JP2003202052A

JP2003202052A - 免震装置

Info

Publication number: JP2003202052A
Application number: JP2002031667A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Koizumi; 忠由小泉
Original assignee: Meiji University
Current assignee: Meiji University
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】免震機能を維持しつつ、免震対象物にかかる
外力による当該免震対象物の変位を抑制することができ
る免震装置を提供すること。【解決手段】免震対象物１と、当該免震対象物１を支
持する支持体２との間に、免震対象物１と支持体２とに
当接して配設された所定の径を有する球体３と、球体３
の移動範囲を制限するよう当該球体３を囲う枠体とを備
え、球体３を、所定の荷重によって圧縮変形可能な粘弾
性部材からなる粘弾性球体３Ａと、当該粘弾性球体３Ａ
よりも径の小さい所定の剛性を有する硬質球体３Ｂとに
より形成したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、免震装置にかか
り、特に、建物と地面との間に備えられ、地震に対して
建物の崩壊等を抑制する免震装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、地震から建物の崩壊、設備の
損傷を防ぐことを目的とした免震構造の研究が進めら
れ、種々の免震装置が開示されている。そして、免震装
置に必要とされる機能として、以下の機能が挙げられ
る。建物の荷重を支え、地震時には地盤の揺れから建物
を絶縁する機能（支承機能）。地震時の揺れのエネルギ
ーを吸収し、速やかに揺れを低減させる機能（減衰機
能）。地震時の揺れによって移動した建物を元の位置に
戻す機能（復元機能）。さらに、免震装置は、設置の容
易性、低コストの観点から、より単純な構造とされるこ
とが要求されている。

【０００３】このようなことから、近年では、免震装置
として、球体を用いたものが開示されている。すなわ
ち、地面と建物との間に鋼球を介装することで、地面上
を鋼球が転がり、当該地面と建物とが相対的に移動可能
となる。このようにして、地面に発生する振動が建物に
伝達することを抑制している。

【０００４】さらには、免震装置として、積層されたゴ
ム部材を用いたものも開示されている。すなわち、地面
と建物との間に積層ゴムを介装することで、当該積層ゴ
ムの水平方向のせん断変形により、当該地面と建物とが
相対的に移動可能となる。さらには、ゴム部材の変形に
対する復元力により、振動に対する減衰効果を発揮した
り、建物の位置に対する復元効果を発揮することができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例における免震装置には、以下のような不都合があっ
た。前者の球体を用いたものは、地面が動かない場合で
あってもわずかな外力により建物が動いてしまうという
不都合を有する。従って、強風などにより建物が水平方
向に押圧されることで当該建物が地面に対して移動して
しまうため、居住する人に不快感を与えてしまうという
問題が生じていた。

【０００６】また、後者の積層ゴムを用いた場合には、
水平方向の大きな変位には対応できないという不都合が
生じる。すなわち、積層ゴムは水平方向におけるせん断
変形量が限られているため、かかる限度を超えることが
できず、大きな揺れに対処できない。また、水平方向に
かかる負荷が小さいと積層ゴムのせん断変形が抑制さ
れ、免震効果が軽減してしまうという問題が生じる。さ
らに、積層ゴムは垂直方向に対する剛性が比較的低いた
め高荷重を支えることが困難であり、大きな重量を有す
る建物に使用することが困難であるという問題が生じ
る。

【０００７】

【発明の目的】本発明では、上記従来例の有する不都合
を改善し、特に、免震機能を維持しつつ、免震対象物に
かかる外力による当該免震対象物の変位を抑制すること
ができる免震装置を提供することをその目的とする。そ
して、さらには、免震装置として必要とされる支承機
能、減衰機能、復元機能の全てを兼ね備えた免震装置を
提供することを、その目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、免
震対象物と、当該免震対象物を支持する支持体との間
に、免震対象物と支持体とに当接して配設された所定の
径を有する球体を備え、球体は、所定の荷重によって圧
縮変形可能な粘弾性部材からなる粘弾性球体である、と
いう構成を取っている（請求項１）。

【０００９】このような構成にすることにより、まず、
免震対象物と支持体との間に介装された粘弾性球体が、
免震対象物の自重あるいは他の装置により免震対象物に
付勢された荷重により圧縮されて略楕円形に変形する。
そして、支持体が所定の距離だけ移動した場合には、粘
弾性球体と免震対象物及び支持体との当接面に発生する
摩擦力により当該粘弾性球体には回転力が付勢され、当
該球体は回転する。これにより、支持体の移動、例えば
振動などが免震対象物に伝達することを抑制することが
でき、支持体と免震対象物との相対的な位置の変動が抑
制され、免震効果を維持することができる。

【００１０】また、その一方で、粘弾性球体が回転され
るときには、粘弾性球体と支持体等との摩擦力が強いた
め、当該粘弾性球体の当接面付近は変形が生じる。そし
て、粘弾性球体には上記変形に対する抵抗力が発生する
ため、当該粘弾性球体は円滑に回転することが抑制され
る。従って、外力により免震対象物が支持体に対して移
動することを有効に抑制することができる。

【００１１】さらに、粘弾性球体が回転し、免震対象物
が支持体に対して相対的に移動されたのちには、上述し
た粘弾性球体の変形による抵抗力により、免震対象物は
支持体と相対的に元の位置に戻るよう移動される。

【００１２】従って、支持体に振動が生じた場合には、
粘弾性球体が回転することで免震対象物に振動が伝達す
ることを抑制することができる。そして、粘弾性球体の
変形に対する復元力により、免震対象物の位置が支持体
に対して相対的にもとの位置に戻ることができる。さら
には、免震対象物に外力が加わった場合には、当該粘弾
性球体が円滑に回転することが抑制されるため、支持体
に対する相対的な免震対象物の振動の抑制を図ることが
できる。

【００１３】このとき、粘弾性球体は、当該粘弾性球体
の表面のみを圧縮変形可能な所定の厚さを有する粘弾性
部材にて形成すると共に、中心部を所定の剛性を有する
硬質部材にて形成する球体であることが望ましい（請求
項２）。これにより、球体の表面が圧縮変形すること
で、上述したような粘弾性部材の変形に対する抵抗力が
発生し、外力による余分な振動を抑制することができる
と共に、内部の硬質部材には、免震対象物の荷重を支持
することができ、安定性の向上を図ることができる。

【００１４】また、本発明では、免震対象物と支持体と
の間に介装する球体を、上述した粘弾性球体と、当該粘
弾性球体よりも径の小さい所定の剛性を有する硬質球体
とにより形成することが望ましい（請求項３）。これに
より、上述したように粘弾性球体が圧縮変形すること
で、硬質球体が免震対象物と支持体とに当接する。従っ
て、免震対象物から支持体に付加される荷重を硬質球体
により安定して支持することができる。そして、支持体
に振動が生じた場合には、硬質球体及び粘弾性球体が回
転することにより免震対象物に振動が伝達することを抑
制することができ、免震機能を確保することができる。
また、当然のことながら、粘弾性球体により上述同様の
効果をも有する。

