(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
離反可能な鉛直荷重支持部が構築物上部構造と下部構造の接面に在り、前記上下部構造物の接面部の円弧状の曲面に、球又はコロから成る転動体を狭持し、前記鉛直荷重支持面の一部を突起柱状とした鉛直荷重支持部から、前記転動体の転動により曲面へ前記の鉛直荷重が移動してかかる免振機構と重量支持機構を分離した免振装置。
【請求項２】
上記上部構造に梁受けを設けて、前記梁受けに梁を設置して柱を建てる請求項１記載の免振装置。
【請求項３】
構築物上部構造の下側に構築物下部構造と離反可能な突起柱状の鉛直荷重支持部とゴム鋼板積層体を設け、前記建築物下部構造の上面に円弧状の曲面を設け、前記ゴム鋼板積層体下面と前記円弧状の曲面の間に球又はコロから成る転動体を備えた免振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物や橋梁等の構築物の鉛直荷重支持機構と免振機構を分離して、地震時に上部構造物の鉛直荷重が免振機構に移動する免振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層ゴム、球、ボルト等を使用する工法の免振装置が、それぞれ特許文献１、特許文献２、特許文献３などで知られている。
【０００３】
これらの免振装置では下部工と上部工の間に積層ゴム、球、ボルト等を介在させているもので、免振装置が鉛直荷重の重量支持体となっている。
【０００４】
これらの免振装置では構成部材の積層ゴム、球、ボルト等に常時に荷重が集中して掛かり、免振装置及びそれに接する上下部構造物の限られた範囲の部材に荷重が集中するので、部材の疲労が進み補修時期を早めざるを得なくなっており、又、風に揺れる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−  ５２６６５号公報  （代表図面）
【特許文献２】特開２０１０−２７０５８１号公報  （代表図面）
【特許文献３】特開２００６−１１２１６４号公報  （代表図面）
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】秋庭義明  他８６名執筆  機械工学便覧  基礎編α３  材料力学社団法人  日本機械学会  代表者  会長  齋藤  忍  発行  ２００７年１１月２５日  初版２刷発行  Ｐ．２１−２９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記提案の免振装置では積層ゴムや球、ボルト等の免振装置に鉛直荷重が常時掛かっている為に、免振装置やそれに接する上下部工の限られた範囲の材料疲労が進み、部材の交換時期を早めざるを得ない他、風に揺れる問題がある事が判ってきた。
【０００８】
従って、本発明が解決しようとする課題は重量支持機構と免振機構を分離した信頼性が高い、復元装置不要の、安価で管理の行い易い構造の自然復元する免振装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題は、建築物上部構造と下部構造の間に離反を可能とする上部構造物の重力を支持する接触部に、相対する上下部工の平行面体に円弧状の曲面を有して、球又はコロから成る転動体を無荷重の状態で挟持して、上下部工の相対移動で転動体の転動により転動体が重量支持体となり、上下部工の離反を起こして、重量支持体が免振機構となる免振装置によって解決される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の免振装置にあっては、通常時は免振機構に荷重が掛からず、地震時に転動体を介して免振機構に荷重が移動する信頼性が高く、維持管理が容易で、安価で、自然復元する免振装置を提供出来る。
【００１１】
本方法では、上部荷重は上下部工の接面に荷重が掛かる構造で、免振部材及び上・下部工の限られた範囲に集中する部材の材料疲労がなく、部材の交換時期や補修時期の延長が図れ、風による揺れもない。
【００１２】
転動体は転がり摩擦抵抗が小さく、その転動は、水平方向の振動に対して免振効果を発揮する。
【００１３】
水平荷重により転動した転動体は如何なる位置に転動しても、常に曲面の頂点に向かって転動しようとする力が働き、復元装置は不要である。
【００１４】
従って、街中の利用をはじめとし、管理行き届き難い山岳部、僻地等での利用が可能である。
【００１５】
又、転動体を狭持する曲面の数量、面積を増減することにより、転動体の分担荷重を調整でき、軽い建造物から重い建造物までの免振装置として幅広く利用出来る。
【００１６】
