制震装置及び制震装置の施工方法
【課題】制震装置を低コストで導入する。
【解決手段】制震装置１００は、亀壁の原理によって、可動壁部１０２が入力変位によって枠部３０と逆方向に回転すると共に、減衰材８２，８４が大きく変形することで地震のエネルギーを吸収する。また、ワイヤーロープ４２，４４を利用することで、例えば、従来のように、可動壁とブラケットとを回転可能に支持部材で連結するなどの必要がないので、施工が簡単である。このように、制震装置１００は、従来よりも構造が単純であり、工数が少なく施工が容易である。したがって、従来よりも低コストで導入が可能である。
【解決手段】制震装置１００は、亀壁の原理によって、可動壁部１０２が入力変位によって枠部３０と逆方向に回転すると共に、減衰材８２，８４が大きく変形することで地震のエネルギーを吸収する。また、ワイヤーロープ４２，４４を利用することで、例えば、従来のように、可動壁とブラケットとを回転可能に支持部材で連結するなどの必要がないので、施工が簡単である。このように、制震装置１００は、従来よりも構造が単純であり、工数が少なく施工が容易である。したがって、従来よりも低コストで導入が可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制震装置及び制震装置の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリートの耐震壁は耐震力を大きくすることができるが、大きな外力が入力されると脆性的な破壊を起こし易い。一方、既存建物の耐震改修には、社会的なニーズがあるが、従来の耐震壁は施工が大掛りになるため、耐震壁に替わって建物を地震等の外力から守る構造技術が求められている。
そこで、本発明者らは、柱と梁あるいは床とで構成された架構内に、剛体壁を支持部材で遥動可能（面内で回転運動する）に支持すると共に、柱と剛体壁との間にゴム等の弾性部材を装着する制震装置を提案している。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような制震装置は、架構に地震等の外力が作用して変形すると、架構と剛体壁とが相対移動すると共に、弾性部材が変形して減衰力を発揮して、エネルギーを吸収する。したがって、支持部材で剛体の荷重を支え、弾性部材を下方へ引っ張るような余計なストレスを弾性部材に与えないので、弾性部材が充分な制振効果を発揮することができる。また、架構で区画された空間部を耐震壁で閉塞する構造と比較すると、施工が簡単であり設計の自由度も大きくなる。
【０００４】
更に、このような制震装置は、外観（意匠）に大きな影響を与えずに制震効果を得ることができるので、木造建造物、特に寺社建造物に導入されている。また、このような制震装置を、”亀壁”と呼んでいる。
【０００５】
しかし、例えば、一般の木造建築物（例えば、戸建住宅）に導入するために、更に低コストで導入できる制震装置が求められている。
【特許文献１】特開２００３−５６２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、制震装置を低コストで導入することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の制震装置は、構造物の矩形状の枠部に設けられる制震装置であって、前記枠部の四隅部に連結され、該枠部内の空間に交差するように張られた一対の線状部材と、一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材の間隔を、それぞれ広げる又は狭めると共に、該線状部材によって面内回転可能に支持される可動壁部と、前記可動壁部と前記枠部との間を連結する減衰部材と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の制震装置では、構造物の、例えば、柱と梁・床等とで区画される矩形状の枠部内の空間に、交差するように一対の線状部材が張られている。更に、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔を、それぞれ広げる、又は狭めると共に、線状部材によって面内回転可能に可動壁部が支持されている。よって、線状部材には張力が付与されると共に途中で屈曲している。また、可動壁部と枠部との間を減衰部材が連結している。
【０００９】
さて、構造物に、例えば、地震などで外力が加わると、矩形状の枠部が変形し平行四辺形状になる。枠部が平行四辺形状になると、枠部の一方の対角線の長さは長くなり、他方の対角線は短くなる。このため、一方の線状部材は伸長し更に張力が付与されるが、他方の線状部材は縮んで張力が少なくなる。よって、一方の線状部材は屈曲が少なくなり、他方の線状部材は屈曲が大きくなる。このため、可動壁部が面内回転する。
【００１０】
そして、可動壁が面内回転すると枠部と連結している減衰部材が大きく変形し減衰力を発揮して、エネルギーを吸収し制震作用を発揮する。
【００１１】
このような非常に単純な構成であっても、亀壁の原理によって、可動壁部が入力変位によって回転すると共に、減衰部材が大きく変形することでエネルギーを吸収し制震作用をえることができる。
【００１２】
また、線状部材を利用することで、例えば、従来のように可動壁とブラケットとを回転可能に支持部材で連結するなどの必要がないので、施工が簡単である。
【００１３】
このように、従来よりも構造が単純であり、工数が少なく施工が容易である。したがって、従来よりも低コストで導入が可能である。
【００１４】
更に、交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔を広げる幅、又は狭める幅によって増幅率を自在に調整できる。
【００１５】
また、線状部材を利用することで、従来よりも部材断面を小さくすることができる。
【００１６】
なお、矩形は、一般的に長方形をさすことが多いが、本明細書では正方形も含む表現とする。
【００１７】
請求項２に記載の制震装置は、請求項１に記載の構成において、前記可動壁部は、一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材のそれぞれ内側、又は外側に配置された一対の引掛部を備え、一対の前記引掛部に前記線状部材を引っ掛け、一方の前記線状部材と他方の前記線状部材との交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔を、それぞれ広げる又は狭めることを特徴としている。
【００１８】
請求項２に記載の制震装置では、可動壁部の、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方の他方の線状部材のそれぞれ内側、又は外側に配置された一対の引掛部に線状部材を引っ掛けるという、非常に簡単な構成及び方法で、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔を、それぞれ広げている、又は狭めている。
【００１９】
請求項３に記載の制震装置は、請求項２に記載の構成において、前記可動壁部は、前記引掛部を有する一対の平行部材と、前記平行部材に取り付けられ、該平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
請求項３に記載の制震装置では、引掛部を有する一対の平行部材の所定の間隔とし、間隔維持部材でこの間隔を維持することで、容易に、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔を、それぞれ広げている、又は狭めている。
【００２１】
請求項４に記載の制震装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の構成において、前記線状部材は、前記枠部の四隅部と長さ調整機構を介して連結されていることを特徴としている。
【００２２】
請求項４に記載の制震装置では、線状部材が枠部の四隅部と長さ調整機構を介して連結されている。よって、長さ調整部材で長さ調整することで、線状部材に付与する張力を自在に調整できる。
【００２３】
請求項５に記載の制震装置は、請求項４に記載の構成において、前記長さ調整機構は、ターンバックルであることを特徴としている。
【００２４】
請求項５に記載の制震装置では、線状部材が枠部の四隅部とターンバックルを介して連結されている。ターンバックルは長さ調整を容易に行なえる、すなわち、線状部材に付与する張力を容易に自在に調整できる。
【００２５】
請求項６に記載の制震装置は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の構成において、前記線状部材は、ワイヤーロープであることを特徴としている。
【００２６】
請求項６に記載の制震装置では、線状部材はワイヤーロープである。ワイヤーロープは、引っ張り強度が強く、大きな張力を付与できるので好適である。
【００２７】
請求項７に記載の制震装置の施工方法は、構造物の矩形状の枠部に設けられる制震装置の施工方法であって、前記枠部の四隅部に連結し、該枠部内の空間に交差するように一対の線状部材を張る第一工程と、前記線状部材に可動壁部を面内回転可能に取り付けると共に、前記可動壁部が一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材の間隔を、それぞれ広げる又は狭め、該線状部材に張力を付与する第二工程と、前記可動壁部と前記枠部との間を減衰部材で連結する第三工程と、を有することを特徴としている。
