JP2018087608A - Seismic isolation mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、免震対象となる建物や建物内の一部の部屋などを支持する免震機構に関する。 The present invention relates to a seismic isolation mechanism that supports a building to be seismically isolated or a part of a room in a building.
免震対象となる建物内の一部の部屋だけを免震化する床免震システムでは、支承には主としてベアリング支承や滑り支承が用いられ、変位復元機構には積層ゴムやコイルばねが用いられている。支承に滑り支承が用いられる場合は、滑り支承の摩擦抵抗力が減衰力となる。支承にベアリングが用いられる場合、減衰力を付与するために別途オイルダンパなどが併用されている。 In a floor seismic isolation system that isolates only some rooms in a building that is subject to seismic isolation, bearings and sliding bearings are mainly used for the bearings, and laminated rubber and coil springs are used for the displacement recovery mechanism. ing. When a sliding bearing is used for the bearing, the frictional resistance of the sliding bearing becomes the damping force. When a bearing is used for the bearing, an oil damper or the like is additionally used to provide a damping force.
変位復元機構に積層ゴムやコイルばねが用いられていると、変位が大きくなると変位復元機構による復元力も大きくなり、免震対象となる上部構造体に作用する地震力(加速度)が大きくなる。また、免震層における変位が小さいと変位復元機構による復元力が小さく、残留変位が生じやすい。残留変位を生じさせないためには、変位復元機構のばね定数を大きくする必要があるが、ばね定数を大きくすると上部構造体に作用する地震力も大きくなるという問題があった。 When a laminated rubber or a coil spring is used for the displacement restoring mechanism, when the displacement increases, the restoring force by the displacement restoring mechanism also increases, and the seismic force (acceleration) acting on the upper structure to be seismically isolated increases. In addition, if the displacement in the seismic isolation layer is small, the restoring force by the displacement restoring mechanism is small and residual displacement is likely to occur. In order to prevent the residual displacement from occurring, it is necessary to increase the spring constant of the displacement restoring mechanism. However, if the spring constant is increased, there is a problem that the seismic force acting on the upper structure also increases.
これに対し、本願の出願人は、免震対象の下部構造体と上部構造体にそれぞれ固定される摺動面(すべり面)をいずれも平面の傾斜面とし、これら摺動面の間に摺動子を介装して構成された滑り免震機構について、既に特許出願している(例えば、特許文献1参照)。この滑り免震機構では、変位に寄らず復元力が一定となるため、変位が小さい場合でも残留変位を抑制することができる。 On the other hand, the applicant of the present application makes the sliding surfaces (sliding surfaces) fixed to the seismic isolation target lower structure and the upper structure both flat inclined surfaces, and slides between these sliding surfaces. A patent application has already been filed for a sliding seismic isolation mechanism configured with a moving element (see, for example, Patent Document 1). In this sliding seismic isolation mechanism, since the restoring force is constant regardless of the displacement, the residual displacement can be suppressed even when the displacement is small.
しかしながら、特許文献1に開示された滑り免震機構では、摺動面がV字形状や逆V字形状の傾斜面に形成されている。このため、摺動子が摺動面に沿って摺動すると、摺動面の勾配が切り替わる屈曲部の近傍で摺動面とわずかに離間して回転する虞がある。また、摺動子が摺動面に引っ掛かったり滑ったりを繰り返すようなスティックスリップ現象が発生する虞がある。その結果、上部構造体の加速度が理論値よりも大きくなる虞がある。
However, in the sliding seismic isolation mechanism disclosed in
そこで、本発明は、下部構造体に対する上部構造部の残留変位を抑制できるとともに、上部構造部の加速度が理論値よりも大きくなることを防止できる免震機構を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a seismic isolation mechanism that can suppress the residual displacement of the upper structure portion with respect to the lower structure and can prevent the acceleration of the upper structure portion from becoming larger than the theoretical value.
上記目的を達成するため、本発明に係る免震機構は、水平方向に相対変位可能な下部構造体と上部構造体との間に設けられる免震機構において、前記下部構造体の上部に設けられ、一の水平方向に沿って延びて上側を向く水平面となる下部摺動面を有する下部案内部材と、前記上部構造体の底部に設けられ、前記一の水平方向に直交する他の水平方向に沿って延びて下側を向く水平面となる上部摺動面を有する上部案内部材と、前記下部案内部材と前記上部案内部材との間に配置され、前記下部摺動面に沿って前記下部案内部材と前記一の水平方向のみに相対変位可能であるとともに、前記上部摺動面に沿って前記上部案内部材と前記他の水平方向のみに相対変位可能な摺動子と、前記下部案内部材と前記上部案内部材との水平方向の相対変位を復元する変位復元機構と、を有し、前記変位復元機構は、前記下部案内部材と前記摺動子との相対変位を復元させる第1定荷重ばねと、前記上部案内部材と前記摺動子との相対変位を復元させる第2定荷重ばねと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a seismic isolation mechanism according to the present invention is provided in an upper part of a lower structure in a seismic isolation mechanism provided between a lower structure and an upper structure that can be relatively displaced in a horizontal direction. A lower guide member having a lower sliding surface that extends along one horizontal direction and forms a horizontal surface facing upward, and is provided at the bottom of the upper structure and in another horizontal direction orthogonal to the one horizontal direction. An upper guide member having an upper sliding surface that extends along the horizontal plane and faces downward, and is disposed between the lower guide member and the upper guide member, and is arranged along the lower sliding surface. The upper guide member along the upper sliding surface and the other guide member that can be relatively displaced only in the other horizontal direction, the lower guide member, and the first horizontal direction. Horizontal relative displacement with the upper guide member A displacement restoring mechanism that restores the first constant load spring that restores relative displacement between the lower guide member and the slider, the upper guide member, and the slider. And a second constant load spring that restores the relative displacement between the first constant load spring and the second constant load spring.
本発明では、摺動子が摺動する下部摺動面および上部摺動面は、水平面に形成されている。これにより、下部摺動面および上部摺動面がV字形状や逆V字形状に形成されて傾斜が切り替わる屈曲部を有する場合と比べて、本発明では屈曲部が無いため、摺動子が下部摺動面や上部摺動面と離間して回転したり、摺動子が下部摺動面や上部摺動面に引っ掛かったり滑ったりを繰り返すようなスティックスリップ現象が発生したりすることを防止できる。その結果、下部構造体に対する上部構造体の加速度が理論値よりも大きくなることを防止できる。 In the present invention, the lower sliding surface and the upper sliding surface on which the slider slides are formed in a horizontal plane. Thereby, compared with the case where the lower sliding surface and the upper sliding surface are formed in a V-shape or an inverted V-shape and have a bent portion where the inclination is switched, the present invention has no bent portion, so the slider is Prevents stick-slip phenomenon that rotates away from the lower sliding surface or upper sliding surface, or causes the slider to repeatedly get stuck or slide on the lower sliding surface or upper sliding surface. it can. As a result, the acceleration of the upper structure relative to the lower structure can be prevented from becoming larger than the theoretical value.
