JPH01174737A - クーロン摩擦を利用した免震装置 - Google Patents
クーロン摩擦を利用した免震装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
本発明は地震等の外部振動によって構造物や機器に加わ
る入力加速度を低減し変位応答を所定値以下に抑えると
ともに、振動後の残留変位を微小にするための免震装置
の改良に関するものである。 ［従来の技術］ 上記免震装置については従来種々の発明が成されている
。第４図、第５図゛はその一例を示すもので、特公昭５
９−１８５００号公報に開示された装置の断面図である
。図中１は構造体、２は地盤、３は床盤、４は基礎床、
５は支持台、６は免震支持装置、７は弾性支持体、８は
鋼板、９．１０は摩擦板である。 図において、免震支持装置６は数枚の鋼板８を積層する
ことによって強化されたゴム製の弾性支持体７と、その
上面に装着された摩擦板９と、床盤３の下面に固着され
た摩擦板１０とよりなるものである。弾性支持体８の水
平剛性は、構造体１が地震に対して共振しないように周
期がやや長くなるように設定されている。 地盤２及び基礎床４を介して地震力が免震支持装置６に
入力されると、弾性支持体７は弾性変形する。この時弾
性支持体７の剪断力が摩擦板９．１０の間の最大摩擦力
以下であれば、構造体１には残留変位はなく、また入力
加速度は弾性支持体７を欠く場合に比較して低減する。 一方弾性支持体７の剪断力が最大摩擦力を越えようとす
ると、摩擦板９．１０の間に滑りが生じ、構造体１の入
力加速度はそれ以上にはならない。 摩擦板の摩擦係数は０．０８〜０．５程度で、−例とし
てクロムまたはニッケル鍍金された鋼板と、鉛、黒鉛、
カドミュウムあるいはモリブデン二硫化物の粒子を摩擦
面上に嵌め込んだ材料との組み合わせが適当とされてい
る。 本発明の欠点は ■弾性支持体７の剪断力が摩擦板９．１０間の最大摩擦
力以下の場合に、構造体１の変位が弾性支持体７がない
場合より大きくなる。 ■弾性支持体７の剪断力が最大摩擦力を越えようとする
時、上記変位の外に摩擦板９．１０の滑りが加わり大き
な変位を生ずるとともに、地震終了後大きな変位が残留
する恐れがある。 ■弾性支持体７が有効に機能するためには、その寸法は
縦横数十ｃｍ以上必要である。 ■弾性支持体７のゴムが劣化した場合に備えて鉛直加重
を支持する為の対策が必要である。 等である。 上記装置における過大な滑りを防止する目的で第６図に
示す装置が実開昭６０−６００２号公報に開示されてい
る。図にみるように、基礎床４の外周部にコンクリート
壁１１．１２を設けその間に砂等の粉体１３を充填し、
構造体１が変位した場合のストッパとしたものである。 本装置は比較的大きい構造物には適用出来るが、一般の
設備機器類には適用困難な点が問題である。 また第７図に示す装置は特開昭５４−１６００１２号公
報に開示された免震支持装置である。本装置は摩擦部材
１４．１５の接触面１６を球面状にし、ある限度以上の
地震力が入力した場合でも常に初期位置に戻ろうとする
復元力を持たせようとしたものである。 また第８図に示す特開昭５９−１７９９７０号公報に開
示された装置は、構造物１の下部に装着した取付盤２１
の下面に、摩擦材２５を固着した支承体２３を取付け、
摩擦材２５を固定盤２０の上面に当接させる。支承体２
３の外周部を中空円筒ゴム２２で囲繞し、その内部に粘
性流体２４を充填する。支承体２３の摩擦材２５は、こ
の粘性流体２４を介して固定盤２０の上面を摺動するの
である。 本発明の特徴は ■摩擦係数が小さくなるように、摩擦材２５１；弗素樹
脂を固定面２０の上面にパフ研磨したクロム鍍金板を使
用する。 ■摩擦面にシリコンオイルなどの粘性流体を使用してい
るので、摩擦抵抗をほとんど無視できる程度まで低減さ
せている。 ■減衰は摩擦によらず粘性流体２４の粘性抵抗に期待し
ている。 ■中空円筒ゴム２２の弾性剛性を調整することにより、
入力加速度を低減するとともに、この弾性によって地震
後は原位置へ復元する。 ことなどである。 したがってこの発明を使用した場合構造物の系は弾性変
形するから ■一般に摩擦抵抗があって摩擦が切れる前の状態に比較
すれば構造物の入力加速度は低減できるが、地震人力が
小さい段階から構造物の変位は大きくなる。 ■摩擦抵抗があって摩擦が切れた以後の状態にある場合
に比べて構造物の入力加速度及び変位の大小がどうなる
かは一般に論ぜられない。 等である。 また本発明の問題点は ■大地震時の水平変位を許容するためには中空円筒ゴム
２２の寸法を大きくする必要がある。 ■中空円筒ゴム２２及び粘性流体２４の劣化対策が必要
である。 ■粘性流体２４の洩れ防止が必要である。 ■火災発生時の対策が必要である。 等である。 次に第９図は特開昭５６−７０３５９号公報に開示され
た装置の断面図で、水平な台枠３０上に、下面に摩擦係
数の小さい摩擦材３２を固着した架台３１を載置し、架
台３１の周囲または架台と台枠３０との間に、予圧縮さ
れたバネ３３を一組または数組対向して設けるとともに
、ダンパ３４を取付ける。 本発明の特徴は ■地震時の免震機能を開始する入力加速度の設定は圧縮
バネの予圧縮力で調節する。 ■平常時の固定装置が不要である。 ■滑り面の摩擦係数は地震後原位置へ自然に復元できる
程度に小さい。 ■減衰は摩擦によらずバネ３３ダンパ３４に依存してい
る。 ■水平２方向の地震に対し有効である。 ことなどである。 一方問題点は、地震時の入力加速度には実際にはバネの
予圧縮力の他にバネ剛性が関係するので、免震効果を発
揮するためにはバネ剛性を小さくする必要があるが、バ
ネ剛性を小さくすると、バネが座屈したりバネの軸心に
対して斜めに変位した時に座屈しやすくなることである
。 さらに第１０図、第１１図は特公昭５８−３６１４４号
、および３６１４６号公報に開示された装置を示すもの
である。 第１０図にみるように、架台４１を水平に置かれた台枠
４０上に配置し、架台４１が容易に水平に移動し得るよ
うｊこ架台４１と台枠４０との滑り面には低摩擦材４２
またはコロ、ボールを配置する。架台４１と台枠４０に
はバネ接続治具４３を配置し、その対向する辺に沿って
予引張りをかけた引張りバネ４４で相互を接続する。 地震等の外部振動により台枠４０が振動すると、架台４
１はバネ接続治具４３に当接したまま移動するが、治具
４３はストッパ４５により停止し、バネ４４が伸長し、
やがて架台４１を引き戻す。 すなわち復元力が作用するのである。 なお第１１図にみるように、バネ接続治具４３の隅部外
部に滑車４６を軸着し、一部に線材４７を有するループ
状のバネをかけ、引張りバネの代わりとしてもよい。 この装置の特徴は ■地震時免震機能を開始する入力加速度の設定は引張り
バネの予引張り力で調節する。 ■平常時の固定装置が不要である。 ■滑り面の摩擦係数は地震後原位置へ復元できる程度に
小さい。 ■減衰は摩擦によらずバネとダンパに依存している。 ■水平２方向の地震に対して有効である。 などである。 第１２図ａ、ｂは特開昭５８−１２４８４３号公報に開
示された装置を示すもので、５０は基礎、５１はＸ軸シ
ール、５２はＸ軸方向の移動子、５３はＹ軸シール、５
４はＹ軸方向の移動子、５５は引張りバネ、５６は摩擦
減衰器、５７はベース、５８は機器設置台である。 基礎５０の上に水平にＸ軸シール５０を配置し、移動子
５１を載置する。この移動子５１上にＹ軸シール５２を
配設し、その上に移動子５３を載置する。基礎５０、移
動子５１．５３及び機器設置台５７の間に引っ張りバネ
を設け、さらに必要に応じて摩擦減衰器５６、オイルダ
ンパなどを設置する。 この発明の特徴は ■摩擦ダンパなどの摩擦力が小さい。 ■バネは完全な線形バネである。 ■したがって装置を含む振動系は完全に弾性系である。 ■地震後原位置への復帰が容易である。 ０機器のロッキング、回転がない。 ■軽微な機器に対する免震装置である。 ■水平２方向の地震に対して有効である。 等である。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところで上記従来の装置は大きく３種に分けられ、その
特徴は次のようである。 （１）第４図〜第７図に示す装置については、入力加速
度を低減させるため弾性支持体のゴムの剛性を調整して
固有周期をやや長くなるようにしている。したがって基
礎または台等に固定された場合に比べ、小地震の段階か
ら変位が大きく、さらに基礎または台との間に相対変位
を生じる。 大地震時に摩擦板の摩擦が切れて免震装置が本格的に作
動開始する時は、構造物には全くバネなどの復元力が付
与されていないので、その滑り変位は大きくなることが
予想される。実際には滑り変位の他にゴムの弾性変形が
加わるから全変位はかなり大きく同時に大きな残留変位
を生ずる可能性がある。地震後の残留変位の修正も困難
である。 （２）第８図に示す装置は、入力加速度を低減するため
にゴムの剛性を固有周期がやや長くなるように調整して
いる。したがって免震装置の作動開始加速度の設定がな
く、小地震の段階から基礎または台に固定された場合よ
り変位が大きく、基礎または台とも相対変位が生ずる。 減衰は摩擦によらず粘性流体に期待している。円筒ゴム
及び粘性流体の劣化対策、粘性流体の洩れ対策、火災発
生時の対策等が必要である。 （３）第９図〜第１２図に示される装置は、予圧縮され
た圧縮だけに有効な圧縮バネ、または予引張りされた引
張りだけに有効な引張りバネのいずれかを配置して、こ
