(57)【要約】【課題】作用する軸力の大きさにかかわらず性能を安定的に維持できるとともに、コストを抑えることができる免震装置を提供する。【解決手段】上部構造体１２の下側に連結され下部構造体１１に設けられたすべり面５に沿って水平方向に転動可能なベアリング（転動部）２１を備える転がり支承２と、転がり支承２と並列され、上部構造体１２の下側に連結されすべり面５に沿って水平方向に摺動可能な摺動部３１を有するすべり支承３と、を有し、上部構造体１２から作用する軸力が所定の値以下の場合は、ベアリング２１がすべり面５と当接してすべり面５を転動可能になるとともに、摺動部３１がすべり面５と離間し、転がり支承２およびすべり支承３に作用する軸力が所定の値を超える場合は、ベアリング２１がすべり面５と当接してすべり面５を転動可能になるとともに、摺動部３１がすべり面５と当接してすべり面５を滑動可能にする。【選択図】図１
2019120098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に相対変位可能な下部構造体と、上部構造体との間に設けられる免震装置において、
前記上部構造体の下側に連結され前記下部構造体に設けられたすべり面に沿って水平方向に転動可能な転動部を備える転がり支承と、
前記転がり支承と並列され、前記上部構造体の下側に連結され前記すべり面に沿って水平方向に摺動可能な摺動部を有するすべり支承と、を有し、
前記上部構造体から作用する軸力が所定の値以下の場合は、前記転動部が前記すべり面と当接して前記すべり面を転動可能になるとともに、前記摺動部が前記すべり面と離間し、
前記転がり支承および前記すべり支承に作用する軸力が前記所定の値を超える場合は、前記転動部が前記すべり面と当接して前記すべり面を転動可能になるとともに、前記摺動部が前記すべり面と当接して前記すべり面を滑動可能にすることを特徴とする免震装置。
【請求項２】
前記転がり支承は、前記転がり支承と前記上部構造体とを互いに上下方向に離間するように付勢する付勢部材を介して前記上部構造体の下側に連結され、
前記上部構造体から作用する軸力が前記所定の値以下の場合は、前記付勢部材の付勢力によって前記摺動部が前記転動部よりも上側に配置され前記すべり面から離間し、前記上部構造体から作用する軸力が前記所定の値を超える場合は、前記付勢部材が圧縮されて前記摺動部が前記転動部と同じ高さとなり前記すべり面と当接することを特徴とする請求項１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】
下部構造体と上部構造体との間に設けられる転がり支承やすべり支承は、上部構造体からの軸力を支持しつつ下部構造体と上部構造体とを相対変位可能とすることができ、免震装置に広く用いられている（例えば、特許文献１および２参照）。
転がり支承は、球体やコロなどの転動部が下部構造体のすべり面を転がるように構成され、すべり面との摩擦係数μを非常に小さな値（例えば、μ≒０．００５）で実現できる特徴がある。
すべり支承は、低摩擦材が設けられた摺動部が下部構造体のすべり面を滑るように構成され、積層ゴム支承と同等以上の大きな耐荷重を安価に実現できる特徴がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１０４４７号公報
【特許文献２】特開２０１７−１６６５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、転がり支承は、一般的に耐荷重が小さく大きな軸力を支持できないという問題がある。また、転がり支承は、高精度の機械部品で構成されていることにより、耐荷重を大きくすることが容易ではなく、コストがかかるという問題がある。
【０００５】
