JP2021127608A - 制震装置 - Google Patents

Abstract

【課題】壁構造に適した制震装置の新規提案【解決手段】制震装置１００の制震ユニット１２０は、壁構造２０を構成する一対の柱２１，２２のうち第１柱２１の内側面２１ａに沿って、プレート面を壁構造の内側に向けて取り付けられる第１プレート１２１と、第１プレート１２１のプレート面と対向するように配置された第２プレート１２２と、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間に配置され、第１プレート１２１と第２プレート１２２とにそれぞれ加硫接着された第１粘弾性体１４１を有している。第２プレート１２２は、第１ブレース１６１が取付けられる第１取付部と、第２ブレース１６２が取付けられる第２取付部とが設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、制震装置に関する。

特開２０１９−９０２５４号公報には、粘弾性体を備えたいわゆるＫ型ブレースタイプの制震装置が開示されている。同公報で開示されるＫ型ブレースタイプの制震装置は、固定金具と、可動金具と、一対のブレースと、粘弾性体とを備えている。固定金具は、フレームを構成する一対の柱のうち、一方の柱の長手方向中央部に固定されている。一対のブレースは、他方の柱の長手方向両端部から一方の柱の長手方向中央部に向けて架設されている。可動金具は、一対のブレースに固定されている。固定金具は、フレーム面に平行な面を有している。可動金具は、フレーム面と直交する方向において、固定金具に対向する面を有している。粘弾性体は、固定金具と可動金具との間に介在されて両金具に接着されている。同公報では、可動金具の少なくとも一部が、柱または固定金具に直接または間接的に接触し、回転するのが防止される構造が開示されている。

特開２０１９−９０２５４号公報

ところで、一対の柱と一対の横架材とで囲まれた建物の壁構造に取付けられる、粘弾性体を含むＫ型ブレースでは、建物の壁構造の動きに対して、粘弾性体にせん断変形が入力される。この際、建物の壁構造の変位に対して粘弾性体に適切にせん断変形が入力されることが望ましい。ここで、かかる観点で、制震装置の新規構造を提案する。

ここで開示される制震装置の一実施形態は、建物の一対の柱と一対の横架材とで囲まれた壁構造に取り付けられる制震装置である。
制震装置は、制震ユニットと、制震ユニットに取り付けられた第１ブレースと、制震ユニットに取り付けられた第２ブレースとを有している。
制震ユニットは、壁構造を構成する一対の柱のうち第１柱の内側面に沿って、プレート面を壁構造の内側に向けて取り付けられる第１プレートと、第１プレートの前記プレート面と対向するように配置された第２プレートと、第１プレートと第２プレートとの間に配置され、第１プレートと第２プレートとにそれぞれ加硫接着された第１粘弾性体とを有している。
第２プレートは、第１プレートに対向する側とは反対側の側面に、第１ブレースが取付けられる第１取付部と、第２ブレースが取付けられる第２取付部とが設けられている。
第１ブレースは、第１取付部に取り付けられる第１端部と、第１端部から上方に向けて延びる第１ブレース軸部と、壁構造を構成する一対の柱のうち第１柱と対をなす第２柱に取り付けられる第２端部とを有している。第２ブレースは、第２取付部に取り付けられる第３端部と、第３端部から下方に向けて延びる第２ブレース軸部と、第２柱に取付けられる第４端部とを有している。

壁構造の一対の横架材が水平方向に相対的に変位した場合、それに応じて一対の柱が傾く。このとき、壁構造に、かかる制震装置が設置されていれば、第１柱に取付けられた制震ユニットの第１プレートと、第２柱に取付けられた第１ブレースと第２ブレースとが、一対の柱の傾きに応じて動く。第１ブレースと第２ブレースとは、制震ユニットの第２プレートに取付けられている。このため、制震ユニットの第１プレートと第２プレートとが相対的に変位する。かかる第１プレートと第２プレートとの変位に応じて、第１プレートと第２プレートとにそれぞれ加硫接着された第１粘弾性体にせん断変形が生じる。第１粘弾性体は、第１柱に沿って平行な第１プレートと第２プレートとの間に介在しており、第１プレートと第２プレートとが第１柱に沿って相対的に変位するので、建物の壁構造の動きに応じて、第１粘弾性体に回転などの変形が生じ難く、第１粘弾性体に適切なせん断変形が入力されやすい。

図１は、制震装置１００が取付けられた建物１０の壁構造２０を示す正面図である。 図２は、制震ユニット１２０の正面図である。 図３は、制震ユニット１２０の側面図である。 図４は、制震ユニット１２０の平面図である。 図５は、制震ユニット１２０の第１粘弾性体１４１に変位が生じた状態を示す正面図である。 図６は、制震ユニット１２０Ａの側面図である。 図７は、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１を維持する構造を拡大した拡大図である。 図８は、制震ユニット１２０のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。 図９は、制震ユニット１２０Ｂの側面図である。 図１０は、制震ユニット１２０Ｂの正面図である。 図１１は、制震ユニット１２０Ｂの第２プレート１２２を示す正面図である。 図１２は、制震ユニット１２０Ｃの側面図である。 図１３は、制震ユニット１２０Ｃの正面図である。 図１４は、制震ユニット１２０Ｄを示す側面図である。

以下、ここで開示される制震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。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。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。上、下、左、右、前、後の向きは、図中、Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒの矢印でそれぞれ表されている。

