JPH11303929A - 摩擦振子型免震装置及び摩擦振子型免震装置の設置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 略２倍の水平変移を許容することが出来、摩
擦振子型免震装置の平面的な外形を小型化して該摩擦振
子型免震装置が建築物外郭よりも外側に大きくはみ出す
ことがない擦振子型免震装置を提供し、更に摩擦振子型
免震装置の上側荷重受部或いは下側荷重受部の曲面状の
受面を金属薄板とグラウト固化層とを一体化して構成し
たことで加工コスト及び材料コストを低減することが出
来る擦振子型免震装置の設置方法を提供することを可能
にすることを目的としている。 【解決手段】 地盤１から立設されたアンカーボルト３
に曲面状の受面５ａを有する金属薄板５を架設し、該金
属薄板５と地盤１との間に無収縮性のグラウト材８を充
填して一体化させる。金属薄板５の曲面状の受面５ａと
等しい曲率半径で構成された曲面状の受面24ａを有する
金属薄板24と平板25との間に無収縮性のグラウト材８を
充填して一体化させ、平板25をＨ形鋼16に固定し、曲面
状の受面５ａ，24ａ間にシュー９を滑動自在に介在させ
て構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物や美術品展
示ケース或いはコンピューター用免震床等に適用可能な
摩擦振子型免震装置及びその設置方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に免震装置に必要とされる機能とし
て、絶縁機能、復元機能、減衰機能、風ロック機能の４
機能がある。先ず、絶縁機能とは上部構造物を地盤側構
造物から遊離させ、地震力が上部構造物に伝わらないよ
うにする機能であり、復元機能とは前記絶縁機能により
地盤と別々に動いて該地盤と相対的にずれた位置にある
上部構造物を地震が収まった後に地震前と同じ位置に復
元させる機能であり、減衰機能とは地震が収まってから
上部構造物の往復運動を短時間で収束させる機能であ
り、風ロック機能とは住宅建築等の比較的軽量で風を受
け易い上部構造物が風で動かないようにする機能であ
る。

【０００３】これらの４機能を備えた従来の免震装置と
して特公平5-62179 号公報に開示された摩擦振子型免震
装置（第１公知例）は、図７に示すように、地盤上に設
けられた支持基礎50に接続され、コンクリートで構成さ
れた皿ハウジング51により板厚３０mm以上のステンレス
鋼からなる厚板を機械加工して削り出して製作された曲
面状の皿52を保持し、該皿52上を滑動して移動可能な荷
重伝達体となる関節スライダ53を滑動可能に保持するス
ライダハウジング54が支持コラム55に接続され、更に支
持コラム55が構造物接続板56に接続され、該構造物接続
板56がボルト57により支持構造物58に固定されている。
関節スライダ53は鋼材を機械加工して削り出して製作さ
れ、その上下側には夫々球面からなる凸形関節面53ａ及
び凸形滑動面53ｂが形成されている。

【０００４】また、第２公知例として図８に示す摩擦振
子型免震装置は、板厚３０mm以上の厚軟鋼板を機械加工
して曲面61ａを削り出して形成した下沓61を地盤上に設
けられた支持基礎60上に載置してボルト止めにより固定
し、該曲面61ａ上を滑動して移動可能な荷重伝達体とな
る下部スライディングプレート62を同じく荷重伝達体と
なる上部スライディングプレート63に接着し、該上部ス
ライディングプレート63を滑動可能に保持する柱状部材
64がフランジ部材65に接続されて上沓を形成し、該フラ
ンジ部材65がボルト止めにより支持構造物66に固定され
ている。上下部スライディングプレート63，62及び柱状
部材64は夫々軟鋼材を機械加工して曲面63ａ，62ａ，64
ａを削り出して形成したものであり、フランジ部材65も
軟鋼材により形成されている。

【０００５】一方、上記荷重伝達体となる関節スライダ
53及び上下部スライディングプレート63，62は上下両面
が球面となっており、これ等は通常、機械加工の削り出
しにより製造される。この機械加工を行う際には削られ
る材料はしっかりと加工装置に固定されていなければな
らない。

【０００６】また、荷重伝達体となる関節スライダ53及
び上下部スライディングプレート63，62の高さ方向の寸
法が大きい場合には該荷重伝達体が転倒してスライダハ
ウジング54や柱状部材64から脱離する虞があるため該荷
重伝達体の高さ方向の寸法は出来るだけ小さい方が望ま
しい。

