JP2631901B2 - 免震・制振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は基礎部分に対して免震装置の被支持体或は
制振装置の質量部材より成る重量物を水平方向に移動可
能に直接支持する支持装置と、前記基礎部分と重量物間
に弾性復元力を与える少なくとも一つの弾性復元装置と
を設け、この弾性復元装置は重量物が水平方向に変位す
ると剪断変形して弾性復元力を与えるゴム弾性のある材
料を含むゴム部材を有する免震・制振装置であって、高
さを低く出来るようにした免震・制振装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来実公昭45−1784号公報に示されるように複数段に
した弾性体を上下方向に順次凹部を有する剛性板を介し
て少なくとも他の段の弾性体と同じ高さに配置する部分
があるようにして連結し全体としての高さを低くする防
振ゴム台の提案がある。しかしながら、これは上下方向
の圧縮荷重に対して防振をするためのものである。

従来の積層ゴムを用いて建築物等の被支持体を直接支
持する免震装置が多く用いられており、かつ質量部材を
積層ゴムで支持した制振装置の提案もある。免振装置で
は地震による設置場所の振幅以上の例えば25cmの振幅が
でき、かつ固有周期２秒以上等にするには積層ゴムの高
さを高くする必要である。制振装置では設置した場所の
固有振動数で例えば１〜1.5m程度の振幅で振動する必要
があって、積層ゴムの高さが高くなる。何れの場合も積
層ゴムの高さを低くする提案はないようである。これは
被支持体や質量部材の重量物を支持する積層ゴムが地震
の場合大きく剪断変形する場合には複数段にすれば不安
定になり何の利益も得られそうにないためと考えられ
る。

この発明の発明者は特開昭62−68975号公報及び特開
平２−91366号公報に示してあるように被支持体あるい
は質量部材より成る重量物を水平方向に移動可能に直接
支持する支持装置と移動すると剪断変形して弾性復元力
を与えるゴム部材を有する免震装置及び制振装置を提案
した。しかしながら、固有振動数を低くしようとすると
ゴム部材の上下方向の長さが大きくなる。また、ゴム部
材は剪断歪が大きくなると横弾性係数が大きくなるため
比較的小さい剪断歪で大きく変形するには長さを長くす
る必要があり、コパクトに構成出来ない場合がある。

［発明が解決しようとする課題］ この発明はこの発明者が提案した前記免震・制振装置
において、ゴム部材の高さを低くして弾性復元装置の上
下方向の高さを小さくしコンパクトに構成出来るように
して免震・制振装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ この発明は基礎部分に対して免震装置の被支持体或は
制振装置の質量部材より成る重量物を水平方向に移動可
能に直接支持する支持装置と、前記基礎部分と重量物間
に弾性復元力を与える少なくとも一つの弾性復元装置と
を設けた免震・制振装置であって、前記弾性復元装置は
ほぼ水平方向のみに移動可能に１段又は複数段に配置す
る前記重量物に比較して十分小さい質量の剛性部材と、
この剛性部材が複数段の場合相互間を連結するものも含
み基礎部分側と重量物側間を剛性部材を介して順次上下
に連結する何れも重量物がほぼ水平方向に変位すると剪
断変形して弾性復元力を与えるゴム弾性のある材料を含
む複数段のゴム部材とを包含し、この少なくとも一つの
段のゴム部材と他の一つの段ゴム部材には同じ高さの範
囲に存在する部分があることを特徴とする免震・制振装
置を提供するものである。

この発明はまた、このような装置であって、前記各段
のゴム部材は何れもほぼ同じ高さの範囲に存在しほぼ同
じ高さであることを特徴とする免震・制振装置を提供す
るものである。

［実施例］ 以下図面を参照しながらこの発明の実施例について説
明する。

第１図と第２図に示すこの発明の一実施例において、
10は基礎部分で、例えば免震装置における建築構造物の
基礎部分又は風や地震等に対する制振装置を設置する例
えばビルの上部の床等より成るものである。12は重量物
で、免震装置において支持される建築物，コンピュータ
等あるいは制振装置において振動させる質量部材等より
成るものである。

