JPH08218682A - 免震ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、構造物に作用する地震等の
外力の強度や入力方向が不確定な場合や、構造物がねじ
れ振動を起こす場合でも、構造物の振動を充分に減衰す
ることができる免震ダンパーを提供することにある。 【構成】 本発明の免震ダンパー1は、二枚の第一の板
体2,3と、この二枚の第一の板体2,3に挟まれて圧接さ
れ、且つこの第一の板体2,3に対して相対的に回転運動
可能な第二の板体4とをそれぞれの基端部で結合し、第
一および第二の板体2,3,4のうち一方の板体の他端部を
基礎11に、他方の板体の他端部を構造物12に結合し、第
一および第二の板体2,3,4の基端部に圧縮面圧を調整自
在に加える油圧シリンダー7を備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は免震装置に関し、詳細に
は、構造物の基礎部分に取り付けて免震効果を向上させ
る免震ダンパーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の免震ダンパーとしては、図６及び
図７に示したように、上下の二枚の鋼板４１と、この二
枚の鋼板４１に摩擦材４３を介して圧接され、且つこの
二枚の鋼板４１に対して相対的に回転運動可能な一枚の
鋼板４２とを、それぞれの基端部にてシャフト４９で連
結し、二枚の鋼板４１の他端部４１ａを固定金具４８等
によって基礎４７に連結し、他方の鋼板４２の他端部４
２ａを構造物の梁下（図示せず）に連結し、鋼板４１と
４２とを圧接させるために、これらの鋼板の上から皿バ
ネ４５、押さえ板５０およびロードセル４６を介して、
高張力でナット４４を締め付けてなる。

【０００３】かような免震ダンパー４０は、上部の構造
物と下部の基礎との間に相対的な水平変位を生じると、
鋼板４１と４２とが摩擦材４３との間で摩擦力を受けな
がらシャフト４９を中心に回転して滑動する。この摩擦
力により抵抗エネルギーを吸収して、構造物の振動は減
衰する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の免震ダンパーでは、外力の有無あるいは外力の大小
にかかわらず、施工時等に予め設定された一定の面圧が
維持されるため、強度や入力方向が不確定な地震等の外
力は、設定された面圧によって充分に減衰できないこと
がある。

【０００５】また、構造物の平面や断面が上下左右に不
対象な場合には、構造物の重量に偏りが生じ易く、外力
の作用の仕方によっては、ねじれ振動を生じることがあ
り、全て一定の面圧を設定した免震ダンパーでは、構造
物のねじれ振動は減衰できないことがある。

【０００６】本発明は、前記従来の免震ダンパーの問題
点を解決せんとしてなされたものであり、その目的は、
構造物に作用する地震等の外力の強度や入力方向が不確
定な場合や、構造物がねじれ振動を起こす場合でも、構
造物の振動を充分に減衰することができる免震ダンパー
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的に鑑み
てなされたものであって、その要旨は、二枚の第一の板
体と、この二枚の第一の板体に挟まれて圧接され、且つ
この第一の板体に対して相対的に回転運動可能な第二の
板体とをそれぞれの基端部で結合し、前記第一および第
二の板体のうち一方の板体の他端部を基礎に、他方の板
体の他端部を構造物に結合した免震ダンパーにおいて、
前記第一および第二の板体の基端部に圧縮面圧を調整自
在に加える油圧シリンダーを備えてなる免震ダンパーに
ある。

【０００８】

【作用】本発明の免震ダンパーの複数個を基礎並びに構
造物に結合して設置した免震システムでは、地震等の力
が建物に加わると、構造物の揺れによって積層ゴムが剪
断方向に変形を起し、地震力を低減させるべく働く。こ
れによって前記構造物と基礎との間には相対的なずれ運
動が生じる。このずれ運動によって構造物には地震力が
作用する。この地震力を両方向の変位センサー（加速
度、速度および長さを検知可能なセンサー）で検知し
て、この検知したデータを電算機で計算して油圧供給装
置に制御信号を送る。この制御信号に応じて油圧供給装
置は、適宜、所定の免震ダンパーの油圧シリンダーに油
を圧送する。かように油を圧送された免震ダンパーで
は、油圧シリンダーが、第一及び第二の板体の基端部に
圧縮面圧を加わえるため、これら板体間の摩擦力が強化
される。したがって、構造物と基礎を通して免震ダンパ
ーに伝えられた揺れにより、第一及び第二の板体が相対
的に回転しようとしても、強化された摩擦力によって、
この回転エネルギーを充分に吸収し、これによって地震
による構造物の揺れを減衰する。

