JP2000304087A - 免震装置およびこの免震装置を備える免震構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 免震装置を支持する構造物の梁の断面を小さ
くでき、構成を簡単にできるとともに配管作業等を容易
に行うことができる免震装置およびこの免震装置を備え
る免震構造物を提供する。 【解決手段】 環状レール部材１２に複数の下部ブロッ
ク体１３、１３を円周移動可能に載置し、環状レール部
材１２の中心に下部回転支持機構１５を配設し、下部ブ
ロック体１３、１３と下部回転支持機構１５の上部に直
線状のレール部材２０を架設して下部旋回機構２２を構
成し、直線状のレール部材２０に直線移動可能に上部ブ
ロック体２５を配設して上部直線移動機構３０を構成
し、上部ブロック体２５の上部に上部回転支持機構３５
を載置する。環状レール部材１２を基礎４０に固定し、
上部回転支持機構３５の上部に構造物４１を載置固定す
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、土木構造
物等の構造物を免震構造とする免震装置およびこの免震
装置を備える免震構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レール部材にブロック部材を直線
移動可能に取り付けた直動機構に、もう１つの直動機構
を上下反転させてブロック部材同士を連結し、レール部
材が互いに直交するように構成した交差直動装置を用い
た免震装置がある。この種の免震装置は、例えば地盤に
設置した基礎上に一方のレール部材を固着し、他方のレ
ール部材を上部の構造物の土台部分に固着し、基礎と構
造物との間に減衰装置を設置して免震構造物としてお
り、地震等の振動により基礎部分が変位したときに、そ
の変位を絶縁すると共に減衰させて上部の構造物に伝達
しないように構成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た免震装置およびこの免震装置を備える免震構造物にお
いて、交差直動装置は大地震を想定してそのストローク
を片側数１０ｃｍに設定しており、交差するレール部材
の全長はそれぞれが６０ｃｍ程度の長さとなっている。
そして、従来例を示す図２１に示されるように、平常時
には図２１（ａ）のように上部の構造物１の荷重Ｐ１は
柱２から梁（土台）３に伝達され、荷重Ｐ１と基礎４の
反力Ｐ２とが免震装置５のレール部材６の中心線上で対
向しているが、大地震時には図２１（ｂ）のように上部
の構造物１の荷重Ｐ１の方向と基礎４の反力Ｐ２の方向
とが大きく偏心する。このため、梁３の部分に剪断力と
曲げモーメントが作用し、この値が大きい場合には梁３
の断面積を大きくする必要があり、構造物の荷重が大き
くなるとともにコストアップしてしまうという問題があ
る。

【０００４】また、交差直動装置を用いた免震装置を取
り付ける場合、復元装置、減衰装置、変位制限装置等が
必要となり、それぞれの装置に取付器具および基礎を設
けて取り付けるため、構成が複雑となりコストアップの
要因となる。さらに、構成が複雑なため、配管類等をフ
レキシブルに接続する際のスペースが取りにくく、配管
作業が煩雑となるいう問題がある。

【０００５】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、大地震時に大きな変位をする免震装
置を用いた場合でも構造物の梁部分に剪断力、曲げモー
メントが作用せず、断面の小さい梁を使用できてコスト
ダウンを達成することができ、免震装置に減衰装置や移
動制限装置を結合し、復元機能を持たせることにより構
成を簡単にでき、配管作業等を容易に行うことができる
免震装置およびこの免震装置を備える免震構造物を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明の請求項１に係る免震装置は、環状レール部
材に複数の下部ブロック体を円周移動可能に載置し、前
記下部ブロック体の上部に直線状のレール部材を架設し
て下部旋回機構を構成し、前記直線状のレール部材に直
線移動可能に上部ブロック体を配設して上部直線移動機
構を構成し、前記上部ブロック体の上部に上部回転支持
機構を載置することを特徴とする。

【０００７】本発明の請求項２に係る免震装置は、環状
レール部材に複数の下部ブロック体を円周移動可能に載
置し、前記環状レール部材の中心に下部回転支持機構を
配設し、前記下部ブロック体と下部回転支持機構の上部
に直線状のレール部材を架設して下部旋回機構を構成
し、前記直線状のレール部材に直線移動可能に上部ブロ
ック体を配設して上部直線移動機構を構成し、前記上部
ブロック体の上部に上部回転支持機構を載置することを
特徴とする。

