(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023124221
(43)【公開日】2023-09-06
(54)【発明の名称】免震装置
(51)【国際特許分類】
F16F 15/04 20060101AFI20230830BHJP
【ＦＩ】
F16F15/04 E
F16F15/04 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022027863
(22)【出願日】2022-02-25
(71)【出願人】
【識別番号】000002255
【氏名又は名称】ＳＷＣＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】福田 滋夫
【テーマコード（参考）】
3J048
【Ｆターム（参考）】
3J048AA03
3J048AC01
3J048BA08
3J048BG04
3J048DA01
3J048EA38
(57)【要約】
【課題】面圧の均一化を図ることできるとともに、許容荷重の低減を防ぐことができる免震装置を提供すること。
【解決手段】上部構造物と下部構造物のうちの一方に設けられるすべり板と、上部構造物と下部構造物のうちの他方に設けられ、すべり板を摺動する支承本体と、を有し、支承本体は、外周部よりも中央部がすべり板から離間する凹状に保持され、すべり板に対し摺動可能に配置されたすべり材を有し、すべり材は、鉛直荷重を受けて前記凹状からフラット形状に変形する。
【選択図】図２
【解決手段】上部構造物と下部構造物のうちの一方に設けられるすべり板と、上部構造物と下部構造物のうちの他方に設けられ、すべり板を摺動する支承本体と、を有し、支承本体は、外周部よりも中央部がすべり板から離間する凹状に保持され、すべり板に対し摺動可能に配置されたすべり材を有し、すべり材は、鉛直荷重を受けて前記凹状からフラット形状に変形する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上部構造物と下部構造物のうちの一方に設けられるすべり板と、
上部構造物と下部構造物のうちの他方に設けられ、前記すべり板を摺動する支承本体と、
を有し、
前記支承本体は、
外周部よりも中央部が前記すべり板から離間する凹状に保持され、前記すべり板に対し摺動可能に配置されたすべり材を有し、
前記すべり材は、鉛直荷重を受けて前記凹状からフラット形状に変形する、
免震装置。
上部構造物と下部構造物のうちの他方に設けられ、前記すべり板を摺動する支承本体と、
を有し、
前記支承本体は、
外周部よりも中央部が前記すべり板から離間する凹状に保持され、前記すべり板に対し摺動可能に配置されたすべり材を有し、
前記すべり材は、鉛直荷重を受けて前記凹状からフラット形状に変形する、
免震装置。
【請求項2】
前記すべり材は、前記凹状に形成されている、
請求項１記載の免震装置。
請求項１記載の免震装置。
【請求項3】
前記支承本体は、
上下面のうちの一方の面が凹状に形成され、前記すべり材に当接して前記すべり材を位置決めして保持する保持部材をさらに有し、
前記保持部材は、前記鉛直荷重を受けて凹状からフラット形状に変形して前記すべり材をフラット形状に変形させる、
請求項１または２記載の免震装置。
上下面のうちの一方の面が凹状に形成され、前記すべり材に当接して前記すべり材を位置決めして保持する保持部材をさらに有し、
前記保持部材は、前記鉛直荷重を受けて凹状からフラット形状に変形して前記すべり材をフラット形状に変形させる、
請求項１または２記載の免震装置。
【請求項4】
前記支承本体は、上下部のうちの一方に前記保持部材を有し、且つ、複数の弾性板と硬質板とを交互に積層して形成され、積層方向と直交する水平方向にせん断変形可能な積層体を有する、
請求項３記載の免震装置。
請求項３記載の免震装置。
【請求項5】
複数の前記硬質板のうち少なくとも１枚が、前記鉛直荷重を受けてフラット形状に変形する凹状硬質板である、
請求項４記載の免震装置。
請求項４記載の免震装置。
【請求項6】
前記凹状は、湾曲状である、
請求項１から５のいずれか一項に記載の免震装置。
請求項１から５のいずれか一項に記載の免震装置。
【請求項7】
前記凹状は、ドーム形状である、
請求項１から５のいずれか一項に記載の免震装置。
請求項１から５のいずれか一項に記載の免震装置。
【請求項8】
前記すべり材は、厚み３ｍｍ～６ｍｍのドーム形状に形成されている、
請求項７に記載の免震装置。
請求項７に記載の免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ビルディング、戸建て住宅、橋梁等の建築物を含む構造物や機械装置等の免震構造に用いられる免震装置に関する。
【背景技術】
【0002】
地震や台風等により受ける動的荷重による振動、例えば、地震発生時により受ける地震動から建築物等の構造物を保護するために、地盤と建築物との間には、免震装置が配設されることが知られている。
【0003】
免震装置として、各種の積層ゴム、すべり系支承、転がり系支承等が知られている。すべり系支承としては、積層ゴム等を有する積層ゴム支承装置等、水平方向に弾性変位可能な免震支持装置とともに使用される弾性すべり支承装置が普及しつつある。
【0004】
弾性すべり支承装置は、地盤側に設けた平滑なステンレス製のすべり板と、すべり板上に摺動自在に配設した、弾性すべり支承体と、を有する。
【0005】
弾性すべり支承体は、一般的に、金属板及びゴム等の軟質板からなる積層体の下面に、円形或いは矩形状に形成されたすべり材を有し、このすべり材を介して弾性すべり支承体は、すべり板上を摺動する。なお、弾性すべり支承体は、積層体の上面に固着されたフランジを介して、建築物等の上部構造物と緊結されている。