図１は、制震装置１００が取付けられた建物１０の壁構造２０を示す正面図である。ここでは、図１における建物１０の壁構造２０の上下に応じて、上、下、左、右、前、後が規定されている。建物１０の壁構造２０は、例えば、図１に示されているように、一対の柱２１，２２と一対の横架材２３，２４とで囲まれた構造である。図１では右側の柱を第１柱２１とし、左側の柱を第２柱２２と、便宜的に称する。第１柱２１と第２柱２２の配置は、左右で入れ替わってもよい。ここでは、一対の柱２１，２２のうち制震ユニット１２０が取付けられる側の柱が「第１柱」とされ、他方の柱が「第２柱」とされる。

制震装置１００は、壁構造２０に取付けられている、いわゆるＫ型ブレースタイプの制震装置である。図１では、建物１０は、木造住宅である。横架材２３は、建物１０の一階の天井梁である。横架材２４は、建物１０の土台である。土台としての横架材２４は、建物１０のコンクリート基礎３０の上に配置され、コンクリート基礎３０に埋め込まれたアンカーボルト（図示省略）に固定されている。コンクリート基礎３０と土台２４との間には、ゴムパッキン３２などが適宜に取付けられる。一対の柱２１，２２は、それぞれ土台としての横架材２４に立てられた状態で設置され、天井梁としての横架材２３を支持している。一対の柱２１，２２は、それぞれホールダウン金具で、土台に固定されている。地震や強風時には、一対の横架材２３，２４が相対的に変位する。また、一対の横架材２３，２４の相対的な変位に応じて、一対の柱２１，２２が平行に傾くように動く。なお、図１に示された例では、制震装置１００は、建物１０の一階の構造において、取付けられている。制震装置１００は、かかる形態に限定されず、建物１０の２階、３階などにも設置可能である。ここで開示される制震装置１００は、建物１０の一対の柱と一対の横架材とで囲まれた任意の壁構造に取り付けられうる。

制震装置１００は、図１に示されているように、制震ユニット１２０と、第１ブレース１６１と、第２ブレース１６２とを備えている。図２は、制震ユニット１２０の正面図である。図３は、制震ユニット１２０の側面図である。図４は、制震ユニット１２０の平面図である。図２および図３では、図１に示されているように、壁構造２０に取付けられた状態で、制震ユニット１２０の、上、下、左、右、前、後の向きが規定されている。

制震ユニット１２０は、図２および図３に示されているように、第１プレート１２１と、第２プレート１２２と、第１粘弾性体１４１とを備えている。

第１プレート１２１は、図１に示されているように、壁構造２０を構成する一対の柱２１，２２のうち第１柱２１の内側面２１ａに沿って、プレート面１２１ａを壁構造２０の内側に向けて取り付けられる。ここで、第１柱２１の内側面２１ａは、一対の柱２１，２２と一対の横架材２３，２４とで囲まれた壁構造２０の内側に向いた面である。この実施形態では、第１プレート１２１は、図３に示されているように、略長方形の平板状の部材である。第１プレート１２１の短辺は、第１柱２１の内側面２１ａの幅と同じか少し小さいとよい。第１プレート１２１は、長手方向の中央部に第１粘弾性体１４１が接着される接着領域を有している。この実施形態では、第１プレート１２１は、長手方向において、第１粘弾性体１４１が接着される領域の両側に、第１柱２１に取付けられる取付部１２１ｂ，１２１ｃを有している。この実施形態では、第１プレート１２１は、第１柱２１にねじ止めされる。第１プレート１２１を第１柱２１に固定するねじには、例えば、ラグスクリューボルトが用いられるとよい。

第２プレート１２２は、図２および図３に示されているように、第１プレート１２１のプレート面１２１ａと対向するように配置されたプレート部材である。また、第２プレート１２２は、第１ブレース１６１が取付けられる第１取付部１３１と、第２ブレース１６２が取付けられる第２取付部１３２とを有している。

この実施形態では、第２プレート１２２は、図２に示されているように、プレート１２２ａと、プレート１２２ｂとを備えている。プレート１２２ａは、第１プレート１２１に対向するプレートである。プレート１２２ｂは、プレート１２２ａに直交したプレートである。プレート１２２ｂは、プレート１２２ａのうち第１プレート１２１に対向する側の側面１２２ａ１とは反対側の側面１２２ａ２に直交している。

この実施形態では、プレート１２２ａは、略長方形である。プレート１２２ａの短辺は、第１プレート１２１の短辺と同じ幅とされている。プレート１２２ａは、長手方向において、第１プレート１２１の第１粘弾性体１４１が接着される領域に対向しうる長さを有している。なお、第１プレート１２１は、長手方向において、第１粘弾性体１４１が接着される領域の両側に、第１柱２１に取付けられる取付部を有している。プレート１２２ａは、当該取付部に被らない程度の長さであるとよい。

プレート１２２ａとプレート１２２ｂとが直交する部分は、溶接されているとよい。第１ブレース１６１が取付けられる第１取付部１３１と、第２ブレース１６２が取付けられる第２取付部１３２とは、第２プレート１２２のプレート１２２ｂに設けられている。この実施形態では、第１取付部１３１は、プレート１２２ｂの上下方向の中央よりも上部に設けられている。第２取付部１３２は、プレート１２２ｂの下部に設けられている。第１取付部１３１と第２取付部１３２とには、それぞれボルト孔が形成されている。ボルト孔は、例えば、図２に示されているように、第１取付部１３１と第２取付部１３２において、それぞれ上下方向に離間した２箇所に形成されている。