【００２８】
請求項７に記載の制震装置の施工方法では、第一工程で一対の線状部材を枠部の四隅部に連結し枠部内の空間に交差するように張る。第二工程で線状部材に可動壁部を面内回転可能に取り付けると共に、可動壁部が一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔を、それぞれ広げ又は狭め、線状部材に張力を付与する。そして、第三工程で、可動壁部と枠部との間を減衰部材で連結する。
【００２９】
このような非常に単純な構成の制震装置であっても、亀壁の原理によって、可動壁部が入力変位によって回転すると共に、減衰部材が大きく変形することでエネルギーを吸収し制震作用を得ることができる。
【００３０】
そして、線状部材を利用することで、例えば、従来のように可動壁とブラケットとを回転可能に支持部材で連結するなどの必要がないので、施工が簡単である。
【００３１】
このように、従来よりも構造が単純であり、工数が少なく施工が容易である。したがって、従来よりも低コストで導入が可能である。更に、線状部材を広げる幅、又は狭める幅によって増幅率を自在に調整できる。
【００３２】
請求項８に記載の制震装置の施工方法は、請求項７に記載の施工方法において、前記可動壁部は、前記線状部材が引っ掛けられる一対の引掛部を有する一対の平行部材と、前記平行部材に取り付けられ該平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材と、を備え、前記第二工程は、前記平行部材の一対の引掛部が、一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材のそれぞれ内側、又は外側になるように該平行部材を配置し、前記平行部材の間隔を広げ、又は狭め、該線状部材に張力に付与したのち、前記平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材を、該平行部材に取り付けることを特徴としている。
【００３３】
請求項８に記載の制震装置の施工方法では、平行部材の一対の引掛部が、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の線状部材のそれぞれ内側、又は外側になるように平行部材を配置し、平行部材の間隔を広げる、又は狭めることで、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔が、それぞれ広がる、又は狭まるので、容易に線状部材に張力を付与できる。また、平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材を平行部材に取り付けることで、張力を付与した状態を容易に維持できる。
【００３４】
請求項９に記載の制震装置の施工方法は、請求項７に記載の施工方法において、前記線状部材は、前記枠部の四隅部と長さ調整機構を介して連結され、前記第二工程では前記線状部材には張力を付与せずに、前記第三工程の前、又は該第三工程の後に、前記長さ調整機構によって前記線状部材に張力を付与することを特徴としている。
【００３５】
請求項９に記載の制震装置の施工方法では、線状部材は枠部の四隅部と長さ調整機構を介して連結されている。第二工程では線状部材には張力を付与せずに緩く張った状態で可動壁部を取り付ける。そして、第三工程の前、又は第三工程の後に、長さ調整機構によって線状部材の長さを調整することで、容易に線状部材に張力を付与している。
【００３６】
請求項１０に記載の制震装置の施工方法は、請求項９に記載の施工方法において、前記長さ調整機構は、ターンバックルであることを特徴としている。
【００３７】
請求項１０に記載の制震装置の施工方法では、線状部材が枠部の四隅部とターンバックルを介して連結されている。ターンバックルは長さ調整を容易に行なえる、すなわち、線状部材に付与する張力を容易に自在に調整できる。
【００３８】
請求項１１に記載の制震装置の施工方法は、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の施工方法において、前記線状部材は、ワイヤーロープであることを特徴としている。
【００３９】
請求項１１に記載の制震装置の施工方法では、線状部材はワイヤーロープである。ワイヤーロープは、引っ張り強度が強く、大きな張力を付与できるので好適である。
【発明の効果】
【００４０】
以上説明したように本発明によれば、線状部材を利用することで、従来よりも構造が単純であり、工数が少なく施工が容易である。したがって、従来よりも低コストで、制震装置の導入が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図面を参照しながら第一実施形態の制震装置１００について説明する。なお、制震装置１００の施工方法を説明しつつ制震装置１００の構成を説明していく。
【００４２】
図１に示すように、制震装置１００は、主として戸建住宅などの建物の壁１０内に設けられる。
【００４３】
まず、図２に示すように、壁１０を構成する上部の主梁１２と下部の主梁１４との間に、二本の増設梁２２，２４を、主梁１２，１４と平行となるように、壁１０を構成する柱１６，１８に取り付ける。そして、この二本の増設梁２２，２４と柱１６，１８とで区画された矩形状の枠部３０の四隅部分にブラケット３２，３４，３６，３８を設ける。
【００４４】
これらの四隅部分のブラケット３２，３４，３６，３８に、枠部３０内の空間を交差するように一対のワイヤーロープ４２，４４を取り付ける。
【００４５】
なお、ワイヤーロープ４２，４４は、複数本の金属素線が撚り合わされて構成されている。また、両端を引っ張ると弾性変形して長さが伸長し、引っ張りを解除すると元の長さにほぼ戻る。
【００４６】
つぎに、硬い木材などからなる四角柱状の一対の平行部材５２，５４を枠部３０の空間内に柱１６，１８と平行に配置する。一方の平行部材５２には所定の間隔を持った一対のドリフトピン６１，６２、ドリフトピン６３，６４が貫通している。同様に他方の平行部材５４には所定の間隔を持った一対のドリフトピン６５，６６、ドリフトピン６７，６８が貫通している。
【００４７】
そして、一方の平行部材５２の上方のドリフトピン６１，６２と他方の平行部材５４の下方のドリフトピン６７，６８との間に一方のワイヤーロープ４２を通す（図１に示すように、ドリフトピン６１，６２，６７，６８は図２では手前側に大きく突出している）。また、他方の平行部材５４の上方のドリフトピン６５，６６と一方の平行部材５２の下方のドリフトピン６３，６４との間に他方のワイヤーロープ４４を通す（図１に示すように、ドリフトピン６３，６４，６５，６６は図２では奥側に大きく突出している）。よって、平行部材５２，５４が一方のワイヤーロープ４２と他方のワイヤーロープ４４とで挟まれることになる。
【００４８】
また、一対のワイヤーロープ４２，４４の交点Ｘの上部のワイヤーロープ４２，４４間の内側にドリフトピン６１，６５があり、交点Ｘの下部のワイヤーロープ４２，４４間の内側にドリフトピン６４，６８がある構成となる。
【００４９】
つぎに、図３に示すように、平行部材５２，５４の上部と下部との間隔をそれぞれ、ターンバックル１５２，１５４で左右に広げる。すなわち、ドリフトピン６１とドリフトピン６５との間隔、及びドリフトピン６４とドリフトピン６８との間隔を左右に広げる。すると、ワイヤーロープ４２，４４はドリフトピン６１，６５，６４，６８に引っ掛かり、一方のワイヤーロープ４２と他方のワイヤーロープ４４の交点Ｘの上部と下部のワイヤーロープ４２，４４の間隔が、それぞれ広がる。（図１０（Ａ）も参照）。
【００５０】
なお、このときワイヤーロープ４２，４４は伸長し張力が付与される。また、ワイヤーロープ４２，４４はドリフトピン６１，６４，６６，６８に引っ掛かって屈曲している。
【００５１】
すなわち、一方のワイヤーロープ４２は、ブラケット３２からドリフトピン６１までの軸線と、ドリフトピン６１とドリフトピン６８と間の軸線とが角度を持っている。同様に、ドリフトピン６１とドリフトピン６８と間の軸線とドリフトピン６８からブラケット３８までの軸線とが角度を持っている。（図１０（Ａ）も参照）。
【００５２】
更に、同様に、他方のワイヤーロープ４４も、ブラケット３４からドリフトピン６５までの軸線とドリフトピン６５とドリフトピン６４と間の軸線とが角度を持ち、ドリフトピン６５とドリフトピン６４と間の軸線とドリフトピン６４からブラケット３６までの軸線とが角度を持っている。（図１０（Ａ）も参照）。
【００５３】
つぎに、図４に示すように、平行部材５２，５４からドリフトピン６２，６３，６６，６７を取り除き、矩形状の積層合板からなる第一合板壁７０を平行部材５２，５４に接合する。なお、第一合板壁７０はドリフトピン６１，６４，６５，６８で囲まれた内側に収まっている。そして、ターンバックル１５２，１５４を取り除く。
【００５４】
更に、図５に示すように、第一合板壁７０の上方と下方とに、すなわち、平行部材５２，５４のドリフトピン６１，６５の上部とドリフトピン６４，６８の下部とに、第二合板壁７２と第三合板壁７４とを接合する。なお、一対の平行部材５２，５４、第一合板壁７０、第二合板壁７２、第三合板壁７４を合わせて可動壁部１０２とする。
