JPH0366474B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は免震システム用デイスクダンパ、例え
ば建築構造物の基礎部分に取付けられて免震効果
を向上させる免震システム用減衰装置に関するも
のである。

＜従来の技術＞ ビル等の建築構造物（以下単に構造物という）
では、地震等の被害からこの構造物を守るために
免震システムを採用しているものがある。このよ
うな免震システムとしては、構造物と基礎との間
に積層ゴムを配置して成るのものが従来から知ら
れている。積層ゴムは、板状に成形されたゴム材
と金属板材とを交互に積み重ねると共に、ゴム材
と金属板材とを接着その他の方法により固着させ
て成る。この積層ゴムを基礎の上に一定の間隔を
おいて配置し、その上に構造物を載置することに
より、この構造物を弾性支持する。

かかる構成により構造物の固有周期を長くし、
地震の場合、積層ゴムが構造物の揺れに応じて剪
断変形して地震力を低減させることが出来るか
ら、耐震構造のビル等を建設するコストを小さく
することが可能である。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、このような従来の免震システム
にあつては、地震時等において積層ゴムの変位が
大きくなり易く、構造物の揺れがなかなか止まら
ないという不具合があつた。また、地震の規模に
よつては構造物の揺れの振幅が積層ゴムの許容変
位量を超えることがあり、当該積層ゴムの破壊を
招くという不具合もあつた。

本発明はこのような従来の問題点に着目してな
されたもので、その目的は、建築構造物の固有周
期を長くして地震力を低減させる一方で、地震に
よつて生じる構造物の揺れを減衰せしめるように
したデイスクダンパを用いた免震システム用減衰
装置を提供することである。

＜問題点を解決するための手段＞ 本願発明は、上記目的に鑑みてなされたもので
あり、その要旨は、アーム構造の第１のデイスク
と摩擦材の介在の下に第１のデイスクに圧接さ
れ、且つこの第１のデイスクに対して相対的に回
転運動可能なアーム構造の第２のデイスクと両デ
イスクの基端側部分で結合したデイクスダンパを
４期、各デイスクの先端可動部分を順次枢着状態
に結合させると共に、互いに対向する先端可動部
分結合点のうち一方の組をロツドによつて連結す
ると共にこのロツドの略中間点を基礎又は構造物
のうちの一方に連結し、更に先端可動部分結合点
のうち他方の組を基礎又は構造物のうちの他方に
連結したことを特徴する免震システム用減衰装置
にある。

＜作用＞ 本発明に係る免震システム用減衰装置では、積
層ゴムの変形に伴う構造物と基礎との間のずれ運
動によつて、減衰装置には基礎並びに構造物との
結合点を通して地震力が作用する。減衰装置は一
対の回転アーム構造のデイスクダンパ４基先端可
動部分が順次結合されたリンク構造を有するから
地震力が水平面内のいずれの方向に作用しても４
期のデイスクダンパのうちの少くとも一つのデイ
スクダンパにおいて、第１のデイスクと第２のデ
イスクとの間で相対的な回転運動が発生する。そ
して、この回転運動は摩擦材によつて大きな摩擦
抵抗を受け、これによつて地震のエネルギーが吸
収されて構造物の揺れは急速に減衰せしめられ
る。

＜実施例＞ 第１図乃至第３図はデイスクダンパの一実施例
を示す図である。この実施例に係るデイスクダン
パ５は構造物と基礎との間の相対変位を回転運動
に変換して揺れを減衰させる方式のもので、第１
図に示すように、基礎１の上に積層ゴム４を載置
し、更にこの積層ゴム４の上に構造物２を設置し
て成る免震システムに付設されている。

