JP2010096246A - 免震装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化された免震装置を提供する。
【解決手段】上部構造体１０と下部構造体１２との間に設けられた摩擦ダンパ１４及び該間に設けられ該上部構造体１０を免震支持するアイソレータを有する免震装置であって、前記摩擦ダンパ１４は、前記上部構造体１０と前記下部構造体１２との間に形成され、摩擦面１６および該摩擦面１６に圧接しつつ滑動する滑動面１８からなる摩擦減衰力生成部２０と、該摩擦減衰力生成部２０と前記上部構造体１０及び前記下部構造体１２のうちの少なくともいずれか一方の構造体との間に設けられ、該摩擦減衰力生成部２０に圧接力を生じさせる弾発力を発生する皿バネ２２と、該皿バネ２２を貫通するボルト部材２４と、該ボルト部材２４と並列に設けられ、前記上部構造体１０及び前記下部構造体１２の一方から他方へせん断力を伝達するためのピン部材３６と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、免震装置に関する。特に、上部構造体と下部構造体との間に設けられた摩擦ダンパ及び該間に設けられ該上部構造体を免震支持するアイソレータを有する免震装置に関する。

上部構造体と下部構造体との間に設けられた摩擦ダンパ及び該間に設けられ該上部構造体を免震支持するアイソレータを有する免震装置は既に知られている。かかる免震装置の中には、上部構造体と下部構造体との間に形成され、摩擦面および該摩擦面に圧接しつつ滑動する滑動面からなる摩擦減衰力生成部と、該摩擦減衰力生成部と上部構造体及び下部構造体のうちの少なくともいずれか一方の構造体との間に設けられ、該摩擦減衰力生成部に圧接力を生じさせる弾発力を発生する皿バネとが、摩擦ダンパに備えられているものがある。
特開平１０−２３８１６４号公報

上記免震装置は大型化する傾向にあり、小型化の要請があった。また、免震装置が小型化されることにより生ずるメリット、例えば、免震装置の製作コストや製作の手間の軽減、免震装置の軽量化、免震装置の施工性の向上等、を享受したいという要請もあった。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型化された免震装置を提供することにある。

本発明の免震装置は、上部構造体と下部構造体との間に設けられた摩擦ダンパ及び該間に設けられ該上部構造体を免震支持するアイソレータを有する免震装置であって、前記摩擦ダンパは、前記上部構造体と前記下部構造体との間に形成され、摩擦面および該摩擦面に圧接しつつ滑動する滑動面からなる摩擦減衰力生成部と、該摩擦減衰力生成部と前記上部構造体及び前記下部構造体のうちの少なくともいずれか一方の構造体との間に設けられ、該摩擦減衰力生成部に圧接力を生じさせる弾発力を発生する皿バネと、該皿バネを貫通するボルト部材と、該ボルト部材と並列に設けられ、前記上部構造体及び前記下部構造体の一方から他方へせん断力を伝達するためのピン部材と、を備えることを特徴とする。
このようにすれば、小型化された免震装置が提供される。

また、上記の免震装置において、前記ボルト部材は、前記上部構造体及び前記下部構造体の一方から他方へせん断力を伝達するための部材であることとしてもよい。
このようにすれば、より小型化された免震装置が提供される。

また、上記の免震装置において、前記摩擦ダンパは、前記いずれか一方の構造体と前記皿バネとの間及び前記摩擦減衰力生成部と前記皿バネとの間のうちの少なくともいずれか一方の間に設けられた、上側フランジ及び下側フランジからなるフランジとウェブとを備える開放型構台を有し、前記皿バネを貫通する前記ボルト部材及び前記ピン部材の双方は、前記フランジに連結されていることとしてもよい。
このようにすれば、免震装置がより小型化されるとともに、免震装置の設置がより簡易なものとなる。

