JP3184595U - 免震装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地震によって生じる垂直方向と水平方向の震動だけではなく、回転方向の震動の影響も低減する免震装置を提供する。
【解決手段】免震装置は、対象物２に対する水平方向の震動を防止する第一の免震機構１１と、この第一の免震機構の上方に設けられ、対象物に対する垂直方向の震動を防止する第二の免震機構１２と、この第二の免震機構の上方に設けられ、対象物に対する回転方向の震動を防止する第三の免震機構１３と、第三の免震機構の上方に設けられ、対象物の位置を保つように設置台１６に対して、相対的に水平的に移動する第四の免震機構１４とを有する。
【選択図】図１

Description

本考案は、免震装置に関する。

従来より、精密測定機器や文化財等を、地震による震動から保護する免震装置が知られている。免震装置としては、三次元方向の揺れに対応するように、垂直方向の揺れと水平方向の揺れとを防止する構成を備えるものがある。

特許文献１には、積層ゴムからなる水平免震手段と空気ばねからなる垂直免震手段とを直列に連結して、空気ばねは空気室を画成し外周を外筒の内周面に密着状態で覆われたベローズを備え、積層ゴムとしては鉛プラグ入り積層ゴムまたは高減衰積層ゴムが用いられ、ベローズ内に画成された空気室と作動体の内部に形成された補助タンクとがオリフィスを介して連通される３次元免震装置が開示されている。

特開２００５−０１６６３３号公報

しかしながら、地震により生じる震動はあらゆる方向に発生するものであり、垂直方向及び水平方向の揺れに対応する構成では不十分であった。

本考案は、本構成を有さない場合と比較して、地震によって生じる震動の影響をより低減する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に、本考案に係る免震装置は、対象物に対する水平方向の震動を防止する第一の免震機構と、前記第一の免震機構の垂直方向上方に設けられ、前記対象物に対する垂直方向の震動を防止する第二の免震機構と、前記第二の免震機構の垂直方向上方に設けられ、前記対象物に対する回転方向の震動を防止する第三の免震機構と、を有する。
これにより、本構成を有さない場合と比較して、地震によって生じる震動の影響をより低減することができる。

好ましくは、前記第二の免震機構は、垂直方向に移動する支持体を備え、前記第三の免震機構は、前記支持体に設けられた弾性体を備える。
これにより、本構成を有さない場合と比較して、構成をより簡略化することができる。

好ましくは、前記弾性体は筒状部を含む。
これにより、本構成を有さない場合と比較して、構成をさらに簡略化することができる。

好ましくは、前記弾性体は、防振ゴム又は免震ゴムである。
これにより、本構成を有さない場合と比較して、構成をさらに簡略化することができる。

好ましくは、前記第三の免震機構の垂直方向上方に設けられ、前記対象物に対する水平方向の震動を防止する第四の免震機構、をさらに有する。
これにより、本構成を有さない場合と比較して、地震によって生じる震動の影響をさらに低減することができる。

好ましくは、前記第四の免震機構の垂直方向上方に設けられ、前記対象物を載置する載置台、をさらに有する。
これにより、本構成を有さない場合と比較して、対象物をより安定して支持することができる。

好ましくは、前記第四の免震機構は、前記載置台を支持する基台と、前記載置台と基台との間に設けられ、該載置台及び該基台よりも滑り性が高い滑り性部材と、を有し、前記滑り性部材を介して、前記基台と前記載置台とを相互に滑らせるようにして震動に対応する。
これにより、本構成を有さない場合と比較して、装置の肥大化を抑制することができる。

好ましくは、前記第二の免震機構は、前記対象物の垂直方向の震動に対応する定荷重ばねを備える。
これにより、本構成を有さない場合と比較して、より効果的に垂直方向に対する震動に対応することができる。

好ましくは、前記第一の免震機構は、前記対象物の水平方向の震動に対応する定荷重ばねを備える。
これにより、本構成を有さない場合と比較して、より効果的に水平方向に対する震動に対応することができる。

