JP7210351B2 - Damping mechanism and seismic isolation structure - Google Patents

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Description

本発明は、効率よく揺れを減衰させることが可能な減衰機構及びこれを用いた免震構造に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a damping mechanism capable of efficiently damping shaking and a seismic isolation structure using the same.

従来、構造体の地震等に対する対策として、構造体を剛構造とする方法や、高層建築物に代表されるように、地震の揺れに対して構造物が共振しないように設計する方法がある。このような方法は、地震の揺れによって、構造体自体が破壊しないことを目的とするものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, as countermeasures against earthquakes, etc., for structures, there are a method of making the structure a rigid structure, and a method of designing the structure so that it does not resonate against the shaking of an earthquake, as typified by high-rise buildings. Such a method aims at preventing the structure itself from being destroyed by the shaking of an earthquake.

一方、地盤と構造体とを絶縁する免震構造が注目されている。免震構造によれば、構造体自体が地盤の揺れから絶縁されており、構造体への振動の伝達を抑制することができる。 On the other hand, a seismic isolation structure that insulates the ground and the structure is attracting attention. According to the seismic isolation structure, the structure itself is insulated from shaking of the ground, and transmission of vibration to the structure can be suppressed.

また、免震構造では、地盤とともに揺れる部位と、免震対象部とが絶縁されているため、地震発生時には、これらには相対的な変位が生じる。すなわち、地震時には、免震対象部と周囲との間には相対的な往復動作が生じることとなる。したがって、この往復動作を減衰する必要がある。 In addition, in the seismic isolation structure, since the part that shakes with the ground and the part to be seismically isolated are insulated, relative displacement occurs between them when an earthquake occurs. In other words, during an earthquake, a relative reciprocating motion occurs between the part to be seismically isolated and the surroundings. Therefore, there is a need to dampen this reciprocating motion.

このような免震構造の減衰機構としては、例えば、シリンダに対してピストンが移動する際に減衰力を発揮する油圧ダンパ等が用いられる(例えば、特許文献1)。 As a damping mechanism for such a seismic isolation structure, for example, a hydraulic damper or the like is used that exerts a damping force when the piston moves with respect to the cylinder (for example, Patent Document 1).

特開2014-114867号公報JP 2014-114867 A

油圧ダンパは、大きな減衰力を発揮することができるとともに、減衰力の調整が容易であるため、免震構造や制震構造として広く使用されている。しかし、免震床のあらゆる方向に対して所定の減衰力を発揮するために、一般的な油圧ダンパを適用しようとすると、大きな設置スペースが必要となる。例えば、免震床の周囲に、大型の油圧ダンパを数多く配置する必要があり、デッドスペースも大きくなる。 Hydraulic dampers are widely used as seismic isolation structures and vibration damping structures because they can exert a large damping force and can easily adjust the damping force. However, applying a general hydraulic damper to exert a predetermined damping force in all directions of the seismic isolation floor requires a large installation space. For example, many large hydraulic dampers need to be arranged around the seismic isolation floor, resulting in a large dead space.

また、現在想定されている巨大地震対策に対しては、長周期地震動対策が必要である。しかし、このような長周期地震は、相対変位が極めて大きいため、油圧ダンパの設計が困難である。また、大きな変位量を有する油圧ダンパは、それ自体が大型になるため、設置のレイアウトの自由度が低い。 In addition, countermeasures against long-period seismic ground motions are necessary for countermeasures against huge earthquakes that are currently assumed. However, it is difficult to design a hydraulic damper for such a long-period earthquake because the relative displacement is extremely large. Moreover, a hydraulic damper having a large amount of displacement is itself large in size, and therefore has a low degree of freedom in the layout of installation.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、長周期地震などの変位量の大きな揺れにも、効率良く減衰力を発揮することが可能な減衰機構及びこれを用いた免震構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems. intended to provide

前述した目的を達成するための第1の発明は、相対的に変位可能な一対の構造体に用いられる減衰機構であって、一方の構造体に回動可能に接続される一対のアーム部材と、他方の構造体に配置され、略同一軸上で回転可能な一対の回転体と、前記回転体に配置される回転ダンパと、を具備し、一対の前記アーム部材は、一方の構造体とのそれぞれの接続部の間隔を一定として、互いの交差角度が変化可能であり、前記回転体は、一対の前記アーム部材の交差部近傍に配置され、一対の前記アーム部材の角度の変化に応じて、前記アーム部材に沿って相対的に移動可能であり、前記回転体と前記アーム部材との相対的な線状の移動を、回転変換機構によって、前記回転体の回転に変換し、前記回転体の回転時に、前記回転ダンパによって減衰力を発揮することを特徴とする減衰機構である。 A first invention for achieving the above object is a damping mechanism used for a pair of relatively displaceable structures, comprising a pair of arm members rotatably connected to one of the structures, and , a pair of rotating bodies arranged on the other structure and rotatable on substantially the same axis; and a rotary damper arranged on the rotating bodies, wherein the pair of arm members and the one structure are provided. The intersecting angle of each of the connecting portions is fixed and the intersecting angle can be changed. relative linear movement between the rotating body and the arm member is converted into rotation of the rotating body by a rotation conversion mechanism; The damping mechanism is characterized in that a damping force is exerted by the rotary damper when the body rotates.

