JP6909465B2 - 免震装置 - Google Patents

Description

本発明は、地震等による揺れを緩和する免震装置に関する。

近年、建物の高層化等で、固有周期の長い建物が増加していることから、長周期振動に対しても免震可能な免震構造として、金属ばねやゴムばね等よりもばね定数の小さい空気ばねが採用されている。
たとえば、特許文献１では、複数の空気ばねを近接配置し、各空気ばねを構成する膜状筒部材を連結部材で連結する構成が提案されている。また、これら各空気ばねは、容積が一定の膜状筒部材で構成され、膜状筒部材内の限られた容積の中には、所定の圧力で空気が充填されている。
そして、このような構成とすることで、地震による揺れが入力された際に、空気ばねが揺れを吸収するとともに、空気ばねが水平面に対して傾斜するように変形することを抑制している。

特開２０１１−１４４８９３号公報

ところで、特許文献１のような空気ばねであっても、被支持物である建物の重量を支えなければならない。このため、揺れの吸収だけを考えた場合よりもばね定数が大きくなってしまう。
また、このような空気ばねは、揺れの大きさによって、空気ばね内部の圧力が変化し、振幅の大きな揺れが入力された場合には、内部が高圧になるため、そのばね定数が、さらに大きくなってしまう。
このように、ばね定数を小さくするために、容積が一定の空気ばねを採用しようとしても、意図したほどにはばね定数を小さくすることができない、という問題がある。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、被支持物の重量を支えつつ、被支持物と免震装置が構成する固有振動数を低下させることができる免震装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る免震装置は、一端が閉止された筒形状を具備し、地面側と被支持物側のどちらか一方に設置されるシリンダと、該シリンダの内部を筒軸方向に沿って相対的に変位可能に構成され、地面側と被支持物側の他方に設置されるピストンと、径方向における該シリンダと該ピストンとの間に、該シリンダの内部と該シリンダの外部とを連通する流体流路と、粘性流体からなり、該シリンダの内部に、該ピストンを押上げる力と、該ピストンに掛かる荷重とが釣合うように設定された圧力と供給量で供給されつつ、該流体流路を通じて該シリンダの外部へ流出する作動流体と、前記流体流路を閉止する閉止位置と、該流体流路を開放する開放位置との間で移動可能な閉止部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、被支持物の重量を支えつつ、被支持物と免震装置が構成する固有振動数を低下させることができる免震装置を提供することができる。

第１実施形態の免震装置を示す斜視図である。 第１実施形態の免震装置における待機状態（平衡状態）を示し、（ａ）は筒軸方向に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）のII-II線に沿った断面図である。 第１実施形態の免震装置の筒軸方向に沿った断面図を示し、（ａ）は荷重に対して作動流体の圧力が低い場合、（ｂ）は荷重に対して作動流体の圧力が高い場合である。 第１実施形態の別態様の免震装置を示し、（ａ）は筒軸方向に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）のIV-IV線に沿った断面図である。 第２実施形態の免震装置における待機状態（平衡状態）を示し、筒軸方向に沿った断面図である。 第２実施形態の免震装置の筒軸方向に沿った断面図を示し、（ａ）は流体流路を閉止した状態、（ｂ）は流体流路を開放した状態、（ｃ）は流体流路を開放した状態の別形態である。 第３実施形態の免震装置における待機状態（平衡状態）を示し、筒軸方向に沿った断面図である。 第３実施形態の別態様の免震装置における待機状態（平衡状態）を示し、筒軸方向に沿った断面図である。 第４実施形態の免震装置を示し、（ａ）は待機状態（平衡状態）における筒軸方向に沿った断面図、（ｂ）は免震装置を構成するガイド体を示す斜視図である。 第４実施形態の第１別態様の免震装置を示し、（ａ）は筒軸方向に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）のX-X線に沿った断面図である。 第４実施形態の第２別態様の免震装置を示し、（ａ）は筒軸方向に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）のXI-XI線に沿った断面図である。

