説明

ダンパ連結装置

【課題】 免震装置に大規模な振幅に対応できる減衰力の大きいダンパを装備するとしても、そのダンパの伸縮作動が要請される場合以外はその伸縮作動をキャンセルさせることを可能にする。
【解決手段】 ダンパDと固定体Gとの連結が切替自在なダンパ連結装置であって、ダンパDに取り付けられるフレーム体4と、このフレーム体4に設けられ、下方に移動自在なロックピン1と、このロックピン1から水平方向に所定の距離だけ離れた位置に、このロックピン1が挿入される孔2aを有し、ロックピン1の下方に設けられて固定体Gに固定されるプレート3と、ロックピンの下方位置にこのロックピン1が挿入される孔2aを有し、プレート3の下方に設けられて固定体Gに固定されるベースフレーム2とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ダンパ連結装置に関し、特に、可動体たる上方側と固定体たる下方側との間に設けられ上方側と下方側との間における横方向の相対移動時に伸縮作動して減衰作用をするダンパを有する免震装置におけるダンパ連結装置の改良に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえば、構築物、つまり、可動体たる上方側と、地盤、つまり、固定体たる下方側との間に設けられ地震による構築物の横揺れを沈静化する免震用のダンパ、すなわち、伸縮作動時に減衰作用をするダンパを有する免震装置としては、これまでに種々の提案がある。
【0003】
その中で、たとえば、特許文献1に開示の免震装置にあっては、免震用のダンパの一端が構築物に連結されると共に他端が地盤に連結されるとしている。
【0004】
このとき、ダンパの両端は、構築物側および地盤側に枢着され、ダンパの一端または他端に構築物または地盤からの水平方向の外力、すなわち、ダンパの伸縮方向に直交する方向からのいわゆる横力でダンパが曲がらないように配慮されている。
【0005】
それゆえ、この特許文献1に開示の免震装置にあっては、たとえば、地震で構築物が横揺れするとき、地震の振幅方向に伸縮作動するダンパが同じ方向となる構築物の横揺れを沈静化する。
【0006】
ちなみに、構築物の横揺れを沈静化するこの種の免震装置は、高層となる構築物の中間階にも設けられ、それゆえ、ダンパにあっては、一端が上方階に連結されると共に他端が下方階に連結され、下方階の横揺れに起因する上方階の横揺れを沈静化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2002−266936号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、上記した特許文献1に開示の免震装置におけるダンパ連結装置にあっては、些かの不具合があると指摘される可能性がある。
【0009】
すなわち、上記のダンパ連結装置にあっては、免震装置に装備されるダンパの長さが特定される、つまり、想定される地震の振幅の規模によってダンパの減衰力が選択されていた。
【0010】
言い換えれば、地震の速度が言わば小さい場合(たとえば、25kine程度)の利用に向くダンパが、あるいは、地震の速度が言わば中程度となる場合(たとえば、50kine程度)の利用に向くダンパが選択されるとしていた。
【0011】
しかし、近年、地震の速度が言わば大きくなる場合があることが想定外と言い得ないと認識されるに至っている。
【0012】
そこで、上記した免震装置にあっても、大きな速度の地震に対応できる大きい減衰作用をするダンパを装備することが要請されるが、この大きい減衰作用をするダンパを上記の免震装置に装備するとなると、免震装置において、小さいあるいは中程度となる速度の際にもその大きい減衰作用をするダンパが伸縮作動することになり、小さいあるいは中程度となる速度に最適となる好ましい減衰作用を望むことが困難になる不具合が招来される。
【0013】
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、免震装置に大きな速度に対応できる大きい減衰作用をするダンパを装備するとしても、そのダンパの伸縮作動が要請される場合以外はその伸縮作動をキャンセルさせることを可能にするダンパ連結装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記した目的を達成するために、この発明によるダンパ連結装置の構成を、ダンパと固定体との連結が切替自在なダンパ連結装置であって、上記ダンパに取り付けられるフレーム体と、このフレーム体に設けられ、下方に移動自在なロックピンと、このロックピンから水平方向に所定の距離だけ離れた位置に、このロックピンが挿入される孔を有し、上記ロックピンの下方に設けられて上記固定体に固定されるプレートとを備えるとする。
【0015】
