JP2007232091A

JP2007232091A - 免震装置

Info

Publication number: JP2007232091A
Application number: JP2006054708A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kawaguchi; 健一川口; Kenichi Nakagawa; 健一中川; Keiichi Abe; 啓一阿部; Shinichi Yokoyama; 眞一横山; Junichiro Abe; 純一郎阿部; Tomoyasu Taguchi; 朝康田口
Original assignee: University of Tokyo NUC; Okabe Co Ltd
Current assignee: University of Tokyo NUC; Okabe Co Ltd
Priority date: 2006-03-01
Filing date: 2006-03-01
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2026-03-01
Also published as: JP4711246B2

Abstract

【課題】過大な地震動が入力したときの転動体走行部材の横ずれやそれに起因する転動体の飛び出しを防止する。
【解決手段】本発明に係る免震装置１は、直動式の免震機構２，２を中間部材としての十字状部材３に取り付けてなる。十字状部材３は、２本のＨ形鋼４ａ，４ｂをそれらのフランジが段違いになるように直交させて構成してあり、免震機構２，２は、それらの据付け姿勢において十字状部材３の上下に位置するようにＨ形鋼４ａのフランジ上面とＨ形鋼４ｂのフランジ下面にそれぞれボルトで取り付けてある。ここで、免震機構２を構成する転動体走行部材２１ａには、案内板３１，３１を溝２３の形成方向に沿ってかつ該案内板が転動体走行部材２１ｂの横移動を拘束するように立設してある。
【選択図】図３

Description

本発明は、主として住宅に採用される免震装置に関する。

免震は、言うまでもなく入力地震動を低減する技術であり、免震化の対象は、コンピュータ等が載置された床（免震床）という小規模なものに始まり、今ではオフィスビルやマンションといった建物全体に拡がるとともに、重量が小さいために積層ゴムでは免震化が難しかった戸建て住宅にも免震技術が採用されるようになってきた。

戸建て住宅に採用される免震装置としては、通常の建物と同様、建物の固有周期を入力地震動の卓越周期から長周期側にシフトさせるものと、固有周期自体を建物に持たせないようにするものとに大別されるが、建物重量が小さい分、水平剛性を相対的に小さくしなければならないので、戸建て住宅の場合においては、凹面あるいは湾曲面を有する一対の支持板を上下に対向配置してそれらの間に球体を挟み込むことで建物の固有周期を長周期化させる免震装置や、滑り支承や単純な転がり支承で建物に固有周期を持たせない免震装置が適している。

ここで、戸建て住宅の固有周期を長周期化させる免震装置として、上記したもの以外に、溝の幅が両端で狭く中央で広くなる一対の転動体走行部材を該溝が対面するように配置し、それらの間に転動体を挟み込んでなる転動式の免震装置が知られている。

このような転動式の免震装置においては、転動体は、転動体走行部材の溝幅が最も広い位置、すなわち転動体走行部材の中央において安定し、その中央から各端方向に離れた離間位置においては、転動体走行部材の溝に沿って溝幅がより広い中央に向かって転動しようとする。すなわち、転動体は、転動体走行部材の中央が中立位置（原点）となり、その中立位置から離れた箇所で中立位置に戻ろうとする復元力を受ける。

特開２００５−４８８３７特開平９−３２４５５５特開平１０−３７５２０

しかしながら、過大な地震動が入力した際、転動体走行部材のうち、可動側の転動体走行部材が固定側の転動体走行部材に対して横移動し、両者の間に相対的な横ずれが生じたり、それに起因して転動体が飛び出したりする懸念があり、かかる事態になれば、免震機構が作動しなくなるという問題があった。

また、あらゆる方向の横揺れに対応するためには、上述した転動式の免震装置を所定角度で交差配置すればよく、例えば直交配置することで全方位的な免震が可能となる。

当然ながら、通常時においては、建物の鉛直荷重を地盤に伝達しなければならないところ、転動式の免震装置を十字状に重ねて交差配置すると、荷重伝達点が十字状の交差箇所のみとなる。また、免震装置自体に大きな曲げモーメントやせん断力が作用することにもなる。