のバネで機器類を常時止めておくように構成されている
。地震時に機器類がこれらの圧縮バネまたは引張りバネ
に地震力を及ぼしてその圧縮力または引張り力がこの予
圧縮力または予引張り力を越えた場合に免震装置が作動
開始する。摩擦係数は地震後原位置に自然復元できる程
度に小さい。減衰は摩擦によらずバネとダンパに期待し
ている。 以上述べたように、従来の上記３種の免震装置はそれな
りに有効ではある。しかし摩擦面に作用する摩擦は通常
の摩擦であり、クーロン摩擦に対する配慮を欠いている
。クーロン摩擦とは摩擦係数が相対速度に関係なく一定
と見なし得る摩擦のことである。 通常の摩擦においては静摩擦係数は動摩擦係数より大き
く、動摩擦係数は摩擦面が滑らかな場合は相対速度に関
係なく一定と見なされるが、粗い摩擦面の場合は相対速
度の増加につれて摩擦係数は減少する。 一般に構造物、架台、配管、危険物貯蔵設備、家具什器
、コンピュータ、計測制御盤、加工機械その他一般積載
物あるいはそれらを載荷する床など構造物に関しては、
入力加速度が１００ ｇａｌ程度の場合は、弾性設計す
なわち地震後は完全に元の状態に戻るように設計してい
る。しかし入力加速度がこの値を越える場合は、構造物
は倒壊してはならないが塑性変形を生じて完全には元に
戻らなくてもよいものとして設計されている。この時構
造物と地盤との間には相対変位や残留変位を生じるので
、外部から構造物に接続される各種配管ケーブルなどに
はエキスパンションジヨイントを設けるなどの対策が必
要となる。 またコンピュータなどにあっては、入力加速度が２００
ｇａｌ程度までは機能保証されるがそれ以上の入力加
速度に対しては機能保証はされていない。地震時コンピ
ュータが受ける加速度は地震の大きさ周波数等によって
異なる。したがって従来の免震装置のように地震の加速
度を通常の摩擦により伝達する機構においては、地震の
周波数により摩擦係数が異なり、したがって地震の周波
数によって制御盤やコンピュータに伝達される加速度が
相違することになり、該機器の加速度に対する安全性は
安定を欠くことになる。 本発明は上記従来の免震装置の問題点を解消するために
なされたもので、地震等の外部振動によって機器や構造
物に加わる入力加速度を低減し、変位応答を所定値以下
に抑え、振動後の残留変位を微少に抑えるとともに、外
部振動の周波数の如何にかかわらず安定した作動開始性
能を有する免震装置を提供しようとするものである。 ［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明に係る免震装置は、作
動開始機構として機能するクーロン摩擦を利用した摩擦
機構と、適当な剛性を有し初期張力を付与された水平バ
ネとから構成されている。 上記クーロン摩擦機構に使用される摩擦材としては、含
油アセタール樹脂材または黄銅、青銅合金系の固体潤滑
剤埋込材、固体潤滑剤含浸焼結材、含油鋳造合金、焼結
複合復層構造系材等と、硬質クロームまたはニッケル鍍
金等の表面処理材との組み合わせを使用する。 ［作用コ 上記免震装置に地震力が加わると、免震装置の摩擦機構
の摩擦面に摩擦力が作用する。摩擦力がクーロン摩擦力
未満の場合は、摩擦材相互の間には相対変位は発生しな
い。摩擦力がクーロン摩擦力以上になると摩擦機構の摩
擦材の間に相対変位を生じ、相対変位に対応したバネ力
がバネ系に作用し、復元力として働く。 クーロン摩擦は上述したように静摩擦係数と動摩擦係数
とが等しく動摩擦係数は速度によって殆ど変化しないの
で、免震装置に利用すれば次のような利点がある。 ■摩擦によるエネルギー減衰性能が安定している。 ■クーロン摩擦に近い状況を実現してその摩擦特性を免
震装置に利用すれば、周波数によらず安定した作動開始
性能を有する免震装置の形成が可能となる。 ■積載物の重量を直接摩擦面に伝達させれば、作動開始
加速度を低減するには一部摩擦面をボールベアリング等
の摩擦の極めて小さい材料に代えて摩擦面にかかる積載
物の重量を低減すればよい。 またバネ系の機能により摩擦面の多少の相対変位は復元
される。 ［発明の実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す免震装置のａは側面図
、ｂは平面図で、図中６１は基礎、６２は構造物、６３
は免震装置、６４は上板、６５はブロック、６６は上部
摩擦材、６７は下部摩擦板、６８は下部摩擦材、６９は
ボールベアリング、７０は連結材、７１はボルト接合部
、７２は接続治具、７３はバネ系、７４は水平バネ、７
５は線材、７６は調節治具、７７は滑車、７８はダンパ
系、７９はダンパ、８０はストッパ、８１は修正用治具
である。 図に示すように、免震装置６３は基礎６１と構造物６２
との間に設置される。免震装置６３のブロック６５の下
部に装着された上部摩擦材６６と基礎６１上に配設され
た下部摩擦板６７の上部に装着された下部摩擦材６８と
で摩擦面を構成する。 摩擦材６６．６８の材料はクーロン摩擦特性を有するも
ので、本実施例においては、含油アセタール樹脂と硬質
クロムを鍍金した鋼材である。 ブロック６５と上部摩擦材６６との間にボールベアリン
グ６９を介在させることにより、上部摩擦材６６を下部
摩擦材６８の傾斜に追従させることができる。また基礎
６１の不陸に追従して連結材７０とブロック６５とを繋
ぐボルト接合部７１の剛性を調節する。ストッパ８０は
免震装置６３の過大な変位を止めるためのものである。 また水平バネ７４、線材７５及び長さを調節する調節治
具とよりなるバネ系７３を滑車７７を介して連結材７０
に装着された接続治具７２に配設する。滑車７７は基Ｗ
！６１に固着されているのでバネ系７３は免震装置６３
と基礎６１との間に介在することになる。バネ系の調節
治具７６を調節して初期張力をかけ、第２図に示すよう
に水平バネ７４を引っ張り力と圧縮力のいずれに対して
も引っ張り領域で使用し、系の固有周期を最適な値に設
定する。減衰機能を持たせるために、ダンパを設ける場
合はバネ系の治具を用い、水平バネの一部をダンパ７９
に置き換えればよい。バネ系及びダンパ系は第１図に示
すように、少なくとも一対を対角線方向に設置すること
によって容易に水平２方向の免震装置が得られる。 ストッパ８０は免震装置６３の変位が過大にならないよ
うに設置されたもので、エネルギー吸収能力の大きい鋼
材、防振ゴムまたは粘弾性物質等を用いる。 また基礎６１の外周部に変位修正用治具８１を配設する
。 免震装置の各部材は標準化、ユニット化が容易であり、
軽量薄型で施工性に優れ、コストが安くメンテナンスフ
リーである。 なお第３図にみるように、第１図に示す免震装置を１ユ
ニツトにして、これを複数個組み合わせることにより規
模の大きい免震装置を形成することができる。この場合
バネ系またはダンパ系はこれらの外周部にのみ配置して
もよい。 ［発明の効果］ 本発明は免震装置において、クーロン摩擦を利用したの
で、摩擦係数またはバネ剛性を適当に選択することによ
り、地震時の入力加速度、最大変位、残留変位等を所定
の範囲に抑えることができ、その応答結果は安定し再現
性のあるものとなった。 また残留変位のある場合にも摩擦係数が小さければ、原
位置に復元することは容易である。 この結果通常時の固定装置は不要となり、外部から構造
物へ接続されるケーブルなどに関して特別のエキスパン
ションジヨイントなどの対策が不要となった。
る入力加速度を低減し変位応答を所定値以下に抑えると
ともに、振動後の残留変位を微小にするための免震装置
の改良に関するものである。 ［従来の技術］ 上記免震装置については従来種々の発明が成されている
。第４図、第５図゛はその一例を示すもので、特公昭５
９−１８５００号公報に開示された装置の断面図である
。図中１は構造体、２は地盤、３は床盤、４は基礎床、
５は支持台、６は免震支持装置、７は弾性支持体、８は
鋼板、９．１０は摩擦板である。 図において、免震支持装置６は数枚の鋼板８を積層する
ことによって強化されたゴム製の弾性支持体７と、その
上面に装着された摩擦板９と、床盤３の下面に固着され
た摩擦板１０とよりなるものである。弾性支持体８の水
平剛性は、構造体１が地震に対して共振しないように周
期がやや長くなるように設定されている。 地盤２及び基礎床４を介して地震力が免震支持装置６に
入力されると、弾性支持体７は弾性変形する。この時弾
性支持体７の剪断力が摩擦板９．１０の間の最大摩擦力
以下であれば、構造体１には残留変位はなく、また入力
加速度は弾性支持体７を欠く場合に比較して低減する。 一方弾性支持体７の剪断力が最大摩擦力を越えようとす
ると、摩擦板９．１０の間に滑りが生じ、構造体１の入
力加速度はそれ以上にはならない。 摩擦板の摩擦係数は０．０８〜０．５程度で、−例とし
てクロムまたはニッケル鍍金された鋼板と、鉛、黒鉛、
カドミュウムあるいはモリブデン二硫化物の粒子を摩擦
面上に嵌め込んだ材料との組み合わせが適当とされてい
る。 本発明の欠点は ■弾性支持体７の剪断力が摩擦板９．１０間の最大摩擦
力以下の場合に、構造体１の変位が弾性支持体７がない
場合より大きくなる。 ■弾性支持体７の剪断力が最大摩擦力を越えようとする
時、上記変位の外に摩擦板９．１０の滑りが加わり大き
な変位を生ずるとともに、地震終了後大きな変位が残留
する恐れがある。 ■弾性支持体７が有効に機能するためには、その寸法は
縦横数十ｃｍ以上必要である。 ■弾性支持体７のゴムが劣化した場合に備えて鉛直加重
を支持する為の対策が必要である。 等である。 上記装置における過大な滑りを防止する目的で第６図に
