JP2003269529A - Base isolation device - Google Patents

Base isolation device

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JP2003269529A
JP2003269529A JP2002070382A JP2002070382A JP2003269529A JP 2003269529 A JP2003269529 A JP 2003269529A JP 2002070382 A JP2002070382 A JP 2002070382A JP 2002070382 A JP2002070382 A JP 2002070382A JP 2003269529 A JP2003269529 A JP 2003269529A
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JP
Japan
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seismic isolation
isolation device
base
units
spring damper
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Pending
Application number
JP2002070382A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Abe
聖史 安部
Shiroshi Mukoyama
素 向山
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Toshiba Plant Construction Corp
Original Assignee
Toshiba Plant Construction Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Plant Construction Corp filed Critical Toshiba Plant Construction Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a base isolation device equipped with a base isolated floor movably supported on a substrate via a plurality of bearing units, and a plurality of spring damper units for damping vibration of the base isolated floor and returning to an original point. <P>SOLUTION: Two spring damper units 40 are arranged perpendicular to each other in an upward and downward direction between a lower plate 11 on the substrate side and an upper plate 12 on the base isolated floor side. A bearing unit 14 has an upper ball 17 and a lower ball 16 rotatably installed to a main body 15. The upper ball 17 movably supports the base isolated floor side, and the lower ball 16 supports the bearing unit 14 movably against the substrate side. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は小型精密機器や古美
術品などの比較的小型で高価な物品を地震などから保護
する免震装置に関し、特に設置面積を小さくできる小型
の免震装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seismic isolation device for protecting relatively small and expensive articles such as small precision equipment and antique arts from earthquakes, and more particularly to a small seismic isolation device which can be installed in a small area.

【0002】[0002]

【従来の技術】小型精密機器や古美術品等の比較的小型
で且つ高価な物品を展示や保管をする際には、地震や交
通振動などによる水平方向の揺れや振動で物品が移動ま
たは転倒して損傷を受けることがないよう十分な保護対
策を講じる必要がある。そこで従来からこれらの高価な
物品を大型の免震装置の上に載置して展示や保管をする
などの対策がなされている。一般に使用される免震装置
は、基盤上に複数のベアリングユニットを介して移動自
在に支持した免震床と、免震床の振動減衰および原点復
帰を行う複数のスプリングダンパユニットを備えてい
る。
2. Description of the Related Art When displaying and storing relatively small and expensive items such as small precision instruments and antique art, the items move or fall due to horizontal shaking or vibration due to earthquake or traffic vibration. Therefore, it is necessary to take sufficient protection measures so as not to be damaged. Therefore, measures have been taken to place such expensive items on a large seismic isolation device for display and storage. A commonly used seismic isolation device includes a base isolation floor movably supported on a base via a plurality of bearing units, and a plurality of spring damper units for damping vibrations of the base isolation floor and returning to the origin.

【0003】図4(A)は従来の代表的な免震装置の正
面図であり同(B)は(A)のB−B矢視図であって免
震装置の裏面図である。免震装置1は免震床本体2の下
面に配置した4つのベアリングユニット3と、各ベアリ
ングユニット3の底部に回転自在に収容された複数のボ
ール4と、各ボール4を支持するボール受板5を備えて
いる。各ボール受板5は水平な載置面を有する基盤2a
に固定配置され、各ベアリングユニット3の上板に物品
を載置する免震床(図示せず)が固定される。
FIG. 4A is a front view of a conventional typical seismic isolation device, and FIG. 4B is a view of the seismic isolation device taken along the line BB in FIG. 4A. The seismic isolation device 1 includes four bearing units 3 arranged on the lower surface of the seismic isolation floor main body 2, a plurality of balls 4 rotatably accommodated in the bottom of each bearing unit 3, and a ball receiving plate that supports each ball 4. It is equipped with 5. Each ball receiving plate 5 has a base 2a having a horizontal mounting surface.
The seismic isolation floor (not shown) on which the article is placed is fixed to the upper plate of each bearing unit 3.

【0004】さらに免震装置1には免震床の振動減衰お
よび原点復帰を行うための複数のスプリングダンパユニ
ット6が設けられる。スプリングダンパユニット6はX
方向用に所定間隔で対向する2ユニットと、Y方向用に
所定間隔で対向する2ユニットの合計4ユニットが設け
られ、それらは基盤2aに固定される固定部2bと、免
震床本体2の下面に突設された支持部2cとを有する。
そしてスプリング6aの両端が支持部2cと固定部2b
に固定され、そのスプリング6aがスプリングダンパユ
ニット6のダンパ作用と原点復帰作用を行うものであ
る。
Further, the seismic isolation apparatus 1 is provided with a plurality of spring damper units 6 for damping the vibration of the seismic isolation floor and returning to the origin. Spring damper unit 6 is X
Two units facing each other at a predetermined interval for the direction and two units facing each other at a predetermined interval for the Y direction are provided, and a total of four units are provided, which are a fixed portion 2b fixed to the base 2a and a base isolation floor body 2. It has the support part 2c protrudingly provided by the lower surface.
Both ends of the spring 6a are connected to the support portion 2c and the fixed portion 2b.
The spring 6a is fixed to the spring damper unit 6 and serves to perform the damper action and the origin return action of the spring damper unit 6.

