JP7386947B1 - Seismic isolation device - Google Patents
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Abstract
【課題】点検性を向上し、かつ塵埃及び水滴が摺動領域に入り込んだり、滞留したりすることを防ぐことができる免震装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の態様1に係る免震装置100は、上部構造体Uと下部構造体Lとの間に設置される免震装置100であって、上部構造体Uの下部に配置され、下方に面する第1凹球面10dを備える沓10と、下部構造体Lの上部に配置され、上方に突出する第1凸球面20pを備える球座部20と、沓10と球座部20との間に配置され、第1凹球面10dと摺動する第2凸球面40pと、第1凸球面20pと摺動する第2凹球面40dと、を備えるスライダー部40と、を備える。
【選択図】図2
An object of the present invention is to provide a seismic isolation device that can improve inspection efficiency and prevent dust and water droplets from entering or staying in a sliding area.
A seismic isolation device 100 according to an aspect 1 of the present invention is a seismic isolation device 100 installed between an upper structure U and a lower structure L, and is installed at a lower part of the upper structure U. , a shoe 10 having a first concave spherical surface 10d facing downward, a spherical seat 20 disposed on the upper part of the lower structure L and having a first convex spherical surface 20p projecting upward, the shoe 10 and the spherical seat 20 The slider section 40 is disposed between the slider section 40 and includes a second convex spherical surface 40p that slides on the first concave spherical surface 10d, and a second concave spherical surface 40d that slides on the first convex spherical surface 20p.
[Selection diagram] Figure 2
Description
本発明は、免震装置に関する。 The present invention relates to a seismic isolation device.
地震動による地盤の水平変位が建物等の構造物に伝達することを防ぐために、滑り支承と呼ばれる免震装置が用いられることがある。滑り支承の摺動領域に塵埃や水滴が入り込むと、摺動領域の摩擦係数が変化する。結果として、滑り支承の性能に影響が及ぶ。
特許文献1においては、上述の問題が発生することを防ぐために、防塵シートを取り付けた構造が開示されている。
In order to prevent horizontal displacement of the ground due to earthquake motion from being transmitted to structures such as buildings, a seismic isolation device called a sliding bearing is sometimes used. When dust or water droplets enter the sliding area of a sliding bearing, the friction coefficient of the sliding area changes. As a result, the performance of the sliding bearing is affected.
前記従来の構造では、免震装置の周囲が防塵シートによって覆われる。このため、免震装置の各構成を外側から目視することができない。免震装置の点検を行うためには、防塵シートを取り外す必要がある。よって、点検性に課題がある。更に、防塵シートによっては、結露等によって摺動領域に水滴が入り込むことを防ぐことができない。更に、凹型の形状が上方に面する構造を有していると、前記凹型の内部に塵埃や水滴が滞留する原因となる。 In the conventional structure, the periphery of the seismic isolation device is covered with a dustproof sheet. Therefore, each component of the seismic isolation device cannot be visually observed from the outside. To inspect the seismic isolation device, it is necessary to remove the dustproof sheet. Therefore, there is a problem with the ease of inspection. Furthermore, some dustproof sheets cannot prevent water droplets from entering the sliding area due to dew condensation or the like. Furthermore, if the concave shape has a structure facing upward, dust and water droplets may remain inside the concave shape.
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、点検性を向上し、かつ塵埃及び水滴が摺動領域に入り込んだり、滞留したりすることを防ぐことができる免震装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and provides a seismic isolation device that can improve inspection efficiency and prevent dust and water droplets from entering or staying in a sliding area. The purpose is to
<1>本発明の態様1に係る免震装置は、上部構造体と下部構造体との間に設置される免震装置であって、前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第1凹球面を備える沓と、前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第1凸球面を備える球座部と、前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第1凹球面と摺動する第2凸球面と、前記第1凸球面と摺動する第2凹球面と、を備えるスライダー部と、を備える。
<1> The seismic isolation device according to
この発明によれば、上部構造体の下部に配置される沓と、下部構造体の上部に配置される球座部と、沓と球座部との間に配置されるスライダー部と、を備える。
ここで、上部構造体に配置された沓の第1凹球面は、下方に面している。スライダー部の第2凸球面は、第1凹球面と摺動する。つまり、沓の第1凹球面は、スライダー部の第2凸球面を覆うように配置される。つまり、この構造によれば、凹型の形状が上方に面する部位を有さない。したがって、第1凹球面と第2凸球面との間に、塵埃や水滴が入り込まず、かつ滞留する余地のない構造とすることができる。
According to the invention, the shoe includes a shoe disposed at the lower part of the upper structure, a ball seat section arranged at the upper part of the lower structure, and a slider section arranged between the shoe and the ball seat section. .
Here, the first concave spherical surface of the shoe disposed on the upper structure faces downward. The second convex spherical surface of the slider portion slides on the first concave spherical surface. That is, the first concave spherical surface of the shoe is arranged to cover the second convex spherical surface of the slider portion. That is, according to this structure, the concave shape does not have an upwardly facing portion. Therefore, it is possible to create a structure in which dust and water droplets do not enter and remain between the first concave spherical surface and the second convex spherical surface.
また、下部構造体に配置された球座部の第1凸球面は、上方に突出している。スライダー部の第2凹球面は、第1凸球面と摺動する。つまり、スライダー部の第2凹球面は、球座部の第1凸球面の上を覆うように配置される。つまり、この構造によれば、凹型の形状が上方に面する部位を有さない。これにより、第1凸球面と第2凹球面との間に、塵埃や水滴が入り込まず、かつ滞留する余地のない構造とすることができる。
上述のような構造とすることで、免震装置の摺動領域に、塵埃及び水滴が入り込んだり、滞留したりすることを防ぐことができる。よって、防塵シートを設けることを不要とすることができる。したがって、点検性を向上することができる。
Further, the first convex spherical surface of the spherical seat disposed on the lower structure projects upward. The second concave spherical surface of the slider portion slides on the first convex spherical surface. That is, the second concave spherical surface of the slider section is arranged to cover the first convex spherical surface of the spherical seat section. That is, according to this structure, the concave shape does not have an upwardly facing portion. Thereby, it is possible to create a structure in which dust and water droplets do not enter between the first convex spherical surface and the second concave spherical surface, and there is no room for them to remain therein.