示す装置が実開昭６０−６００２号公報に開示されてい
る。図にみるように、基礎床４の外周部にコンクリート
壁１１．１２を設けその間に砂等の粉体１３を充填し、
構造体１が変位した場合のストッパとしたものである。 本装置は比較的大きい構造物には適用出来るが、一般の
設備機器類には適用困難な点が問題である。 また第７図に示す装置は特開昭５４−１６００１２号公
報に開示された免震支持装置である。本装置は摩擦部材
１４．１５の接触面１６を球面状にし、ある限度以上の
地震力が入力した場合でも常に初期位置に戻ろうとする
復元力を持たせようとしたものである。 また第８図に示す特開昭５９−１７９９７０号公報に開
示された装置は、構造物１の下部に装着した取付盤２１
の下面に、摩擦材２５を固着した支承体２３を取付け、
摩擦材２５を固定盤２０の上面に当接させる。支承体２
３の外周部を中空円筒ゴム２２で囲繞し、その内部に粘
性流体２４を充填する。支承体２３の摩擦材２５は、こ
の粘性流体２４を介して固定盤２０の上面を摺動するの
である。 本発明の特徴は ■摩擦係数が小さくなるように、摩擦材２５１；弗素樹
脂を固定面２０の上面にパフ研磨したクロム鍍金板を使
用する。 ■摩擦面にシリコンオイルなどの粘性流体を使用してい
るので、摩擦抵抗をほとんど無視できる程度まで低減さ
せている。 ■減衰は摩擦によらず粘性流体２４の粘性抵抗に期待し
ている。 ■中空円筒ゴム２２の弾性剛性を調整することにより、
入力加速度を低減するとともに、この弾性によって地震
後は原位置へ復元する。 ことなどである。 したがってこの発明を使用した場合構造物の系は弾性変
形するから ■一般に摩擦抵抗があって摩擦が切れる前の状態に比較
すれば構造物の入力加速度は低減できるが、地震人力が
小さい段階から構造物の変位は大きくなる。 ■摩擦抵抗があって摩擦が切れた以後の状態にある場合
に比べて構造物の入力加速度及び変位の大小がどうなる
かは一般に論ぜられない。 等である。 また本発明の問題点は ■大地震時の水平変位を許容するためには中空円筒ゴム
２２の寸法を大きくする必要がある。 ■中空円筒ゴム２２及び粘性流体２４の劣化対策が必要
である。 ■粘性流体２４の洩れ防止が必要である。 ■火災発生時の対策が必要である。 等である。 次に第９図は特開昭５６−７０３５９号公報に開示され
た装置の断面図で、水平な台枠３０上に、下面に摩擦係
数の小さい摩擦材３２を固着した架台３１を載置し、架
台３１の周囲または架台と台枠３０との間に、予圧縮さ
れたバネ３３を一組または数組対向して設けるとともに
、ダンパ３４を取付ける。 本発明の特徴は ■地震時の免震機能を開始する入力加速度の設定は圧縮
バネの予圧縮力で調節する。 ■平常時の固定装置が不要である。 ■滑り面の摩擦係数は地震後原位置へ自然に復元できる
程度に小さい。 ■減衰は摩擦によらずバネ３３ダンパ３４に依存してい
る。 ■水平２方向の地震に対し有効である。 ことなどである。 一方問題点は、地震時の入力加速度には実際にはバネの
予圧縮力の他にバネ剛性が関係するので、免震効果を発
揮するためにはバネ剛性を小さくする必要があるが、バ
ネ剛性を小さくすると、バネが座屈したりバネの軸心に
対して斜めに変位した時に座屈しやすくなることである
。 さらに第１０図、第１１図は特公昭５８−３６１４４号
、および３６１４６号公報に開示された装置を示すもの
である。 第１０図にみるように、架台４１を水平に置かれた台枠
４０上に配置し、架台４１が容易に水平に移動し得るよ
うｊこ架台４１と台枠４０との滑り面には低摩擦材４２
またはコロ、ボールを配置する。架台４１と台枠４０に
はバネ接続治具４３を配置し、その対向する辺に沿って
予引張りをかけた引張りバネ４４で相互を接続する。 地震等の外部振動により台枠４０が振動すると、架台４
１はバネ接続治具４３に当接したまま移動するが、治具
４３はストッパ４５により停止し、バネ４４が伸長し、
やがて架台４１を引き戻す。 すなわち復元力が作用するのである。 なお第１１図にみるように、バネ接続治具４３の隅部外
部に滑車４６を軸着し、一部に線材４７を有するループ
状のバネをかけ、引張りバネの代わりとしてもよい。 この装置の特徴は ■地震時免震機能を開始する入力加速度の設定は引張り
バネの予引張り力で調節する。 ■平常時の固定装置が不要である。 ■滑り面の摩擦係数は地震後原位置へ復元できる程度に
小さい。 ■減衰は摩擦によらずバネとダンパに依存している。 ■水平２方向の地震に対して有効である。 などである。 第１２図ａ、ｂは特開昭５８−１２４８４３号公報に開
示された装置を示すもので、５０は基礎、５１はＸ軸シ
ール、５２はＸ軸方向の移動子、５３はＹ軸シール、５
４はＹ軸方向の移動子、５５は引張りバネ、５６は摩擦
減衰器、５７はベース、５８は機器設置台である。 基礎５０の上に水平にＸ軸シール５０を配置し、移動子
５１を載置する。この移動子５１上にＹ軸シール５２を
配設し、その上に移動子５３を載置する。基礎５０、移
動子５１．５３及び機器設置台５７の間に引っ張りバネ
を設け、さらに必要に応じて摩擦減衰器５６、オイルダ
ンパなどを設置する。 この発明の特徴は ■摩擦ダンパなどの摩擦力が小さい。 ■バネは完全な線形バネである。 ■したがって装置を含む振動系は完全に弾性系である。 ■地震後原位置への復帰が容易である。 ０機器のロッキング、回転がない。 ■軽微な機器に対する免震装置である。 ■水平２方向の地震に対して有効である。 等である。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところで上記従来の装置は大きく３種に分けられ、その
特徴は次のようである。 （１）第４図〜第７図に示す装置については、入力加速
度を低減させるため弾性支持体のゴムの剛性を調整して
固有周期をやや長くなるようにしている。したがって基
礎または台等に固定された場合に比べ、小地震の段階か
ら変位が大きく、さらに基礎または台との間に相対変位
を生じる。 大地震時に摩擦板の摩擦が切れて免震装置が本格的に作
動開始する時は、構造物には全くバネなどの復元力が付
与されていないので、その滑り変位は大きくなることが
予想される。実際には滑り変位の他にゴムの弾性変形が
加わるから全変位はかなり大きく同時に大きな残留変位
を生ずる可能性がある。地震後の残留変位の修正も困難
である。 （２）第８図に示す装置は、入力加速度を低減するため
にゴムの剛性を固有周期がやや長くなるように調整して
いる。したがって免震装置の作動開始加速度の設定がな
く、小地震の段階から基礎または台に固定された場合よ
り変位が大きく、基礎または台とも相対変位が生ずる。 減衰は摩擦によらず粘性流体に期待している。円筒ゴム
及び粘性流体の劣化対策、粘性流体の洩れ対策、火災発
生時の対策等が必要である。 （３）第９図〜第１２図に示される装置は、予圧縮され
た圧縮だけに有効な圧縮バネ、または予引張りされた引
張りだけに有効な引張りバネのいずれかを配置して、こ
のバネで機器類を常時止めておくように構成されている
。地震時に機器類がこれらの圧縮バネまたは引張りバネ
に地震力を及ぼしてその圧縮力または引張り力がこの予
圧縮力または予引張り力を越えた場合に免震装置が作動
開始する。摩擦係数は地震後原位置に自然復元できる程
度に小さい。減衰は摩擦によらずバネとダンパに期待し
ている。 以上述べたように、従来の上記３種の免震装置はそれな
りに有効ではある。しかし摩擦面に作用する摩擦は通常
の摩擦であり、クーロン摩擦に対する配慮を欠いている
。クーロン摩擦とは摩擦係数が相対速度に関係なく一定
と見なし得る摩擦のことである。 通常の摩擦においては静摩擦係数は動摩擦係数より大き
く、動摩擦係数は摩擦面が滑らかな場合は相対速度に関
係なく一定と見なされるが、粗い摩擦面の場合は相対速
度の増加につれて摩擦係数は減少する。 一般に構造物、架台、配管、危険物貯蔵設備、家具什器
、コンピュータ、計測制御盤、加工機械その他一般積載
物あるいはそれらを載荷する床など構造物に関しては、
入力加速度が１００ ｇａｌ程度の場合は、弾性設計す
なわち地震後は完全に元の状態に戻るように設計してい
る。しかし入力加速度がこの値を越える場合は、構造物
は倒壊してはならないが塑性変形を生じて完全には元に
戻らなくてもよいものとして設計されている。この時構
造物と地盤との間には相対変位や残留変位を生じるので
、外部から構造物に接続される各種配管ケーブルなどに
はエキスパンションジヨイントを設けるなどの対策が必
要となる。 またコンピュータなどにあっては、入力加速度が２００
ｇａｌ程度までは機能保証されるがそれ以上の入力加
速度に対しては機能保証はされていない。地震時コンピ
ュータが受ける加速度は地震の大きさ周波数等によって
異なる。したがって従来の免震装置のように地震の加速
度を通常の摩擦により伝達する機構においては、地震の
周波数により摩擦係数が異なり、したがって地震の周波
数によって制御盤やコンピュータに伝達される加速度が
相違することになり、該機器の加速度に対する安全性は
安定を欠くことになる。 本発明は上記従来の免震装置の問題点を解消するために
なされたもので、地震等の外部振動によって機器や構造
物に加わる入力加速度を低減し、変位応答を所定値以下
に抑え、振動後の残留変位を微少に抑えるとともに、外
部振動の周波数の如何にかかわらず安定した作動開始性
