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発明の名称 制振装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−65192(P2001−65192A)
公開日 平成13年3月13日(2001.3.13)
出願番号 特願平11−241629
出願日 平成11年8月27日(1999.8.27)
代理人 【識別番号】100077610
【弁理士】
【氏名又は名称】小塩 豊
【テーマコード(参考)】
2E001
2E002
【Fターム(参考)】
2E001 DG01 FA03 GA12 GA52 GA56 GA64 HB01 HE01 HE03 HF16 JD02 JD08 JD09 LA03 LA04 LA19 
2E002 GA02 GA04 GA16 HB02 HB04 HB06 HB16 JB02 JB04 JB06 JB16 MA07 MA11 MA12 MA15
発明者 川 口 澄 夫 / 山 本 良 隆 / 佐 藤 新 治 / 小 泉 重 人 / 野 村 信 明
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 地震振動制振ゴムと、地震振動制振ゴムよりも肉厚の薄い交通振動制振ゴムと、躯体に装着したパネルとの連結部を有する長尺状をなす第1ホルダと、躯体あるいは躯体に装着したパネルとの連結部を有する長尺状をなす第2ホルダと、第1ホルダとの連結部を有する長尺状をなす第3ホルダを備え、第1ホルダ,第2ホルダおよび第3ホルダを室内外方向に並べて配置し、第1ホルダと第2ホルダとの間に長手方向に沿って位置させた地震振動制振ゴムを両ホルダにそれぞれ接合すると共に、第2ホルダと第3ホルダとの間に長手方向に沿って位置させた交通振動制振ゴムを両ホルダにそれぞれ接合したことを特徴とする制振装置。
【請求項2】 地震振動制振ゴムと、地震振動制振ゴムよりも肉厚の薄い交通振動制振ゴムと、躯体あるいは躯体に装着したパネルとの連結部を有する長尺状をなす第1ホルダと、躯体に装着したパネルとの連結部を有する長尺状をなす第2ホルダと、第1ホルダとの連結部を有する長尺状をなす第3ホルダを備え、第1ホルダ,第2ホルダおよび第3ホルダを室内外方向に並べて配置し、第1ホルダと第2ホルダとの間に長手方向に沿って位置させた地震振動制振ゴムを両ホルダにそれぞれ接合すると共に、第2ホルダと第3ホルダとの間に長手方向に沿って位置させた交通振動制振ゴムを両ホルダにそれぞれ接合したことを特徴とする制振装置。
【請求項3】 第3ホルダは、第1ホルダに対して着脱自在としてあり、第3ホルダを第1ホルダおよび第2ホルダと室内外方向に並べて取り付けた場合に、交通振動制振ゴムを第2ホルダと第3ホルダとの間に長手方向に沿って位置させて両ホルダにそれぞれ接合する請求項1または2に記載の制振装置。
【請求項4】 第1ホルダおよび第2ホルダのうちの少なくともいずれか一方のホルダには、地震振動制振ゴムの肉厚よりも若干小さい距離だけいずれか他方のホルダに向けて突出する地震振動制振ゴム圧縮変形制限部を設け、第2ホルダおよび第3ホルダのうちの少なくともいずれか一方のホルダには、交通振動制振ゴムの肉厚よりも若干小さい距離だけいずれか他方のホルダに向けて突出する交通振動制振ゴム圧縮変形制限部を設けた請求項1〜3のいずれかに記載の制振装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、躯体の柱間に取り付けられてパネルとともに壁面を形成し、地震による揺れ、あるいは、交通振動を低減するのに用いられる制振装置に係わり、とくに、低層建築物に採用するのに好適な制振装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、上記したような制振装置としては、例えば、柱間に横部材を相対向して架設すると共に、これらの横部材に一対の第1支軸と一対の第2支軸とを適宜間隔をおいてそれぞれ取り付け、第1支軸に回動可能に支持される第1板と、第2支軸に回動可能に支持されて第1板に対向する第2板との間に粘弾性体を設けた構成をなすものがあり、この制振装置において、横部材の長手方向に力学的特性の異なる複数種類の粘弾性体を配置することによって、振幅の大きい振動および振幅の小さい振動のいずれの振動をも低減させることができるようになっている(特開平9−170352号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従来の制振装置において、横部材の長手方向に複数種類の粘弾性体を配置するようにしているので、振幅の異なる振動を抑える効果は期待できるものの、様々な振動を抑えるのに必要な数だけ粘弾性体を配置しようとすると、横部材の長さ寸法が大きくなってしまう。
