JP6437177B2

JP6437177B2 - 免震装置、昇降装置および免震ユニット

Info

Publication number: JP6437177B2
Application number: JP2018547760A
Authority: JP
Inventors: 友哉服部; 昇川口
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2037-10-26
Also published as: US11511967B2; EP3533952A1; CA3039634A1; CN109863277A; US20190315595A1; JPWO2018079673A1; WO2018079673A1

Description

本発明は、構造物を免震する免震装置、免震装置を備えた昇降装置および免震装置に使用する免震ユニットに関する。

免震装置は、免震対象と基礎部の間に設置される。免震装置は、両者の挙動を切り離すことにより地震の振動を免震対象へ伝達しないため、あるいは、免震対象に加えられる地震による加速度を緩和するために設置される。工事用エレベータなどでよく使用される、ラックアンドピニオン式エレベータに対する免震技術では、エレベータの地上基礎のみに水平免震装置を備えるものがある（特許文献１参照）。

転がり支承および水平面内での振動を抑制する制振装置を備え、地震が発生していない時は転がり支承および制振装置が動作しないようにロックし、地震発生時にロックを解除して転がり支承および制振装置を動作させるものがある（特許文献２参照）。上下方向の振動を抑制するために、付加質量の動きの方向を上下方向に制限するためにボールネジ機構を利用するものがある。振動が小さい場合は付加質量を駆動して能動的に制振し、振動が大きい場合は付加質量を駆動しない。そのために、ボールネジ機構のネジ棒の一端にクラッチを設け、能動的に付加質量を動かして制振する場合はクラッチによりネジ棒が回転しないようにする。振動が大きい場合は、クラッチがネジ棒を自由に回転できるようにし、付加質量が自由に上下動できるようにする（特許文献３参照）。

特許第３８６０８１３号特許第３０１４０３４号特開平５−１９６０９０

特許文献１の免震装置では、建築構造物が水平免震されている必要がある。建築構造物が水平免震されていないと、エレベータの下部だけが免震され、エレベータの上部が免震されないことになる。ラックアンドピニオン式エレベータは、支持できる箇所が限られている。そのため、支持箇所に設ける免震装置では、荷重がかからない水平面内での免震は容易だが、荷重がかかる上下方向を免震することは難しい。ラックアンドピニオン式エレベータ以外でも、支持できる箇所が限られる構造物を荷重がかかる上下方向に免震することは難しい。

特許文献３の制振装置は、上下方向の振動を抑制するものであるが、免震対象に振動を伝えないように免震するものではない。つまり、免震対象を構造物に固定するか移動可能にするかを切り替えるロック部にねじ機構を使用するものではない。また、クラッチを固定にしている場合も付加質量が移動可能である。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、支持できる箇所が限られる構造物を荷重がかかる方向に免震することを目的とする。

この発明に係る免震装置は、鉛直方向で免震する荷重方向免震ユニットと、水平面内の第１方向で免震する第１方向免震ユニットと、水平面内の第１方向と異なる第２方向で免震する第２方向免震ユニットとを備える。
荷重方向免震ユニットは、地震により振動する構造物または地面に接続する振動側接続部と、振動を伝えない対象である免震対象に接続され、決められた方向である免震方向に振動側接続部に対して移動可能に設けられた免震対象接続部とを有する。
さらに、振動側接続部と免震対象接続部の間には、免震対象接続部を振動側接続部に固定するか移動可能にするかを切り替えるロック部と、免震対象接続部と振動側接続部の間隔のロック部が免震対象接続部を振動側接続部に固定している状態での間隔からの変化量に応じて変化量をゼロに近づける力を発生させ、間隔が大きくなる向きの免震方向の外力が圧力として加えられる引張側弾性体と間隔が小さくなる向きの外力が圧力として加えられる予圧された圧縮側弾性体とを有する間隔復原部と、間隔が大きくなる際に間隔を小さくする向きの力を発生させ、間隔が小さくなる際に間隔を大きくする向きの力を発生させる振動減衰部とが設けられる。

また、鉛直とは異なる方向である荷重方向で免震する荷重方向免震ユニットと、荷重方向を水平面に投影した方向である第２方向で免震する第２方向免震ユニットと、水平面内の第２方向と異なる第１方向で免震する第１方向免震ユニットとを備える免震装置である。
荷重方向免震ユニットおよび第２方向免震ユニットは、地震により振動する構造物または地面に接続する振動側接続部と、振動を伝えない対象である免震対象に接続され、決められた方向である免震方向に振動側接続部に対して移動可能に設けられた免震対象接続部とを有する。
さらに、振動側接続部と免震対象接続部の間には、免震対象接続部を振動側接続部に固定するか移動可能にするかを切り替えるロック部と、免震対象接続部と振動側接続部の間隔のロック部が免震対象接続部を振動側接続部に固定している状態での間隔からの変化量に応じて変化量をゼロに近づける力を発生させ、間隔が大きくなる向きの免震方向の外力が圧力として加えられる引張側弾性体と間隔が小さくなる向きの外力が圧力として加えられる予圧された圧縮側弾性体とを有する間隔復原部と、間隔が大きくなる際に間隔を小さくする向きの力を発生させ、間隔が小さくなる際に間隔を大きくする向きの力を発生させる振動減衰部とが設けられる。

また、鉛直とは異なる方向である荷重方向で免震する荷重方向免震ユニットと、水平面内の第１方向で免震する第１方向免震ユニットと、水平面内で第１方向と異なる第２方向で免震する第２方向免震ユニットとを備える免震装置である。
荷重方向免震ユニット、第１方向免震ユニットおよび第２方向免震ユニットは、地震により振動する構造物または地面に接続する振動側接続部と、振動を伝えない対象である免震対象に接続され、決められた方向である免震方向に振動側接続部に対して移動可能に設けられた免震対象接続部とを有する。
さらに、振動側接続部と免震対象接続部の間には、免震対象接続部を振動側接続部に固定するか移動可能にするかを切り替えるロック部と、免震対象接続部と振動側接続部の間隔のロック部が免震対象接続部を振動側接続部に固定している状態での間隔からの変化量に応じて変化量をゼロに近づける力を発生させ、間隔が大きくなる向きの免震方向の外力が圧力として加えられる引張側弾性体と間隔が小さくなる向きの外力が圧力として加えられる予圧された圧縮側弾性体とを有する間隔復原部と、間隔が大きくなる際に間隔を小さくする向きの力を発生させ、間隔が小さくなる際に間隔を大きくする向きの力を発生させる振動減衰部とが設けられる。

この発明に係る免震ユニットは、地震により振動する構造物または地面に接続する振動側接続部と、振動を伝えない対象である免震対象に接続され、決められた方向である免震方向に振動側接続部に対して移動可能に設けられた免震対象接続部とを有する。
さらに、振動側接続部と免震対象接続部の間には、免震対象接続部を振動側接続部に固定するか移動可能にするかを切り替えるロック部と、免震対象接続部と振動側接続部の間隔のロック部が免震対象接続部を振動側接続部に固定している状態での間隔からの変化量に応じて変化量をゼロに近づける力を発生させ、間隔が大きくなる向きの免震方向の外力が圧力として加えられる引張側弾性体と間隔が小さくなる向きの外力が圧力として加えられる予圧された圧縮側弾性体とを有する間隔復原部と、間隔が大きくなる際に間隔を小さくする向きの力を発生させ、間隔が小さくなる際に間隔を大きくする向きの力を発生させる振動減衰部とが設けられる。

この発明に係る免震装置および免震ユニットによれば、支持できる箇所が限られる構造物を荷重がかかる方向に免震できる。

この発明の実施の形態１に係る昇降装置の構成を説明する図である。実施の形態１に係る昇降装置の下部に適用される免震装置の概略構成図である。実施の形態１に係る昇降装置が建築構造物に支持される部分に適用される免震装置の概略構成図である。実施の形態１に係る昇降装置に適用される免震装置が有するロック機構の構造を説明する模式図である。実施の形態１に係る昇降装置に適用される免震装置が有する予圧バネの構造を説明する模式図である。実施の形態１に係る昇降装置に適用される免震装置が有する予圧バネが伸縮した状態を説明する模式図である。実施の形態１に係る昇降装置に適用される免震装置が有する鉛直方向の免震ユニットが予圧バネを有することの効果を説明する図である。実施の形態１に係る昇降装置の下部に適用される免震装置の斜視図である。実施の形態１に係る昇降装置の下部に適用される免震装置の正面図である。実施の形態１に係る昇降装置の下部に適用される免震装置の側面図である。実施の形態１に係る昇降装置の下部に適用される免震装置の裏面図である。実施の形態１に係る昇降装置の下部に適用される免震装置のＸ軸免震ユニットのＸ軸ロック機構およびＸ軸ダンパの構造を説明する斜視図である。実施の形態１に係る昇降装置の下部に適用される免震装置のＸ軸免震ユニットのガイド部およびＸ軸バネの構造を説明する斜視図である。実施の形態１に係る昇降装置の下部に適用される免震装置のＹ軸免震ユニットのガイド部およびＹ軸バネの構造を説明する斜視図である。実施の形態１に係る昇降装置の下部に適用される免震装置のＹ軸免震ユニットのＹ軸ロック機構の構造を説明する斜視図である。実施の形態１に係る昇降装置の下部に適用される免震装置のＺ軸免震ユニットの構造を説明する斜視図である。実施の形態１に係る昇降装置が建築構造物に支持される箇所に適用される免震装置の斜視図である。実施の形態１に係る昇降装置が建築構造物に支持される箇所に適用される免震装置の正面図である。実施の形態１に係る昇降装置が建築構造物に支持される箇所に適用される免震装置の側面図である。実施の形態１に係る昇降装置が建築構造物に支持される箇所に適用される免震装置の裏面斜め上から見た図である。実施の形態１に係る昇降装置に適用される免震装置が動作する際の１例のフロー図である。実施の形態１に係る昇降装置に適用される免震装置が動作する際の別の１例のフロー図である。この発明の実施の形態２に係る昇降装置の構成を説明する図である。実施の形態２に係る昇降装置の下部に適用される免震装置の概略構成図である。実施の形態２に係る昇降装置が建築構造物に支持される部分に適用される免震装置の概略構成図である。実施の形態２に係る昇降装置に適用される免震装置が有する予圧バネに加える予圧の大きさを説明する図である。実施の形態２に係る昇降装置の下部に適用される免震装置の斜視図である。実施の形態２に係る昇降装置の下部に適用される免震装置の正面図である。実施の形態２に係る昇降装置の下部に適用される免震装置の側面図である。実施の形態２に係る昇降装置が建築構造物に支持される箇所に適用される免震装置の斜視図である。実施の形態２に係る昇降装置が建築構造物に支持される箇所に適用される免震装置の正面図である。実施の形態２に係る昇降装置が建築構造物に支持される箇所に適用される免震装置の側面図である。実施の形態２に係る昇降装置が建築構造物に支持される箇所に適用される免震装置の裏面斜め上から見た図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る昇降装置の構成を説明する図である。昇降装置１００は、例えば４階建ての建築構造物７０を建築する工事の際に使用される工事用エレベータである。昇降装置１００は、マスト１、カゴ２、免震装置３および免震装置４を有する。マスト１は、建築構造物７０に沿って鉛直に設けられる。カゴ２は、マスト１に沿って昇降する。免震装置３は、マスト１と地面７１の間に設けられる。免震装置４は、建築構造物７０の各階でマスト１を支持する箇所に設けられる。マスト１の下方は、地面ではなく構造物である場合もある。

