JP3413034B2 - 免震装置 - Google Patents
免震装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は免震装置に係り、
特に木造建物の他、精密機械等の比較的軽量の構造物を
支持する免震装置に関する。
特に木造建物の他、精密機械等の比較的軽量の構造物を
支持する免震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より、ビル等の重量構造物においては積層ゴムを主体と
した免震装置が知られている。この重量構造物を支持す
る免震装置は、鉛直方向には硬いばねを持ち大荷重を支
持し、水平方向にはゴム特有の柔らかいばねにより大変
形能力を備えたものであるが、木造建物等の比較的軽量
の構造物に使用した場合には鉛直荷重に対して水平剛性
が大き過ぎるために、軽量構造物の振動周期を長周期化
できなかった。なお、構造物の振動周期を長周期化する
のは、周期が４秒以上であれば地震波の種類に拘らず建
物等の構造物は被害を受けることはないことが一般に知
られている。
より、ビル等の重量構造物においては積層ゴムを主体と
した免震装置が知られている。この重量構造物を支持す
る免震装置は、鉛直方向には硬いばねを持ち大荷重を支
持し、水平方向にはゴム特有の柔らかいばねにより大変
形能力を備えたものであるが、木造建物等の比較的軽量
の構造物に使用した場合には鉛直荷重に対して水平剛性
が大き過ぎるために、軽量構造物の振動周期を長周期化
できなかった。なお、構造物の振動周期を長周期化する
のは、周期が４秒以上であれば地震波の種類に拘らず建
物等の構造物は被害を受けることはないことが一般に知
られている。
【０００３】この水平剛性を小さくするために中央部を
くり抜いた形の中空断面形状の積層ゴムや積層数を増や
した積層ゴムが考えられるが、何れの積層ゴムも鉛直荷
重による座屈の問題や、水平変形時の曲げ剛性の低下に
よる曲げ変形の問題が発生し、安定して軽量構造物を支
持することが困難となる。また、水平剛性を小さくする
ために積層ゴムの直径を小さくすることが考えられる
が、水平変形時の鉛直荷重の支持能力が低下するので安
定性が損われる。
くり抜いた形の中空断面形状の積層ゴムや積層数を増や
した積層ゴムが考えられるが、何れの積層ゴムも鉛直荷
重による座屈の問題や、水平変形時の曲げ剛性の低下に
よる曲げ変形の問題が発生し、安定して軽量構造物を支
持することが困難となる。また、水平剛性を小さくする
ために積層ゴムの直径を小さくすることが考えられる
が、水平変形時の鉛直荷重の支持能力が低下するので安
定性が損われる。
【０００４】なお、積層ゴムの水平変形量は実質的に直
径の１／２程度、あるいはせん断変形でゴム厚さの２０
０％程度に設定されているので、直径を大きくする、あ
るいはゴム厚さを増すなどの改良を施すことにより水平
変形量を大きくすることはできる。しかしながら、この
場合においても水平剛性の増大や座屈の問題が生ずるの
で、水平変形量を大きく取ることはできない。
径の１／２程度、あるいはせん断変形でゴム厚さの２０
０％程度に設定されているので、直径を大きくする、あ
るいはゴム厚さを増すなどの改良を施すことにより水平
変形量を大きくすることはできる。しかしながら、この
場合においても水平剛性の増大や座屈の問題が生ずるの
で、水平変形量を大きく取ることはできない。
【０００５】このような難点に対して、鋼板とゴムから
なる積層ゴム支承であり、横断面は直交する２方向に長
方形が合成された十字形をしている免震装置が提案され
ている（特開平７−１３９０４５号公報）。この免震装
置によれば、軽量構造物に対する高い曲げ剛性と低い水
平剛性を同時に達成することができるが、同一の幅を持
つ矩形断面の場合より断面積が減少しているために、水
平変形時の鉛直荷重の支持能力が低下するので安定性が
損われるという難点があった。
なる積層ゴム支承であり、横断面は直交する２方向に長
方形が合成された十字形をしている免震装置が提案され
ている（特開平７−１３９０４５号公報）。この免震装
置によれば、軽量構造物に対する高い曲げ剛性と低い水
平剛性を同時に達成することができるが、同一の幅を持
つ矩形断面の場合より断面積が減少しているために、水
平変形時の鉛直荷重の支持能力が低下するので安定性が
損われるという難点があった。
【０００６】また、構造物と、これを支持する基礎との
間に、水平面を滑動自在な部材と、この部材を滑動自在
に載置する凹曲面が上面に形成された受皿とから構成さ
れている小構造物簡易免震装置が提案されている（特開
平３−２４９４４５号公報）。この小構造物簡易免震装
置によれば、地震時の水平動に対して滑動自在な部材が
受皿の上面に形成された凹曲面を滑動することができる
ので、確実に復元力を与えることができる。しかしなが
ら、本装置単体では機能的に免震させることが難しく、
ダンパーなどの減衰機構が別途必要となるなどの難点が
あった。
間に、水平面を滑動自在な部材と、この部材を滑動自在