一方、すべり支承は、一般的に耐荷重が大きく大きな軸力を支持可能であるが、すべり面との摩擦係数を、転がり支承とすべり面との摩擦係数のような小さな値にすることは困難である。
また、すべり支承の摩擦係数は、すべり面の面圧に依存する性質があり、支承に作用する軸力が小さく低面圧の場合には大きくなり、作用する軸力が大きく低面圧の場合には小さくなる性質がある。
例えば、現在市販されている低摩擦すべり支承の摩擦係数μは、基準面圧２０ＭＰａ（２０Ｎ/ｍｍ２）の場合には０．０１４であるが、基準面圧が１／４の５ＭＰａの場合には０．０２９となり、基準面圧２０ＭＰａ（２０Ｎ/ｍｍ２）の場合と比べて約２倍となる。さらに、すべり支承の摩擦係数μは、基準面圧が１／２０の１ＭＰａの場合には０．０７となって基準面圧２０ＭＰａ（２０Ｎ/ｍｍ２）の場合と比べて約５倍となり、基準面圧が１／２００の０．１ＭＰａの場合には０．２４となって基準面圧２０ＭＰａ（２０Ｎ/ｍｍ２）の場合と比べて約１７倍ともはや低摩擦とは言い難いものになってしまう。
【０００６】
このように、転がり支承は、耐荷重が小さく高軸力時の支持が困難であるという問題があり、すべり支承は、低軸力時にすべり面との摩擦係数が大きくなってしまうという問題がある。これらのことから、現状の転がり支承やすべり支承では、低軸力から高軸力まで安定した性能（低摩擦）の支承を合理的に構築することができない。
また、転がり支承は、高精度の機械部品で構成されているため、耐荷重を大きくしようとするとコスト高になるという問題もある。
【０００７】
そこで、本発明は、作用する軸力の大きさにかかわらず性能を安定的に維持できるとともに、コストを抑える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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る免震装置は、水平方向に相対変位可能な下部構造体と、上部構造体との間に設けられる免震装置において、前記上部構造体の下側に連結され前記下部構造体に設けられたすべり面に沿って水平方向に転動可能な転動部を備える転がり支承と、前記転がり支承と並列され、前記上部構造体の下側に連結され前記すべり面に沿って水平方向に摺動可能な摺動部を有するすべり支承と、を有し、前記上部構造体から作用する軸力が所定の値以下の場合は、前記転動部が前記すべり面と当接して前記すべり面を転動可能になるとともに、前記摺動部が前記すべり面と離間し、前記転がり支承および前記すべり支承に作用する軸力が前記所定の値を超える場合は、前記転動部が前記すべり面と当接して前記すべり面を転動可能になるとともに、前記摺動部が前記すべり面と当接して前記すべり面を滑動可能にすることを特徴とする。
【０００９】
摺動部は、上部構造体から作用する軸力が大きく、すべり面の面圧が大きくなるほど、すべり面での摩擦係数が小さくなり、上部構造体から作用する軸力が小さくすべり面の面圧が小さくなるほど、すべり面での摩擦係数が大きくなる性質がある。
本発明では、すべり支承は、上部構造体から作用する軸力が所定の値を上回る場合には、摺動部がすべり面を摺動可能とし、上部構造体から作用する軸力が所定の値以下で小さく、面圧が小さいため摺動部とすべり面との摩擦係数が大きいときには、摺動部がすべり面と離間する構成である。このため、すべり支承は、面圧が大きくすべり面との摩擦係数を小さく維持できる場合のみすべり面を摺動することになる。
一方、転動部は、上部構造体から作用する軸力の変化によるすべり面との摩擦係数の変化は小さいため、上部構造体から作用する軸力の大きさにかかわらず、すべり面との摩擦係数を略一定の小さい値に維持することができる。
【００１０】
