免震装置
【課題】並列状態の複数の積層ゴムに架け渡して配置する安定盤を用いずに、積層ゴムの座屈を有効に防止しながら、長周期地震動や長周期パルス地震動に対応可能な免震装置を提供する。
【解決手段】上部構造体と下部構造体との間の上下方向隙間に介装されて前記上部構造体を水平免震状態に支持する免震装置である。前記免震装置は、アウトリガー部材と、前記アウトリガー部材を介して上下に積み重ねられた一対の積層ゴムと、を有する。前記アウトリガー部材は、前記一対の積層ゴム同士に上下から挟まれる部分と、前記挟まれる部分から水平方向の両側に延出する延出部分と、を有する。前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記積層ゴムは水平方向に剪断変形するとともに、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体及び前記下部構造体に対する水平方向の相対移動を許容された状態で、前記上部構造体及び前記下部構造体の少なくとも一方を当接対象の構造体として当接する。
【解決手段】上部構造体と下部構造体との間の上下方向隙間に介装されて前記上部構造体を水平免震状態に支持する免震装置である。前記免震装置は、アウトリガー部材と、前記アウトリガー部材を介して上下に積み重ねられた一対の積層ゴムと、を有する。前記アウトリガー部材は、前記一対の積層ゴム同士に上下から挟まれる部分と、前記挟まれる部分から水平方向の両側に延出する延出部分と、を有する。前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記積層ゴムは水平方向に剪断変形するとともに、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体及び前記下部構造体に対する水平方向の相対移動を許容された状態で、前記上部構造体及び前記下部構造体の少なくとも一方を当接対象の構造体として当接する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部構造体とその下方の下部構造体との間の上下方向隙間に介装されて上部構造体を水平免震状態に支持する免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物１を地震から守る免震装置が普及している（図１Ａ及び図１Ｂを参照）。この免震装置は、例えば下部構造体としての基礎２と上部構造体としての建物１との間に介装された積層ゴム３０を本体とし、この積層ゴム３０によって建物１を水平変位可能に支持する。そして、この免震装置によれば、建物１の免震周期（免震時の建物の振動周期）を、地震動の卓越周期（例えば０．２〜１秒前後）よりも長い周期（例えば３〜５秒程度）に長周期化することで、建物１の応答加速度を減ずることができる（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４８５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、長周期地震動や長周期パルス地震動等のように、免震装置を具備した建物１が共振し得る程に長周期の地震動や、或いは、免震装置の許容範囲（設計値）を超える程に過大な水平変形をもたらす地震動の発生が懸念されている。
【０００５】
かかる地震動への対処方法としては、例えば、図２Ａのように積層ゴム３０，３０…をＮ段（図示例では二段）に積み上げてなる多段積層ゴム連結体３０Ｇを用いることが挙げられる。そして、この多段積層ゴム連結体３０Ｇによれば、建物１の免震周期を、図１Ａの如き積層ゴム３０が一段の場合の√Ｎ倍まで長周期化できる一方、多段積層ゴム連結体３０Ｇの水平変形の許容範囲も、積層ゴム３０が一段の場合のＮ倍まで拡大する。よって、長周期地震動や長周期パルス地震動にも対応可能である。
【０００６】
しかし、単純に積層ゴム３０，３０…をＮ段積みにしただけの上記多段積層ゴム連結体３０Ｇでは、その縦横比、つまり鉛直寸法と水平寸法との比が大きくなるので、図２Ｂのように建物１の水平変位δが大きい時に、多段積層ゴム連結体３０Ｇが座屈し易くなる。すなわち、上下に隣り合う積層ゴム３０，３０同士の連結部Ｊ３０が鉛直面内を回転し易くなって鉛直荷重を支え難くなり、その結果、多段積層ゴム連結体３０Ｇが座屈する虞がある。
【０００７】
ここで、この座屈問題を解決可能な免震装置の一例として、図３Ａに示すようなものが挙げられる。この免震装置は、並列配置された複数の積層ゴム３０，３０…の上に安定盤１００（又は安定梁）を架け渡し、その上に二段目の積層ゴム３０，３０…を複数並列配置してなる。そして、この免震装置によれば、積層ゴム３０,３０同士を上下に直結せずに、安定盤１００を介して連結しているので、図３Ｂに示す水平変位時には、積層ゴム３０に対して鉛直面内の回転を抑制する方向に安定盤１００から曲げ戻し力が付与されて、これにより各積層ゴム３０の座屈の問題は解消される。
【０００８】
また、積層ゴム３０，３０を多段に直列配置しているという意味では、この図３Ａの免震装置は、図２Ａの多段積層ゴム連結体３０Ｇの構成と等価なので、その免震周期は√Ｎ倍まで長周期化され、また免震装置の水平変形の許容範囲もＮ倍まで拡大し、よって、長周期地震動や長周期パルス地震動にも対応可能である。
【０００９】
しかし、一般に積層ゴム３０は、建物１の自重を直接的に受けられるように、建物１の柱１ｃ（例えば図４）真下に配置されるべきであるところ、通常、隣り合う柱１ｃ，１ｃ同士の間隔は７ｍ〜１０ｍ程度と広い。そのため、これを守ろうとすると、上述の安定盤１００の水平寸法も、柱１ｃ，１ｃ同士の間隔に対応して長大なサイズの大重量物にならざるを得ないが、そうすると、かかる安定盤１００が腹となる振動モードの影響が大きくなって、地震動のうち当該振動モードの振動数成分が建物１に伝わることで免震性能が低下する虞があった。
【００１０】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みて成されたもので、その目的は、並列状態の複数の積層ゴムに架け渡して配置する安定盤を用いずに、積層ゴムの座屈を有効に防止しながら、長周期地震動や長周期パルス地震動に対応可能な免震装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するために請求項１に示す免震装置は、
上部構造体と下部構造体との間の上下方向隙間に介装されて前記上部構造体を水平免震状態に支持する免震装置であって、
前記免震装置は、アウトリガー部材と、前記アウトリガー部材を介して上下に積み重ねられた一対の積層ゴムと、を有し、
前記アウトリガー部材は、前記一対の積層ゴム同士に上下から挟まれる部分と、前記挟まれる部分から水平方向の両側に延出する延出部分と、を有し、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記積層ゴムは水平方向に剪断変形するとともに、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体及び前記下部構造体に対する水平方向の相対移動を許容された状態で、前記上部構造体及び前記下部構造体の少なくとも一方を当接対象の構造体として当接することを特徴とする。
【００１２】
上記請求項１に示す発明によれば、上部構造体が下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際には、積層ゴムは水平方向に剪断変形するが、このときには、アウトリガー部材の延出部分が、上部構造体及び下部構造体の少なくとも一方に当接する。よって、この当接により、アウトリガー部材は当接対象の構造体から反力を取って、積層ゴムの鉛直面内の回転を抑制する曲げ戻し力を同積層ゴムに付与することができる。その結果、積層ゴムの回転は抑制され、積層ゴムの座屈を防ぐことができる。
【００１３】
また、アウトリガー部材の延出部分は、当接対象の構造体に対して、水平方向の相対移動を許容された状態で当接する。つまり、延出部分が、当接対象の構造体に当接している時には、延出部分は、当接対象の構造体に対して水平方向に相対移動可能である。よって、この当接により、上部構造体の免震状態が大きく損なわれることはなく、もって、免震装置は、上部構造体を速やかに水平免震することができる。
【００１４】
更に、一対の積層ゴムは上下に積み重ねられて配置されている。つまり鉛直方向に直列配置されている。よって、上部構造体の免震周期を、積層ゴムが一段の場合よりも拡大できるとともに、免震装置の水平変形の許容範囲も、積層ゴムが一段の場合よりも拡大することができて、その結果、当該免震装置は、長周期地震動や長周期パルス地震動にも対応可能である。
【００１５】
請求項２に示す発明は、請求項１に記載の免震装置であって、
前記上部構造体と前記下部構造体とが水平方向に相対変位をしていない基準状態では、前記一対の積層ゴム同士は、互いの平面中心が一致した状態になっていることを特徴とする。
上記請求項２に示す発明によれば、相対変位をしてしない基準状態では、一対の積層ゴム同士は、互いの平面中心を一致させた状態になっているので、これら積層ゴムには、上部構造体の自重が鉛直荷重としてのみ作用し、つまり、自重に起因して偶力が発生することはない。これにより、この偶力要因で積層ゴムが鉛直面内を回転してしまうことを有効に回避できて、結果、当該基準状態においてアウトリガー部材に無用な負荷が作用することを防ぐことができる。
【００１６】
請求項３に示す発明は、請求項１又は２に記載の免震装置であって、
前記上部構造体と前記下部構造体とが相対変位をしていない基準状態では、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体の自重を支持しておらず、
前記相対変位をした際に、前記延出部分は前記上部構造体の自重の一部を支持することを特徴とする。
上記請求項３に示す発明によれば、基準状態で上部構造体の自重をアウトリガー部材の延出部分は支持しないので、当該延出部分における当接対象の構造体との当接部位の経年劣化を抑えることができる。例えば、当接部位が転がり支承の転動体の場合に、転動体が回転停止状態のままその特定箇所が転動板に所定圧力で当接し続けると、当該特定箇所が局所的に損傷する（例えば剥がれる）虞があるが、ここで、転動体の回転が停止し得る状態というのは、基本的には上述の基準状態である。よって、上述の如く基準状態において上部構造体の自重を支持しないようにしておけば、上述の損傷を有効に防ぐことができる。
【００１７】
また、上述の構成の免震装置によれば、円滑に免震動作を開始することができるとともに、免震動作の開始後には、積層ゴムの鉛直面内の回転を有効に抑制することができる。詳しくは次の通りである。
例えば、仮に基準状態においてアウトリガー部材の延出部分が、上部構造体の自重の一部を支持している場合には、同延出部分における当接対象の構造体との当接部位には、当該当接に起因して水平方向の相対変位を規制する制止力（例えば摩擦力）が生じるが、上述の構成では、基準状態においては自重を支持していないので、同基準状態ではかかる制止力は発生しない。よって、免震装置は、基準状態から円滑に免震動作に移行することができる。
一方で、免震動作の開始後たる相対変位時には、延出部分は上部構造体の自重の一部を支持するようになっている。よって、延出部分は当接対象の構造体と当接してそこから鉛直方向の反力を取ることにより、相対変位時に生じ得る積層ゴムの鉛直面内の回転に対抗すべく曲げ戻し力を発生させることができる。よって、免震動作の開始後の積層ゴムの座屈を有効に防ぐことができる。
【００１８】
請求項４に示す発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置であって、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体及び前記下部構造体に対する水平方向の相対移動を許容された状態で前記上部構造体及び前記下部構造体の両方を、当接対象の構造体として当接することを特徴とする。
上記請求項４に示す発明によれば、相対変位時にアウトリガー部材の延出部分は、上部構造体及び下部構造体の両者に当接する。よって、これら構造体のうちの一方の構造体のみに延出部分が当接する場合に起こり得るアウトリガー部材の水平回転の問題などを有効に回避可能となる。これについては後述する。
【００１９】
請求項５に示す発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置であって、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記下部構造体を当接対象の構造体として当接し、
前記アウトリガー部材の上の積層ゴムの上に、更に積み重ねられた別のアウトリガー部材と、該別のアウトリガー部材の上に更に積み重ねられた別の積層ゴムと、からなる追設部分を上方に一段以上有し、
前記相対変位をした際に、前記追設部分のアウトリガー部材の延出部分は、その下方に位置するアウトリガー部材に対する水平方向の相対移動を許容された状態で前記アウトリガー部材に当接することを特徴とする。
上記請求項５に示す発明によれば、追設部分は別の積層ゴムを有しており、この別の積層ゴムは、別のアウトリガー部材を介して前述の一対の積層ゴムの上方に積み重ねられている。つまり、鉛直方向に直列に配置されている。よって、追設部分の別の積層ゴムに基づいて免震周期の更なる拡大や、免震装置の水平変形の許容範囲の更なる拡大を図れ、その結果、長周期地震動や長周期パルス地震動に確実に対応可能となる。
また、追設部分は、別のアウトリガー部材を有しており、この別のアウトリガー部材の延出部分は、その下方に位置するアウトリガー部材に対する水平方向の相対移動を許容された状態で当該アウトリガー部材に当接する。よって、この当接部位から鉛直方向の反力を取ることにより、上記別のアウトリガー部材は曲げ戻し力を発生し得て、これにより、追設部分の別の積層ゴムやその下方の積層ゴムの鉛直面内の回転変形を抑制できて、その結果、積層ゴムの座屈を防止可能となる。
【００２０】
請求項６に示す発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置であって、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体を当接対象の構造体として当接し、
前記アウトリガー部材の下の積層ゴムの下に、更に積み重ねられた別のアウトリガー部材と、当該別のアウトリガー部材の下に更に積み重ねられた別の積層ゴムと、からなる追設部分を下方に一段以上有し、
前記相対変位をした際に、前記追設部分のアウトリガー部材の延出部分は、その上方に位置するアウトリガー部材に対する水平方向の相対移動を許容された状態で前記アウトリガー部材に当接することを特徴とする。
上記請求項６に示す発明によれば、追設部分は別の積層ゴムを有しており、この別の積層ゴムは、別のアウトリガー部材を介して前述の一対の積層ゴムの下方に積み重ねられている。つまり、鉛直方向に直列に配置されている。よって、追設部分の別の積層ゴムに基づいて免震周期の更なる拡大や、免震装置の水平変形の許容範囲の更なる拡大を図れ、その結果、長周期地震動や長周期パルス地震動に確実に対応可能となる。
また、追設部分は、別のアウトリガー部材を有しており、この別のアウトリガー部材の延出部分は、その上方に位置するアウトリガー部材に対する水平方向の相対移動を許容された状態で当該アウトリガー部材に当接する。よって、この当接部位から鉛直方向の反力を取ることにより、上記別のアウトリガー部材は曲げ戻し力を発生し得て、これにより、追設部分の別の積層ゴムやその上方の積層ゴムの鉛直面内の回転変形を抑制できて、その結果、積層ゴムの座屈を防止可能となる。
【００２１】
請求項７に示す発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の免震装置であって、
前記延出部分は、前記一対の積層ゴムのうちで前記延出部分の水平方向の内方に位置する積層ゴムを、該積層ゴムの周方向の全周に亘って側方から囲むように設けられており、
前記延出部分は、前記周方向の全周に亘って前記当接対象の構造体に当接可能になっていることを特徴とする。
上記請求項７に示す発明によれば、上部構造体と下部構造体とが水平方向において任意の方向に相対変位しても、アウトリガー部材の延出部分は、当接対象の構造体から反力を取って上述の曲げ戻し力を発生可能であり、よって、水平方向における任意方向の相対変位に対しても、積層ゴムの座屈を防止可能となる。
【００２２】
請求項８に示す発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の免震装置であって、
前記アウトリガー部材は、平面視十文字形状の十文字部材を本体とし、
前記十文字部材における交差部分が、前記一対の積層ゴム同士に上下から挟まれる部分であり、
前記十文字部材は、前記延出部分として複数の脚部を有し、
前記複数の脚部が、前記当接対象の構造体に当接可能になっていることを特徴とする。
