建物の制震装置並びに建築構造物
【課題】粘性材に対して速度分布に差がなく作用する減衰装置を配置することで圧力変動を防止し、また、制震壁等の減衰装置による階層を閉鎖することなく、減衰装置の大きさを最小限の大きさとする制震装置を提供する。
【解決手段】建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に一端部が連結される支持脚と、前記第１層に第１のピン結合される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層に第２のピン結合がなされ他端が前記抵抗体と第３のピン結合がなされるとともに前記支持脚の他端部と結合して回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点から第２のピン結合までの距離と、前記ピン支持点から第３のピン結合との距離による距離比より変位を増幅させて、増幅させた変位を前記抵抗体に印加することで前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる。
【解決手段】建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に一端部が連結される支持脚と、前記第１層に第１のピン結合される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層に第２のピン結合がなされ他端が前記抵抗体と第３のピン結合がなされるとともに前記支持脚の他端部と結合して回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点から第２のピン結合までの距離と、前記ピン支持点から第３のピン結合との距離による距離比より変位を増幅させて、増幅させた変位を前記抵抗体に印加することで前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築構造物の制震装置に関し、特に構造物の制震と交通等の振動対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建物が地震等を受けて振動すると振動エネルギーを持ち、この振動エネルギーが大きいと建物が破壊することがある。
【０００３】
ところで、建築構造物の完全な運動方程式は，エネルギー逸散を表す項、つまり減衰力項を含む。この減衰力は、粘性減衰力と構造減衰力に区分される。そこで、建築構造物の粘性減衰力を更に高めて振動エネルギーを吸収させて建物の破壊を防ぐことができる。
【０００４】
この粘性減衰力は速度依存性を有する。すなわち、粘性材に作用する歪み速度、すなわち速度をせん断隙間で割った商である歪速度が大きくなれば、大きな減衰力すなわち抵抗力を発生する。また、粘性材とそれに接する容器等との接触面積を増大すれば大きな減衰力を発生させられる。
【０００５】
例えば制震壁に粘性体を用いた例における速度と減衰力との関係を図８のグラフに示す。図８は、振動数を１Ｈｚ、粘性材を介して接触する２種の部材間の隙間ｄｙ＝５ｍｍ、粘性材粘度をμ３０、３０℃において９７、０００poiseかつ温度２０℃の時の速度と面積１ｃｍ２における粘性減衰力の関係を示したものである。粘性減衰力は、略２０カイン（ｃｍ/ｓ）Ａ点まで速度に比例して増大し、速度が２０カインを超えると減衰力は略一定となる。
【０００６】
しかし、現実に発生し得る大地震であっても層間速度は１０カイン程度（図８のＢ点）にしかならない。すなわち、大地震が発生しても粘性材はその減衰力の最大能力を発生していないこととなる。
【０００７】
このため、層間速度を増幅させて減衰力の増大を図る必要性が生じていた。例えば、層間速度を増幅させる手段として、梃子の原理を利用する方法が、出願人らによって特許文献１において提案されている。
【０００８】
一方、層間変形を同じく壁制震ダンパと梃子の原理を用いたダンパについて開示されている。特に複数層に及ぶ大きな層間変形を利用して大きな減衰力を発生させることができる。
【０００９】
【特許文献１】特許第１７０４２４９号公報
【特許文献２】特開２０００−３１４２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１では、第２抵抗板によって粘性材に作用する増幅された速度は、回転中心であるピンからの距離によって異なる。すなわち、上部階から回転中心までの距離と比較して回転中心からの距離が短い点の速度は、却って本来の層間速度より梃子の原理によって減少する。さらに、粘性材に作用する速度が回転中心からの距離によって異なるので、各部位での減衰力が異なり、粘性材に圧力変動が生じる。すなわち、粘性材に同一の速度で作用する必要が生じている。
【００１１】
また、特許文献２では、各装置に２階層分の領域が必要であり、装置が巨大であるという課題が生じている。さらに、抵抗体として制震壁を用いるが、その大きさが大きいために、２階層のうち１階層を全て閉鎖する必要がありという課題が生じている。
【００１２】
さらに、粘性減衰装置のコストは、抵抗体の減衰力によって決まる。例えば、減衰力が１００トンの抵抗体の値段は、減衰力が２０トンの抵抗体の値段の３〜５倍である。
【００１３】
また、減衰装置の精度は、増幅する前の減衰装置の大きさが小さくなるほど高まるため、大きな減衰力を得るためには増幅機構を使う必要がある。
【００１４】
そこで、本発明では、粘性材に対して速度分布に差がなく作用する減衰装置を配置することで圧力変動を防止し、また、制震壁等の減衰装置による階層を閉鎖することなく、減衰装置の大きさを最小限の大きさとする制震装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために本発明に係る建物の制震装置は、建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に一端部が連結される支持脚と、前記第１層に第１のピン結合される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層に第２のピン結合がなされ他端が前記抵抗体と第３のピン結合がなされるとともに前記支持脚の他端部と結合して回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点から第２のピン結合までの距離と、前記ピン支持点から第３のピン結合との距離による距離比より変位（速度）を増幅させて、増幅させた変位（速度）を前記抵抗体に印加することで前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる。
【００１６】
また、前記アームのピン支持点が水平アーム部と鉛直アーム部との交点となってもよく、またアームは鉛直アームのみから構成されてもよい。
【００１７】