また、変位復元機構は、第1定荷重ばねを有することにより、摺動子と下部案内部材との一の水平方向の相対変位量にかかわらず、摺動子と下部案内部材との一の水平方向の相対変位を復元する復元力が一定となるとともに、摺動子と上部案内部材との他の水平方向の相対変位量にかかわらず、摺動子と上部案内部材との他の水平方向の相対変位を復元する復元力が一定となる。このため、下部構造体と上部構造体の相対変位量にかかわらず下部構造体と上部構造体の相対変位を復元する復元力が一定となり、下部構造体に対する上部構造体の残留変位を抑制することができる。 In addition, the displacement restoring mechanism includes the first constant load spring, so that the horizontal displacement between the slider and the lower guide member is one horizontal regardless of the horizontal relative displacement amount between the slider and the lower guide member. The restoring force that restores the relative displacement in the direction is constant, and the other horizontal displacement between the slider and the upper guide member is independent of the other horizontal relative displacement amount between the slider and the upper guide member. The restoring force for restoring the relative displacement is constant. Therefore, the restoring force that restores the relative displacement between the lower structure and the upper structure is constant regardless of the relative displacement between the lower structure and the upper structure, and the residual displacement of the upper structure relative to the lower structure is suppressed. Can do.
また、本発明に係る免震機構では、前記変位復元機構は、前記第1定荷重ばねの復元力が作用する第1ワイヤと、前記第1ワイヤが弛んだ際に前記第1ワイヤの弛んだ分のみを巻取り可能な第1ワイヤ巻取り手段と、前記第1ワイヤが掛けられる第1滑車と、前記第2定荷重ばねの復元力が作用する第2ワイヤと、前記第2ワイヤが弛んだ際に前記第2ワイヤの弛んだ分のみを巻取り可能な第2ワイヤ巻取り手段と、前記第2ワイヤが掛けられる第2滑車と、を有し、前記摺動子および前記下部案内部材のいずれか一方に前記第1定荷重ばねおよび前記第1ワイヤ巻取り手段が設けられ、前記摺動子および前記下部案内部材のいずれか他方に前記第1滑車が設けられていて、前記第1ワイヤは、一方の端部側が前記第1定荷重ばねに接続され、他方の端部側が前記第1ワイヤ巻取り手段に接続されていて、前記第1滑車に掛けられるとそれぞれ前記一の水平方向に延びて前記第1滑車側で接続された2つの直線部が形成されたU字形状となるように配置され、前記摺動子および前記上部案内部材のいずれか一方に前記第2定荷重ばねおよび前記第2ワイヤ巻取り手段が設けられ、前記摺動子および前記上部案内部材のいずれか他方に前記第2滑車が設けられていて、前記第2ワイヤは、一方の端部側が前記第2定荷重ばねに接続され、他方の端部側が前記第2ワイヤ巻取り手段に接続されていて、前記第2滑車に掛けられるとそれぞれ前記他の水平方向に延びて前記第2滑車側で接続された2つの直線部が形成されたU字形状となるように配置されていてもよい。 In the seismic isolation mechanism according to the present invention, the displacement restoring mechanism includes a first wire on which a restoring force of the first constant load spring acts, and the first wire is loosened when the first wire is loosened. A first wire winding means capable of winding only a portion, a first pulley on which the first wire is hung, a second wire on which a restoring force of the second constant load spring acts, and the second wire is loosened A second wire winding means capable of winding only the slack of the second wire, and a second pulley on which the second wire is hung, and the slider and the lower guide member The first constant load spring and the first wire winding means are provided on either one of the first and the second guide members, and the first pulley is provided on the other of the slider and the lower guide member. One end of the wire is connected to the first constant load spring. The other end side is connected to the first wire take-up means, and when it is hooked on the first pulley, it extends in the one horizontal direction and forms two straight portions connected on the first pulley side. The second constant load spring and the second wire winding means are provided on one of the slider and the upper guide member, and the slider and the upper guide member are disposed. The second pulley is provided on either one of the upper guide members, and the second wire has one end connected to the second constant load spring and the other end wound on the second wire winding. Is connected to the means, and when placed on the second pulley, it is arranged so as to have a U shape in which two straight portions connected to each other on the second pulley side are formed extending in the other horizontal direction. It may be.
このような構成とすることにより、変位復元機構が摺動子、上部案内部材および下部案内部材の近傍に設けられるため、変位復元機構が摺動子、上部案内部材および下部案内部材と離間して設けられる場合と比べて、免震機構の設置スペースを小さくすることができる。
また、第1ワイヤはU字形状となるように配置されていることにより、下部案内部材に対して摺動子が第1滑車と離間する側に変位すると、第1定荷重ばねから巻き出される第1ワイヤの長さが下部案内部材に対する摺動子の変位量の2倍となるとともに、第1ワイヤにおける第1滑車の両側それぞれにおいて定荷重ばねによる復元力が作用する。これにより、本発明では、摺動子が第1ワイヤを介して受けた引張力が第1定荷重ばねの引張軸力の2倍となるため、第1定荷重ばねの設置数を少なくしたり、第1定荷重ばねの出力を小さくしたりすることができる。
また、第2ワイヤについても第1ワイヤと同様で、摺動子が第2ワイヤを介して受けた引張力が第2定荷重ばねの引張軸力の2倍となるため、第2定荷重ばねの設置数を少なくしたり、第2定荷重ばねの出力を小さくしたりすることができる。
By adopting such a configuration, the displacement restoring mechanism is provided in the vicinity of the slider, the upper guide member, and the lower guide member. Therefore, the displacement restoring mechanism is separated from the slider, the upper guide member, and the lower guide member. Compared with the case where it is provided, the installation space for the seismic isolation mechanism can be reduced.
In addition, since the first wire is arranged in a U shape, when the slider is displaced to the side away from the first pulley with respect to the lower guide member, the first wire is unwound from the first constant load spring. The length of the first wire becomes twice the amount of displacement of the slider with respect to the lower guide member, and a restoring force by a constant load spring acts on each side of the first pulley in the first wire. Thereby, in this invention, since the tension | tensile_strength which the slider received via the 1st wire becomes twice the tension | pulling axial force of a 1st constant load spring, the installation number of a 1st constant load spring can be reduced. The output of the first constant load spring can be reduced.
Further, the second wire is the same as the first wire, and the tensile force received by the slider via the second wire is twice the tensile axial force of the second constant load spring. Can be reduced, or the output of the second constant load spring can be reduced.
また、本発明に係る免震機構では、前記摺動子は、前記下部案内部材との前記他の水平方向の相対変位を防止する第1ガイド部と、前記上部案内部材との前記一の水平方向の相対変位を防止する第2ガイド部と、を有していてもよい。
このような構成とすることにより、摺動子が下部案内部材と他の水平方向に相対変位して下部案内部材から外れることを防止できるとともに、上部案内部材と一の水平方向に相対変位して上部案内部材から外れることを防止できる。
Further, in the seismic isolation mechanism according to the present invention, the slider has the first horizontal portion between the first guide portion and the upper guide member that prevents the other horizontal relative displacement with the lower guide member. And a second guide part for preventing relative displacement in the direction.