上記請求項８に示す発明によれば、アウトリガー部材は十文字部材であるので、アウトリガー部材の内方に位置する積層ゴムは、アウトリガー部材に完全には覆われずに済み、つまり、適度に外方に露出した状態となっている。よって、積層ゴムの保守点検を行い易くなる。また積層ゴムの異常の発見時には、アウトリガー部材の脚部同士の間の空間を通すことにより、積層ゴムをアウトリガー部材の外に容易に取り出すことができて、これにより、アウトリガー部材を上部構造体や下部構造体から外さずに積層ゴムのみを交換可能となり、メンテナンス性に優れたものとなる。
【００２３】
請求項９に示す発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の免震装置であって、
前記延出部分と前記当接対象の構造体とは、転がり支承状態で当接していることを特徴とする。
上記請求項９に示す発明によれば、アウトリガー部材の延出部分と当接対象の構造体とは、転がり支承状態で当接している。よって、アウトリガー部材は積層ゴムの座屈を抑制する曲げ戻し力の反力を、当接対象の構造体から有効に取りながらも、当該当接対象の構造体に対して水平方向に円滑に相対移動することができて、つまり、延出部分と当接対象の構造体との当接に起因して、上部構造体の免震状態が大きく損なわれることはない。よって、当該免震装置は、上部構造体を速やかに水平免震することができる。
【００２４】
請求項１０に示す発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の免震装置であって、
前記延出部分と前記当接対象の構造体とは、滑り支承状態で当接していることを特徴とする。
上記請求項１０に示す発明によれば、アウトリガー部材の延出部分と当接対象の構造体とは、滑り支承状態で当接している。よって、この当接に基づいて、アウトリガー部材は積層ゴムの座屈を抑制する曲げ戻し力の反力を有効に取りながらも、当接対象の構造体に対して水平方向に相対移動する際に水平方向の摩擦力を生じさせることができて、この摩擦力を上部構造体の水平振動の減衰力として用いることができる。つまり、この免震装置は、摩擦ダンパーとしても機能し得て、これにより、別途設置予定のダンパー数を削減可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る免震装置によれば、並列状態の複数の積層ゴムに架け渡して配置する安定盤を用いずに、積層ゴムの座屈を有効に防止しながら、長周期地震動や長周期パルス地震動に対応可能な免震装置を提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは、従来の免震装置の概略側面図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、長周期地震動等に対応可能な多段積層ゴム連結体３０Ｇの概略側面図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、積層ゴム３０の座屈の問題を回避可能な免震装置の概略側面図である。
【図４】第１実施形態の免震装置１０が適用された建物１の概略側面図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、同免震装置１０の概略側面図であり、図５Ｃは、図５Ａ中のＣ−Ｃ矢視図である。
【図６】図６Ａは、アウトリガー部材２０の本体が十文字部材２０ａ’の場合の免震装置の概略側面図であり、図６Ｂは、図６Ａ中のＢ−Ｂ矢視図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、第１実施形態の変形例の免震装置１０ａの概略側面図である。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、第２実施形態の免震装置１０ｂの概略側面図であり、図８Ｃは、図８Ｂ中のＣ−Ｃ矢視図である。
【図９】図９Ａ乃至図９Ｃは、第１実施形態の免震装置１０に起こり得る水平回転の問題などの説明図であって、図９Ａ及び図９Ｂは、同免震装置１０の概略側面図であり、図９Ｃは、図９Ｂ中のＣ−Ｃ矢視図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは、第３実施形態の免震装置１０ｃの概略側面図である。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、第３実施形態の変形例の免震装置１０ｄの概略側面図である。
【図１２】図１２Ａ及び図１２Ｂは、第４実施形態の免震装置１０ｅの概略側面図である。
【図１３】図１３Ａ及び図１３Ｂは、第４実施形態の変形例の免震装置１０ｆの概略側面図である。
【図１４】図１４Ａ及び図１４Ｂは、第５実施形態の免震装置１０ｇの概略側面図であり、図１４Ｃは、同免震装置１０ｇの振動エネルギー吸収履歴特性のグラフである。
【図１５】図１５Ａは、第５実施形態の第１変形例の免震装置１０ｈの振動エネルギー吸収履歴特性のグラフであり、図１５Ｂ及び図１５Ｃは、同免震装置１０ｈの概略側面図である。
【図１６】図１６Ａは、第５実施形態の第２変形例の免震装置１０ｉの振動エネルギー吸収履歴特性のグラフであり、図１６Ｂ及び図１６Ｃは、同免震装置１０ｉの概略側面図である。
【図１７】図１７Ａは、第１実施形態の変形例の免震装置１０ａ（図７Ａ）の転がり支承４０を滑り支承５０に置換した免震装置１０ａ’の概略側面図であり、図１７Ｂは、第２実施形態の免震装置１０ｂ（図８Ａ）の転がり支承４０を滑り支承５０に置換した免震装置１０ｂ’の概略側面図である。
【図１８】図１８Ａは、第３実施形態の免震装置１０ｃ（図１０Ａ）の転がり支承４０を滑り支承５０に置換した免震装置１０ｃ’の概略側面図であり、図１８Ｂは、第３実施形態の変形例の免震装置１０ｄ（図１１Ａ）の転がり支承４０を滑り支承５０に置換した免震装置１０ｄ’の概略側面図である。
【図１９】図１９Ａは、第４実施形態の免震装置１０ｅ（図１２Ａ）の転がり支承４０を滑り支承５０に置換した免震装置１０ｅ’の概略側面図であり、図１９Ｂは、第４実施形態の変形例の免震装置１０ｆ（図１３Ａ）の転がり支承４０を滑り支承５０に置換した免震装置１０ｆ’の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図４は、第１実施形態の免震装置１０が適用された建物１の概略側面図である。
免震装置１０は、上部構造体としての建物１と、下部構造体として地面ＧＮＤに設けられた基礎２との間の上下方向隙間Ｇに介装されており、これにより、建物１と基礎２との水平方向の相対変位δを許容しつつ建物１の自重を支持するようになっている。そして、この例では、複数の免震装置１０，１０…が並列に、且つ建物１の各柱１ｃ，１ｃ…の直下に配置されている。
【００２８】
図５Ａ及び図５Ｂは免震装置１０の概略側面図であり、図５Ｃは、図５Ａ中のＣ−Ｃ矢視図である。なお、図５Ａ及び図５Ｂでは、図を見易くする関係上、アウトリガー部材２０については中心縦断面視で示している。そして、このことは、図６Ａ及び図６Ｂを除き、以下の説明で用いる全ての概略側面図（例えば、図７Ａ，図７Ｂ，図８Ａ，図８Ｂ…）について適用することにする。
【００２９】
図５Ａに示すように、免震装置１０は、アウトリガー部材２０と、アウトリガー部材２０を介して上下に積み重ねられた一対の積層ゴム３０，３０と、を有している。そして、この例では、二つの積層ゴム３０，３０が上下に直列配置されているので、その免震周期は、積層ゴム３０が１段の場合の√２倍にまで長周期化され、また免震装置１０の水平変形の許容範囲も２倍にまで拡大されている。
【００３０】
積層ゴム３０は、周知構成のものであり、例えば円形等の鋼板たる補強層とゴム層とを上下に交互に積層してなる略円柱体３１を、上下一対のフランジ板３２，３３で挟んで固定したものである。なお、図示例では、上下一対の積層ゴム３０，３０たる上部積層ゴム３０と下部積層ゴム３０とは、互いに同仕様となっているが、何等これに限るものではなく、つまり同仕様でなくても良い。
【００３１】
上部積層ゴム３０は、上フランジ板３２にて建物１の下面１ｂに相対移動不能に固定され、下フランジ板３３にてアウトリガー部材２０の後述する蓋部２２の上面２２ａに相対移動不能に固定されている。また、下部積層ゴム３０は、上フランジ板３２にてアウトリガー部材２０の蓋部２２の下面２２ｂに相対移動不能に固定され、下フランジ板３３にて基礎２の上面２ａに相対移動不能に固定されている。よって、建物１と基礎２とが水平方向に相対変位δをした際には、各積層ゴム３０，３０は、建物１の自重を支持しつつ、図５Ｂに示すように水平方向に速やかに剪断変形する。
【００３２】
なお、水平方向に相対変位δをしていない図５Ａの基準状態では、これら上部積層ゴム３０と下部積層ゴム３０とは、互いの平面中心が一致した状態になっている。よって、この基準状態においては、各積層ゴム３０，３０には、建物１の自重が鉛直荷重としてのみ作用し、つまり、自重に起因して偶力が発生することはない。これにより、この偶力要因で積層ゴム３０が鉛直面内を回転してしまうことを有効に回避できて、結果、当該基準状態においてアウトリガー部材２０に無用な負荷が作用することを防ぐことができる。
【００３３】
アウトリガー部材２０は、相対変位時に起こり得る積層ゴム３０の座屈を防ぐものである。すなわち、アウトリガー部材２０が無い場合には、図２Ｂに示すように相対変位時には、上下の積層ゴム３０，３０の連結部Ｊ３０たるフランジ板３３，３２の位置において、各積層ゴム３０，３０が鉛直面内を大きく回転しようとして、これが座屈の原因となるが、このとき、図５Ｂのアウトリガー部材２０は、積層ゴム３０，３０の回転方向と逆向きの回転力（以下、曲げ戻し力とも言う）を各積層ゴム３０，３０に付与して座屈を防止する。
【００３４】
このような機能のアウトリガー部材２０は、図５Ａに示すように、例えば鋼製の有蓋円筒体２０ａを本体とし、その内方には、下部積層ゴム３０が互いの間に水平方向の隙間（下部積層ゴム３０の水平剪断変形を許容する程度の大きさの水平方向の隙間）を隔てつつ収容され、また、有蓋円筒体２０ａのうちの蓋部２２の上面２２ａには上部積層ゴム３０が載置固定されている。更に、有蓋円筒体２０ａのうちの円筒部２４は、その下端縁に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、基礎２はその上面２ａに、転動体４２，４２…が転動すべき転動板（不図示）を一体に有している。よって、図５Ｂに示す相対変位δの際にアウトリガー部材２０は、各積層ゴム３０，３０の鉛直面内の回転を抑制するように、転動体４２，４２…や円筒部２４を介して基礎２から上述の曲げ戻し力の反力を取ることができて、そして、この曲げ戻し力が蓋部２２を介して各積層ゴム３０，３０に付与されて、各積層ゴム３０，３０の座屈は防止される。
【００３５】
また、上述のように基礎２から反力を取る際には、アウトリガー部材２０は、その円筒部２４の転動体４２が基礎２の転動板に当接して転動可能な転がり支承状態にあるので、アウトリガー部材２０は基礎２に対して水平方向に円滑に相対移動することができて、これにより、建物１の免震状態が大きく損なわれることはない。よって、免震装置１０は、建物１を速やかに水平免震することができる。なお、水平免震の後は、積層ゴム５０，５０の弾性力に基づいて速やかに図５Ａの基準状態、つまり相対変位δの無い状態に復位する。
【００３６】
ちなみに、上述の有蓋円筒体２０ａの蓋部２２のうちの平面中心側の部分２２ｃが、請求項に係る「積層ゴム３０，３０同士に上下から挟み込まれる部分」に相当し、同蓋部２２のうちの周縁側の部分２２ｄと円筒部２４との両者が、請求項に係る「挟み込まれる部分から水平方向の両側に延出する延出部分」に相当する（図５Ａや図５Ｃを参照）。
【００３７】
このようなアウトリガー部材２０の本体の形状は、何等上述の有蓋円筒体２０ａに限るものではない。例えば、有蓋多角形筒体（三角形や矩形を含む横断面形状が多角形の筒部の上部に一体に蓋部が設けられたもの）であっても良いし、或いは、図６Ａの概略側面図及び図６Ｂの概略平面図（図６Ａ中のＢ−Ｂ矢視図）に示すような、一対の門型部材２１ａ’を十文字に組んでなる十文字部材２０ａ’でも良い。なお、十文字部材２０ａ’の場合には、一対の門型部材２１ａ’，２１ａ’同士の交差部分ＣＰ２１ａ’の下面に下部積層ゴム３０が配置され、同交差部分ＣＰ２１ａ’の上面に上部積層ゴム３０が配置されることとなり、また、門型部材２１ａ’の各脚部には、その下端面に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、基礎２はその上面２ａに、転動体４２，４２…が転動すべき転動板（不図示）を一体に有することとなる。
【００３８】
ちなみに、アウトリガー部材２０が有蓋円筒体２０ａや有蓋多角形筒体等の有蓋筒体２０ａの場合には、十文字部材２０ａ’の場合よりも、積層ゴム３０の座屈防止性に長けたものになる。すなわち、図５Ａに示すように、前者の有蓋筒体２０ａの場合には、下部積層ゴム３０は、円筒部２４（有蓋多角形筒体の場合には、多角形の筒部）の内方に位置していて、つまり、有蓋筒体２０ａの筒部２４は、積層ゴム３０を、その周方向の全周に亘って側方から囲むように設けられている。そして、筒部２４の下端縁の転動体４２，４２…は、同周方向の全周に亘って配置され、当該全周に亘って基礎２の転動板に当接可能になっている。よって、建物１と基礎２とが水平方向において任意の方向に相対変位をしても、アウトリガー部材２０の本体たる有蓋筒体２４は、基礎２から反力を取って上述の曲げ戻し力を確実に発生可能であり、よって、水平方向における任意方向の相対変位に対しても、積層ゴム３０の座屈を確実に防止可能となる。
【００３９】
また、図５Ａに示すように、水平方向に相対変位をしていない基準状態において、アウトリガー部材２０の円筒部２４の筒軸（円筒部２４の平面中心）が各積層ゴム３０，３０の平面中心に一致するように円筒部２４を各積層ゴム３０，３０に固定しておけば、水平方向の任意方向に相対変位をしてもほぼ同じ大きさの反力を基礎２から取ることができて、結果、座屈の防止効果を相対変位の方向に寄らず均等に発揮可能となる。なお、このことは、以下で説明する実施形態及び変形例の何れの円筒部２４’’，２４’’’，２４Ｐについても当てはまる。
【００４０】
図７Ａ及び図７Ｂは、第１実施形態の変形例の免震装置１０ａの概略側面図である。前述の第１実施形態との主な相違点は、アウトリガー部材２０の向きにある。すなわち、第１実施形態のアウトリガー部材２０の本体は、有蓋円筒体２０ａであったが、この変形例のアウトリガー部材２０’’の本体は、第１実施形態の有蓋円筒体２０ａを上下反転してなる有底円筒体２０ａ’’である。そして、これにより、アウトリガー部材２０’’は、その上方に位置する建物１の下面１ｂから曲げ戻し力の反力を取るようになっている（図７Ｂ）。
【００４１】
詳しく説明すると、先ず、有底円筒体２０ａ’’の内方には、上部積層ゴム３０が互いの間に水平方向の隙間（上部積層ゴム３０の水平剪断変形を許容する程度の大きさの水平方向の隙間）を隔てつつ収容され、また、有底円筒体２０ａ’’のうちの底部２２’’の下面２２ｂ’’には下部積層ゴム３０が固定されている。更に、有底円筒体２０ａ’’のうちの円筒部２４’’は、その上端縁に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、建物１はその下面１ｂに、転動体４２，４２…が転動すべき転動板（不図示）を一体に有している。よって、図７Ｂに示す相対変位δの際にアウトリガー部材２０’’は、各積層ゴム３０，３０の鉛直面内の回転を抑制するように、転動体４２や円筒部２４’’を介して上方の建物１から上述の曲げ戻し力の反力を取ることができて、そして、この曲げ戻し力が底部２２’’を介して各積層ゴム３０，３０に付与されて、各積層ゴム３０，３０の座屈は防止される。
【００４２】
また、上述のように建物１から反力を取る際には、アウトリガー部材２０’’は、その円筒部２４’’の転動体４２が建物１の転動板に当接して転動可能な転がり支承状態にあるので、同アウトリガー部材２０’’は建物１に対して水平方向に円滑に相対移動することができて、これにより、建物１の免震状態が大きく損なわれることはない。
【００４３】
ちなみに、上述の有底円筒体２０ａ’’の底部２２’’のうちの平面中心側の部分２２ｃ’’が、請求項に係る「積層ゴム３０，３０同士に上下から挟み込まれる部分」に相当し、同底部２２’’のうちの周縁側の部分２２ｄ’’と円筒部２４’’との両者が、請求項に係る「挟み込まれる部分から水平方向の両側に延出する延出部分」に相当する（図７Ａを参照）。
【００４４】
ところで、この変形例の考え方、つまり、曲げ戻し力の反力を上方の建物１から取るという考え方を、前述の十文字部材２０ａ’を本体とするアウトリガー部材２０に対して適用しても良く、その場合の構成としては、図６Ａ及び図６Ｂに示すアウトリガー部材２０を上下反転したものとなる。
【００４５】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図８Ａ及び図８Ｂは、第２実施形態の免震装置１０ｂの概略側面図であり、図８Ｃは、図８Ｂ中のＣ−Ｃ矢視図である。
前述の第１実施形態との主な相違点は、図８Ｂに示すように、アウトリガー部材２０’’’が、曲げ戻し力の反力を、建物１と基礎２との両者から取得可能に構成されている点にある。そして、これにより、上記反力を建物１又は基礎２の一方のみから取る場合に起こり得るアウトリガー部材２０の水平回転の問題、ひいては積層ゴム３０の捻れ破損の問題を回避している。
