特許 7386947 免震装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-16

(45)【発行日】2023-11-27

(54)【発明の名称】免震装置

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/02 20060101AFI20231117BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20231117BHJP

【ＦＩ】

F16F15/02 L

E04H9/02 331E

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2022147643

(22)【出願日】2022-09-16

【審査請求日】2022-09-22

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】306022513

【氏名又は名称】日鉄エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100217249

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 耕一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100221279

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 健吾

(74)【代理人】

【識別番号】100207686

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 恭宏

(74)【代理人】

【識別番号】100224812

【弁理士】

【氏名又は名称】井口 翔太

(72)【発明者】

【氏名】山崎 伸介

(72)【発明者】

【氏名】尾上 紘司

【審査官】田村 佳孝

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２０５２７６１２３（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０４９２９２４５（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開平１１－１１７５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０８５４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０７３３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－１２０５０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００１－０３２５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／０７４７０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１１－３３６８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１１２２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０４１７１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｆ １５／０２

Ｅ０４Ｈ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部構造体と下部構造体との間に設置される免震装置であって、
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第１凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第１凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第１凹球面と摺動する第２凸球面と、前記第１凸球面と摺動する第２凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
平面視において、前記第１凸球面は、前記スライダー部が存在する領域内に配置され、
前記球座部が前記下部構造体に固定されている、
免震装置。

【請求項2】

上部構造体と下部構造体との間に設置される免震装置であって、
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第１凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第１凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第１凹球面と摺動する第２凸球面と、前記第１凸球面と摺動する第２凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
前記スライダー部は、前記第２凸球面の周縁と前記第２凹球面の周縁とを上下方向につなぐ外周面を備え、
前記免震装置を水平方向のうちの第１水平方向から見たときの、前記第１凸球面の輪郭線を第１輪郭線とし、
前記第１水平方向から見たときの、前記スライダー部の前記外周面の輪郭線であって、前記外周面の輪郭線の下端において前記第１輪郭線と交点を形成する前記輪郭線を第２輪郭線とし、
前記交点における前記第１輪郭線の接線と、前記第２輪郭線と、のなす角度であって、前記スライダー部の側の角度が、９０°以上であり、
前記球座部が前記下部構造体に固定されている、
免震装置。

【請求項3】

上部構造体と下部構造体との間に設置される免震装置であって、
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第１凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第１凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第１凹球面と摺動する第２凸球面と、前記第１凸球面と摺動する第２凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
前記スライダー部は、前記第２凸球面の周縁と前記第２凹球面の周縁とを上下方向につなぐ外周面を備え、
前記免震装置を水平方向のうちの第１水平方向から見たときの、前記第１凸球面の輪郭線を第１輪郭線とし、
前記第１水平方向から見たときの、前記スライダー部の前記外周面の輪郭線であって、前記外周面の輪郭線の下端において前記第１輪郭線と交点を形成する前記輪郭線を第２輪郭線とし、
前記交点における前記第１輪郭線の接線と、前記第２輪郭線と、のなす角度であって、前記スライダー部の側の角度が、９０°未満であり、
前記第１輪郭線と前記第２輪郭線との境界には、円弧状部が形成され、
前記球座部は、凹型の形状が上方に面する部位を有さない、
免震装置。

【請求項4】

上部構造体と下部構造体との間に設置される免震装置であって、
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第１凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第１凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第１凹球面と摺動する第２凸球面と、前記第１凸球面と摺動する第２凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
前記スライダー部の外周面は、
前記球座部の側に位置するテーパ部と、
前記沓の側に位置する直線部と、
を備える、
免震装置。

【請求項5】

上部構造体と下部構造体との間に設置される免震装置であって、
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第１凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第１凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第１凹球面と摺動する第２凸球面と、前記第１凸球面と摺動する第２凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
前記下部構造体に配置されたベースプレートを更に備え、
前記球座部が、前記ベースプレートに締結部材で固定されており、
前記締結部材は、前記沓と前記スライダー部とが水平方向において最大限相対移動した場合においても、前記スライダー部に干渉しない位置に配置され、
前記球座部は、凹型の形状が上方に面する部位を有さない、
免震装置。

【請求項6】

上部構造体と下部構造体との間に設置される免震装置であって、
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第１凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第１凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第１凹球面と摺動する第２凸球面と、前記第１凸球面と摺動する第２凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
前記下部構造体に配置されたベースプレートを更に備え、
前記球座部が、前記ベースプレートに溶接され、
前記球座部は、凹型の形状が上方に面する部位を有さない、
免震装置。

