JP2007177864A - Damping device for base isolation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、免震システム用減衰装置に係り、特に免震対象物を通常の周期の地震動だけでなく長周期の地震動からも有効に守ることが可能な免震システム用減衰装置に関する。 The present invention relates to a damping device for a seismic isolation system, and more particularly to a damping device for a seismic isolation system that can effectively protect a seismic isolation object from not only normal-period ground motion but also long-period ground motion.
精密機器、美術工芸品などの免震対象物を地震による震動や転倒から守るために、種々のタイプの水平免震装置(テーブル)が実用化されている。水平免震装置としては、例えばコイルばね、積層ゴム、転がり支承などのばね要素と減衰要素を用いた免震装置、すべり支承を用いた免震装置などがある。
このような免震装置の解析モデルは図11に示す。この図11において、この免震装置の固有周期は、減衰比ζ(=c/2√(mk))が0.2程度以下の時に、近似的に
Tn=2π√(m/k)〔秒〕
で与えられる。
Various types of horizontal seismic isolation devices (tables) have been put to practical use in order to protect seismic isolation objects such as precision equipment and arts and crafts from earthquake vibrations and falls. Examples of the horizontal seismic isolation device include a seismic isolation device using a spring element and a damping element such as a coil spring, laminated rubber, and a rolling bearing, and a seismic isolation device using a sliding bearing.
An analysis model of such a seismic isolation device is shown in FIG. In FIG. 11, the natural period of this seismic isolation device is approximately Tn = 2π√ (m / k) [seconds] when the damping ratio ζ (= c / 2√ (mk)) is about 0.2 or less. ]
Given in.
ここで、mはテーブル板と機器の合計重量、kはばね定数、cは減衰定数を表す。
一般に、地震加速度の卓越部分の周期はT=0.2〜1.0〔秒〕程度のものが多いので、機器―免震装置系の固有周期はTn=2〜3〔秒〕程度に、又、減衰比をζ=0.1〜0.2程度にそれぞれ設定すれば、免震装置の加速度は地震加速度の1/5〜1/10程度に低減し、大きな免震効果が得られる。
しかし、通常の地震波とは異なり、数秒から数十秒の長周期でゆっくりと揺れる長周期地震波を受けることがある。この長周期地震波によるゆっくりした揺れの周期が、機器―免震装置系の固有周期Tnに近いと、免震装置が共振して、機器が地震動よりもさらに大きく揺れることになる。この共振を抑制するためには、減衰比ζを大きくすることが必要である。
従って、通常の地震動に対しては小さな減衰を発生し、長周期地震動を受けて免震対象物が大きく揺れようとするときには大きな減衰を発生する免震装置が必要となる。
Here, m represents the total weight of the table plate and the device, k represents the spring constant, and c represents the damping constant.
In general, since the period of the dominant part of the earthquake acceleration is often about T = 0.2 to 1.0 [seconds], the natural period of the device-base isolation system is about Tn = 2 to 3 [seconds]. Further, if the damping ratio is set to about ζ = 0.1 to 0.2, the acceleration of the seismic isolation device is reduced to about 1/5 to 1/10 of the earthquake acceleration, and a great seismic isolation effect can be obtained.
However, unlike ordinary seismic waves, they may be subject to long-period seismic waves that sway slowly with a long period of several seconds to tens of seconds. If the period of slow shaking due to this long-period seismic wave is close to the natural period Tn of the device-isolation device system, the seismic isolation device resonates and the device shakes even more than the ground motion. In order to suppress this resonance, it is necessary to increase the damping ratio ζ.
Therefore, a seismic isolation device is required that generates a small attenuation for normal seismic motion and generates a large attenuation when the seismic isolation object is to shake greatly due to a long-period seismic motion.
従来の免震装置としては、次のような構造のものが開示されている。すなわち、免震対象物が支持構造物上において水平方向に移動可能に支持されており、免震対象物が水平方向に移動すると、復元力機構がこの免震対象物を移動する前の当初の位置に復帰させる。この復元力機構は、免震対象物に水平方向に沿って固定されたカム部材と、圧縮コイルスプリングと、カム部材に当接している移動子を有しており、移動子は圧縮コイルスプリングの力によりカム部材に押し付けられている。そして、免震対象物が当初の位置から水平に移動すると、圧縮コイルスプリングが圧縮されるので、その反力により免震対象物が当初の位置に復帰できる(例えば特許文献1を参照)。
しかしながら、上述した従来例では、カム部材と移動子を用いている構造上、すでに説明した通常の地震動に対しては、小さな減衰を発生し、長周期地震動を受けて機器が大きく揺れようとするときには、大きな減衰を発生することができないという不都合が生じている。
通常の免震装置では、一般に減衰比は比較的小さくて、0.1〜0.2に設定されている。これに対し、長周期地震波を受けて共振する機器―免震装置系で振動を小さくするためには、大きな減衰力が必要である。長周期地震波の速度は非常に小さいので、粘性減衰の手法をもって上記減衰特性を得ることは現実には難しい。
ここで、この地震の長周期成分が問題になったのは最近のことであり、この長周期成分の問題に対応した免震システム用減衰装置は現時点では見あたらない。
However, in the above-described conventional example, due to the structure using the cam member and the moving element, the normal earthquake motion described above generates a small attenuation, and the device tends to shake greatly due to the long-period earthquake motion. Sometimes, there is a disadvantage that a large attenuation cannot be generated.
In ordinary seismic isolation devices, the damping ratio is generally relatively small and set to 0.1 to 0.2. On the other hand, a large damping force is required to reduce vibration in a device-isolation system that resonates in response to long-period seismic waves. Since the velocity of long-period seismic waves is very small, it is difficult in practice to obtain the above attenuation characteristics using a viscous attenuation method.
Here, the long-period component of this earthquake has become a problem recently, and no damping device for a seismic isolation system corresponding to this long-period component has been found at this time.
そこで、本発明は、上記課題を解消するために成されたものであり、通常周期の地震動に対しては小さな減衰を発生し、長周期の地震動を受けて免震対象物が大きく揺れようとするときには大きな減衰を発生して地震波の長周期成分にも対応することで、通常の地震時には高い免震効果を発揮しかつ長周期地震時には免震対象物の共振を有効に抑制し得る免震システム用減衰装置を提供することを、その目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and generates a small attenuation for a normal period ground motion, and the seismic isolation object tends to shake greatly due to a long period ground motion. It is possible to generate a large attenuation when responding to the long-period component of the seismic wave, thereby providing a high seismic isolation effect during a normal earthquake and effectively suppressing the resonance of the seismic isolation object during a long-period earthquake. The object is to provide a damping device for a system.
上記目的を達成するために、本発明にかかる免震システム用減衰装置は、ばね機構と共に免震対象物と固定物との間に配置されて前記免震対象物に対する地震動を免震する機能を有するもので、前述した固定物側に保持されたケース本体と、このケース本体に係合して装備され且つ前記免震対象物の一方向への移動に付勢されて移動する移動受け部材と、この移動受け部材と前記ケース本体との間に配設され前記免震対象物が地震動によって揺れる場合に作動して当該揺れを減衰させるように機能する地震動減衰機構とを備えている。そして、この地震動減衰機構が、通常の振幅の地震動に対応して当該地震動に対する減衰を小さく設定すると共に,長周期で振幅の大きい地震動に対しては当該地震動に対する減衰を大きく設定する漸硬型可変減衰機能を、その基本的な構成として備えている(請求項1乃至9)。 In order to achieve the above object, a damping device for a seismic isolation system according to the present invention has a function of being arranged between a seismic isolation object and a fixed object together with a spring mechanism to seismic seismic motion on the seismic isolation object. A case main body held on the fixed object side described above, and a movement receiving member that is equipped with the case main body and is urged by movement in one direction of the seismic isolation object to move. And a seismic motion attenuating mechanism that is disposed between the movement receiving member and the case main body and operates when the seismic isolation object sways due to seismic motion and functions to attenuate the sway. In addition, this seismic motion attenuation mechanism sets a small attenuation for the ground motion corresponding to a normal ground motion, and gradually increases the damping for the ground motion with a long period and a large amplitude. A damping function is provided as its basic configuration (claims 1 to 9).
このため、これによると、日常的に発生する周期が0.2〜1〔秒〕程度の地震動に対しては他の減衰装置と同様に機能してこれを減衰させ免震対象物への揺れを有効に抑制することができ、更に長周期の地震動が到来しても、漸硬型可変減衰機能が有効に対応してその共振状態の発生を有効に抑制することができ、これがため、到来する地震動の周期や振幅の大小の変化があっても当該地震動に対して有効に対応して免震対象物の異常振動を抑制することができる。 Therefore, according to this, for earthquake motions with a period of about 0.2 to 1 [seconds], it functions in the same way as other damping devices to attenuate them and shakes the seismic isolation object. Even if long-period ground motion arrives, the gradually hardening type variable damping function can effectively respond and effectively suppress the generation of the resonance state. Even if there is a change in the period and amplitude of the seismic motion, the abnormal vibration of the seismic isolation object can be suppressed by effectively responding to the seismic motion.
ここで、上述した地震動減衰機構を、前述した移動受け部材の移動変位の方向をその移動押圧力と共に当該移動受け部材の移動方向に交差する方向で少なくとも一方と他方の二方向に分岐させる一対のV字状機構部と、この一対の各V字状機構部のリンク連結部と前述したケース本体との間にそれぞれ装備された摺動摩擦発生部とにより構成してもよい。ここで、V字状機構部については、一方又は他方の一方向のみであってもよい(請求項2〜3)。
Here, a pair of the above-mentioned seismic vibration attenuating mechanism branches the direction of movement of the movement receiving member described above at least one of the two directions in the direction intersecting the movement direction of the movement receiving member together with the movement pressing force. You may comprise by a V-shaped mechanism part and the sliding friction generation | occurrence | production part each equipped between the link connection part of this pair of each V-shaped mechanism part, and the case main body mentioned above. Here, the V-shaped mechanism portion may be only in one or the other direction (
このようにすると、免震対象物に加わる地震動の振動方向およびその振動力を一対のV字状機構部を介して一方と他方の二方向に分散させてその振動を吸収することができ、同時に一対の各V字状機構部のリンク連結部と前記ケース本体との間に配設された摺動摩擦発生部で地震動の振動エネルギを摺動摩擦に変換してこれを有効に吸収することができ、これにより長周期の地震動が到来しても直ちにこれに対応してその共振状態の発生を有効に抑制することができ、更に一方と他方の各V字状機構部のリンク連結部が逆方向に同時にケース本体側に向けて押圧移送されることから、この各リンク連結部の押圧力を同時に受けて作動する左右二箇所の各摺動摩擦発生部では、ほぼ同一の大きさの摺動摩擦力が同時に発生する。このため、左右でバランスがとれた安定した状態の摺動摩擦状態を実現することができ、効率良く摺動摩擦力を発生させることが可能となっている。 In this way, the vibration direction and the vibration force of the seismic motion applied to the seismic isolation object can be dispersed in one and the other two directions via the pair of V-shaped mechanism parts, and the vibration can be absorbed simultaneously. The sliding friction generating portion disposed between the link connecting portion of each pair of V-shaped mechanism portions and the case body can convert vibration energy of seismic motion into sliding friction and effectively absorb this, As a result, even if a long-period earthquake motion arrives, the occurrence of the resonance state can be effectively suppressed in response to this, and the link connecting portions of the V-shaped mechanism portions on one side and the other side can be reversed. At the same time, it is pushed and transferred toward the case body, so the sliding frictional forces of approximately the same magnitude are simultaneously applied to each of the two sliding friction generating portions that operate by receiving the pressing force of each link connecting portion at the same time. appear. For this reason, a stable sliding friction state in which the left and right are balanced can be realized, and a sliding friction force can be efficiently generated.
又、上述した一対の各V字状機構部は、前述した移動受け部材がケース本体に対して押されることによりその開口部が圧縮され(狭められ),前述した移動受け部材がケース本体に対して引っ張られることにより広げられるように構成し配設してもよい(請求項4)。
このようにすると、前述した各V字状機構部のリンク連結部をケース本体側に向けて押し出すように移動させ振動押圧力として摺動摩擦発生部に伝達することが可能となり、これを受けて、摺動摩擦発生部ではリンク連結部の移動押圧力をケース本体との間の摺動摩擦発生部で摺動摩擦力として発生させる。これによって免震対象物に加わる地震動の振動エネルギを摺動摩擦力に変換して当該摺動摩擦発生部で有効に吸収し得るようになっている。
The pair of V-shaped mechanism portions described above are compressed (narrowed) when the above-described movement receiving member is pressed against the case main body, and the above-mentioned movement receiving member is against the case main body. It may be configured and arranged so as to be expanded by being pulled.
If it does in this way, it will become possible to move so that the link connection part of each V-shaped mechanism part mentioned above may be pushed out toward the case body side, and it can transmit to a sliding friction generating part as a vibration pressing force, In the sliding friction generating portion, the moving pressing force of the link connecting portion is generated as a sliding friction force in the sliding friction generating portion between the case main body. As a result, the vibration energy of the seismic motion applied to the seismic isolation object can be converted into a sliding friction force and effectively absorbed by the sliding friction generating portion.
更に、上述した一対の各V字状機構部を、それぞれ(開口部を対向させて)前述した移動受け部材とケース本体との間にV字状に配設され且つ相互に回動自在に連結された二つのリンクと、この各リンクのリンク連結部にそれぞれ回動自在に装備された移動押圧体と、この各移動押圧体が前記移動受け部材の移動方向に交差する方向で且つ前記各摺動摩擦発生部に向けてそれぞれ逆方向に同時に且つ個別に移動するのを案内するガイド部材とを備えた構成としてもよい(請求項5)。 Further, each of the pair of V-shaped mechanism portions described above is disposed in a V-shape between the aforementioned movement receiving member and the case main body (with the opening portions facing each other) and connected to each other so as to be rotatable. Each of the links, a moving pressing body rotatably mounted on the link connecting portion of each link, and each sliding pressing body in a direction intersecting the moving direction of the moving receiving member. It is good also as a structure provided with the guide member which guides simultaneously and separately moving to a dynamic friction generation | occurrence | production part respectively in the reverse direction (Claim 5).