【０００７】上記関節スライダ53及び上下部スライディ
ングプレート63，62からなる荷重伝達体は平面的には円
形をしているので通常は図９（ａ）に示すような円柱状
の丸棒71から削り出して製造されている。その際、２球
面のうち一方の球面71ａを削る時は丸棒71の切削側と反
対側の側面部位を加工装置の把持機構72で把持すること
により丸棒71はしっかりと固定され（図９（ｂ）参
照）、その球面71ａは切削工具73により切削して容易に
形成される（図９（ｃ）参照）。

【０００８】しかしながら、残りの球面部を削る際には
その切削側と反対側の部位は既に球面71ａが形成されて
いるため、図９（ｄ）に示すように、把持機構72により
把持することが出来ず、残りの球面部の切削加工が困難
であった。

【０００９】そのため、図８に示した第２公知例のよう
に荷重伝達体を上下部スライディングプレート63，62の
２部材から構成したものがある。その際、例えば、図10
（ａ）に示すように、把持機構72により把持した丸棒71
の切削側と反対側の端部に予め丸棒71を把持するための
把持部71ｂを形成しておき、該把持部71ｂを把持機構74
により把持して球面71ａを形成する（図10（ｂ）参
照）。そして、他方の丸棒71も同様にして把持部71ｂを
形成して該把持部71ｂを把持機構74により把持して球面
71ｃを形成し、図10（ｃ），（ｄ）に示すように両者を
接着して荷重伝達体を構成している。

【００１０】また、他の構成として、例えば、図11
（ａ）に示すように、把持機構72により把持した丸棒71
の切削側と反対側の端部に予め丸棒71を把持するための
雌ネジ71ｄを形成しておき、把持機構72により把持され
た固定治具75に立設された雄ネジ75ａに丸棒71に形成し
た雌ネジ71ｄを螺合締着して固定して球面71ａを形成す
る（図11（ｂ）参照）。そして、他方の丸棒71も同様に
して雌ネジ71ｄを形成して把持機構72により把持された
固定治具75に立設された雄ネジ75ａに丸棒71に形成した
雌ネジ71ｄを螺合締着して固定して球面71ｃを形成し、
図11（ｃ），（ｄ）に示すように両者を接着して荷重伝
達体を構成している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
各公知例では、スライダハウジング54及び柱状部材64に
夫々滑動自在に保持された関節スライダ53及び上下部ス
ライディングプレート63，62の位置は上部構造物となる
支持構造物58，66に対して固定されているため地震時に
上部構造物が地盤側構造物となる皿ハウジング51及び下
沓61に対して、例えば３０cmの変位を許容するように設
計した場合、荷重伝達体である関節スライダ53及び上下
部スライディングプレート63，62の外径が１０cmである
とすると、皿52の球形凹形滑動面52ａ及び下沓61の曲面
61ａの外径は少なくとも７０cm（３０cm×２＋１０cm）
以上必要となり、摩擦振子型免震装置の平面的な外形が
大型化するという問題がある。

【００１２】従って、上記摩擦振子型免震装置を上部構
造物の外周部の芯、例えば、建築物の場合では外壁或い
は外周の柱の芯の位置に設けた場合、該摩擦振子型免震
装置が建築物外郭よりも外側に大きくはみ出してしまう
ため、敷地の有効利用の妨げとなったり、特に敷地が狭
い場合には通行の妨げとなったりするという問題があ
る。

【００１３】これを回避するために上記摩擦振子型免震
装置を上部構造物の外周部の芯よりも内部側に配置する
と、外壁或いは外周の柱の芯と摩擦振子型免震装置との
間に位置ずれが生じるため該摩擦振子型免震装置の真上
の基礎梁や床に上部構造物の荷重と両軸芯の離隔距離に
応じた曲げモーメントや剪断力が発生し、その部位の基
礎梁や床を強固に構成する必要があるため余計な部品や
施工作業が必要となるという問題がある。

【００１４】また、図７に示した第１公知例の皿52及び
図８に示した第２公知例の下沓61は板厚３０mm以上の厚
ステンレス鋼板或いは厚軟鋼板を機械加工して球形凹形
滑動面52ａ、曲面61ａを削り出して形成するため加工作
業に手間がかかり加工コストが増大する上、原材料とし
て鋼材の厚板を使用するため高価であり材料コストが増
大するという問題がある。特に図８に示した第２公知例
の下沓61では下沓61の重量が大きくなり、例えば、１ｍ
角、３０mm厚の厚軟鋼板では２３６kg程度の重量がある
ため、起重機械により搬入しなければならず、施工作業
が困難であった。