第１粘弾性体１４１は、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間に配置され、第１プレート１２１と第２プレート１２２とにそれぞれ加硫接着されている。ここで、第１粘弾性体１４１は、いわゆる粘弾性体であるとよい。粘弾性体には、せん断変形に応じて所要の減衰力を発生する材料が用いられている。粘弾性体に用いられる材料としては、例えば、スチレン系、ウレタン系、アクリル系、イソブチレン系、シリコン系、ジエン系、イソプレン系などのエラストマーが好適である。特に、温度依存性の少ない材料がより好ましく、いわゆる高減衰ゴムと称されるゴム材料などが採用されうる。また、第１粘弾性体１４１には、建物用の制震ゴムとして用いられる粘弾性体が種々採用されうる。

第１粘弾性体１４１の成形では、粘弾性体となる未加硫のゴム素材が用意される。そして、例えば、第１プレート１２１と第２プレート１２２を予め定められた配置で設置できる金型を用意する。次に、当該金型に配置された第１プレート１２１と第２プレート１２２との間に、第１粘弾性体１４１となる未加硫のゴム素材を配置する。そして、当該金型にて、予め定められた条件で加硫するとともにゴム素材を成形する。これにより、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間に、第１プレート１２１と第２プレート１２２とにそれぞれ加硫接着された第１粘弾性体１４１が成形される。この実施形態では、第１プレート１２１と第２プレート１２２とが対向する領域に収まるように、第１粘弾性体１４１が成形されている。第１プレート１２１と第２プレート１２２とは、略長方形の領域で対向している。第１粘弾性体１４１は、第１プレート１２１と第２プレート１２２とが対向する略長方形の領域よりも、一回り小さい長方形の形状を有している。第１粘弾性体１４１は、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔に応じた厚さで成形されている。

第１ブレース１６１は、図１に示されているように、第２プレート１２２の第１取付部１３１に取り付けられる第１端部１６１ａと、第１端部１６１ａから上方に向けて延びる第１ブレース軸部１６１ｂと、第２柱２２に取り付けられる第２端部１６１ｃとを有している。

ここで、第１端部１６１ａには、第２プレート１２２の第１取付部１３１に重ねられるプレート１６１ａ１が設けられている。当該プレート１６１ａ１は、第１ブレース軸部１６１ｂに溶接されているとよい。プレート１６１ａ１には、第２プレート１２２の第１取付部１３１のボルト孔に合うにように、ボルト挿通孔１６１ａ２が形成されている。ボルト挿通孔１６１ａ２は、左右方向に沿って長い長穴で形成されている。壁構造２０を構成する一対の柱２１，２２の間隔は、建物によって異なる。ボルト挿通孔１６１ａ２は、かかる間隔の違いを吸収しうる程度の長さの長穴であるとよい。これにより、制震装置１００の汎用性が高くなる。

第１ブレース軸部１６１ｂは、所要の剛性を有する軸材であるとよい。また、第１ブレース軸部１６１ｂは、第１端部１６１ａから第２柱２２に向けて、理想的には、４５度に近い角度で上方に延びているとよい。かかる観点で、第１ブレース軸部１６１ｂは、３０度以上、より好ましくは４０度以上、また、６０度以下、より好ましくは５０度以下の角度で第１端部１６１ａから第２柱２２に向けて上方に延びているとよい。第２端部１６１ｃは、第２柱２２に取付けられているとよい。この実施形態では、第２端部１６１ｃは、第２柱２２の内側面２２ａに沿って取付けられるプレート１６１ｃ１が、第１ブレース軸部１６１ｂに溶接されている。当該プレート１６１ｃ１には、ボルト孔が形成されているとよい。

第２ブレース１６２は、第２取付部１３２に取り付けられる第３端部１６２ａと、第３端部１６２ａから下方に向けて延びる第２ブレース軸部１６２ｂと、第２柱２２に取付けられる第４端部１６２ｃとを有する。この実施形態では、第２ブレース１６２は、第１ブレース１６１と、上下対称となり、各部位において概ね同じ構造を有している。第３端部１６２ａには、第２プレート１２２の第２取付部１３２に重ねられるプレート１６２ａ１が設けられている。プレート１６２ａ１には、ボルト挿通孔１６２ａ２が形成されているとよい。ボルト挿通孔１６２ａ２は長穴であるとよい。第２ブレース１６２の第２ブレース軸部１６２ｂは、第３端部１６２ａから第２柱２２に向けて下方に延びているとよい。第４端部１６２ｃには、プレート１６２ｃ１が、第２ブレース軸部１６２ｂに溶接されているとよい。プレート１６２ｃ１は、予め定められた角度で第２ブレース軸部１６２ｂに溶接されており、第２柱２２の内側面２２ａに沿って取付けられる。そして、かかるプレート１６２ｃ１には、ボルト孔が形成されているとよい。