このようにすると、リンク連結部の前記ケース本体側に対する押圧力が移動押圧体を介してケース本体側に向けられるので、これを受ける摺動摩擦発生部では、前述した地震動の振動押圧力を移動押圧体から効率良く受け止めることができ、更に一方と他方の各移動押圧体がガイド部材に沿ってそれぞれ逆方向にケース本体側に向けて同時に押圧移送されることから、ケース本体との当接箇所では、各移動押圧体がガイド部材に保持された状態でほぼ同一の大きさの摺動摩擦力が左右二箇所で同時に発生する。
このため、左右でバランスがとれた安定した状態の摺動摩擦状態を実現することができ、効率良く且つ安定した状態で摺動摩擦力を発生させることができる。
In this way, the pressing force of the link connecting portion against the case main body is directed to the case main body via the moving pressing body, so that the sliding friction generating portion that receives this moves and presses the vibration pressing force of the earthquake motion described above. It can be efficiently received from the body, and each one and the other moving pressing body is simultaneously pressed and transferred toward the case main body in the opposite direction along the guide member. In the state where each movable pressing body is held by the guide member, the sliding frictional force having substantially the same magnitude is simultaneously generated at the two left and right positions.
For this reason, a stable sliding friction state in which the left and right are balanced can be realized, and a sliding friction force can be generated efficiently and stably.
又、上述した摺動摩擦発生部は、少なくとも前記リンク連結部の突出方向先に当該リンク連結部に対応して設けられ且つ前述した一対のV字状機構部の開口部が圧縮される度合いに応じてその摩擦力を増減するように構成してもよい(請求項6)。
このようにすると、各V字状機構部の開口部が大から小に大きく変化するに従いその直角方向に移動するリンク連結部の突出方向の押圧力が(開口部が小さくなるに従って)大きくなり、これにより摩擦力が大きくなる。かかる点においても振動押圧力(地震動の振動エネルギ)が円滑に吸収されることとなる。
Further, the sliding friction generating portion described above is provided at least in the protruding direction of the link connecting portion corresponding to the link connecting portion, and according to the degree to which the openings of the pair of V-shaped mechanism portions are compressed. The frictional force may be increased or decreased (claim 6).
In this way, the pressing force in the protruding direction of the link connecting portion that moves in the perpendicular direction increases as the opening portion of each V-shaped mechanism portion changes greatly from large to small (as the opening portion decreases), This increases the frictional force. Also at this point, the vibration pressing force (vibration energy of earthquake motion) is smoothly absorbed.
ここで、前述した摺動摩擦発生部は、前述した各V字状機構部の一方と他方の各リンク連結部と当該各リンク連結部の突出方向先の前述したケース本体との間にそれぞれ個別に設けられた一方と他方の各摺動摩擦発生部(外側摺動摩擦発生部)を備えた構成としてもよい(請求項7)。 Here, the above-described sliding friction generating portion is individually provided between one and the other link connecting portions of each V-shaped mechanism portion described above and the above-described case main body in the projecting direction of each link connecting portion. It is good also as a structure provided with each provided sliding friction generating part (outside sliding friction generating part) of the other.
又、前述した一対の各V字状機構部の相互間の空間を仕切る仕切り部材を、前記各V字状機構部の開口部分に対応して前記ケース本体の一部として配置する。そして、前述した摺動摩擦発生部を、各V字状機構部の一方と他方の各リンク連結部と当該各リンク連結部の突出方向先のケース本体側との間にそれぞれ設けられた一方と他方の第1の摺動摩擦発生部(外側摺動摩擦発生部)と、前述した各リンク連結部と当該各リンク連結部の突出方向先とは反対側の前記仕切り部材との間にそれぞれ設けられた一方と他方の第2の摺動摩擦発生部(内側摺動摩擦発生部)とを備えた構成としてもよい(請求項8)。 Further, the partition member for partitioning the space between the pair of V-shaped mechanism portions described above is disposed as a part of the case body corresponding to the opening portion of each V-shaped mechanism portion. The sliding friction generating portion described above is provided with one and the other provided between one of the V-shaped mechanism portions, the other link connecting portion, and the case body side ahead of the projecting direction of the link connecting portion. One provided between the first sliding friction generating part (outer sliding friction generating part) and each of the link connecting parts described above and the partition member on the opposite side of the projecting direction of each link connecting part. And the other second sliding friction generating part (inner sliding friction generating part) may be provided.
更に、前述した各V字状機構部を同一平面上に配置すると共に、前記各リンク連結部の相互間で且つ各V字状機構部の配置面に平行に、前述した各リンク連結部が移動受け部材の移動方向に交差する方向で相互に逆方向に移動するのを案内する(左右)同期移動案内機構を設けてもよい(請求項9)。 Further, the V-shaped mechanism portions described above are arranged on the same plane, and the link connecting portions described above are moved between the link connecting portions and parallel to the arrangement surface of the V-shaped mechanism portions. There may be provided a (left and right) synchronous movement guide mechanism that guides the movement of the receiving member in directions opposite to each other in the direction intersecting the movement direction (left and right).
また、本発明にかかる免震システム用減衰装置は、免震対象物と固定物との間に配置されて前記免震対象物に対する地震動を減衰する機能を有するもので、前述した固定物側に保持されたケース本体と、このケース本体に係合して装備され且つ前記免震対象物の一方向への移動に付勢されて移動する移動受け部材と、この移動受け部材と前記ケース本体との間に配設され前記免震対象物が地震動によって揺れる場合に作動して当該揺れを減衰させるように機能する第1の地震動減衰機構と第2の地震動減衰機構とを備えている。 Moreover, the damping device for a seismic isolation system according to the present invention is disposed between the seismic isolation object and the fixed object and has a function of attenuating seismic motion with respect to the seismic isolation object. A held case main body, a movement receiving member that engages with the case main body and moves by being biased by movement in one direction of the seismic isolation object, the movement receiving member, and the case main body; The first seismic motion attenuating mechanism and the second seismic motion attenuating mechanism are provided that function when the seismic isolation target is swayed by seismic motion and operates to attenuate the seismic motion.
更に、上述した第1乃至第2の各地震動減衰機構を、通常の周期0.2〜1〔秒〕程度の地震動に対応して当該地震動に対する減衰を小さく設定すると共に,長周期で振幅の大きい地震動に対しては当該地震動に対する減衰を大きく設定する漸硬型可変減衰機能を備えた構成とすると共に、この各地震動減衰機構を前記移動受け部材の移動方向に沿って順次配置する。そして、この移動受け部材が地震動によって一方の方向に移動した場合には前述した第1の地震動減衰機構が大きい減衰機能を発揮し、前記移動受け部材が地震動によって他方の方向に移動した場合には前記第2の地震動減衰機構が大きい減衰機能を発揮し得るように、当該各地震動減衰機構を前記移動受け部材の一部を介して連結したことを特徴とする(請求項10乃至16)。 Further, each of the first and second seismic motion attenuation mechanisms described above is set to a small attenuation for the seismic motion corresponding to a normal seismic motion of about 0.2 to 1 [second], and has a long period and a large amplitude. For the seismic motion, a structure having a gradually-hardening type variable damping function for setting a large damping for the seismic motion is provided, and each seismic motion damping mechanism is sequentially arranged along the moving direction of the moving receiving member. When the movement receiving member moves in one direction due to the earthquake motion, the first ground motion attenuation mechanism described above exhibits a large attenuation function. When the movement receiving member moves in the other direction due to the earthquake motion, The seismic motion attenuating mechanisms are connected via a part of the movement receiving member so that the second seismic motion attenuating mechanism can exert a large damping function (claims 10 to 16).
このため、本発明によると、地震動が前述した移動受け部材の往復移動の方向に沿って到来した場合には、その往復いずれの方向であっても長周期の振動に対して大きい減衰機能を有効に発揮することができ、長周期の地震動によって従来生じていた免震対象物の共振破壊を、有効に且つ確実に回避することが可能となる。 For this reason, according to the present invention, when earthquake motion arrives along the reciprocating direction of the movement receiving member described above, a large damping function is effective against long-period vibration in any of the reciprocating directions. Therefore, it is possible to effectively and reliably avoid the resonance destruction of the seismic isolation object that has conventionally occurred due to the long-period ground motion.
更に、上述した第1乃至第2の各地震動減衰機構は、前述した移動受け部材の移動変位の方向をその移動押圧力と共に当該移動受け部材の移動方向に交差する方向で少なくとも一方と他方の二方向に分岐させる一対のV字状機構部と、この一対の各V字状機構部が備えているリンク連結部と前記ケース本体との間に個別に装備された摺動摩擦発生部とを有する構成とする。そして、前述した各地震動減衰機構の一対の各V字状機構部は、前記移動受け部材の移動変位の方向に沿って配置された当該各V字状機構部の開口部側の隣接する端部を前記移動受け部材の一部を介して相互に回転自在に連結するように構成してもよい(請求項11)。 Furthermore, each of the first to second seismic vibration damping mechanisms described above has at least one and the other two in the direction intersecting the moving direction of the moving receiving member together with the moving pressing force with respect to the moving displacement direction of the moving receiving member. A structure having a pair of V-shaped mechanism parts branched in the direction, and a sliding friction generating part individually provided between the link connecting part and the case body provided in each of the pair of V-shaped mechanism parts. And And a pair of each V-shaped mechanism part of each said earthquake-motion attenuation mechanism mentioned above is an edge part which adjoins the opening part side of each said V-shaped mechanism part arrange | positioned along the direction of the movement displacement of the said movement receiving member. May be connected to each other via a part of the movement receiving member so as to be rotatable with respect to each other (claim 11).
このようにすると、移動受け部材が移動変位の方向によって一方の(一対の)V字状機構部の開口部が広げられ他方の(一対の)V字状機構部の開口部が狭められる。
このため、開口部が狭められた他方のV字状機構部は、そのリンク連結部を当該移動受け部材の移動方向に移動しつつ対応する摺動摩擦発生部に向けて突出させて所定の押圧力を当該摺動摩擦発生部に伝達することとなり、当該摺動摩擦発生部には大きな摺動摩擦力が発生する。
If it does in this way, the opening part of one (pair) V-shaped mechanism part will be expanded according to the direction of movement displacement, and the opening part of the other (pair) V-shaped mechanism part will be narrowed.
For this reason, the other V-shaped mechanism part whose opening is narrowed has its link connecting part projecting toward the corresponding sliding friction generating part while moving in the moving direction of the movement receiving member, and has a predetermined pressing force. Is transmitted to the sliding friction generating portion, and a large sliding friction force is generated in the sliding friction generating portion.
これに対し、開口部が広げられた一方のV字状機構部はそのリンク連結部が当該移動受け部材の移動と共に対応する摺動摩擦発生部から離れる方向に移動することから、その摩擦力は徐々に減少する。
かかる摺動摩擦力の発生状況が移動受け部材の移動方向に沿って左右対称に発生する。又、このような摺動摩擦力の発生状況は、移動受け部材の往復移動によって一方と他方の各一対のV字状機構部が交互に機能する(図10参照)ことから、長周期で振幅の大きい地震動に対しても、往復方向の何れでも同一条件で有効に対応して免震対象物が共振状態になるのを確実に回避することができる。
On the other hand, the frictional force of the V-shaped mechanism part with the widened opening gradually moves because the link connecting part moves away from the corresponding sliding friction generating part as the movement receiving member moves. To decrease.
Such a sliding frictional force is generated symmetrically along the moving direction of the movement receiving member. In addition, since the sliding frictional force is generated by the reciprocating movement of the movement receiving member, the pair of V-shaped mechanism portions of one and the other function alternately (see FIG. 10). Even in the case of a large earthquake motion, it is possible to reliably avoid the seismic isolation object from being in a resonance state by effectively responding under the same conditions in any of the reciprocating directions.
ここで、前述した第1の地震動減衰機構を構成する一対の各V字状機構部と第2の地震動減衰機構を構成する一対の各V字状機構部とをそれぞれ同一平面上に配置する共に、当該各V字状機構部の外側(移動受け部材の移動方向の上流側と下流側)に位置するリンクの開放端部を、それぞれ近接して位置するケース本体部分に回動自在に連結してもよい(請求項12)。 Here, the pair of V-shaped mechanism portions constituting the first earthquake motion attenuation mechanism and the pair of V-shaped mechanism portions constituting the second earthquake motion attenuation mechanism are arranged on the same plane. The open end portions of the links located outside the V-shaped mechanism portions (upstream and downstream in the moving direction of the movement receiving member) are rotatably connected to the case main body portions located close to each other. (Claim 12).
このようにすると、移動受け部材の移動と共に、左右に配置されたV字状機構部は、移動受け部材の移動方向に沿ったケース本体内の空間距離が固定されているので、何れか一方の組のV字状機構部が移動受け部材の移動と共に確実にその開口部が広げられ又は狭められる。このため、前述した図10に示す特性曲線を確実に実現することができ、これによって免震対象物が共振状態になるのを確実に回避することができる。 In this way, as the movement receiving member moves, the V-shaped mechanism portions arranged on the left and right have a fixed spatial distance in the case body along the moving direction of the movement receiving member. The opening of the pair of V-shaped mechanism portions is reliably expanded or narrowed with the movement of the movement receiving member. For this reason, the characteristic curve shown in FIG. 10 described above can be realized with certainty, and thus it is possible to reliably avoid the seismic isolation object from being in a resonance state.
更に、上述した一方の側と他方の側に配置された一対の各V字状機構部のリンク連結部が前述した移動受け部材の移動方向に対して交差する方向で且つ相互に逆方向に移動するのを案内する同期移動案内機構を、前述した各V字状機構部の配置面に平行に装備してもよい(請求項13)。
このようにすると、各リンク連結部の往復移動が同期移動案内機構によって円滑に案内されるので、摺動摩擦力の変動によって生じ易い当該各リンク連結部部分の蛇行が有効に回避され、これによって前述した摺動摩擦発生部を円滑に作動させることができるという利点がある。
Further, the link connecting portions of the pair of V-shaped mechanism portions arranged on the one side and the other side described above move in a direction crossing the moving direction of the moving receiving member described above and in opposite directions to each other. You may equip the synchronous movement guide mechanism which guides to do in parallel with the arrangement | positioning surface of each V-shaped mechanism part mentioned above (Claim 13).
In this way, since the reciprocating movement of each link connecting portion is smoothly guided by the synchronous movement guide mechanism, the meandering of each link connecting portion that is likely to occur due to the fluctuation of the sliding frictional force is effectively avoided, thereby There is an advantage that the sliding friction generating portion can be operated smoothly.