免震装置３の近くの地面７１には地震検知器５が設けられる。地震検知器５は、閾値以上の加速度を検出した場合に地震検出情報を出力する。地震検出情報は、地震が発生したことを伝える情報である。建築構造物７０内の制御室などに、免震装置３、４を制御する制御装置６が設けられる。制御装置６には、地震検知器５からの地震検出情報が入力される。制御装置６は図示しない公衆ネットワークに接続しており、日本の気象庁が配信する緊急地震情報などを受信できる。

マスト１は、建築構造物７０に対して決められた位置に、その下部に免震装置３を設けて設置される。マスト１は、構造物７０にも支持される。カゴ２は、人または物を乗せることができる箱体である。昇降装置１００は、ラックアンドピニオン方式である。マスト１には、図示しないラックが設けられている。ラックは、カゴ２をガイドするガイドレールの間に歯が切られた平板である。カゴ２の上部には、図示しないピニオンが設けられている。ピニオンは、ラックの歯と噛み合う歯が設けられた歯車である。カゴ２に搭載された図示しないモータがピニオンを回転させることで、ピニオンすなわちカゴ２がラックすなわちマスト１に対して移動する。

図２は、昇降装置の下部に適用される免震装置３の概略構成図である。免震装置３は、Ｚ軸免震ユニット７、Ｘ軸免震ユニット８およびＹ軸免震ユニット９を有する。Ｚ軸免震ユニット７は、免震対象であるマスト１と地面７１との間を鉛直方向（Ｚ軸方向）で免震する荷重方向免震ユニットである。Ｘ軸免震ユニット８は、水平面内でのＸ軸方向（第１方向）で免震する第１方向免震ユニットである。Ｙ軸免震ユニット９は、水平面内でのＸ軸方向（第１方向）と直交するＹ軸方向（第２方向）で免震する第２方向免震ユニットである。第１方向と第２方向は直交しなくてもよく、水平面内の異なる２方向であればよい。

図２では、鉛直方向を図における上下方向として表現し、水平面内の方向を水平に表現する。実際には、水平面内で免震するＸ軸免震ユニット８とＹ軸免震ユニット９とは互いに上下に位置するが、煩雑さを避けるため、図２ではＸ軸免震ユニット８とＹ軸免震ユニット９を上下方向には同じ位置で図示する。

免震装置３では、マスト１側からＸ軸免震ユニット８、Ｙ軸免震ユニット９およびＺ軸免震ユニット７の順に配置される。つまり、免震対象であるマスト１は、Ｘ軸免震ユニット８に支持される。マスト１およびＸ軸免震ユニット８は、Ｙ軸免震ユニット９に支持される。マスト１、Ｘ軸免震ユニット８およびＹ軸免震ユニット９は、Ｚ軸免震ユニット７に支持される。Ｚ軸免震ユニット７は、地面７１に支持される。

Ｘ軸免震ユニット８は、地震時にはマスト１をＸ軸方向にＹ軸免震ユニット９に対して移動可能にする。Ｙ軸免震ユニット９は、地震時にはＸ軸免震ユニット８およびマスト１をＹ軸方向にＺ軸免震ユニット７に対して移動可能にする。Ｚ軸免震ユニット７は、地震時にはＹ軸免震ユニット９、Ｘ軸免震ユニット８およびマスト１をＺ軸方向に地面７１に対して移動可能にする。

免震ユニットが免震する方向を免震方向と呼ぶ。免震とは、地震発生時に免震対象に加えられる加速度を低減することを意味する。免震対象とは、地震による振動を伝えない対象である。

Ｚ軸免震ユニット７は、Ｚ軸ロック機構１０、Ｚ軸ロック機構１０に並列に設けられたＺ軸予圧バネ１１およびＺ軸ダンパ１２を有する。Ｚ軸ロック機構１０は、建築構造物７０または地面７１に対してマスト１を固定するか移動可能とするかを切り替えるロック部である。Ｚ軸予圧バネ１１およびＺ軸ダンパ１２は、Ｚ軸ロック機構１０がロックを解除した時に動作する。Ｚ軸与圧バネ１１は、マスト１の荷重を支えるとともに、地面７１の振動をマスト１に伝えないようにする。Ｚ軸ダンパ１２は、振動のエネルギを減衰させる。Ｘ軸免震ユニット８は、並列に設けられたＸ軸ロック機構１３、Ｘ軸バネ１４およびＸ軸ダンパ１５を有する。Ｙ軸免震ユニット９は、並列に設けられたＹ軸ロック機構１６、Ｙ軸バネ１７およびＹ軸ダンパ１８を有する。免震ユニットにおいて、バネおよびダンパ（緩衝器）が伸縮する方向を主軸方向と呼ぶ。免震ユニットは、主軸方向が免震方向と平行になるような状態で使用される。

図３は、マスト１が建築構造物７０に支持される部分に適用される免震装置４の概略構成図である。免震装置４は、免震装置３と同様にＺ軸免震ユニット７、Ｘ軸免震ユニット８およびＹ軸免震ユニット９を有する。免震装置４では、Ｚ軸免震ユニット７が最もマスト１側に存在する。つまり、マスト１は、Ｚ軸免震ユニット７に支持される。マスト１およびＺ軸免震ユニット７は、Ｙ軸免震ユニット９に支持される。マスト１、Ｚ軸免震ユニット７およびＹ軸免震ユニット９は、Ｘ軸免震ユニット８に支持される。Ｘ軸免震ユニット８は、建築構造物７０に支持される。

免震装置４では、Ｚ軸免震ユニット７は、地震時にはマスト１をＺ軸方向にＹ軸免震ユニット９に対して移動可能にする。Ｙ軸免震ユニット９は、地震時にはＺ軸免震ユニット７およびマスト１をＹ軸方向にＸ軸免震ユニット８に対して移動可能にする。Ｘ軸免震ユニット８は、地震時にはＹ軸免震ユニット９、Ｚ軸免震ユニット７およびマスト１をＸ軸方向に建築構造物７０に対して移動可能にする。

Ｚ軸ロック機構１０、Ｘ軸ロック機構１３およびＹ軸ロック機構１６は、同じ構造である。Ｚ軸ロック機構１０を例にして、ロック機構の構造を説明する。図４に、ロック機構の構造を説明する模式図を示す。Ｚ軸ロック機構１０は、構造物接続部１９、ボールねじハウジング２０、ねじ棒２１、ボールねじナット２２、クラッチ２３、切り替えバー２４、ソレノイド２５、免震対象接続部２６およびナット接続部２７を有する。

構造物接続部１９は、建築構造物７０または地面７１に接続している。ボールねじハウジング２０は、構造物接続部１９に対して鉛直に固定されている。ねじ棒２１は、ボールねじハウジング２０と構造物接続部１９の間で鉛直に軸の回りに回転可能に設けられている。ボールねじナット２２は、ねじ棒２１が挿入された貫通穴を有する。クラッチ２３は、ねじ棒２１を構造物接続部１９に固定または解放する。切り替えバー２４は、クラッチ２３による固定または解放を切り替える。ソレノイド２５は、切り替えバー２４の位置を変更する。免震対象接続部２６は、免震対象であるマスト１に接続している。ナット接続部２７は、ボールねじナット２２を免震対象接続部２６に接続する。

構造物接続部１９は、地震により振動する構造物または地面に接続する振動側接続部である。免震対象接続部２６は、免震対象であるマスト１に接続され、免震方向に振動側接続部２６に対して移動可能に設けられている。免震方向は、免震ユニットが免震対象を免震する決められた方向である。

ねじ棒２１の外面には、雄ねじが設けられている。ボールねじナット２２の貫通穴には、ねじ棒２１に設けられた雄ねじと噛み合う雌ねじが設けられている。ねじ棒２１の雄ねじとボールねじナット２２の貫通穴に設けられた雌ねじの間には、ボールが入っている。そのため、摩擦抵抗がほとんど無い状態で、ねじ棒２１はボールねじナット２２に対して回転できる。ボールねじナット２２は、ねじ棒２１の軸の方向には移動可能であるが、軸の回りの回転は抑止されている。そのため、ねじ棒２１が回転すると、ボールねじナット２２は軸に沿って移動する。ボールねじナット２２は、長さが固定されたナット接続部２７で免震対象接続部２６に接続する。そのため、ボールねじナット２２が移動しても、ボールねじナット２２の免震対象接続部２６に対する位置関係は変化しない。ボールねじナット２２が移動すると、免震対象接続部２６が構造物接続部１９に対して移動して、免震対象接続部２６と構造物接続部１９との間隔が変化する。

クラッチ２３は、ねじ棒２１の一端に設けられている。クラッチ２３がとる状態は、ねじ棒２１を構造物接続部１９に固定する状態と、ねじ棒２１を軸の回りに回転可能にする状態である。クラッチ２３の状態は、切り替えバー２４の状態に連動して変化する。切り替えバー２４が例えば上側の場合は、クラッチ２３およびねじ棒２１は、構造物接続部１９に対して固定される。切り替えバー２４が下側の場合は、クラッチ２３が構造物接続部１９から離れる。つまり、クラッチ２３およびねじ棒２１は、構造物接続部１９に対して回転可能な状態である。ソレノイド２５は、切り替えバー２４に電磁力を作用させて、切り替えバー２４の状態を変更する。ソレノイド２５は、ラッチソレノイド型である。切り替えバー２４の位置を変更する時に、ソレノイド２５は電気を使用する。電気が供給されない場合は、ソレノイド２５は同じ状態を維持する。

クラッチ２３は、常時は構造物接続部１９に対して固定（ロック）されている。地震が発生した際に、Ｚ軸ロック機構１０にロックを解除する信号が出される。信号を受けて、ソレノイド２５が動作する。ソレノイド２５は、切り替えバー２４に電磁力を加え、切り替えバー２４の位置を変更する。切り替えバー２４の位置が変わると、クラッチ２３が構造物接続部１９から離れる。つまり、ねじ棒２１が回転可能な状態に変化する。その結果、構造物７０または地面７１が振動しても、ボールねじナット２２が移動して、免震対象接続部２６およびマスト１に振動が伝わりにくくなる。

Ｘ軸ロック機構１３およびＹ軸ロック機構１６は、Ｚ軸ロック機構１０と比較して、ねじ棒２１の軸の方向が水平面内のＸ軸方向またはＹ軸方向を向いている点が異なる。他の点では、Ｘ軸ロック機構１３およびＹ軸ロック機構１６は、Ｚ軸ロック機構１０と同様な構造である。

ボールねじハウジング２０は構造物接続部１９に固定されているので、ねじ棒２１の両端が構造物接続部１９に回転可能に接続されている。ボールねじハウジング２０は、構造物接続部１９ではなく免震対象接続部２６に固定してもよい。その場合には、ナット接続部２７は構造物接続部１９に接続する。ボールねじハウジング２０が固定され、ねじ棒２１の両端が回転可能に接続する構造物接続部１９または免震対象接続部２６を、ねじ棒接続側と呼ぶ。ねじ棒２１の両端は、軸が免震方向と平行になるように、ねじ棒接続側に軸の回りに回転可能に接続される。ボールねじハウジング２０は、構造物接続部１９または免震対象接続部２６と一体に製造してもよい。ボールねじハウジング２０を無くして、ねじ棒２１の両端を構造物接続部１９または免震対象接続部２６に接続してもよい。

