(57)【要約】【課題】全体を小型化することができる上面免震装置を備えた３次元免震装置を提供する。【解決手段】基礎２５と免震対象物３５との間に、上下免震装置２と水平免震装置２０とを介装してなる３次元免震装置１であって、上下免震装置２を、基礎２５と免震対象物３５との上下方向の相対変位に追従して相対変位する内筒４及び外筒６と、内筒４と外筒６との間にＵ字状に曲げられた状態で介装されて両筒４、６間をシールするとともに、両筒４、６の相対変位に追従して変形する、気密性を有する素材からなるシール部１６と所定の圧力を支持する素材からなる補強部１７とを非接着状態で重ねてなるローリングシール部材１５とによって構成する。【選択図】図１
2008002606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎と免震対象物との間に、上下免震装置と水平免震装置とを介装してなる３次元免震装置であって、
前記上下免震装置を、前記基礎と前記免震対象物との上下方向の相対変位に追従して相対変位する内筒及び外筒と、前記内筒と前記外筒との間にＵ字状に曲げられた状態で介装されて両筒間をシールするとともに、両筒の相対変位に追従して変形する、気密性を有する素材からなるシール部と所定の圧力を支持する素材からなる補強部とを非接着状態で重ねてなるローリングシール部材とによって構成したことを特徴とする３次元免震装置。
【請求項２】
前記上下免震装置を、複数並列に配置したことを特徴とする請求項１に記載の３次元免震装置。
【請求項３】
前記複数の上下免震装置を、共通のケーシングに収容したことを特徴とする請求項２に記載の３次元免震装置。
【請求項４】
前記基礎と前記免震対象物との間に、前記上下免震装置と前記水平免震装置とを直列に介装したことを特徴とする請求項２又は３に記載の３次元免震装置。
【請求項５】
前記上下免震装置の内筒、外筒及びローリングシール部材からなる内部流体室の外側に少なくとも１つの外部流体室を設け、該外部流体室を配管を介して前記内部流体室に接続したことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の３次元免震装置。
【請求項６】
前記ローリングシール部材は、Ｕ字状に曲げられた状態で、かつ屈曲部が下方に突出するように、前記内筒と前記外筒との間に設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の３次元免震装置。
【請求項７】
前記外部流体室及び前記内部流体室の全体に圧縮性流体が収容されていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の３次元免震装置。
【請求項８】
前記外部流体室を、非圧縮性流体室と圧縮性流体室とを有するアキュムレータによって構成し、該アキュムレータの非圧縮性流体室と前記内部流体室との間を配管を介して接続し、かつ、前記アキュムレータの非圧縮性流体室及び前記内部流体室内にそれぞれ非圧縮性流体を充填したことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の３次元免震装置。
【請求項９】
基礎に入力する地震等による振動を吸収することにより、基礎に支持される免震対象物を免震する免震方法であって、
請求項１から８に記載の３次元免震装置を前記基礎と前記免震対象物との間に介装させ、基礎からの上下方向の振動を上下免震装置によって吸収し、基礎からの水平方向の振動を水平免震装置によって吸収することを特徴とする免震方法。
【請求項１０】
相対変位可能に設けられる一方の部材と他方の部材との間にＵ字状に曲げられた状態で介装されて、両部材の内側部分に密閉された内部流体室を形成するとともに、両部材の相対変位に追従して変形するローリングシール部材であって、
前記内部流体室に面して設けられる気密性を有する素材から形成されるシール部と、該シール部の外側に非接着状態で設けられる、所定の圧力を支持する素材から形成される補強部とを備えていることを特徴とするローリングシール部材。
【請求項１１】
相対変位可能に設けられる２つの部材の内側部分に密閉された内部流体室を形成すべく、両部材間をシールするシール方法であって、