又、前述した一対を成す各V字状機構部の相互間を仕切ると共に前記ケース本体の一部を成す仕切り部材を、前記各V字状機構部の開口部分に沿って且つ相互に所定間隔を隔てて平行に二枚装備し、前記移動受け部材の主軸部分を前記二枚の仕切り部材の相互間に配置する。そして、前述した第1乃至第2の各地震動減衰機構が備えている摺動摩擦発生部を、前記各V字状機構部が有する一方と他方の各リンク連結部と当該各リンク連結部の突出方向先に位置するケース本体との間にそれぞれ対応して設けられた一方と他方の各摺動摩擦発生部により構成するようにしてもよい(請求項14)。
このようにすると、移動受け部材の往復移動を二枚の仕切り部材によって円滑に設定することができ、このため、前記各V字状機構部を安定した状態で駆動し得るので、一方と他方の各リンク連結部部分の突出押圧力を安定した状態で伝達することができ、かかる点において前述した一方と他方の各摺動摩擦発生部の安定動作を確保することができるという利点がある。
In addition, the V-shaped mechanism portions forming the pair are partitioned from each other, and a partition member forming a part of the case main body is arranged along the opening portion of each V-shaped mechanism portion at a predetermined interval. Two pieces are provided in parallel and spaced apart, and the main shaft portion of the movement receiving member is disposed between the two partition members. And the sliding friction generating part with which each said 1st thru | or 2nd seismic-motion attenuation | damping mechanism mentioned above is equipped, one each other link connection part which each said V-shaped mechanism part has, and the protrusion direction of each said link connection part You may make it comprise by one and the other each sliding friction generation | occurrence | production part each provided correspondingly between the case main bodies located previously (Claim 14).
In this way, the reciprocating movement of the movement receiving member can be set smoothly by the two partition members. For this reason, each V-shaped mechanism can be driven in a stable state. The protruding pressing force of each link connecting portion can be transmitted in a stable state, and in this respect, there is an advantage that the stable operation of one of the sliding friction generating portions on the other side can be ensured.
更に、前述したケース本体の一部を成すと共に前記一対の各V字状機構部の相互間を仕切る仕切り部材を、前記各V字状機構部の開口部分に沿って且つ相互に所定間隔を隔てて平行に二枚装備し、前述した移動受け部材の主軸部分を前記二枚の仕切り部材の相互間に配置し、前述した第1乃至第2の各地震動減衰機構が備えている摺動摩擦発生部を、前記各V字状機構部が有する一方と他方の各リンク連結部と当該各リンク連結部の突出方向先の前記ケース本体との間にそれぞれ個別に設けられた一方と他方の各第1の摺動摩擦発生部と、前記各リンク連結部と当該各リンク連結部の突出方向先とは反対側の前記仕切り部材との間に設けられた一方と他方の各第2の摺動摩擦発生部とにより構成するようにしてもよい(請求項15)。 Furthermore, a partition member that forms a part of the case main body and partitions the pair of V-shaped mechanism portions is provided along the opening portion of the V-shaped mechanism portions and at a predetermined interval from each other. The sliding friction generator is provided with the first and second seismic vibration attenuating mechanisms described above, in which the main shaft portion of the moving receiving member described above is disposed between the two partition members. , Each V-shaped mechanism part has one and the other link connecting part, and each of the first and the other first provided respectively between the case main body in the protruding direction of each link connecting part. Sliding friction generating portions, and one and the other second sliding friction generating portions provided between the link connecting portions and the partition member on the side opposite to the protruding direction of the link connecting portions. (Claim 15).
このようにすると、移動受け部材の往復移動を、二枚の仕切り部材によって円滑に案内することができ、当該二枚の仕切り部材の外面と前述した各リンク連結部との間に装備される摺動摩擦発生部を二枚の仕切り部材側で堅牢に保持することができ、かかる点においてケース本体の内側に設定する摺動摩擦発生部を堅牢で耐久性のある摺動摩擦発生部とすることができる。 In this way, the reciprocating movement of the movement receiving member can be smoothly guided by the two partition members, and the slide provided between the outer surface of the two partition members and each of the link connecting portions described above. The dynamic friction generating portion can be firmly held on the two partition members, and the sliding friction generating portion set inside the case main body in this respect can be a robust and durable sliding friction generating portion.
又、上述した各摺動摩擦発生部を、前述した一対の各V字状機構部のリンク連結部に対応してそのケース本体側にそれぞれ固着装備された固定摩擦板と、この各固定摩擦板に対応して配置され且つ前記各V字状機構部のリンク連結部側にガイド部材を介して且つ前記各固定摩擦板に向けて移動可能に保持された摺動摩擦部材と、前記リンク連結部の押圧力に付勢されて作動し対応する前記各摺動摩擦部材に対して前記移動受け部材からの移動押圧力を印加する押圧力付勢部材とにより構成してもよい(請求項16)。 Further, each sliding friction generating portion described above is fixedly attached to the case main body side corresponding to the link connecting portion of each pair of V-shaped mechanism portions described above, and each fixed friction plate is attached to each fixed friction plate. A sliding friction member arranged correspondingly and held on the link connecting portion side of each V-shaped mechanism portion via a guide member and movably toward each fixed friction plate, and a push of the link connecting portion. A pressing force urging member that is actuated by pressure and applies a moving pressing force from the moving receiving member to each of the corresponding sliding friction members may be configured.
このようにすると、コイルばね等の押圧力付勢部材が有効に機能し、前述したリンク連結部を介して伝達されてくる地震動の押圧力に対してその変動要素が有効に吸収され、これによって変動の少ない安定した地震動の押圧力を前述した各摺動摩擦発生部に印加することができ、装置全体の動作の安定および耐久性向上を図ることが出来る。 In this way, the pressing force urging member such as the coil spring functions effectively, and the fluctuation element is effectively absorbed with respect to the pressing force of the seismic motion transmitted through the link connecting portion described above. A stable seismic force with little fluctuation can be applied to each sliding friction generating portion described above, and the operation of the entire apparatus can be stabilized and the durability can be improved.
本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、摩擦を利用して且つ漸硬型可変減衰機能を備えた地震動減衰機構を装備したので、通常の地震動に対しては小さな減衰を発生し、長周期の地震動を受けて免震対象物が大きく揺れようとする時には大きな減衰を発生して地震波の長周期成分にも対応することが可能となり、通常の地震に対しては高い減衰効果を発揮し且つ長周期の地震動の到来に対しても共振状態の発生を有効に回避し得るという従来にない優れた免震システム用減衰装置を提供することができる。 Since the present invention is configured and functions as described above, according to this, since the seismic motion damping mechanism using friction and the gradually hardening type variable damping function is equipped, a small damping is obtained for normal seismic motion. When a seismic isolation object is about to shake greatly in response to long-period ground motion, it is possible to cope with long-period components of seismic waves by generating large attenuation, which is high for normal earthquakes. It is possible to provide an unprecedented excellent damping device for a seismic isolation system that exhibits a damping effect and can effectively avoid the occurrence of a resonance state even when a long-period ground motion comes.
以下、本発明にかかる免震システム用減衰装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に、一対のV字状機構部を装備した本発明にかかる免震システム用減衰装置の一例を示す。又、図2に、この減衰装置を装備した免震装置を免震対象物に対して装備した場合の一例を示す。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a damping device for a seismic isolation system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an example of a damping device for a seismic isolation system according to the present invention equipped with a pair of V-shaped mechanism portions. FIG. 2 shows an example of a case where a seismic isolation device equipped with this damping device is installed on a seismic isolation object.
(全体的な構成)
長周期の地震波を受けて共振する機器に対して免震装置系にて振動を小さくするためには、大きな減衰力(摩擦力)を発生する必要がある。長周期地震波の速度は非常に小さいので、粘性減衰を用いることは難しい。このため、本発明では、摩擦減衰の手法をもって長周期の地震動の減衰を可能とする減衰装置10を、免震システムの主構成要素として実現した。
(Overall configuration)
A large damping force (frictional force) needs to be generated in order to reduce vibration in a seismic isolation system for a device that resonates in response to a long-period seismic wave. The velocity of long-period seismic waves is so small that it is difficult to use viscous damping. For this reason, in the present invention, the damping
この免震システム用減衰装置10では、後に説明する複数のV字形のリンク機構部と摺動摩擦発生部とによる摩擦力を積極的に利用して、振動が小さい時には小さな減衰力を与えて、かつ振動が大きい時には大きな減衰力を与える漸硬形の非線形の摩擦ダンパ(摩擦減衰装置)の特性を利用している。このため、この免震システム用減衰装置10は、漸硬形摩擦ダンパあるいは漸硬形非線形摩擦ダンパとも呼ぶことができる。
The seismic isolation
上記した図2において、免震対象物である例えば精密機器(以下、機器と呼ぶ)Mは、免震テーブル1に搭載されている。この免震テーブル1は支持体2に保持され、そして、支持体2は固定部4に固定されて水平の地震動EQを受けるようになっている。この固定部4は例えば建物の床面であり、支持体2は固定部4に固着装備されている。免震テーブル1は、支持体2の上に摺動自在に配置されている。この免震テーブル1は、支持体2に対して、図面において右側と左側に、それぞれ一つ又は複数の免震システム用減衰装置10によって接続されている。そして、この免震システム用減衰装置10は、機器Mを載置した免震テーブル1の水平方向の地震動EQを、有効に減衰し得るようになっている。
In FIG. 2 described above, for example, a precision device (hereinafter referred to as “device”) M which is a seismic isolation object is mounted on the seismic isolation table 1. The seismic isolation table 1 is held by a
図1及び図3に上述した免震システム用減衰装置(以下、減衰装置という)10の具体例を示す。この図1乃至図3において、減衰装置10は、免震対象物Mを載置した免震テーブル1と固定物である支持体2との間に装備されている(図2参照)。
1 and 3 show a specific example of the above-described damping device for seismic isolation system (hereinafter referred to as damping device) 10. 1 to 3, the damping
この減衰装置10は、図1,図3に示すように、支持体2側に保持された枠体状のケース本体11と、このケース本体11の側面中央部に係合して貫通装備され且つ免震テーブル1の一方向への移動に付勢されて移動する移動受け部材12と、この移動受け部材12と前述したケース本体11との間に配設され前記免震テーブル1が地震動EQによって揺れる場合に作動して当該揺れを減衰させるように機能する地震動減衰機構100とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the damping
そして、この地震動減衰機構100が、通常の周期0.2〜1〔秒〕程度の地震動EQに対応して当該地震動EQに対する減衰を小さく設定すると共に,長周期で振幅の大きい地震動EQが到来して免震対象物Mが共振しようとする時には減衰を大きく設定する漸硬型可変減衰機能を備えた構成となっている。この漸硬型可変減衰機能については具体的には後述する(図5,図10参照)。
このため、これによると、日常的に発生する周期0.2〜1〔秒〕程度の地震動EQに対しては他の減衰装置と同様に機能してこれを減衰させ免震対象物Mへの揺れを有効に抑制することができ、更に長周期で振幅の大きい地震動EQが同時に又は相前後して到来しても、漸硬型可変減衰機能が有効に対応してその共振状態の発生を有効に抑制することができ、これがため、到来する地震動EQの振幅の大小の変化があっても当該地震動EQに対して有効に対応して免震対象物Mの異常振動を抑制することができる。
The seismic motion attenuating mechanism 100 sets a small attenuation for the seismic motion EQ corresponding to the seismic motion EQ having a normal period of about 0.2 to 1 [second], and a seismic motion EQ having a long period and a large amplitude arrives. Thus, when the seismic isolation object M is about to resonate, it is configured to have a gradually hardening type variable damping function for setting a large damping. The gradual hardening type variable damping function will be specifically described later (see FIGS. 5 and 10).
For this reason, according to this, the seismic motion EQ having a period of about 0.2 to 1 [second] that occurs on a daily basis functions in the same way as other damping devices to attenuate the seismic motion EQ to the seismic isolation object M. The vibration can be effectively suppressed, and even if the seismic motion EQ with a long period and large amplitude arrives at the same time or in succession, the gradual hardening type variable damping function effectively responds to the generation of the resonance state. Therefore, even if there is a change in the amplitude of the incoming seismic motion EQ, the abnormal vibration of the seismic isolation object M can be suppressed effectively corresponding to the seismic motion EQ.