【０００８】本発明の請求項３に係る免震装置は、環状
レール部材に複数の下部ブロック体を円周移動可能に載
置し、前記環状レール部材の中心に下部回転支持機構を
配設し、前記下部ブロック体と下部回転支持機構の上部
に中央部が低く両側部が高い湾曲状のレール部材を架設
して下部旋回機構を構成し、前記湾曲状のレール部材に
沿って移動可能に上部ブロック体を配設して上部移動機
構を構成し、前記上部ブロック体の上部に上部回転支持
機構を載置することを特徴とする。

【０００９】前記した免震装置において、上部ブロック
体の移動を減衰させる減衰装置を設けるように構成して
もよく、減衰装置はオイルダンパーを用いると好適であ
る。減衰装置は外周にベアリングボールが係合する螺旋
溝を形成したボールねじ軸と、このボールねじ軸に移動
可能に装着された本体とから構成され、前記本体は外筒
と、この外筒内に前記ボールねじ軸と螺合するボールナ
ットを介して回転可能に支持された内筒と、前記外筒と
内筒との間に充填された粘性流体とから構成され、前記
ボールねじ軸をレール部材の中心軸と平行に位置させ、
前記本体を上部ブロック体に連結する。

【００１０】また、減衰装置は直線状のレール部材の下
方に設置され、上部ブロック体に連動する揺動アームに
より中心軸を上下動させ、前記中心軸により粘性流体中
を高速回転するディスクにより上部ブロック体の移動を
減衰させるように構成してもよい。

【００１１】さらに、前記した免震装置に上部ブロック
体の移動を制限する移動制限装置を設けるようにすると
好適である。

【００１２】本発明に係る免震構造物は、前記の免震装
置を基礎と構造物との間に設置し、環状レール部材を基
礎に固定し、上部回転支持機構の上部に構造物を載置固
定することを特徴とする。

【００１３】前記のように構成された免震装置およびこ
の免震装置を備える免震構造物によれば、大地震時に免
震装置のレール部材が大きな変位をする場合でも、構造
物の荷重は梁を介して免震装置の上部回転支持機構によ
り支持されるため、免震装置のレール部材を固定する構
造物の梁部分に剪断力、曲げモーメントが作用しない。
このため、断面の小さい梁を使用できてコストダウンを
達成することができ、免震装置に減衰機構や変位制限装
置を設けることにより構成を簡単にできて施工が容易と
なり、スペース効率を高めることができるため、配管作
業等の施工を容易に行うことが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図１は本発明に係る免震装置の第１の実施
形態の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図
３は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図１〜３にお
いて、免震装置１０は円形のベース板１１の外周に固着
した環状レール部材１２に複数（２つ）の下部ブロック
体１３、１３を円周移動可能に載置し、環状レール部材
１２の中心に下部回転支持機構１５を配設し、下部ブロ
ック体１３、１３と下部回転支持機構１５の上部に直線
状のレール部材２０を架設して下部旋回機構２２を構成
し、直線状のレール部材２０に直線移動可能に上部ブロ
ック体２５を配設して上部直線移動機構３０を構成し、
上部ブロック体２５の上部に上部回転支持機構３５を載
置して構成される。

【００１５】環状レール部材１２は上面に同心円状に２
本のガイド溝１２ａ、１２ａが形成されるとともに、そ
の外周側面および内周側面にガイド溝１２ｂ、１２ｂが
形成されている。２つの下部ブロック体１３、１３は前
記した４本のガイド溝に、多数のベアリングボール１４
が循環するように転動可能に係合し、極めて抵抗が少な
い状態で環状レール部材１２に対して旋回移動可能に載
置されている。また、下部ブロック体１３、１３は４本
のガイド溝に多数のベアリングボール１４が係合するこ
とにより、環状レール部材１２からの離脱が防止されて
いる。なお、ベアリングボール１４の代わりに円筒形の
ベアリングを使用する場合はガイド溝１２ａ、１２ｂは
不要となる。

【００１６】下部回転支持機構１５は、下方円板１６の
中央から上方に向けて中心軸１７が突出し、この中心軸
１７に上方円板１８が回転自在に支持され、上方円板１
８と下方円板１６との間にベアリングボール１９が環状
に２重に装着され、中心軸１７の上方に上方円板１８と
下方円板１６との離脱を防止する止めリング１７ａが固
着されている。ベアリングボール１９は上方円板１８と
下方円板１６の対向する面に２重に形成された環状のガ
イド溝に案内されて転動可能であり、ベース板１１に固
着された下方円板１６に対して上方円板１８を回転可能
に支持している。