【００１５】また、図９に示したように荷重伝達体を丸
棒71から加工する際の困難さから図８に示したように、
荷重伝達体を２分割して別々に加工した後、両者を接着
する場合には荷重伝達体の製造作業に手間がかかり、製
造コストが増大するという問題がある。

【００１６】本発明は前記課題を解決するものであり、
その目的とするところは、略２倍の水平変移を許容する
ことが出来、摩擦振子型免震装置の平面的な外形を小型
化して該摩擦振子型免震装置が建築物外郭よりも外側に
大きくはみ出すことがない擦振子型免震装置を提供し、
更に摩擦振子型免震装置の上側荷重受部或いは下側荷重
受部の曲面状の受面を金属薄板とグラウト固化層とを一
体化して構成したことで加工コスト及び材料コストを低
減することが出来る摩擦振子型免震装置の設置方法を提
供せんとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る摩擦振子型免震装置は、曲面状の受面を
有し、且つ一方の構造物に固定される上側荷重受部と、
曲面状の受面を有し、且つ他方の構造物に固定される下
側荷重受部と、前記上側荷重受部及び前記下側荷重受部
の両受面間に介在される荷重伝達体を有する摩擦振子型
免震装置において、前記上側荷重受部及び前記下側荷重
受部の夫々の曲面状の受面を同一曲率半径で形成し、該
両受面間に介在される荷重伝達体を該両受面間を実質的
に回転することなく滑動可能に構成したことを特徴とす
る。

【００１８】上記構成によれば、荷重伝達体が上側荷重
受部及び下側荷重受部の両方の曲面状の受面に対して滑
動して移動することが出来、前述した各公知例のように
一方の構造物に対して固定される荷重伝達体の構成と比
較して略２倍の水平変移を許容することが出来る。

【００１９】これにより、摩擦振子型免震装置の平面的
な外形を小型化することが出来、摩擦振子型免震装置を
上部構造物の外周部の芯、例えば、建築物の場合では外
壁或いは外周の柱の芯の位置に設けても該摩擦振子型免
震装置が建築物外郭よりも外側に大きくはみ出すことが
なく、敷地の有効利用が出来、敷地が狭い場合であって
も通行の妨げとなることがない。

【００２０】また、荷重伝達体を柱状部材で構成出来る
ので該荷重伝達体を丸棒から削り出す際にその円柱部を
加工装置の把持機構により把持して加工することが容易
に出来、荷重伝達体を１部品で構成すると共に該荷重伝
達体の加工作業を容易にすることが出来る。

【００２１】また、本発明に係る摩擦振子型免震装置の
設置方法は、前記摩擦振子型免震装置を前記構造物間に
設置する方法において、前記上側荷重受部と前記下側荷
重受部の少なくとも一方は、その曲面状の受面を形成す
るための金属薄板を固定すべき構造物の所定位置に配置
し、該構造物と前記金属薄板間に無収縮性のグラウト材
を充填して固化させたグラウト固化層と前記金属薄板と
を一体化することにより形成したことを特徴とする。

【００２２】上記構成によれば、摩擦振子型免震装置の
一方の構造物に固定される上側荷重受部と他方の構造物
に固定される下側荷重受部の少なくとも一方の曲面状の
受面を金属薄板で構成したことで、例えば、板厚２．３
mm以下程度の金属薄板を曲げ加工することにより曲面状
の受面を容易に形成することが出来る。従って、プレス
加工により大量生産することも出来、少量生産であれば
ヘラ絞り加工等により金属薄板を曲げ加工して曲面状の
受面を容易に形成することが出来る。

【００２３】また、薄軟鋼板であれば、材料費が安価
で、例えば、１ｍ角、２．３mm厚の薄軟鋼板では１８kg
程度の重量であるので超軽量化することが出来、起重機
械にたよらずに作業員によって容易に搬入することが出
来、施工作業も容易に出来る。

【００２４】また、通常、摩擦振子型免震装置の設置に
は、その高さレベル調整や水平度調整のために該摩擦振
子型免震装置の下に無収縮性のグラウト材を数mmから数
十mm程度の厚さで打設するが、上記構成によれば、金属
薄板と構造物との間に無収縮性のグラウト材を充填して
固化させたグラウト固化層と該金属薄板とを一体化して
構成されるため、該無収縮性のグラウト材がそのまま高
さレベル調整や水平度調整用を兼ねることが出来るので
合理的である。

