JP7233500B2 - 制震装置 - Google Patents
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Description
このような制震装置においては、フレームへの加振に対し、固定金具と可動金具とが上下方向へ相対変位して粘弾性体をせん断変形させることで減衰性能が発揮される。しかし、実際の加振時には可動金具が回転方向に変位を起こしやすく、減衰性能の悪化に繋がってしまう。
そこで、特許文献1では、可動金具に上下方向の長孔を上下に設けて各長孔を貫通するボルトを固定金具にナットで締結することで、可動金具の回転変位を規制する構造を採用している。
一方の柱或いは横架材には、固定金具及び可動金具をフレームの中心側から囲んで一方の柱或いは横架材に固定されて、可動金具における一方の柱或いは横架材と反対側の端面と接触し、フレーム面と平行な面内における固定金具及び一方の柱或いは横架材に対する可動金具の相対回転を規制する門型部材が設けられていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、フレームを構成する柱及び横架材のうち、相対向する一対の柱或いは横架材の何れか一方の長手方向中央部へフレーム面と平行に固定される固定金具と、他方の柱或いは横架材の長手方向両端側から一方の長手方向中央部に架設される一対のブレースと、一対のブレースに固定されてフレームとの直交方向で固定金具と所定間隔をおいて重なり、フレーム面と平行に支持される可動金具と、固定金具と可動金具との間に介在されて両金具に接着される粘弾性体と、を含んでなる制震装置であって、
可動金具には、固定金具よりもフレームの中心側へ突出して、各ブレースの端部が連結される連結部が形成されている一方、
各ブレースの端部には、連結部への連結状態で固定金具における一方の柱或いは横架材と反対側の端面と接触し、フレーム面と平行な面内における固定金具及び一方の柱或いは横架材に対する可動金具の相対回転を規制する回転規制面が設けられていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、フレームを構成する柱及び横架材のうち、相対向する一対の柱或いは横架材の何れか一方の長手方向中央部へフレーム面と平行に固定される一対の固定金具と、他方の柱或いは横架材の長手方向両端側から一方の長手方向中央部に架設される一対のブレースと、一対のブレースに固定されてフレームとの直交方向で一対の固定金具の間に配置されて各固定金具と所定間隔をおいて重なり、フレーム面と平行に支持される可動金具と、各固定金具と可動金具との間にそれぞれ介在されて両金具に接着される粘弾性体と、を含んでなる制震装置であって、
可動金具には、各固定金具よりもフレームの中心側へ突出して、各ブレースの端部が連結される連結部が形成されている一方、
連結部には、各固定金具における一方の柱或いは横架材と反対側の端面と接触し、フレーム面と平行な面内における各固定金具及び一方の柱或いは横架材に対する可動金具の相対回転を規制する回転規制板が、ブレースの端部と共に固定されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、フレームを構成する柱及び横架材のうち、相対向する一対の柱或いは横架材の何れか一方の長手方向中央部へフレーム面と平行に固定される固定金具と、他方の柱或いは横架材の長手方向両端側から一方の長手方向中央部に架設される一対のブレースと、一対のブレースに固定されてフレームとの直交方向で固定金具を挟んで固定金具と所定間隔をおいて重なり、フレーム面と平行に支持される一対の可動金具と、固定金具と各可動金具との間にそれぞれ介在されて両金具に接着される粘弾性体と、を含んでなる制震装置であって、
各可動金具には、固定金具よりもフレームの中心側へ突出して、各ブレースの端部が連結される連結部がそれぞれ形成されている一方、
各連結部の間には、開放側を一対のブレース側に向け、基端側を固定金具側に向けたU字状の回転規制体が介在されて、回転規制体の開放側に各ブレースの端部が挿入された状態で、各連結部と回転規制体と各端部とが連結されていると共に、当該連結状態で回転規制体の基端側の外面が、固定金具における一方の柱或いは横架材と反対側の端面と接触して、フレーム面と平行な面内における固定金具及び一方の柱或いは横架材に対する可動金具の相対回転を規制することを特徴とする。
