JP4800835B2

JP4800835B2 - 複層型制震装置

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Publication number: JP4800835B2
Application number: JP2006128448A
Authority: JP
Inventors: 辰治石丸; 正行公塚
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Current assignee: Individual
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2026-05-02
Also published as: JP2007046445A

Description

本発明は、地震及び風による揺れを抑えることができる制震装置に関する。

地震及び風による構造物の振動を低減させるダンパーの効果を向上させる制震装置としては、本出願人はトグル制震装置を提案している（特許文献１）。
図１２に示すように、このトグル制震装置２０６は、２つのアーム２００，２０２が形成する面内でアーム２００，２０２が円弧運動をして、構造物の変位をアーム２００，２０２の連結部分で増幅してダンパー２０４の減衰効果を発揮させる機構である。しかし、アーム２００，２０２の継ぎ手２００Ａ，２０２Ａを連結するピン２０８の部分で面外座屈が生じると、力の伝達機構が損なわれ振動エネルギー吸収効果は大幅に低減される。
そこで、面外座屈を防ぐために、図１３に示すように、継ぎ手２００Ａ，２０２Ａの重ね代Ａを大きくすると共に、直交方向Ｂ（面外方向）のクリアランスを小さくしている。
これにより、面外座屈が生じ始めたとしても、その重ね代部分の反力で、面外座屈に対する復元力を得て２本のアーム２００，２０２が面内方向に移動するように設計されている。
特開２００４−４４７５５号公報

しかし、継ぎ手のクリアランスを小さくし、重ね代を大きくするには、建物に要求される精度とかけ離れた加工精度がアームの継ぎ手２００Ａ，２００Ｂに要求されることになる。また、施工現場においても、クリアランスが小さいと取付作業が困難となる。

本発明は係る事実を考慮し、面外座屈阻止手段を別途設けることで、継ぎ手の加工及び取付作業を容易にすることを課題とする。

請求項１に記載された発明は、柱と梁で構築された建物に設けられる制震装置であって、下階の下階取付部に一端が回転自在に連結された第１アームと、前記建物へ地震力が作用すると前記下階取付部と相対変位する上階の上階取付部へ一端が回転自在に連結された第２アームと、前記第１アームの他端と前記第２アームの他端を所定の角度を持って回転自在に連結する連結部材と、前記連結部材に一端が回転自在に連結され、他端が前記上階取付部又は前記下階取付部と同じ階へ回転自在に連結されたダンパーと、前記上階取付部と前記下階取付部の間に配置された取付部材に設けられ、前記第１アームと前記第２アームが構成する面の外側への第１アームと前記第２アームの連結部分の移動を規制する面外座屈阻止手段と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明では、建物の上階取付部と下階取付部に、第１アームの一端と第２アームの一端が回転自在に連結されており、第１アームの他端と第２アームの他端を所定の角度を持って回転自在に連結部材で連結して幾何学的なトグル機構を構成している。

そして、連結部材に、一端が上階取付部又は下階取付部と同じ階へ回転自在に連結されたダンパーの他端を回転自在に連結することで、地震等による上階取付部と下階取付部の水平方向或いは鉛直方向へ相対変形が小さくても、幾何学的な特性から第１アームの他端と第２アームの他端の連結部分の大きな変形に増幅され、ダンパー、例えばオイルダンパーが大きなストロークを得る。

このため、小さい変形×大きな力＝大きな変形×小さな力という関係が成立し、オイルダンパーが小さな力によって、建物の振動を抑制する。
また、上階取付部と下階取付部の間に配置された取付部材に設けられた面外座屈阻止手段によって、第１アームと第２アームの連結部分が、第１アームと第２アームが構成する面の外側への移動（面外座屈）しないように規制している。
これにより、第１アームと第２アームを面内で動作させることができるため、制震装置は十分な制震効果を発揮することができる。また、第１アームと第２アームの継ぎ手（連結部分）のクリアランスを小さくしたり、重ね代を大きくして、面外座屈を阻止する必要もなくなるため、継ぎ手の加工精度を落とすことができ、取付作業も容易となる。

請求項２に記載の発明は、前記第１アームと前記第２アームが複数階に跨って取付けられ、前記取付部材が、前記上階取付部と前記下階取付部の間にある梁であることを特徴としている。

請求項２に記載の発明では、１階を構成する柱と梁で構成される架構に制震装置を取付けるのではなく、複数階に跨って制震装置を取付けている。このため、建物が地震で揺れたとき、下階取付部と上階取付部の相対変位量が大きいので、ダンパーのストロークも大きくなる。このため、効率良く振動エネルギーを吸収することができる。

