JP3189617U

JP3189617U - 免震装置

Info

Publication number: JP3189617U
Application number: JP2014000072U
Authority: JP
Inventors: 泰徳松中
Original assignee: 泰徳松中
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2014-03-20
Anticipated expiration: 2024-01-09

Abstract

【課題】免震対象物を元の位置に復帰させるためのバネを外部に別途設置する必要がなく、しかも上下方向に小型化することのできる免震装置を提供する。
【解決手段】装置本体１０の周壁部１２との当接によりピストン２２がバネ２３に抗して可動体２０の水平方向内側に向かって移動するようにしたので、可動体２０に設けられたバネ２３によって可動体２０を装置本体１０の中心側に戻すことができる。これにより、建物を元の位置に復帰させるためのバネを装置本体１０の外部に別途設ける必要がなく、床下の設置スペースが少ない場合に極めて有利である。この場合、可動体２０に設けられたピストン２２を水平方向に移動させるようにしたので、装置全体を上下方向に小型化することができ、床下の高さ方向のスペースが少ない場合にも有利である。
【選択図】図６

Description

本考案は、例えば一般家屋、マンション、オフィスビル等の建物側と地盤側との間に設けられ、地盤側から建物側へ伝わる地震の揺れを吸収する免震装置に関するものである。

近年、例えば一般家屋、マンション、オフィスビル等の建物では、地震による建物の倒壊を防止するため、耐震強度の高い構造のものが多くなっている。しかしながら、建物の倒壊は防ぐことができても、地震による揺れが激しい場合は、室内の家具が転倒したり、備品が飛散するなど、室外側の被害が大きい場合がある。そこで、建物側と地盤側との間に免震装置を設け、地盤側から建物側へ伝わる地震の横揺れを免震装置によって吸収するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この免震装置は、複数の金属板とゴムとを積層してなり、地震による横揺れをゴムの弾性によって吸収するようにしている。

特開２００７−２０５４９２号公報

ところで、免震装置を用いた場合、地震の揺れがなくなった後、横揺れによって位置ずれした建物を元の位置に戻すために、免震装置の建物側に水平方向の張力を付与する復帰バネを設ける必要がある。しかしながら、この場合は復帰バネの設置スペースが免震装置の外部に必要となり、狭い床下への設置が困難になるという問題点があった。

また、前記免震装置は、金属板とゴムとを上下方向に積層しているため、高さ寸法が大きくなり、床下の上下方向の空間が少ない建物に設置することが困難である問題点があった。

本考案は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、免震対象物を元の位置に復帰させるためのバネを外部に別途設置する必要がなく、しかも上下方向に小型化することのできる免震装置を提供することにある。

本考案は前記目的を達成するために、地盤側に固定される装置本体と、装置本体内に水平方向に移動自在に配置され、免震対象物側に固定される可動体とを備え、地震による地盤側から免震対象物側への揺れを装置本体に対する可動体の水平方向への移動により吸収するようにした免震装置において、前記可動体に、水平方向に放射状に延びる複数のシリンダと、各シリンダ内をそれぞれ水平方向に移動自在な複数のピストンと、各ピストンを可動体の水平方向外側に向かって付勢するバネとを設けるとともに、前記装置本体には、可動体が水平方向に移動自在に配置される底面部と、水平方向に移動する可動体のピストンが当接する当接部とを設け、装置本体の当接部との当接によりピストンがバネに抗して可動体の水平方向内側に向かって移動するように構成している。

これにより、可動体に設けられたバネの復元力によって可動体が装置本体の中心側に戻されることから、免震対象物を元の位置に復帰させるためのバネを装置本体の外部に別途設ける必要がない。この場合、可動体に設けられたピストンが水平方向に移動することから、装置全体が上下方向に大型化することがない。また、複数のピストンが水平方向に放射状に延びる複数のシリンダにそれぞれ設けられることから、可動体が装置本体に対して水平方向の何れの方向に移動しても何れかのピストンが装置本体の当接部に当接する。