【００２５】従って、各公知例のように高価で重量のあ
る厚ステンレス鋼板や厚軟鋼板を機械加工する必要がな
く、加工作業を省略して加工コストを削減すると共に材
料コストを低減し、重量を低減して施工作業を容易にす
ることが出来る。

【００２６】

【発明の実施の形態】図により本発明に係る摩擦振子型
免震装置及びその設置方法の一実施形態を具体的に説明
する。図１は本発明に係る摩擦振子型免震装置の構成を
示す断面説明図、図２は下側荷重受部の構成を示す平面
図、図３（ａ）〜（ｃ）は下側荷重受部の設置方法を示
す断面説明図、図４は上側荷重受部の構成を示す平面
図、図５（ａ）〜（ｃ）は上側荷重受部の設置方法を示
す断面説明図、図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る摩擦
振子型免震装置の免震作用を説明する図である。

【００２７】本発明に係る摩擦振子型免震装置及びその
設置方法は住宅やオフィス等の建築物や美術品展示ケー
ス或いはコンピューター用免震床等に適宜適用可能な摩
擦振子型免震装置に関するものであり、以下の説明で
は、住宅やオフィス等の建築物に適用した場合の一例に
ついて説明する。

【００２８】図１において、１は地盤であり、該地盤１
内部には構造物となる杭２が埋設され、該杭２の上端部
にはアンカーボルト３が地盤１上部に立設して取り付け
られている。

【００２９】アンカーボルト３の高さ方向所定位置には
ナット４が螺合されており、図３（ａ）に示すように、
中央部に平面的には円形で下に凸の所定の曲率を有する
曲面状の受面５ａを形成した金属薄板５の該曲面状の受
面５ａの外部で４隅に形成された座ぐり部５ｂが該ナッ
ト４の上面に載置され、更に該座ぐり部５ｂの上面にア
ンカーボルト３に螺合締着されたナット６が当接して金
属薄板５がアンカーボルト３に固定され、地盤１から浮
いた状態で架設される。

【００３０】前記金属薄板５は、例えば、板厚が２．３
mm以下程度の薄軟鋼板で構成することが出来、該金属薄
板５を曲げ加工することにより曲面状の受面５ａを容易
に形成することが出来る。従って、プレス加工により大
量生産することも出来、少量生産であればヘラ絞り加工
等により金属薄板５を曲げ加工して曲面状の受面５ａを
容易に形成することが出来るものである。

【００３１】また、金属薄板５が薄軟鋼板であれば、材
料費が安価で、例えば、１ｍ角、２．３mm厚の薄軟鋼板
では１８kg程度の重量であるので前述の従来例と比較し
て超軽量化することが出来、起重機械にたよらずに作業
員によって容易に現場に搬入することが出来、施工作業
も容易に出来る。

【００３２】また、金属薄板５の４隅に設けられた座ぐ
り部５ｂもプレス加工等により容易に形成することが出
来る。

【００３３】また、金属薄板５の曲面状の受面５ａの外
部の４隅で座ぐり部５ｂの近傍内側位置には、図２に示
すように、貫通孔５ｃが形成されている。そして、図３
（ａ）に示すように、アンカーボルト３に金属薄板５を
固定して架設し、該アンカーボルト３の外側で金属薄板
５の４辺に型枠７を配置した後、図３（ｂ）に示すよう
に、金属薄板５の貫通孔５ｃの１つから無収縮性のグラ
ウト材８を充填する。

【００３４】無収縮性のグラウト材８は地盤１と型枠７
と金属薄板５とにより形成された空間に充填され、他の
３つの貫通孔５ｃから無収縮性のグラウト材８が吹き出
したことを確認することで地盤１と型枠７と金属薄板５
とにより形成された空間に無収縮性のグラウト材８が満
たされたことを確認することが出来る。

【００３５】そして、無収縮性のグラウト材８が固化し
た段階で、図３（ｃ）に示すように、型枠７を取り除
き、無収縮性のグラウト材８が固化したグラウト固化層
と金属薄板５とを一体化することにより下側荷重受部Ａ
が形成される。

【００３６】また、通常、摩擦振子型免震装置の設置に
は、その高さレベル調整や水平度調整のために該摩擦振
子型免震装置の下に無収縮性のグラウト材を数mmから数
十mm程度の厚さで打設するが、上記構成によれば、金属
薄板５と地盤１との間に無収縮性のグラウト材８を充填
して固化させたグラウト固化層と該金属薄板５とを一体
化して構成されるため、該無収縮性のグラウト材８がそ
のまま高さレベル調整や水平度調整用を兼ねることが出
来るので合理的である。