【００４６】
始めに、このアウトリガー部材２０の水平回転の問題などについて図９Ａ乃至図９Ｃを参照しながら説明する。図９Ａ及び図９Ｂは、第１実施形態の免震装置１０の概略側面図であり、図９Ｃは、図９Ｂ中のＣ−Ｃ矢視図である。なお、以下の説明では、水平方向のうちで互いに直交する２方向を、左右方向及び前後方向と言う。
【００４７】
例えば、図９Ｂに示すように建物１が右側へδだけ相対変位した際には、積層ゴム３０，３０は鉛直面内を時計回りに回転しようとするが、このとき、この回転を抑制すべく、アウトリガー部材２０は、円筒部２４のうちの右側壁部２４Ｒ経由で反力を取って反時計回りの曲げ戻し力を積層ゴム３０，３０に付与し、円筒部２４のうちの左側壁部２４Ｌ経由では反力を取らない。よって、転動体４２と転動板との間の摩擦力は、専ら右側壁部２４Ｒで大きくなって、左側壁部２４Ｌでは殆ど生じない。そして、このような状態のときに、仮に、前後方向（図９Ｂでは図９Ｂの紙面を貫通する方向）の前方に建物１が相対変位をすると、この相対変位に起因して、図９Ｃに示すようにアウトリガー部材２０には上部積層ゴム３０から前方を向いた水平力Ｆｈが作用して、アウトリガー部材２０も前方へ移動しようとする。ところが、このときには、アウトリガー部材２０の円筒部２４の右側壁部２４Ｒには、上述の反力に起因して後方を向いた大きな摩擦力Ｆｆが生じるが、反力が取られない左側壁部２４Ｌには、後方を向いた摩擦力が殆ど発生しない。すると、同図９Ｃに示すように、上部積層ゴム３０から作用する前方を向いた水平力Ｆｈと、右側壁部２４Ｒに作用する後方を向いた摩擦力Ｆｆとが偶力となってアウトリガー部材２０に作用し、これにより、アウトリガー部材２０が水平回転してしまう。そして、更に、この水平回転は、上部積層ゴム３０や下部積層ゴム３０に伝達されてこれらを捻り破損してしまう虞がある。
【００４８】
これを防ぐべく、図８Ｂに示す第２実施形態の免震装置１０ｂでは、左側壁部２４Ｌ’’’については、建物１から反力を取ることによって、後方を向いた大きな摩擦力Ｆｆを建物１との間で発生するようにしており、これにより、図８Ｃに示すように、右側壁部２４Ｒ’’’の大きな摩擦力Ｆｆと水平力Ｆｈとの偶力関係を打ち消すようにしている。
【００４９】
以下、詳説すると、図８Ａに示すように、先ず、このアウトリガー部材２０’’’は、円筒部２４’’’と、この円筒部２４’’’の内部空間を上下に仕切る板状の仕切り部２２’’’とを一体に有している。そして、仕切り部２２’’’の上方の空間に上部積層ゴム３０が収容され、仕切り部２２’’’の下方の空間に下部積層ゴム３０が収容されている。
【００５０】
ここで、円筒部２４’’’は、その下端縁に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、基礎２はその上面２ａに、転動体４２が転動すべき転動板（不図示）を一体に有している。また、同円筒部２４’’’は、その上端縁にも転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、建物１はその下面１ｂに、転動体４２が転動すべき転動板（不図示）を一体に有している。
【００５１】
よって、例えば、図８Ｂに示すように建物１が右側にδだけ相対変位した際には、各積層ゴム３０，３０は鉛直面内を時計回りに回転をしようとするので、これを抑制すべく、アウトリガー部材２０’’’の円筒部２４’’’の右側壁部２４Ｒ’’’は、その下端縁の転動体４２や転動板を経由して基礎２から曲げ戻し力の反力を取るが、これと同時に、アウトリガー部材２０’’’の円筒部２４’’’の左側壁部２４Ｌ’’’も、その上端縁の転動体４２や転動板を経由して建物１から曲げ戻し力の反力を取る。そして、このとき、右側壁部２４Ｒ’’’の反力と左側壁部２４Ｌ’’’の反力とは、互いに概ね同じ大きさになっており、よって、生じる摩擦力の大きさも互いにほぼ等しい。そのため、仮にこの状態において、建物１が前後方向（図８Ｂでは図８Ｂの紙面を貫通する方向）の前方に相対変位したとしても、その際にアウトリガー部材２０’’’に作用する力は、図８Ｃに示すように、上部積層ゴム３０から付与される前方を向いた水平力Ｆｈと、右側壁部２４Ｒ’’’に作用する後方を向いた摩擦力Ｆｆと、左側壁部２４Ｌ’’’に作用する後方を向いた摩擦力Ｆｆとの三者であり、そして、これら右側壁部２４Ｒ’’’の摩擦力Ｆｆと左側壁部２４Ｌ’’’の摩擦力Ｆｆとはほぼ同じ大きさである。よって、右側壁部２４Ｒ’’’の摩擦力Ｆｆと水平力Ｆｈとの偶力関係は、左側壁部２４Ｌ’’’の摩擦力Ｆｆによって打ち消され、結果、アウトリガー部材２０’’’の水平回転は防止される。
【００５２】
ちなみに、建物１が上述とは逆側たる左側に相対変位した際には、上述の逆動作となるのは言うまでもない。つまり、積層ゴム３０は上述の逆向きの半時計回りに回転しようとするので、アウトリガー部材２０’’’は、円筒部２４’’’の右側壁部２４Ｒ’’’の上端縁から曲げ戻し力の反力を取ると同時に、同左側壁部２４Ｌ’’’の下端縁からも曲げ戻しの反力を取ることになる。
【００５３】
なお、上述の仕切り部２２’’’のうちの平面中心側の部分２２ｃ’’’が、請求項に係る「積層ゴム３０，３０同士に上下から挟み込まれる部分」に相当し、同仕切り部２２’’’のうちの周縁側の部分２２ｃ’’’と円筒部２４’’’との両者が、請求項に係る「挟み込まれる部分から水平方向の両側に延出する延出部分」に相当する。
【００５４】
ところで、この第２実施形態の考え方、つまり、曲げ戻し力の反力を建物１及び基礎２の両者から取るという考え方を、前述の十文字部材２０ａ’を本体とするアウトリガー部材２０に対して適用しても良い。そして、その場合の構成としては、図６Ａ及び図６Ｂに示すアウトリガー部材２０の各門型部材２１ａ’，２１ａ’に対して、それぞれ、水平方向の両端部から上方に向けて延在する一対の脚部を有したものであって、更に、各脚部には、その上端面に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、建物２はその下面２ａに、転動体４２，４２…が転動すべき転動板（不図示）を一体に有したものとなる。
【００５５】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
図１０Ａ及び図１０Ｂは、第３実施形態の免震装置１０ｃの概略側面図である。第１実施形態との相違点は、積層ゴム３０を積み重ねる段数にある。すなわち、第１実施形態では、二つの積層ゴム３０，３０を鉛直方向に直列に積み重ねてなる二段構成であったが、この第２実施形態では、更に積層ゴム３０Ｐを鉛直方向に直列に積み重ねることによって三段構成になっている。そして、これにより、第１実施形態よりも直列配置の積層ゴム３０の数が多いことから、その免震周期が更に長周期化され、また免震装置１０ｃの水平変形の許容範囲も更に拡大されている。ちなみに、積層ゴム３０Ｐを追設したことに対応して、アウトリガー部材２０Ｐも一つ増設されている。
【００５６】
以下、この免震装置１０ｃの構成について説明する。
図１０Ａに示すように、この免震装置１０ｃは、第１実施形態の免震装置１０の上に、別のアウトリガー部材２０Ｐと別の積層ゴム３０Ｐとを一つずつ積み重ねたものである。すなわち、第１実施形態の免震装置１０への追設部分１５として、第１実施形態の上部積層ゴム３０の上に更に積み重ねられた別のアウトリガー部材２０Ｐと、この別のアウトリガー部材２０Ｐの上に更に積み重ねられた別の積層ゴム３０Ｐと、を有している。
以下では、この別のアウトリガー部材２０Ｐのことを「二段目のアウトリガー部材２０Ｐ」と言い、別の積層ゴム３０Ｐのことを「三段目の積層ゴム３０Ｐ」と言う。また、第１実施形態の上部積層ゴム３０のことを「二段目の積層ゴム３０」と言い、下部積層ゴム３０のことを「一段目の積層ゴム３０」と言い、更に、同アウトリガー部材２０のことを「一段目のアウトリガー部材２０」と言う。
【００５７】
図１０Ａに示すように、三段目の積層ゴム３０Ｐの上フランジ板３２Ｐは、建物１の下面１ｂに相対移動不能に固定され、下フランジ板３３Ｐは二段目のアウトリガー部材２０Ｐの蓋部２２Ｐの上面２２Ｐａに相対移動不能に固定され、更に、二段目のアウトリガー部材２０Ｐの蓋部２２Ｐの下面２２Ｐｂは、二段目の積層ゴム３０の上フランジ板３２に相対移動不能に固定されている。
【００５８】
ここで、二段目のアウトリガー部材２０の円筒部２４も、その下端縁に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、一段目のアウトリガー部材２０の蓋部２２はその上面２２ａに、転動体４２が転動すべき転動板（不図示）を一体に有している。よって、図１０Ｂに示す相対変位δの際には、二段目のアウトリガー部材２０Ｐは、二段目及び三段目の積層ゴム３０，３０Ｐの鉛直面内の回転を抑制するように、転動体４２や円筒部２４Ｐを介して一段目のアウトリガー部材２０から曲げ戻し力の反力を取ることができて、そして、この曲げ戻し力が二段目のアウトリガー部材２０Ｐの蓋部２２Ｐを介して二段目及び三段目の積層ゴム３０，３０Ｐに付与されて、これらの積層ゴム３０，３０Ｐの座屈は防止される。
【００５９】
また、上述のように二段目のアウトリガー部材２０Ｐが一段目のアウトリガー部材２０から反力を取る際には、二段目のアウトリガー部材２０Ｐは、その円筒部２４Ｐの転動体４２が一段目のアウトリガー部材２０の蓋部２２の転動板に当接して転動可能な転がり支承状態にあるので、当該二段目のアウトリガー部材２０Ｐは、一段目のアウトリガー部材２０に対して水平方向に円滑に相対移動することができて、これにより、建物１の免震状態が大きく損なわれることはない。よって、この免震装置１０ｃは、建物１を速やかに水平免震することができる。
【００６０】
なお、一段目及び二段目の積層ゴム３０，３０の座屈が、一段目のアウトリガー部材２０で防止されるメカニズムは、第１実施形態の場合と同じなので、その説明については省略する。
【００６１】
ところで、前述したようにδの相対変位時には、二段目の積層ゴム３０の剪断変形に起因して、二段目のアウトリガー部材２０Ｐは、一段目のアウトリガー部材２０に対して水平方向に相対移動する(図１０Ｂを参照)。そのため、一段目のアウトリガー部材２０の蓋部２２の上面２２ａは、この相対移動分だけ第１実施形態の場合よりも広く形成されている。この例では、例えば、一段目のアウトリガー部材２０の円筒部２４の上端部には、側方に連続して延出する鍔部２５が設けられている。よって、二段目のアウトリガー部材２０Ｐが一段目のアウトリガー部材２０に対して水平方向に相対移動しても、二段目のアウトリガー部材２０Ｐは、一段目のアウトリガー部材２０の鍔部２５等を滑動して何等問題無く同部材２０から曲げ戻し力の反力を取ることができる。
【００６２】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、第３実施形態の変形例の免震装置１０ｄの概略側面図である。この変形例は、第３実施形態で一段であった追設部分１５（アウトリガー部材２０Ｐと積層ゴム３０Ｐとからなるペア部材１５）を、複数段の一例として二段だけ設けたものであり、基本的な内容は、第３実施形態と同じである。よって、その説明については省略する。なお、当該追設部分１５の設置数は、何等一段や二段に限るものではなく、三段以上設けても良いのは言うまでもない。
【００６３】
＝＝＝第４実施形態＝＝＝
図１２Ａ及び図１２Ｂは、第４実施形態の免震装置１０ｅの概略側面図である。前述の第３実施形態では、第１実施形態の免震装置１０に対して、積層ゴム３０Ｐとアウトリガー部材２０Ｐとからなる追設部分１５を追設していたが、図１２Ａに示すように、この第４実施形態では、第１実施形態の変形例の免震装置１０ａに対して、類似構成の追設部分１５’’を設けている点で相違する。すなわち、この第４実施形態では、第１実施形態の変形例の下部積層ゴム３０の下に追設部分１５’’を積み重ねて設けており、そして、この追設部分１５’’として、下部積層ゴム３０の下に積み重ねられた別のアウトリガー部材２０Ｐ’’と、この別のアウトリガー部材２０Ｐ’’の下に更に積み重ねられた別の積層ゴム３０Ｐと、を有している。
【００６４】
以下では、この別のアウトリガー部材２０Ｐ’’のことを「一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’」と言い、別の積層ゴム３０Ｐのことを「一段目の積層ゴム３０Ｐ」と言う。また、第１実施形態の変形例の下部積層ゴム３０のことを「二段目の積層ゴム３０」と言い、上部積層ゴム３０のことを「三段目の積層ゴム３０」と言い、更に、第１実施形態の変形例のアウトリガー部材２０’’のことを「二段目のアウトリガー部材２０’’」と言う。
【００６５】
図１２Ａに示すように、一段目の積層ゴム３０Ｐの下フランジ板３３Ｐは、基礎２の上面２ａに相対移動不能に固定され、上フランジ板３２Ｐは一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’の蓋部２２Ｐ’’の下面２２Ｐｂ’’に相対移動不能に固定され、更に、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’の蓋部２２Ｐ’’の上面２２Ｐａ’’は、二段目の積層ゴム３０の下フランジ板３３に相対移動不能に固定されている。
【００６６】
ここで、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’の円筒部２４Ｐ’’も、その上端縁に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、二段目のアウトリガー部材２０’’の蓋部２２’’はその下面２２ｂ’’に、転動体４２が転動すべき転動板（不図示）を一体に有している。よって、図１２Ｂに示す相対変位δの際には、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’は、一段目及び二段目の積層ゴム３０Ｐ，３０の鉛直面内の回転を抑制するように、転動体４２や円筒部２４Ｐ’’を介して二段目のアウトリガー部材２０’’から曲げ戻し力の反力を取ることができて、これにより、この曲げ戻し力が一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’の蓋部２２Ｐ’’を介して一段目及び二段目の積層ゴム３０Ｐ，３０に付与されて、これらの積層ゴム３０Ｐ，３０の座屈は防止される。
【００６７】
また、上述のように二段目のアウトリガー部材２０’’から反力を取る際には、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’は、その円筒部２４Ｐ’’の転動体４２が二段目のアウトリガー部材２０’’の蓋部２２’’の転動板に当接して転動可能な転がり支承状態にあるので、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’は二段目のアウトリガー部材２０’’に対して水平方向に円滑に相対移動することができて、これにより、建物１の免震状態が大きく損なわれることはない。よって、この免震装置１０ｄは、建物１を速やかに水平免震することができる。
【００６８】
なお、二段目及び三段目の積層ゴム３０，３０の座屈が、二段目のアウトリガー部材２０’’で防止されるメカニズムは、第１実施形態の変形例（図７Ｂ）の場合と同じなので、その説明については省略する。
【００６９】
ところで、前述したように相対変位時には、一段目の積層ゴム３０Ｐの剪断変形に起因して、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’は、二段目のアウトリガー部材２０’’に対して水平方向に相対移動する（図１２Ｂ）。そのため、二段目のアウトリガー部材２０’’の蓋部２２’’の下面２２ｂ’’は、この相対移動分だけ第１実施形態の変形例の場合よりも広く形成されている。この例では、例えば、二段目のアウトリガー部材２０’’の円筒部２４’’の下端部には、側方に連続して延出する鍔部２５’’が設けられている。よって、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’が二段目のアウトリガー部材２０’’に対して水平方向に相対移動しても、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’は、二段目のアウトリガー部材２０’’の鍔部２５’’等を滑動して何等問題無く同部材２０’’から曲げ戻し力の反力を取ることができる。
【００７０】
図１３Ａ及び図１３Ｂは、第４実施形態の変形例の免震装置１０ｆの概略側面図である。この変形例は、第４実施形態で一段であった追設部分１５’’（アウトリガー部材２０Ｐ’’と積層ゴム３０Ｐとからなるペア部材１５’’）を、複数段の一例として二段だけ設けたものであり、基本的な内容は、第４実施形態と同じである。よって、その説明については省略する。なお、当該追設部分１５’’の設置数は、何等一段や二段に限るものではなく、三段以上設けても良いのは言うまでもない。
【００７１】
＝＝＝第５実施形態＝＝＝
