JP2003232400A

JP2003232400A - 免震ベアリング

Info

Publication number: JP2003232400A
Application number: JP2002341370A
Authority: JP
Inventors: Chao Chii Lee; チャオチーリー; Chon Ryan; チョンリャン; Tie-Cheng Niu; ティエチョンニウ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2003-08-22
Also published as: CN1173101C; CN1421582A; US20030099413A1; TW591167B

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】橋の免震に使用するのに特に適する免震ベア
リングを提供することを目的とする。【解決手段】免震ベアリングは、下部プレート１２、
上部プレート１４、及び下部プレートの上方に向くベア
リング面１８と上部プレートの下方に向くベアリング面
２０と転がり接触する円筒ローラ１６を含む。どちらか
１つ又は両方のベアリング面は傾斜がつけられて中心ト
ラフを形成している。ローラの両端に担持される１対の
スライディングガイド３２は、下部プレートに固定され
る側壁部材の内壁面に係合して摩擦減衰を与える。粘弾
性又は粘性ダンパ、線形バネ、及び硬化といった非線形
バネを下部プレートと上部プレートの間に設けて、ベア
リングの変位を減少し、エネルギーを散逸、もしくはベ
アリングの周期的動作性を調節できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地震が起きた場合
に損傷及び被害を最小限にするよう地震力から構造部材
を孤立させる装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】地震に対する構造応答を改善する公知の
設計アプローチは、免震原理に基づくものである。この
アプローチでは、エネルギーは通常、鉛−ゴム製ベアリ
ング内の鉛製コアのような機械的な散逸装置によって、
又は、スライディングベアリングにおける摩擦によっ
て、又は、スチール製、粘性、或いは、粘弾性のダンパ
のような特別な補助的機械的エネルギー散逸装置によっ
て散逸される。主要な構造要素への損傷を阻止するため
に、免震ベアリングシステムでは、大きい水平方向の変
位に適応しなければならない。

【０００３】従来技術によるエラストメリック免震ベア
リングは一般的に、エラストマー材の層により分けられ
る上部金属プレートと下部金属プレートを含み、エラス
トマー材の層は、プレート間の相対的な水平方向の動作
を可能にし、復元力を発生させる。このようなベアリン
グの認識されている欠点は、１乃至２フィートの地震に
より生じる横方向の変位を許容するにはその高さが非常
に高くなければいけないという点である。

【０００４】従来の滑り免震ベアリングシステムは上部
と下部を含み、ベアリングの下部に水平方向の地面の振
動が伝わると、下部は上部に対し滑り変位する。例え
ば、特許文献１に記載されるような一般的な設計におい
て、ベアリングの上部は、例えば、球面といった下方に
向く凹面を含み、凹面は、低摩擦材からなる接触面を有
するベアリング素子と係合する。このようなタイプの滑
り免震ベアリングは、空間的に非効率的である。という
のは、上部の凹面は、全方向における水平動作に対応す
るよう十分に大きくなくてはならないので、上部を不必
要に大きくしてしまうからである。このことは、例え
ば、橋脚の幅が道路の横断方向のレーンにより制限され
る道路用高架橋といった空間的に制限のある場合に、か
なりの不利点となる。更に、振動する滑りベアリングの
共鳴周波数が地震と一致してしまい、危険な変位につな
がることも認識されている。もう１つの不利点は、地震
が起きた後に明らかである。即ち、変位は永久的であ
り、変位した構造をそのもとの位置に戻すには、（戻す
ことが可能である場合は）、油圧式ジャッキが必要とな
る点である。

【０００５】他の免震ベアリングは、直交するＸ軸及び
Ｙ軸に沿っての直線運動を可能にして合成水平方向の変
位を達成する。

【０００６】特許文献２は、Ｏｍｉ外に与えられた特許
であるが、基部と、基部に固定される１対の平行Ｘ軸レ
ールと、各Ｘ軸レールに摺動可能に取付けられるＸ軸直
線運動手段と、Ｘ軸直線運動手段に固定される１対の平
行Ｙ軸レールと、各Ｙ軸レールに摺動可能に取付けられ
るＹ軸直線運動手段と、Ｙ軸直線運動手段に取付けられ
る上部プラットホーム８を含む免震ベアリングが記載さ
れる。従って、基部とプラットホーム間の水平方向の変
位は、Ｘ軸運動及びＹ軸運動の組合せの結果生じ、プラ
ットホーム上に支持される構造を、基部に伝わる地動か
ら孤立させる。摩擦ダンパ及び引張バネが、Ｘ及びＹ軸
直線運動手段に関連付けられ、線形のオシレーションシ
ステムを確立する。

【０００７】特許文献３は、Ｈａａｋに与えられた特許
であるが、下部レベル、中間レベル、及び、上部レベル
を含む免震ベアリングを開示する。上部レベルと中間レ
ベル間の相互接続は、第１の軸に沿っての相対運動を可
能にする軌道及び軌道上を転がるベアリングを含み、中
間レベルと下部レベル間の同様の相互接続は、第１の軸
に対し垂直な第２の軸に沿っての相対運動を可能にす
る。免震ベアリングは更に、上部レベルと中間レベルの
間と、中間レベルと下部レベルの間に、バネにより付勢
される心合わせ及び復元機構を含む。

【０００８】特許文献４は、これもＨａａｋに与えられ
た特許であるが、もう１つの３レベル免震ベアリングを
教示する。上部レベルは、上部レベルの底面に固定され
る２つの平行なガイドバーを含み、これらは、中間レベ
ルの上面のローラベアリングの平行列に受容され、第１
の軸に沿っての相対直線運動を可能にする。中間レベル
は更に、上部レベルにより担持されるバネ付きローラフ
ォロアを受容するローラベアリングの２つの平行列の間
にある対向するＶ字のカム軌道を含み、それにより、上
部レベルは、中間レベルに対して中立な軸位置に付勢さ
れる。同様の復元構成が、下部レベル及び中間レベルに
対し設けられる。

【０００９】最後に、特許文献５において、この特許出
願は本出願人によるものであるが、自己復元型の３レベ
ル免震ベアリングが記載される。このベアリングでは、
ローラは、Ｘ軸に沿っての自己復元動作のために、下部
組立体と中間組立体の対向する線形に傾斜が付けられた
ウェッジ面間で転がり係合（rolling engagement）する
よう閉じ込められ、また、Ｙ軸に沿っての自己復元動作
のために、中間組立体と上部組立体間に同様の構成が設
けられる。この構成は、２軸型免震システムとしての空
間的な使用効率が良く、システムが支持する上部構造物
の絶対加速度を減少するのに効果的ではあるが、建物の
免震に比較して、橋の免震の手段としては最適ではな
い。特許文献５の開示内容は、本明細書に、参考文献と
して組込む。

