JP7222219B2

JP7222219B2 - Vertical vibration damping device and vertical vibration damping structure

Info

Publication number: JP7222219B2
Application number: JP2018205042A
Authority: JP
Inventors: 正貴湯川; 学稲葉; 観世小田
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2023-02-15
Anticipated expiration: 2038-10-31
Also published as: JP2020070615A

Description

本発明は、上下振動減衰装置、及び、上下振動減衰構造に関する。 The present invention relates to a vertical vibration damping device and a vertical vibration damping structure.

上部構造と下部構造との間の隙間（免震層）に設けられる免震装置として、例えば、特許文献１には、免震層の上下方向（鉛直方向）寸法が変化しても、水平方向に一定した摩擦減衰力を発生させることができる摩擦皿ばね支承（上下弾性支承装置の一例）が記載されている。この摩擦皿ばね支承は、皿ばねが一定荷重を支持しつつ変形する性能を活用しており、水平方向の滑り支承と併せて上下応答にも追従可能である。 As a seismic isolation device provided in a gap (seismic isolation layer) between an upper structure and a lower structure, for example, in Patent Document 1, even if the vertical direction (vertical) dimension of the seismic isolation layer changes, the horizontal direction A friction disk spring bearing (an example of a vertical elastic bearing device) capable of generating a constant frictional damping force is described. This friction disk spring bearing utilizes the ability of a disk spring to deform while supporting a constant load, and can follow up and down response in combination with a horizontal sliding bearing.

特開平１０－２３８１６４号公報JP-A-10-238164

しかしながら、上述したような摩擦皿ばね支承では、上下方向に対して、皿ばね間の摩擦による減衰性能しか有していない。このため、上下方向に十分な減衰性能が得られない（上下振動を低減できない）おそれがあった。 However, the friction disk spring bearing as described above has only a damping performance in the vertical direction due to the friction between the disk springs. Therefore, there is a possibility that sufficient damping performance cannot be obtained in the vertical direction (vertical vibration cannot be reduced).

また、免震建物では、居住性、併用する免震装置や制振装置の健全性、及び、エキスパンションジョイント（継目）の健全性の確保などのために一定以上の鉛直剛性が必要であり、上下応答量が僅少となっていることが多い。このため、免震層の上下間に減衰部材（例えばオイルダンパー）を設置しても、減衰性能を発揮するためのストロークを確保することが難しく、上下方向に十分な減衰性能を得ることは困難であった。 In addition, in seismic isolation buildings, a certain level of vertical rigidity is required to ensure habitability, the soundness of seismic isolation devices and vibration damping devices that are used together, and the soundness of expansion joints (joints). The amount of response is often negligible. For this reason, even if a damping member (such as an oil damper) is installed between the top and bottom of the seismic isolation layer, it is difficult to ensure sufficient stroke to demonstrate damping performance, and it is difficult to obtain sufficient damping performance in the vertical direction. Met.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、上下方向に十分な減衰性能を確保することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to ensure sufficient damping performance in the vertical direction.

かかる目的を達成するため、本発明の上下振動減衰装置は、上部構造と下部構造の間の免震層に設けられ、前記下部構造に対する前記上部構造の上下振動を減衰する上下振動減衰装置であって、前記上部構造を支承するとともに前記上下振動を吸収する上下弾性支承装置であって、前記上部構造又は前記下部構造の一方に設けられて、前記上部構造又は前記下部構造の他方に対して水平変位可能、かつ、摩擦減衰力で水平方向の振動エネルギーを吸収可能な上下弾性支承装置と、前記上下振動に伴う所定量の上下応答を、前記所定量よりも大きい応答に増幅する応答増幅装置と、前記応答を減衰する応答減衰装置と、を備え、前記上下弾性支承装置は、皿ばねを有する摩擦皿ばね支承であり、上下方向に対して、皿ばね単体間の摩擦による減衰性能を有し、前記皿ばねは、前記摩擦皿ばね支承が配置される上下方向隙間の変化量に対して弾発力の変動が小さい領域内で使用されるように設定されている、ことを特徴とする。
このような上下振動減衰装置によれば、上下応答が僅少であっても、上下方向に十分な減衰性能を確保することができる。 In order to achieve this object, the vertical vibration damping device of the present invention is a vertical vibration damping device provided in a seismic isolation layer between an upper structure and a lower structure to damp the vertical vibration of the upper structure with respect to the lower structure. a vertical elastic bearing device for supporting the upper structure and absorbing the vertical vibration, the vertical elastic bearing device being provided in one of the upper structure and the lower structure and extending horizontally with respect to the other of the upper structure and the lower structure. A vertical elastic bearing device capable of displacing and absorbing vibration energy in the horizontal direction by frictional damping force; and a response damping device for damping the response, wherein the vertical elastic bearing device is a friction disk spring bearing having disk springs, and has damping performance in the vertical direction due to friction between individual disk springs. and the disk spring is set to be used in a region in which the fluctuation of elastic force is small with respect to the amount of change in the vertical clearance in which the friction disk spring bearing is arranged.
According to such a vertical vibration damping device, it is possible to ensure sufficient damping performance in the vertical direction even if the vertical response is slight.

かかる上下振動減衰装置であって、前記応答増幅装置及び前記応答減衰装置は、前記上下弾性支承装置に設けられていることが望ましい。
このような上下振動減衰装置によれば、装置全体のコンパクト化が可能である。また、下部構造と上部構造が水平方向に相対変位しても応答増幅装置の形状が崩れないので、より安定した減衰性能を確保することができる。 In such a vertical vibration damping device, it is desirable that the response amplifying device and the response damping device are provided in the vertical elastic bearing device.
According to such a vertical vibration damping device, it is possible to make the entire device compact. Further, even if the lower structure and the upper structure are displaced relative to each other in the horizontal direction, the shape of the response amplifier does not collapse, so more stable damping performance can be ensured.

かかる上下振動減衰装置であって、前記応答増幅装置及び前記応答減衰装置は、前記上下弾性支承装置を挟む水平方向の両側に一対設けられていることが望ましい。
このような上下振動減衰装置によれば、バランスがよくなる。 In such a vertical vibration damping device, it is desirable that a pair of the response amplifying device and the response damping device be provided on both sides in the horizontal direction sandwiching the vertical elastic bearing device.
Such a vertical vibration damping device improves the balance.

かかる上下振動減衰装置を備えた上下振動減衰構造であって、前記上部構造を支承するとともに前記上下振動を吸収する第二上下弾性支承装置が、前記上下弾性支承装置と並列に設けられていることが望ましい。
このような上下振動減衰構造によれば、コストの低減を図ることができる。 In a vertical vibration damping structure having such a vertical vibration damping device, a second vertical elastic bearing device for supporting the upper structure and absorbing the vertical vibration is provided in parallel with the vertical elastic bearing device. is desirable.
According to such a vertical vibration damping structure, cost reduction can be achieved.

かかる上下振動減衰構造であって、前記第二上下弾性支承装置は、積層ゴム支承であることが望ましい。
このような上下振動減衰構造によれば、下部構造と上部構造との位置関係を復元することができる。 In such a vertical vibration damping structure, it is desirable that the second vertical elastic bearing device is a laminated rubber bearing.
According to such a vertical vibration damping structure, it is possible to restore the positional relationship between the lower structure and the upper structure.