このデイスクダンパ５は、第２図及び第３図に
示されているように、先端部分が尖り状に形成さ
れ、また基端部分が円板形状に成形されたアーム
構造の第１のデイスク６と、この第１のデイスク
６と略同じアーム構造を有し基端部分において前
記第１のデイスク６に対して回転可能に結合され
た第２のデイスク８と、これら第１のデイスク６
及び第２のデイスク８の間に介装された摩擦材７
とから成る。この実施例において、摩擦材７は、
第３図に示されているように第１のデイスク６の
表裏両面にそれぞれ固定取付けされ且つ焼結金属
その他の材質で出来た円板状体から成り、上側の
摩擦材７には上方から押え板９が当てられる一方
下側の摩擦材７には下側から第２のデイスク８が
当てられる。そして、第１及び第２のデイスク
６，８、摩擦材７及び押え板９にはほぼ中心部に
通孔が形成されていてこの通孔にボルト１０が挿
通されると共にボルト１０の先端側からはスプリ
ング１１が装填されると共にナツト１２が螺合せ
しめられ、これによつて第１のデイスク６と第２
のデイスク８とを相対的に回動可能に結合すると
共に両部材を摩擦材７の介在の下に圧接させてい
る。また第１のデイスク６の先端部にはベアリン
グ１３の介在の下に第１の連結ロツド１４が取付
けられる一方、第２のデイスク８の先端部にはベ
アリング１５の介在の下に第２の連結ロツド１６
が取付けられて先端可動部分結合点を構成する。
そして、このデイスクダンパ５を免震システムに
組込むに当つては、例えば第１の連結ロツド１４
を構造物２の基礎梁３に結合し、第２の連結ロツ
ド１６を基礎に結合させる。

かかる構成を有する回転式デイスクダンパ５を
備えた免震システムにおいて、地震の力が構造物
２に加わると、構造物２は積層ゴム４によつて長
大化された固有周期で平面内前後或いは左右方向
へ揺れる。この揺れ方向がデイスクダンパ５の第
１及び第２のデイスク６，８間において相対回転
運動方向に一致する場合（第２図中矢印Ｓで示
す）、第１及び第２の連結ロツド１４，１６を通
してデイスクダンパに伝えられた地震力は、第１
及び第２のデイスク６，８をボルト１０結合点を
中心として前記矢印Ｓ方向に相対的に回転させよ
うと作用し、両デイスク６，８を回転させる。こ
の回転運動が始まると、両デイスク６，８と摩擦
材７との間では摩擦力が生じてエネルギーを吸収
し、前記回転運動に対して大きな抵抗力を作用さ
せる。これによつて地震力は弱められ構造物の揺
れは大幅に減衰される。

なお、このデイスクダンパ５ではナツト１２の
締付け量を適宜加減することによつて第１及び第
２のデイスク６，８間の圧接力を調節し、デイス
クダンパ５作動時の摩擦力を調整することができ
る。

第４図は、前記デイスクダンパ５を使つて構成
された本発明に係る免震システム用減衰装置の一
実施例を示す図である。この実施例に係る減衰装
置は、デイスクダンパ５を４期（以下説明の都合
上５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと区別する）、各デイ
スクの先端可動部分を順次結合させて連結したリ
ング機構で構成される。即ち、デイスクダンパ５
ａの第１のデイスク６はデイスクダンパ５ｂの第
２のデイスク８にピン１７ａによつて枢着され、
デイスクダンパ５ｂの第１のデイスク６はデイス
クダンパ５ｃの第２のデイスク８にピン１７ｂに
よつて枢着され、またデイスクダンパ５ｃの第１
のデイスク６はデイスクダンパ５ｄの第２のデイ
スク８にピン１７ｃによつて枢着され、さらにデ
イスクダンパ５ｄの第１のデイスク６はデイスク
ダンパ５ａの第２のデイスクにピン１７ｂによつ
て枢着される。そして各ピン１７ａ〜１７ｂによ
り構成された先端可動部分結合点（以下単に結合
点という）においてはデイスクは互いに自由回転
し得る。これらのピン結合点のうちピン１７ａ
と、これに対向した位置にあるピン１７ｃによる
一組の結合点の間にはロツド１８が架設結合さ
れ、このロツド１８上の略中間点部分には連結シ
ヤフト１９が固定取付けされている。またピン１
７ｂとピン１７ｄによる他の組の結合点には連結
シヤフトが設けられている。そしてロツド１８上
に設けられた連結シヤフト１９は構造物２の基礎
梁３に結合される一方ピン１７ｂ，１７ｄ部分に
設けられた連結シヤフトは基礎に結合される。