図１４Ａ及び図１４Ｂは、第５実施形態の免震装置１０ｇの概略側面図である。前述の第１実施形態では、アウトリガー部材２０の円筒部２４は、建物１に対して転がり支承状態で当接していたが、この第２実施形態では、滑り支承状態で当接する点で相違する。そして、この滑り支承状態の摩擦力Ｆｆによって、この免震装置１０ｇには、建物１の水平免震機能に加えて、更に建物１の水平振動を減衰する機能が付与されている。なお、これ以外の点は、概ね第１実施形態と同じ構成であるので、以下の説明では、同じ構成については同じ符号を付してその説明については省略する。
【００７２】
図１４Ａに示すように、アウトリガー部材２０の円筒部２４は、その下端縁に滑り支承５０の摩擦板５２を一体に有し、また、基礎２はその上面２ａに、摩擦板５２が摺動すべき滑り板（不図示）を一体に有している。
【００７３】
よって、図１４Ｂに示すような建物１の水平方向の相対変位時には、曲げ戻しの反力を垂直抗力としつつ摩擦板５２が滑り板に対して水平方向に摺動し、これにより、これら摩擦板５２と滑り板との間の摺動面には水平方向の摩擦力Ｆｆが発生する。そして、これが建物１の水平振動を減衰する減衰力として建物１に作用し、建物１の水平振動は抑制される。つまり、水平振動のエネルギーが免震装置１０ｇによって吸収される。
【００７４】
図１４Ｃは、この免震装置１０の振動エネルギー吸収履歴特性のグラフである。横軸は、建物１の基礎２に対する水平方向の相対変位δであり、縦軸は、免震装置１０ｇから建物１に付与される水平力Ｐである。そして、同図中では、この第５実施形態の免震装置１０ｇのＰ−δ関係については実線で示している。
【００７５】
なお、同図中には、参考として、第１実施形態の免震装置１０において転がり支承４０の摩擦力Ｆｆが零という理想状態の場合のＰ−δ関係も、二点鎖線で併記しているが、この免震装置１０の場合には、水平力Ｐは専ら積層ゴム３０，３０の剪断変形の弾性力のみに基づいて生じるので、そのＰ−δ関係は、ヒステリシスの無い右上がりの直線となっている。
【００７６】
一方、第５実施形態の免震装置１０ｇは、前述したように、第１実施形態の免震装置１０のアウトリガー部材２０の転がり支承４０を滑り支承５０に置換したものである。よって、第５実施形態の免震装置１０ｇのＰ−δ関係は、図１４Ｃのグラフの二点鎖線の関係に対して、滑り支承５０の摩擦力Ｆｆ分だけ水平力Ｐが変化したものになり、その結果、同グラフ中に実線で表したものとなる。
【００７７】
ここで、図１４Ｃを見てわかるように、摩擦力Ｆｆの大きさは、相対変位δの増加に伴って増加しているが、これは、相対変位δの増加に伴って、積層ゴム３０，３０が鉛直面内において回転しようとする力が大きくなり、これによって、基礎２から取る反力が大きくなるからである。そして、かかる免震装置１０ｇによれば、Ｐ−δ関係は、略三角形のヒステリシスを有するため、その面積に相当する分だけ建物１の水平振動のエネルギーを免震装置１０ｇは吸収可能となる。
【００７８】
また、図１４Ｃを参照してわかるように、この例では、相対変位δが零の基準状態においては、摩擦力Ｆｆが生じていない。そして、このようになっていれば、免震装置１０ｇは、基準状態から免震動作へと円滑に移行することができる。ちなみに、「摩擦力Ｆｆが生じていない」ということは、「基礎２から反力を得ていない」ということと同義であり、また、「反力を得ていない」ということは、「アウトリガー部材２０の円筒部２４が、建物１の自重を支持していない」ということと同義である。更に言えば、「相対変位をした際に、アウトリガー部材２０の円筒部２４が曲げ戻し力の反力を取る」ということは、「相対変位δをした際に、アウトリガー部材２０の円筒部２４は、建物１の自重の一部を支持している」ということと同義である。
【００７９】
なお、前述の転がり支承４０を用いた各種の実施形態の免震装置１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆに対して、上述のように設定しても良い。つまり、基準状態においてアウトリガー部材２０の円筒部２４が建物１の自重を支持しないように設定しても良い。そして、そのようにすれば、転がり支承４０の局所的な損傷を有効に防止することができる。すなわち、転動体４２が回転停止状態のままその転動体４２の特定箇所が転動板に所定圧力で当接し続けると、当該特定箇所が局所的に剥がれる等の損傷を来す虞があるが、ここで、転動体４２の回転が停止し得る状態というのは、基本的に上述の基準状態である。よって、上述の如く基準状態において建物１の自重を支持しないようにしておけば、上述の局所的な損傷を有効に防止可能となる。
【００８０】
図１５Ａは、第５実施形態の第１変形例の免震装置１０ｈの振動エネルギー吸収履歴特性のグラフである。二点鎖線の直線は、前述の図１４Ｃの場合と同様に、摩擦力Ｆｆが零の場合の理想状態のＰ−δ関係である。前述の第５実施形態のＰ−δ関係では、相対変位δが零以外の全域に亘ってアウトリガー部材２０の滑り支承５０が摩擦力Ｆｆを発生していたが、この第１変形例では、相対変位δが零±δ１の範囲（−δ１≦δ≦δ１）においては摩擦力Ｆｆが生じず、相対変位δが、零±δ１の範囲から外れたら（つまり、−δ１＞δ又はδ１＜δになったら）、摩擦力Ｆｆが発生するようになっている。よって、相対変位δが、零±δ１の範囲内においては、免震装置１０ｈは水平振動の減衰効果を発揮しないが、相対変位δが、零±δ１の範囲から外れたら、減衰効果を発揮する。
【００８１】
このような摩擦力Ｆｆの変化パターンは、滑り支承５０のクリアランス設定、すなわち、図１５Ｂに示すような相対変位δが零の基準状態において滑り支承５０の摩擦板５２と滑り板との間に隙間Ｓを設けることで実現される。詳しくは次の通りである。
先ず、相対変位δが零の基準状態では上記の隙間Ｓに基づいて摩擦板５２と滑り板とは接触しないので、摩擦力Ｆｆは生じない。そして、例えば、図１５Ｃに示すように建物１が右側に相対変位して当該相対変位δが徐々に大きくなると、それに連れて積層ゴム３０，３０が鉛直面内を時計回りに回転していくが、そうすると、これら積層ゴム３０，３０に押される形でアウトリガー部材２０も鉛直面内を時計回りに回転し、これにより、アウトリガー部材２０の円筒部２４の右側壁部２４Ｒにて摩擦板５２と滑り板との隙間Ｓが狭くなっていき、逆に左側壁部２４Ｌでは摩擦板５２と滑り板との隙間Ｓが広くなっていく。そして、相対変位δがδ１になった時に、右側壁部２４Ｒにて摩擦板５２と滑り板との間の隙間Ｓが無くなってこれらが当接を開始し、これにより摩擦板５２と滑り板との間には摩擦力Ｆｆが発生する。そして、更に相対変位δが大きくなると、右側壁部２４Ｒの反力が増大するため摩擦力Ｆｆも増大し、このようにして、上述のような摩擦力Ｆｆの変化パターンが実現される。
ちなみに、建物１が上述とは逆側の左側に相対変位した際には、上述の逆動作となるだけなので、その説明については省略する。
【００８２】
図１６Ａは、第５実施形態の第２変形例の免震装置１０ｉの振動エネルギー吸収履歴特性のグラフである。前述の図１４Ｃと同様に、二点鎖線の直線は摩擦力Ｆｆが零の場合の理想状態のＰ−δ関係である。前述の第５実施形態のＰ−δ関係（図１４Ｃ）では、相対変位δが零の基準状態では、アウトリガー部材２０の滑り支承５０には摩擦力Ｆｆが発生していなかったが、この第２変形例では、図１６Ａに示すように、相対変位δが零の基準状態においても摩擦力Ｆｆが発生するようになっている。そして、この基準状態から相対変位δが大きくなると、この摩擦力Ｆｆの大きさも大きくなるようになっている。
【００８３】
このような摩擦力Ｆｆの変化パターンは、滑り支承５０に対して鉛直方向に予圧をかけておくことで実現される。図１６Ｂ及び図１６Ｃは、予圧を付与可能な免震装置１０ｉの一例の説明図である。この例では、アウトリガー部材２０は、円筒部２４の下端縁と、摩擦板５２との間に皿ばね等の複数のばね部材６０，６０…を有している。そして、この複数のばね部材６０，６０…は、円筒部２４の周方向の全周に亘って等ピッチで配置されており、また、相対変位δが零の基準状態では、これらばね部材６０，６０…は圧縮状態になっている。
よって、この基準状態においても基礎２から反力が取られており、これにより、滑り支承５０の摩擦板５２と滑り板との間には摩擦力Ｆｆが発生する。そして、この基準状態から建物１が図１６Ｃに示すように右側にδだけ相対変位すると、積層ゴム３０，３０の鉛直面内の時計回りの回転に伴ってアウトリガー部材２０も時計回りに回転するが、これにより、アウトリガー部材２０の円筒部２４のうちで右側壁部２４Ｒのところのばね部材６０は更に圧縮される。よって、基礎２から取る反力も増大して、摩擦力Ｆｆも増大し、このようにして、上述のような摩擦力Ｆｆの変化パターンが実現される。
【００８４】
ところで、転がり支承４０を備える形態で例示した前述の第１実施形態の変形例の免震装置１０ａ（図７Ａ）、第２実施形態の免震装置１０ｂ（図８Ａ）、第３実施形態の免震装置１０ｃ（図１０Ａ）、第３実施形態の変形例の免震装置１０ｄ（図１１Ａ）、第４実施形態の免震装置１０ｅ（図１２Ａ）、第４実施形態の変形例の免震装置１０ｆ（図１３Ａ）に対して、それぞれ転がり支承４０の構成を上述の滑り支承５０に置換しても良いのは言うまでも無く、その場合には、それぞれ、図１７Ａ乃至図１９Ｂのような構成の免震装置１０ａ’，１０ｂ’，１０ｃ’，１０ｄ’，１０ｅ’，１０ｆ’が得られることになる。
更には、第１実施形態やその変形例、及び第２実施形態のところでは、十文字部材２０ａ’を本体とするアウトリガー部材２０の免震装置（図６Ａ、図６Ｂ）についても転がり支承４０を備える形態として説明していたが、これらの免震装置についても、転がり支承４０の構成を、上述の滑り支承５０に置換しても良い。
【００８５】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
【００８６】
上述の実施形態では、各種の免震装置１０，１０ａ…１０ｉを建物１と基礎２との間の上下方向隙間Ｇに介装したが、何等これに限るものではない。例えば、建物１が多層階からなる場合には、上部構造体としての上層階の床スラブと、下部構造体としての下層階の天井スラブとの間の上下方向隙間に免震装置を介装しても良い。
【００８７】
上述の実施形態では、オイルダンパーや摩擦ダンパー等の建物１の水平振動を減衰する減衰部材を、上下方向隙間Ｇに設置することについて説明していなかったが、建築仕様に応じて設置するか否かを決めて良いのは言うまでもない。
【００８８】
上述の実施形態では、アウトリガー部材２０，２０’’，２０’’’の本体（例えば、有蓋円筒体２０ａや有底円筒体２０ａ’’、十文字部材２０ａ’等）の素材を鋼としていたが、建物１や基礎２から取った反力に基づいて曲げ戻し力を発生可能な剛性や強度を有する素材であれば、何等これに限るものではなく、例えばコンクリート製としても良い。
【符号の説明】
【００８９】
１ 建物（上部構造体）、１ｂ 下面、１ｃ、柱、
２ 基礎（下部構造体）、２ａ 上面、
１０ 免震装置、１０ａ 免震装置、１０ｂ 免震装置、１０ｃ 免震装置、
１０ｄ 免震装置、１０ｅ 免震装置、１０ｆ 免震装置、１０ｇ 免震装置、
１０ｈ 免震装置、１０ｉ 免震装置、
１０ａ’ 免震装置、１０ｂ’ 免震装置、１０ｃ’ 免震装置、
１０ｄ’ 免震装置、１０ｅ’ 免震装置、１０ｆ’ 免震装置、
１５ ペア部材（追設部分）、１５’ ’ ペア部材（追設部分）、
２０ アウトリガー部材、２０ａ 有蓋円筒体、
２２ 蓋部（挟み込まれる部分、延出部分）、２２ａ 上面、２２ｂ 下面、
２２ｃ 蓋部のうちの平面中心側の部分（挟み込まれる部分）、
２２ｄ 蓋部のうちの周縁側の部分（延出部分）、
２４ 円筒部（延出部分）、
２４Ｒ 右側壁部、２４Ｌ 左側壁部、
２０ａ’ 十文字部材（アウトリガー部材）、２１ａ’ 門型部材、
２０’’ アウトリガー部材、２０ａ’’ 有底円筒体、
２２’’ 底部（挟み込まれる部分、延出部分）、
２２ｃ’’ 蓋部のうちの平面中心側の部分（挟み込まれる部分）、
２２ｄ’’ 蓋部のうちの周縁側の部分（延出部分）、
２４’’ 円筒部（延出部分）、
２０’’’ アウトリガー部材、
２２’’’ 仕切り部（挟み込まれる部分、延出部分）、
２２ｃ’’’ 仕切り部のうちの平面中心側の部分（挟み込まれる部分）、
２２ｄ’’’ 仕切り部のうちの周縁側の部分（延出部分）、
２４’’’ 円筒部（延出部分）、
２４Ｒ’’’ 右側壁部、２４Ｌ’’’ 左側壁部、
２０Ｐ 別のアウトリガー部材、２２Ｐ 蓋部（挟み込まれる部分、延出部分）、
２２Ｐａ 上面、２２Ｐｂ 下面、２４Ｐ 円筒部（延出部分）、２５ 鍔部、
２０Ｐ’’ アウトリガー部材、２２Ｐ’’ 蓋部（挟み込まれる部分、延出部分）、
２２Ｐａ’’ 上面、２２Ｐｂ’’ 下面、２４Ｐ’’ 円筒部（延出部分）、
２５’’ 鍔部、
３０ 積層ゴム、３０Ｐ 別の積層ゴム、３１ 略円柱体、
３２ 上フランジ板、３２Ｐ 上フランジ板、
３３ 下フランジ板、３３Ｐ 下フランジ板、
４０ 転がり支承、４２ 転動体、
５０ 滑り支承、５２ 摩擦板、
６０ ばね部材、
Ｇ 上下方向隙間、Ｓ 隙間、Ｊ３０ 連結部
ＣＰ２１ａ’ 交差部分、ＧＮＤ 地面、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部構造体とその下方の下部構造体との間の上下方向隙間に介装されて上部構造体を水平免震状態に支持する免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物１を地震から守る免震装置が普及している（図１Ａ及び図１Ｂを参照）。この免震装置は、例えば下部構造体としての基礎２と上部構造体としての建物１との間に介装された積層ゴム３０を本体とし、この積層ゴム３０によって建物１を水平変位可能に支持する。そして、この免震装置によれば、建物１の免震周期（免震時の建物の振動周期）を、地震動の卓越周期（例えば０．２〜１秒前後）よりも長い周期（例えば３〜５秒程度）に長周期化することで、建物１の応答加速度を減ずることができる（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４８５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、長周期地震動や長周期パルス地震動等のように、免震装置を具備した建物１が共振し得る程に長周期の地震動や、或いは、免震装置の許容範囲（設計値）を超える程に過大な水平変形をもたらす地震動の発生が懸念されている。
【０００５】
かかる地震動への対処方法としては、例えば、図２Ａのように積層ゴム３０，３０…をＮ段（図示例では二段）に積み上げてなる多段積層ゴム連結体３０Ｇを用いることが挙げられる。そして、この多段積層ゴム連結体３０Ｇによれば、建物１の免震周期を、図１Ａの如き積層ゴム３０が一段の場合の√Ｎ倍まで長周期化できる一方、多段積層ゴム連結体３０Ｇの水平変形の許容範囲も、積層ゴム３０が一段の場合のＮ倍まで拡大する。よって、長周期地震動や長周期パルス地震動にも対応可能である。
【０００６】
しかし、単純に積層ゴム３０，３０…をＮ段積みにしただけの上記多段積層ゴム連結体３０Ｇでは、その縦横比、つまり鉛直寸法と水平寸法との比が大きくなるので、図２Ｂのように建物１の水平変位δが大きい時に、多段積層ゴム連結体３０Ｇが座屈し易くなる。すなわち、上下に隣り合う積層ゴム３０，３０同士の連結部Ｊ３０が鉛直面内を回転し易くなって鉛直荷重を支え難くなり、その結果、多段積層ゴム連結体３０Ｇが座屈する虞がある。
【０００７】
ここで、この座屈問題を解決可能な免震装置の一例として、図３Ａに示すようなものが挙げられる。この免震装置は、並列配置された複数の積層ゴム３０，３０…の上に安定盤１００（又は安定梁）を架け渡し、その上に二段目の積層ゴム３０，３０…を複数並列配置してなる。そして、この免震装置によれば、積層ゴム３０,３０同士を上下に直結せずに、安定盤１００を介して連結しているので、図３Ｂに示す水平変位時には、積層ゴム３０に対して鉛直面内の回転を抑制する方向に安定盤１００から曲げ戻し力が付与されて、これにより各積層ゴム３０の座屈の問題は解消される。
【０００８】
また、積層ゴム３０，３０を多段に直列配置しているという意味では、この図３Ａの免震装置は、図２Ａの多段積層ゴム連結体３０Ｇの構成と等価なので、その免震周期は√Ｎ倍まで長周期化され、また免震装置の水平変形の許容範囲もＮ倍まで拡大し、よって、長周期地震動や長周期パルス地震動にも対応可能である。
【０００９】
しかし、一般に積層ゴム３０は、建物１の自重を直接的に受けられるように、建物１の柱１ｃ（例えば図４）真下に配置されるべきであるところ、通常、隣り合う柱１ｃ，１ｃ同士の間隔は７ｍ〜１０ｍ程度と広い。そのため、これを守ろうとすると、上述の安定盤１００の水平寸法も、柱１ｃ，１ｃ同士の間隔に対応して長大なサイズの大重量物にならざるを得ないが、そうすると、かかる安定盤１００が腹となる振動モードの影響が大きくなって、地震動のうち当該振動モードの振動数成分が建物１に伝わることで免震性能が低下する虞があった。
【００１０】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みて成されたもので、その目的は、並列状態の複数の積層ゴムに架け渡して配置する安定盤を用いずに、積層ゴムの座屈を有効に防止しながら、長周期地震動や長周期パルス地震動に対応可能な免震装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を達成するために請求項１に示す免震装置は、