By adopting such a configuration, the slider can be prevented from being displaced relative to the lower guide member in other horizontal directions and detached from the lower guide member, and can be displaced relative to the upper guide member in one horizontal direction. It can prevent coming off from an upper guide member.
また、本発明に係る免震機構では、前記第1ガイド部は、前記摺動子の前記他の水平方向の両端部それぞれから下側に突出し、前記下部案内部材と前記他の水平方向に対向する一対の第1突出部と、前記一対の第1突出部および前記下部案内部材のいずれか一方に設けられて、いずれか他方が摺動可能な第1摺動材と、を有し、前記第2ガイド部は、前記摺動子の前記一の水平方向の両端部それぞれから上側に突出し、前記上部案内部材と前記一の水平方向に対向する一対の第2突出部と、前記一対の第2突出部および前記上部案内部材のいずれか一方に設けられて、いずれか他方が摺動可能な第2摺動材と、を有していてもよい。
このような構成とすることにより、摺動子が下部案内部材から外れることなく下部案内部材と一の水平方向にスムーズに相対変位することができるとともに、上部案内部材から外れることなく上部案内部材と他の水平方向にスムーズに相対変位することができる。
In the seismic isolation mechanism according to the present invention, the first guide portion protrudes downward from each of the other horizontal end portions of the slider, and faces the lower guide member in the other horizontal direction. A pair of first protrusions, and a first sliding member provided on any one of the pair of first protrusions and the lower guide member, the other being slidable, The second guide portion protrudes upward from each of the one horizontal end portions of the slider, the pair of second protrusion portions facing the upper guide member and the one horizontal direction, and the pair of first portions. And a second sliding member provided on either one of the two projecting portions and the upper guide member and slidable on the other.
By adopting such a configuration, the slider can be smoothly displaced relative to the lower guide member in one horizontal direction without detaching from the lower guide member, and the upper guide member without detaching from the upper guide member. Relative displacement can be made smoothly in other horizontal directions.
本発明によれば、上部構造部の残留変位を抑制できるとともに、上部構造部の加速度が理論値よりも大きくなることを防止できる。 According to the present invention, the residual displacement of the upper structure portion can be suppressed, and the acceleration of the upper structure portion can be prevented from becoming larger than the theoretical value.
以下、本発明の実施形態による免震機構について、図1乃至図10に基づいて説明する。
図1乃至図4に示すように、本実施形態による免震機構1は、下部構造体11と上部構造体12との間の免震層13に設けられている。本実施形態では、下部構造体11が建物の躯体床で構成され、上部構造体12が躯体床の上側に設けられた床パネルで構成され、建物の躯体床と床パネルのとの間の免震層13に免震機構1が設けられている。なお、免震層13には、複数の免震機構1が設けられているものとする。
Hereinafter, a seismic isolation mechanism according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10.
As shown in FIGS. 1 to 4, the
免震機構1は、下部構造体11の上部に固定された下部案内部材2と、上部構造体12の底部に固定された上部案内部材3と、下部案内部材2と上部案内部材3との間に介装された摺動子4と、下部案内部材2と上部案内部材3との相対変位を復元する変位復元機構5と、を有している。
The
下部案内部材2は、摺動子4が摺動する下部摺動面21を有する本体部22と、本体部22の下部に連結されて下部構造体11に固定される固定部23と、を有している。本体部22は、略直方体状の長尺のブロック状の部材で構成され、長手方向が一の水平方向(X方向とする)となり、短手方向がX方向に直交する他の水平方向(Y方向とする)となる向きに配置されている。本体部22の上面は、水平面となり下部摺動面21を構成している。下部摺動面21には、摺動子4との摩擦を低減させるようにテフロン(登録商標)などの滑り材が設けられている。
The
固定部23は、板状に形成され、板面が水平面となる向きで本体部22の下面と接合されている。固定部23は、本体部22よりもX方向およびY方向に大きい略長方形状に形成され、本体部22よりもX方向およびY方向に突出している。固定部23は、下部構造体11の上面に固定されている。図2に示すように、固定部23のうちのX方向の一方側におけるY方向の一方側の角部を第1角部23aとし、X方向の一方側におけるY方向の他方側の角部を第2角部23bとし、X方向の他方側におけるY方向の他方側の角部を第3角部23cとし、X方向の他方側におけるY方向の一方側の角部を第4角部23dとする。
The fixing
上部案内部材3は、摺動子4が摺動する上部摺動面31を有する本体部32と、本体部32の上部に連結されて上部構造体12に固定される固定部33と、を有している。本体部32は、略直方体状の長尺のブロック状の部材で構成され、長手方向がY方向となり、短手方向がX方向となる向きに配置されている。本体部32の下面は、水平面となり上部摺動面31を構成している。上部摺動面31には、摺動子4との摩擦を低減させるようにテフロン(登録商標)などの滑り材が設けられている。
The
固定部33は、板状に形成され、板面が水平面となる向きで本体部32の上面と接合されている。固定部33は、本体部32よりもX方向およびY方向に大きい略長方形状に形成され、本体部32よりもX方向およびY方向に突出している。固定部33は、上部構造体12の下面に固定されている。図2に示すように、固定部33のうちのY方向の一方側におけるX方向の他方側の角部を第1角部33aとし、Y方向の一方側におけるX方向の一方側の角部を第2角部33bとし、Y方向の他方側におけるX方向の一方側の角部を第3角部33cとし、Y方向の他方側におけるX方向の他方側の角部を第4角部33dとする。
The fixing
このような下部案内部材2と上部案内部材3とは、上下方向に間をあけて重なるように配置され、下部案内部材2と上部案内部材3とが上下方向に重なる交差部10に摺動子4が配置されている。
The
摺動子4は、本体部41と、下部案内部材2とのY方向の相対変位を防止する第1ガイド部42と、上部案内部材3とのX方向の相対変位を防止する第2ガイド部43と、を有している。
本体部41は、略直方体状に形成され、下面41aおよび上面41bが水平面となるように配置され、4つの側面がX方向またはY方向を向くように配置されている。
The
The
本体部41の下面41aおよび上面41bには、それぞれ滑り材44,45が貼りつけられている。本体部41の下面41aに貼りつけられた滑り材44の下面は、下部摺動面21と当接する下部当接面44aに相当し、本体部41の上面41bに貼りつけられた滑り材44の上面は、上部摺動面31と当接する上部当接面45aに相当している。下部当接面44aおよび上部当接面45aは、いずれも水平面となるように配置されている。
滑り材44,45は、それぞれ下部摺動面21および上部摺動面31との摩擦を低減させる材料で形成されている。
Sliding
The sliding
第1ガイド部42は、本体部41のY方向の両縁部それぞれから下側に突出する一対の第1突出部421,421と、一対の第1突出部421,421にそれぞれ設けられた滑り材(第1摺動材)422,422と、を有している。
一対の第1突出部421,421は、それぞれX方向に延びて板面がY方向を向く平板状に形成されている。一対の第1突出部421,421の間には、本体部41の下面41aが配置されている。