With the structure as described above, it is possible to prevent dust and water droplets from entering or staying in the sliding area of the seismic isolation device. Therefore, it is not necessary to provide a dustproof sheet. Therefore, inspection efficiency can be improved.
<2>本発明の態様2に係る免震装置は、態様1に係る免震装置において、前記スライダー部は、前記第2凸球面の周縁と前記第2凹球面の周縁とを上下方向につなぐ外周面を備え、前記免震装置を水平方向のうちの第1水平方向から見たときの、前記第1凸球面の輪郭線を第1輪郭線とし、前記第1水平方向から見たときの、前記スライダー部の前記外周面の輪郭線であって、前記外周面の輪郭線の下端において前記第1輪郭線と交点を形成する前記輪郭線を第2輪郭線とし、前記交点における前記第1輪郭線の接線と、前記第2輪郭線と、のなす角度であって、前記スライダー部の側の角度が、90°以上である。
<2> In the seismic isolation device according to aspect 2 of the present invention, in the seismic isolation device according to
この発明によれば、交点における第1輪郭線の接線と、第2輪郭線と、のなす角度であって、スライダー部の側の角度が、90°以上である。これにより、スライダー部における第1輪郭線の接線と第2輪郭線との境界において応力集中が生じにくくすることができる。よって、当該部位を摩耗しにくくすることができる。また、当該部位のスライダー部の形状を肉厚にすることで、スライダー部の耐久性を向上することができる。 According to this invention, the angle formed by the tangent to the first contour line and the second contour line at the intersection, on the slider portion side, is 90° or more. Thereby, it is possible to prevent stress concentration from occurring at the boundary between the tangent to the first contour line and the second contour line in the slider portion. Therefore, the part can be made less likely to wear out. Furthermore, by making the shape of the slider portion thick in this area, the durability of the slider portion can be improved.
<3>本発明の態様3に係る免震装置は、態様1に係る免震装置において、前記スライダー部は、前記第2凸球面の周縁と前記第2凹球面の周縁とを上下方向につなぐ外周面を備え、前記免震装置を水平方向のうちの第1水平方向から見たときの、前記第1凸球面の輪郭線を第1輪郭線とし、前記第1水平方向から見たときの、前記スライダー部の前記外周面の輪郭線であって、前記外周面の輪郭線の下端において前記第1輪郭線と交点を形成する前記輪郭線を第2輪郭線とし、前記交点における前記第1輪郭線の接線と、前記第2輪郭線と、のなす角度であって、前記スライダー部の側の角度が、90°未満であり、前記第1輪郭線と前記第2輪郭線との境界には、円弧状部が形成されている。
<3> In the seismic isolation device according to aspect 3 of the present invention, in the seismic isolation device according to
この発明によれば、交点における第1輪郭線の接線と、第2輪郭線と、のなす角度であって、スライダー部の側の角度が、90°未満であり、第1輪郭線と第2輪郭線との境界には、円弧状部が形成されている。当該部位の角度が90°未満とすることで、例えば、免震装置の設置場所におけるレイアウト要件等に対応しやすくすることができる。また、第1輪郭線と第2輪郭線との境界に円弧状部が形成されていることで、スライダー部における第1輪郭線の接線と第2輪郭線との境界において応力集中が生じにくくすることができる。よって、当該部位を摩耗しにくくすることができる。 According to this invention, the angle between the tangent of the first contour line and the second contour line at the intersection point, on the side of the slider portion, is less than 90°, and the angle between the first contour line and the second contour line is less than 90°. An arcuate portion is formed at the boundary with the contour line. By setting the angle of the part to be less than 90°, it is possible to easily comply with layout requirements at the location where the seismic isolation device is installed, for example. Furthermore, by forming the arcuate portion at the boundary between the first contour line and the second contour line, stress concentration is less likely to occur at the boundary between the tangent to the first contour line and the second contour line in the slider portion. be able to. Therefore, the part can be made less likely to wear out.
<4>本発明の態様4に係る免震装置は、態様1から態様3のいずれか1つに係る免震装置において、前記スライダー部の外周面は、前記球座部の側に位置するテーパ部と、前記沓の側に位置する直線部と、を備える。
<4> The seismic isolation device according to aspect 4 of the present invention is the seismic isolation device according to any one of
ここで、スライダー部と沓との間には、摩擦材が配置されることがある。摩擦材は、例えば、繊維により形成される織物である。摩擦材は、スライダー部に貼りつけるようにして固定される。これに対し、スライダー部の外周面は、球座部の側に位置するテーパ部と、沓の側に位置する直線部と、を備える。これにより、摩擦材の端部を、直線部に固定することができる。よって、スライダー部に摩擦材を配置しやすくすることができる。 Here, a friction material may be disposed between the slider portion and the shoe. The friction material is, for example, a woven fabric made of fibers. The friction material is attached and fixed to the slider portion. On the other hand, the outer circumferential surface of the slider portion includes a tapered portion located on the ball seat side and a straight portion located on the shoe shoe side. Thereby, the end portion of the friction material can be fixed to the straight portion. Therefore, it is possible to easily arrange the friction material on the slider portion.