前記両部材間に、前記内部流体室に面して気密性を有する素材から形成されるシール部を設けるとともに、該シール部の外側に非接着状態で所定の圧力を支持する素材から形成される補強部を設けたことを特徴とするシール方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元免震装置、免震方法、ローリングシール部材及びシール方法に関し、特に、水平免震装置と上下免震装置とを直列に接続してなる３次元免震装置、その３次元免震装置を使用した免震方法、その上下免震装置に使用されるローリングシール部材、及びそのローリングシール部材を使用したシール方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元免震装置の一例として、特許文献１、２には、図６に示すように、基礎５５側に設けられる空気ばね方式の上下免震装置４２と、上下免震装置４２に直列に接続されるとともに、免震対象物６０側に設けられる積層ゴム方式の水平免震装置５０とを備えた３次元免震装置４１が開示されている。
【０００３】
このような構成の３次元免震装置４１にあっては、上下免震装置４２は、基礎５５に設けた穴５６内に固定される外容器４３と、外容器４３の内側に上下方向に相対移動可能に設けられる内容器４４と、内容器４４と外容器４３との間に設けられて両容器４４、４３間をシールするとともに、両容器４４、４３の上下方向への相対移動に追従して上下方向にローリング変形するローリングシール部材４５と、内容器４４及び外容器４３の内側部分に形成される流体室４６とを備え、流体室４６内には所定量の空気１０が充填されている。
【０００４】
この場合、ローリングシール部材４５は、ゴム層と補強繊維層とを複数積層して構成した一体構造に形成され、中間部から２つ折に折り曲げられた状態で、かつ折り曲げ部が上方に突出するように内容器４４と外容器４３との間に介装され、この状態で内外周縁部が内容器４４側及び外容器４３側に気密に連結されている。
【０００５】
また、水平免震装置５０は、鋼板とゴム板とを交互に複数積層して構成した積層ゴム５１からなり、この積層ゴム５１を上下免震装置４２の内容器４４の上部と免震対象物６０の下部との間に介装させることで、上下免震装置４２に直列に接続されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、３次元免震装置に適用可能な油圧支持装置が開示されており、この油圧支持装置は、シリンダと、シリンダ内に上下移動可能に嵌合され、油圧によって支持されるピストンと、シリンダの上部に嵌合し、上端が被支持構造物に固定され、下端が球面部を介してピストン上面に当接した支持ロッドとを備え、支持ロッドの外周とシリンダの上部との間に球面滑り軸受を備えている。
【特許文献１】特開２００４−６８４５３号公報
【特許文献２】特開２００５−１６６３３号公報
【特許文献３】特開平１１−２３０２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のような構成の各種の３次元免震装置のうち、特許文献１、２に開示されている３次元免震装置４１にあっては、ローリングシール部材４５は、所定の耐圧強度を確保するために、ゴム層と補強繊維層とを複数積層して構成した一体構造に形成されている。このため、厚さが厚くなり、Ｕ字状に曲げた場合の屈曲部の曲率半径が大きくなり、ローリングシール部材４５を介装させる内容器４４と外容器４３との間の隙間を大きくとらなければならず、上下免震装置４２が大型化してしまう。
【０００８】
また、１つの上下免震装置４２に対して１つの水平免震装置５０を直列に接続しているため、上下免震装置４２が何らかの原因によって支持不能な状態になった場合に、免震対象物６０からの荷重を支持し続けることが困難になる。
【０００９】
さらに、基礎５５に入力する地震等による振動のうち、水平方向の振動は、上下免震装置４２の外容器４３からローリングシール部材４５及び内容器４４を介して水平免震装置５０に入力されるため、上下免震機能を有する上下免震装置４２に水平力までも負担させることになるため、上下免震装置４２は過大な設計を強いられることになる。
【００１０】
さらに、特許文献３に開示されている油圧支持装置にあっては、高圧で使用するピストン部や免震対象物からの回転変形等を吸収するスイベル部は、精密な機械加工を必要とすることになるため、非常にコストが高く付いてしまう。
