(57)【要約】      （修正有）【課題】一軸振動減衰装置の設置性を改善する。【解決手段】一軸振動減衰ユニットであって、該被支持構造物の床１０に貫通形成された装着口３２に着脱可能に装着されるハッチ３４と、該ハッチに対向して設けられ、該支持構造物６側に当接係止される係止板３６と、該係止板３６と該ハッチ３４との中央部に設けられて相互に摺動し、該係止板３６と該ハッチ３４との一軸方向への移動を案内するセンターガイド３８と、該ハッチ３４と該係止板３６とに両端が繋がれて設けられた減衰手段６２とを備え、該減衰手段６２が、該係止板３６に一端を固定されて設けられた片持ち状の鋼棒ダンパー５４と、該鋼棒ダンパー５４の他端と該ハッチ３４とを繋ぐ繋ぎ材５６とからなる。【選択図】図３
2007032846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造物と被支持構造物との間に介在されて、それらの相対振動を減衰する一軸振動減衰ユニットであって、
該被支持構造物の床に貫通形成された装着口に着脱可能に装着されるハッチと、
該ハッチに対向して設けられ、該支持構造物側に当接係止される係止板と、
該係止板と該ハッチとの中央部に設けられて相互に摺動し、該係止板と該ハッチとの一軸方向への移動を案内するセンターガイドと、
該ハッチと該係止板とに両端が繋がれて設けられた減衰手段とを備え、
該減衰手段が、
該係止板に一端を固定されて設けられた片持ち状の鋼棒ダンパーと、
該鋼棒ダンパーの他端と該ハッチとを繋ぐ繋ぎ材とからなり、
前記繋ぎ材の一端は、前記ハッチの取付面に取り付けられており、
前記装着口には、前記取付面に対向する取付作業用の凹部が、前記ハッチの外周縁よりも径方向の外方まで拡大されて形成されており、
前記取付作業用の凹部は、着脱自在な蓋体で塞がれるように構成されていることを特徴とする一軸振動減衰ユニット。
【請求項２】
前記係止板と前記ハッチとの間に介在されて、前記センターガイドの外周部にバネ部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の一軸振動減衰ユニット。
【請求項３】
前記鋼棒ダンパーが前記係止板に設けられて、前記センターガイドに沿って湾曲形成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の一軸振動減衰ユニット。
【請求項４】
前記鋼棒ダンパーの他端の内側に、該他端に当接して該他端の内側への変位を規制する押さえ板を設けたことを特徴とする請求項３記載の一軸振動減衰ユニット。
【請求項５】
前記鋼棒ダンパーが固定端側ほど太く形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の一軸振動減衰ユニット。
【請求項６】
前記支持構造物が水平免振装置によって水平免振された建物躯体であり、前記被支持構造物が免振床であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の一軸振動減衰ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持構造物と被支持構造物との間に介在されて、両者の相対振動を減衰させる一軸振動減衰装置のユニット化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所等の重要施設は地震等に対して耐震設計を行っていたが、その重要施設を立地条件にかかわらず構築できる立地拡大を目指したサイトフリーと、設備の標準化によるコスト低減を目指した標準化プラント構築とを可能とする免震構造の採用が望まれている。
【０００３】
一般に、ビル等の建築物の免震は積層ゴム等を用いた水平免震構造が採用されるが、これに上下免震構造を併用することにより三次元免震を達成して地震から建築物を効率良く保護することができ、これを上記重要施設に適用することによって建築物およびそれに内包される重要な機器設備の標準化が可能となる。そして、このような三次元免震装置として、図１２の様な構造が例えば特開平１１−３０２７８号公報等にて示唆されている。
【０００４】
即ち、支持基盤２上に積層ゴム４ａ及び水平方向ダンパー４ｂ等からなる水平免震装置４を介して下部構造物たる建物躯体６を支持し、さらにこの水平免振された建物躯体６の床面６ａ上方に、適宜間隔を隔てて上部構造物たる免振床１０を配して、当該免振床１０と建物躯体６の床面６ａとの間に、上下方向の免振を行う一軸振動吸収装置１２を適宜位置に多数を介在させるという構造であり、上下免振用の一軸振動吸収装置１２としては、コイルバネや皿バネなどの弾性体を用いて免振床１０の上下方向の一軸振動を吸収する一軸変位吸収機構１４、並びにその上下の一軸方向の振動エネルギーを吸収して減衰させる振動減衰機構１６とを設置するのが一般的である。
【０００５】
上記変位吸収機構１４は、免振床１０の下面に固設される上側取付板１８と、建物躯体６の床面６ａに固設される下側取付板２０と、これら両取付板１０，２０に一体的に取り付けられて互いに摺動自在に嵌合して伸縮するセンターガイド２２、このセンターガイド２２の外周部に設けられるコイルバネや皿バネなどの弾性体２４とからなる。また、上記振動減衰機構１６は油圧ダンパーや摩擦ダンパー等からなり、免振床１０と建物躯体６の側壁部６ｂとを繋いで設けられたり、変位吸収機構１４に並設されて免振床１０と建物躯体６の床面６ａとを繋いで設けられる。