かかる事態は、免震機能を阻害しかねず、このため免震装置の剛性を十分に高める必要が生じ、その結果、不経済な設計・製作とならざるを得ないという問題を生じていた。

ちなみに、特許文献３には、２つの円弧状のレールを直交配置するとともにこれらのレールを連結ブロックを介して連結してなる免震装置が開示されており、同文献でわかるように、建物の鉛直荷重を考慮すると、免震装置が複雑な構造となるのを余儀なくされている。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、過大な地震動が入力したときの転動体走行部材の横ずれやそれに起因する転動体の飛び出しを防止することが可能な免震装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、上述の目的に加えて、経済性に優れなおかつ免震機能を阻害する懸念がない免震装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る免震装置は請求項１に記載したように、上下に対向配置された一対の転動体走行部材の間に、少なくとも平面視において直線上を転動するように転動体を挟み込んでなる免震機構を備えるとともに、前記一対の転動体走行部材のいずれか一方に、他方の転動体走行部材の横移動を拘束する所定の案内板を転動体の転動方向に沿って立設したものである。

また、本発明に係る免震装置は請求項２に記載したように、前記一対の転動体走行部材における転動部の幅を中央から両端に向けて変化させることにより中央位置を原点とする原点復帰機能を付与したものである。

また、本発明に係る免震装置は、前記転動体走行部材の原点に相当する位置の前記案内板に前記転動体を点検するための点検孔を設けたものである。

また、本発明に係る免震装置は、前記点検孔に着脱自在な蓋体を備えたものである。

また、本発明に係る免震装置は、前記免震機構をその据付け姿勢において所定の中間部材の上下に位置するようにかつ前記各免震機構の溝又は突条が互いに非平行となるように前記中間部材にそれぞれ取り付けたものである。

また、本発明に係る免震装置は、前記中間部材を十字状部材で構成するとともに、該十字状部材に前記２つの免震機構をそれぞれ取り付けたものである。

また、本発明に係る免震装置は、２本のＨ形鋼をそれらのフランジが段違いになるように直交させて前記十字状部材を構成し、前記一方の転動体走行部材を建物又はそれを支持する基礎に固定するとともに前記他方の転動体走行部材を前記Ｈ形鋼のフランジ面に固定し、前記案内板をその先端縁部断面がフック状になるように折曲げ形成又は湾曲形成して鈎部とし、該鈎部の湾曲凹部に前記Ｈ形鋼のフランジ縁部が非接触状態で抱き込まれるように前記案内板を取り付けたものである。

本発明に係る免震装置においては、免震機構を構成する一対の転動体走行部材のうち、いずれか一方の転動体走行部材に所定の案内板を転動体の転動方向に沿ってかつ該案内板が他方の転動体走行部材の横移動を拘束するように立設してある。

このようにすると、他方の転動体走行部材は、転動体の転動方向については何ら拘束されることなく相対移動して免震機能を発揮する一方、該転動方向に直交する横移動については案内板によって拘束されることとなり、かくして過大な地震動が入力したとき、他方の転動体走行部材が一方の転動体走行部材に対して横ずれを生じる懸念がなくなるとともに、それに起因する転動体の飛び出しも未然に防止することが可能となる。

なお、本発明で一方の転動体走行部材というときは、案内板を立設してある側の転動体走行部材を意味し、他方の転動体走行部材というときは、案内板によって横移動が拘束される側の転動体走行部材を意味するものとする。

少なくとも平面視において直線上を転動するように転動体を挟み込んでなる免震機構とは、該免震機構を据え付けた際、鉛直上方から見たときに転動体が直線的に転動するように構成された免震機構を意味するものとし、水平方向から見たときに転動体が直線的に転動する免震機構はもちろん、下方に凸となる円弧状に転動体が転動する免震機構も包摂される。

