JP2000074139A - Base isolation device - Google Patents
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- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物、機械、電
算機、高価な器物等に用いる地震動に対する転動体によ
る免震装置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a seismic isolation device using rolling elements for earthquake motion used for buildings, machines, computers, expensive equipment, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来技術として、本発明者による支持体
上の湾曲面と被支持体下の湾曲面との間に転動可能な円
形断面棒状の転動体すなわちころを挟み、転動体両端の
中央部と回動可能に支持体及び被支持体に連結されたリ
ンク機構とを有する免震装置がある(特開平10−87
63号公報記載、以下ころタイプと略称する)。又本発
明者によって開発された、支持体上に湾曲面の案内部材
を取り付け、被支持体を軸線回りに転動可能な転動体す
なわち車軸とその回りに転動可能な車輪によって支持す
る免震装置がある(特公平6−74609号公報記載、
以下車輪タイプと略称する)。これらの免震装置を実際
に使用する場合には、免震装置を支持体と被支持体間に
被支持体の重量や形状に応じて複数個を並べて配設する
ものである。2. Description of the Related Art As a prior art, a rolling member having a rod-shaped circular cross section, that is, a roller having a round cross section, is sandwiched between a curved surface on a support and a curved surface below a supported member by the present inventor. There is a seismic isolation device having a central portion and a link mechanism rotatably connected to a supporting member and a supported member (Japanese Patent Laid-Open No. 10-87).
No. 63, hereinafter abbreviated as a roller type). Also, a seismic isolation device developed by the inventor, in which a guide member having a curved surface is mounted on a support and the supported member is supported by a rolling element that can roll around an axis, that is, an axle and wheels that can roll around the axle. There is a device (described in Japanese Patent Publication No. 6-74609,
Hereinafter, it is abbreviated as a wheel type). When these seismic isolation devices are actually used, a plurality of seismic isolation devices are arranged between the support and the supported object in accordance with the weight and shape of the supported object.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術の免震装
置は、変位状態での復元力が被支持体の重量に比例し、
固有振動数は重量に無関係であり、長周期の地震動に対
しても効果的に免震を行なうことができるものである。
このうちころタイプは、例えば図3(a)、(b)、
(c)に示すように、支持体2と被支持体3の間に、上
部レール105と下部レール104間にころ101を介
在せしめ1ユニットとし、このユニットを上下2段直交
配設して免震装置100とし、この免震装置100を前
後左右位置に4組配設している。次に免震装置100を
正面よりみて、左右方向Xの地震動発生による最大変位
時においては、図3(c)に示す上段ユニットについて
みると、上部レール105の凹状の中心である最高部分
と支持体2に固着された下部レール104の凹状面の中
心である最低部分との水平方向最大変位を示す片ストロ
ークSは、一個の免震装置100の下部レール104の
凹状の長手方向全長Lに略等しく、左右両側の移動距離
を併せた全ストローク2Sに安定的に対応するために
は、左右一対の免震装置100の全長を合わせて2Lと
なる。例えば阪神淡路大震災級の地震動では、全ストロ
ーク2Sは約500mm、左右一対の免震装置100の
合計全長2Lを500mm、1個の全長Lは約250m
mにとればよい。したがって、下部レール104の長さ
は短くて済むので装置をコンパクトに納めることができ
る。しかしながら、ころ単独では減衰力が生じないので
別の装置で減衰力を付加する必要があり、又ころが脱落
したり、ころを上下に挟んだ凹状面にデッドロック状態
に陥ることがあり、このため前記特開平10−8763
号公報記載のものは、特殊なリンク機構を設けてころの
動きを制約することにしている。更に特別なダンパー若
しくはばねの減衰装置又は特別な枠体を付加したものも
ある。一方車輪タイプは、車輪と車軸の摩擦が減衰力と
して有効に作用するため、特別な減衰装置を必要とせず
構造が簡単であるが、想定する地震動の全振幅に対応す
る全ストローク2Sに対してレール全長Lは前記ころタ
イプの約2倍にとる必要があり、例えば阪神淡路大震災
級の地震動では、全ストローク2Sは約500mm、一
個の免震装置全長Lは約500mm、一対合わせて約1
000mmとなり、装置が大型化するという課題を有し
ている。これに対し、本発明は車輪タイプを改良し、車
輪と車軸による減衰力を有効利用し特別の減衰装置を必
要とせず、更に装置の大きさをころタイプに近似して小
さくとることができ、装置の小型化が計れ、低荷重から
重荷重まで広範囲な被支持体に適用可能な簡易な免震装
置を得ることを目的とする。In the above seismic isolation device of the prior art, the restoring force in the displaced state is proportional to the weight of the supported member,
The natural frequency is independent of the weight, and can be effectively isolated from long-period ground motions.
The roller type is, for example, shown in FIGS.
As shown in (c), a roller 101 is interposed between the upper rail 105 and the lower rail 104 between the support 2 and the supported body 3 to form one unit. Four sets of seismic isolation devices 100 are provided at front, rear, left and right positions. Next, when the seismic isolation device 100 is viewed from the front and at the time of the maximum displacement due to the occurrence of the seismic motion in the left-right direction X, as for the upper unit shown in FIG. The one-stroke S indicating the maximum horizontal displacement with respect to the lowest portion which is the center of the concave surface of the lower rail 104 fixed to the body 2 is substantially equal to the concave longitudinal length L of the lower rail 104 of one seismic isolation device 100. Equally, in order to stably cope with the entire stroke 2S including the moving distances on the left and right sides, the total length of the pair of left and right seismic isolation devices 100 is 2L. For example, in the case of the Hanshin-Awaji Earthquake-grade earthquake motion, the total stroke 2S is approximately 500 mm, the total length 2L of the pair of right and left seismic isolation devices 100 is 500 mm, and the total length L is approximately 250 m.
m. Therefore, the length of the lower rail 104 can be reduced, and the apparatus can be compactly stored. However, since the roller alone does not generate damping force, it is necessary to add damping force with another device, and the roller may fall off or fall into a deadlock state on the concave surface sandwiching the roller vertically. For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-8763
In the device described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-260, a special link mechanism is provided to restrict the movement of the rollers. In addition, some have special dampers or spring damping devices or special frames. On the other hand, the wheel type does not require a special damping device and has a simple structure because the friction between the wheel and the axle effectively acts as a damping force. However, for the full stroke 2S corresponding to the full amplitude of the assumed seismic motion, The total rail length L must be about twice that of the roller type. For example, in the case of the Hanshin-Awaji Earthquake-grade earthquake motion, the total stroke 2S is approximately 500 mm, the total length L of one seismic isolation device is approximately 500 mm, and the total length of the pair is approximately 1 mm.
000 mm, and there is a problem that the size of the apparatus is increased. On the other hand, the present invention improves the wheel type, effectively utilizes the damping force by the wheel and the axle, does not require a special damping device, and can further reduce the size of the device by approximating the roller type, It is an object of the present invention to obtain a simple seismic isolation device that can be downsized and applicable to a wide range of supported members from low loads to heavy loads.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、請求項1の発明にあっては、支持体と被
支持体間に介在して装着され、前記支持体に固設され中
央部が最低部分をなす凹状の下部レールと、前記下部レ
ールに係合する下部車輪と該下部車輪を直接又は軸受け
を介して回動可能に軸支する下部車軸と、前記被支持体
に固設され中央部が最高部分なし前記下部レール上方に
向合わせの向きに配設された凹状の上部レールと、前記
上部レールに係合する上部車輪と該上部車輪を直接又は
軸受けを介して回動可能に軸支し前記下部車軸と平行す
る上部車軸と、前記下部車軸及び上部車軸を互いに固着
する支持材をもったハウジングとを備え、地震動により
前記各車輪がそれぞれ独立に各車軸回りに回動しつつ前
記各レールに沿って転動し前記被支持体を免震可能とし
た免震装置により解決した。請求項2の発明にあって
は、下部車輪及び下部車軸の組合せと上部車輪及び上部
車軸の組合せのうちの一方の組合せを各一対とし、他方
の組合せを各一又は一対とした請求項1に記載の免震装
置とすることができる。請求項3の発明にあっては、各
車輪及び車軸の軸芯が実質的に三角形、方形又は台形の
いずれかの頂点部に配設されている請求項2に記載の免
震装置とすることができる。請求項4の発明にあって
は、各車輪及び車軸の軸芯が実質的に平行四辺形の頂点
部に配設され、地震動非作動時の基準状態において水平
方向にみて下部レール中部の最低部分位置と上部レール
中部の最高部分位置とが両端部側に隣接する下部車輪及
び上部車輪の軸心間距離と実質的に同じずれを有してい
る請求項2に記載の免震装置とすることができる。請求
項5の発明にあっては、支持材として一対の板材を用い
た請求項1〜4のいずれかに記載の免震装置とすること
ができる。請求項6の発明にあっては、一対の支持材間
に跨がって各車輪を避けた位置に棒状連結材が固着され
ている請求項5に記載の免震装置とすることができる。According to the present invention, in order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the apparatus is mounted between a support and a supported body, and is fixed to the support. A concave lower rail having a lowest central portion, a lower wheel engaging with the lower rail, a lower axle rotatably supporting the lower wheel directly or via a bearing, and the supported body. A concave upper rail which is fixed to the upper part and has a central portion without the highest part, and which is disposed in a facing direction above the lower rail; an upper wheel engaging with the upper rail; and the upper wheel directly or via a bearing. An upper axle rotatably supported and parallel to the lower axle, and a housing having a support member for fixing the lower axle and the upper axle to each other, wherein each of the wheels is independently rotated around each axle by seismic motion. Along each rail while rotating The rolling was the object support were resolved by seismic isolation can and the seismic isolation device. In the invention of claim 2, one of the combinations of the combination of the lower wheel and the lower axle and the combination of the upper wheel and the upper axle is a pair, and the other combination is one or a pair. The described seismic isolation device can be used. In the invention according to claim 3, the seismic isolation device according to claim 2, wherein the axis of each wheel and axle is substantially disposed at the vertex of any one of a triangle, a square, and a trapezoid. Can be. According to the invention of claim 4, the axis of each wheel and axle is disposed substantially at the apex of the parallelogram, and the lowest part of the middle portion of the lower rail when viewed horizontally in the reference state when seismic motion is not activated. 3. The seismic isolation device according to claim 2, wherein the position and the highest part of the middle portion of the upper rail have substantially the same deviation as the distance between the axes of the lower wheel and the upper wheel adjacent to both ends. Can be. According to the invention of claim 5, the seismic isolation device according to any one of claims 1 to 4, wherein a pair of plate members is used as the support member. According to the invention of claim 6, the seismic isolation device according to claim 5, wherein the bar-shaped connecting member is fixed at a position straddling a pair of supporting members and avoiding each wheel.
【0005】請求項7の発明にあっては、下部レールは
支持体上に固設され長手に延びる下部基部と、前記下部
基部に垂直方向に立設し長手に延びる下部レール部と、
前記下部レール部に中央部が最低部分であって両端部に
向って徐々に高くなる略一定幅の開口部が穿設された下
部転動面とを有し、上部レールは被支持体下に固設され
長手に延びる上部基部と、前記上部基部に垂直方向に立
設し長手に延びる上部レール部と、前記上部レール部に
中央部が最高部分であって両端部に向って徐々に低くな
る略一定幅の開口部が穿設された上部転動面とを有し、
前記下部及び上部転動面を対称位置に向合せて配設し、
地震動により各車輪が前記各転動面に沿い前記開口部に
拘束下で転動可能とされている請求項1〜6のいずれか
に記載の免震装置とすることができる。請求項8の発明
にあっては、請求項1〜7のいずれかに記載の免震装置
において、支持材間に複数の下部車輪及び上部車輪を間
隔をおいて直列に配設した免震装置とすることができ
る。請求項9の発明にあっては、請求項8に記載の免震
装置において、隣接する下部車輪及び上部車輪間に下部
車軸及び上部車軸を貫通して嵌着した隣接する各車輪間
隔より僅かに小さい幅を有する補強材を配設した免震装
置とすることができる。請求項10の発明にあっては、
請求項8又は9に記載の免震装置において、下部レール
のレール面下方両端部に該レール面に平行して刻設され
た下部案内面と、上部レールのレール面上方両端部に該
レール面に平行して刻設された上部案内面と、上下長手
に延びる支持材をもったハウジングと、前記支持材の上
下端部に固着された軸の内側端部に回動自在なローラ状
のカムフォロアとを備え、地震動による各車輪の転動に
連動して前記カムフォロアが前記下部案内面及び上部案
内面に沿って転動可能とされている免震装置とすること
ができる。請求項11の発明にあっては、請求項1〜1
0のいずれかに記載の免震装置において、各車輪に各車
軸をそれぞれ固着し該各車軸をハウジングの開口部に直
接又は軸受けを介して回動可能に支持せしめた免震装置
とすることができる。請求項12の発明にあっては、請
求項1〜11のいずれかに記載の免震装置の少なくとも
一対を下部レール及び上部レールの車輪転動方向を互い
に直角になるよう支持体上に二段重ねして固着し、直交
する二方向成分を含む地震動により各車輪がそれぞれ各
車軸回りに回動しつつ各レールに沿って転動し被支持体
を免震可能とした免震装置とすることができる。According to the present invention, the lower rail is fixed on a support and extends longitudinally; a lower rail erected perpendicularly to the lower base and extends longitudinally;
The lower rail portion has a lower rolling surface in which a substantially constant width opening is formed, the center portion of which is the lowest portion and gradually increases toward both ends, and the upper rail is located below the supported member. An upper base fixedly and extending longitudinally, an upper rail vertically standing on the upper base and extending longitudinally, and a central portion of the upper rail being the highest portion and gradually lowering toward both ends; Having an upper rolling surface with an opening having a substantially constant width,
The lower and upper rolling surfaces are arranged in a symmetrical position,
The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 6, wherein each wheel is allowed to roll under restraint at the opening along the rolling surface by the seismic motion. According to the invention of claim 8, in the seismic isolation device according to any one of claims 1 to 7, a plurality of lower wheels and upper wheels are arranged in series between the support members at intervals. It can be. According to the ninth aspect of the present invention, in the seismic isolation device according to the eighth aspect, the distance between each adjacent wheel which is fitted between the adjacent lower wheel and upper wheel through the lower axle and the upper axle is slightly smaller. A seismic isolation device provided with a reinforcing material having a small width can be provided. In the invention of claim 10,
10. The seismic isolation device according to claim 8, wherein a lower guide surface is engraved on both lower ends of the lower rail in parallel with the rail surface, and the rail surfaces are formed on both upper ends of the upper rail surface. A housing having an upper guide surface engraved in parallel with the housing, a support member extending vertically and longitudinally, and a roller-shaped cam follower rotatable around an inner end of a shaft fixed to upper and lower ends of the support member. And the cam follower can roll along the lower guide surface and the upper guide surface in conjunction with the rolling of each wheel due to the seismic motion. In the invention of claim 11, claims 1 to 1
0, wherein each axle is fixed to each wheel, and each axle is rotatably supported at an opening of the housing directly or via a bearing. it can. According to a twelfth aspect of the present invention, at least one pair of the seismic isolation devices according to any one of the first to eleventh aspects is mounted on a support so that the wheel rolling directions of the lower rail and the upper rail are perpendicular to each other. A seismic isolation device that is stacked and fixed, and each wheel rotates along each rail while rotating around each axle by seismic motion including orthogonal two-way components, enabling the supported body to be isolated. Can be.