滑り材422,422は、テフロン(登録商標)などの摩擦を低減させる材料で形成され、一対の第1突出部421,421の互いに対向する面に設けられている。
The
The pair of first projecting
The sliding
一対の第1突出部421,421のうちのY方向の一方側に配置された第1突出部421におけるY方向の一方側の端面と、本体部41のY方向の一方側を向く側面とは、面一に形成されて、摺動子4の第1側面4aを構成している。
一対の第1突出部421,421のうちのY方向の他方側に配置された第1突出部421におけるY方向の他方側の端面と、本体部41のY方向の他方側を向く側面とは、面一に形成されて、摺動子4の第2側面4bを構成している。
An end surface on one side in the Y direction of the first projecting
The end surface on the other side in the Y direction of the first projecting
第2ガイド部43は、本体部41のX方向の両縁部それぞれから下側に突出する一対の第2突出部431,431と、一対の第2突出部431,431にそれぞれ設けられた滑り材(第2摺動材)432,432と、を有している。
一対の第2突出部431,431は、それぞれY方向に延びて板面がX方向を向く平板状に形成されている。一対の第2突出部431,431の間には、本体部41の上面41bが配置されている。
滑り材432,432は、テフロン(登録商標)などの摩擦を低減させる材料で形成され、一対の第2突出部431,431の互いに対向する面に設けられている。
The
The pair of second projecting
The sliding
一対の第2突出部431,431のうちのX方向の一方側に配置された第2突出部431におけるX方向の一方側の端面と、本体部41のX方向の一方側を向く側面とは、面一に形成されて、摺動子4の第3側面4cを構成している。
一対の第2突出部431,431のうちのX方向の他方側に配置された第2突出部431におけるX方向の他方側の端面と、本体部41のX方向の他方側を向く側面とは、面一に形成されて、摺動子4の第4側面4dを構成している。
An end surface on one side in the X direction in the second projecting
The end surface on the other side in the X direction of the second projecting
摺動子4は、下部当接面44aが下部案内部材2の下部摺動面21と当接し、第1ガイド部42の一対の第1突出部421,421が下部案内部材2の本体部22のY方向の両側に配置されるように下部案内部材2の上側に配置される。このとき、一対の第1突出部421,421それぞれの下端部は、下部案内部材2の固定部23の上面と離間し、一対の第1突出部421,421それぞれに設けられた滑り材422,422が下部案内部材2の本体部22の側面と当接、または隙間をあけて近接している。
これにより、摺動子4は、下部案内部材2に対してY方向に移動しようとすると、一対の第1突出部421,421の少なくとも一方が下部案内部材2とY方向に当接するため、下部案内部材2に対するY方向の移動が拘束される。
In the
Accordingly, when the
また、摺動子4は、上部当接面45aが上部案内部材3の上部摺動面31と当接し、第2ガイド部43の一対の第2突出部431,431が上部案内部材3の本体部32のX方向の両側に配置されるように上部案内部材3の下側に配置される。このとき、一対の第2突出部431,431それぞれの上端部は、上部案内部材3の固定部33の下面と離間し、一対の第2突出部431,431それぞれに設けられた滑り材432,432が上部案内部材3の本体部32の側面と当接、または隙間をあけて近接している。
これにより、摺動子4は、上部案内部材3に対してX方向に移動しようとすると、一対の第2突出部431の少なくとも一方が上部案内部材3とX方向に当接するため、上部案内部材3に対するX方向の移動が拘束される。
In the
Accordingly, when the
このような摺動子4は、下部案内部材2に対して下部摺動面21に沿ってX方向のみに摺動可能であるとともに、上部案内部材3に対して上部摺動面31に沿ってY方向のみに摺動可能に構成されている。
摺動子4は、平常時には図2に示すような下部案内部材2のX方向の中央部の上側で、上部案内部材3のY方向の中央部の下側となる原位置に配置されている。
Such a
The
変位復元機構5は、摺動子4のX方向の一方側に配置された第1変位復元機構5Aと、摺動子4のX方向の他方側に配置された第2変位復元機構5Bと、摺動子4のY方向の一方側に配置された第3変位復元機構5Cと、摺動子4のY方向の他方側に配置された第4変位復元機構5Dと、を有している。
第1〜第4変位復元機構5A〜5Dはそれぞれ、復元ばねとして設けられた定荷重ばね51と、定荷重ばね51に連結されたワイヤ52と、ワイヤ52を巻取り可能なワイヤ巻取り手段53と、ワイヤ52が巻き掛けられる2つの滑車54,55と、を有している。
The
Each of the first to fourth
図3および図4に示すように、定荷重ばね51は、ゼンマイ状のばね材を2つのドラムに対して逆方向に巻回され、例えば窓際のブラインドなどに使用されている公知の構造のものが採用されている。定荷重ばね51は、ケース56に収容されている。定荷重ばね51には、ワイヤ52を巻取り可能なワイヤ巻取り軸部(不図示)が一方のドラムに同軸に設けられている。定荷重ばね51は、ワイヤ52がワイヤ巻取り軸部から巻き出されることにより、ばね反力が生じてワイヤ52を巻き取るように構成されている。なお、ワイヤ巻取り軸部もケース56に収容されていて、ワイヤ巻取り軸部に巻き取られたワイヤ52もケース56に収容される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
定荷重ばね51は、ばね反力が変位量に依存せずに一定となり、地震力(加速度)が大きくても変位量が一定値以上とはならず頭打ちとなるように構成されている。また、定荷重ばね51は、変位が小さくても変位が大きい場合と復元力が変わらないため、変位が小さい場合でも残留変位が生じにくい。
なお、地震後の摺動子4の残留変位を抑制するには、定荷重ばね51により滑り支承(下部摺動面21および上部摺動面31)の摩擦力(μ×W)の0.1〜0.2倍程度の復元力を与えることが好ましい。
The
In order to suppress the residual displacement of the
ワイヤ52は、長さ方向の一方の端部が定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部に連結され、他方の端部がワイヤ巻取り手段53に連結されている。ワイヤ52には、一方の端部側に戻り止めのストッパ521が設けられている。
ワイヤ52は、摺動子4が原位置に配置された状態となると、定荷重ばね51に所定の予張力が生じるように変位を与えた状態となり、ストッパ521がケース56に係止される。
One end of the
When the
ワイヤ巻取り手段53は、ワイヤ52の弛みを防止するために設けられていて、ワイヤ52が弛まない最小限程度の張力をワイヤ52に付与し、ワイヤ52を自動に巻き取り可能に構成されている。ワイヤ巻取り手段53によるワイヤ52の巻取り能力は、定荷重ばね51の復元力によるワイヤ52の巻取り能力にほとんど影響しないように小さく設定されている。
本実施形態では、ワイヤ巻取り手段53は、芯材に巻きつけられたゼンマイばねと、芯材およびゼンマイばねを収容する外筒部と、芯材に接続されてワイヤ52を巻取り可能なプーリと、を有している。
ワイヤ52は、摺動子4が原位置に配置された状態となると、巻き取り手段53から全て引き出され、プーリに巻きついていない状態となる。
The
In this embodiment, the
When the
滑車54,55は、それぞれの軸部541,551が鉛直方向に延びる向きで下部案内部材2の固定部23または上部案内部材3の固定部33に設けられている。下部案内部材2の固定部23に設けられた滑車54,55は、それぞれの軸部541,551が下部案内部材2の固定部23から上方に延びている。下部案内部材2の固定部33に設けられた滑車54,55は、それぞれの軸部541,551が下部案内部材2の固定部33から下方に延びている。
The
第1変位復元機構5Aは、定荷重ばね51が収容されたケース56が摺動子4の第1側面4aにおけるX方向の一方側の縁部近傍に取付けられ、ワイヤ巻取り手段53の外筒部が摺動子4の第2側面4bにおけるX方向の一方側の縁部近傍に取付けられている。第1変位復元機構5Aは、一方の滑車54の軸部が下部案内部材2の固定部23の第1角部23aの近傍に設けられ、他方の滑車55の軸部が下部案内部材2の固定部23の第2角部23bの近傍に設けられている。
ワイヤ52は、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53それぞれのX方向の一方側(摺動子4のX方向の一方側)において2つの滑車54,55に巻き掛けられて、平面視形状がX方向の他方側に開口する略U字形状になるように配置されている。
In the first
The
第2変位復元機構5Bは、定荷重ばね51が収容されたケース56が摺動子4の第2側面4bにおけるX方向の他方側の縁部近傍に取付けられ、ワイヤ巻取り手段53の外筒部が摺動子4の第1側面4aにおけるX方向の他方側の縁部近傍に取付けられている。第2変位復元機構5Bは、一方の滑車54の軸部が下部案内部材2の固定部23の第3角部23cの近傍に設けられ、他方の滑車55の軸部が下部案内部材2の固定部23の第4角部23dの近傍に設けられている。
