JP2008164153A - 免震装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 重量に対する十分な耐力があり、しかも、構造が簡単な免震装置を提供する。
【解決手段】 Ｘ軸方向にスライドが可能なＸ軸スライダ１４０と、該Ｘ軸に交差するＹ軸方向にスライド可能なＹ軸スライダ１４０’とを重ねた十字型スライダ１３０と、該十字型スライダ１３０上に係止され、前記Ｘ，Ｙ軸方向に移動可能な載置台１２０と、該載置台１２０を移動自在に支持する転動支持手段１２１と、を有し、該転動支持手段１２１が、前記十字型スライダの外側に設けられ、前記転動支持手段１２１が、前記載置台１２０及び載置台の上に載置される物体Ａの合わせた重量の少なくとも一部を支持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地震の揺れを減衰させる免震装置に関し、特に、家具類を載置する免震装置に関する。ここでいう家具類には、家具の他に電子機器や文化財などの各種の物体が含まれるものとする。

従来、地震の振動等による物体の横揺れを軽減するものとして、ゴムなどの弾性体で緩和することがされてきた。しかし、この程度では、横揺れを十分に軽減することはできなかった。

そこで、特許文献１（特公平５−８００３）では、基板と、その上方に台板を配置し、基板と台板に皿状の凹部を向き合うように形成し、両方の凹部が向き合う位置に球体を配置した構成を提案している。そして、基板と台板とにこのような凹部と球体の組合せ部を４箇所設けることで、物体を台板上に安定して載置できるようにしている。凹部は、中心が最も深く、周辺に向かって徐々に浅くなる構成である。したがって、揺れのないときは、各球体は凹部の中心に落ち着く。

しかし、上記特許文献１では、各球体はそれぞれ独立して凹部内を転動するので、台板が常に水平を維持できるとは限らず、傾斜する場合も起こる。そのため、台板上の物体が転倒し易くなるという問題があった。

このような問題を解決するものとして、特許文献２（特開平９−２９１７２０）では、４個の球体を四角の枠体からなるリテーナのそれぞれの角部に保持した構成を提案している。このようにすることで、各球体間の距離が一定に保たれ、台板を常に水平に保つことができるように意図したものである。

また、特許文献３（特開２００６−１５３２１０）では、上レールと下レールをブロックを介して十字型に重ねた免震部材を複数個使用した免震装置が記載されている。
特公平５−８００３ 特開平９−２９１７２０ 特開２００６−１５３２１０

しかしながら、特許文献１，２に記載のものは、いずれも、球体が直接荷重を受ける構成になっている。また、特許文献３に記載のものも免震部材が上に置かれた家具類の重量を支える構成になっている。

そのため、球体及びこれを受ける凹部や、免震部材の構造を荷重に耐え得る十分な強度にする必要があり、大型化、複雑化して、免震装置を高価なものにしてしまうという問題があった。

本発明は、このような問題を解決することを目的とするもので、重量に対する十分な耐力があり、しかも、構造が簡単な免震装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本発明の免震装置は、Ｘ軸方向にスライドが可能なＸ軸スライダと、該Ｘ軸に交差するＹ軸方向にスライド可能なＹ軸スライダとを重ねた十字型スライダと、該十字型スライダ上に係止され、前記Ｘ，Ｙ軸方向に移動可能な載置台と、該載置台を移動自在に支持する転動支持手段と、を有し、該転動支持手段が、前記十字型スライダの外側に設けられ、前記転動支持手段が、前記載置台及び載置台の上に載置される物体の合わせた重量の少なくとも一部を支持することを特徴としている。

前記十字型スライダと前記載置台とが、垂直方向にスライド可能に結合し、前記載置台及び載置台の上に載置される物体の合わせた重量の全てを支持する構成とすることができる。

前記Ｘ軸スライダとＹ軸スライダが、バネ手段を有し、Ｘ，Ｙ軸の変位量が多くなるほど、前記バネ手段による復帰力が大きくなる構成としたり、前記バネ手段が、前記Ｘ軸スライダとＹ軸スライダのそれぞれの軸心に対して対称に２本以上設けられている構成としたり、前記転動支持手段が転動自在に載置される基台を設け、該基台により前記載置台の移動範囲を規制する構成としたりすることができる。

