JPH06200657A - Apparatus for vibration isolating - Google Patents

Apparatus for vibration isolating

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JPH06200657A
JPH06200657A JP36140792A JP36140792A JPH06200657A JP H06200657 A JPH06200657 A JP H06200657A JP 36140792 A JP36140792 A JP 36140792A JP 36140792 A JP36140792 A JP 36140792A JP H06200657 A JPH06200657 A JP H06200657A
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JP
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building
damping
apparatus
upper
foundation
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Application number
JP36140792A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoji Hayashi
Nikio Ishikawa
Yoshihiro Kida
Kazuhiko Maebayashi
Koichi Nakamura
Kazuo Tamura
康一 中村
和彦 前林
義弘 来田
章二 林
和夫 田村
二己穂 石川
Original Assignee
Shimizu Corp
清水建設株式会社
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Abstract

PURPOSE: To insure the safety of a building against an earthquake or the like, meeting the earthquakes ranging from low-displacement level to high- displacement level.
CONSTITUTION: An upper building 2 is placed on a foundation part 1 through laminated rubber parts 3 and is also connected with the foundation part 1 by a damping apparatus 10. The damping apparatus 10 is a rotary damper using an electroviscous fluid and damping force can be controlled by a voltage applied to the electroviscous fluid. The damping apparatus 10 is connected with the upper building 2 through a connecting member 21 with a universal joint and follows the omnidirectional movement of the upper building 2 against the foundation part 1.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO&Japio

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、建物に地震等の影響が及ぶのをできるだけ小さく抑さえようとする免震装置に関するものである。 The present invention relates to relates to a seismic isolation system to be Saeyo only small depression can be that the affect of the earthquake, such as in the building.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、免震装置は、例えば、建物の固有周期を長周期化させる積層ゴムと、振動エネルギを吸収する減衰装置(ダンパ)とからなっていた。 Conventionally, the seismic isolation device, for example, a laminated rubber for long period the natural period of a building, had become because damping unit (damper) for absorbing vibration energy. そして、上記免震装置は、建物の基礎部上に上記積層ゴムを介して上部建物を設置するとともに、主に水平方向の振動エネルギーを吸収するダンパを介して基礎部と上部建物とを接続するものである。 Then, the seismic isolation device, as well as installing the upper building through the laminated rubber on the base of the building, connecting the upper building foundation through a damper that mainly absorb the horizontal vibration energy it is intended.

【0003】そして、上記免震装置の積層ゴムにより建物の固有周期を長くして、上部建物に作用する地震力を低減させるとともに、上記免震装置のダンパにより振動エネルギーを吸収することで、地震等に対する建物の安全性を確保するものである。 [0003] Then, by increasing the natural period of a building by the laminated rubber of the seismic isolation device, as well as to reduce the seismic force acting on the upper building, to absorb vibration energy by damper of the seismic isolation device, earthquakes it is intended to ensure the safety of the building for such. なお、上記ダンパとしては、各種粘性ダンパや各種鋼材ダンパなどがある。 As the above-mentioned damper, there is various viscous dampers and various steel damper.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記ダンパにおいては、大きな地震にも対応できるように大きな減衰力を持つことが要求される。 [0005] Incidentally, in the damper to have a large damping force so that it can cope with large earthquakes it is required. しかし、大きな減衰力を有するダンパは、振動の入力に対してすぐに応答せずに初期剛性を有する。 However, the damper having a large damping force, has an initial rigidity without answering immediately to the input vibrations. 例えば、前記粘性ダンパにおいては、大きな減衰力を持たせるために、例えば、ダンパ内の粘性流体が通過するオリフィスの面積を小さくする必要があるが、このような場合に、振動に対する追従性が悪化し、やはり初期剛性を有することになる。 For example, in the viscous damper, in order to provide a large damping force, for example, it is necessary to reduce the area of ​​the orifice viscous fluid in the damper passes, in such a case, deterioration followability to vibration and, also it will have an initial stiffness.