また、面外座屈阻止手段を取付ける取付部材として、梁が利用できるので、部材点数を削減することができる。

請求項３に記載の発明は、前記面外座屈阻止手段が、前記第１アームと前記第２アームの連結部分に一方の移動プレートが連結され、前記取付部材に他方の固定プレートが固定され前記連結部分の面外方向への移動を規制してスライドするベアリングプレートであることを特徴としている。

請求項３に記載の発明では、面外座屈阻止手段が、ベアリングプレートで構成され、第１アームと第２アームの面外座屈を規制すると共に、トグル機構の円滑な動きを保証している。

請求項４に記載の発明は、前記面外座屈阻止手段が、前記第１アームと前記第２アームの連結部分に取付けられたガイド部材と、前記取付部材に形成され前記ガイド部材が係合して移動する円弧溝と、で構成されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明では、面外座屈阻止手段が、ガイド部材と円弧溝で構成され、第１アームと第２アームの面外座屈を規制すると共に、第１アームと第２アームの連結部分の円弧運動を保証している。

請求項５に記載の発明は、前記第１アームと前記第２アームは、鋼管と、前記鋼管に充填されたコンクリートとで構成されていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明では、コンクリートを充填した鋼管を１アーム、第２アームとして使用することで、複層階に亘ってアームの長さが長くなっても、それに見合う軸剛性を確保することができる。

請求項６に記載の発明は、柱と梁で構築された建物に設けられる制震装置であって、下階の下階取付部に一端が回転自在に連結された第１アームと、前記建物へ地震力が作用すると前記下階取付部と相対変位する上階の上階取付部へ一端が回転自在に連結された第２アームと、前記第１アームの他端と前記第２アームの他端を所定の角度を持って回転自在に連結する連結部材と、前記連結部材に一端が回転自在に連結され、他端が前記上階取付部又は前記下階取付部と同じ階へ回転自在に連結されたダンパーと、前記上階取付部と前記下階取付部の間に配置された取付部材に設けられ、前記第１アームと前記第２アームが構成する面の外側への、前記第１アームの移動を規制する面外座屈阻止手段と、を有することを特徴とする制震装置。

請求項７に記載の発明は、柱と梁で構築された建物に設けられる制震装置であって、下階の下階取付部に一端が回転自在に連結された第１アームと、前記建物へ地震力が作用すると前記下階取付部と相対変位する上階の上階取付部へ一端が回転自在に連結された第２アームと、前記第１アームの他端と前記第２アームの他端を所定の角度を持って回転自在に連結する連結部材と、前記連結部材に一端が回転自在に連結され、他端が前記上階取付部又は前記下階取付部と同じ階へ回転自在に連結されたダンパーと、前記上階取付部と前記下階取付部の間に配置された取付部材に設けられ、前記第１アームと前記第２アームが構成する面の外側への、前記第２アームの移動を規制する面外座屈阻止手段と、を有することを特徴とする制震装置。

請求項６及び請求項７に記載の発明では、建物の上階取付部と下階取付部に、第１アームの一端と第２アームの一端が回転自在に連結されており、第１アームの他端と第２アームの他端を所定の角度を持って回転自在に連結部材で連結して幾何学的なトグル機構を構成している。

このため、小さい変形×大きな力＝大きな変形×小さな力という関係が成立し、オイルダンパーが小さな力によって、建物の振動を抑制する。

また、上階取付部と下階取付部の間に配置された取付部材に設けられた面外座屈阻止手段によって、第１アーム、第２アームが、第１アームと第２アームが構成する面の外側への移動（面外座屈）しないように規制している。

これにより、第１アームと第２アームを面内で動作させることができるため、制震装置は十分な制震効果を発揮することができる。また、第１アームと第２アームの継ぎ手（連結部分）のクリアランスを小さくしたり、重ね代を大きくして、面外座屈を阻止する必要もなくなるため、継ぎ手の加工精度を落とすことができ、取付作業も容易となる。

請求項８に記載の発明は、前記面外座屈規制手段は、前記取付部材上を交差する２方向にスライド自在なスライダー機構と、前記取付部材面に直交する軸を軸心として回転自在な回転機構と、を備えることを特徴としている。

請求項８に記載の発明では、面外座屈阻止手段が、スライダ機構と回転機構とを備えているので、第１アームと第２アームの面外座屈を規制すると共に、トグル機構の円滑な動きを保証している。

