JP2000017889A - 免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地震に対する上部構造物の揺れを抑えるよう
にした免震装置Ａとして、個人住宅等のように上部構造
物が軽量であっても有効に免震機能を発揮させることが
でき、しかも、小形・軽量化を図りつつ、予想以上に大
きな地震に対してその安全性を確保する。 【解決手段】 上部構造物と連結される上板１と、基礎
と連結される下板２とを備え、上板１の下面に、ゴム層
３ａ，３ａ，…と剛性板層３ｂ，３ｂ，…とが上下方向
に交互に積層されてなる支持柱３を固定し、この支持柱
３の下端面に固定したローラホルダー６のローラ保持部
６ａに、上板１を下板２に対して支持する７つの球状の
ローラ５，５，…を転がり可能に保持し、上板１が下板
２に対して相対的に水平方向に移動したときに伸びる円
筒状のゴム部材８により上板１及び下板２の外周部全周
同士を弾性的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物等の上部構
造物と基礎との間に設けられ、地震に対する該上部構造
物の揺れを抑えるようにした免震装置に関する技術分野
に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の免震装置としては、
例えば図８に示すように、上部構造物及び基礎にそれぞ
れ連結される円形の上板ａ及び下板ｂ間において天然ゴ
ム等からなるゴム層ｃと鋼板層ｄとを交互に積層した免
震支承ゴムタイプのものがよく知られている。このもの
は、積層部の鉛直剛性で上部構造物の荷重を支持し、地
震時の横揺れに対しては、ゴム層ｃのせん断変形と中心
部に設けた鉄や鉛のプラグｅによるダンパ作用とにより
水平方向の変位と力とを吸収するようになっている。ま
た、上記プラグｅの代わりに油圧機構で減衰されるよう
にしたものや、ゴム層ｃを高減衰のものにしてゴム自体
でダンパ機能を発揮させるようにしたものがある。この
免震支承ゴムタイプの免震装置は構造が単純であり、し
かも、施工前の設計において地震力の減衰性能を容易に
予測することができ、施工作業や施工後の維持管理も容
易であるので、大型集合住宅や病院等の大型建築物にか
なり普及されている。

【０００３】一方、個人住宅等の軽量の上部構造物にお
いて地震時の倒壊や家具、調度品の転倒及び落下を防止
するための免震装置として、例えば特開平８−３２６３
５２号公報に示されているように、上下一対の硬質部材
間に可撓性構造体を設け、この可撓性構造体に流動部材
が充填された多数の区画室を形成することによって、簡
単な構成で地震に対する上部構造物の揺れを抑えるよう
にすることが提案されている。

【０００４】また、近年、ゴムを用いないで、ベアリン
グ等のスライド機構とダンパ機構とを組み合わせた免震
装置が知られており、このものは、例えば２つのスライ
ド機構を略十字状に結合して上部構造物を基礎に対して
水平２方向に自由に移動可能とし、このスライド機構に
ばねやオイルダンパ等を別途付加して上部構造物の揺れ
を抑えるようにしている。

【０００５】さらに、例えば特開平９−４２７９号公報
に示されているように、鋼鉄製球を中央が底点となる放
物線型の円型鋼鉄製皿受台で上下より挟んだ構成とし、
鋼鉄製球が下側の皿受台を上昇する際の反力により地震
加速度を消滅させることで上部構造物の横揺れを抑える
ようにすることが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の免
震支承ゴムタイプのものは、積層されているゴム層ｃの
せん断力及びせん断変形により免震性能を発揮するもの
であるため、水平方向の揺れによる移動距離を稼ぐため
には積層枚数を増やして所定高さを確保しなければなら
ず、高さを確保しつつ上部構造物を安定して支持するに
は、より直径を大きくすることが必要となって装置が大
きくなるので、設置場所が取れかつ鉛直荷重が５０〜１
００kg／cm² 程度の大型集合住宅や病院等の大型建築物
のみにしか採用されていないのが実状である。

【０００７】また、上記前者の提案例（特開平８−３２
６３５２号公報）の免震装置においては、上部構造物か
らの荷重を支持するための可撓性構造体の強度が経年劣
化により衰え、上部構造物の高さを一定に保持すること
ができないという問題がある。また、製造上、内部に複
数の区画室を設けることは困難である。

【０００８】そして、ゴムを用いないでスライド機構と
ダンパ機構とを組み合わせた免震装置においては、どの
方向からの地震力に対しても機能するようにするために
はスライド機構及びダンパ機構の構造が非常に複雑とな
り、施工に先立つ設計の困難さやコスト高が問題とな
り、普及していない。