さらに、本発明に係る建物の制震装置は、建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に一端部が連結される支持脚と、前記第１層から突設される２つの基礎部に水平に掛け渡されて連設される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層に第２のピン結合がなされ他端が前記両抵抗体の中間で第３のピン結合がなされるとともに前記支持脚の他端部と結合して回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点から第２のピン結合までの距離と、前記ピン支持点から第３のピン結合との距離による距離比より変位を増幅させて、増幅させた変位（速度）を前記抵抗体に印加することで前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる。
【００１８】
そのうえ、アームと第２層との結合部がルーズホールからなってもよく、支持脚は、ブレース構造であってもよい。さらに、支持脚は、一方が上下層と鉛直方向に配置されてもよい。また、支持脚と第一層との連結点と、抵抗体と第一層との連結点がほぼ重なるように配置することで支持脚と抵抗体とが同一面内となるように配置されてもよい。その上、抵抗体はオイルダンパであってもよい。
【００１９】
また、抵抗体は、同軸上に異なる半径の内輪と外輪とを備えて前記内輪より前記外輪に質量が集中する回転体からなっても良い。
【００２０】
さらに、回転体は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、少なくともその接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより大きな径を有すると共にこの径より充分大きな軸方向長さとを有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円筒形状回転体とからなり、前記第２の連結部材は、前記円筒形状回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングからなる減衰装置であって、少なくとも前記円筒形状ケーシングの内壁と前記円筒形状回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する。
【００２１】
さらに、本発明に係る建築構造物は、建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に連結される支持脚と、前記第１層に連結される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層にピン結合して他端が前記抵抗体とピン結合するとともに前記支持脚と回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点からの両ピン結合までの距離比により変位を増幅させて、増幅させた変位からさらに前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる建物の制震装置を設けてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る制震装置の実施の形態を、図１乃至図７を参照して説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明に係る制震装置の第一の実施例の構成図である。
【００２４】
本発明に係る制震装置４は、建築構造物の柱１と、梁２、３とによって構成された架構内に設置される。この梁２、３の間に、支持脚６ａ，６ｂと、減衰コマ８ａ，８ｂと、アーム１８が配置される。
【００２５】
支持脚６ａ，６ｂは、上側の梁２にＶ字状に上端がそれぞれ連結される。減衰コマ８ａ，８ｂは、前記上側梁２に２点でそれぞれ第１のピン７ａ，７ｂによってピン結合される。一方、減衰コマ８ａ，８ｂの下端は、柱に対して水平に配置されるアーム１８の両端と第３のピン１２ａ、１２ｂによってピン結合がなされる。アーム１８の中央で前記支持脚６ａ，６ｂの下端とピン支持点１４で回動可能に連結される。アーム１８は、このピン支持点１４から鉛直下方向に延設され下端が梁３に第２のピン１０によってピン連結される。ピン結合１０における開口部は上下移動可能となるようにルーズホール（ピン−ローラ）が設けられる。
【００２６】
図２は、図１に示され抵抗体である減衰コマ８ａ，８ｂを示し、速度増幅部３０と、伝達部３２と、減衰部３４とから構成される。速度増幅部３０内にその端部からねじ溝の刻設された案内ねじ部３６が挿入され、ボールベアリング４０を介して案内ナット４２と螺合され、この案内ナット４２は速度増幅部３０の外筒４４とスラスト軸受け４６を介して回転可能に接合される。
【００２７】
この案内ナット４２は伝達部３２内で回転内筒４８と接合されて、回転内筒４８は減衰部３４内を回動する。減衰部３４の外筒５０と回転内筒４８の間には粘性体５２が封入され外筒５０端部のシール５４で封止され、粘性体５２が漏れない構造となっている。このリニア軸５６と外筒５０の一方が、アーム１８とピン接合し、他方が上側梁２とピン結合となる。
【００２８】
係る構成において、建物が地震力や風力を受けて振動するとその振動エネルギー（層間に生じた相対速度）は、梁３からピン結合１０を介してアーム１８に伝達され、かつアーム１８のピン１４を中心とする振動によって増幅される。増幅比は、ピン１４からピン１０までの距離に対してピン１４からピン１２ａ又は１２ｂまでの距離の比となる。ピン１２ａ又は１２ｂから減衰コマ８ａ，８ｂに対して収縮と伸張の効果が生じる。相対変位から発生される圧縮および引張りの両荷重に対応して、案内ねじ部３６上を回転し且つ図示上下方向へ摺動するよう軸支されている。ねじ部の直線変位を回転内筒の回転運動に変換する簡単且つ小形な（特に、長手方向に延在された）構成で、しかも、従来のこの種の装置に比較して極めて大きな減衰効果を容易に達成することができる。ここで、得られた粘性減衰力は梃子比倍の抵抗力となって作用する。
【００２９】
実際の地震で発生する振動を本発明に適用した場合について説明する。ここで、ピン１４からピン１０までの距離１に対してピン１４からピン１２ａ又は１２ｂまでの距離の比である梃子比を５と設定する。
【００３０】
図９は、この場合に、地震で層間速度５カインが生じた場合、従来の梃子比がない場合には、１ｃｍ２当り０．５２５ｋｇ/ｃｍ２の抵抗力が生じる。本発明においては、梃子比が５であるため速度は５×５＝２５カインに増幅され、粘性材部における粘性減衰力は１．２０６ｋｇ/ｃｍ２と約２．３倍となる。この粘性減衰力が梃子比倍の抵抗力となるから、１．２０６ｋｇ/ｃｍ２×５＝６．０３ｋｇ/ｃｍ２の抵抗力を得ることとなる。従って、従来の抵抗力である０．５２５ｋｇ/ｃｍ２に比して１１倍の抵抗力となる。
【００３１】
層間速度が１０カインの場合は、従来型は０．８５２４ｋｇ/ｃｍ２で本発明は粘性材部の粘性減衰力は１．２０６ｋｇ/ｃｍ２と変わらず、従って６．０３ｋｇ/ｃｍ２の抵抗力を得、性能は従来比で約７倍となる。このことは同じ減衰力を得るために、内壁の鋼板面積を性能比倍小さく製造することが可能となる。
【００３２】
あるいは、従来、制震壁等に使用されていた粘度は高いものの温度依存性の大きいポリイソブチレンに代わり、ポリイソブチレンに比べて粘度は低いが温度依存性の小さいシリコーン等の材料の使用が可能となる。