【請求項7】

上部構造体と下部構造体との間に設置される免震装置であって、
前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第１凹球面を備える沓と、
前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第１凸球面を備える球座部と、
前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第１凹球面と摺動する第２凸球面と、前記第１凸球面と摺動する第２凹球面と、を備えるスライダー部と、
を備え、
上下方向に重なる複数の摺動領域を有し、
前記複数の摺動領域のうち、下の摺動領域は、上の摺動領域よりも狭く、上の摺動領域の内側に設けられている、
免震装置。

【請求項8】

前記第１凸球面、又は前記第２凹球面の少なくともいずれか一方に、摩擦材が設けられている、
請求項１から７のいずれか１項に記載の免震装置。

【請求項9】

前記第１凸球面、又は前記第２凹球面の少なくともいずれか一方に、固形潤滑剤が設けられている、
請求項１から７のいずれか１項に記載の免震装置。

【請求項10】

前記第１凸球面、又は前記第２凹球面の少なくともいずれか一方に、油路が設けられている、
請求項１から７のいずれか１項に記載の免震装置。

【請求項11】

前記下部構造体に配置されたベースプレートを更に備え、
前記球座部が、前記ベースプレートに締結部材で固定されており、
前記締結部材は、前記沓と前記スライダー部とが水平方向において最大限相対移動した場合においても、前記スライダー部に干渉しない位置に配置されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載の免震装置。

【請求項12】

前記下部構造体に配置されたベースプレートを更に備え、
前記球座部が、前記ベースプレートに溶接されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載の免震装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、免震装置に関する。

【背景技術】

【0002】

地震動による地盤の水平変位が建物等の構造物に伝達することを防ぐために、滑り支承と呼ばれる免震装置が用いられることがある。滑り支承の摺動領域に塵埃や水滴が入り込むと、摺動領域の摩擦係数が変化する。結果として、滑り支承の性能に影響が及ぶ。
特許文献１においては、上述の問題が発生することを防ぐために、防塵シートを取り付けた構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６９４５７５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記従来の構造では、免震装置の周囲が防塵シートによって覆われる。このため、免震装置の各構成を外側から目視することができない。免震装置の点検を行うためには、防塵シートを取り外す必要がある。よって、点検性に課題がある。更に、防塵シートによっては、結露等によって摺動領域に水滴が入り込むことを防ぐことができない。更に、凹型の形状が上方に面する構造を有していると、前記凹型の内部に塵埃や水滴が滞留する原因となる。

【0005】

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、点検性を向上し、かつ塵埃及び水滴が摺動領域に入り込んだり、滞留したりすること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】

【0006】

＜１＞本発明の態様１に係る免震装置は、上部構造体と下部構造体との間に設置される免震装置であって、前記上部構造体の下部に配置され、下方に面する第１凹球面を備える沓と、前記下部構造体の上部に配置され、上方に突出する第１凸球面を備える球座部と、前記沓と前記球座部との間に配置され、前記第１凹球面と摺動する第２凸球面と、前記第１凸球面と摺動する第２凹球面と、を備えるスライダー部と、を備える。

【0007】

この発明によれば、上部構造体の下部に配置される沓と、下部構造体の上部に配置される球座部と、沓と球座部との間に配置されるスライダー部と、を備える。
ここで、上部構造体に配置された沓の第１凹球面は、下方に面している。スライダー部の第２凸球面は、第１凹球面と摺動する。つまり、沓の第１凹球面は、スライダー部の第２凸球面を覆うように配置される。つまり、この構造によれば、凹型の形状が上方に面する部位を有さない。したがって、第１凹球面と第２凸球面との間に、塵埃や水滴が入り込まず、かつ滞留する余地のない構造とすることができる。

【0008】

また、下部構造体に配置された球座部の第１凸球面は、上方に突出している。スライダー部の第２凹球面は、第１凸球面と摺動する。つまり、スライダー部の第２凹球面は、球座部の第１凸球面の上を覆うように配置される。つまり、この構造によれば、凹型の形状が上方に面する部位を有さない。これにより、第１凸球面と第２凹球面との間に、塵埃や水滴が入り込まず、かつ滞留する余地のない構造とすることができる。
上述のような構造とすることで、免震装置の摺動領域に、塵埃及び水滴が入り込んだり、滞留したりすることを防ぐことができる。よって、防塵シートを設けることを不要とすることができる。したがって、点検性を向上することができる。