【０００９】さらに、上記後者の提案例（特開平９−４
２７９号公報）の免震装置においては、地震による横揺
れに対し、鋼鉄製球が放物線型の皿受台上を移動するた
め、上部構造物が上下方向にも移動するという問題があ
る。また、振動を減衰させるための機構が重力によるも
のであるため上部構造物が自由振動に近い振動挙動を示
し、振動の収まりが悪いという問題を有している。

【００１０】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、地震に対する上部構
造物の揺れを抑えるようにした免震装置に対して、その
構成を従来のものとは異ならせることによって、個人住
宅等のように上部構造物が軽量であっても上下方向の変
位がなく、水平方向の変位及び力を有効に抑制すること
ができ、しかも、構造が簡単で、小形・軽量化を図るこ
とができるようにし、加えて、予想以上に大きな震度の
地震が発生したとしても、免震装置自体が破損するのを
確実に防止しようとすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、上板の下面に、ゴム層と剛性板層
とが上下方向に交互に積層されてなる支持柱を固定し、
この支持柱の下端部に配置した球状のローラ又は摺動部
材により上板を下板に対して相対移動可能に支持し、上
板が下板に対して相対的に水平方向に移動したときに伸
びる弾性体により上板及び下板の外周部同士を弾性的に
接続するようにした。

【００１２】具体的には、請求項１の発明では、上部構
造物と基礎との間に設けられ、地震に対する該上部構造
物の揺れを抑えるようにした免震装置を対象とする。

【００１３】そして、上記上部構造物と連結される上板
と、上記上板の下側に対向して設けられ、上記基礎と連
結される下板と、上記上板の外周部以外の下面に下方向
に延びるように固定され、ゴム層と剛性板層とが上下方
向に交互に積層されてなる支持柱と、上記支持柱の下端
部に設けられ、下面に開口するローラ保持部を有するロ
ーラホルダーと、上記ローラホルダーのローラ保持部内
に転がり可能に保持され、上記支持柱と共に上記上板を
下板に対して支持する球状のローラと、上記上板及び下
板の外周部の少なくとも一部同士を弾性的に接続し、該
上板が下板に対して相対的に水平方向に移動したときに
伸びる弾性体とを備えているものとする。

【００１４】上記の構成により、地震発生時には、ロー
ラの転がりによりローラホルダー及び支持柱を介して上
板が下板に対してスムーズに水平方向に相対移動し、急
激な振動を長周期化して和らげる。このとき、弾性体に
は伸びることにより上板を移動前の位置に復帰させる復
元力が発生するので、この復元力がローラに作用する転
がり摩擦力と共に減衰力として作用する。このため、上
部構造物を上下移動させることなく上部構造物の水平揺
れを抑えることができ、地震収束後は上板ないし上部構
造物を移動前の位置に戻すことができる。また、弾性体
の復元力及びローラの転がり摩擦力は、弾性体及びロー
ラの各材料等により調節が可能であるので、上部構造物
の重さに応じて最適な値となるように設定することがで
きる。さらに、上板は下板に対してローラ、ローラホル
ダー及び支持柱によって支持され、この支持柱はゴム層
だけでなく剛性板層を有しているので、従来の可撓性構
造体等で支持するのとは異なり、経年劣化による上部構
造物の高さの変化を抑制することができる。しかも、こ
の支持柱の積層構造により、予想以上に大きな地震が発
生したときでも、免震装置の破損を防止することができ
る。すなわち、そのような地震が発生すると、上板の下
板に対する相対移動量が大きくなるため、支持柱又はロ
ーラホルダーが弾性体等に当接する可能性がある。しか
し、この発明では、支持柱等が弾性体等に当接してもせ
ん断変形して上板をさらに水平移動させるので、当接時
の衝撃エネルギーを上板の運動エネルギーに変換するこ
とができ、衝撃力を低減することができる。したがっ
て、予想以上に大きな震度の地震に対して免震装置の安
全化を図ることができる。