【００１５】さらに、本発明では、免震対象物と支持体
との間に介装する球体を、所定の剛性を有する硬質球体
により形成すると共に、免震対象物あるいは支持体の少
なくとも一方の硬質球体と当接する面に、粘弾性部材を
敷設することが望ましい（請求項４）。これにより、ま
ず、上述したように硬質球体により免震対象物の支持体
に対する免震性が確保される。そして、硬質球体は、免
震対象物や支持体の面に備えられた粘弾性部材に当接し
ながら回転する。このとき、硬質球体により粘弾性部材
は押圧され、その当接部分の摩擦により当該粘弾性部材
に変形が生じる。従って、この変形に対する抵抗力によ
り、上述と同様に粘弾性部材が円滑に回転することが抑
制されると共に、変形に対する復元力が生じ、免震対象
物に対する外力からの影響の抑制を図ると共に、免震対
象物は支持体と相対的に元の位置に戻るよう移動されう
る。

【００１６】ここで、上述した粘弾性球体あるいは免震
対象物等に敷設される粘弾性部材は、ゴム部材であるこ
とが望ましい（請求項５）。これにより、材料費の軽減
や開発コストの軽減を図ることができる。

【００１７】また、本発明では、免震対象物と前記支持
体との間に、一端部が支持体に固定されると共に、他端
部が免震対象物に固定される所定の長さを有する連結部
材を備え、この連結部材を、当該連結部材の長手方向が
支持体の面に対してほぼ水平になるよう配設し、そし
て、連結部材は、支持体の面に対して水平方向に曲折可
能であると共に、当該支持体の面に対して垂直方向に所
定の剛性を有する部材であることが望ましい（請求項
６）。

【００１８】このような構成にすることにより、まず、
連結部材は、その両端部がそれぞれ支持体と免震対象物
とに固定され、当該連結部材が支持体に載置されるよう
配設される。そして、支持体の振動により当該支持体と
免震対象物との相対的な水平移動が生じた場合であって
も、連結部材自体が支持体の面上で曲折することによ
り、その固定位置が相対的に移動し、支持体に対して免
震対象物の移動が許容される。特に、連結部材の端部間
の長さにゆとりを持って配設すると、免震対象物の支持
体に対する変位がより大きく許容される。一方、免震対
象物と支持体とが対向する面に対して垂直方向の衝撃が
生じた場合には、連結部材はかかる方向に所定の剛性を
有しているため、その方向への変形が拘束されるため、
免震対象物と支持体とが離間することが抑制される。従
って、免震対象物を球体を介して支持体にてより安定し
て支持することが可能となる。

【００１９】さらに、本発明では、免震対象物と支持体
との間に、一端部が支持体に固定されると共に、他端部
が免震対象物に固定される所定の長さを有するコイルば
ねを備え、このコイルばねを、その伸張圧縮方向である
長手方向と支持体の面に対する垂直方向とがほぼ同一方
向になるよう配設すると望ましい（請求項７）。

【００２０】これにより、支持体の振動により当該支持
体と免震対象物との相対的な水平移動が生じた場合に
は、コイルばねに当該コイルばねの長手方向とは垂直方
向の力、すなわち、せん断力が作用し、当該コイルばね
はせん断方向に変形するため、支持体に対して免震対象
物の移動が許容される。このとき、コイルばねには元の
状態に戻ろうとする復元力が作用するため、免震対象物
は支持体と相対的に元の位置に戻るよう移動される。一
方、免震対象物と支持体とが対向する面に対して垂直方
向の衝撃が生じた場合には、コイルばねに張力が作用す
るものの、この張力に抗する力が当該コイルばねに発生
して、その伸張が制限されることで、免震対象物と支持
体とが離間することが抑制される。従って、上述した粘
弾性球体により免震効果が発揮されるとともに、免震対
象物をより安定して支持することが可能となる。

【００２１】このとき、コイルばねは、当該コイルばね
の長手方向に対する垂直方向の変位が大きくなるにつれ
て当該垂直方向の復元力が大きくなる特性を有するコイ
ルばねであると望ましい（請求項８）。また、コイルば
ねは、当該コイルばねの長手方向に対する垂直方向の変
位の３乗に比例して、当該垂直方向の復元力が大きくな
る特性を有するコイルばねであってもよい（請求項
９）。

【００２２】このようにすることで、免震対象物が支持
体に対して大きく移動するときには、復元力が大きく作
用するため、免震対象物が支持体に対して小さい変位の
範囲内では容易に移動されるもの、大きな移動は抑制さ
れる。従って、外力に対する免震効果を維持しつつ、安
定して免震対象物を支持することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】〈第１の実施形態〉以下、本発明
の第１の実施形態を、図１乃至図６を参照して説明す
る。図１は、本発明の構成を示す概略図である。図２乃
至図６は、本実施形態における効果を立証すべく行った
実験の詳細を示す説明図である。

【００２４】（全体構成）まず、図１を参照して、第１
の実施形態における免震装置の構成を説明する。図１
（ａ）は、第１の実施形態における構成を示す概略図で
あり、図１（ｂ）は、その変形例の構成を示す概略図で
ある。

【００２５】図１（ａ）に示すように、第１の実施形態
においては、免震対象物１と、当該免震対象物１を支持
する支持体２との間に、免震対象物１と支持体２とに当
接して配設された所定の径を有する球体３とを備えてい
る。そして、球体３を、所定の荷重によって圧縮変形可
能な粘弾性部材からなる粘弾性球体３Ａと、当該粘弾性
球体よりも径の小さい所定の剛性を有する硬質球体３Ｂ
とにより形成している。

【００２６】ここで、上記粘弾性球体３Ａあるいは硬質
球体３Ｂの周囲には、当該各球体３の移動範囲を制限す
るよう当該球体を囲う枠体（図示せず）が備えられてい
てもよい。例えば、球体３を免震対象物１の周囲に設置
する場合である。これにより、免震対象物１の移動範囲
を制限することができ、過度の移動を抑制することがで
きる。ちなみに、免震対象物１の中央付近に球体３を備
える場合には、当該球体３が免震対象物１との当接面か
ら飛び出てしまう可能性は低いため上記枠体を備える必
要はないが、かかる場合にも枠体を備えてもよい。

【００２７】そして、例えば、上記免震対象物１は所定
の建物であり、支持体２は地面である。すなわち、本発
明である免震装置は、地面（地盤）が地震によって水平
方向に振動することに対して、建物に地面からの振動が
伝達されることの抑制を図るというものである。ちなみ
に、第１の実施形態では、地面が水平方向にのみ振動す
る（移動する）ことを想定する。

