JP2003172400A - 一軸振動減衰ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持構造物と被支持構造物間の相対振動を減
衰する一軸振動減衰装置の設置性を改善して、それら支
持構造物と被支持構造物との間の狭い空間内での作業を
可及的に削減できるようにユニット化し、かつコンパク
ト化を図る。 【解決手段】 支持構造物６と被支持構造物１０との間
に介在させて、相対振動を減衰する一軸振動減衰ユニッ
ト３０を、被支持構造物１０に貫通形成した装着口３２
に着脱可能に装着するハッチ３４と、ハッチ３４に対向
して支持構造物６側に当接係止される係止板３６と、係
止板３６とハッチ３４との中央部に設けられてそれらの
相対移動を一軸方に案内するセンターガイド３８と、ハ
ッチ３４を含む被支持構造物１０側と係止板３６とに両
端が繋がれて設けられた減衰手段５２とで構成し、かつ
減衰手段５２は被支持構造物１０側あるいは該係止板３
６のいずれか一方に一端を固定されて設けられた片持ち
状の鋼棒ダンパー５４と、鋼棒ダンパー５４の他端と被
支持構造物１０側あるいは係止板３６のいずれか他方と
を連結する繋ぎ材５６とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、支持構造物と被支
持構造物との間に介在されて、両者の相対振動を減衰さ
せる一軸振動減衰装置のユニット化技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所等の重要施設は地震等に対
して耐震設計を行っていたが、その重要施設を立地条件
にかかわらず構築できる立地拡大を目指したサイトフリ
ーと、設備の標準化によるコスト低減を目指した標準化
プラント構築とを可能とする免震構造の採用が望まれて
いる。

【０００３】一般に、ビル等の建築物の免震は積層ゴム
等を用いた水平免震構造が採用されるが、これに上下免
震構造を併用することにより三次元免震を達成して地震
から建築物を効率良く保護することができ、これを上記
重要施設に適用することによって建築物およびそれに内
包される重要な機器設備の標準化が可能となる。そし
て、このような三次元免震装置として、図１２の様な構
造が例えば特開平１１−３０２７８号公報等にて示唆さ
れている。

【０００４】即ち、支持基盤２上に積層ゴム４ａ及び水
平方向ダンパー４ｂ等からなる水平免震装置４を介して
下部構造物たる建物躯体６を支持し、さらにこの水平免
振された建物躯体６の床面６ａ上方に、適宜間隔を隔て
て上部構造物たる免振床１０を配して、当該免振床１０
と建物躯体６の床面６ａとの間に、上下方向の免振を行
う一軸振動吸収装置１２を適宜位置に多数を介在させる
という構造であり、上下免振用の一軸振動吸収装置１２
としては、コイルバネや皿バネなどの弾性体を用いて免
振床１０の上下方向の一軸振動を吸収する一軸変位吸収
機構１４、並びにその上下の一軸方向の振動エネルギー
を吸収して減衰させる振動減衰機構１６とを設置するの
が一般的である。

【０００５】上記変位吸収機構１４は、免振床１０の下
面に固設される上側取付板１８と、建物躯体６の床面６
ａに固設される下側取付板２０と、これら両取付板１
０，２０に一体的に取り付けられて互いに摺動自在に嵌
合して伸縮するセンターガイド２２、このセンターガイ
ド２２の外周部に設けられるコイルバネや皿バネなどの
弾性体２４とからなる。また、上記振動減衰機構１６は
油圧ダンパーや摩擦ダンパー等からなり、免振床１０と
建物躯体６の側壁部６ｂとを繋いで設けられたり、変位
吸収機構１４に並設されて免振床１０と建物躯体６の床
面６ａとを繋いで設けられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の上下免振に用いられる一軸振動減衰機構１６で
は、免振床１０の下面と建物躯体６の床面６ａとの間
に、これらに固設して多数の一軸変位吸収機構１４並び
に振動減衰機構１６とを設置するには、免振床１０と建
物躯体６との間の空間に人が入り込んで取付作業をする
ことになるめ、その作業スペースを確保する必要があっ
て、免振床１０の高さを低く設定することに限界があっ
た。また、狭い空間での作業となるため、一軸変位吸収
機構１４と振動減衰機構１６とを多数設置するにはその
取付に多大な労力を費やすことになり、施工性の面で難
点があるだけでなく、定期的に行われるメンテナンス作
業性にも難点があった。

【０００７】また、免振床１０と建物躯体６の側壁部６
ｂとを繋いで一軸振動減衰機構１６を設ける場合には、
免振床１０には振動減衰機構１６の振動減衰作用に伴う
反力が曲げ応力となって作用することになるから、当該
曲げ応力を考慮して、部材厚みを大きく設定しなければ
ならず、構造物全体としての重量増大を来すだけでな
く、免振床１０や建物躯体６の部材設計の自由度に制限
があった。

【０００８】本発明はかかる従来の課題に鑑みて成され
たもので、その目的は、支持構造物と被支持構造物との
間でそれらの相対振動を減衰する一軸振動減衰装置の設
置性を改善して、それら支持構造物と被支持構造物との
間の狭い空間内での作業を可及的に削減できるようにユ
ニット化することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明では、支持構造物と被支持構
造物との間に介在されて、それらの相対振動を減衰する
一軸振動減衰ユニットにおいて、該被支持構造物の床等
に貫通形成された装着口に着脱可能に装着されるハッチ
と、該ハッチに対向して設けられ、該支持構造物側に当
接係止される係止板と、該係止板と該ハッチとの中央部
に設けられて相互に摺動し、該係止板と該ハッチとの一
軸方向への移動を案内するセンターガイドと、該ハッチ
を含む該被支持構造物側と該係止板とに両端が繋がれて
設けられた減衰手段とを備え、該減衰手段が、該被支持
構造物側あるいは該係止板のいずれか一方に一端を固定
されて設けられた片持ち状の鋼棒ダンパーと、該鋼棒ダ
ンパーの他端と該被支持構造物側あるいは該係止板のい
ずれか他方とを繋ぐ繋ぎ材とからなる、ことを特徴とす
る。