【0004】そして、この制振装置は、建築物の開口部分以外に配置される都合上、すなわち、FIX部分に配置される都合上、寸法が決められた柱と柱の間に横部材を収めなくてはならず、状況によってはこの制振装置を用いることができない場合があり得るという問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題であった。
【0005】
【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、使用に際して制約を受けることがなく、地震による揺れおよび交通振動をいずれも確実に低減することが可能である制振装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係わる制振装置は、地震振動制振ゴムと、地震振動制振ゴムよりも肉厚の薄い交通振動制振ゴムと、躯体に装着したパネルとの連結部を有する長尺状をなす第1ホルダと、躯体あるいは躯体に装着したパネルとの連結部を有する長尺状をなす第2ホルダと、第1ホルダとの連結部を有する長尺状をなす第3ホルダを備え、第1ホルダ,第2ホルダおよび第3ホルダを室内外方向に並べて配置し、第1ホルダと第2ホルダとの間に長手方向に沿って位置させた地震振動制振ゴムを両ホルダにそれぞれ接合すると共に、第2ホルダと第3ホルダとの間に長手方向に沿って位置させた交通振動制振ゴムを両ホルダにそれぞれ接合した構成としており、この制振装置の構成を従来の課題を解決するための手段としている。
【0007】本発明の請求項2に係わる制振装置は、地震振動制振ゴムと、地震振動制振ゴムよりも肉厚の薄い交通振動制振ゴムと、躯体あるいは躯体に装着したパネルとの連結部を有する長尺状をなす第1ホルダと、躯体に装着したパネルとの連結部を有する長尺状をなす第2ホルダと、第1ホルダとの連結部を有する長尺状をなす第3ホルダを備え、第1ホルダ,第2ホルダおよび第3ホルダを室内外方向に並べて配置し、第1ホルダと第2ホルダとの間に長手方向に沿って位置させた地震振動制振ゴムを両ホルダにそれぞれ接合すると共に、第2ホルダと第3ホルダとの間に長手方向に沿って位置させた交通振動制振ゴムを両ホルダにそれぞれ接合した構成としており、この制振装置の構成を従来の課題を解決するための手段としている。
【0008】本発明の請求項3に係わる制振装置において、第3ホルダは、第1ホルダに対して着脱自在としてあり、第3ホルダを第1ホルダおよび第2ホルダと室内外方向に並べて取り付けた場合に、交通振動制振ゴムを第2ホルダと第3ホルダとの間に長手方向に沿って位置させて両ホルダにそれぞれ接合する構成とし、本発明の請求項4に係わる制振装置は、第1ホルダおよび第2ホルダのうちの少なくともいずれか一方のホルダには、地震振動制振ゴムの肉厚よりも若干小さい距離だけいずれか他方のホルダに向けて突出する地震振動制振ゴム圧縮変形制限部を設け、第2ホルダおよび第3ホルダのうちの少なくともいずれか一方のホルダには、交通振動制振ゴムの肉厚よりも若干小さい距離だけいずれか他方のホルダに向けて突出する交通振動制振ゴム圧縮変形制限部を設けた構成としている。
【0009】本発明に係わる制振装置において、その長さ(左右方向寸法)は、パネルの長さに応じて決定され、すなわち、柱間の寸法に応じて決定され、また、高さ(上下方向寸法)については、大きくなり過ぎると地震振動制振ゴムおよび交通振動制振ゴムの粘弾性の大小にかかわらず制振装置自体が回転してしまうので、240mm程度に止めることが望ましい。
【0010】次に、本発明に係わる制振装置の厚み(室内外方向寸法)について考察すると、壁を構成する梁には通常90〜110mm角の材木が使用されるので、この制振装置とともに設置される筋交いの太さを考慮して70mm程度に抑えることが好ましい。
