JP2000240721A - 免震台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】上下ベース部の間にボールを介在させた免震台
において、被免震物が平面視で旋回動して転倒すること
を防止する。 【手段】複数の上下ベース３，４の対の間に介在した各
ボール１１を、平面視矩形のリテーナ５で保持する。下
ベース３のうち隣合ったベース部９，１５の間に、樋状
等の固定ガイド体２０を設ける。リテーナ５の各枠体５
ａにランナー６を摺動自在に取付け、各ランナー６を固
定ガイド体２０に摺動自在に取付ける。ランナー６によ
ってリテーナ５の姿勢が一定に保持されるため、地震に
際して上下ベース３，４は直線方向にのみ相対動し、そ
の結果、被免震物１が水平旋回することが阻止されて免
震機能が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールを使用した
免震台に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】免震台（免震装置）には様々の種類があ
り、その一つとして、上下ベースの間にボールを転動自
在に介在させることにより、上下ベースを水平方向に相
対動させるようにしてものタイプのものがある。このタ
イプの免震台は、上下ベースが平面視で任意の方向に動
移動させることができるため、どのような方向の揺れに
対しても的確に免震できる利点がある。また、上下ベー
スがボールに対して相対動するため、例えば上ベースに
コロを取付けただけの免震台に比べて、上下ベースを大
型化することなく相対動ストロークを大きくすることが
でき、その結果、免震機能を向上できる利点がある。

【０００３】ボールを利用した免震台は、例えば図１８
に示すように、４対程度の上下ベース部Ａを適当な間隔
で配置することにより、被免震物を安定した状態に支持
することになる。一般には、下ベース部Ｂの上面と上ベ
ース部Ａの下面は、その中央部に行くに従って深さが深
くなる凹面になっており、これにより、上下ベース部
Ａ，Ｂは原位置に復帰し勝手となる。

【０００４】そして、先行技術としての特開平９−２９
１７２０号公報には、各ボールＣが勝手な方向に動くこ
とによる異常動作をなくし、地震終息後は各ボールＣを
各ベース部Ａ，Ｂの中央部に復帰させることを目的とし
て、各ボールＣををそれぞれハウンジングＤで囲い、各
ハウジングＤを連結部材Ｅで一体に連結すること、換言
すると、ハウジングＤと連結部材Ｅとから成るリテーナ
Ｆによって各ボールＣの配置関係を一定に保持すること
が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、地震の動き
は複雑であり、場合によっては、下ベースＢに対してこ
れを水平旋回させるような力が作用することがある。し
かるに前記先行技術では、各ボールＣの位置関係が一定
に保持されているに過ぎないため、下ベースＢに水平旋
回させるような外力が作用すると、図１８に一点鎖線で
示すように、リテーナＦが下ベースＢに対して相対的に
水平旋回してしまい、このため下ベースＢに対するリテ
ーナＦの姿勢が変わってしまうことがある。

【０００６】この場合、上ベースＡはボールＣを介して
リテーナＦの移動距離の２倍だけ移動するため、上ベー
スＡ及び被免震物は、リテーナＦの旋回角度θの２倍の
角度２θ回動してしまうことになる。

【０００７】そして、現実の地震では、リテーナＦは下
ベースＢに対して水平方向に往復動しながら相対的に往
復旋回することになり、複雑な動きをするため、上ベー
スＡ及び被免震物はきわめて不安定な状態になり、この
ため、被免震物がきわめて転倒しやすくなる虞がある。
特に、キャビネットや陳列ケースのように底面積に比べ
て高さが高いものの場合には、転倒の虞が倍加する。

【０００８】本発明はこのような実情を改善することを
目的として成されたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、水平方向に適
当な間隔を隔てて配置した複数対ずつの上下ベース部
と、上下ベース部が平面視で任意の方向に水平相対動し
得るように各上下ベース部の間にそれぞれ転動自在に介
在させたボールと、上下ベース部がボールを介して水平
方向に相対動するに際して前記各ボールが一体に動くよ
うに保持するリテーナとを備えた免震台において、上下
ベース部とリテーナとの三者が平面視での姿勢を変える
ことなく水平方向に相対動するようにガイドするガイド
手段を設けた点に特徴を有する。

【００１０】請求項２の発明では、前記ガイド手段は、
リテーナ及びベース部に対して水平回動不能でかつ水平
動自在に取付いたランナーを備えており、リテーナに対
するランナーの移動方向とベース部に対するランナーの
移動方向とを平面視で直交させることにより、上下ベー
ス部とリテーナとの三者が平面視での姿勢を変えること
なる水平方向に相対動することを許容せしめ、かつ、ラ
ンナーをベース部又はリテーナ若しくは両方に対して相
対動し難くする抵抗手段を設けている。抵抗手段として
は、粘性流体を使用したものや摩擦材を使用したものな
どを使用でき、被免震物の重量等に応じて最適のものを
選択すれば良い。

