JP2002005232A - 免振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長周期化手段として用いたローリングシール
型空気ばねの空気室の拡充化を図りつつ、その円滑な作
動を保証できる免振装置を提供する。 【解決手段】 ベース１２から上方に突設される内側部
材１３と、この内側部材の上方端部を覆う外側部材１４
と、内側部材と外側部材との間を両者の相対移動を許容
しつつ密封するローリングシール部材１５とを備えて空
気ばね１１を構成する。内側部材は、外側部材に対向す
る上端部を開口部１３ａをもって開放し、この開口部に
連通する中空部１３ｂをもって中空円筒状に形成し、空
気室１６の容積を増大する。内側部材の外周面に周方向
に滑らかな波形となる凹凸部２０を形成し、この凹凸部
に沿ってローリングシール部材の内周部分を繰り上げ下
げし、ローリングシール部材の内周部分１５ｂと外周部
分１５ａの周長を等しくする。ローリングシール部材の
折り返した外側面に沿ってケーブル３０を配置し、空気
圧を当該ケーブルで受け止める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は免振装置にかかり、
とりわけ空気ばねを用いて構造物の効果的な長周期化を
可能とする上下方向の免振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】免振装置は、地盤や床などの振動が入力
されるベースと、このベース上に設置される建物や精密
機器、その他の振動を嫌う設備や装置、物品などの免振
対象物との間に、いわゆる長周期化手段を設け、この長
周期化手段によって免振対象物側の固有周期をベースに
入力される振動の周期よりも長周期化して、ベースから
免振対象物へと入力される振動を低減するようになって
いる。

【０００３】長周期化手段としては、積層ゴムやコイル
ばね、更には空気ばねなどに代表される各種の弾性体が
採用されている。特に空気ばねは空気の圧縮弾性を利用
したばねであるため、他のばねに比べて柔らかく、免振
対象物の長周期化に優れた特性を示す。このため、空気
ばねを免振装置として用いることが好ましく、これを上
下方向の免振装置として用いる場合、一般にはベローズ
型空気ばねが用いられる。

【０００４】このベローズ型空気ばねの代表的な構造
は、山および谷が周方向に形成されて蛇腹状となった筒
状のゴムベローズと、その上下を覆う金属製の面板と、
ゴムベローズの谷部分に嵌合される中間リングとを備え
て構成され、ゴムベローズ内に封入された空気は該ゴム
ベローズの伸縮を伴って圧縮されるときの弾性力がばね
として利用される。

【０００５】ところで、上記ベローズ型空気ばねは大荷
重の免振対象物の支持性を高めるためゴムベローズの高
さ、つまり蛇腹の段数を少なくしたものを使用すると、
空気室の容積が小さくなるため、ベースと免振対象物と
の間の相対的な上下振動に対して空気圧が過剰に上昇
し、ゴムベローズが許容量を超えて膨出するなどして耐
久性に問題が生ずる。そこで、空気圧の過剰な上昇を抑
えるために空気室の容積を増大しようとすると、ゴムベ
ローズの段数を増やして空気ばねを高くすることにな
る。しかし、このように空気ばねを高くするとゴムベロ
ーズは座屈を起こし易くなり、大地震を対象とした大荷
重や大振幅に対処させるのが困難になってしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記ゴムベロ
ーズの座屈を回避する方法として、本発明者は上記ベロ
ーズ型空気ばねに代えてローリングシール型空気ばねを
用いることを提案するもので、このローリングシール型
空気ばねは、相互に適宜間隔を設けて同心配置される中
実の内側部材および中空筒体状の外側部材と、これら内
側部材の外周と外側部材の内周との水平方向隙間に垂れ
下がるように折り返されて配置される可撓性筒状のロー
リングシール部材とを備えて構成される。ローリングシ
ール部材はその中間部分を折り返し、その内周部分を内
側部材外周に沿わせてその端部を該内側部材の上端部に
気密に取り付けるとともに、外周部分を外側部材内周に
沿わせてその端部を該外側部材の上端部に気密に取り付
け、内側部材と外側部材との間に形成される空気室を密
封する。

【０００７】そして、振動入力により内側部材と外側部
材とが上下方向に相対変位すると、ローリングシール部
材は水平方向隙間で折り返し部分が繰り上げられたり、
繰り下げられるようになっている。このとき、該空気室
に作用する圧力はローリングシール部材に作用するので
あるが、該ローリングシール部材の折り返し部分は内側
部材と外側部材との水平方向隙間を閉塞する部分であ
り、この折り返し部分で空気室内圧を受け止めることに
なる。

【０００８】そしてこのようなローリングシール型空気
ばねを免振装置の長周期化手段として用いる場合、過大
地震の大きな振動振幅に対応させるためには内側部材と
外側部材との間に形成される空気室の容積を大きくする
ことが望ましい。この場合、空気ばねを高くすることな
く空気室の容積を増大するためには、中実の内側部材と
中空筒体状の外側部材との間の水平方向隙間を大きくす
ることになる。しかしながら、このように内側部材と外
側部材との間の水平方向隙間が大きくなると、次のよう
な各種問題が引き起こされてしまう。

