JP3185703B2 - 免振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、免振対象物とその
下方の振動伝播側との間の上下方向隙間に介設され、該
免振対象物を該振動伝播側上に免振支持するアイソレー
タと摩擦ダンパとからなる免振装置に係り、特に経時変
化や地震時におけるアイソレータ自身の変形等によって
免振対象物と振動伝播側との間の上下方向隙間寸法が変
化しても、一定した摩擦減衰力を発生させることができ
る摩擦ダンパを備えた免振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、免振装置は図８に示すように、構
造物１とその下方の基礎２との間の上下方向隙間δに、
構造物１の固有周期を長周期化させる免振積層ゴム等か
らなるアイソレータ３と、構造物１に対する基礎２の水
平方向相対移動エネルギを減衰させる鋼棒ダンパや、流
体圧ダンパなどの各種ダンパとを併設することで構成さ
れている。ところでこのような免振装置に適用可能なダ
ンパとして、摩擦ダンパ４が知られている。摩擦ダンパ
４は、摩擦面５およびこの摩擦面５に沿って滑動する滑
動面６とを互いに圧接させ、そこに生じる摩擦力Ｆを利
用して減衰力を得るものである。詳細には、摩擦面５お
よび滑動面６相互間の摩擦係数をμとすると、摩擦力Ｆ
は、摩擦係数μと滑動面６に摩擦面５を圧接させる圧接
力Ｐの積μ×Ｐで与えられる。

【０００３】通常よく知られている摩擦ダンパ４にあっ
ては、滑動面６に摩擦面５を押し付ける圧接力Ｐをバネ
７の弾発力で与えるように構成されている。そしてこの
ような摩擦ダンパ４に適用可能なバネ７としては、コイ
ルバネ、板バネ、皿バネ、ゴム板など様々なものが知ら
れている。

【０００４】そしてバネ７については、バネ定数（剛
性）Ｋは一定（線形）であり、弾発力（圧接力）Ｐはバ
ネ定数Ｋとバネの変形量ｘの積Ｋ×ｘでその弾発特性が
一義的に決定され、この線形性を有する範囲で得られる
バネ性能に基づいて適用されるのが一般的である。

【０００５】そしてこの摩擦ダンパ４を免振装置に適用
すべく設備する場合には、構造物１とその下方の基礎２
との間の上下方向隙間δに、摩擦面５およびこの摩擦面
５に沿って滑動する滑動面６からなる摩擦減衰力生成部
８を形成するととも、この摩擦減衰力生成部８と構造物
１下面との間にバネ７を介設し、このバネ７の弾発力Ｐ
を当該摩擦減衰力生成部８に作用させ滑動面６と摩擦面
５とを相互に圧接させて必要な摩擦力Ｆを得るようにし
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記線形範
囲で用いられるバネ７を利用した従来の摩擦ダンパ４に
あっては、バネの変形量ｘが変動するとこれに応じてバ
ネの弾発力Ｐが変動してしまうため、摩擦係数μが一定
であっても摩擦ダンパ４の摩擦力Ｆに変動が生じ（Ｆ＝
μ×Ｐ＝μ×（Ｋ×ｘ））、ひいては摩擦ダンパ４によ
るエネルギ減衰性能が変化してしまうという課題があっ
た。

【０００７】すなわち、免振積層ゴムなどのアイソレー
タ３は、外気温の温度変化によって伸縮したり、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
プ現象を生じたりしてその高さが変化し、これにより構
造物１と基礎２との間の上下方向隙間寸法δが変化する
ことが知られている。また、他方、地震発生時にアイソ
レータ３が水平方向に変形した場合にも、これに伴って
アイソレータ３に沈み込みが生じて構造物１と基礎２と
の間の上下方向隙間寸法δが変化する。さらに、長年の
使用によって摩擦面５と滑動面６との間で摩滅が生じた
り、またこれら摩擦面５や滑動面６を構成する部材自体
のクリープ現象によっても、構造物１と基礎２との間の
上下方向隙間寸法δが変化してしまう。

