JP2015014369A - 温度上昇防止可能な支持マット - Google Patents

Abstract

【課題】地震時の振動吸収に伴う発熱を抑制することで、マットの強度低下を回避しつつ、優れた振動吸収性能を発揮できる、温度上昇防止可能な支持マットを提供すること。【解決手段】メーン柱を備え、該メーン柱の内部に充填した液体または固体の冷却剤によって、メーン柱またはマット全体の温度上昇を抑制する。メーン柱の両端に設置した支持プレートとの間に湾曲可能または変形可能な複数の第一材料層及び複数の第二材料層をそれぞれ交互に配置することで地震による振動を効果的に吸収する。【選択図】図１

Description

本発明は、地震などの振動を吸収することが可能であり、建築物や橋などの大型建物に装着される振動吸収マットに関するものである。

従来の振動吸収マットは、建築物、橋、機器などの大型の物体に装着され、地震からの振動を吸収し、地震で破壊を減少することが出来るものである。
既存の米国特許第５，６６５，７５６号（特許文献１）は、支持可能なマットを掲示しておる。このマットは、メーン柱を有し、該メーン柱の両端にそれぞれ支持プレートが設置され、それら支持プレートによって床や建物（大型の物体）に装着される。かつ、それら支持プレートとの間に、複数の金属レアーが複数のゴムレアーとそれぞれ交互に配置される。このマットの構造によれば、地震が発生したときに、それらの金属レアー及びゴムレアーの変形可能な特性によって、振動を吸収することが可能である。

米国特許第５，６６５，７５６号

上述した特許文献１における支持可能なマットのメーン柱は、鉛からなる。その鉛からなるメーン柱は、湾曲可能または変形可能な特性を備えることから、地震からの振動を吸収することが出来る。しかしながら、そのメーン柱が振動を吸収するために、何度も湾曲や変形を繰り返すと、熱を生じて高温になる恐れがある。

また、メーン柱に含まれた鉛の融解点は３２７度であるが、その振動吸収を行って発生した熱は支持可能なマットの温度を容易に３００度を超えてしまう。そのため、メーン柱またはゴムレアーが解けてしまう恐れがあり、支持マットの構造に破壊を与えることもあった。たとえその支持マットの温度が、鉛の融解点を超えなくても、マットの強度を大幅に低減するために、本来の支持効果または振動吸収効果が大幅に低下してしまう。

本願の第１発明に係る温度上昇防止可能な支持マットは、内部を中空にすると共に、該内部に液体または固体の冷却剤を充填する少なくとも１つのメーン柱と、
前記メーン柱の両端に設置される２つの支持プレートと、
前記支持プレートとの間に位置するように、それぞれ交互に配置される複数の第一材料層及び複数の第二材料層とを有する。
また、かかる温度上昇防止可能な支持マットは、さらに、内部を中空にすると共に、当該内部に冷却剤を充填する少なくとも１つのメーン柱と、当該少なくとも１つのメーン柱の両端に設置される２つの支持プレートと、当該２つの支持プレートの間に、前記少なくとも１つのメーン柱を介して前記冷却剤により冷却可能な位置において、前記少なくとも１つのメーン柱の方向と交差する方向に沿った姿勢でそれぞれ交互に配置される、相互に別体の複数の第一材料層及び複数の第二材料層とを有する、こととしてもよい。

本願の第２発明は、一つの前記メーン柱を有することを特徴とする。

本願の第３発明は、複数の前記メーン柱を有することを特徴とする。

本願の第４発明は、前記メーン柱は、固体の柱体と、該柱体を囲むように設置される殻を備え、該柱体と殻との間に収容空間が形成され、該収容空間に冷却剤を充填することを特徴とする。

