JP2021521395A - 免震アイソレータ及び減衰デバイス - Google Patents

Abstract

スライド式免震アイソレータは、組立支持に取り付けられる第１のプレートと、第１のプレートから延在する少なくとも１つの細長要素とを含む。免震アイソレータは、また、第２のプレートを含む。第１のプレート及び第２のプレートは、水平面に沿って相互に対して移動することが可能である。免震アイソレータは、また、第２のプレートに取り付けられる下側支持部材を含み、付勢装置が下側支持部材の内部に位置付けられる。細長要素（複数可）は第１のプレートから少なくとも部分的に下側支持部材に延在し、細長要素（複数可）の移動は付勢装置によって影響または制御される。免震アイソレータは、また、第１のプレートから離間する閉鎖端と、免震アイソレータの基部とを伴う減衰構造を含む。減衰構造は、液体、ガス、シリコーン及び／またはそれらの組み合わせ等の物質を含み、減衰構造が圧縮するとき、縦方向に膨張するように構成される。【選択図】図３１

Description

関連出願の参照による引用
出願データシートの優先権主張で識別されたいずれかの及び全ての出願、またはそれに対するいずれかの補正は、本明細書での参照によって、本明細書によって組み込まれ、本開示の一部を構成する。

本出願は、概して、免震アイソレータに関し、具体的には、地震発生時に建物への損傷を阻止するために建物と連動して使用するための免震アイソレータに関する。

免震アイソレータは、一般的に、地震の可能性が高い世界のエリアで使用される。免震アイソレータは、一般的に、建物の下に、組立支持の下部に、及び／または建物の土台の中または周りに位置する構造または複数の構造を含む。

免震アイソレータは、地震発生中に建物に直接加えられる荷重及び力の量を最小にし、建物への損傷を防止するように設計される。多くの免震アイソレータにはデュアルプレート設計が取り入れられ、第１のプレートは組立支持の底面に取り付けられ、第２のプレートは建物の土台に取り付けられる。プレートの間にゴムの層があり、例えば、相互に対するプレートの左右の揺動運動を可能にする。他の種類の免震アイソレータは、例えば、地震中に建物の移動を容易にする建物の下に造られたローラまたは複数のローラを組み込んでいる。ローラは振子のように配置され、それにより、建物がローラの上を移動するとき、建物は、最初に、建物が最終的に適所に寄り掛かるまで垂直に偏移する。

本明細書に開示される実施形態の少なくとも１つの態様は、現在の免震アイソレータが、地震中、地面に対する建物の滑らかな水平移動を提供できない認識を含む。上記に説明したように、現在のアイソレータはいくつかの水平移動を可能にするが、建物の実質的な垂直偏移もしくは震動及び／または建物が水平に移動するとき建物を左右に傾かせる揺動効果によって、移動が同時に生じる。係る移動は建物への不要な損傷または圧迫を生じさせ得る。加えて、現在のアイソレータのゴムは、経時的に、そのひずみ能力がなくなる可能性がある。地震中にいずれかのコンパス方位に建物の滑らかな水平移動をより効率的に可能にし得、上記に説明した現在のアイソレータの少なくとも１つ以上の問題を回避する簡略化された免震アイソレータを有することで利点をもたらすだろう。

したがって、本明細書に開示される少なくとも１つの実施形態に従って、スライド式免震アイソレータは、組立支持に取り付けられるように構成される第１のプレートを含み得、細長要素（または複数の細長要素）は第１のプレートの中心（中心部または他の適切な場所）から延在する。スライド式免震アイソレータは、さらに、第２のプレート及び低摩擦層を含み得、低摩擦層は、第１のプレート及び第２のプレートが水平面に沿って相互に対して自由に移動することを可能にするように構成される、第１のプレートと第２のプレートとの間に位置付けられる。スライド式免震アイソレータは、さらに、第２のプレートに取り付けられる下側支持部材を備え得、少なくとも１つのバネ部材または穿孔エラストマー要素は下側支持部材の内部に位置付けられ、細長要素または複数の細長要素は、第１のプレートから少なくとも部分的に下側支持部材に延在する。スライド式免震アイソレータは、それらが関連構造に影響を及ぼし得る前に、地表面で地震力を減らすことができる。

本明細書に開示される少なくとも１つの実施形態に従って、スライド式免震アイソレータは、組立支持に取り付けられるように構成される第１のプレートを含み得、少なくとも１つの細長要素は第１のプレートから延在する。スライド式免震アイソレータは、さらに、第２のプレート及び低摩擦層を含み得、低摩擦層は、第１のプレートと第２のプレートとの間に位置付けられ、第１のプレート及び第２のプレートが水平面に沿って相互に対して移動することを可能にするように構成される。スライド式免震アイソレータは、さらに、第２のプレートに取り付けられる下側支持部材を備え得、付勢要素が下側支持部材の内部に位置付けられる。スライド式免震アイソレータは、さらに、第１のプレートから分離する第１の閉鎖端と、免震アイソレータの基部から分離する第２の閉鎖端とを含み得、少なくとも１つの減衰構造を含み、減衰構造は変形可能物質を含み、圧縮するとき、縦方向に膨張するように構成される。

本明細書に開示される少なくとも１つの実施形態に従って、本システムは組立支持に取り付けられるように構成される複数のアイソレータを備え得、少なくとも１つのアイソレータは、別の１つのアイソレータよりも小さい再センタリング力を提供するように構成される。