【0005】また、上記鋼材ダンパは、一般に大きな減衰力を有するが、初期剛性も高い。 Further, the steel damper is generally has a large damping force, the initial stiffness is high. そして、前記積層ゴムは、水平方向に対する剛性が低いことにより、建物の水平方向の固有周期を長くしているものであるが、前記ダンパに比較的大きな初期剛性がある場合に、積層ゴムの剛性の低さの一部を打ち消してしまい、小地震において、建物の固有周期を短い方に移行させ、積層ゴムによる免震効果を低減させてしまう。 Then, the laminated rubber by less rigid with respect to the horizontal direction, when it is intended that long natural period of the horizontal direction of the building, there is a relatively large initial stiffness in the damper, the rigidity of the laminated rubber of will to cancel the part of the low, in small earthquakes, it moves the natural period of building the shorter, would reduce the seismic isolation effect of the laminated rubber. 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ダンパの初期剛性を小さなものとするとともに、大きな減衰力を持たせ、低変位レベルから高変位レベルまでの免震効果を有する免震装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, with an initial rigidity of the damper and small ones, to have a large damping force, the vibration isolating apparatus having a seismic isolation effect from a low displacement level to high displacement levels it is an object to provide a.

【0006】 [0006]

【課題を解決するための手段】本発明の免震装置は、基礎部に一端側が固定された積層ゴムと、該積層ゴムの他端側に固定された上部建物と、該上部建物と該基礎部との間に設けられた減衰装置とを有する免震装置において、前記減衰装置は、前記基礎部に固定されるとともに内周側に電極が設けられたケーシングと、該ケーシング内に回転自在に配置され、外周側に電極が設けられた回転部材と、前記ケーシング内に充填された誘電体粒子を含有する電気粘性流体とを具備してなり、前記回転部材の外周部側面と前記上部建物とが、少なくとも一つの万能継手を有する接続部材により、前記回転部材が回転可能に接続されていることをを前記課題の解決手段とした。 Seismic isolation device of the present invention, in order to solve the problems] includes a laminated rubber whose one end is fixed to the base portion, and an upper building which is fixed to the other end of the laminated rubber, the upper building and the foundation in seismic isolation device having a damping device and provided between the parts, the damping device includes a casing electrode on the inner peripheral side is provided is fixed to the base portion, rotatably in the casing are arranged, a rotary member is the electrode on the outer peripheral side is provided, it comprises a and electro-rheological fluid containing dielectric particles filled in the casing, and the upper building and the outer peripheral side surface of said rotary member but the connecting member having at least one universal joint, the said rotating member is rotatably coupled to the solutions of the problems.

【0007】 [0007]

【作用】上記構成によれば、基礎部に地震による振動があった場合に、振動が積層ゴムを介して上部建物に伝達されるが、積層ゴムにより上部建物の固有周期が長周期化され、上部建物に作用する地震の加速度応答値を減らすとともに、長周期化により大きくなった応答変位を減衰装置により減少させることができる。 According to the above construction, when there is a vibration due to an earthquake to the base portion, the vibration is transmitted to the upper building through the laminated rubber, the natural period of the upper building is long period by laminated rubber, together reduce the acceleration response values ​​earthquake acting on the upper building can be reduced by the attenuation device responding displacement increased by the long period of.

【0008】そして、前記減衰装置においては、基礎部と上部建物との間に変位があった場合に、ケーシングが基礎部に固定され、回転部材が上部建物に接続されているので、回転部材が回転させられることになる。 [0008] Then, in the damping device, when there is displacement between the base portion and the upper building, casing is fixed to the base unit, the rotation member is connected to the upper building, the rotating member It will be rotated. この際には、ケーシング内で回転しようとする回転部材に対して、ケーシング内に充填されたERFによる粘性抵抗がかかることになる。 At this time, with respect to the rotating member to be rotated within the casing, so that the viscous resistance due ERF filled in the casing such. また、ERFは、ケイシングと回転部材とに設けられた電極に電圧をかけることにより粘性を変更することができる。 Further, ERF may change the viscosity by applying a voltage to electrodes provided on the rotating member and Keishingu. したがって、前記減衰装置は、電極にかける電圧を変更することにより減衰装置の減衰力を変更でき、低変位レベルから高変位レベルの振動まで対応することができる。 Thus, the damping device may change the damping force of the damping device by changing the voltage applied to the electrodes may correspond low displacement level to the vibration of the high displacement levels. さらに、前記回転部材と上部建物は、万能継手を介して接合部材に接合されており、上部建物の全方向の移動に対して追従することができる。 Further, the rotating member and the upper building is joined to the joint member through a universal joint, it is possible to follow the movement of all directions of the upper building.

【0009】 [0009]

【実施例】本発明の一実施例を図1ないし図5を参照して説明する。 An example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 図1は本発明の免震装置の概略を示す図面であり、図2は前記免震装置における減衰装置の構造を示す図面であり、図3及び図4は、前記減衰装置と上部建物との接続構造を説明するための図面であり、図5は減衰装置の配置を示す図面である。 Figure 1 is a drawing showing the outline of the seismic isolation device of the present invention, FIG. 2 is a drawing showing the structure of a damping device in the seismic isolation device, FIGS. 3 and 4, with the damping device and the upper building is a view for explaining a connection structure, FIG. 5 is a view showing the arrangement of the damping device.

