隔震装置、升降装置以及隔震单元的制作方法

文档序号:17849516发布日期:2019-06-11 22:04阅读:247来源:国知局
隔震装置、升降装置以及隔震单元的制作方法

本发明涉及一种对结构物进行隔震的隔震装置、包括隔震装置的升降装置以及用于隔震装置的隔震单元。



背景技术:

隔震装置设置在隔震对象与基础部之间。隔震装置设置成通过切断两者的变动而不向隔震对象传递地震的振动,或者设置成用于减轻施加至隔震对象的、由于地震而引起的加速度。在针对经常用作施工用电梯等的齿条及小齿轮式电梯的隔震技术中,具有一种仅在电梯的地上基础上包括水平隔震装置的隔震技术(参照专利文献1)。

已知一种隔震技术,包括滚动支承件以及抑制水平面内的振动的减振装置,在未发生地震时锁定滚动支承件以及减振装置以使该滚动支承件和减振装置不工作,当发生地震时解除锁定而使滚动支承件和减振装置工作(参照专利文献2)。为了抑制上下方向的振动,利用滚珠丝杠机构以将附加质量的运动方向限制在上下方向上。在振动较小的情况下驱动附加质量而主动地减振,在振动较大的情况下不驱动附加质量。为此,在滚珠丝杠机构的螺杆的一端设置离合器,在主动使附加质量运动而进行减振的情况下,通过离合器而使螺杆不旋转。在振动较大的情况下,离合器能够使螺杆自由地旋转,从而附加质量能够自由地上下运动(参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特许第3860813号

专利文献2:日本专利特许第3014034号

专利文献3:日本专利特开平5-196090号公报。



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

在专利文献1的隔震装置中,建筑结构物需要水平隔震。若建筑结构物未水平隔震,则仅电梯的下部受到隔震,电梯的上部未受到隔震。齿条及小齿轮式电梯具有有限的可支承部位。因此,在设置于支承部位的隔震装置中,进行未施加有负载的水平面内的隔震是容易的,但在施加负载的上下方向上进行隔震较难。除了齿条及小齿轮式电梯以外,在施加负载的上下方向上对具有有限的可支承部位的结构物进行隔震较难。

专利文献3的减振装置是对上下方向的振动进行抑制的减振装置,而非以使振动不传递至隔震对象的方式进行隔震的装置。也就是说,未将丝杠机构用于对将隔震对象固定至结构物或者使隔震对象能够移动进行切换的锁定部。此外,即使在离合器被固定的情况下,附加质量也能够移动。

本发明是为了解决上述技术问题而形成的,其目的在于在施加负载的方向上对具有有限的可支承部位的结构物进行隔震。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的隔震装置包括在铅垂方向上进行隔震的负载方向隔震单元、在水平面内的第一方向上进行隔震的第一方向隔震单元、在水平面内的不同于第一方向的第二方向上进行隔震的第二方向隔震单元。

负载方向隔震单元具有:振动侧连接部,该振动侧连接部与由于地震而振动的结构物或地面连接;隔震对象连接部,该隔震对象连接部与待隔离振动的对象即隔震对象连接,并且设置成能够在规定方向即隔震方向上相对于振动侧连接部移动。

此外,在振动侧连接部与隔震对象连接部之间设置有:锁定部,该锁定部对将隔震对象连接部固定至振动侧连接部或者使隔震对象连接部能够移动进行切换;间隔复原部,该间隔复原部根据隔震对象连接部与振动侧连接部的间隔的变化量来产生使上述变化量接近零的力,上述变化量是与锁定部将隔震对象连接部固定至振动侧连接部的状态下的上述间隔相比的变化量,上述间隔复原部具有拉伸侧弹性体和预压后的压缩侧弹性体,上述拉伸侧弹性体作为压力被施加间隔变大方向的隔震方向的外力,上述压缩侧弹性体作为压力被施加间隔变小方向的外力;以及振动衰减部,该振动衰减部在间隔变大时产生缩小间隔方向的力,并且在间隔变小时产生扩大间隔方向的力。

此外,隔震装置包括:负载方向隔震单元,该负载方向隔震单元在不同于铅垂的方向即负载方向上进行隔震;第二方向隔震单元,该第二方向隔震单元在将负载方向投影至水平面后的方向即第二方向上进行隔震;以及第一方向隔震单元,该第一方向隔震单元在水平面内的不同于第二方向的第一方向上进行隔震。

负载方向隔震单元以及第二方向隔震单元具有:振动侧连接部,该振动侧连接部与由于地震而振动的结构物或地面连接;隔震对象连接部,该隔震对象连接部与待隔离振动的对象即隔震对象连接,并且设置成能够在规定方向即隔震方向上相对于振动侧连接部移动。

此外,在振动侧连接部与隔震对象连接部之间设置有:锁定部,该锁定部对将隔震对象连接部固定至振动侧连接部或者使隔震对象连接部能够移动进行切换;间隔复原部,该间隔复原部根据隔震对象连接部与振动侧连接部的间隔的变化量来产生使上述变化量接近零的力,上述变化量是与锁定部将隔震对象连接部固定至振动侧连接部的状态下的上述间隔相比的变化量,上述间隔复原部具有拉伸侧弹性体和预压后的压缩侧弹性体,上述拉伸侧弹性体作为压力被施加间隔变大方向的隔震方向的外力,上述压缩侧弹性体作为压力被施加间隔变小方向的外力;以及振动衰减部,该振动衰减部在间隔变大时产生缩小间隔方向的力,并且在间隔变小时产生扩大间隔方向的力。

此外,隔震装置包括:负载方向隔震单元,该负载方向隔震单元在不同于铅垂的方向即负载方向上进行隔震;第一方向隔震单元,该第一方向隔震单元在水平面内的第一方向上进行隔震;以及第二方向隔震单元,该第二方向隔震单元在水平面内的不同于第一方向的第二方向上进行隔震。

负载方向隔震单元、第一方向隔震单元以及第二方向隔震单元具有:振动侧连接部,该振动侧连接部与由于地震而振动的结构物或地面连接;隔震对象连接部,该隔震对象连接部与待隔离振动的对象即隔震对象连接,并且设置成能够在规定方向即隔震方向上相对于振动侧连接部移动。

此外,在振动侧连接部与隔震对象连接部之间设置有:锁定部,该锁定部对将隔震对象连接部固定至振动侧连接部或者使隔震对象连接部能够移动进行切换;间隔复原部,该间隔复原部根据隔震对象连接部与振动侧连接部的间隔的变化量来产生使上述变化量接近零的力,上述变化量是与锁定部将隔震对象连接部固定至振动侧连接部的状态下的上述间隔相比的变化量,上述间隔复原部具有拉伸侧弹性体和预压后的压缩侧弹性体,上述拉伸侧弹性体作为压力被施加间隔变大方向的隔震方向的外力,上述压缩侧弹性体作为压力被施加间隔变小方向的外力;以及振动衰减部,该振动衰减部在间隔变大时产生缩小间隔方向的力,并且在间隔变小时产生扩大间隔方向的力。

本发明的隔震单元具有:振动侧连接部,该振动侧连接部与由于地震而振动的结构物或地面连接;隔震对象连接部,该隔震对象连接部与待隔离振动的对象即隔震对象连接,并且设置成能够在规定方向即隔震方向上相对于振动侧连接部移动。

此外,在振动侧连接部与隔震对象连接部之间设置有:锁定部,该锁定部对将隔震对象连接部固定至振动侧连接部或者使隔震对象连接部能够移动进行切换;间隔复原部,该间隔复原部根据隔震对象连接部与振动侧连接部的间隔的变化量来产生使上述变化量接近零的力,上述变化量是与锁定部将隔震对象连接部固定至振动侧连接部的状态下的上述间隔相比的变化量,上述间隔复原部具有拉伸侧弹性体和预压后的压缩侧弹性体,上述拉伸侧弹性体作为压力被施加间隔变大方向的隔震方向的外力,上述压缩侧弹性体作为压力被施加间隔变小方向的外力;以及振动衰减部,该振动衰减部在间隔变大时产生缩小间隔方向的力,并且在间隔变小时产生扩大间隔方向的力。

