CN103526858B - 建筑物用减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建筑物用减振装置，即使建筑物的变形小也能使高衰减橡胶有效地发挥功能来提高减振效率，而且能够对更大的地震发挥减振效果的。基座构件的基部侧固定在横梁上，并且在基座构件的前端侧设置有支点；一对转动板以夹着基座构件的方式隔开规定的间隔分别设置在基座构件的前后两侧，并且能够转动地与基台构件的上部的支点相连接；一对臂构件各自的基端分别能够转动地连接在一对转动板的上部两端部，另一方面，一对臂构件各自的前端能够转动地分别经由固定金属件连接在纵梁上；一对高衰减橡胶分别夹在基座构件和一对转动板之间，并且分别粘接在基座构件的前后两面和一对转动板的内表面上。

Description

建筑物用减振装置

技术领域

本发明涉及建筑物的减振（还称为“减震”，但在本发明中统一为“减振”）技术，特别地涉及对木造建筑物等进行减振的建筑物用减振装置，该木造建筑物是通过以往施工方法即木造骨架施工方法(timberframeworkmethod）及2×4施工方法（2×4施工方法是以2英寸×4英寸木材为骨材，结合墙面、地面、顶面等面形部件作为房屋的主体框架进行房屋建造的方法）等框组壁施工方法来建造的。

背景技术

以往，为了抑制因强风或地震等而引发的木造建筑物等的摇晃或偏移，提出了各种减振结构。例如，在专利文献1中公开的图14所示的减振结构70是所谓金刚石（diamond）式减振结构，通过在相对的位置上以上下颠倒的方式配置两个形成为“V”字状的减振结构体71来形成。下方的减振结构体71包括固定在作为横梁的地基75上的减振阻尼器72、转动自如地固定在减振阻尼器72上的一对臂构件73、一边将一对臂构件73分别保持为转动自如一边固定在作为纵梁的柱76上的一对固定金属件74。另外，上方的减振结构体71也具有与上述同样的结构。

图15A示出了在图11中固定在地基75上的减振阻尼器72的局部剖切主视图，为了容易识别粘弹性体83（83A～83D），通过涂黑表示粘弹性体83。另外，图15B是图15A的D-D线剖视图，但以图15A的剖切部分未剖切进行了描绘。

如图15A、图15B所示，减振阻尼器72包括：基座构件81，其具有第一板状部81a、第二板状部81b及第三板状部81c，并且通过未图示的螺栓固定在地基75上；一对转动板82，其具有第一滑动部82a及第二滑动部82b；第一粘弹性体83A，其分别固定在第一板状部81a的下表面和第一滑动部82a的上表面上；第二粘弹性体83B，其分别固定在第一滑动部82a的下表面和第二板状部81b的上表面上；第三粘弹性体83C，其分别固定在第二板状部81b的下表面和第二滑动部82b的上表面上；第四粘弹性体83D，其分别固定在第二滑动部82b的下表面和第三板状部81c的上表面上。

根据上述结构，在地震等的外力在箭头X方向上施加到利用了建筑物用减振装置70的建筑物上时，在图14及图15A、图15B中，伴随向外力的输入方向移动的地基75的移动，基座构件81也向同一方向移动。另一方面，由于一对转动板82经由粘弹性体83固定在基座构件81上，因而一对转动板82不在外力的输入方向上移动，而粘弹性体83通过一边放出热量一边弹性变形来吸收地震等的外力，由此发挥减振功能。

专利文献1：日本特开2007-197939号公报

但是，在上述以往的建筑物用减振装置中，存在如下问题，即，不能使粘弹性体83（83A～83D）变形至臂构件的端部的动作以上的程度，因而粘弹性体83（83A～83D）的效率差，在臂构件的端部的变形即建筑物的变形不大时，粘弹性体83不能充分地发挥功能。特别地，只要能够确保粘弹性体83（83A～83D）的厚度，就能够使粘弹性体83（83A～83D）的变形量增大，从而其减振量也增大，但粘弹性体83（83A～83D）在与地基75的面平行的水平方向上展开，并且以夹在排列于垂直方向上的滑动部之间的方式设置，因而还存在不能够确保其厚度这样的问题。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述以往的建筑物用减振装置的问题而提出的，其目的在于提供一种建筑物用减振装置，即使建筑物的变形小，也能够使高衰减橡胶有效地发挥功能而提高减振效率，并且，通过确保高衰减橡胶的厚度来使其变形量增大，从而能够对更大的地震发挥减振效果。