【００５５】
そして、可動壁部１０２の上端部と下端部（第二合板壁７２と第三合板壁７４）と、増設梁２２，２４との間を、板状の減衰部材８２，８４で連結する。減衰部材８２，８４はゴムやポリマーシートなどの弾性部材からなる。なお、本実施形態では、釘打ちによって減衰部材８２，８４を接続している。
【００５６】
以上のようにして枠部３０への制震装置１００の施工が終了する。
【００５７】
なお、更に、上方の増設梁２２と主梁１２との間に上部合板壁９２を貼り付け、下方の増設梁２４と主梁１４との間に下部合板壁９４を貼り付ける。そして、図示は省略するが、増設梁２２，２４との間に合板板を貼り付け制震装置１００を覆い隠すと壁１０が完成する。
【００５８】
つぎに、制震装置１００の制震作用について説明する。
【００５９】
図５と図６、及び図１０（Ａ）と図１０（Ｂ）とに示すように、地震によって、柱１６，１８と主梁１２，１４とが右方向に水平方向に変位すると、増設梁２２，２４も水平方向に変位する。つまり、柱１６，１８と増設梁２２，２４とで区画する矩形状の枠部３０が平行四辺形状に変形する。枠部３０が平行四辺形状に変形することに伴い、一方の対角線は長くなり他方の対角線は短くなる。よって、一方のワイヤーロープ４２は伸びて張力が更に付与される。他方のワイヤーロープ４４は縮んで張力が少なくなる。このため、一方のワイヤーロープ４２は屈曲が少なくなり直線（一方の対角線）に近づき、他方のワイヤーロープ４４は逆により屈曲する。
【００６０】
したがって、可動壁部１０２の、ドリフトピン６１とドリフトピン６８は枠部３０の一方の対角線に近づくように移動し、ドリフトピン６５とドリフトピン６４は枠部３０の他方の対角線から離れるように移動する。このため、可動壁部１０２は、枠部３０の変形と逆方向（図中の矢印Ｃ参照）に面内回転する。なお、図１０はわかり易くするため、変形等を実際よりも極端に大きく図示している。
【００６１】
さて、このとき、ワイヤーロープ４２の張力によって、枠部３０の変形を元に戻すような力が加わる。
【００６２】
更に、図６に示すように、可動壁部１０２は減衰材８２，８４で増設梁２２，２４と連結されており、可動壁部１０２の回転に伴い減衰材８２，８４が弾性変形する。なお、可動壁部１０２の回転によって変形量が増幅される。特に、本実施形態では、枠部３０と可動壁部１０２とは逆方向に回転するため、矢印Ａ１と矢印Ｂ１、及び矢印Ａ２と矢印Ｂ２とで示すように、可動壁部１０２の上端部と増設梁２２、及び、下端部と増設梁２４とが逆方向に移動する。よって、減衰材８２，８４は非常に大きく変化する。そして、このように減衰材８２，８４に大きな変形が加えられることで、地震のエネルギーが吸収される。したがって、制震装置１００を備えることで、建物の揺れを抑えることができる。
【００６３】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
【００６４】
今まで説明したように、制震装置１００は、亀壁の原理によって、可動壁部１０２が入力変位によって枠部３０と逆方向に回転すると共に、減衰材８２，８４が大きく変形することで地震のエネルギーを吸収する。（図６及び図１０参照）。
【００６５】
また、ワイヤーロープ４２，４４を利用することで、例えば、従来のように可動壁とブラケットとを回転可能に支持部材で連結するなどの必要がないので、施工が簡単である。また、ワイヤーロープ４２，４４に付与した張力を利用するので、ダンパーなども必要ない。
【００６６】
このように、本実施形態の制震装置１００は、従来よりも構造が単純であり、工数が少なく施工が容易である。したがって、従来よりも低コストで導入が可能である。
【００６７】
更に、ワイヤーロープ４２，４４の上部と下部の間を広げる幅によって、換言すると、平行部材５２，５４（のドリフトピン６１，６４とドリフトピン６６，６８）の間を広げる幅によって、増幅率を自在に調整できる。
【００６８】
また、ワイヤーロープ４２，４４を利用することで、従来よりも部材断面を小さくすることができるので、壁１０の厚みが薄い場合でも、制震装置１００を壁１０の中に納めることができる。
【００６９】
つぎに、第二実施形態の制震装置２００について説明する。第一実施形態と同様に、制震装置２００の施工方法を説明しつつ制震装置２００の構成を説明していく。また、第一実施形態と同様の部分の説明は省略する。
【００７０】
図７に示すように、上部の主梁２１２と下部の主梁２１４との間に、二本の増設梁２２２，２２４を、主梁２１２，２１４と平行となるように、柱２１６，２１８に取り付ける。そして、この二本の増設梁２２２，２２４と柱１６，１８とで区画された矩形状の枠部２３０の四隅部分にリング２３２，２３４，２３６，２３８を取り付ける。
これらの四隅部分のリング２３２，２３４，２３６，２３８に、枠部２３０内の空間を交差するように一対のワイヤーロープ２４２，２４４を張る。なお、ワイヤーロープ２４２，２４４の端部にはターンバックル３０２，３０４が取り付けられている。つまり、ターンバックル３０２，３０４を介して、ワイヤーロープ２４２，２４４をリング２３６，２３８に取り付けている。したがって、ターンバックル３０２，３０４で長さを調整することによって、容易にワイヤーロープ２４２，２４４を撓ませることなく張ることができる。
【００７１】
つぎに、硬い木材などからなる板状の一対の平行部材２５２，２５４を枠部２３０内の空間に増設梁２２２，２２４と平行になるように配置する。平行部材２５２，２５４の両端部は金属部材で補強されている。また、上方の平行部材２５２にはドリフトピン２６１，２６５が貫通している。同様に、下方の平行部材２５４にはドリフトピン２６４，２６８が貫通している。
【００７２】
なお、平行部材２５２，２５４は一方のワイヤーロープ２４２と他方のワイヤーロープ２４４とで挟まれている。また、一対のワイヤーロープ２４２，２４４の交点Ｘの上部のワイヤーロープ２４２，２４４間の内側にドリフトピン２６１，２６５があり、交点Ｘの下部のワイヤーロープ２４２，２４４間の内側にドリフトピン２６４，２６８がある構成となる。
【００７３】
つぎに、図８に示すように、上下の平行部材２５２，２５４の間隔を、ターンバックル４０２，４０４で狭くする。すなわち、ドリフトピン２６１とドリフトピン２６４との間隔、及びドリフトピン６５とドリフトピン２６８との間隔を狭くする。すると、ワイヤーロープ２４２，２４４がドリフトピン２６１，２６５，２６４，２６８に引っ掛かって、一方のワイヤーロープ２４２と他方のワイヤーロープ２４４との交点Ｘの上部と下部とのワイヤーロープ２４２，２４４の間隔がそれぞれ広がる。
【００７４】
なお、このときワイヤーロープ２４２，２４４は伸長し張力が付与される。また、ワイヤーロープ２４２，２４４はドリフトピン２６１，２６４，２６６，２６８に引っ掛かって屈曲している。
【００７５】
すなわち、一方のワイヤーロープ２４２は、リング２３２からドリフトピン２６１までの軸線と、ドリフトピン２６１とドリフトピン２６８と間の軸線とが角度を持っている。同様に、ドリフトピン２６１とドリフトピン２６８と間の軸線とドリフトピン２６８からリング２３８までの軸線とが角度を持っている。
【００７６】
更に、同様に、他方のワイヤーロープ２４４も、リング２３４からドリフトピン２６５までの軸線とドリフトピン２６５とドリフトピン２６４と間の軸線とが角度を持ち、ドリフトピン２６５とドリフトピン２６４と間の軸線とドリフトピン２６４からリング２３６までの軸線とが角度を持っている。
【００７７】
そして、矩形状の積層合板からなる可動壁２７０を平行部材２５２，２５４に接合する。可動壁２７０はドリフトピン２６１，２６４，２６５，２６８で囲まれた内側に収まっている。
【００７８】
更に、平行部材２５２，２５４と、増設梁２２２，２２４との間を、板状の減衰部材２８２，２８４で連結する。減衰部材２８２，２８４はゴムやポリマーシートなどの弾性変形する部材からなる。
【００７９】
そして、最後に図９に示すように、ターンバックル４０２，４０４を取り除き、制震装置２００の施工が終了する。
【００８０】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
【００８１】
本実施形態も第一実施形態と同様の作用を奏すが、前述したように、ワイヤーロープ２４２，２４４の端部に取り付けられたターンバックル３０２，３０４によって、容易に十字状にワイヤーロープ２４２，２４４を撓ませることなく張ることができる。また、経年の影響でワイヤーロープ２４２，２４４に弛みが生じても、ターンバックル３０２，３０４で長さを調整することで、再度張力を付与することが可能である。更に、メンテナンスや解体などの際、ターンバックル３０２，３０４で長さを調整して張力を解除した後、作業を行なうことができる。
【００８２】
さて、本実施形態のように、ターンバックル３０２，３０４を介してワイヤーロープ２４２，２４４を枠部２３０の四隅部に取り付けることで、以下のような施工方法とすることもできる。
【００８３】
最初は、ワイヤーロープ２４２，２４４を緩く張った状態とする。
【００８４】
つぎに、平行部材２５２，２５４をワイヤーロープ２４２，２４４に取り付け、ターンバックル４０２，４０４で平行部材２５２の間隔を狭め可動壁２７０を取り付ける。あるいは、すでに平行部材２５２，２５４の間隔を狭めた状態（図８参照）として、平行部材２５２，２５４と可動壁２７０を取り付ける。なお、ワイヤーロープ２４２，２４４を緩く張っているので、このときはワイヤーロープ２４２，２４４には張力は付与されていない。