この発明によれば、たとえば、所定の速度以上の大きな地震が起きると、固定体に固定されたプレートが水平方向に所定の距離を移動し、ロックピンが下方に移動してプレートの孔に挿入されて、ダンパと固定体とがプレートを介して連結される。
【0016】
それゆえ、この発明にあっては、ダンパは、大きな地震がおきる前は、固定体と連結されていないので、減衰作用をしないが、大きな地震が起きると、固定体と連結されて減衰作用をなす。
【0017】
また、上記した目的を達成するために、この発明によるダンパ連結装置の構成を、ダンパと固定体との連結が切替自在なダンパ連結装置であって、上記ダンパに取り付けられるフレーム体と、このフレーム体に設けられ、下方に移動自在なロックピンと、このロックピンから水平方向に所定の距離だけ離れた位置に、このロックピンが挿入される孔を有し、上記ロックピンの下方に設けられるプレートと、上記ロックピンの下方位置にこのロックピンが挿入される孔を有し、上記プレートの下方に設けられて上記固定体に固定されるベースフレームとを備えるとする。
【0018】
この発明によれば、たとえば、所定の振幅以上の大きな地震が起きると、固定体に固定されたベースフレームとこのベースフレームに設けられたプレートとが水平方向(第一の方向)に所定の距離を移動し、ロックピンが下方に移動してプレートの孔に挿入される。
【0019】
その後、ロックピンとプレートとが第一の方向とは反対方向に所定の距離移動して、ロックピンがさらに下方に移動してベースフレームの孔に挿入されて、ダンパと固定体とがベースフレームおよびプレートを介して連結される。
【発明の効果】
【0020】
その結果、この発明によれば、免震装置に大きな速度に対応できる大きい減衰作用をするダンパを装備するとしても、あるいは、大きな速度に対応できる大きい減衰作用をするダンパを装備する免震装置を別途設けるとしても、そのダンパの伸縮作動が要請される場合以外はその伸縮作動をキャンセルさせることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】この発明によるダンパ連結装置を具現化した免震装置を示す正面図である。
【図2】この発明によるダンパ連結装置を拡大して示す正面側縦断面図である。
【図3】この発明によるダンパ連結装置におけるロックピンと受容れ部との位置関係およびダンパの伸縮作動時におけるロックピンおよび受容れ部の変位位置を示す概略正面縦断面図である。
【図4】この発明によるダンパ連結装置を拡大して示す部分断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるダンパ連結装置は、図1に示すように、免震装置Sに具現化される。
【0023】
そこで、この免震装置Sについて少し説明するが、先ず、免震装置Sは、構築物A、つまり、可動体たる上方側と、地盤G、つまり、固定体たる下方側との間に設けられ構築物Aと地盤Gとの間における図1中で左右方向となる横方向の相対移動時に伸縮作動して減衰作用をなすテレスコピック型に形成のダンパDを有する。
【0024】
そして、この免震装置Sにおいて、ダンパDは、図示するところでは、シリンダ体D1が上方側たる構築物Aの床梁などからなる取付部A1に連結され、ロッド体D2が後述する連結機構Jに連結されて、いわゆる横置きとされる。
【0025】
ちなみに、シリンダ体D1と取付部A1とは、および、ロッド体D2と連結機構Jとは、それぞれブラケット(符示せず)利用で枢着されて、ダンパDの一端または他端に構築物Aあるいは地盤Gからの水平方向の外力、すなわち、ダンパDの伸縮方向に直交する方向からのいわゆる横力でダンパDが曲がらないように配慮されている。
【0026】
また、図示するところでは、ダンパDにおけるシリンダ体D1が構築物A側となる取付部A1に連結されるから、ダンパDにおけるロッド体D2の高さ位置が本来の地盤G位置より高くなる。
【0027】
そこで、図示するところでは、ロッド体D2を連結させる後述の連結機構Jが地盤G上に設けられた嵩上げ部たる台部G1上に設けられるとして、ダンパDにおける横置き時の水準を保ち易くしている。
【0028】
一方、図示する免震装置Sにあって、ダンパDは、大きい減衰作用をする、すなわち、地震の速度が中程度を超えることになるときにも的確に伸縮作動して所定の減衰作用をなすことができる長さを有してなる。
【0029】
つまり、先の東日本大震災の後に、今後起きるかも知れないとされる東南海地震の際には、地震の速度がかなり大きくなるであろうと想定されている。
【0030】
しかしながら、これまでは、地震の速度が言わば小さい場合、あるいは、地震の速度が言わば中程度となる場合の利用に向くダンパDが選択されて免震装置Sに装備されていた。
【0031】
