(57)【要約】【課題】  防錆油が排出されることなく、浸入した水のみを排出することができて、転がり支承の錆による作動不良を防止することができる免震装置を提供する。【解決手段】  ベースプレート２と、その上方に位置する支承体３と、これらベースプレート２と支承体３との間に転がり自在に介在した転動体４とを備える。免震装置１において、ベースプレート２の上面における転動体転走面２ａを、中央部から外周部に向かって上り勾配となる凹形状とし、転動体転走面２ａの中央部に開口部２ｂを設ける。この開口部２ｂ内に、水が通過可能で水よりも比重の軽い油の排出を阻止する油非通過排水機構１０を設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレートと、このベースプレートの上方に位置する支承体と、これらベースプレートと支承体との間に転がり自在に介在した転動体とを備える免震装置において、前記ベースプレートの上面における転動体転走面を、中央部から外周部に向かって上り勾配となる凹形状とし、前記ベースプレートの上記転動体転走面の中央部に開口部を設け、この開口部内に、水が通過可能で水よりも比重の軽い油の排出を阻止する油非通過排水機構を設けたことを特徴とする免震装置。
【請求項２】
請求項１において、前記転動体が、１個の大径転動体と複数の小径転動体からなり、前記支承体に、前記複数の小径転動体を前記大径転動体の上部の表面に沿う配列状態で転走可能に支承する転走面、およびこの転走面の縁に続き前記転走面の小径転動体を循環させる循環路を設けた免震装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記油非通過排水機構が、ハウジング内にフロート室を設け、このフロート室は、上部に前記開口部の上端に開通する流入孔を有し、底部に前記開口部の下端に開通する流出孔を有し、前記フロート室内に、沈み込み状態で前記流出孔の上端開口を塞ぐフロートを設け、このフロートの比重が水よりも小さくかつ前記ベースプレート上に溜められる油よりも大きいものである免震装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記ベースプレートの前記転動体転走面に防錆用の表面処理層を有する免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地盤と建物等の構造物の間に設置され、地震発生時における構造物の揺れを抑制する免震装置に関し、特に、ベースプレートと支承体との間に転動体を介在させて免震する転がり支承型の免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり支承型の免震装置として、地盤側に設置するベースプレートと、このベースプレート上に大径転動体を介して水平方向への移動が可能な状態で載置した支承体からなるものがある。ベースプレートは、底部上面を中心部分から外周側へと向かって上り勾配となる凹形状とし、この円錐状凹部の上に大径転動体を転がり自在に介在させて支承体を支持している。
このような免震装置の場合、ベースプレートが中心部から外周側へ向かって上り勾配となる凹形状であることから、積層ゴム等の原点復帰装置がなくても、地震発生後の原点復帰が可能である反面、ベースプレートの中央部に水が溜まり易く、そのため、溜まった水が起点となって発錆し、錆による作動不良を生じることがある。特許文献１には、ベースプレートの中央部に開口部を設け、ベースプレート上に溜まった水を排出することが開示されている（同文献の００１０欄）。
【特許文献１】特開２００３−２１３９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、防錆用の表面処理を行った上で、ベースプレートに水の排出のための開口部を設けることが記載されている。具体的な表面処理の方法については記載されていないが、改正建築基準法の免震関係規定の技術的背景によると、免震装置の各転走面、転動面には溶融亜鉛めっき、塗装（二硫化モリブデン系）等による防錆表面処理を施すことが示されている。
しかし、上記のような免震装置において、通常、ベースプレートの直径は約５００ｍｍと大型であるため、表面処理範囲が広く、表面処理に要するコストが高くなる。
表面処理の代わりに低コストな防錆油を用いる方法があるが、特許文献１の免震装置のように、ベースプレートに水抜き用の孔がある場合は、防錆油が流出してしまうために使用することができない。
【０００４】
この発明の目的は、防錆油が排出されることなく、浸入した水のみを排出することにより、転がり支承の錆による作動不良を防止することができる免震装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の免震装置は、ベースプレートと、このベースプレートの上方に位置する支承体と、これらベースプレートと支承体との間に転がり自在に介在した転動体とを備える免震装置において、前記ベースプレートの上面における転動体転走面を、中央部から外周部に向かって上り勾配となる凹形状とし、前記ベースプレートの上記転動体転走面の中央部に開口部を設け、この開口部内に、水が通過可能で水よりも比重の小さい油の排出を阻止する油非通過排水機構を設けたことを特徴とする。