また、上記の免震装置において、前記摩擦ダンパは、前記皿バネとして、少なくとも二つの第一皿バネ及び第二皿バネを有し、前記ボルト部材として、少なくとも二つの第一ボルト部材及び第二ボルト部材を有し、前記ピン部材として、少なくとも二つの第一ピン部材及び第二ピン部材を有し、前記開放型構台として、前記いずれか一方の構造体と前記皿バネとの間に設けられた第一Ｈ形鋼と前記摩擦減衰力生成部と前記皿バネとの間に設けられた第二Ｈ形鋼とを備え、前記第一皿バネを貫通する前記第一ボルト部材及び前記第一ピン部材の双方は、前記第一Ｈ形鋼のフランジ及び前記第二Ｈ形鋼のフランジに連結されており、前記第二皿バネを貫通する前記第二ボルト部材及び前記第二ピン部材の双方は、前記第一Ｈ形鋼及び前記第二Ｈ形鋼のウェブから見て前記第一ボルト部材及び前記第一ピン部材とは水平方向反対側にて、前記第一Ｈ形鋼のフランジ及び前記第二Ｈ形鋼のフランジに連結されていることとしてもよい。
このようにすれば、ボルト部材（皿バネ）を摩擦ダンパに複数に分けて設ける場合であっても、ボルト部材へのアクセスが簡易に実現されることとなり、免震装置の設置がより簡易なものとなる。また、ピン部材を摩擦ダンパに複数に分けて設ける場合に、ピン部材によるせん断力伝達機能が適切に発揮される。

本発明により、小型化された免震装置を提供することができる。

＝＝＝本実施の形態に係る免震装置の構成例について＝＝＝
先ず、本実施の形態に係る免震装置の構成例について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る免震装置に適用される摩擦ダンパの断面模式図を示したものである。図１の上右図には摩擦ダンパの正面図が、上左図には摩擦ダンパの側面図が、中央図には上右図のＢ矢視図及びＣ矢視図が、下図には上右図のＡ−Ａ矢視図が、それぞれ表されている。

本実施の形態において、上部構造体とは、免震装置上に支持されて免震が施されるべき対象（免震対象物）であり、基礎上方に構築される構造物のみならず、当該構造物を上層部分と下層部分とに上下に分離した場合における下層部分（例えば、１階の柱頭など）に対する上層部分や、二重床構造における免震床などをも含むものである。そしてまた、下部構造体とは、免震装置の下方にあって、上部構造体に対し振動を伝播し入力する側であり、上述した基礎のみならず、上記上層部分に対する下層部分や免震床下方の床スラブなどをも含むものである。

本実施の形態は、基本的には、前記上部構造体の一例としての梁１０と前記下部構造体の一例としての床１２との間に設けられた摩擦ダンパ１４及び該間に設けられ梁１０を免震支持するアイソレータを有する免震装置であって、摩擦ダンパ１４は、図１に示すように、梁１０と床１２との間に形成され、摩擦材１６（摩擦面に相当）および該摩擦材１６に圧接しつつ滑動する滑り板１８（滑動面に相当）からなる摩擦減衰力生成部２０と、摩擦減衰力生成部２０と梁１０及び床１２のうちの少なくともいずれか一方の構造体（本実施の形態において、当該構造体は梁１０である）との間に設けられ、摩擦減衰力生成部２０に圧接力を生じさせる弾発力を発生する皿バネ２２と、皿バネ２２を貫通するボルト部材（以下、単に、ボルト２４という）と、ボルト２４と並列に設けられ、梁１０及び床１２の一方から他方へせん断力を伝達するためのピン部材３６と、を備える構成を有している。また、前記いずれか一方の構造体（梁１０）と皿バネ２２との間及び摩擦減衰力生成部２０と皿バネ２２との間のうちの少なくともいずれか一方（本実施の形態においては、双方）に設けられた開放型構台の一例としてのＨ形鋼（以下、単に、Ｈ鋼３０という）を備え、皿バネ２２を貫通するボルト２４及びピン部材３６の双方がＨ鋼３０のフランジに連結されている構成を有している。

図示しないアイソレータの側方には、図１に示すように、床１２の上面と梁１０の下面との間の上下方向隙間δに摩擦ダンパ１４が併設される。この摩擦ダンパ１４は、主に、床１２の上面に設けられたプレート状の滑り板１８およびこの滑り板１８上に前後左右方向へ滑動自在に配置される摩擦材１６とから構成される摩擦減衰力生成部２０と、摩擦減衰力生成部２０(より具体的には、摩擦材１６)と梁１０との間に設けられた２つのＨ鋼３０（すなわち、梁１０と皿バネ２２との間に設けられた第一Ｈ形鋼の一例としての上部側Ｈ鋼３２と摩擦減衰力生成部２０と皿バネ２２との間に設けられた第二Ｈ形鋼の一例としての下部側Ｈ鋼３４）と、当該２つのＨ鋼３０の間に位置する皿バネ２２、ボルト２４、ピン部材３６、及び、後述するブッシュ４０を有している。なお、後述する説明で明らにするが、前記摩擦材１６、２つのＨ鋼３０、皿バネ２２、ボルト２４、ピン部材３６、及び、ブッシュ４０は一体的に構成されており、当該一体物（以下、便宜上、一体部材６０とも呼ぶ）を一体的に梁１０と床１２との間に挿入したり当該間から取り出したりすることが可能となっている。

