(57)【要約】【課題】平常時に、上転動板と下転動板（滑り材）間に免震球を存在さず、面摩擦させることで、平常時に風等による軽構造物等の揺動を防止し、常時に複数個の免震球を下転動板上に自在に配設することで免震球が地震動により飛散して転動免震不能となることを防止するため、地震動時のみに上下転動板間に免震球を落入させ転動させる免震支承装置を得る。【解決手段】下転動板２面と同高にした、免震球７と同高の円柱状の下部支持柱８複数本を、免震球７が自在に転動可能な間隔にして下支持盤５上に固着してなる、免震球無負荷水平底面９を備えた滑り支持柱機構ユニツトD上に、上滑り兼転動板４を当接させ、免震球混合体供給槽１４から免震球７と過転動抑制用砂粒体１６とを、免震球混合体落下筒孔１５内を経由させて上滑り兼転動板４と下転動板２間に落入させる。  【選択図】  図１
2011099310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽構造物等の下端基材と地盤側基礎盤との間の要部に配設し、下転動板上に複数個の免震球を自在状に配設し、軽構造物等の下端基材に上端側を固着し、下端側に下面が平滑な円板状の上転動板を備えて下面側を免震球上に当接させた、突出した荷重支持柱を備えた免震支承装置において、
地盤側基礎盤上に水平な下転動板を螺着し、荷重支持台盤下に備えた水平円板状の上滑り兼転動板が投影する、下転動板平面上の該投影円形範囲内の適宜な円形範囲内上に、免震球の直径値と同値を高さとした剛体でなる適宜な直径の円柱状の下部支持柱複数本を、下部支持柱相互間隔を、免震球が自在に転動可能な間隔とし、上部荷重を均等に支持する位置に配設して下端を下転動板面上に固着し、該適宜な円形範囲内の下転動板面上を、固着した下部支持柱を除いて、免震球の球頂が上滑り兼転動板下面に接触しない適宜な深さまで切除して、免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構を形成させ、下部支持柱の複数本群の上端上に、上滑り兼転動板下面を当接させて荷重支持台盤を載置し、荷重支持台盤の上面上に、両端にフランジを配設固着した筒状支持柱を載置立設し、上端フランジ上に取付板を載置し、取付板上に軽構造物等の下端基材を載置してそれぞれ間を螺着し、免震球投入口管を筒状支持柱の上縁側に固着し、筒状支持柱の筒内を免震球混合体供給槽となし、免震球混合体供給槽の底板面となる、荷重支持台盤の上面から上滑り兼転動板の全外円周縁外間に、上滑り兼転動板の全外円周縁を取り囲むように、免震球混合体落下筒孔を均等間隔に適宜な形状と孔径を用いて、荷重支持台盤の上下間を貫通させて開孔し、免震球混合体供給槽内に、円柱状の下部支持柱の高さ値と同値を直径とした免震球複数個に、過転動抑制用砂粒体を適宜量の割合で混入させた混合体を貯留してなることを特徴とする、免震支承装置。
【請求項２】
免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構を用いるに代えて、水平円板状の上滑り兼転動板が投影する、下転動板平面上の該円板形範囲内の適宜な円形範囲内を、下転動板の上下面間を貫通させて切断除去し、更に続けて地盤側基礎盤の一部も開穴除去し、開穴除去した空間内に、剛体でなる同外径円形状の底板付の円筒容器を挿入し、円筒容器の底板上に、剛体でなる適宜な直径の円柱状の下部支持柱複数本を、下部支持柱相互間隔を、免震球が自在に転動可能な間隔とし、上部荷重を均等に支持する位置に配設して下端を円筒容器の底板上に固着し、下部支持柱の上端高を円筒容器の外円周縁の上端高に揃え、円筒容器の上端側を上滑り兼転動板下面に当接させ、円筒容器の底板に接する円筒容器の筒壁を開穴して免震球転動排出管の一端口を接続し、他端口を免震球取出室に接続してなる、免震球落下部付容器を備えた滑り支持柱機構を用いたことを特徴とする、請求項１記載の免震支承装置。
【請求項３】
免震球混合体供給槽内に、免震球複数個に過転動抑制用砂粒体を適宜量の割合で混入させた混合体を貯留するに代えて、免震球混合体供給槽内の中央辺に、別個に円筒状の免震球供給槽を内設し、免震球供給槽下端の全円周縁から免震球混合体落下筒孔内の適宜な位置間に、副落下筒孔形成筒壁を配設固着し、免震球供給槽の内筒壁に沿わせて、槽底板に免震球落下孔を均等間隔に適宜な形状と孔径を用いて開孔し、免震球混合体供給槽内に過転動抑制用砂粒体を貯留し、免震球供給槽内に免震球を貯留したことを特徴とする、請求項１または２記載の免震支承装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽構造物等用の免震支承装置に関し、詳しくは、本免震支承装置は滑り支承機能を備えた複数の免震球を用いた支承であり、上部側に備えた免震球混合体供給槽内に、免震球複数個と過転動抑制用砂粒体との混合体を貯留し、地震力を利用して、該混合体を上下転動板間に供給することにより、免震球の過転動することを砂粒体が抑制しながら、免震球不在による転動免震不能を回避し、平常時に上滑り兼転動板と下部支持柱間に免震球を存在させないことにより、相互間では転動免震が発生せず、相互間は摩擦抵抗大きく軽構造物等荷重を支持し、平常時に風等の外力により軽構造物等が揺動することが防止される複数個の免震球を用いた免震支承装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽構造物等に用いる免震支承装置として、免震球支承は大別して単球使用支承と複数球使用支承とに区分できる。単球使用支承は、複数球使用に比較して単球の拘束が容易であるが荷重を局点支持するため、免震球及び転動板の損傷が大きくなる懸念があり、複数球使用支承は全球を拘束することは単球式に比較して容易ではないが、荷重を多点支持する長所を有している。
