JP5278857B2 - 免震ユニット - Google Patents

Description

本発明は免震ユニットに関する。

従来、免震装置において、支承する建築物や床上の物品の下側に、滑動又は転動をしうる部材を介在させることが知られている。
例えば、特許文献１には、免震面形成用上側基盤の下面中心部に、下端を露出させた状態で免震用球体を回転自在に収装した球体保持金具を固設し、当該上側基盤の下面側に対向させて設けた基礎面形成用下側基盤の中心部に、上記免震用球体の下端を転動可能に接触させるように成した免震作用を司る免震制御用基構部に対して、衝撃を吸収する無反発ゴム材で形成した復元用円筒状外装を、その上端縁を前記免震面形成用上側基盤の周縁に、また、その下端縁を上記基礎面形成用下側基盤の周縁にそれぞれ連結することによって、当該免震制御用基構部の側周面部分を覆うように構成してなる免震用盤体が記載されている。
また、特許文献２には、電子機器に突設される脚体と、前記脚体を摺動可能に支承する台座とよりなる電子機器の台足において、前記脚体の下端部が曲率半径を有する球面状の凸面に形成されるとともに、前記凸部と摺動可能な前記台座の受け面が、該曲率半径よりも大きい曲率半径を有する中央部と該中央部を中心としてすりばち状に傾斜した面とを備え、且つ前記台座の底面部が平滑面に形成されてなることを特徴とする電子機器の台足が記載されている。

さらに、特許文献３には、上部構造物に固定され凹状の球面部分が形成された上側部材と、基礎部材に支持され凹状の球面部分が形成された下側部材と、前記上側部材と前記下側部材との間に介在する上下が対称的な凸状の球面部分を有する剛性の転動部材と、が備えられた制震装置であって、前記転動部材は、金属球と当該金属球を回転自在に保持する保持部材で構成され、前記保持部材は硬質ゴム性の弾性部材であることを特徴とする制震装置が記載されている。
さらに、特許文献４には、上部構造物に固定され内面が凹状の曲面部分が形成された上側部材と、基礎部材に支持され内面が凹状の曲面部分が形成された下側部材と、前記上側部材と前記下側部材との間に介在する上下が対称的な凸状の曲面部分を有する転動部材とを備えた免震装置であって、前記転動部材は、全体形状が略円盤状に形成されており、曲面に形成された中央部と、前記曲面に滑らかに接続する平板面が形成された周辺部を有することを特徴とする免震装置が記載されている。

特開２００７−２４１２３号公報 特許第３０５８３６４号公報 実用新案登録第３１１７０２９号公報 特開２００６−２８３９５９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の免震用盤体及び特許文献２に記載の電子機器の台足は、いずれも振幅が大きな地震に対して、効果が得られるものではなかった。
具体的には、家屋等の建築物においては、地震の振幅が増幅され、建築物自体が受ける揺れの振幅が大きくなるときがあるが、特許文献１に記載の免震用盤体は、球体が転動しうる範囲が狭いため、そのような振幅が大きい揺れに対して、効果が得られない。特許文献２に記載の電子機器の台足は、構造上、脚体の電子機器との接続部に大きな応力がかかりやすいため、大きな振幅の揺れでその接続部付近が破損しやすい。よって、振幅が大きな地震に対しては、破損が生じやすいという問題があった。
また、特許文献３に記載の制震装置及び特許文献４に記載の免震装置は、ある程度大きな揺れには対応することができるものの、上側部材が下側部材に対応する位置から完全にずれてしまうことを防止することができていない。

したがって、本発明は、振幅が大きな地震に対して、免震効果が得られる免震ユニットを提供することを目的とする。

本発明は、以下の（１）〜（１０）を提供する。
（１）上部構造物に固定されうる上側部材と、
基礎部材に固定されうる下側部材と、
前記上側部材と前記下側部材との間に摺動自在に挟まれた摺動部材と
を具備し、
前記上側部材の前記摺動部材との当接面と前記下側部材の前記摺動部材との当接面とが、いずれも凹面であり、
前記上側部材と前記下側部材とが、いずれも周縁部において内側に突き出る突状部を有し、
前記摺動部材が、前記上側部材と当接する凸状の上側面と、前記下側部材と当接する凸状の下側面と、前記上側面と前記下側面との間に存在する周状の側部とにより形成され、
前記摺動部材の前記側部の周方向の全部又は一部に凹部が存在し、
前記摺動部材が前記上側部材と前記下側部材との間で摺動する場合において、前記上側部材の前記周縁部の突状部と前記下側部材の前記周縁部の前記突状部とが、前記摺動部材の前記側部の前記凹部と係合しうる、免震ユニット（本発明の第１の態様）。
（２）前記摺動部材の前記上側面と前記下側面との両方又は一方が、曲面により形成されている、上記（１）に記載の免震ユニット。
（３）前記摺動部材の前記上側面と前記下側面との両方又は一方が、頂部が曲面により形成され、前記頂部の周囲が複数の平面により形成されている、上記（１）又は（２）に記載の免震ユニット。
（４）前記摺動部材の前記上側面と前記下側面との両方又は一方が、頂部が複数の平面により形成され、頂部の周囲が前記頂部の前記平面より水平方向に対する傾斜度の大きい複数の平面により形成されている、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の免震ユニット。