好ましくは、電源等の外部からの動力を要さない。
これにより、装置を設置する箇所に対す制限が抑制される。

本考案によれば、本構成を有さない場合と比較して、地震により生じる震動の影響をより低減する免震装置を提供することができる。

本考案の一実施形態として用いられる免震装置の斜視図である。 本考案の一実施形態として用いられる第一の免震機構の正面図である。 図２のＡ−Ａ線図である。 本考案の第一の実施形態として用いられる第二の免震機構周辺の概略図である。 本考案の一実施形態として用いられる第三の免震機構周辺の概略図である。 本考案の一実施形態として用いられる第四の免震機構の中心部分周辺の拡大正面図である。 本考案の一実施形態として用いられる第三の免震機構の動作を説明する説明図である。 本考案の第一の実施形態に係る免震装置の動作を説明する説明図である。 本考案の第二の実施形態として用いられる第二の免震機構周辺の概略図である。 本考案の第二の実施形態に係る免震装置の動作を説明する説明図である。 本考案の他の実施形態として用いられる第三の免震機構周辺の概略図である。

［第一の実施形態］
本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本考案の一実施形態の免震装置１の斜視図を示す。

免震装置１は、第一の免震機構１１と、第二の免震機構１２と、第三の免震機構１３と、第四の免震機構１４と、載置台１６とを有する。
免震装置１は、第一の免震機構１１の垂直方向上方に、第二の免震機構１２、第三の免震機構１３、第四の免震機構１４及び載置台１６が積み重なるように配置されて構成される。免震装置１は、第一の免震機構１１の下面が地面や設置台等の設置箇所と接するようにして設置される。

載置台１６は、例えば、板状の部材（プレート）や、アルミ、スチール、非磁性のステンレス等からなるハニカムベンチなどにより構成される。載置台１６には、対象物２として例えば、微小な距離を測る光学式測長装置等の精密機器や文化財などが載置される。

次に、第一の免震機構１１の詳細について説明する。
図２は、第一の免震機構１１の正面図を示す。
図３は、図２のＡ−Ａ線図を示す。

第一の免震機構１１は、水平方向の震動に対応する。第一の免震機構１１は、例えば、震度４以上の場合に動作するように設定されている。第一の免震機構１１が作用する震動の大きさの範囲は、第二の免震機構１２の免震する能力や免震装置１の設置箇所等を考慮して、適宜調整することができる。

第一の免震機構１１は、基台２２と、水平移動部２４と、複数（本実施形態のおいては四つ）の定荷重ばね２６とにより構成される。

基台２２は、設置部２２ａにより免震装置１が設置される面（設置箇所）と接するようになっている。設置部２２ａは、摩擦係数の大きいものが用いられる等して、設置箇所に対する移動が抑制されるように構成されている。
基台２２は、免震装置１の設置箇所に固定されるようにしてもよい。

水平移動部２４の上部には天板部２４ａが固定されており、この天板部２４ａの上方に第二の免震機構１２が固定されるようになっている。水平移動部２４は、例えばボールキャスタ等の水平可動部材２４ｂを介して、基台２２上に載置されている。
水平移動部２４の側壁には、衝撃を緩衝する衝撃緩衝部材２４ｃがこの水平移動部２４の周囲を覆うようにして設けられている。衝撃緩衝部材２４ｃは、例えば、低反発スポンジやゴム等の弾性体からなる。このため、本構成を有さない場合と比較して、水平移動部２４が外壁等と衝突するような場合であっても、それによる衝撃が緩和され、これら水平移動部２４や外壁等の破損が抑制される。
衝撃緩衝部材２４ｃは、例えば、水平移動部２４の側壁の各辺それぞれに一つ又は複数、間隔を空けて部分的に設けるようにしてもよい。

第一の定荷重ばね２６は、基台２２の四隅に設けられている。第一の定荷重ばね２６は、通常時において水平移動部２４を基台２２の中央部に配置するように設計されている。第一の定荷重ばね２６は、巻取り部２６ａと、回転支軸２６ｂと、ばね部２６ｃとにより構成される。
巻取り部２６ａは、水平移動部２４に垂直方向回転自在に設けられており、ばね部２６ｃの一端側を巻き取るようになっている。
回転支軸２６ｂは、基台２２に垂直方向に対して回転自在に設けられており、ばね部２６ｃの一端側が固定されている。