＜第１実施形態＞
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
＜免震装置の構成＞
本実施形態の免震装置１は、地震等による上下方向に沿った一方向の揺れを遮断するための構成であり、図１に示すように、シリンダ側部材１０、ピストン側部材２０、およびガイド機構３０を備えている。また、免震装置１が稼動する際には、作動流体としての空気が、図外の圧縮機から免震装置１に供給される。そして、免震装置１は、建物の基礎部分（図示せず）と、建物本体（図示せず）との間に設置され、建物をバランス良く支えられるように、同一規格のものが、所定の位置に、複数設置されている。
なお、説明の都合上、建物本体による荷重Ｗを図中ではウェイトの形で表している。
また、水平方向の揺れは、別に用意される水平免震装置（図示せず）によって遮断される。
作動流体としての空気は、圧縮性を有する粘性流体である。

シリンダ側部材１０は、図２に示すように、シリンダベース１１、シリンダ１２、およびフランジ１３を備えている。
シリンダベース１１は、地面側である建物の基礎部分に設置される部位である。
シリンダ１２は、円筒形状を備え、地面側の一端がシリンダベース１１によって閉止されている。シリンダ１２は、筒軸Ｃ１２が上下方向に沿うように、他端が上方に向かって開口して配置され、筒内には、後述するピストン２２が上方から挿通される。また、シリンダ１２には、供給管１４が接続されている。
供給管１４は、圧縮機で昇圧された空気を、シリンダ１２の内部に供給する経路である。そして、供給管１４のシリンダ側端部には、内径が所定の寸法に設定されたオリフィス１５が設置されている。
フランジ１３は、ガイド機構３０を支持する部位である。

ピストン側部材２０は、ピストンベース２１、およびピストン２２を備えている。
ピストンベース２１は、被支持物側である建物本体に設置される部位である。
ピストン２２は、シリンダ１２内を筒軸方向に沿って変位可能に、シリンダ１２内に挿通される部材で、丸棒形状を備えている。また、ピストン２２は、その外径であるピストン外径Ｄ２２が、シリンダ１２の内径であるシリンダ内径Ｄ１２よりも僅かに小さくなるように設定されている。

シリンダ内径Ｄ１２と、ピストン外径Ｄ２２との寸法差、つまりシリンダ１２とピストン２２との間隔は、シリンダ内周面とピストン外周面との間で、相対的な変位を妨げる粘性抵抗を発揮することができる寸法となるように設定されている。
そして、シリンダ内周面とピストン外周面との間に形成される空間が、流体流路４０に設定されている。つまり、流体流路４０は、径方向におけるシリンダ１２とピストン２２との間に形成され、シリンダ１２の内部とシリンダ１２の外部とを連通している。

ガイド機構３０は、ピストン２２とシリンダ１２との径方向への相対的な変位を規制しつつ、軸方向への相対的な変位を自在に可能とする構成で、ガイド軸３１、およびガイド軸受３２を備えている。
ガイド軸３１は、丸棒形状を備え、シリンダ１２の筒軸Ｃ１２と平行になるように、ピストンベース２１に支持されている。
ガイド軸受３２は、ガイド軸３１の軸方向への変位を自在に可能としつつ、径方向への変位を規制した状態で、ガイド軸３１を支持している。
なお、本実施形態では、ガイド機構３０は、シリンダ１２の周方向に対して等角度間隔に、４箇所配置されている（図１参照）。

次に、本実施形態の免震装置１の働きについて説明する。
ピストン側部材２０は、ガイド機構３０にガイドされていることで、ピストン２２が、シリンダ１２内での径方向への変位が規制されつつ、シリンダ１２内での鉛直方向（筒軸方向）への変位が、自在に可能となっている。つまり、ピストンベース２１とシリンダベース１１とが、筒軸方向に対して、相対的に変位可能に構成されている。

