制震筋交
【課題】建築物の壁面中に長期間埋設されたままでも機能の低下をきたさず、筋交に働く圧縮力と引張力に対して全く同一の作用を有し、低荷重の震動が働いた場合にても該震動を吸収できる制震筋交を提供する。
【解決手段】低荷重に対応する合成樹脂製の中心に孔を有するバネ３１Ｕと高荷重に対応する金属製のコイルバネ３１Ｃを組み合わせた偶数組の制震ユニット３１のうちの半数は、圧縮力に、半数は引張力に対応して震動を吸収する。
【解決手段】低荷重に対応する合成樹脂製の中心に孔を有するバネ３１Ｕと高荷重に対応する金属製のコイルバネ３１Ｃを組み合わせた偶数組の制震ユニット３１のうちの半数は、圧縮力に、半数は引張力に対応して震動を吸収する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に制震機構を有する制震筋交であり、さらに詳しくは、下記の構成の制震筋交に関するものである。
＜構成１＞
内部に制震機構を有する制震筋交であり、
制震機構が、低荷重に対応するバネと高荷重に対応するバネを組み合わせた制震ユニットを偶数組組み合わせたものであり、
低荷重に対応するバネは中心に孔を有する合成樹脂製で外周に変形防止のための溝を有しており、
高荷重に対応するバネは金属製のコイルバネであり、
偶数組の制震ユニットのうちの半数は、筋交を長手方向に圧縮する力が働いた場合に圧縮され、
偶数組の制震ユニットのうちの残る半数は、筋交を長手方向に引張する力が働いた場合に圧縮される
ことを特徴とする制震筋交。
＜構成２＞
低荷重に対応する合成樹脂製のバネの対応可能な荷重の範囲が１．８ｋNまでであり、
高荷重に対応する金属製のコイルバネの対応可能な荷重の範囲が
１ｋN〜５ｋNであることを特徴とする構成１に記載の制震筋交。
＜構成３＞
筐体が円筒形状のスリーブと該スリーブの両端に螺着される右端キャップ及び左端キャップから成り、スリーブの中央には遮蔽円板がスリーブと一体に固着されており、
左端キャップ及び右端キャップの中心部分には円孔が穿設され、左端キャップに穿設された円孔に左側可動シャフトが挿通されており、右端キャップに穿設された円孔に右側可動シャフトが挿通されており、
左側可動シャフトの右端近傍に、左側可動円板が左側可動シャフトと一体に固着されており、
右側可動シャフトの左端近傍に、右側可動円板が右側可動シャフトと一体に固着されており、
筐体内に４組の制震ユニットが格納されており、２組は上記遮蔽円板の左側に、もう２組は上記遮蔽円板の右側に配されており、
遮蔽円板の左側に配された２組の制震ユニットうちの１組は左側可動円板の左側に、もう１組は左側可動円板の右側に配されており、
遮蔽円板の右側に配された２組の制震ユニットうちの１組は右側可動円板の右側に、もう１組は右側可動円板の左側に配されている、
ことを特徴とする構成１あるいは構成２に記載の制震筋交。
＜構成４＞
筐体が円筒形状のスリーブと該スリーブの一端に螺着される第１キャップ及び該スリーブの他端に螺着される第２キャップから成り、
第１キャップの中心部分には円孔が穿設され、第２キャップの中心部分には外向けに固定ナックルが溶着されており、
第１キャップの中心部分に穿設された円孔に可動シャフトが挿通されており、
可動シャフトの筐体内の先端近傍に、可動円板が可動シャフトと一体に固着されており、
筐体内に２組の制震ユニットが格納されており、１組は上記可動円板の一方の側に、もう１組は上記可動円板のもう一方の側に配されている、
ことを特徴とする構成１あるいは構成２に記載の制震筋交。
＜構成５＞
スリーブに通気用の孔が穿設されていることを特徴とする構成１あるいは構成２あるいは構成３あるいは構成４に記載の制震筋交。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、筋交の内部に制震機構を設けて、筋交に圧縮力あるいは引張力が働いた際に内部の制震機構にて圧縮力あるいは引張力を吸収してできるだけ建築物の変形を防止するという目的によって作られた制震筋交は、存在する。その一例として、下記特許文献１、２を掲げておく。
【０００３】
下記特許文献１の「建築用免振ダンパー」は、摺動可能な状態に構成した内外２重円筒の間に「摩擦バネ」を設けて震動を吸収せんとするものである。しかしながら、このような構成の制震機構は、摩擦力を応用するものである以上、部材同士が擦れ合って磨耗するので、耐久性には問題があるといわざるをえない。
【０００４】
一般的にいって、筋交という部材は、建築時に柱と梁の間などに入れるものであるが、建物が竣工すると壁の中に埋没して外側からは見えないように配慮がなされるものである。したがって、経年変化で制震効果が弱まった場合、交換が非常に難しく、土壁の場合には土壁を破壊しなければならないし、化粧板等の内装材を使用する場合にても、一旦内装材を剥離しなければならない。したがって、できうる限りメンテナンスを必要としない、耐久性の高い構成としなければならない。
【０００５】
次に、下記特許文献２の「建物の免振装置」は、円筒形状のスリーブ（ケーシング）の中に、圧縮力が働いた際に圧縮されるバネと引張力が働いた際に圧縮されるバネの２種類のバネを格納して、圧縮力にも引張力にも対応できるように構成してある。しかしながら、圧縮力が働いた際に圧縮されるバネは１個であるが、引張力が働いた際に圧縮されるバネは２個なので、圧縮力と引張力に対して厳密に同じ作用で制震効果が発揮されるわけではない。
【０００６】
筋交に働く圧縮力と引張力に対して同一の作用を有しない場合、例えば圧縮力には弱く、引張力には強いという構成の場合、繰り返し働く圧縮力と引張力に対して作用が異なることにより、圧縮力の方向に建築物の躯体の変形を招きやすい。圧縮力には強く、引張力には弱いという構成の場合には逆に引張力の方向に建築物の躯体の変形を招きやすい。このような事態を避けるためには、圧縮力と引張力に対して同一の作用を有する構成としなければならないことは明白である。
【０００７】
また、下記特許文献１、２共に、内装されたバネの圧縮は、ある一定以上の力がかかったときにはじめて行われるので、バネを変形させるまでには至らない低荷重が働いた際には制震効果は得られないことになる。
【０００８】
地震の際には、ごく弱い微振動の後に強い揺れが来るのが一般的である。また、弱い地震などではずっと弱い揺れが持続することもある。さらに強い地震の後で起こる余震は、強い揺れのものもあるが大部分は弱い揺れである。このように、建物に働く震動は、強い揺ればかりとは限らないが、弱い揺れの際には内部のバネが圧縮されず、筋交全体が剛性を有してしまう場合には、弱い揺れに対しては実質上制震機構は働いていないという結果となってしまう。
【０００９】
下記特許文献１、２の発明においては、凡そ上記の様な問題点を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−４２３４６号公報
【特許文献２】登録実用新案第３０６９６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上より、発明が解決しようとする課題は次のとおりである。
＜課題１＞
メカニズムとして摩擦力等の耐久性を下げる要素は使用せず、建築物の壁面中に長期間埋没されたままでも機能の低下をきたさない構成、すなわちメンテナンスフリーの構成とする。
＜課題２＞
筋交に働く圧縮力と引張力に対して全く同一の作用を有する構成とする。
＜課題３＞
金属製のバネが圧縮されるに至らないような低負荷の震動が働いた場合にても該震動を吸収できる構成とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、下記に示す解決手段を提供するものである。
＜解決手段１＞
内部に制震機構を有する制震筋交であり、
制震機構が、低荷重に対応するバネと高荷重に対応するバネを組み合わせた制震ユニットを偶数組組み合わせたものであり、
低荷重に対応するバネは中心に孔を有する合成樹脂製で外周に変形防止のための溝を有しており、
高荷重に対応するバネは金属製のコイルバネであり、
偶数組の制震ユニットのうちの半数は、筋交を長手方向に圧縮する力が働いた場合に圧縮され、
偶数組の制震ユニットのうちの残る半数は、筋交を長手方向に引張する力が働いた場合に圧縮される
ことを特徴とする制震筋交。
＜解決手段２＞
低荷重に対応する合成樹脂製のバネの対応可能な荷重の範囲が１．８ｋNまでであり、
高荷重に対応する金属製のコイルバネの対応可能な荷重の範囲が
１ｋN〜５ｋNであることを特徴とする解決手段１に記載の制震筋交。
＜解決手段３＞
筐体が円筒形状のスリーブと該スリーブの両端に螺着される右端キャップ及び左端キャップから成り、スリーブの中央には遮蔽円板がスリーブと一体に固着されており、
左端キャップ及び右端キャップの中心部分には円孔が穿設され、左端キャップに穿設された円孔に左側可動シャフトが挿通されており、右端キャップに穿設された円孔に右側可動シャフトが挿通されており、
左側可動シャフトの右端近傍に、左側可動円板が左側可動シャフトと一体に固着されており、
右側可動シャフトの左端近傍に、右側可動円板が右側可動シャフトと一体に固着されており、
筐体内に４組の制震ユニットが格納されており、２組は上記遮蔽円板の左側に、もう２組は上記遮蔽円板の右側に配されており、
遮蔽円板の左側に配された２組の制震ユニットうちの１組は左側可動円板の左側に、もう１組は左側可動円板の右側に配されており、
遮蔽円板の右側に配された２組の制震ユニットうちの１組は右側可動円板の右側に、もう１組は右側可動円板の左側に配されている、
ことを特徴とする解決手段１あるいは解決手段２に記載の制震筋交。
＜解決手段４＞
筐体が円筒形状のスリーブと該スリーブの一端に螺着される第１キャップ及び該スリーブの他端に螺着される第２キャップから成り、
第１キャップの中心部分には円孔が穿設され、第２キャップの中心部分には外向けに固定ナックルが溶着されており、
第１キャップの中心部分に穿設された円孔に可動シャフトが挿通されており、
可動シャフトの筐体内の先端近傍に、可動円板が可動シャフトと一体に固着されており、
筐体内に２組の制震ユニットが格納されており、１組は上記可動円板の一方の側に、もう１組は上記可動円板のもう一方の側に配されている、
ことを特徴とする解決手段１あるいは解決手段２に記載の制震筋交。
＜解決手段５＞
スリーブに通気用の孔が穿設されていることを特徴とする解決手段１あるいは解決手段２あるいは解決手段３あるいは解決手段４に記載の制震筋交。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の解決手段１の発明によれば、制震機構が、低荷重に対応するバネと高荷重に対応するバネを組み合わせた制震ユニットを偶数組組み合わせたものであり、低荷重に対応するバネは中心に孔を有する合成樹脂製で外周に変形防止のための溝を有しており、高荷重に対応するバネは金属製のコイルバネであるので、金属製のコイルバネが圧縮されるに至らないような低荷重が働いた場合にても合成樹脂製のバネが圧縮されることによって該低荷重を吸収することができる。したがって、地震の際の弱い揺れに対しても制震効果を発揮することが可能である。
【００１４】
同じく本発明の解決手段１の発明によれば、偶数組の制震ユニットのうちの半数は、筋交を長手方向に圧縮する力が働いた場合に圧縮され、偶数組の制震ユニットのうちの残る半数は、筋交を長手方向に引張する力が働いた場合に圧縮されるので、圧縮力に対する吸収作用と引張力に対する吸収作用が完全に同一となる。したがって、建築物の変形をどちらの方向に対しても均等に防止することが可能となる。なお、本発明の解決手段２の発明においては、対応できる低荷重と高荷重の範囲が具体的に明示されている。
【００１５】
また、本発明の解決手段３の発明は、解決手段１の発明の一例の構成を具体的に明示するものである。ここにおいて、筐体内に４組の制震ユニットが格納されていることが明らかにされ、そのうち２組は圧縮力に対応し、もう２組は引張力に対応することが明らかにされる。この２組ずつの制震ユニットは、圧縮力と引張力に対して完全に同一の作用効果を有しているので、建築物の変形をどちらの方向に対しても防止することが可能となることが具体的に示される。
【００１６】
また、本発明の解決手段４の発明は、やはり解決手段１の発明の他の一例の構成を具体的に明示するものである。ここにおいて、筐体内に格納されている制震ユニットは２組であることが明らかにされ、そのうち１組は圧縮力に対応し、もう１組は引張力に対応することが明らかにされる。この１組ずつの制震ユニットは、圧縮力と引張力に対して完全に同一の作用効果を有しているので、建築物の変形をどちらの方向に対しても防止することが可能となることが具体的に示される。
【００１７】
この解決手段４の発明は、建築物の柱間が狭くて、解決手段３の発明が適用できない場合などに用いられる一例の構成を示している。すなわち、制震ユニットの数が解決手段３の発明に比べて半分であるので、筋交全体の長さも半分近くになり、柱間が狭くて、解決手段３の発明が適用できない場合などでも用いることができるのである。
【００１８】
本発明の解決手段５の発明によれば、スリーブに通気用の孔が穿設されているので、夏季においてもスリーブ内の温度上昇を防ぐことができる。低荷重に対応する合成樹脂製のバネは、温度上昇により軟化して特性を保持できなくなるおそれもあるが、スリーブに通気用の孔が穿設されていることによってスリーブ内の温度上昇が防止され、合成樹脂製のバネもその特性を保持することができる。
【００１９】
また同じく本発明の解決手段５の発明によれば、スリーブに通気用の孔が穿設されているので、制震ユニットが圧縮された場合においても該通気用の孔から円滑に外気が流入し、筐体内の気圧の変化を防止でき、これが制震ユニットの円滑な圧縮を助長する役割を果たす。制震ユニットが復元する際には逆に該通気用の孔からスリーブ内の空気を排出することによって、やはり円滑な制震ユニットの復元を助長する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の正面図である。（ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の平面図である。（ｃ）図１ｂのＡ−Ａ線断面図である。
【図２】（ａ）図１ｃの左側要部の拡大図である。（ｂ）図１ｃの右側要部の拡大図である。
【図３】本発明の実施例１の制震筋交の組付方法を説明する説明図である。
【図４】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交のスリーブ継手の外観斜視図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交のスリーブ継手を縦断した状態を示す外観斜視図である。
【図５】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の左側スリーブの外観斜視図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の右側スリーブの外観斜視図である。
【図６】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の金属製のコイルバネの外観斜視図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の金属製のコイルバネの正面図である。 （ｃ）本発明の実施例１の制震筋交の合成樹脂製のバネの外観斜視図である。 （ｄ）本発明の実施例１の制震筋交の合成樹脂製のバネを縦断した状態を示す外観斜視図である。
【図７】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の左側可動シャフトの外観斜視図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の右側可動シャフトの外観斜視図である。
【図８】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の左端キャップの外観斜視図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の右端キャップの外観斜視図である。 （ｃ）本発明の実施例１の制震筋交の左側のナックルとナットの外観斜視図である。 （ｄ）本発明の実施例１の制震筋交の右側のナックルとナットの外観斜視図である。