【0006】本発明の免震装置に用いる構成要素のう
ち、共通するものについて説明する。支持体としては、
免震装置が固定できるものであればよく、例えば、床・
基礎又はこれらの上の定着物・固着物又は構造物等があ
る。レールの材質としては、金属、堅木、硬質プラスチ
ック、FRP、ガラス、セラミック等が用い得るが、最
も汎用されるのは炭素鋼又はステンレス鋼で、被支持体
の重量や使用条件によって材質及びサイズが選択され
る。レールの凹状の形状は、特に限定はないが所望のば
ね常数を得るため、鉛直切断面を最低又は最高部分を有
し通常対称形状の例えば円弧、放物線、双曲線、直線等
の単独又は組み合わせで曲率一定又は可変としたものが
用いられ、地震非作動時に被支持体が最低レベル位置で
ある基準状態にあるように選択されている。復元力の特
性としては、例えば特公平6−74609号公報記載の
通りのものが用いられる。又下部レールの凹状形状の端
部に車輪を載置する受皿部を設け、地震動発生時に車輪
が中央部に移動することとしてもよい。更にレールの両
端部には例えばゴム、ばね材、レールの急斜面、レール
の曲げ等よりなるストッパーを配設するのが好ましい。
車輪及び車軸の構成は、軸線回りに転動可能な転動体で
あれば特に限定はない。車輪、車軸及び連結材の材質と
しては、金属、セラミック又は硬質プラスチック等が用
い得るが、最も汎用されるのは炭素鋼又はステンレス鋼
で、硬質プラスチックは軽荷重に用いられ、被支持体の
重量や使用条件によって材質及びサイズが選択される。
車輪としては、転がり軸受け又は無給油軸受け等付きが
好ましく、既製品のものも用いることができる。The common components among the components used in the seismic isolation device of the present invention will be described. As a support,
Any device can be used as long as the seismic isolation device can be fixed.
There are foundations or fixings / fixed objects or structures on them. As the material of the rail, metal, hardwood, hard plastic, FRP, glass, ceramic, etc. can be used, but the most widely used is carbon steel or stainless steel, and the material and size depend on the weight and use conditions of the supported body. Is selected. The concave shape of the rail is not particularly limited, but in order to obtain a desired spring constant, the vertical cut surface has a minimum or a maximum portion, and usually has a symmetrical shape such as an arc, a parabola, a hyperbola, a straight line or a curvature alone or in combination. A constant or variable one is used, and is selected so that the supported body is in the reference state at the lowest level when the earthquake is not operating. As the characteristics of the restoring force, for example, those described in Japanese Patent Publication No. 6-74609 are used. Further, a receiving portion for mounting the wheel may be provided at the concave end of the lower rail, and the wheel may move to the central portion when an earthquake motion occurs. Further, it is preferable to provide stoppers made of rubber, spring material, steep slopes of the rails, bending of the rails, and the like at both ends of the rails.
The configuration of the wheel and the axle is not particularly limited as long as it is a rolling element that can roll around the axis. As the material of the wheels, axles and connecting members, metals, ceramics or hard plastics can be used, but the most commonly used are carbon steel or stainless steel, and hard plastics are used for light loads, and the weight of the supported body is high. The material and size are selected according to the usage conditions.
The wheels are preferably provided with rolling bearings or oil-free bearings, and ready-made ones can also be used.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き説明する。図1は、本発明の免震装置の第1例の一部
で、(a)C・C方向視正面図、(b)正面図、(c)
A・A断面側面図、(d)B・B断面側面図である。図
2は、図1の免震装置の作動を示す概略正面図で、
(a)基準状態時、(b)中間変位時、(c)最大変位
時である。図3は、従来のころタイプ免震装置の(a)
基準状態時の概略平面図、(b)(a)の概略正面図、
(c)最大変位時の概略正面図である。図4は、図1の
免震装置第1例を組合わせた(a)基準状態時の概略平
面図、(b)(a)の概略正面図、(c)最大変位時の
概略正面図である。図5は、(a)図1の免震装置の車
輪部分の挙動を示し中間変位時の概略正面図、(b)
(a)の基準状態時の概略正面図、(c)従来のころタ
イプ免震装置のころ部分の挙動を示し中間変位時の概略
正面図である。図6は、本発明の免震装置の第2例を示
す概略正面図で、(a)基準状態時、(b)最大変位時
である。図7は、本発明の免震装置の第3例で、(a)
平面図、(b)正面図である。図8は、図7の免震装置
の一部拡大図で(a)D・D断面正面図、(b)E・E
断面側面図である。図9は、本発明の免震装置の第4例
で、(a)平面図、(b)正面図である。図10は、図
9の免震装置の車輪部分拡大図で(a)正面図、(b)
F・F断面正面図、(c)平面図、(d)G・G断面平
面図である。図11は、本発明の免震装置の第5例で、
下半分は正面図で示し、上半分は中央縦断面図で示して
いる。図12は、本発明の免震装置の第6例を示す概略
正面図で、(a)基準状態時、(b)最大変位時、
(c)変形例の基準状態時である。図13は、本発明の
免震装置の第7例を示す概略正面図で、(a)基準状態
時、(b)最大変位時である。以下においては、免震装
置を正面よりみて、左右、上下、前後として説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a part of a first example of a seismic isolation device of the present invention, in which (a) a front view as viewed in the direction of CC, (b) a front view, and (c).
It is an A-A sectional side view, and (d) is a BB sectional side view. FIG. 2 is a schematic front view showing the operation of the seismic isolation device of FIG.
(A) at reference state, (b) at intermediate displacement, (c) at maximum displacement. Fig. 3 shows (a) the conventional roller-type seismic isolation device.
Schematic plan view in a reference state, schematic front views of (b) and (a),
(C) It is a schematic front view at the time of maximum displacement. FIG. 4 is a schematic plan view (a) in a reference state, (b) a schematic front view in (a), and (c) a schematic front view in maximum displacement in which the first example of the seismic isolation device in FIG. 1 is combined. is there. 5A is a schematic front view showing the behavior of the wheel portion of the seismic isolation device of FIG. 1 at the time of intermediate displacement, and FIG.
It is a schematic front view at the time of a standard state of (a), and (c) is a schematic front view at the time of intermediate displacement which shows behavior of the roller part of the conventional roller type seismic isolation device. FIG. 6 is a schematic front view showing a second example of the seismic isolation device of the present invention, in which (a) is in a reference state and (b) is in a maximum displacement state. FIG. 7 shows a third example of the seismic isolation device of the present invention.
It is a top view, (b) It is a front view. Fig. 8 is a partially enlarged view of the seismic isolation device of Fig. 7, (a) D-D cross-sectional front view, (b) E-E
It is sectional side view. FIG. 9 is a fourth example of the seismic isolation device of the present invention, in which (a) is a plan view and (b) is a front view. 10: is a wheel part enlarged view of the seismic isolation device of FIG. 9, (a) Front view, (b)
It is FF sectional front view, (c) top view, and (d) GG sectional plan view. FIG. 11 is a fifth example of the seismic isolation device of the present invention.
The lower half is shown in a front view and the upper half is shown in a central longitudinal section. FIG. 12 is a schematic front view showing a sixth example of the seismic isolation device of the present invention, in which (a) a reference state, (b) a maximum displacement,
(C) The reference state of the modified example. FIG. 13 is a schematic front view showing a seventh example of the seismic isolation device of the present invention, in which (a) is in a reference state and (b) is in a maximum displacement state. Hereinafter, the seismic isolation device will be described as left and right, up and down, and front and rear when viewed from the front.
【0008】図1について、本発明第1例の免震装置1
の構成を説明する。同一の構成は一部符号を省略してあ
る。免震装置1は、支持体2と被支持体3間に介在して
装着され、下部レール4、上部レール5、車輪7、車軸
8及びハウジング6とを備えている。下部レール4は支
持体2上に固設され、中央部が最低部分であって両端部
に向って徐々に高くなる凹状の形状として例えば円弧面
に形成され、上部レール5は被支持体3下に固設され、
中央部が最高部分であって両端部に向って徐々に低くな
る凹状の形状として例えば円弧面に形成され、下部レー
ル4上方に上部レール5は円弧面を向合せにして配設さ
れている。車輪7は、下部レール4及び上部レール5を
長手方向すなわち車輪転動方向左右に見て上下左右対称
位置に4個配設され、下部レール4に係合する左右一対
の下部車輪7a、7aと、上部レール5に係合する左右
一対の上部車輪7b、7bとを有している。車軸8は、
上下左右対称位置に4本配設され、下部車輪7a、7a
を回動自在に軸支する左右一対の下部車軸8a、8a
と、上部車輪7b、7bを回動自在に軸支する左右一対
の上部車軸8b、8bとを有し、各車軸はそれぞれ平行
とされている。ここで、下部車軸8a、8a及び上部車
軸8b、8bは固着具として例えばスナップリング8
c、8c及び8d、8dによって後述するハウジング6
の支持材6a、6aに固着されている。スナップリング
8c、8c及び8d、8dに代えて、下部車軸8a、8
a及び上部車軸8b、8b前後端部にねじを刻設しナッ
ト締めによって固着してもよい。又各車輪と車軸間に無
給油軸受け、転がり軸受け等の別体の軸受け9を介在さ
せると安定した摩擦が得られるので好ましいが、軽荷重
や車輪と車軸に硬質プラスチックを用いた場合には介在
は不要である。下部車輪7a、7a及び上部車輪7b、
7bには、両縁側にフランジ7c及び7dをそれぞれ形
成するのが好ましく、各々下部レール4及び上部レール
5に係合して脱輪を防止している。Referring to FIG. 1, a seismic isolation device 1 according to a first embodiment of the present invention.
Will be described. The same components are partially omitted from the reference numerals. The seismic isolation device 1 is mounted between the support 2 and the supported member 3 and includes a lower rail 4, an upper rail 5, wheels 7, an axle 8, and a housing 6. The lower rail 4 is fixed on the support 2, and is formed, for example, in an arc shape as a concave shape in which the central portion is the lowest portion and gradually increases toward both ends, and the upper rail 5 is located below the supported member 3. Is fixed in
The central part is the highest part and is formed in a concave shape, for example, having a concave shape that gradually decreases toward both ends. The upper rail 5 is disposed above the lower rail 4 with the circular surfaces facing each other. The four wheels 7 are arranged at four symmetrical positions in the vertical and horizontal directions when viewing the lower rail 4 and the upper rail 5 in the longitudinal direction, that is, in the wheel rolling direction left and right, and a pair of left and right lower wheels 7a and 7a that engage with the lower rail 4 are provided. , And a pair of left and right upper wheels 7b, 7b that engage with the upper rail 5. The axle 8
Four wheels are arranged at symmetrical positions in the vertical and horizontal directions, and the lower wheels 7a, 7a
Right and left lower axles 8a, 8a rotatably supporting the
And a pair of left and right upper axles 8b, 8b rotatably supporting the upper wheels 7b, 7b, and each axle is parallel to each other. Here, the lower axles 8a, 8a and the upper axles 8b, 8b are used as fasteners such as snap rings 8
c, 8c and 8d, 8d
Are fixed to the supporting members 6a, 6a. Instead of the snap rings 8c, 8c and 8d, 8d, the lower axles 8a, 8
a and screws at the front and rear ends of the upper axles 8b, 8b, and may be fixed by tightening nuts. It is preferable to provide a separate bearing 9 such as a non-lubricated bearing or a rolling bearing between each wheel and the axle, because stable friction can be obtained. Is unnecessary. Lower wheels 7a, 7a and upper wheels 7b,
It is preferable to form flanges 7c and 7d on both sides of the edge 7b, respectively, and engage with the lower rail 4 and the upper rail 5, respectively, to prevent derailing.
【0009】ハウジング6は、上下左右対称位置に穿設
された孔に下部車軸8a、8a及び上部車軸8b、8b
の前後端部が嵌着され固着具のスナップリング8c、8
c及び8d、8dによって固着された前後一対の略方形
板状で平行におかれた支持材6a、6aと、支持材6
a、6aの中心部間に跨がって固着された断面円形の棒
状連結材6bとを有している。支持材6a、6aの形状
は、略方形に限定されず、上下左右対称位置に各車軸を
固着可能であればよく、支持材6aに穿設された孔の中
心、各車輪7及び車軸8の軸芯は方形の頂点部に配設さ
れている。この連結材6bは支持材6a、6aを平行に
し強度保持のためには有効であるが、下部車軸8a、8
a及び上部車軸8b、8bの固着により代えてもよく、
又支持材6a、6aの中心部間でなく各車輪を避けた位
置であればよく、断面形状は円形でなくてもよい。上記
構成により、車輪7のうち下部車輪7a、7aは支持材
6a、6aに固着された下部車軸8a、8a回りに回動
しつつ下部レール4に沿い、上部車輪7b、7bは支持
材6a、6aに固着された上部車軸8b、8b回りに回
動しつつ上部レール5に沿い、それぞれ独立して転動可
能とされている。前記した免震装置1は単独使用の場合
であるが、例えば図4(a)(b)に示す通り、一対の
前記免震装置1を下部レール4及び上部レール5の車輪
転動方向を互い直角方向になるよう左右方向X及び前後
方向Yに支持体2上に二段重ねし相互に固着し支持体2
上に固設して1ユニットとしたものを被支持体3の四隅
部に4ユニット配設したものである。軽荷重の場合は二
段重ねした1ユニットのみで左右方向X及び前後方向Y
の直交する二方向成分を含む免震に使用可能であり、左
右方向X又は前後方向Yの一方向免震には一段のみで使
用することも可能である。The housing 6 has lower axles 8a, 8a and upper axles 8b, 8b
Snap rings 8c, 8 of the fastener
c and 8d, 8d, 8d, a pair of front and rear substantially rectangular plate-shaped support members 6a, 6a,
a, a bar-shaped connecting member 6b having a circular cross-section and fixed between the central portions of 6a and 6a. The shape of the support members 6a, 6a is not limited to a substantially rectangular shape, but may be any shape as long as each axle can be fixed at a vertically symmetrical position, and the center of the hole formed in the support member 6a, the wheels 7 and the axle 8 The shaft center is disposed at the apex of the square. The connecting member 6b is effective for keeping the supporting members 6a, 6a parallel to each other and for maintaining the strength, but the lower axles 8a, 8a
a and the upper axles 8b, 8b may be replaced by fixing.
