WO2006038313A1 - 構造物に作用する水平加速度緩衝、位置復帰装置 - Google Patents

構造物に作用する水平加速度緩衝、位置復帰装置 Download PDF

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/021—Decoupling of vibrations by means of point-of-contact supports, e.g. ball bearings

Definitions

  • Conventional seismic isolation devices absorb the horizontal force by a sliding motion and rolling motion against the horizontal force during an earthquake, etc., so that the horizontal force is not transmitted to the structure.
  • the position return device is provided separately by means of rubber tensile stress or hydraulic stress.
  • the conventional seismic isolation device has a structure in which the horizontal force absorbing device and the position return device are separated.
  • Conventional seismic isolation devices have a structure that requires clean maintenance of the contact area between the sliding surface and rolling surface, but does not require maintenance of that area.
  • Conventional seismic isolation devices are made of complex internal structures and precision parts, including special rubber and hydraulic devices, etc., so manufacturers can maintain performance from the perspective of secular change and deterioration, and risk of component sticking. The inspection by can not be lacking. Therefore, the use of special materials should be stopped, and a structure that does not use complicated internal structures or precision parts.
  • the present invention avoids the use of special materials and structures for all component parts constituting the apparatus, and uses materials that are generally available in the market. Therefore, it does not use advanced technology and does not have a simple internal structure that can be said to be primitive, so that the degree of function of the device can be judged from the appearance. [0 0 0 7]
  • the horizontal force is absorbed by the rotation of rollers 4 and 3 intersecting vertically, and the position return device is a concave core with an inclined surface as a support for roller 3.
  • the receiver 2 to the foundation 1 and fix the inverted concave core receptacle 6 having an inclined surface as the support material for the roller 4 to the mount 7.
  • a tooth profile is formed at the intersection of the intersecting mouths so that they can be held together.
  • the protruding plate 5 is fixed so as to stop the lateral movement of the frame 7.
  • the present invention is composed of a simple mechanism having no internal structure, does not require any special materials, and does not use electrical parts, electronic parts, or hydraulic equipment, so that functions are maintained after installation. There is no need for inspection or replacement of parts.
  • 1 indicates the foundation
  • 2 indicates the core receptacle on the foundation and supports the 3 rollers
  • 3 and 4 indicate the rollers
  • 5 indicates the protruding plate fixed to 4
  • 6 is 4
  • 7 indicates a pedestal that supports the roller
  • 7 indicates a frame for fixing the 6 lip supports
  • 8 indicates a structure to be seismically isolated.
  • the protruding plate 5 fixed to the roller 4 stops moving to the side of the gantry 7 and prevents the structure 8 from sliding off.
  • the present invention has a very simple structure as in the present embodiment, but it is necessary that it has sufficient support resistance, horizontal force absorption effect, return capability, and no natural period required for the seismic isolation device. It has an excellent structure that satisfies the functions.
  • FIG. 1 is an x-x sectional view showing an embodiment of the present invention.

Abstract

[課題]従来の免震装置は構造物に作用する水平力の吸収装置と位置復帰装置を別個にし特殊な材料や油圧装置など、複雑な内部構造や精密な部品によって作られていたので、設置後もメーカーによる点検は欠かせず負担は大きい。そこで、製造や点検のコストを低下させるには吸収装置と復帰装置を一体化し特殊な材料の使用をやめ、複雑な内部構造や精密な部品を排除した構造が望ましい。[解決手段]構造物に作用する水平力の吸収のため基礎1と構造物8の間に、コロ3と4を設け揺れをコロの回転連動として吸収し、復帰装置はコロ3と4を支持するコロ受け2と6の形状を凹型にし、重力によって自然にコロがコロ受けの中心に復帰する作用を利用した位置復帰装置を考案した。これにより特殊な材料や複雜な内部構造、精密部品の排除、一体化について解決した、又メーカーの点検の必要性も少なくなり部品交換等も発生しない構造である。

