(57)【要約】      （修正有）【課題】転がり支承を低コストで提供できる極めて優れた免震装置を提供する。【解決手段】免震装置は、地震の揺れにより建物が水平方向へ揺れて移動を繰り返すときの水平抵抗力が低い転がり免震装置である。平面鋼板６と、その平面上で回動可能な状態で置かれる主たる鋼球１と、その主たる鋼球を同一平面上でそれぞれ一定の位置関係に保持し、かつ、全ての鋼球を回動可能な状態で保持するための、リテーナーで保持された鋼球群２，３が、主たる鋼球の上部に回動可能な状態で覆い被さることで構成される。本発明の免震装置は、地震の水平方向の揺れに対し効果を発揮する。【選択図】図２（ａ）
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【特許請求の範囲】
平面鋼板と、その下に配置される平面鋼板上に自転可能な状態で置かれる主たる鋼球と、その主たる鋼球を同一平面上でそれぞれ一定の位置関係に保持し、かつ、全ての鋼球を自転可能な状態で保持する位置保持用リテーナに保持された一群の鋼球が、主たる鋼球の上部に少なくとも二群以上、自転可能な状態で覆いかぶさることで構成される免震装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  大地震時の強い地震動から構造物を保護するために、地盤と構造物の間に、各種の免震装置（各種の積層ゴム、すべり支承、転がり支承等）を配置して地盤の振動が直接伝達されないようにした免震構造物が実用化されている。本発明は、これらの免震装置の中で、最も低い水平抵抗力を提供できると考えられている転がり免震装置に関するものである。
【背景技術】  免震構造は、大地震時の強い地震動に対して構造物の揺れそのものを低減できるので、建物の構造骨組みの耐震安全性が高まるだけでなく、内部の家具や設備備品など収容物の転倒や落下・衝突の危険性が下がり、建物全体の耐震安全性を飛躍的に高めることができる。従来の耐震構造に較べて優れた耐震安全性能を有する免震建物を実現可能としたものは、免震装置の出現であり、これまでに以下のような免震装置が実用化されている。即ち、アイソレータ機能とダンパー機能の両者を有する免震システムとしては、（１）天然ゴム系積層ゴム＋別置きダンパ、（２）高減衰積層ゴム、（３）鉛プラグ入り積層ゴムが我が国で採用されている３大システムと言われるものであり、この他に近年ＰＴＦＥ（テフロン）材とステンレス板の組み合わせによる（４）すべり支承系の免震装置も徐々に採用されるようになっている。
更に近年になって、免震構造物の免震性能を改善・向上させる方法として、特許第２６０３４２６号などによる転がり支承と積層ゴム支承等を併用する免震構造物も実現されるようになってきている。但し、転がり支承の採用は極く最近取り組まれるようになったばかりで、住宅等の軽量構造物を対象とした試行が行われている段階であり、重量構造物を支持する本格的な転がり免震支承の実現方法は確立されていないのが実状である。
【発明が解決しようとする課題】
これまでに実用化されている転がり免震装置としては、図１に示すような比較的大径の鋼球を１個だけ用いる装置（装置Ａと呼ぶ）や図２に示す多数の小径鋼球をそれを内蔵する箱形保持器内を循環運動させて直線軌道（レール）上を走行する直動システム（装置Ｂと呼ぶ）を直角２方向に組み合わせて使用する方法などがある。装置Ａと装置Ｂは、どちらも多数の小径鋼球を循環運動が可能な状態で内蔵する箱型保持器が必要であり、それによって免震装置が高価なものとなってしまう。
一方、免震装置は重量構造物の基礎部分に設置されるため非常に大きな荷重がかかり、地震の振動を低減させるための機構や材料物性が効果を発揮できない状態に陥る可能性が高い。
本発明は、この転がり支承を低コストで提供できる極めて優れた免震装置として実現する方法を目標課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
本発明の免震装置は、図１（ｂ）に示す外観となっており、図中の断面Ａ−Ａで見た断面図が図１（ａ）である。主たる鋼球１の直径をａとすると、第一の小径鋼球群によって構成される円の直径がａより小さいｂである小径鋼球群２と、第二の小径鋼球群によって構成される円の直径がａより小さいｃである小径鋼球群３と、小径鋼球群２を保持し主たる鋼球１に回転可能な状態で覆いかぶさる上部部材４、小径鋼球群３を保持し主たる鋼球１に回転可能な状態で収納する下部部材５、及び基礎構造材８の上に敷設された鋼板６から構成されている。