【０００８】これら種々の原因によって構造物１と基礎
２との間の上下方向隙間寸法δが変化すると、この寸法
変化に起因して摩擦減衰力生成部８と構造物１下面との
間に介設したバネの変形量ｘが変化し、これによりバネ
の線形性に従って当該バネ７から摩擦減衰力生成部８に
作用する弾発力Ｐが変動する。このため、摩擦係数μが
一定であってもバネ７を介して作用する弾発力Ｐが変化
すると、それに伴って摩擦力Ｆが変化してしまい、摩擦
減衰力を一定に維持することができなかった。

【０００９】このように摩擦減衰力を一定に維持するこ
とができないと免振装置を設計値通りに作動させること
ができず、これにより免振装置で免振支持しているにも
かかわらず、構造物１に不慮の損害を生じさせるおそれ
があるという課題があった。

【００１０】本発明は係る従来の課題に鑑みて創案され
たものであり、その目的は、経時変化や地震時における
アイソレータ自身の変形等によって免振対象物と振動伝
播側との間の上下方向隙間寸法が変化しても、一定した
摩擦減衰力を発生させることができる摩擦ダンパを備え
た免振装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の免振装置は、免
振対象物とその下方の振動伝播側との間の上下方向隙間
に介設され、該免振対象物を該振動伝播側上に免振支持
するアイソレータと摩擦ダンパとからなる免振装置にお
いて、上記摩擦ダンパは、上記免振対象物と上記振動伝
播側との間に形成され、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
擦減衰力生成部と該免振対象物若しくは該振動伝播側の
少なくともいずれか一方との間に設けられ、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バネと
から構成され、該バネは、設定圧接力が加えられて上記
免振対象物と上記振動伝播側との間の上下方向隙間寸法
の見込み変化量に対して弾発力の変動が小さい非線形バ
ネ領域内でたわみ変形される皿バネでなることを特徴と
する。

【００１２】本発明の免振装置では、アイソレータに併
設する摩擦ダンパとして、免振対象物と振動伝播側との
間に形成した摩擦面およびこの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に対し、圧接力を
生じさせる弾発力を発生するバネを摩擦減衰力生成部と
免振対象物若しくは振動伝播側の少なくともいずれか一
方との間に設けて構成し、特にこれに適用するバネとし
て、設定圧接力が加えられて上記免振対象物と上記振動
伝播側との間の上下方向隙間寸法の見込み変化量に対し
て弾発力の変動が小さい、すなわち変形量に比例して弾
発力が大きく変動する線形バネ領域を超えた非線形バネ
領域内でたわみ変形される皿バネを適用したことによ
り、種々の原因によって免振対象物と振動伝播側との間
の上下方向隙間寸法が見込み変化量の範囲で変化した場
合にあっても、上記皿バネは設定圧接力が加えられるこ
とで、この見込み変化量の範囲で弾発力の変動が小さい
非線形バネ領域内でのみたわみ変形するので、免振対象
物と振動伝播側との間の上下方向隙間寸法の変化に応じ
て皿バネに変形が生じても、摩擦減衰力生成部に圧接力
を生じさせる皿バネの弾発力の変動はきわめて小さく、
したがって摩擦力を一定に保つことができて摩擦減衰力
を一定に維持することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１
は、本発明の免振装置に適用される摩擦ダンパの側面断
面図、図２は図１の摩擦ダンパに適用し得る皿バネのバ
ネ特性の一実測例を示すグラフ図である。

【００１４】本発明において、免振対象物とは、免振装
置上に支持されて免振が施されるべき対象を意味し、上
述した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振床などをも含むもので
ある。そしてまた、振動伝播側とは、免振装置の下方に
あって、免振対象物に対し振動を伝播し入力する側を意
味し、上述した基礎のみならず、上記上層部分に対する
下層部分や免振床下方の床スラブなどをも含むものであ
る。