請求項９に記載の発明は、前記第１アームと前記第２アームが複数階に跨って取付けられ、前記取付部材が、前記上階と前記下階の間にある梁、又は間柱であることを特徴としている。

請求項９に記載の発明では、１階を構成する柱と梁で構成される架構に制震装置を取付けるのではなく、複数階に跨って制震装置を取付けている。このため、建物が地震で揺れたとき、下階取付部と上階取付部の相対変位量が大きいので、ダンパーのストロークも大きくなる。このため、効率良く振動エネルギーを吸収することができる。

また、面外座屈阻止手段を取付ける取付部材として、梁、又は間柱が利用できるので、部材点数を削減することができる。

請求項１０に記載の発明は、前記第１アームと前記第２アームは、鋼管と、前記鋼管に充填されたコンクリートとで構成されていることを特徴としている。

請求項１０に記載の発明では、コンクリートを充填した鋼管を１アーム、第２アームとして使用することで、複層階に亘ってアームの長さが長くなっても、それに見合う軸剛性を確保することができる。

請求項１１に記載の発明は、前記第１アームと前記第２アームが複数階に跨って取付けられ、前記取付部材は前記上階取付部と前記下階取付部の間にある床部であり、前記面外座屈阻止手段は、前記床部に形成され、前記第１アームと前記第２アームとの連結部分が挿入した貫通口の内壁面であり、前記貫通口の内壁面に前記連結部分が当接することで、前記第１アームと前記第２アームが構成する面の外側への該連結部分の移動を規制して面外座屈を阻止することを特徴としている。

請求項１２に記載の発明は、前記第１アームと前記第２アームが複数階に跨って取付けられ、前記取付部材は前記上階取付部と前記下階取付部の間にある床部であり、前記面外座屈阻止手段は、前記床部に形成され、前記第１アームが挿入した貫通口の内壁面であり、前記貫通口の内壁面に、前記第一アームが当接することで、前記第１アームと前記第２アームが構成する面の外側への前記第１アームの移動を規制して面外座屈を阻止することを特徴としている。

請求項１３に記載の発明は、前記第１アームと前記第２アームが複数階に跨って取付けられ、前記取付部材は前記上階取付部と前記下階取付部の間にある床部であり、前記面外座屈阻止手段は、前記床部に形成され、前記第２アームが挿入した貫通口の内壁面であり、前記貫通口の内壁面に、前記第２アームが当接することで、前記第１アームと前記第２アームが構成する面の外側への前記第２アームの移動を規制して面外座屈を阻止することを特徴としている。

請求項１１から請求項１３に記載の発明では、１階を構成する柱と梁で構成される架構に制震装置を取付けるのではなく、複数階に跨って制震装置を取付けている。このため、建物が地震で揺れたとき、下階取付部と上階取付部の相対変位量が大きいので、ダンパーのストロークも大きくなる。このため、効率良く振動エネルギーを吸収することができる。

そして、面外座屈阻止手段として、床部に形成した貫通口の内壁面を利用しているので、構造が非常に簡単であり、また、部材点数を大幅に削減することができる。

請求項１４に記載の発明は、前記第１アームと前記第２アームは、鋼管と、前記鋼管に充填されたコンクリートとで構成されている。

請求項１４に記載の発明では、コンクリートを充填した鋼管を１アーム、第２アームとして使用することで、複層階に亘ってアームの長さが長くなっても、それに見合う軸剛性を確保することができる。

本発明は上記構成としたので、継ぎ手の加工及び取付作業を容易にすることができる。

図面１〜図３を参照しながら、４階建ての建物１０に取付けられた第１実施形態に係る制震装置１２を説明する。なお、建物の階数や、ＲＣ造建物、ＳＲＣ造建物、Ｓ造建物等の構造形式には限定されないのは無論である。

図１には、既存の４階建ての建物１０の概略図が示されている。第１実施例では、２階層に亘って、左右対称に制震装置１２が配置され、揺れ方向に関係なく減衰力を発揮できるようになっている。

この制震装置１２では、図２に示すように、２階の柱１６と梁１４Ｂの隅部から張り出したブラケット（図示省略）にピン１９で回転可能に、第１アーム２４の継手板２４Ａが連結されている。また、基礎部１４Ａと柱１６の隅部から張り出したブラケットには、ピン２２で回転可能に第２アーム３０の継手板３０Ａが連結されている。