（５）上部構造物に固定されうる上側部材と、
基礎部材に固定されうる下側部材と、
前記下側部材の上部に、前記上側部材と当接して前記上側部材との間で摺動自在に、かつ、首振り自在に設けられた摺動部材と
を具備し、
前記上側部材の前記摺動部材との当接面が、凹面であり、
前記上側部材が、周縁部において内側に突き出る突状部を有し、
前記摺動部材が、前記上側部材と当接する凸状の上側面と、前記上側面から連なる周状の側部とを有し、
前記摺動部材の前記側部の周方向の全部又は一部に凹部が存在し、
前記摺動部材が前記上側部材との間で摺動する場合において、前記上側部材の前記周縁部の突状部が、前記摺動部材の前記側部の前記凹部と係合しうる、免震ユニット（本発明の第２の態様）。
（６）前記摺動部材が、前記下側部材に首振り機構部を介して設けられている、上記（５）に記載の免震ユニット。
（７）前記摺動部材が、前記下側部材に弾性体を介して設けられている、上記（５）に記載の免震ユニット。
（８）前記摺動部材の前記上側面が、曲面により形成されている、上記（５）〜（７）のいずれかに記載の免震ユニット。
（９）前記摺動部材の前記上側面が、頂部が曲面により形成され、前記頂部の周囲が複数の平面により形成されている、上記（５）〜（７）のいずれかに記載の免震ユニット。
（１０）前記摺動部材の前記上側面が、頂部が複数の平面により形成され、前記頂部の周囲が前記頂部の前記平面より水平方向に対する傾斜度の大きい複数の平面により形成されている、上記（５）〜（７）のいずれかに記載の免震ユニット。

本発明の免震ユニットは、振幅が大きな地震に対しても、免震効果を発揮することができる。

本発明の第１の態様の免震ユニットの一例を示す模式的な部分断面図である。 振幅が極めて大きくなった場合における本発明の第１の態様の免震ユニットの一例の模式的な部分断面図である。 摺動部材の一例の模式的な平面図である。 摺動部材の一例の模式的な側面図である。 摺動部材の一例の模式的な断面図である。 摺動部材の別の一例の模式的な平面図である。 摺動部材の別の一例の模式的な側面図である。 摺動部材の別の一例の模式的な断面図である。 本発明の第２の態様の免震ユニットの一例を示す模式的な部分断面図である。 摺動部材の一例の模式的な側面図である。 振幅が極めて大きくなった場合における本発明の第２の態様の免震ユニットの一例の模式的な部分断面図である。 本発明の第２の態様の免震ユニットの別の一例を示す模式的な部分断面図である。 摺動部材の別の一例の模式的な平面図である。 本発明の第２の態様の免震ユニットの更に別の一例を示す模式的な部分断面図である。 摺動部材の更に別の一例の模式的な平面図である。

本発明の第２の態様の免震ユニットの更に別の一例を示す模式的な部分断面図である。 摺動部材の更に別の一例の模式的な平面図である。 振幅が極めて大きくなった場合における本発明の第２の態様の免震ユニットの更に別の一例の模式的な部分断面図である。 本発明の第２の態様の免震ユニットの更に別の一例を示す模式的な部分断面図である。 摺動部材の更に別の一例の模式的な平面図である。 本発明の第２の態様の免震ユニットの更に別の一例を示す模式的な部分断面図である。 摺動部材の更に別の一例の模式的な平面図である。 揺れが生じた場合における本発明の第１の態様の免震ユニットの一例の模式的な部分断面図である。 揺れが生じた場合における本発明の第２の態様の免震ユニットの更に別の一例の模式的な部分断面図である。

以下、本発明の免震ユニットを添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。初めに、本発明の第１の態様の免震ユニットについて説明する。
図１は、本発明の第１の態様の免震ユニットの一例を示す模式的な部分断面図である。
図１に示されるように、本発明の第１の態様の免震ユニット１００は、
上部構造物１に固定されうる上側部材２と、
基礎部材３に固定されうる下側部材４と、
上側部材２と下側部材４との間に摺動自在に挟まれた摺動部材５と
を具備する。

上部構造物１は、特に限定されないが、例えば、精密機器（例えば、コンピュータサーバ、多機能コピー機）、美術品収納ケース等の物品が挙げられる。
基礎部材３は、例えば、床、建築の基礎部が挙げられる。

上側部材２の摺動部材５との当接面２２と下側部材４の摺動部材５との当接面４２とは、いずれも凹面である。
凹面の形状は、全体として周縁部から中央にかけて窪みが深くなっている形状であれば特に限定されず、全体が曲面により構成されていてもよく、一部又は全部が１個以上の平面により構成されていてもよい。このように、当接面２２と当接面４２とがいずれも凹面であることにより、揺れにより上側部材２と下側部材４との位置関係がずれた場合であっても、摺動部材５を介して、元に戻りやすい。
中でも、当接面２２の凹面の形状は、摺動部材５の上側面５１の形状よりも、曲率半径が大きいのが好ましい。この場合、摺動部材５の摺動がより円滑になる。また、同様に、当接面４２の凹面の形状は、摺動部材５の下側面５３の形状よりも、曲率半径が大きいのが好ましい。
上側部材２と下側部材４との平面形状は、特に限定されないが、円形（実質的に円形であるものを含む。）又は正多角形（好ましくは頂点が８個以上のもの）であるのが好ましい。このような平面形状であると、全方向の揺れに対して、均一に性能を発揮することが可能となる。