【特許文献１】特開平１１−３０２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、かかる従来の上下免振に用いられる一軸振動減衰機構１６では、免振床１０の下面と建物躯体６の床面６ａとの間に、これらに固設して多数の一軸変位吸収機構１４並びに振動減衰機構１６とを設置するには、免振床１０と建物躯体６との間の空間に人が入り込んで取付作業をすることになるめ、その作業スペースを確保する必要があって、免振床１０の高さを低く設定することに限界があった。また、狭い空間での作業となるため、一軸変位吸収機構１４と振動減衰機構１６とを多数設置するにはその取付に多大な労力を費やすことになり、施工性の面で難点があるだけでなく、定期的に行われるメンテナンス作業性にも難点があった。
【０００７】
また、免振床１０と建物躯体６の側壁部６ｂとを繋いで一軸振動減衰機構１６を設ける場合には、免振床１０には振動減衰機構１６の振動減衰作用に伴う反力が曲げ応力となって作用することになるから、当該曲げ応力を考慮して、部材厚みを大きく設定しなければならず、構造物全体としての重量増大を来すだけでなく、免振床１０や建物躯体６の部材設計の自由度に制限があった。
【０００８】
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、その目的は、支持構造物と被支持構造物との間でそれらの相対振動を減衰する一軸振動減衰装置の設置性を改善して、それら支持構造物と被支持構造物との間の狭い空間内での作業を可及的に削減できるようにユニット化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明では、支持構造物と被支持構造物との間に介在されて、それらの相対振動を減衰する一軸振動減衰ユニットであって、該被支持構造物の床に貫通形成された装着口に着脱可能に装着されるハッチと、該ハッチに対向して設けられ、該支持構造物側に当接係止される係止板と、該係止板と該ハッチとの中央部に設けられて相互に摺動し、該係止板と該ハッチとの一軸方向への移動を案内するセンターガイドと、該ハッチと該係止板とに両端が繋がれて設けられた減衰手段とを備え、該減衰手段が、該係止板に一端を固定されて設けられた片持ち状の鋼棒ダンパーと、該鋼棒ダンパーの他端と該ハッチとを繋ぐ繋ぎ材とからなり、前記繋ぎ材の一端は、前記ハッチの取付面に取り付けられており、前記装着口には、前記取付面に対向する取付作業用の凹部が、前記ハッチの外周縁よりも径方向の外方まで拡大されて形成されており、前記取付作業用の凹部は、着脱自在な蓋体で塞がれるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２にかかる発明では、請求項１の一軸振動減衰ユニットにおいて、前記係止板と前記ハッチとの間に介在されて、前記センターガイドの外周部にバネ部材が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３にかかる発明では、請求項１または２のいずれかの一軸振動減衰ユニットにおいて、前記鋼棒ダンパーが前記係止板に設けられて、前記センターガイドに沿って湾曲形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４にかかる発明では、請求項３の一軸振動減衰ユニットにおいて、前記鋼棒ダンパーの他端の内側に、該他端に当接して該他端の内側への変位を規制する押さえ板を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５にかかる発明では、請求項１〜４の一軸振動減衰ユニットにおいて、前記鋼棒ダンパーが固定端側ほど太く形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６にかかる発明では、請求項１〜５の一軸振動減衰ユニットにおいて、前記支持構造物が水平免振装置によって水平免振された建物躯体であり、前記被支持構造物が免振床であることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る一軸振動減衰ユニットの実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
《第１実施形態》
図１は本発明の一軸振動減衰ユニットを三次元免振構造の免振床に適用した例を模式的に示す第１実施形態の概略構成図である。この一軸振動減衰ユニット３０は振動変位吸収機能と振動減衰機能とを併せて発揮する一軸振動減衰機構をユニット化したものである。
【００１７】
図示するように、支持基盤２上には積層ゴム４ａと水平方向ダンパー４ｂとからなる水平免振装置４を介して水平方向に免振された建物躯体６が設けられる。そして、この建物躯体６の床面６ａ上方には、当該建物躯体６を支持構造物として所定の間隔を隔てて被支持構造物たる免振床１０が配置されており、当該建物躯体６の床面６ａと免振床１０との間に、上下振動の吸収・減衰機能を発揮して上下免振する本発明に係る一軸振動減衰ユニット３０が設けられている。
【００１８】