【実施例２】
【００３３】
図３は、本発明に係る制震装置の第二の実施例の構成図である。
【００３４】
本発明に係る制震装置７４は、建築構造物の柱１と、梁２、３とによって構成された架構内に設置される。この梁２、３の間に、支持脚７６ａ，７６ｂと、油圧ダンパ７８ａ，７８ｂと、アーム８８が配置される。
【００３５】
支持脚７６ａ，７６ｂは、上側の梁２にＶ字状に上端がそれぞれ連結される。一方、前記上側梁２に基礎部７９ａ、７９ｂが両柱の近傍でそれぞれ鉛直下向きに突設される。油圧ダンパ７８ａ，７８ｂは、この両基礎部７９ａ、７９ｂの間に連設して挿入されて、それぞれ両基礎部７９ａ、７９ｂの側面から水平方向に突設される。両油圧ダンパ７８ａ，７８ｂの中央でピン８２によってアーム８８の一端がピン結合し、他端が梁３にルーズホール８０でピン結合する。アーム８８の下端近傍で支持脚７６ａ，７６ｂの下端とピン８４でアーム８８は回動可能に連結される。
【００３６】
図４は、本発明に係る制震装置の第二の実施例における油圧ダンパ７８ａ，７８ｂの構造を示す。シリンダ９０の内部にシリンダ９０の内径より小さい外形であるピストン９２と、ピストン９２から垂直に立設してシリンダ９０の外部に突出しているロッド９４とから構成され、シリンダ９０内にはオイル９６で満たされ、ピストン９２の一部にオイル９６の通路となるオリフィス９８が開口される。このため、ピストン９２はシリンダ９０内を長手方向に摺動できる。
【００３７】
係る構成において、建物が地震力や風力を受けて振動するとその相対速度（層間に生じた相対速度）は、梁３からピン結合８０を介してアーム８８に伝達される。相対速度は、ピン８４を中心とする梃子の効果によってピン８２において増幅される。増幅率は、ピン８４からピン８０の距離に対してピン８４からピン８２への距離の比となる。ピン８２から油圧ダンパ７８ａ，７８ｂに対して増幅した収縮と伸張の効果が生じる。増幅された相対速度は油圧ダンパのロッド９４を介してオイル９６を押圧または引張することで減衰効果を高めることができる。
【００３８】
なお、本実施例２では油圧ダンパを用いたが減衰コマでも当然に達成可能である。
【００３９】
図３Ｂに、本実施例２において、制震装置の奥行きをさらに薄型化した本発明に係る実施例を示す。薄型化を可能とするために、油圧ダンパ７８ｂ、７８ｃの長さをブレース構造の梁との連結部分同士の長さより短くすることがある。このように構成することで、Ｖブレース構造７６ｃ、７６ｄと油圧ダンパ７８ｂ、７８ｃを同一平面内に配置が可能となるため薄型化が可能となる。
【００４０】
図３Ｃは、図３ＢにおけるＡＡ断面図であり、Ｖブレース構造７６ｃと油圧ダンパ７８Ｃとが同一平面状に配置されることが明らかである。
【実施例３】
【００４１】
図５は、本発明に係る制震装置の第三の実施例の構成図である。
【００４２】
本発明に係る制震装置１０４は、建築構造物の柱１と、梁２、３とによって構成された架構内に設置される。この梁２、３の間に、支持脚１０６ａ，１０６ｂと、減衰コマ１０８と、アーム１１８が配置される。
【００４３】
支持脚１０６ａ，１０６ｂは、上側の梁２に連結されるが、一方の１０６ａは筋交いとしての機能を有しながら斜めに梁２に連結され、１０６ｂは鉛直上に梁２に連結される。減衰コマ１０８は、前記上側梁２に第１のピン１０７によってピン結合される。一方、減衰コマ１０８の下端は、柱に対して水平に配置されるアーム１１８の一端と第３のピン１１２によってピン結合がなされる。アーム１１８の他端で前記支持脚１０６ａ，１０６ｂの下端とピン支持点１１４で回動可能に連結される。アーム１１８は、このピン支持点１１４から鉛直下方向に延設され下端が梁３に第２のピン１１０によってピン連結される。ピン結合１１０における開口部は上下移動可能となるようにルーズホールが設けられる。
【００４４】
このように構成されることで、支持脚の一方が鉛直方向に延在するため、一定の広さの空間を確保することができる。
【００４５】
係る構成において、建物が地震力や風力を受けて振動するとその振動エネルギー（層間に生じた相対速度）は、梁３からピン結合１１０を介してアーム１１８に伝達され、かつアーム１１８のピン１１４を中心とする回転によって増幅される。増幅比は、ピン１１４からピン１１０までの距離に対してピン１１４からピン１１２までの距離の比となる。ピン１１２から減衰コマ１０８に対して増幅した収縮と伸張の効果が生じる。相対変位から発生される圧縮および引張りの両荷重に対応して、案内ねじ部３６上を回転し且つ図示上下方向へ摺動するよう軸支されている。ねじ部の直線変位を回転内筒の回転運動に変換する簡単且つ小形な（特に、長手方向に延在された）構成で、しかも、従来のこの種の装置に比較して極めて大きな減衰効果を容易に達成することができる
【実施例４】
【００４６】
次に本発明に係る実施例１の変形例であって、第一に支持脚と減衰コマとが同時に配置可能となる実施例を図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅに示す。
【００４７】
図６Ａは、支持脚１３６ａ，１３６ｂの連結点と減衰コマ１２８との梁との連結を一致させるように配置する。本実施例では、アーム１３８の長さを延長し、支持脚１３６ａ，１３６ｂと梁２との連結点１２７ａ，１２７ｂから鉛直に減衰コマを垂下させるとアーム１３８の端部となる様に配置される。
【００４８】
このように配置することで支持脚１３６ａ，１３６ｂと、減衰コマとアームとを一体面上に配置できるため極めて省スペースとなる。
【００４９】
一方、図６Ｂは、減衰コマの長さを延長し、その結果支持脚１３６ｃ，１３６ｄと梁２との連結点１２７ｂに減衰コマが連結するよう配置するものである。同様に、支持脚１３６ｃ，１３６ｄと、減衰コマ１２８ａとアーム１３８ａとを一体面上に配置できるため極めて省スペースとなる。
【００５０】
図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅに、実施例４であってさらに梃子比を向上させた実施例を示す。
【００５１】
アーム１３８ｂの幅を増大させて、アーム１３８ｂの中央に支持脚１３６ｅ、１３６ｆとの連結用ピン１３３ｃと、梁３との連結用ピン１３１ｃを設けることでピン１２９ｃとピン１３３ｃとの距離に対するピン１３３ｃとピン１３１ｃの距離を短くすることで梃子比を稼ぐことができる構成となっている。
【００５２】
また、図６Ｄ、図６Ｅに示すように支持脚１３６ｅ、１３６ｆと減衰コマ１２８ｂとを同一面上に配置したため制震装置の薄型化が可能となった。
【００５３】
なお、図７に示すように本発明に係る制震装置を連接して配置することでより制震効果を高めることができる。特に支持脚に加わる反力は、斜めに梁２に連結されているため、反力を鉛直成分と水平成分とに分割すると連設制震装置の反力の鉛直成分が互いに打ち消しあうこととなる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る制震装置により、広い空間を有してコストの削減が可能となるため、地震の発生が想定される構造物や、日常的に交通による振動が発生している構造物に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る制震装置の第一の実施例の構成図である。