上側部材２と下側部材４とは、それぞれ周縁部において内側に突き出る突状部２１、４１を有している。
図２は、振幅が極めて大きくなった場合における本発明の第１の態様の免震ユニットの一例の部分断面図である。図２に示されるように、突状部２１、４１は、振幅が極めて大きくなった場合に、摺動部材５の側部５５の凹部５２と係合した状態となり、これにより、本発明の第１の態様の免震ユニット１００が大きな免震効果を発揮するようになる。

上側部材と下側部材とにおいては、突状部が周縁部の全部にわたって形成されていてもよく、一部のみに形成されていてもよいが、一部のみに形成する場合であっても、摺動部材の側部の凹部と係合しうるものとする。

上側部材２及び下側部材４の材質は、特に限定されず、例えば、金属、セラミックス、プラスチックが挙げられる。耐久性に優れる点では、金属が好ましく、鉄又は鉄合金、アルミニウム合金であるのがより好ましく、鉄又は鉄合金であるのが更に好ましい。また、重さが軽い点では、プラスチックが好ましい。中でも、廃プラスチック（廃プラ）は低価格である点で好ましい。

上側部材２の摺動部材５との当接面２２と下側部材４の摺動部材５との当接面４２とには、摺動部材５の摺動を円滑にするために、あらかじめコーティング処理を施しておいたり、潤滑剤を塗布しておいたりするのが好ましい態様の一つである。

摺動部材５は、上側部材２と当接する凸状の上側面５１と、下側部材４と当接する凸状の下側面５３と、上側面５１と下側面５３との間に存在する周状の側部５５とにより形成されている。
図３〜図５は、摺動部材５を示す模式図である。図３は、摺動部材の一例の模式的な平面図であり、図４は、摺動部材の一例の模式的な側面図であり、図５は、摺動部材の一例の模式的な断面図である。
図３〜図５に示されるように、摺動部材５の凸状の上側面５１及び下側面５３は、いずれも、頂部５０が曲面により形成され、頂部５０の周囲が１２個の平面により形成されている。
より詳細に説明すると、摺動部材５の上側面５１及び下側面５３においては、いずれも、頂部５０がお椀状の曲面により形成され、頂部５０の周縁は円を形成しており、頂部５０の周囲が同一形状の１２個の平面を有し、これらの平面が頂部５０の周縁から上側面５１及び下側面５３の周縁部５４まで存在している

図６〜図８は、摺動部材５とは別の態様の摺動部材６を示す模式図である。図６は、摺動部材の別の一例の模式的な平面図であり、図７は、摺動部材の別の一例の模式的な側面図であり、図８は、摺動部材の別の一例の模式的な断面図である。
図６〜図８に示されるように、摺動部材６は、上側部材２と当接する凸状の上側面６１と、下側部材４と当接する凸状の下側面６３と、上側面６１と下側面６３との間に存在する周状の側部６５とにより形成されている。
摺動部材６の凸状の上側面６１及び下側面６３は、いずれも、頂部６０が１２個の平面により形成され、頂部６０の周囲が頂部６０の平面より水平方向に対する傾斜度の大きい複数の平面により形成されている。
より詳細に説明すると、摺動部材６の上側面６１及び下側面６３においては、いずれも、頂部６０が同一形状の１２個の平面により形成され、頂部６０の周縁は正１２角形を形成しており、頂部６０の周囲が同一形状の１２個の平面を有し、これらの平面が頂部６０の周縁から上側面６１及び下側面６３の周縁部６４まで存在している。

本発明の第１の態様においては、摺動部材の上側面及び下側面の形状は、これらに限定されない。以下、本発明の第１の態様における摺動部材の上側面及び下側面の形状について詳細に説明する。

本発明の第１の態様においては、摺動部材の上側面及び下側面は、いずれも凸状であれば、特に限定されない。上側面及び下側面の形状は、同一であってもよく、異なっていてもよい。以下、上側面を例に挙げて説明するが、下側面についても同様である。
本発明の第１の態様においては、上側面は、曲面のみにより形成されている態様（以下「態様Ａ」ともいう。）、頂部が曲面により形成され、前記頂部の周囲が複数の平面により形成されている態様（以下「態様Ｂ」ともいう。）、頂部が複数の平面により形成され、頂部の周囲が前記頂部の前記平面より水平方向に対する傾斜度の大きい複数の平面により形成されている態様（以下「態様Ｃ」ともいう。）、頂部が複数の平面により形成され、前記平面が頂部の中心から周縁部まで存在している態様（以下「態様Ｄ」ともいう。）が好適に挙げられる。中でも、態様Ａ、態様Ｂ、態様Ｃが好ましい。
態様Ａは、転がり抵抗が生じる状態と摩擦抵抗が生じる状態との相互の移行が円滑に生じる点、周縁方向における抵抗の変化が円滑に生じる点に利点がある。
態様Ｂは、摩擦抵抗が生じる状態において、摺動部材が上側部材及び下側部材とそれぞれ４点で接触するため、高い摩擦抵抗が生じる点に利点がある。
態様Ｃは、摩擦抵抗が生じる状態において、揺れが小さいと、摺動部材が上側部材及び下側部材とそれぞれ３点で接触し、揺れが大きいと、摺動部材が上側部材及び下側部材とそれぞれ４点で接触するため、揺れの大きさに応じて摩擦抵抗が変化する点に利点がある。特に、橋脚、細長いビル等の細長い形状の構造物に対して、免震効果が優れる。

