(57)【要約】【課題】所望のばね定数を得ることができ、気密性が高く、しかも製造が容易な防振支持装置及びエアスプリングの製造方法を提供すること。【解決手段】防振支持装置１は、被防振体２と支持基盤３との間に設置される。支持柱１０は、第１の柱状部材１３と、第２の柱状部材１６とを有し、第１の柱状部材１３と第２の柱状部材１６とが離間可能に連接し、第１の柱状部材１３と第２の柱状部材１６との当接部が摺動可能であり、外部との間で空気を流通するための貫通孔１８が設けられている。エアスプリング２０は、可撓性薄膜からなり、一端が第１の柱状部材１３の外周に封着され、他端が第２の柱状部材１６の外周に封着され、内部に空気室２１が形成され、熱可塑性エラストマー材により一体的に形成されている。【選択図】図１
2016070503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被防振体と支持基盤との間に設置される防振支持装置であって、
第１の柱状部材と、第２の柱状部材とを有し、前記第１の柱状部材と前記第２の柱状部材とが離間可能に連接して前記被防振体側と前記支持基盤側との間に介挿され、前記第１の柱状部材と前記第２の柱状部材との当接部が摺動可能であり、外部との間で空気を流通するための貫通孔が設けられた支持柱と、
一端が前記第１の柱状部材の外周に封着され、他端が前記第２の柱状部材の外周に封着され、内部に空気室が形成され、熱可塑性エラストマー材により一体的に形成された可撓性薄膜からなるエアスプリングと
を具備することを特徴とする防振支持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の防振支持装置であって、
前記支持柱は、前記第２の柱状部材と当接する前記第１の柱状部材の端部が凸状の球面であり、前記第１の柱状部材と当接する前記第２の柱状部材の端部が凹状の球面であり、
前記貫通孔は、前記凸状の球面又は前記凹状の球面に開口を有するように設けられた
ことを特徴とする防振支持装置。
【請求項３】
請求項２に記載の防振支持装置であって、
前記第１の柱状部材の凸状の球面は、少なくとも第２の柱状部材の凹状の球面との当接部が、弾性体で形成されていることを
特徴とする防振支持装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の防振支持装置であって、
前記第２の柱状部材の凹状の球面は、前記第１の柱状部材の凸状の球面より、球面の半径が長い
ことを特徴とする防振支持装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の防振支持装置であって、
前記第１の柱状部材に中央部が連結され、前記中央部から外縁に向けて前記エアスプリングの外周を覆うように傾斜し、かつ、外方へ膨らみをもった壁部を有する第１の蓋状部材と、前記第２の柱状部材に中央部が連結され、前記中央部から外縁に向けて前記エアスプリングの外周を覆うように傾斜し、かつ、外方へ膨らみをもった壁部を有する第２の蓋状部材とを有し、前記第１の蓋状部材と前記第２の蓋状部材とが対向して配置された蓋部
を更に具備することを特徴とする防振支持装置。
【請求項６】
請求項５記載の防振支持装置であって、
前記第１の蓋状部材及び前記第２の蓋状部材のうち上部に配置された蓋状部材は、下方に配置された蓋状部材より外縁側に延在していること
を特徴とする防振支持装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の防振支持装置であって、
前記エアスプリングは、前記一端が前記第１の柱状部材の外周と前記第１の蓋状部材の内周との間に圧着され、前記他端が前記第２の柱状部材の外周と前記第２の蓋状部材の内周との間に圧着されている
ことを特徴とする防振支持装置。
【請求項８】
内部に扁平形状の空気室を有し、前記空気室の両端が開放された可撓性薄膜からなるエアスプリングを製造する方法であって、
両端が開放されたほぼ円筒状の熱可塑性エラストマー材からなり溶融した状態の予備成形体を準備し、
扁平形状の空気室に応じた凹面及び空気室の両端に応じた面を内周に有する成形型により前記予備成形体を包囲し、
前記成形型に包囲された前記予備成形体の内側にエアを吹き込むことで前記予備成形体を膨らませて前記成形型の内周形状を前記予備成形体の外周面に転写してエアスプリングを形成し、
前記形成したエアスプリングを前記成形型から離型する
ことを特徴するエアスプリングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建造物等の構造物の免震システム等に用いられる防振支持装置及びエアスプリングの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
免震システムは、多様なものが存在するが、一般に、建造物を直接建造物の床スラブ等に設置するのではなく、建造物を弾性材（ゴムやエアスプリングなど）を介して建造物の床スラブ等に設置し、地震の揺れが建造物等の構造物に伝わりにくくし、構造物の耐震安全性を向上させる。
【０００３】
例えば、特許文献１では、免震床と建物床との間にエアスプリングとしての空気ばねを介挿し、通常時は人の歩行による床の揺れを不快感を与えない程度となるように空気ばねに空気を充填して硬くしている。地震が発生したときには、地震波検知センサーがこれを検知し、この検知結果に基づき空気ばねと補助タンクとを連通する連通管に設けられた電磁弁を開くことでこれらが連通し、補助タンクの容積が空気ばねのばね定数に影響を与え、空気ばねを柔らかくすることで、地震の振動を減衰させている。
