制振装置
【課題】本発明はブレースの摺接音を低減することを課題とする。
【解決手段】制振装置１０は、下梁１４に固定された伝達部材３０と、伝達部材３０と上梁１６との間に装架された油圧ダンパ３２と、伝達部材３０に挿通されたブレース３４，３６とより構成されている。伝達部材３０の中空部３８，４０の上端は、上梁１６の手前で切断された自由端に形成されている。伝達部材３０は、下梁１４に地震による振動が入力されると、下梁１４と共に水平方向に揺動する際に、内部通路３８ａ，４０ａがブレース３４，３６の中間部分の振幅を許容すると共に、内部通路３８ａ，４０ａの寸法形状によってブレース３４，３６の中間部分の振幅を所定範囲内に規制する。これにより、ブレース３４と３６とが干渉せず、制振動作時の摺接音の発生が防止される。
【解決手段】制振装置１０は、下梁１４に固定された伝達部材３０と、伝達部材３０と上梁１６との間に装架された油圧ダンパ３２と、伝達部材３０に挿通されたブレース３４，３６とより構成されている。伝達部材３０の中空部３８，４０の上端は、上梁１６の手前で切断された自由端に形成されている。伝達部材３０は、下梁１４に地震による振動が入力されると、下梁１４と共に水平方向に揺動する際に、内部通路３８ａ，４０ａがブレース３４，３６の中間部分の振幅を許容すると共に、内部通路３８ａ，４０ａの寸法形状によってブレース３４，３６の中間部分の振幅を所定範囲内に規制する。これにより、ブレース３４と３６とが干渉せず、制振動作時の摺接音の発生が防止される。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は制振装置に係り、特に上梁と下梁と柱により形成される空間を有する構造物の傾動を緩和するよう構成された制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の制振装置としては、例えば、上梁に連結された上部伝達部材の下端と下梁に連結された下部伝達部材との間に油圧ダンパが設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この制振装置では、上梁と下梁との相対的な並行移動により油圧ダンパが伸縮動作して減衰力を発生して上梁と下梁との相対変位を緩和させるように構成されており、上梁と下梁と柱により形成される空間の対角方向に延在するブレースと油圧ダンパとが交差しないように配置されている。
【０００４】
上記従来の制振装置では、限られたスペースで形成された壁面内部にブレース、油圧ダンパ、上部伝達部材、下部伝達部材が設けられており、油圧ダンパが他の部材と干渉しないように配置することが難しく、且つ油圧ダンパのピストンストロークを確保することが難しかった。
【０００５】
そのため、上部伝達部材及び、下部伝達部材の内部を板と板とを対向させて中空形状とし、上部伝達部材及び、下部伝達部材の中空部にブレースを挿通させることが考えられている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３５９７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来は、上部伝達部材及び下部伝達部材を中空形状とした場合、上部伝達部材及び下部伝達部材の内部に挿入されたブレースが上梁と下梁との相対変位により圧縮荷重と引張り荷重を交互に付与される際にブレースの中間部分が撓んだり、伸びたりして壁面と近接する方向に移動することになる。
【０００８】
これにより、ブレースが交差するように配置されている場合にはブレースの交差部分でブレース同士の接触音が発生したり、あるいはブレースが伝達部材を介して壁面に取り付けられるパネルに接触して接触音が発生するおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題を解決した制振装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。
上記請求項１の発明は、構造物の上梁と下梁と柱により形成される垂直な壁面空間の対角線上に設けられたブレースと、上梁または下梁の何れか一方に一端側が固定された伝達部材と、伝達部材を介して上梁と下梁との相対的な並行移動を緩和する緩衝部材とを備えた制振装置において、伝達部材が、ブレースを収納するようにブレースの長手方向に沿って形成された中空部を有し、他端側が上梁または下梁の手前で切断された自由端に形成され、自由端の近傍に緩衝部材が連結されたものであり、ブレースの中間部分の振幅を中空部によって規制することでブレースの振動による摺接音の発生を防止することが可能になる。
【００１１】
また、上記請求項２の発明は、中空部の断面が上梁及び下梁の相対変位の際、内部でブレースの移動を所定範囲に制限するように移動方向に長細形状に形成されたものであり、ブレースの中間部分の振幅を中空部の長細形状によって規制することでブレースの振動による摺接音の発生を防止することが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明になる制振装置の第１実施例の取り付け状態を示す正面図である。
【００１３】
図１に示されるように、第１実施例の制振装置１０は、構造物の基礎１２に横架された下梁１４と、２階床を支持するように横架された上梁１６と、下梁１４と上梁１６との間で起立する一対の柱１８，２０とにより形成された垂直な壁面空間２２に取り付けられている。
【００１４】
尚、柱１８，２０の上端及び下端は、金属板からなるＬ字状補強金具２８により上梁１６及び下梁１４に強固に締結されている。
【００１５】
また、制振装置１０は、下梁１４に固定された伝達部材３０と、伝達部材３０と上梁１６との間に装架された緩衝部材として油圧ダンパ３２と、伝達部材３０に挿通されたブレース（筋交い）３４，３６とより構成されている。
【００１６】
伝達部材３０は、中空形状に形成されて対角方向に延在する第１の中空部３８と、第１の中空部３８と交差するように対角方向に延在する第２の中空部４０と、第１の中空部３８の上端と第２の中空部４０の上端との間に横架された横架部材４２とを有する。
【００１７】