发明效果

根据本发明的隔震装置以及隔震单元,能够在施加负载的方向上对具有有限的可支承部位的结构物进行隔震。

附图说明

图1是对本发明实施方式一的升降装置的结构进行说明的图。

图2是应用于实施方式一的升降装置下部的隔震装置的示意结构图。

图3是应用于实施方式一的升降装置支承于建筑结构物的部分的隔震装置的示意结构图。

图4是对应用于实施方式一的升降装置的隔震装置具有的锁定机构的结构进行说明的示意图。

图5是对应用于实施方式一的升降装置的隔震装置具有的预压弹簧的结构进行说明的示意图。

图6是对应用于实施方式一的升降装置的隔震装置具有的预压弹簧伸缩后的状态进行说明的示意图。

图7是对应用于实施方式一的升降装置的隔震装置所具有的、铅垂方向的隔震单元具有预压弹簧的效果进行说明的图。

图8是应用于实施方式一的升降装置下部的隔震装置的立体图。

图9是应用于实施方式一的升降装置下部的隔震装置的主视图。

图10是应用于实施方式一的升降装置下部的隔震装置的侧视图。

图11是应用于实施方式一的升降装置下部的隔震装置的后视图。

图12是对应用于实施方式一的升降装置下部的隔震装置的x轴隔震单元的x轴锁定机构以及x轴阻尼器的结构进行说明的立体图。

图13是对应用于实施方式一的升降装置下部的隔震装置的x轴隔震单元的引导部以及x轴弹簧的结构进行说明的立体图。

图14是对应用于实施方式一的升降装置下部的隔震装置的y轴隔震单元的引导部以及y轴弹簧的结构进行说明的立体图。

图15是对应用于实施方式一的升降装置下部的隔震装置的y轴隔震单元的y轴锁定机构的结构进行说明的立体图。

图16是对应用于实施方式一的升降装置下部的隔震装置的z轴隔震单元的结构进行说明的立体图。

图17是应用于实施方式一的升降装置支承于建筑结构物的部位的隔震装置的立体图。

图18是应用于实施方式一的升降装置支承于建筑结构物的部位的隔震装置的主视图。

图19是应用于实施方式一的升降装置支承于建筑结构物的部位的隔震装置的侧视图。

图20是应用于实施方式一的升降装置支承于建筑结构物的部位的隔震装置的、从背面斜上方观察到的图。

图21是应用于实施方式一的升降装置的隔震装置动作时的一例的流程图。

图22是应用于实施方式一的升降装置的隔震装置动作时的另一例的流程图。

图23是对本发明实施方式二的升降装置的结构进行说明的图。

图24是应用于实施方式二的升降装置下部的隔震装置的示意结构图。

图25是应用于实施方式二的升降装置支承于建筑结构物的部分的隔震装置的示意结构图。

图26是对应用于实施方式二的升降装置的隔震装置具有的预压弹簧被施加的预压的大小进行说明的图。

图27是应用于实施方式二的升降装置下部的隔震装置的立体图。

图28是应用于实施方式二的升降装置下部的隔震装置的主视图。

图29是应用于实施方式二的升降装置下部的隔震装置的侧视图。

图30是应用于实施方式二的升降装置支承于建筑结构物的部位的隔震装置的立体图。

图31是应用于实施方式二的升降装置支承于建筑结构物的部位的隔震装置的主视图。

图32是应用于实施方式二的升降装置支承于建筑结构物的部位的隔震装置的侧视图。

图33是应用于实施方式二的升降装置支承于建筑结构物的部位的隔震装置的、从背面斜上方观察到的图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在下述附图中,对相同或相当的部分均标注相同的附图标记,不重复说明。

实施方式一

图1是对本发明实施方式一的升降装置的结构进行说明的图。升降装置100例如是对4层楼的建筑结构物70进行建筑施工时所使用的施工用电梯。升降装置100具有井架1、轿厢2、隔震装置3以及隔震装置4。井架1沿建筑结构物70铅垂地设置。轿厢2沿井架1升降。隔震装置3设置于井架1与地面71之间。隔震装置4在建筑结构物70的各层设置于支承井架1的部位。也存在井架1的下方不是地面而是结构物的情况。

在隔震装置3附近的地面71设置有地震检测器5。地震检测器5在检测出阈值以上的加速度的情况下输出地震检测信息。地震检测信息是传递发生了地震的信息。在建筑结构物70内的控制室等设置有控制隔震装置3、4的控制装置6。在控制装置6输入有来自地震检测器5的地震检测信息。控制装置6与未图示的公共网络连接,能够接收日本气象厅发布的紧急地震信息等。

井架1以在该井架1的下部设置隔震装置3的方式相对于建筑结构物70设置于规定的位置。井架1也支承于结构物70。轿厢2是能够供人或物乘载的箱体。升降装置100是齿条及小齿轮方式。在井架1设置有未图示的齿条。齿条是在对轿厢2进行引导的导轨之间切有齿的平板。在轿厢2的上部设置有未图示的小齿轮。小齿轮是设置有与齿条的齿啮合的齿的齿轮。通过装载于轿厢2的未图示的马达使小齿轮旋转,从而使小齿轮即轿厢2相对于齿条即井架1移动。

图2是应用于升降装置下部的隔震装置3的示意结构图。隔震装置3具有z轴隔震单元7、x轴隔震单元8以及y轴隔震单元9。z轴隔震单元7是在作为隔震对象的井架1与地面71之间并在铅垂方向(z轴方向)上进行隔震的负载方向隔震单元。x轴隔震单元8是在水平面内的x轴方向(第一方向)上进行隔震的第一方向隔震单元。y轴隔震单元9是在水平面内的与x轴方向(第一方向)正交的y轴方向(第二方向)上进行隔震的第二方向隔震单元。第一方向与第二方向也可不正交,只要是水平面内不同的两个方向即可。

在图2中,将铅垂方向表现为图中的上下方向,将水平面内的方向水平地表现。实际上,在水平面内进行隔震的x轴隔震单元8与y轴隔震单元9彼此位于上下,但为了避免繁琐,在图2中图示了x轴隔震单元8与y轴隔震单元9在上下方向上位于相同的位置。

在隔震装置3中,从井架1侧依次配置x轴隔震单元8、y轴隔震单元9以及z轴隔震单元7。也就是说,作为隔震对象的井架1支承于x轴隔震单元8。井架1以及x轴隔震单元8支承于y轴隔震单元9。井架1、x轴隔震单元8以及y轴隔震单元9支承于z轴隔震单元7。z轴隔震单元7支承于地面71。

地震时,x轴隔震单元8能够使井架1在x轴方向上相对于y轴隔震单元9移动。地震时,y轴隔震单元9能够使x轴隔震单元8以及井架1在y轴方向上相对于z轴隔震单元7移动。地震时,z轴隔震单元7能够使y轴隔震单元9、x轴隔震单元8以及井架1在z轴方向上相对于地面71移动。

将隔震单元进行隔震的方向称为隔震方向。隔震是指当地震发生时降低施加至隔震对象的加速度。隔震对象是指不传递由地震引起的振动的对象。

z轴隔震单元7具有z轴锁定机构10、与z轴锁定机构10并列设置的z轴预压弹簧11以及z轴阻尼器12。z轴锁定机构10是对使井架1相对于建筑结构物70或地面71固定或能够移动进行切换的锁定部。z轴预压弹簧11以及z轴阻尼器12在z轴锁定机构10解除锁定时动作。z轴预压弹簧11支承井架1的负载,并且不将地面71的振动传递至井架1。z轴阻尼器12使振动的能量衰减。x轴隔震单元8具有并列设置的x轴锁定机构13、x轴弹簧14以及x轴阻尼器15。y轴隔震单元9具有并列设置的y轴锁定机构16、y轴弹簧17以及y轴阻尼器18。在隔震单元中,将弹簧以及阻尼器(缓冲器)伸缩的方向称为主轴方向。隔震单元以主轴方向与隔震方向平行的状态使用。

图3是应用于井架1支承于建筑结构物70的部分的隔震装置4的示意结构图。与隔震装置3相同的是,隔震装置4具有z轴隔震单元7、x轴隔震单元8以及y轴隔震单元9。在隔震装置4中,z轴隔震单元7存在于最接近井架1侧。也就是说,井架1支承于z轴隔震单元7。井架1以及z轴隔震单元7支承于y轴隔震单元9。井架1、z轴隔震单元7以及y轴隔震单元9支承于x轴隔震单元8。x轴隔震单元8支承于建筑结构物70。