【００１０】請求項２にかかる発明では、請求項１の一
軸振動減衰ユニットにおいて、前記係止板と前記ハッチ
との間に介在されて、前記センターガイドの外周部にバ
ネ部材が設けられていることを特徴とする。

【００１１】請求項３にかかる発明では、請求項１また
は２のいずれかの一軸振動減衰ユニットにおいて、前記
鋼棒ダンパーが前記係止板に設けられて、前記センター
ガイドに沿って湾曲形成されていることを特徴とする。

【００１２】請求項４にかかる発明では、請求項３の一
軸振動減衰ユニットにおいて、前記鋼棒ダンパーの他端
の内側に、該他端に当接して該他端の内側への変位を規
制する押さえ板を設けたことを特徴とする。

【００１３】請求項５にかかる発明では、請求項１また
は２の一軸振動減衰ユニットにおいて、前記鋼棒ダンパ
ーが前記ハッチを含む被支持構造物の表面部に設けら
れ、前記繋ぎ材はその一端が前記係止板に連結されとと
もに、その他端が前記ハッチに形成された貫通孔を通じ
て該被支持構造物の表面側に露出されて該鋼棒ダンパー
の他端に連結されていることを特徴とする。

【００１４】請求項６にかかる発明では、請求項５の一
軸振動減衰ユニットにおいて、前記鋼棒ダンパーが前記
ハッチに固定されていることを特徴とする。

【００１５】請求項７にかかる発明では、請求項５の一
軸振動減衰ユニットにおいて、前記鋼棒ダンパーが前記
ハッチ側方部の被支持構造物に固定されていることを特
徴とする。

【００１６】請求項８にかかる発明では、請求項５〜７
の一軸振動減衰ユニットにおいて、前記センターガイド
が相互に摺動嵌合する摺動軸と摺動筒とからなり、前記
ハッチと該摺動軸との中心部に貫通孔が形成されて、該
貫通孔と該摺動筒との内部に前記繋ぎ材が配されている
ことを特徴とする。

【００１７】請求項９にかかる発明では、請求項１〜８
の一軸振動減衰ユニットにおいて、前記鋼棒ダンパーが
固定端側ほど太く形成されていることを特徴とする。

【００１８】請求項１０にかかる発明では、請求項１〜
９の一軸振動減衰ユニットにおいて、前記支持構造物が
水平免振装置によって水平免振された建物躯体であり、
前記被支持構造物が免振床であることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る一軸振動減
衰ユニットの実施形態について添付図面を参照して詳細
に説明する。

【００２０】《第１実施形態》図１は本発明の一軸振動
減衰ユニットを三次元免振構造の免振床に適用した例を
模式的に示す第１実施形態の概略構成図である。この一
軸振動減衰ユニット３０は振動変位吸収機能と振動減衰
機能とを併せて発揮する一軸振動減衰機構をユニット化
したものである。

【００２１】図示するように、支持基盤２上には積層ゴ
ム４ａと水平方向ダンパー４ｂとからなる水平免振装置
４を介して水平方向に免振された建物躯体６が設けられ
る。そして、この建物躯体６の床面６ａ上方には、当該
建物躯体６を支持構造物として所定の間隔を隔てて被支
持構造物たる免振床１０が配置されており、当該建物躯
体６の床面６ａと免振床１０との間に、上下振動の吸収
・減衰機能を発揮して上下免振する本発明に係る一軸振
動減衰ユニット３０が設けられている。

【００２２】この振動変位吸収機能と振動減衰機能とを
有する一軸振動減衰ユニット３０は、免振床１０に貫通
形成された装着口３２に着脱可能に装着されるハッチ３
４と、このハッチ３４に対向して設けられて、建物躯体
６の床面６ａに立設された腰壁６ｃの上面に当接係止さ
れる係止板３６と、この係止板３６とハッチ３４との中
央部に設けられて相互に摺動係合し、上記係止板３６と
ハッチ３４との上下への近接離間方向の相対変位を許容
して、一軸方向に相対移動を案内するセンターガイド３
８と、係止板３６とハッチ３４との間に介在されてセン
ターガイド３８の外周部に設けられたバネ部材４０と、
係止板３６とハッチ３４とに両端が係止されて設けられ
た減衰手段５２とを備えた構成となっており、ハッチ３
４は装着口３２に取り付けられて、免振床１０の一部を
なす。

【００２３】免振床１０を貫通して開口形成される装着
口３２は円形をなし、その上部側は大径に拡大形成され
て段部３２ａが設けられている。ハッチ３４は当該装着
口３２の大きさに対応形成され、上記段部３２ａに対応
するフランジ部３４ａが上部側に拡径形成されていて、
当該フランジ部３４ａが上記装着口３２の段部３２ａに
ボルトにより固定される構造となっている。

【００２４】上記ハッチ３４の下面中央にはセンターガ
イド３８を構成する摺動軸３８ａが下方に突出して一体
的に設けられている。一方、上記係止板３６は円盤状を
なし、その上面中央部にはセンターガイド３８を構成す
る摺動筒３８ｂが上方に突出して一体的に設けられてい
て、この摺動筒３８ｂ内に上記摺動軸３８ａが水平方向
に係合して上下の軸方向に沿って摺動自在に嵌合され
て、ハッチ３４と係止板３６との相対移動が上下の一軸
方向に規制されている。