【0005】地震などにより免震装置1に水平方向の振
動や揺れが加わると、免震床は各ベアリングユニット3
に支持されて移動するが、スプリングダンパユニット6
によるダンパ作用でその移動速度が減衰されると共にそ
の移動距離も抑制される。そして振動や揺れの収まりと
ともに免震床はスプリングダンパユニット6による原点
復帰作用により原点(ホームポジション)に緩やかに復
帰していく。
When a horizontal vibration or shake is applied to the seismic isolation device 1 due to an earthquake or the like, the seismic isolation floor will be attached to each bearing unit 3
It is supported and moved by the spring damper unit 6
The damper action reduces the moving speed and suppresses the moving distance. Then, as the vibrations and shakes subside, the seismic isolation floor is gradually returned to the origin (home position) by the origin returning action of the spring damper unit 6.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の免震装置
1は、スプリングダンパユニット6およびボールベアリ
ングユニット3を夫々4ユニット使用するので装置の重
量や寸法が大きくなると共に、コストが高くなりメンテ
ナンスの手間もかかるという問題があった。
However, since the conventional seismic isolation device 1 uses four spring damper units 6 and four ball bearing units 3, respectively, the weight and size of the device are increased and the cost is increased, resulting in maintenance. There was a problem that it took time and effort.

【0007】また、従来の免震装置1は免震床の許容移
動範囲に少し余裕を持った面積のボール受板5が必要で
あった。従来のボール受板5は極めて高い表面硬度と平
滑度(例えば中心線平均粗さで1.6a)を有し、且つ
小さい歪み(例えば1/1000〜1/500)に調整
された鋼板で構成されている。かかるボール受板5を製
造するには、例えば、先ず適当な厚さの鋼板を所定寸法
に切断加工し、次に焼き入れをしてその硬度を高める。
次に歪みと表面の微細な凹凸を除去するため、フライス
加工などの機械加工を施してその表面を削り出す。この
ように硬度を高めた後に機械加工をするため時間がかか
り工具消耗も大きくなる。そのため比較的面積の大きい
ボール受板を製造するにはコスト高になるという問題が
あった。
Further, the conventional seismic isolation device 1 requires the ball bearing plate 5 having an area with a little margin in the permissible movement range of the seismic isolation floor. The conventional ball receiving plate 5 is made of a steel plate having extremely high surface hardness and smoothness (for example, center line average roughness of 1.6a) and adjusted to a small strain (for example, 1/1000 to 1/500). Has been done. In order to manufacture the ball receiving plate 5, for example, a steel plate having an appropriate thickness is first cut into a predetermined size and then quenched to increase its hardness.
Next, in order to remove the distortion and fine irregularities on the surface, machining such as milling is performed to cut out the surface. Since machining is performed after the hardness is increased in this way, it takes time and tool consumption becomes large. Therefore, there is a problem that the cost is high to manufacture a ball bearing plate having a relatively large area.

【0008】そこで本発明は、このような従来の免震装
置の問題を解決することを課題とし、免震装置における
スプリングダンパユニット6のユニット数を半減するこ
とを第1の目的とする。また免震装置におけるボール受
板の面積を小さくすることを第2の目的とする。
Therefore, the present invention has an object to solve such a problem of the conventional seismic isolation device, and a first object thereof is to halve the number of the spring damper units 6 in the seismic isolation device. A second object is to reduce the area of the ball receiving plate in the seismic isolation device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】すなわち前記課題を解決
する第1の発明は、基盤上に複数のベアリングユニット
を介して移動自在に支持した免震床と、免震床の振動減
衰および原点復帰を行う複数のスプリングダンパユニッ
トとを備えた免震装置において、前記スプリングダンパ
ユニットを2ユニット設け、それらを互いに直交させて
上下に配置したことを特徴とする(請求項1)。
[Means for Solving the Problems] That is, a first invention for solving the above-mentioned problems is to provide a base isolation floor movably supported on a base through a plurality of bearing units, vibration damping of the base isolation floor, and return to origin. In a seismic isolation device including a plurality of spring damper units for performing the above, two spring damper units are provided, and they are arranged vertically with respect to each other (claim 1).