为了达成上述目的，本发明的建筑物用减振装置，设置在由横梁和纵梁包围的空间内，用于抑制横梁和纵梁的摇晃和偏移，其特征在于，该建筑物用减振装置具有基座构件、一对转动板、一对臂构件、一对固定金属件、一对高衰减橡胶；基座构件的基部侧固定在横梁上，并且基座构件从横梁处在铅垂方向上延伸，在基座构件的前端侧设置有支点；一对转动板以夹着基座构件的方式隔开规定的间隔分别设置在基座构件的前后两侧，并且分别利用该基座构件的上部的支点以能够相对于基座构件转动的方式与基座构件相连接；一对臂构件各自的基端以能够转动的方式分别连接在一对转动板的从支点向两侧离开同一距离的两端部上，另一方面，一对臂构件各自的前端以能够转动的方式分别经由固定金属件连接在设置在横梁的两侧的纵梁上；一对高衰减橡胶由弹性体或粘弹性体构成，并且分别夹在基座构件和一对转动板之间，并分别粘接在基座构件的前后两面和一对转动板的内表面上。

在此，优选地，基座构件的截面形状为通过将截面为“コ”字状的两张钢板的背面侧彼此接合而形成的“H”型钢形状，基座构件的正面形状为如下的倒漏斗状，即，越接近被固定的横梁则以裙子状变得越宽，另一方面，越远离该横梁则变得越窄，并且，在临近支点处以规定宽度与纵梁平行地延伸，基座构件具有与该横梁相连接的横梁侧突缘部和固定中间柱的中间柱侧突缘部，并且，横梁侧突缘部在横梁方向上的长度，大于一对转动板的在横梁方向上的长度以及高衰减橡胶在横梁方向上的长度。

另外，优选地，高衰减橡胶设置在基座构件和一对转动板之间，并设置在从基座构件的支点离开比基座构件的支点和一对转动板的两侧的与臂构件连接的连接点之间的间隔更大的间隔的位置上。

另外，优选地，一对转动板分别具有与高衰减橡胶粘接的橡胶粘接面、与一对臂构件相连接并且使臂构件能够转动的臂构件连接面、橡胶粘接面和臂构件连接面之间的中间面，橡胶粘接面和臂构件连接面沿着基座构件而平行，并且，橡胶粘接面和基座构件之间的间隔，大于臂构件连接面和基座构件之间的间隔，中间面以从橡胶粘接面起越靠近臂构件连接面则越接近基座构件的方式倾斜。

另外，更加优选地，在基座构件的中间柱侧突缘部的前后两侧设置有立起安装面，该立起安装面向从被固定的横梁离开的方向延伸，并能够与中间柱的基部的侧面抵接，并且具有用于通过钉子或螺钉等来固定该中间柱的插通孔。