【0010】この実施例の免震装置は、図1に示すように基礎部1に下端を固定され、かつ上部建物2の底面に上端を固定された複数の積層ゴム3…(図1には二つだけ図示)と、基礎部1に固定され、かつ後述する接合部材21により上部建物2と接続された減衰装置10とからなるものである。 [0010] seismic isolation device of this embodiment is fixed to the lower end to the base portion 1 as shown in FIG. 1, and a plurality of laminated rubber 3 ... fixed to the upper end to the bottom surface of the upper building 2 (in FIG. 1 and only two shown), is fixed to the base portion 1, and is made of an upper building 2 and connected to a damping device 10 Metropolitan by bonding member 21 to be described later. 上記積層ゴム3は、免震構法において用いられる周知のものであり、例えば、積層ゴム3の上端及び下端に配置されたフランジ3a、3bと、該フランジ3a、3b間に交互に積層された複数のゴム層3 More the laminated rubber 3 is well known to be used in seismic isolation construction method, for example, a flange 3a which is arranged in the upper and lower ends of the laminated rubber 3, 3b and, where the flange 3a, are stacked alternately between 3b rubber layer 3 of
c…と鉄板3d…とからなるものである。 c ... it is made of a steel plate 3d ... and. なお、上記積層ゴム3には、ゴム層3cに、天然ゴムを用いた天然ゴム系積層ゴムやシリコンゴムを用いたシリコン積層ゴム等があるが、特にその種類を限定されるものではない。 Note that the laminated rubber 3, the rubber layer 3c, there is a natural rubber Natural Rubber or silicone rubber silicone laminated rubber or the like using using, but is not particularly limited in its kind.

【0011】上記免震装置10は、図2に示すように、 [0011] The seismic isolation device 10, as shown in FIG. 2,
内部に円筒状の中空部11aが形成されたハウジング1 Housing a cylindrical hollow portion 11a is formed inside 1
1と、前記円筒状の中空部11aに回転自在に配置され、かつ該中空部11aより小さな半径の円板状に形成された回転部材12と、前記ハウジング11の中空部1 1, and the cylindrical rotatably disposed in the hollow portion 11a, and the rotary member 12 formed to a small radius of the disk-shaped from the hollow portion 11a, the hollow portion 1 of the housing 11
1aを囲む内周面及び前記回転部材12の外周面にそれぞれ設けられた電極11c、12aと、該電極11c、 Inner peripheral surface and the surrounding 1a respectively on the outer peripheral surface provided with electrodes 11c of the rotary member 12, and 12a, the electrodes 11c,
12a間に電圧をかけるための図示しない電源と、該電源により電極11c、12a間に印加する電圧を制御するための図示しないセンサ及び制御装置と、前記ハウジング11の回転部材12の外周面とハウジング11の内周面の間に充填されたERF18とからなるものである。 A power source (not shown) for applying a voltage between 12a, a sensor and controller (not shown) for controlling the voltage application electrode 11c, between 12a by the power source, the outer peripheral surface and the housing of the rotary member 12 of the housing 11 11 is made of filled ERF18 Metropolitan between the inner peripheral surface of the.

【0012】前記ハウジング11は、図2及び図3等に示すように、基礎部1に接合するためのフランジ13 [0012] The housing 11, as shown in FIGS. 2 and 3 or the like, a flange 13 for joining to the base part 1
と、ハウジング11の前部及び後部にそれぞれ設けられた壁部14、14と、該壁部14、14に支持され、かつ内部に中空部11aを有する円筒体15と、前記壁部14、14及び円筒体15の左右両側面を覆う側板1 When a wall portion 14, 14 respectively provided in the front and rear of the housing 11, is supported by the wall portions 14, and a cylindrical body 15 having a hollow portion 11a inside, the walls 14, 14 and the side plate 1 to cover the right and left sides of the cylindrical body 15
6、16とからなるものである。 It is made of Metropolitan 6,16.