態様Ａにおいては、曲面の形状は特に限定されないが、曲面の水平方向に対する傾斜度が、頂部から周縁部に向かって大きくなっていくのが好ましい。曲面の形状は、周縁方向において、同じであってもよく、異なっていてもよい。

態様Ｂにおいては、曲面の形状は特に限定されないが、曲面の水平方向に対する傾斜度が、頂部から周縁部に向かって大きくなっていくのが好ましい。曲面の形状は、周縁方向において、同じであってもよく、異なっていてもよい。
頂部の周囲の平面の周縁方向の数は、複数（２個以上）である。中でも、４個以上であるのが好ましい。上記範囲であると、全方向の揺れに対して、均一に機能を発揮することができる。また、１２個以下であるのが好ましい。上記範囲であると、製造が容易である。頂部の周囲の平面の周縁方向の数が４個である場合は、橋脚、細長いビル等の細長い形状の構造物に対して、免震効果が優れる。
複数の平面の形状は、同一であってもよく、異なっていてもよい。中でも、同一であるのが好ましい。
平面の存在位置は、頂部の周縁から、上側面の周縁部まで存在していてもよく、頂部の周縁と上側面の周縁部との間の任意の位置まで存在していてもよい。平面が頂部の周縁から頂部の周縁と上側面の周縁部との間の任意の位置まで存在している場合、その位置と周縁部との間までは、曲面により形成することができる。平面の存在位置は、周縁方向において、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
平面の放射方向の数は、頂部の周囲から上側面の周縁部まで１個であってもよく（例えば、図３〜図５に示される摺動部材５）、２個以上であってもよい。頂部の周囲から上側面の周縁部まで放射方向に２個以上の平面が配置されている場合、頂部の周囲から上側面の周縁部に向かうに従って水平方向に対する傾斜度が大きくなっているのが好ましい。
頂部の周縁付近において、平面の水平方向に対する傾斜度は、曲面の水平方向に対する傾斜度よりも大きくなっているのが好ましい。

また、態様Ｃにおいては、頂部の平面の周縁方向の数は、複数（２個以上）である。中でも、４個以上であるのが好ましい。上記範囲であると、全方向の揺れに対して、均一に機能を発揮することができる。また、１２個以下であるのが好ましい。上記範囲であると、製造が容易である。頂部の周囲の平面の周縁方向の数が４個である場合は、橋脚、細長いビル等の細長い形状の構造物に対して、免震効果が優れる。
複数の頂部の平面の形状は、同一であってもよく、異なっていてもよい。中でも、同一であるのが好ましい。
頂部の周囲の平面の存在位置は、頂部の周縁から、上側面の周縁部まで存在していてもよく、頂部の周縁と上側面の周縁部との間の任意の位置まで存在していてもよい。平面が頂部の周縁から上側面の周縁部との間の任意の位置まで存在している場合、その位置から上側面の周縁部までは、曲面により形成することができる。平面の存在位置は、周縁方向において、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
平面の放射方向の数は、頂部の周縁から上側面の周縁部まで１個であってもよく（例えば、図６〜図８に示される摺動部材６）、２個以上であってもよい。頂部の周囲から上側面の周縁部まで放射方向に２個以上の平面が配置されている場合、頂部の周囲から上側面の周縁部に向かうに従って水平方向に対する傾斜度が大きくなっているのが好ましい。
頂部の周縁付近において、平面の水平方向に対する傾斜度は、曲面の水平方向に対する傾斜度よりも大きくなっているのが好ましい。
頂部の周縁付近において、頂部の平面の周縁方向の数と、頂部の周囲の平面の周縁方向の数とは、異なっていても、同一であってもよい。中でも、同一であるのが好ましく、さらに、頂部の平面の端部と頂部の周囲の平面の端部とが同じ位置にあるのがより好ましい。

摺動部材５は、上述した形状の上側面５１と下側面５３と、それらの間に存在する周状の側部５５とにより形成されている。
摺動部材５においては、側部５５の周方向の全部に凹部５２が存在するが、本発明の第１の態様はこれに限定されず、側部の周方向の一部に凹部が存在するものであってもよい。
摺動部材の側部の周方向の全部に凹部が存在する場合は、摺動部材の向きにかかわらず、上側部材及び下側部材の突状部と容易に係合することができる。
摺動部材の側部の周方向の一部のみに凹部が存在する場合は、凹部でない部分があるため、摺動部材の上下方向の強度がより高くなる。

摺動部材５は、一体的に形成されていてもよく、複数の部材を組み合わせて形成されていてもよい。

摺動部材５の材質は、特に限定されず、例えば、金属、セラミックスが挙げられる。中でも、耐久性の点で、金属であるのが好ましく、鉄又は鉄合金、アルミニウム合金であるのがより好ましく、鉄又は鉄合金であるのが更に好ましい。

