JP2022124051A - 滑り緩衝装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1における免震部屋工法もそのひとつである。特許文献1における免震部屋工法は、建物枢体内の所望の部屋内に、免震装置を介して部屋を構築するとともに、免震装置の他に減衰装置、衝突緩衝材を備えている。
しかしながら、オイルダンパーなどの複雑な構造の減衰装置が必要となり、構造の簡略が困難であった。
上記滑り緩衝装置は、面内方向における任意の方向に摺動する構成であってもよいし、面内方向における一方向に摺動する構成であってもよい。
上記滑り部材は、ポリアミド樹脂(PA)やポリ四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、あるいは、その他の樹脂や、金属、グラファイト、セラミックス等の樹脂以外の材質であってもよい。
上記コイルバネとしては、角バネ、HKバネ、Hareyバネ、円錐バネ、同心圧縮コイルバネのいずれであってもよい。
詳述すると、第1構造物に固定された第1部材と、第2構造物に固定された第2部材との境界面、つまり、摺動面が摺動方向に摺動して、面内方向に変位することができる。
すなわち、第1構造物の第1構造物の摺動直交方向への変位を許容するとともに、摺動方向への変位量を抑制するというダンパー効果を確保することができる。
この発明により、第1構造物に固定された台座と滑り部材とが筒部材を介して摺動方向に相対移動不能に連結されるため、その間に設けられたバネ部材が摺動方向の外力を受けることがない。よって、バネ部材が意図せず摺動方向に変形したり、バネ機能を阻害されたりすることを抑止できる。
この発明により、前記規制部によって滑り部材の摺動直交方向の移動を許容しつつ、滑り部材の摺動直交方向の位置規制を行なうことができ、バネ部材のバネ力で滑り部材が筒部材から抜け出ることを防止できる。
上記側部滑り部は、ポリアミド樹脂(PA)やポリ四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、あるいは、その他の樹脂や、金属、グラファイト、セラミックス等の樹脂以外の材質であってもよい。
この発明により、側部滑り部によって筒部材に対する摺動抵抗の低減を図り、滑り部材の摺動直交方向への移動時における摺動性能の向上を図ることができる。
図1は滑り緩衝装置1の斜視図を示し、図2は滑り緩衝装置1を下側部材30と上側部材40とに分解した分解斜視図を示し、図3は図1のA-A線矢視断面図を示し、図4は上側部材40の分解斜視図を示し、図5は下側部材30の分解斜視図を示し、図6は図3のB-B線に沿う要部の矢視断面図を示している。なお、図1において上部構造物20の手前側の一部を透過状態で図示している。
上側部材40は、上部構造物20の下面に固定されたソールプレート41と、ソールプレート41の他方側部に複数の皿小ねじを用いて固定されたスライドプレート42とを備えている。スライドプレート42の下面は、下側部材30の下摺動面30aと摺動する上摺動面40aを構成している。
台座31は、下部構造物10の上面に固定され、筒部材32は、台座31から摺動直交方向(上下方向Y)の上方に延びる筒状体である。なお、摺動直交方向(上下方向Y)は、摺動面30aを構成する水平面に対して直角に交差する方向である。
詳述すると、図2,図3,図5に示すように、台座31は方形状に形成されており、台座31の四隅部がアンカボルト11およびナット12を用いて下部構造物10の上面に取付けられている。
台座31は、一般構造用圧延鋼板などの鋼板で構成され、滑り部材33を下部構造物10に固定するものである。
ベアリングホルダ36は、スライドベアリング37を保持する円盤状鋼材で形成されている。
本実施形態では、スライドベアリング37はベアリングホルダ36に対して貼付けられている。スライドベアリング37の表面37aは、上側部材40のスライドプレート42の表面である上摺動面40aと摺動する下摺動面30aを構成している。
サイドベアリング38は、スライドベアリング37と同様、自己潤滑性を有し、ポリアミド樹脂、または、ポリ四フッ化エチレン樹脂で帯状に形成され、ベアリングホルダ36の外周部に貼付けられている。
詳しくは、複数のコイルバネ34は、図6に示すように、滑り部材33の重心位置CEとベアリングホルダ36の外周との間において、重心位置CEと、重心位置CEを中心とする仮想円周上において等間隔を隔てた複数の位置とに配置されている。
しかしながら、コイルバネ34の配置構造は上記配置に限定されず、例えば、図8(a),(b)に示す配置構造であってもよい。
すなわち、ベアリングホルダ36の下面に各コイルバネ34の内径部の位置と一致し、スプリングガイドとして機能するボルトB2を螺合固定している。
そして、ベアリングホルダ36側のボルトB2と台座31側のボルトB3との間にコイルバネ34を配設することで、滑り部材33と台座31との間にコイルバネ34を配置することができる。
なお、ボルトB2,B3としては、ボルト頭部が円柱状で、かつボルト頭部の外径がコイルバネ34の内径よりも小さい六角穴付きボルトが用いられる。
このように、コイルバネ34の伸縮により、地震動による上下振動を吸収することができる。
まず、ベアリングホルダ36の上面(図3,図5の上面)にスライドベアリング37を貼付けるとともに、ベアリングホルダ36の外周面にサイドベアリング38を貼付ける。また、ベアリングホルダ36の下面(図3,図5の下面)には複数のボルトB2を取付ける。