【００２８】ちなみに、本発明における免震装置は、上
記のように建物と地面とに介装される免震装置に限定さ
れない。構造物相互間に設けられて使用されてもよい。
そして、地面と水平方向の振動を免震するよう配設され
ることに限定されない。すなわち、例えば、地面に対し
て垂直な壁面を有する支持体２に対して、地面と水平方
向の荷重を付加されることにより支持体２に抑えつけら
れた免震対象物１を、支持体２の振動に対して免震すべ
く設けられていてもよい。かかる場合には、支持体２に
発生する地面と垂直方向の振動が、免震対象物１に伝達
することが抑制される。以下、各構成について詳述す
る。

【００２９】（球体）上述したように、免震対象物１を
支持すると共に免震効果を有する支承として、球体３を
用いる。球体３は、その位置がある所定の範囲内であれ
ば自由に移動可能である。但し、上述したように、当該
球体３が所定の範囲外に移動しないよう図示しない枠体
にて囲まれていてもよい。このとき、各球体３にそれぞ
れ１つの枠体が用意されて配設されてもよいが、複数の
球体３を１つの枠体が保持するようにしてもよい。な
お、枠体については公知技術（例えば、特開平１０−２
９２６７１号公報参照）と同様のものを用いるため、そ
の説明を省略する。

【００３０】本実施形態では、球体３として２種類のも
のが用いられる。一つは粘弾性球体３Ａであり、一つは
硬質球体３Ｂである。そして、これら球体３は、それぞ
れの種類のものが複数個ずつ備えられている。但し、各
球体３Ａ，３Ｂは複数個ずつ備えられていることに限定
されない。免震対象物１と支持体２との間に配設される
各球体３Ａ，３Ｂは単数であってもよい。例えば、４つ
の硬質球体３Ｂが正方形の各頂点に位置するよう配設さ
れていて、その対角線の交点上、すなわち、正方形の中
心に１つの粘弾性球体３Ａが配設されていてもよい。さ
らには、単に粘弾性球体３Ａが１つ配設されていると共
に、その周囲に他のすべり支承が配設されていてもよ
い。そして、上記すべり支承にて免震対象物１の荷重が
支持されていてもよい。

【００３１】（粘弾性球体）粘弾性球体３Ａは、所定の
径を有する球状体である。材質は、例えば低コストで加
工が容易なゴム部材である。そして、粘弾性球体３Ａ
は、内部が中実であってもよく、中空であってもよい。
すなわち、内部の材質はいかなるものであってもよく、
当該球体３Ａの表面から所定の厚さに至るまで、粘弾性
部材であれば足りる。

【００３２】また、この粘弾性球体３Ａは、所定の荷重
が付加されることにより圧縮変形可能である。すなわ
ち、所定の荷重が付加されても、球体３Ａ自体が破損し
ない程度のものである。そして、図１（ａ）に示すよう
に、この粘弾性球体３Ａは、建物１と地面２との間に介
装され、建物１から所定の荷重を受けることにより略楕
円形に圧縮変形される。このとき、粘弾性球体３Ａは建
物１及び地面２と当接するが、かかる当接部分は所定の
面積を有する面を形成する。

【００３３】（硬質球体）硬質球体３Ｂは、上述した粘
弾性球体３Ａ（圧縮変形しない状態）の径よりも小さな
径を有する球状体である。材質は、例えば鋼であるが、
かかる材質に限定されない。そして、所定の荷重が付加
されても、ほとんど変形しない程度の強度、剛性を有す
る材質であればよい。従って、図１（ａ）に示すように
建物１の免震装置に用いられる場合には、当該建物１を
支えられるほどの球体でなければならない。

【００３４】そして、硬質球体３Ｂは、建物１と地面２
との間に介装されたときには、当該建物１あるいは地面
２とは点で当接する。従って、建物１・地面２間の距離
は、ほぼ硬質球体３Ｂの直径と等しい距離に保たれる。
また、当該硬質球体３Ｂは、建物１・地面２間を円滑に
転がることができる。あるいは、点で接しているため、
すべり摩擦が小さく、硬質球体３Ｂと免震対象物１等と
は、互いにすべることもありうる。

【００３５】ここで、硬質球体３Ｂと粘弾性球体３Ａと
の径の関係を、これら球体３Ａ，３Ｂが建物１・地面２
間に介装されているときの状態を示す図１（ａ）を参照
して説明する。上述したように、粘弾性球体３Ａの圧縮
変形する前の直径は、硬質球体３Ｂの直径よりも長い。
但し、粘弾性球体３Ａが圧縮変形することができる限界
の直径、すなわち、略楕円形になったときの短軸に相当
する部分の長さが、硬質球体３Ｂの直径よりも短くなる
まで圧縮変形可能のものが利用される。従って、図１
（ａ）に示すように、建物１と地面２との間の距離は硬
質球体３Ｂの直径の長さに保たれるため、粘弾性球体３
Ａの圧縮変形後の短軸に相当する箇所の長さも硬質球体
３Ｂの直径の長さとほぼ同一の長さに保たれるが、この
状態における粘弾性球体３Ａの圧縮変形状態が限界の状
態ではない。これにより、粘弾性球体３Ａに過剰な負荷
がかかることが抑制され、当該粘弾性球体３Ａの損傷、
破壊を抑制することができる。

【００３６】（動作）次に、上記粘弾性球体３Ａ及び硬
質球体３Ｂを備えた免震装置の動作について、説明す
る。まず、上述したように、地面２は建物１を硬質球体
３Ｂを介して支持しているので、当該建物１と地面２と
の間には硬質球体３Ｂの直径分の長さが維持されてい
る。そして、粘弾性球体３Ａは硬質球体３Ｂの直径の長
さにまで圧縮変形される。従って、硬質球体３Ｂは点で
建物１及び地面２と当接しているが、粘弾性球体３Ａは
面で当接している。

【００３７】そして、地震が生じた場合には、地面２が
水平方向、すなわち図１（ａ）の左右方向に移動する。
ここでは、地面２が図の左方向（矢印Ａ方向）に移動し
た場合を説明する。地面２が矢印Ａ方向に移動すると、
硬質球体３Ｂ及び粘弾性球体３Ａは地面２との摩擦力に
より、矢印Ｂ及びＣ方向に回転する。そして、回転する
硬質球体３Ｂ及び粘弾性球体３Ａと建物１との摩擦力に
より建物１は矢印Ｄ方向に移動する。但し、実際には地
面２の移動加速度が大きく、建物１の荷重も大きいた
め、これら球体３Ｂ，３Ａ（特に硬質球体３Ｂ）の回転
にはすべりが生じ、建物１の水平方向の変位は小さいも
のとなり、もしくは、建物１は水平方向には全く移動し
ないこともある。さらには、後述する粘弾性球体３Ａの
圧縮変形が大きく当該球体３Ａが回転されない場合に
は、建物１は矢印Ａ方向に移動するような場合も生じう
る。但し、これは粘弾性球体３Ｂの圧縮変形率など、種
々の条件により異なる。いずれにしても、地震により地
面２に対する建物１の相対的な位置は水平移動するもの
の、絶対的な位置の移動は軽減されるため、地震による
振動が建物１に伝達することを抑制することができる。
従って、本装置は免震効果を有効に発揮することができ
る。