【００１０】図１Ａ及び図１Ｂは、建物についての免震
ベアリングの構成（図１Ａ）と、例えば、道路橋といっ
た橋構造についての免震ベアリングの構成（図１Ｂ）を
説明する例示的な従来技術の図である。建物について基
部を孤立させることは、単純な目的、即ち、上部構造の
絶対加速度を減少することに要約することができる。こ
こでは、上部構造とは、免震ベアリングより上方にある
構造の任意の部分を意味する。絶対加速度の減少は自動
的に、免震ベアリングのない普通の建物構造への地震に
よる振動のレベルが減少することと同じである。しか
し、問題の橋の免震はより複雑である。全ての場合では
ないが、多くの場合において、橋の道路面の加速度を減
少することを目的とすべきではない。代わりに、重要な
目的は、地震による振動下の橋の道路面の重い重量によ
る慣性荷重によってもたらされる支持柱にかかる地震荷
重を減少することである。図１Ａ及び図１Ｂに、建物の
基部の免震と橋の免震の違いを示す。上部構造の質量を
ｍ_ｓと表し、ベアリングの減衰係数及び剛性（バネ定
数）は、それぞれ、ｃ_ｂ及びｋ_ｂと表す。図１Ａの建物
の免震を示す概略図では、上部構造の絶対加速度は、ｘ
_ａｂｓ’’と表し、ベアリングの相対変位をｘ_ｒｅｌと
表す。上部構造の慣性力と、免震ベアリングにより生成
される減衰及び復元力を等しくすると、システムは、以
下の式により説明される。

【００１１】 m_sx_abs”＋c_bx_rel’＋k_bx_rel＝０しかし、図１Ｂに示すような橋の免震の場合、上部構造
は、独自の減衰係数ｃ _ｐ及び剛性ｋ_ｐを有する橋脚又は
支柱により支持される。橋脚の先端と地面の相対変位は
ｘ_ｐと表す。この場合、システムは、以下の式により説
明される。

【００１２】 m_sx_abs”＋c_bx_rel’＋k_bx_rel＋c_px_p’＋k_px_p＝０従って、橋の免震を説明する式は、建物の免震システム
にはない２つの追加の項を含む。橋の免震を説明する式
から、加速度ｘ_ａｂｓ’’の減少は、ベアリングの変位
ｘ_ｒｅｌの減少、又は、橋脚の変位ｘ_ｐの減少とは直接
関連しないことが分かる。しかし、ベアリング及び橋脚
の変位の減少は、上部構造の絶対加速度の減少より重要
であり得る。

【００１３】従って、建物の免震に対し、免震システム
の基本周期(fundamental period)は、ベアリングの剛性
を変化させることにより調節され、ベアリングの変位
は、ベアリングの減衰係数を調節することにより制御さ
れる。建物の免震のための設計原理は明快且つ簡単であ
る。しかし、橋の免震は、ベアリングの変位の制限と橋
脚に加えられる力の減少との間に妥協点を見出さなけれ
ばならない。多くの場合において、橋の免震の主な目的
は、基部のせん断とベアリングの変位を共に減少するこ
とであるべきである。従って、橋の免震ベアリングの作
業分野は、建物の免震ベアリングの作業分野とはだいぶ
異なり得る。

【００１４】尚、上述した妥協点は、特定の橋脚及び道
路面の特別設計を活かすことによりしばしば達成するこ
とができる。例えば、特定の橋脚は、垂直（Ｘ及びＹ）
軸に沿ってかなり異なる剛性及び強度を有することがで
きる。例えば、橋脚のＸ軸に沿っての剛性及び強度は、
例えば、せん断壁のように大きくすることができ、従っ
て、Ｘ軸に沿って免震が必要でなく、目的は、Ｘ軸方向
におけるベアリングの変位を制限することとなる。特許
文献５に説明される免震ベアリングの実施例は、Ｙ軸に
沿って有する性能特性と同じ性能特性をＸ軸に沿って有
するよう設計されているので、橋の免震という目的を実
現することが困難となる。

【００１５】特許文献５に示す実施例によって解決され
ないもう１つの問題は、例えば、風、交通等による通常
の軽い水平方向の荷重がかかった時のベアリングの安定
性に関する。免震ベアリングは、通常の条件下において
遭遇する軽い水平方向の荷重に対しては動かないよう固
定され、地震発生時には免震すべきである。

【００１６】特許文献５に説明される免震ベアリング
や、多くの従来技術の免震ベアリングは、橋の免震にお
いて特に重要な要素であるベアリングの大きい変位の減
少に関しては適切に設計されていない。ベアリングの大
きい変位は、２つの主な理由から起きる。第１の理由
は、従来の線形（又は、僅かに非線形）ベアリングに固
有の問題、即ち、上部構造の動作の位相は、地動の位相
と略反対である点である。第２の理由は、多くのベアリ
ング設計は、振動システムにおける動作の不安定性及び
関連の不安定性（sub−instability）による特別に大き
すぎる変位を回避することができない点である。

【００１７】最後に、従来技術のベアリングを橋の免震
に使用するのに最適ではないようにするもう１つの要素
は、橋の免震は、建物の免震より短い周期を使用し得る
という点である。

【００１８】

【特許文献１】米国特許第５，８６７，９５１号

【特許文献２】米国特許第４，５９６，３７３号

【特許文献３】米国特許第５，０３５，３９４号

【特許文献４】米国特許第５，７１６，０３７号

【特許文献５】国際特許出願公開第ＷＯ０１／４２５９
３号

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、橋
の免震に使用するのに特に適する免震ベアリングを提供
することを目的とする。

【００１９】本発明は更に、重力荷重下で自己復元する
免震ベアリングを提供することを目的とする。

【００２０】本発明は更に、有効な摩擦減衰手段を有
し、摩擦減衰力を選択的に決定することができる免震ベ
アリングを提供することを目的とする。

【００２１】本発明は更に、地震によるものではない通
常の水平方向の荷重下では相対変位を阻止するロック機
構を有する免震ベアリングを提供することを目的とす
る。この本発明の目的を考えるに、本発明は、熱膨張及
び熱収縮による有限範囲の相対変位を可能にするロック
機構を提供すること目的とする。

【００２２】本発明は更に、ベアリングの変位を減少
し、ベアリング期間を短くする補助ダンパを有する免震
ベアリングを提供すること目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上述した目的及び他の目
的を考えるに、本発明の免震ベアリングは、下部プレー
ト、上部プレート、及び、下部プレートの上方に向くベ
アリング面と上部プレートの下方に向くベアリング面と
転がり接触する円筒ローラを含む。下部プレートは基部
に固定可能であり、上部プレートは、例えば、橋の道路
面である上部構造に固定可能である。どちらか１つの又
は両方のベアリング面は、中心トラフを形成するよう傾
斜が付けられ、円筒ローラは、上部構造の通常の重量下
では中心トラフにあり、下部プレートと上部プレート間
で相対変位が起きる場合は、一定の復元力を与えるよう
中心トラフに向かって付勢される。１対の側壁部材が下
部プレートに固定され、転がり変位がそれに沿って起き
るアイソレーション軸に対し横方向の強い力に耐えるよ
うにされる。乾燥摩擦減衰を与えるために、１対のスラ
イディングガイドが、ローラの各端に１つずつ担持さ
れ、対応する側壁部材の内壁面と係合するようにされ
る。開示されるロック機構は、上部プレートと係合する
よう側壁部材に通された孔を通り延在する複数のボルト
と、熱膨張と熱収縮によってもたらされる小さな相対変
位を可能にするピン及び移動スロットの組合せを含む。
粘弾性又は粘性ダンパ、線形バネ、及び、硬化バネとい
った非線形バネは、ベアリングの変位を減少し、エネル
ギーを散逸し、及び、ベアリングにより示される周期的
な動作特性を調節するよう下部プレートと上部プレート
の間に取付けられることが好適である。