【００１５】本実施形態は基本的には、上記免振対象物
である構造物１０とその下方の上記振動伝播側である基
礎１２との間の上下方向隙間δに介設され、構造物１０
を基礎１２上に免振支持するアイソレータと摩擦ダンパ
とからなる、図８に示した従来技術と同様な構成の免振
装置において、摩擦ダンパ１４は図１に示すように、構
造物１０と基礎１２との間に形成され、摩擦材１６およ
び摩擦材１６に圧接しつつ滑動する滑り材１８からなる
摩擦減衰力生成部２０と、摩擦減衰力生成部２０と構造
物１０若しくは基礎１２の少なくともいずれか一方との
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バネとから構成され、バネは、設
定圧接力が加えられて構造物１０と基礎１２との間の上
下方向隙間寸法δの見込み変化量に対して弾発力の変動
が小さい非線形バネ領域Ｒ内でたわみ変形される皿バネ
２２でなる構成を備えている。

【００１６】図示しないアイソレータの側方には図１に
示すように、基礎１２の上面と構造物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、基礎１２の上面に形成された凹
部２４にはめ込んで該基礎１２上面と面一で設けられた
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、構造物１０の下面に滑
り板１８直上に位置させて設けられ、摩擦材１６を担持
するとともにその内部に摩擦材１６を滑り板１８に対し
て圧接させるための後述する皿バネ２２が設けられた筒
体状のバネケーシング２６とから構成されている。

【００１７】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が小さくてほぼ
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、筒体状に形成さ
れたバネケーシング２６の底面に図示しないビスなどで
取り付けられている。殊に本実施形態では、摩擦材１６
のバネケーシング側取付面に、接着剤あるいは加硫接着
により適度な厚さの高減衰ゴムシート２８が取り付けら
れ、このゴムシート２８が摩擦材１６とバネケーシング
２６の底面との間に挟み込んで設けられている。このゴ
ムシート２８は、微小振動時や初期微動時など、摩擦材
１６と滑り板１８との間の摩擦が切れるに到らない微小
振動入力時にその弾性変形作用によって入力振動を減衰
するとともに、摩擦が切れて摩擦材１６と滑り板１８と
が相互に滑り始めたとき、そしてまた滑りが停止すると
きに生じる加速度を低減させるようになっている。この
ゴムシート２８は必要に応じて取り付ければよい。

【００１８】内部に皿バネ２２を収容するバネケーシン
グ２６は、摩擦材１６が取り付けられた内部中空の下部
筒体３０と、この下部筒体３０の外周面に対してスライ
ド移動自在に被着された内部中空の上部筒体３２とから
構成され、上部筒体３２の頂面を形成する幅広なフラン
ジ部３４がボルト３６を介して構造物１０の下面に着脱
自在に取り付けられている。また下部筒体３０にはその
周方向に適宜間隔を隔てて外方に突出させてブラケット
３８が設けられるとともに、上部筒体３２にはこのブラ
ケット３８位置に対応させて当該ブラケット３８の上下
方向相対移動を許容するための長孔４０が上下方向に形
成されている。そしてこのブラケット３８の突出先端部
には、上部筒体３２のフランジ部３４から垂下されて当
該ブラケット３８を下向きに貫通したＰＣ鋼棒４２の先
端部に取り外し可能に螺合されるナット４４が定着され
るようになっている。

【００１９】そして、このバネケーシング２６は上述し
たように上部筒体３２内部に下部筒体３０が互いにスラ
イド自在に挿入された構成を有していて、構造物１０と
基礎１２との間の上下方向隙間寸法δが変化したときに
これに追従してその高さ方向に伸び縮みするようになっ
ている。この際、下部筒体３０のブラケット３８は上部
筒体３２の長孔４０内で移動可能なので、バネケーシン
グ２６の伸び縮みを妨げることはない。他方、このバネ
ケーシング２６を含む摩擦ダンパ１４を構造物１０と基
礎１２との間に挿入したり取り外したりするための作業
性を考慮して、ＰＣ鋼棒４２に対してナット４４を締め
込んで上部筒体３２と下部筒体３０とを互いに接近する
方向へスライドさせてブラケット３８とフランジ部３４
との間隔を縮小させ、これによりバネケーシング２６を
強制的に縮小させることができるようになっている。こ
れにより、バネケーシング２６高さを縮めて摩擦ダンパ
１４の取り付け・取り外し作業性を向上できるようにな
っている。

