CN1064516A - 地板防震装置 - Google Patents

Abstract

地板防震装置使由地震等引起的地板水平振动 得到缓和，这个装置是由能自由地水平移动地支撑起 地板的移动支承部分和配置在地板的制约位置上的 粘性阻尼器及以制约位置为中心沿放射方向配置的 多个弹簧机构组成的。

Description

本发明涉及地板防震装置，该装置主要是用于建筑物内的其上设置着要求受微弱振动的电子计算机及其它办公自动化机器的地板上，更确切地讲，本发明涉及的地板防震装置是由防震地板的移动支承件、产生衰减作用的阻尼器及产生复原作用的弹簧构成的。

现有技述中，如日本专利公开昭62-86265号（对应的美国专利申请号是99326）中公开了由水平自由移动支承着防震地板的移动支承件和置于防震地板与建筑物的固定地板之间的弹簧阻尼器组成的地板防震装置。

日本专利公开昭62-86265号中公开的地板防震装置，作为弹簧阻尼器作用部分是将浅而平的容器固定在固定地板上，并在其中装入粘性液体，然后在该粘性液体中浸入安装在防震地板上的阻力板，并使该阻力板与盛上述粘性液体的容器的底面保持一定的平行间隙。另外，以上述的阻力板的中立位置为中心，沿放射方向配置拉伸螺旋弹簧。

上述日本专利公开昭62-86265号公开的地板防震装置的阻尼器作用部分，作为产生一定大小的制滑器机能（初期负荷值）的手段是用盛粘性液体的容器的侧壁形成反力的承受部分，在螺旋弹簧和反力承受部分之间使用刚性扁杆，在该扁杆上安装止动于上述反力承受部分的挡块，在扁杆和阻力板的中立位置之间连接挠性的链条。以上是构成阻尼器作用部分不可缺少的条件。但是，由于上述的阻尼器作用部分是由弹簧和阻尼器形成的一个整体，所以在现场给与制滑器机能的作业等，即组装阻尼器作用部分的作业是非常费工的，而且设置中需要用接头，所以难于取得制滑器机能的正确性，也会对阻尼器的性能产生不良的影响，这些都是需要解决的问题。

作为解决上述现有技术中存在问题的手段，本发明提出的地板防震装置，如附图中所示的实施例，即在由水平自由移动支承着防震地板的移动支承部分和阻尼器作用部分组成的地板防震装置中，其特征在于阻尼器作用部分由粘性阻尼器和弹簧机构组成，所说的粘性阻尼器设置在防震地板上选定的任意的制约的位置上，而所说的弹簧机构是以任意的制约的位置P为中心，沿放射方向配置的;

粘性阻尼器由固定在建筑物躯体上并装入粘性液体的容器和阻力板组成，所说的阻力板安装在防震地板上，并使该阻力板浸入上述容器中的粘性液体中，且与该容器的底面保一定的平行间隙;

弹簧机构，其一端通过可挠连接体与防震地板的上述制约的位置P连接，另一端与建筑物躯体连接，尤其是在与建筑物躯体的连接部分处设置预张力导入机构，利用该预张力导入机构导入制滑器用的预张力。

另外，用于本发明的地板防震装置中的弹簧机构是由柱塞型园筒和卷装在该柱塞型园筒外周的拉伸弹簧组成的，所说的柱塞型园筒中装配着可以自由移动的柱塞。上述拉伸弹簧的前端固定在随柱塞一起移动，并能与上述园筒前端自由离合的弹簧支承上。为了能使上述园筒的后端与建筑物躯体连接起来，在其上伸出一拉杆，并将该拉杆的外周加工出阳螺纹，在该阳螺纹上拧上端部成盘型的套管，再在该套管上装上能自由转动的后部弹簧支承，在该后部弹簧支承上固定上述拉伸弹簧的后端，以上这部分装置就构成了预张力导入机构。

而且，在弹簧机构的柱塞上向着防震地板的制约位置P安装上可挠性的延伸链条（或者钢丝绳等），再将该链条的另一端直接连接在上述防震地板的制约位置上。

移动支承件以低的阻力能水平自由移动地支撑着防震地板。

阻尼器作用部分能衰减因地震引起的防震地板的振动。

构成阻尼器作用部分的粘性阻尼器基于作用在粘性液体中阻力板上的粘性阻力，能在360度全方向上起衰减作用，因此，能抑制地震力不使防震地板产生过大的变形。

弹簧机构能使防震地板的震动周期延长，因而防震效果明显，并且能使发生振动（移动）的防震地板回到原来中立的位置。

当使构成弹簧机构的制滑器导入机构的端部成盘型的套管沿正转或反转方向旋转时，因其是在拉杆的螺纹上运动，所以后部弹簧支承40就能相对前部弹簧支承或近或远，从而使安装在两者上的拉伸弹簧或缩或伸。因为拉伸弹簧的弹力与该弹簧的变形量成比例变化，所以这样就能设定或调整制滑器的初期负荷值（预张力）。