【0013】前記側板16、16には、前記回転部材1 [0013] The side plates 16 and 16, the rotary member 1
2の後述する接続ピン12b、12bが突出するように、前記回転部材12の外周と同心円状かつ回転部材1 2 described later connecting pins 12b, so 12b projects, the outer periphery and concentric and rotary member 1 of the rotary member 12
2より半径の小さな開口部17が形成されている。 Small opening 17 of the radius is formed from 2. また、側板16、16には、ケーシング11内に充填されるERF18が前記開口部17から漏出しないように、 Further, the side plates 16 and 16, as ERF18 filled in the casing 11 does not leak from the opening 17,
前記開口部17の外周側の内面にシール材(図示略)が取り付けられている。 Sealing material (not shown) is attached to the outer peripheral side of the inner surface of the opening 17. 円筒体15の内周面には、前記電極11cが設けられている。 The inner peripheral surface of the cylindrical body 15, the electrode 11c is provided. 前記回転部材12は、前記円筒体15と同軸上に回転自在に配置され、その外周面に、前述したように前記円筒体15の電極11cとは絶縁された電極12aが設けられている。 The rotary member 12 is rotatably disposed in the cylindrical body 15 coaxially, on its outer peripheral surface, the electrode 12a which is insulated is provided with an electrode 11c of the cylindrical body 15 as described above. なお、これら電極11c、12aは互いに絶縁された状態となっていれば良く、前記円筒体15及び回転部材12自体を電極1 Incidentally, the electrodes 11c, 12a may if in a state of being insulated from each other, the electrode 1 the cylindrical body 15 and the rotating member 12 itself
1c、12aとしても良い。 1c, it may be as 12a. また、回転部材12の左右両側面には、後述する接続部材24を接続するための接続ピン12bが、回転部材12の回転中心より離れたところに設けられている。 Further, the left and right side surfaces of the rotary member 12, the connecting pin 12b to connect the connecting member 24 to be described later, it is provided at a distance from the rotational center of the rotary member 12.

【0014】そして、前記ERF18は、鉄等の誘電体粉を含有する電気絶縁油である。 [0014] Then, the ERF18 is an electrical insulating oil containing dielectric powder such as iron. そして、前記ERF1 Then, the ERF1
8は、該ERF18を電極11c、12a間に流した場合に、電極11c、12a間に電位差の無い状態では、 8, when the flow of the ERF18 electrode 11c, between 12a, the electrodes 11c, in no potential difference state between 12a,
前記誘電体粉が自由に移動可能であり、粉体を含有する油と同様に流動するが、電極11c、12a間に電位差がある状態では、前記誘電体粉が分極して電極11c、 Wherein the dielectric powder is freely movable, but flows like the oil containing the powder, in the presence of potentiometric electrode 11c, between 12a, the dielectric powder is polarized to electrodes 11c,
12a間にブリッジする結果、粘性が変化するようになっている。 Results bridges between 12a, so that the viscosity changes.

【0015】したがって、回転部材12に外力が加わって、回転部材12を回転しようとした場合には、前記円筒体15内周面と前記回転部材12外周面との間に充填されたERF18の粘性抵抗により減衰力が発生するとともに、前記電極11c、12a間に電圧をかけた場合とかけない場合、もしくは電圧を変えた場合に、ERF [0015] Thus, external force is applied to the rotary member 12, when attempting to rotate the rotary member 12, ERF18 viscous filled in between said cylindrical body 15 inner peripheral surface rotating member 12 the outer peripheral surface with damping force is generated by resistance, the electrode 11c, if not applied to the case of applying a voltage between 12a, or in the case of changing the voltage, ERF
18の粘性が変化することにより、その減衰力を調整することができる。 By 18 the viscosity is changed, it is possible to adjust the damping force. すなわち、減衰装置10は、減衰力を容易に変更可能な回転ダンパとなっている。 That is, the damping device 10 has a damping force and capable of easily changing the rotary damper.

【0016】前記センサと制御装置は、電極11c、1 [0016] The sensor and the control device, the electrode 11c, 1
2a間の電圧を変更するためのものである。 Voltage is used to change the inter-2a. 前記センサは、基礎部1に対する上部建物2の振動状態を検出する周知のものである。 The sensor is well known to detect the vibration state of the upper building 2 on basal part 1. 前記制御装置は、前記センサからの情報により最適な減衰力を割り出し、両電極11c、1 The control device identifies an optimal damping force by the information from the sensor, the electrodes 11c, 1
2a間に印加する電圧を制御するものである。 It controls the voltage applied between 2a. そして、 And,
これらセンサと制御装置により、電極11c、12a間の電圧を変化させることにより、振動の大きさに合わせて上記のように減衰装置10の減衰力を変更することができる。 These sensors and the control device, by changing the electrode 11c, the voltage between 12a, in accordance with the magnitude of the vibration can be changed damping force of the damping device 10 as described above. なお、上述のように振動を検知して電圧を変更する手段を用いた場合には、ERF18が電界強度を変化させることによりその粘度が瞬時に変化するため、応答遅れ等を生じることがない。 In the case of using the means for changing the voltage to detect the vibration as described above, its viscosity by ERF18 alters the electric field intensity is change instantly, never occurs a response delay or the like.