【０００３】
また、従来技術における免震球支承は、単球使用支承と複数球使用支承とに区別することなく、免震球の上部側に、常時に軽構造物等の荷重を負荷させた状態のままで免震機能を得る免震技術を、多くの免震支承装置が用いている。従つて、免震球は平常時に容易に転動可能であり、風等の外力により軽構造物等が容易に揺動する難点を有している。
【０００４】
従来技術の単球使用の免震支承装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上述の特許文献１の免震支承装置は、凹部を有する受台と、凹部上で転動するボールと、ボールを介して受台上に支持され被免震構造物が取り付けられるハウジングと、一端が受台に、他端がハウジングに固着されたU字状金属板を備えたものである。
【０００６】
地震動時にU字状金属板を撓ませる力が受台とハウジングとの相対位置の変位を抑制する力となり、また台風等の外力による被免震構造物の変位の抑制力として用いるとされている。
【０００７】
しかし、平常時に、受台上とハウジング間には、将に転動開始状態のボール上に被免震構造物が荷重されて容易に転動するボールが存在しており、U字状金属板のばね力をボールに直接ではなく、ボールの転動により動かされる被免震構造物に、間接的にばね抑制力を加えているが、被免震構造物の重量は個々に相違し、重量の相違する総ての被免震構造物ごとに対応して、U字状金属板のばね力を調節して台風等の外力に抵抗させてボールの転動を阻止することは容易ではないと考えられる。総ての被免震構造物の揺動を阻止することができる大きなばね抑制力を一率に加えるとすると、効率的な転動免震が得られない場合が出るのではないかと考えられる。
【０００８】
従来技術の複数球使用の免震装置が知られている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
上述の特許文献２の免震装置は、支持部材の滑り板とベースとの間に、球体の水平方向の移動を規制範囲内に制限する球体保持枠内に複数の球体を自由転動可能に敷き詰められており、支持部材とベースの相対位置を初期位置に復帰させる復帰手段とからなるものである。
【００１０】
しかし、平常時に、ベースと滑り板間には、将に転動開始状態の球体上に構造物が荷重されて容易に転動する球体が存在しており、台風等の外力により構造物は容易に揺動する。復帰バネ力を球体に直接ではなく、球体の転動により動かされる構造物に間接的にバネ力を加えているが、構造物の重量は個々に相違し、重量の相違する総ての構造物ごとに対応して、復帰バネ力を調節して台風等の外力に抵抗させて球体の転動を阻止することは容易ではないと考えられる。
【００１１】
また、地震動時に滑り板下の複数球体が転動して転動免震を行う。しかしながら、地震動時における地盤の変位方向は多様であり、必ずしも水平方向への変位のみとは限られず、上下方向、斜め上下方向、又は水平方向と上下方向とに同時に変位すると想定できる。
【００１２】
よつて、ベース上に自由転動可能に敷き詰められた球体は、拘束されていないため、短周期の地震動により、あらゆる方向に偏在または転動し、ベース外に飛散する可能性がある。従つて、滑り板下に球体が存在しない場合も想定でき、転動免震が不能となることも考えられる。
【００１３】
従来技術の複数球使用の摩擦材貯溜槽付免震支承装置が知られている。（例えば、特許文献３参照）。
【００１４】
上述の特許文献３の摩擦材貯溜槽付免震支承装置は、摩擦材貯溜槽の内底部全面に転り摩擦球を一重に布設し、摩擦材貯溜槽の中央部の転り摩擦球上に直立させた免震滑動支持柱の滑動柱面を転り摩擦球上に載置し、更に所定の量の転り摩擦球を貯溜させたものである。
【００１５】
しかし、平常時に、摩擦材貯溜槽の内底部と滑動柱面間には、将に転動開始状態の転り摩擦球上に構造物が荷重され、容易に転動する転り摩擦球が存在しており、台風等の外力により構造物は容易に揺動する。なお、揺動阻止装置は備えられておらず、摩擦材貯溜槽付免震支承装置外に別途に、弾性力や油圧力の揺動阻止装置を併設して、揺動阻止力を転り摩擦球に直接ではなく、転り摩擦球の転動により動かされる構造物に間接的に加えても、構造物の重量は個々に相違し、重量の相違する総ての構造物ごとに対応して、弾性力や油圧力を調節して台風等の外力に抵抗させて転り摩擦球の転動を阻止することは容易ではないと考えられる。
【００１６】