13は重量物12を基礎部分10に対して直接支持する部分
を構成する支持装置で、重量物12から下方に延びる棒部
材14の下端に球状転子15が設けてある。１個のみ図示し
てあるが、図示のように一点で支持するものでは３個以
上設ける必要がある。球状転子15の代わりに自在車輪に
変更したりあるいは基礎部分10に多数の球状転子を設け
これにより重量物12を移動可能に直接支持するようにし
てあってもよい。このように重量物12を支持する支持装
置13は転り接触する転動体を設けることが望ましい。

16は弾性復元装置で、次に述べるように構成してあ
る。すなわち、17は基礎部分10に必要に応じて一体とな
るように設けた下台、18は重量物12の下面に必要に応じ
て取り付けた上台である。20は質量が重量物12に比較し
て十分小さい剛性の大きい剛性部材で、下台17と上台18
の間においてあらゆるほぼ水平な方向のみに移動可能に
なっている。23はこの剛性部材20が下台17及び上台18に
接触した場合転動するようにした転子である。25は少な
くとも例えば天然ゴムあるいは合成ゴム又は高減衰ゴム
等のゴム状弾性を有する物質を包含する材料より成るゴ
ム部材で、剛性部材20の上側の連結部分と下台17及び剛
性部材20の下側の連結部分と上台18をそれぞれ２個ずつ
で連結してある。このゴム部材としてはゴムと剛性板を
交互に積層した積層ゴムを用いる場合もある。前記上台
18と剛性部材20に連結したゴム部材25はその中央位置で
断面積が２倍の１個のゴム部材に変更してもよい。いず
れにしても下台17と剛性部材20間及び上台18と剛性部材
20間を連結するそれぞれのゴム部材25の合計断面積はほ
ぼ等しいことが望ましくかつそれぞれの断面積の重心位
置が同一鉛直線上にあることが振動時剛性部材20の回動
を防ぐために望ましいものである。

図示説明したゴム部材25は何れもほぼ同じ高さの範囲
に存在しほぼ同じ高さになっている。この発明において
は必ずしもこのように構成しなくてもある一つの段のゴ
ム部材25と他の一つの段のゴム部材25がある程度の高さ
の範囲で共に存在するように構成してあってもよい。例
えば40cmの高さのゴム部材を用いれば十分であるが、30
cmであれば設置できる空間があるような場合には第１段
に30cmのゴム部材，第２段に例えば10cmのゴム部材を使
用し10cmが同じ高さの範囲に存在するように構成すれば
40cmの高さのゴム部材とほぼ同一の振動特性が得られる
ものである。また、前記弾性復元装置16は１箇所以上何
箇所設けてあってもよい。また、下台17や上台18を設け
ない場合にはそれぞれゴム部材25の一端を基礎部分10や
重量物12に固着すればよい。

26は必要に応じて設ける減衰装置で、容器27内に高粘
性流体28が収容してありかつその上面に重量物12から延
びた可動部材29が接触して重量物12が基礎部分10に対し
て振動すると減衰力を与えるようになつている。減衰装
置26としては油圧式にする等種々の公知なものに変更し
たり、全く用いない場合もある。

前述したように構成したものにおいて、例えば第１図
に矢印で示す方向に重量物12が移動すると弾性復元装置
16の剛性部材20とゴム部材25は鎖線で示す状態になり、
ゴム部材25による弾性復元力が重量物12に作用すること
になる。したがって、ゴム部材25は全体としてほぼ２倍
の長さを有するゴム部材を下台17と上台18間に設けた場
合と同様な弾性復元力と移動長さすなわち変位を重量物
12に与えかつ重量物12を所望の振動状態にすることが出
来る。剛性部材20の質量が重量物12に比較して十分小さ
いため、剛性部材20による特別の振動モードが存在しな
いものである。