【0010】また、前記課題を解決する第2の発明は、
基板上に複数のベアリングユニットを介して移動自在に
支持された免震床と、免震床の振動減衰および原点復帰
を行う複数のスプリングダンパユニットを備えた免震装
置において、前記ベアリングユニットは本体に回転自在
に設けた上側ボールと下側ボールを有し、上側ボールが
免震床側を移動自在に支持し、下側ボールがベアリング
ユニットを基盤側に対して移動自在に支持することを特
徴とする(請求項2)。
A second invention for solving the above problems is
In a seismic isolation device including a base-isolated floor movably supported on a substrate through a plurality of bearing units and a plurality of spring damper units for damping vibration of the base-isolated floor and returning to the origin, the bearing unit is a main body. It has an upper ball and a lower ball that are rotatably provided in the upper ball, the upper ball movably supports the base isolation floor side, and the lower ball movably supports the bearing unit with respect to the base side. (Claim 2).

【0011】上記第2の発明において、各ベアリングユ
ニットを連結体で互いに連結することができる(請求項
3)。
In the second aspect of the invention, the bearing units can be connected to each other by a connecting body (claim 3).

【0012】上記各ベアリングユニットを連結体で互い
に連結する場合において、さらに各ベアリングユニット
を原点復帰させる原点復帰機構を設けることができる
(請求項4)。
When the bearing units are connected to each other by a connecting body, an origin returning mechanism for returning the bearing units to the origin can be further provided (claim 4).

【0013】上記第2の発明のいずれかにおいて、上側
ボールと下側ボールを受ける面を高硬度の非鉄材料で形
成することができる(請求項5)。
In any one of the second aspect of the present invention, the surfaces for receiving the upper ball and the lower ball can be made of a high hardness non-ferrous material (claim 5).

【0014】さらに上記第2の発明のいずれかにおいて
も、第1の発明のようにスプリングダンパユニットを2
ユニット設け、それらを互いに直交させて上下に配置す
ることができる(請求項6)。
Further, in any of the above-mentioned second inventions, the spring damper unit is provided in the same manner as in the first invention.
Units may be provided and they may be arranged vertically with respect to each other (claim 6).

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
より説明する。図1は本発明に係る免震装置を分解して
示す模式的な斜視図であり、図2はそのスプリングダン
パユニットおよび床側フレーム並びに基盤側フレームの
分解斜視略図である。図中、10は免震装置、11は下
プレート、12は上プレート、13はボール受板、14
はベアリングユニット、40はスプリングダンパユニッ
トである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing the seismic isolation device according to the present invention in an exploded manner, and FIG. 2 is an exploded perspective schematic view of the spring damper unit, the floor side frame, and the base side frame. In the figure, 10 is a seismic isolation device, 11 is a lower plate, 12 is an upper plate, 13 is a ball receiving plate, 14
Is a bearing unit and 40 is a spring damper unit.

【0016】下プレート11および上プレート12は鋼
板等の剛性の高い材料を方形に加工することにより製造
される。下プレート11は免震装置10の基盤20上
(図3)に直接、または適当な台座を介して固定され、
その下プレート11の上面に円板状の4つのボール受板
13が所定間隔で接着等により固定される。上プレート
12は免震すべき物品を載置する免震床の下側に固定さ
れるが、その上プレート12の下面にも円板状の4つの
ボール受板13が所定間隔で接着等により固定される。
なお下プレート11は基盤を兼ねることができ、上プレ
ート12は免震床を兼ねることができる。
The lower plate 11 and the upper plate 12 are manufactured by processing a highly rigid material such as a steel plate into a square shape. The lower plate 11 is fixed directly on the base 20 (FIG. 3) of the seismic isolation device 10 or via a suitable pedestal,
Four disc-shaped ball receiving plates 13 are fixed to the upper surface of the lower plate 11 at predetermined intervals by adhesion or the like. The upper plate 12 is fixed to the lower side of the seismic isolation floor on which articles to be seismically isolated are placed, and four disk-shaped ball receiving plates 13 are also adhered to the lower surface of the upper plate 12 at predetermined intervals. Fixed.
The lower plate 11 can also serve as a base, and the upper plate 12 can also serve as a base isolation floor.