前記回転変換機構は、前記アーム部材に設けられるラックと、前記回転体に設けられるピニオンであってもよい。 The rotation conversion mechanism may be a rack provided on the arm member and a pinion provided on the rotating body.

第1の発明によれば、回転変換機構によって、アーム部材と回転体との相対的な直線状の移動を回転体の回転に変換して、回転体の回転を回転ダンパで減衰させるため、変位量の大きなあらゆる方向の揺れに対しても減衰力を発揮することができる。この際、大型の油圧ダンパを複数配置する必要がないため、レイアウトの自由度も高い。 According to the first invention, the rotation converting mechanism converts the relative linear movement between the arm member and the rotating body into rotation of the rotating body, and the rotation of the rotating body is damped by the rotation damper. A damping force can be exerted even for large amounts of shaking in all directions. In this case, since it is not necessary to arrange a plurality of large hydraulic dampers, there is a high degree of freedom in layout.

また、回転変換機構がラック・ピニオン機構であれば、構造が簡易であり、確実に、部材同士の直線運動を回転運動に変換することができる。 Further, if the rotation conversion mechanism is a rack and pinion mechanism, the structure is simple, and linear motion between members can be reliably converted into rotary motion.

第2の発明は、第1の発明にかかる減衰機構を用いた免震構造であって、ベースと、前記ベースに対して移動可能な免震床と、前記免震床に接続されるばね部材と、前記免震床に接続される前記減衰機構と、を具備し、前記免震床又は前記ベースの一方に対して、前記アーム部材が回動可能に接続され、前記免震床又は前記ベースの他方に対して、前記回転体の回転軸が配置されることを特徴とする免震構造である。 A second invention is a seismic isolation structure using the damping mechanism according to the first invention, comprising a base, a seismic isolation floor movable with respect to the base, and a spring member connected to the seismic isolation floor. and the damping mechanism connected to the seismic isolation floor, wherein the arm member is rotatably connected to either the seismic isolation floor or the base, and the seismic isolation floor or the base and the rotating shaft of the rotating body is disposed on the other side of the base isolation structure.

前記減衰機構が、前記免震床の互いに対向する向きに、少なくとも一対配置されてもよい。 At least one pair of damping mechanisms may be arranged on the seismic isolation floor so as to face each other.

前記減衰機構が、前記免震床の互いに直交する向きに、少なくとも一対配置されてもよい。 At least one pair of damping mechanisms may be arranged on the seismic isolation floor in mutually orthogonal directions.

第2の発明によれば、簡易な構造で確実に免震構造を得ることができる。この際、免震床の大きさや必要な減衰力に応じて、減衰機構を複数配置すれば、所望の減衰力を確保することができる。 According to the second invention, it is possible to reliably obtain a seismic isolation structure with a simple structure. At this time, a desired damping force can be secured by arranging a plurality of damping mechanisms according to the size of the seismic isolation floor and the required damping force.

また、例えば、免震床の変位方向による減衰機構の減衰力の方向依存性がある場合において、減衰機構を所定の向きに対向するように配置することで、所定の方向の減衰力を高めることもできる。また、減衰機構を互いに直交するように配置することで、各方向に略均等に減衰力を発揮させることもできる。 Further, for example, when the damping force of the damping mechanism depends on the displacement direction of the seismic isolation floor, the damping force in a predetermined direction can be increased by arranging the damping mechanism so as to face each other in a predetermined direction. can also Further, by arranging the damping mechanisms so as to be perpendicular to each other, damping forces can be exerted substantially equally in each direction.

本発明によれば、長周期地震などの変位量の大きな揺れにも、効率良く減衰力を発揮することが可能な減衰機構及びこれを用いた免震構造を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a damping mechanism capable of efficiently exerting a damping force even in shaking with a large amount of displacement, such as a long-period earthquake, and a seismic isolation structure using the damping mechanism.

