(57)【要約】【課題】  地震の振動方向による摩擦力の変動を低減させ、安定した免震性能を発揮できる免震装置を提供することを目的とする。【解決手段】  免震対象物３の下部に略水平方向に延在させて配置される上レール１７と、上レール１７に沿って摺動する上滑りブロック２１と、上レール１７の下方にそれと交差する方向に、かつ略水平方向に延在させて配置される下レール１９と、下レール１９に沿って摺動する下滑りブロック２３とを有し、上滑りブロック２１と下滑りブロック２３とが皿ばね６７を介して連結されている免震部材９を、複数個設置した免震装置１において、少なくとも１個の免震部材９における上レール１７または下レール１９の延在方向を、他の免震部材９の上レール１７または下レール１９に対して水平面内で角度を付けて設置していることを特徴とする。【選択図】      図２
2006153210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震対象物の下部に略水平方向に延在させて配置される上レールと、該上レールに沿って摺動する上滑りブロックと、前記上レールの下方にそれと交差する方向に、かつ略水平方向に延在させて配置される下レールと、該下レールに沿って摺動する下滑りブロックとを有し、前記上滑りブロックと前記下滑りブロックとが弾性部材を介して連結されている免震部材を、複数個設置した免震装置において、
少なくとも１個の前記免震部材における上レールまたは下レールの延在方向を、他の免震部材の上レールまたは下レールに対して水平面内で角度を付けて設置していることを特徴とする免震装置。
【請求項２】
前記上レールと前記下レールとの幅を、前記免震装置における前記上レールと前記上滑りブロックとの間の面圧と、前記下レールと前記下滑りブロックとの間の面圧とが１ＭＰａ以下になるように構成していることを特徴とする請求項１に記載された免震装置。
【請求項３】
前記免震装置における前記上レールと前記上滑りブロックとの間の静摩擦係数と、前記下レールと前記下滑りブロックとの間の静摩擦係数とを、０．０２〜０．１にしていることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載された免震装置。
【請求項４】
前記免震装置の上レールと前記免震対象物との間に防振材からなる防振部材を介装させていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載された免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
免震装置は、地震の入力加速度を低減して構造物を保護するものであり、種々の形式のものが提案されている。特に、コンピュータ関連機器、文化財、医療設備等の比較的軽量な構造物に対する免震装置としては、構造が簡素で安価な、水平２方向の滑り支承が多用されている。
この種の免震装置としては、例えば特許文献１に示されるものがある。
これは、構造物の下部構造と上部構造との間に、水平に延在させた第一ガイドレールと第二ガイドレールとを相互に直交するように取り付け、この第一ガイドレールに沿って摺動する第一ガイドと、第二ガイドレールに沿って摺動する第二ガイドとを相互に固定連結した構成となっている。
そして、構造物の上部構造の下部構造に対する相対的な水平運動は、第一ガイドレールと第一ガイドとの間および第二ガイドレールと第二ガイドとの間に作用する摺動摩擦力を利用して減衰されるものである。
大型の構造物を免震する場合には、複数台の免震装置が水平方向に並べて使用されるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１９０３９０号公報（段落［０００６］〜［００１１］，及び図１〜図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に示されたものでは、複数台並べられた免震装置の第一ガイドレール同士および第二ガイドレール同士の延在方向は同一方向に揃って設置されているので、例えば上部構造が第一ガイドレールの延在方向と４５度傾斜した方向に振動した場合には、第一ガイドレールの延在方向に沿って振動した場合と比較して約１．４倍の摩擦力がかかる等、構造物の振動方向によって摩擦力が大きく変動するという問題があった。