【0017】次に、このような減衰装置10と上部建物2との接続構造を説明する。 [0017] Next, a connection structure between such damping device 10 and the upper building 2. 前記上部建物2下面には、 The upper to the building 2 bottom surface,
図1に示すように下方に延出する二つの柱状部材2a Two columnar members 2a extending downward as shown in FIG. 1
(図5に二つ図示)が設けられている。 It is provided (two shown in FIG. 5). また、前記減衰装置10の回転部材12の外周部側の左右側面には、上述のように接続ピン12bが設けられている。 Further, the left and right sides of the outer peripheral portion of the rotary member 12 of the damping device 10, the connection pin 12b are provided as described above. そして、 And,
前記減衰装置10の回転部材12と柱状部材2aとは、 And the rotating member 12 and the columnar member 2a of the damping device 10,
接続部材21により接続されている。 It is connected by a connecting member 21. また、前記接続ピン12bの位置は、前記回転部材12の中心からの距離が回転部材12の半径よりかなり短い距離にされている。 The position of the connecting pin 12b, the distance from the center of the rotary member 12 is considerably shorter distance than the radius of the rotating member 12.

【0018】該接続部材21は、2本の棒状部材22、 [0018] The connecting member 21 includes two rod-like member 22,
23と、これら2本の棒状部材22、23を接続する周知の万能継手24(万能継手24は、カバー24aに覆われた状態で図3に図示)とからなる。 23, well-known universal joint 24 for connecting the rod-like members 22 and 23 of these two (universal joint 24 in a state covered with a cover 24a shown in FIG. 3) consisting of a. そして、接続部材21の一端側の棒状部材22の端部は、回転部材12 The end portion of the one end of the bar-like member 22 of the connecting member 21, the rotary member 12
の接続ピン12bにより、回転部材12の側面と平行な平面内で回転自在にピン接合されている。 Of the connection pins 12b, and is rotatably pin junction in the side parallel to the plane of the rotary member 12.

【0019】一方、接続部材21の他端側の棒状部材2 Meanwhile, rod-shaped other end of the connecting member 21 member 2
3の端部には、図4に示すように球状部材23aが設けられている。 At the end of 3, the spherical member 23a is provided as shown in FIG. また、前記柱状部材2aの側面には、前記球状部材23aと回転可能に嵌合する球座23bが埋設され、該球座23bと球状部材23aとにより、接続部材21の他端が柱状部材2aにボール嵌合されている。 Further, the side surface of the columnar member 2a, the spherical member 23a and rotatably fitted to ball seat 23b are embedded, the spherical seat 23b and by a spherical member 23a, the other end pillars 2a of the connecting member 21 are ball fitted in.

【0020】以上のように接続部材21によって回転部材12と柱状部材2aとが接続されていることにより、 By the rotary member 12 and the columnar members 2a are connected by a [0020] connecting member 21 as described above,
基礎部1に対する上部建物2のどの方向に向かう移動にも、接続部材21が追従するようになっている。 To move towards the direction of the upper building 2 throat on basal part 1, the connection member 21 is adapted to follow. また、 Also,
減衰装置10と柱状部材2aとが離れるように変位した場合には、接続部材21を介して、回転部材12の接続ピン21bが引っ張られることになり、回転部材12が回転するようになっている。 In the case where the damping device 10 and the columnar member 2a is displaced away via the connecting member 21, will be connecting pins 21b of the rotary member 12 is pulled, the rotating member 12 is rotated . この際に、変位の方向は、 In this case, the direction of displacement,
減衰装置10と柱状部材2aとが離れる方向ならばどの方向でもよいが、回転部材12を回転させる力は、前記変位のベクトル成分のうちの回転部材12の側面に沿った方向のベクトル成分からなる。 It may be any direction if the damping device 10 and the columnar members 2a and away direction, a force for rotating the rotary member 12 is made of a direction of the vector component along the side of the rotary member 12 of the vector components of the displacement .