In addition, it is sufficient that the position is not between the center portions of the support members 6a and 6a, but a position avoiding each wheel, and the cross-sectional shape may not be circular. With the above-described configuration, the lower wheels 7a, 7a of the wheels 7 move along the lower rail 4 while rotating around the lower axles 8a, 8a fixed to the support members 6a, 6a, and the upper wheels 7b, 7b correspond to the support members 6a, While rotating around upper axles 8b, 8b fixed to 6a, they are independently rollable along the upper rail 5 while rotating. Although the above-described seismic isolation device 1 is used alone, for example, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the pair of seismic isolation devices 1 The support 2 is stacked on the support 2 in the left-right direction X and the front-rear direction Y so as to be at right angles, and fixed to each other.
Four units are fixedly arranged on the upper surface to form one unit, and four units are arranged at four corners of the supported member 3. In the case of light load, only one unit that is two-tiered is used in the left-right direction X and the front-rear direction Y
It is possible to use only one stage for the one-way seismic isolation in the left-right direction X or the front-rear direction Y.
【0010】図6について、本発明第2例の免震装置1
0の構成を説明する。前記免震装置1で説明した構成要
素と共通するものは、同一符号を用い、一部図示及び説
明を省略し、相違点を説明する。免震装置10は、支持
体2と被支持体3間に介在して装着され、下部レール
4、上部レール5、車輪17、車軸18及びハウジング
16とを備えている。車輪17は、上1個下2個合計3
個配設され、下部レール4に係合する左右一対の下部車
輪17a、17aと、上部レール5に係合する1個の上
部車輪17bとを有している。車軸18は、上1本下2
本合計3本配設され、下部車輪17a、17aを回動自
在に軸支する左右一対の下部車軸18a、18aと、上
部車輪17bを回動自在に軸支する1本の上部車軸18
bとを有し、各車軸はそれぞれ平行とされている。別体
の軸受け、固着具、連結材については、前記免震装置1
と同様の構成で選択可能である。ハウジング16は、上
1個下2個合計3個の孔が穿設された前後一対の略方形
板状で平行におかれた支持材16aの他は前記ハウジン
グ6と同様の構成とされている。ここで支持材16aに
穿設された孔の中心、各車輪17及び車軸18の軸芯は
三角形の頂点部に配設されている。上記構成により、車
輪17のうち下部車輪17a、17aは下部車軸18
a、18a回りに回動しつつ下部レール4に沿い、上部
車輪17bは上部車軸18b回りに回動しつつ上部レー
ル5に沿い、それぞれ独立して転動可能とされている。
ここで、下部車輪17a、17aは一対用い、上部車輪
17bは一個用いているので、前記免震装置1に比し上
部レールが車輪間隔分だけ短くでき、前記した支持材1
6aに穿設された孔で形成された三角形の高さを小さく
とれ、その結果下部レール4と上部レール5の間隔が狭
く、車輪数が1個減少する等装置小型化の利点はある。
しかし、上部車輪17bは1個で被支持体3の耐荷重を
出すために大型のものを選択する必要があり、車輪の種
類が増え、2個用いた場合に比較すると安定性が若干低
下する。又、図6に示した車輪配列を上下逆にしてもよ
く、これは上部レールより下部レールを短くする必要が
ある場合に適している。Referring to FIG. 6, a seismic isolation device 1 according to a second embodiment of the present invention is shown.
0 will be described. Components common to those described in the seismic isolation device 1 will be denoted by the same reference numerals, and some of the components will be omitted from illustration and description, and differences will be described. The seismic isolation device 10 is mounted between the support body 2 and the supported body 3 and includes a lower rail 4, an upper rail 5, wheels 17, an axle 18, and a housing 16. Wheel 17 is one upper two lower three total
A pair of left and right lower wheels 17a, 17a engaged with the lower rail 4 and one upper wheel 17b engaged with the upper rail 5 are provided. The axle 18 is upper one lower two
A pair of left and right lower axles 18a, 18a rotatably supporting the lower wheels 17a, 17a, and one upper axle 18 rotatably supporting the upper wheels 17b.
b, and each axle is parallel to each other. For the separate bearings, fasteners and connecting members,
It can be selected with the same configuration as. The housing 16 has the same configuration as that of the housing 6 except for a pair of front and rear substantially rectangular plate-shaped support members 16a in which a total of three holes are drilled. . Here, the center of the hole formed in the support member 16a, the axis of each wheel 17 and the axle 18 are disposed at the apex of the triangle. With the above configuration, the lower wheels 17a, 17a of the wheels 17 are connected to the lower axle 18
The upper wheels 17b rotate along the lower rail 4 while rotating around the upper and lower axles 18a. The upper wheels 17b can roll independently of each other along the upper rail 5 while rotating around the upper axle 18b.
Here, a pair of lower wheels 17a, 17a is used, and one upper wheel 17b is used, so that the upper rail can be shortened by the distance between the wheels in comparison with the seismic isolation device 1, and
The height of the triangle formed by the holes formed in 6a can be made small, and as a result, the distance between the lower rail 4 and the upper rail 5 is narrow, and the number of wheels is reduced by one.
However, it is necessary to select a large upper wheel 17b in order to withstand the load of the supported body 3 by one piece, and the number of types of wheels increases, and the stability is slightly reduced as compared with the case where two pieces are used. . Also, the wheel arrangement shown in FIG. 6 may be inverted, which is suitable when the lower rail needs to be shorter than the upper rail.
【0011】図7、8について、本発明第3例の免震装
置20の構成を説明する。図8は免震装置20の1ユニ
ットの一部を示し、図7は合計4ユニットを被支持体3
下に配設したものであるが、先ず基本となる1ユニット
を説明する。共通する構成要素は一部についてのみ符号
を付してある。免震装置20は、下部レール24、上部
レール25、車輪27、車軸28及びハウジング26と
を備えている。下部レール24は、支持体2上に固設さ
れる幅狭で長手に延びる下部基部24aと、下部基部2
4a中央部に垂直上方向に立設し長手に延びる下部レー
ル部24bと、下部レール部24bに中央部が最低部分
であって両端部に向って徐々に高くなる略一定幅の凹状
の形状として例えば円弧状の開口部が穿設された下部転
動面24cとを有している。上部レール25は、被支持
体3下に固設される幅狭長手に延びる上部基部25a
と、上部基部25a中央部に垂直下方向に立設し長手に
延びる上部レール部25bと、上部レール部25bに中
央部が最高部分であって両端部に向って徐々に低くなる
略一定幅の凹状の形状として例えば円弧状の開口部が穿
設された上部転動面25cとを有している。下部レール
24及び上部レール25は下部転動面24c及び上部転
動面25cをわずかの間隙をおいて対称位置に向合せに
して配設されている。車輪27は、下部レール24及び
上部レール25を長手方向すなわち車輪転動方向左右に
見て上下左右対称位置に4個配設され、下部レール24
の転動面24cに係合する左右一対の下部車輪27a、
27aと、上部レール25の転動面25cに係合する左
右一対の上部車輪27b、27bとを有している。車軸
28は、上下左右対称位置に4本配設され、下部車輪2
7a、27aを回動自在に軸支する左右一対の下部車軸
28a、28aと、上部車輪27b、27bを回動自在
に軸支する左右一対の上部車軸28b、28bとを有
し、各車軸はそれぞれ平行とされている。ここで、輻輳
を避けるため図示省略してあるが前記免震装置1と同様
に下部車軸28a、28a及び上部車軸28b、28b
は固着具として例えばスナップリング又はナット等によ
って後述するハウジング26の支持材26a、26aに
固着されている。好ましい構成として、各車輪と車軸間
に別体の軸受け29を介在させてもよく、又下部車輪2
7a及び上部車輪27bには、両縁側にフランジ27c
及び27dをそれぞれ形成してもよいことは前記免震装
置1と同様である。Referring to FIGS. 7 and 8, the structure of a seismic isolation device 20 according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 shows a part of one unit of the seismic isolation device 20, and FIG.
Although it is arranged below, first, one basic unit will be described. Common components are denoted by reference numerals only for some of them. The seismic isolation device 20 includes a lower rail 24, an upper rail 25, wheels 27, an axle 28, and a housing 26. The lower rail 24 includes a lower base 24 a that is fixed on the support 2 and that is elongated and narrower, and a lower base 2 a.
4a, a lower rail portion 24b erected vertically upward at the center portion and extending longitudinally, and the lower rail portion 24b has a concave portion with a substantially constant width that has a central portion as the lowest portion and gradually increases toward both ends. For example, it has a lower rolling surface 24c in which an arc-shaped opening is formed. The upper rail 25 includes an upper base 25a that is fixed below the supported member 3 and extends in a narrow longitudinal direction.
And an upper rail portion 25b which is vertically erected vertically at the center of the upper base portion 25a and extends longitudinally; and the upper rail portion 25b has a substantially constant width whose center portion is the highest portion and gradually decreases toward both ends. For example, it has an upper rolling surface 25c in which an arc-shaped opening is formed as a concave shape. The lower rail 24 and the upper rail 25 are disposed with the lower rolling surface 24c and the upper rolling surface 25c facing each other at a symmetrical position with a slight gap. The four wheels 27 are provided at four symmetrical positions in the vertical and horizontal directions when the lower rail 24 and the upper rail 25 are viewed in the longitudinal direction, that is, in the left and right direction of the wheel rolling.
A pair of left and right lower wheels 27a engaged with the rolling surface 24c of
27a, and a pair of left and right upper wheels 27b, 27b that engage with the rolling surface 25c of the upper rail 25. The four axles 28 are disposed at symmetrical positions in the vertical and horizontal directions.
A pair of left and right lower axles 28a, 28a rotatably supporting the wheels 7a, 27a, and a pair of left and right upper axles 28b, 28b rotatably supporting the upper wheels 27b, 27b. Each is parallel. Although not shown to avoid congestion, the lower axles 28a and 28a and the upper axles 28b and 28b are similar to the seismic isolation device 1.
Are fixed to support members 26a, 26a of a housing 26 to be described later by, for example, a snap ring or a nut as a fixing tool. As a preferred configuration, a separate bearing 29 may be interposed between each wheel and the axle.
7a and the upper wheel 27b have flanges 27c on both sides.
And 27d may be formed similarly to the seismic isolation device 1 described above.
【0012】ハウジング26は、上下左右対称位置に穿
設された4個の孔に下部車軸28a、28a及び上部車
軸28b、28bの前後端部が嵌着され図示省略した固
着具によって固着された前後一対の略方形板状で平行に
おかれた支持材26a、26aを有している。ここで
は、前記免震装置1の連結材6bに相当した構成は省略
され、下部車軸28a、28a及び上部車軸28b、2
8bがそれぞれ連結材を兼ねているが、各車輪を避けた
位置に連結材を別体として支持材26a、26a間に渡
すこととしてもよい。上記構成により、車輪27のうち
下部車輪27a、27aは支持材26a、26aに固着
された下部車軸28a、28a回りに回動しつつ下部レ
ール24の下部転動面24cに沿い、上部車輪27b、
27bは支持材26a、26aに固着された上部車軸2
8b、28b回りに回動しつつ上部レール25の上部転
動面25cに沿い、各転動面24c及び25cの略一定
幅の開口部に上下拘束状態でそれぞれ独立して転動可能
とされている。前記免震装置20を1ユニット使用の場
合は左右方向X又は前後方向Yのいずれか一方向免震の
場合に適用可能であるが、図7に示すのは、一対の前記
免震装置20のユニットを並設して一段とし、下部レー
ル24及び上部レール25の車輪転動方向を互い直角方
向になるよう左右方向X及び前後方向Yに支持体2上に
中間材22を介して二段重ねして相互に固着し、被支持
体3下の外縁部に合計4ユニット配設したものである。The front and rear ends of the lower axles 28a, 28a and the upper axles 28b, 28b are fitted into four holes formed at symmetric positions in the vertical and horizontal directions. It has a pair of substantially square plate-shaped support members 26a, 26a arranged in parallel. Here, the configuration corresponding to the connecting member 6b of the seismic isolation device 1 is omitted, and the lower axles 28a, 28a and the upper axles 28b, 2b,
Although each of the connecting members 8b also serves as a connecting member, the connecting member may be separately provided at a position avoiding each wheel between the supporting members 26a, 26a. With the above configuration, of the wheels 27, the lower wheels 27a, 27a rotate along the lower axles 28a, 28a fixed to the support members 26a, 26a, along the lower rolling surface 24c of the lower rail 24, and the upper wheels 27b,
27b is an upper axle 2 fixed to the supporting members 26a, 26a.
While rotating around 8b and 28b, along the upper rolling surface 25c of the upper rail 25, the rolling surfaces 24c and 25c can be independently rolled under substantially vertically restricted openings in the openings of substantially constant width. I have. When one unit of the seismic isolation device 20 is used, the seismic isolation device 20 can be applied to either one of the lateral direction X or the front-rear direction Y, but FIG. The units are juxtaposed to form a single stage, and the lower rail 24 and the upper rail 25 are stacked in two stages on the support 2 in the left-right direction X and the front-rear direction Y via the intermediate member 22 so that the rolling directions of the wheels are perpendicular to each other. And a total of four units are arranged on the outer edge portion under the supported member 3.
【0013】図9、10について、本発明第4例の免震
装置30の構成を説明するが、図10は免震装置30の
拡大した車輪等の転動部分を示し、図9は直交する二方
向に用いた例を示している。先ず基本となる一方向の転
動部分について説明するが、共通する構成要素は一部に
ついてのみ符号を付してある。免震装置30は、下部レ
ール34、上部レール35、車輪37、車軸38及びハ
ウジング36の必須構成に加え、選択的構成として補強
材31を備えている。下部レール34及び上部レール3
5は、前記第1例の下部レール4及び上部レール5と同
様の凹状の形状をもっているが、凹状の車輪転動方向と
直角方向の幅が前記下部レール4及び上部レール5より
大きくとられている。車輪37は、下部レール34及び
上部レール35に向かって上下左右対称位置に配設さ
れ、下部レール34の前記車輪転動方向と直角の幅方向
に係合する左右一対の下部車輪37a、37aが間隔T
をおいて直列にn列(nは2以上の整数、図9では6
列)合計2×n個と、上部レール35の前記幅方向に係
合する左右一対の上部車輪37b、37bが間隔Tをお
いて直列にn列合計2×n個とがそれぞれ配設されてい
る。車軸38は、上下左右対称位置に4本配設され、各
n列の下部車輪37aを回動自在に軸支する左右一対の
下部車軸38a、38aと、各n列の上部車輪37bを
回動自在に軸支する左右一対の上部車軸38b、38b
とを有し、各車軸はそれぞれ平行とされている。別体の
軸受け39は、前記第1例の軸受け9と同様に選択的構
成である。Referring to FIGS. 9 and 10, the structure of a seismic isolation device 30 according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 shows an enlarged rolling portion of the seismic isolation device 30 such as wheels, and FIG. It shows an example of using in two directions. First, a description will be given of a basic one-way rolling portion, but only some of common components are denoted by reference numerals. The seismic isolation device 30 includes a reinforcing member 31 as an optional component in addition to the essential components of the lower rail 34, the upper rail 35, the wheels 37, the axle 38, and the housing 36. Lower rail 34 and upper rail 3
5 has the same concave shape as the lower rail 4 and the upper rail 5 of the first example, except that the width in the direction perpendicular to the concave wheel rolling direction is larger than the lower rail 4 and the upper rail 5. I have. The wheels 37 are disposed at symmetrical positions in the vertical and horizontal directions toward the lower rail 34 and the upper rail 35, and a pair of left and right lower wheels 37 a, 37 a that engage in a width direction perpendicular to the wheel rolling direction of the lower rail 34. Interval T
And n columns in series (n is an integer of 2 or more, 6 in FIG. 9).
