JP6529810B2 - 制振装置 - Google Patents

Description

本発明は、制振装置に関する。

従来から、例えば下記特許文献１に示すような制振装置が知られている。この制振装置は、剛性板と弾性板とを交互に積層してなり、鉛直方向に積み重ねられた複数の積層体と、鉛直方向に隣り合う積層体同士を接合する接合部材と、を備えている。接合部材は、１枚物の鋼板により形成されている。

特開２０１４−１９６８１４号公報

しかしながら、前記従来の制振装置では、軽量化を図るとともに施工性を向上させることについて改善の余地がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、軽量化を図るとともに施工性を向上させることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る制振装置は、剛性板と弾性板とを交互に積層してなり、鉛直方向に積み重ねられた複数の積層体と、鉛直方向に隣り合う前記積層体同士を接合する接合部材と、を備える制振装置であって、前記積層体は、鉛直方向から見た平面視で角形状を呈し、前記接合部材は、鉛直方向から見た平面視で、当該平面視で前記積層体が呈する角形状を形成する複数の辺部のうちの１つの辺部が延びる第１方向に沿って延びるとともに、前記第１方向に直交する第２方向に複数並列されて配置され、前記接合部材は、前記積層体に各別に固定された上下一対の固定板と、これらの両固定板を鉛直方向に接続する接続板と、を備え、前記接合部材は、前記接続板として、前記第２方向に間隔をあけて一対配置され、前記上下一対の固定板のうち、前記第２方向の両端部同士を接続する左右一対の接続板を備える角型管であり、前記左右一対の接続板のうちの少なくとも一方には、当該接続板を前記第２方向に貫通する開口部が形成されていることを特徴とする。

この場合、接合部材が、鉛直方向から見た平面視で、第１方向に沿って延びるとともに、第２方向に複数並列されて配置されている。したがって、例えば接合部材を、１枚の鋼板により形成した上で、前記平面視で積層体の全域にわたって配置する等しなくても、前記平面視において、積層体と接合部材とが重なり合う面積を確保することができる。したがって、制振装置全体としてのコンパクト化を図りつつ、積層体と接合部材との接合強度を確保することが可能になり、例えば、橋や高架の桁幅に収まるように小型化を図るなど、この制振装置を多岐にわたって適用し易くすることができる。さらに接合部材が、上下一対の固定板および接続板を備えていて、上下一対の固定板の間に中空空間が形成されているので、接合部材を中実に形成する場合に比べて、中空空間の分、軽量化を図ることができる上、中空空間を、接合部材と積層体とを接合する際の作業スペースとして利用することが可能になり、作業性を向上することができる。

この場合、接合部材が角型管なので、制振装置を低コストかつ容易に形成することが可能になり、この制振装置を一層多岐にわたって適用し易くすることができる。

この場合、左右一対の接続板のうちの少なくとも一方に、開口部が形成されているので、接合作業時に、接合部材の外部から中空空間内に開口部を通して到達することが可能になり、作業性を向上させることができる。

前記接合部材は、前記第２方向に一対配置され、一対の前記接合部材それぞれにおいて、前記左右一対の接続板のうち、前記第２方向に沿った外側を向く外側接続板に前記開口部が形成されていてもよい。

この場合、一対の接合部材それぞれにおいて、外側接続板に開口部が形成されているので、作業性をより一層向上させることができる。

前記複数の積層体を鉛直方向の両側から挟み込む一対の挟持部材と、前記一対の挟持部材に、前記第２方向に沿った外側から装着され、前記開口部を覆う被覆部材と、を備えていてもよい。

この場合、制振装置が、一対の挟持部材および被覆部材を備えている。したがって、被覆部材を挟持部材に装着する前に、接合部材を積層体に接合することで、開口部を第２方向に沿った外側に向けて開放させた状態で作業することが可能になり、作業性を確保することができる。一方、制振装置の使用時には、被覆部材を挟持部材に装着して被覆部材により開口部を覆うことで、例えば外部からの雨水や動物の侵入を抑制すること等ができる。
なおこの制振装置の使用時には、接合部材を、挟持部材に対して第１方向に相対的に変位させることで、積層体を第１方向にせん断変形させることができる。

本発明によれば、軽量化を図るとともに施工性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る制振装置の上面図である。 図１に示す制振装置の側面図である。 図１に示す制振装置の側面図であって、要部を断面視した図である。 図２に示す制振装置のＩＶ−ＩＶ断面矢視図である。 図１に示す制振装置を構成する接合部材の斜視図である。 本発明の第１変形例に係る制振装置の断面図であって、図２に示すＩＶ−ＩＶ断面矢視図に相当する断面図である。 本発明の第２変形例に係る制振装置の断面図であって、図２に示すＩＶ−ＩＶ断面矢視図に相当する断面図である。 本発明の第３変形例に係る制振装置を構成する接合部材の断面図である。 本発明の第４変形例に係る制振装置を構成する接合部材の断面図である。 本発明の第５変形例に係る制振装置を構成する接合部材の断面図である。 本発明の第６変形例に係る制振装置を構成する接合部材の断面図である。

