JP2017145839A - 免震機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】過大外力が作用した際に、可動子が上部案内部材および下部案内部材から外れることを防止できるとともに、上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる免震機構を提供する。【解決手段】上部構造体の底部に設けられた上部案内部材２と、下部構造体の上部に設けられた下部案内部材３と、上部案内部材２と下部案内部材３との間に配置された可動子４と、上部案内部材２に支持され可動子４の上部案内部材２に対する軌道のＸ方向（一の水平方向）の両端に配置された一対の上部ストッパ５，５と、一対の上部ストッパ５，５と可動子４との間それぞれに配置された一対の上部緩衝材６，６と、下部案内部材３に支持され可動子４の下部案内部材３に対する軌道のＹ方向（他の水平方向）の両端に配置された一対の下部ストッパ７，７と、一対の下部ストッパ７，７と可動子４との間それぞれに配置された一対の下部緩衝材８，８と、を有する。【選択図】図３
Description
本発明は、建物や精密機器等の免震対象を支持するための免震機構に関する。
従来、建物や精密機器等の地震被害を防止（抑止）するための免震機構が知られている。例えば、特許文献１には、免震対象となる上部構造体の底部に固定された上部案内部材と、下部構造体の上部に固定された下部案内部材との間に摺動子となる可動子を介装した免震機構が開示されている。この免震機構では、可動子と上部案内部材との摺動面が一の水平方向に沿って逆Ｖ字型状となる傾斜面に形成され、可動子と下部案内部材との摺動面が一の水平方向に直交する他の水平方向に沿ってＶ字状となる傾斜面に形成されている。
可動子が傾斜面に沿って移動することにより、地震が生じた際の加速度の低減、振動の減衰、および変位の回復を図ることができる。
可動子が傾斜面に沿って移動することにより、地震が生じた際の加速度の低減、振動の減衰、および変位の回復を図ることができる。
しかしながら、地震による応答変位が想定を超えた場合、上部案内部材および下部案内部材に対して可動子が大きく移動してしまい可動子が上部案内部材および下部案内部材から外れてしまう虞がある。また、長時間にわたる風などによる一方向からの外力によって、可動子が上部案内部材および下部案内部材から外れてしまう虞がある。
これに対し、上部案内部材および下部案内部材を可動子と相対変位する方向に長くすることが考えられるが、免震機構が大型化し設置スペースが増大してしまうという問題がある。
また、上部案内部材や下部案内部材に対して可動子が大きく移動した際に可動子が所定範囲以上移動しないようにストッパを設けた場合、可動子がストッパと衝突した際の加速度が上部案内部材を介して上部構造体に伝達してしまう虞がある。
これに対し、上部案内部材および下部案内部材を可動子と相対変位する方向に長くすることが考えられるが、免震機構が大型化し設置スペースが増大してしまうという問題がある。
また、上部案内部材や下部案内部材に対して可動子が大きく移動した際に可動子が所定範囲以上移動しないようにストッパを設けた場合、可動子がストッパと衝突した際の加速度が上部案内部材を介して上部構造体に伝達してしまう虞がある。
そこで、本発明は、過大外力が作用した際に、可動子が上部案内部材および下部案内部材から外れることを防止できるとともに、上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる免震機構を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る免震機構は、水平方向に相対変位可能な上部構造体と下部構造体との間に設けられる免震機構において、前記上部構造体の底部に設けられ、一の水平方向に沿って上側に凸となる逆Ｖ字型状に傾斜する上部傾斜面を有する上部案内部材と、前記下部構造体の上部に設けられ、前記一の水平方向に直交する他の水平方向に沿って下側に凸となるＶ字型状に傾斜する下部傾斜面を有する下部案内部材と、前記上部案内部材と前記下部案内部材との間に配置され、前記上部傾斜面に沿って前記上部案内部材と前記一の水平方向に相対変位可能であるとともに、前記下部傾斜面に沿って前記下部案内部材と前記他の水平方向に相対変位可能な可動子と、前記上部案内部材に支持され前記可動子の前記上部案内部材に対する軌道の前記一の水平方向の両端に配置された一対の上部ストッパと、該一対の上部ストッパと前記可動子との間それぞれに配置された一対の上部緩衝材と、前記下部案内部材に支持され前記可動子の前記下部案内部材に対する軌道の前記他の水平方向の両端に配置された一対の下部ストッパと、該一対の下部ストッパと前記可動子との間それぞれに配置された一対の下部緩衝材と、を有することを特徴とする。
本発明では、一対の上部ストッパおよび一対の下部ストッパを有することにより、免震機構に過大外力が作用した際に可動子が上部案内部材および下部案内部材から外れることを防止できる。
そして、上部ストッパと可動子との間に上部緩衝材が設けられていることにより、上部ストッパに向かって上部傾斜面に沿って移動した可動子は、上部緩衝材と当接した後に上部ストッパに衝突する。これにより、可動子が直接上部ストッパに衝突する場合と比べて、上部緩衝材が可動子の上部ストッパに向かう速度を低減させることができ、可動子から上部ストッパに伝達される衝撃を低減させることができる。その結果、可動子が上部ストッパと衝突した際に上部案内部材を介して上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
同様に、下部ストッパと可動子との間に下部緩衝材が設けられていることにより、下部ストッパに向かって下部傾斜面に沿って移動した可動子は、下部緩衝材と当接した後に下部ストッパに衝突する。これにより、可動子が直接下部ストッパに衝突する場合と比べて、下部緩衝材が可動子の下部ストッパに向かう速度を低減させることができ、可動子から下部ストッパに伝達される衝撃を低減させることができる。その結果、可動子が下部ストッパに衝突した際の反力によって上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
また、可動子が上部案内部材および下部案内部材から外れることを防止するために上部案内部材および下部案内部材を可動子と相対変位する方向に長くする必要がないため、免震機構の設置スペースを小さくすることができる。
そして、上部ストッパと可動子との間に上部緩衝材が設けられていることにより、上部ストッパに向かって上部傾斜面に沿って移動した可動子は、上部緩衝材と当接した後に上部ストッパに衝突する。これにより、可動子が直接上部ストッパに衝突する場合と比べて、上部緩衝材が可動子の上部ストッパに向かう速度を低減させることができ、可動子から上部ストッパに伝達される衝撃を低減させることができる。その結果、可動子が上部ストッパと衝突した際に上部案内部材を介して上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
同様に、下部ストッパと可動子との間に下部緩衝材が設けられていることにより、下部ストッパに向かって下部傾斜面に沿って移動した可動子は、下部緩衝材と当接した後に下部ストッパに衝突する。これにより、可動子が直接下部ストッパに衝突する場合と比べて、下部緩衝材が可動子の下部ストッパに向かう速度を低減させることができ、可動子から下部ストッパに伝達される衝撃を低減させることができる。その結果、可動子が下部ストッパに衝突した際の反力によって上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
また、可動子が上部案内部材および下部案内部材から外れることを防止するために上部案内部材および下部案内部材を可動子と相対変位する方向に長くする必要がないため、免震機構の設置スペースを小さくすることができる。
また、本発明に係る免震機構では、前記上部緩衝材は、弾性体および粘弾性体の少なくともいずれか一方によって形成され、前記上部ストッパと前記可動子との間全体に配置された薄膜状のシート部材を有し、前記下部緩衝材は、弾性体および粘弾性体の少なくともいずれか一方によって形成され、前記下部ストッパと前記可動子との間全体に配置された薄膜状のシート部材を有する構成としてもよい。
このような構成とすることにより、可動子が上部ストッパに向かうように可動子と上部案内部材とが相対移動すると、可動子と上部ストッパとの間のシート部材が圧縮され、可動子の上部ストッパに向かう速度が低減するため、可動子から上部ストッパに伝達される衝撃を低減させることができる。これにより、可動子が上部ストッパに衝突した際に上部案内部材を介して上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
同様に、可動子が下部ストッパに向かうように可動子と下部案内部材とが相対移動すると、可動子と下部ストッパとの間のシート部材が圧縮され、可動子の下部ストッパに向かう速度が低減するため、可動子から下部ストッパに伝達される衝撃を低減させることができる。これにより、可動子が下部ストッパに衝突した際の反力によって上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
このような構成とすることにより、可動子が上部ストッパに向かうように可動子と上部案内部材とが相対移動すると、可動子と上部ストッパとの間のシート部材が圧縮され、可動子の上部ストッパに向かう速度が低減するため、可動子から上部ストッパに伝達される衝撃を低減させることができる。これにより、可動子が上部ストッパに衝突した際に上部案内部材を介して上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