【００２４】免震ベアリングのもう１つの実施例は、上
部プレートと下部プレートとの間に中間プレートを使用
することによりＸ方向及びＹ方向の免震を与える。下部
プレートと中間プレートとの間の下部円筒ローラがＸ軸
方向の免震を与え、上部プレートと中間プレートとの間
の上部円筒ローラがＹ軸方向の免震を与える。この２層
の免震ベアリングにより、設計要件により左右されるＸ
及びＹアイソレーション軸について導入される異なる復
元力及び異なる摩擦力を可能にする。

【００２５】本発明の更なる実施例は、下部プレート及
び／又は上部プレートのピラミッド状の表面間で球状ロ
ーラを用いることにより、単層設計でのＸ及びＹ軸方向
の免震を与える。球状ローラの変形と転がり摩擦により
エネルギーの散逸が促進される。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の本質及び動作様態を、添
付図面を参照しながら以下の本発明の詳細な説明にて詳
しく説明する。

【００２７】図２及び図３を参照するに、本発明の第１
の実施例に従って形成した免震ベアリング１０を示す。
基部に取付けられるよう適応される下部プレート１２
と、地震による振動から保護されるべき上部構造に取付
けるよう適応される上部プレート１４と、下部プレート
１８の上方に向くベアリング面１８及び上部プレート１
４の下方に向くベアリング面２０と転がり係合する円筒
ローラ１６とを含む。下部プレート１２と上部プレート
１４は、ベアリング１０が取付けられる特定の環境に依
存して、セメント繋留具又は他の適切な留め具を受容す
るために下部プレート及び上部プレートの外周に近い位
置において、各プレートを垂直に貫通する複数の固着孔
（図示せず）を設けることにより、基部及び上部構造へ
の取付けに好適に適応される。第１の実施例の免震ベア
リング１０は、図１Ａに示す橋の免震システムと同様の
橋の免震システムに使用することを主に目的とする。図
１Ａにおいて、下部プレート１２が取付けられる「基
部」とは橋脚であり、上部プレート１４が取付けられる
「上部構造」は橋の道路面である。

【００２８】免震ベアリング１０は、図２を示す紙面に
対し垂直に延在し、図３を示す紙面において水平方向に
延在するＸアイソレーション軸に沿って、下部プレート
１２と上部プレート１４間における相対変位を可能にす
るよう設計される。しかし、Ｘアイソレーション軸に直
交するＹ軸に沿っての水平方向の大きい「側部荷重」に
抵抗するために、１対の直角側壁部材２２が、好適には
挿通された留め具２４により下部プレート１４に固定さ
れる。１対の側壁部材２２は、免震ベアリング１０によ
り支持される上部構造の一般的に数百トンの大きさであ
る垂直荷重以上である横荷重に耐えるよう設計され且つ
固定され、Ｙ軸方向の側部荷重下で側壁部材が破損しな
いことが確実にされることが好適である。

【００２９】本発明では、側壁部材２２は、ベアリング
１０のＸアイソレーション軸に平行に延在する１対の対
向する内壁面２６を画成する。図２に示す好適な実施例
では、側壁部材２２は、例えば、皿ネジ（図示せず）等
によって側壁部材２２に着脱可能に取付けられ、内壁面
２６の滑らかさをカスタマイズ可能に制御することがで
きるよう対向する内壁面２６を画成する摩擦トラック２
８を含む。この特徴の重要性は以下に説明する。

【００３０】図３においてもっともよく分かるように、
上方に向くベアリング面１８は、互いに向かって下方向
に線形に傾斜する２つの対向する表面部によって形成さ
れる略Ｖ字型のプロファイルを有する。各表面部の傾斜
は、横軸から２度のオーダとほんの僅かではあるが、こ
の傾斜角は、システムの検討事項に応じて選択可能であ
る。上方に向くベアリング面１８の傾斜する構成は、大
きい寸法を有するスチール平板をミリングする、又は、
ウェッジ部を切断しそれをスチール平板に固定すること
により形成できる。Ｖ字型プロファイルの最低点は、下
部プレート１２に対し中心にあることが好適である。

【００３１】上部プレート１４は、下部プレート１２よ
り幅が広く、側壁部材２２の間に嵌るような寸法にされ
る島部３０を含み、それにより、下方に向くベアリング
面２０が島部３０により画成され、ベアリング面２０
は、上方に向くベアリング面１８に対向するよう配置さ
れる。島部３０は、平スチール板の周囲部をミリングす
るか、或いは、小さい板を大きい板に固定することによ
り形成できる。ここで説明する実施例では、下方に向く
ベアリング面２０は簡潔にする為に平らである。しか
し、更なる説明から明らかとなるように、下方に向くベ
アリング面２０が平らである必要はない。

【００３２】本実施例における円筒ローラ１６は、スチ
ール製の管状材から形成されることが好適である。図４
及び図５から最もよく分かるように、ローラ１６は、そ
の回転軸が、ベアリング１０のＸアイソレーション軸に
対し垂直となるように配置され、ローラ１６の両端に１
対のスライディングガイド３２が担持され、内壁面２６
と滑り係合する。スライディングガイド３２は、２つの
非軸方向ジャーナルシャフト３４と、１つの軸方向ジャ
ーナルシャフト３６によってローラ１６の端に取付けら
れる。より詳細には、非軸方向ジャーナルシャフト３４
は、ローラの回転軸と平行にローラ１６の前部と後部で
延在し、各非軸方向ジャーナルシャフト３４の両端は、
スライディングガイド３２の対応する端に接続されるの
で、スライディングガイド３２と非軸方向ジャーナルシ
ャフト３４は、ローラ１６の周りに矩形の枠を形成する
よう協働する。軸方向ジャーナルシャフト３６は、スラ
イディングガイド３２がローラ１６の端に担持されるが
ローラ１６の端とともに回転しないようエンドキャップ
組立体３８をローラ１６に取付けるよう設けられる。各
エンドキャップ組立体３８は、軸方向ジャーナルシャフ
ト３６がはめ込まれ、ナット４２とナット４４の間でク
ランプされるシャフトスリーブ４０と、シャフトスリー
ブ４０と同軸に配置され、管状ローラ１６の内壁にある
半径方向の段差５０に係合する周囲フランジ４８を有す
るブッシング４６と、シャフトスリーブの外側部に固定
され、管状ローラ１６の内壁に接するようＯリング５５
を着座させる周囲溝５４と有するエンドキャップ５２と
を含む。クランプナット４４は、スライディングガイド
３２内に設けられるカウンタボア５６内に受容される。
従って、スライディングガイド３２は、ローラ１６と共
に前に進むが、ローラと一緒に回転しない。

