(57)【要約】  防振建築物用の制震装置は、互いに重なり合い、それぞれに対向する面を有し、それぞれの対の対向板（１、２；２、３）の間で少なくとも一対のチャネル（１２）を画成するような形状をした、少なくとも３つの板（１、２、３）からなるグループを備える。それぞれのチャネル（１２）は、地震によって生じる水平振動を吸収するために、板（１、２、３）の水平面で相対的スライドを可能にするローラ（５、６）を少なくとも１つ収容する。上記グループの下側板（１）と中間板（２）の間のチャネル（１２）は、中間板（２）と天板（３）の間で画成されたチャネル（１２）対して展開直角方向を有する。また弾性ダンピング手段は、板（１、２、３）のグループの下方に提供され配置され、上記グループを地面から持ち上げ地震によって生じる負荷および垂直振動を吸収するために、所定の制御圧力まで膨張して下側板（１）の下方に配置された複数の緩衝材（９）を備える。
2018511019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つの板（１、２、３）からなるグループと弾性ダンピング手段とからなる防振建築物用の制震装置であって、
前記３つの板は、それぞれに対向する面を有し、それぞれの対の対向板（１、２；２、３）の間で少なくとも一対のチャネル（１２）を画成するような形状をし、前記それぞれのチャネル（１２）は、地震によって生じる水平振動を吸収するために、前記板（１、２、３）の水平面で相対的スライドを可能にするローラ（５、６）を少なくとも１つ収容し、前記グループの下側板（１）と中間板（２）の間のチャネル（１２）は、中間板（２）と天板（３）の間で画成されたチャネル（１２）対して、直角方向に向き、
前記弾性ダンピング手段は、地震によって生じる垂直振動から隔離するために、前記板（１、２、３）のグループの下方に配置され、
前記弾性ダンピング手段は、前記グループを地面から持ち上げ、地震によって生じる負荷および垂直振動を吸収するために、所定の制御圧力まで膨張し、前記下側板（１）の下方に配置される複数の緩衝材（９）を備えることを特徴とする、制震装置。
【請求項２】
前記緩衝材（９）が、膨張／収縮バルブを備えたエラストマー材製の膨張チャンバを構成することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ダンピング手段が、所定の圧力で次に膨張するための収縮状態において、前記緩衝材を挿入するのに十分な距離だけ地面から持ち上げられた状態に前記グループを保持するために、前記下側板の下方に配置された複数のスペーサを構成することを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記板（１、２、３）のそれぞれの形成面が一対の同一で互いに平行な凹部を有し、前記凹部は、それに対面する形成面の凹部に対して正対し、円弧部を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記下側板（１）と前記天板（３）が互いに同一な形成面を有し、互いに９０度回転した位置で配置されることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記中間板（２）が、２つの互いに対向する形成面を有し、各形成面が、前記ローラ（５、６）の回転トラックを画成する一対の凹部を備えることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記凹部が、前記ローラ（５、６）のそれぞれの収容チャネル（１２）を画成するために対面する形成面内の凹部の向きに対して平行な互いの直交方向に沿って延びることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記ローラ（５、６）の直径が、前記板（１、２、３）を互いに離間して接触を防ぐように保持する大きさであること特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
それぞれの前記チャネル（１２）が、互いに平行な回転軸を有する少なくとも２つのローラ（５、６）を収容することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
同一のチャネルに収容されたローラ（５、６）が、固定された横方向距離を維持するとともに回転を可能にするように、接続ロッドまたはベアリング手段（７）によって互いに接続されたそれぞれの回転軸を有することを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ローラ（５、６）の直径が、前記チャネル（１２）の中心から側端に向かって減少することを特徴とする、請求項９または１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制震装置の分野において応用され、特に一般的に防振建築物や建造物用の制震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、地震の破壊的な猛威から建物を守るための制震技術では、異なる種類の制震装置が使用される。