かかる制震装置１００は、図１に示されているように、壁構造２０の内側において、一対の柱２１，２２に取付けられる。この制震装置１００は、地震時や強風によって、土台２４に対して、天井梁２３が動かされた場合、換言すると、壁構造２０の一対の横架材２３，２４が水平方向に相対的に変位した場合、それに応じて一対の柱２１，２２が傾く。このとき、第１柱２１に取付けられた制震ユニット１２０の第１プレート１２１と、第２柱２２に取付けられた第１ブレース１６１と第２ブレース１６２とが、一対の柱２１，２２の傾きに応じて動く。第１ブレース１６１と第２ブレース１６２とは、制震ユニット１２０の第２プレート１２２に取付けられている。このため、制震ユニット１２０の第１プレート１２１と第２プレート１２２とが相対的に変位する。かかる第１プレート１２１と第２プレート１２２との変位に応じて、第１プレート１２１と第２プレート１２２とにそれぞれ加硫接着された第１粘弾性体１４１にせん断変形が生じる。この際、第１粘弾性体１４１は、第１柱２１に沿って平行な第１プレート１２１と第２プレート１２２との間に挟まれており、第１プレート１２１と第２プレート１２２とが第１柱２１に沿って相対的に変位する。かかる構成によれば、第１粘弾性体１４１は、第１柱２１に沿って平行な第１プレート１２１と第２プレート１２２との間に挟まれている。このため、建物の壁構造２０の動きに応じて、第１粘弾性体１４１に回転などの変形が生じ難く、第１粘弾性体１４１に適切なせん断変形が入力されやすい。

例えば、壁構造２０の天井梁２３が、土台２４に対して、図１の矢印ａ１の方向（右方向）に変位した場合、一対の柱２１，２２は、それぞれ矢印ａ２の方向（右方向）に傾く。この際、第１柱２１に取付けられた第１プレート１２１は、矢印ａ３の方向（上方）に動く。また、第１ブレース１６１と第２ブレース１６２に取付けられた第２プレート１２２は、矢印ａ４の方向（下方）に動く。図５は、制震ユニット１２０の第１粘弾性体１４１に変位が生じた状態を示す正面図である。なお、壁構造２０の天井梁２３が、土台２４に対して、図１の矢印ａ１の方向とは反対方向に変位した場合には、それぞれ反対に動き、制震ユニット１２０に第１粘弾性体１４１に反対方向のせん断変形が生じる。つまり、地震や強風時には、壁構造２０の天井梁２３が土台２４に対して水平方向に揺れ動く。これに応じて、一対の柱２１，２２が左右に傾く。これに応じて制震ユニット１２０の第１プレート１２１と第２プレート１２２とは、一対の柱２１，２２の傾きに応じて、上下方向に交互にせん断変位する。第１プレート１２１と第２プレート１２２との上下方向のせん断変位に追従して、第１粘弾性体１４１には、せん断変形が繰り返し生じる。

このとき、第１粘弾性体１４１は、粘弾性体であり、せん断変形に応じた反力を生じさせる。この際、第１粘弾性体１４１のせん断変形により、エネルギが消費される。このため、制震装置１００が取付けられていない場合に比べて、一対の柱２１，２２に生じる揺れは小さく抑えられ、かつ、一対の柱２１，２２に生じる揺れは早期に減衰する。

以下に、制震装置１００の変形例を説明する。図６は、制震ユニット１２０Ａの側面図である。制震ユニット１２０Ａは、図１に示された制震装置１００の制震ユニット１２０に適宜に置き換えられうる。制震ユニット１２０Ａは、図６に示されているように、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１を維持する構造Ｃを備えている。図７は、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１を維持する構造を拡大した拡大図である。図８は、制震ユニット１２０のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。

図６に示された形態では、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１を維持する構造Ｃは、第２プレート１２２に第１粘弾性体１４１が接着した領域を上下に挟むように、第２プレート１２２の上部と下部にそれぞれ設けられている。図６に示された形態では、第２プレート１２２の上部と下部において、プレート１２２ｂの左右に、それぞれ第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１（図８参照）を維持する構造Ｃが設けられている。

図７には、第２プレート１２２の上部に設けられた第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１（図８参照）を維持する構造Ｃが拡大されている。図８は、このうち左側の構造Ｃの断面図である。また、図７では、右側の構造Ｃは、ピンの先端部に取付けられた抜け止めナットが取り外された状態が示されている。

第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１を維持する構造Ｃは、例えば、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１が狭くなるのを規制する第１構造Ｃ１と、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１が広がるのを規制する第２構造Ｃ２とを備えているとよい。

図７および図８に示された形態では、第１プレート１２１は、第２プレート１２２に向けて突出した突起１８１を備えている。かかる突起１８１は、第１プレート１２１と第２プレート１２２との予め定められた間隔ｔ１と同じか少し低い高さで、第１プレート１２１から突出している。かかる突起１８１によって、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１が狭くなるのが規制される。このように、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１を維持する構造Ｃは、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１が狭くなるのを規制する第１構造Ｃ１を備えているとよい。

また、図７および図８に示された形態では、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１が広がるのを規制する第２構造Ｃ２を備えている。具体的には、第２プレート１２２には、穴１９１が形成されている。また、第１プレート１２１は、穴１９１に挿通されたピン１９２を備えている。ピン１９２は、第１プレート１２１から第２プレート１２２に向けて突出している。穴１９１に挿通されたピン１９２の先端部に、抜け止め１９３が設けられている。かかる第２構造Ｃ２によれば、穴１９１に挿通されたピン１９２の先端部に設けられた抜け止め１９３によって、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１が広がるのが規制される。