異なる観点から言えば、ボールねじナット２２は、ねじ棒の雄ねじと噛みあう雌ねじが設けられてねじ棒２１が挿入された貫通穴を有し、ねじ棒２１が回転するとねじ棒２１の軸の方向に移動する、ねじ棒接続側とは異なる構造物接続部１９または免震対象接続部２６との位置関係が固定された移動部材である。クラッチ２３、切り替えバー２４およびソレノイド２５は、ねじ棒２１の回転を抑止または可能とするスイッチ部を構成する。

ロック機構にボールねじを使用するので、以下の利点がある。任意の位置でロックしやすい。ロックを解放した際に、ボールねじナットがボールねじに沿って移動する際に抵抗が少ない。ロック時にかかる荷重に合わせて、ボールネジの太さやクラッチの大きさなどを適切に決めることができる。

ロック機構としては、ボールねじ機構とは異なる機構を使用するものでもよい。クラッチの状態を切り替えるために、ソレノイド以外を使用してもよい。ロック機構は、クラッチ以外の機構を利用するものでもよい。免震対象接続部２６を構造物接続部１９に固定するか移動可能にするかを切り替えることができれば、ロック機構はどのようなものでもよい。

Ｘ軸バネ１４は、適度な弾性係数を有するバネである。例えば、決められた個数の皿バネを直列に並べて構成する。Ｘ軸バネ１４の一端は、構造物接続部１９に接続する。Ｘ軸バネ１４の他端は、免震対象接続部２６に接続する。そのため、Ｘ軸ロック機構１３がロック状態の場合には、Ｘ軸バネ１４には外力が加えられない。Ｘ軸ロック機構１３が解放の状態の場合には、Ｘ軸バネ１４に外力が加えられる。Ｘ軸バネ１４は、外力の大きさに応じて伸縮する。フックの法則に従い、Ｘ軸バネ１４は伸縮した長さに比例した力を発生させる。Ｘ軸バネ１４が発生する力の方向は、Ｘ軸バネ１４が伸びた場合は、Ｘ軸バネ１４を縮める方向である。Ｘ軸バネ１４が縮んだ場合は、Ｘ軸バネ１４を伸ばす方向である。Ｙ軸バネ１７も同様である。

図５は、Ｚ軸予圧バネ１１の構造を説明する模式図である。Ｚ軸予圧バネ１１は、圧縮側バネ２８ａと引張側バネ２８ｂという２つのバネを有する。圧縮側バネ２８ａは、Ｚ軸予圧バネ１１に圧縮する外力が加わった場合に圧力が加えられて縮む。圧縮側バネ２８ａは、予め決められた大きさの圧力が加えられている。圧縮側バネ２８ａは、主軸方向に圧力を加えてバネを自然長よりも縮めている。予め圧力を加えることを予圧と呼び、予め加えられる圧力（予圧）の大きさを予圧値と呼ぶ。

引張側バネ２８ｂは、Ｚ軸予圧バネ１１を両側から引っ張るような外力が加わった場合に圧力が加えられて縮む。引張側バネ２８ｂは、予圧が加えられていない。圧縮側バネ２８ａと引張側バネ２８ｂは、隔壁２９を有する筐体３０の内部に分かれて収納されている。圧縮側バネ２８ａおよび引張側バネ２８ｂは、例えば、それぞれ決められた個数の皿バネである。

筐体３０の外形は円筒状である。筐体３０の主軸方向の両側の端面３０ａ、３０ｂには、円形の開口３０ｃ、３０ｄがそれぞれ設けられている。開口３０ｃ、３０ｄにはそれぞれ円柱状のシャフト３１ａ、３１ｂが挿入されている。開口３０ｃの直径は、シャフト３１ａの直径よりも大きく、皿バネの直径よりも小さい。開口３０ｄの直径は、シャフト３１ｂの直径よりも大きく、皿バネの直径よりも小さい。シャフト３１ｂの直径は、円錐台の外形を有する皿バネの頂部側に設けられた円形の穴の直径よりも小さい。そのため、シャフト３１ｂは、引張側バネ２８ｂの中を通って加圧部材３２ｂと接続することができる。また、開口３０ｃから圧縮側バネ２８ａを構成する皿バネが出ることが無い。開口３０ｄから引張側バネ２８ｂを構成する皿バネが出ることも無い。

シャフト３１ａの筐体３０の内部に存在する端には、加圧部材３２ａが設けられている。加圧部材３２ａは、圧縮側バネ２８ａと端面３０ａとの間に存在する。シャフト３１ａおよび加圧部材３２ａは、端面３０ａの方向には移動できないが、圧縮側バネ２８ａの方向には移動できる。シャフト３１ａの筐体３０の外側にある端は、免震対象接続部２６に接続している。

隔壁２９が存在する側では、圧縮側バネ２８ａは可動板３３と接触する。可動板３３は、筐体３０内で移動可能である。可動板３３と隔壁２９の間隔は、予圧調節部３４により変更可能である。可動板３３と隔壁２９の間隔を変更すると、圧縮側バネ２８ａの長さが変化する。バネの長さは、フックの法則により、外力と線形の関係がある。そのため、可動板３３と隔壁２９の間隔を変更することで、圧縮側バネ２８ａに加えられる予圧値を変更することができる。予圧調節部３４は、例えばジャッキやねじなどの機構を利用するものである。可動板３３を移動させ、かつ可動板３３と隔壁２９の間隔を維持できるものであれば、予圧調節部３４はどのようなものでもよい。圧縮側バネの予圧を加えた時の長さと筐体の内部空間の主軸方向の長さが適切に製造されている場合は、予圧調整部は不要である。予圧調整部があれば、筐体の製造精度が高くなくても予圧値を適切に調整できる。何年も使用して圧縮側バネの弾性係数が変化した場合でも、予圧調整部で調整することで予圧値を決められた値に維持できる。

圧縮側バネ２８ａに加えている予圧の大きさ（予圧値）は、Ｚ軸ロック機構１０のロックが解除された時にマスト１からＺ軸予圧バネ１１に加わる荷重と同じにする。そうすることで、Ｚ軸ロック機構１０のロックが解除された時に、重力が働いてマスト１の位置が下がることを防止できる。なお、予圧値と荷重の差が必要な程度に小さく決められた範囲内であれば、厳密に同じでなくてもよい。

シャフト３１ｂの筐体３０の内部に存在する端には、加圧部材３２ｂが設けられている。加圧部材３２ｂは、引張側バネ２８ｂと隔壁２９との間に存在する。シャフト３１ｂおよび加圧部材３２ｂは、隔壁２９の方向には移動できないが、引張側バネ２８ｂの方向には移動できる。シャフト３１ｂの筐体３０の外側にある端は、構造物接続部１９に接続している。なお、シャフト３１ｂの一端を免震対象接続部２６に接続し、シャフト３１ａの一端を構造物接続部１９に接続してもよい。

図６に、予圧バネが伸縮した状態を模式的に示す。図６(A)は、予圧バネを圧縮する場合である。図６(B)は、予圧バネを引っ張る場合である。Ｚ軸予圧バネ１１に圧縮する方向の予圧値を超える外力が加えられると、加圧部材３２ａが端面３０ａから離れて圧縮側バネ２８ａをさらに縮ませながら移動し、圧縮側バネ２８ａおよびＺ軸予圧バネ１１を短くする。したがって、圧縮側バネ２８ａは、構造物接続部１９と免震対象接続部２６との間隔が小さくなる向きの外力が圧力として加えられる予圧された弾性体（圧縮側弾性体）である。シャフト３１ａは、外力を加圧部材３２ａに伝える圧縮側軸である。加圧部材３２ａは、圧縮側軸と接続されて圧縮側軸からの力を圧力として圧縮側弾性体に伝える圧縮力印加部である。

Ｚ軸予圧バネ１１に圧縮する方向の外力が予圧値以下の場合は、圧縮側バネ２８ａおよびＺ軸予圧バネ１１の長さは変化しない。なお、Ｚ軸ロック機構１０のロックが解除された時にマスト１からＺ軸予圧バネ１１に加わる荷重と予圧値を同じにしているので、予圧値より小さい外力がＺ軸予圧バネ１１に加えられることはない。

予圧バネを圧縮する方向の外力が予圧値以下の場合は、予圧バネの長さは変化しない。そのため、予圧バネをロック部として使用することが可能である。大型の重い構造物に対しては、予圧バネをロック部として使用することは有効である。別にロック部を持つ必要が無いので、免震装置を簡素にできる。しかし、小型でそれほど重くない構造物で予圧バネをロック部として使用する場合には、人や積載物の重量が変化するとロックが解放される加速度が大きく変わる。人や積載物によらずロックが解放される加速度を一定にすることが必要なので、ロックが解放される加速度が変化することは、ロック部としては望ましくない。

図６(B)に示すように、Ｚ軸予圧バネ１１に引っ張る方向の外力が加えられると、加圧部材３２ｂが隔壁２９から離れて引張側バネ２８ｂを縮ませながら移動し、Ｚ軸予圧バネ１１が長くなる。したがって、引張側バネ２８ｂは、構造物接続部１９と免震対象接続部２６との間隔が大きくなる向きの外力が圧力として加えられる弾性体（引張側弾性体）である。シャフト３１ｂは、外力を加圧部材３２ｂに伝える引張側軸である。加圧部材３１ｂは、引張側軸と接続されて引張側軸からの力を圧力として引張側弾性体に伝える引張力印加部である。なお、引張側の加圧部材は、筐体の開口から遠い側でバネと接触する。圧縮側の加圧部材は、筐体の開口から近い側でバネと接触する。

なお、Ｚ軸予圧バネ１１に圧縮する方向の外力が加えられる場合は、引張側の加圧部材３２ｂは、隔壁２９と押し合うことになる。そのため、Ｚ軸予圧バネ１１に圧縮する方向の外力が加えられる場合には、引張側バネ２８ｂには、圧力が加えられない。
Ｚ軸予圧バネ１１に引っ張る方向の外力が加えられる場合には、シャフト３１ａにも引っ張る外力が加えられるが、圧縮側の加圧部材３２ａが端面３０ａを引っ張るだけでシャフト３１ａは筐体３０に対して移動できない。そのため、Ｚ軸予圧バネ１１に引っ張る方向の外力が加えられる場合には、圧縮側バネ２８ａには、圧力が加えられない。

また、異なる観点から言えば、隔壁２９を含んで隔壁２９よりも免震対象接続部２６側の部分の筐体３０は、引張側弾性体としての引張側バネ２８ｂを収納し、免震方向の免震対象接続部２６側の端面に開口３０ｂを有する引張側筐体である。隔壁２９を含んで隔壁２９よりも構造物接続部１９側の部分の筐体３０は、圧縮側弾性体としての圧縮側バネ２８ａを収納し、引張側筐体が存在しない側である構造物接続部１９側の免震方向の端面に開口３０ａを有する圧縮側筐体である。この実施の形態１では、引張側筐体と圧縮側筐体は１個の筐体を隔壁により分けたものであり、隔壁を共有している。引張側筐体と圧縮側筐体は、互いの相対的な位置関係が固定された、別の筐体としてもよい。なお、圧縮側筐体を免震対象接続部２６側に配置し、引張側筐体を構造物接続部１９側に配置してもよい。