【００３３】上方向に向くベアリング面１８上で、ロー
ラ１６の進路において破片がないことを確実にするため
に、１対のスイーパ組立体６０がローラの前方及び後方
に取付けられる。図６及び図７に、好適なスイーパ組立
体を示す。各スイーパ組立体６０は、ローラ１６と対向
する非軸方向ジャーナルシャフト３４との間で、スライ
ディングガイド３２の内面に、留め具６４によって固定
される１対のアングルブラケット６２を含む。フェンス
プレート６６が、ローラ１６の回転軸と平行に延在する
よう留め具６８によりアングルブラケット６２に取付け
られ、スイーパブラシ６９が、フェンスプレート６６か
ら垂れ下がるよう取付けられ、ローラ１６とスライディ
ングガイド３２がＸアイソレーション軸に沿って動くに
従って、上方に向くベアリング面１８を掃除する。

【００３４】ここまでの説明から明らかであるように、
支えている上部構造の重みによる垂直荷重がベアリング
１０に加わると、ローラ１６は、図３に示す正規の基準
位置にあるよう付勢される。基準位置は、上方向に面し
ているベアリング面１８のＶ字型構成によって形成され
るＸアイソレーション軸に沿っての低点又はトラフ位置
に対応する。この配置は、地震による振動によって上部
プレート１４が下部プレート１２に対して動くときに、
一定の復元力を与える。本発明では、内壁面２６と滑り
係合してＸアイソレーション軸に沿ってスライディング
ガイド３２が動くことにより、勾配がつけられたベアリ
ング構成に備わっている重力による復元力と共に摩擦減
衰力が与えられ、それによりエネルギーは熱として散逸
される。上述したように、側壁部材２２は、対向する壁
面２６を画成するために、選択された滑らかさを有する
交換可能な摩擦トラック２８を含むことが好適である。
同様に、スライディングガイド３２は、その外側表面に
交換可能に取付けられる摩擦プレート７０を含むことが
好適である。摩擦トラック及び／又は摩擦プレート７０
を交換することにより、スライディングガイド３２と内
壁面２６間の摩擦係数を、特定の設置環境に対するシス
テム要件に見合うよう制御することができる。

【００３５】本発明の更なる面は、側壁部材２２をネジ
部品２４によって下部プレート１２に取付けることによ
りもたらされる。地震が起きた後、ローラ１６が動けな
くなり側壁部材によって閉じ込められた場合、側壁部材
２２は下部プレート１２から取外すことができる。側壁
部材２２を取外すと、ローラには小さい回転摩擦以外抵
抗力が加えられないので、ローラは、重力によってその
中心基準位置に戻る。

【００３６】正常な状態下で遭遇する比較的軽い水平荷
重（即ち、風、交通等）によって引き起こされる動作に
対し免震ベアリング１０を固定するために、複数のボル
ト７２が、上部プレート１４と係合するよう側壁部材２
２に挿通された孔７４を通り延在するよう配置される。
図２から分かるように、ボルト７２は、正常な、地震に
よるものではない荷重下におけるベアリング１０のＸア
イソレーション軸に沿っての上部プレート１４と下部プ
レート１２との間の相対動作を阻止する静摩擦力を与え
る。ボルト７２は、大きい静摩擦力を与えるようきつく
締められるが、地震の際は、その静摩擦力は圧倒され
る。摩擦抵抗の大きさは、ボルト７２のねじ込み調節に
よって、予期される正常な荷重に対し調節して可変であ
る。

【００３７】上述したように、橋の免震には、ベアリン
グの不安定性（sub-instability）と振動位相差を制御
することにより、ベアリングの変位を少なくすることが
好適である。このことは、本発明の特徴として、減衰力
を重力による復元力と組合わせることにより達成され
る。上述したように、摩擦減衰は、スライディングガイ
ド３２を使用することにより与えられる。図３を参照す
るに、Ｘアイソレーション軸に沿っての減衰も、一端が
側壁部材２２を介して下部プレート１２に接続され、他
端が上部プレート１４に接続される少なくとも１つのダ
ンパユニット８０によって与えられることが好適であ
る。図３は、ローラ１６の回転軸の両側部にある１対の
ダンパユニットを示すが、１つのダンパユニットのみを
使用しても、追加のダンパユニットが、ローラ１６の回
転軸の１つの側に又は両側に設けられてもよい。図３に
おいて、ダンパユニット８０は、粘性又は粘弾性ダンパ
として示されるが、本発明の説明のために、ダンパユニ
ット８０は、線形バネ又は非線形バネであってもよい。
特に、多くのシミュレーションが、最初の「不感帯」を
有する硬化バネが、ベアリングの変位を少なくするのに
有益であることを示している。調節可能なバネ定数を有
する線形バネを使用することにより、免震ベアリング１
０の振動特性を更に制御することが可能となる。粘弾性
及び粘性ダンパ、調節可能なバネ定数を有する線形バネ
を含む線形バネ、及び、硬化バネを含む非線形バネは、
全て市販されている部品である。

【００３８】図１５Ａ及び図１５Ｂを参照するに、従来
の「Den Hartogのベアリング」（１つの又は幾つかの１
自由度の線形バイブレータに基づいた理論上のベアリン
グモデル）（図１５Ａ）の変位特性と、本発明によって
形成したベアリング（図１５Ｂ）の変位特性とを比較す
る。曲線は、地震学的擾乱に対するベアリング応答の数
値シミュレーションに基づいている。このシミュレーシ
ョンは、ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）及びＳＩＭＵＬＩＮ
Ｋ（登録商標）ソフトウェアツールにより開発されたコ
ンピュータソフトウェアプログラムを使用して実施され
た。図１５Ｂに対応するベアリングは、１２７トンの摩
擦力と、４トンの復元力と、０．０００５インチの不感
帯を有する方形硬化バネ（quadratic hardening sprin
g）を有するよう選択される。バネ係数は、１メートル
につき５，０００トンである。分析により、従来のDen
Hartogのベアリングは５５％の減衰と約３秒の周期を有
することを示す。上部構造の加速度は、０．０９グラム
となるよう小さくされ、基部のせん断力は、１，５３０
キップ（Kip）である。最大ベアリング変位量は、３イ
ンチより多い。対照的に、本発明によってモデル化され
る免震ベアリングの最大ベアリング変位量は、１インチ
より少なかった。従って、３倍以上の減少が達成され
る。基部のせん断力は、１．６９０キップであり、これ
は、Den Hartogのベアリングのせん断力より僅かに高い
が、依然として、基部の免震を使用しない時に経験する
５，４２０キップの基部のせん断力よりかなり低い。