【図９】（ａ）本発明の実施例２の制震筋交の正面図である。（ｂ）本発明の実施例２の制震筋交の平面図である。（ｃ）図９ｂのＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】図９ｃの一部を省略した拡大図である。
【図１１】本発明の実施例２の制震筋交の組付方法を説明する説明図である。
【図１２】本発明の実施例２の制震筋交の第２キャップの外観斜視図である。
【図１３】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｃ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。
【図１４】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｃ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。
【図１５】（ａ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｂ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｃ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｄ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｅ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。
【図１６】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｃ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。
【図１７】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。
【図１８】（ａ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｂ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。
【図１９】本発明の実施例１及び実施例２に使用され得るウレタン製のバネの耐圧試験の試験成績書の写しである。
【図２０】本発明の実施例１及び実施例２に使用され得る鋼製のコイルバネの耐圧試験の試験成績書の写しである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を実施するための最良の形態を、以下に、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
＜実施例１の構成＞
本発明の実施例１の制震筋交Ａは、図１に見るように略円筒形状の筐体１と筐体１に挿通されている左側可動シャフト２１、右側可動シャフト２２、筐体１内部に格納されている第１制震ユニット３１、第２制震ユニット３２、第３制震ユニット３３、第４制震ユニット３４から構成されている。
【００２３】
筐体１はスリーブ１１とスリーブ１１の左端に螺着される左端キャップ１２、スリーブ１１の右端に螺着される右端キャップ１３から構成されている。スリーブ１１はさらに円筒形状の左側スリーブ１１１、円筒形状の右側スリーブ１１２、左側スリーブ１１１と右側スリーブ１１２を中央にて接続しているスリーブ継手１１３から構成されている。左側スリーブ１１１、右側スリーブ１１２、スリーブ継手１１３はすべて金属製である。
【００２４】
スリーブ継手１１３は図４に見るように、円筒形状の本体１１３ａと本体１１３ａの中央に溶着により固着されている金属製の遮蔽円板１１４からなる。スリーブ継手１１３の内壁にはネジ溝が刻切されている。また図５には左側スリーブ１１１、右側スリーブ１１２を示す。どちらも円筒形状をなし、夫々の両端部外周にはネジ山が刻切されている。また、底部にはどちらも夫々２個の孔ｈを有している。合計４個の孔ｈは、図２にて明らかなように、ウレタンバネ３１Ｕ、３２Ｕ、３３Ｕ、３４Ｕの直下に穿設されている。
【００２５】
左側スリーブ１１１の左端に螺着される左端キャップ１２は、図８ａに見るように、左側面中央部に円孔１２ａが穿設されており、内周面にはネジ溝が刻切されている。また、右側スリーブ１１２の右端に螺着される右端キャップ１３は、図８ｂに見るように、右側面中央部に円孔１３ａが穿設されており、内周面にはネジ溝が刻切されている。
【００２６】
左側可動シャフト２１は、図７ａに見るように本体２１ａが丸棒状で金属製であり、左端外周面にはネジ山が刻切され、テーパが付された右端の近傍には金属製の円板状の左側可動円板２１ｂが固着されている。また、右側可動シャフト２２は、図７ｂに見るように本体２２ａが丸棒状で金属製であり、右端外周面にはネジ山が刻切され、テーパが付された左端の近傍には金属製の円板状の右側可動円板２２ｂが固着されている。
【００２７】
第１制震ユニット３１は、図２ａに見るように、左側に配された鋼製のコイルバネ３１Ｃと右側に配されたウレタン樹脂からなるウレタンバネ３１Ｕが１組となって構成されている。コイルバネ３１Ｃとウレタンバネ３１Ｕの間には中央に円孔Ｄ１ａを有する金属製の円板状の仕切板Ｄ１が配されている。
【００２８】
第２制震ユニット３２は、図２ａに見るように、右側に配された鋼製のコイルバネ３２Ｃと左側に配されたウレタン樹脂からなるウレタンバネ３２Ｕが１組となって構成されている。コイルバネ３２Ｃとウレタンバネ３２Ｕの間には中央に円孔Ｄ２ａを有する金属製の円板状の仕切板Ｄ２が配されている。
【００２９】
第３制震ユニット３３は、図２ｂに見るように、左側に配された鋼製のコイルバネ３３Ｃと右側に配されたウレタン樹脂からなるウレタンバネ３３Ｕが１組となって構成されている。コイルバネ３３Ｃとウレタンバネ３３Ｕの間には中央に円孔Ｄ３ａを有する金属製の円板状の仕切板Ｄ３が配されている。
【００３０】
第４制震ユニット３４は、図２ｂに見るように、右側に配された鋼製のコイルバネ３４Ｃと左側に配されたウレタン樹脂からなるウレタンバネ３４Ｕが１組となって構成されている。コイルバネ３４Ｃとウレタンバネ３４Ｕの間には中央に円孔Ｄ４ａを有する金属製の円板状の仕切板Ｄ４が配されている。
【００３１】
図６ａ、図６ｂに鋼製のコイルバネ３１Ｃの構成を示す。コイルバネ３１Ｃは、実施例１にては、直径Ｃφが４０ｍｍ、長さＣＬが５０ｍｍ、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが４０ｍｍになった時の荷重が１．９０ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが３５ｍｍになった時の荷重が３．９２ｋＮのものを使用している。
【００３２】
図２０に、コイルバネ３１Ｃの耐圧試験の試験成績表を示す。この耐圧試験は、出願人の依頼で平成２２年３月８日に財団法人東海技術センターが行ったものである。なお、試験結果の表中に「高さ」とあるのは、図６ａ、図６ｂにおける長さＣＬのことである。コイルバネ３２Ｃ、３３Ｃ、３４Ｃもコイルバネ３１Ｃと全く同一の仕様のものである。
【００３３】
図６ｃ、図６ｄにウレタン樹脂製のウレタンバネ３１Ｕの構成を示す。ウレタンバネ３１Ｕは、実施例１にては、直径Ｕφが３５ｍｍ、長さＵＬが３０ｍｍ、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＵＬが２０ｍｍになった時の荷重が０．６２ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが１５ｍｍになった時の荷重が１．１２ｋＮのものを使用している。
【００３４】
ウレタンバネ３１Ｕは、図６ｃに示すように外周面に４本の溝Ｕｔ、Ｕｔ、Ｕｔ、Ｕｔを有している。溝Ｕｔ、Ｕｔ、Ｕｔ、Ｕｔはすべて同じ幅ｄｔを有している（図６ｄ参照）。なお、溝Ｕｔ、Ｕｔ、Ｕｔ、Ｕｔに分割されて形成される山部については、両端の山部Ｕａ、Ｕｅが幅ｄｕ１、中間の山部Ｕｂ、Ｕｃ、Ｕｄが幅ｄｕ２で、ｄｕ１＞ｄｕ２となるように構成してある（図６ｄ参照）。また、中央には円孔３１Ｈが穿設されている。
【００３５】
ｄｕ１＞ｄｕ２とする理由は以下のとおりである。すなわち、幅ｄｕ１の山部Ｕａ、Ｕｅはウレタンバネ３１Ｕの両端部に位置するが、この部分は隣接する左側可動円板２１ｂあるいは仕切板Ｄ１に当接して直接圧力を受ける部位であり、この部分が薄いと変形をきたす怖れがあるので、他の山部Ｕｂ、Ｕｃ、Ｕｄより厚く構成してある。
【００３６】
図１９に、ウレタンバネ３１Ｕの耐圧試験の試験成績表を示す。この耐圧試験は、出願人の依頼で平成２２年３月８日に財団法人東海技術センターが行ったものである。なお、試験結果の表中に「高さ」とあるのは、図６ｃにおける長さＵＬのことである。ウレタンバネ３２Ｕ、３３Ｕ、３４Ｕもウレタンバネ３１Ｕと全く同一の仕様のものである。
【００３７】
なお、素材としては、ウレタンに替えてゴムやシリコンを用いることも考えられる。ただ、ゴムは温度が８０℃くらいから軟化するので、夏季の温度上昇を考えると、ウレタンあるいはシリコンの方が適切であろうと考えられる。ちなみに、ウレタンの軟化温度は１２０℃程度、シリコンの軟化温度は２００℃程度であるので、素材としてはシリコンの方が適切であるが、価格面からするとウレタンを選択するのが現実的であるということになる。なお、前述のようにスリーブ１１１、１１２には孔ｈが２箇所ずつ穿設されているので、スリーブ１１１、１１２内の温度上昇はこれにより抑制される。
【００３８】
図１に見るように、左側可動シャフト２１の左端には円孔Ｎ１ａを有するナックルＮ１とナットＮ２が螺着されている。また、右側可動シャフト２２の右端には円孔Ｎ３ａを有するナックルＮ３とナットＮ４が螺着されている。
【００３９】
図３に実施例１の制震筋交Ａの組付構成を示す。実施例１の制震筋交Ａを組付けるにあたっては、まずスリーブ継手１１３の左側に左側スリーブ１１１の右端を螺着させる。
【００４０】
次に、ウレタンバネ３２Ｕ、仕切板Ｄ２、コイルバネ３２Ｃからなる第２制震ユニット３２を左側スリーブ１１１に格納する。コイルバネ３２Ｃの右端は図２ａに見るようにスリーブ継手１１３の遮蔽円板１１４の左側面に当接させる。
【００４１】
次に、左側可動シャフト２１を左側スリーブ１１１に格納する。左側可動シャフト２１の右端近傍に固着されている左側可動円板２１ｂの右側面はウレタンバネ３２Ｕの左側面に当接し、左側可動シャフト２１の本体２１ａの左側可動円板２１ｂより右の部分はウレタンバネ３２Ｕの中央の円孔３２Ｈの半分以上に挿通される。
【００４２】
次に、左側可動シャフト２１の左端から第１制震ユニット３１を挿通させる。図２ａに見るように、第１制震ユニット３１のウレタンバネ３１Ｕの右側面は左側可動シャフト２１の左側可動円板２１ｂの左側面に当接し、左側可動シャフト２１がコイルバネ３１Ｃの中央部とウレタンバネ３１Ｕの中央の円孔３１Ｈに挿通されることとなる。
【００４３】
次に、左側可動シャフト２１の左端に左端キャップ１２の円孔１２ａを挿通し、左端キャップ１２を左側スリーブ１１１の左端に螺着させる。これにて、左端キャップ１２の円孔１２ａから左側可動シャフト２１の左端部が突出する形となるので、左側可動シャフト２１の左端にナットＮ２とナックルＮ１を螺着する。これで、実施例１の制震筋交Ａの左半分の組付が完成する。
【００４４】
次に、スリーブ継手１１３の右側に右側スリーブ１１２の左端を螺着させる。さらに、ウレタンバネ３３Ｕ、仕切板Ｄ３、コイルバネ３３Ｃからなる第３制震ユニット３３を右側スリーブ１１２に格納する。コイルバネ３３Ｃの左端は図２ｂに見るようにスリーブ継手１１３の遮蔽円板１１４の右側面に当接させる。
【００４５】
次に、右側可動シャフト２２を右側スリーブ１１２に格納する。右側可動シャフト２２の左端近傍に固着されている右側可動円板２２ｂの左側面はウレタンバネ３３Ｕの右側面に当接し、右側可動シャフト２２の本体２２ａの右側可動円板２２ｂより左の部分はウレタンバネ３３Ｕの中央の円孔３３Ｈの半分以上に挿通される。
【００４６】
次に、右側可動シャフト２２の右端から第４制震ユニット３４を挿通させる。図２ｂに見るように、第４制震ユニット３４のウレタンバネ３４Ｕの左側面は右側可動シャフト２２の右側可動円板２２ｂの右側面に当接し、右側可動シャフト２２がコイルバネ３４Ｃの中央部とウレタンバネ３４Ｕの中央の円孔３４Ｈに挿通されることとなる。
【００４７】
次に、右側可動シャフト２２の右端に右端キャップ１３の円孔１３ａを挿通し、右端キャップ１３を右側スリーブ１１２の右端に螺着させる。これにて、右端キャップ１３の円孔１３ａから右側可動シャフト２２の右端部が突出する形となるので、右側可動シャフト２２の右端にナットＮ４とナックルＮ３を螺着する。これで、実施例１の制震筋交Ａの組付が完成する。
【００４８】
実施例１の制震筋交Ａにおいては、スリーブ継手１１３の中央に固着された遮蔽円板１１４を挟んで左側に第１制震ユニット３１、第２制震ユニット３２が配され、右側に第３制震ユニット３３、第４制震ユニット３４が配された左右対称の構成となっていることがわかる。
【００４９】
＜実施例１の作用＞
実施例１の制震筋交Ａは、一例として図１６ａに示すような形で建築物に装着される。すなわち、図１６ａにおいては制震筋交ＡのナックルＮ１を取付金具Ｔを介して柱ＰＬに装着し、制震筋交ＡのナックルＮ３を取付金具Ｔを介して梁ＢＭに装着している。図１６ｂにはナックルＮ３が取付金具Ｔを介して梁ＢＭに装着されている状態を拡大して示す。
【００５０】
制震筋交ＡのナックルＮ３は、ナックルＮ３の円孔Ｎ３ａに取付ピンＰを挿通して取付金具Ｔに回動自在に枢着されている。ナックルＮ１もやはり取付ピンＰを円孔Ｎ１ａに挿通して取付金具Ｔに回動自在に枢着されている。なお、ナックルＮ１が枢着された取付金具Ｔは柱ＰＬに固着され、ナックルＮ３が枢着された取付金具Ｔは梁ＢＭに固着されている。
【００５１】
図１７ａは、地震等の震動によって、柱ＰＬと梁ＢＭのなす角度αが９０°を越えた状態を示す。この際、制震筋交Ａには、全体を引き伸ばそうとする力、すなわち引張力Ｘ１（Ｘ３）、Ｘ２（Ｘ４）が働く。この際の制震筋交Ａの内部の作用を図１３ｂ、図１３ｃに示す。なお図１３ａは、引張力も圧縮力も働いていない通常の状態を示す。
【００５２】
引張力が低荷重の引張力Ｘ１、Ｘ２である場合には、制震筋交Ａは図１３ｂに示すように反応する。すなわち、引張力Ｘ１によって左側可動シャフト２１が左方向に引っ張られ、左側スリーブ１１１内にては、左側可動シャフト２１の本体２１ａに固着されている左側可動円板２１ｂも左方向に摺動させられる。
【００５３】
すると、左側可動円板２１ｂの左側に配された第１制震ユニット３１が左側可動円板２１ｂによって左方向に圧縮される。しかしながら、引張力Ｘ１が低荷重であるのでコイルバネ３１Ｃは反応せず、まずウレタンバネ３１Ｕが圧縮される。図１３ｂはこの状態を示している。
【００５４】
前記のように、実施例１の制震筋交Ａにおいては、ウレタンバネ３１Ｕは、直径Ｕφが３５ｍｍ、長さＵＬが３０ｍｍ（図６ｃ参照）、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＵＬが２０ｍｍになった時の荷重が０．６２ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが１５ｍｍになった時の荷重が１．１２ｋＮのものを使用している。
【００５５】
したがって、引張力Ｘ１が１ｋＮをやや超える程度までなら、このウレタンバネ３１Ｕがその力を吸収して復元させることができるということになる。ウレタンバネ３１Ｕには、図６ｃ、図６ｄに見るように外周面に溝Ｕｔ、Ｕｔ、……が設けてあるので、圧縮力が働くと溝Ｕｔ、Ｕｔ、……が圧縮される、すなわちその幅ｄｔ、ｄｔ、……が狭まるように変形される。このため、ウレタンバネ３１Ｕの中央が膨張して破断に至るようなことが起こらない。なお、溝Ｕｔ、Ｕｔ、……の幅ｄｔ、ｄｔ、……が０になるまで圧縮されても、さらにウレタンの素材そのものが圧縮されるので、溝Ｕｔ、Ｕｔ、……の幅ｄｔ、ｄｔ、……が０になってもさらに若干の圧縮は進行するものである。
【００５６】