【0006】
このようなすべり支承装置では、地震や振動が発生した場合、弾性すべり支承体におけるすべり材が、相手材であるすべり板をすべり、地震や振動による変位を吸収する。これにより、建築物等の上部構造物に伝達される振動が大幅に軽減される。
【0007】
ところで、従来のすべり支承の構造では、基礎等の下部構造物と、建築物等の上部構造物との間に設置されて、弾性すべり支承体に上部構造物からの鉛直荷重が載荷される。
【0008】
すべり材は、すべり板上をすべるすべり面全面が均一な面となるように構成されているものの、すべり支承体に鉛直荷重が載荷されると、すべり支承体全体の中央部、つまり、すべり材の中央部に鉛直荷重が集中する。
【0009】
特に、大径のすべり材であれば、すべり材の周辺部で曲げ変形等を生じて、すべり材の支圧応力度が、中央部と周辺部とで不均一となることが知られている。これにより、弾性すべり支承体がすべり板上を摺動する際も、すべり材の中央部に面圧が集中することになり、面圧が集中する中央部のみが摩耗する可能性が生じる。
【0010】
例えば、引用文献１では、建築物等の上部構造物からの鉛直荷重が大きくかからない通常の状態において、揺れによる水平方向の力が作用した場合、圧縮応力の分布が、すべり支承体下部の滑り層の中央部ほど大きく、外周部ほど小さくなることが開示されている。すなわち、滑り層の中心部近辺を中心として、圧縮応力が広い分布で作用しており、この状態で、水平方向の力が大きくなり支承体が振動すると圧縮応力が大きい滑り層の中央部が摩耗し、中央部と周辺部とで不均一となる。
【0011】
これに対し、特許文献２のすべり支承では、すべり材の下面の中央部に凹部を設け、すべり材の下面の中央部と、すべり材とを接触しない構造が開示されている。この構成では、弾性すべり支承体がすべり板を摺動しても、中央部に面圧が集中しても、中央部がすべり板に接触しないため、摩耗することなく、弾性すべり支承体をすべらせて免震効果を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開２００３－１１３８９６号公報
【特許文献2】特開２００４－１６９７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
しかしながら、特許文献２のすべり支承では、すべり材において、鉛直荷重が集中する中央部に凹部を有し、中央部ですべり板とは接触しない構造であるので、中央部への面圧の集中を回避できるものの、この部分では、鉛直荷重を受けることができない。
すなわち、このすべり支承では、すべり材の中央部に面圧が集中することによる中央部の摩耗を防止できるものの、中央部の面圧（圧縮応力）を確保できず、すべり材において凹部の領域分の許容荷重が減少するという問題があった。
すなわち、このすべり支承では、すべり材の中央部に面圧が集中することによる中央部の摩耗を防止できるものの、中央部の面圧（圧縮応力）を確保できず、すべり材において凹部の領域分の許容荷重が減少するという問題があった。
【0014】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、面圧の均一化を図ることできるとともに、許容荷重の低減を防ぐことができる免震装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上部構造物と下部構造物のうちの一方に設けられるすべり板と、
上部構造物と下部構造物のうちの他方に設けられ、前記すべり板を摺動する支承本体と、
を有し、
前記支承本体は、
外周部よりも中央部が前記すべり板から離間する凹状に保持され、前記すべり板に対し摺動可能に配置されたすべり材を有し、
前記すべり材は、鉛直荷重を受けて前記凹状からフラット形状に変形する構成を採る。
上部構造物と下部構造物のうちの他方に設けられ、前記すべり板を摺動する支承本体と、
を有し、
前記支承本体は、
外周部よりも中央部が前記すべり板から離間する凹状に保持され、前記すべり板に対し摺動可能に配置されたすべり材を有し、
前記すべり材は、鉛直荷重を受けて前記凹状からフラット形状に変形する構成を採る。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、面圧の均一化を図ることできるとともに、許容荷重の低減を防ぐことができる免震装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の一実施の形態の免震装置の一例を示す全体斜視図である。
【図2】本発明の一実施の形態の免震装置の要部構成を示す縦断面図である。
【図3】上部構造物と下部構造物との間に配置された免震装置の要部構成を示す縦断面図である。
【図4】本発明の一実施の形態の変形硬質板の一例を示す斜視図である。
【図5】本発明の一実施の形態の変形硬質板の変形例を示す斜視図である。
【図6】本発明の一実施の形態の免震装置の変形例１を示す縦断面図である。
【図7】本発明の一実施の形態の免震装置の変形例２を示す縦断面図である。
【図8】本発明の一実施の形態の免震装置の変形例３を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態の免震装置の一例を示す全体斜視図である。本実施の形態において、免震装置の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、免震装置の各部が図に示される姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。上下は逆であってもよい。