【０００６】
この構成の免震装置は、ベースプレートと支承体との間に転動体が介在し、ベースプレート上面における転動体転走面が外周部に向かって上り勾配となる凹形状とされているため、ベースプレートの設置される地盤側の震動が、転動体の転動によって建物への伝達を防止する。この場合に、ベースプレートの上記凹形状は、支承体をベースプレートの中心に自然復帰させる作用を与えるが、この凹形状のために、ベースプレート上に水等が溜まり易くなる。しかし、この発明は、ベースプレートの中央部に開口部を設けたため、水は逐次排出されて溜まることがない。また、この開口部内に、水は通過するが油の排出を阻止する油非通過排水機構を設けたため、ベースプレート上面や転動体表面等の各転走面，転動面に防錆油を用いた場合に、防錆油が上記開口部から流出することが防止される。このため、ベースプレート等に高価な処理となる防錆用の表面処理を行うことなく、防錆油で浸漬するという安価な処置で、床下浸水や結露などの水の侵入を起点とした発錆を抑制し、免震装置を常に円滑に運動させることができる。
【０００７】
この発明において、前記転動体が、１個の大径転動体と複数の小径転動体からなり、前記支承体に、前記複数の小径転動体を前記大径転動体の上部の表面に沿う配列状態で転走可能に支承する転走面、およびこの転走面の縁に続き前記転走面の小径転動体を循環させる循環路を設けたものとしても良い。
この構成によると、小径転動体が転走面および循環路に沿って循環可能であり、大径転動体は小径転動体を介して支承体の転走面に転がり接触するため、大径転動体の転がりが円滑になされる。そのため、大径転動体の摩擦抵抗が低減されて、大径転動体の転がり動作が円滑に行われ、免震性がより良好に得られる。
【０００８】
この発明において、前記油非通過排水機構は、ハウジング内にフロート室を設け、このフロート室は、上部に前記開口部の上端に開通する流入孔を有し、底部に前記開口部の下端に開通する流出孔を有し、前記フロート室内に、沈み込み状態で前記流出孔の上端開口を塞ぐフロートを設けたものとし、このフロートの比重が水よりも小さくかつ前記ベースプレート上に溜められる油よりも大きいものとしても良い。
この構成によると、フロート室内のフロートの比重が水よりも小さくかつ前記ベースプレート上に溜められる油よりも大きいため、フロート室内に水が浸入すると、その比重差でフロートが浮き上がり、流出孔が開放されて水がこの流出孔より排出される。また、フロート室内に油が浸入して満たされたときは、その比重差でフロートは浮き上がることがなく、フロートによって流出孔は閉じたままとされるから、油が流出することがない。実際には、水と油が混在した状態でフロート室内に流入することになるが、水と油との比重差により油が上部に位置し水が下部に位置するから、上記のように水が流出孔より流出した後、フロートによって流出孔が閉じられ、油は流出することなくフロート室内に残る。このため、水を通過させて油の排出を阻止するという作用が効果的に得られる。
【０００９】
この発明において、前記ベースプレートの前記転動体転走面に防錆用の表面処理層を有するものとしても良い。防錆用の表面処理層を設けた場合は、油非通過排水機構を設けて防錆油に浸漬させることによる防錆作用と相まって、高い防錆効果が得られる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の免震装置は、ベースプレートと、このベースプレートの上方に位置する支承体と、これらベースプレートと支承体との間に転がり自在に介在した転動体とを備える免震装置において、前記ベースプレートの上面における転動体転走面を、中央部から外周部に向かって上り勾配となる凹形状とし、前記ベースプレートの上記転動体転走面の中央部に開口部を設け、この開口部内に、水が通過可能で水よりも比重の小さい油の排出を阻止する油非通過排水機構を設けたため、防錆油が排出されることなく、浸入した水のみを排出することにより、転がり支承の錆による作動不良を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の免震装置の一実施形態を図１〜図６と共に説明する。この免震装置１は、ベースプレート２と、このベースプレート２の上方に位置する支承体３と、これらベースプレート２と支承体３との間に転がり自在に介在した１個の鋼球からなる大径転動体４と、複数の鋼球からなる小径転動体５とを備える。
ベースプレート２は、その上面が大径転動体４を転動可能に支持する転走面２ａとされている。この転動体転走面２ａは、中央部から外周部に向かって上り勾配となる円錐状の凹形状とされており、中央部には開口部２ｂが形成されている。