【０００９】即ち、水平方向隙間を大きくするために、
内側部材の外周と外側部材の内周とに大きな径差を設定
すると、それぞれに沿わされるローリングシール部材の
内周部分と外周部分との周長が大きく異なることにな
る。これにより、上下振動の入力により内側部材の外周
に沿う内周部分が外側部材の内周に引き寄せられる際、
並びにこれとは逆に外側部材の内周に沿う外周部分が内
側部材の外周に引き寄せられる際のローリングシール部
材の挙動が滑らかに行われなくなってしまう。特に、ロ
ーリングシール部材の外周部分が大径の外側部材に沿っ
ている状態から小径の内側部材に引き寄せられる際に、
周長の相違のために当該外周部分の周方向に余る部分が
シワとなってしまい、このシワの生成が繰り返されるう
ちにローリングシール部材に脆弱な部分が生じて破損の
原因となってしまう。

【００１０】また、内側部材と外側部材とに大きな径差
を設定すると、これら内側部材と外側部材との水平方向
隙間を閉塞しているローリングシール部材の折り返し部
分の面積は大きくなる。このため、空気室内の圧力が大
きな面積の当該折り返し部分に作用することになり、こ
の折り返し部分で受け止めるべき圧力が大きくなってし
まい、ひいては内側部材および外側部材とローリングシ
ール部材両端部との取り付け部分に作用する荷重が増大
することとなって、これもローリングシール部材の破損
の要因となる。

【００１１】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て成されたもので、長周期化手段として用いたローリン
グシール型空気ばねの空気室の拡充化を図りつつ、その
円滑な作動を保証できる免振装置を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の免振装置は、上下振動が入力されるベース
と該ベース上方の免振対象物との間に設けられ、これら
ベースまたは免振対象物の一方から他方へ向かって突出
される内側部材と、上記ベースまたは上記免振対象物の
他方から一方へ向かって突出され、上下方向および水平
方向に適宜間隔を隔てて上記内側部材の外周を囲繞する
中空筒体状の外側部材と、これら外側部材の内周と内側
部材の外周との水平方向隙間に垂れ下がるように折り返
されて配置され、その内周部分を該内側部材外周に沿わ
せてその内側端部を当該内側部材に気密に取り付けると
ともに、その外周部分を該外側部材内周に沿わせてその
外側端部を当該外側部材に気密に取り付けて、上記ベー
スと上記免振対象物との上下相対変位に伴うこれら内側
部材と外側部材との上下相対変位に応じて該水平方向隙
間内で繰り上げ繰り下げ変位されるとともに、当該水平
方向隙間から該外側部材と該内側部材との間にわたって
気体封入空間を形成する可撓性筒状のローリングシール
部材とを備え、上記内側部材には、上記気体封入空間に
連通する中空室を形成したことを特徴とする。

【００１３】この構成によれば、振動入力によりベース
と免振対象物とが相対的に上下変位すると、これに伴っ
て内側部材と外側部材が上下方向に相対変位してこれら
両者間に形成される気体封入空間の容積変化を伴いつつ
空気圧が変化されてばねとして機能する。このときの気
体の圧縮弾性によるばねで免振対象物の固有周期が長周
期化され、効果的な上下免振が達成される。このとき、
上記内側部材に、上記気体封入空間に連通する中空室を
形成したので、この中空室を気体封入空間の一部として
用いることができる。従って、気体封入空間の容積が内
側部材の中空室の容積分だけ増加されて大容積とするこ
とができ、これによって全体高さを低くして免振対象物
の支持安定性を増すことができる。

【００１４】また、本発明の免振装置は、上下振動が入
力されるベースと該ベース上方の免振対象物との間に設
けられ、これらベースまたは免振対象物の一方から他方
へ向かって突出される内側部材と、上記ベースまたは上
記免振対象物の他方から一方へ向かって突出され、上下
方向および水平方向に適宜間隔を隔てて上記内側部材の
外周を囲繞する中空筒体状の外側部材と、これら外側部
材の内周と内側部材の外周との水平方向隙間に垂れ下が
るように折り返されて配置され、その内周部分を該内側
部材外周に沿わせてその内側端部を当該内側部材に気密
に取り付けるとともに、その外周部分を該外側部材内周
に沿わせてその外側端部を当該外側部材に気密に取り付
けて、上記ベースと上記免振対象物との上下相対変位に
伴うこれら内側部材と外側部材との上下相対変位に応じ
て該水平方向隙間内で繰り上げ繰り下げ変位されるとと
もに、当該水平方向隙間から該外側部材と該内側部材と
の間にわたって気体封入空間を形成する可撓性筒状のロ
ーリングシール部材とを備え、該ローリングシール部材
の内周部分と外周部分の周長を等しくするために、上記
内側部材の外周に、当該外周長を上記外側部材の内周長
と等しくする凹凸部を形成したことを特徴とする。