図１９に示す試験成績表にては、試験結果のＮｏ．１（備考欄Ａ７３）が実施例１に使用されるウレタンバネ３１Ｕであるが、荷重０．６２ｋＮで１０ｍｍ、荷重１．１２ｋＮで１５ｍｍの変位（長さＵＬの縮小）が生じていることがわかる。長さＵＬが１５ｍｍ縮小すると、これは長さＵＬが半分になるということであるので、溝Ｕｔ、Ｕｔ、……の幅ｄｔ、ｄｔ、……の設定にもよるが、このあたりがウレタンバネ３１Ｕの変位の限界であろうと考えられる。
【００５７】
これよりさらに大きな荷重がかかった状態を、図１３ｃに示す。大きな引張力Ｘ３，Ｘ４が働くと、ウレタンバネ３１Ｕの変位の限界を超えて第１制震ユニット３１が圧縮されることとなるが、この場合にはコイルバネ３１Ｃが圧縮されることになるので、不都合は生じない。コイルバネ３１Ｃは、先述のように実施例１の制震筋交Ａにては、直径Ｃφが４０ｍｍ、長さＣＬが５０ｍｍ（図６ａ参照）、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが４０ｍｍになった時の荷重が１．９０ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが３５ｍｍになった時の荷重が３．９２ｋＮのものを使用している。
【００５８】
図２０に示す試験成績表にては、試験結果のＮｏ．１（備考欄重荷重）が実施例１に使用されるコイルバネ３１Ｃであるが、荷重１．９０ｋＮで１０ｍｍ、荷重３．９２ｋＮで１５ｍｍの変位（長さＣＬの縮小）が生じていることがわかる。コイルバネ３１Ｃは、実際には荷重が１ｋＮ前後から圧縮が始まるので、ウレタンバネ３１Ｕの圧縮限界の少し前からコイルバネ３１Ｃが変形して引張力Ｘ３を吸収する。したがって、ウレタンバネ３１Ｕとコイルバネ３１Ｃは滑らかにその役割を交換し連繋して働くことになる。
【００５９】
なお、図２０に示す試験成績表にては、荷重が３．９２ｋＮで変位１５ｍｍより先の記録がないが、実際にはもう少しコイルバネ３１Ｃの変形領域はあるので、４ｋＮを越える荷重に対しても対応は可能である。
【００６０】
以上に述べたように、実施例１の制震筋交Ａの第１制震ユニット３１にては、低荷重（引張力Ｘ１）ではウレタンバネ３１Ｕが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、高荷重（引張力Ｘ３）ではコイルバネ３１Ｃが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、しかもウレタンバネ３１Ｕの作用領域とコイルバネ３１Ｃの作用領域を若干オーバーラップさせてあるので、両者の連携が極めてスムーズに行われ、低荷重（引張力Ｘ１）にても高荷重（引張力Ｘ３）にても確実に制震作用を発揮するものである。
【００６１】
なお、ウレタンバネ３１Ｕは圧縮される際には体積が若干減少するので、その分スリーブ１１１内の気圧は減少するが、スリーブ１１１には孔ｈ、ｈが穿設されているので、気圧が減少した分外気が孔ｈ、ｈから流入する。したがって、第１制震ユニット３１は気圧の減少の影響を蒙ることなく円滑にその動作を行うことができる。ウレタンバネ３１Ｕが復元される際には逆に孔ｈ、ｈからスリーブ内の空気が排出されるので、やはり第１制震ユニット３１は気圧の変化の影響を蒙ることなく円滑にその動作を行うことができる。
【００６２】
以上は第１制震ユニット３１に関する作用の説明であるが、制震筋交Ａの右端においては、第１制震ユニット３１と対称的に構成された第４制震ユニット３４が、第１制震ユニット３１と同時に第１制震ユニット３１と全く同じ作用を行う。すなわち、低荷重（引張力Ｘ２）時にはウレタンバネ３４Ｕが圧縮され、高荷重（引張力Ｘ４）になるとコイルバネ３４Ｃが圧縮される。
【００６３】
ウレタンバネ３４Ｕはウレタンバネ３１Ｕと、コイルバネ３４Ｃはコイルバネ３１Ｃと、夫々全くの同一仕様であるので、制震筋交Ａの左端と右端では、全く同一の作用が対称的に行われる。したがって、制震筋交Ａの全体が極めてバランス良く制震作用を果たすことができる。
【００６４】
この際、第２制震ユニット３２と第３制震ユニット３３には全く力が働かないので、両方とも変形しない。すなわち、ウレタンバネ３２Ｕ、コイルバネ３２Ｃ、コイルバネ３３Ｃ、ウレタンバネ３３Ｕは一切変形を蒙らない。
【００６５】
なお、図１３ｃにおいては、第１制震ユニット３１と第４制震ユニット３４の変形限界に近い状態を描いているが、ここで注目されるのは、左側可動シャフト２１の本体２１ａの右端部が第２制震ユニット３２のウレタンバネ３２Ｕの円孔３２Ｈ内に僅かではあるが挿通された状態であることである。
【００６６】
すなわち、逆に言えば、左側可動シャフト２１の本体２１ａの長さは、制震筋交Ａに高荷重が働いて第１制震ユニット３１が変形限界にまで圧縮された際にも本体２１ａの右端が第２制震ユニット３２のウレタンバネ３２Ｕの円孔３２Ｈ内部に残るだけの長さとして設定されるということであり、このようにすることにより、第１制震ユニット３１が復元する際にも左側可動シャフト２１の本体２１ａの右端は障害なく第２制震ユニット３２のウレタンバネ３２Ｕの円孔３２Ｈ内を右方向に移動できるのである。
【００６７】
同様のことは、右側可動シャフト２２の本体２２ａの長さの設定にも言えることであって、右側可動シャフト２２の本体２２ａの長さは、制震筋交Ａに高荷重が働いて第４制震ユニット３４が変形限界にまで圧縮された際にも本体２２ａの左端が第３制震ユニット３３のウレタンバネ３３Ｕの円孔３３Ｈ内部に残るだけの長さとして設定される。
【００６８】
次に、実施例１の制震筋交Ａに、上述とは逆の圧縮力が働いた場合の制震筋交Ａの作用を説明する。図１７ｂは、地震等の震動によって、柱ＰＬと梁ＢＭのなす角度αが９０°より小となった状態を示す。この際、制震筋交Ａには、全体を圧縮しようとする力、すなわち圧縮力Ｙ１（Ｙ３）、Ｙ２（Ｙ４）が働く。この際の制震筋交Ａの内部の作用を図１４ｂ、図１４ｃに示す。なお図１４ａは、引張力も圧縮力も働いていない通常の状態を示す。
【００６９】
圧縮力が低荷重の圧縮力Ｙ１、Ｙ２である場合には、制震筋交Ａは図１４ｂに示すように反応する。すなわち、圧縮力Ｙ１によって左側可動シャフト２１が右方向に押しこまれ、左側スリーブ１１１内にては、左側可動シャフト２１の本体２１ａに固着されている左側可動円板２１ｂも右方向に摺動させられる。
【００７０】
すると、左側可動円板２１ｂの右側に配された第２制震ユニット３２が左側可動円板２１ｂによって右方向に圧縮される。しかしながら、圧縮力Ｙ１が低荷重であるのでコイルバネ３２Ｃは反応せず、まずウレタンバネ３２Ｕが圧縮される。図１４ｂはこの状態を示している。
【００７１】
実施例１の制震筋交Ａにおいては、ウレタンバネ３２Ｕは、ウレタンバネ３１Ｕ同様の仕様のもので、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＵＬが２０ｍｍになった時の荷重が０．６２ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが１５ｍｍになった時の荷重が１．１２ｋＮのものを使用している。（図１９の試験成績表参照）したがって、圧縮力Ｙ１が１ｋＮをやや超える程度までなら、このウレタンバネ３２Ｕがその力を吸収して復元させることができるということになる。
【００７２】
これよりさらに大きな荷重がかかった状態を、図１４ｃに示す。大きな圧縮力Ｙ３、Ｙ４が働くと、ウレタンバネ３２Ｕの変位の限界を超えて第２制震ユニット３２が圧縮されることとなるが、この場合にはコイルバネ３２Ｃが圧縮されることになるので、不都合は生じない。コイルバネ３２Ｃは、コイルバネ３１Ｃと同一仕様のもので、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが４０ｍｍになった時の荷重が１．９０ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが３５ｍｍになった時の荷重が３．９２ｋＮである（図２０の試験成績表参照）。
【００７３】
コイルバネ３２Ｃは、実際には荷重が１ｋＮ前後から圧縮が始まるので、ウレタンバネ３２Ｕの圧縮限界の少し前からコイルバネ３２Ｃが変形して圧縮力Ｙ３を吸収する。したがって、ウレタンバネ３２Ｕとコイルバネ３２Ｃは滑らかにその役割を交換し連繋して働くことになる。なお、図２０に示す試験成績表にては、荷重が３．９２ｋＮで変位１５ｍｍより先の記録がないが、実際にはもう少しコイルバネ３１Ｃの変形領域はあるので、４ｋＮを越える荷重に対しても対応は可能である。
【００７４】
以上に述べたように、実施例１の制震筋交Ａの第２制震ユニット３２にては、低荷重（圧縮力Ｙ１）ではウレタンバネ３２Ｕが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、高荷重（圧縮力Ｙ３）ではコイルバネ３２Ｃが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、しかもウレタンバネ３２Ｕの作用領域とコイルバネ３２Ｃの作用領域を若干オーバーラップさせてあるので、両者の連携が極めてスムーズに行われ、低荷重（圧縮力Ｙ１）にても高荷重（圧縮力Ｙ３）にても確実に制震作用を発揮するものである。
【００７５】
以上は第２制震ユニット３２に関する作用の説明であるが、制震筋交Ａの右端においては、第２制震ユニット３２と対称的に構成された第３制震ユニット３３が、第２制震ユニット３２と同時に第２制震ユニット３２と全く同じ作用を行う。すなわち、低荷重（圧縮力Ｙ２）時にはウレタンバネ３３Ｕが圧縮され、高荷重（圧縮力Ｙ４）になるとコイルバネ３３Ｃが圧縮される。
【００７６】
ウレタンバネ３３Ｕはウレタンバネ３２Ｕと、コイルバネ３３Ｃはコイルバネ３２Ｃと、夫々全くの同一仕様であるので、制震筋交Ａの左端と右端では、全く同一の作用が対称的に行われる。したがって、制震筋交Ａの全体が極めてバランス良く制震作用を果たすことができる。
【００７７】
この際、第１制震ユニット３１と第４制震ユニット３４には全く力が働かないので、両方とも変形しない。すなわち、ウレタンバネ３１Ｕ、コイルバネ３１Ｃ、コイルバネ３４Ｃ、ウレタンバネ３４Ｕは一切変形を蒙らない。なお、右側スリーブ１１２の底部に穿設された孔ｈ、ｈの作用は、左側スリーブ１１１の底部に穿設された孔ｈ、ｈの作用と同一である。
【００７８】
以上にて、実施例１の制震筋交Ａに対して引張力が働いた場合（図１７ａ）でも圧縮力が働いた場合でも（図１７ｂ）、制震筋交Ａは完全に均等に反応して、引張力あるいは圧縮力を吸収することがわかる。すなわち、引張力に対しては第１制震ユニット３１と第４制震ユニット３４の２組の制震ユニットが働き、圧縮力に対しては第２制震ユニット３２と第３制震ユニット３３の２組の制震ユニットが働く。
【００７９】
第１制震ユニット３１、第２制震ユニット３２、第３制震ユニット３３、第４制震ユニット３４はその作用が完全に等しいので、結果として、制震筋交Ａは、圧縮力に対しても引張力に対しても全く同じ反応を示し、全く同じ復元能力を有しているということがいえるのである。
【実施例２】
【００８０】
＜実施例２の構成＞
本発明の実施例２の制震筋交Ｂは、図９に見るように略円筒形状の筐体４と筐体４に挿通されている可動シャフト５、筐体４内部に格納されている第１制震ユニット６１、第２制震ユニット６２から構成されている。
【００８１】
筐体４は金属製のスリーブ４１とスリーブ４１の左端に螺着される金属製の左端キャップ４２、スリーブ４１の右端に螺着される金属製の右端キャップ４３から構成されている。
【００８２】
スリーブ４１の左端に螺着される左端キャップ４２は、図１１に見るように、左側面中央部に円孔４２ａが穿設されており、内周面にはネジ溝が刻切されている。また、スリーブ４１の右端に螺着される右端キャップ４３は、図１１、図１２に見るように、右側面中央部に円孔Ｎ７ａを有するナックルＮ７が溶着により右方向に突設固着されている。
【００８３】
可動シャフト５は、図１１に見るように本体５１が丸棒状で金属製であり、左端外周面にはネジ山が刻切され、テーパを有する右端近傍には金属製の円板状の可動円板５２が固着されている。
【００８４】
第１制震ユニット６１は、図１０に見るように、左側に配された鋼製のコイルバネ６１Ｃと右側に配されたウレタン樹脂からなるウレタンバネ６１Ｕが１組となって構成されている。コイルバネ６１Ｃとウレタンバネ６１Ｕの間には中央に円孔Ｄ５ａを有する金属製の円板状の仕切板Ｄ５が配されている。
【００８５】
第２制震ユニット６２は、図１０に見るように、右側に配された鋼製のコイルバネ６２Ｃと左側に配されたウレタン樹脂からなるウレタンバネ６２Ｕが１組となって構成されている。コイルバネ６２Ｃとウレタンバネ６２Ｕの間には中央に円孔Ｄ６ａを有する金属製の円板状の仕切板Ｄ６が配されている。
【００８６】
ウレタンバネ６１Ｕ、ウレタンバネ６２Ｕは、実施例１におけるウレタンバネ３１Ｕと全く同一の仕様のものである。すなわち、ウレタンバネ６１Ｕ、ウレタンバネ６２Ｕは、実施例１にては、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が１０ｍｍ短縮された時の荷重が０．６２ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が１５ｍｍ短縮された時の荷重が１．１２ｋＮのものを使用している（図１９の試験成績表参照）。
【００８７】
また、コイルバネ６１Ｃ、コイルバネ６２Ｃは、実施例１におけるコイルバネ３１Ｃと全く同一の仕様のものである。すなわちコイルバネ６１Ｃ、コイルバネ６２Ｃは、実施例２にては、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が１０ｍｍ短縮された時の荷重が１．９０ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が１５ｍｍ短縮された時の荷重が３．９２ｋＮのものを使用している（図２０の試験成績表参照）。
【００８８】
図９に見るように、可動シャフト５の左端には円孔Ｎ５ａを有するナックルＮ５とナットＮ６が螺着されている。また、右端キャップ４３の右側面には、前述のように円孔Ｎ７ａを有するナックルＮ７が溶着により固着されている。
【００８９】
図１１に実施例２の制震筋交Ｂの組付構成を示す。実施例２の制震筋交Ｂを組付けるにあたっては、まずスリーブ４１の左側から可動シャフト５をスリーブ４１内に格納する。次に、可動シャフト５の左端から第１制震ユニット６１を挿通させ、さらに左端キャップ４２の円孔４２ａを挿通させてスリーブ４１の左端に左端キャップ４２を螺着させる。そして左端キャップ４２の円孔４２ａから突出している可動シャフト５の本体５１の左端にナットＮ６、ナックルＮ５を螺着させる。これで、制震筋交Ｂの左半分の組付けが完了する。
【００９０】
次に、スリーブ４１の右側から第２制震ユニット６２をスリーブ４１内に格納する。この際、可動シャフト５の本体５１の右端が第２制震ユニット６２のウレタンバネ６２Ｕの中央の円孔６２Ｈの途中まで挿通されるようにする。そして、スリーブ４１の右端に右端キャップ４３を螺着する。これにて制震筋交Ｂの組付けは完了する。
【００９１】
実施例２の制震筋交Ｂにおいては、可動シャフト５の本体５１の右端近傍に固着された可動円板５２を挟んで左側に第１制震ユニット６１が、右側に第２制震ユニット６２が配され、筐体４の内部は左右対称の構成となっていることがわかる（図１０参照）。
【００９２】
＜実施例２の作用＞
実施例２の制震筋交Ｂは、一例として図１６ｃに示すような形で建築物に装着される。すなわち、図１６ｃにおいては制震筋交ＢのナックルＮ５を取付金具Ｔを介して柱ＰＬ１に回動自在に装着し、制震筋交ＢのナックルＮ７を取付金具Ｔを介して梁ＢＭに回動自在に装着している。制震筋交Ｂは、実施例１の制震筋交に比べると半分近い長さであるので、図１６ｃのように柱ＰＬ１と柱ＰＬ２が近接しているようなところにも用いることができる。
【００９３】
図１８ａは、地震等の震動によって、柱ＰＬ１と梁ＢＭのなす角度βが９０°を越えた状態を示す。この際、制震筋交Ｂには、全体を引き伸ばそうとする力、すなわち引張力Ｘ５（Ｘ７）、Ｘ６（Ｘ８）が働く。この際の制震筋交Ｂの内部の作用を図１５ｂ、図１５ｃに示す。なお図１５ａは、引張力も圧縮力も働いていない通常の状態を示す。
【００９４】