ワイヤ52は、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53それぞれのX方向の他方側(摺動子4のX方向の他方側)において2つの滑車54,55に巻き掛けられて、平面視形状がX方向の一方側に開口する略U字形状になるように配置されている。
In the second
The
第3変位復元機構5Cは、定荷重ばね51が収容されたケース56が摺動子4の第3側面4cにおけるY方向の一方側の縁部近傍に取付けられ、ワイヤ巻取り手段53の外筒部が摺動子4の第4側面4dにおけるY方向の一方側の縁部近傍に取付けられている。第3変位復元機構5Cは、一方の滑車54の軸部が上部案内部材3の固定部33の第1角部33aの近傍に設けられ、他方の滑車55の軸部が上部案内部材3の固定部33の第2角部33bの近傍に設けられている。
ワイヤ52は、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53それぞれのY方向の一方側(摺動子4のY方向の一方側)において2つの滑車54,55に巻き掛けられて、平面視形状がY方向の他方側に開口する略U字形状になるように配置されている。
In the third
The
第4変位復元機構5Dは、定荷重ばね51が収容されたケース56が摺動子4の第4側面4dにおけるY方向の他方側の縁部近傍に取付けられ、ワイヤ巻取り手段53の外筒部が摺動子4の第3側面4cにおけるY方向の他方側の縁部近傍に取付けられている。第4変位復元機構5Dは、一方の滑車54の軸部が上部案内部材3の固定部33の第3角部33cの近傍に設けられ、他方の滑車55の軸部が上部案内部材3の固定部33の第4角部33dの近傍に設けられている。
ワイヤ52は、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53それぞれのY方向の他方側(摺動子4のY方向の他方側)において2つの滑車54,55に巻き掛けられて、平面視形状がY方向の一方側に開口する略U字形状になるように配置されている。
In the fourth
The
摺動子4がX方向において原位置に配置されると、第1変位復元機構5Aおよび第2変位復元機構5Bのワイヤ52は、ストッパ521がケース56に係止された状態となるとともに、ワイヤ巻取り手段53から全て引き出された状態となる。摺動子4がY方向において原位置に配置されると、第3変位復元機構5Cおよび第4変位復元機構5Dのワイヤ52は、ストッパ521がケース56に係止された状態となるとともに、ワイヤ巻取り手段53から全て引き出された状態となる。
When the
続いて、免震機構1の挙動について説明する。
図5乃至図8に示すように、地震が生じて下部構造体11と上部構造体12とが水平方向に相対変位すると、下部案内部材2と上部案内部材3とが水平方向に相対変位して、上部案内部材3および下部案内部材2に対して交差部10が移動する。摺動子4は、常に上部案内部材3と下部案内部材2との交差部10に配置されている。
図1に示すように、原位置では、下部案内部材2のX方向の中央部、上部案内部材3のY方向の中央部および摺動子4が上下方向に重なるように配置されている。
Next, the behavior of the
As shown in FIGS. 5 to 8, when an earthquake occurs and the
As shown in FIG. 1, in the original position, the center portion in the X direction of the
図5に示すように、下部構造体11に対して上部構造体12がX方向の一方側に移動すると、上部案内部材3が摺動子4とともに下部案内部材2に対してX方向の一方側に移動する。
これにより、第1変位復元機構5Aは、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53が2つの滑車54,55に近接するため、ワイヤ52の張力が小さくなる。これにより、ワイヤ巻取り手段53によってワイヤ52が弛まないように巻き取られる。ワイヤ52は、略U字形状に配置されていることにより、摺動子4の原位置からX方向の一方側への変位量の2倍の長さがワイヤ巻取り手段53によって巻き取られる。
なお、第1変位復元機構5Aのワイヤ52は、弛まないようにワイヤ巻取り手段53に巻き取られるだけであるため、定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部に巻き取られている部分が巻き出されることはなく、ストッパ521がケース56に係止された状態のままとなる。このため、定荷重ばね51には、予荷重のみが作用した状態となり復元力は発生しない。
As shown in FIG. 5, when the
Accordingly, in the first
Note that the
これに対し、第2変位復元機構5Bは、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53が2つの滑車54,55から離間するため、ワイヤ52の張力が大きくなる。これにより、ワイヤ52における定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部に巻き取られている部分が巻き出されてケース56から引き出される。ワイヤ52は、略U字形状に配置されていることにより、摺動子4の原位置からX方向の一方側への変位量の2倍の長さが定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部から巻き出される。その結果、第2変位復元機構5Bの定荷重ばね51には、予荷重を超える荷重が作用し、復元力が生じる。
なお、ワイヤ巻取り手段53の巻取り能力は定荷重ばね51の復元力にほとんど影響しないほど小さいため、第2変位復元機構5Bのワイヤ52は、定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部から巻き出されても、ワイヤ巻取り手段53に巻き取られず、ワイヤ巻取り手段53から全て巻き出された状態のままである。
On the other hand, in the second
Since the winding capacity of the
そして、定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部からワイヤ52が巻き出されたことによって第2変位復元機構5Bの定荷重ばね51に生じた復元力によって、第2変位復元機構5Bのワイヤ52がストッパ521がケース56に係止されるまでワイヤ巻取り軸部に巻きとられる。すなわち、ワイヤ52のうちの定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部から巻き出された部分が、再びワイヤ巻取り軸部に巻き取られた状態となる。また、第1変位復元機構5Aのワイヤ52のうちのワイヤ巻取り手段53に巻き取られていた部分が全て巻き出された状態となる。
これにより、摺動子4がX方向の原位置に復元される。
Then, the restoring force generated in the
Thereby, the
図6に示すように、下部構造体11に対して上部構造体12がX方向の他方側に移動すると、上部案内部材3が摺動子4とともに下部案内部材2に対してX方向の他方側に移動する。
これにより、第2変位復元機構5Bは、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53が2つの滑車54,55に近接するため、ワイヤ52の張力が小さくなる。これにより、ワイヤ巻取り手段53によってワイヤ52が弛まないように巻き取られる。ワイヤ52は、略U字形状に配置されていることにより、摺動子4の原位置からX方向の他方側への変位量の2倍の長さがワイヤ巻取り手段53によって巻き取られる。
なお、第2変位復元機構5Bのワイヤ52は、弛まないようにワイヤ巻取り手段53に巻き取られるだけであるため、定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部に巻き取られている部分が巻き出されることはなく、ストッパ521がケース56に係止された状態のままとなる。このため、定荷重ばね51には、予荷重のみが作用した状態となり復元力は発生しない。
As shown in FIG. 6, when the
As a result, in the second
Note that the
これに対し、第1変位復元機構5Aは、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53が2つの滑車54,55から離間するため、ワイヤ52の張力が大きくなる。これにより、ワイヤ52における定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部に巻き取られている部分が巻き出されてケース56から引き出される。ワイヤ52は、略U字形状に配置されていることにより、摺動子4の原位置からX方向の他方側への変位量の2倍の長さが定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部から巻き出される。その結果、第1変位復元機構5Aの定荷重ばね51には、予荷重を超える荷重が作用し、復元力が生じる。
なお、ワイヤ巻取り手段53の巻取り能力は定荷重ばね51の復元力にほとんど影響しないほど小さいため、第1変位復元機構5Aのワイヤ52は、定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部から巻き出されても、ワイヤ巻取り手段53に巻き取られず、ワイヤ巻取り手段53から全て巻き出された状態のままである。
In contrast, in the first
Since the winding capacity of the