【００１５】この構成によれば、内側部材の外周には凹
凸部が形成され、上下振動に応じてローリングシール部
材が水平方向隙間内で繰り上げ下げされつつ該内側部材
にローリングシール部材の内周部分が引き寄せられる際
に、気体封入空間内の圧力が該ローリングシール部材の
内周部分を内側部材の外周に圧接させる方向に作用する
ため、当該内周部分は上記凹凸部に沿って密着されるこ
とになる。このとき、凹凸部を設けたことにより内側部
材の外周長が延長され、この延長された内側部材外周に
沿って密着されるローリングシール部材の内周部分の周
長をも延長することができて、当該内周部分と外周部分
の周長を等しくすることができる。従って、内側部材と
外側部材との径差を大きくして水平方向隙間を拡大した
場合にも、内側部材に沿うローリングシール部材の内周
部分の周長と、外側部材に沿う外周部分の周長とを等し
くすることが可能となるので、上下振動の入力により内
側部材の外周に沿う内周部分が外側部材の内周に引き寄
せられる際、並びにこれとは逆に外側部材の内周に沿う
外周部分が内側部材の外周に引き寄せられる際にローリ
ングシール部材がよじれることを防いで、その挙動を円
滑に生じさせることができる。また、ローリングシール
部材の外周部分が外側部材に沿う状態から内側部材に引
き寄せられる際にローリングシール部材にシワが寄るの
を防止することができる。

【００１６】更に、本発明の免振装置は、上下振動が入
力されるベースと該ベース上方の免振対象物との間に設
けられ、これらベースまたは免振対象物の一方から他方
へ向かって突出される内側部材と、上記ベースまたは上
記免振対象物の他方から一方へ向かって突出され、上下
方向および水平方向に適宜間隔を隔てて上記内側部材の
外周を囲繞する中空筒体状の外側部材と、これら外側部
材の内周と内側部材の外周との水平方向隙間に垂れ下が
るように折り返されて配置され、その内周部分を該内側
部材外周に沿わせてその内側端部を当該内側部材に気密
に取り付けるとともに、その外周部分を該外側部材内周
に沿わせてその外側端部を当該外側部材に気密に取り付
けて、上記ベースと上記免振対象物との上下相対変位に
伴うこれら内側部材と外側部材との上下相対変位に応じ
て該水平方向隙間内で繰り上げ繰り下げ変位されるとと
もに、当該水平方向隙間から該外側部材と該内側部材と
の間にわたって気体封入空間を形成する可撓性筒状のロ
ーリングシール部材とを備え、該ローリングシール部材
には、上記外側部材および上記内側部材にその両端をそ
れぞれ取り付けて、該ローリングシール部材の輪郭に沿
って紐状の補強部材を配設したことを特徴とする。

【００１７】この構成によれば、ローリングシール部材
は、当該部分に作用する気体封入空間内の圧力によって
外方に膨出しようとするが、ローリングシール部材の輪
郭に沿って紐状の補強部材が配置されているので、当該
ローリングシール部材に作用する圧力の一部を紐状の補
強部材によって受け止めさせることができる。このと
き、該紐状の補強部材には入力された圧力により引張力
が作用するが、この引張力は一端部を取り付けた内側部
材側と他端部を取り付けた外側部材側とで受け持つこと
ができ、上記ローリングシール部材に作用する圧力を、
紐状の補強部材を介して逃がすことができる。従って、
内側部材と外側部材との径差を大きくして水平方向隙間
を拡大した場合にも、ローリングシール部材に作用する
圧力を軽減しつつ気体封入空間内の生成圧力を高めるこ
とができる。

【００１８】更にまた、この構成にあって、上記内側部
材の外周および上記外側部材の内周に、上記補強部材を
係脱自在に収納するガイドを形成したことを特徴とす
る。

【００１９】この構成によれば、紐状の補強部材をガイ
ド内に収納しておくことができるため、ローリングシー
ル部材の内周部分および外周部分を、内側部材の外周お
よび外側部材の内周に滑らかに圧接させることができ
る。従って、上記紐状の補強部材が突起物となってロー
リングシール部材に局部的な変形を与えて応力が集中す
るのが防止され、該ローリングシール部材の耐久性が低
下されるのを防止することができる。

【００２０】また、上記各構成にあって、上記免振対象
物から突出される上記内側部材または上記外側部材と上
記ベースとの間に、水平相対変位を規制し、上下相対変
位を案内する案内部材を設けたことを特徴とする。