図７により、Ｚ軸予圧バネ１１を使用することの効果を説明する。図７は、Ｚ軸免震ユニット７がＺ軸予圧バネ１１を有することの効果を説明する図である。図７(A)は、予圧を加えていないバネを使用する場合である。図７(B)は、予圧バネを使用する場合である。図７において、横軸は、Ｚ軸免震ユニット７に加えられる外力Ｆoutである。外力Ｆoutは、重力による荷重Ｆgを含まない。Ｚ軸免震ユニット７には、外力Ｆoutと荷重Ｆgが加えられる。上向きの外力Ｆoutが加えられる場合を、外力が正(Ｆout＞０)であるとする。縦軸は、Ｚ軸免震ユニット７での構造物接続部１９と免震対象接続部２６との間隔Ｌである。間隔Ｌは、Ｚ軸ロック機構１０が間隔を固定している状態での間隔からの変化量で表す。Ｌ＞０は間隔が大きくなっていることを意味し、Ｌ＜０は間隔が小さくなっていることを意味する。バネの弾性係数をＫとする。

図７(A)に示すように、予圧を加えていないバネを使用する場合は、外力Ｆoutが加えられていない状態（Ｆout＝０）でも荷重Ｆgが働くため、Ｌ＝−(Ｆg/Ｋ)＜０となる。荷重Ｆgと等しい外力Ｆoutが加えられている状態（Ｆout＝Ｆg）で、Ｌ＝０となる。荷重Ｆgと等しい予圧値の予圧が加えられている予圧バネを使用する場合は、図７(B)に示すように、距離Ｌは外力Ｆoutに正比例する。外力Ｆoutが加えられていない状態（Ｆout＝０）で、Ｌ＝０となる。鉛直方向に免震するＺ軸免震ユニット７では、荷重Ｆgと同じ大きさの予圧を加えたＺ軸予圧バネ１１を使用する。そうすることで、荷重Ｆgを打ち消して、外力Ｆoutと間隔Ｌとが正比例するようになる。外力Ｆoutと間隔Ｌとが正比例するので、外力Ｆout＝０となった場合に、Ｚ軸ロック機構１０がロックしている状態での間隔に戻ることができる。

Ｘ軸免震ユニット８およびＹ軸免震ユニット９では、荷重が加えられないので、予圧を加えていないＸ軸バネ１４およびＹ軸バネ１７を使用することができる。外力Ｆout＝０となった場合に、Ｘ軸免震ユニット８およびＹ軸免震ユニット９は、Ｘ軸ロック機構１３およびＹ軸ロック機構１６がロックしている状態での間隔に戻ることができる。

Ｚ軸予圧バネ１１、Ｘ軸バネ１４およびＹ軸バネ１７は、構造物接続部１９と免震対象接続部２６の間に設けられて、構造物接続部１９と免震対象接続部２６との間隔の変化量に応じて変化量をゼロに近づける力を発生させる間隔復原部である。間隔の変化量とは、ロック機構が間隔を固定している状態での間隔からの変化量である。

Ｚ軸ダンパ１２は、主軸方向の力が加えられて直線移動するシャフトを有し、シャフトの移動を妨げる向きの力を発生させるダンパ（緩衝器）である。Ｚ軸ダンパ１２は、シャフトの移動速度に応じて、シャフトの移動を妨げる向きの力を発生させる。Ｚ軸ダンパ１２は、例えば、粘性を有する液体が充填された筒と、筒の中で液体からの抵抗を受ける部分と、抵抗を受ける部分と接続したシャフトとを有して構成される。

Ｘ軸ダンパ１５は、Ｘ軸方向の直線移動が回転に変換されて伝えられ、回転を妨げる向きの力を発生させるものである。Ｘ軸ダンパ１５は、直線運動を回転運動に変換する回転変換部と、回転に対して抵抗を発生させる抵抗発生部を有する。抵抗発生部は、粘性を有する液体が充填された円筒と、円筒の中を回転して抵抗を受ける部材から構成される。回転変換部は、例えば、抵抗発生部の回転する部材の回転軸に接続したピニオン（歯車）と、ピニオンと噛み合う歯が切られた平板であるラックとで構成する。Ｙ軸ダンパ１８も、Ｘ軸ダンパ１５と同様な構造である。
移動を妨げる向きに移動速度に応じた力を発生させるものであれば、ダンパはどのようなものでもよい。

Ｚ軸ダンパ１２、Ｘ軸ダンパ１５およびＹ軸ダンパ１８は、構造物接続部１９と免震対象接続部２６の間に設けられて、構造物接続部１９と免震対象接続部２６との間隔が大きくなる際に間隔を小さくする向きの力を発生させ、間隔が小さくなる際に間隔を大きくする向きの力を発生させる振動減衰部である。

バネおよびダンパが振動側部材と免震対象の間に存在すると、ロック部がロックを解除した後に、振動側部材の振動が免震対象に伝わる。その意味では、バネおよびダンパは望ましくない。バネおよびダンパが存在しない場合は、理想免震であり免震対象に加えられる加速度は低減できる。しかし、バネおよびダンパが存在しない場合には、免震対象と振動側部材の間隔を例えば数ｍにする必要があり、免震ユニットを大型にする必要がある。免震ユニットは、例えば５０ｍｍ程度から数１００ｍｍ程度の変位幅の範囲内に免震対象の変位を抑える必要がある。バネおよびダンパは、免震対象に加えられる加速度を低減した上で、振動側部材と免震対象の間隔の変化を許容できる範囲内に抑えることができる。

バネの弾性係数およびダンパの制動係数は、例えば、以下のように決める。地震の振動の周波数は２Ｈｚから６Ｈｚ程度である。免震ユニットで使用されるバネは、その固有振動の周波数を地震よりも小さい例えば１Ｈｚ程度にする必要がある。バネの固有振動の周波数からバネの弾性係数を決める。免震対象に加えられる加速度と変位幅とのトレードオフを考慮して、変位幅を決める。決めた変位幅が実現できるように、ダンパの制動係数を決める。

図８から図１６を参照して、昇降装置１００の下部に適用される免震装置３の構造を説明する。図８から図１１はそれぞれ、免震装置３の斜視図、正面図、側面図、裏面図である。図１２から図１６は、上にある物を段階的に除いて示した斜視図である。図１２は、免震装置３のＸ軸ロック機構１３およびＸ軸ダンパ１５の構造を説明する斜視図である。図１３は、免震装置３のＸ軸免震ユニット８のガイド部およびＸ軸バネ１４の構造を説明する斜視図である。図１４は、免震装置３のＹ軸免震ユニット９のガイド部およびＹ軸バネ１７の構造を説明する斜視図である。図１５は、免震装置３のＹ軸ロック機構１６の構造を説明する斜視図である。図１６は、免震装置３のＺ軸免震ユニット７の構造を説明する斜視図である。

免震装置３では、マスト１が置かれる水平面内免震部３５が上側にあり、下側にＺ軸免震ユニット７がある。水平面内免震部３５の中では、上側にＸ軸免震ユニット８が存在し、下側にＹ軸免震ユニット９が存在する。水平面内免震部３５は、直方体の箱体３６、Ｘ軸基準板３７およびＹ軸基準板３８を有する。箱体３６は、Ｘ軸ロック機構１３などを収納する。Ｘ軸基準板３７は、箱体３６をＸ軸方向に移動可能に載せる。Ｙ軸基準板３８は、Ｘ軸基準板３７をＹ軸方向に移動可能に載せる。箱体３６の上面は、マスト１に接続する。Ｙ軸基準板３８の下面には、Ｚ軸免震ユニット７が接続する。Ｘ軸基準板３７の下面に、Ｙ軸免震ユニット９が設けられる。箱体３６の上面および下面、Ｘ軸基準板３７およびＹ軸基準板３８は、水平である。

Ｘ軸免震ユニット８およびＹ軸免震ユニット９を上下に位置させることで、水平面内免震部３５を水平面に投影した面積が小さくなり、免震装置３をコンパクトにできる。なお、Ｙ軸免震ユニット９を上にし、Ｘ軸免震ユニット８を下にしてもよい。その場合には、Ｘ軸免震ユニット８の免震対象接続部２６がＹ軸免震ユニット９の構造物接続部１９に接続することになる。Ｘ軸免震ユニット８およびＹ軸免震ユニット９の下方にＺ軸免震ユニット７が存在するので、免震装置３全体を水平面に投影した面積も小さくなる。

Ｘ軸基準板３７の上面にはＸ軸に平行に２本のガイドレール３９Ａが設けられる。ガイドレール３９Ａは、長方形のＸ軸基準板３７の両端に近い位置に設けられる。箱体３６の底の下面においてガイドレール３９Ａに対応する位置には、１本のガイドレール３９Ａに対して２個の把持部３９Ｂが設けられる。把持部３９Ｂは、ガイドレール３９Ａを挟む。長方形のＹ軸基準板３８の上面に、Ｙ軸方向にガイドレール３９Ａと同様なガイドレール４０Ａが設けられる。Ｘ軸基準板３７の下面に、Ｙ軸方向に把持部４０Ｂが設けられる。把持部４０Ｂは、把持部３９Ｂと同様な構造である。把持部３９Ｂは、ガイドレール３９Ａ上を摩擦抵抗がほとんど無い状態で移動できる。把持部４０Ｂとガイドレール４０Ａ、他の把持部とガイドレールに関しても同様である。

ガイドレール３９Ａおよび把持部３９Ｂは、マスト１がＸ軸方向に移動するようにガイドするガイド部である。ガイドレール４０Ａおよび把持部４０Ｂは、マスト１およびＸ軸免震ユニット８がＹ軸方向に移動するようにガイドするガイド部である。

箱体３６の内部には、Ｘ軸ロック機構１３とＸ軸ダンパ１５の抵抗発生部が存在する。箱体３６の底には、Ｘ軸方向に開口３６Ａが設けられる。Ｘ軸基準板３７に設けられた突起３７Ａが、開口３６Ａを通ってＸ軸ロック機構１３のボールねじナット２２に接続する。つまり、Ｘ軸基準板３７の突起３７Ａは、Ｘ軸ロック機構１３のナット接続部２７である。

Ｘ軸ダンパ１５の抵抗発生部は、箱体３６の内部に固定される。Ｘ軸ダンパ１５の回転変換部は、箱体３６の下側に存在するラックとピニオンで構成される。ラックは、Ｘ軸基準板３７の上面にガイドレール３９Ａに沿って設けられる。ピニオンは、Ｘ軸ダンパ１５の回転軸に設けられる。Ｘ軸ダンパ１５の回転軸は、箱体３６の底を貫通している。箱体３６がＸ軸基準板３７に対してＸ軸方向に移動すると、Ｘ軸ダンパ１５の抵抗発生部の内部に存在する部材が回転し、Ｘ軸ダンパ１５は移動を妨げる力を発生させる。

Ｘ軸バネ１４は、箱体３６の底に設けられた開口３６Ｂ（図１３に仮想線で図示）に収容される。Ｘ軸バネ１４の一端は箱体の底から出る突起に接続し、もう一端はＸ軸基準板３７から出る突起に接続する。

箱体３６の上面が、Ｘ軸免震ユニット８の免震対象接続部２６である。Ｘ軸ロック機構１３、Ｘ軸バネ１４およびＸ軸ダンパ１５の抵抗発生部が取付けられるＸ軸基準板３７が、Ｘ軸免震ユニット８の構造物接続部１９である。