【００１１】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、全体を小型化することができ、さらに、上下免震装置の一部が支持不能な状態になっても、免震対象物からの荷重を支持し続けることができ、そして、基礎から入力する振動を確実に吸収することができる、３次元免震装置、免震方法、ローリングシール部材及びシール方法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】
【００１２】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、基礎と免震対象物との間に、上下免震装置と水平免震装置とを介装してなる３次元免震装置であって、前記上下免震装置を、前記基礎と前記免震対象物との上下方向の相対変位に追従して相対変位する内筒及び外筒と、前記内筒と前記外筒との間にＵ字状に曲げられた状態で介装されて両筒間をシールするとともに、両筒の相対変位に追従して変形する、気密性を有する素材からなるシール部と所定の圧力を支持する素材からなる補強部とを非接着状態で重ねてなるローリングシール部材とによって構成したことを特徴とする。
【００１３】
本発明による３次元免震装置によれば、上下免震装置のローリングシール部材を、気密性を有する素材からなるシール部と所定の圧力を支持する素材からなる補強部とを非接着状態で重ねて構成しているので、ローリングシール部材に作用する圧力を補強部で受けることができる。従って、シール部には気密性のみをもたせればよいので、シール部を薄肉化することができ、ローリングシール部材の屈曲部の曲率半径を小さくすることができ、ローリングシール部材を介装させる内筒と外筒との間の隙間を小さく設定することができ、ローリングシール部材のシール部の張力を低く抑えることができることから、高圧化が可能になる。また、上下免震装置を平面的に小型化することもできる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の３次元免震装置であって、前記上下免震装置を、複数並列に配置したことを特徴とする。
【００１５】
本発明による３次元免震装置によれば、並列に配置した複数の上下免震装置によって免震対象物からの荷重を支持することができるので、何れかの上下免震装置が何らかの原因によって支持不能な状態になっても、他の上下免震装置によって免震対象物からの荷重を支持し続けることができることになり、安全性を確保することができる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の３次元免震装置であって、前記複数の上下免震装置を、共通のケーシングに収容したことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載の３次元免震装置であって、前記基礎と前記免震対象物との間に、前記上下免震装置と前記水平免震装置とを直列に介装したことを特徴とする。
【００１８】
本発明による３次元免震装置によれば、基礎に入力する地震等による振動のうち、水平方向の振動はケーシングを介して水平免震装置に入力することになるので、荷重伝達機構が明確となり、上下免震装置の設計を簡素化することができる（部材厚の低減等）。
【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項１から４の何れかに記載の３次元免震装置であって、前記上下免震装置の内筒、外筒及びローリングシール部材からなる内部流体室の外側に少なくとも１つの外部流体室を設け、該外部流体室を配管を介して前記内部流体室に接続したことを特徴とする。
【００２０】
本発明による３次元免震装置によれば、上下免震装置は、内部流体室と少なくとも１つの外部流体室とを合わせた容積によって免震対象物からの荷重を支持することになるので、１つの流体室の容積のみによって荷重を支持する上下免震装置に比べて内部流体室の容積を小さく設定することができ、上下免震装置を高さ方向に小型化することができる。
【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項１から５の何れかに記載の３次元免震装置であって、前記ローリングシール部材は、Ｕ字状に曲げられた状態で、かつ屈曲部が下方に突出するように、前記内筒と前記外筒との間に設けられていることを特徴とする。
【００２２】
本発明による３次元免震装置によれば、粉塵等の異物がローリングシール部材の内側部分に溜るようなことがないので、粉塵等の異物によってローリングシール部材の作動が阻害されるようなことはない。