【００３９】図８及び図９に本発明の第２の実施例に従
って形成される免震ベアリング１１０を示す。免震ベア
リング１１０は、第１の実施例の免震ベアリング１０と
略類似するが、免震ベアリング１１０は、直交するＸ及
びＹアイソレーション軸に沿っての免震を与える。免震
ベアリング１１０は、基部に取付けられるよう適応され
る下部プレート１１２と、中間プレート１１３と、上部
構造に取付けられるよう適応される上部プレート１１４
を含む。下部円筒ローラ１１６が、下部プレート１１２
の上方に向くベアリング面１１８と中間プレート１１３
の下方向の面するベアリング面１１９との間に位置し、
且つ、ベアリング面１１８及び１１９と転がり接触し
て、Ｘアイソレーション軸に沿っての下部プレートと中
間プレート間の相対変位に適応する。同様に、上部円筒
ローラ１１７が、中間プレート１１３の上方に向くベア
リング面１２１と上部プレート１１４の下方に向くベア
リング面１２０との間に設けられ、Ｙアイソレーション
軸に沿っての中間プレートと上部プレート間の相対変位
に適応する。

【００４０】第２の実施例では、Ｘ及びＹ軸方向の免震
のための傾斜されたベアリング面は、製造効率、及び、
第１の実施例の単一軸ベアリングと第２の実施例の２軸
ベアリング間で部品を相互交換することができるよう、
中間プレート１１３に設けられる。従って、下方に向く
ベアリング面１１９は、略逆Ｖ字型のプロファイルを有
し、上方に向くベアリング面１２１は、直交する方向に
略Ｖ字型のプロファイルを有する。下部プレート１１２
の上方に向くベアリング面１１８と、上部プレート１１
４の下方に向くベアリング面１２０は、単純さのために
平らであることが好適である。従って、ベアリング面
は、Ｘアイソレーション軸に沿っての下部円筒ローラ１
１６の正規の基準位置と、Ｙアイソレーション軸に沿っ
ての上部円筒ローラ１１７の正規の基準位置を与えるよ
う構成され、下部円筒ローラ及び上部円筒ローラは、重
力荷重下で基準位置に向かってそれぞれ付勢される。

【００４１】直立側壁部材１２２が下部プレート１１２
に固定され、下方向に曲げられる側壁部材１２３が上部
プレート１１４から垂れ下げられる。エンドカバー１２
９を設けてベアリング１１０の上部層と下部層が閉じ、
ベアリングの内部に破片が入り込むのを阻止する。下部
円筒ローラ１１６は、その両端にスライディングガイド
１３２を担持し、スライディングガイド１３２は、対応
する側壁部材１２２の対の対向する内面１２６と滑り接
触する。同様に、上部円筒ローラ１１７も、その両端に
スライディングガイド１３３を担持し、スライディング
ガイド１３３は、対応する側壁部材１２３の対の対向す
る内面１２７と滑り接触する。その結果、摩擦減衰力
が、Ｘ及びＹアイソレーション軸に沿って生成される。

【００４２】上述したように、免震ベアリングが適応す
るよう設計される構造的環境に固有の特定の要素が、Ｙ
アイソレーション軸に対してＸアイソレーション軸に異
なる免震特性があるよう左右する場合がある。このこと
が、第２の実施例の免震ベアリング１１０において達成
される１つの方法は、例えば、Ｘ及びＹアイソレーショ
ン軸について異なる摩擦係数が得られるよう異なる摩擦
トラック及び摩擦プレートを指定することによってスラ
イディングガイド１３３に関連付けられる摩擦力とは異
なる、スライディングガイド１３２に関連付けられる摩
擦力を与えることである。免震ベアリング１１０におい
て上述のことを達成するもう１つの方法は、下方に向く
ベアリング面１１９と上方に向くベアリング面１２１に
ついて異なる傾斜角を使用することにより、Ｘ及びＹア
イソレーション軸に沿って異なる復元力を与えることで
ある。このアプローチは、傾斜角に略反比例するピーク
のベアリング変位を制限する手段を提供する。

【００４３】異なる種類のダンパユニット（図８及び図
９には図示せず）を、Ｘアイソレーション軸に沿って
（平行又は一致して）作動するよう下部プレート１１２
と中間プレート１１３の間、及び、Ｙアイソレーション
軸に沿って（平行又は一致して）作動するよう中間プレ
ート１１３と上部プレート１１４の間に設置することが
できる。この点に関し、第１の実施例の免震ベアリング
１０に関連して使用したダンパユニット８０の説明を参
照されたい。

【００４４】図１２及び図１３は、免震ベアリング１０
に関連して上述したボルト７２の代替として、第１の実
施例の免震ベアリング１０又は第２の実施例の免震ベア
リング１１０のいずれにも有用であるロック機構を説明
する。免震ベアリング１１０のＹアイソレーション軸の
コンテキストにおいて、ロック機構は、上部プレート１
１４に固定され、ピンホール１４２が形成される第１の
部材１４０と、中間プレート１１３に固定され、Ｙアイ
ソレーション軸と平行に延在し、ピンホール１４２の直
ぐ近くで重なる移動スロット１４６を有する第２の部材
１４４と、ピンホール１４２と移動スロット１４６を通
り延在するロックピン１４８を含む。ロックピン１４８
の一端にネジ付けられるナット１５０と、ナット１５０
と第１の部材１４０の間にあるバネ座金１５２と、第１
の部材１４０と第２の部材１４４の間にあるもう１つの
バネ座金１５４は、ロックピン１４８の軸力を維持する
よう作用し、摩擦型締力(frictional locking force)を
与える。図１３において最もよく分かるように、ロック
ピン１４８は、特別に形成された細長いヘッド１５６を
含み、このヘッドは、水平方向に向けられると移動スロ
ット１４６に嵌って通るよう構成される。ヘッド１５６
は、第２の部材１４４内の矩形凹部１５８内にあり、凹
部１５８は、軸力が加えられたときに、ロックピン１４
８を緩ませる回転を制限し、ボルト５０を締めることを
可能にする。腐食の可能性があるので部材１４０と１４
４を完全に固定しないよう、防食材が使用されることが
好適である。図１２及び図１３のロック機構は、例え
ば、熱膨張により生成される大きな静的な力が加えられ
たときに、移動スロット１４６の範囲内での動作を可能
にする。しかし、十分な強度のある地震が発生すると、
ロックピン１４８は壊れ、ベアリングが意図する方法で
その性能を発揮することを可能にする。ロックピン１４
８が壊れると、ナット１５０とロックピン１４８の接続
された部分は、ベアリングの外側に落ちるが、ヘッド１
５６を含むロックピンの残りの部分は、第２の部材１４
４に取付けられる小さい容器１６０内に落ちるので、ロ
ックピンの一部がベアリング面上に落ちることが阻止さ
れる。地震が起きた後、ロックピン１４８の内側部分
は、容器１６０から容易に取り出すことができ、新しい
ロックピンを取付けることができる。

【００４５】図１４は、ベアリング１０に関連して上述
したボルト７２の代替として、第１の実施例の免震ベア
リング１０、又は、第２の実施例の免震ベアリング１１
０のいずれにも有用である別のロック機構を示す。図１
４のロック機構は、前に説明したボルト７２に類似する
変更が加えられたボルト１７２であるが、変更されたボ
ルト１７２は、その長さ方向において細くされ、その係
合端は丸くされ、小さなベアリング変位を可能にする変
形可能なカンチレバー式梁として作用する。変更された
ボルト１７２は、大きい地震荷重で壊れ、ベアリングが
設計通りに機能することを可能にする。