同様に、可動子が下部ストッパに向かうように可動子と下部案内部材とが相対移動すると、可動子と下部ストッパとの間のシート部材が圧縮され、可動子の下部ストッパに向かう速度が低減するため、可動子から下部ストッパに伝達される衝撃を低減させることができる。これにより、可動子が下部ストッパに衝突した際の反力によって上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
また、本発明に係る免震機構では、前記上部緩衝材は、前記一の水平方向に弾性変形可能に構成され前記上部ストッパに支持されたばね部材を有し、前記下部緩衝材は、前記他の水平方向に弾性変形可能に構成され前記下部ストッパに支持されたばね部材を有する構成としてもよい。
このような構成とすることにより、可動子が上部ストッパに向かうように可動子と上部案内部材とが相対移動すると、可動子と上部ストッパとの間のばね部材が弾性変形し、可動子の上部ストッパに向かう速度が低減するため、可動子から上部ストッパに伝達される衝撃を低減させることができる。これにより、可動子が上部ストッパに衝突した際に上部案内部材を介して上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
同様に、可動子が下部ストッパに向かうように可動子と下部案内部材とが相対移動すると、可動子と下部ストッパとの間のばね部材が弾性変形し、可動子の下部ストッパに向かう速度が低減するため、可動子から下部ストッパに伝達される衝撃を低減させることができる。これにより、可動子が下部ストッパに衝突した際の反力によって上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
このような構成とすることにより、可動子が上部ストッパに向かうように可動子と上部案内部材とが相対移動すると、可動子と上部ストッパとの間のばね部材が弾性変形し、可動子の上部ストッパに向かう速度が低減するため、可動子から上部ストッパに伝達される衝撃を低減させることができる。これにより、可動子が上部ストッパに衝突した際に上部案内部材を介して上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
同様に、可動子が下部ストッパに向かうように可動子と下部案内部材とが相対移動すると、可動子と下部ストッパとの間のばね部材が弾性変形し、可動子の下部ストッパに向かう速度が低減するため、可動子から下部ストッパに伝達される衝撃を低減させることができる。これにより、可動子が下部ストッパに衝突した際の反力によって上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
また、本発明に係る免震機構では、前記上部案内部材は、前記上部構造体と水平方向の相対移動が拘束され、前記下部案内部材は、前記下部構造体と水平方向に相対移動可能に構成されていて、前記下部案内部材と前記下部構造体との摩擦係数は、前記可動子と前記下部傾斜面との摩擦係数よりも大きい構成としてもよい。
このような構成とすることにより、可動子が上部ストッパおよび下部ストッパに想定外の力で衝突した際に、下部案内部材と下部構造体とが水平方向に相対変位できるため、下部構造体に伝達する衝撃の反力によって上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
このような構成とすることにより、可動子が上部ストッパおよび下部ストッパに想定外の力で衝突した際に、下部案内部材と下部構造体とが水平方向に相対変位できるため、下部構造体に伝達する衝撃の反力によって上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
本発明によれば、過大外力が作用した際に、可動子が上部案内部材および下部案内部材から外れることを防止できるとともに、上部構造体に伝達される加速度を低減させることができる。
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態による免震機構について、図１乃至図８に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、第１実施形態による免震機構１Ａは、上部構造体１１と下部構造体１２との間の免震層１３に設けられている。下部構造体１２は地盤に支持されている。上部構造体１１と下部構造体１２とは水平方向に相対変位可能に構成されている。なお、免震層１３には複数の免震機構１Ａが設けられているものとする。
以下、本発明の第１実施形態による免震機構について、図１乃至図８に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、第１実施形態による免震機構１Ａは、上部構造体１１と下部構造体１２との間の免震層１３に設けられている。下部構造体１２は地盤に支持されている。上部構造体１１と下部構造体１２とは水平方向に相対変位可能に構成されている。なお、免震層１３には複数の免震機構１Ａが設けられているものとする。
免震機構１Ａは、上部構造体１１の底部に固定される上部案内部材２と、上部案内部材２の下側に配置され下部構造体１２の上部に固定される下部案内部材３と、上部案内部材２および下部案内部材３との間に介装される可動子４と、上部案内部材２に支持された一対の上部ストッパ５，５（図２参照）と、一対の上部ストッパ５，５と可動子４との間それぞれに介在される一対の上部緩衝材６，６と、下部案内部材３に支持された一対の下部ストッパ７，７（図１参照）と、一対の下部ストッパ７，７と可動子４との間それぞれに介在される一対の下部緩衝材８，８と、を有している。
免震機構１Ａでは、上部案内部材２と下部案内部材３とは、水平方向に相対変位可能で、鉛直方向の相対変位が水平方向の相対変位により決定されるように構成されている。
免震機構１Ａでは、上部案内部材２と下部案内部材３とは、水平方向に相対変位可能で、鉛直方向の相対変位が水平方向の相対変位により決定されるように構成されている。
図１乃至３に示すように、上部案内部材２は、長尺のブロック状の部材で構成され、長手方向が一の水平方向（Ｘ方向とする）となる向きに配置されている。上部案内部材２は、上部に固定された平板状の上部固定板２２を介して上部構造体１１（図１および図２参照）に固定されている。上部固定板２２は、平面視形状が上部案内部材２よりもＸ方向およびＸ方向に直交する他の平方向（Ｙ方向とする）に突出するように大きく形成されている。
図２に示すように、上部案内部材２の下面は、Ｘ方向に沿ってＸ方向の略中央部が上側に凸となる略逆Ｖ字状の傾斜面に形成されている。この上部案内部材２の下面を上部傾斜面２１とし、上部傾斜面２１の略中央部の屈曲している部分を上部屈曲部２１ａとする。また、上部傾斜面２１のうち、上部屈曲部２１ａのＸ方向の一方側を第１上部傾斜面２１１とし、Ｘ方向の他方側を第２上部傾斜面２１２とする。
第１上部傾斜面２１１は、Ｘ方向の一方側から他方側に向かって漸次上側に向かう平面状に形成されている。第２上部傾斜面２１２は、Ｘ方向の一方側から他方側に向かって漸次下側に向かう平面状に形成されている。第１上部傾斜面２１１および第２上部傾斜面２１２は、水平面に対して同じ値の傾斜角θに形成されている。
上部案内部材２と可動子４とが相対移動すると、可動子４が第１上部傾斜面２１１または第２上部傾斜面２１２に沿って移動するように構成されている。第１上部傾斜面２１１および第２上部傾斜面２１２には、可動子４との摩擦を低減させるように、それぞれテフロン（登録商標）などの滑り材が設けられている。
上部案内部材２と可動子４とが相対移動すると、可動子４が第１上部傾斜面２１１または第２上部傾斜面２１２に沿って移動するように構成されている。第１上部傾斜面２１１および第２上部傾斜面２１２には、可動子４との摩擦を低減させるように、それぞれテフロン（登録商標）などの滑り材が設けられている。
図１乃至３に示すように、下部案内部材３は、上部案内部材２と略同じ長尺のブロック状の部材で構成され、長手方向がＹ方向となる向きに配置されている。下部案内部材３は、下部に固定された平板状の下部固定板３２を介して下部構造体１２（図１および図２参照）に固定されている。下部固定板３２は、平面視形状が下部案内部材３よりもＸ方向およびＹ方向に突出するように大きく形成されている。
図１に示すように、下部案内部材３の上面は、Ｙ方向に沿ってＹ方向の略中央部が下側に凸となる略Ｖ字状の傾斜面に形成されている。この下部案内部材３の上面を下部傾斜面３１とし、下部傾斜面３１の略中央部の屈曲している部分を下部屈曲部３１ａとする。また、下部傾斜面３１のうち、下部屈曲部３１ａのＹ方向の一方側を第１下部傾斜面３１１とし、Ｙ方向の他方側を第２下部傾斜面３１２とする。
第１下部傾斜面３１１は、Ｙ方向の一方側から他方側に向かって漸次下側に向かう平面状に形成されている。第２下部傾斜面３１２は、Ｙ方向の一方側から他方側に向かって漸次上側に向かう平面状に形成されている。第１下部傾斜面３１１および第２下部傾斜面３１２は、水平面に対して同じ値の傾斜角θに形成されている。
下部案内部材３と可動子４とが相対移動すると、可動子４が第１下部傾斜面３１１または第２下部傾斜面３１２に沿って移動するように構成されている。第１下部傾斜面３１１および第２下部傾斜面３１３には、可動子４との摩擦を低減させるように、それぞれテフロン（登録商標）などの滑り材が設けられている。
下部案内部材３と可動子４とが相対移動すると、可動子４が第１下部傾斜面３１１または第２下部傾斜面３１２に沿って移動するように構成されている。第１下部傾斜面３１１および第２下部傾斜面３１３には、可動子４との摩擦を低減させるように、それぞれテフロン（登録商標）などの滑り材が設けられている。