【０００４】
特許文献２では、空気ばねに補助タンクを並設し、平常時は空気ばねと補助タンクとの気圧を等しく設定し、これらの間を連通する連通管に設けられたリリーフバルブの弁を閉じた状態としている。地震が発生したときには、床スラブ（地面）が上昇すると、空気ばねが圧縮され、補助タンクの気圧より空気ばねの気圧が高くなる。この気圧の変化を利用してリリーフバルブの弁を開くように制御することで、空気ばねから補助タンクに向かって空気を排出させて、空気ばねのばね定数を下げ、固有周期を延ばすことが可能になる。すなわち、平常時には、空気ばねのばね定数を大きくし、床構造体と床スラブとの剛性を高めて、人の移動や歩行による荷重変化に応じた床構造体の揺れを防止し、地震発生時には、ばね定数を小さくして床スラブから床構造体へ伝達される振動を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１８５１９３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４７２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のとおり、免震床と建物床との間にエアスプリングとしての空気ばねを介した免震システムでは、平常時には、空気ばねのばね定数を大きくし、地震発生時には、ばね定数を小さくしているが、いずれにしてもエアスプリングが建物を保持する構造であることから、エアスプリングにはかなりの荷重がかかる。従って、その荷重に応じたばね定数を確保するためには、エアスプリングの水平投影面積を大きくすることが要求される。また、エアスプリングの内部のエアの漏れをできるだけ少なくして気密性を高めるためには、エアスプリングが一体的に形成されていて、エアスプリングの開口部分ができるだけ小さいことが好ましい。
本発明者らは、以上の点を踏まえ、エアスプリングとして、内部に扁平形状の空気室を有し、空気室の両端が開放された形状であって、それを一体的に成形することを創案した。しかしながら、そのような形状のエアスプリングを一体的に成形することは、空気室が扁平形状であることから困難であった。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、所望のばね定数を得ることができ、気密性が高く、しかも製造が容易な防振支持装置及びエアスプリングの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る防振支持装置は、被防振体と支持基盤との間に設置される防振支持装置であって、第１の柱状部材と、第２の柱状部材とを有し、前記第１の柱状部材と前記第２の柱状部材とが離間可能に連接して前記被防振体側と前記支持基盤側との間に介挿され、前記第１の柱状部材と前記第２の柱状部材との当接部が摺動可能であり、外部との間で空気を流通するための貫通孔が設けられた支持柱と、一端が前記第１の柱状部材の外周に封着され、他端が前記第２の柱状部材の外周に封着され、内部に空気室が形成された、熱可塑性エラストマー材により一体的に形成された可撓性薄膜からなるエアスプリングとを具備することを特徴とする。
本発明の一形態に係るエアスプリングの製造方法は、内部に扁平形状の空気室を有し、前記空気室の両端が開放された可撓性薄膜からなるエアスプリングを製造する方法であって、両端が開放されたほぼ円筒状の熱可塑性エラストマー材からなり溶融した状態の予備成形体を準備し、扁平形状の空気室に応じた凹面及び空気室の両端に応じた面を内周に有する成形型により前記予備成形体を包囲し、前記成形型に包囲された前記予備成形体の内側にエアを吹き込むことで前記予備成形体を膨らませて前記成形型の内周形状を前記予備成形体の外周面に転写してエアスプリングを形成し、前記形成したエアスプリングを前記成形型から離型することを特徴する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エアスプリングが熱可塑性エラストマー材により一体的に形成された可撓性薄膜からなるので、所望のばね定数を得ることができ、気密性が高い。また、可撓性薄膜をブロー成形することで、製造も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る防振支持装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した第１及び第２の柱状部材の球面の半径を説明するため図である。
【図３】図１に示した防振支持装置の動作を説明するための断面図（その１）である。
【図４】図１に示した防振支持装置の動作を説明するための断面図（その２）である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る防振支持装置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の更に別の実施形態に係る防振支持装置の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るエアスプリングの製造方法を説明するための工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ところで、上記の特許文献１及び２に記載された技術では、地震が検出されたときに空気ばねと補助タンクとの間の連通管に設けられた弁を開くことで空気ばねの圧を補助タンクに逃がす構成であるため、この連通管を介して空気ばねの圧が補助タンクに逃げるまでにある程度の時間を要し、免震システムとして作動するまでに遅延時間を生じるおそれがある。