本明細書に開示される少なくとも１つの実施形態に従って、防震及び再センタリングのための構造を支持する方法は、第１の種類の免震アイソレータの１つ以上を伴う構造を支持することと、第１の種類の免震アイソレータよりも小さい再センタリング力を有する第２の種類の免震アイソレータの１つ以上を伴う構造を支持することとを含み得る。第１の種類の免震アイソレータは、第２の種類の免震アイソレータよりも大きい衝撃吸収力を提供するように構成され得る。本方法は、さらに、第２の種類の免震アイソレータの１つ以上を使用して、第１の種類の免震アイソレータの１つ以上を再センタリングすることを含み得る。

本実施形態のこれらの及び他の特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」を読むとき、実施形態の添付図を参照してより明らかになる。

組立支持に取り付けられるスライド式免震アイソレータの実施形態の断面概略図である。 図１の線２−２に沿って取られた図１の免震アイソレータの断面図である。 図１の組立支持及び免震アイソレータの一部の正面図である。 図３に示される組立支持及び一部の上面図である。 図１の免震アイソレータの一部の断面図である。 図５に示される一部の上面図である。 図１の免震アイソレータの一部の断面図である。 図７に示される一部の上面図である。 図１の免震アイソレータの一部の断面図である。 図９に示される一部の上面図である。 図１の免震アイソレータの一部の断面図である。 図１１に示される一部の上面図である。 図１〜１２の免震アイソレータの改良形態の断面図である。 組立支持に取り付けられるスライド式免震アイソレータの実施形態の断面概略図である。 図１４の線１５−１５に沿って取られた図１４の免震アイソレータの断面図である。 図１４の組立支持及び免震アイソレータの一部の正面図である。 図１６に示される組立支持及び一部の上面図である。 組立支持に取り付けられるスライド式免震アイソレータの実施形態の断面概略図である。 図１８の線１９−１９に沿って取られた図１８の免震アイソレータの断面図である。 図１８の組立支持及び免震アイソレータの一部の正面図である。 図２０に示される組立支持及び一部の上面図である。 組立支持に取り付けられるスライド式免震アイソレータの実施形態の断面概略図である。 図２２の線２３−２３に沿って取られた図２０の免震アイソレータの断面図である。 組立支持に取り付けられるスライド式免震アイソレータの実施形態の断面概略図である。 図２４の線２５−２５に沿って取られた図２２の免震アイソレータの断面図である。 組立支持に取り付けられるスライド式免震アイソレータの実施形態の断面概略図である。 図２６の線２７−２７に沿って取られた図２６の免震アイソレータの断面図である。 図２６の組立支持及び免震アイソレータの一部の正面図である。 図２８に示される組立支持及び一部の上面図である。 図２６の免震アイソレータの減衰構造の詳細図である。 組立支持に取り付けられるスライド式免震アイソレータの実施形態の断面概略図である。 図３１の線３２−３２に沿って取られた図３１の免震アイソレータの断面図である。 図３１の組立支持及び免震アイソレータの一部の正面図である。 図３３に示される組立支持及び一部の上面図である。

便宜上、本明細書に開示される実施形態は、商業用ビルもしくは居住用ビル、または橋と一緒に使用されるスライド式免震アイソレータデバイスに関して説明される。しかしながら、複数の実施形態は、また、地震発生中、構造への損傷を最小にする、阻止及び／または防止することが望まれ得る他の種類の建物または構造と一緒に使用できる。

異なる実施形態に関連付けられる様々な特性は下記に説明される。各実施形態の全ての特性は、個々または一緒に、他の実施形態の特性と組み合わされることができ、その組み合わせは本開示の一部を形成する。さらに、その特性は、いずれかの実施形態に重要または不可欠ではない。

図１を参照すると、免震アイソレータ１０は、地震発生中、建物への損傷を阻止するように構成されるデバイスを備え得る。免震アイソレータ１０は、地震発生中、相互に対して移動するように構成される２つ以上の構成要素を含み得る。例えば、免震アイソレータ１０は、地震中、幾何学的平面に沿って大体または実質的に相互に対して摺動するように構成される２つ以上の構成要素を含み得る。免震アイソレータ１０は、組立支持に取り付けられる少なくとも１つの構成要素と、建物の土台及び／または地面の中もしくは上方に取り付けられる少なくとも別の構成要素とを含み得る。いくつかの実施形態では、免震アイソレータ１０にアクセス可能である。いくつかの実施形態では、１つ以上のカメラは、免震アイソレータ１０を監視するために使用できる。例えば、カメラは、（例えば、地震後に調査するために）免震アイソレータ１０及び／または免震アイソレータの近くの建物ならびに／もしくは土台の一部を検査するために使用できる。

図１、図３、及び図４を参照すると、例えば、免震アイソレータ１０は第１のプレート１２を含み得る。第１のプレート１２は円または円環形状プレートを含み得るが、他の形状（例えば、四角形）も可能である。第１のプレート１２は、金属（例えば、ステンレス鋼）から形成できるが、他の材料または材料の組み合わせも可能である。例えば、いくつかの実施形態では、第１のプレート１２は主に金属か成り得るが、テフロン（登録商標）で販売されているポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のプラスチック材料もしくはポリマー材料または他の同様の材料の少なくとも１つの層を伴う。第１のプレート１２は、また、一定の厚さを有し得る。第１のプレート１２は、また、一定の厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、厚さは、第１のプレート１２の全体にわたって略一定であり得るが、可変厚も使用できる。いくつかの実施形態では、第１のプレート１２は約１／２インチの厚さ「ｔ１」を有し得るが、他の値も可能である。厚さ「ｔ１」は予想の荷重に基づいて変動し得る。