Row) A total of 2 × n pieces and a total of 2 × n pieces of n rows are arranged in series with a pair of left and right upper wheels 37b, 37b engaging in the width direction of the upper rail 35 with an interval T therebetween. I have. Four axles 38 are arranged at symmetrical positions in the vertical and horizontal directions, and rotate a pair of left and right lower axles 38a, 38a rotatably supporting the lower wheels 37a in each of n rows and upper wheels 37b in each of the n rows. A pair of left and right upper axles 38b, 38b freely pivotally supported
And each axle is parallel to each other. The separate bearing 39 has a selective configuration similarly to the bearing 9 of the first example.
【0014】ハウジング36は、上下左右対称位置に穿
設された孔に下部車軸38a、38a及び上部車軸38
b、38bの前後端部が嵌着され固着具として例えばス
ナップリング38c、38c及び38d、38dによっ
て固着された前後一対の略方形板状で平行におかれた支
持材36a、36aと、支持材36a、36aの中心部
間に跨がって例えばナット等の固着具36cにより固着
された断面円形の長尺連結材36bとを有しているが、
軽荷重の場合は連結材36bは省略していもよい。固着
具36cは前記第1例と同様に変形使用可能である。補
強材31は、前後一対のハウジング36間の隣接する下
部車輪37a、37a及び上部車輪37b、37bの間
隔Tの間に下部車軸38a、38a及び上部車軸38
b、38bを貫通して嵌着され間隔Tより僅かに小さい
幅tをもったn−1個(図10では5個)の略方形板状
体であるが、軽荷重の場合は省略可能である。上記構成
により、図10の免震装置30の一方向の転動部分で
は、各n列の下部車輪37aは支持材36a、36aに
固着された下部車軸38a、38a回りに回動しつつ下
部レール34に沿い、各n列の上部車輪37b、37b
は支持材36a、36aに固着された上部車軸38b、
38b回りに回動しつつ上部レール35に沿い、それぞ
れ独立して転動し一方向の地震動に対し免震可能とされ
ている。一方、図9は前記一方向の転動部分の一対を下
部レール34及び上部レール35の車輪転動方向を互い
直角方向になるよう左右方向X及び前後方向Yに支持体
2上に上下二段重ねで、被支持体3下に十字形に交差配
設し、下段の上部レール35と上段の下部レール34と
に跨がる座板33を端部に掛渡しボルト等の固着具によ
って固着して、左右方向X及び前後方向Yの直交する二
方向成分を含む地震動に対し免震可能としたものであ
る。The housing 36 has lower axles 38a and 38a and upper axles 38
a pair of front and rear substantially parallel plate-shaped support members 36a, 36a fixed at front and rear end portions of b, 38b and fixed as fasteners by, for example, snap rings 38c, 38c, 38d, 38d; 36a, a long connecting member 36b having a circular cross-section, which is fixed between the central portions of 36a and 36a by a fixing tool 36c such as a nut.
In the case of a light load, the connecting member 36b may be omitted. The fixing tool 36c can be modified and used as in the first example. The reinforcing member 31 includes a lower axle 38a, 38a and an upper axle 38 between the adjacent lower wheels 37a, 37a and the upper wheels 37b, 37b between the pair of front and rear housings 36.
b, 38b, are n-1 (five in FIG. 10) substantially square plate-like bodies having a width t slightly smaller than the interval T, but can be omitted in the case of a light load. is there. With the above configuration, in the one-way rolling portion of the seismic isolation device 30 in FIG. 10, the lower wheels 37a in each of the n rows rotate around the lower axles 38a, 38a fixed to the supporting members 36a, 36a while lower rails 37a. 34, along n rows of upper wheels 37b, 37b
Is an upper axle 38b fixed to the support members 36a, 36a,
While rotating around the upper rail 35b, they roll independently of each other along the upper rail 35, and can be isolated from one-way seismic motion. On the other hand, FIG. 9 shows two pairs of the rolling portions in one direction on the support 2 in the left-right direction X and the front-rear direction Y such that the wheel rolling directions of the lower rail 34 and the upper rail 35 are perpendicular to each other. In a stack, the support plate 3 is arranged crosswise below the supported member 3 and a seat plate 33 straddling the lower upper rail 35 and the upper lower rail 34 is fixed to an end by a fixing tool such as a bolt. Thus, seismic isolation including two orthogonal components in the left-right direction X and the front-rear direction Y is possible.
【0015】図11について、本発明第5例の免震装置
40の構成を説明する。免震装置40は、下部レール4
4、上部レール45、車輪47、車軸48、ハウジング
46、及びカム部50の必須構成に加え、選択的構成と
して補強材41を備えている。ここで、車輪47、車軸
48、補強材41は、第4例について前記した車輪3
7、車軸38、補強材31と同様の構成であり、詳細説
明を省略する。下部レール44及び上部レール45は、
表面に前記第4例の下部レール34及び上部レール35
と同様の凹状の形状の下部レール面44a及び上部レー
ル面45aをもち、凹状の車輪転動方向と直角方向の幅
が大きくとられている。加えて、下部レール面44aの
下方両端縁部に下部レール面44aと一定幅で平行する
断面L形の下部案内面44bが刻設され、上部レール面
45aの上方両端縁部に上部レール面45aと一定幅で
平行する断面L形の上部案内面45bが刻設されてい
る。ハウジング46は、前後一対の上下長手幅狭板状の
支持材46a、46aと、支持材46a、46a中央部
に上下左右対称位置に穿設された4個の孔に下部車軸4
8a、48a及び上部車軸48b、48bの前後端部が
嵌着され固着具によって固着され、さらに支持材46
a、46aの上下端部に孔が穿設され、支持材46a、
46aの中心部間に跨がって例えばナット等の固着具4
6cにより固着された断面円形の長尺連結材46bとを
有しているが、軽荷重の場合は連結材46bは省略して
いもよく、固着具46cは第1例と同様に変形使用可能
である。カム部50は、支持材46a、46aの上下端
部に穿設された孔に貫通し外側がナット等の固着具50
bによって固着された軸50aの内側端部に、無給油軸
受け又は転がり軸受け等の別体の軸受け50dを介して
ローラ状のカムフォロア50c4個が回動自在に配設さ
れ、カムフォロア50cは下部案内面44b及び上部案
内面45bに沿って転動可能とされている。ここで、軸
受け50dは選択的構成である。Referring to FIG. 11, the structure of a seismic isolation device 40 according to a fifth embodiment of the present invention will be described. The seismic isolation device 40 includes the lower rail 4
4. In addition to the essential components of the upper rail 45, the wheels 47, the axle 48, the housing 46, and the cam portion 50, a reinforcing member 41 is provided as an optional component. Here, the wheel 47, the axle 48, and the reinforcing member 41 are the same as the wheel 3 described in the fourth example.
7, the configuration is the same as that of the axle 38 and the reinforcing member 31, and the detailed description is omitted. The lower rail 44 and the upper rail 45
The lower rail 34 and the upper rail 35 of the fourth example are provided on the surface.
It has a lower rail surface 44a and an upper rail surface 45a having the same concave shape as the above, and has a large width in a direction perpendicular to the concave wheel rolling direction. In addition, a lower guide surface 44b having an L-shaped cross section parallel to the lower rail surface 44a at a constant width is engraved at both lower end edges of the lower rail surface 44a, and an upper rail surface 45a is formed at upper end edges of the upper rail surface 45a. An upper guide surface 45b having an L-shaped cross section is formed in parallel with the fixed width. The housing 46 has a pair of front and rear longitudinally narrow plate-like supporting members 46a, 46a, and four holes formed at the center of the supporting members 46a, 46a at symmetrical positions in the vertical and horizontal directions.
8a, 48a and the front and rear ends of the upper axles 48b, 48b are fitted and fixed by a fixing tool.
a, holes are drilled in the upper and lower ends of the support material 46a,
A fixing tool 4 such as a nut extending over the center of 46a.
6c, and has a long connecting member 46b having a circular cross section, but in the case of a light load, the connecting member 46b may be omitted, and the fixing tool 46c can be modified and used as in the first example. is there. The cam portion 50 penetrates through holes formed in the upper and lower ends of the supporting members 46a, 46a, and has a fixing member 50 such as a nut on the outside.
b, four roller-shaped cam followers 50c are rotatably disposed on the inner end of the shaft 50a fixed by b via a separate bearing 50d such as an oilless bearing or a rolling bearing, and the cam follower 50c has a lower guide surface. Rolling is possible along 44b and upper guide surface 45b. Here, the bearing 50d is of an optional configuration.
【0016】図12(a)について、本発明第6例の免
震装置60の構成を説明する。免震装置60は、支持体
2と被支持体3間に介在して装着され、下部レール6
4、上部レール65、車輪67、車軸68及びハウジン
グ66とを備えている。下部レール64は左右全長Lで
支持体2上に固設され、最低部分が中央部より左側に1
/2d寄った中部位置uで両端部に向かって徐々に高く
なる凹状の形状として例えば円弧面に形成されている。
上部レール65は左右全長Lで被支持体3下に固設され
地震非作動時の基準状態において、最高部分が中央部よ
り右側に1/2d寄った中部位置vで両端部に向って徐
々に低くなる凹状の形状として例えば円弧面に形成さ
れ、下部レール64上方に上部レール65は円弧面を向
合せにして配設されている。したがって、中部位置uと
vの左右水平方向ずれはdにとられている。車輪67
は、上下各2個合計4個配設され、下部レール64に係
合する左右一対の下部車輪67a、67aと、上部レー
ル65に係合する左右一対の上部車輪67b、67bと
を有している。車軸68は、上下各2本合計4本配設さ
れ、下部車輪67a、67aを回動自在に軸支する左右
一対の下部車軸68a、68aと、上部車輪67b、6
7bを回動自在に軸支する左右一対の上部車軸68b、
68bとを有し、各車軸はそれぞれ平行とされ左右水平
方向の軸芯距離は左右端部側の隣接位置にある下部車軸
68aと上部車軸68b間がそれぞれdにとられ、下部
車軸68a、68a間及び上部車軸68b、68b間は
それぞれeにとられ、e=2dの関係にある。前記した
各部の関係寸法は厳密なものではなく実質的な関係であ
って多少の差異は許容される。ハウジング66は、上2
個及び下2個の孔が穿設された前後一対の略長方形板状
で平行におかれた支持材66aの他は前記ハウジング6
と同様の構成とされている。支持材66aに穿設された
孔の中心は上2個を結ぶ線と下2個を結ぶ線とは平行に
並びこれらの線を含んで一点鎖線で示す平行四辺形に形
成され、通常上2個を結ぶ線と下2個を結ぶ線との間隔
hを小さくとることが可能で、その結果下部レール64
及び上部レール65の間隔が狭く免震装置60の高さが
低くなる。支持材66aに穿設された4個の孔に下部車
軸68a、68a及び上部車軸68b、68bの前後端
部がそれぞれ嵌着固着され、各車輪67及び車軸68の
軸芯は平行四辺形の頂点部に配設されている。各車輪6
7と車軸68間の軸受け、各車軸68とハウジング66
との固着具、前後一対の支持材66a間の連結材等につ
いては前記免震装置1と同様に選択可能である。上記構
成により図12(b)も参照して、車輪67のうち下部
車輪67a、67aは支持材66a、66aに固着され
た下部車軸68a、68a回りに回動しつつ下部レール
64に沿い、上部車輪67b、67bは支持材66a、
66aに固着された上部車軸68b、68b回りに回動
しつつ上部レール65に沿い、それぞれ独立して転動可
能とされている。Referring to FIG. 12A, the structure of a seismic isolation device 60 according to a sixth embodiment of the present invention will be described. The seismic isolation device 60 is mounted between the support body 2 and the supported body 3 and mounted on the lower rail 6.
4, an upper rail 65, wheels 67, an axle 68, and a housing 66. The lower rail 64 is fixedly mounted on the support 2 with a total length L on the left and right sides, with the lowest part being one to the left of the center.
For example, an arc-shaped surface is formed as a concave shape that gradually increases toward both ends at a middle position u closer to / 2d.
The upper rail 65 is fixed below the supported body 3 with a total length L on the left and right sides, and in a reference state at the time of non-operation of the earthquake, the highest portion gradually moves toward both ends at a middle position v which is 1/2 d to the right from the center. The lower rail 64 is formed, for example, in an arcuate shape as a concave shape that becomes lower, and the upper rail 65 is disposed above the lower rail 64 with the arcuate surfaces facing each other. Therefore, the left and right horizontal shift between the middle positions u and v is set to d. Wheel 67
The upper and lower wheels are arranged in total of four and have a pair of left and right lower wheels 67a, 67a engaged with the lower rail 64 and a pair of left and right upper wheels 67b, 67b engaged with the upper rail 65. I have. The axle 68 includes two upper and lower axles, a total of four, and a pair of left and right lower axles 68a, 68a rotatably supporting the lower wheels 67a, 67a, and upper wheels 67b, 6.
A pair of left and right upper axles 68b rotatably supporting the shaft 7b;
68b, and the respective axles are parallel to each other, and the distance between the lower axle 68a and the upper axle 68b, which are adjacent positions on the left and right end sides, is taken as d, respectively, and the lower axles 68a, 68a Between the upper axles 68b, 68b, and between the upper axles 68b, respectively, so that e = 2d. The relational dimensions of the above-described parts are not strict but substantial relations, and some differences are allowed. The housing 66 is
The housing 6 except for a pair of front and rear substantially rectangular plate-shaped support members 66a in which a pair of holes and two lower holes are formed.
The configuration is the same as described above. The center of the hole formed in the support member 66a is formed in a parallelogram indicated by a chain line including a line connecting the upper two lines and a line connecting the lower two lines. The distance h between the line connecting the two pieces and the line connecting the two pieces below can be reduced, and as a result, the lower rail 64
Also, the interval between the upper rails 65 is narrow, and the height of the seismic isolation device 60 is reduced. The front and rear ends of the lower axle 68a, 68a and the upper axle 68b, 68b are fitted and fixed to four holes formed in the support member 66a, respectively, and the axis of each wheel 67 and the axle 68 is a vertex of a parallelogram. It is arranged in the department. Each wheel 6
7 and axle 68, each axle 68 and housing 66
And the connecting member between the pair of front and rear support members 66a can be selected similarly to the seismic isolation device 1. Referring to FIG. 12 (b), the lower wheels 67a, 67a of the wheels 67 along the lower rails 64 while rotating around the lower axles 68a, 68a fixed to the supporting members 66a, 66a. Wheels 67b, 67b are supporting members 66a,
While rotating around upper axles 68b, 68b fixed to 66a, they are independently rollable along the upper rail 65.