【００２５】上記センターガイド３８の外周部に配され
てハッチ３４と係止板３６との間に介在されるバネ部材
４０には、コイルスプリングや皿バネなどを使用し得
る。コイルスプリングを用いる場合は、その両端部をそ
れぞれハッチ３４と係止板３６とに固定しておくこと
で、センターガイド３８の摺動係合状態を保持する保持
手段４２として機能させ得る。コイルスプリングは小径
のものをセンターガイド３８の外側に複数等間隔に設け
ても良いし、大径のものをセンターガイド３８と同軸に
設けても良い。皿バネを使用する場合には、センターガ
イド３８の摺動軸３８ａと摺動筒３８ｂとの嵌合状態が
外れるのを防止するストッパーなどの保持手段を別途に
設ける。摺動軸３８ａと摺動筒３８ｂとは組み立てられ
た皿バネが外れるのを防止する。その摺動ストローク
は、皿バネが完全に伸びた状態から完全に縮んだ状態ま
で摺動状態が保持される構造とする。

【００２６】また、上記係止板３６と、この係止板３６
が当接される支持構造物側の係止板当接部、つまり建物
躯体６の床面６ａに立設された腰壁６ｃの上面とには、
センターガイド３８の摺動方向に直交して作用する剪断
力を受ける凹凸嵌合部４８を形成して、相互に嵌合させ
るようにするのが望ましい。本図示例では摺動筒３８ｂ
の下部側が凹側嵌合部４８ａとして利用され、腰壁６ｃ
の上面には凸側嵌合部４８ｂが当該腰壁６ｃと一体形成
されている。

【００２７】ところで、図２〜図６は上記一軸振動減衰
ユニット３０及びその減衰手段５２の構成を具体的にし
て示したものであって、図２は床面側から見た一軸減衰
ユニット３０の平面図、図３は図２中のIII−III線矢視
断面図、図４は図３中のIV−IV線矢視断面図、図５は減
衰手段５２をなす鋼棒ダンパーの平面図、図６はその鋼
棒ダンパーの斜視図である。即ち、これら図２〜図６に
示すように、減衰手段５２はハッチ３４を含む被支持構
造物側の免振床１０あるいは係止板３６のいずれか一方
に設けられる鋼棒ダンパー５４、及び、この鋼棒ダンパ
ー５４と免振床１０あるいは係止板３６とのいずれか他
方とを繋ぐ繋ぎ材５６とから主になり、当該実施形態で
は、鋼棒ダンパー５４は係止板３６の上面に一端が溶接
接合されて一体的に設けられている。

【００２８】上記鋼棒ダンパー５４は係止板３６に溶接
される一端の固定部５４ａはブロック状を呈していて、
このブロック状の固定部５４ａ上端には、片持ち状の棒
状部５４ｂが側方に向けて延出形成され、かつ、この棒
状部５４ｂはセンターガイド３８の摺動筒３８ｂに沿っ
て円弧状に湾曲形成されている。また、上記鋼棒ダンパ
ー５４の棒状部５４ｂは固定端側ほど太く形成されてい
て、先端にいく程その断面積は滑らかに縮小されてい
て、繋ぎ材５６の一端との連結部となる延出端は丸軸状
になっている。

【００２９】そして、この鋼棒ダンパー５４の他端とな
る棒状部５４ｂの延出端に連結される、繋ぎ材５６の下
端にはその丸軸状の棒状部５４ｂに嵌合する連結金具５
８が一体的に設けられていて、この連結金具５８は丸軸
状となった棒状部５４ｂに回転可能に嵌合されている。
一方、当該繋ぎ材５６の他端はハッチ３４のフランジ部
３４ａ下方の外周面に凹設形成された取付面３４ｂに固
定金具６０を介して固定係止されるようになっている。
また、免振床１０の装着口３２には、ハッチ３４に形成
される減衰手段５２の取付面３４ｂが対向されて臨ませ
られる取付作業用の凹部６２が、当該ハッチ３４のフラ
ンジ部３４ａ外周縁よりも径方向の外方まで拡大されて
形成されており、この作業用凹部６２は着脱自在な蓋体
６４で塞がれるようになっている。

【００３０】また、連結金具５８の内側には、係止板３
６上面に一体的に溶接固定されて、鋼棒ダンパー５４が
垂直方向にスムーズに変形できるように押さえ板６６が
設けられており、連結金具５８はそのセンターガイド側
の内側面がこの押さえ板６６にコロ部材等を介して当接
されていて、鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂが上下に
変形した際に、センターガイド３８側に向けて面内方向
に変位することが規制されている。ここで、押さえ板６
６は連結金具５８の当接する外側面がセンターガイドの
軸芯を中心とした円弧面に形成されている。

【００３１】さらに、上記ハッチ３４とセンターガイド
３８の摺動軸３８ａとの中心部には、同軸に貫通孔６
８，７０が形成され、これら貫通孔６８，７０と摺動筒
３８ｂとの内部には、前記ハッチ３４と前記係止板３６
とを繋いで前記バネ部材４０を圧縮状態にして仮固定す
る拘束手段７２が設けられており、この拘束手段７２は
センターガイド３８の摺動軸３８ａと摺動筒３８ｂとの
係合状態を保持する係合保持手段としても機能する。

【００３２】この図示例では、当該拘束手段７２はボル
ト７２ａとナット７２ｂとでなり、ボルト７２ａは下端
部が係止板３６と一体となった摺動筒３８ｂの底壁３８
ｄに一体的に固着されている。上記底壁３８ｄは、係止
板３６と建物躯体６の腰壁６ｃ上面とに設けられる凹凸
嵌合部４８の、当該係止板３６側に形成される凹側嵌合
部４８ａと摺動筒３８ｂとを仕切るものである。また、
凹凸嵌合部４８として腰壁６ｃの上面に設けられる凸側
嵌合部４８ｂは、鋼板４８ｃに嵌合軸４８ｄが一体的に
立設されて形成され、当該鋼板４８ｃはアンカー４９に
より腰壁６ｃの上面に一体化されている。