【００３７】従って、前述した各公知例のように高価で
重量のある厚ステンレス鋼板や厚軟鋼板を機械加工する
必要がなく、加工作業を省略して加工コストを削減する
と共に材料コストを低減し、重量を低減して施工作業を
容易にすることが出来る。

【００３８】下側荷重受部Ａの上面を構成する金属薄板
５の曲面状の受面５ａ上には荷重伝達体となるシュー９
が該曲面状の受面５ａに対して滑動して移動自在に配置
されている。シュー９は図１に示すように高さ方向に所
定の寸法を有する柱状部材により構成され、金属薄板５
の曲面状の受面５ａの曲率に対応して平面的には円形で
下に凸の所定の曲率を有する滑動球面部９ａと、該滑動
球面部９ａと同心上で同じく平面的には円形で上に凸の
前記滑動球面部９ａと同一の曲率を有する滑動球面部９
ｂとを有する一部品で構成されている。

【００３９】本実施形態では、シュー９を軟鋼材を用い
て切削加工して形成しており、例えば、その外径を１０
０mmに設定したものである。シュー９の表面はリン酸マ
ンガン処理（パーカライジング）により錆止めが施さ
れ、更にその表面には二硫化モリブデンを焼き付け等に
より被覆することにより潤滑処理が施されている。

【００４０】荷重伝達体となるシュー９の製造方法とし
ては、先ず、軟鋼材等の金属ブロックとなる例えば外径
１００mmの丸棒の円柱部を加工装置の把持機構により把
持して該丸棒の一端部に切削工具により滑動球面部９ａ
を切削して形成する。

【００４１】その後、同じく該丸棒の円柱部を加工装置
の把持機構により把持して該丸棒の他端部に切削工具に
より残りの滑動球面部９ｂを切削して形成する。

【００４２】上記構成によれば、荷重伝達体となるシュ
ー９を１部品で構成することが出来ると共に該シュー９
の加工作業を容易にすることが出来、第２公知例のよう
に荷重伝達体を２分割して別々に加工して両者を接着す
る必要もなく荷重伝達体の製造作業が容易で製造コスト
を低減することが出来る。

【００４３】一方、建築物を支持するＨ形鋼16の下部に
は上側荷重受部Ｂが設けられている。前記上側荷重受部
Ｂの設置方法は、先ず、図５（ａ）に示すように、中央
部に平面的には円形で上に凸の前記金属薄板５の曲面状
の受面５ａの曲率半径と等しい曲率半径を有する曲面状
の受面24ａを形成し、外側の４辺に起立した側片24ｂを
有する箱型形状の金属薄板24の上部に貫通孔25ａ及びネ
ジ孔25ｂを設けた平板25がビス26を金属薄板24の側片24
ｂの外側から該平板25の側辺部25ｃに止め付けることに
よって固定される。

【００４４】前記金属薄板24は、前記金属薄板５と同様
に、例えば、板厚が２．３mm以下程度の薄軟鋼板で構成
することが出来、該金属薄板24を曲げ加工することによ
り曲面状の受面24ａを容易に形成することが出来る。ま
た、金属薄板24の外側の４辺に起立して設けられた側片
24ｂもプレス加工等により容易に形成することが出来、
前述した第１実施形態の金属薄板５と略同様な効果を得
ることが出来る。また、金属薄板24と略同じ大きさを有
する平板25も軟鋼板等で構成することが出来る。

【００４５】そして、図５（ｂ）に示すように、平板25
に形成した貫通孔25ａの１つ（例えば中央部に設けた貫
通孔25ａ）から無収縮性のグラウト材８を充填する。

【００４６】無収縮性のグラウト材８は箱型形状の金属
薄板24と平板25とにより形成された空間に充填され、他
の４つの貫通孔25ａから無収縮性のグラウト材８が吹き
出したことを確認することで金属薄板24と平板25とによ
り形成された空間に無収縮性のグラウト材８が満たされ
たことを確認することが出来る。

【００４７】そして、無収縮性のグラウト材８が固化し
た段階で、該無収縮性のグラウト材８が固化したグラウ
ト固化層と金属薄板24とを一体化することにより上側荷
重受部Ｂが形成される。

【００４８】そして、図１に示すように、金属薄板５の
曲面状の受面５ａ上にシュー９の滑動球面部９ａを滑動
自在に載置し、該シュー９の滑動球面部９ｂに対して金
属薄板24の曲面状の受面24ａが滑動自在に接触し得るよ
うに上側荷重受部ＢをＨ形鋼16の下部に固定する。