免震構造1を示す平面概念図。FIG. 2 is a conceptual plan view showing the seismic isolation structure 1; (a)は、免震構造1を示す側面概念図、(b)は(a)のA部拡大図。(a) is a conceptual side view showing the seismic isolation structure 1, and (b) is an enlarged view of part A of (a). 図2(b)のB-B線断面図において、回転体25とアーム部材11aとの相対的な移動を示す図。FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2B, showing the relative movement between the rotor 25 and the arm member 11a; 基準状態と、基準状態から免震床5が一方に移動した状態を示す図。The figure which shows the state which the seismic isolation floor 5 moved to one side from the reference state and the reference state. 基準状態から免震床5が他の方向に移動した状態を示す図。The figure which shows the state which the seismic isolation floor 5 moved to the other direction from the reference state. 基準状態から免震床5がさらに他の方向に移動した状態を示す図。The figure which shows the state which the seismic isolation floor 5 moved to another direction from the reference state. 免震構造1aを示す平面概念図。The plane conceptual diagram which shows the seismic isolation structure 1a.

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明にかかる免震構造1を示す平面概念図であり、図2(a)は、免震構造1を示す側面概念図であり、図2(b)は、図2(a)のA部拡大図である。免震構造1は、主に、減衰機構3、免震床5、ばね部材9等から構成される。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. FIG. 1 is a conceptual plan view showing a base isolation structure 1 according to the present invention, FIG. 2(a) is a side conceptual view showing the base isolation structure 1, and FIG. ) is an enlarged view of part A of FIG. A seismic isolation structure 1 is mainly composed of a damping mechanism 3, a seismic isolation floor 5, a spring member 9, and the like.

免震床5は、ビルや基礎などの構造体であるベース7上に設置され、支持部6上に配置される。支持部6は、ベース7に対して水平方向に移動可能な摺動部材やボールベアリング等で構成される。すなわち、免震床5は、縁切り対象部であるベース7に対して水平方向に相対移動可能な構造体である。また、免震床5は、ベース7に対して、減衰機構3およびばね部材9で接続される。 The seismic isolation floor 5 is installed on a base 7 , which is a structure such as a building or foundation, and arranged on a support section 6 . The support portion 6 is composed of a sliding member, a ball bearing, or the like that can move horizontally with respect to the base 7 . In other words, the seismic isolation floor 5 is a structure that is relatively movable in the horizontal direction with respect to the base 7 that is the part to be trimmed. Also, the seismic isolation floor 5 is connected to the base 7 by the damping mechanism 3 and the spring member 9 .

ばね部材9は、免震床5に対して、複数の方向に配置され、基準位置において互いに釣り合う。すなわち、ばね部材9は、免震床5がベース7の基準位置からずれた際に、免震床5へ、基準位置に戻す方向の力を付与するための部材である。 The spring members 9 are arranged in a plurality of directions with respect to the seismic isolation floor 5 and are balanced with each other at the reference position. That is, the spring member 9 is a member for applying a force to the base isolation floor 5 in the direction of returning it to the reference position when the base isolation floor 5 deviates from the reference position of the base 7 .

図2(b)に示すように、減衰機構3は、免震床5とベース7との間に用いられ、免震床5の相対移動の際に減衰力を発揮する部材である。減衰機構3は、主に、アーム部材11a、11b、回転体25及び回転ダンパ等から構成される。図示した例では、減衰機構3は、免震床5の互いに対向する向きに少なくとも一対配置される。 As shown in FIG. 2B, the damping mechanism 3 is a member that is used between the seismic isolation floor 5 and the base 7 and exerts a damping force when the seismic isolation floor 5 moves relative to each other. The damping mechanism 3 is mainly composed of arm members 11a and 11b, a rotating body 25, a rotating damper, and the like. In the illustrated example, at least one pair of damping mechanisms 3 are arranged on the seismic isolation floor 5 so as to face each other.

図1に示すように、一対のアーム部材11a、11bのそれぞれの一端側は、免震床5の回転軸13において接続される。すなわち、アーム部材11a、11bは、免震床5に対してそれぞれ回動可能に接続される。一対のアーム部材11a、11bは、免震床5とのそれぞれの接続部(回転軸13)の間隔を一定として、互いの交差角度が変化可能である。 As shown in FIG. 1 , one end sides of the pair of arm members 11 a and 11 b are connected to each other at a rotating shaft 13 of the seismic isolation floor 5 . That is, the arm members 11a and 11b are rotatably connected to the seismic isolation floor 5, respectively. The pair of arm members 11a and 11b can change the mutual crossing angle while keeping the distance between the connecting portions (rotating shafts 13) to the seismic isolation floor 5 constant.