なお、図７および図８に示された形態では、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１が狭くなるのを規制する第１構造Ｃ１と、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１が広がるのを規制する第２構造Ｃ２とは、同じ位置に設けられているが、かかる形態に限定されない。第１構造Ｃ１と第２構造Ｃ２は、それぞれ別の位置に設けられていてもよい。例えば、第１構造Ｃ１は、図示は省略するが、第１プレート１２１と第２プレート１２２とのうち何れか一方に他方に向けて突出するように設けられた突起を有していてもよい。第２構造Ｃ２は、図示は省略するが、第２プレート１２２に形成された穴と、第１プレート１２１から第２プレート１２２に向けて突出し、第２プレート１２２に形成された穴に挿通されたピンと、当該穴に挿通された当該ピンの先端部に設けられた抜け止めとを有していてもよい。

この実施形態では、ピン１９２の先端部は、ねじ溝が形成されている。抜け止め１９３は、図８に示されているように、ピン１９２に装着されるワッシャ１９３ａと、ナット１９３ｂとで構成されている。この場合、穴１９１に挿通されたピン１９２に、ワッシャ１９３ａを装着し、ナット１９３ｂを取付けることによって、第２プレート１２２がピン１９２から抜けなくなる。なお、抜け止め１９３の具体的な構成は、かかる構造に限定されない。

この実施形態では、第２構造Ｃ２の穴１９１は、図７に示されているように、第１柱２１の軸方向に沿って長い長穴で形成されている。かかる穴１９１は、穴１９１に挿通されたピン１９２の動きを、第１柱２１の軸方向に規制する。このため、第１プレート１２１に対する第２プレート１２２の動きが、第１柱２１の軸方向に規制される。また、第２構造Ｃ２の穴１９１は長穴であり、ピン１９２が穴１９１によって案内される。このように第１プレート１２１に対する第２プレート１２２の動きが規制されてもよい。

また、この実施形態では、第２構造Ｃ２のピン１９２は、第１構造Ｃ１の突起１８１の上に設けられている。ここで、突起１８１は、図７に示されているように、第２プレート１２２に穴１９１が形成された位置に対向する部位に設けられている。突起１８１は、穴１９１の幅よりも広い略正方形の形状を有している。第２構造Ｃ２のピン１９２は、かかる突起１８１の上面から穴１９１に挿通されるように突出している。かかる構造によって、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１が狭くなるのを規制する第１構造Ｃ１と、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１が広がるのを規制する第２構造Ｃ２とを同じ位置に設けることができる。このため、第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔を維持する構造Ｃをコンパクトに構成することができる。

この実施形態では、第２プレート１２２は、第１構造Ｃ１の突起１８１と、第２構造Ｃ２の抜け止め１９３に挟まれた状態である。このため、第２プレート１２２は、第１プレート１２１に対して間隔が維持された状態で、第１プレート１２１に平行に第１柱２１の軸方向に沿って変位する。また、第１プレート１２１に対する第２プレート１２２の変位量は、長穴で形成された穴１９１の長径によって規定される。かかる穴１９１の長径によって、第１粘弾性体１４１に入力されるせん断変形の大きさが規制される。このため、第１粘弾性体１４１が過度に変形するのが防止される。

図９は、制震ユニット１２０Ｂの側面図である。図１０は、制震ユニット１２０Ｂの正面図である。図１１は、制震ユニット１２０Ｂの第２プレート１２２を示す正面図である。制震ユニット１２０Ｂは、図１に示された制震装置１００の制震ユニット１２０に適宜に置き換えられうる。なお、第１ブレース１６１と第２ブレース１６２の具体的な構造は、制震ユニット１２０Ｂに合わせて適宜に変更されるとよい。

制震ユニット１２０Ｂは、第１ブレース１６１が取付けられる部位、および、第２ブレース１６２が取付けられる部位に、滑り機構２０１を有している。滑り機構２０１は、制震ユニット１２０Ｂの第２プレート１２２と、第１ブレース１６１および第２ブレース１６２が取付けられた部位との間に、滑りを許容する機構である。滑り機構２０１は、予め定められた摩擦係数を有しているとよい。滑り機構２０１は、例えば、摩擦材２０２が介在していてもよい。

この実施形態では、制震ユニット１２０Ｂの第２プレート１２２のうちプレート１２２ｂには、図１１に示されているように、制震ユニット１２０Ｂの長手方向に沿った長穴１２２ｂ１が形成されている。換言すると、長穴１２２ｂ１は、制震ユニット１２０が第１柱２１に取付けられた際に、第１柱２１の軸方向（上下方向）に沿って長い長穴で形成されている。