【００２１】この構成によれば、案内部材により免振対
象物から突出される内側部材または外側部材と上記ベー
スとの間の水平相対変位を規制しつつ上下相対変位を案
内できるため、内側部材と外側部材の横ずれを防止して
免振対象物のロッキング振動が防止される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。図１〜図６は本発明の
免振装置の一実施形態を示し、図１はローリングシール
型空気ばねの縦断面図、図２は図１中のＡ−Ａ線断面
図、図３は図１中のＢ−Ｂ線の拡大断面図、図４は図３
中のＣ−Ｃ線の拡大断面図、図５は図２中のＤ−Ｄ線断
面図、図６は案内部材の拡大平面図である。

【００２３】本発明の免振装置１０は、これに備わった
空気ばね１１によって専ら上下免振を行うようになって
おり、特に本発明では該空気ばね１１をローリングシー
ル型空気ばねとして構成したものが用いられ、また、該
空気ばね１１には水平免振を行う図外の積層ゴムを併用
して三次元免振装置として構成してもよい。

【００２４】即ち、本実施形態の免振装置１０は基本的
には、上下振動が入力されるベース１２とベース１２上
方の免振対象物との間に設けられ、これらベース１２ま
たは免振対象物の一方から他方へ向かって突出される内
側部材１３と、ベース１２または免振対象物の他方から
一方へ向かって突出され、上下方向および水平方向に適
宜間隔を隔てて内側部材１３の外周を囲繞する中空筒体
状の外側部材１４と、これら外側部材１４の内周と内側
部材１３の外周との水平方向隙間Ｓに垂れ下がるように
折り返されて配置され、その内周部分１５ｂを内側部材
１３外周に沿わせてその内側端部を当該内側部材１３に
気密に取り付けるとともに、その外周部分１５ａを外側
部材１４内周に沿わせてその外側端部を当該外側部材１
４に気密に取り付けて、ベース１２と免振対象物との上
下相対変位に伴うこれら内側部材１３と外側部材１４と
の上下相対変位に応じて水平方向隙間Ｓ内で繰り上げ繰
り下げ変位されるとともに、当該水平方向隙間Ｓから外
側部材１４と内側部材１３との間にわたって気体封入空
間としての空気室１６を形成する可撓性筒状のローリン
グシール部材１５とを備えて構成される。

【００２５】そしてこのような免振装置１０において、
内側部材１３には、空気室１６に連通する中空室として
中空部１３ｂが形成される。また、ローリングシール部
材１５の内周部分１５ｂと外周部分１５ａの周長を等し
くするために、内側部材１３の外周に、当該外周長を外
側部材１４の内周長と等しくする凹凸部２０が形成され
る。さらに、ローリングシール部材１５には、外側部材
１４および内側部材１３にその両端をそれぞれ取り付け
て、ローリングシール部材１５の輪郭に沿って紐状の補
強部材としてケーブル３０が配設される。

【００２６】即ち、図１，図２に示すように本実施形態
の免振装置１０は、図外の建物基礎と、この建物基礎の
上方に所定間隔を設けて構築される図外の建物との間に
介在されるローリングシール型空気ばね（以下、単に空
気ばねと称する）１１を備え、この空気ばね１１は、地
震などによる振動が建物基礎から入力されるベース１２
と、免振対象物としての建物との間に設置され、該ベー
ス１２から上方に突設される内側部材１３と、この内側
部材１３の上方端部を適宜間隔をもって覆う外側部材１
４と、これら内側部材１３と外側部材１４との間を両者
の相対移動を許容しつつ密封するローリングシール部材
１５とを備えて構成される。

【００２７】上記内側部材１３は、上記外側部材１４に
対向する上端部が開口部１３ａをもって開放されるとと
もに、該開口部１３ａに連通する中空部１３ｂが形成さ
れて中空円筒状に形成される。そして、該内側部材１３
の下端部は上記ベース１２に一体に固定されて閉塞され
る。一方、上記外側部材１４は内側部材１３の上端に適
宜間隔をもって対向される端板１４ａと、この端板１４
ａの外周から環状に垂下される周壁１４ｂとによって断
面逆Ｕ字状に形成され、周壁１４ｂが上記内側部材１３
の上端部外周を同心円状に囲繞するようになっており、
かつ端板１４ａが図外の建物の下面に固定される。

【００２８】上記ローリングシール部材１５は繊維補強
されたゴムを素材として自然状態で円筒状を成すように
成形され、その中間部分を折り返して片側が裏返される
状態で上記内側部材１３と上記外側部材１４とに跨って
取り付けられる。即ち、上記ローリングシール部材１５
は中間部分で折り返されることにより、裏返される側の
一端部が外周部分１５ａとなり、その反対側の他端部が
内周部分１５ｂとなる。そして、内周部分１５ｂを上記
内側部材１３の上端部外周に沿わせるとともに、外周部
分１５ａを上記外側部材１４の周壁１４ｂ内周に沿わせ
る。このとき、上記内周部分１５ｂおよび外周部分１５
ａの各端部は、それぞれが内側部材１３および外側部材
１４に気密に固定される。