また、特許文献１に記載された技術では、地震波検知センサーや電磁弁、更にはこれらを制御する制御機構が必要であることから、構成が複雑であり、コスト高になる。一方、特許文献２に記載された技術では、このような複雑な構成は不要であるが、耐圧性が高く、かつ、長期に亘りメンテナンスフリーでその性能を維持することができるリリーフバルブが必要であり、そのような部品は高価であり、コストに大きく影響を与えるおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明の別の目的は、大きな揺れが生じたときにそれに対する防振作用の作動までが早く、構成がシンプルで低コスト化を図ることができる防振支持装置を提供することにある。
【００１２】
この目的を達成するため、本発明の一形態に係る防振支持装置は、被防振体と支持基盤との間に設置される防振支持装置であって、端部に凸状の球面を有する第１の柱状部材と、端部に凹状の球面を有する第２の柱状部材とを有し、前記第１の柱状部材と前記第２の柱状部材とが離間可能に連接して前記被防振体側と前記支持基盤側との間に介挿され、前記凸状の球面と前記凹状の球面との当接部が摺動可能であり、前記凸状又は凹状の球面に開口を有するように外部との間で空気を流通するための貫通孔が設けられた支持柱と、一端が前記第１の柱状部材の外周に封着され、他端が前記第２の柱状部材の外周に封着され、内部に空気室が形成された、可撓性薄膜からなるエアスプリングとを有する。
【００１３】
本発明の一形態に係る防振支持装置では、外部からの高圧の空気をエアスプリングの空気室に供給するための開口、つまり弁に相当する機能が空気室にある開口に設けられているので、外部からの高圧の空気をこの開口まで印加しておくことができ、従って大きな揺れが生じたときにそれに対する防振作用の作動までが早くなる。
【００１４】
また、本発明の一形態に係る防振支持装置では、大きな揺れが生じたときに凸状の球面と凹状の球面とがズレて球面に設けられた開口がエアスプリングの空気室に開放され、この開口からエアスプリングの空気室に高圧の空気が供給されるように構成されているので、エアチャンバ等とエアスプリングとの間に別途、バルブ等の部品を設ける必要がなくなる。また、高い耐圧性を有するリリーフバルブのような部品も不要となる。従って、本発明の一形態に係る防振支持装置は、構成がシンプルで低コスト化が可能である。
本発明の一形態に係る防振支持装置は、被防振体と支持基盤との間に設置される防振支持装置であって、支持柱と、エアスプリングとを有する。一般に、防振支持装置は、載置される荷重や被防振体の大きさに応じて、被防振体と支持基盤との間に複数配設される。
【００１５】
支持柱は、端部に凸状の球面を有する第１の柱状部材と、端部に凹状の球面を有する第２の柱状部材とを有し、前記第１の柱状部材と前記第２の柱状部材とが離間可能に連接して前記被防振体側と前記支持基盤側との間に介挿され、前記凸状の球面と前記凹状の球面との当接部が摺動可能であり、前記凸状又は凹状の球面に開口を有するように外部との間で空気を流通するための貫通孔が設けられている。
エアスプリングは、可撓性薄膜からなり、一端が前記第１の柱状部材の外周に封着され、他端が前記第２の柱状部材の外周に封着され、内部に空気室が形成されている。
【００１６】
本発明の一形態に係る防振支持装置を用いた防振システムの態様としては、エアポンプに接続された高圧の空気を溜めておくエアチャンバより、連接管を介してこの防振支持装置の貫通孔に高圧の空気を印加しておく。
【００１７】
通常時は、貫通孔の開口は柱状部材の凹球面と凸球面間で塞がれているが、大地震等の大きな揺れが生じたとき、第１の柱状部材と第２の柱状部材とが許容範囲を超えて大きくズレて、開口がエアスプリングの空気室に開放され、この開口よりエアスプリングの空気室にエアチャンバの高圧の空気が供給される。これにより、被防振体が浮上し、大変位が可能となり、大地震等の大きな揺れによる大変位をエアスプリングで吸収して、被防振体の破壊を防止することが可能となる。
【００１８】
そして、この防振支持装置では、エアチャンバからの高圧の空気をエアスプリングの空気室に供給するための開口、つまり弁に相当する機能が空気室内にあるこの開口に設けられているので、エアチャンバからの高圧の空気を開口まで印加しておくことができ、従って地震等の大きな揺れが生じたときにそれに対する防振作用の作動までが早くなる。
【００１９】
また、この防振支持装置では、上記のように地震等の大きな揺れが生じたときに凸状の球面と凹状の球面とがズレて球面に設けられた開口がエアスプリングの空気室に開放され、この開口からエアスプリングの空気室に高圧の空気が供給されるように構成されているので、エアチャンバ等とエアスプリングとの間に、高い耐圧性を有するリリーフバルブのようなバルブ部品を別途設ける必要が無い。従って、この防振支持装置は、構成がシンプルで低コスト化が可能である。
【００２０】