図３及び図４に見られるように、第１のプレート１２は、組立支持１４の底面に取り付けられることができる、またはそれと一体的に形成できる。組立支持１４は、例えば、第１の支持構成要素１６及び第２の支持構成要素１８を有する交差形状支持を含み得るが、第１のプレート１２と併せて他の種類の組立支持１４も利用できる。組立支持１４は、木材、鋼鉄、コンクリート、または他の材料から作られることができる。第１のプレート１２は、例えば、第１のプレート１２を組立支持１４の底面に溶接することによって、またはボルト、リベット、あるいはねじ等のファスナもしくは他の既知の方法を使用することによって、組立支持１４に取り付けできる。第１のプレート１２は組立支持１４に強固に取り付けでき、それにより、第１のプレート１２と組立支持１４との間で実質的に相対運動が発生しない。

引き続き、図１、図３、及び図４を参照すると、少なくとも１つの細長要素２０は第１のプレート１２から延在できる。細長要素２０は、第１のプレート１２と一体的に形成できる、または別々に取り付けできる。例えば、細長要素２０は、第１のプレート１２にボルト締めまたは溶接できる。細長要素２０は円筒形金属ロッドを備え得るが、他の形状も可能である。いくつかの実施形態では、細長要素２０は円形断面を有し得る。いくつかの実施形態では、細長要素２０は固体鋼鉄（または、他の適切な金属）のバーであり得る。細長要素２０は、第１のプレート１２の幾何学的中心から延在できる。いくつかの実施形態では、細長要素２０は第１のプレート１２の表面に対して略垂直に延在できる。いくつかの実施形態では、複数の細長要素２０は、第１のプレート１２から延在できる。例えば、いくつかの実施形態では、４つの細長要素２０は、概して、第１のプレート１２の幾何学的中心から延在できる。いくつかの実施形態では、複数の細長要素２０は、地震中に、地震力からエネルギーの一部を吸収するように撓曲及び／または屈曲できる。また、細長要素２０は、随意に、キャップ２２を含み得る。キャップ２２は細長要素２０の残りと一体的に形成できる。キャップ２２は細長要素２０の残りの材料と同じ材料から成り得るが、他の材料も可能である。キャップ２２は細長要素２０の最下部を形成できる。

図１、図２、図５、及び図６を参照すると、免震アイソレータ１０は第２のプレート２４を含み得る。第２のプレート２４は円または円環形状プレートを含み得るが、他の形状（例えば、四角形）も可能である。第２のプレート２４は、金属（例えば、ステンレス鋼）から形成できるが、他の材料または材料の組み合わせも可能である。例えば、いくつかの実施形態では、第２のプレート２４は、主に、ＰＴＦＥ（または他の同様の材料）の接着層を伴う金属から成り得る。第２のプレート２４は、また、一定の厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、厚さは、第２のプレート２４の全体にわたって略一定であり得るが、可変厚も使用できる。いくつかの実施形態では、第２のプレート２４は約１／２インチの厚さ「ｔ２」を有し得るが、他の値も可能である。厚さ「ｔ２」は予想の荷重に基づいて変動し得る。

図５及び図６を参照すると、第２のプレート２４は開口部２６を含み得る。細長要素２６は、第２のプレート２４の幾何学的中心で形成できる。図１及び図２を参照すると、開口部２６は細長要素２０を受けるように構成され得る。開口部２６は、第２のプレート２４に対する細長要素２０及び第１のプレート１２の移動に適応するように構成され得る。

図１、図７、及び図８を参照すると、免震アイソレータ１０は低摩擦層２８を含み得る。低摩擦層２８は、例えば、ＰＴＦＥまたは他の同様の材料を含み得る。低摩擦層２８は、幾何学的中心に開口部３０を有する薄い円環形状層の形態であり得る。低摩擦層２８のための他の形状及び構成も可能である。加えて、１つの低摩擦層２８が示されるが、いくつかの実施形態では、複数の低摩擦層２８を使用できる。代替の配置では、低摩擦層２８は移動補助層を含み得、移動補助層は移動補助要素（例えば、ベアリング）を含み得る。

引き続き、図１、図７、及び図８を参照すると、低摩擦層２８は第２のプレート２４の外形と略同じ外形を有し得る。例えば、低摩擦層２８は、第２のプレート２４の外径と同じ外径と、同様に、第２のプレート２４の幾何学的中心の直径サイズの開口部と同じ開口部とを有し得る。いくつかの実施形態では、低摩擦層２８は、第１のプレート１２または第２のプレート２４の上に形成できる及び／またはそれに取り付けできる。例えば、低摩擦層２８は、第１のプレート１２または第２のプレート２４に接着できる。低摩擦層２８は、例えば、（２つのプレート間で発生する通常１００％の摩擦抵抗と対照的に）第１のプレート１２と第２のプレート２４との間に可変摩擦抵抗を提供する層であり得る。好ましくは、低摩擦層２８は、少なくとも、第１のプレート１２及び第２のプレート２４のために使用される材料と比較して、摩擦抵抗の減少をもたらす。例えば、図１に示されるように、いくつかの実施形態では、第１のプレート１２、低摩擦層２８、及び第２のプレート２４はサンドイッチ構成を形成できる。第１のプレート１２及び第２のプレート２４の両方は低摩擦層２８と接触でき、低摩擦層２８は第２のプレート２４に対する第１のプレート１２の相対運動を可能にする。したがって、第１のプレート１２及び第２のプレート２４は、略水平面に沿って相互に対して自由に移動する免震アイソレータ１０の独立構成要素であり得る。いくつかの実施形態では、第１のプレート１２及び第２のプレート２４は建物の重量の少なくとも一部を支持できる。