その結果、言わば想定を超える地震が発生することが認識されるに至った今日では、今までの態勢の免震装置Sでは、不十分であることが改めて認識され、したがって、地震の速度が大きくなる場合にも的確に伸縮作動して所定の減衰作用をなすことができる大きい減衰作用をするダンパDを装備する免震装置Sの提供が臨まれる状況になった。
【0032】
しかし、その一方で、地震の速度が大きくなる大地震は、ここ数年内に、あるいは、今後30年から50年の間に、発生するか発生しないかと議論されるほどに定かではない。
【0033】
このような事情があるときに、地震の速度が大きくなる大地震に備えるために、免震装置Sが大きい減衰作用をするダンパDを装備するとなると、前記したように、大きい減衰作用をするダンパDを言わば無駄に伸縮作動させ、また、小さいあるいは中程度の速度に対処するのに必要以上の減衰作用をさせることになり、いわゆる無駄になると指摘される可能性もある。
【0034】
そこで、この発明は、免震装置Sに大きな速度に対応できる大きい減衰作用をするダンパDを装備するとしても、あるいは、大きな速度に対応できる大きい減衰作用をするダンパDを装備する免震装置Sを別途設けるとしても、そのダンパDの伸縮作動が要請される場合以外はその伸縮作動をキャンセルさせることが可能になるダンパ連結装置、つまり、免震装置Sにおけるダンパ連結装置を提案するとしたものである。
【0035】
そして、この発明によるダンパ連結装置の構成は、基本的には、ダンパDの一端が構築物Aに連結されると共に、ダンパDの他端が連結機構Jを介して台部G1、つまり、地盤G側に連結可能とされるとする。
【0036】
つまり、前記した特許文献1に開示の提案のように、従来の免震装置Sの提案では、ダンパDの一端が上方側たる構築物Aに連結されるのはともかくとして、ダンパDの他端も下方側たる地盤Gに連結されるとしていた。
【0037】
その結果、免震装置Sに装備される大きい減衰作用をするダンパDは、地震の振幅がどの程度であるかに拘りなく、地震があれば伸縮作動して減衰作用をなすことになり、したがって、仮に、特許文献1に開示の免震装置Sに大きい減衰作用をするダンパDを併せて装備するとなると、この大きい減衰作用をするダンパDが無駄に機能し、さらには、免震装置Sにあって、総合すると、必要以上に大きい減衰作用をなすことになるのは前記した通りである。
【0038】
以上の不具合を回避するために、再度繰り返すが、この発明では、免震装置Sに大きい速度に対応できる大きい減衰作用をするダンパDを装備するとしても、その大きい減衰作用をするダンパDの伸縮作動が要請される場合以外はその伸縮作動をキャンセルさせることを可能にするものである。
【0039】
それも、人為的な手段を講じることなく、自動的になされるとするもので、構築物Aと地盤Gとの間に所定のストロークとなる大きい速度の横揺れが発現されると、人力や人力以外の電力などの動力を利用することなく、機械的に所定の動きが実現されるとする。
【0040】
つまり、たとえば、検知手段としてのセンサやこのセンサからの信号で所定の制御をする制御装置を利用する場合には、大きな速度の振動が免震装置に作用することで電気的な故障が招来され、目的とする制御を具現化できないことがあることは、経験則の教えるところである。
【0041】
このことからすれば、この発明にあっては、いわゆる機械的な動きで所期の目的を達成できるようにするので、特に、大きな地震に備える免震装置への具現化が極めて有効となる。
【0042】
すなわち、この発明では、上記のダンパDの伸縮作動のキャンセルを具現化する手段として、ダンパDの他端が連結機構Jを介して地盤Gに連結可能とされるとしている。
【0043】
そして、この連結機構Jは、図2に示すように、ダンパDの他端に上下動可能に保持されるロックピン1と、地盤Gに設けられてロックピン1の下端部の嵌入を許容する受容れ部とを有してなる。
【0044】
このとき、ロックピン1は、ダンパDの他端に連結されるフレーム体4の軸芯部に保持され、下端をフレーム体4の下端から下方に向けて突出させるように附勢部材で附勢されるとするが、このことについては、後述する。
【0045】
そしてまた、この連結機構Jにあって、ロックピン1は、構築物Aと地盤Gとの間における所定のストロークとなる図1中で左右方向たる横方向への相対移動の際に受容れ部に下端部が嵌入してダンパDの他端の地盤Gへの連結を可能にする。
【0046】
一方、ロックピン1の下端部を嵌入させる受容れ部であるが、図示する実施形態では、地盤G側となる台部G1上に固定的に設けられるベースフレーム2にスライド可能に積層されるスイッチプレートたるプレート3に形成される孔3a,3bからなり、また、上記のベースフレーム2に形成される孔2aからなるが、このことについては、後述する。
【0047】
ところで、ロックピン1は、この発明にあって、自らの動作で受容れ部に嵌入できるように附勢部材からの附勢力で下降方向に附勢されてなるが、先ず、このロックピン1自体が、図示する実施形態では、ダンパDの他端に連結されたフレーム体4の言わば中央部に上下動可能に保持されてなるとする。