【0017】下プレート11と上プレート12の間に4
つのベアリングユニット14が所定間隔で配置される。
各ベアリングユニット14は段差を有する筒状の本体1
5と、本体15の下側に回転自在に保持された複数個
(この例では3個)の下側ボール16と、本体15の上
側に回転自在に保持された1個の上側ボール17を備え
ている。そして下側ボール16を下プレート11のボー
ル受板13の面に接した状態で上プレート12を矢印の
ように降ろすことにより、上側ボール17が上プレート
12のボール受板13の面に接する。
4 between the lower plate 11 and the upper plate 12
One bearing unit 14 is arranged at a predetermined interval.
Each bearing unit 14 is a cylindrical main body 1 having steps.
5, a plurality of (three in this example) lower balls 16 rotatably held on the lower side of the main body 15, and an upper ball 17 rotatably held on the upper side of the main body 15. ing. Then, with the lower ball 16 in contact with the surface of the ball receiving plate 13 of the lower plate 11, the upper plate 12 is lowered as indicated by the arrow, so that the upper ball 17 contacts the surface of the ball receiving plate 13 of the upper plate 12.

【0018】ボール受板13は従来の免震装置と同様に
鋼板を加工して作ることができる。しかし従来のように
厚手の鋼板から加工する方法は手間とコストが大きくな
るので、ガラス、セラミックスなどの高硬度の非鉄材料
で作ることが望ましい。例えばガラスは極めて平滑度が
高く歪みの小さなものを容易に且つ安価に入手すること
ができる。
The ball receiving plate 13 can be made by processing a steel plate as in the conventional seismic isolation device. However, the conventional method of processing from a thick steel plate requires much labor and cost, so it is desirable to use a high hardness non-ferrous material such as glass or ceramics. For example, glass having extremely high smoothness and small distortion can be easily and inexpensively obtained.

【0019】ガラスは素材自体が硬く加工し易い。しか
し鋼板に比べると耐曲げ応力が低いので、それを改善す
るためガラスに焼き入れなどをしていない通常の軟鋼板
などを接着し複層化することが望ましい。例えばベアリ
ングユニット14のボールと接する面をガラス面とし、
その裏面に適度な厚みの弾性層(接着剤や両面テープ)
を挟んで軟鋼板を積層する。また、セラミックスもガラ
スに準じた特性を有するものを容易に入手することがで
きる。
The material itself of glass is hard and easy to process. However, since the bending stress is lower than that of a steel sheet, it is desirable to bond a normal mild steel sheet that has not been tempered to glass to form a multi-layer structure in order to improve it. For example, the surface of the bearing unit 14 in contact with the ball is a glass surface,
Elastic layer of appropriate thickness on the back (adhesive or double-sided tape)
The mild steel plates are laminated with the sheet sandwiched therebetween. Further, ceramics having properties similar to glass can be easily obtained.

【0020】各ベアリングユニット14は方形の四隅に
配置され、それらのベアリングユニット14間が丸鋼な
どの細長い連結体18で図示のように互いに連結され
る。それにより、免震装置10に水平方向の振動や揺れ
が加わったとき、各ベアリングユニット14は連結体1
8で互いに連結されて同期移動するので、常に相互の間
隔が一定になる。なお各ベアリングユニット14は振動
や揺れが収まったときに原点(ホームポジション)付近
に戻れば実用上は十分であるが、原点に完全に復帰させ
る方がバランス的な観点から望ましい。その場合には後
述する原点復帰機構が設けられる。
The bearing units 14 are arranged at the four corners of a square, and the bearing units 14 are connected to each other by elongated connecting members 18 such as round steel as shown in the drawing. As a result, when horizontal vibration or shaking is applied to the seismic isolation device 10, each bearing unit 14 is connected to the connecting body 1.
Since they are connected to each other at 8 and move synchronously, the mutual intervals are always constant. It should be noted that it is practically sufficient to return each bearing unit 14 to the vicinity of the origin (home position) when the vibrations and shakes have subsided, but it is desirable to completely return the bearing unit 14 to the origin from the viewpoint of balance. In that case, an origin return mechanism described later is provided.

【0021】下プレート11の上面中央部を横切ってY
方向に細長いスプリングダンパユニット40が配置され
る。また、上プレート12の下面中央部を横切ってX方
向に細長いスプリングダンパユニット40が配置され
る。なお、この例の各スプリングダンパユニット40
は、互いに独立した一対のスライダ26が一対のスプリ
ング29及びオイルダンパ41により連結されて、両ス
ライダ26間が拡縮自在に形成されている。このスプリ
ング29は引張型のものである。そして各スライダ26
の一方の平面の隅には一対の回転ローラ25が配置さ
れ、両スライダ26の回転ローラ25間に基盤側フレー
ム11aまたは床側フレーム12aが配置されて、それ
ら各フレーム11a,12aと回転ローラ25が接離自
在となる。また両スライダ26の他方の面の四隅には四
つのガイドローラ28aが配置され、それが各プレート
11,12に固定された一対のガイドレール27に案内
される。なお、ガイドレール27の中央部には、ストッ
パ30が配置されている。
Y crosses the center of the upper surface of the lower plate 11.
A spring damper unit 40 elongated in the direction is arranged. Further, an elongated spring damper unit 40 is arranged in the X direction across the center of the lower surface of the upper plate 12. Each spring damper unit 40 of this example
The pair of independent sliders 26 are connected to each other by the pair of springs 29 and the oil damper 41 so that the sliders 26 can be expanded and contracted. This spring 29 is of a tension type. And each slider 26
A pair of rotating rollers 25 are arranged at the corners of one of the planes, and the base side frame 11a or the floor side frame 12a is arranged between the rotating rollers 25 of both sliders 26, and the respective frames 11a, 12a and the rotating roller 25 are arranged. Can be attached and detached. Further, four guide rollers 28a are arranged at the four corners of the other surface of both sliders 26, and they are guided by a pair of guide rails 27 fixed to the plates 11 and 12. A stopper 30 is arranged at the center of the guide rail 27.