【００２３】
請求項７に係る発明は、請求項１から６の何れかに記載の３次元免震装置であって、前記外部流体室及び前記内部流体室の全体に圧縮性流体が収容されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項８に係る発明は、請求項１から６の何れかに記載の３次元免震装置であって、前記外部流体室を、非圧縮性流体室と圧縮性流体室とを有するアキュムレータによって構成し、該アキュムレータの非圧縮性流体室と前記内部流体室との間を配管を介して接続し、かつ、前記アキュムレータの非圧縮性流体室及び前記内部流体室内にそれぞれ非圧縮性流体を充填したことを特徴とする。
【００２５】
本発明による３次元免震装置によれば、免震対象物からの荷重による圧力は、内部流体室内の非圧縮性流体及びアキュムレータの非圧縮性流体室内の非圧縮性流体を介してアキュムレータの圧縮性流体室内の圧縮性流体に伝達されることになる。この場合、ローリングシール部材には、内部流体室内及びアキュムレータの非圧縮性流体室室内の非圧縮性流体が接触することになるので、圧縮性流体を使用した場合に比べてローリングシール部材からの流体の漏れを大幅に低減させることができる。
なお、圧縮性流体は例えば空気、窒素ガス等の気体であり、非圧縮性流体は例えば水、オイル等の液体である。
【００２６】
請求項９に係る発明は、基礎に入力する地震等による振動を吸収することにより、基礎に支持される免震対象物を免震する免震方法であって、請求項１から８に記載の３次元免震装置を前記基礎と前記免震対象物との間に介装させ、基礎からの上下方向の振動を上下免震装置によって吸収し、基礎からの水平方向の振動を水平免震装置によって吸収することを特徴とする。
【００２７】
本発明による免震方法によれば、基礎に入力する地震等による振動のうち、上下方向の振動は上下免震装置によって吸収され、水平方向の振動は水平免震装置によって吸収されることになる。
【００２８】
請求項１０に係る発明は、相対変位可能に設けられる一方の部材と他方の部材との間にＵ字状に曲げられた状態で介装されて、両部材の内側部分に密閉された内部流体室を形成するとともに、両部材の相対変位に追従して変形するローリングシール部材であって、前記内部流体室に面して設けられる気密性を有する素材から形成されるシール部と、該シール部の外側に非接着状態で設けられる、所定の圧力を支持する素材から形成される補強部とを備えていることを特徴とする。
【００２９】
本発明によるローリングシール部材によれば、気密性を有する素材からなるシール部と所定の圧力を支持する素材からなる補強部とを非接着状態で重ねて構成しているので、ローリングシール部材に作用する圧力を補強部で受けることができる。従って、シール部には気密性のみをもたせればよいので、シール部を薄肉化することができ、ローリングシール部材の屈曲部の曲率半径を小さくすることができ、ローリングシール部材を介装させる一方の部材と他方の部材との間の隙間を小さく設定することができる。
【００３０】
請求項１１に係る発明は、相対変位可能に設けられる２つの部材の内側部分に密閉された内部流体室を形成すべく、両部材間をシールするシール方法であって、前記両部材間に、前記内部流体室に面して気密性を有する素材から形成されるシール部を設けるとともに、該シール部の外側に非接着状態で所定の圧力を支持する素材から形成される補強部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
以上、説明したように、本発明の３次元免震装置及び免震方法によれば、上下免震装置のローリングシール部材を、気密性を有する素材からなるシール部と所定の圧力を支持する素材からなる補強部とを非接着状態で重ねて構成しているので、ローリングシール部材に作用する圧力を補強部で受けることができる。従って、シール部には気密性のみをもたせればよいので、シール部を薄肉化することができ、ローリングシール部材の屈曲部の曲率半径を小さくすることができ、ローリングシール部材を介装させる内筒と外筒との間の隙間を小さく設定することができ、ローリングシール部材のシール部の張力を低く抑えることができることから、高圧化が可能になる。また、上下免震装置を平面的に小型化することもできる。
【００３２】