【００４９】上側荷重受部ＢをＨ形鋼16の下部に固定す
る際には、Ｈ形鋼16の下フランジ16ａに設けた貫通孔16
ｂに該下フランジ16ａの上面側からボルト27を挿入して
平板25のネジ孔25ｂに螺合締着して固定することで上側
荷重受部ＢがＨ形鋼16に固定されて支持される。

【００５０】尚、他の設置方法として、先ず、平板25を
Ｈ形鋼16に取り付けた後、平板25に金属薄板24を固定し
てＨ形鋼16を避けて形成された貫通孔25ａから無収縮性
のグラウト材８を充填しても良いし、先ず、金属薄板24
に平板25を取り付けた後、該平板25を金属薄板24と一体
的にＨ形鋼16に固定して同じく該Ｈ形鋼16を避けて形成
された貫通孔25ａから無収縮性のグラウト材８を充填し
ても良い。

【００５１】上記構成により、上側荷重受部Ｂを直接Ｈ
形鋼16に固定したことで、第２公知例のように柱状部と
構造物との結合に別途必要であったフランジ部材を省略
して該フランジ部材にかかる加工作業や結合作業を削減
すると共に材料コストを低減することが出来る。

【００５２】上記構成において、地震等によりＨ形鋼16
上部に構築された建築物に振動が加わると下側荷重受部
Ａの金属薄板５の曲面状の受面５ａと上側荷重受部Ｂの
金属薄板24の曲面状の受面24ａとの間に介在して滑動自
在に設けられたシュー９が実質的に回転することなく曲
面状の受面５ａ，24ａ上を滑動してＨ形鋼16及び上側荷
重受部Ｂが一体的に移動し、水平方向の揺れを許容して
建築物にかかる地震荷重を減衰させることが出来るよう
になっている。

【００５３】上記摩擦振子型免震装置による免震作用を
図６を用いて詳細に説明する。図６（ａ）は地震がない
時の平常状態であり、シュー９が下側荷重受部Ａと上側
荷重受部Ｂの曲面状の受面５ａ，24ａの中央位置に配置
されている。本実施形態では、シュー９の外径が１００
mm、下側荷重受部Ａ及び上側荷重受部Ｂの外形寸法が中
央部から夫々２６０mmの幅を有して設定され、図６
（ａ）に示す地震がない平常状態ではＨ形鋼16の高さ方
向の寸法が地盤１から１３０mmの高さになるように設定
されている。

【００５４】そして、地震時に地盤側構造物（杭２）に
対してＨ形鋼16に固定して支持された上部構造部が水平
変移した際には、図６（ｂ）に示すように、シュー９は
下側荷重受部Ａの金属薄板５の曲面状の受面５ａのカー
ブに沿って上昇し、これと同時にシュー９に対して金属
薄板24の曲面状の受面24ａで当接している上側荷重受部
Ｂは該曲面状の受面24ａのカーブに沿って上昇する。

【００５５】この時、下側荷重受部Ａの金属薄板５の曲
面状の受面５ａの曲率半径と、上側荷重受部Ｂの金属薄
板24の曲面状の受面24ａの曲率半径とが等しく構成され
ているためシュー９は両荷重受部Ａ，Ｂの対称中心位置
に位置している。

【００５６】図６（ｂ）では、シュー９が下側荷重受部
Ａに対して該下側荷重受部Ａの中央位置から７８mmだけ
図６（ｂ）の左側に移動し、上側荷重受部Ｂも該シュー
９に対して図６（ｂ）の左側に７８mmだけ移動し、Ｈ形
鋼16の高さ方向の寸法が地盤１から１３７mmの高さに上
昇した様子を示す。

【００５７】図６（ｃ）は、シュー９及び上側荷重受部
Ｂが水平変移できる限界を示し、この時、シュー９が下
側荷重受部Ａに対して該下側荷重受部Ａの中央位置から
１４７mmだけ図６（ｃ）の左側に移動し、上側荷重受部
Ｂも該シュー９に対して図６（ｃ）の左側に１４７mmだ
け移動し、Ｈ形鋼16の高さ方向の寸法が地盤１から１５
４mmの高さに上昇する。

