転がり免震支持装置及び該免震支持装置を有する免震構造系
【課題】 長周期性とともに復帰性及び減衰性を有する剛性の楕円転動子を使用する転がり免震装置に上揚力作用を付加し、機能の向上を図る。
【解決手段】
楕円回転体形状に表面曲率が漸次変化する剛性の転動子７が、上部構造Ｇと下部構造Ｂとの間で上部構造Ｇの荷重を支持して内圧室Ｊ内に水平方向に移動域を存して配され、常時において気密を保つ内圧室Ｊ内を加圧し、かつ該転動子７には中心軸に貫通して上下に変位を許す棒状ダンパー１０が挿通されてなる。
【解決手段】
楕円回転体形状に表面曲率が漸次変化する剛性の転動子７が、上部構造Ｇと下部構造Ｂとの間で上部構造Ｇの荷重を支持して内圧室Ｊ内に水平方向に移動域を存して配され、常時において気密を保つ内圧室Ｊ内を加圧し、かつ該転動子７には中心軸に貫通して上下に変位を許す棒状ダンパー１０が挿通されてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建造物・人工地盤等における上部構造と基礎等の下部構造との間に介装され、上部構造の荷重を支持するとともに地震動等の強制振動に対して上部構造の揺れを低減し免震する基礎用装置いわゆる免震支持装置及び該免震支持装置を上部構造と下部構造との間に設置してなる免震構造系に関し、更に詳しくは、上部構造と下部構造との間に転動子を介するいわゆる転がり免震支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼球等の転動子を用いて転がり機能により免震をなすを免震支持装置では、地震動に対する敏感な応答性が得られるが、減衰性については減衰手段を別途配する必要があり、また地震動後の元位置への復帰機能を付加する問題点もある。
本発明者は、この観点から先に特開２００５−２７３３５３（文献１）、特開２００５−２８２２４７（文献２）、特開２００６−１５３１２５（文献３）等により、減衰・復帰機構を備え、かつ転倒を阻止する拘束梁を有する免震基礎構造を提案した。しかしながら、これらの技術では減衰・復帰機構が複雑なものとなっており、また、検知装置等の特殊な装置も必要となる。
そこで、本発明者は、転動子の形状を回転楕円体とすることにより、復帰機能を持たせ、併せて揺動の長周期化を図りうるとの知見に基づき、特開２０１０−８４９１０（文献４）（以下、先行発明という。）において回転楕円体にダンパー鋼棒を組み込んでなる転がり免震支持装置を提案した。
すなわち、該先行発明の免震支持装置によれば、上部構造（建物）Ｇと下部構造（基礎）Ｂとの間に回転楕円体の転動子を介在させてなり、常時には該回転楕円体の採る安定位置状態により上部構造Ｇは安定的に支持され、地震時には回転楕円体の転がり特性、すなわち該回転楕円体の転がり軌跡に追従して、上部構造Ｇの長周期化と復帰モーメントによる復帰性とが発揮され、かつ、回転楕円体に組み込まれたダンパー鋼棒により減衰作用を発揮するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７３３５３号公報
【特許文献２】特開２００５−２８２２４７号公報
【特許文献３】特開２００６−１５３１２５号公報
【特許文献４】特開２０１０−８４９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は先行発明を更に発展させたものであり、上部構造の載荷重を低減する機構を当該先行発明に付加することにより更に効果的な免震作用が得られるとの発想に基づくものである。
本発明はこのため、当該機構の転動子回りへの配設を図る新規な構造の転がり免震支持装置を得ることを目的とする。
本発明は更に、基礎を含めた構造物の全体系にこの新規な免震支持装置を組み込んでなる免震構造系を得ることも他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の転がり免震支持装置及び該免震支持装置を有する免震構造系は具体的には以下の構成を採る。
本発明の第１は転がり免震支持装置に係り、請求項１に記載のとおり、互いに水平方向に相対移動可能な上部構造と下部構造との間に介装され、該上部構造の荷重を該下部構造に伝達するとともに、該上部構造と該下部構造との相対移動を許容する免震支持装置であって、
ａ．前記下部構造の上面に、その上面が平滑な水準面をなす剛性の荷重受板が固設され、
ｂ．前記上部構造の下面に、下方に向って開放される円筒形状の内圧室を有する円筒体よりなる剛性の荷重支持筒体が固設され、
ｃ．該荷重支持筒体の円筒側壁部の下端には前記荷重受板の上面との対面部間を密封する密封部材が固定保持され、
ｄ．前記荷重支持筒体の内圧室内には、剛性体よりなり回転楕円体形状に表面曲率が漸次変化する転動子が、水平方向に移動域を存し、その上下を荷重支持筒体の天井壁部の下面と前記荷重受板の上面とに挟着されるとともに、上部構造の荷重を支持して配され、
ｅ．定位置状態で前記内圧室に充填流体が加圧状態に封入され、
ｆ．前記転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、前記荷重受板と前記荷重支持筒体の天井壁部とに定位置状態で前記転動子の棒状ダンパー挿通孔と同一直線上をなす棒状ダンパー挿通孔を有する棒状ダンパー挿通管を密封性を保って配し、これらの棒状ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが前記転動子の移動状態においても抜け出ることなく移動自在に配されてなる、
ことを特徴とする。
上記第１発明のｆ項に替えて、転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、上下部構造にそれぞれ一端を密実性を保って固定され、他端を前記鋼棒ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが挿通されてなる転がり免震支持装置は別な発明を構成する。
【０００６】
本発明の第２は免震構造系に係り、請求項３に記載のとおり、互いに水平方向に相対移動可能な上部構造と下部構造との間に介装され、該上部構造の荷重を該下部構造に伝達するとともに、該上部構造と該下部構造との相対移動を許容する複数の免震支持装置を備えてなる免震構造系であって、
前記免震支持装置は、
ａ．前記下部構造の上面に、その上面が水準面をなす剛性の荷重受板が固設され、
ｂ．前記上部構造の下面に、下方に向って開放される円筒形状の内圧室を有する円筒体よりなる剛性の荷重支持筒体が固設され、
ｃ．該荷重支持筒体の円筒側壁部の下端には前記荷重受板の上面に形成された平滑面との対面部間を密封する密封部材が固定保持され、
ｄ．前記荷重支持筒体の内圧室内には、剛性体よりなり回転楕円体形状に表面曲率が漸次変化する転動子が、水平方向に移動域を存し、その上下を荷重支持筒体の天井壁部の下面と前記荷重受板の上面とに挟着されるとともに、上部構造の荷重を支持して配され、
ｅ．定位置状態で前記内圧室に充填流体が加圧状態に封入され、
ｆ．前記転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、前記荷重受板と前記荷重支持筒体の天井壁部とに定位置状態で前記転動子の棒状ダンパー挿通孔と同一直線上をなす棒状ダンパー挿通孔を有する棒状ダンパー挿通管を密封性を保って配し、これらの棒状ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが前記転動子の移動状態においても抜け出ることなく移動自在に配されてなる、
ことを特徴とする。
上記において、「複数」の免震支持装置とは少なくとも上部構造を自立支持できる数量（例えば３）を言い、その数量に限定されない。
上記第２発明のｆ項に替えて、転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、上下部構造にそれぞれ一端を密実性を保って固定され、他端を前記鋼棒ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが挿通されてなる免震構造系は別な発明を構成する。
【０００７】
上記第１・第２発明及びそれらの別発明において、「回転楕円体形状」は、回転楕円体（長円体）に限定されず、表面曲率が漸次変化し、転動につれて上下平行面の接点間の高さが漸次増大する球体の全ての形状を含み、具体的には以下の実施の形態で示される。また「定位置状態」は、上部構造の常時の状態、換言すれば安定状態の転動子に載る上部構造の状態すなわち上部構造の静止状態をいう。
なお、上部構造が人工地盤を採るとき、建物本体は該人工地盤上に構築され、該人工地盤は本転動子を介して基礎としての下部構造に支持されるものである。
上記の第１・第２発明及びそれらの別発明において、
１）荷重受板の上面は密封部材との当接面につき平滑にされる外、該荷重受板のその余の上面及び該荷重支持筒体の天井面の下面についても平滑面にされること、
２）ｆ項において、転動子の中心に沿って貫通孔を設け、該貫通孔に棒状ダンパー挿通孔を有する棒状ダンパー挿通管を拘束性に配すること、
３）またｆ項において、荷重受板と荷重支持筒体の天井壁部とに配される棒状ダンパー挿通管は、荷重受板の下面と荷重支持筒体の天井壁部の上面に取り付けられ、それらの棒状ダンパー挿通孔は荷重受板と荷重支持筒体の天井壁部とに直接形成されること、
４）転動子は、水平方向において、全方向移動に限定されず、一方向変位を採ること、
は適宜採られる実施態様である。
【０００８】
（作用）
本発明の転がり免震支持装置及び該免震支持装置を有する免震構造系は上記の構成を採ることにより、以下の作用を発揮する。
本免震支持装置は建造物（あるいは人工地盤）すなわち上部構造Ｇとコンクリート基礎すなわち下部構造Ｂとの間に介装され、その転動子の支持作用（常時・地震時）並びに荷重支持筒体内の内圧室からの上揚力（常時）を受けて上部構造Ｇの荷重を下部構造Ｂに伝達し、転動子の転がり作用により地震動に対する免震作用を発揮する。
(A) 常時
常時において、本免震支持装置Ｓは定位置状態を採る。
内圧室には本免震支持装置Ｓに連通する配管系を介して充填流体が所定の圧力で充填され、内圧室内の充填流体は密封部材及びその他の密実作用により外部に漏れ出ることはなく、所定の加圧状態に保たれる。これにより上部構造Ｇに上揚力が作用する。
転動子は、定位置状態で最も大きな曲率面を上下にした中立状態（換言すれば安定状態）をもって設置され、上部構造Ｇの荷重は転動子を介して下部構造Ｂに伝達され支持される。このとき、上部構造Ｇの荷重は上揚力を受けて低減されたものとなっており、転動子の負担する耐荷力（応力）は小さく、長期の持続性を持つ。上揚力を受けて低減された上部構造Ｇの荷重（有効荷重）は風荷重等の小さな強制力に影響を受けない範囲内に設定される。また、鋼棒ダンパーは定位置状態では無負荷であるが、風荷重等の小さな強制力については抵抗を示す設置状態を採るようにすれば、更に上揚力を増大することができる。
本免震構造系における免震支持装置による上下の支持面は全ての転動子が安定状態を採るとともに水準状態を保持し、風荷重等に対しても上部構造Ｇは安定状態を保つ。
【０００９】
(B) 地震時
地震時（及び構造物に揺れを生じさせる力が作用する全ての場合を含む。）において、地盤は大きく揺れ、地震動の強制変位により下部構造としての基礎Ｂは地盤と一体に振動するが、上部構造Ｇは転動子の転がり作用を介して上下動の伴う揺動が生じ、上部構造Ｇと下部構造Ｂとの間に相対変位が生じる。この地震の初動において、常時に作用していた上揚力が転動子の転がりのきっかけとなり、上部構造Ｇは円滑に変位する。上部構造Ｇの上動によりこの上揚力は喪失する。
上部構造Ｇに接する転動子は、上部構造Ｇの移動とともに該転動子も転動し、該転動子に支持された上部構造Ｇは該転動子の転がり軌跡に追従する。上部構造Ｇが逆方向に移動すると、上記の動作の逆となる。
地震動に伴い、転動子の転がり軌跡に追従して上部構造Ｇは上下動の伴う揺動運動をなし、これにより転動子の転がり作用をもって構造物Ｇは周期の大きな揺動作用を受け、地震動による共振作用等の悪影響を避けることができる。
また、転動子の転がりとともに棒状ダンパーが変形し、変形エネルギーの消費に伴う減衰力を発現し、更に、当該転動子の転がり移動による作用点の移動に伴う復帰力（復帰モーメント）も作用する。
(B-1) 初動作用