Ｙ軸基準板３８にはＹ軸方向に長い切り欠き３８Ａがある。Ｙ軸バネ１７は切り欠き３８Ａに収容される。Ｘ軸基準板３７には、突起３７Ｂが設けられる。突起３７Ｂは、Ｙ軸バネ１７の上側に存在するＸ軸基準板３７の部分が水平に伸びた先で下側に出るように設けられる。突起３７Ｂに、Ｙ軸バネ１７の一端が接続する。Ｙ軸バネ１７のもう一端は、切り欠き３８Ａの最も深く切れ込んだ箇所でＹ軸基準板３８に垂直に設けられた板材に接続する。Ｙ軸ロック機構１６は、Ｙ軸基準板３８の下側に存在する。Ｙ軸基準板３８には開口３８Ｂが設けられている。開口３８Ｂを通るＸ軸基準板３７の突起３７Ｃが、Ｙ軸ロック機構１６のボールねじナット２２に接続する。Ｙ軸ダンパ１８の抵抗発生部が、Ｙ軸基準板３８の下側に固定される。Ｙ軸ダンパ１８の回転変換部は、Ｘ軸基準板３７の下面で把持部４０Ｂに沿って設けられたラックと、Ｙ軸基準板３８を貫通する回転軸に設けられたピニオンとを有する。Ｙ軸ロック機構１６は、Ｙ軸基準板３８の下側に存在し、Ｙ軸ロック機構１６のナット接続部２７の一端は、Ｘ軸基準板３７の下面に接続される。

Ｙ軸ロック機構１６、Ｙ軸バネ１７およびＹ軸ダンパ１８は、Ｘ軸基準板３７に接続する部材とＹ軸基準板３８に接続する部材を有する。Ｘ軸基準板３７が、Ｙ軸免震ユニット９の免震対象接続部２６である。Ｙ軸基準板３８が、Ｙ軸免震ユニット９の構造物接続部１９である。

Ｚ軸予圧バネ１１は、地面７１に埋められる円筒４１の内部に設けられる。円筒４１の下側の開口は、底板４１Ａで閉じられる。円筒４１の内部の底側で、Ｚ軸免震ユニット７が有するシャフト３１ａの一端が底板４１Ａに接続し、他端が円筒状の筐体３０の内部に存在する予圧された圧縮側バネ２８ａと接続する。筐体３０の上部は、外形が円錐台状になっている。円錐台状の部分の内部に引張側バネ２８ｂが存在する。引張側のシャフト３１ｂの一端は、Ｚ軸免震ユニット７の天板４２の下面に接続する。シャフト３１ｂの他端は、筐体３０の内部で引張側バネ２８ｂと隔壁２９の間に存在する。

Ｙ軸基準板３８の下側には、天板４２と両側からそれぞれ接続する２個のガイド板４３が設けられる。ガイド板４３は、天板４２よりも下方に円筒４１を挟むように伸びる。円筒４１のＸ軸方向の両側の側面に、Ｚ軸方向にガイドレール４４Ａが設けられている。ガイド板４３の先端側に、ガイドレール４４Ａを挟む把持部４４Ｂが設けられている。ガイドレール４４Ａおよび把持部４４Ｂは、マスト１、Ｘ軸免震ユニット８およびＹ軸免震ユニット９がＺ軸方向に移動するようにガイドするガイド部である。

ガイド板４３には、開口４３Ａが設けられている。開口４３Ａの内部を、円筒４１に設けられた突起４１Ｂが通る。ガイド板４３を挟むように円筒４１に突起４１Ｃ、４１Ｄが設けられており、突起４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄは、連結板４５で連結されている。

Ｚ軸ダンパ１２は、Ｚ軸予圧バネ１１の正面側に存在する。Ｚ軸ダンパ１２の一端は、円筒４１の側面に接続する。Ｚ軸ダンパ１２の他端は、天板４２に接続する。Ｚ軸ロック機構１０は、円筒４１の裏面側に鉛直方向に設けられる。天板４２の下方に枠体４６が設けられる。枠体４６は、Ｚ軸ロック機構１０のボールねじナット２２に接続する。つまり、枠体４６は、Ｚ軸ロック機構１０のナット接続部２７である。

Ｚ軸ロック機構１０、Ｚ軸予圧バネ１１およびＺ軸ダンパ１２は、Ｙ軸基準板３８に接続する部材と円筒４１に接続する部材を有する。Ｙ軸基準板３８が、Ｚ軸免震ユニット７の免震対象接続部２６である。円筒４１および底板４１Ａが、Ｚ軸免震ユニット７の構造物接続部１９である。

図１７から図２０を参照して、マスト１が建築構造物７０の各階で支持される箇所に設けられた免震装置４の構造を説明する。図１７から図２０はそれぞれ、免震装置４の斜視図、正面図、側面図、裏面斜め上から見た図である。図２０は、図１９に示す矢印Ａの方向から見た図である。

免震装置４は、水平面内免震部４７、鉛直免震部４８および連結部４９を有する。水平面内免震部４７は、建築構造物７０に接続する。鉛直免震部４８は、マスト１に沿って設けられる。連結部４９は、水平面内免震部４７と鉛直免震部４８とを連結する。水平面内免震部４７は、水平面内免震部３５と同様な構造である。上から、Ｙ軸可動板５０、Ｙ軸基準板５１およびＸ軸基準板５２が水平に配置される。図示しないが、水平面内免震部４７の下側には建築構造物７０に接続する構造部材が存在する。Ｘ軸基準板５２は構造部材に固定されている。

Ｙ軸基準板５１の上面には、Ｙ軸に平行に２本のガイドレール５５Ａが設けられる。ガイドレール５５Ａは、長方形のＹ軸基準板５１の両端に近い位置に設けられる。Ｙ軸可動板５０下面のガイドレール５５Ａに対応する位置には、１本のガイドレール５５Ａに対して２個の把持部５５Ｂが設けられる。把持部５５Ｂは、ガイドレール５５Ａを挟む。長方形のＸ軸基準板５２の上面にＸ軸方向に、ガイドレール５６Ａが設けられる。ガイドレール５６Ａは、ガイドレール５５Ａと同様な構造である。Ｙ軸基準板５１の下面に、Ｘ軸方向に把持部５６Ｂが設けられる。把持部５６Ｂは、把持部５５Ｂと同様な構造である。

ガイドレール５５Ａおよび把持部５５Ｂは、マスト１およびＺ軸免震ユニット７がＹ軸方向に移動するようにガイドするガイド部である。ガイドレール５６Ａおよび把持部５６Ｂは、マスト１、Ｚ軸免震ユニット７およびＹ軸免震ユニット９がＸ軸方向に移動するようにガイドするガイド部である。

図２０に示すように、Ｙ軸可動板５０の上側には、Ｙ軸ダンパ１８の抵抗発生部とＹ軸ロック機構１６が存在する。Ｙ軸可動板５０には、上にＹ軸ロック機構１６が存在する位置に、Ｙ軸方向に長い開口５０Ａが設けられる。開口５０Ａを通るように、Ｙ軸基準板５１に突起５１Ａが設けられる。突起５１Ａは、Ｙ軸ロック機構１６のボールねじナット２２に接続する。Ｙ軸バネ１７は、Ｙ軸可動板５０に設けられた開口５０Ｂに収容される。Ｙ軸バネ１７の一端は、開口５０Ｂの側面に設けられた板材に接続する。Ｙ軸バネ１７の一端は、Ｙ軸基準板５１から上側に出る突起に接続する。Ｙ軸ダンパ１８の回転変換部は、Ｙ軸基準板５１の上面にガイドレール５５Ａに沿って設けられたラックと、Ｙ軸可動板５０を貫通する回転軸に設けられたピニオンとで構成される。

Ｙ軸ロック機構１６、Ｙ軸バネ１７およびＹ軸ダンパ１８は、Ｙ軸可動板５０に接続する部材とＹ軸基準板５１に接続する部材を有する。Ｙ軸可動板５０が、Ｙ軸免震ユニット９の免震対象接続部２６である。Ｙ軸基準板５１が、Ｙ軸免震ユニット９の構造物接続部１９である。

Ｘ軸基準板５２の下側にＸ軸ロック機構１３が設けられる。Ｘ軸基準板５２には、Ｘ軸ロック機構１３のボールねじナット２２が移動する範囲の上側に開口が設けられている。Ｙ軸基準板５１の下側からこの開口を通って上側に出る突起が、ボールねじナット２２に接続する。Ｘ軸バネ１４は、Ｘ軸基準板５２に設けられた開口に収容される。Ｘ軸バネ１４の一端はＸ軸基準板５２に接続し、もう一端はＹ軸基準板５１に接続する。Ｘ軸ダンパ１５の抵抗発生部は、Ｘ軸基準板５２の下側に固定される。Ｘ軸ダンパ１５の回転変換部は、Ｙ軸基準板５１の下面に把持部５６Ｂに沿って設けられたラックと、Ｘ軸基準板５２を貫通する回転軸に設けられたピニオンとで構成される。

Ｘ軸ロック機構１３、Ｘ軸バネ１４およびＸ軸ダンパ１５は、Ｙ軸基準板５１に接続する部材とＸ軸基準板５２に接続する部材を有する。Ｙ軸基準板５１が、Ｘ軸免震ユニット８の免震対象接続部２６である。Ｘ軸基準板５２が、Ｘ軸免震ユニット８の構造物接続部１９である。

鉛直免震部４８は、マスト１に取付けられて鉛直に配置されるＺ軸基準板５３、Ｚ軸基準板５３に対してＺ軸方向に移動可能なＺ軸可動板５４を有する。Ｚ軸可動板５４のマスト１側の面には、ガイドレール５７Ａが設けられる。Ｚ軸基準板５３にはガイドレール５７Ａを把持する把持部５７Ｂが設けられる。ガイドレール５７Ａと把持部５７Ｂは、Ｚ軸免震ユニット７がマスト１に対してＺ軸方向に移動するようにガイドするガイド部である。Ｚ軸免震ユニット７は、マスト１に沿うように位置している。

Ｚ軸可動板５４のマスト１から遠い側の面には、Ｚ軸ロック機構１０、Ｚ軸ダンパ１２の抵抗発生部が設けられる。Ｚ軸可動板５４には、開口５４Ａが設けられる。Ｚ軸基準板５３に設けられた突起５３Ａが、開口５４Ａを通って、Ｚ軸ロック機構１０のボールねじナット２２に接続する。Ｚ軸予圧バネ１１は、Ｚ軸可動板５４に設けられた開口５４Ｂに収容される。Ｚ軸予圧バネ１１の一端は、開口５４Ｂの上側の面に設けられた板材に接続する。Ｚ軸予圧バネ１１のもう一端は、Ｚ軸基準板５３に設けられた突起に接続する。Ｚ軸ダンパ１２の回転変換部のラックは、Ｚ軸基準板５３のマスト１から遠い側の面に把持部５７Ｂに沿って設けられる。ピニオンは、Ｚ軸可動板５４を貫通する回転軸に設けられる。

連結部４９は、Ｚ軸可動板５４とＹ軸可動板５０を連結する。Ｚ軸可動板５４とＹ軸可動板５０のＸ軸方向の両端に近い位置に、２個の連結部４９が設けられる。連結部４９は、Ｘ軸方向から見て台形の板材にＸ軸方向の両側に鉛直な補強板を設けた形状である。補強板よりもＺ軸可動板５４側の連結部４９は長方形であり、反対側は略三角形である。

Ｚ軸ロック機構１０、Ｚ軸予圧バネ１１およびＺ軸ダンパ１２は、Ｚ軸基準板５３に接続する部材とＺ軸可動板５４に接続する部材を有する。Ｚ軸基準板５３が、Ｚ軸免震ユニット７の免震対象接続部２６である。Ｚ軸可動板５４が、Ｚ軸免震ユニット７の構造物接続部１９である。