可動子４は、本体部４１と、本体部４１から上側に突出する一対の上部突出板部４２，４２と、本体部４１から下側に突出する一対の下部突出板部４３，４３と、を有している。
本体部４１には、上部に上部当接面４４が形成され、下部に下部当接面４５が形成されている。
上部当接面４４は、Ｘ方向に沿ってＸ方向の略中央部が上側に凸となる略逆Ｖ字状の傾斜面に形成されている。この上部当接面４４のＸ方向の略中央部の屈曲している部分を上部屈曲部４４ａとする。
また、上部当接面４４のうち、上部屈曲部４４ａのＸ方向の一方側を第１上部当接面４４１とし、Ｘ方向の他方側を第２上部当接面４４２とする。
本体部４１には、上部に上部当接面４４が形成され、下部に下部当接面４５が形成されている。
上部当接面４４は、Ｘ方向に沿ってＸ方向の略中央部が上側に凸となる略逆Ｖ字状の傾斜面に形成されている。この上部当接面４４のＸ方向の略中央部の屈曲している部分を上部屈曲部４４ａとする。
また、上部当接面４４のうち、上部屈曲部４４ａのＸ方向の一方側を第１上部当接面４４１とし、Ｘ方向の他方側を第２上部当接面４４２とする。
第１上部当接面４４１は、Ｘ方向一方側から他方側に向かって漸次上側に向かう平面状に形成されている。第２上部当接面４４２は、Ｘ方向一方側から他方側に向かって漸次下側に向かう平面状に形成されている。第１上部当接面４４１および第２上部当接面４４２は、水平面に対して同じ値の傾斜角θに形成されている。この傾斜角θは、上部案内部材２の第１上部傾斜面２１１、第２上部傾斜面２１２の水平面に対する傾斜角θと同じ値となるように設定されている。
第１上部当接面４４１は、上部案内部材２の第１上部傾斜面２１１に沿って摺動可能に構成され、第２上部当接面４４２は、上部案内部材２の第２上部傾斜面２１２に沿って摺動可能に構成されている。
なお、本体部４１には、第１上部当接面４４１に代わって上部案内部材２の第１上部傾斜面２１１に沿って転動可能な転動部材が設けられていて、第２上部当接面４４２に代わって上部案内部材２の第２上部傾斜面２１２に沿って転動可能な転動部材が設けられていてもよい。
なお、本体部４１には、第１上部当接面４４１に代わって上部案内部材２の第１上部傾斜面２１１に沿って転動可能な転動部材が設けられていて、第２上部当接面４４２に代わって上部案内部材２の第２上部傾斜面２１２に沿って転動可能な転動部材が設けられていてもよい。
下部当接面４５は、Ｙ方向に沿ってＸ方向の略中央部が上側に凸となる略逆Ｖ字状の傾斜面に形成されている。この下部当接面４５のＸ方向の略中央部の屈曲している部分を下部屈曲部４５ａとする。
また、下部当接面４５のうち、下部屈曲部４５ａのＹ方向の一方側を第１下部当接面４５１とし、Ｘ方向の他方側を第２下部当接面４５２とする。
また、下部当接面４５のうち、下部屈曲部４５ａのＹ方向の一方側を第１下部当接面４５１とし、Ｘ方向の他方側を第２下部当接面４５２とする。
第１下部当接面４５１は、Ｙ方向一方側から他方側に向かって漸次上側に向かう平面状に形成されている。第２下部当接面４５２は、Ｘ方向一方側から他方側に向かって漸次下側に向かう平面状に形成されている。第１下部当接面４５１および第２下部当接面４５２は、水平面に対して同じ値の傾斜角θに形成されている。この傾斜角θは、下部案内部材３の第１下部傾斜面３１１、第２下部傾斜面３１２の水平面に対する傾斜角θと同じ値となるように設定されている。
第１下部当接面４５１は、下部案内部材３の第１下部傾斜面３１１に沿って摺動可能に構成され、第２下部当接面４５２は、下部案内部材３の第２下部傾斜面３１２に沿って摺動可能に構成されている。
なお、本体部４１には、第１下部当接面４５１に代わって下部案内部材３の第１下部傾斜面３１１に沿って転動可能な転動部材が設けられていて、第２下部当接面４５２に代わって下部案内部材３の第２下部傾斜面３１２に沿って転動可能な転動部材が設けられていてもよい。
なお、本体部４１には、第１下部当接面４５１に代わって下部案内部材３の第１下部傾斜面３１１に沿って転動可能な転動部材が設けられていて、第２下部当接面４５２に代わって下部案内部材３の第２下部傾斜面３１２に沿って転動可能な転動部材が設けられていてもよい。
本体部４１には、Ｘ方向に貫通する第１孔部４１１および第２孔部４１２と、Ｙ方向に貫通する第３孔部４１３および第４孔部４１４と、が形成されている。
第１孔部４１１と第２孔部４１２とはＹ方向に間隔をあけて平行に配置されている。第３孔部４１３と第４孔部４１４とはＸ方向に間隔をあけて平行に配置されている。第１孔部４１１および第２孔部４１２は、第３孔部４１３および第４孔部４１４よりも上側に第３孔部４１３および第４孔部４１４と交差しない位置に配置されている。
第１孔部４１１と第２孔部４１２とはＹ方向に間隔をあけて平行に配置されている。第３孔部４１３と第４孔部４１４とはＸ方向に間隔をあけて平行に配置されている。第１孔部４１１および第２孔部４１２は、第３孔部４１３および第４孔部４１４よりも上側に第３孔部４１３および第４孔部４１４と交差しない位置に配置されている。
一対の上部突出板部４２，４２は、本体部４１のＹ方向の両端部それぞれから上側に突出し、それぞれ板面がＹ方向を向く平板状に形成されている。一対の上部突出板部４２，４２の間には、第１上部当接面４４１および第２上部当接面４４２が形成されている。
一対の上部突出板部４２，４２の互いに対向する面における上端部近傍には、それぞれテフロン（登録商標）などの滑り材４２１，４２１（図１および図５参照）が設けられている。
一対の上部突出板部４２，４２は、第１上部当接面４４１および第２上部当接面４４２よりも上側に突出している。一対の上部突出板部４２，４２は、可動子４が上部案内部材２の下側に配置されると、上部案内部材２をＹ方向の両側から挟み込むように上部案内部材２の側方に配置され、それぞれに設けられた滑り材４２１，４２１が上部案内部材２の側面と当接するように構成されている。このとき、一対の上部突出板部４２，４２の上端面は、上部案内部材２を上部構造体１１に固定する上部固定板２２の下面と所定間隔をあけて離間するように設定されている。
一対の上部突出板部４２，４２の互いに対向する面における上端部近傍には、それぞれテフロン（登録商標）などの滑り材４２１，４２１（図１および図５参照）が設けられている。
一対の上部突出板部４２，４２は、第１上部当接面４４１および第２上部当接面４４２よりも上側に突出している。一対の上部突出板部４２，４２は、可動子４が上部案内部材２の下側に配置されると、上部案内部材２をＹ方向の両側から挟み込むように上部案内部材２の側方に配置され、それぞれに設けられた滑り材４２１，４２１が上部案内部材２の側面と当接するように構成されている。このとき、一対の上部突出板部４２，４２の上端面は、上部案内部材２を上部構造体１１に固定する上部固定板２２の下面と所定間隔をあけて離間するように設定されている。
一対の下部突出板部４３，４３は、本体部４１のＸ方向の両端部それぞれから下側に突出し、それぞれ板面がＸ方向を向く平板状に形成されている。一対の下部突出板部４３，４３の間には、第１下部当接面４５１および第２下部当接面４５２が形成されている。
一対の下部突出板部４３，４３の互いに対向する面における下端部近傍には、それぞれテフロン（登録商標）などの滑り材４３１，４３１（図２および図６参照）が設けられている。
一対の下部突出板部４３，４３は、第１下部当接面４５１および第２下部当接面４５２よりも下側に突出している。一対の下部突出板部４３，４３は、可動子４が下部案内部材３の上側に配置されると、下部案内部材３をＸ方向の両側から挟み込むように下部案内部材３の側方に配置され、それぞれに設けられた滑り材４３１，４３１が下部案内部材３の側面と当接するように構成されている。このとき、一対の下部突出板部４３，４３の上端面は、下部案内部材３を下部構造体１２に固定する下部固定板３２の下面と所定間隔をあけて離間するように設定されている。
一対の下部突出板部４３，４３の互いに対向する面における下端部近傍には、それぞれテフロン（登録商標）などの滑り材４３１，４３１（図２および図６参照）が設けられている。
一対の下部突出板部４３，４３は、第１下部当接面４５１および第２下部当接面４５２よりも下側に突出している。一対の下部突出板部４３，４３は、可動子４が下部案内部材３の上側に配置されると、下部案内部材３をＸ方向の両側から挟み込むように下部案内部材３の側方に配置され、それぞれに設けられた滑り材４３１，４３１が下部案内部材３の側面と当接するように構成されている。このとき、一対の下部突出板部４３，４３の上端面は、下部案内部材３を下部構造体１２に固定する下部固定板３２の下面と所定間隔をあけて離間するように設定されている。
このような上部案内部材２と下部案内部材３とは、上下方向に間をあけて重なるように配置されている。図４に示すように、上部案内部材２と下部案内部材３との間のうちの上部案内部材２と下部案内部材３とが上下方向に重なる交差部１０に可動子４が配置されている。
一対の上部ストッパ５，５は、それぞれ板面がＸ方向を向くように配置される板状の部材で、一方の第１上部ストッパ５１が上部案内部材２の第１上部傾斜面２１１のＸ方向の一方の端部から下側に突出した状態で上部案内部材２に固定され、他方の第２上部ストッパ５２が上部案内部材２の第２上部傾斜面２１２のＸ方向の他方の端部から下側に突出した状態で上部案内部材２に固定されている。
第１上部ストッパ５１および第２上部ストッパ５２は、可動子４が上部案内部材２とＸ方向に相対移動した際の軌道上に配置されていて、可動子４が上部案内部材２のＸ方向の両端部から外側に外れることを阻止するように構成されている。