［待機状態］
本実施形態の免震装置１は、稼動している間は常に、図外の圧縮機で昇圧された空気が、供給管１４を通じて、シリンダ１２内に供給される。そして、シリンダ１２内に供給された空気は、ピストン２２を押上げつつ、流体流路４０から外部へ流出する。
供給される空気の圧力と供給量とは、ピストン２２を押上げる力と、ピストン２２に掛かる荷重Ｗとが釣合うように設定される。
なお、ピストン２２を押上げる力は、供給される空気の圧力と、ピストン２２の断面積との積で求められる。また、ピストン２２に掛かる荷重Ｗは、免震装置１が支える建物本体の重量、およびピストン側部材２０の重量の和で求められる。

たとえば、供給される空気の圧力と比べて、建物本体の重量が大きすぎる場合には、図３（ａ）に示すように、ピストン２２を押上げることができない。また、供給される空気の圧力と比べて、建物本体の重量が小さすぎる場合には、図３（ｂ）に示すように、ピストン２２を押上げきってしまう。そこで、図２に示すように、中間位置で釣り合い（平衡し）、ピストン２２が保持されるように、供給される空気の圧力、および供給量を調整する。

ピストン２２が平衡位置よりも下がり、ピストン２２とシリンダ１２との重なりが大きくなると、粘性抵抗が増加し、空気が抜けにくくなって、シリンダ内圧が上がり、ピストン２２を釣り合い位置側へ押上げる力が働く。
ピストン２２が平衡位置よりも上がり、ピストン２２とシリンダ１２との重なりが小さくなると、粘性抵抗が減少し、空気が抜けやすくなって、シリンダ内圧が下がり、ピストン２２に掛かる荷重Ｗによって、ピストン２２が釣り合い位置側へ下がる。
このような働きによって、供給される空気の供給量と、流体流路４０から流出する空気の流量とが釣合い、平衡位置に保持される。
揺れが入力されず、平衡位置に保持された状態を維持、継続しているのが、待機状態である。

なお、空気の供給量は、供給管１４のオリフィス１５によって、チョーク流れを作ることで、一定にすることができる。
また、流体流路４０からの流出量は、流体流路４０で作用する粘性抵抗、およびシリンダ１２内の圧力との関係で定まる。

［揺れ吸収状態］
次に、地震などによる上下方向の振動（揺れ）が、免震装置１に入力された場合について説明する。
地震の揺れによって、シリンダ側部材１０の位置が上昇する場合、供給される空気の圧力はそのままに、建物本体の重量が、一時的に増加したのと同様の状態になる。このため、増加した重量での平衡位置に向かって、ピストン２２とシリンダ１２とが相対的に近づく方向へ変位するとともに、流体流路４０を通じて流出する空気の量が増加する。
ところが、ピストン２２とシリンダ１２とが近づくことで、ピストン２２とシリンダ１２との重なりが、待機状態（平衡位置）よりも大きくなる。
そして、ピストン２２とシリンダ１２との重なりが大きくなると、流体流路４０の流路長が長くなり、流体流路４０を通じて流出する空気に働く粘性抵抗が増大し、空気が流体流路４０から流出しにくくなる。つまり、ピストン２２とシリンダ１２との間隔が、縮みにくくなる。
このような働きによって、シリンダ側部材１０が上昇する方向の揺れに対する応答に遅れが生じるとともに、入力される揺れに対する応答のオーバーシュートが抑制される。