【0009】

＜２＞本発明の態様２に係る免震装置は、態様１に係る免震装置において、前記スライダー部は、前記第２凸球面の周縁と前記第２凹球面の周縁とを上下方向につなぐ外周面を備え、前記免震装置を水平方向のうちの第１水平方向から見たときの、前記第１凸球面の輪郭線を第１輪郭線とし、前記第１水平方向から見たときの、前記スライダー部の前記外周面の輪郭線であって、前記外周面の輪郭線の下端において前記第１輪郭線と交点を形成する前記輪郭線を第２輪郭線とし、前記交点における前記第１輪郭線の接線と、前記第２輪郭線と、のなす角度であって、前記スライダー部の側の角度が、９０°以上である。

【0010】

この発明によれば、交点における第１輪郭線の接線と、第２輪郭線と、のなす角度であって、スライダー部の側の角度が、９０°以上である。これにより、スライダー部における第１輪郭線の接線と第２輪郭線との境界において応力集中が生じにくくすることができる。よって、当該部位を摩耗しにくくすることができる。また、当該部位のスライダー部の形状を肉厚にすることで、スライダー部の耐久性を向上することができる。

【0011】

＜３＞本発明の態様３に係る免震装置は、態様１に係る免震装置において、前記スライダー部は、前記第２凸球面の周縁と前記第２凹球面の周縁とを上下方向につなぐ外周面を備え、前記免震装置を水平方向のうちの第１水平方向から見たときの、前記第１凸球面の輪郭線を第１輪郭線とし、前記第１水平方向から見たときの、前記スライダー部の前記外周面の輪郭線であって、前記外周面の輪郭線の下端において前記第１輪郭線と交点を形成する前記輪郭線を第２輪郭線とし、前記交点における前記第１輪郭線の接線と、前記第２輪郭線と、のなす角度であって、前記スライダー部の側の角度が、９０°未満であり、前記第１輪郭線と前記第２輪郭線との境界には、円弧状部が形成されている。

【0012】

この発明によれば、交点における第１輪郭線の接線と、第２輪郭線と、のなす角度であって、スライダー部の側の角度が、９０°未満であり、第１輪郭線と第２輪郭線との境界には、円弧状部が形成されている。当該部位の角度が９０°未満とすることで、例えば、免震装置の設置場所におけるレイアウト要件等に対応しやすくすることができる。また、第１輪郭線と第２輪郭線との境界に円弧状部が形成されていることで、スライダー部における第１輪郭線の接線と第２輪郭線との境界において応力集中が生じにくくすることができる。よって、当該部位を摩耗しにくくすることができる。

【0013】

＜４＞本発明の態様４に係る免震装置は、態様１から態様３のいずれか１つに係る免震装置において、前記スライダー部の外周面は、前記球座部の側に位置するテーパ部と、前記沓の側に位置する直線部と、を備える。

【0014】

ここで、スライダー部と沓との間には、摩擦材が配置されることがある。摩擦材は、例えば、繊維により形成される織物である。摩擦材は、スライダー部に貼りつけるようにして固定される。これに対し、スライダー部の外周面は、球座部の側に位置するテーパ部と、沓の側に位置する直線部と、を備える。これにより、摩擦材の端部を、直線部に固定することができる。よって、スライダー部に摩擦材を配置しやすくすることができる。

【0015】

＜５＞本発明の態様５に係る免震装置は、態様１から態様４のいずれか１つに係る免震装置において、前記第１凸球面、又は前記第２凹球面の少なくともいずれか一方に、摩擦材が設けられている。

【0016】

この発明によれば、第１凸球面、又は第２凹球面の少なくともいずれか一方に、摩擦材が設けられている。これにより、第１凸球面と第２凹球面との間をより摺動しやすくすることができる。

【0017】

＜６＞本発明の態様６に係る免震装置は、態様１から態様４のいずれか１つに係る免震装置において、前記第１凸球面、又は前記第２凹球面の少なくともいずれか一方に、固形潤滑剤が設けられている。

【0018】

この発明によれば、第１凸球面、又は第２凹球面の少なくともいずれか一方に、固形潤滑剤が設けられている。これにより、第１凸球面と第２凹球面との間をより摺動しやすくすることができる。

【0019】

＜７＞本発明の態様７に係る免震装置は、態様１から態様４のいずれか１つに係る免震装置において、前記第１凸球面、又は前記第２凹球面の少なくともいずれか一方に、油路が設けられている。

【0020】

この発明によれば、第１凸球面、又は第２凹球面の少なくともいずれか一方に、油路が設けられている。これにより、第１凸球面と第２凹球面との間をより摺動しやすくすることができる。

【0021】

＜８＞本発明の態様８に係る免震装置は、態様１から態様７のいずれか１つに係る免震装置において、前記下部構造体に配置されたベースプレートを更に備え、前記球座部が、前記ベースプレートに締結部材で固定されており、前記締結部材は、前記沓と前記スライダー部とが水平方向において最大限相対移動した場合においても、前記スライダー部に干渉しない位置に配置されている。