【００３８】このとき、粘弾性球体３Ａが回転されると
きには、粘弾性球体３Ａと地面２及び建物１との摩擦力
が強いため、当該粘弾性球体３Ａの当接面付近は変形が
生じる。そして、粘弾性球体３Ａには上記変形に対する
抵抗力が発生するため、当該粘弾性球体３Ａは円滑に回
転することが抑制される。従って、回転を妨げる抵抗力
が、建物１が矢印Ｄ方向に移動することの減衰力として
作用することとなり、より建物１の振動を抑制すること
ができる。

【００３９】また、建物１が矢印Ｄ方向に移動された場
合であっても、上記粘弾性球体３Ａの変形に対する抵抗
力が建物１を元の位置に戻そうとする復元力となり、当
該建物１の位置が絶対的に移動することを抑制すること
ができる。

【００４０】さらには、建物１に強風などにより水平方
向の外力が付加された場合、例えば、図１（ａ）にて建
物１を左方向から右方向に押圧する外力（矢印Ｄ方向）
が加えられた場合には、各球体３Ａ，３Ｂがそれぞれ矢
印Ｂ，Ｃ方向回転し、建物１は矢印Ｄ方向に移動しう
る。但し、かかる場合には、粘弾性球体３Ａが上述した
ように円滑に回転せず、建物１や地面２との当接面にお
ける摩擦力により当該粘弾性球体３Ａの形状が変形し、
当該変形に対する抵抗力が発生する。この抵抗力によ
り、建物１が矢印Ｄ方向に移動することが抑制される。
従って、強風などによって建物１が容易に揺れることが
抑制され、当該揺れに伴う居住性の悪化の抑制を図るこ
とができる。

【００４１】（実験）続いて、本装置において、上記の
ような機能を発揮することを立証すべく、主に球体３の
種々の特性を測定する実験を行った。以下に図２乃至図
６を参照して説明する。ちなみに、以下の実験にて用い
られる粘弾性球体３Ａは、圧縮変形される前の直径が６
０ｍｍの遊戯用に市販されているゴム球であり、硬質球
体３Ｂは、鋼球である。

【００４２】まず、粘弾性球体３Ａの圧縮変形特性を調
べた。図２（ａ）は、当該特性を調べるための実験装置
を示す概略図であり、図２（ｂ）は、荷重と支持体２に
対する免震対象物１の距離との関係を表す線図である。
図２（ｃ）は、粘弾性球体３Ａと硬質球体３Ｂとの球形
比を示した図である。

【００４３】本実験装置は、図２（ａ）に示すように、
支持体２に４つのゴム球３Ａを載置し、当該ゴム球にて
免震対象物１であるプレートを支持している。このプレ
ート１の上にはゴム球３Ａに垂直荷重を付加する重りＷ
が載置されている。そして、このときの支持体２からプ
レート１までの距離ｈを、重りＷの荷重を変化させて測
定した。すると、図２（ｂ）に示すように、本実験にて
用いるゴム球３Ａは、距離ｈは２０ｍｍでほぼ一定とな
った。従って、以下の実験にて用いる鋼球３Ｂの直径
は、ゴム球３Ａ直径６０ｍｍよりも小さく２０ｍｍ以上
が条件となる。そこで、鋼球３Ｂとして、その直径が２
０，２６，３０，４０ｍｍの４種類を用いることとす
る。そして、鋼球３Ｂの直径をｄ、ゴム球３Ａの直径を
Ｄとすると、球径比ｄ／Ｄは図２（ｃ）に示すようにな
る。

【００４４】次に、免震対象物１に水平方向の荷重が作
用したときの当該免震対象物１の変位特性を調べる実験
を行った。すなわち、建物１に強風などにより水平方向
の外力が付加したときの状態を想定した実験である。図
３は、免震対象物１の水平方向の変位測定を行うための
実験装置の構成を示す概略図である。

【００４５】図３に示すように、本実験装置は、支持体
２に４つのゴム球３Ａと４つの鋼球３Ｂとを載置し、こ
れにより免震対象物１であるプレート１を支持してい
る。そして、プレート１上には所定の重りＷが載置され
ている。さらには、プレート１に水平方向の荷重を付加
するために、当該プレート１の左右端にワイヤー１１を
それぞれ係合して、各ワイヤー１１に重錘受け１２をそ
れぞれ備えた。そして、各重錘受け１２上の重錘の重さ
を調節することで、免震対象物１であるプレート１に水
平方向の外力を付加する。具体的には、まず、プレート
１上には、垂直荷重が２０ｋｇｆとなるよう、重錘Ｗ３
を載置する。そして、重錘受け１２上の重錘Ｗ１，Ｗ２
をつり合せた状態から、片方のみの重錘Ｗ１（又はＷ
２）を増やすことでプレート１に水平荷重を付加し、こ
のときのプレート１の水平方向変位を測定する。なお、
変位は、プレート１上に設けたレーザ標的にレーザを照
射することにより測定する。すなわち、実験装置には、
レーザ式距離測定手段Ｌが備えられている。

【００４６】図４（ａ）に、上記実験による測定結果を
示す。この図は、横軸に時間を示し、縦軸に水平方向の
変位を示す。また、鋼球３Ｂは、上述したｄ／Ｄ＝０．
５となるもの（直径が３０ｍｍのもの）を用い、９．８
Ｎ，１９．６Ｎ，２９．４Ｎと３種類の水平荷重を付加
した。すなわち、一方の重錘受け１２に所定の重錘Ｗ１
（又はＷ２）を追加し、所定時間プレート１の水平方向
の変位を測定した。この図より、ある値までプレート１
の変位が増加すると、時間と共に変位が緩やかに増加す
るクリープ現象が見られる。そして、水平荷重が大きく
なるにつれてクリープ現象が見られず直線的に変位が増
加するにようになる（２９．４Ｎの実線を参照）。

