JP7482727B2 - スライダーと滑り免震装置 - Google Patents

Description

本発明は、スライダーと滑り免震装置に関する。

地震国であるわが国においては、ビルや橋梁、高架道路、戸建の住宅といった様々な構造物に対して、地震力に抗する技術、構造物に入る地震力を低減する技術など、様々な耐震技術、免震技術、制震技術が開発され、各種構造物に適用されている。中でも免震技術は、構造物に入る地震力そのものを低減する技術であることから、地震時の構造物の振動は効果的に低減される。この免震技術を概説すると、下部構造物である基礎と上部構造物との間に免震装置を介在させ、地震による基礎の振動の上部構造物への伝達を低減し、上部構造物の振動を低減して構造安定性を保証するものである。尚、この免震装置は、地震時のみならず、構造物に対して常時作用する交通振動の上部構造物への影響低減にも効果を発揮する。

免震装置には、鉛プラグ入り積層ゴム支承装置や高減衰積層ゴム支承装置、積層ゴム支承とダンパーを組み合わせた装置、滑り免震装置など、様々な形態の装置が存在している。その中で、滑り免震装置には平面滑り免震支承と球面滑り免震支承があり、平面滑り免震支承は復元力を有しないが、球面滑り免震支承は復元力を有し、地震時のセルフセンタリング機能を有する。球面滑り免震装置を取り上げてその構成の一例を説明すると、曲率を有する摺動面を備えた上沓及び下沓（沓はコンケイブと称される）と、上沓と下沓の間に配設されてそれぞれの沓の摺動面と接し、曲率のある上面及び下面を備えたスライダーと、を有する。この種の滑り免震装置は、球面滑り免震装置や球面滑り支承などと称されることもある。

ところで、上部構造体と下部構造体の間に滑り免震装置が介在する免震建物（橋梁を含む）において、地震時に免震建物に対して上揚力が作用して滑り免震装置を構成する上沓と下沓が上下に分離しようとした際に、例えば上沓がスライダーから浮き上がって双方の間に隙間が生じ、スライダーが空走する恐れがある。スライダーが空走すると、上沓及び下沓の有するストッパーリングをスライダーが乗り越えて脱落する危険性がある。また、スライダーが空走して下沓のストッパーリングの一方側に片当たりすると、局所的な力がスライダーに作用し、スライダーの一部に過大な面圧が生じ、スライダー本体が傷付いたり、スライダーの上下面に取付けられている摩擦材が損傷するといった恐れもある。

そこで、地震時におけるスライダーからの上沓の浮き上がりを解消して、スライダーの空走を抑止することのできる滑り免震支承構造が提案されている。具体的には、上沓及び下沓と、上沓と下沓の間で摺動するスライダーと、を有する滑り免震装置において、上沓もしくは下沓は水平移動規制手段により水平方向への移動を規制された状態で上部構造体もしくは下部構造体に係止され、上部構造体と上沓の間、もしくは下沓と下部構造体の間に、圧縮された状態の圧縮バネからなる押し付け手段が配設され、押し付け手段により上沓もしくは下沓とスライダーが押し付けられている（例えば、特許文献１参照）。

特許第６５８０２８５号公報

特許文献１に記載の滑り免震支承構造によれば、上部構造体と上沓の間、もしくは下沓と下部構造体の間に押し付け手段が配設され、この押し付け手段により、スライダーと上下の沓が押し付けられていることにより、地震時に上揚力が作用した場合であっても、スライダーから例えば上沓が浮き上がることを解消することができ、スライダーの空走を抑止することができる。特許文献１に記載の滑り免震支承構造は、上沓と上部構造体の間、もしくは下沓と下部構造体の間に押し付け手段を配設すること、すなわち、二つの部材間に押し付け手段を配設することにより形成される滑り免震支承構造であることから、より一層シンプルな構成で、スライダーの空走を解消でき、さらには、滑り免震装置を構成する上下の沓とスライダーの分離（上下の分離）、もしくは沓及び受け台とスライダーの分離、すなわち滑り免震装置の構成部材の分離を解消できる滑り免震装置が望まれる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、地震時に上揚力が作用した際のスライダーの空走と、滑り免震装置の構成部材の分離を、可及的にシンプルな構成により解消することのできる、スライダーとこのスライダーを備えた滑り免震装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成すべく、本発明によるスライダーの一態様は、
滑り免震装置を構成するスライダーであって、
せん断キーを備える第一分割スライダーと、該せん断キーが収容されるキー溝を備える第二分割スライダーとを有し、
前記第一分割スライダーと前記第二分割スライダーの間に付勢部材が配設されていることを特徴とする。