本願の第５発明は、前記柱体が複数の組立柱からなると共に、前記殻が複数の組立殻からなることを特徴とする。

本願の第６発明は、前記組立柱がそれぞれ異なる材料で構成すると共に、前記組立殻がそれぞれ異なる材料で構成することを特徴とする。

本願の第７発明は、前記メーン柱の両端にそれぞれ、該メーン柱の両端の開口を封止するための封止蓋が設置され、
前記支持プレートにおけるメーン柱の端部または封止蓋に対応する箇所に収容穴が形成されることを特徴とする。

本願の第８発明は、前記支持プレートが直接にメーン柱の両端の開口を封止してカバーすることを特徴とする。

本願の第９発明は、前記メーン柱が、複数の中空形状の組立柱からなることを特徴とする。

本願の第１０発明は、前記メーン柱の組立柱がそれぞれ異なる材質からなるものであることを特徴とする。

本願の第１１発明は、前記メーン柱の両端にそれぞれ、該メーン柱の両端の開口を封止するための封止蓋が設置され、
前記支持プレートにおけるメーン柱の端部または封止蓋に対応する箇所に収容穴が形成されることを特徴とする。

本願の第１２発明は、前記支持が直接にメーン柱の両端の開口を封止してカバーすることを特徴とする。

本発明に係る温度上昇防止可能な支持マットは、メーン柱の内部に冷却材を充填することから、メーン柱またはマット全体の温度を下げる効果を提供する。また、その構造によれば、本発明に係る温度上昇防止可能な支持マットは、地震からの振動吸収を行う時に、湾曲や変形を繰り返して生じた熱で第一材料層及び第二材料層が解けてしまうという問題を解決することが出来る。さらに、本発明に係る温度上昇防止可能な支持マットは、効果的に温度上昇が抑制されるから、構造上の本来の強度を維持できて、高い振動吸収性能を発揮することができる。

本発明に係る第一実施例の部分斜視断面図である。 本発明に係る第一実施例の側面断面図である。 本発明に係る第一実施例の正面断面図である。 本発明に係る第二実施例の正面断面図である。 本発明に係る第三実施例の側面断面図である。 本発明に係る第三実施例の正面断面図である。 本発明に係る第四実施例の側面断面図である。 本発明に係る第五実施例の側面断面図である。 本発明に係る第六実施例の側面断面図である。 本発明に係る第七実施例の側面断面図である。 本発明に係る第八実施例の側面断面図である。 本発明に係る第九実施例の側面断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、以下の実施例は、本発明の好適な実施の形態を示したものにすぎず、本発明の技術的範囲は、実施例そのものに何ら限定されるものではない。

図１乃至図３に示すように、本発明に係る温度上昇防止可能な支持マットは、メーン柱１０と、２つの支持プレート１２と、複数の第一材料層１４と、複数の第二材料層１６とを有する。
本発明における第一実施例のメーン柱１０は、内部を中空にし、断面を円形や方形など如何なる幾何学形状にしてもよい。
また、該メーン柱１０は、可撓性を有する変形可能な例えば鉛、鉄、アルミなどの材料よりなる。
該メーン柱１０の内部には冷却剤２０を充填する。
その冷却剤２０は、水や冷媒などの冷却可能な物質よりなる。
一方、第一実施例におけるメーン柱１０の両端にはそれぞれ封止蓋１１が設置される。それら封止蓋１１がメーン柱１０両端の開口を封止する。

それぞれ、メーン柱１０の両端に設置される前記支持プレート１２は、円形や方形など如何なる幾何学形状を呈しても構わず、床、建築物、橋、機器などの大型の物体に装着される。その支持プレート１２の中央には、メーン柱１０の端部または封止蓋１１の形状に対応する収容穴１２２が形成される。
前記複数の第一材料層１４及び複数の第二材料層１６は、それぞれ交互に配置されるとともに、メーン柱１０を囲むようにそれら支持プレート１２との間に位置する。
その第一材料層１４または第二材料層１６は、支持プレート１２と対応するように円形や方形などの如何なる幾何学形状を呈してもよく、例えば、それら支持プレート１２を方形にして、第一材料層１４及び第二材料層１６を円形にするように、第一材料層１４または第二材料層１６は、支持プレート１２の形状と異なってもよい。