上部構造体から作用する軸力が小さい場合は、すべり面との摩擦係数が小さい転がり支承のみが軸力を支持しながらすべり面を転動可能となり、上部構造体から作用する軸力が大きい場合は、すべり面との摩擦係数が小さい転がり支承と、すべり面に対する面圧が大きくなってすべり面との摩擦係数が小さくなったすべり支承とが軸力を支持しながらすべり面を転動可能となるため、上部構造体から作用する軸力の大きさにかかわらず、すべり面との摩擦係数を小さく維持することができる。これにより、上部構造体から作用する軸力の大きさにかかわらず、免震装置の性能を安定的に維持することができる。
【００１１】
また、転がり支承は、一般的に大きな軸力を支持する構造にしようとすると、コストが増大する傾向がある。
本発明では、上部構造体から作用する軸力が所定の値を超えて大きい場合には、転がり支承のみで軸力を支持しているが、上部構造体から作用する軸力が所定の値を超えて大きい場合には、転がり支承のみでなく転がり支承およびすべり支承の両方がその軸力を支持している。このため、上部構造体から作用する軸力が大きくなっても、その軸力を転がり支承およびすべり支承の両方で負担するため、転がり支承が負担する軸力を軽減させることができ、転がり支承にかかるコストを削減することができる。
【００１２】
また、本発明に係る免震装置では、前記転がり支承は、前記転がり支承と前記上部構造体とを互いに上下方向に離間するように付勢する付勢部材を介して前記上部構造体の下側に連結され、前記上部構造体から作用する軸力が前記所定の値以下の場合は、前記付勢部材の付勢力によって前記摺動部が前記転動部よりも上側に配置され前記すべり面から離間し、前記上部構造体から作用する軸力が前記所定の値を超える場合は、前記付勢部材が圧縮されて前記摺動部が前記転動部と同じ高さとなり前記すべり面と当接するようにしてもよい。
このような構成とすることにより、転動部のみがすべり面を摺動可能な状態と、転動部および摺動部の両方がすべり面を摺動可能な状態と、の切り替えを、上部構造体から作用する軸力によって容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、作用する軸力の大きさにかかわらず性能を安定的に維持できるとともに、コストを抑えた装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による免震装置の一例を示す模式図で、作用する軸力が小さい場合を示す図である。
【図２】本発明の実施形態による免震装置の分解図である。
【図３】本発明の実施形態による免震装置の一例を示す模式図で、作用する軸力が大きい場合を示す図である。
【図４】転がり支承、すべり支承それぞれの軸力と摩擦係数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態による免震装置について、図１乃至図４に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態による免震装置１は、上下方向に離間し水平方向に相対変位可能な下部構造体１１と上部構造体１２との間の免震層１３に設けられている。本実施形態では、免震層１３には複数の免震装置１が設けられている。
図１および図２に示すように、免震装置１は、並列に配置された転がり支承２と、すべり支承３と、を有している。本実施形態では、すべり支承３が上下方向に貫通する筒状に形成され、転がり支承２がすべり支承３の内側に配置されてすべり支承３に囲まれている。
転がり支承２は、上部構造体１２の下側に圧縮ばね（付勢部材）４を介して連結され、下部構造体１１の上面１１ａを転動可能に構成されている。すべり支承３は、上部構造体１２の下側に連結され、下部構造体１１の上面１１ａを滑動可能に構成されている。
下部構造体１１の上面１１ａは、水平面に形成され、例えばステンレスの板材などが設けられ、すべり面５が構成されている。
【００１６】