また、第１の中空部３８の下端と第２の中空部４０の下端は、ブラケット４４を介して下梁１４に固定されている。ブラケット４４は、下梁１４と柱１８，２０とが結合される角部近傍に固定される。そのため、下梁１４の変位が伝達部材３０を介して油圧ダンパ３２に効率良く伝達されて油圧ダンパ３２のピストンストロークを確保することが可能になり、振動エネルギに対する減衰力（抵抗力）を効果的に発生させることが可能になる。
【００１８】
また、第１，第２の中空部３８，４０は、水平方向に幅広とされた長方形状の内部通路３８ａ，４０ａが内部を貫通するように形成されている。そのため、ブレース３４，３６は、内部通路３８ａ，４０ａ（図１中、破線で示す）に水平方向に移動可能な遊嵌状態で挿通される。すなわち、内部通路３８ａ，４０ａは、水平方向の断面形状がブレース３４，３６の中間部分の振動方向に延在する長方形に形成されている。また、第１，第２の中空部３８，４０の壁面に対して近接または離間する方向の寸法は、ブレース３４，３６の太さ寸法よりも若干大きな寸法に設定されている。
【００１９】
また、中空部３８，４０の上端は、上梁１６の手前で切断された自由端に形成されている。そして、上梁１６に締結される上部伝達部材が不要であるので、構成の簡素化が図られている。
【００２０】
伝達部材３０は、下梁１４に地震等による振動が入力されると、下梁１４と共に水平方向に揺動する際に、内部通路３８ａ，４０ａがブレース３４，３６の中間部分の振幅を許容すると共に、通路幅寸法によってブレース３４，３６の中間部分の振幅を所定範囲内に規制する。また、振動のメカニズムによりブレース３４，３６が撓んだり、伸びたりして壁面と近接または離間する方向（壁面に対して垂直方向）に移動しても中空部３８，４０の内部通路３８ａ，４０ａがその移動を規制する。
【００２１】
このように、伝達部材３０を構成する第１，第２の中空部３８，４０の内部通路３８ａ，４０ａにブレース３４，３６を挿通させたため、ブレース３４と３６とが干渉せず、制振動作時の摺接音の発生が防止される。また、伝達部材３０が下梁１４に締結されるように取り付けられているので、油圧ダンパ３２を伝達部材３０及びブレース３４，３６と干渉しないように配置することができ、油圧ダンパ３２のストロークが確保される。
【００２２】
ブレース３４，３６は、第１，第２の中空部３８，４０の内部通路３８ａ，４０ａに挿通されており、両端が夫々壁面空間２２の角部に固定されたＬ字状補強金具２８に連結されている。また、ブレース３４，３６の上端付近には、長さ調整用ナット４６が設けられている。
【００２３】
油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂの内部に粘性を有する作動油が充填されており、ピストンロッド３２ａの端部に設けられたピストン（図示せず）がシリンダ３２ｂの内部を摺動することにより作動油の粘性抵抗による減衰力（抵抗力）を発生するように構成されている。そして、油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂの端部が上梁１６の下面に固定された連結部材４８に連結され、ピストンロッド３２ａの端部が横架部材４２に固定された連結部材５０に連結される。
【００２４】
また、第１、第２の中空部３８，４０は、Ｘ字状に交差するように形成されており、ブレース３４，３６の下側の３／４の長さ部分を覆うように形成されている。従って、伝達部材３０は、ブラケット４４を介して下梁１４に固定され、且つ上梁１６及び柱１８，２０と分断されているため、下梁１４の変位が油圧ダンパ３２に効率良く伝達されて油圧ダンパ３２のストロークを確保することが可能になり、振動エネルギに対する減衰力（抵抗力）を効果的に発生させることが可能になる。
【００２５】
また、油圧ダンパ３２は、横架部材４２と上梁１６との間に形成された空きスペースに設けられているため、コンパクトに収納されると共に、振動入力時に上梁１６と下梁１４との相対変位が伝達されるとブレース３４，３６と接触せずに伸縮動作する。
【００２６】
上記のように、下梁１４、上梁１６、一対の柱１８，２０を有する構造物では、地震などによる振動エネルギが基礎１２に入力されると、下梁１４と上梁１６との間、及び柱１８，２０間で水平方向の層間変位が生じる。このような下梁１４と上梁１６との間の相対変位により、柱１８、２０がＡ，Ｂ方向に揺動（傾動）すると、その際の変位は、伝達部材３０を介して油圧ダンパ３２に伝達される。
油圧ダンパ３６は水平方向（Ａ，Ｂ方向）の変位に対して減衰力（抵抗力）を発生し、構造物の揺動を抑制する。
【００２７】
ここで、上記のように構成された制振装置１０の制振動作について説明する。図２は下梁１４にＡ方向の加速度が入力された場合の動作を模式的に示す図である。図３は下梁１４にＢ方向の加速度が入力された場合の動作を模式的に示す図である。
【００２８】
図２に示されるように、基礎１２及び下梁１４にＡ方向の加速度が入力された場合、上梁１６と下梁１４との相対変位に伴う荷重が伝達部材３０を介して油圧ダンパ３２に伝達される。そのため、油圧ダンパ３２には、連結部材４８と５０との離間距離が増幅されて引っ張り荷重が付与される。これにより、油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂに対してピストンロッド３２ａが伸びる方向に動作し、これに伴って作動油の粘性抵抗が減衰力となって上梁１６に伝達される。
【００２９】
図３に示されるように、基礎１２及び下梁１４にＢ方向の加速度が入力された場合、上梁１６と下梁１４との相対変位が伝達部材３０を介して油圧ダンパ３２に伝達されるため、連結部材４８と５０との離間距離が増幅されて油圧ダンパ３２に圧縮荷重が付与される。これにより、油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂに対してピストンロッド３２ａが圧縮方向に動作し、これに伴って作動油の粘性抵抗が減衰力となって上梁１６に伝達される。
【００３０】
このように、下梁１４にＡ，Ｂ方向の振動が入力された場合、柱１８，２０の傾動に伴う上梁１６の振動は、油圧ダンパ３２の制振動作によって発生された抵抗力により減衰される。
【００３１】
ここで、第２実施例について説明する。