滑り板１８はステンレス板や、その表面にステンレス板が設けられたクラッド鋼等で形成されている。またこの滑り板１８の表面で滑動される摩擦材１６としては、ステンレス板との摩擦係数μがほぼ一定となる素材、例えば四フッ化エチレンや超高分子量ポリエチレン（例えば、ソマライト（商品名））が用いられている。そして、この摩擦材１６は、下部側Ｈ鋼３４の下側フランジ３４ｂの底面に図示しないビスなどで取り付けられている。

摩擦減衰力生成部２０と梁１０との間には、下部側Ｈ鋼３４と上部側Ｈ鋼３２が設けられているが、下部側Ｈ鋼３４には、前述したとおり、摩擦材１６が取り付けられ、上部側Ｈ鋼３２（の上側フランジ３２ａ）は、ボルト４２を介して梁１０の下面に着脱自在に取り付けられている。なお、当該上側フランジ３２ａと梁１０との間には、当該間に生じる間隙を塞ぐための不図示のスペーサが着脱自在に設けられている。

また、上部側Ｈ鋼３２と下部側Ｈ鋼３４との間には、皿バネ２２が双方のＨ鋼３０により（より具体的には、上部側Ｈ鋼３２の下側フランジ３２ｂと下部側Ｈ鋼３４の上側フランジ３４ａとにより）挟まれるように設けられている。そして、当該皿バネ２２が、その弾発力により、摩擦減衰力生成部２０に圧接力を生じさせるようになっている（つまり、皿バネ２２が、下部側Ｈ鋼３４を介して摩擦材１６を押すことにより、摩擦材１６を滑り板１８に対して圧接させる）。

また、ボルト２４が、皿バネ２２を貫通するように設けられている。すなわち、皿バネ２２の中心には穴部２２ａが設けられており、当該ボルト２４は当該穴部２２ａを貫通している。また、皿バネ２２を貫通するボルト２４は、上部側Ｈ鋼３２の下側フランジ３２ｂ及び下部側Ｈ鋼３４の上側フランジ３４ａに連結されている。なお、本実施の形態において、ボルト２４は、後述するせん断力伝達機能を有していない。

また、ピン部材３６が、ボルト２４と並列に（換言すれば、皿バネ２２と並列に）設けられている。このピン部材３６は、梁１０及び床１２の一方から他方へせん断力を伝達する機能を発揮する。すなわち、当該ピン部材３６が、地震により発生する水平せん断力を負担する役割を果たす。このピン部材３６は、ボルト２４と同様、上部側Ｈ鋼３２の下側フランジ３２ｂ及び下部側Ｈ鋼３４の上側フランジ３４ａに連結されている。なお、本実施の形態においては、ピン部材３６にナット３８が取り付けられているが、かかるナット３８は必ずしも必要なく（ナット３８が存在しない例については、後述する）、ピン部材３６はピンとしての機能を有していればよい。

また、図１においては、ボルト２４及びピン部材３６の下部にナット２６、３８が取り付けられている様子が示されているが、当該摩擦ダンパ１４の機能を発揮させる際（換言すれば、摩擦減衰力生成部２０に圧接力を生じさせるために、皿バネ２２に弾発力を発生させる際）には、当該ナット２６、３８は取り外される（または、取り外されている状態と等価な状態になるまで緩められる）必要がある。すなわち、図１は、梁１０、床１２間に設置されたものの、未だ、その機能が発揮できる状態となっていない摩擦ダンパ１４の様子を（便宜上）表したものであり、最終的には、当該機能を発揮させるためにナット２６、３８が取り外される（又は、緩められる）こととなる。なお、摩擦ダンパ１４の具体的な設置手順については、後に詳述する。

また、図１の中央図に示すように、皿バネ２２（ボルト２４）の径方向において、該皿バネ２２とボルト２４との間には、金属製のブッシュ４０が設けられている。このブッシュ４０は、皿バネ２２の位置ずれを防止する機能を備えている。