本免振装置は単独で建築物免振装置として使用出来る他、既存の免振装置にも併せて使用でき、免振装置に常時の荷重が掛からないので、免振部材の材料疲労を軽減出来る。
【００１７】
本装置の転動体に球を使用して全方向の水平振動を減衰する事が出来る。
【００１８】
本装置の転動体にコロを使用してコロ長軸方向の摩擦抵抗力を利用でき、直交する方向に対しては水平方向の水平振動に対して免振効果を発揮する。
【００１９】
ここに言うコロとは、長軸方向に同軸を持つ転動体で、異なる半径の車輪状又は転動部が歪な形状であっても、それらの転動により生じる転動体の回転角度と軸の回転角度に差違を生じないで転動をする物の総称を言う。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】Ａ−１は転動体が無荷重の状態で狭持されている転動体及び上下部工を示す横断面図である。Ａ−２は転動体に荷重が掛かった状態で狭持されている転動体及び上下部工を示す横断面図である。Ｂ−１は転動体が無荷重の状態で狭持され、転動誘導部材が転動体に在る状態を示す横断面図である。Ｂ−２は転動体に転動誘導部材が在り、荷重が掛かった状態で狭持されている状態を示す横断面図である。Ｃ−１は上下部工に転動誘導部材が在り、無荷重の状態を示す横断面図である。Ｃ−２は上下部工に転動誘導部材が在り、荷重が掛かっている状態を示す横断面図である。
【図２】Ａは曲面を下部工側に設け、転動体の転動により上下部構造物が離反して転動体が重量支持体となる上下部工の相対移動を示す横断面図である。Ｂは曲面を下部工側に設け、無荷重で転動体を狭持し、上部構造物荷重を下部構造物に上下部工の接面が重量支持体となっている事を示す横断面図である。
【図３】Ａは曲面を下部工側に設け、転動誘導材を転動体に施した転動体の転動により、上下部構造物が離反して転動体が重量支持体となる、上下部工の相対移動を示す横断面図である。Ｂは曲面を下部工側に設けた転動誘導材を転動体に施した無荷重状態の転動体及び上部構造物荷重を突起状の接面が重量支持体となっている事を示す横断面図である。
【図４】Ａは曲面を上下部工側に設け転動誘導材を上下部工の曲面に設け、転動体の転動により上下部工の離反及び相対移動を示す横断面図である。Ｂは曲面を上下部工に設け、転動誘導材を上下部工に設けて、無荷重状態で転動体を狭持し、上部工の突起が重量支持をしている事を示す横断面図である。
【図５】建築物に本免振装置使用した断面図である。
【図６】ゴム鋼板積層体の既存免振装置下部に本免振装置の転動体を複数使用した横断面図である。
【図７】Ａはゴム鋼板積層体の既存免振装置下部に複数の球を使用した本免振装置の平面図である。Ｂはゴム鋼板積層体の既存免振装置下部に複数のコロを使用した本免振装置の平面図である。
【図８】ゴム鋼板積層体の既存免振装置下部に本免振装置の転動体を１個使用した横断面図である。
【図９】Ａはゴム鋼板積層体の既存免振装置下部に１個の球を使用した本免振装置の平面図である。Ｂはゴム鋼板積層体の既存免振装置下部に１個のコロを使用した本免振装置の平面図である。Ｃはゴム鋼板積層体の既存免振装置下部に直交するコロを使用した本免振装置の平面図である。
【図１０】Ａは免振装置に複数の転動体を使用する高さ調整用ジャッキユニットの断面図である。Ｂは免振装置に１個の転動体を使用する高さ調整用ジャッキユニットの断面図である。
【図１１】免振装置に撓み現象を利用する垂直振動減衰の免振装置の断面図である。
【図１２】特許文献１の図である。
【図１３】特許文献２の図である。
【図１４】特許文献３の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施方法について図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１・Ａ−１、Ｂ−１、Ｃ−１はこの発明の免振装置の転動体６が無荷重Ｐ＝０の状態で狭持されている転動体６及び上下部工１,２を示し、Ｂ−１、Ｃ−１は転動誘導材７−１、７−２、７−３を示す横断面図である。
【００２３】
図１・Ａ−２、Ｂ−２、Ｃ−２はこの発明の免振装置の転動体６に荷重Ｐが掛かった状態で狭持されている転動体６及び上下部工１,２を示し、Ｂ−２、Ｃ−２は転動誘導材７−１、７−２、７−３が荷重Ｐによる変形を示す横断面図である。
【００２４】
図１・Ｂ−１、Ｂ−２は転動体が転動体６の半径Ｒ＋残留厚Ｈ１が転動能力のある転動体の有効半径で転動する。
【００２５】
図２・Ｂは上部工１の荷重を支持する離反可能な接面３が在り、下面に曲面４を持ち、転動体６が上下部構造物１,２に狭持されているこの発明に係る免振装置で、転動体６が曲面頂点にあって荷重Ｐ＝０の状態から、図２Ａに示す転動体６が曲面頂点から縁辺にＭ１の転動をして荷重Ｐが掛かり、上下部工１,２がＭ２離反して免振装置に荷重が移動する状態を示す、横断面図である。