図４は第２実施例の構成を示す正面図である。尚、図４において、前述した第１実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
図４に示されるように、第２実施例の制振装置６０の伝達部材６２は、中空形状に形成されて対角方向に延在する第１の中空部６４と、第１の中空部６４と交差するように対角方向に延在する第２の中空部６６とを有する。
【００３３】
また、第１の中空部６４の下端と第２の中空部６６の下端は、ブラケット４４を介して下梁１４に固定されている。また、第１，第２の中空部６４，６６は、水平方向に幅広とされた長方形状の内部通路６４ａ，６６ａが内部を貫通するように形成されている。そのため、ブレース３４，３６は、内部通路６４ａ，６６ａ（図１中、破線で示す）に水平方向に移動可能な遊嵌状態で挿通される。
【００３４】
すなわち、内部通路６４ａ，６６ａは、水平方向の断面形状がブレース３４，３６の中間部分の振動方向に延在する長方形に形成されている。
【００３５】
また、中空部６４，６６の上端は、上梁１６の手前で切断された自由端に形成されている。そして、上梁１６に締結される上部伝達部材が不要であるので、構成の簡素化が図られている。
【００３６】
伝達部材６２は、下梁１４に地震による振動が入力されると、下梁１４と共に水平方向に揺動する際に、内部通路６４ａ，６６ａがブレース３４，３６の中間部分の振幅を許容すると共に、通路幅寸法によってブレース３４，３６の中間部分の振幅を所定範囲内に規制する。また、振動のメカニズムによりブレース３４，３６が撓んだり、伸びたりして壁面と近接または離間する方向（壁面に対して垂直方向）に移動しても中空部６４，６６の内部通路６４ａ，６６ａがその移動を規制する。
【００３７】
このように、伝達部材６２を構成する第１，第２の中空部６４，６６の内部通路６４ａ，６６ａにブレース３４，３６を挿通させたため、ブレース３４と３６とが干渉せず、制振動作時の摺接音の発生が防止される。また、伝達部材６２が下梁１４に締結されるように取り付けられているので、油圧ダンパ３２を伝達部材６２及びブレース３４，３６と干渉しないように配置することができ、油圧ダンパ３２のストロークが確保される。
【００３８】
また、第１の中空部６４は、ブレース３４の全長の１／２を覆うように延在形成されており、上端が第２の中空部６６の側面に固着されている。そのため、ブレース３４は、第１の中空部６４の内部通路６４ａに挿通されると共に、第２の中空部６６と交差する部分から露出されるが、第２の中空部６６の側面とは離間して非接触である。
【００３９】
そして、油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂの端部が上梁１６の下面に固定された連結部材４８に連結され、ピストンロッド３２ａの端部が第２の中空部６６の上端側面に固定された連結部材５０に連結される。
【００４０】
このように第２実施例の制振装置６０では、伝達部材６２の構成が第１実施例のものよりも簡略化されており、横架部材４２が無いので、その分油圧ダンパ３２の設置スペースが広くなり、設計の自由度が高められる。
【００４１】
ここで、第３実施例について説明する。
図５は第３実施例の構成を示す正面図である。尚、図５において、前述した第１、２実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
図５に示されるように、第３実施例の制振装置７０の伝達部材７２は、中空形状に形成されて対角方向に延在する第１の中空部７４と、第１の中空部７４と交差するように対角方向に延在する第２の中空部７６とを有する。
【００４３】
また、第１の中空部７４の下端と第２の中空部７６の下端は、ブラケット４４を介して下梁１４に固定されている。また、第１，第２の中空部７４，７６は、水平方向に幅広とされた長方形状の内部通路７４ａ，７６ａが内部を貫通するように形成されている。
【００４４】
また、第１の中空部７４は、第２の中空部７６のほぼ１／２の長さを有しており、且つ内部通路７４ａが内部通路７６ａの長手方向の中間部分に連通されている。
【００４５】
本実施例では、一方のブレース３６のみが、内部通路７６ａに水平方向に移動可能な遊嵌状態で挿通される。すなわち、内部通路７６ａは、水平方向の断面形状がブレース３６の中間部分の振動方向に延在する長方形に形成されている。
【００４６】
また、中空部７６の上端は、上梁１６の手前で切断された自由端に形成されている。そして、上梁１６に締結される上部伝達部材が不要であるので、構成の簡素化が図られている。
【００４７】
伝達部材７２は、下梁１４に地震による振動が入力されると、下梁１４と共に水平方向に揺動する際に、内部通路７６ａがブレース３６の中間部分の振幅を許容すると共に、通路幅寸法によってブレース３６の中間部分の振幅を所定範囲内に規制する。
【００４８】
このように、伝達部材７２では、第２の中空部７６の内部通路７６ａにブレース３６を挿通させたため、ブレース３６が壁面に取り付けられるパネル（図示せず）と干渉せず、制振動作時の摺接音の発生が防止される。また、伝達部材７２が下梁１４に締結されるように取り付けられているので、油圧ダンパ３２を伝達部材７２及びブレース３６と干渉しないように配置することができ、油圧ダンパ３２のストロークが確保される。
【００４９】
そして、油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂの端部が上梁１６の下面に固定された連結部材４８に連結され、ピストンロッド３２ａの端部が第２の中空部７６の上端側面に固定された連結部材５０に連結される。
【００５０】
このように第３実施例の制振装置７０では、第１の中空部７４が短く形成され、且つ一方のブレース３６のみが空間２２の対角方向に装架されるため、構成が第２実施例のものよりも簡略化されており、その分油圧ダンパ３２の設置スペースが広くなり、設計の自由度がより一層高められる。
【００５１】
ここで、第４実施例について説明する。
図６は第４実施例の構成を示す正面図である。尚、図６において、前述した第１〜３実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