第１上部ストッパ５１および第２上部ストッパ５２は、可動子４が上部案内部材２とＸ方向に相対移動した際の軌道上に配置されていて、可動子４が上部案内部材２のＸ方向の両端部から外側に外れることを阻止するように構成されている。
一対の上部緩衝材６，６は、それぞれ自己復元性を有するゴムシートなどの弾性体および粘弾性体の少なくともいずれか一方で同様に形成された薄膜状のシート部材で、平面視で一方の辺が他方の辺よりも長い長尺の略長方形状で、長手方向がＸ方向、短手方向がＹ方向となるように配置されている。
一対の上部緩衝材６，６は、一方の第１上部緩衝材６１が可動子４と第１上部ストッパ５１との間に配置され、他方の第２上部緩衝材６２が可動子４と第２上部ストッパ５２との間に配置されている。
第１上部緩衝材６１および第２上部緩衝材６２は、第１上部ストッパ５１との間に架設された第１上部線材６３および第２上部線材６４にそれぞれ支持されている。
なお、図２および図３では、説明のために第１上部緩衝材６１および第２上部緩衝材６２を、厚みのあるシート状に示している。
一対の上部緩衝材６，６は、一方の第１上部緩衝材６１が可動子４と第１上部ストッパ５１との間に配置され、他方の第２上部緩衝材６２が可動子４と第２上部ストッパ５２との間に配置されている。
第１上部緩衝材６１および第２上部緩衝材６２は、第１上部ストッパ５１との間に架設された第１上部線材６３および第２上部線材６４にそれぞれ支持されている。
なお、図２および図３では、説明のために第１上部緩衝材６１および第２上部緩衝材６２を、厚みのあるシート状に示している。
第１上部線材６３および第２上部線材６４は、ワイヤや鋼棒などで、それぞれＸ方向に延在し、Ｙ方向に間隔をあけて平行に配置されている。
第１上部線材６３は、一方の端部が第１上部ストッパ５１のＹ方向一方側の端部近傍に固定され、他方の端部が第２上部ストッパ５２のＹ方向一方側の部近傍に固定されている。第１上部線材６３は可動子４の第１孔部４１１に挿通されている。
第２上部線材６４は、一方の端部が第１上部ストッパ５１のＹ方向他方側の端部近傍に固定され、他方の端部が第２上部ストッパ５２のＹ方向他方側の部近傍に固定されている。第２上部線材６４は可動子４の第２孔部４１２に挿通されている。
第１上部線材６３は、一方の端部が第１上部ストッパ５１のＹ方向一方側の端部近傍に固定され、他方の端部が第２上部ストッパ５２のＹ方向一方側の部近傍に固定されている。第１上部線材６３は可動子４の第１孔部４１１に挿通されている。
第２上部線材６４は、一方の端部が第１上部ストッパ５１のＹ方向他方側の端部近傍に固定され、他方の端部が第２上部ストッパ５２のＹ方向他方側の部近傍に固定されている。第２上部線材６４は可動子４の第２孔部４１２に挿通されている。
第１上部緩衝材６１は、Ｙ方向の一方側の端部が第１上部線材６３に連結され、Ｙ方向の他方側の端部が第２上部線材６４に連結されている。第１上部緩衝材６１と第１上部線材６３とは、第１上部線材６３が挿通するとともに、第１上部緩衝材６１を貫通するリング（不図示）などで連結されている。同様に、第１上部緩衝材６１と第２上部線材６４とは、第２上部線材６４が挿通するとともに、第１上部緩衝材６１を貫通するリング（不図示）などで連結されている。これにより、第１上部緩衝材６１は、第１上部線材６３および第２上部線材６４に沿ってＸ方向に変形および変位可能で、第１上部線材６３および第２上部線材６４に対するＹ方向および上下方向の移動が拘束されている。
第１上部緩衝材６１は、可動子４よりもＸ方向の一方側に配置されていて、Ｘ方向の一方側の端部が第１上部傾斜面２１１のＸ方向一方側の端部近傍の下側に配置され、Ｘ方向の他方側の端部が第１上部傾斜面２１１の上部屈曲部２１ａ近傍の下側に配置されている。第１上部緩衝材６１のＸ方向一方側の端部は、第１上部ストッパ５１と当接していてもよい。本実施形態では、第１上部緩衝材６１は、可動子４および第１上部ストッパ５１とは連結されていない。
このような第１上部緩衝材６１は、第１上部傾斜面２１１との間に隙間が設けられた状態で第１上部傾斜面２１１を覆っている。
このような第１上部緩衝材６１は、第１上部傾斜面２１１との間に隙間が設けられた状態で第１上部傾斜面２１１を覆っている。
第２上部緩衝材６２は、Ｘ方向の一方側の端部が第２上部傾斜面２１２の上部屈曲部２１ａ近傍の下側に配置され、Ｘ方向の他方側の端部が第２上部傾斜面２１２のＸ方向他方側の端部近傍の下側に配置されている。
このような第２上部緩衝材６２は、第２上部傾斜面２１２との間に隙間が設けられた状態で第２上部傾斜面２１２を覆っている。
このような第２上部緩衝材６２は、第２上部傾斜面２１２との間に隙間が設けられた状態で第２上部傾斜面２１２を覆っている。
一対の下部ストッパ７，７は、それぞれ板面がＹ方向を向くように配置される板状の部材で、一方の第１下部ストッパ７１が下部案内部材３の第１下部傾斜面３１１のＸ方向の一方の端部から上側に突出した状態で下部案内部材３に固定され、他方の第２下部ストッパ７２が下部案内部材３の第２下部傾斜面３１２のＹ方向の他方の端部から上側に突出した状態で下部案内部材３に固定されている。
第１下部ストッパ７１および第２下部ストッパ７２は、可動子４が下部案内部材３とＹ方向に相対移動した際の軌道上に配置されていて、可動子４が下部案内部材３のＹ方向の両端部から外側に外れることを阻止するように構成されている。
第１下部ストッパ７１および第２下部ストッパ７２は、可動子４が下部案内部材３とＹ方向に相対移動した際の軌道上に配置されていて、可動子４が下部案内部材３のＹ方向の両端部から外側に外れることを阻止するように構成されている。
一対の下部緩衝材８，８は、それぞれ自己復元性を有するゴムシートなどの弾性体および粘弾性体の少なくともいずれか一方で同様に形成された薄膜状のシート部材で、平面視で一方の辺が他方の辺よりも長い長尺の略長方形状で、長手方向がＹ方向、短手方向がＸ方向となるように配置されている。
一対の下部緩衝材８，８は、一方の第１下部緩衝材８１が可動子４と第１下部ストッパ７１との間に配置され、第２下部緩衝材８２が可動子４と第２下部ストッパ７２との間に配置されている。第１下部緩衝材８１および第２下部緩衝材８２は、第１下部ストッパ７１との間に架設された第１下部線材８３および第２下部線材８４にそれぞれ支持されている。
なお、図１および図３では、説明のために第１下部緩衝材８１および第２下部緩衝材８２を、厚みのあるシート状に示している。
一対の下部緩衝材８，８は、一方の第１下部緩衝材８１が可動子４と第１下部ストッパ７１との間に配置され、第２下部緩衝材８２が可動子４と第２下部ストッパ７２との間に配置されている。第１下部緩衝材８１および第２下部緩衝材８２は、第１下部ストッパ７１との間に架設された第１下部線材８３および第２下部線材８４にそれぞれ支持されている。
なお、図１および図３では、説明のために第１下部緩衝材８１および第２下部緩衝材８２を、厚みのあるシート状に示している。
第１下部線材８３および第２下部線材８４は、ワイヤや鋼棒などで、それぞれＹ方向に延在し、Ｘ方向に間隔をあけて平行に配置されている。
第１下部線材８３は、一方の端部が第１下部ストッパ７１のＸ方向一方側の端部近傍に固定され、他方の端部が第２下部ストッパ７２のＸ方向一方側の部近傍に固定されている。第１下部線材８３は可動子４の第３孔部４１３に挿通されている。
第２下部線材８４は、一方の端部が第１下部ストッパ７１のＸ方向他方側の端部近傍に固定され、他方の端部が第２下部ストッパ７２のＸ方向他方側の部近傍に固定されている。第２下部線材８４は可動子４の第４孔部４１４に挿通されている。
第１下部線材８３は、一方の端部が第１下部ストッパ７１のＸ方向一方側の端部近傍に固定され、他方の端部が第２下部ストッパ７２のＸ方向一方側の部近傍に固定されている。第１下部線材８３は可動子４の第３孔部４１３に挿通されている。
第２下部線材８４は、一方の端部が第１下部ストッパ７１のＸ方向他方側の端部近傍に固定され、他方の端部が第２下部ストッパ７２のＸ方向他方側の部近傍に固定されている。第２下部線材８４は可動子４の第４孔部４１４に挿通されている。
第１下部緩衝材８１は、自己復元性を有するゴムシートなどの弾性体および粘弾性体の少なくともいずれか一方で形成された薄膜状の部材で、平面視で一方の辺が他方の辺よりも長い長尺の略長方形状に形成されている。第１下部緩衝材８１は、長手方向がＹ方向、短手方向がＸ方向となるように配置される。
第１下部緩衝材８１は、Ｘ方向の一方側の端部が第１下部線材８３に連結され、Ｘ方向の他方側の端部が第２下部線材８４に連結されている。第１下部緩衝材８１と第１下部線材８３とは、第１下部線材８３が挿通するとともに、第１下部緩衝材８１を貫通するリング（不図示）などで連結されている。同様に、第１下部緩衝材８１と第２下部線材８４とは、第２下部線材８４が挿通するとともに、第１下部緩衝材８１を貫通するリング（不図示）などで連結されている。これにより、第１下部緩衝材８１は、第１下部線材８３および第２下部線材８４に沿ってＹ方向に変形および変位可能で、第１下部線材８３および第２下部線材８４に対するＸ方向および上下方向の移動が拘束されている。
第１下部緩衝材８１は、可動子４よりもＹ方向の一方側に配置されていて、Ｙ方向の一方側の端部が第１下部傾斜面３１１のＹ方向一方側の端部近傍の上側に配置され、Ｙ方向の他方側の端部が第１下部傾斜面３１１の下部屈曲部３１ａ近傍の上側に配置されている。第１下部緩衝材８１のＹ方向一方側の端部は、第１下部ストッパ７１と当接していてもよい。本実施形態では、第１下部緩衝材８１は、可動子４および第１下部ストッパ７１とは連結されていない。
このような第１下部緩衝材８１は、第１下部傾斜面３１１との間に隙間をあけた状態で第１下部傾斜面３１１を覆っている。
このような第１下部緩衝材８１は、第１下部傾斜面３１１との間に隙間をあけた状態で第１下部傾斜面３１１を覆っている。