地震时,在隔震装置4中,z轴隔震单元7能够使井架1在z轴方向上相对于y轴隔震单元9移动。地震时,y轴隔震单元9能够使z轴隔震单元7以及井架1在y轴方向上相对于x轴隔震单元8移动。地震时,x轴隔震单元8能够使y轴隔震单元9、z轴隔震单元7以及井架1在x轴方向上相对于建筑结构物70移动。

z轴锁定机构10、x轴锁定机构13以及y轴锁定机构16具有相同的结构。以z轴锁定机构10为例,对锁定机构的结构进行说明。图4中示出了对锁定机构的结构进行说明的示意图。z轴锁定机构10具有结构物连接部19、滚珠丝杠外壳20、螺杆21、滚珠丝杠螺母22、离合器23、切换杆24、电磁铁25、隔震对象连接部26以及螺母连接部27。

结构物连接部19与建筑结构物70或地面71连接。滚珠丝杠外壳20相对于结构物连接部19铅垂地固定。螺杆21设置成在滚珠丝杠外壳20与结构物连接部19之间能够铅垂地绕轴旋转。滚珠丝杠22具有插入有螺杆21的贯穿孔。离合器23将螺杆21固定至结构物连接部19或者从结构物连接部19释放。切换杆24对基于离合器23的固定或释放进行切换。电磁铁25改变切换杆24的位置。隔震对象连接部26与作为隔震对象的井架1连接。螺母连接部27将滚珠丝杠螺母22固定至隔震对象连接部26。

结构物连接部19是与由于地震而振动的结构物或地面连接的振动侧连接部。隔震对象连接部26与作为隔震对象的井架1连接,并且设置成能够在隔震方向上相对于振动侧连接部26移动。隔震方向是隔震单元对隔震对象进行隔震的规定方向。

在螺杆21的外表面设置有阳螺纹。在滚珠丝杠螺母22的贯穿孔设置有与设置于螺杆21的阳螺纹啮合的阴螺纹。在螺杆21的阳螺纹与设置于滚珠丝杠22的贯穿孔的阴螺纹之间具有滚珠。因此,在几乎没有摩擦阻力的状态下,螺杆21能够相对于滚珠丝杠螺母22旋转。滚珠丝杠螺母22能够在螺杆21的轴的方向上移动,但绕轴的旋转受到抑制。因此,若螺杆21旋转,则滚珠丝杠螺母22沿轴移动。滚珠丝杠螺母22通过长度固定的螺母连接部27与隔震对象连接部26连接。因此,即使滚珠丝杠螺母22移动,该滚珠丝杠螺母22相对于隔震对象连接部26的位置关系也不会变化。若滚珠丝杠螺母22移动,那么,隔震对象连接部26相对于结构物连接部19移动,隔震对象连接部26与结构物连接部19之间的间隔变化。

离合器23设置于螺杆21的一端。离合器23所具有的状态是将螺杆21固定至结构物连接部19的状态以及使螺杆21能够绕轴旋转的状态。离合器23的状态与切换杆24的状态连动地变化。例如在切换杆24位于上侧的情况下,离合器23以及螺杆21相对于结构物连接部19固定。在切换杆24位于下侧的情况下,离合器23从结构物连接部19脱开。也就是说,离合器23以及螺杆21处于能够相对于结构物连接部19旋转的状态。电磁铁25使电磁力作用至切换杆24,从而改变切换杆24的状态。电磁铁25是闩锁电磁铁型。当改变切换杆24的位置时,电磁铁25用电。在未供电的情况下,电磁铁25维持相同的状态。

离合器23平时相对于结构物连接部19固定(锁定)。当发生地震时,向z轴锁定机构10发出解除锁定的信号。电磁铁25接收信号而动作。电磁铁25将电磁力施加至切换杆24,从而改变切换杆24的位置。若切换杆24的位置变化,则离合器23从结构物连接部19脱开。也就是说,螺杆21变成能够旋转的状态。其结果是,即使结构物70或地面71振动,滚珠丝杠螺母22也会移动,使得振动不容易传递至隔震对象连接部26以及井架1。

与z轴锁定机构10相比,x轴锁定机构13以及y轴锁定机构16的不同点在于,螺杆21的轴的方向朝向水平面内的x轴方向或者y轴方向。至于其它的点,x轴锁定机构13以及y轴锁定机构16具有与z轴锁定机构10相同的结构。

由于滚珠丝杠外壳20固定至结构物连接部19,因此,螺杆21的两端能够旋转地连接于结构物连接部19。滚珠丝杠外壳20也可固定至隔震对象连接部26而非结构物连接部19。在该情况下,螺母连接部27与结构物连接部19连接。将固定有滚珠丝杠外壳20且螺杆21的两端能够旋转地连接的结构物连接部19或隔震对象连接部26称为螺杆连接侧。螺杆21的两端以该螺杆21的轴与隔震方向平行的方式能够绕轴旋转地连接于螺杆连接侧。滚珠丝杠外壳20也可与结构物连接部19或隔震对象连接部26一体地制造。也可不设置滚珠丝杠外壳20而将螺杆21的两端与结构物连接部19或隔震对象连接部26连接。

从不同的观点而言,滚珠丝杠螺母22是一种移动构件,该滚珠丝杠螺母22具有贯穿孔,该贯穿孔设置有与螺杆的阳螺纹啮合的阴螺纹并且插入有螺杆21,若螺杆21旋转,则该滚珠丝杠螺母22在螺杆21的轴的方向上移动,并且该滚珠丝杠螺母22与不同于螺杆连接侧的结构物连接部19或隔震对象连接部26的位置关系固定。离合器23、切换杆24以及电磁铁25构成抑制螺杆21的旋转或者使螺杆21能够旋转的开关部。

由于将滚珠丝杠用于锁定机构,因而具有下述优点。在任意的位置都容易锁定。当释放了锁定时,滚珠丝杠螺母沿滚珠丝杠移动时的阻力较小。能够配合锁定时施加的负载而适当地确定滚珠丝杠的粗细以及离合器的大小等。

作为锁定机构,也可使用与滚珠丝杠机构不同的机构。为了切换离合器的状态,也可使用电磁铁以外的构件。锁定机构也可利用离合器以外的机构。只要是能够对将隔震对象连接部26固定至结构物连接部19或者使该隔震对象连接部26能够移动进行切换的机构,那么,该锁定机构可以是任意的机构。

x轴弹簧14是具有适度的弹性系数的弹簧。例如,将规定个数的碟簧串联地排列来构成该x轴弹簧14。x轴弹簧14的一端与结构物连接部19连接。x轴弹簧14的另一端与隔震对象连接部26连接。因此,在x轴锁定机构13处于锁定状态的情况下,在x轴弹簧14未施加外力。在x轴锁定机构13处于释放状态的情况下,在x轴弹簧14施加外力。x轴弹簧14根据外力的大小而伸缩。根据胡克定律,产生与x轴弹簧14伸缩的长度成比例的力。在x轴弹簧14伸长的情况下,x轴弹簧14所产生的力的方向是使x轴弹簧14缩短的方向。在x轴弹簧14缩短的情况下,上述力的方向是使x轴弹簧14伸长的方向。y轴弹簧17也同样如此。

图5是对z轴预压弹簧11的结构进行说明的示意图。z轴预压弹簧11具有压缩侧弹簧28a和拉伸侧弹簧28b这两个弹簧。在向z轴预压弹簧11施加了压缩外力的情况下,压缩侧弹簧28a受到压力而缩短。压缩侧弹簧28a被施加有预先确定大小的压力。在压缩侧弹簧28a的主轴方向上施加压力而使弹簧比自然长度缩短。将预先施加压力这一行为称为预压,将预先施加的压力(预压)的大小称为预压值。

在施加了将z轴预压弹簧11从两侧拉伸这样的外力的情况下,拉伸侧弹簧28b受到压力而缩短。拉伸侧弹簧28b未被施加预压。压缩侧弹簧28a与拉伸侧弹簧28b分开地收容于具有分隔壁29的框体30的内部。压缩侧弹簧28a以及拉伸侧弹簧28b例如分别是规定个数的碟簧。