図６に示されるように、第４実施例の制振装置８０の伝達部材８２は、三角形状の板部８４と、中空形状に形成されて対角方向に延在する中空部８６とを有する。
【００５３】
また、板部８４は、右側傾斜部が中空部８６の側面に一体的に設けられ、下端に下梁１４に固定されるブラケット部８４ａが設けられている。尚、中空部８６は、水平方向に幅広とされた長方形状の内部通路８６ａが内部を貫通している。
【００５４】
本実施例では、一方のブレース３６のみが、内部通路８６ａに水平方向に移動可能な遊嵌状態で挿通される。すなわち、内部通路８６ａは、水平方向の断面形状がブレース３６の中間部分の振動方向に延在する長方形に形成されている。
【００５５】
また、中空部８６の上端は、上梁１６の手前で切断された自由端に形成されている。そして、上梁１６に締結される上部伝達部材が不要であるので、構成の簡素化が図られている。
【００５６】
伝達部材８２は、下梁１４に地震による振動が入力されると、下梁１４と共に水平方向に揺動する際に、内部通路８６ａがブレース３６の中間部分の振幅を許容すると共に、通路幅寸法によってブレース３６の中間部分の振幅を所定範囲内に規制する。
【００５７】
このように、中空部８６の内部通路８６ａにブレース３６を挿通させたため、ブレース３６が壁面に取り付けられるパネル（図示せず）と干渉せず、制振動作時の摺接音の発生が防止される。また、伝達部材８２が下梁１４に締結されるように取り付けられているので、油圧ダンパ３２を伝達部材７２及びブレース３６と干渉しないように配置することができ、油圧ダンパ３２のストロークが確保される。
【００５８】
そして、油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂの端部が上梁１６の下面に固定された連結部材４８に連結され、ピストンロッド３２ａの端部が中空部８６の上端側面に固定された連結部材５０に連結される。
【００５９】
このように第４実施例の制振装置８０では、中空部８６のみが対角方向に設けられているため、構成が第３実施例のものよりも簡略化されており、その分油圧ダンパ３２の設置スペースが広くなり、設計の自由度がより一層高められる。
【００６０】
尚、上記実施の形態では、下梁１４に伝達部材を固定する構成を一例として挙げたが、これに限らず、上梁１６に伝達部材を固定する構成としても良い。
【００６１】
さらに、上記実施の形態では、基礎１２の上に下梁１４が横架された、木造住宅の１階部分に制振装置を適用したものを示したが、これに限らず、上記実施の形態における上梁１６を下梁として、２階部分に適用しても良い。
【００６２】
さらに、上記実施の形態では、構造物として木造住宅に制振装置を取り付ける場合を一例として挙げたが、これに限らず、木造以外の住宅、例えば、軽量鉄骨を用いた構造物に適用しても構わない。
【００６３】
また、上記実施の形態では、下部梁として、基礎１２の上に横架された下梁１４であるものを示したが、これに限らず、コンクリート等の基礎を下部梁として、この上に直接柱を立設させた構造物にも適用できる。
【００６４】
さらに、上記実施の形態では、緩衝部材として油圧ダンパ３６を用いたものを示したが、これに限らず、例えば、ゴム等の弾性部材や摺動抵抗により摩擦力を発生する摩擦ダンパ等を適用することもできる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、構造物の上梁と下梁と柱により形成される垂直な壁面空間の対角線上に設けられたブレースと、上梁または下梁の何れか一方に一端側が固定された伝達部材と、伝達部材を介して上梁と下梁との相対的な並行移動を緩和する緩衝部材とを備えた制振装置において、伝達部材が、ブレースを収納するようにブレースの長手方向に沿って形成された中空部を有し、他端側が上梁または下梁の手前で切断された自由端に形成され、自由端の近傍に緩衝部材が連結されたため、ブレースの中間部分の振幅を中空部によって規制することでブレースの振動による摺接音の発生を防止することができる。また、伝達部材を上梁または下梁の何れか一方に取り付ける構成とすることにより、構成の簡素化が図れると共に、及び緩衝部材を伝達部材に干渉しないように配置させることができる。
【００６６】
また、上記請求項２の発明によれば、中空部の断面が上梁及び下梁の相対変位の際、内部でブレースの移動を所定範囲に制限するように移動方向に長細形状に形成されたため、ブレースの中間部分の振幅を中空部の長細形状によって規制することでブレースの振動による摺接音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる制振装置の第１実施例の取り付け状態を示す正面図である。
【図２】下梁１４にＡ方向の加速度が入力された場合の動作を模式的に示す図である。
【図３】下梁１４にＢ方向の加速度が入力された場合の動作を模式的に示す図である。
【図４】第２実施例の構成を示す正面図である。
【図５】第３実施例の構成を示す正面図である。
【図６】第４実施例の構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１０，６０，７０，８０ 制振装置
１２ 基礎
１４ 下梁
１６ 上梁
１８，２０ 柱
２２ 壁面空間
３０，６２，７２，８２ 伝達部材
３２ 油圧ダンパ
３４，３６ ブレース
３８，６４，７４ 第１の中空部
４０，６６，７６ 第２の中空部
４２ 横架部材
４４ ブラケット
８４ 板部
８６ 中空部
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は制振装置に係り、特に上梁と下梁と柱により形成される空間を有する構造物の傾動を緩和するよう構成された制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の制振装置としては、例えば、上梁に連結された上部伝達部材の下端と下梁に連結された下部伝達部材との間に油圧ダンパが設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この制振装置では、上梁と下梁との相対的な並行移動により油圧ダンパが伸縮動作して減衰力を発生して上梁と下梁との相対変位を緩和させるように構成されており、上梁と下梁と柱により形成される空間の対角方向に延在するブレースと油圧ダンパとが交差しないように配置されている。