第一の免震機構１１は、水平移動部２４の水平移動距離が±150 〜 190 mm程度となるように設計されている。
水平移動部２４は、水平可動部材２４ｂを備えた構成に替えて、例えばろう石等、水平方向に移動自在な程度に摩擦の小さい部材を用いるようにしてもよい。

予め設定した震度以上の地震により免震装置１の設置箇所が大きく震動すると、この設置箇所とともに基台２２は水平方向に移動する。これに対し、水平移動部２４は水平方向に対する位置を維持するように、基台２２に対して相対的に水平方向自在に移動する。この際、第一の定荷重ばね２６それぞれのばね部２６ｃが水平移動部２４の移動に併せて伸縮するとともに、この水平移動部２４の移動に従って回転支軸２６ｂが回転する。
回転支軸２６ｂが垂直方向を軸として回転自在に設けられているため、本構成を有さない場合と比較して、水平移動部２４の移動に伴って生じるばね部２６ｃ等にかかる負担が抑制される。

このように、第一の免震機構１１は、水平方向の比較的大きな震動を防止する。このため、第一の免震機構１１上に設けられた構成部分に対する震動の影響が抑制される。

次に、第二の免震機構１２の詳細について説明する。
図４（ａ）は、第二の免震機構１２の側方からの概略図を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ線図を示す。

第二の免震機構１２は、筺体３０と、この筺体３０の内部に設けられた枠体部３２と、この枠体部３２に対して垂直方向に移動自在に設けられた移動部３４とを有する。
枠体部３２は、底板部４０と、この底板部４０から垂直方向に延びるように設けられた四つの柱体４２と、この四つの柱体４２に支持される天枠４４と、この天枠４４に設けられた四つの第二の定荷重ばね４６と、位置調整部４８とを備える。

四つの柱体４２はそれぞれ、左右前後方向に対する四隅に配置されている。四つの柱体４２のうちの一つには、この柱体に沿うようにして垂直方向に延びる案内部５０が設けられている。
天枠４４は中央に開口が形成されており、この開口の内側に移動部３４が垂直方向に移動するように配置されている。天枠４４の左右前後方向に対する四隅に第二の定荷重ばね４６がそれぞれ配置されている。

第二の定荷重ばね４６は、巻取り部４６ａと、ばね部４６ｂとを備える。
巻取り部４６ａは天枠４４の下面に、前後方向を軸として回転自在に設けられており、ばね部４６ｂの一端側を巻き取るようになっている。ばね部４６ｂの他端は、移動部３４の移動板６２に固定されている。

位置調整部４８は、底板部４０の上方に設けられている。位置調整部４８は、移動部３４の垂直方向に対する位置（高さ）を調整するようになっている。
位置調整部４８は、底板部４０の左側・右側にそれぞれ配置された二つの第三の定荷重ばね５２と、これら二つの第三の荷重ばね５０の間に配置された接続部材５４とを備える。

第三の定荷重ばね５２は、巻取り部５２ａと、ばね部５２ｂとを備える。
巻取り部５２ａは、底板部４０の上面に前後方向を軸として回転自在に設けられており、ばね部５２ｂの一端側を巻き取るようになっている。
接続部材５４の一端は一方（左側）のばね部５２ｂの一端に固定されており、この接続部材５４の他端は他方（右側）のばね部５２ｂの一端に固定されている。接続部材５４は、例えば針金等によって構成される。

移動部３４は、板状の部材である移動板６２と、この移動板６２に設けられた被案内部６４と、移動板６２から垂直方向に延びるように設けられた四つの支持体６６とを備える。被案内部６４が枠体部３２の案内部５０に案内されるようにして、移動部３４は枠体部３２に対して垂直方向に移動するようになっている。一つの案内部５０によって移動部３４が案内される場合、複数の案内部５０によって案内される場合と比較して、移動の際に生じる摩擦や抵抗が低減される。
四つの支持体６６はそれぞれ円柱形状であり、移動板６２の左右前後方向に対する四隅に配置されている。