【００２９】この状態で上記ローリングシール部材１５
は、その折り返し部分１５ｃが内側部材１３の外周と外
側部材１４の内周との間に垂れ下がった状態でそれら両
者間を密封し、これら内側部材１３と外側部材１４とロ
ーリングシール部材１５で囲まれた空間部が空気室１６
として構成される。従って、このように構成された空気
ばね１１は地震などの振動が入力されることにより、ベ
ース１２と建物とが相対的に上下変位すると、これに伴
って内側部材１３と外側部材１４が上下方向に相対変位
して、これら両者間に形成される空気室１６内の容積変
化を伴いつつ空気圧が変化される。そして、このときの
空気の圧縮弾性によるばねで建物の固有周期を長周期化
し、効果的な上下免振を達成できるようになる。また、
このように空気室１６が容積変化される際、ローリング
シール部材１５は内周部分１５ｂと外周部分１５ａが水
平方向隙間Ｓで繰り上げられたり、繰り下げられること
になる。

【００３０】また、本実施形態では図３に示すように上
記内側部材１３の外周面に、周方向に滑らかな波形とな
る凹凸部２０を形成し、この凹凸部２０に沿って上記ロ
ーリングシール部材１５の内周部分を繰り上げ下げさせ
る構成とする。該凹凸部２０は内側部材１３の母線方向
に沿い、かつ周方向に等間隔をもって形成される複数条
の凸部２１と、これら凸部２１間にそれぞれ形成される
凹部２２とからなり、凸部２１の先端部両側の角部およ
び該凸部２１から凹部２２に至る角部は、ローリングシ
ール部材１５に局部的な過大応力を生じないように滑ら
かな円弧面として形成される。

【００３１】そして、上記凹凸部２０が形成されたこと
により、ローリングシール部材１５の内周部分１５ｂは
空気室１６内の圧力で内側部材１３の外周に圧着された
際に、図３に示したように凹凸部２０に沿って密着され
る。このとき、内側部材１３の外周の長さは上記凹凸部
２０を設けたことにより延長され、この延長された内側
部材１３外周に沿って密着されるローリングシール部材
１５の内周部分１５ｂの周囲をも長くすることができ
る。従って、上記凹凸部２０の凸部２１と凹部２２との
高低差を調節しておくことにより、上記内周部分１５ｂ
の周囲の長さを外周部分１５ａの周囲の長さにより近付
け、若しくは等しく設定することができる。

【００３２】また、本実施形態は図３，図４に示すよう
に上記ローリングシール部材１５の折り返した外側面に
沿ってケーブル３０を配置するようになっており、該ケ
ーブル３０は上記凹凸部２０の凸部２１にそれぞれ対応
した数の本数が設けられる。そして、各ケーブル３０
は、内側部材１３の外周および外側部材１４の内周に形
成される母線方向に沿ったガイドとしての溝部３１，３
２に収納される。このとき、内側部材１３に形成される
溝部３１は上記凸部２１の突出端面にそれぞれ形成され
るとともに、外側部材１４に形成される溝部３２は、上
記内側部材１３の溝部３１に対向する位置に形成され
る。

【００３３】上記溝部３１，３２は内側部材１３の外周
上端部および外側部材１４の内周上端部まで延びてお
り、それぞれの溝部３１，３２に収納されたケーブル３
０の両端部は、上記ローリングシール部材１５の取り付
け部位と略同位置で内側部材１３および外側部材１４に
取り付けられる。従って、内側部材１３と外側部材１４
が対向方向に相対変位して、ローリングシール部材１５
の内周部分１５ｂと外周部分１５ａが水平方向隙間Ｓ内
で内側部材１３外周と外側部材１４内周に対し交互に繰
り上げ繰り下げされる際、これに同期して繰り上げ下げ
されるようになっている。

【００３４】更に、上記ベース１２に対して相対移動す
る上記外側部材１４には、図５に示すように該ベース１
２に対して直角方向（鉛直方向）に移動案内する案内部
材としての上下平行移動装置４０が設けられる。該上下
平行移動装置４０は、図６に示すようにパンタグラフ機
構を利用して構成され、水平配置される平行な１対の中
間バー４１，４２と、これら中間バー４１，４２の外側
をそれぞれ回動自在に支持して上方に傾斜される複数本
の第１アーム４３，４４と、１対の中間バー４１，４２
の内側に回動自在に取り付けられて上方に傾斜される複
数本の第２アーム４５，４６とを備えて構成される。こ
のとき、上記第１アーム４３，４４はそれぞれの傾斜方
向が逆となるように配置されるとともに、第２アーム４
５，４６もそれぞれの傾斜方向が逆に配置される。