そして、定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部からワイヤ52が巻き出されたことによって第1変位復元機構5Aの定荷重ばね51に生じた復元力によって、第1変位復元機構5Aのワイヤ52がストッパ521がケース56に係止されるまでワイヤ巻取り軸部に巻きとられる。すなわち、ワイヤ52のうちの定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部から巻き出された部分が、再びワイヤ巻取り軸部に巻き取られた状態となる。また、第2変位復元機構5Bのワイヤ52のうちのワイヤ巻取り手段53に巻き取られていた部分が全て巻き出された状態となる。
これにより、摺動子4がX方向の原位置に復元される。
Then, the restoring force generated in the
Thereby, the
図7に示すように、下部構造体11に対して上部構造体12がY方向の一方側に移動すると、上部案内部材3が摺動子4とともに下部案内部材2に対してY方向の一方側に移動する。
これにより、第3変位復元機構5Cは、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53が2つの滑車54,55に近接するため、ワイヤ52の張力が小さくなる。これにより、ワイヤ巻取り手段53によってワイヤ52が弛まないように巻き取られる。ワイヤ52は、略U字形状に配置されていることにより、摺動子4の原位置からY方向の一方側への変位量の2倍の長さがワイヤ巻取り手段53によって巻き取られる。
なお、第3変位復元機構5Cのワイヤ52は、弛まないようにワイヤ巻取り手段53に巻き取られるだけであるため、定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部に巻き取られている部分が巻き出されることはなく、ストッパ521がケース56に係止された状態のままとなる。このため、定荷重ばね51には、予荷重のみが作用した状態となり復元力は発生しない。
As shown in FIG. 7, when the
Thereby, in the third
Note that the
これに対し、第4変位復元機構5Dは、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53が2つの滑車54,55から離間するため、ワイヤ52の張力が大きくなる。これにより、ワイヤ52における定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部に巻き取られている部分が巻き出されてケース56から引き出される。ワイヤ52は、略U字形状に配置されていることにより、摺動子4の原位置からY方向の一方側への変位量の2倍の長さが定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部から巻き出される。その結果、第4変位復元機構5Dの定荷重ばね51には、予荷重を超える荷重が作用し、復元力が生じる。
なお、ワイヤ巻取り手段53の巻取り能力は定荷重ばね51の復元力にほとんど影響しないほど小さいため、第4変位復元機構5Dのワイヤ52は、定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部から巻き出されても、ワイヤ巻取り手段53に巻き取られず、ワイヤ巻取り手段53から全て巻き出された状態のままである。
In contrast, in the fourth
Since the winding capacity of the
そして、定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部からワイヤ52が巻き出されたことによって第4変位復元機構5Dの定荷重ばね51に生じた復元力によって、第4変位復元機構5Dのワイヤ52がストッパ521がケース56に係止されるまでワイヤ巻取り軸部に巻きとられる。すなわち、ワイヤ52のうちの定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部から巻き出された部分が、再びワイヤ巻取り軸部に巻き取られた状態となる。また、第3変位復元機構5Cのワイヤ52のうちのワイヤ巻取り手段53に巻き取られていた部分が全て巻き出された状態となる。
これにより、摺動子4がY方向の原位置に復元される。
Then, due to the restoring force generated in the
Thereby, the
図8に示すように、下部構造体11に対して上部構造体12がY方向の他方側に移動すると、上部案内部材3が摺動子4とともに下部案内部材2に対してY方向の他方側に移動する。
これにより、第4変位復元機構5Dは、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53が2つの滑車54,55に近接するため、ワイヤ52の張力が小さくなる。これにより、ワイヤ巻取り手段53によってワイヤ52が弛まないように巻き取られる。ワイヤ52は、略U字形状に配置されていることにより、摺動子4の原位置からY方向の他方側への変位量の2倍の長さがワイヤ巻取り手段53によって巻き取られる。
なお、第4変位復元機構5Dのワイヤ52は、弛まないようにワイヤ巻取り手段53に巻き取られるだけであるため、定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部に巻き取られている部分が巻き出されることはなく、ストッパ521がケース56に係止された状態のままとなる。このため、定荷重ばね51には、予荷重のみが作用した状態となり復元力は発生しない。
As shown in FIG. 8, when the
Thereby, in the fourth
Note that the
これに対し、第3変位復元機構5Cは、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53が2つの滑車54,55から離間するため、ワイヤ52の張力が大きくなる。これにより、ワイヤ52における定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部に巻き取られている部分が巻き出されてケース56から引き出される。ワイヤ52は、略U字形状に配置されていることにより、摺動子4の原位置からY方向の他方側への変位量の2倍の長さが定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部から巻き出される。その結果、第3変位復元機構5Cの定荷重ばね51には、予荷重を超える荷重が作用し、復元力が生じる。
なお、ワイヤ巻取り手段53の巻取り能力は定荷重ばね51の復元力にほとんど影響しないほど小さいため、第3変位復元機構5Cのワイヤ52は、定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部から巻き出されても、ワイヤ巻取り手段53に巻き取られず、ワイヤ巻取り手段53から全て巻き出された状態のままである。
In contrast, in the third
Since the winding capacity of the
そして、定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部からワイヤ52が巻き出されたことによって第3変位復元機構5Cの定荷重ばね51に生じた復元力によって、第3変位復元機構5Cのワイヤ52がストッパ521がケース56に係止されるまでワイヤ巻取り軸部に巻きとられる。すなわち、ワイヤ52のうちの定荷重ばね51に設けられたワイヤ巻取り軸部から巻き出された部分が、再びワイヤ巻取り軸部に巻き取られた状態となる。また、第4変位復元機構5Dのワイヤ52のうちのワイヤ巻取り手段53に巻き取られていた部分が全て巻き出された状態となる。
これにより、摺動子4がY方向の原位置に復元される。
Then, the restoring force generated in the
Thereby, the
次に、上述した本実施形態に係る免震機構1の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した本実施形態に係る免震機構1では、摺動子4が摺動する下部摺動面21および上部摺動面31は、水平面に形成されている。これにより、下部摺動面21および上部摺動面31がV字形状や逆V字形状に形成されて傾斜が切り替わる屈曲部を有する場合と比べて、本実施形態では屈曲部がないため、摺動子が下部摺動面21や上部摺動面31と離間して回転したり、摺動子4が下部摺動面21や上部摺動面31に引っ掛かったり滑ったりを繰り返すようなスティックスリップ現象が発生したりすることを防止できる。その結果、下部構造体11に対する上部構造体12の加速度が理論値よりも大きくなることを防止できる。
Next, the operation and effect of the
In the
また、変位復元機構5は、定荷重ばね51を用いることにより、図9に示すように、摺動子4と下部案内部材2とのX方向の相対変位量にかかわらず、摺動子4と下部案内部材2とのX方向の相対変位を復元する復元力が一定となるとともに、摺動子4と上部案内部材3とのY方向の相対変位量にかかわらず、摺動子4と上部案内部材3とのY方向の相対変位を復元する復元力が一定となる。このため、下部構造体11と上部構造体12の相対変位量にかかわらず下部構造体11と上部構造体12の相対変位を復元する復元力が一定となり、下部構造体11に対する上部構造体12の残留変位を抑制することができる。
Further, the
また、変位復元機構5は、摺動子4、上部案内部材3および下部案内部材2の近傍に設けられるため、変位復元機構5が摺動子4、上部案内部材3および下部案内部材2と離間して設けられる場合と比べて、免震機構1の設置スペースを小さくすることができる。
Further, since the