【００２０】また、構造物１０下面とバネケーシング２
６の上部筒体３２のフランジ部３４との間には、これら
間に生じる間隙を塞ぐためのスペーサ４６が着脱自在に
設けられている。

【００２１】次に、このように構成されたバネケーシン
グ２６内に設けられる皿バネ２２を、設定圧接力が加え
られて構造物１０と基礎１２との間の上下方向隙間寸法
δの見込み変化量に対して弾発力の変動が小さい、すな
わち変形量に比例して弾発力が変動する線形バネ領域を
超えた非線形バネ領域Ｒ内でたわみ変形させる点につい
て説明する。

【００２２】上述してきた免振装置において、必要な摩
擦減衰力を発生させるためには、まず摩擦減衰力生成部
２０に生じさせるべき圧接力、すなわち皿バネ２２に発
生させるべき弾発力が決定される。また、このとき使用
するアイソレータや摩擦材１６、滑り板１８の仕様も決
定されていて、これにより経時変化や地震時におけるア
イソレータ自身の変形等によって変化する上下方向隙間
寸法δの見込み変化量も推定することができる。すなわ
ち、見込み変化量については、免振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などが考
慮される。本願発明者の知見によれば、例えば免振積層
ゴム高さが３６２．５ｍｍである場合に、３０℃の外気
温変化で２．５ｍｍ、８０年の使用を想定した積層ゴム
のクリープ量が４．７ｍｍ、さらに積層ゴムの水平方向
への変形による最大沈下量が２．０ｍｍであり、これら
を単純に足し合わせてもおおよそ９．２ｍｍ程度の上下
方向隙間寸法δの変化が推定される。これらにさらに、
摩擦材１６等の摩滅やクリープをも考慮して足し合わせ
ると、約１０ｍｍ程度の変化量が想定される。この見込
み変化量の考え方については、上記のようにすべての原
因要素を足し合わせてもよいし、主要な原因要素を選び
出して足し合わせることでもよいことはもちろんであ
る。

【００２３】これらに基づいて、本発明に係る皿バネ２
２に生じさせるべき弾発力と皿バネ２２に作用し得る見
込み変形量との関係が設定されることになる。図２に
は、本発明に採用し得るバネ特性を有する皿バネ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
軸には必要摩擦減衰力を得るために摩擦減衰力生成部２
０に生じさせるべき圧接力、すなわち皿バネ２２によっ
て発生させる弾発力（弾発力は、すなわち圧接力であ
る。）が示され、横軸には皿バネ２２のたわみ量が示さ
れている。そして、必要摩擦減衰力を得ることができる
設定圧接力の値と、これを加えたときの皿バネ２２のた
わみ量との関係がこの図２から理解される。

【００２４】グラフに例示された実際の皿バネ２２で
は、設定圧接力が加えられることで荷重−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、構造物１０と基礎１２との間の上下方向隙間寸法δ
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
い、そしてこの皿バネ２２はこの非線形バネ領域Ｒ内で
使用されることになる。すなわち、線形領域を超えて、
皿バネ２２のたわみ量が変化してもその発生弾発力の変
動がきわめて小さな非線形領域Ｒ内を当該皿バネ２２の
使用領域として設定するようになっている。