【0048】
すなわち、フレーム体4の中央部には上下端で開口する筒状に形成のホルダ部41が設けられており、このホルダ部41内にロックピン1における有底筒状に形成の本体部11が上下動可能に収装される。
【0049】
このように、ロックピン1がフレーム体4に保持されるとすることで、ロックピン1を設定通りに起立させる、つまり、ダンパDの他端でロックピン1を上下動可能に起立させることが容易になる。
【0050】
また、ロックピン1をフレーム体4に保持させることで、ロックピン1がダンパDの他端に言わば直接的に保持されている場合に比較して、ロックピン1に対するメンテナンス作業についての作業性を向上させることが可能になる。
【0051】
つまり、図示するところでは、フレーム体4の上下方向の長さは、ロックピン1における上下方向の長さにほぼ等しくなるほどに設定されているので、仮にロックピン1がフレーム体4から撤去されるとしても、ダンパDの他端が著しく下降することがなく、ダンパDにいたずらに外力を作用して、ダンパDを曲げたりすることを回避することが可能になる点で有利となる。
【0052】
戻って、ロックピン1は、フレーム体4内に設けられる本体部11と、この本体部11を貫通して、この本体部11を軸方向に移動するように案内するガイド軸11aとを有し、このガイド軸11aに介装するようにして複数枚の積層された皿バネからなる附勢部材12を内側に収装してなる。
【0053】
これにより、ロックピン1は、簡単な構成で自重によって孔2a,3a,3bへの挿入が可能になり、また、本体部11を貫通したガイド軸11aにより、孔2a,3a,3b孔に挿入されたロックピン1の抜き出しが可能になる。
【0054】
そして、ロックピン1は、フレーム体4内に設けられる本体部11と、この本体部11内に設けられ、この本体部11をプレート3またはベースフレーム2に向かって押し付ける押付手段たるバネ12と、このバネ12を所定の位置に固定するキャップ13と、このキャップ13および本体部11を貫通してこの本体部11内に設けられ、この本体部11を軸方向に移動するように案内するガイド軸11aとを備え、キャップ13を介してフレーム体4と連結されるとしても良い。
【0055】
これにより、簡単な構成でロックピン1がバネ12の附勢力で孔2a,3a,3bに挿入可能となり、また、本体部11を貫通したガイド軸11aにより、孔2a,3a,3bに挿入されたロックピン1を抜き出せる。
【0056】
そしてまた、本体部11の上端開口は、キャップ13で閉塞されるとし、このとき、キャップ13の下方筒部13aの下端がバネ12の上端に当接され、この下方筒部13aが本体部11の開口端部(符示せず)の内側に押し込まれることで、バネ12が附勢力を具有するとしている。
【0057】
また、キャップ13における下方筒部13aの押し込みでバネ12が附勢力を具有した状態がキャップ13における上方頭板13bをフレーム体4側に連結することで維持されるとしている。
【0058】
ちなみに、フレーム体4の上端面(符示せず)には、たとえば、ナットからなる台座13cが設けられており、この台座13c上にキャップ13における上方頭板13bを載置した状態でボルト13dの利用で上方頭板13b、つまり、キャップ13をフレーム体4に連結する。
【0059】
これによって、本体部11、つまり、ロックピン1がバネ12の附勢力でホルダ部41内から下方に向けて突出する傾向になり、したがって、このロックピン1の下端に当接されているいわゆる遮蔽物が撤去されるとき、ロックピン1が下降することになる。
【0060】
このとき、図示するところでは、ナットからなる台座13cをフレーム体4の上端面に設けるとするが、この台座13cがナットとして機能するところからすれば、この台座13cの配設が省略されて、上記のボルト13dについては、これが直接フレーム体4に捩じ込まれるとしても良いとも言い得る。
【0061】
しかしながら、この発明にあっては、ロックピン1が再利用される、つまり、ロックピン1がホルダ部41内で上昇されることを鑑みると、台座13cをフレーム体4の上端面に設け、これにより、フレーム体4の上端面と上方頭板13bとの間にロックピン1の上昇を許容する間隔を有するようにするのが好ましい。
【0062】
なお、ロックピン1の下端には、滑り部材14が展設されていて、このロックピン1と後述するプレート3との間におけるスライド移動となる相対移動が円滑に実現されるように配慮している。
【0063】
また、バネ12たる積層された皿バネの軸芯部を貫通するガイド軸11aの上端側部は、ネジ部(符示せず)とされていて、ここにストッパとなるダブルナット11bを螺装させている。
【0064】