一定以上の大きな地震動の初動があると、上部構造Ｇは常時における上揚力の作用によりみかけ上小さな鉛直荷重となっているので、上部構造Ｇ下の転動子の転がり作用は直ちに発揮される。換言すれば、この上揚力は転動子の転がり移動のトリガー作用を果し、地震初動への遅れがなく、その後この上揚力の効果は失われるが、以下に続く転動子による上部構造Ｇの揺動変位に円滑に移行する。
(B-2) 減衰作用
この上部構造Ｇ・転動子の一体の構造系の揺動変位において、転動子の左右への転動変位につれ、棒状ダンパーは荷重受板の棒状ダンパー挿通管及び荷重支持筒体の棒状ダンパー挿通管から引き出され、また引き入れられて強制的に折曲げ変形を受ける。この折り曲げ作用によるエネルギー散逸効果により減衰力が発揮され、上部構造Ｇの振動を減衰させる。棒状ダンパーの別の態様（請求項２、４）においても、上下の棒状ダンパーはそれぞれ転動子の棒状ダンパー挿通孔から引き出され、また引き入れられて強制的に折曲げ変形を受け、ダンパー作用を発揮する。
(B-3) 復帰作用
転動子の転動変位に伴い、転動子の転がり軌跡における上接点は構造物Ｇが当初の定位置から遠ざかるとき次第に上方へ移動（上昇）し、該転動子に支持される上部構造Ｇに持上げ力を付与する。また、最上点から初期位置（中立位置）への戻り変位においては下降状態となり、最下点を過ぎると再び上昇する。
この間、下接点と上接点との間に水平方向の偏心距離を生じ、上接点に作用する上部構造Ｇの荷重により下接点を支持点として偏心モーメントが生じ、復元モーメント（平行する逆方向の２力よりすれば戻り偶力）すなわち復帰力として機能する。これにより上部構造Ｇは常時の状態すなわち初期の定位置状態に復帰する特性を発揮し、当該免震構造系は強制水平力すなわち地震力の終息とともに安定状態に復する。
(B-4)
以上により、本免震構造系は地震時において、構造系の長周期化を実現して地震動との共振を避け、かつ本免震支持装置Ｓの具備する減衰機能を受けて構造物に作用する地震動は速やかに減衰され、また復元モーメント（換言すれば復帰偶力）を受けて当該構造物は速やかに当初位置に復帰する。
加えて、その上揚力作用により免震の初動動作が円滑になされ、上部構造Ｇへの衝撃作用がない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の免震支持装置によれば、常時の上揚力機能を有するとともに、転動子による常時及び地震時の荷重支持作用を発揮し、地震時における上部構造と下部構造間の相対的移動に伴う転動子の転動変位の長周期化による免震作用を発揮するとともに、該転動子の転動変位に対応して棒状ダンパーの折曲げ変形をなして減衰力を発揮し、また転動子の偏心による偶力作用による復帰力を発揮する多機能性を有し、かつ上揚力機能の組み込まれた効率的な免震支持装置を実現したものである。
その常時における上揚力作用により、転動子は荷重負担が低減され、長期の持続性を持ち、また地震時には免震の初動動作が円滑になされ、上部構造Ｇへの衝撃作用がない。
そして、本免震支持装置において転動子に所定の移動空間を保持させることにより水平面の全方向に対処できる。
しかして、本免震支持装置を複数備えて自立保持されてなる免震構造系においては、転動子上の構造物は常時において安定して支持され、地震時における構造系の固有周期の長周期化が図られ、かつ転動子に具備されたダンパー機能及び該転動子の特有形状の偶力作用による復元力が発揮され、優れた免震効果が得られ、構造系の迅速な振動減衰が実現する。加えて、常時における上揚力作用により上部構造Ｇの荷重が低減され、本免震構造系の当該装置の長期の持続性が確保され、また地震時の初動動作が円滑になされ、上部構造Ｇへの衝撃作用がなく、上部構造Ｇへの悪影響もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の転がり免震支持装置を組み込んでなる免震構造系の概略構成を示す側断面図。
【図２】本免震支持装置の全体構成を示す鉛直断面図（図１の部分拡大図、図３の２−２線断面図）。
【図３】本免震支持装置の全体構成を示す平面構成図（図２の３−３線断面図）。
【図４】本免震支持装置の部分（密封部材の取付け）詳細図。
【図５】本免震支持装置の充填流体の配管系を示す図。
【図６】転動子の一態様（楕円回転体）の模式構成図。
【図７】転動子の別態様の模式構成図。
【図８】本免震支持装置の部分（鋼棒ダンパーの取付け）詳細図。
【図９】本免震支持装置の建物への配置例を示し、(a) 図はその側面図、(b) 図はその平面図。
【図１０】本免震支持装置の人工地盤への配置例を示し、(a) 図はその側面図、(b) 図はその平面図。
【図１１】本免震支持装置の動作を示す図。
【図１２】本免震支持装置の動作を示す図。
【図１３】本発明の他の棒状ダンパーの取付け態様を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の転がり免震支持装置及び該免震支持装置を有する免震構造系の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図８は本免震構造系を構成する転がり免震支持装置（以下「免震支持装置」という。）Ｓの一実施形態を示す。すなわち、図１は本免震支持装置Ｓの複数が組み込まれた免震構造系の概略構成を示し、図２は本免震支持装置Ｓの単独の縦断面構成、図３はその平面構成を示し、図４〜図８は本装置の部分構成及びその特徴部の詳細構成を示す。また、図９、図１０は本装置の配置態様を示し、図１１、図１２は本装置の動作を示す。
本装置の図示につき、Ｘは長手方向、Ｙは幅方向、Ｚは高さ方向を示す。
しかして、本転がり免震支持装置Ｓは上部構造Ｇと下部構造Ｂとに介装設置され、上部構造Ｇの荷重を低減支持し、下部構造Ｂに伝達するとともに地震等の強制振動力より生起される上部構造Ｇの揺れに対して免震作用をなす。
図示されるように本実施形態の免震支持装置Ｓは、
ａ．下部構造Ｂの上面に固設され、その上面が水準面をなす剛性の荷重受板１、
ｂ．上部構造Ｇの下面に固設され、下方に向って開放される円筒形状の内圧室Ｊを有する円筒体よりなる剛性の荷重支持筒体２、
ｃ．該荷重支持筒体２の円筒側壁部の下端に固定保持され、前記荷重受板１の上面に形成された平滑面との対面部間を密封する密封部材３、
ｄ．該荷重支持筒体２の壁部に貫通して配され、該内圧室Ｊへ充填流体Ｋを供給及び排出する供給管４、排出管５、
ｅ．剛性を有する回転楕円体からなるとともに、その上下を該荷重受板１と荷重支持筒体２とに挟着されて上部構造Ｇの荷重を支持し、該荷重支持筒体２の内圧室Ｊ内に水平方向に移動域を存して配される転動子７、
ｆ．上記転動子７、荷重受板１、荷重支持筒体２のおのおのに各独立して貫通して配され、その内部に鋼棒ダンパー挿通孔８を形成する鋼棒ダンパー挿通管９、
ｇ．前記鋼棒ダンパー挿通管８内に挿通される単一の棒状ダンパーとしての鋼棒ダンパー１０、
の各構成体からなる。
なお、上記において、鋼棒ダンパー挿通管９及び鋼棒ダンパー１０により「ダンパー機構」が構成される。
【００１３】
以下、各部の細部構造に付いて説明する。
荷重受板１（図１、図２参照）
荷重受板１は、硬質素材（通常には鋼製）をもって所定の厚みを有し剛性状の平板体よりなり、下部構造Ｂの上面に水準を保って固定される。該荷重受板１の上面１ａは平滑面をなし、かつ、後記する諸機能を保持するために剛性の他に密実性（気密性、水密性を含む）を要するものである。
【００１４】
荷重支持筒体２（図１〜図４参照）
荷重支持筒体２は、所定の厚みをもって円筒側壁部１２と天井壁部１３とからなる下方に向って開放される円筒形状の剛性の構造体からなり、上部構造Ｇと一体化され下部構造Ｂへ荷重を伝達する。そして、該荷重支持筒体１の内部には加圧される真円形の内圧室Ｊが形成される。このため、該荷重支持筒体１は剛性に加え、密実性（気密、水密）の素材が採用される。
詳しくは、円筒側壁部１２は、下部に拡径壁部１２ａを有し、その下端面は平滑にされるとともに該下端面に臨んで環状の凹溝１４が凹設され、また、該凹溝１４に連通して拡径壁部１２ａの上面から取付け孔１５が円周上に複数箇所（本実施形態では６）に開設されている。天井壁部１３の天井面１３ａは平滑又は通常の水準面をなす。該天井壁部１３には後述するように所定の部材のための貫通孔が開設されるが、その本体部自体は密実を保つ。
【００１５】
密封部材３（図２、図３、図４参照）
密封部材３は、本体部３ａの断面が円形のゴム製の環状体よりなり、該環状体の上面の複数部位に前記した取付け孔１５に対応して取付け用突起部３ｂが突設され、該取付け用突起部３ｂを取付け孔１５に圧着状に差し込んで当該密封部材３の本体部３ａを前記した荷重支持筒体２の円筒側壁部１２の凹溝１４内に収容する。該取付け用突起部３ｂが取付け孔１５に圧着状に差し込まれ、該密封部材３の本体部３ａの凹溝１４内からの脱落を阻止する。
該密封部材２の本体部２ａはいわゆるＯリング機能を有し、荷重受板１の上面１ａとの当接により所定の圧縮率をもって内圧室Ｊの加圧に対して密封作用を発揮する。
なお、荷重受板１はこの密封部材３に当接する部位において少なくとも平滑面であればよく、その余の部位は格別平滑面でなくてもよい。荷重支持筒体２の天井壁部１３の下面もこれに準じ、格別平滑面でなくてもよい。
更に、本実施形態では１重の密封態様を採るものであるが、荷重支持筒体２の円筒側壁部１２の下面に凹溝１４を同心状に２重に設け、各凹溝１４に密封部材３を装着し、密封作用を増大する措置を採ることを除外するものではない。
【００１６】
供給管４、排出管５（図１、図２、図５参照）
供給管４、排出管５は、荷重支持筒体２の天井壁部１３の可及的隅部に密実性（気密、水密）を保って外部と内圧室Ｊとを連通して配される。すなわち、外部より充填流体Ｋが供給管４を介して内圧室Ｊに送り込まれ、内圧室Ｊの充填流体Ｋは排出管５を介して外部に放出される。なお、供給管４、排出管５は、荷重支持筒体２の円筒側壁部１２の適宜場所であってもよい。
図５は供給管４、排出管５に接続される配管系を示し、供給系の配管４ａは外部に引き出され、逆止め弁１７を介して圧送ポンプ１８に接続される。排出系の配管５ａについても外部に引き出され、開閉弁１９（常時閉）に接続される。
本配管系は充填流体Ｋの様態（気体、液体）により更に適宜の配管要素が付加される。例えば、充填流体Ｋが液体系であるときは、圧送ポンプ１８の先に液体タンクが接続されることは言うまでもない。
（充填流体Ｋ）
充填流体Ｋは、気体、液体の両態様から適宜なもの（非圧縮性、小圧縮性）が選ばれるが、環境への悪影響を避ける観点から空気、水が好適なものとして採用される。
【００１７】
（内圧室Ｊの圧力保持）
上記した本荷重受板１の密封部材３との当接による荷重支持筒体２の内圧室Ｊの密封化により、荷重支持筒体２の内圧室Ｊは密閉空間を構成し、所期の圧力保持作用をなす。すなわち、内圧室Ｊに送り込まれる充填流体Ｋにより該内圧室Ｊ内は所定の圧力を受け、この結果上部構造Ｇに対して上揚力として作用し、上部構造Ｇの荷重の相当割合を負担する。本実施形態では、本構造系に設置される複数の本免震装置Ｓの全ての内圧室J により、上部構造Ｇの全荷重の８割程度の荷重低減を見込むものである。
【００１８】
転動子７（図１〜図３、図６、図７参照）
転動子７は、剛性の回転楕円体からなるとともに、その上下を荷重支持筒体２（その天井壁部１３）と荷重受板１とに挟着され、荷重支持筒体２の内圧室Ｊ内に水平方向に移動域を存して配される。回転楕円体は、中心点Ｏを含む楕円平面を短軸を回転軸として回転させた立体形であり、本回転楕円体では、図６に示されるように、ａ（Ｘ方向）、ｂ（Ｙ方向）が長軸をなし、ｃ（Ｚ方向）が短軸をなし、ａ＝ｂ＞ｃを採る。
すなわち、円球体であれば転動するとき上部・下部構造Ｇ，Ｂ間の上下面との接点Ｎ，Ｍ間の鉛直距離すなわち高さは一定値を採るが、本発明で採用される球体は表面曲率が漸次変化し、転動につれて上下面の接点間の高さが漸次増大する立体形状を採る。したがって、元位置方向へ転動するとき上下面の接点間の高さが漸次減少するものでもある。このような球体として、回転楕円体以外にも、回転放物線体、更にはカテナリー線、クロソイド線の立体形が採用される。
図６において、回転楕円体をなす本転動子７は、定位置状態で下面（すなわち荷重受板１の上面）１ａとはＭ点で、上面（すなわち天井壁部１３の下面）１３ａとはＮ点で当接するものであり、その高さはｈ（＝２ｃ）の最小値を採る。この回転楕円体の転動子７が転動し傾斜すると、上面１３ａが持上げられ上下面との接点Ｎ，Ｍ間の距離は漸次増大する。同時に上下面から反力を受けて，それらは大きさ等しく平行で方向が互いに逆な偶力として作用し、当該転動子７に復帰力を与える。なお、本図において、７ａは回転楕円体７の側面を切断したカット平面であって、下側表面及び上側表面の近傍部分のみの使用も可能である。