特に、請求項1に記載の発明によれば、上記効果に加えて、固定金具及び可動金具をフレームの中心側から囲んで一方の柱或いは横架材に固定される門型部材を採用したことで、門型部材を固定金具及び可動金具を跨いで柱或いは横架材へ簡単に取り付けることができる。
特に、請求項2に記載の発明によれば、上記効果に加えて、可動金具に固定される一対のブレースの端部に回転規制面を設けたことで、ブレースを利用した合理的な構造で可動金具を回転規制することができる。
[形態1]
図1は、制震装置の一例を採用したフレームの正面図である。まず、フレーム1は、横架材としての上側の梁2と下側の土台3との間に、左右に所定間隔をおいて一対の柱4A,4Bを鉛直方向に接合してなり、このフレーム1内に制震装置10が設けられている。
制震装置10は、図2,3に示すように、左側の柱4Aの上下方向(長手方向)の中央部で、フレーム面と平行に且つフレーム1の厚み方向に所定間隔をおいて固定される一対の固定金具11,11と、固定金具11,11の間で互いに所定間隔をおいて重なり、フレーム面と平行に配置される可動金具12と、固定金具11,11と可動金具12との間に介在されて両金具11,12に接着される粘弾性体13,13(図1,2でのハッチング部分)と、右側の柱4Bの上下両端側の梁2及び土台3との仕口部を可動金具12と連結する上下一対のブレース14,14と、を備えてなる。
可動金具12は、正面視を固定金具11と同じくする縦長矩形状の板体であるが、左右の幅は固定金具11よりも大きくなって、柱4A側の左端面16は、図3に示すように、柱4Aの右側面へ上下方向の全長に亘って当接している。また、左端面16を含む左側端部における上下の角部には、傾斜平面状にカットした面取部17,17が形成されている。さらに、可動金具12の右側端部は、固定金具11よりも右側へ突出して、固定金具11の外側でブレース14,14の端部が図示しないボルト及びナットによって連結される連結部18となっている。
ブレース14,14は、右側の柱4Bと梁2及び土台3との上下の仕口部では、当該仕口部に固定された連結金具19,19を介して図示しないボルト及びナットによって端部が固定されている。
特にここでは、可動金具12の左端面16の全面が柱4Aに接触した状態で支持されているので、可動金具12の回転抑制を効果的に行うことができる。
また、可動金具12における左端面16を含む左側端部には、面取部17が形成されているので、左端面16を柱4Aに接触させても左側端部の角部での抵抗を抑えて可動金具12の上下移動をスムーズに行わせることができる。
[形態2]
図4に示す制震装置10Aでは、可動金具12の左端面16が直接柱4Aの右側面に当接しておらず、柱4Aの右側面へ上下方向に固定された帯状の摺動板20に当接している。この摺動板20は樹脂製又は金属製で、接着或いは釘やネジ等の固定具によって柱4Aに固定される。
よって、この制震装置10Aにおいても、フレーム1への加振時に可動金具12は、左端面16が柱4A側の摺動板20に摺接して上下にガイドされることが回転が抑制される。従って、好適な減衰性能が得られる。
特にここでは、可動金具12の左端面16が接触する柱4Aの右側面に摺動板20を設けているので、摺動板20に沿って可動金具12をスムーズに上下移動させることができる。
図5に示す制震装置10Bでは、可動金具12の左端面16が柱4Aの右側面に直接当接する構造である点で形態1とは同じであるが、ここでは固定金具11,11における折曲部15形成側の根元部分に、折曲部15と逆方向に折曲されて端部が可動金具12の左側端部の前後面にそれぞれ近接或いは当接する拘束片21,21が、各固定金具11に上下2箇所で切り起こし形成されている。
よって、この制震装置10Bにおいても、可動金具12は、柱4A側の左端面16を柱4Aに当接させているので、形態1と同様に左端面16が柱4Aの右側面に沿って上下にガイドされることで回転が抑制される。このとき、左端面16を含む可動金具12の端部は、固定金具11,11の拘束片21,21によって前後(フレーム1の面外方向)への変形が拘束されるため、可動金具12は、傾いたり捻れたりすることなく固定金具11,11の間でフレーム面と平行に上下移動することになる。