このダブルナット11bは、図示する状態から、回動操作で下降されると、下方にある上方頭板13bに着座するので、この状態からさらに回動操作することで、ガイド軸11aを吊り上げることが可能になり、本体部11、つまり、ロックピン1をホルダ部41内で上昇させて、ロックピン1の下端部の受容れ部からの抜き出しを可能にし得ることになる。
【0065】
なお、ロックピン1の下端部を受容れ部から抜き出ることで、ダンパDにおける他端の地盤Gへの連結が解除されるが、この解除状態が、たとえば、後述するプレート3上へのロックピン1の起立で維持される場合には、ダブルナット11bを回動操作してガイド軸11a上で上昇させるとき、このロックピン1の再度の利用を可能にする状態になる。
【0066】
また、ロックピン1にあって、バネ12は、図示するところでは、複数枚が積層された皿バネからなるとするが、ロックピン1を下方に向けて附勢するだけであるなら、皿バネからなるのに代えて、コイルスプリングからなるとしても良いと言い得る。
【0067】
そして、バネ12、つまり、押付手段は、バネ12に限定されず、油圧、空気圧および電力などを用いた荷重付加機構を用いるとしても良い。
【0068】
ちなみに、この発明にあって、つまり、免震装置Sにあって、連結機構Jを構成するロックピン1をその下端部を受容れ部たる孔に確実に嵌入させるためには、地盤Gが横揺れする速度より速い速度でロックピン1が落下するように強いバネ力の発揮を期待できる皿バネが利用されるのが好ましい。
【0069】
そして、皿バネを利用してまで高速でロックピン1を落下させて、ロックピン1の下端部を受容れ部たる孔に確実に嵌入させることからすれば、後述するベースフレーム2に形成される受容れ部たる孔2aおよびプレート3に形成される受容れ部たる孔3a,3bの上方を向く開口縁部については、これが適宜の角度の傾斜面部2b,3c,3dからなるとして、ロックピン1の下端部が受容れ部に入り易くされているのが好ましい。
【0070】
つまり、ベースフレーム2の孔2aおよびプレート3の孔3a,3bは、ロックピン1が挿入される方向に対して所定の傾斜角度を有して上方を向く傾斜面部2b,3c,3dを有するのが良い。
【0071】
戻って、連結機構Jにあって、ロックピン1の下端部を嵌入させる受容れ部は、図示する実施形態では、前記したように、地盤G側となる台部G1上に固定的に設けられるベースフレーム2にスライド可能に積層されベースフレーム2にいわゆる仮止めされるプレート3に形成される孔3a,3bからなり、また、上記のベースフレーム2に形成される孔2aからなる。
【0072】
この受容れ部がベースフレーム2に形成の孔2aからなる他にプレート3に形成の孔3a,3bからなる点について少し説明する。
【0073】
すなわち、この発明にあっては、前記したロックピン1が下端部を受容れ部に嵌入させるとき、ダンパDにおける他端の地盤Gへの連結を可能にして、以降、構築物Aに対して地盤Gが横揺れするとき、ダンパDが伸縮作動して所定の減衰作用をなすとしている。
【0074】
このことからすると、受容れ部については、これが一箇所でも良いと言い得るが、一箇所とされる場合には、以下のような不具合が招来されることになる。
【0075】
すなわち、先ず、プレート3がなくして、ベースフレーム2があり、したがって、このベースフレーム2に形成の孔2aが受容れ部とされるとき、この受容れ部が図2に示す状態、つまり、ダンパDが中立状態にあるとき、ロックピン1の下方にあることになっては、連結機構Jを設けてまでダンパDの他端がいわゆる必要時に地盤Gに連結可能とされることを実現できない。
【0076】
そこで、このベースフレーム2に受容れ部たる孔2aを形成するについては、図示しないが、このベースフレーム2の中央部から左右に一定のストローク、たとえば、350mmから400mm離れた場所に孔2aを形成することになる。
【0077】
このことは、プレート3のいわゆる左右に形成の孔3a,3bを受容れ部にするのと同じになる。
【0078】
そこで、このプレート3の左右に形成の孔3a,3bを受容れ部とするとき、ロックピン1がこの孔3a,3bに嵌入するとき、ダンパDの他端の地盤Gへの連結が実現されることになる。
【0079】
それゆえ、ダンパDの他端を地盤Gに連結することを実現する観点からすれば、ロックピン1がプレート3に形成の孔3a,3bを受容れ部にしてこれに嵌入されることで良いことになるが、この場合には以下の不具合が招来される。
【0080】
すなわち、詳しくは後述するが、図3を借りて説明すると、図3(A)に示すところが、ダンパDが中立状態にあって、しかも地盤G(符示せず)、つまり、ベースフレーム2も静止状態にあって横方向に移動せず、したがって、ロックピン1が受容れ部に嵌入されていない状態を示すことになる。
【0081】
ちなみに、この図3に示すところにあっては、図示しないが、ダンパDは、図3中の左方に位置決められている。
【0082】
