特許 6223619 制震装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6223619

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】制震装置

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/98 20060101AFI20171023BHJP

【ＦＩ】

   E04B1/98 Y

【請求項の数】5

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2017-110607(P2017-110607)

(22)【出願日】2017年6月5日

【審査請求日】2017年6月5日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】517161197

【氏名又は名称】株式会社ユニテック

(74)【代理人】

【識別番号】100194456

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 勇

(72)【発明者】

【氏名】内藤 勤伍

(72)【発明者】

【氏名】井上 義郎

(72)【発明者】

【氏名】内藤 浩行

(72)【発明者】

【氏名】平田 研二

【審査官】 新井 夕起子

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５３５００５２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 実公昭６０−００８０３４（ＪＰ，Ｙ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｂ １／９８

Ｅ０４Ｂ １／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

隣接して対向する壁面を有する２つの被保護物の間に使用される制震装置において、
一方の被保護物に取り付けられ、粒状物を貯蔵している貯蔵部と、
前記貯蔵部に連通しており、前記被保護物の壁面に沿って前記貯蔵部より下方に向けて設けられた管と、
前記管に連通しており、前記貯蔵部からの粒状物が詰められて膨張される制震用の袋と、
前記一方の被保護物の壁面又は他方の被保護物の壁面の揺れに応じて前記袋を振動する振動発生器と、を備えており、
前記振動発生器は、前記袋に接続されているケーブルと、当該ケーブルを張力の掛かった状態で保持するケーブル保持部と、前記他方の被保護物の壁面に当接され、当該他方の被保護物又は前記一方の被保護物が揺れた場合に、壁面間隔が広狭となる動作を伝達するロッドと、前記ロッドによって伝達されてくる動作に応じて前記ケーブル保持部全体を上下に振動させて、前記袋を振動する連動部と、を含んでいることを特徴とする制震装置。

【請求項2】

前記ロッドはラックギヤを有しており、
前記連動部は、前記ラックギヤに噛合するピニオンギヤと、一方の端が枢支されており、他方の端に前記ピニオンギヤの歯に当接する爪を有しており、前記ピニオンギヤの歯の形状に沿って上下動する振動アームとを備えており、前記振動アームの上下動が伝わるように前記ケーブル保持部が前記振動アーム上に載置されている、請求項１に記載の制震装置。

【請求項3】

前記爪は前記ピニオンギヤの回動方向に応じて向きが切り変わるように前記振動アームの端に枢支されており、前記爪の尖っている先端部分と前記振動アームに枢支されている枢軸とを結ぶ直線は前記ピニオンギヤの歯の間の部分に垂直に交わらず、９０度未満の角度に傾いた状態で、前記爪は前記ピニオンギヤの歯に当接するようになっている、請求項２に記載の制震装置。

【請求項4】

前記袋は伸縮性を有している、請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の制震装置。

【請求項5】

前記２つの被保護物は建物である、請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の制震装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、隣接している２つの被保護物が揺れてその壁面が衝突して壊れるのを防ぐ制震装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、隣接している２つの被保護物が揺れてその壁面が衝突して壊れるのを防ぐ制震装置としては、周辺地盤と建物の地下埋設部分との間に緩衝材を挟むものが知られている(特許文献１)。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−６４２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の技術によれば、地震発生時に、隣接する建物の壁面の衝突を防ぐには、その間に緩衝材を差し込んで、その反発力により壁面に固定するが、建物の間隔は様々で、個々の間隔に対応した緩衝材を用意するのはコスト高になる。また、緩衝材を固定するために、常に強い反発力を壁面間にかけ続けておくのは好ましくない。