【図２】本発明に係る制震装置の第一の実施例に適用する減衰コマの構成図である。
【図３Ａ】本発明に係る制震装置の第二の実施例の構成図を示す。
【図３Ｂ】本発明に係る制震装置の第二の実施例の構成図を示す。
【図３Ｃ】本発明に係る制震装置の第二の実施例の断面図を示す。
【図４】本発明に係る制震装置の第二の実施例における油圧ダンパの構成図を示す。
【図５】本発明に係る制震装置の第三の実施例の構成図である。
【図６Ａ】本発明に係る制震装置の第四の実施例の構成図であって減衰コマが鉛直向きとなるものである。
【図６Ｂ】本発明に係る制震装置の第四の実施例の構成図であって減衰コマが斜めとなるものである。
【図６Ｃ】本発明に係る制震装置の第四の実施例の構成図である。
【図６Ｄ】本発明に係る制震装置の第四の実施例の断面図である。
【図６Ｅ】本発明に係る制震装置の第四の実施例の断面図である。
【図７】本発明に係る制震装置の第四の実施例の構成図である。
【図８】粘性減衰力の速度依存性を示すグラフである。
【図９】減衰コマの軸速度と軸減衰力の依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１ 柱
２，３ 梁
４ 制震装置
６ａ，６ｂ 支持脚
７ａ，７ｂ 第１ピン
８ａ，８ｂ 減衰コマ
１０ 第２のピン
１２ａ，１２ｂ 第３のピン
１４ ピン支持点
１８ アーム
３０ 速度増幅部
３２ 伝達部
３４ 減衰部
３６ 案内ねじ部
３８ リニア軸受けベアリング
４０ ボールベアリング
４２ 案内ナット
４４ 外筒
４６ スラスト軸受け
４８ 回転内筒
５０ 外筒
５２ 粘性体
５４ シール
５６ リニア軸
７４ 制震装置
７６ａ，７６ｂ 支持脚
７８ａ，７８ｂ 油圧ダンパ
７９ａ，７９ｂ 基礎部
８０ ルーズホール
８８ アーム
８２ ピン
８４ ピン
９０ シリンダ
９２ ピストン
９４ ロッド
９６ オイル
９８ オリフィス
１０４ 制震装置
１０７ ピン
１０６ａ，１０６ｂ 支持脚
１０８ 減衰コマ
１１０ 第２のピン
１１２ 第３のピン
１１４ ピン支持点
１１８ アーム
１２７ａ，１２７ｂ 連結点
１３６ａ，１３６ｂ 支持脚
１３８ アーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築構造物の制震装置に関し、特に構造物の制震と交通等の振動対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建物が地震等を受けて振動すると振動エネルギーを持ち、この振動エネルギーが大きいと建物が破壊することがある。
【０００３】
ところで、建築構造物の完全な運動方程式は，エネルギー逸散を表す項、つまり減衰力項を含む。この減衰力は、粘性減衰力と構造減衰力に区分される。そこで、建築構造物の粘性減衰力を更に高めて振動エネルギーを吸収させて建物の破壊を防ぐことができる。
【０００４】
この粘性減衰力は速度依存性を有する。すなわち、粘性材に作用する歪み速度、すなわち速度をせん断隙間で割った商である歪速度が大きくなれば、大きな減衰力すなわち抵抗力を発生する。また、粘性材とそれに接する容器等との接触面積を増大すれば大きな減衰力を発生させられる。
【０００５】
例えば制震壁に粘性体を用いた例における速度と減衰力との関係を図８のグラフに示す。図８は、振動数を１Ｈｚ、粘性材を介して接触する２種の部材間の隙間ｄｙ＝５ｍｍ、粘性材粘度をμ３０、３０℃において９７、０００poiseかつ温度２０℃の時の速度と面積１ｃｍ２における粘性減衰力の関係を示したものである。粘性減衰力は、略２０カイン（ｃｍ/ｓ）Ａ点まで速度に比例して増大し、速度が２０カインを超えると減衰力は略一定となる。
【０００６】
しかし、現実に発生し得る大地震であっても層間速度は１０カイン程度（図８のＢ点）にしかならない。すなわち、大地震が発生しても粘性材はその減衰力の最大能力を発生していないこととなる。
【０００７】
このため、層間速度を増幅させて減衰力の増大を図る必要性が生じていた。例えば、層間速度を増幅させる手段として、梃子の原理を利用する方法が、出願人らによって特許文献１において提案されている。
【０００８】
一方、層間変形を同じく壁制震ダンパと梃子の原理を用いたダンパについて開示されている。特に複数層に及ぶ大きな層間変形を利用して大きな減衰力を発生させることができる。
【０００９】
【特許文献１】特許第１７０４２４９号公報
【特許文献２】特開２０００−３１４２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１では、第２抵抗板によって粘性材に作用する増幅された速度は、回転中心であるピンからの距離によって異なる。すなわち、上部階から回転中心までの距離と比較して回転中心からの距離が短い点の速度は、却って本来の層間速度より梃子の原理によって減少する。さらに、粘性材に作用する速度が回転中心からの距離によって異なるので、各部位での減衰力が異なり、粘性材に圧力変動が生じる。すなわち、粘性材に同一の速度で作用する必要が生じている。
【００１１】
また、特許文献２では、各装置に２階層分の領域が必要であり、装置が巨大であるという課題が生じている。さらに、抵抗体として制震壁を用いるが、その大きさが大きいために、２階層のうち１階層を全て閉鎖する必要がありという課題が生じている。
【００１２】
さらに、粘性減衰装置のコストは、抵抗体の減衰力によって決まる。例えば、減衰力が１００トンの抵抗体の値段は、減衰力が２０トンの抵抗体の値段の３〜５倍である。
【００１３】
また、減衰装置の精度は、増幅する前の減衰装置の大きさが小さくなるほど高まるため、大きな減衰力を得るためには増幅機構を使う必要がある。
【００１４】
そこで、本発明では、粘性材に対して速度分布に差がなく作用する減衰装置を配置することで圧力変動を防止し、また、制震壁等の減衰装置による階層を閉鎖することなく、減衰装置の大きさを最小限の大きさとする制震装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために本発明に係る建物の制震装置は、建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に一端部が連結される支持脚と、前記第１層に第１のピン結合される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層に第２のピン結合がなされ他端が前記抵抗体と第３のピン結合がなされるとともに前記支持脚の他端部と結合して回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点から第２のピン結合までの距離と、前記ピン支持点から第３のピン結合との距離による距離比より変位（速度）を増幅させて、増幅させた変位（速度）を前記抵抗体に印加することで前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる。