框体30的外形是圆筒状。在框体30的主轴方向的两侧端面30a、30b分别设置有圆形的开口30c、30d。在开口30c、30d分别插入有圆柱状的轴31a、31b。开口30c的直径比轴31a的直径大,并且比碟簧的直径小。开口30d的直径比轴31b的直径大,并且比碟簧的直径小。轴31b的直径比设置于具有圆锥台的外形的碟簧的顶部侧的圆形孔的直径小。因此,轴31b能够穿过拉伸侧弹簧28b之中而与加压构件32b连接。此外,构成压缩侧弹簧28a的碟簧不会从开口30c露出。构成拉伸侧弹簧28b的碟簧也不会从开口30d露出。

在轴31a的存在于框体30的内部的一端设置有加压构件32a。加压构件32a存在于压缩侧弹簧28a与端面30a之间。轴31a以及加压构件32a虽然无法向端面30a的方向移动,但能够向压缩侧弹簧28a的方向移动。轴31a的位于框体30的外侧的一端与隔震对象连接部26连接。

在存在有间隔壁29的一侧,压缩侧弹簧28a与可动板33接触。可动板33在框体30内能够移动。可动板33与间隔壁29的间隔能够通过预压调节部34改变。若改变可动板33与间隔壁29的间隔,则压缩侧弹簧28a的长度将变化。根据胡克定律,弹簧的长度与外力具有线性关系。因此,通过改变可动板33与间隔壁29的间隔,能够改变施加至压缩侧弹簧28a的预压值。预压调节部34例如是利用千斤顶或丝杠等机构的构件。只要能够使可动板33移动并且维持可动板33与间隔壁29的间隔,预压调节部34可以是任意构件。在适当地制造压缩侧弹簧的施加了预压时的长度以及框体的内部空间的主轴方向的长度的情况下,不需要预压调节部。若有预压调节部,那么,即使框体的制造精度不高,也能够适当地调节预压值。即使在使用了多年而使压缩侧弹簧的弹性系数变化的情况下,也能够通过预压调节部进行调节而将预压值维持为规定值。

施加至压缩侧弹簧28a的预压的大小(预压值)设为与释放z轴锁定机构10的锁定时从井架1施加至z轴预压弹簧11的负载相同。这样,当z轴锁定机构10的锁定解除时,能够防止重力作用而使井架1的位置下降。另外,只要预压值与负载之差小到所需程度而处于规定的范围内,则不必严格相同。

在轴31b的存在于框体30的内部的一端设置有加压构件32b。加压构件32b存在于拉伸侧弹簧28b与间隔壁29之间。轴31b以及加压构件32b虽然无法向间隔壁29的方向移动,但能够向拉伸侧弹簧28b的方向移动。轴31b的位于框体30的外侧的一端与结构物连接部19连接。另外,也可将轴31b的一端与隔震对象连接部26连接并且将轴31a的一端与结构物连接部19连接。

图6中示意性地示出了预压弹簧伸缩的状态。图6的(a)是对预压弹簧进行压缩的情况。图6的(b)是对预压弹簧进行拉伸的情况。若向z轴预压弹簧11施加超过压缩方向的预压值的外力,那么,加压构件32a离开端面30a而一边使压缩侧弹簧28a进一步缩短一边移动,从而使压缩侧弹簧28a以及z轴预压弹簧11变短。因此,压缩侧弹簧28a是受到预压的弹性体(压缩侧弹性体),在该压缩侧弹簧28a上作为压力施加使结构物连接部19与隔震对象连接部26的间隔变小方向的外力。轴31a是将外力传递至加压构件32a的压缩侧轴。加压构件32a是与压缩侧轴连接并且将来自压缩侧轴的力作为压力而传递至压缩侧弹性体的压缩力施加部。

在z轴预压弹簧11的压缩方向上的外力为预压值以下的情况下,压缩侧弹簧28a以及z轴预压弹簧11的长度不会变化。另外,由于将预压值设为与z轴锁定机构10的锁定解除时从井架1施加至z轴预压弹簧11的负载相同,因此,不会在z轴预压弹簧11上施加小于预压值的外力。

在使预压弹簧压缩的方向的外力为预压值以下的情况下,预压弹簧的长度不会变化。因此,能够将预压弹簧作为锁定部使用。对于大型的重结构物而言,将预压弹簧作为锁定部使用是有效的。由于不需要具有额外的锁定部,因此,能够简化隔震装置。不过,在小型且不那么重的结构物中将预压弹簧用作锁定部的情况下,若人或装载物的重量变化,则锁定被释放的加速度变化较大。由于无论人或装载物如何,锁定被释放的加速度需要被设为恒定,因此,作为锁定部,锁定被释放的加速度变化这一情况是不理想的。

如图6的(b)所示,若向z轴预压弹簧11施加拉伸方向的外力,那么,加压构件32b离开间隔壁29而一边使拉伸侧弹簧28b缩短一边移动,从而使得z轴预压弹簧11变长。因此,拉伸侧弹簧28b是弹性体(拉伸侧弹性体),在该拉伸侧弹簧28b上作为压力施加使结构物连接部19与隔震对象连接部26的间隔变大方向的外力。轴31b是将外力传递至加压构件32b的拉伸侧轴。加压构件31b是与拉伸侧轴连接并且将来自拉伸侧轴的力作为压力而传递至拉伸侧弹性体的拉伸力施加部。另外,拉伸侧的加压构件在远离框体的开口一侧与弹簧接触。压缩侧的加压构件在靠近框体的开口一侧与弹簧接触。

另外,在向z轴预压弹簧11施加压缩方向的外力的情况下,拉伸侧的加压构件32b与间隔壁29相互按压。因此,在向z轴预压弹簧11施加压缩方向的外力的情况下,在拉伸侧弹簧28b未施加压力。

在向z轴预压弹簧11施加拉伸方向的外力的情况下,虽然在轴31a也施加拉伸外力,但仅通过压缩侧的加压构件32a对端面30a进行拉伸,轴31a无法相对于框体30移动。因此,在向z轴预压弹簧11施加拉伸方向的外力的情况下,在压缩侧弹簧28a未施加压力。

此外,从不同的观点而言,包括间隔壁29且比间隔壁29靠隔震对象连接部26侧的部分的框体30是拉伸侧框体,该拉伸侧框体收容作为拉伸侧弹性体的拉伸侧弹簧28b,并且在隔震方向的隔震对象连接部26侧的端面具有开口30b。包括间隔壁29且比间隔壁29靠结构物连接部19侧的部分的框体30是压缩侧框体,该压缩侧框体收容作为压缩侧弹性体的压缩侧弹簧28a,并且在不存在拉伸侧框体的一侧即结构物连接部19侧的隔震方向的端面具有开口30a。在该实施方式一中,拉伸侧框体与压缩侧框体是通过间隔壁对一个框体划分而成的,并且共用间隔壁。拉伸侧框体与压缩侧框体也可是彼此的相对位置关系固定的独立框体。另外,也可将压缩侧框体配置于隔震对象连接部26侧,并且将拉伸侧框体配置于结构物连接部19侧。

根据图7,对使用z轴预压弹簧11的效果进行说明。图7是对z轴隔震单元7具有z轴预压弹簧11的效果进行说明的图。图7的(a)是使用未施加预压的弹簧的情况。图7的(b)是使用预压弹簧的情况。在图7中,横轴是施加至z轴隔震单元7的外力fout。外力fout不包括由重力引起的负载fg。在z轴隔震单元7施加外力fout与负载fg。将施加向上的外力fout的情况设为外力为正(fout>0)。纵轴是z轴隔震单元7中的、结构物连接部19与隔震对象连接部26的间隔l。间隔l由与z轴锁定机构10将间隔固定的状态下的间隔相比的变化量来表示。l>0是指间隔变大,l<0是指间隔变小。将弹簧的弹性系数设为k。