この振動変位吸収機能と振動減衰機能とを有する一軸振動減衰ユニット３０は、免振床１０に貫通形成された装着口３２に着脱可能に装着されるハッチ３４と、このハッチ３４に対向して設けられて、建物躯体６の床面６ａに立設された腰壁６ｃの上面に当接係止される係止板３６と、この係止板３６とハッチ３４との中央部に設けられて相互に摺動係合し、上記係止板３６とハッチ３４との上下への近接離間方向の相対変位を許容して、一軸方向に相対移動を案内するセンターガイド３８と、係止板３６とハッチ３４との間に介在されてセンターガイド３８の外周部に設けられたバネ部材４０と、係止板３６とハッチ３４とに両端が係止されて設けられた減衰手段５２とを備えた構成となっており、ハッチ３４は装着口３２に取り付けられて、免振床１０の一部をなす。
【００１９】
免振床１０を貫通して開口形成される装着口３２は円形をなし、その上部側は大径に拡大形成されて段部３２ａが設けられている。ハッチ３４は当該装着口３２の大きさに対応形成され、上記段部３２ａに対応するフランジ部３４ａが上部側に拡径形成されていて、当該フランジ部３４ａが上記装着口３２の段部３２ａにボルトにより固定される構造となっている。
【００２０】
上記ハッチ３４の下面中央にはセンターガイド３８を構成する摺動軸３８ａが下方に突出して一体的に設けられている。一方、上記係止板３６は円盤状をなし、その上面中央部にはセンターガイド３８を構成する摺動筒３８ｂが上方に突出して一体的に設けられていて、この摺動筒３８ｂ内に上記摺動軸３８ａが水平方向に係合して上下の軸方向に沿って摺動自在に嵌合されて、ハッチ３４と係止板３６との相対移動が上下の一軸方向に規制されている。
【００２１】
上記センターガイド３８の外周部に配されてハッチ３４と係止板３６との間に介在されるバネ部材４０には、コイルスプリングや皿バネなどを使用し得る。コイルスプリングを用いる場合は、その両端部をそれぞれハッチ３４と係止板３６とに固定しておくことで、センターガイド３８の摺動係合状態を保持する保持手段４２として機能させ得る。コイルスプリングは小径のものをセンターガイド３８の外側に複数等間隔に設けても良いし、大径のものをセンターガイド３８と同軸に設けても良い。皿バネを使用する場合には、センターガイド３８の摺動軸３８ａと摺動筒３８ｂとの嵌合状態が外れるのを防止するストッパーなどの保持手段を別途に設ける。摺動軸３８ａと摺動筒３８ｂとは組み立てられた皿バネが外れるのを防止する。その摺動ストロークは、皿バネが完全に伸びた状態から完全に縮んだ状態まで摺動状態が保持される構造とする。
【００２２】
また、上記係止板３６と、この係止板３６が当接される支持構造物側の係止板当接部、つまり建物躯体６の床面６ａに立設された腰壁６ｃの上面とには、センターガイド３８の摺動方向に直交して作用する剪断力を受ける凹凸嵌合部４８を形成して、相互に嵌合させるようにするのが望ましい。本図示例では摺動筒３８ｂの下部側が凹側嵌合部４８ａとして利用され、腰壁６ｃの上面には凸側嵌合部４８ｂが当該腰壁６ｃと一体形成されている。
【００２３】
ところで、図２〜図６は上記一軸振動減衰ユニット３０及びその減衰手段５２の構成を具体的にして示したものであって、図２は床面側から見た一軸減衰ユニット３０の平面図、図３は図２中のIII−III線矢視断面図、図４は図３中のIV−IV線矢視断面図、図５は減衰手段５２をなす鋼棒ダンパーの平面図、図６はその鋼棒ダンパーの斜視図である。即ち、これら図２〜図６に示すように、減衰手段５２はハッチ３４を含む被支持構造物側の免振床１０あるいは係止板３６のいずれか一方に設けられる鋼棒ダンパー５４、及び、この鋼棒ダンパー５４と免振床１０あるいは係止板３６とのいずれか他方とを繋ぐ繋ぎ材５６とから主になり、当該実施形態では、鋼棒ダンパー５４は係止板３６の上面に一端が溶接接合されて一体的に設けられている。
【００２４】
上記鋼棒ダンパー５４は係止板３６に溶接される一端の固定部５４ａはブロック状を呈していて、このブロック状の固定部５４ａ上端には、片持ち状の棒状部５４ｂが側方に向けて延出形成され、かつ、この棒状部５４ｂはセンターガイド３８の摺動筒３８ｂに沿って円弧状に湾曲形成されている。また、上記鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂは固定端側ほど太く形成されていて、先端にいく程その断面積は滑らかに縮小されていて、繋ぎ材５６の一端との連結部となる延出端は丸軸状になっている。
【００２５】
そして、この鋼棒ダンパー５４の他端となる棒状部５４ｂの延出端に連結される、繋ぎ材５６の下端にはその丸軸状の棒状部５４ｂに嵌合する連結金具５８が一体的に設けられていて、この連結金具５８は丸軸状となった棒状部５４ｂに回転可能に嵌合されている。一方、当該繋ぎ材５６の他端はハッチ３４のフランジ部３４ａ下方の外周面に凹設形成された取付面３４ｂに固定金具６０を介して固定係止されるようになっている。また、免振床１０の装着口３２には、ハッチ３４に形成される減衰手段５２の取付面３４ｂが対向されて臨ませられる取付作業用の凹部６２が、当該ハッチ３４のフランジ部３４ａ外周縁よりも径方向の外方まで拡大されて形成されており、この作業用凹部６２は着脱自在な蓋体６４で塞がれるようになっている。
【００２６】