本態様によれば、スライダーが第一分割スライダーと第二分割スライダーにより構成され、第二分割スライダーの備えるキー溝に第一分割スライダーの備えるせん断キーが収容されるとともに、第一分割スライダーと第二分割スライダーの間に付勢部材が配設されていることから、このスライダーを備えた滑り免震装置に対して地震時の上揚力と水平力が作用した際に、第一分割スライダーと第二分割スライダーが付勢部材から付勢力を受けることにより、双方の分割スライダーと上沓及び下沓が分離することが解消される。そのため、スライダーと上沓及び下沓の少なくとも一方が分離することにより、スライダーが空走して上沓及び下沓の有するストッパーリングを乗り越えて脱落するといった危険性は解消される。また、新規の構成を有するスライダーのみによって、上下の沓とスライダーの分離（上下の分離）、もしくは沓及び受け台とスライダーの分離を解消できることから、シンプルな構成でスライダーと滑り免震装置の構成部材との分離を解消することができる。

また、本発明によるスライダーの他の態様において、前記せん断キーは、切頭円錐体、切頭角錐体、球体のいずれか一種であること特徴とする。

本態様によれば、キー溝に遊嵌されるせん断キーが、切頭円錐体、切頭角錐体、球体のいずれか一種であることにより、第一分割スライダーの有するせん断キーを中心とした第二分割スライダーのスムーズな回動が許容される。そのため、上下の沓の変位や受け台に対する沓の変位に応じて双方の分割スライダーが回動することにより、沓の変位に追随することができ、また、沓の備える曲率を有する摺動面に沿ってスライダーが摺動した際に、当該曲率に応じて第二分割スライダーを回動させることができる。尚、仮にせん断キーが柱状の形態（切頭錐体でない形態）の場合は、せん断キーにより第二分割スライダーの回動が抑制される可能性がある。

また、本発明によるスライダーの他の態様は、前記キー溝の内部に、前記付勢部材と前記せん断キーが収容されていることを特徴とする。

本態様によれば、キー溝の内部に、付勢部材とせん断キーの双方が収容されていることにより、可及的にシンプルな構成のスライダーを形成することができる。ここで、付勢部材は、せん断キーの例えば先端に接着や係合等にて固定されていることにより、付勢部材がキー溝から係脱し難くなることから好ましい。また、せん断キーが切頭円錐体の場合は、その先端の円形断面の直径に対して付勢部材の直径が同程度かそれよりも小さいこと、せん断キーが切頭角錐体の場合は、その先端の多角形断面の中心を通る最短長さに対して付勢部材の直径が同程度かそれよりも小さいことにより、付勢部材が第二分割スライダーの回動を妨げないことから好ましい。

また、本発明によるスライダーの他の態様は、前記第一分割スライダーにおける前記せん断キーの周囲、及び／または、前記第二分割スライダーにおける前記キー溝の周囲に、複数の収容溝が設けられ、それぞれの該収容溝に前記付勢部材が収容されていることを特徴とする。

本態様によれば、第一分割スライダーにおけるせん断キーの周囲、及び／または、第二分割スライダーにおけるキー溝の周囲に複数の収容溝が設けられ、それぞれの収容溝に付勢部材が収容されていることにより、複数の付勢部材にてそれぞれの分割スライダーを安定的に付勢することができる。ここで、複数の収容溝の配設態様としては、せん断キー及び／またはキー溝の周囲において、三つの収容溝が１２０度間隔で配設される形態、四つの収容溝が９０度間隔で配設される形態、五つの収容溝が７２度間隔で配設される形態などが挙げられる。尚、せん断キーとキー溝の双方に複数の収容溝が設けられる形態では、相互に対応する位置に収容溝が設けられ、相互に位置合わせされた収容溝に付勢部材が収容される。

また、本発明によるスライダーの他の態様は、前記付勢部材が前記第一分割スライダーと前記第二分割スライダーに対して付勢力を付与しない状態において、前記せん断キーの一部が前記キー溝に収容されていることを特徴とする。

本態様によれば、付勢部材が付勢力を付与しない状態、すなわち、スライダーに上揚力が作用して付勢部材が何らの負荷も受けていない自然長の状態において、せん断キーの一部（例えばせん断キーの先端の一部）がキー溝に収容されていることにより、スライダーに上揚力が作用した際の第一分割スライダーと第二分割スライダーの上下方向の分離を、せん断キーとキー溝の係合により抑止することができる。また、さらに地震時の水平力が作用している場合には、せん断キーの一部がキー溝に収容されていることにより、第一分割スライダーと第二分割スライダーの水平方向の分離を抑止することができる。

また、本発明によるスライダーの他の態様は、前記付勢部材が、圧縮コイルバネ、圧縮皿バネ、高反発性ゴムのいずれか一種により形成されていることを特徴とする。

本態様によれば、付勢部材が圧縮コイルバネや圧縮皿バネ等によって形成されていることにより、第一分割スライダーと第二分割スライダーを、上下の沓や受け台と沓に対して効果的に付勢することができる。

また、本発明による滑り免震装置の一態様は、
上部構造体と下部構造体のそれぞれに固定される、上沓及び下沓と、
前記上沓と前記下沓の間において摺動する前記スライダーと、を有し、
前記付勢部材により、前記第一分割スライダーと前記第二分割スライダーの一方が前記上部構造体に付勢され、他方が前記下部構造体に付勢されるようになっていることを特徴とする。