本発明の免震装置によれば、載置台や物体の重量を十字型スライドと転動支持手段とで分担して支持するので、十字型スライドの強度を下げることができ、十字型スライドを安価に製造することができる。したがって、免震装置全体を安価に製造できるという優れた効果を奏する。

十字型スライダと前記載置台とが、垂直方向にスライド可能に結合する構成とすれば、載置台及び載置台の上に載置される物体の合わせた重量の全てを転動支持手段で支持することができ、十字型スライドの構造を簡単にしてさらに安価な免震装置を得ることができる。

十字型スライドを構成するＸ軸スライダとＹ軸スライダがバネ手段を有し、Ｘ，Ｙ軸の変位量が多くなるほど、前記バネ手段による復帰力が大きくなる構成とすることで、地震の揺れを減衰させて家具類からなる物体に伝達することができる。

バネ手段が、前記Ｘ軸スライダとＹ軸スライダのそれぞれの軸心に対して対称に２本設けられている構成とすることで、スライダの動きをスムーズにすることができる。

載置台を載置する基台を設けることで、基台を壁等に密着させても、載置台の移動距離を確保することができる。このような構成によって、免震装置を壁等に近づけすぎるのを防止することができ、免震装置の機能を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の免震装置の構成を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。本発明の免震装置１００は、基台１１０と、載置台１２０と、十字型スライダ１３０とを有する。基台１１０は、矩形の板状で、載置台１２０が移動できる範囲をカバーする大きさを有し、床３００の上に載置され、矩形の２辺が壁面２００と密着している。

十字型スライダ１３０は、相互に交差するＸ軸スライダ１４０と、Ｙ軸スライダ１４０’とを重ねた構成である。また、載置台１２０は、その下面が前記十字型スライダ１３０に結合され、矩形の四隅に自在車輪からなる転動支持手段１２１によって基台１１０上に支持されている。転動支持手段１２１は、Ｘ，Ｙ軸いずれの方向にも転動自在である。したがって、載置台１２０は、Ｘ軸スライダ１４０と、Ｙ軸スライダ１４０’のスライド可能な範囲内で、ＸＹ平面内をどのようにでも移動することができる。また、転動支持手段１２１は、十字型スライダ１３０の周囲に配置され、載置台１２０が移動できる範囲内では、十字型スライダ１３０と干渉しないようにされている。

また、載置台１２０を十字型スライダ１３０の上に固定すると、載置台１２０とその上に載置される家具類からなる物体Ａの重量は、十字型スライダ１３０とその周辺に配置された転動支持手段１２１との双方で支持されることになる。したがって、十字型スライダ１３０は、負荷が小さくなるので、安価に製造できるようになる。

図２は、Ｘ軸スライダ１４０の分解斜視図である。Ｙ軸スライダ１４０’も同じ構成なので、一方のＸ軸スライダ１４０の構成を説明する。

Ｘ軸スライダ１４０は、両側に矩形断面で平行な突堤１４１ａを備えたベース１４１を底板で接続している。ベース１４１の突堤１４１ａ，１４１ａ間の底板の上にできる空間１４１ｂは、板状のスライダ１４２が摺動自在に取り付けられる空間となる。各突堤１４１ａの両端面には、被係止部１４１ｃとして三角形の凹部が形成されている。また、底板のほぼ中央にあるのは、突起１４１ｄであるが、この作用などについては、次ぎのスライダ１４２のところで説明する。

スライダ１４２は、断面形状が矩形の板状で、中央に矩形の台１４３を有し、両端の中央には突起状の係止部１４２ａが形成されている。また、スライダ１４２の下面には、ほぼ全長に渡る長溝１４２ｂがあり、この長溝１４２ｂにベース１４１の突起１４１ｄが入る。これによって、スライダ１４２の移動範囲が限定される。