免震機構は、上下に対向配置された一対の転動体走行部材の間に、上述したように少なくとも平面視において直線上を転動するように転動体を挟み込んで構成される限り、任意に構成することが可能であり、原点復帰機能を付与するかどうかも任意であるが、例えば、一対の転動体走行部材に転動体が転動する溝をそれぞれ形成して該溝が向かい合うように一対の転動体走行部材を対向配置し、該一対の転動体走行部材の間に転動体を挟み込んで構成するとともに、溝の幅が両端で狭く中央で広くなるように該溝を形成することで、一対の転動体走行部材が溝の形成方向に沿って相対移動できるようにかつ溝の幅が最大となる中央位置を原点として原点復帰するように構成することが可能である。

また、別の例として、一対の転動体走行部材に転動体が転動する突条をそれぞれ形成して該突条が向かい合うように一対の転動体走行部材を対向配置し、該一対の転動体走行部材の間に前記転動体を挟み込んで構成するとともに、突条の幅が両端で広く中央で狭くなるように該突条を形成することで、一対の転動体走行部材が突条の形成方向に沿って相対移動できるようにかつ突条の幅が最小となる中央位置を原点として原点復帰するように構成することが可能である。

案内板は、他方の転動体走行部材と必ずしも非接触の状態でなければならないというわけではなく、両者の接触面にグリス等の潤滑油を塗布したり、金属加工したりすることで他方の転動体走行部材と案内板との摩擦を抑制するようにしてもかまわない。一方、両者を非接触とする場合には、例えば０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度のクリアランスを設けるようにすればよい。

また、案内板は、例えば鋼製プレートを折曲げ加工して形成することが可能であり、一方の転動体走行部材の両側にそれぞれ立設する。具体的には、一方の転動体走行部材に案内板の下縁をボルト等で止めて立設するとともに、据付け前においては、搬送の便宜や据付け時の作業性を勘案して、他方の転動体走行部材に案内板を仮止めしておくのがよい。

このようにすれば、搬送途中や据付け中に一対の転動体走行部材が相対移動してしまうのを防止することができる。

転動体は、球体に限らず、転動機能を有するものであればどのようなものでもかまわない。また、転動体の走行をガイドするものが溝ではなく突条である場合には、中央が膨らんだ球体ではなく、両端部が膨らんだもの、例えばロッドの各端に円錐台状端部をその断面が外側にいくにつれて大きくなるように取り付けて構成すればよい。

また、走行をガイドする溝や突条は、転動体走行部材に複数配置してもかまわない。例えば、複数の溝を転動体のガイドとした場合、転動体は、鉄アレイ状、すなわちロッドの各端に球体を設けた形状にすればよい。

ここで、転動体走行部材の原点に相当する位置の案内板に転動体を点検するための点検孔を設けるようにすれば、通常時、一対の転動体走行部材で挟まれた転動体が原点位置に復帰しているかどうかを随時点検することが可能となる。

また、かかる点検孔に着脱自在な蓋体を備えたならば、点検時以外は蓋体で点検孔を塞いでおくことにより、転動体の走行（転動）を阻害するような砂、埃、昆虫、小動物等の走行阻害物質が一対の転動体走行部材に挟まれた転動空間内に入り込むのを防止することができる。

なお、免震機構は上述したように、原点復帰型のものに限るわけではなく、原点復帰しない、換言すれば転動体に復元力が作用しない、単なる転がり支承を採用した免震機構も包摂される。この場合、ダンパー等で原点復帰機能を付与することができることは言うまでもない。