更に、この防振支持装置を用いた防振システムでは、エアスプリングによる浮上が必要な程度の大地震などの大きな揺れが生じたときには、エアチャンバの空気室の圧力が急激に低下することになるので、エアポンプは、エアチャンバ内の空気圧をチェックし、圧力が下がったときに稼働するだけでよいので、システム全体でみても地震の大きさを計測するための機構を別途設ける必要がない。従って、この防振支持装置を用いることで、シンプルで安価な構成の防振システムを提供できる。
【００２１】
本発明の一形態に係る防振支持装置では、前記第１の柱状部材の凸状の球面は、少なくとも第２の柱状部材の凹状の球面との当接部が、弾性体で形成されていることが好ましい。
【００２２】
このように凸状の球面の当接部を弾性体により構成することで、通常時の被防振体が浮上していない状態において、風や交通振動、生活振動等は、弾性体のクッション性で吸収することができる。また、エアスプリングの空気室に高圧の空気が供給されない程度の小地震が発生した場合には、弾性体が介在した当接部で第１の柱状部材と第２の柱状部材とが連接されているので、弾性体の変形で対応できる範囲の揺れを吸収できる。
【００２３】
本発明の一形態に係る防振支持装置では、前記第２の柱状部材の凹状の球面は、前記第１の柱状部材の凸状の球面より、球面の半径が長いことが好ましい。
【００２４】
このように第２の柱状部材の凹状の球面は、第１の柱状部材の凸状の球面より、球面の半径が長い、すなわち、緩やかなＲ面を有しているので、第１の柱状部材の凸状の球面と第２の柱状部材の凹状の球面とがエアスプリングにより浮上せず、これらの球面が当接している場合に、球面の半径が長い第２の柱状部材の凹状の球面の中で球面の半径が短い第１の柱状部材の凸状の球面が小変位しやすくなる。従って、例えば第２の柱状部材の凹状の球面との当接部が弾性体で形成されている場合等には、小地震において、弾性体の変位に加え、若干の滑り変位が可能であるため、小地震について、より緩衝的に振動を吸収することができる。
【００２５】
本発明の一形態に係る防振支持装置では、前記第１の柱状部材に中央部が連結され、前記中央部から外縁に向けて前記エアスプリングの外周を覆うように傾斜し、かつ、外方へ膨らみをもった壁部を有する第１の蓋状部材と、前記第２の柱状部材に中央部が連結され、前記中央部から外縁に向けて前記エアスプリングの外周を覆うように傾斜し、かつ、外方へ膨らみをもった壁部を有する第２の蓋状部材とを有し、前記第１の蓋状部材と前記第２の蓋状部材とが対向して配置された蓋部を更に具備することが好ましい。
【００２６】
このようにエアスプリングの外周面を覆うように傾斜し、かつ、外方へ膨らみをもって２つの蓋状部材が上下からエアスプリングを囲っているので、地震等の揺れによって中心位置（元位置）よりズレた場合、膨らんだエアスプリングに対して蓋状部材によって中心位置への復元力が働く。そして、地震収束後、膨らんだエアスプリングの空気を抜くことで、地震前の状態に復帰することができる。
なお、上記の防振システムの構成例では、地震収束後、地震前の状態に復帰することで、第１の柱状部材又は第２の柱状部材に設けられた開口が閉鎖される。この後、エアポンプにより、再度エアチャンバに高圧の空気を溜めておくことで、余震に備えることができる。
【００２７】
本発明の一形態に係る防振支持装置では、前記第１の蓋状部材及び前記第２の蓋状部材のうち上部に配置された蓋状部材は、下方に配置された蓋状部材より外縁側に延在していることが好ましい。
【００２８】
このように上部に配置された蓋状部材が下方に配置された蓋状部材より外縁側に延在していることで、これらの蓋状部材を外縁部においてオーバーラップさせることが可能になり、ゴミの侵入を防止することができる。また、そのようにオーバーラップさせる場合には、下方に配置された蓋状部材の外縁部の高さを高くすることができるので、エアスプリングの中心位置への復元力をより向上させることができる。
【００２９】
本発明の一形態に係る防振支持装置では、前記エアスプリングは、前記一端が前記第１の柱状部材の外周と前記第１の蓋状部材の内周との間に圧着され、前記他端が前記第２の柱状部材の外周と前記第２の蓋状部材の内周との間に圧着されていることが好ましい。
これにより簡単な構成でエアスプリングの気密性を長期に亘り維持することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態に係る防振支持装置の構成を示す断面図である。
【００３０】
図１に示すように、この防振支持装置１は、被防振体２と支持基盤３との間に設置される。この防振支持装置１が免震システムに用いられる場合には、被防振体２が建造物等であり、支持基盤３が床スラブ等である。
この防振支持装置１は、支持柱１０と、エアスプリング２０と、蓋部３０を有する。
【００３１】
支持柱１０は、下側に配置され、上方を向く端部１１に凸状の球面１２を有する第１の柱状部材１３と、上側に配置され、下方を向く端部１４に凹状の球面１５を有する第２の柱状部材１６とを有する。これら第１の柱状部材１３と第２の柱状部材１６とは、離間可能に連接して被防振体２側と支持基盤３側との間に介挿され、凸状の球面１２と凹状の球面１５との当接部が摺動可能とされている。また、第２の柱状部材１６は、凹状の球面１５の中心部に開口１７を有するように、外部のエアチャンバ（図示をせず）との間で空気を流通するための貫通孔１８が設けられている。
【００３２】