【００１７】直線状のレール部材２０は下部ブロック体
１３、１３の上面と下部回転支持機構１５の上面に対接
して水平方向に架設され、２つの下部ブロック体１３、
１３と下部回転支持機構１５により環状レール部材１２
上を水平状態で、極めて抵抗が少ない状態で旋回するこ
とができる。直線状のレール部材２０の上面には長手方
向に沿って２本のガイド溝２０ａ、２０ａが形成される
とともに両側面にはそれぞれ係合溝２０ｂ、２０ｂが形
成され、係合溝に上部ブロック体２５の係合部２５ａが
係合してレール部材２０からの上部ブロック体２５の離
脱を防止している。なお、ベアリングボールの代わりに
円筒形のベアリングを使用する場合はガイド溝２０ａは
不要となる。

【００１８】上部ブロック体２５と直線状のレール部材
２０との間には多数のベアリングボール２６が循環する
ように装着され、直線状のレール部材２０に対して上部
ブロック体２５を極めて抵抗が少ない状態で直線移動可
能とし、上部直線移動機構３０を構成している。直線状
のレール部材２０の両端部には、移動制限装置を構成す
るストッパ２１、２１が固着され、上部ブロック体２５
の変位を制限して脱落を防止している。

【００１９】上部ブロック体２５の上部に載置された上
部回転支持機構３５は、下部回転支持機構１５と同様な
構成をしており、下方円板３６の中央から上方に向けて
中心軸３７が突出し、この中心軸３７に上方円板３８が
回転自在に支持され、上方円板３８と下方円板３６との
間に多数のベアリングボール３９が環状に装着され、中
心軸３７の上方に上方円板３８と下方円板３６との離脱
を防止する止めリング３７ａが固着されている。

【００２０】ベアリングボール３９は上方円板３８と下
方円板３６の対向する面に形成された環状のガイド溝に
案内されて転動可能であり、上部ブロック体２５に固着
された下方円板３６に対して上方円板３８を回転可能に
支持し、上部回転支持機構３５を構成している。この実
施形態では直線状のレール部材２０を支持する下部回転
支持機構１５の外径は上部回転支持機構３５の外径より
大きく設定され、直線状のレール部材２０を広い範囲で
支持し、負荷が加わったときに湾曲変形することがない
ように構成されている。なお、下部回転支持機構１５の
外径と上部回転支持機構３５の外径とを等しく構成して
もよい。

【００２１】前記のように構成された免震装置１０は、
複数個が例えば建築構造物の基礎上４０に環状レール部
材１２を支持するベース板１１が設置され、複数個の免
震装置１０の上部回転支持機構３５の上部に構造物４１
が設置され、建築構造物を免震構造とすることができる
ものである。建築構造物が例えば木造２階建ての小規模
住宅の場合は、四隅のコーナー部に近接する位置に４つ
あるいはそれ以上設置され、小規模住宅を免震構造とす
ることができる。

【００２２】本発明に係る免震装置およびこの免震装置
を用いる免震構造物は前記した構成であり、以下に動作
について図１〜３および図４〜６を参照して説明する。
図４は図１の動作状態を示す平面図、図５は図４のＣ−
Ｃ線断面図、図６は本発明に係る免震装置の概略構成図
であり、（ａ）は平常時を示し、（ｂ）は地震時を示
す。地震等の振動が免震構造物に作用して、例えば基礎
が図１の矢印Ｘ方向に変位するような振動が作用する
と、まず直線状のレール部材２０の方向とＸ方向とが一
致するように環状レール部材１２に沿って下部ブロック
体１３、１３が移動し、下部回転支持機構１５が回転す
ることによって下部旋回機構２２が図４のように旋回す
る。

【００２３】この後、直線状のレール部材２０に沿って
上部ブロック体２５が図４、５のように直線移動する。
このように地震等の振動の方向に合わせて下部旋回機構
２２が追従して振動の方向と直線状のレール部材２０と
の方向を一致させ、次いで直線状のレール部材２０に沿
って上部ブロック体２５が直線移動する。このようにし
て地震の振動により地盤が変位し、それに伴い基礎が変
位するが、構造物４１は免震装置１０により変位が絶縁
されるため地震の振動は伝達されず、構造物４１は基礎
４０とともに免震構造化される。地震の規模により上部
ブロック体２５の移動の距離は変化するが、大地震の際
は数１０ｃｍ程度変位し、図示していない減衰装置によ
り変位が減衰され、同様に図示していない復元装置によ
り中央の位置に復帰される。