ここで、前述した地震動減衰機構100は、移動受け部材12の中心軸に沿った往復移動に対し、これを受けて左右方向に二分する同一面上に(左右に分かれて)配置された一対のV字状機構部13,14と、この一対の各V字状機構部13,14のリンク連結部13a,14aと前述したケース本体11との間にそれぞれ装備された摺動摩擦発生部15,16,17,18とにより構成されている。一対のV字状機構部13,14は、前述したように、地震動EQによる免震テーブル1の移動を最初に受ける移動受け部材12の移動変位の方向を、その移動押圧力と共に当該移動受け部材12の移動方向に交差する方向で少なくとも一方と他方の二方向に分岐させる機能を備えている。
Here, the above-described seismic motion attenuating mechanism 100 receives a pair of
前述した摺動摩擦発生部15,16は、本実施形態ではV字状機構部13,14の各リンク連結部13a,14aの突出方向先とこれに対応する領域のケース本体11との間に装備されており、かかる点において外側摺動摩擦発生部として位置付けられている。 これに対し、摺動摩擦発生部17,18は、後述するように、本実施形態ではV字状機構部13,14の各リンク連結部13a,14aの突出方向先とは反対側とこれに対応する領域のケース本体11との間に装備されており、かかる点において内側摺動摩擦発生部として位置付けられている。
In the present embodiment, the above-described sliding
これにより、免震対象物に加わる地震動EQの振動方向およびその振動力を一対のV字状機構部13,14を介して一方と他方の二方向に分散させてその振動を吸収することができ、同時に一対の各V字状機構部13,14のリンク連結部13a,14aとケース本体11との間に配設された摺動摩擦発生部15,16,17,18で地震動EQの振動エネルギを摺動摩擦に変換してこれを有効に吸収することができる。更に、長周期で振幅の大きい地震動EQが到来しても直ちにこれに対応してその共振状態の発生を有効に抑制することができる。
As a result, the vibration direction and the vibration force of the seismic motion EQ applied to the seismic isolation object can be dispersed in one and the other two directions via the pair of V-shaped
更に、一方と他方の各V字状機構部13,14のリンク連結部13a,14aが逆方向に同時にケース本体11側に向けて押圧移送されることから、この各リンク連結部13a,14aの押圧力を同時に受けて作動する少なくとも左右二箇所の各摺動摩擦発生部15,16では、ほぼ同一の大きさの摺動摩擦力が同時に発生する。このため、左右でバランスがとれた安定した状態の摺動摩擦状態が実現され、効率良く摺動摩擦力を発生させて地震動EQによる共振の発生を抑制し得るようになっている。
又、この一対の各V字状機構部13,14は、移動受け部材12が前述したケース本体11に対して押されることによりその開口部が圧縮され、前述した移動受け部材が前述したケース本体11対して引っ張られることにより広げられるように構成され配設されている。
Further, since the
The pair of V-shaped
このようにすると、前述した各V字状機構部13,14のリンク連結部13a,14aをケース本体11側に向けて押し出すように移動させ振動押圧力として摺動摩擦発生部15,16に伝達することが可能となり、これを受けて摺動摩擦発生部15,16では、リンク連結部13a,14aの移動押圧力をケース本体11との間の摺動摩擦発生部15,16で摺動摩擦力として発生させる。これによって免震対象物に加わる地震動EQの振動エネルギを摺動摩擦力に変換して当該摺動摩擦発生部15,16で有効に吸収することとなる。
If it does in this way, the
前述した一対の各V字状機構部13,14は、それぞれ(開口部を対向させて)移動受け部材12とケース本体11との間にV字状に配設され且つ相互にリンク連結部13a,14aで回動自在に連結された二つのリンク13A,13B,14A,14Bと、この各リンク13A,13B,14A,14Bのリンク連結部13a,14aにそれぞれ回動自在に装備された移動押圧体21,22と、この各移動押圧体21,22を保持すると共に当該移動押圧体が前記移動受け部材12の移動方向に交差する方向で且つ前記各摺動摩擦発生部15,16に向けてそれぞれ逆方向に個別に移動するのを案内するガイド部材23,24とを備えて構成されている。
Each of the pair of V-shaped
ここで、ガイド部材23,24は円柱状の部材により構成され前述したケース本体11側によって前述した移動受け部材12の往復移動方向に合わせて往復移動可能に保持されている。符号15C,16C,17C,18Cは、それぞれ後述する摺動摩擦部材15B,16Bを介してガイド部材23,24が移動受け部材12の往復移動方向に往復移動可能に支持する支持機構としての支持部材を示す。
Here, the
このようにすると、リンク連結部13a,14aの前述したケース本体11側に対する押圧力が移動押圧体21,22を介してケース本体11側に向けられるので、これを受ける摺動摩擦発生部15,16では、前述した地震動EQの振動押圧力を移動押圧体21,22から効率良く受けることができ、更に一方と他方の各移動押圧体移動押圧体21,22がガイド部材23,24に沿ってそれぞれ逆方向にケース本体11側に向けて同時に押圧移送されることから、ケース本体11との当接箇所に装備されている摺動摩擦発生部15,16では、各移動押圧体21,22がガイド部材23,24に保持された状態でほぼ同一の大きさの摺動摩擦力が左右二箇所で同時に発生する。
このため、左右でバランスがとれた安定した状態の摺動摩擦力発生状態を実現することができ、効率良く且つ安定した状態で摺動摩擦力を発生させ、これによって地震動EQの振動エネルギを有効に吸収し得るようになっている。
In this way, the pressing force of the
For this reason, it is possible to realize a stable sliding frictional force generation state balanced between the left and right, and to generate a sliding frictional force efficiently and stably, thereby effectively absorbing the vibration energy of the seismic vibration EQ. It has come to be able to do.
前述した摺動摩擦発生部15,16は、リンク連結部13a,14aの突出方向先に当該リンク連結部13a,14aに対応して設けられ且つ前述した一対の各V字状機構部13,14の開口部が圧縮される度合いに応じてその摩擦力を増減するように構成されている。
これにより、各V字状機構部13,14の開口部が大から小に大きく変化するに従いその直角方向に移動するリンク連結部の突出方向への押圧力の分力が大きくなり、その分、リンク連結部13a,14aの押圧力が(開口部が小さくなるに従って)大きくなり、これにより摩擦力が大きくなる。かかる点においても振動押圧力(地震動の振動エネルギ)が摩擦力に変換されて円滑に吸収されることとなる。
The sliding
As a result, the component force of the pressing force in the protruding direction of the link connecting portion that moves in the perpendicular direction increases as the opening of each V-shaped
前述した移動受け部材12の往復移動方向の延長線上には、前述した一対の各V字状機構部13,14の相互間の空間を仕切る中央仕切り板11Wが設けられている。この中央仕切り板11Wは、前述した移動受け部材12を保持するケース本体11の前面フレーム板11Aに対向する後面フレーム板11Bから移動受け部材12に向けてケース本体11の一部として突設されている。
On the extension line in the reciprocating direction of the
そして、前述した摺動摩擦発生部は、各V字状機構部13,14の一方と他方の各リンク連結部13a,14aと当該各リンク連結部13a,14aの突出方向先に位置するケース本体11の側面フレーム板11C,11Dとの間に設けられた一方と他方の第1の摺動摩擦発生部(外側摺動摩擦発生部)15,16と、前述した各リンク連結部13a,14aと当該各リンク連結部13a,14aの突出方向先とは反対側の前記中央仕切り板11Wとの間に設けられた一方と他方の第2摺動摩擦発生部(内側摺動摩擦発生部)17,18とを備えた構成となっている。
And the above-mentioned sliding friction generation | occurrence | production part is the case main body 11 located in the protrusion direction direction of each
これにより、本実施形態にあっては、各リンク連結部13a,14aが突出する方向に前述した移動受け部材12が移動した場合には第1の摺動摩擦発生部(外側摺動摩擦発生部)15,16が機能して大きい摺動摩擦による地震動のエネルギ吸収が実行される。
Thereby, in this embodiment, when the
一対の各V字状機構部13,14は、前述したように移動受け部材12の移動方向に対してそれぞれ左右対象位置に配置されている。又、この各V字状機構部13,14は、本実施形態では同一平面上に配置されている。そして、この各V字状機構部13,14の各リンク連結部13a,14aに装備された移動押圧体21,22の相互間には、当該移動押圧体21,22がリンク連結部13a,14aに付勢されて相互に逆方向に移動するのを案内する同期移動案内機構25が装備されている。
このため、前述した各摺動摩擦発生部15乃至18の動作中においても前述した各移動押圧体21,22部分が同期移動案内機構25に保持されるので、各摺動摩擦発生部15乃至18に対しては押圧力が安定した状態で印加される。これがため、各摺動摩擦発生部15乃至18は安定した状態で動作を継続することができる。
As described above, the pair of V-shaped
Therefore, even during the operation of each of the sliding
前述した外側の各摺動摩擦発生部15乃至16は、前述した一対の各V字状機構部13,14のリンク連結部13a,14aに対応してケース本体11の側面フレーム板11C,11Dにそれぞれ固着装備された固定摩擦板15A,16Aと、この各固定摩擦板15A,16Aに対向して配置され且つ当該各固定摩擦板15A,16Aに向けて移動可能に前記ガイド部材23,24に保持された摺動摩擦部材15B,16Bと、リンク連結部13a,14aの押圧力に付勢されて作動し対応する前記各摺動摩擦部材15B,16Bに対して前記移動受け部材12からの移動押圧力を印加するコイルばね等から成る押圧力付勢部材23A,24Aとにより構成されている。
The outer sliding
同様に、前述した内側の各摺動摩擦発生部17乃至18は、前述した一対の各V字状機構部13,14のリンク連結部13a,14aに対応してケース本体11の中央仕切り板11Wの両面にそれぞれ固着装備された固定摩擦板17A,18Aと、この各固定摩擦板17A,18Aに対向して配置され且つ当該各固定摩擦板17A,18Aに向けて移動可能に前記ガイド部材23,24に保持された摺動摩擦部材17B,18Bと、前記リンク連結部13a,14aの押圧力に付勢されて作動し対応する前記各摺動摩擦部材17B,18Bに対して前記移動受け部材12からの移動押圧力を印加するコイルばね等から成る押圧力付勢部材23B,24Bとにより構成されている。
Similarly, the inner sliding
このため、コイルばね等の押圧力付勢部材23A,23B,24A,24Bが有効に機能し、前述したリンク連結部13a,14aを介して伝達されてくる地震動EQの振動押圧力に対してその変動要素が有効に吸収され、これによって特に長周期で大きく変動する地震動EQに対しても変動の少ない安定した形態で押圧力が前述した各摺動摩擦発生部に印加され、これにより、免震対象物Mの共振を抑えることができ且つ装置全体の動作の安定および耐久性向上を図ることが出来る。
Therefore, the pressing
以下、これを更に具体的に説明する。 This will be described more specifically below.
減衰装置10は、上述したように、本体部である枠体状のケース本体11と、免震対象物M側からの地震動EQを入力する移動受け部材12と、この移動受け部材12によって駆動される一対のV字形機構部13,14と、この各V字形機構部13,14を介して送り込まれる地震動EQを吸収する摺動摩擦発生部15乃至18とを備えている。
ケース本体11は、移動受け部材12および一対のV字形機構部13,14と、摺動摩擦発生部15乃至18を機械的に保持するためのもので、例えば本実施形態では長方形状の枠体(フレーム)を成し、前面フレーム板11A,後面フレーム板11B,側面フレーム板11C,11Dにより構成されている。
As described above, the damping
The case body 11 is for mechanically holding the
ケース本体11は、図1の支持体2側に、例えば図示しないロッドエンドにより固定されている。ケース本体11の内部には、移動受け部材12の一部と,一対のV字形機構部13,14と、摺動摩擦発生部15乃至18が収容された状態で装備されている。
The case body 11 is fixed to the
移動受け部材12は、例えば棒状の部材から成り、一端部にはロッドエンド12Bを有し、他端部にはV字機構連結部材12Fを介して一対のV字形機構部13,14の各一端部側が連結されている。符号12Dは、移動受け部材12の骨格を成すと共に前記V字機構連結部材12Fを保持する支柱部を示す。このV字機構連結部材12Fには、その中央部に支柱部12Dが固着装備され、その左右両端部には移動受け部材12の押圧力を分岐して伝達する一対のV字形機構部13,14の各一端部(開口側の図3における上端部)がピンによって連結されている。一方、この各V字形機構部13,14の各他端部は、後面フレーム板11B側に装備された支持部材41,42にピンによって回転自在に連結され保持されている。又、ロッドエンド12Bは、前述した図1の免震テーブル1に対してピン結合によって連結されている。これにより、移動受け部材12が中心軸上で往復移動すると、各V字形機構部13,14の開口部が同時に広げられ又は狭められるように構成されている。
The
移動受け部材12は、機器Mと免震テーブル1からの圧縮と引っ張りの入力を受けるために、前面フレーム板11Aの中央部に設けられた軸受け部12Cを貫通装備され、且つ当該軸受け部12Cを介して前面フレーム板11Aに、入力方向Tに沿って往復移動可能に保持されている。即ち、移動受け部材12はケース本体11に対して入力方向Tに沿って往復移動可能となっている。
The
一対の各V字形機構部13,14は、移動受け部材12のケース本体11内の端部と当該ケース本体11の後面フレーム板11Bとの間に、開口部を対向させて配設され保持されている。この一対の各V字形機構部13,14は、前述した移動受け部材12がケース本体11内に押し込まれることにより圧縮され、この移動受け部材12がケース本体11内から引き出されることにより引き伸ばされる。
Each of the pair of V-shaped
前述した第1の各摺動摩擦発生部(外側摺動摩擦発生部)15,16は、ケース本体11の各側面フレーム板11C,11Dの内側の側面部分に配置されており、一対のV字形機構部13が圧縮される時に生じる押圧力によって、それぞれ摩擦(減衰力)を発生させる。 又、第2の各摺動摩擦発生部(外側摺動摩擦発生部)17,18は、ケース本体11の後面フレーム板11Bの中央部から内部に向けて突設された中央仕切り板11Wの両側面にそれぞれ配置されており、一対の各V字形機構部13,14が引き伸ばされる時に生じる押圧力により、それぞれ摩擦(減衰力)を発生させるように構成されている。
The first sliding friction generating portions (outer sliding friction generating portions) 15 and 16 described above are disposed on the side surface portions of the
ここで、一対の各V字形機構部13,14は、ケース本体11の後面フレーム板11B側で前述した移動受け部材12に連結された第1リンク13A,14Aと、これに対応すると共にケース本体11の後面フレーム板11B側に配置された第2リンク13B,14Bとにより構成され、各リンクの連結点13a,14aにはそれぞれ移動押圧体21,22が連結されている。具体的には、第1リンク13A,14Aと、第2リンク13B,14Bとはそれぞれ圧縮強度と引っ張り強度を確保するために2枚のリンク部材によって構成され、これらの各第1リンク13A,14Aと、対応する第2リンク13B,14Bは、各リンクの連結点13a,14aで、それぞれ移動押圧体21,22を介してピンによって回動自在に連結されている。