【００２５】図２の実測例では、必要摩擦減衰力を得る
ためにバネ２２に設定すべき圧接力（弾発力）は約６７
ｔであり、このとき皿バネ２２に発生しているたわみ量
は、非線形領域Ｒに達しているおおよそ４０ｍｍであ
る。このような状態の皿バネ２２に対し、構造物１０と
基礎１２との上下方向隙間寸法δが１０ｍｍ範囲で減少
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。これを同一
の皿バネの線形領域での使用と比較すると、例えば１６
ｍｍのたわみ量で使用される皿バネでは、たわみ変形量
が１０ｍｍ減少してたわみ量が６ｍｍになると、弾発力
で２５ｔの変動を生じてしまうことが理解される。

【００２６】この実測例では、皿バネ２２は約５４ｍｍ
たわませると潰れてしまう性能となっていて、このよう
な皿バネ２２に対して４０ｍｍのたわみ量で使用するこ
とは、全たわみ量のおよそ７５％以下での使用（４０／
５４＝０．７４）にあたり、残留変形の発生も防止でき
て耐久性に関しても満足できる使用となっている。

【００２７】このように設定された皿バネ２２がバネケ
ーシング２６内に収容されている。図示例にあっては皿
バネ２２は、複数枚の皿バネ単体２２ａを同じ向きに重
ね合わせた上下一対のバネ積層体２２ｂを逆向きに重ね
合わせて構成されている。そしてバネケーシング２６の
内周面は、皿バネ２２への水平方向力伝達面、たわみ変
形案内面、並びに位置ずれを規制する位置決め面として
機能するようになっている。

【００２８】因みに、皿バネ自体の荷重特性はその形状
に依存することが知られていて、本発明に対しては、図
３に示すように皿バネの板厚をＳ、全たわみ量をｈとし
た場合に、ｈ／Ｓが１．３〜１．５，好ましくは１．４
程度の皿バネを使用することが好ましい。なお、Ｄａは
皿バネの外径寸法、Ｄｉは皿バネの内径寸法である。ま
た、皿バネの組み合わせ方に関しては、皿バネを同じ向
きに重ね合わせる並列では、重ね枚数を２枚にすると２
倍の弾発力、３枚にすると３倍の弾発力というように、
弾発力はこの並列の重ね枚数で調整することができる。
また皿バネの向きを互い違いに重ね合わせる直列では、
重ね枚数を２枚にすると２倍のたわみ量、３枚にすると
３倍のたわみ量というように、たわみ量はこの直列の重
ね枚数で調整することができる。したがって、これら並
列および直列の並べ方を種々組み合わせることによっ
て、様々な弾発力を確保しつつ所望のたわみ量に設定す
ることができる。

【００２９】このように構成された摩擦ダンパ１４、特
にバネケーシング２６側を構造物１０に取り付けるに際
しては、まずＰＣ鋼棒４２に対してナット４４を締め込
んでバネケーシング２６を十分に縮め、これを構造物１
０下の滑り板１８上に載置する。次いでナット４４を緩
め、皿バネ２２に設定圧接力に対応する弾発力が発生す
るたわみ量までナット４４を緩めていく。このたわみ量
は設置時には既知の量であり、当該たわみ量にセットで
きたならばナット４４の緩め作業を一旦終了する。この
とき、構造物１０の下面と上部筒体３２のフランジ部３
４との間に間隙が生じている場合には、これら間にスペ
ーサ４６を介装し、その後ボルト３６でバネケーシング
２６を構造物１０下面に固定する。バネケーシング２６
の固定完了後、ナット４４を必要に応じて外し、バネケ
ーシング２６を上下方向に伸び縮みが自由な状態とす
る。このように自由状態とされることによって、バネケ
ーシング２６内の皿バネ２２は、構造物１０と基礎１２
との間に挟み込まれつつ、構造物１０側に反力をとって
設定圧接力に対応する弾発力を発生することとなり、こ
れにより摩擦減衰力生成部２０に必要摩擦減衰力を生じ
させることができる。

