JP5203275B2 - 制震構造 - Google Patents

Description

本発明は、制震構造に関する。

制震作用を、粘弾性体のせん断変形による震動エネルギーの吸収で行うようになされた制震構造は、従来より、種々提供されている。

特開２００８−００８３４２号公報 特開２００６−２４１９３４号公報

しかしながら、制震構造において、粘弾性体がせん断変形することのできる範囲には限界があり、それを越えるような大きな震動に対しては、粘弾性体が破断するなどして震動エネルギーを吸収できなくなり、制震作用が発揮されなくなるという問題がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、粘弾性体を用いたものでありながら、小さな震動のみならず大きな震動に対しても、制震作用に効果的な震動エネルギーの吸収を行うことができる制震構造を提供することを課題とする。

上記の課題は、互いに向き合わされ、震動により、接近離反方向と直交する特定の一方向に相対変位動作をする第１の側と第２の側とが備えられ、
第１の側に第１部材が枢着されて第１の側と第１部材とで第１回転摩擦ダンパー部が形成されると共に、第２の側に第２部材が枢着されて第２の側と第２部材とで第２回転摩擦ダンパー部が形成され、
第１の側と第１部材との枢着軸線と、第２の側と第２部材との枢着軸線とは、互いに平行で、第１の側と第２の側との前記相対変位動作方向と直交しており、
第１部材と第２部材とは、前記枢着軸線方向を向いて向き合う面間に粘弾性体が接着状態に介設され、
第１の側と第２の側との震動による相対変位の大きさが所定の大きさ以下であるとき、第１の側と第１部材、及び、第２の側と第２部材が相対回転変位動作をすることなく、粘弾性体が、第１の側と第２の側との相対変位動作方向においてせん断変形をして震動エネルギーを吸収するようになされており、
第１の側と第２の側との震動による相対変位の大きさが前記所定の大きさを越えたとき、第１の側と第１部材、及び、第２の側と第２部材がそれぞれ、摩擦力に抗して相対回転変位動作をして震動エネルギーを吸収すると共に、粘弾性体が両枢着部を結ぶ線方向においてせん断変形をして震動エネルギーを吸収するようになされていることを特徴とする制震構造によって解決される。

この制震構造では、
・ 第１の側と第２の側との震動による相対変位の大きさが所定の大きさ以下であるとき、例えば中小地震時には、粘弾性体が、第１の側と第２の側との相対変位動作方向においてせん断変形をして震動エネルギーを吸収し、制震作用が発揮され、
・ 第１の側と第２の側との震動による相対変位の大きさが上記の所定の大きさを越えたとき、例えば大地震時には、第１の側と第１部材、及び、第２の側と第２部材がそれぞれ、摩擦力に抗して相対回転変位動作をして第１，第２の回転摩擦ダンパー部が震動エネルギーを吸収し、制震作用が発揮され、
それにより、小さな震動のみならず大きな震動に対しても、制震作用に効果的な震動エネルギーの吸収を行うことができる。

そして、第１の側と第２の側との震動による相対変位の大きさが上記の所定の大きさを越えたとき、第１の側と第１部材、及び、第２の側と第２部材がそれぞれ、摩擦力に抗して相対回転変位動作を行うことによって、粘弾性体は、前記方向においては復帰し、それに代わって、第１，第２の両摩擦ダンパー部の枢着部を結ぶ線方向におけるせん断変形を行って震動エネルギーを吸収するようになり、大きな震動時のエネルギーの吸収を、第１，第２の両摩擦ダンパー部における震動エネルギーの吸収と、粘弾性体のせん断変形による震動エネルギーの吸収の両方で行うことができて、震動エネルギーの効果的な吸収を実現することができる。のみならず、そのような枢着部を結ぶ方向における粘弾性体のせん断変形によって、第１，第２の両摩擦ダンパー部における相対回転変位動作がスムーズに行われ、回転摩擦による震動エネルギーの吸収を効果的なものにすることができる。

本発明は、以上のとおりのものであるから、粘弾性体を用いたものでありながら、小さな震動のみならず大きな震動に対しても、制震作用に効果的な震動エネルギーの吸収を行うことができる。

実施形態の制震構造を示すもので、図（イ）は制震パネルの全体正面図、図（ロ）は要部拡大正面図、図（ハ）は同側面図である。 図（イ）及び図（ロ）は小さな震動時の動作を示す正面図、図（ロ）は大きな震動時に動作を示す正面図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示す実施形態の制震構造は、建物用の制震パネルに適用した場合のもので、図１（イ）に示す制震パネル１において、２，３は左右の側枠、４は下枠、５は上枠であり、これら枠２，３，４，５で方形環状に囲まれた内部に、下枠４の側から立ち上げられた第１の側としての下剛体６と、上枠５の側から垂れ下げられた第２の側としての上剛体７とが備えられ、下剛体６の上端部と上剛体７の下端部とが上下方向において向き合わされ、震動により制震パネル１の周囲枠２，３，４，５が平行四辺形状に変形をすると、下剛体６と上剛体７とが左右方向に相対変位動作を行うようになされている。

図１（ロ）（ハ）に示すように、下剛体６の上端部には、第１部材としての、前後方向に間隔をおいた二枚の第１プレート８，８の下端部が、回転軸線方向を前後方向に向けるようにして枢着されて、下剛体６と第１プレート８，８とで第１回転摩擦ダンパー部９が形成されている。