また、本実施の形態における摩擦ダンパ１４は、皿バネ２２として少なくとも二つの（二以上の）皿バネを、ボルト２４として少なくとも二つの（二以上の）ボルトを、ピン部材３６として少なくとも二つの（二以上の）ピン部材を有している。そして、図１の上右図において左側の皿バネ２２、ボルト２４、ピン部材３６を第一皿バネ、第一ボルト、第一ピン部材、右側の皿バネ２２、ボルト２４、ピン部材３６を第二皿バネ、第二ボルト、第二ピン部材としたときに、第一皿バネを貫通する第一ボルトと第二皿バネを貫通する第二ボルトは、上部側Ｈ鋼３２及び下部側Ｈ鋼３４のウェブ３２ｃ、３４ｃの両側（左側と右側）に備えられ、第一ピン部材と第二ピン部材はウェブ３２ｃ、３４ｃの両側（左側と右側）に備えられている。すなわち、第一皿バネを貫通する第一ボルト及び第一ピン部材の双方は、上部側Ｈ鋼３２の下側フランジ３２ｂ及び下部側Ｈ鋼３４の上側フランジ３４ａに連結され、第二皿バネを貫通する第二ボルト及び第二ピン部材の双方は、前記ウェブ３２ｃ、３４ｃから見て第一ボルト及び第一ピン部材とは水平方向反対側にて、前記下側フランジ３２ｂ及び上側フランジ３４ａに連結されていることとなる。なお、図１の中央図により理解されるように、本実施の形態に係る摩擦ダンパ１４は、４組の皿バネ２２及びボルト２４と４つのピン部材３６を有している。

次に、摩擦ダンパ１４の設置手順の一例について説明する。
摩擦ダンパ１４を設置する際には、先ず、床１２の上面にプレート状の滑り板１８を設置する（以上、第一ステップ）。

次に、ボルト２４に対してナット２６を締め込んで（また、ピン部材３６に対してナット３８を締め込んで）前記一体部材６０を適切に縮めた状態で、該一体部材６０を梁１０の下の滑り板１８上に設置する。すなわち、当該一体部材６０には皿バネ２２が設けられているため、ボルト２４に対してナット２６を締めたり緩めたりすると、当該一体部材６０は上下方向において縮んだり伸びたりする（換言すれば、ナット２６の締緩による皿バネ２２の伸縮により、上部側Ｈ鋼３２と下部側Ｈ鋼３４とが近づいたり遠ざかったりして、一体部材６０の上端から下端までの距離が長くなったり短くなったりする）。そこで、一体部材６０を梁１０、床１２間に設置する際には、梁１０や床１２に対して十分なクリアランスを一体部材６０に持たせるために（梁１０や床１２に一体部材６０が余裕を持って干渉しないようにするために）、ナット２６を締め込んで一体部材６０を適切に縮めた状態で、一体部材６０を滑り板１８上に設置する（以上、第二ステップ）。

次に、滑り板１８上に設置された一体部材６０に対して、皿バネ２２のたわみ量が所定のたわみ量となるように、ナット２６の緩め作業を行う（かかる際に、これに合わせてナット３８も緩める）。すなわち、摩擦減衰力生成部２０において発生する摩擦減衰力については、必要な（所望の）当該摩擦減衰力の大きさは予め定められており、この大きさから摩擦減衰力生成部２０に生じさせるべき圧接力、当該圧接力を生じさせるために必要な皿バネ２２の弾発力、当該弾発力を生じさせるのに必要な皿バネ２２のたわみ量、を順次求めることができる。そして、当該ナット２６の緩め作業においては、皿バネ２２のたわみ量が、当該必要な（所望の）摩擦減衰力の大きさに対応した（大きさに基づいて求められた）たわみ量となるまで、ナット２６を緩めて当該たわみ量を減少させる（以上、第三ステップ）。

次に、皿バネ２２のたわみ量が所定のたわみ量となった際に、上部側Ｈ鋼３２の上側フランジ３２ａと梁１０との間に間隙が存在する場合には、当該間隙にスペーサを介装する。そして、ボルト４２により、当該上側フランジ３２ａを、スペーサを介して梁１０に固定する（このことにより、摩擦ダンパ１４は、図１に示した状態となる。以上、第四ステップ）。