【００１５】請求項２の発明では、上部構造物と基礎と
の間に設けられ、地震に対する該上部構造物の揺れを抑
えるようにした免震装置を対象とし、上記上部構造物と
連結される上板と、上記上板の下側に対向して設けら
れ、上記基礎と連結される下板と、上記上板の外周部以
外の下面に下方向に延びるように固定され、ゴム層と剛
性板層とが上下方向に交互に積層されてなる支持柱と、
上記支持柱の下端部と下板の上面との少なくともいずれ
か一方に設けられ、該支持柱と共に上記上板を下板に対
して相対的に水平方向に摺動可能に支持する摺動部材
と、上記上板及び下板の外周部の少なくとも一部同士を
弾性的に接続して、該上板が下板に対して相対的に水平
方向に摺動したときに伸びる弾性体とを備えているもの
とする。

【００１６】このことにより、摺動部材と相手面との摩
擦係数が小さい場合には、請求項１の発明のローラと同
様の働きをするので、地震に対する上部構造物の揺れを
抑えることができる。また、摺動部材と相手面との摩擦
係数や鉛直荷重を調整することにより、小さな水平荷重
には支持柱の積層ゴム構造の免震性能を発揮させ、それ
以上の水平荷重には摺動部材の摺動構成と支持柱の積層
構造との共働による免震性能を発揮させるようにするこ
とができると共に、支持柱の積層構造により、請求項１
の発明と同様に、予想以上の震度の地震に対する安全性
が確保される。

【００１７】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
いて、摺動部材は、潤滑性樹脂からなっていて、支持柱
の下端部に固定されているものとする。

【００１８】このことで、摺動部材の下板に対する摺動
性がさらに良好となり、地震発生時における上板の下板
に対する相対移動をよりスムーズにさせることができ
る。また、摺動部材の水平方向の大きさを、上板の移動
量を考慮して設定する必要がなく、下板に固定する場合
よりも大きさを小さくすることができ、コスト的に有利
となる。

【００１９】請求項４の発明では、請求項３の発明にお
いて、潤滑性樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンであ
り、下板において少なくとも上記潤滑性樹脂が摺動する
部分がステンレス鋼からなるものとする。

【００２０】この発明により、摺動部材の下板に対する
摺動性を安定的に向上させることができ、しかも、その
摺動性の経時変化を最小限に抑えることができる。ま
た、上部構造物を、その重量に耐えて確実に支持するこ
とができる。

【００２１】請求項５の発明では、請求項１、２，３又
は４の発明において、弾性体は、上板及び下板の外周部
全周同士を接続しかつ上板及び下板間の空間を覆う筒状
のゴム部材からなり、上記ゴム部材で覆われた上板及び
下板間の空間に、液状の粘性材料又は粉状若しくは粒状
の高分子材料からなる減衰剤が充填されているものとす
る。

【００２２】このことにより、上板がどの方向に移動し
ても、筒状ゴム部材がそれに応じて伸びて方向性のない
安定した復元力が発生する。また、減衰剤を筒状ゴム部
材の外部に漏らすことなく、比較的大きな減衰力が容易
に得られると共に、減衰剤の材質及び使用量を変えるこ
とにより減衰力を調節することができる。さらに、微小
な地震動や台風時のような風圧が上部構造物に作用して
も、減衰剤の抵抗力により上板の移動を阻止することが
できる。よって、上部構造物の不用意な揺れを抑制しつ
つ、大きな地振動に対して確実に免震効果を発揮させる
ことができる。

【００２３】請求項６の発明では、請求項１、２，３、
４又は５の発明において、支持柱に、該支持柱を上下に
貫通する貫通孔が形成され、上記貫通孔内に、地震の水
平方向せん断エネルギーを吸収緩和するエネルギー吸収
体が配設されているものとする。

【００２４】このことで、支持柱等が弾性体等に当接し
た後においても、エネルギー吸収体により地震の水平方
向せん断エネルギーを吸収緩和することができると共
に、そのときの支持柱のせん断変形度合いを、エネルギ
ー吸収体の材質等により調整することができる。

【００２５】請求項７の発明では、請求項６の発明にお
いて、エネルギー吸収体は、鉛からなるものとする。こ
うすることで、従来の免震支承ゴムタイプの免震装置に
設けられている鉛プラグと同様に、日常の風圧や微振動
に対する水平変位を防止する効果を有し、しかも、地震
の水平方向せん断エネルギーの吸収効果を高めることが
できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１及び図２は、
本発明の実施形態１に係る免震装置Ａを示し、この免震
装置Ａは、建築物等の上部構造物と基礎との間に設けら
れ、地震に対する該上部構造物の揺れを抑えるようにし
たものであり、個人住宅等のように上部構造物が軽量で
ある場合に特にその免震効果を発揮するものである。上
記免震装置Ａは、上記上部構造物と連結される円形のス
テンレス鋼製上板１と、この上板１の下側に対向して設
けられ、上下面が水平となるように上記基礎と連結され
る同じく円形のステンレス鋼製下板２とを備えている。
この上板１及び下板２は、該上板１及び下板２の外周部
をそれぞれ構成する外周側部材１ａ，２ａとこの外周側
部材１ａ，２ａの径方向内側部をそれぞれ構成する内周
側部材１ｂ，２ｂとからなり、この上板１の両部材１
ａ，１ｂ及び下板２の両部材２ａ，２ｂは互いに段差状
に形成された部分にて不図示のねじやボルト等によりそ
れぞれ同心状に強固に結合されている。