かかる上下振動減衰構造であって、前記応答減衰装置は、前記上部構造と前記下部構造との上下方向の隙間が減少するときの減衰性能よりも、前記隙間が増大するときの減衰性能の方が大きいことが望ましい。
このような上下振動減衰構造によれば、上下振動を効率的に減衰することができる。 In such a vertical vibration damping structure, the response damping device has better damping performance when the gap between the upper structure and the lower structure increases than when the vertical gap between the upper structure and the lower structure decreases. Large is desirable.
According to such a vertical vibration damping structure, the vertical vibration can be efficiently damped.

本発明によれば、上下方向に十分な減衰性能を確保することができる。 According to the present invention, it is possible to ensure sufficient damping performance in the vertical direction.

摩擦皿ばね支承１０の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a friction disk spring bearing 10; 皿ばね１３のばね特性を示す図である。4 is a diagram showing spring characteristics of a disk spring 13; FIG. 図３Ａ～図３Ｃは、本実施形態の上下振動減衰装置１を示す図である。図３Ａは側面図、図３Ｂは図３ＡのＡ－Ａ´断面図、図３Ｃは図３ＡのＢ－Ｂ´断面図である。3A to 3C are diagrams showing the vertical vibration damping device 1 of this embodiment. 3A is a side view, FIG. 3B is a sectional view taken along line AA' of FIG. 3A, and FIG. 3C is a sectional view taken along line BB' of FIG. 3A. 図４Ａ及び図４Ｂは、上部構造３と下部構造２との隙間δが減少する場合の上下振動減衰装置１の動作の説明図である。図４Ａは初期状態、図４Ｂは変形後の状態を示している。4A and 4B are explanatory diagrams of the operation of the vertical vibration damping device 1 when the gap δ between the upper structure 3 and the lower structure 2 is reduced. 4A shows the initial state, and FIG. 4B shows the state after deformation. 図５Ａ及び図５Ｂは、上部構造３と下部構造２との隙間δが増大する場合の上下振動減衰装置１の動作の説明図である。図５Ａは初期状態、図５Ｂは変形後の状態を示している。5A and 5B are explanatory diagrams of the operation of the vertical vibration damping device 1 when the gap δ between the upper structure 3 and the lower structure 2 increases. 5A shows the initial state, and FIG. 5B shows the state after deformation. 第２実施形態における上下振動減衰構造を示す図である。It is a figure which shows the vertical vibration damping structure in 2nd Embodiment. 第３実施形態の上下振動減衰部２０´の概略説明図である。FIG. 11 is a schematic explanatory diagram of a vertical vibration damping section 20' of a third embodiment;

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜摩擦皿ばね支承の基本構成について＞
図１は摩擦皿ばね支承１０の構成を示す図である。図において右半分は側面図を示し、左半分は断面図を示している。 === First Embodiment ===
<About the basic configuration of the friction disk spring bearing>
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a friction disc spring bearing 10. As shown in FIG. In the figure, the right half shows a side view, and the left half shows a cross-sectional view.

摩擦皿ばね支承１０は、下部構造２の上面と上部構造３の下面との上下方向の隙間δ（免震層）に設けられている。なお、下部構造２は、例えば、基礎やスラブなどの構造物であり、上部構造３は、例えば、建物や上床などの構造物（下部構造２よりも上方に設けられた構造物）である。 The friction disk spring bearing 10 is provided in a vertical gap δ (seismic isolation layer) between the upper surface of the lower structure 2 and the lower surface of the upper structure 3 . The lower structure 2 is, for example, a structure such as a foundation or a slab, and the upper structure 3 is, for example, a structure (a structure provided above the lower structure 2) such as a building or an upper floor.

図１に示す摩擦皿ばね支承１０は、滑り板１１と、滑り材１２と、皿ばね１３と、ガイド１４と、受け材１５と、支持枠１６とを備えている。 The friction disk spring bearing 10 shown in FIG.

滑り板１１は、下部構造２の上面に固設されており、表面（上面）は滑らかな平坦面となっている。滑り板１１は、ステンレス板や、表面にステンレス板が設けられたクラッド鋼等で形成されている。 The slide plate 11 is fixed to the upper surface of the lower structure 2 and has a smooth flat surface (upper surface). The sliding plate 11 is made of a stainless steel plate, clad steel having a stainless steel plate on its surface, or the like.

滑り材１２は、上部構造３に設けられている。より具体的には、滑り材１２は、後述するガイド１４の下端部の受け材１５下面に形成された凹部１５ａに嵌着されて、滑り板１１と接触している。滑り材１２としては、滑り板１１との摩擦係数μに応じて、例えば、四フッ化エチレン、超高分子量ポリエチレン、又は、フェノール樹脂などが適宜用いられている。 A sliding member 12 is provided on the upper structure 3 . More specifically, the sliding member 12 is fitted in a concave portion 15a formed in the lower surface of the receiving member 15 at the lower end of the guide 14, which will be described later, and is in contact with the sliding plate 11. As shown in FIG. As the sliding material 12, for example, tetrafluoroethylene, ultra-high molecular weight polyethylene, or phenolic resin is appropriately used depending on the coefficient of friction μ with the sliding plate 11.

また、滑り材１２は、皿ばね１３によって、滑り板１１に圧接されつつ、下部構造２に対して水平方向に滑動（水平変位）可能である。換言すると、摩擦皿ばね支承１０のうち、滑り板１１を除く部位（上部構造３に設けられた部位）は、下部構造２に対して水平方向に水平変位可能であり、当該部位は上下弾性支承装置に相当する。そして、水平変位の際に、滑り板１１と滑り材１２との間に発生される摩擦減衰力で水平方向の振動エネルギーを吸収することになる。 Further, the sliding member 12 can slide horizontally (horizontal displacement) with respect to the lower structure 2 while being pressed against the sliding plate 11 by the disc spring 13 . In other words, the portion of the friction disc spring bearing 10 excluding the slide plate 11 (the portion provided in the upper structure 3) can be horizontally displaced in the horizontal direction with respect to the lower structure 2, and this portion is a vertical elastic bearing. It corresponds to a device. During horizontal displacement, the frictional damping force generated between the sliding plate 11 and the sliding material 12 absorbs vibrational energy in the horizontal direction.

皿ばね１３は、複数の皿ばね単体１３ａを同軸状に積層して構成されている。なお、皿ばね単体１３ａは、中央部に開口部１３ｂが設けられた皿状に形成されている。そして、複数枚の皿ばね単体１３ａを同じ向きに重ね合わせた複数組（ここでは４組）のばね積層体を、逆向きに交互に突き合わせることにより上記皿ばね１３が構成されている。皿ばね１３は、上部構造３と下部構造２との隙間δの変化に伴ってたわみ変形する。このとき、互いに隣接する皿ばね単体１３ａ間が擦れ合って摩擦が発生し、この摩擦力が減衰力として作用する。 The disk spring 13 is configured by laminating a plurality of single disk springs 13a coaxially. The disc spring unit 13a is shaped like a disc with an opening 13b provided in the center. The disc spring 13 is constructed by alternately abutting a plurality of sets (here, four sets) of spring laminates each having a plurality of disc spring units 13a stacked in the same direction in opposite directions. The disc spring 13 bends and deforms as the gap δ between the upper structure 3 and the lower structure 2 changes. At this time, the disc spring units 13a adjacent to each other rub against each other to generate friction, and this frictional force acts as a damping force.

ガイド１４は、円柱形の部材であり、皿ばね１３の中心に貫通する開口部１３ｂに挿通されている。このガイド１４によって、皿ばね単体１３ａが積層された状態を保持でき、位置ずれを防止することができる。 The guide 14 is a columnar member and is inserted through an opening 13b penetrating through the center of the disc spring 13 . By means of this guide 14, it is possible to maintain the laminated state of the single disc springs 13a and prevent displacement.