【００４６】図１０及び図１１は、本発明の第３の実施
例による免震ベアリング２１０を概念的に示す。免震ベ
アリング２１０は、免震ベアリング１１０において必要
である２つの別個のローラ及び２つの層を必要とするこ
となく、Ｘ及びＹアイソレーション軸に沿って重力荷重
下における復元力を与える。より具体的には、免震ベア
リング２１０は、基部に取付けられるよう適応され、上
方に向くベアリング面２１８を有する下部プレート２１
０と、上部構造に取付けられるよう適応され、下方に向
くベアリング面２２０を有する上部プレート２１４と、
上部プレートと下部プレートの間にあり、ベアリング面
２１８とベアリング面２２０と転がり接触する略球状の
ローラ２１６を含む。ベアリング面２１８及び２２０の
いずれか又は両方はピラミッド状に構成され、球状のロ
ーラ２１６の基準位置を画成する共通の場所に向かって
全て傾斜する４つの面部を形成する。図１１を参照する
に、上方に向くベアリング面２１８は、４つの面部２１
８Ａ、２１８Ｂ、２１８Ｃ、及び、２１８Ｄを含み、こ
れらは、中心点に向かって揺るかやに傾斜する。球状の
ローラ２１６は、相対速度が発生したときに、粘弾性減
衰と類似するようなエネルギー散逸を与え、垂直加速度
を少なくするよう変形可能であることが好適である。球
状のローラ２１６がベアリング面２１８とベアリング面
２２０の間を転がると、乾燥摩擦減衰が生成される。乾
燥摩擦力を増加するよう摩擦材料を使用することが好適
である。様々なロック機構と、線形バネ、硬化バネ、及
び、取付けられたダンパユニットの使用法を含む第１の
実施例及び第２の実施例に関連して上述した特徴は、第
３の実施例にも適用可能である。

【００４７】本発明は、地震力から建物及び橋を保護且
つ免震するのに有用である。しかし、本発明は更に、建
物内に置かれる「２次的システム」の免震にも有用であ
る。２次的システムの例としては、コンピュータ、デジ
タル記憶システム、壊れ易い機器、彫刻、及び、他の芸
術作品等が挙げられる。地震が起きたとき、建物の構造
は、加速度と変位の両方を増幅する場合がある。更に、
建物の中では、２次システムの変位が大きすぎることは
しばしば許容されない。従って、そのような場合、絶対
加速度とベアリングの変位を小さくする必要がある。こ
のことは、橋の免震の場合とは対照的であり、橋の免震
では、絶対加速度の減少は問題ではなく、むしろ、橋脚
及び橋脚歯の基部せん断が考慮される必要がある。２次
システムの免震では、基部せん断の問題はしばしば無視
することができ、上部構造の絶対加速度とベアリングの
変位の両方を減少することが目的となる。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】従来技術の構成による建物の免震システムを
示す概略図である。