動作を説明する。図２１は、免震装置が動作する際の１例のフロー図である。図２１は、昇降装置１００が設置されている場所の近くで地震が発生する場合の動作である。図２１では、地震発生から免震装置が動作するまでを示す。ステップＳ０１で、地震が発生する。ステップＳ０２で、地震検知器５が地震による揺れすなわち閾値よりも大きい加速度を検出する。ステップＳ０３で、地震検知器５が地震発生信号を制御装置６に送信する。ステップＳ０４で、地震発生信号を受信した制御装置６が免震装置３、４に動作信号を送信する。ステップＳ０５で、免震装置３、４がロック機構によるロックを解除する。ステップＳ０６で、免震装置３、４が動作して昇降装置１００が免震される。

図２２は、免震装置が動作する際の別の１例のフロー図である。図２２は、昇降装置１００が設置されている場所から離れた場所で大きな地震が発生する場合の動作である。ステップＳ１１で、地震が発生する。ステップＳ１２で、震源近くの地震計が初期微動（Ｐ波）を検出する。ステップＳ１３で、地震計が検出した地震情報を送信する。ステップＳ１４で、気象庁のサーバが複数の地震計からの地震情報から地震の発生を検出する。ステップＳ１５で、気象庁のサーバが公衆ネットワークおよび無線放送で緊急地震情報を送信する。ステップＳ１６で、緊急地震情報を受信した制御装置６が免震装置３、４に動作信号を送信する。ステップＳ１７で、免震装置３、４がロック機構によるロックを解除する。ステップＳ１８で、免震装置３、４が動作して昇降装置１００が免震される。
日本以外の国でも緊急地震情報と同様な情報が配信されれば、その同様な情報を受信して同様に動作する。

免震装置３、４がロック機構によるロックを解除すると、免震装置３、４のＺ軸予圧バネ１１に荷重が加えられるようになる。加えられる荷重は、マスト１に働く重力による荷重である。Ｚ軸免震ユニット７が有するＺ軸予圧バネ１１は、マスト１に働く重力による荷重と同じ大きさの圧力が予め加えられているので、荷重が加えられても伸縮しない。

免震装置３、４が動作すると、建築構造物７０または地面７１からの振動が、バネおよびダンパを介してマスト１に伝えられる。バネおよびダンパを介するので、建築構造物７０または地面７１が大きな加速度で振動しても、マスト１に伝わる加速度は低減されたものになる。そのため、マスト１が地震により破損する可能性を小さくできる。

地震が収まると、免震装置３、４が有するバネにより、ロック機構がロックしていた原点の位置に戻る。そのため、地震後の位置調整作業が不要である。手動または自動で、ロック機構がロックする状態になる。

免震装置３、４は、支持できる箇所が限られる構造物である昇降装置１００を荷重がかかる上下方向にも免震することができる。構造物としては、野球やサッカーなどのスポーツ競技場あるいは駅のコンコースなどを覆う屋根などにも適用できる。

地震が発生していない時は、免震装置のロック機構が機能し、昇降装置などの免震対象は建築構造物にしっかり設置される。昇降装置のマストに大きな外力がかかった場合でも、高剛性で固定し、マストを支持できる形状を保持させることができる。

ロック機構のロックを解除する加速度の下限値を決めて、加速度を検出する機器が下限値以上の加速度を検出する場合にロック機構のロックを解除するようにすればよい。そうすることで、免震装置３、４では、カゴに搭載された人や物の重量によらず、ロック機構がロックを解除する加速度に対する閾値を一定にすることができる。

免震装置３、４が動作する際には、ロック機構のロックを解除する時に電力を使用するが、免震動作中には電力を必要としない。ロック機構を動作させる電力は、ロック機構の近くに例えばキャパシタなどを配置することで、停電時にもロック機構のロックを解除できる。制御装置からロックを解除する指令を受けることなく停電した場合は、免震装置のロック機構がロックを解除するようにしてもよい。

荷重方向は、荷重が加わる方向であればよく、鉛直でなくてもよい。荷重方向の免震ユニットは、圧縮側の弾性体が予圧されたものであれば、どのようなものでもよい。予圧バネを使用しないＸ軸免震ユニットとＹ軸免震ユニットは、この実施の形態とは異なるものでもよい。免震方向で免震できるものであれば、Ｘ軸免震ユニットとＹ軸免震ユニットは、どのようなものでもよい。

荷重がかかる方向で免震する免震ユニットは、振動側と免震対象の間の間隔を固定するか移動可能にするかを切替えるロック部、間隔の変化量をゼロに近づける力を発生させる予圧された圧縮側の弾性体を有する間隔復原部および間隔の変化を減衰させる振動減衰部が並列に設けられたものであればよい。この発明に係る免震装置は、このような免震ユニットを、水平面と交差する荷重がかかる方向である荷重方向に免震する荷重方向免震ユニットとして使用し、水平面内の異なる２つの方向である第１の方向および第２方向に免震する第１方向免震ユニットおよび第２方向免震ユニットを有するものである。第１方向免震ユニットおよび第２方向免震ユニットのどちらかまたは両方に荷重がかかる場合は、荷重がかかる第１方向免震ユニットおよび第２方向免震ユニットのどちらかまたは両方には、予圧された圧縮側の弾性体を有する間隔復原部を有する免震ユニットを使用する。
以上のことは、他の実施の形態にもあてはまる。

実施の形態２．
実施の形態２は、マストが斜めに設けられた昇降装置を免震する場合である。図２３は、この発明の実施の形態２に係る昇降装置の構成を説明する図である。昇降装置１００Ｑは、例えば４階建ての建築構造物７０Ｑに斜めに設けられたマスト１Ｑに沿ってカゴ２Ｑが移動する昇降装置である。マスト１Ｑと地面７１の間に免震装置３Ｑが設けられ、建築構造物７０Ｑの各階でマスト１Ｑを支持する箇所に免震装置４Ｑが設けられる。

図２３に示すように、マスト１Ｑは、鉛直方向（Ｚ軸方向）から角度ξだけ傾いている。マスト１Ｑが延在する方向を、荷重方向（Ｗ軸方向）と呼ぶ。Ｗ軸方向を水平面に投影した方向をＹ軸方向とする。図２４は、昇降装置の下部に適用される免震装置３Ｑの概略構成図である。免震装置３Ｑは、Ｗ軸免震ユニット７Ｑ、Ｙ軸免震ユニット９ＱおよびＸ軸免震ユニット８を有する。Ｗ軸免震ユニット７Ｑは、免震対象であるマスト１Ｑと地面７１との間を荷重方向（Ｗ軸方向）で免震する。Ｙ軸免震ユニット９Ｑは、水平面内でのＹ軸方向（第２方向）で免震する。Ｘ軸免震ユニット８は、水平面内でＹ軸方向（第２方向）と直交するＸ軸方向（第１方向）で免震する。

Ｗ軸免震ユニット７Ｑは免震方向がＷ軸方向である点が、実施の形態１でのＺ軸免震ユニット７と異なる。他の点では、Ｗ軸免震ユニット７Ｑは、Ｚ軸免震ユニット７と同様な構成である。Ｗ軸免震ユニット７Ｑは、Ｗ軸ロック機構１０Ｑ、Ｗ軸予圧バネ１１ＱおよびＷ軸ダンパ１２Ｑを有する。

Ｗ軸免震ユニット７Ｑが鉛直ではないＷ軸方向でマスト１Ｑを支持するので、Ｙ軸免震ユニット９Ｑにもマスト１Ｑからの荷重がかかる。そのため、Ｙ軸免震ユニット９Ｑは、Ｙ軸予圧バネ１７Ｑを有する。Ｙ軸予圧バネ１７Ｑは、マスト１Ｑからの荷重が加えられる圧縮側バネに予圧を加える。その他の点では、Ｙ軸免震ユニット９ＱはＹ軸免震ユニット９と同様である。
Ｘ軸免震ユニット８は、実施の形態１の場合と同じ構成である。

免震装置３ＱにおけるＷ軸免震ユニット７Ｑ、Ｙ軸免震ユニット９ＱおよびＸ軸免震ユニット８の間で、互いにどのように支持し支持されるかという関係は、免震装置３におけるＺ軸免震ユニット７、Ｙ軸免震ユニット９およびＸ軸免震ユニット８の間での関係と同様である。

図２５は、マスト１Ｑが建築構造物７０Ｑに支持される部分に適用される免震装置４Ｑの概略構成図である。免震装置４Ｑは、免震装置３Ｑと同様にＷ軸免震ユニット７Ｑ、Ｘ軸免震ユニット８およびＹ軸免震ユニット９Ｑを有する。免震装置４ＱでのＷ軸免震ユニット７Ｑ、Ｘ軸免震ユニット８およびＹ軸免震ユニット９Ｑで、互いにどのように支持し支持されるかという関係は、免震装置４でのＺ軸免震ユニット７、Ｘ軸免震ユニット８およびＹ軸免震ユニット９の間での関係と同様である。

図２６を参照して、Ｗ軸予圧バネ１１ＱおよびＹ軸予圧バネ１７Ｑに加える予圧の大きさ（予圧値）について説明する。図２６は、免震装置３Ｑ、４Ｑが有する予圧バネに加える予圧の大きさを説明する図である。ここでは、マスト１Ｑおよびカゴ２Ｑをまとめて１個の剛体であると仮定して検討する。マスト１Ｑおよびカゴ２Ｑの重心Ｐ_０に重力Ｆ_ｇが作用する。免震装置３Ｑがマスト１Ｑを支持する点Ｐ_１で、マスト１Ｑが免震装置３Ｑから受ける力をＦ_１とする。建築構造物７０Ｑの２階、３階、４階で免震装置４Ｑがマスト１Ｑを支持する点Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４でマスト１Ｑに作用する力をＦ_２、Ｆ_３、Ｆ_４する。

マスト１Ｑが静止した状態では、マスト１Ｑに働く重力および免震装置３Ｑ、４Ｑからの力の合力がゼロになり、重心Ｐ_０の回りの回転モーメントがゼロになる。その他の関係式も考慮して、マスト１が免震装置３Ｑ、４Ｑから受ける力Ｆ_１、Ｆ_２、Ｆ_３、Ｆ_４を決定できる。免震装置３Ｑ、４Ｑがマスト１から受ける力（荷重）Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ_３、Ｇ_４は、作用反作用の法則により、Ｇ_１＝−Ｆ_１、Ｇ_２＝−Ｆ_２、Ｇ_３＝−Ｆ_３、Ｇ_４＝−Ｆ_４となる。

免震装置３Ｑが受ける荷重Ｇ_１を、Ｗ軸方向（荷重方向）の荷重Ｇ_１ＷとＹ軸方向（第２方向）の荷重Ｇ_１Ｙに分解する。免震装置３Ｑが有するＷ軸予圧バネ１１Ｑの予圧値は|Ｇ_１Ｗ|とし、Ｙ軸予圧バネ１７Ｑの予圧値は|Ｇ_１Ｙ|とする。建築構造物７０Ｑの２階に設置された免震装置４Ｑでも同様に、免震装置４Ｑが受ける荷重Ｇ_２を、Ｗ軸方向の荷重Ｇ_２ＷとＹ軸方向の荷重Ｇ_２Ｙに分解する。建築構造物７０Ｑの２階に設置された免震装置４Ｑが有するＷ軸予圧バネ１１Ｑの予圧値は|Ｇ_２Ｗ|とし、Ｙ軸予圧バネ１７Ｑの予圧値は|Ｇ_２Ｙ|とする。建築構造物７０Ｑの３階および４階に設置された免震装置４Ｑに関しても同様に設定する。各免震ユニットの予圧値は、免震ユニットの免震方向に荷重Ｇを分解した荷重Ｇの成分との差が決められた範囲内であれば、厳密に同じでなくてもよい。

