JPH0356332B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は公共性の高い情報機器、電子顕微鏡の
如き機密機器その他文化財、一般家庭の耐久消費
材の如き価値ある物品、機器等に設けられる衝撃
力吸収装置に係るものである。

（従来の技術） 従来この種の衝撃力吸収装置は、構造物と基礎
部との間にオイルダンバの如き衝撃吸収装置を介
装し、前記構造物にかかる衝撃力を前記衝撃部材
における油脂の体積変化によつて吸収していた。

（発明の解決しようとする問題点） 前記衝撃力吸収装置においては、構造物に衝撃
力が加わつた際における油脂等の体積変化が小さ
く、またその動作が遅い等の問題点があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、微小中空減圧ガラス球の集合体が所
定荷重以上の衝撃力を受けると、集合体の体積の
約10％以上が瞬間的に減少するという特性に着目
して提案されたもので、微小減圧中空体が充填さ
れた圧力室に、構造物の荷重支承部材より突設さ
れたピストンを嵌挿したことによつて、前記の問
題点を解決するものである。

（作用） 本発明に係る構造物の衝撃力吸収装置は前記し
たように構成されているので、地震時等において
基礎から本発明の装置に衝撃力が伝達されると、
同装置における、構造物の荷重支承部材より突設
されたピストンが嵌挿された圧力室内の微小減圧
中空体の体積が瞬間に減少し、ピストンが前記圧
力室内に引込み、構造物にかかる衝撃力が吸収さ
れる。

（発明の効果） このように本発明においては、前記従来の衝撃
力吸収装置に使用される油脂に比して、衝撃時の
体積減少率が飛躍的に大で而も体積の減少が瞬時
に行なわれる微小減圧中空体を圧力室に充填する
とともに、同圧力室に構造物の荷重支承部材より
突設されたピストンを嵌挿することによつて、基
礎から構造物に伝達される衝撃力を従来装置より
も迅速且つ効果的に吸収し、構造物を衝撃力から
保護することができる。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。

第１図において１は重要機器等の構造物（図示
せず）の荷重支承部材で、同部材１より垂設され
た荷重伝達用ピストン２が、基礎３上に形成され
た後述の圧力室４に挿入される。

同圧力室４は基礎３上に設置された剛強な下部
治具５の上面の凹窩によつて形成され、内部に微
小減圧中空体として例えば微小中空ガラス球６が
充填される。

前記微小中空ガラス球６は直径10〜100ミクロ
ンの粒子で、含水爆薬等の混和材として製造さ
れ、衝撃力を受けると一瞬にしてその体積の約10
％以上が減少し、衝撃力の60〜70％を吸収する特
性がある。

なお微小中空ガラス球は、市販品として例えば
住友スリーエム株式会社製造の「スリーエムグラ
スバブルズ」（商品名）が使用される。また前記
ガラス球の代りに微小中空減圧アクリル球の使用
が可能である。

前記下部治具５には剛強な上部治具７が螺着さ
れ、同上部治具７に設けられ、且つ前記圧力室４
に連通する縦貫孔８に挿貫された前記ピストン２
の先端が、前記圧力室４内に挿入されている。

図中９は前記ピストン２と微小中空ガラス球６
との境界に配設された油脂、１０はＯリングであ
る。

図示の実施例に示す構造物の衝撃力吸収装置Ａ
は前記したように構成されているので、地震時等
において、前記圧力室４内の微小中空ガラス球６
の集合体に所定荷重以上の衝撃を受けると、同集
合体の体積の約10％以上が瞬間的に減少し、前記
ピストン２が圧力室４内に引込まれるため、基礎
３から構造物に伝達される衝撃力が吸収され、同
構造物が衝撃力から保護される。

なおこの際、前記ピストン２に予め載荷してお
く荷重及び微小中空ガラス球６が体積減少を始め
る圧力の関係について予め設計しておく必要があ
る。

このように前記実施例によれば、従来の衝撃吸
収装置に使用される油脂に比して体積減少率が遥
かに大で、しかもこの体積減少が瞬時に行なわれ
る微小中空ガラス球６を充填した圧力室４に、構
造物の荷重支承部材１から垂設された荷重伝達用
ピストン２を挿入することによつて、基礎３から
構造物に伝達される衝撃力を前記従来の装置より
も迅速且つ効果的に吸収し、構造物を衝撃より保
護するものである。