これにより、地震による振動方向によって、免震性能が変動するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、地震の振動方向による摩擦力の変動を低減させ、安定した免震性能を発揮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】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる免震装置は、免震対象物の下部に略水平方向に延在させて配置される上レールと、該上レールに沿って摺動する上滑りブロックと、前記上レールの下方にそれと交差する方向に、かつ略水平方向に延在させて配置される下レールと、該下レールに沿って摺動する下滑りブロックとを有し、前記上滑りブロックと前記下滑りブロックとが弾性部材を介して連結されている免震部材を、複数個設置した免震装置において、
少なくとも１個の前記免震部材における上レールまたは下レールの延在方向を、他の免震部材の上レールまたは下レールに対して水平面内で角度を付けて設置していることを特徴とする。
【０００７】
このように、複数個設置された免震部材の内、少なくとも１個の前記免震部材における上レールまたは下レールの延在方向を、他の免震部材の上レールまたは下レールに対して水平面内で角度を付けているので、免震部材の交差したレール配置によって生じる振動方向に伴う摩擦力の変動を分散させることができる。このため、地震による振動方向にかかわらず摩擦力の変動幅が小さくなるので、安定した免震性能を発揮することができる。
なお、免震部材が２個の場合には、各上レールまたは下レールの延在方向における水平面内で傾斜させる角度は４５度が好適である。
また、大型の免震対象物を支持する場合には、これらの免震装置を複数組み合わせて使ってもよい。
【０００８】
また、本発明にかかる免震装置は、前記上レールと前記下レールとの幅を、前記免震装置における前記上レールと前記上滑りブロックとの間の面圧と、前記下レールと前記下滑りブロックとの間の面圧とが１ＭＰａ以下になるように構成していることを特徴とする。
【０００９】
このように、上レールと下レールとの幅を、免震装置における上レールと上滑りブロックとの間の面圧と、下レールと下滑りブロックとの間の面圧とが１ＭＰａ以下になるように構成しているので、上滑りブロックおよび下滑りブロックが、大きな震動を受けて高速で滑った場合でも、摺動面に損傷が生じる恐れを防止することができる。
【００１０】
また、本発明にかかる免震装置は、前記免震装置における前記上レールと前記上滑りブロックとの間の静摩擦係数と、前記下レールと前記下滑りブロックとの間の静摩擦係数とを、０．０２〜０．１にしていることを特徴とする。
【００１１】
このように、免震装置における前記上レールと前記上滑りブロックとの間の静摩擦係数と、前記下レールと前記下滑りブロックとの間の静摩擦係数とを、０．０２〜０．１にしているので、上滑りブロックおよび下滑りブロックは略２０〜１００Ｇａｌの加速度で滑り始めることになる。したがって、略２０〜１００Ｇａｌの加速度を生じる中小型の地震でも免震効果を発揮させることができる。
【００１２】
また、本発明にかかる免震装置は、前記免震装置の上レールと前記免震対象物との間に防振材からなる防振部材を介装させていることを特徴とする。
【００１３】
このように、免震装置の上レールと免震対象物との間に防振材からなる防振部材を介装させているので、防振部材は上レールに伝達された、例えば上滑りブロックおよび下滑りブロックの滑り始めのガタツキに伴う振動等の高周波、微小振幅の振動を吸収して免震対象物への伝達を阻止できる。このため、低周波、大振幅の地震対策と高周波、微小振幅の外部振動対策とを併せて実施することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の免震装置によれば、複数個設置された免震部材の内、少なくとも１個の免震部材における上レールまたは下レールの延在方向を、他の免震部材の上レールまたは下レールに対して水平面内で角度を付けているので、地震による振動方向にかかわらず摩擦力の変動幅が小さくなり、安定した免震性能を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の一実施形態にかかる免震装置１について、図１〜図６を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかる免震装置１を設置した、例えばサーバラックとされた免震対象物３の免震システムの全体概略構成を示す斜視図である。免震システムは広い意味で本発明の免震装置を構成している。免震対象物としては、サーバラック等のコンピュータ関連機器、文化財、医療設備、建物等の構造物等がある。