移動板６２の左側面・右側面それぞれの前後に、四つの第二の定荷重ばね４６それぞれのばね部４６ｂの一端が固定されている。移動板６２に下方に、第三の定荷重ばね５２に接続された接続部材５４が配置されている。
移動部３４は、第二の定荷重ばね４６によって支持されるとともに、位置調整部４８によって垂直方向に対する位置（高さ）が調整されるようになっている。移動部３４は第二の定荷重ばね４６によって支持されているため、重力に従って下降する（ばね部４６ｂが巻き出される）こととなる。これに対して、位置調整部４８は移動部３４の下降を抑制するように機能する。このため、移動部３４は、予め定められた位置に調整されることとなる。

接続部材５４を針金で構成する場合、この針金の本数や太さ等を変更することで第三の定荷重ばね５２にかかる負荷が調整される。このため、本構成を有さない場合と比較して、移動部３４の位置の設定が容易となる。

次に、第三の免震機構１３の詳細について説明する。あわせて、第四の免震機構１４について説明する。
図５は、第三の免震機構１３周辺の概略図を示す。
図６は、第四の免震機構１４の中央部分周辺の拡大正面図を示す。

第三の免震機構１３は、第二の免震機構１２の四つの支持体６６それぞれに設けられている。第三の免震機構１３は、弾性体１００と、下板１０２と、上板１０４とを備える。

弾性体１００は、水平方向（ｘ軸、ｙ軸）及び垂直方向（ｚ軸）それぞれの軸に対する回転方向（以下、単に「回転方向」という場合がある）に自在に変形する。弾性体１００は例えば、防振に用いられる防振ゴムや免震に用いられる免震ゴム等の、弾性を備える部材により構成される。
本実施形態においては、弾性体１００は内部が空洞の円筒形状であり、筒状部を含むように形成されている。

下板１０２は弾性体１００の下部に固定され、その中央部が第二の免震機構１２の支持体６６の上端に対してねじ１０６により止められている。
上板１０４は弾性体１００の上部に固定され、その中央部が第四の免震機構１４の基台１１０に対してねじ１０８により止められている。

第三の免震機構１３は第一の支持体１３２の上端から載置台１６側に向けて設けられ、この第三の免震機構１３の上部は第四の免震機構１４に固定されている。第三の免震機構１３は、載置台１６を支持するとともに、予め定められた以上の負荷がかかった場合にはその負荷に従って変形するようになっている。第三の免震機構１３（及び第四の免震機構１４）を介して、第二の免震機構１２によって載置台１６が支持されている。

第四の免震機構１４は、水平方向の震動に対応する。第四の免震機構１４は、例えば震度４以上の場合に作用するように構成されている。第四の免震機構１４が作用する震動の大きさの範囲は、第二の免震機構１２の免震する能力や免震装置１の設置箇所等を考慮して、適宜調整することができる。

第四の免震機構１４は、第三の免震機構１３の上方に配置され載置台１６を支持する基台１１０と、載置台１６の下面に固定された板状の滑り性部材１１２と、載置台１６の下面に固定されたストッパ部１１４とにより構成される。

基台１１０の略中央には、この基台１１０を貫通するように円形の開口部１１０ａが形成されている。基台１１０の開口部１１０ａに対応するようにして、ストッパ部１１４が配置されている。
滑り性部材１１２は、載置台１６及び基台１１０よりも高い滑り性を有する部材であり、例えばランナーステンレス等が用いられる。
ストッパ部１１４は、水平方向に対する衝撃を緩衝する部材であり、例えばウレタンモールドベアリング等が用いられる。ストッパ部１１４は、表面が柔軟な素材からなり、垂直方向を軸として回転自在となっている。

第四の免震機構１４は、滑り性部材１１２を介して、基台１１０と載置台１６とを相互に滑らせるようにして震動に対応する。載置台１６及び基台１１０が水平方向に対して予め定められた距離まで相対的に移動すると、ストッパ部１１４が開口部１１０ａの内壁１１０ｂに衝撃を緩衝しながら接触する。このため、衝撃を緩和しつつ、載置台１６及び基台１１０が予め定められた距離以上離れることが防止される。ひいては、載置台１６が水平方向に過度に移動して、基台１１０から落下することが防止される。