【0022】

この発明によれば、球座部が、ベースプレートに締結部材で固定されている。これにより、例えば、球座部を交換可能とすることができる。この態様は、例えば、球座部を定期的に交換する必要がある場合において、特に顕著な効果をもたらす。また、締結部材は、沓とスライダー部とが水平方向において最大限相対移動した場合においても、スライダー部に干渉しない位置に配置されている。これにより、締結部材がスライダー部の移動に影響を及ぼすことを防ぐことができる。

【0023】

＜９＞本発明の態様９に係る免震装置は、態様１から態様７のいずれか１つに係る免震装置において、前記下部構造体に配置されたベースプレートを更に備え、前記球座部が、前記ベースプレートに溶接されている。

【0024】

この発明によれば、球座部が、ベースプレートに溶接されている。これにより、例えば、球座部がベースプレートに締結部材によって締結されている場合と比較して、締結部材が緩むことについての対策を不要とすることができる。よって、例えば、メンテナンスの頻度を少なくしたり、あるいは不要としたりすることができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、点検性を向上し、かつ塵埃及び水滴が摺動領域に入り込んだり、滞留したりすることを防ぐことができる免震装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明に係る免震装置の斜視図である。

【図2】図１に示す免震装置の正面断面図である。

【図3】図１に示す免震装置が地震によって限界まで変形した例である。

【図4】図２のＩＶ部の拡大図である。

【図5】図４に示す部位の変形例である。

【図6】スライダー部の第２凸球面に摩擦材が設けられた例である。

【図7】スライダー部の第２凹球面に摩擦材が設けられた例である。

【図8】スライダー部の第２凹球面に油路が設けられた例である。

【図9】スライダー部の変形例を備える免震装置の正面断面図である。

【図10】図９のＸ部の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る免震装置１００を説明する。本実施形態に係る免震装置１００は、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとの間に設置される。上部構造体Ｕは、例えば、高層ビルや橋梁をはじめとした建築物である。下部構造体Ｌは、例えば、地盤に設置される基礎構造である。免震装置１００は、地震動による地盤の水平変位が建築物に伝達されることを防ぐために設けられる。免震装置１００は、例えば、１つの建築物に対して、間隔をあけて複数設けられる。

【0028】

図１及び図２に示すように、免震装置１００は、沓１０と、球座部２０と、ベースプレート３０と、スライダー部４０と、を備える。
沓１０は、上部構造体Ｕの下部に配置される。沓１０は、例えば矩形状に形成される。沓１０は、下方に面する第１凹球面１０ｄを備える。第１凹球面１０ｄは、後述する第２凸球面４０ｐと摺動する滑り面である。第１凹球面１０ｄは、平面視において円状に形成される。また、第１凹球面１０ｄは、図２に示すように、水平方向に沿って見た断面視において円弧状に形成される。沓１０は、例えば、上部構造体Ｕに対してボルトにより固定される。沓１０は、上部構造体Ｕに対して溶接により固定されてもよい。

【0029】

球座部２０は、下部構造体Ｌの上部に配置される。球座部２０の上側には、上方に突出する第１凸球面２０ｐを備える。球座部２０は、後述する第２凹球面４０ｄと摺動する滑り面である。第１凸球面２０ｐは、平面視において円状に形成される。また、第１凸球面２０ｐは、図２に示すように、水平方向に沿って見た断面視において円弧状に形成される。
球座部２０の下側には、下部構造体Ｌに固定される取付部２０ａを備える。本実施形態において、球座部２０は、ベースプレート３０を介して下部構造体Ｌに配置される。
沓１０及び球座部２０は、例えば、溶接構造用圧延鋼材（ＳＭ４９０Ａ、Ｂ、Ｃ、もしくはＳＮ４９０Ｂ、Ｃなど）、もしくはＳ４５Ｃなど機械構造用炭素鋼材、あるいはＳＵＳ材や鋳鋼材、鋳鉄等から形成される。

【0030】

ベースプレート３０は、下部構造体Ｌに配置される板状の部材である。ベースプレート３０は、例えば、下部構造体Ｌに対してボルトにより固定される。ベースプレート３０は、下部構造体Ｌに対して溶接により固定されてもよい。ベースプレート３０は、例えば、溶接構造用圧延鋼材（ＳＭ４９０Ａ、Ｂ、Ｃ、もしくはＳＮ４９０Ｂ、Ｃ、もしくはＳ４５Ｃ）、あるいはＳＵＳ材や鋳鋼材、鋳鉄等から形成される。