【0019】
図１に示す免震装置１は、上部構造物と下部構造物との間に配置され、上部構造物を免震支承する弾性すべり支承である。
【0020】
【0021】
免震装置１は、すべり支承本体４と、すべり板５とを有する。
【0022】
免震装置１は、本実施の形態では、図２に示すように、すべり支承本体４が建築物（上部構造物）２０に固定され、すべり板５が基礎（下部構造物）３０側に固定される。
【0023】
免震装置１の基本的な性能は、中小地震時には、すべり支承本体４の有する積層体７が水平方向にせん断変形することで地震力を緩和し、大地震時には、すべり支承本体４のすべり材８が、すべり板５上を摺動することにより、摩擦エネルギーで地震力を吸収して低減する。
【0024】
免震装置１は、例えば、上部構造物としての建築物２０と下部構造物としての基礎３０との間に、他の免震部材としての複数の積層ゴム支承体とともに配置される。なお、免震装置１は、他の免震部材とともに、安定して建築物２０を支える支持（支承）機能、地震エネルギーを吸収して建築物２０の揺れを低減する減衰機能、及び建築物２０の水平位置を元に戻す復元機能を備える免振システムとして機能する。
【0025】
他の免震部材としては、積層ゴム支承体の他、例えば、プラグ入り積層ゴム、高減衰積層ゴム、転がり支承等を用いてもよい。また、免震部材として、オイルダンパー、鋼材ダンパー、鉛ダンパー等の支持機能を有さないダンパー、或いは、荷重支承機能が無く水平変位の抑制機能のみ有する変位抑制装置等の他の免震部材や装置が用いられてもよい。
【0026】
なお、免震装置１は、上部構造物としての建築物２０の柱の直下と下部構造物としての基礎３０の間、或いは、建築物２０の四隅等と基礎３０との間に配置されてもよい。
【0027】
免震装置１は、免震機能とともに、通常時は建築物２０から鉛直荷重（柱荷重であってもよい）を支える支持機能を有する。
【0028】
免震装置１は、すべり材８とすべり板５とが摺動して相対的に移動する場合でも、建築物２０の鉛直荷重をすべり材８の全面で均等に受けて支持しつつ、建築物２０を基礎（下部構造物）３０に対して相対的に水平方向（図３の左右方向）へ移動可能する。
【0029】
＜すべり支承本体４＞
すべり支承本体４は、弾性すべり支承であり、積層ゴム部６、連結鋼板７２及び端部鋼板（保持部材）７４を有する積層体７と、すべり材８と、を備え、それぞれ高さ方向に変形可能に形成されている。積層ゴム部６は、複数の変形硬質板７６を複層で有する。
すべり支承本体４は、弾性すべり支承であり、積層ゴム部６、連結鋼板７２及び端部鋼板（保持部材）７４を有する積層体７と、すべり材８と、を備え、それぞれ高さ方向に変形可能に形成されている。積層ゴム部６は、複数の変形硬質板７６を複層で有する。
【0030】
すべり支承本体４では、上部構造物から鉛直荷重を受けた際に、すべり支承本体４の最下部のすべり材８における面圧分布が均等になるように、すべり材８、端部鋼板７４及び変形硬質板７６は形成される。
すべり材８、端部鋼板７４及び変形硬質板７６のうち、少なくともすべり材８及び端部鋼板７４が、外周部よりも中央部がすべり板５から離間する凹状に形成される。少なくともすべり材８及び端部鋼板７４は、変形可能な形状である下側凹状に形成されているとともに、変形可能な上側に突出する凸形状（「上側凸状」とも称してもよい）に形成されているともいえる。
すべり材８、端部鋼板７４及び変形硬質板７６のうち、少なくともすべり材８及び端部鋼板７４が、外周部よりも中央部がすべり板５から離間する凹状に形成される。少なくともすべり材８及び端部鋼板７４は、変形可能な形状である下側凹状に形成されているとともに、変形可能な上側に突出する凸形状（「上側凸状」とも称してもよい）に形成されているともいえる。
【0031】
すべり支承本体４では、すべり材８及び端部鋼板７４に加えて、変形硬質板７６も変形可能な凹形状（或いは、「凸形状」）に形成されている。すべり材８、端部鋼板７４及び変形硬質板７６は、外周部よりも中央部（中央部分）側が高く位置するように形成され、鉛直荷重を受けた際に変形して、鉛直荷重を外周部側に分散する形状である。すなわち、すべり材８、端部鋼板７４とともに変形硬質板７６は、例えば、変形可能な形状である上側凸状に形成されている。すべり材８、端部鋼板７４及び変形硬質板７６は、外周部よりも中央部（中央部分）側がすべり板５から離れる凹状に形成されており、鉛直荷重を受けた際に変形して、前記鉛直荷重を外周部側に分散する。
【0032】
すべり材８、端部鋼板７４及び変形硬質板７６は、すべり支承本体４が積層方向に沿って荷重を受けない状態で、すべり板５に対して、外周部側よりも中央部側が積層方向側（例えば、下側）に離間する凹状をなすよう形成されている。
具体的には、すべり材８、端部鋼板７４及び変形硬質板７６は、それぞれの外周部から軸心に向かって漸次上方に高さレベルが高くなる形状に形成されている。
具体的には、すべり材８、端部鋼板７４及び変形硬質板７６は、それぞれの外周部から軸心に向かって漸次上方に高さレベルが高くなる形状に形成されている。
【0033】
なお、積層方向に沿う荷重とは、構造物（上下部構造物の間）に設置されたときにすべり支承本体４に掛かる鉛直荷重である。
【0034】
また、凹状は、湾曲状であってもよく、円錐状であってもよい。そして、凹状に形成される要素、例えば、すべり材８、端部鋼板７４及び変形硬質板７６は、すべり支承本体４が鉛直荷重を受けると、その鉛直荷重によりフラット形状に変形して、鉛直荷重を中央部側から外周部側に分散させる。具体的には、凹状の端部鋼板７４及び変形硬質板７６は、上部構造物による荷重を含む鉛直荷重を受けた際に、受けた荷重を直交する全面で受けるように変形して、すべり材８での面圧分布が均等となるように荷重を分散する。