【0022】免震装置10に水平方向の振動や揺れが加
わると、スプリングダンパユニット40の移動部はオイ
ルダンパ41による減衰力を受けながら移動する。その
ため水平方向の振動や揺れが免震装置10に加わると、
スプリングダンパユニット40によるダンパ作用で免震
床の移動速度が減衰すると共にその移動距離が小さくな
る。そして振動や揺れの収まりとともに免震床はスプリ
ングダンパユニット40による原点復帰作用により原点
(ホームポジション)に緩やかに復帰していく。
When horizontal vibration or shaking is applied to the seismic isolation device 10, the moving part of the spring damper unit 40 moves while receiving the damping force of the oil damper 41. Therefore, if horizontal vibration or shaking is applied to the seismic isolation device 10,
The damper action of the spring damper unit 40 reduces the moving speed of the base-isolated floor and reduces the moving distance thereof. The seismic isolation floor is gradually returned to the origin (home position) by the return-to-origin action of the spring damper unit 40 as the vibration and shaking are stopped.

【0023】下プレート11に固定されたスプリングダ
ンパユニット40と上プレート12に取付られたスプリ
ングダンパユニット40はその長手方向が互いに直交し
且つ免震装置10の上下方向に重なって配置される。そ
して、この例では下プレート11のスプリングダンパユ
ニット40は免震装置10に対するY方向の振動や揺れ
に対処し、上プレート12のスプリングダンパユニット
40は免震装置10に対するX方向の振動や揺れに対処
する。
The spring damper unit 40 fixed to the lower plate 11 and the spring damper unit 40 attached to the upper plate 12 are arranged such that their longitudinal directions are orthogonal to each other and overlap in the vertical direction of the seismic isolation device 10. Then, in this example, the spring damper unit 40 of the lower plate 11 copes with the vibration and shake of the seismic isolation device 10 in the Y direction, and the spring damper unit 40 of the upper plate 12 resists the vibration and shake of the seismic isolation device 10 in the X direction. deal with.

【0024】次に、上プレート12の下面には、門型の
床側フレーム12aの両脚端12bが、X方向に位置し
て仰向けに固定され、下プレート11には門型の基盤側
フレーム11aの両脚端11bが、Y方向に位置して仰
向けに固定される。各フレーム11a,12aには、ス
プリングストッパ23が各フレームの長手方向に移動自
在に案内されている。このスプリングストッパ23に
は、各ベアリングユニット14間を連結する連結体18
が遊挿され、そのスプリングストッパ23とボールベア
リングユニット14とにスプリング24の両端が固定さ
れる。それと共に、そのスプリング24が連結体18に
被嵌されている。
Next, on the lower surface of the upper plate 12, both leg ends 12b of a gate-shaped floor side frame 12a are positioned in the X direction and fixed on the back, and the lower plate 11 is fixed to the gate-shaped base side frame 11a. Both leg ends 11b are positioned in the Y direction and fixed on the back. A spring stopper 23 is guided on each of the frames 11a and 12a so as to be movable in the longitudinal direction of each frame. The spring stopper 23 is provided with a connecting member 18 for connecting the bearing units 14 to each other.
Is loosely inserted, and both ends of the spring 24 are fixed to the spring stopper 23 and the ball bearing unit 14. At the same time, the spring 24 is fitted on the connecting body 18.

【0025】そして、建物などの基盤20上(図3)に
免震装置10が配置される。その基盤20には下プレー
ト11が固定され、その下プレート11上にボール受板
13が配置される。なおボール受け板13の周縁には図
示のような高さの短いストッパ枠22(図3)を設ける
ことができる。
Then, the seismic isolation device 10 is arranged on the base 20 of the building (FIG. 3). The lower plate 11 is fixed to the base 20, and the ball receiving plate 13 is arranged on the lower plate 11. A stopper frame 22 (FIG. 3) having a short height can be provided on the peripheral edge of the ball receiving plate 13.