【0017】次に、図12(c)について、前記第6例
免震装置60の変形例としての免震装置61の構成を説
明する。免震装置60と同様の構成は同一符号を用い詳
細説明を省略する。免震装置61は、支持体2と被支持
体3間に介在して装着され、下部レール62、上部レー
ル63、車輪67、車軸68及びハウジング69とを備
えている。下部レール62は左右全長L0 で、最低部分
が中央部より左側に1/2f寄った中部位置wで両端部
に向かって徐々に高くなる凹状の形状として例えば円弧
面に形成され、上部レール63は左右全長L0 で地震非
作動時の基準状態において、最高部分が中央部より右側
に1/2f寄った中部位置zで両端部に向って徐々に低
くなる凹状の形状として例えば円弧面に形成され、下部
レール62上方に上部レール63は円弧面を向合せにし
て配設されている。したがって、中部位置wとzの左右
水平方向ずれはfにとられている。ここで通常免震装置
60と比較してL0 >L、f≧d の関係におかれてい
る。車輪67及び車軸68は、各車軸がそれぞれ平行と
され左右水平方向の軸芯距離が左右端部側の隣接位置に
ある下部車軸68aと上部車軸68b間はそれぞれfに
とられ、下部車軸68a、68a間及び上部車軸68
b、68b間はそれぞれgにとられ、通常免震装置60
と比較してf≧d、g>e の関係にある他は前記免震
装置60で説明したのと同様である。前記した各部の関
係寸法は厳密なものではなく実質的な関係であって多少
の差異は許容される。ハウジング69は、上2個及び下
2個の孔が穿設された前後一対の略長方形板状で平行に
おかれた支持材69aよりなり、支持材69aに穿設さ
れた孔の中心は上2個を結ぶ線と下2個を結ぶ線とは平
行に並びこれらの線を含んで一点鎖線で示す平行四辺形
に形成され、通常上2個を結ぶ線と下2個を結ぶ線との
間隔iは前記間隔hと同様を小さくとることが可能で、
その結果下部レール62及び上部レール63の間隔が狭
く免震装置61の高さが低くなる。支持材69aに穿設
された4個の孔に下部車軸68a、68a及び上部車軸
68b、68bの前後端部がそれぞれ嵌着固着され、各
車輪67及び車軸68の軸芯は平行四辺形の頂点部に配
設されている。ここで免震装置61を免震装置60に比
較すると、間隔iは同様に小さくとれるので下部レール
62及び上部レール63の間隔が狭く免震装置61の高
さは低くなるが各レール全長及び支持材69aの左右幅
は大きくなる。上記構成により図示省略するが、車輪6
7のうち下部車輪67a、67aは支持材69a、69
aに固着された下部車軸68a、68a回りに回動しつ
つ下部レール62に沿い、上部車輪67b、67bは支
持材69a、69aに固着された上部車軸68b、68
b回りに回動しつつ上部レール63に沿い、それぞれ独
立して転動可能とされている。Next, the structure of a seismic isolation device 61 as a modification of the sixth example seismic isolation device 60 will be described with reference to FIG. The same components as those of the seismic isolation device 60 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. The seismic isolation device 61 is mounted between the support 2 and the supported member 3, and includes a lower rail 62, an upper rail 63, wheels 67, an axle 68, and a housing 69. The lower rail 62 has an overall length L 0 in the left and right directions, and is formed, for example, in an arcuate surface as a concave shape in which the lowest portion gradually increases toward both ends at a middle position w which is ff to the left from the center to the left. formed in the reference state at the time of earthquake inoperative at the left and right total length L 0, for example arc surface as a concave shape gradually decreases toward the both ends in the highest part 1 / 2f to the right of the center portion nearer the central position z The upper rail 63 is disposed above the lower rail 62 with the arc surfaces facing each other. Therefore, the left-right horizontal direction shift between the middle positions w and z is f. Here, as compared with the normal seismic isolation device 60, L 0 > L and f ≧ d. The wheel 67 and the axle 68 are parallel to each other, and the center axis distance in the left-right horizontal direction is f between the lower axle 68a and the upper axle 68b at the adjacent positions on the left and right end sides, and the lower axle 68a, 68a and upper axle 68
b and 68b are respectively set to g, and the normal seismic isolation device 60
Except for the relation of f ≧ d and g> e as compared with, the seismic isolation device 60 is the same as that described above. The relational dimensions of the above-described parts are not strict but substantial relations, and some differences are allowed. The housing 69 is composed of a pair of front and rear substantially rectangular plate-shaped support members 69a in which two upper holes and two lower holes are formed in parallel, and the center of the holes formed in the support material 69a is upper. The line connecting the two and the line connecting the lower two are arranged in parallel and formed into a parallelogram shown by a dashed line including these lines. Usually, the line connecting the upper two and the line connecting the lower two The interval i can be made the same as the interval h, but smaller.
As a result, the interval between the lower rail 62 and the upper rail 63 is narrow, and the height of the seismic isolation device 61 is reduced. The front and rear ends of the lower axle 68a, 68a and the upper axle 68b, 68b are fitted and fixed to four holes formed in the support member 69a, respectively, and the axis of each wheel 67 and the axle 68 is a vertex of a parallelogram. It is arranged in the department. Here, when comparing the seismic isolation device 61 with the seismic isolation device 60, the interval i can be similarly small, so that the interval between the lower rail 62 and the upper rail 63 is narrow and the height of the seismic isolation device 61 is low, but the length of each rail and support The left and right width of the member 69a increases. Although not shown in the drawing, the wheel 6
7, the lower wheels 67a, 67a are supporting members 69a, 69
The upper wheels 67b, 67b pivot along the lower rail 62 while rotating about the lower axles 68a, 68a fixed to the upper axles 68b, 68 fixed to the supports 69a, 69a.
Each of them is independently rollable along the upper rail 63 while rotating about b.
【0018】図13(a)について、本発明第7例の免
震装置70の構成を説明する。免震装置70は、支持体
2と被支持体3間に介在して装着され、下部レール7
4、上部レール75、車輪77、車軸78及びハウジン
グ76とを備えている。車輪77は、上下各2個合計4
個配設され、下部レール74に係合する左右一対の下部
車輪77a、77aと、上部レール75に係合する左右
一対の上部車輪77b、77bとを有している。下部レ
ール74は左右全長Lで支持体2上に固設され、中央部
が最低部分であって両端部に向って徐々に高くなる凹状
の形状として例えば円弧面に形成され、上部レール75
は前記下部レール74の全長Lより短い左右全長L′で
被支持体3下に固設され、中央部が最高部分であって両
端部に向って徐々に低くなる凹状の形状として例えば円
弧面に形成され、下部レール74上方に上部レール75
は円弧面を向合せにして配設されている。車軸78は、
上下各2本合計4本配設され、下部車輪77a、77a
を回動自在に軸支する左右一対の下部車軸78a、78
aと、上部車輪77b、77bを回動自在に軸支する左
右一対の上部車軸78b、78bとを有し、各車軸はそ
れぞれ平行とされている。ハウジング76は、上2個及
び下2個の孔が穿設された前後一対の略台形板状で平行
におかれた支持材76aの他は前記ハウジング6と同様
の構成とされている。支持材76aに穿設された孔の中
心は上2個を結ぶ線と下2個を結ぶ線とは平行でこれら
の線を含んで一点鎖線で示す台形に形成され、通常上2
個を結ぶ線と下2個を結ぶ線との間隔jは小さくとるこ
とが可能で、その結果下部レール74及び上部レール7
5の間隔が狭く免震装置70の高さが低くなる。支持材
76aに穿設された4個の孔に下部車軸78a、78a
及び上部車軸78b、78bの前後端部がそれぞれ嵌着
固着され、各車輪77及び車軸78の軸芯は台形の頂点
部に配設されてる。ここで支持材76aの形状は必ずし
も台形に限定されず、4個の各車軸78が固着可能な形
状であればよい。各車輪77と車軸78間の軸受け、各
車軸78とハウジング76との固着具、前後一対の支持
材76a間の連結材等については前記免震装置1と同様
に選択可能である。上記構成により図13(b)も参照
して、車輪77のうち下部車輪77a、77aは支持材
76a、76aに固着された下部車軸78a、78a回
りに回動しつつ下部レール74に沿い、上部車輪77
b、77bは支持材76a、76aに固着された上部車
軸78b、78b回りに回動しつつ上部レール75に沿
い、それぞれ独立して転動可能とされている。ここで、
全長L′はLに対し下部車軸78a、78a間及び上部
車軸78b、78b間の中心距離の差だけ短くとること
ができるが、同長としてもよい。又図13に示した車輪
配列を上下逆にして、車軸78の軸芯で形成される台形
を上下逆にとってもよく、この場合は上部レール75よ
り下部レール74を短くとることができる。Referring to FIG. 13A, the structure of a seismic isolation device 70 according to a seventh embodiment of the present invention will be described. The seismic isolation device 70 is mounted between the support body 2 and the supported body 3, and
4, an upper rail 75, wheels 77, an axle 78, and a housing 76. Wheel 77, upper and lower each two total 4
A pair of left and right lower wheels 77a, 77a engaged with the lower rail 74 and a pair of left and right upper wheels 77b, 77b engaged with the upper rail 75 are provided. The lower rail 74 is fixed on the support 2 with a total length L on the left and right sides, and is formed, for example, in an arcuate shape as a concave shape in which the central portion is the lowest portion and gradually increases toward both ends.
Is fixed below the supported body 3 with a total length L ′ on the left and right sides shorter than the total length L of the lower rail 74, and has a central portion that is the highest portion and has a concave shape that gradually decreases toward both ends, such as an arcuate surface. The upper rail 75 is formed above the lower rail 74.
Are arranged with the arc surfaces facing each other. The axle 78 is
Lower and upper wheels 77a and 77a
A pair of left and right lower axles 78a, 78 rotatably supporting the
a, and a pair of left and right upper axles 78b, 78b rotatably supporting the upper wheels 77b, 77b, and the respective axles are parallel to each other. The housing 76 has the same configuration as the housing 6 except for a pair of front and rear substantially trapezoidal plate-shaped support members 76a in which two upper holes and two lower holes are formed. The center of the hole formed in the support material 76a is parallel to the line connecting the upper two and the line connecting the lower two, and is formed in a trapezoidal shape including these lines and indicated by a dashed line.
The distance j between the line connecting the lower rails and the line connecting the lower two lines can be small, so that the lower rail 74 and the upper rail 7
5, the height of the seismic isolation device 70 decreases. The lower axles 78a, 78a are formed in four holes formed in the support member 76a.
The front and rear ends of the upper axles 78b and 78b are fitted and fixed, respectively, and the axes of the wheels 77 and the axle 78 are disposed at the apexes of the trapezoid. Here, the shape of the support member 76a is not necessarily limited to a trapezoid, and may be any shape as long as the four axles 78 can be fixed. The bearing between each wheel 77 and the axle 78, the fixing member between each axle 78 and the housing 76, the connecting member between the pair of front and rear support members 76a, and the like can be selected similarly to the seismic isolation device 1. With reference to FIG. 13B, the lower wheels 77a, 77a of the wheels 77 along the lower rails 74 while rotating around the lower axles 78a, 78a fixed to the supporting members 76a, 76a. Wheel 77
The b and 77b are independently rotatable along the upper rail 75 while rotating around the upper axles 78b and 78b fixed to the supporting members 76a and 76a. here,
The total length L 'can be made shorter than L by the difference between the center distances between the lower axles 78a, 78a and between the upper axles 78b, 78b, but may be the same. Further, the wheel arrangement shown in FIG. 13 may be turned upside down, and the trapezoid formed by the axis of the axle 78 may be turned upside down. In this case, the lower rail 74 can be shorter than the upper rail 75.
【0019】前記した本発明の免震装置第1〜第7例に
おいて、各車輪に各車軸をそれぞれ固着し、この各車軸
をハウジングに開口部を設け回動可能に嵌着支持させる
か、ハウジング固設された別体の軸受けを介して支持す
るようにしてもよい。又、下部レール及び上部レールは
円弧面を向合わせにして配設されているが、上部レール
は必ずしも下部レールの真上ではなく向合わせの向きで
バランスが保てればずれは許容される。又、第2、6及
び7例を除き、各車輪及び車軸の軸芯が方形の頂点部に
あって上下左右対称位置にあるものを示したが、必ずし
も上下左右対称位置にある必要はなく、第2、6及び7
例に示す三角形、平行四辺形又は台形の頂点部にあるよ
うに配設してもよい。この場合、下部レール及び上部レ
ールの上下方向間隔が狭く免震装置の高さが低くなる
が、レールの長さ、形状が異なる特徴がある。又、第1
〜第7例共、各車輪及び車軸の軸芯位置は厳密に三角
形、方形、平行四辺形又は台形のいずれかの頂点部に配
設されなくてもよく、実質的にこれらの形状のいずれか
であればよい。更に、被支持体の姿勢がくずれないもの
であれば、前記三角形、方形、平行四辺形又は台形を変
形した形状のいずれかを選択することも許容される。In the above-described first to seventh examples of the seismic isolation device of the present invention, each axle is fixed to each wheel, and each axle is provided with an opening in a housing so as to be rotatably fitted and supported. The support may be provided via a separate fixed bearing. Further, the lower rail and the upper rail are disposed with the arc surfaces facing each other, but the upper rail is not necessarily located directly above the lower rail, and deviation is allowed if the balance is maintained in the facing direction. Also, except for the second, sixth and seventh examples, the axles of the wheels and the axles are shown at the apexes of the rectangles and are symmetrical in the vertical and horizontal directions. Second, sixth and seventh
They may be arranged at the vertices of a triangle, parallelogram or trapezoid shown in the examples. In this case, although the vertical distance between the lower rail and the upper rail is small and the height of the seismic isolation device is low, the length and shape of the rail are different. Also, the first
In each of the seventh to seventh examples, the axis of each wheel and axle need not be strictly disposed at the apex of any one of a triangle, a square, a parallelogram, or a trapezoid. Should be fine. Furthermore, as long as the posture of the supported body is not distorted, any one of the triangle, the square, the parallelogram, or the shape obtained by deforming the trapezoid may be selected.