転がり支承２は、すべり面５を転動可能な鋼球やコロなどのベアリング（転動部）２１と、ベアリング２１を支持し圧縮ばね４を介して上部構造体１２と連結されるベアリング支持部２２と、を有している。
ベアリング支持部２２は、ベアリング２１の上方に設けられ、ベアリング２１を上側から転動可能に支持している。ベアリング支持部２２の側部には下部側および外側（すべり支承３側）に開口する切欠き部２３が形成されている。切欠き部２３を構成する面のうち、下側を向く面を下向き面２３ａとする。下向き面２３ａは、略水平面に形成されている。
【００１７】
圧縮ばね４は、ベアリング支持部２２と上部構造体１２との間に設けられ、ベアリング支持部２２と上部構造体１２とを上下方向に離間する向きに付勢している。圧縮ばね４が伸縮することによって、上部構造体１２の下面１２ａからベアリング２１の下端部２１ａまでの寸法が変化するように構成されている。圧縮ばね４としては、図２に示す皿ばねやコイルばねや板ばねが好適である。
本実施形態では、転がり支承２に作用する耐荷重（支持軸力）がＮ１の場合、ベアリング２１とすべり面５との摩擦係数μ１がμ１≦０．００６となるように設定されている。
【００１８】
すべり支承３は、すべり面５を摺動可能な摺動部３１と、摺動部３１を支持し上部構造体１２と連結される摺動部支持部３２と、を有している。
摺動部支持部３２の下面は、水平面に形成され、この下面に沿って摺動部３１が設けられている。摺動部３１は、摺動部支持部３２の下面にテフロン（登録商標）のコーティングを施したり、テフロン（登録商標）テープを貼りつけたりすることで形成されている。摺動部３１は、摺動部支持部３２の下面の略全体に形成されている。
摺動部支持部３２の下部側には、内側（転がり支承２側）に突出する顎部３３が形成されている。顎部３３の上面３３ａは、略水平面に形成されている。顎部３３は、ベアリング支持部２２の切欠き部２３の内部に設けられていて、顎部３３の上面３３ａが切欠き部２３の下向き面２３ａの下側に上下方向に対向するように配置されている。
【００１９】
転がり支承２が圧縮ばね４の伸縮によって上部構造体１２に対して上下方向に変位すると、すべり支承３は上部構造体１２に対して上下方向に変位しないため、切欠き部２３の下向き面２３ａが顎部３３の上面３３ａに対して上下方向に変位する。
このため、圧縮ばね４が伸長し、転がり支承２が上部構造体１２と離間するように下方に変位すると、切欠き部２３の下向き面２３ａが顎部３３の上面３３ａに近接し、圧縮ばね４が圧縮し、転がり支承２が上部構造体１２と近接するように上方に変位すると、切欠き部２３の下向き面２３ａが顎部３３の上面３３ａと離間する。
顎部３３の上面３３ａと切欠き部２３の下向き面２３ａとは、近接すると当接し、離間すると間に隙間が形成される。
【００２０】
上部構造体１２の下面１２ａから摺動部３１の下面３１ａまでの寸法は、常に一定の値ｈ１となるように設定されている。
本実施形態では、すべり支承３に作用する耐荷重（支持軸力）がＮ２の場合、摺動部３１とすべり面５との摩擦係数μ２が０．０１≦μ２≦０．１となるように設定されている。基準面圧σ０で摺動部３１とすべり面５との接触面積をＡとしたときの耐荷重Ｎ２は、Ｎ２＝Ａ・σ０＞１０Ｎ１としている。このように、すべり支承３の耐荷重を転がり支承２の耐荷重と比較して桁違いに大きく設定している。
【００２１】
転がり支承２と、すべり支承３とは、図１に示すように、圧縮ばね４が伸長し切欠き部２３の下向き面２３ａと、すべり支承３の顎部３３の上面３３ａとが当接すると、転がり支承２のベアリング２１の下端部２１ａが、すべり支承３の摺動部３１の下面３１ａよりも下側に配置される。このときの上部構造体１２の下面１２ａから転がり支承２のベアリング２１の下端部２１ａまでの寸法ｈ２は、上部構造体１２の下面１２ａからすべり支承３の摺動部３１の下面３１ａまでの寸法ｈ１よりも大きくなっている。