<5>本発明の態様5に係る免震装置は、態様1から態様4のいずれか1つに係る免震装置において、前記第1凸球面、又は前記第2凹球面の少なくともいずれか一方に、摩擦材が設けられている。
<5> In the seismic isolation device according to aspect 5 of the present invention, in the seismic isolation device according to any one of
この発明によれば、第1凸球面、又は第2凹球面の少なくともいずれか一方に、摩擦材が設けられている。これにより、第1凸球面と第2凹球面との間をより摺動しやすくすることができる。 According to this invention, the friction material is provided on at least one of the first convex spherical surface and the second concave spherical surface. This makes it easier to slide between the first convex spherical surface and the second concave spherical surface.
<6>本発明の態様6に係る免震装置は、態様1から態様4のいずれか1つに係る免震装置において、前記第1凸球面、又は前記第2凹球面の少なくともいずれか一方に、固形潤滑剤が設けられている。
<6> The seismic isolation device according to aspect 6 of the present invention is the seismic isolation device according to any one of
この発明によれば、第1凸球面、又は第2凹球面の少なくともいずれか一方に、固形潤滑剤が設けられている。これにより、第1凸球面と第2凹球面との間をより摺動しやすくすることができる。 According to this invention, the solid lubricant is provided on at least one of the first convex spherical surface and the second concave spherical surface. This makes it easier to slide between the first convex spherical surface and the second concave spherical surface.
<7>本発明の態様7に係る免震装置は、態様1から態様4のいずれか1つに係る免震装置において、前記第1凸球面、又は前記第2凹球面の少なくともいずれか一方に、油路が設けられている。
<7> The seismic isolation device according to aspect 7 of the present invention is the seismic isolation device according to any one of
この発明によれば、第1凸球面、又は第2凹球面の少なくともいずれか一方に、油路が設けられている。これにより、第1凸球面と第2凹球面との間をより摺動しやすくすることができる。 According to this invention, the oil passage is provided on at least one of the first convex spherical surface and the second concave spherical surface. This makes it easier to slide between the first convex spherical surface and the second concave spherical surface.
<8>本発明の態様8に係る免震装置は、態様1から態様7のいずれか1つに係る免震装置において、前記下部構造体に配置されたベースプレートを更に備え、前記球座部が、前記ベースプレートに締結部材で固定されており、前記締結部材は、前記沓と前記スライダー部とが水平方向において最大限相対移動した場合においても、前記スライダー部に干渉しない位置に配置されている。
<8> A seismic isolation device according to aspect 8 of the present invention is the seismic isolation device according to any one of
この発明によれば、球座部が、ベースプレートに締結部材で固定されている。これにより、例えば、球座部を交換可能とすることができる。この態様は、例えば、球座部を定期的に交換する必要がある場合において、特に顕著な効果をもたらす。また、締結部材は、沓とスライダー部とが水平方向において最大限相対移動した場合においても、スライダー部に干渉しない位置に配置されている。これにより、締結部材がスライダー部の移動に影響を及ぼすことを防ぐことができる。 According to this invention, the spherical seat portion is fixed to the base plate with a fastening member. Thereby, for example, the ball seat can be made replaceable. This aspect has a particularly significant effect, for example, when the ball seat needs to be replaced periodically. Further, the fastening member is arranged at a position where it does not interfere with the slider portion even when the shoe and the slider portion move relative to each other to the maximum extent in the horizontal direction. This can prevent the fastening member from affecting the movement of the slider section.
<9>本発明の態様9に係る免震装置は、態様1から態様7のいずれか1つに係る免震装置において、前記下部構造体に配置されたベースプレートを更に備え、前記球座部が、前記ベースプレートに溶接されている。
<9> A seismic isolation device according to aspect 9 of the present invention is the seismic isolation device according to any one of
この発明によれば、球座部が、ベースプレートに溶接されている。これにより、例えば、球座部がベースプレートに締結部材によって締結されている場合と比較して、締結部材が緩むことについての対策を不要とすることができる。よって、例えば、メンテナンスの頻度を少なくしたり、あるいは不要としたりすることができる。 According to this invention, the spherical seat is welded to the base plate. This makes it possible to eliminate the need for countermeasures against loosening of the fastening member, compared to, for example, a case where the spherical seat portion is fastened to the base plate by a fastening member. Therefore, for example, the frequency of maintenance can be reduced or eliminated.
本発明によれば、点検性を向上し、かつ塵埃及び水滴が摺動領域に入り込んだり、滞留したりすることを防ぐことができる免震装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a seismic isolation device that can improve inspection efficiency and prevent dust and water droplets from entering or staying in a sliding area.