特にここでは、固定金具11に、左端面16を含む可動金具12の左側端部がフレーム1の面外方向へ変形することを防止する拘束片21を設けているので、可動金具12を確実にフレーム面と平行に上下移動させることが可能となり、回転変位をより効果的に抑制することができる。
さらに、上記形態3では、拘束片を固定金具に設けているが、これと逆に、可動金具の左側端部に、固定金具側へ折曲されて端部が固定金具の内面にそれぞれ近接或いは当接する拘束片を切り起こし形成して、可動金具自身でフレーム面外方向への変形を防止してもよい。
図6に示す制震装置10Cでは、可動金具12の左端面16を含む左側端部を左側へ長く形成して形態1よりも左右幅を大きくすると共に、柱4Aの右側面に、可動金具12の当該端部が挿入して底面に左端面16が当接するガイド溝5が、可動金具12の可動範囲全長に亘って上下方向に凹設されている。
よって、この制震装置10Cにおいても、可動金具12は、左端面16を柱4Aのガイド溝5の底面に当接させているので、同様に左端面16がガイド溝5の底面に沿って上下にガイドされることで回転が抑制される。このとき、左端面16を含む可動金具12の左側端部は、ガイド溝5の前後の内面6,6によってフレーム面外方向への移動が拘束されるため、可動金具12は、傾いたり捻れたりすることなく固定金具11,11の間でフレーム面と平行に上下移動することになる。
特にここでは、柱4Aに、左端面16を含む可動金具12の左側端部が挿入するガイド溝5を、可動金具12の可動範囲全長に亘って形成して、左端面16をガイド溝5の底面に沿って配置しているので、ガイド溝5によって可動金具12のフレーム面外方向への移動が規制されて確実にフレーム面と平行に上下移動させることができる。よって、可動金具12の回転変位をより効果的に抑制することができる。
図7に示す制震装置10Dでは、可動金具12の左端面16が柱4Aの右側面に直接当接する構造である点で形態1とは同じであるが、ここでは可動金具12の連結部18に固定される上下のブレース14の端部に、固定金具11の右端面と当接する回転規制部としての上下方向の平面である回転規制面22をそれぞれ設けている。
よって、この制震装置10Dにおいても、可動金具12は、柱4A側の左端面16を柱4Aに当接させているので、形態1と同様に左端面16が柱4Aの右側面に沿って上下にガイドされることで回転が抑制される。同時に、各ブレース14に設けた回転規制面22が固定金具11の右端面に沿って摺動し、上下にガイドされることで、ここでも回転抑制作用が得られる。従って、可動金具12は、傾いたり捻れたりすることなく固定金具11,11の間でフレーム面と平行に上下移動することになる。
特にここでは、固定金具11に接触する回転規制部を可動金具12に設けているので、可動金具12側のみで回転規制が容易に行える。
また、各回転規制面22を、一対のブレース14,14における可動金具12との固定端部に設けているので、ブレース14を利用した合理的な構造で回転規制部を簡単に得ることができる。
また、可動金具の連結部に対するブレースの固定面は上記形態5と逆側でもよい。
図9に示す制震装置10Eでは、可動金具12の左端面16が柱4Aの右側面に直接当接する構造である点で形態1とは同じであるが、ここでは連結部18に固定される上下のブレース14,14の間で、可動金具12及び固定金具11,11を右側(フレーム1の中心側)から覆う回転規制部としての回転規制部材23が、柱4Aに取り付けられている。
この回転規制部材23は、平面視倒U字状に形成された門型部材で、柱4A側の両端部に、互いに外側に向けた取付片24,24が折曲形成されて固定金具11の折曲部15,15に重なっており、この取付片24,24が折曲部15と共に柱4Aに固定具によって固定される。この固定状態で、右側基端の上下方向の平面である内面25を、可動金具12の右端面26に当接させている。
特にここでは、回転規制部材23を、固定金具11及び可動金具12をフレーム1の中心側から囲んで柱4Aに固定される門型部材としているので、回転規制部材23を固定金具11及び可動金具12を跨いで柱4Aへ簡単に取り付けることができる。
また、回転規制部材は1つでなく、上下に間隔をおいて複数設けてもよい。柱への取り付け構造も、固定金具を介さずに直接柱へ取り付けることもできる。