【００１６】
また、前記アームのピン支持点が水平アーム部と鉛直アーム部との交点となってもよく、またアームは鉛直アームのみから構成されてもよい。
【００１７】
さらに、本発明に係る建物の制震装置は、建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に一端部が連結される支持脚と、前記第１層から突設される２つの基礎部に水平に掛け渡されて連設される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層に第２のピン結合がなされ他端が前記両抵抗体の中間で第３のピン結合がなされるとともに前記支持脚の他端部と結合して回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点から第２のピン結合までの距離と、前記ピン支持点から第３のピン結合との距離による距離比より変位を増幅させて、増幅させた変位（速度）を前記抵抗体に印加することで前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる。
【００１８】
そのうえ、アームと第２層との結合部がルーズホールからなってもよく、支持脚は、ブレース構造であってもよい。さらに、支持脚は、一方が上下層と鉛直方向に配置されてもよい。また、支持脚と第一層との連結点と、抵抗体と第一層との連結点がほぼ重なるように配置することで支持脚と抵抗体とが同一面内となるように配置されてもよい。その上、抵抗体はオイルダンパであってもよい。
【００１９】
また、抵抗体は、同軸上に異なる半径の内輪と外輪とを備えて前記内輪より前記外輪に質量が集中する回転体からなっても良い。
【００２０】
さらに、回転体は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、少なくともその接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより大きな径を有すると共にこの径より充分大きな軸方向長さとを有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円筒形状回転体とからなり、前記第２の連結部材は、前記円筒形状回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングからなる減衰装置であって、少なくとも前記円筒形状ケーシングの内壁と前記円筒形状回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する。
【００２１】
さらに、本発明に係る建築構造物は、建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に連結される支持脚と、前記第１層に連結される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層にピン結合して他端が前記抵抗体とピン結合するとともに前記支持脚と回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点からの両ピン結合までの距離比により変位を増幅させて、増幅させた変位からさらに前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる建物の制震装置を設けてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る制震装置の実施の形態を、図１乃至図７を参照して説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明に係る制震装置の第一の実施例の構成図である。
【００２４】
本発明に係る制震装置４は、建築構造物の柱１と、梁２、３とによって構成された架構内に設置される。この梁２、３の間に、支持脚６ａ，６ｂと、減衰コマ８ａ，８ｂと、アーム１８が配置される。
【００２５】
支持脚６ａ，６ｂは、上側の梁２にＶ字状に上端がそれぞれ連結される。減衰コマ８ａ，８ｂは、前記上側梁２に２点でそれぞれ第１のピン７ａ，７ｂによってピン結合される。一方、減衰コマ８ａ，８ｂの下端は、柱に対して水平に配置されるアーム１８の両端と第３のピン１２ａ、１２ｂによってピン結合がなされる。アーム１８の中央で前記支持脚６ａ，６ｂの下端とピン支持点１４で回動可能に連結される。アーム１８は、このピン支持点１４から鉛直下方向に延設され下端が梁３に第２のピン１０によってピン連結される。ピン結合１０における開口部は上下移動可能となるようにルーズホール（ピン−ローラ）が設けられる。
【００２６】
図２は、図１に示され抵抗体である減衰コマ８ａ，８ｂを示し、速度増幅部３０と、伝達部３２と、減衰部３４とから構成される。速度増幅部３０内にその端部からねじ溝の刻設された案内ねじ部３６が挿入され、ボールベアリング４０を介して案内ナット４２と螺合され、この案内ナット４２は速度増幅部３０の外筒４４とスラスト軸受け４６を介して回転可能に接合される。
【００２７】
この案内ナット４２は伝達部３２内で回転内筒４８と接合されて、回転内筒４８は減衰部３４内を回動する。減衰部３４の外筒５０と回転内筒４８の間には粘性体５２が封入され外筒５０端部のシール５４で封止され、粘性体５２が漏れない構造となっている。このリニア軸５６と外筒５０の一方が、アーム１８とピン接合し、他方が上側梁２とピン結合となる。
【００２８】
係る構成において、建物が地震力や風力を受けて振動するとその振動エネルギー（層間に生じた相対速度）は、梁３からピン結合１０を介してアーム１８に伝達され、かつアーム１８のピン１４を中心とする振動によって増幅される。増幅比は、ピン１４からピン１０までの距離に対してピン１４からピン１２ａ又は１２ｂまでの距離の比となる。ピン１２ａ又は１２ｂから減衰コマ８ａ，８ｂに対して収縮と伸張の効果が生じる。相対変位から発生される圧縮および引張りの両荷重に対応して、案内ねじ部３６上を回転し且つ図示上下方向へ摺動するよう軸支されている。ねじ部の直線変位を回転内筒の回転運動に変換する簡単且つ小形な（特に、長手方向に延在された）構成で、しかも、従来のこの種の装置に比較して極めて大きな減衰効果を容易に達成することができる。ここで、得られた粘性減衰力は梃子比倍の抵抗力となって作用する。
【００２９】
実際の地震で発生する振動を本発明に適用した場合について説明する。ここで、ピン１４からピン１０までの距離１に対してピン１４からピン１２ａ又は１２ｂまでの距離の比である梃子比を５と設定する。
【００３０】
図９は、この場合に、地震で層間速度５カインが生じた場合、従来の梃子比がない場合には、１ｃｍ２当り０．５２５ｋｇ/ｃｍ２の抵抗力が生じる。本発明においては、梃子比が５であるため速度は５×５＝２５カインに増幅され、粘性材部における粘性減衰力は１．２０６ｋｇ/ｃｍ２と約２．３倍となる。この粘性減衰力が梃子比倍の抵抗力となるから、１．２０６ｋｇ/ｃｍ２×５＝６．０３ｋｇ/ｃｍ２の抵抗力を得ることとなる。従って、従来の抵抗力である０．５２５ｋｇ/ｃｍ２に比して１１倍の抵抗力となる。