引張力が低荷重の引張力Ｘ５、Ｘ６である場合には、制震筋交Ｂは図１５ｂに示すように反応する。すなわち、引張力Ｘ５によって可動シャフト５が左方向に引っ張られ、可動シャフト５の本体５１に固着されている可動円板５２も左方向に摺動させられる。
【００９５】
すると、可動円板５２の左側に配された第１制震ユニット６１が可動円板５２によって左方向に圧縮される。しかしながら、引張力Ｘ５が低荷重であるのでコイルバネ６１Ｃは反応せず、まずウレタンバネ６１Ｕが圧縮される。図１５ｂはこの状態を示している。
【００９６】
前記のように、実施例２の制震筋交Ｂにおいては、ウレタンバネ６１Ｕは実施例１の制震筋交Ａのウレタンバネ３１Ｕと同一仕様で、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が２０ｍｍになった時の荷重が０．６２ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が１５ｍｍになった時の荷重が１．１２ｋＮのものを使用している。 したがって、引張力Ｘ５が１ｋＮをやや超える程度までなら、このウレタンバネ６１Ｕがその力を吸収して復元させることができるということになる。
【００９７】
図１９に示す試験成績表にては、試験結果のＮｏ．１（備考欄Ａ７３）が実施例２に使用されるウレタンバネ６１Ｕであるが、荷重０．６２ｋＮで１０ｍｍ、荷重１．１２ｋＮで１５ｍｍの変位（長さの縮小）が生じていることがわかる。長さが１５ｍｍ縮小すると、これは長さが半分になるということであるので、このあたりがウレタンバネ６１Ｕの変位の限界であろうと考えられる。
【００９８】
これよりさらに大きな荷重がかかった状態を、図１５ｃに示す。大きな引張力Ｘ７，Ｘ８が働くと、ウレタンバネ６１Ｕの変位の限界を超えて第１制震ユニット６１が圧縮されることとなるが、この場合にはコイルバネ６１Ｃが圧縮されることになるので、不都合は生じない。コイルバネ６１Ｃは、先述のように実施例２の制震筋交Ｂにては、実施例１の制震筋交Ａのコイルバネ３１と同一仕様で、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が４０ｍｍになった時の荷重が１．９０ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が３５ｍｍになった時の荷重が３．９２ｋＮのものを使用している。
【００９９】
図２０に示す試験成績表にては、試験結果のＮｏ．１（備考欄重荷重）が実施例１に使用されるコイルバネ６１Ｃであるが、荷重１．９０ｋＮで１０ｍｍ、荷重３．９２ｋＮで１５ｍｍの変位（長さの縮小）が生じていることがわかる。コイルバネ６１Ｃは、実際には荷重が１ｋＮ前後から圧縮が始まるので、ウレタンバネ６１Ｕの圧縮限界の少し前からコイルバネ６１Ｃが変形して引張力Ｘ７を吸収する。したがって、ウレタンバネ６１Ｕとコイルバネ６１Ｃは滑らかにその役割を交換し連繋して働くことになる。
【０１００】
なお、図２０に示す試験成績表にては、荷重が３．９２ｋＮで変位１５ｍｍより先の記録がないが、実際にはもう少しコイルバネ６１Ｃの変形領域はあるので、実施例１の場合と同様４ｋＮを越える荷重に対しても対応は可能である。
【０１０１】
以上に述べたように、実施例２の制震筋交Ｂの第１制震ユニット６１にては、低荷重（引張力Ｘ５）ではウレタンバネ６１Ｕが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、高荷重（引張力Ｘ７）ではコイルバネ６１Ｃが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、しかもウレタンバネ６１Ｕの作用領域とコイルバネ６１Ｃの作用領域を若干オーバーラップさせてあるので、両者の連携が極めてスムーズに行われ、低荷重（引張力Ｘ５）にても高荷重（引張力Ｘ７）にても確実に制震作用を発揮するものである。
【０１０２】
以上は第１制震ユニット６１に関する作用の説明であるが、制震筋交Ｂの他端においては、第１制震ユニット６１と対称的に構成された第２制震ユニット６２が、第１制震ユニット６１と同時に第１制震ユニット６１と全く同じ作用を行う。すなわち、低荷重（引張力Ｘ６）時にはウレタンバネ６２Ｕが圧縮され、高荷重（引張力Ｘ８）になるとコイルバネ６２Ｃが圧縮される。
【０１０３】
ウレタンバネ６２Ｕはウレタンバネ６１Ｕと、コイルバネ６２Ｃはコイルバネ６１Ｃと、夫々全くの同一仕様であるので、制震筋交Ｂの左端と右端では、全く同一の作用が対称的に行われる。したがって、制震筋交Ｂの全体が極めてバランス良く制震作用を果たすことができる。
【０１０４】
なお、図１５ｃにおいては、第１制震ユニット６１の変形限界に近い状態を描いているが、ここで注目されるのは、可動シャフト５の本体５１の右端部が第２制震ユニット６２のウレタンバネ６２Ｕの円孔６２Ｈ内に僅かではあるが挿通された状態であることである。
【０１０５】
すなわち、逆に言えば、可動シャフト５の本体５１の長さは、制震筋交Ｂに高荷重が働いて第１制震ユニット６１が変形限界にまで圧縮された際にも本体５１の右端が第２制震ユニット６２のウレタンバネ６２Ｕの円孔６２Ｈ内部に残るだけの長さとして設定されるということであり、このようにすることにより、第１制震ユニット６１が復元する際にも可動シャフト５の本体５１の右端は障害なく第２制震ユニット６２のウレタンバネ６２Ｕの円孔６２Ｈ内を右方向に移動できるのである。
【０１０６】
次に、実施例２の制震筋交Ｂに、上述とは逆の圧縮力が働いた場合の制震筋交Ｂの作用を説明する。図１８ｂは、地震等の震動によって、柱ＰＬ１と梁ＢＭのなす角度βが９０°より小となった状態を示す。この際、制震筋交Ａには、全体を圧縮しようとする力、すなわち圧縮力Ｙ５（Ｙ７）、Ｙ６（Ｙ８）が働く。この際の制震筋交Ｂの内部の作用を図１５ｄ、図１５ｅに示す。なお図１５ａは、前述のように引張力も圧縮力も働いていない通常の状態を示す。
【０１０７】
圧縮力が低荷重の圧縮力Ｙ５、Ｙ６である場合には、制震筋交Ｂは図１５ｄに示すように反応する。すなわち、圧縮力Ｙ５によって可動シャフト５が右方向に押しこまれ、可動円板５２も右方向に摺動させられる。
【０１０８】
すると、可動円板５２の右側に配された第２制震ユニット６２が可動円板５２によって右方向に圧縮される。しかしながら、圧縮力Ｙ５が低荷重であるのでコイルバネ６２Ｃは反応せず、まずウレタンバネ６２Ｕが圧縮される。図１５ｄはこの状態を示している。
【０１０９】
実施例２の制震筋交Ｂにおいては、ウレタンバネ６２Ｕは、ウレタンバネ６１Ｕと同一仕様のもので、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が２０ｍｍになった時の荷重が０．６２ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が１５ｍｍになった時の荷重が１．１２ｋＮのものを使用している。（図１９の試験成績表参照）したがって、圧縮力Ｙ５が１ｋＮをやや超える程度までなら、このウレタンバネ６２Ｕがその力を吸収して復元させることができるということになる。
【０１１０】
これよりさらに大きな荷重がかかった状態を、図１５ｅに示す。大きな圧縮力Ｙ７、Ｙ８が働くと、ウレタンバネ６２Ｕの変位の限界を超えて第２制震ユニット６２が圧縮されることとなるが、この場合にはコイルバネ６２Ｃが圧縮されることになるので、不都合は生じない。コイルバネ６２Ｃは、コイルバネ６１Ｃと同一仕様のもので、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が４０ｍｍになった時の荷重が１．９０ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が３５ｍｍになった時の荷重が３．９２ｋＮである（図２０の試験成績表参照）。
【０１１１】
コイルバネ６２Ｃは、実際には荷重が１ｋＮ前後から圧縮が始まるので、ウレタンバネ６２Ｕの圧縮限界の少し前からコイルバネ６２Ｃが変形して圧縮力Ｙ６を吸収する。したがって、ウレタンバネ６２Ｕとコイルバネ６２Ｃは滑らかにその役割を交換し連繋して働くことになる。なお、図２０に示す試験成績表にては、荷重が３．９２ｋＮで変位１５ｍｍより先の記録がないが、実際にはもう少しコイルバネ６１Ｃの変形領域はあるので、４ｋＮを越える荷重に対しても対応は可能である。
【０１１２】
以上に述べたように、実施例２の制震筋交Ｂの第２制震ユニット６２にては、低荷重（圧縮力Ｙ６）ではウレタンバネ６２Ｕが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、高荷重（圧縮力Ｙ８）ではコイルバネ６２Ｃが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、しかもウレタンバネ６２Ｕの作用領域とコイルバネ６２Ｃの作用領域を若干オーバーラップさせてあるので、両者の連携が極めてスムーズに行われ、低荷重（圧縮力Ｙ６）にても高荷重（圧縮力Ｙ８）にても確実に制震作用を発揮するものである。
【０１１３】
以上にて、実施例２の制震筋交Ｂに対して引張力が働いた場合（図１８ａ）でも圧縮力が働いた場合でも（図１８ｂ）、制震筋交Ｂは完全に均等に反応して、引張力あるいは圧縮力を吸収することがわかる。すなわち、引張力に対しては第１制震ユニット６１が働き、圧縮力に対しては第２制震ユニット６２が働く。
【０１１４】
第１制震ユニット６１と第２制震ユニット６２はその作用が完全に等しいので、結果として、制震筋交Ｂは、圧縮力に対しても引張力に対しても全く同じ反応を示し、全く同じ復元能力を有しているということがいえるのである。
【０１１５】
なお、実施例２の制震筋交Ｂのスリーブ４３の底部には孔ｈ、ｈが穿設されているが、これは実施例１の制震筋交Ａの左側スリーブ１１１の底部に穿設された孔ｈ、ｈ、右側スリーブ１１２の底部に穿設された孔ｈ、ｈと全く同様の役割、すなわち換気による筐体４内の温度上昇の防止と、通気による第１制震ユニット６１と第２制震ユニット６２の円滑な作用を保証するためのものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
以上に説明してきたように、本発明の制震筋交は、圧縮力に対しても引張力に対しても全く同じように働いて震動を吸収する。しかも、摩擦部材等劣化が懸念されるような部材は用いていないのでメンテナンスフリーであり、一旦壁中に埋設させれば、そのまま半永久的にその機能を持続させることができる。また、低荷重にては合成樹脂製のバネが働き、高荷重にては金属製のコイルバネが働き、両者の作用領域がオーバーラップするように設定されているので、相互の連携がスムーズで、低荷重に対しても高荷重に対しても等しくその作用を発揮することが可能となる。
【０１１７】
以上の特質からして、本発明の制震筋交は、東海大地震等の巨大地震の発生が近い将来に予測される今日、建物の新築やリフォームにあたって、簡単に取付けられる制震部材として非常に重宝であり、しかもメンテナンスフリーで引張力に対しても圧縮力に対しても均等に働くので、制震筋交として求められる全ての要素を備えており、大きな産業上の利用可能性を有しているものといえるのである。
【符号の説明】
【０１１８】
１ 筐体
１１ スリーブ
１１１ 左側スリーブ
１１２ 右側スリーブ
１１３ スリーブ継手
１１３ａ 本体
１１４ 遮蔽円板
１２ 左端キャップ
１２ａ 円孔
１３ 右端キャップ
１３ａ 円孔
２１ 左側可動シャフト
２１ａ 本体
２１ｂ 左側可動円板
２２ 右側可動シャフト
２２ａ 本体
２２ｂ 右側可動円板
３１ 第１制震ユニット
３１Ｃ コイルバネ
３１Ｈ 円孔
３１Ｕ ウレタンバネ
３２ 第２制震ユニット
３２Ｃ コイルバネ
３２Ｈ 円孔
３２Ｕ ウレタンバネ
３３ 第３制震ユニット
３３Ｃ コイルバネ
３３Ｈ 円孔
３３Ｕ ウレタンバネ
３４ 第４制震ユニット
３４Ｃ コイルバネ
３４Ｈ 円孔
３４Ｕ ウレタンバネ
４ 筐体
４１ スリーブ
４２ 左端キャップ
４２ａ 円孔
４３ 右端キャップ
５ 可動シャフト
５１ 本体
５２ 可動円板
６１ 第１制震ユニット
６１Ｃ コイルバネ
６１Ｈ 円孔
６１Ｕ ウレタンバネ
６２ 第２制震ユニット
６２Ｃ コイルバネ
６２Ｈ 円孔
６２Ｕ ウレタンバネ
Ａ 制震筋交
Ｂ 制震筋交
ＢＭ 梁
Ｃφ 直径
ＣＬ 長さ
Ｄ１ 仕切板
Ｄ１ａ 円孔
Ｄ２ 仕切板
Ｄ２ａ 円孔
Ｄ３ 仕切板
Ｄ３ａ 円孔
Ｄ４ 仕切板
Ｄ４ａ 円孔
Ｄ５ 仕切板
Ｄ５ａ 円孔
Ｄ６ 仕切板
Ｄ６ａ 円孔
Ｎ１ ナックル
Ｎ１ａ 円孔
Ｎ２ ナット
Ｎ３ ナックル
Ｎ３ａ 円孔
Ｎ４ ナックル
Ｎ４ａ 円孔
Ｎ５ ナックル
Ｎ５ａ 円孔
Ｎ６ ナット
Ｎ７ ナックル
Ｎ７ａ 円孔
Ｐ 取付ピン
ＰＬ 柱
ＰＬ１ 柱
ＰＬ２ 柱
Ｔ 取付金具
ＵＬ 長さ
Ｕａ 山部
Ｕｂ 山部
Ｕｃ 山部
Ｕｄ 山部
Ｕｅ 山部
Ｕｔ 溝
Ｕφ 直径
Ｘ１ 引張力
Ｘ２ 引張力
Ｘ３ 引張力
Ｘ４ 引張力
Ｘ５ 引張力
Ｘ６ 引張力
Ｘ７ 引張力
Ｘ８ 引張力
Ｙ１ 圧縮力
Ｙ２ 圧縮力
Ｙ３ 圧縮力
Ｙ４ 圧縮力
Ｙ５ 圧縮力
Ｙ６ 圧縮力
Ｙ７ 圧縮力
Ｙ８ 圧縮力
ｄｔ 幅
ｄｕ１ 幅
ｄｕ２ 幅
ｈ 孔
α 角度
β 角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に制震機構を有する制震筋交であり、さらに詳しくは、下記の構成の制震筋交に関するものである。
＜構成１＞
内部に制震機構を有する制震筋交であり、
制震機構が、低荷重に対応するバネと高荷重に対応するバネを組み合わせた制震ユニットを偶数組組み合わせたものであり、
低荷重に対応するバネは中心に孔を有する合成樹脂製で外周に変形防止のための溝を有しており、
高荷重に対応するバネは金属製のコイルバネであり、
偶数組の制震ユニットのうちの半数は、筋交を長手方向に圧縮する力が働いた場合に圧縮され、
偶数組の制震ユニットのうちの残る半数は、筋交を長手方向に引張する力が働いた場合に圧縮される
ことを特徴とする制震筋交。
＜構成２＞
低荷重に対応する合成樹脂製のバネの対応可能な荷重の範囲が１．８ｋNまでであり、
高荷重に対応する金属製のコイルバネの対応可能な荷重の範囲が
１ｋN〜５ｋNであることを特徴とする構成１に記載の制震筋交。
＜構成３＞
筐体が円筒形状のスリーブと該スリーブの両端に螺着される右端キャップ及び左端キャップから成り、スリーブの中央には遮蔽円板がスリーブと一体に固着されており、
左端キャップ及び右端キャップの中心部分には円孔が穿設され、左端キャップに穿設された円孔に左側可動シャフトが挿通されており、右端キャップに穿設された円孔に右側可動シャフトが挿通されており、
左側可動シャフトの右端近傍に、左側可動円板が左側可動シャフトと一体に固着されており、
右側可動シャフトの左端近傍に、右側可動円板が右側可動シャフトと一体に固着されており、
筐体内に４組の制震ユニットが格納されており、２組は上記遮蔽円板の左側に、もう２組は上記遮蔽円板の右側に配されており、
遮蔽円板の左側に配された２組の制震ユニットうちの１組は左側可動円板の左側に、もう１組は左側可動円板の右側に配されており、
遮蔽円板の右側に配された２組の制震ユニットうちの１組は右側可動円板の右側に、もう１組は右側可動円板の左側に配されている、
ことを特徴とする構成１あるいは構成２に記載の制震筋交。
＜構成４＞
筐体が円筒形状のスリーブと該スリーブの一端に螺着される第１キャップ及び該スリーブの他端に螺着される第２キャップから成り、
第１キャップの中心部分には円孔が穿設され、第２キャップの中心部分には外向けに固定ナックルが溶着されており、
第１キャップの中心部分に穿設された円孔に可動シャフトが挿通されており、
可動シャフトの筐体内の先端近傍に、可動円板が可動シャフトと一体に固着されており、
筐体内に２組の制震ユニットが格納されており、１組は上記可動円板の一方の側に、もう１組は上記可動円板のもう一方の側に配されている、
ことを特徴とする構成１あるいは構成２に記載の制震筋交。
＜構成５＞
スリーブに通気用の孔が穿設されていることを特徴とする構成１あるいは構成２あるいは構成３あるいは構成４に記載の制震筋交。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、筋交の内部に制震機構を設けて、筋交に圧縮力あるいは引張力が働いた際に内部の制震機構にて圧縮力あるいは引張力を吸収してできるだけ建築物の変形を防止するという目的によって作られた制震筋交は、存在する。その一例として、下記特許文献１、２を掲げておく。