また、連結金具５８の内側には、係止板３６上面に一体的に溶接固定されて、鋼棒ダンパー５４が垂直方向にスムーズに変形できるように押さえ板６６が設けられており、連結金具５８はそのセンターガイド側の内側面がこの押さえ板６６にコロ部材等を介して当接されていて、鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂが上下に変形した際に、センターガイド３８側に向けて面内方向に変位することが規制されている。ここで、押さえ板６６は連結金具５８の当接する外側面がセンターガイドの軸芯を中心とした円弧面に形成されている。
【００２７】
さらに、上記ハッチ３４とセンターガイド３８の摺動軸３８ａとの中心部には、同軸に貫通孔６８，７０が形成され、これら貫通孔６８，７０と摺動筒３８ｂとの内部には、前記ハッチ３４と前記係止板３６とを繋いで前記バネ部材４０を圧縮状態にして仮固定する拘束手段７２が設けられており、この拘束手段７２はセンターガイド３８の摺動軸３８ａと摺動筒３８ｂとの係合状態を保持する係合保持手段としても機能する。
【００２８】
この図示例では、当該拘束手段７２はボルト７２ａとナット７２ｂとでなり、ボルト７２ａは下端部が係止板３６と一体となった摺動筒３８ｂの底壁３８ｄに一体的に固着されている。上記底壁３８ｄは、係止板３６と建物躯体６の腰壁６ｃ上面とに設けられる凹凸嵌合部４８の、当該係止板３６側に形成される凹側嵌合部４８ａと摺動筒３８ｂとを仕切るものである。また、凹凸嵌合部４８として腰壁６ｃの上面に設けられる凸側嵌合部４８ｂは、鋼板４８ｃに嵌合軸４８ｄが一体的に立設されて形成され、当該鋼板４８ｃはアンカー４９により腰壁６ｃの上面に一体化されている。
【００２９】
ハッチ３４の貫通孔６８は上部側が拡径形成されて段部６８ａが設けられており、ボルト７２ａに螺合されたナット７２ｂは当該段部６８ａに当接係止され、当該ナット７２ｂを締め込むことで、ハッチ３４と係止板３６との間にバネ部材４０に所定の支持荷重を予め与えて、当該一軸振動ユニット３０の全長を所定の長さに縮めた状態に仮固定して保持し得るようになっている。
【００３０】
さらに、上記拘束手段７２には一軸振動減衰ユニット３０の設置時にこれをロープ等で吊り下げて装着口３２に挿通するための掛け金具７４が貫通孔６８内の上部に位置して取り付けられており、貫通孔６８の上端はハッチ３４に開閉自在に取り付けられた蓋体７６で閉止されるようになっている。なお、図２と図３中において３５ａはハッチ固定用ボルトの挿通孔であり、３５ｂはハッチ固定用ボルトである。
【００３１】
以上の構成に係る一軸振動減衰ユニット３０にあっては、地震等による振動が基盤に加わると、その水平振動は水平面新装置によって免振されて建物躯体６に伝わる。そして、建物躯体６の上下振動は一軸振動減衰手段３０によって吸収減衰されて免振床１０に伝わり、よって免振床１０は３次元方向に免振されることになる。
【００３２】
ここで、上記一軸振動減衰ユニット３０は、建物躯体６の上下振動によって建物躯体６の床面６ａと免振床１０とが相対振動すると、センターガイド３８の摺動軸３８ａと摺動筒３８ことが摺動して、その相対変位を一軸方向に規制すると共に、その上下変位をバネ部材４０が吸収する。そして、建物躯体６の床面６ａと免振床１０との上下方向の相対振動の変位は繋ぎ材５６によって鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂの延出端に伝えられ、当該鋼棒ダンパー５４の塑性変形によってその振動エネルギーが消費されて減衰される。
【００３３】
ここで、鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂは円弧状に湾曲形成されているので、当該棒状部５４ｂはその上下への変形に伴ってセンターガイド側の面内方向にも変形して変位しようとするが、棒状部５４ｂの先端に回転可能に嵌合した繋ぎ材５６下端の連結金具５８が内側に立設された押さえ板６６に当接しているので、当該面内方向への変形は規制される。また、係止板３６に設ける鋼棒ダンパー５４を、係止板３６の外周縁に沿わせて円弧状に湾曲形成することで、係止板３６の外径寸法に内に収めて一軸振動減衰ユニット３０を可及的にコンパクトに構成できる。
【００３４】
また、棒状部５４ｂはその固定端側ほど太く形成されていて、先端にいく程その断面積は滑らかに縮小されているので、その全長に亘って応力は可及的に均等化され、かつ応力集中も起こり難く、もってその全長に亘って塑性変形し易く、振動エネルギーを効率よく消費して減衰させることができる。
【００３５】
また、一軸振動減衰ユニット３０はハッチ３４と係止板３６とはセンターガイド３８によって上下の一軸方向に移動自在に連結され、この係止板３６とハッチ３４との間にバネ部材４０と減衰手段５２とが介在させられてユニット化されており、かつセンターガイド３８の摺動係合状態は拘束手段７２で保持し得るので、当該一軸振動減衰ユニット３０を建物躯体６と免振床１０との間に設置するにあたっては、免振床１０に貫通形成した装着口３２を通じて係止板３６側から挿入してハッチ３４を装着口３２に固定することで容易に装着することができる。
【００３６】