【0035】
すべり材８、端部鋼板７４及び変形硬質板７６は、半球状であるドーム形状に形成されている。すなわち、すべり材８及び端部鋼板７４に加えて、変形硬質板７６を中央部に向けて下側に凹状となるように湾曲させている。これにより、すべり材８及び端部鋼板７４に加えて、変形硬質板７６は、すべり支承本体４が積層方向に沿って荷重を受けた状態において、すべり支承本体４で最も面圧が高く摩耗が激しい中央部の面圧（接触面圧）を下げて摩耗を均等にしている。
【0036】
本実施の形態では、すべり支承本体４は、すべり材８及び端部鋼板７４の少なくとも下面に加えて変形硬質板７６を、鉛直荷重を受けた際に、変形してすべり材８をフラット形状にするよう形成されている。
【0037】
積層体７では、積層ゴム部６の上下両端部に固定される両端に連結鋼板７２と端部鋼板７４とがそれぞれ接合されている。
【0038】
積層ゴム部６は、連結鋼板７２を介してフランジ部４２に結合され、端部鋼板７４にはすべり材８が接合されている。連結鋼板７２とフランジ部４２とは、一体化して構成されてもよい。すべり支承本体４では、すべり材８は端部鋼板７４から下面を突出させた状態で、端部鋼板７４に嵌合している。
【0039】
積層ゴム部６は、複数のそれぞれ変形可能な弾性板６２及び変形硬質板７６を交互に積層して一体化した柱状体を有し、この柱状体の外周部分は、弾性部材からなる被覆部６６で覆われている。被覆部６６は、耐候性に優れたゴム材料等からなり、弾性板６２及び変形硬質板７６を外部環境から保護するものであり、被覆部６６は、弾性板６２を構成するゴム材と同時に加硫接着することで一体化してもよい。
【0040】
また、被覆部６６は、弾性板６２及び変形硬質板７６の外周面に接着剤を塗布して貼り合わせて形成されてもよく、巻回された自己融着型のテープで構成されてもよい。積層ゴム部６の上下端部の外周縁部は、それぞれ上下方向に突出して、連結鋼板７２及び端部鋼板７４のそれぞれの外周を被覆している。積層ゴム部６は、その上下端部に配した連結鋼板７２、端部鋼板７４に対して接着して一体化されている。
【0041】
図４は、本発明の変形硬質板７６の一例を示す斜視図である。
変形硬質板７６は、変形可能な板状体であり、所謂、中間鋼板に相当する。変形硬質板７６は、例えば、すべり材８、端部鋼板７４とともに、板状材の下面側を下方に凹とするドーム形状、言い換えれば、板状材の上面側を上方に凸とするドーム形状に形成されており、中央部に位置決め孔７８となる開口部を有する。図４に示すドーム形状の変形硬質板７６は、鉛直荷重を受けて変形し、フラット形状になる形状である。
変形硬質板７６は、変形可能な板状体であり、所謂、中間鋼板に相当する。変形硬質板７６は、例えば、すべり材８、端部鋼板７４とともに、板状材の下面側を下方に凹とするドーム形状、言い換えれば、板状材の上面側を上方に凸とするドーム形状に形成されており、中央部に位置決め孔７８となる開口部を有する。図４に示すドーム形状の変形硬質板７６は、鉛直荷重を受けて変形し、フラット形状になる形状である。
【0042】
変形硬質板７６は、外周部７６ａよりも内周部７６ｂの方が上方に位置し、高さレベルが高い。変形硬質板７６は、上部からの荷重により変形し、水平方向にフラットな形状に変形する。変形硬質板７６は、変形した際に、下方のすべり材８の全面に均一な荷重が加わるよう変形する。
【0043】
変形硬質板７６は、すべり支承本体４が鉛直荷重を受けない状態で、外周部側よりも中央部側が、弾性板６２と変形硬質板７６との積層方向で、すべり板５から離間する側への湾曲状をなすよう形成されている。そして、変形硬質板７６は、すべり支承本体４が鉛直荷重を受ける状態で、フラット形状に変形して、鉛直荷重を前記中央部側から前記外周部側に分散させる。この構成により、変形硬質板７６は、鉛直荷重を受けて変形し、下方に伝達される荷重を軽減するものである。なお、すべり板５が変形硬質板７６より上側にある場合、変形硬質板７６は、外周部７６ａがすべり板５に当接するように天地を逆にして用いられる。
【0044】
変形硬質板７６は、すべり支承本体４が鉛直荷重を受けない状態で、外周部側よりも中央部側が、すべり板５から離間する側へ非平坦状、例えば、図５に示すように、円錐状となるように形成されてもよい。この構成を有する免震装置では、すべり材８、端部鋼板７４も同様に非平坦状、例えば、円錐状に形成されてもよく、すべり材８における面圧分布は、変形硬質板７６Ａ、端部鋼板７４の変形により、中央部に応力が集中することなく、全面に均一に分散される。
【0045】
変形硬質板７６は、例えば、鋼板の他、セラミック、プラスチック、繊維強化プラスチック等、金属板であっても非金属板であっても構わない。鋼板の場合は、鋼板をドーム形状に湾曲する形状となるようにプレス等に加工して形成してもよく、プラスチックといった樹脂で構成する場合は、成形により形成してもよい。
【0046】
弾性板６２は、変形硬質板７６の形状に対応して形成された円環状の板材であり、変形硬質板７６の形状に追従して、変形硬質板７６と同様の形状を有する。
【0047】
弾性板６２としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム等のゴム材が挙げられるが、これらに特に限定されない。これらの合成樹脂、ゴムと合成樹脂との混合物等で形成してもよい。
【0048】
なお、積層ゴム部６（弾性板６２、変形硬質板７６及び被覆部６６）の中央部には、上下に貫通して製造時に使用される位置決め孔７８が設けられているが、この位置決め孔７８は、必要に応じて設けられるものであり、設けられていない構成でもよい。位置決め孔７８は、空孔のままであっても、弾性体で充填されてもよく、また、鉛プラグ等の減衰プラグを挿入されてもよい。積層ゴム部６の中央部の下端部には、端部鋼板７４が取り付けられている。
