JP2006300160A - 免振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 免振機能の信頼性が高く、かつ、免振機能が高く、しかも装置の低廉化が図れる極めてシンプルな構造の免振装置を提供する。
【解決手段】 上ベース１１１と、下ベース１２１と、球状体１３１とを具備し、前記上ベース１１１の下面側には前記球状体の曲率半径よりも大きな曲率半径のドーム状凹部１１２が設けられると共に、前記上ベース１１１のドーム状凹部１１２に対応して前記下ベース１２１の上面側には前記球状体１３１の曲率半径よりも大きな曲率半径のドーム状凹部１３２が設けられてなり、前記上ベース１１１のドーム状凹部１１２と前記下ベース１２１のドーム状凹部１２２との間に前記球状体１３１が配される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば本棚、ショーケース、テレビ、コンピユータ等の各種の置物、その他にも床・家屋などの建造物に対する免振装置に関する。

従来より各種の免振装置が提案されている。
例えば、図４，５に示される如く、外筐体５内に多数のボール６が循環自在に設けられ、該ボール６を上部部材１５及び下部部材１１に転動自在に接触させることにより、上部部材１５及び下部部材１１が任意の方向に相対移動自在に設けられている免振装置において、上部部材１５及び下部部材１１におけるボール６の転動部分には、前記上部部材１５及び下部部材１１とは別体の耐摩耗性を有する硬質の材料からなる被転動部材１３，１７が設けられ、該被転動部材１３，１７は、前記上部部材１５と下部部材１１の相対的なズレを元の位置に復元すべく、前記ボール６が転動するボール接触面１３ａ，１７ａが凹状の球面に形成されていることを特徴とする免振装置が提案（特開平１０−２４６３９３）されている。

又、図６に示される如く、上下の相対するプレート１１，１２間に、ゴムリング等に形成した中空状弾性体２０ａを介在させ、前記中空状弾性体２０ａの中空部２１内には、球体３０ａが、挟間隔抑制部材３０として、前記プレート１１，１２に接触するように介在させられており、そして前記球体３０ａは、プレート１２の中央側に設けた窪みに回転可能に支持されていて、この免振装置Ａに加えられた横振動は、上下のプレート１１，１２が横方向に相対変位することにより吸収され、最大量相対変位して受け圧面積が減少した状態でも、球体３０ａの介在により沈下現象を十分に抑制することができる免振装置Ａが提案（特開２００４−２９３０６２）されている。
特開平１０−２４６３９３ 特開２００４−２９３０６２

ところで、上記提案の免振装置では、免振機能が十分なものでないことが判って来た。
すなわち、特許文献１の技術にあっては、横揺れの制御はもう一つであり、かつ、縦揺れに対する制御は出来ないと言う問題点の有ることが判って来た。更には、装置全体の構造が比較的複雑であり、この為コストが高く付くのみならず、装置の信頼性にも不安を持たせる。

又、特許文献２の技術にあっては、プレート１１，１２間に球体３０ａが設けられ、この球体３０ａの動きによって免振を図ろうとしているのであるが、これ、また、免振機能がもう一つであることが判って来た。

従って、本発明が解決しようとする課題は、免振機能が高く、かつ、免振機能の信頼性が高く、しかも装置の低廉化が図れた極めてシンプルな構造の免振装置を提供することである。

前記の課題は、上ベースと、
下ベースと、
球状体とを具備し、
前記上ベースの下面側には前記球状体の曲率半径よりも大きな曲率半径のドーム状凹部が設けられると共に、前記上ベースのドーム状凹部に対応して前記下ベースの上面側には前記球状体の曲率半径よりも大きな曲率半径のドーム状凹部が設けられてなり、
前記上ベースのドーム状凹部と前記下ベースのドーム状凹部との間に前記球状体が配されてなる
ことを特徴とする免振装置によって解決される。

特に、上ベースと、
下ベースと、
球状体とを具備し、
前記上ベースの下面側には前記球状体の曲率半径ｒ１よりも大きな曲率半径ｒ２（但し、０．０１≦ｒ１／ｒ２≦０．４）のドーム状凹部が設けられると共に、前記上ベースのドーム状凹部に対応して前記下ベースの上面側には前記球状体の曲率半径ｒ１よりも大きな曲率半径ｒ３（但し、０．０１≦ｒ１／ｒ３≦０．４）のドーム状凹部が設けられてなり、
前記上ベースのドーム状凹部と前記下ベースのドーム状凹部との間に前記球状体が配されてなる
ことを特徴とする免振装置によって解決される。