より詳細には、第２の柱状部材１６は、柱状部材本体１６１を有し、柱状部材本体１６１の中心穴１６２にブラケット１６３を介して上方より空気孔付きのボルト１６４が螺着されている。ボルト１６４の空気孔が貫通孔１８である。ボルト１６４の頭部１６５は、被防振体２の連通路１６６側に突出しており、ボルト１６４の頭部１６５には、貫通孔１８に連通するソケット１６７が接続されている。ソケット１６７には、図示を省略したエアチャンバに接続された連通管（図示を省略）の先端に取り付けられたプラグ（図示を省略）が着脱可能に取り付けられている。なお、上記のブラケット１６３は、ボルト１６８により被防振体２に螺着されている。
【００３３】
また、第１の柱状部材１３は、柱状部材本体１３１と、積層ゴム部１３２とを有する。積層ゴム部１３２は、端部１１側に配置され、凸状の球面１２を有する弾性体としての例えばゴムからなるゴム層１３３、鉄等の剛体層１３４、ゴム層１３５、剛体層１３６、ゴム層１３７を順次積層した構造を有する。柱状部材本体１３１は、その中心穴１３１Ａにブラケット１３９を介して下方よりボルト１４０が螺着されている。ボルト１４０の頭部１４１は、ブラケット１３９の凹部１４２側に突出している。なお、上記のブラケット１３９は、ボルト１４３により支持基盤３に螺着されている。そして、このようにゴムを積層化することで、上下方向のばね定数を低くすることなく、水平方向のばね定数を低くすることができる。すなわち、積層ゴム部１３２（弾性体）の許容できる水平方向変位を大きくすることができる。
【００３４】
このように第１の柱状部材１３は、凸状の球面１２の、第２の柱状部材１６の凹状の球面１５との当接部がゴム等の弾性体により構成される。従って、通常時の第１の柱状部材１３と第２の柱状部材１６とが連接して被防振体２が浮上していない状態においては、風や交通振動、生活振動等は、積層ゴム部１３２によるクッション性で吸収することができる。また、エアスプリング２０の空気室２１に高圧の空気が供給されない程度の小地震が発生した場合には、同様に第１の柱状部材１３の積層ゴム部１３２を介して第１の柱状部材１３と第２の柱状部材１６とが当接しているので、積層ゴム部１３２で対応できる範囲では水平方向の揺れを吸収できる。
【００３５】
ここで、図２に示すように、第１の柱状部材１３の凸状の球面１２の半径をｒ１、第２の柱状部材１６の凹状の球面１５の半径をｒ２とすると、
ｒ２＞ｒ１
としてもよい。すなわち、第２の柱状部材１６の凹状の球面１５は、第１の柱状部材１３の凸状の球面１２より、球面の半径が長い。従って、これらの球面１２、１５が当接している場合に、球面の半径が長い第２の柱状部材１６の凹状の球面１５の中で球面の半径が短い第１の柱状部材１３の凸状の球面１２が小変位しやすくなる。従って、例えば第２の柱状部材１６の凹状の球面１５との当接部が弾性体で形成されている場合には、小地震において、弾性体の変形による変位に加え、この球面の半径の違い（ｒ２＞ｒ１）により若干の滑り変位が可能であるため、小地震について、より緩衝的に振動を吸収することができる。
【００３６】
エアスプリング２０は、可撓性薄膜からなり、一端２３が第１の柱状部材１３の外周に封着され、他端２２が第２の柱状部材１６の外周に封着され、内部に扁平形状の空気室２１が形成されている。エアスプリング２０は、例えば熱可塑性エラストマー材が材料として用いられ、ブロー成形により一体的に形成される。
【００３７】
蓋部３０は、第１の蓋状部材３３と、第２の蓋状部材３６とを有する。第１の蓋状部材３３は、その中央部３１が第１の柱状部材１３に連結され、中央部３１から外縁に向けてエアスプリング２０の外周面を覆うように傾斜し、かつ、お椀状に外方へ膨らみをもった壁部３２を有する。第２の蓋状部材３６は、その中央部３４が第２の柱状部材１６に連結され、中央部３４から外縁に向けてエアスプリング２０の外周面を覆うように傾斜し、かつ、お椀状に外方へ膨らみをもった壁部３５を有する。そして、第１の蓋状部材３３と第２の蓋状部材３６とは、対向して配置されている。
【００３８】
また、エアスプリング２０は、その一端２３が第１の柱状部材１３の外周と第１の蓋状部材３３の内周との間に圧着され、その他端２２が第２の柱状部材１６の外周と第２の蓋状部材３６の内周との間に圧着されている。これにより簡単な構成でエアスプリング２０の気密性を長期に亘り維持することができる。また、上記の第１及び第２の柱状部材１３、１６の外周面に複数のリブを成形することで、その気密性を更に向上させることができる。
【００３９】
このように構成された防振支持装置１では、通常時には、図１に示したように、第１の柱状部材１３と第２の柱状部材１６とが連接して被防振体２が浮上していない状態となる。この状態では、第１の柱状部材１３の積層ゴム部１３２、つまり弾性体を介して第１の柱状部材１３と第２の柱状部材１６とが当接しているので、風や交通振動、生活振動等は、この積層ゴム部１３２によるクッション性で吸収することができる。  
【００４０】
また、エアスプリング２０の空気室２１に高圧の空気が供給されない程度の小地震が発生した場合には、同様に第１の柱状部材１３の積層ゴム部１３２を介して第１の柱状部材１３と第２の柱状部材１６とが当接しているので、積層ゴム部１３２で対応できる範囲で揺れを吸収できる。第１の柱状部材と第２の柱状部材との当接部は、摺動可能に当接しているが、凸状の球面１２と凹状の球面１５で当接しているため、一定の係止力を有している。すなわち、この係止力を超えない範囲の振動（風や交通振動、生活振動等や小地震による振動）は、弾性体の変形によって、揺れを吸収する。
【００４１】
