JP3881910B2 - 制振装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅の耐震性を向上させるために配設される制振装置に関する。より詳しくは、小規模な建物でも設置できる制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、地震等による振動を抑える制振装置を建物等の構造物に取り付けた技術は、公知となっている。例えば、図５の（ａ）に示す制振装置は、上側の梁５１下方に、下側の梁５２の上方に、それぞれ上・下パネル６１・６２を固着し、取付部材６３・６４を介して、水平に配設されたオイルダンパー５５で上・下パネル６１・６２を連結し、梁の振動を抑え、建物の揺れを低減させるものである。また、図５の（ｂ）に示す制振装置は、左右の柱５３・５４と上下の梁５１・５２とで囲まれた開口部の対角線同士を、斜めに配設したオイルダンパー５５で連結し、振動を抑えている。そして、図５の（ｃ）に示す制振装置は、左右の柱５３・５４と上下の梁５１・５２とで開口部を設け、対角線上の境界部に固定されたブレース６６・６７を連結部材６８により結合し、ダンパー５５を連結部材６８に連結し、振動を抑えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図５（ａ）に示す制振装置は、ダンパーを水平に配設しているので、水平振動時の建物の揺れとダンパーの変位量が同じとなり、必要な制振性能を得るためには、ダンパーの数を増やしたり、ダンパー性能を上げたりしなければならず、コスト高になっていた。また、図５（ｂ）に示す制振装置は、ダンパーを斜めに配設しているので、水平振動時の建物の揺れよりもダンパーの変位量が小さくなり、図５（ａ）と同様に、ダンパーの数を増やしたり、ダンパー性能を上げたりしなければならず、コスト高になっていた。更に、図５（ｃ）に示す制振装置は、ダンパーを効率よく使うためにトグル機構を利用しているが、図５（ｂ）に示す制振装置ほどではないが、ある程度の幅の設置スペースが必要であり、住宅などの小規模な建物では、設置スペースが取れなかった。そこで、本発明では、低コストで、小規模な建物でも設置できる幅の狭い制振装置を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
上側梁（５）と下側梁（４）、もしくは、下側梁（４）と基礎（２）の間に配設する制振装置（１０）であって、上側梁（５）から下方に突設した上取付フレーム（１１）と、下側梁（４）または基礎（２）に設けた下取付フレーム（１２）と、水平方向の振動の変位を増幅させてオイルダンパー（１８）に伝えるトグル機構（１５）により構成し、該トグル機構（１５）を構成する上側ブレース（１６）は、上取付フレーム（１１）の下部に設け、上端を上取付フレーム（１１）側の固定部材（１１ａ）にピンで回動可能に支持し、下側ブレース（１７）は、前記下取付フレーム（１２）の上部に設け、下端を下取付フレーム（１２）の一方の固定部材（１２ａ）にピンで回動可能に支持し、該上側ブレース（１６）と下側ブレース（１７）の他端を連結ピン（１９）で連結し、該連結ピン（１９）の下方にオイルダンパー（１８）を連結し、該オイルダンパー（１８）の下端は、前記下取付フレーム（１２）の他方の固定部材（１２ｂ）に回動可能に支持し、前記下側ブレース（１７）側の一方の固定部材（１２ａ）と、オイルダンパー（１８）側の他方の固定部材（１２ｂ）を通過する垂線の間に、前記上取付フレーム（１１）と下取付フレーム（１２）を配設し、該上側梁（５）が下側梁（４）に対して水平変位量（Ａ）だけ移動すると、該オイルダンパー（１８）の変化量（Ｂ）は水平変位量（Ａ）よりも大となるように構成したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。図１は基本躯体の構成を示す斜視図、図２は制振装置を示す正面図、図３は制振装置の作動状態を示す正面図、図４は別構成の制振装置を示す正面図、図５は従来の制振装置を示す正面図である。
【０００７】
はじめに本発明の制振装置を配設する住宅の基本躯体構造について説明する。住宅の躯体１は、主に梁４および柱３により構成される梁勝ちラーメン構造の躯体であり、該躯体１は下部を地面に埋設された基礎２上に立設されている。
【０００８】
柱３は基礎２と梁４もしくは上下に配設された梁４・４間に配設されるものであり、住宅の各階においてバランス良く配設されるものである。梁４は通し梁であり、該梁４に小梁が接続されるとともに、梁は水平ブレースにより接続されている。これにより、住宅躯体１の水平方向の対抗力を向上させるものである。そして、梁４上にはＡＬＣが配設され、床面が構成されるものである。