【００３０】以上説明したように本実施形態の免振装置
にあっては、アイソレータに併設する摩擦ダンパ１４と
して、構造物１０と基礎１２との間に形成した摩擦材１
６およびこの摩擦材１６に圧接しつつ滑動する滑り板１
８からなる摩擦減衰力生成部２０に対し、圧接力を生じ
させる弾発力を発生するバネを摩擦減衰力生成部２０と
構造物１０との間に設けて構成し、特にこれに適用する
バネとして、設定圧接力が加えられて構造物１０と基礎
１２との間の上下方向隙間寸法δの見込み変化量に対し
て弾発力の変動が小さい、すなわち変形量に比例して弾
発力が大きく変動する線形バネ領域を超えた非線形バネ
領域Ｒ内でたわみ変形される皿バネ２２を適用したこと
により、上述した種々の原因によって構造物１０と基礎
１２との間の上下方向隙間寸法δが見込み変化量の範囲
で変化した場合にあっても、上記皿バネ２２は設定圧接
力が加えられることで、この見込み変化量の範囲で弾発
力の変動が小さい非線形バネ領域Ｒ内でのみたわみ変形
するので、構造物１０と基礎１２との間の上下方向隙間
寸法δの変化に応じて皿バネ２２に変形が生じても、摩
擦減衰力生成部２０に圧接力を生じさせる皿バネ２２の
弾発力の変動はきわめて小さく、したがって摩擦力を一
定に保つことができて摩擦減衰力を一定に維持すること
ができる。

【００３１】このように、経時変化や地震時におけるア
イソレータ自身の変形等によって構造物１０と基礎１２
との間の上下方向隙間寸法δが変化しても、一定した摩
擦減衰力を発生させることができるので、摩擦ダンパ１
４、ひいては免振装置を設計値通りに作動させることが
でき、これにより免振装置の信頼性を向上することがで
きて構造物１０を適切に免振支持することができる。ま
た、皿バネ２２にたわみ変形が生じても摩擦減衰力生成
部２０に加わる弾発力がほぼ一定で変動がないので、メ
ンテナンスを不要とすることができる。

【００３２】また、巨大地震によりアイソレータに非常
に大きな変形が生じて当該アイソレータに座屈や破断等
が生じた場合にも、本実施形態の摩擦ダンパ１４にあっ
ては、皿バネ２２がたわみ変形して密着しアイソレータ
にそれ以上の変形が生じることはなく、そしてまた摩擦
ダンパ１４が構造物１０を支持することができて、有効
なバックアップシステムとして機能させることができる
という利点もある。

【００３３】また本実施形態の免振装置は、地震に対し
てのみならず、風による構造物１０の揺れに対しても有
効に作用することはいうまでもない。

【００３４】図４および図５には他の実施形態が示され
ており、図４は本発明の免振装置に適用される他の摩擦
ダンパの側面断面図、図５は図４中Ａ−Ａ線矢視断面図
である。上記実施形態と同一構成部分に同一符号を付し
て重複する説明を省略して述べる。

【００３５】本実施形態にあっては、皿バネ２２が平面
配置で４つ設けられて構成されている。このように多数
の皿バネ２２を用いると、皿バネ２２を１つ備える場合
に比べて、皿バネ２２に加えられる設定圧接力、すなわ
ち発生弾発力を分散させることが可能となり、バネ設計
の自由度を増すことができる。また、本実施形態では皿
バネ２２は、皿バネ単体２２ａを順次反対向きに重ね合
わせて組み合わせることで構成されている。

【００３６】そのほか、上記バネケーシング２６に相当
する構成として、上下一対のプレート５０，５２と、下
部プレート５０に立設されて上部プレート５２の各貫通
孔５４にスライド自在に挿通された複数のロッド体５６
が示されており、これらによって上記バネケーシング２
６と同様な作用が得られるようになっている。そして殊
に複数のロッド体５６は、皿バネ２２への水平方向力伝
達面、たわみ変形案内面、並びに位置ずれを規制する位
置決め面として機能するようになっている。