図２７から図２９を参照して、昇降装置１００Ｑの下部に適用される免震装置３Ｑの構造を説明する。図２７から図２９はそれぞれ、免震装置３Ｑの斜視図、正面図、側面図である。

免震装置３Ｑの構造は、Ｗ軸免震ユニット７ＱがＷ軸方向を免震する点、Ｙ軸免震ユニット９ＱがＹ軸予圧バネ１７Ｑを有する点が異なる。それ以外は、実施の形態１の免震装置３と同様である。異なる点を説明する。箱体３６Ｑの外形は、Ｘ軸方向から三角形に見える三角柱である。箱体３６Ｑの上面は水平面に対して角度ξだけ傾いており、マスト１Ｑは箱体３６Ｑの上面に対して垂直である。箱体３６Ｑの上面は、マスト１Ｑを垂直に支持する。円筒４１などは、実施の形態１と同じ構造である。Ｗ軸免震ユニット７Ｑは、地面７１にＷ軸方向に埋められる。Ｗ軸免震ユニット７Ｑの天板４２がＹ軸基準板３８となす角度は、ξになる。Ｙ軸基準板３８の下側でＷ軸方向に延在するガイド板４３Ｑは、天板４２とは垂直に接続するが、Ｙ軸基準板３８には斜めに接続する。Ｗ軸ロック機構１０Ｑ、Ｗ軸予圧バネ１１ＱおよびＷ軸ダンパ１２Ｑは、免震方向は異なるが、Ｚ軸ロック機構１０、Ｚ軸予圧バネ１１およびＺ軸ダンパ１２とそれぞれ同様な構造である。

図３０から図３３を参照して、建築構造物７０Ｑの各階でマスト１Ｑを支持する箇所に設けられた免震装置４Ｑの構造を説明する。図３０から図３３はそれぞれ、免震装置４Ｑの斜視図、正面図、側面図、裏面斜め上から見た図である。図３３は、図３２に示す矢印Ｂの方向から見た図である。

免震装置４Ｑの構造は、Ｗ軸免震ユニット７ＱがＷ軸方向を免震する点、Ｙ軸免震ユニット９ＱがＹ軸予圧バネ１７Ｑを有する点で、実施の形態１の免震装置４とは異なる。それ以外では、免震装置４Ｑの構造は、免震装置４と同様である。荷重方向免震部４８Ｑは、Ｗ軸方向に免震する点で鉛直免震部４８とは異なる。それ以外では、荷重方向免震部４８Ｑは、鉛直免震部４８と同様な構造である。水平面内免震部４７Ｑと荷重方向免震部４８Ｑとを連結する連結部４９Ｑは、Ｘ軸方向から見て略三角形の板材にＸ軸方向の両側に鉛直な補強板を設けた形状である。補強板の両側の連結部４９は、Ｘ軸方向から見ると直角三角形である。Ｙ軸予圧バネ１７Ｑは、マスト１Ｑから押される側のバネに予圧を加える。

免震装置３Ｑ、４Ｑは、実施の形態１の免震装置３、４と同様に動作する。荷重方向が鉛直でない場合でも、荷重方向に免震する荷重方向免震ユニットであるＷ軸免震ユニット７Ｑを備えることで、マスト１Ｑが延在する方向である荷重方向からマスト１Ｑを支持し免震することができる。マスト１が延在する方向に、マスト１は最も高い剛性を持つ。剛性が高いすなわち力が伝わりやすい方向を免震方向とするので、効果的に免震できる。なお、マスト１が延在する方向とＷ軸免震ユニット７Ｑの免震方向は厳密に同じ方向でなくてもよい。角度差が決められた範囲内であればよい。

マスト１が延在する方向を水平面に投影した方向をＹ軸方向（第２方向）としているので、Ｙ軸免震ユニット９ＱがＹ軸予圧バネ１７Ｑを有し、Ｘ軸免震ユニット８のＸ軸バネ１４は予圧しなくてもよい。Ｘ軸免震ユニット８のＸ軸バネ１４も予圧する場合よりも免震装置３Ｑ、４Ｑの構造を簡単にでき、低コストになる。

マスト１が延在する方向を水平面に投影した方向を、第１方向および第２方向のどちらとも異なる方向としてもよい。その場合は、第１方向免震ユニットおよび第２方向免震ユニットが予圧バネを持つようにすればよい。予圧の大きさは、免震装置が受ける荷重を、荷重方向免震ユニットの主軸方向である荷重方向、水平面内の第１方向および第２方向に分解した際の各力の成分を、各免震ユニットの予圧値にすればよい。具体的には、荷重方向免震ユニットの予圧値は荷重の荷重方向の成分になる。第１方向免震ユニットの予圧値は、荷重の第１方向の成分になる。第２方向免震ユニットの予圧値は、荷重の第２方向の成分になる。

本発明はその発明の精神の範囲内において各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の変形や省略が可能である。

１００、１００Ｑ昇降装置
７０、７０Ｑ建築構造物
７１地面
１、１Ｑマスト
２、２Ｑカゴ
３、３Ｑ免震装置
４、４Ｑ免震装置
５地震検知器
６、６Ｑ制御装置
７Ｚ軸免震ユニット（荷重方向免震ユニット）
７ＱＷ軸免震ユニット（荷重方向免震ユニット）
８Ｘ軸免震ユニット（第１方向免震ユニット）
９、９ＱＹ軸免震ユニット（第２方向免震ユニット）
１０Ｚ軸ロック機構（ロック部）
１０ＱＷ軸ロック機構（ロック部）
１１Ｚ軸予圧バネ（間隔復原部）
１１ＱＷ軸予圧バネ（間隔復原部）
１２Ｚ軸ダンパ（振動減衰部）
１２ＱＷ軸ダンパ（振動減衰部）
１３Ｘ軸ロック機構（ロック部）
１４Ｘ軸バネ（間隔復原部）
１５Ｘ軸ダンパ（振動減衰部）
１６Ｙ軸ロック機構（ロック部）
１７Ｙ軸バネ（間隔復原部）
１７ＱＹ軸予圧バネ（間隔復原部）
１８Ｙ軸ダンパ（振動減衰部）
１９構造物接続部（振動側接続部）
２０ボールねじハウジング
２１ねじ棒
２２ボールねじナット（移動部材）
２３クラッチ（スイッチ部）
２４切り替えバー（スイッチ部）
２５ソレノイド（スイッチ部）
２６免震対象接続部
２７ナット接続部
２８ａ圧縮側バネ（圧縮側弾性体）
２８ｂ引張側バネ（引張側弾性体）
２９隔壁
３０筐体（引張側筐体、圧縮側筐体）
３０ａ、３０ｂ端面
３０ｃ、３０ｄ開口
３１ａシャフト（圧縮側軸）
３１ｂシャフト（引張側軸）
３２ａ加圧部材（圧縮力印加部）
３２ｂ加圧部材（引張力印加部）
３３可動板
３４予圧調整部
３５水平面内免震部
３６、３６Ｑ箱体（免震対象接続部）
３６Ａ開口
３６Ｂ開口
３７Ｘ軸基準板（振動側接続部、免震対象接続部）
３７Ａ突起
３７Ｂ突起
３７Ｃ突起
３８Ｙ軸基準板（振動側接続部、免震対象接続部）
３８Ａ切り欠き
３８Ｂ開口
３９Ａガイドレール（ガイド部）
３９Ｂ把持部（ガイド部）
４０Ａガイドレール（ガイド部）
４０Ｂ把持部（ガイド部）
４１円筒（振動側接続部）
４１Ａ底板（振動側接続部）
４１Ｂ突起
４１Ｃ突起
４１Ｄ突起
４２天板
４３、４３Ｑガイド板
４３Ａ開口
４４Ａガイドレール（ガイド部）
４４Ｂ把持部（ガイド部）
４５連結板
４６枠体
４７水平面内免震部
４８鉛直免震部
４８Ｑ荷重方向免震部
４９連結部
５０Ｙ軸可動板
５０Ａ開口
５０Ｂ開口
５１Ｙ軸基準板
５１Ａ突起
５１Ｂ突起
５２Ｘ軸基準板
５３Ｚ軸基準板
５３Ａ突起
５３ＱＷ軸基準板
５４、５４ＱＺ軸可動板
５５Ａガイドレール（ガイド部）
５５Ｂ把持部（ガイド部）
５６Ａガイドレール（ガイド部）
５６Ｂ把持部（ガイド部）
５７Ａガイドレール（ガイド部）
５７Ｂ把持部（ガイド部）