【００２４】図５のように、上部ブロック体２５がレー
ル部材２０の中心から偏心したときの構造物４１の荷重
と基礎４０の反力について、図６を参照して説明する。
図６（ｂ）に示されるように、直線状のレール部材２０
に対して上部ブロック体２５が中心から偏心した状態に
なっても、直線状のレール部材２０は両端を環状レール
部材１２に反力Ｐ５、Ｐ７により支持され、中心部を下
部回転支持機構１５に反力Ｐ６により支持されるため、
上部回転支持機構３５に支持された構造物４１の梁４２
には剪断力と曲げモーメントが作用することはない。図
６の例の場合、反力はＰ５＜Ｐ６＜Ｐ７となる。

【００２５】すなわち、構造物４１の荷重Ｐ１は柱４３
により梁４２に作用し、柱４３の位置と上部回転支持機
構３５との位置が変化しないため、梁４２に剪断力と曲
げモーメントが作用しないのである。このため梁４２の
断面を小さくすることができ、構造部４１の軽量化とコ
ストダウンを達成することができる。なお、図６（ａ）
は平常時を示し、構造部４１の荷重Ｐ１は下部回転支持
機構１５と環状レール部材１２とにより反力Ｐ３、Ｐ４
により支持されることを示している。

【００２６】本発明の第２の実施形態を図７、８を参照
して説明する。図７は第２の実施形態の断面図、図８は
図７のＤ−Ｄ線断面図である。この実施形態は請求項１
に記載の発明を示しており、前記した第１の実施形態の
下部旋回機構の下部回転支持機構を取り除いたことを特
徴とするものであり、前記の実施形態と実質的に同等の
構成については同一の参照符号を付して詳細な説明は省
略する。すなわち、下部旋回機構２２は環状レール部材
１２に２個の下部ブロック体１３、１３を円周移動可能
に載置し、下部ブロック体の上部に直線状のレール部材
２０を架設して下部旋回機構２２を構成したものであ
り、中央部分は空間となっている。上部直線移動機構３
０および上部回転支持機構３５は、前記の実施形態と同
等の構成をしている。

【００２７】この実施形態では直線状のレール部材２０
はその両端を２個の下部ブロック体１３、１３に支持さ
れるだけなので、例えば上部ブロック体２５が中央部に
位置する場合、上部回転支持機構３５を介して構造物の
荷重がレール部材の中央部にかかりレール部材２０の中
央部が下方に湾曲する恐れがある。本実施形態ではレー
ル部材の湾曲を防止するためにレール部材２０の両側に
補強板４４、４４を固定している。移動制限装置を構成
するストッパ２１ａは、補強板４４を固定するため厚板
で構成してある。このように構成することによりレール
部材２０は中央部が支持されなくてもレール部材が湾曲
することがなく、下部旋回機構２２の構成を簡単にする
ことができる。

【００２８】つぎに本発明の第３の実施形態を図９〜１
１を参照して説明する。図９は第３の実施形態の平面
図、図１０は図９の動作説明図、図１１は図９のＥ−Ｅ
線断面図である。この実施形態は基本的に前記した第１
の実施形態に上部ブロック体の移動を減衰させる減衰機
構を設けたものであり、第１の実施形態と実質的に同等
の構成については同一の符号を付して詳細な説明は省略
する。

【００２９】環状レール部材１２には第３の下部ブロッ
ク体４５が円周移動可能に載置され、下部回転支持機構
１５の上方円板１８から下部ブロック体４５にかけて、
直線状のレール部材２０と直交する方向に支持板４６が
架設されている。支持板４６の上部には減衰機構として
オイルダンパー４７が軸部４８を中心として揺動可能に
支持されている。そして、オイルダンパー４７の作動軸
４７ａが上部ブロック体２５と上部回転支持機構３５と
の間に固定された受け板４９の支持部４９ａに連結され
ている。

【００３０】オイルダンパー４７はシリンダ・ピストン
構造をしており、ピストンにより区画された２つのシリ
ンダ室内に粘性流体としてオイルが充填され、２つのシ
リンダ室は図示していない連通管により連通されてい
る。シリンダ内をピストンが移動すると、充填されたオ
イルが連通管を通って２つのシリンダ室内を移動し、そ
のときの粘性抵抗によって振動を減衰させるものであ
る。

【００３１】地震等により地盤が図９のＸ方向に振動す
ると下部旋回機構２２により直線状のレール部材２０が
Ｘ方向と一致するように旋回し、直線状のレール部材２
０に沿って上部ブロック体２５が移動する。上部ブロッ
ク体２５の移動はオイルダンパー４７のピストンがシリ
ンダ内を移動するときの粘性抵抗により減衰される。こ
の実施形態においても上部ブロック体２５が移動して基
礎の中心線と構造物の柱の位置が偏心しても、図６
（ｂ）と同様に、直線状のレール部材２０は両端部と中
心部が支持されているため、構造物の梁に剪断力と曲げ
モーメントが作用することはなく、前記の実施形態と同
様の効果を奏する。また、この実施形態では、免震装置
１０に減衰機構４７が設けてあるため、免震装置と別体
の減衰装置を設ける必要がなく構成を簡単にすることが
でき、施工を容易にすることができ、スペースを小さく
することができる。