【図１Ｂ】従来技術の構成による橋の免震システムを示
す概略図である。

【図２】本発明の第１の実施例により形成される免震ベ
アリングを示す部分的に断面にされた正面図である。

【図３】図２に示す免震ベアリングを示す部分的に断面
にされた側面図である。

【図４】図２及び図３に示す免震ベアリングの一部を形
成するローラ組立体を示す斜視図である。

【図５】図４に示すローラ組立体を示す部分断面図であ
る。

【図６】図４の線６−６についての断面図である。

【図７】図４に示すローラ組立体の一部を形成するスイ
ーパ付属部を示す平面図である。

【図８】本発明の第２の実施例により形成される免震ベ
アリングを示す部分的に断面にされた正面図である。

【図９】図８に示す免震ベアリングを示す部分的に断面
にされた側面図である。

【図１０】本発明の第３の実施例により形成される免震
ベアリングを示す概念的な側面図である。

【図１１】上部プレートが取り除かれた図１０に示す免
震ベアリングを示す概念的な平面図である。

【図１２】本発明の免震ベアリングに使用される代替の
ロック機構を示す図である。

【図１３】図１２の線１３−１３についての図である。

【図１４】本発明の免震ベアリングに使用されるもう１
つの代替のロック機構を示す図である。

【図１５Ａ】地震による振動の数値シミュレーションに
より生成される従来技術の免震ベアリングについての時
間に対する変位を示すグラフである。

【図１５Ｂ】図１５Ａのグラフと類似するが、本発明の
免震ベアリングについての時間に対する変位を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１０第１の実施例による免震ベアリング１２下部プレート１４上部プレート１６円筒ローラ１８上方に向くベアリング面２０下方に向くベアリング面２２直角側壁部材２４留め具２６内面壁２８摩擦トラック３０島部３２スライディングガイド３４非軸方向ジャーナルシャフト３６軸方向ジャーナルシャフト３８エンドキャップ組立体４０シャフトスリーブ４２ナット４４ナット４６ブッシング４８周囲フランジ５０半径方向における段差５２エンドキャップ５４周囲溝５５Ｏリング６０スイーパ組立体６２アングルブラケット６４留め具６６フェンスプレート６８留め具６９ブラシ７０摩擦プレート７２ボルト８０ダンパユニット１１０第２の実施例による免震ベアリング１１２下部プレート１１３中間プレート１１４上部プレート１１６下部の円筒ローラ１１７上部の円筒ローラ１１８上方に向くベアリング面１１９下方に向くベアリング面１２０下方に向くベアリング面１２１上方に向くベアリング面１２２側壁部材１２３側壁部材１２６内面１２７内面１３２スライディングガイド１４０第１のロック部材１４２ピンホール１４４第２のロック部材１４６移動スロット１４８ロックピン１５０ナット１５２バネ座金１５４もう１つのバネ座金１５６ヘッド１５８凹部１６０小さい容器１７２変更の加えられたボルト２１０第３の実施例によるベアリング２１０下部プレート２１４上部プレート２１６球状ローラ２１８上方に向くベアリング面２２０下方に向くベアリング面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 502426108 ニウティエチョンアメリカ合衆国ニューヨーク 14221 ウィリアムズヴィルバセット・ロード 103 (72)発明者リーチャオチーアメリカ合衆国ニューヨーク 14051 イースト・アムハーストザ・ハムレット 31 (72)発明者リャンチョンアメリカ合衆国ニューヨーク 14120 ノース・トナワンダペンデール・サークル 7185 (72)発明者ニウティエチョンアメリカ合衆国ニューヨーク 14221 ウィリアムズヴィルバセット・ロード 103 Ｆターム(参考） 3J048 AA02 AA03 AA06 AA07 AA10 AC01 AC04 BE03 BE12 BG02 DA05 EA07 EA38 EA39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基部に対して上部構造を支持する免震ベ
アリングであって、アイソレーション軸と、上記基部に取付けられるよう適応され、上方に向くベア
リング面を有する下部プレートと、上記上部構造に取付けられるよう適応され、下方に向く
ベアリング面を有する上部プレートと、上記下部プレートに固定されて、上記免震ベアリングの
上記アイソレーション軸と平行に延在する１対の対向す
る壁面を画成する１対の側壁部材と、上記下部プレートの上記上方に向くベアリング面と上記
上部プレートの上記下方に向くベアリング面との間に位
置し、上記上方に向くベアリング面及び上記下方に向く
ベアリング面と転がり接触し、上記１対の対向する壁面
にそれぞれ面する１対の端を有する円筒ローラと、上記１対の対向する壁面にそれぞれ係合して、上記円筒
ローラと上記１対の側壁部材との間の相対動作に対抗す
る摩擦力を供給するよう上記円筒ローラの各端に１つず
つ担持される１対のスライディングガイドとを含み、上記上方に向くベアリング面及び上記下方に向くベアリ
ング面は、上記アイソレーション軸に沿っての上記円筒
ローラの正規の基準位置を与えるよう構成され、上記円
筒ローラは、重力荷重下において上記基準位置に向かっ
て付勢されるベアリング。
【請求項２】上記上方に向くベアリング面は、略Ｖ字
型のプロファイルを有する請求項１記載の免震ベアリン
グ。
【請求項３】上記１対の側壁部材は、上記免震ベアリ
ングによって支持される垂直荷重以上の横荷重に耐える
よう設計される請求項１記載の免震ベアリング。
【請求項４】上記１対の側壁部材のそれぞれの側壁部
材は、上記１対の対向する壁面を画成するよう着脱可能
に取付けられる摩擦トラックを含み、従って、上記スラ
イディングガイドと上記壁面との間の摩擦係数は、好適
な摩擦トラックを取付けることにより選択可能である請
求項１記載の免震ベアリング。
【請求項５】上記１対のスライディングガイドのそれ
ぞれのスライディングガイドは、着脱可能に取付けられ
る摩擦プレートを含み、従って、上記スライディングガ
イドと上記壁面との間の摩擦係数は、好適な摩擦プレー
トを取付けることにより選択可能である請求項１記載の
免震ベアリング。
【請求項６】上記１対の側壁部材のうち少なくとも１
つの側壁部材は、上記摩擦力を除去することができるよ
う着脱可能に上記下部プレートに固定される請求項１記
載の免震ベアリング。
【請求項７】所定閾値以下の水平荷重が加わるとき
に、上記アイソレーション軸に沿っての上記下部プレー
トに対する上記上部プレートの動作を阻止するロック機
構を更に含む請求項１記載の免震ベアリング。
【請求項８】上記ロック機構は、ロックする前に上記
アイソレーション軸に沿っての上記下部プレートに対す
る上記上部プレートの動作を制限された範囲において許
可する請求項７記載の免震ベアリング。
【請求項９】上記ロック機構は、上記上部プレートに対し固定され、ピンホールがその中
に通される第１の部材と、上記下部プレートに対し固定され、上記ピンホールの直
ぐ近くで重なる細長い移動スロットを有する第２の部材
と、上記ピンホール及び上記移動スロットを通り延在するロ
ックピンとを含む請求項７記載の免震ベアリング。
【請求項１０】上記ロックピンは、対にされるナット
とボルトを含む請求項９記載の免震ベアリング。
【請求項１１】上記１対の側壁部材のうち少なくとも
１つの側壁部材は、その中を挿通される孔を含み、上記ロック機構は、上記挿通孔を通り延在し、上記上部
プレートに係合して、調節可能な摩擦型締力を与えるボ
ルトを含む請求項７記載の免震ベアリング。
【請求項１２】一端が上記下部プレートに接続され、
他端が上記上部プレートに接続される線形バネを更に含
む請求項１記載の免震ベアリング。
【請求項１３】上記線形バネは、そのバネ定数を調節
する手段を含む請求項１２記載の免震ベアリング。
【請求項１４】一端が上記下部プレートに接続され、
他端が上記上部プレートに接続される非線形バネを更に
含む請求項１記載の免震ベアリング。
【請求項１５】上記非線形バネは硬化バネである請求
項１４記載の免震ベアリング。
【請求項１６】硬化バネは、上記下部プレートに対す
る上記上部プレートの変位に関連付けられるバネ力のな
い１次不感帯と、上記下部プレートに対する上記上部プレートの変位と共
にバネ力が線形に増加し、上記１次不感帯の後の２次不
感帯とを含む請求項１５記載の免震ベアリング。
【請求項１７】基部に対して上部構造を支持する免震
ベアリングであって、Ｘアイソレーション軸及び上記Ｘアイソレーション軸に
直交するＹアイソレーション軸と、上記基部に取付けられるよう適応され、上方に向くベア
リング面を有する下部プレートと、下方に向くベアリング面及び上方に向くベアリング面を