本態様によれば、上沓及び下沓の間でスライダーが摺動する両面滑り免震装置において、第一分割スライダーと第二分割スライダーの一方が付勢部材により上沓に付勢され、他方が付勢部材により下沓に付勢されることから、地震時に上揚力が作用した際のスライダーの空走と、滑り免震装置の構成部材の分離を、可及的にシンプルな構成により解消することのできる両面滑り免震装置となる。尚、本態様の滑り免震装置は、上沓を上部構造体にボルト接合し、下沓を下部構造体にボルト接合することにより、上下の構造体に安定的に固定された両面滑り免震支承が形成される。

また、本発明による滑り免震装置の他の態様は、
上部構造体と下部構造体のいずれか一方に固定される沓、及び、他方に固定される受け台と、
前記沓と前記受け台の間において摺動する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のスライダーと、を有し、
前記付勢部材により、前記第一分割スライダーと前記第二分割スライダーの一方が前記上部構造体に付勢され、他方が前記下部構造体に付勢されるようになっていることを特徴とする。

本態様によれば、沓と受け台の間でスライダーが摺動する片面滑り免震装置において、第一分割スライダーと第二分割スライダーの一方が付勢部材により沓と受け台の一方に付勢され、他方が付勢部材により沓と受け台の他方に付勢されることから、地震時に上揚力が作用した際のスライダーの空走と、滑り免震装置の構成部材の分離を、可及的にシンプルな構成により解消することのできる片面滑り免震装置となる。尚、本態様の滑り免震装置は、沓を上部構造体と下部構造体の一方にボルト接合し、受け台を上部構造体と下部構造体の他方にボルト接合することにより、上下の構造体に安定的に固定された片面滑り免震支承が形成される。

以上の説明から理解できるように、本発明のスライダーと滑り免震装置によれば、地震時に上揚力が作用した際のスライダーの空走と、滑り免震装置の構成部材の分離を、可及的にシンプルな構成により解消することができる。

第１の実施形態に係るスライダーの一例の分解斜視図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１のIIa矢視図とIIb矢視図である。 （ａ）は、スライダーに圧縮力が作用している状態を示す図であり、（ｂ）は、スライダーに圧縮力と水平力が作用している状態を示す図であり、（ｃ）は、スライダーに上揚力が作用している状態を示す図である。 実施形態に係る滑り免震装置の一例に圧縮力が作用している状態を示す図である。 実施形態に係る滑り免震装置の一例に上揚力が作用している状態を示す図である。 （ａ）は、実施形態に係る滑り免震装置の一例に圧縮力と水平力が作用している状態を示す図であり、（ｂ）は、図６（ａ）のｂ部拡大図である。 第２の実施形態に係るスライダーの一例を示す図であって、（ａ）は、スライダーに圧縮力が作用している状態を示す図であり、（ｂ）は、スライダーに上揚力が作用している状態を示す図である。 第３の実施形態に係るスライダーの一例を示す図であって、（ａ）は、スライダーに圧縮力が作用している状態を示す図であり、（ｂ）は、図８（ａ）のｂ－ｂ矢視図であり、（ｃ）は、スライダーに上揚力が作用している状態を示す図である。 第４の実施形態に係るスライダーの一例を示す図であって、（ａ）は、スライダーに圧縮力が作用している状態を示す図であり、（ｂ）は、図９（ａ）のｂ－ｂ矢視図であり、（ｃ）は、スライダーに上揚力が作用している状態を示す図である。

以下、各実施形態に係るスライダーと滑り免震装置の一例について、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。

［第１の実施形態に係るスライダー］
はじめに、図１乃至図３を参照して、第１の実施形態に係るスライダーの一例について説明する。ここで、図１は、第１の実施形態に係るスライダーの一例の分解斜視図であり、図２（ａ）と図２（ｂ）はそれぞれ、図１のIIa矢視図とIIb矢視図である。また、図３（ａ）は、スライダーに圧縮力が作用している状態を示す図であり、図３（ｂ）は、スライダーに圧縮力と水平力が作用している状態を示す図であり、図３（ｃ）は、スライダーに上揚力が作用している状態を示す図である。

図示するスライダー４０は、滑り免震装置を構成するスライダーであり、せん断キー１４を備える第一分割スライダー１０と、せん断キー１４が収容されるキー溝２４を備える第二分割スライダー２０と、第一分割スライダー１０と第二分割スライダー２０の間に配設されて双方の沓を付勢する付勢部材３０とを有する。

第一分割スライダー１０は、曲率を有する第一凸球面１２を下方に備え、曲率を有する第二凸球面１３を上方に備える分割スライダー本体１１を有し、第二凸球面１３の中心には上方に突出するせん断キー１４が設けられている。第一凸球面１２の曲率は、滑り免震装置を構成する下沓の備える摺動面の曲率と同一である。