【００３２】本発明の第４の実施形態を図１２、１３を
参照して説明する。図１２は第４の実施形態の断面図、
図１３は図１２に用いる減衰機構の断面図である。この
実施形態は基本的に前記した第１の実施形態に上部ブロ
ック体の移動を減衰させる減衰機構として減衰棒５０を
設けたものであり、第１の実施形態と実質的に同等の構
成については同一の符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００３３】減衰棒５０は外周にベアリングボールが係
合する螺旋溝を形成したボールねじ軸５１と、このボー
ルねじ軸に移動可能に装着された本体５２とから構成さ
れ、本体５２をボールねじ軸５１が貫通する構成であ
る。本体５２は外筒５３と、この外筒内にボールナット
５４を介して回転可能に支持された内筒５５と、外筒５
３と内筒５５との間に充填された粘性流体５６とから構
成され、内筒５５の一端にはボールナット５４が固着さ
れ、他端には受け部材５７が固着され、ボールナット５
４と外筒５３との間にベアリングボール５８が、受け部
材５７と外筒５３との間にベアリングボール５８が介在
され、外筒５３に対して内筒５５が回転可能となってい
る。外筒５３と内筒５５との間に粘性流体５６の漏出を
防止するＯリング５９が嵌合されている。

【００３４】減衰棒５０は直線状のレール部材２０の上
方に、中心線に沿って平行に装着されるものであり、レ
ール部材２０の両端に固定されたストッパー６０、６０
にボールねじ軸５１の両端が固定され、本体５２は上部
ブロック体２５と上部回転支持機構３５との間に固定し
たサポート６１に固定されている。ストッパー６０、６
０の内側面には上部ブロック体２５の変位を制限する防
舷材６２、６２が固着されている。防舷材６２、６２は
ゴム等の弾性体で形成され、上部ブロック体２５が当接
したときに変形して衝撃を緩衝するものである。

【００３５】この実施形態においては、地震等の振動が
免震装置１０に作用すると下部旋回機構２２および上部
直線移動機構３０を介して上部ブロック体２５が移動
し、この移動が減衰棒５０により減衰される。すなわ
ち、ボールねじ軸５１に対し本体５２が移動すると、ボ
ールナット５４を介して内筒５５が高速回転し、外筒５
３と内筒５５との間の粘性流体５６の粘性抵抗により内
筒５５の回転が減衰され、直線状のレール部材２０に対
する上部ブロック体２５の移動が減衰される。

【００３６】この実施形態においても前記した２つの実
施形態と同様に、上部ブロック体２５が移動して基礎の
中心線と構造物の柱の位置が偏心しても、図６（ｂ）の
ように直線状のレール部材２０は両端部と中心部が支持
されているため、梁に剪断力と曲げモーメントが作用す
ることはなく、前記した第１の実施形態と同様の効果を
奏する。また、減衰棒５０は直線状のレール部材２０に
沿って装着されるため構成が簡単となり、スペース的に
有利となる。また、免震装置と同時に設置できるので施
工が極めて容易となる。

【００３７】本発明の第５の実施形態を図１４を参照し
て説明する。図１４は第５の実施形態の断面図である。
この実施形態は、前記した第４の実施形態の下部回転支
持機構を省略し、減衰棒５０のボールねじ５１の外周に
復元用のコイルスプリング６３を巻回したものである。
このように構成することにより、直線状のレール部材２
０上を上部ブロック体２５が直線移動すると、減衰棒５
０も上部ブロック体２５と一緒に移動して変位を減衰さ
せるとともに、一方のコイルスプリング６３を圧縮す
る。そして、圧縮されたコイルスプリング６３の復元力
により上部ブロック体２５はレール部材２０上を中央部
に向けて付勢する。このように第５の実施形態では、コ
イルスプリング６３により上部ブロック体２５を直線状
のレール部材２０上で初期位置へ復元させることができ
る。前記の実施形態と実質的に同等の構成については同
一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００３８】本発明の第６の実施形態を図１５、１６を
参照して説明する。図１５は第６の実施形態の断面図、
図１６は図１５のＦ−Ｆ線断面図である。この実施形態
は前記した第４の実施形態の直線状のレール部材が湾曲
状のレール部材６５に変更されたものであり、免震装置
の上部ブロック体がレール部材の中央部に復元する復元
装置の機能を有するものであり、上部ブロック体の移動
を減衰させる減衰機構として減衰棒５０を設けたもので
ある。第１の実施形態と実質的に同等の構成については
同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。