以下、図１から図５を参照し、本発明の一実施形態に係る制振装置１０を説明する。制振装置１０は、例えば、高速道路などの高架や道路橋など、振動の入力方向が限られる耐震補強工法への適用を含む、一般の建築物（構造物）への適用が可能である。
図１から図４に示すように、制振装置１０は、複数の積層体１１と、接合部材１２と、一対の挟持部材１３と、被覆部材１４と、を備えている。

図３および図４に示すように、積層体１１は、剛性板１５と弾性板１６とを交互に積層してなる。積層体１１の鉛直方向Ｚの両外側には、剛性板１５（以下、「外側剛性板１７」という。）が位置している。外側剛性板１７の板厚は、他の剛性板１５の板厚よりも大きい。
積層体１１は、一対設けられていて、一対の積層体１１（複数の積層体１１）は、鉛直方向Ｚに積み重ねられている。

一対の積層体１１は、互いに同等の形状でかつ同等の大きさに形成されている。図１に示すように、積層体１１は、鉛直方向Ｚから見た平面視で角形状（図示の例では矩形状）を呈しており、全体として角柱状（図示の例では四角柱状）に形成されている。一対の積層体１１の中心軸線は、鉛直方向Ｚに延びる共通軸Ｏ上に位置していて、一対の積層体１１は、互いに同軸に配置されている。一対の積層体１１の外周縁同士は、前述の平面視で全周にわたって重なっている。積層体１１は、平面視で、一対の第１辺部１８および一対の第２辺部１９を有する矩形状に形成されている。第１辺部１８が延びる第１方向Ｘと、第２辺部１９が延びる第２方向Ｙと、は互いに直交している。

図１から図４に示すように、接合部材１２は、鉛直方向Ｚに隣り合う積層体１１同士を接合する。接合部材１２は、第１方向Ｘに沿って延びるとともに、第２方向Ｙに複数並列されて配置されている。接合部材１２は、第２方向Ｙに間隔をあけて一対配置されている。接合部材１２は、鉛直方向Ｚに隣り合う積層体１１同士のうち、第２方向Ｙの両端部同士の間に配置されていて、前述の平面視で第１辺部１８上に位置している。一対の接合部材１２は、第２方向Ｙに対称の形状に形成されている。接合部材１２は、平面視において、積層体１１の内側から第１方向Ｘの一方側に向けて突出している。一対の接合部材１２における、第１方向Ｘの一方側の端部は、第１連結部材２０を介して連結されている。

図１から図５に示すように、接合部材１２は、積層体１１に各別に固定された上下一対の固定板２１と、これらの両固定板２１を鉛直方向Ｚに接続する接続板２２と、を備えている。本実施形態では、接合部材１２は、接続板２２として、第２方向Ｙに間隔をあけて一対配置された左右一対の接続板２２を備える角型管（角型鋼管）である。左右一対の接続板２２は、上下一対の固定板２１のうち、第２方向Ｙの両端部同士を接続している。上下一対の固定板２１の間、および左右一対の接続板２２の間には、第１方向Ｘに延びる中空空間２３が形成されている。

上下一対の固定板２１は、一対の積層体１１に各別に固定されている。上下一対の固定板２１のうち、上側の固定板２１は、一対の積層体１１のうち、上側の積層体１１に固定されている。上側の固定板２１は、上側の積層体１１において下側に位置する外側剛性板１７に、第１ボルト２４を介して固定されている。上下一対の固定板２１のうち、下側の固定板２１は、一対の積層体１１のうち、下側の積層体１１に固定されている。下側の固定板２１は、下側の積層体１１において上側に位置する外側剛性板１７に、第１ボルト２４を介して固定されている。第１ボルト２４は、中空空間２３内から固定板２１を通して外側剛性板１７に差し込まれていて、第１ボルト２４の頭部２４ａは、中空空間２３内に配置されている。

左右一対の接続板２２のうちの少なくとも一方には、当該接続板２２を第２方向Ｙに貫通する開口部２５が形成されている。本実施形態では、一対の接合部材１２それぞれにおいて、左右一対の接続板２２のうち、第２方向Ｙに沿った外側を向く外側接続板２６に開口部２５が形成されている。開口部２５は、接合部材１２のうち、第１方向Ｘに沿って積層体１１に対応する部分に配置されている。