そして、図3(B)に示すところは、地盤G、つまり、ベースフレーム2が図中で左方に所定のストローク、たとえば、350mmから400mmを移動した場合であり、このとき、ロックピン1が元の状態にあるまま、つまり、ダンパDが中立状態にあるまま、受容れ部たるプレート3に形成の孔3bに嵌入し、したがって、この状態をダンパDの他端が地盤Gに連結された状態と見ることができる。
【0083】
そうだとすると、この図3(B)に示す状態から、いわゆる揺れ戻しで地盤G、すなわち、ベースフレーム2が図3(A)に示す状態に戻るとすると、ロックピン1は、プレート3の孔3bに嵌入されたままであるから、当初の位置より右方に350mmから400mmずれた位置に戻されて位置決めされることになる。
【0084】
つまり、揺れ戻しでベースフレーム2が元の位置に戻ったとしても、ロックピン1は、当初位置からずれた350mmから400mmの位置に言わば取り残される状態になり、この状態からダンパDが伸縮作動するとなると、図示するところでは、ダンパDにおいて伸側のストロークが350mmから400mm不足することになる不具合を招く。
【0085】
ちなみに、上記したところと逆に、地盤G、つまり、ベースフレーム2が図3中で右方に移動するとなると、ロックピン1は、プレート3の左側の孔3aに嵌入されることになり、この場合には、上記と逆に、ダンパDにおいて圧側のストロークが不足することになる。
【0086】
そこで、この発明にあっては、ベースフレーム2に形成の孔2aを、つまり、揺れ戻しでベースフレーム2が図3(A)の位置に戻ったとき、ロックピン1が受容れ部に嵌入される前の位置にあって、つまり、ダンパDを中立状態に維持したまま、しかも、ダンパDの他端を地盤Gに連結した態勢になるように配慮したものである。
【0087】
具体的には、以下のようになるので、この発明のダンパ連結装置が如何に作動するかを説明しながらその構成を説明する。
【0088】
まず、この発明にあっては、図2に示すように、ベースフレーム2の上にスライド移動可能に積層されるプレート3は、連結部材の利用で仮止めされた状態におかれ、この連結部材は、ロックピン1がプレート3の孔3a,3bに挿入し、それゆえ、このプレート3が水平方向に移動するときに、ベースフレーム2との連結を解除するとしても良く、このとき、連結部材がせん断ピン5からなるとするのが良い。
【0089】
つまり、連結機構Jにあって、プレート3の両端部には、その肉厚を貫通する縦孔3eが形成され、一方、連結機構Jにあって、ダンパDの他端を地盤Gに連結させていない状態にあるときに、この縦孔3eに下方で直列するようにベースフレーム2に形成の縦孔2cが位置決めされる。
【0090】
そして、ベースフレーム3の上方から連結部材たるせん断ピン5が縦孔3e,2cに挿入され、図2に示す状態に維持されて、ベースフレーム2に対してプレート3が仮止めされる。
【0091】
そしてまた、このせん断ピン5は、ベースフレーム2がプレート3に対して横方向に移動するとき、せん断されてプレート3を言わば取り残したままのベースフレーム2の横移動を許容する。
【0092】
ちなみに、せん断されたせん断ピン5にあっては、下端部が台部G1に形成の収容部G2に落下されて収容され、要するときには撤去されるが、言わば使用済みのせん断ピン5は、爾後に新品と交換される。
【0093】
プレート3がベースフレーム2に対してせん断ピン5で仮止めされている状態下に、先ず、上記したように、図3(A)にある状態から地盤Gが大きな速度で横揺れし、したがって、ベースフレーム2がプレート3を載置させたまま、図3中で左方に移動すると、図3(B)に示すように、ロックピン1がプレート3の孔3bたる受容れ部に下端部を嵌入させる。
【0094】
このとき、ロックピン1は、当初のダンパ中立の時に位置にあって未だ変位していない。
【0095】
次に、この図3(B)に示す状態から、地盤Gのさらなる左行でベースフレーム2がさらに左行すると、ロックピン1がプレート3の孔3bに下端部を嵌入させたままベースフレーム2の動き、すなわち、横移動に追随して移動し、図3(C)の状態になり、このとき、ダンパDが収縮作動して所定の減衰作用をなす。
【0096】
上記の図3(C)の状態から、いわゆる揺れ戻しによる地盤Gの右行で、ベースフレーム2が図3中で右方に移動するとなると、ロックピン1を孔3bに嵌入させているプレート3がベースフレーム2と共に右行しようとする状態になる。
【0097】
しかし、ダンパDは、これに順応して伸長作動しないから、ロックピン1を言わば連結させるプレート3は、せん断ピン5のせん断もあって、ロックピン1と共にベースフレーム2から取り残される状態になる。
【0098】
となると、ロックピン1は、ベースフレーム2上をスライド移動する状態になり、図3(D)に示すように、ベースフレーム2の中央部に形成の孔2aたる受容れ部に下端部を嵌入させることになる。