ここで、免震機構をその据付け姿勢において所定の剛性材料からなる中間部材の上下に位置するようにかつ各免震機構における転動体の転動方向が互いに非平行となるように中間部材にそれぞれ取り付けたならば、免震機構自体の剛性や強度を必要以上に上げずとも、建物の鉛直荷重を中間部材を介して確実に地盤に伝達させることが可能となり、免震機構を簡素化できる。すなわち、中間部材を介さずに鉛直荷重が免震機構に負荷された場合には、剛性が十分でない免震機構では捻れや曲げなどが生じ、円滑な転動が妨げられるおそれがあるが、中間部材の存在により、それを未然に回避することができる。また、各免震機構をそれらの溝又は突条が互いに非平行となるように配置してあるため、単体では一方向免震しかできない免震機構を２つ組み合わせることによって、全方位的な免震が可能となる。

かかる各免震機構は、それらの溝や突条が互いに非平行となるように配置してあれば、必ずしも直交させる必要はないし、中間部材は、建物からの鉛直荷重を地盤に確実に伝達させることができる所定の剛性を有するものであれば、その材質や形状は問わない。素材自体の強度や形状により適宜選定すればよい。例えば、中間部材を十字状部材で構成するとともに、該十字状部材に前記２つの免震機構をそれぞれ取り付けたならば、各免震機構は、それらの溝や突条が互いに直交するように配置されることとなり、あらゆる方向の揺れに対して均等な免震効果を発揮させることが可能となる。加えて、格子状をなす建物の基礎に適した免震装置となる。

さらに、十字状部材をどのように構成するかは任意であるが、２本のＨ形鋼をそれらのフランジが段違いになるように直交させて十字状部材を構成し、一方の転動体走行部材を建物又はそれを支持する基礎に固定するとともに他方の転動体走行部材をＨ形鋼のフランジ面に固定し、案内板をその先端縁部断面がフック状になるように折曲げ形成又は湾曲形成して鈎部とし、該鈎部の湾曲凹部にＨ形鋼のフランジ縁部が非接触状態で抱き込まれるように案内板を取り付けたならば、入力地震動に過大な上下成分が含まれている場合であって、その上下動のために建物に浮き上がりが生じる事態となっても、鈎部がＨ形鋼のフランジ縁部に係止されてストッパーとして機能することとなり、建物の浮き上がりを抑制することが可能となる。

なお、案内板と転動体走行部材との関係のように、グリス等の潤滑油を使用すれば、必ずしも非接触状態にしなくともよい。

以下、本発明に係る免震装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１及び図２は、本実施形態に係る免震装置を示した図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る免震装置１は、直動式の免震機構２，２を中間部材としての十字状部材３に取り付けてなる。

十字状部材３は、２本のＨ形鋼４ａ，４ｂをそれらのフランジが段違いになるように直交させて構成してあり、免震機構２，２は、それらの据付け姿勢において十字状部材３の上下に位置するようにＨ形鋼４ａのフランジ上面とＨ形鋼４ｂのフランジ下面にそれぞれボルトで取り付けてある。

免震機構２は図３に示すように、一対の転動体走行部材２１ａ，２１ｂとそれらに挟まれた転動体としての鋼球２２とを備えるとともに、転動体走行部材２１ａ，２１ｂに鋼球２２が走行する溝２３，２３をそれぞれ形成してなり、鋼球２２は、かかる溝２３に沿って転動するようになっている。

また、免震機構２は、一対の転動体走行部材２１ａ，２１ｂを溝２３，２３が向かい合うように対向配置するとともに、一対の転動体走行部材２１ａ，２１ｂの間に鋼球２２を挟み込んで構成してあるが、図４に示すように、溝２３，２３を、その幅が両端で狭く（同図(a)のＷ₁）、中央で広く（同図(b)のＷ₂）なるように形成してあるとともに、鋼球２２を挟み込んでいる一対の転動体走行部材２１ａ，２１ｂが溝２３の形成方向に沿って相対移動できるように、かつ溝２３の幅が最大（Ｗ₂）となる中央位置Ｃ（同図(c)）を原点として原点復帰するように構成してある。