【００８５】
そして、ワイヤーロープ２４２，２４４の端部に取り付けられたターンバックル３０２，３０４でワイヤーロープ２４２，２４４を引っ張って張力を付与する。
【００８６】
あるいは、平行部材２５２，２５４を減衰部材２８２，２８４で増設梁２２２，２２４に連結したのち、ターンバックル３０２，３０４によってワイヤーロープ２４２，２４４を引っ張って張力を付与しても良い。
【００８７】
なお、第一実施形態と第二実施形態では、いずれも一方と他方のワイヤーロープの交点の上部と下部の一対のワイヤーロープ間隔を、それぞれ広げたが、逆に狭めても良い。なお、この場合の可動壁部の回転を、図１１の変形例を用いて詳しく説明する。
【００８８】
図１１（Ａ）に示すように、変形例の制震装置３００は、梁３２２，３２４と柱３１６，３１８とで区画された矩形状の枠部３３０内の空間を交差するように一対のワイヤーロープ３４２，３４４が枠部３３０の四隅と連結されている。
【００８９】
そして、図１０とは逆に、一対のワイヤーロープ３４２，３４４の交点Ｘの上部のイヤーロープ３４２，３４４間の外側に可動壁部３６０のドリフトピン３６２，３６６があり、交点Ｘの下部のイヤーロープ３４２，３４４間の外側に可動壁部３６０のドリフトピン３６３，３６７がある。ワイヤーロープ３４２，３４４はドリフトピン３６２，３６３，３６６，３６７に引っ掛かり、一方のワイヤーロープ３４２と他方のワイヤーロープ３４４の交点Ｘの上部と下部のイヤーロープ３４２，３４４の間隔がそれぞれ狭くなっている。
【００９０】
図１１（Ｂ）に示すように、地震によって矩形状の枠部３３０が平行四辺形状に変形すると、枠部３３０の一方の対角線は長くなり他方の対角線は短くなる。このため、一方のワイヤーロープ３４２は屈曲が少なくなり直線（一方の対角線）に近づき、他方のワイヤーロープ３４４は逆により屈曲する。
【００９１】
したがって、可動壁部３６０の、ドリフトピン３６２とドリフトピン３６７は枠部３３０の一方の対角線に近づくように移動し、ドリフトピン３６６とドリフトピン３６３は枠部３０の他方の対角線から離れるように移動する。このため、可動壁部３６０は、枠部３３０の変形と同方向に面内回転する。なお、図１１はわかり易くするため、変形等を実際よりも極端に大きく図示している。
【００９２】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【００９３】
例えば、第一実施形態の可動壁部１０２及び第二実施形態の平行部材２５２，２５４は、いずれも増設梁２２，２４，２２２，２２４と減衰部材８２，８４，２８２，２８４で連結したが、これに限定されない。（図７及び図９を参照）。例えば、柱１６，１８，２１６，２１８と減衰部材で連結しても良いし、増設梁と柱との両方を減衰部材で連結しても良い。
【００９４】
また、例えば、ワイヤーロープ以外の線状部材であっても良い。例えば、一本のワイヤーであっても良いし、樹脂製のロープであっても良い。
【００９５】
また、本発明の制震装置は、壁以外の場所にも適用できるし、梁でなく床と柱とで区画された矩形状の枠部にも適用できる。
【００９６】
もちろん、戸建住宅以外の木造建造物にも適用できるし、木造建造物以外、例えば、鉄筋コンクリート製等の構造物など、幅広く本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】第一実施形態の制震装置の斜視図である。
【図２】第一実施形態の制震装置の施工工程の最初の段階を示す正面図である。
【図３】第一実施形態の制震装置の施工工程の図１の次の段階を示す正面図である。
【図４】第一実施形態の制震装置の施工工程の図２の次の段階を示す正面図である。
【図５】第一実施形態の制震装置の施工が完了した状態を示す正面図である。
【図６】枠部の平行四辺形状の変形に伴い、制震装置の制震壁部が回転した状態を示す。
【図７】第二実施形態の制震装置の施工工程の最初の段階を示す正面図である。
【図８】第二実施形態の制震装置の施工工程の図１の次の段階を示す正面図である。
【図９】第二実施形態の制震装置の施工が完了した状態を示す正面図である。
【図１０】（Ａ）は、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の線状部材の間隔をそれぞれ広げると共に、線状部材によって面内回転可能に可動壁部が支持された状態を示す模式図であり、（Ｂ）は、枠部の平行四辺形状の変形に伴い、制震壁部が枠部の変形と逆方向に回転した状態を示す模式図である。
【図１１】（Ａ）は、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の線状部材の間隔をそれぞれ狭めると共に、線状部材によって面内回転可能に可動壁部が支持された状態を示す模式図であり、（Ｂ）は、枠部の平行四辺形状の変形に伴い、制震壁部が枠部の変形と同方向に回転した状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９８】
３０ 枠部
４２ ワイヤーロープ
４４ ワイヤーロープ
５２ 平行部材
５４ 平行部材
６１ ドリフトピン（引掛部）
６４ ドリフトピン（引掛部）
６５ ドリフトピン（引掛部）
６８ ドリフトピン（引掛部）
７０ 第一合板壁（間隔維持部材）
８２ 減衰部材
８４ 減衰部材
１００ 制震装置
１０２ 可動壁部
２００ 制震装置
３０２ ターンバックル
３０４ ターンバックル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制震装置及び制震装置の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリートの耐震壁は耐震力を大きくすることができるが、大きな外力が入力されると脆性的な破壊を起こし易い。一方、既存建物の耐震改修には、社会的なニーズがあるが、従来の耐震壁は施工が大掛りになるため、耐震壁に替わって建物を地震等の外力から守る構造技術が求められている。
そこで、本発明者らは、柱と梁あるいは床とで構成された架構内に、剛体壁を支持部材で遥動可能（面内で回転運動する）に支持すると共に、柱と剛体壁との間にゴム等の弾性部材を装着する制震装置を提案している。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような制震装置は、架構に地震等の外力が作用して変形すると、架構と剛体壁とが相対移動すると共に、弾性部材が変形して減衰力を発揮して、エネルギーを吸収する。したがって、支持部材で剛体の荷重を支え、弾性部材を下方へ引っ張るような余計なストレスを弾性部材に与えないので、弾性部材が充分な制振効果を発揮することができる。また、架構で区画された空間部を耐震壁で閉塞する構造と比較すると、施工が簡単であり設計の自由度も大きくなる。
【０００４】
更に、このような制震装置は、外観（意匠）に大きな影響を与えずに制震効果を得ることができるので、木造建造物、特に寺社建造物に導入されている。また、このような制震装置を、”亀壁”と呼んでいる。
【０００５】
しかし、例えば、一般の木造建築物（例えば、戸建住宅）に導入するために、更に低コストで導入できる制震装置が求められている。
【特許文献１】特開２００３−５６２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、制震装置を低コストで導入することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の制震装置は、構造物の矩形状の枠部に設けられる制震装置であって、前記枠部の四隅部に連結され、該枠部内の空間に交差するように張られた一対の線状部材と、一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材の間隔を、それぞれ広げる又は狭めると共に、該線状部材によって面内回転可能に支持される可動壁部と、前記可動壁部と前記枠部との間を連結する減衰部材と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の制震装置では、構造物の、例えば、柱と梁・床等とで区画される矩形状の枠部内の空間に、交差するように一対の線状部材が張られている。更に、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔を、それぞれ広げる、又は狭めると共に、線状部材によって面内回転可能に可動壁部が支持されている。よって、線状部材には張力が付与されると共に途中で屈曲している。また、可動壁部と枠部との間を減衰部材が連結している。
【０００９】
さて、構造物に、例えば、地震などで外力が加わると、矩形状の枠部が変形し平行四辺形状になる。枠部が平行四辺形状になると、枠部の一方の対角線の長さは長くなり、他方の対角線は短くなる。このため、一方の線状部材は伸長し更に張力が付与されるが、他方の線状部材は縮んで張力が少なくなる。よって、一方の線状部材は屈曲が少なくなり、他方の線状部材は屈曲が大きくなる。このため、可動壁部が面内回転する。
【００１０】
そして、可動壁が面内回転すると枠部と連結している減衰部材が大きく変形し減衰力を発揮して、エネルギーを吸収し制震作用を発揮する。