【００３１】
層間速度が１０カインの場合は、従来型は０．８５２４ｋｇ/ｃｍ２で本発明は粘性材部の粘性減衰力は１．２０６ｋｇ/ｃｍ２と変わらず、従って６．０３ｋｇ/ｃｍ２の抵抗力を得、性能は従来比で約７倍となる。このことは同じ減衰力を得るために、内壁の鋼板面積を性能比倍小さく製造することが可能となる。
【００３２】
あるいは、従来、制震壁等に使用されていた粘度は高いものの温度依存性の大きいポリイソブチレンに代わり、ポリイソブチレンに比べて粘度は低いが温度依存性の小さいシリコーン等の材料の使用が可能となる。
【実施例２】
【００３３】
図３は、本発明に係る制震装置の第二の実施例の構成図である。
【００３４】
本発明に係る制震装置７４は、建築構造物の柱１と、梁２、３とによって構成された架構内に設置される。この梁２、３の間に、支持脚７６ａ，７６ｂと、油圧ダンパ７８ａ，７８ｂと、アーム８８が配置される。
【００３５】
支持脚７６ａ，７６ｂは、上側の梁２にＶ字状に上端がそれぞれ連結される。一方、前記上側梁２に基礎部７９ａ、７９ｂが両柱の近傍でそれぞれ鉛直下向きに突設される。油圧ダンパ７８ａ，７８ｂは、この両基礎部７９ａ、７９ｂの間に連設して挿入されて、それぞれ両基礎部７９ａ、７９ｂの側面から水平方向に突設される。両油圧ダンパ７８ａ，７８ｂの中央でピン８２によってアーム８８の一端がピン結合し、他端が梁３にルーズホール８０でピン結合する。アーム８８の下端近傍で支持脚７６ａ，７６ｂの下端とピン８４でアーム８８は回動可能に連結される。
【００３６】
図４は、本発明に係る制震装置の第二の実施例における油圧ダンパ７８ａ，７８ｂの構造を示す。シリンダ９０の内部にシリンダ９０の内径より小さい外形であるピストン９２と、ピストン９２から垂直に立設してシリンダ９０の外部に突出しているロッド９４とから構成され、シリンダ９０内にはオイル９６で満たされ、ピストン９２の一部にオイル９６の通路となるオリフィス９８が開口される。このため、ピストン９２はシリンダ９０内を長手方向に摺動できる。
【００３７】
係る構成において、建物が地震力や風力を受けて振動するとその相対速度（層間に生じた相対速度）は、梁３からピン結合８０を介してアーム８８に伝達される。相対速度は、ピン８４を中心とする梃子の効果によってピン８２において増幅される。増幅率は、ピン８４からピン８０の距離に対してピン８４からピン８２への距離の比となる。ピン８２から油圧ダンパ７８ａ，７８ｂに対して増幅した収縮と伸張の効果が生じる。増幅された相対速度は油圧ダンパのロッド９４を介してオイル９６を押圧または引張することで減衰効果を高めることができる。
【００３８】
なお、本実施例２では油圧ダンパを用いたが減衰コマでも当然に達成可能である。
【００３９】
図３Ｂに、本実施例２において、制震装置の奥行きをさらに薄型化した本発明に係る実施例を示す。薄型化を可能とするために、油圧ダンパ７８ｂ、７８ｃの長さをブレース構造の梁との連結部分同士の長さより短くすることがある。このように構成することで、Ｖブレース構造７６ｃ、７６ｄと油圧ダンパ７８ｂ、７８ｃを同一平面内に配置が可能となるため薄型化が可能となる。
【００４０】
図３Ｃは、図３ＢにおけるＡＡ断面図であり、Ｖブレース構造７６ｃと油圧ダンパ７８Ｃとが同一平面状に配置されることが明らかである。
【実施例３】
【００４１】
図５は、本発明に係る制震装置の第三の実施例の構成図である。
【００４２】
本発明に係る制震装置１０４は、建築構造物の柱１と、梁２、３とによって構成された架構内に設置される。この梁２、３の間に、支持脚１０６ａ，１０６ｂと、減衰コマ１０８と、アーム１１８が配置される。
【００４３】
支持脚１０６ａ，１０６ｂは、上側の梁２に連結されるが、一方の１０６ａは筋交いとしての機能を有しながら斜めに梁２に連結され、１０６ｂは鉛直上に梁２に連結される。減衰コマ１０８は、前記上側梁２に第１のピン１０７によってピン結合される。一方、減衰コマ１０８の下端は、柱に対して水平に配置されるアーム１１８の一端と第３のピン１１２によってピン結合がなされる。アーム１１８の他端で前記支持脚１０６ａ，１０６ｂの下端とピン支持点１１４で回動可能に連結される。アーム１１８は、このピン支持点１１４から鉛直下方向に延設され下端が梁３に第２のピン１１０によってピン連結される。ピン結合１１０における開口部は上下移動可能となるようにルーズホールが設けられる。
【００４４】
このように構成されることで、支持脚の一方が鉛直方向に延在するため、一定の広さの空間を確保することができる。
【００４５】
係る構成において、建物が地震力や風力を受けて振動するとその振動エネルギー（層間に生じた相対速度）は、梁３からピン結合１１０を介してアーム１１８に伝達され、かつアーム１１８のピン１１４を中心とする回転によって増幅される。増幅比は、ピン１１４からピン１１０までの距離に対してピン１１４からピン１１２までの距離の比となる。ピン１１２から減衰コマ１０８に対して増幅した収縮と伸張の効果が生じる。相対変位から発生される圧縮および引張りの両荷重に対応して、案内ねじ部３６上を回転し且つ図示上下方向へ摺動するよう軸支されている。ねじ部の直線変位を回転内筒の回転運動に変換する簡単且つ小形な（特に、長手方向に延在された）構成で、しかも、従来のこの種の装置に比較して極めて大きな減衰効果を容易に達成することができる
【実施例４】
【００４６】
次に本発明に係る実施例１の変形例であって、第一に支持脚と減衰コマとが同時に配置可能となる実施例を図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅに示す。
【００４７】
図６Ａは、支持脚１３６ａ，１３６ｂの連結点と減衰コマ１２８との梁との連結を一致させるように配置する。本実施例では、アーム１３８の長さを延長し、支持脚１３６ａ，１３６ｂと梁２との連結点１２７ａ，１２７ｂから鉛直に減衰コマを垂下させるとアーム１３８の端部となる様に配置される。
【００４８】
このように配置することで支持脚１３６ａ，１３６ｂと、減衰コマとアームとを一体面上に配置できるため極めて省スペースとなる。
【００４９】
一方、図６Ｂは、減衰コマの長さを延長し、その結果支持脚１３６ｃ，１３６ｄと梁２との連結点１２７ｂに減衰コマが連結するよう配置するものである。同様に、支持脚１３６ｃ，１３６ｄと、減衰コマ１２８ａとアーム１３８ａとを一体面上に配置できるため極めて省スペースとなる。
【００５０】
図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅに、実施例４であってさらに梃子比を向上させた実施例を示す。
【００５１】
アーム１３８ｂの幅を増大させて、アーム１３８ｂの中央に支持脚１３６ｅ、１３６ｆとの連結用ピン１３３ｃと、梁３との連結用ピン１３１ｃを設けることでピン１２９ｃとピン１３３ｃとの距離に対するピン１３３ｃとピン１３１ｃの距離を短くすることで梃子比を稼ぐことができる構成となっている。
【００５２】
また、図６Ｄ、図６Ｅに示すように支持脚１３６ｅ、１３６ｆと減衰コマ１２８ｂとを同一面上に配置したため制震装置の薄型化が可能となった。
