JP4672607B2 - 制震デバイス - Google Patents

Description

本発明は、粘弾性体を用いた制震デバイスに関する。

本発明の関連技術として、図８に示すように、左右方向に相対変位動作を行う上側５１と下側５２のうちの上側５１の取付け部５４に１枚の平の第１プレート５５の基端側がボルト５６…で固着状態に取り付けられると共に、下側５２の取付け部５３に第１プレート５５を両側から挟む対の第２平プレート５７，５７の基端側がスペーサー５８を用いてボルト５９…で固着状態に取り付けられ、第１プレート５５と一方の第２プレート５７との間、及び、第１プレート５５ともう一方の第２平プレート５７との間にそれぞれ粘弾性体６０，６０が介設され、上側５１と下側５２との相対変位動作を粘弾性体６０，６０のせん断変形によって減衰するようになされた制震デバイス６１がある。
特開２００２−３４００８５号公報

しかしながら、上記のような制震デバイス６１では、対の第２プレート５７，５７が第１プレート５５をその両側から挟む配置関係になるようにするための手段として、スペーサー５８が用いられており、そのため、制震デバイス８を構成する部品点数が多くなってしまうと共に、第２プレート５７，５７を下側５２の取付け部５３に取り付けるボルト５９の長さ寸法が大きなものになって、ボルト５９が前後方向に大きく突出してしまうという問題がある。

また、施工やメンテナンスの容易性確保などの理由から、同図に示すように、上側５１の取付け部５４の側面部に第１プレート５５を取り付けると共に、下側５２の取付け部５３の同じ側面部に第２プレート５７，５７を取り付ける態様にした場合、各取付け部５３，５４の取付け側面部の位置を寸法ａだけ偏心させなければならず、取付け部５３，５４用の部品として互いに異なる部品を使用しなければならないという問題もある。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、構成部品点数を少なくすることができ、しかも、第１プレートをその両側から挟むように配置される対の第２プレートの取付け部の前後方向の突出を小さく抑えることができる制震デバイスを提供することを主たる課題とする。

上記の課題は、相対変位動作を行う一方の側ともう一方の側のうちの一方の側に１枚の第１プレートの基端側が固着状態に取り付けられると共に、もう一方の側に前記第１プレートを両側から挟む対の第２プレートの基端側が固着状態に取り付けられ、第１プレートと一方の第２プレートとの間、及び、第１プレートともう一方の第２プレートとの間にそれぞれ粘弾性体が介設され、前記一方の側ともう一方の側との相対変位動作を前記粘弾性体のせん断変形によって減衰するようになされた制震デバイスであって、
前記対の第２プレートのいずれか一方又は両方がＺ形屈曲プレートからなって、前記もう一方の側に取り付けられる基端側のプレート部同士が重ね合わせ状態にされていることを特徴とする制震デバイスによって解決される（第１発明）。

この制震デバイスでは、対の第２プレートのいずれか一方又は両方がＺ形屈曲プレートからなって、前記もう一方の側に取り付けられる基端側のプレート部同士が重ね合わせ状態にされているので、スペーサーが不要で構成部品点数を少なくすることができ、しかも、前記もう一方の側に対する対の第２プレートの取付け部の前後方向の突出を小さく抑えることができる。

第１発明の制震デバイスにおいて、対の第２プレートの両方が同じＺ形屈曲プレートからなっているとよい（第２発明）。この場合は、対の第２プレートとして同じ種類の部品を使用することができて構成部品の種類点数を少なくすることができてコストダウンを図ることができる。