第２下部緩衝材８２は、Ｙ方向の一方側の端部が第２下部傾斜面３１２の下部屈曲部３１ａ近傍の下側に配置され、Ｙ方向の他方側の端部が第２下部傾斜面３１２のＹ方向他方側の端部近傍の下側に配置されている。
このような第２下部緩衝材８２は、第２下部傾斜面３１２との間に隙間をあけた状態で第２下部傾斜面３１２を覆っている。
このような第２下部緩衝材８２は、第２下部傾斜面３１２との間に隙間をあけた状態で第２下部傾斜面３１２を覆っている。
続いて、免震機構１Ａの挙動について説明する。
図５乃至図８示すように、地震が生じて上部構造体１１と下部構造体１２とが水平方向に相対変位すると、上部案内部材２と下部案内部材３とが水平方向に相対変位して、上部案内部材２と下部案内部材３に対して交差部１０が移動する。
可動子４は、常に上部案内部材２と下部案内部材３との交差部１０に配置されている。このため、図１および図２に示す初期状態から、図５および図６に示すように、可動子４と下部案内部材３とがＹ方向に相対変位した状態となると、下部案内部材３に対する可動子４の位置が初期状態よりも高い位置となり、ポテンシャルエネルギー（位置エネルギー）が蓄積される。また、初期状態から図７および図８に示すように、可動子４と上部案内部材２とがＸ方向に相対変位した状態となると、可動子４に対する上部案内部材２の位置が初期状態よりも高い位置となり、ポテンシャルエネルギー（位置エネルギー）が蓄積される。
図５乃至図８示すように、地震が生じて上部構造体１１と下部構造体１２とが水平方向に相対変位すると、上部案内部材２と下部案内部材３とが水平方向に相対変位して、上部案内部材２と下部案内部材３に対して交差部１０が移動する。
可動子４は、常に上部案内部材２と下部案内部材３との交差部１０に配置されている。このため、図１および図２に示す初期状態から、図５および図６に示すように、可動子４と下部案内部材３とがＹ方向に相対変位した状態となると、下部案内部材３に対する可動子４の位置が初期状態よりも高い位置となり、ポテンシャルエネルギー（位置エネルギー）が蓄積される。また、初期状態から図７および図８に示すように、可動子４と上部案内部材２とがＸ方向に相対変位した状態となると、可動子４に対する上部案内部材２の位置が初期状態よりも高い位置となり、ポテンシャルエネルギー（位置エネルギー）が蓄積される。
図１に示すように、初期状態では、可動子４の第１上部当接面４４１が上部案内部材２の第１上部傾斜面２１１と当接し、第２上部当接面４４２が上部案内部材２の第２上部傾斜面２１２と当接している。また、初期状態では、可動子４の第１下部当接面４５１が下部案内部材３の第１下部傾斜面３１１と当接し、第２下部当接面４５２が下部案内部材３の第２下部傾斜面３１２と当接している。
図５に示すように、可動子４が初期状態から下部案内部材３に対してＹ方向他方側に移動するように下部案内部材３と相対変位すると、可動子４は第１下部当接面４５１が第１下部傾斜面３１１と離間し、第２下部当接面４５２が第２下部傾斜面３１２と当接した状態で下部案内部材３に対してＹ方向他方側に移動する。
このとき、下部緩衝材８の第２下部緩衝材８２は、可動子４にＹ方向他方側に押されて可動子４と第２下部ストッパ７２とに挟まれて弾性変形し圧縮された状態となる。そして、第２下部緩衝材８２の復元力、および圧縮された第２下部緩衝材８２を介して可動子４が第２下部ストッパ７２と衝突することにより、可動子４は、下部案内部材３に対するＹ方向他方側への移動が停止され、第２下部傾斜面３１２沿ってＹ方向一方側に向かい初期状態の位置まで移動する。
このとき、下部緩衝材８の第２下部緩衝材８２は、可動子４にＹ方向他方側に押されて可動子４と第２下部ストッパ７２とに挟まれて弾性変形し圧縮された状態となる。そして、第２下部緩衝材８２の復元力、および圧縮された第２下部緩衝材８２を介して可動子４が第２下部ストッパ７２と衝突することにより、可動子４は、下部案内部材３に対するＹ方向他方側への移動が停止され、第２下部傾斜面３１２沿ってＹ方向一方側に向かい初期状態の位置まで移動する。
同様に、図６に示すように、可動子４が初期状態から下部案内部材３に対してＹ方向一方側に移動するように下部案内部材３と相対変位すると、可動子４は第２下部当接面４５２が第２下部傾斜面３１２と離間し、第１下部当接面４５１が第１下部傾斜面３１１と当接した状態で下部案内部材３に対してＹ方向一方側に移動する。
このとき、下部緩衝材８の第１下部緩衝材８１は、可動子４にＹ方向一方側に押されて可動子４と第１下部ストッパ７１とに挟まれて弾性変形し圧縮された状態となる。そして、第１下部緩衝材８１の復元力、および圧縮された第１下部緩衝材８１を介して可動子４が第１下部ストッパ７１と衝突することにより、可動子４は、下部案内部材３に対するＹ方向一方側への移動が停止され、第１下部傾斜面３１１沿ってＹ方向他方側に向かい初期状態の位置まで移動する。
このとき、下部緩衝材８の第１下部緩衝材８１は、可動子４にＹ方向一方側に押されて可動子４と第１下部ストッパ７１とに挟まれて弾性変形し圧縮された状態となる。そして、第１下部緩衝材８１の復元力、および圧縮された第１下部緩衝材８１を介して可動子４が第１下部ストッパ７１と衝突することにより、可動子４は、下部案内部材３に対するＹ方向一方側への移動が停止され、第１下部傾斜面３１１沿ってＹ方向他方側に向かい初期状態の位置まで移動する。
図７に示すように、可動子４が初期状態から上部案内部材２に対してＸ方向他方側に移動するように上部案内部材２と相対変位すると、可動子４は第１上部当接面４４１が第１上部傾斜面２１１と離間し、第２上部当接面４４２が第２上部傾斜面２１２と当接した状態で上部案内部材２に対してＸ方向他方側に移動する。
このとき、上部緩衝材６の第２上部緩衝材６２は、可動子４にＸ方向他方側に押されて可動子４と第２上部ストッパ５２とに挟まれて弾性変形し圧縮された状態となる。そして、第２上部緩衝材６２の復元力、および圧縮された第２上部緩衝材６２を介して可動子４が第２上部ストッパ５２と衝突することにより、可動子４は、上部案内部材２に対するＸ方向他方側への移動が停止され、第２上部傾斜面２１２沿ってＸ方向一方側に向かい初期状態の位置まで移動する。
このとき、上部緩衝材６の第２上部緩衝材６２は、可動子４にＸ方向他方側に押されて可動子４と第２上部ストッパ５２とに挟まれて弾性変形し圧縮された状態となる。そして、第２上部緩衝材６２の復元力、および圧縮された第２上部緩衝材６２を介して可動子４が第２上部ストッパ５２と衝突することにより、可動子４は、上部案内部材２に対するＸ方向他方側への移動が停止され、第２上部傾斜面２１２沿ってＸ方向一方側に向かい初期状態の位置まで移動する。
同様に、図８に示すように、可動子４が初期状態から上部案内部材２に対してＸ方向一方側に移動するように上部案内部材２と相対変位すると、可動子４は第２上部当接面４４２が第２上部傾斜面２１２と離間し、第１上部当接面４４１が第１上部傾斜面２１１と当接した状態で上部案内部材２に対してＸ方向一方側に移動する。
このとき、上部緩衝材６の第１上部緩衝材６１は、可動子４にＸ方向一方側に押されて可動子４と第１上部ストッパ５１とに挟まれて弾性変形し圧縮された状態となる。そして、第１上部緩衝材６１の復元力、および圧縮された第１上部緩衝材６１を介して可動子４が第１上部ストッパ５１と衝突することにより、可動子は、上部案内部材２に対するＸ方向一方側への移動が停止され、第１上部傾斜面２１１沿ってＸ方向他方側に向かい初期状態の位置まで移動する。
このとき、上部緩衝材６の第１上部緩衝材６１は、可動子４にＸ方向一方側に押されて可動子４と第１上部ストッパ５１とに挟まれて弾性変形し圧縮された状態となる。そして、第１上部緩衝材６１の復元力、および圧縮された第１上部緩衝材６１を介して可動子４が第１上部ストッパ５１と衝突することにより、可動子は、上部案内部材２に対するＸ方向一方側への移動が停止され、第１上部傾斜面２１１沿ってＸ方向他方側に向かい初期状態の位置まで移動する。
次に、上述した第１実施形態による免震機構１Ａの作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した第１実施形態による免震機構１Ａでは、一対の上部ストッパ５，５を有するとともに、一対の下部ストッパ７，７を有することにより、免震機構１Ａに巨大地震等の過大外力や、風圧力等の免震機構１Ａの滑動限界を超過する片流れ荷重が作用した際に可動子４が上部案内部材２および下部案内部材３から外れることを防止できる。
可動子４が上部案内部材２および下部案内部材３から外れることが防止されることにより、過大外力が作用した際の免震機構１Ａならびにその周囲の復旧に必要な期間を大幅に短縮することが可能となる。
また、風圧力の作用する屋外設置設備機器類等に対して、免震機構１Ａを設けることによって、風圧力による免震機構の脱落を防止することができる。
上述した第１実施形態による免震機構１Ａでは、一対の上部ストッパ５，５を有するとともに、一対の下部ストッパ７，７を有することにより、免震機構１Ａに巨大地震等の過大外力や、風圧力等の免震機構１Ａの滑動限界を超過する片流れ荷重が作用した際に可動子４が上部案内部材２および下部案内部材３から外れることを防止できる。
可動子４が上部案内部材２および下部案内部材３から外れることが防止されることにより、過大外力が作用した際の免震機構１Ａならびにその周囲の復旧に必要な期間を大幅に短縮することが可能となる。
また、風圧力の作用する屋外設置設備機器類等に対して、免震機構１Ａを設けることによって、風圧力による免震機構の脱落を防止することができる。
また、可動子４が上部ストッパ５，５に近接するように上部案内部材２と相対移動すると、上部緩衝材６として設けられた第１上部緩衝材６１または第２上部緩衝材６２が圧縮されることによって可動子４の上部ストッパ５，５に向かう速度が低減するため、可動子４が上部ストッパ５，５衝突した際の衝撃を低減させることができる。これにより、可動子４が上部ストッパ５，５に衝突した際に上部構造体１１に伝達される加速度を低減させることができる。