第１アーム２４及び第２アーム３０の自由端側に設けられた継手板２４Ｂ，３０Ｂは、ピン３２で回動可能に所定の角度を持って連結され、トグル機構を構成している。また、継手板３０Ｂには、ピン３４で油圧ダンパー３６のロッド３６Ａの継手板３６Ｃが回転可能に連結されている。油圧ダンパー３６のシリンダー３６Ｂは、基礎部１４Ａと柱１６の隅部から張り出したブラケットにピン４０で回転可能に連結され、継手板２４Ｂ，３０Ｂ（ピン３２）の動きに追従できるようになっている。

また、図４に示すように、基礎部１４Ａと２階の梁１４Ｂの間にある梁１４Ｃの側面には、面外座屈阻止手段としてのベアリングプレート３８が設けられている。このベアリングプレート３８は、梁１４Ｃの側面に固定された固定プレート４０を備えている。この固定プレート４０には、両側面に溝４２Ａが形成された第１レール４２が水平に配置されている。

第１レール４２には、図示しないベアリングを介在させて溝４２Ａにスライドブロック４４が係合されており、第１レール４２に沿ってスライドブロック４４がスライド可能とされている。

また、固定プレート４０に重ね合わされる移動プレート４６には、第１レール４２と直交するように第２レール４８が設けられている。第２レール４８には、第２レール４８に沿ってスライドするスライドブロック５０が取付けられている。そして、スライドブロック４４とスライドブロック５０を連結ブロック６０で連結することで、移動プレート４６は２軸方向へスライドすると共に梁１４Ｃから離れないようになっている。

これにより、移動プレート４６は、２方向へスライド可能に支持されると共に梁１４Ｃから離れないようになっている。

また、移動プレート４６には、ピン６２で連結プレート６４が固定されている。連結プレート６４の表面中央にはボス６６が立設されている。このボス６６には、第１アーム２４と第２アーム３０を連結するピン３４が連結される。

これにより、移動プレート４６は連結プレート６４と一体に移動し、第１アーム２４と第２アーム３０の連結部分が梁１４Ｃから離れて移動しないようになっている。つまり、第１アーム２４、第２アーム３０の連結部分は梁に固定されたベアリングプレートに案内され、面外に動作しない構成である。

次に、第１実施形態に係る制震装置の作用を説明する。

図３に示すように、地震によって建物１０が右方向へ水平変形したとすると、制震装置１２を構成する第１アーム２４及び第２アーム３０がピン１９、２２を中心に回転運動を行うため、上階梁１４Ａと下階梁１４Ｂのピンの相対水平変位量より、ピン３２の変位量が増幅されて大きくなる。

このように、２階層離れた上階梁１４Ａと下階梁１４Ｂの小さな層間変位がピン３２の大きな回転変位に増幅され、小さい変位×大きな力＝大きな変位×小さな力という関係が成立する。すなわち、油圧ダンパー３６のロッド３６Ａが大きく伸張して、小さな力によって、建物１０の振動が減衰され効果的に制震される。

また、単層の柱１６と梁１４に制震装置を取付けるのではなく、複数階に跨って制震装置を取付けている（この実施例では２階層）。このため、建物１０が地震で揺れたとき、ピン３２に連結された油圧ダンパー３６のストロークが大きくなり、効率良く振動エネルギーを吸収することができる。

また、本実施例では、３階層を上階取付部（梁１４Ｂ）とし、下階取付部（梁１４Ａ）を地上の基礎とすることで、上階取付部の振動エネルギーを直接基礎に伝達できるので、制震効果が大きくなる。

また、梁１４Ａと梁１４Ｂの間にある梁１４Ｃには、面外座屈阻止手段としてのベアリングプレート３８が設けられており、第１アーム２４と第２アーム３０が構成する面の外側への移動（面外座屈）しないように規制している。これにより、トグル機構を面内で動作させることができるため、制震装置１２は十分な制震効果を発揮することができる。
また、従来のように、継ぎ手２４Ｂ、３０Ｂ（連結部分）のクリアランスを小さくしたり、重ね代を大きくして、面外座屈を阻止する必要もなくなるため、継ぎ手の加工精度を落とすことができ、取付作業も容易となる。

また、図５には、面外座屈阻止手段として、ベアリングプレート３８ではなく、積層ゴム支承装置７６を示している。

積層ゴム支承装置７６は、梁１４Ｃに固定されたベース板７４を備えている。ベース板７４には、移動板７０が対面している。移動板７０とベース板７４の間には、鉄板とゴム板が積層されて加硫された積層ゴム部１８が形成されている。

移動板７０の中央部には、ねじ孔７１が形成されており、このねじ孔７１へ第１アーム２４と第２アーム３０を連結するピン３４が連結される。

この構成では、積層ゴム部１８が変形して第１アーム２４と第２アーム３０の連結部分の面内での動きは拘束せず、連結部分が梁１４Ｃから離れて面外へ移動しないようにしている。