図１、図９、及び図１０を参照すると、免震アイソレータ１０は、加えて、下側支持要素３２を含み得る。下側支持要素３２は、第２のプレート２４を安定させ、それを適所に保持するように構成され得、それによって、第１のプレート１２だけが第２のプレート２４に対して移動することを可能にする。いくつかの実施形態では、細長要素３２は、第２のプレート２４に直接取り付けできる、または第２のプレート２４と一体的に形成できる。図９及び図１０に示されるように、下側支持要素３２は開放円筒形シェルを含み得るが、他の形状及び構成も可能である。下側支持要素３２は土台に埋設でき、またはそうでなければ、建物の土台に取り付けでき、それにより、下側支持要素は、概して、地震発生中、土台とともに移動する。いくつかの実施形態では、下側支持要素３２はベースプレート３２ａを含み得る。いくつかの実施形態では、ベースプレート３２ａは、下側支持要素３２とは別個の構成要素であり得る。ベースプレート３２ａは下側支持要素３２及び／または建物の土台に取り付けできる。

図１、図２、図１１、図１２、及び図１３を参照すると、下側支持要素３２は、細長要素２０を誘導することを助ける少なくとも１つの構成要素を収容し、地震発生後に、細長要素２０を元の静止位置に引き返させる、または元の静止位置に戻すように構成され得る。例えば、図１、図１１、及び図１２に示されるように、免震アイソレータ１０は、バネ構成要素または工業用穿孔ゴム構成要素等の少なくとも１つの付勢要素３６を含み得る。付勢要素３６は、エラストマー材料または他のバネ構成要素であり得る。付勢要素３６は、単一の構成要素または複数の構成要素（例えば、示されるような構成要素のスタック）であり得る。好ましくは、付勢要素３６は、液体または固体材料（例えば、シリコーン）等の材料で満たすことができる空隙または穿孔３７を含む。付勢要素３６は、平坦金属バネまたは工業用穿孔ゴムを含み得る。付勢要素３６は、下側支持要素３２の内部に収容できる。使用される付勢要素（複数可）３６の数及び構成は建物のサイズによって決まり得る。図１３は概略形式の付勢要素３６を示し、付勢要素３６は、ゴム構成要素、バネ構成要素、他の付勢要素、または任意のそれらの組み合わせであり得るまたはそれらを含み得る。

引き続き、図１、図２、図１１、及び図１２を参照すると、免震アイソレータ１０は工業用エラストマー材料を含み得る。付勢要素３６は合成ゴムを含み得るが、他の種類の材料も可能である。液体（例えば、油）等の保護剤は、付勢要素３６の特性を保存するために使用され得る。付勢要素３６は、下側支持要素３２の内部の残りの間隔または開口部を埋めるために使用できる。付勢要素３６は、細長要素２０を誘導することを助け、地震発生後に、細長要素２０を元の静止位置に引き返させる、または元の静止位置に戻すために使用できる。

細長要素２０を加硫処理できる及び／または付勢要素３６に接着できる。これは、例えば、風力または地震力が存在するとき、細長要素２０と付勢要素３６との間の相対垂直運動に対する付加抵抗を生じさせ得る。細長要素２０は、細長要素２０の任意の適切な部に沿って付勢要素３６に接着できる。例えば、細長要素２０は、付勢要素３６及び細長要素２０の側端の重なり長さの一部または全体に沿って、付勢要素３６に接着できる。

免震アイソレータ１０は、加えて、少なくとも１つの保定要素３８（図１３）を含み得る。保定要素３８は、細長要素２０を保定及び／または保持するように構成され得る。保定要素３８は、例えば、硬化エラストマー材料及び／または膠等の接着剤を含み得る。必要に応じて、異なる可能である保定要素を使用できる。様々な数の保定要素が可能である。免震アイソレータ１０の組み立て中、細長要素２０は、例えば、保定要素を通って下に挿入できる。

全体的に、免震アイソレータ１０の配置は、開口部２６によって可能になる水平面内のいずれかの方向に地震中に細長要素２０が水平に偏移することを可能にするための支持フレームワークを提供できる。これは、少なくとも部分的に、（例えば、キャップ２２における）細長要素２０の底面と、下側支持要素３２の底面との間に存在し得る間隔「ａ」（図１参照）に起因し得る。この間隔「ａ」は、細長要素２０を下側支持要素３２から引き離したままにすることを可能にし得、ひいては、地震発生中、細長要素２０が第２のプレート２４の開口部２６の内部で移動することを可能にする。間隔「ａ」、より具体的には、細長要素２０が下側支持要素３２から引き離されている事実により、同様に、地震中、細長要素２０に取り付けられるまたはそれと一体的に形成される第１のプレート１２及び組立支持１４が水平に摺動することを可能にする。間隔「ａ」のサイズは変動し得る。

免震アイソレータ１０の配置は、また、組立支持１４をその元の静止位置に戻す、または運ぶためのフレームワークを提供できる。例えば、下側支持要素３２の内部で一連の保定要素３８及び／または付勢要素３６と併せたショックアブソーバ等の１つ以上の付勢要素は一緒に動き、細長要素２０を下側支持要素３２の内部の中央の静止位置に引き返すことを容易にでき、したがって、第１のプレート１２及び組立支持部材１４を運んで所望の静止位置に戻す。

