JP3228899B2 - 免震装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、免震装置に関
し、さらに詳細には、例えば建築物とその基礎との間に
設置される免震装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の免震装置として積層ゴム
を用いたものが知られ実施されているが、これとは別な
方式として転がり支承によるものが提案されている。こ
の転がり支承方式の１つとして、特開平９−２５７３７
号公報に開示されているように、基礎上に揺動自在に配
置された受皿と、この受皿上で転動する球体とを用いた
ものが知られている。

【０００３】上記公報に開示された技術では、地震によ
り上部構造物が水平移動すると、球体の転動に伴って受
皿が揺動することとなるが、この受皿を復元させるため
の手段として、複数のコイルスプリングが受皿の周囲に
配置されている。

【０００４】しかしながら、このようなコイルスプリン
グによる復元手段は、受皿の周囲に等角度間隔を置いて
配置されているにすぎず、このため受皿の揺動方向とス
プリング位置とが必ずしも一致せず、受皿のスムーズな
復元を期待できず、また振動の減衰効果もほとんど期待
できない。さらに、複数のコイルスプリングを用いるの
で装置が複雑化する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。

【０００６】この発明の目的は、簡単な構造で受皿をス
ムーズに復元させ、併せて振動減衰効果を得ることがで
きる免震装置を提供するすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。

【０００８】すなわちこの発明は、上部構造物を下部構
造物に支持するための免震装置であって、前記下部構造
物の上部に設けられた枠体と、前記枠体の内周に環状の
弾性ゴム体を介して固着された環状のホルダと、外周が
前記ホルダの内周に係合して、前記下部構造物上に揺動
自在に配置された受皿と、前記上部構造物の下部に設け
られ、前記受皿の上面に移動自在に支承された移動体と
を備えてなることを特徴とする免震装置にある。

【０００９】この発明によれば、地震力により上部構造
物に水平力が作用すると、移動体が受皿上を移動し、地
震の衝撃力を緩和する。移動体の移動に伴って受皿が揺
動することとなるが、受皿はホルダに係合しているの
で、受皿にはホルダを介して弾性ゴム体の復元力が作用
し、また弾性ゴム体の減衰作用により受皿の揺動すなわ
ち上部構造物の水平振動は速やかに減衰する。そして弾
性ゴム体の復元力は、受皿が、てこの働きをするために
小さくてよい。

【００１０】さらに、この発明は、上部構造物を下部構
造物に支持するための免震装置であって、前記上部構造
物の下部及び前記下部構造物の上部にそれぞれ設けられ
た枠体と、前記各枠体の内周に環状の弾性ゴム体を介し
てそれぞれ固着された環状のホルダと、外周が前記各ホ
ルダの内周に係合して、前記上部構造物下及び前記下部
構造物上に揺動自在にそれぞれ配置された受皿と、前記
受皿間に移動自在に支承された移動体とを備えてなるこ
とを特徴とする免震装置にある。

【００１１】この発明によれば、受皿が下部構造物上及
び上部構造物下の双方に配置されるので、下部構造物上
にのみ配置される場合に比べて、構造物の移動量が２倍
になり、移動制限量を仮に同じく設定したとすると、受
皿の大きさを半分にすることができる。

【００１２】前記移動体は前記受皿上を回転自在な球体
で構成することができる。前記ホルダの内周に環状の切
欠段部を形成し、この切欠段部に前記受皿の外周を係合
させることができる。前記受皿は内面が凹状球面、外面
が凸状球面からなり、少なくとも外周部において凹状球
面の曲率半径を凸状球面の曲率半径よりも小さくすると
よい。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照しながら以下に説明する。図１は、この発明の実施の
形態を示す鉛直方向断面図である。免震装置１は上部構
造物である住宅等の建築物２を下部構造物である基礎３
に支持すべく、両者間に配置されている。この免震装置
１は図４の平面配置図で示すように、所要間隔を置いて
複数設置されている。