免震システムには、床上に載置された水平方向に連結された２台の免震装置１と、免震装置１の上に載置された防振部材５と、防振部材５の上に載置された設置板７とが備えられている。
防振部材５は、略直方体形状をし、防振材である天然ゴムで構成されている。防振材としては、各種のゴムやポリウレタンエラストマー等の樹脂系、アスファルト系、金属系等を用いることができる。
【００１６】
図２は、連結された２台の免震装置１の平面視であり、左半分は平面図を、右半分は横断面図を示している。図３は、図２のＸ−Ｘ断面図である。
免震装置１には、床上に載置される下部フレーム１３と、この下部フレーム１３の上方に間隔をあけて配置された上部フレーム１１と、下部フレーム１３と上部フレーム１１との間に介装された２個の免震部材９，１０とが備えられている。
下部フレーム１３は、鋼製の板である。上部フレーム１１は、鋼製で、下面が開放された略直方体形状をしている。上部フレーム１１および下部フレーム１３の平面の大きさは、例えば６００ｍｍ×１０００mmである。
免震装置１の長手方向両側の角部には、上部フレーム１１を貫通して設けられ、その下端部が下部フレーム１３に固定されたナットに螺合される吊用ボルト１５が備えられている。吊用ボルト１５の上端には、吊り下げ用のアイナット１６が取り付けられている。
【００１７】
免震部材９と免震部材１０とは、免震装置１の長手方向８に沿って並んで配置されている。
免震部材９には、上部フレーム１１の下面に水平方向に延在して取り付けられた上レール１７と、上レール１７に沿って摺動する上滑りブロック２１と、下部フレーム１３の上面に水平方向に延在して取り付けられた下レール１９と、下レール１９に沿って摺動する下滑りブロック２３とが備えられている。
上レール１７は、鋼製で、横断面が凸形状をしており、長手方向８に直交する方向に延在するように配置されている。
下レール１９は、鋼製で、横断面が凸形状をしており、長手方向８に延在するように配置されている。
したがって、上レール１７と下レール１９とは、その延在方向が直交するように設置されている。
【００１８】
免震部材１０には、上部フレーム１１の下面に水平方向に延在して取り付けられた上レール１８と、上レール１８に沿って摺動する上滑りブロック２２と、下部フレーム１３の上面に水平方向に延在して取り付けられた下レール２０と、下レール２０に沿って摺動する下滑りブロック２４とが備えられている。
上レール１８は、鋼製で、横断面が凸形状をしており、長手方向８に対して４５度傾斜する方向に延在するように配置されている。したがって、免震部材１０の上レール１８の延在方向は、免震部材９の上レール１７および下レール１９の延在方向に対して４５度の角度を付けている。
【００１９】
下レール２０は、鋼製で、横断面が凸形状をしており、長手方向８に対して上レール１８と反対側に４５度の角度で延在するように配置されている。したがって、免震部材１０の下レール２０の延在方向は、免震部材９の上レール１７および下レール１９の延在方向に対して４５度の角度が付いていることになる。
また、上レール１８と下レール２０とは、その延在方向が直交するように設置されている。
上レール１７，１８および下レール１９，２０の凸状突起部の幅は、例えば４０ｍｍで、その両端部には、各滑りブロックの移動を制限するストッパ２６が取り付けられている。
【００２０】
２台の免震装置１は、一方の免震部材９が他方の免震部材１０と対向するように組み合わされている。そして、隣接する免震装置１の下部フレーム１３同士は、図示しない結合金物によって結合され、上部フレーム１１同士は、隣接する側面部が図示しないボルトによって結合されている。これにより、２台の免震装置１は結合され、１２００mm×１０００mmの面積を有して、一体的に動作する免震装置を構成している。