また、可動子４が下部ストッパ７，７に近接するように下部案内部材３と相対移動すると、下部緩衝材８として設けられた第１下部緩衝材８１または第２下部緩衝材８２が圧縮されることによって可動子４の下部ストッパ７，７に向かう速度が低減するため、可動子４が下部ストッパ７，７衝突した際の衝撃を低減させることができる。これにより、可動子４が下部ストッパ７，７に衝突した際の衝撃を低減させることができる。これにより可動子４が下部ストッパ７，７に衝突した際に上部構造体１１に伝達される加速度を低減させることができる。
また、可動子４が上部案内部材２および下部案内部材３から外れることを防止するために上部案内部材２および下部案内部材３を可動子４と相対変位する方向に長くする必要がないため、免震機構１Ａの設置スペースを小さくすることができる。
また、上部緩衝材６，６は上部傾斜面２１を覆うように配置されていることにより、上部緩衝材６，６を上部傾斜面２１の防塵カバーとすることができる。また、下部緩衝材８，８は、下部傾斜面３１を覆うように配置されていることにより、下部緩衝材８，８を下部傾斜面３１の防塵カバーとすることができる。
また、上部緩衝材６，６は上部傾斜面２１を覆うように配置されていることにより、上部緩衝材６，６を上部傾斜面２１の防塵カバーとすることができる。また、下部緩衝材８，８は、下部傾斜面３１を覆うように配置されていることにより、下部緩衝材８，８を下部傾斜面３１の防塵カバーとすることができる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１実施形態と異なる構成について説明する。
図９乃至１１に示すように、第２実施形態による免震機構１Ｂは、図１に示すような第１実施形態による免震機構１Ａのような自己復元性を有するゴムシートなどの弾性体および粘弾性体の少なくともいずれか一方で同様に形成された薄膜状のシート部材を利用した上部緩衝材６，６、下部緩衝材８，８（図１乃至図３参照）に代わって、皿ばね９３を利用した上部緩衝材６Ｂ，６Ｂ、下部緩衝材８Ｂ，８Ｂが設けられている。
次に、第２実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１実施形態と異なる構成について説明する。
図９乃至１１に示すように、第２実施形態による免震機構１Ｂは、図１に示すような第１実施形態による免震機構１Ａのような自己復元性を有するゴムシートなどの弾性体および粘弾性体の少なくともいずれか一方で同様に形成された薄膜状のシート部材を利用した上部緩衝材６，６、下部緩衝材８，８（図１乃至図３参照）に代わって、皿ばね９３を利用した上部緩衝材６Ｂ，６Ｂ、下部緩衝材８Ｂ，８Ｂが設けられている。
図９に示すように、下部緩衝材８Ｂは、第１下部ストッパ７１に支持される第１下部緩衝材８５と、第２下部ストッパ７２に支持される第２下部緩衝材８６と、を有している。図１０に示すように、上部緩衝材６Ｂは、第１上部ストッパ５１に支持される第１上部緩衝材６５と、第２上部ストッパ５２に支持される第２上部緩衝材６６と、を有している。
第１上部緩衝材６５、第２上部緩衝材６６、第１下部緩衝材８５および第２下部緩衝材８６は、同一の構造に形成されていて、支持される上部ストッパ５，５、下部ストッパ７，７および上部ストッパ５，５、下部ストッパ７，７に支持された際の向きが異なっている。このため、第２下部緩衝材８６の構造について説明し、第１上部緩衝材６５、第２上部緩衝材６６、および第１下部緩衝材８５の構造については説明を省略する。
第１上部緩衝材６５、第２上部緩衝材６６、第１下部緩衝材８５および第２下部緩衝材８６は、同一の構造に形成されていて、支持される上部ストッパ５，５、下部ストッパ７，７および上部ストッパ５，５、下部ストッパ７，７に支持された際の向きが異なっている。このため、第２下部緩衝材８６の構造について説明し、第１上部緩衝材６５、第２上部緩衝材６６、および第１下部緩衝材８５の構造については説明を省略する。
図１２に示すように、第２下部緩衝材８６は、第２下部ストッパ７２に挿通されたボルト９１と、ボルト９１が連結されて第２下部ストッパ７２のＹ方向一方側に配置された可動子当接部９２とボルト９１が挿通され可動子当接部９２と第２下部ストッパ７２との間に配置された皿ばね９３と、を有している。
ボルト９１は、第２下部ストッパ７２に形成されたＹ方向に貫通する貫通孔７２１に挿通され、頭部９１ａが第２下部ストッパ７２よりもＹ方向他方側となり、脚部９１ｂの先端部が第２下部ストッパ７２よりもＹ方向一方側となるように配置されている。
ボルト９１は、第２下部ストッパ７２の貫通孔７２１にＹ方向の他方側から挿通され、頭部９１ａが貫通孔７２１を挿通できないように構成されている。
ボルト９１は、第２下部ストッパ７２に形成されたＹ方向に貫通する貫通孔７２１に挿通され、頭部９１ａが第２下部ストッパ７２よりもＹ方向他方側となり、脚部９１ｂの先端部が第２下部ストッパ７２よりもＹ方向一方側となるように配置されている。
ボルト９１は、第２下部ストッパ７２の貫通孔７２１にＹ方向の他方側から挿通され、頭部９１ａが貫通孔７２１を挿通できないように構成されている。
可動子当接部９２は、Ｘ方向から見た断面形状が略逆Ｌ字状の板材で、板面が上下方向を向く第１板部９２１と、第１板部９２１のＹ方向他方側の端部から下側に延びて板面がＹ方向を向く第２板部９２２と、を有している。
第２板部９２２には、ボルト９１の脚部９１ｂの先端部分が固定されている。本実施形態では、第２板部９２２には、４本のボルト９１が固定されている。
第２板部９２２は、下端部が下部案内部材３の第２下部傾斜面３１２の上側に第２下部傾斜面３１２と離間するように配置されている。第２板部９２２は、ボルト９１とともに第２下部ストッパ７２とＹ方向に相対移動可能に構成されている。
第２板部９２２には、ボルト９１の脚部９１ｂの先端部分が固定されている。本実施形態では、第２板部９２２には、４本のボルト９１が固定されている。
第２板部９２２は、下端部が下部案内部材３の第２下部傾斜面３１２の上側に第２下部傾斜面３１２と離間するように配置されている。第２板部９２２は、ボルト９１とともに第２下部ストッパ７２とＹ方向に相対移動可能に構成されている。
第１板部９２１のＹ方向一方側の端面には、第１緩衝シート９２３が貼りつけられている。第２板部９２２のＹ方向一方側の面には、第２緩衝シート９２４が貼りつけられている。第１緩衝シート９２３および第２緩衝シート９２４は、弾性体や粘弾性体などで形成され、具体的には防振ゴム、シリコーン系粘性材、鋼減衰ゴムなどで形成されている。
図１３に示すように、皿ばね９３は、中心に孔部９３ａが形成された円板状の板材を略円錐台状に形成した公知の部材で構成されている。皿ばね９３は、中心の孔部９３ａにボルト９１の脚部９１ｂが挿通され、軸線方向がＹ方向となりＹ方向の一方側が他方側よりも小径となる向きで第２下部ストッパ７２と第２板部９２２との間に配置されている。皿ばね９３は、Ｙ方向の一方側の端部が第２板部９２２と当接し、Ｙ方向他方側の端部が第２下部ストッパ７２と当接している。
皿ばね９３は、ボルト９１、可動子当接部９２および第２下部ストッパ７２とＹ方向に相対移動可能に構成されている。
皿ばね９３は、ボルト９１、可動子当接部９２および第２下部ストッパ７２とＹ方向に相対移動可能に構成されている。
図１４乃至図１６に示すように、第２実施形態による免震機構１Ｂでは、可動子４が上部案内部材２とともに下部案内部材３に対してＹ方向他方側に移動するように下部案内部材３と相対変位すると、可動子当接部９２の第１板部９２１が可動子４の上部突出板部４２の上端部と、上部案内部材２を上部構造体１１に固定するための上部固定板２２の下面との間に入り込み、第１板部９２１のＹ方向一方側の端面が上部案内部材２のＹ方向他方側の側面と当接するとともに、可動子当接部９２の第２板部９２２が可動子４のＹ方向他方側の面と当接する。
このとき、上部案内部材２は第１緩衝シート９２３と当接するため、第１緩衝シート９２３によって上部案内部材２が第１板部９２１に当接した際の衝撃が吸収される。また、可動子４は、第２緩衝シート９２４と当接するため第２緩衝シート９２４によって可動子４が第２板部９２２に当接した際の衝撃が吸収される。
このとき、上部案内部材２は第１緩衝シート９２３と当接するため、第１緩衝シート９２３によって上部案内部材２が第１板部９２１に当接した際の衝撃が吸収される。また、可動子４は、第２緩衝シート９２４と当接するため第２緩衝シート９２４によって可動子４が第２板部９２２に当接した際の衝撃が吸収される。
そして、更に可動子４が上部案内部材２とともに下部案内部材３に対してＹ方向他方側に移動するように下部案内部材３と相対移動すると、可動子当接部９２もＹ方向他方側に押されて第２下部ストッパ７２に近接し、図１７（ａ）に示すような皿ばね９３がＹ方向に圧縮されていない状態から、図１７（ｂ）に示すような皿ばね９３が可動子当接部９２の第２板部９２２と第２下部ストッパ７２とに挟まれて弾性変形し、軸方向に潰れるように圧縮された状態となる。
そして、皿ばね９３が圧縮されることにより、可動子４から第２下部緩衝材８６を介して第２下部ストッパ７２に伝達される衝撃を低減することができる。
このとき、ボルト９１は第２下部ストッパ７２およびに固定されていないため、可動子当接部９２とともに変位することになる。
なお、可動子４が初期状態となるように復元すると、皿ばねにＹ方向の力が作用しないため、皿ばね９３の形状が復元する。
そして、皿ばね９３が圧縮されることにより、可動子４から第２下部緩衝材８６を介して第２下部ストッパ７２に伝達される衝撃を低減することができる。
