JP2014084970A

JP2014084970A - 免震部材

Info

Publication number: JP2014084970A
Application number: JP2012235357A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Hayashi; 慎一郎林; Washio Hayashi; 和志郎林; Kanako Hayashi; 加奈子林; Kozaburo Hayashi; 宏三郎林
Original assignee: Hayashi Bussan Co Ltd
Current assignee: Hayashi Bussan Co Ltd
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-05-12

Abstract

【課題】
本発明は、主として地震震動発生面側と免震対象部材側との間に介在させることに依って、短周期地震動と長周期地震動の何れの地震に対しても免震作用が奏されるようにした免震部材の提供を図る。
【解決手段】
制御案内用凹状円弧状部1bを有する凹状面形成部材１を地震震動発生面側に取付け、制御案内用凸状円弧状部2bを有する凸状面形成部材２を免震対象部材側に取付け、上記凹状面形成部材１と凸状面形成部材２とを、可撓性を具えた柱状支持体を介して所定間隔を保った対向状態に支持するように構成した免震部材。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として地震震動発生面側と免震対象部材側との間に介在させることに依って、地震発生時において免震作用が奏されるようにした免震部材に関する。

従来、例えば地震の震動に対する免震化を図る機構において、横揺れ等を吸収するための部材たる柱状を呈する支持用部材(小棒状部材)は、積層ゴムなどのゴム柱とすることを通例とした（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−２９２１５５号公報

上記したようなゴム柱であると、その可撓性の及び伸縮性の調整が非常に困難であり、殆どゴム素材の特性に委ねざるを得ない。従って、例えば強度的に太いゴム柱を用いた場合、その可撓性が強すぎて免震作用に齟齬をきたしてしまうこととなる。

更に、地震には短周期地震動(周期１秒前後)と長周期地震動(周期５秒以上)とがあり、上記のようなゴム柱に依存した免震装置である、縦揺れ的振動である短周期地震動に対する対応は可能であっても、横揺れ的な振動である長周期地震動が発生した場合は、その振幅が大きいため、長さ不足によりその振幅に対応できず、また、対応できるだけの長さのものを用いた場合は座屈等が生じてしまうと推定された。

そのため従来にあっては、短周期震動用と長周期震動用の二つの免震用部材を設置する必要性が生じ、必然的に設置コストの高騰性並びに施工作業の煩雑化と言うような問題が伴った。

本発明はこのような従来の問題点の解消化を企図した「免震用部材」と言う新規な製品の提供を図ったものである。

本発明は請求項１に記載のように、中央を最丈低部とする制御案内用凹状円弧状部1bを水平基盤1aの上面に突設して成る凹状面形成部材１を、地震震動発生面側Aに取付け、下面中央を最丈低部とする制御案内用凸状円弧状部2bを水平基盤2aの下面に突設して成る凸状面形成部材２を、免震対象部材側Bに取付け、上記凹状面形成部材１と凸状面形成部材２とを、可撓性を具えた柱状支持体を介して所定間隔を保った対向状態に支持し、凹状面形成部材１と凸状面形成部材２の水平方向のズレ動きに基づき、長周期地震動を免震的に吸収させると共に、当該ズレ動きが最大限となった際、制御案内用凹状円弧状部1bの周縁に対する制御案内用凸状円弧状部2bが衝接に基づくストッパー作用が奏されるように構成した免震部材に係る。

本発明は請求項２に記載のように、可撓性及び伸縮性を具えたゴム製軸体１を地震震動発生面側Aに立設すると共に、免震対象部材側Bに垂設したコイルスプリング２を、当該ゴム製軸体１に対して摺動自在に嵌合させ、当該ゴム製軸体１は上下震動及び周期の早い震動である短周期地震動に対してはその伸縮及び振れ動き基づき免震作用を生じさせ、長周期地震動のようにゆっくりとした大きな振動の場合は、ゴム製軸体１とコイルスプリング２との摺動的伸縮性に基づき当該震動に対応できる長さに即応させることに依って、免震作動を奏させるように構成した請求項１または請求項２の何れかに記載の免震用部材を実施の態様とする。

本発明は請求項３に記載のように、地震震動発生面を地盤とし、免震対象部材として建物等構築部材として成る請求項１または請求項２の何れかに記載の免震部材を実施の態様とする。