図11に示す制震装置10Fでは、可動金具12の左端面16が柱4Aの右側面に直接当接する構造である点で形態1とは同じであるが、ここでは可動金具12の連結部18の前後面に、固定金具11側にフレーム面と直交する当接片28をそれぞれ折曲形成した回転規制部としての平面視L字状の回転規制板27,27が、当接片28が前後で互いに外向きとなる向きで、ボルト29及びナット30によってブレース14,14の端部と共に固定されている。この固定状態で前後の当接片28,28は、それぞれ固定金具11の右端面に当接している。なお、ブレース14,14の端部は、前後の回転規制板27,27の何れか一方の外側でボルト29及びナット30で固定してもよいし、連結部18と前後何れか一方の回転規制板27との間で固定してもよい。
特にここでは、可動金具12と一体の回転規制板27,27の各当接片28も固定金具11の右端面に当接させているので、可動金具12を確実にフレーム面と平行に上下移動させることが可能となり、回転変位をより効果的に抑制することができる。
また、図12に示すように、可動金具12の左端面16を柱4Aの右側面に当接させず、回転規制板27,27の当接片28,28のみを固定金具11,11の右端面に当接させて可動金具12の上下移動をガイドさせても差し支えない。
そして、上記形態7では、回転規制板を可動金具と別体の部材としているが、可動金具に切り起こし形成してもよい。
図13に示す制震装置10Gでは、固定金具と可動金具との位置が上記形態とは逆となっている。すなわち、固定金具11Aは、ベース31を左側端部へ直交状に備えた平面視倒T字状で、ベース31が柱4Aの右側面に固定具で固定される。可動金具12,12は、固定金具11Aを前後に挟んで一対配置されて、固定金具11Aとの間にそれぞれ粘弾性体13,13が接着されている。各可動金具12の連結部18は固定金具11Aよりも右側へ突出して、前後の連結部18,18の間にブレース14,14の端部が連結されることになる。
そして、ここでは各可動金具12の左端面16の全面が、固定金具11Aのベース31の表面にそれぞれ当接している。
このように、上記形態8の制震装置10Gによれば、可動金具12,12は、各左端面16が固定金具11Aのベース31に直接接触した状態で支持されているので、両金具11A,12のサイズが大きくなったり、粘弾性体13に断面欠損が生じたりすることなく、可動金具12,12の回転変位を抑制できる。よって、コンパクト且つ低コストな構造となって安定した減衰性能を得ることができる。
また、ベース31に、各可動金具12の左側端部の外側及び/又は内側に立設する拘束片を一体又は別体に設けて、各可動金具の左側端部のフレーム面外方向への変形を防止することができる。
図14に示す制震装置10Hでは、前後の可動金具12,12の各左端面16が固定金具11Aのベース31に当接する構造である点で形態8とは同じであるが、ここでは可動金具12,12の連結部18,18の間に、回転規制部としての平面視倒U字状の板体である回転規制体32が、開放側を外側(右側)に向けた姿勢で挿入されて、回転規制体32の間にブレース14,14の端部が挿入されて、連結部18,18及び回転規制体32ごとボルト及びナットで連結されている。この状態で回転規制体32の基端側の上下方向の平面である外面33が、固定金具11Aの右端面に当接している。
但し、図15に示すように、可動金具12の左端面16をベース31に当接させず、回転規制体32の外面33のみを当接させて可動金具12,12の上下移動をガイドさせても差し支えない。
また、左右の柱に両金具及び粘弾性体を設けるK型に限らず、上下の梁又は土台の一方に両金具及び粘弾性体を設け、他方にブレースを設けるV型或いは逆V型であっても本発明は採用可能である。
さらに、固定金具と可動金具とを1つずつ設けて両金具の間に粘弾性体を接着する制震装置であっても、可動金具の端面を柱又は横架材、さらには固定金具に接触させたり、可動金具に設けた回転規制部を固定金具の端面に接触させたりして可動金具の回転変位を抑制することは可能である。
Claims (4)
- フレームを構成する柱及び横架材のうち、相対向する一対の前記柱或いは前記横架材の何れか一方の長手方向中央部へフレーム面と平行に固定される固定金具と、
他方の前記柱或いは前記横架材の長手方向両端側から前記一方の長手方向中央部に架設される一対のブレースと、