【0026】次に上記免震装置10の免震作用について
説明する。先ず、免震床上には免震を目的とする物品を
載置する。その状態で、例えば地震等により免震装置1
0にY方向の水平方向の振動や揺れが加わると、図3に
おいて、基盤20(または下プレート11)および各ベ
アリングユニット14が上プレート12に対して、相対
的にそれぞれY方向への往復移動が発生する。この往復
移動は下プレート11に取付られたスプリングダンパユ
ニット40の減衰作用と復帰作用により抑制され、水平
方向の振動や揺れが収まると次第に減衰して原点に復帰
する。
Next, the seismic isolation function of the seismic isolation device 10 will be described. First, an article intended for seismic isolation is placed on the seismic isolation floor. In that state, seismic isolation device 1 due to, for example, an earthquake
When horizontal vibration or shaking in the Y direction is applied to 0, the base 20 (or the lower plate 11) and each bearing unit 14 reciprocate in the Y direction relative to the upper plate 12 in FIG. Occurs. This reciprocating movement is suppressed by the damping action and the restoring action of the spring damper unit 40 attached to the lower plate 11, and when the horizontal vibration or shaking is subsided, it is gradually attenuated and returns to the origin.

【0027】一方、免震装置10にX方向の水平方向の
振動や揺れが加わると、基盤20(または下プレート1
1)上の各ベアリングユニット14および上プレート1
2にはそれぞれX方向への往復移動が発生する。この往
復移動は上プレート12に固定されたスプリングダンパ
ユニット40の減衰作用と復帰作用により抑制され、水
平方向の振動や揺れが収まると次第に減衰して原点に復
帰する。なお免震装置10にXYの中間方向の振動や揺
れが加わったときは、それらをX方向とY方向に分解し
た力に対し、各スプリングダンパユニット40の減衰作
用と復帰作用が働く。
On the other hand, when a horizontal vibration or shake in the X direction is applied to the seismic isolation device 10, the base 20 (or the lower plate 1)
1) Upper bearing units 14 and upper plate 1
Reciprocating movement in the X direction occurs in each of the two. This reciprocating movement is suppressed by the damping action and the restoring action of the spring damper unit 40 fixed to the upper plate 12, and when the horizontal vibration or shake is subsided, it is gradually attenuated and returns to the origin. When vibration or shaking in the XY intermediate direction is applied to the seismic isolation device 10, the damping action and the returning action of each spring damper unit 40 act on the force that decomposes them in the X and Y directions.

【0028】このように免震装置10にXYいずれの方
向に振動や揺れが加わっても、各ベアリングユニット1
4および上プレート12は抑制された速度と移動量で往
復移動を繰り返しながら次第に原点に復帰する。そして
免震装置10の移動部分の移動量はベアリングユニット
14と上プレート12で略等しく分担されるので、ベア
リングユニット14の移動量を従来の免震装置よりほぼ
半減させることができる。そのためベアリングユニット
14のボールに接する各ボール受板13の1枚あたりの
面積を小さくできるので、その加工も簡単になる。
As described above, even if the seismic isolation device 10 is vibrated or shaken in any of XY directions, each bearing unit 1
4 and the upper plate 12 return to the origin gradually while repeating the reciprocating movement at the suppressed speed and movement amount. Since the moving amount of the moving part of the seismic isolation device 10 is shared by the bearing unit 14 and the upper plate 12 substantially equally, the moving amount of the bearing unit 14 can be almost halved as compared with the conventional seismic isolation device. Therefore, since the area of each ball receiving plate 13 in contact with the balls of the bearing unit 14 can be reduced, the processing thereof becomes simple.