【0031】

球座部２０の取付部２０ａとベースプレート３０とは、例えば、締結部材２０ｆで固定される。締結部材２０ｆは、例えば、ボルトである。この場合、球座部２０の取付部２０ａには、ボルト穴２０ｈが設けられる。締結部材２０ｆは、図３に示すように、沓１０とスライダー部４０とが水平方向において最大限相対移動した場合においても、スライダー部４０に干渉しない位置に配置されている。つまり、取付部２０ａのボルト穴２０ｈは、第１凸球面２０ｐから十分離れた位置に設けられる（詳細は後述する）。
球座部２０の取付部２０ａとベースプレート３０とは、ベースプレート３０に溶接されていてもよい。この場合、取付部２０ａにはボルト穴２０ｈが設けられなくてもよい。

【0032】

スライダー部４０は、沓１０と球座部２０との間に配置される。スライダー部４０は、沓１０及び球座部２０のそれぞれと摺動する。これにより、例えば、地震が生じた時、図３に示すように、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとを水平方向に相対移動させる。これにより、地震動による地盤（下部構造体Ｌ）の水平変位が建築物に伝達されることを防ぐ。図３に示すように、沓１０とスライダー部４０とは、スライダー部４０が沓１０の第１凹球面１０ｄの内壁１０ｗ（すなわち、第１凹球面１０ｄの外周の壁）と接触するまで相対移動可能である。つまり、沓１０とスライダー部４０とが水平方向において最大限相対移動した場合とは、スライダー部４０が沓１０の第１凹球面１０ｄの内壁１０ｗと接触した場合をいう。

【0033】

本実施形態において、沓１０には、上述のように内壁１０ｗが設けられている。これに限らず、沓１０には内壁１０ｗが設けられていなくてもよい。この場合は、沓１０とスライダー部４０との想定外の相対移動によってスライダー部４０が沓１０から逸脱しないように、沓１０を十分な余裕を持った大きさとすることが好ましい。あるいは、内壁１０ｗに代えて、沓１０の外周に、スライダー部４０の逸脱を防止するストッパーを設けてもよい。

【0034】

本実施形態において、締結部材２０ｆは、次のような位置に設けられる。すなわち、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが相対的に移動する前の状態から、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが相対移動してスライダー部４０が沓１０のストッパーに対して接触し、同方向への更なる移動が規制された状態に至るまで、締結部材２０ｆとスライダー部４０とが干渉しない位置に設けられる。
スライダー部４０は、例えば、溶接構造用圧延鋼材（ＳＭ４９０Ａ、Ｂ、Ｃ、もしくはＳＮ４９０Ｂ、Ｃなど）、もしくはＳ４５Ｃなど機械構造用炭素鋼材、あるいはＳＵＳ材や鋳鋼材、鋳鉄等から形成される。

【0035】

スライダー部４０は、例えば略円盤状に形成され、第２凸球面４０ｐと、第２凹球面４０ｄと、外周面４０ｓと、を備える。
第２凸球面４０ｐは、スライダー部４０の上側に位置する。第２凸球面４０ｐは、沓１０の第１凹球面１０ｄと摺動する滑り面である。第２凸球面４０ｐは、平面視において円状に形成される。また、第２凸球面４０ｐは、図２に示すように、水平方向に沿って見た断面視において円弧状に形成される。沓１０の第１凹球面１０ｄと第２凸球面４０ｐとの曲率は、互いに一致する。また、第２凸球面４０ｐの平面視における直径は、沓１０の第１凹球面１０ｄの直径よりも小さい。これにより、図２に示すように、沓１０の第１凹球面１０ｄは、スライダー部４０の第２凸球面４０ｐを覆うように配置される。

【0036】

第２凹球面４０ｄは、スライダー部４０の下側に位置する。第２凹球面４０ｄは、球座部２０の第１凸球面２０ｐと摺動する滑り面である。第２凹球面４０ｄは、平面視において円状に形成される。また、第２凹球面４０ｄは、図２に示すように、水平方向に沿って見た断面視において円弧状に形成される。球座部２０の第１凸球面２０ｐと第２凹球面４０ｄとの曲率は、互いに一致する。第２凹球面４０ｄは、球座部２０の第１凸球面２０ｐに嵌合するようにして配置される。図２に示すように、第２凹球面４０ｄは、球座部２０の第１凸球面２０ｐを覆うように配置される。

