JP2010180618A - 免震装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向と直交する面内で互いに交差する２方向の独立した加振力が作用した場合、それによる局部剪断歪み抑え耐久性を向上することのできる免震装置を提供する。
【解決手段】免震装置１０において、各剛性フランジ６Ａ、６Ｂと、これに対応するベースプレート７Ａ、７Ｂとは、軸方向に直交する平面内の半径方向の相互の変位が拘束されており、かつ、軸線の周りには相互の回転変位が許容されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、上部構造体と下部構造体との間に取り付けられてこれらの構造体の間の振動の伝搬を減衰させる、それぞれ複数枚の円板状のゴム層と剛性板とを軸方向に交互に積層した積層体、この積層体の軸方向両側に固定された一対の剛性フランジ、および、これらの剛性フランジに取り付けられ上部構造体と下部構造体に固定されたそれぞれのベースプレートよりなる免震装置に関する。

従来から、図１に断面図で示すように、上部構造体８Ａと下部構造体８Ｂとの間に取り付けられてこれらの構造体８Ａ、８Ｂの間の振動の伝搬を減衰させるよう作用し、それぞれ複数枚の円板状のゴム層１と剛性板２とを軸方向に交互に積層した積層体５、この積層体５の軸方向両側に固定された一対の剛性フランジ６Ａ、６Ｂ、および、これらの剛性フランジ６Ａ、６Ｂに取り付けられ上部構造体８Ａと下部構造体８Ｂ剛性との固定されたそれぞれのベースプレート７Ａ、７Ｂよりなる免震装置９０（例えば、特許文献１参照。）が用いられている。

従来技術においては、剛性フランジ６Ａ、６Ｂとこれらのそれぞれに対応するベースプレート７Ａ、７Ｂとは、剛性フランジ６Ａ、６Ｂに形成された貫通穴を通過する複数本のボルト１１により相互に固定されている。

このような免震装置は、軸方向と直交する面内で互いに交差する２方向の独立した加振力が作用した場合、図２に斜視図で、図３に平面図でそれぞれ模式的に示すように、Ｒ方向の第1の加振力によってＲ方向に変形した状態の免震装置に、Ｒ方向と交差する方向の加振力Ｆが作用したとき、Ｒ方向の変形量Ｌと、加振力ＦのＲ方向に直角の方向θの成分Ｆ_θとの積のねじりモーメントが作用し、これによって、単純に１方向Ｒの加振力が作用する場合に対比して局部剪断歪みが増加し、免震装置の終局性能、すなわち、破断歪みの低下に繋がることがわかってきた。なお、図３において、曲線Ｑは、免震装置が変形する際の下側フランジ６Ｂに対する上側フランジ６Ａの移動軌跡を表す。

特開平７−２５９３７８号公報

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、軸方向と直交する面内で互いに交差する２方向の独立した加振力が作用した場合、それによる局部剪断歪み抑え耐久性を向上することのできる免震装置を提供することを目的とする。

＜１＞は、上部構造体と下部構造体との間に取り付けられてこれらの構造体の間の振動の伝搬を減衰させる、それぞれ複数枚の円板状のゴム層と剛性板とを軸方向に交互に積層した積層体、この積層体の軸方向両側に固定された一対の剛性フランジ、および、これらの剛性フランジに取り付けられ上部構造体と下部構造体とに固定されたそれぞれのベースプレートよりなる免震装置において、
前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとは、軸方向に直交する平面内の半径方向の相互の変位が拘束されており、かつ、積層体軸線の周りには相互の回転変位が許容されていることを特徴とする免震装置である。

＜２＞は、＜１＞において、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとは、剪断キーを介して軸方向と直交する平面内の変位が拘束されていることを特徴とする免震装置である。

＜３＞は、＜１＞において、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとの一方に軸線を中心とする円板の凸部を設け、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとの他方に前記凸部に対応する凹部を設けることによって軸方向と直交する平面内の変位が拘束されていることを特徴とする免震装置である。

＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとは、軸方向の相対変位が拘束されていることを特徴とする免震装置である。

＜５＞は、＜４＞において、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとは、剛性フランジを貫通するボルトによって前記軸方向の相対変位が拘束され、剛性フランジの、ボルト貫通部分は、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとの軸線の周りの相互の変位を許容するための長穴が周方向に延在するよう設けられていることを特徴とする免震装置である。

＜６＞は、＜４＞において、記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとの一方に、これらの他方との軸方向の相対変位が拘束するためのフックが取り付けられていることを特徴とする免震装置である。