【００３３】ハッチ３４の貫通孔６８は上部側が拡径形
成されて段部６８ａが設けられており、ボルト７２ａに
螺合されたナット７２ｂは当該段部６８ａに当接係止さ
れ、当該ナット７２ｂを締め込むことで、ハッチ３４と
係止板３６との間にバネ部材４０に所定の支持荷重を予
め与えて、当該一軸振動ユニット３０の全長を所定の長
さに縮めた状態に仮固定して保持し得るようになってい
る。

【００３４】さらに、上記拘束手段７２には一軸振動減
衰ユニット３０の設置時にこれをロープ等で吊り下げて
装着口３２に挿通するための掛け金具７４が貫通孔６８
内の上部に位置して取り付けられており、貫通孔６８の
上端はハッチ３４に開閉自在に取り付けられた蓋体７６
で閉止されるようになっている。なお、図２と図３中に
おいて３５ａはハッチ固定用ボルトの挿通孔であり、３
５ｂはハッチ固定用ボルトである。

【００３５】以上の構成に係る一軸振動減衰ユニット３
０にあっては、地震等による振動が基盤に加わると、そ
の水平振動は水平面新装置によって免振されて建物躯体
６に伝わる。そして、建物躯体６の上下振動は一軸振動
減衰手段３０によって吸収減衰されて免振床１０に伝わ
り、よって免振床１０は３次元方向に免振されることに
なる。

【００３６】ここで、上記一軸振動減衰ユニット３０
は、建物躯体６の上下振動によって建物躯体６の床面６
ａと免振床１０とが相対振動すると、センターガイド３
８の摺動軸３８ａと摺動筒３８ことが摺動して、その相
対変位を一軸方向に規制すると共に、その上下変位をバ
ネ部材４０が吸収する。そして、建物躯体６の床面６ａ
と免振床１０との上下方向の相対振動の変位は繋ぎ材５
６によって鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂの延出端に
伝えられ、当該鋼棒ダンパー５４の塑性変形によってそ
の振動エネルギーが消費されて減衰される。

【００３７】ここで、鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂ
は円弧状に湾曲形成されているので、当該棒状部５４ｂ
はその上下への変形に伴ってセンターガイド側の面内方
向にも変形して変位しようとするが、棒状部５４ｂの先
端に回転可能に嵌合した繋ぎ材５６下端の連結金具５８
が内側に立設された押さえ板６６に当接しているので、
当該面内方向への変形は規制される。また、係止板３６
に設ける鋼棒ダンパー５４を、係止板３６の外周縁に沿
わせて円弧状に湾曲形成することで、係止板３６の外径
寸法に内に収めて一軸振動減衰ユニット３０を可及的に
コンパクトに構成できる。

【００３８】また、棒状部５４ｂはその固定端側ほど太
く形成されていて、先端にいく程その断面積は滑らかに
縮小されているので、その全長に亘って応力は可及的に
均等化され、かつ応力集中も起こり難く、もってその全
長に亘って塑性変形し易く、振動エネルギーを効率よく
消費して減衰させることができる。

【００３９】また、一軸振動減衰ユニット３０はハッチ
３４と係止板３６とはセンターガイド３８によって上下
の一軸方向に移動自在に連結され、この係止板３６とハ
ッチ３４との間にバネ部材４０と減衰手段５２とが介在
させられてユニット化されており、かつセンターガイド
３８の摺動係合状態は拘束手段７２で保持し得るので、
当該一軸振動減衰ユニット３０を建物躯体６と免振床１
０との間に設置するにあたっては、免振床１０に貫通形
成した装着口３２を通じて係止板３６側から挿入してハ
ッチ３４を装着口３２に固定することで容易に装着する
ことができる。

【００４０】つまり、建物躯体６と免振床１０との間に
当該一軸振動減衰ユニット３０を設置するにあたって
は、当該一軸振動減衰ユニット３０を、クレーンなどで
吊り下げ状態となした免振床１０に対して、その貫通形
成されている装着口３２に係止板３６側から床下に向け
て挿通挿入して、ハッチ３４を免振床１０にボルト３５
ｂなどで固定するだけの簡易な作業で装着することがで
きる。なお、この装着の際には、免振床１０を上記のよ
うに吊り下げ状態にするのに変えて、ジャッキなどで予
め腰壁６ｃ上面から一軸振動減衰ユニット３０の全長分
以上浮かしておき、所定の位置にすべての一軸振動減衰
ユニット３０を設置してから、ジャッキを操作して免振
床１０を降下させるようにしても良い。この場合、各一
軸振動減衰ユニット３０の係止板３６が建物躯体６の腰
壁６ｃ上面に当接して、免振床１０の荷重が各一軸振動
減衰ユニット３０に負担されれば、ジャッキを取り除け
るようになる。

【００４１】したがって、一軸振動減衰ユニット３０を
装着するにあたって、建物躯体６と免振床１０との間の
狭い空間内での設置作業工程を可及的に削減することが
できるようになって、設置性の向上が格段に図れる。ま
た、メンテナンス時においても、ハッチ３４のボルト３
５ｂを外して一軸振動減衰ユニット３０を免振床１０上
に引き上げてメンテナンス作業をすることができるの
で、狭い床下空間で作業をする必要がなくなり、当該メ
ンテナンス性にも非常に優れたものとなる。このため、
建物躯体６と免振床１０との狭い空間内での設置作業を
可及的に削減することができるようになり、設置性の向
上が格段に図れ、メンテナンス性も向上する。

【００４２】また、拘束手段７２によりバネ部材４０を
圧縮状態にしてハッチ３４と係止板３６とを仮固定する
ことにより、所定の支持荷重を予めバネ部材４０に与え
て一軸振動減衰ユニット３０全長を所定長に縮めた状態
で設置することができるので、建物躯体６と免振床１０
との間に当該一軸振動減衰ユニット３０を設置するにあ
たっては、免振床１０に貫通形成した装着口３２を通じ
て係止板３６側から挿入してハッチ３４を固定すること
で免振床１０に容易に装着することができるだけでな
く、クレーンやジャッキ等を用いて免振床１０を腰壁６
ｃ上面に予め浮かしておく寸法を、上記所定の支持加重
を与えて縮めてある状態の一軸振動減衰ユニット３０の
全長に一致させておくことで、設置後に生じる免振床１
０の変位量の調整を簡易に行うことができ、全く上下に
変位が生じないようにすることもできる。