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る免震装置100を説明する。本実施形態に係る免震装置100は、上部構造体Uと下部構造体Lとの間に設置される。上部構造体Uは、例えば、高層ビルや橋梁をはじめとした建築物である。下部構造体Lは、例えば、地盤に設置される基礎構造である。免震装置100は、地震動による地盤の水平変位が建築物に伝達されることを防ぐために設けられる。免震装置100は、例えば、1つの建築物に対して、間隔をあけて複数設けられる。
Hereinafter, a
図1及び図2に示すように、免震装置100は、沓10と、球座部20と、ベースプレート30と、スライダー部40と、を備える。
沓10は、上部構造体Uの下部に配置される。沓10は、例えば矩形状に形成される。沓10は、下方に面する第1凹球面10dを備える。第1凹球面10dは、後述する第2凸球面40pと摺動する滑り面である。第1凹球面10dは、平面視において円状に形成される。また、第1凹球面10dは、図2に示すように、水平方向に沿って見た断面視において円弧状に形成される。沓10は、例えば、上部構造体Uに対してボルトにより固定される。沓10は、上部構造体Uに対して溶接により固定されてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
球座部20は、下部構造体Lの上部に配置される。球座部20の上側には、上方に突出する第1凸球面20pを備える。球座部20は、後述する第2凹球面40dと摺動する滑り面である。第1凸球面20pは、平面視において円状に形成される。また、第1凸球面20pは、図2に示すように、水平方向に沿って見た断面視において円弧状に形成される。
球座部20の下側には、下部構造体Lに固定される取付部20aを備える。本実施形態において、球座部20は、ベースプレート30を介して下部構造体Lに配置される。
沓10及び球座部20は、例えば、溶接構造用圧延鋼材(SM490A、B、C、もしくはSN490B、Cなど)、もしくはS45Cなど機械構造用炭素鋼材、あるいはSUS材や鋳鋼材、鋳鉄等から形成される。
The
The lower side of the
The
ベースプレート30は、下部構造体Lに配置される板状の部材である。ベースプレート30は、例えば、下部構造体Lに対してボルトにより固定される。ベースプレート30は、下部構造体Lに対して溶接により固定されてもよい。ベースプレート30は、例えば、溶接構造用圧延鋼材(SM490A、B、C、もしくはSN490B、C、もしくはS45C)、あるいはSUS材や鋳鋼材、鋳鉄等から形成される。
The
球座部20の取付部20aとベースプレート30とは、例えば、締結部材20fで固定される。締結部材20fは、例えば、ボルトである。この場合、球座部20の取付部20aには、ボルト穴20hが設けられる。締結部材20fは、図3に示すように、沓10とスライダー部40とが水平方向において最大限相対移動した場合においても、スライダー部40に干渉しない位置に配置されている。つまり、取付部20aのボルト穴20hは、第1凸球面20pから十分離れた位置に設けられる(詳細は後述する)。
球座部20の取付部20aとベースプレート30とは、ベースプレート30に溶接されていてもよい。この場合、取付部20aにはボルト穴20hが設けられなくてもよい。
The mounting
The
スライダー部40は、沓10と球座部20との間に配置される。スライダー部40は、沓10及び球座部20のそれぞれと摺動する。これにより、例えば、地震が生じた時、図3に示すように、上部構造体Uと下部構造体Lとを水平方向に相対移動させる。これにより、地震動による地盤(下部構造体L)の水平変位が建築物に伝達されることを防ぐ。図3に示すように、沓10とスライダー部40とは、スライダー部40が沓10の第1凹球面10dの内壁10w(すなわち、第1凹球面10dの外周の壁)と接触するまで相対移動可能である。つまり、沓10とスライダー部40とが水平方向において最大限相対移動した場合とは、スライダー部40が沓10の第1凹球面10dの内壁10wと接触した場合をいう。
The
本実施形態において、沓10には、上述のように内壁10wが設けられている。これに限らず、沓10には内壁10wが設けられていなくてもよい。この場合は、沓10とスライダー部40との想定外の相対移動によってスライダー部40が沓10から逸脱しないように、沓10を十分な余裕を持った大きさとすることが好ましい。あるいは、内壁10wに代えて、沓10の外周に、スライダー部40の逸脱を防止するストッパーを設けてもよい。
In this embodiment, the
本実施形態において、締結部材20fは、次のような位置に設けられる。すなわち、上部構造体Uと下部構造体Lとが相対的に移動する前の状態から、上部構造体Uと下部構造体Lとが相対移動してスライダー部40が沓10のストッパーに対して接触し、同方向への更なる移動が規制された状態に至るまで、締結部材20fとスライダー部40とが干渉しない位置に設けられる。
スライダー部40は、例えば、溶接構造用圧延鋼材(SM490A、B、C、もしくはSN490B、Cなど)、もしくはS45Cなど機械構造用炭素鋼材、あるいはSUS材や鋳鋼材、鋳鉄等から形成される。
In this embodiment, the
The
スライダー部40は、例えば略円盤状に形成され、第2凸球面40pと、第2凹球面40dと、外周面40sと、を備える。
第2凸球面40pは、スライダー部40の上側に位置する。第2凸球面40pは、沓10の第1凹球面10dと摺動する滑り面である。第2凸球面40pは、平面視において円状に形成される。また、第2凸球面40pは、図2に示すように、水平方向に沿って見た断面視において円弧状に形成される。沓10の第1凹球面10dと第2凸球面40pとの曲率は、互いに一致する。また、第2凸球面40pの平面視における直径は、沓10の第1凹球面10dの直径よりも小さい。これにより、図2に示すように、沓10の第1凹球面10dは、スライダー部40の第2凸球面40pを覆うように配置される。
The
The second convex
第2凹球面40dは、スライダー部40の下側に位置する。第2凹球面40dは、球座部20の第1凸球面20pと摺動する滑り面である。第2凹球面40dは、平面視において円状に形成される。また、第2凹球面40dは、図2に示すように、水平方向に沿って見た断面視において円弧状に形成される。球座部20の第1凸球面20pと第2凹球面40dとの曲率は、互いに一致する。第2凹球面40dは、球座部20の第1凸球面20pに嵌合するようにして配置される。図2に示すように、第2凹球面40dは、球座部20の第1凸球面20pを覆うように配置される。
The second concave
本実施形態において、スライダー部40を基準として上側に位置する第1凹球面10d及び第2凸球面40pの曲率は、下側に位置する第2凹球面40d及び第1凸球面20pの曲率よりも小さい。言い換えれば、第1凹球面10d及び第2凸球面40pの曲率半径は、第2凹球面40d及び第1凸球面20pの曲率半径よりも大きい。これにより、沓10とスライダー部40との摺動と、スライダー部40と球座部20との摺動とを比較すると、以下のようになる。
In this embodiment, the curvatures of the first concave