【０００９】

【実施例】本発明の免震ダンパーの実施例を添付図面に
基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の免震ダンパ
ーの平面図、図２は図１の一点鎖線II−IIに沿った断面
図、図３は図１の免震ダンパーを設置した構造物の概略
断面図、図４は図３の一点鎖線IV−IVに沿った平面図、
図５は図３の一点鎖線V−Vに沿った平面図である。本実
施例においては、図３及び図５に示すように、基礎２６
の上に積層ゴム２３を載置し、更にこの積層ゴム２３の
上に構造物２０を設置してなる免震システムに適用した
免震ダンパー１を例示する。本発明の免震ダンパー１
は、図１及び図２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形成された
二枚の第一のディスク２，３と、この第一のディスク
２，３と略同じ形状を有し基端部分において前記第一の
ディスク２，３に対して回転可能に結合された第二のデ
ィスク４と、これら第一のディスク２，３及び第二のデ
ィスク４の間に介装された摩擦材５，６と、これらディ
スク２，３，４に上から圧縮面圧を与えて圧接する油圧
シリンダー７とを主要部として備える。

【００１０】前記摩擦材５と６は、革、銅を主成分とし
た焼結金属あるいはその他の材質で出来た円板状体から
なり、図２に示されているように、第二のディスク４の
表裏両面にそれぞれ固定され、上側の摩擦材５には上方
から第一のディスク２が当てられる一方、下側の摩擦材
６には下側から第二のディスク３が当てられる。

【００１１】そして、第一及び第二のディスク２，３，
４及び摩擦材５，６には、ほぼ中心部に通孔が形成され
ていて、この通孔には基底板８ｂを備えたシャフト８が
挿通される。このシャフト８の基底板８ｂは基礎１１の
上に載置されており、シャフト８の先端に形成された螺
子山８ａには、油圧シリンダー７を備えた円板状の押さ
え部材９が螺合せしめられ、これによって第一のディス
ク２，３と第２のディスク４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５，６の介在の下に圧接さ
せている。

【００１２】また、押さえ部材９の第一のディスク２に
対向する面には円環状の凹部７ｃが形成されており、こ
の凹部７ｃには円環形状の押圧パッド７ｄが摺動可能に
嵌合され、さらに、凹部７ｃの上面には内部に連通する
ノズル７ｂが固定され、このノズル７ｂが油圧パイプ７
ａを介して油圧供給装置２５（図３参照）に連通するよ
うにして、油圧シリンダー７が押さえ部材９に形成され
ている。かような構成の油圧シリンダー７において、油
圧供給装置２５から油圧パイプ７ａおよびノズル７ｂを
介して凹部７ｃに油が圧送供給されると、押圧パッド７
ｄが凹部７ｃ内を摺動して第一のディスク２に圧縮面圧
を加え、これによって第一のディスク２，３と第２のデ
ィスク４とを相対的に圧接させることができる。

【００１３】さらに、第一のディスク２，３の先端部の
孔２ａ，３ａにはベアリング（図示せず）等の介在のも
とに第一の固定ピン１０ａが挿通されて取付けられる一
方、第二のディスク４の先端部４ａにも同様にベアリン
グ（図示せず）の介在のもとに第二の固定ピン（図示せ
ず）が取付けられて、それぞれに先端可動部分結合点を
構成する。

【００１４】以上の構成の免震ダンパー１を、図３のよ
うな構造物２０の免震システムに組込むに当っては、図
１の点線矢印で示した相対回転運動方向を、図５に示し
た構造物平面の長手方向（ｘ方向）あるいは短手方向
（ｙ方向）の両辺に沿うようにして各複数個ずつ配置
し、免震ダンパー１の第一の固定ピン１０ａを固定部材
１０によって構造物２０の基礎１１に結合し、第二の固
定ピンも固定部材１３によって基礎梁１２に結合する。
また、構造物２０には、免震ダンパー１や前述した積層
ゴム２３に加えて、地震等の振動を検知するために構造
物の所定地上階及び地下階の長手方向両端部に設置さ
れ、それぞれに交差する両方向の加速度、速度及び長さ
等の変位を検知可能なセンサー２１，２４と、免震ダン
パー１の油圧シリンダー７に油を圧送するための油圧供
給装置２５と、センサー２１，２４からの振動情報にし
たがって油圧供給装置２５を制御する電算機２２とを備
える。