また、並列に配置した複数の上下免震装置によって免震対象物からの荷重を支持することができるので、何れかの上下免震装置が何らかの原因によって支持不能な状態になっても、他の上下免震装置によって免震対象物からの荷重を支持し続けることができることになり、安全性を確保することができる。
【００３３】
さらに、基礎に入力する地震等による振動のうち、水平方向の振動はケーシングを介して水平免震装置に入力することになるので、荷重伝達機構が明確となり、上下免震装置の設計を簡素化することができる（部材厚の低減等）。
【００３４】
さらに、上下免震装置は、内部流体室と少なくとも１つの外部流体室とを合わせた容積によって免震対象物からの荷重を支持することになるので、１つの流体室の容積のみによって荷重を支持する上下免震装置に比べて内部流体室の容積を小さく設定することができ、上下免震装置を高さ方向に小型化することができる。
【００３５】
さらに、粉塵等の異物がローリングシール部材の内側部分に溜るようなことがないので、粉塵等の異物によってローリングシール部材の作動が阻害されるようなことはない。
【００３６】
さらに、ローリングシール部材には、内部流体室内及びアキュムレータの非圧縮性流体室室内の非圧縮性流体が接触することになるので、圧縮性流体を使用した場合に比べてローリングシール部材からの流体の漏れを大幅に低減させることができる。
【００３７】
さらに、本発明のローリングシール部材及びシール方法によれば、気密性を有する素材からなるシール部と所定の圧力を支持する素材からなる補強部とを非接着状態で重ねて構成しているので、ローリングシール部材に作用する圧力を補強部で受けることができる。従って、シール部には気密性のみをもたせればよいので、シール部を薄肉化することができ、ローリングシール部材の屈曲部の曲率半径を小さくすることができ、ローリングシール部材を介装させる内筒と外筒との間の隙間を小さく設定することができ、ローリングシール部材のシール部の張力を低く抑えることができることから、高圧化が可能になる。また、上下免震装置を平面的に小型化することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３には、本発明による３次元免震装置の第１の実施の形態が示されていて、図１は３次元免震装置の全体を示す概略縦断面図、図２は図１の横断面図、図３は図１の部分拡大図である。
【００３９】
すなわち、本実施の形態に示す３次元免震装置１は、建物等の免震対象物３５と免震対象物３５を支持する基礎２５との間に介装されて、基礎２５から免震対象物３５に伝達しようとする地震等による振動を吸収するためのものであって、並列に配置される空気ばね方式の複数の上下免震装置２と、複数の上下免震装置２に対して直列に接続される積層ゴム方式の１つの水平免震装置２０とを備えている。
【００４０】
基礎２５の上部にはケーシング３０が一体に設けられ、このケーシング３０の内部に複数の上下免震装置２が並列に配置されるとともに、このケーシング３０の上部と基礎２５の上方に位置する免震対象物３５の下部との間に、複数の上下免震装置２に対して直列に１つの水平免震装置２０が介装されている。
【００４１】
ケーシング３０は、基礎２５の上部に固定される底板３１と、底板３１の上部に垂直に立設される筒状の側壁３２と、側壁３２の下端部に一体に設けられて側壁３２を底板３１に固定する鍔状のフランジ３３と、側壁３２の内側に上下方向に移動可能に設けられる移動板３４とから構成され、底板３１の上部と移動板３４の下部との間に複数（本実施の形態においては３つ）の上下免震装置２が並列に配置され、移動板３４の上部に３つの上下免震装置２に対して１つの水平免震装置２０が直列に配置されている。
なお、本実施の形態においては、３つの上下免震装置２を並列に配置しているが、図示はしないが、２つ又は４つ以上の上下免震装置２を並列に配置してもよい。
【００４２】
ケーシング３０の移動板３４の周面と側壁３２の内面との間に、移動板３４を上下方向に円滑に移動可能に案内するための案内手段（図示せず）を設けてもよい。案内手段としては、例えば、複数のローラが挙げられ、この複数のローラを移動板３４の周面に設けて側壁３２の内面に転動可能に接触させることにより、移動板３４が上下方向に円滑に移動可能に案内される。なお、案内手段としては、上記のものに限らず、移動板３４を上下方向に円滑に移動可能に案内できるものであればよい。
【００４３】