更には、上ベースと、
下ベースと、
球状体とを具備し、
前記上ベースの下面側には前記球状体の曲率半径ｒ１よりも大きな曲率半径ｒ２（但し、０．０５≦ｒ１／ｒ２≦０．３３）のドーム状凹部が設けられると共に、前記上ベースのドーム状凹部に対応して前記下ベースの上面側には前記球状体の曲率半径ｒ１よりも大きな曲率半径ｒ３（但し、０．０５≦ｒ１／ｒ３≦０．３３）のドーム状凹部が設けられてなり、
前記上ベースのドーム状凹部と前記下ベースのドーム状凹部との間に前記球状体が配されてなる
ことを特徴とする免振装置によって解決される。

上記本発明の免振装置は、上ベース、下ベース、及び球状体の中の少なくとも一つが弾性材で構成される。特に、球状体が弾性材で構成され、上ベースが硬質材で構成されている。

又、上記本発明の免振装置の下ベースには上ベース側向けて弾性凸部が設けられている。

上記のように構成させた本発明の免振装置は、揺れに対する制動効果が極めて大きい。例えば、震度７程度の揺れを下ベースに与えても、上ベース上では殆ど揺れを感じることが無かった。これは、特許文献１や特許文献２における上ベースと下ベースとの間に配されている物体は動きが悪いのに対して、本発明における上ベースと下ベースとの間に配されている物体（球状体）は動きが良く、下ベースが非常に揺らされた場合、これに追随して球状体が動くものの、この事は同時に上ベースが揺れなくても済むことを意味しているからである。すなわち、球状体の動作性が、本発明にあっては、引用文献１や引用文献２のものに比べて遥かに良い為、本発明の免振機能が高いと考えられるのである。特に、球状体やドーム状凹部の大きさを上記の関係が満たされるようにしておくことによって、免振機能がより向上していた。

又、本発明にあっては、例えば球状体をゴムの如きの比較的硬質では有るものの弾性材で構成させていると、縦揺れをも吸収・緩和でき、横揺れ・縦揺れ共に緩和できる優れものである。

尚、球状体をゴムにする程度では吸収・緩和できない程大きな縦揺れに対しては、上ベース側向けて弾性凸部を下ベースに設けておけば、これによる相乗効果によって大きな縦揺れに対しても対応できる。そして、そのような構成自体も極めて簡単である。

しかも、上記のような優れた免振機能を奏する本発明の装置は、例えば上ベースと球状体と下ベースの３部品で構成でき、極めてシンプルな構造である。従って、コストも低廉なものである。かつ、シンプルな構造であるが故に、装置の信頼性に不安が無い。

図１〜図３は本発明になる免振装置の一実施形態を示すもので、図１は免振装置の上ベースの内面側の平面図（下側から見た図）、図２は免振装置の下ベースの内面側の平面図（上側から見た図）、図３は免振装置の一部断面図である。

各図中、１１１は、硬質樹脂あるいは金属と言ったハードな材質の、厚さが１０ｍｍの上ベースである。この上ベース１１１の外面側（上面側）は平坦な面となっているが、上ベース１１１の内面側（下面側）には、所定の箇所に適宜な数（３個以上）の凹部１１２が設けられている。尚、この凹部１１２は、例えば曲率半径が２０ｍｍで、深さが５ｍｍのドーム状（断面が円弧形状）のものである。

１１３は、上ベース１１１の周縁部に下側向けて設けられた凸部である。尚、凸部１１３は、後述の球体１３１と同様、弾性を有するゴムで構成されている。

１２１は、硬質樹脂あるいは金属と言ったハードな材質、又は弾性材質の、厚さが１０ｍｍの下ベースである。この下ベース１２１の内面側（上面側）には、所定の箇所に適宜な数の凹部１２２が設けられている。尚、この凹部１２２は、例えば曲率半径が２０ｍｍで、深さが５ｍｍのドーム状（断面が円弧形状）のものである。そして、上ベース１１１と下ベース１２１とを対向配置すると、凹部１１２と凹部１２２とが対向するように各々の凹部は構成されている。又、下ベース１２１の外面側（下面側）は、凹部１２２に対応しない位置にあっては、多少、浮き上がった構造になっている。すなわち、下ベース１２１を設置した際、設置面と下ベース１２１との間に、凹部１２２以外の個所では空隙が出来るようになっている。１２３は、下ベース１２１の上面中央平坦面部に設けられた弾性凸部である。尚、通常時（地震などの力が作用していない時）には、弾性凸部１２３の上端部と上ベース１１１の下面部との間には適度な隙間が有るように構成されている。