上部構造体と下部構造体との間の上下方向隙間に介装されて前記上部構造体を水平免震状態に支持する免震装置であって、
前記免震装置は、アウトリガー部材と、前記アウトリガー部材を介して上下に積み重ねられた一対の積層ゴムと、を有し、
前記アウトリガー部材は、前記一対の積層ゴム同士に上下から挟まれる部分と、前記挟まれる部分から水平方向の両側に延出する延出部分と、を有し、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記積層ゴムは水平方向に剪断変形するとともに、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体及び前記下部構造体に対する水平方向の相対移動を許容された状態で、前記上部構造体及び前記下部構造体の少なくとも一方を当接対象の構造体として当接することを特徴とする。
【００１２】
上記請求項１に示す発明によれば、上部構造体が下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際には、積層ゴムは水平方向に剪断変形するが、このときには、アウトリガー部材の延出部分が、上部構造体及び下部構造体の少なくとも一方に当接する。よって、この当接により、アウトリガー部材は当接対象の構造体から反力を取って、積層ゴムの鉛直面内の回転を抑制する曲げ戻し力を同積層ゴムに付与することができる。その結果、積層ゴムの回転は抑制され、積層ゴムの座屈を防ぐことができる。
【００１３】
また、アウトリガー部材の延出部分は、当接対象の構造体に対して、水平方向の相対移動を許容された状態で当接する。つまり、延出部分が、当接対象の構造体に当接している時には、延出部分は、当接対象の構造体に対して水平方向に相対移動可能である。よって、この当接により、上部構造体の免震状態が大きく損なわれることはなく、もって、免震装置は、上部構造体を速やかに水平免震することができる。
【００１４】
更に、一対の積層ゴムは上下に積み重ねられて配置されている。つまり鉛直方向に直列配置されている。よって、上部構造体の免震周期を、積層ゴムが一段の場合よりも拡大できるとともに、免震装置の水平変形の許容範囲も、積層ゴムが一段の場合よりも拡大することができて、その結果、当該免震装置は、長周期地震動や長周期パルス地震動にも対応可能である。
【００１５】
請求項２に示す発明は、請求項１に記載の免震装置であって、
前記上部構造体と前記下部構造体とが水平方向に相対変位をしていない基準状態では、前記一対の積層ゴム同士は、互いの平面中心が一致した状態になっていることを特徴とする。
上記請求項２に示す発明によれば、相対変位をしてしない基準状態では、一対の積層ゴム同士は、互いの平面中心を一致させた状態になっているので、これら積層ゴムには、上部構造体の自重が鉛直荷重としてのみ作用し、つまり、自重に起因して偶力が発生することはない。これにより、この偶力要因で積層ゴムが鉛直面内を回転してしまうことを有効に回避できて、結果、当該基準状態においてアウトリガー部材に無用な負荷が作用することを防ぐことができる。
【００１６】
請求項３に示す発明は、請求項１又は２に記載の免震装置であって、
前記上部構造体と前記下部構造体とが相対変位をしていない基準状態では、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体の自重を支持しておらず、
前記相対変位をした際に、前記延出部分は前記上部構造体の自重の一部を支持することを特徴とする。
上記請求項３に示す発明によれば、基準状態で上部構造体の自重をアウトリガー部材の延出部分は支持しないので、当該延出部分における当接対象の構造体との当接部位の経年劣化を抑えることができる。例えば、当接部位が転がり支承の転動体の場合に、転動体が回転停止状態のままその特定箇所が転動板に所定圧力で当接し続けると、当該特定箇所が局所的に損傷する（例えば剥がれる）虞があるが、ここで、転動体の回転が停止し得る状態というのは、基本的には上述の基準状態である。よって、上述の如く基準状態において上部構造体の自重を支持しないようにしておけば、上述の損傷を有効に防ぐことができる。
【００１７】
また、上述の構成の免震装置によれば、円滑に免震動作を開始することができるとともに、免震動作の開始後には、積層ゴムの鉛直面内の回転を有効に抑制することができる。詳しくは次の通りである。
例えば、仮に基準状態においてアウトリガー部材の延出部分が、上部構造体の自重の一部を支持している場合には、同延出部分における当接対象の構造体との当接部位には、当該当接に起因して水平方向の相対変位を規制する制止力（例えば摩擦力）が生じるが、上述の構成では、基準状態においては自重を支持していないので、同基準状態ではかかる制止力は発生しない。よって、免震装置は、基準状態から円滑に免震動作に移行することができる。
一方で、免震動作の開始後たる相対変位時には、延出部分は上部構造体の自重の一部を支持するようになっている。よって、延出部分は当接対象の構造体と当接してそこから鉛直方向の反力を取ることにより、相対変位時に生じ得る積層ゴムの鉛直面内の回転に対抗すべく曲げ戻し力を発生させることができる。よって、免震動作の開始後の積層ゴムの座屈を有効に防ぐことができる。
【００１８】
請求項４に示す発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置であって、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体及び前記下部構造体に対する水平方向の相対移動を許容された状態で前記上部構造体及び前記下部構造体の両方を、当接対象の構造体として当接することを特徴とする。
上記請求項４に示す発明によれば、相対変位時にアウトリガー部材の延出部分は、上部構造体及び下部構造体の両者に当接する。よって、これら構造体のうちの一方の構造体のみに延出部分が当接する場合に起こり得るアウトリガー部材の水平回転の問題などを有効に回避可能となる。これについては後述する。
【００１９】
請求項５に示す発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置であって、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記下部構造体を当接対象の構造体として当接し、
前記アウトリガー部材の上の積層ゴムの上に、更に積み重ねられた別のアウトリガー部材と、該別のアウトリガー部材の上に更に積み重ねられた別の積層ゴムと、からなる追設部分を上方に一段以上有し、
前記相対変位をした際に、前記追設部分のアウトリガー部材の延出部分は、その下方に位置するアウトリガー部材に対する水平方向の相対移動を許容された状態で前記アウトリガー部材に当接することを特徴とする。
上記請求項５に示す発明によれば、追設部分は別の積層ゴムを有しており、この別の積層ゴムは、別のアウトリガー部材を介して前述の一対の積層ゴムの上方に積み重ねられている。つまり、鉛直方向に直列に配置されている。よって、追設部分の別の積層ゴムに基づいて免震周期の更なる拡大や、免震装置の水平変形の許容範囲の更なる拡大を図れ、その結果、長周期地震動や長周期パルス地震動に確実に対応可能となる。
また、追設部分は、別のアウトリガー部材を有しており、この別のアウトリガー部材の延出部分は、その下方に位置するアウトリガー部材に対する水平方向の相対移動を許容された状態で当該アウトリガー部材に当接する。よって、この当接部位から鉛直方向の反力を取ることにより、上記別のアウトリガー部材は曲げ戻し力を発生し得て、これにより、追設部分の別の積層ゴムやその下方の積層ゴムの鉛直面内の回転変形を抑制できて、その結果、積層ゴムの座屈を防止可能となる。
【００２０】
請求項６に示す発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置であって、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体を当接対象の構造体として当接し、
前記アウトリガー部材の下の積層ゴムの下に、更に積み重ねられた別のアウトリガー部材と、当該別のアウトリガー部材の下に更に積み重ねられた別の積層ゴムと、からなる追設部分を下方に一段以上有し、
前記相対変位をした際に、前記追設部分のアウトリガー部材の延出部分は、その上方に位置するアウトリガー部材に対する水平方向の相対移動を許容された状態で前記アウトリガー部材に当接することを特徴とする。
上記請求項６に示す発明によれば、追設部分は別の積層ゴムを有しており、この別の積層ゴムは、別のアウトリガー部材を介して前述の一対の積層ゴムの下方に積み重ねられている。つまり、鉛直方向に直列に配置されている。よって、追設部分の別の積層ゴムに基づいて免震周期の更なる拡大や、免震装置の水平変形の許容範囲の更なる拡大を図れ、その結果、長周期地震動や長周期パルス地震動に確実に対応可能となる。
また、追設部分は、別のアウトリガー部材を有しており、この別のアウトリガー部材の延出部分は、その上方に位置するアウトリガー部材に対する水平方向の相対移動を許容された状態で当該アウトリガー部材に当接する。よって、この当接部位から鉛直方向の反力を取ることにより、上記別のアウトリガー部材は曲げ戻し力を発生し得て、これにより、追設部分の別の積層ゴムやその上方の積層ゴムの鉛直面内の回転変形を抑制できて、その結果、積層ゴムの座屈を防止可能となる。
【００２１】
請求項７に示す発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の免震装置であって、
前記延出部分は、前記一対の積層ゴムのうちで前記延出部分の水平方向の内方に位置する積層ゴムを、該積層ゴムの周方向の全周に亘って側方から囲むように設けられており、
前記延出部分は、前記周方向の全周に亘って前記当接対象の構造体に当接可能になっていることを特徴とする。
上記請求項７に示す発明によれば、上部構造体と下部構造体とが水平方向において任意の方向に相対変位しても、アウトリガー部材の延出部分は、当接対象の構造体から反力を取って上述の曲げ戻し力を発生可能であり、よって、水平方向における任意方向の相対変位に対しても、積層ゴムの座屈を防止可能となる。
【００２２】
請求項８に示す発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の免震装置であって、
前記アウトリガー部材は、平面視十文字形状の十文字部材を本体とし、
前記十文字部材における交差部分が、前記一対の積層ゴム同士に上下から挟まれる部分であり、
前記十文字部材は、前記延出部分として複数の脚部を有し、
前記複数の脚部が、前記当接対象の構造体に当接可能になっていることを特徴とする。
上記請求項８に示す発明によれば、アウトリガー部材は十文字部材であるので、アウトリガー部材の内方に位置する積層ゴムは、アウトリガー部材に完全には覆われずに済み、つまり、適度に外方に露出した状態となっている。よって、積層ゴムの保守点検を行い易くなる。また積層ゴムの異常の発見時には、アウトリガー部材の脚部同士の間の空間を通すことにより、積層ゴムをアウトリガー部材の外に容易に取り出すことができて、これにより、アウトリガー部材を上部構造体や下部構造体から外さずに積層ゴムのみを交換可能となり、メンテナンス性に優れたものとなる。
【００２３】
請求項９に示す発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の免震装置であって、
前記延出部分と前記当接対象の構造体とは、転がり支承状態で当接していることを特徴とする。
上記請求項９に示す発明によれば、アウトリガー部材の延出部分と当接対象の構造体とは、転がり支承状態で当接している。よって、アウトリガー部材は積層ゴムの座屈を抑制する曲げ戻し力の反力を、当接対象の構造体から有効に取りながらも、当該当接対象の構造体に対して水平方向に円滑に相対移動することができて、つまり、延出部分と当接対象の構造体との当接に起因して、上部構造体の免震状態が大きく損なわれることはない。よって、当該免震装置は、上部構造体を速やかに水平免震することができる。
【００２４】
請求項１０に示す発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の免震装置であって、
前記延出部分と前記当接対象の構造体とは、滑り支承状態で当接していることを特徴とする。
上記請求項１０に示す発明によれば、アウトリガー部材の延出部分と当接対象の構造体とは、滑り支承状態で当接している。よって、この当接に基づいて、アウトリガー部材は積層ゴムの座屈を抑制する曲げ戻し力の反力を有効に取りながらも、当接対象の構造体に対して水平方向に相対移動する際に水平方向の摩擦力を生じさせることができて、この摩擦力を上部構造体の水平振動の減衰力として用いることができる。つまり、この免震装置は、摩擦ダンパーとしても機能し得て、これにより、別途設置予定のダンパー数を削減可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る免震装置によれば、並列状態の複数の積層ゴムに架け渡して配置する安定盤を用いずに、積層ゴムの座屈を有効に防止しながら、長周期地震動や長周期パルス地震動に対応可能な免震装置を提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは、従来の免震装置の概略側面図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、長周期地震動等に対応可能な多段積層ゴム連結体３０Ｇの概略側面図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、積層ゴム３０の座屈の問題を回避可能な免震装置の概略側面図である。
【図４】第１実施形態の免震装置１０が適用された建物１の概略側面図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、同免震装置１０の概略側面図であり、図５Ｃは、図５Ａ中のＣ−Ｃ矢視図である。
【図６】図６Ａは、アウトリガー部材２０の本体が十文字部材２０ａ’の場合の免震装置の概略側面図であり、図６Ｂは、図６Ａ中のＢ−Ｂ矢視図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、第１実施形態の変形例の免震装置１０ａの概略側面図である。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、第２実施形態の免震装置１０ｂの概略側面図であり、図８Ｃは、図８Ｂ中のＣ−Ｃ矢視図である。
【図９】図９Ａ乃至図９Ｃは、第１実施形態の免震装置１０に起こり得る水平回転の問題などの説明図であって、図９Ａ及び図９Ｂは、同免震装置１０の概略側面図であり、図９Ｃは、図９Ｂ中のＣ−Ｃ矢視図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは、第３実施形態の免震装置１０ｃの概略側面図である。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、第３実施形態の変形例の免震装置１０ｄの概略側面図である。
【図１２】図１２Ａ及び図１２Ｂは、第４実施形態の免震装置１０ｅの概略側面図である。
【図１３】図１３Ａ及び図１３Ｂは、第４実施形態の変形例の免震装置１０ｆの概略側面図である。
【図１４】図１４Ａ及び図１４Ｂは、第５実施形態の免震装置１０ｇの概略側面図であり、図１４Ｃは、同免震装置１０ｇの振動エネルギー吸収履歴特性のグラフである。
【図１５】図１５Ａは、第５実施形態の第１変形例の免震装置１０ｈの振動エネルギー吸収履歴特性のグラフであり、図１５Ｂ及び図１５Ｃは、同免震装置１０ｈの概略側面図である。
【図１６】図１６Ａは、第５実施形態の第２変形例の免震装置１０ｉの振動エネルギー吸収履歴特性のグラフであり、図１６Ｂ及び図１６Ｃは、同免震装置１０ｉの概略側面図である。
【図１７】図１７Ａは、第１実施形態の変形例の免震装置１０ａ（図７Ａ）の転がり支承４０を滑り支承５０に置換した免震装置１０ａ’の概略側面図であり、図１７Ｂは、第２実施形態の免震装置１０ｂ（図８Ａ）の転がり支承４０を滑り支承５０に置換した免震装置１０ｂ’の概略側面図である。
【図１８】図１８Ａは、第３実施形態の免震装置１０ｃ（図１０Ａ）の転がり支承４０を滑り支承５０に置換した免震装置１０ｃ’の概略側面図であり、図１８Ｂは、第３実施形態の変形例の免震装置１０ｄ（図１１Ａ）の転がり支承４０を滑り支承５０に置換した免震装置１０ｄ’の概略側面図である。
【図１９】図１９Ａは、第４実施形態の免震装置１０ｅ（図１２Ａ）の転がり支承４０を滑り支承５０に置換した免震装置１０ｅ’の概略側面図であり、図１９Ｂは、第４実施形態の変形例の免震装置１０ｆ（図１３Ａ）の転がり支承４０を滑り支承５０に置換した免震装置１０ｆ’の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図４は、第１実施形態の免震装置１０が適用された建物１の概略側面図である。