また、図６では、面外座屈阻止手段が、ガイド部材７３と円弧溝７５で構成されている。ガイド部材７３は、ピン３２の同軸上に突設されている。ガイド部材７３は、ピン３２の移動軌跡（円弧状）に沿って梁１４Ｃに設けられた円弧溝７５と抜去不能な状態で係合し、円弧溝７５に沿って移動できるようになっている。

このガイド部材７３と円弧溝７５が、第１アーム２４と第２アーム３０の面外座屈を規制すると共に、第１アーム２４と第２アーム３０の連結部分の円弧運動を保証している。

次に、第１実施形態と同様に、４階建ての建物１０を例に採って第２実施形態に係る制震装置を説明する。

図７及び図８に示すように、第２実施形態の制震装置１１０は、基礎部の梁１４Ａから２階の梁１４Ｂに、１階の梁１４Ｃから３階の梁１４Ｄに亘って、左右対称に配置され、揺れ方向に関係なく減衰力を発揮できるようになっている。本形態では、梁１４Ｃ、１４Ｂにベアリングプレート３８が設けられており、面外座屈を阻止するようになっている。

また、図９及び図１０に示すように、第３実施形態の制震装置１１２では、基礎部の梁１４Ａから３階の梁１４Ｄに、１階の梁１４Ｃから４階の梁１４Ｅに亘って、１階ズラして左右に配置され、揺れ方向に関係なく減衰力を発揮できるようになっている。本形態では、梁１４Ｄ、１４Ｂにベアリングプレート３８が設けられており、面外座屈を阻止するようになっている。

さらに、図１１に示すように、第４実施形態の制震装置１１４は単層階に設けられており、梁１１８と梁１２０の間に取付部材として支柱１１６が配設されており、この支柱１１６にベアリングプレート３８が設けられている。

このように、制震装置を複数階に跨って配置しなくても、架構内に柱等を設けることで、単層階であっても面外座屈阻止手段を設けることができる。

次に、第５実施形態に係る制震装置４００を説明する。

図１４に示すように、制震装置４００は、第１アーム２４の継手板２４Ａが柱１６Ｂと梁１４Ｂの隅部から張り出したブラケット８０にピン１９で回転可能に連結されている。また、１階の基礎部の梁１４Ａと柱１６Ａの隅部から張り出したブラケット８２には、ピン２２で回転可能に第２アーム３０の継手板３０Ａが連結されている。

第１アーム２４及び第２アーム３０の自由端側に設けられた継手板２４Ｂ，３０Ｂは、ピン３２で回動可能に所定の角度を持って連結されている。また、継手板３０Ｂには、ピン３４で油圧ダンパー３６のロッド３６Ａの端部が回転可能に連結されている。油圧ダンパー３６のシリンダー３６Ｂの端部は、梁１４Ａと柱１６Ｂの隅部から張り出したブラケット８４にピン４０で回転可能に連結され、継手板２４Ｂ，３０Ｂ（ピン３２）の動きに追従できるようになっている。

梁１４Ａと梁１４Ｂの間にある梁１４Ｃの側面と、制震装置４００の第１アーム２４と、の間には、スライダー装置３００が設けられている。

図１５と図１６とに示すように、スライダー装置３００は、第１レール３１０Ａを有する第１レールブロック３１０を備えている。この第１レールブロック３１０が梁１４Ｃの側面に、第１レール３１０Ａが水平方向となるように固定されている。

第１レールブロック３１０の第１レール３１０Ａには、スライドブロック３１２係合されており、第１レール３１０Ａに沿ってスライドブロック３１２がスライド可能となっている。

このスライドブロック３１２には、第２レールブロック３１４の第２レール３１４Ａが係合されており、第２レール３１４Ａに沿って第２レールブロックがスライド可能となっている。なお、第２レール３１４Ａは、第１レール３１０Ａと直交するように配置されている。（第２レール３１４Ａは垂直方向となる）。

第２レールブロック３１４には、第１レール３１０Ａ及び第２レール３１４Ａに対して直交する軸を軸心として回転自在なクロスローラリング３１６が取り付けられ、このクロスローラリング３１６に取付ブロック３１８が取り付けられている。そして、この取付ブロック３１８に、第１アーム２４が溶接や接着などによって固定されている。

