JP7161260B1 - 制振ダンパー - Google Patents

Abstract

【課題】施工現場において、取り付け容易に制振ダンパーを構造部材間に設置可能な制振ダンパーを提供する。【解決手段】上記課題解決のため、制振ダンパー１は、第１基板１１Ａ、第１支柱１２Ａ、第１膨頭部１３Ａ及び第１弾性部材１４Ａを備えた第１のダンパー部材１０Ａと、第２基板１１Ｂ、第２支柱１２Ｂ、第２膨頭部１３Ｂ及び第２弾性部材を備えた第２のダンパー部材１０Ｂと、ロック部材１５とを備える。第１膨頭部１３Ａが、引きばねを有する複数の第２支柱１２Ｂを撓ませながらこの間に嵌り込んで、第１膨頭部１３Ａと第２膨頭部１３Ｂとが係合し、第１膨頭部１３Ａが第２弾性部材１４Ｂと当接し、第２膨頭部１３Ｂが第１弾性部材１４Ａと当接する。ロック部材１５で、第１膨頭部１３Ａと第２膨頭部１３Ｂとを係合状態でロックするため、第１膨頭部１３Ａと複数の第２膨頭部１３Ｂとが取り囲まれる。【選択図】図１

Description

本発明は、制振ダンパーに関し、特に対向する構造部材間への取り付けのための構造に特徴を有するものである。

従来、特許文献１及び特許文献２に示すような、対向する構造部材間に跨って設置され、地震時等、これらの構造部材の位置が相対的に移動するときに、建物の振動エネルギーを吸収して、制振機能を発揮する制振ダンパーは広く知られている。

特開平１１－３２４３９９号公報 特許第２６６６６５２号

上述した従来の制振ダンパーでは、対向する構造部材間に設置するために、施工現場においてボルト等で構造部材間に取り付ける作業が必要となるため、施工者に制振ダンパーの取り付けの負担がかかっていた。

そこで、本発明の課題は、施工現場において、取り付け容易に制振ダンパーを構造部材間に設置可能な制振ダンパーを提供することである。

（１）上記課題を解決するために、本発明に係る制振ダンパーは、対向する構造部材間に設置される制振ダンパーであって、一方の前記構造部材に取り付けられる第１のダンパー部材と、他方の前記構造部材に取り付けられ、前記第１のダンパー部材と係合される第２のダンパー部材とを備える。前記第１のダンパー部材は、第１基板と、前記第１基板の一面において、一方側に突出するように形成された、引きばねを有する第１支柱と、前記第１支柱の先端に形成された第１膨頭部と、前記第１基板の一面における前記第１支柱の周囲に、前記第１支柱と同方向に突出するように形成された、引きばねを有する複数の第１弾性部材と、を備える。第２のダンパー部材は、前記第１基板と対向配置される第２基板と、前記第２基板の前記第１基板側の一面において、前記第１基板側に突出するように形成され、前記第１弾性部材に対応する位置に形成された可撓性のある複数の第２支柱と、前記第２支柱夫々の先端に形成された第２膨頭部と、前記第２基板の前記第１基板側の一面において、前記複数の第２支柱の間であって前記第１支柱に対応する位置に形成されるとともに、前記第２支柱と同方向に突出するように形成された第２弾性部材と、を備える。前記第１膨頭部が、前記複数の第２支柱の間に嵌り込んで、前記第１膨頭部と前記第２膨頭部とが係合するとともに、前記第１膨頭部が前記第２弾性部材と当接し、前記第２膨頭部が前記第１弾性部材と当接する。制振ダンパーは、前記第１膨頭部と前記第２膨頭部とを係合状態でロックするため、前記第１膨頭部と前記複数の第２支柱の前記第２膨頭部とを取り囲むロック部材を備える。

上記（１）に記載の構成によれば、第１のダンパー部材が一方の構造部材に取り付けられ、第２のダンパー部材が他方の構造部材に取り付けられる。この状態で、施工現場（建築現場等）に運びこみ、施工現場で、第１のダンパー部材と第２のダンパー部材とを係合させることが可能になる。具体的には、第１基板と第２基板とを対向させて、複数の第２支柱の引きばねを撓ませながら、第１膨頭部を複数の第２支柱の間に嵌め入れ、この嵌め入れ後に複数の第２支柱が復帰することで、第１膨頭部の根元（第１基板近傍の箇所）と複数の第２膨頭部の根元（第２基板近傍の箇所）とが係合される。また、第１膨頭部と第２膨頭部とが係合した状態では、第１膨頭部が第２弾性部材と当接し、第２膨頭部が第１弾性部材と当接することで、第１膨頭部と第２膨頭部との係合が外れ難くなる。更に、ロック部材によって、第１膨頭部と複数の第２膨頭部とを取り囲むことで、複数の第２支柱が異なった方向に傾いて、第１の膨頭部と複数膨頭部との係合が外れることを防止する。これによって、第１の膨頭部と複数膨頭部とが係合状態でロックされる。この様に、施工現場において、第１膨頭部を複数の第２支柱の間に嵌め入れて、ロック部材でロックするだけで、第１ダンパー部材と第２ダンパー部材とを係合させることができる。このため、施工現場での施工時の制振ダンパーの設置が容易になる。また、第１支柱及び第２支柱は、引きばねを有するため、地震時には構造部材の振動を吸収して、制振機能を発揮することが可能になる。

（２）前記第１弾性部材は、前記第２膨頭部を前記第２基板方向に付勢する押しばねであり、前記第２弾性部材は、前記第１膨頭部を前記第１基板方向に付勢する押しばねであってもよい。

上記（２）の構成によれば、第２膨頭部が第１弾性部材によって第２基板方向に付勢され、第１膨頭部が第２弾性部材によって第１基板方向に付勢されるため、第１膨頭部と第２膨頭部との係合が一層外れ難くなる。