なお、免震機構２，２を十字状部材３の上下に位置するようにそれぞれ取り付けてあるため、免震機構２，２の溝２３は、結果として互いに非平行となる。

なお、図４でわかるように、溝２３には、地震時において転動体走行部材２１ａ，２１ｂが相対移動する際に鋼球２２が外れることがないよう、テーパ面４１，４１を形成してあり、鋼球２２は、これらのテーパ面４１，４１に点接触している。

ここで、図示しない建物からの鉛直荷重は、十字状部材３を構成するＨ形鋼４ａの上面に設置された免震機構２に作用し、十字状部材３に伝達した後、Ｈ形鋼４ｂの下面に設置された免震機構２を介して、図示しない建物の基礎、地盤へと伝達される。

そのため、十字状部材３には、鉛直荷重を支持するだけの圧縮強度が必要であることはもちろん、免震機構２に曲げモーメントやせん断力が実質的に作用しないよう、十分な曲げ剛性、曲げ強度、せん断剛性及びせん断強度を持たせておく。

すなわち、十字状部材３を構成するＨ形鋼４ａ，４ｂは、建物の鉛直荷重による曲げモーメントやせん断力を考慮してその成（高さ）を決定する。

ここで、免震機構２，２のうち、Ｈ形鋼４ａに取り付けられている免震機構２は図３に示すように、一対の転動体走行部材２１ａ，２１ｂのうち、一方の転動体走行部材（同図では上側）である転動体走行部材２１ａを図示しない建物に固定してあるとともに、他方の転動体走行部材（同じく下側）である転動体走行部材２１ｂをＨ形鋼４ａのフランジ面に固定してあり、転動体走行部材２１ａには、案内板３１，３１を溝２３の形成方向に沿ってかつ該案内板が転動体走行部材２１ｂの横移動を拘束するように立設してある。

同様に、Ｈ形鋼４ｂに取り付けられている免震機構２は図５に示すように、一対の転動体走行部材２１ａ，２１ｂのうち、一方の転動体走行部材（同図では下側）である転動体走行部材２１ａを図示しない基礎に固定してあるとともに、他方の転動体走行部材（同じく上側）である転動体走行部材２１ｂをＨ形鋼４ｂのフランジ面に固定してあり、転動体走行部材２１ａには、案内板３１，３１を溝２３の形成方向に沿ってかつ該案内板が転動体走行部材２１ｂの横移動を拘束するように立設してある。

案内板３１，３１は、転動体走行部材２１ｂとクリアランスを設けて非接触とするか、又は実質的に摩擦が生じないよう、例えばグリス等の潤滑剤を塗布しておくのがよい。

図６は、Ｈ形鋼４ｂに取り付けられている免震機構２の断面図である。同図及び図３の分解斜視図でわかるように、案内板３１，３１は、それらの先端縁部断面がフック状になるように折曲げ形成又は湾曲形成して鈎部６１，６１としてあり、該鈎部の湾曲凹部にＨ形鋼４ｂのフランジ縁部が非接触状態で抱き込まれるように、案内板３１，３１を取り付けボルト３３で転動体走行部２１ａに取り付けてある。

なお、図３では、仮止めボルト３５を案内板３１，３１に挿通した上、転動体走行部材２１ｂにねじ込んであるが、これは、転動体走行部材２１ａ，２１ｂが搬送中や据付け時に相対移動することがないようにするための仮止めであり、据付け完了時には、仮止めボルト３５を図６に示すように撤去する。

ここで、図３でよくわかるように案内板３１には、転動体走行部材２１ａ，２１ｂの原点に相当する位置に転動体２２を点検するための点検孔３６を設けてあるとともに、点検孔３６には蓋体３７を着脱自在に取り付けることができるようになっている。

本実施形態においては、地震時、建物とその基礎との間に介在設置された免震装置１は、免震機構２，２を構成する転動体走行部材２１ａ，２１ｂが図７に示すように相対移動し、その結果、建物に入力する地震動は大幅に低減される。ここで、免震機構２，２は、上述したように原点復帰機能を持っているが、地盤に対する建物の相対変位を収斂させるため、必要に応じてダンパーを適宜配置する。なお、図７からは、図面の便宜上、案内板３１，３１を省略してある。