また、地震動時に滑動柱面下の転り摩擦球が転動して転動免震を行う。しかしながら、地震動における地盤の変位方向は多様であり、必ずしも水平方向への変位のみとは限られず、上下方向、斜め上下方向、又は水平方向と上下方向とに同時に変位すると想定できる。
【００１７】
従って、摩擦材貯溜槽外に転り摩擦球が散逸する恐れはないが、滑動柱面下に一重に布設した転り摩擦球が常在するとは限られず、転動免震が不能となることも考えられる。
【００１８】
従来技術の複数球使用の軽量構造物用免震装置が知られている。（例えば、特許文献４参照）。
【００１９】
上述の特許文献４の軽量構造物用免震装置は、支承盤の中央端面に、初期状態でこれに対向する支承台の中央端面が接触して支承台を滑り移動可能に支承する摺動材が固着されているとともに、その中央摺動材の外周の上記支承盤上には、該支承盤の水平方向への変位動作状態で上記支承台側の中央部端面を転がり移動可能に支承する転動体が配設されている。
【００２０】
平常時に、支承盤の中央端面上の摺動材上に支承台の中央端面が接触し、摺動材と中央端面間が滑り摩擦抵抗大きく上部構造体の荷重を支持するため、上部構造体が台風等の外力を受けても、上部構造体は揺動することはない。
【００２１】
地震力により支承台の中央端面が摺動材上を滑り移動して転動体上で転動免震を行う。しかしながら、地震動における地盤の変位方向は多様であり、必ずしも水平方向への変位のみとは限られず、上下方向、斜め上下方向、又は水平方向と上下方向とに同時に変位すると想定できる。
【００２２】
該支承盤上に配設されている転動体は、該支承盤上に環状溝が同心状に形成されていてもいなくても、自由転動可能に密接された転動体は拘束されていないため、短周期の地震動により、あらゆる方向に偏在または転動し、支承盤外に飛散する可能性があり、また転動体が摺動材上に転入し、中央端面上の摺動材と支承台の中央端面間が転がり支承化し、平常時に転動体が転動し、よつて、台風等の外力により構造物は容易に揺動することもあると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特許公報第２８８５６８１号公報
【特許文献２】特開２０００−１４５１９７号公報
【特許文献３】特開２００１−２０８１３０号公報
【特許文献４】特開２０００−１２０３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
上述した特許文献１及び２において、転動球の上部側に、常時に軽構造物等の被免震物を負荷させた状態のままで免震機能を得る免震技術を用いており、更に転動球に直接でなく構造物に間接的にバネ力を調整して加えて転動球の転動を阻止させているため、転動球の完全転動阻止は果たされず、平常時に風等の外力により転動可能であり、軽構造物等が容易に揺動する問題点があると考えられる。
【００２５】
上述した特許文献２及び４の複数球使用の免震装置において、複数球は一般的に拘束が技術的に困難であるため、ベース及び支承盤上に自由転動可能に配設された複数球体は短周期の地震動により、あらゆる方向に偏在または転動し、支承盤外に飛散する可能性があり、従つて、滑り板及び支承台の中央端面下に球体が存在しない場合も想定でき、転動免震が不能となる問題点があると考えられる。
【００２６】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑み、平常時に、上転動（滑り）板と下転動（滑り材）板間に免震球を存在させないことにより相互間の摩擦抵抗を大きくし、軽構造物等の荷重を安定支持させ、平常時に風等の外力により容易に軽構造物等が揺動することを防止し、下転動板上に自在状に載置した複数個の免震球が、地震動時に跳ね散して上下転動板間に免震球が存在せず、転動免震不能となることを、地震力を利用して、上部に貯留した免震球を続々と上滑り兼転動板と下転動板間に供給することにより、転動免震不能となることを阻止することができる、荷重を多点支持する長所を有する複数個の免震球を用いた免震支承装置を、構成単純で、長寿命で保守管理容易に、安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の上記目的を達成するための第１の解決手段は、地盤側基礎盤上に水平な下転動板を螺着し、荷重支持台盤下に備えた水平円板状の上滑り兼転動板が投影する、下転動板平面上の該投影円形範囲内の適宜な円形範囲内上に、免震球の直径値と同値を高さとした剛体でなる適宜な直径の円柱状の下部支持柱複数本を、下部支持柱相互間隔を、免震球が自在に転動可能な間隔とし、上部荷重を均等に支持する位置に配設して下端を、下転動板面上に固着し、該適宜な円形範囲内の下転動板面を、固着した該下部支持柱を除いて、免震球の球頂が上滑り兼転動板下面に接触しない適宜な深さまで切除して、免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構を形成させる。
【００２８】