よって、第１アーム２４は、スライダー装置３００によって、梁１４Ｃから離れなれることなく、水平と垂直との２方向にスライド自在に支持されると共に、第１レール３１０Ａ及び第２レール３１４Ａに対して直交する軸を軸心として回転自在に支持されている。つまり、第１アーム２４の、面内での動きを拘束することなく、面外へ移動しないようにしている。

次に、第５実施形態に係る制震装置４００の作用を説明する。

第１の実施形態と同様に、制震装置４００により、建物１０の振動が減衰され効果的に制震される。

更に、制震装置４００は、スライダー装置３００によって、第１アーム２４の面内の動作を妨げることなく、面外の移動を規制されている。

よって、力の伝達機構が損なわれらないので、振動エネルギー吸収効果が低減することなく、制震効果を十分に発揮することができる。また、従来のように、継ぎ手２４Ｂ，３０Ｂ（連結部分）のクリアランスを小さくしたり、重ね代を大きくして、面外座屈を阻止する必要もなくなるため、継ぎ手２４Ｂ，３０Ｂの加工精度を落とすことができ、取付作業も容易となる。

なお、本実施形態では、第１アーム２４にスライダー装置３００を取り付けたが、これに限定されない。図示は省略するが、第２アーム３０にスライダー装置を取り付ける構成であっても良い。或いは、第１アーム２４と第２アーム３０の両方に取り付ける構成であっても良い。

また、スライダー装置３００は、梁１４Ｃに取付けられていたが、これに限定されない。例えば、梁１４Ａと梁１４Ｂと間に設けた間柱（図示省略）であっても良い。

次に、第６実施形態に係る制震装置５００について説明する。

図１７に示すように、制震装置５００は、第１アーム２４の継手板２４Ａが柱１６Ａと梁１４Ｂの隅部から張り出したブラケット８０にピン１９で回転可能に連結されている。また、下階の梁１４Ａと柱１６Ｂの隅部から張り出したブラケット８２には、ピン２２で回転可能に第２アーム３０の継手板３０Ａが連結されている。

第１アーム２４及び第２アーム３０の自由端側に設けられた継手板２４Ｂ，３０Ｂは、ピン３２で回動可能に所定の角度を持って連結されている。また、継手板３０Ｂには、ピン３４で油圧ダンパー３６のロッド３６Ａの端部が回転可能に連結されている。油圧ダンパー３６のシリンダー３６Ｂの端部は、梁１４Ｂと柱１６Ｂの隅部から張り出したブラケット８４にピン４０で回転可能に連結され、継手板２４Ｂ，３０Ｂ（ピン３２）の動きに追従できるようになっている。

梁１４Ａと梁１４Ｂの間にある床板部５１０には略四角形状の貫通口５１２が形成され、この貫通口５１２に、制震装置５００の第２アーム３０が挿入されている。

図１８に示すように、貫通口５１２には、枠体５１４が嵌り、接合部材５１６（樹脂接着剤やモルタル等）によって接合されている。枠体５１４の対向する長辺の内壁には、それぞれゴムなどからなる弾性シート５１８が貼り付けられ、この弾性シート５１８には鉄板５２０が貼り付けられ、更にこの鉄板５２０にテフロン（登録商標）板５２２が貼り付けられている。そして、このテフロン（登録商標）板５２２に第２アーム３０の外周面が当接する。（図１９の拡大図も参照）。

対向するテフロン（登録商標）板５２２間は、第２アーム３０の直径より僅かに狭くなっており、弾性シート５１８が弾性変形することで、テフロン（登録商標）板５２２間に第２アーム３０を挟み込んでいる。

このような構成としたので、第２アーム３０は、矢印Ｚ方向（図１８（Ａ））、矢印Ｙ方向（図１８（Ｂ））の移動は拘束されない。しかし、第１アーム２４と第２アーム３０とで構成する面外（矢印Ｘ方向）へは、貫通口５１２の内壁面（テフロン（登録商標）板５２２）に当接するので移動しない。

つまり、第２アーム３０の、面内での動きを拘束することなく、面外へ移動しないようになっている。

テフロン（登録商標）板５２２は摺動性を良くし、第２アーム３０の、面内での動きをスムーズにする。なお、内壁面が摺動面となれば、テフロン（登録商標）以外の材質であっても良い。

次に、第６実施形態に係る制震装置５００の作用を説明する。

第１の実施形態と同様に、制震装置５００により、建物１０の振動が減衰され効果的に制震される。

更に、制震装置５００は、床板部５１０に形成された貫通口５１２に第２アーム３０が挿入され、この貫通口５１２の内壁（テフロン（登録商標）板５２２）に第２アーム５１２が当接している。よって、第２アーム３０の面内の動作を妨げることなく、面外の移動が規制されている。