【0049】
連結鋼板７２は、端部鋼板７４とともに、弾性板６２及び変形硬質板７６の積層部分を挟持した状態で配置される。連結鋼板７２は、積層体７をフランジ部４２に固定する。連結鋼板７２は、フランジ部４２とともに、すべり支承本体４が鉛直荷重を受けない状態において、フラットな形状に形成されていることが好ましい。
連結鋼板７２及びフランジ部４２は、上下面がフラットな板状あるいは柱状に形成されている。連結鋼板７２は、円盤状或いは円環状に形成され、フランジ部４２は、円盤状、多角形板状、円柱状、多角形柱状に形成されている。連結鋼板７２は、フランジ部４２に密着して積層するように固定されている。
連結鋼板７２及びフランジ部４２は、上下面がフラットな板状あるいは柱状に形成されている。連結鋼板７２は、円盤状或いは円環状に形成され、フランジ部４２は、円盤状、多角形板状、円柱状、多角形柱状に形成されている。連結鋼板７２は、フランジ部４２に密着して積層するように固定されている。
【0050】
端部鋼板７４は、低摩擦材であるすべり材８上に配置され、すべり材８をすべり支承本体４において位置決めして保持する。端部鋼板７４は、上下面のうちの一方の面、ここでは上下面ともに、すべり材８の形状、つまり、下側凹状に対応して形成されている。端部鋼板７４は、本実施の形態では、すべり材８を積層体７に取り付けるものであり、取付金具と称してもよい。
【0051】
端部鋼板７４は、積層体７の下部を構成する。端部鋼板７４は、下面にすべり材８が取り付けられる。端部鋼板７４は、すべり材８を介して、上部構造物（建築物２０）及び下部構造物（基礎３０）のうちの一方の構造物（基礎３０）に固定されるすべり板５に当接して、すべり板５上で摺動可能に配置される。
【0052】
端部鋼板７４において、上下面の少なくともすべり材８上に配置される下面７４ａは、すべり材の形状、つまり、表面形状に対応した形状を有し、すべり材８の変形とともに変形する。
【0053】
端部鋼板７４は、下面７４ａ及び上面７４ｂともにすべり材８の形状に対応した形状を有してもよい。これにより、端部鋼板７４に上部から懸かる荷重により端部鋼板７４全体で中央部が下方に撓み全体でフラットとなるように変形し、下面のすべり材８に伝達する。すなわち、端部鋼板７４は、上方からの荷重を受けて下側凹状からフラット形状に変形してすべり材８を下側凹状からフラット形状に変形させる。
【0054】
端部鋼板７４は、下面に凹部７４２を有し、凹部７４２内の底面（端部鋼板の下面）７４ａにすべり材８が配置される。
【0055】
端部鋼板７４の凹部７４２内には、すべり材８が嵌合されており、接着剤またはボルト等にて嵌着されている。
【0056】
すべり支承本体４では、すべり材８が端部鋼板７４に嵌め込まれた構造により、地震時にすべり支承本体４が水平に変形する際に、すべり材８に生じる水平方向の力を端部鋼板７４に伝えることができる。同時に、荷重支持下においてすべり材８が凹部７４２内に広がることで厚さが薄くなってしまうクリープ現象（コールドフロー）を防止する。
【0057】
凹状部７４２の底面（端部鋼板７４の下面）７４ａは、すべり材８の上面の湾曲面に対応した形状を有する。
なお、端部鋼板７４とすべり材８は、上部からの荷重（主に鉛直荷重であるが、これに水平方向の荷重が加わってもよい）により、端部鋼板の変形とともに、すべり材８がフラット形状に変形するものであれば、互いに接着されていなくてもよい。
なお、端部鋼板７４とすべり材８は、上部からの荷重（主に鉛直荷重であるが、これに水平方向の荷重が加わってもよい）により、端部鋼板の変形とともに、すべり材８がフラット形状に変形するものであれば、互いに接着されていなくてもよい。
【0058】
また、端部鋼板７４の凹状部７４２の底面７４ａには、中央の位置決め孔７８を塞ぐキャッププレート７９が取り付けられている。キャッププレート７９は、底面７４ａに設けられた凹みに嵌合して取り付ける。このキャッププレート７９は、位置決め孔７８を閉塞し、底面７４ａを連続する面にして、底面７４ａにおいてすべり材８が密着する面積を増加する、これにより、端部鋼板７４にすべり材８を全面的に取り付けることができる。また、キャッププレート７９は、すべり材８のコールドフローによる位置決め孔７９への入り込みを避けることもできる。
【0059】
本実施の形態では、端部鋼板７４は、すべり材８の形状に対応した形状を有し、すべり材８の変形と同様に変形する。
【0060】
すべり材８がドーム形状であれば、端部鋼板７４もドーム形状に形成される。端部鋼板７４は、すべり材８と同じ形状であり、上方からの荷重（主に鉛直荷重）により変形してフラット形状になるようされていることが好ましい。鉛直荷重がかかると、双方とも同様に変形してフラット形状となる。すべり材８と同じ曲率半径の形状を有していればより好ましい。
【0061】
また、鉛直荷重を含む荷重（例えば、鉛直荷重自体）がかかる場合、端部鋼板７４は、端部鋼板７４は水平方向に延在する全面で受けて変形し、この変形とともにすべり材８も変形して、中央部が下方に撓み、すべり材８とともにフラット形状となる。このときすべり材８は、均一な面圧分布を有するものとなる。
【0062】
さらに、連結鋼板７２、端部鋼板７４位及び変形硬質板７６には、積層ゴム部６のゴム部分との付着性から、通常は、鋼板を用いるが、ニッケル板、銅板、黄銅板またはニッケルメッキ、銅メッキ、黄銅メッキを施した鋼板を使用できる。
【0063】
