[发明专利]防震装置

说明书

本发明涉及一种防震装置，支撑防震对象结构物，同时对伴随水平及上下摇晃的地震，皆能降低防震对象结构物之水平及上下方向的摇晃。

至今因地震为保护设置于房屋内地面上或室外的各种机械、电气设备，如特公昭60－39831号公报和特公平3－74304号公报所记载，展示了这样一种防震装置，通过底板和支持配置于底板上的各种机械、电气设备的支承及在水平方向是有复原力和衰减力的复原力装置之组合进行水平方向防震。

并且如图9所示，取代支承和衰减装置，把放置在基板构件42上的摩擦构件43作为水平方向的支承机构，通过悬架在把支承机构设置在底板主体2的支柱61上的弹簧固定突起45和设置在结构地板1上的弹簧固定构件46上的水平方向弹簧构件44，得到水平方向复原力，这就是存在的水平方向防震装置。

加之如图10所示，有这样的水平底板防震装置，作为支承机构使用设置在底板主体2的支柱61上的球50等的支承；作为仅分配复原力的机构使用研钵状皿形球托板51。

并且如图11所示，还有这样的水平防震装置等，把薄橡胶板65和铁板66相互迭合粘结作成积层橡胶62，并将此夹在上部基板63和下部基板64之间，设置于结构地板1和底板主体2或防震对象结构体当中，获得水平方向复原力。

这些水平防震装置任一个在上下方向都有高的刚性，在水平方向设计成有低的刚性，其固有振动频率比地震水平方向活动的高振动频率要低，只是降低水平方向的水平活动。

但是，如在1995年1月17日发生的兵库县南部地震中所揭示，正下类型地震不仅仅是水平运动，上下运动成分也很大，建筑物上下摇动幅度也增大，会引起损害。对于象这样的地震，前述底板防震装置任一个对于上下活动不仅没有发挥任何效果，而且在上下方向直接传递上下地震力，设置各种机械、电气设备成为防震对象的底板本身上下振动，即面外振动大幅度增加，这会损坏所述机器设备。

因此，为取得上下也防震的效果，有如图12所示的构造，在水平防震装置和底板主体2之间设置内筒41和外筒40，在其内设置上下方向弹簧构件39等；和有如图13的构造，在图12的装置上下方向弹簧构件39并排地在内筒41、外筒40外侧设置上下方向衰减构件47，进一步抑制上下方向的摇动。此外，在图12及图13，与图9同一结构部分用相同符号表示。

而且方案有如图14所示，把图10的球50等的支承设置于在侧面下部柔性设置弹簧托48的支柱61内部，把上下方向弹簧构件39置于该弹簧托48和底板主体2之间，在外筒40内上下活动地设置支柱61；和如图15所示，在如图11所示的装置上部串接空气弹簧52，在如图11所示的装置上却串接空气弹簧52。在图16的防震装置中，基础59设置于地盘60上，使在其上通过水平方向防震构件56放置的整体台架55，利用水平方向防震构件58在水平方向防震，在其台架55内通过上下防震构件57设置防震对象结构物11。然后，方案还有为抑制防震对象结构物11整体锁定振动，在台架55侧部设置上下滑动，约束水平方向变形的上下支承部件58作为锁定振动防止装置。这里，所谓锁定振动称为与底板主体移位的轴正交的方向之轴系的旋转运动。

如在1995年1年月17日发生于兵库县南部的地震中还查明，正下类型地震情况下由于不仅水平活动，而且上下也有很大运动，所以已有的特公昭60－39831号公报、特公平3－74304号公报的水平防震装置，图9、10、11所示的水平防震装置中，上下方向不防震，是刚性结构，所以通过水平防震装置直接传递上下活动，据此支持的底板结构在上下晃动幅度大，有可能使在底板结构上设置的防震对象结构物损坏。并且，在由于上下晃动使底板结构体有大的变形情况下，与底板结构体结合的水平防震装置受到很大的力，一旦破损由于水平方向防震能力也受到损害，所以最后有可能破坏防震结构及防震对象结构物。

因此，为谋求降低上下方向的地震活动，如图12至15所示的装置，利用螺旋弹簧和空气弹簧使上下方向刚性变小，缓解上下方向地震活动的冲击。然而，一旦使上下方向刚性变柔和，则由于水平方向刚性和对水平轴的旋转刚性随之变柔和，所以使得由防震装置支持的底板整体的水平方向晃动加大，或引起锁定振动的加大，这就大大降低了防震能力。尤其是图15结构的空气弹簧部分存在这些问题变大的可能性。在图16所示的装置中，防止水平方向振动和锁定振动的效果提高，但由于为防止这些振动的充分刚性，重新需设庞大的台架，所以使结构整体规模大、成本也高，难以设置在建筑物内部。