図７は更に別な球体７Ａを示す。本態様では上面及び下面の曲率半径Ｒがその中心Ｏからの距離ｒよりも十分に大きい一定長さを採り、部分球体をなす。本態様は表面曲率は一定値を採るが、回転楕円体の転動子７と同じ動的特性を示し、かつ、そのＲの値を大きく採ることにより当該球体７Ａ上に載置される構造物の長周期化を図ることができる。
本転動子７の剛性素材は、所定の強度（圧縮強度）を保持するものとして、鉄製（鋼、鋳鉄）、高強度コンクリートあるいは硬質合成樹脂の適宜の素材が採用可能であるが、本実施形態では高強度コンクリートが重量性・費用性から好適なものとして採用される。高強度コンクリートではその圧縮強度が６０Ｎ（ニュートン）／平方ｍｍを採り、十分な剛性が得られる。
【００１９】
（本転動子７の配置）
本転動子７（外径ｄ＝２ａ，２ｂ）は、その中心軸を荷重支持筒体１の内圧室Ｊ（内径Ｄ）の中心に合致して、該内圧室Ｊ内に全水平方向に移動可能な空間（Ｄ−ｄ）すなわち移動域を存して配される。また、このとき転動子７は定位置状態を採り、安定状態を保つ。
【００２０】
ダンパー機構（図１〜図３、図８参照）
鋼棒ダンパー挿通管９及び鋼棒ダンパー１０により「ダンパー機構」が構成される。鋼棒ダンパー挿通管９内には鋼棒ダンパー挿通孔８が形成され、鋼棒ダンパー１０は該鋼棒ダンパー挿通孔８に案内されて移動する。
【００２１】
鋼棒ダンパー挿通管９（図１〜図３、図８参照）
鋼棒ダンパー挿通管９は、内部に鋼棒ダンパー挿通孔８を有し、所定の厚さの剛性素材（一般には鉄製）の円管状体よりなり、転動子７、荷重受板１、荷重支持筒体２の天井壁部１３に各独立して貫通状に配される。
すなわち、該鋼棒ダンパー挿通管９は、転動子７内に配される鋼棒ダンパー挿通管９ａ、荷重受板１に配される鋼棒ダンパー挿通管９ｂ及び荷重支持筒体２に配される鋼棒ダンパー挿通管９ｃからなり、更に鋼棒ダンパー挿通管９ｃの上端部の蓋体９ｄを含む。８ａ，８ｂ，８ｃはそれぞれ鋼棒ダンパー挿通管９ａ，９ｂ，９ｃの鋼棒ダンパー挿通孔８である。そして、これらの鋼棒ダンパー挿通管９ａ，９ｂ，９ｃは転動子７の定位置状態では一体性をなし、その対接面で荷重の伝達をなす。
更に詳しくは、転動子７内に配される鋼棒ダンパー挿通管９ａは、転動子７の中心軸に沿って開設された孔内に拘束状態を保って配され、その上下端面を平坦に、かつ該転動子７の上下端面に面一とされる。
荷重受板１に配される有底の鋼棒ダンパー挿通管９ｂは、上端を荷重受板１の上面に面一とされ、すなわち平坦面となる。該鋼棒ダンパー挿通管９ｂは荷重受板２の下面より下方へ長く延設され、該鋼棒ダンパー挿通管９ｂの外側面には鍔体２２が突設され、該鍔体２２及び固定具（溶接も含む）を介して荷重受板１に強固に固設される。
荷重支持筒体２に配される鋼棒ダンパー挿通管９ｃは、下端を荷重支持筒体１の天井壁部１３の下面に面一とされ、すなわち平坦面となり、該天井壁部１３の上面より上方へ長く延設されてなる。該鋼棒ダンパー挿通管９ｂについてもその外側面には鍔体２３が突設され、該鍔体２３を介して固定具により荷重支持筒体１の天井壁部１３に強固に固設される。該鋼棒ダンパー挿通管９ｃの上端部は開放され、蓋体９ｄをもって閉塞され、鋼棒ダンパー１０の挿入操作に供される。
そして、転動子７の定位置状態で、これらの鋼棒ダンパー挿通管９ａ，９ｂ，９ｃの端面相互が当接状態を採ることは好適な荷重伝達に寄与するものである。
なお、転動子７への鋼棒ダンパー挿通管９ａを廃し、転動子７の開設孔を鋼棒ダンパー挿通孔８ａとし、転動子７の上下端面を鋼棒ダンパー挿通管９ｂ，９ｃに当接して上下構造Ｇ，Ｂの荷重伝達をなす態様を採ることを除外するものではない。
【００２２】
鋼棒ダンパー１０（図１〜図３、図８参照）
鋼棒ダンパー１０は、所定の弾塑性特性を有する鋼棒を主体とし、転動子７、荷重支持筒体１、荷重受板５に配された鋼棒ダンパー挿通管９の鋼棒ダンパー挿通孔８内に挿通される。
しかして、鋼棒ダンパー１０は転動子７の転動につれ、鋼棒ダンパー挿通管９の鋼棒ダンパー挿通孔８に案内されて移動とともに変形する。
なお、鋼棒ダンパー１０は本実施形態では単一の棒状体を採用したが、複数の細径の鋼線の使用も含むものである。
【００２３】
（本免震支持装置Ｓの配置・設置施工）
本免震支持装置Ｓは、木造、鉄骨造、鉄筋コンクリート造等の軽量ないし重量構造物の建物Ｇを対象とし、上部構造としての該建物Ｇに対して次のように配置される。
図９にその取付け・配置の一態様を示す。
図において、Ｂは地盤Ｅに打設された基礎杭Ｐに連結して構築された下部構造としての基礎であって、該基礎Ｂの上面は同一水準面に施工される。この基礎Ｂ上に複数の本免震支持装置Ｓが対称を保って配置され（図例では８箇所）、この免震支持装置Ｓ上に建物本体Ｇが構築される。木造の軽量建物においては基礎杭Ｐの施工は格別必要なものではない。
これにより、基礎Ｂ・免震支持装置Ｓ・建物本体Ｇによる構築物における免震構造系が構成される。
【００２４】
本免震支持装置Ｓの設置の施工については、基礎Ｂの現場打ちコンクリート構築に際し、該基礎Ｂの上面Ｂａ（図１）に鋼棒ダンパー挿通管９ｂを取り付けた複数の荷重受板１がそれらの上面１ａを同一水準をもって埋設設置される。該基礎Ｂの上面Ｂａは荷重受板１の上面１ａと同一水準以下とされる。
この基礎Ｂ上の各荷重受板１上に、密封部材３及び転動子７更には供給管４・排出管５を組み込んだ荷重支持筒体２が各設置される。このとき、密封部材３は荷重受板１の上面１ａに密封作用を保って当接し、また、転動子７の鋼棒ダンパー挿通管９ａ及び荷重支持筒体２の鋼棒ダンパー挿通管９ｃは既に設置されている荷重受板１の鋼棒ダンパー挿通管９ｂに同一鉛直線上に配される。そして、鋼棒ダンパー挿通管９ａ、９ｂ、９ｃより構成される鋼棒ダンパー挿通管９内に鋼棒ダンパー１０が挿入され、蓋体９ｄにより閉塞される。また、供給管４、排出管５に配管系（供給系４ａ、排出系５ａ）の配管系が接続される。
各荷重支持筒体２が設置された後、建物Ｇの床版コンクリート（建物Ｇの一部）が各荷重支持筒体２の天井壁部１３の上面より十分な厚さを保って打設される。これにより、建物Ｇの荷重は荷重支持筒体２の天井壁部１３に載荷されることになる。
建物Ｇの底面すなわち床版コンクリートの底面Ｇａ（図１）は基礎Ｂの上面Ｂａよりすき間を存し、転動子７の荷重支持を保持することを条件として、荷重受板１の上面１ａ以上の高さに設定されるものである。すなわち、基礎Ｂの上面Ｂａが荷重受板１の上面１ａより低い場合には建物Ｇの底面Ｇａは荷重受板１の上面１ａと一致してもよく、また、基礎Ｂの上面Ｂａが荷重受板１の上面１ａと同一水準の場合には建物Ｇの底面Ｇａは荷重受板１の上面１ａより高くされる。
図例（図１、図２）では建物Ｇの底面Ｇａは基礎Ｂの上面Ｂａと若干のすき間を採るが、荷重支持筒体２の拡径壁部１２ａの上面位置あるいは荷重支持筒体２の天井壁部１３の上面位置等の適宜の位置に設定されてもよい。
なお、図例では各免震支持装置Ｓは同一水準に配される態様を採るが、この態様に限らず、各免震支持装置Ｓに高低差があっても、それらの荷重受板１の上面１ａと荷重支持筒体２の円筒側壁部１２の下端面及び天井壁部１３の天井面１３ａとが水平かつ平行を保持していればよい。
【００２５】
以上に基礎Ｂ並びに上部構造Ｇの場所打ちコンクリート施工を主体として述べたが、プレキャスト版による構築も可能である。
すなわち、上部構造Ｇの床版部をプレキャスト化し、複数（単一でも可）のプレキャスト床版を予め形成された孔をもって荷重支持筒体２の円筒側壁部１２へ嵌め込んで固定する態様、あるいは該プレキャスト床版を荷重支持筒体２の天井壁部１３上に載置固定する態様、更には該プレキャスト床版を荷重支持筒体２の拡径壁部１２ａの上面上に載置固定する態様、等を採り、各態様においてそれらのプレキャスト床版相互を接続することにより一体化された上部構造Ｇの床版部を構築することができる。
このプレキャスト化によれば、基礎Ｂの上面Ｂａから上部構造Ｇの下面Ｇａまでの距離を自由に設定でき、また荷重支持筒体２の下面への打設コンクリートの流込みもなく、施工の自由度が増大する。
【００２６】
本免震支持装置Ｓ、及び該本免震支持装置Ｓを組み込んだ本免震構造系の機能を十全に果すため、本免震支持装置Ｓの供給管４、排出管５から導出された配管系（供給系４ａ、排出系５ｂ）に所定の作動機器（逆止め弁１７、圧送ポンプ１８、開閉弁１９）が接続される。
【００２７】
また、図１０は人工地盤における本免震支持装置Ｓの配置の一態様を示す。本態様においては一戸建住宅に適用される人工地盤Ｇ１、すなわち小規模の人工地盤を示す。
本態様の人工地盤Ｇ１においては、地盤Ｅ上に基礎Ｂが水平を保って直接的に構築され、該基礎Ｂに鋼棒ダンパー挿通管９ｂ付き荷重受板１を配し、更に転動子７及び荷重支持筒体２の本免震支持装置Ｓの上位部を介して人工地盤Ｇ１が現場コンクリート打ち又はプレキャスト版をもって構築される。本免震支持装置Ｓの上位部に、密封部材３、鋼棒ダンパー挿通管９ａ、９ｃ、蓋体９ｄ、鋼棒ダンパー１０、供給管４、排出管５及びそれらの配管系が各配備されることは勿論である。このとき、基礎Ｂ上に薄厚の介装マットが敷設され、コンクリート打ちの型枠材として機能し、該免震装置Ｓの上位部は埋殺しとなる。人工地盤Ｇ１の構築の後、該人孔地盤Ｇ１上に住宅建築Ｇ２が直接的に構築される。
これにより、基礎Ｂ・免震支持装置Ｓ・人工地盤Ｇ１・建物本体Ｇ２による構築物における免震構造系が構成される。なお、この態様においては、人工地盤Ｇ１が本来の上部構造Ｇを構成する。
【００２８】
（本免震支持装置Ｓの作用）
本免震支持装置Ｓは建物（あるいは人工地盤）すなわち上部構造Ｇとコンクリート基礎すなわち下部構造Ｂとの間に介在し、その転動子７の支持作用（常時・地震時）並びに荷重支持筒体２内の内圧室Ｊからの上揚力（常時）を受けて上部構造Ｇの荷重を支持し、下部構造Ｂひいては地盤Ｅに該荷重を伝達するとともに、地震動に対する免震作用を発揮する。
【００２９】
(A) 常時
常時において、本免震支持装置Ｓから導出された配管系に所定の作動機器、すなわち、供給系の配管４ａについては逆止め弁１７、圧送ポンプ１８が接続され、排出系の配管５ｂについては開閉弁１９が接続される。圧送ポンプ１８から圧送される充填流体Ｋは内圧室Ｊに導かれ、内圧室Ｊを所定の圧力に満たされたとき、開閉弁１９が閉じられる。内圧室Ｊ内の充填流体Ｋは密封部材３により外部に漏れ出ることはない。なお、本実施形態において、充填流体Ｋは空気が採用される。
しかして、上部構造Ｇの荷重は、本免震支持装置Ｓにおいて、荷重支持筒体２、転動子７及び荷重受板１を介して下部構造Ｂに伝達され支持される。すなわち、転動子７は定位置状態を保ち、この定位置状態で鋼棒ダンパー挿通管９ａ、９ｂ、９ｃの相互は面状に当接状態をなして荷重の伝達を担い、上部構造Ｇの荷重は下部構造Ｂに円滑に伝達される。一方、内圧室Ｊ内の充填流体Ｋの圧力により上部構造Ｇに上向きの力（すなわち上揚力）が作用し、これにより上部構造Ｇの荷重は低減されたものとなる。
この結果、転動子７（及びその鋼棒ダンパー挿通管９ａ）の分担する支持荷重は大幅に低減される。本実施形態において、８０％の低減を見込むものであり、この荷重状態にあって本建物Ｇは風荷重等の横荷重の影響は何ら受けないものである。したがって、本実施形態における設置圧力は０．２×（上部構造Ｇの荷重）（単位面積当り）と極めて小さなものとなる。
更にまた、上記状態において、定位置状態の転動子７は、その上下の支持面が面１３ａ、５ａに対して平面状に均等に当接し、応力集中がなく、長期荷重に対処できるものであり、結果として安定状態を採り、その妄動はない。また内圧室Ｊの上揚力がなく、転動子７の単独であっても、転動子７の剛性によりその載荷能力は十分である。
なお、転動子７の中心、ひいては本免震支持装置Ｓの中心に配される鋼棒ダンパー１０は無負荷状態となっており、静止状態の構造物に格別の作用を及ぼさない。
【００３０】
(B) 地震時（図１１、図１２参照）
地震時（及び過大な風荷重等の構造物に揺れを生じさせる力が作用する全ての場合を含む。）において、地盤Ｅは大きく揺れ、この地震動の強制変位を受けて下部構造としての基礎Ｂは地盤Ｅと一体に振動するが、上部構造Ｇは本免震支持装置Ｓの主体をなす転動子７の転がり作用を介して揺動が生じ、上部構造Ｇと下部構造Ｂとの間に相対変位が生じる。