受け材１５は、ガイド１４の下端部に形成されており、この受け材１５の上に皿ばね１３が載置されている。また、受け材１５の下面には、上方側に窪んだ凹部１５ａが形成されている。そして、前述したように、凹部１５ａに滑り材１２が嵌着されている。なお、本実施形態の受け材１５は、平面形状が矩形である（図３Ｂ、図３Ｃ参照）。 A receiving member 15 is formed at the lower end of the guide 14 , and the disk spring 13 is placed on the receiving member 15 . In addition, a concave portion 15a that is recessed upward is formed on the lower surface of the receiving member 15. As shown in FIG. Further, as described above, the sliding material 12 is fitted in the concave portion 15a. Note that the receiving member 15 of the present embodiment has a rectangular planar shape (see FIGS. 3B and 3C).

支持枠１６は、上部構造３の下面に固設されている。また、支持枠１６の下面の中央部には、上方側に窪んだ凹部１６ａが設けられており、当該凹部１６ａには、ガイド１４の上端部が上下に摺動自在に嵌合されている。摩擦皿ばね支承１０を上部構造３と下部構造２との間（隙間δ）に介装する際に、皿ばね１３に所定の圧力が付加されるように微調整を行うためのスペーサ（不図示）を、上部構造３と支持枠１６との間などに設けてもよい。 The support frame 16 is fixed to the lower surface of the upper structure 3 . A concave portion 16a that is recessed upward is provided in the central portion of the lower surface of the support frame 16, and the upper end portion of the guide 14 is fitted in the concave portion 16a so as to be vertically slidable. A spacer (not shown) for fine adjustment so that a predetermined pressure is applied to the disc spring 13 when the friction disc spring bearing 10 is interposed between the upper structure 3 and the lower structure 2 (gap δ). ) may be provided between the superstructure 3 and the support frame 16, for example.

図２は、皿ばね１３のばね特性を示す図である。図において縦軸は支持荷重（ｋＮ）、横軸は上下変形量（ｍｍ）を示している。なお、横軸において、皿ばね１３の変形量が大きいほど、皿ばね１３が圧縮された状態となっている。 FIG. 2 is a diagram showing spring characteristics of the disc spring 13. As shown in FIG. In the figure, the vertical axis indicates the supporting load (kN), and the horizontal axis indicates the amount of vertical deformation (mm). On the horizontal axis, the larger the amount of deformation of the disc spring 13, the more compressed the disc spring 13 is.

図２において、変形量がａ１～ａ２の範囲は、ばね剛性が小さい領域であり、摩擦皿ばね支承１０が配置される上下方向隙間δの変化量に対して弾発力の変動が小さい領域である。摩擦皿ばね支承１０の滑り出すタイミングを安定させるために、皿ばね１３はこの領域内で使用されるように設定されている。これにより、上下振動を長周期化することができ、水平方向の滑り支承と併せた３次元免震となる。 In FIG. 2, the range of the deformation amount a1 to a2 is a region where the spring stiffness is small, and a change in elastic force is small with respect to the amount of change in the vertical clearance δ in which the friction disc spring bearing 10 is arranged. be. In order to stabilize the timing when the friction disk spring bearing 10 starts to slide, the disk spring 13 is set to be used within this region. As a result, the period of vertical vibration can be lengthened, and three-dimensional seismic isolation can be achieved together with the horizontal slide bearing.

しかしながら、摩擦皿ばね支承１０は、上下方向に対して、皿ばね１３（皿ばね単体１３ａ間）の摩擦による減衰性能しか有していない。このため、上下方向に十分な減衰性能が得られない（上下振動を低減できない）おそれがある。 However, the friction disk spring bearing 10 only has damping performance in the vertical direction due to the friction of the disk springs 13 (between the single disk springs 13a). Therefore, there is a possibility that sufficient damping performance cannot be obtained in the vertical direction (vertical vibration cannot be reduced).

また、このような摩擦皿ばね支承１０が設けられる免震建物等では、居住性、併用する免震装置や制振装置の健全性、及び、エキスパンションジョイント（継目）の健全性の確保のために一定以上の鉛直剛性が必要であり、上下応答量が僅少となっている。このため、ダンパー（例えばオイルダンパー）等の減衰部材を、免震層（隙間δ）の上下間に設けても、減衰性能を発揮するためのストロークを確保することが難しく、上下方向に十分な減衰性能を得ることは困難である。 Also, in a seismic isolation building or the like in which such a friction disc spring bearing 10 is provided, in order to ensure the comfort of living, the soundness of the seismic isolation device and vibration damping device used together, and the soundness of the expansion joint (joint). A certain level of vertical rigidity is required, and the amount of vertical response is minimal. For this reason, even if a damping member such as a damper (for example, an oil damper) is provided between the top and bottom of the seismic isolation layer (gap δ), it is difficult to secure a stroke for demonstrating damping performance. Obtaining damping performance is difficult.

そこで、本実施形態では、トグル機構を用いた上下振動減衰部２０（後述）を摩擦皿ばね支承１０に設けることにより、上下応答量が僅少であっても上下方向に十分な減衰性能を確保できるようにしている。 Therefore, in the present embodiment, a vertical vibration damping portion 20 (described later) using a toggle mechanism is provided in the friction disk spring bearing 10, thereby ensuring sufficient damping performance in the vertical direction even if the amount of vertical response is small. I'm trying

＜本実施形態の上下振動減衰装置１について＞
図３Ａ～図３Ｃは、本実施形態の上下振動減衰装置１を示す図である。図３Ａは側面図、図３Ｂは図３ＡのＡ－Ａ´断面図、図３Ｃは図３ＡのＢ－Ｂ´断面図である。本実施形態では、図に示すように、互いに交差する３方向として、上下方向、左右方向、前後方向を定義する。なお、上下方向は鉛直方向であり、左右方向及び前後方向は、水平面において直交する２方向（水平方向）である。 <Regarding the vertical vibration damping device 1 of the present embodiment>
3A to 3C are diagrams showing the vertical vibration damping device 1 of this embodiment. 3A is a side view, FIG. 3B is a sectional view taken along line AA' of FIG. 3A, and FIG. 3C is a sectional view taken along line BB' of FIG. 3A. In this embodiment, as shown in the figure, the vertical direction, the horizontal direction, and the front-rear direction are defined as three mutually intersecting directions. The up-down direction is the vertical direction, and the left-right direction and the front-rear direction are two directions (horizontal directions) that are perpendicular to each other on the horizontal plane.

本実施形態の上下振動減衰装置１は、摩擦皿ばね支承１０と上下振動減衰部２０を備えている。 A vertical vibration damping device 1 of this embodiment includes a friction disc spring bearing 10 and a vertical vibration damping section 20 .

摩擦皿ばね支承１０は、図１に示した構成とほぼ同じであるが、本実施形態では、受け材１５の下端部の周囲に下側フランジ１５ｂが設けられており、支持枠１６の上端部の周囲に上側フランジ１６ｂが設けられている。さらに、本実施形態の摩擦皿ばね支承１０には、下側フランジプレート１７、及び、上側フランジプレート１８が設けられている。 The friction disk spring bearing 10 has substantially the same configuration as that shown in FIG. An upper flange 16b is provided around the perimeter. Furthermore, the friction disk spring bearing 10 of this embodiment is provided with a lower flange plate 17 and an upper flange plate 18 .