また、地震時においては、転動体走行部材２１ｂは、溝２３の形成方向については何ら拘束されることなく相対移動して免震機能を発揮する一方、該形成方向に直交する横移動については、案内板３１，３１によって拘束される。

一方、通常時においては、免震機構２，２が有する原点復帰機能により、図１に示す状態が保持されるとともに、建物からの鉛直荷重は、免震機構２，２に実質的な曲げモーメントやせん断力を発生させることなく、十字状部材３を介して基礎から地盤へと確実に伝達される。

ここで、免震機構２に実質的な曲げモーメントやせん断力を発生させないとは、地震時の設計条件（地震時の相対変位や復元力など）に基づいて設計製作された免震機構２が本来的に保有する剛性や強度によって十分に変形を抑制しあるいは応力に耐える程度の小さな曲げモーメントやせん断力まで発生させないという意味ではない。

以上説明したように、本実施形態に係る免震装置１によれば、転動式の免震機構２，２を、該免震機構がその据付け姿勢において十字状部材３の上下に位置するようにそれぞれ取り付けてあるとともに、各免震機構２，２をそれらの溝２３，２３が互いに非平行となるように配置したので、免震機構２の自体の剛性や強度を上げずとも、建物の鉛直荷重を十字状部材３を介して確実に地盤に伝達させることが可能となり、中間部材が存在しない場合に鉛直荷重が免震機構２に及ぼす捻れや曲げなどの悪影響を未然に回避することができる。

したがって、免震機構２を設計製作する際、建物の鉛直荷重を過大に考慮する必要がなくなり、より簡易な構造とすることが可能となる。

また、各免震機構２，２をそれらの溝２３が互いに非平行となるように配置してあるため、単体では一方向免震しかできない免震機構２，２を２つ組み合わせることによって、全方位的な免震が可能となる。

また、本実施形態に係る免震装置１によれば、転動体走行部材２１ｂは、溝２３の形成方向については何ら拘束されることなく相対移動して免震機能を発揮する一方、該形成方向に直交する横移動については案内板３１，３１によって拘束されるので、過大な地震動が入力したとき、転動体走行部材２１ｂが転動体走行部材２１ａに対して横ずれを生じる懸念がなくなるとともに、それに起因する鋼球２２の飛び出しも未然に防止することが可能となる。

また、本実施形態に係る免震装置１によれば、案内板３１，３１をその先端縁部断面がフック状になるように折曲げ形成又は湾曲形成して鈎部６１，６１とし、該鈎部の湾曲凹部にＨ形鋼４ａ，４ｂのフランジ縁部が非接触状態で抱き込まれるように案内板３１，３１を取り付けたので、入力地震動に過大な上下成分が含まれている場合であって、その上下動のために建物に浮き上がりが生じる事態となっても、鈎部６１，６１は、Ｈ形鋼４ａ，４ｂのフランジ縁部に係止され、Δｈを上限としたストッパーとして機能することとなり（図６参照）、建物の浮き上がりを抑制することが可能となる。

また、本実施形態に係る免震装置１によれば、転動体走行部材２１ａ，２１ｂの原点に相当する位置の案内板３１，３１に鋼球２２を点検するための点検孔３６，３６を設けたので、通常時、転動体走行部材２１ａ，２１ｂで挟まれた鋼球２２が原点位置に復帰しているかどうかを随時点検することが可能となる。

また、かかる点検孔３６に着脱自在な蓋体３７を備えたので、点検時以外は蓋体３７で点検孔３６を塞いでおくことにより、鋼球２２の走行（転動）を阻害するような砂、埃、昆虫、小動物等の走行阻害物質が転動体走行部材２１ａ，２１ｂに挟まれた転動空間内に入り込むのを防止することができる。