上部構造Ｇに接する転動子７は、上部構造Ｇの移動とともに該転動子７も転動し、該転動子７に支持された上部構造Ｇは該転動子７の転がり軌跡に追従する。上部構造Ｇが逆方向に移動すると、上記の動作の逆となる。
地震動に伴い、転動子７の転がり軌跡に追従して上部構造Ｇは上下動の伴う揺動運動をなし、これにより転動子７の転がり作用をもって構造物Ｇは周期の大きな揺動作用を受け、短周期成分の卓越する地震動による共振作用等の悪影響を避けることができる。
【００３１】
(B-1)
一定以上の大きな地震動の初動があると、本建物すなわち上部構造Ｇは常時における上揚力の作用により、みかけの上で小さな鉛直荷重となっているので、前記した上部構造Ｇの転動子７の転がり作用は直ちに発揮される。換言すれば、この上揚力は転動子７の転がり移動のトリガー作用を果し、以下の(B-2) 以降への状態に円滑に移行する。なお、この転動子７の転がりに伴う上方移動が密封部材３の密封作用を破るようになると、この上揚力の効果は失われる。
【００３２】
(B-2)
引き続き、今、上部構造Ｇが図１１の右方向（イ方向）に移動するとき、転動子７はその上面の接点（支持点）Ｎから横方向強制力（いわゆる地震慣性力）を受けて回転力が生じ、下面の接点（支持点）Ｍを中心として右方向すなわち時計方向の回転を始める。このとき、ダンパー鋼棒１０と転動子７の上部との係合作用も回転の契機となる。
転動子７の回転すなわち傾斜移動により、下接点Ｍはすべりを生じることなく右方向にずれ、同時に上接点Ｎはすべりを生じることなく左方向にずれる。上接点における下面からの鉛直距離すなわち高さが増大し、上部構造Ｇは上方向へ持ち上がる。この持ち上げに伴い内圧室Ｊ内の充填流体Ｋは散逸し、内圧室Ｊによる上揚力作用は失われ、建物の全荷重Ｗを転動子７が荷なうことになるが、転動子７は十分な支持耐力を有する。なお、建物荷重Ｗの支持点Ｎへの作用力と支持点Ｍからの反力とによる偶力は転動子７の回転方向と逆向きに作用し、転動子７の回転とともに増大する反時計方向の復元力として作用することになるが、回転初期においては影響は小さい。
同時に、鋼棒ダンパー１０は荷重受板１の鋼棒ダンパー挿通管９ｂ及び荷重支持筒体２の鋼棒ダンパー挿通管９ｃから引き出されるとともに折り曲げられてゆき、ダンパー作用を発揮する。
この転動子７の転動移動が進行して右端に来るとき、上接点Ｎは最高位置となる。図１１はこの状態を示す。
【００３３】
(B-3)
上部構造Ｇが逆方向の地震慣性力を受けて左方向（図１２のロ方向）に移動するとき、上記した状態とは逆となる。
先ず、転動子７はその右端位置から左方向すなわち反時計方向に回転を始めるが、転動子７に作用する建物荷重による偶力作用（あるいは回転モーメント）がこの回転に寄与し、復帰力として作用する。そして、該転動子７の回転動に伴い下接点Ｍは左方向へずれ、上接点Ｎも右方向へずれ、建物Ｇの下動とともに両接点Ｍ，Ｎは当初位置へ近づく。鋼棒ダンパー１０は荷重支持筒体２の鋼棒ダンパー挿通管９ｃ及び荷重受板１の鋼棒ダンパー挿通管９ｂに引き入れられるとともに直線状に変形し、ダンパー作用を発揮する。
下接点Ｍと上接点Ｎとが同時的に当初位置となり、転動子７は最低位置（中立位置）を通過する。
更に、上部構造Ｇが地震慣性力を受けて左方向へ移動し、下接点Ｍ・上接点Ｎはそれぞれ左方向へ、右方向へずれ、その鉛直距離（高さ）を増大する。すなわち、前記した(B-2) の状態に準じる。鋼棒ダンパー１０も再び折り曲げられ、ダンパー作用を発揮する。建物荷重による偶力作用も次第に増大し、復帰力を生じ、この左変位に対抗する。
転動子７の転動移動が進行して左端に来るとき、上接点Ｎは最高位置となる。図１２はこの状態を示す。
【００３４】
(B-4)
地震動に伴い、上部構造Ｇは揺動運動をなし、この揺動に応じて転動子７は上述した(B-2)
(B-3) の動作を繰り返す。
これにより、転動子７の転がり作用をもって構造物の長周期化が図られ、有害な共振現象が回避され、所期の免震作用を得る。この動作において、転動子７はその上下支点に作用する偶力作用により復帰力が生じ、安定状態に復帰する特性を発揮する。
一方、本免震装置内の鋼棒ダンパー１０も絶えず変形を受け、その変形エネルギーによる減衰効果を発揮し、構造物Ｇの振動を速やかに低減する。
【００３５】
(B-5)
地震動が終息し、かつ本上部構造Ｇが元位置に復帰したとき、再び内圧室Ｊへの充填流体Ｋの充填がなされる。これにより、本免震系は定位置状態での機能に復帰し、次の地震動に備える。
【００３６】
(C)
上記の振動時の揺動作用、及び復帰作用は地震動に限られるものではなく、本免震支持装置Ｓが介装設置される構造物間の全ての振動について適用される。
【００３７】
（本免震支持装置Ｓの効果）
本実施形態の免震支持装置Ｓによれば、内圧室Ｊへの加圧による常時の上揚力機能を有するとともに、転動子７による常時及び地震時の荷重支持作用を発揮しつつ、地震時における上部構造Ｇと下部構造Ｂ間の相対的移動に伴う転動子７の長周期転動移動（振動）がなされ、免震作用を発揮するとともに、かつこの転動子７の転動変位に対応して棒状ダンパー１０の折曲げ変形をなして減衰力を発揮し、また転動子７の上接点Ｎと下接点Ｍとの偏心による偶力作用による復帰力を発揮し、多機能性を有しかつ上揚力機能の組み込まれた効率的な免震支持装置を実現したものである。
その常時における上揚力作用により、転動子７は荷重負担が低減され、長期の持続性を持ち、また地震時には免震の初動動作が円滑になされ、上部構造Ｇへの衝撃作用がない。 加えて、鋼棒ダンパー挿通管９ａ，９ｂ，９ｃは転動子７の定位置状態で一体性をなし、それらの対接面で荷重の伝達がなされ、その剛性をもって大きな耐荷重性を発揮する。
そして、本免震支持装置Ｓにおいて転動子７に所定の移動空間を保持させることにより水平面の全方向に対処できる。
しかして、本免震支持装置Ｓを備えてなる免震構造系においては、転動子７上の構造物Ｇは常時において安定して支持され、地震時における構造系の固有周期の長周期化が図られ、かつ転動子７に具備されたダンパー機能及び該転動子７の特有形状の偶力作用による復元力が発揮され、優れた免震効果が得られ、構造系の迅速な振動減衰が実現する。加えて、常時における上揚力作用により上部構造Ｇの荷重が低減され、本免震構造系の当該装置Ｓの長期の持続性が確保され、また地震時の初動動作が円滑になされ、上部構造Ｇへの衝撃作用がなく、上部構造Ｇへの悪影響もなくなる。
【００３８】
本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更が可能である。すなわち、以下の態様は本発明の技術的範囲内に含まれる。
１）本実施形態のダンパー機構では、単一の棒状ダンパー（鋼棒ダンパー）と該棒状ダンパーが挿通される上下の棒状ダンパー挿通管よりなる態様を示したが、上下部構造にそれぞれ一端が固定される２本の棒状ダンパーよりなる態様を採ることができる。
図１３はその一態様のダンパー機構を示し、図において先の実施形態と同等の部材については同一の符号が付されている。本ダンパー機構は上下に各独立した２本の棒状ダンパーとしての鋼棒ダンパー３０，３１からなり、下部ダンパー棒３０は一端にねじ部３０ａを有し、他端は荷重受板１の下方より該荷重受板１の鋼棒ダンパー挿通孔８ｂを介して転動子７の鋼棒ダンパー挿通孔８ａ内に差し込まれ、一端側において該荷重受板１の下端にパッキング３２を抱持して固定（図例では溶接を採る。）された定着体３３のねじ孔に螺合して定着される。上部ダンパー棒３０についても、一端にねじ部３１ａを有し、他端は荷重支持筒体２の天井壁部１３の上方より該荷重支持筒体２の鋼棒ダンパー挿通孔８ｃを介して転動子７の鋼棒ダンパー挿通孔８ａ内に差し込まれ、一端側において該荷重支持筒体２の上端にパッキング３４を抱持して固定された定着体３５のねじ孔に螺合して定着される。
本態様では転動子７の転動につれ、各鋼棒ダンパー３０，３１が折り曲げ変形され、地震動のエネルギー吸収をなすものである。
２）本実施形態では全方向への免震態様を示したが、一方向（例えばＸ方向）への免震態様を除外するものではない。この場合、Ｘ−Ｚ面で楕円形を採り、Ｙ方向へは同一の楕円断面形状を採る。更には、Ｙ方向端部に拘束手段を備えることにより、Ｘ、Ｚ方向のみの変位を許容する。
【符号の説明】
【００３９】
Ｓ…転がり免震支持装置、Ｇ…上部構造、Ｂ…下部構造、１…荷重受板、１ａ…上面、２…荷重支持筒体、３…密封部材、４…供給管、５…排出管、７…転動子、８…棒状ダンパー挿通孔、９…棒状ダンパー挿通管、１０…棒状ダンパー、１２…荷重支持筒体２の円筒側壁部、１３…荷重支持筒体２の天井壁部、１３ａ…下面、Ｊ…内圧室、Ｋ…充填流体、Ｍ…下接点、Ｎ…上接点
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建造物・人工地盤等における上部構造と基礎等の下部構造との間に介装され、上部構造の荷重を支持するとともに地震動等の強制振動に対して上部構造の揺れを低減し免震する基礎用装置いわゆる免震支持装置及び該免震支持装置を上部構造と下部構造との間に設置してなる免震構造系に関し、更に詳しくは、上部構造と下部構造との間に転動子を介するいわゆる転がり免震支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼球等の転動子を用いて転がり機能により免震をなすを免震支持装置では、地震動に対する敏感な応答性が得られるが、減衰性については減衰手段を別途配する必要があり、また地震動後の元位置への復帰機能を付加する問題点もある。
本発明者は、この観点から先に特開２００５−２７３３５３（文献１）、特開２００５−２８２２４７（文献２）、特開２００６−１５３１２５（文献３）等により、減衰・復帰機構を備え、かつ転倒を阻止する拘束梁を有する免震基礎構造を提案した。しかしながら、これらの技術では減衰・復帰機構が複雑なものとなっており、また、検知装置等の特殊な装置も必要となる。
そこで、本発明者は、転動子の形状を回転楕円体とすることにより、復帰機能を持たせ、併せて揺動の長周期化を図りうるとの知見に基づき、特開２０１０−８４９１０（文献４）（以下、先行発明という。）において回転楕円体にダンパー鋼棒を組み込んでなる転がり免震支持装置を提案した。
すなわち、該先行発明の免震支持装置によれば、上部構造（建物）Ｇと下部構造（基礎）Ｂとの間に回転楕円体の転動子を介在させてなり、常時には該回転楕円体の採る安定位置状態により上部構造Ｇは安定的に支持され、地震時には回転楕円体の転がり特性、すなわち該回転楕円体の転がり軌跡に追従して、上部構造Ｇの長周期化と復帰モーメントによる復帰性とが発揮され、かつ、回転楕円体に組み込まれたダンパー鋼棒により減衰作用を発揮するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７３３５３号公報
【特許文献２】特開２００５−２８２２４７号公報
【特許文献３】特開２００６−１５３１２５号公報
【特許文献４】特開２０１０−８４９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は先行発明を更に発展させたものであり、上部構造の載荷重を低減する機構を当該先行発明に付加することにより更に効果的な免震作用が得られるとの発想に基づくものである。
本発明はこのため、当該機構の転動子回りへの配設を図る新規な構造の転がり免震支持装置を得ることを目的とする。
本発明は更に、基礎を含めた構造物の全体系にこの新規な免震支持装置を組み込んでなる免震構造系を得ることも他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の転がり免震支持装置及び該免震支持装置を有する免震構造系は具体的には以下の構成を採る。
本発明の第１は転がり免震支持装置に係り、請求項１に記載のとおり、互いに水平方向に相対移動可能な上部構造と下部構造との間に介装され、該上部構造の荷重を該下部構造に伝達するとともに、該上部構造と該下部構造との相対移動を許容する免震支持装置であって、
ａ．前記下部構造の上面に、その上面が平滑な水準面をなす剛性の荷重受板が固設され、
ｂ．前記上部構造の下面に、下方に向って開放される円筒形状の内圧室を有する円筒体よりなる剛性の荷重支持筒体が固設され、
ｃ．該荷重支持筒体の円筒側壁部の下端には前記荷重受板の上面との対面部間を密封する密封部材が固定保持され、
ｄ．前記荷重支持筒体の内圧室内には、剛性体よりなり回転楕円体形状に表面曲率が漸次変化する転動子が、水平方向に移動域を存し、その上下を荷重支持筒体の天井壁部の下面と前記荷重受板の上面とに挟着されるとともに、上部構造の荷重を支持して配され、