該下部支持柱の複数本群の上端上に、上滑り兼転動板下面を当接させて荷重支持台盤を載置し、荷重支持台盤の上面上に、両端にフランジを配設固着した筒状支持柱を載置立設し、上端フランジ上に取付板を載置し、取付板上に軽構造物等の下端基材を載置してそれぞれ間を螺着し、免震球投入口管を筒状支持柱の上縁側に固着し、筒状支持柱の筒内を免震球混合体供給槽となし、免震球混合体供給槽の底板面となる、荷重支持台盤の上面から上滑り兼転動板の全外円周縁外間に、上滑り兼転動板の全外円周縁を取り囲むように、免震球混合体落下筒孔を均等間隔に適宜な形状と孔径を用いて、荷重支持台盤の上下間を貫通させて開孔し、免震球混合体供給槽内に、該下部支持柱の高さ値と同値を直径とした免震球複数個に、過転動抑制用砂粒体を適宜量の割合で混入させた混合体を貯留してなる免震支承装置の構成である。
【００２９】
平常時には、免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構の円柱状の下部支持柱の複数本群の上端上に、上滑り兼転動板下面が当接し、円柱状の下部支持柱の複数本群の上端面と上滑り兼転動板下面との摩擦係数が大きいため、軽構造物等の荷重を安定支持し、風等の外力が軽構造物等に作用しても軽構造物等が揺動する恐れはない。
【００３０】
大地震動発生時には、免震球の直径値と下転動板面上に固着した該下部支持柱の高さは同値であるため、上滑り兼転動板下面が円柱状の下部支持柱の複数本群の上端面上を横滑りして免震球上に乗り上り転動免震を開始する。水平変位するに同調して、免震球混合体供給槽内に貯留した、免震球複数個と過転動抑制用砂粒体との混合体が免震球混合体落下筒孔を経由して下転動板面上と上滑り兼転動板下面間に落入する。
【００３１】
下転動板上面と上滑り兼転動板下面間に落入した免震球が過転動して下転動板上面に拡散しようとするが、過転動抑制用砂粒体が免震球の過転動を抑制し、更に免震球と過転動抑制用砂粒体との混合体が下転動板面上に次々と供給されて落入するため、地震動中に上滑り兼転動板下面と下転動板上面間に免震球が不在となる恐れはなく、よつて、転動免震不能となる恐れはない。
【００３２】
地震動の多様な方向への変位や飛び跳ねにより、免震球が該下部支持柱の複数本群上に乗り上つても、該下部支持柱相互間隔を、免震球が自在に転動可能な間隔としているため、免震球が、免震球の球頂が上滑り兼転動板下面に接触しない適宜な深さまで切除した免震球無負荷水平底面上に落入し、無負荷の免震球が後続の免震球に後押しされて下転動板面上に移動する。よつて、地震動終了後に免震球が該下部支持柱の複数本群上に存在できず、平常時に上滑り兼転動板下面と該下部支持柱の複数本群上間に転動する免震球が存在せず、転動免震不能であり、風等の外力により軽構造物等が容易に揺動する問題点が発生しない。
【００３３】
地震動終了時には、免震球混合体落下筒孔内から落入してきた過転動抑制用砂粒体が、免震球混合体落下筒孔下端口と下転動板面間に堆積し、よつて、後続の免震球と過転動抑制用砂粒体との混合体が自動的に落入を停止される。
【００３４】
免震球の球頂が上滑り兼転動板下面に接触しない適宜な深さは、免震球無負荷水平底面と下転動板面との間に設ける傾斜面が、免震球無負荷水平底面上の無負荷の免震球が容易に下転動板面上に登り上ることができる角度が得られる深さである。
【００３５】
免震球混合体落下筒孔の適宜な形状と孔径は、免震球と過転動抑制用砂粒体との混合体が、地震動中に免震球混合体落下筒孔内に詰ることなく継続して落下可能な形状と孔径である。
【００３６】
免震球と過転動抑制用砂粒体との適宜量の混合割合は、平常時に、免震球混合体落下筒孔下端口と下転動板面間に、免震球混合体落下筒孔内から落入してきた免震球が、容易に転動して下転動板面上に拡散転動することを防止できる、過転動抑制用砂粒体量が得られる混合割合が目安である。
【００３７】
上滑り兼転動板が投影する、下転動板平面上の投影円形範囲内の、適宜な円形範囲の選定は、上滑り兼転動板と適宜な円形範囲とを同径円形にして用いると、上滑り兼転動板と該下部支持柱の複数本群の上端面との間の摩擦係数が最大に得られ、適宜な円形範囲を小さく用いる程摩擦係数が小さく得られる。適宜な円形範囲を選定することで適宜な摩擦係数が用いられる。
【００３８】
上滑り兼転動板が投影する、上転動板平面上の投影円形範囲内の、適宜な円形範囲内を超える範囲の下転動板を、上下を貫通させて除去し、除去した空間内に、同形同高の剛体でなる支持盤と下部支持柱の複数本群とを一体的に形成させてなる、免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構ユニツトを設けて挿入固着して用いることができる。
【００３９】
第２の解決手段は、免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構を用いるに代えて、水平円板状の上滑り兼転動板が投影する、下転動板平面上の該投影円形範囲内の、適宜な円形範囲内を、下転動板の上下面間を貫通させて切断除去し、更に続けて地盤側基礎盤の一部も開穴除去し、開穴除去した空間内に、剛体でなる同外径円形状の底板付の円筒容器を挿入し、円筒容器の底板上に、剛体でなる適宜な直径の該下部支持柱複数本を、該下部支持柱相互間隔を、免震球が自在に転動可能な間隔とし、上部荷重を均等に支持する位置に配設して下端を円筒容器の底板上に固着し、該下部支持柱の上端高を円筒容器の外円周縁の上端高に揃え、円筒容器の上端側を上滑り兼転動板下面に当接させ、円筒容器の底板に接する円筒容器の筒壁を開穴して免震球転動排出管の一端口を接続し、他端口を免震球取出室に接続してなる、免震球落下部付容器を備えた滑り支持柱機構を用いた、第１の解決手段記載の免震支承装置の構成である。