ベース7には、回転軸19が固定され、一対の回転体25が、同一の回転軸19に配置される。すなわち、一対の回転体25は、略同一軸上でそれぞれ独立して回転可能である。回転体25は、一対のアーム部材11a、11bの交差部近傍に配置される。 A rotating shaft 19 is fixed to the base 7 , and a pair of rotating bodies 25 are arranged on the same rotating shaft 19 . That is, the pair of rotors 25 can rotate independently on substantially the same axis. The rotating body 25 is arranged near the intersection of the pair of arm members 11a and 11b.

図3(a)は、図2のB-B線断面図である。なお、図3(a)は、アーム部材11aについて図示するが、アーム部材11bも同様である。回転体25には回転ダンパ26が配置される。回転ダンパ26は、回転体25とともに回転軸19を軸に回転可能であり、回転する際に、回転抵抗によって減衰力を発生させる。 FIG. 3(a) is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. Although FIG. 3A illustrates the arm member 11a, the same applies to the arm member 11b. A rotary damper 26 is arranged on the rotating body 25 . The rotary damper 26 is rotatable about the rotary shaft 19 together with the rotating body 25, and generates a damping force by rotational resistance when rotating.

ここで、アーム部材11a、11bは、回転軸13以外の部位において、内側に中空部17が形成された枠形状であり、長手方向に沿って、内面側にラック15が形成される。また、回転体25の外周には、ピニオン27が設けられる。ラック15とピニオン27とは互いに噛み合う。すなわち、アーム部材11aのラックと、一方の回転体25のピニオン27が噛み合い、アーム部材11bのラックと、他方の回転体25のピニオン27が噛み合う。 Here, the arm members 11a and 11b have a frame shape with a hollow portion 17 formed inside at portions other than the rotating shaft 13, and a rack 15 is formed on the inner surface side along the longitudinal direction. A pinion 27 is provided on the outer circumference of the rotor 25 . The rack 15 and pinion 27 mesh with each other. That is, the rack of the arm member 11a and the pinion 27 of one rotating body 25 are meshed, and the rack of the arm member 11b and the pinion 27 of the other rotating body 25 are meshed.

前述したように、一対のアーム部材11a、11bは、それぞれ免震床5に対して回動可能である。免震床5がベース7に対して移動すると、アーム部材11a、11bの交差角度が変化する。図3(b)は、図3(a)の状態から、回転体25に対するアーム部材11aの角度が変わった状態を示す図である。図3(b)に示すように、回転体25に対するアーム部材11aの角度が変わると(図中矢印C)、それに伴い、アーム部材11aと回転体25の相対的な位置が変化する。例えば、回転体25に対して、アーム部材11aが矢印E方向に相対移動すると、回転体25は、ラック15とピニオン27との噛み合いによって、矢印F方向へ回転する。 As described above, the pair of arm members 11a and 11b are rotatable with respect to the seismic isolation floor 5, respectively. When the seismic isolation floor 5 moves with respect to the base 7, the intersection angle of the arm members 11a and 11b changes. FIG. 3(b) is a diagram showing a state in which the angle of the arm member 11a with respect to the rotor 25 is changed from the state shown in FIG. 3(a). As shown in FIG. 3B, when the angle of the arm member 11a with respect to the rotor 25 changes (arrow C in the drawing), the relative positions of the arm member 11a and the rotor 25 change accordingly. For example, when the arm member 11a moves relative to the rotating body 25 in the direction of arrow E, the rotating body 25 rotates in the direction of arrow F due to the engagement between the rack 15 and the pinion 27 .

このように、免震床5がベース7に対して移動すると、アーム部材11a、11bに沿って回転体25は相対的に移動可能である。すなわち、回転体25は、アーム部材11a、11bに対して相対的に線状に移動する。一方、アーム部材11a、11bのラック15と回転体25のピニオン27とが噛み合うため、回転体25とアーム部材11a、11bとの相対的な移動は、回転体25の回転に変換される。すなわち、アーム部材11a、11bのラック15と回転体25のピニオン27は、回転体25とアーム部材11a、11bとの相対的な線状の移動を、回転体25の回転に変換する回転変換機構として機能する。 In this manner, when the seismic isolation floor 5 moves relative to the base 7, the rotor 25 can move relatively along the arm members 11a and 11b. That is, the rotor 25 moves linearly relative to the arm members 11a and 11b. On the other hand, since the racks 15 of the arm members 11 a and 11 b mesh with the pinions 27 of the rotating body 25 , relative movement between the rotating body 25 and the arm members 11 a and 11 b is converted into rotation of the rotating body 25 . That is, the rack 15 of the arm members 11a and 11b and the pinion 27 of the rotor 25 are a rotation conversion mechanism that converts relative linear movement between the rotor 25 and the arm members 11a and 11b into rotation of the rotor 25. function as