さらに大型の構造物の免震化を行う場合には、結合する免震装置１の台数を増加することによって対応することができる。
【００２１】
免震部材９，１０の上滑りブロック２１，２２および下滑りブロック２３，２４の構成について、図４および図５によって説明する。
なお、免震部材９，１０は、水平面内における取付け角度が異なるだけで、上滑りブロック２１，２２および下滑りブロック２３，２４のそれぞれの構成は同じであるので、免震部材９について説明し、免震部材１０については説明を省略する。
図４は、免震部材９の斜視図、図５は図４のY−Y断面図、図６は図４のZ−Z断面図である。
【００２２】
上滑りブロック２１には、上ジョイントプレート２５と、上ジョイントプレート２５の上部に取り付けられた上滑り部材２７とが備えられている。
上ジョイントプレート２５は、鋼製で正方形の板であり、正方形の面が上レール１７の下面に対向するように配設されている。上ジョイントプレート２５の中央部には、上下方向に貫通して孔２８が設けられている。また、上ジョイントプレート２５の四隅には、それぞれ上下方向に貫通して孔３０が設けられている。
上滑り部材２７には、上本体部材２９と、上第一側板３１と、上第二側板３３とが備えられている。
上本体部材２９は、鋼製で、高さの低い直方体形状をしている。上本体部材２９は、大きな面積を有する長方形状の面が、上ジョイントプレート２５の上面の略中央部分に位置するように、かつその長手方向が上レール１７の幅方向に沿うように配置され、上ジョイントプレート２５にボルトによって取り付けられている。
上本体部材２９の長手方向長さは、上レール１７の幅より長くなっている。
【００２３】
上第一側板３１および上第二側板３３は、鋼製で、同じ大きさを持つ高さの低い直方体形状をしている。上第一側板３１および上第二側板３３は、それぞれ上本体部材２９の上レール１７の幅方向両側面に上本体部材２９から上方に突出するようにボルトによって上本体部材２９に取り付けられている。
上本体部材２９、上第一側板３１および上第二側板３３は、一体として断面がコ字形のサドル形状に形成されており、上レール１７の突起部を覆うように構成されている。
【００２４】
上本体部材２９と上レール１７の下面との間には、上本体部材２９にボルト止めされた上本体摺動部材３５が設けられている。上本体摺動部材３５の上レール１７延在方向における長さは、例えば４５mmである。
上第一側板３１と上レール１７の側面との間には、上第一側板３１にボルト止めされた上第一側摺動部材３７が設けられている。
上第二側板３３と上レール１７の側面との間には、上第二側板３３にボルト止めされた上第二側摺動部材３９が設けられている。
上第一側摺動部材３７および上第二側摺動部材３９と上レール１７との間には、上滑りブロック２１が上レール１７の延在方向とは異なる方向に移動しようとすることを確保するために若干の隙間を設けている。
上本体摺動部材３５、上第一側摺動部材３７および上第二側摺動部材３９は、四フッ化エチレン樹脂で形成されている。
【００２５】
鋼製の上レール１７と四フッ化エチレン樹脂製の上本体摺動部材３５、上第一側摺動部材３７および上第二側摺動部材３９との間の静摩擦係数は、通常の表面粗度においても０．１程度であり、表面粗度を小さくすれば静摩擦係数を０．１よりも小さくできる。
また、上レール１７の面にＰＴＦＥ系材料等の潤滑材をコーティングすれば、静摩擦係数は０．０４程度になるし、それぞれの表面粗度を小さくすれば０．０１５〜０．０２程度の静摩擦係数とできる。
このような処置をして、０．０２〜０．１の範囲で所用の静摩擦係数を得るように調整する。本実施形態では、静止摩擦係数は、例えば０．０６に設定されている。
なお、上本体摺動部材３５、上第一側摺動部材３７および上第二側摺動部材３９は、硬質プラスチックや金属材料で形成し、上レール１７との摺動面にＰＴＦＥ系材料等の潤滑材をコーティングするようにしてもよい。
【００２６】
下滑りブロック２３は、孔２８の中心軸線上で上ジョイントプレート２５よりも下方位置を中心として、上滑りブロック２１を垂直方向に１８０度回転し、かつ孔２８の中心軸線回りに水平方向に９０度回転した構成となっている。したがって、下滑りブロック２３を構成する各構成部材については、上滑りブロック２１と同様な形状、相互位置関係を有しているので、それらについては詳細な説明を省略する。