ベアリング支持部２２の切欠き部２３の下向き面２３ａは、圧縮ばね４が伸長してすべり支承３の顎部３３の上面３３ａに当接すると、顎部３３の上面３３ａよりも下側は変位できないように構成されている。このため、上部構造体１２の下面１２ａから転がり支承２のベアリング２１の下端部２１ａまでの寸法は、最大でｈ２となる。このとき、伸長した圧縮ばね４に付勢される力はＮ１´である。
【００２２】
このような免震装置１は、上方から受ける軸力Ｎが所定の値Ｎ１´以下の場合（Ｎ≦Ｎ１´）には、圧縮ばね４の付勢力によってベアリング支持部２２の切欠き部２３の下向き面２３ａがすべり支承３の顎部３３の上面３３ａに当接した状態で保たれ、上部構造体１２の下面１２ａと下部構造体１１の上面１１ａ（すべり面５の上面５ａ）との間隔が上記のｈ２に維持されるように構成されている。
これに対し、上方から受ける軸力Ｎが所定の値Ｎ１´よりも大きい場合（Ｎ＞Ｎ１´）には、図３に示すように、圧縮ばね４が上方から受ける軸力Ｎが所定の値Ｎ１´以下の場合よりも圧縮されてベアリング支持部２２の切欠き部２３の下向き面２３ａがすべり支承３の顎部３３の上面３３ａから離間し、すべり支承３の摺動部３１の下面３１ａがすべり面５と当接するまで上部構造体１２が下部構造体１１に近接する。すべり支承３の摺動部３１の下面３１ａがすべり面５と当接すると、上部構造体１２の下面１２ａと下部構造体１１の上面１１ａとの間隔が、上部構造体１２の下面１２ａから摺動部３１の下面３１ａまでの寸法と同じｈ１となるとともに、圧縮ばね４が圧縮されて、上部構造体１２の下面１２ａから転がり支承２のベアリング２１の下端部２１ａまでの間隔もｈ１となる。
【００２３】
このように、上方から受ける軸力Ｎが所定の値Ｎ１´以下の場合（Ｎ≦Ｎ１´）は、上部構造体１２の下面１２ａと下部構造体１１の上面１１ａとの間隔がｈ２となるため、ベアリング２１の下端部２１ａはすべり面５と当接するが、摺動部３１の下面３１ａはすべり面５と離間する。このときのすべり支承３の摺動部３１の下面３１ａと下部構造体１１のすべり面５との間隔は、例えば、０．２〜０．５ｍｍ程度となるように設定されている。
この状態で上部構造体１２と下部構造体１１とが水平方向に相対変位すると、ベアリング２１がすべり面５を転動し、摺動部３１は、すべり面５を滑動しないことになる。
これにより、免震装置１とすべり面５との摩擦抵抗力は、転がり支承２のベアリング２１とすべり面５との摩擦抵抗力だけとなるため、摩擦係数μ１（μ１≦０．００６）によるものとなる。
このときの上方から受ける軸力Ｎ、摩擦抵抗力Ｑ、摩擦係数μ１、見かけ上の摩擦係数μｅの関係は、下記の式（１）となる。
【００２４】
【数１】
2019120098.tif 000003
【００２５】
これに対し、上方から受ける軸力Ｎが所定の値Ｎ１´よりも大きい場合（Ｎ＞Ｎ１´）は、上部構造体１２の下面１２ａと下部構造体１１の上面１１ａとの間隔がｈ１となり、転がり支承２のベアリング２１の下端部２１ａがすべり面５と当接し、すべり支承３の摺動部３１の下面３１ａもすべり面５と当接する。このとき転がり支承２の圧縮ばね４が縮むが、圧縮量がわずかであるため圧縮ばね４から転がり支承２に付勢される力Ｎ１´はほとんど変化しない。
この状態で上部構造体１２と下部構造体１１とが水平方向に相対変位すると、ベアリング２１がすべり面５を転動し、摺動部３１がすべり面５を滑動することになる。
これにより、免震装置１とすべり面５との摩擦抵抗力は、転がり支承２のベアリング２１とすべり面５との摩擦抵抗力およびすべり支承３の摺動部３１とすべり面５との摩擦抵抗力となるため、摩擦係数μ１（μ１≦０．００６）、および摩擦係数μ２（０．０１≦μ２≦０．１）によるものとなる。