図１から図４に示すように、一対の挟持部材１３は、複数の積層体１１を鉛直方向Ｚの両側から挟み込んでいる。挟持部材１３は、鉛直方向Ｚに直交して延びる平板状に形成され、一対の挟持部材１３は、鉛直方向Ｚに対称に形成されている。図１に示すように、挟持部材１３は、鉛直方向Ｚから見た平面視で、積層体１１と相似形状（図示の例では矩形状）に形成されるとともに積層体１１よりも大きく形成されている。挟持部材１３は、積層体１１に対して第２方向Ｙの両側に向けて突出している。

図３および図４に示すように、一対の挟持部材１３は、一対の積層体１１に各別に固定されている。一対の挟持部材１３のうち、上側の挟持部材１３は、一対の積層体１１のうち、上側の積層体１１に固定されている。上側の挟持部材１３は、上側の積層体１１において上側に位置する外側剛性板１７に、第２ボルト２７を介して固定されている。上下一対の固定板２１のうち、下側の挟持部材１３は、一対の積層体１１のうち、下側の積層体１１に固定されている。下側の挟持部材１３は、下側の積層体１１において下側に位置する外側剛性板１７に、第２ボルト２７を介して固定されている。第２ボルト２７は、外部から挟持部材１３を通して外側剛性板１７に差し込まれている。

図１から図４に示すように、被覆部材１４は、一対の挟持部材１３に、第２方向Ｙに沿った外側から装着されていて、開口部２５を覆っている。被覆部材１４は、一対設けられていて、一対の被覆部材１４は、一対の挟持部材１３を、第２方向Ｙの両側から挟み込んでいる。被覆部材１４は、第２方向Ｙに直交して延びる平板状に形成され、一対の被覆部材１４は、第２方向Ｙに対称に形成されている。図２に示すように、被覆部材１４は、第２方向Ｙから見た側面視で、第１方向Ｘの延びる一対の辺部、および鉛直方向Ｚに延びる一対の辺部を有する矩形状に形成されている。

被覆部材１４は、積層体１１および挟持部材１３をそれぞれ第２方向Ｙの外側から全域にわたって覆っている。被覆部材１４は、一対の挟持部材１３それぞれに、第３ボルト２８を介して固定されている。第３ボルト２８は、外部から被覆部材１４を通して挟持部材１３に差し込まれている。
図１に示すように、被覆部材１４は、積層体１１から第１方向Ｘの他方側（前述した一方側の反対側）に向けて突出している。一対の被覆部材１４における、第１方向Ｘの他方側の端部は、第２連結部材２９を介して連結されている。

前記制振装置１０の使用時には、例えば、接合部材１２が、第１連結部材２０を介して図示しない第１構造体に連結され、被覆部材１４が、第２連結部材２９を介して図示しない第２構造体に連結される。第１構造体と第２構造体との相対的な変位に伴って、接合部材１２が、挟持部材１３に対して第１方向Ｘに相対的に変位することで、積層体１１が第１方向Ｘにせん断変形する。

以上説明したように、本実施形態に係る制振装置１０によれば、接合部材１２が、鉛直方向Ｚから見た平面視で、第１方向Ｘに沿って延びるとともに、第２方向Ｙに複数並列されて配置されている。したがって、例えば接合部材１２を、１枚の鋼板により形成した上で、前記平面視で積層体１１の全域にわたって配置する等しなくても、前記平面視において、積層体１１と接合部材１２とが重なり合う面積を確保することができる。したがって、制振装置１０全体としてのコンパクト化を図りつつ、積層体１１と接合部材１２との接合強度を確保することが可能になり、例えば、橋や高架の桁幅に収まるように小型化を図るなど、この制振装置１０を多岐にわたって適用し易くすることができる。さらに接合部材１２が、上下一対の固定板２１および接続板２２を備えていて、上下一対の固定板２１の間に中空空間２３が形成されているので、接合部材１２を中実に形成する場合に比べて、中空空間２３の分、軽量化を図ることができる上、中空空間２３を、接合部材１２と積層体１１とを接合する際の作業スペースとして利用することが可能になり、作業性を向上することができる。

また、接合部材１２が角型管なので、制振装置１０を低コストかつ容易に形成することが可能になり、この制振装置１０を一層多岐にわたって適用し易くすることができる。
さらに、左右一対の接続板２２のうちの少なくとも一方に、開口部２５が形成されているので、接合作業時に、接合部材１２の外部から中空空間２３内に開口部２５を通して到達することが可能になり、作業性を向上させることができる。
さらにまた、一対の接合部材１２それぞれにおいて、外側接続板２６に開口部２５が形成されているので、作業性をより一層向上させることができる。

また制振装置１０が、一対の挟持部材１３および被覆部材１４を備えている。したがって、被覆部材１４を挟持部材１３に装着する前に、接合部材１２を積層体１１に接合することで、開口部２５を第２方向Ｙに沿った外側に向けて開放させた状態で作業することが可能になり、作業性を確保することができる。一方、制振装置１０の使用時には、被覆部材１４を挟持部材１３に装着して被覆部材１４により開口部２５を覆うことで、例えば外部からの雨水や動物の侵入を抑制すること等ができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、図６に示す第１変形例に係る制振装置４０や、図７に示す第２変形例に係る制振装置５０を採用することができる。

図６に示す制振装置４０では、接合部材１２を角型管とするのに代えて、横断面視Ｕ字状に形成している。すなわち、各接合部材１２において接続板２２を１つとし、上下一対の固定板２１における第２方向Ｙの両端部のうち、一方の端部同士を当該１つの接続板２２により連結している。
図７に示す制振装置５０では、接合部材１２を角型管とするのに代えて、横断面視Ｈ字状に形成している。すなわち、各接合部材１２において接続板２２を１つとし、上下一対の固定板２１における第２方向Ｙの中央部同士を当該１つの接続板２２により連結している。
なお図４、図６、図７に示す制振装置１０、４０、５０のいずれにおいても、接合部材１２が、第２方向Ｙの外側に向けて開口する中空空間２３を備えており、被覆部材１４が、中空空間２３を第２方向Ｙの外側から覆っている。

前記実施形態において、接合部材１２における第１方向Ｘの他方側の端部の開口内に、当該開口を通した外部から中空空間２３内への侵入を規制する規制部材が配置されていてもよい。規制部材としては、例えば図８から図１１に示す構成が挙げられる。
図８に示す規制部材３０ａは、正面視において鉛直方向Ｚおよび第２方向Ｙに延びる一対の直線部が、互いの延在方向の中央部で交差してなる十字状に形成されている。
図９に示す規制部材３０ｂは、正面視において鉛直方向Ｚおよび第２方向Ｙの両方向に傾斜する方向にそれぞれ延びる一対の直線部が、互いの延在方向の中央部で交差してなるＸ字状に形成されている。
図１０に示す規制部材３０ｃは、正面視において六角形状に形成され、図１１に示す規制部材３０ｄは、正面視において八角形状に形成されている。
なお規制部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの形態はこれらに限られない。

前記実施形態では、接合部材１２が、第１構造体と第２構造体との相対的な変位に伴って、挟持部材１３に対して第１方向Ｘに相対的に変位することで、積層体１１が第１方向Ｘにせん断変形するが、本発明はこれに限られない。例えば、挟持部材１３および被覆部材１４を有しない制振装置を、第１構造体と第２構造体との間に鉛直方向Ｚに介在させ、第１構造体に上側の積層体１１を連結するとともに第２構造体に下側の積層体１１を連結し、第１構造体と第２構造体との水平方向への相対的な変位に伴って、積層体１１が第１方向Ｘにせん断変形する構成を採用することも可能である。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１０ 制振装置
１１ 積層体
１２ 接合部材
１３ 挟持部材
１４ 被覆部材
１５ 剛性板
１６ 弾性板
２１ 固定板
２２ 接続板
２５ 開口部
４０ 制振装置
５０ 制振装置
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向
Ｚ 鉛直方向

Claims (3)

1. 剛性板と弾性板とを交互に積層してなり、鉛直方向に積み重ねられた複数の積層体と、
   鉛直方向に隣り合う前記積層体同士を接合する接合部材と、を備える制振装置であって、
   前記積層体は、鉛直方向から見た平面視で角形状を呈し、
   前記接合部材は、鉛直方向から見た平面視で、当該平面視で前記積層体が呈する角形状を形成する複数の辺部のうちの１つの辺部が延びる第１方向に沿って延びるとともに、前記第１方向に直交する第２方向に複数並列されて配置され、
   前記接合部材は、前記積層体に各別に固定された上下一対の固定板と、これらの両固定板を鉛直方向に接続する接続板と、を備え、
   前記接合部材は、前記接続板として、前記第２方向に間隔をあけて一対配置され、前記上下一対の固定板のうち、前記第２方向の両端部同士を接続する左右一対の接続板を備える角型管であり、
   前記左右一対の接続板のうちの少なくとも一方には、当該接続板を前記第２方向に貫通する開口部が形成されていることを特徴とする制振装置。
2. 前記接合部材は、前記第２方向に一対配置され、
   一対の前記接合部材それぞれにおいて、前記左右一対の接続板のうち、前記第２方向に沿った外側を向く外側接続板に前記開口部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の制振装置。
3. 前記複数の積層体を鉛直方向の両側から挟み込む一対の挟持部材と、
   前記一対の挟持部材に、前記第２方向に沿った外側から装着され、前記開口部を覆う被覆部材と、を備えていることを特徴とする請求項２記載の制振装置。

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