地震発生中、地表の地震力は、付勢要素３６を通って細長要素２０に、最終的に、建物自体または構造自体に伝達できる。細長要素２０及び付勢要素３６は、地震力の減衰を容易にできる。摺動アイソレータ１０の横剛性は、付勢要素３６、摩擦力、及び／または細長要素２０によって制御できる。風力及び小さな地震の場合、（例えば、プレート１２とプレート２４との間の）摩擦力だけで、時々、建物の移動を制御もしくは制限する及び／または建物の移動を完全に防止するのに十分であり得る。構造の移動の遅延及び減衰は、シリコーン充填穿孔３７またはバネ構成要素を伴う付勢要素３６と、開口部２６とによって制御できる。いくつかの実施形態では、地震回転力（例えば、ある程度の地震によって生じる地面のねじり、曲がり）は、上記に説明したアイソレータ１０の設計の性質により容易に制御できる。例えば、アイソレータ１０によって地震力の全てを吸収及び減少できない場合にほとんど、開口部２６、細長要素２０、及び／または付勢要素３６によって、建物への損傷を阻止または防止する。

いくつかの実施形態では、キャップ２２は、地震発生中、第１のプレート１２の上向きの垂直運動を阻止または防止できる。例えば、キャップ２２は保定要素３８の直径よりも大きい直径を有し得、キャップ２２は保定要素３８の下に位置付けでき（図１参照）、それにより、キャップ２２は細長要素２０が垂直に上昇することを阻止する。

１つの免震アイソレータ１９が図１〜図１２に説明され及び示されているが、いくつかの実施形態では、建物または他の構造は、免震アイソレータ１０のシステムに組み込みできる。例えば、免震アイソレータ１０は、建物または他の構造の下部の特定の場所に位置でき及び設置できる。

いくつかの実施形態では、免震アイソレータ１０は、建物の建築よりも前に設置できる。いくつかの実施形態では、免震アイソレータの少なくとも一部は、既に既存の建物に後付けされたアイソレータ１０として設置できる。例えば、支持要素３２は既存の土台の上面に取り付けできる。

図１３は、第１のプレート１２及び第２のプレート２４の構造が本質的に反対になる免震アイソレータ１０の改良形態を示す。言い換えれば、第１のプレート１２の直径は第２のプレート２４よりも大きい。図１３の構成は、限定的ではなく、例えば、橋等の特定の用途にかなり適切であり得る。大きく長い上面プレートまたは第１のプレート１２は、橋を含む他の種類の構造に適合するために利用され得る。係る配置の場合、第２のプレート２４は、第２のプレート２４に対して第１のプレート１２の複数の位置で第１のプレート１２を支持する。低摩擦層２８は、第１のプレート１２の底表面もしくは第２のプレート２４の上表面に位置付けできる、もしくはそれに付けることができる、または両方のプレートに位置付けできる、もしくはそれに付けることができる。他の点では、図１３のアイソレータ１０は、図１〜図１２のアイソレータ１０と同一または同様であり得る（しかしながら、上記に説明したように、付勢要素３６は、任意の適切な配置であり得る）。いくつかの実施形態では、例えば、付勢要素３６は、半径方向に配向される圧縮バネの層を含み得る。

図１４〜図１７は、免震アイソレータ１０の代替の設計を説明し及び示す。図１４〜図１７の実施形態は、図１〜図１３で前述に説明したものと同様であるが、複数の細長要素２０を伴う免震アイソレータ１０に関連して説明される。具体的に説明されない特性は、他の実施形態を参照して説明される様式と同じまたは同様の様式で構成され得る。

図１４、図１６、及び図１７を参照すると、複数の細長要素２０は第１のプレート１２から延在できる。例えば、いくつかの実施形態では、２〜４０個の細長要素２０は、概して、第１のプレート１２の幾何学的中心から延在できる。いくつかの構成では、細長要素２０は先述の実施形態の単一の細長要素２０の断面積にほぼ等しい断面積内に含まれる。細長要素は予想の荷重等の関連基準に応じてサイズが変動し得る。

例えば、いくつかの実施形態では、細長要素２０は、第１のプレート１２と一体的に形成できる、または別々に取り付けできる。例えば、細長要素２０は、第１のプレート１２にボルト締めまたは溶接できる。細長要素２０は円筒形金属ロッドを備え得るが、他の形状も可能である。いくつかの実施形態では、細長要素２０は円形断面を有し得る。いくつかの実施形態では、細長要素２０は固体鋼鉄（または、他の適切な金属）のバーであり得る。細長要素２０は、第１のプレート１２の幾何学的中心から延在できる。いくつかの実施形態では、細長要素２０は第１のプレート１２の表面に対して略垂直に延在できる。いくつかの実施形態では、細長要素２０は、地震中に、地震力からエネルギーの一部を吸収するように撓曲及び／または屈曲できる。また、細長要素２０は、随意に、先述の実施形態のキャップ２２と同様に、キャップまたは複数のキャップを含み得る。

図１４及び図１５を参照すると、第２のプレート２４内の開口部２６は細長要素２０を受けるように構成され得る。開口部２６は、第２のプレート２４に対する細長要素２０及び第１のプレート１２の移動に適応するように構成され得る。

図１４及び図１５を参照すると、下側支持要素３２は、細長要素２０を誘導することを助ける少なくとも１つの構成要素を収容し、地震発生後に、細長要素２０を元の静止位置に引き返させる、または元の静止位置に戻すように構成され得る。例えば、免震アイソレータ１０は、バネ構成要素または工業用穿孔ゴム構成要素等の少なくとも１つの付勢要素３６を含み得る。付勢要素３６は、単一の構成要素または複数の構成要素（例えば、示されるような構成要素のスタック）であり得る。好ましくは、付勢要素３６は、液体または固体材料（例えば、シリコーン）等の材料で満たすことができる空隙または穿孔３７を含む。付勢要素３６は、平坦金属バネまたは工業用穿孔ゴムを含み得る。付勢要素３６は、下側支持要素３２の内部に収容できる。使用される付勢要素（複数可）３６の数及び構成は建物のサイズによって決まり得る。