【０００３】
下記特許文献１の「建築用免振ダンパー」は、摺動可能な状態に構成した内外２重円筒の間に「摩擦バネ」を設けて震動を吸収せんとするものである。しかしながら、このような構成の制震機構は、摩擦力を応用するものである以上、部材同士が擦れ合って磨耗するので、耐久性には問題があるといわざるをえない。
【０００４】
一般的にいって、筋交という部材は、建築時に柱と梁の間などに入れるものであるが、建物が竣工すると壁の中に埋没して外側からは見えないように配慮がなされるものである。したがって、経年変化で制震効果が弱まった場合、交換が非常に難しく、土壁の場合には土壁を破壊しなければならないし、化粧板等の内装材を使用する場合にても、一旦内装材を剥離しなければならない。したがって、できうる限りメンテナンスを必要としない、耐久性の高い構成としなければならない。
【０００５】
次に、下記特許文献２の「建物の免振装置」は、円筒形状のスリーブ（ケーシング）の中に、圧縮力が働いた際に圧縮されるバネと引張力が働いた際に圧縮されるバネの２種類のバネを格納して、圧縮力にも引張力にも対応できるように構成してある。しかしながら、圧縮力が働いた際に圧縮されるバネは１個であるが、引張力が働いた際に圧縮されるバネは２個なので、圧縮力と引張力に対して厳密に同じ作用で制震効果が発揮されるわけではない。
【０００６】
筋交に働く圧縮力と引張力に対して同一の作用を有しない場合、例えば圧縮力には弱く、引張力には強いという構成の場合、繰り返し働く圧縮力と引張力に対して作用が異なることにより、圧縮力の方向に建築物の躯体の変形を招きやすい。圧縮力には強く、引張力には弱いという構成の場合には逆に引張力の方向に建築物の躯体の変形を招きやすい。このような事態を避けるためには、圧縮力と引張力に対して同一の作用を有する構成としなければならないことは明白である。
【０００７】
また、下記特許文献１、２共に、内装されたバネの圧縮は、ある一定以上の力がかかったときにはじめて行われるので、バネを変形させるまでには至らない低荷重が働いた際には制震効果は得られないことになる。
【０００８】
地震の際には、ごく弱い微振動の後に強い揺れが来るのが一般的である。また、弱い地震などではずっと弱い揺れが持続することもある。さらに強い地震の後で起こる余震は、強い揺れのものもあるが大部分は弱い揺れである。このように、建物に働く震動は、強い揺ればかりとは限らないが、弱い揺れの際には内部のバネが圧縮されず、筋交全体が剛性を有してしまう場合には、弱い揺れに対しては実質上制震機構は働いていないという結果となってしまう。
【０００９】
下記特許文献１、２の発明においては、凡そ上記の様な問題点を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−４２３４６号公報
【特許文献２】登録実用新案第３０６９６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上より、発明が解決しようとする課題は次のとおりである。
＜課題１＞
メカニズムとして摩擦力等の耐久性を下げる要素は使用せず、建築物の壁面中に長期間埋没されたままでも機能の低下をきたさない構成、すなわちメンテナンスフリーの構成とする。
＜課題２＞
筋交に働く圧縮力と引張力に対して全く同一の作用を有する構成とする。
＜課題３＞
金属製のバネが圧縮されるに至らないような低負荷の震動が働いた場合にても該震動を吸収できる構成とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、下記に示す解決手段を提供するものである。
＜解決手段１＞
内部に制震機構を有する制震筋交であり、
制震機構が、低荷重に対応するバネと高荷重に対応するバネを組み合わせた制震ユニットを偶数組組み合わせたものであり、
低荷重に対応するバネは中心に孔を有する合成樹脂製で外周に変形防止のための溝を有しており、
高荷重に対応するバネは金属製のコイルバネであり、
偶数組の制震ユニットのうちの半数は、筋交を長手方向に圧縮する力が働いた場合に圧縮され、
偶数組の制震ユニットのうちの残る半数は、筋交を長手方向に引張する力が働いた場合に圧縮される
ことを特徴とする制震筋交。
＜解決手段２＞
低荷重に対応する合成樹脂製のバネの対応可能な荷重の範囲が１．８ｋNまでであり、
高荷重に対応する金属製のコイルバネの対応可能な荷重の範囲が
１ｋN〜５ｋNであることを特徴とする解決手段１に記載の制震筋交。
＜解決手段３＞
筐体が円筒形状のスリーブと該スリーブの両端に螺着される右端キャップ及び左端キャップから成り、スリーブの中央には遮蔽円板がスリーブと一体に固着されており、
左端キャップ及び右端キャップの中心部分には円孔が穿設され、左端キャップに穿設された円孔に左側可動シャフトが挿通されており、右端キャップに穿設された円孔に右側可動シャフトが挿通されており、
左側可動シャフトの右端近傍に、左側可動円板が左側可動シャフトと一体に固着されており、
右側可動シャフトの左端近傍に、右側可動円板が右側可動シャフトと一体に固着されており、
筐体内に４組の制震ユニットが格納されており、２組は上記遮蔽円板の左側に、もう２組は上記遮蔽円板の右側に配されており、
遮蔽円板の左側に配された２組の制震ユニットうちの１組は左側可動円板の左側に、もう１組は左側可動円板の右側に配されており、
遮蔽円板の右側に配された２組の制震ユニットうちの１組は右側可動円板の右側に、もう１組は右側可動円板の左側に配されている、
ことを特徴とする解決手段１あるいは解決手段２に記載の制震筋交。
＜解決手段４＞
筐体が円筒形状のスリーブと該スリーブの一端に螺着される第１キャップ及び該スリーブの他端に螺着される第２キャップから成り、
第１キャップの中心部分には円孔が穿設され、第２キャップの中心部分には外向けに固定ナックルが溶着されており、
第１キャップの中心部分に穿設された円孔に可動シャフトが挿通されており、
可動シャフトの筐体内の先端近傍に、可動円板が可動シャフトと一体に固着されており、
筐体内に２組の制震ユニットが格納されており、１組は上記可動円板の一方の側に、もう１組は上記可動円板のもう一方の側に配されている、
ことを特徴とする解決手段１あるいは解決手段２に記載の制震筋交。
＜解決手段５＞
スリーブに通気用の孔が穿設されていることを特徴とする解決手段１あるいは解決手段２あるいは解決手段３あるいは解決手段４に記載の制震筋交。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の解決手段１の発明によれば、制震機構が、低荷重に対応するバネと高荷重に対応するバネを組み合わせた制震ユニットを偶数組組み合わせたものであり、低荷重に対応するバネは中心に孔を有する合成樹脂製で外周に変形防止のための溝を有しており、高荷重に対応するバネは金属製のコイルバネであるので、金属製のコイルバネが圧縮されるに至らないような低荷重が働いた場合にても合成樹脂製のバネが圧縮されることによって該低荷重を吸収することができる。したがって、地震の際の弱い揺れに対しても制震効果を発揮することが可能である。
【００１４】
同じく本発明の解決手段１の発明によれば、偶数組の制震ユニットのうちの半数は、筋交を長手方向に圧縮する力が働いた場合に圧縮され、偶数組の制震ユニットのうちの残る半数は、筋交を長手方向に引張する力が働いた場合に圧縮されるので、圧縮力に対する吸収作用と引張力に対する吸収作用が完全に同一となる。したがって、建築物の変形をどちらの方向に対しても均等に防止することが可能となる。なお、本発明の解決手段２の発明においては、対応できる低荷重と高荷重の範囲が具体的に明示されている。
【００１５】
また、本発明の解決手段３の発明は、解決手段１の発明の一例の構成を具体的に明示するものである。ここにおいて、筐体内に４組の制震ユニットが格納されていることが明らかにされ、そのうち２組は圧縮力に対応し、もう２組は引張力に対応することが明らかにされる。この２組ずつの制震ユニットは、圧縮力と引張力に対して完全に同一の作用効果を有しているので、建築物の変形をどちらの方向に対しても防止することが可能となることが具体的に示される。
【００１６】
また、本発明の解決手段４の発明は、やはり解決手段１の発明の他の一例の構成を具体的に明示するものである。ここにおいて、筐体内に格納されている制震ユニットは２組であることが明らかにされ、そのうち１組は圧縮力に対応し、もう１組は引張力に対応することが明らかにされる。この１組ずつの制震ユニットは、圧縮力と引張力に対して完全に同一の作用効果を有しているので、建築物の変形をどちらの方向に対しても防止することが可能となることが具体的に示される。
【００１７】
この解決手段４の発明は、建築物の柱間が狭くて、解決手段３の発明が適用できない場合などに用いられる一例の構成を示している。すなわち、制震ユニットの数が解決手段３の発明に比べて半分であるので、筋交全体の長さも半分近くになり、柱間が狭くて、解決手段３の発明が適用できない場合などでも用いることができるのである。
【００１８】
本発明の解決手段５の発明によれば、スリーブに通気用の孔が穿設されているので、夏季においてもスリーブ内の温度上昇を防ぐことができる。低荷重に対応する合成樹脂製のバネは、温度上昇により軟化して特性を保持できなくなるおそれもあるが、スリーブに通気用の孔が穿設されていることによってスリーブ内の温度上昇が防止され、合成樹脂製のバネもその特性を保持することができる。
【００１９】
また同じく本発明の解決手段５の発明によれば、スリーブに通気用の孔が穿設されているので、制震ユニットが圧縮された場合においても該通気用の孔から円滑に外気が流入し、筐体内の気圧の変化を防止でき、これが制震ユニットの円滑な圧縮を助長する役割を果たす。制震ユニットが復元する際には逆に該通気用の孔からスリーブ内の空気を排出することによって、やはり円滑な制震ユニットの復元を助長する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の正面図である。（ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の平面図である。（ｃ）図１ｂのＡ−Ａ線断面図である。
【図２】（ａ）図１ｃの左側要部の拡大図である。（ｂ）図１ｃの右側要部の拡大図である。
【図３】本発明の実施例１の制震筋交の組付方法を説明する説明図である。
【図４】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交のスリーブ継手の外観斜視図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交のスリーブ継手を縦断した状態を示す外観斜視図である。
【図５】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の左側スリーブの外観斜視図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の右側スリーブの外観斜視図である。
【図６】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の金属製のコイルバネの外観斜視図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の金属製のコイルバネの正面図である。 （ｃ）本発明の実施例１の制震筋交の合成樹脂製のバネの外観斜視図である。 （ｄ）本発明の実施例１の制震筋交の合成樹脂製のバネを縦断した状態を示す外観斜視図である。
【図７】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の左側可動シャフトの外観斜視図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の右側可動シャフトの外観斜視図である。
【図８】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の左端キャップの外観斜視図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の右端キャップの外観斜視図である。 （ｃ）本発明の実施例１の制震筋交の左側のナックルとナットの外観斜視図である。 （ｄ）本発明の実施例１の制震筋交の右側のナックルとナットの外観斜視図である。
【図９】（ａ）本発明の実施例２の制震筋交の正面図である。（ｂ）本発明の実施例２の制震筋交の平面図である。（ｃ）図９ｂのＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】図９ｃの一部を省略した拡大図である。
【図１１】本発明の実施例２の制震筋交の組付方法を説明する説明図である。
【図１２】本発明の実施例２の制震筋交の第２キャップの外観斜視図である。
【図１３】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｃ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。
【図１４】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｃ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。
【図１５】（ａ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｂ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｃ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｄ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｅ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。
【図１６】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｃ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。
【図１７】（ａ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｂ）本発明の実施例１の制震筋交の作用を説明するための説明図である。
【図１８】（ａ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。 （ｂ）本発明の実施例２の制震筋交の作用を説明するための説明図である。
【図１９】本発明の実施例１及び実施例２に使用され得るウレタン製のバネの耐圧試験の試験成績書の写しである。
【図２０】本発明の実施例１及び実施例２に使用され得る鋼製のコイルバネの耐圧試験の試験成績書の写しである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を実施するための最良の形態を、以下に、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
＜実施例１の構成＞
本発明の実施例１の制震筋交Ａは、図１に見るように略円筒形状の筐体１と筐体１に挿通されている左側可動シャフト２１、右側可動シャフト２２、筐体１内部に格納されている第１制震ユニット３１、第２制震ユニット３２、第３制震ユニット３３、第４制震ユニット３４から構成されている。
【００２３】
筐体１はスリーブ１１とスリーブ１１の左端に螺着される左端キャップ１２、スリーブ１１の右端に螺着される右端キャップ１３から構成されている。スリーブ１１はさらに円筒形状の左側スリーブ１１１、円筒形状の右側スリーブ１１２、左側スリーブ１１１と右側スリーブ１１２を中央にて接続しているスリーブ継手１１３から構成されている。左側スリーブ１１１、右側スリーブ１１２、スリーブ継手１１３はすべて金属製である。
【００２４】