通过制滑器在拉伸弹簧中产生的预张力，平时只作用在园筒的前端弹簧支承和后端弹簧支承之间，并与圆筒的反力平衡，对防震地板没有任何作用。上述预张力的大小，利用在螺纹上旋转端部成盘型的套筒，无论什么时候都能自由地在相当宽的范围内得到调整和设定，并且这种调整和设定无论在工厂或在现场都能进行。平时，防震地板保持在由以制约位置（阻力作用部位）为中心沿放射方向配置的多个弹簧机构限定的中立位置上。

当作用到防震地板上的地震作用力（水平作用力）在制滑器的设定值以下时，防震地板保持在由弹簧机构限定的中立位置处于静止状态。

当比制滑器设定值大的水平作用力作用在防震地板上时，位于拉伸方向的弹簧机构的限制作用被解除，此时，防震地板进行水平振动（移动）。对于这种振动，粘性阻尼器的粘性阻力产生衰减作用，从而抑制防震地板产生过大的变形。同时，由于园筒前部的弹簧支承向前移动使拉伸弹簧伸长，结果积蓄了复原的力。

因此，从防震地板的振动加速度变成零时刻起，由拉伸弹簧的拉伸力进行复原动作，当园筒前部的弹簧支承与园筒靠接时，弹簧的作用解除。但是，防震地板在复原动作过程中超过中立位置，处于过平衡或者往反方向振动时，相对侧（拉伸一侧）的弹簧机构的复原作用和粘性阻尼器的衰减作用开始起作用。这时，处于压缩方向一侧的弹簧机构，它的可挠性连接件（链条或者钢丝绳）只是变得弯曲，而其柱塞不传递任何力，因此弹簧机构不起复原作用。

粘性阻尼器不管振动方向，总是对防震地板移动的方向产生一定的衰减力。

本发明的目的和特征，通过下面结合附图的说明就能得到清楚的了解。

图1是表示本发明的地板防震装置的总体结构和配置的平面图;

图2和图3是表示移动支承部分和弹簧机构关系的平面图和剖面图;

图4是表示粘性阻尼器的主要结构的剖面图;

图5和图6是表示弹簧机构的详细结构和动作的剖面图;

图7是表示地板防震装置的另一种不同结构和配置的平面图。

下面，说明附图中所表示的本发明的实施例。

图1简明地表示了本发明的地板防震装置的总体结构。图中，1是移动支承部分，4是粘性阻尼器，12是弹簧机构。

移动支承部分1是考虑了防震地板承载荷重的大小和公差情况及支撑的稳定性等因素，以适合的间距配置的。用钢筋结构制成的防震地板2支撑在使用了许多钢球17的移动支承部分1上，因此能以小的阻力做自由的水平移动。移动支承部分1的结构是由在作为建筑物躯体一部分的固定地板3上和防震地板2上的相对的位置上，分别相互平行地固定安装着钢制平板18、18’及再在上下两块钢制平板18、18’间放入由支持器19圈住的多个钢球17而构成的。通过这些钢球17自身的转动，就能使防震地板2以小阻力进行水平移动。

图2和图3详细地表示了上述移动支承部分1和弹簧机构12之间的关系及配置。本实施例的结构是把所选择的几个位置上的移动支承部分1定为防震地板2的制约位置，以这个制约位置（移动支承部分1）为中心，沿直角的四个方向（等分的三个或多个方向也可以），大致成水平地设置弹簧机构12。

图5和图6详细地表示了弹簧机构12的结构。弹簧机构12由柱塞型园筒和卷装在该柱塞型园筒外周的拉伸弹簧11组成，所说的柱塞型园筒是由园筒12a和能自由移动地装入园筒12a内的柱塞12b组成的。拉伸弹簧11的前端固定在能自由地与园筒12a的前端部接触或脱离的并与柱塞12b成一体的随之移动的弹簧支承31上。

与建筑物相连接的拉杆32的基端拧在上述园筒12a的后端上的园筒头33中，并由锁紧螺母35固定，其余的部分突出着，在拉杆32的外周上加工出阳螺纹32a，拧在拉杆32的阳螺纹32a上的端部成盘型的套管22的套管部分22a上可自由旋转地安装着后部弹簧支承40，弹簧支承40的脱落由盘22b阻止，上述拉伸弹簧11的后端部固定在后部弹簧支承40上，这样就构成了预张力导入机构。

上述的弹簧机构12的拉杆32如图2和图3所示那样，通过销26与固定在角铁20上的螺栓27连接，所说的角铁20用地脚螺栓25固定在作为建筑物一部分的固定地板3上。此外，柱塞12b前端设置的接头23是用销21与链条15（或者钢丝绳也可）的一端连接在一起的。该可挠连接体，即链条15的另一端固定在钵状框架上，该钵状柜架中配置着防震地板2一侧的构成移动支承部分1的钢制平板18。

因此，如果使上述的预张力导入机构的端部成盘型的套管的盘22沿正转方向旋转，由于是沿螺纹运动，所以弹簧支承40朝图6所示的右方向移动，从而使它与前部弹簧支承31间的距离增加，结果使拉伸弹簧11伸长，这样就设定了更大的预张力（初期负荷值）。该预张力，平时与园筒12a的反力平衡，只作用在前后弹簧支承31和40之间。但对因地震等因素引起的防震地板2的振动能产生制滑器的作用效果（制滑负荷）。