ｅ．定位置状態で前記内圧室に充填流体が加圧状態に封入され、
ｆ．前記転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、前記荷重受板と前記荷重支持筒体の天井壁部とに定位置状態で前記転動子の棒状ダンパー挿通孔と同一直線上をなす棒状ダンパー挿通孔を有する棒状ダンパー挿通管を密封性を保って配し、これらの棒状ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが前記転動子の移動状態においても抜け出ることなく移動自在に配されてなる、
ことを特徴とする。
上記第１発明のｆ項に替えて、転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、上下部構造にそれぞれ一端を密実性を保って固定され、他端を前記鋼棒ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが挿通されてなる転がり免震支持装置は別な発明を構成する。
【０００６】
本発明の第２は免震構造系に係り、請求項３に記載のとおり、互いに水平方向に相対移動可能な上部構造と下部構造との間に介装され、該上部構造の荷重を該下部構造に伝達するとともに、該上部構造と該下部構造との相対移動を許容する複数の免震支持装置を備えてなる免震構造系であって、
前記免震支持装置は、
ａ．前記下部構造の上面に、その上面が水準面をなす剛性の荷重受板が固設され、
ｂ．前記上部構造の下面に、下方に向って開放される円筒形状の内圧室を有する円筒体よりなる剛性の荷重支持筒体が固設され、
ｃ．該荷重支持筒体の円筒側壁部の下端には前記荷重受板の上面に形成された平滑面との対面部間を密封する密封部材が固定保持され、
ｄ．前記荷重支持筒体の内圧室内には、剛性体よりなり回転楕円体形状に表面曲率が漸次変化する転動子が、水平方向に移動域を存し、その上下を荷重支持筒体の天井壁部の下面と前記荷重受板の上面とに挟着されるとともに、上部構造の荷重を支持して配され、
ｅ．定位置状態で前記内圧室に充填流体が加圧状態に封入され、
ｆ．前記転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、前記荷重受板と前記荷重支持筒体の天井壁部とに定位置状態で前記転動子の棒状ダンパー挿通孔と同一直線上をなす棒状ダンパー挿通孔を有する棒状ダンパー挿通管を密封性を保って配し、これらの棒状ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが前記転動子の移動状態においても抜け出ることなく移動自在に配されてなる、
ことを特徴とする。
上記において、「複数」の免震支持装置とは少なくとも上部構造を自立支持できる数量（例えば３）を言い、その数量に限定されない。
上記第２発明のｆ項に替えて、転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、上下部構造にそれぞれ一端を密実性を保って固定され、他端を前記鋼棒ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが挿通されてなる免震構造系は別な発明を構成する。
【０００７】
上記第１・第２発明及びそれらの別発明において、「回転楕円体形状」は、回転楕円体（長円体）に限定されず、表面曲率が漸次変化し、転動につれて上下平行面の接点間の高さが漸次増大する球体の全ての形状を含み、具体的には以下の実施の形態で示される。また「定位置状態」は、上部構造の常時の状態、換言すれば安定状態の転動子に載る上部構造の状態すなわち上部構造の静止状態をいう。
なお、上部構造が人工地盤を採るとき、建物本体は該人工地盤上に構築され、該人工地盤は本転動子を介して基礎としての下部構造に支持されるものである。
上記の第１・第２発明及びそれらの別発明において、
１）荷重受板の上面は密封部材との当接面につき平滑にされる外、該荷重受板のその余の上面及び該荷重支持筒体の天井面の下面についても平滑面にされること、
２）ｆ項において、転動子の中心に沿って貫通孔を設け、該貫通孔に棒状ダンパー挿通孔を有する棒状ダンパー挿通管を拘束性に配すること、
３）またｆ項において、荷重受板と荷重支持筒体の天井壁部とに配される棒状ダンパー挿通管は、荷重受板の下面と荷重支持筒体の天井壁部の上面に取り付けられ、それらの棒状ダンパー挿通孔は荷重受板と荷重支持筒体の天井壁部とに直接形成されること、
４）転動子は、水平方向において、全方向移動に限定されず、一方向変位を採ること、
は適宜採られる実施態様である。
【０００８】
（作用）
本発明の転がり免震支持装置及び該免震支持装置を有する免震構造系は上記の構成を採ることにより、以下の作用を発揮する。
本免震支持装置は建造物（あるいは人工地盤）すなわち上部構造Ｇとコンクリート基礎すなわち下部構造Ｂとの間に介装され、その転動子の支持作用（常時・地震時）並びに荷重支持筒体内の内圧室からの上揚力（常時）を受けて上部構造Ｇの荷重を下部構造Ｂに伝達し、転動子の転がり作用により地震動に対する免震作用を発揮する。
(A) 常時
常時において、本免震支持装置Ｓは定位置状態を採る。
内圧室には本免震支持装置Ｓに連通する配管系を介して充填流体が所定の圧力で充填され、内圧室内の充填流体は密封部材及びその他の密実作用により外部に漏れ出ることはなく、所定の加圧状態に保たれる。これにより上部構造Ｇに上揚力が作用する。
転動子は、定位置状態で最も大きな曲率面を上下にした中立状態（換言すれば安定状態）をもって設置され、上部構造Ｇの荷重は転動子を介して下部構造Ｂに伝達され支持される。このとき、上部構造Ｇの荷重は上揚力を受けて低減されたものとなっており、転動子の負担する耐荷力（応力）は小さく、長期の持続性を持つ。上揚力を受けて低減された上部構造Ｇの荷重（有効荷重）は風荷重等の小さな強制力に影響を受けない範囲内に設定される。また、鋼棒ダンパーは定位置状態では無負荷であるが、風荷重等の小さな強制力については抵抗を示す設置状態を採るようにすれば、更に上揚力を増大することができる。
本免震構造系における免震支持装置による上下の支持面は全ての転動子が安定状態を採るとともに水準状態を保持し、風荷重等に対しても上部構造Ｇは安定状態を保つ。
【０００９】
(B) 地震時
地震時（及び構造物に揺れを生じさせる力が作用する全ての場合を含む。）において、地盤は大きく揺れ、地震動の強制変位により下部構造としての基礎Ｂは地盤と一体に振動するが、上部構造Ｇは転動子の転がり作用を介して上下動の伴う揺動が生じ、上部構造Ｇと下部構造Ｂとの間に相対変位が生じる。この地震の初動において、常時に作用していた上揚力が転動子の転がりのきっかけとなり、上部構造Ｇは円滑に変位する。上部構造Ｇの上動によりこの上揚力は喪失する。
上部構造Ｇに接する転動子は、上部構造Ｇの移動とともに該転動子も転動し、該転動子に支持された上部構造Ｇは該転動子の転がり軌跡に追従する。上部構造Ｇが逆方向に移動すると、上記の動作の逆となる。
地震動に伴い、転動子の転がり軌跡に追従して上部構造Ｇは上下動の伴う揺動運動をなし、これにより転動子の転がり作用をもって構造物Ｇは周期の大きな揺動作用を受け、地震動による共振作用等の悪影響を避けることができる。
また、転動子の転がりとともに棒状ダンパーが変形し、変形エネルギーの消費に伴う減衰力を発現し、更に、当該転動子の転がり移動による作用点の移動に伴う復帰力（復帰モーメント）も作用する。
(B-1) 初動作用
一定以上の大きな地震動の初動があると、上部構造Ｇは常時における上揚力の作用によりみかけ上小さな鉛直荷重となっているので、上部構造Ｇ下の転動子の転がり作用は直ちに発揮される。換言すれば、この上揚力は転動子の転がり移動のトリガー作用を果し、地震初動への遅れがなく、その後この上揚力の効果は失われるが、以下に続く転動子による上部構造Ｇの揺動変位に円滑に移行する。
(B-2) 減衰作用
この上部構造Ｇ・転動子の一体の構造系の揺動変位において、転動子の左右への転動変位につれ、棒状ダンパーは荷重受板の棒状ダンパー挿通管及び荷重支持筒体の棒状ダンパー挿通管から引き出され、また引き入れられて強制的に折曲げ変形を受ける。この折り曲げ作用によるエネルギー散逸効果により減衰力が発揮され、上部構造Ｇの振動を減衰させる。棒状ダンパーの別の態様（請求項２、４）においても、上下の棒状ダンパーはそれぞれ転動子の棒状ダンパー挿通孔から引き出され、また引き入れられて強制的に折曲げ変形を受け、ダンパー作用を発揮する。
(B-3) 復帰作用
転動子の転動変位に伴い、転動子の転がり軌跡における上接点は構造物Ｇが当初の定位置から遠ざかるとき次第に上方へ移動（上昇）し、該転動子に支持される上部構造Ｇに持上げ力を付与する。また、最上点から初期位置（中立位置）への戻り変位においては下降状態となり、最下点を過ぎると再び上昇する。
この間、下接点と上接点との間に水平方向の偏心距離を生じ、上接点に作用する上部構造Ｇの荷重により下接点を支持点として偏心モーメントが生じ、復元モーメント（平行する逆方向の２力よりすれば戻り偶力）すなわち復帰力として機能する。これにより上部構造Ｇは常時の状態すなわち初期の定位置状態に復帰する特性を発揮し、当該免震構造系は強制水平力すなわち地震力の終息とともに安定状態に復する。
(B-4)
以上により、本免震構造系は地震時において、構造系の長周期化を実現して地震動との共振を避け、かつ本免震支持装置Ｓの具備する減衰機能を受けて構造物に作用する地震動は速やかに減衰され、また復元モーメント（換言すれば復帰偶力）を受けて当該構造物は速やかに当初位置に復帰する。
加えて、その上揚力作用により免震の初動動作が円滑になされ、上部構造Ｇへの衝撃作用がない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の免震支持装置によれば、常時の上揚力機能を有するとともに、転動子による常時及び地震時の荷重支持作用を発揮し、地震時における上部構造と下部構造間の相対的移動に伴う転動子の転動変位の長周期化による免震作用を発揮するとともに、該転動子の転動変位に対応して棒状ダンパーの折曲げ変形をなして減衰力を発揮し、また転動子の偏心による偶力作用による復帰力を発揮する多機能性を有し、かつ上揚力機能の組み込まれた効率的な免震支持装置を実現したものである。
その常時における上揚力作用により、転動子は荷重負担が低減され、長期の持続性を持ち、また地震時には免震の初動動作が円滑になされ、上部構造Ｇへの衝撃作用がない。
そして、本免震支持装置において転動子に所定の移動空間を保持させることにより水平面の全方向に対処できる。
しかして、本免震支持装置を複数備えて自立保持されてなる免震構造系においては、転動子上の構造物は常時において安定して支持され、地震時における構造系の固有周期の長周期化が図られ、かつ転動子に具備されたダンパー機能及び該転動子の特有形状の偶力作用による復元力が発揮され、優れた免震効果が得られ、構造系の迅速な振動減衰が実現する。加えて、常時における上揚力作用により上部構造Ｇの荷重が低減され、本免震構造系の当該装置の長期の持続性が確保され、また地震時の初動動作が円滑になされ、上部構造Ｇへの衝撃作用がなく、上部構造Ｇへの悪影響もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の転がり免震支持装置を組み込んでなる免震構造系の概略構成を示す側断面図。
【図２】本免震支持装置の全体構成を示す鉛直断面図（図１の部分拡大図、図３の２−２線断面図）。
【図３】本免震支持装置の全体構成を示す平面構成図（図２の３−３線断面図）。
【図４】本免震支持装置の部分（密封部材の取付け）詳細図。
【図５】本免震支持装置の充填流体の配管系を示す図。
【図６】転動子の一態様（楕円回転体）の模式構成図。
【図７】転動子の別態様の模式構成図。
【図８】本免震支持装置の部分（鋼棒ダンパーの取付け）詳細図。
【図９】本免震支持装置の建物への配置例を示し、(a) 図はその側面図、(b) 図はその平面図。
【図１０】本免震支持装置の人工地盤への配置例を示し、(a) 図はその側面図、(b) 図はその平面図。
【図１１】本免震支持装置の動作を示す図。
【図１２】本免震支持装置の動作を示す図。