【0011】ここで、耐震建築の基準によれば、震度6(揺れの加速度250〜400gal)〜震度7(揺れの加速度400〜1500gal)の地震が発生した場合において、家屋が倒壊するのを免れるように、層間変位量δは階高H/200として設計される。
【0012】つまり、階高Hが3500mmの家屋の場合、震度6以上の地震が発生すると、17.5mmを越える層間変位が生じるが、例えば、地震振動制振ゴムおよび交通振動制振ゴムに、石油アスファルトと熱可塑性ゴムとを主成分として加熱混練して得られるものを用い、その厚みの3倍(300%)の変形が許容されている場合には、交通振動制振ゴムの肉厚を5mmとし、地震振動制振ゴムの肉厚を10mmとすると、鉄骨(または木造)軸組構造の3階以下の低層建築物に関するデータによれば、図6のグラフに示すように、地震振動の振幅域Sよりも小さい交通振動の振幅域Tにおいて、交通振動制振ゴムは地震振動制振ゴムよりも減衰効果が大であるが、図7のグラフに示すように、変形の許容限界Lが15mmなので、震度6以上の地震発生時における層間変位量17.5mmに及ばないことから、交通振動制振ゴムだけでは破断してしまう。
【0013】一方、地震振動制振ゴムでは、変形の許容限界Mが30mmなので、震度6以上の地震発生時においても破断することがなく、高い制振性を発揮することとなる。
【0014】したがって、本発明に係わる制振装置において、上記組成のものからなる地震振動制振ゴムの厚みを10mmとし、交通振動制振ゴムの厚みを5mmとして、装置全体の厚みが70mmを越えない範囲で各制振ゴムを複数枚ずつ積層して使用することが好ましく、この際、地震振動制振ゴム(あるいは交通振動制振ゴム)を交通振動制振ゴム(あるいは地震振動制振ゴム)で挟み込むようにして積層する構成を採用することができるほか、地震振動制振ゴムおよび交通振動制振ゴムを交互に積層する構成を採用することができる。
【0015】なお、本発明に係わる制振装置の地震振動制振ゴムは、図6のグラフに示すように、交通振動制振ゴムには劣るものの交通振動を減衰させる効果をも有しているが、本発明において、地震振動を制振する効果が顕著な制振ゴムを地震振動制振ゴムとし、交通振動を制振する効果が顕著な肉厚の薄い制振ゴムを交通振動制振ゴムとしている。
【0016】
【発明の作用】本発明の請求項1および2に係わる制振装置では、振幅の大きい振動を抑える地震振動制振ゴムおよび振幅の小さい振動を抑える厚みの薄い交通振動制振ゴムは、第1ホルダ,第2ホルダおよび第3ホルダにより室内外方向に並べて配置されることから、振幅の異なる振動を抑えるために厚みの違う制振ゴムを複数配置したとしても、従来のように左右方向寸法が大きくなるようなことが回避されることとなる。
【0017】本発明の請求項3に係わる制振装置では、上記した構成としているので、地震振動制振ゴムのみを取り付ける仕様と、地震振動制振ゴムとともに交通振動制振ゴムを取り付ける仕様との2通りの仕様を選択し得ることとなる。つまり、重量が大で高周波の交通振動の影響をほとんど受けない、すなわち、交通振動制振ゴムを取り付ける必要のない高層建築用の制振装置から低層建築用の制振装置への変更が簡単になされることとなり、その結果、高層建築用の制振装置および低層建築用の制振装置を別けて製造する必要がなくなり、その分だけ、管理が容易なものとなる。
【0018】本発明の請求項4に係わる制振装置では、第1ホルダおよび第2ホルダのうちの少なくともいずれか一方のホルダに設けた地震振動制振ゴム圧縮変形制限部により、製造時や運搬時に地震振動制振ゴムが過度に押し縮められることが阻止されることとなり、同じく、第2ホルダおよび第3ホルダのうちの少なくともいずれか一方のホルダに設けた交通振動制振ゴム圧縮変形制限部によって、製造時や運搬時において交通振動制振ゴムが大きく縮めらることが回避されることとなり、したがって、制振ゴムの制振機能が長期間維持されることとなる。
【0019】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【0020】図1および図2は本発明に係わる制振装置の一実施例を示している。