せん断キー１４は切頭円錐体であり、テーパー側面１５と先端面１６を有する。尚、せん断キー１４はその他、切頭角錐体等であってもよい。

付勢部材３０は圧縮コイルバネにより形成され、付勢部材３０の直径の長さｔ２は、せん断キー１４の有する平面視円形の先端面１６の直径の長さｔ１以下に設定されている。付勢部材３０の下端は、せん断キー１４の先端面１６に載置されるのみであってもよいが、接着固定もしくは係合固定されるのが好ましい。尚、付勢部材３０には、圧縮コイルバネ以外にも、圧縮皿バネや高反発性ゴム等が適用できる。

第二分割スライダー２０は、曲率を有する第一凹球面２３を下方に備え、曲率を有する第三凸球面２２を上方に備える分割スライダー本体２１を有し、第一凹球面２３の中心には上方に陥没する円柱溝であるキー溝２４が設けられている。第三凸球面２２の曲率は、滑り免震装置を構成する上沓の備える摺動面の曲率と同一であり、第一凹球面２３の曲率は、第一分割スライダー１０の第二凸球面１３の曲率と同一である。

例えば、せん断キー１４の先端面１６に付勢部材３０の下端が固定された状態で、せん断キー１４と付勢部材３０がキー溝２４に収容されることにより、スライダー４０が形成される。

ここで、分割スライダー本体１１，２１はいずれも、溶接鋼材用圧延鋼材（ＳＭ４９０Ａ、Ｂ、Ｃ、もしくはＳＮ４９０Ｂ、Ｃ、もしくはＳ４５Ｃ）、あるいはステンレス材（ＳＵＳ材）や鋳鋼材、鋳鉄等から形成され、面圧６０Ｎ／ｍｍ^２（６０ＭＰａ）程度の耐荷強度を有している。

スライダー４０が上沓５０及び下沓６０の間に配設されて滑り免震装置７０（図４参照）を構成し、この滑り免震装置７０が上部構造体と下部構造体（いずれも図示せず）の間に取り付けられることにより滑り免震支承が形成される。ここで、下部構造体としては、ビルやマンション等の基礎や橋脚、橋台等が挙げられ、上部構造体としては、ビルやマンション等の建物や橋梁の橋桁等が挙げられる。この滑り免震支承において、スライダー４０には、上部構造体の荷重と上沓５０の荷重が図３（ａ）に示す圧縮力Ｐ１として作用する。また、上部構造体と下部構造体に地震時（や強風時）の水平力が作用した際に、スライダー４０には、図３（ｂ）に示すように例えば水平力Ｈ１が作用する。また、上部構造体と下部構造体に地震時の上揚力が作用した際に、スライダー４０には、図３（ｃ）に示すように上揚力Ｐ２が作用する。尚、図３（ｂ）では、圧縮力Ｐ１と水平力Ｈ１が同時に作用している状態を示しているが、例えば上揚力Ｐ２と水平力Ｈ１が同時に作用する場合もある。

図３（ａ）に示すように、スライダー４０に圧縮力Ｐ１が作用している場合には、付勢部材３０はキー溝２４の天端面２４ａとせん断キー１４の先端面１６により上下から押圧されてＸ１方向に縮み、第一分割スライダー１０の第二凸球面１３と第二分割スライダー２０の第一凹球面２３が面接触した状態となる。図３（ａ）に示すように、付勢部材３０が圧縮された状態のスライダー４０は、その上下面が凸球面である、略円柱状を呈している。

一方、図３（ｂ）に示すように、スライダー４０にさらに左方向の水平力Ｈ１が作用している場合には、せん断キー１４を中心に第二分割スライダー２０が反時計回りのＸ２方向へ回動する。この際、第一分割スライダー１０の左側領域における第二凸球面１３に対して、第二分割スライダー２０の左側領域における第一凹球面２３が滑りながら第二分割スライダー２０がスムーズに回動する。尚、作用する水平力が右方向の場合は、図示例と逆方向である時計回りに第二分割スライダー２０が回動する。

図３（ｂ）に示す第二分割スライダー２０の回動に当たり、キー溝２４に遊嵌されるせん断キー１４が切頭円錐体であることにより、第一分割スライダー１０の有するせん断キー１４を中心とした第二分割スライダー２０のスムーズな回動が許容される。このように、上下の沓の変位に応じて第一分割スライダー１０と第二分割スライダー２０が相対的にスムーズに回動することにより、上下の沓の変位に追随することができる。

さらに、せん断キー１４の先端面１６の直径の長さｔ１に対して、付勢部材３０の直径の長さｔ２が同程度かそれよりも小さいことにより、付勢部材３０が第二分割スライダー２０の回動の妨げになることもない。

図３（ｃ）に示すように、スライダー４０に上揚力Ｐ２が作用している場合には、例えば付勢部材３０が圧縮されていない自然長（もしくは若干圧縮した長さ）へＸ３方向に伸び、第一分割スライダー１０に対して第二分割スライダー２０が上方へ浮き上がる。この際、付勢部材３０の上端は第二分割スライダー２０のキー溝２４の天端面２４ａに当接していることから、上揚力Ｐ２が作用した場合であっても、第一分割スライダー１０と第二分割スライダー２０は付勢部材３０を介して上下方向に繋がっており、双方の分割スライダーの上下方向の分離が抑止される。