【００１１】
このような非常に単純な構成であっても、亀壁の原理によって、可動壁部が入力変位によって回転すると共に、減衰部材が大きく変形することでエネルギーを吸収し制震作用をえることができる。
【００１２】
また、線状部材を利用することで、例えば、従来のように可動壁とブラケットとを回転可能に支持部材で連結するなどの必要がないので、施工が簡単である。
【００１３】
このように、従来よりも構造が単純であり、工数が少なく施工が容易である。したがって、従来よりも低コストで導入が可能である。
【００１４】
更に、交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔を広げる幅、又は狭める幅によって増幅率を自在に調整できる。
【００１５】
また、線状部材を利用することで、従来よりも部材断面を小さくすることができる。
【００１６】
なお、矩形は、一般的に長方形をさすことが多いが、本明細書では正方形も含む表現とする。
【００１７】
請求項２に記載の制震装置は、請求項１に記載の構成において、前記可動壁部は、一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材のそれぞれ内側、又は外側に配置された一対の引掛部を備え、一対の前記引掛部に前記線状部材を引っ掛け、一方の前記線状部材と他方の前記線状部材との交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔を、それぞれ広げる又は狭めることを特徴としている。
【００１８】
請求項２に記載の制震装置では、可動壁部の、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方の他方の線状部材のそれぞれ内側、又は外側に配置された一対の引掛部に線状部材を引っ掛けるという、非常に簡単な構成及び方法で、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔を、それぞれ広げている、又は狭めている。
【００１９】
請求項３に記載の制震装置は、請求項２に記載の構成において、前記可動壁部は、前記引掛部を有する一対の平行部材と、前記平行部材に取り付けられ、該平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
請求項３に記載の制震装置では、引掛部を有する一対の平行部材の所定の間隔とし、間隔維持部材でこの間隔を維持することで、容易に、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔を、それぞれ広げている、又は狭めている。
【００２１】
請求項４に記載の制震装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の構成において、前記線状部材は、前記枠部の四隅部と長さ調整機構を介して連結されていることを特徴としている。
【００２２】
請求項４に記載の制震装置では、線状部材が枠部の四隅部と長さ調整機構を介して連結されている。よって、長さ調整部材で長さ調整することで、線状部材に付与する張力を自在に調整できる。
【００２３】
請求項５に記載の制震装置は、請求項４に記載の構成において、前記長さ調整機構は、ターンバックルであることを特徴としている。
【００２４】
請求項５に記載の制震装置では、線状部材が枠部の四隅部とターンバックルを介して連結されている。ターンバックルは長さ調整を容易に行なえる、すなわち、線状部材に付与する張力を容易に自在に調整できる。
【００２５】
請求項６に記載の制震装置は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の構成において、前記線状部材は、ワイヤーロープであることを特徴としている。
【００２６】
請求項６に記載の制震装置では、線状部材はワイヤーロープである。ワイヤーロープは、引っ張り強度が強く、大きな張力を付与できるので好適である。
【００２７】
請求項７に記載の制震装置の施工方法は、構造物の矩形状の枠部に設けられる制震装置の施工方法であって、前記枠部の四隅部に連結し、該枠部内の空間に交差するように一対の線状部材を張る第一工程と、前記線状部材に可動壁部を面内回転可能に取り付けると共に、前記可動壁部が一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材の間隔を、それぞれ広げる又は狭め、該線状部材に張力を付与する第二工程と、前記可動壁部と前記枠部との間を減衰部材で連結する第三工程と、を有することを特徴としている。
【００２８】
請求項７に記載の制震装置の施工方法では、第一工程で一対の線状部材を枠部の四隅部に連結し枠部内の空間に交差するように張る。第二工程で線状部材に可動壁部を面内回転可能に取り付けると共に、可動壁部が一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔を、それぞれ広げ又は狭め、線状部材に張力を付与する。そして、第三工程で、可動壁部と枠部との間を減衰部材で連結する。
【００２９】
このような非常に単純な構成の制震装置であっても、亀壁の原理によって、可動壁部が入力変位によって回転すると共に、減衰部材が大きく変形することでエネルギーを吸収し制震作用を得ることができる。
【００３０】
そして、線状部材を利用することで、例えば、従来のように可動壁とブラケットとを回転可能に支持部材で連結するなどの必要がないので、施工が簡単である。
【００３１】
このように、従来よりも構造が単純であり、工数が少なく施工が容易である。したがって、従来よりも低コストで導入が可能である。更に、線状部材を広げる幅、又は狭める幅によって増幅率を自在に調整できる。
【００３２】
請求項８に記載の制震装置の施工方法は、請求項７に記載の施工方法において、前記可動壁部は、前記線状部材が引っ掛けられる一対の引掛部を有する一対の平行部材と、前記平行部材に取り付けられ該平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材と、を備え、前記第二工程は、前記平行部材の一対の引掛部が、一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材のそれぞれ内側、又は外側になるように該平行部材を配置し、前記平行部材の間隔を広げ、又は狭め、該線状部材に張力に付与したのち、前記平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材を、該平行部材に取り付けることを特徴としている。
【００３３】
請求項８に記載の制震装置の施工方法では、平行部材の一対の引掛部が、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の線状部材のそれぞれ内側、又は外側になるように平行部材を配置し、平行部材の間隔を広げる、又は狭めることで、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の線状部材の間隔が、それぞれ広がる、又は狭まるので、容易に線状部材に張力を付与できる。また、平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材を平行部材に取り付けることで、張力を付与した状態を容易に維持できる。
【００３４】
請求項９に記載の制震装置の施工方法は、請求項７に記載の施工方法において、前記線状部材は、前記枠部の四隅部と長さ調整機構を介して連結され、前記第二工程では前記線状部材には張力を付与せずに、前記第三工程の前、又は該第三工程の後に、前記長さ調整機構によって前記線状部材に張力を付与することを特徴としている。
【００３５】
請求項９に記載の制震装置の施工方法では、線状部材は枠部の四隅部と長さ調整機構を介して連結されている。第二工程では線状部材には張力を付与せずに緩く張った状態で可動壁部を取り付ける。そして、第三工程の前、又は第三工程の後に、長さ調整機構によって線状部材の長さを調整することで、容易に線状部材に張力を付与している。
【００３６】
請求項１０に記載の制震装置の施工方法は、請求項９に記載の施工方法において、前記長さ調整機構は、ターンバックルであることを特徴としている。
【００３７】
請求項１０に記載の制震装置の施工方法では、線状部材が枠部の四隅部とターンバックルを介して連結されている。ターンバックルは長さ調整を容易に行なえる、すなわち、線状部材に付与する張力を容易に自在に調整できる。
【００３８】
請求項１１に記載の制震装置の施工方法は、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の施工方法において、前記線状部材は、ワイヤーロープであることを特徴としている。
【００３９】
請求項１１に記載の制震装置の施工方法では、線状部材はワイヤーロープである。ワイヤーロープは、引っ張り強度が強く、大きな張力を付与できるので好適である。
【発明の効果】
【００４０】
以上説明したように本発明によれば、線状部材を利用することで、従来よりも構造が単純であり、工数が少なく施工が容易である。したがって、従来よりも低コストで、制震装置の導入が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図面を参照しながら第一実施形態の制震装置１００について説明する。なお、制震装置１００の施工方法を説明しつつ制震装置１００の構成を説明していく。