【０００３】
これらの中で最も一般的なシステムは、重ね合わせた金属板を備えるスライドシステムであって、これは、交互に重ね合わせるように配置された金属板とゴム板、構造に縛り付けられた基部を備えるゴムシリンダ、回転ボールまたはローラシステム、単振り子または二重振り子を備えたシステムである。
【０００４】
ＷＯ９５／２３２６７は、一対の重ね合わせた板で形成される防振装置を開示し、上記板はその往復スライドのためのローラを収容するチャネルを画成するような形状をした対向面を有する。
【０００５】
天板は、さらに２つのローラを収容し下側ローラに対して９０度回転した追加チャネルを備え、また第３の板が建造物を支持するように追加チャネルによって支えられている。
【０００６】
このように、ローラは地震によって生じる振動を水平面で吸収することができる。
【０００７】
また、複数の板からなるグループ全体は弾性要素のグループ、特に垂直振動を吸収する高強度バネによって支えられている。
【０００８】
しかしながら、垂直振動の吸収のためのこうした緩衝システムの使用は、いくつかの欠点があり、第一に代表的な欠点はシステムのコストが高いことである。
【０００９】
さらに、負荷の吸収能力を変更しなければならないときは、装置の均衡の問題が生じる可能性があるため、異なる種類のバネを提供する、あるいはそれらのバネの数を変更することが必要である。
【００１０】
そのうえ、こうした場合においては上側板の取り外しが必要であるが、明らかに必ずしも実現可能ではない。
【発明の概要】
【００１１】
本発明の目的は、高効率で相対的に安価な防振建築物用の制震装置の提供により、上述の欠点を克服することである。
【００１２】
特別な目的は、地震によって生じる垂直負荷および垂直振動の吸収特質が容易に調整され、本装置が備える特異的構造に適用されるような、防振建築物用の制震装置を提供することである。
【００１３】
さらに、もう１つの特別な目的は、垂直負荷の吸収能力の調整が組立状態の本装置によって実行されるような、防振建築物用の制震装置を提供することである。
【００１４】
これらの目的は、以下により明確に表現されるように、防振建築物用の制震装置によって達成される。制震装置は、請求項１に記載の通り、互いに重なり合いそれぞれに対向する面を有し、それぞれの対の対向板の間で少なくとも一対のチャネルを画成するような形状をした、少なくとも３つの板からなるグループを備える。上記チャネルはそれぞれ、地震によって生じる水平振動を上記板の水平面で吸収するための相対的スライドを可能にするローラを、少なくとも1つ収容する。上記チャネルは、中間板と天板の間で画成されるチャネルに対して垂直方向に伸びる下側板および中間板によって画成される。
【００１５】
本装置はさらに、地震によって生じる垂直振動から隔離するため上記板のグループの下方に配置された、弾性ダンピング手段を備える。所定の制御圧力で膨張し、上記グループを地面から持ち上げ、地震によって生じる負荷と垂直振動を吸収するために上記下側板の下方に配置された複数の膨張式の緩衝材を備える。
【００１６】
このように、容易で迅速な方法で、１または複数のダンピング要素を挿入するあるいは取り除くことなしに、膨張圧を変更することによって、特定の負荷状況まで緩衝材の圧力を調整することが可能である。
【００１７】
好適には、上記緩衝材は、膨張／収縮バルブを備えたエラストマー材膨張チャンバを有し、単純な方法で圧力を調整することができる。
【００１８】
有利なことには、ダンピング手段は、所定の圧力で次に膨張するための収縮状態において、上記緩衝材を挿入するのに十分な距離だけ地面から持ち上げられた上記グループを保持するために、上記下側板の下方に配置された複数のスペーサを備える。
【００１９】
このように、すでに膨張した緩衝材を配置することは必要ではないが、徐々に正しい圧力値に達するように、上記板のグループを配置した後に、収縮状態の緩衝材を同グループの下方に導入してもよい。
【００２０】
本発明の好適な実施形態は、従属する請求項に記載の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明のさらなる特徴と利点は、防振建築物用の制震装置の好ましい（但し排他的ではない）いくつかの実施形態の詳細な説明から明白になるであろう。限定的でない例として以下の添付図面を用いて図示される。