一方、この防振支持装置１では、大地震が生じたときには、第１の柱状部材１３の凸状の球面１２と第２の柱状部材１６の凹状の球面１５とが揺れに応じて摺動し、図３に示すように、凸状の球面１２と凹状の球面１５とがズレて凹状の球面１５に設けられた開口１７がエアスプリング２０の空気室２１に露出して開放され、この開口１７からエアスプリング２０の空気室２１に、貫通孔１８を介して外部のエアチャンバ（図示をせず）より高圧の空気が供給される。そうすると、図４に示すように、エアスプリング２０が膨らみ被防振体２が浮上し、被防振体２はエアスプリング２０を介して支持基盤３により支持されるようになる。これにより、被防振体２の大変位が可能となり、大地震による大変位をエアスプリング２０により吸収して、被防振体２の破壊を防止することが可能となる。
【００４２】
ここで、この防振支持装置１では、第１及び第２の蓋状部材３３、３６が上下からエアスプリング２０を囲っているので、図３に示したように、大地震等によって第１の柱状部材１３と第２の柱状部材１６とが中心位置（元位置）よりズレて、高圧の空気が供給されてエアスプリング２０が膨らむとき、エアスプリング２０の外周面と、略お椀状に形成された第１及び第２の蓋状部材３３、３６の内周面が強く押し付けられ、その反力によってエアスプリング２０に対して第１の柱状部材１３と第２の柱状部材１６とのズレを中心位置へ戻そうとする復元力が働き、図４に示したように、エアスプリング２０が膨らんだ状態で第１の柱状部材１３と第２の柱状部材１６とが中心位置に戻る。そして、地震収束後、膨らんだエアスプリング２０の空気を抜くことで、図１に示した地震前の状態に復帰することができる。
【００４３】
本実施形態に係る防振支持装置１では、エアチャンバ（図示せず）からの高圧の空気をエアスプリング２０の空気室２１に供給するための開口１７、つまり弁に相当する機能が空気室２１内に設けられている。従って、既述の特許文献１及び２に記載された技術では、地震が検出されたときに空気ばねと補助タンクとの間の連通管に設けられた弁を開くことで空気ばねの圧を補助タンクに逃がす構成であるため、この連通管を介して空気ばねの圧が補助タンクに逃げるまでにある程度の時間を要し、免震システムとして作動するまでに遅延時間を生じるおそれがあるのに対して、本実施形態に係る防振支持装置１では、エアチャンバ（図示せず）からの高圧の空気を開口１７まで、すなわちエアスプリング２０の空気室２１の直近まで予め印加しておくことができので、大地震等が生じたときにそれに対する防振作用の作動までが早くなる。
【００４４】
また、本実施形態に係る防振支持装置１では、大地震が生じたときに凸状の球面１２と凹状の球面１５とがズレて球面１５に設けられた開口１７がエアスプリング２０の空気室２１に露出して開放され、この開口１７からエアスプリング２０の空気室２１に高圧の空気が供給されるように構成されているので、特許文献１に記載された技術の如くエアチャンバ等とエアスプリングとの間に別途、バルブ等の部品を設ける必要がなくなる。また、特許文献２に記載された技術の如く高い耐圧性を有するリリーフバルブのような部品も不要である。従って、本実施形態に係る防振支持装置１は、構成がシンプルで低コスト化が可能である。
【００４５】
更に、本実施形態に係る防振支持装置１を用いた免震システム等の防振システムでは、エアスプリング２０による浮上が必要な程度の大地震が生じたときには、エアチャンバ（図示を省略）の空気室の圧力が急激に低下することになるので、エアポンプは、エアチャンバ内の空気圧をチェックし、圧力が下がったときに稼働するだけでよい。よって、システム全体でみても地震の大きさを計測するための機構を別途設ける必要がない。従って、本実施形態に係る防振支持装置１を用いることで、シンプルで安価な構成の免震システム等の防振システムを構築できる。
また、本実施形態に係る防振支持装置１では、凸状の球面１２の当接部を弾性体により構成することで、風や交通振動、小地震程度の揺れは、上記のように弾性体で吸収し、大地震等の大きな揺れは、エアスプリング２０で被防振体２を浮上させて大変位を吸収することができる。すなわち、本実施形態に係る防振支持装置１は、より広いレンジでの硬さと柔らかさで被防振体２の変位を吸収できる。
【００４６】
（実施形態２）
次に、本発明の他の実施形態を説明する。
図５は本発明の他の実施形態に係る防振支持装置１の構成を示す断面図である。
図５に示すように、この実施形態に係る防振支持装置１では、上方に配置された第２の蓋状部材３６は、下方に配置された第１の蓋状部材３３より半径方向に隙間を有しつつ、外縁側に延在している。すなわち、第２の蓋状部材３６の水平方向の半径は、第１の蓋状部材３３のそれよりも少し長い。このように上方に配置された第２の蓋状部材３６が下方に配置された第１の蓋状部材３３より外縁側に延在していることで、これらの蓋状部材３３、３６を外縁部において水平方向に対してオーバーラップさせることが可能になる。すなわち、下向きの第２の蓋状部材３６の外縁部の内側に上向きの第１の蓋状部材３３の外縁部が重なりこんでいる。このようにオーバーラップさせることで、エアスプリング２０を内挿する蓋部３０内にゴミが侵入することを防止することができる。また、そのようにオーバーラップさせる場合には、下方に配置された第１の蓋状部材３３の外縁部の高さを高くすることができるので、上述した第１の柱状部材１３と第２の柱状部材１６とのズレを中心位置へ戻そうとする復元力をより向上させることができる。
【００４７】