さらに、図３（ｃ）に示すように、上揚力Ｐ２が作用した際に、せん断キー１４の先端の一部はキー溝２４内に留まっているように構成されており、従って、上揚力Ｐ２と水平力Ｈ１が同時に作用した場合であっても、第一分割スライダー１０と第二分割スライダー２０はせん断キー１４とキー溝２４の係合により、双方の分割スライダーが水平方向に分離することも抑止される。

尚、図示を省略するが、第一分割スライダー１０の第一凸球面１２と、第二分割スライダー２０の第三凸球面２２にはいずれも、摩擦材が取り付けられる。摩擦材は、例えば、少なくともＰＴＦＥを素材とする摩擦材である。摩擦材は二重織物により形成され、二重織物は、ＰＴＦＥ繊維と、ＰＴＦＥ繊維よりも引張強度の高い繊維（高強度繊維）とにより形成される。ここで、「ＰＴＦＥ繊維よりも引張強度の高い繊維」としては、ナイロン６・６、ナイロン６、ナイロン４・６などのポリアミドやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルやパラアラミドなどの繊維を挙げることができる。また、メタアラミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ガラス、カーボン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ＬＣＰ、ポリイミド、ＰＥＥＫなどの繊維を挙げることができる。また、さらに、熱融着繊維や綿、ウールなどの繊維を適用してもよい。その中でも、耐薬品性、耐加水分解性に優れ、引張強度の極めて高いＰＰＳ繊維が望ましい。ここで、少なくともＰＴＦＥを素材とする摩擦材としては、二重織物以外のＰＴＦＥ繊維を含む織物でもよく、また、ＰＴＦＥのみを素材とする摩擦材、ＰＴＦＥと他の樹脂の複合素材からなる摩擦材、ＰＴＦＥを素材とする摩擦材と他の樹脂を素材とする摩擦材との積層構造の摩擦材などであってもよい。

［実施形態に係る滑り免震装置］
次に、図４乃至図６を参照して、実施形態に係る滑り免震装置の一例について説明する。ここで、図４と図５はそれぞれ、実施形態に係る滑り免震装置の一例に圧縮力と上揚力が作用している状態を示す図である。また、図６（ａ）は、実施形態に係る滑り免震装置の一例に圧縮力と水平力が作用している状態を示す図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のｂ部拡大図である。

図示する滑り免震装置７０は、上沓５０と、下沓６０と、これら上下の沓の間に摺動自在に配設されているスライダー４０とを有する、両面滑り免震装置である。尚、図示を省略するが、滑り免震装置はその他、受け台の球座にスライダー４０が回動自在に収容され、スライダー４０の例えば第二分割スライダー２０の第三凸球面２２が沓の備える摺動面（凹球面）に摺動自在に配設されている、片面滑り免震装置であってもよい。

上沓５０は、不図示の上部構造体にボルト接合される平坦な上面５２を備え、下方にスライダー４０が摺動する摺動面５３（第三凹球面）を備える沓本体５１と、沓本体５１の下面の周囲に取り付けられているストッパーリング５４とを有する。上面５２の平面視形状は例えば正方形であり、摺動面５３の平面視形状は円形である。

下沓６０は、不図示の下部構造体にボルト接合される平坦な下面６２を備え、上方にスライダー４０が摺動する摺動面６３（第四凹球面）を備える沓本体６１と、沓本体６１の上面の周囲に取り付けられているストッパーリング６４とを有する。下面６２の平面視形状は例えば上面５２と同様に正方形であり、摺動面６３の平面視形状は円形である。

上沓５０と下沓６０はいずれも、分割スライダー本体１１，２１と同様に、溶接鋼材用圧延鋼材（ＳＭ４９０Ａ、Ｂ、Ｃ、もしくはＳＮ４９０Ｂ、Ｃ、もしくはＳ４５Ｃ）、あるいはステンレス材（ＳＵＳ材）や鋳鋼材、鋳鉄等から形成されている。上沓５０の摺動面５３と下沓６０の摺動面６３には、ステンレス製の滑り板（図示せず）が固定されている。

図４において、不図示の上部構造体（鉄筋コンクリート製、鉄骨製、鉄骨鉄筋コンクリート製等の柱や梁、床スラブ等を含む構造躯体、橋梁の橋桁等）の下面にあるトッププレートに対して、上沓５０の上面５２がボルト接合される。一方、不図示の下部構造体（鉄筋コンクリート製等の基礎、橋脚や橋台等）に対して下沓６０の下面６２ボルト接合されることにより、上部構造体と下部構造体の間に滑り免震装置７０が介在する、滑り免震支承が形成される。図４に示すように、例えば常時においては、滑り免震装置７０には、上部構造体の重量に起因する圧縮力Ｐ１が作用する。