【００３９】湾曲状のレール部材６５はその曲率半径が
数メートルに設定され、湾曲状のレール部材６５に沿っ
て移動可能に配設されている上部ブロック体６６は、レ
ール部材６５の中心の低部に復元するように構成されて
いる。この実施形態では、レール部材６５と上部ブロッ
ク体６６との間には鉛直方向の荷重を支持するベアリン
グボールが装着されており、側面方向はレール部材の基
部６５ａと上部との間に形成された係合溝６５ｂに上部
ブロック体６６の係合部６６ａが係合することにより、
側面方向の移動の規制と上方への離脱防止が行われてい
る。

【００４０】上部ブロック体６６の上部には減衰棒５０
を水平状態に保つ水平位置保持装置６７を介して連結さ
れた支持枠６８内に減衰棒５０が固定されている。支持
枠６８の上部に上部回転支持機構３５が載置固定されて
いる。水平位置保持装置６７は上部ブロック体６６より
上方に向けて突出した受け部６６ｂと、支持枠６８から
下方に向けて突出した受け部６８ａとをピン６９で連結
し、支持枠６８に対して上部ブロック体６６が傾斜でき
るように構成したものである。

【００４１】支持枠６８内に位置する減衰棒５０は上部
の中心に支持板５０ａが突出しており、支持板は支持枠
６８の上辺の内側より垂下した２枚の受け板６８ｂによ
りピン６８ｃを介して上下動可能に支持されている。す
なわち、上部ブロック体６６が湾曲したレール部材６５
の両端部に移動すると、上部ブロック体６６は上方へ移
動すると共に傾斜するため平行位置保持装置６７により
減衰棒５０の平行状態を保持するとともに、減衰棒５０
は上方に移動できるように構成している。

【００４２】本実施形態では、減衰棒５０のボールねじ
軸５１を支持するストッパー７０、７０は上部ブロック
体６６の移動を制限するものであり、側板７１、７１に
より連結されて上部ブロック体６６が防舷材７２に当接
したときの大きな荷重に耐えるように補強されている。
側板７１、７１の下端はレール部材の基部６５ａに固定
されており、レール部材６５を底面としストッパー７
０、７０および側板７１、７１で４辺を構成した箱状体
内を上部ブロック体６６および減衰棒５０を支持する支
持枠６８が移動するように構成されているため、前記し
た各実施形態と同様な効果を奏するとともに、強度的に
優れており装置がコンパクトとなる利点がある。

【００４３】本発明の第７の実施形態を図１７〜２０を
参照して説明する。図１７は第７の実施形態の平面図、
図１８は図１７のＧ−Ｇ線断面図、図１９は図１８のＨ
−Ｈ線断面図、図２０は減衰機構の要部断面図である。
この実施形態では、直線状のレール部材２０の中心部下
方に減衰機構７５が設置されることを特徴としている。
すなわち、減衰機構７５はベース板１１と直線状のレー
ル部材２０との間に設置されており、上部ブロック体２
５の移動を減衰させるものである。

【００４４】減衰機構７５はケース７６内に上下動可能
に中心軸７７が位置しており、中心軸７７は上部に螺旋
溝７８が形成され、下部にはボールねじ溝７９が形成さ
れている。螺旋溝７８には揺動アーム８０が係合してお
り、揺動アームの回転運動を中心軸７７の上下動に変換
している。揺動アーム８０はケース７６の上面とレール
部材２０の下面との間に位置している。ボールねじ溝７
９には多数の循環するベアリングボール８１を介してボ
ールナット８２が回転可能に係合し、ボールナット８２
の下方には回転軸８３が連結されている。このようにし
て中心軸７７の上下動を回転軸８３の高速回転運動に変
換する。螺旋溝７８はピッチが大きく溝の傾斜角度が大
きく設定されており、ボールねじ溝７９はピッチが小さ
く溝の傾斜角度が小さく設定されている。