摺動部材５の上側面５１と下側面５３とには、摺動部材５の摺動を円滑にするために、あらかじめコーティング処理を施しておいたり、潤滑剤を塗布しておいたりするのが好ましい態様の一つである。

摺動部材５は、上側部材２と下側部材４との間で摺動することができるように挟まれている。この場合において、上側部材２の周縁部の突状部２１と下側部材４の周縁部の突状部４１とが、摺動部材５の側部５５の凹部５２と係合しうるようになっている。

本発明の第１の態様の免震ユニット１００の作用について説明する。
図１に示されるように、免震ユニット１００は、通常、摺動部材５が、上部構造物１に固定された上側部材２及び基礎部材３に固定された下側部材４と、これらの当接面２２、４２の各中央部において当接するように設置される（この位置を「当初位置」という。）。

図２３は、揺れが生じた場合における本発明の第１の態様の免震ユニットの一例の模式的な部分断面図である。
地震等により揺れが生じ、図２３に示されるように、下側部材４が図中右にずれた場合は、下側部材４と当接している摺動部材５に力が伝達され、摺動部材５は図中反時計廻りに傾く。このように、摺動部材５が傾くことにより、揺れのエネルギーを吸収することができる。
また、摺動部材５は、傾いた状態、傾いた状態から自重で戻ろうとしている状態又は戻った状態において、上側部材２と下側部材４との間に挟まれながら摺動する。この摺動は、摺動部材５と上側部材２及び下側部材４との間に摩擦力を生じさせる。このように、摺動部材５が摺動することによっても、揺れのエネルギーを吸収することができる。
この摺動部材５の摺動は、揺れが生じて当初位置からずれた場合、上側部材２の摺動部材５との当接面２２と下側部材４の摺動部材５との当接面４２とがいずれも凹面であり、かつ、上側部材２と当接する上側面５１と下側部材４と当接する下側面５３とがいずれも凸状であるために生じる、当初位置に戻ろうとする復元力によっても引き起こされる。そのため、本発明の第１の態様の免震ユニットにおいては、揺れのエネルギーを吸収する効率が極めて高くなる。
このような動作は、水平方向の全方向に対して可能である。

地震の振幅が極めて大きくなると、例えば、図２に示されるように、基礎部材３に固定された下側部材４が、上部構造物１に固定された上側部材２に対して、相対的に図中右側に大きくずれた状態となり、摺動部材５の側部５５の凹部５２の図中の左の部分が下側部材４の周縁部（図中、その左の部分）の突状部４１と係合し、かつ、摺動部材５の側部５５の凹部５２の図中の右の部分が上側部材２の周縁部（図中、その右の部分）の突状部４１と係合する。
このように、下側部材４が摺動部材５を介して上側部材２に対して引っ掛かり、この状態から更に（図中右側に）ずれることができないようになっている。よって、上側部材２が下側部材４に対応する位置から完全に外れてしまうことがない。
しかも、図２に示されるように、下側部材４が上側部材２に対して相対的に図中右側にずれるような力を受けている場合に、摺動部材５は、左側から下側部材４により右向きに力を受け、かつ、右側から上側部材２により左向きに力を受けているため、全体として左下から右上の方向にやや傾いた状態となっている。よって、摺動部材５の自重によって、上側部材２を右側に、下側部材４を左側に動かす力が生じ、この力は、振幅によってずれた向きと反対の向きに、すなわち、上側部材２及び下側部材４の相対位置を復元させるように働く。

つぎに、本発明の第２の態様の免震ユニットについて説明する。
図９は、本発明の第２の態様の免震ユニットの一例を示す模式的な部分断面図である。
図９に示されるように、本発明の第２の態様の免震ユニット２００は、
上部構造物１に固定されうる上側部材２０と、
基礎部材３に固定されうる下側部材９と、
下側部材９の上部に、上側部材２０と当接して上側部材２０との間で摺動自在に、かつ、首振り自在に設けられた摺動部材７と
を具備する。

上部構造物１及び基礎部材３は、上述した本発明の第１の態様におけるのと同様である。

上側部材２０の摺動部材７との当接面２２は、凹面である。
凹面の形状は、全体として周縁部から中央にかけて窪みが深くなっている形状であれば特に限定されず、全体が曲面により構成されていてもよく、一部又は全部が１個以上の平面により構成されていてもよい。
中でも、当接面２２の凹面の形状は、摺動部材７の上側面７２の形状よりも、曲率半径が大きいのが好ましい。この場合、摺動部材７の摺動がより円滑になる。
上側部材２０の平面形状は、特に限定されないが、円形（実質的に円形であるものを含む。）又は正多角形（好ましくは頂点が８個以上のもの）であるのが好ましい。このような平面形状であると、全方向の揺れに対して、均一に性能を発揮することが可能となる。

上側部材２０は、周縁部において内側に突き出る突状部２１を有している。
図１１は、振幅が極めて大きくなった場合における本発明の第２の態様の免震ユニットの一例の部分断面図である。図１１に示されるように、突状部２１は、振幅が極めて大きくなった場合に、摺動部材７の側部７５の凹部７６と係合した状態となり、これにより、本発明の第２の態様の免震ユニット２００が大きな免震効果を発揮するようになる。

上側部材においては、突状部が周縁部の全部にわたって形成されていてもよく、一部のみに形成されていてもよいが、一部のみに形成する場合であっても、摺動部材の側部の凹部と係合しうるものとする。