【００４７】次に、図３に示す実験装置を用い、水平方
向の荷重として、一方の重錘受け１２に５Ｎずつ荷重を
加えた後、除荷をし、この作業を繰り返し行うという実
験を行った。このときの荷重と変位の関係を図４
（ｂ）、（ｃ）に示す。図４（ｂ）は、ｄ／Ｄ＝０．５
となる鋼球３Ｂを用い、水平方向荷重に荷重を５Ｎずつ
１０Ｎまで、あるいは、２０Ｎまで加え、その荷重の加
減を５秒又は３０秒間隔で行ったものである。図４
（ｃ）は、ｄ／Ｄの値を上述した４つの値に変化させ
て、すなわち、４種類の鋼球３Ｂを用いて、それぞれ３
０秒間間隔で５Ｎの荷重を２０Ｎまで加減した場合のも
のである。

【００４８】図４（ｂ）、（ｃ）を見ると、荷重と変位
との関係は、ヒステリシスループを形成することがわか
る。すなわち、荷重を取り除くと変位は減少し、免震対
象物であるプレート１は元の位置に戻る方向に移動す
る。従って、かかる免震装置では、復元機能が作用す
る。但し、いかなる場合も完全に元の位置に戻るわけで
はなく、残留変位を有する。そして、図４（ｂ）、
（ｃ）から、荷重を加える時間が増加するにつれて、ル
ープはふくらみをもち残留変位が増加し、ｄ／Ｄが小さ
いほど残留変位が減少していることがわかる。従って、
免震対象物１に作用する外力の特性と、当該免震対象物
１に必要とされる免震特性とを考慮して、上記ｄ／Ｄの
値を設定することで、外力の影響を有効に抑制すること
ができる。

【００４９】次に、本実施形態における免震装置を用い
た場合の加速度応答を測定する。図５は、本実施権にて
用いる実験装置を示す概略図である。この図に示すよう
に、支持体２は水平方向に移動が可能となるよう所定の
ガイドレール１３上に備えられている。そして、上記他
の実験装置同様に、支持体２の上にはゴム球３Ａ及び鋼
球３Ｂを介してプレート１が配設されている。また、支
持体２が移動可能な方向に、当該支持体２に衝撃を与え
るハンマー１４が備えられている。さらには、支持体２
及びプレート１上には、当該支持体２及びプレート１の
移動加速度を測定する加速度センサ１５，１６がそれぞ
れ備えられている。

【００５０】実験では、上述した装置を用いて、支持体
２の加速度が０．６，１．０，１．８Ｇ（重力加速度）
となるよう、当該支持体２にハンマー１４で衝撃を与え
る。このとき、ｄ／Ｄを変更して、すなわち、鋼球３Ｂ
の直径を換えて各加速度の測定を行った。図６（ａ）
は、免震対象物１であるプレート１の加速度を示した図
である、図６（ｂ）は、支持体２からプレート１に伝達
した加速度の割合を示した図である。その割合は、具体
的には、［（免震対象物１の加速度）／（支持体２の加
速度）×１００］％にて表している。

【００５１】図６（ａ）、（ｂ）を見ると、ｄ／Ｄが
０．３３のとき３０〜５０％、０．４３、０．５０のと
き２０％、０．６６のとき５％の加速度が、支持体２か
らプレート１に伝わっている。すなわち、最大が５０％
程度であり、免震対象物１（プレート１）の加速度はゴ
ム球３Ａの圧縮変形が大きくなればなるほど増大する
が、本装置は明らかに支持体２に与えられた衝撃による
加速度の免震対象物への伝達を低減していることがわか
る。従って、本装置は、有効に免震機能を発揮している
ことがわかる。

【００５２】以上説明したように、本発明である免震装
置は、粘弾性球体３Ａの圧縮変形率や、免震対象物１へ
の外力の付加状況などによって免震効果が異なるため、
免震対象物１に必要とされる特性を考慮して種々の値を
設定することで、より有効な免震効果を得ることができ
る。

【００５３】ここで、上記実施形態では、免震対象物１
と支持体２との間に介装される球体３は粘弾性球体３Ａ
及び硬質球体３Ｂにて構成される場合を例示したが、必
ずしもこれに限定されない。図１（ｂ）に示すように、
球体３は粘弾性球体３Ａのみであってもよい。かかる場
合には、粘弾性球体３Ａは所定の剛性を有することが要
求される。すなわち、多少の圧縮変形はするものの、免
震対象物１の荷重に耐えうる剛性を有するものであると
よい。特に、粘弾性球体３Ａは、外周が粘弾性部材で形
成されていて、内部が硬質部材で形成されていることが
望ましい。具体的には、硬質球体の表面が所定の厚さを
有する粘弾性部材にて覆われているものである。このよ
うにしても、上述した免震装置と同様の作用、効果を有
する。

【００５４】〈第２の実施形態〉以下、本発明の第２の
実施形態を、図７を参照して説明する。図７は、第２の
実施形態における免震装置の構成を示す概略図である。
本実施形態における免震装置は、上述した第１の実施形
態における免震装置とほぼ同一の構成要素を備えている
が、球体３を、所定の剛性を有する硬質球体３Ｂにより
形成すると共に、免震対象物１あるいは支持体２の少な
くとも一方の硬質球体３Ｂと当接する面に、粘弾性部材
４を敷設している点で異なる。これを詳述する。

【００５５】（構成）図７に示すように、免震対象物１
と支持体２との間には、複数の硬質球体３Ｂが配設され
ている。そして、免震対象物１及び支持体２の相互に対
向する面、すなわち、硬質球体３Ｂを介装する空間を形
成する面には、それぞれ所定の厚さを有するシート状の
粘弾性部材４が所定の接着部材にて固着されている。こ
の粘弾性部材４は、例えば、上述した粘弾性球体３Ａと
同一の材質であるゴム部材であり、硬質球体３Ｂは鋼球
である。但し、シート状の粘弾性部材４は、免震対象物
１側あるいは支持体２側のいずれか一方にのみ設けられ
ていてもよい。また、硬質球体３Ｂの移動範囲を限定す
る図示しない枠体に囲まれた範囲内にのみ、すなわち、
硬質球体３Ｂと当接する可能性のある箇所にのみ粘弾性
部材４を備えてもよい。これにより、粘弾性部材４の使
用量の低減を図ることができ、低コスト化を図ることが
できる。

【００５６】（動作）上記のような構成にすると、ま
ず、免震対象物１の荷重や、他の荷重付加手段にて付加
された荷重により、硬質球体３Ｂが粘弾性部材４を押圧
する状態となり、当該硬質球体３Ｂが当接する箇所にお
いて粘弾性部材４が圧縮変形する。これにより、硬質球
体３Ｂと粘弾性部材４とは曲面にて当接する。そして、
免震対象物１に水平方向の外力が付加された場合には、
免震対象物１が水平方向に移動しようとするため、硬質
球体３Ｂに回転力が付勢される。このとき、硬質球体３
Ｂと粘弾性部材４とは曲面にて当接しているため、当接
面付近には当該粘弾性部材４の変形が生じる。そして、
かかる変形に対する抵抗力が粘弾性部材４に発生するた
め、硬質球体３Ｂの回転力が抑制されると共に、当該当
接面における摩擦力によりすべりも生じ難いため、免震
対象物１の水平移動が抑制される。一方、支持体２に水
平方向の大きな振動が生じた場合には、硬質球体３Ｂが
転がることで免震効果を発揮し、免震対象物１に支持体
２の振動が伝達することを抑制することができる。