つまり、建物躯体６と免振床１０との間に当該一軸振動減衰ユニット３０を設置するにあたっては、当該一軸振動減衰ユニット３０を、クレーンなどで吊り下げ状態となした免振床１０に対して、その貫通形成されている装着口３２に係止板３６側から床下に向けて挿通挿入して、ハッチ３４を免振床１０にボルト３５ｂなどで固定するだけの簡易な作業で装着することができる。なお、この装着の際には、免振床１０を上記のように吊り下げ状態にするのに変えて、ジャッキなどで予め腰壁６ｃ上面から一軸振動減衰ユニット３０の全長分以上浮かしておき、所定の位置にすべての一軸振動減衰ユニット３０を設置してから、ジャッキを操作して免振床１０を降下させるようにしても良い。この場合、各一軸振動減衰ユニット３０の係止板３６が建物躯体６の腰壁６ｃ上面に当接して、免振床１０の荷重が各一軸振動減衰ユニット３０に負担されれば、ジャッキを取り除けるようになる。
【００３７】
したがって、一軸振動減衰ユニット３０を装着するにあたって、建物躯体６と免振床１０との間の狭い空間内での設置作業工程を可及的に削減することができるようになって、設置性の向上が格段に図れる。また、メンテナンス時においても、ハッチ３４のボルト３５ｂを外して一軸振動減衰ユニット３０を免振床１０上に引き上げてメンテナンス作業をすることができるので、狭い床下空間で作業をする必要がなくなり、当該メンテナンス性にも非常に優れたものとなる。このため、建物躯体６と免振床１０との狭い空間内での設置作業を可及的に削減することができるようになり、設置性の向上が格段に図れ、メンテナンス性も向上する。
【００３８】
また、拘束手段７２によりバネ部材４０を圧縮状態にしてハッチ３４と係止板３６とを仮固定することにより、所定の支持荷重を予めバネ部材４０に与えて一軸振動減衰ユニット３０全長を所定長に縮めた状態で設置することができるので、建物躯体６と免振床１０との間に当該一軸振動減衰ユニット３０を設置するにあたっては、免振床１０に貫通形成した装着口３２を通じて係止板３６側から挿入してハッチ３４を固定することで免振床１０に容易に装着することができるだけでなく、クレーンやジャッキ等を用いて免振床１０を腰壁６ｃ上面に予め浮かしておく寸法を、上記所定の支持加重を与えて縮めてある状態の一軸振動減衰ユニット３０の全長に一致させておくことで、設置後に生じる免振床１０の変位量の調整を簡易に行うことができ、全く上下に変位が生じないようにすることもできる。
【００３９】
加えて、免振床１０の装着口３２には、ハッチ３２に形成される減衰手段５２の取付面３４ｂが対向されて臨ませられる取付作業用の凹部６２が形成されているので、拘束手段７２によって一軸振動減衰ユニット３０で負担すべき支持荷重に十分見合った予圧を付与し得ないような場合において有用なものとなる。つまり、減衰手段５２の繋ぎ材５６上端５６ａは固定金具６０に対してフリーな状態にしておいて、ユニット３０を装着口３２に挿入してハッチ３４を固定用ボルト３５ｂで面振床１０に固定装着し、この状態でジャッキ等で上方に浮かしてある面振床１０を徐々に下降させて一軸振動減衰ユニット３０の係止板３６を腰壁６ｃの上面に当接させて支持荷重を負担させていき、所定の支持荷重が加わって一軸振動減衰ユニット３０で免振床１０を支持した状態になってから、作業用凹部６２を通じて減衰手段５２の繋ぎ材５６上端５６ａを固定金具６０に緊結等して固定する作業が行える。
【００４０】
更に、バネ部材４０と減衰手段５２とを単一のユニットに一体化させて組み込み、振動変位吸収機能と振動減衰機能とを併せ持たせた一軸振動減衰ユニット３０となしているので、振動変位吸収機能のみの専用ユニットと振動減衰機能のみの専用ユニットとに分けて配置する場合に比して、そのユニットの総設置数及び設置スペースを大幅に削減することができ、設置作業の可及的な省力化が図れる。
【００４１】
さらに、単一のユニット内に振動変位吸収機能と振動減衰機能とを併せ持たせているので、免振床１０に振動減衰手段５２による振動減衰作用に伴う反力が曲げ応力となって作用することを防止することができるようになるばかりか、免振床１０を支持する際の重量分布に対応させて適切な位置に配設することが容易になる。よって、免振床１０や建物躯体６に作用する応力の低下が図れ、部材厚みを低減して構造物全体としての重量増大を可及的に抑制することができるようになり、免振床１０や建物躯体６の部材設計の自由度を大きくすることができる。
【００４２】
また、係止板３６と当該係止板３６を当接させる建物躯体６側の腰壁６ｃの上面とに、互いに嵌合する凹凸嵌合部４８を設けて、それら係止板３６と腰壁６ｃ上面とに作用する水平方向の剪断力、つまり免震床１０の上下振動に直交する方向の剪断力を凹凸嵌合部４８で受けるようにしているので、免振床１０の外周縁部に水平方向の相対変位を規制するローラ等は設けずとも、あるいは係止板３６をボルトなどの接合部材で建物躯体６の腰壁６ｃ上面に繋ぐことなく、上下の免振方向に直交する水平方向の変位を拘束できるようになる。しかも、一軸振動減衰ユニット３０を装着口３２から挿通装着して凹凸嵌合部４８を嵌め合わせるだけの簡易な作業で容易に設置できる。なお、凹凸嵌合部４８はその取り合い関係を上下逆にして、係止板の下面に凸側嵌合部を一体的に突出形成し、腰壁６ｃ上面に凹側嵌合部を凹設形成するようにしても良い。
【００４３】
《第２実施形態》
図７と図８は第２実施形態を示し、図７は側断面図、図８は平面図である。この第２実施形態の一軸振動減衰ユニット８０にあっては、前述の第１実施形態の一軸振動減衰ユニット３０に対して、以下の点が相違する。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００４４】