【0029】各ベアリングユニット14は連結体18に
より同期して移動する。そして最終的には原点復帰機構
50により原点に復帰する。すなわち水平方向の振動や
揺れが収まったとき、同期して往復移動した各ベアリン
グユニット14が仮に原点に完全に復帰せず位置ズレを
生じた場合は、原点復帰機構50を構成する一対のスプ
リング24にはその位置ズレに比例した応力が残留す
る。そのため各スプリング24はその残留応力を解除す
る方向、即ち原点方向に各ベアリングユニット14を移
動させる。なお、原点復帰機構50は地震等による水平
方向の振動や揺れに応じた連結体18の移動作用を阻害
しないようにスプリングストッパ23を移動させるもの
であり、またスプリング24はそのスプリングストッパ
23の移動を原位置に復帰させるために設けられる。
The bearing units 14 move in synchronization with each other by the connecting body 18. Finally, the origin return mechanism 50 returns to the origin. That is, when the horizontal vibrations and shakes subside, if the bearing units 14 that reciprocally move synchronously do not completely return to the origin and a position shift occurs, the pair of springs 24 that constitute the origin returning mechanism 50. A stress proportional to the positional deviation remains in the. Therefore, each spring 24 moves each bearing unit 14 in the direction in which the residual stress is released, that is, in the origin direction. The origin return mechanism 50 moves the spring stopper 23 so as not to impede the moving action of the connecting body 18 in response to horizontal vibration or shaking due to an earthquake or the like, and the spring 24 moves the spring stopper 23. Is provided for returning the to the original position.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように本発明に係る第1の発明
は、スプリングダンパユニットを2ユニット設け、それ
らを互いに直交させて上下に配置したことを特徴とす
る。そのため従来の免震装置と比べてスプリングダンパ
ユニットを半減でき、装置全体の大きさもそれに応じて
小さくすることができる。
As described above, the first invention according to the present invention is characterized in that two spring damper units are provided and they are vertically arranged so as to be orthogonal to each other. Therefore, the spring damper unit can be halved as compared with the conventional seismic isolation device, and the size of the entire device can be correspondingly reduced.

【0031】また、本発明に係る第2の発明は、ベアリ
ングユニットが本体に回転自在に設けた上側ボールと下
側ボールを有し、上側ボールが免震床側を移動自在に支
持し、下側ボールがベアリングユニットを基盤側に対し
て移動自在に支持することを特徴とする。そのため免震
床の相対移動はそのままで、ベアリングユニットの移動
量を小さくできる。さらにそれに応じてボール受板の1
枚当たりの面積を小さくできるので、その加工等も簡単
になる。
According to a second aspect of the present invention, the bearing unit has an upper ball and a lower ball rotatably provided on the main body, the upper ball movably supporting the seismic isolated floor side, and The side balls support the bearing unit movably with respect to the base side. Therefore, the amount of movement of the bearing unit can be reduced while keeping the relative movement of the seismic isolation floor. Furthermore, one of the ball receiving plates
Since the area per sheet can be reduced, its processing and the like are also simplified.

【0032】上記第2の発明において、各ベアリングユ
ニットを連結体で互いに連結することができる。このよ
うな連結体を設けることにより、各ベアリングユニット
を完全に同期的に移動させることができる。
In the second aspect of the invention, the bearing units can be connected to each other by a connecting body. By providing such a connecting body, each bearing unit can be moved completely synchronously.

【0033】上記各ベアリングユニットを連結体で互い
に連結する場合において、さらに各ベアリングユニット
を原点復帰させる原点復帰機構を設けることができる。
このような原点復帰機構を設けることにより、各ベアリ
ングユニットを完全に原点に復帰させることができる。
When the bearing units are connected to each other by a connecting body, an origin returning mechanism for returning the bearing units to the origin can be further provided.
By providing such an origin returning mechanism, each bearing unit can be completely returned to the origin.

【0034】上記第2の発明のいずれかにおいて、上側
ボールと下側ボールを受けるボール受板などの面を高硬
度の非鉄材料で形成することができる。このような非鉄
材料とすることにより、ボール受板の加工が簡単になり
コストも低下する。
In any of the above-mentioned second inventions, the surface of the ball receiving plate for receiving the upper ball and the lower ball can be made of a high hardness non-ferrous material. By using such a non-ferrous material, the ball receiving plate can be easily processed and the cost is reduced.

【0035】さらに上記第2の発明のいずれかにおい
て、前記スプリングダンパユニットを2ユニット設け、
それらを互いに直交させて上下に配置することができ
る。このように構成することにより、従来の免震装置と
比べてスプリングダンパユニットを半減することができ
るとともに、免震床の相対移動はそのままで、ベアリン
グユニットの移動量を小さくでき、それに応じてボール
受板の1枚当たりの面積を小さくできるので、その加工
も簡単になる。そして免震装置の大きさを従来装置に比
べて1/7程度まで小さくすることが可能である。
Further, in any one of the above-mentioned second invention, two units of the spring damper unit are provided,
They can be placed one above the other, orthogonal to each other. With this configuration, the spring damper unit can be halved compared to the conventional seismic isolation device, and the relative movement of the seismic isolation floor can be maintained while reducing the amount of movement of the bearing unit. Since the area of each receiving plate can be reduced, its processing is also simplified. Further, the size of the seismic isolation device can be reduced to about 1/7 of that of the conventional device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る免震装置を分解して示す模式的な
斜視図。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an exploded seismic isolation device according to the present invention.

【図2】同装置のスプリングダンパユニットおよび床側
フレーム並びに基盤側フレームの分解斜視略図。
FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of a spring damper unit, a floor side frame, and a base side frame of the device.