【０００４】
上記従来の制振装置では、限られたスペースで形成された壁面内部にブレース、油圧ダンパ、上部伝達部材、下部伝達部材が設けられており、油圧ダンパが他の部材と干渉しないように配置することが難しく、且つ油圧ダンパのピストンストロークを確保することが難しかった。
【０００５】
そのため、上部伝達部材及び、下部伝達部材の内部を板と板とを対向させて中空形状とし、上部伝達部材及び、下部伝達部材の中空部にブレースを挿通させることが考えられている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３５９７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来は、上部伝達部材及び下部伝達部材を中空形状とした場合、上部伝達部材及び下部伝達部材の内部に挿入されたブレースが上梁と下梁との相対変位により圧縮荷重と引張り荷重を交互に付与される際にブレースの中間部分が撓んだり、伸びたりして壁面と近接する方向に移動することになる。
【０００８】
これにより、ブレースが交差するように配置されている場合にはブレースの交差部分でブレース同士の接触音が発生したり、あるいはブレースが伝達部材を介して壁面に取り付けられるパネルに接触して接触音が発生するおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題を解決した制振装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。
上記請求項１の発明は、構造物の上梁と下梁と柱により形成される垂直な壁面空間の対角線上に設けられたブレースと、上梁または下梁の何れか一方に一端側が固定された伝達部材と、伝達部材を介して上梁と下梁との相対的な並行移動を緩和する緩衝部材とを備えた制振装置において、伝達部材が、ブレースを収納するようにブレースの長手方向に沿って形成された中空部を有し、他端側が上梁または下梁の手前で切断された自由端に形成され、自由端の近傍に緩衝部材が連結されたものであり、ブレースの中間部分の振幅を中空部によって規制することでブレースの振動による摺接音の発生を防止することが可能になる。
【００１１】
また、上記請求項２の発明は、中空部の断面が上梁及び下梁の相対変位の際、内部でブレースの移動を所定範囲に制限するように移動方向に長細形状に形成されたものであり、ブレースの中間部分の振幅を中空部の長細形状によって規制することでブレースの振動による摺接音の発生を防止することが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明になる制振装置の第１実施例の取り付け状態を示す正面図である。
【００１３】
図１に示されるように、第１実施例の制振装置１０は、構造物の基礎１２に横架された下梁１４と、２階床を支持するように横架された上梁１６と、下梁１４と上梁１６との間で起立する一対の柱１８，２０とにより形成された垂直な壁面空間２２に取り付けられている。
【００１４】
尚、柱１８，２０の上端及び下端は、金属板からなるＬ字状補強金具２８により上梁１６及び下梁１４に強固に締結されている。
【００１５】
また、制振装置１０は、下梁１４に固定された伝達部材３０と、伝達部材３０と上梁１６との間に装架された緩衝部材として油圧ダンパ３２と、伝達部材３０に挿通されたブレース（筋交い）３４，３６とより構成されている。
【００１６】
伝達部材３０は、中空形状に形成されて対角方向に延在する第１の中空部３８と、第１の中空部３８と交差するように対角方向に延在する第２の中空部４０と、第１の中空部３８の上端と第２の中空部４０の上端との間に横架された横架部材４２とを有する。
【００１７】
また、第１の中空部３８の下端と第２の中空部４０の下端は、ブラケット４４を介して下梁１４に固定されている。ブラケット４４は、下梁１４と柱１８，２０とが結合される角部近傍に固定される。そのため、下梁１４の変位が伝達部材３０を介して油圧ダンパ３２に効率良く伝達されて油圧ダンパ３２のピストンストロークを確保することが可能になり、振動エネルギに対する減衰力（抵抗力）を効果的に発生させることが可能になる。
【００１８】
また、第１，第２の中空部３８，４０は、水平方向に幅広とされた長方形状の内部通路３８ａ，４０ａが内部を貫通するように形成されている。そのため、ブレース３４，３６は、内部通路３８ａ，４０ａ（図１中、破線で示す）に水平方向に移動可能な遊嵌状態で挿通される。すなわち、内部通路３８ａ，４０ａは、水平方向の断面形状がブレース３４，３６の中間部分の振動方向に延在する長方形に形成されている。また、第１，第２の中空部３８，４０の壁面に対して近接または離間する方向の寸法は、ブレース３４，３６の太さ寸法よりも若干大きな寸法に設定されている。
【００１９】
また、中空部３８，４０の上端は、上梁１６の手前で切断された自由端に形成されている。そして、上梁１６に締結される上部伝達部材が不要であるので、構成の簡素化が図られている。
【００２０】
伝達部材３０は、下梁１４に地震等による振動が入力されると、下梁１４と共に水平方向に揺動する際に、内部通路３８ａ，４０ａがブレース３４，３６の中間部分の振幅を許容すると共に、通路幅寸法によってブレース３４，３６の中間部分の振幅を所定範囲内に規制する。また、振動のメカニズムによりブレース３４，３６が撓んだり、伸びたりして壁面と近接または離間する方向（壁面に対して垂直方向）に移動しても中空部３８，４０の内部通路３８ａ，４０ａがその移動を規制する。
【００２１】
このように、伝達部材３０を構成する第１，第２の中空部３８，４０の内部通路３８ａ，４０ａにブレース３４，３６を挿通させたため、ブレース３４と３６とが干渉せず、制振動作時の摺接音の発生が防止される。また、伝達部材３０が下梁１４に締結されるように取り付けられているので、油圧ダンパ３２を伝達部材３０及びブレース３４，３６と干渉しないように配置することができ、油圧ダンパ３２のストロークが確保される。
【００２２】