に載置する凹曲面が上面に形成された受皿とから構成さ
れている小構造物簡易免震装置が提案されている（特開
平３−２４９４４５号公報）。この小構造物簡易免震装
置によれば、地震時の水平動に対して滑動自在な部材が
受皿の上面に形成された凹曲面を滑動することができる
ので、確実に復元力を与えることができる。しかしなが
ら、本装置単体では機能的に免震させることが難しく、
ダンパーなどの減衰機構が別途必要となるなどの難点が
あった。
【０００７】さらに、互いに相対変位可能に絶縁された
上部構造体と下部構造体間に転がり支承と積層ゴム支承
を設置し、上部構造体の鉛直荷重を主に転がり支承に負
担させ、積層ゴム支承を主として上部構造体を復元させ
る水平ばねとして使用する免震構造物が提案されている
（特開平６−３４６６２７号公報）。この免震構造物に
よれば、上部構造体の振動周期を上部構造体の重量と積
層ゴム支承の剛性で決めることができ、積層ゴム支承の
水平剛性を相対的に低下させることにより積層ゴム支承
や滑り支承が単独で鉛直荷重を負担する場合の周期の限
界を超える長周期を達成することが可能になる。しかし
ながら、このような免震構造物では変形量を稼ぐために
積層ゴムの径を大きくすれば水平剛性が増加し、またゴ
ム厚さを増せば高さの増加になるなど、変形量が積層ゴ
ムの構造により制限されるという難点があった。
上部構造体と下部構造体間に転がり支承と積層ゴム支承
を設置し、上部構造体の鉛直荷重を主に転がり支承に負
担させ、積層ゴム支承を主として上部構造体を復元させ
る水平ばねとして使用する免震構造物が提案されている
（特開平６−３４６６２７号公報）。この免震構造物に
よれば、上部構造体の振動周期を上部構造体の重量と積
層ゴム支承の剛性で決めることができ、積層ゴム支承の
水平剛性を相対的に低下させることにより積層ゴム支承
や滑り支承が単独で鉛直荷重を負担する場合の周期の限
界を超える長周期を達成することが可能になる。しかし
ながら、このような免震構造物では変形量を稼ぐために
積層ゴムの径を大きくすれば水平剛性が増加し、またゴ
ム厚さを増せば高さの増加になるなど、変形量が積層ゴ
ムの構造により制限されるという難点があった。
【０００８】本発明は、このような従来の難点を解決す
るためになされたもので、軽量構造物の振動周期を長周
期化させることができ、而も軽量構造物を安定した状態
で支持することができる免震装置を提供することを目的
とする。
るためになされたもので、軽量構造物の振動周期を長周
期化させることができ、而も軽量構造物を安定した状態
で支持することができる免震装置を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の免震装置は、下部構造体と上部構造体とを互
いに相対変位可能に絶縁する免震装置で、下部構造体の
上面に固定された第１の積層ゴム支承体と、第１の積層
ゴム支承体の固定位置から所定距離だけ離間された上部
構造体の下面に固定された第２の積層ゴム支承体と、第
２の積層ゴム支承体の下面に固定され下部構造体に対し
て転動可能に当接される転がり支承体と、１個の回り対
偶を有する２個のリンクから成り、一方のリンクが第１
の積層ゴム支承体および他方のリンクが第２の積層ゴム
支承体にそれぞれ固定されたリンク連結機構とを備えた
ものである。このような本発明の免震装置においては、
下部構造体には転がり支承体が転動可能に当接される凹
曲面部が設けられたものが好ましい。
る本発明の免震装置は、下部構造体と上部構造体とを互
いに相対変位可能に絶縁する免震装置で、下部構造体の
上面に固定された第１の積層ゴム支承体と、第１の積層
ゴム支承体の固定位置から所定距離だけ離間された上部
構造体の下面に固定された第２の積層ゴム支承体と、第
２の積層ゴム支承体の下面に固定され下部構造体に対し
て転動可能に当接される転がり支承体と、１個の回り対
偶を有する２個のリンクから成り、一方のリンクが第１
の積層ゴム支承体および他方のリンクが第２の積層ゴム
支承体にそれぞれ固定されたリンク連結機構とを備えた
ものである。このような本発明の免震装置においては、
下部構造体には転がり支承体が転動可能に当接される凹
曲面部が設けられたものが好ましい。
【００１０】このように構成された本発明の免震装置に
おいて、水平方向に力が加わると上部構造体に第２の積
層ゴム支承体を介して固定された転がり支承体が下部構
造体上を移動する。この際、転がり支承体にリンク連結
機構で連結された第１の積層ゴム支承体と、第２の積層
ゴム支承体とは捩られるので、この第１の積層ゴム支承
体および第２の積層ゴム支承体の捩りによるばね作用に
より原位置に復帰することができる。この第２の積層ゴ
ム支承体は、移動する転がり支承体にリンク連結機構で
連結されているので、支持物の水平変形量が大きくな
り、また、リンクの長さの作用により水平剛性を低下さ
せることができる。これにより、振動周期を長周期化さ
せることができる。また、上部構造体の鉛直荷重は転が
り支承体が第２の積層ゴム支承体の下面に固定されてい