【0021】また、基礎部1と上部建物2との間に変位がない場合の回転部材12の接続ピン12bの位置は、 Further, the position of the connecting pin 12b of the rotating member 12 when there is no displacement between the base portion 1 and the upper building 2,
図3に示すように、基礎部1と上部建物2とが離れるように移動した際に、回転部材12を回転させるような力が働くようにするために、球座23bと接続ピン12b As shown in FIG. 3, when the base portion 1 and the upper building 2 moves away, in order to force that rotates the rotary member 12 acts, ball seat 23b and the connecting pins 12b
との距離が最短にならない位置となっている。 The distance between the has become a position which is not the shortest. また、回転部材12の半径と、接続ピン12bの取付位置の回転部材12の中心からの距離(半径)との半径比を多くすることにより、回転部材12の運動量を増幅することができる。 Moreover, the radius of the rotary member 12, by increasing the radius ratio of the distance (radius) from the center of the rotary member 12 of the mounting position of the connection pin 12b, it is possible to amplify the movement of the rotating member 12. すなわち、接続ピン12bの取付位置を回転部材12の中心に近付けることにより、接続部材21から伝達される運動量を増幅して(接続ピン12bの取付位置を回転部材12の中心から遠くした場合に比較して)、回転部材12の回転角度と回転速度を大きくすることができる。 That is, comparing the mounting position of the connecting pin 12b by bringing the center of the rotary member 12, when amplifies the momentum transmitted from the connection member 21 the mounting position of the (connecting pin 12b and away from the center of the rotating member 12 to), it is possible to increase the rotation speed and rotation angle of the rotating member 12. したがって、前記半径比を大きくすることにより、面震装置をコンパクトなものとしても、大きな減衰力を得ることが可能となり、接続ピン12bの取付位置を回転部材12の中心に近付けることにより、面震装置のコンパクト化を図ることができる。 Therefore, by increasing the radius ratio, even as a MenShin apparatus compact, it is possible to obtain a large damping force, by bringing the center of the rotating member 12 the mounting position of the connection pins 12b, MenShin it can be made compact device. そして、小変形時にERF18に電圧を印加しないようにすることで、粘性抵抗を小さし、面震装置に初期剛性を持たせないようにすることができ、大変形時にERF18に電圧を印加することにより、粘性抵抗を大きくして、大きな減衰力を発生させることができる。 Then, to ensure that no voltage is applied to the ERF18 at the time of a small deformation, the viscous resistance Chisashi may be so as not to have an initial stiffness to MenShin device, ERF18 applying a voltage during large deformation It makes it possible to increase the viscous resistance, to generate a large damping force.

【0022】さらに、接続部材21の長さは、基礎部1 Furthermore, the length of the connecting member 21, the base unit 1
と上部建物2との間に変位がない場合の減衰装置10と柱状部材2aとの距離よりも長く形成され、万能継手2 Is a longer than the distance between the damping device 10 and the columnar member 2a in the case where there is no displacement between the upper building 2, universal joint 2
4が僅かに屈曲した状態となっており、例えば、柱状部材2aと減衰装置10が離れるように移動した場合に、 4 are in a state of being slightly bent, for example, when moving away columnar member 2a and the damping device 10,
屈曲した万能継手21が直線状になるまで、回転部材1 Until universal joint 21 which bent is made straight rotary member 1
2に伝達される変位の一部を万能継手21が吸収してしまうようになっている。 Universal joint 21 is adapted to absorbs a portion of the displacement transmitted to the 2. そして、これら減衰装置10、 Then, these damping devices 10,
10の配置位置は、図4に示すように、前記一本の柱状部材2aに、互いに直角に配置され、さらに、上部建物に設けられた2本の柱部材2aの間では、図5に示すように減衰装置10、10の配置が、180度ずらされている。 Position 10, as shown in FIG. 4, the single columnar member 2a, are arranged at right angles to each other, further, between the two column members 2a provided in the upper building, shown in FIG. 5 arrangement of the damping device 10, 10 such that are offset 180 degrees.

【0023】そして、計4つの減衰装置10…が、それぞれ90度ずれた四方を向くように配置され、減衰装置10…による減衰がどの方向の振動にも適応するようになっている。 [0023] Then, a total of four damping device 10 ... is arranged so as to face the four sides shifted by 90 degrees, so as to adapt to the vibration of which direction the attenuation by the damping device 10 .... すなわち、各減衰装置10…は、ある方向の振動の入力に対して、そのベクトル成分のうちの減衰装置の方向に沿った図5中の矢印a、b、c、dで示すベクトル成分に対して減衰力が働くようになっており、 That is, each damping device 10 ... on the input vibration of a certain direction, an arrow a in FIG. 5 in the direction of the damping device of its vector components, b, c, to the vector component represented by d are adapted to the damping force acts Te,
図5に示すように減衰装置10…を配置することで、全ての方向の振動に対して減衰装置10…の減衰力を作用させることができる。 By arranging the damping device 10 ... as shown in FIG. 5, it can act damping device 10 ... damping force against the vibration in all directions.