支承体３には、上記複数の小径転動体５を、大径転動体４の上部の表面に沿う配列状態で転走可能に支承する球面状の転走面６、およびこの転走面の周縁に続き転走面６の小径転動体５を循環させる循環路７が設けられている。
【００１２】
上記転走面６および循環路７は、支承体３の支承体本体３ａに、転動体受け３ｂおよび上下の転動体押え８，９を取付けることで構成されている。転動体受け３ｂは、上面中央に突出した突出部３ｂａで支承体本体３ａに取付けられている。上下の転動体押え８，９は、支承体本体３ａの下面に開口する中空部に嵌合し、支承体本体３ａの開口部内面に形成された止め輪溝３ｃに止め輪１９を装着することによって、支承体本体３ａに固定されている。
【００１３】
転動体受け３ｂは、内外の両面が大径転動体４の中心と同心の球面状に形成され、その球面状の内面が上記転走面６となる部材である。この転動体受け３ｂの球面状の外面とこの外面に対向する支承体本体３ａの球面状の内面との間に、前記循環路７が構成される。上下の転動体押え８，９のうち、上側の転動体押え８は、斜め上方を向く断面円弧状の小径転動体案内面８ａが転動体受け３ｂの周縁と対向して形成されたリング状部材であり、小径転動体案内面８ａにより、転走面６と循環路７との間で小径転動体５を案内する。下側の転動体押え９は、内周の転動体押え面９ａが大径転動体４の下部の外周に隙間を介して嵌まるリング状部材であり、大径転動体４の支承体本体３ａに対する位置決めと抜け止めを行う。小径転動体５が、転動体受け３ｂの周りの転走面６および循環路７に沿って転走しながら循環することにより、大径転動体４の回転を円滑にし、ベースプレート２および大径転動体４間の転がり摩擦抵抗を軽減する。
【００１４】
なお、この免震装置１における各部の転走面や転動面、例えば、ベースプレート２の転走面２ａ、大径転動体４および小径転動体５の外面である転動面、転動体受け３ｂの転走面、並びに転動体押え８，９の小径転動体案内面８ａおよび転動体押え面９ａには、防錆用の表面処理層（図示せず）を施しても良い。この表面処理層としては、上記改正建築基準法で示されたものの他に、燐酸塩皮膜生成処理により形成した皮膜である燐酸塩皮膜をとすることが好ましい。燐酸塩皮膜生成処理としては、日本パーカーライジング社のパーカー処理を採用できる。この防錆用の表面処理層としては、この他に、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）処理や、レイデント工業社のレイデント処理（電気メッキ的方法による合金的な金属材料面を作り出す処理）等により形成したものであっても良い。
【００１５】
ベースプレート２の開口部２ｂ内には、水が通過可能で水よりも比重の軽小さい油の排出を阻止する油非通過排水機構１０が設けられている。この油非通過排水機構１０は、上記のように水が通過可能で油の排出が阻止されるものであれば良いが、この実施形態では、図２〜図５に示すものが用いられる。
【００１６】
図２に示すように、この油非通過排水機構１０は、カバー１２と、第１ストッパー１３と、第２ストッパー１４と、フロート１７とにより構成される。カバー１２および第１ストッパー１３，第２ストッパー１４がハウジング１１を構成する。カバー１２は、ベースプレート２の開口部２ｂ内に嵌合する筒状体とされ、その下端部には内向鍔部１２ａが形成されている。第１ストッパー１３および第２ストッパー１４は、第１ストッパー１３を上、第２ストッパー１４を下にし、第１ストッパーの下面と第２ストッパーの上面をに水密的に合体された状態でカバー１２の筒内に上端開口部より嵌装され、内向鍔部１２ａで支持されると共にその上端部で止め輪溝１２ｂに装着された止め輪１５によって抜け止めがなされている。第１ストッパー１３の下面および第２ストッパー１４の上面は、それぞれに円錐形の凹部１３ａ，１４ａを備えており、これらの凹部１３ａ，１４ａが、縦断面形状が菱形の空洞であるフロート室１６を形成する。このフロート室１６内には、球状のフロート１７が収容されている。
【００１７】
上側の第１ストッパー１３は、その上面にベースプレート２の底部中央部に位置する受皿部１３ｂと、この受皿部１３ｂからフロート室１６の一側部側に通じる流入孔１３ｃを備えている。この流入孔１３ｃは、受皿部１３ｂを通じてベースプレート２の開口部２ｂの上端に開通する。下側の第２ストッパー１４は、フロート室１６の最底部（円錐形凹部１４ａの頂部）からベースプレート２の開口部２ｂの下端に開通する流出孔１４ｂを備えている。フロート１７は、その比重が水の比重よりも小さく、防錆油の比重よりも大きいものとされる。フロート１７は、具体的にはコアを鉄、外郭を樹脂で構成したものや、中空の金属球あるいは樹脂球などが用いられる。これらの構成材料の適宜の選択や構造により、フロート１７の水および油との上記相対的比重差の適正設定がなされる。
【００１８】