るので、第２の積層ゴム支承体と共に転がり支承体で安
定した状態で支持することができる。なお、下部構造体
に転がり支承体が転動可能に当接される凹曲面部を設け
ることにより、水平方向に移動した転がり支承体が凹曲
面に沿って元の位置、即ち凹曲面部の最深位置に戻るこ
とができる。したがって、上部構造体は元の位置に完全
に戻ることができる。
おいて、水平方向に力が加わると上部構造体に第２の積
層ゴム支承体を介して固定された転がり支承体が下部構
造体上を移動する。この際、転がり支承体にリンク連結
機構で連結された第１の積層ゴム支承体と、第２の積層
ゴム支承体とは捩られるので、この第１の積層ゴム支承
体および第２の積層ゴム支承体の捩りによるばね作用に
より原位置に復帰することができる。この第２の積層ゴ
ム支承体は、移動する転がり支承体にリンク連結機構で
連結されているので、支持物の水平変形量が大きくな
り、また、リンクの長さの作用により水平剛性を低下さ
せることができる。これにより、振動周期を長周期化さ
せることができる。また、上部構造体の鉛直荷重は転が
り支承体が第２の積層ゴム支承体の下面に固定されてい
るので、第２の積層ゴム支承体と共に転がり支承体で安
定した状態で支持することができる。なお、下部構造体
に転がり支承体が転動可能に当接される凹曲面部を設け
ることにより、水平方向に移動した転がり支承体が凹曲
面に沿って元の位置、即ち凹曲面部の最深位置に戻るこ
とができる。したがって、上部構造体は元の位置に完全
に戻ることができる。
【００１１】また、本発明の免震装置は、上部構造体と
下部構造体とを互いに相対変位可能に絶縁する免震装置
において、上部構造体の下面に固定された第１の積層ゴ
ム支承体と、第１の積層ゴム支承体の固定位置から所定
距離だけ離間された下部構造体の上面に固定された第２
の積層ゴム支承体と、第２の積層ゴム支承体の上面に固
定され上部構造体に対して転動可能に当接される転がり
支承体と、１個の回り対偶を有する２個のリンクから成
り、一方のリンクが第１の積層ゴム支承体および他方の
リンクが第２の積層ゴム支承体にそれぞれ固定されたリ
ンク連結機構とを備えたものである。このような本発明
の免震装置においては、上部構造体には転がり支承体が
転動可能に当接される凹曲面部が設けられたものが好ま
しい。
下部構造体とを互いに相対変位可能に絶縁する免震装置
において、上部構造体の下面に固定された第１の積層ゴ
ム支承体と、第１の積層ゴム支承体の固定位置から所定
距離だけ離間された下部構造体の上面に固定された第２
の積層ゴム支承体と、第２の積層ゴム支承体の上面に固
定され上部構造体に対して転動可能に当接される転がり
支承体と、１個の回り対偶を有する２個のリンクから成
り、一方のリンクが第１の積層ゴム支承体および他方の
リンクが第２の積層ゴム支承体にそれぞれ固定されたリ
ンク連結機構とを備えたものである。このような本発明
の免震装置においては、上部構造体には転がり支承体が
転動可能に当接される凹曲面部が設けられたものが好ま
しい。
【００１２】このように構成された本発明の免震装置
は、上部構造体に第１の積層ゴム支承体、下部構造体に
第２の積層ゴム支承体および転がり支承体がそれぞれ固
定された構造、即ち第１の積層ゴム支承体と、第２の積
層ゴム支承体および転がり支承体との取付方向が上述の
免震装置と天地が逆になるだけなので、免震動作は上述
の免震装置と同じなる。したがって、同一効果を得るこ
とができる。
は、上部構造体に第１の積層ゴム支承体、下部構造体に
第２の積層ゴム支承体および転がり支承体がそれぞれ固
定された構造、即ち第１の積層ゴム支承体と、第２の積
層ゴム支承体および転がり支承体との取付方向が上述の
免震装置と天地が逆になるだけなので、免震動作は上述
の免震装置と同じなる。したがって、同一効果を得るこ
とができる。
【００１３】さらに、本発明の免震装置においては、転
がり支承体は下部構造体あるいは上部構造体に対して転
動する転動部材を有し、そして転動部材は粘性流体に浸
漬されているものが好ましい。これにより、上部構造体
の振動を減衰させることができる。また、本発明の免震
装置においては、下部構造体あるいは上部構造体の転が
り支承体による転動範囲部に粘性弾性体をライニングし
てもよい。これにより、上部構造体の振動を減衰させる
ことができる。
がり支承体は下部構造体あるいは上部構造体に対して転
動する転動部材を有し、そして転動部材は粘性流体に浸
漬されているものが好ましい。これにより、上部構造体
の振動を減衰させることができる。また、本発明の免震
装置においては、下部構造体あるいは上部構造体の転が
り支承体による転動範囲部に粘性弾性体をライニングし
てもよい。これにより、上部構造体の振動を減衰させる
ことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の免震装置の実施の
一形態について図面を参照して説明する。本発明の免震
装置は図１（ａ）、（ｂ）に示すように、下部構造体２
と上部構造体３とを互いに相対変位可能に絶縁するもの