なお、図2(b)に示すように、回転体25の上下には、回転体25とは独立して回転可能なガイド盤21が配置され、ガイド盤21の間には、複数のガイドローラ23が配置される。図3(a)に示すように、ガイドローラ23は、アーム部材11a、11bの外面や、中空部17の内面に接触する。図3(b)に示すように、アーム部材11a、11bの角度が変化すると、ガイド盤21もアーム部材11a、11bの回転に追従する(図中矢印D)。したがって、ガイドローラ23は、常にアーム部材11a、11bの一部と接触する。これにより、アーム部材11a、11bと回転体25との相対移動がスムーズになり、ラック15とピニオン27とを確実に噛み合わせることができる。 As shown in FIG. 2B, guide discs 21 rotatable independently of the rotator 25 are arranged above and below the rotator 25. Between the guide discs 21, a plurality of guide rollers are arranged. 23 are placed. As shown in FIG. 3( a ), the guide roller 23 contacts the outer surfaces of the arm members 11 a and 11 b and the inner surface of the hollow portion 17 . As shown in FIG. 3B, when the angles of the arm members 11a and 11b change, the guide disc 21 also follows the rotation of the arm members 11a and 11b (arrow D in the figure). Therefore, the guide roller 23 is always in contact with part of the arm members 11a and 11b. As a result, relative movement between the arm members 11a and 11b and the rotor 25 becomes smooth, and the rack 15 and the pinion 27 can be reliably meshed.

次に、免震構造1の動作について説明する。図4の左図は、ベース7に対して基準位置に免震床5が位置している状態を示す図である。なお、以下の図において、ばね部材9の図示を省略する。基準位置では、各方向からのばね部材9の力が釣り合っている。 Next, operation of the seismic isolation structure 1 will be described. The left diagram of FIG. 4 shows a state in which the seismic isolation floor 5 is positioned at the reference position with respect to the base 7 . In addition, illustration of the spring member 9 is omitted in the following drawings. At the reference position, the forces of the spring member 9 from each direction are balanced.

図4の右図は、基準位置から免震床5が図中上方(図中矢印H方向)に移動した状態を示す図である。前述したように、回転体25(図3参照)の回転軸19は、ベース7に固定されるため、回転体25等の位置は、変化しない(図中上下方向の基準位置Gとする)。免震床5がベース7に対して相対的に移動すると、アーム部材11a、11bの交差角度が変動する。 The right diagram of FIG. 4 shows a state in which the seismic isolation floor 5 has moved upward in the diagram (in the direction of arrow H in the diagram) from the reference position. As described above, since the rotating shaft 19 of the rotating body 25 (see FIG. 3) is fixed to the base 7, the positions of the rotating body 25 and the like do not change (the vertical reference position G in the figure). When the seismic isolation floor 5 moves relative to the base 7, the crossing angles of the arm members 11a and 11b change.

例えば、図中上方の減衰機構3においては、アーム部材11a、11bは、互いの交差角度が大きくなるように回動し、図中下方の減衰機構3においては、アーム部材11a、11bは、互いの交差角度が小さくなるように回動する。この際、それぞれの減衰機構3において、回転軸13と回転軸19との距離が変化するため、回転体25は、アーム部材11a、11bに対して相対的に移動する。 For example, in the damping mechanism 3 shown in the upper part of the drawing, the arm members 11a and 11b rotate so that the mutual crossing angle becomes large. rotate so that the crossing angle of At this time, since the distance between the rotating shaft 13 and the rotating shaft 19 changes in each damping mechanism 3, the rotating body 25 moves relative to the arm members 11a and 11b.

前述したように、回転体25とアーム部材11a、11bとの相対的な移動に伴い、回転体25に配置された回転ダンパ26(図3参照)が回転する。この際、回転ダンパ26によって減衰力が発生する。また、図4の右図の状態から、ばね部材9によって、基準位置(図4の左図)に戻そうとする力が付与される。免震床5が基準位置に戻る際にも、回転体25はアーム部材11a、11bに対して相対的に移動し、回転体25に配置された回転ダンパ26(図3参照)が回転する。この際、回転ダンパ26によって減衰力が発生する。 As described above, the rotary damper 26 (see FIG. 3) arranged on the rotating body 25 rotates as the rotating body 25 and the arm members 11a and 11b move relative to each other. At this time, a damping force is generated by the rotary damper 26 . Further, from the state shown in the right diagram of FIG. 4, a force is applied by the spring member 9 to return to the reference position (left diagram of FIG. 4). Even when the seismic isolation floor 5 returns to the reference position, the rotating body 25 moves relative to the arm members 11a and 11b, and the rotating damper 26 (see FIG. 3) arranged on the rotating body 25 rotates. At this time, a damping force is generated by the rotary damper 26 .

