JPS6335792B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、地震による建築物、設備等の設置
物への地震入力を低減する免震装置に関するもの
である。

従来、地震エネルギーを設置物から遮断する免
震技術として積層ゴムを用いた免震装置が知られ
ている。この免震装置は、積層ゴムによつて垂直
荷重を負担するとともに設置物の地震応答加速度
を低減させるものや、さらに、これに地震エネル
ギーを吸収するために摩擦を付加したもの等があ
るが、積層ゴムだけのものは残留変位は生じない
が変位が大きく、摩擦を付加したものは残留変位
が生じるので、これを除去する必要があり、その
ための操作と機構を余分に必要とし、かつ摩擦材
の性能が不安定であり劣化しやすいゴムに常時垂
直荷重をかけているので、信頼性に欠けるところ
があり、垂直荷重を負担するための補償機構を設
けたり、ゴムの荷重負担能力を高める必要がある
ので、その面積や高さに設計上制限を受けるなど
の欠点があつた。

この発明は、前記の欠点を克服し、建築物や設
備等の設置物の荷重を摩擦係数の非常に小さい低
摩擦材を取付けた支承体で受けるようにし、粘性
流体によつて地震エネルギーを吸収させるととも
に、低摩擦材に潤滑効果を与え、中空円筒ゴムの
弾性によつて復元するようにした免震装置を提供
することを目的とするものである。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

１は固定盤で周囲に囲壁１１を周設し、囲壁内
底面１２は摩擦を少なくするためにクロムメツキ
を施しバフ研磨されている。１３はアンカー用孔
で固定盤１をボルト１４で基礎等に固定するため
のものである。囲壁１１の外周に中空円筒ゴム２
が密嵌され、その外周下部２１はボルト２２によ
り取付孔２３および固定盤１のねじ孔１５を通し
て固定盤１に、外周上部２４はボルト２５により
取付孔２６および取付盤３のねじ孔３１を通して
取付盤３に取付けられている。取付盤３上には、
建築物や設備等の設置物の基部がボルト３３によ
り取付孔３４を通して取付けられる。固定盤１と
取付盤３との間には、支承体４が配設され、支承
体４は多数の支持脚４１の上端を支持盤４２に固
着し、その下端にテフロン（商品名）のようなフ
ツ素樹脂からなる低摩擦材４４が接着され、囲壁
内底面１２との間に微小な間隙を存して粘性抵抗
面４３が設けられた構成となつている。取付盤３
と支承体４とは取付孔３５を通してボルト３２で
取付けられ、囲壁内底面１２、囲壁１１および中
空円筒ゴム２の内壁で形成される密閉室５内に
は、シリコーンオイル等の高分子粘性物質からな
る粘性流体６が支持脚４１の下部が浸漬される程
度に満たされている。

つぎに、地震時の作動について説明する。

地震により、基礎等に固定された固定盤１と、
建築物や設備等の設置物の基部が取付けられた取
付盤３とは相対変位を生起するが、支承体４の低
摩擦材４４と固定盤１の囲壁内底面１２との間に
は密閉室５内にシリコーンオイル等の高分子粘性
物質からなる粘性流体６が満たされているので、
粘性抵抗面４３と囲壁内底面１２との間に粘性抵
抗が働き、取付盤３の運動を阻止するように作用
し、取付盤３に取付けられた設置物の運動を停止
させる。この場合、粘性流体の粘性抵抗力とは粘
性せん断による抵抗力であるが、この力は粘性流
体の粘性係数、相対運動を行う２面の面積、相対
速度にそれぞれ比例し、２面の間隙に反比例する
ものであり、粘性流体の材質、２面間の面積、お
よび２面間の間隙を適宜選択することにより振動
エネルギーを吸収し、相対運動を速やかに停止さ
せることができる。そして、取付盤３上に取付け
た設置物の全荷重は支承体４の支持脚４１から低
摩擦材４４へかかるが、低摩擦材４４は固定盤１
のクロムメツキされた研磨面をなす囲壁内底面１
２と接触し、かつ低摩擦材４４はテフロン（商品
名）のようなフツ素樹脂であるので摩擦抵抗が極
めて小さく、さらに密閉室５内にはシリコーンオ
イル等の高分子粘性物質からなる粘性流体６が満
たされているので低摩擦材４４と囲壁内底面１２
とに潤滑効果を及ぼすため中空円筒ゴム２による
弾性抵抗を受ける以外は摩擦抵抗を殆んど受ける
ことがなく、もつぱら粘性流体６の粘性抵抗を受
けて相対運動を停止すると同時に、中空円筒ゴム
２の弾性復元力により取付盤３を地震による変位
以前の位置に復元させる。