すなわち、例えば、地震により上部構造体Uと下部構造体Lとが水平方向に相対移動した場合において、沓10とスライダー部40との相対移動量は、スライダー部40と球座部20との相対移動量よりも大きい。
また、沓10とスライダー部40とが任意の距離だけ相対移動した場合における、スライダー部40の回転角は、スライダー部40と球座部20とが同じ距離だけ相対移動した場合におけるスライダー部40の回転角よりも小さい。なお、回転角とは、水平方向のうち、上部構造体Uと下部構造体Lとが相対移動する方向に直交する方向を回転軸とした回転角をいう。
第1凹球面10d及び第2凸球面40pの曲率と、第2凹球面40d及び第1凸球面20pの曲率とを設定する際は、上記特性を考慮し、かつ、免震装置100を設置可能な領域の大きさ等に鑑みて決定されることが好ましい。
That is, for example, when the upper structure U and the lower structure L move relative to each other in the horizontal direction due to an earthquake, the amount of relative movement between the
Furthermore, the rotation angle of the
When setting the curvatures of the first concave
外周面40sは、第2凸球面40pの周縁と第2凹球面40dの周縁とを上下方向につなぐ。本実施形態において、外周面40sは、直線部40s1と、テーパ部40s2と、を備える。
直線部40s1は、沓10の側に位置する。すなわち、直線部40s1は、スライダー部40の上側に位置する。本実施形態において、直線部40s1は、図2に示すように、上下方向に沿って直線状に形成される。直線部40s1には、例えば、後述する摩擦材40Fが取り付けられる。直線部40s1は、摩擦材40Fの取り付けに支障がなければ、例えば、円弧状に形成されてもよい。
テーパ部40s2は、球座部20の側に位置する。すなわち、テーパ部40s2は、スライダー部40の下側に位置する。テーパ部40s2は、スライダー部40の外径が、上方から下方に向けて縮径するように形成される。
The outer
The straight portion 40s1 is located on the
The tapered portion 40s2 is located on the
ここで、球座部20とスライダー部40の部位について、次のように規定する。
すなわち、図4及び図5に示すように、免震装置100に振動が入力されていない状態において、免震装置100を水平方向のうちの第1水平方向から見たときの、第1凸球面20pの輪郭線を第1輪郭線C1とする。
免震装置100に振動が入力されていない状態において、免震装置100を第1水平方向から見たときの、スライダー部40の外周面40sの輪郭線であって、外周面40sの輪郭線の下端において第1輪郭線C1と交点Cを形成する輪郭線を第2輪郭線C2とする。
Here, the parts of the
That is, as shown in FIGS. 4 and 5, when the
The contour line of the outer
このとき、免震装置100に振動が入力されていない状態における、交点Cにおける第1輪郭線C1の接線と、第2輪郭線C2と、のなす角度であって、スライダー部40の側の角度Aが、例えば、90°以上である。スライダー部40をこのような形状にすることで、交点Cにおいて応力集中が発生することを防ぐ。なお、交点Cは、半径5mm程度のR加工がされ、外側に膨らんだ形状となっている(不図示)ことが好ましい。
At this time, the angle formed by the tangent of the first contour line C1 at the intersection C and the second contour line C2 in a state where no vibration is input to the
なお、免震装置100の設置箇所の条件等によって上述の形状とすることが不可能である場合、角度Aは、90°未満であってもよい。この場合、第1輪郭線C1と第2輪郭線C2との境界には、円弧状部CRが形成されていることが好ましい。円弧状部CRは、例えば、第1輪郭線C1と第2輪郭線C2との境界における、半径5mm以上のR加工である。これにより、角度Aが90°未満の場合であっても、交点Cにおいて応力集中が発生することを防ぐことが好ましい。
Note that if the above-mentioned shape is not possible due to the conditions of the location where the
第1凸球面20p、又は第2凹球面40dの少なくともいずれか一方には、例えば、摩擦材40Fが設けられている。ここで、摩擦材40Fは、例えば、少なくともPTFEを素材とする摩擦材である。摩擦材40Fは二重織物により形成され、二重織物は、PTFE繊維(polytetrafluoroethylene、ポリテトラフルオロエチレン)と、PTFE繊維よりも引張強度の高い繊維(高強度繊維)とにより形成される。ここで、「PTFE繊維よりも引張強度の高い繊維」としては、ナイロン6・6、ナイロン6、ナイロン4・6などのポリアミドやポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルやパラアラミドなどの繊維を挙げることができる。また、メタアラミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ガラス、カーボン、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、LCP、ポリイミド、PEEKなどの繊維を挙げることができる。また、さらに、熱融着繊維や綿、ウールなどの繊維を適用してもよい。その中でも、耐薬品性、耐加水分解性に優れ、引張強度の極めて高いPPS繊維が望ましい。
For example, a
尚、少なくともPTFEを素材とする摩擦材としては、二重織物以外のPTFE繊維を含む織物でもよく、また、PTFEのみを素材とする摩擦材、PTFEと他の樹脂の複合素材からなる摩擦材、PTFEを素材とする摩擦材と他の樹脂を素材とする摩擦材との積層構造の摩擦材などであってもよい。 The friction material made of at least PTFE may be a woven fabric containing PTFE fibers other than double woven fabric, and may also include a friction material made only of PTFE, a friction material made of a composite material of PTFE and other resin, The friction material may have a laminated structure of a friction material made of PTFE and a friction material made of another resin.