このとき上方から受ける軸力Ｎ、摩擦抵抗力Ｑ、摩擦係数μ１、摩擦係数μ２、見かけ上の摩擦係数μｅの関係は、下記の式（２）となる。
【００２６】
【数２】
2019120098.tif 000004
【００２７】
すべり支承３の摩擦係数μ２は、すべり面５からの圧縮応力度が増加すると摩擦係数μ２が低下するという面圧依存性がある。すべり面５とすべり材との接触面積Ａ、基準面圧σ０＝２０ＭＰａ（２０Ｎ/ｍｍ２）の摩擦係数μ０＝０．０１４とすると、面圧σでの摩擦係数μ２は、下記の式（３）で表される。
【００２８】
【数３】
2019120098.tif 000005
【００２９】
ここで、すべり支承３の基準面圧に対する耐荷重Ｎ２=Ａ・σ０、転がり支承２に作用する軸力Ｎ１´＝Ｎ２／２０とする。転がり支承２の摩擦係数μ１=０．００６とし、支承（免震装置１）全体への作用軸力Ｎ=αＮ２とすると、下記の式（４）が成りたつ。
【００３０】
【数４】
2019120098.tif 000006
【００３１】
また、見かけ上の摩擦係数μｅは下記の式（５）、（６）となる。
【００３２】
【数５】
2019120098.tif 000007
【００３３】
一方、免震装置１をすべり支承３だけで構成した場合はσ／σ０＝αより軸力によらず下記の式（７）となる。
【００３４】
【数６】
2019120098.tif 000008
【００３５】
図４に本実施形態の転がり支承２およびすべり支承３の両方（転がりすべり支承）で構成された免震装置１と、すべり支承のみで構成された従来の免震装置とを比較した結果を示す。
図４では以下のように定義している。
【００３６】
μｅ：支承全体の摩擦係数＝支承全体の摩擦抵抗力Ｑ／支承に作用する全軸力Ｎ
α ：軸力比＝支承に作用する全軸力Ｎ／すべり支承の基準面圧時耐力Ｎ２
Ｎ２＝Ａ・σ０
σ０：基準面圧（本実施形態では２０ＭＰａ）
Ａ ：摺動部のすべり材との接触面積
【００３７】
従来のすべり支承のみで構成された免震装置は、低軸力であると摩擦係数が大きくなる。これに対し、本実施形態の転がり支承２およびすべり支承３の両方で構成された免震装置１は、軸力が小さくても過大な摩擦係数が生じることがなく、軸力によらず摩擦係数を小さくすることができる。
【００３８】
軸力比α≦１／２０＝０．０５の場合は、転がり支承２のみがすべり面５を転動し、すべり支承３はすべり面５を摺動しないため、摩擦係数μｅは、μｅ＝０．００６となり一定の値となる。
軸力比α＞１／２０＝０．０５の場合は、転がり支承２がすべり面５を転動するとともに、すべり支承３もすべり面５を摺動するため、摩擦係数は増加するが、軸力比によらず摩擦係数μｅは、μｅ＜０．０４となる。
なお、免震装置１に転がり支承２を併用せずにすべり支承３のみを用いる場合は、軸力比α≦０．１では、摺動部３１とすべり面５との摩擦係数が軸力の低下とともに急激に増大してしまうが、軸力比α＞０．２であれば、免震装置１に転がり支承２およびすべり支承３の両方を用いる場合とほぼ同等の摩擦係数になることがわかる。
【００３９】
次に、上述した本実施形態による免震装置１の作用・効果について図面を用いて説明する。
摺動部３１は、上部構造体１２から作用する軸力が大きく、すべり面５に対する面圧が大きくなるほど、すべり面５との摩擦係数が小さくなり、上部構造体１２から作用する軸力が小さくすべり面５に対する面圧が小さくなるほど、すべり面５との摩擦係数が大きくなる性質がある。
本発明の実施形態によるすべり支承３は、上部構造体１２から作用する軸力が所定の値を超えて大きく、この軸力に対する摺動部３１とすべり面５との摩擦係数が小さくなる場合には、摺動部３１がすべり面５を摺動可能とし、上部構造体１２から作用する軸力が所定の値以下で小さく、この軸力に対する摺動部３１とすべり面５との摩擦係数が大きくなる場合には、摺動部３１がすべり面５と離間するため摺動しない構成である。このため、すべり支承３は、支承全体の摩擦係数を小さく維持できる場合のみすべり面５を摺動することになる。