【００１１】なお、抵抗手段はガイド手段とは別に受け
ても良い。

【００１２】

【作用・効果】本発明によると、ボールを介して上下ベ
ース部を水平方向に相対動させるようにした免震台であ
りながら、地震に際して上下ベース部は直線運動するよ
うにガイドされるから、換言すると、被免震物と下ベー
ス部とは単純に直線方向に沿って相対動するに過ぎない
から、上ベース及び被免震物の安定性を向上させること
ができる。従って、ボールを利用したことによる利点を
損なうことなく、免震機能を向上させることができる。

【００１３】ところで、上下ベース部があまりに軽い力
で相対動しすぎると、平常時（非地震時）に物を被免震
物に立て掛けたり人が軽く押したりするだけで被免震物
が動いてしまう問題や、地震の揺れで上下ベース部が共
振してしまう問題があり、好ましくない。この点、請求
項２のように構成すると、上下ベース部が軽い力で相対
動することがガイド手段を利用して防止又は抑制される
ため、平常時に軽い力で簡単に被免震物が動いてしまう
問題や、共振によって被免震物が転倒してしまうような
問題を、構造を過度に複雑化することなく防止又は改善
できる。

【００１４】

【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。

【００１５】≪第１実施形態≫図１〜図１１は第１実施
形態を示している。本実施形態は、博物館や美術館、あ
いは商店等に設置する大型又は中型の陳列ケースの免震
台に適用しており、陳列ケース１を載せた状態を図１に
示している。

【００１６】図２は免震台２の概略を示す分離斜視図で
あり、免震台２は、床面Ｆに設置された下ベース３と、
陳列ケース１が取付く上ベース４と，両者３，４の間に
配置されたリテーナ５と、リテーナ５の姿勢を保持する
ためのランナー６とを備えている。以下、その詳細を説
明する。

【００１７】図３は上ベース４の底面図、図４は図３の
IV−IV視断面図、図５は図３の V-V視断面図であり、こ
れらの図３〜図５及び図２に示すように、上ベース４
は、断面下向きコ字状の鋼材で矩形に形成したメインフ
レーム４ａと、平面視十字状に延びるセンターフレーム
４ｂとを備えており、メインフレーム４ａとセンターフ
レーム４ｂとで囲われた4か所に、それぞれ上スペーサ
板７を介してステンレス製等の上支持板８を固着し、各
上支持板８の箇所をそれぞれ上ベース部９と成してい
る。

【００１８】上ベース部９の下面はフラットに形成され
ている（下向き凹の曲面又は円錐面でもよい）。上ベー
ス４のメインフレーム４ａには、陳列ケース１をねじで
固定するための穴１０が空いている。

【００１９】次に、図６〜図１０に基づいて下ベース３
やリテーナ５等について説明する。図６は上ベース４を
取り除いた状態での平面図、図７はリテーナ５へのボー
ル１１の取付状態を示す断面図、図８のうち (A)はラン
ナー６と下ベース３との関係を示す分離断面図、 (B)は
(A)のB-B 平断面図、 (C)は (A)の C-C視平断面図、
(D)は (A)の D-D視断面図、図９は図６のIX−IX視部分
断面図、図１０は要部拡大図である。

【００２０】下ベース３も上ベース４と同様に上向き断
面コ字状の鋼材からなるメインフレーム３ａと十字状の
センターフレーム３ｂとを備えており、各フレーム３
ａ，３ｂは上向きに開口している。また、図６に示すよ
うに、メインフレーム３ａには、アンカー等で床に固定
するための穴１２を開けている。

【００２１】そして、メインフレーム３ａとセンターフ
レーム３ｂとで囲われた４か所の部位に、それぞれ下ス
ペーサ板１３を介してステンレス製等の下支持板１４を
固着し、これにより、上ベース部９に対応した４か所の
下ベース部１５を形成している。例えば図９に示すよう
に、下支持板１４の上面には、上下ベース３，４を原位
置に復帰させる復帰手段の一例として上向き凹に緩く湾
曲した曲面１４ａが形成されており、各上下支持板８，
１４の間に鋼球等のボール１１を介在させている。