下滑りブロック２３には、上ジョイントプレート２５と、上滑り部材２７とに対応する下ジョイントプレート４１と下滑り部材４３とが備えられている。
下ジョイントプレート４１は、上ジョイントプレート２５と間隔を空けてほぼ重なる状態で配置されている。下ジョイントプレート４１には、上ジョイントプレート２５の穴２８に相当する孔は設けられていない。
【００２７】
下滑り部材２７には、上本体部材２９と、上第一側板３１と、上第二側板３３とに対応する下本体部材４５、下第一側板４７および下第二側板４９が備えられている。
下本体部材４５と下レール１９の下面との間には、上本体摺動部材３５に対応する下本体摺動部５１が設けられている。
下第一側板４７と下レール１９の側面との間には、上第一側摺動部材３７に対応する下第一側摺動部材５３が設けられている。
下第二側板４９と下レール１９の側面との間には、上第二側摺動部材３９に対応する下第二側摺動部材５５が設けられている。
【００２８】
上滑りブロック２１と下滑りブロック２３とを連結する構造について説明する。
下ジョイントプレート４１の四隅には、上ジョイントプレート２５の各孔３０に遊嵌されたストッパボルト６１が螺合されている。上ジョイントプレート２５は、ストッパボルト６１に案内されて下ジョイントプレート４１に対して上下方向に所定距離移動可能で、かつ水平方向に若干の動きを許容されている。
下ジョイントプレート４１の中央部上面には、円板形状の皿ばねガイド６３がボルト６５によって取り付けられている。上ジョイントプレート２５と下ジョイントプレート４１との間に、内周側が皿ばねガイド６３の外周側に案内されて皿ばね（弾性部材）６７が介装されている。上ジョイントプレート２５の下面には、皿ばね６７の外周側を部分的に係止する円筒状の皿ばね押え６９が設けられている。
【００２９】
皿ばね６７の反発力によって、上滑りブロック２１，２２は上レール１７，１８へ押付けられており、上レール１７，１８よりも上部にある部材等の重量を支持するように構成されている。
すなわち、免震対象物３の重量は、設置板７、防振部材５、上部フレーム１１、上レール１７，１８、上滑りブロック２１，２２、皿ばね６７、下滑りブロック２３，２４、下レール１８，２０および下部フレーム１３を経由して床に支持されている。
また、図示しないコイルばねの一端が上部フレーム１１の下面に、他端が下部フレーム１３の上面に固定されている。このコイルばねは、上部フレーム１１と下部フレーム１３との水平方向における位置関係を一定に保つように機能するものである。
なお、これはコイルばねに限定されるものではなく、例えば積層ゴム等の弾性を有するものであればよい。
【００３０】
以上、説明した本実施形態にかかる免震システムの動作について説明する。
２台の免震装置１は、それぞれ吊用ボルト１５が装着され上部フレーム１１と下部フレーム１３とが相互に移動しない状態にされ、設置場所に搬送される。
そして、２台の免震装置１は、一方の免震部材９が他方の免震部材１０と対向するように組み合わされ、隣接する免震装置１の下部フレーム１３同士が結合金物によって結合され、上部フレーム１１同士が隣接する側面部においてボルトによって結合され、一体に組み合わされる。
なお、最初から組み合わされた状態で搬入されるようにしてもよい。
【００３１】
組み合わされた免震装置１は、アイナット１６にロープを掛けて吊り上げられ、設置箇所に移動設置される。これは、アイナット１６を使わずに持上げて移動してもよい。
そして、上部フレーム１１の上面に防振部材５が載置され、その上に設置板７が敷設される。その後、免震対象物３が、設置板７の上に設置される。
吊用ボルト１５が取り外され、上部フレーム１１と下部フレーム１３とが相対的に移動可能の状態とされ、設置が完了する。
【００３２】
次に、免震動作について説明する。
上部フレーム１１と下部フレーム１３との間の相対的な水平方向の変位が許容されている場合、地震によって下部フレームが水平方向に変位しても上部フレーム１１は下部フレーム１３に追随しなくなり、下部フレーム13から上部フレーム11への地震力の伝達が小さくなる。
