筒状をなす第１のセパレータ内を、その中に存在する粘性体６をかき分けるように第１の方向Ｘに移動する。同様に、第２のスライダ１２０の移動により、第２の抵抗部２３が、第２の蓋部３２と一対の側板部３３の下側部分とにより構成され有蓋四角筒状をなす第２のセパレータ内を、その中に存在する粘性体６をかき分けるように第２の方向Ｙに移動する。

かかる構成によれば、第１のセパレータおよび第２セパレータは有蓋四角筒状をなしているので、粘性体６は、四方が囲まれた空間に存在し、当該空間内を第１の抵抗部１３および第２の抵抗部２３が移動することとなる。その結果、第１の抵抗部１３および第２の抵抗部２３により押される粘性体６が逃げられる空間を少なくすることができるので、大きな粘性抵抗力を発生させることができ、大きな振動を減衰させることができる。

また、第１の抵抗部１３が、第１の方向Ｘにおける一方の側から他方の側へ移動する場合、第１の補助抵抗部４１は、第１のリンク機構４３により、他方の側へ向かって移動しながら、第１の抵抗部１３に対して一方の側に位置する粘性体６を第１の抵抗部１３へ向かって移動させる。第１の抵抗部１３が、第１の方向Ｘにおける他方の側から一方の側へ移動する場合、第１の補助抵抗部４２は、第２のリンク機構４４により、一方の側へ向かって移動しながら、第１の抵抗部１３に対して他方の側に位置する粘性体６を第１の抵抗部１３へ向かって移動させる。

また、第２の抵抗部２３が、第２の方向Ｙにおける一方の側から他方の側へ移動する場合、第３の補助抵抗部５１は、第３のリンク機構５３により、他方の側へ向かって移動しながら、第２の抵抗部２３に対して一方の側に位置する粘性体６を第２の抵抗部２３へ向かって移動させる。第２の抵抗部２３が、第２の方向Ｙにおける他方の側から一方の側へ移動する場合、第３の補助抵抗部５２は、第４のリンク機構５４により、一方の側へ向かって移動しながら、第２の抵抗部２３に対して他方の側に位置する粘性体６を第２の抵抗部２３へ向かって移動させる。

かかる構成によれば、第１の抵抗部１３および第２の抵抗部２３が移動する際に、移動した側の反対側に存在する粘性体６を第１の抵抗部１３および第２の抵抗部２３に追従して移動させることができる。よって、第１の抵抗部１３および第２の抵抗部２３が当該反対側に移動する時に、第１の抵抗部１３および第２の抵抗部２３に押される粘性体６が存在しないという状態を防止することができ、常に大きな粘性抵抗力を発生させることができる。

また、図７に示すように、連結部１０２は、鉛直方向に延び略正四角柱状をなす柱部１０２Ａを有し、図１１に示すように、連結部１０２が桶３に対し相対的に第３の方向Ｚの反対側の方向（紙面右上側）に移動する際には、連結部１０２の第１の側面１０２Ｃは、第１の基部１１の第１の貫通孔１１ａを形成する内周面に当接し押圧しながら移動し、連結部１０２の第２の側面１０２Ｄは、第２の基部２１の第２の貫通孔２１ａを形成する内周面に当接し押圧しながら移動する。

かかる構成によれば、連結部１０２の第１の側面１０２Ｃが、第１の基部１１の第１の貫通孔１１ａを形成する内周面に面当接しながら押すので、第１の基部１１が、その第２の方向Ｙにおける中央部から外れた部分を連結部１０２により押されたとしても、第１の基部１１がねじれるのを抑制することができる。同様に、連結部１０２の第２の側面１０２Ｄが、第２の基部２１の第１の貫通孔２１ａを形成する内周面に面当接しながら押すので、第２の基部２１が、その第１の方向Ｘにおける中央部から外れた部分を連結部１０２により押されたとしても、第２の基部２１がねじれるのを抑制することができる。

かかる構成によれば、第１のスライダ本体部１１０Ａおよび第２のスライダ本体部１２０Ａが、連結部１０２に押されて移動する際にねじれるのを抑制することができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。

例えば、第１の実施形態における連結部２の円柱部２Ａを、第２の実施形態における連結部１０２の柱部１０２Ａのように略四角柱状にしても良い。同様に、第２の実施形態における連結部１０２の略四角柱状の柱部１０２Ａを、第１の実施形態における連結部２の円柱部２Ａのようにしても良い。また、第２の実施形態における連結部１０２の柱部１０２Ａは、一対の第１の側面１０２Ｃと一対の第２の側面１０２Ｄとを有していれば、その形状は略四角柱状に限らない。また、第１の実施形態における第１のスライダ１０に対し、第２の実施形態における第１スライダ１１０の補助部４０および一対の第１のガイド部１４を設けても良いし、第１の実施形態における第２のスライダ２０に対し、第２の実施形態における第２スライダ１２０の第２の補助部５０および一対の第２のガイド部２４を設けても良い。

１、１０１：制振装置、２、１０２：連結部、３：桶、４：第１のセパレータ、５：第２のセパレータ、６：粘性体、１０：第１のスライダ、１１：第１の基部、１１ａ：第１の貫通孔、１３：第１の抵抗部、１４：第１のガイド部、２０：第２のスライダ、２１：第２の基部、２１ａ：第２の貫通孔、２３：第２の抵抗部、２４：第２のガイド部、３０：セパレータ部、３１：第１の蓋部、３２：第２の蓋部、３３：側板部、４１：第１の補助抵抗部、４２：第２の補助抵抗部、４３：第１のリンク機構、４４：第２のリンク機構、５１：第３の補助抵抗部、５２第４の補助抵抗部、５３：第３のリンク機構、５４：第４のリンク機構、１０２Ｃ：第１の側面、１０２Ｄ：第２の側面、１１０：第１のスライダ、１１０Ａ：第１のスライダ本体部、１２０：第２のスライダ、１２０Ａ：第２のスライダ本体部