【図１３】本発明の他の棒状ダンパーの取付け態様を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の転がり免震支持装置及び該免震支持装置を有する免震構造系の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図８は本免震構造系を構成する転がり免震支持装置（以下「免震支持装置」という。）Ｓの一実施形態を示す。すなわち、図１は本免震支持装置Ｓの複数が組み込まれた免震構造系の概略構成を示し、図２は本免震支持装置Ｓの単独の縦断面構成、図３はその平面構成を示し、図４〜図８は本装置の部分構成及びその特徴部の詳細構成を示す。また、図９、図１０は本装置の配置態様を示し、図１１、図１２は本装置の動作を示す。
本装置の図示につき、Ｘは長手方向、Ｙは幅方向、Ｚは高さ方向を示す。
しかして、本転がり免震支持装置Ｓは上部構造Ｇと下部構造Ｂとに介装設置され、上部構造Ｇの荷重を低減支持し、下部構造Ｂに伝達するとともに地震等の強制振動力より生起される上部構造Ｇの揺れに対して免震作用をなす。
図示されるように本実施形態の免震支持装置Ｓは、
ａ．下部構造Ｂの上面に固設され、その上面が水準面をなす剛性の荷重受板１、
ｂ．上部構造Ｇの下面に固設され、下方に向って開放される円筒形状の内圧室Ｊを有する円筒体よりなる剛性の荷重支持筒体２、
ｃ．該荷重支持筒体２の円筒側壁部の下端に固定保持され、前記荷重受板１の上面に形成された平滑面との対面部間を密封する密封部材３、
ｄ．該荷重支持筒体２の壁部に貫通して配され、該内圧室Ｊへ充填流体Ｋを供給及び排出する供給管４、排出管５、
ｅ．剛性を有する回転楕円体からなるとともに、その上下を該荷重受板１と荷重支持筒体２とに挟着されて上部構造Ｇの荷重を支持し、該荷重支持筒体２の内圧室Ｊ内に水平方向に移動域を存して配される転動子７、
ｆ．上記転動子７、荷重受板１、荷重支持筒体２のおのおのに各独立して貫通して配され、その内部に鋼棒ダンパー挿通孔８を形成する鋼棒ダンパー挿通管９、
ｇ．前記鋼棒ダンパー挿通管８内に挿通される単一の棒状ダンパーとしての鋼棒ダンパー１０、
の各構成体からなる。
なお、上記において、鋼棒ダンパー挿通管９及び鋼棒ダンパー１０により「ダンパー機構」が構成される。
【００１３】
以下、各部の細部構造に付いて説明する。
荷重受板１（図１、図２参照）
荷重受板１は、硬質素材（通常には鋼製）をもって所定の厚みを有し剛性状の平板体よりなり、下部構造Ｂの上面に水準を保って固定される。該荷重受板１の上面１ａは平滑面をなし、かつ、後記する諸機能を保持するために剛性の他に密実性（気密性、水密性を含む）を要するものである。
【００１４】
荷重支持筒体２（図１〜図４参照）
荷重支持筒体２は、所定の厚みをもって円筒側壁部１２と天井壁部１３とからなる下方に向って開放される円筒形状の剛性の構造体からなり、上部構造Ｇと一体化され下部構造Ｂへ荷重を伝達する。そして、該荷重支持筒体１の内部には加圧される真円形の内圧室Ｊが形成される。このため、該荷重支持筒体１は剛性に加え、密実性（気密、水密）の素材が採用される。
詳しくは、円筒側壁部１２は、下部に拡径壁部１２ａを有し、その下端面は平滑にされるとともに該下端面に臨んで環状の凹溝１４が凹設され、また、該凹溝１４に連通して拡径壁部１２ａの上面から取付け孔１５が円周上に複数箇所（本実施形態では６）に開設されている。天井壁部１３の天井面１３ａは平滑又は通常の水準面をなす。該天井壁部１３には後述するように所定の部材のための貫通孔が開設されるが、その本体部自体は密実を保つ。
【００１５】
密封部材３（図２、図３、図４参照）
密封部材３は、本体部３ａの断面が円形のゴム製の環状体よりなり、該環状体の上面の複数部位に前記した取付け孔１５に対応して取付け用突起部３ｂが突設され、該取付け用突起部３ｂを取付け孔１５に圧着状に差し込んで当該密封部材３の本体部３ａを前記した荷重支持筒体２の円筒側壁部１２の凹溝１４内に収容する。該取付け用突起部３ｂが取付け孔１５に圧着状に差し込まれ、該密封部材３の本体部３ａの凹溝１４内からの脱落を阻止する。
該密封部材２の本体部２ａはいわゆるＯリング機能を有し、荷重受板１の上面１ａとの当接により所定の圧縮率をもって内圧室Ｊの加圧に対して密封作用を発揮する。
なお、荷重受板１はこの密封部材３に当接する部位において少なくとも平滑面であればよく、その余の部位は格別平滑面でなくてもよい。荷重支持筒体２の天井壁部１３の下面もこれに準じ、格別平滑面でなくてもよい。
更に、本実施形態では１重の密封態様を採るものであるが、荷重支持筒体２の円筒側壁部１２の下面に凹溝１４を同心状に２重に設け、各凹溝１４に密封部材３を装着し、密封作用を増大する措置を採ることを除外するものではない。
【００１６】
供給管４、排出管５（図１、図２、図５参照）
供給管４、排出管５は、荷重支持筒体２の天井壁部１３の可及的隅部に密実性（気密、水密）を保って外部と内圧室Ｊとを連通して配される。すなわち、外部より充填流体Ｋが供給管４を介して内圧室Ｊに送り込まれ、内圧室Ｊの充填流体Ｋは排出管５を介して外部に放出される。なお、供給管４、排出管５は、荷重支持筒体２の円筒側壁部１２の適宜場所であってもよい。
図５は供給管４、排出管５に接続される配管系を示し、供給系の配管４ａは外部に引き出され、逆止め弁１７を介して圧送ポンプ１８に接続される。排出系の配管５ａについても外部に引き出され、開閉弁１９（常時閉）に接続される。
本配管系は充填流体Ｋの様態（気体、液体）により更に適宜の配管要素が付加される。例えば、充填流体Ｋが液体系であるときは、圧送ポンプ１８の先に液体タンクが接続されることは言うまでもない。
（充填流体Ｋ）
充填流体Ｋは、気体、液体の両態様から適宜なもの（非圧縮性、小圧縮性）が選ばれるが、環境への悪影響を避ける観点から空気、水が好適なものとして採用される。
【００１７】
（内圧室Ｊの圧力保持）
上記した本荷重受板１の密封部材３との当接による荷重支持筒体２の内圧室Ｊの密封化により、荷重支持筒体２の内圧室Ｊは密閉空間を構成し、所期の圧力保持作用をなす。すなわち、内圧室Ｊに送り込まれる充填流体Ｋにより該内圧室Ｊ内は所定の圧力を受け、この結果上部構造Ｇに対して上揚力として作用し、上部構造Ｇの荷重の相当割合を負担する。本実施形態では、本構造系に設置される複数の本免震装置Ｓの全ての内圧室J により、上部構造Ｇの全荷重の８割程度の荷重低減を見込むものである。
【００１８】
転動子７（図１〜図３、図６、図７参照）
転動子７は、剛性の回転楕円体からなるとともに、その上下を荷重支持筒体２（その天井壁部１３）と荷重受板１とに挟着され、荷重支持筒体２の内圧室Ｊ内に水平方向に移動域を存して配される。回転楕円体は、中心点Ｏを含む楕円平面を短軸を回転軸として回転させた立体形であり、本回転楕円体では、図６に示されるように、ａ（Ｘ方向）、ｂ（Ｙ方向）が長軸をなし、ｃ（Ｚ方向）が短軸をなし、ａ＝ｂ＞ｃを採る。
すなわち、円球体であれば転動するとき上部・下部構造Ｇ，Ｂ間の上下面との接点Ｎ，Ｍ間の鉛直距離すなわち高さは一定値を採るが、本発明で採用される球体は表面曲率が漸次変化し、転動につれて上下面の接点間の高さが漸次増大する立体形状を採る。したがって、元位置方向へ転動するとき上下面の接点間の高さが漸次減少するものでもある。このような球体として、回転楕円体以外にも、回転放物線体、更にはカテナリー線、クロソイド線の立体形が採用される。
図６において、回転楕円体をなす本転動子７は、定位置状態で下面（すなわち荷重受板１の上面）１ａとはＭ点で、上面（すなわち天井壁部１３の下面）１３ａとはＮ点で当接するものであり、その高さはｈ（＝２ｃ）の最小値を採る。この回転楕円体の転動子７が転動し傾斜すると、上面１３ａが持上げられ上下面との接点Ｎ，Ｍ間の距離は漸次増大する。同時に上下面から反力を受けて，それらは大きさ等しく平行で方向が互いに逆な偶力として作用し、当該転動子７に復帰力を与える。なお、本図において、７ａは回転楕円体７の側面を切断したカット平面であって、下側表面及び上側表面の近傍部分のみの使用も可能である。
図７は更に別な球体７Ａを示す。本態様では上面及び下面の曲率半径Ｒがその中心Ｏからの距離ｒよりも十分に大きい一定長さを採り、部分球体をなす。本態様は表面曲率は一定値を採るが、回転楕円体の転動子７と同じ動的特性を示し、かつ、そのＲの値を大きく採ることにより当該球体７Ａ上に載置される構造物の長周期化を図ることができる。
本転動子７の剛性素材は、所定の強度（圧縮強度）を保持するものとして、鉄製（鋼、鋳鉄）、高強度コンクリートあるいは硬質合成樹脂の適宜の素材が採用可能であるが、本実施形態では高強度コンクリートが重量性・費用性から好適なものとして採用される。高強度コンクリートではその圧縮強度が６０Ｎ（ニュートン）／平方ｍｍを採り、十分な剛性が得られる。
【００１９】
（本転動子７の配置）
本転動子７（外径ｄ＝２ａ，２ｂ）は、その中心軸を荷重支持筒体１の内圧室Ｊ（内径Ｄ）の中心に合致して、該内圧室Ｊ内に全水平方向に移動可能な空間（Ｄ−ｄ）すなわち移動域を存して配される。また、このとき転動子７は定位置状態を採り、安定状態を保つ。
【００２０】
ダンパー機構（図１〜図３、図８参照）
鋼棒ダンパー挿通管９及び鋼棒ダンパー１０により「ダンパー機構」が構成される。鋼棒ダンパー挿通管９内には鋼棒ダンパー挿通孔８が形成され、鋼棒ダンパー１０は該鋼棒ダンパー挿通孔８に案内されて移動する。
【００２１】
鋼棒ダンパー挿通管９（図１〜図３、図８参照）
鋼棒ダンパー挿通管９は、内部に鋼棒ダンパー挿通孔８を有し、所定の厚さの剛性素材（一般には鉄製）の円管状体よりなり、転動子７、荷重受板１、荷重支持筒体２の天井壁部１３に各独立して貫通状に配される。
すなわち、該鋼棒ダンパー挿通管９は、転動子７内に配される鋼棒ダンパー挿通管９ａ、荷重受板１に配される鋼棒ダンパー挿通管９ｂ及び荷重支持筒体２に配される鋼棒ダンパー挿通管９ｃからなり、更に鋼棒ダンパー挿通管９ｃの上端部の蓋体９ｄを含む。８ａ，８ｂ，８ｃはそれぞれ鋼棒ダンパー挿通管９ａ，９ｂ，９ｃの鋼棒ダンパー挿通孔８である。そして、これらの鋼棒ダンパー挿通管９ａ，９ｂ，９ｃは転動子７の定位置状態では一体性をなし、その対接面で荷重の伝達をなす。
更に詳しくは、転動子７内に配される鋼棒ダンパー挿通管９ａは、転動子７の中心軸に沿って開設された孔内に拘束状態を保って配され、その上下端面を平坦に、かつ該転動子７の上下端面に面一とされる。
荷重受板１に配される有底の鋼棒ダンパー挿通管９ｂは、上端を荷重受板１の上面に面一とされ、すなわち平坦面となる。該鋼棒ダンパー挿通管９ｂは荷重受板２の下面より下方へ長く延設され、該鋼棒ダンパー挿通管９ｂの外側面には鍔体２２が突設され、該鍔体２２及び固定具（溶接も含む）を介して荷重受板１に強固に固設される。
荷重支持筒体２に配される鋼棒ダンパー挿通管９ｃは、下端を荷重支持筒体１の天井壁部１３の下面に面一とされ、すなわち平坦面となり、該天井壁部１３の上面より上方へ長く延設されてなる。該鋼棒ダンパー挿通管９ｂについてもその外側面には鍔体２３が突設され、該鍔体２３を介して固定具により荷重支持筒体１の天井壁部１３に強固に固設される。該鋼棒ダンパー挿通管９ｃの上端部は開放され、蓋体９ｄをもって閉塞され、鋼棒ダンパー１０の挿入操作に供される。
そして、転動子７の定位置状態で、これらの鋼棒ダンパー挿通管９ａ，９ｂ，９ｃの端面相互が当接状態を採ることは好適な荷重伝達に寄与するものである。
なお、転動子７への鋼棒ダンパー挿通管９ａを廃し、転動子７の開設孔を鋼棒ダンパー挿通孔８ａとし、転動子７の上下端面を鋼棒ダンパー挿通管９ｂ，９ｃに当接して上下構造Ｇ，Ｂの荷重伝達をなす態様を採ることを除外するものではない。
【００２２】
鋼棒ダンパー１０（図１〜図３、図８参照）
鋼棒ダンパー１０は、所定の弾塑性特性を有する鋼棒を主体とし、転動子７、荷重支持筒体１、荷重受板５に配された鋼棒ダンパー挿通管９の鋼棒ダンパー挿通孔８内に挿通される。
しかして、鋼棒ダンパー１０は転動子７の転動につれ、鋼棒ダンパー挿通管９の鋼棒ダンパー挿通孔８に案内されて移動とともに変形する。
なお、鋼棒ダンパー１０は本実施形態では単一の棒状体を採用したが、複数の細径の鋼線の使用も含むものである。
【００２３】
（本免震支持装置Ｓの配置・設置施工）
本免震支持装置Ｓは、木造、鉄骨造、鉄筋コンクリート造等の軽量ないし重量構造物の建物Ｇを対象とし、上部構造としての該建物Ｇに対して次のように配置される。
図９にその取付け・配置の一態様を示す。