【００４５】ボールナット８２の下方に連結された回転
軸８３の上部中心には、中心軸７７が緩く挿入可能の受
け穴が形成されている。ボールナット８２および回転軸
８３は、上部および下部のベアリングボールにより支持
され、下方にはディスク８４が溶接等により固着されて
いる。ディスク８４はケース７６の下方に連結された容
器８５内に位置し、容器８５内には粘性流体８６が充填
されている。容器８５と回転軸８３との間にはシール用
のＯリングが装着されている。螺旋溝７８に係合してい
る揺動アーム８０の先端には連動アーム８７が連結さ
れ、連動アーム８７の先端は上部ブロック体２５に連結
され、上部ブロック体２５の直線移動を揺動アームの回
転運動に変換している。

【００４６】なお、中心軸の上端部は上下方向に移動す
るため、直線状のレール部材２０には逃げ穴２０ｃを形
成してある。また、前記した各実施形態と同様の構成に
ついては、同一の参照符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【００４７】前記のように構成された第７の実施形態で
は、地震等により上部ブロック体２５が直線移動すると
連動アーム８７を介して揺動アーム８０が回転し、この
回転により螺旋溝７８により中心軸７７が上下動する。
中心軸７７の上下動によりボールねじ溝７９に係合する
ベアリングボール８１はボールナット８２を高速回転さ
せる。すなわち、螺旋溝７８はピッチが大きくボールね
じ溝７９はピッチが小さいため、揺動アーム８０の回転
速度より極めて高い回転速度でボールナット８２は回転
し、同様に回転軸８３およびディスク８４も高速回転す
る。ディスク８４の高速回転は粘性流体８６中で行われ
るため、粘性抵抗が発生してディスク８４の回転を減衰
させ、上部ブロック体２５の移動を減衰させる。

【００４８】このように地震等の振動の方向に下部旋回
機構２２が対応して旋回し、上部直線移動機構３０によ
り地震の振動を絶縁して上部の構造物に振動を伝達しな
いようにするとともに、振動の変位を減衰させることが
できる。また、減衰機構７５は直線状のレール部材２０
の下部に設置されているため、設置スペースを特に必要
とせず設置も容易に行うことができる。この実施形態で
は減衰機構７５の他に減衰機構５０も設置されている
が、減衰機構７５のみを設置するように構成してもよい
のは勿論である。

【００４９】なお、上部回転支持機構、下部回転支持機
構は転がり軸受を用いた例を示したが、滑り軸受等の他
の軸受を用いるように構成してもよいことは勿論であ
る。また、ベアリングボールは球形のものに限らず、円
筒形のもの等適宜のものを用いるように構成してもよ
い。第３の実施形態において、ストッパー６０、６０を
補強する側板を設けるように構成することも可能であ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大地震時に免震装置が大きな変位をする場合でも構造物
の梁部分に剪断力、曲げモーメントが作用しないため、
断面の小さい梁を使用できてコストダウンを達成するこ
とができる。また、免震装置の構成を簡単にでき、設置
が容易となり、地盤と構造物との配管作業等を容易に行
うことができる。免震装置と減衰装置および移動制限装
置を一体的に結合し、復元機能を持たせることができる
ので、構成をさらに簡単にでき、設置を容易に出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る免震装置の第１の実施形態の平面
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図４】図１の動作状態を示す平面図である。