引き続き、図１４及び図１５を参照すると、免震アイソレータ１０は工業用エラストマー材料を含み得る。付勢要素３６は合成ゴムを含み得るが、他の種類の材料も可能である。付勢要素３６は、下側支持要素３２の内部の残りの間隔または開口部を埋めるために使用できる。付勢要素３６は、細長要素２０を誘導することを助け、地震発生後に、細長要素２０を元の静止位置に引き返させる、または元の静止位置に戻すために使用できる。

細長要素２０を加硫処理できる及び／または付勢要素３６に接着できる。これは、例えば、風力または地震力が存在するとき、細長要素２０と付勢要素３６との間の相対垂直運動に対する付加抵抗を生じさせ得る。細長要素２０は、細長要素２０の任意の適切な部に沿って付勢要素３６に接着できる。例えば、細長要素２０は、付勢要素３６及び細長要素２０の側端の重なり長さの一部または全体に沿って、付勢要素３６に接着できる。

全体的に、免震アイソレータ１０の配置は、開口部２６によって可能になる水平面内のいずれかの方向に地震中に細長要素２０が水平に偏移することを可能にするための支持フレームワークを提供できる。これは、少なくとも部分的に、細長要素２０（またはキャップ（複数可））の底面と、下側支持要素３２の底面との間に存在し得る間隔「ａ」（図１４参照）に起因し得る。この間隔「ａ」は、細長要素２０を下側支持要素３２から引き離したままにすることを可能にし得、ひいては、地震発生中、細長要素２０が第２のプレート２４の開口部２６の内部で移動することを可能にする。間隔「ａ」、より具体的には、細長要素２０が下側支持要素３２から引き離されている事実により、同様に、地震中、細長要素２０に取り付けられるまたはそれと一体的に形成される第１のプレート１２及び組立支持１４が水平に摺動することを可能にする。間隔「ａ」のサイズは変動し得る。

免震アイソレータ１０の配置は、また、組立支持１４をその元の静止位置に戻す、または運ぶためのフレームワークを提供できる。例えば、下側支持要素３２の内部で一連の保定要素３８及び／または付勢要素３６と併せたショックアブソーバ等の１つ以上の付勢要素は一緒に動き、細長要素２０を下側支持要素３２の内部の中央の静止位置に引き返すことを容易にでき、したがって、第１のプレート１２及び組立支持部材１４を運んで所望の静止位置に戻す。

地震発生中、地表の地震力は、付勢要素３６を通って細長要素２０に、最終的に、建物自体または構造自体に伝達できる。細長要素２０及び付勢要素３６は、地震力の減衰を容易にできる。摺動アイソレータ１０の横剛性は、バネ構成要素、摩擦力、及び細長要素２０によって制御できる。風力及び小さな地震の場合、（例えば、プレート１２とプレート２４との間の）摩擦力だけで、時々、建物の移動を制御もしくは制限する及び／または建物の移動を完全に防止するのに十分であり得る。構造の移動の遅延及び減衰は、シリコーン充填穿孔３７またはバネ構成要素を伴う付勢要素３６と、開口部２６とによって制御できる。いくつかの実施形態では、地震回転力（例えば、ある程度の地震によって生じる地面のねじり、曲がり）は、上記に説明したアイソレータ１０の設計の性質により容易に制御できる。例えば、アイソレータ１０によって地震力の全てを吸収及び減少できない場合にほとんど、開口部２６、細長要素２０、及び／または付勢要素３６によって、建物への損傷を阻止または防止する。より小さい直径（または断面サイズ）の複数の細長要素２０の提供は、単一の大きい細長要素２０と比較して振動減衰を大きくすることを可能にし得る。より小さい直径（または断面サイズ）の複数の細長要素２０は、単一の大きい細長要素２０よりも、さらに均等な力の分散を可能にし得る。

いくつかの実施形態では、キャップ（複数可）（存在する場合）は、地震発生中、第１のプレート１２の上向きの垂直運動を阻止または防止できる。例えば、キャップ（複数可）は付勢要素３６の直径よりも大きい直径を有し得または全径を画定し得、キャップ（複数可）は付勢要素３６の下に位置付けでき、それにより、キャップ（複数可）は細長要素２０が垂直に上昇することを阻止する。

図１８〜図３４は、免震アイソレータ１０の代替の設計を説明し及び示す。図１８〜図３４の実施形態は、図１〜図１７で前述に説明したものと同様であるが、加えてまたは代替として、特定の特徴を含む。例えば、図２２〜図２５は、免震アイソレータ１０の基部に向かって配置される付勢要素３６を伴う免震アイソレータ１０に関連して説明され、図２６〜図３４は、地震力の減衰をさらに容易にするために、付勢要素４０を伴う免震アイソレータ１０に関連して説明される。具体的に説明されない特性は、他の実施形態を参照して説明される様式と同じまたは同様の様式で構成され得る。