【0005】

本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、建物の間隔の違いに柔軟に対応でき、被保護物が揺れていない場合、壁面に反発力を用いて固定する場合に比べて、弱い反発力で壁面の間に介在しているが、地震発生時のように、揺れている場合、被保護物の壁面のぶつかりを緩衝できる制震装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために本発明は、隣接して対向する壁面を有する２つの被保護物の間に使用される制震装置において、一方の被保護物に取り付けられ、粒状物を貯蔵している貯蔵部と、前記貯蔵部に連通しており、前記被保護物の壁面に沿って前記貯蔵部より下方に向けて設けられた管と、前記管に連通しており、前記貯蔵部からの粒状物が詰められて膨張される制震用の袋と、前記一方の被保護物の壁面又は他方の被保護物の壁面の揺れに応じて前記袋を振動する振動発生器と、を備えており、前記振動発生器は、前記袋に接続されているケーブルと、当該ケーブルを張力の掛かった状態で保持するケーブル保持部と、前記他方の被保護物の壁面に当接され、当該他方の被保護物又は前記一方の被保護物が揺れた場合に、壁面間隔が広狭となる動作を伝達するロッドと、前記ロッドによって伝達されてくる動作に応じて前記ケーブル保持部全体を上下に振動させて、前記袋を振動する連動部と、を含んでいることを特徴とする。

【0007】

前記ロッドはラックギヤを有しており、前記連動部は、前記ラックギヤに噛合するピニオンギヤと、一方の端が枢支されており、他方の端に前記ピニオンギヤの歯に当接する爪を有しており、前記ピニオンギヤの歯の形状に沿って上下動する振動アームとを備えており、前記振動アームの上下動が伝わるように前記ケーブル保持部が前記振動アーム上に載置されている、ことが好ましい。

【0008】

前記爪は前記ピニオンギヤの回動方向に応じて向きが切り変わるように前記振動アームの端に枢支されており、前記爪の尖っている先端部分と前記振動アームに枢支されている枢軸とを結ぶ直線は前記ピニオンギヤの歯の間の部分に垂直に交わらず、９０度未満の角度に傾いた状態で、前記爪は前記ピニオンギヤの歯に当接するようになっている、

【0009】

前記袋は伸縮性を有している、ことが好ましい。

【0010】

前記２つの被保護物は建物である、ことが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、袋は吊り下げられているので、壁面間に強い反発力をかけて固定する必要がなく、袋内の粒状物には、重力の作用で管を下ってくる粒状物の重み分しか力が掛からない。それ故、被保護物が揺れていない間は、壁面間に反発力で固定される場合に比べて弱い反発力で固定される。
一方、被保護物が揺れている場合、隣接して対向する壁面の間隔が広狭となる動作を繰り返す間、連動部によって、制震用の袋に振動が与え続けられる。壁面の間隔が狭くなり、壁面で袋が挟まれている間は、連動部によって与えられている振動によらず、袋の中の粒状物が詰まり、一部は管を逆流することによって壁面同士のぶつかりを緩衝する。これにより、壁面同士の衝突を防ぐことができる。間隔が広くなった時、袋には振動が与え続けられているため、直ちに、袋の中で詰まった状態の粒状物がほぐれ、管を逆流していた粒状物が袋の中に戻り、速やかに袋を膨張させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施の形態に係る制震装置の側面図を示す。