また、地震の揺れによって、シリンダ側部材１０の位置が下降する場合、供給される空気の圧力はそのままに、建物本体の重量が、一時的に減少したのと同様の状態になる。このため、減少した重量での平衡位置に向かって、ピストン２２とシリンダ１２とが相対的に離れる方向に変位するとともに、流体流路４０を通じて流出する空気の量が減少する。
ところが、ピストン２２とシリンダ１２とが離れることで、ピストン２２とシリンダ１２との重なりが、待機状態（平衡位置）よりも小さくなる。
そして、ピストン２２とシリンダ１２との重なりが小さくなると、流体流路４０を通じて流出する空気に働く粘性抵抗が減少し、空気が流体流路４０から流出しやすくなる。つまり、ピストン２２とシリンダ１２との間隔が、縮みやすくなる。そして、ピストン２２には、建物本体の重量が掛かっているため、間隔の広がりが抑制される。
このような働きによって、シリンダ側部材１０が下降する方向の揺れに対する応答に遅れが生じるとともに、入力に対する応答のオーバーシュートが抑制される。
以上のような働きによって、免震装置１は、ばね定数の小さなばね材を備えているかのように振る舞い、揺れを吸収する。

次に、本実施形態の免震装置１の作用効果を説明する。
本実施形態では、粘性流体からなる作動流体としての空気が、密閉されずに、シリンダ１２内へ、ピストンを押上げる力と、ピストンに掛かる荷重とが釣合うように設定された圧力と供給量で供給されつつ、シリンダ１２外へ流出することで、揺れていない待機状態では、空気の圧力で被支持物としての建物本体を平衡位置で支えることができる。
また、地震等の揺れが入力されて、ピストン２２が往復動する揺れ吸収状態では、空気が、ばね定数の小さなばねのように振る舞い、被支持物と免震装置１が構成する固有振動数を下げつつ、揺れを吸収することができる。

また、本実施形態では、作動流体を空気とすることで、流体流路４０から流出した後に、回収しなくても周囲の環境へ影響を与えることがない。そして、シリンダ１２内に供給する空気を、装置の周囲から収集することができる。
このように、作動流体を循環させるための回収手段を設ける必要がないため、装置全体の小型化と、低コスト化を図ることができる。

本実施形態では、供給管１４内にオリフィス１５が配置されている。そして、作動流体である空気は、供給管１４、およびオリフィス１５を通じて、チョーク流れの状態で、図外の圧縮機からシリンダ１２内に供給される。また、シリンダ１２内に供給される空気の流量は、チョーク流れであることから、一定となっている。
なお、チョーク流れとは、オリフィス１５などの絞りによって、マッハ数Ｍ＝１の臨界状態になった流れのことである。チョーク流れになると、オリフィス１５前後の圧力差をさらに大きくしても流量をそれ以上流すことができないため、流量が一定となる。
このように、内径が所定の寸法に設定されたオリフィス１５を、供給管１４内に配置するという比較的単純な構成で、空気の供給量を一定にすることができる。
これによって、装置全体の構成、および運用方法を簡素化でき、より高い信頼性を発揮することができる。

本実施形態では、ガイド機構３０を備えることで、ピストン２２が往復動する際に、径方向に振れることによるシリンダ１２との衝突を防止することができる。
これによって、ピストン２２が往復動する際に、シリンダ１２をこじることがなくなり、よりスムーズな動きで揺れを吸収することができ、さらに免震性能を高めることができる。

また、本実施形態の免震装置１の構成とすることで、待機状態と揺れ吸収状態とで、運転モードを切換える必要がない。つまり、免震装置１を常に稼動しておくことで、突然発生する地震に対して、間髪入れずに揺れを吸収することができる
これによって、装置全体の構成、および運用方法を簡素化でき、より高い信頼性を発揮することができる。

なお、本実施形態では、シリンダ側部材１０が、地面側である建物の基礎部分に固定され、ピストン側部材２０が、被支持物側である建物本体に固定されるように配置されているが、このような形態に限定されるものではない。
たとえば、ピストン側部材２０が、地面側である建物の基礎部分に固定され、シリンダ側部材１０が、被支持物側である建物本体に固定されるように、第１実施形態の配置に対して、逆さまに配置することも可能である。
このような形態で、配置された場合にも、前述の構成と同様の作用効果が得られる。また、このような形態で配置することで、図外の圧縮機を建物本体側に配置することが容易になる。
これによって、震度の大きな揺れの最中であっても、シリンダ１２内への圧縮した空気の供給を安定して行えるため、免震装置１の信頼性をさらに高めることができる。