【００３５】そして、第１アーム４３，４４の下端部は
上記ベース１２に回動自在に取り付けられるとともに、
第２アーム４５，４６の上端部は上記外側部材１４の周
壁１４ｂの下端部に回動自在に取り付けられる。また、
上記上下平行移動装置４０は直線状に形成されるが、該
上下平行移動装置４０は図２に示すように４つが設けら
れて、それぞれは内側部材１３と外側部材１４との間で
両端部が該外側部材１４に架かるようにして矩形状に配
置される。従って、上記外側部材１４は上記上下平行移
動装置４０によって上下方向の移動のみが許容され、該
外側部材１４の水平移動および回転は規制されることに
なる。

【００３６】以上の構成により本実施形態の免振装置１
０にあっては、空気ばね１１は内側部材１３と外側部材
１４との上下相対変位に伴って空気室１６内が圧力変化
され、このときのばね作用で建物が長周期化される。こ
のとき、上記空気室１６の容積が大きいほどベース１２
と免振対象物との間の大きな相対変位量に対応でき、し
かも該空気室１６の容積増加が空気ばね１０の高さを増
大することなく達成されることが好ましい。ここで、本
実施形態では内側部材１３が上端部を開放した中空筒状
として形成されているので、該内側部材１３の中空部１
３ｂ内は開口部１３ａを介して空気室１６に連通され
て、該中空部１３ｂを空気室１６の一部として用いるこ
とができる。従って、空気室１６の容積は内側部材１３
の中空部１３ｂの容積が付加されて大容積とすることが
でき、ひいては空気ばね１０の高さを低くすることがで
きるため、建物を支持する際の安定性を増すことができ
る。

【００３７】また、上記内側部材１３の外周には凹凸部
２０を形成して、この凹凸部２０に沿ってローリングシ
ール部材１５の内周部分１５ｂを繰り上げ下げするよう
にしたので、ローリングシール部材１５の内周部分１５
ｂの周囲の長さを、外側部材１４に沿うローリングシー
ル部材１５の外周部分１５ａの周囲の長さに近付け、ま
たは等しくすることが可能となる。このため、上下振動
の入力により内側部材１３の外周に沿っていた内周部分
１５ｂが繰り上げにより外側部材１４の内周に引き寄せ
られる際、およびこれとは逆に外側部材１４の内周に沿
っていた外周部分１５ａが繰り下げにより内側部材１３
の外周に引き寄せられる際に、ローリングシール部材１
５に無理な変形力が作用するのが防止されるため、繰り
上げ繰り下げの挙動を滑らかに行うことができるように
なる。特に、ローリングシール部材１５の外周部分１５
ａが外側部材１４に沿っている状態から内側部材１３に
引き寄せられる際に弛みを無くして、シワが寄るのを防
止することができ、このシワの形成による耐久性の劣化
を防止することができる。

【００３８】更に、上記ローリングシール部材１５は折
り返し部分１５ｃが内側部材１３と外側部材１４との間
に跨って配置され、当該折り返し部分１５ｃに空気室１
６内の圧力が作用して大きな引張力が作用するのである
が、その折り返し部分１５ｃはこれの外側面に沿って配
置されたケーブル３０によって支持され、上記空気室１
６内の圧力をケーブル３０によって受け止めることがで
きる。従って、上記折り返し部分１５ｃが空気圧力によ
り過剰に膨出するのを防止でき、特に、本実施形態のよ
うにケーブル３０を周方向に間隔を隔てて多数本設ける
ことにより、ローリングシール部材１５が負担する空気
圧による影響をより低減して、該ローリングシール部材
１５の耐久性を高めるとともに、該ローリングシール部
材１５の剛性を確保して所定のばね力を発揮させること
ができる。従って、空気室１６の容積を増大するために
内側部材１３と外側部材１４との径差を大きくした場合
には、上記折り返し部分１５ｃの受圧面積が増大される
が、上記ケーブル３０によってローリングシール部材１
５の折り返し部分１５ｃが過剰に膨出変形するのを防止
できるため、空気ばね１１の円滑な作動が可能となる。

【００３９】また、上記ケーブル３０は内側部材１３お
よび外側部材１４に形成された溝部３１，３２内に収納
したので、該ケーブル３０が内側部材１３の外周および
外側部材１４の内周から突出するのを防止することがで
きる。従って、ローリングシール部材１５を内側部材１
３の外周および外側部材１４の内周に滑らかに圧接させ
ることができるため、上記ケーブル３０が突起物となっ
てローリングシール部材１５に局部的な応力を発生する
を防止し、該ローリングシール部材１５の耐久性が低下
されるのを防止することができる。

【００４０】ところで、上記ケーブル３０はこれ自体に
所定の剛性が備わっており、かつ本実施形態では該ケー
ブル３０は周方向に等間隔に配置されるとともに、それ
ぞれが溝部３１，３２内に収納されているため、内側部
材１３と外側部材１４の水平方向の相対移動に対して、
その移動直角方向に配置されるケーブル３０が上記溝部
３１，３２に係止された状態で移動抵抗となる。