【００４３】加えて、免振床１０の装着口３２には、ハ
ッチ３２に形成される減衰手段５２の取付面３４ｂが対
向されて臨ませられる取付作業用の凹部６２が形成され
ているので、拘束手段７２によって一軸振動減衰ユニッ
ト３０で負担すべき支持荷重に十分見合った予圧を付与
し得ないような場合において有用なものとなる。つま
り、減衰手段５２の繋ぎ材５６上端５６ａは固定金具６
０に対してフリーな状態にしておいて、ユニット３０を
装着口３２に挿入してハッチ３４を固定用ボルト３５ｂ
で面振床１０に固定装着し、この状態でジャッキ等で上
方に浮かしてある面振床１０を徐々に下降させて一軸振
動減衰ユニット３０の係止板３６を腰壁６ｃの上面に当
接させて支持荷重を負担させていき、所定の支持荷重が
加わって一軸振動減衰ユニット３０で免振床１０を支持
した状態になってから、作業用凹部６２を通じて減衰手
段５２の繋ぎ材５６上端５６ａを固定金具６０に緊結等
して固定する作業が行える。

【００４４】更に、バネ部材４０と減衰手段５２とを単
一のユニットに一体化させて組み込み、振動変位吸収機
能と振動減衰機能とを併せ持たせた一軸振動減衰ユニッ
ト３０となしているので、振動変位吸収機能のみの専用
ユニットと振動減衰機能のみの専用ユニットとに分けて
配置する場合に比して、そのユニットの総設置数及び設
置スペースを大幅に削減することができ、設置作業の可
及的な省力化が図れる。

【００４５】さらに、単一のユニット内に振動変位吸収
機能と振動減衰機能とを併せ持たせているので、免振床
１０に振動減衰手段５２による振動減衰作用に伴う反力
が曲げ応力となって作用することを防止することができ
るようになるばかりか、免振床１０を支持する際の重量
分布に対応させて適切な位置に配設することが容易にな
る。よって、免振床１０や建物躯体６に作用する応力の
低下が図れ、部材厚みを低減して構造物全体としての重
量増大を可及的に抑制することができるようになり、免
振床１０や建物躯体６の部材設計の自由度を大きくする
ことができる。

【００４６】また、係止板３６と当該係止板３６を当接
させる建物躯体６側の腰壁６ｃの上面とに、互いに嵌合
する凹凸嵌合部４８を設けて、それら係止板３６と腰壁
６ｃ上面とに作用する水平方向の剪断力、つまり免震床
１０の上下振動に直交する方向の剪断力を凹凸嵌合部４
８で受けるようにしているので、免振床１０の外周縁部
に水平方向の相対変位を規制するローラ等は設けずと
も、あるいは係止板３６をボルトなどの接合部材で建物
躯体６の腰壁６ｃ上面に繋ぐことなく、上下の免振方向
に直交する水平方向の変位を拘束できるようになる。し
かも、一軸振動減衰ユニット３０を装着口３２から挿通
装着して凹凸嵌合部４８を嵌め合わせるだけの簡易な作
業で容易に設置できる。なお、凹凸嵌合部４８はその取
り合い関係を上下逆にして、係止板の下面に凸側嵌合部
を一体的に突出形成し、腰壁６ｃ上面に凹側嵌合部を凹
設形成するようにしても良い。

【００４７】《第２実施形態》図７と図８は第２実施形
態を示し、図７は側断面図、図８は平面図である。この
第２実施形態の一軸振動減衰ユニット８０にあっては、
前述の第１実施形態の一軸振動減衰ユニット３０に対し
て、以下の点が相違する。なお、第１実施形態と同一の
部材には同一の符号を付してその説明は省略する。

【００４８】即ち、鋼棒ダンパー５４はハッチ３４を含
む被支持構造物（つまり、ハッチ３４あるいはその側方
部の免振床）の表面部に設けられ、繋ぎ材５６はその一
端が係止板３６にピン固定で連結されとともに、その他
端がハッチ３４に形成された貫通孔８２を通じて被支持
構造物の表面側に露出されて鋼棒ダンパー５４の他端に
連結されている。この図示例では鋼棒ダンパー５４はハ
ッチ３４の中央部寄りの上面に一端が一体的に固定され
て設けられている。その固定部５４ａはやはりブロック
状をなし、この固定部５４ａの上端部から上記繋ぎ材５
６の側方に延びて棒状部５４ｂが一体的に形成されてい
る。また、ハッチ３４に形成される繋ぎ材用の貫通孔８
２は、鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂの変形に追従し
て繋ぎ材５６が動けるように当該棒状部５４ｂの長手方
向に沿って長い矩形状等に形成され、かつ、繋ぎ材５６
の上端は棒状部５４ｂの延出端に対して球面継ぎ手８４
を介して連結されている。

【００４９】そして、当該構成の第２実施形態の一軸振
動減衰ユニット８０では、建物躯体６の床面６と免振床
１０とに上下方向の相対振動が生じると、繋ぎ材５６上
端のハッチ３４上面からの突出量が変化して上下に変位
し、その変位が鋼棒ダンパー５４に伝えられて当該鋼棒
ダンパー５４の棒状部５４ｂの塑性変形等により減衰作
用が発揮されることになる。この際、鋼棒ダンパー５４
の棒状部５４ｂに上下方向の変形が生じると、その変形
に伴って繋ぎ材５６は上端の球面継ぎ手８４の接合部が
鋼棒ダンパー５４に対して回動すると共に、下端部のピ
ン接合部が係止板３６に対して回動して、鋼棒ダンパー
５４の棒状部５４ｂの変形に追従することになる。