【００４２】
図１に示すように、制震装置１００は、主として戸建住宅などの建物の壁１０内に設けられる。
【００４３】
まず、図２に示すように、壁１０を構成する上部の主梁１２と下部の主梁１４との間に、二本の増設梁２２，２４を、主梁１２，１４と平行となるように、壁１０を構成する柱１６，１８に取り付ける。そして、この二本の増設梁２２，２４と柱１６，１８とで区画された矩形状の枠部３０の四隅部分にブラケット３２，３４，３６，３８を設ける。
【００４４】
これらの四隅部分のブラケット３２，３４，３６，３８に、枠部３０内の空間を交差するように一対のワイヤーロープ４２，４４を取り付ける。
【００４５】
なお、ワイヤーロープ４２，４４は、複数本の金属素線が撚り合わされて構成されている。また、両端を引っ張ると弾性変形して長さが伸長し、引っ張りを解除すると元の長さにほぼ戻る。
【００４６】
つぎに、硬い木材などからなる四角柱状の一対の平行部材５２，５４を枠部３０の空間内に柱１６，１８と平行に配置する。一方の平行部材５２には所定の間隔を持った一対のドリフトピン６１，６２、ドリフトピン６３，６４が貫通している。同様に他方の平行部材５４には所定の間隔を持った一対のドリフトピン６５，６６、ドリフトピン６７，６８が貫通している。
【００４７】
そして、一方の平行部材５２の上方のドリフトピン６１，６２と他方の平行部材５４の下方のドリフトピン６７，６８との間に一方のワイヤーロープ４２を通す（図１に示すように、ドリフトピン６１，６２，６７，６８は図２では手前側に大きく突出している）。また、他方の平行部材５４の上方のドリフトピン６５，６６と一方の平行部材５２の下方のドリフトピン６３，６４との間に他方のワイヤーロープ４４を通す（図１に示すように、ドリフトピン６３，６４，６５，６６は図２では奥側に大きく突出している）。よって、平行部材５２，５４が一方のワイヤーロープ４２と他方のワイヤーロープ４４とで挟まれることになる。
【００４８】
また、一対のワイヤーロープ４２，４４の交点Ｘの上部のワイヤーロープ４２，４４間の内側にドリフトピン６１，６５があり、交点Ｘの下部のワイヤーロープ４２，４４間の内側にドリフトピン６４，６８がある構成となる。
【００４９】
つぎに、図３に示すように、平行部材５２，５４の上部と下部との間隔をそれぞれ、ターンバックル１５２，１５４で左右に広げる。すなわち、ドリフトピン６１とドリフトピン６５との間隔、及びドリフトピン６４とドリフトピン６８との間隔を左右に広げる。すると、ワイヤーロープ４２，４４はドリフトピン６１，６５，６４，６８に引っ掛かり、一方のワイヤーロープ４２と他方のワイヤーロープ４４の交点Ｘの上部と下部のワイヤーロープ４２，４４の間隔が、それぞれ広がる。（図１０（Ａ）も参照）。
【００５０】
なお、このときワイヤーロープ４２，４４は伸長し張力が付与される。また、ワイヤーロープ４２，４４はドリフトピン６１，６４，６６，６８に引っ掛かって屈曲している。
【００５１】
すなわち、一方のワイヤーロープ４２は、ブラケット３２からドリフトピン６１までの軸線と、ドリフトピン６１とドリフトピン６８と間の軸線とが角度を持っている。同様に、ドリフトピン６１とドリフトピン６８と間の軸線とドリフトピン６８からブラケット３８までの軸線とが角度を持っている。（図１０（Ａ）も参照）。
【００５２】
更に、同様に、他方のワイヤーロープ４４も、ブラケット３４からドリフトピン６５までの軸線とドリフトピン６５とドリフトピン６４と間の軸線とが角度を持ち、ドリフトピン６５とドリフトピン６４と間の軸線とドリフトピン６４からブラケット３６までの軸線とが角度を持っている。（図１０（Ａ）も参照）。
【００５３】
つぎに、図４に示すように、平行部材５２，５４からドリフトピン６２，６３，６６，６７を取り除き、矩形状の積層合板からなる第一合板壁７０を平行部材５２，５４に接合する。なお、第一合板壁７０はドリフトピン６１，６４，６５，６８で囲まれた内側に収まっている。そして、ターンバックル１５２，１５４を取り除く。
【００５４】
更に、図５に示すように、第一合板壁７０の上方と下方とに、すなわち、平行部材５２，５４のドリフトピン６１，６５の上部とドリフトピン６４，６８の下部とに、第二合板壁７２と第三合板壁７４とを接合する。なお、一対の平行部材５２，５４、第一合板壁７０、第二合板壁７２、第三合板壁７４を合わせて可動壁部１０２とする。
【００５５】
そして、可動壁部１０２の上端部と下端部（第二合板壁７２と第三合板壁７４）と、増設梁２２，２４との間を、板状の減衰部材８２，８４で連結する。減衰部材８２，８４はゴムやポリマーシートなどの弾性部材からなる。なお、本実施形態では、釘打ちによって減衰部材８２，８４を接続している。
【００５６】
以上のようにして枠部３０への制震装置１００の施工が終了する。
【００５７】
なお、更に、上方の増設梁２２と主梁１２との間に上部合板壁９２を貼り付け、下方の増設梁２４と主梁１４との間に下部合板壁９４を貼り付ける。そして、図示は省略するが、増設梁２２，２４との間に合板板を貼り付け制震装置１００を覆い隠すと壁１０が完成する。
【００５８】
つぎに、制震装置１００の制震作用について説明する。
【００５９】
図５と図６、及び図１０（Ａ）と図１０（Ｂ）とに示すように、地震によって、柱１６，１８と主梁１２，１４とが右方向に水平方向に変位すると、増設梁２２，２４も水平方向に変位する。つまり、柱１６，１８と増設梁２２，２４とで区画する矩形状の枠部３０が平行四辺形状に変形する。枠部３０が平行四辺形状に変形することに伴い、一方の対角線は長くなり他方の対角線は短くなる。よって、一方のワイヤーロープ４２は伸びて張力が更に付与される。他方のワイヤーロープ４４は縮んで張力が少なくなる。このため、一方のワイヤーロープ４２は屈曲が少なくなり直線（一方の対角線）に近づき、他方のワイヤーロープ４４は逆により屈曲する。
【００６０】
したがって、可動壁部１０２の、ドリフトピン６１とドリフトピン６８は枠部３０の一方の対角線に近づくように移動し、ドリフトピン６５とドリフトピン６４は枠部３０の他方の対角線から離れるように移動する。このため、可動壁部１０２は、枠部３０の変形と逆方向（図中の矢印Ｃ参照）に面内回転する。なお、図１０はわかり易くするため、変形等を実際よりも極端に大きく図示している。
【００６１】
さて、このとき、ワイヤーロープ４２の張力によって、枠部３０の変形を元に戻すような力が加わる。
【００６２】
更に、図６に示すように、可動壁部１０２は減衰材８２，８４で増設梁２２，２４と連結されており、可動壁部１０２の回転に伴い減衰材８２，８４が弾性変形する。なお、可動壁部１０２の回転によって変形量が増幅される。特に、本実施形態では、枠部３０と可動壁部１０２とは逆方向に回転するため、矢印Ａ１と矢印Ｂ１、及び矢印Ａ２と矢印Ｂ２とで示すように、可動壁部１０２の上端部と増設梁２２、及び、下端部と増設梁２４とが逆方向に移動する。よって、減衰材８２，８４は非常に大きく変化する。そして、このように減衰材８２，８４に大きな変形が加えられることで、地震のエネルギーが吸収される。したがって、制震装置１００を備えることで、建物の揺れを抑えることができる。
【００６３】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
【００６４】
今まで説明したように、制震装置１００は、亀壁の原理によって、可動壁部１０２が入力変位によって枠部３０と逆方向に回転すると共に、減衰材８２，８４が大きく変形することで地震のエネルギーを吸収する。（図６及び図１０参照）。
【００６５】
また、ワイヤーロープ４２，４４を利用することで、例えば、従来のように可動壁とブラケットとを回転可能に支持部材で連結するなどの必要がないので、施工が簡単である。また、ワイヤーロープ４２，４４に付与した張力を利用するので、ダンパーなども必要ない。
【００６６】
このように、本実施形態の制震装置１００は、従来よりも構造が単純であり、工数が少なく施工が容易である。したがって、従来よりも低コストで導入が可能である。
【００６７】
更に、ワイヤーロープ４２，４４の上部と下部の間を広げる幅によって、換言すると、平行部材５２，５４（のドリフトピン６１，６４とドリフトピン６６，６８）の間を広げる幅によって、増幅率を自在に調整できる。
【００６８】
また、ワイヤーロープ４２，４４を利用することで、従来よりも部材断面を小さくすることができるので、壁１０の厚みが薄い場合でも、制震装置１００を壁１０の中に納めることができる。
【００６９】
つぎに、第二実施形態の制震装置２００について説明する。第一実施形態と同様に、制震装置２００の施工方法を説明しつつ制震装置２００の構成を説明していく。また、第一実施形態と同様の部分の説明は省略する。
【００７０】
図７に示すように、上部の主梁２１２と下部の主梁２１４との間に、二本の増設梁２２２，２２４を、主梁２１２，２１４と平行となるように、柱２１６，２１８に取り付ける。そして、この二本の増設梁２２２，２２４と柱１６，１８とで区画された矩形状の枠部２３０の四隅部分にリング２３２，２３４，２３６，２３８を取り付ける。