下側フランジプレート１７は、例えば、Ｌ型アングルであり、受け材１５の左右方向の両側部に、前後方向に沿って一対設けられている。具体的には、下側フランジプレート１７（Ｌ型アングル）の外面（Ｌ字の外側の面）のうち、一方の面が受け材１５の側面に溶接され、他方の面が下側フランジ１５ｂの上面に溶接されている。 The lower flange plate 17 is, for example, an L-shaped angle, and is provided on both sides of the support member 15 in the left-right direction along the front-rear direction. Specifically, one of the outer surfaces (surfaces outside the L-shape) of the lower flange plate 17 (L-shaped angle) is welded to the side surface of the support material 15, and the other surface is welded to the lower flange 15b. Welded on top.

また、下側フランジプレート１７の前後方向の両端部には、トグル部材２２を取り付けるための側板１７ａが設けられている。 Further, side plates 17a for attaching toggle members 22 are provided at both ends of the lower flange plate 17 in the front-rear direction.

上側フランジプレート１８も下側フランジプレート１７と同様のＬ型アングルであり、支持枠１６の左右方向の両側部に、前後方向に沿って一対設けられている。具体的には、上側フランジプレート１８（Ｌ型アングル）の外面（Ｌ字の外側の面）のうち、一方の面が支持枠１６の側面に溶接され、他方の面が上側フランジ上側フランジ１６ｂの下面に溶接されている。 The upper flange plate 18 is also an L-shaped angle similar to the lower flange plate 17, and is provided on both sides of the support frame 16 in the left-right direction along the front-rear direction. Specifically, one of the outer surfaces (L-shaped outer surfaces) of the upper flange plate 18 (L-shaped angle) is welded to the side surface of the support frame 16, and the other surface is welded to the upper flange 16b. Welded to the bottom.

また、上側フランジプレート１８の前後方向の両端部には、トグル部材２２を取り付けるための側板１８ａが設けられている。 Further, side plates 18a for attaching toggle members 22 are provided at both ends of the upper flange plate 18 in the front-rear direction.

上下振動減衰部２０は、摩擦皿ばね支承１０を前後方向に挟むように一対設けられている。すなわち、上下振動減衰部２０は、摩擦皿ばね支承１０を中心として、摩擦皿ばね支承１０の前側と後側に一対設けられている。このように上下振動減衰部２０を配置することにより、上下振動によって摩擦皿ばね支承１０が変形する際にバランスが良くなる。前側と後側の上下振動減衰部２０の構成は同じであるので、以下の説明では、そのうちの一方（例えば前側）について説明する。 A pair of vertical vibration damping portions 20 are provided so as to sandwich the friction disk spring bearing 10 in the front-rear direction. That is, a pair of vertical vibration damping portions 20 are provided on the front side and rear side of the friction disk spring bearing 10 with the friction disk spring bearing 10 as the center. By arranging the vertical vibration damping portion 20 in this manner, the balance is improved when the friction disc spring bearing 10 is deformed by vertical vibration. Since the front and rear vertical vibration damping sections 20 have the same configuration, one of them (for example, the front side) will be described below.

本実施形態の上下振動減衰部２０は、オイルダンパー２１（応答減衰装置に相当）とトグル部材２２（応答増幅装置に相当）を有している。 The vertical vibration damping section 20 of this embodiment has an oil damper 21 (corresponding to a response damping device) and a toggle member 22 (corresponding to a response amplifying device).

オイルダンパー２１は、粘性流体であるオイルを用いて振動を減衰する減衰部材である。オイルダンパー２１は、水平方向（左右方向）に沿って配置されており、左端には板状の接続部２１ａを有し、右端には板状の接続部２１ｂを有している。この接続部２１ａと接続部２１ｂとの水平方向への変位に応じて、オイルダンパー２１は減衰力を発生する。 The oil damper 21 is a damping member that damps vibration using oil, which is a viscous fluid. The oil damper 21 is arranged along the horizontal direction (left-right direction), and has a plate-like connecting portion 21a at the left end and a plate-like connecting portion 21b at the right end. The oil damper 21 generates a damping force according to the horizontal displacement of the connecting portion 21a and the connecting portion 21b.

トグル部材２２は、オイルダンパー２１の左右方向の両側に一対設けられており、後述するように、所定量の上下応答を、所定量よりも大きい水平応答に増幅する。ここでは、左側のトグル部材２２について説明するが、右側も同様の構成である。 A pair of toggle members 22 are provided on both sides of the oil damper 21 in the left-right direction, and amplify a predetermined amount of vertical response to a horizontal response larger than the predetermined amount, as will be described later. Although the toggle member 22 on the left side will be described here, the configuration on the right side is the same.

トグル部材２２は、下側腕部２２ａ、上側腕部２２ｂ、ピン支持部２２ｃ、ピン支持部、２２ｄ、ピン支持部２２ｅを有している。 The toggle member 22 has a lower arm portion 22a, an upper arm portion 22b, a pin support portion 22c, a pin support portion 22d, and a pin support portion 22e.

下側腕部２２ａは、オイルダンバー２１の一端（ここでは接続部２１ａ）と、左側の下側フランジプレート１７（側板１７ａ）を連結させるための部材である。なお、本実施形態の下側腕部２２ａは、板状部材が厚さ方向に複数枚（ここでは３枚）重ねられて形成されており、最も外側の板状部材が中央の板状部材よりも長手方向に長く設けられている。そして、この外側の２枚の板状部材で、オイルダンパー２１の接続部２１ａ、及び、下側フランジプレート１７の側板１７ａを前後方向の両側から挟んでいる（図３Ｂ、図３Ｃ参照）。これにより、下側腕部２２ａが回動する際に、前後方向の一方に力が偏らないようにでき、安定化を図ることができる。 The lower arm portion 22a is a member for connecting one end of the oil damper 21 (here, the connection portion 21a) and the left lower flange plate 17 (side plate 17a). Note that the lower arm portion 22a of the present embodiment is formed by stacking a plurality of plate-like members (three in this case) in the thickness direction, and the outermost plate-like member is thicker than the central plate-like member. are also elongated in the longitudinal direction. The two outer plate-shaped members sandwich the connection portion 21a of the oil damper 21 and the side plate 17a of the lower flange plate 17 from both sides in the front-rear direction (see FIGS. 3B and 3C). As a result, when the lower arm portion 22a rotates, it is possible to prevent the force from biasing toward one side in the front-rear direction, thereby achieving stabilization.

上側腕部２２ｂは、オイルダンバー２１の一端（ここでは接続部２１ａ）と、左側の上側フランジプレート１８（側板１８ａ）を連結させるための部材である。なお、本実施形態の上側腕部２２ｂも、板状部材が厚さ方向に複数枚（下側腕部２２ａよりも多い枚数：ここでは５枚）重ねられて形成されている。そして、下側（ピン支持部２２ｃ側）では最も外側の板状部材が他の板状部材よりも長手方向に長く設けられており、下側腕部２２ａを外側の板状部材で前後方向の両側から挟んでいる。また、上側（ピン支持部２２ｅ側）では、中央の板状部材のみが長手方向に短く設けられており、上側フランジプレート１８の側板１８ａを、中央を除く板状部材で前後方向の両側から挟んでいる（不図示）。これにより、上側腕部２２ｂが回動する際に、前後方向の一方に力が偏らないようにでき、安定化を図ることができる。 The upper arm portion 22b is a member for connecting one end (here, the connection portion 21a) of the oil damper 21 and the left upper flange plate 18 (side plate 18a). The upper arm portion 22b of the present embodiment is also formed by stacking a plurality of plate-like members in the thickness direction (more than the number of the lower arm portions 22a: 5 here). On the lower side (on the side of the pin support portion 22c), the outermost plate-like member is longer than the other plate-like members in the longitudinal direction, and the lower arm portion 22a is extended in the front-rear direction by the outer plate-like member. sandwiched from both sides. Further, on the upper side (on the side of the pin support portion 22e), only the central plate-like member is provided short in the longitudinal direction, and the side plate 18a of the upper flange plate 18 is sandwiched from both sides in the front-rear direction by the plate-like members excluding the center. (not shown). As a result, when the upper arm portion 22b rotates, it is possible to prevent the force from being biased in one direction in the front-rear direction, and it is possible to achieve stabilization.