【0024】上記構成により、地震が発生した場合には、積層ゴム3…により上部建物2の固有周期が長くされているので、上部建物2にかかる衝撃が和らげられるとと共に、上部建物2の変位量が大きくなるが、前記減衰装置10…により、前記変位を減少させることができる。 [0024] With the above configuration, when an earthquake occurs, the natural period of the upper building 2 is longer by laminated rubber 3 ... together with the impact on the upper building 2 is softened, the upper building 2 displacement the amount is increased, but by the damping device 10 ..., it is possible to reduce the displacement. この際に、減衰装置10の電極11c、12a間にかける電圧を調整することにより、減衰装置10の減衰力を調整することができる。 In this case, the electrode 11c of the damping device 10, by adjusting the voltage applied between 12a, it is possible to adjust the damping force of the damping device 10. すなわち、上部建物2に入力される振動を検知し、これに対応して電極11c、1 That is, to detect the vibration input to the upper building 2, this corresponds electrode 11c, 1
2a間の電圧を変更するので、低変位レベルの地震から高変位レベルの地震まで対応することができる。 Since changing the voltage between 2a, it may correspond from low displacement level earthquake to high displacement level earthquake.

【0025】また、低変位レベルの際には、電圧を低くするか印加しないようにすることで、減衰装置10の初期剛性を低くすることができ、小地震の際に、減衰装置10の初期剛性により、積層ゴム3…による上部建物の固有周期の長周期化を阻害して、積層ゴム3…による免震効果を小さくしてしまうことがない。 Further, when the low-displacement levels by not to apply or to lower the voltage, it is possible to lower the initial stiffness of the damping device 10, when the small earthquakes, the initial damping device 10 the rigid, laminated rubber 3 ... inhibit the long-period of the natural period of the upper building by, never would reduce the seismic isolation effect by the laminated rubber 3 ....

【0026】また、減衰装置10の回転部材12と上部建物2の柱状部材2aとが、万能継手21を有する接合部材21により接合されているので、正常時に、前記柱状部材2aと回転部材12とをつなぐ接合部材21において、万能継手24を僅かに屈曲させた状態としておけば、上部建物2と減衰装置10との距離を離す方向の変位が起きたときに、まず、万能継手24の屈曲が延ばされ、次いで、接続部材21が回転部材12の接続ピン1 Further, a columnar member 2a of the rotary member 12 and the upper building 2 of the damping device 10, since they are joined by a joining member 21 having a universal joint 21, at the time of normal, and the columnar member 2a and the rotary member 12 in the bonding member 21 connecting the, if the state of being slightly bent universal joint 24, when the direction of displacement to increase the distance between the upper building 2 and the damping device 10 occurs, first, bending the universal joint 24 extended, then the connection pins 1 of the connecting member 21 is rotated member 12
2bを引っ張り、回転部材12を回転させ、減衰装置1 Pull the 2b, it rotates the rotating member 12, the damping device 1
0の減衰力を得ることになる。 Thereby obtaining a damping force zero.

【0027】したがって、前記ERF18にかける電圧を下げると共に、万能継手24を予め屈曲させておくことで、減衰装置10の初期剛性が積層ゴム3による上部建物2の固有周期の長周期化を妨げることが全くなくなり、小地震の際に、積層ゴム3による免震効果が妨げられることがない。 [0027] Thus, the lower the voltage applied to the ERF18, by advance by bending the universal joint 24, the initial rigidity of the damping device 10 prevents the long-period of natural period of the upper building 2 by laminated rubber 3 but completely eliminated, at the time of small earthquakes, seismic isolation effect is not hindered by the laminated rubber 3. なお、上記実施例においては、減衰装置10を図5に示すように配置したが、減衰装置10の配置は、どの方向の振動に対しても減衰力が働くものであれば良く、減衰装置10の減衰力や上部建物2の構造等により決められるものである。 In the above embodiment has been arranged damping device 10 as shown in FIG. 5, the arrangement of the damping device 10, as long as the damping force acts to any direction of the vibration damping apparatus 10 it is those determined by such structure of the damping force or the upper building 2.