以上の作業により、摩擦ダンパ１４の設置が終了するが、摩擦ダンパ１４は、未だ、その機能が発揮できる状態となっていない。そこで、次に、摩擦ダンパ１４の機能を発揮させるために、ナット２６、３８の取り外し（又は、ナット２６、３８を十分に緩めること）を行う。そして、このことにより、皿バネ２２に弾発力が発生し、必要な（所望の）摩擦減衰力が摩擦減衰力生成部２０において生ずることとなる（以上、第五ステップ）。

ところで、ボルト２４は、ナット２６と協働することにより、皿バネ２２のたわみ量を所定量に保持する機能を備える。すなわち、前述したとおり、ボルト２４は、一体部材６０が梁１０、床１２間に設置される際に梁１０や床１２に対して十分なクリアランスを一体部材６０に持たせるために、皿バネ２２のたわみ量を所定量（大きな量）に保持する。また、ボルト２４は、間隙にスペーサが介装されて上部側Ｈ鋼３２が梁１０に固定される際に当該作業が円滑に進むように、皿バネ２２のたわみ量を所定量（必要な（所望の）摩擦減衰力の大きさに対応したたわみ量）に保持する。このように、ボルト２４は、摩擦ダンパ１４の設置作業中に、皿バネ２２のたわみ量を所定量に保持する機能を発揮することとなる。

なお、上記においては、既に存在する梁１０及び床１２の間に摩擦ダンパ１４を挿入する設置手順について説明したが、設置手順はこれに限定されるものではない。例えば、先ず、床１２を構築し、その後、前記第一ステップ及び前記第二ステップを行い、次に、梁１０を構築し、その後、前記第三ステップから前記第五ステップを行うというような設定手順であってもよい。

＜＜＜本実施の形態に係る皿バネ２２の特性について＞＞＞
上述したとおり、皿バネ２２は、当該皿バネ２２のたわみ量が前記所定のたわみ量（つまり、必要な（所望の）摩擦減衰力の大きさに対応したたわみ量）になっている状態で使用される必要があり、皿バネ２２を当該状態で使用できるように摩擦ダンパ１４が設置される。

ところで、経時変化や地震時におけるアイソレータの変形等によって床１２の上面と梁１０の下面との間の上下方向隙間δの寸法が変動することがある。より具体的には、免震積層ゴムなどのアイソレータが外気温の温度変化によって伸縮すること、長年にわたって構造物重量を支持し続けることに伴ってクリープ現象を生じること、地震発生時に水平方向に変形したアイソレータの沈み込み、長年の使用によって摩擦材１６と滑り板１８との間に生ずる摩滅、ならびにこれら摩擦材１６や滑り板１８自体のクリープ現象等によって、前記寸法が変動し得る。そして、このような変動が顕著に生じると、皿バネ２２のたわみ量が大きく変わってしまうため、皿バネ２２の弾発力（換言すれば、摩擦減衰力生成部２０において生ずる圧接力）も大きく変化し、必要な（所望の）摩擦減衰力を得ることができなくなる。

このことに鑑みて、本実施の形態においては、前記所定のたわみ量が大きく変わっても、前記弾発力（前記圧接力）があまり変わらない特性を有する皿バネ２２が用いられる。

図２には、本実施の形態に係る皿バネ２２の荷重−変位曲線のグラフの一実測例が示されている。縦軸には皿バネ２２の弾発力が示され、横軸には皿バネ２２のたわみ量が示されている。当該皿バネ２２では、前記所定のたわみ量（約４０ｍｍ）において、荷重−変位関係が非線形となる領域Ｒに達している。ここで非線形領域Ｒとは、梁１０と床１２との間の上下方向隙間δの寸法の見込み変化量に対して弾発力の変動が小さい領域をいう。そして、梁１０と床１２との間の上下方向隙間δの寸法が１０ｍｍ減少して皿バネ２２のたわみ量が３０ｍｍになっても、弾発力の変動を７ｔ程度に抑えることができる。