制震ユニット１２０Ｂは、図９に示されているように、２枚の第３プレート１２３を有している。２枚の第３プレート１２３は、当該プレート１２２ｂを前後に挟んでいる。プレート１２２ｂを前後に挟む一対の第３プレート１２３には、プレート１２２ｂの長穴１２２ｂ１に合うようにボルト挿通孔が形成されている。そして、当該ボルト挿通孔およびプレート１２２ｂの長穴１２２ｂ１を挿通させて、ボルトナット２１０が装着されている。この実施形態では、５つのボルトナット２１０が一対の第３プレート１２３に装着されている。ボルトナット２１０は、長穴１２２ｂ１に対して等間隔で配置されている。両端のボルトナット２１０は、長穴１２２ｂ１の長径に沿った幅よりも内側に配置されている。一対の第３プレート１２３は、それぞれ第２プレート１２２のプレート１２２ｂよりも壁構造２０に対して内側に延びている。一対の第３プレート１２３には、第２プレート１２２のプレート１２２ｂよりも壁構造２０に対して内側に延びた部分に、第１ブレース１６１が取付けられる第１取付部１３１と、第２ブレース１６２が取付けられる第２取付部１３２とが設けられている。

このように、第２プレート１２２の、第１プレート１２１に対向する側とは反対側の側面に、第１ブレース１６１が取付けられる第１取付部１３１と、第２ブレース１６２が取付けられる第２取付部１３２とが設けられているとよい。この場合、第２プレート１２２に取付けられた第３プレート１２３に、第１取付部１３１と第２取付部１３２が設けられていてもよい。

図示は省略するが、第１ブレース１６１の第１端部１６１ａには、一対の第３プレート１２３の間に重ねられるプレート１６１ａ１が設けられているとよい（図１参照）。プレート１６１ａ１には、第３プレート１２３の第１取付部１３１のボルト孔に合う、ボルト挿通孔１６１ａ２が形成されているとよい。第２ブレース１６２の第３端部１６２ａには、一対の第３プレート１２３の間に重ねられるプレート１６２ａ１が設けられているとよい（図１参照）。プレート１６２ａ１には、第３プレート１２３の第２取付部１３２のボルト孔に合う、ボルト挿通孔１６２ａ２が形成されているとよい。

この実施形態では、第２プレート１２２のプレート１２２ｂと、一対の第３プレート１２３との間には、それぞれシート状の摩擦材２０２が介在している。一対の第３プレート１２３が摩擦材２０２およびプレート１２２ｂを挟む力は、ボルトナット２１０で調整されている。かかる一対の第３プレート１２３が摩擦材２０２およびプレート１２２ｂを挟む力および摩擦材２０２の摩擦係数によって、滑り機構２０１が滑り始めるのに要する力（最大静止摩擦力）が調整されている。

上述のように、地震や強風時には、壁構造２０の一対の横架材２３，２４の相対的に変位する（図１参照）。また、一対の横架材２３，２４の相対的に変位に応じて、一対の柱２１，２２が平行に傾くように動く。一対の柱２１，２２に生じる揺れに応じて、第１ブレース１６１と第２ブレース１６２とを通じ、制震ユニット１２０Ｂの第１プレート１２１と第２プレート１２２とが、相対的に変位する。

この制震ユニット１２０Ｂでは、第１プレート１２１に対する第２プレート１２２の変位が小さい場合には、第１粘弾性体１４１にせん断変形が入力される。第１プレート１２１に対する第２プレート１２２の変位が小さい場合には、第１粘弾性体１４１が生じさせる反力が小さい。第１粘弾性体１４１が生じさせる反力が、滑り機構２０１の最大静止摩擦力よりも小さい間は、滑り機構２０１の静摩擦状態が維持される。第１粘弾性体１４１が生じさせる反力が、滑り機構２０１の最大静止摩擦力よりも大きくなると、滑り機構２０１が滑る。このため、第１粘弾性体１４１に滑り機構２０１の最大静止摩擦力よりも大きい反力を生じさせる程度に、大きな変形が生じにくい。このように、滑り機構２０１は、第１粘弾性体１４１に過度に大きな変形が入るのを防止する。また、滑り機構２０１が滑ると所要の摩擦力が生じる。かかる摩擦力は、滑り機構２０１の滑りに対して反力を生じさせる。

つまり、小さな変位領域では、第１粘弾性体１４１のせん断変形によって、揺れを小さく抑え、かつ、早期に減衰させることができる。大きな変位領域では、滑り機構２０１の摩擦抵抗によって、揺れを小さく抑え、かつ、早期に減衰させることができる。そして、第１粘弾性体１４１に過度に大きなせん断変形が生じ難い。このため、第１粘弾性体１４１の破損が防止される。

このように制震装置１００の制震ユニット１２０Ｂは、前記第１ブレース１６１と第２ブレース１６２とが取付けられた部位に、滑り機構２０１を有していてもよい。また、滑り機構２０１は、摩擦材２０２を備えていてもよい。

図１２は、制震ユニット１２０Ｃの側面図である。図１３は、制震ユニット１２０Ｃの正面図である。制震ユニット１２０Ｃは、図１に示された制震装置１００の制震ユニット１２０に適宜に置き換えられうる。なお、第１ブレース１６１と第２ブレース１６２の具体的な構造は、制震ユニット１２０Ｃに合わせて適宜に変更されるとよい。