このとき、ボルト９１は第２下部ストッパ７２およびに固定されていないため、可動子当接部９２とともに変位することになる。
なお、可動子４が初期状態となるように復元すると、皿ばねにＹ方向の力が作用しないため、皿ばね９３の形状が復元する。
なお、第１下部緩衝材８５は、第２下部緩衝材８６とＹ方向に対称となるように形成され、第２下部緩衝材８６と同様に、可動子当接部９２および皿ばね９３がボルト９１を介して第１下部ストッパ７１に取り付けられている。可動子４が下部案内部材３に対してＹ方向一方側に移動すると、可動子４が第１下部緩衝材８５の可動子当接部９２と当接し、皿ばね９３が弾性変形することで可動子４から第１下部ストッパ７１に伝達する衝撃を低減させるように構成されている。
第１上部緩衝材６５は、第１下部緩衝材８５と上下対称となるように形成され、第２下部緩衝材８６と同様に可動子当接部９２および皿ばね９３がボルト９１を介して第１上部ストッパ５１に取り付けられている。可動子４が上部案内部材２に対してＸ方向一方側に移動すると、可動子４が第１下部緩衝材８５の可動子当接部９２と当接し、皿ばね９３が弾性変形することで可動子４から第１上部ストッパ５１に伝達する衝撃を低減させるように構成されている。
第２上部緩衝材６６は、第１上部緩衝材６５とＸ方向に対称となるように形成され、第２下部緩衝材８６と同様に可動子当接部９２および皿ばね９３がボルト９１を介して第２上部ストッパ５２に取り付けられている。可動子４が上部案内部材２に対してＸ方向一方側に移動すると、可動子４が第２上部緩衝材６６の可動子当接部９２と当接し、皿ばね９３が弾性変形することで、可動子４から第２上部ストッパ５２に伝達する衝撃を低減させるように構成されている。
第２実施形態による免震機構１Ｂでは、第１実施形態と同様に第１上部ストッパ５１、第２上部ストッパ５２、第１下部ストッパ７１、第２下部ストッパ７２を有していることにより、免震機構１Ｂに過大外力が作用した際に可動子４が上部案内部材２および下部案内部材３から外れることを防止できる。
第２実施形態による免震機構１Ｂでは、可動子４が第１下部ストッパ７１および第２下部ストッパ７２に第１下部緩衝材８５および第２下部緩衝材８６を介して衝突すると、第１下部緩衝材８５の皿ばね９３および第２下部緩衝材８６の皿ばね９３が圧縮されて弾性変形することによって可動子４が第１上部ストッパ５１および第２下部ストッパ７２に衝突した際の衝撃を低減させることができる。これにより、可動子４が第１下部ストッパ７１および第２下部ストッパ７２に衝突した際に反力によって上部構造体１１に伝達される加速度を低減させることができる。
また、可動子４が第１上部ストッパ５１および第２上部ストッパ５２に第１上部緩衝材６５および第２上部緩衝材６６を介して衝突すると、第１上部緩衝材６５の皿ばね９３および第２上部緩衝材６６の皿ばね９３が圧縮されて弾性変形することによって可動子４が第１上部ストッパ５１および第２上部ストッパ５２に衝突した際の衝撃を低減させることができる。これにより、可動子４が第１上部ストッパ５１および第２上部ストッパ５２に衝突した際に上部構造体１１に伝達される加速度を低減させることができる。
また、第２実施形態による免震機構１Ｂでは、第１下部緩衝材８５、第２下部緩衝材８６、第１上部緩衝材６５および第２上部緩衝材６６は、皿ばね９３を利用している。皿ばね９３は、小さなたわみ量で大きな衝撃を吸収することができるため、可動子４が第１下部ストッパ７１、第２下部ストッパ７２、第１上部ストッパ５１および第２上部ストッパ５２に衝突した際の衝撃を効率よく吸収することができるとともに、第１下部緩衝材８５、第２下部緩衝材８６、第１上部緩衝材６５および第２上部緩衝材６６を小型化することができる。
以上、本発明による免震機構の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態による免震機構１Ａ，１Ｂでは、下部案内部材３と下部構造体１２に固定されているが、下部案内部材３と下部構造体１２とが水平方向に相対移動に可能に構成されていてもよい。この場合、可動子４と上部案内部材２および下部案内部材３との摩擦係数よりも下部案内部材３と下部構造体１２との摩擦係数が大きくなるように設定する。このようにすることにより、可動子４が上部ストッパ５，５および下部ストッパ７，７に想定外の力で衝突した際に、免震機構１Ａ，１Ｂが下部構造体と水平方向に相対移動することにより、下部構造体から上部構造体に伝達する加速度を低減させることができる。
例えば、上記の実施形態による免震機構１Ａ，１Ｂでは、下部案内部材３と下部構造体１２に固定されているが、下部案内部材３と下部構造体１２とが水平方向に相対移動に可能に構成されていてもよい。この場合、可動子４と上部案内部材２および下部案内部材３との摩擦係数よりも下部案内部材３と下部構造体１２との摩擦係数が大きくなるように設定する。このようにすることにより、可動子４が上部ストッパ５，５および下部ストッパ７，７に想定外の力で衝突した際に、免震機構１Ａ，１Ｂが下部構造体と水平方向に相対移動することにより、下部構造体から上部構造体に伝達する加速度を低減させることができる。
また、上記の第１実施形態による免震機構１Ａでは、上部緩衝材６，６および下部緩衝材８，８は、自己復元性を有するゴムシートなどの弾性体および粘弾性体の少なくともいずれか一方で形成された薄膜状のシート部材であるが、自己復元性がない布などを用いたシート部材としてもよい。
上部緩衝材６，６および下部緩衝材８，８に自己復元性がない布などを用いたシート部材の場合、シート部材の一方の端部を上部ストッパ５，５、下部ストッパ７，７近傍の上部傾斜面２１、下部傾斜面３１に固定し、他方の端部を磁石などで可動子４に固定する。これにより、可動子４が上部ストッパ５，５、下部ストッパ７，７と衝突する際には、シート部材が圧縮されてその衝撃を低減させることができる。そして、可動子４が初期状態に復元されると、シート部材も初期状態に復元されることになる。なお、磁石に代わってゼンマイ式のばねなどを用いてもよい。
また、上記の第１実施形態による免震機構１Ａでは、上部緩衝材６，６および下部緩衝材８，８は可動子４に固定されていないが、弾性変形可能な形態であれば固定されていてもよい。
上部緩衝材６，６および下部緩衝材８，８に自己復元性がない布などを用いたシート部材の場合、シート部材の一方の端部を上部ストッパ５，５、下部ストッパ７，７近傍の上部傾斜面２１、下部傾斜面３１に固定し、他方の端部を磁石などで可動子４に固定する。これにより、可動子４が上部ストッパ５，５、下部ストッパ７，７と衝突する際には、シート部材が圧縮されてその衝撃を低減させることができる。そして、可動子４が初期状態に復元されると、シート部材も初期状態に復元されることになる。なお、磁石に代わってゼンマイ式のばねなどを用いてもよい。
また、上記の第１実施形態による免震機構１Ａでは、上部緩衝材６，６および下部緩衝材８，８は可動子４に固定されていないが、弾性変形可能な形態であれば固定されていてもよい。
また、上記の第２実施形態による免震機構１Ｂでは、上部緩衝材６Ｂ，６Ｂおよび下部緩衝材８Ｂ，８Ｂは、皿ばね９３を利用しているが、皿ばね９３に代わって圧縮ばねなどのばね部材を利用してもよい。
また、上記の第２実施形態による免震機構１Ｂの変形例として、図１８に示すように、上部緩衝材６Ｂ，６Ｂおよび下部緩衝材８Ｂ，８Ｂのボルト９１に引張ばね９４が挿通されていて、引張ばね９４がボルト９１の頭部９１ａと上部ストッパ５，５および下部ストッパ７，７との間に配置されていてもよい。このように構成されていることにより、皿ばね９３および引張ばね９４によって可動子４が上部ストッパ５，５および下部ストッパ７，７に衝突した際の衝撃を低減することができる。また、衝突した方向と反対方向の反発力を発生させることができ、可動子４を初期状態に確実に復元することができる。
また、上記の第２実施形態による免震機構１Ｂの変形例として、図１８に示すように、上部緩衝材６Ｂ，６Ｂおよび下部緩衝材８Ｂ，８Ｂのボルト９１に引張ばね９４が挿通されていて、引張ばね９４がボルト９１の頭部９１ａと上部ストッパ５，５および下部ストッパ７，７との間に配置されていてもよい。このように構成されていることにより、皿ばね９３および引張ばね９４によって可動子４が上部ストッパ５，５および下部ストッパ７，７に衝突した際の衝撃を低減することができる。また、衝突した方向と反対方向の反発力を発生させることができ、可動子４を初期状態に確実に復元することができる。
また、上記の第２実施形態による免震機構１Ｂでは、皿ばね９３は、小径側の端部が可動子当接部９２側となり、大径側の端部が上部ストッパ５，５および下部ストッパ７，７側となるように配置されている。これに対し、皿ばね９３は、大径側の端部が可動子当接部９２側となり、小径側の端部が上部ストッパ５，５および下部ストッパ７，７側となるように配置されてもよいし、図１９に示すように、複数の皿ばね９３，９３…がその軸線方向の向きが交互になるように配置されていてもよい。
また、上記の第２実施形態による免震機構１Ｂでは、上部緩衝材６Ｂ，６Ｂおよび下部緩衝材８Ｂ，８Ｂの可動子当接部９２に第１緩衝シート９２３および第２緩衝シート９２４が設けられているが、設けられていなくてもよい。
また、上記の第２実施形態による免震機構１Ｂでは、上部緩衝材６Ｂ，６Ｂおよび下部緩衝材８Ｂ，８Ｂの可動子当接部９２に第１緩衝シート９２３および第２緩衝シート９２４が設けられているが、設けられていなくてもよい。
このように、本発明による免震機構には、可動子４が上部ストッパ５，５および下部ストッパ７，７に衝突した際の衝撃を吸収できる上部緩衝材および下部緩衝材が設けられていればよく、上部緩衝材および下部緩衝材の形態は上記以外でもよい。