＝＝＝本実施の形態に係る免震装置の有効性について＝＝＝
上述したとおり、本実施の形態に係る免震装置は、梁１０と床１２との間に設けられた摩擦ダンパ１４及び該間に設けられ梁１０を免震支持するアイソレータを有し、摩擦ダンパ１４は、梁１０と床１２との間に形成され、摩擦材１６および該摩擦材１６に圧接しつつ滑動する滑り板１８からなる摩擦減衰力生成部２０と、該摩擦減衰力生成部２０と梁１０及び床１２のうちの少なくともいずれか一方の構造体との間に設けられ、摩擦減衰力生成部２０に圧接力を生じさせる弾発力を発生する皿バネ２２と、皿バネ２２を貫通するボルト２４と、ボルト２４と並列に設けられ、梁１０及び床１２の一方から他方へせん断力を伝達するためのピン部材３６と、を備えている。このことにより、免震装置（摩擦ダンパ１４）の小型化が可能となる。

上記につき、本実施の形態に係る免震装置（摩擦ダンパ１４）と従来例に係る（すなわち、特許文献１の）免震装置（摩擦ダンパ１１４）とを比較しながら、図３を用いて説明する。図３は、従来例に係る免震装置に適用される摩擦ダンパの断面模式図を示したものである。

図３に示された従来例に係る摩擦ダンパ１１４は、本実施の形態に係る摩擦ダンパ１４と同様、上部構造体１１０と下部構造体１１２との間に設けられている。また、上部構造体１１０と下部構造体１１２との間に形成され、摩擦材１１６および該摩擦材１１６に圧接しつつ滑動する滑り板１１８からなる摩擦減衰力生成部１２０と、該摩擦減衰力生成部１２０と上部構造体１１０及び下部構造体１１２のうちの少なくともいずれか一方の構造体（従来例において、当該構造体は上部構造体１１０である）との間に設けられ、摩擦減衰力生成部１２０に圧接力を生じさせる弾発力を発生する皿バネ１２２と、を備えている点についても本実施の形態と同様である。

しかしながら、従来例に係る摩擦ダンパ１１４には、皿バネ１２２を貫通するボルトや上部構造体１１０及び下部構造体１１２の一方から他方へせん断力を伝達するためのピン部材は備えられていない。すなわち、従来例に係る摩擦ダンパ１１４には、皿バネ１２２を収容するための、上部筒体１３２及び下部筒体１３０からなるバネケーシング１２６が設けられており、図３から明らかなように、当該バネケーシング１２６の、皿バネ１２２よりも水平方向外側に位置する側部１２６ａが、上部構造体１１０及び下部構造体１１２の一方から他方へせん断力を伝達するようになっている（つまり、バネケーシング１２６の側部１２６ａが、地震により発生する水平せん断力を負担する役割を果たす）。また、ボルト１４２は、従来例に係る摩擦ダンパ１１４にも設けられており、当該ボルト１４２が、（摩擦ダンパ１１４の設置作業中に、）皿バネ２２のたわみ量を所定量に保持する機能を発揮する。しかしながら、このボルト１４２は、皿バネ１２２よりも水平方向外側（前記側部１２６ａよりもさらに水平方向外側）に設けられており、皿バネ１２２を貫通していない。

このように、上記二つの機能（せん断力伝達機能及びたわみ量保持機能）については、従来例においては、バネケーシング１２６の側部１２６ａ及びボルト１４２が当該機能を備えるが、バネケーシング１２６が非常に大型の部材であること、及び、ボルト１４２が皿バネ１２２よりも水平方向外側に位置していることに起因して、従来例に係る摩擦ダンパ１１４は大型化してしまっていることとなる。

これに対し、本実施の形態においては、小型の部材であるピン部材３６にせん断力伝達機能を持たせるようにしたため、大型のバネケーシング１２６を省略する（取り去る）ことが可能となる。また、たわみ量保持機能を有するボルト２４を、皿バネ２２を貫通するように設けたため、皿バネ１２２よりも水平方向外側に位置するボルト１４２を省略する（取り去る）ことが可能となる。そのため、摩擦ダンパ１４（延いては、免震装置）を小型化することができる。そして、摩擦ダンパ１４が小型化されることにより、摩擦ダンパ１４（免震装置）の製作コストや製作の手間が軽減される。また、当該小型化により、摩擦ダンパ１４（免震装置）の軽量化が実現され、摩擦ダンパ１４（免震装置）の設置が簡易なものとなり、また、設置のための大掛かりな機器が必要なくなる（つまり、施工性が向上する）。