Description

明細書 構造物に作用する水平加速度緩衝、 位置復帰装置
[技術分野]
[ 0 0 0 1 ]
免震装置 [背景技術]
[ 0 0 0 2 ]
従来の免震装置は、 地震時等の水平力に対して、 滑り運動、 転がり運動によって水平力 を吸収し水平力が構造物に伝わらないようにしていた。 また位置復帰装置としてはゴムの 引っ張り応力によるか油圧応力によるものを別個に設けるのが一般的である。
[発明の開示]
[発明が解決しようとする課題]
[ 0 0 0 3 ]
従来の免震装置は水平力吸収装置と位置復帰装置を別個の構造としていたのを一体の構 造とする。
[ 0 0 0 4 ]
従来の免震装置は滑り面、 転がり面の接触部分を清浄に維持管理しなければならなかつ たが、 当該部分の維持管理を必要としない構造とする。
[ 0 0 0 5 ]
従来の免震装置は特殊なゴムや油圧装置等をはじめとして複雑な内部構造や精密な部品 によって作られているので、 経年変化や劣化、 部品の固着のおそれの視点から性能の維持 上、 メーカーによる点検は欠力すことができなレ、。 従って、 特殊な材料の使用をやめ、 複 雑な内部構造や精密な部品を用いない構造にする。
[課題を解決するための手段]
[ 0 0 0 6 ]
本発明は上記課題を解決するために、 装置を構成するすべての部品部材に特殊な材料や 構造を用いないようにし、 材料は市場において一般的に入手できるものを使用し、 構造は すべてに亘つて高度な技術を用いずに、 原始的とも言える単純な内部構造を持たない構成 とし、 外観上から装置の機能の程度が判断できるようにした。 [ 0 0 0 7 ]
課題第 1と 2を解決するために、 上下に交差するコロ 4とコロ 3の回転を利用して水平 力を吸収し、 位置復帰装置としてはコロ 3の支持材として傾斜面をもつ凹型コ口受け 2を 基礎 1に固定する、 コロ 4の支持材として傾斜面をもつ逆凹型コ口受け 6を架台 7に固定 する。
[ 0 0 0 8 ]
上下に交差するコロ 4と 3が地震時等に構造物の図心と重心のずれにより変心力を受け た場合、 交差するコ口の交差角度がねじれることになるので、 ねじれることのないように するため、 交差するコ口の交差部分に歯形加工を行い嚙み合う構造とした。
[ 0 0 0 9 ]
架台 Ίを支持するコロ 4の外端部には構造物 8が滑落しないようにするため、 架台 7の 側面移動を止めるように突起板 5を固着する。
[発明の効果]
[ 0 0 1 0 ]
以上説明の通り本発明は内部構造を持たない簡潔な仕組みで構成され、 材料も特殊なも のを必要とせず電気部品、 電子部品、 油圧機器の使用もないので、 設置した後に機能を維 持するための点検や部品の交換の必要もない。
[発明を実施するための最良の形態]
[ 0 0 1 1 ]
以下、 本発明を実施する形態を図 1〜図 4に基づいて説明する。
[ 0 0 1 2 ]
図において、 1は基礎を示す、 2は基礎上にあって 3のコロを支持するコ口受けを示す 3と 4はコロを示す、 5は 4に固着した突起板を示す、 6は 4のコロを支持するコ口受け を示す、 7は 6のコ口受けを固定する架台を示す、 8は免震対象となる構造物を示す。
[ 0 0 1 3 ]
次に、 上記構成の動作を説明する。 地震による水平力によって基礎 1が水平方向に動い たとき、 上下に交差したコロ 3と 4はそれぞれが負担する方向 Xと Yの方向に回転し、 水 平力を吸収する。 また位置復帰装置としてのコ口受け 2と 6は図示のとおり中央に向かつ て傾斜した凹型断面を有しているので、 水平力がやむとコロ 3と 4はコ口受け 2と 6の中 央に向かって自然に重力によって復帰し、 架台 7とともに構造物 8は地震前の位置に復帰 する。
[ 0 0 1 4 ]
コロ 4に固着した突起板 5は架台 7の側面への移動を止め、 構造物 8の滑落を防止する。 [0015]
以上、 本実施例のごとく本発明はきわめて簡潔な構造であるが、 免震装置に必要とされ る充分な支持耐カ、 水平力吸収効果、 復帰能力、 固有周期を持たないこと等必要とされる 機能を満たしている優れた構造である。
[図面の簡単な説明]
[0016]
[図 1] 本発明の実施形態を示す x〜x断面図
[図 2 ] 免震装置部分を上から見た平面図
[図 3] A〜A断面詳細図
[図 4] B〜B断面詳細図
[符号の説明]
[001 7]
1 基礎
2 コ口受け (上向き)
3
4 3 π
5 突起板
6 コ口受け (下向き)
7 架台
8 構造物

Claims

'請求の範囲
[請求項 1 ]
構造物が地震時等に基礎等の接地面より受ける水平方向の加速度 （以下水平力と言う） を緩種 ίする目的のために'、 基礎 1と構造物 8の間に設ける上下に直交し回転可能なコロを ネ复数組もつ構造。
[請求項 2 ] ,
前記、 コロ 3と 4の交差角度が構造物に生じた水平力等に伴う変心力等によって、 ねじ れるカを受けた場合、 交差角度を一定に保つ為にコロ相互の交差部分に設ける円周、 円筒 各方向の一対の歯車等の嚙み合わせ構造。
[請求項 3 ]
前記、 嚙み合わせ構造を有する最外周部に設けるコ が、 X方向 Υ方向のそれぞれの外 端同士が、 変心力等により異なる方向ないし異なる大きさの力を受け、 各コロ間に不均一 な応力が生じた場合でも、 構造物が同一な方向もしくは同一な力を受けた時と同じ動きと なるように、 最外周部にあるコロを 1本の通し材とする構造。 -
[請求項 4 ]
水平力によりコロ 3と 4が回転し構造物 8と基礎 1の位置に変動があった場合、 傾斜面 をもつ凹型コ口受け 2と 6を請求項 1および 3のコ口ために、 基礎 1および構造物下面な いし架台 7の下面に各々複数個固定した、 重力により自然に構造物を定位置に復帰させる 事ができるコ口とコ口受けの,組合せ構成。
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