次に、第三の免震機構１３による回転方向の免震について説明する。
図７は、回転方向の震動を防止する動作について説明する説明図を示す。
図７（ａ）はｘ軸に対する回転方向を示し、図７（ｂ）はｙ軸に対する回転方向を示し、図７（ｃ）はｚ軸に対する回転方向を示す。

震動が生じた場合、それぞれの第三の免震機構１３は震動に応じて変形し、載置台１６（及び対象物２）の位置を保つようになっている。
例えば、図７（ａ）に示すようなｘ軸に対する回転方向の震動に対しては、四つの弾性体１００のうち、ｘ軸方向（図１における左右方向）に対して一方側に設けられた二つの弾性体１００が折れ曲がるように変形することで、載置台１６がｘ軸に対する回転方向に回転することが防止される（載置台１６の水平性が保たれる）。

図７（ｂ）に示すようなｙ軸に対する回転方向の震動に対しては、ｙ軸方向（図１における前後方向）に対して一方側に設けられた二つの弾性体１００が折れ曲がるように変形することで、載置台１６がｙ軸に対する回転方向に回転することが防止される（載置台１６の水平性が保たれる）

図７（ｃ）に示すようなｚ軸に対する回転方向の震動に対しては、四つの弾性体１００がその回転方向に従って捻じれるように変形することで、載置台１６がｚ軸に対する回転方向に回転することが防止される。

次に、免震装置１の免震について説明する。主に、第二の免震機構１２の垂直方向の震動に対する免震の動作、及び第四の免震機構１４の水平方向に対する免震の動作を用いて説明する。
図８は、免震装置１の免震について説明する説明図を示す。
図８（ａ）は、載置台１６と枠体部３２とが最も離間している状態（図８の説明において以下、「離間状態」という）を示し、図８（ｂ）は、震動が生じていない状態（同じく、「標準状態」という）を示し、図８（ｃ）は、載置台１６と枠体部３２とが最も接近している状態（同じく、「接近状態」という）を示す。

図８（ｂ）に示すように、標準状態において移動部３４（移動板６２）は、枠体部３２の高さ方向に対して中央付近に位置している。移動部３４は、第二の定荷重ばね４６によって支持され、移動板６２の下面は接続部材５４に接触している。

この場合において、比較的小さな地震（例えば震度３以下）による震動が生じると、この震動は第二の免震機構１２及び第三の免震機構１３により防止される。具体的には、主に、垂直方向の震動は第二の定荷重ばね４６により防止され、水平方向の震動及び回転方向の震動は弾性体１００により防止される。

第二の免震機構１２は、垂直方向の震動に対応するように離間状態あるいは接近状態となるように動作する。
図８（ａ）に示すように、離間状態においては、移動部３２の移動板６２は枠体部３２の底板部４０から離れ、第二の定荷重ばね４６はばね部４６ｂを巻き取った状態となる。この際、移動板６２は底板部４０に対して上昇し、接続部材５４から離れた位置となる。

一方、図８（ｃ）に示すように、接近状態においては、移動部３２の移動板６２は枠体部３２の底板部４０に近づき、第二の定荷重ばね４６はばね部４６ｂが巻き出された状態となる。この際、移動板６２は底板部４０側に下降する。移動板６２は下降に伴って、その下面で接続部材５４を下方に押下げる。接続部材５４が下方に押下げられると、第三の定荷重ばね５２はばね部５２ｂが巻き出された状態となる。
位置調整部４８は、移動部３４の移動（特に下降）を阻害することを抑制しつつ、この移動部３４の標準状態における位置を調整する。

比較的大きい地震（例えば震度４以上）による震動が生じると、その震動は、第一の免震機構１１、第二の免震機構１２、第三の免震機構１３及び第四の免震機構１４により防止される。具体的には、垂直方向の震動は第二の定荷重ばね４６により防止され、水平方向の震動は弾性体１００、第一の免震機構１１及び第四の免震機構１４により防止される。あわせて、回転方向の震動は弾性体１００により防止される。

この際、第四の免震機構１４（及びこれより下方に位置する免震装置１の構成要素）は震動に応じて、図８（ａ）、（ｃ）に示すように、載置台１６の位置を保つようにこの載置台１６に対して相対的に水平方向に移動する。