【００１４】建築物２の下部に設けられたハウジング４
には、球体５がボールベアリング６を介して回転自在に
収容されている。基礎３にはベースプレート７がアンカ
ー８を介して固定され、このベースプレート７上に円環
状の枠体９がボルト１０により固定されている。枠体９
の内周には弾性ゴム体１１を介してホルダ１２が固着さ
れている。弾性ゴム体１１及びホルダ１２はいずれも円
環状のものであり、弾性ゴム体１１は枠体９の内周及び
ホルダ１２の外周に加硫接着により固着されている。弾
性ゴム体１１としては、合成ゴム又は天然ゴムをベース
にした高減衰ゴムが用いられている。

【００１５】ホルダ１２の内方におけるベースプレート
７上には受皿１３が載置され、この受皿１３に球体５が
支承されている。受皿１３は上面が凹状球面１３ａ、下
面が凸状球面１３ｂに形成され、ベースプレート７によ
り規定される平面上を１８０度全方向に揺動自在となっ
ている。受皿１３の上下面中心部は、通常時における安
定のために平坦面としてもよい。ホルダ１２の内周下部
には円環状の切欠段部１４が形成され、この切欠段部１
４に受皿１３の外周が係合している。

【００１６】次に上記免震装置の作用について説明す
る。地震力が作用しない通常時においては、球体５の中
心を通る鉛直線Ｖは受皿１３の中心を通って延びてい
る。ここで、図２に示すように地震力により建築物２に
水平力が作用すると、球体５が転動し、建築物２の振動
の周期を長期化して地震の衝撃力を緩和する。

【００１７】また、球体５の転動に伴って受皿１３が傾
動（揺動）することから、球体５の中心は同一平面上を
移動し、水平力により建築物２に上下動が生じることは
ない。受皿１３はホルダ１２に係合しているので、受皿
１３にはホルダ１２を介して弾性ゴム体１１の復元力が
作用し、また弾性ゴム体１１の減衰作用により受皿１３
の揺動すなわち建築物２の水平振動は速やかに減衰す
る。このように、この発明によれば受皿の復元手段とし
て、環状の弾性ゴム体１１が用いられているので、受皿
１３が平面上いずれの方向に揺動してもスムーズな復元
を期待することができ、水平振動を速やかに減衰させる
ことができる。

【００１８】図３は、別の実施の形態を示す鉛直方向断
面図である。この実施の形態では、受皿１３が基礎３上
のみならず、建築物２下にも配置されている。受皿１３
の建築物２への取付け態様は、基礎３へのそれと同様で
あり、同じ部材すなわちベースプレート７、枠体９、弾
性ゴム体１１及びホルダ１２を介して取付けられ、球体
５は２つの受皿１３，１３間に支承される。

【００１９】この実施の形態の場合、図４に示すように
地震力により建築物２に水平力が作用すると、球体５が
転動する点は前記実施の形態と同様である。しかし、こ
の実施の形態のものは、建築物２の移動量が前記実施の
形態のものに比べて２倍になるので、仮に移動許容量を
同じく設定した場合、受皿１３の大きさを半分にするこ
とができる。

【００２０】このように、受皿１３の直径が小さくて済
むことから、その最大上下動が小さくなる。そして、こ
の最大上下動が小さくなった分だけ、受皿１３の曲率半
径を小さくして、球体５の転がり抵抗を大きくすること
ができる。その結果、弾性ゴム体１１の変形量が大きく
なるため、その分ばね力が強くなり、球体５を元位置に
復帰させる力が大きくなる。また、球体５を大きくでき
るので、荷重支持力が増大する。

【００２１】上記各実施の形態で示した受皿１３におい
ては、凹状球面１３ａと凸状球面１３ｂの各曲率中心は
一致し、かつ凹状球面１３ａ及び凸状球面１３ｂともに
曲率半径は各周面に亘って一定である。地震動が大きく
水平方向の移動が大きいと想定される場合には、図５に
示すような構造とすることができる。