また、本実施形態の免震装置１は、建物本体の揺れを遮断するように、建物の基礎部分と、建物本体との間に配置されているが、このような形態に限定されるものではない。
たとえば、免震化されていない建物の室内に、小型化した本実施形態の免震装置１を設置して、室内に配置される物品を支え、物品に対する建物からの揺れを遮断する構成することも可能である。

また、前述の運用方法では、免震装置１を常に稼働していたが、このような運用方法に限定されるものではない。
たとえば、別の運用方法として、待機状態では、空気の供給を停止して、図３（ａ）に示すような状態で、建物本体を支える。そして、緊急地震速報等を受信するなどして、地震が発生する直前に空気の供給を開始し、図２の状態にする、というような運用方法をとることも可能である。

＜第１実施形態の別態様＞
次に、本発明の第１実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、前述の第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の免震装置１ａと前述の第１実施形態の免震装置１とで、大きく異なる構成は、シリンダ１２ａ、およびピストン２２ａの断面形状である。
前述の第１実施形態では、図２（ｂ）に示すように、シリンダ１２ａ、およびピストン２２ａの断面形状は、ともに円形である。
ところが、本態様では、シリンダ１２ａが、内歯歯車のような形状を備えとともに、ピストン２２ａが、外歯歯車のような形状を備えている。そして、スプライン軸が嵌り合うように、ピストン２２ａがシリンダ１２ａ内に、所定の間隔を空けつつ、挿通されている。
本態様のような形態とすることで、シリンダ１２ａとピストン２２ａとが対向する面積を広げることができるため、粘性抵抗をより強く作用させることができる。
これによって、作動流体を別の物質に代えずに粘性抵抗をより強く作用させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、前述の第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図５、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態の免震装置１Ａと前述の第１実施形態の免震装置１とで、大きく異なる構成は、流体流路４０の開閉を行う閉止機構５０を備えている点である。
閉止機構５０は、閉止部材５１、および閉止手段５２を備えている。
閉止部材５１は、円環形状を備え、中央部に開口する閉止円孔５１ａは、その孔径Ｄ５１ａが、ピストン外径Ｄ２２とほぼ同一に設定されている。そして、閉止部材５１は、ピストン２２の外周面上をガタ付くことなく、後述する閉止位置（図６（ａ）参照）と、後述する開放位置（図６（ｂ）参照）との間で、軸方向に沿って自在に移動可能に配置されている。また、閉止部材５１には、閉止円孔５１ａの縁部に、シール部５１ｂが設けられている。
シール部５１ｂは、半円形状の突起からなり、閉止部材５１が閉止位置に保持された状態では、流体流路４０の出口に圧接され、流体流路４０の出口を密閉する。

閉止手段５２は、閉止シリンダ５３、および閉止ピストン５４を備えている。
閉止シリンダ５３は、地面側の一端が閉止された円筒状形状を備え、シリンダ１２の外側に、シリンダ１２と平行に配置されている。また、閉止シリンダ５３の両端部には、作動管５５が接続されている。
作動管５５は、フランジ側が閉止側作動管５５ａに設定され、シリンダベース側が開放側作動管５５ｂに設定されている。
閉止ピストン５４は、閉止シリンダ５３の内径とほぼ同一の外径を備えた円板形状を備えている。また、閉止ピストン５４は、閉止シリンダ５３の内部を、軸方向に２つの領域に分けつつ、自在に移動可能に配置されている。
このような構成を備えた閉止機構５０は、閉止シリンダ５３内を閉止ピストン５４が往復動することで、ピストンシャフト５６を介して閉止ピストン５４に連結された閉止部材５１が、閉止位置と開放位置との間を変位し、流体流路４０の出口を開閉する。

待機状態（閉止位置）では、図６（ａ）に示すように、閉止側作動管５５ａ内を加圧しつつ、開放側作動管５５ｂ内を減圧、または大気開放する。そして、閉止側作動管５５ａと開放側作動管５５ｂとの差圧によって、閉止ピストン５４が開放側作動管５５ｂ側（図の下側）へ移動し、閉止部材５１が、流体流路４０の出口に圧接され、密閉する。
揺れ吸収状態（開放位置）では、図６（ｂ）に示すように、閉止シリンダ５３内を大気開放する。大気開放すると、流体流路４０内の空気の圧力によって、閉止部材５１が開放位置へ移動し、流体流路４０が開放される。
待機状態と揺れ吸収状態との切換えは、たとえば、緊急地震速報等を受信し、数秒後に震源からの揺れが到達するというタイミングで行う。

なお、閉止位置は、図６（ａ）に示すように、閉止部材５１が流体流路４０の出口を閉止し、シリンダ１２からの空気の流出を防止、または抑制する位置である。
また、開放位置は、閉止部材５１が流体流路４０の出口を開放し、シリンダ１２からの空気の流出を可能にする位置である。そして、開放位置に位置する閉止部材５１は、図６（ｂ）に示すように、フランジ１３とピストンベース２１との間に位置し、シリンダ側部材１０とともに変位する。
また、図６（ｃ）に示すような位置に別態様の開放位置を設定することも可能である。この開放位置の場合には、閉止側作動管５５ａ内を大気開放しつつ、開放側作動管５５ｂ内を加圧する。そして、閉止側作動管５５ａと開放側作動管５５ｂとの差圧によって、閉止部材５１をピストンベース２１に当接させ、ピストン側部材２０とともに変位させる。

本実施形態では、地震が発生していない待機時には、図６（ａ）に示すように、閉止部材５１を閉止位置に保持して、作動流体である空気のシリンダ１２からの流出を防止する。また、地震発生時（揺れ吸収状態）には、図６（ｂ）に示すように、閉止部材５１を開放位置に移動させて、空気をシリンダ１２から流出させる。
このような運用方法が可能になることによって、待機時には、空気の供給を停止することができる。
これによって、空気をシリンダ１２内へ供給するための運用コストが削減でき、免震装置１を低コストで運用することができる。

なお、流体流路４０の出口を閉止部材５１で閉止した状態を保持するために必要な仕事量は、ピストンを押上げる力と、ピストンに掛かる荷重とが釣合うように設定された圧力と供給量で空気を供給し続ける仕事量に比べて、ごく僅かで済ませることができる。これは、ピストン２２とシリンダ１２との間の間隔が、シリンダ内径Ｄ１２に比べて非常に小さいためである。
したがって、閉止部材５１を閉止位置に保持するために用いる閉止手段５２は、シリンダ１２に比べて、小径のものを採用することができる。
また、震源からの揺れが到達する直前に、空気の供給を開始する運用方法と比較して、本実施形態では、シリンダ１２内に空気がピストンを押上げる力と、ピストンに掛かる荷重とが釣合うように設定された圧力と供給量で充填された状態で待機しているため、地震に対して、迅速に対応することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、前述の第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図７に示すように、本実施形態の免震装置１Ｂと前述の第１実施形態の免震装置１とで、大きく異なる構成は、エアタンク６０を備えている点である。
エアタンク６０は、所定の容積を具備した略箱形状を備え、シリンダ１２の外側に配置されている。また、エアタンク６０は、その内部が、シリンダ１２の内部と、空気の行き来が自在に連通している。
このようなエアタンク６０を備えることによって、急激な揺れや振動に対して、エアタンク６０内の空気の圧縮、膨張で、吸収することができる。
これによって、さらに免震性能を高めることができる。
なお、シリンダ１２内部は、流体流路４０を通じて大気開放されている。このため、空気は圧縮、膨張で、揺れを吸収した後には、膨張、圧縮の振動を繰返さずに、供給される空気の圧力に収束する。つまりエアタンク６０は、一定容積の空気ばねよりもばね定数の小さなばねとして機能する。

＜第３実施形態の別態様＞
次に、本発明の第３実施形態の別態様について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、前述の第３実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図８に示すように、本態様の免震装置１Ｂａと前述の第３実施形態の免震装置１Ｂとで、大きく異なる構成は、エアタンク６０Ｂａの構成である。
本態様のエアタンク６０Ｂａは、ピストン２２の内部に形成されている。
本態様のように、エアタンク６０Ｂａをピストン２２の内部に形成することで、前述の第３実施形態のようにシリンダ１２の外側にエアタンク６０を配置する形態よりも装置全体が簡素化され、軽量化することができる。
また、本態様の形態とすることで、免震装置１を設置する空間が狭く、シリンダ１２の外部にエアタンク６０を設置できない場合であっても、エアタンク６０Ｂａを設置することができる。

さらに、ピストン２２の内部に、エアタンク６０Ｂａの形成が可能となることで、シリンダ側部材１０、およびピストン側部材２０のどちらに対してもエアタンク６０、６０Ｂａの設置が可能になる。
これによって、建物の基礎部分側に設置される部材が、シリンダ側部材１０、またはピストン側部材２０のどちらであっても、建物の基礎部分側に配置される部材の構成をより簡素化することができ、震度の大きな揺れに対して、安定した動作を行うことができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、前述の第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の免震装置１Ｃと前述の第１実施形態の免震装置１とで、大きく異なる構成は、流体流路４０Ｃを形成する構成である。
本実施形態では、流体流路４０Ｃが、シリンダ１２、ピストン２２、およびシリンダ１２とピストン２２との間に設置されるガイド体７０Ｃで構成されている。
ガイド体７０Ｃは、円環状の外形形状を備え、円環形状の外径Ｄ７０ａが、シリンダ内径Ｄ１２とほぼ一致し、円環形状の内径Ｄ７０ｂが、ピストン外径Ｄ２２と一致するように設定された部材で構成されている。また、ガイド体７０Ｃには、その円環部分に、筒軸方向に沿って貫通する流路孔７１が、周方向に等間隔で複数開口している。
ガイド体７０Ｃは、ピストン２２の外周に、筒軸方向に所定の間隔を空けて、複数配置されており、ピストン２２とともに往復動する。そして、粘性抵抗は、ガイド体７０Ｃとガイド体７０Ｃとの間の領域で発揮される。
つまり、ガイド体７０Ｃを設置することによって、ピストン２２の外周面とシリンダ１２の内周面とが対向する面積により、粘性抵抗を調整することができる。

本実施形態のように、ガイド体７０Ｃを設置することによって、径方向におけるシリンダ１２とピストン２２との間隔を所定の間隔（寸法）に保持しつつ、流体流路４０を形成することができる。
したがって、作動流体の流通を妨げることなく、ピストン２２が往復動する際に、径方向に振れることによるシリンダ１２との衝突を防止することができる。
これによって、ピストン２２が往復動する際に、シリンダ１２をこじることがなくなり、よりスムーズな動きで揺れを吸収することができ、さらに免震性能を高めることができる。
また、ガイド体７０Ｃを設置することで、ピストン２２の外周面とシリンダ１２の内周面とが対向する面積が、ガイド体７０Ｃを設置しない場合よりも小さくなるため、粘性抵抗の作用を低減することができる。
これによって、作動流体を別の物質に代えずに、粘性抵抗の作用を低減することができる。