【図１】図１は本発明の板のグループの下側板の前面図および２つの側面図である。
【図２】図２は本発明の板のグループの中間板の前面図および２つの側面図である。
【図３】図３は本発明の板のグループの天板の前面図および２つの側面図である。
【図４】図４は本発明の第一に好適な実施形態における、本装置の斜視図である。
【図５】図５は図４に示す本装置を互いに９０度回転した、２つの前面図である。
【図６】図６は図４に示す本装置を互いに９０度回転した、２つの前面図である。
【図７】図７は第二に好適な実施形態において本装置を互いに９０度回転した、２つの前面図である。
【図８】図８は第二に好適な実施形態において本装置を互いに９０度回転した、２つの前面図である。
【図９】図９はローラの２つの可能な実施形態を示す。
【図１０】図１０は膨張式緩衝材の膨張状態と収縮状態を示す。
【図１１】図１１は第三に好適な実施形態において本装置を互いに９０度回転した、２つの前面図である。
【図１２】図１２は第三に好適な実施形態において本装置を互いに９０度回転した、２つの前面図である。
【図１３】図１３は第四に好適な実施形態において本装置を互いに９０度回転した、２つの前面図である。
【図１４】図１４は第四に好適な実施形態において本装置を互いに９０度回転した、２つの前面図である。
【図１５】図１５は図１１から図１４に示す本装置の細部を示す。
【図１６】図１６は上面図と側面図に基づく、本装置の下側スペーサを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
添付図面に関連して、ビル、橋、一般施設などの防振建築物構造用の制震装置について、好適だが限定的でないいくつかの実施形態が図示される。当該制震装置は、考えられる地震によって生じる水平および垂直振動を吸収するために、建物の支持構造に対応して配置するよう設計されている。
【００２３】
図４の動作構造で組立てられるような最も基本的な構造において、本装置は互いに重なり合い、それぞれに対向する面を有し、それぞれの対の対向板の間で少なくとも一対のチ、ネル１２を画成するような形状をした、３つの板１、２、３のグループを備える。
【００２４】
それぞれのチャネル１２は、地震によって生じる水平振動を吸収するために、上記板１、２、３の水平面で相対的スライドを可能にする、１または複数のローラ５を収容する。
【００２５】
特に、下側板１と中間板２の間のチャネル１２は、上記板のグループの中間板２と天板３の間のチャネル１２に対して直角方向に向く。
【００２６】
弾性ダンピング手段は、地震によって生じる垂直振動から、上部負荷を吸収し、板のグループ１、２、３を隔離し、結果的に上部の建造物を隔離するために、下側板１の下方に配置される。
【００２７】
弾性ダンピング手段は、上記グループを地面から持ち上げ、地震によって生じる垂直振動を吸収するために、所定の制御圧力まで膨張する複数の緩衝材９を備える。
【００２８】
緩衝材９の数量と容量は、特別な理論的な制限なしに、装置全体の負荷や大きさに応じて変化する。
【００２９】
緩衝材９は、膨張／収縮バルブを備えたエラストマー材（例えばゴム）でできた膨張チャンバを備える。
【００３０】
図１０に示すように、膨張チャンバは環形状を有し、本図においては、チャンバ９が膨張状態であるのに対し、チャンバ８は収縮状態である。
【００３１】
ダンピング手段はまた、所定の圧力まで次に膨張するための収縮状態において、緩衝材８を挿入するのに十分な距離だけ地面から持ち上げられた上記グループを保持するために、下側板１の下方に配置された複数のスペーサ１１を備える。
【００３２】
このように、油圧ジャッキあるいは同様の手段の導入によって、一時的に、たとえば保守段階において、本装置をバイパスすることが可能になるだろう。
【００３３】
スペーサ１１は、図１６に示すように、板のグループ全体を支持するために、地面あるいはサポート１０に直接配置される。
【００３４】
スペーサ１１は、寸法的な要件により数を変更することができ、下側板１の周囲に沿って配置される。その高さは緩衝材９の寸法的特徴に応じて選択された高さ、すなわち膨張状態にある緩衝材の高さであり、膨張した緩衝材９により、下側板１がスペーサ１１から持ち上げられる。
【００３５】
上記グループの下側板１を示す図１から、上記板１の下側面は平坦で、上側面は凹凸ができるように、互いに形状が同じで平行な２つの凹部を有することが明らかである。
【００３６】
それぞれの凹部は、１または複数のローラ５の回転トラックを画成し、それぞれのローラ５を収容する２つのチャネル１２を画成するために、中間板２の下側面にある対応する凹部に対面する。
【００３７】
