JP4881519B2

JP4881519B2 - 免震装置のトリガー装置

Info

Publication number: JP4881519B2
Application number: JP2001262839A
Authority: JP
Inventors: 長範佐藤; 明雄鈴木
Original assignee: Oiles Corp
Current assignee: Oiles Corp
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2021-08-31
Also published as: JP2003074210A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、通常時において免震装置が作動しないように建物の水平方向の相対移動を規制し、一定の大きさ以上の震動が加わった場合にこの規制を解除して免震装置を有効に作動させるトリガー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地震から建物を守るために、建物と基礎との間に免震装置が介装されて使用されている。このような免震装置としては、（ア）鋼板とゴム弾性体とを交互に積層した積層ゴム型免震装置、（イ）建物の下面と基礎上に固定設置された一対の受皿の凹曲面の間に鋼球などの球体を転動自在に介在させてなる転がり型免震装置、（ウ）基礎側に固定され上方へ向けて凹状の球面座が形成された下沓の球面座と建物側に固定され下方に向けて凹状の球面座が形成された上沓の球面座との間に、上、下のすべり面が上、下沓の球面座の曲率に合致するような形状の摺動子を介装してなる滑り振り子型免震装置などが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した免震装置は、地震発生時における免震性能を充分に発揮させることに主眼がおかれているため、積層ゴム型免震装置においては積層ゴムの水平剛性を低く設定する構成、転がり型免震装置においては球体と凹曲面との接触面積をその作動範囲にわたって一定の小さい値にする構成、滑り振り子型免震装置においては摺動子と両球面座間の摩擦係数を一定の小さい値に設定する構成がそれぞれ採用されている。したがって、通常時に建物に対して風荷重や生活振動、交通振動などの地震以外の水平方向の変位力が作用したとき、建物が揺れやすく居住性が損なわれるといった問題がある。
【０００４】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、通常時は免震装置の作動を規制して風荷重や生活振動、交通振動による建物の揺れを防止するとともに、地震動により一定以上の水平力が作用したときには免震装置の規制を解除してこれを確実に作動させることができる、免震装置のトリガー装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様の免震装置のトリガー装置は、上部構造物と基礎との間に配された免震装置を所定の震度以上の地震が発生したときに作動させるようにした免震装置のトリガー装置であって、上部構造物側に固定された保持体と、該保持体と対向して基礎側に固定された支承体と、該支承体と前記保持体との間に配されて上部構造物と基礎との相対的な水平移動を規制するロック体とを具備しており、該ロック体は、その上部が保持体に保持され下部が支承体に設けられた受皿に圧接されており、一定以上の水平力が作用した場合、受皿の外方へ落下して上部構造物と基礎との相対的な水平移動の規制を解除するようになっている。
【０００６】
第一の態様の免震装置のトリガー装置によれば、通常時は、ロック体がその上部を上部構造物に固定された保持体に保持され、その下部を基礎に固定された支承体の受皿に圧接されて配されているので、上部構造物と基礎との相対的な水平移動が規制され、風荷重や生活振動、交通振動による上部構造物の揺れを防止できる。そして、一定以上の大きさの地震に対しては、ロック体が受皿の外方へ落下して上部構造物と基礎との水平移動の規制を解除して免震装置を作動させるので、上部構造物の地震による被害を防ぐことができる。
【０００７】
本発明の第二の態様の免震装置のトリガー装置は、第一の態様の免震装置のトリガー装置において、保持体には、ロック体を上下方向への移動を可能に案内する孔が形成されているとともに、ロック体を受皿側に押圧する押圧手段が設けられている。
【０００８】