【0037】

本実施形態において、スライダー部４０を基準として上側に位置する第１凹球面１０ｄ及び第２凸球面４０ｐの曲率は、下側に位置する第２凹球面４０ｄ及び第１凸球面２０ｐの曲率よりも小さい。言い換えれば、第１凹球面１０ｄ及び第２凸球面４０ｐの曲率半径は、第２凹球面４０ｄ及び第１凸球面２０ｐの曲率半径よりも大きい。これにより、沓１０とスライダー部４０との摺動と、スライダー部４０と球座部２０との摺動とを比較すると、以下のようになる。

【0038】

すなわち、例えば、地震により上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが水平方向に相対移動した場合において、沓１０とスライダー部４０との相対移動量は、スライダー部４０と球座部２０との相対移動量よりも大きい。
また、沓１０とスライダー部４０とが任意の距離だけ相対移動した場合における、スライダー部４０の回転角は、スライダー部４０と球座部２０とが同じ距離だけ相対移動した場合におけるスライダー部４０の回転角よりも小さい。なお、回転角とは、水平方向のうち、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが相対移動する方向に直交する方向を回転軸とした回転角をいう。
第１凹球面１０ｄ及び第２凸球面４０ｐの曲率と、第２凹球面４０ｄ及び第１凸球面２０ｐの曲率とを設定する際は、上記特性を考慮し、かつ、免震装置１００を設置可能な領域の大きさ等に鑑みて決定されることが好ましい。

【0039】

外周面４０ｓは、第２凸球面４０ｐの周縁と第２凹球面４０ｄの周縁とを上下方向につなぐ。本実施形態において、外周面４０ｓは、直線部４０ｓ１と、テーパ部４０ｓ２と、を備える。
直線部４０ｓ１は、沓１０の側に位置する。すなわち、直線部４０ｓ１は、スライダー部４０の上側に位置する。本実施形態において、直線部４０ｓ１は、図２に示すように、上下方向に沿って直線状に形成される。直線部４０ｓ１には、例えば、後述する摩擦材４０Ｆが取り付けられる。直線部４０ｓ１は、摩擦材４０Ｆの取り付けに支障がなければ、例えば、円弧状に形成されてもよい。
テーパ部４０ｓ２は、球座部２０の側に位置する。すなわち、テーパ部４０ｓ２は、スライダー部４０の下側に位置する。テーパ部４０ｓ２は、スライダー部４０の外径が、上方から下方に向けて縮径するように形成される。

【0040】

ここで、球座部２０とスライダー部４０の部位について、次のように規定する。
すなわち、図４及び図５に示すように、免震装置１００に振動が入力されていない状態において、免震装置１００を水平方向のうちの第１水平方向から見たときの、第１凸球面２０ｐの輪郭線を第１輪郭線Ｃ１とする。
免震装置１００に振動が入力されていない状態において、免震装置１００を第１水平方向から見たときの、スライダー部４０の外周面４０ｓの輪郭線であって、外周面４０ｓの輪郭線の下端において第１輪郭線Ｃ１と交点Ｃを形成する輪郭線を第２輪郭線Ｃ２とする。

【0041】

このとき、免震装置１００に振動が入力されていない状態における、交点Ｃにおける第１輪郭線Ｃ１の接線と、第２輪郭線Ｃ２と、のなす角度であって、スライダー部４０の側の角度Ａが、例えば、９０°以上である。スライダー部４０をこのような形状にすることで、交点Ｃにおいて応力集中が発生することを防ぐ。なお、交点Ｃは、半径５ｍｍ程度のＲ加工がされ、外側に膨らんだ形状となっている（不図示）ことが好ましい。

【0042】

なお、免震装置１００の設置箇所の条件等によって上述の形状とすることが不可能である場合、角度Ａは、９０°未満であってもよい。この場合、第１輪郭線Ｃ１と第２輪郭線Ｃ２との境界には、円弧状部ＣＲが形成されていることが好ましい。円弧状部ＣＲは、例えば、第１輪郭線Ｃ１と第２輪郭線Ｃ２との境界における、半径５ｍｍ以上のＲ加工である。これにより、角度Ａが９０°未満の場合であっても、交点Ｃにおいて応力集中が発生することを防ぐことが好ましい。

【0043】

第１凸球面２０ｐ、又は第２凹球面４０ｄの少なくともいずれか一方には、例えば、摩擦材４０Ｆが設けられている。ここで、摩擦材４０Ｆ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４０Ｆは二重織物により形成され、二重織物は、ＰＴＦＥ繊維（polytetrafluoroethylene、ポリテトラフルオロエチレン）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。