另外，在固定该装置的横梁上以基座构件的横梁侧突缘部能够嵌入的方式设置有凹部，并且，在该凹部内能够嵌入并固定基座构件的横梁侧突缘部。

如上所述，根据本发明的建筑物用减振装置，即使建筑物的变形小，也能够使高衰减橡胶有效地发挥功能。

附图说明

图1是示出了本发明的建筑物用减振装置的使用状态的一个例子的主视图。

图2是第一实施方式的建筑物用减振装置的立体图。

图3是建筑物用减振装置的主视图。

图4是建筑物用减振装置的后视图。

图5是建筑物用减振装置的俯视图。

图6是建筑物用减振装置的仰视图。

图7是建筑物用减振装置的主要部分放大侧视图。

图8是在高衰减橡胶的部位切断的建筑物用减振装置的剖视图。

图9是示出了建筑物用减振装置的动作例的主视图。

图10是示出了本发明的建筑物用减振装置的使用状态的其他例子的主面图。

图11是示出了本发明的建筑物用减振装置的使用状态的其他例子的主视图。

图12A、图12B分别是第二实施方式的建筑物用减振装置的局部放大主视图、局部放大侧视图。

图13A、图13B分别是第三实施方式的建筑物用减振装置的使用状态的局部放大主视图、局部放大侧视图。

图14是示出了以往的建筑物用减振装置的一个例子的整体图。

图15A、图15B分别是图14所示的以往的建筑物用减振装置的局部剖切主视图、D-D线剖视图。

附图标记的说明

1、1’建筑物用减振装置

11基座构件

111支点

11a1、11b1横梁侧突缘部

11a2、11b2中间柱侧突缘部

11a4、11b4立起安装面

12、13转动板

121、131橡胶粘接面

122、132臂构件连接面

123、133中间面

14、15臂构件

16、17固定金属件

18、19高衰减橡胶

5地基（横梁）

51凹部

7柱（纵梁）

8上梁（横梁）

9中间柱

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的建筑物用减振装置的实施方式进行详细说明。

第一实施方式

如图1所示，本发明的建筑物用减振装置1，设置在被作为横梁的地基5及上梁8和作为纵梁的柱7、7包围的空间内，用于抑制作为横梁的地基5及上梁8、作为纵梁的柱7等的摇晃及偏移，如图2至图8所示，该建筑物用减振装置1具有基座构件11、一对转动板12、13、一对臂构件14、15、一对固定金属件16、17、一对高衰减橡胶18、19。此外，在图1中，9是中间柱，该中间柱如图1示出那样可以设置在上下建筑物用减振装置1、1之间，也可以如图14示出那样省略该中间柱。

如图2至图4及图8等所示，基座构件11的基部侧固定在作为横梁的地基5及上梁8上，并且基座构件从作为横梁的地基5及上梁8处在铅垂方向上延伸，在基座构件的前端侧设置有支点111，而且，基座构件11的截面形状如图7等所示，形成为由截面为“コ”字状的两张钢板11a、11b的背面侧彼此接合而成的“H”型钢形状，并具有与作为横梁的地基5及上梁8相连接的横梁侧突缘部11a1、11b1和固定中间柱9的中间柱侧突缘部11a2、11b2。

就基座构件11而言，如图8所示，正面形状构成为如下的倒漏斗状，越接近被固定的作为横梁的地基5则以裙子状变得越宽，另一方面，越从作为横梁的地基5远离则变得越窄，并且，在临近支点111处以规定宽度与纵梁平行地延伸。并且，如图8所示，在作为横梁的地基5和上梁8的长度方向上的横梁侧突缘部11a1、11b1的长度L1，大于在该长度方向上的一对转动板12、13的上边的长度L2并大于在该长度方向上的高衰减橡胶18、19的长度L3即该长度方向上的一对转动板12、13的下边的长度L3。更加具体地，构成为L1＞L2＞L3。因此，建筑物用减振装置1能够稳定地安装在地基5上，即使因地震而地基5及柱7等发生摇晃动作，一对高衰减橡胶18、19发生变形，也能够以稳定的状态进行减振。

另外，如图7等所示，一对转动板12、13分别具有与高衰减橡胶18、19粘接的橡胶粘接面121、131、与一对臂构件14、15连接并且能够使其转动的臂构件连接面122、132、橡胶粘接面121、131和臂构件连接面122、132之间的中间面123、133。并且，如图7等所示，橡胶粘接面121、131和臂构件连接面122、132分别与基座构件11的腹板（web）部分平行，即，与柱7及中间柱9的侧面平行，并且，橡胶粘接面121、131和基座构件11的腹板部分之间的间隔大于臂构件连接面122、132和基座构件11的腹板部分之间的间隔，一对转动板12、13的中间面123、133以从橡胶粘接面121、131越靠近臂构件连接面122、132则越接近基座构件11的方式倾斜。

因此，由于橡胶粘接面121、131和基座构件11之间的间隔大于臂构件连接面122、132和基座构件11之间的间隔，因而能够对粘接并夹在橡胶粘接面121、131和基座构件11之间的各高衰减橡胶18、19确保足够的厚度，从而与前述的以往技术的情况相比，能够使各高衰减橡胶18、19变形至臂构件14、15的端部的动作以上的程度。其结果，各高衰减橡胶18、19与前述的以往技术的情况相比其变形量增大，因而其减振量（减振范围）也增大，从而能够对更大的地震发挥减振效果。此外，在要将各高衰减橡胶18、19的减振量（减振范围）进一步变更的情况下，只要通过变更一对转动板12、13的中间面123、133的倾斜角度，来变更橡胶粘接面121、131和基座构件11的腹板部分之间的间隔即可，因而还具有能够通过小的改造来自由设定各高衰减橡胶18、19的减振量（减振范围）这样的优点。

一对臂构件14、15分别设置在一对转动板12、13上的从支点111向两侧离开同一距离的两端部上，基端通过销等能够转动地与转动板12、13的两端部相连接，另一方面，前端分别经由固定金属件16、17能够转动地与设置在作为横梁的地基5和上梁8的两侧的作为纵梁的柱7、7相连接。

一对高衰减橡胶18、19由弹性体或粘弹性体构成，分别夹在基座构件11和一对转动板12、13的橡胶粘接面121、131之间，粘接在基座构件11的前后两面和一对转动板12、13的内表面上。