即ち、鋼棒ダンパー５４はハッチ３４を含む被支持構造物（つまり、ハッチ３４あるいはその側方部の免振床）の表面部に設けられ、繋ぎ材５６はその一端が係止板３６にピン固定で連結されとともに、その他端がハッチ３４に形成された貫通孔８２を通じて被支持構造物の表面側に露出されて鋼棒ダンパー５４の他端に連結されている。この図示例では鋼棒ダンパー５４はハッチ３４の中央部寄りの上面に一端が一体的に固定されて設けられている。その固定部５４ａはやはりブロック状をなし、この固定部５４ａの上端部から上記繋ぎ材５６の側方に延びて棒状部５４ｂが一体的に形成されている。また、ハッチ３４に形成される繋ぎ材用の貫通孔８２は、鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂの変形に追従して繋ぎ材５６が動けるように当該棒状部５４ｂの長手方向に沿って長い矩形状等に形成され、かつ、繋ぎ材５６の上端は棒状部５４ｂの延出端に対して球面継ぎ手８４を介して連結されている。
【００４５】
そして、当該構成の第２実施形態の一軸振動減衰ユニット８０では、建物躯体６の床面６と免振床１０とに上下方向の相対振動が生じると、繋ぎ材５６上端のハッチ３４上面からの突出量が変化して上下に変位し、その変位が鋼棒ダンパー５４に伝えられて当該鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂの塑性変形等により減衰作用が発揮されることになる。この際、鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂに上下方向の変形が生じると、その変形に伴って繋ぎ材５６は上端の球面継ぎ手８４の接合部が鋼棒ダンパー５４に対して回動すると共に、下端部のピン接合部が係止板３６に対して回動して、鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂの変形に追従することになる。
【００４６】
ここで、この一軸振動減衰ユニット８０にあっては、係止板３６に下端をピン結合させた減衰手段５２の繋ぎ材５６の上端を、ハッチ３４に形成した貫通孔８２を通じてハッチ３４上面の表面側に導き出し、当該ハッチ３４の上面に固定して設けてある鋼棒ダンパー５４に球面継ぎ手８４を介して連結させているので、係止板３６の外周側部分には鋼棒ダンパー５４を取り付けるための設置スペース等を確保する必要が無い。よって、ハッチ３４より下の部分を可及的にコンパクトに構成できる。
【００４７】
また、ハッチ３４の上面に減衰手段５２の鋼棒ダンパー５４を設置するので、減衰手段５２の繋ぎ材５６の上端を鋼棒ダンパー５４に固定するための取付作業用の凹部は不要であり、免振床１０を切り欠く等して当該凹部を形成する必要がない。また、ハッチ３４の表面に鋼棒ダンパー５４があるので、メンテナンスや鋼棒ダンパー５４の交換容易に行え、作業性に優れる。
【００４８】
また、ハッチ３４の表面上に鋼棒ダンパー５４が突出することになるが、邪魔になる場合には、周囲の免振床１０の上面よりもハッチ３４の上面位置を下げて免振床１０の表面部から突出しないようにすることも可能である。さらに、鋼棒ダンパー５４をハッチ３４側方の免震床１０側に固定することも可能で、このようにすれば、ハッチ３４装着後に鋼棒ダンパー５４を固定することになるが、鋼棒ダンパー５４の大きさをハッチ３４の大きさの影響を受けずに大型化させることができ、当該鋼棒ダンパー５４による減衰力の増大化が図れる。また、逆にハッチ３４はその大きさを鋼棒ダンパー５４の減衰性能を考慮せずに小型化させることができ、鋼棒ダンパー５４を除く他の部分の可及的なコンパクト化が図れるようになる。
【００４９】
《第３実施形態》
図９〜図１１は第３実施形態を示し、図９は側断面図、図１０は平面図、図１１は繋ぎ材５６と鋼棒ダンパー５４との連結部の動きを説明する斜視図である。この第３実施形態の一軸振動減衰ユニット１００では、前述の第１，第２実施形態の一軸振動減衰ユニット３０，８０に対して、以下の点が相違する。なお、第１，第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００５０】
即ち、センターガイド３８の摺動軸３８ａとハッチ３４との中心に、それぞれ同軸な貫通孔６８，７０を形成して、この貫通孔６８，７０の内部には、丸軸状のロッド材でなる減衰手段５２の繋ぎ材５６が配されていて、この繋ぎ材５６の下端は係止板３６と一体となった摺動筒３８ｂの底壁３８ｄに一体的に固着されている。この繋ぎ材５６の上端はハッチ３４の上方に露出し、この露出した上端部に鋼棒ダンパー５４が連結されるようになっている。
【００５１】