で、下部構造体２の上面２ａに固定された第１の積層ゴ
ム支承体４と、第１の積層ゴム支承体４の固定位置Ｆか
ら所定距離だけ離間された上部構造体３の下面３ａに固
定された第２の積層ゴム支承体５と、第２の積層ゴム支
承体５の下面５ａに固定され下部構造体２に対して転動
可能に当接される転がり支承体６と、第１の積層ゴム支
承体４および第２の積層ゴム支承体５を連結するリンク
連結機構７とを備えている。
一形態について図面を参照して説明する。本発明の免震
装置は図１（ａ）、（ｂ）に示すように、下部構造体２
と上部構造体３とを互いに相対変位可能に絶縁するもの
で、下部構造体２の上面２ａに固定された第１の積層ゴ
ム支承体４と、第１の積層ゴム支承体４の固定位置Ｆか
ら所定距離だけ離間された上部構造体３の下面３ａに固
定された第２の積層ゴム支承体５と、第２の積層ゴム支
承体５の下面５ａに固定され下部構造体２に対して転動
可能に当接される転がり支承体６と、第１の積層ゴム支
承体４および第２の積層ゴム支承体５を連結するリンク
連結機構７とを備えている。
【００１５】第１の積層ゴム支承体４および第２の積層
ゴム支承体５はゴム層と金属板を層状に多数積層して構
成され、このゴム層には弾性機能に優れた天然ゴムまた
はクロロプレンゴムが用いられる。また、金属板はゴム
層との付着性から、ニッケル板、銅板、黄銅板またはニ
ッケルメッキ、銅メッキ、黄銅メッキを施した鋼板等が
用いられる。なお、付着する際、冷間接着剤を用いても
よい。
ゴム支承体５はゴム層と金属板を層状に多数積層して構
成され、このゴム層には弾性機能に優れた天然ゴムまた
はクロロプレンゴムが用いられる。また、金属板はゴム
層との付着性から、ニッケル板、銅板、黄銅板またはニ
ッケルメッキ、銅メッキ、黄銅メッキを施した鋼板等が
用いられる。なお、付着する際、冷間接着剤を用いても
よい。
【００１６】転がり支承体６には転動部材である例えば
ボールベアリング８が下部構造体２上で転動可能に保持
されている。この転がり支承体６のボールベアリング８
の支持点が、第２の積層ゴム支承体５の積層ゴムと重な
るように当該第２の積層ゴム支承体５に固定されてい
る。これにより、上部構造体３の鉛直荷重を第２の積層
ゴム支承体５と共に転がり支承体６で、安定した状態で
支持することができる。このような転がり支承体６は特
定の周期を有していないので、下部構造体２上を自由に
移動することができる。
ボールベアリング８が下部構造体２上で転動可能に保持
されている。この転がり支承体６のボールベアリング８
の支持点が、第２の積層ゴム支承体５の積層ゴムと重な
るように当該第２の積層ゴム支承体５に固定されてい
る。これにより、上部構造体３の鉛直荷重を第２の積層
ゴム支承体５と共に転がり支承体６で、安定した状態で
支持することができる。このような転がり支承体６は特
定の周期を有していないので、下部構造体２上を自由に
移動することができる。
【００１７】リンク連結機構７は１個の回り対偶を有す
る２個のリンク７１、７２から成るものである。即ち、
リンク７１とリンク７２とを回動自在に連結するため
に、リンク７１の一端７１ａとリンク７２の一端７２ａ
とがピン７３にて回動自在に固定されている。リンク７
１の他端７１ｂは下部構造体２の上面２ａに固定された
第１の積層ゴム支承体４の上面４ａに固定され、リンク
７２の他端７２ｂは第２の積層ゴム支承体５および転が
り支承体６間に固定されている。
る２個のリンク７１、７２から成るものである。即ち、
リンク７１とリンク７２とを回動自在に連結するため
に、リンク７１の一端７１ａとリンク７２の一端７２ａ
とがピン７３にて回動自在に固定されている。リンク７
１の他端７１ｂは下部構造体２の上面２ａに固定された
第１の積層ゴム支承体４の上面４ａに固定され、リンク
７２の他端７２ｂは第２の積層ゴム支承体５および転が
り支承体６間に固定されている。
【００１８】なお、下部構造体２の上面２ａには、第１
の積層ゴム支承体４を固定させ、且つ転がり支承体６の
ボールベアリング８を転動させるための軌道体９を設け
てもよい。このように構成された免震装置１の免震動作
について、以下説明する。なお、免震装置１の上部構造
体３に対する配置は例えば図２に示すように、上部構造
体３の実質的に４隅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに位置するようにそ
れぞれ設けられる（以下、Ａ点に位置する免震装置を
「１Ａ」、Ｂ点に位置する免震装置を「１Ｂ」、Ｃ点に
位置する免震装置を「１Ｃ」、Ｄ点に位置する免震装置
を「１Ｄ」とする。）。即ち、各免震装置１Ａ、１Ｂ、
１Ｃ、１Ｄの第１の積層ゴム支承体４は上部構造体３の
４隅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにそれぞれ固定され、各転がり支承
体６が固定された各第２の積層ゴム支承体５は上部構造
体３のＡ点、Ｂ点を結んだ直線Ｌ１上と、Ｃ点、Ｄ点を
結んだ直線Ｌ２上とに位置させ、且つ上部構造体３の中
心点Ｏを通るＹ軸を中心にして点対称になるように、さ