【0044】

尚、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。

【0045】

本実施形態において、摩擦材４０Ｆは、例えば、図６に示すように、スライダー部４０の第２凸球面４０ｐに設けられる。摩擦材４０Ｆは、図７に示すように、スライダー部４０の第２凹球面４０ｄに設けられてもよい。あるいは、摩擦材４０Ｆは、第２凸球面４０ｐ及び第２凹球面４０ｄの両方に設けられてもよい。
上述のように、摩擦材４０Ｆは二重織物である。摩擦材４０Ｆは、第２凸球面４０ｐ又は第２凹球面４０ｄを覆うように配置され、端部を外周面４０ｓの直線部４０ｓ１に貼り付けるようにして固定することが好ましい。

【0046】

第１凸球面２０ｐ、又は第２凹球面４０ｄの少なくともいずれか一方には、固形潤滑剤が設けられていてもよい。固形潤滑剤には、例えば、黒鉛等が好適に用いられる。固形潤滑剤は、例えば、第１凸球面２０ｐ又は第２凹球面４０ｄの表面に設けられた窪みに点状に配置される。固形潤滑剤は、第１凸球面２０ｐ又は第２凹球面４０ｄの表面に設けられた溝に線状に配置されてもよい。第１凸球面２０ｐ、又は第２凹球面４０ｄの少なくともいずれか一方には、固形潤滑剤に代えて、通常のグリースが設けられていてもよい。

【0047】

第１凸球面２０ｐ、又は第２凹球面４０ｄの少なくともいずれか一方には、図８に示すように、油路ＯＰが設けられていてもよい。油路ＯＰは、第１凸球面２０ｐ又は第２凹球面４０ｄの表面に設けられた溝である。油路ＯＰには、潤滑油が注入される。これにより、摺動部の摩擦を低減する。なお、油路ＯＰを設ける場合には、定期的に潤滑油を充填することが好ましい。油路ＯＰは、例えば、図８に示すように、第１凸球面２０ｐ又は第２凹球面４０ｄの中心から放射状に設けられる。これに加えて、放射状の溝同士を繋ぐ円環状の溝を設けてもよい。また、油路ＯＰの一部に、溝の幅の広い箇所を設け、油溜まりとしてもよい。油路ＯＰに潤滑油を注入しやすくするため、テーパ部４０ｓ２の表面に、注入口ＯＩを設けてもよい。

【0048】

以上説明したように、本実施形態に係る免震装置１００によれば、上部構造体Ｕの下部に配置される沓１０と、下部構造体Ｌの上部に配置される球座部２０と、沓１０と球座部２０との間に配置されるスライダー部４０と、を備える。
ここで、上部構造体Ｕに配置された沓１０の第１凹球面１０ｄは、下方に面している。スライダー部４０の第２凸球面４０ｐは、第１凹球面１０ｄと摺動する。つまり、沓１０の第１凹球面１０ｄは、スライダー部４０の第２凸球面４０ｐを覆うように配置される。つまり、この構造によれば、凹型の形状が上方に面する部位を有さない。したがって、第１凹球面１０ｄと第２凸球面４０ｐとの間に、塵埃や水滴が入り込まず、かつ滞留する余地のない構造とすることができる。

【0049】

また、下部構造体Ｌに配置された球座部２０の第１凸球面２０ｐは、上方に突出している。スライダー部４０の第２凹球面４０ｄは、第１凸球面２０ｐと摺動する。つまり、スライダー部４０の第２凹球面４０ｄは、球座部２０の第１凸球面２０ｐの上を覆うように配置される。つまり、この構造によれば、凹型の形状が上方に面する部位を有さない。これにより、第１凸球面２０ｐと第２凹球面４０ｄとの間に、塵埃や水滴が入り込まず、かつ滞留する余地のない構造とすることができる。
上述のような構造とすることで、免震装置１００の摺動領域に、塵埃及び水滴が入り込んだり、滞留したりすることを防ぐことができる。よって、防塵シートを設けることを不要とすることができる。したがって、点検性を向上することができる。

【0050】

また、交点Ｃにおける第１輪郭線Ｃ１の接線と、第２輪郭線Ｃ２と、のなす角度であって、スライダー部４０の側の角度Ａが、９０°以上である。これにより、スライダー部４０における第１輪郭線Ｃ１の接線と第２輪郭線Ｃ２との境界において応力集中が生じにくくすることができる。よって、当該部位を摩耗しにくくすることができる。また、当該部位のスライダー部４０の形状を肉厚にすることで、スライダー部４０の耐久性を向上することができる。