本実施形態では、２本のＨ形鋼４ａ，４ｂを直交させることで十字状部材３を構成し、さらに２本のＨ形鋼４ａ，４ｂを段違いに差し込むように接合することで全高が低くなるようにかつ案内板３１，３１の先端に形成された鈎部６１，６１でＨ形鋼４ａ，４ｂのフランジを抱き込むことにより、建物の浮き上がりを防止するように構成したが、建物の重量や高さ等によっては、建物の浮き上がりを考慮する必要がない場合がある。

かかる場合には、図８に示すように鈎部６１，６１を省略し、平板状の案内板３１ｂ，３１ｂを転動体走行部材２１ａから立設しそれらの先端縁部で転動体走行部材２１ｂの横移動を拘束すれば足りる。そして、鈎部６１，６１が省略された案内板の場合、本発明の十字状部材は、実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば図９(a)に示すように、Ｈ形鋼を単に重ねてもよいし、同図(b)に示すように角形鋼管を重ねてもよい。一方、十字状部材３のように２本のＨ形鋼４ａ，４ｂを段違いに差し込むのではなく、それぞれのフランジ面が揃うように接合してもかまわない。

また、本実施形態では、十字状部材３で本発明の中間部材を構成したが、本発明に係る中間部材はかかる構成に限定されるものではなく、例えば図１０(a)に示すように３本のＨ形鋼を用いてキ型（Ｈ型）に構成してもよいし、同図(b)に示すように４本のＨ形鋼を用いて井桁状に構成してもよい。

また、本実施形態では、溝２３をその幅が両端で狭く中央で広くなるように形成することで、転動体走行部材２１ａ，２１ｂが溝２３の形成方向に沿って相対移動できるように、かつ溝２３の幅が最大となる中央位置を原点として原点復帰するように免震機構２を構成した。

かかる構成においては、建物から受ける鉛直荷重によって、より広い方向に移動しようとする復元力が転動体である鋼球２２に作用する。

すなわち、原点から離間した位置においては、原点方向に溝２３の幅が拡がっているため、その位置でのテーパ面４１，４１は、溝２３の軸線に対して平行ではなく傾斜している。そのため、鋼球２２とテーパ面４１，４１との接点におけるテーパ面からの法線方向反力は、鉛直上向き分力、溝２３の軸線に直交する水平分力及び溝２３の軸線方向に沿った水平分力の３つに分解され、このうち、溝２３の方向に沿った水平分力が復元力となる。ちなみに、中央から離間するにつれてテーパ面４１，４１の間隔も狭くなり鋼球２２の接点間距離も短くなるため、鋼球２２は、原点で最も低い位置となり、原点から離間するにつれて高い位置となる。

しかしながら、本発明に係る免震機構は、このような原点復帰機能を有するものに限定されるものではなく、転動体に復元力が作用しない形式のもの、すなわち、単なる転がり支承のタイプでもかまわない。この場合、原点復帰機能を例えばダンパーで補う必要があるが、それは本発明の問題ではない。

また、本実施形態では、免震機構２を、転動体走行部材２１ａ，２１ｂとそれらに挟まれた転動体としての鋼球２２とから構成するとともに、転動体走行部材２１ａ，２１ｂに鋼球２２が走行する溝２３，２３をそれぞれ形成して構成したが、このような溝型タイプに代えて突条タイプの免震機構を採用してもかまわない。

このような変形例に係る免震機構を図１１に示す。この免震機構５２は、実施形態と同様に中間部材としての十字状部材３に取り付けるようになっており、一対の転動体走行部材５３ａ，５３ｂとそれらに挟まれた転動体としてのロッド５４とを備えるとともに、転動体走行部材５３，５３にロッド５４が走行する突条５５，５５をそれぞれ形成してなり、ロッド５４は、かかる突条５５，５５に沿って転動するようになっている。