在此，如图7等所示，高衰减橡胶18、19在基座构件11和一对转动板12、13之间，并且如图8等所示，从基座构件11的支点111到高衰减橡胶18、19的上端部为止的长度H1，大于从基座构件11的支点111到一对转动板12、13的两侧的与臂构件14、15连接的连接点141、151为止的间隔L4。此外，在此，如图7及图9等所示，支点111及连接点141、151如下构成，即：通过在具有宽度宽的头部的棒构件（杆构件）等的前端部的孔中插通销，来将该棒构件（杆构件）等以不会相对于转动板12、13、臂构件14、15及基座构件11等脱落的状态，并且能够转动地安装在转动板12、13、臂构件14、15及基座构件11等上。因此，在该建筑物用减振装置1中，能够通过在棒构件（杆构件）等的前端部的孔中插通销来在工地上简单地构筑建筑物用减振装置1，并且在进行保管及搬运时需要较少的空间即可，因而非常方便。

因此，在该建筑物用减振装置1中，由于H1≥L4，因而与高衰减橡胶18、19的上端部与基座构件11的支点111近的H1＜L4的情况相比，经由一对转动板12、13向高衰减橡胶18、19施加的外力变得更小，从而高衰减橡胶18、19的耐久性提高，并且能够使高衰减橡胶18、19剪切变形至臂构件14、15的端部的动作以上的程度。其结果，能够提供一种建筑物用减振装置1，即使建筑物的变形小也能够使高衰减橡胶18、19有效地发挥功能来提高减振效率，并且能够通过确保高衰减橡胶的厚度使其变形量增大来对更大的地震发挥减振效果。

另外，在该建筑物用减振装置1中H1≥L4，并且如图7即图8等所示，高衰减橡胶18、19设置在远离基座构件11的支点111的位置上，因而，在发生地震而地基5及柱7、7摇晃或偏移的情况下，如图9示出那样的在设置在接近基座构件11的支点111的位置上的情况下发生的扭曲变形的比例减少，而剪切变形的比例增大，因而高衰减橡胶18、19的耐久性提高。

特别地，在该高衰减橡胶18、19中，将高度H2设定为高衰减橡胶18、19的横向长度L3的大致1/2，而且以H1≥L4的方式如图7及图8等示出那样设置在远离基座构件11的支点111的位置上，因而在高衰减橡胶18、19的变形中剪切变形比扭曲变形大，从而耐久性提高，在该方面也能够使高衰减橡胶18、19有效地发挥功能来提高减振效率。此外，L4也是L3的大致1/2，因而成为H2≈L4。另外，如图8所示，在该建筑物用减振装置1中，用斜线示出的高衰减橡胶18、19的侧面的表面面积在转动板12、13的侧面的表面面积的1/3以下也是足够的，因而还能够减少高衰减橡胶18、19的使用量，从而能够降低成本。

此外，如图1所示，在上述的第一实施方式的说明中，说明了在被作为横梁的地基5及上梁8和作为纵梁的柱7、7包围的空间内设置了两台建筑物用减振装置1的情况，但在本发明中，并不限定于此，如图10示出那样也可以设置一台建筑物用减振装置1，并且显然也可以如图11所示，将建筑物用减振装置1旋转90度而设置在被作为横梁的地基5及上梁8和作为纵梁的柱7、7包围的空间内。

第二实施方式.

在第二实施方式的建筑物用减振装置1’中，如图12A、图12B所示，设置有立起安装面11a4、11b4，该立起安装面11a4、11b4从基座构件11的中间柱侧突缘部11a2、11b2的前后两侧的端部立起，并且向从固定横梁侧突缘部11a1、11b1的作为横梁的地基5及上梁8离开的方向延伸，并能够与中间柱基部的侧面抵接，并且具有用于通过钉子或螺钉等来固定中间柱的插通孔11a3、11b3。此外，立起安装面11a4、11b4以外的机构与上述第一实施方式的建筑物用减振装置1同样。

因此，根据第二实施方式的建筑物用减振装置1’，能够得到与上述第一实施方式的建筑物用减振装置1同样的效果，并且能够利用立起安装面11a4、11b4的插通孔11a3、11b3来在中间柱侧突缘部11a2、11b2上简单地固定中间柱9。

第三实施方式.