ここで、図２０に示すような上部緩衝材および下部緩衝材が設けられていない免震機構１００が設置された構造物１０１と、図２１に示すように上部緩衝材（不図示）および下部緩衝材８Ｃ，８Ｃが設けられた免震機構１Ｃを有する構造物１０２と、のそれぞれにおける時刻歴地震応答解析を行った。
ここで、図２０に示すような上部緩衝材および下部緩衝材が設けられていない免震機構１００が設置された構造物１０１と、図２１に示すように上部緩衝材（不図示）および下部緩衝材８Ｃ，８Ｃが設けられた免震機構１Ｃを有する構造物１０２と、のそれぞれにおける時刻歴地震応答解析を行った。
解析モデルは、いずれの構造物１０１，１０２においても、上部構造体１１の質量Ｗ＝１１．５６ｔｆ、第１上部傾斜面（不図示）、第２上部傾斜面、第１下部傾斜面３１１および第２下部傾斜面３１２の摩擦係数μ＝０．１、傾斜角度θ＝０．５°、Δμ＝ｔａｎ１．５°＝０．０２６とする。
また、解析モデルは、いずれの構造物１０１，１０２においても、上部ストッパ（不図示）、下部ストッパ７，７を有し、初期状態の可動子４から上部ストッパ、下部ストッパ７，７までの寸法ａが３００ｍｍの不感帯付剛ばねとしている。
部緩衝材および下部緩衝材が設けられていない免震機構１００が設置された構造物１０１の解析モデルでは、上部緩衝材、下部緩衝材８Ｃ，８Ｃは、上部ストッパ５，５、下部ストッパ７，７から可動子４側への寸法ｂが５０ｍｍの不感帯不粘性要素（１．０ｋＮｓ／ｃｍ）とした。
また、解析モデルは、いずれの構造物１０１，１０２においても、上部ストッパ（不図示）、下部ストッパ７，７を有し、初期状態の可動子４から上部ストッパ、下部ストッパ７，７までの寸法ａが３００ｍｍの不感帯付剛ばねとしている。
部緩衝材および下部緩衝材が設けられていない免震機構１００が設置された構造物１０１の解析モデルでは、上部緩衝材、下部緩衝材８Ｃ，８Ｃは、上部ストッパ５，５、下部ストッパ７，７から可動子４側への寸法ｂが５０ｍｍの不感帯不粘性要素（１．０ｋＮｓ／ｃｍ）とした。
入力外乱は、過大外乱を想定して、Ｅｌ Ｃｅｎｔｒｏ ＮＳ波を約３．５倍に増幅させた地震動とした。図２２に解析モデルの概要を示す。
上部緩衝材および下部緩衝材８Ｃ，８Ｃが設けられていない構造物１０１では、図２３（ａ）に示すように、初期状態からの最大変位は３００ｍｍ、図２３（ｂ）に示すように最大加速度は５９９４ｇａｌであった。また、上部ストッパ、下部ストッパ７，７の反力は６７８ｋＮであった。
上部緩衝材および下部緩衝材８Ｃ，８Ｃが設けられていない構造物１０１では、図２３（ａ）に示すように、初期状態からの最大変位は３００ｍｍ、図２３（ｂ）に示すように最大加速度は５９９４ｇａｌであった。また、上部ストッパ、下部ストッパ７，７の反力は６７８ｋＮであった。
上部構造体１１（質量Ｗ＝１１．５６ｔｆ）を４つの免震機構で支持する場合、１つの免震機構１００が２．８９ｔｆの荷重を支持していることになる。可動子４の上部当接面４４および下部当接面４５の基準面圧を２０ＭＰａとすると、上部当接面４４および下部当接面４５の大きさは５０ｍｍ×３０ｍｍ程度（５０×３０×２０×１０−３＝３０ｋＮ＝３．１ｔｆ＞２．８９…ＯＫ）となる。
上部当接面４４および下部当接面４５の幅寸法が５０ｍｍであると、上部傾斜面２１および下部傾斜面３１の幅寸法は８０ｍｍとなる。そして、上部突出板部４２，４２および下部突出板部４３，４３の幅寸法と併せて上部案内部材２および下部案内部材３の幅寸法（延在方向に直交する方向の寸法）は１２０ｍｍとする。反力が作用する衝撃の中心高さを１０ｍｍとすると以下のように示すことができる。
Ｍ＝６７８×０．０１＝６０７８ｋＮｍ
上部ストッパ、下部ストッパ７，７の幅寸法は、下部案内部材３の幅寸法と同じ１２０ｍｍ、上部ストッパ５，５、下部ストッパ７，７厚さ寸法を３０ｍｍとすると以下のように示すことができる。
Ｚ＝１２０×３０２／６＝１８０００ｍｍ３
よって、σ＝６．７８×１０６／１８０００＝３７７Ｎ／ｍｍ２となる。これは、ＳＳ４００程度の鋼材で、最大耐力以下の値となる。なお、不感帯付剛バネの剛性は１．０×１０１０Ｎ／ｍとした。この値によって応答値が変化するため、上記の諸検討結果は参考値である。
Ｍ＝６７８×０．０１＝６０７８ｋＮｍ
上部ストッパ、下部ストッパ７，７の幅寸法は、下部案内部材３の幅寸法と同じ１２０ｍｍ、上部ストッパ５，５、下部ストッパ７，７厚さ寸法を３０ｍｍとすると以下のように示すことができる。
Ｚ＝１２０×３０２／６＝１８０００ｍｍ３
よって、σ＝６．７８×１０６／１８０００＝３７７Ｎ／ｍｍ２となる。これは、ＳＳ４００程度の鋼材で、最大耐力以下の値となる。なお、不感帯付剛バネの剛性は１．０×１０１０Ｎ／ｍとした。この値によって応答値が変化するため、上記の諸検討結果は参考値である。
これに対し、上部緩衝材、下部緩衝材８Ｃ，８Ｃ設けられた構造物１０２では、可動子４は、上部緩衝材、下部緩衝材８Ｃ，８Ｃに衝突して減速されたため上部ストッパおよび下部ストッパ７，７には衝突しなかった。図２４（ａ）に示すように最大変位は、２８４ｍｍ、図２４（ｂ）に示すように、最大加速度は、３９７ｇａｌであった。
以上のことから、免震機構１Ｃに上部緩衝材および下部緩衝材８Ｃ，８Ｃが設けられていることにより、上部構造体１１に伝達する衝撃を低減させることができる。
なお、上部緩衝材６，６、下部緩衝材８、８の弾性および粘弾性の値を調節することによって、最大変位および最大加速度を調整することができる。このため、免震機構に終破壊モードの自由度（変位重視か加速度重視か）を付与することができる。
また、免震機構の終局時まで含めた性能の評価が可能となる。
以上のことから、免震機構１Ｃに上部緩衝材および下部緩衝材８Ｃ，８Ｃが設けられていることにより、上部構造体１１に伝達する衝撃を低減させることができる。
なお、上部緩衝材６，６、下部緩衝材８、８の弾性および粘弾性の値を調節することによって、最大変位および最大加速度を調整することができる。このため、免震機構に終破壊モードの自由度（変位重視か加速度重視か）を付与することができる。
また、免震機構の終局時まで含めた性能の評価が可能となる。
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 免震機構
２ 上部案内部材
３ 下部案内部材
４ 可動子
５ 上部ストッパ
６，６Ｂ 上部緩衝材
７ 下部ストッパ
８，８Ｂ 下部緩衝材
１１ 上部構造体
１２ 下部構造体
１３ 免震層
２１ 上部傾斜面
３１ 下部傾斜面
４４ 上部当接面
４５ 下部当接面
５１ 第１上部ストッパ
５２ 第２上部ストッパ
６５ 第１上部緩衝材
６６ 第２上部緩衝材
７１ 第１下部ストッパ
７２ 第２下部ストッパ
８１，８５ 第１下部緩衝材
８２，８６ 第２下部緩衝材
９１ ボルト
９２ 可動子当接部
９３ 皿ばね（ばね部材）
２ 上部案内部材
３ 下部案内部材
４ 可動子
５ 上部ストッパ
６，６Ｂ 上部緩衝材
７ 下部ストッパ
８，８Ｂ 下部緩衝材
１１ 上部構造体
１２ 下部構造体
１３ 免震層
２１ 上部傾斜面
３１ 下部傾斜面
４４ 上部当接面
４５ 下部当接面
５１ 第１上部ストッパ
５２ 第２上部ストッパ
６５ 第１上部緩衝材
６６ 第２上部緩衝材
７１ 第１下部ストッパ
７２ 第２下部ストッパ
８１，８５ 第１下部緩衝材
８２，８６ 第２下部緩衝材
９１ ボルト
９２ 可動子当接部
９３ 皿ばね（ばね部材）
Claims (4)
- 水平方向に相対変位可能な上部構造体と下部構造体との間に設けられる免震機構において、
前記上部構造体の底部に設けられ、一の水平方向に沿って上側に凸となる逆Ｖ字型状に傾斜する上部傾斜面を有する上部案内部材と、
前記下部構造体の上部に設けられ、前記一の水平方向に直交する他の水平方向に沿って下側に凸となるＶ字型状に傾斜する下部傾斜面を有する下部案内部材と、
前記上部案内部材と前記下部案内部材との間に配置され、前記上部傾斜面に沿って前記上部案内部材と前記一の水平方向に相対変位可能であるとともに、前記下部傾斜面に沿って前記下部案内部材と前記他の水平方向に相対変位可能な可動子と、
前記上部案内部材に支持され前記可動子の前記上部案内部材に対する軌道の前記一の水平方向の両端に配置された一対の上部ストッパと、
該一対の上部ストッパと前記可動子との間それぞれに配置された一対の上部緩衝材と、
前記下部案内部材に支持され前記可動子の前記下部案内部材に対する軌道の前記他の水平方向の両端に配置された一対の下部ストッパと、
該一対の下部ストッパと前記可動子との間それぞれに配置された一対の下部緩衝材と、を有することを特徴とする免震機構。 - 前記上部緩衝材は、弾性体および粘弾性体の少なくともいずれか一方によって形成され、前記上部ストッパと前記可動子との間全体に配置された薄膜状のシート部材を有し、
前記下部緩衝材は、弾性体および粘弾性体の少なくともいずれか一方によって形成され、前記下部ストッパと前記可動子との間全体に配置された薄膜状のシート部材を有することを特徴とする請求項１に記載の免震機構。 - 前記上部緩衝材は、前記一の水平方向に弾性変形可能に構成され前記上部ストッパに支持されたばね部材を有し、
前記下部緩衝材は、前記他の水平方向に弾性変形可能に構成され前記下部ストッパに支持されたばね部材を有することを特徴とする請求項１に記載の免震機構。 - 前記上部案内部材は、前記上部構造体と水平方向の相対移動が拘束され、
前記下部案内部材は、前記下部構造体と水平方向に相対移動可能に構成されていて、
前記下部案内部材と前記下部構造体との摩擦係数は、前記可動子と前記下部傾斜面との摩擦係数よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の免震機構。
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