【0099】
この状態で、ロックピン1がベースフレーム2の中央部に形成の孔2aに下端部を嵌入された状態になり、したがって、ダンパDは、中立状態にあるときに、他端が連結機構Jを介して地盤Gに連結されることになる。
【0100】
そして、揺れ戻しの続行で、図3(E)に示すように、いわゆる反対側にロックピン1が移動する状態になると、ダンパDが伸長作動して所定の減衰作用をなす。
【0101】
さらに、この図3(E)に示す状態から地盤G、つまり、ベースフレーム2の横揺れが反転するときには、ダンパDが収縮作動し、所定の減衰作用をなす。
【0102】
以上からして、この発明にあっては、連結機構Jにおけるロックピン1は、プレート3、つまり、受容れ部となる孔3a,3b経由でベースフレーム2の受容れ部たる孔2aに嵌入することで、ダンパDの他端の地盤Gへの連結を具現化する。
【0103】
なお、上記の受容れ部を形成するベースフレーム2に形成の孔2aについては、これが、穴、つまり、凹陥部とされてとされても良い。
【0104】
図4は、この発明における連結機構Jがリニアガイド構造6の配設下に台部G1上に設けられてなるところを示す、すなわち、フレーム体4がダンパDの伸縮方向に沿う方向にフレーム体4を移動可能にするリニアガイド構造6を介して下方側たる地盤Gに連結されてなるところを示すもので、以下には、このリニアガイド構造6について少し説明する。
【0105】
すなわち、リニアガイド構造6は、ダンパDの伸縮方向に沿って延在される一対のレール61と、各レール61に移動可能に介装されるスライダ62とを有してなる。
【0106】
なお、スライダ62は、図示するところでは、図1に示すように、レール61のガイド方向に間隔を有して前後の一対となるように配設される。
【0107】
そして、各レール61は、図4に示すように、枕木63上に定着され、この枕木63は、台部G1上に固着され、各スライダ62は、ホルダ64に保持され、このホルダ64は、連結機構Jを構成するフレーム体4の下端に連結される。
【0108】
それゆえ、このリニアガイド構造6にあっては、ダンパDの他端が連結機構Jを介して地盤G、つまり、台部G1に連結される前における地盤Gの横揺れに対してダンパDを伸縮させないことが可能になると共に、図示しないが、ダンパDが一端を回転中心にして他端を水平方向に揺動させることを阻止することが可能になる。
【0109】
以上のように、この発明にあっては、大きい速度の地震で地盤Gが横揺れし、したがって、構築物Aが地盤Gの揺れ方向に横揺れすることになるとき、構築物Aと地盤Gとの間に設けられ一端が構築物Aに連結されるダンパDが連結機構Jを介して地盤G側に連結される。
【0110】
その結果、ダンパDは、構築物Aと地盤Gとの間における言わば横方向の相対移動の際に伸縮作動して所定の減衰作用をなすが、それまでは、地盤Gの横揺れでダンパDが伸縮作動し、減衰作用をなすことはない。
【0111】
したがって、免震装置Sが小さいあるいは中程度用とされるダンパDを併せて装備する場合、あるいは、免震装置Sを別にして小さいあるいは中程度用とされるダンパDを設けている場合には、この小さいあるいは中程度用のダンパDによる適正となる所定の減衰作用を期待でき、構築物Aの地盤Gに対する横揺れを効果的に沈静化できる。
【0112】
そして、構築物Aと地盤Gとの間における横方向の相対移動速度が大規模地震による大きい速度に相当するとき、ダンパDの他端に保持されたロックピン1が地盤G側に設けた受容れ部に嵌入されて、ダンパDの他端が地盤Gに連結されることになり、その後は、そのダンパDが伸縮作動して、所定の減衰作用をなすことになる。
【0113】
その結果、この発明によれば、免震装置Sに大きい速度に対応できる大きい減衰作用をするダンパDを装備するとしても、あるいは、大きい速度に対応できる大きい減衰作用をするダンパDを装備する免震装置Sを別途設けるとしても、そのダンパDの伸縮作動が要請される場合以外はその伸縮作動をキャンセルさせることが可能になる。
【0114】
前記したところでは、ベースフレーム2に受容れ部たる孔2aを設けるとしたが、このベースフレーム2が機能するところからすると、ベースフレーム2を固定的に載置させる台部G1に代えるとして、ベースフレーム2を省略し、受容れ部を台部G1に直接形成するとしても良い。
【0115】
ただ、連結機構Jがあらかじめベースフレーム2を有していて、それゆえ、免震装置Sの設置の際に、ベースフレーム2がおよび受容れ部が適正に設置されるかの管理を容易にする上では、ベースフレーム2を設ける方が好ましいと言える。
【0116】