前記一対のブレースに固定されて前記フレームとの直交方向で前記固定金具と所定間隔をおいて重なり、前記フレーム面と平行に支持される可動金具と、
前記固定金具と前記可動金具との間に介在されて両金具に接着される粘弾性体と、を含んでなる制震装置であって、
前記一方の前記柱或いは前記横架材には、前記固定金具及び前記可動金具を前記フレームの中心側から囲んで前記一方の前記柱或いは前記横架材に固定されて、前記可動金具における前記一方の前記柱或いは前記横架材と反対側の端面と接触し、前記フレーム面と平行な面内における前記固定金具及び前記一方の柱或いは前記横架材に対する前記可動金具の相対回転を規制する門型部材が設けられていることを特徴とする制震装置。 - フレームを構成する柱及び横架材のうち、相対向する一対の前記柱或いは前記横架材の何れか一方の長手方向中央部へフレーム面と平行に固定される固定金具と、
他方の前記柱或いは前記横架材の長手方向両端側から前記一方の長手方向中央部に架設される一対のブレースと、
前記一対のブレースに固定されて前記フレームとの直交方向で前記固定金具と所定間隔をおいて重なり、前記フレーム面と平行に支持される可動金具と、
前記固定金具と前記可動金具との間に介在されて両金具に接着される粘弾性体と、を含んでなる制震装置であって、
前記可動金具には、前記固定金具よりも前記フレームの中心側へ突出して、各前記ブレースの端部が連結される連結部が形成されている一方、
各前記ブレースの端部には、前記連結部への連結状態で前記固定金具における前記一方の前記柱或いは前記横架材と反対側の端面と接触し、前記フレーム面と平行な面内における前記固定金具及び前記一方の柱或いは前記横架材に対する前記可動金具の相対回転を規制する回転規制面が設けられていることを特徴とする制震装置。 - フレームを構成する柱及び横架材のうち、相対向する一対の前記柱或いは前記横架材の何れか一方の長手方向中央部へフレーム面と平行に固定される一対の固定金具と、
他方の前記柱或いは前記横架材の長手方向両端側から前記一方の長手方向中央部に架設される一対のブレースと、
前記一対のブレースに固定されて前記フレームとの直交方向で前記一対の固定金具の間に配置されて各前記固定金具と所定間隔をおいて重なり、前記フレーム面と平行に支持される可動金具と、
各前記固定金具と前記可動金具との間にそれぞれ介在されて両金具に接着される粘弾性体と、を含んでなる制震装置であって、
前記可動金具には、各前記固定金具よりも前記フレームの中心側へ突出して、各前記ブレースの端部が連結される連結部が形成されている一方、
前記連結部には、各前記固定金具における前記一方の前記柱或いは前記横架材と反対側の端面と接触し、前記フレーム面と平行な面内における各前記固定金具及び前記一方の柱或いは前記横架材に対する前記可動金具の相対回転を規制する回転規制板が、前記ブレースの端部と共に固定されていることを特徴とする制震装置。 - フレームを構成する柱及び横架材のうち、相対向する一対の前記柱或いは前記横架材の何れか一方の長手方向中央部へフレーム面と平行に固定される固定金具と、
他方の前記柱或いは前記横架材の長手方向両端側から前記一方の長手方向中央部に架設される一対のブレースと、
前記一対のブレースに固定されて前記フレームとの直交方向で前記固定金具を挟んで前記固定金具と所定間隔をおいて重なり、前記フレーム面と平行に支持される一対の可動金具と、
前記固定金具と各前記可動金具との間にそれぞれ介在されて両金具に接着される粘弾性体と、を含んでなる制震装置であって、
各前記可動金具には、前記固定金具よりも前記フレームの中心側へ突出して、各前記ブレースの端部が連結される連結部がそれぞれ形成されている一方、
各前記連結部の間には、開放側を前記一対のブレース側に向け、基端側を前記固定金具側に向けたU字状の回転規制体が介在されて、前記回転規制体の前記開放側に各前記ブレースの端部が挿入された状態で、各前記連結部と前記回転規制体と各前記端部とが連結されていると共に、当該連結状態で前記回転規制体の前記基端側の外面が、前記固定金具における前記一方の前記柱或いは前記横架材と反対側の端面と接触して、前記フレーム面と平行な面内における前記固定金具及び前記一方の柱或いは前記横架材に対する前記可動金具の相対回転を規制することを特徴とする制震装置。
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