このように、免震床5が基準位置から移動すると、移動する際と元の位置に戻る際に減衰機構3は減衰力を発生させることができる。 Thus, when the seismic isolation floor 5 moves from the reference position, the damping mechanism 3 can generate a damping force when moving and returning to the original position.

なお、免震床5の移動方向は特に限定されない。例えば、図5に示す例は、基準位置(図中I)から、右方向(図中矢印J方向)へ免震床5が移動した状態を示す図である。すなわち、図4の移動方向に対して、垂直な方向に免震床5が移動した状態を示す図である。 Note that the moving direction of the seismic isolation floor 5 is not particularly limited. For example, the example shown in FIG. 5 is a diagram showing a state in which the seismic isolation floor 5 has moved rightward (direction of arrow J in the figure) from the reference position (I in the figure). That is, it is a diagram showing a state in which the seismic isolation floor 5 has moved in a direction perpendicular to the direction of movement in FIG.

この場合でも、それぞれの減衰機構3において、アーム部材11a、11bの互いの交差角度が変化し、回転軸13と回転軸19との距離が変化するため、回転体25は、アーム部材11a、11bに対して相対的に移動する。また、回転体25とアーム部材11a、11bとの相対的な移動に伴い、回転体25に配置された回転ダンパ26が回転する。この際、回転ダンパ26によって減衰力を発生させることができる。 Even in this case, in each damping mechanism 3, the crossing angle of the arm members 11a and 11b changes, and the distance between the rotating shaft 13 and the rotating shaft 19 changes. move relative to Further, the rotary damper 26 arranged on the rotating body 25 rotates with the relative movement between the rotating body 25 and the arm members 11a and 11b. At this time, a damping force can be generated by the rotary damper 26 .

同様に、図6に示す例は、基準位置(図中I)から、斜め方向(図中矢印K方向)へ免震床5が移動した状態を示す図である。すなわち、図4の移動方向に対して、所定の角度θ(0<θ<90)で免震床5が移動した状態を示す図である。 Similarly, the example shown in FIG. 6 is a diagram showing a state in which the seismic isolation floor 5 has moved obliquely (direction of arrow K in the figure) from the reference position (I in the figure). That is, it is a diagram showing a state in which the seismic isolation floor 5 moves at a predetermined angle θ (0<θ<90) with respect to the moving direction of FIG. 4 .

この場合でも、それぞれの減衰機構3において、アーム部材11a、11bの互いの交差角度が変化し、回転軸13と回転軸19との距離が変化するため、回転体25は、アーム部材11a、11bに対して相対的に移動する。また、回転体25とアーム部材11a、11bとの相対的な移動に伴い、回転体25に配置された回転ダンパ26が回転する。この際、回転ダンパ26によって減衰力を発生させることができる。 Even in this case, in each damping mechanism 3, the crossing angle of the arm members 11a and 11b changes, and the distance between the rotating shaft 13 and the rotating shaft 19 changes. move relative to Further, the rotary damper 26 arranged on the rotating body 25 rotates with the relative movement between the rotating body 25 and the arm members 11a and 11b. At this time, a damping force can be generated by the rotary damper 26 .

以上、本実施の形態によれば、免震床5に対して減衰機構3が設置されるため、ベース7に対して免震床5が相対移動した際に、減衰力を発生させることができる。 As described above, according to the present embodiment, since the damping mechanism 3 is installed with respect to the seismic isolation floor 5, a damping force can be generated when the seismic isolation floor 5 moves relative to the base 7. .

この際、減衰機構3は、アーム部材11a、11bと回転体25との相対的な移動によって減衰力を発揮するため、油圧ダンパと比較して、簡易な構造で、より大きな変位の揺れに対応させることができる。このため、低速度領域での振動となる長周期地震に対しても十分な減衰力を発揮させることができる。 At this time, since the damping mechanism 3 exerts a damping force by relative movement of the arm members 11a and 11b and the rotating body 25, it has a simpler structure than a hydraulic damper and can cope with larger displacement shaking. can be made Therefore, sufficient damping force can be exerted even for long-period earthquakes, which are vibrations in the low-velocity region.

なお、詳細は省略するが、実際に図1に示すような免震構造1を作成して、減衰力を測定したところ、全ての方向(図4に示す移動方向を0度とし、図5に示す移動方向を90度とした際に、0度、30度、45度及び90度で測定)において、十分な減衰力を発揮させることができた。また、振幅又は周波数が大きくなるほど、減衰力は大きくなった。なお、最も大きな減衰力を発揮する方向は、移動方向が0度の場合であった。 Although the details are omitted, the seismic isolation structure 1 as shown in FIG. 1 was actually created and the damping force was measured. Sufficient damping force was able to be demonstrated at 0 degrees, 30 degrees, 45 degrees and 90 degrees when the movement direction shown was 90 degrees. Also, the greater the amplitude or frequency, the greater the damping force. It should be noted that the direction in which the greatest damping force was exhibited was when the moving direction was 0 degrees.