＜１＞によれば、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとは、軸方向に直交する平面内の半径方向の相互の変位が拘束されており、かつ、積層体軸線の周りには相互の変位が許容されているので、上部フランジは下部フランジに対して軸心周りに自由に回転することができるので、モーメントはゼロとなり、ねじり変形を発生させることがなく、したがって、軸方向と直交する面内で互いに交差する２方向の独立した加振力が作用した場合、それによる局部剪断歪みゼロにし耐久性を向上させることができる。

＜２＞によれば、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとは、剪断キーを介して軸方向と直交する平面内の変位が拘束されるようにしたので、＜１＞の構成を容易に実現させることができる。

＜３＞によれば、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとの一方に軸線を中心とする円板の凸部を設け、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとの他方に前記凸部に対応する凹部を設けることによって軸方向と直交する平面内の変位が拘束されるようになっているので、この場合も同様に＜１＞の構成を容易に実現させることができる。

＜４＞によれば、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとは、軸方向の相対変位が拘束されているので、軸方向の加振力があったとしても、剛性フランジと、これに対応するベースプレートとが外れるのを防止することができる。

＜５＞によれば、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとは、剛性フランジを貫通するボルトによって前記軸方向の相対変位が拘束され、剛性フランジの、ボルト貫通部分は、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとの軸線の周りの相互の変位を許容するための長穴が周方向に延在するよう設けられているので、＜４＞の構成を容易に実現することができる。

＜６＞によれば、記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとの一方に、これらの他方との軸方向の相対変位が拘束するためのフックが取り付けられているので、この場合も、＜４＞の構成を容易に実現することができる。

従来のの免震装置を示す断面図である。 免震装置において、2方向の加振力が加わった場合に作用するモーメントを説明するための模式的斜視図である。 同上の目的のための、模式的平面図である。 本発明に係る実施形態の免震装置を示す断面図である。 図４のＡ−Ａ矢視に対応する矢視図である。 本発明に係る他の実施形態の免震装置を示す断面図である。

本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図４は、この発明の実施形態の免震装置を示す概略断面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ矢視に対応する矢視図であり、免震装置１０は、上部構造体８Ａと下部構造体８Ｂとの間に取り付けられてこれらの構造体８Ａ、８Ｂの間の振動の伝搬を減衰させるよう作用し、それぞれ複数枚の円板状のゴム層１と剛性板２とを軸方向に交互に積層した積層体５、この積層体５の軸方向両側に固定された一対の剛性フランジ６Ａ、６Ｂ、および、これらの剛性フランジ６Ａ、６Ｂに取り付けられ上部構造体８Ａと下部構造体８Ｂとに固定されたそれぞれのベースプレート７Ａ、７Ｂよりなっている。

また、この免震装置１０は、その特徴として、各剛性フランジ６Ａ、６Ｂと、これらに対応するベースプレート７Ａ、７Ｂとは、軸方向に直交する平面内の半径方向の相互の変位が拘束されており、かつ、積層体５の軸線Ｃの周りには相互の変位が許容されていて、これを実現するために、相対するフランジ６Ａとベースプレート７Ａ、および、相対するフランジ６Ｂとベースプレート７Ｂの半径方向中心部には、円板状をなす剪断キー２０Ａ、２０Ｂをはめ込む筒状の穴２１Ａ、２２Ａ、２１Ｂ、２２Ｂがそれぞれ設けられていて、それらの中に剪断キー２０Ａ、２０Ｂが配置されていて、剪断キー２０Ａによって、フランジ６Ａとベースプレート７Ａとの半径方向内外の相対変位は抑制され軸線Ｃ周りの回転変位だけが許容され、同様に、剪断キー２０Ｂによって、フランジ６Ｂとベースプレート７Ｂとの半径方向内外の相対変位は抑制され軸線Ｃ周りの回転変位だけが許容されている。

また、フランジ６Ａとベースプレート７Ａとは、ボルト１１によってそれぞれが軸方向に相対変位しないよう拘束されている。図示の場合、ボルト１１は、フランジ６Ａの外周部付近に周方向に沿って延在する長穴１２を通過してベースプレート７Ａにねじ込まれていて、ボルト１１とフランジ６Ａとは周方向には長穴１２の周方向延在距離だけ軸心の周りに相対変位が許容され、一方軸方向には、ボルト１１の頭が長穴１２と干渉して、フランジ６Ａとベースプレート７Ａとが外れることはない。この構成は、フランジ６Ｂとベースプレート７Ｂとの関係についても同様であり説明を省略する。

図６は、本発明に係る免震装置の実施形態の変形例を示す断面図であり、この免震装置３０も、免震装置１０と同様に、複数枚の円板状のゴム層１と剛性板２とを軸方向に交互に積層した積層体５、この積層体５の軸方向両側に固定された一対の剛性フランジ１６Ａ、１６Ｂ、および、これらの剛性フランジ１６Ａ、１６Ｂに取り付けられ上部構造体８Ａと下部構造体８Ｂとに固定されたそれぞれのベースプレート１７Ａ、１７Ｂよりなっている。