この相対的変位の許容は、上滑りブロック２１，２２は上レール１７，１８に沿った移動で、下滑りブロック２３，２４は下レール１９，２０に沿った移動で実現する。
この時、免震部材９では、主として上レール１７と上本体摺動部材３５との間で摺動摩擦が発生し、下レール１９と下本体摺動部材５１との間で摺動摩擦が発生している。
この摺動摩擦によって生じる摩擦力によって、上部フレーム１１と下部フレーム１３との間に生じる水平方向の運動を減衰させ相対変位量を抑制する。この摩擦力がないと相対変位量が大きくなり、大きな移動範囲が必要になる。
【００３３】
免震部材９では、上レール１７と下レール１９とが直交した配置となっているため、相対変位の発生方向（地震の振動方向）によって、摩擦力は変動することになる。この点について、図２を使って説明する。
方向Ａすなわち下レール１９の延在方向に相対的変位している場合には、下レール１９と下本体摺動部材５１との間にのみ大きさＰの摩擦力が作用することになる。
一方、方向Ａから水平方向に角度を付けた方向に相対的変位している場合には、下レール１９と下本体摺動部材５１との間および上レール１７と上本体摺動部材３５との間の両方で摩擦力が作用することになる。この時、免震部材９に作用する摩擦力は、大きさＰの上レール１７の延在方向成分と下レール１９の延在方向成分との和となる。
例えば、方向Ａに対して４５度角度を付けた方向Ｂに相対的変位している場合には、上レール１７の延在方向成分および下レール１９の延在方向成分は、それぞれ√２／２Ｐとなり、免震部材９に作用する摩擦力は、それらを加えた√２Ｐとなる。
免震部材９では、方向Ｂに振動する場合には、方向Ａに振動する場合の約１．４倍の摩擦力が作用することになる。
【００３４】
この関係は、免震部材１０においても同様であるが、本実施形態においては、免震部材９の上レール１７（下レール１９）の延在方向と免震部材１０の上レール１８（下レール２０）延在方向とが水平方向に４５度の角度を付けて設置されている。
このため、方向Ａに振動する場合、免震装置１に作用する摩擦力は、免震部材９のＰと免震部材１０の１．４Ｐを加えた２．４Ｐである。一方、方向Ｂに振動する場合、免震装置１に作用する摩擦力は、免震部材９の１．４Ｐと免震部材１０のＰを加えた２．４Ｐである。その他の振動方向においても、それほど大きな変動はない。
【００３５】
このように、免震部材９の上レール１７（下レール１９）の延在方向と免震部材１０の上レール１８（下レール２０）の延在方向とが水平方向に４５度の角度を付けて設置されているので、免震装置１にかかる摩擦力の作用する方向を多様化できる。そして、これにより摺動方向に伴う摩擦力の変動を分散させることができるので、地震による振動方向にかかわらず免震装置１に作用する摩擦力の変動幅が小さくなり、安定した免震性能を発揮することができる。
なお、免震部材が２個の場合、傾斜角度は４５度が好適であるが、その他の傾斜角度としてもよい。
【００３６】
また、上レール１７と上本体摺動部材３５との間および下レール１９と下本体摺動部材５１との間で摺動摩擦が発生する。
この時、上レール１７と上本体摺動部材３５との接触面積は、４ｃｍ×４．５ｃｍ＝１８ｃｍ２であり、これが４箇所あるので、上部部材の重量を支える面積は７２ｃｍ２となる。今、上レール１７，１８より上方に位置するものの重量が例えば２２０ｋｇであるとすると、接触部の面圧は約０．３ＭＰａとなる。
このように、上レール１７，１８および下レール１９，２０の幅を大きくし、それらと上本体摺動部材３５および下本体摺動部材５１との間の面圧が例えば約０．３ＭＰａと小さく設定しているので、大きな震動を受けて高速で滑った場合でも、ＰＶ値を小さな値に維持できる。このため、摺動面に損傷が生じる恐れを防止することができる。
免震対象物３の重量が大きくなると面圧も大きくなるが、ＰＶ値を考慮すると１ＭＰａを越えない値にするのが望ましい。
１ＭＰａを越えるような場合には、上レール１７，１８と下レール１９，２０との突起部の幅および／または上本体摺動部材３５と下本体摺動部材５１とのレール延在方向の長さを大きくして接触面積を大きくすればよい。
【００３７】
本実施形態では、上レール１７，１８および下レール１９，２０と上本体摺動部材３５および下本体摺動部材５１との間に生じる摺動摩擦の摩擦力によって、上部フレーム１１と下部フレーム１３との間に生じる水平方向の運動を減衰させ相対変位量を抑制している。すなわち、この摺動摩擦が生じないと相対変位量が大きくなり、大きな移動範囲が必要になる。この摩擦力と地震力との関係について説明する。