上記構成の油非通過排水機構１０の作用について説明する。ベースプレート２の上部に水がなく、防錆油のみの場合、開口部２ｂの内部は防錆油で満たされており（防錆油の図示省略）、図２に示すように防錆油より比重の大きいフロート１７は、フロート室１６の底部に位置し、流出孔１４ｂを塞ぐ。これにより防錆油の流出が阻止される。ベースプレート２の上部に水が溜まると、水は油に比べて比重が大きいため、水は第１ストッパー１３の流入孔１３ｃよりフロート室１６に流入する。フロート室１６が水で充満されると、図３に示すように、水より比重が小さいフロート１７は浮き上がり、フロート室１６の上部へ移動し、流出孔１４ｂが開放される。これにより水が流出孔１４ｂから排出される。フロート室１６から水が十分に排出され、フロート室１６に防錆油が充満すると、フロート１７はフロート室１６の底部に再び移動して流出孔１４ｂを塞ぎ、防錆油の流出が阻止される。
【００１９】
油非通過排水機構１０を上記構成とすることにより、ユニット化することができ、管理やベースプレートに対する取付が容易となる。図示のように、フロート室１６の上半部を円錐形凹部１３ａによる凸形状とし、下半部を円錐形凹部１４ａによる凹形状とし、また、フロート１７を球状とすることにより、上記のように水と油の選択的な通過が可能となる。この場合に、流出孔１４ｂの直径ｄをフロート１７の直径Ｄの９０％以下とし、かつ流入孔１３ｃのフロート室１６における開口縁部の最高位部からその垂直下のフロート室１６の内壁間の高さｈ（図３参照）をフロート１７の直径Ｄの９０％以下とすることが望ましい。これにより、フロート室１６が水で充満されフロート１７が上昇した時に、フロート１７が流入孔１３ｃにはまり動けなくなることを防止し、フロート室１６が防錆油で充満されフロート１７が下降した時に、流出孔１４ｂを確実に塞ぐことができる。
【００２０】
図６は、この免震装置１の使用例を示す。この免震装置１は、地盤側に設置される架台２０と、建築構造物等の構造物の下端に設けられる上側架台２１との間に、縦横にそれぞれ３基以上と原点復帰装置１８と減衰装置１９を介在させる。減衰装置１９は構造物に伝わった振動を減衰させるために設置する油圧ダンパー等である。
【００２１】
この構成の免震装置１によると、ベースプレート２と支承体３との間に大径転動体４が介在し、ベースプレート２における転動体転走面２ａが外周部に向かって上り勾配となる凹形状とされているため、ベースプレート２の設置される地盤側の震動が、大径転動体４の転動によって上側架台２１への伝達を防止される。この場合に、ベースプレート２の上記凹形状は、支承体３をベースプレート２の中心に自然復帰させる作用を与えるが、この凹形状のために、ベースプレート２上に水等が溜まり易くなる。しかし、この実施形態では、ベースプレート２の中央部に開口部２ｂを設けたため、水は逐次排出されて溜まることがない。
【００２２】
この開口部２ｂ内に、水は通過するが油の排出を阻止する油非通過排水機構１０を設けたため、防錆油に浸漬することなどで、ベースプレート２の上面や転動体４，５の表面等の各転走面，転動面に防錆油を用いた場合に、防錆油が上記開口部２ｂから流出することが防止される。このため、ベースプレート２等に高価な処理となる防錆用の表面処理を行うことなく、防錆油で浸漬するという安価な処置で、例えば床下浸水や結露などによる水の浸入を起点とした発錆を抑制し、免震装置を常に円滑に運動させることができる。防錆用の表面処理層を設けた場合は、より一層確実に発錆を抑制し、免震装置１の円滑な動作の維持機能が高められる。
【００２３】
この実施形態のように、複数の小径転動体５を対して大径転動体４を支承体３で支承するようにした場合は、大径転動体４の転がり動作が円滑に行われ、免震性がより良好に得られる。
また、油非通過排水機構１０として図２〜５に示す構成のものを用いた場合は、水を通過させて油の排出を阻止するという作用が効果的に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の免震装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】同実施形態の免震装置に適用される油非通過排水機構の一例を示す縦断面図である。
【図３】同油非通過排水機構の動作状態を示す縦断面図である。
【図４】同油非通過排水機構に組み込まれるストッパーの平面図である。
【図５】図４のV −V 線矢視断面図である。
【図６】同実施形態の免震装置の使用例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…免震装置
２…ベースプレート
２ａ…転動体転走面
２ｂ…開口部
３…支承体
４…大径転動体（転動体）
５…小径転動体（転動体）
６…転走面
７…循環路
１０…油非通過排水機構
１１…ハウジング
１３ｃ…流入孔
１４ｂ…流出孔
１６…フロート室
１７…フロート
【図１】
2008019942.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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