なお、回転体25とアーム部材11a、11bとの相対的な線状の移動を、回転体25の回転に変換する回転変換機構としては、ラック15とピニオン27とには限られない。例えば、チェーンとスプロケットなど、回転体25とアーム部材11a、11bとの相対的な線状の移動に伴い、回転体25が回転する機構であれば、特に限定されない。 The rotation conversion mechanism for converting the relative linear movement between the rotor 25 and the arm members 11 a and 11 b into the rotation of the rotor 25 is not limited to the rack 15 and the pinion 27 . For example, any mechanism, such as a chain and a sprocket, is not particularly limited as long as the rotating body 25 rotates with relative linear movement between the rotating body 25 and the arm members 11a and 11b.

また、減衰機構3は、免震床5に対して1つ配置されてもよく、3つ以上配置されてもよい。また、減衰機構3を複数個所に配置する際には、互いに対向する向きのみではなく、直交する向きに配置してもよい。 Also, one damping mechanism 3 may be arranged on the seismic isolation floor 5, or three or more damping mechanisms 3 may be arranged. Further, when the damping mechanisms 3 are arranged at a plurality of positions, they may be arranged not only in directions facing each other but also in directions perpendicular to each other.

図7は、免震構造1aを示す平面概念図である。免震構造1aでは、減衰機構3が、免震床5に対して、互いに直交する向きにも一対配置される。このように、減衰機構3を免震床5に対して複数配置する場合には、免震床5の互いに対向する向きに少なくとも一対配置してもよく、免震床5の互いに直交する向きに少なくとも一対配置してもよい。 FIG. 7 is a conceptual plan view showing the seismic isolation structure 1a. In the seismic isolation structure 1a, a pair of damping mechanisms 3 are also arranged on the seismic isolation floor 5 in directions perpendicular to each other. Thus, when a plurality of damping mechanisms 3 are arranged on the seismic isolation floor 5, at least one pair may be arranged on the seismic isolation floor 5 facing each other. At least one pair may be arranged.

また、上述した実施形態では、アーム部材11a、11bを免震床5に接続し、ベース7に回転体25の回転軸19を固定したが、これには限られない。例えば、アーム部材11a、11bをベース7に接続し、免震床5に回転体25の回転軸19を固定してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the arm members 11a and 11b are connected to the seismic isolation floor 5 and the rotation shaft 19 of the rotor 25 is fixed to the base 7, but this is not restrictive. For example, the arm members 11 a and 11 b may be connected to the base 7 and the rotating shaft 19 of the rotating body 25 may be fixed to the seismic isolation floor 5 .

また、減衰機構3は、免震構造以外に適用することもできる。すなわち、相対的に変位可能な一対の構造体に対して、一方の構造体にアーム部材11a、11bを接続し、他方の構造体に回転体25を配置することで、一対の構造体同士の変位に伴い、減衰力を発生させることができる。 The damping mechanism 3 can also be applied to structures other than seismic isolation structures. That is, by connecting the arm members 11a and 11b to one of the pair of relatively displaceable structures and arranging the rotating body 25 to the other structure, the pair of structures can be displaced from each other. A damping force can be generated along with the displacement.

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical scope of the present invention is not influenced by the above-described embodiments. It is obvious that a person skilled in the art can conceive various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. be understood to belong to

1、1a………免震構造
3………減衰機構
5………免震床
6………支持部
7………ベース
9………ばね部材
11a、11b………アーム部材
13………回転軸
15………ラック
17………中空部
19………回転軸
21………ガイド盤
23………ガイドローラ
25………回転体
26………回転ダンパ
27………ピニオン
1, 1a......Seismic isolation structure 3......Damping mechanism 5......Seismic isolation floor 6......Support part 7......Base 9......Spring member 11a, 11b......Arm member 13...... ... Rotating shaft 15 ...... Rack 17 ...... Hollow part 19 ...... Rotating shaft 21 ...... Guide board 23 ...... Guide roller 25 ...... Rotating body 26 ...... Rotary damper 27 ...... Pinion

Claims (5)