【0020】次に、図2について、第1例の免震装置1
の作動を説明する。地震非作動時では図2(a)に示す
通り、免震装置1の下部車輪7a、7aは下部レール4
の中央部で凹状の最低部分位置からそれぞれ左右等距離
にあり、上部車輪7b、7bは上部レール5の中央部で
凹状の最高部分位置からそれぞれ左右等距離にあって、
被支持体3は最低レベルの基準状態位置において安定し
た状態で支持体2上方に静止している。左右方向Xの地
震動が発生すると、中間変位時では図2(b)に示す通
り、下部車輪7a、7aが下部レール4の凹状面を転動
し、同時に上部車輪7b、7bは上部レール5の凹状面
を転動し、さらに最大変位時として図2(c)に示す通
りそれぞれ相対的な変位を生じ、その結果被支持体3は
最低レベル位置からの変位に応じた復元力を受け振動を
繰返すが、被支持体3の荷重は直接支持体2に達せず各
車輪と車軸間を経由するので、摩擦が減衰力として有効
に作用し免震作用が働く。ここで、凹状面の中心である
最低部分からの水平方向の最大移動距離の片ストローク
Pは、下部レール4の凹状の長手方向長さLと、下部車
軸8a及び上部車軸8bの各軸間距離Qとの間は近似的
にP=L−Qの関係となる。免震装置1は単独で使用し
例えば左右方向Xの一方向の免震作用を得ることができ
るが、図4に示す通り、免震装置1を車輪転動方向を互
いに直角方向になるように支持体2上に二段重ねして1
ユニットとし左右方向X又は前後方向Yの直角二方向の
免震作用を得ることができ、左右方向X及び前後方向Y
の直交する二方向成分を含む地震動が複合されて発生す
る場合には、被支持体3はそれぞれの方向の地震動に対
応して合成された位置まで揺動して免震作用が働く。又
図3について従来のころタイプの免震装置で説明したと
同様に、想定する地震動の全振幅として全ストローク2
Pに安定的に対応するためには、免震装置1を左右一対
配設すれば全長2L=2P+2Qとなり、QはLに対し
て十分小さな値であるので、前記した車輪タイプの全長
より大幅に小さくころタイプに極く近い値となり、特別
な減衰装置が不要で構造簡単である上に装置の小型化が
可能である。例えば、阪神淡路大震災級の地震動では、
全ストローク2Pは約500mm、左右一対の免震装置
1の合計全長2Lを約500mm+2Q、1個の全長L
を約250mm+Qにとればよい。更に図4に示す通
り、被支持体3の四隅部に4ユニット配設することによ
り、直交する二方向成分を含むより重荷重の被支持体3
に対する免震作用を得ることも可能である。被支持体3
の重量や形状に応じてユニットを増減して配設すること
により、低荷重から重荷重までの免震装置として広範囲
に適用可能である。Next, referring to FIG. 2, the seismic isolation device 1 of the first example will be described.
The operation of will be described. When the earthquake does not operate, the lower wheels 7a of the seismic isolation device 1 are connected to the lower rail 4 as shown in FIG.
The upper wheels 7b, 7b are respectively equidistant from the center of the upper rail 5 to the left and right from the concave highest part, at the center of the upper part.
The support 3 is stationary above the support 2 in a stable state at the lowest reference position. When an earthquake motion in the left-right direction X occurs, the lower wheels 7a, 7a roll on the concave surface of the lower rail 4 at the time of intermediate displacement, as shown in FIG. 2 (b), and at the same time, the upper wheels 7b, 7b As shown in FIG. 2 (c), the roller 3 rolls on the concave surface and generates a relative displacement as shown in FIG. 2 (c). As a result, the supported member 3 receives a restoring force corresponding to the displacement from the lowest level position, and vibrates. Again, since the load of the supported member 3 does not directly reach the support member 2 and passes between each wheel and the axle, the friction effectively acts as a damping force, and the seismic isolation function works. Here, the one stroke P of the maximum horizontal movement distance from the lowest portion which is the center of the concave surface is the concave longitudinal length L of the lower rail 4 and the distance between the lower axle 8a and the upper axle 8b. There is an approximate relationship of P = L-Q between Q and Q. The seismic isolation device 1 can be used alone to obtain a seismic isolation function in one direction, for example, in the left-right direction X. However, as shown in FIG. 4, the seismic isolation device 1 is set so that the rolling directions of the wheels are perpendicular to each other. 2 steps on the support 2
As a unit, seismic isolation action can be obtained in two directions at right angles in the left-right direction X or the front-rear direction Y.
When the seismic motion including the two orthogonal components is generated in a combined manner, the supported body 3 swings to the combined position corresponding to the seismic motion in each direction to perform the seismic isolation operation. In addition, in the same manner as described with reference to FIG.
In order to stably cope with P, if the seismic isolation device 1 is arranged in a pair on the left and right, the total length becomes 2L = 2P + 2Q, and Q is a sufficiently small value with respect to L. The value is very close to that of the small roller type, so that a special damping device is not required, the structure is simple, and the device can be downsized. For example, in the case of the Hanshin-Awaji Earthquake,
The total stroke 2P is about 500mm, and the total length 2L of the pair of left and right seismic isolation devices 1 is about 500mm + 2Q, one full length L
Should be about 250 mm + Q. Further, as shown in FIG. 4, by arranging four units at the four corners of the supported member 3, the supported member 3 having a heavier load, including two orthogonal components, is provided.
It is also possible to obtain a seismic isolation function for. Supported 3
By arranging more or less units according to the weight and shape of the device, it can be widely applied as a seismic isolation device from low load to heavy load.
【0021】図2について説明した免震装置1の作動の
力バランスを図5について従来のころタイプ免震装置と
の比較で説明する。先ず基準状態の従来のころタイプ免
震装置100において、左右方向Xの地震動が発生する
と、激しい地震動によりころ101とレール104、1
05の間に滑りが生じ、基準状態にあったころ101は
下部レール104と上部レール105の間の左側に向か
って狭ばまる部分に挟まれ図5(c)に示す中間変位時
に達するが、ころ101の上部レール105と接する部
分には半時計方向aにトルクが作用するのに対し、ころ
101の下部レール104と接する部分には時計方向b
にトルクが作用するので、方向aとbとで打消し合い地
震動の作動方向Xの反対方向への復元力が作用しにく
く、円滑な免震作用が期待し難い。一方、図5(a)
(b)に示す免震装置1においては、左右方向Xの地震
動が発生すると、図5(b)に示す基準状態にあった下
部車輪7a、7a及び上部車輪7b、7bは、それぞれ
下部レール4及び上部レール5に沿って図5(a)に示
す中間変位時に達するが、このとき左側下部車輪7aと
下部レール4と接する部分には時計方向bにトルクが作
用し、左側上部車輪7bと上部レール5と接する部分に
は反時計方向aにトルクが作用するが、左側下部車輪7
a及び左側上部車輪7bはそれぞれ支持材6aによって
支持された車軸8a及び8b回りに相互に独立して回動
可能であるので、地震動の作動方向Xの反対方向への復
元力Fが働き、図5(b)に示す基準状態へ戻るように
作用する。このとき、右側下部車輪7a及び右側上部車
輪7bはそれぞれ下部レール4及び上部レール5からは
僅かに離れ気味となっており独立に回動可能なので前記
復元の妨げとはならない。The operation force balance of the seismic isolation device 1 described with reference to FIG. 2 will be described with reference to FIG. 5 in comparison with a conventional roller type seismic isolation device. First, in the conventional roller-type seismic isolation device 100 in the standard state, when a ground motion in the left-right direction X occurs, the roller 101 and the rail 104, 1
During the intermediate displacement shown in FIG. 5 (c), the roller 101 is in a reference state and is sandwiched between the lower rail 104 and the upper rail 105 by a portion narrowing leftward. A portion of the roller 101 in contact with the upper rail 105 exerts a torque in the counterclockwise direction a, whereas a portion of the roller 101 in contact with the lower rail 104 has a clockwise direction b.
Since the torque acts in the direction a, the directions a and b cancel each other, so that a restoring force in the direction opposite to the operation direction X of the seismic motion hardly acts, and it is difficult to expect a smooth seismic isolation operation. On the other hand, FIG.
In the seismic isolation device 1 shown in (b), when a seismic motion in the left-right direction X occurs, the lower wheels 7a, 7a and the upper wheels 7b, 7b in the reference state shown in FIG. At the time of the intermediate displacement shown in FIG. 5A along the upper rail 5 and at this time, a torque acts in the clockwise direction b on the portion where the left lower wheel 7a and the lower rail 4 are in contact, and the left upper wheel 7b and the upper Torque acts in the counterclockwise direction a on the portion in contact with the rail 5, but the left lower wheel 7
a and the left upper wheel 7b can rotate independently of each other around the axles 8a and 8b supported by the support members 6a, respectively, so that a restoring force F in the direction opposite to the operation direction X of the seismic motion acts. It acts to return to the reference state shown in FIG. At this time, the right lower wheel 7a and the right upper wheel 7b are slightly separated from the lower rail 4 and the upper rail 5, respectively, and can be independently rotated, so that the restoration is not hindered.
【0022】図6について、第2例の免震装置10の作
動を説明する。地震非作動時では図6(a)に示す通
り、免震装置10の下部車輪17a、17aは下部レー
ル4の中央部で凹状の最低部分位置からそれぞれ左右等
距離にあり、上部車輪17bは上部レール5の中央部で
凹状の最高部分位置にあって、被支持体3は最低レベル
の基準状態位置において安定した状態で支持体2上方に
静止している。左右方向Xの地震動が発生すると、下部
車輪17a、17aが下部レール4の凹状面を転動し、
同時に上部車輪17bは上部レール5の凹状面を転動
し、さらに図6(b)に示す通りの最大変位時までそれ
ぞれ相対的な変位を生じ、その結果被支持体3は最低レ
ベル位置からの変位に応じた復元力を受け振動を繰返す
が、前記第1例と同様各車輪と車軸間の摩擦が減衰力と
して有効に作用し免震作用が働く。免震装置10は、第
1例と同様であり車輪タイプより装置を大幅に小さくこ
ろタイプに極く近い大きさで想定する地震動の全ストロ
ーク対応可能となり、特別な減衰装置が不要で構造簡単
である上に装置の小型化が可能である。Referring to FIG. 6, the operation of the seismic isolation device 10 of the second example will be described. When the earthquake is not operating, as shown in FIG. 6A, the lower wheels 17a, 17a of the seismic isolation device 10 are respectively equidistant from the center of the lower rail 4 to the left and right from the lowest concave position, and the upper wheel 17b is located at the upper part. At the center of the rail 5 at the concave highest position, the supported body 3 is stationary above the support 2 in a stable state at the lowest level reference state position. When an earthquake motion in the left-right direction X occurs, the lower wheels 17a, 17a roll on the concave surface of the lower rail 4,
At the same time, the upper wheel 17b rolls on the concave surface of the upper rail 5 and causes relative displacement until the maximum displacement as shown in FIG. 6 (b). As a result, the supported body 3 moves from the lowest level position. Vibration is repeated by receiving a restoring force according to the displacement, but the friction between each wheel and the axle effectively acts as a damping force and a seismic isolation function works as in the first example. The seismic isolation device 10 is the same as that of the first example. The device is much smaller than the wheel type, and can cope with the entire stroke of the seismic motion which is assumed to be extremely close to the roller type. In addition, the size of the device can be reduced.
【0023】図7、8について、第3例の免震装置20
の作動を説明する。免震装置20は、単一ユニットで用
いることも可能であるが、図7において、免震装置20
の一対のユニットの各レールの車輪転動方向を互い直角
方向に上下二段重ねして4ユニット用いた例を説明す
る。地震非作動時では、下部車輪27a、27aは下部
レール24の中央部で凹状の最低部分位置からそれぞれ
左右等距離にあり、上部車輪27b、27bは上部レー
ル25の中央部で凹状の最高部分位置からそれぞれ左右
等距離にあって、被支持体3は最低レベルの基準状態位
置において安定した状態で支持体2上方に静止してい
る。左右方向Xの地震動が発生すると、下段ユニットの
下部車輪27a、27aが下部レール24の凹状面を転
動し、同時に上部車輪27b、27bは上部レール25
の凹状面を転動し、最大変位時までそれぞれ相対的な変
位を生じ、その結果被支持体3は最低レベル位置からの
変位に応じた復元力を受け振動を繰返し、一方前後方向
Yの地震動が発生すると、上段ユニットの下部車輪27
a、27a及び上部車輪27b、27bが下部レール2
4及び上部レール25の凹状面を転動し、最大変位時ま
でそれぞれ相対的な変位を生じ、その結果被支持体3は
最低レベル位置からの変位に応じた復元力を受け振動を
繰返し、被支持体3の荷重は直接支持体2に達せず各車
輪と車軸間を経由するので、各車輪と車軸間の摩擦が減
衰力として有効に作用し免震作用が働く。又左右方向X
及び前後方向Yの直交する二方向成分を含む地震動が複
合されて発生する場合には、被支持体3はそれぞれの方
向の地震動に対応して合成された位置まで揺動して免震
作用が働く。ここで免震装置20は、下部車輪27a、
27aは転動面24cに沿い、上部車輪27b、27b
は転動面25cに沿い、転動面24c及び転動面25c
の略一定幅の開口部に上下拘束状態でそれぞれ独立して
転動可能であるので、前記第1例と同様装置の小型化が
可能であるのに加えて上下方向加速度に対しての分離を
阻止する効果を有する。7 and 8, a third example of the seismic isolation device 20 will be described.
The operation of will be described. Although the seismic isolation device 20 can be used as a single unit, in FIG.
A description will be given of an example in which the wheel rolling directions of the rails of the pair of units are vertically stacked in two stages in a direction perpendicular to each other and four units are used. When the earthquake is not activated, the lower wheels 27a, 27a are respectively equidistant from the lowest concave portion at the center of the lower rail 24 to the left and right, and the upper wheels 27b, 27b are highest concave at the center of the upper rail 25. , And the supported body 3 is stationary above the support body 2 in a stable state at the lowest level reference state position. When an earthquake motion in the left-right direction X occurs, the lower wheels 27a, 27a of the lower unit roll on the concave surface of the lower rail 24, and at the same time, the upper wheels 27b, 27b
And the relative displacement is generated until the maximum displacement occurs. As a result, the supported member 3 receives the restoring force corresponding to the displacement from the lowest level position and repeats the vibration, while the seismic motion in the longitudinal direction Y Occurs, the lower wheels 27 of the upper unit
a, 27a and upper wheels 27b, 27b
4 and the concave surfaces of the upper rail 25 are rolled to produce relative displacements up to the maximum displacement. As a result, the supported member 3 receives a restoring force corresponding to the displacement from the lowest level position and repeatedly vibrates. Since the load of the support 3 does not directly reach the support 2 but passes between each wheel and the axle, the friction between each wheel and the axle works effectively as a damping force, and the seismic isolation function works. Also left and right direction X
When the ground motion including two orthogonal components in the longitudinal direction Y is generated in a combined manner, the supported body 3 swings to the combined position corresponding to the ground motion in each direction, and the seismic isolation action is performed. work. Here, the seismic isolation device 20 includes a lower wheel 27a,
27a is along the rolling surface 24c, and the upper wheels 27b, 27b
Are along the rolling surface 25c, the rolling surface 24c and the rolling surface 25c.
Can be independently rolled in an opening having a substantially constant width in a vertically constrained state, so that the device can be downsized in the same manner as in the first example, and in addition, separation against vertical acceleration can be achieved. Has the effect of blocking.