【0021】図2に示すように、この制振装置1は、一対の柱A,A間に架設した上梁(躯体)Bと柱A,A間にはめ込んだパネルPの上端との間に設置され、図1にも示すように、パネルPの上端部に取り外し可能に嵌合する連結溝(連結部)11を有する長尺状をなす第1ホルダ10と、上梁Bに装着したプレートCに取り外し可能に嵌合する連結溝(連結部)21を有する長尺状をなす第2ホルダ20と、第1ホルダ10との連結部31を有する長尺状をなす第3ホルダ30と、肉厚が10mmの2枚の地震振動制振ゴム2と、肉厚が5mmの2枚の交通振動制振ゴム3を備えており、地震振動制振ゴム2および交通振動制振ゴム3の各上下方向寸法はいずれも約100mmとしてある。
【0022】第1ホルダ10は、プレート状をなすゴム装着壁12を具備しており、連結溝11は、このゴム装着壁12の下端に設けてある。
【0023】第2ホルダ20は、プレート状をなして互いに対向する2枚のゴム装着壁22,22を具備しており、連結溝21は、ゴム装着壁22,22の各上端に設けたL字片22a,22a同士を重ね合わせて形成されている。
【0024】第3ホルダ30は、プレート状をなすゴム装着壁32を具備しており、第1ホルダ10との連結部31は、ゴム装着壁32の下端に設けてあって、この連結部31を第1ホルダ10の連結溝11に設けた上向き突片13にねじ33によって固定することにより、第1ホルダ10に取り外し可能に装着されるようになっている。
【0025】地震振動制振ゴム2および交通振動制振ゴム3は、いずれも石油アスファルトと熱可塑性ゴムとを主成分として加熱混練して得られるものとしてあり、各々厚みの3倍(300%)の変形が許容されている。
【0026】第1ホルダ10,第2ホルダ20および第3ホルダ30は室内外方向に並べて配置してあり、すなわち、第1ホルダ10のゴム装着壁12を第2ホルダ20の2枚のゴム装着壁22,22間に位置させると共に、ゴム装着壁32が第2ホルダ20の2枚のゴム装着壁22,22の室内外側に位置するようにして2枚の第3ホルダ30を第1ホルダ10にそれぞれ取り付けており、2枚の地震振動制振ゴム2,2は、第1ホルダ10のゴム装着壁12と第2ホルダ20のゴム装着壁22との間において長手方向に沿った状態で両ホルダ10,20の各ゴム装着壁12,22にそれぞれ接合してあると共に、2枚の交通振動制振ゴム3,3は、第2ホルダ20のゴム装着壁22と第3ホルダ30のゴム装着壁32との間において長手方向に沿った状態で両ホルダ20,30の各ゴム装着壁22,32にそれぞれ接合してある。
【0027】第3ホルダ30は、この実施例のように、地震振動制振ゴム2とともに交通振動制振ゴム3を取り付ける仕様においてのみ、第1ホルダ10に連結されるようになっている。
【0028】この場合、第1ホルダ10におけるゴム装着壁12の上下端部には、地震振動制振ゴム2の肉厚よりも若干小さい距離だけ第2ホルダ20のゴム装着壁22,22に向けて突出する突起(地震振動制振ゴム圧縮変形制限部)14,14がそれぞれ設けてあり、第2ホルダ20のゴム装着壁22の下端および第3ホルダ30のゴム装着壁32の上端には、交通振動制振ゴム3の肉厚よりも若干小さい距離だけ対向するホルダ20,30に向けてそれぞれ突出する突起(交通振動制振ゴム圧縮変形制限部)24,34が設けてある。
【0029】図1および図2において、符号25は、第2ホルダ20のゴム装着壁22の上端にねじ止めされるストッパであり、これらのストッパ25,25は、第3ホルダ30,30の各ゴム装着壁32,32が第2ホルダ20のゴム装着壁22から離間する方向へ移動するのを阻止するようになっている。
【0030】この制振装置1では、交通振動などの小振幅域において、肉厚5mmの交通振動制振ゴム3が減衰効果を発揮することとなり、例えば、階高Hが3500mmの家屋に用いた場合においては、震度6以上の地震が発生すると、17.5mmを越える層間変位が生じるが、肉厚を10mmとした地震振動制振ゴム2の変形の許容限界が30mmなので、この地震発生時において破断することがなく、高い制振性を発揮することとなる。
【0031】また、この制振装置1では、振幅の大きい振動を抑える地震振動制振ゴム2および振幅の小さい振動を抑える厚みの薄い交通振動制振ゴム3は、第1ホルダ10,第2ホルダ20および第3ホルダ30,30により室内外方向に並べて配置されるので、従来のように左右方向寸法が大きくなるようなことが回避されることとなる。