【０００９】
図１には、屋根付３階建て住宅を示したが、本発明の制振装置を配設する躯体構造は上記のものに限定されるものではなく、制振装置を基本部材とする柱および梁より構成される住宅の躯体に使用できるものである。
【００１０】
次に、制振装置について説明する。制振装置１０は、梁５と梁４、梁４と基礎２との間に配設されている。なお、梁５と梁４との間に介設されている制振装置１０と、梁４と基礎２との間に介設されている制振装置１０とは、同構成なので、梁５と梁４との間に介設されている制振装置１０について詳細に説明し、基礎２と梁４との間に介設されている制振装置１０については省略する。図２に示すように、前記制振装置１０は、取付部材である上・下の取付フレーム１１・１２、トグル機構１５により構成されている。トグル機構１５は、建物における水平方向の振動の変位を増幅させ、後述するダンパーに伝えるものである。前記上取付フレーム１１は、上側の梁５の下面に垂設されて、上部をボルトで固定され、下取付フレーム１２は、下側の梁４の上面に垂設されて、下部をボルトで固定され、上取付フレーム１１と下取付フレーム１２との間に、トグル機構１５が介設されている。前記上取付フレーム１１の下部には、固定部材１１ａが固着され、前記下取付フレーム１２の下部には、固定部材１２ａ・１２ｂが固着されている。また、該固定部材１２ａ・１２ｂの垂線Ｃ、Ｄの間に、前記取付フレーム１１・１２を配設している。
【００１１】
前記トグル機構１５は、ブレース１６・１７、及び、オイルダンパー１８により構成されている。なお、オイルダンパー１８の代わりに、エアーダンパー等のダンパー機能を具えるものを用いることができる。ブレース１６は、上取付フレーム１１下部に配設され、一端（上端）を前記固定部材１１ａにピンで回動可能に固定されている。ブレース１７は、下取付フレーム１２上部に配設され、一端（下端）を前記固定部材１２ａにピンで回動可能に固定されている。また、該ブレース１６及びブレース１７の他端を、連結ピン１９で連結している。そして、該連結ピン１９の下方に、オイルダンパー１８が配設されている。該オイルダンパー１８は、シリンダ１８ａ、該シリンダ内に挿入されたピストン、該ピストンに接続したロッド１８ｂにより構成される。該オイルダンパー１８の一端（下端）が、前記固定部材１２ｂに固定され、他端（上端）であるロッド１８ｂの端部が、連結ピン１９に連結されている。
【００１２】
このような構成で、図３に示すように、水平振動によって上側の梁５が下側の梁４に対して相対的に右方向に水平移動すると、連結ピン１９の位置が右下方に移動し、この移動によるオイルダンパー１８の変化量Ｂは、振動による水平変位量Ａよりも大きくなる。これにより、水平振動は増幅されてダンパーに伝えられ、トグル機構により振動の吸収効率が向上する。また、左方向の水平振動も同様に、水平振動が増幅されてダンパーに伝えられ、トグル機構により振動の吸収効率が向上する。
【００１３】
また、上・下取付フレームを、一つの取付フレームとすることもできる。図４に示すように、制振装置１０は、取付フレーム２１、トグル機構１５により構成されている。前記取付フレーム２１は、上側の梁５の下面に垂設されて、上部をボルトで固定され、該取付フレーム２１下方にトグル機構１５が配設されている。前記トグル機構１５は、前述の制振装置と同様に、ブレース１６・１７、及びオイルダンパー１８により構成され、ブレース１７の一端（下端）及びオイルダンパー１８の一端（下端）は、取付部材４ａ・４ａを介して、下側の梁４に固定されている。また、取付フレーム２１は、取付部材４ａ・４ａの垂線Ｃ、Ｄの間に配設している。そして、その他の構成は前述の制振装置と同様の構成としている。なお、取付フレーム２１を下側の梁４の上面に垂設し、取付フレーム２１上方にトグル機構を配設することもできる。この場合、トグル機構１５は、ブレース１６・１７、及びオイルダンパー１８により構成され、ブレース１７の一端（上端）及びオイルダンパー１８の一端（上端）は、取付部材を介して、上側の梁５に固定される。
【００１４】