如图7的(a)所示,在使用未施加预压的弹簧的情况下,即使在未施加有外力fout的状态(fout=0)下也作用有负载fg,因而l=-(fg/k)<0。在施加有与负载fg相等的外力fout的状态(fout=fg)下,l=0。在使用施加有与负载fg相等的预压值的预压的预压弹簧的情况下,如图7的(b)所示,距离l与外力fout成正比。在未施加有外力fout的状态(fout=0)下,l=0。在铅垂方向上隔震的z轴隔震单元7中,使用施加了与负载fg相同大小的预压的z轴预压弹簧11。这样,抵消负载fg,从而使得外力fout与间隔l成正比。由于外力fout与间隔l成正比,因此,在外力fout=0的情况下,能够恢复至z轴锁定机构10进行锁定的状态下的间隔。

在x轴隔震单元8以及y轴隔震单元9中,由于未施加负载,因此,能够使用未施加有预压的x轴弹簧14以及y轴弹簧17。在外力fout=0的情况下,x轴隔震单元8以及y轴隔震单元9能够恢复至x轴锁定机构13以及y轴锁定机构16进行锁定的状态下的间隔。

z轴预压弹簧11、x轴弹簧14以及y轴弹簧17是间隔复原部,设置在结构物连接部19与隔震对象连接部26之间,并且根据结构物连接部19与隔震对象连接部26的间隔的变化量而产生使变化量接近零的力。间隔的变化量是指与锁定机构将间隔固定的状态下的间隔相比的变化量。

z轴阻尼器12是具有施加主轴方向的力而直线移动的轴并且产生阻碍轴的移动方向的力的阻尼器(缓冲器)。z轴阻尼器12根据轴的移动速度来产生阻碍轴的移动方向的力。z轴阻尼器12例如构成为具有填充有具有粘性的液体的筒、筒中受到来自液体的阻力的部分、与受到阻力的部分连接的轴。

x轴阻尼器15将x轴方向的直线移动转换为旋转而传递,从而产生阻碍旋转方向的力。x轴阻尼器15具有将直线运动转换为旋转运动的旋转转换部以及对旋转产生阻力的阻力产生部。阻力产生部由填充有具有粘性的液体的圆筒以及在圆筒中旋转而受到阻力的构件构成。旋转转换部例如由与供阻力产生部旋转的构件的转轴连接的小齿轮(齿轮)以及作为切有与小齿轮啮合的齿的平板的齿条构成。y轴阻尼器18与x轴阻尼器15具有相同的结构。

只要在阻碍移动的方向上产生与移动速度对应的力,则阻尼器可以是任意构件。

z轴阻尼器12、x轴阻尼器15以及y轴阻尼器18是振动衰减部,设置于结构物连接部19与隔震对象连接部26之间,当结构物连接部19与隔震对象连接部26的间隔变大时产生减小间隔方向的力,并且当间隔变小时产生扩大间隔方向的力。

若弹簧以及阻尼器存在于振动侧构件与隔震对象之间,那么,在锁定部解除锁定后,振动侧构件的振动会传递至隔震对象。在这种意义上,弹簧以及阻尼器是不理想的。在未存在有弹簧以及阻尼器的情况下是理想隔震,并且施加至隔震对象的加速度能够减小。不过,在未存在有弹簧以及阻尼器的情况下,需要将隔震对象与振动侧构件的间隔设为例如数m,从而需要将隔震单元设置成大型。隔震单元需要将隔震对象的位移抑制在例如50mm左右到数百mm左右的位移幅度的范围内。弹簧以及阻尼器能够在减小施加至隔震对象的加速度的基础上将振动侧构件与隔震对象的间隔的变化抑制在可允许的范围内。

弹簧的弹性系数以及阻尼器的制动系数例如以下述方式确定。地震的振动频率为2hz到6hz左右。用于隔震单元的弹簧的固有振动频率需要设置成小于地震的振动频率,例如1hz左右。根据弹簧的固有振动频率来确定弹簧的弹性系数。考虑施加至隔震对象的加速度与位移幅度的折衷选择来确定位移幅度。以能够实现确定的位移幅度的方式来确定阻尼器的制动系数。

参照图8至图16对应用于升降装置100下部的隔震装置3的结构进行说明。图8至图11分别是隔震装置3的立体图、主视图、侧视图、后视图。图12至图16是将位于上部的物品逐段去除而示出的立体图。图12是对隔震装置3的x轴锁定机构13以及x轴阻尼器15的结构进行说明的立体图。图13是对隔震装置3的x轴隔震单元8的引导部以及x轴弹簧14的结构进行说明的立体图。图14是对隔震装置3的y轴隔震单元9的引导部以及y轴弹簧17的结构进行说明的立体图。图15是对隔震装置3的y轴锁定机构16的结构进行说明的立体图。图16是对隔震装置3的z轴隔震单元7的结构进行说明的立体图。

在隔震装置3中,放置井架1的水平面内隔震部35位于上侧,下侧具有z轴隔震单元7。在水平面内隔震部35中,在上侧存在有x轴隔震单元8,在下侧存在有y轴隔震单元9。水平面内隔震部35具有长方体的箱体36、x轴基准板37以及y轴基准板38。箱体36收容x轴锁定机构13等。x轴基准板37将箱体36载置成能够在x轴方向上移动。y轴基准板38将x轴基准板37载置成能够在y轴方向上移动。箱体36的上表面与井架1连接。在y轴基准板38的下表面连接z轴隔震单元7。在x轴基准板37的下表面设置y轴隔震单元9。箱体36的上表面以及下表面、x轴基准板37以及y轴基准板38水平。

通过使x轴隔震单元8以及y轴隔震单元9处于上下位置,使得将水平面内隔震部35投影至水平面的面积变小,从而能够使隔震装置3紧凑。另外,也可将y轴隔震单元9设于上方,将x轴隔震单元8设于下方。在该情况下,x轴隔震单元8的隔震对象连接部26与y轴隔震单元9的结构物连接部19连接。由于在x轴隔震单元8以及y轴隔震单元9的下方存在z轴隔震单元7,因此,将隔震装置3整体投影至水平面的面积也变小。

在x轴基准板37的上表面与x轴平行地设置两根导轨39a。导轨39a设置于靠近长方形的x轴基准板37的两端的位置。在箱体36的底部的下表面与导轨39a对应的位置相对一根导轨39a设置两个把持部39b。把持部39b夹住导轨39a。在长方形的y轴基准板38的上表面沿y轴方向设置与导轨39a相同的导轨40a。在x轴基准板37的下表面沿y轴方向设置把持部40b。把持部40b与把持部39b的结构相同。把持部39b能够在导轨39a上以几乎没有摩擦阻力的状态移动。至于把持部40b与导轨40a、其它的把持部与导轨也同样如此。

导轨39a以及把持部39b是以井架1在x轴方向上移动的方式进行引导的引导部。导轨40a以及把持部40b是以井架1以及x轴隔震单元8在y轴方向上移动的方式进行引导的引导部。

在箱体36的内部存在x轴锁定机构13与x轴阻尼器15的阻力产生部。在箱体36的底部沿x轴方向设置开口36a。设置于x轴基准板37的突起37a穿过开口36a而与x轴锁定机构13的滚珠丝杠螺母22连接。也就是说,x轴基准板37的突起37a是x轴锁定机构13的螺母连接部27。

x轴阻尼器15的阻力产生部固定于箱体36的内部。x轴阻尼器15的旋转转换部由存在于箱体36的下侧的齿条和小齿轮构成。齿条在x轴基准板37的上表面沿导轨39a设置。小齿轮设置于x轴阻尼器15的转轴。x轴阻尼器15的转轴贯穿箱体36的底部。若箱体36相对于x轴基准板37在x轴方向上移动,那么,存在于x轴阻尼器15的阻力产生部的内部的构件旋转,x轴阻尼器15产生阻碍移动的力。

x轴弹簧14收容于设置于箱体36的底部的开口36b(图13中以假想线图示)。x轴弹簧14的一端与从箱体的底部突出的突起连接,另一端与从x轴基准板37突出的突起连接。

箱体36的上表面是x轴隔震单元8的隔震对象连接部26。安装有x轴锁定机构13、x轴弹簧14以及x轴阻尼器15的阻力产生部的x轴基准板37是x轴隔震单元8的结构物连接部19。

