JP6718515B2 - 構造用免震装置 - Google Patents

Description

本発明の目的は構造用免震装置である。住宅構造だけでなく、軸受構造又は軸受機械、特に、棚や倉庫への荷重に対して使用することができるために、その用途は非常に広い。より詳細には、横加速度の悪影響、すなわち、地面、及び特に大きな垂直拡張部を有する場合の対象構造に平行に作用する加速度の悪影響を抑制し、低減することを目的とした免震に有効に適用される。

各種装置が既知であり、その中で、いわゆる振子は、特に建物に使用され、主に球状ステンレス鋼の基部で摺動するプラスチックパッドから成る。「振子脚」という名称は、地震の場合、支持される構造を振動させるという事実から来る。中でもこの振動は、特定の範囲内で構造の質量にほぼ関係しないという特徴を備える。

実際には、構造の振動期間と最大横加速度は、パッドと球状基部との摩擦係数によって調整される。

プラスチック材料と鋼との摩擦係数は、ばね上質量に影響され、パッドと摺動面との平均接触圧力に大きく左右される。

摩擦係数の変動性は、懸架構造が総重量の大きな変動の影響を受けるすべての場合で極めて重要である。たとえば、地面に位置する底面から通常かなり高い倉庫構造に当てはまる。

このような場合、空かほぼ空の倉庫で起こりうる軽荷重状態の場合と、逆に荷を積み込んだ倉庫の場合とでは、横免震に関する挙動が異なり得ることが観察されている。軽荷重の場合、地震が発生すると、高さが最低限の横方向平面規模の数十倍に達することも多い高層構造は、高摩擦係数によって生成される横加速度にさらされる可能性があり、このことは、側方に倒壊する深刻な危険性を示唆する。逆の重荷重の場合、低摩擦係数によって生じる地面と構造間で、かなり大きな相対横運動が生じる可能性がある。

本発明の目的は、構造によって支持される総荷重が変動しているとき、構造の既知の免震装置の挙動の差を最小化できる免震装置を導入することによって、従来技術の課題及び欠点を回避することである。

この目的及びその他の目的は、上述され以下定義される本発明によって得られる。

添付図面を参照しつつ非限定的な例で示される実施形態の以下の説明から、本発明の特徴がさらに自明になるであろう。

図１は、全体として本発明の第１の実施形態全体を示す概略斜視図である。 図２は、図１の一部を示す概略斜視図であり、構造１を担持する支持脚の構成を示す。 図３は、２つの異なる実施形態の支持脚２の軸方向垂直面に沿った対応断面図である。 図４は、２つの異なる実施形態の支持脚２の軸方向垂直面に沿った対応断面図である。 図５は、他の２つの実施形態の支持脚２の軸方向垂直面に沿った対応断面図である。 図６は、他の２つの実施形態の支持脚２の軸方向垂直面に沿った対応断面図である。 図７は、別の実施形態の支持脚２の垂直軸に沿った軸断面図である。 図８は、全体として図１の適用を示す概略斜視図であり、構造を初期位置に復帰させることを目的とした弾性復帰手段を指摘している。

上記の図面を参照すると、参照符号１は、倉庫全体の構造を指す。この構造には支持脚２が設けられ、該支持脚は構造１と一体化され、シート１３上に形成される摺動面３に置かれる。

各支持脚２は構造１の下部に固定され、少なくとも１つの支持要素又はパッドを備え、該要素またはパッドは、変形して摺動面３に設置されるように構成され、摺動面３と接触して設定される接触領域を含み、その拡張部は可変であり、脚によって支持される荷重に左右される。

摺動面３は剛体である。さらに、摺動面は好ましくは平坦である。支持脚２は単純に摺動面３に載る。支持脚はそれぞれ、プラスチック又はポリマー材料製の少なくとも１つの上記支持要素又はパッドを備える。用途に適したプラスチック材料は、高温でも低摩擦係数、高耐摩耗性、高荷重容量を有する。ＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）、（単一又は充填材入り）ＰＴＦＥ、ＰＡ６、又はＰＶＤＦは、上記材料の非限定例として言及することができる。摺動面に接触することになるポリマープラスチック材料製の上記支持要素又はパッドの接触領域は平坦ではない。