能を有する免震装置を提供しようとするものである。 ［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明に係る免震装置は、作
動開始機構として機能するクーロン摩擦を利用した摩擦
機構と、適当な剛性を有し初期張力を付与された水平バ
ネとから構成されている。 上記クーロン摩擦機構に使用される摩擦材としては、含
油アセタール樹脂材または黄銅、青銅合金系の固体潤滑
剤埋込材、固体潤滑剤含浸焼結材、含油鋳造合金、焼結
複合復層構造系材等と、硬質クロームまたはニッケル鍍
金等の表面処理材との組み合わせを使用する。 ［作用コ 上記免震装置に地震力が加わると、免震装置の摩擦機構
の摩擦面に摩擦力が作用する。摩擦力がクーロン摩擦力
未満の場合は、摩擦材相互の間には相対変位は発生しな
い。摩擦力がクーロン摩擦力以上になると摩擦機構の摩
擦材の間に相対変位を生じ、相対変位に対応したバネ力
がバネ系に作用し、復元力として働く。 クーロン摩擦は上述したように静摩擦係数と動摩擦係数
とが等しく動摩擦係数は速度によって殆ど変化しないの
で、免震装置に利用すれば次のような利点がある。 ■摩擦によるエネルギー減衰性能が安定している。 ■クーロン摩擦に近い状況を実現してその摩擦特性を免
震装置に利用すれば、周波数によらず安定した作動開始
性能を有する免震装置の形成が可能となる。 ■積載物の重量を直接摩擦面に伝達させれば、作動開始
加速度を低減するには一部摩擦面をボールベアリング等
の摩擦の極めて小さい材料に代えて摩擦面にかかる積載
物の重量を低減すればよい。 またバネ系の機能により摩擦面の多少の相対変位は復元
される。 ［発明の実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す免震装置のａは側面図
、ｂは平面図で、図中６１は基礎、６２は構造物、６３
は免震装置、６４は上板、６５はブロック、６６は上部
摩擦材、６７は下部摩擦板、６８は下部摩擦材、６９は
ボールベアリング、７０は連結材、７１はボルト接合部
、７２は接続治具、７３はバネ系、７４は水平バネ、７
５は線材、７６は調節治具、７７は滑車、７８はダンパ
系、７９はダンパ、８０はストッパ、８１は修正用治具
である。 図に示すように、免震装置６３は基礎６１と構造物６２
との間に設置される。免震装置６３のブロック６５の下
部に装着された上部摩擦材６６と基礎６１上に配設され
た下部摩擦板６７の上部に装着された下部摩擦材６８と
で摩擦面を構成する。 摩擦材６６．６８の材料はクーロン摩擦特性を有するも
ので、本実施例においては、含油アセタール樹脂と硬質
クロムを鍍金した鋼材である。 ブロック６５と上部摩擦材６６との間にボールベアリン
グ６９を介在させることにより、上部摩擦材６６を下部
摩擦材６８の傾斜に追従させることができる。また基礎
６１の不陸に追従して連結材７０とブロック６５とを繋
ぐボルト接合部７１の剛性を調節する。ストッパ８０は
免震装置６３の過大な変位を止めるためのものである。 また水平バネ７４、線材７５及び長さを調節する調節治
具とよりなるバネ系７３を滑車７７を介して連結材７０
に装着された接続治具７２に配設する。滑車７７は基Ｗ
！６１に固着されているのでバネ系７３は免震装置６３
と基礎６１との間に介在することになる。バネ系の調節
治具７６を調節して初期張力をかけ、第２図に示すよう
に水平バネ７４を引っ張り力と圧縮力のいずれに対して
も引っ張り領域で使用し、系の固有周期を最適な値に設
定する。減衰機能を持たせるために、ダンパを設ける場
合はバネ系の治具を用い、水平バネの一部をダンパ７９
に置き換えればよい。バネ系及びダンパ系は第１図に示
すように、少なくとも一対を対角線方向に設置すること
によって容易に水平２方向の免震装置が得られる。 ストッパ８０は免震装置６３の変位が過大にならないよ
うに設置されたもので、エネルギー吸収能力の大きい鋼
材、防振ゴムまたは粘弾性物質等を用いる。 また基礎６１の外周部に変位修正用治具８１を配設する
。 免震装置の各部材は標準化、ユニット化が容易であり、
軽量薄型で施工性に優れ、コストが安くメンテナンスフ
リーである。 なお第３図にみるように、第１図に示す免震装置を１ユ
ニツトにして、これを複数個組み合わせることにより規
模の大きい免震装置を形成することができる。この場合
バネ系またはダンパ系はこれらの外周部にのみ配置して
もよい。 ［発明の効果］ 本発明は免震装置において、クーロン摩擦を利用したの
で、摩擦係数またはバネ剛性を適当に選択することによ
り、地震時の入力加速度、最大変位、残留変位等を所定
の範囲に抑えることができ、その応答結果は安定し再現
性のあるものとなった。 また残留変位のある場合にも摩擦係数が小さければ、原
位置に復元することは容易である。 この結果通常時の固定装置は不要となり、外部から構造
物へ接続されるケーブルなどに関して特別のエキスパン
ションジヨイントなどの対策が不要となった。
第１図は本発明の一実施例を示す免震装置のａは側面図
、ｂは平面図、第２図はバネの特性を示す線図、第３図
は規模の大きな免震装置の平面図、第４図〜第１２図は
従来の免震装置の平面図または側面図である。 図中６１は基礎、６２は構造物、６３は免震装置、６４
は上板、６５はブロック、６６は上部摩擦材、６７は下
部摩擦板、６８は下部摩擦材、６９はボールベアリング
、７０は連結材、７１はボルト接合部、７２はバネ系接
続治具、７３はバネ系、７４は水平バネ、７５は線材、
７６は調節治具、７７は滑車、７８はダンパ系、７９は
ダンパ、８０はストッパ、８１は変位修正用治具である
。 代理人 弁理士 佐々木 宇治 図面の浄書 補正図面 第１ 図 已コ 已ヨ補正
図面 第２図 第３図 補正図面 第４図 第５図 補正図面 第６図 補正図面 第１０図 第１１図 （ｏ） （０） （ｂ） （ｂ） 手続補正書印釦 １．事件の表示 特願昭６２−３２８４４１号 ２、発明の名称 クーロン摩擦を利用した免震装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （４１２）日本鋼管株式会社４、代
理人 住所 東京都港区虎ノ門五丁目８番６号アミタビル ５、補正の対象 明細書の全文並びに図面全部、ただし「発明の名称」の
欄は補正せず。 明 細 書 （補正） １、発明の名称 クーロン摩擦を利用した免震装置 ２、特許請求の範囲 （１）作動開始機構として機能するクーロン摩擦を利用
した摩擦機構と、 適当な剛性を有し、初期張力を付与された水平バネと から構成されている ことを特徴とするクーロン摩擦を利用した免震装置。 （２）上記クーロン摩擦機構に使用される摩擦材が、含
油アセタール樹脂材と、硬質クロムまたはニッケル鍍金
等の表面処理材との組み合わせであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のクーロン摩擦を利用した免
震装置。 （３）上記クーロン摩擦機構に使用される摩擦材が、黄
銅１青銅合金系の固体潤滑剤埋込み材、固体潤滑剤含浸
焼結材、含油鋳造合金、焼結複合複層構造系材等と、硬
質クロムまたはニッケル鍍金等の表面処理材との組み合
わせであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のクーロン摩擦を利用した免震装置。 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は地震等の外部振動によって構造物や機器に加わ
る入力加速度を低減し変位応答を所定値以下に抑えると
ともに、振動後の残留変位を微小にするための免震装置
の改良に関するものである。 ［従来の技術］ 上記免震装置については従来種々の発明が成されている
。第４図、第５図はその一例を示すもので、特公昭５９
−１８５００号公報に開示された装置の断面図である。 図中１は構造体、２は地盤、３は床盤、４は基礎床、５
は支持台、６は免震支持装置、７は弾性支持体、８は鋼
板、９．１０は摩擦板である。 図において、免震支持装置６は数枚の鋼板８を積層する
ことによって強化されたゴム製の弾性支持体７と、その
上面に装着された摩擦板９と、床盤３の下面に固着され
た摩擦板１０とよりなるものである。弾性支持体８の水
平剛性は、構造体１が地震に対して共振しないように周
期がやや長くなるように設定されている。 地盤２及び基礎床４を介して地震力が免震支持装置６に
入力されると、−弾性支持体７は弾性変形する。この時
弾性支持体７の剪断力が摩擦板９．１０の間の最大摩擦
力以下であれば、構造体１には残留変位はなく、また入
力加速度は弾性支持体７を欠く場合に比較して低減する
。一方弾性支持体７の剪断力が最大摩擦力を越えようと
すると、摩擦板９．１０の間に滑りが生じ、構造体１の
入力加速度はそれ以上にはならない。 摩擦板の摩擦係数は０．０８〜０．５程度で、−例とし
てクロムまたはニッケル鍍金された鋼板と、鉛、黒鉛、
カドミュウムあるいはモリブデン二硫化物の粒子を摩擦
面上に嵌め込んだ材料との組み合わせが適当とされてい
る。 本発明の欠点は ■弾性支持体７の剪断力が摩擦板９．１０間の最大摩擦
力以下の場合に、構造体１の変位が弾性支持体７がない
場合より大きくなる。 ■弾性支持体７の剪断力が最大摩擦力を越えようとする
時、上記変位の外に摩擦板９．１０の滑りが加わり大き
な変位を生ずるとともに、地震終了後大きな変位が残留
する恐れがある。 ■弾性支持体７が有効に機能す−るためには、その寸法
は縦横数十ｃｍ以上必要である。 ■弾性支持体７のゴムの保守点検及びゴムが劣化した場