【００２７】上記上板１の内周側部材１ｂの下面中心部
には、下方向に延びる略円柱状の支持柱３の上端部がね
じやボルト等により取付固定され、この支持柱３は、ゴ
ム層３ａ，３ａ，…と剛性板層３ｂ，３ｂ，…とが上下
方向に交互に積層されてなっている。この各ゴム層３ａ
は、天然ゴム又は合成ゴムを主体とする配合ゴムからな
り、各剛性板層３ｂは１枚又は複数枚の鋼板その他の金
属板又は強化プラスチック等の高剛性板からなる。すな
わち、この支持柱３は、従来の免震支承ゴムタイプの免
震装置における積層部と同様に、水平方向は剛性が低く
て容易にせん断変形する一方、上下方向は剛性が高くて
殆ど変形しないように構成されている。上記支持柱３の
上下両端部には取付板３ｄ，３ｄが該両端部のゴム層３
ａ，３ａと加硫接着されて固定されている。また、支持
柱３の中心部には、該支持柱３を上下に貫通する貫通孔
３ｃが形成され、この貫通孔３ｃ内に、地震の水平方向
せん断エネルギーを吸収緩和する円柱状の鉛からなるエ
ネルギー吸収体３ｅが配設されている。

【００２８】上記支持柱３の下端部には、下面に開口す
る円形凹状のローラ保持部６ａを有するローラホルダー
６がねじやボルト等により取付固定され、このローラ保
持部６ａ内には、７つの略同径の球状のローラ５，５，
…が転がり可能に保持されている。つまり、同じ円周上
に略等間隔に配置された６つのローラ５，５，…と、該
６つのローラ５，５，…間の中心に配置された１つのロ
ーラ５とが保持されている。この各ローラ５は、耐食処
理鋼若しくはステンレス鋼又は潤滑性樹脂（ポリテトラ
フルオロエチレン等）からなっていて、上記支持柱３及
びローラホルダー６を介して上板１を下板２に対して支
持している。

【００２９】上記上板１及び下板２の外周部を構成する
外周側部材１ａ，２ａの全周同士は、該上板１及び下板
２間の空間を覆う円筒状のゴム部材８（弾性体）により
弾性的に接続されている。このゴム部材８は、上板１が
下板２に対して相対的に水平方向においてどの方向に移
動したときにも伸びて上板１を移動前の位置に復帰させ
る復元力を発生するようになっている。このゴム部材８
は天然ゴム若しくは合成ゴムを主体とする配合ゴム又は
そのいずれかの配合ゴムを繊維で補強した複合材からな
っている。また、このゴム部材８は、その上下両端部の
肉厚が上下方向中央部よりも滑らかに厚くなるように円
弧状に形成されて、上板１が下板２に対して水平方向に
相対移動したときに応力集中を緩和するようになってい
る。さらに、ゴム部材８の上下両端面に形成された各凹
部における水平面及び鉛直面全周が上板１及び下板２の
外周側部材１ａ，２ａにおける対向面及び外側周面全周
にそれぞれ加硫接着され、上板１及び下板２間の空間は
略密閉状にされている。

【００３０】上記ゴム部材８で覆われた上板１及び下板
２間の空間には、液状の粘性材料又は粉状若しくは粒状
の高分子材料からなる減衰剤１０が充填されている。

【００３１】以上の構成からなる免震装置Ａの組立方法
を図３により説明する。先ず、ゴム部材８の上下両端面
の各凹部に上板１及び下板２の外周側部材１ａ，２ａを
それぞれ嵌め込み、その各凹部の水平面及び鉛直面全周
を外周側部材１ａ，２ａの対向面及び外側周面全周にそ
れぞれ加硫接着する。