実際には、可変拡張部は、荷重が変動しているときに可能な限り一定の平均接触圧力を与えるために加えられる荷重にほぼ比例し、支持脚によって担持される荷重に応じて構成される。

具体的には、図３の実施形態では、プラスチック又はポリマー材料製の上記支持要素又はパッドと上記摺動面３との接触領域は全体が４０で示され、凸状である。

別の実施形態（図示せず）では、上記支持要素又はパッドの接触領域は、より凸状の領域を呈するように成形することができる。

図４の実施形態では、上記摺動面３と接触しているプラスチックポリマー材料の上記支持要素又はパッド４１の接触領域は凹状である。

別の実施形態（図示せず）では、上記支持要素又はパッドの接触領域は、より凹状の領域を呈するように成形することができる。

本明細書に示す実施形態では、該要素の設置領域が平坦ではなく、凸状又は凹状であるという事実は、材料の変形性を利用して、単独の支持部で担持される重量の変動に基づき接触領域を変動させるという目的に供する。単独の脚に作用する力が増加すると接触領域が増大する場合、支持部にかかる平均圧力の変動を制限することができる。つまり、摩擦係数は、構造の荷重の変動によって特に影響を受けないため、懸架構造の様々な荷重状態における横加速度に対する挙動差が大幅に低減される。

図５に示す実施形態では、プラスチック又はポリマー材料製の支持要素又はパッドは、第１の支持要素６によって支持される第１のパッド５から成り、該支持要素又はパッドは、支持脚２と一体化され略環状の第２のパッド８を設けた第２の円柱状支持要素７の内側で縦方向に摺動するように誘導される。

第１のパッド５が固定される支持要素６は、弾性手段９によって第２の管状の円柱状支持要素７に軸方向に拘束される。弾性手段は好ましくは、総荷重の所定値に達したときに作用し始める、具体的には、弾性手段は、第２の環状パッド８が摺動面３と相互作用するように所定の様式で設定される多数の皿バネワッシャから成る。

別の実施形態によると、プラスチック又はポリマー材料製の支持要素又はパッドは、共軸に剛体支持要素１１内に収容される第１の可撓パッド１０から成る。第１の弾性パッドはばねの役目を果たし、剛体支持要素１１は支持脚２に固定され、別の環状パッド１２が装備される。

この場合、可撓パッド１０の本体全部が圧縮され、総荷重の所定値に達したとき、別の環状パッド１２の作用を誘発する。

カラー部１４は、シート１３の接触及び摺動領域３の近傍に、第１のパッド１０を横方向に収容するように機能する。

どちらの図示する実施形態でも、可撓要素は、最大総荷重の状態と、荷重が空の構造の重量である状態における、懸架構造の少なくとも２つの荷重値に基づき設定される。

図７に示す実施形態では、上記支持要素又はパッド２の接触領域は、シート層１６の凸部に一体的に接合される比較的薄いプラスチック又はポリマー材料の層１５から成り、それによって構造上支持及び保持される複合構造によって区切られる。

シート層１６は耐性のある変形可能な材料、たとえば、鋼で作製され、凸部の縁部で支持脚２に固定される。

シート層１６は、支持しなければならない最小荷重と最大荷重に応じて、所定の変形性を有するような寸法に設定され、構造上適合される。

さらに、該シート層は弾性変形可能である。

また、本実施形態では、シート層１６の弾性屈曲変形により、単独の脚に作用する力が増大すると、接触領域が増大する。これにより、支持部に加えられる平均圧力の変動を制限することができる。つまり、摩擦係数は、構造の荷重の変動によって特に影響を受けないため、懸架構造の様々な荷重状態における横加速度に対する挙動差が大幅に低減される。

各種例示の実施形態では、本発明により、支持部のパッドと対応する摺動面との間の摩擦力を有効に調節して、軸受構造、特に、側方倒壊の危険がある縦型倉庫に対する横振動を制限することができる。