【００２６】
水平荷重により転動体６が曲面４を転動して、上下部構造物１,２の間隔を変化させながら免振装置に上部構造１の荷重が移動して掛かり、上下部構造物１,２は相対移動するので、水平振動を減衰して対面する平面体に伝達する。
【実施例２】
【００２７】
図３は、上部構造物１の重量支持部を突起状の接面３−１を設け、又転動体６に転動誘導材７−１を施して初期の相対移動及び転動を速やかに出来るようにし、図３−ＢはＰ＝０を、図３−ＡはＰの荷重が転動体にかかる状態示す免振装置である。
【実施例３】
【００２８】
図４は、上部構造物１の重量支持部を突起状の接面３−１を設け、上下部構造物に曲面を
施した免振装置で、曲率半径を大きくして実施例１,２の免振装置と同様の働きをする免振装置である。
【００２９】
（応用例１）
図５は建築物の上下部工１,２の間に本免振装置を使用したものである。
【００３０】
図１１は撓み現象を利用して垂直方向の振動を減衰するもので、上部構造１に単純梁１３  を設けて柱１４を建てる免振工法である。
【００３１】
梁下の空間Ｈ３は非特許文献１による最大撓み量以上に対応出来る空間を確保する。
【００３２】
（応用例２）
図６はゴム鋼板積層体免振装置８の下部に本免振装置の複数の転動体を使用したものである。
【００３３】
図７・Ａは前記免振装置に複数の球の転動体を使用した平面図である。
【００３４】
図7・Ｂは前記免振装置に複数のコロの転動体を使用した平面図である。
【００３５】
（応用例３）
図８はゴム鋼板積層体免振装置８の下部に本免振装置に１個の転動体を使用したものであり、個々の免振装置は上部構造物に傾きを発生させようとする力が働くが、複数の免振装置により構築物の水平維持を保つ免振装置の断面図である。
【００３６】
図９・Ａは前記免振装置に１個の球を使用した平面図である。
【００３７】
図９・Ｂは前記免振装置に１個のコロを使用した平面図である。
【００３８】
図９．Ｃは前記免振装置に直交するコロを使用し、コロの転動による水平振動の減衰とコロ長軸方向の摩擦抵抗力を利用するコロの配置を示す平面図である。
【００３９】
（応用例４）
図１０は本免振装置の高さ調整用ジャッキユニットの横断面図で、図１０・Ａは複数の転動体用を、図１０・Ｂは転動体１個用の装置である。
【００４０】
ジャッキを具備する事により本免振装置の設置が容易に出来、又後日の管理がやりやすくなる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
上部構造の重量支持機構と免振機構を分離した免振装置で、地震等の揺れに対して構造物の揺れを減衰する事が出来る免振装置に関する。
【符号の説明】
【００４２】
１    上部工
２    下部工
３    上下部工接触面
３−１  突起状上下部工接触面
３−２  柱状上下部工接触面
４    曲面
５    空洞
６    転動体
７−１  転動体の転動誘導体
７−２  上部工曲面の転動誘導体
７−３  下部工曲面の転動誘導体
８    ゴム鋼板積層体免振装置
９    コロ転動誘導体
１０  コロ転動体
１１  ジャッキユニット
１２  高さ調整用ジャッキ
１３  単純梁
１４  柱
Ｒ    転動体半径
Ｈ１  転動誘導体残留厚
Ｈ２  転動誘導体無荷重状態時厚
Ｈ３  最大撓時の梁下空間
Ｐ    転動体にかかる荷重
Ｍ１  転動幅  上下部工の相対移動量
Ｍ２  上下部工の垂直相対移動量
【要約】
【課題】上部構造物の重量支持機構と免振機構を分離して、地震時に上部構造物の荷重が免振装置に移動する、信頼性が高く、装置の低廉化が図れ、自然復元する管理の容易な免振装置を提供する。
【解決手段】
離反可能な鉛直荷重支持部を設けた構築物上部構造物と下部構造物間の接面部に在る円弧状の曲面に、球又はコロから成る転動体を狭持し、水平荷重による転動体の転動により、曲面へ荷重移動して転動体及び曲面の構造部が前記の鉛直荷重支持体となる、免振機構と重量支持機構を分離した免振装置。
【選択図】  図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005507743.tif 000009
【図９】
0005507743.tif 000010
【図１０】
0005507743.tif 000011
【図１１】
0005507743.tif 000012
【図１２】
0005507743.tif 000013
【図１３】
0005507743.tif 000014
【図１４】
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