合に備えて鉛直荷重を支持する為の対策が必要である。 等である。 上記装置における過大な滑りを防止する目的で第６図に
示す装置が実開昭６０−６００２号公報に開示されてい
る。図にみるように、基礎床４の外周部にコンクリート
壁１１．１２を設けその間に砂等の粉体１３を充填し、
構造体１が変位した場合のストッパとしたものである。 本装置は比較的大きい構造物には適用出来るが、一般の
設備機器類には適用困難な点が問題である。 また第７図に示す装置は特開昭５４−１６００１２号公
報に開示された免震支持装置である。本装置は摩擦部材
１４．１５の接触面１６を球面状にし、ある限度以上の
地震力が入力した場合でも常に初期位置に戻ろうとする
復元力を持たせようとしたものである。 また第８図に示す特開昭５９−１７９９７０号公報に開
示された装置は、構造物１の下部に装着した取付盤２１
の下面に、摩擦材２５を固着した支承体２３を取付け、
摩擦材２５を固定盤２０の上面に当接させる。支承体２
３の外周部を中空円筒ゴム２２で囲繞し、その内部に粘
性流体２４を充填する。支承体２３の摩擦材２５は、こ
の粘性流体２４を介して固定盤２０の上面を摺動するの
である。 本発明の特徴は ■摩擦係数が小さくなるように、摩擦材２５に弗素樹脂
と固定面２０の上面にパフ研磨したクロム鍍金板を使用
する。 ■摩擦面にシリコンオイルなどの粘性流体を使用し、摩
擦抵抗をほとんど無視できる程度まで低減させている。 ■減衰は摩擦によらず粘性流体２４の粘性抵抗に期待し
ている。 ■中空円筒ゴム２２の弾性剛性を調整することにより、
入力加速度を低減するとともに、この弾性によって地震
後は原位置へ復元する。 ことなどである。 したがってこの発明を使用した場合構造物の系は弾性変
形するから ■一般に摩擦抵抗があって摩擦面が滑る前の状態に比較
すれば構造物の入力加速度は低減できるが、地震入力が
小さい段階から構造物の変位は大きくなる。 ■摩擦抵抗があって摩擦面が滑った以後の状態にある場
合に比べて構造物の入力加速度及び変位の大小がどうな
るかは一般に論ぜられない。 等である。 また本発明の問題点は ■大地震時の水平変位を許容するためには中空円筒ゴム
２２の寸法を大きくする必要がある。 ■中空円筒ゴム２２及び粘性流体２４の保守点検及びそ
の劣化対策が必要である。 ■火災発生時の対策が必要である。 等である。 次に第９図は特開昭５６−７０３５９号公報に開示され
た装置の断面図で、水平な台枠３０上に、下面に摩擦係
数の小さい摩擦材３２を固着した架台３１を載置し、架
台３１の周囲または架台と台枠３０との間に、予圧縮さ
れたバネ３３を一組または数組対向して設けるとともに
、ダンパ３４を取付ける。 本発明の特徴は ■地震時の免震機能を開始する入力加速度の設定は圧縮
バネの予圧縮力で調節する。 ■平常時の固定装置が不要である。 ■滑り面の摩擦係数は地震後原位置へ自然に復元できる
程度に小さい。 ■減衰は摩擦によらずバネ３３とダンパ３４に依存して
いる。 ことなどである。 一方問題点は、地震時の入力加速度には実際にはバネの
予圧縮力の他にバネ剛性が関係するので、免震効果を発
揮するためにはバネ剛性を小さくする必要があるが、バ
ネ剛性を小さくすると、バネが座屈したりバネの軸心に
対して斜めに変位した時に座屈しやすくなることである
。 さらに第１０図、第１１図は特公昭５８−３６１４４号
、および３６１４５号公報に開示された装置を示すもの
である。 第１０図にみるように、架台４１を水平に置かれた台枠
４０上に配置し、架台４１が容易に水平に移動し得るよ
うに架台４１と台枠４０との滑り面には低摩擦材４２ま
たはコロ、ボールを配置する。架台４１と台枠４０には
バネ接続治具４３を配置し、その対向する辺に沿って予
引張りをかけた引張りバネ４４で相互を接続する。 地震等の外部振動により台枠４０が振動し、架台４１に
加わる地震力が引張り力を越えると、架台４１はバネ接
続治具４３に当接したまま移動するが、治具４３はスト
ッパ４５により停止し、バネ４４が伸長し、やがて架台
４１を引き戻す。すなわち復元力が作用するのである。 なお第１１図にみるように、バネ接続治具４３の隅部外
部に滑車４６を軸着し、一部に線材４７を有するループ
状のバネをかけ、引張りバネの代わりとしてもよい。 この装置の特徴は ■地震時免震機能を開始する入力加速度の設定は引張り
バネの予引張り力で調節する。 ■平常時の固定装置が不要である。 ■滑り面の摩擦係数は地震後原位置へ復元できる程度に
小さい。 ■減衰は摩擦によらずバネとダンパに依存している。 などである。 第１２図ａ、ｂは特開昭５８−１２４８４３号公報に開
示された装置を示すもので、５０は基礎、５１はＸ軸シ
ール、５２はＸ軸方向の移動子、５３はＹ軸シール、５
４はＹ軸方向の移動子、 ５５は引張りバネ、５６は摩
擦減衰器、５７はベース、５８は機器設置台である。 基礎５０の上に水平にＸ軸シール５１を配置し、移動子
５２を載置する。この移動子５２上にＹ軸シール５３を
配設し、その上に移動子５４を載置する。基礎５０と移
動子５２の間及び移動子５２と５４との間に引張りバネ
を設け、さらに必要に応じて摩擦減衰器５６、オイルダ
ンパなどを設置する。 この発明の特徴は ■摩擦ダンパなどの摩擦力が小さい。 ■バネは完全な線形バネである。 ■したがって装置を含む振動系は弾性系とみなし得る。 ■地震後原位置への復帰が容易である。 ０機器のロッキング、回転がない。 ■軽微な機器に対する免震装置である。 等である。 ［発明が解決しようとする問題点コ ところで上記従来の装置は大きく３種に分けられ、その
特徴は次のようである。 （１）第４図〜第７図に示す装置については、入力加速
度を低減させるため弾性支持体のゴムの剛性を調整して
固有周期をやや長くなるようにしている。したがって基
礎または台等に固定された場合に比べ、小地震の段階か
ら変位が大きく、さらに基礎または台との間に相対変位
を生じる。 大地震時に摩擦板に滑りが生じて免震装置が本格的に作
動開始する時は、構造物には全くバネなどの復元力が付
与されていないので、その滑り変位は大きくなることが
予想される。実際には滑り変位の他にゴムの弾性変形が
加わるから全変位はかなり大きく同時に大きな残留変位
を生ずる可能性がある。地震後の残留変位の修正も困難
である。 （２）第８図に示す装置は、入力加速度を低減するため
にゴムの剛性を固有周期がやや長くなるように調整して
いる。したがって免震装置の作動開始加速度の設定がな
く、小地震の段階から基礎または台に固定された場合よ
り変位が大きく、基礎または台との間に相対変位が生ず
る。減衰は摩擦によらず粘性流体に期待している。円筒
ゴム及び粘性流体の保守点検や劣化対策、火災発生時の
対策等が必要である。 （３）第９図〜第１２図に示される装置は、予圧縮され
た圧縮だけに有効な圧縮バネ、または予引張りされた引
張りだけに有効な引張りバネのいずれかを配置して、こ
のバネで機器類を常時止めておくように構成されている
。地震時に機器類に加わる地震力がバネの予圧縮力また
は予引張り力を越えた場合に免震装置が作動開始する。 摩擦係数は地震後原位置に自然復元できる程度に小さい
。 減衰は摩擦によらずバネとダンパに期待している。 以上述べたように、従来の上記３種の免震装置はそれな
りに有効ではある。しかし免震装置の作動開始加速度を
摩擦材の摩擦係数で設定しようとする上記（１）の発明
では、摩擦材の速度依存性が重要であるにも拘らず、そ
の選定に当たってクーロン摩擦特性を有する材料が最適
であることが検討されていない。クーロン摩擦とは摩擦
係数が速度に関係なく一定と見なし得る摩擦のことであ
る。 一般に乾燥した平面間の摩擦においては静摩擦係数は動
摩擦係数より大きく、動摩擦係数は摩擦面が滑らかな場
合は速度に関係なく一定と見なされるが、粗い摩擦面の
場合は速度の増加につれて減少する。 一般に構造物、架台、配管、危険物貯蔵設備、家具什器
、コンピュータ、計測制御盤、加工機械その他一般積載
物あるいはそれらを載荷する二重床などの構造物に関し
ては、入力加速度が２００ｇａｌ程度の場合は、弾性設
計すなわち地震後は完全に元の状態に戻るように設計し
ている。しかし入力加速度がこの値を越える場合は、構
造物は倒壊してはならないが塑性変形を生じて完全には
元に戻らなくてもよいものとして設計されている。 この時構埠物と地盤との間には相対変位や残留変位を生
じるので、外部から構造物に接続される各種配管ケーブ
ルなどにはエキスパンションジヨイントを設けるなどの
対策が必要となる。 またコンピュータなどにあっては、入力加速度が２００
ｇａｌ程度までは機能保証されるがそれ以上の入力加
速度に対しては機能保証は必ずしもされていない。地震
時構造物や機器の応答速度は時々刻々変化する。したが
って従来の免震装置のように摩擦係数が速度に依存する
ような一般の摩擦材を用い、その摩擦係数を以て免震機
能を発揮させる為の作動開始加速度に代えようとする場
合には、構造物や機器に伝達される加速度が相違するこ
とになり、該構造物や機器の加速度に対する安全性は安
定を欠くことになる。 本発明は上記従来の免震装置の問題点を解消するために
なされたもので、地震等の外部振動によって構造物や機
器に加わる入力加速度を低減し、変位応答を所定値以下
に抑え、振動後の残留変位を微少に抑えるとともに、応
答速度の如何にかかわらず安定した作動開始性能を有す