【0051】

また、交点Ｃにおける第１輪郭線Ｃ１の接線と、第２輪郭線Ｃ２と、のなす角度であって、スライダー部４０の側の角度Ａが、９０°未満であり、第１輪郭線Ｃ１と第２輪郭線Ｃ２との境界には、円弧状部ＣＲが形成されている。当該部位の角度Ａが９０°未満とすることで、例えば、免震装置１００の設置場所におけるレイアウト要件等に対応しやすくすることができる。また、第１輪郭線Ｃ１と第２輪郭線Ｃ２との境界に円弧状部ＣＲが形成されていることで、スライダー部４０における第１輪郭線Ｃ１の接線と第２輪郭線Ｃ２との境界において応力集中が生じにくくすることができる。よって、当該部位を摩耗しにくくすることができる。

【0052】

ここで、スライダー部４０と沓１０との間には、摩擦材４０Ｆが配置されることがある。摩擦材４０Ｆは、例えば、繊維により形成される織物である。摩擦材４０Ｆは、スライダー部４０に貼りつけるようにして固定される。これに対し、スライダー部４０の外周面４０ｓは、球座部２０の側に位置するテーパ部４０ｓ２と、沓１０の側に位置する直線部４０ｓ１と、を備える。これにより、摩擦材４０Ｆの端部を、直線部４０ｓ１に固定することができる。よって、スライダー部４０に摩擦材４０Ｆを配置しやすくすることができる。

【0053】

また、第１凸球面２０ｐ、又は第２凹球面４０ｄの少なくともいずれか一方に、摩擦材４０Ｆが設けられている。これにより、第１凸球面２０ｐと第２凹球面４０ｄとの間をより摺動しやすくすることができる。

【0054】

また、第１凸球面２０ｐ、又は第２凹球面４０ｄの少なくともいずれか一方に、固形潤滑剤が設けられている。これにより、第１凸球面２０ｐと第２凹球面４０ｄとの間をより摺動しやすくすることができる。

【0055】

また、第１凸球面２０ｐ、又は第２凹球面４０ｄの少なくともいずれか一方に、油路ＯＰが設けられている。これにより、第１凸球面２０ｐと第２凹球面４０ｄとの間をより摺動しやすくすることができる。

【0056】

また、球座部２０が、ベースプレート３０に締結部材２０ｆで固定されている。これにより、例えば、球座部２０を交換可能とすることができる。この態様は、例えば、球座部２０を定期的に交換する必要がある場合において、特に顕著な効果をもたらす。また、締結部材２０ｆは、沓１０とスライダー部４０とが水平方向において最大限相対移動した場合においても、スライダー部４０に干渉しない位置に配置されている。これにより、締結部材２０ｆがスライダー部４０の移動に影響を及ぼすことを防ぐことができる。

【0057】

また、球座部２０が、ベースプレート３０に溶接されている。これにより、例えば、球座部２０がベースプレート３０に締結部材２０ｆによって締結されている場合と比較して、締結部材２０ｆが緩むことについての対策を不要とすることができる。よって、例えば、メンテナンスの頻度を少なくしたり、あるいは不要としたりすることができる。

【0058】

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、摩擦材４０Ｆ、固形潤滑剤、油路ＯＰは、第１凹球面１０ｄ又は第２凸球面４０ｐのいずれか一方に設けられてもよい。
また、図９及び図１０に示すように、スライダー部４０の円弧状部ＣＲは、テーパ部４０ｓ２の輪郭と直接連結されていなくてもよい。例えば、円弧状部ＣＲとテーパ部４０ｓ２との間に、減肉部４０ｇが形成されてもよい。

【0059】

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0060】

１０ 沓
１０ｄ 第１凹球面
２０ 球座部
２０ｆ 締結部材
２０ｐ 第１凸球面
３０ ベースプレート
４０ スライダー部
４０ｄ 第２凹球面
４０Ｆ 摩擦材
４０ｐ 第２凸球面
４０ｓ 外周面
４０ｓ１ 直線部
４０ｓ２ テーパ部
１００ 免震装置
Ａ 角度
Ｃ 交点
Ｃ１ 第１輪郭線
Ｃ２ 第２輪郭線
ＣＲ 円弧状部
Ｌ 下部構造体
ＯＰ 油路
Ｕ 上部構造体

【要約】

【課題】点検性を向上し、かつ塵埃及び水滴が摺動領域に入り込んだり、滞留したりすること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。
【解決手段】本発明の態様１に係る免震装置１００は、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとの間に設置される免震装置１００であって、上部構造体Ｕの下部に配置され、下方に面する第１凹球面１０ｄを備える沓１０と、下部構造体Ｌの上部に配置され、上方に突出する第１凸球面２０ｐを備える球座部２０と、沓１０と球座部２０との間に配置され、第１凹球面１０ｄと摺動する第２凸球面４０ｐと、第１凸球面２０ｐと摺動する第２凹球面４０ｄと、を備えるスライダー部４０と、を備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】