免震装置１０は、上部構造体としての建物１と、下部構造体として地面ＧＮＤに設けられた基礎２との間の上下方向隙間Ｇに介装されており、これにより、建物１と基礎２との水平方向の相対変位δを許容しつつ建物１の自重を支持するようになっている。そして、この例では、複数の免震装置１０，１０…が並列に、且つ建物１の各柱１ｃ，１ｃ…の直下に配置されている。
【００２８】
図５Ａ及び図５Ｂは免震装置１０の概略側面図であり、図５Ｃは、図５Ａ中のＣ−Ｃ矢視図である。なお、図５Ａ及び図５Ｂでは、図を見易くする関係上、アウトリガー部材２０については中心縦断面視で示している。そして、このことは、図６Ａ及び図６Ｂを除き、以下の説明で用いる全ての概略側面図（例えば、図７Ａ，図７Ｂ，図８Ａ，図８Ｂ…）について適用することにする。
【００２９】
図５Ａに示すように、免震装置１０は、アウトリガー部材２０と、アウトリガー部材２０を介して上下に積み重ねられた一対の積層ゴム３０，３０と、を有している。そして、この例では、二つの積層ゴム３０，３０が上下に直列配置されているので、その免震周期は、積層ゴム３０が１段の場合の√２倍にまで長周期化され、また免震装置１０の水平変形の許容範囲も２倍にまで拡大されている。
【００３０】
積層ゴム３０は、周知構成のものであり、例えば円形等の鋼板たる補強層とゴム層とを上下に交互に積層してなる略円柱体３１を、上下一対のフランジ板３２，３３で挟んで固定したものである。なお、図示例では、上下一対の積層ゴム３０，３０たる上部積層ゴム３０と下部積層ゴム３０とは、互いに同仕様となっているが、何等これに限るものではなく、つまり同仕様でなくても良い。
【００３１】
上部積層ゴム３０は、上フランジ板３２にて建物１の下面１ｂに相対移動不能に固定され、下フランジ板３３にてアウトリガー部材２０の後述する蓋部２２の上面２２ａに相対移動不能に固定されている。また、下部積層ゴム３０は、上フランジ板３２にてアウトリガー部材２０の蓋部２２の下面２２ｂに相対移動不能に固定され、下フランジ板３３にて基礎２の上面２ａに相対移動不能に固定されている。よって、建物１と基礎２とが水平方向に相対変位δをした際には、各積層ゴム３０，３０は、建物１の自重を支持しつつ、図５Ｂに示すように水平方向に速やかに剪断変形する。
【００３２】
なお、水平方向に相対変位δをしていない図５Ａの基準状態では、これら上部積層ゴム３０と下部積層ゴム３０とは、互いの平面中心が一致した状態になっている。よって、この基準状態においては、各積層ゴム３０，３０には、建物１の自重が鉛直荷重としてのみ作用し、つまり、自重に起因して偶力が発生することはない。これにより、この偶力要因で積層ゴム３０が鉛直面内を回転してしまうことを有効に回避できて、結果、当該基準状態においてアウトリガー部材２０に無用な負荷が作用することを防ぐことができる。
【００３３】
アウトリガー部材２０は、相対変位時に起こり得る積層ゴム３０の座屈を防ぐものである。すなわち、アウトリガー部材２０が無い場合には、図２Ｂに示すように相対変位時には、上下の積層ゴム３０，３０の連結部Ｊ３０たるフランジ板３３，３２の位置において、各積層ゴム３０，３０が鉛直面内を大きく回転しようとして、これが座屈の原因となるが、このとき、図５Ｂのアウトリガー部材２０は、積層ゴム３０，３０の回転方向と逆向きの回転力（以下、曲げ戻し力とも言う）を各積層ゴム３０，３０に付与して座屈を防止する。
【００３４】
このような機能のアウトリガー部材２０は、図５Ａに示すように、例えば鋼製の有蓋円筒体２０ａを本体とし、その内方には、下部積層ゴム３０が互いの間に水平方向の隙間（下部積層ゴム３０の水平剪断変形を許容する程度の大きさの水平方向の隙間）を隔てつつ収容され、また、有蓋円筒体２０ａのうちの蓋部２２の上面２２ａには上部積層ゴム３０が載置固定されている。更に、有蓋円筒体２０ａのうちの円筒部２４は、その下端縁に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、基礎２はその上面２ａに、転動体４２，４２…が転動すべき転動板（不図示）を一体に有している。よって、図５Ｂに示す相対変位δの際にアウトリガー部材２０は、各積層ゴム３０，３０の鉛直面内の回転を抑制するように、転動体４２，４２…や円筒部２４を介して基礎２から上述の曲げ戻し力の反力を取ることができて、そして、この曲げ戻し力が蓋部２２を介して各積層ゴム３０，３０に付与されて、各積層ゴム３０，３０の座屈は防止される。
【００３５】
また、上述のように基礎２から反力を取る際には、アウトリガー部材２０は、その円筒部２４の転動体４２が基礎２の転動板に当接して転動可能な転がり支承状態にあるので、アウトリガー部材２０は基礎２に対して水平方向に円滑に相対移動することができて、これにより、建物１の免震状態が大きく損なわれることはない。よって、免震装置１０は、建物１を速やかに水平免震することができる。なお、水平免震の後は、積層ゴム５０，５０の弾性力に基づいて速やかに図５Ａの基準状態、つまり相対変位δの無い状態に復位する。
【００３６】
ちなみに、上述の有蓋円筒体２０ａの蓋部２２のうちの平面中心側の部分２２ｃが、請求項に係る「積層ゴム３０，３０同士に上下から挟み込まれる部分」に相当し、同蓋部２２のうちの周縁側の部分２２ｄと円筒部２４との両者が、請求項に係る「挟み込まれる部分から水平方向の両側に延出する延出部分」に相当する（図５Ａや図５Ｃを参照）。
【００３７】
このようなアウトリガー部材２０の本体の形状は、何等上述の有蓋円筒体２０ａに限るものではない。例えば、有蓋多角形筒体（三角形や矩形を含む横断面形状が多角形の筒部の上部に一体に蓋部が設けられたもの）であっても良いし、或いは、図６Ａの概略側面図及び図６Ｂの概略平面図（図６Ａ中のＢ−Ｂ矢視図）に示すような、一対の門型部材２１ａ’を十文字に組んでなる十文字部材２０ａ’でも良い。なお、十文字部材２０ａ’の場合には、一対の門型部材２１ａ’，２１ａ’同士の交差部分ＣＰ２１ａ’の下面に下部積層ゴム３０が配置され、同交差部分ＣＰ２１ａ’の上面に上部積層ゴム３０が配置されることとなり、また、門型部材２１ａ’の各脚部には、その下端面に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、基礎２はその上面２ａに、転動体４２，４２…が転動すべき転動板（不図示）を一体に有することとなる。
【００３８】
ちなみに、アウトリガー部材２０が有蓋円筒体２０ａや有蓋多角形筒体等の有蓋筒体２０ａの場合には、十文字部材２０ａ’の場合よりも、積層ゴム３０の座屈防止性に長けたものになる。すなわち、図５Ａに示すように、前者の有蓋筒体２０ａの場合には、下部積層ゴム３０は、円筒部２４（有蓋多角形筒体の場合には、多角形の筒部）の内方に位置していて、つまり、有蓋筒体２０ａの筒部２４は、積層ゴム３０を、その周方向の全周に亘って側方から囲むように設けられている。そして、筒部２４の下端縁の転動体４２，４２…は、同周方向の全周に亘って配置され、当該全周に亘って基礎２の転動板に当接可能になっている。よって、建物１と基礎２とが水平方向において任意の方向に相対変位をしても、アウトリガー部材２０の本体たる有蓋筒体２４は、基礎２から反力を取って上述の曲げ戻し力を確実に発生可能であり、よって、水平方向における任意方向の相対変位に対しても、積層ゴム３０の座屈を確実に防止可能となる。
【００３９】
また、図５Ａに示すように、水平方向に相対変位をしていない基準状態において、アウトリガー部材２０の円筒部２４の筒軸（円筒部２４の平面中心）が各積層ゴム３０，３０の平面中心に一致するように円筒部２４を各積層ゴム３０，３０に固定しておけば、水平方向の任意方向に相対変位をしてもほぼ同じ大きさの反力を基礎２から取ることができて、結果、座屈の防止効果を相対変位の方向に寄らず均等に発揮可能となる。なお、このことは、以下で説明する実施形態及び変形例の何れの円筒部２４’’，２４’’’，２４Ｐについても当てはまる。
【００４０】
図７Ａ及び図７Ｂは、第１実施形態の変形例の免震装置１０ａの概略側面図である。前述の第１実施形態との主な相違点は、アウトリガー部材２０の向きにある。すなわち、第１実施形態のアウトリガー部材２０の本体は、有蓋円筒体２０ａであったが、この変形例のアウトリガー部材２０’’の本体は、第１実施形態の有蓋円筒体２０ａを上下反転してなる有底円筒体２０ａ’’である。そして、これにより、アウトリガー部材２０’’は、その上方に位置する建物１の下面１ｂから曲げ戻し力の反力を取るようになっている（図７Ｂ）。
【００４１】
詳しく説明すると、先ず、有底円筒体２０ａ’’の内方には、上部積層ゴム３０が互いの間に水平方向の隙間（上部積層ゴム３０の水平剪断変形を許容する程度の大きさの水平方向の隙間）を隔てつつ収容され、また、有底円筒体２０ａ’’のうちの底部２２’’の下面２２ｂ’’には下部積層ゴム３０が固定されている。更に、有底円筒体２０ａ’’のうちの円筒部２４’’は、その上端縁に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、建物１はその下面１ｂに、転動体４２，４２…が転動すべき転動板（不図示）を一体に有している。よって、図７Ｂに示す相対変位δの際にアウトリガー部材２０’’は、各積層ゴム３０，３０の鉛直面内の回転を抑制するように、転動体４２や円筒部２４’’を介して上方の建物１から上述の曲げ戻し力の反力を取ることができて、そして、この曲げ戻し力が底部２２’’を介して各積層ゴム３０，３０に付与されて、各積層ゴム３０，３０の座屈は防止される。
【００４２】
また、上述のように建物１から反力を取る際には、アウトリガー部材２０’’は、その円筒部２４’’の転動体４２が建物１の転動板に当接して転動可能な転がり支承状態にあるので、同アウトリガー部材２０’’は建物１に対して水平方向に円滑に相対移動することができて、これにより、建物１の免震状態が大きく損なわれることはない。
【００４３】
ちなみに、上述の有底円筒体２０ａ’’の底部２２’’のうちの平面中心側の部分２２ｃ’’が、請求項に係る「積層ゴム３０，３０同士に上下から挟み込まれる部分」に相当し、同底部２２’’のうちの周縁側の部分２２ｄ’’と円筒部２４’’との両者が、請求項に係る「挟み込まれる部分から水平方向の両側に延出する延出部分」に相当する（図７Ａを参照）。
【００４４】
ところで、この変形例の考え方、つまり、曲げ戻し力の反力を上方の建物１から取るという考え方を、前述の十文字部材２０ａ’を本体とするアウトリガー部材２０に対して適用しても良く、その場合の構成としては、図６Ａ及び図６Ｂに示すアウトリガー部材２０を上下反転したものとなる。
【００４５】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図８Ａ及び図８Ｂは、第２実施形態の免震装置１０ｂの概略側面図であり、図８Ｃは、図８Ｂ中のＣ−Ｃ矢視図である。
前述の第１実施形態との主な相違点は、図８Ｂに示すように、アウトリガー部材２０’’’が、曲げ戻し力の反力を、建物１と基礎２との両者から取得可能に構成されている点にある。そして、これにより、上記反力を建物１又は基礎２の一方のみから取る場合に起こり得るアウトリガー部材２０の水平回転の問題、ひいては積層ゴム３０の捻れ破損の問題を回避している。
【００４６】
始めに、このアウトリガー部材２０の水平回転の問題などについて図９Ａ乃至図９Ｃを参照しながら説明する。図９Ａ及び図９Ｂは、第１実施形態の免震装置１０の概略側面図であり、図９Ｃは、図９Ｂ中のＣ−Ｃ矢視図である。なお、以下の説明では、水平方向のうちで互いに直交する２方向を、左右方向及び前後方向と言う。
【００４７】
例えば、図９Ｂに示すように建物１が右側へδだけ相対変位した際には、積層ゴム３０，３０は鉛直面内を時計回りに回転しようとするが、このとき、この回転を抑制すべく、アウトリガー部材２０は、円筒部２４のうちの右側壁部２４Ｒ経由で反力を取って反時計回りの曲げ戻し力を積層ゴム３０，３０に付与し、円筒部２４のうちの左側壁部２４Ｌ経由では反力を取らない。よって、転動体４２と転動板との間の摩擦力は、専ら右側壁部２４Ｒで大きくなって、左側壁部２４Ｌでは殆ど生じない。そして、このような状態のときに、仮に、前後方向（図９Ｂでは図９Ｂの紙面を貫通する方向）の前方に建物１が相対変位をすると、この相対変位に起因して、図９Ｃに示すようにアウトリガー部材２０には上部積層ゴム３０から前方を向いた水平力Ｆｈが作用して、アウトリガー部材２０も前方へ移動しようとする。ところが、このときには、アウトリガー部材２０の円筒部２４の右側壁部２４Ｒには、上述の反力に起因して後方を向いた大きな摩擦力Ｆｆが生じるが、反力が取られない左側壁部２４Ｌには、後方を向いた摩擦力が殆ど発生しない。すると、同図９Ｃに示すように、上部積層ゴム３０から作用する前方を向いた水平力Ｆｈと、右側壁部２４Ｒに作用する後方を向いた摩擦力Ｆｆとが偶力となってアウトリガー部材２０に作用し、これにより、アウトリガー部材２０が水平回転してしまう。そして、更に、この水平回転は、上部積層ゴム３０や下部積層ゴム３０に伝達されてこれらを捻り破損してしまう虞がある。
【００４８】
これを防ぐべく、図８Ｂに示す第２実施形態の免震装置１０ｂでは、左側壁部２４Ｌ’’’については、建物１から反力を取ることによって、後方を向いた大きな摩擦力Ｆｆを建物１との間で発生するようにしており、これにより、図８Ｃに示すように、右側壁部２４Ｒ’’’の大きな摩擦力Ｆｆと水平力Ｆｈとの偶力関係を打ち消すようにしている。
【００４９】
以下、詳説すると、図８Ａに示すように、先ず、このアウトリガー部材２０’’’は、円筒部２４’’’と、この円筒部２４’’’の内部空間を上下に仕切る板状の仕切り部２２’’’とを一体に有している。そして、仕切り部２２’’’の上方の空間に上部積層ゴム３０が収容され、仕切り部２２’’’の下方の空間に下部積層ゴム３０が収容されている。
【００５０】
ここで、円筒部２４’’’は、その下端縁に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、基礎２はその上面２ａに、転動体４２が転動すべき転動板（不図示）を一体に有している。また、同円筒部２４’’’は、その上端縁にも転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、建物１はその下面１ｂに、転動体４２が転動すべき転動板（不図示）を一体に有している。
【００５１】
よって、例えば、図８Ｂに示すように建物１が右側にδだけ相対変位した際には、各積層ゴム３０，３０は鉛直面内を時計回りに回転をしようとするので、これを抑制すべく、アウトリガー部材２０’’’の円筒部２４’’’の右側壁部２４Ｒ’’’は、その下端縁の転動体４２や転動板を経由して基礎２から曲げ戻し力の反力を取るが、これと同時に、アウトリガー部材２０’’’の円筒部２４’’’の左側壁部２４Ｌ’’’も、その上端縁の転動体４２や転動板を経由して建物１から曲げ戻し力の反力を取る。そして、このとき、右側壁部２４Ｒ’’’の反力と左側壁部２４Ｌ’’’の反力とは、互いに概ね同じ大きさになっており、よって、生じる摩擦力の大きさも互いにほぼ等しい。そのため、仮にこの状態において、建物１が前後方向（図８Ｂでは図８Ｂの紙面を貫通する方向）の前方に相対変位したとしても、その際にアウトリガー部材２０’’’に作用する力は、図８Ｃに示すように、上部積層ゴム３０から付与される前方を向いた水平力Ｆｈと、右側壁部２４Ｒ’’’に作用する後方を向いた摩擦力Ｆｆと、左側壁部２４Ｌ’’’に作用する後方を向いた摩擦力Ｆｆとの三者であり、そして、これら右側壁部２４Ｒ’’’の摩擦力Ｆｆと左側壁部２４Ｌ’’’の摩擦力Ｆｆとはほぼ同じ大きさである。よって、右側壁部２４Ｒ’’’の摩擦力Ｆｆと水平力Ｆｈとの偶力関係は、左側壁部２４Ｌ’’’の摩擦力Ｆｆによって打ち消され、結果、アウトリガー部材２０’’’の水平回転は防止される。
【００５２】
ちなみに、建物１が上述とは逆側たる左側に相対変位した際には、上述の逆動作となるのは言うまでもない。つまり、積層ゴム３０は上述の逆向きの半時計回りに回転しようとするので、アウトリガー部材２０’’’は、円筒部２４’’’の右側壁部２４Ｒ’’’の上端縁から曲げ戻し力の反力を取ると同時に、同左側壁部２４Ｌ’’’の下端縁からも曲げ戻しの反力を取ることになる。
【００５３】
なお、上述の仕切り部２２’’’のうちの平面中心側の部分２２ｃ’’’が、請求項に係る「積層ゴム３０，３０同士に上下から挟み込まれる部分」に相当し、同仕切り部２２’’’のうちの周縁側の部分２２ｃ’’’と円筒部２４’’’との両者が、請求項に係る「挟み込まれる部分から水平方向の両側に延出する延出部分」に相当する。
【００５４】
ところで、この第２実施形態の考え方、つまり、曲げ戻し力の反力を建物１及び基礎２の両者から取るという考え方を、前述の十文字部材２０ａ’を本体とするアウトリガー部材２０に対して適用しても良い。そして、その場合の構成としては、図６Ａ及び図６Ｂに示すアウトリガー部材２０の各門型部材２１ａ’，２１ａ’に対して、それぞれ、水平方向の両端部から上方に向けて延在する一対の脚部を有したものであって、更に、各脚部には、その上端面に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、建物２はその下面２ａに、転動体４２，４２…が転動すべき転動板（不図示）を一体に有したものとなる。