る免震装置を提供しようとするものである。 ［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明に係る免震装置は、作
動開始機構として機能するクーロン摩擦を利用した摩擦
機構と、適当な剛性を有し初期張力を付与された水平バ
ネとから構成されている。 上記クーロン摩擦機構に使用される摩擦材としては、含
油アセタール樹脂材または黄銅・青銅合金系の固体潤滑
剤埋込材、固体潤滑剤含浸焼結材、含油鋳造合金、焼結
複合複層構造系材等と、硬質クロームまたはニッケル鍍
金等の表面処理材との組み合わせを使用する。 ［作用コ 上記免震装置に地震力が加わると、免震装置の摩擦機構
の摩擦面に摩擦力が作用する。摩擦力がクーロン摩擦力
未満の場合は、摩擦材相互の間には相対変位は発生しな
い。摩擦力がクーロン摩擦力以上になると摩擦機構の摩
擦材の間に相対変位を生じ、相対変位に対応したバネ力
が）くネ系に作用し、復元力として働く。 クーロン摩擦は上述したように静摩擦係数と動摩擦係数
とが等しく動摩擦係数は速度によって殆ど変化しないの
で、免震装置に利用すれば次のような利点がある。 ■摩擦によるエネルギー減衰性能が安定している。 ■クーロン摩擦に近い状況を実現してその摩擦特性を免
震装置に利用すれば、応答速度によらず安定した作動開
始性能を有する免震装置の形成が可能となる。 ■作動開始加速度を低減するには一部摩擦面をボールベ
アリング等の摩擦の極めて小さい材料に代えて摩擦面に
かかる積載物の重量を低減すればよい。 ■バネ系の機能により摩擦面の相対変位は復元され、残
留変位を所定の範囲に抑えることができる。 ［発明の実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す免震装置のａは側面図
、ｂは平面図で、図中６１は基礎、６２は構造物または
機器、６３は免震装置、６４は上板、６５はブロック、
６６は上部摩擦材、６７は下部摩擦板、６８は下部摩擦
材、６９は球面またはボールジヨイント、７０は連結材
、７１はボルト接合部、７２は接続治具、７３はバネ系
、７４は水平バネ、７５は線材、７６は調節治具、７７
は滑車、７８はダンパ系、７９はダンパ、８ｏはストッ
パ、８１は修正用治具、８２はボールベアリングである
。 図に示すように、免震装置６３は基礎６１と構造物６２
との間に設置される。免震装置６３のブロック６５の下
部に装着された上部摩擦材６６と基礎６１上に配設され
た下部摩擦板６７の上部に装着された下部摩擦材６８と
で摩擦面を構成する。 摩擦材６６．６８の材料はクーロン摩擦特性を有するも
ので、本実施例においては、含油アセタール樹脂と硬質
クロムを鍍金した鋼材である。 ブロック６５と上部摩擦材６６との間に球面またはボー
ルジヨイント６９を介在させることにより、上部摩擦材
６６を下部摩擦材６８の傾斜に追従させることができる
。また基礎６１の不陸に追従できるように連結材７ｏと
ブロック６５とを繋ぐボルト接合部７１の剛・性を調節
する。ストッパ８０は免震装置６３の過大な変位を止め
るためのものである。 また水平バネ７４、線材７５及び長さを調節する調節治
具とよりなるバネ系７３を滑車７７を介して連結材７０
に装着された接続治具７２に配設する。滑車７７は基礎
６１に固着されているのでバネ系７３は免震装置６３と
基礎６１との間に介在することになる。バネ系の調節治
具７６を調節して初期張力をかけ、第２図に示すように
水平バネ７４を引張り力と圧縮力のいずれに対しても引
張り領域で使用し、系の固有周期を最適な値に設定する
。減衰機能を持たせるために、ダンパを設ける場合はバ
ネ系の治具を用い、水平バネの一部をダンパ７９に置き
換えればよい。バネ系及びダンパ系は第１図に示すよう
に、少なくとも一対を対角線方向に設置することによっ
て容易に水平２方向の免震装置が得られる。 ストッパ８ｐは免震装置６３の変位が過大にならないよ
うに設置されたもので、エネルギー吸収能力の大きい鋼
材、防振ゴムまたは粘弾性物質等を用いる。 また基礎６１の外周部に変位修正用治具８１を配設する
とともに、作動開始加速度を低減するために、必要に応
じて上部摩擦材６６の代わりにボールベアリング８２を
配置する。 免震装置の各部材は標準化、ユニット化が容易であり、
軽量薄型で施工性に優れ、コストが安くメンテナンスフ
リーである。 なお第１図に示す免震装置すなわち第３図に示す斜線部
を１ユニツトにして、これを複数個組み合わせることに
より規模の大きい免震装置を形成することができる。こ
の場合バネ系またはダンパ系は適宜省略してもよい。 ［発明の効果］ 本発明は免震装置において、クーロン摩擦を利用したの
で、摩擦係数またはバネ剛性を適当に選択することによ
り、地震時の入力加速度、最大変位、残留変位等を所定
の範囲に抑えることができ、その応答結果は安定し再現
性のあるものとなった。 また残留変位のある場合にも摩擦係数が小さければ、原
位置に復元することは容易である。 この結果通常時の固定装置は不要となり、外部から構造
物へ接続されるケーブルなどに関して特別のエキスパン
ションジヨイントなどの対策が不要となった。
、ｂは平面図、第２図はバネの特性を示す線図、第３図
は規模の大きな免震装置の平面図、第４図〜第１２図は
従来の免震装置の平面図または側面図である。 図中６１は基礎、６２は構造物、６３は免震装置、６４
は上板、６５はブロック、６６は上部摩擦材、６７は下
部摩擦板、６８は下部摩擦材、６９はボールベアリング
、７０は連結材、７１はボルト接合部、７２はバネ系接
続治具、７３はバネ系、７４は水平バネ、７５は線材、
７６は調節治具、７７は滑車、７８はダンパ系、７９は
ダンパ、８０はストッパ、８１は変位修正用治具である
。 代理人 弁理士 佐々木 宇治 図面の浄書 補正図面 第１ 図 已コ 已ヨ補正
図面 第２図 第３図 補正図面 第４図 第５図 補正図面 第６図 補正図面 第１０図 第１１図 （ｏ） （０） （ｂ） （ｂ） 手続補正書印釦 １．事件の表示 特願昭６２−３２８４４１号 ２、発明の名称 クーロン摩擦を利用した免震装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （４１２）日本鋼管株式会社４、代
理人 住所 東京都港区虎ノ門五丁目８番６号アミタビル ５、補正の対象 明細書の全文並びに図面全部、ただし「発明の名称」の
欄は補正せず。 明 細 書 （補正） １、発明の名称 クーロン摩擦を利用した免震装置 ２、特許請求の範囲 （１）作動開始機構として機能するクーロン摩擦を利用
した摩擦機構と、 適当な剛性を有し、初期張力を付与された水平バネと から構成されている ことを特徴とするクーロン摩擦を利用した免震装置。 （２）上記クーロン摩擦機構に使用される摩擦材が、含
油アセタール樹脂材と、硬質クロムまたはニッケル鍍金
等の表面処理材との組み合わせであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のクーロン摩擦を利用した免
震装置。 （３）上記クーロン摩擦機構に使用される摩擦材が、黄
銅１青銅合金系の固体潤滑剤埋込み材、固体潤滑剤含浸
焼結材、含油鋳造合金、焼結複合複層構造系材等と、硬
質クロムまたはニッケル鍍金等の表面処理材との組み合
わせであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のクーロン摩擦を利用した免震装置。 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は地震等の外部振動によって構造物や機器に加わ
る入力加速度を低減し変位応答を所定値以下に抑えると
ともに、振動後の残留変位を微小にするための免震装置
の改良に関するものである。 ［従来の技術］ 上記免震装置については従来種々の発明が成されている
。第４図、第５図はその一例を示すもので、特公昭５９
−１８５００号公報に開示された装置の断面図である。 図中１は構造体、２は地盤、３は床盤、４は基礎床、５
は支持台、６は免震支持装置、７は弾性支持体、８は鋼
板、９．１０は摩擦板である。 図において、免震支持装置６は数枚の鋼板８を積層する
ことによって強化されたゴム製の弾性支持体７と、その
上面に装着された摩擦板９と、床盤３の下面に固着され
た摩擦板１０とよりなるものである。弾性支持体８の水
平剛性は、構造体１が地震に対して共振しないように周
期がやや長くなるように設定されている。 地盤２及び基礎床４を介して地震力が免震支持装置６に
入力されると、−弾性支持体７は弾性変形する。この時
弾性支持体７の剪断力が摩擦板９．１０の間の最大摩擦
力以下であれば、構造体１には残留変位はなく、また入
力加速度は弾性支持体７を欠く場合に比較して低減する
。一方弾性支持体７の剪断力が最大摩擦力を越えようと
すると、摩擦板９．１０の間に滑りが生じ、構造体１の
入力加速度はそれ以上にはならない。 摩擦板の摩擦係数は０．０８〜０．５程度で、−例とし
てクロムまたはニッケル鍍金された鋼板と、鉛、黒鉛、
カドミュウムあるいはモリブデン二硫化物の粒子を摩擦
面上に嵌め込んだ材料との組み合わせが適当とされてい
る。 本発明の欠点は ■弾性支持体７の剪断力が摩擦板９．１０間の最大摩擦
力以下の場合に、構造体１の変位が弾性支持体７がない
場合より大きくなる。 ■弾性支持体７の剪断力が最大摩擦力を越えようとする
時、上記変位の外に摩擦板９．１０の滑りが加わり大き
な変位を生ずるとともに、地震終了後大きな変位が残留
する恐れがある。 ■弾性支持体７が有効に機能す−るためには、その寸法