【００４１】更に、本実施形態では上記外側部材１４と
ベース１２との間に配置された上下平行移動装置４０を
介して、該外側部材１４は水平移動や回転などが規制さ
れて上下方向の移動のみが許容されるため、建物のロッ
キング振動を防止できるようになる。

【００４２】図７は他の実施形態を示す空気ばねの縦断
面図で、上記実施形態と同一構成部分に同一符号を付し
て重複する説明を省略して述べる。即ち、この実施形態
では案内部材としてリニアーガイド５０を用いたもの
で、該リニアーガイド５０は外側部材１４の周壁１４ｂ
外周と、これに対向配置されベース１２から鉛直に立設
される支持部材５１との間に構成される。また、該リニ
アーガイド５０は空気ばね１０の図示した左右方向のみ
ならず、図示省略した紙面直角方向となる前後方向にも
配置される。または、周壁１４ｂを取り巻くように環状
として構成することもできる。

【００４３】従って、この実施形態にあっても内側部材
１３と外側部材１４は、リニアーガイド５０によって水
平方向の相対移動が規制されて、上下方向の相対移動の
みが許容され、上記実施形態と同様に建物のロッキング
振動を防止できるようになっている。

【００４４】ところで、上記空気ばね１１は内側部材１
３をベース１２側、外側部材１４を免振対象物である建
物側に設けたが、これら内側部材１３と外側部材１４を
逆にして配置してもよく、この場合は上下平行移動装置
４０やリニアーガイド５０などの案内部材は、建物側と
外側部材１４との間に設けられることになる。

【００４５】また、上記各実施形態にあっては、免振対
象物を建物として説明したが、これに限ることなく精密
機器およびその他の振動を嫌う設備や装置、物品を対象
としてもよいことはもちろんである。

【００４６】更に、上記実施形態にあっては、入力振動
として地震を例示して説明したが、交通振動や日常振動
であってもよいことはもちろんである。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の免振装置
は、免振対象物の長周期化を達成するために空気ばねが
用いられ、この空気ばねは、内側部材とこれの外周を囲
繞する外側部材との間に配置されるローリングシール部
材を備えて構成されており、内側部材に、気体封入空間
に連通する中空室を形成したので、この中空室を気体封
入空間の一部として用いて該気体封入空間の容積を増加
することができるため、全体高さを低くして免振対象物
の支持安定性を増すことができる。

【００４８】また、内側部材の外周に、当該外周長を外
側部材の内周長と等しくする凹凸部を形成したので、内
側部材と外側部材との径差を大きくして気体封入空間を
拡大した場合にも、ローリングシール部材の内周部分の
周長を、外側部材に沿う外周部分の周長に等しくするこ
とが可能となり、ローリングシール部材の繰り上げ繰り
下げの挙動を滑らかに行うことができるとともに、ロー
リングシール部材が内側部材に引き寄せられる際にシワ
が寄るのを防止して、その耐久性を向上することができ
る。

【００４９】更に、ローリングシール部材には、外側部
材および内側部材にその両端をそれぞれ取り付けて、ロ
ーリングシール部材の輪郭に沿って紐状の補強部材を配
設したので、当該ローリングシール部材に作用する空気
圧の一部を紐状の補強部材によって受け止めることがで
き、内側部材と外側部材との径差を大きくして気体封入
空間を拡大した場合にも、ローリングシール部材が過剰
に変形するのを防止して円滑な作動が可能となる。

【００５０】更にまた、内側部材の外周および外側部材
の内周に、補強部材を係脱自在に収納するガイドを形成
したので、紐状の補強部材が突起物となってローリング
シール部材に局部的な変形を与えて応力の集中が発生す
るのを防止でき、該ローリングシール部材の耐久性が低
下されるのを防止することができる。

【００５１】また、免振対象物から突出される内側部材
または外側部材とベースとの間に、水平相対変位を規制
し、上下相対変位を案内する案内部材を設けたので、免
振対象物の横ずれやロッキング振動を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す免振装置に用いられ
るローリングシール型空気ばねの縦断面図である。

【図２】本発明の一実施形態を示す図１中のＡ−Ａ線断
面図である。

【図３】本発明の一実施形態を示す図１中のＢ−Ｂ線の
拡大断面図である。

【図４】本発明の一実施形態を示す図３中のＣ−Ｃ線の
拡大断面図である。

【図５】本発明の一実施形態を示す図２中のＤ−Ｄ線断
面図である。

【図６】本発明の一実施形態を示す案内部材の拡大平面
図である。

【図７】本発明の他の実施形態を示すローリングシール
型空気ばねの縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 免振装置 １１ 空気ばね １２ ベース １３ 内側部材 １４ 外側部材 １５ ローリングシール部材 １５ａ 外周部分 １５ｂ 内周部分 １５ｃ 折り返し部分 １６ 空気室 １６ａ 開口部 １６ｂ 中空部 ２０ 凹凸部 ３０ ケーブル ３１，３２ 溝部 ４０ 上下平行移動装置（案内部材） ５０ リニアーガイド（案内部材） Ｓ 水平方向隙間