その第一材料層１４及び第二材料層１６はそれぞれ、可撓性を有する変形可能な材料からなる。該第一材料層１４の材料は第二材料層１６の材質と異なってもよい。第一材料層１４は、例えばゴム或いは金属からなり、第二材料層１６は、例えば金属、ゴム、炭素繊維などからなる。

本発明の温度上昇防止可能な支持マットを使用する時には、それら支持プレート１２をそれぞれ床、或いは大型の物体の所定の位置に介装する。地震が発生した際には、そのメーン柱１０及び第一材料層１４、第二材料層１６の変形によって、地震からの振動またはエネルギーを吸収することから、その振動またはエネルギーを大型の物体等への伝達を抑制して、大型の物体等の破壊を低減することが出来る。このように本発明においては、各種の建築物、橋、機器などの大型の物体に対して優れた振動吸収効果を発揮することができる。

さらに、本発明ではメーン柱１０の内部に冷却剤２０を充填していることから、メーン柱１０及びマット全体の温度を下げる効果を有する。
すなわち、冷却剤２０の冷却作用によって、メーン柱１０及び第一材料層１４、第二材料層１６の融解を防止するとともに、マットの温度上昇を防止することも可能である。また、マットの構造的な本来の強度を維持できるので、振動吸収の効果を高めることができる。

図４に複数のメーン柱１０Ａを配置した本発明の第二実施例を示す。
本例においてメーン柱１０Ａはそれぞれ、中空形状を呈し、マットの円心を中心として円周に沿って所定の間隔をおいて配列してある。
また、該各メーン柱１０Ａの内部には、マットの冷却効果を高めるための冷却剤２０を充填してある。

図５及び図６に、１つのメーン柱１０Ｃを有する本発明の第三実施例を示す。
該メーン柱１０Ｃは、固体の柱体１０２と、該柱体１０２を囲むように設置される殻１０４を備える。その柱体１０２と殻１０４との間に収容空間１０６を形成していて、該収容空間１０６に冷却剤２０を充填する。

図７に複数の組立柱で構成したメーン柱１０Ｄを有する本発明の第四実施例を示す。
メーン柱１０Ｄを構成する各組立柱は、同じ材質、或いは異なる材質で構成する。
これら組立柱はそれぞれ、異なる湾曲作用または異なる変形作用を提供することから、建築物の設計または配置に応用することが可能であり、実際の需要を満たす。

図８にメーン柱１０Ｅを有する本発明の第五実施例を示す。
本例におけるメーン柱１０Ｅは、固体の柱体１０２Ｅと、該柱体１０２Ｅを囲むように設置される殻１０４Ｅとを備える。
その柱体１０２Ｅと殻１０４Ｅとの間に収容空間１０６Ｅが形成され、該収容空間１０６Ｅに冷却剤２０を充填する。
また、その柱体１０２Ｅは、複数の組立柱からなるとともに、殻１０４Ｅは、複数の組立殻からなる。これら組立柱または組立殻は、同じ材料、或いは異なる材料で構成することで、それぞれ異なる湾曲作用または異なる変形作用を提供することから、建築物の設計または配置に応用することが可能であり、実際の需要を満たす。

図９乃至図１２に、本発明に係る第六実施例乃至第九実施例のメーン柱１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉを示す。
メーン柱１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉはそれぞれ上述した各実施例のように形成されるが、封止蓋が設置されていない点において異なる。
これらのメーン柱１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉの両端にはそれぞれ支持プレート１２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈ、１２Ｉが設置される。
これらの支持プレート１２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈ、１２Ｉが直接にメーン柱１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉの両端の開口を封止してカバーする。
この封止構造を有すれば、本発明に係る温度上昇防止可能な支持マットは、構造を簡単にして構成部材を減らすことが出来る。