本発明は請求項４に記載のように、可撓性を具えた柱状支持体として、コイルスプリング４を凸状面形成部材２側に立設すると共に、可撓性及び伸縮性を具えたゴム製軸体３を凸状面形成部材２側に垂設し、当該スプリング４に対して当該ゴム製軸体３を摺動自在に嵌合させるように構成した請求項１乃至請求項３の何れかに記載の免震部材を実施の態様とする。

本発明は請求項１に記載のような構成、すなわち、中央を最丈低部とする制御案内用凹状円弧状部1bを水平基盤1aの上面に突設して成る凹状面形成部材１を、地震震動発生面側Aに取付け、下面中央を最丈低部とする制御案内用凸状円弧状部2bを水平基盤2aの下面に突設して成る凸状面形成部材２を、免震対象部材側Bに取付け、上記凹状面形成部材１と凸状面形成部材２とを、可撓性を具えた柱状支持体を介して所定間隔を保った対向状態に支持し、凹状面形成部材１と凸状面形成部材２の水平方向のズレ動きに基づき、長周期地震動を免震的に吸収させると共に、当該ズレ動きが最大限となった際、制御案内用凹状円弧状部1bの周縁に対する制御案内用凸状円弧状部2bが衝接に基づくストッパー作用が奏されるように構成したから、長周期地震動が発生した際に、その免震的吸収作動が奏される。そして、当該長周期地震動が本発明に係る免震部材の能力を超えるような大きな振動の場合、自動的なるストッパー作用が奏されるため、地震震動発生面側Aと免震対象部材側Bとの連携が断たれるような両者の離脱化と言うような事態発生をよく防止することとなる。

本発明は請求項２に記載のような構成、すなわち、可撓性及び伸縮性を具えたゴム製軸体１を地震震動発生面側Aに立設すると共に、免震対象部材側Bに垂設したコイルスプリング２を、当該ゴム製軸体１に対して摺動自在に嵌合させ、当該ゴム製軸体１は上下震動及び周期の早い震動である短周期地震動に対してはその伸縮及び振れ動き基づき免震作用を生じさせ、長周期地震動のようにゆっくりとした大きな振動の場合は、ゴム製軸体１とコイルスプリング２との摺動的伸縮性に基づき当該震動に対応できる長さに即応させることに依って、免震作動を奏させるように構成したから、一つの免震部材で短周期地震動と長周期地震動という振動の方向、速さ、揺れ幅の著しく異なる二つのタイプの地震に対する免震作用を発揮することができる。従って、これをそれぞれ別の免震部材に依存する様にしていた従来における問題点である、設置コストの高騰性並びに施工作業の煩雑性と言うような事柄は全く解消化される。
そして、地表上の構築物に対する免震部材としての使用以外、例えばフロアー上の美術品或いはコンピュータ等に対する免震用部材としての利用を図ることも可能化される。

本発明は請求項３記載のような構成、すなわち、地震震動発生面Aを地盤とし、免震対象部材Bとして建物等構築部材とすることに依り、一般の建築用免震部材として広くその実施が図られる。

本発明は請求項４に記載のような構成、すなわち、可撓性を具えた柱状支持体として、コイルスプリング４を凸状面形成部材２側に立設すると共に、可撓性及び伸縮性を具えたゴム製軸体３を凸状面形成部材２側に垂設し、当該スプリング４に対して当該ゴム製軸体３を摺動自在に嵌合させるように、請求項２とは天地逆な形態としても、これと同様な作用効果を奏することができる。従って、施工上の都合に依っては、このような形態での実施を妨げない。

地震の横揺れに対する作動状態を表した本発明の説明用断面図である。通常状態にある本発明の説明用縦断面図である。本発明の要旨部材たる凹状面形成部材の上面を表した斜視図である。本発明の要旨部材たる凸状面形成部材を裏返してその下面を表した斜視図である。

図２は本発明に係る免震部材を、地震震動発生面側Aと免震対象部材側Bとの間に取付けた状態を表した断面図である。同図において、１は凹状面形成部材であって、図３に示すように、水平基盤1aの上面に中央を最丈低部とする制御案内用凹状円弧状部1bを突設してある。なお、図面に示す実施例にあっては、当該水平基盤1aを正四角形状としてあるが、これに限定されるものではなく、例えば円形等であっても可とする。