１３１は曲率半径が６ｍｍのゴム製の球体である。この球体１３１は、下ベース１２１の凹部１２２上に配置されたものである。従って、下ベース１２１上に上ベース１１１を載せると、球体１３１上に上ベース１１１の凹部１１２が位置するようになっている。そして、球体１３１の存在によって、上ベース１１１は下ベース１２１に接触しておらず、下ベース１２１から見ると、上ベース１１１は宙に浮いている如きになっている。すなわち、（凹部１１２の深さａ２）＋（凹部１２２の深さａ３）＜２（球体１３１の半径ｒ１）であり、かつ、（球体１３１の曲率半径ｒ１）／（ドーム状凹部１１２の曲率半径ｒ２）＜０．４，（球体１３１の曲率半径ｒ１）／（ドーム状凹部１２２の曲率半径ｒ３）＜０．４を満たすように設計されている。

上記のように構成させた免振装置において、下ベース１２１に大きな揺動力が作用したとする。例えば、図３において、下ベース１２１が右方向に動いたとする。そうすると、これに伴って、球体１３１は凹部１２２の最深部から多少上がった位置に転動する。しかしながら、上ベース１１１には重力方向の力が作用しているから、球体１３１の転動に伴なって、上ベース１１１は左方向に戻ろうとする。従って、結果的に、上ベース１１１は動いていないかの如くになる。すなわち、免振機能が奏されることになる。そして、この免振機能は、上ベース１１１に設けられた球体１３１の曲率半径ｒ１よりも大きな曲率半径ｒ２のドーム状凹部１１２と、曲率半径ｒ１の球体１３１と、下ベース１２１に設けられた球体１３１の曲率半径ｒ１よりも大きな曲率半径ｒ３のドーム状凹部１２２とで構成されているので、特に、転動能力が大きな球体１３１を上ベース１１１と下ベース１２１との間に制約が加わらないように介在させてなるので、免振機能が非常に高まったものとなる。

又、球体１３１がゴムで出来ているので、下ベース１２１に対して縦揺れが加わった場合、この縦揺れはゴム製の球体１３１が吸収・緩和するようになり、所謂、直下型地震に対しても免振機能が奏されるようになる。

尚、球体１３１の変形のみによっては吸収・緩和できない程の大きな縦揺れが作用した場合にあっても、弾性凸部１２３、更にはゴム製凸部１１３が設けられているので、大きな縦揺れに対処できるものとなっている。

本発明になる免振装置の上ベースの内面側の平面図 本発明になる免振装置の下ベースの内面側の平面図 本発明になる免振装置の一部断面図 従来の免振装置の説明図 従来の免振装置の説明図 従来の免振装置の説明図

符号の説明

１１１ 上ベース
１１２ ドーム状凹部
１１３ ゴム製凸部
１２１ 下ベース
１２２ ドーム状凹部
１３１ ゴム製球体

代 理 人 宇 高 克 己

Claims (5)

1. 上ベースと、
   下ベースと、
   球状体とを具備し、
   前記上ベースの下面側には前記球状体の曲率半径よりも大きな曲率半径のドーム状凹部が設けられると共に、前記上ベースのドーム状凹部に対応して前記下ベースの上面側には前記球状体の曲率半径よりも大きな曲率半径のドーム状凹部が設けられてなり、
   前記上ベースのドーム状凹部と前記下ベースのドーム状凹部との間に前記球状体が配されてなる
   ことを特徴とする免振装置。
2. 球状体の曲率半径ｒ１と、上ベースのドーム状凹部の曲率半径ｒ２及び下ベースのドーム状凹部の曲率半径ｒ３とは、
   ０．０１≦ｒ１／ｒ２≦０．４
   ０．０１≦ｒ１／ｒ３≦０．４
   を満たすように構成されてなることを特徴とする請求項１の免振装置。
3. 上ベース、下ベース、及び球状体の中の少なくとも一つが弾性材で構成されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２の免振装置。
4. 上ベースは硬質材で構成されると共に、球状体が弾性材で構成されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２の免振装置。
5. 下ベースには上ベース側向けて弾性凸部が設けられてなることを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかの免振装置。
   

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