これらの四隅部分のリング２３２，２３４，２３６，２３８に、枠部２３０内の空間を交差するように一対のワイヤーロープ２４２，２４４を張る。なお、ワイヤーロープ２４２，２４４の端部にはターンバックル３０２，３０４が取り付けられている。つまり、ターンバックル３０２，３０４を介して、ワイヤーロープ２４２，２４４をリング２３６，２３８に取り付けている。したがって、ターンバックル３０２，３０４で長さを調整することによって、容易にワイヤーロープ２４２，２４４を撓ませることなく張ることができる。
【００７１】
つぎに、硬い木材などからなる板状の一対の平行部材２５２，２５４を枠部２３０内の空間に増設梁２２２，２２４と平行になるように配置する。平行部材２５２，２５４の両端部は金属部材で補強されている。また、上方の平行部材２５２にはドリフトピン２６１，２６５が貫通している。同様に、下方の平行部材２５４にはドリフトピン２６４，２６８が貫通している。
【００７２】
なお、平行部材２５２，２５４は一方のワイヤーロープ２４２と他方のワイヤーロープ２４４とで挟まれている。また、一対のワイヤーロープ２４２，２４４の交点Ｘの上部のワイヤーロープ２４２，２４４間の内側にドリフトピン２６１，２６５があり、交点Ｘの下部のワイヤーロープ２４２，２４４間の内側にドリフトピン２６４，２６８がある構成となる。
【００７３】
つぎに、図８に示すように、上下の平行部材２５２，２５４の間隔を、ターンバックル４０２，４０４で狭くする。すなわち、ドリフトピン２６１とドリフトピン２６４との間隔、及びドリフトピン６５とドリフトピン２６８との間隔を狭くする。すると、ワイヤーロープ２４２，２４４がドリフトピン２６１，２６５，２６４，２６８に引っ掛かって、一方のワイヤーロープ２４２と他方のワイヤーロープ２４４との交点Ｘの上部と下部とのワイヤーロープ２４２，２４４の間隔がそれぞれ広がる。
【００７４】
なお、このときワイヤーロープ２４２，２４４は伸長し張力が付与される。また、ワイヤーロープ２４２，２４４はドリフトピン２６１，２６４，２６６，２６８に引っ掛かって屈曲している。
【００７５】
すなわち、一方のワイヤーロープ２４２は、リング２３２からドリフトピン２６１までの軸線と、ドリフトピン２６１とドリフトピン２６８と間の軸線とが角度を持っている。同様に、ドリフトピン２６１とドリフトピン２６８と間の軸線とドリフトピン２６８からリング２３８までの軸線とが角度を持っている。
【００７６】
更に、同様に、他方のワイヤーロープ２４４も、リング２３４からドリフトピン２６５までの軸線とドリフトピン２６５とドリフトピン２６４と間の軸線とが角度を持ち、ドリフトピン２６５とドリフトピン２６４と間の軸線とドリフトピン２６４からリング２３６までの軸線とが角度を持っている。
【００７７】
そして、矩形状の積層合板からなる可動壁２７０を平行部材２５２，２５４に接合する。可動壁２７０はドリフトピン２６１，２６４，２６５，２６８で囲まれた内側に収まっている。
【００７８】
更に、平行部材２５２，２５４と、増設梁２２２，２２４との間を、板状の減衰部材２８２，２８４で連結する。減衰部材２８２，２８４はゴムやポリマーシートなどの弾性変形する部材からなる。
【００７９】
そして、最後に図９に示すように、ターンバックル４０２，４０４を取り除き、制震装置２００の施工が終了する。
【００８０】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
【００８１】
本実施形態も第一実施形態と同様の作用を奏すが、前述したように、ワイヤーロープ２４２，２４４の端部に取り付けられたターンバックル３０２，３０４によって、容易に十字状にワイヤーロープ２４２，２４４を撓ませることなく張ることができる。また、経年の影響でワイヤーロープ２４２，２４４に弛みが生じても、ターンバックル３０２，３０４で長さを調整することで、再度張力を付与することが可能である。更に、メンテナンスや解体などの際、ターンバックル３０２，３０４で長さを調整して張力を解除した後、作業を行なうことができる。
【００８２】
さて、本実施形態のように、ターンバックル３０２，３０４を介してワイヤーロープ２４２，２４４を枠部２３０の四隅部に取り付けることで、以下のような施工方法とすることもできる。
【００８３】
最初は、ワイヤーロープ２４２，２４４を緩く張った状態とする。
【００８４】
つぎに、平行部材２５２，２５４をワイヤーロープ２４２，２４４に取り付け、ターンバックル４０２，４０４で平行部材２５２の間隔を狭め可動壁２７０を取り付ける。あるいは、すでに平行部材２５２，２５４の間隔を狭めた状態（図８参照）として、平行部材２５２，２５４と可動壁２７０を取り付ける。なお、ワイヤーロープ２４２，２４４を緩く張っているので、このときはワイヤーロープ２４２，２４４には張力は付与されていない。
【００８５】
そして、ワイヤーロープ２４２，２４４の端部に取り付けられたターンバックル３０２，３０４でワイヤーロープ２４２，２４４を引っ張って張力を付与する。
【００８６】
あるいは、平行部材２５２，２５４を減衰部材２８２，２８４で増設梁２２２，２２４に連結したのち、ターンバックル３０２，３０４によってワイヤーロープ２４２，２４４を引っ張って張力を付与しても良い。
【００８７】
なお、第一実施形態と第二実施形態では、いずれも一方と他方のワイヤーロープの交点の上部と下部の一対のワイヤーロープ間隔を、それぞれ広げたが、逆に狭めても良い。なお、この場合の可動壁部の回転を、図１１の変形例を用いて詳しく説明する。
【００８８】
図１１（Ａ）に示すように、変形例の制震装置３００は、梁３２２，３２４と柱３１６，３１８とで区画された矩形状の枠部３３０内の空間を交差するように一対のワイヤーロープ３４２，３４４が枠部３３０の四隅と連結されている。
【００８９】
そして、図１０とは逆に、一対のワイヤーロープ３４２，３４４の交点Ｘの上部のイヤーロープ３４２，３４４間の外側に可動壁部３６０のドリフトピン３６２，３６６があり、交点Ｘの下部のイヤーロープ３４２，３４４間の外側に可動壁部３６０のドリフトピン３６３，３６７がある。ワイヤーロープ３４２，３４４はドリフトピン３６２，３６３，３６６，３６７に引っ掛かり、一方のワイヤーロープ３４２と他方のワイヤーロープ３４４の交点Ｘの上部と下部のイヤーロープ３４２，３４４の間隔がそれぞれ狭くなっている。
【００９０】
図１１（Ｂ）に示すように、地震によって矩形状の枠部３３０が平行四辺形状に変形すると、枠部３３０の一方の対角線は長くなり他方の対角線は短くなる。このため、一方のワイヤーロープ３４２は屈曲が少なくなり直線（一方の対角線）に近づき、他方のワイヤーロープ３４４は逆により屈曲する。
【００９１】
したがって、可動壁部３６０の、ドリフトピン３６２とドリフトピン３６７は枠部３３０の一方の対角線に近づくように移動し、ドリフトピン３６６とドリフトピン３６３は枠部３０の他方の対角線から離れるように移動する。このため、可動壁部３６０は、枠部３３０の変形と同方向に面内回転する。なお、図１１はわかり易くするため、変形等を実際よりも極端に大きく図示している。
【００９２】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【００９３】
例えば、第一実施形態の可動壁部１０２及び第二実施形態の平行部材２５２，２５４は、いずれも増設梁２２，２４，２２２，２２４と減衰部材８２，８４，２８２，２８４で連結したが、これに限定されない。（図７及び図９を参照）。例えば、柱１６，１８，２１６，２１８と減衰部材で連結しても良いし、増設梁と柱との両方を減衰部材で連結しても良い。
【００９４】
また、例えば、ワイヤーロープ以外の線状部材であっても良い。例えば、一本のワイヤーであっても良いし、樹脂製のロープであっても良い。
【００９５】
また、本発明の制震装置は、壁以外の場所にも適用できるし、梁でなく床と柱とで区画された矩形状の枠部にも適用できる。
【００９６】
もちろん、戸建住宅以外の木造建造物にも適用できるし、木造建造物以外、例えば、鉄筋コンクリート製等の構造物など、幅広く本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】第一実施形態の制震装置の斜視図である。
【図２】第一実施形態の制震装置の施工工程の最初の段階を示す正面図である。
【図３】第一実施形態の制震装置の施工工程の図１の次の段階を示す正面図である。
【図４】第一実施形態の制震装置の施工工程の図２の次の段階を示す正面図である。
【図５】第一実施形態の制震装置の施工が完了した状態を示す正面図である。
【図６】枠部の平行四辺形状の変形に伴い、制震装置の制震壁部が回転した状態を示す。
【図７】第二実施形態の制震装置の施工工程の最初の段階を示す正面図である。
【図８】第二実施形態の制震装置の施工工程の図１の次の段階を示す正面図である。
【図９】第二実施形態の制震装置の施工が完了した状態を示す正面図である。
【図１０】（Ａ）は、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の線状部材の間隔をそれぞれ広げると共に、線状部材によって面内回転可能に可動壁部が支持された状態を示す模式図であり、（Ｂ）は、枠部の平行四辺形状の変形に伴い、制震壁部が枠部の変形と逆方向に回転した状態を示す模式図である。