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下振動が入力されるベースと該ベース
   上方の免振対象物との間に設けられ、これらベースまた
   は免振対象物の一方から他方へ向かって突出される内側
   部材と、 上記ベースまたは上記免振対象物の他方から一方へ向か
   って突出され、上下方向および水平方向に適宜間隔を隔
   てて上記内側部材の外周を囲繞する中空筒体状の外側部
   材と、 これら外側部材の内周と内側部材の外周との水平方向隙
   間に垂れ下がるように折り返されて配置され、その内周
   部分を該内側部材外周に沿わせてその内側端部を当該内
   側部材に気密に取り付けるとともに、その外周部分を該
   外側部材内周に沿わせてその外側端部を当該外側部材に
   気密に取り付けて、上記ベースと上記免振対象物との上
   下相対変位に伴うこれら内側部材と外側部材との上下相
   対変位に応じて該水平方向隙間内で繰り上げ繰り下げ変
   位されるとともに、当該水平方向隙間から該外側部材と
   該内側部材との間にわたって気体封入空間を形成する可
   撓性筒状のローリングシール部材とを備え、 上記内側部材には、上記気体封入空間に連通する中空室
   を形成したことを特徴とする免振装置。
2. 【請求項２】 上下振動が入力されるベースと該ベース
   上方の免振対象物との間に設けられ、これらベースまた
   は免振対象物の一方から他方へ向かって突出される内側
   部材と、 上記ベースまたは上記免振対象物の他方から一方へ向か
   って突出され、上下方向および水平方向に適宜間隔を隔
   てて上記内側部材の外周を囲繞する中空筒体状の外側部
   材と、 これら外側部材の内周と内側部材の外周との水平方向隙
   間に垂れ下がるように折り返されて配置され、その内周
   部分を該内側部材外周に沿わせてその内側端部を当該内
   側部材に気密に取り付けるとともに、その外周部分を該
   外側部材内周に沿わせてその外側端部を当該外側部材に
   気密に取り付けて、上記ベースと上記免振対象物との上
   下相対変位に伴うこれら内側部材と外側部材との上下相
   対変位に応じて該水平方向隙間内で繰り上げ繰り下げ変
   位されるとともに、当該水平方向隙間から該外側部材と
   該内側部材との間にわたって気体封入空間を形成する可
   撓性筒状のローリングシール部材とを備え、 該ローリングシール部材の内周部分と外周部分の周長を
   等しくするために、上記内側部材の外周に、当該外周長
   を上記外側部材の内周長と等しくする凹凸部を形成した
   ことを特徴とする免振装置。
3. 【請求項３】 上下振動が入力されるベースと該ベース
   上方の免振対象物との間に設けられ、これらベースまた
   は免振対象物の一方から他方へ向かって突出される内側
   部材と、 上記ベースまたは上記免振対象物の他方から一方へ向か
   って突出され、上下方向および水平方向に適宜間隔を隔
   てて上記内側部材の外周を囲繞する中空筒体状の外側部
   材と、 これら外側部材の内周と内側部材の外周との水平方向隙
   間に垂れ下がるように折り返されて配置され、その内周
   部分を該内側部材外周に沿わせてその内側端部を当該内
   側部材に気密に取り付けるとともに、その外周部分を該
   外側部材内周に沿わせてその外側端部を当該外側部材に
   気密に取り付けて、上記ベースと上記免振対象物との上
   下相対変位に伴うこれら内側部材と外側部材との上下相
   対変位に応じて該水平方向隙間内で繰り上げ繰り下げ変
   位されるとともに、当該水平方向隙間から該外側部材と
   該内側部材との間にわたって気体封入空間を形成する可
   撓性筒状のローリングシール部材とを備え、 該ローリングシール部材には、上記外側部材および上記
   内側部材にその両端をそれぞれ取り付けて、該ローリン
   グシール部材の輪郭に沿って紐状の補強部材を配設した
   ことを特徴とする免振装置。
4. 【請求項４】 上記内側部材の外周および上記外側部材
   の内周に、上記補強部材を係脱自在に収納するガイドを
   形成したことを特徴とする請求項３記載の免振装置。
5. 【請求項５】 上記免振対象物から突出される上記内側
   部材または上記外側部材と上記ベースとの間に、水平相
   対変位を規制し、上下相対変位を案内する案内部材を設
   けたことを特徴とする請求項１〜４いずれかの項に記載
   の免振装置。