らにリンク連結機構７が所定角度で屈曲するようにそれ
ぞれ固定されている。
の積層ゴム支承体４を固定させ、且つ転がり支承体６の
ボールベアリング８を転動させるための軌道体９を設け
てもよい。このように構成された免震装置１の免震動作
について、以下説明する。なお、免震装置１の上部構造
体３に対する配置は例えば図２に示すように、上部構造
体３の実質的に４隅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに位置するようにそ
れぞれ設けられる（以下、Ａ点に位置する免震装置を
「１Ａ」、Ｂ点に位置する免震装置を「１Ｂ」、Ｃ点に
位置する免震装置を「１Ｃ」、Ｄ点に位置する免震装置
を「１Ｄ」とする。）。即ち、各免震装置１Ａ、１Ｂ、
１Ｃ、１Ｄの第１の積層ゴム支承体４は上部構造体３の
４隅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにそれぞれ固定され、各転がり支承
体６が固定された各第２の積層ゴム支承体５は上部構造
体３のＡ点、Ｂ点を結んだ直線Ｌ１上と、Ｃ点、Ｄ点を
結んだ直線Ｌ２上とに位置させ、且つ上部構造体３の中
心点Ｏを通るＹ軸を中心にして点対称になるように、さ
らにリンク連結機構７が所定角度で屈曲するようにそれ
ぞれ固定されている。
【００１９】このように配置された各免震装置１Ａ、１
Ｂ、１Ｃ、１Ｄにおいて、水平方向に力が加わると図３
に示すように、水平動に対して各免震装置１Ａ、１Ｂ、
１Ｃ、１Ｄの転がり支承体６が移動することにより各リ
ンク連結機構７が屈曲運動するので、この屈曲運動によ
り各転がり支承体６に各リンク連結機構７で連結された
各第１の積層ゴム支承体４、および各第２の積層ゴム支
承体５には捩り変位が与えられる。この際、各転がり支
承体６には復元力が発生しないが、各第１の積層ゴム支
承体４および各第２の積層ゴム支承体５の捩りによるば
ね作用により原位置に復帰させることができる。この各
第２の積層ゴム支承体５は、移動する各転がり支承体６
に各リンク連結機構７で連結されているので、水平変形
量が大きくなり水平剛性を低下させることができる。こ
れにより、振動周期を長周期化させることができる。ま
た、第１の積層ゴム支承体４は無負荷状態なので、不安
要因が除かれ、捩りによるばね作用を安定した状態で発
揮させることができる。
Ｂ、１Ｃ、１Ｄにおいて、水平方向に力が加わると図３
に示すように、水平動に対して各免震装置１Ａ、１Ｂ、
１Ｃ、１Ｄの転がり支承体６が移動することにより各リ
ンク連結機構７が屈曲運動するので、この屈曲運動によ
り各転がり支承体６に各リンク連結機構７で連結された
各第１の積層ゴム支承体４、および各第２の積層ゴム支
承体５には捩り変位が与えられる。この際、各転がり支
承体６には復元力が発生しないが、各第１の積層ゴム支
承体４および各第２の積層ゴム支承体５の捩りによるば
ね作用により原位置に復帰させることができる。この各
第２の積層ゴム支承体５は、移動する各転がり支承体６
に各リンク連結機構７で連結されているので、水平変形
量が大きくなり水平剛性を低下させることができる。こ
れにより、振動周期を長周期化させることができる。ま
た、第１の積層ゴム支承体４は無負荷状態なので、不安
要因が除かれ、捩りによるばね作用を安定した状態で発
揮させることができる。
【００２０】また、各免震装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ
の水平剛性は、第１の積層ゴム支承体４および第２の積
層ゴム支承体５の捩りばね定数に依存するので、リンク
連結機構７のリンク７１、７２の長さを変更することに
より捩り剛性を変化させることが可能になる。即ち、リ
ンク７１、７２の全長を長くすることにより捩り剛性を
低くすることができ、リンク７１、７２の全長を短くす
ることにより捩り剛性を高くすることができる。これ
は、積層ゴム支承体の捩り許容角度が同一ならば、リン
クの全長が長い程、水平変形量を大きくできるというこ
とを意味する。
の水平剛性は、第１の積層ゴム支承体４および第２の積
層ゴム支承体５の捩りばね定数に依存するので、リンク
連結機構７のリンク７１、７２の長さを変更することに
より捩り剛性を変化させることが可能になる。即ち、リ
ンク７１、７２の全長を長くすることにより捩り剛性を
低くすることができ、リンク７１、７２の全長を短くす
ることにより捩り剛性を高くすることができる。これ
は、積層ゴム支承体の捩り許容角度が同一ならば、リン
クの全長が長い程、水平変形量を大きくできるというこ
とを意味する。
【００２１】なお、上部構造体３の振動を減衰させる場
合には、積層ゴムの中央部に鉛プラグが圧入された鉛プ
ラグ入り積層ゴムや、高減衰積層ゴムを使用する。ま
た、転がり支承体６が有するボールベアリング８をシリ
コーンオイル等の粘性流体に浸漬させてもよく、さらに
下部構造体２の転がり支承体６による転動範囲部６１に
高分子材料、粘弾性ゴム等の粘性弾性体をライニングし