本実施形態において、摩擦材40Fは、例えば、図6に示すように、スライダー部40の第2凸球面40pに設けられる。摩擦材40Fは、図7に示すように、スライダー部40の第2凹球面40dに設けられてもよい。あるいは、摩擦材40Fは、第2凸球面40p及び第2凹球面40dの両方に設けられてもよい。
上述のように、摩擦材40Fは二重織物である。摩擦材40Fは、第2凸球面40p又は第2凹球面40dを覆うように配置され、端部を外周面40sの直線部40s1に貼り付けるようにして固定することが好ましい。
In this embodiment, the
As mentioned above, the
第1凸球面20p、又は第2凹球面40dの少なくともいずれか一方には、固形潤滑剤が設けられていてもよい。固形潤滑剤には、例えば、黒鉛等が好適に用いられる。固形潤滑剤は、例えば、第1凸球面20p又は第2凹球面40dの表面に設けられた窪みに点状に配置される。固形潤滑剤は、第1凸球面20p又は第2凹球面40dの表面に設けられた溝に線状に配置されてもよい。第1凸球面20p、又は第2凹球面40dの少なくともいずれか一方には、固形潤滑剤に代えて、通常のグリースが設けられていてもよい。
A solid lubricant may be provided on at least one of the first convex
第1凸球面20p、又は第2凹球面40dの少なくともいずれか一方には、図8に示すように、油路OPが設けられていてもよい。油路OPは、第1凸球面20p又は第2凹球面40dの表面に設けられた溝である。油路OPには、潤滑油が注入される。これにより、摺動部の摩擦を低減する。なお、油路OPを設ける場合には、定期的に潤滑油を充填することが好ましい。油路OPは、例えば、図8に示すように、第1凸球面20p又は第2凹球面40dの中心から放射状に設けられる。これに加えて、放射状の溝同士を繋ぐ円環状の溝を設けてもよい。また、油路OPの一部に、溝の幅の広い箇所を設け、油溜まりとしてもよい。油路OPに潤滑油を注入しやすくするため、テーパ部40s2の表面に、注入口OIを設けてもよい。
As shown in FIG. 8, an oil passage OP may be provided on at least one of the first convex
以上説明したように、本実施形態に係る免震装置100によれば、上部構造体Uの下部に配置される沓10と、下部構造体Lの上部に配置される球座部20と、沓10と球座部20との間に配置されるスライダー部40と、を備える。
ここで、上部構造体Uに配置された沓10の第1凹球面10dは、下方に面している。スライダー部40の第2凸球面40pは、第1凹球面10dと摺動する。つまり、沓10の第1凹球面10dは、スライダー部40の第2凸球面40pを覆うように配置される。つまり、この構造によれば、凹型の形状が上方に面する部位を有さない。したがって、第1凹球面10dと第2凸球面40pとの間に、塵埃や水滴が入り込まず、かつ滞留する余地のない構造とすることができる。
As explained above, according to the
Here, the first concave
また、下部構造体Lに配置された球座部20の第1凸球面20pは、上方に突出している。スライダー部40の第2凹球面40dは、第1凸球面20pと摺動する。つまり、スライダー部40の第2凹球面40dは、球座部20の第1凸球面20pの上を覆うように配置される。つまり、この構造によれば、凹型の形状が上方に面する部位を有さない。これにより、第1凸球面20pと第2凹球面40dとの間に、塵埃や水滴が入り込まず、かつ滞留する余地のない構造とすることができる。
上述のような構造とすることで、免震装置100の摺動領域に、塵埃及び水滴が入り込んだり、滞留したりすることを防ぐことができる。よって、防塵シートを設けることを不要とすることができる。したがって、点検性を向上することができる。
Further, the first convex
With the above-described structure, it is possible to prevent dust and water droplets from entering or staying in the sliding area of the
また、交点Cにおける第1輪郭線C1の接線と、第2輪郭線C2と、のなす角度であって、スライダー部40の側の角度Aが、90°以上である。これにより、スライダー部40における第1輪郭線C1の接線と第2輪郭線C2との境界において応力集中が生じにくくすることができる。よって、当該部位を摩耗しにくくすることができる。また、当該部位のスライダー部40の形状を肉厚にすることで、スライダー部40の耐久性を向上することができる。
Further, the angle A between the tangent to the first contour line C1 at the intersection point C and the second contour line C2, which is the angle A on the
また、交点Cにおける第1輪郭線C1の接線と、第2輪郭線C2と、のなす角度であって、スライダー部40の側の角度Aが、90°未満であり、第1輪郭線C1と第2輪郭線C2との境界には、円弧状部CRが形成されている。当該部位の角度Aが90°未満とすることで、例えば、免震装置100の設置場所におけるレイアウト要件等に対応しやすくすることができる。また、第1輪郭線C1と第2輪郭線C2との境界に円弧状部CRが形成されていることで、スライダー部40における第1輪郭線C1の接線と第2輪郭線C2との境界において応力集中が生じにくくすることができる。よって、当該部位を摩耗しにくくすることができる。
Further, the angle A between the tangent to the first contour line C1 at the intersection C and the second contour line C2, on the side of the
ここで、スライダー部40と沓10との間には、摩擦材40Fが配置されることがある。摩擦材40Fは、例えば、繊維により形成される織物である。摩擦材40Fは、スライダー部40に貼りつけるようにして固定される。これに対し、スライダー部40の外周面40sは、球座部20の側に位置するテーパ部40s2と、沓10の側に位置する直線部40s1と、を備える。これにより、摩擦材40Fの端部を、直線部40s1に固定することができる。よって、スライダー部40に摩擦材40Fを配置しやすくすることができる。
Here, a
また、第1凸球面20p、又は第2凹球面40dの少なくともいずれか一方に、摩擦材40Fが設けられている。これにより、第1凸球面20pと第2凹球面40dとの間をより摺動しやすくすることができる。
Furthermore, a
また、第1凸球面20p、又は第2凹球面40dの少なくともいずれか一方に、固形潤滑剤が設けられている。これにより、第1凸球面20pと第2凹球面40dとの間をより摺動しやすくすることができる。
Furthermore, a solid lubricant is provided on at least one of the first convex
また、第1凸球面20p、又は第2凹球面40dの少なくともいずれか一方に、油路OPが設けられている。これにより、第1凸球面20pと第2凹球面40dとの間をより摺動しやすくすることができる。
Further, an oil passage OP is provided on at least one of the first convex
また、球座部20が、ベースプレート30に締結部材20fで固定されている。これにより、例えば、球座部20を交換可能とすることができる。この態様は、例えば、球座部20を定期的に交換する必要がある場合において、特に顕著な効果をもたらす。また、締結部材20fは、沓10とスライダー部40とが水平方向において最大限相対移動した場合においても、スライダー部40に干渉しない位置に配置されている。これにより、締結部材20fがスライダー部40の移動に影響を及ぼすことを防ぐことができる。
Further, the
また、球座部20が、ベースプレート30に溶接されている。これにより、例えば、球座部20がベースプレート30に締結部材20fによって締結されている場合と比較して、締結部材20fが緩むことについての対策を不要とすることができる。よって、例えば、メンテナンスの頻度を少なくしたり、あるいは不要としたりすることができる。
Further, the
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、摩擦材40F、固形潤滑剤、油路OPは、第1凹球面10d又は第2凸球面40pのいずれか一方に設けられてもよい。
また、図9及び図10に示すように、スライダー部40の円弧状部CRは、テーパ部40s2の輪郭と直接連結されていなくてもよい。例えば、円弧状部CRとテーパ部40s2との間に、減肉部40gが形成されてもよい。
Note that the technical scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the arcuate portion CR of the
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, without departing from the spirit of the present invention, the components in the embodiments described above may be replaced with well-known components as appropriate, and the above-described modifications may be combined as appropriate.