【００３２】続いて、上板１の内周側部材１ｂの下面に
予めねじやボルト等により取付固定した支持柱３の貫通
孔３ｃ内にエネルギー吸収体３ｅを挿入した後、支持柱
３の下端部にローラホルダー６をねじやボルト等により
取付固定する。尚、支持柱３の上下両端部の取付板３
ｄ，３ｄは、予め該両端部のゴム層３ａ，３ａと加硫接
着しておくものであり、この各取付板３ｄにねじやボル
トを螺合して、支持柱３と上板１の内周側部材１ｂ及び
ローラホルダー６とを取付固定する。

【００３３】そして、上記内周側部材１ｂを外周側部材
１ａにねじやボルト等により結合した後、天地を逆にし
て上板１を下側となるようにする。その後、ローラホル
ダー６のローラ保持部６ａ内に７つのローラ５を上述の
如く配置した状態で保持する。

【００３４】次に、ゴム部材８の内側に減衰剤１０を充
填した後、上板１と同様に、下板２の内周側部材２ｂを
外周側部材２ａにねじやボルト等により結合することに
より免震装置Ａが完成する。

【００３５】上記免震装置Ａを上部構造物を構成する柱
等と基礎との間に設ける場合、同じ円周上に略等間隔に
配置された６つのローラ５，５，…間の中心のローラ５
に上部構造物の荷重がかかるように上板１と上部構造物
とを連結すれば、上部構造物を安定して支持することが
できると共に、地震発生時には、どの方向に地震力を受
けても上板１は下板２に対してスムーズに相対移動す
る。

【００３６】このとき、上板１が下板２に対して水平方
向にずれ、その方向にゴム部材８が変形して伸びるた
め、ゴム部材８には上板１を移動前の位置に復帰させる
復元力が発生する。この復元力が減衰剤１０の流動抵抗
力と共に減衰力として作用する。この結果、上部構造物
を上下移動させることなく水平揺れを抑えることがで
き、建築物内部に設置したものが倒れるのを防止するこ
とができる。しかも、地震収束後は上板１ないし上部構
造物を移動前の位置に戻すことができる。さらに、ゴム
部材８の復元力及び減衰剤１０の抵抗力並びに上板１の
水平移動量は、ゴム部材８の材質、大きさ、断面形状等
や減衰剤１０の材質、使用量等をそれぞれ変えることに
より、上部構造物の重さに応じて最適値に設定すること
ができる。また、ゴム部材８は、上板１が下板２に対し
て水平方向においてどの方向に移動したときにも同じ復
元力が発生するので、どの方向からの地震力に対しても
同じように機能させることができる。さらに、微小な地
震動や台風時のような風圧が上部構造物に作用しても、
減衰剤１０の抵抗力により上板１の移動を阻止すること
ができる。

【００３７】そして、上板１は各ローラ５、ローラホル
ダー６及び支持柱３によって支持され、この支持柱３は
各ゴム層３ａと各剛性板層３ｂとが交互に積層されてな
るので、可撓性部材のみで支持する場合よりも経年劣化
による上部構造物の高さの変化を抑制することができ
る。しかも、この支持柱３の積層構造により、予想以上
に大きな地震が発生したときでも、免震装置Ａの破損を
防止することができる。すなわち、そのような地震が発
生した場合には、支持柱３又はローラホルダー６を、ゴ
ム部材８の内周面や該内周面の内側近傍に位置するよう
に下板２の上面に別途立設した筒状ストッパー部材の内
周面等に当接させることで上板１の過大な移動を規制す
ることができる反面、その当接時の衝撃力により支持柱
３、ローラホルダー６、ゴム部材８等が破損する可能性
がある。しかし、この実施形態では、支持柱３がゴム部
材８等に当接してもせん断変形して上板１をさらに水平
移動させるので、当接時の衝撃エネルギーを上板１の運
動エネルギーに変換して衝撃力を緩和することができ
る。また、支持柱３の貫通孔３ｃ内のエネルギー吸収体
３ｅにより、支持柱３又はローラホルダー６がゴム部材
８等に当接した後においても、地震の水平方向せん断エ
ネルギーを吸収緩和することができると共に、そのとき
の支持柱３のせん断変形度合いを、エネルギー吸収体３
ｅの材質や直径等により調整することができる。よっ
て、免震装置Ａを小型化しつつ、予想以上の震度の地震
に対する安全性を確実に確保することができる。