一方、図５に示すように、地震時（例えば大地震時）において、滑り免震装置７０には、上揚力Ｐ２が作用し得る。この上揚力Ｐ２により、上沓５０が上方に変位し得るが、スライダー４０を構成する第二分割スライダー２０が付勢部材３０にて上方に付勢されていることから、付勢部材３０の伸長に応じて第二分割スライダー２０も上方に変位し、第二分割スライダー２０と上沓５０の当接状態（もしくは押圧状態）が維持される。この結果、滑り免震装置７０に地震時の上揚力Ｐ２が作用した場合において、上沓５０と下沓６０は上下に伸びるスライダー４０に当接することとなり、スライダーが上下の沓の少なくとも一方と上下方向に分離することが抑止される。

一方、図６（ａ）と図６（ｂ）に示すように、地震時（例えば大地震時）において、滑り免震装置７０には、圧縮力Ｐ１と水平力Ｈ２が同時に作用し得る。この水平力Ｈ２により、例えば、下部構造体に対して上部構造体が水平方向に相対変位し、上部構造体に固定されている上沓５０も同様に水平変位する。この上沓５０の水平変位に応じて、スライダー４０は下沓６０の摺動面６３上を、水平力Ｈ２の作用方向であるＹ１方向に摺動する。また、下沓６０の摺動面６３上における摺動の際に、上沓５０はスライダー４０の第三凸球面２２上を摺動する。この上沓５０の摺動の際に、スライダー４０においては、第一分割スライダー１０に対して第二分割スライダー２０がせん断キー１４を中心にＸ２方向に回動することにより、スライダー４０は上沓５０と下沓６０の相対変位に追従しながら回動と摺動を行う。図６（ｂ）に明りょうに示すように、キー溝２４の内部にせん断キー１４が収容されていることにより、第一分割スライダー１０と第二分割スライダー２０の水平方向への分離が抑止されながら、スライダー４０は回動しながら上沓５０と下沓６０の間で摺動する。

スライダー４０を備える滑り免震装置７０によれば、スライダー４０が第一分割スライダー１０と第二分割スライダー２０により構成され、第二分割スライダー２０の備えるキー溝２４に第一分割スライダー１０の備えるせん断キー１４が収容されるとともに、第一分割スライダー１０と第二分割スライダー２０の間に付勢部材３０が配設されていることから、滑り免震装置７０に対して地震時の上揚力Ｐ２と水平力Ｈ１が作用した際に、第一分割スライダー１０と第二分割スライダー２０が付勢部材３０から付勢力を受けることにより、双方の分割スライダー１０，２０と上沓５０及び下沓６０が分離することが解消される。そのため、スライダー４０と上沓５０及び下沓６０の少なくとも一方が分離することにより、スライダー４０が空走して上沓５０及び下沓６０の有するストッパーリング５４，６４を乗り越えて脱落するといった危険性はない。また、上下に分割された新規の構成を有するスライダー４０のみによって、上沓５０及び下沓６０とスライダー４０との分離（上下方向の分離と水平方向の分離）を解消できることから、シンプルな構成でスライダー４０と上沓５０及び下沓６０との分離を解消することができる。

［第２の実施形態に係るスライダー］
次に、図７を参照して、第２の実施形態に係るスライダーの一例について説明する。ここで、図７は、第２の実施形態に係るスライダーの一例を示す図であって、図７（ａ）は、スライダーに圧縮力が作用している状態を示す図であり、図７（ｂ）は、スライダーに上揚力が作用している状態を示す図である。

図７に示すスライダー４０Ａは、第一分割スライダー１０Ａと、第二分割スライダー２０Ａと、付勢部材３０とを有する。第一分割スライダー１０Ａは、上方に第一平坦面１３Ａを有する分割スライダー本体１１Ａを備え、第一平坦面１３Ａの中心に円柱体であるせん断キー１４Ａを備えている。

一方、第二分割スライダー２０Ａは、下方に第二平坦面２３Ａを有する分割スライダー本体２１Ａを備え、第二平坦面２３Ａの中心に円柱溝であるキー溝２４を備えている。図７（ａ）に示すように、キー溝２４には例えば遊びの無い状態でせん断キー１４Ａが挿通されることから、スライダー４０のようにせん断キーを中心とした第二分割スライダーの回動機能は無い。その一方で、キー溝２４に対してせん断キー１４Ａが上下に安定的に昇降することから、分割スライダー１０，２０のガタの無い相対的な上下変位が保証される。

［第３の実施形態に係るスライダー］
次に、図８を参照して、第３の実施形態に係るスライダーの一例について説明する。ここで、図８は、第３の実施形態に係るスライダーの一例を示す図であって、図８（ａ）は、スライダーに圧縮力が作用している状態を示す図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のｂ－ｂ矢視図であり、図８（ｃ）は、スライダーに上揚力が作用している状態を示す図である。