スリーブ継手１１３は図４に見るように、円筒形状の本体１１３ａと本体１１３ａの中央に溶着により固着されている金属製の遮蔽円板１１４からなる。スリーブ継手１１３の内壁にはネジ溝が刻切されている。また図５には左側スリーブ１１１、右側スリーブ１１２を示す。どちらも円筒形状をなし、夫々の両端部外周にはネジ山が刻切されている。また、底部にはどちらも夫々２個の孔ｈを有している。合計４個の孔ｈは、図２にて明らかなように、ウレタンバネ３１Ｕ、３２Ｕ、３３Ｕ、３４Ｕの直下に穿設されている。
【００２５】
左側スリーブ１１１の左端に螺着される左端キャップ１２は、図８ａに見るように、左側面中央部に円孔１２ａが穿設されており、内周面にはネジ溝が刻切されている。また、右側スリーブ１１２の右端に螺着される右端キャップ１３は、図８ｂに見るように、右側面中央部に円孔１３ａが穿設されており、内周面にはネジ溝が刻切されている。
【００２６】
左側可動シャフト２１は、図７ａに見るように本体２１ａが丸棒状で金属製であり、左端外周面にはネジ山が刻切され、テーパが付された右端の近傍には金属製の円板状の左側可動円板２１ｂが固着されている。また、右側可動シャフト２２は、図７ｂに見るように本体２２ａが丸棒状で金属製であり、右端外周面にはネジ山が刻切され、テーパが付された左端の近傍には金属製の円板状の右側可動円板２２ｂが固着されている。
【００２７】
第１制震ユニット３１は、図２ａに見るように、左側に配された鋼製のコイルバネ３１Ｃと右側に配されたウレタン樹脂からなるウレタンバネ３１Ｕが１組となって構成されている。コイルバネ３１Ｃとウレタンバネ３１Ｕの間には中央に円孔Ｄ１ａを有する金属製の円板状の仕切板Ｄ１が配されている。
【００２８】
第２制震ユニット３２は、図２ａに見るように、右側に配された鋼製のコイルバネ３２Ｃと左側に配されたウレタン樹脂からなるウレタンバネ３２Ｕが１組となって構成されている。コイルバネ３２Ｃとウレタンバネ３２Ｕの間には中央に円孔Ｄ２ａを有する金属製の円板状の仕切板Ｄ２が配されている。
【００２９】
第３制震ユニット３３は、図２ｂに見るように、左側に配された鋼製のコイルバネ３３Ｃと右側に配されたウレタン樹脂からなるウレタンバネ３３Ｕが１組となって構成されている。コイルバネ３３Ｃとウレタンバネ３３Ｕの間には中央に円孔Ｄ３ａを有する金属製の円板状の仕切板Ｄ３が配されている。
【００３０】
第４制震ユニット３４は、図２ｂに見るように、右側に配された鋼製のコイルバネ３４Ｃと左側に配されたウレタン樹脂からなるウレタンバネ３４Ｕが１組となって構成されている。コイルバネ３４Ｃとウレタンバネ３４Ｕの間には中央に円孔Ｄ４ａを有する金属製の円板状の仕切板Ｄ４が配されている。
【００３１】
図６ａ、図６ｂに鋼製のコイルバネ３１Ｃの構成を示す。コイルバネ３１Ｃは、実施例１にては、直径Ｃφが４０ｍｍ、長さＣＬが５０ｍｍ、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが４０ｍｍになった時の荷重が１．９０ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが３５ｍｍになった時の荷重が３．９２ｋＮのものを使用している。
【００３２】
図２０に、コイルバネ３１Ｃの耐圧試験の試験成績表を示す。この耐圧試験は、出願人の依頼で平成２２年３月８日に財団法人東海技術センターが行ったものである。なお、試験結果の表中に「高さ」とあるのは、図６ａ、図６ｂにおける長さＣＬのことである。コイルバネ３２Ｃ、３３Ｃ、３４Ｃもコイルバネ３１Ｃと全く同一の仕様のものである。
【００３３】
図６ｃ、図６ｄにウレタン樹脂製のウレタンバネ３１Ｕの構成を示す。ウレタンバネ３１Ｕは、実施例１にては、直径Ｕφが３５ｍｍ、長さＵＬが３０ｍｍ、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＵＬが２０ｍｍになった時の荷重が０．６２ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが１５ｍｍになった時の荷重が１．１２ｋＮのものを使用している。
【００３４】
ウレタンバネ３１Ｕは、図６ｃに示すように外周面に４本の溝Ｕｔ、Ｕｔ、Ｕｔ、Ｕｔを有している。溝Ｕｔ、Ｕｔ、Ｕｔ、Ｕｔはすべて同じ幅ｄｔを有している（図６ｄ参照）。なお、溝Ｕｔ、Ｕｔ、Ｕｔ、Ｕｔに分割されて形成される山部については、両端の山部Ｕａ、Ｕｅが幅ｄｕ１、中間の山部Ｕｂ、Ｕｃ、Ｕｄが幅ｄｕ２で、ｄｕ１＞ｄｕ２となるように構成してある（図６ｄ参照）。また、中央には円孔３１Ｈが穿設されている。
【００３５】
ｄｕ１＞ｄｕ２とする理由は以下のとおりである。すなわち、幅ｄｕ１の山部Ｕａ、Ｕｅはウレタンバネ３１Ｕの両端部に位置するが、この部分は隣接する左側可動円板２１ｂあるいは仕切板Ｄ１に当接して直接圧力を受ける部位であり、この部分が薄いと変形をきたす怖れがあるので、他の山部Ｕｂ、Ｕｃ、Ｕｄより厚く構成してある。
【００３６】
図１９に、ウレタンバネ３１Ｕの耐圧試験の試験成績表を示す。この耐圧試験は、出願人の依頼で平成２２年３月８日に財団法人東海技術センターが行ったものである。なお、試験結果の表中に「高さ」とあるのは、図６ｃにおける長さＵＬのことである。ウレタンバネ３２Ｕ、３３Ｕ、３４Ｕもウレタンバネ３１Ｕと全く同一の仕様のものである。
【００３７】
なお、素材としては、ウレタンに替えてゴムやシリコンを用いることも考えられる。ただ、ゴムは温度が８０℃くらいから軟化するので、夏季の温度上昇を考えると、ウレタンあるいはシリコンの方が適切であろうと考えられる。ちなみに、ウレタンの軟化温度は１２０℃程度、シリコンの軟化温度は２００℃程度であるので、素材としてはシリコンの方が適切であるが、価格面からするとウレタンを選択するのが現実的であるということになる。なお、前述のようにスリーブ１１１、１１２には孔ｈが２箇所ずつ穿設されているので、スリーブ１１１、１１２内の温度上昇はこれにより抑制される。
【００３８】
図１に見るように、左側可動シャフト２１の左端には円孔Ｎ１ａを有するナックルＮ１とナットＮ２が螺着されている。また、右側可動シャフト２２の右端には円孔Ｎ３ａを有するナックルＮ３とナットＮ４が螺着されている。
【００３９】
図３に実施例１の制震筋交Ａの組付構成を示す。実施例１の制震筋交Ａを組付けるにあたっては、まずスリーブ継手１１３の左側に左側スリーブ１１１の右端を螺着させる。
【００４０】
次に、ウレタンバネ３２Ｕ、仕切板Ｄ２、コイルバネ３２Ｃからなる第２制震ユニット３２を左側スリーブ１１１に格納する。コイルバネ３２Ｃの右端は図２ａに見るようにスリーブ継手１１３の遮蔽円板１１４の左側面に当接させる。
【００４１】
次に、左側可動シャフト２１を左側スリーブ１１１に格納する。左側可動シャフト２１の右端近傍に固着されている左側可動円板２１ｂの右側面はウレタンバネ３２Ｕの左側面に当接し、左側可動シャフト２１の本体２１ａの左側可動円板２１ｂより右の部分はウレタンバネ３２Ｕの中央の円孔３２Ｈの半分以上に挿通される。
【００４２】
次に、左側可動シャフト２１の左端から第１制震ユニット３１を挿通させる。図２ａに見るように、第１制震ユニット３１のウレタンバネ３１Ｕの右側面は左側可動シャフト２１の左側可動円板２１ｂの左側面に当接し、左側可動シャフト２１がコイルバネ３１Ｃの中央部とウレタンバネ３１Ｕの中央の円孔３１Ｈに挿通されることとなる。
【００４３】
次に、左側可動シャフト２１の左端に左端キャップ１２の円孔１２ａを挿通し、左端キャップ１２を左側スリーブ１１１の左端に螺着させる。これにて、左端キャップ１２の円孔１２ａから左側可動シャフト２１の左端部が突出する形となるので、左側可動シャフト２１の左端にナットＮ２とナックルＮ１を螺着する。これで、実施例１の制震筋交Ａの左半分の組付が完成する。
【００４４】
次に、スリーブ継手１１３の右側に右側スリーブ１１２の左端を螺着させる。さらに、ウレタンバネ３３Ｕ、仕切板Ｄ３、コイルバネ３３Ｃからなる第３制震ユニット３３を右側スリーブ１１２に格納する。コイルバネ３３Ｃの左端は図２ｂに見るようにスリーブ継手１１３の遮蔽円板１１４の右側面に当接させる。
【００４５】
次に、右側可動シャフト２２を右側スリーブ１１２に格納する。右側可動シャフト２２の左端近傍に固着されている右側可動円板２２ｂの左側面はウレタンバネ３３Ｕの右側面に当接し、右側可動シャフト２２の本体２２ａの右側可動円板２２ｂより左の部分はウレタンバネ３３Ｕの中央の円孔３３Ｈの半分以上に挿通される。
【００４６】
次に、右側可動シャフト２２の右端から第４制震ユニット３４を挿通させる。図２ｂに見るように、第４制震ユニット３４のウレタンバネ３４Ｕの左側面は右側可動シャフト２２の右側可動円板２２ｂの右側面に当接し、右側可動シャフト２２がコイルバネ３４Ｃの中央部とウレタンバネ３４Ｕの中央の円孔３４Ｈに挿通されることとなる。
【００４７】
次に、右側可動シャフト２２の右端に右端キャップ１３の円孔１３ａを挿通し、右端キャップ１３を右側スリーブ１１２の右端に螺着させる。これにて、右端キャップ１３の円孔１３ａから右側可動シャフト２２の右端部が突出する形となるので、右側可動シャフト２２の右端にナットＮ４とナックルＮ３を螺着する。これで、実施例１の制震筋交Ａの組付が完成する。
【００４８】
実施例１の制震筋交Ａにおいては、スリーブ継手１１３の中央に固着された遮蔽円板１１４を挟んで左側に第１制震ユニット３１、第２制震ユニット３２が配され、右側に第３制震ユニット３３、第４制震ユニット３４が配された左右対称の構成となっていることがわかる。
【００４９】
＜実施例１の作用＞
実施例１の制震筋交Ａは、一例として図１６ａに示すような形で建築物に装着される。すなわち、図１６ａにおいては制震筋交ＡのナックルＮ１を取付金具Ｔを介して柱ＰＬに装着し、制震筋交ＡのナックルＮ３を取付金具Ｔを介して梁ＢＭに装着している。図１６ｂにはナックルＮ３が取付金具Ｔを介して梁ＢＭに装着されている状態を拡大して示す。
【００５０】
制震筋交ＡのナックルＮ３は、ナックルＮ３の円孔Ｎ３ａに取付ピンＰを挿通して取付金具Ｔに回動自在に枢着されている。ナックルＮ１もやはり取付ピンＰを円孔Ｎ１ａに挿通して取付金具Ｔに回動自在に枢着されている。なお、ナックルＮ１が枢着された取付金具Ｔは柱ＰＬに固着され、ナックルＮ３が枢着された取付金具Ｔは梁ＢＭに固着されている。
【００５１】
図１７ａは、地震等の震動によって、柱ＰＬと梁ＢＭのなす角度αが９０°を越えた状態を示す。この際、制震筋交Ａには、全体を引き伸ばそうとする力、すなわち引張力Ｘ１（Ｘ３）、Ｘ２（Ｘ４）が働く。この際の制震筋交Ａの内部の作用を図１３ｂ、図１３ｃに示す。なお図１３ａは、引張力も圧縮力も働いていない通常の状態を示す。
【００５２】
引張力が低荷重の引張力Ｘ１、Ｘ２である場合には、制震筋交Ａは図１３ｂに示すように反応する。すなわち、引張力Ｘ１によって左側可動シャフト２１が左方向に引っ張られ、左側スリーブ１１１内にては、左側可動シャフト２１の本体２１ａに固着されている左側可動円板２１ｂも左方向に摺動させられる。
【００５３】
すると、左側可動円板２１ｂの左側に配された第１制震ユニット３１が左側可動円板２１ｂによって左方向に圧縮される。しかしながら、引張力Ｘ１が低荷重であるのでコイルバネ３１Ｃは反応せず、まずウレタンバネ３１Ｕが圧縮される。図１３ｂはこの状態を示している。
【００５４】
前記のように、実施例１の制震筋交Ａにおいては、ウレタンバネ３１Ｕは、直径Ｕφが３５ｍｍ、長さＵＬが３０ｍｍ（図６ｃ参照）、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＵＬが２０ｍｍになった時の荷重が０．６２ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが１５ｍｍになった時の荷重が１．１２ｋＮのものを使用している。
【００５５】
したがって、引張力Ｘ１が１ｋＮをやや超える程度までなら、このウレタンバネ３１Ｕがその力を吸収して復元させることができるということになる。ウレタンバネ３１Ｕには、図６ｃ、図６ｄに見るように外周面に溝Ｕｔ、Ｕｔ、……が設けてあるので、圧縮力が働くと溝Ｕｔ、Ｕｔ、……が圧縮される、すなわちその幅ｄｔ、ｄｔ、……が狭まるように変形される。このため、ウレタンバネ３１Ｕの中央が膨張して破断に至るようなことが起こらない。なお、溝Ｕｔ、Ｕｔ、……の幅ｄｔ、ｄｔ、……が０になるまで圧縮されても、さらにウレタンの素材そのものが圧縮されるので、溝Ｕｔ、Ｕｔ、……の幅ｄｔ、ｄｔ、……が０になってもさらに若干の圧縮は進行するものである。
【００５６】
図１９に示す試験成績表にては、試験結果のＮｏ．１（備考欄Ａ７３）が実施例１に使用されるウレタンバネ３１Ｕであるが、荷重０．６２ｋＮで１０ｍｍ、荷重１．１２ｋＮで１５ｍｍの変位（長さＵＬの縮小）が生じていることがわかる。長さＵＬが１５ｍｍ縮小すると、これは長さＵＬが半分になるということであるので、溝Ｕｔ、Ｕｔ、……の幅ｄｔ、ｄｔ、……の設定にもよるが、このあたりがウレタンバネ３１Ｕの変位の限界であろうと考えられる。
【００５７】
これよりさらに大きな荷重がかかった状態を、図１３ｃに示す。大きな引張力Ｘ３，Ｘ４が働くと、ウレタンバネ３１Ｕの変位の限界を超えて第１制震ユニット３１が圧縮されることとなるが、この場合にはコイルバネ３１Ｃが圧縮されることになるので、不都合は生じない。コイルバネ３１Ｃは、先述のように実施例１の制震筋交Ａにては、直径Ｃφが４０ｍｍ、長さＣＬが５０ｍｍ（図６ａ参照）、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが４０ｍｍになった時の荷重が１．９０ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが３５ｍｍになった時の荷重が３．９２ｋＮのものを使用している。
【００５８】
図２０に示す試験成績表にては、試験結果のＮｏ．１（備考欄重荷重）が実施例１に使用されるコイルバネ３１Ｃであるが、荷重１．９０ｋＮで１０ｍｍ、荷重３．９２ｋＮで１５ｍｍの変位（長さＣＬの縮小）が生じていることがわかる。コイルバネ３１Ｃは、実際には荷重が１ｋＮ前後から圧縮が始まるので、ウレタンバネ３１Ｕの圧縮限界の少し前からコイルバネ３１Ｃが変形して引張力Ｘ３を吸収する。したがって、ウレタンバネ３１Ｕとコイルバネ３１Ｃは滑らかにその役割を交換し連繋して働くことになる。
【００５９】
なお、図２０に示す試験成績表にては、荷重が３．９２ｋＮで変位１５ｍｍより先の記録がないが、実際にはもう少しコイルバネ３１Ｃの変形領域はあるので、４ｋＮを越える荷重に対しても対応は可能である。
【００６０】
以上に述べたように、実施例１の制震筋交Ａの第１制震ユニット３１にては、低荷重（引張力Ｘ１）ではウレタンバネ３１Ｕが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、高荷重（引張力Ｘ３）ではコイルバネ３１Ｃが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、しかもウレタンバネ３１Ｕの作用領域とコイルバネ３１Ｃの作用領域を若干オーバーラップさせてあるので、両者の連携が極めてスムーズに行われ、低荷重（引張力Ｘ１）にても高荷重（引張力Ｘ３）にても確実に制震作用を発揮するものである。
【００６１】
なお、ウレタンバネ３１Ｕは圧縮される際には体積が若干減少するので、その分スリーブ１１１内の気圧は減少するが、スリーブ１１１には孔ｈ、ｈが穿設されているので、気圧が減少した分外気が孔ｈ、ｈから流入する。したがって、第１制震ユニット３１は気圧の減少の影響を蒙ることなく円滑にその動作を行うことができる。ウレタンバネ３１Ｕが復元される際には逆に孔ｈ、ｈからスリーブ内の空気が排出されるので、やはり第１制震ユニット３１は気圧の変化の影響を蒙ることなく円滑にその動作を行うことができる。
【００６２】
以上は第１制震ユニット３１に関する作用の説明であるが、制震筋交Ａの右端においては、第１制震ユニット３１と対称的に構成された第４制震ユニット３４が、第１制震ユニット３１と同時に第１制震ユニット３１と全く同じ作用を行う。すなわち、低荷重（引張力Ｘ２）時にはウレタンバネ３４Ｕが圧縮され、高荷重（引張力Ｘ４）になるとコイルバネ３４Ｃが圧縮される。
【００６３】
ウレタンバネ３４Ｕはウレタンバネ３１Ｕと、コイルバネ３４Ｃはコイルバネ３１Ｃと、夫々全くの同一仕様であるので、制震筋交Ａの左端と右端では、全く同一の作用が対称的に行われる。したがって、制震筋交Ａの全体が極めてバランス良く制震作用を果たすことができる。