【００５８】下側荷重受部Ａの金属薄板５の曲面状の受
面５ａの曲率半径と、上側荷重受部Ｂの金属薄板24の曲
面状の受面24ａの曲率半径とが等しく構成され、シュー
９が常時、両荷重受部Ａ，Ｂの対称中心位置に位置する
ことから、地震時の上側荷重受部Ｂ及びこれに固定され
て一体的に変移する上部構造物の水平変移をシュー９の
下側荷重受部Ａに対する滑り代（図６では１５０mm）の
略２倍（図６では２９４mm）まで許容することが出来る
ものである。

【００５９】尚、上記許容量が丁度２倍にならないのは
上側荷重受部Ｂ及び上部構造物の水平変移時にシュー９
は両荷重受部Ａ，Ｂの曲面状の受面５ａ，24ａのカーブ
に沿って傾斜するため、該シュー９の水平方向の幅が水
平変移前よりも若干長くなる（図６（ｃ）ではシュー９
の水平方向の幅が１０６mmになる）からである。

【００６０】上記構成によれば、地盤側に設けられた下
側荷重受部Ａと上部構造部側に設けられた上側荷重受部
Ｂとが下側荷重受部Ａの金属薄板５の曲面状の受面５ａ
と上側荷重受部Ｂの金属薄板24の曲面状の受面24ａとの
間に滑動自在に設けられたシュー９に当接して配置さ
れ、実質的には上部構造物を地盤側構造物から遊離させ
て地震力が上部構造物に伝わらないようにする絶縁機能
を有している。

【００６１】また、地震により上部構造物が水平変移を
起こした際、上側荷重受部Ｂ及びシュー９は曲面状の受
面５ａ，24ａのカーブに沿って夫々上方向にも変移する
ので、重力の作用により地盤１と別々に動いて該地盤１
と相対的にずれた位置にある上部構造物を地震が収まっ
た後に地震前と同じ位置に復元させる復元機能が働く。

【００６２】また、下側荷重受部Ａの金属薄板５の曲面
状の受面５ａ及び上側荷重受部Ｂの金属薄板24の曲面状
の受面24ａ及びシュー９の滑動球面部９ａ，９ｂは所定
の動摩擦係数を有しており、該曲面状の受面５ａ，24ａ
と滑動球面部９ａ，９ｂとの間に作用する動摩擦力によ
り地震が収まってから上部構造物の往復運動を短時間で
収束させる減衰機能が働く。

【００６３】また、同様に下側荷重受部Ａの金属薄板５
の曲面状の受面５ａ及び上側荷重受部Ｂの金属薄板24の
曲面状の受面24ａ及びシュー９の滑動球面部９ａ，９ｂ
は所定の静止摩擦係数を有しており、図６（ａ）に示す
地震がない時の平常状態において該曲面状の受面５ａ，
24ａと滑動球面部９ａ，９ｂとの間に作用する静止摩擦
力により住宅建築等の比較的軽量で風を受け易い上部構
造物が風で動かないようにする風ロック機能が働く。

【００６４】従って、上記摩擦振子型免震装置は、一般
に免震装置に必要とされる絶縁機能、復元機能、減衰機
能、風ロック機能の４機能を兼ね備えている。

【００６５】尚、建築物は上記摩擦振子型免震装置を少
なくとも４基以上を介して地盤１側の構造物（杭２）に
支持されている。そして、夫々の上側荷重受部Ｂは上部
構造物に固定され、夫々の下側荷重受部Ａは地盤側構造
物（杭２）に固定されているため上側荷重受部Ｂ及びこ
れに固定された上部構造物は地盤側構造物（杭２）及び
下側荷重受部Ａに対して常時平行に配置される。

【００６６】また、金属薄板５，24の曲面状の受面５
ａ，24ａ及びシュー９の滑動球面部９ａ，９ｂは球面で
形成しても良いし、他の曲面で形成しても良い。

【００６７】

【発明の効果】本発明は、上述の如き構成と作用とを有
するので、荷重伝達体が上側荷重受部及び下側荷重受部
の両方の曲面状の受面に対して滑動して移動することが
出来、前述した各公知例のように一方の構造物に対して
固定される荷重伝達体の構成と比較して略２倍の変位を
許容することが出来る。

【００６８】これにより、摩擦振子型免震装置の平面的
な外形を小型化することが出来、摩擦振子型免震装置を
上部構造物の外周部の芯、例えば、建築物の場合では外
壁或いは外周の柱の芯の位置に設けても該摩擦振子型免
震装置が建築物外郭よりも外側に大きくはみ出すことが
なく、敷地の有効利用が出来、敷地が狭い場合であって
も通行の妨げとなることがない。