また、前記したところでは、連結機構Jにおけるロックピン1は、受容れ部に嵌入するとき、下降して嵌入するとしたが、ロックピン12が附勢部材12の附勢力で言わば強制的に下降されることからすると、前記した実施形態に代えて、図示しないが、受容れ部がロックピン1の上方に設けられ、したがって、ロックピン1が上昇して受容れ部に嵌入する構成とされるとしても良く、この場合には、孔や凹陥部などから受容れ部に雑物が蓄積などされる不具合の招来を回避できる点で有利となる。
【符号の説明】
【0117】
A 上方側たる構築物
D ダンパ
D1 シリンダ体
D2 ロッド体
G 下方側たる地盤
G1 台部
G2 収容部
J 連結機構
S 免震装置
1 ロックピン
2 ベースフレーム
2a,3a,3b 受容れ部たる孔
2b,3c,3d 傾斜面部
2c,3e 縦孔
3 プレート
4 フレーム体
5 せん断ピン
6 リニアガイド構造
11 本体部
11a ガイド軸
11b ダブルナット
12 押付手段たるバネ
13 キャップ
13a 下方筒部
13b 上方頭部
13c 台座
13d ボルト
14 滑り部材
41 ホルダ部
61 レール
62 スライダ
63 枕木
64 ホルダ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダンパと固定体との連結が切替自在なダンパ連結装置であって、
上記ダンパに取り付けられるフレーム体と、
このフレーム体に設けられ、下方に移動自在なロックピンと、
このロックピンから水平方向に所定の距離だけ離れた位置に、このロックピンが挿入される孔を有し、上記ロックピンの下方に設けられて上記固定体に固定されるプレートとを備えることを特徴とするダンパ連結装置。
【請求項2】
ダンパと固定体との連結が切替自在なダンパ連結装置であって、
上記ダンパに取り付けられるフレーム体と、
このフレーム体に設けられ、下方に移動自在なロックピンと、
このロックピンから水平方向に所定の距離だけ離れた位置に、このロックピンが挿入される孔を有し、上記ロックピンの下方に設けられるプレートと、
上記ロックピンの下方位置にこのロックピンが挿入される孔を有し、上記プレートの下方に設けられて上記固定体に固定されるベースフレームとを備えることを特徴とするダンパ連結装置。
【請求項3】
上記プレートと上記ベースフレームとを連結する連結部材をさらに備え、
この連結部材は、上記ロックピンが上記プレートの孔に挿入してこのプレートが水平方向に移動する場合に、このプレートと上記ベースフレームとの連結を解除する請求項2に記載のダンパ連結装置。
【請求項4】
上記連結部材は、せん断ピンからなる請求項3に記載のダンパ連結装置。
【請求項5】
上記プレートの孔は、上記ロックピンが挿入される方向に対して所定の傾斜角度を有する傾斜面部を備える請求項1,請求項2,請求項3または請求項4に記載のダンパ連結装置。
【請求項6】
上記ベースフレームの孔は、上記ロックピンが挿入される方向に対して所定の傾斜角度を有する傾斜面部を備える請求項2,請求項3または請求項4に記載のダンパ連結装置。
【請求項7】
上記ロックピンは、上記フレーム体内に設けられる本体部と、
この本体部を貫通して、この本体部を軸方向に移動するように案内するガイド軸とを備える請求項1,請求項2,請求項3,請求項4,請求項5または請求項6に記載のダンパ連結装置。
【請求項8】
上記ロックピンは、上記フレーム本体内に設けられる本体部と、
この本体部内に設けられ、この本体部を上記プレートまたは上記ベースフレームに向かって押し付ける押付手段と、
このバネを所定の位置に固定するキャップと、
このキャップおよび上記本体部を貫通してこの本体部内に設けられ、この本体部を軸方向に移動するように案内するガイド軸とを備え、
上記キャップを介して上記フレーム体と連結される請求項1,請求項2,請求項3,請求項4,請求項5または請求項6に記載のダンパ連結装置。
【請求項9】
上記ロックピンが上記ダンパの他端に連結される上記フレーム体に保持され、上記フレーム体が上記ダンパの伸縮方向に沿う方向に上記フレーム体を移動可能にするリニアガイド構造を介して上記下方側に連結されてなる請求項1,請求項2,請求項3,請求項4,請求項5,請求項6,請求項7または請求項8に記載のダンパ連結装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−87853(P2013−87853A)
【公開日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−228403(P2011−228403)
【出願日】平成23年10月18日(2011.10.18)
【出願人】(504139662)国立大学法人名古屋大学 (996)
【出願人】(594012070)株式会社安井建築設計事務所 (2)
【出願人】(304039065)カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【出願人】(390029805)THK株式会社 (420)
【Fターム(参考)】