さらに、図５乃至図１２に示した各実施例におけるメーン柱１０Ｃ、メーン柱１０Ｄ、メーン柱１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉは、建築物の設計または配置に対して実際の需要に応じて複数の組立柱または複数の組立殻で構成してもよい。

本発明は上記の構成を有することから、マットが支持プレート１２を介して床、建築物、橋などの大型の物体に装着されると、地震からの振動を吸収する効果を提供すると共に、建築物の破壊を減少することができる。また、地震の振動を吸収する際に熱を生じてマットの温度が上昇するといった従来の問題に対し、本発明ではメーン柱の内部に冷却材を充填することから、メーン柱またはマット全体の温度を下げることができ、マットの構造的な強度を維持して、本来有する高い振動吸収性能を維持できる地震対策に優れた振動吸収マットを提供することができる。

１０、１０Ａ，１０Ｃ、１０Ｄ メーン柱
１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉ メーン柱
１０２、１０２Ｅ 柱体
１０４、１０４Ｅ 殻
１０６、１０６Ｅ 収容空間
１１ 封止蓋
１２、１２Ｆ、１２Ｇ、１２Ｈ、１２Ｉ 支持プレート
１２２ 収容穴
１４ 第一材料層
１６ 第二材料層
２０ 冷却剤

Claims (12)

1. 内部を中空にすると共に、該内部に液体または固体の冷却剤を充填する少なくとも１つのメーン柱と、
   前記メーン柱の両端に設置される２つの支持プレートと、
   前記支持プレートとの間に位置するように、それぞれ交互に配置される複数の第一材料層及び複数の第二材料層とを有することを特徴とする温度上昇防止可能な支持マット。
2. 一つの前記メーン柱を有することを特徴とする請求項１に記載の温度上昇防止可能な支持マット。
3. 複数の前記メーン柱を有することを特徴とする請求項１に記載の温度上昇防止可能な支持マット。
4. 前記メーン柱は、固体の柱体と、該柱体を囲むように設置される殻を備え、該柱体と殻との間に収容空間が形成され、該収容空間に冷却剤を充填することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の温度上昇防止可能な支持マット。
5. 前記柱体が複数の組立柱からなると共に、前記殻が複数の組立殻からなることを特徴とする請求項４に記載の温度上昇防止可能な支持マット。
6. 前記組立柱がそれぞれ異なる材料で構成すると共に、前記組立殻がそれぞれ異なる材料で構成することを特徴とする請求項５に記載の温度上昇防止可能な支持マット。
7. 前記メーン柱の両端にそれぞれ、該メーン柱の両端の開口を封止するための封止蓋が設置され、
   前記支持プレートにおけるメーン柱の端部または封止蓋に対応する箇所に収容穴が形成されることを特徴とする請求項１乃至４または６の何れか１項に記載の温度上昇防止可能な支持マット。
8. 前記支持プレートが直接にメーン柱の両端の開口を封止してカバーすることを特徴とする請求項１乃至４または６の何れか１項に記載の温度上昇防止可能な支持マット。
9. 前記メーン柱は、複数の中空形状の組立柱からなることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の温度上昇防止可能な支持マット。
10. 前記メーン柱の組立柱がそれぞれ異なる材質からなるものであることを特徴とする請求項９に記載の温度上昇防止可能な支持マット。
11. 前記メーン柱の両端にそれぞれ、該メーン柱の両端の開口を封止するための封止蓋が設置され、
    前記支持プレートにおけるメーン柱の端部または封止蓋に対応する箇所に収容穴が形成されることを特徴とする請求項１０に記載の温度上昇防止可能な支持マット。
12. 前記支持プレートが直接にメーン柱の両端の開口を封止してカバーすることを特徴とする請求項１１に記載の温度上昇防止可能な支持マット。

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