制震ユニット１２０Ｃは、第２プレート１２２に、第１ブレース１６１が取付けられる部位、および、第２ブレース１６２が取付けられる部位に、第２制震ゴムダンパ１５０を有している。この実施形態では、図１２および図１３に示されているように、２枚の第３プレート１２３が、制震ユニット１２０Ｃの第２プレート１２２のうちプレート１２２ｂを前後方向にそれぞれ挟むように、プレート１２２ｂに対向している。プレート１２２ｂと２枚の第３プレート１２３との間には、それぞれ第２粘弾性体１５１，１５２が挟まれており、プレート１２２ｂと２枚の第３プレート１２３とにそれぞれ加硫接着されている。この実施形態では、第３プレート１２３は、それぞれ第２プレート１２２のプレート１２２ｂよりも壁構造２０に対して内側に延びている。第２プレート１２２のプレート１２２ｂよりも壁構造２０に対して内側に延びた部分には、第１ブレース１６１が取付けられる第１取付部１３１と、第２ブレース１６２が取付けられる第２取付部１３２とが設けられている。第３プレート１２３は、第１ブレース１６１と第２ブレース１６２とに取付けられている。

また、この実施形態では、一対の第３プレート１２３は、第２プレート１２２のプレート１２２ｂに対向する略矩形のプレートである。一対の第３プレート１２３の第１柱２１側の辺に沿った縁は、第２プレート１２２のプレート１２２ａに沿って延びている。このため、一対の第３プレート１２３は、第２プレート１２２のプレート１２２ａに案内されて、第１柱２１の軸方向（上下方向）に沿って第２プレート１２２に対して相対的に変位する。第２粘弾性体１５１，１５２は、第１プレート１２１と第２プレート１２２との相対的な変位に応じてせん断変形する。

上述のように、地震や強風時には、壁構造２０の一対の横架材２３，２４の相対的に変位する（図１参照）。また、一対の横架材２３，２４の相対的に変位に応じて、一対の柱２１，２２が平行に傾くように動く。一対の柱２１，２２に生じる揺れに応じて、第１ブレース１６１と第２ブレース１６２とを通じ、制震ユニット１２０Ｃの第１プレート１２１と第２プレート１２２とが、相対的に変位する。さらに、第２プレート１２２と第３プレート１２３とが相対的に変位する。

例えば、制震ユニット１２０Ｃでは、第１プレート１２１に対する第２プレート１２２の変位に応じて、第１粘弾性体１４１にせん断変形が生じる。また、第２プレート１２２に対する第３プレート１２３の変位に応じて第２粘弾性体１５１，１５２にせん断変形が生じる。この場合、第１粘弾性体１４１にせん断変形および第２粘弾性体１５１，１５２のせん断変形に応じた反力が作用する。このため、制震ユニット１２０Ｃは、第１粘弾性体１４１と第２粘弾性体１５１，１５２とに生じるせん断変形によって、壁構造２０に生じる揺れを小さく抑え、かつ、早期に減衰させることができる。また、第１粘弾性体１４１にせん断変形および第２粘弾性体１５１，１５２のせん断変形に応じた反力が生じるので、第１粘弾性体１４１のみ、および、第２粘弾性体１５１，１５２のみに過度に大きなせん断変形が生じ難い。このため、第１粘弾性体１４１および第２粘弾性体１５１，１５２の破損が防止される。

このように制震装置１００の制震ユニット１２０Ｃは、図１２および図１３に示されているように、第２プレート１２２に、第１ブレース１６１が取付けられる部位、および、第２ブレース１６２が取付けられる部位に、第２制震ゴムダンパ１５０を有していてもよい。なお、第２制震ゴムダンパ１５０の具体的な構造は、図１２および図１３に限定されず、種々の形態が採用されうる。

図１４は、制震ユニット１２０Ｄを示す側面図である。制震ユニット１２０Ｄでは、図１４に示されているように、第２プレート１２２の、第１プレート１２１に対向する側とは反対側の側面において、第１取付部１３１と第２取付部１３２とは、正面側と背面側にずらして設けられている。この場合、第１ブレース１６１と第２ブレース１６２（図１参照）とが共通部品であるとよい。

図１４に示された形態では、第２プレート１２２の、第１プレート１２１に対向する側とは反対側の側面に設けられたプレート１２２ｂは、上下で前後にずれた２つのプレート１２２ｂ３，１２２ｂ４とを備えている。上側のプレート１２２ｂ３は、プレート１２２ａの前後方向の中央よりも前側にずれて設けられている。かかる上側のプレート１２２ｂ３には、第１ブレース１６１の第１端部１６１ａ（図１参照）が取付けられる第１取付部１３１が設けられている。第１ブレース１６１は、かかる上側のプレート１２２ｂ３の後面に重ねられて取付けられている。下側のプレート１２２ｂ４は、プレート１２２ａの前後方向の中央よりも後側にずれて設けられている。かかる下側のプレート１２２ｂ４には、第２ブレース１６２の第３端部１６２ａ（図１参照）が取付けられる第２取付部１３２が設けられている。第２ブレース１６２は、かかる下側のプレート１２２ｂ４の前面に重ねられて取付けられている。この場合、第１ブレース１６１を上下にひっくり返すと、第２ブレース１６２として使えるように、第１ブレース１６１と第２ブレース１６２とが共通部品で構成されているとよい。第１ブレース１６１と第２ブレース１６２とが共通部品で構成されることによって、製造コストが安価に抑えられる。

以上、ここで開示される制震装置について、種々説明したが、ここで開示される制震装置は、特に言及されない限りにおいて、上述した実施形態や変形例に限定されない。また、種々言及した実施形態や変形例の各構成は、互いに阻害しない関係であれば、適宜に組み合わせることができる。