第３図と第４図に示すこの発明の他の実施例に用いる
弾性復元装置16においては案内部材30により上台18の下
面に沿つて所定範囲であらゆる水平方向のみに移動可能
にした剛性部材20aと案内部材30により下台17の上面に
沿つて所定範囲であらゆる水平方向のみに移動可能にし
た剛性部材20bが用いてある。ゴム部材25は下台17と剛
性部材20a間を２個で結合し、かつ剛性部材20aと剛性部
材20b間を同じ断面積のもの２個で結合し、剛性部材20b
と上台18間を剛性部材20aに形成した孔32を貫通して断
面積が他の部分のゴム部材の２倍の１個のゴム部材25で
結合してある。したがって、各部分のゴム部材25の合計
した断面積は同一である。この実施例においてばゴム部
材25の長さが３倍の長さを有するゴム部材を下台17と上
台18間に設けた場合と同様な弾性復元力と移動長さすな
わち変位を重量物12に与えかつ重量物12を所望の振動状
態にすることが出来る。この実施例において、上台18と
剛性部材20b間を他の部分と同じ断面積の２個のゴム部
材で連結してあってもよい。

この発明においては弾性復元装置16として例えば剛性
部材20を３個又は４個等多段に用いて順次ゴム部材25で
連結するようにしてもよく、このような場合ゴム部材25
の長さに剛性部材20の個数に１を加えた値を掛けた長さ
のゴム部材を有するものとほぼ同様な振動特性が得られ
るようになるものである。

また、この発明は基礎部分10に対して重量物12が水平
方向に移動可能に支持されかつ重量物12に弾性復元力を
与える弾性復元装置16の下台17を重量物12に対して固定
した部材に結合しかつ上台18を基礎部分10に対して固定
した部材に結合して適用することができる。また、必要
に応じて予め製造した下台17と上台18及びゴム部材25等
を図示のように連結したものを２以上上下に連結して種
々の場合に適応して使用することも出来る。このような
場合には連結した一方の下台と他方の上台をほぼ水平方
向のみに移動可能にする必要がある。

［発明の効果］ この発明は前述したようにほぼ水平方向のみに移動可
能にした剛性部材20等を介してゴム部材25を連結してあ
るから、剪断変形をして弾性復元力を与えるゴム部材25
を有する免震・制振装置において、初めて弾性復元装置
16におけるゴム部材25の高さを低くしても高さが高いも
のと同様な固有振動数や振幅のある振動特性を得ること
ができるようになり、長い周期を有するものでも低い高
さでコンパクトに構成できるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を一部切り欠いて示す正面
図、第２図は第１図における２−２線方向断面図、第３
図はこの発明の他の実施例の弾性復元装置を部分的に切
り欠いて示す正面図、第４図は第３図における４−４線
方向断面図である。 10は基礎部分、12は重量物、13は支持装置、16は弾性復
元装置、17は下台、18は上台、20は剛性部材、23は転
子、25はゴム部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−68975（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−91366（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−132992（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−139989（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−77343（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭26−1819（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭45−1784（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭58−13155（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基礎部分に対して免震装置の被支持体或は
   制振装置の質量部材より成る重量物を水平方向に移動可
   能に直接支持する支持装置と、前記基礎部分と重量物間
   に弾性復元力を与える少なくとも一つの弾性復元装置と
   を設けた免震・制振装置であって、前記弾性復元装置は
   ほぼ水平方向のみに移動可能に１段又は複数段に配置す
   る前記重量物に比較して十分小さい質量の剛性部材と、
   この剛性部材が複数段の場合相互間を連結するものも含
   み基礎部分側と重量物側間を剛性部材を介して順次上下
   に連結する何れも重量物がほぼ水平方向に変位すると剪
   断変形して弾性復元力を与えるゴム弾性のある材料を含
   む複数段のゴム部材とを包含し、この少なくとも一つの
   段のゴム部材と他の一つの段のゴム部材には同じ高さの
   範囲に存在する部分があることを特徴とする免震・制振
   装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置であって、前記各段の
   ゴム部材は何れもほぼ同じ高さの範囲に存在しほぼ同じ
   高さであることを特徴とする免震・制振装置。