また、本実施の形態において、摩擦ダンパ１４は、梁１０と皿バネ２２との間及び摩擦減衰力生成部２０と皿バネ２２との間のうちの少なくともいずれか一方（本実施の形態においては、双方）の間に設けられたＨ鋼３０を備え、皿バネ２２を貫通するボルト２４及びピン部材３６の双方がＨ鋼３０のフランジに連結されていることとした。このように、皿バネ２２を貫通するボルト２４やピン部材３６が連結される部材としてＨ鋼３０を用いることとしたため、Ｈ鋼３０に設けられた空間（つまり、上側フランジ、ウェブ、下側フランジにより囲まれた空間）を利用することにより、ボルト２４やピン部材３６へのアクセスが簡易に実現されることとなる。そのため、摩擦ダンパ１４（免震装置）の設置がより簡易なものとなる（シャーレンチ等の簡単な工具さえあれば設置ができる）。さらに、ピン部材３６を前記空間に置くことができるため、ピン部材３６がＨ鋼３０よりも水平方向外側へ位置しないようにすることができ、摩擦ダンパ１４（免震装置）のさらなる小型化が可能となる。

また、本実施の形態において、第一皿バネを貫通する第一ボルト及び第一ピン部材の双方は、上部側Ｈ鋼３２の下側フランジ３２ｂ及び下部側Ｈ鋼３４の上側フランジ３４ａに連結され、第二皿バネを貫通する第二ボルト及び第二ピン部材の双方は、前記ウェブ３２ｃ、３４ｃから見て第一ボルトとは水平方向反対側にて、前記下側フランジ３２ｂ及び上側フランジ３４ａに連結されていることとした。そして、第一ボルト、第二ボルト、第一皿バネ、第二皿バネ、第一ピン部材、第二ピン部材をこのような配置としたので、（１個当たりの）ボルト２４（皿バネ２２）をさらに小型化、軽量化する目的等のためにボルト２４（皿バネ２２）を摩擦ダンパ１４に複数に分けて設ける場合であっても、ボルト２４へのアクセスが簡易に実現されることとなり、摩擦ダンパ１４（免震装置）の設置がより簡易なものとなる。また、ピン部材３６を摩擦ダンパ１４に複数に分けて設ける場合に、バランスのよいピン部材３６の配置が実現され、このことによりせん断力伝達機能が適切に発揮されることとなる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る免震装置を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

また、上記実施の形態において、ボルト２４は、せん断力伝達機能を有しないこととしたが、これに限定されるものではなく、ボルト２４は、梁１０及び床１２の一方から他方へせん断力を伝達するための部材であることとしてもよい。すなわち、ボルト２４とピン部材３６の双方が、地震により発生する水平せん断力を負担する役割を果たす部材であり、双方によりせん断力伝達機能が発揮されるようにしてもよい。そして、かかる場合には、せん断力の伝達が、ピン部材３６だけでなく、ピン部材３６とボルト２４とにより成されることとなるから、ピン部材３６をより簡易なものとすることが可能となり、摩擦ダンパ１４のさらなる小型化が実現されることとなる。

また、上記実施の形態においては、ウェブ３２ｃ、３４ｃの両側（左側と右側）に備えられている皿バネ２２及び当該皿バネ２２を貫通するボルト２４は一組ずつであったが、これに限定されるものではなく、図４に示すように、複数個ずつであってもよい。

また、上記実施の形態においては、ピン部材３６はボルト２４よりも水平方向外側に設けられていたが（ピン部材３６よりも水平方向外側に設けられたボルト２４は存在しなかったが）、図４に示すように、ボルト２４をピン部材３６よりも水平方向外側に設けてもよい（ピン部材３６よりも水平方向外側に設けられたボルト２４が存在するようにしてもよい）。

また、上記実施の形態においては、図１の下図に示されるように、摩擦材１６は一つであったが、図４に示すように、複数あってもよい。

また、上記実施の形態においては、摩擦ダンパ１４に複数のピン部材３６が設けられていることとしたが、これに限定されるものではなく、図５に示すように、一つのみのピン部材３６が設けられていることとしてもよい。

また、上記実施の形態においては、ピン部材３６にナット３８が取り付けられていることとしたが、これに限定されるものではなく、図４及び図５に示すように、ナット３８がないこととしてもよい。

なお、図４及び図５は、他の実施形態に係る免震装置に適用される摩擦ダンパの断面模式図を示したものである。

また、上記実施の形態においては、前記開放型構台として、Ｈ型鋼を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、Ｃ型鋼であってもよい。