相対的に変位可能な一対の構造体に用いられる減衰機構であって、
一方の構造体に回動可能に接続される一対のアーム部材と、
他方の構造体に配置され、略同一軸上で回転可能な一対の回転体と、
前記回転体に配置される回転ダンパと、
を具備し、
一対の前記アーム部材は、一方の構造体とのそれぞれの接続部の間隔を一定として、互いの交差角度が変化可能であり、
前記回転体は、一対の前記アーム部材の交差部近傍に配置され、一対の前記アーム部材の角度の変化に応じて、前記アーム部材に沿って相対的に移動可能であり、
前記回転体と前記アーム部材との相対的な線状の移動を、回転変換機構によって、前記回転体の回転に変換し、前記回転体の回転時に、前記回転ダンパによって減衰力を発揮することを特徴とする減衰機構。
A damping mechanism for use in a pair of relatively displaceable structures, comprising:
a pair of arm members rotatably connected to one structure;
a pair of rotating bodies arranged in the other structure and rotatable on substantially the same axis;
a rotary damper arranged on the rotating body;
and
The pair of arm members can change the mutual crossing angle while keeping the distance between the respective connection parts with one structure constant,
the rotating body is disposed near the intersection of the pair of arm members and is relatively movable along the arm members according to a change in the angle of the pair of arm members;
A relative linear movement between the rotating body and the arm member is converted into rotation of the rotating body by a rotation conversion mechanism, and damping force is exerted by the rotating damper when the rotating body rotates. Characterized damping mechanism.
前記回転変換機構は、前記アーム部材に設けられるラックと、前記回転体に設けられるピニオンであることを特徴とする請求項1記載の減衰機構。 2. The damping mechanism according to claim 1, wherein the rotation converting mechanism is a rack provided on the arm member and a pinion provided on the rotating body. 請求項1または請求項2に記載の減衰機構を用いた免震構造であって、
ベースと、
前記ベースに対して移動可能な免震床と、
前記免震床に接続されるばね部材と、
前記免震床に接続される前記減衰機構と、
を具備し、
前記免震床又は前記ベースの一方に対して、前記アーム部材が回動可能に接続され、
前記免震床又は前記ベースの他方に対して、前記回転体の回転軸が配置されることを特徴とする免震構造。
A seismic isolation structure using the damping mechanism according to claim 1 or claim 2,
a base;
a seismic isolation floor movable with respect to the base;
a spring member connected to the seismic isolation floor;
the damping mechanism connected to the seismic isolation floor;
and
the arm member is rotatably connected to one of the seismic isolation floor and the base;
A seismic isolation structure, wherein the rotating shaft of the rotating body is arranged with respect to the other of the seismic isolation floor and the base.
前記減衰機構が、前記免震床の互いに対向する向きに、少なくとも一対配置されることを特徴とする請求項3に記載の免震構造。 4. The seismic isolation structure according to claim 3, wherein at least a pair of said damping mechanisms are arranged on said seismic isolation floor so as to face each other. 前記減衰機構が、前記免震床の互いに直交する向きに、少なくとも一対配置されることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の免震構造。 5. A seismic isolation structure according to claim 3, wherein at least one pair of said damping mechanisms are arranged in directions perpendicular to each other on said seismic isolation floor.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000087592A (en) 1998-09-14 2000-03-28 Kajima Corp Small-stroke vibration isolation device
JP2007205111A (en) 2006-02-06 2007-08-16 Sugimoto Kenchiku Kenkyusho:Kk Vibration control device, vibration control structure and vibration control panel
JP2010286057A (en) 2009-06-12 2010-12-24 Saitama Univ Base isolation device and rotational inertia addition device
JP2014114867A (en) 2012-12-10 2014-06-26 Taisei Corp Base isolation and seismic response control structure
JP2016079611A (en) 2014-10-14 2016-05-16 株式会社i2S2 Structure
JP2018184789A (en) 2017-04-27 2018-11-22 センクシア株式会社 Vibration control device and vibration control structure
JP2019019849A (en) 2017-07-13 2019-02-07 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Seismic isolation damper and seismic isolation system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11351318A (en) * 1998-06-10 1999-12-24 Thk Co Ltd Damper for base isolation device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000087592A (en) 1998-09-14 2000-03-28 Kajima Corp Small-stroke vibration isolation device
JP2007205111A (en) 2006-02-06 2007-08-16 Sugimoto Kenchiku Kenkyusho:Kk Vibration control device, vibration control structure and vibration control panel
JP2010286057A (en) 2009-06-12 2010-12-24 Saitama Univ Base isolation device and rotational inertia addition device
JP2014114867A (en) 2012-12-10 2014-06-26 Taisei Corp Base isolation and seismic response control structure
JP2016079611A (en) 2014-10-14 2016-05-16 株式会社i2S2 Structure
JP2018184789A (en) 2017-04-27 2018-11-22 センクシア株式会社 Vibration control device and vibration control structure
JP2019019849A (en) 2017-07-13 2019-02-07 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Seismic isolation damper and seismic isolation system

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