【００５３】
なお、図７に示すように本発明に係る制震装置を連接して配置することでより制震効果を高めることができる。特に支持脚に加わる反力は、斜めに梁２に連結されているため、反力を鉛直成分と水平成分とに分割すると連設制震装置の反力の鉛直成分が互いに打ち消しあうこととなる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る制震装置により、広い空間を有してコストの削減が可能となるため、地震の発生が想定される構造物や、日常的に交通による振動が発生している構造物に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る制震装置の第一の実施例の構成図である。
【図２】本発明に係る制震装置の第一の実施例に適用する減衰コマの構成図である。
【図３Ａ】本発明に係る制震装置の第二の実施例の構成図を示す。
【図３Ｂ】本発明に係る制震装置の第二の実施例の構成図を示す。
【図３Ｃ】本発明に係る制震装置の第二の実施例の断面図を示す。
【図４】本発明に係る制震装置の第二の実施例における油圧ダンパの構成図を示す。
【図５】本発明に係る制震装置の第三の実施例の構成図である。
【図６Ａ】本発明に係る制震装置の第四の実施例の構成図であって減衰コマが鉛直向きとなるものである。
【図６Ｂ】本発明に係る制震装置の第四の実施例の構成図であって減衰コマが斜めとなるものである。
【図６Ｃ】本発明に係る制震装置の第四の実施例の構成図である。
【図６Ｄ】本発明に係る制震装置の第四の実施例の断面図である。
【図６Ｅ】本発明に係る制震装置の第四の実施例の断面図である。
【図７】本発明に係る制震装置の第四の実施例の構成図である。
【図８】粘性減衰力の速度依存性を示すグラフである。
【図９】減衰コマの軸速度と軸減衰力の依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１ 柱
２，３ 梁
４ 制震装置
６ａ，６ｂ 支持脚
７ａ，７ｂ 第１ピン
８ａ，８ｂ 減衰コマ
１０ 第２のピン
１２ａ，１２ｂ 第３のピン
１４ ピン支持点
１８ アーム
３０ 速度増幅部
３２ 伝達部
３４ 減衰部
３６ 案内ねじ部
３８ リニア軸受けベアリング
４０ ボールベアリング
４２ 案内ナット
４４ 外筒
４６ スラスト軸受け
４８ 回転内筒
５０ 外筒
５２ 粘性体
５４ シール
５６ リニア軸
７４ 制震装置
７６ａ，７６ｂ 支持脚
７８ａ，７８ｂ 油圧ダンパ
７９ａ，７９ｂ 基礎部
８０ ルーズホール
８８ アーム
８２ ピン
８４ ピン
９０ シリンダ
９２ ピストン
９４ ロッド
９６ オイル
９８ オリフィス
１０４ 制震装置
１０７ ピン
１０６ａ，１０６ｂ 支持脚
１０８ 減衰コマ
１１０ 第２のピン
１１２ 第３のピン
１１４ ピン支持点
１１８ アーム
１２７ａ，１２７ｂ 連結点
１３６ａ，１３６ｂ 支持脚
１３８ アーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に一端部が連結される支持脚と、前記第１層に第１のピン結合される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層に第２のピン結合がなされ他端が前記抵抗体と第３のピン結合がなされるとともに前記支持脚の他端部と結合して回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点から第２のピン結合までの距離と、前記ピン支持点から第３のピン結合との距離による距離比より変位を増幅させて、増幅させた変位（速度）を前記抵抗体に印加することで前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる建物の制震装置。
【請求項２】
前記アームのピン支持点が水平アーム部と鉛直アーム部との交点となることを特徴とする請求項１記載の建物の制震装置。
【請求項３】
アームは鉛直アームのみから構成されることを特徴とする請求項１記載の建物の制震装置。
【請求項４】
建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に一端部が連結される支持脚と、前記第１層から突設される２つの基礎部に水平に掛け渡されて連設される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層に第２のピン結合がなされ他端が前記両抵抗体の中間で第３のピン結合がなされるとともに前記支持脚の他端部と結合して回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点から第２のピン結合までの距離と、前記ピン支持点から第３のピン結合との距離による距離比より変位（速度）を増幅させて、増幅させた変位を前記抵抗体に印加することで前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる建物の制震装置。
【請求項５】
アームと第２層との結合部がルーズホールからなることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の建物の制震装置。
【請求項６】
支持脚は、ブレース構造または壁構造であることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の建物の制震装置。
【請求項７】
支持脚は、一方が上下層と鉛直方向に配置されることを特徴とする請求項１に記載の建物の制震装置。
【請求項８】
支持脚と第一層との連結点と、抵抗体と第一層との連結点がほぼ重なるように配置することで支持脚と抵抗体とが同一面内となるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の建物の制震装置。
【請求項９】
抵抗体はオイルダンパであることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の建物の制震装置。
【請求項１０】
抵抗体は履歴ダンパであることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の建物の制震装置。
【請求項１１】
抵抗体は、同軸上に異なる半径の内輪と外輪とを備えて前記内輪より前記外輪に質量が集中する回転体からなることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の建物の制震装置。
【請求項１２】
回転体は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、少なくともその接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより大きな径を有すると共にこの径より充分大きな軸方向長さとを有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円筒形状回転体とからなり、前記第２の連結部材は、前記円筒形状回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングからなる減衰装置であって、少なくとも前記円筒形状ケーシングの内壁と前記円筒形状回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する請求項１１記載の建物の制震装置。