ブレース３４，３６は、第１，第２の中空部３８，４０の内部通路３８ａ，４０ａに挿通されており、両端が夫々壁面空間２２の角部に固定されたＬ字状補強金具２８に連結されている。また、ブレース３４，３６の上端付近には、長さ調整用ナット４６が設けられている。
【００２３】
油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂの内部に粘性を有する作動油が充填されており、ピストンロッド３２ａの端部に設けられたピストン（図示せず）がシリンダ３２ｂの内部を摺動することにより作動油の粘性抵抗による減衰力（抵抗力）を発生するように構成されている。そして、油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂの端部が上梁１６の下面に固定された連結部材４８に連結され、ピストンロッド３２ａの端部が横架部材４２に固定された連結部材５０に連結される。
【００２４】
また、第１、第２の中空部３８，４０は、Ｘ字状に交差するように形成されており、ブレース３４，３６の下側の３／４の長さ部分を覆うように形成されている。従って、伝達部材３０は、ブラケット４４を介して下梁１４に固定され、且つ上梁１６及び柱１８，２０と分断されているため、下梁１４の変位が油圧ダンパ３２に効率良く伝達されて油圧ダンパ３２のストロークを確保することが可能になり、振動エネルギに対する減衰力（抵抗力）を効果的に発生させることが可能になる。
【００２５】
また、油圧ダンパ３２は、横架部材４２と上梁１６との間に形成された空きスペースに設けられているため、コンパクトに収納されると共に、振動入力時に上梁１６と下梁１４との相対変位が伝達されるとブレース３４，３６と接触せずに伸縮動作する。
【００２６】
上記のように、下梁１４、上梁１６、一対の柱１８，２０を有する構造物では、地震などによる振動エネルギが基礎１２に入力されると、下梁１４と上梁１６との間、及び柱１８，２０間で水平方向の層間変位が生じる。このような下梁１４と上梁１６との間の相対変位により、柱１８、２０がＡ，Ｂ方向に揺動（傾動）すると、その際の変位は、伝達部材３０を介して油圧ダンパ３２に伝達される。
油圧ダンパ３６は水平方向（Ａ，Ｂ方向）の変位に対して減衰力（抵抗力）を発生し、構造物の揺動を抑制する。
【００２７】
ここで、上記のように構成された制振装置１０の制振動作について説明する。図２は下梁１４にＡ方向の加速度が入力された場合の動作を模式的に示す図である。図３は下梁１４にＢ方向の加速度が入力された場合の動作を模式的に示す図である。
【００２８】
図２に示されるように、基礎１２及び下梁１４にＡ方向の加速度が入力された場合、上梁１６と下梁１４との相対変位に伴う荷重が伝達部材３０を介して油圧ダンパ３２に伝達される。そのため、油圧ダンパ３２には、連結部材４８と５０との離間距離が増幅されて引っ張り荷重が付与される。これにより、油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂに対してピストンロッド３２ａが伸びる方向に動作し、これに伴って作動油の粘性抵抗が減衰力となって上梁１６に伝達される。
【００２９】
図３に示されるように、基礎１２及び下梁１４にＢ方向の加速度が入力された場合、上梁１６と下梁１４との相対変位が伝達部材３０を介して油圧ダンパ３２に伝達されるため、連結部材４８と５０との離間距離が増幅されて油圧ダンパ３２に圧縮荷重が付与される。これにより、油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂに対してピストンロッド３２ａが圧縮方向に動作し、これに伴って作動油の粘性抵抗が減衰力となって上梁１６に伝達される。
【００３０】
このように、下梁１４にＡ，Ｂ方向の振動が入力された場合、柱１８，２０の傾動に伴う上梁１６の振動は、油圧ダンパ３２の制振動作によって発生された抵抗力により減衰される。
【００３１】
ここで、第２実施例について説明する。
図４は第２実施例の構成を示す正面図である。尚、図４において、前述した第１実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
図４に示されるように、第２実施例の制振装置６０の伝達部材６２は、中空形状に形成されて対角方向に延在する第１の中空部６４と、第１の中空部６４と交差するように対角方向に延在する第２の中空部６６とを有する。
【００３３】
また、第１の中空部６４の下端と第２の中空部６６の下端は、ブラケット４４を介して下梁１４に固定されている。また、第１，第２の中空部６４，６６は、水平方向に幅広とされた長方形状の内部通路６４ａ，６６ａが内部を貫通するように形成されている。そのため、ブレース３４，３６は、内部通路６４ａ，６６ａ（図１中、破線で示す）に水平方向に移動可能な遊嵌状態で挿通される。
【００３４】
すなわち、内部通路６４ａ，６６ａは、水平方向の断面形状がブレース３４，３６の中間部分の振動方向に延在する長方形に形成されている。
【００３５】
また、中空部６４，６６の上端は、上梁１６の手前で切断された自由端に形成されている。そして、上梁１６に締結される上部伝達部材が不要であるので、構成の簡素化が図られている。
【００３６】
伝達部材６２は、下梁１４に地震による振動が入力されると、下梁１４と共に水平方向に揺動する際に、内部通路６４ａ，６６ａがブレース３４，３６の中間部分の振幅を許容すると共に、通路幅寸法によってブレース３４，３６の中間部分の振幅を所定範囲内に規制する。また、振動のメカニズムによりブレース３４，３６が撓んだり、伸びたりして壁面と近接または離間する方向（壁面に対して垂直方向）に移動しても中空部６４，６６の内部通路６４ａ，６６ａがその移動を規制する。
【００３７】
このように、伝達部材６２を構成する第１，第２の中空部６４，６６の内部通路６４ａ，６６ａにブレース３４，３６を挿通させたため、ブレース３４と３６とが干渉せず、制振動作時の摺接音の発生が防止される。また、伝達部材６２が下梁１４に締結されるように取り付けられているので、油圧ダンパ３２を伝達部材６２及びブレース３４，３６と干渉しないように配置することができ、油圧ダンパ３２のストロークが確保される。
【００３８】