【００２２】各ボール１１はリテーナ５で一体に保持さ
れている。リテーナ５は、断面下向きコ字状の鋼材から
なる平面視矩形の枠体５ａと、枠体５ａのコーナー箇所
に固着したベアリング受け５ｂとを備えており、各ベア
リング受け５ｂの下面に上下一対の玉受け１６，１７を
ねじ１８で固着し、上下玉受け１６，１７でボール１１
を回転自在で抜け不能に保持している。

【００２３】ボール１１は上下玉受け１６，１７から上
下に露出するように設定しているが、この場合、例えば
図７に示すように、上部玉受け１６に、上ベース４の上
支持板８に密着し得る当接部１６ａを形成し、かつ、上
下玉受け１６，１７の内面とボール１１との間に多少の
隙間を設けることにより、ボール１１と玉受け１６，１
７とが上下方向に相対動し得るように設定している。そ
して、少なくとも上玉受け１６は、ＰＯＭ樹脂のような
摩擦抵抗の大きい合成樹脂からなっている。

【００２４】なお、当接部１６ａを上部玉受け１６とは
別体に構成して、当接部１６ａのみをＰＯＭ樹脂のよう
な摩擦抵抗の大きい素材で製造しても良い。

【００２５】例えば図８に明瞭に示すように、下ベース
３におけるセンターフレーム３ｂのうち隣あった下ベー
ス３で挟まれた４か所の部位には、請求項に記載した抵
抗手段の一環として、上向きに開口した樋部材１９を配
置し、樋部材１９の底面に、請求項に記載したガイド手
段の一環をなす上向き開口コ字状の固定ガイド体２０を
固着している。樋部材１９の側面にはブラケット２１を
溶接等によって固着しており、このブラケット２２を下
スペーサ１３にねじ２２で固着している。

【００２６】樋部材１９の内側面と固定ガイド体２０の
外側面との間の隙間には、シリコーン樹脂のように粘度
の高い流体（粘性流体）２３を適量入れている（固定ガ
イド耐２０の内部にも粘性流体２３を充填することは可
能である）。図６に示すように、樋部材１９の両端は端
板２４で塞がれている。

【００２７】次に、ランナー６の構造を説明する。ラン
ナー６は、図８の各分図に示すように、リテーナ５にお
ける枠体５ａの内部に挿入された平面視角形のヘッド２
５と、ヘッド２５の下面にねじで固着された平面視矩形
のボデー２６と、ボデー２６に下方から上下摺動自在に
嵌まった角筒２７と、角筒２７の上下中途高さ部位に固
着した断面下向きコ字状の抵抗体２８とを備えている。

【００２８】角筒２７の下端は底板２７ａで塞がれてお
り、底板２７ａには、固定ガイド体２０との摺動をスム
ースにするため、合成樹脂製のスライダー２９を取り付
けている。また、この角筒２７の内部に、ボデー２６を
上向きに付勢するばね３０を配置している。

【００２９】また、図１０に示すように、抵抗体２８の
側板は、樋部材１９の内側面と固定ガイド体２０の外側
面との間に位置するように設定している。換言すると、
抵抗体２８の側板と樋部材１９の内側面及び固定ガイド
体２０の外側面との間に僅かの隙間が空くように設定し
ている。

【００３０】ランナー６のヘッド２５には、リテーナ５
における枠体５ａの内側面に転動自在に当たる４個のロ
ーラ３１を水平回転自在に取付ており、かつ、ヘッド２
５の上面には、リテーナ５における枠体５ａの天井面に
当たる合成樹脂製の上スライダー３２を設けている。

【００３１】図では表示していないが、上下ベース３，
４が過度に相対動することを防止するための規制手段を
設けている。規制手段としては、例えば、下ベース３の
樋部材１９又は固定ガイド体２０に、ランナー６の移動
を規制するストッパーを設けたり、或いは、リテーナ５
の移動範囲を直接に規制する部材を下ベース３に設けた
り、或いは、下ベース部１５に、ボール１１の移動範囲
を異性する平面視円形のリング（枠）を設けるなど、種
々の構造を採用できる。

【００３２】以上の構成において、ランナー６に内臓し
たばね３０によってリテーナ５は４箇所において上向き
に付勢されており、このため、リテーナ５における４つ
の当接部１６ａが上ベース部９（上支持板８）に強く当
たっている。そして、リテーナ５の当接部１６ａは摩擦
抵抗が大きく、しかも、各ランナー６の抵抗体２１が粘
性流体２３に漬かっていて移動し難いことにより、陳列
ケース１に多少の外力が作用しても簡単には動かない。
このため、平常時に陳列ケース１が軽い力で動いてしま
うことを防止できる。