在y轴基准板38具有在y轴方向上较长的切口38a。y轴弹簧17收容于切口38a。在x轴基准板37设置突起37b。突起37b设置成在存在于y轴弹簧17的上侧的x轴基准板37的部分水平延伸的前端处向下侧伸出。在突起37b连接y轴弹簧17的一端。y轴弹簧17的另一端在切口38a的切得最深的部位处与垂直于y轴基准板38设置的板材连接。y轴锁定机构16存在于y轴基准板38的下侧。在y轴基准板38设置有开口38b。穿过开口38b的x轴基准板37的突起37c与y轴锁定机构16的滚珠丝杠螺母22连接。y轴阻尼器18的阻力产生部固定于y轴基准板38的下侧。y轴阻尼器18的旋转转换部具有在x轴基准板37的下表面沿把持部40b设置的齿条、设置于贯穿y轴基准板38的转轴的小齿轮。y轴锁定机构16存在于y轴基准板38的下侧,y轴锁定机构16的螺母连接部27的一端与x轴基准板37的下表面连接。

y轴锁定机构16、y轴弹簧17以及y轴阻尼器18具有与x轴基准板37连接的构件以及与y轴基准板38连接的构件。x轴基准板37是y轴隔震单元9的隔震对象连接部26。y轴基准板38是y轴隔震单元9的结构物连接部19。

z轴预压弹簧11设置于埋至地面71的圆筒41的内部。圆筒41的下侧的开口通过底板41a封闭。在圆筒41的内部的底侧,z轴隔震单元7具有的轴31a的一端与底板41a连接,另一端与存在于圆筒状的框体30的内部的预压后的压缩侧弹簧28a连接。框体30的上部的外形为圆锥台状。在圆锥台状的部分的内部存在有拉伸侧弹簧28b。拉伸侧的轴31b的一端与z轴隔震单元7的顶板42的下表面连接。轴31b的另一端在框体30的内部存在于拉伸侧弹簧28b与间隔壁29之间。

在y轴基准板38的下侧设置分别从两侧与顶板42连接的两个引导板43。引导板43以在比顶板42靠下方处夹住圆筒41的方式延伸。在圆筒41的x轴方向的两侧的侧面沿z轴方向设置有导轨44a。在引导板43的前端侧设置有夹住导轨44a的把持部44b。导轨44a和把持部44b是以井架1、x轴隔震单元8以及y轴隔震单元9在z轴方向上移动的方式进行引导的引导部。

在引导板43设置有开口43a。设置于圆筒41的突起41b穿过开口43a的内部。在圆筒41设置突起41c、41d以夹住引导板43,突起41b、41c、41d通过连结板45连结。

z轴阻尼器12存在于z轴预压弹簧11的正面侧。z轴阻尼器12的一端与圆筒41的侧面连接。z轴阻尼器12的另一端与顶板42连接。z轴锁定机构10沿铅垂方向设置于圆筒41的背面侧。在顶板42的下方设置框架体46。框架体46与z轴锁定机构10的滚珠丝杠螺母22连接。也就是说,框架体46是z轴锁定机构10的螺母连接部27。

z轴锁定机构10、z轴预压弹簧11以及z轴阻尼器12具有与y轴基准板38连接的构件以及与圆筒41连接的构件。y轴基准板38是z轴隔震单元7的隔震对象连接部26。圆筒41以及底板41a是z轴隔震单元7的结构物连接部19。

参照图17至图20,对设置于井架1由建筑结构物70的各层支承的部位的隔震装置4的结构进行说明。图17至图20分别是隔震装置4的立体图、主视图、侧视图、从背面斜上方观察到的视图。图20是从图19所示的箭头a的方向观察到的图。

隔震装置4具有水平面内隔震部47、铅垂隔震部48以及连结部49。水平面内隔震部47与建筑结构物70连接。铅垂隔震部48沿井架1设置。连结部49将水平面内隔震部47与铅垂隔震部48连结。水平面内隔震部47与水平面内隔震部35具有相同的结构。从上方开始水平地配置y轴可动板50、y轴基准板51以及x轴基准板52。虽然未图示,但在水平面内隔震部47的下侧存在有与建筑结构物70连接的结构构件。x轴基准板52固定于结构构件。

在y轴基准板51的上表面与y轴平行地设置两根导轨55a。导轨55a设置于靠近长方形的y轴基准板51的两端的位置。在y轴可动板50下表面的与导轨55a对应的位置相对一根导轨55a设置两个把持部55b。把持部55b夹住导轨55a。在长方形的x轴基准板52的上表面沿x轴方向设置导轨56a。导轨56a与导轨55a具有相同的结构。在y轴基准板51的下表面沿x轴方向设置把持部56b。把持部56b与把持部55b的结构相同。

导轨55a以及把持部55b是以井架1以及z轴隔震单元7在y轴方向上移动的方式进行引导的引导部。导轨56a和把持部56b是以井架1、z轴隔震单元7以及y轴隔震单元9在x轴方向上移动的方式进行引导的引导部。

如图20所示,在y轴可动板50的上侧存在有y轴阻尼器18的阻力产生部和y轴锁定机构16。在y轴可动板50上,在上方存在有y轴锁定机构16的位置设置在y轴方向上较长的开口50a。在y轴基准板51设置突起51a以穿过开口50a。突起51a与y轴锁定机构16的滚珠丝杠螺母22连接。y轴弹簧17收容于设置于y轴可动板50的开口50b。y轴弹簧17的一端与设置于开口50b的侧面的板材连接。y轴弹簧17的一端与从y轴基准板51向上侧突出的突起连接。y轴阻尼器18的旋转转换部由在y轴基准板51的上表面沿导轨55a设置的齿条以及设置于贯穿y轴可动板50的转轴的小齿轮构成。

y轴锁定机构16、y轴弹簧17以及y轴阻尼器18具有与y轴可动板50连接的构件以及与y轴基准板51连接的构件。y轴可动板50是y轴隔震单元9的隔震对象连接部26。y轴基准板51是y轴隔震单元9的结构物连接部19。

在x轴基准板52的下侧设置x轴锁定机构13。在x轴基准板52的、x轴锁定机构13的滚珠丝杠螺母22移动范围的上侧设置有开口。从y轴基准板51的下侧穿过该开口向上侧突出的突起与滚珠丝杠螺母22连接。x轴弹簧14收容于设置于x轴基准板52的开口。x轴弹簧14的一端与x轴基准板52连接,另一端与y轴基准板51连接。x轴阻尼器15的阻力产生部固定于x轴基准板52的下侧。x轴阻尼器15的旋转转换部由在y轴基准板51的下表面沿把持部56b设置的齿条以及设置于贯穿x轴基准板52的转轴的小齿轮构成。

x轴锁定机构13、x轴弹簧14以及x轴阻尼器15具有与y轴基准板51连接的构件以及与x轴基准板52连接的构件。y轴基准板51是x轴隔震单元8的隔震对象连接部26。x轴基准板52是x轴隔震单元8的结构物连接部19。

铅垂隔震部48具有安装于井架1且铅垂地配置的z轴基准板53以及能够相对于z轴基准板53在z轴方向上移动的z轴可动板54。在z轴可动板54的井架1侧的表面设置导轨57a。在z轴基准板53设置对导轨57a进行把持的把持部57b。导轨57a以及把持部57b是以z轴隔震单元7相对于井架1在z轴方向上移动的方式进行引导的引导部。z轴隔震单元7以沿着井架1的方式定位。

在z轴可动板54的远离井架1侧的表面设置z轴锁定机构10、z轴阻尼器12的阻力产生部。在z轴可动板54设置有开口54a。设置于z轴基准板53的突起53a穿过开口54a而与z轴锁定机构10的滚珠丝杠螺母22连接。z轴预压弹簧11收容于设置于z轴可动板54的开口54b。z轴预压弹簧11的一端与设置于开口54b的上侧的表面的板材连接。z轴预压弹簧11的另一端与设置于z轴基准板53的突起连接。z轴阻尼器12的旋转转换部的齿条在z轴基准板53的远离井架1侧的表面处沿把持部57b设置。小齿轮设置于贯穿z轴可动板54的转轴。

连结部49将z轴可动板54与y轴可动板50连结。在靠近z轴可动板54和y轴可动板50的x轴方向的两端的位置设置两个连结部49。连结部49是在从x轴方向观察时呈梯形的板材的x轴方向的两侧设置有铅垂的加强板的形状。比加强板靠z轴可动板54侧的连结部49为长方形,相反侧的连结部49为大致三角形。

z轴锁定机构10、z轴预压弹簧11以及z轴阻尼器12具有与z轴基准板53连接的构件以及与z轴可动板54连接的构件。z轴基准板53是z轴隔震单元7的隔震对象连接部26。z轴可动板54是z轴隔震单元7的结构物连接部19。