本考案によれば、免震対象物を元の位置に復帰させるためのバネを装置本体の外部に別途設ける必要がないので、床下の設置スペースが少ない場合に極めて有利であるとともに、装置全体を上下方向に小型化することができるので、床下の高さ方向のスペースが少ない場合にも有利である。また、可動体が装置本体に対して水平方向の何れの方向に移動しても何れかのピストンを装置本体の当接部に当接することができるので、可動体が装置本体に対して水平方向の何れの方向に移動しても元の位置に戻すことができる。

本考案の一実施形態を示す免震装置の斜視図免震装置の側面断面図免震装置の平面断面図免震装置を設置した建物の正面図建物に設置された免震装置の側面断面図免震装置の動作を示す平面断面図免震装置の動作を示す側面断面図免震装置の動作を示す拡大側面断面図免震装置の動作を示す側面断面図免震装置の動作を示す拡大側面断面図

図１乃至図１０は本発明の一実施形態を示すもので、地盤側から建物側へ伝わる地震の揺れを吸収する免震装置を示すものである。

同図に示す免震装置１は、地盤側に固定される装置本体１０と、免震対象物側に固定される可動体２０とを備えている。

装置本体１０は、円形の底面部１１と、底面部１１の周縁から上方に延びる当接部としての円周状の周壁部１２とからなり、例えば底面部１１の外径が４００ｍｍ、周壁部１２の高さが１００ｍｍに形成されている。底面部１１の上側の面には、潤滑油を流通する複数の溝１１ａが設けられ、各溝１１ａは底面部１１の中心から周壁部１２に向かって放射状に延びるように形成されている。

可動体２０は、上面及び下面が円形に形成された部材からなり、装置本体１０の底面部１１上に水平方向に移動自在に配置されている。可動体２０は、例えば上面及び下面の外径が２００ｍｍ、高さが７０ｍｍに形成され、その外周面が装置本体１０の周壁部１２の内周面と間隔を有するように配置されている。また、可動体２０は、可動体２０の中心側から外周面まで放射状に延びる複数のシリンダ２１と、各シリンダ２１に可動体２０の径方向に摺動自在に設けられた複数のピストン２２と、各シリンダ２１を径方向外側に向かってそれぞれ付勢する複数のバネ２３とを備え、可動体２０の中心側には潤滑油Ａを貯溜する貯溜室２４が設けられている。

各シリンダ２１は、一端にピストン２２を挿通するとともに、他端に潤滑油Ａ流通用の流通孔２１ａを有し、流通孔２１ａは貯溜室２４に連通している。この場合、流通孔２１ａはシリンダ２１の内径よりも小さく形成されている。

各ピストン２２は、一端側が可動体２０の外周面から装置本体１０の周壁部１２の内周面に向かって突出するように形成され、その他端側はシリンダ２１内の一端側に係止するように形成されている。

各バネ２３はコイルバネからなり、シリンダ２１の他端とピストン２２の他端との間に圧縮状態で配置されている。

貯溜室２４は、可動体２０の径方向の断面が円形になるように形成され、その下端は可動体２０の下面に開口している。この場合、貯溜室２４の下面開口部は、装置本体１０の底面部１１に密接するとともに、底面部１１の各溝１１ａの一端側（底面部１１の中心側）に連通している。貯溜室２４内には潤滑油Ａが充填されるとともに、シリンダ２１の他端とピストン２２の他端との間にも潤滑油Ａが充填されている。これにより、ピストン２２が可動体２０の内側に向かって移動すると、シリンダ２１内の潤滑油Ａが流通孔２１ａを介して貯溜室２４に流入し、その分だけ貯溜室２４内の潤滑油Ａが各溝１１ａ内に押し出されるようになっている。また、ピストン２２が可動体２０の外側に向かって移動すると、貯溜室２４内の潤滑油Ａが流通孔２１ａを介してシリンダ２１内に流入し、その分だけ各溝１１ａ内の潤滑油Ａが貯溜室２４内に吸入されるようになっている。

また、可動体２０の上面には免震対象物が載置される載置板２５が設けられ、載置板２５は可動体２０の上面よりも外径のやや大きい円板状に形成されている。載置板２５の周端と周壁部１２の上端との間は、装置本体１０に対する可動体２０の移動を許容可能な間隔が設けられるとともに、可動体２０の径方向に伸縮自在なカバー２６によって覆われており、カバー２６は蛇腹状に形成された可撓性の部材からなる。