各上下免震装置２は、ケーシング３０の底板３１の上部に円板状の下板３を介して垂直に固定される筒状の内筒４と、内筒４の外側に所定の隙間を隔てて設けられるとともに、ケーシング３０の移動板３４の下部に円板状の上板５を介して垂直に固定される筒状の外筒６と、内筒４と外筒６との間に設けられてそれらの間をシールするローリングシール部材１５と、内筒４及び外筒６の内側部分に気密状態で設けられる内部流体室７と、ケーシング３０の外側に配置されるガスボンベ等からなる外部流体室８と、内部流体室７と外部流体室８との間を接続する配管９とを備えている。
【００４４】
各上下免震装置２の内部流体室７及び外部流体室８内にはそれぞれ所定量の空気等の気体１０が充填されており、内部流体室７及び外部流体室８が空気ばねとして機能することにより、免震対象物３５からの荷重が弾性支持される。各上下免震装置２によって免震対象物３５からの荷重を弾性支持することにより、内部流体室７及び外部流体室８内の空気等の気体１０が圧縮され、この圧力がローリングシール部材１５に作用する。
【００４５】
本実施の形態においては、３つの上下免震装置２を並列に配置し、この３つの上下免震装置２によって免震対象物３５からの全荷重を支持しているので、各上下免震装置２には免震対象物３５からの荷重が１／３ずつ作用することになる。従って、この１／３の荷重を支持可能な容積に各上下免震装置２の内部流体室７と外部流体室８とを合わせた容積を設定すればよいことになる。
【００４６】
各上下免震装置２は、内筒４がケーシング３０の底板３１に固定され、外筒６がケーシング３０の移動板３４に固定されていることにより、基礎２５と免震対象物３５との上下方向への相対変位に追従して内筒４と外筒６とが上下方向に相対変位し、この内筒４と外筒６との上下方向への相対変位により、内部流体室７及び外部流体室８内の空気等の気体１０が伸縮され、この空気等の気体１０の伸縮によって基礎２５からケーシング３０を介して各上下免震装置２に入力する上下方向の振動が吸収される。
【００４７】
ローリングシール部材１５は、図３に示すように、帯状をなすものを幅方向の中間部から折り曲げてＵ字状に形成し、このＵ字状に形成したものを屈曲部１８が下方に突出するように、内筒４と外筒６との間の隙間内に介装させ、この状態で両端部を内筒４及び外筒６の上端部にそれぞれ気密に連結し、さらに円周方向の両端部間を気密に連結することにより、内筒４と外筒５との間をシールするように構成したものであって、内筒４と外筒６との上下方向への相対変位に追従して上下方向に変形するように構成されている。
【００４８】
ローリングシール部材１５は、気密性を有する素材から形成される帯状のシール部１６と、その外側に所定の引張強度を有することで所定の圧力を支持し得る素材から形成される帯状の補強部１７とを非接着状態で重ね合わせて構成したものであって、シール部１６が内側に位置するように幅方向の中間部からＵ字状に折り曲げられ、この状態で内筒４と外筒６との間の隙間内に介装されている。
【００４９】
ローリングシール部材１５のシール部１６の素材としては、気密性が高く、柔軟な材料、例えば、天然ゴム、合成ゴム、合成樹脂等が挙げられる。補強部１７の素材としては、引張強度が高く、面外方向に柔軟に変形し得る材料、例えば、アラミド繊維、四フッ化エチレン樹脂シート等が挙げられる。但し、これらに限らず、同様の機能を有するものであればよい。
【００５０】
ローリングシール部材１５を内筒４と外筒６との間の隙間内に介装させることにより、ローリングシール部材１５のシール部１６によって両筒４、６間がシールされ、内部流体室７及び外部流体室８内に充填されている空気等の気体１０の気密性を高めることができる。
【００５１】
この場合、免震対象物３５からの荷重によって上下免震装置２の内部流体室７及び外部流体室８内の空気等の気体１０が圧縮され、この気体の圧力がシール部１６に作用することになるが、シール部１６の外側には所定の圧力を支持する補強部１７が非接着状態で設けられているので、圧力が補強部１７で受けられることになる。
【００５２】
従って、シール部１６を内部流体室７及び外部流体室８からの圧力に耐え得る強度に設定する必要はなく、シール部１６には空気等の気体１０の漏れを防止できる気密性のみを持たせれば足りることになるので、シール部１６を薄肉化することができ、ローリングシール部材１５の屈曲部１８の曲率半径を小さくでき、ローリングシール部材１５を介装させる内筒４と外筒６との間の隙間を小さく設定することができる。
【００５３】