ピン支持部２２ｃは、オイルダンバー２１の一端（ここでは接続部２１ａ）と、上側腕部２２ｂの下端部と、下側腕部２２ａの上端部とがピン接続にて接続された部位である。そして、ピン支持部２２ｃは、オイルダンバー２１の接続部２１ａに対して、上側腕部２２ｂ（下端部分）と下側腕部２２ａ（上端部分）とを、それぞれ独立して回動可能に支持している。 The pin support portion 22c is a portion where one end of the oil damper 21 (here, the connection portion 21a), the lower end portion of the upper arm portion 22b, and the upper end portion of the lower arm portion 22a are connected by pin connection. The pin support portion 22c supports the upper arm portion 22b (lower end portion) and the lower arm portion 22a (upper end portion) so as to be independently rotatable with respect to the connecting portion 21a of the oil damper 21. ing.

ピン支持部２２ｄは、下側腕部２２ａの下端部と、下側フランジプレート１７の側板１７ａとがピン接続にて接続された部位である。そして、ピン支持部２２ｄは、下側フランジプレート１７の側板１７ａに対して、下側腕部２２ａ（下端部分）を回動可能に支持している。 The pin support portion 22d is a portion where the lower end portion of the lower arm portion 22a and the side plate 17a of the lower flange plate 17 are connected by pin connection. The pin support portion 22d rotatably supports the lower arm portion 22a (lower end portion) with respect to the side plate 17a of the lower flange plate 17. As shown in FIG.

ピン支持部２２ｅは、上側腕部２２ｂの上端部と、上側フランジプレート１８の側板１８ａとがピン接続にて接続された部位である。そして、ピン支持部２２ｅは、上側フランジプレート１８の側板１８ａに対して、上側腕部２２ｂ（上端部分）を回動可能に支持している。 The pin support portion 22e is a portion where the upper end portion of the upper arm portion 22b and the side plate 18a of the upper flange plate 18 are connected by pin connection. The pin support portion 22e rotatably supports the upper arm portion 22b (upper end portion) with respect to the side plate 18a of the upper flange plate 18. As shown in FIG.

なお、本実施形態において、一対のトグル部材２２のピン支持部２２ｄ及びピン支持部２２ｅは、ピン支持部２２ｃよりも左右方向の内側（摩擦皿ばね支承１０に近い側）に配置されている。 In the present embodiment, the pin support portion 22d and the pin support portion 22e of the pair of toggle members 22 are arranged inside the pin support portion 22c in the left-right direction (closer to the friction disk spring bearing 10).

＜上下振動減衰装置１の動作について＞
図４Ａ及び図４Ｂは、上部構造３と下部構造２との隙間δが減少する場合の上下振動減衰装置１の動作の説明図である。図４Ａは初期状態、図４Ｂは変形後の状態を示している。 <About the operation of the vertical vibration damping device 1>
4A and 4B are explanatory diagrams of the operation of the vertical vibration damping device 1 when the gap δ between the upper structure 3 and the lower structure 2 is reduced. 4A shows the initial state, and FIG. 4B shows the state after deformation.

図４Ａの状態（初期状態）から、上部構造３が下部構造２に対して下側に僅かな所定量変位すると、図４Ｂに示すように、一対のトグル部材２２において、ピン支持部２２ｄとピン支持部２２ｅとの距離（上下方向の間隔）が小さくなる。 4A (initial state), when the upper structure 3 is slightly displaced downward by a predetermined amount with respect to the lower structure 2, as shown in FIG. The distance (vertical interval) from the support portion 22e is reduced.

例えば、左側のトグル部材２２の場合、ピン支持部２２ｄとピン支持部２２ｅの距離が小さくなることにより、上側腕部２２ｂはピン支持部２２ｅを軸として下端部（ピン支持部２２ｃ）が外側（ここでは左側）に向かうように回動する。また、下側腕部２２ａはピン支持部２２ｄと軸として上端部（ピン支持部２２ｃ）が外側（左側）に向かうように回動する。この結果、ピン支持部２２ｃが外側（左側）に移動し、その移動量（水平方向の変形量）は、上下方向の変位量よりも大きくなる。 For example, in the case of the left toggle member 22, the distance between the pin support portion 22d and the pin support portion 22e is reduced, so that the upper arm portion 22b has the pin support portion 22e as its axis and the lower end (pin support portion 22c) is outside ( Here, it rotates toward the left side). Further, the lower arm portion 22a rotates around the pin support portion 22d so that the upper end portion (the pin support portion 22c) faces outward (to the left). As a result, the pin support portion 22c moves outward (to the left), and the amount of movement (the amount of deformation in the horizontal direction) becomes larger than the amount of displacement in the vertical direction.

右側のトグル部材２２についても同様に、上側腕部２２ｂはピン支持部２２ｅを軸として下端部（ピン支持部２２ｃ）が外側（ここでは右側）に向かうように回動し、下側腕部２２ａはピン支持部２２ｄを軸として上端部（ピン支持部２２ｃ）が外側（右側）に向かうように回動する。この結果、ピン支持部２２ｃが外側（右側）に移動し、その移動量（水平方向の変位量）は、上下方向の変位量よりも大きくなる。 Similarly, the right toggle member 22 rotates the upper arm portion 22b about the pin support portion 22e such that the lower end portion (the pin support portion 22c) faces outward (here, to the right), and the lower arm portion 22a rotates. rotates around the pin support portion 22d so that the upper end (pin support portion 22c) faces outward (to the right). As a result, the pin support portion 22c moves outward (to the right), and the amount of movement (the amount of displacement in the horizontal direction) becomes larger than the amount of displacement in the vertical direction.

また、オイルダンパー２１の一端（接続部２１ａ）は左側のピン支持部２２ｃと接続され、他端（接続部２１ｂ）は右側のピン支持部２２ｃと接続されているので、オイルダンパー２２は、左右方向の外側に向かって引っ張られる。これにより、上下方向の変位量に対して、水平方向の変位量は数倍（例えば、３～４倍）大きくなる。よって、上下応答が小さくても、水平方向に大きいストロークを確保できるので、上下方向に十分な減衰性能を確保することができる。 One end (connection portion 21a) of the oil damper 21 is connected to the left pin support portion 22c, and the other end (connection portion 21b) is connected to the right pin support portion 22c. Pulled towards the outside of the direction. As a result, the amount of displacement in the horizontal direction is several times (for example, three to four times) greater than the amount of displacement in the vertical direction. Therefore, even if the vertical response is small, a large stroke in the horizontal direction can be secured, so sufficient damping performance in the vertical direction can be secured.

また、図５Ａ及び図５Ｂは、上部構造３と下部構造２との隙間δが増大する場合の上下振動減衰装置１の動作の説明図である。図５Ａは初期状態、図５Ｂは変形後の状態を示している。 5A and 5B are explanatory diagrams of the operation of the vertical vibration damping device 1 when the gap δ between the upper structure 3 and the lower structure 2 increases. 5A shows the initial state, and FIG. 5B shows the state after deformation.