上側部材２０の材質は、特に限定されず、例えば、金属、セラミックスが挙げられる。中でも、耐久性の点で、金属であるのが好ましく、鉄又は鉄合金、アルミニウム合金であるのがより好ましく、鉄又は鉄合金であるのが更に好ましい。

上側部材２０の摺動部材７との当接面２２には、摺動部材７の摺動を円滑にするために、あらかじめコーティング処理を施しておいたり、潤滑剤を塗布しておいたりするのが好ましい態様の一つである。

摺動部材７は、上側部材２０と当接する凸状の上側面７２と、上側面７２から連なる周状の側部７５とを有する。
図１０は、摺動部材７を示す模式的な平面図である。
図９及び図１０に示されるように、摺動部材７の凸状の上側面７２は、頂部７１が曲面により形成され、頂部７１の周囲が１２個の平面により形成されている。
より詳細に説明すると、摺動部材７の上側面７２においては、頂部７１がお椀状の曲面により形成され、頂部７１の周縁は円を形成しており、頂部７１の周囲が同一形状の１２個の平面を有し、これらの平面が頂部７１の周縁から上側面７２の周縁部７３まで存在している。

本発明の第２の態様においては、摺動部材の上側面の形状は、これに限定されない。本発明の第２の態様における摺動部材の上側面は、上述した本発明の第１の態様における摺動部材の上側面の形状と同様である。

図１２は、本発明の第２の態様の免震ユニットの別の一例を示す模式的な部分断面図であり、図１３は、前記免震ユニットに用いられている摺動部材の別の一例の模式的な平面図である。
図１２に示される本発明の第２の態様の免震ユニット２０１は、摺動部材７の代わりに摺動部材７ａを有する以外は、免震ユニット２００と同様である。
図１２及び図１３に示される摺動部材７ａは、上側面７２の代わりに、上側部材２０と当接する凸状の上側面７２ａを有する以外は、摺動部材７と同様である。
摺動部材７ａの凸状の上側面７２ａは、頂部７１ａが１２個の平面により形成され、頂部７１ａの周囲が頂部７１ａの平面より水平方向に対する傾斜度の大きい複数の平面により形成されている。
より詳細に説明すると、摺動部材７ａの上側面７２ａにおいては、頂部７１ａが同一形状の１２個の平面により形成され、頂部７１ａの周縁は正１２角形を形成しており、頂部７１ａの周囲が同一形状の１２個の平面を有し、これらの平面が頂部７１ａの周縁から上側面７２ａの周縁部７３ａまで存在している。

図１４は、本発明の第２の態様の免震ユニットの更に別の一例を示す模式的な部分断面図であり、図１５は、前記免震ユニットに用いられている摺動部材の更に別の一例の模式的な平面図である。
図１４に示される本発明の第２の態様の免震ユニット２０２は、摺動部材７の代わりに摺動部材７ｂを有する以外は、免震ユニット２００と同様である。
図１４及び図１５に示される摺動部材７ｂは、上側面７２の代わりに、上側部材２０と当接する凸状の上側面７２ｂを有する以外は、摺動部材７と同様である。
摺動部材７ｂの凸状の上側面７２ｂは、頂部７１ｂが同一形状の１２個の平面により形成され、前記平面が頂部７１ｂの中心から上側面７２ｂの周縁部７３ｂまで存在している。

図９及び図１０に示される摺動部材７は、上述した形状の上側面７２と、上側面７２から連なる周状の側部７５とを有する。
摺動部材７においては、側部７５の周方向の全部に凹部７６が存在するが、本発明の第２の態様はこれに限定されず、側部の周方向の一部に凹部が存在するものであってもよい。
摺動部材の側部の周方向の全部に凹部が存在する場合は、摺動部材の向きにかかわらず、上側部材の突状部と容易に係合することができる。

摺動部材７は、一体的に形成されていてもよく、複数の部材を組み合わせて形成されていてもよい。

摺動部材７の材質は、特に限定されず、例えば、金属、セラミックスが挙げられる。中でも、耐久性の点で、金属であるのが好ましく、鉄又は鉄合金、アルミニウム合金であるのがより好ましく、鉄又は鉄合金であるのが更に好ましい。

摺動部材７の上側面７２には、摺動部材７の摺動を円滑にするために、あらかじめコーティング処理を施しておいたり、潤滑剤を塗布しておいたりするのが好ましい態様の一つである。

摺動部材７は、下側部材９の上部に、上側部材２０と当接して上側部材２０との間で摺動することができるように設けられている。この場合において、上側部材２０の周縁部の突状部２１が、摺動部材７の側部７５の凹部７６と係合しうるようになっている。

また、摺動部材７は、下側部材９の上部に、首振りをすることができるように設けられている。本発明において、「首振り」とは、摺動部材７が下側部材９との接続位置付近において、任意の向きに折れ曲がることをいう。
中でも、摺動部材７が首振り自在に、かつ、復元力を有するように設けられているのが好ましい。

摺動部材７を首振り自在に設ける方法は、特に限定されない。例えば、首振り機構部を介して摺動部材を下側部材に設ける方法、弾性体を介して摺動部材を下側部材に設ける方法が挙げられる。