【００４０】
地震動の多様な方向への変位や飛び跳ねにより、免震球が該下部支持柱複数本群上に乗り上つても、該下部支持柱相互間隔を、免震球が自在に転動可能な間隔としているため、免震球が、該下部支持柱相互間の落下部から容器内に落入し、該下部支持柱の複数本群上に存在できず、よつて、平常時に上滑り兼転動板下面と該下部支持柱の複数本群上間に転動する免震球が存在せず、転動免震不能であり、風等の外力により軽構造物等が容易に揺動する問題点が発生しない。容器内に落入した免震球は免震球転動排出管を経由して免震球取出室に滞留し、回収されて再使用できる。
【００４１】
免震球の落下部を形成する該下部支持柱を複数本用いるに代えて、軽構造物等の荷重を負担できる、剛体でなる格子目状の下部支持体を、円筒容器の外円周縁の上端高に揃え、格子目穴径を免震球が容易に落下できる穴径として、代替して用いことができる。なお、格子目状の下部支持体に限定されず、免震球が容易に落下できる適宜な穴形状を備えてあれば何れも用いることができる。
【００４２】
第３の解決手段は、免震球混合体供給槽内に、免震球複数個に過転動抑制用砂粒体を適宜量の割合で混入させた混合体を貯留するに代えて、免震球混合体供給槽内の中央辺に、別個に円筒状の免震球供給槽を内設し、免震球供給槽下端の全円周縁から免震球混合体落下筒孔内の適宜な位置間に、副落下筒孔形成筒壁を配設固着し、免震球供給槽の内筒壁に沿わせて、槽底板に免震球落下孔を均等間隔に適宜な形状と孔径を用いて開孔し、免震球混合体供給槽内に過転動抑制用砂粒体を貯留し、免震球供給槽内に免震球を貯留した第１または第２の解決手段記載の免震支承装置の構成である。
【００４３】
過転動抑制用砂粒体と免震球とを分離して貯留し、免震球混合体落下筒孔下端口と下転動板面間に別々に落入させると、免震球より外側に落入する過転動抑制用砂粒体が、平常時に効果的に免震球の過転動を抑制し、免震球の過落入を抑制する。
【発明の効果】
【００４４】
上記のように構成された第１解決手段による免震支承装置では、上滑り兼転動板下面に、該下部支持柱の複数本群上端を当接させて免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構を配設したことにより、平常時には双方間が摩擦抵抗大きく接面するため、風等の外力が軽構造物等に作用しても軽構造物等が揺動する恐れはない。
【００４５】
地震動時に、上滑り兼転動板が水平変位するに同調して、上部の免震球混合体供給槽から
免震球混合体落下筒孔を経由して、地震力により自動的に、免震球複数個に、過転動抑制用砂粒体を適宜量の割合で混入させた混合体が下転動板平面上に続々と供給されることにより、上滑り兼転動板と下転動板面間に免震球が不在となることはなく、過転動抑制用砂粒体は免震球の過転動を抑制し、安定した転動免震が続行できる。地震動終了時には、過転動抑制用砂粒体が免震球混合体落下筒孔下端口を塞ぎ、自動的に免震球と過転動抑制用砂粒体との混合体の供給が停止される。
【００４６】
地震動中に免震球が飛び跳ねて、該下部支持柱の複数本群上に転動入しても、該支持柱相互間隔を、免震球が自在に転動可能な間隔としているため、免震球が免震球無負荷水平底面上に落下し、よつて、平常時には該下部支持柱の複数本群上に免震球が存在せず、該円下部支持柱の複数本群上と上滑り兼転動板間は転動免震が不能であり、相互間は摩擦抵抗大きく軽構造物等の荷重を安定支持し、風等の外力が軽構造物等に作用しても軽構造物等が揺動する恐れはない。
【００４７】
第２解決手段による免震支承装置では、免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構を用いるに代えて、免震球落下部付容器を備えた滑り支持柱機構を用いたことにより、地震動中に免震球が飛び跳ねて、該下部支持柱複数本群上に転動してきても、停滞することなく免震球が円筒容器内に落下する。
【００４８】
第３解決手段による免震支承装置では、過転動抑制用砂粒体と免震球とを分離して貯留したことにより、下転動板上面上に落入するとき、免震球より外側に落入する過転動抑制用砂粒体が、より一層効果的に免震球の過転動を防止する。
【００４９】