【0024】図9、10について、第4例の免震装置3
0の作動を説明する。免震装置30は、単一ユニットで
用いることも可能であるが、図9において、一対のユニ
ットを各レールの車輪転動方向を互い直角方向になるよ
う支持体2上に上下二段重ねし、被支持体3下に十字形
に交差配設した例を説明する。地震非作動時では、下部
車輪37a、37aは下部レール34の中央部で凹状の
最低部分位置からそれぞれ左右等距離にあり、上部車輪
37b、37bは上部レール35の中央部で凹状の最高
部分位置からそれぞれ左右等距離にあって、被支持体3
は最低レベルの基準状態位置において安定した状態で支
持体2上方に静止している。左右方向Xの地震動が発生
すると、下段ユニットの下部車輪37a、37aが下部
レール34の凹状面を転動し、同時に上部車輪37b、
37bは上部レール35の凹状面を転動し、最大変位時
までそれぞれ相対的な変位を生じ、その結果被支持体3
は最低レベル位置からの変位に応じた復元力を受け振動
を繰返し、一方前後方向Yの地震動が発生すると、上段
ユニットの下部車輪37a、37a及び上部車輪37
b、37bが下部レール34及び上部レール35の凹状
面を転動し、最大変位時までそれぞれ相対的な変位を生
じ、前記下段ユニットと同じく被支持体3は最低レベル
位置からの変位に応じた復元力を受け振動を繰返し、被
支持体3の荷重は直接支持体2に達せず各車輪と車軸間
を経由するので、各車輪と車軸間の摩擦が減衰力として
有効に作用し免震作用が働く。又左右方向X及び前後方
向Yの直交する二方向成分を含む地震動が複合されて発
生する場合には、被支持体3はそれぞれの方向の地震動
に対応して合成された位置まで揺動して免震作用が働
く。ここで免震装置30は、下部車輪37a、37a及
び上部車輪37b、37bを複数のn個直列に用いてお
り重荷重の被支持体3に適し、各車輪と車軸間の摩擦に
よる減衰力も確保できる。更に、下部車軸38a、38
a及び上部車輪38b、38bにn−1個の補強材31
を用いることにより各車軸を補強し過大な応力をなくす
ことが可能である。又各車輪、軸受け、補強材は部品と
して仕様を揃えて予め準備しておけば、耐荷重に対応し
てその個数を適宜選定することにより各種耐荷重に柔軟
に対応可能であり、コストダウンが計れる。9 and 10, a fourth example of the seismic isolation device 3
The operation of 0 will be described. Although the seismic isolation device 30 can be used as a single unit, in FIG. 9, a pair of units are vertically stacked on the support 2 so that the rolling directions of the wheels of the rails are perpendicular to each other. An example will be described in which a cross is arranged below the supported member 3 in a cross shape. When the earthquake is not operating, the lower wheels 37a, 37a are respectively equidistant from the center of the lower rail 34 to the left and right from the concave lowest part position, and the upper wheels 37b, 37b are the center of the upper rail 35 concave to the highest part. From the supported body 3
Is stationary above the support 2 in a stable state at the lowest reference position. When an earthquake motion in the left-right direction X occurs, the lower wheels 37a, 37a of the lower unit roll on the concave surface of the lower rail 34, and at the same time, the upper wheels 37b,
37b rolls on the concave surface of the upper rail 35 to cause relative displacement until the maximum displacement, so that the supported member 3
Receives the restoring force according to the displacement from the lowest level position and repeats the vibration. On the other hand, when the seismic motion in the front-rear direction Y occurs, the lower wheels 37a, 37a and the upper wheels 37
b and 37b roll on the concave surfaces of the lower rail 34 and the upper rail 35 to cause relative displacement until the maximum displacement, and the supported member 3 responds to the displacement from the lowest level position like the lower unit. Receiving the restoring force, the vibration is repeated, and the load of the supported body 3 does not directly reach the support body 2 but passes between each wheel and the axle, so that the friction between each wheel and the axle works effectively as a damping force, and the seismic isolation function is provided. Works. When the ground motion including two orthogonal components in the right and left direction X and the front and rear direction Y is generated in a combined manner, the supported body 3 swings to the combined position corresponding to the ground motion in each direction. Seismic isolation works. Here, the seismic isolation device 30 uses a plurality of n lower wheels 37a, 37a and upper wheels 37b, 37b in series, and is suitable for the supported member 3 under heavy load, and also secures a damping force due to friction between each wheel and the axle. it can. Further, the lower axles 38a, 38
a and n-1 reinforcing members 31 on the upper wheels 38b, 38b.
It is possible to reinforce each axle and to eliminate excessive stress by using. Also, if each wheel, bearing and reinforcing material are prepared in advance as parts with the same specifications, it is possible to flexibly cope with various load-bearing by appropriately selecting the number corresponding to the load-bearing and cost reduction. I can measure.
【0025】図11について、第5例の免震装置40の
作動を説明する。免震装置40では、各構成要素のうち
車輪47、車軸48、補強材41は、第4例の車輪3
7、車軸38、補強材31と同様であり、地震動に対応
しては免震装置30と同様に作動するので詳細説明は省
略するが、更にカム部50と下部案内面44b及び上部
案内面45bが付加され、地震動発生による各車輪の転
動に連動してカム部50のカムフォロア50cが下部案
内面44b及び上部案内面45bに沿い上下拘束下で円
滑に転動することができる。これにより免震装置40
は、前記第4例と同様重荷重に適するのに加えて上下方
向加速度に対して分離を阻止する効果を有し、上下動が
激しい場合や上下方向に背の高い被支持体例えばタワー
や高層の建物等の免震に好適である。Referring to FIG. 11, the operation of the seismic isolation device 40 of the fifth example will be described. In the seismic isolation device 40, the wheel 47, the axle 48, and the reinforcing member 41 among the components are the wheels 3 of the fourth example.
7, the axle 38, and the reinforcing member 31, and operate in the same manner as the seismic isolation device 30 in response to the seismic motion. Therefore, detailed description is omitted, but further, the cam portion 50, the lower guide surface 44b, and the upper guide surface 45b The cam follower 50c of the cam portion 50 can smoothly roll along the lower guide surface 44b and the upper guide surface 45b under vertical restraint in conjunction with the rolling of each wheel due to the occurrence of the seismic motion. As a result, the seismic isolation device 40
Has the effect of preventing separation in the vertical acceleration in addition to being suitable for heavy loads as in the fourth example, and has a vertically-movable or a tall supported member such as a tower or high-rise It is suitable for seismic isolation of buildings.
【0026】図12(a)(b)について、第6例の免
震装置60の作動を説明する。地震非作動時では図12
(a)に示す通り、免震装置60の下部車輪67a、6
7aは下部レール64の凹状の最低部分の中部位置uか
らそれぞれ左右1/2eすなわちdの位置にあり、上部
車輪67b、67bは上部レール65の凹状の最高部分
の中部位置vからそれぞれ左右1/2eすなわちdの位
置にあって、被支持体3は最低レベルの基準状態位置に
おいて安定した状態で支持体2上方に静止している。左
右方向Xの地震動が発生すると、下部車輪67a、67
aが下部レール64の凹状面を転動し、同時に上部車輪
67b、67bは上部レール65の凹状面を転動し、さ
らに図12(b)に示す通りの最大変位時までそれぞれ
相対的な変位を生じ、その結果被支持体3は基準状態位
置からの変位に応じた復元力を受け振動を繰返すが、前
記第1例と同様各車輪と車軸間の摩擦が減衰力として有
効に作用し免震作用が働く。免震装置60は、前記1〜
5例と同様に車輪タイプよりころタイプに近い大きさで
想定する地震動の全ストロークに対応可能であるが、ハ
ウジング66の大きさは第1例〜第5例(第2例を除
く)に比し左右幅は大きくなるものの前記間隔hが小さ
いので上下幅が小さくとれ、免震装置の高さを低くとる
必要がある場合に有効であり、各車輪等を同一のものを
用いれば下部レール64と上部レール65を共用するこ
とが可能となりコストダウンが計れる。更に第6例の変
形例免震装置61の作動は、免震装置60の作動と同様
で、地震非作動時では図12(c)に示す通り、免震装
置61の下部車輪67a、67aは下部レール62の凹
状の最低部分の中部位置wからそれぞれ左右1/2gの
位置にあり、上部車輪67b、67bは上部レール63
の凹状の最高部分の中部位置zからそれぞれ左右1/2
gの位置にあって、被支持体3は最低レベルの基準状態
位置において安定した状態で支持体2上方に静止してい
る。左右方向Xの地震動が発生すると、図示省略するが
下部車輪67a、67aが下部レール62の凹状面を転
動し、同時に上部車輪67b、67bは上部レール63
の凹状面を転動し、最大変位時までそれぞれ相対的な変
位を生じ、その結果被支持体3は基準状態位置からの変
位に応じた復元力を受け振動を繰返し、前記免震装置6
0と同様各車輪と車軸間の摩擦が減衰力として有効に作
用し免震作用が働く。免震装置61も、免震装置60と
同様に、車輪タイプよりころタイプに近い大きさで想定
する地震動の全ストロークに対応可能である。ハウジン
グ69の大きさは間隔iが小さいので上下幅が小さくと
れ、免震装置の高さを低くとる必要がある場合に有効で
あるが、レールの全長、支持材の左右幅が大きくなる欠
点があるものの装置全体のバランスが安定し耐荷重によ
って単独又は個数を減らしての使用に適する。The operation of the seismic isolation device 60 of the sixth example will be described with reference to FIGS. Figure 12 when the earthquake is not operating
As shown in (a), lower wheels 67a, 6 of seismic isolation device 60
Reference numeral 7a denotes a left and right 1 / 2e, that is, a position d from the middle position u of the lowest concave portion of the lower rail 64, and the upper wheels 67b and 67b respectively move left and right 1 / left from a middle position v of the highest concave portion of the upper rail 65. At the position 2e or d, the supported member 3 is stationary above the support member 2 in a stable state at the lowest reference position. When a seismic motion in the left-right direction X occurs, the lower wheels 67a, 67
a rolls on the concave surface of the lower rail 64, and at the same time, the upper wheels 67b, 67b roll on the concave surface of the upper rail 65, and further, the relative displacement until the maximum displacement as shown in FIG. As a result, the supported member 3 repeats the vibration by receiving the restoring force corresponding to the displacement from the reference state position, but the friction between each wheel and the axle effectively acts as a damping force as in the first example, and the supported member 3 is not driven. Earthquake works. The seismic isolation device 60 includes
As with the five examples, it is possible to cope with the entire stroke of the seismic motion assumed with a size closer to the roller type than the wheel type. However, the size of the housing 66 is smaller than that of the first to fifth examples (excluding the second example). However, the width h is large, but the distance h is small, so that the vertical width can be small. This is effective when it is necessary to reduce the height of the seismic isolation device. And the upper rail 65 can be shared, thereby reducing costs. Further, the operation of the seismic isolation device 61 of the modified example of the sixth example is the same as the operation of the seismic isolation device 60. When the earthquake is not activated, the lower wheels 67a, 67a of the seismic isolation device 61 are connected as shown in FIG. The upper wheels 67b, 67b are located on the upper rail 63 at positions gg left and right from the middle position w of the lowest concave portion of the lower rail 62, respectively.
左右 from the middle position z of the highest concave part
At the position g, the supported member 3 is stationary above the support member 2 in a stable state at the lowest reference position. When an earthquake motion in the left-right direction X occurs, although not shown, the lower wheels 67a, 67a roll on the concave surface of the lower rail 62, and at the same time, the upper wheels 67b, 67b
Rolls on the concave surface of the base member, and causes relative displacement until the maximum displacement. As a result, the supported member 3 receives a restoring force corresponding to the displacement from the reference state position and repeats the vibration, and the seismic isolation device 6
As in the case of 0, the friction between each wheel and the axle effectively acts as a damping force, and a seismic isolation function works. Similarly to the seismic isolation device 60, the seismic isolation device 61 can cope with the entire stroke of the seismic motion assumed to have a size closer to the roller type than the wheel type. Since the size of the housing 69 is small, the vertical width can be small because the interval i is small, and this is effective when it is necessary to reduce the height of the seismic isolation device. However, the disadvantage is that the overall length of the rail and the lateral width of the support material are increased. However, the balance of the entire device is stable, and it is suitable for use alone or with a reduced number depending on the load resistance.
【0027】図13について、第7例の免震装置70の
作動を説明する。地震非作動時では図13(a)に示す
通り、免震装置70の下部車輪77a、77aは下部レ
ール74の凹状の最低部分位置からそれぞれ左右等距離
の位置にあり、上部車輪77b、77bは上部レール7
5の凹状の最高部分位置から左右等距離の位置にあっ
て、被支持体3は最低レベルの基準状態位置において安
定した状態で支持体2上方に静止している。左右方向X
の地震動が発生すると、下部車輪67a、67aが下部
レール64の凹状面を転動し、同時に上部車輪77b、
77bは上部レール75の凹状面を転動し、さらに図1
3(b)に示す通りの最大変位時までそれぞれ相対的な
変位を生じ、その結果被支持体3は基準状態位置からの
変位に応じた復元力を受け振動を繰返すが、前記第1例
と同様各車輪と車軸間の摩擦が減衰力として有効に作用
し免震作用が働く。免震装置70は、前記1〜5例と同
様に車輪タイプよりころタイプに近い大きさで想定する
地震動の全ストロークに対応可能であるが、ハウジング
76の大きさは第1例〜第5例(第2例を除く)に比し
左右幅は大きいものの前記間隔jが小さく上下幅が小さ
くとれるので、免震装置の高さを低くとる必要がある場
合に有効であり、特に下部レール64の全長Lよりも上
部レール65の全長L′を短くとる必要のある場合に有
効である。The operation of the seventh example of the seismic isolation device 70 will be described with reference to FIG. When the earthquake is not activated, as shown in FIG. 13 (a), the lower wheels 77a, 77a of the seismic isolation device 70 are respectively located at the same distance from the lowermost position of the concave portion of the lower rail 74, and the upper wheels 77b, 77b Upper rail 7
5, the supported body 3 is stationary above the support body 2 in a stable state at the lowest level reference state position at the left and right equidistant positions from the concave highest part position. X direction
, The lower wheels 67a, 67a roll on the concave surface of the lower rail 64, and at the same time, the upper wheels 77b,
77b rolls on the concave surface of the upper rail 75.
3 (b), a relative displacement occurs until the maximum displacement as shown in FIG. 3 (b). As a result, the supported body 3 receives a restoring force corresponding to the displacement from the reference state position and repeats the vibration. Similarly, the friction between each wheel and the axle effectively acts as a damping force, and a seismic isolation function works. The seismic isolation device 70 can cope with the entire stroke of the seismic motion assumed in a size closer to the roller type than the wheel type as in the first to fifth examples, but the size of the housing 76 is the first to fifth examples. The width j is small and the vertical width can be small, although the horizontal width is large as compared with (excluding the second example). This is effective when it is necessary to reduce the height of the seismic isolation device. This is effective when it is necessary to make the overall length L ′ of the upper rail 65 shorter than the overall length L.