下側板１と中間板２の間で画成されるチャネル１２は、ローラ５に同じ回転方向を与えるために互いに平行であり、地震によって生じる振動のそれぞれの水平成分を吸収するローラ５の回転軸に対して直交し、下側板１と中間板２の間で相対的水平スライドを可能にする。
【００３８】
また、中間板２の上側面は、一対の凹部または上向きの回転トラックを備えた形状であり、この回転トラックは、下側面の凹部またはトラックに対して直交方向に延びている。
【００３９】
こうした凹部は、天板３の下側面のそれぞれの正対する凹部に対面し、それによって常に互いに平行で同方向に回転するローラ５を収容し回転させる２つのチャネル１２を画成する。
【００４０】
さらに、これらのチャネル１２は、下側板１と中間板２の間で画成されるチャネル１２に対して直交方向に延び、それぞれのローラ５の回転軸に対して直交方向において天板３と中間板２の間の相対的水平スライドを可能にし、地震によって生じる振動のそれぞれの水平成分を吸収する。
【００４１】
このように、下側板１と中間板２の間に配置されたローラ５と中間板２と天板３の間のローラ５との組合せ作用により、地震によって生じる圧力の全ての水平成分の吸収が可能になる。
【００４２】
下側板１と天板３は互いに略類似しており、垂直面で１８０度、水平面で９０度回転する。
【００４３】
自由回転型、自己調心、重力に対して恒久的かつ即座に反応するなローラ５は、円形あるいは楕円形の基部を備えた略筒状であり、それぞれのチャネル１２に接して軸方向に延び、互いの接触とそれによる摩擦を防ぐため、離間して垂直方向に配置された板１、２、３を保持するために最小の直径である。
【００４４】
ローラ５は、低摩擦係数を有し鏡面研磨された硬質で平坦な表面を備え、図９に示すように、ガイドなしにあるいは取り外し可能なガイドのどちらかによって構成される。ガイド付きローラを６で表す。
【００４５】
同様に、凹部は、低摩擦係数を有し鏡面研磨された硬質で平坦な表面を備えるよう作られる。
【００４６】
このように、本装置は、実質的に摩擦がゼロのため、振動を吸収するのに非常に有効である。
【００４７】
反対に、凹部を備えていない下側板１と天板３の表面は粗く、下側面が地面からその構造部を隔離するとき、上向きの上側面を有する天板３によって、上記構造を備えた１つのブロックを構成する。
【００４８】
互いに平行な回転軸を有する１つ以上のローラ５は、それぞれのチャネル１２に収容される。
【００４９】
例えば、図７および図８はそれぞれのチャネル１２に２つのローラ５を備えた装置を示す。図１１および図１２では、それぞれのチャネル１２に３つのローラ５が示され、図１３および１４では、それぞれのチャネル１２が４つのローラ５を収容する。
【００５０】
それぞれのチャネルが３つあるいはそれ以上のローラ５を収容する場合、円弧部を有するチャネル１２内部に収容可能なように、外側ローラの直径は中央ローラの直径より小さい。
【００５１】
さらに、同一のチャネル１２内により多くのローラ５が収容される場合、図１５に７で表されるように、これらローラ５はそれぞれ互いに接続ロッド、ブッシングを備えた支柱、ボールベアリング、またはその他同等のチェーン搭載機構によって接続された回転軸を有する。これらは、ローラ５の固定された横方向距離を維持しつつその回転を可能にし、静的および地震の両状況においてローラ５が重力によってトラックの中心に向かって回転するのを防ぐためである。
【００５２】
本装置のいくつかの部品寸法は、本装置が設計される建造物の機能で選択されるため、本発明にとって限定的でなければ重要でもない。
【００５３】
上記のことから、本発明に基づく本装置が意図された目的を達成することは明らかである。
【００５４】
本発明に基づく本装置は複数の修正や変化の影響を受けやすく、発明概念の範囲内の全ては添付の請求項に表現される。細部はその他の技術的に同等な要素と置き換えることができ、材料は、本発明の保護範囲から逸脱することなく、要件・要求によって異なる。
【００５５】
本装置は特に添付図面において開示されるが、本明細書および請求項中の符号は本発明の理解向上のため使用され、請求項の保護範囲にいかなる制限も与えない。
【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】
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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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
2018511019.tif 000019
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