この変形例の免震装置３０が、先に図４、図５を参照して説明した実施形態の免震装置１０と異なる点は、第１に、フランジ１６Ａとベースプレート１７Ａとの、および、フランジ１６Ｂとベースプレート１７Ｂとの半径方向の相対変位を規制する手段として、剪断キー２０Ａ、２０Ｂの代わりに、フランジ１６Ａ、１６Ｂの半径方向中心部分にそれぞれ凸部３１Ａ、３１Ｂを設けるとともに、ベースプレート１７Ａ、１７Ｂのそれぞれに、凸部３１Ａ、３１Ｂに対応する凹部３２Ａ、３２Ｂを設け、凸部３１Ａ、３１Ｂと、対応する凹部３２Ａ、３２Ｂとの係合により、これらの、軸心周りの相対回転変位を許容しつつ半径方向内外の相対変位を規制している点であり、第２に、フランジ１６Ａとベースプレート１７Ａとの、および、フランジ１６Ｂとベースプレート１７Ｂとの軸方向の相対変位を規制する手段として、ボルト１１を用いるのではなく、ベースプレート１７Ａ、１７Ｂのそれぞれにフック９を設け、フック９を、ベースプレート１７Ａ、１７Ｂと剛性フランジ１６Ａ、１６Ｂとの軸方向の相対変位を規制しつつ軸心周りの相対変位を許容するように構成していることであり、このような構成によっても先に述べた、フランジ１６Ａとベースプレート１７Ａとの、および、フランジ１６Ｂとベースプレート１７Ｂとの相対変位の規制と許容とを可能にすることができる。

なお、ここで、フランジ１６Ａ、１６Ｂの半径方向中心部分にそれぞれ凸部３１Ａ、３１Ｂを設け、ベースプレート１７Ａ、１７Ｂのそれぞれに凹部３２Ａ、３２Ｂを設ける代わりに、フランジ１６Ａ、１６Ｂ側に凹部を、ベースプレート１７Ａ、１７Ｂ側に凸部を設けることもできる。

さらには、フック９は、これをベースプレート１７Ａ、１７Ｂ側で固定する代わりに、フランジ１６Ａ、１６Ｂに固定することもできる。

１ ゴム層
２ 剛性板
５ 積層体
６Ａ、６Ｂ 剛性フランジ
７Ａ、７Ｂ ベースプレート
８Ａ 上部構造体
８Ｂ 下部構造体
９ フック
１０ 免震装置
１１ ボルト
１２ 長穴
１６Ａ、１６Ｂ 剛性フランジ
１７Ａ、１７Ｂ ベースプレート
２０Ａ、２０Ｂ 剪断キー
２１Ａ、２１Ｂ 剛性フランジの筒状の穴
２２Ａ、２２Ｂ ベースプレートの筒状の穴
３０ 免震装置
３１Ａ、３１Ｂ 剛性フランジの凸部
３２Ａ、３２Ｂ ベースプレートの凹部

Claims (6)

1. 上部構造体と下部構造体との間に取り付けられてこれらの構造体の間の振動の伝搬を減衰させる、それぞれ複数枚の円板状のゴム層と剛性板とを軸方向に交互に積層した積層体、この積層体の軸方向両側に固定された一対の剛性フランジ、および、これらの剛性フランジに取り付けられ上部構造体と下部構造体とに固定されたそれぞれのベースプレートよりなる免震装置において、
   前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとは、軸方向に直交する平面内の半径方向の相互の変位が拘束されており、かつ、積層体軸線の周りには相互の回転変位が許容されていることを特徴とする免震装置。
2. 前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとは、剪断キーを介して軸方向と直交する平面内の変位が拘束されていることを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
3. 前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとの一方に軸線を中心とする円板の凸部を設け、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとの他方に前記凸部に対応する凹部を設けることによって軸方向と直交する平面内の変位が拘束されていることを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
4. 前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとは、軸方向の相対変位が拘束されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の免震装置。
5. 前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとは、剛性フランジを貫通するボルトによって前記軸方向の相対変位が拘束され、剛性フランジの、ボルト貫通部分は、前記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとの軸線の周りの相互の変位を許容するための長穴が周方向に延在するよう設けられていることを特徴とする請求項４に記載の免震装置。
6. 記各剛性フランジと、これに対応するベースプレートとの一方に、これらの他方との軸方向の相対変位が拘束するためのフックが取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の免震装置。

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