【0032】さらに、この制振装置1において、第3ホルダ30は、第1ホルダ10に取り外し可能に装着されるようになっているため、地震振動制振ゴム2のみを取り付ける仕様と、地震振動制振ゴム2とともに交通振動制振ゴム3を取り付ける仕様との2通りの仕様を選択することができ、すなわち、高層建築用の制振装置1から低層建築用の制振装置1への変更が簡単になされることとなり、その結果、高層建築用の制振装置および低層建築用の制振装置を別けて製造する必要がなくなり、その分だけ、管理が容易なものとなる。
【0033】さらにまた、この制振装置1では、第1ホルダ10に設けた突起14,14により、製造の際や運搬の際に地震振動制振ゴム2が過度に押し縮められることが阻止され、同様にして、第2ホルダおよび第3ホルダの双方に設けた突起24,34によって、製造時や運搬時に交通振動制振ゴム3が大きく押し縮められることが回避されることとなり、したがって、制振ゴム2,3の制振機能が長期間維持されることとなる。
【0034】この実施例では、制振装置1を一対の柱A,A間に架設した上梁(躯体)Bと柱A,A間にはめ込んだパネルPの上端との間に設置した場合を示したが、図3に示すように、制振装置1を一対の柱A,A間に架設した下梁B´と柱A,A間にはめ込んだパネルPの下端との間に設置したり、図4に示すように、制振装置1をパネルPの上下左右に設置したり、図5に示すように、制振装置1を上下に隣接するパネルP,P間に設置したりする構成としてもよい。
【0035】制振装置1を下梁B´とパネルPの下端との間に設置する場合には、本発明の請求項2に係わる制振装置を適用して、第1ホルダを下梁B´に連結すると共に第2ホルダをパネルPの下端に連結する。
【0036】また、制振装置1をパネルP,P間に設置する場合には、本発明の請求項1および2に係わる制振装置のいずれかを適用して、第2ホルダを上側のパネルPの下端に連結(あるいは第1ホルダを下側のパネルPの上端に連結)すると共に第1ホルダを下側のパネルPの上端に連結(あるいは第2ホルダを上側のパネルPの下端に連結)する。この場合、第1ホルダおよび第2ホルダをあらかじめパネルPの構成部材と一体に成形しておく構成とすることも可能である。
【0037】さらに、本発明に係わる制振装置のパネルには、表面材および裏面材を張り付けてなるパネルのほか、表面材および裏面材を張り付けていない枠組み体も含むものとする。
【0038】さらにまた、上記した実施例では、第1ホルダ10の連結溝11がパネルPの上端部に取り外し可能に嵌合するようにしてあると共に、第2ホルダ20の連結溝21が上梁Bに装着したプレートCの下端部に取り外し可能に嵌合するようにしているが、これに限定されるものではなく、第1ホルダ10の連結溝11および第2ホルダ20の連結溝21をパネルPやプレートCに取り外し不能に固定する構成としてもよい。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1および2に係わる制振装置では、上記した構成としたから、振幅の異なる振動を抑えるために厚みの違う制振ゴムを複数配置しても、左右方向寸法の肥大化を防ぐことができ、その結果、使用に際して制約を受けることなく、地震による揺れおよび交通振動をいずれも確実に低減することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【0040】本発明の請求項3に係わる制振装置では、上記した構成としたため、高層建築用の制振装置から低層建築用の制振装置へ簡単に変更することができ、したがって、高層建築用の制振装置および低層建築用の制振装置を別けて製造する必要がなくなる分だけ、管理の容易化を実現することが可能であり、本発明の請求項4に係わる制振装置では、上記した構成としているので、請求項1および2に係わる制振装置と同じ効果が得られるうえ、制振ゴムの制振機能を長期間維持することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。




 

 


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