【００３７】殊に本実施形態は、皿バネ２２をバネケー
シング２６内に収容した形の上記実施形態とは異なり、
上下プレート５０，５２間に挟み込むのみで皿バネ２２
全体が外方に露出されるので、当該皿バネ２２の変形状
態を容易に観察することができるとともに、発錆等に対
するメンテナンスも容易に実施することができるという
利点がある。

【００３８】また、上記実施形態においてブラケット３
８とフランジ部３４との間に渡して構成したＰＣ鋼棒４
２とナット４４の構成は、上下プレート５０，５２間に
上記実施形態と同様にＰＣ鋼棒４２とナット４４とを配
設することで得られている。なお、５８は摩擦材１６下
面に適宜形成した凹部６０から下部プレート５０へとね
じ込まれて摩擦材１６を取り付けるビスである。

【００３９】図６および図７にはさらに他の実施形態が
示されており、図６は本発明の免振装置に適用される他
の摩擦ダンパの平面図、図７は図６中Ｂ−Ｂ線矢視断面
図である。上記実施形態と同一構成部分に同一符号を付
して重複する説明を省略して説明する。

【００４０】本実施形態は、最初の実施形態と対比する
と、上記バネケーシング２６に相当する構成として、上
部に上部フレーム構造６２が設けられると共に、下部に
円盤状の下部プレート６４が設けられ、さらに上部フレ
ーム構造６２にはこれより垂下させて下部プレート６４
の貫通孔６６に上下スライド自在に挿通されたシリンダ
体６８が設けられ、これらによって上記バネケーシング
２６と同様な作用が得られるようになっている。殊に本
実施形態では、シリンダ体６８の外周面が、皿バネ２２
への水平方向力伝達面、たわみ変形案内面、並びに位置
ずれを規制する位置決め面として機能するようになって
いる。

【００４１】上部フレーム構造６２は、円盤状の上ディ
スク７０と、中央部に穴部７２が形成された環状の下デ
ィスク７４と、皿バネ２２の直上位置に当該皿バネ２２
相当の外径を有して上・下ディスク７０，７４間に介設
され、これらディスク７０，７４を相互に連結する円筒
部材７６と、この円筒部材７６の外周りに沿って互いに
間隔を隔てて設けられ、上・下ディスク７０，７４間に
介装されて補強するための複数のリブ片７８とから構成
されている。そして上記シリンダ体６８は、その上端が
上ディスク７０下面に接合されて、下ディスク７４の穴
部７２に緩やかに挿通されている。

【００４２】また、上記最初の実施形態においてブラケ
ット３８とフランジ部３４との間に渡して構成したＰＣ
鋼棒４２とナット４４の構成は、上部フレーム構造６２
の下ディスク７４と下部プレート６４との間に上記実施
形態と同様にＰＣ鋼棒４２とナット４４とを配設するこ
とで得られている。また上部フレーム構造６２の上ディ
スク７０は図示しないボルトを介して構造物１０の下面
に着脱自在に取り付けられている。さらにまた、上記摩
擦材１６は、下部プレート６４の下面に形成した円形状
の凹部８０に取り付けられ、この摩擦材１６と下部プレ
ート６４の凹部８０との間には、上記実施形態と同様に
高減衰ゴムシート２８が介設されている。

【００４３】本実施形態は図４および図５に示した実施
形態と同様に、皿バネ２２を上部フレーム構造６２と下
部プレート６４との間に挟み込む形態であるため、皿バ
ネ２２全体を外方に露出させることができ、当該皿バネ
２２の変形状態を容易に観察することができるととも
に、発錆等に対するメンテナンスも容易に実施すること
ができる。

【００４４】以上の実施形態にあっては、基礎１２の上
面に滑り板１８を配設し、皿バネ２２側に摩擦材１６を
取り付ける構成を示したが、これらを反対に取り付けて
もよいことはもちろんである。