２は凸状面形成部材であって、図４に示すように水平基盤2aの下面に中央を最丈低部(裏返し状態にある同図においては最丈高部として描かれている)とする制御案内用凸状円弧状部2bを突設してある。なお、図面に示す実施例にあっては、当該水平基盤2aを正四角形状としてあるが、これに限定されるものではなく、例えば円形等であっても可とする。

上記した凹状面形成部材１を地震震動発生面側Aの上面に固設すると共に、凸状面形成部材２を免震対象部材側Bの下面に固設することに依り、当該制御案内用凹状円弧状部1bと制御案内用凸状円弧状部2aとは、下記する柱状支持体から成る免震的支持手段を介して、所定間隔を保って互いに対向するように構成してある。

ところで、上記した制御案内用凹状円弧状部1bと制御案内用凸状円弧状部2bとは、互いに合致可能とする円弧状曲面を具えていることを原則とする。然しなから、これに限定されることはない。すなわち、長周期地震動が生じて対抗する両弧状部1b,2bの相対的な水平方向のズレ動きが生じた際、そして、そのズレ動き量が対応可能以上になった場合、図１に示すように制御案内用凹状円弧状部1bの丈高である周縁部対して、制御案内用凸状円弧状部2bが衝接することに依って、これ以上のズレ動き運動を阻止することを目的とするものである。従って、このような目的達成可能とする弧状を具えたものであれば、如何なる弧状部であっても可とする。

上述した制御案内用凹状円弧状部1bと制御案内用凸状円弧状部2aに対する、柱状支持体から成る免震的支持手段であるが、これは下記のような構成に成るものである。

３はゴム製の軸体であって、凹状面形成部材１における水平基盤1aの四隅に立設してある。４は当該軸体３に対して摺動自在に嵌合させるためのコイルスプリングであって、凸状面形成部材２における水平基盤2aの四隅対応箇所に垂設してある。

なお、図示の実施例にあってはゴム製の軸体３を地震震動発生面側Aに位置させ、コイルスプリング４を免震対象部材側Bに位置させるように構成してある。然し乍、これを逆の状態、すなわち、コイルスプリング４を地震震動発生面側Aに設け、軸体３を免震対象部材側Bに設けるように構成しても良い。本発明はこのような形態で実施する場合もある。

そして、本発明は地震震動発生面側Aを地表とし、免震対象部材側Bを建物等構築部材とすることに依り一般的な構築物に対する免震部材としての利用を主たる目的とする。然し乍、地震震動発生面側Aを建物のフロアーとし、免震対象部材側Bを美術品またはコンピュータ等保護対象物とすることに依り、これらに対する免震部材としての利用を図ることもできる。

ところで、前述したゴム製軸体３であるが、これは所要の可撓性及び伸縮性を具えたものである。そして、上記したコイルスプリング４であるが、これは所要の可撓性(反り及びその復元)を具えたものである。

なお、ゴム製軸体３の固定は所要の接着剤を用いて行うことを原則とするが、強力なる固定化を図ることが可能であれば、これ以外、例えばアンカーボルト等を利用するように構成しても良い。更に、固定することなくこれを凹状孔５内においては摺動移動できるように構成しても良い。この場合、当該接着剤塗布層等の固定手段は省略する。また、ゴム製軸体１の下端なフランジ状部分に歯車状の突起を形成し、これが凹状孔５の内壁に係止可能とするように構成する場合もある。

６はコイルスプリング４の固定剤充填部であって、主としてコンクリートの充填等に依って形成されるが、これ以外、強力性を具えたものであれば適宜な手段であって可とする。

ところで、図面に示す実施例にあっては、ゴム製軸体３の下端は凹状孔５内に位置させてあるが、これは露出部分の長さ的調節のためと、上記した接着剤３を用いることなくゴム製軸体１の下端を自由に動くようにした場合、その横方向の移動距離を規制する役割も担っている。

本発明を例えばビル等の構築物に対する免震用部材として用いる場合は、図２に示すように地震震動発生面側Aの下面に対して凸状面形成部材２を、また、凸状面形成部材２を免震対象部材側Bに対して、夫々固定化することに依り、免震作用がそうされることとなる。なお、本発明は上述のようにして通常複数個所に取付けるものとする。

図２に示すような状態において、短周期地震動を感知した際、これが横揺れの場合は、ゴム製軸体３が下端側すなわち地震震動発生面側を動点とするような振れ動きを生じさせることに依り、免震対象部材側に対する震動の伝達を吸収して免震作用を奏させる。