フランジ部４２は、平断面において矩形状、円盤状、楕円状或いは多角形状等のどのような断面形状で構成されてもよい。本実施の形態ではフランジ部４２を、円盤状に形成されたものとして、連結鋼板７２、端部鋼板７４とともに積層ゴム部６よりも外径が大きい例として説明する。
【0064】
フランジ部４２は、建築物（上部構造物）２０及び基礎（下部構造物）３０のうち、他方の構造物（建築物２０）に、連結鋼板７２を介して積層体７を固定する。フランジ部４２は、外周側に設けられたボルト孔に挿入されるボルトを介して建築物２０に接合され、内周側で、周方向で所定間隔を空けて設けられたボルト孔に挿入されるボルトを介して積層体７が接合される。
【0065】
すべり材８は、建築物２０と基礎３０との間に免震装置１が配設されることによって鉛直荷重を受けた際に、これを分散して、摺動面である底面８１において全面的に均等な面圧分布を有するように設けられている。すべり材８は、全面的に均一にすべり板５に当接するものである。
【0066】
すべり材８は、中央部で積層方向下方に窪む凹状に形成されている。すべり材８は、下側に窪む凹状に湾曲した下側凹状の上下面を有し、別言すれば、すべり材８は、上方に突出する凸状に湾曲した上側凸状の上下面を有するとも言える。すべり材８は、ドーム形状を有し、すべり材８の形状に合わせた形状の端部鋼板７４に一体に設けられている。
【0067】
すべり材８は、本実施の形態では、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）といったフッ素樹脂等の樹脂により成形されてもよく、ナイロンにより成形されてもよい。また、すべり材８は、フッ素樹脂を端部鋼板７４の底面にコーティングしたり、ポリアセタール板を貼付したりして構成されてもよい。
【0068】
すべり材８は、厚み（例えば樹脂厚）ｔを３～６mm程度とすることが好ましく、４ｍｍ、あるいは５ｍｍの厚みを有したドーム形状に形成されてもよい。すべり材８は、厚みｔを６ｍｍより大きくしてドーム形状に形成すると、必要以上に厚すぎる形状となりコストが掛かる。また、厚みが大きいドーム形状の滑り材８にすると、中央部に対して、凹部７４２からのすべり材８の外周部の突出度合いが大きくなる。免震装置１では、上方で支持する建築物が当初設定より軽かったり、また、地震等により上下動したりする等の場合、すべり材８の外周部が先に摩耗する場合がある。
【0069】
これにより、すべり材８の外周側に位置する端部鋼板７４の外周部（ｗで示す部分）がすべり板５側に接近していき、すべり板５と接触する可能性がある。６ｍｍ以下であれば、すべり材８の外周部が摩耗しても、端部鋼板７４がすべり板５に接触するより先に、中央部がすべり板５に接触して鉛直荷重を伝達する。このようにすべり材８の外周部が中央部より先に摩耗するといった極めて希な状態でも、端部鋼板７４の外周部がすべり板５に接触することがない。また、すべり材８の厚さを３ｍｍ未満にすると、薄過ぎることで早期に摩滅する可能性があり、耐久性に欠けるという問題がある。例えば、すべり材８は、厚み３ｍｍ～６ｍｍとすると、端部鋼板７４の外周部の長さｗが１０ｍｍであっても、鉛直荷重により変形して中央部がすべり板５に当接してフラット形状になる。
【0070】
すべり材８は、すべり板５に当接して摺動する際に、摩擦係数が小さく、好適に摺動可能にする部材であれば、どのように形成されてもよい。すべり材８は一枚で形成されてもいし、複数の薄い板状材を積層してドーム形状に一体的に形成し、端部鋼板７４の底面に貼着してもよい。
【0071】
また、すべり材８は、支承本体４において、外周部よりも中央部がすべり板５から離間する凹状に保持され、すべり板５に対し摺動可能に配置される構成であればよい。すべり材８は、例えば、ＰＴＦＥ、ナイロン等の合成樹脂により可撓性を有するフラットなシート状で形成され、端部鋼板７４等に取り付けられて、凹状に保持されるように構成されてもよい。この構成では、すべり材８は、鉛直荷重を受けて端部鋼板７４等が変形することにより凹状からフラット形状に変形する。この構成によれば、すべり材８自体を凹状等に加工する必要がなくすべり材自体の製作コストの削減を図ることができる。
【0072】
＜すべり板５＞
すべり板５は、基礎３０に固定され、建築物２０に固定されるすべり支承本体４が摺動自在に当接する。
すべり板５は、基礎３０に固定され、建築物２０に固定されるすべり支承本体４が摺動自在に当接する。
【0073】
すべり板５は、すべり支承本体４のすべり材８が摺動可能に当接するすべり面部５１を有する。すべり面部５１は、すべり支承本体４の外径よりも大きい外径を有する。すべり板５は、補強板５３の上面に布設され、補強板５３に一体に設けられている。
【0074】
すべり板５（すべり面部５１）は、補強板５３上にボルト等の固定部材で固定されている。このすべり板５としては、水分等による発錆を考慮してステンレス鋼板が用いられ、特に、表面をバフ研磨等で鏡面状に仕上げられたもの（例えば、♯４００仕上げ）が多用されているが、これに限らない。すべり板５は、摺動抵抗の低いフッ素樹脂等でコーティングしたものでもよく、また、クラッド鋼が用いられてもよい。ここで、クラッド鋼とは、鋼材を母材としたクラッドで、ある金属を他の金属で全面に亘り被覆し、且つその境界面が金属組織的に接合しているものをいう。なお、すべり板５は、剛性を保つことができれば、エンジニアリング・プラスチックや非鉄金属等を用いてもよい。
【0075】
なお、補強板５３は、本実施の形態では、矩形状に形成されているが、これに限らず、円盤状、楕円形状、或いは、多角形板状でもよい。補強板５３は、基礎３０の上面に固定される。補強板５３は、すべり板５が配設されていない四隅に形成されたボルト孔に、図示しないボルトを挿通して、基礎３０に埋設された図示しないベースプレートに止着され、一体的に固定されている。ベースプレートは、例えば、基礎３０のコンクリートに上部を露出した状態で埋め込まれてもよい。