てもよい（図１）。これにより、転がり運動が減衰され
る。なお、これらを併用すれば減衰能力を高めることが
できる。
合には、積層ゴムの中央部に鉛プラグが圧入された鉛プ
ラグ入り積層ゴムや、高減衰積層ゴムを使用する。ま
た、転がり支承体６が有するボールベアリング８をシリ
コーンオイル等の粘性流体に浸漬させてもよく、さらに
下部構造体２の転がり支承体６による転動範囲部６１に
高分子材料、粘弾性ゴム等の粘性弾性体をライニングし
てもよい（図１）。これにより、転がり運動が減衰され
る。なお、これらを併用すれば減衰能力を高めることが
できる。
【００２２】また、下部構造体２の転がり支承体６によ
る転動範囲部１０に中心部が最深となる凹曲面部を設け
ることにより、水平方向に移動した転がり支承体６が凹
曲面部に沿って元の位置、即ち凹曲面部の最深位置に戻
ることができる（図１）。したがって、上部構造体３は
元の位置に完全に戻ることができるようになる。なお、
本実施の一形態においては、上部構造体に第２の積層ゴ
ム支承体および転がり支承体、下部構造体に第１の積層
ゴム支承体がそれぞれ固定されていたが、これに限ら
ず、上部構造体に第１の積層ゴム支承体、下部構造体に
第２の積層ゴム支承体および転がり支承体をそれぞれ固
定してもよい。即ち、このような免震装置は図４に示す
ように、上部構造体３の下面３ａに固定された第１の積
層ゴム支承体４１と、第１の積層ゴム支承体４１の固定
位置Ｆ′から所定距離だけ離間された下部構造体２の上
面２ａに固定された第２の積層ゴム支承体５１と、第２
の積層ゴム支承体５１の上面５１ａに固定され上部構造
体３に対して転動可能に当接される転がり支承体６１
と、第１の積層ゴム支承体４１および第２の積層ゴム支
承体５１を連結するリンク連結機構７０１とを備えたも
のである。
る転動範囲部１０に中心部が最深となる凹曲面部を設け
ることにより、水平方向に移動した転がり支承体６が凹
曲面部に沿って元の位置、即ち凹曲面部の最深位置に戻
ることができる（図１）。したがって、上部構造体３は
元の位置に完全に戻ることができるようになる。なお、
本実施の一形態においては、上部構造体に第２の積層ゴ
ム支承体および転がり支承体、下部構造体に第１の積層
ゴム支承体がそれぞれ固定されていたが、これに限ら
ず、上部構造体に第１の積層ゴム支承体、下部構造体に
第２の積層ゴム支承体および転がり支承体をそれぞれ固
定してもよい。即ち、このような免震装置は図４に示す
ように、上部構造体３の下面３ａに固定された第１の積
層ゴム支承体４１と、第１の積層ゴム支承体４１の固定
位置Ｆ′から所定距離だけ離間された下部構造体２の上
面２ａに固定された第２の積層ゴム支承体５１と、第２
の積層ゴム支承体５１の上面５１ａに固定され上部構造
体３に対して転動可能に当接される転がり支承体６１
と、第１の積層ゴム支承体４１および第２の積層ゴム支
承体５１を連結するリンク連結機構７０１とを備えたも
のである。
【００２３】このような免震装置１００によれば、第１
の積層ゴム支承体４１と、第２の積層ゴム支承体５１お
よび転がり支承体６１との取付方向が上述の免震装置１
に対して天地逆になるだけなので、上述の免震装置１と
同一の効果を得ることができる。また、上部構造体３の
振動を減衰させる場合には上述した免震装置１と同様
に、積層ゴムの中央部に鉛プラグが圧入された鉛プラグ
入り積層ゴムや、高減衰積層ゴムを使用する。また、転
がり支承体６１が有するボールベアリング８１をシリコ
ーオイル等の粘性流体に浸漬させてもよく、さらに上部
構造体３の転がり支承体６１による転動範囲部に高分子
材料、粘弾性ゴム等の粘性弾性体をライニングしてもよ
い。これにより、転がり運動が減衰される。なお、これ
らを併用すれば減衰能力を高めることが可能になる。
の積層ゴム支承体４１と、第２の積層ゴム支承体５１お
よび転がり支承体６１との取付方向が上述の免震装置１
に対して天地逆になるだけなので、上述の免震装置１と
同一の効果を得ることができる。また、上部構造体３の
振動を減衰させる場合には上述した免震装置１と同様
に、積層ゴムの中央部に鉛プラグが圧入された鉛プラグ
入り積層ゴムや、高減衰積層ゴムを使用する。また、転
がり支承体６１が有するボールベアリング８１をシリコ
ーオイル等の粘性流体に浸漬させてもよく、さらに上部
構造体３の転がり支承体６１による転動範囲部に高分子
材料、粘弾性ゴム等の粘性弾性体をライニングしてもよ
い。これにより、転がり運動が減衰される。なお、これ
らを併用すれば減衰能力を高めることが可能になる。
【００２４】さらに、上部構造体３の転がり支承体６１
による転動範囲部に凹曲面部を設けることにより上述し
た免震装置１と同様に、水平方向に移動した転がり支承
体６１が凹曲面部に沿って元の位置、即ち凹曲面部の最
深位置に戻ることができる。したがって、上部構造体３
は元の位置に完全に戻ることができるようになる。
による転動範囲部に凹曲面部を設けることにより上述し
た免震装置１と同様に、水平方向に移動した転がり支承
体６１が凹曲面部に沿って元の位置、即ち凹曲面部の最