移動押圧体21,22は、移動受け部材12の移動方向である入力方向Tと交差する(直交する)方向Gに沿って前述したガイド部材23,24上を、それぞれ別個に移動可能なスライダである。
Here, the pair of V-shaped
The movable
又、各V字形機構部13,14の第2リンク13B,14Bは、その開口部側における図3の下側の端部が、前述したように、後面フレーム板11Bに装備された固定支持片41,42に、それぞれピンによって回動自在に連結され保持されている。ここで、各V字形機構部13,14のリンク連結部13a,14aは前述した一方と他方の側面フレーム板11C,11Dに向けてそれぞれ突設され、これによって第1の各リンク13A,14Aとこれに対応する第2の各リンク13B,14Bとは、それぞれ、ほぼV字形のリンク機構部を構成している。
Further, the
次に、摺動摩擦発生部15乃至18について説明する。
Next, the sliding
図4に、図1のFR−FR線から見た摺動摩擦発生部14〜18部分を含む断面構造を示す。
摺動摩擦発生部15乃至18は、前述したようにぞれぞれケース本体11の一方と他方の側面フレーム板11C,11Dの内面およびケース本体11の中央仕切り板11Wの両側面部分に、それぞれ配置され、いずれも同一の構成を備えている。
FIG. 4 shows a cross-sectional structure including the sliding
As described above, the sliding
各摺動摩擦発生部15乃至18の内、ケース本体11の一方と他方の側面フレーム板11C,11Dの内面部分に装備された摺動摩擦発生部15乃至16は、一対のV字形機構部13,14が圧縮された時に、摩擦を増大させる機能を有している。即ち、本実施形態では、各V字形機構部13,14の開口部を圧縮する押圧力の分力が開口部の広がりが狭くなるに従いリンク連結部13a,14aの突出方向に対して強く機能してコイルばね23A,24Aを強く圧縮するように構成されており、比較的大きい押圧力が各摺動摩擦発生部15乃至16に向けて印加される。
Of the sliding
又、中央仕切り板11Wの両側面部分に装備された摺動摩擦発生部17乃至18は、一対のV字形機構部13,14が引き延ばされた時に、摩擦を増大させる機能を有している。この場合は、各V字形機構部13,14の開口部を引き延ばす引張力の分力がリンク連結部13a,14aの突出方向とは反対側に対して機能してコイルばね23B,24Bを適度に圧縮するので、これによって生じる押圧力が各摺動摩擦発生部17乃至18に向けて印加され、当該各摺動摩擦発生部17乃至18では前記引張力の分力に対応する摩擦力が発生する。
Further, the sliding
各摺動摩擦発生部15乃至18は、前述したように、それぞれ固定摩擦板15A,16A,17A,18Aと、摺動摩擦部材15B,16B,17B,18Bと、これら摺動摩擦部材15B,17Bを保持する一方のガイド部材23と、摺動摩擦部材16B,18Bを保持する他方のガイド部材24と、これら各ガイド部材23,24上に装備され前述したリンク連結部13a,14aの押圧力を移動押圧体21,22を介して前記各摺動摩擦部材15B,16B,17B,18Bに個別に印加するコイルばねから成る押圧力付勢部材23A,24A,23B,24Bとによって構成されている。
As described above, the sliding
固定摩擦板15A,16A,17A,18Aは入力方向Tに伸びた板状部材であり、側面フレーム板11C、11Dの内側に、又中央仕切り板11Wの両面に、それぞれ固定されている。各摺動摩擦部材15B,16B,17B,18Bは、作動時にはそれぞれ対応する各固定摩擦板15A,16A,17A,18Aに接しつつ移動するように構成されている。
ここで、一方の組のコイルばねから成る押圧力付勢部材23A,23Bは、ガイド部材23上にそれぞれ摺動摩擦部材15B,17Bに対応して装備されている。又、他方の組のコイルばねから成る押圧力付勢部材24A,24Bは、ガイド部材24上にそれぞれ摺動摩擦部材16B,18Bに対応してそれぞれ装備されている。
The fixed
Here, the pressing
そして、押圧力付勢部材23A,24Aは、一対のV字形機構部13,14が圧縮された時に摺動摩擦部材15B,16Bを対応する固定摩擦板15A,16Aにそれぞれ押し付けて摩擦を増大させる。又、押圧力付勢部材23B,24Bは、一対のV字形機構部13,14が引き伸ばされた時に摺動摩擦部材17B,18Bを対応する固定摩擦板17A,18Aにそれぞれ押し付けて摩擦を増大させる。
The pressing
前述した各摺動摩擦部材15B,16B,17B,18Bはブレーキシューであり、これに対応してケース本体11側に装備された各固定摩擦板15A,16A,17A,18Aは、移動受け部材12の入力方向Tと平行な方向に比較的長く配列され、それぞれの長さは同じである。ここで、各固定摩擦板15A,16A,17A,18Aの図4における下端部には、当該各固定摩擦板15A,16A,17A,18Aに沿って前述した各摺動摩擦部材15B,16B,17B,18Bを保持するための保持部材15C,16C,17C,18Cが固着装備されている。これにより、各摺動摩擦部材15B,16B,17B,18Bの摺動動作中の動作の安定が確保されている。
The sliding
ここで、前述した各固定摩擦板15A〜18Aはそれぞれ前述した移動受け部材12の移動方向に沿ってその面は平行に配置されている。そして、この内、固定摩擦板15Aと固定摩擦板17Aとが相互に対向装備され、固定摩擦板16Aと固定摩擦板18Aとが相互に対向装備されている。
Here, the surfaces of the fixed
又、図1および3乃至図4に示すように、各移動押圧体21,22に設けられた貫通穴には前述したガイド部材23,24がそれぞれ個別に貫通装備され、これによって各移動押圧体21,22はガイド部材23,24上を前述したリンク連結部13a,14aに一体化されて自在に往復移動し得るようになっている。
上記各ガイド部材23,24の内、一方のガイド部材23の両端部には、前述した摺動摩擦部材15B,17Bが装備され、又他方のガイド部材24の両端部には、前述した摺動摩擦部材16B,18Bが装備されている。この場合、本実施形態では、各摺動摩擦部材15B,17B,16B,18Bはそれぞれ対応するガイド部材23,24の両端部に固定されているが、稼働中に離脱しないようにして固定することなく単に係合した状態であってもよい。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3 to 4, the
Of the
前述した各移動押圧体21,22の相互間には、前述したように当該移動押圧体21,22がリンク連結部13a,14aに付勢されて相互に逆方向に移動するのを案内する同期移動案内機構25が装備されている。この同期移動案内機構25は、移動押圧体21,22が逆方向に移動するのを案内する棒状のガイド部材25Aと、その両端部に設けられた各移動押圧体21,22の移動範囲を規制するストッパ25B,25Cとにより構成されている。これにより、各移動押圧体21,22は互いに相反する方向に直線移動する際に生じ易い、入力方向Tに沿った方向の変動(がたつき)を防いで、スムーズな直線移動を実現することが可能となる。
As described above, there is a synchronization between the above-described moving
(動作説明)
次に、上記減衰装置10の動作について説明する。
地震動EQにより図2の免震テーブル1と機器Mが水平移動して、図1と図3に示す移動受け部材12が荷重Fでvだけ変位して入力方向Tの圧縮方向T1に押されると、一対の各V字形機構部13,14は、例えばそのV字状の中間位置から更に圧縮される。このようにV字形機構部13,14が中間位置から圧縮されると、各移動押圧体21,22はリンク連結部13a,14aに付勢されて交差方向Gに沿って互いにガイド部材23,24上を反対方向に移動する。
(Description of operation)
Next, the operation of the
2 is moved horizontally by the seismic motion EQ, and the
これにより、押圧力付勢部材23A,24Aが対応する各摺動摩擦部材15B,16Bを対応する各固定摩擦板15A,16Aに向けて押圧移送し当接して更に押圧する。かかる動作は、各摺動摩擦部材15B,16Bが移動受け部材12の移動と共に同方向に移動中に同時発生し、これによって各固定摩擦板15A,16Aと対応する各摺動摩擦部材15B,16Bとの間に当該押圧力の大きさに応じた摺動摩擦力が発生し移動受け部材12から入力されてくる地震動EQのエネルギーが有効に吸収される。この場合、本実施形態では、前述したように比較的大きい摺動摩擦力が発生する。
As a result, the pressing
一方、移動受け部材12が荷重Fで例えばvだけ変位して入力方向Tに対して引っ張る方向T2に引っ張られると、まず、V字形機構部13,14は中間位置から引っ張られる。この各V字形機構部13,14が中間位置から引っ張られると、各移動押圧体21,22は交差方向Gに沿って互いに近づく方向に移動する。これにより、押圧力付勢部材23B,24Bが対応する各摺動摩擦部材17B,18Bと対応する各固定摩擦板17A,18Aに当接して更に押圧する。
かかる動作は、各摺動摩擦部材17B,18Bが移動受け部材12の移動と共に同方向に移動中に同時発生し、これによって各固定摩擦板17A,18Aと対応する各摺動摩擦部材17B,18Bとの間に、当該押圧力の大きさに応じた摩擦力が発生し移動受け部材12から入力されてくる地震動のエネルギーが有効に吸収される。
On the other hand, when the
Such an operation occurs simultaneously while the sliding
図5は、図3に示すリンクと交差方向Gとの間の初期角度θ0を45°としたときの減衰装置10の荷重―変位特性例を示している。
図5において、μは摺動摩擦部材15B〜18Bと対応する固定摩擦板15B〜18Bの間の摩擦係数を示し、ksは押圧力付勢部材23A,24A,23B,24Bのばね定数を示す。又、Fは移動受け部材12に加える移動方向の力を、vはその時の移動受け部材12の移動方向の相対変位を示す。更に、Lは各リンク13A,14A,13B,14Bの長さを表す。
FIG. 5 shows an example of load-displacement characteristics of the damping
In FIG. 5, μ represents a friction coefficient between the sliding
この図5は、初期角度θ0を45°としたとき(図9参照)のFとvの関係を無次元化して表している。そして、このθ0=45°とすると、引っ張り側ではv/L=0.59迄伸ばすことができ、圧縮側ではv/L=−1.41迄縮めることができることを示したものである。 FIG. 5 shows a non-dimensional relationship between F and v when the initial angle θ 0 is 45 ° (see FIG. 9). When θ 0 = 45 °, it is shown that the tension side can be extended to v / L = 0.59, and the compression side can be reduced to v / L = −1.41.
この図5から明らかなように、減衰装置10では、振幅が小さい(変位が小さい)範囲では摩擦力が小さくなり(等価減衰比が小さく)、振幅が大きくなる(変位が大きくなる)にしたがい摩擦力が大きく(等価減衰比が大きく)なるような漸硬形非線形摩擦ダンパの特性を持つことが分かる。この図5の例では、移動受け部材12(長さL)に伝達されてくる振動の大きさの押圧分力(摺動摩擦発生部に向かう分力)に応じた摩擦力が設定されている。
As is clear from FIG. 5, in the damping
尚、各V字形機構部13,14の開口端部に加えられる移動受け部材12の移動押圧力が一定の場合、一般に、V字の開きが大きい状態ではリンク連結部13a,14aの左右への移動押圧分力は小さく、その開きが小さい状態ではリンク連結部13a,14aの左右への移動押圧分力は大きくなる。
一方、移動受け部材12の移動押圧力の大小は、到来する地震動EQの振動エネルギの大小によって変化する。このため、地震動EQの振動エネルギが大きい場合には、これに対応してV字の開きが大きい状態でもリンク連結部13a,14aの左右への移動押圧分力は大きくなり、これに対応して摺動摩擦発生部17乃至18でも大きい摺動摩擦力が発生することは明らかである。
In addition, when the movement pressing force of the
On the other hand, the magnitude of the moving pressing force of the
図6,図7に、上述した摺動摩擦発生部15乃至18の変形例を示す。
図6に示す摺動摩擦発生部15乃至18は、前述した各固定摩擦板15A〜18Aの摺動面に摺動摩擦部材15B〜18Bの移動方向に沿って凹部15Aa〜18Aaを設け、この各凹部15Aa〜18Aa内で前述した摺動摩擦部材15B〜18Bを摺動させるように構成した点に特徴を有する。その他の構成は、前述した図1,図3の場合と同様である。
このようにすると、前述した図1,図3における保持部材15C〜18Cが不要となるばかりでなく、当該保持部材15C〜18Cを備えた場合と同等に機能する摺動摩擦発生部15〜18を得ることができ、更に摩擦を起こすための接触面積を増やせるだけでなく、摺動摩擦部材15B〜18Bの図6における上下方向への変位も抑制されるので、より一層、動作の安定した効率のよい摺動摩擦発生部を得ることができる。
6 and 7 show modified examples of the above-described sliding
The sliding
In this way, the holding
又、図7に示す摺動摩擦発生部15乃至18は、摺動摩擦部材15B〜18Bの摺動摩擦面にその移動方向に沿って凸条部15Ba〜18Baを設け、これに対応して前述した各固定摩擦板15A〜18Aの摺動面に、摺動摩擦部材15B〜18Bの移動方向に沿って凹部15Ab〜18Abを設け、この各凹部15Ab〜18Ab内に前述した摺動摩擦部材15B〜18Bの凸条部15Ba〜18Baを係合させ、これによって当該摺動摩擦部材15B〜18Bを同一タイミングで個別に摺動させるように構成した点に特徴を有する。その他の構成は、前述した図1,図3の場合と同様である。
このようにしても、前述した図6のものと同等に機能する、動作の安定した効率のよい摺動摩擦発生部を得ることができる。
Further, the sliding
Even in this case, it is possible to obtain an efficient sliding friction generating portion having stable operation and functioning equivalent to that of FIG.
〔他の実施形態〈二対のV字状機構部を装備〉〕 [Other embodiments <equipped with two pairs of V-shaped mechanism parts>]
次に、本発明の他の実施形態を、図8〜図10に基づいて説明する。
この図8〜図10に示す他の実施形態は、前述した図1,図3の実施形態が一対のV字形機構部13,14を装備した構成であるのに対し、これと同一に機能する二対のV字形機構部13,14,63,64を移動受け部材12の移動方向に沿って且つその開口部を内側に向けて揃えた状態で直列に順次連結した点に特徴を有する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The other embodiments shown in FIGS. 8 to 10 function in the same manner as the above-described embodiment shown in FIGS. 1 and 3 is provided with a pair of V-shaped
以下、これを説明する。
最初に全体的な内容説明を行い、その後に細部の構成等を説明する。ここで、前述した図1,図3の実施形態と同一の構成部材については同一の符号を用いることとする。
図8〜図10において、減衰装置60は、図2の場合と同様に免震対象物Mと固定部4との間に配置されて前述した免震対象物Mに伝達される地震動EQを減衰させる機能を備えている。
This will be described below.
First, the overall contents will be described, and then the detailed configuration will be described. Here, the same reference numerals are used for the same constituent members as those in the embodiment shown in FIGS.