図において、Ｂは地盤Ｅに打設された基礎杭Ｐに連結して構築された下部構造としての基礎であって、該基礎Ｂの上面は同一水準面に施工される。この基礎Ｂ上に複数の本免震支持装置Ｓが対称を保って配置され（図例では８箇所）、この免震支持装置Ｓ上に建物本体Ｇが構築される。木造の軽量建物においては基礎杭Ｐの施工は格別必要なものではない。
これにより、基礎Ｂ・免震支持装置Ｓ・建物本体Ｇによる構築物における免震構造系が構成される。
【００２４】
本免震支持装置Ｓの設置の施工については、基礎Ｂの現場打ちコンクリート構築に際し、該基礎Ｂの上面Ｂａ（図１）に鋼棒ダンパー挿通管９ｂを取り付けた複数の荷重受板１がそれらの上面１ａを同一水準をもって埋設設置される。該基礎Ｂの上面Ｂａは荷重受板１の上面１ａと同一水準以下とされる。
この基礎Ｂ上の各荷重受板１上に、密封部材３及び転動子７更には供給管４・排出管５を組み込んだ荷重支持筒体２が各設置される。このとき、密封部材３は荷重受板１の上面１ａに密封作用を保って当接し、また、転動子７の鋼棒ダンパー挿通管９ａ及び荷重支持筒体２の鋼棒ダンパー挿通管９ｃは既に設置されている荷重受板１の鋼棒ダンパー挿通管９ｂに同一鉛直線上に配される。そして、鋼棒ダンパー挿通管９ａ、９ｂ、９ｃより構成される鋼棒ダンパー挿通管９内に鋼棒ダンパー１０が挿入され、蓋体９ｄにより閉塞される。また、供給管４、排出管５に配管系（供給系４ａ、排出系５ａ）の配管系が接続される。
各荷重支持筒体２が設置された後、建物Ｇの床版コンクリート（建物Ｇの一部）が各荷重支持筒体２の天井壁部１３の上面より十分な厚さを保って打設される。これにより、建物Ｇの荷重は荷重支持筒体２の天井壁部１３に載荷されることになる。
建物Ｇの底面すなわち床版コンクリートの底面Ｇａ（図１）は基礎Ｂの上面Ｂａよりすき間を存し、転動子７の荷重支持を保持することを条件として、荷重受板１の上面１ａ以上の高さに設定されるものである。すなわち、基礎Ｂの上面Ｂａが荷重受板１の上面１ａより低い場合には建物Ｇの底面Ｇａは荷重受板１の上面１ａと一致してもよく、また、基礎Ｂの上面Ｂａが荷重受板１の上面１ａと同一水準の場合には建物Ｇの底面Ｇａは荷重受板１の上面１ａより高くされる。
図例（図１、図２）では建物Ｇの底面Ｇａは基礎Ｂの上面Ｂａと若干のすき間を採るが、荷重支持筒体２の拡径壁部１２ａの上面位置あるいは荷重支持筒体２の天井壁部１３の上面位置等の適宜の位置に設定されてもよい。
なお、図例では各免震支持装置Ｓは同一水準に配される態様を採るが、この態様に限らず、各免震支持装置Ｓに高低差があっても、それらの荷重受板１の上面１ａと荷重支持筒体２の円筒側壁部１２の下端面及び天井壁部１３の天井面１３ａとが水平かつ平行を保持していればよい。
【００２５】
以上に基礎Ｂ並びに上部構造Ｇの場所打ちコンクリート施工を主体として述べたが、プレキャスト版による構築も可能である。
すなわち、上部構造Ｇの床版部をプレキャスト化し、複数（単一でも可）のプレキャスト床版を予め形成された孔をもって荷重支持筒体２の円筒側壁部１２へ嵌め込んで固定する態様、あるいは該プレキャスト床版を荷重支持筒体２の天井壁部１３上に載置固定する態様、更には該プレキャスト床版を荷重支持筒体２の拡径壁部１２ａの上面上に載置固定する態様、等を採り、各態様においてそれらのプレキャスト床版相互を接続することにより一体化された上部構造Ｇの床版部を構築することができる。
このプレキャスト化によれば、基礎Ｂの上面Ｂａから上部構造Ｇの下面Ｇａまでの距離を自由に設定でき、また荷重支持筒体２の下面への打設コンクリートの流込みもなく、施工の自由度が増大する。
【００２６】
本免震支持装置Ｓ、及び該本免震支持装置Ｓを組み込んだ本免震構造系の機能を十全に果すため、本免震支持装置Ｓの供給管４、排出管５から導出された配管系（供給系４ａ、排出系５ｂ）に所定の作動機器（逆止め弁１７、圧送ポンプ１８、開閉弁１９）が接続される。
【００２７】
また、図１０は人工地盤における本免震支持装置Ｓの配置の一態様を示す。本態様においては一戸建住宅に適用される人工地盤Ｇ１、すなわち小規模の人工地盤を示す。
本態様の人工地盤Ｇ１においては、地盤Ｅ上に基礎Ｂが水平を保って直接的に構築され、該基礎Ｂに鋼棒ダンパー挿通管９ｂ付き荷重受板１を配し、更に転動子７及び荷重支持筒体２の本免震支持装置Ｓの上位部を介して人工地盤Ｇ１が現場コンクリート打ち又はプレキャスト版をもって構築される。本免震支持装置Ｓの上位部に、密封部材３、鋼棒ダンパー挿通管９ａ、９ｃ、蓋体９ｄ、鋼棒ダンパー１０、供給管４、排出管５及びそれらの配管系が各配備されることは勿論である。このとき、基礎Ｂ上に薄厚の介装マットが敷設され、コンクリート打ちの型枠材として機能し、該免震装置Ｓの上位部は埋殺しとなる。人工地盤Ｇ１の構築の後、該人孔地盤Ｇ１上に住宅建築Ｇ２が直接的に構築される。
これにより、基礎Ｂ・免震支持装置Ｓ・人工地盤Ｇ１・建物本体Ｇ２による構築物における免震構造系が構成される。なお、この態様においては、人工地盤Ｇ１が本来の上部構造Ｇを構成する。
【００２８】
（本免震支持装置Ｓの作用）
本免震支持装置Ｓは建物（あるいは人工地盤）すなわち上部構造Ｇとコンクリート基礎すなわち下部構造Ｂとの間に介在し、その転動子７の支持作用（常時・地震時）並びに荷重支持筒体２内の内圧室Ｊからの上揚力（常時）を受けて上部構造Ｇの荷重を支持し、下部構造Ｂひいては地盤Ｅに該荷重を伝達するとともに、地震動に対する免震作用を発揮する。
【００２９】
(A) 常時
常時において、本免震支持装置Ｓから導出された配管系に所定の作動機器、すなわち、供給系の配管４ａについては逆止め弁１７、圧送ポンプ１８が接続され、排出系の配管５ｂについては開閉弁１９が接続される。圧送ポンプ１８から圧送される充填流体Ｋは内圧室Ｊに導かれ、内圧室Ｊを所定の圧力に満たされたとき、開閉弁１９が閉じられる。内圧室Ｊ内の充填流体Ｋは密封部材３により外部に漏れ出ることはない。なお、本実施形態において、充填流体Ｋは空気が採用される。
しかして、上部構造Ｇの荷重は、本免震支持装置Ｓにおいて、荷重支持筒体２、転動子７及び荷重受板１を介して下部構造Ｂに伝達され支持される。すなわち、転動子７は定位置状態を保ち、この定位置状態で鋼棒ダンパー挿通管９ａ、９ｂ、９ｃの相互は面状に当接状態をなして荷重の伝達を担い、上部構造Ｇの荷重は下部構造Ｂに円滑に伝達される。一方、内圧室Ｊ内の充填流体Ｋの圧力により上部構造Ｇに上向きの力（すなわち上揚力）が作用し、これにより上部構造Ｇの荷重は低減されたものとなる。
この結果、転動子７（及びその鋼棒ダンパー挿通管９ａ）の分担する支持荷重は大幅に低減される。本実施形態において、８０％の低減を見込むものであり、この荷重状態にあって本建物Ｇは風荷重等の横荷重の影響は何ら受けないものである。したがって、本実施形態における設置圧力は０．２×（上部構造Ｇの荷重）（単位面積当り）と極めて小さなものとなる。
更にまた、上記状態において、定位置状態の転動子７は、その上下の支持面が面１３ａ、５ａに対して平面状に均等に当接し、応力集中がなく、長期荷重に対処できるものであり、結果として安定状態を採り、その妄動はない。また内圧室Ｊの上揚力がなく、転動子７の単独であっても、転動子７の剛性によりその載荷能力は十分である。
なお、転動子７の中心、ひいては本免震支持装置Ｓの中心に配される鋼棒ダンパー１０は無負荷状態となっており、静止状態の構造物に格別の作用を及ぼさない。
【００３０】
(B) 地震時（図１１、図１２参照）
地震時（及び過大な風荷重等の構造物に揺れを生じさせる力が作用する全ての場合を含む。）において、地盤Ｅは大きく揺れ、この地震動の強制変位を受けて下部構造としての基礎Ｂは地盤Ｅと一体に振動するが、上部構造Ｇは本免震支持装置Ｓの主体をなす転動子７の転がり作用を介して揺動が生じ、上部構造Ｇと下部構造Ｂとの間に相対変位が生じる。
上部構造Ｇに接する転動子７は、上部構造Ｇの移動とともに該転動子７も転動し、該転動子７に支持された上部構造Ｇは該転動子７の転がり軌跡に追従する。上部構造Ｇが逆方向に移動すると、上記の動作の逆となる。
地震動に伴い、転動子７の転がり軌跡に追従して上部構造Ｇは上下動の伴う揺動運動をなし、これにより転動子７の転がり作用をもって構造物Ｇは周期の大きな揺動作用を受け、短周期成分の卓越する地震動による共振作用等の悪影響を避けることができる。
【００３１】
(B-1)
一定以上の大きな地震動の初動があると、本建物すなわち上部構造Ｇは常時における上揚力の作用により、みかけの上で小さな鉛直荷重となっているので、前記した上部構造Ｇの転動子７の転がり作用は直ちに発揮される。換言すれば、この上揚力は転動子７の転がり移動のトリガー作用を果し、以下の(B-2) 以降への状態に円滑に移行する。なお、この転動子７の転がりに伴う上方移動が密封部材３の密封作用を破るようになると、この上揚力の効果は失われる。
【００３２】
(B-2)
引き続き、今、上部構造Ｇが図１１の右方向（イ方向）に移動するとき、転動子７はその上面の接点（支持点）Ｎから横方向強制力（いわゆる地震慣性力）を受けて回転力が生じ、下面の接点（支持点）Ｍを中心として右方向すなわち時計方向の回転を始める。このとき、ダンパー鋼棒１０と転動子７の上部との係合作用も回転の契機となる。
転動子７の回転すなわち傾斜移動により、下接点Ｍはすべりを生じることなく右方向にずれ、同時に上接点Ｎはすべりを生じることなく左方向にずれる。上接点における下面からの鉛直距離すなわち高さが増大し、上部構造Ｇは上方向へ持ち上がる。この持ち上げに伴い内圧室Ｊ内の充填流体Ｋは散逸し、内圧室Ｊによる上揚力作用は失われ、建物の全荷重Ｗを転動子７が荷なうことになるが、転動子７は十分な支持耐力を有する。なお、建物荷重Ｗの支持点Ｎへの作用力と支持点Ｍからの反力とによる偶力は転動子７の回転方向と逆向きに作用し、転動子７の回転とともに増大する反時計方向の復元力として作用することになるが、回転初期においては影響は小さい。
同時に、鋼棒ダンパー１０は荷重受板１の鋼棒ダンパー挿通管９ｂ及び荷重支持筒体２の鋼棒ダンパー挿通管９ｃから引き出されるとともに折り曲げられてゆき、ダンパー作用を発揮する。
この転動子７の転動移動が進行して右端に来るとき、上接点Ｎは最高位置となる。図１１はこの状態を示す。
【００３３】
(B-3)
上部構造Ｇが逆方向の地震慣性力を受けて左方向（図１２のロ方向）に移動するとき、上記した状態とは逆となる。
先ず、転動子７はその右端位置から左方向すなわち反時計方向に回転を始めるが、転動子７に作用する建物荷重による偶力作用（あるいは回転モーメント）がこの回転に寄与し、復帰力として作用する。そして、該転動子７の回転動に伴い下接点Ｍは左方向へずれ、上接点Ｎも右方向へずれ、建物Ｇの下動とともに両接点Ｍ，Ｎは当初位置へ近づく。鋼棒ダンパー１０は荷重支持筒体２の鋼棒ダンパー挿通管９ｃ及び荷重受板１の鋼棒ダンパー挿通管９ｂに引き入れられるとともに直線状に変形し、ダンパー作用を発揮する。
下接点Ｍと上接点Ｎとが同時的に当初位置となり、転動子７は最低位置（中立位置）を通過する。
更に、上部構造Ｇが地震慣性力を受けて左方向へ移動し、下接点Ｍ・上接点Ｎはそれぞれ左方向へ、右方向へずれ、その鉛直距離（高さ）を増大する。すなわち、前記した(B-2) の状態に準じる。鋼棒ダンパー１０も再び折り曲げられ、ダンパー作用を発揮する。建物荷重による偶力作用も次第に増大し、復帰力を生じ、この左変位に対抗する。
転動子７の転動移動が進行して左端に来るとき、上接点Ｎは最高位置となる。図１２はこの状態を示す。
【００３４】
(B-4)
地震動に伴い、上部構造Ｇは揺動運動をなし、この揺動に応じて転動子７は上述した(B-2)
(B-3) の動作を繰り返す。
これにより、転動子７の転がり作用をもって構造物の長周期化が図られ、有害な共振現象が回避され、所期の免震作用を得る。この動作において、転動子７はその上下支点に作用する偶力作用により復帰力が生じ、安定状態に復帰する特性を発揮する。
一方、本免震装置内の鋼棒ダンパー１０も絶えず変形を受け、その変形エネルギーによる減衰効果を発揮し、構造物Ｇの振動を速やかに低減する。
【００３５】
(B-5)
地震動が終息し、かつ本上部構造Ｇが元位置に復帰したとき、再び内圧室Ｊへの充填流体Ｋの充填がなされる。これにより、本免震系は定位置状態での機能に復帰し、次の地震動に備える。
【００３６】
(C)
上記の振動時の揺動作用、及び復帰作用は地震動に限られるものではなく、本免震支持装置Ｓが介装設置される構造物間の全ての振動について適用される。
【００３７】
（本免震支持装置Ｓの効果）