以上のように構成された免震装置１は、例えば図４に示す免震対象物としての建物２に設置される。建物２は、建物本体３が鉄筋コンクリート構造の耐圧盤４の上に配置されており、耐圧盤４は地盤５上に形成されている。免震装置１は、建物本体３の土台３ａと耐圧盤４との間の複数個所に配置され、図５に示すように、装置本体１０が耐圧盤４に固定され、可動体２０の載置板２５が土台３ａに固定されている。

本実施形態の免震装置１においては、地震による横揺れが生ずると、地盤５側に固定された装置本体１０に対して建物２側に固定された可動体２０が水平方向に移動し、地盤５側から建物２側への揺れが吸収される。その際、図６乃至図８の一点鎖線矢印に示すように装置本体１０が可動体２０に対して水平方向に移動すると、図６乃至図８の実線矢印に示すように装置本体１０の内周面に接近しようとする可動体２０の外周面側に位置するピストン２２が、装置本体１０の内周面に当接しながらバネ２３に抗してシリンダ２１内を可動体２０の中央側に向かって移動する。その際、図６乃至図８の破線矢印に示すようにピストン２２の移動に伴って貯溜室２４内の潤滑油Ａが各溝１１ａ内に押し出され、可動体２０の下面と装置本体１０の底面部１１との間に潤滑油Ａが供給される。これにより、建物２の荷重による可動体２０の下面と装置本体１０の底面部１１との摺動抵抗が潤滑油Ａによって減少し、可動体２０が装置本体１０の底面部１０上を円滑に移動する。また、ピストン２２の移動によって潤滑油Ａが流通孔２１ａを流通する際の流通抵抗によりピストン２２に減衰力が生じ、装置本体１０に対する可動体２０の過度な変位が抑制される。

地震の揺れがなくなった後は、図９及び図１０の実線矢印に示すようにバネ２３の復元力によりピストン２２が可動体２０の外側に向かって移動し、図９及び図１０の一点鎖線矢印に示すように可動体２０が装置本体１０の中心側に戻され、建物２が元の位置に復帰する。その際、図９及び図１０の破線矢印に示すようにピストン２２の移動に伴って各溝１１ａ内の潤滑油Ａが貯溜室２４内に吸入され、その分だけ貯溜室２４内の潤滑油Ａがシリンダ２１内に吸入される。

このように、本実施形態の免震装置によれば、建物２側に固定される可動体２０に、水平方向に放射状に延びる複数のシリンダ２１と、各シリンダ２１内をそれぞれ水平方向に移動自在な複数のピストン２２と、各ピストン２２を可動体２０の水平方向外側に向かって付勢する複数のバネ２３とを設けるとともに、地盤５側に固定される装置本体１０には、可動体２０が水平方向に移動自在に配置される底面部１１と、水平方向に移動する可動体２０のピストン２２が当接する周壁部１２とを設け、装置本体１０の周壁部１２との当接によりピストン２２がバネ２３に抗して可動体２０の水平方向内側に向かって移動するようにしたので、可動体２０に設けられたバネ２３によって可動体２０を装置本体１０の中心側に戻すことができる。これにより、建物２を元の位置に復帰させるためのバネを装置本体１０の外部に別途設ける必要がなく、床下の設置スペースが少ない場合に極めて有利である。

この場合、可動体２０に設けられたピストン２２を水平方向に移動させるようにしたので、装置全体を上下方向に小型化することができ、床下の高さ方向のスペースが少ない場合にも有利である。

更に、複数のピストン２２が水平方向に放射状に延びる複数のシリンダ２１にそれぞれ設けられているので、何れかのピストン２２を装置本体１０の周壁部１２に当接させることができ、可動体２０が装置本体１０に対して水平方向の何れの方向に移動しても元の位置に戻すことができる。