この様な構成を有する減衰装置において、初期
状態では、第４図ａに示すようにいずれのデイス
クダンパも枢動していない平行四辺形リング構造
に設定される。この減衰装置に第４図ｂに示すよ
うにｘ軸方向（同図中矢印Ｐ）に力が作用する
と、この力はロツド１８に対して長手方向とこれ
に垂直な方向へ分割され、同図に示すようにデイ
スクダンパ５ａ〜５ｂが作動する。また、減衰装
置にｙ軸方向（第４図中Ｑで示す）に外力が作用
すると、第４図ｃに示すようなデイスクダンパ作
動状態になる。更に減衰装置にロツド方向（第４
図中Ｒで示す）の外力が作用すると各デイスクダ
ンパ５ａ〜５ｄは第４図ｄに示すような作動状態
となる。

このように減衰装置はリンク構造になつている
ため、地震発生時、構造物２が基礎１に対して水
平面内いずれの方向へ揺れても地震力の成部は減
衰装置入力される。そしてデイスクダンパ５ａ〜
５ｄのうち少くともいずれか１基のデイスクダン
パにおいて第１のデイスク６と第２のデイスク８
との間では相対回転運動が起こり、これに伴い摩
擦力が生じてエネルギーを吸収し、上記回転運動
に対して大きな抵抗を作用させる。特に構造物２
の揺れ方によつて同時に２基以上のデイスクダン
パにおいて第１及び第２のデイスク６，８間での
相対回転運動が起つた場合、これに伴つて生じる
摩擦力は１期のデイスクダンパが作動する場合に
比べ２倍、３倍或いは４倍となり、揺れに対する
抵抗力は極端に大きくなる。これによつて地震力
は著しく弱められ、構造物２の揺れは大幅に減衰
されるのである。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、第１の
デイスクと第２のデイスクとを両デイスクの基端
側部分で結合したデイスクダンパを４基組合わせ
ることにより、リンク構造を有する減衰装置を実
現することができ、これにより水平面内で前後左
右いずれの向きの揺れも減衰させることが出来る
上、その揺れに対する抵抗力も著しく強大化させ
ることが出来、構造物の揺れの減衰効率を大幅に
向上させることが出来る等、種々の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はデイスクダンパが備えられた免震シス
テムを概略的に示す側面図、第２図は上記デイス
クダンパの平面図、第３図は第２図に示されたデ
イスクダンパの側面図、第４図は免震システム用
減衰装置の構成及び動作態様を示し、ａは初期状
態、ｂはｘ方向変位、ｃはｙ方向変位、ｄはｘ、
ｙ方向変位態様を示す平面図である。 １……基礎、２……構造物、３……基礎梁、４
……積層ゴム、５……デイスクダンパ、６……第
１のデイスク、７……摩擦材、８……第２のデイ
スク、９……押え板、１０……ボルト、１２……
ナツト、１３，１５……ベアリング、１４……第
１の連結ロツド、１６……第２の連結ロツド、１
７ａ〜１７ｂ……ピン、１８……ロツド、１９…
…連結シヤフト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アーム構造の第１のデイスクと、摩擦材の介
   在の下に第１のデイスクに圧接され、且つこの第
   １のデイスクに対して相対的に回転運動可能なア
   ーム構造の第２のデイスクとを両デイスクの基端
   側部分で結合したデイクスダンパを４基、各デイ
   スクの先端可動部分を順次枢着状態に結合させる
   と共に、互いに対向する先端可動部分結合点のう
   ち一方の組をロツドによつて連結すると共にこの
   ロツドの略中間点を基礎又は構造物のうちの一方
   に連結し、更に先端可動部分結合点のうち他方の
   組を基礎又は構造物のうちの他方に連結したこと
   を特徴する免震システム用減衰装置。