【0076】
＜免震装置１の動作＞
免震装置１では、積層体７における変形硬質板７６及び端部鋼板７４と、すべり材８とが、変形してフラット形状になるように形成されている。
免震装置１では、積層体７における変形硬質板７６及び端部鋼板７４と、すべり材８とが、変形してフラット形状になるように形成されている。
【0077】
免震装置１は、上部構造物（建築物２０）と下部構造物（基礎３０）との間に配設され、鉛直荷重が掛かる。
【0078】
鉛直荷重が掛かることにより、積層体７では、変形硬質板７６及び端部鋼板７４は中央部が下方に撓むように変形する。例えば、変形硬質板７６及び端部鋼板７４は、フラット形状となるように変形する。変形硬質板７６及び端部鋼板７４が変形すると、積層ゴム部６では、変形膨出部６６ａが積層ゴム部６の外周から突出することにより変形硬質板７６の変形及びまたは端部鋼板７４の変形を吸収して、鉛直荷重はすべり材８において、水平方向に分散されて加わり、すべり材８もフラット形状になるように変形する。
【0079】
これにより、従来の弾性すべり支承においてすべり材に鉛直荷重が掛かった際に、積層体の面圧分布に従い、すべり材の面圧分布において中央部に集中していた応力が分散される。
【0080】
よって、すべり材８における面圧分布は、中央部分に集中することがなく、均一になり摩擦係数を安定させることができる。すなわち、すべり材８において、最も面圧が高く、摩耗が激しい中央部の接触面圧を下げて、中央部と外周部とを含むすべり材８の全面での摩耗を均等にできる。
【0081】
本実施の形態では、すべり材８は、その厚みを３～６ｍｍにして、上面および下面がともに下側に窪む凹状の湾曲面であるドーム形状に形成されている。厚み３～６ｍｍのドーム形状のすべり材とすることで、すべり材８が変形した際に、すべり材８の摺動面に対して全面的に面圧を付与でき、均一に面圧を分布させることができる。
【0082】
また、すべり支承本体４は、すべり板５との摺動によって、すべり材８の中央部が温度上昇により、すり減ることがなく、繰り返し好適に使用することができ、繰り返し性能の低下を防ぎ、その性能を向上させることができる。
【0083】
また、すべり支承本体４の下面を下側凹状で厚さ３ｍｍ～６ｍｍのすべり材８により構成され、すべり材８は、端部鋼板７４の外周部から端部鋼板７４の湾曲面を外面とする球形の半径に沿って１.５ｍｍ～３ｍｍ突出した状態で配置されている。なお、すべり材８の厚みを規定することにより、予め設定された上方からの荷重を受けられてフラットになるすべり材８を形成できる。
【0084】
建築物２０と基礎３０との間に設置された免震装置１において、すべり材８が完全にフラットになっておらず、外周部ですべり板５に接触した状態ですべり板５を摺動する場合があったとする。この場合、すべり材８では、すべり板５との摺動により中央部よりも外周部が先に消耗しても、端部鋼板７４の端部がすべり板５に接触する前に、すべり材８の中央部がすべり板８に当接して摺動する。
【0085】
よって、端部鋼板７４がすべり板５に摺動することがなく、端部鋼板７４とすべり板５との摺動によるすべり板５或いは端部鋼板７４の損傷を防ぐことができる。
【0086】
本実施の形態の免震装置１によれば、すべり支承本体４においてすべり材８で受ける接触面圧の均一化を図ることできるとともに、すべり材８の外形に対応する許容荷重に対して、その許容荷重の低減を防ぐことができる。また、摺動するすべり材８において局部的な摩耗を防止して耐久性に優れた免震装置となる。
【0087】
なお、本実施の形態の免震装置１では、変形硬質板７６、端部鋼板７４及びすべり材８を、上方からの荷重を受けてフラット形状に変形するドーム形状として構成としたが、鉛直荷重を受けた際に、すべり材８における面圧分布が均一になればよい。よって、変形硬質板７６、端部鋼板７４及びすべり材８のうちの少なくとも一つをドーム形状（湾曲形状体）にして、鉛直荷重を受けた際に中央に応力が集中することなく、均一にすることができる。
【0088】
図６に示す免震装置１Ａは、免震装置１の構成において、変形硬質板７６Ａをフラット形状にした構成である。免震装置１Ａは、フラット形状の変形硬質板７６Ａと、湾曲して設けられたすべり材８と、湾曲して設けられた（上側に突出する凸形状の）端部鋼板７４とを有する。すなわち、変形硬質板７６Ａの外周部７６１ａと内周部（中央部）７６１ｂとの高さレベルは同じであり、すべり材８と端部鋼板７４の外周部と内周部の高さレベルが内周部の方が、すべり板５から離間する側に突出した形状である。この構成により、免震装置１Ａでは、積層方向に沿う荷重、例えば、鉛直荷重を受けた際に、すべり材８における面圧分布が均一になるようにしてもよい。
【0089】
また、図７に示す免震装置１Ｂでは、免震装置１の構成において、複数の変形硬質板７６の一部をフラット形状の硬質板としている。これにより、免震装置１Ｂでは、積層方向に沿う荷重としての鉛直荷重を受けた際に下方に荷重を伝達してすべり材８における面圧分布が均一になるようにしてもよい。
【0090】
免震装置１Ｂは、すべり支承本体４Ｂにおいて積層体７Ｂを構成する積層する複数の変形硬質板として、湾曲した変形硬質板７６と、フラット形状の変形硬質板７６Ｂとの双方を有する。免震装置１Ｂは、更に、湾曲して設けられたすべり材（例えば、ドーム形状のすべり材）８と、湾曲して設けられた（上側に突出する凸形状、例えばドーム形状の）端部鋼板７４とを有した複合形状となっている。免震装置１Ｂにおける複数の変形硬質板の構成は、積層ゴム部６内において、上部にフラット形状の変形硬質板７６Ｂが積層（図では３枚）され、下部に、下側凹状の変形硬質板７６が積層（図では３枚）されている。