また、ピストン２２がシリンダ２１内を可動体２０の内側に向かって移動すると、シリンダ２１内に充填された潤滑油Ａがピストン２２によりシリンダ２１内から可動体２０の外部に押し出されて可動体２０の下面と装置本体１０の底面部１１との間に供給され、ピストン２２がバネ２３により装置本体１０の内側に向かって移動すると、可動体２０の外部の潤滑油Ａがピストン２２によりシリンダ２１内に吸入されるようにしたので、可動体２０の下面と装置本体１０の底面部１１との間に地震の揺れに伴って潤滑油Ａを流動させながら供給することができる。これにより、建物２の荷重による可動体２０の下面と装置本体１０の底面部１１との摺動抵抗を潤滑油Ａによって効果的に減少させることができ、地震の際、可動体２０を装置本体１０の底面部１０上で常に円滑に移動させることができる。

更に、装置本体１０の底面部１１に、シリンダ２１内から押し出された潤滑油Ａを流通させる溝１１ａを設けたので、潤滑油Ａを溝１１ａによって可動体２０の下面と装置本体１０の底面部１１との間に効率良く供給することができ、可動体２０と装置本体１０との摺動抵抗をより確実に低下させることができる。

この場合、溝１１ａを装置本体１０の底面部１１の中央側から内周面に向かって放射状に延びるように形成したので、潤滑油Ａを可動体２０の下面と装置本体１０の底面部１１との間に万遍なく供給することができ、可動体２０が装置本体１０に対して水平方向の何れの方向に移動する場合でも、潤滑油Ａによる摺動抵抗の低減効果を確実に得ることができる。

また、シリンダ２１内の潤滑油Ａがシリンダ２２の内径よりも小さい流通孔２１ａを介してシリンダ２１の外部に流出するようにしたので、潤滑油Ａが流通孔２１ａを流通する際の流通抵抗によりピストン２２に減衰力を付与することができ、ピストン２２及びシリンダ２１をオイルダンパとして機能させることができる。これにより、装置本体１０に対する可動体２０の過度な変位を抑制することができるので、建物２側への衝撃吸収効果を高めることができる。

尚、前記実施形態では、溝１１ａを装置本体１０の底面部１１に設けたものを示したが、可動体２０の下面に設けるようにしてもよい。

１…免震装置、２…建物、５…地盤、１０…装置本体、１１…底面部、１２…周壁部、１１ａ…溝、２０…可動体、２１…シリンダ、２１ａ…流通孔、２２…ピストン、２３…バネ、Ａ…潤滑油。

Claims

地盤側に固定される装置本体と、装置本体内に水平方向に移動自在に配置され、免震対象物側に固定される可動体とを備え、地震による地盤側から免震対象物側への揺れを装置本体に対する可動体の水平方向への移動により吸収するようにした免震装置において、
前記可動体に、水平方向に放射状に延びる複数のシリンダと、各シリンダ内をそれぞれ水平方向に移動自在な複数のピストンと、各ピストンを可動体の水平方向外側に向かって付勢するバネとを設けるとともに、
前記装置本体には、可動体が水平方向に移動自在に配置される底面部と、水平方向に移動する可動体のピストンが当接する当接部とを設け、
装置本体の当接部との当接によりピストンが付勢手段に抗して可動体の水平方向内側に向かって移動するように構成した
ことを特徴とする免震装置。
前記ピストンがシリンダ内を可動体の内側に向かって移動すると、シリンダ内に充填された潤滑油がピストンによりシリンダ内から可動体の外部に押し出されて可動体の下面と装置本体の底面との間に供給され、ピストンが付勢手段により装置本体の内側に向かって移動すると、可動体の外部の潤滑油がピストンによりシリンダ内に吸入されるように構成した
ことを特徴とする請求項１記載の免震装置。
前記可動体の下面と装置本体の底面部の少なくとも一方に、シリンダ内から押し出された潤滑油を流通させる溝を設けた
ことを特徴とする請求項２記載の免震装置。
前記溝を装置本体の底面の中央側から内周面に向かって放射状に延びるように形成した
ことを特徴とする請求項３記載の免震装置。
前記シリンダ内の潤滑油がシリンダの内径よりも小さい流通孔を介してシリンダの外部に流出するように構成した
ことを特徴とする請求項２、３または４記載の免震装置。