上記構成のため本発明の免震装置は、主たる鋼球１は覆いかぶさる上部部材４と下部部材５に挟まれた状態で四隅のねじ７により固定され、建物の基礎８と基礎構造材９の間に設置されるものである。
図２を用いて、本発明の免震の動作について説明する。地震が発生し地面が横揺れし、図２（ａ）に示される矢印１１の方向（右から左）に建物の基礎８が移動したとき基礎８に固定された鋼板６との摩擦により、主たる鋼球１は矢印１１‘のように反時計回りに回転力が発生する。このとき、上部部材４は、小径鋼球群２によって転がり抵抗が低減されるため主たる鋼球１にひきずられることなく移動することはない。下部部材５は、小径鋼球群３によって転がり抵抗が低減されるため主たる鋼球１にひきずられることなく移動することはない。逆に、図２（ｂ）に示すように、構成される矢印１２の方向（左から右）に建物の基礎８が移動したとき基礎８に固定された鋼板６との摩擦により、主たる鋼球１は矢印１２‘のように時計回りに回転力が発生する。このとき、上部部材４は、小径鋼球群２によって転がり抵抗が低減されるため主たる鋼球１にひきずられることなく移動することはない。下部部材５は、小径鋼球群３によって転がり抵抗が低減されるため主たる鋼球１にひきずられることなく移動することはない。
こうして、地震による横揺れが発生しても、本発明の免震装置により横揺れが減衰し、建物の基礎構造部材９には横揺れが殆ど伝わらないので建物が揺れることはない。
一方、本発明の免震装置は、第一、第二の二つの小径鋼球群が備わっているので、小径鋼球一個あたりにかかる建物の荷重が低減されるので免震装置の耐久性が増すとともに、主たる鋼球１の回転も滑らかになる。
図３に本発明の免震装置の基本構成要素を示す。
図４に鋼板６と建物の基礎材８の結合方法の一例について示す。結合方法としては、固定用ボルト・ナット１０によるのが、強度、工法、費用の面から最適と考えられる。
【発明の効果】
上述のとおり、本発明の免震装置は地震の水平方向の揺れに効果を発揮する。
しかも、装置構成が単純明快であるので、作動の信頼性が高く、しかも低コストで製作できる。
【要約】
大地震時の強い地震動から構造物を保護するために、地盤と構造物の間に各種の免震装置を配置して地盤の振動が直接伝達されないようにした免震構造物が実用化されており、本発明はこれらの免震装置野中で、最も低い水平抵抗力を提供できると考えられている転がり免震装置に関するものである。
本発明の免震装置は、平面鋼板とその平面上に回転可能な状態で置かれる主たる鋼球と、その主たる鋼球を同一平面上でそれぞれ一定の位置関係に保持し、かつ、全ての鋼球を回転可能な状態で保持される二組以上の小径の鋼球群が、主たる鋼球を取り囲むことによって主たる鋼球の転がり抵抗を低減することで地震による水平方向の揺れを構造物に伝えないという免震装置である。また、小径鋼球群の数量が多いので、小径鋼球１個にかかる構造物の荷重が低減でき免震装置の耐久性向上と主たる鋼球の回転を円滑にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の免新装置の基本構成図  （ａ）は断図図、（ｂ）は外観図である。
【図２】  本発明の免震動作の説明図  （ａ）は地震の揺れが右から左の場合、（ｂ）は地震の揺れが左から右の場合である。
【図３】  本発明免震装置の基本構成要素を表す図である。
【図４】  鋼板６と建物の基礎８の固定方法の一例である。
【符号の説明】１：主たる鋼球        ２：第一の小径鋼球群        ３：第二の小径鋼球群
４：上部部材          ５：下部部材                ６：鋼板
７：ねじ              ８：建物の基礎              ９：建物の基礎構造材
１０：鋼板固定用のねじ
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３】
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【図４】
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