免震装置１は、水平方向及び垂直方向の震動に加え、回転方向の震動に対してもその影響を低減するようになっている。

［第二の実施形態］
次に、第二の実施形態について説明する。
第一の実施形態においては、第二の定荷重ばね４６等を備える第二の免震機構１２を用いているのに対し、第二の実施形態においては、第二の免震機構１２２を用いている点で、両者は異なる。実質的に同一の構成要素についてはその説明を省略する。
図９は、第二の免震機構１２２周辺の概略図を示す。

第二の免震機構１２２は複数設けられ、その外側が筺体３０で囲われている。本実施形態においては、複数の第二の免震機構１２はそれぞれ、載置台１６を均等に支持するように四隅に配置されている。四つの第二の免震機構１２２は、載置台１６の中心に対して前後左右それぞれの方向について対称となるように配置されている。
第二の免震機構１２２は、載置台１６（及びこれに載置される対象物２）に対する水平方向及び垂直方向の震動を防止する。

第二の免震機構１２２は、載置台１６を介して対象物２を支持する第一の支持体１３２を備える。第一の支持体１３２は、一方向に延びる略円柱状に形成され、筺体３０の上面部３０ａに形成された開口３０ｂを遊びをもって貫く（遊貫する）ように設けられている。第一の支持体１３２の内部には空間が形成され、この第一の支持体１３２の側壁には開口部１３２ａが形成されている。本実施形態においては、第一の支持体１３２は、円筒形状となっている。
第一の支持体１３２は円柱状に限らず、四角柱状等の多角柱状としてもよい。

第一の支持体１３２の外側には、この第一の支持体１３２と接触しないでこれを囲うようにして第二の支持体１３４が配設されている。第二の支持体１３４は円筒形状であり、底面が囲われ上部が開口した形状となっている。
第二の支持体１３４の内側には、対向する一組の側面を渡るようにして水平支持板１３４ａが設けられており、この水平支持板１３４ａは、第一の支持体１３２の開口部１３２ａを連通するように配設されている。

第二の支持体１３４の水平支持板１３４ａと第一の支持体１３２の底面部１３２ｂとには、それぞれを遊貫するように軸部材１４０が配設されている。軸部材１４０の上部側、下部側にはそれぞれ、免震部材１４２ａ、１４２ｂが配設されている。
免震部材１４２ａ、１４２ｂは、水平方向に対する震動を防止する。免震部材１４２ａ、１４２ｂは例えば積層ゴムであり、弾性体と鋼板とを交互に積層して成形された構成となっている。

具体的には、水平支持板１３４ａの上方に、軸部材１４０が遊貫するように免震部材１４２ａが配設され、この免震部材１４２ａの上部には、軸部材１４０に固定された規制部材１４４ａが配設されている。
免震部材１４２ａは、規制部材１４４ａと水平支持板１３４ａとの間に挟まれるように配置されており、規制部材１４４ａによって上方側への移動が規制され、水平支持板１３４ａによって下方側への移動が規制されるようになっている。

底面部１３２ｂの下方に、軸部材１４０が遊貫するように免震部材１４２ｂが配設され、この免震部材１４２ｂの下部には、軸部材１４０に固定された規制部材１４４ｂが配設されている。
免震部材１４２ａは、底面部１３２ｂと規制部材１４４ｂとの間で挟まれるように配置されており、底面部１３２ｂによって上方側への移動が規制され、規制部材１４４ｂによって下方側への移動が規制されるようになっている。

載置台１６上に物体が載置される（荷重がかかる）と、第一の支持体１３２に垂直方向下向きの負荷がかかる。第一の支持体１３２にかかるこの負荷は免震部材１４２ｂに作用し、この免震部材１４２ｂにかかる負荷は、規制部材１４４ｂ、軸部材１４０及び規制部材１４４ａを介して免震部材１４２ａに作用する。
このように、載置台１６にかかる荷重は、免震部材１４２ａ、１４２ｂにより支持されるようになっている。このため、水平方向の震動は免震部材１４２ａ、１４２ｂによって吸収され、載置台１６に対する水平方向の震動が抑制される。