【図2】同制震装置のＡ−Ａ矢視図。

【図3】同制震装置の部分拡大図。

【図4】同制震装置を上から見た図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の制震装置は、隣接して対向する壁面を有する被保護物、例えば５００ｍｍ等のように隣接して対向する壁面を有する建物の間に使用される場合を想定している。以下、被保護物として建物を例にとって説明する。
制震装置は、一方の建物に取り付けられ、粒状物を貯蔵している貯蔵部と、貯蔵部に連通しており、建物の壁面に沿って貯蔵部の下方に向けて設けられた管と、この管に連通しており、貯蔵部からの粒状物が詰められて膨張される制震用の袋と、一方の建物の壁面又は他方の建物の壁面の揺れに応じて袋を振動する振動発生器と、を備えており、振動発生器は、袋に接続されているケーブルと、このケーブルを張力の掛かった状態で保持するケーブル保持部と、他方の建物の壁面に当接され、他方の建物又は一方の建物が揺れた場合に、壁面間隔が広狭となる動作を伝達するロッドと、ロッドによって伝達されてくる動作に応じてケーブル保持部全体を上下に振動させて、袋を振動する連動部と、を含んでいる。当該構成では、袋は吊り下げられているので、壁面間に強い反発力をかけて固定する必要がなく、袋内の粒状物には、重力の作用で管を下ってくる粒状物の重み分しか力が掛からない。それ故、建物が揺れていない間は、壁面間に反発力で固定される場合に比べて弱い反発力で固定される。一方、建物が揺れている場合、隣接して対向する壁面の間隔が広狭となる動作を繰り返す間、連動部によって、制震用の袋に振動が与え続けられる。壁面の間隔が狭くなり、壁面で袋が挟まれている間は、連動部によって与えられている振動によらず、袋の中の粒状物が詰まり、一部は管を逆流することによって壁面同士のぶつかりを緩衝する。これにより、壁面同士の衝突を防ぐことができる。間隔が広くなった時、袋には振動が与え続けられているため、直ちに、袋の中で詰まった状態の粒状物がほぐれ、管を逆流していた粒状物が袋の中に戻り、速やかに袋を膨張させることができる。

【0014】

図１は、地震の際に、建物１００、２００の隣接して対向する壁面１０１、２０１が衝突するのを防ぐように制震装置１を設けた場合を示してる。理解の容易のため、装置内部の粒状物の様子を点の集まりで示す。また、図２は、図１に示す制震装置１のＡ−Ａ矢視図を示す。図２では装置内部の粒状物の描写は省略してある。制振装置1は、地震などの振動により間隔が広狭くなる壁面を保護することを目的とするので、揺れが大きくなる建物の上側に設けるのが好ましい。制震装置１は、例えば、建物１００の屋上に取り付けられており、粒状物２貯蔵している貯蔵部３と、管４と、制震用の袋５と、振動発生器６とを備えている。なお、貯蔵部３を収納する場所がある場合には、その場所に取り付けても良い。周辺地盤と建物１００の地下埋設部分との間に設けることもできる。

【0015】

粒状物２は、例えば、乾燥したさらさらの砂を用いる。好ましくは粒度が３．０ｍｍ〜０．２１ｍｍの範囲（３号〜４号の範囲）にあるものを使う。

【0016】

貯蔵部３は、例えば金属製で、その支持フレーム７は、建物１００の屋上の縁部分１０２を挟むように留め具８で固定されている。支持フレーム７は、側方から見て略コ字状になっており、動かないようにするため内側に錘９を備えている。また、支持フレーム７はその上側に振動発生器６を支持している。貯蔵部３は、図１及び図２のＡ−Ａ矢視図から明らかなように、逆さに向いた四角錐形で、下部へ行くに従って漏斗状に狭くなっており、下端が管４に連結されている。

【0017】

管４は、例えば直径５０ｍｍ程の管で、内側に粒状物が漏れ出ないようにシーリング処理を施した布又は化学繊維製のものを用いる。管４は、貯蔵部３及び袋５を繋ぐように連通しており、袋５を吊り下げるため、建物１００の壁面１０１に沿って下方に向けて設けられている。

【0018】

袋５は、貯蔵部３から管４を介して、重力の重みで送られてくる粒状物２が詰められられて図中矢印Ｂで示す向きに膨らみ、例えば約５００ｍｍの幅にまで膨張される。袋５は、例えば内側に粒状物が漏れ出ないようにシーリング処理を施した布又は化学繊維製のものを用いるが、伸縮性のあるゴム生地等を用いても良い。