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明の免震装置によれば、車輪タイプ
による減衰力を有効利用し特別な減衰装置必要としない
ので構造簡易であり、装置の大きさを従来の車輪タイプ
より大幅に小さく、ころタイプに近似して小さくとるこ
とができるので、装置が小型化が計れ、低荷重から重荷
重まで広範囲の耐荷重に適用可能である。又、転動面の
開口部又はカム部等の付加構成により上下方向加速度に
対して分離を阻止することができる。更に、車輪を複数
個直列に配設することにより、重荷重の被支持体に適用
可能で、その個数を適宜選定することにより各種耐荷重
に柔軟に対応可能であり、コストダウンが計れる。According to the seismic isolation device of the present invention, the structure is simple because the damping force of the wheel type is effectively used and no special damping device is required, and the size of the device is significantly smaller than that of the conventional wheel type. Since the size can be reduced by approximating the roller type, the size of the device can be reduced, and the device can be applied to a wide range of load resistance from a low load to a heavy load. Further, separation of the vertical acceleration can be prevented by an additional configuration such as an opening or a cam portion of the rolling surface. Furthermore, by arranging a plurality of wheels in series, it can be applied to a heavy-load supported body, and by appropriately selecting the number thereof, it is possible to flexibly cope with various load-bearing and reduce costs.
【図1】本発明の免震装置の第1例の一部で、(a)C
・C方向視正面図、(b)正面図、(c)A・A断面側
面図、(d)B・B断面側面図である。FIG. 1 shows a part of a first example of a seismic isolation device of the present invention, in which (a) C
It is a front view as viewed in the direction C, (b) a front view, (c) a cross-sectional side view at AA, and (d) a cross-sectional side view at BB.
【図2】図1の免震装置の作動を示す概略正面図で、
(a)基準状態時、(b)中間変位時、(c)最大変位
時である。FIG. 2 is a schematic front view showing the operation of the seismic isolation device of FIG. 1,
(A) at reference state, (b) at intermediate displacement, (c) at maximum displacement.
【図3】従来のころタイプ免震装置の(a)基準状態時
の概略平面図、(b)(a)の概略正面図、(c)最大
変位時の概略正面図である。3A is a schematic plan view of a conventional roller type seismic isolation device in a reference state, FIG. 3B is a schematic front view of FIG. 3A, and FIG.
【図4】図1の免震装置第1例を組合わせた(a)基準
状態時の概略平面図、(b)(a)の概略正面図、
(c)最大変位時の概略正面図である。4A is a schematic plan view of the first example of the seismic isolation device of FIG. 1 in a reference state, FIG. 4B is a schematic front view of FIG.
(C) It is a schematic front view at the time of maximum displacement.
【図5】(a)図1の免震装置の車輪部分の挙動を示し
中間変位時の概略正面図、(b)(a)の基準状態時の
概略正面図、(c)従来のころタイプ免震装置のころ部
分の挙動を示し中間変位時の概略正面図である。5 (a) is a schematic front view showing the behavior of the wheel portion of the seismic isolation device of FIG. 1 at an intermediate displacement, FIG. 5 (b) is a schematic front view at a reference state of (a), and (c) a conventional roller type It is a schematic front view at the time of intermediate displacement which shows the behavior of the roller part of the seismic isolation device.
【図6】本発明の免震装置の第2例を示す概略正面図
で、(a)基準状態時、(b)最大変位時である。FIG. 6 is a schematic front view showing a second example of the seismic isolation device of the present invention, in which (a) is in a reference state and (b) is in a maximum displacement state.
【図7】本発明の免震装置の第3例で、(a)平面図、
(b)正面図である。FIG. 7 is a third example of the seismic isolation device of the present invention, (a) a plan view,
(B) It is a front view.
【図8】図7の免震装置の一部拡大図で(a)D・D断
面正面図、(b)E・E断面側面図である。8 is a partial enlarged view of the seismic isolation device of FIG.
【図9】本発明の免震装置の第4例で、(a)平面図、
(b)正面図である。FIG. 9 is a fourth example of the seismic isolation device of the present invention, (a) a plan view,
(B) It is a front view.
【図10】図9の免震装置の車輪部分拡大図で(a)正
面図、(b)F・F断面正面図、(c)平面図、(d)
G・G断面平面図である。10 is an enlarged view of a wheel portion of the seismic isolation device of FIG. 9, (a) front view, (b) FF cross-sectional front view, (c) plan view, (d)
It is a GG sectional plan view.
【図11】本発明の免震装置の第5例で、下半分は正面
図で示し、上半分は中央縦断面図で示している。FIG. 11 shows a fifth example of the seismic isolation device of the present invention, in which the lower half is shown in a front view and the upper half is shown in a central longitudinal sectional view.
【図12】本発明の免震装置の第6例を示す概略正面図
で、(a)基準状態時、(b)最大変位時、(c)変形
例の基準状態時である。12 is a schematic front view showing a sixth example of the seismic isolation device of the present invention, wherein (a) is in a reference state, (b) is at a maximum displacement, and (c) is in a reference state of a modified example.
【図13】本発明の免震装置の第7例を示す概略正面図
で、(a)基準状態時、(b)最大変位時である。13 is a schematic front view showing a seventh example of the seismic isolation device of the present invention, in which (a) is in a reference state and (b) is in a maximum displacement state.
1、10、20、30、40、60、61、70 免震
装置 2 支持体 3 被支持体 4、24、34、44、62、64、74 下部レール 5、25、35、45、63、65、75 上部レール 6、16、26、36、46、66、69、76 ハウ
ジング 6a、16a、26a、36a、46a、66a、69
a、76a 支持材 6b、36b、46b 連結材 7、17、27、37、47、67、77 車輪 7a、17a、27a、37a、47a、67a、77
a 下部車輪 7b、17b、27b、37b、47b、67b、77
b 上部車輪 7c、7d、27c、27d フランジ 8、18、28、38、48、68、78 車軸 8a、18a、28a、38a、48a、68a、78
a 下部車軸 8b、18b、28b、38b、48b、68b、78
b 上部車軸 8c、18d、38c、38d スナップリング 9、29、39、50d 軸受け 22 中間材 24a、25a 基部 24b、25b レール部 24c、25c 転動面 31、41 補強材 33 座板 36c、46c、50b 固着具 44a 下部レール面 45a 上部レール面 44b 下部案内面 45b 上部案内面 50 カム部 50a 軸 50c カムフォロア L、L0 、L′ 全長 P、S 片ストローク d、e、f、g 距離 h、i、j、T 間隔 t 幅 u、v、w、z 中部位置 T 間隔 X 左右方向 Y 前後方向1, 10, 20, 30, 40, 60, 61, 70 Seismic isolation device 2 Support 3 Supported object 4, 24, 34, 44, 62, 64, 74 Lower rail 5, 25, 35, 45, 63, 65, 75 Upper rail 6, 16, 26, 36, 46, 66, 69, 76 Housing 6a, 16a, 26a, 36a, 46a, 66a, 69
a, 76a Support materials 6b, 36b, 46b Connecting materials 7, 17, 27, 37, 47, 67, 77 Wheels 7a, 17a, 27a, 37a, 47a, 67a, 77
a Lower wheel 7b, 17b, 27b, 37b, 47b, 67b, 77
b Upper wheel 7c, 7d, 27c, 27d Flange 8, 18, 28, 38, 48, 68, 78 Axle 8a, 18a, 28a, 38a, 48a, 68a, 78
a Lower axle 8b, 18b, 28b, 38b, 48b, 68b, 78
b Upper axle 8c, 18d, 38c, 38d Snap ring 9, 29, 39, 50d Bearing 22 Intermediate material 24a, 25a Base 24b, 25b Rail 24c, 25c Rolling surface 31, 41 Reinforcement 33 Seat plate 36c, 46c, 50b fastener 44a lower rail surfaces 45a upper rail surface 44b lower guide surfaces 45b upper guide surface 50 the cam portion 50a shaft 50c cam follower L, L 0, L 'full length P, S pieces stroke d, e, f, g distance h, i , J, T interval t width u, v, w, z middle position T interval X left and right Y front and back
Claims (12)
れ、前記支持体に固設され中央部が最低部分をなす凹状
の下部レールと、前記下部レールに係合する下部車輪と
該下部車輪を直接又は軸受けを介して回動可能に軸支す
る下部車軸と、前記被支持体に固設され中央部が最高部
分なし前記下部レール上方に向合わせの向きに配設され
た凹状の上部レールと、前記上部レールに係合する上部
車輪と該上部車輪を直接又は軸受けを介して回動可能に
軸支し前記下部車軸と平行する上部車軸と、前記下部車
軸及び上部車軸を互いに固着する支持材をもったハウジ
ングとを備え、地震動により前記各車輪がそれぞれ独立
に各車軸回りに回動しつつ前記各レールに沿って転動し
前記被支持体を免震可能としたことを特徴とする免震装
置。A concave lower rail fixedly mounted on the support and having a central portion forming a minimum portion; a lower wheel engaged with the lower rail; A lower axle that rotatably supports the lower wheel directly or via a bearing, and a concave affixed to the supported body, the central portion of which has a maximum portion and is disposed in a facing direction above the lower rail. An upper rail, an upper wheel engaged with the upper rail, an upper axle rotatably supporting the upper wheel directly or via a bearing, and being parallel to the lower axle; and securing the lower axle and the upper axle to each other. And a housing having a supporting member, wherein each of the wheels rolls along each of the rails while being independently rotated around each axle by seismic motion, so that the supported member can be seismically isolated. And seismic isolation device.
輪及び上部車軸の組合せのうちの一方の組合せを各一対
とし、他方の組合せを各一又は一対としたことを特徴と
する請求項1に記載の免震装置。2. The combination according to claim 1, wherein one of a combination of a lower wheel and a lower axle and a combination of an upper wheel and an upper axle is a pair, and the other combination is one or a pair. The seismic isolation device described.
形、方形又は台形のいずれかの頂点部に配設されている
ことを特徴とする請求項2に記載の免震装置。3. The seismic isolation device according to claim 2, wherein the axis of each wheel and axle is disposed at a vertex of substantially any one of a triangle, a square, and a trapezoid.
辺形の頂点部に配設され、地震動非作動時の基準状態に
おいて水平方向にみて下部レール中部の最低部分位置と
上部レール中部の最高部分位置とが両端部側に隣接する
下部車輪及び上部車輪の軸心間距離と実質的に同じずれ
を有していることを特徴とする請求項2に記載の免震装
置。4. The center of each wheel and axle is disposed substantially at the apex of a parallelogram, and in the reference state when seismic motion is not activated, the lowest position of the lower rail middle portion and the upper rail middle portion viewed horizontally. 3. The seismic isolation device according to claim 2, wherein the maximum part position has substantially the same offset as the distance between the axes of the lower wheel and the upper wheel adjacent to both end sides.
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の免震装置。5. The seismic isolation device according to claim 1, wherein a pair of plate members is used as the support member.
た位置に棒状連結材が固着されていることを特徴とする
請求項5に記載の免震装置。6. The seismic isolation device according to claim 5, wherein a bar-shaped connecting member is fixed at a position straddling a pair of supporting members and avoiding each wheel.
延びる下部基部と、前記下部基部に垂直方向に立設し長
手に延びる下部レール部と、前記下部レール部に中央部
が最低部分であって両端部に向って徐々に高くなる略一
定幅の開口部が穿設された下部転動面とを有し、上部レ
ールは被支持体下に固設され長手に延びる上部基部と、
前記上部基部に垂直方向に立設し長手に延びる上部レー
ル部と、前記上部レール部に中央部が最高部分であって
両端部に向って徐々に低くなる略一定幅の開口部が穿設
された上部転動面とを有し、前記下部及び上部転動面を
対称位置に向合せて配設し、地震動により各車輪が前記
各転動面に沿い前記開口部に拘束下で転動可能とされて
いることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の
免震装置。7. A lower rail fixedly mounted on a support and extending longitudinally, a lower rail vertically erected on the lower base and extending longitudinally, and a lower central portion of the lower rail. And having a lower rolling surface in which an opening having a substantially constant width gradually rising toward both ends is provided, and an upper rail is fixedly provided below the supported body and extends in a longitudinal direction,
A vertically extending upper rail portion is provided in the upper base portion and a substantially constant width opening is formed in the upper rail portion, the central portion being the highest portion and gradually decreasing toward both ends. And the upper and lower rolling surfaces are disposed so as to face each other in a symmetrical position, and each wheel can roll under restraint at the opening along each of the rolling surfaces by seismic motion. The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 6, wherein
置において、支持材間に複数の下部車輪及び上部車輪を
間隔をおいて直列に配設したことを特徴とする免震装
置。8. The seismic isolation device according to claim 1, wherein a plurality of lower wheels and upper wheels are arranged in series between the support members at intervals. .
接する下部車輪及び上部車輪間に下部車軸及び上部車軸
を貫通して嵌着した隣接する各車輪間隔より僅かに小さ
い幅を有する補強材を配設したことを特徴とする免震装
置。9. The seismic isolation device according to claim 8, wherein the reinforcement has a width slightly smaller than the distance between adjacent wheels fitted between the adjacent lower wheel and upper wheel through the lower axle and the upper axle. A seismic isolation device characterized by the installation of materials.
いて、下部レールのレール面下方両端部に該レール面に
平行して刻設された下部案内面と、上部レールのレール
面上方両端部に該レール面に平行して刻設された上部案
内面と、上下長手に延びる支持材をもったハウジング
と、前記支持材の上下端部に固着された軸の内側端部に
回動自在なローラ状のカムフォロアとを備え、地震動に
よる各車輪の転動に連動して前記カムフォロアが前記下
部案内面及び上部案内面に沿って転動可能とされている
ことを特徴とする免震装置。10. The seismic isolation device according to claim 8, wherein a lower guide surface engraved on both lower ends of the lower rail in parallel with the rail surface, and both upper ends of the upper rail on the rail surface. An upper guide surface engraved in parallel with the rail surface, a housing having a vertically extending support member, and a rotatable inner end of a shaft fixed to upper and lower ends of the support member. A seismic isolation device comprising: a roller-like cam follower, wherein the cam follower is capable of rolling along the lower guide surface and the upper guide surface in conjunction with the rolling of each wheel due to seismic motion.
震装置において、各車輪に各車軸をそれぞれ固着し該各
車軸をハウジングの開口部に直接又は軸受けを介して回
動可能に支持せしめたことを特徴とする免震装置。11. The seismic isolation device according to claim 1, wherein each axle is fixed to each wheel, and each axle is rotatably supported at an opening of the housing directly or via a bearing. A seismic isolation device characterized by the following.
震装置の少なくとも一対を下部レール及び上部レールの
車輪転動方向を互いに直角になるよう支持体上に二段重
ねして固着し、直交する二方向成分を含む地震動により
各車輪がそれぞれ各車軸回りに回動しつつ各レールに沿
って転動し被支持体を免震可能としたことを特徴とする
免震装置。12. A seismic isolation device according to claim 1, wherein at least one pair of the seismic isolation devices is stacked and fixed on a support body such that the rolling directions of the wheels of the lower rail and the upper rail are perpendicular to each other. A seismic isolation device wherein each wheel is rolled along each rail while being rotated around each axle by seismic motion including orthogonal two-way components, so that the supported member can be isolated.
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