本実施の形態に係る免震装置に適用される摩擦ダンパの断面模式図を示したものである。 本実施の形態に係る皿バネ２２の荷重−変位曲線のグラフの一実測例を示した図である。 従来例に係る免震装置に適用される摩擦ダンパの断面模式図を示したものである。 他の実施形態に係る免震装置に適用される摩擦ダンパの断面模式図を示したものである。 他の実施形態に係る免震装置に適用される摩擦ダンパの断面模式図を示したものである。

符号の説明

１０ 梁、１２ 床、１４ 摩擦ダンパ、１６ 摩擦材、１８ 滑り板、
２０ 摩擦減衰力生成部、２２ 皿バネ、２２ａ 穴部、
２４ ボルト、２６ ナット、３０ Ｈ鋼、
３２ 上部側Ｈ鋼、３２ａ 上側フランジ、３２ｂ 下側フランジ、３２ｃ ウェブ、
３４ 下部側Ｈ鋼、３４ａ 上側フランジ、３４ｂ 下側フランジ、３４ｃ ウェブ、
３６ ピン部材、３８ ナット、４０ ブッシュ、４２ ボルト、６０ 一体部材、
１１０ 上部構造体、１１２ 下部構造体、１１４ 摩擦ダンパ、１１６ 摩擦材、
１１８ 滑り板、１２０ 摩擦減衰力生成部、１２２ 皿バネ、
１２６ バネケーシング、１２６ａ 側部、
１３０ 下部筒体、１３２ 上部筒体、１４２ ボルト

Claims (4)

1. 上部構造体と下部構造体との間に設けられた摩擦ダンパ及び該間に設けられ該上部構造体を免震支持するアイソレータを有する免震装置であって、
   前記摩擦ダンパは、
   前記上部構造体と前記下部構造体との間に形成され、摩擦面および該摩擦面に圧接しつつ滑動する滑動面からなる摩擦減衰力生成部と、
   該摩擦減衰力生成部と前記上部構造体及び前記下部構造体のうちの少なくともいずれか一方の構造体との間に設けられ、該摩擦減衰力生成部に圧接力を生じさせる弾発力を発生する皿バネと、
   該皿バネを貫通するボルト部材と、
   該ボルト部材と並列に設けられ、前記上部構造体及び前記下部構造体の一方から他方へせん断力を伝達するためのピン部材と、を備えることを特徴とする免震装置。
2. 請求項１に記載の免震装置において、
   前記ボルト部材は、前記上部構造体及び前記下部構造体の一方から他方へせん断力を伝達するための部材であることを特徴とする免震装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の免震装置において、
   前記摩擦ダンパは、
   前記いずれか一方の構造体と前記皿バネとの間及び前記摩擦減衰力生成部と前記皿バネとの間のうちの少なくともいずれか一方の間に設けられた、上側フランジ及び下側フランジからなるフランジとウェブとを備える開放型構台を有し、
   前記皿バネを貫通する前記ボルト部材及び前記ピン部材の双方は、前記フランジに連結されていることを特徴とする免震装置。
4. 請求項３に記載の免震装置において、
   前記摩擦ダンパは、
   前記皿バネとして、少なくとも二つの第一皿バネ及び第二皿バネを有し、
   前記ボルト部材として、少なくとも二つの第一ボルト部材及び第二ボルト部材を有し、
   前記ピン部材として、少なくとも二つの第一ピン部材及び第二ピン部材を有し、
   前記開放型構台として、前記いずれか一方の構造体と前記皿バネとの間に設けられた第一Ｈ形鋼と前記摩擦減衰力生成部と前記皿バネとの間に設けられた第二Ｈ形鋼とを備え、
   前記第一皿バネを貫通する前記第一ボルト部材及び前記第一ピン部材の双方は、前記第一Ｈ形鋼のフランジ及び前記第二Ｈ形鋼のフランジに連結されており、
   前記第二皿バネを貫通する前記第二ボルト部材及び前記第二ピン部材の双方は、前記第一Ｈ形鋼及び前記第二Ｈ形鋼のウェブから見て前記第一ボルト部材及び前記第一ピン部材とは水平方向反対側にて、前記第一Ｈ形鋼のフランジ及び前記第二Ｈ形鋼のフランジに連結されていることを特徴とする免震装置。

Images