そして、複数のコイルバネ34を台座31側のボルトB3に合わせて設置した後に、筒部材32を台座31の凹溝31aに嵌め込み、凹溝31aから外部に露出した筒部材32の外周と、台座31との間を溶着する。
なお、下側部材30の組立順序は、上述した順序に限定されるものではなく、適宜の組立順序で組み立てもよい。
また、滑り部材33の重心位置CE(図6参照)に対して等間隔で配置された8個のコイルバネ34を備えているため、滑り部材に極端な偏荷重が作用することを防止できる。さらに、コイルバネ34の安定した付勢力によって、確実に振動を吸収することができる。
図9は滑り緩衝装置1を部屋13の外壁17と外郭23の上床版26との間に配置した概略図を示し、図10は部屋13の外壁17が摺動直交方向である鉛直方向上方Yaに変位した場合の概略図を示している。
また、図9,図10において前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略している。
そして、外壁17の外方を囲繞する外郭23を設け、外郭23は床部24と、左右の側壁部25と、上床版26とを備えている。
この場合、上壁16が下部構造物となり、上床版26が上部構造物となる。
上側傾斜支持部材55の下面部には、下側傾斜支持部材53の正面視V字形状と一致するようにV字形状部55aが形成されている。
図11は滑り緩衝装置1(1a,1b)をサーバーラックの上下両側に配置した概略図を示している。
逆に、下側滑り緩衝装置1a及び上側滑り緩衝装置1bのうち他方のコイルバネ34は上下方向に圧縮されるコイルバネ34のバネ力が増大し、滑り部材33および台座31に対する押圧力が高くなる。
なお、サーバーラック61の下側に配置した下側滑り緩衝装置1aは、上述のように滑り緩衝装置としての機能のみならず、サーバーラック61を支承する支承装置としても機能することができる。
図12は滑り緩衝装置1をビルと渡り廊下との間に配置した概略図を示している。
また、図12において、前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
地震動等の外力により渡り廊下70の床部71が、摺動直交方向である水平方向左側Cに変位し、第1部材30の滑り部材33が第2部材40のスライドプレート42に圧接されると、コイルバネ34が摺動直交方向に圧縮され、床部71の摺動直交方向への変位を吸収することができる。
この結果、摺動面30a,40aの面圧が高くなることで摩擦力(摺動抵抗)が高くなり、床部71の側壁74に対する摺動方向の移動量を抑制することができる。
図11および図12で示した実施例の滑り緩衝装置1においても、その他の構成および作用、効果については、上述の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏することができる。
以下同様に、
第2構造物は、上部構造物20、上床版26、サーバー室60、ビル73の側壁74に対応し、
第1部材は、下側部材30,第1部材30に対応し、
摺動面は、摺動面30aに対応し、
台座は、台座31に対応し、
筒部材は、筒部材32に対応し、
滑り部材は、滑り部材33に対応し、
バネ部材は、コイルバネ34に対応し、
規制部は、規制部35に対応し、
側部滑り部は、サイドベアリング38に対応し、
第2部材は、上側部材40,第2部材40に対応するも、
この発明は、上記実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
また、筒部材32は円筒形状のみならず、スライドベアリング37を含む滑り部材33の形状に対応すべく楕円筒形状、小判筒形状、角筒形状など様々な形状で形成してもよい。
さらにまた、コイルバネ34の配置構造は、重心位置CEを中心とする仮想円周上に45度の等間隔を隔てた構造(図6参照)、120度の等間隔を隔てた構造(図8(a)参照)、72度の等間隔を隔てた構造(図8(b)参照)のみならず、90度の等間隔を隔てた構造や60度の等間隔を隔てた構造であってもよい。
10…下部構造物
20…上部構造物
30…下側部材、第1部材
30a…摺動面
31…台座
32…筒部材
33…滑り部材
34…コイルバネ
35…規制部
38…側部滑り部
40…上側部材、第2部材
60…サーバー室
61…サーバーラック
71…床部
74…側壁
Claims (4)
- 第1構造物と第2構造物との対向部分に配設される第1部材と第2部材とを有し、前記第1部材は前記第1構造物に固定され、前記第2部材は前記第2構造物に固定され、前記第1部材に摺動面を構成する滑り部材が備えられた滑り緩衝装置であって、
前記滑り部材を前記第1構造物に固定する台座を設け、
前記滑り部材と前記台座との間には、前記滑り部材及び前記台座を前記摺動面の摺動方向と直交する摺動直交方向であって離間する方向に付勢するバネ部材が設けられ、
前記バネ部材は、前記滑り部材の重心に対して等間隔で配置された複数のコイルバネで構成された
滑り緩衝装置。 - 前記台座には、摺動直交方向に延びるとともに、先端側の内部に前記滑り部材を摺動直交方向に移動可能に収容する筒部材が設けられた
請求項1に記載の滑り緩衝装置。 - 前記筒部材および前記滑り部材には、前記滑り部材の摺動直交方向への位置規制を行なう規制部が設けられた
請求項2に記載の滑り緩衝装置。 - 前記滑り部材の外周部には、前記筒部材の内周面に摺接する側部滑り部が設けられた
請求項2または3に記載の滑り緩衝装置。
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