なお、本実施形態では、各部材の寸法公差や取付公差を吸収しガタツキ等を防止するため、弾性シート５１８を貫通口５１２に貼り付けている。よって、正確には、弾性シート５１８の弾性変形分だけ第２アーム３０は面外（図１８（Ｂ）の矢印Ｘ方向）に移動する。しかし、弾性シート５１８の弾性変形分（面外への移動）は非常に僅かであるので、問題とはならない。

なお、第２アーム３０を面外への移動をより正確に拘束する場合は、弾性シート５１８を用いなければ良い。その場合、テフロン（登録商標）板間隔（内壁面間隔）を調整する調整機溝があれば望ましい。調整機溝としては、例えば、テフロン（登録商標）板の内側に、弾性シートのかわりに剛体である調整板などを設け、この調整板の厚みや枚数を調整することで各部材の寸法公差や取付公差を吸収しガタツキ等を防止する等があげられる。

なお、本実施形態では、図１７に示すように、第２アーム３０が貫通口５１２に挿入していたが、これに限定されない。図１７の想像線で示すように、第１アーム２４と第２アーム３０との連結部分であるピン３２が、床板部（図示略）に形成された貫通口６１２に挿入され、ピン３２（連結部分）の面外の移動を拘束しても良い。或いは、第１アーム３０が床板部（図示略）に形成された貫通口７１２に挿入されていても良い。更に、第１アーム２４、第２アーム３０、ピン３２（連結部分）のいずれか２つ、或いは３つ共が床板部に形成された貫通口に挿入された構成であっても良い。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記第１から第６の実施形態では、いずれも油圧ダンパー３６を用いているが、その他の種類のダンパーを用いても良い。例えば、弾塑性ダンパー、摩擦ダンパー、粘弾性ダンパー、質量ダンパーなども用いることだできる。更に、エネルギーを吸収できる部材であればどのようなものでも可能である。

第１実施形態に係る制震装置を示す正面図である。第１実施形態に係る制震装置を示す拡大図である。第１実施形態に係る制震装置が変位した状態を示す拡大図である。面外座屈阻止手段であるベアリングプレートを示す分解斜視図である。面外座屈阻止手段である積層ゴム支承装置を示す分解斜視図である。面外座屈阻止手段であるガイド部材と円弧溝を示す正面図である。第２実施形態に係る制震装置を示す正面図である。第２実施形態に係る制震装置が変位した状態を示す正面図である。第３実施形態に係る制震装置を示す正面図である。第３実施形態に係る制震装置が変位した状態を示す正面図である。第４実施形態に係る制震装置を示す正面図である。従来の制震装置を示す正面図である。従来のアームの継ぎ手構造を示す正面図である。第５実施形態の制震装置を示す図である。スライダー装置の分解斜視図である。（ａ）はスライダー装置の正面図であり、（ｂ）は（ａ）をｂ方向に見た図であり、（ｃ）は（ａ）をｃ方向に見た図である。第６実施形態に係る制震装置を示す斜視図である。第６実施形態に係る制震装置の床部材に形成された貫通口を示す、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。貫通口の要部の拡大図である。

符号の説明

１２制震装置
２４第１アーム
３０第２アーム
３２ピン（連結部材）
３６油圧ダンパー（ダンパー）
３８ベアリングプレート（面外座屈阻止手段）
７６積層ゴム支承装置（面外座屈阻止手段）
３００スライダー装置（面外座屈阻止手段）
５１２貫通口
５２２テフロン（登録商標）板（貫通口の内壁面）