【００５５】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
図１０Ａ及び図１０Ｂは、第３実施形態の免震装置１０ｃの概略側面図である。第１実施形態との相違点は、積層ゴム３０を積み重ねる段数にある。すなわち、第１実施形態では、二つの積層ゴム３０，３０を鉛直方向に直列に積み重ねてなる二段構成であったが、この第２実施形態では、更に積層ゴム３０Ｐを鉛直方向に直列に積み重ねることによって三段構成になっている。そして、これにより、第１実施形態よりも直列配置の積層ゴム３０の数が多いことから、その免震周期が更に長周期化され、また免震装置１０ｃの水平変形の許容範囲も更に拡大されている。ちなみに、積層ゴム３０Ｐを追設したことに対応して、アウトリガー部材２０Ｐも一つ増設されている。
【００５６】
以下、この免震装置１０ｃの構成について説明する。
図１０Ａに示すように、この免震装置１０ｃは、第１実施形態の免震装置１０の上に、別のアウトリガー部材２０Ｐと別の積層ゴム３０Ｐとを一つずつ積み重ねたものである。すなわち、第１実施形態の免震装置１０への追設部分１５として、第１実施形態の上部積層ゴム３０の上に更に積み重ねられた別のアウトリガー部材２０Ｐと、この別のアウトリガー部材２０Ｐの上に更に積み重ねられた別の積層ゴム３０Ｐと、を有している。
以下では、この別のアウトリガー部材２０Ｐのことを「二段目のアウトリガー部材２０Ｐ」と言い、別の積層ゴム３０Ｐのことを「三段目の積層ゴム３０Ｐ」と言う。また、第１実施形態の上部積層ゴム３０のことを「二段目の積層ゴム３０」と言い、下部積層ゴム３０のことを「一段目の積層ゴム３０」と言い、更に、同アウトリガー部材２０のことを「一段目のアウトリガー部材２０」と言う。
【００５７】
図１０Ａに示すように、三段目の積層ゴム３０Ｐの上フランジ板３２Ｐは、建物１の下面１ｂに相対移動不能に固定され、下フランジ板３３Ｐは二段目のアウトリガー部材２０Ｐの蓋部２２Ｐの上面２２Ｐａに相対移動不能に固定され、更に、二段目のアウトリガー部材２０Ｐの蓋部２２Ｐの下面２２Ｐｂは、二段目の積層ゴム３０の上フランジ板３２に相対移動不能に固定されている。
【００５８】
ここで、二段目のアウトリガー部材２０の円筒部２４も、その下端縁に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、一段目のアウトリガー部材２０の蓋部２２はその上面２２ａに、転動体４２が転動すべき転動板（不図示）を一体に有している。よって、図１０Ｂに示す相対変位δの際には、二段目のアウトリガー部材２０Ｐは、二段目及び三段目の積層ゴム３０，３０Ｐの鉛直面内の回転を抑制するように、転動体４２や円筒部２４Ｐを介して一段目のアウトリガー部材２０から曲げ戻し力の反力を取ることができて、そして、この曲げ戻し力が二段目のアウトリガー部材２０Ｐの蓋部２２Ｐを介して二段目及び三段目の積層ゴム３０，３０Ｐに付与されて、これらの積層ゴム３０，３０Ｐの座屈は防止される。
【００５９】
また、上述のように二段目のアウトリガー部材２０Ｐが一段目のアウトリガー部材２０から反力を取る際には、二段目のアウトリガー部材２０Ｐは、その円筒部２４Ｐの転動体４２が一段目のアウトリガー部材２０の蓋部２２の転動板に当接して転動可能な転がり支承状態にあるので、当該二段目のアウトリガー部材２０Ｐは、一段目のアウトリガー部材２０に対して水平方向に円滑に相対移動することができて、これにより、建物１の免震状態が大きく損なわれることはない。よって、この免震装置１０ｃは、建物１を速やかに水平免震することができる。
【００６０】
なお、一段目及び二段目の積層ゴム３０，３０の座屈が、一段目のアウトリガー部材２０で防止されるメカニズムは、第１実施形態の場合と同じなので、その説明については省略する。
【００６１】
ところで、前述したようにδの相対変位時には、二段目の積層ゴム３０の剪断変形に起因して、二段目のアウトリガー部材２０Ｐは、一段目のアウトリガー部材２０に対して水平方向に相対移動する(図１０Ｂを参照)。そのため、一段目のアウトリガー部材２０の蓋部２２の上面２２ａは、この相対移動分だけ第１実施形態の場合よりも広く形成されている。この例では、例えば、一段目のアウトリガー部材２０の円筒部２４の上端部には、側方に連続して延出する鍔部２５が設けられている。よって、二段目のアウトリガー部材２０Ｐが一段目のアウトリガー部材２０に対して水平方向に相対移動しても、二段目のアウトリガー部材２０Ｐは、一段目のアウトリガー部材２０の鍔部２５等を滑動して何等問題無く同部材２０から曲げ戻し力の反力を取ることができる。
【００６２】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、第３実施形態の変形例の免震装置１０ｄの概略側面図である。この変形例は、第３実施形態で一段であった追設部分１５（アウトリガー部材２０Ｐと積層ゴム３０Ｐとからなるペア部材１５）を、複数段の一例として二段だけ設けたものであり、基本的な内容は、第３実施形態と同じである。よって、その説明については省略する。なお、当該追設部分１５の設置数は、何等一段や二段に限るものではなく、三段以上設けても良いのは言うまでもない。
【００６３】
＝＝＝第４実施形態＝＝＝
図１２Ａ及び図１２Ｂは、第４実施形態の免震装置１０ｅの概略側面図である。前述の第３実施形態では、第１実施形態の免震装置１０に対して、積層ゴム３０Ｐとアウトリガー部材２０Ｐとからなる追設部分１５を追設していたが、図１２Ａに示すように、この第４実施形態では、第１実施形態の変形例の免震装置１０ａに対して、類似構成の追設部分１５’’を設けている点で相違する。すなわち、この第４実施形態では、第１実施形態の変形例の下部積層ゴム３０の下に追設部分１５’’を積み重ねて設けており、そして、この追設部分１５’’として、下部積層ゴム３０の下に積み重ねられた別のアウトリガー部材２０Ｐ’’と、この別のアウトリガー部材２０Ｐ’’の下に更に積み重ねられた別の積層ゴム３０Ｐと、を有している。
【００６４】
以下では、この別のアウトリガー部材２０Ｐ’’のことを「一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’」と言い、別の積層ゴム３０Ｐのことを「一段目の積層ゴム３０Ｐ」と言う。また、第１実施形態の変形例の下部積層ゴム３０のことを「二段目の積層ゴム３０」と言い、上部積層ゴム３０のことを「三段目の積層ゴム３０」と言い、更に、第１実施形態の変形例のアウトリガー部材２０’’のことを「二段目のアウトリガー部材２０’’」と言う。
【００６５】
図１２Ａに示すように、一段目の積層ゴム３０Ｐの下フランジ板３３Ｐは、基礎２の上面２ａに相対移動不能に固定され、上フランジ板３２Ｐは一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’の蓋部２２Ｐ’’の下面２２Ｐｂ’’に相対移動不能に固定され、更に、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’の蓋部２２Ｐ’’の上面２２Ｐａ’’は、二段目の積層ゴム３０の下フランジ板３３に相対移動不能に固定されている。
【００６６】
ここで、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’の円筒部２４Ｐ’’も、その上端縁に転がり支承４０の転動体４２，４２…や転動体４２，４２…の保持器（不図示）を有し、これに対応させて、二段目のアウトリガー部材２０’’の蓋部２２’’はその下面２２ｂ’’に、転動体４２が転動すべき転動板（不図示）を一体に有している。よって、図１２Ｂに示す相対変位δの際には、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’は、一段目及び二段目の積層ゴム３０Ｐ，３０の鉛直面内の回転を抑制するように、転動体４２や円筒部２４Ｐ’’を介して二段目のアウトリガー部材２０’’から曲げ戻し力の反力を取ることができて、これにより、この曲げ戻し力が一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’の蓋部２２Ｐ’’を介して一段目及び二段目の積層ゴム３０Ｐ，３０に付与されて、これらの積層ゴム３０Ｐ，３０の座屈は防止される。
【００６７】
また、上述のように二段目のアウトリガー部材２０’’から反力を取る際には、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’は、その円筒部２４Ｐ’’の転動体４２が二段目のアウトリガー部材２０’’の蓋部２２’’の転動板に当接して転動可能な転がり支承状態にあるので、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’は二段目のアウトリガー部材２０’’に対して水平方向に円滑に相対移動することができて、これにより、建物１の免震状態が大きく損なわれることはない。よって、この免震装置１０ｄは、建物１を速やかに水平免震することができる。
【００６８】
なお、二段目及び三段目の積層ゴム３０，３０の座屈が、二段目のアウトリガー部材２０’’で防止されるメカニズムは、第１実施形態の変形例（図７Ｂ）の場合と同じなので、その説明については省略する。
【００６９】
ところで、前述したように相対変位時には、一段目の積層ゴム３０Ｐの剪断変形に起因して、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’は、二段目のアウトリガー部材２０’’に対して水平方向に相対移動する（図１２Ｂ）。そのため、二段目のアウトリガー部材２０’’の蓋部２２’’の下面２２ｂ’’は、この相対移動分だけ第１実施形態の変形例の場合よりも広く形成されている。この例では、例えば、二段目のアウトリガー部材２０’’の円筒部２４’’の下端部には、側方に連続して延出する鍔部２５’’が設けられている。よって、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’が二段目のアウトリガー部材２０’’に対して水平方向に相対移動しても、一段目のアウトリガー部材２０Ｐ’’は、二段目のアウトリガー部材２０’’の鍔部２５’’等を滑動して何等問題無く同部材２０’’から曲げ戻し力の反力を取ることができる。
【００７０】
図１３Ａ及び図１３Ｂは、第４実施形態の変形例の免震装置１０ｆの概略側面図である。この変形例は、第４実施形態で一段であった追設部分１５’’（アウトリガー部材２０Ｐ’’と積層ゴム３０Ｐとからなるペア部材１５’’）を、複数段の一例として二段だけ設けたものであり、基本的な内容は、第４実施形態と同じである。よって、その説明については省略する。なお、当該追設部分１５’’の設置数は、何等一段や二段に限るものではなく、三段以上設けても良いのは言うまでもない。
【００７１】
＝＝＝第５実施形態＝＝＝
図１４Ａ及び図１４Ｂは、第５実施形態の免震装置１０ｇの概略側面図である。前述の第１実施形態では、アウトリガー部材２０の円筒部２４は、建物１に対して転がり支承状態で当接していたが、この第２実施形態では、滑り支承状態で当接する点で相違する。そして、この滑り支承状態の摩擦力Ｆｆによって、この免震装置１０ｇには、建物１の水平免震機能に加えて、更に建物１の水平振動を減衰する機能が付与されている。なお、これ以外の点は、概ね第１実施形態と同じ構成であるので、以下の説明では、同じ構成については同じ符号を付してその説明については省略する。
【００７２】
図１４Ａに示すように、アウトリガー部材２０の円筒部２４は、その下端縁に滑り支承５０の摩擦板５２を一体に有し、また、基礎２はその上面２ａに、摩擦板５２が摺動すべき滑り板（不図示）を一体に有している。
【００７３】
よって、図１４Ｂに示すような建物１の水平方向の相対変位時には、曲げ戻しの反力を垂直抗力としつつ摩擦板５２が滑り板に対して水平方向に摺動し、これにより、これら摩擦板５２と滑り板との間の摺動面には水平方向の摩擦力Ｆｆが発生する。そして、これが建物１の水平振動を減衰する減衰力として建物１に作用し、建物１の水平振動は抑制される。つまり、水平振動のエネルギーが免震装置１０ｇによって吸収される。
【００７４】
図１４Ｃは、この免震装置１０の振動エネルギー吸収履歴特性のグラフである。横軸は、建物１の基礎２に対する水平方向の相対変位δであり、縦軸は、免震装置１０ｇから建物１に付与される水平力Ｐである。そして、同図中では、この第５実施形態の免震装置１０ｇのＰ−δ関係については実線で示している。
【００７５】
なお、同図中には、参考として、第１実施形態の免震装置１０において転がり支承４０の摩擦力Ｆｆが零という理想状態の場合のＰ−δ関係も、二点鎖線で併記しているが、この免震装置１０の場合には、水平力Ｐは専ら積層ゴム３０，３０の剪断変形の弾性力のみに基づいて生じるので、そのＰ−δ関係は、ヒステリシスの無い右上がりの直線となっている。
【００７６】
一方、第５実施形態の免震装置１０ｇは、前述したように、第１実施形態の免震装置１０のアウトリガー部材２０の転がり支承４０を滑り支承５０に置換したものである。よって、第５実施形態の免震装置１０ｇのＰ−δ関係は、図１４Ｃのグラフの二点鎖線の関係に対して、滑り支承５０の摩擦力Ｆｆ分だけ水平力Ｐが変化したものになり、その結果、同グラフ中に実線で表したものとなる。
【００７７】
ここで、図１４Ｃを見てわかるように、摩擦力Ｆｆの大きさは、相対変位δの増加に伴って増加しているが、これは、相対変位δの増加に伴って、積層ゴム３０，３０が鉛直面内において回転しようとする力が大きくなり、これによって、基礎２から取る反力が大きくなるからである。そして、かかる免震装置１０ｇによれば、Ｐ−δ関係は、略三角形のヒステリシスを有するため、その面積に相当する分だけ建物１の水平振動のエネルギーを免震装置１０ｇは吸収可能となる。
【００７８】
また、図１４Ｃを参照してわかるように、この例では、相対変位δが零の基準状態においては、摩擦力Ｆｆが生じていない。そして、このようになっていれば、免震装置１０ｇは、基準状態から免震動作へと円滑に移行することができる。ちなみに、「摩擦力Ｆｆが生じていない」ということは、「基礎２から反力を得ていない」ということと同義であり、また、「反力を得ていない」ということは、「アウトリガー部材２０の円筒部２４が、建物１の自重を支持していない」ということと同義である。更に言えば、「相対変位をした際に、アウトリガー部材２０の円筒部２４が曲げ戻し力の反力を取る」ということは、「相対変位δをした際に、アウトリガー部材２０の円筒部２４は、建物１の自重の一部を支持している」ということと同義である。
【００７９】
なお、前述の転がり支承４０を用いた各種の実施形態の免震装置１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆに対して、上述のように設定しても良い。つまり、基準状態においてアウトリガー部材２０の円筒部２４が建物１の自重を支持しないように設定しても良い。そして、そのようにすれば、転がり支承４０の局所的な損傷を有効に防止することができる。すなわち、転動体４２が回転停止状態のままその転動体４２の特定箇所が転動板に所定圧力で当接し続けると、当該特定箇所が局所的に剥がれる等の損傷を来す虞があるが、ここで、転動体４２の回転が停止し得る状態というのは、基本的に上述の基準状態である。よって、上述の如く基準状態において建物１の自重を支持しないようにしておけば、上述の局所的な損傷を有効に防止可能となる。
【００８０】
図１５Ａは、第５実施形態の第１変形例の免震装置１０ｈの振動エネルギー吸収履歴特性のグラフである。二点鎖線の直線は、前述の図１４Ｃの場合と同様に、摩擦力Ｆｆが零の場合の理想状態のＰ−δ関係である。前述の第５実施形態のＰ−δ関係では、相対変位δが零以外の全域に亘ってアウトリガー部材２０の滑り支承５０が摩擦力Ｆｆを発生していたが、この第１変形例では、相対変位δが零±δ１の範囲（−δ１≦δ≦δ１）においては摩擦力Ｆｆが生じず、相対変位δが、零±δ１の範囲から外れたら（つまり、−δ１＞δ又はδ１＜δになったら）、摩擦力Ｆｆが発生するようになっている。よって、相対変位δが、零±δ１の範囲内においては、免震装置１０ｈは水平振動の減衰効果を発揮しないが、相対変位δが、零±δ１の範囲から外れたら、減衰効果を発揮する。
【００８１】
このような摩擦力Ｆｆの変化パターンは、滑り支承５０のクリアランス設定、すなわち、図１５Ｂに示すような相対変位δが零の基準状態において滑り支承５０の摩擦板５２と滑り板との間に隙間Ｓを設けることで実現される。詳しくは次の通りである。
先ず、相対変位δが零の基準状態では上記の隙間Ｓに基づいて摩擦板５２と滑り板とは接触しないので、摩擦力Ｆｆは生じない。そして、例えば、図１５Ｃに示すように建物１が右側に相対変位して当該相対変位δが徐々に大きくなると、それに連れて積層ゴム３０，３０が鉛直面内を時計回りに回転していくが、そうすると、これら積層ゴム３０，３０に押される形でアウトリガー部材２０も鉛直面内を時計回りに回転し、これにより、アウトリガー部材２０の円筒部２４の右側壁部２４Ｒにて摩擦板５２と滑り板との隙間Ｓが狭くなっていき、逆に左側壁部２４Ｌでは摩擦板５２と滑り板との隙間Ｓが広くなっていく。そして、相対変位δがδ１になった時に、右側壁部２４Ｒにて摩擦板５２と滑り板との間の隙間Ｓが無くなってこれらが当接を開始し、これにより摩擦板５２と滑り板との間には摩擦力Ｆｆが発生する。そして、更に相対変位δが大きくなると、右側壁部２４Ｒの反力が増大するため摩擦力Ｆｆも増大し、このようにして、上述のような摩擦力Ｆｆの変化パターンが実現される。