第二の支持体１３４の外側には、この第二の支持体１３４と接触しないでこれを囲うようにして第三の支持体１５０が配設されている。第三の支持体１５０は、側面及び底面が囲われ、上部が開口した形状となっている。

第三の支持体１５０と第二の支持体１３４との間には、空気ばね本体１６０が配設されている。空気ばね本体１６０は弾性体からなり、一端側（外縁）が第三の支持体１５０に接続され、他端側（内縁）が第二の支持体１３４に接続されている。
第三の支持体１５０と第二の支持体１３４との隙間であって空気ばね本体１６０により塞がれた空間に、エアータンク１６２が形成される。エアータンク１６２には、オリフィス（非図示）を通じて空気が吸入・吸出するようになっている。

第二の支持体１３４、第三の支持体１５０、空気ばね本体１６０及びエアータンク１６２によって、空気ばね装置１６４が構成される。
第三の支持体１５０は、空気ばね本体１６０及びエアータンク１６２を介してこの第三の支持体１５０の内側に第二の支持体１３４を支持している。このため、第二の支持体１３４及び第一の支持体１３２は、垂直方向に移動自在となっている。

空気ばね本体１６０は、可動範囲（ストロークの長さ）が例えば±70 mm程度であり、一般的な免震装置に用いられるもの（例えば±10 mm程度）よりもストロークが長くなっている。このため、空気ばね装置１６４は、本構成を有さない場合と比較して、より大きな震動に対応するようになっている。

第三の支持体１５０の内側であって第二の支持体１３４の下方には、衝撃を緩衝する緩衝部材１６６が設けられている。緩衝部材１６６は、例えば低反発スポンジ等からなる。

第二の実施形態においては、第三の免震機構１３は、第一の支持体１３４の上端に固定されている。

次に、第二の実施形態に係る免震装置１の免震について説明する。主に、第二の免震機構１２２の垂直方向の震動に対する免震の動作、及び第四の免震機構１４の水平方向に対する免震の動作を用いて説明する。
図１０は、免震装置１の免震について説明する説明図を示す。
図１０（ａ）は、載置台１６と第三の支持体１５０とが最も離間している状態（図１０の説明において以下、「離間状態」という）を示し、図１０（ｂ）は、震動が生じていない状態（同じく、「標準状態」という）を示し、図１０（ｃ）は、載置台１６と第三の支持体１５０とが最も接近している状態（同じく、「接近状態」という）を示す。

図１０（ｂ）に示すように、標準状態において第二の支持体１３４は、空気ばね本体１６０によってその垂直方向における位置が調整されるようになっている。

この場合において、比較的小さな地震（例えば震度３以下）による震動が生じると、この震動は第二の免震機構１２２及び第三の免震機構１３により防止される。具体的には、主に、垂直方向の震動は空気ばね装置１６４により防止され、水平方向の震動は免震部材１４２ａ、１４２ｂ及び弾性体１００により防止される。あわせて、回転方向の震動は、弾性体１００により防止される。

空気ばね装置１６４は、垂直方向の震動に対応するように離間状態あるいは接近状態となるように動作する。図８（ａ）に示すように、離間状態においては、第二の支持体１３４は第三の支持体１５０から離れ、空気ばね本体１６０は伸びた状態となる。一方、図８（ｃ）に示すように、接近状態においては、第二の支持体１３４は第三の支持体１５０に近づき、空気ばね本体１６０は離間状態とは反対に伸びた状態となる。

比較的大きい地震（例えば震度４以上）による震動が生じると、その震動は、第一の免震機構１１、第二の免震機構１２２、第三の免震機構１３及び第四の免震機構１４により防止される。具体的には、垂直方向の震動は空気ばね装置１６４により防止され、水平方向の震動は免震部材１４２ａ、１４２ｂ、弾性体１００、第一の免震機構１１及び第四の免震機構１４により防止される。あわせて、回転方向の震動は、弾性体１００により防止される。

この際、第四の免震機構１４（及びこれより下方に位置する免震装置１の構成要素）は震動に応じて、図１０（ａ）、（ｃ）に示すように、載置台１６の位置を保つようにこの載置台１６に対して相対的に水平方向に移動する。