【００３３】他方、地震が起きて床が揺れると、慣性力
によって陳列ケース１及び上ベース４は静止し勝手とな
る一方、下ベース３が床Ｆと一緒に移動することによ
り、陳列ケース１が免震される。なお、地震の揺れによ
るエネルギーは大きいため、床が揺れると、リテーナ５
の当接部１６ａを上ベース部９に接触させた状態で、リ
テーナ５と上ベース４とは相対動する。また、陳列ケー
ス１及び上ベース４は完全に静止している訳ではなく、
一般にある程度は下ベース３に追従してゆれ動く。

【００３４】そして、各ランナー６は、リテーナ５にお
ける枠体５ａの長手方向に沿って移動自在であると共
に、下ベース３の固定ガイド体２１に沿って移動自在で
あるため、すなわち、リテーナ５は平面視でＸ方向とＹ
方向とに自在に移動し得るため、上下ベース３，４が任
意の方向に相対動することが許容され、しかも、各ラン
ナー６に規制されて、下ベース３に対するリテーナ５の
姿勢は変化しない。

【００３５】このように、リテーナ５は姿勢を一定にし
たままで移動するため、仮に下ベース３を水平旋回させ
るような外力が作用しても、リテーナ５と下ベース３
は、図１１に符号３３の線で示すように直線方向に水平
動することになり、このため、陳列ケース１の安定性を
向上して免震機能を向上できるのである。なお、上ベー
ス４とリテーナ５との間には相対的な姿勢を保持するガ
イド手段は介在していないが、上ベース４とリテーナ５
を挟んで下ベース３と逆方向に移動するため、リテーナ
５が直線方向に相対動すると上ベース４も直線方向に移
動することになり、このため、上ベース４の姿勢も一定
に保持される。

【００３６】抵抗手段として実施形態のような粘性流体
２３を利用する場合、抵抗体２８の枚数は必要に応じて
任意に設定できる（可動式の抵抗体２８と樋部材１９に
設けた固定式抵抗板とが櫛歯状に噛み合うような状態に
構成してしも良い）。また、粘性流体２３に代えて摩擦
板を使用したり、或いは、摩擦板と粘性流体２３を併用
したりしても良い。

【００３７】粘性流体２３は、抵抗体２８の移動速度が
速くなるほど抵抗が大きくなるため、大きな揺れのとき
に上下ベース３，４が共振してしまうことを抑制できる
利点がある。

【００３８】実施形態のように、粘性流体２３等を使用
した抵抗手段に加えて、上ベース４に接触する当接部１
６ａ（摩擦抵抗体）をリテーナ５に設けると、平常時に
陳列ケース１が簡単に動くことを防止できるが、この場
合、実施形態のように上ベース部９をフラットに形成し
ておくと、上下ベース３，４が相対動しても当接部１６
ａ上ベース部９（上支持板８）に片当たりすることなく
均一に当たるため、上下ベース３，４の円滑な相対動を
損なわない利点がある。

【００３９】≪第２実施形態≫図１２〜図１５では第２
実施形態を示しており、図１２は正面図、図１３は図１
２のXIII−XIII視断面図、図１４は図１３のＸＩＶ−Ｘ
ＩＶ視平断面図、図１５は作用を示す図である。

【００４０】この実施形態は、リテーナ５を上下ベース
３，４に対して姿勢保持するようにしたものである。こ
の実施形態では、リテーナ５における枠体５ａを、溝型
鋼を背中合わせにして上下に開口した状態に形成し、枠
体５ａにおける上下のガイド溝３５に、４個のローラ３
６を設けたランナー６を移動自在に嵌め入れ、上下各ラ
ンナー６に、上下ベース３，４に形成されたガイド溝３
７の内側面に転動自在に接触する４個ずつのローラ３８
を取付けたものである。

【００４１】この実施形態では、図１５に示すように、
リテーナ５と下ベース３とは４個の下ランナー６を介し
て姿勢が保持され、リテーナ５と上ベース４とは４個の
上ランナー６を介して姿勢が保持される。図には表示し
ていないが、この第２実施形態においても、リテーナ５
と下ベース３、及び／又はリテーナ５と上ベース４との
相対動を抑制する抵抗手段を設けて良い。