【００５７】従って、免震対象物１が建物１であって支
持体２が地面である場合には、地震などの振動が建物１
に伝達することが抑制され免震効果を有すると共に、強
風などの外力により当該建物１が揺れることが抑制され
るため、人間の居住性の向上を図ることができる。

【００５８】〈第３の実施形態〉以下、本発明の第３の
実施形態を、図８を参照して説明する。図８（ａ）は、
第３の実施形態における免震装置の構成を示す上方から
見た概略図であり、図８（ｂ）は、その側面図である。

【００５９】（構成）第３の実施形態は、上述した第１
あるいは第２の実施形態と同一の構成要素を備えてい
る。そして、本実施形態では、さらに、免震対象物１と
支持体２との間に、一端部が支持体２に固定されると共
に他端部が免震対象物１に固定される所定の長さを有す
る連結部材５を備えている。そして、この連結部材５
は、当該連結部材５の長手方向が支持体２の面に対して
ほぼ水平になるよう配設されている。さらに、この連結
部材５は、支持体２の面に対して水平方向に曲折可能で
あると共に、当該支持体２の面に対して垂直方向に所定
の剛性を有する部材である。例えば、動力を伝達する際
に用いられるチェーン５が挙げられる。但し、連結部材
５はチェーンに限定されない。

【００６０】図８（ａ）、（ｂ）に示すように、チェー
ン５は、その一端部５１が支持体２に固定されていて、
たるんだ状態でその他端部５２が免震対象物１に固定さ
れている。すなわち、チェーン５は、支持体２の上面に
載置されるように配設されていて、当該支持体２と免震
対象物５とに挟まれた状態になっている。そして、この
チェーン５は、支持体２の面に対して水平方向に曲折可
能、すなわち、支持体２の面上で自由に曲折できる向き
に配設されている。従って、支持体２の面に対して垂直
方向には曲折し得ない向きにて装着されている。ここ
で、チェーン５の長さは、地震等による支持体２の振動
にて免震対象物１が移動しうる変位を十分に許容するだ
けゆとりを持った長さである。例えば、図８（ａ）につ
いて言えば、この図におけるチェーン５は多少たるんだ
状態になっているが、当該図で左右方向にチェーン５が
伸び縮みするよう振動が発生した場合には、当該チェー
ン５が伸びきってしまっては好ましくない。従って、免
震対象物１の支持体２に対する相対的な移動をあらかじ
め想定し、その想定される移動距離の最大値よりも長く
チェーンをたるませておくとよい。

【００６１】（動作）これにより、まず、連結部材５
は、その両端部がそれぞれ支持体２と免震対象物１とに
固定されているが、免震対象物１と支持体２とが相対的
に移動した場合には、連結部材５であるチェーンが曲折
することで、当該移動が許容される。このとき、免震対
象物１と支持体２との間には粘弾性部材３Ａ等が介装さ
れているため、上述したような免震機能及び原点復帰機
能が十分に発揮されることとなる。

【００６２】一方で、免震対象物１と支持体２とが対向
する面に対して垂直方向の衝撃が生じた場合には、連結
部材５はかかる方向に所定の剛性を有しているため、そ
の方向への変形が拘束され、免震対象物１と支持体２と
が離間することが抑制される。従って、免震対象物１を
球体を介して支持体２にてより安定して支持することが
可能となる。

【００６３】このようにすることにより、免震対象物１
の支持体２に対する水平方向の移動が許容されると共
に、免震対象物１の垂直方向への移動が拘束される。す
なわち、免震対象物１と支持体２とが相互に離間する方
向に移動することが抑制される。従って、球体３が常に
免震対象物１及び支持体２に当接しているため、免震装
置としての機能が十分に発揮される状態にて保持される
こととなる。

【００６４】〈第４の実施形態〉以下、発明の第４の実
施形態を、図９乃至図１０を参照して説明する。図９
は、第４の実施形態の構成を示す概略図である。図１０
は、第４の実施形態の他の例を示す概略図である。

【００６５】（構成）本実施形態では、上述した第３の
実施形態と同様に、免震対象物１と支持体２との間に、
粘弾性球体３Ａや硬質球体３Ｂが備えられているととも
に、当該免震対象物１と支持体２とが離間しないよう拘
束するコイルばね６が備えられている。このコイルばね
６は、上記チェーン５とは異なり、その長手方向が支持
体２の面に対して垂直となるよう配設されている（図８
乃至図９参照）。さらに詳述すると、このコイルばね６
は所定の長さを有していて、そのコイルばね６の一端部
が支持体２に固定されると共に、他端部が免震対象物１
に固定される。そして、上述したように、コイルばね６
の伸張圧縮方向である長手方向が、支持体２と免震対象
物１との相互に対面する面に垂直となっている。当該コ
イルばね６を免震対象物に取り付けた一例を図９に示
す。

【００６６】図９に示すような取り付け例では、支持体
２に、コイルばね６を収容するばね許容穴部２１が形成
されている。このばね許容穴部２１は、支持体２の免震
対象物１と対向する面に所定の深さをもって形成されて
いて、その内底面にコイルばね６の一端部が固定され
る。そして、穴部２１の形状は、例えば、円柱状であ
る。但し、ばね許容穴部２１は、支持体２と免震対象物
１との間にコイルばね６を介挿することができない場
合、すなわち、コイルばねの全長が支持体２と免震対象
物１との間隙よりも長い場合に形成される。従って、コ
イルばね６が支持体２と免震対象物１との間に備えられ
る程度の間隙が形成されていれば、ばね許容穴部２１は
形成されていなくてもよい。また、当該穴部２１に相当
するようなコイルばね６を許容する別の穴部を免震対象
物１に形成してもよい。

【００６７】また、上記コイルばね６は、その伸張圧縮
方向におけるばね定数が比較的強く設定されている。例
えば、免震対象物１が支持体２から離間するような力、
すなわち、重力に逆らって上方に移動するような外力が
加わったとしても、当該免震対象物１の移動を拘束する
ような引っ張り力が作用するようなばね定数である。但
し、免震対象物１の上方への移動を拘束するようなばね
定数は、免震対象物１の質量や、当該免震対象物１に働
く外力にもよるため、これらを考慮して選定すればよ
い。