Claims

柱と梁で構築された建物に設けられる制震装置であって、
下階の下階取付部に一端が回転自在に連結された第１アームと、
前記建物へ地震力が作用すると前記下階取付部と相対変位する上階の上階取付部へ一端が回転自在に連結された第２アームと、
前記第１アームの他端と前記第２アームの他端を所定の角度を持って回転自在に連結する連結部材と、
前記連結部材に一端が回転自在に連結され、他端が前記上階取付部又は前記下階取付部と同じ階へ回転自在に連結されたダンパーと、
前記上階取付部と前記下階取付部の間に配置された取付部材に設けられ、前記第１アームと前記第２アームが構成する面の外側への第１アームと前記第２アームの連結部分の移動を規制する面外座屈阻止手段と、
を有することを特徴とする制震装置。
前記第１アームと前記第２アームが複数階に跨って取付けられ、前記取付部材が、前記上階取付部と前記下階取付部の間にある梁であることを特徴とする請求項１に記載の制震装置。
前記面外座屈阻止手段が、前記第１アームと前記第２アームの連結部分に一方の移動プレートが連結され、前記取付部材に他方の固定プレートが固定され前記連結部分の面外方向への移動を規制してスライドするベアリングプレートであることを特徴とする請求項１又請求項２に記載の制震装置。
前記面外座屈阻止手段が、前記第１アームと前記第２アームの連結部分に取付けられたガイド部材と、前記取付部材に形成され前記ガイド部材が係合して移動する円弧溝と、で構成されていることを特徴とする請求項１又請求項２に記載の制震装置。
前記第１アームと前記第２アームは、鋼管と、前記鋼管に充填されたコンクリートとで構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の制震装置。
柱と梁で構築された建物に設けられる制震装置であって、
下階の下階取付部に一端が回転自在に連結された第１アームと、
前記建物へ地震力が作用すると前記下階取付部と相対変位する上階の上階取付部へ一端が回転自在に連結された第２アームと、
前記第１アームの他端と前記第２アームの他端を所定の角度を持って回転自在に連結する連結部材と、
前記連結部材に一端が回転自在に連結され、他端が前記上階取付部又は前記下階取付部と同じ階へ回転自在に連結されたダンパーと、
前記上階取付部と前記下階取付部の間に配置された取付部材に設けられ、前記第１アームと前記第２アームが構成する面の外側への前記第１アームの移動を規制する面外座屈阻止手段と、
を有することを特徴とする制震装置。
柱と梁で構築された建物に設けられる制震装置であって、
下階の下階取付部に一端が回転自在に連結された第１アームと、
前記建物へ地震力が作用すると前記下階取付部と相対変位する上階の上階取付部へ一端が回転自在に連結された第２アームと、
前記第１アームの他端と前記第２アームの他端を所定の角度を持って回転自在に連結する連結部材と、
前記連結部材に一端が回転自在に連結され、他端が前記上階取付部又は前記下階取付部と同じ階へ回転自在に連結されたダンパーと、
前記上階取付部と前記下階取付部の間に配置された取付部材に設けられ、前記第１アームと前記第２アームが構成する面の外側への前記第２アームの移動を規制する面外座屈阻止手段と、
を有することを特徴とする制震装置。
前記面外座屈規制手段は、
前記取付部材上を交差する２方向にスライド自在なスライダー機構と、
前記取付部材面に直交する軸を軸心として回転自在な回転機構と、
を備えることを特徴とする請求項６、又は請求項７に記載の制震装置。
前記第１アームと前記第２アームが複数階に跨って取付けられ、前記取付部材が、前記上階と前記下階の間にある梁、又は間柱であることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の制震装置。
前記第１アームと前記第２アームは、鋼管と、前記鋼管に充填されたコンクリートとで構成されていることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の制震装置。
前記第１アームと前記第２アームが複数階に跨って取付けられ、前記取付部材は前記上階取付部と前記下階取付部の間にある床部であり、
前記面外座屈阻止手段は、前記床部に形成され、前記第１アームと前記第２アームとの連結部分が挿入した貫通口の内壁面であり、
前記貫通口の内壁面に前記連結部分が当接することで、前記第１アームと前記第２アームが構成する面の外側への該連結部分の移動を規制して面外座屈を阻止することを特徴とする請求項１に記載の制震装置。
前記第１アームと前記第２アームが複数階に跨って取付けられ、前記取付部材は前記上階取付部と前記下階取付部の間にある床部であり、
前記面外座屈阻止手段は、前記床部に形成され、前記第１アームが挿入した貫通口の内壁面であり、
前記貫通口の内壁面に、前記第一アームが当接することで、前記第１アームと前記第２アームが構成する面の外側への前記第１アームの移動を規制して面外座屈を阻止することを特徴とする請求項６に記載の制震装置。
前記第１アームと前記第２アームが複数階に跨って取付けられ、前記取付部材は前記上階取付部と前記下階取付部の間にある床部であり、
前記面外座屈阻止手段は、前記床部に形成され、前記第２アームが挿入した貫通口の内壁面であり、
前記貫通口の内壁面に、前記第２アームが当接することで、前記第１アームと前記第２アームが構成する面の外側への前記第２アームの移動を規制して面外座屈を阻止することを特徴とする請求項７に記載の制震装置。
前記第１アームと前記第２アームは、鋼管と、前記鋼管に充填されたコンクリートとで構成されていることを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の制震装置。