図２２〜図２５を参照すると、いくつかの実施形態では、細長要素（複数可）２０と、免震アイソレータ１０の下側支持要素３２及び／またはベースプレート３２ａとの間に空隙または空間が存在し得る。例えば、免震アイソレータ１０は、細長要素（複数可）２０と下側支持要素３２の横側との間に、細長要素（複数可）２０の横側に配置される付勢要素３６を含み得ない。いくつかの実施形態では、免震アイソレータ１０は、免震アイソレータ１０の基部に向かって配置及び／または制限される付勢要素３６を含み得る。図２２に示されるように、付勢要素３６は厚さｔ_ｂを有し得る。示される配置では、細長要素（複数可）２０との付勢要素３６の係合は、細長要素（複数可）２０の第３の底面を越えない、第５の底面を越えない、または第８もしくは第１０の底面を越えないように制限される。付勢要素３６は、単一の構成要素または複数の構成要素（例えば、構成要素のスタック）であり得る。付勢要素３６は、シリコーン、ゴム、液体、及び／または任意の他の適切な材料を含み得る。付勢要素３６は、（例えば、膠、加硫等を使用して）下側支持要素３２の横側ならびに／もしくは底部に及び／またはベースプレート３２ａに接続または固定できる。細長要素（複数可）２０は付勢要素３６の少なくとも一部に延在できる。例えば、図２２に示されるように、付勢要素３６に延在する細長要素（複数可）２０の一部の長さは、付勢要素３６の厚さｔ_ｂの約半分であり得る。細長要素（複数可）２０の端と、下側支持要素３２の底面及び／またはベースプレート３２ａとの間に間隔が存在し得る。間隔は付勢要素３６の一部を含み得る。いくつかの実施形態では、細長要素（複数可）２０の下端は、（例えば、膠等を使用して）付勢要素３６に取り付けできる。図２４に示されように、この配置は、地震力に対する付加抵抗または地震力の減衰を容易にできる、地震発生時に細長要素（複数可）２０の屈曲が必要であり得る。いくつかの実施形態では、再センタリング機構は、免震アイソレータ１０に含まれ得る。

図２６〜図３４を参照すると、いくつかの実施形態では、減衰構造４０は、付勢要素３６の穿孔３７を交換及び／または補完できる。いくつかの実施形態では、免震アイソレータ１０は２つ以上の減衰構造４０を含む。例えば、免震アイソレータ１０は２〜５０個の減衰構造４０を含み得る。いくつかの実施形態では、減衰構造４０は円形断面を有し得る。いくつかの実施形態では、減衰構造４０は中空であり得る。例えば、減衰構造４０は円筒状管であり得る。

減衰構造４０は変形可能であり得る。いくつかの実施形態では、減衰構造４０は変形可能周縁を含み得る。いくつかの実施形態では、減衰構造４０はゴム外面を含み得る。いくつかの実施形態では、減衰構造４０は閉鎖構造であり得る。例えば、減衰構造４０は閉鎖端を有し得る。いくつかの実施形態では、減衰構造４０を物質で少なくとも部分的に満たすことができる。いくつかの実施形態では、減衰構造４０の内側の全体を物質４５で満たすことができる。例えば、液体、ガス、及び／または任意の他の適切な物質４５（例えば、シリコーン）で、減衰構造４０を満たすことができる。これは、減衰構造４０の変形に対する付加抵抗を生じさせることができ、地震力のさらなる減衰を可能にし得る。

いくつかの実施形態では、図２６に示されるように、減衰構造４０の第１の端と、第１のプレート１２及び／または第２のプレート２４との間に間隔４２Ａが存在する。いくつかの実施形態では、減衰構造４０の第２の端と、免震アイソレータ１０の基部との間に間隔４２Ｂが存在する。いくつかの実施形態では、細長要素（複数可）２０の底面及び／または付勢要素３６の底面と、下側支持要素３２の底面との間に、間隔「ａ」が存在する。いくつかの実施形態では、付勢要素３６の上面と、第１のプレート１２及び／または第２のプレート２４との間に間隔「ｂ」が存在する。間隔「ａ」、「ｂ」は、各々、間隔４２Ｂ，４２Ａよりも大きくなり得る。

いくつかの実施形態では、減衰構造４０は、付勢要素３６の空隙または穿孔３７の内部に配置される。いくつかの実施形態では、減衰構造４０と穿孔３７との間に間隔または空間４４が存在する。しかしながら、減衰構造４０は、また、付勢要素３６の内部でしっかりと受け得る。いくつかの実施形態では、減衰構造４０と穿孔３７との間の空間４４は、地震力が存在するときに減少する。いくつかの実施形態では、地震力は、穿孔３７を圧縮させ、そのサイズを減少できる、及び／または閉位置に移動できる。地震中に地震力（例えば、半径方向圧力）を受けるとき、減衰構造４０は縦方向に膨張できる。例えば、減衰構造４０は、上向き縦方向に、下向き縦方向に、または両方向に膨張できる。減衰構造４０は、圧縮するとき、長さが増加及び／または直径が減少し得る。いくつかの実施形態では、減衰構造４０は、減衰構造４０の各端の上方及び／または下方に単一の間隔または間隔４２Ａ、４２Ｂを膨張できる。いくつかの実施形態では、減衰構造４０及び／または穿孔３７は、地震発生後に、元の静止位置に引き返すまたは戻ることができる。

いくつかの実施形態では、減衰構造４０は、その縦膨張中、減衰構造４０によって発生する摩擦の量を減らすように構成される層４６を含み得る。いくつかの実施形態では、減衰構造４０は、減衰構造４０の周縁の一部に沿って配置される層４６を含み得る。いくつかの実施形態では、減衰構造４０は、減衰構造４０の全周縁に沿って配置される層４６を含み得る。例えば、減衰構造４０は、ＰＴＦＥ、または他の適切な材料、きせ金を有し得る。

２つ以上の免震アイソレータ１０は、所与の構造に使用できる。例えば、少なくとも２〜１０個または２〜２０個の免震アイソレータ１０を使用一緒にできる。免震アイソレータ１０の数は、建物または橋のサイズ等の構造のサイズによって決まり得る。複数の免震アイソレータ１０を一緒に使用するとき、アイソレータ１０の一部の設計が異なり得る。例えば、複数のアイソレータ１０（アイソレータ１０の一部の設計が異なる）の使用は、免震アイソレータ１０の再センタリングを補助できる。アイソレータ１０の一部は、主にまたは単独で、わずかな再センタリング能力でまたは再センタリング能力を用いず、衝撃吸収のために使用され、複数のアイソレータ１０をセンタリングするために、アイソレータ１０の一部を使用できる。再センタリングアイソレータ１０は、また、衝撃吸収力を提供できる。センタリングアイソレータ１０及び非センタリングアイソレータ１０の組み合わせを使用できる。