は縦横数十ｃｍ以上必要である。 ■弾性支持体７のゴムの保守点検及びゴムが劣化した場
合に備えて鉛直荷重を支持する為の対策が必要である。 等である。 上記装置における過大な滑りを防止する目的で第６図に
示す装置が実開昭６０−６００２号公報に開示されてい
る。図にみるように、基礎床４の外周部にコンクリート
壁１１．１２を設けその間に砂等の粉体１３を充填し、
構造体１が変位した場合のストッパとしたものである。 本装置は比較的大きい構造物には適用出来るが、一般の
設備機器類には適用困難な点が問題である。 また第７図に示す装置は特開昭５４−１６００１２号公
報に開示された免震支持装置である。本装置は摩擦部材
１４．１５の接触面１６を球面状にし、ある限度以上の
地震力が入力した場合でも常に初期位置に戻ろうとする
復元力を持たせようとしたものである。 また第８図に示す特開昭５９−１７９９７０号公報に開
示された装置は、構造物１の下部に装着した取付盤２１
の下面に、摩擦材２５を固着した支承体２３を取付け、
摩擦材２５を固定盤２０の上面に当接させる。支承体２
３の外周部を中空円筒ゴム２２で囲繞し、その内部に粘
性流体２４を充填する。支承体２３の摩擦材２５は、こ
の粘性流体２４を介して固定盤２０の上面を摺動するの
である。 本発明の特徴は ■摩擦係数が小さくなるように、摩擦材２５に弗素樹脂
と固定面２０の上面にパフ研磨したクロム鍍金板を使用
する。 ■摩擦面にシリコンオイルなどの粘性流体を使用し、摩
擦抵抗をほとんど無視できる程度まで低減させている。 ■減衰は摩擦によらず粘性流体２４の粘性抵抗に期待し
ている。 ■中空円筒ゴム２２の弾性剛性を調整することにより、
入力加速度を低減するとともに、この弾性によって地震
後は原位置へ復元する。 ことなどである。 したがってこの発明を使用した場合構造物の系は弾性変
形するから ■一般に摩擦抵抗があって摩擦面が滑る前の状態に比較
すれば構造物の入力加速度は低減できるが、地震入力が
小さい段階から構造物の変位は大きくなる。 ■摩擦抵抗があって摩擦面が滑った以後の状態にある場
合に比べて構造物の入力加速度及び変位の大小がどうな
るかは一般に論ぜられない。 等である。 また本発明の問題点は ■大地震時の水平変位を許容するためには中空円筒ゴム
２２の寸法を大きくする必要がある。 ■中空円筒ゴム２２及び粘性流体２４の保守点検及びそ
の劣化対策が必要である。 ■火災発生時の対策が必要である。 等である。 次に第９図は特開昭５６−７０３５９号公報に開示され
た装置の断面図で、水平な台枠３０上に、下面に摩擦係
数の小さい摩擦材３２を固着した架台３１を載置し、架
台３１の周囲または架台と台枠３０との間に、予圧縮さ
れたバネ３３を一組または数組対向して設けるとともに
、ダンパ３４を取付ける。 本発明の特徴は ■地震時の免震機能を開始する入力加速度の設定は圧縮
バネの予圧縮力で調節する。 ■平常時の固定装置が不要である。 ■滑り面の摩擦係数は地震後原位置へ自然に復元できる
程度に小さい。 ■減衰は摩擦によらずバネ３３とダンパ３４に依存して
いる。 ことなどである。 一方問題点は、地震時の入力加速度には実際にはバネの
予圧縮力の他にバネ剛性が関係するので、免震効果を発
揮するためにはバネ剛性を小さくする必要があるが、バ
ネ剛性を小さくすると、バネが座屈したりバネの軸心に
対して斜めに変位した時に座屈しやすくなることである
。 さらに第１０図、第１１図は特公昭５８−３６１４４号
、および３６１４５号公報に開示された装置を示すもの
である。 第１０図にみるように、架台４１を水平に置かれた台枠
４０上に配置し、架台４１が容易に水平に移動し得るよ
うに架台４１と台枠４０との滑り面には低摩擦材４２ま
たはコロ、ボールを配置する。架台４１と台枠４０には
バネ接続治具４３を配置し、その対向する辺に沿って予
引張りをかけた引張りバネ４４で相互を接続する。 地震等の外部振動により台枠４０が振動し、架台４１に
加わる地震力が引張り力を越えると、架台４１はバネ接
続治具４３に当接したまま移動するが、治具４３はスト
ッパ４５により停止し、バネ４４が伸長し、やがて架台
４１を引き戻す。すなわち復元力が作用するのである。 なお第１１図にみるように、バネ接続治具４３の隅部外
部に滑車４６を軸着し、一部に線材４７を有するループ
状のバネをかけ、引張りバネの代わりとしてもよい。 この装置の特徴は ■地震時免震機能を開始する入力加速度の設定は引張り
バネの予引張り力で調節する。 ■平常時の固定装置が不要である。 ■滑り面の摩擦係数は地震後原位置へ復元できる程度に
小さい。 ■減衰は摩擦によらずバネとダンパに依存している。 などである。 第１２図ａ、ｂは特開昭５８−１２４８４３号公報に開
示された装置を示すもので、５０は基礎、５１はＸ軸シ
ール、５２はＸ軸方向の移動子、５３はＹ軸シール、５
４はＹ軸方向の移動子、 ５５は引張りバネ、５６は摩
擦減衰器、５７はベース、５８は機器設置台である。 基礎５０の上に水平にＸ軸シール５１を配置し、移動子
５２を載置する。この移動子５２上にＹ軸シール５３を
配設し、その上に移動子５４を載置する。基礎５０と移
動子５２の間及び移動子５２と５４との間に引張りバネ
を設け、さらに必要に応じて摩擦減衰器５６、オイルダ
ンパなどを設置する。 この発明の特徴は ■摩擦ダンパなどの摩擦力が小さい。 ■バネは完全な線形バネである。 ■したがって装置を含む振動系は弾性系とみなし得る。 ■地震後原位置への復帰が容易である。 ０機器のロッキング、回転がない。 ■軽微な機器に対する免震装置である。 等である。 ［発明が解決しようとする問題点コ ところで上記従来の装置は大きく３種に分けられ、その
特徴は次のようである。 （１）第４図〜第７図に示す装置については、入力加速
度を低減させるため弾性支持体のゴムの剛性を調整して
固有周期をやや長くなるようにしている。したがって基
礎または台等に固定された場合に比べ、小地震の段階か
ら変位が大きく、さらに基礎または台との間に相対変位
を生じる。 大地震時に摩擦板に滑りが生じて免震装置が本格的に作
動開始する時は、構造物には全くバネなどの復元力が付
与されていないので、その滑り変位は大きくなることが
予想される。実際には滑り変位の他にゴムの弾性変形が
加わるから全変位はかなり大きく同時に大きな残留変位
を生ずる可能性がある。地震後の残留変位の修正も困難
である。 （２）第８図に示す装置は、入力加速度を低減するため
にゴムの剛性を固有周期がやや長くなるように調整して
いる。したがって免震装置の作動開始加速度の設定がな
く、小地震の段階から基礎または台に固定された場合よ
り変位が大きく、基礎または台との間に相対変位が生ず
る。減衰は摩擦によらず粘性流体に期待している。円筒
ゴム及び粘性流体の保守点検や劣化対策、火災発生時の
対策等が必要である。 （３）第９図〜第１２図に示される装置は、予圧縮され
た圧縮だけに有効な圧縮バネ、または予引張りされた引
張りだけに有効な引張りバネのいずれかを配置して、こ
のバネで機器類を常時止めておくように構成されている
。地震時に機器類に加わる地震力がバネの予圧縮力また
は予引張り力を越えた場合に免震装置が作動開始する。 摩擦係数は地震後原位置に自然復元できる程度に小さい
。 減衰は摩擦によらずバネとダンパに期待している。 以上述べたように、従来の上記３種の免震装置はそれな
りに有効ではある。しかし免震装置の作動開始加速度を
摩擦材の摩擦係数で設定しようとする上記（１）の発明
では、摩擦材の速度依存性が重要であるにも拘らず、そ
の選定に当たってクーロン摩擦特性を有する材料が最適
であることが検討されていない。クーロン摩擦とは摩擦
係数が速度に関係なく一定と見なし得る摩擦のことであ
る。 一般に乾燥した平面間の摩擦においては静摩擦係数は動
摩擦係数より大きく、動摩擦係数は摩擦面が滑らかな場
合は速度に関係なく一定と見なされるが、粗い摩擦面の
場合は速度の増加につれて減少する。 一般に構造物、架台、配管、危険物貯蔵設備、家具什器
、コンピュータ、計測制御盤、加工機械その他一般積載
物あるいはそれらを載荷する二重床などの構造物に関し
ては、入力加速度が２００ｇａｌ程度の場合は、弾性設
計すなわち地震後は完全に元の状態に戻るように設計し
ている。しかし入力加速度がこの値を越える場合は、構
造物は倒壊してはならないが塑性変形を生じて完全には
元に戻らなくてもよいものとして設計されている。 この時構埠物と地盤との間には相対変位や残留変位を生
じるので、外部から構造物に接続される各種配管ケーブ
ルなどにはエキスパンションジヨイントを設けるなどの
対策が必要となる。 またコンピュータなどにあっては、入力加速度が２００
ｇａｌ程度までは機能保証されるがそれ以上の入力加
速度に対しては機能保証は必ずしもされていない。地震
時構造物や機器の応答速度は時々刻々変化する。したが
って従来の免震装置のように摩擦係数が速度に依存する
ような一般の摩擦材を用い、その摩擦係数を以て免震機
能を発揮させる為の作動開始加速度に代えようとする場
合には、構造物や機器に伝達される加速度が相違するこ
とになり、該構造物や機器の加速度に対する安全性は安
定を欠くことになる。 本発明は上記従来の免震装置の問題点を解消するために
なされたもので、地震等の外部振動によって構造物や機
器に加わる入力加速度を低減し、変位応答を所定値以下
に抑え、振動後の残留変位を微少に抑えるとともに、応
答速度の如何にかかわらず安定した作動開始性能を有す