【図3】原点復帰機構の1例を示す正面図。FIG. 3 is a front view showing an example of an origin returning mechanism.

【図4】従来の代表的な免震装置の正面図および裏面
図。
FIG. 4 is a front view and a rear view of a typical conventional seismic isolation device.

【符号の説明】 1 免震装置 2 免震床本体 2a 基盤 2b 固定部 2c 支持部 3 ベアリングユニット 4 ボール 5 ボール受板 6 スプリングダンパユニット 6a スプリング 10 免震装置 11 下プレート 11a 基盤側フレーム 11b 脚端 12 上プレート 12a 床側フレーム 12b 脚端 13 ボール受板 14 ベアリングユニット 15 本体 16 下側ボール 17 上側ボール 18 連結体 20 基盤 22 ストッパ枠 23 スプリングストッパ 24 スプリング 25 回転ローラ 26 スライダ 27 ガイトレール 28a ガイドローラ 29 スプリング 30 ストッパ 40 スプリングダンパユニット 41 オイルダンパ 50 原点復帰機構[Explanation of symbols] 1 seismic isolation device 2 seismic isolation floor body 2a foundation 2b fixed part 2c support 3 bearing units Four balls 5 ball support plate 6 Spring damper unit 6a spring 10 seismic isolation device 11 Lower plate 11a Base side frame 11b Leg end 12 Upper plate 12a Floor side frame 12b Leg end 13 Ball support plate 14 Bearing unit 15 body 16 lower ball 17 Upper ball 18 connected body 20 foundation 22 Stopper frame 23 Spring stopper 24 spring 25 rotating rollers 26 Slider 27 Guy Trail 28a Guide roller 29 spring 30 stopper 40 Spring damper unit 41 oil damper 50 Home return mechanism

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基盤上に複数のベアリングユニットを介
して移動自在に支持した免震床と、免震床の振動減衰お
よび原点復帰を行う複数のスプリングダンパユニット4
0とを備えた免震装置において、前記スプリングダンパ
ユニット40を2ユニット設け、それらを互いに直交さ
せて上下に配置したことを特徴とする免震装置。
1. A base-isolated floor movably supported on a base via a plurality of bearing units, and a plurality of spring damper units 4 for damping vibrations of the base-isolated floor and returning to the origin.
In the seismic isolation device having 0, the seismic isolation device is characterized in that two spring damper units 40 are provided, and they are arranged vertically with respect to each other.
【請求項2】 基盤上に複数のベアリングユニットを介
して移動自在に支持した免震床と、免震床の振動減衰お
よび原点復帰を行う複数のスプリングダンパユニット4
0とを備えた免震装置において、前記ベアリングユニッ
ト14は本体15に回転自在に設けた上側ボール17と
下側ボール16を有し、上側ボール17が免震床側を移
動自在に支持し、下側ボール16がベアリングユニット
14を基盤側に対して移動自在に支持することを特徴と
する免震装置。
2. A base-isolated floor movably supported on a base via a plurality of bearing units, and a plurality of spring damper units 4 for damping vibration of the base-isolated floor and returning to the origin.
In the seismic isolation device with 0, the bearing unit 14 has an upper ball 17 and a lower ball 16 rotatably provided in the main body 15, and the upper ball 17 movably supports the seismic isolation floor side, A seismic isolation device characterized in that the lower ball (16) supports the bearing unit (14) movably with respect to the base side.
【請求項3】 請求項2において、各ベアリングユニッ
ト14を連結体18で互いに連結したことを特徴とする
免震装置。
3. The seismic isolation device according to claim 2, wherein the bearing units 14 are connected to each other by a connecting member 18.
【請求項4】 請求項3において、各ベアリングユニッ
ト14を原点復帰させる原点復帰機構50を設けたこと
を特徴とする免震装置。
4. The seismic isolation device according to claim 3, further comprising an origin returning mechanism 50 for returning the bearing units 14 to the origin.
【請求項5】 請求項2ないし4のいずれかにおいて、
上側ボール17と下側ボール16を受ける面を高硬度の
非鉄材料で形成したことを特徴とする免震装置。
5. The method according to any one of claims 2 to 4,
A seismic isolation device characterized in that the surfaces for receiving the upper ball 17 and the lower ball 16 are formed of a high hardness non-ferrous material.
【請求項6】 請求項2ないし5のいずれかにおいて、
前記スプリングダンパユニット40を2ユニット設け、
それらを互いに直交させて上下に配置したことを特徴と
する免震装置。
6. The method according to any one of claims 2 to 5,
Two units of the spring damper unit 40 are provided,
A seismic isolation device characterized by arranging them vertically with respect to each other.
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