【0091】
これにより、免震装置１Ｂを建築物２０と基礎３０との間に配設して、すべり支承本体４が、上方から積層方向に沿う荷重としての鉛直荷重を受けると、その荷重は積層ゴム部６とともにフラットな変形硬質板７６Ｂで受ける。そして荷重が下方に伝達されると、変形硬質板７６Ｂから下方の変形硬質板７６に伝達されて変形し、すべり材８における面圧分布が均一になり、実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。
【0092】
また、実施の形態及び変形例１、２では、すべり板５が基礎側に設けられ、支承本体４が建築物側にあるものとして説明したが、これに限らず、例えば、図８の免震装置１Ｃに示すように、すべり板５を建築物側に設け、支承本体４Ｃを基礎側に設けてもよい。なお、図８では、図２に示す本実施の形態の免震装置と同様の構成については、同名称同符号を付して説明は省略する。
【0093】
図８では、免震装置１Ｃでは、すべり板５が補強板５３に一体に設けられ、建築物（下部構造物）２０側に固定されている。また、すべり板５を摺動するすべり支承本体４Ｃが基礎（下部構造物）３０に固定されている。
【0094】
なお、支承本体４Ｃは、支承本体４の天地を逆にした構成であり、支承本体４と同様に、積層体７Ｃと、すべり材８Ｃとを有する。積層体７Ｃでは、積層ゴム部６の上下両端部に固定される両端に端部鋼板７４と連結鋼板７２とがそれぞれ接合されている。積層ゴム部６は、連結鋼板７２を介してフランジ部４２に結合され、端部鋼板７４にはすべり材８Ｃが接合されている。
【0095】
すべり支承本体４Ｃでは、例えば、すべり材８Ｃ、端部鋼板７４及び変形硬質板７６Ｃも変形可能な凹形状（或いは、「凸形状」）に形成されている。
すべり材８Ｃは、外周部よりも中央部がすべり板５から離間する凹状に保持され、すべり板５に対し摺動可能に配置されている。
すべり材８Ｃは、外周部よりも中央部がすべり板５から離間する凹状に保持され、すべり板５に対し摺動可能に配置されている。
【0096】
このように構成されるすべり材８Ｃは、端部鋼板７４及び変形硬質板７６Ｃとともに、外周部よりも中央部（中央部分）側が低く位置するように下側に窪む凹形状に形成されている。すべり材８Ｃ、端部鋼板７４及び変形硬質板７６Ｃは、鉛直荷重を受けた際に変形して、鉛直荷重を外周部側に分散する形状である。端部鋼板７４の上面の凹部７４２内の面（端部鋼板７４の上面）７４ａにすべり材８が配置されている。
【0097】
そして、支承本体４Ｃは、外周部よりも中央部がすべり板５から離間する凹状に保持され、すべり板５に対し摺動可能に配置されたすべり材８Ｃを有する。すべり材８Ｃは、鉛直荷重を受けて凹状からフラット形状に変形する。例えば、支承本体４Ｃでは、すべり材８Ｃの上面８１Ｃを介して荷重を中央部側から外周部側に均一となるように分散させる。これにより、各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0098】
なお、本実施の形態において、すべり材８、８Ｃ、端部鋼板７４、変形硬質板７６、７６Ａ、７６Ｃのそれぞれの凹状は、鉛直荷重を受けたすべり材８、８Ｃをフラット形状に変形させるものであれば、画一的な形状ではなく、異なる曲率で形成されてもよい。
【0099】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0100】
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記免震装置１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃの構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0101】
本発明に係る免震装置は、弾性すべり支承の機能を備えるとともに、想定外の大地震より更に大きな地震動に対して免震効果でき、巨大地震動が発生する恐れがあり、設置スペースが小さい免震層に配置可能な免震装置として有用である。
【符号の説明】
【0102】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 免震装置
４ すべり支承本体（支承本体）
５ すべり板
６ 積層ゴム部
７ 積層体
８、８Ｃ すべり材
２０ 建築物（上部構造物）
３０ 基礎（下部構造物）
４２ フランジ部
５１ すべり面部
５３ 補強板
６２ 弾性板
６６ 被覆部
６６ａ 変形膨出部
７２ 連結鋼板
７４ 端部鋼板（保持部材）
７４ａ 下面
７６、７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ 変形硬質板（硬質板）
７６ａ 外周部
７６ｂ 内周部（中央部）
７８ 位置決め孔
７９ キャッププレート
４ すべり支承本体（支承本体）
５ すべり板
６ 積層ゴム部
７ 積層体
８、８Ｃ すべり材
２０ 建築物（上部構造物）
３０ 基礎（下部構造物）
４２ フランジ部
５１ すべり面部
５３ 補強板
６２ 弾性板
６６ 被覆部
６６ａ 変形膨出部
７２ 連結鋼板
７４ 端部鋼板（保持部材）
７４ａ 下面
７６、７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ 変形硬質板（硬質板）
７６ａ 外周部
７６ｂ 内周部（中央部）
７８ 位置決め孔
７９ キャッププレート
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】