【００２２】すなわち、図５（ａ）は、凹状球面１３ａ
及び凸状球面１３ｂの各曲率半径Ｒa 、Ｒb を一定と
し、凹状球面１３ａの曲率中心Ｏa を凸状球面１３ｂの
曲率中心Ｏb よりも下方にずらしたものである。また、
図５（ｂ）は、受皿１３の中央側の範囲Ｓ0 において、
凹状球面１３ａの曲率中心を凸状球面１３ｂの曲率中心
Ｏに一致させ、外周側の範囲Ｓ1 において凹状球面１３
ａの曲率中心Ｏ1 を曲率中心Ｏの斜め下方にずらし、曲
率半径Ｒ1 をＲa よりも小さくしたものである。このよ
うに、少なくとも外周部において凹状球面１３ａの曲率
半径が凸状球面１３ｂの曲率半径よりも小さな構造にす
ることにより、受皿１３の外周部においては肉厚が増大
することから、球体５の中心が受皿１３の外周に移動す
るにつれてわずかに上昇し、水平方向の力を拘束するこ
とができる。

【００２３】上記各実施の形態では受皿上を移動する移
動体として、受皿上を転動する球体を用いたが、受皿上
を滑動する滑動体を用いてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、簡単
な構造で受皿をスムーズに復元させることができる。ま
た、１つの装置で、免震装置に必要な荷重支持機能、復
元機能及び減衰機能を併せ持たせることができる。それ
故、低コストで製作することができ、また、これらの機
能を個別に持つものを設置するより、取付け箇所が少な
くて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施の形態を示す鉛直方向
断面図である。

【図２】図２は、同上のものの作用を示す鉛直方向断面
図である。

【図３】図３は、別の実施の形態を示す鉛直方向断面図
である。

【図４】図４は、同上のものの作用を示す鉛直方向断面
図である。

【図５】図５は、受皿の他の構造例を示す図である。

【図６】図６は、この発明による免震装置の平面配置図
である。

【符号の説明】

１…免震装置 ２…建築物 ３…基礎 ４…ハウジング ５…球体 ６…ボールベアリング ７…ベースプレート ９…枠体 １１…弾性ゴム体 １２…ホルダ １３…受皿 １４…切欠段部

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部構造物を下部構造物に支持するための
   免震装置であって、 前記下部構造物の上部に設けられた枠体と、 前記枠体の内周に環状の弾性ゴム体を介して固着された
   環状のホルダと、 外周が前記ホルダの内周に係合して、前記下部構造物上
   に揺動自在に配置された受皿と、 前記上部構造物の下部に設けられ、前記受皿の上面に移
   動自在に支承された移動体とを備えてなることを特徴と
   する免震装置。
2. 【請求項２】上部構造物を下部構造物に支持するための
   免震装置であって、 前記上部構造物の下部及び前記下部構造物の上部にそれ
   ぞれ設けられた枠体と、 前記各枠体の内周に環状の弾性ゴム体を介してそれぞれ
   固着された環状のホルダと、 外周が前記各ホルダの内周に係合して、前記上部構造物
   下及び前記下部構造物上に揺動自在にそれぞれ配置され
   た受皿と、 前記受皿間に移動自在に支承された移動体とを備えてな
   ることを特徴とする免震装置。
3. 【請求項３】前記移動体が前記受皿面を回転自在な球体
   からなることを特徴とする請求項１又は２記載の免震装
   置。
4. 【請求項４】前記ホルダの内周に環状の切欠段部が形成
   され、この切欠段部に前記受皿の外周が係合しているこ
   とを特徴とする請求項１，２又は３記載の免震装置。
5. 【請求項５】前記受皿は内面が凹状球面、外面が凸状球
   面からなり、少なくとも外周部において凹状球面の曲率
   半径が凸状球面の曲率半径よりも小さくなっていること
   を特徴とする請求項１，２，３又は４記載の免震装置。