また、上記の課題は、相対変位動作を行う一方の側ともう一方の側のうちの一方の側に１枚の第１プレートの基端側が固着状態に取り付けられると共に、もう一方の側に前記第１プレートを両側から挟む対の第２プレートの基端側が固着状態に取り付けられ、第１プレートと一方の第２プレートとの間、及び、第１プレートともう一方の第２プレートとの間にそれぞれ粘弾性体が介設され、前記一方の側ともう一方の側との相対変位動作を前記粘弾性体のせん断変形によって減衰するようになされた制震デバイスであって、
前記対の第２プレートの基端側がそれぞれ、幅方向にプレート部と切欠き部とを並列させたものからなって、一方の第２プレートの基端側ともう一方の第２プレートの基端側とがプレート部と切欠き部との嵌め合わせによって両面面一状態に組み合わされて前記もう一方の側に取り付けられていることを特徴とする制震デバイスによって解決される（第３発明）。

この制震デバイスにおいても、スペーサーの排除によって部品点数を少なくすることができ、しかも、一方の第２プレートの基端側ともう一方の第２プレートの基端側とがプレート部と切欠き部との嵌め合わせによって両面面一状態に組み合わされて前記もう一方の側に取り付けられていることにより、前記もう一方の側に対する対の第２プレートの取付け部の前後方向の突出を、第１，第２発明の制震デバイスの場合よりも更に小さく抑えることができる。

第３発明の制震デバイスにおいて、第１プレートの基端側プレート部と各第２プレートの基端側プレート部とが同じ厚さ寸法を有し、第１プレートの基端側プレート部が前記一方の側の取付け部の側面部に対して取り付けられると共に、両第２プレートの基端側プレート部が前記もう一方の側の取付け部の同じ側の側面部に対して取り付けられるようになされているとよい（第４発明）。

この場合は、前記一方の側の取付け部の側面部と、前記もう一方の側の取付け部の側面部との偏心をなくすことができて、一方の側及びもう一方の側の取付け部用の部品等の共通化を図ることができる。

第３、第４発明の制震デバイスにおいて、対の第２プレートの基端側プレート部がくびらされ、該くびれ部をダンパーとしているのもよい（第５発明）。この場合は、第２プレートの基端側が幅方向にプレート部と切欠き部とを並列させたものからなっていることをうまい具合に利用して、ダンパーとして機能することのできるくびれ部を容易に形成することができ、しかも、粘弾性体とくびれ部による各種態様のハイブリッドなエネルギー吸収を行わせることができる。

本発明は、以上のとおりのものであるから、構成部品点数を少なくすることができ、しかも、第１プレートをその両側から挟むように配置される対の第２プレートの取付け部の前後方向の突出を小さく抑えることができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図４に示す第１実施形態の制震デバイス８は、図４に示すように、建物用の制震パネル１に用いた場合のもので、該制震パネル１は、階上側２と階下側３とに剛接合状態に接合される左右の鋼製側枠４，４を備え、側枠４，４間には、圧縮と引張りに耐える２本の鋼製ブレース５ａ，５ａからなるＶ形の上剛体５と、同じく圧縮と引張りに耐える２本の鋼製ブレース６ａ，６ａからなる逆Ｖ形の下剛体６とがＸ状に配置され、上剛体５の各ブレース５ａ，５ａの上端部が各側枠４，４の上端側に剛接合状態に接合されると共に、下剛体６の各ブレース６ａ，６ａの下端部が各側枠４，４の下端側に剛接合状態に接合されている。５ｂ，６ｂは、上下の剛体５，６の剛性を高める補強プレートで、各補強プレート５ｂ，６ｂには、複数の孔７…が分散状態に明けられている。

制震デバイス８は、この制震パネル１において、図１に示すように、上下の剛体５，６間に備えられている。即ち、上剛体５を、相対変位動作を行う一方の側ともう一方の側のうちの一方の側とし、該上剛体５の下端部に設けられた取付け部１３の側面部に、１枚の平の第１プレート１０の基端部が複数のボルト１４…で固着状態に取り付けられると共に、下剛体６をもう一方の側とし、該下剛体６の上端部に設けられた取付け部１５の同じ側の側面部に、２枚の同じＺ形屈曲の第２プレート１１，１１が、その基端側のプレート部１１ａ，１１ａ同士を重ね合わせ状態にして複数のボルト１６…で固着状態に取り付けられ、第２プレート１１，１１が第１プレート１０を両側から挟むように備えられている。上下の剛体５，６の各取付け部１３，１５は、ブレースを連結する水平なベース板部１３ａ，１５ａとプレート１０，１１，１１を接合する垂直板部１３ｂ，１５ｂとを一体的に備えたものからなっている。