なお、上下免震装置２が免振対象物３５からの荷重を受けて、内部流体室７及び外部流体室８内の空気等の気体１０が圧縮され、この気体１０の圧力を受けて最大に伸長したときの補強部１７の寸法を予め求めておき、この補強部１７の寸法に合わせてシール部１６の寸法を設定しておくことが好ましい。このように、補強部１７及びシール部１６の寸法を予め設定しておくことにより、シール部１６の耐圧強度を殆ど考慮しなくてもよいことになる。
【００５４】
本実施の形態においては、ローリングシール部材１５のシール部１６の厚みと補強部１７の厚みを考慮しても、内筒４と外筒６との間の隙間を１０ｍｍ程度であり、従来技術に記載の３次元免震装置の隙間（５０ｍｍ）に比べて格別に隙間を小さくできた。
【００５５】
水平免震装置２０は、鋼板とゴム板とを交互に積層して構成した積層ゴム２１であって、ケーシング３０の移動板３４の上部と免震対象物３５の下部との間に介装させた状態で、積層ゴム２１の下端の下フランジ２２をケーシング３０の移動板３４の上部に固定し、上端の上フランジ２３を免震対象物３５の下部に固定することにより、３つの並列配置した上下免震装置２に直列に接続されている。
【００５６】
基礎２５に入力する地震等による水平方向の振動は、ケーシング３０の底板３１、側壁３２、及び移動板３４を介して水平免震装置２０に入力し、その水平方向への振動によって水平免震装置２０が水平方向に変位し、水平方向への振動が吸収される。この場合、基礎２５からの水平方向の振動は、ケーシング３０を介して直接に水平免震装置２０に入力することになるので、水平方向の振動が上下免震装置２に入力して、上下免震装置２の免震機能が影響を受けるようなことはなく、上下免震装置２の内筒４及び外筒６の設計は圧力を確認するだけでよい。
【００５７】
上記のように構成した本実施の形態による３次元免振装置１にあっては、ローリングシール部材１５を、気密性を有する素材からなるシール部１６と所定の圧力を支持する素材からなる補強部１７とを非接着状態で重ね合わせ、内部流体室７及び外部流体室８からの圧力を補強部１７で受けるように構成したので、シール部１６には気密性のみをもたせればよいことになる。従って、シール部１６を薄肉化することができるので、ローリングシール部材１５の屈曲部１８の曲率半径を小さく設定することができ、ローリングシール部材１５を介装させる内筒４と外筒６との間の隙間を小さくすることができ、ローリングシール部材１５のシール部１６の張力を低く抑えることができることから、高圧化が可能になる。また、上下免震装置２を平面的に小型化することもできる。
【００５８】
また、ケーシング３０の外側に外部流体室８を配置し、この外部流体室８を配管９を介して内部流体室７に連結するように構成したので、１つの流体室のみによって構成した上下免震装置に比べて内部流体室７の容積を大幅に小さくすることができ、これにより、上下免震装置２を高さ方向に小型化することができる。
【００５９】
さらに、複数の上下免震装置２を並列に配置しているので、何れかの上下免震装置２が何らかの原因によって支持不能な状態になっても、他の何れかの上下免震装置２によって免震対象物３５からの荷重を支持し続けることができるので、安全性を確保することができる。
【００６０】
さらに、ローリングシール部材１５を、Ｕ字状に折り曲げた状態で、かつ屈曲部１８が下方に突出するように、内筒４と外筒６との間に介装させているので、粉塵等の異物がローリングシール部材１５の内側に溜るのを防止でき、粉塵等の異物によってローリングシール部材１５の動作上の不具合はない。
【００６１】
図４及び図５には、本発明による３次元免震装置の第２の実施の形態が示されていて、この３次元免震装置１は、外部流体室８として市販のアキュムレータを用い、この外部流体室８をケーシング３０の外側に配置し、この外部流体室８の非圧縮性流体室１３と内部流体室７との間を配管９で接続して、内部流体室７及び外部流体室８の非圧縮性流体室１３内にオイル等の非圧縮性流体１１を充填し、外部流体室８の圧縮性流体室１４を空気ばねとして機能させるように構成したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００６２】