一方、鋼棒ダンパー５４はハッチ３４の上面に一端が一体的に固定されて設けられ、その固定部５４ａはブロック状になっている。この固定部５４ａの上端には片持ち状の棒状部５４ｂが上記繋ぎ材５６の側方に向けて一体的に延出形成されている。繋ぎ材５６の上端には、鋼棒ダンパー５４を連結するためのスリーブ状の連結金具５８Ａが回転自在に嵌合されていて、その上下には繋ぎ材５６に固着されて、上記連結金具５８Ａの軸方向への移動を規制するストッパー１０２が一対で設けられている。また、連結金具５８Ａの外周には、当該連結金具５８Ａにピン接合または剛接合されて連結板１０４が径方向外方に突出して一体的に設けられており、この連結板１０４に鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂ先端が係合されている。即ち、鋼棒ダンパ５４は、棒状部５４ｂが連結金具５８Ａの接線方向に延びて配設されており、連結金具５８Ａに対して放射状に等間隔で３セットが設けられている。ここで、鋼棒ダンパー５４はその減衰力を大きく取るようにするために、当該鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂはハッチ３４の円形状のフランジ部３４ａよりも外側にまで延びて長く形成されており、これに対応してハッチ３４にはフランジ部３４ａ外周から放射状に３つの固定端取付部１０６が延出形成されていて、当該固定端取付部１０６に鋼棒ダンパー５４の固定部５４ａが一体的に固定されている。なお、鋼棒ダンパー５４の固定部５４ａは必ずしもハッチ３４の上面に固定しなければならないものではなく、免振床１０の上面に取付固定しても良い。この場合、当然のことであるがハッチ３４には固定端取付部を延出形成する必要はない。
【００５２】
そして、当該構成の第３実施形態の一軸振動減衰ユニットでは、建物躯体６の床面６ａと免振床１０とに上下方向の相対振動が生じると、繋ぎ材５６上端のハッチ３４上面からの突出量が変化して上下に変位するが、連結金具５８Ａは上下のストッパー１０２，１０２により上下変位は拘束されるので、鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂは上下方向の変形が生じる。その変形に伴って、鋼棒ダンパ５４に係合した連結板１０４が連結金具５８Ａに対してそのピン接合部で回動すると共に、連結金具５８Ａは繋ぎ材５６に対して回動自在のため、鋼棒ダンパー５４の棒状部５４ｂの変形に追従することになる。
【００５３】
ここで、この一軸振動減衰ユニット１００にあっては、センターガイド３８の摺動軸３８ａの中心部に貫通孔６８，７０を形成して、減衰手段５２の繋ぎ材５６を配設し、鋼棒ダンパー５４はハッチ３４の上面に固定して設けているので、係止板３６の外周側部分には何も設ける必要が無く、よってハッチ３４より下の部分を可及的にコンパクトに構成できる。ハッチ３４の表面側にはフランジ部３４ａから径方向外方に固定端取付部１０６が突出することになるが、一軸振動減衰ユニット１００は免振床１０の表面側から装着口３２に挿通挿入して取り付けるから、その取り付けには支障は生じない。鋼棒ダンパー５４をハッチ３４側方の免震床１０側に固定するようにすれば、ハッチ３４装着後に鋼棒ダンパー５４を固定することにはなるが、ハッチ３４には固定端取り付け部１０６を設ける必要が無くなって一層のコンパクト化が図れるようになる。
【００５４】
なお、以上に説明した各実施形態では、いずれも免振床１０に適用して上下方向の振動を吸収させるべく鉛直に配置する場合を示したが、本発明に係る一軸振動減衰ユニット３０，８０，１００はいずれも水平方向に配置するようにしても良く、その配置方向は問わない。
【００５５】
以上説明したように本実施形態に係る一軸振動減衰ユニットにあっては、次のような優れた効果を発揮する。
【００５６】
（１）一軸振動減衰ユニットは、ハッチと係止板とがセンターガイドによって一軸方向に移動自在に連結され、この係止板とハッチとの間にバネ部材と減衰手段とが介在させられてユニット化されており、かつセンターガイドの摺動係合状態は繋ぎ材で保持し得るので、当該一軸振動減衰ユニットを支持構造物と被支持構造物との間に設置するにあたっては、被支持構造物に貫通形成した装着口を通じて係止板側から挿入してハッチを装着口に固定することで容易に装着することができる。
【００５７】
即ち、例えば建物躯体と免振床との間に当該一軸振動減衰ユニットを設置するにあたっては、当該一軸振動減衰ユニットを、クレーンなどで吊り下げ状態となした免振床に貫通形成されている装着口に、係止板側から床下に向けて挿通挿入して、ハッチを免振床にボルトなどで固定するだけの簡易な作業で装着することができ、建物躯体と免振床との間の狭い空間内での設置作業工程を可及的に削減することができるようになって、設置性の向上が格段に図れる。また、メンテナンス時においても、ハッチの装着口への固定を外して一軸振動減衰ユニットを免振床上に引き上げてメンテナンス作業をすることができるので、狭い床下空間で作業をする必要がなくなり、当該メンテナンス性にも非常に優れたものとなる。このため、建物躯体と免振床との狭い空間内での設置作業を可及的に削減することができるようになり、設置性の向上が格段に図れ、メンテナンス性も向上する。
【００５８】
（２）バネ部材と減衰手段とを単一のユニットに一体化させて組み込み、振動変位吸収機能と振動減衰機能とを併せ持たせた一軸振動減衰ユニットした場合には、振動変位吸収機能のみの専用ユニットと振動減衰機能のみの専用ユニットとに分けて配置する場合に比して、そのユニットの総設置数及び設置スペースを大幅に削減することができ、設置作業の可及的な省力化が図れる。
【００５９】