【００３８】尚、上記実施形態１では、ローラホルダー
６のローラ保持部６ａ内に、同じ円周上に略等間隔に配
置された６つのローラ５，５，…と、該６つのローラ
５，５，…間の中心に配置された１つのローラ５とを保
持するようにしたが、少なくとも３つの略同径のローラ
５，５，…を同じ円周上に略等間隔に配置するようにし
てもよい。そして、１つのローラ５のみでも本発明を適
用することができる。但し、上板１の支持構造として
は、７つのローラ５，５，…を上記実施形態のように配
置する方がより望ましい。

【００３９】（実施形態２）図４は本発明の実施形態２
を示し（尚、図１と同じ部分については同じ符号を付し
てその詳細な説明は省略する）、上記実施形態１におけ
る各ローラ５及びローラホルダー６の代わりに、ポリテ
トラフルオロエチレン等の潤滑性樹脂からなる摺動部材
７を設けたものである。

【００４０】すなわち、この実施形態では、上記摺動部
材７が、支持柱３の下端部にねじやボルト等により取付
固定されていて、支持柱３と共に上板１を下板２に対し
て相対的に水平方向に摺動可能に支持している。したが
って、地震発生時には、摺動部材７により上板１が下板
２に対してスムーズに摺動し、上記実施形態１と同様の
作用効果を得ることができる。特に、摺動部材７をポリ
テトラフルオロエチレンとすれば、高い圧縮強さが得ら
れ、しかも、良好な摺動性を長い期間に亘って持続させ
ることができる。また、支持柱３の構成も上記実施形態
１と同様であるので、予想以上に大きな震度の地震が発
生しても高い安全性が得られる。

【００４１】尚、上記実施形態２では、潤滑性樹脂から
なる摺動部材７を支持柱３に取付固定したが、上板１を
確実に支持しかつ摺動性が良好なものであれば他の樹脂
や金属であっても本発明を適用することができる。そし
て、下板２の内周側部材２ｂと略同じ大きさの摺動部材
７を内周側部材２ｂの上面に取付固定し、支持柱３がそ
の摺動部材７の上面を摺動するように構成してもよい。

【００４２】また、上記実施形態１，２では、上板１及
び下板２をそれぞれ外周側部材１ａ，２ａと内周側部材
１ｂ，２ｂとの２部材で構成された円形のステンレス鋼
製としたが、他の金属や強化プラスチック等の高剛性材
料を使用してもよい。但し、下板２において少なくとも
摺動部材７（各ローラ５）が摺動する（転がる）部分
（下板２の内周側部材２ｂの上面部）はステンレス鋼で
あることが望ましい。そして、上板１及び下板２は、多
角形状であってもよく、それぞれ１部材で構成されてい
てもよい。但し、組立性を向上させる観点から上述の如
く２部材で構成した方がよい。

【００４３】さらに、上記実施形態１，２では、ゴム部
材８で覆われた上板１及び下板２間の空間に減衰剤１０
を充填したが、この減衰剤１０は必ずしも必要ではな
く、各ローラ５又は摺動部材７の材質や大きさにより下
板２との摩擦係数を変えてその摩擦力を調節することで
対応することも可能である。

【００４４】また、上記実施形態１，２では、支持柱３
を上板１の内周側部材１ｂの下面中心部に取付固定した
が、免震装置Ａの平面的な大きさに余裕があれば、上板
１の外周部以外の下面つまり内周側部材１ｂの下面であ
れば支持柱３をどこに取付固定してもよい。

【００４５】さらにまた、上記実施形態１，２では、支
持柱３の貫通孔３ｃ内に鉛からなるエネルギー吸収体３
ｅを設けたが、このエネルギー吸収体３ｅは必ずしも必
要ではなく、支持柱３の各ゴム層３ａ及び各剛性板層３
ｂでそのせん断変形量を調整することも可能である。

【００４６】加えて、上記実施形態１，２では、弾性体
としてゴム部材８を用いたが、例えばコイルばねを用い
ることも可能である。すなわち、図５に示すように（同
図では実施形態１のタイプを示しているが、実施形態２
のタイプでも同様である）、上板１及び下板２の外周側
部材１ａ，２ａにおける側周面に、円周方向に略等間隔
をあけて複数のばね支持部１ｃ，１ｃ，…、２ｃ，２
ｃ，…を上下に互いに対応してそれぞれ設け、この上板
１及び下板２の上下に対応する各ばね支持部１ｃ，２ｃ
に弾性体としてのコイルばね１５をそれぞれ掛け渡す。
こうすれば、ゴム部材８を用いた場合と同様に、上板１
が下板２に対して水平方向においてどの方向に移動して
もコイルばね１５，１５，…全体で略同じ復元力を発生
させるようにすることができる上、各コイルばね１５の
復元力の調節も容易であるので、上記実施形態１，２に
おいて減衰剤１０を使用しない場合と同様の作用効果を
得ることができる。