そして、本実施の形態による３次元免震装置１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、ローリングシール部材１５を、気密性を有する素材からなるシール部１６と所定の圧力を支持する素材からなる補強部１７とを非接着状態で重ね合わせて、内部流体室７及び外部流体室８からの圧力を補強部１７で受けるように構成しているので、シール部１６には気密性のみをもたせればよいことになる。従って、シール部１６を薄肉化することができるので、ローリングシール部材１５の屈曲部１８の曲率半径を小さく設定することができ、ローリングシール部材１５を介装させる内筒４と外筒５との間の隙間を小さくすることができ、ローリングシール部材１５のシール部１６の張力を低く抑えることができることから、高圧化が可能になる。また、上下免震装置２を平面的に小型化することもできる。
【００６３】
また、ケーシング３０の外側に外部流体室８を配置し、この外部流体室８の非圧縮性流体室１３を配管９を介して内部流体室７に連結し、外部流体室８の圧縮性流体室１４を空気ばねとして機能させているので、１つの流体室のみによって構成した上下免震装置に比べて内部流体室７の容積を大幅に小さくすることができ、これにより、上下免震装置２を高さ方向に小型化することができる。
【００６４】
さらに、複数の上下免震装置２を並列に配置しているので、何れかの上下免震装置２が何らかの原因によって支持不能な状態になっても、他の何れかの上下免震装置２によって免震対象物３５からの荷重を支持し続けることができるので、安全性を確保することができる。
【００６５】
さらに、ローリングシール部材１５を、Ｕ字状に折り曲げた状態で、かつ屈曲部１８が下方に突出するように、内筒４と外筒６との間の隙間内に介装させているので粉塵等の異物がローリングシール部材１５の内側に溜るようなことはなく、ローリングシール部材１５の動作上の不具合を防ぐことができる。
【００６６】
さらに、この実施の形態においては、ローリングシール部材１５のシール部１６にオイル等の非圧縮性流体を作用させているので、空気等の気体を使用した場合に比べてローリングシール部材１５のシール部１６からの流体の漏れを大幅に低減させることが可能となる。
【００６７】
なお、前記各実施の形態においては、水平免震装置２０を上下免震装置２の上部に設けているが、水平免震装置２０を上下免震装置３の下部に設けるように構成してもよい。
また、上下免震装置２の構成を、図１、図４に示すものと上下逆にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明による３次元免震装置の第１の実施の形態の全体を示す概略縦断面図である。
【図２】図１の横断面図である。
【図３】図１の部分拡大図である。
【図４】本発明による３次元免震装置の第２の実施の形態の全体を示す概略縦断面図である。
【図５】図４の横断面図である。
【図６】従来の３次元免震装置の一例を示した概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  ３次元免震装置                ２  上下免震装置
３  下板                          ４  内筒
５  上板                          ６  外筒
７  内部流体室                    ８  外部流体室
９  配管                          １０  空気等の気体
１１  オイル等の非圧縮性流体      １３  非圧縮性流体室
１４  圧縮性流体室                １５  ローリングシール部材
１６  シール部                    １７  補強部
１８  屈曲部                      ２０  水平免震装置
２１  積層ゴム                    ２２  下フランジ
２３  上フランジ                  ２５  基礎
３０  ケーシング                  ３１  底板
３２  側壁                        ３３  フランジ
３４  移動板                      ３５  免震対象物
【図１】
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【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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