深位置に戻ることができる。したがって、上部構造体３
は元の位置に完全に戻ることができるようになる。
【００２５】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の免震装
置によれば、リンク連結機構の屈曲運動と共に第１の積
層ゴム支承体および第２の積層ゴム支承体の捩りによる
ばね作用により水平動を免震することから、上部構造体
の振動周期を上部構造体の質量、第１の積層ゴム支承体
および第２の積層ゴム支承体の捩れ剛性およびリンク連
結機構のリンク長さによって設定することができるの
で、支持系全体の水平剛性を低下させることができる。
これにより振動周期を長周期化させることができる。
置によれば、リンク連結機構の屈曲運動と共に第１の積
層ゴム支承体および第２の積層ゴム支承体の捩りによる
ばね作用により水平動を免震することから、上部構造体
の振動周期を上部構造体の質量、第１の積層ゴム支承体
および第２の積層ゴム支承体の捩れ剛性およびリンク連
結機構のリンク長さによって設定することができるの
で、支持系全体の水平剛性を低下させることができる。
これにより振動周期を長周期化させることができる。
【００２６】また、リンク連結機構のリンク長さを変更
することにより捩り剛性を変えることができるので、積
層ゴムの形状係数によって捩り剛性が制限を受けること
がなくなる。これにより振動周期を長周期化させること
ができる。さらに、積層ゴムの水平剛性ではなく捩り剛
性によって支持系の水平剛性が決定されるので、積層ゴ
ムの座屈や水平変形時の曲げ変形が生ずることがなくな
る。これにより、安定した状態で上部構造体を支持する
ことができる。
することにより捩り剛性を変えることができるので、積
層ゴムの形状係数によって捩り剛性が制限を受けること
がなくなる。これにより振動周期を長周期化させること
ができる。さらに、積層ゴムの水平剛性ではなく捩り剛
性によって支持系の水平剛性が決定されるので、積層ゴ
ムの座屈や水平変形時の曲げ変形が生ずることがなくな
る。これにより、安定した状態で上部構造体を支持する
ことができる。
【図１】本発明の免震装置の実施の一形態を示す説明図
で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図。
で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図。
【図２】本発明の免震装置を上部構造体の４隅に配置し
た場合の説明図。
た場合の説明図。
【図３】本発明の免震装置を上部構造体の４隅に配置し
た場合の動作説明図。
た場合の動作説明図。
【図４】本発明の免震装置の他の実施の一形態を示す説
明図。
明図。
１、１００・・・・・免震装置
２・・・・・下部構造体
２ａ・・・・・下部構造体の上面
３・・・・・上部構造体
３ａ・・・・・上部構造体の下面
４、４１・・・・・第１の積層ゴム支承体
５、５１・・・・・第２の積層ゴム支承体
５ａ・・・・・第２の積層ゴム支承体の下面
５１ａ・・・・・第２の積層ゴム支承体の上面
６・・・・・転がり支承体
７、７０１・・・・・リンク連結機構
７１、７２・・・・・２個のリンク
Ｆ、Ｆ′・・・・・第１の積層ゴム支承体の固定位置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｅ０４Ｈ 9/02 ３３１ Ｅ０４Ｈ 9/02 ３３１Ｂ
３３１Ｄ
(56)参考文献 特開 平７−139045（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−249445（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−346627（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−284468（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−248493（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−223244（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−164168（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−140939（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−11905（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16F 15/00 - 15/08
E04B 1/36
E04H 9/02 331
F16F 1/00 - 6/00
Claims (5)
- 【請求項１】下部構造体と上部構造体とを互いに相対変
位可能に絶縁する免震装置において、前記下部構造体の
上面に固定された第１の積層ゴム支承体と、前記第１の