さらに、単一のユニット内に振動変位吸収機能と振動減衰機能とを併せ持たせているので、免振床に振動減衰手段による振動減衰作用に伴う反力が曲げ応力となって作用することを防止することができるようになるばかりか、免振床１０を支持する際の重量分布に対応させて適切な位置に配設することが容易になる。よって、免振床や建物躯体に作用する応力の低下が図れ、部材厚みを低減して構造物全体としての重量増大を可及的に抑制することができるようになり、免振床や建物躯体の部材設計の自由度を大きくすることができる。
【００６０】
（３）係止板に設ける鋼棒ダンパーを係止板の外周縁に沿わせて円弧状に湾曲形成することで、コンパクトに構成できる。
【００６１】
（４）鋼棒ダンパーを円弧状に湾曲形成すると、その上下への変形に伴ってセンターガイド側の面内方向にも変形して変位しようとするが、鋼棒ダンパーの先端側に押さえ板を設けて当接させることで、当該面内方向への変形を規制することができる。
【００６２】
（５）鋼棒ダンパーは、その固定端側程太く形成して、先端にいく程断面積を滑らかに縮小させて形成することで、その全長に亘って応力を可及的に均等化させることができ、かつ応力集中も起こり難くなる。よって、その全長に亘って塑性変形を起こし安くなし得て、振動エネルギーを効率よく消費して減衰させることができるようになる。
【００６３】
（６）減衰手段の繋ぎ材下端を係止板に結合させ、上端をハッチに形成した貫通孔を通じてハッチ上面の表面側に導き出して、当該ハッチの上面に固定して設けた鋼棒ダンパーに連結させるようにすれば、係止板の外周側部分には繋ぎ材の結合スペースだけを確保すれば良いので、一軸振動減衰ユニットの被支持構造物の装着口から裏面側に挿入される部分を可及的なコンパクトに構成できる。また、ハッチの表面に減衰手段の鋼棒ダンパーがあるので、鋼棒ダンパーと繋ぎ材との固定作業や、メンテナンス作業、鋼棒ダンパーの交換作業が容易に行え、作業性に優れたものとなる。
【００６４】
さらに、鋼棒ダンパーをハッチ側方の被支持構造物側に固定することも可能で、このようにすれば、ハッチ装着後に鋼棒ダンパーを固定することになるが、鋼棒ダンパーの大きさをハッチの大きさの影響を受けずに大型化させることができ、当該鋼棒ダンパーによる減衰力の増大化が図れる。また、逆にハッチはその大きさを鋼棒ダンパーの減衰性能を考慮せずに小型化させることができ、鋼棒ダンパを除く他の部分の可及的なコンパクト化が図れるようになる。
【００６５】
（７）センターガイドの摺動軸の中心部に貫通孔を形成して、減衰手段の繋ぎ材を配設し、鋼棒ダンパーはハッチの表面に固定して設けるようにすれば、係止板の外周側部分には何も設ける必要が無く、よって、一軸振動減衰ユニットの被支持構造物の装着口から裏面側に挿入される部分のより一層のコンパクト化が図れるようになる。
【００６６】
（８）水平免振された支持構造物の床面と、この床面の上方配置する免振床との間に当該一軸振動減衰ユニットを設けることによって、三次元免振床を簡易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一軸振動減衰ユニットを三次元免振構造の免振床に適用した例を模式的に示す第１実施形態の概略構成図である。
【図２】一軸振動減衰ユニット及びその減衰手段の構成を具体的にした床面側から見た平面図である。
【図３】図２中のIII−III線矢視断面図である。
【図４】図３中のIV−IV線矢視断面図である。
【図５】減衰手段をなす鋼棒ダンパーの平面図である。
【図６】鋼棒ダンパーの斜視図である。
【図７】第２実施形態を示す側断面図である。
【図８】第２実施形態を示す平面図である。
【図９】第３実施形態を示す側断面図である。
【図１０】第３実施形態を示す平面図である。
【図１１】第３実施形態の繋ぎ材と鋼棒ダンパーとの連結部の動きを説明する斜視図である。
【図１２】従来の免振床に用いられていた一軸振動吸収機構を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
２  基盤                                ４  水平免振装置
６  建物躯体（支持構造物）              １０  免振床（被支持構造物）
３０  一軸振動減衰ユニット              ３２  装着口
３４  ハッチ                            ３６  係止板
３８  センターガイド
３８ａ  摺動軸                          ３８ｂ  摺動筒
４０  バネ部材                          ４０Ａ  皿バネ積層体
５２  減衰手段                          ５４  鋼棒ダンパー
５４ａ  固定部                          ５４ｂ  棒状部
５６  繋ぎ材                            ５８，５８Ａ  連結金具
６０  固定金具                          ６６  押さえ板
６８，８２  ハッチの貫通孔              ７０  摺動軸の貫通孔
８０  一軸振動減衰ユニット              １００  一軸振動減衰ユニット
【図１】
2007032846.tif 000003
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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