8 to 10, the damping
この減衰装置60は、固定部4側の支持体2に保持された本体部である枠体状のケース本体61と、このケース本体61の側面中央部(前面フレーム板61Aの中央部)に係合して貫通装備され且つ免震テーブル1の一方向への移動力に付勢されて移動する移動受け部材12と、前記ケース本体61内で当該ケース本体61と前記移動受け部材12との間に配設され前述した免震テーブル1が地震動EQによって揺れる場合に作動して図10に示すように当該揺れを減衰させるように機能する第1の地震動減衰機構101および第2の地震動減衰機構102とを備えて構成されている。
ここで、第1の地震動減衰機構101は、前述した図1における地震動減衰機構100と同一に構成されたものが組み込まれている。又、第2の地震動減衰機構102は、前述したように、第1の地震動減衰機構101と全く同一に構成され且つ同一に機能するたものが使用されている。
The damping
Here, the first seismic
上記第1乃至第2の各地震動減衰機構101,102は、通常の周期0.2〜1〔秒〕程度の地震動EQに対応して当該地震動EQに対する減衰を小さく設定すると共に,長周期せ振幅の大きい地震動が到来して免震対象物Mが共振しようとするときには減衰を大きく設定する漸硬型可変減衰機能を備えて構成されている。かかる漸硬型可変減衰機能を備えた各地震動減衰機構101,102は、前述した移動受け部材12の移動方向に沿って順次配置されている。そして、移動受け部材12が地震動EQによって一方の方向に移動した場合には前述した第1の地震動減衰機構101が大きい減衰機能を発揮し、前記移動受け部材12が地震動EQによって他方の方向に移動した場合には前記第2の地震動減衰機構102が大きい減衰機能を発揮し得るように、当該各地震動減衰機構101,102が移動受け部材12の一部を介して連結されている。
Each of the first to second seismic
このため、これによると、日常的に発生する周期が0.2〜1〔秒〕程度の地震動EQに対してはその往復いずれの方向であっても他の減衰装置と同様に機能してこれを減衰させ免震対象物Mへの揺れを有効に抑制することができる。又、長周期で振幅の大きい地震動EQに対しては、その往復いずれの方向であっても各地震動減衰機構101,102がそれぞれ逆方向に機能して大きい減衰機能を有効に発揮することができ、これがため、長周期の振幅の大きい地震動によって従来生じていた免震対象物の共振破壊を、有効に且つ確実に回避することが可能となる。
For this reason, according to this, the seismic motion EQ with a period of about 0.2 to 1 [seconds] functions in the same way as other damping devices regardless of the reciprocal direction. Can be effectively suppressed from being shaken to the seismic isolation object M. In addition, for seismic motion EQ with a long period and large amplitude, each seismic
上記第2の地震動減衰機構102は、前述した第1の地震動減衰機構101と同様に、移動受け部材12の移動変位の方向をその移動押圧力と共に当該移動受け部材12の移動方向に交差する方向で少なくとも一方と他方の二方向に分岐させる一対のV字状機構部63,64と、この一対の各V字状機構部63,64が備えているリンク連結部63a,64aと前述したケース本体61との間にそれぞれ個別に装備された摺動摩擦発生部65乃至68,とを備えて構成されている。
The second seismic
そして、上述した第1乃至第2の各地震動減衰機構101,102の一対の各V字状機構部13,14,63,64は、前述した移動受け部材12の移動変位の方向に沿って配置された当該各V字状機構部13,14,63,64の開口部側の隣接する端部が、前述した移動受け部材12の一部を介して相互に回転自在に連結されている。
The pair of V-shaped
このため、移動受け部材12が移動変位のT1方向に移動すると、第1の地震動減衰機構101における各V字状機構部13,14の開口部が広げられ第2の地震動減衰機構102における各V字状機構部63,64の開口部が狭められる(図9参照)。そして、開口部が狭められた第2の地震動減衰機構102における各V字状機構部63,64は、そのリンク連結部63a,64aを当該移動受け部材12の移動方向に移動しつつ対応する摺動摩擦発生部65乃至66に向けて突出させて所定の押圧力を当該摺動摩擦発生部65乃至66に伝達する。このため、比較的大きい押圧分力が伝達されることから当該摺動摩擦発生部65乃至66には大きな摺動摩擦力が発生する。
Therefore, when the mobile receiving
これに対し、開口部が広げられた第1の地震動減衰機構101における各V字状機構部13,14は、そのリンク連結部13a,14aが、当該移動受け部材12の移動方向に移動しつつ対応する摺動摩擦発生部15,16からは離れる方向に移動すると共に対応する反対側の摺動摩擦発生部17,18に当接し、この方向に発生する押圧分力によって当該摺動摩擦発生部17,18が機能し所定の摺動摩擦力を発生させる。
On the other hand, the V-shaped
この場合、上記第2の地震動減衰機構102では、各V字状機構部63,64が有効に機能して前述した移動受け部材12の移動方向に沿って左右対称に同時に発生する。又、このような摺動摩擦力の発生状況は、移動受け部材12の往復移動によって第1乃至方第2の各一対のV字状機構部13,14,63,64が交互に逆方向に作動する(図10参照)ことから、振幅の大きい往復振動に対して有効に対応し得る。そして、特に長周期で振幅の大きい地震動EQに対して図10に示すように大きい摺動摩擦力を発生する。このため、免震対象物Mが共振状態になるのを確実に回避し得るようになっている。
In this case, in the second seismic
前述した第1の地震動減衰機構101を構成する一対の各V字状機構部13,14と前記第2の地震動減衰機構102を構成する一対の各V字状機構部63,64とは、本実施形態ではそれぞれ同一平面上に配置されている。この場合、当該各V字状機構部13,14,63,64の外側(移動受け部材12の移動方向の上流側と下流側)に位置するリンクの開放端部は、本実施形態ではそれぞれ近接するケース本体61にピン結合によって回動自在に連結されている。
ここで、上記各V字状機構部13,14,63,64の開口部の前述したケース本体61に連結された箇所の相互間の距離Sは、ケース本体61の前面フレーム板61Aと後面フレーム板61Bとによって規制され一定距離に設定されている。
The pair of V-shaped
Here, the distance S between the portions of the openings of the V-shaped
このため、移動受け部材12の移動と共に、左右に配置されたV字状機構部13,14,63,64は、その移動方向に沿って何れか一方の組のV字状機構部13,14又は63,64の開口部が確実に広げられ又は狭められるので、前述した図10に示す特性曲線を確実に実現することができ、これによって免震対象物が共振状態になるのを有効に回避することができる。
For this reason, along with the movement of the
更に、前述した第1の地震動減衰機構101における一方の側と他方の側に配置された一対の各V字状機構部13,14の各リンク連結部13a,14aには、前述した図1の実施形態における同期移動案内機構25と同等に形成された同期移動案内機構が装備されている。同様に、前述した第2の地震動減衰機構102における一方の側と他方の側に配置された一対の各V字状機構部63,64の各リンク連結部63a,64aにも、前述した図1における同期移動案内機構25と同等に形成された同期移動案内機構75が装備されている。
Further, the
このため、各リンク連結部13a,14a,及び63a,64aは当該同期移動案内機構25,75にそれぞれ案内されて往復移動するので、摺動摩擦力の変動によって生じ易い当該各リンク連結部13a,14a,63a,64a部分の蛇行が有効に回避され、これによって前述した摺動摩擦発生部15乃至18,および65乃至68を安定した状態で円滑に作動させることが可能となる。
For this reason, the
又、本実施形態(図8乃至図9)では、前述したように、一対を成す左右に配置された各V字状機構部13と14,又は63と64の相互間には、当該各V字状機構部13,14,63,64の相互間を仕切る二枚の仕切り部材61E,61Fが装備されている。この二枚の仕切り部材61E,61Fは、前述したケース本体11の一部を成し、各V字状機構部13,14,63,64の開口部分に沿って且つ相互に所定間隔を隔てて平行に装備されている。そして、前述した移動受け部材12の主軸部分はこの二枚の仕切り部材61E,61Fの相互間に配置されている。
In the present embodiment (FIGS. 8 to 9), as described above, the V-shaped
ここで、符号61G,61Hは前述した二枚の仕切り部材61E,61Fの両端部に固着装備された保持板を示す。この保持板61G,61Hは、図8における二枚の仕切り部材61E,61Fの上下端部に配設され、前述した各V字状機構部13,14,63,64の図8における上下端部に位置するV字状機構部13,14の第1のリンク13A,14AおよびV字状機構部63,64の第2のリンク63B,64Bの各端部をそれぞれ個別にピンを介して回転自在に保持している。そして、図8に示すように、保持板61Gはケース本体61の前面プレート板61Aに、又保持板61Hはケース本体61の後面プレート板61Bに、それぞれ固着され一体化されている。
Here,
同時に、前述した第1乃至第2の各地震動減衰機構101,102が備えている摺動摩擦発生部15乃至16,65乃至66は、前記各V字状機構部13,14,63,64が有する一方と他方の各リンク連結部13a,14a,63a,64aと当該各リンク連結部13a,14a,63a,64aの突出方向先に位置するケース本体11側との間に、それぞれ対応して装備されている。
又、前述した第1乃至第2の各地震動減衰機構101,102が備えている摺動摩擦発生部17乃至18,67乃至68は、前記各V字状機構部13,14,63,64が有する一方と他方の各リンク連結部13a,14a,63a,64aと当該各リンク連結部13a,14a,63a,64aの突出方向先とは反対側に位置する二枚の仕切り部材61E,61Fの外側面との間に、それぞれ対応して装備されている。
At the same time, the V-shaped
The V-shaped
これにより、移動受け部材12の往復移動を二枚の仕切り部材61E,61Fによって円滑に案内することができる。このため、前記各V字状機構部13,14,63,64を安定した状態で駆動し得るので、一方と他方の各リンク連結部部分の突出押圧力を安定した状態で摺動摩擦発生装置に向けて伝達することができる。更に、前記二枚の仕切り部材61E,61Fの外面と前述した各リンク連結部との間に装備される摺動摩擦発生部17乃至18,67乃至68が二枚の仕切り部材61E,61F側で堅牢に保持されるので、前述した一方と他方の各摺動摩擦発生部全体の動作の安定を確保することができるという利点がある。
Thereby, the reciprocating movement of the
又、上述した各摺動摩擦発生部15乃至18,65乃至68は、前述した各V字状機構部13,14,63,64のリンク連結部13a,14a,63a,64aに対応してそのケース本体11側に,或いは二枚の仕切り部材61E,61Fに,それぞれ固着装備された固定摩擦板15A〜18A,65A〜68と、この各固定摩擦板15A〜18A,65A〜68Aに対応して配置され且つ前記各V字状機構部13,14,63,64のリンク連結部側にガイド部材23,24,73,74を介して且つ前記各固定摩擦板15A〜18A,65A〜68に向けて移動可能に保持された摺動摩擦部材15B〜18B,65B〜68Bと、前記各リンク連結部13a,14a,63a,64aの押圧力に付勢されて作動し対応する前記各摺動摩擦部材15B〜18B,65B〜68Bに対して前記移動受け部材12からの移動押圧力を印加する押圧力付勢部材23A,24A,23B,24B,73A,74A,73B,74Bとにより構成されている。
The sliding
このため、コイルばね等の押圧力付勢部材23A,24A,23B,24B,73A,74A,73B,74Bが有効に機能し、前述したリンク連結部13a,14a,63a,64aを介して伝達されてくる地震動EQの押圧力に対してその変動要素が有効に吸収され、これによって変動の少ない安定した地震動EQの押圧力を前述した各摺動摩擦発生部15乃至18,65乃至68に印加することができ、装置全体の動作の安定および耐久性向上を図ることができる。
For this reason, the pressing
これを更に具体的に説明する。
図8,図9に示す他の実施形態における減衰装置60は、上述したように、ケース本体61と、移動受け部材12と、一対の第1のV字形機構部13,14と、もう一対の第2のV字形機構部63,64と、第1の摺動摩擦発生部15乃至18と、第2の摺動摩擦発生部65乃至68とを有している。
ここで、一対の第1のV字形機構部13,14と第1の摺動摩擦発生部15乃至18とにより第1の地震動減衰機構101が構成され、第2のV字形機構部63,64と第2摩擦発生部65乃至68とにより第2の地震動減衰機構102が構成されている。
This will be described more specifically.