積層ゴム支承体の固定位置から所定距離だけ離間された
前記上部構造体の下面に固定された第２の積層ゴム支承
体と、前記第２の積層ゴム支承体の下面に固定され前記
下部構造体に対して転動可能に当接される転がり支承体
と、１個の回り対偶を有する２個のリンクから成り、一
方の前記リンクが前記第１の積層ゴム支承体および他方
の前記リンクが前記第２の積層ゴム支承体にそれぞれ固
定されたリンク連結機構とを備えたことを特徴とする免
震装置。 - 【請求項２】上部構造体と下部構造体とを互いに相対変
位可能に絶縁する免震装置において、前記上部構造体の
下面に固定された第１の積層ゴム支承体と、前記第１の
積層ゴム支承体の固定位置から所定距離だけ離間された
前記下部構造体の上面に固定された第２の積層ゴム支承
体と、前記第２の積層ゴム支承体の上面に固定され前記
上部構造体に対して転動可能に当接される転がり支承体
と、１個の回り対偶を有する２個のリンクから成り、一
方の前記リンクが前記第１の積層ゴム支承体および他方
の前記リンクが前記第２の積層ゴム支承体にそれぞれ固
定されたリンク連結機構とを備えたことを特徴とする免
震装置。 - 【請求項３】前記下部構造体あるいは前記上部構造体に
は前記転がり支承体が転動可能に当接される凹曲面部が
設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の免
震装置。 - 【請求項４】前記転がり支承体は前記下部構造体あるい
は前記上部構造体に対して転動する転動部材を有し、前
記転動部材は粘性流体に浸漬されていることを特徴とす
る請求項１または２記載の免震装置。 - 【請求項５】前記下部構造体あるいは前記上部構造体の
前記転がり支承体による転動範囲部には粘弾性体をライ
ニングしたことを特徴とする請求項１または２記載の免
震装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32669496A JP3413034B2 (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 免震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32669496A JP3413034B2 (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 免震装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10169707A JPH10169707A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3413034B2 true JP3413034B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=18190629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32669496A Expired - Fee Related JP3413034B2 (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 免震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3413034B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011012708A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Building Research Institute | トーションダンパー装置 |
| JP2011038577A (ja) * | 2009-08-10 | 2011-02-24 | Shimizu Corp | 免震装置 |
| JP5925514B2 (ja) * | 2012-02-15 | 2016-05-25 | 株式会社ブリヂストン | 積層ゴム構造体 |
| CL2017003159A1 (es) * | 2017-12-11 | 2018-11-16 | Univ Chile | Disipador de masa sintonizada bidireccional en base a múltiples palancas compuestas |
-
1996
- 1996-12-06 JP JP32669496A patent/JP3413034B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10169707A (ja) | 1998-06-26 |
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|---|---|---|---|
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