【００６４】
この際、第２制震ユニット３２と第３制震ユニット３３には全く力が働かないので、両方とも変形しない。すなわち、ウレタンバネ３２Ｕ、コイルバネ３２Ｃ、コイルバネ３３Ｃ、ウレタンバネ３３Ｕは一切変形を蒙らない。
【００６５】
なお、図１３ｃにおいては、第１制震ユニット３１と第４制震ユニット３４の変形限界に近い状態を描いているが、ここで注目されるのは、左側可動シャフト２１の本体２１ａの右端部が第２制震ユニット３２のウレタンバネ３２Ｕの円孔３２Ｈ内に僅かではあるが挿通された状態であることである。
【００６６】
すなわち、逆に言えば、左側可動シャフト２１の本体２１ａの長さは、制震筋交Ａに高荷重が働いて第１制震ユニット３１が変形限界にまで圧縮された際にも本体２１ａの右端が第２制震ユニット３２のウレタンバネ３２Ｕの円孔３２Ｈ内部に残るだけの長さとして設定されるということであり、このようにすることにより、第１制震ユニット３１が復元する際にも左側可動シャフト２１の本体２１ａの右端は障害なく第２制震ユニット３２のウレタンバネ３２Ｕの円孔３２Ｈ内を右方向に移動できるのである。
【００６７】
同様のことは、右側可動シャフト２２の本体２２ａの長さの設定にも言えることであって、右側可動シャフト２２の本体２２ａの長さは、制震筋交Ａに高荷重が働いて第４制震ユニット３４が変形限界にまで圧縮された際にも本体２２ａの左端が第３制震ユニット３３のウレタンバネ３３Ｕの円孔３３Ｈ内部に残るだけの長さとして設定される。
【００６８】
次に、実施例１の制震筋交Ａに、上述とは逆の圧縮力が働いた場合の制震筋交Ａの作用を説明する。図１７ｂは、地震等の震動によって、柱ＰＬと梁ＢＭのなす角度αが９０°より小となった状態を示す。この際、制震筋交Ａには、全体を圧縮しようとする力、すなわち圧縮力Ｙ１（Ｙ３）、Ｙ２（Ｙ４）が働く。この際の制震筋交Ａの内部の作用を図１４ｂ、図１４ｃに示す。なお図１４ａは、引張力も圧縮力も働いていない通常の状態を示す。
【００６９】
圧縮力が低荷重の圧縮力Ｙ１、Ｙ２である場合には、制震筋交Ａは図１４ｂに示すように反応する。すなわち、圧縮力Ｙ１によって左側可動シャフト２１が右方向に押しこまれ、左側スリーブ１１１内にては、左側可動シャフト２１の本体２１ａに固着されている左側可動円板２１ｂも右方向に摺動させられる。
【００７０】
すると、左側可動円板２１ｂの右側に配された第２制震ユニット３２が左側可動円板２１ｂによって右方向に圧縮される。しかしながら、圧縮力Ｙ１が低荷重であるのでコイルバネ３２Ｃは反応せず、まずウレタンバネ３２Ｕが圧縮される。図１４ｂはこの状態を示している。
【００７１】
実施例１の制震筋交Ａにおいては、ウレタンバネ３２Ｕは、ウレタンバネ３１Ｕ同様の仕様のもので、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＵＬが２０ｍｍになった時の荷重が０．６２ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが１５ｍｍになった時の荷重が１．１２ｋＮのものを使用している。（図１９の試験成績表参照）したがって、圧縮力Ｙ１が１ｋＮをやや超える程度までなら、このウレタンバネ３２Ｕがその力を吸収して復元させることができるということになる。
【００７２】
これよりさらに大きな荷重がかかった状態を、図１４ｃに示す。大きな圧縮力Ｙ３、Ｙ４が働くと、ウレタンバネ３２Ｕの変位の限界を超えて第２制震ユニット３２が圧縮されることとなるが、この場合にはコイルバネ３２Ｃが圧縮されることになるので、不都合は生じない。コイルバネ３２Ｃは、コイルバネ３１Ｃと同一仕様のもので、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが４０ｍｍになった時の荷重が１．９０ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さＣＬが３５ｍｍになった時の荷重が３．９２ｋＮである（図２０の試験成績表参照）。
【００７３】
コイルバネ３２Ｃは、実際には荷重が１ｋＮ前後から圧縮が始まるので、ウレタンバネ３２Ｕの圧縮限界の少し前からコイルバネ３２Ｃが変形して圧縮力Ｙ３を吸収する。したがって、ウレタンバネ３２Ｕとコイルバネ３２Ｃは滑らかにその役割を交換し連繋して働くことになる。なお、図２０に示す試験成績表にては、荷重が３．９２ｋＮで変位１５ｍｍより先の記録がないが、実際にはもう少しコイルバネ３１Ｃの変形領域はあるので、４ｋＮを越える荷重に対しても対応は可能である。
【００７４】
以上に述べたように、実施例１の制震筋交Ａの第２制震ユニット３２にては、低荷重（圧縮力Ｙ１）ではウレタンバネ３２Ｕが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、高荷重（圧縮力Ｙ３）ではコイルバネ３２Ｃが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、しかもウレタンバネ３２Ｕの作用領域とコイルバネ３２Ｃの作用領域を若干オーバーラップさせてあるので、両者の連携が極めてスムーズに行われ、低荷重（圧縮力Ｙ１）にても高荷重（圧縮力Ｙ３）にても確実に制震作用を発揮するものである。
【００７５】
以上は第２制震ユニット３２に関する作用の説明であるが、制震筋交Ａの右端においては、第２制震ユニット３２と対称的に構成された第３制震ユニット３３が、第２制震ユニット３２と同時に第２制震ユニット３２と全く同じ作用を行う。すなわち、低荷重（圧縮力Ｙ２）時にはウレタンバネ３３Ｕが圧縮され、高荷重（圧縮力Ｙ４）になるとコイルバネ３３Ｃが圧縮される。
【００７６】
ウレタンバネ３３Ｕはウレタンバネ３２Ｕと、コイルバネ３３Ｃはコイルバネ３２Ｃと、夫々全くの同一仕様であるので、制震筋交Ａの左端と右端では、全く同一の作用が対称的に行われる。したがって、制震筋交Ａの全体が極めてバランス良く制震作用を果たすことができる。
【００７７】
この際、第１制震ユニット３１と第４制震ユニット３４には全く力が働かないので、両方とも変形しない。すなわち、ウレタンバネ３１Ｕ、コイルバネ３１Ｃ、コイルバネ３４Ｃ、ウレタンバネ３４Ｕは一切変形を蒙らない。なお、右側スリーブ１１２の底部に穿設された孔ｈ、ｈの作用は、左側スリーブ１１１の底部に穿設された孔ｈ、ｈの作用と同一である。
【００７８】
以上にて、実施例１の制震筋交Ａに対して引張力が働いた場合（図１７ａ）でも圧縮力が働いた場合でも（図１７ｂ）、制震筋交Ａは完全に均等に反応して、引張力あるいは圧縮力を吸収することがわかる。すなわち、引張力に対しては第１制震ユニット３１と第４制震ユニット３４の２組の制震ユニットが働き、圧縮力に対しては第２制震ユニット３２と第３制震ユニット３３の２組の制震ユニットが働く。
【００７９】
第１制震ユニット３１、第２制震ユニット３２、第３制震ユニット３３、第４制震ユニット３４はその作用が完全に等しいので、結果として、制震筋交Ａは、圧縮力に対しても引張力に対しても全く同じ反応を示し、全く同じ復元能力を有しているということがいえるのである。
【実施例２】
【００８０】
＜実施例２の構成＞
本発明の実施例２の制震筋交Ｂは、図９に見るように略円筒形状の筐体４と筐体４に挿通されている可動シャフト５、筐体４内部に格納されている第１制震ユニット６１、第２制震ユニット６２から構成されている。
【００８１】
筐体４は金属製のスリーブ４１とスリーブ４１の左端に螺着される金属製の左端キャップ４２、スリーブ４１の右端に螺着される金属製の右端キャップ４３から構成されている。
【００８２】
スリーブ４１の左端に螺着される左端キャップ４２は、図１１に見るように、左側面中央部に円孔４２ａが穿設されており、内周面にはネジ溝が刻切されている。また、スリーブ４１の右端に螺着される右端キャップ４３は、図１１、図１２に見るように、右側面中央部に円孔Ｎ７ａを有するナックルＮ７が溶着により右方向に突設固着されている。
【００８３】
可動シャフト５は、図１１に見るように本体５１が丸棒状で金属製であり、左端外周面にはネジ山が刻切され、テーパを有する右端近傍には金属製の円板状の可動円板５２が固着されている。
【００８４】
第１制震ユニット６１は、図１０に見るように、左側に配された鋼製のコイルバネ６１Ｃと右側に配されたウレタン樹脂からなるウレタンバネ６１Ｕが１組となって構成されている。コイルバネ６１Ｃとウレタンバネ６１Ｕの間には中央に円孔Ｄ５ａを有する金属製の円板状の仕切板Ｄ５が配されている。
【００８５】
第２制震ユニット６２は、図１０に見るように、右側に配された鋼製のコイルバネ６２Ｃと左側に配されたウレタン樹脂からなるウレタンバネ６２Ｕが１組となって構成されている。コイルバネ６２Ｃとウレタンバネ６２Ｕの間には中央に円孔Ｄ６ａを有する金属製の円板状の仕切板Ｄ６が配されている。
【００８６】
ウレタンバネ６１Ｕ、ウレタンバネ６２Ｕは、実施例１におけるウレタンバネ３１Ｕと全く同一の仕様のものである。すなわち、ウレタンバネ６１Ｕ、ウレタンバネ６２Ｕは、実施例１にては、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が１０ｍｍ短縮された時の荷重が０．６２ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が１５ｍｍ短縮された時の荷重が１．１２ｋＮのものを使用している（図１９の試験成績表参照）。
【００８７】
また、コイルバネ６１Ｃ、コイルバネ６２Ｃは、実施例１におけるコイルバネ３１Ｃと全く同一の仕様のものである。すなわちコイルバネ６１Ｃ、コイルバネ６２Ｃは、実施例２にては、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が１０ｍｍ短縮された時の荷重が１．９０ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が１５ｍｍ短縮された時の荷重が３．９２ｋＮのものを使用している（図２０の試験成績表参照）。
【００８８】
図９に見るように、可動シャフト５の左端には円孔Ｎ５ａを有するナックルＮ５とナットＮ６が螺着されている。また、右端キャップ４３の右側面には、前述のように円孔Ｎ７ａを有するナックルＮ７が溶着により固着されている。
【００８９】
図１１に実施例２の制震筋交Ｂの組付構成を示す。実施例２の制震筋交Ｂを組付けるにあたっては、まずスリーブ４１の左側から可動シャフト５をスリーブ４１内に格納する。次に、可動シャフト５の左端から第１制震ユニット６１を挿通させ、さらに左端キャップ４２の円孔４２ａを挿通させてスリーブ４１の左端に左端キャップ４２を螺着させる。そして左端キャップ４２の円孔４２ａから突出している可動シャフト５の本体５１の左端にナットＮ６、ナックルＮ５を螺着させる。これで、制震筋交Ｂの左半分の組付けが完了する。
【００９０】
次に、スリーブ４１の右側から第２制震ユニット６２をスリーブ４１内に格納する。この際、可動シャフト５の本体５１の右端が第２制震ユニット６２のウレタンバネ６２Ｕの中央の円孔６２Ｈの途中まで挿通されるようにする。そして、スリーブ４１の右端に右端キャップ４３を螺着する。これにて制震筋交Ｂの組付けは完了する。
【００９１】
実施例２の制震筋交Ｂにおいては、可動シャフト５の本体５１の右端近傍に固着された可動円板５２を挟んで左側に第１制震ユニット６１が、右側に第２制震ユニット６２が配され、筐体４の内部は左右対称の構成となっていることがわかる（図１０参照）。
【００９２】
＜実施例２の作用＞
実施例２の制震筋交Ｂは、一例として図１６ｃに示すような形で建築物に装着される。すなわち、図１６ｃにおいては制震筋交ＢのナックルＮ５を取付金具Ｔを介して柱ＰＬ１に回動自在に装着し、制震筋交ＢのナックルＮ７を取付金具Ｔを介して梁ＢＭに回動自在に装着している。制震筋交Ｂは、実施例１の制震筋交に比べると半分近い長さであるので、図１６ｃのように柱ＰＬ１と柱ＰＬ２が近接しているようなところにも用いることができる。
【００９３】
図１８ａは、地震等の震動によって、柱ＰＬ１と梁ＢＭのなす角度βが９０°を越えた状態を示す。この際、制震筋交Ｂには、全体を引き伸ばそうとする力、すなわち引張力Ｘ５（Ｘ７）、Ｘ６（Ｘ８）が働く。この際の制震筋交Ｂの内部の作用を図１５ｂ、図１５ｃに示す。なお図１５ａは、引張力も圧縮力も働いていない通常の状態を示す。
【００９４】
引張力が低荷重の引張力Ｘ５、Ｘ６である場合には、制震筋交Ｂは図１５ｂに示すように反応する。すなわち、引張力Ｘ５によって可動シャフト５が左方向に引っ張られ、可動シャフト５の本体５１に固着されている可動円板５２も左方向に摺動させられる。
【００９５】
すると、可動円板５２の左側に配された第１制震ユニット６１が可動円板５２によって左方向に圧縮される。しかしながら、引張力Ｘ５が低荷重であるのでコイルバネ６１Ｃは反応せず、まずウレタンバネ６１Ｕが圧縮される。図１５ｂはこの状態を示している。
【００９６】
前記のように、実施例２の制震筋交Ｂにおいては、ウレタンバネ６１Ｕは実施例１の制震筋交Ａのウレタンバネ３１Ｕと同一仕様で、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が２０ｍｍになった時の荷重が０．６２ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が１５ｍｍになった時の荷重が１．１２ｋＮのものを使用している。 したがって、引張力Ｘ５が１ｋＮをやや超える程度までなら、このウレタンバネ６１Ｕがその力を吸収して復元させることができるということになる。
【００９７】
図１９に示す試験成績表にては、試験結果のＮｏ．１（備考欄Ａ７３）が実施例２に使用されるウレタンバネ６１Ｕであるが、荷重０．６２ｋＮで１０ｍｍ、荷重１．１２ｋＮで１５ｍｍの変位（長さの縮小）が生じていることがわかる。長さが１５ｍｍ縮小すると、これは長さが半分になるということであるので、このあたりがウレタンバネ６１Ｕの変位の限界であろうと考えられる。
【００９８】
これよりさらに大きな荷重がかかった状態を、図１５ｃに示す。大きな引張力Ｘ７，Ｘ８が働くと、ウレタンバネ６１Ｕの変位の限界を超えて第１制震ユニット６１が圧縮されることとなるが、この場合にはコイルバネ６１Ｃが圧縮されることになるので、不都合は生じない。コイルバネ６１Ｃは、先述のように実施例２の制震筋交Ｂにては、実施例１の制震筋交Ａのコイルバネ３１と同一仕様で、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が４０ｍｍになった時の荷重が１．９０ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が３５ｍｍになった時の荷重が３．９２ｋＮのものを使用している。
【００９９】
図２０に示す試験成績表にては、試験結果のＮｏ．１（備考欄重荷重）が実施例１に使用されるコイルバネ６１Ｃであるが、荷重１．９０ｋＮで１０ｍｍ、荷重３．９２ｋＮで１５ｍｍの変位（長さの縮小）が生じていることがわかる。コイルバネ６１Ｃは、実際には荷重が１ｋＮ前後から圧縮が始まるので、ウレタンバネ６１Ｕの圧縮限界の少し前からコイルバネ６１Ｃが変形して引張力Ｘ７を吸収する。したがって、ウレタンバネ６１Ｕとコイルバネ６１Ｃは滑らかにその役割を交換し連繋して働くことになる。
【０１００】
なお、図２０に示す試験成績表にては、荷重が３．９２ｋＮで変位１５ｍｍより先の記録がないが、実際にはもう少しコイルバネ６１Ｃの変形領域はあるので、実施例１の場合と同様４ｋＮを越える荷重に対しても対応は可能である。
【０１０１】
以上に述べたように、実施例２の制震筋交Ｂの第１制震ユニット６１にては、低荷重（引張力Ｘ５）ではウレタンバネ６１Ｕが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、高荷重（引張力Ｘ７）ではコイルバネ６１Ｃが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、しかもウレタンバネ６１Ｕの作用領域とコイルバネ６１Ｃの作用領域を若干オーバーラップさせてあるので、両者の連携が極めてスムーズに行われ、低荷重（引張力Ｘ５）にても高荷重（引張力Ｘ７）にても確実に制震作用を発揮するものである。
【０１０２】