【００４７】

【実施例】次に、具体的に実施した実施例について説明
する。上記実施形態１又は２と同様にして４つの免震装
置Ａを作製し、この各免震装置Ａを、図６に示すよう
に、個人住宅における上部構造物２１の四隅に位置する
各柱２２と基礎２３との間に設けた。この基礎２３は、
試験のために複数のコロ２４，２４，…上に設置されて
いて、この基礎２３に対して水平方向に振動を加えて揺
らすことが可能とされている。ここで、上記各免震装置
Ａの水平方向ばね定数は４５ｋｇｆ／ｃｍとし、水平方
向減衰係数は３４ｋｇｆ・ｓ／ｃｍとした。また、上部
構造物２１の重量は、一般の木造住宅と略同じ４０ｔと
した。

【００４８】そして、上記基礎２３に対して水平方向に
兵庫県南部地震で観測された地震波を入力して上部構造
物２１の振動減衰効果を調べた。この結果、上部構造物
２１の水平方向の最大加速度は約１／４に低減し、最大
変位は約１５ｃｍとなり、免震効果が十分に発揮されて
いることが確認された。

【００４９】次に、上記各免震装置Ａを免震床に適用し
た場合の免震効果を調べた。すなわち、図７に示すよう
に、各免震装置Ａを上部構造物としての床部材２６と複
数のコロ２４，２４，…上に設置した基礎２３との間の
四隅に設け、その基礎２３に対して上記加振試験と同様
の地震波を入力した。この結果、この各免震装置Ａは免
震床として用いても十分な免震効果が得られ、建築物内
部における精密機械室や電算機室等の免震床に適用可能
であることが判った。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、上板の下面に、ゴム層と剛性板層とが上下方向に交
互に積層されてなる支持柱を固定し、この支持柱の下端
部に設けたローラホルダーのローラ保持部内に球状のロ
ーラを転がり可能に保持し、上板が下板に対して相対的
に水平方向に移動したときに伸びる弾性体により上板及
び下板の外周部同士を弾性的に接続するようにした。ま
た、請求項２の発明では、支持柱の下端部と下板の上面
との少なくともいずれか一方に、支持柱と共に上板を下
板に対して相対的に水平方向に摺動可能に支持する摺動
部材を設けた。したがって、これらの発明によると、軽
量の上部構造物であっても上下変動させることなく水平
振動を緩和・吸収するという免震機能を有効に発揮させ
ることができる小形・軽量な免震装置が得られる。ま
た、支持柱の積層構造により、予想以上に大きな震度の
地震が発生して支持柱等が弾性体等に当接したとして
も、その衝撃エネルギーを上板の運動エネルギーとして
逃がすことができ、免震装置の安全性を確保することが
できる。

【００５１】請求項３の発明によると、潤滑性樹脂から
なる摺動部材を支持柱の下端部に固定したことにより、
摺動部材を小形にしても安定して摺動させることができ
ると共に、摺動部材のコスト低減を図ることができる。

【００５２】請求項４の発明によると、潤滑性樹脂をポ
リテトラフルオロエチレンとし、下板において少なくと
も潤滑性樹脂が摺動する部分をステンレス鋼としたこと
により、上部構造物を確実に支持しつつ、長期間に亘っ
て摺動特性を安定させることができる。

【００５３】請求項５の発明によると、弾性体を、上板
及び下板の外周部全周同士を接続しかつ上板及び下板間
の空間を覆う筒状のゴム部材とし、このゴム部材で覆わ
れた上板及び下板間の空間に、液状の粘性材料又は粉状
若しくは粒状の高分子材料からなる減衰剤を充填したこ
とにより、地震力の方向に左右されずに、減衰力や復元
力を確保することができると共に、上部構造物に日常的
に作用する風力等には反応せず、大きな地振動に対して
確実に免震効果を発揮させるトリガー効果を持たせるこ
とができる。

【００５４】請求項６の発明によると、支持柱の上下貫
通孔内に、地震の水平方向せん断エネルギーを吸収緩和
するエネルギー吸収体を配設したことにより、予想以上
に震度が大きい地震が発生しても、エネルギー吸収体に
より地震の水平方向せん断エネルギーを吸収緩和するこ
とができる。