首振り機構部は、特に限定されず、例えば、従来公知の首振り機構（例えば、レベリングフット、スタッドレベリングフット）を用いて構成することができる。
図９に示される摺動部材７は、下側部材９の上部に、六角ナットを用いたレベリングフットにより構成された首振り機構部８を介して設けられている。
具体的な設置方法は、特に限定されないが、例えば、摺動部材７の側部の下部と首振り機構部８の上部とを接続し、かつ、首振り機構部８の下部と下側部材９の上部とを接続する方法が挙げられる。

弾性体は、特に限定されず、例えば、従来公知の弾性体を用いることができる。中でも、ゴム、金属が好ましく、振動吸収性能及び剛性に優れる点で、防振ゴム、振動吸収性金属・合金がより好ましい。
図１６は、本発明の第２の態様の免震ユニットの更に別の一例を示す模式的な部分断面図であり、図１７は、前記免震ユニットに用いられている摺動部材の更に別の一例の模式的な平面図である。
図１６に示される本発明の第２の態様の免震ユニット２０３は、首振り機構部８の代わりに弾性体８１を有する以外は、免震ユニット２００とほぼ同様である。図１７に示される摺動部材７は、図１０に示される摺動部材７と同じである。
図１６に示される摺動部材７は、下側部材９の上部に、弾性体８１を介して設けられている。弾性体８１は、摺動部材７の側部を形成している。
具体的な設置方法は、特に限定されないが、例えば、摺動部材７の上側面を構成する部分の下面と、円柱状の弾性体８１の上面とを接着剤等により接続し、かつ、弾性体８１の下面と下側部材９の上面とを接着剤等により接続する方法が挙げられる。
図１８は、振幅が極めて大きくなった場合における本発明の第２の態様の免震ユニットの更に別の一例の模式的な部分断面図である。図１８に示されるように、突状部２１は、振幅が極めて大きくなった場合に、摺動部材７の側部の凹部と係合した状態となり、これにより、本発明の第２の態様の免震ユニット２０３が大きな免震効果を発揮するようになる。

図１９は、本発明の第２の態様の免震ユニットの更に別の一例を示す模式的な部分断面図であり、図２０は、前記免震ユニットに用いられている摺動部材の更に別の一例の模式的な平面図である。
図１９に示される本発明の第２の態様の免震ユニット２０４は、首振り機構部８の代わりに弾性体８１を有する以外は、免震ユニット２０１とほぼ同様である。図２０に示される摺動部材７ａは、図１３に示される摺動部材７ａと同じである。
図１９に示される弾性体８１及びその設置方法については、図１６に示される摺動部材７の弾性体８１と同様である。

図２１は、本発明の第２の態様の免震ユニットの更に別の一例を示す模式的な部分断面図であり、図２２は、前記免震ユニットに用いられている摺動部材の更に別の一例の模式的な平面図である。
図２１に示される本発明の第２の態様の免震ユニット２０５は、首振り機構部８の代わりに弾性体８１を有する以外は、免震ユニット２０２とほぼ同様である。図２２に示される摺動部材７ｂは、図１５に示される摺動部材７ｂと同じである。
図２１に示される弾性体８１及びその設置方法については、図１６に示される摺動部材７の弾性体８１と同様である。

摺動部材７を復元力を有するように設ける方法は、特に限定されず、例えば、従来公知の方法を用いることができる。

本発明の第２の態様の免震ユニット２００の作用について説明する。
図９に示されるように、免震ユニット２００は、通常、摺動部材７が、上部構造物１に固定された上側部材２０と、当接面２２の中央部において当接するように設置される（この位置を「当初位置」という。）。

図２４は、揺れが生じた場合における本発明の第２の態様の免震ユニットの更に別の一例の模式的な部分断面図である。
地震等により揺れが生じ、図２４に示されるように、下側部材４が図中左にずれた場合は、下側部材４と当接している摺動部材７に力が伝達され、摺動部材７は図中時計廻りに傾く。このように、摺動部材７が傾くことにより、揺れのエネルギーを吸収することができる。
また、摺動部材７は、傾いた状態、傾いた状態から自重で戻ろうとしている状態又は戻った状態において、上側部材２に当接しながら摺動する。この摺動は、摺動部材７と上側部材２との間に摩擦力を生じさせる。このように、摺動部材７が摺動することによっても、揺れのエネルギーを吸収することができる。
この摺動部材７の摺動は、揺れが生じて当初位置からずれた場合、上側部材２の摺動部材７との当接面２２が凹面であり、かつ、上側部材２と当接する上側面７２が凸状であるために生じる、当初位置に戻ろうとする復元力によっても引き起こされる。そのため、本発明の第２の態様の免震ユニットにおいては、揺れのエネルギーを吸収する効率が極めて高くなる。
このような動作は、水平方向の全方向に対して可能である。