また、縦揺れの場合はゴム製軸体３の軸方向の伸縮作用に基づきこれを吸収し、建物側に対する震動の伝達を教習して免震作用を奏させる。なお、この際に極めて強い上下震動に基づき、ゴム製軸体３が過剰に膨張した場合は、その外周に嵌合されているコイルスプリング４によって過膨張が阻止され、これが座屈してしまうようなことを防止する。

そして、長周期地震動が発生した場合、その震動は横方向に大きくかつゆっくりとした (周期５秒以上の横振れ)のものであるため、図１に示すように地震震動発生面側Aのゆっくりとしたかつ大きな揺れ振幅に即応してゴム製軸体３が振れ動き、その地震の振幅が、図１に示す状態の縦長さより大きくなった場合は、ゴム製軸体３がスプリング４から抜き方向に移動してその振幅長さに対応する伸長が図られ、また振動の復元時には伸縮した後再び伸長する。このような伸縮作動を呈することに依り、地震震動発生面側Aの図１に矢印で示す方向への反復移動に基づき(地震の震動に即応した移動に基づき)、長周期地震動を吸収し、免震作用が奏される。

そして、当該長周期地震動が極めて大きく、本発明の想定能力を超えてしまうような場合は、図１に示すように制御案内用凹状円弧状部1bの丈高である周縁部対して、制御案内用凸状円弧状部2bが衝接することに依って、これ以上のズレ動き運動を阻止することとなる。すなわち、ストッパー作用が奏されることとなる。

そして、本発明は、建物等の構築部材に対する免震用としての使用以外、例えばフロアー上に載置する美術品、コンピュータ機具等に対する免震用部材としての利用を図ることも可能であり、本発明はこのような利用形態を図ることもできる。

A 地震震動発生面側
B 免震対象部材側
１凹状面形成部材
1a 基盤
1b 制御案内用凹状円弧状部
２凸状面形成部材
2a 基盤
2b 制御案内用凸状円弧状部
３ゴム製軸体
４コイルスプリング
５凹状孔
６固定剤充填部

Claims

中央を最丈低部とする制御案内用凹状円弧状部(1b)を水平基盤(1a)の上面に突設して成る凹状面形成部材(１)を、地震震動発生面側(A)に取付け、
下面中央を最丈低部とする制御案内用凸状円弧状部(2b)を水平基盤(2a)の下面に突設して成る凸状面形成部材(２)を、免震対象部材側(B)に取付け、
上記凹状面形成部材(１)と凸状面形成部材(２)とを、可撓性を具えた柱状支持体を介して所定間隔を保った対向状態に支持し、凹状面形成部材(１)と凸状面形成部材(２)の水平方向のズレ動きに基づき、長周期地震動を免震的に吸収させると共に、当該ズレ動きが最大限となった際、制御案内用凹状円弧状部(1b)の周縁に対する制御案内用凸状円弧状部(2b)の衝接に基づくストッパー作用が奏されるように構成した免震部に係る。
可撓性を具えた柱状支持体として、可撓性及び伸縮性を具えたゴム製軸体(３)を凹状面形成部材(１)側に立設すると共に、凸状面形成部材(２)側に垂設したコイルスプリング(４)を、当該ゴム製軸体(３)に対して摺動自在に嵌合させ、当該ゴム製軸体(３)は上下震動及び周期の早い震動である短周期地震動に対してはその伸縮及び振れ動き基づき免震作用を生じさせ、長周期地震動のようにゆっくりとした大きな振動の場合は、ゴム製軸体(３)とコイルスプリング(４)との摺動的伸縮性に基づき当該震動に対応できる長さに即応させることに依って、免震作動を奏させるように構成した請求項１に記載の免震用部材。
地震震動発生面を地盤とし、免震対象部材として建物等構築部材として成る請求項１または請求項２の何れかに記載の免震部材。
可撓性を具えた柱状支持体として、コイルスプリング(４)を凸状面形成部材(２)側に立設すると共に、可撓性及び伸縮性を具えたゴム製軸体(３)を凸状面形成部材(２)側に垂設し、当該スプリング(４)に対して当該ゴム製軸体(３)を摺動自在に嵌合させるように構成した請求項１乃至請求項３の何れかに記載の免震部材。