【0019】

振動発生器６は、貯蔵部３を屋上に固定する袋５に接続されているケーブル１０と、ケーブル１０を張力の掛かった状態で保持するケーブル保持部１１と、ロッド１２と、ロッド１２によって伝達されてくる動作に応じてケーブル保持部１１全体を上下に振動させて、袋５を振動する連動部１３と、を含んでいる。ロッド１２は、先端にローラー１４を有しており、当該ローラー１４が他方の建物２００の壁面２０１に当接されている。ロッド１２は、他方の建物２００又は一方の建物１００が揺れた場合に、壁面１０１、２０１の間隔が広狭となる動作を制震装置１に伝達する。

【0020】

図３は、制震装置１の振動発生器６近傍の拡大図を示し、図４は、振動発生器６を上から見た図を示す。ロッド１２は、本体１５に設けられている通路１６を貫通しており、この通路１６及び支持台１７によって図面左右方向に安定して摺動可能に支持されている。また、図４に明らかに示されているように、ロッド１２は、本体１５との間に取り付けられているバネ１８、１９によって、常に他方の建物２００の壁面２０１方向に付勢されている。ロッド１２の他端には連動部１３を構成するラックギヤ２０が、ロッド１２の左右方向への摺動に邪魔にならない位置に取り付けられている。連動部１３は、更に、ラックギヤ２０に噛合するピニオンギヤ２１と、ピニオンギヤ２１の歯２２の形状に沿って上下動する振動アーム２３とを備えている。ピニオンギヤ２１は、ラックギヤ２０に噛合する小径の歯車２１ａと、振動アーム２３に当たる歯２２を備えている比較的大径の歯車２１ｂとで構成されている。歯２２は、鋭い三角形のものでなく、図示するように、振動アーム２３の滑らかな上下動のために、頂部が丸め処理されている。ピニオンギヤ２１は、支持台２４、２５によってその両軸が支持されている。振動アーム２３は、一方の端２６が支持台２７、２８に枢支されており、他方の端２９にピニオンギヤ２１の歯２２に当接する爪３０を有している。爪３０は、図面表裏方向に厚みのある柱状で、その断面は、円形で、その一部に爪としての突出部分が設けられた、いわゆる雫状になっている。爪３０は、端２９に枢支されており、ピニオンギヤ２１の歯２２の間に爪３０の先端が嵌り込まない角度に傾いた状態で歯２２に当接するように、ピニオンギヤ２１の回動方向に応じて向きが切り変わるようになっている。より詳しくは、爪３０は、爪３０の尖っている先端部分と、端２９に枢支されている枢軸とを結ぶ直線Ｌ１が、ピニオンギヤ２１の歯２２の間の部分に対して垂直に交わらず、かつ、歯２２の歯同士の間の部分に爪３０の尖っている先端が嵌ってしまわない９０度未満の角度に傾いた状態で、爪３０が歯２２に当接するようになっている。このようにすることで、振動アーム２３の滑らかな上下動を実現する。振動アーム２３は、図４に示すように、板状になっており、その上に、振動アーム２３の上下動が伝わるように、ケーブル保持部１１が載置されている。また、振動アーム２３は、本体１５との間に取り付けられているバネ３１によって、常に本体下方に付勢されている。

【0021】

ケーブル保持部１１から伸びているケーブル１０は、滑車３２、３３、３４を介して、貯蔵部３の中に入っている。貯蔵部３の中では、ケーブル１０は、管４の開閉弁３５（図１を参照）を介して、袋５の底に設けた支持板３６に取り付けられている。

【0022】

上記構成の制震装置１は、次の手順で、建物１００の屋上に取り付けられる。まず、貯蔵部３、管４及び袋５に粒状物２が充填されておらず、管４の開閉弁３５が閉じている状態で、留め具８及び錘９を用いて、屋上の縁部分１０２に取り付け及び固定される。この後、貯蔵部３に粒状物２を充填する。ケーブル保持部１１は、内部にケーブル１０を巻き上げ、巻き上げた位置で固定できるリール３７を備えている。ケーブル保持部１１は、管４の開閉弁３５が開くようにリール３７を巻き上げる。これにより、管４が開通し、袋５に粒状物２が充填される。袋５に粒状物２が充填された時点で、準備は完了で、ケーブル保持部１１は、開閉弁３５が開放されており、かつ、ケーブル１０に張力の掛かった状態でリール３７を固定する。