地震の振幅が極めて大きくなると、例えば、図１１に示されるように、基礎部材３に固定された下側部材９が、上部構造物１に固定された上側部材２０に対して、相対的に図中左側に大きくずれた状態となり、摺動部材７の側部７５の凹部７６の図中の左の部分が上側部材２０の周縁部（図中、その左の部分）の突状部２１と係合する。
このように、下側部材９が摺動部材７を介して上側部材２０に対して引っ掛かり、この状態から更に（図中左側に）ずれることができないようになっている。よって、上側部材２０が下側部材９に対応する位置から完全に外れてしまうことがない。
しかも、図１１に示されるように、下側部材９が上側部材２０に対して相対的に図中左側にずれるような力を受けている場合に、摺動部材７は、左側から上側部材２により左向きに力を受け、かつ、下側が首振り自在に下側部材９の上部に接続されているため、全体として右下から左上の方向にやや傾いた状態となっている。よって、摺動部材７が首振り自在に、かつ、復元力を有するように設けられている場合には、上側部材２０を左側に動かす力が生じ、この力は、振幅によってずれた向きと反対の向きに、すなわち、上側部材２０及び下側部材９の相対位置を復元させるように働く。

以上、本発明の第１の態様及び第２の態様の免震ユニットを好適な実施形態を例に挙げて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、各種の変更や改良を行ってもよい。
例えば、各部材は、一体的に形成されていてもよく、複数の部材を組み合わせて形成されていてもよい。各部材は、面取りを行ったものであってもよい。また、各部の構成は、同様の機能を発揮しうる任意の構成と置換することができる。

上述したように、本発明の第１の態様及び第２の態様の免震ユニットは、上側部材が下側部材に対応する位置から完全に外れてしまうことがないため、振幅が大きな地震に対しても、免震効果を発揮することができる。したがって、本発明の第１の態様及び第２の態様の免震ユニットを用いると、精密機器（例えば、コンピュータサーバ、多機能コピー機）、美術品収納ケース等の物品の倒壊を防止し、被害を抑制することができる。

１ 上部構造物
２、２０ 上側部材
３ 基礎部材
４、９ 下側部材
５、６、７、７ａ、７ｂ 摺動部材
８ 首振り機構部
２１、４１ 突状部
２２、４２ 当接面
５０、６０、７１、７１ａ、７１ｂ 頂部
５１、６１、７２、７２ａ、７２ｂ 上側面
５２、６２、７６ 凹部
５３、６３ 下側面
５４、６４、７３、７３ａ、７３ｂ 周縁部
５５、６５、７５ 側部
８１ 弾性体
１００、２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５ 免震ユニット

Claims (10)

1. 上部構造物に固定されうる上側部材と、
   基礎部材に固定されうる下側部材と、
   前記上側部材と前記下側部材との間に摺動自在に挟まれた摺動部材と
   を具備し、
   前記上側部材の前記摺動部材との当接面と前記下側部材の前記摺動部材との当接面とが、いずれも凹面であり、
   前記上側部材と前記下側部材とが、いずれも周縁部において内側に突き出る突状部を有し、
   前記摺動部材が、前記上側部材と当接する凸状の上側面と、前記下側部材と当接する凸状の下側面と、前記上側面と前記下側面との間に存在する周状の側部とにより形成され、
   前記摺動部材の前記側部の周方向の全部又は一部に凹部が存在し、
   前記摺動部材が前記上側部材と前記下側部材との間で摺動する場合において、前記上側部材の前記周縁部の突状部と前記下側部材の前記周縁部の前記突状部とが、前記摺動部材の前記側部の前記凹部と係合しうる、免震ユニット。
2. 前記摺動部材の前記上側面と前記下側面との両方又は一方が、曲面により形成されている、請求項１に記載の免震ユニット。
3. 前記摺動部材の前記上側面と前記下側面との両方又は一方が、頂部が曲面により形成され、前記頂部の周囲が複数の平面により形成されている、請求項１又は２に記載の免震ユニット。
4. 前記摺動部材の前記上側面と前記下側面との両方又は一方が、頂部が複数の平面により形成され、頂部の周囲が前記頂部の前記平面より水平方向に対する傾斜度の大きい複数の平面により形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の免震ユニット。
5. 上部構造物に固定されうる上側部材と、
   基礎部材に固定されうる下側部材と、
   前記下側部材の上部に、前記上側部材と当接して前記上側部材との間で摺動自在に、かつ、首振り自在に設けられた摺動部材と
   を具備し、
   前記上側部材の前記摺動部材との当接面が、凹面であり、
   前記上側部材が、周縁部において内側に突き出る突状部を有し、
   前記摺動部材が、前記上側部材と当接する凸状の上側面と、前記上側面から連なる周状の側部とを有し、
   前記摺動部材の前記側部の周方向の全部又は一部に凹部が存在し、
   前記摺動部材が前記上側部材との間で摺動する場合において、前記上側部材の前記周縁部の突状部が、前記摺動部材の前記側部の前記凹部と係合しうる、免震ユニット。
6. 前記摺動部材が、前記下側部材に首振り機構部を介して設けられている、請求項５に記載の免震ユニット。
7. 前記摺動部材が、前記下側部材に弾性体を介して設けられている、請求項５に記載の免震ユニット。
8. 前記摺動部材の前記上側面が、曲面により形成されている、請求項５〜７のいずれかに記載の免震ユニット。
9. 前記摺動部材の前記上側面が、頂部が曲面により形成され、前記頂部の周囲が複数の平面により形成されている、請求項５〜７のいずれかに記載の免震ユニット。
10. 前記摺動部材の前記上側面が、頂部が複数の平面により形成され、前記頂部の周囲が前記頂部の前記平面より水平方向に対する傾斜度の大きい複数の平面により形成されている、請求項５〜７のいずれかに記載の免震ユニット。

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