以上は第１制震ユニット６１に関する作用の説明であるが、制震筋交Ｂの他端においては、第１制震ユニット６１と対称的に構成された第２制震ユニット６２が、第１制震ユニット６１と同時に第１制震ユニット６１と全く同じ作用を行う。すなわち、低荷重（引張力Ｘ６）時にはウレタンバネ６２Ｕが圧縮され、高荷重（引張力Ｘ８）になるとコイルバネ６２Ｃが圧縮される。
【０１０３】
ウレタンバネ６２Ｕはウレタンバネ６１Ｕと、コイルバネ６２Ｃはコイルバネ６１Ｃと、夫々全くの同一仕様であるので、制震筋交Ｂの左端と右端では、全く同一の作用が対称的に行われる。したがって、制震筋交Ｂの全体が極めてバランス良く制震作用を果たすことができる。
【０１０４】
なお、図１５ｃにおいては、第１制震ユニット６１の変形限界に近い状態を描いているが、ここで注目されるのは、可動シャフト５の本体５１の右端部が第２制震ユニット６２のウレタンバネ６２Ｕの円孔６２Ｈ内に僅かではあるが挿通された状態であることである。
【０１０５】
すなわち、逆に言えば、可動シャフト５の本体５１の長さは、制震筋交Ｂに高荷重が働いて第１制震ユニット６１が変形限界にまで圧縮された際にも本体５１の右端が第２制震ユニット６２のウレタンバネ６２Ｕの円孔６２Ｈ内部に残るだけの長さとして設定されるということであり、このようにすることにより、第１制震ユニット６１が復元する際にも可動シャフト５の本体５１の右端は障害なく第２制震ユニット６２のウレタンバネ６２Ｕの円孔６２Ｈ内を右方向に移動できるのである。
【０１０６】
次に、実施例２の制震筋交Ｂに、上述とは逆の圧縮力が働いた場合の制震筋交Ｂの作用を説明する。図１８ｂは、地震等の震動によって、柱ＰＬ１と梁ＢＭのなす角度βが９０°より小となった状態を示す。この際、制震筋交Ａには、全体を圧縮しようとする力、すなわち圧縮力Ｙ５（Ｙ７）、Ｙ６（Ｙ８）が働く。この際の制震筋交Ｂの内部の作用を図１５ｄ、図１５ｅに示す。なお図１５ａは、前述のように引張力も圧縮力も働いていない通常の状態を示す。
【０１０７】
圧縮力が低荷重の圧縮力Ｙ５、Ｙ６である場合には、制震筋交Ｂは図１５ｄに示すように反応する。すなわち、圧縮力Ｙ５によって可動シャフト５が右方向に押しこまれ、可動円板５２も右方向に摺動させられる。
【０１０８】
すると、可動円板５２の右側に配された第２制震ユニット６２が可動円板５２によって右方向に圧縮される。しかしながら、圧縮力Ｙ５が低荷重であるのでコイルバネ６２Ｃは反応せず、まずウレタンバネ６２Ｕが圧縮される。図１５ｄはこの状態を示している。
【０１０９】
実施例２の制震筋交Ｂにおいては、ウレタンバネ６２Ｕは、ウレタンバネ６１Ｕと同一仕様のもので、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が２０ｍｍになった時の荷重が０．６２ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が１５ｍｍになった時の荷重が１．１２ｋＮのものを使用している。（図１９の試験成績表参照）したがって、圧縮力Ｙ５が１ｋＮをやや超える程度までなら、このウレタンバネ６２Ｕがその力を吸収して復元させることができるということになる。
【０１１０】
これよりさらに大きな荷重がかかった状態を、図１５ｅに示す。大きな圧縮力Ｙ７、Ｙ８が働くと、ウレタンバネ６２Ｕの変位の限界を超えて第２制震ユニット６２が圧縮されることとなるが、この場合にはコイルバネ６２Ｃが圧縮されることになるので、不都合は生じない。コイルバネ６２Ｃは、コイルバネ６１Ｃと同一仕様のもので、変位１０ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が４０ｍｍになった時の荷重が１．９０ｋＮ、変位１５ｍｍ、すなわち荷重をかけて長さ（高さ）が３５ｍｍになった時の荷重が３．９２ｋＮである（図２０の試験成績表参照）。
【０１１１】
コイルバネ６２Ｃは、実際には荷重が１ｋＮ前後から圧縮が始まるので、ウレタンバネ６２Ｕの圧縮限界の少し前からコイルバネ６２Ｃが変形して圧縮力Ｙ６を吸収する。したがって、ウレタンバネ６２Ｕとコイルバネ６２Ｃは滑らかにその役割を交換し連繋して働くことになる。なお、図２０に示す試験成績表にては、荷重が３．９２ｋＮで変位１５ｍｍより先の記録がないが、実際にはもう少しコイルバネ６１Ｃの変形領域はあるので、４ｋＮを越える荷重に対しても対応は可能である。
【０１１２】
以上に述べたように、実施例２の制震筋交Ｂの第２制震ユニット６２にては、低荷重（圧縮力Ｙ６）ではウレタンバネ６２Ｕが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、高荷重（圧縮力Ｙ８）ではコイルバネ６２Ｃが働いて震動を吸収すると共に復元力を発揮し、しかもウレタンバネ６２Ｕの作用領域とコイルバネ６２Ｃの作用領域を若干オーバーラップさせてあるので、両者の連携が極めてスムーズに行われ、低荷重（圧縮力Ｙ６）にても高荷重（圧縮力Ｙ８）にても確実に制震作用を発揮するものである。
【０１１３】
以上にて、実施例２の制震筋交Ｂに対して引張力が働いた場合（図１８ａ）でも圧縮力が働いた場合でも（図１８ｂ）、制震筋交Ｂは完全に均等に反応して、引張力あるいは圧縮力を吸収することがわかる。すなわち、引張力に対しては第１制震ユニット６１が働き、圧縮力に対しては第２制震ユニット６２が働く。
【０１１４】
第１制震ユニット６１と第２制震ユニット６２はその作用が完全に等しいので、結果として、制震筋交Ｂは、圧縮力に対しても引張力に対しても全く同じ反応を示し、全く同じ復元能力を有しているということがいえるのである。
【０１１５】
なお、実施例２の制震筋交Ｂのスリーブ４３の底部には孔ｈ、ｈが穿設されているが、これは実施例１の制震筋交Ａの左側スリーブ１１１の底部に穿設された孔ｈ、ｈ、右側スリーブ１１２の底部に穿設された孔ｈ、ｈと全く同様の役割、すなわち換気による筐体４内の温度上昇の防止と、通気による第１制震ユニット６１と第２制震ユニット６２の円滑な作用を保証するためのものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
以上に説明してきたように、本発明の制震筋交は、圧縮力に対しても引張力に対しても全く同じように働いて震動を吸収する。しかも、摩擦部材等劣化が懸念されるような部材は用いていないのでメンテナンスフリーであり、一旦壁中に埋設させれば、そのまま半永久的にその機能を持続させることができる。また、低荷重にては合成樹脂製のバネが働き、高荷重にては金属製のコイルバネが働き、両者の作用領域がオーバーラップするように設定されているので、相互の連携がスムーズで、低荷重に対しても高荷重に対しても等しくその作用を発揮することが可能となる。
【０１１７】
以上の特質からして、本発明の制震筋交は、東海大地震等の巨大地震の発生が近い将来に予測される今日、建物の新築やリフォームにあたって、簡単に取付けられる制震部材として非常に重宝であり、しかもメンテナンスフリーで引張力に対しても圧縮力に対しても均等に働くので、制震筋交として求められる全ての要素を備えており、大きな産業上の利用可能性を有しているものといえるのである。
【符号の説明】
【０１１８】
１ 筐体
１１ スリーブ
１１１ 左側スリーブ
１１２ 右側スリーブ
１１３ スリーブ継手
１１３ａ 本体
１１４ 遮蔽円板
１２ 左端キャップ
１２ａ 円孔
１３ 右端キャップ
１３ａ 円孔
２１ 左側可動シャフト
２１ａ 本体
２１ｂ 左側可動円板
２２ 右側可動シャフト
２２ａ 本体
２２ｂ 右側可動円板
３１ 第１制震ユニット
３１Ｃ コイルバネ
３１Ｈ 円孔
３１Ｕ ウレタンバネ
３２ 第２制震ユニット
３２Ｃ コイルバネ
３２Ｈ 円孔
３２Ｕ ウレタンバネ
３３ 第３制震ユニット
３３Ｃ コイルバネ
３３Ｈ 円孔
３３Ｕ ウレタンバネ
３４ 第４制震ユニット
３４Ｃ コイルバネ
３４Ｈ 円孔
３４Ｕ ウレタンバネ
４ 筐体
４１ スリーブ
４２ 左端キャップ
４２ａ 円孔
４３ 右端キャップ
５ 可動シャフト
５１ 本体
５２ 可動円板
６１ 第１制震ユニット
６１Ｃ コイルバネ
６１Ｈ 円孔
６１Ｕ ウレタンバネ
６２ 第２制震ユニット
６２Ｃ コイルバネ
６２Ｈ 円孔
６２Ｕ ウレタンバネ
Ａ 制震筋交
Ｂ 制震筋交
ＢＭ 梁
Ｃφ 直径
ＣＬ 長さ
Ｄ１ 仕切板
Ｄ１ａ 円孔
Ｄ２ 仕切板
Ｄ２ａ 円孔
Ｄ３ 仕切板
Ｄ３ａ 円孔
Ｄ４ 仕切板
Ｄ４ａ 円孔
Ｄ５ 仕切板
Ｄ５ａ 円孔
Ｄ６ 仕切板
Ｄ６ａ 円孔
Ｎ１ ナックル
Ｎ１ａ 円孔
Ｎ２ ナット
Ｎ３ ナックル
Ｎ３ａ 円孔
Ｎ４ ナックル
Ｎ４ａ 円孔
Ｎ５ ナックル
Ｎ５ａ 円孔
Ｎ６ ナット
Ｎ７ ナックル
Ｎ７ａ 円孔
Ｐ 取付ピン
ＰＬ 柱
ＰＬ１ 柱
ＰＬ２ 柱
Ｔ 取付金具
ＵＬ 長さ
Ｕａ 山部
Ｕｂ 山部
Ｕｃ 山部
Ｕｄ 山部
Ｕｅ 山部
Ｕｔ 溝
Ｕφ 直径
Ｘ１ 引張力
Ｘ２ 引張力
Ｘ３ 引張力
Ｘ４ 引張力
Ｘ５ 引張力
Ｘ６ 引張力
Ｘ７ 引張力
Ｘ８ 引張力
Ｙ１ 圧縮力
Ｙ２ 圧縮力
Ｙ３ 圧縮力
Ｙ４ 圧縮力
Ｙ５ 圧縮力
Ｙ６ 圧縮力
Ｙ７ 圧縮力
Ｙ８ 圧縮力
ｄｔ 幅
ｄｕ１ 幅
ｄｕ２ 幅
ｈ 孔
α 角度
β 角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に制震機構を有する制震筋交であり、
制震機構が、低荷重に対応するバネと高荷重に対応するバネを組み合わせた制震ユニットを偶数組組み合わせたものであり、
低荷重に対応するバネは中心に孔を有する合成樹脂製で外周に変形防止のための溝を有しており、
高荷重に対応するバネは金属製のコイルバネであり、
偶数組の制震ユニットのうちの半数は、筋交を長手方向に圧縮する力が働いた場合に圧縮され、
偶数組の制震ユニットのうちの残る半数は、筋交を長手方向に引張する力が働いた場合に圧縮される
ことを特徴とする制震筋交。
【請求項２】
低荷重に対応する合成樹脂製のバネの対応可能な荷重の範囲が１．８ｋNまでであり、
高荷重に対応する金属製のコイルバネの対応可能な荷重の範囲が
１ｋN〜５ｋNであることを特徴とする請求項１に記載の制震筋交。
【請求項３】
筐体が円筒形状のスリーブと該スリーブの両端に螺着される右端キャップ及び左端キャップから成り、スリーブの中央には遮蔽円板がスリーブと一体に固着されており、
左端キャップ及び右端キャップの中心部分には円孔が穿設され、左端キャップに穿設された円孔に左側可動シャフトが挿通されており、右端キャップに穿設された円孔に右側可動シャフトが挿通されており、
左側可動シャフトの右端近傍に、左側可動円板が左側可動シャフトと一体に固着されており、
右側可動シャフトの左端近傍に、右側可動円板が右側可動シャフトと一体に固着されており、
筐体内に４組の制震ユニットが格納されており、２組は上記遮蔽円板の左側に、もう２組は上記遮蔽円板の右側に配されており、
遮蔽円板の左側に配された２組の制震ユニットうちの１組は左側可動円板の左側に、もう１組は左側可動円板の右側に配されており、
遮蔽円板の右側に配された２組の制震ユニットうちの１組は右側可動円板の右側に、もう１組は右側可動円板の左側に配されている、
ことを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の制震筋交。
【請求項４】
筐体が円筒形状のスリーブと該スリーブの一端に螺着される第１キャップ及び該スリーブの他端に螺着される第２キャップから成り、
第１キャップの中心部分には円孔が穿設され、第２キャップの中心部分には外向けに固定ナックルが溶着されており、
第１キャップの中心部分に穿設された円孔に可動シャフトが挿通されており、
可動シャフトの筐体内の先端近傍に、可動円板が可動シャフトと一体に固着されており、
筐体内に２組の制震ユニットが格納されており、１組は上記可動円板の一方の側に、もう１組は上記可動円板のもう一方の側に配されている、
ことを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の制震筋交。
【請求項５】
スリーブに通気用の孔が穿設されていることを特徴とする請求項１あるいは請求項２あるいは請求項３あるいは請求項４に記載の制震筋交。
【請求項１】
内部に制震機構を有する制震筋交であり、
制震機構が、低荷重に対応するバネと高荷重に対応するバネを組み合わせた制震ユニットを偶数組組み合わせたものであり、
低荷重に対応するバネは中心に孔を有する合成樹脂製で外周に変形防止のための溝を有しており、
高荷重に対応するバネは金属製のコイルバネであり、
偶数組の制震ユニットのうちの半数は、筋交を長手方向に圧縮する力が働いた場合に圧縮され、
偶数組の制震ユニットのうちの残る半数は、筋交を長手方向に引張する力が働いた場合に圧縮される
ことを特徴とする制震筋交。
【請求項２】
低荷重に対応する合成樹脂製のバネの対応可能な荷重の範囲が１．８ｋNまでであり、
高荷重に対応する金属製のコイルバネの対応可能な荷重の範囲が
１ｋN〜５ｋNであることを特徴とする請求項１に記載の制震筋交。
【請求項３】
筐体が円筒形状のスリーブと該スリーブの両端に螺着される右端キャップ及び左端キャップから成り、スリーブの中央には遮蔽円板がスリーブと一体に固着されており、
左端キャップ及び右端キャップの中心部分には円孔が穿設され、左端キャップに穿設された円孔に左側可動シャフトが挿通されており、右端キャップに穿設された円孔に右側可動シャフトが挿通されており、
左側可動シャフトの右端近傍に、左側可動円板が左側可動シャフトと一体に固着されており、
右側可動シャフトの左端近傍に、右側可動円板が右側可動シャフトと一体に固着されており、
筐体内に４組の制震ユニットが格納されており、２組は上記遮蔽円板の左側に、もう２組は上記遮蔽円板の右側に配されており、
遮蔽円板の左側に配された２組の制震ユニットうちの１組は左側可動円板の左側に、もう１組は左側可動円板の右側に配されており、
遮蔽円板の右側に配された２組の制震ユニットうちの１組は右側可動円板の右側に、もう１組は右側可動円板の左側に配されている、
ことを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の制震筋交。
【請求項４】
筐体が円筒形状のスリーブと該スリーブの一端に螺着される第１キャップ及び該スリーブの他端に螺着される第２キャップから成り、
第１キャップの中心部分には円孔が穿設され、第２キャップの中心部分には外向けに固定ナックルが溶着されており、
第１キャップの中心部分に穿設された円孔に可動シャフトが挿通されており、
可動シャフトの筐体内の先端近傍に、可動円板が可動シャフトと一体に固着されており、
筐体内に２組の制震ユニットが格納されており、１組は上記可動円板の一方の側に、もう１組は上記可動円板のもう一方の側に配されている、
ことを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の制震筋交。
【請求項５】
スリーブに通気用の孔が穿設されていることを特徴とする請求項１あるいは請求項２あるいは請求項３あるいは請求項４に記載の制震筋交。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−２０８３７４（Ｐ２０１１−２０８３７４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４５２０（Ｐ２０１０−７４５２０）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【特許番号】特許第４５６５５２６号（Ｐ４５６５５２６）
【特許公報発行日】平成２２年１０月２０日（２０１０．１０．２０）
【出願人】（５１００８６３４９）
【出願人】（５０１１８８４５４）株式会社アイアン工業 (1)
【出願人】（５１００８６３５０）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【特許番号】特許第４５６５５２６号（Ｐ４５６５５２６）
【特許公報発行日】平成２２年１０月２０日（２０１０．１０．２０）
【出願人】（５１００８６３４９）
【出願人】（５０１１８８４５４）株式会社アイアン工業 (1)
【出願人】（５１００８６３５０）
【Ｆターム（参考）】
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