第２図は本発明の他の実施例を示し、基礎３に
設けたピツト１１に重要機器等の構造物Ｂの下部
に予備荷重として設けられた荷重支承部材１を挿
入し、同部材１の外側面と下底面、及び前記ピツ
ト１１の側面と下底面との間に前記衝撃力吸収装
置Ａが介装され、水平、鉛直両方向の衝撃力を吸
収するように構成されている。

なお前記衝撃力吸収装置Ａによつて地震時等に
おける基礎から構造物Ｂにかかる衝撃力を吸収し
たのち、前記構造物Ｂ及び荷重支承部材１をジヤ
ツキアツプし、前記各装置Ａを新らしい衝撃力吸
収装置と交換する。

図中１２は床である。

第３図は本発明の他の実施例を示し、構造物Ｂ
の下部に設けた予備荷重としての荷重支承部材１
を構造物Ｂの外側に延設し、同延設部に設けたね
じ孔に螺着された蓋片１３の中心ねじ孔にレベル
アジヤスタ１４を螺装し、同アジヤスタ１４を、
基礎３に設けた小ピツト１５の底面に設置した前
記衝撃力吸収装置Ａにおける圧力室に挿入された
ピストン２上にボールベアリング１６を介して支
承したもので、前記実施例は巨大地震時の上下動
による衝撃力を吸収する場合に適用される。

図中１６は前記荷重支承部材１に装着された仮
承用ジヤツキで、前記衝撃力吸収装置Ａを交換す
る際に使用される。

第４図は本発明の他の実施例を示し、基礎３に
設けられ、内周面に弗素樹脂１７が層着された弗
素樹脂シリンダを構成するピツト１１に直接、微
小中空ガラス球６を充填するとともに、構造物Ｂ
の下部に設けたピストンを兼用する荷重支持部材
１を挿入したもので、巨大地震時の上下動を吸収
することを目的とする場合に適用される。

なお前記実施例においては、荷重支承部材１、
弗素樹脂１７層、基礎３間に間〓がある場合、荷
重支承部材１が不安定になるという難点がある
が、ピツト１１内の微小中空ガラス球６の集合体
の体積が大であり、事後の詰め替えが不要である
という利点がある。

第５図は本発明の更に他の実施例を示し、基礎
３上に立設されたアーチまたはドーム１８より垂
設されたスチール棒１９間に底盤２０を架設し、
同スチール棒１９が遊挿された上部床盤２１と基
礎３に設けたピツト２２内に嵌入された下部床盤
２３とが、天井２４に遊挿されスチール棒２５ま
たはワイヤで連結され、下部床盤２３上に重要機
器等の構造物Ｂが載架されるとともに、前記底盤
２０と上部床盤２１との間に前記衝撃力吸収装置
Ａが介装されている。

図中２６はピツト２２の内周面に配設された防
振ゴムである。

前記実施例は主として上下方向の衝撃力を吸収
する場合に適用されるものであるが、加えてある
程度の水平方向の衝撃力も併せて吸収することが
できる。

第６図は微小中空ガラス球集合体の衝撃吸収効
果を示す図表で、縦軸は微小中空ガラス球集合体
にかかる荷重（力）を示し、横軸は微小中空ガラ
ス球集合体に荷重（力）が作用する時間を示すも
のである。

Ｐは微小中空ガラス球集合体が体積変化を生起
するかしないかの境界となる荷重（力）を示し、
これは前記ガラス球の品種によつて決定される。

而して圧力室に充填された前記微小中空ガラス
球集合体に上載する荷重ＱがＰより若干低くなる
ように設計する。

Ｒは地震時等において前記集合体に実際に伝達
される衝撃力で、同衝撃力がＰを超する瞬間的に
前記集合体の体積が減少し、衝撃力は実線に示す
ように速やかに、効果的に吸収される。

Ｓは対照例として微小中空ガラス球集合体の代
りに、体積減少の少ない油脂を使用した場合に伝
達される衝撃力で、Ｒより遥かに大で、この場合
破線で示すように衝撃力の吸収に時間を要する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明に係る構造物の衝撃
力吸収装置の各実施例を示す縦断面図、第６図は
微小中空ガラス球集合体の衝撃吸収効果を示す図
表である。 Ａ…衝撃力吸収装置、Ｂ…構造物、１…荷重支
承部材、２…ピストン、４…圧力室、６…微小中
空ガラス球。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 微小減圧中空体が充填された圧力室に、構造
   物の荷重支承部材より突設されたピストンを嵌挿
   してなることを特徴とする構造物の衝撃力吸収装
   置。