図５Ａの状態（初期状態）から、上部構造３が下部構造２に対して上側に僅かな所定量変位すると、図５Ｂに示すように、一対のトグル部材２２において、ピン支持部２２ｄとピン支持部２２ｅの距離（上下方向の間隔）が大きくなる。 5A (initial state), when the upper structure 3 is slightly displaced upward by a predetermined amount with respect to the lower structure 2, as shown in FIG. The distance (vertical interval) of the portion 22e increases.

例えば、左側のトグル部材２２の場合、ピン支持部２２ｄとピン支持部２２ｅの距離が大きくなることにより、上側腕部２２ｂはピン支持部２２ｅを軸として下端部（ピン支持部２２ｃ）が内側（ここでは右側）に向かうように回動する。また、下側腕部２２ａはピン支持部２２ｄを軸として上端部（ピン支持部２２ｃ）が内側（右側）に向かうように回動する。この結果、ピン支持部２２ｃが内側（右側）に移動し、その移動量（水平方向への変形量）は、上下方向の変位量（変形量）よりも大きくなる。 For example, in the case of the left toggle member 22, the distance between the pin support portion 22d and the pin support portion 22e is increased, so that the upper arm portion 22b has the pin support portion 22e as its axis and the lower end (pin support portion 22c) is inside ( Here, it rotates so as to face the right side). Further, the lower arm portion 22a rotates about the pin support portion 22d such that the upper end portion (the pin support portion 22c) faces inward (to the right). As a result, the pin support portion 22c moves inward (to the right), and the amount of movement (the amount of deformation in the horizontal direction) becomes larger than the amount of displacement (the amount of deformation) in the vertical direction.

右側のトグル部材２２についても同様に、上側腕部２２ｂはピン支持部２２ｅと軸として下端部（ピン支持部２２ｃ）が内側（ここでは左側）に向かうように回動し、下側腕部２２ａはピン支持部２２ｄを軸として上端部（ピン支持部２２ｃ）が内側（左側）に向かうように回動する。この結果、ピン支持部２２ｃが内側（左側）に移動し、その移動量（水平方向への変形量）は、上下方向の変位量（変形量）よりも大きくなる。 Similarly, for the right toggle member 22, the upper arm portion 22b pivots about the pin support portion 22e so that the lower end portion (the pin support portion 22c) turns inward (left side in this case), and the lower arm portion 22a rotates. rotates around the pin support portion 22d so that the upper end portion (pin support portion 22c) faces inward (to the left). As a result, the pin support portion 22c moves inward (to the left), and the amount of movement (the amount of deformation in the horizontal direction) becomes larger than the amount of displacement (the amount of deformation) in the vertical direction.

また、オイルダンパー２１の一端（接続部２１ａ）は左側のピン支持部２２ｃと接続され、他端（接続部２１ｂ）は右側のピン支持部２２ｃと接続されているので、オイルダンパー２１は、左右方向の内側に向かって圧縮される。これにより、上下方向の変位量に対して、水平方向の変位量は数倍（例えば、３～４倍）大きくなる。よって、この場合も、上下応答が小さくても、水平方向に大きいストロークを確保できるので、上下方向に十分な減衰性能を確保することができる。 One end (connection portion 21a) of the oil damper 21 is connected to the left pin support portion 22c, and the other end (connection portion 21b) is connected to the right pin support portion 22c. Compressed towards the inside of the direction. As a result, the amount of displacement in the horizontal direction is several times (for example, three to four times) greater than the amount of displacement in the vertical direction. Therefore, even in this case, even if the vertical response is small, a large stroke in the horizontal direction can be secured, so sufficient damping performance in the vertical direction can be secured.

なお、トグル部材２２において、各腕部の長さや上下の腕部の間の角度を変えることにより、ピン支持部２２ｃの左右方向への移動量の大きさ（上下応答に対する増幅率）を調整することが可能である。 In the toggle member 22, by changing the length of each arm and the angle between the upper and lower arms, the amount of horizontal movement of the pin support portion 22c (amplification factor for vertical response) is adjusted. Is possible.

以上説明したように、本実施形態の上下振動減衰装置１は、摩擦皿ばね支承１０と、上下振動減衰部２０（オイルダンパー２１及び一対のトグル部材２２）を備えている。そして、上下振動に伴う所定量の上下応答を、トグル部材２２によって所定量よりも大きい水平応答に変換し、その水平応答をオイルダンパー２１で減衰している。これにより、上下応答が僅少である場合においても、水平方向に大きいストロークを確保することができ、上下方向に十分な減衰性能を確保することができる。このような上下振動減衰装置１は、上下振動を安定して減衰させることができるので、原子力施設などの免震層に設けると特に効果的である。 As described above, the vertical vibration damping device 1 of this embodiment includes the friction disc spring bearing 10 and the vertical vibration damping section 20 (the oil damper 21 and the pair of toggle members 22). A predetermined amount of vertical response due to the vertical vibration is converted into a horizontal response larger than the predetermined amount by the toggle member 22 , and the horizontal response is damped by the oil damper 21 . As a result, even when the vertical response is slight, a large stroke in the horizontal direction can be secured, and sufficient damping performance in the vertical direction can be secured. Since such a vertical vibration damping device 1 can stably damp vertical vibration, it is particularly effective when installed in a seismic isolation layer such as a nuclear facility.

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図６は、第２実施形態における上下振動減衰構造を示す図である。 === Second Embodiment ===
FIG. 6 is a diagram showing a vertical vibration damping structure according to the second embodiment.

第２実施形態の上下振動減衰構造では、下部構造２と上部構造３との上下方向の隙間δ（免震層）に、前述した上下振動減衰装置１の摩擦皿ばね支承１０と並列に積層ゴム支承３０（第二上下弾性支承装置に相当）が設けられている。 In the vertical vibration damping structure of the second embodiment, in the vertical gap δ (seismic isolation layer) between the lower structure 2 and the upper structure 3, a laminated rubber layer is arranged in parallel with the friction disk spring bearing 10 of the vertical vibration damping device 1 described above. A bearing 30 (corresponding to a second vertical elastic bearing device) is provided.

積層ゴム支承３０は、積層ゴム３１（例えば、円形の薄い鋼板とゴム層とを上下に交互に積層してなる円柱状の弾性体）を、上下一対のフランジ板３２で挟んで構成されている。また、下側のフランジ板３２は、不図示のボルトなどにより下部構造２に固定され、上側のフランジ板３２は、不図示のボルトなどにより上部構造３に固定されている。そして、積層ゴム支承３０は、上部構造３を支承するとともに、上部構造３と下部構造２との水平方向の相対変位に応じて積層ゴム３１が水平方向に剪断変形して、上部構造３の水平振動を長周期化する。また、積層ゴム支承３０は、ゴム層により上下振動を吸収する。 The laminated rubber bearing 30 is configured by sandwiching a laminated rubber 31 (for example, a cylindrical elastic body formed by alternately laminating thin circular steel plates and rubber layers vertically) between a pair of upper and lower flange plates 32 . . The lower flange plate 32 is fixed to the lower structure 2 by bolts (not shown), and the upper flange plate 32 is fixed to the upper structure 3 by bolts (not shown). The laminated rubber bearing 30 supports the upper structure 3 , and the laminated rubber 31 undergoes horizontal shear deformation according to horizontal relative displacement between the upper structure 3 and the lower structure 2 . Long period vibration. In addition, the laminated rubber bearing 30 absorbs vertical vibration with the rubber layer.