【0023】

地震の発生していない時、袋５内の粒状物２には、重力の作用で管４を下ってくる粒状物２の重み分しか力が掛からないので、建物１００、２００が揺れていない間は、壁面１０１、２０１の間に不必要に強い反発力を加えることが無い。一方、建物１００、２００が揺れている場合、隣接して対向する壁面１０１、２０１の間隔が広狭となる動作を繰り返す間、連動部１３によって、袋５に振動が与え続けられる。壁面１０１、２０１の間隔が狭くなり、壁面１０１、２０１で袋が挟まれている間は、連動部１３によって与えられている振動によらず、袋５の中の粒状物２が詰まり、一部は管４を逆流することによって壁面同士のぶつかりを緩衝する。これにより、壁面１０１、２０１同士の衝突を防ぐことができる。間隔が広くなった時、袋５には振動が与え続けられているため、直ちに、袋５の中で詰まった状態の粒状物２がほぐれ、管４を逆流していた粒状物２が袋５の中に戻り、速やかに袋５を膨張させることができる。

【0024】

以上説明した実施形態は、発明の範囲内において種々変更することができる。例えば、爪３０は、端２９に枢支される、図面表裏方向に厚みのある円柱状のローラーを用いても良い。爪３０を用いる場合に比べて、振動アーム２３の上下幅は少なくなる恐れはあるが、より滑らかな上下動が実現される。

【産業上の利用可能性】

【0025】

本発明は、隣接して対向している壁面を有している２つの被保護物であって、地震発生時などに揺れたときのぶつかり合いを緩衝する必要のあるものに使うことができる。例えば、一方の被保護物が船で、他方の被保護物が波止場の船留め場所の場合にも使うことができる。

【符号の説明】

【0026】

１ 制震装置
２ 粒状物
３ 貯蔵部
４ 管
５ 袋
６ 振動発生器
７ 支持フレーム
８ 留め具
９ 錘
１０ ケーブル
１１ ケーブル保持部
１２ ロッド
１３ 連動部
１４ ローラー
１５ 本体
１６ 通路
１７ 支持台
１８、１９ バネ
２０ ラックギヤ
２１ ピニオンギヤ
２２ 歯
２３ 振動アーム
２４、２５ 支持台
２６、２９ 振動アームの端
３０ 爪
３１ バネ
３２、３３、３４ 滑車
３５ 開閉弁
３６ 支持板
３７ リール
１００、２００ 建物（被保護物）
１０１、２０１ 壁面
１０２ 建物の屋上の縁

【要約】

【課題】弱い反発力で壁面の間に介在しているが、地震発生時に被保護物の壁面のぶつかりを緩衝できる制震装置を提供する。
【解決手段】本発明の制震装置１は、２つの被保護物の一方に取り付けられて使用され、粒状物２の貯蔵部３と、貯蔵部に連通している管を介して吊り下げられている制震用袋５と、被保護物の壁面の揺れに応じて袋を振動する振動発生器６とを備え、振動発生器は袋に接続されているケーブルと、ケーブルを張力の掛かった状態で保持するケーブル保持部と、他方の被保護物の壁面に当接され、被保護物が揺れた場合に、壁面間隔が広狭となる動作に応じてケーブル保持部全体を上下に振動させて、袋を振動する連動部とを含んでいることを特徴とする。当該構成により、壁面間隔が狭くなった時に、そのぶつかりを緩衝するだけでなく、離れたときに速やかに袋を元の状態に戻すことができ、繰り返される揺れを効果的に制震することができる。
【選択図】図1

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】