一方、ベアリング２１は、上部構造体１２から作用する軸力の変化によるすべり面５との摩擦係数の変化は小さいため、上部構造体１２から作用する軸力の大きさにかかわらず所定の値以下の軸力を支持し、すべり面５との摩擦係数を略一定の小さい値に維持することができる。
【００４０】
上部構造体１２から作用する軸力が小さい場合は、すべり面５との摩擦係数が小さい転がり支承２のみがすべり面５を転動可能となり、上部構造体１２から作用する軸力が大きい場合は、すべり面５との摩擦係数が小さい転がり支承２と、すべり面５に対する面圧が大きくなってすべり面５との摩擦係数が小さくなったすべり支承３とがすべり面５を転動可能となるため、上部構造体１２から作用する軸力の大きさにかかわらず、すべり面５との摩擦係数を小さく維持することができる。これにより、上部構造体１２から作用する軸力の大きさにかかわらず、免震装置１の性能を安定的に維持することができる。
【００４１】
また、転がり支承２は、一般的に大きな軸力を支持する構造にしようとすると、コストが増大する傾向がある。
本発明では、上部構造体１２から作用する軸力が所定の値以下で小さい場合には、転がり支承２のみで軸力を支持しているが、上部構造体１２から作用する軸力が所定の値を超えて大きい場合には、転がり支承２のみでなく転がり支承２およびすべり支承３の両方でその軸力を支持している。このため、上部構造体１２から作用する軸力が大きくなっても、その軸力を転がり支承２およびすべり支承３の両方で負担するため、転がり支承２が負担する軸力を頭打ちさせることができ、転がり支承２にかかるコストを削減することができる。
【００４２】
また、本実施形態による免震装置１では、転がり支承２は、転がり支承２と上部構造体１２とを互いに上下方向に離間するように付勢する圧縮ばね４を介して上部構造体１２の下側に連結され、上部構造体１２から作用する軸力が所定の値以下の場合は、圧縮ばね４の付勢力によって摺動部３１がベアリング２１よりも上側に配置され、上部構造体１２から作用する軸力が所定の値を超える場合は、圧縮ばね４が圧縮されて摺動部３１がベアリング２１と同じ高さとなる。
このような構成とすることにより、ベアリング２１のみがすべり面５を摺動可能な状態と、ベアリング２１および摺動部３１の両方がすべり面５を摺動可能な状態と、の切り替えを、上部構造体１２から作用する軸力によって容易に切り替えることができる。
【００４３】
以上、本発明による免震装置１の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、免震層１３には複数の免震装置１が設けられているが、免震層１３に１つの免震装置１のみが設けられていてもよいし、転がり支承やすべり支承のみで構成される免震装置と併用してもよい。
また、上記の実施形態では、ベアリング２１のみがすべり面５を摺動可能な状態と、ベアリング２１および摺動部３１の両方がすべり面５を摺動可能な状態と、の切り替え機構に圧縮ばね４が用いられているが、圧縮ばね４以外の部材を用いた機構としてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  免震装置
２  転がり支承
３  すべり支承
４  圧縮ばね（付勢部材）
５  すべり面
１１  下部構造体
１２  上部構造体
２１  ベアリング（転動部）
３１  摺動部
【図１】
2019120098.tif 000009
【図２】
2019120098.tif 000010
【図３】
2019120098.tif 000011
【図４】
2019120098.tif 000012