【００６８】さらに、コイルばね６は、せん断変形に対
して復元力を発生する特性を有する。すなわち、コイル
ばね６がその長手方向に対してほぼ垂直方向に変形した
としても、元の状態に戻るような力が作用するようにな
っている。例えば、その復元力は、コイルばね６の長手
方向に対して垂直方向、すなわち、支持体２の面に対し
てほぼ水平方向への変形量（変位ｘ）に比例して大きく
なるような力である。さらに、復元力は、コイルばね６
の長手方向に対して垂直方向への変位ｘの３乗（ｘ^３）
に比例するような力であってもよい。従って、本実施形
態にて用いられるコイルばね６は、用途に応じて、上述
したような復元力が発生するよう設計されたものであ
る。

【００６９】ここで、支持体２の面に対して水平方向へ
の変位ｘの３乗に比例するような復元力が発生するよう
なコイルばねとは、Ｄｕｆｆｉｎｇ方程式にて表される
復元力を当該ばねの水平方向の変位に対して発生する特
性を備えたコイルばねが考えられる。ちなみに、Ｄｕｆ
ｆｉｎｇ方程式とは、ｄ^２ｘ／ｄｔ^２＝−ｋｄｘ／ｄｔ
−ｘ^３＋Ｂｃｏｓ（ｔ）にて表される式である。このよ
うな特性を有するばねを用いると、当該ばねの水平方向
への変位が大きくなればなるほど復元力が大きくなるた
め、免震対象物１の支持体２に対する相対的な移動を所
定の範囲に制限することができる。

【００７０】（動作）このようにすることにより、ま
ず、支持体２の振動により当該支持体２と免震対象物１
との相対的な水平移動が生じた場合には、コイルばね６
に当該コイルばね６の長手方向とは垂直方向の力、すな
わち支持体２の面に対してほぼ水平方向にせん断力が作
用し、当該コイルばね６はせん断方向に変形するため、
支持体２に対して免震対象物１の移動が許容される。こ
のとき、当然のことながら、粘弾性球体３Ａ等によって
免震機能及び原点復帰機能、さらには、支承機能が発揮
される。

【００７１】その後、変形されたコイルばね６には、当
該変形状態から元の状態に戻ろうとする復元力が作用す
るため、免震対象物１は支持体２と相対的に元の位置に
戻るよう移動される。すなわち、このコイルばね６によ
って、復元機能のさらなる向上を図ることができる。こ
のとき、コイルばね６に発生する復元力は、当該コイル
ばね６が固有に有する特性により異なるが、例えば、Ｄ
ｕｆｆｉｎｇ方程式にて表される復元特性を有するばね
であると、そのせん断方向への変位が微小である場合に
は復元力も小さいため、免震対象物１の移動が許容され
る一方で、その変位が大きくなればなるほど、その３乗
に比例して復元力が大きくなるため、免震対象物１の移
動が抑制される。従って、結果的には免震対象物１の支
持体２に対する水平方向への移動を、所定の範囲は許容
することができるとともに、ある範囲までに制限するこ
とができる。

【００７２】そして、免震対象物１と支持体２とが対向
する面に対して垂直方向の衝撃が生じた場合には、コイ
ルばね６が引っ張られるよう張力が作用するが、この張
力に抗して当該コイルばね６には圧縮方向に力が発生
し、長手方向への伸張が制限される。従って、免震対象
物１と支持体２とが離間することが抑制されるため、免
震対象物１を安定して支持することが可能となる。

【００７３】ここで、上記コイルばね６は、免震装置と
して備えられる免震対象物１の質量や、当該免震対象物
１に要求される免震効果等に適合する特性を備えたもの
を選定するとよい。例えば、免震対象物１の垂直方向へ
の移動をほとんど発生させないようにするには、コイル
ばね６がほとんど伸張しないようばね定数の高いものを
選定すればよい。但し、ばね定数の高いばね、すなわ
ち、伸縮しにくいものを選定すると、一般的には水平方
向への変形もしにくいばねであり得るため、免震対象物
１の水平方向への移動が許容され難い。従って、垂直方
向への移動を制限しつつ免震効果を十分に発揮されるこ
とを臨む場合には、コイルばねを連結して用いるとよ
い。これにより、当該コイルばねの長手方向への移動は
制限される一方で、当該長手方向に対して垂直方向すな
わち支持体２の面に対して水平方向には変形されやすく
なるため、免震対象物１が水平方向に移動しやすくな
り、免震効果を期待できる。

【００７４】また、上記実施形態においては、ばね許容
穴部２１の形状は円柱形状であるが、必ずしもこれに限
定されない。図１０（ａ）に示すように、穴部２１の開
口部から内底面にかけて、その断面積が徐々に小さくな
るよう形成されたテーパ形状であってもよい。すなわ
ち、当該穴部２１の側壁が、その中心方向に向かって突
出して沿った曲面形状になっている。

【００７５】そして、図１０（ｂ）に示すように、支持
体２（地面）が地震等により移動することによって、免
震対象物１が相対的に矢印Ｅ方向の方向に移動した場合
には、コイルばね６はばね許容穴部２１の内底面を支点
として変形される。このとき、コイルばね６の免震対象
物１に固定された端部は、その可動範囲が内底面に固定
された端部に比べて広い。そして、これに応じてばね許
容穴部２１の開口部は内底面付近よりも広く形成されて
いるので、変形したコイルばね６が穴部２１の開口部に
接触することが抑制される。従って、かかる場合には、
コイルばね６の可動範囲が広がり、大きな振動に対応で
きると共に、コイルばね６が穴部２１の開口部に点接触
することが抑制され、ばね特性が十分に発揮されて良好
な原点復帰効果が得られる。すなわち、図９に示すよう
に、ばね許容穴部２１の開口部の断面積が狭いとコイル
ばね６が大きく変形したときに、開口部に点で接触する
ため、当該コイルばね６の接触点にせん断力が発生し、
ばね全体の復元力が期待できないことに比べると、その
効果は大きい。

【００７６】また、コイルばね６が変形するときは、図
１０（ｂ）に示すように曲線的に変形するため、その変
形が大きくばね許容穴部２１の内側壁に当接してしまう
場合であっても、面で接触するため、当該ばね６の一部
の点にせん断応力がかかることが抑制され、上述したよ
うに十分な原点復帰力を発揮すると共に、その損傷を抑
制することができる。すなわち、耐久性の向上を図るこ
とができる。

【００７７】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成され機能す
るので、これによると、免震対象物と支持体との間に粘
弾性球体を介装すると、免震対象物は球体を介して支持
体にて支持されているため、免震機能の維持を図ること
ができ、これと同時に、免震対象物に水平荷重が付加さ
れるときに、当該粘弾性球体に回転方向の変形が生じ、
かかる変形に対する抵抗力にて免震対象物の移動が抑制
されるため、外力による免震対象物の振動の抑制を図る
ことができる、という従来にない優れた効果を有する。
硬質球体に当接する箇所を粘弾性部材としても同様であ
る。