また、上剛体７の下端部には、第２部材としての一枚の第２プレート１０の上端部が、回転軸線方向を前後方向に向けるようにして枢着されて、上剛体７と第２プレート１０とで第２回転摩擦ダンパー部１１が形成されている。

更に、第１プレート８，８間に第２プレート１０が挿入配置され、中央の第２プレート１０と、前後の各第１プレート８，８との間にそれぞれ、粘弾性体１２，１２が接着状態に介設されている。

第１，第２の回転摩擦ダンパー部９，１１はそれぞれ、枢着部におけるボルト・ナット１３の締め付け力の大きさによって摩擦力の大きさを調節することができるようになされている。

そして、震動による上下の剛体６，７の左右方向における相対変位の大きさが所定の大きさ以下であるとき、例えば中小地震時には、図２（イ）（ロ）に示すように、下剛体６と第１プレート８、及び、上剛体７と第２プレート１０が相対回転変位動作をすることなく、粘弾性体１２が、左右方向においてせん断変形をして震動エネルギーを吸収し、
震動による上下の剛体６，７の左右方向における相対変位の大きさが上記の所定の大きさを越えたとき、例えば大地震時には、図２（ハ）（ニ）に示すように、下剛体６と第１プレート８、及び、上剛体７と第２プレート１０がそれぞれ、相対回転変位動作をして震動エネルギーを吸収すると共に、粘弾性体１２が両枢着部１３，１３を結ぶ線方向においてせん断変形をして震動エネルギーを吸収するようになされている。

上記の制震パネル１では、
・ 図２（イ）（ロ）に示すように、震動による上下の剛体６，７の左右方向における相対変位の大きさが所定の大きさ以下である例えば中小地震時には、粘弾性体１２が、左右方向においてせん断変形をして震動エネルギーを吸収し、制震作用が発揮され、
・ 図２（ハ）（ニ）に示すように、震動による上下の剛体６，７の左右方向における相対変位の大きさが上記の所定の大きさを越えた例えば大地震時には、下剛体６と第１プレート８、及び、上剛体７と第２プレート１０がそれぞれ、相対回転変位動作をして震動エネルギーを吸収すると共に、粘弾性体１２が両枢着部１３，１３を結ぶ線方向においてせん断変形をして震動エネルギーを吸収し、制震作用が発揮され、
それにより、小さな震動のみならず大きな震動に対しても、制震作用に効果的な震動エネルギーの吸収を行うことができる。

そして、上記のような大きな震動時には、図２（ハ）（ニ）に示すように、下剛体６と第１プレート８、及び、上剛体７と第２プレート１０がそれぞれ、相対回転変位動作を行うことによって、粘弾性体１２は、左右方向においては復帰し、それに代わって、第１，第２の両回転摩擦ダンパー部９，１１の枢着部１３，１３を結ぶ線方向におけるせん断変形を行って震動エネルギーを吸収するようになり、大きな震動時のエネルギーの吸収を、第１，第２の両回転摩擦ダンパー部９，１１における震動エネルギーの吸収と、そのような方向における粘弾性体１２のせん断変形による震動エネルギーの吸収の両方で行うことができて、震動エネルギーの効果的な吸収を実現することができる。

のみならず、そのような枢着部１３，１３を結ぶ方向における粘弾性体１２のせん断変形によって、第１，第２の両回転摩擦ダンパー部９，１１における相対回転変位動作がスムーズに行われて、回転摩擦による震動エネルギーの吸収を効果的なものにすることができる。

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、制震パネル１に本発明の制震構造を適用した場合を示しているが、本発明の制震構造は、震動により、接近離反方向と直交する特定の一方向に相対変位動作をする部分間に広く適用することができるものである。

６…下剛体（第１の側）
７…上剛体（第２の側）
８…第１プレート（第１部材）
９…第１回転摩擦ダンパー部
１０…第２プレート（第２部材）
１１…第２回転摩擦ダンパー部
１２…粘弾性体
１３…ボルト・ナット（枢着部）

Claims (1)

1. 互いに向き合わされ、震動により、接近離反方向と直交する特定の一方向に相対変位動作をする第１の側と第２の側とが備えられ、
   第１の側に第１部材が枢着されて第１の側と第１部材とで第１回転摩擦ダンパー部が形成されると共に、第２の側に第２部材が枢着されて第２の側と第２部材とで第２回転摩擦ダンパー部が形成され、
   第１の側と第１部材との枢着軸線と、第２の側と第２部材との枢着軸線とは、互いに平行で、第１の側と第２の側との前記相対変位動作方向と直交しており、
   第１部材と第２部材とは、前記枢着軸線方向を向いて向き合う面間に粘弾性体が接着状態に介設され、
   第１の側と第２の側との震動による相対変位の大きさが所定の大きさ以下であるとき、第１の側と第１部材、及び、第２の側と第２部材が相対回転変位動作をすることなく、粘弾性体が、第１の側と第２の側との相対変位動作方向においてせん断変形をして震動エネルギーを吸収するようになされており、
   第１の側と第２の側との震動による相対変位の大きさが前記所定の大きさを越えたとき、第１の側と第１部材、及び、第２の側と第２部材がそれぞれ、摩擦力に抗して相対回転変位動作をして震動エネルギーを吸収すると共に、粘弾性体が両枢着部を結ぶ線方向においてせん断変形をして震動エネルギーを吸収するようになされていることを特徴とする制震構造。

Images