そして、第１プレート１０と一方の第２プレート１１との間、及び、第１プレート１０ともう一方の第２プレート１１との間にそれぞれ、粘弾性体９，９が介設され、図３に示すように、地震等による建物の層間変位で上下の剛体５，６が左右水平方向に相対変位動作をすると、第１プレート１０と第２プレート１１，１１とが左右水平方向に相対変位動作をし、両粘弾性体９がせん断変形をしてエネルギーを吸収し、その相対変位動作を減衰するようになされている。

上記の制震デバイス８では、対の第２プレート１１，１１がそれぞれＺ形屈曲プレートからなって、下剛体６の取付け部１５に取り付けられる基端側のプレート部１１ａ，１１ａ同士が重ね合わせ状態にされているので、スペーサーが不要で構成部品点数を少なくすることができ、しかも、下剛体６に対する対の第２プレート１１，１１の取付け部、即ちボルト１６…の前後方向の突出を小さく抑えることができる。

加えて、本実施形態では、対の第２プレート１１，１１が互いに同じＺ形屈曲プレートからなっているので、対の第２プレート１１，１１として同じ種類の部品を使用することができ、構成部品の種類点数を少なくすることができ、また、屈曲の程度も小さくすることもできて、コストダウンを図ることができる。

なお、図示しないが、上記の第１実施形態において、対の第２プレート１１，１１のうちの一方がＺ形屈曲プレートからなり、もう一方が平のプレートからなる構成が採用されてもよい。

図５及び図６に示す第２実施形態の制震デバイス８は、対の第２プレート１１，１１の基端側がそれぞれ、幅方向にプレート部１１ａと切欠き部１１ｂとを２つづつ交互に並列させたものからなっていて、一方の第２プレート１１の基端側ともう一方の第２プレート１１の基端側とがプレート部１１ａ…と切欠き部１１ｂ…との嵌め合わせによって両面面一状態に組み合わされて下剛体６の取付け部１５にボルト１６…で固着状態に取り付けられた構造になっている。

また、第１プレート１０の基端側プレート部１０ａと両第２プレート１１，１１の基端側プレート部１１ａ，１１ａとは同じ厚さ寸法を有し、第１プレート１０の基端側プレート部１０ａが上剛体５の取付け部１３の垂直板部１３ｂに取り付けられると共に、両第２プレート１１，１１の基端側プレート部１１ａが下剛体６の取付け部１５の垂直板部１５ｂの同じ側の面部に取り付けられている。

この制震デバイス８においても、スペーサーの排除によって部品点数を少なくすることができ、しかも、一方の第２プレート１１の基端側ともう一方の第２プレート１１の基端側とがプレート部１１ａ…と切欠き部１１ｂ…との嵌め合わせによって両面面一状態に組み合わされて下剛体６の取付け部１５に取り付けられていることにより、下剛体６に対する対の第２プレート１１の取付け部、即ちボルト１６…の前後方向の突出を、より一層小さいものにすることができる。

そして、本実施形態では、第１プレート１０の基端側プレート部１０ａと両第２プレート１１，１１の基端側プレート部１１ａ，１１ａとは同じ厚さ寸法を有し、第１プレートの基端側プレート部１０ａが上剛体５の取付け部１３の垂直板部１３ｂに取り付けられると共に、両第２プレート１１，１１の基端側プレート部１１ａ，１１ａが下剛体６の取付け部１５の垂直板部１５ｂの同じ側の面部に取り付けられているので、上剛体５の取付け部１３の垂直板部１３ｂと、下剛体６の取付け部１５の垂直板１５ｂとの偏心をなくすことができて、上下の剛体５，６の取付け部１３，１５用の部品の共通化を図ることができると共に、ボルト１４…１６…も上下で同じ長さのものを用いることができる。