また、第１の中空部６４は、ブレース３４の全長の１／２を覆うように延在形成されており、上端が第２の中空部６６の側面に固着されている。そのため、ブレース３４は、第１の中空部６４の内部通路６４ａに挿通されると共に、第２の中空部６６と交差する部分から露出されるが、第２の中空部６６の側面とは離間して非接触である。
【００３９】
そして、油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂの端部が上梁１６の下面に固定された連結部材４８に連結され、ピストンロッド３２ａの端部が第２の中空部６６の上端側面に固定された連結部材５０に連結される。
【００４０】
このように第２実施例の制振装置６０では、伝達部材６２の構成が第１実施例のものよりも簡略化されており、横架部材４２が無いので、その分油圧ダンパ３２の設置スペースが広くなり、設計の自由度が高められる。
【００４１】
ここで、第３実施例について説明する。
図５は第３実施例の構成を示す正面図である。尚、図５において、前述した第１、２実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
図５に示されるように、第３実施例の制振装置７０の伝達部材７２は、中空形状に形成されて対角方向に延在する第１の中空部７４と、第１の中空部７４と交差するように対角方向に延在する第２の中空部７６とを有する。
【００４３】
また、第１の中空部７４の下端と第２の中空部７６の下端は、ブラケット４４を介して下梁１４に固定されている。また、第１，第２の中空部７４，７６は、水平方向に幅広とされた長方形状の内部通路７４ａ，７６ａが内部を貫通するように形成されている。
【００４４】
また、第１の中空部７４は、第２の中空部７６のほぼ１／２の長さを有しており、且つ内部通路７４ａが内部通路７６ａの長手方向の中間部分に連通されている。
【００４５】
本実施例では、一方のブレース３６のみが、内部通路７６ａに水平方向に移動可能な遊嵌状態で挿通される。すなわち、内部通路７６ａは、水平方向の断面形状がブレース３６の中間部分の振動方向に延在する長方形に形成されている。
【００４６】
また、中空部７６の上端は、上梁１６の手前で切断された自由端に形成されている。そして、上梁１６に締結される上部伝達部材が不要であるので、構成の簡素化が図られている。
【００４７】
伝達部材７２は、下梁１４に地震による振動が入力されると、下梁１４と共に水平方向に揺動する際に、内部通路７６ａがブレース３６の中間部分の振幅を許容すると共に、通路幅寸法によってブレース３６の中間部分の振幅を所定範囲内に規制する。
【００４８】
このように、伝達部材７２では、第２の中空部７６の内部通路７６ａにブレース３６を挿通させたため、ブレース３６が壁面に取り付けられるパネル（図示せず）と干渉せず、制振動作時の摺接音の発生が防止される。また、伝達部材７２が下梁１４に締結されるように取り付けられているので、油圧ダンパ３２を伝達部材７２及びブレース３６と干渉しないように配置することができ、油圧ダンパ３２のストロークが確保される。
【００４９】
そして、油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂの端部が上梁１６の下面に固定された連結部材４８に連結され、ピストンロッド３２ａの端部が第２の中空部７６の上端側面に固定された連結部材５０に連結される。
【００５０】
このように第３実施例の制振装置７０では、第１の中空部７４が短く形成され、且つ一方のブレース３６のみが空間２２の対角方向に装架されるため、構成が第２実施例のものよりも簡略化されており、その分油圧ダンパ３２の設置スペースが広くなり、設計の自由度がより一層高められる。
【００５１】
ここで、第４実施例について説明する。
図６は第４実施例の構成を示す正面図である。尚、図６において、前述した第１〜３実施例と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
図６に示されるように、第４実施例の制振装置８０の伝達部材８２は、三角形状の板部８４と、中空形状に形成されて対角方向に延在する中空部８６とを有する。
【００５３】
また、板部８４は、右側傾斜部が中空部８６の側面に一体的に設けられ、下端に下梁１４に固定されるブラケット部８４ａが設けられている。尚、中空部８６は、水平方向に幅広とされた長方形状の内部通路８６ａが内部を貫通している。
【００５４】
本実施例では、一方のブレース３６のみが、内部通路８６ａに水平方向に移動可能な遊嵌状態で挿通される。すなわち、内部通路８６ａは、水平方向の断面形状がブレース３６の中間部分の振動方向に延在する長方形に形成されている。
【００５５】
また、中空部８６の上端は、上梁１６の手前で切断された自由端に形成されている。そして、上梁１６に締結される上部伝達部材が不要であるので、構成の簡素化が図られている。
【００５６】
伝達部材８２は、下梁１４に地震による振動が入力されると、下梁１４と共に水平方向に揺動する際に、内部通路８６ａがブレース３６の中間部分の振幅を許容すると共に、通路幅寸法によってブレース３６の中間部分の振幅を所定範囲内に規制する。
【００５７】
このように、中空部８６の内部通路８６ａにブレース３６を挿通させたため、ブレース３６が壁面に取り付けられるパネル（図示せず）と干渉せず、制振動作時の摺接音の発生が防止される。また、伝達部材８２が下梁１４に締結されるように取り付けられているので、油圧ダンパ３２を伝達部材７２及びブレース３６と干渉しないように配置することができ、油圧ダンパ３２のストロークが確保される。
【００５８】
そして、油圧ダンパ３２は、シリンダ３２ｂの端部が上梁１６の下面に固定された連結部材４８に連結され、ピストンロッド３２ａの端部が中空部８６の上端側面に固定された連結部材５０に連結される。
【００５９】
このように第４実施例の制振装置８０では、中空部８６のみが対角方向に設けられているため、構成が第３実施例のものよりも簡略化されており、その分油圧ダンパ３２の設置スペースが広くなり、設計の自由度がより一層高められる。
【００６０】
尚、上記実施の形態では、下梁１４に伝達部材を固定する構成を一例として挙げたが、これに限らず、上梁１６に伝達部材を固定する構成としても良い。