【００４２】≪第３実施形態≫図１６では第３実施形態
を示している。この実施形態では、ベース板４０のコー
ナー部に４枚の支持板１４を固着することによって下ベ
ース３を構成する一方、ランナー６を平面視Ｈ字状に構
成し、更に、ベース板４０に、リテーナ５における下向
き開口樋状の横長連結部５ｃと直交した方向に延びる上
向き開口樋状の固定ガイド体４1を固着する一方、ラン
ナー６を平面視十字状に形成し、ランナー６に、リテー
ナ５の横長連結部５ｃの内側面に接触するローラ４２
と、固定ガイド体４１の内側面に転動自在に接触するロ
ーラ４３とを設けている。

【００４３】この実施形態では、一個のランナー６が平
面視でＸ方向とＹ方向とに自在に移動することにより、
ランナー６の姿勢が一定に保持される。なお、第２実施
形態と同様に、上下一対のランナーを設けることによ
り、上下ベース３，４とリテーナ５との姿勢がより確実
に保持されるように構成しても良く、また、抵抗手段を
設けても良い。

【００４４】なお、この第３実施形態から容易に理解で
きるように、各ベース部９，１５は大きく離反させても
良いし、ベース板４０等を設けずに、下ベース部１５を
独立した状態で床に固定しても良い。

【００４５】≪第４実施形態≫図１７では第４実施形態
を示している。この実施形態は、第１実施形態の構成に
係る免震台２を１つのユニットとして、４つのユニット
２のリテーナ５を連結部材４４で連結して一つの免震台
２′を構成したものである。被免震物が大型の場合に
は、このような配置も可能である。

【００４６】なお、上下ベース３，４を平面視で完全に
重なり合った状態に戻すための復帰手段としては、図示
のような引張ばね４５を使用しても良い。この場合に
は、上下ベース部３，４を凹面に形成する必要はない
（ベース部を凹面とすることと、引張ばね４５とを併用
しても良い）。復帰手段として引張ばね４５を使用する
場合、配置姿勢は図示のような平面視Ｘ字状には限ら
ず、平面視で十字状や口字状に配置しても良い。

【００４７】≪その他≫本発明は上記の形態以外にも様
々に具体化できる。例えばガイド手段は上記各例の形態
に限らず、様々のガイド機構を使用できる。また、本願
の免震台は陳列ケースのみでなく、キャビネットや各種
設備類、装置類、什器類、建物等の種々のものに適用で
きる。また、上ベース部は被免震物に一体に設けても良
い（すなわち、被免震物の底部を上ベース部と成しても
良い）。

【図面の簡単な説明】

【図１】陳列ケースを免震台に載せた状態での斜視図で
ある。

【図２】免震台の分離斜視図である。

【図３】上ベースの底面図である。

【図４】図３のIV−IV視断面図である。

【図５】図３の V-V視断面図である。

【図６】リテーナ及び下ベースの平面図である。

【図７】リテーナの要部断面図である。

【図８】上下ベースとリテーナとの関係を示す図であ
る。

【図９】免震台の部分断面図である。

【図10】要部断面図である。

【図11】作用を示す平面図である。

【図12】第２実施形態の断面図である。

【図13】図１２のXIII−XIII視断面図である。

【図14】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ視断面図である。

【図15】第２実施形態の作用を示す図である。

【図16】第３実施形態の平面図である。

【図17】第４実施形態の平面図である。

【図18】従来技術を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 被免震物の一例としての陳列ケース ２ 免震台 ３ 下ベース ４ 上ベース ５ リテーナ ６ ランナー ９ 上ベース部 １１ ボール １５ 下ベース部 １６，１７ 玉受け １９ 樋部材 ２０ 固定ガイド体 ２３ 粘性流体 ２８ 抵抗体 ３０ ばね ３１ ローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平方向に適当な間隔を隔てて配置した複
   数対ずつの上下ベース部と、 上下ベース部が平面視で任意の方向に水平相対動し得る
   ように各上下ベース部の間にそれぞれ転動自在に介在さ
   せたボールと、 上下ベース部がボールを介して水平方向に相対動するに
   際して前記各ボールが一体に動くように保持するリテー
   ナと、 上下ベース部とリテーナとの三者が平面視での姿勢を変
   えることなく水平方向に相対動するようにガイドするガ
   イド手段と、を備えた免震台。
2. 【請求項２】前記ガイド手段は、リテーナ及びベース部
   に対して水平回動不能でかつ水平動自在に取付いたラン
   ナーを備えており、リテーナに対するランナーの移動方
   向とベース部に対するランナーの移動方向とを平面視で
   直交させることにより、上下ベース部とリテーナとの三
   者が平面視での姿勢を変えることなる水平方向に相対動
   することを許容せしめ、かつ、ランナーをベース部又は
   リテーナ若しくは両方に対して相対動し難くする抵抗手
   段を設けている請求項１に記載した免震台。