図８に示すスライダー４０Ｂは、第一分割スライダー１０Ｂと、第二分割スライダー２０Ａと、複数（図示例は四つ）の付勢部材３０とを有する。第二分割スライダー２０Ａは、スライダー４０Ａの有する第二分割スライダー２０Ａと同様の構成を有する。

一方、第一分割スライダー１０Ｂは、上方にすり鉢状の第一テーパー面１３Ｂを有する分割スライダー本体１１Ｂを備え、第一テーパー面１３Ｂの中心にあるせん断キー１４Ａの周囲に、周方向に９０度の間隔を置いて設けられている四つの収容溝１７を備えている。また、円柱状のせん断キー１４Ａの周囲には、ゴムシート等により形成される弾性材１８が設けられている。

各収容溝１７に付勢部材３０が収容され、図８（ａ）に示すように、スライダー４０Ｂに圧縮力Ｐ１が作用している場合には、各付勢部材３０が第二分割スライダー２０Ａから押圧されてＸ１方向に縮む。

例えば、図８（ａ）の状態でさらに地震時の水平力（例えば左方向への水平力）が作用した場合、せん断キー１４Ａを中心として第二分割スライダー２０Ａは弾性材１８の潰れ分だけ反時計回りに回動することができ、図示する左側の付勢部材３０は縮んだまま、右側の付勢部材３０が伸長する。

一方、図８（ｃ）に示すように、上揚力Ｐ２が作用して第二分割スライダー２０Ａが上方に変位した際に、せん断キー１４Ａの上方の一部がキー溝２４に収容されていることにより、第一分割スライダー１０Ｂと第二分割スライダー２０Ａの上下方向及び水平方向への分離が抑止される。

スライダー４０Ｂによれば、せん断キー１４Ａの周囲にある複数の付勢部材３０によって各分割スライダー１０Ｂ，２０Ａが繋がっていることから、例えば第一分割スライダー１０Ｂにより第二分割スライダー２０Ａを安定的に付勢することができる。

尚、図示例の他にも、例えば、第二分割スライダーのキー溝２４の周囲に複数の収容溝が設けられ、各収容溝に付勢部材が収容され、各付勢部材が第一分割スライダーの第一テーパー面を押圧する形態であってもよい。さらに、せん断キー１４Ａの周囲にある収容溝１７とそこに収容される付勢部材３０は９０度間隔の四つ（四組）以外にも、１２０度間隔の三組、７２度間隔の五組、６０度間隔の六組等、多様な形態がある。

また、図示を省略するが、第一分割スライダーが上方に第一平坦面（図７参照）を有し、第二分割スライダーの下方の第二平坦面とともに面接触する形態において、双方の界面に相互に対応する収容溝が設けられ、各収容溝に付勢部材が収容される形態であってもよい。この形態では、せん断キーの周囲とキー溝の周囲の相互に対応する位置（例えば９０度間隔）に収容溝が設けられ、相互に位置合わせされた収容溝に対して付勢部材が収容されることになる。

［第４の実施形態に係るスライダー］
次に、図９を参照して、第４の実施形態に係るスライダーの一例について説明する。ここで、図９は、第４の実施形態に係るスライダーの一例を示す図であって、図９（ａ）は、スライダーに圧縮力が作用している状態を示す図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のｂ－ｂ矢視図であり、図９（ｃ）は、スライダーに上揚力が作用している状態を示す図である。

図９に示すスライダー４０Ｃは、第一分割スライダー１０Ｃと、第二分割スライダー２０Ｂと、複数（図示例は四つ）の付勢部材３０とを有する。第一分割スライダー１０Ｃは、上方にすり鉢状の第一テーパー面１３Ｂを有する分割スライダー本体１１Ｃを備え、第一テーパー面１３Ｂの中心には半球状の第二凹球面１９が設けられ、第二凹球面１９に球体であるせん断キー１４Ｂが回転自在に収容されている。また、せん断キー１４Ｂが収容される第二凹球面１９の周囲には、周方向に９０度の間隔を置いて設けられている四つの収容溝１７を備えている。

一方、第二分割スライダー２０Ｂは、下方に第二平坦面２３Ａを有する分割スライダー本体２１Ｂを備え、第二平坦面２３Ａの中心には、球状のせん断キー１４Ｂが嵌まり込む半球状のキー溝２４Ａを備えている。

例えば、図９（ａ）の状態でさらに地震時の水平力（例えば左方向への水平力）が作用した場合、球状のせん断キー１４Ｂを中心として第二分割スライダー２０Ｂは反時計回りに回動することができ、図示する左側の付勢部材３０は縮んだまま、右側の付勢部材３０が伸長する。

一方、図９（ｃ）に示すように、上揚力Ｐ２が作用して第二分割スライダー２０Ｂが上方に変位した際に、せん断キー１４Ｂの上方の一部がキー溝２４Ａに収容されていることにより、第一分割スライダー１０Ｃと第二分割スライダー２０Ｂの上下方向及び水平方向への分離が抑止される。