また、免震機構５２は、転動体走行部材５３ａ，５３ｂを突条５５，５５が向かい合うように上下に対向配置するとともに、転動体走行部材５３ａ，５３ｂの間にロッド５４を挟み込んで構成してあるが、突条５５，５５を、その幅が両端で広く、中央で狭くなるように形成してあるとともに、ロッド５４を挟み込んでいる転動体走行部材５３ａ，５３ｂが突条５５の形成方向に沿って相対移動できるように、かつ突条５５の幅が最小となる中央位置を原点として原点復帰するように構成してある。

ロッド５４は、ロッド本体５７の各端に円錐台状端部５６，５６をその断面が外側にいくにつれて大きくなるように取り付けて構成してある。

なお、免震機構５２，５２を十字状部材３の上下に位置するようにそれぞれ取り付けてあるため、免震機構５２，５２の突条５５は、結果として互いに非平行となる。

また、転動体走行部材５３ａには前記実施形態と同様、案内板３１，３１を突条５５の形成方向に沿ってかつ該案内板が転動体走行部材５３ｂの横移動を拘束するように立設する（図示せず）。

かかる免震機構５２を採用した免震装置の作用効果については上述の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。

本実施形態に係る免震装置の全体斜視図。本実施形態に係る免震装置の分解斜視図。本実施形態に係る免震機構の分解斜視図。転動体走行部材の断面図であり、(a)は図３のＡ−Ａ線に沿う横断面図、(b)はＢ−Ｂ線に沿う横断面図、(c)はＣ−Ｃ線に沿う縦断面図。本実施形態に係る免震装置の側面図。案内板周辺の断面詳細図。免震機構の作用を示した斜視図。変形例に係る案内板を示した断面詳細図。中間部材の変形例を示した斜視図。同じく中間部材の変形例を示した斜視図。免震機構の変形例を示した分解斜視図。

符号の説明

１免震装置
２，５２免震機構
３十字状部材（中間部材）
４ａ，４ｂＨ形鋼
２１ａ，２１ｂ転動体走行部材
５３ａ，５３ｂ転動体走行部材
２２鋼球（転動体）
２３溝
３１案内板
３１ｂ，３１ｂ案内板
３６点検孔
３７蓋体
５４ロッド（転動体）
５５突条
６１鈎部

Claims

上下に対向配置された一対の転動体走行部材の間に、少なくとも平面視において直線上を転動するように転動体を挟み込んでなる免震機構を備えるとともに、前記一対の転動体走行部材のいずれか一方に、他方の転動体走行部材の横移動を拘束する所定の案内板を転動体の転動方向に沿って立設したことを特徴とする免震装置。
前記一対の転動体走行部材における転動部の幅を中央から両端に向けて変化させることにより中央位置を原点とする原点復帰機能を付与した請求項１記載の免震装置。
前記転動体走行部材の原点に相当する位置の前記案内板に前記転動体を点検するための点検孔を設けた請求項２記載の免震装置。
前記点検孔に着脱自在な蓋体を備えた請求項３記載の免震装置。
前記免震機構をその据付け姿勢において所定の中間部材の上下に位置するようにかつ前記各免震機構における転動体の転動方向が互いに非平行となるように前記中間部材にそれぞれ取り付けた請求項１又は請求項２記載の免震装置。
前記中間部材を十字状部材で構成するとともに、該十字状部材に前記２つの免震機構をそれぞれ取り付けた請求項５記載の免震装置。
２本のＨ形鋼をそれらのフランジが段違いになるように直交させて前記十字状部材を構成し、前記一方の転動体走行部材を建物又はそれを支持する基礎に固定するとともに前記他方の転動体走行部材を前記Ｈ形鋼のフランジ面に固定し、前記案内板をその先端縁部断面がフック状になるように折曲げ形成又は湾曲形成して鈎部とし、該鈎部の湾曲凹部に前記Ｈ形鋼のフランジ縁部が抱き込まれるように前記案内板を取り付けた請求項６記載の免震装置。