【図１１】（Ａ）は、一方と他方の線状部材の交点の上部と下部の線状部材の間隔をそれぞれ狭めると共に、線状部材によって面内回転可能に可動壁部が支持された状態を示す模式図であり、（Ｂ）は、枠部の平行四辺形状の変形に伴い、制震壁部が枠部の変形と同方向に回転した状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９８】
３０ 枠部
４２ ワイヤーロープ
４４ ワイヤーロープ
５２ 平行部材
５４ 平行部材
６１ ドリフトピン（引掛部）
６４ ドリフトピン（引掛部）
６５ ドリフトピン（引掛部）
６８ ドリフトピン（引掛部）
７０ 第一合板壁（間隔維持部材）
８２ 減衰部材
８４ 減衰部材
１００ 制震装置
１０２ 可動壁部
２００ 制震装置
３０２ ターンバックル
３０４ ターンバックル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の矩形状の枠部に設けられる制震装置であって、
前記枠部の四隅部に連結され、該枠部内の空間に交差するように張られた一対の線状部材と、
一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方の他方の該線状部材の間隔を、それぞれ広げる又は狭めると共に、該線状部材によって面内回転可能に支持される可動壁部と、
前記可動壁部と前記枠部との間を連結する減衰部材と、
を備えることを特徴とする制震装置。
【請求項２】
前記可動壁部は、一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材のそれぞれ内側、又は外側に配置された一対の引掛部を備え、
一対の前記引掛部に前記線状部材を引っ掛け、一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材の間隔をそれぞれ広げる又は狭めることを特徴とすることを請求項１に記載の制震装置。
【請求項３】
前記可動壁部は、
前記引掛部を有する一対の平行部材と、
前記平行部材に取り付けられ、該平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の制震装置。
【請求項４】
前記線状部材は、前記枠部の四隅部と長さ調整機構を介して連結されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制震装置。
【請求項５】
前記長さ調整機構は、ターンバックルであることを特徴とする請求項４に記載の制震装置。
【請求項６】
前記線状部材は、ワイヤーロープであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の制震装置。
【請求項７】
構造物の矩形状の枠部に設けられる制震装置の施工方法であって、
前記枠部の四隅部に連結し、該枠部内の空間に交差するように一対の線状部材を張る第一工程と、
前記線状部材に可動壁部を面内回転可能に取り付けると共に、前記可動壁部が一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材の間隔を、それぞれ広げる又は狭め、該線状部材に張力を付与する第二工程と、
前記可動壁部と前記枠部との間を減衰部材で連結する第三工程と、
を有することを特徴とする制震装置の施工方法。
【請求項８】
前記可動壁部は、
前記線状部材が引っ掛けられる一対の引掛部を有する一対の平行部材と、
前記平行部材に取り付けられ該平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材と、
を備え、
前記第二工程は、
前記平行部材の一対の引掛部が、一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材のそれぞれ内側、又は外側になるように該平行部材を配置し、
前記平行部材の間隔を広げ又は狭め、該線状部材に張力に付与したのち、
前記平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材を、該平行部材に取り付けることを特徴とする請求項７に記載の制震装置の施工方法。
【請求項９】
前記線状部材は、前記枠部の四隅部と長さ調整機構を介して連結され、
前記第二工程では前記線状部材には張力を付与せずに、
前記第三工程の前、又は該第三工程の後に、前記長さ調整機構によって前記線状部材に張力を付与することを特徴とする請求項７に記載の制震装置の施工方法。
【請求項１０】
前記長さ調整機構は、ターンバックルであることを特徴とする請求項９に記載の制震装置の施工方法。
【請求項１１】
前記線状部材は、ワイヤーロープであることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の制震装置の施工方法。
【請求項１】
構造物の矩形状の枠部に設けられる制震装置であって、
前記枠部の四隅部に連結され、該枠部内の空間に交差するように張られた一対の線状部材と、
一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方の他方の該線状部材の間隔を、それぞれ広げる又は狭めると共に、該線状部材によって面内回転可能に支持される可動壁部と、
前記可動壁部と前記枠部との間を連結する減衰部材と、
を備えることを特徴とする制震装置。
【請求項２】
前記可動壁部は、一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材のそれぞれ内側、又は外側に配置された一対の引掛部を備え、
一対の前記引掛部に前記線状部材を引っ掛け、一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材の間隔をそれぞれ広げる又は狭めることを特徴とすることを請求項１に記載の制震装置。
【請求項３】
前記可動壁部は、
前記引掛部を有する一対の平行部材と、
前記平行部材に取り付けられ、該平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の制震装置。
【請求項４】
前記線状部材は、前記枠部の四隅部と長さ調整機構を介して連結されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制震装置。
【請求項５】
前記長さ調整機構は、ターンバックルであることを特徴とする請求項４に記載の制震装置。
【請求項６】
前記線状部材は、ワイヤーロープであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の制震装置。
【請求項７】
構造物の矩形状の枠部に設けられる制震装置の施工方法であって、
前記枠部の四隅部に連結し、該枠部内の空間に交差するように一対の線状部材を張る第一工程と、
前記線状部材に可動壁部を面内回転可能に取り付けると共に、前記可動壁部が一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材の間隔を、それぞれ広げる又は狭め、該線状部材に張力を付与する第二工程と、
前記可動壁部と前記枠部との間を減衰部材で連結する第三工程と、
を有することを特徴とする制震装置の施工方法。
【請求項８】
前記可動壁部は、
前記線状部材が引っ掛けられる一対の引掛部を有する一対の平行部材と、
前記平行部材に取り付けられ該平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材と、
を備え、
前記第二工程は、
前記平行部材の一対の引掛部が、一方と他方の前記線状部材の交点の上部と下部の一方と他方の該線状部材のそれぞれ内側、又は外側になるように該平行部材を配置し、
前記平行部材の間隔を広げ又は狭め、該線状部材に張力に付与したのち、
前記平行部材の間隔を維持させる間隔維持部材を、該平行部材に取り付けることを特徴とする請求項７に記載の制震装置の施工方法。
【請求項９】
前記線状部材は、前記枠部の四隅部と長さ調整機構を介して連結され、
前記第二工程では前記線状部材には張力を付与せずに、
前記第三工程の前、又は該第三工程の後に、前記長さ調整機構によって前記線状部材に張力を付与することを特徴とする請求項７に記載の制震装置の施工方法。
【請求項１０】
前記長さ調整機構は、ターンバックルであることを特徴とする請求項９に記載の制震装置の施工方法。
【請求項１１】
前記線状部材は、ワイヤーロープであることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の制震装置の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１６７７１７（Ｐ２００９−１６７７１７Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７９２４（Ｐ２００８−７９２４）
【出願日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（８９９００００５７）学校法人日本大学 (650)
【出願人】（５０４００４０８３）株式会社ｉ２Ｓ２ (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願人】（８９９００００５７）学校法人日本大学 (650)
【出願人】（５０４００４０８３）株式会社ｉ２Ｓ２ (28)
【Ｆターム（参考）】
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