【００１５】かかる免震システムにおいて、地震の力が
構造物２０に加わると、構造物２０は積層ゴム４によっ
て緩和された固有周期で揺れる。するとセンサー２１，
２４が、その揺れのｘ，ｙ両方向の変位データ（加速
度、速度及び長さ等の変位データ）を検知して電算機２
２に送信し、この揺れを減衰するために最適な油圧圧送
パターンを電算機２２で計算し、油圧供給装置２５に制
御信号を送信する。

【００１６】例えば、構造物２０の揺れ方向が図５にお
けるｘ方向に一致する場合、電算機２２は、構造物２０
の長手方向の辺に配置された四個の免震ダンパー１ｘの
油圧シリンダー７に集中的に油を圧送するように、油圧
供給装置２５に制御信号を送信する。これによって、四
個の免震ダンパー１ｘに油が圧送され、それぞれの免震
ダンパー１ｘの第一及び第二のディスク２，３，４の上
からは圧縮面圧が作用して、これらディスク間の摩擦力
が強化される。したがって、第一の固定ピン１０ａや第
二の固定ピンを通して免震ダンパー１ｘに伝えられた地
震力が、第一及び第二のディスク２，３，４をシャフト
８を中心にして、前記図１の点線矢印で示した相対回転
運動方向に相対的に回転させようと作用しても、これら
第一及び第二のディスク２，３，４と摩擦材５，６との
間の摩擦力は圧縮面圧によって強化されているため、こ
の回転エネルギーを充分に吸収して回転運動に対する大
きな抵抗力を発揮する。これによって地震による構造物
２０の揺れは大幅に減衰される。

【００１７】また、上記と同様に、ｙ方向に揺れる場合
には、四個の免震ダンパー１ｙの油圧シリンダー７に集
中的に油を圧送するよう制御し、さらに、ｘ，ｙ両方向
に複合した揺れや、ねじれ振動が作用した場合にも、各
免震ダンパー１ｘ，１ｙの油圧シリンダー７には揺れを
最小化できるように、適宜、最適化された油圧を加える
ように制御される。

【００１８】

【発明の効果】本発明の免震ダンパーは、第一及び第二
の板体の基端部に調整自在に圧縮面圧を加えることがで
きる油圧シリンダーを備えるので、強度や入力方向が不
確定な外力が構造物に作用したり、重量の偏りによって
ねじれ振動を生じるような構造物であっても、この免震
ダンパーの複数個を建造物の例えば交差する二方向（建
造物の長手方向および短手方向等）に配置すれば、この
外力の強度、入力方向および振動性状に応じて、適宜、
免震ダンパーの圧縮面圧を変化させて、構造物の振動を
減衰することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の免震ダンパーの平面図である。

【図２】図１の一点鎖線II−IIに沿った断面図である。

【図３】図１の免震ダンパーを設置した構造物の概略断
面図である。

【図４】図３の一点鎖線IV−IVに沿った平面図である。

【図５】図３の一点鎖線V−Vに沿った平面図である。

【図６】従来の免震ダンパーを示す平面図である。

【図７】図６の一点鎖線VII−VIIに沿った断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 免震ダンパー ２ 第一のディスク(第一の板体) ３ 第一のディスク(第一の板体) ４ 第二のディスク(第二の板体) ７ 油圧シリンダー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二枚の第一の板体と、この二枚の第一の
   板体に挟まれて圧接され、且つこの第一の板体に対して
   相対的に回転運動可能な第二の板体とをそれぞれの基端
   部で結合し、前記第一および第二の板体のうち一方の板
   体の他端部を基礎に、他方の板体の他端部を構造物に結
   合した免震ダンパーにおいて、 前記第一および第二の板体の基端部に圧縮面圧を調整自
   在に加える油圧シリンダーを備えてなる免震ダンパー。