本発明の別の有益な特徴は、少なくとも２つの隣接支持脚、特に、構造の短基側に配置される支持脚が障害物のない広い摺動面を有するように、同じシート１３上により多くの支持脚を提供するという事実から得られる。

有益なことに、構造全体には、構造を初期位置まで復帰させる役割を果たす復帰弾性手段１８が設けられる。構造と地面との間で作用し、シート１３を支持するこれらの弾性手段１８は、ちょうどこの第１段階での横方向運動に対して最小限の抵抗を提供するように、第１の延長ステップで高い柔軟性を有することを特徴とする。

Claims (13)

1. 防振対象の構造に、同じ構造に拘束される少なくとも１つの支持脚（２）が設けられる、構造用免震装置であって、変形して摺動面（３）に載置されるように構成される少なくとも１つの支持要素又はパッドを含み、また前記摺動面（３）と接触する接触領域を含み、接触領域の拡張部が可変であり、前記支持脚にかかる荷重に左右され、
   前記支持脚に作用する力が増加すると、前記接触領域が増大する、免震装置。
2. 前記摺動面（３）が剛体であり、前記摺動面と接触して設定される前記接触領域が、前記支持脚にかかる荷重に左右される可変拡張部を有する、請求項１に記載の免震装置。
3. 少なくとも前記支持脚（２）が、プラスチック又はポリマー材料から作製される支持要素又はパッドを少なくとも備える、請求項２に記載の免震装置。
4. 前記摺動面（３）と接触しているプラスチックポリマー材料製の前記支持要素又はパッドの接触領域が平坦ではない、請求項３に記載の免震装置。
5. 前記摺動面（３）と接触しているプラスチックポリマー材料製の前記支持要素又はパッド（４０）の接触領域が凸状である、請求項４に記載の免震装置。
6. 前記摺動面（３）と接触しているプラスチックポリマー材料製の前記支持要素又はパッド（４０）の接触領域が複数の凸状領域を有する、請求項５に記載の免震装置。
7. 前記摺動面（３）と接触しているプラスチックポリマー材料製の前記支持要素又はパッド（４１）の接触領域が凹状である、請求項４に記載の免震装置。
8. 前記摺動面（３）と接触しているプラスチックポリマー材料製の前記支持要素又はパッド（４１）の接触領域が複数の凹状領域を有する、請求項７に記載の免震装置。
9. プラスチック又はポリマー材料製の前記支持要素又はパッドが、第１の支持要素（６）によって支持される第１のパッド（５）で実現され、支持脚（２）に一体化される第２の円柱状支持要素（７）内で縦方向に摺動するように誘導され、略環状の第２のパッド（８）が設けられ、前記第１の支持要素（６）が、対応する第１のパッド（５）と共に、弾性手段（９）によって前記第２の円柱状支持要素（７）に軸方向に拘束される、請求項４に記載の免震装置。
10. プラスチック又はポリマー材料製の前記支持要素又はパッドが、共軸に剛体支持要素（１１）内に収容される第１の弾性パッド（１０）によって実現され、前記第１の弾性パッドがばね機能を有し、前記剛体支持要素が支持脚に固定され、相対的な追加の環状パッド（１２）を装備される、請求項４に記載の免震装置。
11. プラスチック又はポリマー材料製の前記支持要素又はパッドが、カラー部（１４）を有して、材料を前記摺動領域内で横方向に拘束する第１の弾性パッド（１０）によって作製される、請求項４に記載の免震装置。
12. 前記支持要素又はパッドの接触領域が、シート層（１６）の前記凸部に一体的に接合されることによって支持及び維持されるプラスチック又はポリマー材料の層（１５）から成り、前記シート層（１６）が、凸部と一致して支持脚（２）に拘束され、耐性のある弾性変形可能な材料から作製される、請求項４に記載の免震装置。
13. プラスチック又はポリマー材料製の前記支持要素又はパッドが、高温でも低摩擦係数、高耐摩耗性、及び高荷重容量を有するポリマープラスチック材料、たとえば、ＵＨＭＷＰＥ、超高分子量ポリエチレン、単一若しくは充填材入りＰＴＦＥ、ＰＡ６、又はＰＶＤＦから作製される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の免震装置。

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