このように、制振装置１０にオイルダンパー１８を有するトグル機構１５を用いることで、水平振動時の建物の振動の変位を増幅させてオイルダンパー１８に伝えることができる。これにより、オイルダンパー１８の数を減らすことができ、また、容量の小さい安価なオイルダンパー１８を使うことができるので、コスト削減を図ることができる。また、オイルダンパー１８が固定されている側の取付部材である下側取付フレーム１２の固定部材１２ａ・１２ｂの垂線Ｃ、Ｄの間に、取付フレーム１１・１２を配設するので、制振装置１０の取り付け幅を小さく抑えることができ、住宅など小規模な建物にも取り付けることができる。更に、梁４・５と上・下取付フレーム１１・１２との接合部は、梁４・５と梁４・５に取り付ける柱との接合部と、同じ形状、同じ構成とすることもでき、この場合、接合部に同じ部品を使用することができ、生産性が向上し、施工の際の作業もし易くなる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００１６】
上側梁（５）と下側梁（４）、もしくは、下側梁（４）と基礎（２）の間に配設する制振装置（１０）であって、上側梁（５）から下方に突設した上取付フレーム（１１）と、下側梁（４）または基礎（２）に設けた下取付フレーム（１２）と、水平方向の振動の変位を増幅させてオイルダンパー（１８）に伝えるトグル機構（１５）により構成し、該トグル機構（１５）を構成する上側ブレース（１６）は、上取付フレーム（１１）の下部に設け、上端を上取付フレーム（１１）側の固定部材（１１ａ）にピンで回動可能に支持し、下側ブレース（１７）は、前記下取付フレーム（１２）の上部に設け、下端を下取付フレーム（１２）の一方の固定部材（１２ａ）にピンで回動可能に支持し、該上側ブレース（１６）と下側ブレース（１７）の他端を連結ピン（１９）で連結し、該連結ピン（１９）の下方にオイルダンパー（１８）を連結し、該オイルダンパー（１８）の下端は、前記下取付フレーム（１２）の他方の固定部材（１２ｂ）に回動可能に支持し、前記下側ブレース（１７）側の一方の固定部材（１２ａ）と、オイルダンパー（１８）側の他方の固定部材（１２ｂ）を通過する垂線の間に、前記上取付フレーム（１１）と下取付フレーム（１２）を配設し、該上側梁（５）が下側梁（４）に対して水平変位量（Ａ）だけ移動すると、該オイルダンパー（１８）の変化量（Ｂ）は水平変位量（Ａ）よりも大となるように構成したので、建物における水平方向の振動の変位を増幅させてダンパーに伝えることができるので、ダンパーの数を減らすことができ、また、安価なダンパーを使うことができるので、コスト削減を図ることができる。
【００１７】
また、前記ダンパが接続される側の取付部材における、ダンパーおよびブレースの両固定位置の垂線の間に、前記上側取付部材と下側取付部材を配設するように構成するので、制振装置の取り付け幅を小さく抑えることができ、住宅など小規模な建物にも取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 基本躯体の構成を示す斜視図。
【図２】 制振装置を示す正面図。
【図３】 制振装置の作動状態を示す正面図。
【図４】 別構成の制振装置を示す正面図。
【図５】 従来の制振装置を示す正面図。
【符号の説明】
２ 基礎
４・５ 梁
１０ 制振装置
１１ 上取付フレーム（取付部材）
１２ 下取付フレーム（取付部材）
１６・１７ ブレース
１８ ダンパ
１９ 接続部
２１ 取付フレーム（取付部材）

Claims (1)

1. 上側梁（５）と下側梁（４）、もしくは、下側梁（４）と基礎（２）の間に配設する制振装置（１０）であって、上側梁（５）から下方に突設した上取付フレーム（１１）と、下側梁（４）または基礎（２）に設けた下取付フレーム（１２）と、水平方向の振動の変位を増幅させてオイルダンパー（１８）に伝えるトグル機構（１５）により構成し、該トグル機構（１５）を構成する上側ブレース（１６）は、上取付フレーム（１１）の下部に設け、上端を上取付フレーム（１１）側の固定部材（１１ａ）にピンで回動可能に支持し、下側ブレース（１７）は、前記下取付フレーム（１２）の上部に設け、下端を下取付フレーム（１２）の一方の固定部材（１２ａ）にピンで回動可能に支持し、該上側ブレース（１６）と下側ブレース（１７）の他端を連結ピン（１９）で連結し、該連結ピン（１９）の下方にオイルダンパー（１８）を連結し、該オイルダンパー（１８）の下端は、前記下取付フレーム（１２）の他方の固定部材（１２ｂ）に回動可能に支持し、前記下側ブレース（１７）側の一方の固定部材（１２ａ）と、オイルダンパー（１８）側の他方の固定部材（１２ｂ）を通過する垂線の間に、前記上取付フレーム（１１）と下取付フレーム（１２）を配設し、該上側梁（５）が下側梁（４）に対して水平変位量（Ａ）だけ移動すると、該オイルダンパー（１８）の変化量（Ｂ）は水平変位量（Ａ）よりも大となるように構成したことを特徴とする制振装置。

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