本免震支承装置には、回転する機器を用いておらず、また経年劣化する材料を用いて構成していないため、長年月間の保守管理は甚だ経済的となる。更に地震動終了時には免震球及び過転動抑制用砂粒体は、地震動終了後に回収して再使用するため、消耗品とはならない経済性がある。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】（a）  実施形態１に係る免震支承装置Aの縦断面図。 （b） 図１aのＸ−Ｘ部の荷重支持台盤に開孔した免震球混合体落下筒孔を示す断面平面図。  (c)  図１aの実線大円G内の、免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構ユニツトDの切欠き半円形内の拡大平面図。 (d)  図１aの実線大円G内の、免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構ユニツトDの拡大断面図。
【図２】（a）  図１aの免震支承装置Aの水平変位状態時の縦断面図。 （b） 図２aのY−Y部の荷重支持台盤と上滑り兼転動板の一部透視線を含む水平変位状態時の平面図。
【図３】（a）  実施形態２に係る免震支承装置Bの縦断面図。  （b） 図３aの実線大円H内の、免震球落下部付容器を備えた滑り支持柱機構Eの平面図。  (c)  図３aの実線大円H内の、免震球落下部付容器を備えた滑り支持柱機構Eの拡大断面図。
【図４】（a）  実施形態３に係る免震支承装置Cの縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、図を用いて本発明の実施形態を説明する。図中の小黒丸点は過転動抑制用砂粒体を示し、中白丸は免震球を示し、大黒丸は円柱状の下部支持柱を示す。全図を通し同一物には同一番号を付して、説明の重複を避ける。
【００５２】
（第１実施形態）図１から図２に基づいて免震支承装置Aを説明すれば、地盤側基礎盤１上に水平な下転動板２を螺着し、荷重支持台盤３下に備えた水平円板状の上滑り兼転動板４が投影する、投影外周縁範囲より適宜に広い下転動板２平面範囲を、適宜な形状で上下を貫通させて除去する。
【００５３】
除去した下転動板２の空間内に納まる形状で、同高の剛体でなる下支持盤５上に、上滑り兼転動板４の円板形範囲内の、適宜な円形範囲内６上に、免震球７の直径値と同値を高さとした剛体でなる適宜な直径の円柱状の下部支持柱８複数本を、該下部支持柱８相互間隔を、免震球７が自在に転動可能な間隔とし、上部荷重を均等に支持する位置に配設して下端を下支持盤５上に固着する。
【００５４】
該適宜な円形範囲内６の下支持盤５面を、固着した該下部支持柱８を除いて、免震球７の球頂が上滑り兼転動板４下面に接触しない適宜な深さまで切除して、免震球無負荷水平底面９を形成させ、免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構ユニツトDとして設ける。
【００５５】
除去した下転動板２の空間内に、該滑り支持柱機構ユニツトDの下支持盤５を挿入固着すし、該下部支持柱８の複数本群上に、上滑り兼転動板４下面を当接させて荷重支持台盤３を載置する。
【００５６】
荷重支持台盤３の上面上に、両端にフランジを配設固着した筒状支持柱１０を載置立設し、上端フランジ上に取付板１１を載置し、取付板１１上に軽構造物等の下端基材１２を載置してそれぞれ間を螺着し、免震球投入口管１３を筒状支持柱１０の上縁側に固着し、筒状支持柱１０の筒内を免震球混合体供給槽１４となし、免震球混合体供給槽１４の底板面となる荷重支持台盤３の上面から上滑り兼転動板４の全外円周縁外間に、上滑り兼転動板４の全外円周縁を取り囲むように、免震球混合体落下筒孔１５を均等間隔に適宜な形状と孔径を用いて、荷重支持台盤３の上下間を貫通させて開孔し、免震球混合体供給槽１４内に、円柱状の下部支持柱８の高さ値と同値を直径とした免震球７複数個に、過転動抑制用砂粒体１６を適宜量の割合で混入させた混合体を貯留する。
【００５７】
用いる複数個の免震球７は、メツキした鋼球、ステンレス球、各種金属球、各種プラスチツク球、セラミツク球等々が用いられる。球径は大球よりも小球が荷重を多点支持する観点からすると適する。下転動板２の直径等々から適宜に選定して用いる。
【００５８】
水平な下転動板２は剛体でなり、用いる複数個の免震球７が荷重を支持して転動可能な平滑面を有するもので、鋼、軽金属、高強度コンクリート、繊維補強コンクリート、繊維強化プラスチツク等々の板材が用いられる。また、普通コンクリート上に薄いステンレス板を張り、平滑面と不錆性を利用して用いられる。
【００５９】
筒状支持柱１０の上端フランジ上と取付板１１間に、筒状支持柱１０の傾斜許容用の、ゴム状弾性体と鋼板とを積層してなる、緩衝材１７を配設螺着すると、上向きの緩やかな円錐状の下転動板が用いられ、原位置復元力を利用することができる。
【００６０】
水平な下転動板２には、上滑り兼転動板４が必要とする水平変位量を支障なく変位することができる転動許容幅面を上滑り兼転動板４の全外周縁側に備える。
【００６１】
荷重支持台盤３、上滑り兼転動板４は、一体的に鋼材で形成させて、防錆処理して用いると良い。剛体でなり、鋼材に勝る材質で経済性あれば、何れも用いられる。
【００６２】
荷重支持台盤３の免震球混合体落下筒孔１５下端口辺を、免震球７複数個に、過転動抑制用砂粒体１６を適宜量の割合で混入させた混合体が、下転動板２上に容易に落入可能なように適宜に切拡げて用いるとよい。また、荷重支持台盤３の全外周縁も、上滑り兼転動板４下面が免震球７上に支障なく容易に乗り上がれるように、全外周縁傾斜面としたりして、適宜面を形成させる。