【0028】 [0028]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の免震装置によれば、積層ゴムとERFを用いて減衰力を可変できる回転ダンパ方式の減衰装置とを用いたことにより、ERFに印加する電圧を変更することで、低変位レベルから高変位レベルまでの振動に対応して免震効果を発揮することができる。 Effect of the Invention] As described above, according to the seismic isolation device of the present invention as has been described in detail, by using a damping device for a rotary damper system capable of varying a damping force by using the laminated rubber and ERF, the ERF by changing the voltage applied, it is possible to exert a seismic isolation effect in response to vibration from the low displacement level to high displacement levels. すなわち、ダンパを大きな地震に対応てきるようするために、ダンパの初期剛性を高くしてしまうことがなく、小地震の際に、ダンパの初期剛性により積層ゴムによる免震効果を小さくしてしまうことがない。 That is, in order to cope Tekiru so large earthquake dampers, without thereby increasing the initial stiffness of the damper, when the small earthquakes, thereby reducing the seismic isolation effect of the laminated rubber by the initial stiffness of the damper that there is no. また、本発明の免震装置は、減衰装置と上部建物とを、万能継手を有した接合部材で接続したことにより、減衰装置を基礎部に固定した状態で、基礎部と上部建物との間の全方向の変位に追従することができる。 Further, the seismic isolation device of the present invention, the damping device and the upper building, by connecting the bonding member having a universal joint, in a state of fixing the damping device to the base part, between the base portion and the upper building it is possible to follow the whole direction of displacement of the.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の上記実施例の免震装置を示す断面図である。 1 is a sectional view showing a seismic isolation device of the above embodiment of the present invention.

【図2】上記免震装置の減衰装置の構造を示す断面図である。 2 is a sectional view showing the structure of the damping device of the isolator.

【図3】上記減衰装置を示す斜視図である。 3 is a perspective view showing the damping device.

【図4】上記減衰装置を示す平面図である。 4 is a plan view showing the damping device.

【図5】上記減衰装置の配置位置を示す平面図である。 5 is a plan view showing the arrangement position of the damping device.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 基礎部 2 上部建物 3 積層ゴム 10 減衰装置 11 ケーシング 11c 電極 12 回転部材 12a 電極 18 ERG(電気粘性流体) 21 接続部材 24 万能継手 1 basic unit 2 upper building 3 laminated rubber 10 damping device 11 casing 11c electrode 12 rotating members 12a electrode 18 ERG (ER fluid) 21 connecting member 24 universal joint

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前林 和彦 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 来田 義弘 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 林 章二 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Maebayashi Kazuhiko Shibaura, Minato-ku, Tokyo-chome No. 2 No. 3 Shimizu within Co., Ltd. (72) inventor writer Yoshihiro Shibaura, Minato-ku, Tokyo-chome No. 2 No. 3 Shimizu within Co., Ltd. (72) inventor Shoji Hayashi Shibaura, Minato-ku, Tokyo-chome No. 2 No. 3 Shimizu within Co., Ltd.

Claims (1)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 基礎部に一端側が固定された積層ゴムと、該積層ゴムの他端側に固定された上部建物と、該上部建物と該基礎部との間に設けられた減衰装置とを有する免震装置において、 前記減衰装置は、前記基礎部に固定されるとともに内周側に電極が設けられたケーシングと、該ケーシング内に回転自在に配置され、外周側に電極が設けられた回転部材と、前記ケーシング内に充填された誘電体粒子を含有する電気粘性流体とを具備してなり、前記回転部材の外周部側面と前記上部建物とが、少なくとも一つの万能継手を有する接続部材により、前記回転部材が回転可能に接続されていることを特徴とする免震装置。 And 1. A laminated rubber whose one end is fixed to the base portion, and an upper building which is fixed to the other end of the laminated rubber, and a damping device provided between the upper building and the foundation portion in seismic isolation device comprising, rotating the damping device, in which the casing electrode on the inner peripheral side is provided is fixed to the base portion, is rotatably disposed within the casing, the electrode is provided on an outer peripheral side and the member, it comprises a and electro-rheological fluid containing dielectric particles filled in the casing, the outer peripheral portion side of the rotating member and the upper building, the connecting member having at least one universal joint , isolator, characterized in that said rotating member is rotatably connected.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6367390B1 (en) 1998-12-25 2002-04-09 Mitsubishi Heavy Industries, Inc. Seismic isolation system for a crane
US8001734B2 (en) * 2004-05-18 2011-08-23 Simpson Strong-Tie Co., Inc. Moment frame links wall

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