さらに、積層ゴム支承３０は、変形後に元の状態に戻る復元機能を有している。このため、積層ゴム支承３０を併設することにより、免震層に復元機能を持たせることができる。つまり、下部構造２と上部構造３とが相対変位した後に、下部構造２と上部構造３との位置関係を初期状態（変位前の状態）に復元することができる。 Furthermore, the laminated rubber bearing 30 has a restoring function of returning to its original state after being deformed. Therefore, by providing the laminated rubber bearing 30, the seismic isolation layer can have a restoring function. That is, after the lower structure 2 and the upper structure 3 are relatively displaced, the positional relationship between the lower structure 2 and the upper structure 3 can be restored to the initial state (the state before displacement).

なお、積層ゴム支承３０は、圧縮方向については積層ゴム３１の剛性が十分大きいのに対し、引張方向（伸長方向）については剛性が小さく破断するおそれがある。 In the laminated rubber bearing 30, the rigidity of the laminated rubber 31 is sufficiently large in the compression direction, but the rigidity in the tensile direction (stretching direction) is small and may be broken.

すなわち、積層ゴム支承３０は引張方向の変形に弱いので、引張方向（オイルダンパー２１の圧縮方向）についてはオイルダンパー２１の減衰性能は大きいことが望ましい。 That is, since the laminated rubber bearing 30 is vulnerable to deformation in the tensile direction, it is desirable that the damping performance of the oil damper 21 is large in the tensile direction (the compression direction of the oil damper 21).

これに対し、圧縮方向（オイルダンパー２１の伸長方向）については、積層ゴム支承３０によって十分に大きい剛性が得られているので、オイルダンパー２１の減衰性能は小さいことが望ましい。仮に、オイルダンパー２１の減衰性能が大きいと、反力によって滑り板１１と滑り材１２との間の摩擦力が高くなってしまう。 On the other hand, in the direction of compression (the direction of extension of the oil damper 21), the laminated rubber bearing 30 provides sufficiently high rigidity, so it is desirable that the damping performance of the oil damper 21 is small. If the damping performance of the oil damper 21 is high, the frictional force between the sliding plate 11 and the sliding member 12 will increase due to the reaction force.

そこで、第２実施形態のオイルダンパー２１は、圧縮時（下部構造２に対して上部構造３が上方に変位する時）の減衰性能を大きくし、伸長時（下部構造２に対して上部構造３が下方に変位するとき）の減衰性能を圧縮時よりも小さくしている。なお、伸長時と圧縮時で減衰性能が異なるオイルダンパーとしては、例えば実開昭６０－００２０３５に記載のもの（本体筒内部が二重構造になっており、伸長時と圧縮時とで別々のバルブで減衰力を発生させるもの）を用いることができる。 Therefore, the oil damper 21 of the second embodiment increases damping performance during compression (when the upper structure 3 is displaced upward relative to the lower structure 2), and increases damping performance during expansion (when the upper structure 3 is displaced relative to the lower structure 2). is displaced downward). An example of an oil damper with different damping performance during extension and compression is the one described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 60-002035 (the interior of the main body cylinder has a double structure, and the damping performance is different during extension and compression). which generates a damping force with a valve) can be used.

このように、第２実施形態では、免震層に積層ゴム支承３０を併設しているので、免震層に復元機能を持たせることができる。また、オイルダンパー２１の伸長時と圧縮時において減衰性能を異ならせているので、積層ゴム支承３０を併設した際における上下振動を効率的に減衰することができる。 As described above, in the second embodiment, since the laminated rubber bearing 30 is provided along with the base isolation layer, the base isolation layer can have a restoring function. Further, since the damping performance is different between when the oil damper 21 is extended and when it is compressed, the vertical vibration when the laminated rubber bearing 30 is installed can be efficiently damped.

なお、本実施形態では、積層ゴム支承３０を併設していたが、これには限られない。例えば、上下振動減衰部２０を設けていない摩擦皿ばね支承１０（この場合、当該摩擦皿ばね支承１０が第二上下弾性支承装置に相当に相当）を、ばね等の復元部材とともに併設してもよい。これにより、全ての摩擦皿ばね支承１０に上下振動減衰部２０を設ける場合と比べて、コストの低減を図ることができる。 In addition, in this embodiment, although the laminated rubber bearing 30 was provided side by side, it is not limited to this. For example, even if the friction disk spring bearing 10 (in this case, the friction disk spring bearing 10 corresponds to the second vertical elastic bearing device) without the vertical vibration damping portion 20 is installed together with a restoring member such as a spring. good. As a result, the cost can be reduced as compared with the case where all the friction disk spring bearings 10 are provided with the vertical vibration damping portions 20 .

＝＝＝第３実施形態＝＝＝
図７は、第３実施形態の上下振動減衰部２０´の概略説明図である。 === Third Embodiment ===
FIG. 7 is a schematic explanatory diagram of the vertical vibration damping section 20' of the third embodiment.

この第３実施形態の上下振動減衰部２０´では、一対のピン支持部２２ｃの水平方向の位置が、一対のピン支持部２２ｄや一対のピン支持部２２ｅよりも内側に配置されている。これ以外の構成については、基本的に前述の第１実施形態と同じであり、対応する部分には同一符号を付している。 In the vertical vibration damping portion 20' of the third embodiment, the horizontal position of the pair of pin support portions 22c is arranged inside the pair of pin support portions 22d and 22e. Other configurations are basically the same as those of the above-described first embodiment, and corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

この第３実施形態の上下振動減衰部２０´では、下部構造２に対して上部構造３が下側に変位する場合（隙間δが減少する場合）には、一対のピン支持部２２ｃが内側に移動する（一対のピン支持部２２ｃの距離が縮まる）ので、オイルダンパー２１は左右方向に圧縮される。つまり、第１実施形態の上下振動減衰部２０とは逆の動作になる。 In the vertical vibration damping portion 20' of the third embodiment, when the upper structure 3 is displaced downward with respect to the lower structure 2 (when the gap δ is decreased), the pair of pin support portions 22c move inward. Since the oil damper 21 is moved (the distance between the pair of pin support portions 22c is shortened), the oil damper 21 is compressed in the left-right direction. That is, the operation is opposite to that of the vertical vibration damping section 20 of the first embodiment.

また、下部構造２に対して上部構造３が上側に変位する場合（隙間δが増大する場合）には、一対のピン支持部２２ａが外側に移動する（一対のピン支持部２２ａの距離が大きくなる）ので、オイルダンパー２１は左右方向に引っ張られる。つまり、この場合も第１実施形態の上下振動減衰部２０とは逆の動作になる。 Further, when the upper structure 3 is displaced upward with respect to the lower structure 2 (when the gap δ increases), the pair of pin support portions 22a moves outward (the distance between the pair of pin support portions 22a increases). ), the oil damper 21 is pulled in the left-right direction. That is, also in this case, the operation is opposite to that of the vertical vibration damping section 20 of the first embodiment.

この第３実施形態の上下振動減衰部２０´においても、上下方向の変位量よりも大きいストローク（水平方向の変形量）をダンパー２１に与えることができ、十分な減衰力を発生できる。 Also in the vertical vibration damping portion 20' of the third embodiment, a stroke (amount of horizontal deformation) larger than the amount of vertical displacement can be given to the damper 21, and a sufficient damping force can be generated.

＝＝＝その他の実施形態について＝＝＝
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。 ===Other Embodiments===
The above-described embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit and interpret the present invention. The present invention can be modified and improved without departing from its spirit, and it goes without saying that the present invention includes equivalents thereof. In particular, even the embodiments described below are included in the invention.