スライダー４０Ｃによれば、第二凹球面１９内で回転する球状のせん断キー１４Ｂを中心に第二分割スライダー２０Ｂが回動することから、より一層スムーズな第二分割スライダー２０Ｂの回動が保証される。また、スライダー４０Ｂと同様にせん断キー１４Ｂの周囲にある複数の付勢部材３０により各分割スライダー１０Ｃ，２０Ｂが繋がっていることから、例えば第一分割スライダー１０Ｃにより第二分割スライダー２０Ｂを安定的に付勢することができる。

尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：第一分割スライダー（分割スライダー）
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ：分割スライダー本体
１２：第一凸球面
１３：第二凸球面
１３Ａ：第一平坦面
１３Ｂ：第一テーパー面
１４，１４Ａ，１４Ｂ：せん断キー
１５：テーパー側面
１６：先端面
１７：収容溝
１８：弾性材
１９：第二凹球面
２０，２０Ａ，２０Ｂ：第二分割スライダー（分割スライダー）
２１，２１Ａ：分割スライダー本体
２２：第三凸球面
２３：第一凹球面
２３Ａ：第二平坦面
２４，２４Ａ：キー溝
３０：付勢部材（圧縮コイルバネ）
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ：スライダー
５０：上沓
５１：沓本体
５２：上面
５３：第三凹球面
５４：ストッパーリング
６０：下沓
６１：沓本体
６２：下面
６３：第四凹球面
７０：滑り免震装置

Claims (10)

1. 沓を含む滑り免震装置を構成し、前記沓に当接するスライダーであって、
   せん断キーを備える第一分割スライダーと、該せん断キーが収容されるキー溝を備える第二分割スライダーとを有し、
   前記第一分割スライダーと前記第二分割スライダーの間に付勢部材が配設され、
   前記付勢部材は、前記第二分割スライダーと前記沓との当接状態を維持するために設けられたことを特徴とする、スライダー。
2. 前記せん断キーは、切頭円錐体、切頭角錐体、球体のいずれか一種であることを特徴とする、請求項１に記載のスライダー。
3. 前記キー溝の内部に、前記付勢部材と前記せん断キーが収容されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のスライダー。
4. 滑り免震装置を構成するスライダーであって、
   せん断キーを備える第一分割スライダーと、該せん断キーが収容されるキー溝を備える第二分割スライダーとを有し、
   前記第一分割スライダーと前記第二分割スライダーの間に付勢部材が配設され、
   前記第一分割スライダーにおける前記せん断キーの周囲、及び／または、前記第二分割スライダーにおける前記キー溝の周囲に、複数の収容溝が設けられ、それぞれの該収容溝に前記付勢部材が収容されていることを特徴とする、スライダー。
5. 滑り免震装置を構成するスライダーであって、
   せん断キーを備える第一分割スライダーと、該せん断キーが収容されるキー溝を備える第二分割スライダーとを有し、
   前記第一分割スライダーと前記第二分割スライダーの間に付勢部材が配設され、
   前記せん断キーは、切頭錐体であり、
   柱状の前記キー溝と、切頭錐体である前記せん断キーの側面と、の間には隙間が設けられ、
   前記付勢部材の直径は、前記せん断キーの直径以下であることを特徴とする、スライダー。
6. 滑り免震装置を構成するスライダーであって、
   せん断キーを備える第一分割スライダーと、該せん断キーが収容されるキー溝を備える第二分割スライダーとを有し、
   前記第一分割スライダーと前記第二分割スライダーの間に付勢部材が配設され、
   前記せん断キーは、柱体であり、
   前記キー溝には遊びのない状態で前記せん断キーが挿通されていることを特徴とする、スライダー。
7. 前記付勢部材が前記第一分割スライダーと前記第二分割スライダーに対して付勢力を付与しない状態において、前記せん断キーの一部が前記キー溝に収容されていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のスライダー。
8. 前記付勢部材が、前記第二分割スライダーと滑り免震装置に含まれる沓との当接状態を維持するように付勢する圧縮コイルバネ、圧縮皿バネ、高反発性ゴムのいずれか一種により形成されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のスライダー。
9. 上部構造体と下部構造体のそれぞれに固定される、上沓及び下沓と、
   前記上沓と前記下沓の間において摺動する請求項１乃至８のいずれか一項に記載のスライダーと、を有し、
   前記付勢部材により、前記第一分割スライダーと前記第二分割スライダーの一方が前記上部構造体に付勢され、他方が前記下部構造体に付勢されるようになっていることを特徴とする、滑り免震装置。
10. 上部構造体と下部構造体のいずれか一方に固定される沓、及び、他方に固定される受け台と、
    前記沓と前記受け台の間において摺動する請求項１乃至８のいずれか一項に記載のスライダーと、を有し、
    前記付勢部材により、前記第一分割スライダーと前記第二分割スライダーの一方が前記上部構造体に付勢され、他方が前記下部構造体に付勢されるようになっていることを特徴とする、滑り免震装置。

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