空気ばね本体１６０はストロークの長さが比較的長い構成となっている。このため、空気ばね装置１６４は、本構成を有さない場合と比較して、垂直方向に対するより大きな震動を吸収することができる。
空気ばね装置１６４は、比較的弱い地震による震動から比較的強い地震による震動まで対応するようになっている。

上記実施形態においては、第三の免震機構１３が第四の免震機構１４を介して載置台１６を支持する構成について説明したが、これに限らず、第四の免震機構１４を省略するようにしてもよい。すなわち、第三の免震機構１３と載置台１６とを直接固定するようにしてもよい。

水平方向の揺れについて、第一の免震機構１１と第四の免震機構１４とは同程度以上の震動に対応するようにしてもよいし、それぞれが震動に対して段階的に対応するようにしてもよい。例えば、第四の免震機構１４は震度４以上で作用するようにし、第一の免震機構１１は震度６以上で作用する等のように構成してもよい。

第三の免震機構１３の弾性体１００が円筒形状である場合について説明したが、これに限らず、形状は適時選択することができる。例えば、弾性体１００は、第一の免震機構１１６の上部と載置台１６の下部とを接続する直方体状としてもよいし、台形状としてもよい。

弾性体１００は、複数を連ねるようにして配置するようにしてもよい。具体的には、図１１に示すように、第二の免震機構１３の支持体６６の一つに対して、弾性体１００を三つ円状に配置するようにしてもよい。また、弾性体１００の長さは、適宜変更するようにしもよい。
このように、弾性体１００の個数や配置、長さ等を適宜変更することで、回転方向の震動に対する免震の能力が適宜調整される。

また、震動として地震に起因するものを想定した場合について説明したが、これに限らず、設置箇所への衝突による突発的な揺れについても適用できる。

１ 免震装置
２ 対象物
１１ 第一の免震機構
１２ 第二の免震機構
１３ 第三の免震機構
１４ 第四の免震機構
１６ 載置台
２６ 第一の定荷重ばね
３２ 枠体部
３４ 移動部
４０ 底板部
４６ 第二の定荷重ばね
４８ 位置調整部
５０ 案内部
５２ 第三の定荷重ばね
５４ 接続部材
６４ 被案内部
６６ 支持体
１００ 弾性体

Claims (9)

1. 対象物に対する水平方向の震動を防止する第一の免震機構と、
   前記第一の免震機構の垂直方向上方に設けられ、前記対象物に対する垂直方向の震動を防止する第二の免震機構と、
   前記第二の免震機構の垂直方向上方に設けられ、前記対象物に対する回転方向の震動を防止する第三の免震機構と、
   を有する免震装置。
2. 前記第二の免震機構は、垂直方向に移動する支持体を備え、
   前記第三の免震機構は、前記支持体に設けられた弾性体を備える請求項１記載の免震装置。
3. 前記弾性体は筒状部を含む請求項２記載の免震装置。
4. 前記弾性体は、防振ゴム又は免震ゴムである請求項２又は３記載の免震装置。
5. 前記第三の免震機構の垂直方向上方に設けられ、前記対象物に対する水平方向の震動を防止する第四の免震機構、
   をさらに有する請求項１乃至４いずれか記載の免震装置。
6. 前記第四の免震機構の垂直方向上方に設けられ、前記対象物を載置する載置台、
   をさらに有する請求項５記載の免震装置。
7. 前記第四の免震機構は、
   前記載置台を支持する基台と、
   前記載置台と基台との間に設けられ、該載置台及び該基台よりも滑り性が高い滑り性部材と、
   を有し、
   前記滑り性部材を介して、前記基台と前記載置台とを相互に滑らせるようにして震動に対応する請求項６記載の免震装置。
8. 前記第二の免震機構は、前記対象物の垂直方向の震動に対応する定荷重ばねを備える請求項１乃至７いずれか記載の免震装置。
9. 前記第一の免震機構は、前記対象物の水平方向の震動に対応する定荷重ばねを備える請求項１乃至８いずれか記載の免震装置。

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