前述の実施形態では、摩擦皿ばね支承１０のうち、滑り板１１を下部構造２に設け、他の部位を上部構造３に設けていたが、上下関係が逆でもよい。つまり、滑り板１１を上部構造３に設けて、他の部位を下部構造２に設けてもよい。そして、下部構造２に設けられた摩擦皿ばね支承１０が上部構造３を支承するようにしていてもよい。この場合においても、摩擦皿ばね支承１０は、上部構造３に対して水平変位可能であり、上部構造３を支承するとともに、上下振動を吸収できる。 In the above-described embodiment, of the friction disk spring bearing 10, the sliding plate 11 is provided in the lower structure 2 and the other parts are provided in the upper structure 3, but the vertical relationship may be reversed. That is, the slide plate 11 may be provided on the upper structure 3 and the other parts may be provided on the lower structure 2 . Friction disk spring bearings 10 provided in the lower structure 2 may support the upper structure 3 . In this case as well, the friction disc spring bearing 10 is horizontally displaceable with respect to the upper structure 3, supports the upper structure 3, and absorbs vertical vibrations.

また、前述の実施形態では、上下振動減衰部２０（オイルダンパー２１と一対のトグル部材２２の組み合わせ）が、摩擦皿ばね支承１０に設けられていたがこれには限られない。例えば、下部構造２と上部構造３との間（下部構造２の上面と上部構造３の下面の間）に上下振動減衰部２０を設けてもよい。ただし、この場合、下部構造２に対して上部構造３が水平方向に変位すると、オイルダンパー２１を挟む一対のトグル部材２２の形状が崩れる（対称にならない）ことになり、上下方向の振動を安定して減衰させることができないおそれがある。これに対し、本実施形態のように、摩擦皿ばね支承１０に設けると、下部構造２に対して上部構造３が水平方向に変位しても、一対のトグル部材２２の形状が崩れないので、より安定した減衰性能を確保することができる。また、装置全体のコンパクト化を図ることができる。 Further, in the above-described embodiment, the vertical vibration damping portion 20 (combination of the oil damper 21 and the pair of toggle members 22) is provided in the friction disk spring bearing 10, but the present invention is not limited to this. For example, the vertical vibration damping section 20 may be provided between the lower structure 2 and the upper structure 3 (between the upper surface of the lower structure 2 and the lower surface of the upper structure 3). However, in this case, if the upper structure 3 is displaced in the horizontal direction with respect to the lower structure 2, the shape of the pair of toggle members 22 sandwiching the oil damper 21 will collapse (become symmetrical), and the vibration in the vertical direction will be stabilized. It may not be possible to attenuate On the other hand, when provided in the friction disk spring bearing 10 as in the present embodiment, even if the upper structure 3 is horizontally displaced with respect to the lower structure 2, the shape of the pair of toggle members 22 does not collapse. More stable damping performance can be ensured. Moreover, the compactness of the whole apparatus can be achieved.

また、摩擦皿ばね支承１０の構成は前述したものには限られず他の構成であってもよい。また、摩擦皿ばね支承１０には限られず、例えば、皿ばね１３を用いた転がり支承でもよい。すなわち、摩擦材（滑り材１２）の代わりにローラーや球体（不図示）が設けられたものでもよい。この場合、水平方向の振動を減衰させる減衰部材（ダンパー等）を別途設けるとよい。また、皿ばね１３を用いない（例えばコイルばねを用いた）支承体であってもよい。 Further, the configuration of the friction disk spring bearing 10 is not limited to the one described above, and other configurations may be used. Moreover, it is not limited to the friction disk spring bearing 10, and for example, a rolling bearing using the disk spring 13 may be used. That is, rollers or spheres (not shown) may be provided instead of the friction material (sliding material 12). In this case, it is preferable to separately provide a damping member (such as a damper) for damping vibration in the horizontal direction. Also, a bearing body that does not use the disk spring 13 (for example, uses a coil spring) may be used.

また、前述の実施形態では、一対のトグル部材２２の間に設けられる減衰部材としてオイルダンパー２１を用いた場合について例示していたが、これには限られない。例えば、摩擦ダンパー、粘性ダンパー、粘弾性ダンパー、履歴型ダンパー、又はこれらを組み合わせたものを用いてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the oil damper 21 is used as the damping member provided between the pair of toggle members 22 has been exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, friction dampers, viscous dampers, viscoelastic dampers, hysteretic dampers, or combinations thereof may be used.

１上下振動減衰装置
２下部構造
３上部構造
１０摩擦皿ばね支承
１１滑り板
１２滑り材
１３皿ばね
１４ガイド
１５受け材
１５ａ凹部
１５ｂ下側フランジ
１６支持枠
１６ａ凹部
１６ｂ上側フランジ
１７下側フランジプレート
１７ａ側板
１８上側フランジプレート
１８ａ側板
２０上下振動減衰部
２１オイルダンパー（応答減衰装置）
２１ａ接続部
２１ｂ接続部
２２トグル部材（応答増幅装置）
２２ａ下側腕部
２２ｂ上側腕部
２２ｃピン支持部
２２ｄピン支持部
２２ｅピン支持部
３０積層ゴム支承
３１積層ゴム
３２フランジ板 1 Vertical Vibration Damping Device 2 Lower Structure 3 Upper Structure 10 Friction Disc Spring Bearing 11 Slide Plate 12 Slide Material 13 Disc Spring 14 Guide 15 Receiving Material 15a Recess 15b Lower Flange 16 Support Frame 16a Recess 16b Upper Flange 17 Lower Flange Plate 17a Side plate 18 Upper flange plate 18a Side plate 20 Vertical vibration damping portion 21 Oil damper (response damping device)
21a connecting portion 21b connecting portion 22 toggle member (response amplifier)
22a lower arm portion 22b upper arm portion 22c pin support portion 22d pin support portion 22e pin support portion 30 laminated rubber bearing 31 laminated rubber 32 flange plate

Claims

A vertical vibration damping device provided in a seismic isolation layer between an upper structure and a lower structure for damping vertical vibration of the upper structure with respect to the lower structure,
A vertical elastic support device that supports the upper structure and absorbs the vertical vibration, and is provided on one of the upper structure and the lower structure so as to be horizontally displaceable with respect to the other of the upper structure and the lower structure. and a vertical elastic bearing device capable of absorbing vibration energy in the horizontal direction by frictional damping force ;
a response amplifier that amplifies a predetermined amount of vertical response accompanying the vertical vibration to a response larger than the predetermined amount;
a response dampening device for damping the response;
with
The vertical elastic bearing device is a friction disk spring bearing having a disk spring, and has damping performance in the vertical direction due to friction between individual disk springs,
The disk spring is set to be used within a region where the variation in elastic force is small with respect to the amount of change in the vertical gap in which the friction disk spring bearing is arranged.
A vertical vibration damping device characterized by:

The vertical vibration damping device according to claim 1,
The response amplification device and the response damping device are provided in the vertical elastic bearing device,
A vertical vibration damping device characterized by:

The vertical vibration damping device according to claim 2,
A pair of the response amplifying device and the response damping device are provided on both sides of the vertical elastic bearing device in the horizontal direction,
A vertical vibration damping device characterized by:

A vertical vibration damping structure comprising the vertical vibration damping device according to any one of claims 1 to 3 ,
A second vertical elastic bearing device that supports the upper structure and absorbs the vertical vibration is provided in parallel with the vertical elastic bearing device,
A vertical vibration damping structure characterized by:

The vertical vibration damping structure according to claim 4 ,
The second vertical elastic bearing device is a laminated rubber bearing,
A vertical vibration damping structure characterized by:

The vertical vibration damping structure according to claim 5 ,
The response damping device has a higher damping performance when the vertical gap between the upper structure and the lower structure increases than when the vertical gap between the upper structure and the lower structure decreases.
A vertical vibration damping structure characterized by: