JP2010175053A

JP2010175053A - すべり支承装置

Info

Publication number: JP2010175053A
Application number: JP2009021474A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kobayashi; 徹也小林
Original assignee: IHI Infrastructure Systems Co Ltd
Current assignee: IHI Infrastructure Systems Co Ltd
Priority date: 2009-02-02
Filing date: 2009-02-02
Publication date: 2010-08-12

Abstract

【課題】小さい地震動に対応でき且つメンテナンスフリーとする。
【解決手段】固定部取付部材１８の上側に、袋体２０の内部に剪断抵抗の小さい潤滑物２１の層を形成した水平変位許容部材１９と、被支承物取付部材２２を順に取り付けてすべり支承装置１７を形成する。固定部２３に固定部取付部材１８を設置し、被支承物取付部材２２の上側に被支承物２５を取り付ける。被支承物２５の荷重は、被支承物取付部材２２、水平変位許容部材１９、固定部取付部材１８を介し固定部２３まで鉛直方向に伝えて支持させる。被支承物２５を、水平変位許容部材１９の潤滑物２１の層の上に袋体２０の上面部２０ｂと被支承物取付部材２２を介し浮かせた状態で支持することで、水平方向のすべりを確保し、この際、固定部２３と被支承物２５との間の摩擦抵抗を、潤滑物２１の剪断抵抗に依存して小さくさせると共に、静止摩擦抵抗と動摩擦抵抗との差を小さくさせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定部の水平方向の振動が該固定部上に設ける被支承物に伝達されることを抑制して該被支承物の免振を図るときに、上記被支承物の固定部に対する水平方向の相対変位をスムーズに行わせることができるようにするためのすべり支承装置に関するものである。

コンピュータやその他の精密機器類を屋内に設置する場合、該室内に設置される機器類を地震等の振動から保護すると共に、ケーブルを引き回す関係等から、建屋の構造床上に、免震床を二重床式に設置することが多く行われている。又、鉛直方向の振動を低減する装置と水平方向の振動を低減する装置が各々存在するが、一般には、これらを組合わせて使用している。

図５は従来の免震床設置構造の一例を示すもので、建屋の構造床１上に、水平方向の免震を図るときの支承として、上記建屋の構造床１に固定されたステンレス製のすべり板３と、該すべり板３の上に載置するフッ素樹脂製の支承部材４からなるすべり支承装置（滑り支承ユニット）２を設け、該すべり支承装置２の上側に、空気ばね５を介して免震床部材６を設けて、該免震床部材６の上側に、コンピュータ等の図示しない機器を設置するようにしてある。これにより、上記建屋の構造床１を介して水平方向の振動が入力されるときには、上記すべり支承装置２におけるすべり板３が建屋の構造床１と共に水平方向へ振動しても、支承部材４が上記すべり板３の上を水平方向に滑って該すべり板３に対して水平方向に相対変位することで、該すべり板３と上記支承部材４との間ですべり摩擦抵抗力以上の水平力が伝わらないようにして、該支承部材４上に空気ばね５を介して設けてある上記免震床部材６へ伝達される水平振動を低減できるようにしてある。

よって、地震等により上記建屋の構造床１に水平方向の振動が生じても、上記免震床部材６の水平方向の振動を低減することで、該免震床部材６上に設置した図示しない機器へ伝達される振動を小さく抑えることができるようにしてある。

又、上記すべり支承装置２に代えて、ボールベアリングで支承する転がり支承装置を用いることも提案されている。

なお、地震等により上記建屋の構造床１に生じる上下方向の振動は、上記すべり支承装置２の支承部材４の上側に設けた空気ばね５により吸収させることで、上記免震床部材６に入力される上下動を低減できるとされている（たとえば、特許文献１参照）。

ところで、図示してないが、図５に示したような免震床設置構造では、通常、上記建屋の構造床１等の所要の躯体部分と、上記構造床１に対して水平方向に相対変位可能としてある免振床部材６との間にばね要素とダンパー要素を設けるようにしてある。これにより、上記ばね要素により、免震床部材６の固有振動数を、建屋の構造床１部分の固有振動数よりずらすことで、該構造床１の激しい振動を免震床部材６に伝えないようにして、該免震床部材６の振動を穏やかなものとさせると共に、上記構造床１の振動が収束した後は、免震床部材６の構造床１に対する相対位置を当初の位置に復帰させることができるようにしてある。

又、上記ダンパー要素により、上記建屋の構造床１の振動発生時における上記免震床部材６の構造床１の振動を穏やかなものにさせると共に、上記構造床１の振動が収束した後には、上記免震床部材６の振動を速やかに減衰させることができるようにしてある。

更に又、すべり支承装置のすべり板の小型化、設置スペースの狭小化を図ることができるようにしたものとして、図６に示す如きすべり支承装置も提案されている。

これは、金属製の上部すべり板７と、金属製の下部すべり板８との間に、低摩擦係数のたとえばフッ素樹脂からなるすべり材質層１０と、金属製の中間すべり板９を交互に複数枚積み重ね、該各すべり材質層１０は、それぞれ上下いずれか一方の側に位置するすべり板７，８，９に接合すると共に、上下いずれか他方のすべり板７，８，９に対しては水平方向に相対摺動できるようにする。更に、上記上部すべり板７、各中間すべり板９、下部すべり板８の外周を被覆ゴム筒状体１１で覆うと共に、上記上部すべり板７と各中間すべり板９と下部すべり板８の外周縁を、上記被覆ゴム筒状体１１の内面にそれぞれ接着し、且つ上記各すべり材質層１０の外周縁と上記被覆ゴム筒状体１１の内面との間に隙間を形成した構成としてある。

上記構成としてあるすべり支承装置は、図６に示すように、上記上部すべり板７を、上部構造体１２の下面に固定されたポット沓１３の下面に設けた凹部内に鉛直変形用ゴム１４を介して嵌合保持させ、上記下部すべり板８を下部構造体１５の上面側に固定された取付けフランジ１６の上面に固定するようにしてある。これにより、地震時には、上部すべり板７と最上段の中間すべり板９との間、中間すべり板９同士の間、下部すべり板８と最下段の中間すべり板９との間で、それぞれ低摩擦係数のすべり材質層１０を介して滑らかなすべりが生じて上記すべり支承装置が水平方向に変形することで、地震の揺れが上部構造体１２に伝わるのを抑制できるようにしてある。

なお、上記上部構造体１２の鉛直方向の振動は、ポット沓１３の凹部内の鉛直変形用ゴム１４により吸収することができるとされている（たとえば、特許文献２参照）。

実開平６−３７４３５号公報特開２００５−２０７４６０号公報

ところが、図５に示した免震床設置構造にて構造床１より免震床部材６への水平方向の振動の伝達を抑制するために用いられている従来のすべり支承装置２では、建屋の構造床１に対する免震床部材６の水平方向の相対変位を、すべり板３と支承部材４という固体同士が面で接触している部分の滑りで担うようにしてあるが、該固体同士の面接触部分での摩擦抵抗は比較的大きいため、小さい地震動の場合には、建屋の構造床１と共に水平方向に振動するすべり板３の上で支承部材４を滑らすことができない虞があり、この場合は、該支承部材４を上記すべり板３に対して水平方向に相対変位させることができないために、上記小さい地震動により建屋の構造床１に生じた振動が、上記すべり支承装置２を介して免震床部材６へ伝えられてしまうのを抑制できない虞が懸念されるというのが実状である。

更に、上記すべり板３と支承部材４による固体同士の面接触部分では、静止摩擦抵抗が動摩擦抵抗に対し比較的大きいため、該静止摩擦抵抗と動摩擦抵抗との間にある大きさの力が作用するような地震動が生じた場合は、上記従来のすべり支承装置２では上記免震床部材６の免震機能を果たすことができないという問題がある。

なお、上記図５に示した免震床設置構造において、上記すべり支承装置２に代えて、ボールベアリングで支承する形式の転がり支承装置を採用すれば、建屋の構造床１に対する免震床部材６の水平方向の相対変位をボールベアリングの転がりによって担保させることができるようになるため、固体同士の面接触部分のすべりで担保させる場合に比して摩擦抵抗を低減させることは可能であるが、この種の転がり支承装置の場合、装置構成が大きくなると共に、上記ボールベアリングによる転がり支承部分は、いわゆる機械要素であるため、専門家による給油等のメンテナンスが定期的に必要になるという問題がある。

又、図６に示したすべり支承装置であっても、下部構造体１２に対する上部構造体１５の水平方向の相対変位は、各すべり材質層１０と、その上下いずれか他方の各すべり板７，８，９との滑り、すなわち、固体同士の面接触部分の滑りで担保するようにしてあるため、上記各すべり板７，８，９とすべり材質層１０という固体同士の面接触部分での摩擦抵抗が比較的大きいという問題や、静止摩擦抵抗と動摩擦抵抗との差が大きいという問題を何ら解消できるものではない。よって、上記図５に示したすべり支承装置２と同様に、小さい地震動の場合は下部構造体１５の振動が上部構造体１２へ伝えられてしまうのを抑制できない虞が懸念されるという問題や、上記各すべり板７，８，９とすべり材質層１０との静止摩擦抵抗と動摩擦抵抗との間にある大きさの力が作用するような地震動が生じた場合は、上記上部構造体１２の免震機能を果たすことができないという問題がある。

そこで、本発明は、固定部上に設ける被支承物の鉛直荷重を支持でき、且つ上記固定部と被支承物との水平方向の相対変位を担う部分の摩擦抵抗を、固体同士の面接触部分の摩擦抵抗に比して低減できると共に、上記水平方向の相対変位を担う部分の静止摩擦抵抗と動摩擦抵抗との差を小さくすることができて、小さい地震動であっても上記固定部に対し被支承物を容易に水平方向に相対変位させることができ、しかも、簡単な構造で、装置のコンパクト化を図ることができると共に、メンテナンスフリーとすることが可能なすべり支承装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、固定部取付部材の上側に、扁平な袋体の内部に剪断抵抗の小さい潤滑物の層を形成させてなる水平変位許容部材を設け、且つ該水平変位許容部材の上側に、被支承物取付部材を取り付けてなり、固定部と被支承物との間に介装させるようにした構成とする。

又、請求項２に対応して、固定部取付部材の上側に、扁平な袋体の内部に剪断抵抗の小さい潤滑物の層を形成させてなる複数の水平変位許容部材と、中間プレートとを交互に積層して取り付け、且つ最上段の水平変位許容部材の上側に、被支承物取付部材を取り付けてなり、固定部と被支承物との間に介装させるようにした構成とする。

更に、上記各構成において、水平変位許容部材の袋体内部に形成する層の潤滑物を、液体又はゲル状物質とした構成とする。

上述の各構成において、水平変位許容部材の袋体内部に形成する潤滑物の層の厚みを１ｍｍ以下とするようにした構成とする。

本発明のすべり支承装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）固定部取付部材の上側に、扁平な袋体の内部に剪断抵抗の小さい潤滑物の層を形成させてなる水平変位許容部材を設け、且つ該水平変位許容部材の上側に、被支承物取付部材を取り付けてなり、固定部と被支承物との間に介装させるようにした構成としてあるので、上記被支承物の荷重は、被支承物取付部材、水平変位許容部材、固定部取付部材を介し固定部へ鉛直方向下向きに伝えて支持することができる。この際、上記被支承物は、水平変位許容部材の袋体の内部に形成した剪断抵抗の小さい潤滑物の層の上に、該袋体の上面部と被支承物取付部材を介して浮いた状態で支持することができる。このため、固定部取付部材に取り付けてある上記水平変位許容部材の袋体の下面部に対して、被支承物取付部材が取り付けてある該袋体の上面部が、上記剪断抵抗の小さい潤滑物の層を介して水平方向に容易に相対移動することで、該袋体の上面部に摩擦抵抗の少ない水平滑りを確保することができることから、該袋体の上側の被支承物取付部材に取り付けた被支承物を、上記固定部に対して水平方向に容易に相対変位させることができる。よって、上記固定部に地震等により水平方向の振動が生じても、上記被支承物へ伝達される水平方向の振動を大幅に低減させることができる。
（２）更に、上記固定部と被支承物との水平方向の相対変位を担保する上記水平変位許容部材の袋体の下面部と上面部との間の摩擦抵抗を、該袋体内の上記潤滑物の剪断抵抗に依存したものとすることができるため、該摩擦抵抗を、固体同士の面接触部分の摩擦抵抗に比して大幅に小さくすることができると共に、上記水平変位許容部材の袋体の下面部と上面部との間の上記潤滑物の層を介した静止摩擦抵抗と動摩擦抵抗との差を小さくすることができることから、従来のすべり板と支承部材からなるすべり支承装置に比して、比較的小さな振動が生じた場合も含めて広い範囲の地震動に対応して固定部に対し被支承物を水平方向に相対変位させて、該被支承物の振動を抑制させることができるようになる。
（３）しかも、固定部に取り付ける固定部取付部材と、被支承物に取り付ける被支承物取付部材との間に、水平変位許容部材を介装した一体物としてあるため、装置構成を簡単な構造でコンパクトなものとすることができる。更に又、上記水平変位許容部材における上記潤滑物の層は袋体の内部に形成してあるため、塵埃等が混入して潤滑物の潤滑機能が低下したり、潤滑物が蒸発したり、潤滑物に外部からの水分が混入する虞を防止でき、潤滑物が変性する虞も長期に亘り防止することができ、袋体の下面部と上面部との間に潤滑膜切れを起こすことなく潤滑物の層を確実に介在させることができて、メンテナンスフリーとすることが可能となる。
（４）固定部取付部材の上側に、扁平な袋体の内部に剪断抵抗の小さい潤滑物の層を形成させてなる複数の水平変位許容部材と、中間プレートとを交互に積層して取り付け、且つ最上段の水平変位許容部材の上側に、被支承物取付部材を取り付けてなり、固定部と被支承物との間に介装させるようにした構成とすることにより、上記（１）（２）（３）と同様の効果に加えて、固定部と被支承物との水平方向の許容移動範囲を増加させることができて、上記固定部に振幅の大きな水平方向の振動が生じても、被支承物の振動を効果的に低減させることができる。
（５）水平変位許容部材の袋体内部に形成する層の潤滑物を、液体又はゲル状物質とした構成とすることにより、潤滑物を非圧縮性とすることができて、被支承物の支承時における鉛直方向の沈み込み量を抑えることができると共に、水平変位許容部材の袋体の下面部と上面部との間の摩擦抵抗を低減させる構成を容易に実現できる。
（６）水平変位許容部材の袋体内部に形成する潤滑物の層の厚みを１ｍｍ以下とするようにした構成とすることにより、被支承物の支承時に水平変位許容部材の袋体の下面部と上面部を繋ぐ側面膜の面積を小さくすることができて、該側面膜に作用する潤滑物の内部圧力を低減できるため、該袋体の側面膜に要求される強度を低下させるのに有利な構成とすることができると共に、上記潤滑物に温度変化に伴う体積変化が生じても、上記水平変位許容部材の高さ寸法の変化を小さく抑えるのに有利な構成とすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

図１及び図２（イ）（ロ）は本発明のすべり支承装置の実施の一形態を示すもので、以下のような構成としてある。

すなわち、固定部取付部材１８の上側に、扁平な袋体２０の内部に潤滑物２１を封入して該袋体２０内部に潤滑物２１の層を形成してなる水平変位許容部材１９を取り付け、且つ該水平変位許容部材１９の上側に、被支承物取付部材２２を取り付けて、本発明のすべり支承装置１７を構成する。

詳述すると、上記固定部取付部材１８は、平らな上面を有するように、上記水平変位許容部材１９の袋体２０の平面形状よりも一回り大きな平面形状の平板としてあり、外周面の周方向所要間隔の複数個所に、外方へ所要寸法突出する取付部１８ａを設けてなる構成としてある。これにより、上記固定部取付部材１８を建屋の構造床のような固定部２３の所要個所に配置した状態にて、各取付部１８ａを、所要の固定具、たとえば、ボルト２４を介して上記固定部２３に取り付けることができるようにしてある。

上記被支承物取付部材２２は、平らな底面を有するように、上記水平変位許容部材１９の袋体２０の平面形状よりも一回り大きな平面形状の平板としてあり、外周面の周方向所要間隔の複数個所に、外方へ所要寸法突出する取付部２２ａを設けてなる構成としてある。これにより、上記被支承物取付部材２２の上側に、上記固定部２３からの水平方向の振動伝達の絶縁を望む免震床のような被支承物２５を載置した状態にて、上記各取付部２２ａに、上記被支承物２５を、所要の固定具、たとえば、ボルト２４を用いて固定できるようにしてある。

更に、上記固定部取付部材１８と上記被支承物取付部材２２は、たとえば、ステンレス材や塗装した鋼材等、長期に亘り経年変化しない材料を用いるようにしてある。

上記水平変位許容部材１９の袋体２０は、たとえば、天然ゴム製、又は、ネオプレンゴム系やブチルゴム系の合成ゴム製、又は、樹脂製としてあり、且つ上記固定部取付部材１８に取り付ける袋体下面部２０ａと、上記被支承物取付部材２２に取り付ける袋体上面部２０ｂの外周端部同士を、柔軟な側面膜２０ｃで繋いで密閉した構成としてある。

なお、上記被支承物取付部材２２の上側に取り付ける上記被支承物２５の荷重が、上記被支承物取付部材２２と固定部取付部材１８との間に介装してある上記水平変位許容部材１９に作用すると、該水平変位許容部材１９の袋体２０の内部に封入してある潤滑物２１が外周方向へ逃げようとすることで、上記袋体２０の側面膜２０ｃには上記潤滑物２１による内圧が作用する。この際、潤滑物２１より作用する内圧により上記袋体２０の側面膜２０ｃに伸びが生じてしまうと、上記水平変位許容部材１９の高さ寸法の減少、ひいては、本発明のすべり支承装置１７の鉛直方向の沈み込みによる被支承物２５の支承高さ位置の変動に繋がってしまう。

よって、上記袋体２０の側面膜２０ｃは、上記被支承物２５の荷重が上記水平変位許容部材１９に作用して該袋体２０の側面膜２０ｃに潤滑物２１の圧力が内側から作用しても、該側面膜２０ｃ自体の伸びを小さく抑えることができるように、厚み寸法や強度が設定してあるものとする。又、上記のように被支承物２５の荷重を支持した状態で、側面膜２０ｃに柔軟性を確保できるようにしてあれば、袋体２０は、繊維補強等の補強構造を備えるようにしてもよい。更に、上記袋体２０の下面部２０ａと側面膜２０ｃと上面部２０ｂは、すべて同じ厚み、同じ強度で一連に繋がる構成としてもよく、あるいは、図示してないが、必要に応じて上記袋体２０の下面部２０ａ及び上面部２０ｂと、側面膜２０ｃの厚み寸法や強度を変更した構成としてもよい。

上記袋体２０の内部に形成する層の潤滑物２１は、剪断抵抗の小さい液体又はゲル状物質とすると共に、該潤滑物２１は非圧縮性とすることで、被支承物２５の支承時における水平変位許容部材１９の高さ寸法の減少による本発明のすべり支承装置１７の鉛直方向の沈み込み量を抑えることができるようにしてある。

更に、上記潤滑物２１は、袋体２０と長期に亘り反応性を有しない物質を用いるようにしてあり、具体的には、上記袋体２０の材質に応じて、水や油、あるいはチキソトロピーを有して剪断抵抗が小さいゲル等を適宜選択して用いるようにすればよい。

上記潤滑物２１は、袋体２０に封入した状態で袋体下面部２０ａと袋体上面部２０ｂとの間で層を形成することができるようにしてあり、好ましくは、１ｍｍ以下の薄層を形成するようにしてある。上記のように袋体２０の内部で上記潤滑物２１の層が１ｍｍ以下の薄層となるようにするのは、上記袋体２０の側面膜２０ｃに必要とされる高さ寸法を減らすことで、袋体２０の全表面積に対する側面膜２０ｃの面積が占める割合を低減させて、被支承物２５の支承時に該側面膜２０ｃに内側から作用する上記潤滑物２１の圧力を小さく抑えるのに有利な構成とすることができると共に、上記袋体２０の内部の潤滑物２１に温度変化に伴い膨張や収縮による体積変化が生じても、上記水平変位許容部材１９の高さ寸法の変化を小さく抑えるのに有利な構成とすることができるためである。なお、図１及び図２（イ）（ロ）では図示する便宜上、上記潤滑物２１の層の厚みを拡大して示してある（以後の図でも同様とする）。

又、上記袋体２０の内部の潤滑物２１の薄層は、袋体下面部２０ａと袋体上面部２０ｂとの間で潤滑膜切れを起こさない範囲で厚みを低減させてもよい。これにより、上記水平変位許容部材１９では、柔軟な側面膜２０ｃを介して繋がれた袋体下面部２０ａと袋体上面部２０ｂとの間に剪断抵抗の小さい潤滑物２１の薄層が存在しているため、上記袋体上面部２０ｂが上記潤滑物２１の薄層の上に浮いた状態となり、このため、上記被支承物取付部材２２に取り付ける袋体上面部２０ｂと、固定部取付部材１８に取り付ける袋体下面部２０ａとの間の摩擦抵抗を該袋体２０内の上記潤滑物２１の剪断抵抗に依存して非常に小さくすることができ、且つ上記袋体上面部２０ｂと袋体下面部２０ａとの間の上記潤滑物２１を介した静止摩擦抵抗と動摩擦抵抗との差を小さくすることができるようにして、ごく僅かな水平方向の力によっても袋体２０の柔軟な側面膜２０ｃが変形して上記袋体上面部２０ｂと袋体下面部２０ａが水平方向に容易に相対変位できるようにしてある。

上記水平変位許容部材１９は、袋体下面部２０ａを、上記固定部取付部材１８の上面に接着等により取り付けると共に、袋体上面部２０ｂを、上記被支承物取付部材２２の底面に接着等により取り付けて、上記固定部取付部材１８と水平変位許容部材１９と被支承物取付部材２２を一体物とすることで、本発明のすべり支承装置１７を形成するようにしてある。

なお、上記固定部取付部材１８と被支承物取付部材２２は、上記水平変位許容部材１９の袋体２０の平面形状よりも一回り大きな形状としてあるため、上記袋体下面部２０ａと袋体上面部２０ｂが上記袋体２０の柔軟な側面膜２０ｃの変形を伴って水平面内で任意の方向に相対変位しても、該袋体２０の一部が上記固定部取付部材１８と被支承物取付部材２２の間よりはみ出す虞はない。よって、上記固定部取付部材１８と被支承物取付部材２２とにより、上記水平変位許容部材１９の全体に対して上下両側から常に平均的に力（圧力）を作用させることができるようにしてある。

又、上記本発明のすべり支承装置１７における載荷重量の支持能力は、上記潤滑物２１を袋体２０に封入してなる水平変位許容部材１９の支持能力に依存しており、これは、上記潤滑物２１による袋体２０の内部圧力と、該袋体２０の固定部取付部材１８及び被支承物取付部材２２との接触面積の積によって定まる。よって、同じ載荷重量を支持する場合であっても、上記水平変位許容部材１９の袋体２０と、固定部取付部材１８及び被支承物取付部材２２との接触面積を大きくすることで、該袋体２０に作用する潤滑物２１の内部圧力を低減させることができるようになる。この点に鑑みて、上記水平変位許容部材１９の袋体２０と、固定部取付部材１８及び被支承物取付部材２２の平面形状は、本発明のすべり支承装置１７の設置個所周辺の機器の配置や、被支承物２５の支承位置等の条件に応じた許容範囲内で、できるだけ面積を大きくした方が上記袋体２０に作用する内部圧力を低減させることができるようになるため、該袋体２０に要求される強度を低減させるのに有利な構成とすることが可能となる。

以上の構成としてある本発明のすべり支承装置１７を用いる場合は、図２（イ）に示すように建屋の構造床のような固定部２３の上側の所要個所に、上記本発明のすべり支承装置１７における固定部取付部材１８を、該固定部取付部材１８の上面が水平になるように配置して取り付け、更に、上記被支承物取付部材２２の上側に、免震床のような被支承物２５を載置して取り付ける。なお、上記被支承物２５の大きさや重量に応じて本発明のすべり支承装置１７の数は適宜調整すればよい。これにより、上記被支承物２５の荷重は、本発明のすべり支承装置１７の被支承物取付部材２２、水平変位許容部材１９、固定部取付部材１８を介して固定部２３へ鉛直方向下向きに伝えられて支持されるようになる。

又、図示してないが、上記被支承物１７と固定部２３の所要個所同士の間には、被支承物１７の固有振動数を固定部の固有振動数とずらすと共に、固定部２３の振動が収束した後に上記被支承物１７の位置を当初位置に復帰させるためのばね要素と、上記被支承物１７の振動を速やかに減衰させるためのダンパー要素を介装させて設けるようにしてあるものとする。

この状態で、上記固定部２３に地震等により水平方向の振動が生じると、この水平方向の振動は、該固定部２３より上記本発明のすべり支承装置１７の固定部取付部材１８を介して水平変位許容部材１９の袋体２０の下面部２０ａまで伝えられるが、該水平変位許容部材１９では、袋体２０の上面部２０ｂが、袋体下面部２０ａとの間に設けられた潤滑物２１の薄層に浮いた状態となっているため、上記袋体下面部２０ａが水平方向に振動しても、袋体上面部２０ｂに摩擦抵抗の少ない水平すべりが確保されるようになる。

このために、図２（ロ）に示すように、上記固定部２３に水平方向の振動に伴う変位が生じても、上記袋体上面部２０ｂの上側に被支承物取付部材２２を介して取り付けられている被支承物２５では、慣性による当初位置の保持が良好に行われるようになることから、該被支承物２５への水平方向の振動の伝達は大幅に低減されるようになる。

このように、本発明のすべり支承装置によれば、被支承物２５は、上記水平変位許容部材１９における剪断抵抗の小さい潤滑物２１の薄層の上に、該水平変位許容部材１９の袋体２０の上面部２０ｂと被支承物取付部材２２を介して浮いた状態で支持することができるようになるため、小さな地震動であっても、該被支承物２５を、上記固定部２３に対して水平方向に容易に相対変位させることができて、固定部２３より被支承物２５に伝達される水平方向の振動を低減させることができる。すなわち、上記被支承物２５と固定部２３との水平方向の相対変位は、上記水平変位許容部材１９の袋体２０の袋体下面部２０ａと袋体上面部２０ｂとの潤滑物２１の薄層を介した水平方向の滑りによって担保するようにしてあり、該袋体下面部２０ａと袋体上面部２０ｂとを水平方向に相対移動する場合の摩擦抵抗は、該袋体２０の内部に形成した剪断抵抗の小さい液体又はゲル状物質としての潤滑物２１の層の剪断抵抗に依存するようにしてあるため、該袋体下面部２０ａと袋体上面部２０ｂとの間の摩擦抵抗を、固体同士の面接触部分の摩擦抵抗に比して大幅に小さくすることができる。更に、上記袋体下面部２０ａと袋体上面部２０ｂとの潤滑物２１の薄層を介した静止摩擦抵抗と動摩擦抵抗との差を小さくすることができるため、従来のすべり板と支承部材からなるすべり支承装置に比して、広い範囲の地震動に対応して、上記固定部２３から被支承物２５への振動の伝達を抑制させることができるようになる。

更に、本発明のすべり支承装置１７は、固定部２３に取り付ける固定部取付部材１８と、被支承物２５に取り付ける被支承物取付部材２２との間に、水平変位許容部材１９を介装して一体物とした構成としてあるため、装置構成を簡単な構造でコンパクトなものとすることができる。しかも、上記水平変位許容部材１９にて、上記潤滑物２１の層は袋体２０の内部に封入されているため、塵埃等が混入して潤滑機能が低下する虞がない。又、上記潤滑物２１が蒸発したり、外部からの水分が混入する虞を防止でき、潤滑物２１が変性する虞も長期に亘り防止することができる。更には、袋体２０の下面部２０ａと上面部２０ｂとの間に潤滑物２１を潤滑膜切れを起こすことなく確実に介在させることができることから、本発明のすべり支承装置１７をメンテナンスフリーとすることが可能となる。

次に、図３は本発明の実施の他の形態として、図１及び図２（イ）（ロ）の実施の形態の変形例を示すもので、図１に示したと同様の構成としてある固定部取付部材１８と被支承物取付部材２２との間に、複数段（図では３段の場合が示してある）の水平変位許容部材１９を、該各水平変位許容部材１９同士の間に中間プレート２６を介在させて積層して取り付けた構成としてある。

詳述すると、上記中間プレート２６は、上記固定部取付部材１８や上記被支承物取付部材２２と同様に、たとえば、ステンレス材や塗装した鋼材等、長期に亘り経年変化しない材料を用いて、上記水平変位許容部材１９の袋体２０の平面形状よりも一回り大きな平面形状の平板としてある。

上記複数段に配置した各水平変位許容部材１９のうち、最下段の水平変位許容部材１９は、袋体下面部２０ａを上記固定部取付部材１８の上面に接着等により取り付けると共に、袋体上面部２０ｂを上側に隣接する中間プレート２６の下面に接着等により取り付けてある。

又、最上段の水平変位許容部材１９は、袋体上面部２０ｂを上記被支承物取付部材２２の底面に接着等により取り付けると共に、袋体下面部２０ａを下側に隣接する中間プレート２６の上面に接着等により取り付けてある。更に、最上段と最下段を除く中間部の水平変位許容部材１９は、袋体下面部２０ａを下側に隣接する中間プレート２６の上面に、又、袋体上面部２０ｂを上側に隣接する中間プレート２６の下面にそれぞれ接着等により取り付け、これにより、上記固定部取付部材１８と、被支承物取付部材２２と、両者の間に配置した複数段の水平変位許容部材１９及び中間プレート２６とを一体物とすることで、本実施の形態のすべり支承装置１７ａを形成するようにしてある。

その他の構成は図１及び図２（イ）（ロ）に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。

本実施の形態のすべり支承装置１７ａによれば、図１及び図２（イ）（ロ）の実施の形態と同様の効果を得ることができ、更に、上記水平変位許容部材１９を複数段備えた構成とすることで、固定部取付部材１８と被支承物取付部材２２との水平方向の許容移動量を、個々の水平変位許容部材１９における袋体２０の側面膜２０ｃの変形による袋体下面部２０ａと袋体上面部２０ｂとの水平方向の許容移動量の複数倍とすることができようになるため、固定部２３と被支承物２５との水平方向の許容移動量を増加させることができる。よって、上記固定部２３に振幅の大きな水平方向の振動が生じても、被支承物２５の振動を効果的に低減させることが可能となる。

次いで、図４は本発明の実施の更に他の形態として、図１及び図２（イ）（ロ）の実施の形態の応用例を示すもので、図１及び図２（イ）（ロ）に示したと同様の構成において、水平変位許容部材１９の袋体２０に、潤滑物充填ポンプ２８を備えた潤滑物充填ライン２７を接続した構成のすべり支承装置１７ｂとしたものである。

具体的には、上記潤滑物充填ライン２７は、たとえば、固定部取付部材１８の内部を通して上記水平変位許容部材１９の袋体２０の下面部に連通接続した構成としてある。

本実施の形態のすべり支承装置１７ｂによれば、固定部２３の所要個所に固定部取付部材１８を取り付けて設置した後、被支承物取付部材２２の上側に被支承物２５を載置して取り付けた段階で、該被支承物２５の載荷重量により上記水平変位許容部材１９の袋体２０の側面膜２０ｃが撓んで伸びることに起因して本実施の形態のすべり支承装置１７ｂに鉛直方向の沈み込みが生じた場合、上記潤滑物充填ポンプ２８を運転して加圧した潤滑物２１を潤滑物充填ライン２７を通して上記袋体２０の内部へ供給することにより、上記袋体２０内部の潤滑物の量を増加させて該袋体２０の高さ寸法を上記被支承物２５の支承後に微調整することで、上記本実施の形態のすべり支承装置１７ｂの鉛直方向の沈み込み量を後から調整することができるため、被支承物２５の支承高さ位置を調整することが可能となる。

上記のようにして本実施の形態のすべり支承装置１７ｂにより支承高さ位置を調整して被支承物２５の支承を行った状態とした後は、図１及び図２（イ）（ロ）の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、固定部取付部材１８は、水平変位許容部材１９を取り付ける上面が平らであれば、底面側は本発明のすべり支承装置１７，１７ａ，１７ｂの設置を望む固定部２３の表面形状に応じた形状としてもよい。又、被支承物取付部材２２は、水平変位許容部材１９に取り付ける底面が平らであれば、上面側は被支承物２５の底面形状に応じた形状としてもよい。固定部取付部材１８の固定部２３への取り付け、及び、被支承物取付部材２２の被支承物２５への取り付けは、ボルト２４以外の任意の取り付け手段を採用してよい。この場合、取り付け手段に応じて、上記固定部取付部材１８や被支承物取付部材２２の取付部１８ａ，２２ａの形状を変更したり、取付部１８ａ，２２ａを省略した構成としてもよい。

上記各実施の形態における固定部取付部材１８と被支承物取付部材２２、及び、図３の実施の形態における中間プレート２６は、いずれも水平変位許容部材１９の袋体下面部２０ａと袋体上面部２０ｂが水平面内で任意の方向に相対変位しても袋体２０をはみ出させることなく全体を受けることができるようにしてあれば、平面形状やサイズを適宜変更してもよい。

図４の実施の形態における潤滑物充填ライン２７は、水平変位許容部材１９の袋体２０のいかなる場所に接続してあってもよい。

図３の実施の形態にて、一部又はすべての水平変位許容部材１９の袋体２０に、図４に示したと同様の潤滑物充填ライン２７を接続した構成として、被支承物２５の支承後にすべり支承装置１７ａの鉛直方向の沈み込み量を調整して、被支承物２５の支承高さ位置を調整できるようにしてもよい。

固定部２３から被支承物２５への水平方向の振動が伝達されることを防止することが望まれる個所であれば、建屋の構造床上への免震床の設置以外のいかなる個所にも適用できる。又、被支承物２５の上下方向の振動の低減も望まれる場合は、本発明のすべり支承装置１７，１７ａ，１７ｂの上側又は下側に、空気ばねのような上下方向の振動を低減させるための機構を介して被支承物２５を取り付けるようにしてもよい。

その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明のすべり支承装置の一形態を示す一部切断概略側面図である。図１のすべり支承装置の作動を示すもので、（イ）は固定部上にすべり支承装置を介して被支承物を支持した状態を、（ロ）は固定部に振動が生じた状態をそれぞれ示す一部切断側面図である。本発明の実施の他の形態を示す一部切断概略側面図である。本発明の実施の更に他の形態を示す一部切断概略側面図である。従来用いられている免震床設置構造の一例を示す切断概略側面図である。設置スペースの狭小化を図るために従来提案されているすべり支承装置を示す切断概略側面図である。

１７，１７ａ，１７ｂすべり支承装置
１８固定部取付部材
１９水平変位許容部材
２０袋体
２１潤滑物
２２被支承物取付部材
２６中間プレート

Claims

固定部取付部材の上側に、扁平な袋体の内部に剪断抵抗の小さい潤滑物の層を形成させてなる水平変位許容部材を設け、且つ該水平変位許容部材の上側に、被支承物取付部材を取り付けてなり、固定部と被支承物との間に介装させるようにしたことを特徴とするすべり支承装置。
固定部取付部材の上側に、扁平な袋体の内部に剪断抵抗の小さい潤滑物の層を形成させてなる複数の水平変位許容部材と、中間プレートとを交互に積層して取り付け、且つ最上段の水平変位許容部材の上側に、被支承物取付部材を取り付けてなり、固定部と被支承物との間に介装させるようにしたことを特徴とするすべり支承装置。
水平変位許容部材の袋体内部に形成する層の潤滑物を、液体又はゲル状物質とした請求項１又は２記載のすべり支承装置。
水平変位許容部材の袋体内部に形成する潤滑物の層の厚みを１ｍｍ以下とするようにした請求項１、２又は３記載のすべり支承装置。