１０ 建物
２０ 壁構造
２１ 第１柱
２１ａ 内側面
２２ 第２柱
２２ａ 内側面
２３ 天井梁（横架材）
２４ 土台（横架材）
３０ コンクリート基礎
３２ ゴムパッキン
１００ 制震装置
１２０ 制震ユニット
１２０Ａ 制震ユニット
１２０Ｂ 制震ユニット
１２０Ｃ 制震ユニット
１２０Ｄ 制震ユニット
１２１ 第１プレート
１２１ａ プレート面
１２１ｂ，１２１ｃ 取付部
１２２ 第２プレート
１２２ａ プレート
１２２ａ１ 第１プレート１２１に対向する側の側面
１２２ａ２ 第１プレート１２１に対向する側とは反対側の側面
１２２ｂ プレート
１２２ｂ１ 長穴
１２２ｂ３ 上側のプレート
１２２ｂ４ 下側のプレート
１２３ プレート
１３１ 第１取付部
１３２ 第２取付部
１４１ 第１粘弾性体
１５０ 第２制震ゴムダンパ
１５１，１５２ 第２粘弾性体
１６１ 第１ブレース
１６１ａ 第１端部
１６１ａ１ プレート
１６１ａ２ ボルト挿通孔
１６１ｂ 第１ブレース軸部
１６１ｃ 第２端部
１６１ｃ１ プレート
１６２ 第２ブレース
１６２ａ 第３端部
１６２ａ１ プレート
１６２ａ２ ボルト挿通孔
１６２ｂ 第２ブレース軸部
１６２ｃ 第４端部
１６２ｃ１ プレート
１８１ 突起
１９１ 穴
１９２ ピン
１９３ 抜け止め
１９３ａ ワッシャ
１９３ｂ ナット
２０１ 滑り機構
２０２ 摩擦材
２１０ ボルトナット
Ｃ 第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔ｔ１を維持する構造
ｔ１ 第１プレート１２１と第２プレート１２２との間隔

Claims (9)

1. 建物の一対の柱と一対の横架材とで囲まれた壁構造に取り付けられる制震装置であって、
   前記制震装置は、
   制震ユニットと、
   制震ユニットに取り付けられた第１ブレースと、
   制震ユニットに取り付けられた第２ブレースと
   を有し、
   前記制震ユニットは、
   前記壁構造を構成する一対の柱のうち第１柱の内側面に沿って、プレート面を前記壁構造の内側に向けて取り付けられる第１プレートと、
   前記第１プレートの前記プレート面と対向するように配置された第２プレートと、
   前記第１プレートと前記第２プレートとの間に配置され、前記第１プレートと前記第２プレートとにそれぞれ加硫接着された第１粘弾性体と
   を有し、
   前記第２プレートは、
   前記第１プレートに対向する側とは反対側の側面に、前記第１ブレースが取付けられる第１取付部と、前記第２ブレースが取付けられる第２取付部とが設けられており、
   前記第１ブレースは、
   前記第１取付部に取り付けられる第１端部と、
   前記第１端部から上方に向けて延びる第１ブレース軸部と、
   前記壁構造を構成する一対の柱のうち前記第１柱と対をなす第２柱に取り付けられる第２端部と
   を有し、
   前記第２ブレースは、
   前記第２取付部に取り付けられる第３端部と、
   前記第３端部から下方に向けて延びる第２ブレース軸部と、
   前記第２柱に取付けられる第４端部と
   を有する、
   制震装置。
2. 前記第１プレートと前記第２プレートの間隔を維持する構造を備えた、請求項１に記載された制震装置。
3. 前記第１プレートと前記第２プレートの間隔を維持する構造は、
   前記第１プレートと前記第２プレートとの間隔が狭くなるのを規制する第１構造と
   前記第１プレートと前記第２プレートとの間隔が広がるのを規制する第２構造と
   を有し、
   前記第１構造は、
   前記第１プレートと前記第２プレートの何れか一方に他方に向けて突出するように設けられた突起を有し、
   前記第２構造は、
   前記第２プレートに形成された穴と、
   前記第１プレートから前記第２プレートに向けて突出し、前記穴に挿通されたピンと、
   前記穴に挿通された前記ピンの先端部に設けられた抜け止めと
   を有する、請求項１に記載された制震装置。
4. 前記第２構造の穴は、前記第１柱の軸方向に沿って長い長穴であり、前記ピンの動きを案内する、請求項３に記載された制震装置。
5. 前記第２構造のピンは、前記第１構造の突起に設けられている、請求項３または４に記載された制震装置。
6. 前記制震ユニットは、前記第１ブレースと前記第２ブレースとが取付けられた部位に、滑り機構を有する、請求項１から５までの何れか一項に記載された制震装置。
7. 前記滑り機構は、摩擦材を有する、請求項６に記載された制震装置。
8. 前記制震ユニットは、前記第２プレートに、前記第１ブレースが取付けられる部位、および、第２ブレースが取付けられる部位に、第２制震ゴムダンパを有している、請求項１から７までの何れか一項に記載された制震装置。
9. 前記第２プレートの、前記第１プレートに対向する側とは反対側の側面において、前記第１取付部と前記第２取付部とは、正面側と背面側にずらして設けられ、第１ブレースと第２ブレースとが共通部品である、請求項１から８までの何れか一項に記載された制震装置。

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