＜第４実施形態の第１別態様＞
次に、本発明の第４実施形態の第１別態様について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、前述の第４実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図１０に示すように、本態様の免震装置１Ｃａと前述の第４実施形態の免震装置１とで、大きく異なる構成は、ガイド体７０Ｃａの構成である。
本態様では、円環状のガイド体７０Ｃの代わりに、筒状のガイド体７０Ｃａが配置されている。
本態様のガイド体７０Ｃａは、外径Ｄ７０ａがシリンダ内径Ｄ１２と同一に設定されつつ、内径Ｄ７０ｂがピストン外径Ｄ２２とほぼ同一に設定され、シリンダ１２内に固定されている。また、ガイド体７０Ｃａは、その内周面に、筒軸方向に沿った矩形溝７２が複数形成されており、この矩形溝７２とピストン２２の外周面とで流体流路４０Ｃａが形成されている。そして、ガイド体７０Ｃａは、ピストン２２が往復動する際に、シリンダ１２内に固定された状態で、その内周面がピストン２２の外周面に摺接する。
本態様のガイド体７０Ｃａの形態とした場合でも、前述の第４実施形態と同様の作用効果が得られる。

＜第４実施形態の第２別態様＞
次に、本発明の第４実施形態の第２別態様について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、前述の第４実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図１１に示すように、本態様の免震装置１Ｃｂと前述の第４実施形態の免震装置１とで、大きく異なる構成は、ガイド体７０Ｃｂの構成である。
本態様では、円環状のガイド体７０Ｃの代わりに、筒状のガイド体７０Ｃｂが配置されている。
本態様のガイド体７０Ｃｂは、外径Ｄ７０ａがシリンダ内径Ｄ１２とほぼ同一に設定されつつ、内径Ｄ７０ｂがピストン外径Ｄ２２と同一に設定され、ピストン２２の外周に固定されている。また、ガイド体７０Ｃｂは、その内周面に、筒軸方向に沿った台形溝７３が複数形成されており、この台形溝７３とシリンダ１２の内周面とで流体流路４０Ｃｂが形成されている。そして、ガイド体７０Ｃｂは、ピストン２２が往復動する際に、シリンダ１２内に固定された状態で、その外周面がシリンダ１２の内周面に摺接する。
本態様のガイド体７０Ｃｂの形態とした場合でも、前述の第４実施形態と同様の作用効果が得られる。

１ 免震装置
１２ シリンダ
２２ ピストン
３０ ガイド機構
４０ 流体流路
５１ 閉止部材
６０ エアタンク
７０Ｃ ガイド体

Claims (6)

1. 一端が閉止された筒形状を具備し、地面側と被支持物側のどちらか一方に設置されるシリンダと、
   該シリンダの内部を筒軸方向に沿って相対的に変位可能に構成され、地面側と被支持物側の他方に設置されるピストンと、
   径方向における該シリンダと該ピストンとの間に、該シリンダの内部と該シリンダの外部とを連通する流体流路と、
   粘性流体からなり、該シリンダの内部に、該ピストンを押上げる力と、該ピストンに掛かる荷重とが釣合うように設定された圧力と供給量で供給されつつ、該流体流路を通じて該シリンダの外部へ流出する作動流体と、
   前記流体流路を閉止する閉止位置と、該流体流路を開放する開放位置との間で移動可能な閉止部材と、
   を備える
   ことを特徴とする免震装置。
2. 前記作動流体が、
   空気からなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
3. 前記作動流体は、
   チョーク流れの状態で、前記シリンダの内部に供給される
   ことを特徴とする請求項２に記載の免震装置。
4. 所定の容積を具備し、前記シリンダの内部に連通するエアタンクを備える
   ことを特徴とする請求項２、または請求項３に記載の免震装置。
5. 前記ピストンと前記シリンダとの径方向への相対的な変位を規制しつつ、該ピストンと該シリンダとの軸方向への相対的な変位を可能に支持するガイド機構を備える
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の免震装置。
6. 径方向における前記シリンダと前記ピストンとの間隔を所定の間隔に保持しつつ、前記流体流路を形成するガイド体を備える
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の免震装置。

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