また、最初に説明した実施形態では、第１の柱状部材１３の当接部に積層ゴム部１３２を設けていたが、この実施形態の防振支持装置１では、単なるゴム部１３８により構成している。これにより、構成をよりシンプルにでき、低コスト化が可能である。
【００４８】
なお、この実施形態に係る防振支持装置１では、第１の蓋状部材３３の外縁の外周部と第２の蓋状部材３６の外縁の内周部との距離は、弾性体としてのゴム部１３８の想定される変位許容量をわずかに超える距離とし、被防振体２と支持基盤３がこれを超える変位となった場合には、第２の柱状部材１６の凹状の球面１５の下端部が、第１の柱状部材１３の凸状の球面１２に乗り上げることになり、第２の蓋状部材３６の外縁は、第１の蓋状部材３３の外縁に対して、上方に変位することになる。これに加えて、第２の柱状部材１６の上方変位量が弾性体としてのゴム部１３８の上下方向の変位許容量を超えた場合には、第２の柱状部材１６の凹状の球面１５が第１の柱状部材１３の凸状の球面１２から離間して、開口１７が解放される。これにより、エアスプリング２０に高圧の空気が供給されて、エアスプリング２０が膨らんだときには、被防振体２が浮上するので、オーバーラップの部分は解除され、第１の蓋状部材３３と第２の蓋状部材３６は当接することなく、左右方向に大きく変位することが可能となる。
【００４９】
（実施形態３）
次に、本発明の更に別の実施形態を説明する。
図６は本発明の更に別の実施形態に係る防振支持装置１の構成を示す断面図である。
図５に示した防振支持装置１では、上方に配置された第２の蓋状部材３６を下方に配置された第１の蓋状部材３３より外縁側に延在させ、オーバーラップさせる部分を設けることで、エアスプリング２０を内挿する蓋部３０内にゴミが侵入することを防止していた。
【００５０】
これに対して、図６に示すように、この実施形態に係る防振支持装置１では、延在によるオーバーラップの代わりに、第１の蓋状部材３３の外縁部と第２の蓋状部材３６の外縁部との間の隙間を塞ぐ防塵用ゴム膜４０を設けている。防塵用ゴム膜４０は、第２の蓋状部材３６の外縁にネジ４１により固着され、上記隙間を囲うように下方に垂らすように構成されている。これにより、エアスプリング２０を内挿する蓋部３０内にゴミが侵入することを防止でき。なお、防塵用ゴム膜４０の下端において、内方に向かう突起部４２を設けることで、ゴミの侵入をより効果的に防止できる。
【００５１】
（エアスプリングの製造方法）
次に、本発明の一実施形態に係るエアスプリングの製造方法を図７を参照しながら説明する。
図７において、符号２０１はブロー成形型、２０２は射出ユニット、２０３は引き出しユニットを示している。
ブロー成形型２０１は、エアスプリング２０の外形が内面に転写された成形型である。図１に示したように、エアスプリング２０は、内部に扁平形状の空気室２１を有し、一端２３は内径が絞られて第１の柱状部材１３が挿入され、他端２２も内径が絞られて第２の柱状部材１６が挿入されるような形状である。ブロー成形型２０１の内周２０１ａは、このエアスプリング２０の扁平形状の空気室２１に応じた凹面２０１ｂ及び空気室の上下両端２２、２３に応じた面２０１ｃを有する。ブロー成形型２０１は、例えば左右の２つに分割されていて、このブロー成形型２０１で形成した後のエアスプリング２０をこのブロー成形型２０１から容易に離型できるようになっている。
【００５２】
射出ユニット２０２は、溶融樹脂である、溶融した状態の熱可塑性エラストマー材、例えばハイトレル（登録商標）を射出可能な円環状のノズル（図示せず）を内蔵している。
引き出しユニット２０３は、図示しない機構により上下動し、射出ユニット２０２から押し出された溶融樹脂を係止する係止機構（図示せず）を備える。
ここで、図７（Ａ）は、このように構成された射出成形機２００の原点位置の状態を示している。図７（Ａ）に示すように、原点位置においては、分割されたブロー成形型２０１は開いた状態にあり、引き出しユニット２０３は上方向に移動されていて射出ユニット２０２とは離れた位置にある。
【００５３】
図７（Ｂ）に示すように、引き出しユニット２０３を降下させて、射出ユニット２０２のノズルと引き出しユニット２０３の係止部とを型合わせする。
射出ユニット２０２の円環状のノズルから少量の溶融樹脂を引き出しユニット２０３の係止部内に射出し、係止部に内蔵された係止機構（図示を省略）にて溶融樹脂を係止する。
次に、図７（Ｃ）に示すように、射出ユニット２０２のノズルから溶融樹脂を射出しつつ、引き出しユニット２０３を上昇させることで、ブロー成形型２０１の内方に、溶融樹脂からなるほぼ円筒状の予備形成体２０４を形成する。そして、図７（Ｄ）に示すように、引き出しユニット２０３を所定の位置まで上昇させて、このような押し出し工程を完了する。このとき、引き出しユニット２０３の上昇速度及び射出量を調整することによって、ブロー時に径方向に引き伸ばされる量に応じて予備成形体２０４のボリュームを調整する。具体的には、予備成形体２０４の扁平形状の空気室２１に対応する部分２０４ａのボリュームが厚くなるように調整する。なお、射出ユニット２０２のノズルが円環状であることから、円筒状の予備成形体２０４の上下の両端は開放された状態となる。
【００５４】
次に、図７（Ｅ）に示すように、分割されたブロー成形型２０１を閉じて、ブロー成形型２０１により射出ユニット２０２と引き出しユニット２０３との間に保持された予備成形体２０４を包囲する。