对动作进行说明。图21是隔震装置动作时的一例的流程图。图21是在设置有升降装置100的地点附近发生地震情况下的动作。图21中示出了从地震发生开始直到隔震装置动作为止。在步骤s01中,地震发生。在步骤s02中,地震检测器5对由地震引起的摇动即比阈值大的加速度进行检测。在步骤s03中,地震检测器5将地震发生信号发送至控制装置6。在步骤s04中,接收到地震发生信号的控制装置6向隔震装置3、4发送动作信号。在步骤s05中,隔震装置3、4将基于锁定机构的锁定解除。在步骤s06中,隔震装置3、4动作而使升降装置100隔震。

图22是隔震装置动作时的另一例的流程图。图22是在远离设置有升降装置100的地点发生地震情况下的动作。在步骤s11中,地震发生。在步骤s12中,震源附近的地震计检测初始微动(p波)。在步骤s13中,发送地震计检测出的地震信息。在步骤s14中,气象厅的服务器根据来自多个地震计的地震信息来检测地震的发生。在步骤s15中,气象厅的服务器通过公共网络以及无线广播来发送紧急地震信息。在步骤s16中,接收到紧急地震信号的控制装置6向隔震装置3、4发送动作信号。在步骤s17中,隔震装置3、4将基于锁定机构的锁定解除。在步骤s18中,隔震装置3、4动作而使升降装置100隔震。

若在日本以外的国家发布与紧急地震信息相同的信息,则接受上述相同的信息而相同地动作。

若隔震装置3、4将基于锁定机构的锁定解除,那么,隔震装置3、4的z轴预压弹簧11被施加负载。施加的负载是由作用于井架1的重力引起的负载。由于预先施加有与作用于井架1的重力引起的负载相同大小的压力,因此,z轴隔震单元7所具有的z轴预压弹簧11即使被施加负载也不会伸缩。

若隔震装置3、4动作,那么,来自建筑结构物70或地面71的振动经由弹簧以及阻尼器传递至井架1。由于经由弹簧以及阻尼器,因此,即使建筑结构物70或地面71以较大的加速度振动,传递至井架1的加速度也会降低。因此,能够减小井架1由于地震而破损的可能性。

若地震安定下来,那么,隔震装置3、4通过该隔震装置3、4具有的弹簧而恢复至锁定机构锁定的原点的位置。因此,不需要进行地震后的位置调节作业。锁定机构通过手动或自动而变为锁定状态。

隔震装置3、4在负载所施加的上下方向上也能够对具有有限的可支承部位的结构物即升降装置100进行隔震。作为结构物,还能够应用于覆盖棒球或足球等运动体育场或车站的中央大厅等的屋顶等。

当未发生地震时,隔震装置的锁定机构起作用,从而使得升降装置等隔震对象牢固地设置于建筑结构物。即使在升降装置的井架施加了较大的外力的情况下,也能够通过较高的刚度固定并保持能够支承井架的形状。

只要确定解除锁定机构的锁定的加速度的下限值并且在检测加速度的设备检测到下限值以上的加速度的情况下解除锁定机构的锁定即可。这样,在隔震装置3、4中,无论装载于轿厢的人或物的重量如何,均能够将锁定机构解除锁定的加速度的阈值设为恒定。

当隔震装置3、4动作时,虽然在解除锁定机构的锁定时使用电力,但在隔震动作过程中不需要电力。通过在锁定机构附近配置例如电容器等,从而使得使锁定机构动作的电力在停电时也能够解除锁定机构的锁定。也可设置成在未从控制装置接收到解除锁定的指令而停电的情况下使隔震装置的锁定机构解除锁定。

负载方向只要是负载施加的方向即可,也可不是铅垂的。对于负载方向的隔震单元而言,只要压缩侧的弹性体被预压,则可以是任意的。未使用预压弹簧的x轴隔震单元和y轴隔震单元也可与本实施方式不同。只要能够在隔震方向上进行隔震,x轴隔震单元和y轴隔震单元可以是任意的。

在负载施加的方向上进行隔震的隔震单元只要是锁定部、间隔复原部以及振动衰减部并列设置的构件即可,其中,锁定部对将振动侧与隔震对象之间的间隔固定或者使上述间隔能够移动进行切换,间隔复原部具有产生使间隔的变化量接近零的力的、预压后的压缩侧的弹性体,振动衰减部使间隔的变化衰减。本发明的隔震装置将上述隔震单元用作在与水平面相交的、负载施加的方向即负载方向上进行隔震的负载方向隔震单元,并且具有在水平面内的不同的两个方向即第一方向以及第二方向上进行隔震的第一方向隔震单元以及第二方向隔震单元。在第一方向隔震单元以及第二方向隔震单元中的任意一方或两方施加负载的情况下,对于施加有负载的第一方向隔震单元以及第二方向隔震单元中的任意一方或两方而言,使用具有间隔复原部的隔震单元,该间隔复原部具有预压后的压缩侧的弹性体。

以上也适用于其它实施方式。

实施方式二

实施方式二是对井架倾斜设置的升降装置进行隔震的情况。图23是对本发明实施方式二的升降装置的结构进行说明的图。升降装置100q例如是轿厢2q沿着倾斜设置于四层楼的建筑结构物70q的井架1q移动的升降装置。在井架1q与地面71之间设置隔震装置3q,在建筑结构物70q的各层处支承井架1q的部位设置隔震装置4q。

如图23所示,井架1q从铅垂方向(z轴方向)倾斜角度ξ。将井架1q延伸的方向称为负载方向(w轴方向)。将w轴方向投影至水平面后的方向设为y轴方向。图24是应用于升降装置下部的隔震装置3q的示意结构图。隔震装置3q具有w轴隔震单元7q、y轴隔震单元9q以及x轴隔震单元8。w轴隔震单元7q在作为隔震对象的井架1q与地面71之间并在负载方向(w轴方向)上进行隔震。y轴隔震单元9q在水平面内的y轴方向(第二方向)上进行隔震。x轴隔震单元8是在水平面内的与y轴方向(第二方向)正交的x轴方向(第一方向)上进行隔震。

与实施方式一中的z轴隔震单元7的不同点在于,w轴隔震单元7q的隔震方向为w轴方向。至于其它点,w轴隔震单元7q与z轴隔震单元7具有相同的结构。w轴隔震单元7q具有w轴锁定机构10q、w轴预压弹簧11q以及w轴阻尼器12q。

由于w轴隔震单元7q在非铅垂的w轴方向上支承井架1q,因此,在y轴隔震单元9q也施加有来自井架1q的负载。因此,y轴隔震单元9q具有y轴预压弹簧17q。在y轴预压弹簧17q中,在施加来自井架1q的负载的压缩侧弹簧施加预压。至于其它点,y轴隔震单元9q与y轴隔震单元9相同。

x轴隔震单元8与实施方式一的情况具有相同的结构。

在隔震装置3q的w轴隔震单元7q、y轴隔震单元9q以及x轴隔震单元8之间彼此以何种方式支承、被支承这样的关系与隔震装置3的z轴隔震单元7、y轴隔震单元9以及x轴隔震单元8之间的关系相同。

图25是应用于井架1q支承于建筑结构物70q的部分的隔震装置4q的示意结构图。与隔震装置3q相同的是,隔震装置4q具有w轴隔震单元7q、x轴隔震单元8以及y轴隔震单元9q。在隔震装置4q的w轴隔震单元7q、x轴隔震单元8以及y轴隔震单元9q之间彼此以何种方式支承、被支承这样的关系与隔震装置4的z轴隔震单元7、x轴隔震单元8以及y轴隔震单元9之间的关系相同。

参照图26,对施加至w轴预压弹簧11q以及y轴预压弹簧17q的预压大小(预压值)进行说明。图26是对施加至隔震装置3q、4q所具有的预压弹簧的预压大小进行说明的图。此处,假定将井架1q以及轿厢2q一同作为一个刚体进行讨论。在井架1q以及轿厢2q的重心p0作用有重力fg。将在隔震装置3q支承井架1q的点p1处井架1q受到的来自隔震装置3q的力设为f1。将在建筑结构物70q的二层、三层、四层的、隔震装置4q支承井架1q的点p2、p3、p4处作用至井架1q的力设为f2、f3、f4。