有する中間プレートと、上記上部構造に取付けられるよう適応され、下方に向く
ベアリング面を有する上部プレートと、上記下部プレートに固定されて、上記Ｘアイソレーショ
ン軸と平行に延在する１対の対向する壁面を画成する１
対の下部側壁部材と、上記上部プレートに固定されて、上記Ｙアイソレーショ
ン軸と平行に延在する１対の対向する壁面を画成する１
対の上部側壁部材と、上記下部プレートの上記上方に向くベアリング面と上記
中間プレートの上記下方に向くベアリング面との間に位
置し、上記下部プレートの上記上方に向くベアリング面
及び上記中間プレートの上記下方に向くベアリング面と
転がり接触し、上記１対の下部側壁部材によって画成さ
れる上記１対の対向する壁面にそれぞれ面する１対の端
を有する下部円筒ローラと、上記中間プレートの上記上方に向くベアリング面と上記
上部プレートの上記下方に向くベアリング面との間に位
置し、上記中間プレートの上記上方に向くベアリング面
及び上記上部プレートの上記下方に向くベアリング面と
転がり接触し、上記１対の上部側壁部材によって画成さ
れる上記１対の対向する壁面にそれぞれ面する１対の端
を有する上部円筒ローラとを含み、上記下部プレートの上記上方に向くベアリング面及び上
記中間プレートの上記下方に向くベアリング面は、上記
Ｘアイソレーション軸に沿っての上記下部円筒ローラの
正規の基準位置を与えるよう構成され、上記下部円筒ロ
ーラは、重力荷重下において上記基準位置に向かって付
勢され、上記中間プレートの上記上方に向くベアリング面及び上
記上部プレートの上記下方に向くベアリング面は、上記
Ｙアイソレーション軸に沿っての上記上部円筒ローラの
正規の基準位置を与えるよう構成され、上記上部円筒ロ
ーラは、重力荷重下において上記基準位置に向かって付
勢される免震ベアリング。
【請求項１８】上記１対の下部側壁部材により画成さ
れる上記１対の対向する壁面にそれぞれ係合して、上記
下部円筒ローラと上記１対の下部側壁部材との間の相対
動作に対抗する摩擦力を供給するよう上記下部円筒ロー
ラの各端に１つずつ担持される１対のスライディングガ
イドと、上記１対の上部側壁部材により画成される上記１対の対
向する壁面にそれぞれ係合して、上記上部円筒ローラと
上記１対の上部側壁部材との間の相対動作に対抗する摩
擦力を供給するよう上記上部円筒ローラの各端に１つず
つ担持される１対のスライディングガイドとを更に含む
請求項１７記載の免震ベアリング。
【請求項１９】上記中間プレートの上記下方に向くベ
アリング面は、略逆Ｖ字型のプロファイルを有し、上記
中間プレートの上記上方に向くベアリング面は略Ｖ字型
のプロファイルを有する請求項１８記載の免震ベアリン
グ。
【請求項２０】上記１対の下部側壁部材のそれぞれの
側壁部材は、上記１対の対向する壁面を画成するよう着
脱可能に取付けられる摩擦トラックを含み、従って、上
記下部円筒ローラに関連付けられる上記スライディング
ガイドと上記下部側壁部材によって画成される上記壁面
との間の摩擦係数は、好適な摩擦トラックを取付けるこ
とにより選択可能である請求項１８記載の免震ベアリン
グ。
【請求項２１】上記１対の上部側壁部材のそれぞれの
側壁部材は、上記１対の対向する壁面を画成するよう着
脱可能に取付けられる摩擦トラックを含み、従って、上
記上部円筒ローラに関連付けられる上記スライディング
ガイドと上記上部側壁部材によって画成される上記壁面
との間の摩擦係数は、好適な摩擦トラックを取付けるこ
とにより選択可能である請求項１８記載の免震ベアリン
グ。
【請求項２２】上記下部円筒ローラに関連付けられる
上記１対のスライディングガイドのそれぞれのスライデ
ィングガイドは、着脱可能に取付けられる摩擦プレート
を含み、従って、上記下部円筒ローラに関連付けられる
上記スライディングガイドと上記下部側壁部材によって
画成される上記壁面との間の摩擦係数は、好適な摩擦プ
レートを取付けることにより選択可能である請求項１８
記載の免震ベアリング。
【請求項２３】上記上部円筒ローラに関連付けられる
上記１対のスライディングガイドのそれぞれのスライデ
ィングガイドは、着脱可能に取付けられる摩擦プレート
を含み、従って、上記上部円筒ローラに関連付けられる
上記スライディングガイドと上記上部側壁部材によって
画成される上記壁面との間の摩擦係数は、好適な摩擦プ
レートを取付けることにより選択可能である請求項１８
記載の免震ベアリング。
【請求項２４】上記下部円筒ローラによって担持され
る上記スライディングガイドに関連付けられる上記摩擦
力は、上記上部円筒ローラによって担持される上記スラ
イディングガイドに関連付けられる上記摩擦力とは異な
る請求項１８記載の免震ベアリング。
【請求項２５】所定のＸ軸閾値以下の上記Ｘアイソレ
ーション軸方向の荷重が加わるときに、上記Ｘアイソレ
ーション軸に沿っての上記下部プレートに対する上記中
間プレートの動作を阻止し、所定のＹ軸閾値以下の上記Ｙアイソレーション軸方向の
荷重が加わるときに、上記Ｙアイソレーション軸に沿っ
ての上記上部プレートに対する上記中間プレートの動作
を阻止するロック機構を更に含む請求項１８記載の免震
ベアリング。
【請求項２６】上記ロック機構は、上記Ｘアイソレー
ション軸及び上記Ｙアイソレーション軸について独立し
て着脱可能である請求項２５記載の免震ベアリング。
【請求項２７】上記１対の下部側壁部材の少なくとも
１つの下部側壁部材は、その中を挿通される孔を含み、
上記ロック機構は、上記挿通孔を通り延在し、上記中間
プレートと係合して、調節可能な摩擦型締力を与えるボ
ルトを含む請求項２６記載の免震ベアリング。
【請求項２８】上記１対の上部側壁部材の少なくとも
１つの上部側壁部材は、その中を挿通される孔を含み、上記ロック機構は、上記挿通孔を通り延在し、上記中間
プレートと係合して、調節可能な摩擦型締力を与えるボ
ルトを含む請求項２６記載の免震ベアリング。
【請求項２９】上記下部円筒ローラ及び上記上部円筒
ローラは、それぞれの軸方向基準位置に上記下部円筒ロ
ーラ及び上記上部円筒ローラを付勢させるために異なる
大きさを有する復元付勢力を受ける請求項１７記載の免
震ベアリング。
【請求項３０】上記中間プレートの上記下方に向くベ
アリング面は、上記Ｘアイソレーション軸に沿っての上
記基準位置について左右対称である略逆Ｖ字型のプロフ
ァイルを有して第１の傾斜角によって特徴付けられ、上記中間プレートの上記上方に向くベアリング面は、上
記Ｙアイソレーション軸に沿っての上記基準位置につい
て左右対称である略Ｖ字型のプロファイルを有して第２
の傾斜角により特徴付けられ、上記第１の傾斜角と上記第２の傾斜角とはその大きさが
異なる請求項２９記載の免震ベアリング。
【請求項３１】一端が上記下部プレートに接続され、
他端が上記中間プレートに接続され、上記Ｘアイソレー
ション軸と平行又は一致する方向に作用するよう配置さ
れる少なくとも１つのＸ軸バネと、一端が上記中間プレートに接続され、他端が上記上部プ
レートに接続され、上記Ｙアイソレーション軸と平行又
は一致する方向に作用するよう配置される少なくとも１
つのＹ軸バネとを更に含む請求項１７記載の免震ベアリ
ング。
【請求項３２】上記少なくとも１つのＸ軸バネは線形
バネを含み、上記少なくとも１つのＹ軸バネは線形バネを含む請求項
３１記載の免震ベアリング。
【請求項３３】上記少なくとも１つのＸ軸バネは硬化
バネを含み、上記少なくとも１つのＹ軸バネは硬化バネを含む請求項
３１記載の免震ベアリング。
【請求項３４】基部に対して上部構造を支持する免震
ベアリングであって、Ｘアイソレーション軸及び上記Ｘアイソレーション軸に
直交するＹアイソレーション軸と、上記基部に取付けられるよう適応され、上方に向くベア
リング面を有する下部プレートと、上記上部構造に取付けられるよう適応され、下方に向く
ベアリング面を有する上部プレートと、上記下部レートの上記上方に向くベアリング面と上記上
部プレートの上記下方に向くベアリング面との間に位置
し、上記上方に向くベアリング面及び上記下方に向くベ
アリング面と転がり接触する球状ローラとを含み、上記上方に向くベアリング面及び上記下方に向くベアリ
ング面は、上記球状ローラが重力荷重下において付勢さ
れる上記Ｘアイソレーション軸に沿っての上記球状ロー
ラの正規の基準位置と、上記ローラが重力荷重下におい
て付勢される上記Ｙアイソレーション軸に沿っての上記
球状ローラの正規の基準位置を与えるよう構成される免
震ベアリング。
【請求項３５】上記上方に向くベアリング面及び上記
下方に向くベアリング面のいずれかの面は、ピラミッド
の形状である請求項３４記載の免震ベアリング。
【請求項３６】上記球状ローラは、弾性変形可能な玉
である請求項３４記載の免震ベアリング。