これらの発明が特定の好ましい実施形態及び例に関連して開示されているが、本発明が、具体的に開示されている実施形態の範囲を越えて、他の代替の実施形態まで及び／または本発明の使用ならびに明らかな修正の使用ならびにそれらの均等物の使用まで展開することは当業者によって理解される。加えて、本発明のいくつかの変形例が示され及び詳細に説明されているが、これらの発明の範囲内の他の修正は、本開示に基づいて、当業者に容易に明らかである。また、本実施形態の特定の特性及び態様の様々な組み合わせまたはサブコンビネーションが作られ、さらに、本発明の範囲内に含まれ得ることが想到される。

開示される実施形態の様々な特性及び態様は、開示される発明の変形モードを形成するために、相互に組み合わせできるまたは代用できることを理解されたい。したがって、上記に説明した開示される特定の実施形態によって、本明細書に開示される本発明の少なくともの一部の範囲を限定するべきではないことが意図される。

Claims (21)

1. スライド式免震アイソレータであって、
   組立支持に取り付けられるように構成される第１のプレートと、
   前記第１のプレートから延在する少なくとも１つの細長要素と、
   第２のプレートと、
   前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に位置付けられ、前記第１のプレート及び前記第２のプレートが水平面に沿って相互に対して移動することを可能にするように構成される、低摩擦層と、
   前記第２のプレートに取り付けられる下側支持部材と、
   前記下側支持部材の内部に位置付けられる付勢要素と、
   前記第１のプレートから分離する第１の閉鎖端と、免震アイソレータの基部から分離する第２の閉鎖端とを含む、少なくとも１つの減衰構造であって、変形可能物質を含み、圧縮するとき、縦方向に膨張するように構成される、減衰構造と、
   を含む、スライド式免震アイソレータ。
2. 組立支持に取り付けられるように構成される複数のアイソレータを備え、
   前記アイソレータの少なくとも１つは、請求項１のアイソレータであり、前記アイソレータの少なくとも別の１つは、請求項１のアイソレータよりも小さい再センタリング力を提供するように構成される、システム。
3. 前記アイソレータの少なくとも１つは複数の細長要素を含む、請求項２に記載のシステム。
4. 前記アイソレータの少なくとも１つは、地震力のさらなる減少をもたらすように構成される、請求項２に記載のシステム。
5. 少なくとも１つの前記減衰構造は複数の減衰構造を含む、請求項１に記載のアイソレータ。
6. 前記付勢要素内に少なくとも１つの空隙をさらに含み、少なくとも１つの前記減衰構造は少なくとも１つの前記空隙の内部に配置される、請求項１に記載のアイソレータ。
7. 少なくとも１つの前記減衰構造の外側縁と、少なくとも１つの前記空隙の外側縁との間に間隔をさらに含む、請求項６に記載のアイソレータ。
8. 少なくとも１つの前記減衰構造は、ガス、液体、シリコーン、または前記ガス、前記液体、前記シリコーンの組み合わせで満たされる円筒状管である、請求項１に記載のアイソレータ。
9. 前記減衰構造は、少なくとも部分的に、前記変形可能物質で満たされる、請求項１に記載のアイソレータ。
10. 前記減衰構造は、前記変形可能物質で全体的に満たされる、請求項１に記載のアイソレータ。
11. 前記変形可能物質は、シリコーン、液体、ガス、または前記シリコーン、前記液体、前記ガスの組み合わせである、請求項１に記載のアイソレータ。
12. 少なくとも１つの前記減衰構造の周縁の周りに配置されるＰＴＦＥ層をさらに含む、請求項１に記載のアイソレータ。
13. 少なくとも１つの前記細長要素は複数の細長要素を含む、請求項１に記載のアイソレータ。
14. 前記付勢要素は前記免震アイソレータの前記基部に向かって配置される、請求項１に記載のアイソレータ。
15. 前記付勢要素は、少なくとも１つの前記細長要素の第３の底面を越えないように隣接して配置される、請求項１４に記載のアイソレータ。
16. 前記付勢要素は構成要素のスタックを含む、請求項１に記載のアイソレータ。
17. 少なくとも１つの前記細長要素の下端と、前記アイソレータの前記基部との間に間隔をさらに含み、前記付勢要素の少なくとも一部は前記間隔内に配置される、請求項１に記載のアイソレータ。
18. 少なくとも１つの前記細長要素の前記下端は、前記付勢要素に取り付けられる、請求項１７に記載のアイソレータ。
19. 防震及び再センタリングのための構造を支持する方法であって、
    第１の種類の免震アイソレータの１つ以上を伴う前記構造を支持することと、
    前記第１の種類の免震アイソレータよりも小さい再センタリング力を有する第２の種類の免震アイソレータの１つ以上を伴う前記構造を支持することと、
    を含む、方法。
20. 前記第１の種類の免震アイソレータは、前記第２の種類の免震アイソレータよりも大きい衝撃吸収力を提供するように構成される、請求項１９に記載の方法。
21. 前記第２の種類の免震アイソレータの１つ以上を使用して、前記第１の種類の免震アイソレータの１つ以上を再センタリングすることをさらに含む、請求項１９に記載の方法。

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