在井架1q静止的状态下,作用于井架1q的重力以及来自隔震装置3q、4q的力的合力为零,绕重心p0的旋转力矩为零。考虑到其它的关系式,能够确定井架1受到的来自隔震装置3q、4q的力f1、f2、f3、f4。根据作用力与反作用力定律,隔震装置3q、4q受到的来自井架1的力(负载)g1、g2、g3、g4形成为g1=-f1、g2=-f2、g3=-f3、g4=-f4。

将隔震装置3q受到的负载g1分解为w轴方向(负载方向)的负载g1w和y轴方向(第二方向)的负载g1y。隔震装置3q具有的w轴预压弹簧11q的预压值设为|g1w|,y轴预压弹簧17q的预压值设为|g1y|。设置于建筑结构物70q的二层的隔震装置4q也同样如此,将隔震装置4q受到的负载g2分解为w轴方向的负载g2w和y轴方向的负载g2y。设置于建筑结构物70q的二层的隔震装置4q具有的w轴预压弹簧11q的预压值设为|g2w|,y轴预压弹簧17q的预压值设为|g2y|。对于设置于建筑结构物70q的三层和四层的隔震装置4q而言也同样地设定。只要各隔震单元的预压值与向隔震单元的隔震方向分解负载g而得到的负载g的分量之差在规定范围内,则不必严格相同。

参照图27至图29对应用于升降装置100q下部的隔震装置3q的结构进行说明。图27至图29分别是隔震装置3q的立体图、主视图、侧视图。

隔震装置3q的结构的不同点在于,w轴隔震单元7q在w轴方向上进行隔震,并且y轴隔震单元9q具有y轴预压弹簧17q。此外,与实施方式一的隔震装置3相同。对不同点进行说明。箱体36q的外形是从x轴方向看起来像三角形的三棱柱。箱体36q的上表面相对于水平面倾斜角度ξ,井架1q相对于箱体36的上表面垂直。箱体36q的上表面垂直地支承井架1q。圆筒41等与实施方式一的结构相同。w轴隔震单元7q在w轴方向上埋入地面71。w轴隔震单元7q的顶板42与y轴基准板38所成的角度为ξ。在y轴基准板38的下侧在w轴方向上延伸的引导板43q与顶板42垂直地连接,并且与y轴基准板38倾斜地连接。w轴锁定机构10q、w轴预压弹簧11q以及w轴阻尼器12q的隔震方向不同,但分别与z轴锁定机构10、z轴预压弹簧11以及z轴阻尼器12的结构相同。

参照图30至图33,对设置于在建筑结构物70的各层处支承井架1q的部位的隔震装置4q的结构进行说明。图30至图33分别是隔震装置4q的立体图、主视图、侧视图、从背面斜上方观察到的视图。图33是从图32所示的箭头b的方向观察到的视图。

隔震装置4q的结构与实施方式一的隔震装置4的不同点在于,w轴隔震单元7q在w轴方向上进行隔震,并且y轴隔震单元9q具有y轴预压弹簧17q。除此之外,隔震装置4q的结构与隔震装置4相同。与铅垂隔震部48的不同点在于,负载方向隔震部48q在w轴方向上进行隔震。除此之外,负载方向隔震部48q与铅垂隔震部48的结构相同。连结水平面内隔震部47q与负载方向隔震部48q的连结部49q是在从x轴方向观察时呈大致三角形的板材的x轴方向的两侧设置有铅垂的加强板的形状。加强板的两侧的连结部49从x轴方向观察时为直角三角形。在y轴预压弹簧17q中,在承受井架1q按压一侧的弹簧施加预压。

隔震装置3q、4q与实施方式一的隔震装置3、4相同地动作。即使在负载方向不铅垂的情况下,通过包括在负载方向上进行隔震的负载方向隔震单元即w轴隔震单元7q,也能够从井架1q延伸的方向即负载方向对井架1q进行支承、隔震。在井架1延伸的方向上,井架1具有最高的刚度。由于将刚度高的方向、即易于传递力的方向设为隔震方向,因而能够有效地隔震。另外,井架1延伸的方向与w轴隔震单元7q的隔震方向也可不是严格相同的方向。只要角度差在规定范围内即可。

由于将井架1延伸的方向投影至水平面后的方向设为y轴方向(第二方向),因此,y轴隔震单元9q具有y轴预压弹簧17q,x轴隔震单元8的x轴弹簧14也可不进行预压。与x轴隔震单元8的x轴弹簧14也进行预压的情况相比,能够简化隔震装置3q、4q的结构,从而降低成本。

也可将井架1延伸的方向投影至水平面后的方向设为与第一方向以及第二方向中的任一方向均不同的方向。在该情况下,只要第一方向隔震单元以及第二方向隔震单元具有预压弹簧即可。预压的大小只要以下述方式设置即可:将隔震装置受到的负载向负载方向隔震单元的主轴方向即负载方向、水平面内的第一方向以及第二方向分解时的各力的分量设为各隔震单元的预压值。具体而言,负载方向隔震单元的预压值构成为负载的负载方向的分量。第一方向隔震单元的预压值构成为负载的第一方向的分量。第二方向隔震单元的预压值构成为负载的第二方向的分量。

本发明能够在其发明精神范围内对各实施方式进行自由组合,或者能够对各实施方式进行变形、省略。

符号说明

100、100q升降装置

70、70q建筑结构物

71地面

1、1q井架

2、2q轿厢

3、3q隔震装置

4、4q隔震装置

5地震检测器

6、6q控制装置

7z轴隔震单元(负载方向隔震单元)

7qw轴隔震单元(负载方向隔震单元)

8x轴隔震单元(第一方向隔震单元)

9、9qy轴隔震单元(第二方向隔震单元)

10z轴锁定机构(锁定部)

10qw轴锁定机构(锁定部)

11z轴预压弹簧(间隔复原部)

11qw轴预压弹簧(间隔复原部)

12z轴阻尼器(振动衰减部)

12qw轴阻尼器(振动衰减部)

13x轴锁定机构(锁定部)

14x轴弹簧(间隔复原部)

15x轴阻尼器(振动衰减部)

16y轴锁定机构(锁定部)

17y轴弹簧(间隔复原部)

17qy轴预压弹簧(间隔复原部)

18y轴阻尼器(振动衰减部)

19结构物连接部(振动侧连接部)

20滚珠丝杠外壳

21螺杆

22滚珠丝杠螺母(移动构件)

23离合器(开关部)

24切换杆(开关部)

25电磁铁(开关部)

26隔震对象连接部

27螺母连接部

28a压缩侧弹簧(压缩侧弹性体)

28b拉伸侧弹簧(拉伸侧弹性体)

29间隔壁

30框体(拉伸侧框体、压缩侧框体)

30a、30b端面

30c、30d开口

31a轴(压缩侧轴)

31b轴(拉伸侧轴)

32a加压构件(压缩力施加部)

32b加压构件(拉伸力施加部)

33可动板

34预压调节部

35水平面内隔震部

36、36q箱体(隔震对象连接部)

36a开口

36b开口

37x轴基准板(振动侧连接部、隔震对象连接部)

37a突起

37b突起

37c突起

38y轴基准板(振动侧连接部、隔震对象连接部)

38a切口

38b开口

39a导轨(引导部)

39b把持部(引导部)

40a导轨(引导部)

40b把持部(引导部)

41圆筒(振动侧连接部)

41a底板(振动侧连接部)

41b突起

41c突起

41d突起

42顶板

43、43q引导板

43a开口

44a导轨(引导部)

44b把持部(引导部)

45连结板

46框架体

47水平面内隔震部

48铅垂隔震部

48q负载方向隔震部

49连结部

50y轴可动板

50a开口

50b开口

51y轴基准板

51a突起

51b突起

52x轴基准板

53z轴基准板

53a突起

53qw轴基准板

54、54qz轴可动板

55a导轨(引导部)

55b把持部(引导部)

56a导轨(引导部)

56b把持部(引导部)

57a导轨(引导部)

57b把持部(引导部)。

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