る免震装置を提供しようとするものである。 ［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明に係る免震装置は、作
動開始機構として機能するクーロン摩擦を利用した摩擦
機構と、適当な剛性を有し初期張力を付与された水平バ
ネとから構成されている。 上記クーロン摩擦機構に使用される摩擦材としては、含
油アセタール樹脂材または黄銅・青銅合金系の固体潤滑
剤埋込材、固体潤滑剤含浸焼結材、含油鋳造合金、焼結
複合複層構造系材等と、硬質クロームまたはニッケル鍍
金等の表面処理材との組み合わせを使用する。 ［作用コ 上記免震装置に地震力が加わると、免震装置の摩擦機構
の摩擦面に摩擦力が作用する。摩擦力がクーロン摩擦力
未満の場合は、摩擦材相互の間には相対変位は発生しな
い。摩擦力がクーロン摩擦力以上になると摩擦機構の摩
擦材の間に相対変位を生じ、相対変位に対応したバネ力
が）くネ系に作用し、復元力として働く。 クーロン摩擦は上述したように静摩擦係数と動摩擦係数
とが等しく動摩擦係数は速度によって殆ど変化しないの
で、免震装置に利用すれば次のような利点がある。 ■摩擦によるエネルギー減衰性能が安定している。 ■クーロン摩擦に近い状況を実現してその摩擦特性を免
震装置に利用すれば、応答速度によらず安定した作動開
始性能を有する免震装置の形成が可能となる。 ■作動開始加速度を低減するには一部摩擦面をボールベ
アリング等の摩擦の極めて小さい材料に代えて摩擦面に
かかる積載物の重量を低減すればよい。 ■バネ系の機能により摩擦面の相対変位は復元され、残
留変位を所定の範囲に抑えることができる。 ［発明の実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す免震装置のａは側面図
、ｂは平面図で、図中６１は基礎、６２は構造物または
機器、６３は免震装置、６４は上板、６５はブロック、
６６は上部摩擦材、６７は下部摩擦板、６８は下部摩擦
材、６９は球面またはボールジヨイント、７０は連結材
、７１はボルト接合部、７２は接続治具、７３はバネ系
、７４は水平バネ、７５は線材、７６は調節治具、７７
は滑車、７８はダンパ系、７９はダンパ、８ｏはストッ
パ、８１は修正用治具、８２はボールベアリングである
。 図に示すように、免震装置６３は基礎６１と構造物６２
との間に設置される。免震装置６３のブロック６５の下
部に装着された上部摩擦材６６と基礎６１上に配設され
た下部摩擦板６７の上部に装着された下部摩擦材６８と
で摩擦面を構成する。 摩擦材６６．６８の材料はクーロン摩擦特性を有するも
ので、本実施例においては、含油アセタール樹脂と硬質
クロムを鍍金した鋼材である。 ブロック６５と上部摩擦材６６との間に球面またはボー
ルジヨイント６９を介在させることにより、上部摩擦材
６６を下部摩擦材６８の傾斜に追従させることができる
。また基礎６１の不陸に追従できるように連結材７ｏと
ブロック６５とを繋ぐボルト接合部７１の剛・性を調節
する。ストッパ８０は免震装置６３の過大な変位を止め
るためのものである。 また水平バネ７４、線材７５及び長さを調節する調節治
具とよりなるバネ系７３を滑車７７を介して連結材７０
に装着された接続治具７２に配設する。滑車７７は基礎
６１に固着されているのでバネ系７３は免震装置６３と
基礎６１との間に介在することになる。バネ系の調節治
具７６を調節して初期張力をかけ、第２図に示すように
水平バネ７４を引張り力と圧縮力のいずれに対しても引
張り領域で使用し、系の固有周期を最適な値に設定する
。減衰機能を持たせるために、ダンパを設ける場合はバ
ネ系の治具を用い、水平バネの一部をダンパ７９に置き
換えればよい。バネ系及びダンパ系は第１図に示すよう
に、少なくとも一対を対角線方向に設置することによっ
て容易に水平２方向の免震装置が得られる。 ストッパ８ｐは免震装置６３の変位が過大にならないよ
うに設置されたもので、エネルギー吸収能力の大きい鋼
材、防振ゴムまたは粘弾性物質等を用いる。 また基礎６１の外周部に変位修正用治具８１を配設する
とともに、作動開始加速度を低減するために、必要に応
じて上部摩擦材６６の代わりにボールベアリング８２を
配置する。 免震装置の各部材は標準化、ユニット化が容易であり、
軽量薄型で施工性に優れ、コストが安くメンテナンスフ
リーである。 なお第１図に示す免震装置すなわち第３図に示す斜線部
を１ユニツトにして、これを複数個組み合わせることに
より規模の大きい免震装置を形成することができる。こ
の場合バネ系またはダンパ系は適宜省略してもよい。 ［発明の効果］ 本発明は免震装置において、クーロン摩擦を利用したの
で、摩擦係数またはバネ剛性を適当に選択することによ
り、地震時の入力加速度、最大変位、残留変位等を所定
の範囲に抑えることができ、その応答結果は安定し再現
性のあるものとなった。 また残留変位のある場合にも摩擦係数が小さければ、原
位置に復元することは容易である。 この結果通常時の固定装置は不要となり、外部から構造
物へ接続されるケーブルなどに関して特別のエキスパン
ションジヨイントなどの対策が不要となった。
第１図は本発明の一実施例を示す免震装置のａは側面図
、ｂは平面図、第２図はバネの荷重変動域を示す線図、
第３図は規模の大きな免震装置の平面図、第４図〜第１
２図は従来の免震装置の平面図または側面図である。 図中６１は基礎、６２は構造物又は機器、６３は免震装
置、６４は上板、６５はブロック、６６は上部摩擦材、
６７は下部摩擦板、６８は下部摩擦材、６９は球面また
はボールジヨイント、７０は連結材、７１はボルト接合
部、７２はバネ系接続治具、７３はバネ系、７４は水平
バネ、７５は線材、７６は調節治具、７７は滑車１．７
８はダンパ系、７９はダンパ、８０はストッパ、８１は
変位修正用治具、８２はボールベアリングである。 代理人 弁理士 佐々木宗治
、ｂは平面図、第２図はバネの荷重変動域を示す線図、
第３図は規模の大きな免震装置の平面図、第４図〜第１
２図は従来の免震装置の平面図または側面図である。 図中６１は基礎、６２は構造物又は機器、６３は免震装
置、６４は上板、６５はブロック、６６は上部摩擦材、
６７は下部摩擦板、６８は下部摩擦材、６９は球面また
はボールジヨイント、７０は連結材、７１はボルト接合
部、７２はバネ系接続治具、７３はバネ系、７４は水平
バネ、７５は線材、７６は調節治具、７７は滑車１．７
８はダンパ系、７９はダンパ、８０はストッパ、８１は
変位修正用治具、８２はボールベアリングである。 代理人 弁理士 佐々木宗治
Claims (3)
- （１）作動開始機構として機能するクーロン摩擦を利用
した摩擦機構と、 適当な剛性を有し、初期張力を付与された水平バネとか
ら構成されている ことを特徴とするクーロン摩擦を利用した免震装置。 - （２）上記クーロン摩擦機構に使用される摩擦材が、含
油アセタール樹脂材と、硬質クロムまたはニッケル鍍金
等の表面処理材との組み合わせであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のクーロン摩擦を利用した免
震装置。 - （３）上記クーロン摩擦機構に使用される摩擦材が、黄
銅、青銅合金系の固体潤滑剤埋込み材、固体潤滑剤含浸
焼結材、含油鋳造合金、焼結複合複層構造系材等と、硬
質クロムまたはニッケル鍍金等の表面処理材との組み合
わせであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のクーロン摩擦を利用した免震装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328441A JPH0762409B2 (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | クーロン摩擦を利用した免震装置 |
| US07/287,735 US4917211A (en) | 1987-12-26 | 1988-12-21 | Seismic isolator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328441A JPH0762409B2 (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | クーロン摩擦を利用した免震装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01174737A true JPH01174737A (ja) | 1989-07-11 |
| JPH0762409B2 JPH0762409B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=18210306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62328441A Expired - Fee Related JPH0762409B2 (ja) | 1987-12-26 | 1987-12-26 | クーロン摩擦を利用した免震装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4917211A (ja) |
| JP (1) | JPH0762409B2 (ja) |
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