【００６９】また、荷重伝達体を柱状部材で構成出来る
ので該荷重伝達体を丸棒から削り出す際にその円柱部を
加工装置の把持機構により把持して加工することが容易
に出来、荷重伝達体を１部品で構成すると共に該荷重伝
達体の加工作業を容易にすることが出来る。

【００７０】また、前記上側荷重受部と前記下側荷重受
部の少なくとも一方は、その曲面状の受面を形成するた
めの金属薄板を固定すべき構造物の所定位置に配置し、
該構造物と前記金属薄板間に無収縮性のグラウト材を充
填して固化させたグラウト固化層と前記金属薄板とを一
体化することにより形成した場合には、例えば、板厚
２．３mm以下程度の金属薄板を曲げ加工することにより
曲面状の受面を容易に形成することが出来る。従って、
プレス加工により大量生産することも出来、少量生産で
あればヘラ絞り加工等により金属薄板を曲げ加工して曲
面状の受面を容易に形成することが出来る。

【００７１】また、薄軟鋼板であれば、材料費が安価
で、例えば、１ｍ角、２．３mm厚の薄軟鋼板では１８kg
程度の重量であるので超軽量化することが出来、起重機
械にたよらずに作業員によって容易に搬入することが出
来、施工作業も容易に出来る。

【００７２】また、通常、摩擦振子型免震装置の設置に
は、その高さレベル調整や水平度調整のために該摩擦振
子型免震装置の下に無収縮性のグラウト材を数mmから数
十mm程度の厚さで打設するが、上記構成によれば、金属
薄板と構造物との間に無収縮性のグラウト材を充填して
固化させたグラウト固化層と該金属薄板とを一体化して
構成されるため、該無収縮性のグラウト材がそのまま高
さレベル調整や水平度調整用を兼ねることが出来るので
合理的である。

【００７３】従って、上記各公知例のように高価で重量
のある厚ステンレス鋼板や厚軟鋼板を機械加工する必要
がなく、加工作業を省略して加工コストを削減すると共
に材料コストを低減し、重量を低減して施工作業を容易
にすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る摩擦振子型免震装置の構成を示す
断面説明図である。

【図２】下側荷重受部の構成を示す平面図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は下側荷重受部の設置方法を示
す断面説明図である。

【図４】上側荷重受部の構成を示す平面図である。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は上側荷重受部の設置方法を示
す断面説明図である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る摩擦振子型免震
装置の免震作用を説明する図である。

【図７】第１公知例を説明する図である。

【図８】第２公知例を説明する図である。

【図９】従来例の課題を説明する図である。

【図10】従来例の荷重伝達体の製造方法を示す図であ
る。

【図11】従来例の荷重伝達体の他の製造方法を示す図で
ある。

【符号の説明】

Ａ…下側荷重受部 Ｂ…上側荷重受部 １…地盤 ２…杭 ３…アンカーボルト ４…ナット ５…金属薄板 ５ａ…曲面状の受面 ５ｂ…座ぐり部 ５ｃ…貫通孔 ６…ナット ７…型枠 ８…無収縮性のグラウト材 ９…シュー ９ａ，９ｂ…滑動球面部 16…Ｈ形鋼 16ａ…下フランジ 16ｂ…貫通孔 24…金属薄板 24ａ…曲面状の受面 24ｂ…側片 25…平板 25ａ…貫通孔 25ｂ…ネジ孔 25ｃ…側辺部 26…ビス 27…ボルト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 曲面状の受面を有し、且つ一方の構造物
   に固定される上側荷重受部と、曲面状の受面を有し、且
   つ他方の構造物に固定される下側荷重受部と、前記上側
   荷重受部及び前記下側荷重受部の両受面間に介在される
   荷重伝達体を有する摩擦振子型免震装置において、 前記上側荷重受部及び前記下側荷重受部の夫々の曲面状
   の受面を同一曲率半径で形成し、該両受面間に介在され
   る荷重伝達体を該両受面間を実質的に回転することなく
   滑動可能に構成したことを特徴とする摩擦振子型免震装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の摩擦振子型免震装置を
   前記構造物間に設置する方法において、 前記上側荷重受部と前記下側荷重受部の少なくとも一方
   は、その曲面状の受面を形成するための金属薄板を固定
   すべき構造物の所定位置に配置し、該構造物と前記金属
   薄板間に無収縮性のグラウト材を充填して固化させたグ
   ラウト固化層と前記金属薄板とを一体化することにより
   形成したことを特徴とする摩擦振子型免震装置の設置方
   法。