【請求項１３】
建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に連結される支持脚と、前記第１層に連結される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層にピン結合して他端が前記抵抗体とピン結合するとともに前記支持脚と回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点からの両ピン結合までの距離比により変位を増幅させて、増幅させた変位からさらに前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる建物の制震装置を設けた建築構造物。
【請求項１】
建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に一端部が連結される支持脚と、前記第１層に第１のピン結合される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層に第２のピン結合がなされ他端が前記抵抗体と第３のピン結合がなされるとともに前記支持脚の他端部と結合して回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点から第２のピン結合までの距離と、前記ピン支持点から第３のピン結合との距離による距離比より変位を増幅させて、増幅させた変位（速度）を前記抵抗体に印加することで前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる建物の制震装置。
【請求項２】
前記アームのピン支持点が水平アーム部と鉛直アーム部との交点となることを特徴とする請求項１記載の建物の制震装置。
【請求項３】
アームは鉛直アームのみから構成されることを特徴とする請求項１記載の建物の制震装置。
【請求項４】
建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に一端部が連結される支持脚と、前記第１層から突設される２つの基礎部に水平に掛け渡されて連設される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層に第２のピン結合がなされ他端が前記両抵抗体の中間で第３のピン結合がなされるとともに前記支持脚の他端部と結合して回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点から第２のピン結合までの距離と、前記ピン支持点から第３のピン結合との距離による距離比より変位（速度）を増幅させて、増幅させた変位を前記抵抗体に印加することで前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる建物の制震装置。
【請求項５】
アームと第２層との結合部がルーズホールからなることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の建物の制震装置。
【請求項６】
支持脚は、ブレース構造または壁構造であることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の建物の制震装置。
【請求項７】
支持脚は、一方が上下層と鉛直方向に配置されることを特徴とする請求項１に記載の建物の制震装置。
【請求項８】
支持脚と第一層との連結点と、抵抗体と第一層との連結点がほぼ重なるように配置することで支持脚と抵抗体とが同一面内となるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の建物の制震装置。
【請求項９】
抵抗体はオイルダンパであることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の建物の制震装置。
【請求項１０】
抵抗体は履歴ダンパであることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の建物の制震装置。
【請求項１１】
抵抗体は、同軸上に異なる半径の内輪と外輪とを備えて前記内輪より前記外輪に質量が集中する回転体からなることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の建物の制震装置。
【請求項１２】
回転体は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、少なくともその接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより大きな径を有すると共にこの径より充分大きな軸方向長さとを有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円筒形状回転体とからなり、前記第２の連結部材は、前記円筒形状回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングからなる減衰装置であって、少なくとも前記円筒形状ケーシングの内壁と前記円筒形状回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する請求項１１記載の建物の制震装置。
【請求項１３】
建築構造物の上下層間に設置されて上下層の一方の第１層に連結される支持脚と、前記第１層に連結される抵抗体と、一端が前記上下層の他方の第２層にピン結合して他端が前記抵抗体とピン結合するとともに前記支持脚と回転中心ともなるピン支持点が設けられるアームとからなり、前記ピン支持点からの両ピン結合までの距離比により変位を増幅させて、増幅させた変位からさらに前記距離比に係る抵抗力を発生させて前記建築構造物に作用させる建物の制震装置を設けた建築構造物。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２１１５０３（Ｐ２００７−２１１５０３Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３２９１（Ｐ２００６−３３２９１）
【出願日】平成１８年２月１０日（２００６．２．１０）
【出願人】（０００１７４９４３）三井住友建設株式会社 (346)
【出願人】（５０４２４２３４２）株式会社免制震ディバイス (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１０日（２００６．２．１０）
【出願人】（０００１７４９４３）三井住友建設株式会社 (346)
【出願人】（５０４２４２３４２）株式会社免制震ディバイス (16)
【Ｆターム（参考）】
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