この復元力はゴムの材質、外径、厚さ、高さを
適宜調整することにより容易に最適の状態とする
ことができる。

この発明は、前記の実施例について説明した
が、この実施例に限らずこの発明の技術的思想を
変更しない範囲で種々設計変更が可能である。

すなわち、支承体４が支持脚４１の下端に直接
低摩擦材４４を接着した構成ではなく、支持脚４
１の下端に粘性抵抗面４３を有する板を介して低
摩擦材４４を接着させてもよく、また支持脚４１
を省いて支持盤４２と粘性抵抗面４３を有する板
とが一体となつた円筒形の支承体４とすることも
可能である。さらに低摩擦材４４はテフロン（商
品名）のようなフツ素樹脂に代えてボールベアリ
ング等の転がり支承とすることができる。

また、取付盤３に建築物や設備等の設置物を取
付孔３４を通してボルト３３で取付ける代わり
に、取付盤３と支承体４との取付けに使用するボ
ルト３２を用いて取付孔３５を通して支承体４に
取付けてもよい。

この発明の免震装置は前記の構成および機能を
有するので、地震による入力が設置物に及ぶの
を免れることができるので、安全性を向上させる
ことができ、中空円筒ゴム２による地震エネル
ギーの吸収は極めて僅かであり、かつ地震の振動
に抵抗する方向性がなく、主として方向性のない
粘性流体６によつて地震エネルギーを吸収させる
ので、あらゆる方向に対して均等に作用すること
ができ、摩擦材によつて地震による変位を小さ
くさせるのではなく、垂直荷重を低摩擦材４４を
通して支承体４に支持させ、粘性流体６によつて
変位を吸収させるようにしたので、殆んど粘性流
体６による減衰効果のみが影響するので、粘性流
体の特性である速度に比例して粘性せん断抵抗力
が大となり地震の振動に対して鋭敏に作用し地震
エネルギー減衰の即応性が極めて優れ、摩擦材
の代わりに粘性流体を使用しているので、エネル
ギー減衰性能が安定しており、支承体４に低摩
擦材４４を取付けて荷重を支持させているうえ、
粘性流体６によつて低摩擦材４４に潤滑効果を与
えるので極めて僅かな摩擦抵抗を受けるだけであ
るため、中空円筒ゴム２の弾性のみによつて変位
前の位置に復元させることができるので従来技術
のように摩擦機構の摩擦状態をなくしたうえ元の
位置に復元する操作をする必要がなく、まとま
つた構造で余分な機構が外面に存在しないので堅
牢で取扱いが簡便であり、設置物の垂直荷重は
すべて支承体４で支承し、中空円筒ゴム２には常
時垂直荷重がかからないので、従来技術のように
劣化しやすい積層ゴムが破壊したときに必要な垂
直荷重を負担するための補償機構は必要がなく、
中空円筒ゴム２はその面積や高さに制限を受ける
ことなく自由に設計できるという多くの効果があ
る。

なお、実施例の構成によれば、囲壁１１内部と
中空円筒ゴム２とで形成される密閉室５が密閉さ
れ、外部と遮断されているので、異物が侵入する
ことがなく、かつ高分子粘性物質の劣化を防止で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の免震装置の実施例を示すも
ので、第１図は切断斜面図、第２図は分解して示
した拡大切断正面図、第３図は第２図−線に
おける底面図である。 １……固定盤、２……中空円筒ゴム、３……取
付盤、４……支承体、４４……低摩擦材、５……
密閉室、６……粘性流体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 設置物の基部を取付けた取付盤３と基礎部に
   固定した固定盤１との間に、下面に低摩擦材４４
   を有し、固定盤１の囲壁内底面１２と間隙を存し
   て粘性抵抗面４３を有する支承体４を設け、その
   外側を中空円筒ゴム２で包囲し、その内部に前記
   間隙を満たすように粘性流体６を封入した免震装
   置。 ２ 取付盤３、固定盤１および中空円筒ゴム２で
   形成する空間を密閉室５とした特許請求の範囲第
   １項記載の免震装置。 ３ 低摩擦材４４がフツ素樹脂である特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の免震装置。 ４ 粘性流体６がシリコーンオイル等の高分子粘
   性物質である特許請求の範囲第１項ないし第３項
   のいずれかに記載の免震装置。 ５ 低摩擦材４４との摩擦面を研磨面とした特許
   請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載
   の免震装置。