【００５５】請求項７の発明によると、エネルギー吸収
体を鉛としたことにより、地震の水平方向せん断エネル
ギーを効果的に吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る免震装置を示す断面
図である。

【図２】免震装置の平面図である。

【図３】免震装置の組立手順を示す分解図である。

【図４】実施形態２を示す図１相当図である。

【図５】弾性体としてコイルばねを用いた実施形態１，
２の変形例を示す図１相当図である。

【図６】免震装置を個人住宅に適用してその免震効果を
調べる試験の要領を示す概略図である。

【図７】免震装置を免震床に適用してその免震効果を調
べる試験の要領を示す概略図である。

【図８】従来の免震支承ゴムタイプの免震装置を示す断
面図である。

【符号の説明】

Ａ 免震装置 １ 上板 ２ 下板 ３ 支持柱 ３ａ ゴム層 ３ｂ 剛性板層 ３ｃ 貫通孔 ３ｅ エネルギー吸収体 ５ ローラ ６ ローラホルダー ６ａ ローラ保持部 ７ 摺動部材 ８ ゴム部材（弾性体） １０ 減衰剤 １５ コイルばね（弾性体） ２１ 上部構造物 ２３ 基礎 ２６ 床部材（上部構造物）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｆ 15/02 Ｆ１６Ｆ 15/02 Ｊ 15/04 15/04 Ａ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部構造物と基礎との間に設けられ、地
   震に対する該上部構造物の揺れを抑えるようにした免震
   装置であって、 上記上部構造物と連結される上板と、 上記上板の下側に対向して設けられ、上記基礎と連結さ
   れる下板と、 上記上板の外周部以外の下面に下方向に延びるように固
   定され、ゴム層と剛性板層とが上下方向に交互に積層さ
   れてなる支持柱と、 上記支持柱の下端部に設けられ、下面に開口するローラ
   保持部を有するローラホルダーと、 上記ローラホルダーのローラ保持部内に転がり可能に保
   持され、上記支持柱と共に上記上板を下板に対して支持
   する球状のローラと、 上記上板及び下板の外周部の少なくとも一部同士を弾性
   的に接続し、該上板が下板に対して相対的に水平方向に
   移動したときに伸びる弾性体とを備えていることを特徴
   とする免震装置。
2. 【請求項２】 上部構造物と基礎との間に設けられ、地
   震に対する該上部構造物の揺れを抑えるようにした免震
   装置であって、 上記上部構造物と連結される上板と、 上記上板の下側に対向して設けられ、上記基礎と連結さ
   れる下板と、 上記上板の外周部以外の下面に下方向に延びるように固
   定され、ゴム層と剛性板層とが上下方向に交互に積層さ
   れてなる支持柱と、 上記支持柱の下端部と下板の上面との少なくともいずれ
   か一方に設けられ、該支持柱と共に上記上板を下板に対
   して相対的に水平方向に摺動可能に支持する摺動部材
   と、 上記上板及び下板の外周部の少なくとも一部同士を弾性
   的に接続して、該上板が下板に対して相対的に水平方向
   に摺動したときに伸びる弾性体とを備えていることを特
   徴とする免震装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の免震装置において、 摺動部材は、潤滑性樹脂からなっていて、支持柱の下端
   部に固定されていることを特徴とする免震装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の免震装置において、 潤滑性樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンであり、 下板において少なくとも上記潤滑性樹脂が摺動する部分
   がステンレス鋼からなることを特徴とする免震装置。
5. 【請求項５】 請求項１、２，３又は４記載の免震装置
   において、 弾性体は、上板及び下板の外周部全周同士を接続しかつ
   上板及び下板間の空間を覆う筒状のゴム部材からなり、 上記ゴム部材で覆われた上板及び下板間の空間に、液状
   の粘性材料又は粉状若しくは粒状の高分子材料からなる
   減衰剤が充填されていることを特徴とする免震装置。
6. 【請求項６】 請求項１、２，３、４又は５記載の免震
   装置において、 支持柱に、該支持柱を上下に貫通する貫通孔が形成さ
   れ、 上記貫通孔内に、地震の水平方向せん断エネルギーを吸
   収緩和するエネルギー吸収体が配設されていることを特
   徴とする免震装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の免震装置において、 エネルギー吸収体は、鉛からなることを特徴とする免震
   装置。