また、ワイヤ52はU字形状となるように配置されていることにより、下部案内部材2に対して摺動子4が2つの滑車54,55と離間する側に変位すると、定荷重ばね51の軸部から巻き出されるワイヤ52の長さが下部案内部材2に対する摺動子4の変位量の2倍となるとともに、ワイヤ52おける2つの滑車54,55の両側それぞれにおいて定荷重ばね51よる復元力が作用する。
これにより、図10に示すように、本実施形態では、摺動子4が原位置に対して変位すると、摺動子4が引っ張られた状態の定荷重ばね51(例えば、摺動子4が原位置に対してX方向の一方側に変位した場合では、第2変位復元機構5Bの定荷重ばね51)からワイヤ52を介して受ける引張力が引っ張られた状態の定荷重ばね51の引張軸力の2倍となるため、定荷重ばね51の設置数を少なくしたり、定荷重ばね51の出力を小さくしたりすることができる。
Further, since the
Accordingly, as shown in FIG. 10, in this embodiment, when the
また、摺動子4は、第1ガイド部42および第2ガイド部43と、を有していることにより、摺動子4が下部案内部材2とY方向に相対変位して下部案内部材2から外れることを防止できるとともに、上部案内部材3とX方向に相対変位して上部案内部材3から外れることを防止できる。
Further, since the
また、第1ガイド部42は、一対の第1突出部421,421と、一対の第1突出部421,421部に設けられた滑り材422,422と、を有し、第2ガイド部43は、一対の第2突出部431,431と、一対の第2ガイド部43に設けられた滑り材432,432と、を有している。これにより、摺動子4が下部案内部材2から外れることなく下部案内部材2とX方向にスムーズに相対変位することができるとともに、上部案内部材3から外れることなく上部案内部材3とY方向にスムーズに相対変位することができる。
The
以上、本発明による免震機構の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、第1〜第4変位復元機構5A〜5Dそれぞれの定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53が摺動子4に設けられ、2つの滑車54,54が下部案内部材2の固定部23または上部案内部材3の固定部33に設けられて、ワイヤ52が摺動子4側に開口するU字形状となるように配置されている。
これに対し、図11乃至図13に示す免震機構1Aのように、第1〜第4変位復元機構5A1〜5D1それぞれの定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53が下部案内部材2の固定部23または上部案内部材3の固定部33に設けられ、2つの滑車54,55が摺動子4に設けられ、ワイヤ52が摺動子4と離間する側に開口するU字形状となるように配置されていてもよい。
As mentioned above, although embodiment of the seismic isolation mechanism by this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.
For example, in the above embodiment, the
On the other hand, the
また、下部案内部材2の固定部23および上部案内部材3の固定部33に代わって下部構造体11および上部構造体12に、滑車54、または定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53が設けられていてもよい。
また、上記の実施形態では、第1〜第4変位復元機構5A〜5Dは、ワイヤ52がU字形状となるように2つの滑車54,54に巻き掛けられているが、滑車54の数は適宜設定されてよい。
また、第1〜第4変位復元機構5A〜5Dは、ワイヤ52が直線状に配置されるように、滑車54を設けずに、定荷重ばね51およびワイヤ巻取り手段53のいずれか一方を摺動子4に設け、いずれか他方を下部案内部材2の固定部23または上部案内部材3の固定部33に設けたり、下部構造体11または上部構造体12に設けたりしてもよい。
Further, instead of the fixing
In the above embodiment, the first to fourth
Further, the first to fourth
また、上記の実施形態では、摺動子4は、Y方向の両縁部から下方に突出する一対の第1突出部421,421を有していて、一対の第1突出部421,421の間に下部案内部材2の本体部22が配置されるように構成されている。これに対し、摺動子4には一対の第1突出部421,421が設けられておらず、代わりに下部案内部材2の本体部22にY方向の両縁部からそれぞれ上方に突出する一対の突出部が設けられて、これらの一対の突出部の間に摺動子4が配置されるように構成されていてもよい。このような場合も、摺動子4が下部案内部材2に対してY方向に移動することが防止される。
同様に、摺動子4には上側に突出する一対の第2突出部431,431が設けられておらず、代わりに上部案内部材3の本体部32にX方向の両縁部からそれぞれ下方に突出する一対の突出部が設けられて、これらの一対の突出部の間に摺動子4が配置されるように構成されていてもよい。このような場合も、摺動子4が上部案内部材3に対してX方向に移動することが防止される。
Moreover, in said embodiment, the
Similarly, the
また、上記の実施形態では、摺動子4の一対の第1突出部421,421および一対の第2突出部431,431にそれぞれ滑り材422,432が設けられて、滑り材422,432が下部案内部材2または上部案内部材3と当接するように構成されている。これに対し、下部案内部材2および上部案内部材3に滑り材が設けられて、この滑り材が摺動子4の一対の第1突出部421,421および一対の第2突出部431,431と当接するように構成されていてもよい。
In the above-described embodiment, the sliding
1 免震機構
2 下部案内部材
3 上部案内部材
4 摺動子
5 変位復元機構
11 下部構造体
12 上部構造体
21 下部摺動面
31 上部摺動面
42 第1ガイド部
43 第2ガイド部
51 定荷重ばね(第1定荷重ばね、第2定荷重ばね)
52 ワイヤ(第1ワイヤ、第2ワイヤ)
53 ワイヤ巻取り手段(第1ワイヤ巻取り手段、第2ワイヤ巻取り手段)
54,55 滑車(第1滑車、第2滑車)
421 第1突出部
422 滑り材(第1摺動材)
431 第2突出部
432 滑り材(第2摺動材)
DESCRIPTION OF
52 wires (first wire, second wire)
53 Wire winding means (first wire winding means, second wire winding means)
54,55 pulley (first pulley, second pulley)
421
431
Claims (4)
前記下部構造体の上部に設けられ、一の水平方向に沿って延びて上側を向く水平面となる下部摺動面を有する下部案内部材と、
前記上部構造体の底部に設けられ、前記一の水平方向に直交する他の水平方向に沿って延びて下側を向く水平面となる上部摺動面を有する上部案内部材と、
前記下部案内部材と前記上部案内部材との間に配置され、前記下部摺動面に沿って前記下部案内部材と前記一の水平方向のみに相対変位可能であるとともに、前記上部摺動面に沿って前記上部案内部材と前記他の水平方向のみに相対変位可能な摺動子と、
前記下部案内部材と前記上部案内部材との水平方向の相対変位を復元する変位復元機構と、を有し、
前記変位復元機構は、前記下部案内部材と前記摺動子との相対変位を復元させる第1定荷重ばねと、前記上部案内部材と前記摺動子との相対変位を復元させる第2定荷重ばねと、を有することを特徴とする免震機構。 In the seismic isolation mechanism provided between the lower structure and the upper structure that can be relatively displaced in the horizontal direction,
A lower guide member provided at an upper portion of the lower structure, and having a lower sliding surface that is a horizontal surface extending along one horizontal direction and facing upward;
An upper guide member having an upper sliding surface provided at the bottom of the upper structure and extending along another horizontal direction orthogonal to the one horizontal direction and serving as a horizontal plane facing downward;
It is disposed between the lower guide member and the upper guide member, and is relatively displaceable only in the one horizontal direction with the lower guide member along the lower sliding surface, and along the upper sliding surface. The upper guide member and the other slider that can be relatively displaced only in the horizontal direction,