在上述第一实施方式及第二实施方式的建筑物用减振装置1、1’中，说明了不切削作为横梁的地基5及上梁8的表面，而是通过钉子或螺钉等来将基座构件11的横梁侧突缘部11a1、11b1固定在作为横梁的地基5及上梁8上的情况，但在该第三实施方式中，如图13所示，在作为横梁的地基5的表面上，设置具有基座构件11的横梁侧突缘部11a1、11b1的厚度以上的深度的凹部51，并且通过在该凹部51内嵌入基座构件11的横梁侧突缘部11a1、11b1之后利用钉子或螺钉等来进行固定。此外，在上梁8上安装第一实施方式、第二实施方式的建筑物用减振装置1、1’的情况下，虽未图示，但同样地在上梁8的表面设置凹部。

因此，根据第三实施方式，能够得到与上述第一实施方式、第二实施方式的建筑物用减振装置1、1’同样的效果，并且在作为横梁的地基5及上梁8的表面上设置凹部51等，并在该凹部51等内嵌入了基座构件11的横梁侧突缘部11a1、11b1之后利用钉子或螺钉等来进行固定，因而能够提供一种建筑物用减振装置，即使因地震等而作为横梁的地基5及上梁8在X方向上偏移，也能够可靠地防止建筑物用减振装置1、1’的基座构件11从作为横梁的地基5及上梁8偏离，从而能够更加提高减振效率，并且通过确保高衰减橡胶的厚度使其变形量增大，来能够对更大的地震发挥减振效果。

Claims (6)

1.一种建筑物用减振装置，设置在由横梁和纵梁包围的空间内，用于抑制横梁和纵梁的摇晃和偏移，其特征在于，

该建筑物用减振装置具有基座构件、一对转动板、一对臂构件、一对固定金属件、一对高衰减橡胶；

基座构件的基部侧固定在横梁上，并且基座构件从横梁处在铅垂方向上延伸，在基座构件的前端侧设置有支点；

一对转动板以夹着基座构件的方式隔开规定的间隔分别设置在基座构件的前后两侧，并且分别利用该基座构件的上部的支点以能够相对于基座构件转动的方式与基座构件相连接；

一对臂构件各自的基端以能够转动的方式分别连接在一对转动板的从支点向两侧离开同一距离的两端部上，另一方面，一对臂构件各自的前端以能够转动的方式分别经由固定金属件连接在设置在横梁的两侧的纵梁上；

一对高衰减橡胶由弹性体或粘弹性体构成，并且分别夹在基座构件和一对转动板之间，并分别粘接在基座构件的前后两面和一对转动板的内表面上，

基座构件的截面形状为通过将截面为“コ”字状的两张钢板的背面侧彼此接合而形成的“H”型钢形状，

基座构件的正面形状为如下的倒漏斗状，即，越接近被固定的横梁则以裙子状变得越宽，另一方面，越远离该横梁则变得越窄，并且，在临近支点处以规定宽度与纵梁平行地延伸，

基座构件具有与该横梁相连接的横梁侧突缘部和固定中间柱的中间柱侧突缘部，并且，横梁侧突缘部在横梁方向上的长度，大于一对转动板的在横梁方向上的长度以及高衰减橡胶在横梁方向上的长度。

2.如权利要求1所述的建筑物用减振装置，其特征在于，

高衰减橡胶设置在基座构件和一对转动板之间，并设置在从基座构件的支点离开比基座构件的支点和一对转动板的两侧的与臂构件连接的连接点之间的间隔更大的间隔的位置上。

3.如权利要求2所述的建筑物用减振装置，其特征在于，

一对转动板分别具有与高衰减橡胶粘接的橡胶粘接面、与一对臂构件相连接并且使臂构件能够转动的臂构件连接面、橡胶粘接面和臂构件连接面之间的中间面，

橡胶粘接面和臂构件连接面沿着基座构件而平行，并且，橡胶粘接面和基座构件之间的间隔，大于臂构件连接面和基座构件之间的间隔，

中间面以从橡胶粘接面起越靠近臂构件连接面则越接近基座构件的方式倾斜。

4.如权利要求3所述的建筑物用减振装置，其特征在于，

在基座构件的中间柱侧突缘部的前后两侧设置有立起安装面，该立起安装面向从所固定的横梁远离的方向延伸，并能够与中间柱的基部的侧面抵接，并且具有用于通过钉子来固定该中间柱的插通孔。

5.如权利要求4所述的建筑物用减振装置，其特征在于，

用于固定所述中间柱的所述钉子是螺钉。

6.如权利要求3所述的建筑物用减振装置，其特征在于，

在固定该装置的横梁上以基座构件的横梁侧突缘部能够嵌入的方式设置有凹部，并且，在该凹部内能够嵌入并固定基座构件的横梁侧突缘部。