【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図である。

【図６】本発明に係る免震装置の概略構成図であり、
（ａ）は平常時を示し、（ｂ）は地震時を示す。

【図７】本発明に係る免震装置の第２の実施形態の断面
図である。

【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図である。

【図９】本発明に係る免震装置の第３の実施形態の平面
図である。

【図１０】図９の動作説明図である。

【図１１】図９のＥ−Ｅ線断面図である。

【図１２】本発明に係る免震装置の第４の実施形態の断
面図である。

【図１３】図１２に用いる減衰機構の断面図である。

【図１４】本発明の第５の実施形態の断面図である。

【図１５】本発明の第６の実施形態の断面図である。

【図１６】図１５のＦ−Ｆ線断面図である。

【図１７】本発明の第７の実施形態の平面図である。

【図１８】図１７のＧ−Ｇ線断面図である。

【図１９】図１８のＨ−Ｈ線断面図である。

【図２０】減衰機構の要部断面図である。

【図２１】従来の直動型免震装置の概略構成図であり、
（ａ）は平常時を示し、（ｂ）は地震時を示す。

【符号の説明】

１０ 免震装置 １１ ベース板 １２ 環状レール部材 １２ａ、１２ｂ ガイド溝 １３ 下部ブロック体 １４ ベアリングボール １５ 下部回転支持機構 １６、３６ 下方円板 １７、３７ 中心軸 １７ａ、３７ａ 止めリング １８、３８ 上方円板 １９、３９ ベアリングボール ２０ 直線状のレール部材 ２０ａ ガイド溝 ２０ｂ 係合溝 ２１ ストッパー ２２ 下部旋回機構 ２５ 上部ブロック体 ２５ａ 係合部 ２６ ベアリングボール ３０ 上部直線移動機構 ３５ 上部回転支持機構 ４０ 基礎 ４１ 構造物 ４２ 梁 ４３ 柱 ４５ 下部ブロック体 ４６ 支持板 ４７ オイルダンパー ４７ａ 作動軸 ４８ 軸部 ４９ 受け板 ４９ａ 支持部 ５０ 減衰棒 ５０ａ 支持板 ５１ ボールねじ軸 ５２ 本体 ５３ 外筒 ５４ ボールナット ５５ 内筒 ５６ 粘性流体 ５７ 受け部材 ５８ ベアリングボール ５９ Ｏリング ６０、７０ ストッパー ６１ サポート ６２、７２ 防舷材 ６５ 湾曲状のレール部材 ６５ａ 基部 ６５ｂ 係合溝 ６６ 上部ブロック体 ６６ａ 係合部 ６６ｂ 受け部 ６７ 水平位置保持装置 ６８ 支持枠 ６８ａ 受け部 ６８ｂ 受け板 ６９ ピン ７１ 側板 ７５ 減衰機構 ７６ ケース ７７ 中心軸 ７８ 螺旋溝 ７９ ボールねじ溝 ８０ 揺動アーム ８１ ベアリングボール ８２ ボールナット ８３ 回転軸 ８４ ディスク ８５ 容器 ８６ 粘性流体 ８７ 連動アーム

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状レール部材に複数の下部ブロック体
   を円周移動可能に載置し、前記下部ブロック体の上部に
   直線状のレール部材を架設して下部旋回機構を構成し、
   前記直線状のレール部材に直線移動可能に上部ブロック
   体を配設して上部直線移動機構を構成し、前記上部ブロ
   ック体の上部に上部回転支持機構を載置することを特徴
   とする免震装置。
2. 【請求項２】 環状レール部材に複数の下部ブロック体
   を円周移動可能に載置し、前記環状レール部材の中心に
   下部回転支持機構を配設し、前記下部ブロック体と下部
   回転支持機構の上部に直線状のレール部材を架設して下
   部旋回機構を構成し、前記直線状のレール部材に直線移
   動可能に上部ブロック体を配設して上部直線移動機構を
   構成し、前記上部ブロック体の上部に上部回転支持機構
   を載置することを特徴とする免震装置。
3. 【請求項３】 環状レール部材に複数の下部ブロック体
   を円周移動可能に載置し、前記環状レール部材の中心に
   下部回転支持機構を配設し、前記下部ブロック体と下部
   回転支持機構の上部に中央部が低く両側部が高い湾曲状
   のレール部材を架設して下部旋回機構を構成し、前記湾
   曲状のレール部材に沿って移動可能に上部ブロック体を
   配設して上部移動機構を構成し、前記上部ブロック体の
   上部に上部回転支持機構を載置することを特徴とする免
   震装置。
4. 【請求項４】 上部ブロック体の移動を減衰させる減衰
   装置を設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   かに記載の免震装置。
5. 【請求項５】 減衰装置はオイルダンパーであることを
   特徴とする請求項４に記載の免震装置。
6. 【請求項６】 減衰装置は外周にベアリングボールが係
   合する螺旋溝を形成したボールねじ軸と、このボールね
   じ軸に移動可能に装着された本体とから構成され、前記
   本体は外筒と、この外筒内に前記ボールねじ軸と螺合す
   るボールナットを介して回転可能に支持された内筒と、
   前記外筒と内筒との間に充填された粘性流体とから構成
   され、前記ボールねじ軸をレール部材の中心軸と平行に
   位置させ、前記本体を上部ブロック体に連結することを
   特徴とする請求項４に記載の免震装置。
7. 【請求項７】 減衰装置は直線状のレール部材の下方に
   設置され、上部ブロック体に連動する揺動アームにより
   中心軸を上下動させ、前記中心軸により粘性流体中を高
   速回転するディスクにより上部ブロック体の移動を減衰
   させることを特徴とする請求項５に記載の免震装置。
8. 【請求項８】 上部ブロック体の移動を制限する移動制
   限装置を設けることを特徴とする請求項１乃至７のいず
   れかに記載の免震装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載の免震
   装置を基礎と構造物との間に設置し、環状レール部材を
   基礎に固定し、上部回転支持機構の上部に構造物を載置
   固定することを特徴とする免震装置を備える免震構造
   物。