【００６１】
さらに、上記実施の形態では、基礎１２の上に下梁１４が横架された、木造住宅の１階部分に制振装置を適用したものを示したが、これに限らず、上記実施の形態における上梁１６を下梁として、２階部分に適用しても良い。
【００６２】
さらに、上記実施の形態では、構造物として木造住宅に制振装置を取り付ける場合を一例として挙げたが、これに限らず、木造以外の住宅、例えば、軽量鉄骨を用いた構造物に適用しても構わない。
【００６３】
また、上記実施の形態では、下部梁として、基礎１２の上に横架された下梁１４であるものを示したが、これに限らず、コンクリート等の基礎を下部梁として、この上に直接柱を立設させた構造物にも適用できる。
【００６４】
さらに、上記実施の形態では、緩衝部材として油圧ダンパ３６を用いたものを示したが、これに限らず、例えば、ゴム等の弾性部材や摺動抵抗により摩擦力を発生する摩擦ダンパ等を適用することもできる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、構造物の上梁と下梁と柱により形成される垂直な壁面空間の対角線上に設けられたブレースと、上梁または下梁の何れか一方に一端側が固定された伝達部材と、伝達部材を介して上梁と下梁との相対的な並行移動を緩和する緩衝部材とを備えた制振装置において、伝達部材が、ブレースを収納するようにブレースの長手方向に沿って形成された中空部を有し、他端側が上梁または下梁の手前で切断された自由端に形成され、自由端の近傍に緩衝部材が連結されたため、ブレースの中間部分の振幅を中空部によって規制することでブレースの振動による摺接音の発生を防止することができる。また、伝達部材を上梁または下梁の何れか一方に取り付ける構成とすることにより、構成の簡素化が図れると共に、及び緩衝部材を伝達部材に干渉しないように配置させることができる。
【００６６】
また、上記請求項２の発明によれば、中空部の断面が上梁及び下梁の相対変位の際、内部でブレースの移動を所定範囲に制限するように移動方向に長細形状に形成されたため、ブレースの中間部分の振幅を中空部の長細形状によって規制することでブレースの振動による摺接音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる制振装置の第１実施例の取り付け状態を示す正面図である。
【図２】下梁１４にＡ方向の加速度が入力された場合の動作を模式的に示す図である。
【図３】下梁１４にＢ方向の加速度が入力された場合の動作を模式的に示す図である。
【図４】第２実施例の構成を示す正面図である。
【図５】第３実施例の構成を示す正面図である。
【図６】第４実施例の構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１０，６０，７０，８０ 制振装置
１２ 基礎
１４ 下梁
１６ 上梁
１８，２０ 柱
２２ 壁面空間
３０，６２，７２，８２ 伝達部材
３２ 油圧ダンパ
３４，３６ ブレース
３８，６４，７４ 第１の中空部
４０，６６，７６ 第２の中空部
４２ 横架部材
４４ ブラケット
８４ 板部
８６ 中空部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の上梁と下梁と柱により形成される垂直な壁面空間の対角線上に設けられたブレースと、前記上梁または前記下梁の何れか一方に一端側が固定された伝達部材と、該伝達部材を介して前記上梁と前記下梁との相対的な並行移動を緩和する緩衝部材とを備えた制振装置において、
前記伝達部材は、前記ブレースを収納するように前記ブレースの長手方向に沿って形成された中空部を有し、他端側が前記上梁または前記下梁の手前で切断された自由端に形成され、該自由端の近傍に前記緩衝部材が連結されたことを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記中空部は、断面が前記上梁及び前記下梁の相対変位の際、内部で前記ブレースの移動を所定範囲に制限するように移動方向に長細形状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の制振装置。
【請求項１】
構造物の上梁と下梁と柱により形成される垂直な壁面空間の対角線上に設けられたブレースと、前記上梁または前記下梁の何れか一方に一端側が固定された伝達部材と、該伝達部材を介して前記上梁と前記下梁との相対的な並行移動を緩和する緩衝部材とを備えた制振装置において、
前記伝達部材は、前記ブレースを収納するように前記ブレースの長手方向に沿って形成された中空部を有し、他端側が前記上梁または前記下梁の手前で切断された自由端に形成され、該自由端の近傍に前記緩衝部材が連結されたことを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記中空部は、断面が前記上梁及び前記下梁の相対変位の際、内部で前記ブレースの移動を所定範囲に制限するように移動方向に長細形状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の制振装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００４−３２４２８６（Ｐ２００４−３２４２８６Ａ）
【公開日】平成１６年１１月１８日（２００４．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−１２２１２２（Ｐ２００３−１２２１２２）
【出願日】平成１５年４月２５日（２００３．４．２５）
【出願人】（０００００３０５６）トキコ株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１６年１１月１８日（２００４．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年４月２５日（２００３．４．２５）
【出願人】（０００００３０５６）トキコ株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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