【００５０】ここで、この一軸振動減衰ユニット８０に
あっては、係止板３６に下端をピン結合させた減衰手段
５２の繋ぎ材５６の上端を、ハッチ３４に形成した貫通
孔８２を通じてハッチ３４上面の表面側に導き出し、当
該ハッチ３４の上面に固定して設けてある鋼棒ダンパー
５４に球面継ぎ手８４を介して連結させているので、係
止板３６の外周側部分には鋼棒ダンパー５４を取り付け
るための設置スペース等を確保する必要が無い。よっ
て、ハッチ３４より下の部分を可及的にコンパクトに構
成できる。

【００５１】また、ハッチ３４の上面に減衰手段５２の
鋼棒ダンパー５４を設置するので、減衰手段５２の繋ぎ
材５６の上端を鋼棒ダンパー５４に固定するための取付
作業用の凹部は不要であり、免振床１０を切り欠く等し
て当該凹部を形成する必要がない。また、ハッチ３４の
表面に鋼棒ダンパー５４があるので、メンテナンスや鋼
棒ダンパー５４の交換容易に行え、作業性に優れる。

【００５２】また、ハッチ３４の表面上に鋼棒ダンパー
５４が突出することになるが、邪魔になる場合には、周
囲の免振床１０の上面よりもハッチ３４の上面位置を下
げて免振床１０の表面部から突出しないようにすること
も可能である。さらに、鋼棒ダンパー５４をハッチ３４
側方の免震床１０側に固定することも可能で、このよう
にすれば、ハッチ３４装着後に鋼棒ダンパー５４を固定
することになるが、鋼棒ダンパー５４の大きさをハッチ
３４の大きさの影響を受けずに大型化させることがで
き、当該鋼棒ダンパー５４による減衰力の増大化が図れ
る。また、逆にハッチ３４はその大きさを鋼棒ダンパー
５４の減衰性能を考慮せずに小型化させることができ、
鋼棒ダンパー５４を除く他の部分の可及的なコンパクト
化が図れるようになる。

【００５３】《第３実施形態》図９〜図１１は第３実施
形態を示し、図９は側断面図、図１０は平面図、図１１
は繋ぎ材５６と鋼棒ダンパー５４との連結部の動きを説
明する斜視図である。この第３実施形態の一軸振動減衰
ユニット１００では、前述の第１，第２実施形態の一軸
振動減衰ユニット３０，８０に対して、以下の点が相違
する。なお、第１，第２実施形態と同一の部材には同一
の符号を付してその説明は省略する。

【００５４】即ち、センターガイド３８の摺動軸３８ａ
とハッチ３４との中心に、それぞれ同軸な貫通孔６８，
７０を形成して、この貫通孔６８，７０の内部には、丸
軸状のロッド材でなる減衰手段５２の繋ぎ材５６が配さ
れていて、この繋ぎ材５６の下端は係止板３６と一体と
なった摺動筒３８ｂの底壁３８ｄに一体的に固着されて
いる。この繋ぎ材５６の上端はハッチ３４の上方に露出
し、この露出した上端部に鋼棒ダンパー５４が連結され
るようになっている。

【００５５】一方、鋼棒ダンパー５４はハッチ３４の上
面に一端が一体的に固定されて設けられ、その固定部５
４ａはブロック状になっている。この固定部５４ａの上
端には片持ち状の棒状部５４ｂが上記繋ぎ材５６の側方
に向けて一体的に延出形成されている。繋ぎ材５６の上
端には、鋼棒ダンパー５４を連結するためのスリーブ状
の連結金具５８Ａが回転自在に嵌合されていて、その上
下には繋ぎ材５６に固着されて、上記連結金具５８Ａの
軸方向への移動を規制するストッパー１０２が一対で設
けられている。また、連結金具５８Ａの外周には、当該
連結金具５８Ａにピン接合または剛接合されて連結板１
０４が径方向外方に突出して一体的に設けられており、
この連結板１０４に鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂ先
端が係合されている。即ち、鋼棒ダンパ５４は、棒状部
５４ｂが連結金具５８Ａの接線方向に延びて配設されて
おり、連結金具５８Ａに対して放射状に等間隔で３セッ
トが設けられている。ここで、鋼棒ダンパー５４はその
減衰力を大きく取るようにするために、当該鋼棒ダンパ
ー５４の棒状部５４ｂはハッチ３４の円形状のフランジ
部３４ａよりも外側にまで延びて長く形成されており、
これに対応してハッチ３４にはフランジ部３４ａ外周か
ら放射状に３つの固定端取付部１０６が延出形成されて
いて、当該固定端取付部１０６に鋼棒ダンパー５４の固
定部５４ａが一体的に固定されている。なお、鋼棒ダン
パー５４の固定部５４ａは必ずしもハッチ３４の上面に
固定しなければならないものではなく、免振床１０の上
面に取付固定しても良い。この場合、当然のことである
がハッチ３４には固定端取付部を延出形成する必要はな
い。

【００５６】そして、当該構成の第３実施形態の一軸振
動減衰ユニットでは、建物躯体６の床面６ａと免振床１
０とに上下方向の相対振動が生じると、繋ぎ材５６上端
のハッチ３４上面からの突出量が変化して上下に変位す
るが、連結金具５８Ａは上下のストッパー１０２，１０
２により上下変位は拘束されるので、鋼棒ダンパー５４
の棒状部５４ｂは上下方向の変形が生じる。その変形に
伴って、鋼棒ダンパ５４に係合した連結板１０４が連結
金具５８Ａに対してそのピン接合部で回動すると共に、
連結金具５８Ａは繋ぎ材５６に対して回動自在のため、
鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂの変形に追従すること
になる。