ちなみに、建物１が上述とは逆側の左側に相対変位した際には、上述の逆動作となるだけなので、その説明については省略する。
【００８２】
図１６Ａは、第５実施形態の第２変形例の免震装置１０ｉの振動エネルギー吸収履歴特性のグラフである。前述の図１４Ｃと同様に、二点鎖線の直線は摩擦力Ｆｆが零の場合の理想状態のＰ−δ関係である。前述の第５実施形態のＰ−δ関係（図１４Ｃ）では、相対変位δが零の基準状態では、アウトリガー部材２０の滑り支承５０には摩擦力Ｆｆが発生していなかったが、この第２変形例では、図１６Ａに示すように、相対変位δが零の基準状態においても摩擦力Ｆｆが発生するようになっている。そして、この基準状態から相対変位δが大きくなると、この摩擦力Ｆｆの大きさも大きくなるようになっている。
【００８３】
このような摩擦力Ｆｆの変化パターンは、滑り支承５０に対して鉛直方向に予圧をかけておくことで実現される。図１６Ｂ及び図１６Ｃは、予圧を付与可能な免震装置１０ｉの一例の説明図である。この例では、アウトリガー部材２０は、円筒部２４の下端縁と、摩擦板５２との間に皿ばね等の複数のばね部材６０，６０…を有している。そして、この複数のばね部材６０，６０…は、円筒部２４の周方向の全周に亘って等ピッチで配置されており、また、相対変位δが零の基準状態では、これらばね部材６０，６０…は圧縮状態になっている。
よって、この基準状態においても基礎２から反力が取られており、これにより、滑り支承５０の摩擦板５２と滑り板との間には摩擦力Ｆｆが発生する。そして、この基準状態から建物１が図１６Ｃに示すように右側にδだけ相対変位すると、積層ゴム３０，３０の鉛直面内の時計回りの回転に伴ってアウトリガー部材２０も時計回りに回転するが、これにより、アウトリガー部材２０の円筒部２４のうちで右側壁部２４Ｒのところのばね部材６０は更に圧縮される。よって、基礎２から取る反力も増大して、摩擦力Ｆｆも増大し、このようにして、上述のような摩擦力Ｆｆの変化パターンが実現される。
【００８４】
ところで、転がり支承４０を備える形態で例示した前述の第１実施形態の変形例の免震装置１０ａ（図７Ａ）、第２実施形態の免震装置１０ｂ（図８Ａ）、第３実施形態の免震装置１０ｃ（図１０Ａ）、第３実施形態の変形例の免震装置１０ｄ（図１１Ａ）、第４実施形態の免震装置１０ｅ（図１２Ａ）、第４実施形態の変形例の免震装置１０ｆ（図１３Ａ）に対して、それぞれ転がり支承４０の構成を上述の滑り支承５０に置換しても良いのは言うまでも無く、その場合には、それぞれ、図１７Ａ乃至図１９Ｂのような構成の免震装置１０ａ’，１０ｂ’，１０ｃ’，１０ｄ’，１０ｅ’，１０ｆ’が得られることになる。
更には、第１実施形態やその変形例、及び第２実施形態のところでは、十文字部材２０ａ’を本体とするアウトリガー部材２０の免震装置（図６Ａ、図６Ｂ）についても転がり支承４０を備える形態として説明していたが、これらの免震装置についても、転がり支承４０の構成を、上述の滑り支承５０に置換しても良い。
【００８５】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
【００８６】
上述の実施形態では、各種の免震装置１０，１０ａ…１０ｉを建物１と基礎２との間の上下方向隙間Ｇに介装したが、何等これに限るものではない。例えば、建物１が多層階からなる場合には、上部構造体としての上層階の床スラブと、下部構造体としての下層階の天井スラブとの間の上下方向隙間に免震装置を介装しても良い。
【００８７】
上述の実施形態では、オイルダンパーや摩擦ダンパー等の建物１の水平振動を減衰する減衰部材を、上下方向隙間Ｇに設置することについて説明していなかったが、建築仕様に応じて設置するか否かを決めて良いのは言うまでもない。
【００８８】
上述の実施形態では、アウトリガー部材２０，２０’’，２０’’’の本体（例えば、有蓋円筒体２０ａや有底円筒体２０ａ’’、十文字部材２０ａ’等）の素材を鋼としていたが、建物１や基礎２から取った反力に基づいて曲げ戻し力を発生可能な剛性や強度を有する素材であれば、何等これに限るものではなく、例えばコンクリート製としても良い。
【符号の説明】
【００８９】
１ 建物（上部構造体）、１ｂ 下面、１ｃ、柱、
２ 基礎（下部構造体）、２ａ 上面、
１０ 免震装置、１０ａ 免震装置、１０ｂ 免震装置、１０ｃ 免震装置、
１０ｄ 免震装置、１０ｅ 免震装置、１０ｆ 免震装置、１０ｇ 免震装置、
１０ｈ 免震装置、１０ｉ 免震装置、
１０ａ’ 免震装置、１０ｂ’ 免震装置、１０ｃ’ 免震装置、
１０ｄ’ 免震装置、１０ｅ’ 免震装置、１０ｆ’ 免震装置、
１５ ペア部材（追設部分）、１５’ ’ ペア部材（追設部分）、
２０ アウトリガー部材、２０ａ 有蓋円筒体、
２２ 蓋部（挟み込まれる部分、延出部分）、２２ａ 上面、２２ｂ 下面、
２２ｃ 蓋部のうちの平面中心側の部分（挟み込まれる部分）、
２２ｄ 蓋部のうちの周縁側の部分（延出部分）、
２４ 円筒部（延出部分）、
２４Ｒ 右側壁部、２４Ｌ 左側壁部、
２０ａ’ 十文字部材（アウトリガー部材）、２１ａ’ 門型部材、
２０’’ アウトリガー部材、２０ａ’’ 有底円筒体、
２２’’ 底部（挟み込まれる部分、延出部分）、
２２ｃ’’ 蓋部のうちの平面中心側の部分（挟み込まれる部分）、
２２ｄ’’ 蓋部のうちの周縁側の部分（延出部分）、
２４’’ 円筒部（延出部分）、
２０’’’ アウトリガー部材、
２２’’’ 仕切り部（挟み込まれる部分、延出部分）、
２２ｃ’’’ 仕切り部のうちの平面中心側の部分（挟み込まれる部分）、
２２ｄ’’’ 仕切り部のうちの周縁側の部分（延出部分）、
２４’’’ 円筒部（延出部分）、
２４Ｒ’’’ 右側壁部、２４Ｌ’’’ 左側壁部、
２０Ｐ 別のアウトリガー部材、２２Ｐ 蓋部（挟み込まれる部分、延出部分）、
２２Ｐａ 上面、２２Ｐｂ 下面、２４Ｐ 円筒部（延出部分）、２５ 鍔部、
２０Ｐ’’ アウトリガー部材、２２Ｐ’’ 蓋部（挟み込まれる部分、延出部分）、
２２Ｐａ’’ 上面、２２Ｐｂ’’ 下面、２４Ｐ’’ 円筒部（延出部分）、
２５’’ 鍔部、
３０ 積層ゴム、３０Ｐ 別の積層ゴム、３１ 略円柱体、
３２ 上フランジ板、３２Ｐ 上フランジ板、
３３ 下フランジ板、３３Ｐ 下フランジ板、
４０ 転がり支承、４２ 転動体、
５０ 滑り支承、５２ 摩擦板、
６０ ばね部材、
Ｇ 上下方向隙間、Ｓ 隙間、Ｊ３０ 連結部
ＣＰ２１ａ’ 交差部分、ＧＮＤ 地面、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部構造体と下部構造体との間の上下方向隙間に介装されて前記上部構造体を水平免震状態に支持する免震装置であって、
前記免震装置は、アウトリガー部材と、前記アウトリガー部材を介して上下に積み重ねられた一対の積層ゴムと、を有し、
前記アウトリガー部材は、前記一対の積層ゴム同士に上下から挟まれる部分と、前記挟まれる部分から水平方向の両側に延出する延出部分と、を有し、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記積層ゴムは水平方向に剪断変形するとともに、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体及び前記下部構造体に対する水平方向の相対移動を許容された状態で、前記上部構造体及び前記下部構造体の少なくとも一方を当接対象の構造体として当接することを特徴とする免震装置。
【請求項２】
請求項１に記載の免震装置であって、
前記上部構造体と前記下部構造体とが水平方向に相対変位をしていない基準状態では、前記一対の積層ゴム同士は、互いの平面中心が一致した状態になっていることを特徴とする免震装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の免震装置であって、
前記上部構造体と前記下部構造体とが相対変位をしていない基準状態では、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体の自重を支持しておらず、
前記相対変位をした際に、前記延出部分は前記上部構造体の自重の一部を支持することを特徴とする免震装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置であって、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体及び前記下部構造体に対する水平方向の相対移動を許容された状態で前記上部構造体及び前記下部構造体の両方を、当接対象の構造体として当接することを特徴とする免震装置。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置であって、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記下部構造体を当接対象の構造体として当接し、
前記アウトリガー部材の上の積層ゴムの上に、更に積み重ねられた別のアウトリガー部材と、該別のアウトリガー部材の上に更に積み重ねられた別の積層ゴムと、からなる追設部分を上方に一段以上有し、
前記相対変位をした際に、前記追設部分のアウトリガー部材の延出部分は、その下方に位置するアウトリガー部材に対する水平方向の相対移動を許容された状態で前記アウトリガー部材に当接することを特徴とする免震装置。
【請求項６】
請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置であって、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体を当接対象の構造体として当接し、
前記アウトリガー部材の下の積層ゴムの下に、更に積み重ねられた別のアウトリガー部材と、当該別のアウトリガー部材の下に更に積み重ねられた別の積層ゴムと、からなる追設部分を下方に一段以上有し、
前記相対変位をした際に、前記追設部分のアウトリガー部材の延出部分は、その上方に位置するアウトリガー部材に対する水平方向の相対移動を許容された状態で前記アウトリガー部材に当接することを特徴とする免震装置。
【請求項７】
請求項１乃至４の何れかに記載の免震装置であって、
前記延出部分は、前記一対の積層ゴムのうちで前記延出部分の水平方向の内方に位置する積層ゴムを、該積層ゴムの周方向の全周に亘って側方から囲むように設けられており、
前記延出部分は、前記周方向の全周に亘って前記当接対象の構造体に当接可能になっていることを特徴とする免震装置。
【請求項８】
請求項１乃至４の何れかに記載の免震装置であって、
前記アウトリガー部材は、平面視十文字形状の十文字部材を本体とし、
前記十文字部材における交差部分が、前記一対の積層ゴム同士に上下から挟まれる部分であり、
前記十文字部材は、前記延出部分として複数の脚部を有し、
前記複数の脚部が、前記当接対象の構造体に当接可能になっていることを特徴とする免震装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の免震装置であって、
前記延出部分と前記当接対象の構造体とは、転がり支承状態で当接していることを特徴とする免震装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８の何れかに記載の免震装置であって、
前記延出部分と前記当接対象の構造体とは、滑り支承状態で当接していることを特徴とする免震装置。
【請求項１】
上部構造体と下部構造体との間の上下方向隙間に介装されて前記上部構造体を水平免震状態に支持する免震装置であって、
前記免震装置は、アウトリガー部材と、前記アウトリガー部材を介して上下に積み重ねられた一対の積層ゴムと、を有し、
前記アウトリガー部材は、前記一対の積層ゴム同士に上下から挟まれる部分と、前記挟まれる部分から水平方向の両側に延出する延出部分と、を有し、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記積層ゴムは水平方向に剪断変形するとともに、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体及び前記下部構造体に対する水平方向の相対移動を許容された状態で、前記上部構造体及び前記下部構造体の少なくとも一方を当接対象の構造体として当接することを特徴とする免震装置。
【請求項２】
請求項１に記載の免震装置であって、
前記上部構造体と前記下部構造体とが水平方向に相対変位をしていない基準状態では、前記一対の積層ゴム同士は、互いの平面中心が一致した状態になっていることを特徴とする免震装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の免震装置であって、
前記上部構造体と前記下部構造体とが相対変位をしていない基準状態では、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体の自重を支持しておらず、
前記相対変位をした際に、前記延出部分は前記上部構造体の自重の一部を支持することを特徴とする免震装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置であって、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体及び前記下部構造体に対する水平方向の相対移動を許容された状態で前記上部構造体及び前記下部構造体の両方を、当接対象の構造体として当接することを特徴とする免震装置。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置であって、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記下部構造体を当接対象の構造体として当接し、
前記アウトリガー部材の上の積層ゴムの上に、更に積み重ねられた別のアウトリガー部材と、該別のアウトリガー部材の上に更に積み重ねられた別の積層ゴムと、からなる追設部分を上方に一段以上有し、
前記相対変位をした際に、前記追設部分のアウトリガー部材の延出部分は、その下方に位置するアウトリガー部材に対する水平方向の相対移動を許容された状態で前記アウトリガー部材に当接することを特徴とする免震装置。
【請求項６】
請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置であって、
前記上部構造体が前記下部構造体に対して水平方向に相対変位をした際に、前記アウトリガー部材の前記延出部分は、前記上部構造体を当接対象の構造体として当接し、
前記アウトリガー部材の下の積層ゴムの下に、更に積み重ねられた別のアウトリガー部材と、当該別のアウトリガー部材の下に更に積み重ねられた別の積層ゴムと、からなる追設部分を下方に一段以上有し、
前記相対変位をした際に、前記追設部分のアウトリガー部材の延出部分は、その上方に位置するアウトリガー部材に対する水平方向の相対移動を許容された状態で前記アウトリガー部材に当接することを特徴とする免震装置。
【請求項７】
請求項１乃至４の何れかに記載の免震装置であって、
前記延出部分は、前記一対の積層ゴムのうちで前記延出部分の水平方向の内方に位置する積層ゴムを、該積層ゴムの周方向の全周に亘って側方から囲むように設けられており、
前記延出部分は、前記周方向の全周に亘って前記当接対象の構造体に当接可能になっていることを特徴とする免震装置。
【請求項８】
請求項１乃至４の何れかに記載の免震装置であって、
前記アウトリガー部材は、平面視十文字形状の十文字部材を本体とし、
前記十文字部材における交差部分が、前記一対の積層ゴム同士に上下から挟まれる部分であり、
前記十文字部材は、前記延出部分として複数の脚部を有し、
前記複数の脚部が、前記当接対象の構造体に当接可能になっていることを特徴とする免震装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の免震装置であって、
前記延出部分と前記当接対象の構造体とは、転がり支承状態で当接していることを特徴とする免震装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８の何れかに記載の免震装置であって、
前記延出部分と前記当接対象の構造体とは、滑り支承状態で当接していることを特徴とする免震装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−２４２９８（Ｐ２０１３−２４２９８Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５８１３７（Ｐ２０１１−１５８１３７）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
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