As described above, the damping
Here, the pair of first V-shaped
前述したケース本体61は長方形状のフレームであり、前面フレーム板61A、後面フレーム板61B、側面フレーム板61C,61Dにより構成されている。後面フレーム板61Bにはロッドエンド12Hが固定されている。ケース本体61の内部には、移動受け部材12の一部と、一対の第1のV字形機構部13,14と、もう一対の第2のV字形機構部63,64と、第1の摺動摩擦発生部15乃至18と、第2の摺動摩擦発生部65乃至68が装備されている。
The
移動受け部材12の一端部にはロッドエンド12Bが設けられ、移動受け部材12の他端部は駆動部材としての駆動板12Gが装備されている。移動受け部材12は、ケース本体61の軸受け部12Cによって入力方向Tに沿って往復移動可能に保持されている。駆動板12Gは、入力方向Tに沿って往復移動可能に構成されている。又この駆動板12Gは、図8の左右方向に前述した各V字形機構部13,14,63,64の中央部に位置する開口端部を連結するための突出部12Ga,12Gbを備えている。
One end of the
又、移動受け部材12は、図1の場合と同様にケース本体61に対する免震対象物としての機器Mを載置した免震テーブル1と機器Mの移動を受けて、入力方向Tの圧縮方向T1に沿って押されたり、引っ張り方向T2に沿って引っ張られたりする。
第1の地震動減衰機構101は、前述したように、図1の実施形態における地震動減衰機構100と全く同一に形成されている。そして、その要部を成す一対のV字形機構部13,14は、ケース本体61内で移動受け部材12とケース本体61の間に配置されて、移動受け部材12がケース本体61に対して圧縮方向T1に沿って押されることにより圧縮され、移動受け部材12がケース本体61に対して引っ張り方向T2に沿って引っ張られることにより引き伸ばされる。
In addition, the
As described above, the first ground
更に、第2の地震動減衰機構102は、前述したように、第1の地震動減衰機構101と同一に構成されている。そして、その要部を成す一対のV字形機構部63,64は、ケース本体61内で移動受け部材12とケース本体61の間に配置されて、移動受け部材12がケース本体61に対して圧縮方向T1に沿って押されることにより引き伸ばされ、移動受け部材12がケース本体11に対して引っ張り方向T2に沿って引っ張られることにより圧縮される。
Furthermore, as described above, the second ground
ここで、この第2の地震動減衰機構102の要部を成す一対のV字形機構部63,64は、ケース本体61の後面フレーム板11B側で前述した移動受け部材12に連結された第1リンク63A,64Aと、これに対応すると共にケース本体61の後面フレーム板11B側に配置された第2リンク63B,64Bとにより構成され、各リンクの連結点63a,64aにはそれぞれ移動押圧体71,72が連結されている。
Here, the pair of V-shaped
具体的には、第1リンク63A,64A及び第2リンク63B,64Bは、それぞれ圧縮強度と引っ張り強度を確保するために図1の場合と同様に2枚のリンク部材(図示略)によって構成され、これらの各第1リンク63A,64Aとこれに対応する第2リンク63B,64Bとは、各リンクの連結点63a,64aで、それぞれ移動押圧体71,72を介してピンによって回動自在に連結されている。
移動押圧体71,72は、移動受け部材12の移動方向である入力方向Tと交差する(直交する)方向Gに沿って前述したガイド部材73,74上を、それぞれ個別に移動可能なスライダとしての機能を備えている。
Specifically, each of the
The movable
又、各V字形機構部63,64の第2リンク63B,64Bは、その開口部側の二つの端部の内、後面フレーム板61B側の端部が当該後面フレーム板61Bに装備された固定支持片90に、それぞれピンによって回動自在に連結され保持されている。ここで、各V字形機構部63,64のリンク連結部63a,64aは前述した一方と他方の側面フレーム板61C,61Dに向けてそれぞれ突設され、これによって、第1のリンク63A(64A)と第2のリンク63B(64B)により、それぞれ略V字形のリンク機構部が構成されている。
The
第1の地震動減衰機構101は、前述したように、図1の実施形態における地震動減衰機構100と同一の構成を備えており、同一に形成された第1乃至第2の摺動摩擦発生部15乃至18を備えている。又、第2の地震動減衰機構102は、前述したように、第1の地震動減衰機構101と同一の構成を備えており、同一に形成された第1乃至第2の摺動摩擦発生部66乃至68を備えている。
As described above, the first seismic
ここで、前述した第1の地震動減衰機構101における摺動摩擦発生部15乃至18の内、第1の摺動摩擦発生部15,16では、一対のV字形機構部13,14が圧縮されて開口部が小さくなると押圧分力が大きくなり摩擦力が増大する。同時に、第2の摺動摩擦発生部17,18では、一対のV字形機構部13,14が引き伸ばされて開口部が大きくなった状態では押圧分力が小さく摩擦力は小さい。
同様に、前述した第2の地震動減衰機構102における摺動摩擦発生部65乃至68も、第1の摺動摩擦発生部65,66は一対の第1V字形機構部63,64が圧縮されて開口部が小さくなると押圧分力が大きくなり摩擦力が増大する。同時に、第2の摺動摩擦発生部67,68では引き伸ばされて開口部が大きくなった状態では押圧分力が小さく摩擦力は小さい。
そして、この第1乃至第2の地震動減衰機構101,102は、本実施形態では、前述したように移動受け部材12の往復動作に対応して第1の地震動減衰機構101と第2の地震動減衰機構102とがそれぞれ交互に逆方向に作動するように構成されていることから、これらが同一のタイミングで重合され、これによって前述した図10の特性機能を発揮し得るようになっている。
Here, among the sliding
Similarly, the sliding
In the present embodiment, the first to second seismic
〔他の実施形態の動作〕
次に、上述した減衰装置60の動作について説明する。
地震動EQにより図2の免震テーブル1と機器Mが水平移動して、図8と図9に示す移動受け部材12が荷重Fでvだけ変位して入力方向Tの圧縮方向T1に押されると、図9の解析モデルの仮想線の状態から実線の状態の変化で示すように、第2の一対のV字形機構部63,64(第2の地震動減衰機構102)は中間位置から圧縮されるが、逆に第1の一対のV字形機構部13,14(第1の地震動減衰機構101)は中間位置から引っ張られる。
[Operation of Other Embodiments]
Next, the operation of the above-described
2 is moved horizontally by the seismic motion EQ, and the
すなわち、第2の一対のV字形機構部63,64のリンク連結点63a,64a部分は変位uだけ外側に膨らんで外側の押圧力付勢部材73A,74Aを圧縮する。この場合、開口部の大きさが小さくなるに従いリンク連結点63a,64a部分に印加される押圧分力は大きくなり、その結果、外側に位置する摺動摩擦発生部65,66では摩擦力が増大する。
That is, the
一方、同時に作動する第1の一対のV字形機構部13,14では、そのリンク連結点13a,14a部分が内側に向けて移動して内側の押圧力付勢部材73B,74Bを圧縮する。この場合、第1の一対のV字形機構部13,14では開口部が開いた状態になり、リンク連結点13a,14aに伝達される押圧分力は比較的小さい。このため、これに対応した摩擦力が内側の摺動摩擦発生部17,18で発生する(図5の特性曲線参照)。
On the other hand, in the first pair of V-shaped
又、図8と図9に示す移動受け部材12が荷重Fでvだけ変位して入力方向Tの引っ張り方向T2に引っ張られると、図9の解析モデルで示すのとは逆に、第2のV字形機構部63,64は中間位置から引っ張られるが、第1V字形機構部13,14の方は中間位置から押されて圧縮されることになる。
即ち、第1のV字形機構部13,14のリンク連結点13a,14aは変位uだけ外側に膨らんで移動する。この場合、V字形機構部13,14の開口部の大きさが小さくなると、大きい押圧分力が変換出力されて外側の押圧力付勢部材13A,14Aを圧縮する。その結果、外側の摺動摩擦発生部15,16の摺動摩擦力は必然的に増大する。
Further, when the
That is, the
これに対して、同時に作動する第2V字形機構部63,64では、そのリンク連結点63a,64aが内側に移動して開口部が開いた状態になる(図示せず)。この開口部が開いた状態では、対応する内側の摺動摩擦発生部67,68では前述したように比較的弱い状態(押圧分力が小さい状態)で摩擦力が発生する。
On the other hand, in the 2nd V-shaped
そして、全体的には、前述したように、前述したように移動受け部材12の往復動作に対応して第1の地震動減衰機構101と第2の地震動減衰機構102とがそれぞれ交互に逆方向に作動するように構成されていることから、これらが同一のタイミングで重合され、これによって前述した図10の特性機能を発揮し得るようになっている。
In general, as described above, the first seismic
図10は、図9に示す第1リンク13A(又は63A)と移動受け部材12の往復方向との間の初期角度θを60°としたときの上記減衰装置60の荷重―変位特性の例を示している。この図10において、μは摺動摩擦部材15B〜18B,65B〜68Bとこれに対応する固定摩擦板15A〜18A,65A〜68との間の摩擦係数を示し、ksは押圧力付勢部材23A,24A,23B,24B,73A,74A,73B,74Bのばね定数を示す。
FIG. 10 shows an example of load-displacement characteristics of the damping
この図10からも明らかなように、減衰装置60では、振幅が小さい範囲では摩擦力が小さく(等価減衰比が小さく)、振幅が大きくなるにしたがって摩擦力が大きく(等価減衰比が大きく)なるような漸硬形非線形摩擦ダンパの特性を持つことが分かる。しかも、図10の例では、摩擦力の増大による抵抗力の変化特性は、圧縮側と引っ張り側とで同じになるという利点がある。
As is clear from FIG. 10, in the damping
このように、上述した各実施形態では、単にばねとダンパを用いた構造ではなく、摩擦とコイルばねの力を用いており、長周期の地震が到来しても共振することがないという利点がある。
そして、本実施形態では、電車のパンタグラフのようにV字形のリンク機構を利用しており、入力軸である移動受け部材12の移動方向と移動量にしたがって押圧移動体を左右方向に分岐移動させて、これにより移動体の移動距離の変化を摩擦力の変化に変えて漸硬形の摩擦力を得ている点に特徴を有するものである。
As described above, in each of the above-described embodiments, the structure is not simply a structure using a spring and a damper, but the friction and the force of the coil spring are used, and there is an advantage that no resonance occurs even when a long-period earthquake arrives. is there.
In this embodiment, a V-shaped link mechanism is used like a pantograph of a train, and the pressing movable body is branched and moved in the left-right direction according to the moving direction and moving amount of the
ここで、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば、本発明にかかる減衰装置は、例えばX−Yテーブルを用いた免震テーブル又は半円弧ばねを用いた免震テーブルに用いることもできる。
更に、上記各実施形態では、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。図示例では、減衰装置10は図1に示すように機器などの免震対象物Mの免震テーブル1のためのダンパとして使用されているが、これに限らず例えば建物や構造物の防振用のダンパとしても用いることができ、使用する減衰装置10の数や配置パターンは、建物や構造物の大きさに応じて任意に選択することができる。
Here, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. For example, the damping device according to the present invention can also be used for a seismic isolation table using, for example, an XY table or a seismic isolation table using a semicircular spring.
Furthermore, in each of the above-described embodiments, a part thereof can be omitted or arbitrarily combined so as to be different from the above. In the illustrated example, the damping
又、上記各実施形態では、一対のV字形機構部13,14又は63,64を同一面上に装備した場合を例示したが、例えば図1および図8の装備に対して直交する面上にそれぞれ同一に形成された他の各一対のV字形機構部を13,14又は63,64を追加装備するように構成してもよい。
Moreover, in each said embodiment, although the case where a pair of V-shaped
ここで、上記各実施形態では、一対のV字形機構部13,14又は63,64を同一面上に装備した場合を例示したが、V字形機構部については、例えば図1の実施形態で、一方のV字形機構部13のみによって地震動減衰機構10を構成するようにしてもよい。
又、上記各実施形態では、ガイド部材23,24,及び73,74を、それぞれ左右別々に装備した場合を例示したが、一方のガイド部材23(73)と他方のガイド部材24(74)とを中央仕切り板11W(仕切り部材61E,61F)を貫通して左右連結するように構成してもよい。このようにすると、動作中におけるバランス調整が容易となり装置全体の動作を更に安定したものとすることができる。
Here, in each said embodiment, although the case where a pair of V-shaped
In each of the above embodiments, the
〔使用例〕
図11にこれを示す。
前述した図1の実施形態では、移動受け部材12が引っ張られる方向に移動した場合は押圧分力が小さいので摺動摩擦力は小さい。このため、図1の実施形態については、例えば図11に示すように減衰装置10を逆向きに複数個配置して前述した移動受け部材12を免震テーブル1Eに連結するように構成すると、前述した図8の減衰装置60と同等に機能する減衰装置10Eを得ることができる。この図11において符号1wは免震テーブル1Eを移動自在に保持する保持手段を示す。
〔Example of use〕
This is shown in FIG.
In the embodiment shown in FIG. 1 described above, when the
〔変形例〕
図12にこれを示す。
この図12に示す減衰装置70の変形例は、前述した図8乃至図9における第1の各V字状機構13,14の各対向する位置の向きを逆にしたもので、これに同調して第2の各V字状機構63,64の各対向する位置の向きを逆にしたものである。そして、この逆向きの各V字状機構13,14,63,64に合わせて、前述した移動受け部材12,および図8における摺動摩擦発生部15〜18,65〜68と同等に機能する摺動摩擦発生部15〜18,65〜68を装備にした点に特徴を有する。
[Modification]
This is shown in FIG.
The modification of the
ここで、符号71はケース本体を示し、符号71Wは中央仕切り部材を示し、符号71C,71Dは側面フレーム板を示す。又、符号25Wは免震テーブルに連結される移動受け体を示し、符号71Eは固定部に連結するための固定部連結アームを示す。ここで、符号65C,66C 67C 68Cは、それぞれ摺動摩擦発生部15〜18,65〜68の摺動摩擦部材15B〜18B,65B〜68Bの往復移動を許容しつつ当該各摺動摩擦部材15B〜18B,65B〜68Bを保持する保持部材を示す。その他の構成は、前述した図8乃至図9に示す他の実施形態と同一となっている。
このようにしても、前述した図8乃至図9に示す減衰装置60とほぼ同等に機能する減衰装置70を得ることができる。
Here,
Even in this case, it is possible to obtain the
〔応用例〕
前述した各実施形態における免震システム用減衰装置10,10E,60,70に対しては、通常の状態で前述した免震テーブル1を所定位置に維持するように、例えば、ばね機構80を図1に示すように装備すると、当該各減衰装置10,10E,60,70を免震機能を備えた減衰装置,即ち、免震装置として取り扱うことができる。この場合、ばね機構80は減衰装置の外部に装備しても、図1のように内部に装備してもよい。図2,図11に、ばね機構80を外部に装備した場合の例を示す。
[Application example]
For the seismic isolation
10,10E,60,70……減衰装置
11,61……ケース本体
12……移動受け部材
13,14,63,64……V字形機構部
13A,14A,63A,64A……第1リンク
13B,14B,63B,64B……第2リンク
13a,14a,15a,16a……リンク連結部
15乃至18,65乃至68……摺動摩擦発生部
15A乃至18A,65A乃至68A……固定摩擦板
15B乃至18B,65B乃至68B……摺動摩擦部材
21,22,71,72……押圧移動体
23,24,73,74……ガイド部材
23A,23B,24A,24B,73A,73B,74A,74B……押圧力付勢部材
61E,61F……仕切り部材(ケース本体の一部を成す)
80……ばね機構
100……地震動減衰機構
101……第1の地震動減衰機構
102……第2の地震動減衰機構
T……入力方向
10, 10E, 60, 70 ... damping
80... Spring mechanism 100... Seismic
Claims (16)
前記固定物側に保持されたケース本体と、このケース本体に係合して装備され且つ前記免震対象物の一方向への移動に付勢されて移動する移動受け部材と、この移動受け部材と前記ケース本体との間に配設され前記免震対象物が地震動によって揺れる場合に作動して当該揺れを減衰させるように機能する地震動減衰機構とを備え、
この地震動減衰機構が、振幅の小さい地震動に対応して当該地震動に対する減衰を小さく設定すると共に,長周期で振幅の大きい地震動に対しては当該地震動に対する減衰を大きく設定する漸硬型可変減衰機能を備えていることを特徴とした免震システム用減衰装置。 A damping device for a seismic isolation system, disposed between a seismic isolation object and a fixed object, for attenuating seismic motion on the seismic isolation object,
A case main body held on the fixed object side; a movement receiving member that is engaged with the case main body and moves by being urged by movement in one direction of the seismic isolation object; and the movement receiving member And a seismic motion attenuating mechanism that operates when the seismic isolation object is swayed by seismic motion and functions to attenuate the swaying, disposed between the case body and the case body,
This seismic motion attenuation mechanism has a gradually variable variable attenuation function that sets a small attenuation for the ground motion corresponding to a ground motion with a small amplitude, and a large attenuation for a ground motion with a long period and a large amplitude. A damping device for a seismic isolation system characterized by comprising.
前記地震動減衰機構を、前記移動受け部材の移動変位の方向をその移動押圧力と共に当該移動受け部材の移動方向に交差する方向に変換するV字状機構部と、このV字状機構部のリンク連結部と前記ケース本体との間に装備された摺動摩擦発生部とにより構成したことを特徴とする免震システム用減衰装置。 The damping device for a seismic isolation system according to claim 1,
A V-shaped mechanism portion that converts the direction of displacement of the movement receiving member into a direction that intersects the moving direction of the movement receiving member together with the movement pressing force, and a link of the V-shaped mechanism portion. A damping device for a seismic isolation system, characterized by comprising a sliding friction generating part provided between a connecting part and the case body.
前記地震動減衰機構を、前記移動受け部材の移動変位の方向をその移動押圧力と共に当該移動受け部材の移動方向に交差する方向で少なくとも一方と他方の二方向に分岐させる一対のV字状機構部と、この一対の各V字状機構部のリンク連結部と前記ケース本体との間にそれぞれ装備された摺動摩擦発生部とにより構成したことを特徴とする免震システム用減衰装置。 The damping device for a seismic isolation system according to claim 1 or 2,
A pair of V-shaped mechanism parts for branching the seismic motion attenuating mechanism in at least one and the other two directions in the direction intersecting the moving direction of the moving receiving member together with the moving pressing force of the moving receiving member. And a damping device for a seismic isolation system, characterized in that each of the pair of V-shaped mechanism portions includes a link connecting portion and a sliding friction generating portion provided between the case body.