A displacement restoring mechanism for restoring relative displacement in the horizontal direction between the lower guide member and the upper guide member,
The displacement restoring mechanism includes a first constant load spring that restores relative displacement between the lower guide member and the slider, and a second constant load spring that restores relative displacement between the upper guide member and the slider. And a seismic isolation mechanism characterized by comprising:
前記第1ワイヤが弛んだ際に前記第1ワイヤの弛んだ分のみを巻取り可能な第1ワイヤ巻取り手段と、
前記第1ワイヤが掛けられる第1滑車と、
前記第2定荷重ばねの復元力が作用する第2ワイヤと、
前記第2ワイヤが弛んだ際に前記第2ワイヤの弛んだ分のみを巻取り可能な第2ワイヤ巻取り手段と、
前記第2ワイヤが掛けられる第2滑車と、を有し、
前記摺動子および前記下部案内部材のいずれか一方に前記第1定荷重ばねおよび前記第1ワイヤ巻取り手段が設けられ、前記摺動子および前記下部案内部材のいずれか他方に前記第1滑車が設けられていて、
前記第1ワイヤは、一方の端部側が前記第1定荷重ばねに接続され、他方の端部側が前記第1ワイヤ巻取り手段に接続されていて、前記第1滑車に掛けられるとそれぞれ前記一の水平方向に延びて前記第1滑車側で接続された2つの直線部が形成されたU字形状となるように配置され、
前記摺動子および前記上部案内部材のいずれか一方に前記第2定荷重ばねおよび前記第2ワイヤ巻取り手段が設けられ、前記摺動子および前記上部案内部材のいずれか他方に前記第2滑車が設けられていて、
前記第2ワイヤは、一方の端部側が前記第2定荷重ばねに接続され、他方の端部側が前記第2ワイヤ巻取り手段に接続されていて、前記第2滑車に掛けられるとそれぞれ前記他の水平方向に延びて前記第2滑車側で接続された2つの直線部が形成されたU字形状となるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の免震機構。 The displacement restoring mechanism includes a first wire on which a restoring force of the first constant load spring acts,
First wire winding means capable of winding only the slack of the first wire when the first wire is slack;
A first pulley on which the first wire is hung;
A second wire on which a restoring force of the second constant load spring acts;
Second wire winding means capable of winding only the loosened portion of the second wire when the second wire is loosened;
A second pulley on which the second wire is hung,
The first constant load spring and the first wire winding means are provided on one of the slider and the lower guide member, and the first pulley is on the other of the slider and the lower guide member. Is provided,
The first wire has one end connected to the first constant load spring and the other end connected to the first wire take-up means, and each of the first wires is hooked on the first pulley. Are arranged in a U-shape in which two linear portions extending in the horizontal direction and connected on the first pulley side are formed,
The second constant load spring and the second wire winding means are provided on one of the slider and the upper guide member, and the second pulley is provided on the other of the slider and the upper guide member. Is provided,
One end side of the second wire is connected to the second constant load spring, and the other end side is connected to the second wire take-up means. 2. The seismic isolation mechanism according to claim 1, wherein the seismic isolation mechanism is arranged in a U shape in which two linear portions extending in the horizontal direction and connected on the second pulley side are formed.
前記上部案内部材との前記一の水平方向の相対変位を防止する第2ガイド部と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の免震機構。 The slider has a first guide portion for preventing the other horizontal relative displacement with the lower guide member;
The seismic isolation mechanism according to claim 1, further comprising: a second guide portion that prevents the one horizontal relative displacement with respect to the upper guide member.
前記一対の第1突出部および前記下部案内部材のいずれか一方に設けられて、いずれか他方が摺動可能な第1摺動材と、を有し、
前記第2ガイド部は、前記摺動子の前記一の水平方向の両端部それぞれから上側に突出し、前記上部案内部材と前記一の水平方向に対向する一対の第2突出部と、
前記一対の第2突出部および前記上部案内部材のいずれか一方に設けられて、いずれか他方が摺動可能な第2摺動材と、を有することを特徴とする請求項3に記載の免震機構。 The first guide portion protrudes downward from each of the other horizontal end portions of the slider, and a pair of first protrusion portions facing the lower guide member and the other horizontal direction,
A first sliding member provided on any one of the pair of first projecting portions and the lower guide member, and the other is slidable;
The second guide portion protrudes upward from each of the one horizontal end portions of the slider, and a pair of second protrusion portions facing the upper guide member and the one horizontal direction,
4. The waiver according to claim 3, further comprising: a second sliding member provided on one of the pair of second projecting portions and the upper guide member, and the other of which is slidable. Seismic mechanism.
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