Claims

地震により振動する構造物または地面に接続する振動側接続部と、
振動を伝えない対象である免震対象に接続され、決められた方向である免震方向に前記振動側接続部に対して移動可能に設けられた免震対象接続部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記免震対象接続部を前記振動側接続部に固定するか移動可能にするかを切り替えるロック部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記免震対象接続部と前記振動側接続部の間隔の前記ロック部が前記免震対象接続部を前記振動側接続部に固定している状態での前記間隔からの変化量に応じて前記変化量をゼロに近づける力を発生させ、前記間隔が大きくなる向きの前記免震方向の外力が圧力として加えられる引張側弾性体と前記間隔が小さくなる向きの前記外力が圧力として加えられる予圧された圧縮側弾性体とを有する間隔復原部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記間隔が大きくなる際に前記間隔を小さくする向きの力を発生させ、前記間隔が小さくなる際に前記間隔を大きくする向きの力を発生させる振動減衰部とを備える免震ユニットであって、鉛直方向を前記免震方向にする荷重方向免震ユニットと、
水平面内の第１方向で免震する第１方向免震ユニットと、
水平面内で前記第１方向と異なる第２方向で免震する第２方向免震ユニットとを備えた免震装置。
前記荷重方向免震ユニットの前記圧縮側弾性体の前記予圧の大きさは、前記免震対象から受ける荷重と前記予圧の大きさとの差が決められた範囲内であるように決められている、請求項１に記載の免震装置。
地震により振動する構造物または地面に接続する振動側接続部と、
振動を伝えない対象である免震対象に接続され、決められた方向である免震方向に前記振動側接続部に対して移動可能に設けられた免震対象接続部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記免震対象接続部を前記振動側接続部に固定するか移動可能にするかを切り替えるロック部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記免震対象接続部と前記振動側接続部の間隔の前記ロック部が前記免震対象接続部を前記振動側接続部に固定している状態での前記間隔からの変化量に応じて前記変化量をゼロに近づける力を発生させ、前記間隔が大きくなる向きの前記免震方向の外力が圧力として加えられる引張側弾性体と前記間隔が小さくなる向きの前記外力が圧力として加えられる予圧された圧縮側弾性体とを有する間隔復原部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記間隔が大きくなる際に前記間隔を小さくする向きの力を発生させ、前記間隔が小さくなる際に前記間隔を大きくする向きの力を発生させる振動減衰部とを備えた免震ユニットであって、鉛直とは異なる方向である荷重方向を前記免震方向にする荷重方向免震ユニットと、
前記荷重方向を水平面に投影した方向である第２方向を前記免震方向にする前記免震ユニットである第２方向免震ユニットと、
水平面内で前記第２方向と異なる第１方向で免震する第１方向免震ユニットとを備えた免震装置。
前記荷重方向免震ユニットの前記圧縮側弾性体の前記予圧の大きさは、前記免震対象から受ける荷重を、前記荷重方向と前記第２方向とに分解した際の前記荷重の前記荷重方向の成分との差が決められた範囲内であるように決められており
前記第２方向免震ユニットの前記圧縮側弾性体の前記予圧の大きさは、前記荷重の前記第２方向の成分との差が決められた範囲内であるように決められている、請求項３に記載の免震装置。
地震により振動する構造物または地面に接続する振動側接続部と、
振動を伝えない対象である免震対象に接続され、決められた方向である免震方向に前記振動側接続部に対して移動可能に設けられた免震対象接続部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記免震対象接続部を前記振動側接続部に固定するか移動可能にするかを切り替えるロック部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記免震対象接続部と前記振動側接続部の間隔の前記ロック部が前記免震対象接続部を前記振動側接続部に固定している状態での前記間隔からの変化量に応じて前記変化量をゼロに近づける力を発生させ、前記間隔が大きくなる向きの前記免震方向の外力が圧力として加えられる引張側弾性体と前記間隔が小さくなる向きの前記外力が圧力として加えられる予圧された圧縮側弾性体とを有する間隔復原部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記間隔が大きくなる際に前記間隔を小さくする向きの力を発生させ、前記間隔が小さくなる際に前記間隔を大きくする向きの力を発生させる振動減衰部とを備えた免震ユニットであって、鉛直とは異なる方向である荷重方向を前記免震方向にする荷重方向免震ユニットと、
水平面内の第１方向を前記免震方向にする前記免震ユニットである第１方向免震ユニットと、
水平面内で前記第１方向と異なる第２方向を前記免震方向にする前記免震ユニットである第２方向免震ユニットとを備えた免震装置。
前記荷重方向免震ユニットの前記圧縮側弾性体の前記予圧の大きさは、前記免震対象から受ける荷重を前記荷重方向、前記第１方向および前記第２方向に分解した際の前記荷重方向の成分と前記予圧の大きさとの差が決められた範囲内であるように決められており、
前記第１方向免震ユニットの前記圧縮側弾性体の前記予圧の大きさは、前記荷重の前記第１方向の成分と前記予圧の大きさとの差が決められた範囲内であるように決められており、
前記第２方向免震ユニットの前記圧縮側弾性体の前記予圧の大きさは、前記荷重の前記第２方向の成分と前記予圧の大きさとの差が決められた範囲内であるように決められている、請求項５に記載の免震装置。
前記ロック部は、
軸が前記免震方向と平行になるように、前記振動側接続部または前記免震対象接続部に前記軸の回りに回転可能に両端が接続された、外面に雄ねじが設けられたねじ棒、
前記ねじ棒の雄ねじと噛みあう雌ねじが設けられて前記ねじ棒が挿入された貫通穴を有し、前記ねじ棒が回転すると前記ねじ棒の前記軸の方向に移動する、前記ねじ棒の両端が接続された前記振動側接続部または前記免震対象接続部であるねじ棒接続側とは異なる前記振動側接続部または前記免震対象接続部との位置関係が固定された移動部材と、
前記ねじ棒の回転を抑止または可能とするスイッチ部とを有する、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の免震装置。
前記スイッチ部は、前記ねじ棒接続側に前記ねじ棒を固定する状態と回転可能にする状態をとるクラッチと、前記クラッチの状態を変更する、電気が供給されない場合に状態を維持するラッチソレノイドを有する、請求項７に記載の免震装置。
前記圧縮側弾性体に加える前記予圧の大きさを変更する予圧調整部を備える、請求項１から請求項８の何れか１項に記載の免震装置。
予圧された前記圧縮側弾性体を有する前記間隔復原部は、
前記引張側弾性体を収納し、前記免震方向の端面に、前記引張側弾性体が出ることが無い大きさの開口を有する引張側筐体と、
前記引張側筐体の前記開口が存在しない側に存在し、前記圧縮側弾性体を収納し、前記引張側筐体が存在しない側の前記免震方向の端面に前記圧縮側弾性体が出ることが無い大きさの開口を有する圧縮側筐体と、
前記引張側筐体の前記開口を通る引張側軸と、
前記引張側弾性体の前記免震方向での前記開口から遠い側で前記引張側弾性体と接触し、前記引張側軸と接続されて前記引張側軸からの力を圧力として前記引張側弾性体に伝える引張力印加部と、
前記圧縮側筐体の前記開口を通る圧縮側軸と、
前記圧縮側弾性体の前記免震方向での前記開口から近い側で前記圧縮側弾性体と接触し、前記圧縮側軸と接続されて前記圧縮側軸からの力を圧力として前記圧縮側弾性体に伝える圧縮力印加部とを有する、請求項１から請求項９の何れか１項に記載の免震装置。
前記免震ユニットが、前記免震方向に前記免震対象接続部が移動するようにガイドするガイド部を有する、請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の免震装置。
前記第１方向免震ユニットおよび前記前記第２方向免震ユニットが互いに上下に位置し、
前記第１方向免震ユニットの前記免震対象接続部が前記第２方向免震ユニットの前記振動側接続部に接続する、または、前記第２方向免震ユニットの前記免震対象接続部が前記第１方向免震ユニットの前記振動側接続部に接続する、請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の免震装置。
前記第１方向免震ユニットおよび前記第２方向免震ユニットの下方に前記荷重方向免震ユニットが位置し、
前記免震対象の下方に設けられた、請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の免震装置。
前記荷重方向免震ユニットが前記免震対象に沿うように位置し、
前記構造物が前記免震対象を支持する箇所に設けられた、請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の免震装置。
構造物に沿って鉛直に延在するマストと、
人または物を乗せることができ前記マストに沿って移動するカゴと、
前記マストの下方および前記構造物が前記マストを支持する箇所に設けられた前記マストを前記免震対象とする請求項１または請求項２に記載の免震装置とを備えた昇降装置。
構造物に沿って鉛直とは異なる荷重方向に延在するマストと、
人または物を乗せることができ前記マストに沿って移動するカゴと、
前記マストの下方および前記構造物が前記マストを支持する箇所に設けられた前記マストを前記免震対象とする請求項３から請求項６の何れか１項に記載の免震装置とを備えた昇降装置。
地震により振動する構造物または地面に接続する振動側接続部と、
振動を伝えない対象である免震対象に接続され、決められた方向である免震方向に前記振動側接続部に対して移動可能に設けられた免震対象接続部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記免震対象接続部を前記振動側接続部に固定するか移動可能にするかを切り替えるロック部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記免震対象接続部と前記振動側接続部の間隔の前記ロック部が前記免震対象接続部を前記振動側接続部に固定している状態での前記間隔からの変化量に応じて前記変化量をゼロに近づける力を発生させ、前記間隔が大きくなる向きの前記免震方向の外力が圧力として加えられる引張側弾性体と前記間隔が小さくなる向きの前記外力が圧力として加えられる予圧された圧縮側弾性体とを有する間隔復原部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記間隔が大きくなる際に前記間隔を小さくする向きの力を発生させ、前記間隔が小さくなる際に前記間隔を大きくする向きの力を発生させる振動減衰部とを備えた免震ユニット。
前記ロック部は、
軸の回りに回転可能に、前記軸が前記免震方向と平行になるように、前記振動側接続部または前記免震対象接続部に両端が接続された、外面に雄ねじが設けられたねじ棒、
前記ねじ棒の雄ねじと噛みあう雌ねじが設けられて前記ねじ棒が挿入された貫通穴を有し、前記ねじ棒が回転すると前記ねじ棒の前記軸の方向に移動する、前記ねじ棒の両端が接続された前記振動側接続部または前記免震対象接続部であるねじ棒接続側とは異なる前記振動側接続部または前記免震対象接続部との位置関係が固定された移動部材と、
前記ねじ棒の回転を抑止または可能とするスイッチ部とを有する、請求項１７に記載の免震ユニット。
地震により振動する構造物または地面に接続する振動側接続部と、
振動を伝えない対象である免震対象に接続され、決められた方向である免震方向に前記振動側接続部に対して移動可能に設けられた免震対象接続部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記免震対象接続部を前記振動側接続部に固定するか移動可能にするかを切り替えるロック部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記免震対象接続部と前記振動側接続部の間隔の前記ロック部が前記免震対象接続部を前記振動側接続部に固定している状態での前記間隔からの変化量に応じて前記変化量をゼロに近づける力を発生させる間隔復原部と、
前記振動側接続部と前記免震対象接続部の間に設けられて、前記間隔が大きくなる際に前記間隔を小さくする向きの力を発生させ、前記間隔が小さくなる際に前記間隔を大きくする向きの力を発生させる振動減衰部とを備え、
前記ロック部は、
軸の回りに回転可能に、前記軸が前記免震方向と平行になるように、前記振動側接続部または前記免震対象接続部に両端が接続された、外面に雄ねじが設けられたねじ棒、
前記ねじ棒の雄ねじと噛みあう雌ねじが設けられて前記ねじ棒が挿入された貫通穴を有し、前記ねじ棒が回転すると前記ねじ棒の前記軸の方向に移動する、前記ねじ棒の両端が接続された前記振動側接続部または前記免震対象接続部であるねじ棒接続側とは異なる前記振動側接続部または前記免震対象接続部との位置関係が固定された移動部材と、
前記ねじ棒の回転を抑止または可能とするスイッチ部とを有する、免震ユニット。
前記スイッチ部は、前記ねじ棒接続側に前記ねじ棒を固定する状態と回転可能にする状態とをとるクラッチと、前記クラッチの状態を変更する、電気が供給されない場合に状態を維持するラッチソレノイドを有する、請求項１８または請求項１９に記載の免震ユニット。
前記予圧の大きさは、前記免震対象から受ける荷重との差が決められた範囲内である、請求項１７または請求項１８に記載の免震ユニット。
前記圧縮側弾性体に加える前記予圧の大きさを変更する予圧調整部を備える、請求項１７、請求項１８、請求項２１の何れか１項に記載の免震ユニット。
前記間隔復原部は、
前記引張側弾性体を収納し、前記免震方向の端面に、前記引張側弾性体が出ることが無い大きさの開口を有する引張側筐体と、
前記引張側筐体の前記開口が存在しない側に存在し、前記圧縮側弾性体を収納し、前記引張側筐体が存在しない側の前記免震方向の端面に前記圧縮側弾性体が出ることが無い大きさの開口を有する圧縮側筐体と、
前記引張側筐体の前記開口を通る引張側軸と、
前記引張側弾性体の前記免震方向での前記開口から遠い側で前記引張側弾性体と接触し、前記引張側軸と接続されて前記引張側軸からの力を圧力として前記引張側弾性体に伝える引張力印加部と、
前記圧縮側筐体の前記開口を通る圧縮側軸と、
前記圧縮側弾性体の前記免震方向での前記開口から近い側で前記圧縮側弾性体と接触し、前記圧縮側軸と接続されて前記圧縮側軸からの力を圧力として前記圧縮側弾性体に伝える圧縮力印加部とを有する、請求項１７、請求項１８、請求項２１、請求項２２の何れか１項に記載の免震ユニット。
前記免震方向に前記免震対象接続部が移動するようにガイドするガイド部を有する、請求項１７から請求項２３の何れか１項に記載の免震ユニット。