粘性阻尼器4的主要结构部分已表示在图4上，而且如日本专利公开昭62-86265号中记载的那样，在直径约为700毫米，高为100毫米左右的浅型容器4a中盛着由硅等高分子粘性物质构成的粘性液体4b。浅型容器4a固定在作为建筑物躯体一部分的固定地板3上。另一方面，在从防震地板2向下突出地设置的传递柱4c的下端安装着阻力板4d，使阻力板4d和浅型容器4a的底面之间形成适当大小的平行间隙S。

因此，当防震地板2移动时，大小与平行间隙S的大小成反比例的粘性阻力就作用在浸入粘性液体4b中的阻力板4d上产生衰减作用。也有设置能调整阻力板4d高度，即调整平行间隙S大小的机构的情况，但图中省略了。

上述的实施例，尤其象图1表明那样，是将移动支承部分1定为防震地板2的制约位置，以该移动支承部分1为中心，沿直角四个方向成放射状配置弹簧机构12而构成的，但不限于此。例如象图7表示那样，将制约位置P定在防震地板2的任意所要求的位置上，以该制约位置P为中心，沿放射方向配置多个弹簧机构12，移动支承部分1和粘性阻尼器4及弹簧机构12是分别单独设置的。下面所述的各个实施例的构思与这个思想是共同的。

上述的实施例是将弹簧机构12的一端连接在作为建筑物躯体一部分的固定地板3上面构成的，但并不限于此，也可以将弹簧机构12的一端连接在建筑物躯体的壁、柱等纵的结构件上。弹簧机构12也不尽限于设置在水平面内、也可以设置在三维空间的方向和面内。

例如，上述的弹簧机构12大致与固定地板3平行地设置在防震地板2和固定地板3之间，而在防震地板2上面固定弹簧机构12的一端，其另一端固定在建筑物躯体的壁或柱上，可以水平地也可以上下方向倾斜地配置弹簧机构12。当在防震地板2下面时，可以上下方向倾斜地配置弹簧机构12。下面所述的各实施例中，其构思与该思想是共同的。

预张力导入机构的结构也不局限于应用螺旋运动的上述端部成盘型的套管22那样的结构，也可以采用其它各种使园筒外周上的拉伸弹簧11伸缩的机构。

通过结合上面的实施例的详细说明，可知本发明的地板防震装置，根据防震地板2的形状、结构、用途、设置场所等条件有广泛的能实施变化的范围，实用性是非常高的。

另外，导入或修正作为制滑器机能用的预张力的操作性是良好的，而且这种操作无论是在现场还是在工厂都可以进行，不仅在设计上，而对于实际使用都能容易、可靠地实现最佳的防震作用，因而地板防震的实际效果是优良的。

由于在现有技术中的组成制滑器用的那些不可缺少的构件，如反力台、扁杆及挡块等，不管哪一件，在本发明都省略了，因而本发明使用的另件数减少了，设置的接头也可节省，由此使成本降低经济效果提高。

上面，说明了本发明的最佳实施例，但在不脱离本发明主题（构思）的情况下还可以做出种种变更改形。因此，以下列的权利要求来限定本发明主题（构思）。

Claims (3)

1、地板防震装置，由能水平自由移动地支撑它的移动支承部分和阻力器作用部分组成，其特征在于：

阻尼器作用部分是由粘性阻尼器和多个弹簧机构组成的，所说的粘性阻尼器设置在防震地板上经选择的任意的制约位置上，所说的弹簧机构是以任意的制约位置为中心沿放射方向配置的；

粘性阻尼器是由固定在建筑物躯体上并盛着粘性液体的容器和阻力板组成，所说的阻力板是固定在防震地板上，并与上述容器的底面设定一定的平行间隙地浸入上述的粘性液体中；

弹簧机构的一端通过可挠连接体连接在防震地板的上述制约位置上，另一端与建筑物躯体相连接，在与建筑物躯体相连的部分设置预张力导入机构，由该预张力导入机构导入制滑器用的预张力。

2、如权利要求1所述的地板防震装置，其特征在于弹簧机构是由将柱塞能自由滑动地装在园筒里的柱塞型园筒和卷装在该柱塞型园筒外周上的拉伸弹簧组成的，所说的拉伸弹簧的前端固定在能自由地与园筒前端部接触或脱离，并与柱塞一起移动的弹簧支承上，在所说的园筒的后端突设着与建筑物躯体连接的拉杆，在该拉杆的外周上加工出阳螺纹，在拧在该拉杆阳螺纹上的端部成盘型的套管的套管部分上可自由旋转地安装着后部弹簧支承，所说的拉伸弹簧的后端固定在该后部弹簧支承上，由此构成预张力导入机构。

3、如权利要求1或2所述的地板防震装置，其特征在于弹簧机构的柱塞上安装着向防震地板的制约位置延伸的链条，该链条直接连接在上述的防震地板的制约位置上。

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