【００７８】また、粘弾性球体内部を硬質部材にて形成
したり、粘弾性球体の他に硬質球体を免震対象物と支持
体との間に介装することで、比較的大きな重量を有する
免震対象物を安定して支持することができる。

【００７９】さらに、免震対象物と支持体とを連結する
連結部材を当該免震対象物と支持体との間に介装するこ
とにより、免震対象物と支持体とが離間する方向に移動
することが拘束されるため、免震対象物及び支持体と球
体とが一体的となり、常に球体が免震対象物及び支持体
に当接しているため、免震装置の機能が十分に発揮され
る状態が維持され、さらなる免震機能の向上を図ること
ができる。

【００８０】また、免震対象物と支持体との間にコイル
ばねを備えることにより、免震対象物の支持体に対する
相対的な水平移動が生じた場合には、コイルばねはせん
断方向に変形するため、支持体に対して免震対象物の移
動が許容され、免震効果が発揮されると共に、免震対象
物と支持体とが対向する面に対して垂直方向の衝撃が生
じた場合には、コイルばねに張力が作用するものの、こ
の張力に抗する力が当該コイルばねに発生してその伸張
が制限されることで、免震対象物と支持体とが離間する
ことが抑制され、上述同様に、常に球体が免震対象物及
び支持体に当接している状態が維持されるため、免震装
置としての諸機能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における構成を示す概
略図である。

【図２】図２は、粘弾性球体の圧縮変形特性を調べる実
験内容を説明する図である。図２（ａ）は、本実験にて
用いる実験装置を示す概略図であり、図２（ｂ）は、荷
重と支持体に対する免震対象物の距離との関係を示す図
である。図２（ｃ）は、粘弾性球体と硬質球体との球形
比を示した図である。

【図３】免震対象物に水平方向の荷重が作用したときの
当該免震対象物の変位特性を測定するための実験装置の
構成を示す概略図である。

【図４】図４は、図３に開示した実験装置を用いて行っ
た実験の測定結果を示す図である。図４（ａ）は、異な
る水平荷重を付加した場合における水平方向の変位の変
化を時間的変化として示した図である。図４（ｂ）、
（ｃ）は、水平荷重を加減した場合の荷重と変位との関
係を示す図である。

【図５】免震対象物及び支持体の加速度応答を測定する
ための実験装置の構成を示す概略図である。

【図６】図６は、図５に開示した実験装置を用いて行っ
た測定結果を示す図である。図６（ａ）は、免震対象物
の加速度を示す図であり、図６（ｂ）は、支持体から免
震対象物に伝達した加速度の割合を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施形態における構成を示す概
略図である。

【図８】図８は、本発明の第３の実施形態における構成
を示す概略図である。図８（ａ）は、上方から見た概略
図であり、図８（ｂ）は、その側方概略図である。

【図９】本発明の第４の実施形態における構成を示す概
略図である。

【図１０】本発明の第４の実施形態における構成の他の
例を示す概略図である。図１０（ａ）は構成を示す図で
あり、図１０（ｂ）は、その動作例を示す図である。

【符号の説明】１免震対象物（建物）２支持体（地面）３球体４粘弾性部材５連結部材（チェーン）６コイルばね２１ばね許容穴部５１一端部（連結部材）５２他端部（連結部材）３Ａ粘弾性球体３Ｂ硬質球体

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）Ｅ０４Ｈ 9/02 ３３１Ｅ０４Ｈ 9/02 ３３１ＤＦ１６Ｆ 15/08 Ｆ１６Ｆ 15/08 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】免震対象物と、当該免震対象物を支持す
る支持体との間に、前記免震対象物と前記支持体とに当
接して配設された所定の径を有する球体とを備えた免震
装置において、前記球体は、所定の荷重によって圧縮変形可能な粘弾性
部材からなる粘弾性球体であることを特徴とする免震装
置。
【請求項２】前記粘弾性球体は、当該粘弾性球体の表
面のみを圧縮変形可能な所定の厚さを有する粘弾性部材
にて形成すると共に、中心部を所定の剛性を有する硬質
部材にて形成する球体であることを特徴とする請求項１
記載の免震装置。
【請求項３】免震対象物と、当該免震対象物を支持す
る支持体との間に、前記免震対象物と前記支持体とに当
接して配設された所定の径を有する球体とを備えた免震
装置において、前記球体を、所定の荷重によって圧縮変形可能な粘弾性
部材からなる粘弾性球体と、当該粘弾性球体よりも径の
小さい所定の剛性を有する硬質球体とにより形成したこ
とを特徴とする免震装置。
【請求項４】免震対象物と、当該免震対象物を支持す
る支持体との間に、前記免震対象物と前記支持体とに当
接して配設された所定の径を有する球体とを備えた免震
装置において、前記球体を、所定の剛性を有する硬質球体により形成す
ると共に、前記免震対象物あるいは支持体の少なくとも一方の前記
硬質球体と当接する面に、粘弾性部材を敷設したことを
特徴とする免震装置。
【請求項５】前記粘弾性部材を、ゴム部材にて形成し
たことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の免震
装置。
【請求項６】前記免震対象物と前記支持体との間に、
一端部が前記支持体に固定されると共に、他端部が前記
免震対象物に固定される所定の長さを有する連結部材を
備え、この連結部材を、当該連結部材の長手方向が前記支持体
の面に対してほぼ水平になるよう配設するとともに、前記連結部材は、前記支持体の面に対して水平方向に曲
折可能であると共に、当該支持体の面に対して垂直方向
に所定の剛性を有する部材であることを特徴とする請求
項１，２，３，４又は５記載の免震装置。
【請求項７】前記免震対象物と前記支持体との間に、
一端部が前記支持体に固定されると共に、他端部が前記
免震対象物に固定される所定の長さを有するコイルばね
を備え、このコイルばねを、その伸張圧縮方向である長手方向と
前記支持体の面に対する垂直方向とがほぼ同一方向にな
るよう配設したことを特徴とする請求項１，２，３，４
又は５記載の免震装置。
【請求項８】前記コイルばねは、当該コイルばねの長
手方向に対する垂直方向の変位が大きくなるにつれて当
該垂直方向の復元力が大きくなる特性を有するコイルば
ねであることを特徴とする請求項７記載の免震装置。
【請求項９】前記コイルばねは、当該コイルばねの長
手方向に対する垂直方向の変位の３乗に比例して、当該
垂直方向の復元力が大きくなる特性を有するコイルばね
であることを特徴とする請求項７記載の免震装置。