本実施形態の免震支持装置Ｓによれば、内圧室Ｊへの加圧による常時の上揚力機能を有するとともに、転動子７による常時及び地震時の荷重支持作用を発揮しつつ、地震時における上部構造Ｇと下部構造Ｂ間の相対的移動に伴う転動子７の長周期転動移動（振動）がなされ、免震作用を発揮するとともに、かつこの転動子７の転動変位に対応して棒状ダンパー１０の折曲げ変形をなして減衰力を発揮し、また転動子７の上接点Ｎと下接点Ｍとの偏心による偶力作用による復帰力を発揮し、多機能性を有しかつ上揚力機能の組み込まれた効率的な免震支持装置を実現したものである。
その常時における上揚力作用により、転動子７は荷重負担が低減され、長期の持続性を持ち、また地震時には免震の初動動作が円滑になされ、上部構造Ｇへの衝撃作用がない。 加えて、鋼棒ダンパー挿通管９ａ，９ｂ，９ｃは転動子７の定位置状態で一体性をなし、それらの対接面で荷重の伝達がなされ、その剛性をもって大きな耐荷重性を発揮する。
そして、本免震支持装置Ｓにおいて転動子７に所定の移動空間を保持させることにより水平面の全方向に対処できる。
しかして、本免震支持装置Ｓを備えてなる免震構造系においては、転動子７上の構造物Ｇは常時において安定して支持され、地震時における構造系の固有周期の長周期化が図られ、かつ転動子７に具備されたダンパー機能及び該転動子７の特有形状の偶力作用による復元力が発揮され、優れた免震効果が得られ、構造系の迅速な振動減衰が実現する。加えて、常時における上揚力作用により上部構造Ｇの荷重が低減され、本免震構造系の当該装置Ｓの長期の持続性が確保され、また地震時の初動動作が円滑になされ、上部構造Ｇへの衝撃作用がなく、上部構造Ｇへの悪影響もなくなる。
【００３８】
本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更が可能である。すなわち、以下の態様は本発明の技術的範囲内に含まれる。
１）本実施形態のダンパー機構では、単一の棒状ダンパー（鋼棒ダンパー）と該棒状ダンパーが挿通される上下の棒状ダンパー挿通管よりなる態様を示したが、上下部構造にそれぞれ一端が固定される２本の棒状ダンパーよりなる態様を採ることができる。
図１３はその一態様のダンパー機構を示し、図において先の実施形態と同等の部材については同一の符号が付されている。本ダンパー機構は上下に各独立した２本の棒状ダンパーとしての鋼棒ダンパー３０，３１からなり、下部ダンパー棒３０は一端にねじ部３０ａを有し、他端は荷重受板１の下方より該荷重受板１の鋼棒ダンパー挿通孔８ｂを介して転動子７の鋼棒ダンパー挿通孔８ａ内に差し込まれ、一端側において該荷重受板１の下端にパッキング３２を抱持して固定（図例では溶接を採る。）された定着体３３のねじ孔に螺合して定着される。上部ダンパー棒３０についても、一端にねじ部３１ａを有し、他端は荷重支持筒体２の天井壁部１３の上方より該荷重支持筒体２の鋼棒ダンパー挿通孔８ｃを介して転動子７の鋼棒ダンパー挿通孔８ａ内に差し込まれ、一端側において該荷重支持筒体２の上端にパッキング３４を抱持して固定された定着体３５のねじ孔に螺合して定着される。
本態様では転動子７の転動につれ、各鋼棒ダンパー３０，３１が折り曲げ変形され、地震動のエネルギー吸収をなすものである。
２）本実施形態では全方向への免震態様を示したが、一方向（例えばＸ方向）への免震態様を除外するものではない。この場合、Ｘ−Ｚ面で楕円形を採り、Ｙ方向へは同一の楕円断面形状を採る。更には、Ｙ方向端部に拘束手段を備えることにより、Ｘ、Ｚ方向のみの変位を許容する。
【符号の説明】
【００３９】
Ｓ…転がり免震支持装置、Ｇ…上部構造、Ｂ…下部構造、１…荷重受板、１ａ…上面、２…荷重支持筒体、３…密封部材、４…供給管、５…排出管、７…転動子、８…棒状ダンパー挿通孔、９…棒状ダンパー挿通管、１０…棒状ダンパー、１２…荷重支持筒体２の円筒側壁部、１３…荷重支持筒体２の天井壁部、１３ａ…下面、Ｊ…内圧室、Ｋ…充填流体、Ｍ…下接点、Ｎ…上接点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに水平方向に相対移動可能な上部構造と下部構造との間に介装され、該上部構造の荷重を該下部構造に伝達するとともに、該上部構造と該下部構造との相対移動を許容する免震支持装置であって、
ａ．前記下部構造の上面に、その上面が水準面をなす剛性の荷重受板が固設され、
ｂ．前記上部構造の下面に、下方に向って開放される円筒形状の内圧室を有する円筒体よりなる剛性の荷重支持筒体が固設され、
ｃ．該荷重支持筒体の円筒側壁部の下端には前記荷重受板の上面に形成された平滑面との対面部間を密封する密封部材が固定保持され、
ｄ．前記荷重支持筒体の内圧室内には、剛性体よりなり回転楕円体形状に表面曲率が漸次変化する転動子が、水平方向に移動域を存し、その上下を荷重支持筒体の天井壁部の下面と前記荷重受板の上面とに挟着されるとともに、上部構造の荷重を支持して配され、
ｅ．定位置状態で前記内圧室に充填流体が加圧状態に封入され、
ｆ．前記転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、前記荷重受板と前記荷重支持筒体の天井壁部とに定位置状態で前記転動子の棒状ダンパー挿通孔と同一直線上をなす棒状ダンパー挿通孔を有する棒状ダンパー挿通管を密封性を保って配し、これらの棒状ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが前記転動子の移動状態においても抜け出ることなく移動自在に配されてなる、
ことを特徴とする免震支持装置。
【請求項２】
請求項１のｆ項に替えて、転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、上下部構造にそれぞれ一端を密実性を保って固定され、他端を前記棒状ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが挿通されてなる、
ことを特徴とする免震支持装置。
【請求項３】
互いに水平方向に相対移動可能な上部構造と下部構造との間に介装され、該上部構造の荷重を該下部構造に伝達するとともに、該上部構造と該下部構造との相対移動を許容する複数の免震支持装置を備えてなる免震構造系であって、
前記免震支持装置は、
ａ．前記下部構造の上面に、その上面が水準面をなす剛性の荷重受板が固設され、
ｂ．前記上部構造の下面に、下方に向って開放される円筒形状の内圧室を有する円筒体よりなる剛性の荷重支持筒体が固設され、
ｃ．該荷重支持筒体の円筒側壁部の下端には前記荷重受板の上面に形成された平滑面との対面部間を密封する密封部材が固定保持され、
ｄ．前記荷重支持筒体の内圧室内には、剛性体よりなり回転楕円体形状に表面曲率が漸次変化する転動子が、水平方向に移動域を存し、その上下を荷重支持筒体の天井壁部の下面と前記荷重受板の上面とに挟着されるとともに、上部構造の荷重を支持して配され、
ｅ．定位置状態で前記内圧室に充填流体が加圧状態に封入され、
ｆ．前記転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、前記荷重受板と前記荷重支持筒体の天井壁部とに定位置状態で前記転動子の棒状ダンパー挿通孔と同一直線上をなす棒状ダンパー挿通孔を有する棒状ダンパー挿通管を密封性を保って配し、これらの棒状ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが前記転動子の移動状態においても抜け出ることなく移動自在に配されてなる、
ことを特徴とする免震構造系。
【請求項４】
請求項３のｆ項に替えて、転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、上下部構造にそれぞれ一端を密実性を保って固定され、他端を前記棒状ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが挿通されてなる、
ことを特徴とする免震構造系。
【請求項１】
互いに水平方向に相対移動可能な上部構造と下部構造との間に介装され、該上部構造の荷重を該下部構造に伝達するとともに、該上部構造と該下部構造との相対移動を許容する免震支持装置であって、
ａ．前記下部構造の上面に、その上面が水準面をなす剛性の荷重受板が固設され、
ｂ．前記上部構造の下面に、下方に向って開放される円筒形状の内圧室を有する円筒体よりなる剛性の荷重支持筒体が固設され、
ｃ．該荷重支持筒体の円筒側壁部の下端には前記荷重受板の上面に形成された平滑面との対面部間を密封する密封部材が固定保持され、
ｄ．前記荷重支持筒体の内圧室内には、剛性体よりなり回転楕円体形状に表面曲率が漸次変化する転動子が、水平方向に移動域を存し、その上下を荷重支持筒体の天井壁部の下面と前記荷重受板の上面とに挟着されるとともに、上部構造の荷重を支持して配され、
ｅ．定位置状態で前記内圧室に充填流体が加圧状態に封入され、
ｆ．前記転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、前記荷重受板と前記荷重支持筒体の天井壁部とに定位置状態で前記転動子の棒状ダンパー挿通孔と同一直線上をなす棒状ダンパー挿通孔を有する棒状ダンパー挿通管を密封性を保って配し、これらの棒状ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが前記転動子の移動状態においても抜け出ることなく移動自在に配されてなる、
ことを特徴とする免震支持装置。
【請求項２】
請求項１のｆ項に替えて、転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、上下部構造にそれぞれ一端を密実性を保って固定され、他端を前記棒状ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが挿通されてなる、
ことを特徴とする免震支持装置。
【請求項３】
互いに水平方向に相対移動可能な上部構造と下部構造との間に介装され、該上部構造の荷重を該下部構造に伝達するとともに、該上部構造と該下部構造との相対移動を許容する複数の免震支持装置を備えてなる免震構造系であって、
前記免震支持装置は、
ａ．前記下部構造の上面に、その上面が水準面をなす剛性の荷重受板が固設され、
ｂ．前記上部構造の下面に、下方に向って開放される円筒形状の内圧室を有する円筒体よりなる剛性の荷重支持筒体が固設され、
ｃ．該荷重支持筒体の円筒側壁部の下端には前記荷重受板の上面に形成された平滑面との対面部間を密封する密封部材が固定保持され、
ｄ．前記荷重支持筒体の内圧室内には、剛性体よりなり回転楕円体形状に表面曲率が漸次変化する転動子が、水平方向に移動域を存し、その上下を荷重支持筒体の天井壁部の下面と前記荷重受板の上面とに挟着されるとともに、上部構造の荷重を支持して配され、
ｅ．定位置状態で前記内圧室に充填流体が加圧状態に封入され、
ｆ．前記転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、前記荷重受板と前記荷重支持筒体の天井壁部とに定位置状態で前記転動子の棒状ダンパー挿通孔と同一直線上をなす棒状ダンパー挿通孔を有する棒状ダンパー挿通管を密封性を保って配し、これらの棒状ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが前記転動子の移動状態においても抜け出ることなく移動自在に配されてなる、
ことを特徴とする免震構造系。
【請求項４】
請求項３のｆ項に替えて、転動子の中心軸に沿って棒状ダンパー挿通孔が開設されるとともに、上下部構造にそれぞれ一端を密実性を保って固定され、他端を前記棒状ダンパー挿通孔に棒状ダンパーが挿通されてなる、
ことを特徴とする免震構造系。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−２２０６（Ｐ２０１３−２２０６Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６４６９（Ｐ２０１１−１３６４６９）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（３９２０３４４２５）
【出願人】（３０２０３８２７９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（３９２０３４４２５）
【出願人】（３０２０３８２７９）
【Ｆターム（参考）】
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