【００６３】
免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構ユニツトDは、鋼材でなる下支持盤５上の、上滑り兼転動板４の円板形範囲内の、適宜な円形範囲内６に、用いる免震球７が自在に転動可能な間隔とし、上部荷重を均等に支持する位置に、適宜な直径の該下部支持柱８となる鋼棒の下端側を螺子状にして、下支持盤５を開穴して螺着したり、鋼棒端を挿入して接着して用いてもよい。また、下支持盤５と該下部支持柱８とを一体的に剛体でなる各種の材料を適宜に用い、一体的に成型化して用いることもできる。一体的に成型化すると、免震球無負荷水平底面９が同時に容易に形成できる。
【００６４】
本実施形態では筒状支持柱１０を、円筒状支持柱１０を図に用いて説明するが、角筒状や多角筒状等の適宜筒状支持柱が用いられる。汎用の建築用鋼管に両端にフランジを配設固着し、防錆処理して用いると経済的に得られる。その他鋼管に限らず安価で適する剛体の材料で形成できるなら何れも用いられる。
【００６５】
筒状支持柱１０の筒内を免震球混合体供給槽１４となし、免震球混合体供給槽１４の底板面となる荷重支持台盤３の上下間を貫通させて開孔して用いる、免震球混合体落下筒孔１５は、荷重支持台盤３の荷重支持機能を喪失させない範囲内で、免震球混合体供給槽１４の底面側から上滑り兼転動板４の全外円周縁間外に、上滑り兼転動板４の全外円周縁を取り囲むように、沿わせて均等間隔に開孔する。
【００６６】
適宜な形状と孔径は、免震球混合体供給槽１４内に貯留した、該下部支持柱８の高さ値と同値を直径とした、免震球７複数個と過転動抑制用砂粒体１６との混合体が地震動時に地震力で上滑り兼転動板４と下転動板２間に、免震球混合体落下筒孔１５内に詰ることなく、支障なく落入することができる形状と孔径を用いる。
【００６７】
過転動抑制用砂粒体１６は、天然砂、人造砂が用いられ、免震球７の過転動抑制用に用いる目的から、免震球７相互間により多く進入しやすい粒径の小さい砂粒体が用いるのに適し、中粒砂（約０．５ミリ粒度）以下の粒度分布の砂粒体が用いるのに適する。砂粒体の中でも天然珪砂、人造珪砂が、粒度分布別に広く市販されており、適宜な粒度分布（または、単一粒度）の珪砂が容易に用いられる。適宜な鉱物系の砂粒体を選定して用いる。
【００６８】
以下、上記構成の動作を説明する。平常時には、免震球無負荷水平底面９を備えた滑り支持柱機構ユニツトDの該下部支持柱８の複数本群の上端上に、上滑り兼転動板４下面が当接し、該下部支持柱８の複数本群の上端面と上滑り兼転動板４下面との摩擦係数が大きいため、軽構造物等の荷重を安定支持し、風等の外力が軽構造物等に作用しても軽構造物等が揺動する恐れはない。
【００６９】
大地震動発生時には、免震球７の直径値と下転動板２面上に固着した該下部支持柱８の高さは同値であるため、上滑り兼転動板４下面が該下部支持柱８の複数本群の上端面上を横滑りして免震球７上に乗り上り転動免震を開始する。水平変位するに同調して、免震球混合体供給槽１４内に貯留した、免震球７複数個と過転動抑制用砂粒体１６との混合体が免震球混合体落下筒孔１５を経由して下転動板２面上と上滑り兼転動板４下面間に落入する。
【００７０】
下転動板２上面と上滑り兼転動板４下面間に落入した免震球７が過転動して下転動板２上面に拡散しようとするが、過転動抑制用砂粒体１６が免震球７の過転動を抑制し、更に免震球７と過転動抑制用砂粒体１６との混合体が下転動板２面上に次々と供給されて落入するため、地震動中に上滑り兼転動板４下面と下転動板２上面間に免震球７が不在となる恐れはなく、よつて、転動免震不能となる恐れはない。
【００７１】
地震動の多様な方向への変位や飛び跳ねにより、免震球７が該下部支持柱８の複数本群上に乗り上つても、該下部支持柱８相互間隔を、免震球７が自在に転動可能な間隔としているため、免震球７が、免震球７の球頂が上滑り兼転動板４下面に接触しない適宜な深さまで切除した免震球無負荷水平底面９上に落入し、無負荷の免震球７が後続の免震球７に後押しされて下転動板面２上に移動する。よつて、地震動終了後に免震球７が該下部支持柱８の複数本群上に存在できず、平常時に上滑り兼転動板４下面と該下部支持柱８の複数本群上間に転動する免震球７が存在せず、転動免震不能であり、風等の外力により軽構造物等が容易に揺動する問題点が発生しない。
【００７２】
地震動終了時には、免震球混合体落下筒孔１５内から落入してきた過転動抑制用砂粒体１６が、免震球混合体落下筒孔１５下端口と下転動板２面間に堆積し、よつて、後続の免震球７と過転動抑制用砂粒体１６との混合体が自動的に落入を停止される。
【００７３】