10 沓
10d 第1凹球面
20 球座部
20f 締結部材
20p 第1凸球面
30 ベースプレート
40 スライダー部
40d 第2凹球面
40F 摩擦材
40p 第2凸球面
40s 外周面
40s1 直線部
40s2 テーパ部
100 免震装置
A 角度
C 交点
C1 第1輪郭線
C2 第2輪郭線
CR 円弧状部
L 下部構造体
OP 油路
U 上部構造体
10
Claims (12)
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第1凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第1凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第1凹球面と摺動する第2凸球面と、前記第1凸球面と摺動する第2凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
平面視において、前記第1凸球面は、前記スライダー部が存在する領域内に配置され、
前記球座部が前記下部構造体に固定されている、
免震装置。 A seismic isolation device installed between an upper structure and a lower structure,
a shoe disposed at a lower part of the upper structure and having a first concave spherical surface facing downward;
a spherical seat portion disposed on the upper part of the lower structure and having a first convex spherical surface protruding upward;
a slider section that is disposed between the shoe and the spherical seat section and includes a second convex spherical surface that slides on the first concave spherical surface, and a second concave spherical surface that slides on the first convex spherical surface;
Equipped with
In plan view, the first convex spherical surface is located within a region where the slider portion is present,
the spherical seat portion is fixed to the lower structure;
Seismic isolation device.
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第1凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第1凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第1凹球面と摺動する第2凸球面と、前記第1凸球面と摺動する第2凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
前記スライダー部は、前記第2凸球面の周縁と前記第2凹球面の周縁とを上下方向につなぐ外周面を備え、
前記免震装置を水平方向のうちの第1水平方向から見たときの、前記第1凸球面の輪郭線を第1輪郭線とし、
前記第1水平方向から見たときの、前記スライダー部の前記外周面の輪郭線であって、前記外周面の輪郭線の下端において前記第1輪郭線と交点を形成する前記輪郭線を第2輪郭線とし、
前記交点における前記第1輪郭線の接線と、前記第2輪郭線と、のなす角度であって、前記スライダー部の側の角度が、90°以上であり、
前記球座部が前記下部構造体に固定されている、
免震装置。 A seismic isolation device installed between an upper structure and a lower structure,
a shoe disposed at a lower part of the upper structure and having a first concave spherical surface facing downward;
a spherical seat portion disposed on the upper part of the lower structure and having a first convex spherical surface protruding upward;
a slider section that is disposed between the shoe and the spherical seat section and includes a second convex spherical surface that slides on the first concave spherical surface, and a second concave spherical surface that slides on the first convex spherical surface;
Equipped with
The slider portion includes an outer peripheral surface that vertically connects a peripheral edge of the second convex spherical surface and a peripheral edge of the second concave spherical surface,
A contour line of the first convex spherical surface when the seismic isolation device is viewed from a first horizontal direction is a first contour line;
A contour line of the outer circumferential surface of the slider portion when viewed from the first horizontal direction, the contour line forming an intersection with the first contour line at the lower end of the contour line of the outer circumferential surface. As a contour line,
The angle between the tangent to the first contour line and the second contour line at the intersection point, and the angle on the slider part side is 90° or more,
the spherical seat portion is fixed to the lower structure;
Seismic isolation device.
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第1凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第1凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第1凹球面と摺動する第2凸球面と、前記第1凸球面と摺動する第2凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
前記スライダー部は、前記第2凸球面の周縁と前記第2凹球面の周縁とを上下方向につなぐ外周面を備え、
前記免震装置を水平方向のうちの第1水平方向から見たときの、前記第1凸球面の輪郭線を第1輪郭線とし、
前記第1水平方向から見たときの、前記スライダー部の前記外周面の輪郭線であって、前記外周面の輪郭線の下端において前記第1輪郭線と交点を形成する前記輪郭線を第2輪郭線とし、
前記交点における前記第1輪郭線の接線と、前記第2輪郭線と、のなす角度であって、前記スライダー部の側の角度が、90°未満であり、
前記第1輪郭線と前記第2輪郭線との境界には、円弧状部が形成され、
前記球座部は、凹型の形状が上方に面する部位を有さない、
免震装置。 A seismic isolation device installed between an upper structure and a lower structure,
a shoe disposed at a lower part of the upper structure and having a first concave spherical surface facing downward;
a spherical seat portion disposed on the upper part of the lower structure and having a first convex spherical surface protruding upward;
a slider section that is disposed between the shoe and the spherical seat section and includes a second convex spherical surface that slides on the first concave spherical surface, and a second concave spherical surface that slides on the first convex spherical surface;
Equipped with
The slider portion includes an outer peripheral surface that vertically connects a peripheral edge of the second convex spherical surface and a peripheral edge of the second concave spherical surface,
A contour line of the first convex spherical surface when the seismic isolation device is viewed from a first horizontal direction is a first contour line;
A contour line of the outer circumferential surface of the slider portion when viewed from the first horizontal direction, the contour line forming an intersection with the first contour line at the lower end of the contour line of the outer circumferential surface. As a contour line,
The angle between the tangent to the first contour line and the second contour line at the intersection point, and the angle on the slider part side is less than 90°,
An arcuate portion is formed at the boundary between the first contour line and the second contour line,
The spherical seat portion does not have a portion where the concave shape faces upward.