Claims

上部構造体と下部構造体との間に設置される制振装置であって、
前記上部構造体に連結される連結部と、
前記下部構造体に連結され、上側が開口し、粘性体を収容する収容部と、
前記収容部に対して第１の方向に移動可能に設けられ、第１の基部と第１の抵抗部とを有する第１のスライダと、
前記収容部に対して前記第１の方向に直交する第２の方向に移動可能に設けられ、第２の基部と第２の抵抗部とを有する第２のスライダと、
第１の平板部を有する第１のセパレータと、
第２の平板部を有する第２のセパレータと、を備え、
前記第１の基部は、前記第２の方向に沿って延び、前記連結部が前記第１の方向に相対的に移動不能かつ前記第２の方向に相対的に移動可能に組み合わせられ、
前記第１の抵抗部は、前記第２の方向に沿って延び、前記第１の基部の下側において前記粘性体に浸かるように設けられ、
前記第２の基部は、前記第１の方向に沿って延び、前記連結部が前記第２の方向に相対的に移動不能かつ前記第１の方向に相対的に移動可能に組み合わせられ、
前記第２の抵抗部は、前記第１の方向に沿って延び、前記第２の基部の下側において前記粘性体に浸かるように設けられ、
前記第１の平板部と、前記第１の抵抗部と、前記第２の平板部と、前記第２の抵抗部とは、上側からこの順に隣接して鉛直方向に並んで配置され、
前記粘性体に浸かる前記第１の抵抗部は、前記第１の平板部と前記第２の平板部との間において、前記収容部に対して前記第１の方向に移動可能であり、
前記粘性体に浸かる前記第２の抵抗部は、前記第２の平板部と前記収容部の底面との間において、前記収容部に対して前記第２の方向に移動可能である制振装置。
前記第１の平板部および前記第２の平板部は、矩形状をなし、
前記第１のセパレータは、前記第１の平板部の各辺からそれぞれ下方に延びる第１の外周板を有して有蓋四角筒状をなし、
前記第２のセパレータは、前記第２の平板部の各辺からそれぞれ下方に延びる第２の外周板を有して有蓋四角筒状をなし、
前記第１の抵抗部は、前記第１のセパレータ内において前記第１の方向に移動可能に構成され、
前記第２の抵抗部は、前記第２のセパレータ内において前記第２の方向に移動可能に構成された請求項１に記載の制振装置。
前記第１のスライダは、
前記第１の基部と前記第１の抵抗部とを含む第１のスライダ本体部と、
前記第１の方向において前記第１の抵抗部の一方の側に設けられた第１の補助抵抗部と、
前記一方の側に対する他方の側に設けられた第２の補助抵抗部と、
前記第１の抵抗部と前記第１の補助抵抗部とを接続し、前記第１の抵抗部の前記第１の方向に沿った移動に応じて、前記第１の補助抵抗部を前記第１の方向に沿って移動させる第１のリンク機構と、
前記第１の抵抗部と前記第２の補助抵抗部とを接続し、前記第１の抵抗部の前記第１の方向に沿った移動に応じて、前記第１の補助抵抗部を前記第１の方向に沿って移動させる第２のリンク機構と、を有し、
前記第２のスライダは、
前記第２の基部と前記第２の抵抗部とを含む第２のスライダ本体部と、
前記第２の方向において前記第２の抵抗部の一方の側に設けられた第３の補助抵抗部と、
前記一方の側に対する他方の側に設けられた第４の補助抵抗部と、
前記第２の抵抗部と前記第３の補助抵抗部とを接続し、前記第２の抵抗部の前記第２の方向に沿った移動に応じて、前記第３の補助抵抗部を前記第２の方向に沿って移動させる第３のリンク機構と、
前記第２の抵抗部と前記第４の補助抵抗部とを接続し、前記第２の抵抗部の前記第２の方向に沿った移動に応じて、前記第４の補助抵抗部を前記第２の方向に沿って移動させる第４のリンク機構と、を有する、
請求項１または請求項２に記載の制振装置。
前記第２の方向に延びる前記第１の基部には、上下に貫通し、前記第２の方向に延びる第１の貫通孔が形成され、
前記第１の方向に延びる前記第２の基部には、上下に貫通し、前記第１の方向に延びる第２の貫通孔が形成され、
前記連結部は、鉛直方向に延びる柱状をなし、前記第２の方向に平行をなす一対の第１の側面と、前記第１の方向に平行をなす一対の第２の側面とを有し、
前記連結部は、その前記一対の第１の側面が前記第１の貫通孔を形成する内周面に当接可能に、前記第１のスライダの前記第１の基部に対し組み合わせられ、前記一対の第２の側面が前記第２の貫通孔を形成する内周面に当接可能に、前記第２のスライダの前記第２の基部に対し組み合わせられている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制振装置。
前記第１のスライダ本体部の前記第２の方向における両端には、前記収容部に対し前記第１の方向に移動可能に連結され、前記第１のスライダ本体部の前記第１の方向に沿った移動をガイドする一対の第１のガイド部が設けられ、
前記第２のスライダ本体部の前記第１の方向における両端には、前記収容部に対し前記第２の方向に移動可能に連結され、前記第２のスライダ本体部の前記第２の方向に沿った移動をガイドする一対の第２のガイド部が設けられている請求項３または請求項４に記載の制振装置。