次に、図７（Ｆ）に示すように、引き出しユニッ２０３トに内蔵されたエアノズル（図示せず）からブロー成形型２０１により包囲された予備成形体２０４内にエアを吹き込むことで、予備成形体２０４をブロー成形型２０１の内周面２０１ｂ、２０１ｃに吹き付けることで、ブロー成形型２０１の内周形状を溶融樹脂からなる予備成形体２０４の外周面に転写する。これにより、このエアスプリング２０の扁平形状の空気室２１と同時に、空気室の上下両端２２、２３にある締結部が形成される。そして、このとき、溶融樹脂からなる予備成形体２０４は、この予備成形体２０４内に吹き込まれたエア及びブロー成形型２０１により熱が奪われて、エアスプリング２０の形状が固定され、エアスプリング２０が形成される。
【００５５】
次に、図７（Ｇ）に示すように、ブロー成形型２０１を左右に開き、形成されたエアスプリング２０をブロー成形型２０１から離型する。
次に、図７（Ｈ）に示すように、エアスプリング２０のうち第１及び第２の柱状部材１３、１６との締結に使用されない上下端部２０ａ、２０ｂをカッター２０５により切断して仕上げる。なお、切断した上下端部２０ａ、２０ｂは、溶融樹脂として再利用してもよい。
【００５６】
この後、エアスプリング２０の下部の一端２３に第１の柱状部材１３を挿入し、上端の他端２２に第２の柱状部材１６を挿入し、第１の柱状部材１３の外周に第１の蓋状部材３３を圧着し、第２の柱状部材１６の外周に第２の蓋状部材３６を圧着することで、エアスプリング２０の内部が密封状態となるように組付ける（例えば図１参照）。
【００５７】
以上のとおり、本実施形態に係る製造方法によれば、所望のばね定数を得ることができ、気密性が高い本発明に係るエアスプリング２０を容易に製造することができる。
なお、上記の製造工程において、射出ユニット２０２を下側に、引き出しユニット２０３を上側に配置しているが、射出ユニット２０２を上側に、引き出しユニット２０３を下側に配置してもよい。また、また、エアノズルを引き出しユニット２０３に設けたが、射出ユニット２０２に設けてもよい。ただし、射出ユニット２０２は、溶融樹脂を射出するノズルを内蔵しているため、エアの配管、収納可能なエアノズルの組み込み余地が大きい引き出しユニット２０３に設けることが好ましい。
【００５８】
（その他）
本発明は、上記の実施形態に限定されず、様々な形態に変形して実施することが可能であり、それらも本発明の技術思想の範囲にある。
例えば、上記実施形態に係る防振支持装置では、エアスプリングに供給された空気を排出する機構の説明を省略しているが、当然に備えており、例えば、第１又は第２の柱状部材に、空気排出路の全閉鎖と全解放を制御する全閉・解放弁とともに空気排出路を設けてもよいし、常に一定量の排出を許容する絞り弁を空気排出路とともに設けることとしてもよい。また、これらを併設してもよい。ここにおいて、エアスプリングに供給された空気を排出する機構として、第１の柱状部材に絞り弁を備えた空気排出路を設けた場合、単発的な振動により、開口からエアスプリング内に漏れ出た空気は絞り弁から解放されて、エアスプリング内に蓄積されることはないが、大地震により、一気に供給された空気は、絞り弁の排出量を超えるために、エアスプリングを膨張させて、被防振体を浮上させる。地震収束後は、絞り弁により徐々にエアスプリングの空気が排出され、第１及び第２の柱状部材が所定位置に戻り、開口を閉鎖することができる。
【００５９】
また、本発明に係る防振支持装置は、免震システムのような防振システムだけでなく、製造工場等で用いられる防振パレット等にも用いることができる。その場合には、フォークリフトで運べる小型のパレットから、倉庫の通路を除いた全面に亘って配置し、その上に製品や素材等を載置するような、大型のパレットにも本発明に係る防振支持装置を用いることができる。特に、製造工場では、圧搾空気を動力源などに使用している場合が多いので、工場倉庫にて、本発明に係る防振支持装置を防振パレットに用いる場合、エアポンプ源及びエアチャンバとして工場の空圧システムをそのまま利用することができる。
また、上記の実施形態に係る防振支持装置では、貫通孔及び開口が上方の柱状部材に設けられていたが、凸状の球面を有する下方の柱状部材に設けてもよい。
【００６０】
更に、上記の実施形態に係る防振支持装置では、上方の柱状部材の球面を凹状、下方の柱状部材の球面を凸状としていたが、その逆、上方の柱状部材の球面を凸状、下方の柱状部材の球面を凹状としてもよい。
また、上記の実施形態の防振支持装置では、エアスプリングを保護するための蓋部を設けた構成であったが、このような蓋部を設けなくても構わない。
また、上記の実施形態に係る防振支持装置では、柱状部材の当接面に弾性体を用いていたが、鉄等の剛体を用いても構わない。
【符号の説明】
【００６１】
１  防振支持装置
２  被防振体
３  支持基盤
１０  支持柱
１２  凸状の球面
１３  第１の柱状部材
１５  凹状の球面
１６  第２の柱状部材
１７  開口
１８  貫通孔
２０  エアスプリング
２１  空気室
３０  蓋部
３３  第１の蓋状部材
３６  第２の蓋状部材
１３２  積層ゴム部
【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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【図７】
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