接触面に作用する重量（垂直抗力）をＷとし、静止摩擦係数をμとした時、静止摩擦力Ｆ１は、Ｆ１＝Ｗμである。一方、地震力Ｆ２は、質量Ｍに地震動による加速度（水平）αを乗算した大きさ、すなわちＦ２＝Ｍαとなる。質量Ｍは重量Ｗを重力加速度ｇで除算したものであるので、地震力Ｆ２は、Ｆ２＝Ｗ／ｇ×α＝Ｗ×α／ｇとなる。
【００３８】
地震力Ｆ２が、静止摩擦力Ｆ１より大きくなると摺動することになるので、摺動を開始する地震による加速度αの境界値は、Ｆ１＝Ｆ２として上記関係を代入すると、α＝μｇとなる。重力加速度ｇは、９８０Ｇａｌであり、本実施形態では、静止摩擦係数を０．０６に調整しているので、αは約６０Ｇａｌとなる。すなわち、地震による加速度が６０Ｇａｌ以上になると摺動し、相対変位が生じて免震効果を奏するものである。
震度４の地震による加速度が２５〜８０Ｇａｌといわれているので、本実施形態では震度４の中で中程の大きさの地震による振動に対して免震効果を発揮することになる。
なお、静止摩擦係数は０．０２〜０．１の範囲に調整するようにしているので、上滑りブロックおよび下滑りブロックは約２０〜１００Ｇａｌの加速度で滑り始めることになる。したがって、約２０〜１００Ｇａｌの加速度を生じる中小型の地震でも免震効果を生じることができる。
【００３９】
また、免震機能を生じる際、上滑りブロック２１，２２は上レール１７，１８に沿って移動し、下滑りブロック２３，２４は下レール１９，２０に沿って移動するので、上レールと下レールに間に上下の傾斜が生じた場合、皿ばね６７が変形することによって傾斜分を吸収することができる。
そして、この動きによって特に滑り始めにおいて、上第一側摺動部材３７および上第二側摺動部材３９と上レール１７との間に設けられた若干の隙間によるガタツキが生じる。このガタツキによって上レール１７，１８に高周波、微小振幅の振動が生じるが、この振動は防振部材５によって吸収され、免震対象物３へは伝達されない。
このように、本実施形態では、低周波、大振幅の地震対策と高周波、微小振幅の外部振動対策とを併せて実施することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、防振部材５を上部フレーム１１と設置板７との間に介装させているが、これに限定されるものではなく、上レール１７，１８と免震対象物３との間に介装するようにすればよい。例えば、図７に示されるように、上レールが上部フレーム１１に板状の防振部材５を介して取り付けられるようにしてもよい。また、図８に示されるように、上部フレーム１１の上に防振部材５を介して免震対象物を載置させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態の免震装置の全体概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の免震装置の平面構成を示す部分断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の免震部材の全体概略構成を示す斜視図である。
【図５】図４のＹ−Ｙ断面図である。
【図６】図４のＺ−Ｚ断面図である。
【図７】本発明の防振部材の別の実施形態を示す正面図である。
【図８】本発明の防振部材の別の実施形態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  免震装置
３  免震対象物
５  防振部材
９，１０  免震部材
１７，１８  上レール
１９，２０  下レール
２１，２２  上滑りブロック
２３，２４  下滑りブロック
６７  皿ばね
【図１】
2006153210.tif 000003
【図２】
2006153210.tif 000004
【図３】
2006153210.tif 000005
【図４】
2006153210.tif 000006
【図５】
2006153210.tif 000007
【図６】
2006153210.tif 000008
【図７】
2006153210.tif 000009
【図８】
2006153210.tif 000010