第二の態様の免震装置のトリガー装置によれば、保持体にはロック体を上下方向に移動可能に案内する孔が形成されているので、ロック体上部の保持が確実になされるとともに、地震により一定以上の大きさの水平力が加わったとき、ロック体の受皿の外方への水平移動がスムーズになされる。また、ロック体を受皿側に押圧する押圧手段が設けられているので、ロック体の受皿への圧接が確実になされる。
【０００９】
本発明の第三の態様の免震装置のトリガー装置は、第二の態様の免震装置のトリガー装置において、押圧手段は、押圧力調整手段を備えている。
【００１０】
第三の態様の免震装置のトリガー装置によれば、ロック体を受皿側に押圧する押圧力を調整できるので、トリガー装置が設置される状況に応じてトリガーレベル（規制が解除される水平力）を適正な値に設定することができる。
【００１１】
本発明の第四の態様の免震装置のトリガー装置は、第一から第三のいずれかの態様の免震装置において、受皿が一定傾斜の凹面を有している。一定傾斜の凹面としては、円錐面であっても角錐面であってもよい。
【００１２】
本発明においてロック体は、その受皿に圧接される部分が、第五の態様のトリガー装置のように球面であってもよく、第六の態様のトリガー装置のように一定傾斜の円錐面または角錐面であってもよい。ロック体の受皿に圧接される部分が一定傾斜の円錐面または角錐面である場合は、受皿の凹面を同一傾斜の円錐面または角錐面とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれら例に何ら限定されるものではない。
【００１４】
図１において、上部構造物１と基礎２との間には免震装置３（本例では積層ゴム型免震装置）およびトリガー装置４が設けられている。トリガー装置４は、上部構造物１側に固定された保持体５と、保持体５と対向して基礎２側に固定された支承体６と、保持体５および支承体６間に配された球形状のロック体７とを具備している。
【００１５】
保持体５は、フランジ部５ａと筒部５ｂとこれらフランジ部５ａおよび筒部５ｂを連結する連結部５ｃとからなり、フランジ部５ａは取付ボルト８ａによって上部構造物１に固定されている。筒部５ｂには、円孔９が上下方向に貫通して形成されており、円孔９内には、図２に示すように、上、下円板１０、１１、弾性ゴム１２および蓋体１３からなる押圧手段１４が上下方向に移動可能に配されている。弾性ゴム１２は、その上面１２ａを上円板１０の下面１０ｂに、その下面１２ｂを下円板１１の上面１１ａに固着されて一体化されており、上円板１０はその上面１０ａに設けられた係合部１０ｃを蓋体１３の下面に設けられた係合孔１３ａに係合させて蓋体１３に対して相対回転可能に連結されている。また、円孔９の上部にはネジ部９ａが形成されており、蓋体１３の外周面に形成されたネジ部１３ｂが螺合するようになっている。この円孔９上部のネジ部９ａと蓋体１３外周面のネジ部１３ｂとで押圧力調整手段１５を形成している。すなわち、蓋体１３を回転することにより押圧手段１４が円孔９内を上下動し、その結果後述するロック体７に対する押圧力を変化させることができる。
【００１６】
支承体６は、底板６ａと、底板６ａの中央部に立設して設けられた円柱状の受皿６ｂと、受皿６ｂの外周面から所定の距離隔てて底板６ａ上に立設して設けられた環状の壁６ｃとから構成されており、底板６ａは取付ボルト８ｂによって基礎２に固定されている。そして、受皿６ｂの頂部には一定傾斜θを有する円錐状の凹面１６が形成されている。
【００１７】
ロック体７は、その上部が保持体５の円孔９内に保持され、その頂部が下円板１１の下面１１ｂに接して押圧手段１４により受皿６ｂ側に押圧され受皿６ｂの凹面１６に圧接されている。そして、前述のように押圧力調整手段１５を有しているので、蓋体１３を回転することにより上円板１０が上下動し、その結果弾性ゴム１２に作用する圧縮力が変化し、ロック体７を受皿６ｂの凹面１６に押しつける圧接力を調整することができる。
【００１８】
次に上記トリガー装置４の作用について説明する。ロック体７は、押圧手段１４の弾性ゴム１２の弾性力により受皿６ｂ側へ常に押圧されているので、通常時は、図３（ａ）に示すようにロック体７の上部が保持体５の円孔９内に保持され、下部が受皿６ｂの凹面１６に圧接されて、上部構造物１の水平方向の変位を拘束している。
【００１９】
この状態で上部構造物１に水平方向の外力Ｆ_Ｈが作用した場合、この外力Ｆ_Ｈに起因してロック体７を上方向に動かそうとする力Ｆ_Ｖが発生する（図４参照）。風荷重や生活振動、交通振動の場合は、力Ｆ_Ｖが押圧手段１４による押圧力Ｆ_Ｎより小さいため、ロック体７は移動せず、したがって上部構造物１の水平方向の変位は拘束されので、揺れることはない。