前記一対の各V字状機構部は、前記移動受け部材が前記ケース本体に対して押されることによりその開口部が圧縮され,前記移動受け部材が前記ケース本体に対して引っ張られることにより広げられるように構成されていることを特徴とした免震システム用減衰装置。 In the damping device for a seismic isolation system according to claim 2 or 3,
Each of the pair of V-shaped mechanism portions is expanded when the movement receiving member is pressed against the case main body, the opening thereof is compressed, and the movement receiving member is pulled against the case main body. A damping device for a seismic isolation system, characterized by being configured as described above.
前記一対の各V字状機構部を、それぞれ開口部を対向させて前記移動受け部材と前記ケース本体との間にV字状に配設され且つ相互にリンク連結部で回動自在に連結された二つのリンクと、この各リンクのリンク連結部にそれぞれ回動自在に装備された移動押圧体と、この各移動押圧体を保持すると共に当該移動押圧体が前記移動受け部材の移動方向に交差する方向で且つ前記各摺動摩擦発生部に向けてそれぞれ逆方向に個別に移動するのを案内するガイド部材とを備えた構成としたことを特徴とする免震システム用減衰装置。 In the damping device for a seismic isolation system according to claim 2, 3 or 4,
Each of the pair of V-shaped mechanism portions is disposed in a V shape between the movement receiving member and the case main body with the opening portions facing each other, and is rotatably connected to each other by a link connecting portion. Two links, a movable pressing body rotatably mounted on the link connecting portion of each link, and the movable pressing body that holds each movable pressing body and intersects the moving direction of the movement receiving member. A damping device for a seismic isolation system, characterized by comprising a guide member that guides the individual movement in the opposite direction toward each sliding friction generating portion.
前記摺動摩擦発生部は、少なくとも前記リンク連結部の突出方向先に当該リンク連結部に対応して設けられ且つ前記一対のV字状機構部の開口部が圧縮される度合いに応じてその摩擦力を増減するように機能することを特徴とした免震システム用減衰装置。 In the damping device for a seismic isolation system according to claim 2, 3, 4, or 5,
The sliding friction generating portion is provided at least ahead of the link connecting portion in the protruding direction so as to correspond to the link connecting portion, and the friction force according to the degree to which the openings of the pair of V-shaped mechanism portions are compressed. Damping device for seismic isolation system, characterized by functioning to increase or decrease.
前記摺動摩擦発生部を、前記各V字状機構部の一方と他方の各リンク連結部と当該各リンク連結部の突出方向先の前記ケース本体との間に設けられた一方と他方の各摺動摩擦発生部を備えた構成としたことを特徴とする免震システム用減衰装置。 In the damping device for a seismic isolation system according to claim 2, 3, 4, or 5,
The sliding friction generating portion is connected to one of the V-shaped mechanism portions, one of the other link connecting portions, and one of the other sliding portions provided between the case main body in the protruding direction of the link connecting portions. A damping device for a seismic isolation system, characterized by comprising a dynamic friction generating part.
前記一対の各V字状機構部の相互間の空間を仕切る仕切り部材を、前記各V字状機構部の開口部分に対応して前記ケース本体の一部として配設し、
前記摺動摩擦発生部を、前記各V字状機構部の一方と他方の各リンク連結部と当該各リンク連結部の突出方向先の前記ケース本体との間に当該各リンク連結部に対応して個別に装備した一方と他方の第1の摺動摩擦発生部と、前記各リンク連結部と当該各リンク連結部の突出方向先とは反対側の前記仕切り部材との間に当該各リンク連結部対応して個別に装備した一方と他方の第2の摺動摩擦発生部とにより構成したことを特徴とする免震システム用減衰装置。 In the damping device for a seismic isolation system according to claim 2, 3, 4, or 5,
A partition member for partitioning a space between the pair of V-shaped mechanism portions is disposed as a part of the case body corresponding to an opening portion of each V-shaped mechanism portion;
The sliding friction generating portion corresponds to each link connecting portion between one and other link connecting portions of each V-shaped mechanism portion and the case main body in the protruding direction of each link connecting portion. Corresponding to each link connecting part between one and the other first sliding friction generating part equipped individually, each link connecting part and the partition member on the opposite side of the projecting direction of each link connecting part A damping device for a seismic isolation system, characterized in that the damping device is constituted by one and the other second sliding friction generating portion that are individually equipped.
前記各V字状機構部を同一平面上に配置すると共に、前記各リンク連結部の相互間で且つ各V字状機構部の配置面に平行に、前記各リンク連結部が前記移動受け部材の移動方向に交差する方向で相互に逆方向に移動するのを案内する同期移動案内機構を設けたことを特徴とする免震システム用減衰装置。 The damping device for a seismic isolation system according to any one of claims 2 to 8,
The V-shaped mechanism portions are arranged on the same plane, and the link connecting portions are arranged between the link connecting portions and parallel to the arrangement surface of the V-shaped mechanism portions. A damping device for a seismic isolation system, comprising a synchronous movement guide mechanism that guides movement in opposite directions in a direction crossing a movement direction.
前記固定物側に保持されたケース本体と、このケース本体に係合して装備され且つ前記免震対象物の一方向への移動に付勢されて移動する移動受け部材と、この移動受け部材と前記ケース本体との間に配設され前記免震対象物が地震動によって揺れる場合に作動して当該揺れを減衰させるように機能する第1の地震動減衰機構と第2の地震動減衰機構とを備え、
この第1乃至第2の各地震動減衰機構が、通常の周期の地震動に対応して当該地震動に対する減衰を小さく設定すると共に,長周期で振幅の大きい地震動に対しては当該地震動に対する減衰を大きく設定する漸硬型可変減衰機能を備えた構成とすると共に、この各地震動減衰機構を前記移動受け部材の移動方向に沿って順次配置し、
前記移動受け部材が地震動によって一方の方向に移動した場合には前記第1の地震動減衰機構が大きい減衰機能を発揮し、前記移動受け部材が地震動によって他方の方向に移動した場合には前記第2の地震動減衰機構が大きい減衰機能を発揮し得るように、前記各地震動減衰機構を前記移動受け部材の一部を介して連結したことを特徴とする免震システム用減衰装置。 A damping device for a seismic isolation system, disposed between a seismic isolation object and a fixed object, for attenuating seismic motion on the seismic isolation object,
A case main body held on the fixed object side; a movement receiving member that is engaged with the case main body and moves by being urged by movement in one direction of the seismic isolation object; and the movement receiving member A first ground motion attenuation mechanism and a second ground motion attenuation mechanism which are disposed between the case body and the case body and function when the seismic isolation object swings due to ground motion and act to attenuate the vibration. ,
Each of the first and second ground motion attenuation mechanisms sets a small attenuation for the ground motion corresponding to a normal period ground motion, and sets a large attenuation for the ground motion for a long cycle and a large amplitude. In addition to the configuration having a gradually hardening type variable damping function, each seismic motion damping mechanism is sequentially arranged along the moving direction of the movement receiving member,
When the movement receiving member moves in one direction due to seismic motion, the first seismic motion attenuation mechanism exhibits a large damping function, and when the movement receiving member moves in the other direction due to seismic motion, the second A seismic isolation system damping device, wherein each of the seismic motion damping mechanisms is connected via a part of the movable receiving member so that the seismic motion damping mechanism can exhibit a large damping function.
前記第1乃至第2の各地震動減衰機構は、前記移動受け部材の移動変位の方向をその移動押圧力と共に当該移動受け部材の移動方向に交差する方向で少なくとも一方と他方の二方向に分岐させる一対のV字状機構部と、この一対の各V字状機構部が備えているリンク連結部と前記ケース本体との間に個別に装備された摺動摩擦発生部とを有する構成とし、
前記各地震動減衰機構の一対の各V字状機構部は、前記移動受け部材の移動変位の方向に沿って配置された各V字状機構部の開口部側の隣接する端部を前記移動受け部材の一部を介して相互に回転自在に連結したことを特徴とする免震システム用減衰装置。 The damping device for a seismic isolation system according to claim 10,
Each of the first to second seismic vibration attenuating mechanisms branches the direction of movement of the movement receiving member in at least one of the two directions in the direction intersecting the movement direction of the movement receiving member together with the movement pressing force. A configuration including a pair of V-shaped mechanism portions, and a sliding friction generating portion individually provided between the link connecting portion and the case body included in each of the pair of V-shaped mechanism portions;
A pair of each V-shaped mechanism part of each said seismic-motion attenuation mechanism has the said adjacent edge part by the side of the opening part of each V-shaped mechanism part arrange | positioned along the direction of the movement displacement of the said movement receiving member. A damping device for a seismic isolation system, wherein the damping device is connected to each other through a part of the members so as to be freely rotatable.
前記第1の地震動減衰機構を構成する一対の各V字状機構部と前記第2の地震動減衰機構を構成する一対の各V字状機構部とをそれぞれ同一平面上に配置する共に、前記各V字状機構部の外側に位置するリンクの開放端部をそれぞれ近接して位置する前記ケース本体に回動自在に連結したことを特徴とする免震システム用減衰装置。 The damping device for a seismic isolation system according to claim 11,
The pair of V-shaped mechanism portions constituting the first seismic vibration damping mechanism and the pair of V-shaped mechanism portions constituting the second seismic vibration damping mechanism are arranged on the same plane, and A damping device for a seismic isolation system, wherein the open ends of links located outside the V-shaped mechanism portion are rotatably connected to the case bodies located in proximity to each other.
前記一方の側と他方の側に配置された一対の各V字状機構部のリンク連結部が前記移動受け部材の移動方向に対して交差する方向で且つ相互に逆方向に移動するのを案内する同期移動案内機構を、前記各V字状機構部の配置面に平行に配設したことを特徴とする免震システム用減衰装置。 The damping device for a seismic isolation system according to claim 11 or 12,
Guiding the link connecting portions of the pair of V-shaped mechanism portions arranged on the one side and the other side to move in the direction crossing the moving direction of the movement receiving member and in the opposite directions. A damping device for a seismic isolation system, wherein the synchronous movement guide mechanism is arranged in parallel to the arrangement surface of each V-shaped mechanism portion.
前記一対を成す各V字状機構部の相互間を仕切ると共に前記ケース本体の一部を成す仕切り部材を、前記各V字状機構部の開口部分に沿って且つ相互に所定間隔を隔てて平行に二枚装備し、
前記移動受け部材の主軸部分を前記二枚の仕切り部材の相互間に配置すると共に、
前記第1乃至第2の各地震動減衰機構が備えている摺動摩擦発生部は、前記各V字状機構部が有する一方と他方の各リンク連結部と当該各リンク連結部の突出方向先の前記ケース本体との間にそれぞれ対応して一方と他方の各摺動摩擦発生部として装備したものであることを特徴とする免震システム用減衰装置。 The damping device for a seismic isolation system according to any one of claims 11 to 13,
The partition members forming a pair of the V-shaped mechanism portions and the partition members forming a part of the case main body are parallel to each other along the opening portions of the V-shaped mechanism portions at a predetermined interval. Equipped with two,
While disposing the main shaft portion of the movement receiving member between the two partition members,
The sliding friction generating part provided in each of the first to second seismic vibration attenuating mechanisms includes one and the other link connecting parts of each V-shaped mechanism part and the projecting direction ahead of each link connecting part. A damping device for a seismic isolation system, characterized in that it is equipped as a sliding friction generating part on one side and the other side in correspondence with each case body.
前記ケース本体の一部を成すと共に前記一対の各V字状機構部の相互間を仕切る仕切り部材を、前記各V字状機構部の開口部分に沿って且つ相互に所定間隔を隔てて平行に二枚装備すると共に、
前記移動受け部材の主軸部分を前記二枚の仕切り部材の相互間に配置し、
前記第1乃至第2の各地震動減衰機構が備えている摺動摩擦発生部を、前記各V字状機構部が有する一方と他方の各リンク連結部と当該各リンク連結部の突出方向先の前記ケース本体との間にそれぞれ個別に設けられた一方と他方の各第1の摺動摩擦発生部と、前記各リンク連結部と当該各リンク連結部の突出方向先とは反対側の前記仕切り部材との間に設けられた一方と他方の各第2の摺動摩擦発生部とにより構成したことを特徴とする免震システム用減衰装置。 The damping device for a seismic isolation system according to any one of claims 11 to 13,
A partition member that forms a part of the case body and partitions the pair of V-shaped mechanism portions from each other along the opening portion of the V-shaped mechanism portions and in parallel with a predetermined interval therebetween. While equipped with two,
The main shaft portion of the movement receiving member is disposed between the two partition members,
The sliding friction generating portion provided in each of the first to second seismic vibration attenuating mechanisms includes one and the other link connecting portions of the V-shaped mechanism portions, and the projecting direction ahead of each link connecting portion. One and the other first sliding friction generating portions respectively provided between the case main body, the link connecting portions, and the partition members on the side opposite to the projecting direction of the link connecting portions; A damping device for a seismic isolation system, characterized in that it is constituted by one and the other second sliding friction generating portions provided between the two.
前記各摺動摩擦発生部を、前記V字状機構部のリンク連結部に対応して前記ケース本体側にそれぞれ固着装備された固定摩擦板と、この各固定摩擦板に対向して配置され且つ前記V字状機構部のリンク連結部側にガイド部材を介して且つ前記固定摩擦板に向けて移動可能に保持された摺動摩擦部材と、前記リンク連結部の押圧力に付勢されて作動し対応する前記摺動摩擦部材に対して前記移動受け部材からの移動押圧力を印加する押圧力付勢部材とにより構成したことを特徴とする免震システム用減衰装置。 In the damping device for a seismic isolation system according to any one of claims 2 to 15,
Each sliding friction generating portion is disposed to be fixed to the case main body corresponding to the link connecting portion of the V-shaped mechanism portion, and is disposed opposite to the fixed friction plate. A sliding friction member held movably toward the fixed friction plate via a guide member on the link connecting portion side of the V-shaped mechanism portion, and acted upon by being urged by the pressing force of the link connecting portion A damping device for a seismic isolation system, comprising: a pressing force urging member that applies a moving pressing force from the moving receiving member to the sliding friction member.
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2005
- 2005-12-27 JP JP2005375938A patent/JP2007177864A/en not_active Withdrawn
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WO2011158823A1 (en) | 2010-06-14 | 2011-12-22 | 国立大学法人熊本大学 | Vibration dampening device |
US9051733B2 (en) | 2010-06-14 | 2015-06-09 | National University Corporation Kumamoto University | Vibration damping device |
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