（第２実施形態）図３に基づいて免震支承装置Bを説明すれば、免震球無負荷水平底面９を備えた滑り支持柱機構Aを用いるに代えて、水平円板状の上滑り兼転動板４が投影する、下転動板２平面上の該投影円形範囲内の、適宜な円形範囲内６を、下転動板２の上下面間を貫通させて切断除去し、更に続けて地盤側基礎盤１の一部も開穴除去し、開穴除去した空間内に、剛体でなる同外径円形状の底板付の円筒容器１８を挿入し、該円筒容器１８の底板上に、剛体でなる適宜な直径の該下部支持柱８複数本を、該下部支持柱８相互間隔を、免震球７が自在に転動可能な間隔とし、上部荷重を均等に支持する位置に配設して下端を該円筒容器１８の底板上に固着し、該下部支持柱８の上端高を該円筒容器１８の外円周縁の上端高に揃え、該円筒容器１８の上端側を上滑り兼転動板４下面に当接させ、該円筒容器１８の底板に接する該円筒容器１８の筒壁を開穴して免震球転動排出管１９の一端口を接続し、他端口を免震球取出室２０に接続してなる、免震球落下部付容器１８を備えた滑り支持柱機構Eを用いた、免震支承装置Bの構成である。
【００７４】
剛体でなる同外径円形状の底板付の円筒容器１８は、防錆処理した鋼（含む鋳物）、軽金属、高強度コンクリート、繊維補強コンクリート、繊維強化プラスチツク、高強度プラスチツク等々の材料で形成させて用いることができ、また、適宜な直径の該下部支持柱８となる鋼棒の下端側を螺子状にして、底板に開穴して螺着したり、鋼棒端を挿入して接着して用いてもよい。更に該円筒容器１８と該下部支持柱８とを一体的に剛体でなる各種の材料を適宜に用い、一体的に成型化して用いることもできる。
【００７５】
免震球７の落下部を形成する該下部支持柱８を複数本用いるに代えて、軽構造物等の荷重を負担できる、剛体でなる格子目状の下部支持体を、該円筒容器１８の外円周縁の上端高に揃え、格子目穴径を免震球７が容易に落下できる穴径として、代替して用いことができる。なお、格子目状の下部支持体に限定されず、免震球７が容易に落下できる適宜な穴形状を備えてあれば何れも用いることができる。
【００７６】
以下、上記構成の動作を説明する。地震動の多様な方向への変位や飛び跳ねにより、免震球７が該下部支持柱の複数本群上に乗り上つても、該下部支持柱８相互間隔を、免震球７が自在に転動可能な間隔としているため、免震球７が、該下部支持柱８相互間の落下部から該円筒容器１８内に落入し、該下部支持柱８の複数本群上に存在できず、よつて、平常時に上滑り兼転動板４下面と該下部支持柱８の複数本群上間に転動する免震球７が存在せず、転動免震不能であり、風等の外力により軽構造物等が容易に揺動する問題点が発生しない。該円筒容器１８内に落入した免震球は免震球転動排出管１９を経由して免震球取出室２０に滞留し、地震動終了後に回収されて再使用できる。
【００７７】
（第３実施形態）図３に基づいて免震支承装置Cを説明すれば、免震球混合体供給槽１４内に、免震球７複数個に過転動抑制用砂粒体１６を適宜量の割合で混入させた混合体を貯留するに代えて、免震球混合体供給槽１４内の中央辺に、別個に円筒状の免震球供給槽２１を内設し、該免震球供給槽２１下端の全円周縁から免震球混合体落下筒孔１５内の適宜な位置間に、副落下筒孔形成筒壁２２を配設固着し、該免震球供給槽２１の内筒壁に沿わせて、槽底板に免震球落下孔２３を均等間隔に適宜な形状と孔径を用いて開孔し、免震球混合体供給槽１４内に過転動抑制用砂粒体１６を貯留し、該免震球供給槽２１内に免震球７を貯留した、第１または２実施形態に用いる免震支承装置Cの構成である。
【００７８】
免震球混合体供給槽１４と副落下筒孔形成筒壁２２とは、鋼板、（防錆処理した）ステンレス板、軽金属板、繊維強化プラスチツク板、高強度プラスチツク板等々の材料で形成させて用いることができ、また、免震球混合体供給槽１４と副落下筒孔形成筒壁２２とを一体的に成型化して用いることもできる。免震球混合体供給槽１４や荷重支持台盤３に強固に螺着して固定する。
【００７９】
以下、上記構成の動作を説明する。過転動抑制用砂粒体１６と免震球７とを分離して貯留し、免震球混合体落下筒孔１５下端口と下転動板２面間に別々に落入させると、免震球７より外側に落入する過転動抑制用砂粒体１６が、平常時に効果的に免震球７の過転動を抑制し、免震球７の過落入を抑制する。
【符号の説明】
【００８０】
A  第１実施形態に係る免震支承装置。
B  第２実施形態に係る免震支承装置。
C  第３実施形態に係る免震支承装置。
D  免震球無負荷水平底面を備えた滑り支持柱機構ユニツト。
E  免震球落下部付容器を備えた滑り支持柱機構。
G  実線大円。
H  実線大円。
１  地盤側基礎盤。
２  下転動板。
３  荷重支持台盤。
４  上滑り兼転動板。
５  下支持盤。
６  適宜な円形範囲内。
７  免震球。
８  円柱状の下部支持柱。
９  免震球無負荷水平底面。
１０  筒状支持柱。
１１  取付板。
１２  軽構造物等の下端基材。
１３  免震球投入口管。  
１４  免震球混合体供給槽。
１５  免震球混合体落下筒孔。
１６  過転動抑制用砂粒体。
１７  緩衝材。
１８  底板付の円筒容器。
１９  免震球転動排出管。
２０  免震球取出室。
２１  免震球供給槽。
２２  副落下筒孔形成筒壁。
２３  免震球落下孔。
【図１】
2011099310.tif 000003
【図２】
2011099310.tif 000004
【図３】
2011099310.tif 000005
【図４】
2011099310.tif 000006