【００２０】
しかしながら、地震により一定レベル以上の水平力が上部構造物１に作用した場合は、ロック体７を上方向に動かそうとする力Ｆ_Ｖが押圧手段１４による押圧力Ｆ_Ｎより大きくなる。その結果、ロック体７は押圧力Ｆ_Ｎに抗して下円板１１を押し上げ、弾性ゴム１２を圧縮させながら、水平方向に移動する（図３ｂ）。すなわち、受皿６ｂの凹面１６の傾斜面を外方に向かって上っていき、最終的には傾斜面を上りきってさらに水平方向に移動することにより、ロック体７は受皿６ｂの外周面と環状の壁６ｃとの間の環状の空間に落下する（図３ｃ）。その結果、上部構造物１と基礎２との相対的な水平移動の規制が解除され、免震装置３が作動することになる。
【００２１】
地震が治まり保持体５と支承体６が所定の位置に復帰した後、蓋体１３を回転して押圧手段１４を円孔９からとりはずし、ロック体７を円孔９内に投入し、再び押圧手段１４を円孔９内に挿入して、蓋体１３を回転してロック体７に押圧力を負荷することにより、トリガー装置４をセットすることができる。
【００２２】
上記例において、トリガーレベルは、押圧手段１４による押圧力の大きさおよび受皿６ｂの凹面１６の傾斜角θの大きさを変えることにより調整できる。さらに、ロック体７の材質およびロック体７と摺動接触する受皿６ｂの凹面１６を構成する材質の組合わせを変えることによっても調整することができる。
【００２３】
上記例では、ロック体として球体を用いたが、ロック体の形状は球体に限定されるものではなく、図５ａのように受皿６ｂの凹面１６に圧接される部分のみが球面のもの、図５ｂのように受皿６ｂの凹面１６に圧接される部分が円錐台状のもの、図５ｃのように受皿６ｂの凹面１６に圧接される部分が多角形の角錐台状のものも使用することができる。
【００２４】
また、上記例では押圧手段１４に弾性ゴム１２を用いたが、弾性ゴムに代えてコイルばね、板ばね、皿ばねなどを用いてもよい。
【００２５】
また、上記例では、支承体６を基礎２と別体で形成して基礎２上に固定するようにしたが、図６に示すように、基礎２をコンクリート打ちして形成するときに基礎２と同時に一体的に形成してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、通常時は免震装置の作動を規制して風荷重や生活振動、交通振動による建物の揺れを防止するとともに、地震動により一定以上の水平力が作用したときには免震装置の規制を解除してこれを確実に作動させることができる、免震装置のトリガー装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトリガー装置の好ましい実施の形態の一例の断面図である。
【図２】図１に示す例の要部の拡大断面図である。
【図３】図１に示すトリガー装置の作用を説明する図である。
【図４】図１に示すトリガー装置のロック体に作用する力を説明する図である。
【図５】ロック体の変形例を示す図である。
【図６】本発明のトリガー装置の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１上部構造物
２基礎
３免震装置
４トリガー装置
５保持体
６支承体
７ロック体

Claims

上部構造物と基礎との間に配された免震装置を所定の震度以上の地震が発生したときに作動させるようにした免震装置のトリガー装置であって、上部構造物側に固定された保持体と、該保持体と対向して基礎側に固定された支承体と、該支承体と前記保持体との間に配されて上部構造物と基礎との相対的な水平移動を規制するロック体とを具備しており、前記保持体には、ロック体を上下移動可能に案内する孔が形成されているとともに、ロック体を受皿側に押圧する押圧手段が設けられており、該ロック体は、その上部が保持体に保持され下部が支承体に設けられた一定傾斜の凹面を有する受皿に圧接されており、一定レベル以上の水平力が作用した場合、該水平力に起因する上方への力が押圧力より大きくなると、受皿の外方へ落下して上部構造物と基礎との相対的な水平移動の規制を解除するようになっている免震装置のトリガー装置。
押圧手段は、押圧力調整手段を備えている請求項１に記載の免震装置のトリガー装置。
ロック体は、受皿に圧接される部分が球面である請求項１または２に記載の免震装置のトリガー装置。
ロック体は、受皿に圧接される部分が一定傾斜の円錐面または角錐面である請求項１または２に記載の免震装置のトリガー装置。