【００５７】ここで、この一軸振動減衰ユニット１００
にあっては、センターガイド３８の摺動軸３８ａの中心
部に貫通孔６８，７０を形成して、減衰手段５２の繋ぎ
材５６を配設し、鋼棒ダンパー５４はハッチ３４の上面
に固定して設けているので、係止板３６の外周側部分に
は何も設ける必要が無く、よってハッチ３４より下の部
分を可及的にコンパクトに構成できる。ハッチ３４の表
面側にはフランジ部３４ａから径方向外方に固定端取付
部１０６が突出することになるが、一軸振動減衰ユニッ
ト１００は免振床１０の表面側から装着口３２に挿通挿
入して取り付けるから、その取り付けには支障は生じな
い。鋼棒ダンパー５４をハッチ３４側方の免震床１０側
に固定するようにすれば、ハッチ３４装着後に鋼棒ダン
パー５４を固定することにはなるが、ハッチ３４には固
定端取り付け部１０６を設ける必要が無くなって一層の
コンパクト化が図れるようになる。

【００５８】なお、以上に説明した各実施形態では、い
ずれも免振床１０に適用して上下方向の振動を吸収させ
るべく鉛直に配置する場合を示したが、本発明に係る一
軸振動減衰ユニット３０，８０，１００はいずれも水平
方向に配置するようにしても良く、その配置方向は問わ
ない。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る一軸振
動減衰ユニットにあっては、次のような優れた効果を発
揮する。

【００６０】（１）一軸振動減衰ユニットは、ハッチと
係止板とがセンターガイドによって一軸方向に移動自在
に連結され、この係止板とハッチとの間にバネ部材と減
衰手段とが介在させられてユニット化されており、かつ
センターガイドの摺動係合状態は繋ぎ材で保持し得るの
で、当該一軸振動減衰ユニットを支持構造物と被支持構
造物との間に設置するにあたっては、被支持構造物に貫
通形成した装着口を通じて係止板側から挿入してハッチ
を装着口に固定することで容易に装着することができ
る。

【００６１】即ち、例えば建物躯体と免振床との間に当
該一軸振動減衰ユニットを設置するにあたっては、当該
一軸振動減衰ユニットを、クレーンなどで吊り下げ状態
となした免振床に貫通形成されている装着口に、係止板
側から床下に向けて挿通挿入して、ハッチを免振床にボ
ルトなどで固定するだけの簡易な作業で装着することが
でき、建物躯体と免振床との間の狭い空間内での設置作
業工程を可及的に削減することができるようになって、
設置性の向上が格段に図れる。また、メンテナンス時に
おいても、ハッチの装着口への固定を外して一軸振動減
衰ユニットを免振床上に引き上げてメンテナンス作業を
することができるので、狭い床下空間で作業をする必要
がなくなり、当該メンテナンス性にも非常に優れたもの
となる。このため、建物躯体と免振床との狭い空間内で
の設置作業を可及的に削減することができるようにな
り、設置性の向上が格段に図れ、メンテナンス性も向上
する。

【００６２】（２）バネ部材と減衰手段とを単一のユニ
ットに一体化させて組み込み、振動変位吸収機能と振動
減衰機能とを併せ持たせた一軸振動減衰ユニットした場
合には、振動変位吸収機能のみの専用ユニットと振動減
衰機能のみの専用ユニットとに分けて配置する場合に比
して、そのユニットの総設置数及び設置スペースを大幅
に削減することができ、設置作業の可及的な省力化が図
れる。

【００６３】さらに、単一のユニット内に振動変位吸収
機能と振動減衰機能とを併せ持たせているので、免振床
に振動減衰手段による振動減衰作用に伴う反力が曲げ応
力となって作用することを防止することができるように
なるばかりか、免振床１０を支持する際の重量分布に対
応させて適切な位置に配設することが容易になる。よっ
て、免振床や建物躯体に作用する応力の低下が図れ、部
材厚みを低減して構造物全体としての重量増大を可及的
に抑制することができるようになり、免振床や建物躯体
の部材設計の自由度を大きくすることができる。

【００６４】（３）係止板に設ける鋼棒ダンパーを係止
板の外周縁に沿わせて円弧状に湾曲形成することで、コ
ンパクトに構成できる。

【００６５】（４）鋼棒ダンパーを円弧状に湾曲形成す
ると、その上下への変形に伴ってセンターガイド側の面
内方向にも変形して変位しようとするが、鋼棒ダンパー
の先端側に押さえ板を設けて当接させることで、当該面
内方向への変形を規制することができる。

【００６６】（５）鋼棒ダンパーは、その固定端側程太
く形成して、先端にいく程断面積を滑らかに縮小させて
形成することで、その全長に亘って応力を可及的に均等
化させることができ、かつ応力集中も起こり難くなる。
よって、その全長に亘って塑性変形を起こし安くなし得
て、振動エネルギーを効率よく消費して減衰させること
ができるようになる。

【００６７】（６）減衰手段の繋ぎ材下端を係止板に結
合させ、上端をハッチに形成した貫通孔を通じてハッチ
上面の表面側に導き出して、当該ハッチの上面に固定し
て設けた鋼棒ダンパーに連結させるようにすれば、係止
板の外周側部分には繋ぎ材の結合スペースだけを確保す
れば良いので、一軸振動減衰ユニットの被支持構造物の
装着口から裏面側に挿入される部分を可及的なコンパク
トに構成できる。また、ハッチの表面に減衰手段の鋼棒
ダンパーがあるので、鋼棒ダンパーと繋ぎ材との固定作
業や、メンテナンス作業、鋼棒ダンパーの交換作業が容
易に行え、作業性に優れたものとなる。