図７に示す第３実施形態の制震デバイス８は、第２実施形態の制震デバイスにおいて、対の第２プレート１１，１１の基端側プレート部１１ａ…１１ａ…がくびらされ、該くびれ部１７…をダンパーとしているもので、第２プレート１１，１１の基端側が幅方向にプレート部１１ａ…と切欠き部１１ｂ…とを並列させたものからなっていることを利用して、ダンパーとして機能することのできるくびれ部１７…を容易に形成することができ、しかも、粘弾性体９，９とくびれ部１７…による各種態様、例えば、中小の地震時には粘弾性体９が減衰を行い、大地震時にはくびれ部１７…が減衰を行うというような、ハイブリッドなエネルギー吸収を行わせることができる。このようなハブリッド制震によって、粘弾性減衰材の温度依存性、周波数依存性による過大抵抗力の発生を防ぐことも可能になる。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、制震デバイス８を建物用の特定構造の制震パネルに用いた場合を示したが、本発明の制震デバイスは、各種制震構造を構成するための制震デバイスとして広く用いることができるものであり、制震デバイスを構成する部品、部材等の形状や形態、材質等に制限はない。

第１実施形態の制震デバイスを示すもので、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図である。 同制震デバイスの分解斜視図である。 図（イ）及び図（ロ）は、同制震デバイスの作動状態を示す正面図である。 同制震デバイスが用いられる制震パネルの全体正面図である。 第２実施形態の制震デバイスを示すもので、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図である。 同制震デバイスの分解斜視図である。 第３実施形態の制震デバイスを示すもので、図（イ）は正面図、図（ロ）は一方の第２プレートの外面正面図、図（ハ）はもう一方の第２プレートの内面正面図である。 関連技術にかかる制震デバイスを示すもので、図（イ）は正面図、図（ロ）は側面図である。

符号の説明

５…上剛体（一方の側）
６…下剛体（もう一方の側）
８…制震デバイス
９…粘弾性体
１０…第１プレート
１１…第２プレート
１１ａ…基端側プレート部
１１ｂ…切欠き部
１３…取付け部
１４…ボルト
１５…取付け部
１６…ボルト
１７…くびれ部

Claims (2)

1. 相対変位動作を行う一方の側ともう一方の側のうちの一方の側に１枚の第１プレートの基端側が固着状態に取り付けられると共に、もう一方の側に前記第１プレートを両側から挟む対の第２プレートの基端側が固着状態に取り付けられ、第１プレートと一方の第２プレートとの間、及び、第１プレートともう一方の第２プレートとの間にそれぞれ粘弾性体が介設され、前記一方の側ともう一方の側との相対変位動作を前記粘弾性体のせん断変形によって減衰するようになされた制震デバイスであって、
   前記対の第２プレートの基端側がそれぞれ、幅方向にプレート部と切欠き部とを並列させたものからなって、一方の第２プレートの基端側ともう一方の第２プレートの基端側とがプレート部と切欠き部との嵌め合わせによって両面面一状態に組み合わされて前記もう一方の側に取り付けられており、かつ、
   前記対の第２プレートの基端側プレート部がくびらされ、該くびれ部をダンパーとしていることを特徴とする制震デバイス。
2. 第１プレートの基端側プレート部と各第２プレートの基端側プレート部とが同じ厚さ寸法を有し、第１プレートの基端側プレート部が前記一方の側の取付け部の側面部に対して取り付けられると共に、両第２プレートの基端側プレート部が前記もう一方の側の取付け部の同じ側の側面部に対して取り付けられるようになされている請求項１に記載の制震デバイス。

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