【００４５】また構造物１０の下面を皿バネ取付側と
し、基礎１２の上面に滑り板１８を配設する構成を例示
したが、これに限ることなく、反対に基礎１２の上面を
皿バネ取付側とし、構造物１０の下面に滑り板１８若し
くは摩擦材１６を配設するようにしてもよいことはもち
ろんである。

【００４６】また、皿バネ２２を構成する皿バネ単体２
２ａの組み合わせ配置構成に関しても、上記実施形態の
開示形態に限らず、本発明の皿バネ２２に求められる設
定が可能である限り、種々に変更して組み合わせ構成す
ることができることはもちろんである。

【００４７】上記実施形態にあっては、免振対象物とし
て構造物を例示し、また振動伝播側として基礎を例示し
て説明したけれども、これらに限ることなく、免振対象
物としては、構造物を上下に分離した場合における下層
部分に対する上層部分や、二重床構造における免振床な
どであってもよく、また振動伝播側としても、上記上層
部分に対する下層部分や免振床下方の床スラブなどであ
ってよいことはもちろんである。

【００４８】

【発明の効果】以上要するに本発明の免振装置にあって
は、免振対象物とその下方の振動伝播側との間の上下方
向隙間に介設され、該免振対象物を該振動伝播側上に免
振支持するアイソレータと摩擦ダンパとからなる免振装
置において、上記摩擦ダンパは、上記免振対象物と上記
振動伝播側との間に形成され、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該免振対象物若しくは該振動
伝播側の少なくともいずれか一方との間に設けられ、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
るバネとから構成され、該バネは、設定圧接力が加えら
れて上記免振対象物と上記振動伝播側との間の上下方向
隙間寸法の見込み変化量に対して弾発力の変動が小さい
非線形バネ領域内でたわみ変形される皿バネでなること
を特徴としているので、種々の原因によって免振対象物
と振動伝播側との間の上下方向隙間寸法が見込み変化量
の範囲で変化した場合にあっても、上記皿バネは設定圧
接力が加えられることで、この見込み変化量の範囲で弾
発力の変動が小さい非線形バネ領域内でのみたわみ変形
されることとなり、免振対象物と振動伝播側との間の上
下方向隙間寸法の変化に応じて皿バネに変形が生じて
も、摩擦減衰力生成部に圧接力を生じさせる皿バネの弾
発力の変動はきわめて小さく、したがって摩擦力を一定
に保つことができて摩擦減衰力を一定に維持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の免振装置に適用される摩擦ダンパの側
面断面図である。

【図２】図１の摩擦ダンパに適用し得る皿バネのバネ特
性の一実測例を示すグラフ図である。

【図３】皿バネの形状寸法を説明するための皿バネの側
断面図である。

【図４】本発明の免振装置に適用される他の摩擦ダンパ
の側面断面図である。

【図５】図４中Ａ−Ａ線矢視断面図である。

【図６】本発明の免振装置に適用される他の摩擦ダンパ
の平面図である。

【図７】図６中Ｂ−Ｂ線矢視断面図である。

【図８】従来技術を説明するための免振装置全体の側面
図である。

【符号の説明】

１０ 構造物 １２ 基礎 １４ 摩擦ダンパ １６ 摩擦材 １８ 滑り材 ２０ 摩擦減衰力生成部 ２２ 皿バネ δ 上下方向隙間寸法 Ｒ 非線形バネ領域

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 免振対象物とその下方の振動伝播側との
   間の上下方向隙間に介設され、該免振対象物を該振動伝
   播側上に免振支持するアイソレータと摩擦ダンパとから
   なる免振装置において、 上記摩擦ダンパは、上記免振対象物と上記振動伝播側と
   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
   力生成部と該免振対象物若しくは該振動伝播側の少なく
   ともいずれか一方との間に設けられ、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バネとから構
   成され、 該バネは、設定圧接力が加えられて上記免振対象物と上
   記振動伝播側との間の上下方向隙間寸法の見込み変化量
   に対して弾発力の変動が小さい非線形バネ領域内でたわ
   み変形される皿バネでなることを特徴とする免振装置。