Seismic isolation device.
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第1凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第1凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第1凹球面と摺動する第2凸球面と、前記第1凸球面と摺動する第2凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
前記スライダー部の外周面は、
前記球座部の側に位置するテーパ部と、
前記沓の側に位置する直線部と、
を備える、
免震装置。 A seismic isolation device installed between an upper structure and a lower structure,
a shoe disposed at a lower part of the upper structure and having a first concave spherical surface facing downward;
a spherical seat portion disposed on the upper part of the lower structure and having a first convex spherical surface protruding upward;
a slider section that is disposed between the shoe and the spherical seat section and includes a second convex spherical surface that slides on the first concave spherical surface, and a second concave spherical surface that slides on the first convex spherical surface;
Equipped with
The outer peripheral surface of the slider portion is
a tapered portion located on the side of the spherical seat portion;
a straight part located on the side of the shoe;
Equipped with
Seismic isolation device.
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第1凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第1凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第1凹球面と摺動する第2凸球面と、前記第1凸球面と摺動する第2凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
前記下部構造体に配置されたベースプレートを更に備え、
前記球座部が、前記ベースプレートに締結部材で固定されており、
前記締結部材は、前記沓と前記スライダー部とが水平方向において最大限相対移動した場合においても、前記スライダー部に干渉しない位置に配置され、
前記球座部は、凹型の形状が上方に面する部位を有さない、
免震装置。 A seismic isolation device installed between an upper structure and a lower structure,
a shoe disposed at a lower part of the upper structure and having a first concave spherical surface facing downward;
a spherical seat portion disposed on the upper part of the lower structure and having a first convex spherical surface protruding upward;
a slider section that is disposed between the shoe and the spherical seat section and includes a second convex spherical surface that slides on the first concave spherical surface, and a second concave spherical surface that slides on the first convex spherical surface;
Equipped with
further comprising a base plate disposed on the lower structure,
The spherical seat portion is fixed to the base plate with a fastening member,
The fastening member is arranged at a position where it does not interfere with the slider part even when the shoe and the slider part move relative to each other in the horizontal direction to the maximum extent ,
The spherical seat portion does not have a portion where the concave shape faces upward.
Seismic isolation device.
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第1凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第1凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第1凹球面と摺動する第2凸球面と、前記第1凸球面と摺動する第2凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
前記下部構造体に配置されたベースプレートを更に備え、
前記球座部が、前記ベースプレートに溶接され、
前記球座部は、凹型の形状が上方に面する部位を有さない、
免震装置。 A seismic isolation device installed between an upper structure and a lower structure,
a shoe disposed at a lower part of the upper structure and having a first concave spherical surface facing downward;
a spherical seat portion disposed on the upper part of the lower structure and having a first convex spherical surface protruding upward;
a slider section that is disposed between the shoe and the spherical seat section and includes a second convex spherical surface that slides on the first concave spherical surface, and a second concave spherical surface that slides on the first convex spherical surface;
Equipped with
further comprising a base plate disposed on the lower structure,
the spherical seat part is welded to the base plate ,
The spherical seat portion does not have a portion where the concave shape faces upward.
Seismic isolation device.
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第1凹球面を備える沓と、 a shoe disposed at a lower part of the upper structure and having a first concave spherical surface facing downward;
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第1凸球面を備える球座部と、 a spherical seat portion disposed on the upper part of the lower structure and having a first convex spherical surface protruding upward;
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第1凹球面と摺動する第2凸球面と、前記第1凸球面と摺動する第2凹球面と、を備えるスライダー部と、 a slider section that is disposed between the shoe and the spherical seat section and includes a second convex spherical surface that slides on the first concave spherical surface, and a second concave spherical surface that slides on the first convex spherical surface;
を備え、 Equipped with
上下方向に重なる複数の摺動領域を有し、 It has multiple sliding areas that overlap in the vertical direction,
前記複数の摺動領域のうち、下の摺動領域は、上の摺動領域よりも狭く、上の摺動領域の内側に設けられている、 Among the plurality of sliding areas, the lower sliding area is narrower than the upper sliding area and is provided inside the upper sliding area.
免震装置。 Seismic isolation device.
請求項1から7のいずれか1項に記載の免震装置。 A friction material is provided on at least one of the first convex spherical surface and the second concave spherical surface,
The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 7 .
請求項1から7のいずれか1項に記載の免震装置。 A solid lubricant is provided on at least one of the first convex spherical surface and the second concave spherical surface,
The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 7 .
請求項1から7のいずれか1項に記載の免震装置。 an oil passage is provided on at least one of the first convex spherical surface and the second concave spherical surface;
The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 7 .
前記球座部が、前記ベースプレートに締結部材で固定されており、
前記締結部材は、前記沓と前記スライダー部とが水平方向において最大限相対移動した場合においても、前記スライダー部に干渉しない位置に配置されている、
請求項1から4のいずれか1項に記載の免震装置。 further comprising a base plate disposed on the lower structure,
The spherical seat portion is fixed to the base plate with a fastening member,
The fastening member is disposed at a position that does not interfere with the slider portion even when the shoe and the slider portion move relative to each other to the maximum extent in the horizontal direction.
The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 4.
前記球座部が、前記ベースプレートに溶接されている、
請求項1から4のいずれか1項に記載の免震装置。 further comprising a base plate disposed on the lower structure,
the spherical seat portion is welded to the base plate;
The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 4.
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