（３）上記（１）又は（２）の制振ダンパーにおいて、前記第１膨頭部は、前記第１支柱における前記第１支柱の突出方向と直交する方向の寸法よりも径が大きい球状体であり、前記第２膨頭部は、前記第２支柱における前記第２支柱の突出方向と直交する方向の寸法よりも径が大きい球状体であってもよい。前記第１弾性部材の径寸法は、前記第２膨頭部の先端から前記第２支柱の突出方向と反対方向において略１／４の位置に沿った切断面の径寸法以上であるとともに、前記第２膨頭部の先端から前記第２支柱の突出方向と反対方向において略１／２の位置に沿った切断面の径寸法以下であってもよい。前記第２弾性部材の径寸法は、前記第１膨頭部の先端から前記第１支柱の突出方向と反対方向において略１／４の位置に沿った切断面の径寸法以上であるとともに、前記第１膨頭部の先端から前記第１支柱の突出方向と反対方向において略１／２の位置に沿った切断面の径寸法以下であってもよい。

上記（３）の構成によれば、第１膨頭部及び第２膨頭部が球体であるため、第１膨頭部が複数の第２膨頭部を通過させる際に、滑らかに通過させることができる。また、第１弾性部材の径寸法は、第２膨頭部の先端から第２支柱の突出方向と反対方向において略１／４の位置に沿った切断面の径寸法以上であるため、第１弾性部材の内部に、第２膨頭部の先端から第２支柱の突出方向と反対方向において少なくとも略１／４の位置が嵌り込む。また、第１弾性部材の径寸法は、第２膨頭部の先端から第２支柱の突出方向と反対方向において略１／２の位置に沿った切断面の径寸法以下であるため、第１弾性部材の内部とこの内部に嵌り込んだ第２膨頭部との間に隙間が空かない。第２弾性部材の径寸法は、第１膨頭部の先端から第１支柱の突出方向と反対方向において略１／４の位置に沿った切断面の径寸法以上であるため、第２弾性部材の内部に、第１膨頭部の先端から第１支柱の突出方向と反対方向において少なくとも略１／４の位置が嵌り込む。また、第２弾性部材の径寸法は、第１膨頭部の先端から第１支柱の突出方向と反対方向において略１／２の位置に沿った切断面の径寸法以下であるため、第２弾性部材の内部とこの内部に嵌り込んだ第１膨頭部との間に隙間が空かない。このため、第１膨頭部と第２膨頭部との係合が一層外れ難くなる。

（４）上記（１）又は（２）の制振ダンパーにおいて、前記第１支柱は、複数形成されてもよい。前記複数の第１支柱及び前記複数の第２支柱は、複数行及び複数列のマトリクス状又はｎ角格子（ｎは３以上の自然数）の頂点に配置されてもよい。

上記（４）の構成によれば、第１支柱も複数形成されているため、第２支柱の膨頭部の下部も複数の第１支柱の膨頭部の下部で係合させることができ、より安定的に第１のダンパー部材と第２のダンパー部材とを係合させることができる。また、第１支柱及び第２支柱は基板において複数行及び複数列のマトリクス状又はｎ角格子（ｎは３以上の自然数）の頂点に配置されているため、特定の方向への弱点が生じ難い。

（５）上記課題を解決するために、本発明に係る制振建築物は、複数階建ての制振建築物であって、各階を構成する柱の少なくとも一部は、前記柱の下方と上方の両方に、請求項１から３の何れかに記載の制御ダンパーを備えてもよい。

上記（５）の構成によれば、地震時等では、制御ダンパーにおける第１支柱及び第２支柱が傾くが、柱の下方の制振ダンパーの第１支柱及び第２支柱が傾く方向と、柱の上方の制振ダンパーの第１支柱及び第２支柱が傾く方向とがずれる（一致しない、例えば反対方向に傾倒する）ため、これによって、上方の制振ダンパーと下方の制振ダンパーとで振動エネルギーを相殺して、制振建築物の振動を効果的に吸収することが可能になる。

上記構成によれば、施工現場において、取り付け容易に制振ダンパーを構造部材間に設置可能な制振ダンパーを提供することができる。

第１実施形態に係る制振ダンパーを構造部材間に設置した状態を示す正面図である。 図１においてロック部材を外した状態を示す図である。 第１実施形態における第１ダンパー部材と第２ダンパー部材の係合前の状態を示す図である。 構造部材を除いた図２のＣ―Ｃ矢視断面図である。 第１実施形態の変形例における膨頭部同士の係合を説明するための図である。 （Ａ）は、ロック部材の平面図であり、（Ｂ）は、ロック部材を開けた状態の図である。 第２実施形態に係る制振ダンパーを構造部材間に設置した状態を示す正面図である。 ロック部材を外した状態を示す第２実施形態に係る制振ダンパーの正面図である。 （Ｂ）は、図８と同様の図面であり、（Ａ）は、（Ｂ）のＡ－Ａ矢視断面図である。 図７で示す制振ダンパーの斜視図である。 図７で示す第１ダンパー部材と第２ダンパー部材の係合前の状態を示す図である。 図７で示す第１ダンパー部材の斜視図である。 図７で示す第２ダンパー部材の斜視図である。 図９（Ｂ）の矢視と反対方向のＡ－Ａ断面図である。 第２実施形態の変形例に係る、ロック部材を外した状態の制振ダンパーの斜視図である。 （Ｂ）は、図１５で示す制振ダンパーの背面図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＢ－Ｂ矢視断面図である。 制振ダンパーが設置された制振建築物の説明図である。

〔第１実施形態〕
以下に図１から図４、及び図６を用いて、本発明を適用した一実施形態（第１実施形態）に係る制振ダンパーを説明する。図１は、第１実施形態に係る制振ダンパーを構造部材間に設置した状態を示す正面図である。図２は、図１においてロック部材を外した状態を示す図である。図３は、第１実施形態における第１ダンパー部材と第２ダンパー部材の係合前の状態を示す図である。図４は、構造部材を除いた図２のＣ―Ｃ矢視断面図である。図６の（Ａ）は、ロック部材の平面図であり、（Ｂ）は、ロック部材を開けた状態の図である。

（制振ダンパーの構成）
第１実施形態に係る制振ダンパー１は、対向する構造部材Ｓの間に跨って設置され、地震時等これらの構造部材Ｓの位置が相対的に移動するときに、この振動エネルギーを吸収して、制振機能を発揮するものである。対向する構造部材Ｓは、第１実施形態では、上下方向に並べて配置され、上方に配置される構造部材Ｓを「上方構造部材Ｓ１」と記載し、下方に配置される構造部材Ｓを「下方構造部材Ｓ２」と記載する場合がある。上方に配置される構造部材Ｓと下方に配置される構造部材Ｓを区別しない場合には、単に「構造部材Ｓ」と記載する。なお、第１実施形態では、上方構造部材Ｓ１は上面に柱２００が取り付けられた梁であり、下方構造部材Ｓ２は梁であるが、上方構造部材Ｓ１や下方構造部材Ｓ２が柱等の他の構造部材であってもよい。例えば、構造部材Ｓは、ブレースであってもよく、上階側に接続したブレースが上方構造部材Ｓ１、下階側に接続したブレースが下方構造部材Ｓ２であってもよい。

制振ダンパー１は、一方の構造部材Ｓ（上方構造部材Ｓ１）に取り付けられる第１のダンパー部材１０Ａと、他方の構造部材Ｓ（下方構造部材Ｓ２）に取り付けられ、第１のダンパー部材１０Ａと係合される第２のダンパー部材１０Ｂとを備える。なお、第１のダンパー部材１０Ａと第２のダンパー部材１０Ｂとを区別しない場合には、単に「ダンパー部材１０と記載する。

第１のダンパー部材１０Ａは、第１基板１１Ａと、第１基板１１Ａの一面（下面）において、一方側（下方側）に突出するように形成された引きばねを有する第１支柱１２Ａと、第１支柱１２Ａの先端（下端）に形成された第１膨頭部１３Ａと、第１基板１１Ａの一面（下面）における第１支柱１２Ａの周囲に、第１支柱１２Ａと同方向（下方向）に突出するように形成された、複数の第１弾性部材１４Ａと、を備える。

第１基板１１Ａは、平面視で略長方形の平板状部材であるが、他の形状であってもよい。第１基板１１Ａは、四隅に貫通孔が形成され、この貫通孔を介して板面を上下方向に向けた状態でねじ止めされること等によって、上方構造部材Ｓ１の下面に固定される。第１支柱１２Ａは、その上端が第１基板１１Ａの下面における略中央の位置に接続されており、第１基板１１Ａと一体的に形成されている。第１支柱１２Ａは、構造部材Ｓの振動エネルギーを吸収して制振機能を発揮するために、引きばね状に形成されている。これによって、第１支柱１２Ａは、可撓性を有する。第１支柱１２Ａの下端には、第１膨頭部１３Ａが一体的に形成されている。第１膨頭部１３Ａは、第１支柱１２Ａにおける第１支柱１２Ａの突出方向（下方向）と直交する方向（左右方向）の寸法よりも径が大きい球状体である。なお、第１膨頭部１３Ａは必ずしも球状に形成されなくてもよく、マッシュルーム状や多面体等の他の形状であってもよい。

第１弾性部材１４Ａは、第１実施形態では、押しばねであり、その上端が第１基板１２Ａの下面に接続されており、第１基板１２Ａと一体的に形成されている。第１実施形態では、第１弾性部材１４Ａは、第１支柱１２Ａよりも上下方向の寸法が短く形成されているが、同寸法や長くてもよい。第１実施形態では、４個の第１弾性部材１４Ａが、平面視において正方形の四隅（頂点）に配置されるように形成され、この４個の第１弾性部材１４Ａの中心に第１支柱１２Ａが配置されるようになっている。なお、第１支柱１２Ａと各第１弾性部材１４Ａとの距離は略等間隔であることが好ましい。第１弾性部材１４Ａの径寸法は、第２膨頭部１３Ｂの先端（上端）から第２支柱１２Ｂの突出方向と反対方向（下方向）において略１／４の位置に沿った切断面（水平方向の切断面）の径寸法以上であるとともに、第２膨頭部１３Ｂの先端（上端）から第２支柱１２Ｂの突出方向と反対方向（上方向）において略１／２の位置に沿った切断面（水平方向の切断面）の径寸法以下であることが好ましい。これによって、第１弾性部材の内部に、第２膨頭部の先端から第２支柱の突出方向と反対方向において少なくとも略１／４の位置を嵌め込むことが可能になる。更に、第１弾性部材１４Ａの内部とこの内部に嵌り込んだ第２膨頭部１３Ｂとの間に隙間が空かない。

第２のダンパー部材１０Ｂは、第１基板１１Ａと対向配置される第２基板１１Ｂと、第２基板１１Ｂの第１基板１１Ａ側の一面（上面）において、第１基板１１Ａ側（上方）に突出するように形成され、第１弾性部材１１Ａに対応する位置に形成された引きばねを有する複数の第２支柱１２Ｂと、第２支柱１１Ｂ夫々の先端（上端）に形成された第２膨頭部１３Ｂと、第２基板１１Ｂの第１基板１１Ａ側の一面（上面）において、複数の第２支柱１２Ｂの間であって第１支柱１１Ａに対応する位置に形成されるとともに、第２支柱１２Ｂと同方向（上方）に突出するように形成された第２弾性部材１４Ｂと、を備える。

第２基板１１Ｂは、平面視で略長方形の平板状部材であるが、他の形状であってもよい。第２基板１１Ｂは、四隅に貫通孔が形成され、この貫通孔を介して板面を上下方向に向けた状態でねじ止めされること等によって、下方構造部材Ｓ２の上面に固定される。第２支柱１２Ｂは、構造部材Ｓの振動エネルギーを吸収して制振機能を発揮するために、引きばね状に形成されている。これによって、第２支柱１２Ｂは、可撓性を有する。第１実施形態では、第２支柱１２Ｂが４個形成されており、４個の第２支柱１２Ｂの下端が第２基板１１Ｂの上面に接続されており、第２基板１１Ｂと一体的に形成されている。４個の第２支柱１２Ｂは、平面視において正方形の四隅（頂点）に配置されるように形成されており、第１のダンパー部材１０Ａにおける４個の第１弾性部材１４Ａと対向する位置に形成されている。

第２支柱１２Ｂの上端には、第２膨頭部１３Ｂが一体的に形成されている。第２膨頭部１３Ｂは、第２支柱１２Ｂにおける第２支柱１２Ｂの突出方向（上方向）と直交する方向（左右方向）の寸法よりも径が大きい球状体である。なお、第２膨頭部１３Ｂは必ずしも球状に形成されなくてもよく、マッシュルーム状や多面体等の他の形状であってもよい。

第２弾性部材１４Ｂは、第１実施形態では、押しばねであり、その下端が第２基板１２Ｂの上面に接続されており、第２支柱１２Ｂと一体的に形成されている。第１実施形態では、第２弾性部材１４Ｂは、第２支柱１２Ｂよりも上下方向の寸法が短く形成されているが、同寸法や長くてもよい。また、第１実施形態では、単一の第２弾性部材１４Ｂが、４個の第２支柱１２Ｂにおける中央部に配置されるように形成され、第１のダンパー部材１０Ａにおける第１支柱１２Ａと対向する位置に形成されている。なお、第２弾性部材１４Ｂと各第２支柱１２Ｂとの間の距離は略等間隔であることが好ましい。第２弾性部材１４Ｂの径寸法は、第１膨頭部１３Ａの先端（下端）から第１支柱１２Ａの突出方向と反対方向（上方向）において略１／４の位置に沿った切断面（水平方向の切断面）の径寸法以上であるとともに、第１膨頭部１３Ａの先端（下端）から第１支柱１２Ａの突出方向と反対方向（上方向）において略１／２の位置に沿った切断面（水平方向の切断面）の径寸法以下であることが好ましい。これによって、第２弾性部材１４Ｂの内部に、第１膨頭部１３Ａの先端から第１支柱１２Ａの突出方向と反対方向（上方向）において少なくとも略１／４の位置が嵌り込む。更に、第２弾性部材１４Ｂの内部とこの内部に嵌り込んだ第１膨頭部１３Ａとの間に隙間が空かない。

第１実施形態において、第１のダンパー部材１０Ａの部材には、名称に「第１」の文言を付すとともに符号に「Ａ」の添え字を付し、第２のダンパー部材１０Ｂの部材には、名称に「第２」の文言を付すとともに符号に「Ｂ」の添え字を付す。もっとも、第１のダンパー部材１０Ａの部材と第２のダンパー部材１０Ｂの部材とを区別しない場合には、「第１」「第２」の文言及び「Ａ」「Ｂ」の添え字の何れも付さない。単に、基板１１、支柱１２、膨頭部１３、弾性部材１４というように記載する。

第１実施形態では、第１膨頭部１３Ａと第２膨頭部１３Ｂとが上下方向において係合することで、第１のダンパー部材１０Ａと第２のダンパー部材１０Ｂとが係合される。以下に、第１膨頭部１３Ａと第２膨頭部１３Ｂとの係合について説明する。

図３で示すように、第１膨頭部１３Ａが、４個の第２膨頭部１３Ｂの間に上方から挿入される。４個の第２支柱１２Ｂは可撓性を有するため、４個の第２支柱１２Ｂを撓ませて、この４個の第２支柱１２Ｂの第２膨頭部１３Ｂを押し分けながら、４個の第２膨頭部１３Ｂの間から４個の第２支柱１２Ｂの間に第１膨頭部１３Ａを嵌め込むことが可能になっている。ここで、第１膨頭部１３Ａが、第２弾性部材１４Ｂの上端に当接するまで嵌め込まれると、第２膨頭部１３Ｂも、第１弾性部材１４Ａの下端に当接するようになっている。第１膨頭部１３Ａが、第２弾性部材１４Ｂの上端に当接するまで嵌め込まれると、第１膨頭部１３Ａと第２膨頭部１３Ｂとが係合される。図４で示すように、４個の第２膨頭部１３Ｂが、下部内側の位置で単一の第１膨頭部１３Ａの上部を係止するようになる。ここで、第１膨頭部１３Ａは、第２弾性部材１４Ｂによって、第１基板１１Ａ方向（上方向）に付勢され、第２膨頭部１３Ｂは、第１弾性部材１４Ａによって第２基板１１Ｂ方向（下方向）に付勢される。これによって、第１膨頭部１３Ａと第２膨頭部１３Ｂの係合が外れ難くなる。

図１を参照して、第１実施形態に係る制振ダンパー１は第１膨頭部１３Ａと複数（四個）の第２支柱１２Ｂの第２膨頭部１３Ｂの外側にこれらの部材を取り囲むロック部材１５を備え、第１膨頭部１３Ａと第２膨頭部１３Ｂとを係合状態でロックすることが可能になっている。図６（Ａ）（Ｂ）を参照して、ロック部材１５の構成を説明する。なお、図６（Ａ）は、図１の奥方を手前にした状態で視認した平面図である。また、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の背面図である。ロック部材１５は、２つの略コ字状の枠片１５１の先端を互いに組み合わせて成る、略四角形状の枠体である。２つの枠片１５１の一端は外側への張り出し部１５１Ａを有する。張り出し部１５１Ａは、上下方向に板面を向けた平板状の部材であり、これらの張り出し部１５１Ａを上下方向に重ねた状態で、上下方向に伸びるビス１５３が上方から貫通され、このビス１５３の下部がナット１５３Ａで固定される。これによって、２つの枠片１５１は、互いに取り付けられるとともに、このビス１５３を回転軸として２つの枠片１５１が回動可能になっている。２つの枠片１５１の他端も張り出し部１５１Ｂを有する。この２つの張り出し部１５１Ｂは、板面を左右方向に向けた板状部材であり、左右方向に並べて配置され、左右方向の貫通孔が形成されている。この貫通孔にビス１５２が挿入され、ナット１５２Ａで固定されることによって、２つの略コ字状の枠片１５１の他端の張り出し部１５１Ｂ同士が離間しないように固定される。この固定を解除して、２つの枠片１５１が軸１５３を中心に回動することで、ロック部材１５を開けることが出来るようになっている。ロック部材１５を開けて、第１膨頭部１３Ａと４個の第２支柱１２Ｂを嵌め入れてから、ロック部材１５を閉じて、ビス１５３とナット１５３Ａを締めることで、ロック部材１５を閉状態で固定する。この様にして、第１膨頭部１３Ａと４個の第２支柱１２Ｂをロック部材１５によって外側から取り囲むことで、複数の第２支柱１２Ｂが異なった方向に倒れて、第１膨頭部１３Ａと第２膨頭部１３Ｂとの係合が解除されることを防止することが可能になっている。これによって、第１のダンパー部材１０Ａと第２のダンパー部材１０Ｂとを係合状態で固定することができるようになっている。なお、図６（Ｂ）では、図面の視認し易さを考慮して、ナット１５２Ａの図示をしていない。

（制振ダンパーの材料）
制振ダンパー１は、例えば、金属製部材や、炭素繊維強化プラスチック等の樹脂製部材である。

（制振ダンパーの製造方法）
第１実施形態に係る制振ダンパー１の製造方法を以下に記載する。制振ダンパー１を構成する２個のダンパー部材１０夫々は、基板１１、支柱１２、膨頭部１３、及び弾性部材１４で構成されるが、夫々の部材が金型成型等によって形成される。その後、支柱１２の先端に膨頭部１３を溶接する。そして、支柱１２の他端及び弾性部材１４の一端を基板１１の一面に対して溶接する。これによって、ダンパー部材１０を製造することができる。また、ロック部材１５については、ロック部材１５を構成する２個の枠片１５１を金型成型してから、２個の枠片１５１の張り出し部１５１Ａをビス１５３及びボルト１５３Ａで固定する。その後、２個の枠片１５１の張り出し部１５１Ｂをビス１５２及びボルト１５２Ａで固定する。もっとも、制振ダンパー１の製造方法は、上述した製造方法に限定されず、三次元プリンタでの印刷等の方法で、制振ダンパー１を製造してもよい。

（制振ダンパーの設置方法）
第１のダンパー部材１０Ａを、第１基板１２Ａの貫通孔を介してねじ止めすることで、上方構造部材Ｓ１に固定し、第２ダンパー部材１０Ｂを、第２基板１２Ｂの貫通孔を介してねじ止めすることで、下方構造部材Ｓ２に固定する。この状態で、上方構造部材Ｓ１及び下方構造部材Ｓ２を施工現場に運搬する。そして、施工現場において、上述したように、第１のダンパー部材１０Ａと第２ダンパー部材１０Ｂとを係合させる。その後、ロック部材１５を第１膨頭部材１３Ａと複数の第２膨頭部材１３Ｂを囲むように取り付けて、第１のダンパー部材１０Ａと第２ダンパー部材１０Ｂとを係合状態でロックする。

（制振の原理）
第１実施形態に係る制振ダンパー１の制振の原理について説明する。制振ダンバー１が設置された制振建築物のある地域に地震等が発生した場合に、制振建築物は、垂直方向に縦揺れをしたり、水平方向の横揺れをする。制振ダンバー１は、第１支柱１２Ａと第２支柱１２Ｂとが引きばねであるため、縦揺れの振動を吸収することも、横揺れを吸収することも出来る。また、制振建築物が、複数階建ての制振建築物である場合、各階を構成する柱の少なくとも一部について、柱の下方だけでなく、柱の下方と上方の両方に、制御ダンパー１を備えると、制振ダンパー１の制振効果をより高めることが出来る。図１７は、制振ダンパー１が設置された制振建築物の説明図である。なお、図１７は、後述する第２実施形態に係る制振ダンパー１´が取り付けられているが、第１実施形態に係る制振ダンパー１等の本発明の特徴と備えた他の制振ダンパーが取り付けられていてもよい。

図１７で示す制振建築物１００では、各階を構成する柱２００の上方と下方の両方に制御ダンパー１´が取り付けられている。具体的には、柱２００の下部に固定された梁（構造部材Ｓ）の下面に制振ダンパー１´が取り付けられることで、柱２００の下方に制振ダンパー１´が取り付けられている。すなわち、柱２００の下部に固定された梁を上部構造部材Ｓ１とし、その下方に上部構造部材Ｓ１と対向するように配置された梁を下部構造部材Ｓ２として、上部構造部材Ｓ１と下部構造部材Ｓ２の間に、制御ダンパー１´が取り付けられる。また、柱２００の上部に固定された梁（構造部材Ｓ）の上面に制振ダンパー１´が取り付けられることで、柱２００の上方に制振ダンパー１´が取り付けられている。すなわち、柱２００の上部に固定された梁を下部構造部材Ｓ２とし、その上方にこの下部構造部材Ｓ２と対向するように配置された梁を上部構造部材Ｓ１として、上部構造部材Ｓ１と下部構造部材Ｓ２の間に、制御ダンパー１´が取り付けられる。

地震時等では、制御ダンパー１や制御ダンパー１´における第１支柱１２Ａ、１２Ａ´及び第２支柱１２Ｂ、１２Ｂ´が傾くが、柱２００の下方の制振ダンパー１、１´の第１支柱１２Ａ、１２Ａ´及び第２支柱１２Ｂ、１２Ｂ´が傾くと、この傾き方向の反対方向に、柱２００の上方の制振ダンパー１、１´の第１支柱１２Ａ、１２Ａ´及び第２支柱１２Ｂ、１２Ｂ´が傾くことになる。この様に、柱２００の下方の制振ダンパー１、１´の第１支柱１２Ａ、１２Ａ´及び第２支柱１２Ｂ、１２Ｂ´が傾く方向と、柱２００の上方の制振ダンパー１、１´の第１支柱１２Ａ、１２Ａ´及び第２支柱１２Ｂ、１２Ｂ´が傾く方向とがずれる（一致しない）。これによって、上方の制振ダンパー１、１´と下方の上方の制振ダンパー１、１´とで、振動エネルギーを相殺し合い、より一層、制振建築物の振動を効果的に吸収することが可能になる。

なお、制振ダンパー１、１´の取り付け位置は、図１７で示す位置に限定されず、柱２００の上方及び下方に取り付けられていればよい。例えば、図１７で示す位置に代えて、又は加えて、柱２００の下面や上面と梁との間に制振ダンパー１、１´を取り付けてもよい。

なお、第１実施形態における第１支柱１２Ａ、第２支柱１２Ｂ、第１弾性部材１４Ａ、第２弾性部材１４Ｂのレイアウトや個数に必ずしも限定されず、適宜レイアウトを変更することができる。図５を用いて、このレイアウトや個数を変更した変形例を説明する。図５は、第１実施形態の変形例における膨頭部同士の係合を説明するための図である。なお、図５は、変形例の正面図において図２のＣ－Ｃの位置の断面を矢視した図面である。変形例では、第２支柱１２Ｂの個数は３個である。３個の第２支柱１２Ｂが、第２弾性部材１４Ｂを囲むように平面視で三角形の頂点に配置される。なお、第２弾性部材１４Ｂと各第２支柱１２Ｂとの間の距離は略等間隔であることが好ましい。第１弾性部材１４Ａの個数についても、第２支柱１２Ｂに合わせて３個であり、第２支柱１２Ｂに対向する位置に形成されている。この変形例では、第１膨頭部１３Ａを、３個の第２膨頭部１３Ｂの間から３個の第２支柱１２Ｂの間に嵌め入れて、３個の第２膨頭部１３Ｂで係止することが出来るようになっている。

上述したように、第１実施形態に係る制振ダンパー１の構成によれば、第１のダンパー部材１０Ａが一方の構造部材Ｓ（上方構造部材Ｓ１）に取り付けられ、第２のダンパー部材１０Ｂが他方の構造部材Ｓ（下方構造部材Ｓ２）に取り付けられる。この状態で、施工現場（建築現場）に運びこみ、施工現場で、第１のダンパー部材１０Ａと第２のダンパー部材１０Ｂとを係合させて、ロック部材１５でロックするだけで、第１ダンパー部材１０Ａと第２ダンパー部材１０Ｂとを係合させることができる。このため、施工現場での施工時の制振ダンパーの設置が容易になる。

〔第２実施形態〕
以下に図７から図１６を用いて、本発明を適用した第２実施形態に係る制振ダンパーを詳細に説明する。図７は、第２実施形態に係る制振ダンパーを構造部材間に設置した状態を示す正面図である。図８は、ロック部材を外した状態を示す第２実施形態に係る制振ダンパーの正面図である。図９（Ｂ）は、図８と同様の図面であり、図９（Ａ）は、図９（Ｂ）のＡ－Ａ矢視断面図である。図１０は、図７で示す制振ダンパーの斜視図である。図１１は、図７で示す第１ダンパー部材と第２ダンパー部材の係合前の状態を示す図である。図１２は、図７で示す第１ダンパー部材の斜視図である。図１３は、図７で示す第２ダンパー部材の斜視図である。図１４は、図９（Ｂ）の矢視と反対方向のＡ－Ａ断面図である。

第２実施形態に係る制振ダンパー１´は、第１実施形態に係る制振ダンパー１とは次の点で異なっている。制振ダンパー１´では、第１支柱１２Ａ´は、複数形成されている。本実施形態では、複数の第１支柱１２Ａ´及び複数の第２支柱１２Ｂ´は、複数行及び複数列のマトリクス状に配置されている。また、第１弾性部材１４Ａ´は第２膨頭部１３Ｂ´と同数、第２弾性部材１４Ｂ´は第１膨頭部１３Ａ´と同数形成されるため、第１実施形態では単数であったが、第２実施形態では、第２弾性部材１４Ｂ´も複数形成される。第２実施形態に係る制振ダンパー１´のその他の構成については、第１実施形態に係る制振ダンパー１と同様である。

具体的には、第１支柱１２Ａ´は、４個形成されており、２行及び２列のマトリクス状に配置されている。また、第１のダンパー部材１０Ａ´には９個の第１弾性部材１４Ａ´が形成されている。具体的には、３行×３列のマトリクス状に形成された第１弾性部材１４Ａ´の間に、第１支柱１２Ａ´が形成されている。より具体的に説明すると、４個の第１弾性部材１４Ａ´の間に（真ん中に）１個の第１支柱１２Ａが形成されるようになっている。なお、この４個の第１弾性部材１４Ａ´夫々と１個の第１支柱１２Ａとの間の距離は、略同一であることが好ましい。

第２支柱１２Ｂ´は９個形成されており、３行及び３列のマトリクス状に配置されている。９個の第２支柱１２Ｂ´は、第１のダンパー部材１０Ａ´の９個の第１弾性部材１４Ａ´に対向する位置に設けられ、これによって、第１弾性部材１４Ａ´によって第２膨頭部１３Ｂ´が付勢出来るようになっている。また、第２のダンパー部材１０Ｂ´には、４個の第２弾性部材１４Ｂ´が４個の第１支柱１２Ａ´（第１膨頭部１３Ａ´）に対向する位置に設けられ、第１膨頭部１３Ａ´が第２弾性部材１４Ｂ´によって付勢出来るようになっている。具体的に説明すると、４個の第１支柱１２Ａ´は、２行×２列のマトリクス状に形成されている。より具体的には、３行×３列のマトリクス状に形成された第２支柱１２Ａ´の間に、第２弾性部材１４Ｂ´が形成されている。より具体的に説明すると、４個の第２支柱１２Ａ´の間に（真ん中に）１個の第２弾性部材１４Ｂ´が形成されるようになっている。なお、この４個の第２支柱１２Ａ´夫々と１個の第２弾性部材１４Ｂ´との間の距離は、略同一であることが好ましい。

上記構成によって、図１４で示すように、真ん中に位置する第２膨頭部１３Ｂ´について、４個の第１膨頭部１３Ａ´と係合させることが出来る。また、真ん中に位置する第２膨頭部１３Ｂ´の前後左右の４個の第２膨頭部１３Ｂ´について、２個の第１膨頭部１３Ａ´と係合させることが出来る。なお、第１膨頭部１３Ａ´は、第１実施形態と同様に、４個の第２膨頭部１３Ｂ´と係合する。この様に、第２実施形態では、第２支柱１２Ｂ´についても複数の第１支柱１２Ａ´で係合することが出来るため、より安定的に第１のダンパー部材１０´と第２のダンパー部材１０´とを係合させることができる。また、第１支柱１２Ａ´及び第２支柱１２Ｂ´は基板１１において複数行及び複数列のマトリクス状に配置されているため、特定の方向への弱点が生じ難い。

第２実施形態において、第１支柱１２Ａ´は、２行及び２列のマトリクス状に配置されて４個形成されているが、４個以上の個数が形成されていてもよい。例えば、３行×３列のマトリクス状に配置されて９個形成されていてもよい。また、第２支柱１２Ｂ´は３行及び３列のマトリクス状に配置されて９個形成されているが９個以上形成されていてもよい。例えば、４行×４列のマトリクス状に配置されて１６個形成されていてもよい。また、第１支柱１２Ａ´や、第２支柱１２Ｂ´は、行と列の数が同数ではないマトリクス状に配置されていてもよく、例えば、２行×３列や３行×４列のマトリクス状に配置されてもよい。

また、図１５及び図１６で示すように、複数行×複数列のマトリクス状ではなく、ｎ角格子（ｎは３以上の自然数）の頂点に第１支柱１２Ａ´´と第２支柱１２Ｂ´´が配置されていてもよい。図１５は、第２実施形態の変形例に係る、ロック部材を外した状態の制振ダンパー１´´の斜視図である。図１６（Ｂ）は、図１５で示す制振ダンパーの背面図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＢ－Ｂ矢視断面図である。ダンパー部材１０は、図１５の上方が手前、下方が奥方、右が右方、左が左方に配置される。第２ダンパー部材１０Ｂ´´において、複数の第２支柱１２Ｂ´´は、三角格子の頂点に位置するように配置され、左右方向に４個、左右方向に３個、左右方向に２個、左右方向に１個、奥方から手前に向かって並んで配置されている。また、第１ダンパー部材１０Ａ´´において、複数の第１支柱１２Ａ´´は、三角格子の頂点に位置するように配置され、左右方向に３個、左右方向に２個、左右方向に１個、奥方から手前に向かって並んで配置されている。本変形例では、奥方から２番目に配置された３個の第２支柱１２Ｂ´´のうち、真ん中の第２支柱１２Ｂ´´の第２膨頭部１３Ｂ´´については、３個の第１膨頭部１３Ａ´´で係合できるようになっており、この第２膨頭部１３Ｂ´´に隣接する第２膨頭部１３Ｂ´´については、２個の第１膨頭部１３Ａ´´で係合できるようになっている。なお、第１支柱１２Ａ´´の第１膨頭部１３Ａ´´は、図５で示す第１実施形態の変形例と同様に、３個の第２支柱１２Ｂ´´の第２膨頭部１３Ｂ´´で係合できるようになっている。この様に、本変形例においても、第２実施形態と同様に、第２支柱１２Ｂ´´を複数の第１支柱１２Ａ´´で係合することが出来るため、より安定的に第１のダンパー部材１０Ａ´´と第２のダンパー部材１０Ｂ´´とを係合させることができる。

なお、第１膨頭部Ａ´´と対向する位置に第２弾性部材１４Ｂ´´が設けられ、第２膨頭部Ｂ´´と対向する位置に第１弾性部材１４Ａ´´が設けられている点は、本変形例に係る制振ダンパー１´´は、第１実施形態及び第２実施形態に係る制振ダンパー１、１´と同様である。図１５及び図１６で示す変形例では、第１支柱１２Ａ´´及び第２弾性部材１４Ｂ´´の個数は、６個、第２支柱１２Ｂ及び第１弾性部材１４Ａ´´の個数は、１０個であるが、この個数に限定されない。また、三角格子の頂点に１支柱１２Ａ´´と第２支柱１２Ｂ´´が配置されているが、四角以上の多角格子の頂点に配置されていてもよい。

上述した本実施形態は、本発明を適用した実施形態の一例であり、適宜材料、個数、配置等の構成を変更することが出来る。

第１及び第２実施形態、及びこれらの変形例では、弾性部材１４、１４´、１４´´が、押しばねであるが、ゴム等の他の弾性部材であってもよい。この場合、第１膨頭部１３Ａ、１３Ａ´、１３Ａ´´と第２膨頭部１３Ｂ、１３Ｂ´、１３Ｂ´´とが係合するときに、第１膨頭部１３Ａ、１３Ａ´、１３Ａ´´がゴム製の第２弾性部材と当接し、第２膨頭部１３Ｂ、１３Ｂ´、１３Ｂ´´がゴム製の第１弾性部材と当接することで、ゴムの弾性によって第１膨頭部１３Ａ、１３Ａ´、１３Ａ´´、と第２膨頭部１３Ｂ、１３Ｂ´、１３Ｂ´´との係合が外れ難くなる。

第１及び第２実施形態、及びこれらの変形例では、支柱１２、１２´、１２´´は、全長に亘って引きばねで形成されているが、その一部が引きばねで形成される構成であってもよい。

１、１´、１´´ 制振ダンパー
１０、１０´、１０´´ ダンパー部材
１０Ａ、１０Ａ´、１０Ａ´´ 第１ダンパー部材
１０Ｂ、１０Ｂ´、１０Ｂ´´ 第２ダンパー部材
１１、１１´、１１´´ 基板
１１Ａ、１１Ａ´、１１Ａ´´ 第１基板
１１Ｂ、１１Ｂ´、１１Ｂ´´ 第２基板
１２、１２´、１２´´ 支柱
１２Ａ、１２Ａ´、１２Ａ´´ 第１支柱
１２Ｂ、１２Ｂ´、１２Ｂ´´ 第２支柱
１３、１３´、１３´´ 膨頭部
１３Ａ、１３Ａ´、１３Ａ´´ 第１膨頭部
１３Ｂ、１３Ｂ´、１３Ｂ´´ 第２膨頭部
１４、１４´、１４´´ 弾性部材
１４Ａ、１４Ａ´、１４Ａ´´ 第１弾性部材
１４Ｂ、１４Ｂ´、１４Ｂ´´ 第２弾性部材
Ｓ 構造部材
Ｓ１ 上方構造部材
Ｓ２ 下方構造部材

Claims (5)

1. 対向する構造部材間に設置される制振ダンパーであって、
   一方の前記構造部材に取り付けられる第１のダンパー部材と、他方の前記構造部材に取り付けられ、前記第１のダンパー部材と係合される第２のダンパー部材とを備え、
   前記第１のダンパー部材は、
   第１基板と、
   前記第１基板の一面において、一方側に突出するように形成された、引きばねを有する第１支柱と、
   前記第１支柱の先端に形成された第１膨頭部と、
   前記第１基板の一面における前記第１支柱の周囲に、前記第１支柱と同方向に突出するように形成された、複数の第１弾性部材と、を備え、
   前記第２のダンパー部材は、
   前記第１基板と対向配置される第２基板と、
   前記第２基板の前記第１基板側の一面において、前記第１基板側に突出するように形成され、前記第１弾性部材に対応する位置に形成された、引きばねを有する複数の第２支柱と、
   前記第２支柱夫々の先端に形成された第２膨頭部と、
   前記第２基板の前記第１基板側の一面において、前記複数の第２支柱の間であって前記第１支柱に対応する位置に形成されるとともに、前記第２支柱と同方向に突出するように形成された第２弾性部材と、を備え、
   前記第１膨頭部が、前記複数の第２支柱の間に嵌り込んで、前記第１膨頭部と前記第２膨頭部とが係合するとともに、前記第１膨頭部が前記第２弾性部材と当接し、前記第２膨頭部が前記第１弾性部材と当接し、
   前記第１膨頭部と前記第２膨頭部とを係合状態でロックするため、前記第１膨頭部と前記複数の第２支柱の前記第２膨頭部とを取り囲むロック部材を備えた、
   ことを特徴とする制振ダンパー。
2. 前記第１弾性部材は、前記第２膨頭部を前記第２基板方向に付勢する押しばねであり、前記第２弾性部材は、前記第１膨頭部を前記第１基板方向に付勢する押しばねである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の制振ダンパー。
3. 前記第１膨頭部は、前記第１支柱における前記第１支柱の突出方向と直交する方向の寸法よりも径が大きい球状体であり、前記第２膨頭部は、前記第２支柱における前記第２支柱の突出方向と直交する方向の寸法よりも径が大きい球状体であり、
   前記第１弾性部材の径寸法は、前記第２膨頭部の先端から前記第２支柱の突出方向と反対方向において略１／４の位置に沿った切断面の径寸法以上であるとともに、前記第２膨頭部の先端から前記第２支柱の突出方向と反対方向において略１／２の位置に沿った切断面の径寸法以下であり、
   前記第２弾性部材の径寸法は、前記第１膨頭部の先端から前記第１支柱の突出方向と反対方向において略１／４の位置に沿った切断面の径寸法以上であるとともに、前記第１膨頭部の先端から前記第１支柱の突出方向と反対方向において略１／２の位置に沿った切断面の径寸法以下である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の制振ダンパー。
4. 前記第１支柱は、複数形成され、
   前記複数の第１支柱及び前記複数の第２支柱は、複数行及び複数列のマトリクス状又はｎ角格子（ｎは３以上の自然数）の頂点に配置された、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の制振ダンパー。
5. 複数階建ての制振建築物であって、
   各階を構成する柱の少なくとも一部は、前記柱の下方と上方の両方に、請求項１から３の何れかに記載の制御ダンパーを備えた
   ことを特徴とする制振建築物。

Images