【００６８】さらに、鋼棒ダンパーをハッチ側方の被支
持構造物側に固定することも可能で、このようにすれ
ば、ハッチ装着後に鋼棒ダンパーを固定することになる
が、鋼棒ダンパーの大きさをハッチの大きさの影響を受
けずに大型化させることができ、当該鋼棒ダンパーによ
る減衰力の増大化が図れる。また、逆にハッチはその大
きさを鋼棒ダンパーの減衰性能を考慮せずに小型化させ
ることができ、鋼棒ダンパを除く他の部分の可及的なコ
ンパクト化が図れるようになる。

【００６９】（７）センターガイドの摺動軸の中心部に
貫通孔を形成して、減衰手段の繋ぎ材を配設し、鋼棒ダ
ンパーはハッチの表面に固定して設けるようにすれば、
係止板の外周側部分には何も設ける必要が無く、よっ
て、一軸振動減衰ユニットの被支持構造物の装着口から
裏面側に挿入される部分のより一層のコンパクト化が図
れるようになる。

【００７０】（８）水平免振された支持構造物の床面
と、この床面の上方配置する免振床との間に当該一軸振
動減衰ユニットを設けることによって、三次元免振床を
簡易に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一軸振動減衰ユニットを三次元免振構
造の免振床に適用した例を模式的に示す第１実施形態の
概略構成図である。

【図２】一軸振動減衰ユニット及びその減衰手段の構成
を具体的にした床面側から見た平面図である。

【図３】図２中のIII−III線矢視断面図である。

【図４】図３中のIV−IV線矢視断面図である。

【図５】減衰手段をなす鋼棒ダンパーの平面図である。

【図６】鋼棒ダンパーの斜視図である。

【図７】第２実施形態を示す側断面図である。

【図８】第２実施形態を示す平面図である。

【図９】第３実施形態を示す側断面図である。

【図１０】第３実施形態を示す平面図である。

【図１１】第３実施形態の繋ぎ材と鋼棒ダンパーとの連
結部の動きを説明する斜視図である。

【図１２】従来の免振床に用いられていた一軸振動吸収
機構を示す図である。

【符号の説明】

２ 基盤 ４ 水平免振装置 ６ 建物躯体（支持構造物） １０ 免振床（被支持構造物） ３０，８０，１００ 一軸振動減衰ユニット ３２ 装着口 ３４ ハッチ ３６ 係止板 ３８ センターガイド ３８ａ 摺動軸 ３８ｂ 摺動筒 ４０ バネ部材 ４０Ａ 皿バネ積層体 ５２ 減衰手段 ５４ 鋼棒ダンパー ５４ａ 固定部 ５４ｂ 棒状部 ５６ 繋ぎ材 ５８，５８Ａ 連結金具 ６０ 固定金具 ６６ 押さえ板 ６８，８２ ハッチの貫通孔 ７０ 摺動軸の貫通孔

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持構造物と被支持構造物との間に介在
   されて、それらの相対振動を減衰する一軸振動減衰ユニ
   ットであって、 該被支持構造物の床等に貫通形成された装着口に着脱可
   能に装着されるハッチと、 該ハッチに対向して設けられ、該支持構造物側に当接係
   止される係止板と、 該係止板と該ハッチとの中央部に設けられて相互に摺動
   し、該係止板と該ハッチとの一軸方向への移動を案内す
   るセンターガイドと、 該ハッチを含む該被支持構造物側と該係止板とに両端が
   繋がれて設けられた減衰手段とを備え、 該減衰手段が、 該被支持構造物側あるいは該係止板のいずれか一方に一
   端を固定されて設けられた片持ち状の鋼棒ダンパーと、 該鋼棒ダンパーの他端と該被支持構造物側あるいは該係
   止板のいずれか他方とを繋ぐ繋ぎ材とからなる、ことを
   特徴とする一軸振動減衰ユニット。
2. 【請求項２】 前記係止板と前記ハッチとの間に介在さ
   れて、前記センターガイドの外周部にバネ部材が設けら
   れていることを特徴とする請求項１記載の一軸振動減衰
   ユニット。
3. 【請求項３】 前記鋼棒ダンパーが前記係止板に設けら
   れて、前記センターガイドに沿って湾曲形成されている
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の
   一軸振動減衰ユニット。
4. 【請求項４】 前記鋼棒ダンパーの他端の内側に、該他
   端に当接して該他端の内側への変位を規制する押さえ板
   を設けたことを特徴とする請求項３記載の一軸振動減衰
   ユニット。
5. 【請求項５】 前記鋼棒ダンパーが前記ハッチを含む被
   支持構造物の表面部に設けられ、前記繋ぎ材はその一端
   が前記係止板に連結されとともに、その他端が前記ハッ
   チに形成された貫通孔を通じて該被支持構造物の表面側
   に露出されて該鋼棒ダンパーの他端に連結されているこ
   とを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の一
   軸振動減衰ユニット。
6. 【請求項６】 前記鋼棒ダンパーが前記ハッチに固定さ
   れていることを特徴とする請求項５に記載の一軸振動減
   衰ユニット。
7. 【請求項７】 前記鋼棒ダンパーが前記ハッチ側方部の
   被支持構造物に固定されていることを特徴とする請求項
   ５に記載の一軸振動減衰ユニット。
8. 【請求項８】 前記センターガイドが相互に摺動嵌合す
   る摺動軸と摺動筒とからなり、前記ハッチと該摺動軸と
   の中心部に貫通孔が形成されて、該貫通孔と該摺動筒と
   の内部に前記繋ぎ材が配されていることを特徴とする請
   求項５〜７のいずれかに記載の一軸振動減衰ユニット。
9. 【請求項９】 前記鋼棒ダンパーが固定端側ほど太く形
   成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか
   に記載の一軸振動減衰ユニット。
10. 【請求項１０】 前記支持構造物が水平免振装置によっ
    て水平免振された建物躯体であり、前記被支持構造物が
    免振床であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか
    に記載の一軸振動減衰ユニット。