ベース１４１の両端には、スプリング留具１４４，１４４が設けられる。このスプリング留具１４４は、ベース１４１の縦、横寸法と同じ寸法の矩形で、中央には、スライダ１４２の先端が進入可能な矩形の空間１４４ｄを有する。また、上面の両側には後述するスプリングを係止するための係止突起１４４ａを備えている。スプリング留具１４４のベース１４１と対向する面には、ベース１４１の被係止部１４１ｃに嵌合して係止する突起状の係止部１４４ｂ，１４４ｂがあり、同じ面の中央には、スライダ１４２の係止部１４２ａが嵌合する凹部からなる被係止部１４４ｃが形成されている。

バネ手段１４５はコイルスプリングで、両端にフック１４５ａを有する。このフック１４５ａを、両側のスプリング留具１４４の係止突起１４４ａに係止することで、バネ手段１４５は若干引っ張られた状態で係止される。

図３は、Ｘ軸スライダ１４０を組み立てた状態を示す斜視図である。ベース１４１の空間１４１ｂ内にスライダ１４２を入れ、長溝１４２ｂ内に突起１４１ｄを嵌入させ、ベース１４１の両端にスプリング留具１４４を当接させ、２本のバネ手段１４５のフック１４５ａを両側のスプリング留具１４４の係止突起１４４ａに引っかけることで、組立が完了する。このとき、スライダ１４２の先端部がスプリング留具１４４の空間１４４ｄに進入するようにする。また、スライダ１４２の係止部１４２ａは、スプリング留具１４４の中央にある被係止部１４４ｃに嵌入する。同じく、スプリング留具１４４の両側にある係止部１４４ｂは、ベース１４１の被係止部１４１ｃに嵌入する。２本のバネ手段１４５は、Ｘ軸スライダ１４０のスライド方向の軸心に対して対称に配置される。なお、バネ手段１４５は本発明の実施例では２本を使用しているが、１本のみでもよく、２本以上、たとえば、片側２本ずつの合計４本を使用する構成としてもよい。

図４は、Ｘ軸スライダ１４０の動作を説明する図で、（ａ）は変位していない自然な状態を示す図、（ｂ）は台１４３が右側に変位した状態の図、（ｃ）は台１４３が左側に変位した状態の図である。

ベース１４１を基台１１０に固定し、台１４３を（ｂ）に示すように右方に移動すると、台１４３と一体になっているスライダ１４２が図の右方に移動する。そして、左側のスプリング留具１４４はベース１４１に当接して右側への移動が阻止された状態となる。スライダ１４２は、左側のスプリング留具１４４とは離反し、右側のスプリング留具１４４とは当接した状態のまま右方に移動する。これによって、バネ手段１４５は伸ばされ、スライダ１４２を元の位置に戻す力が生じる。この力は、台１４３の移動量に比例したものとなる。台１４３の移動量がＬになると、突起１４１ｄが長溝１４２ｂの一端に当接し、これ以上の変位ができないことになる。

台１４３を（ｃ）に示すように左方に移動すると、台１４３と一体になっているスライダ１４２が図の左方に移動する。そして、スライダ１４２は、右側のスプリング留具１４４とは離反し、左側のスプリング留具１４４とは当接した状態のまま（ｃ）の左方に移動する。これによって、バネ手段１４５は逆方向に伸ばされ、スライダ１４２を元の位置に戻す力が生じる。この力は、台１４３の移動量に比例したものとなる。台１４３の移動量がＬになると、突起１４１ｄが長溝１４２ｂの他端に当接し、これ以上の変位ができないようにする。

以上に説明したように、本発明のＸ軸スライダ１４０は、台１４３が中心位置からいずれかの方向に移動すると、元の自然状態である中央に戻す力が発生し、この中央に戻す力は、台１４３の移動距離に比例した力となる。また、バネ手段１４５は、Ｘ軸スライダ１４０の移動方向の両側に対称に配置されている。したがって、スライダ１４２は片寄ることなく、スムーズに移動することができる。

図５は、十字型スライダ１３０の分解斜視図である。十字型スライダ１３０は、Ｘ軸スＸ軸スライダ１４０とＹ軸スライダ１４０’を交差させ、Ｘ軸スライダ１４０の台１４３にＹ軸スライダ１４０’のベース１４１の下面を固定している。交差角度は、特に限定しないが、直角にすることが望ましい。Ｙ軸スライダ１４０’もＸ軸スライダ１４０と同じ構成であるから、Ｙ軸スライダ１４０’の台１４３も、中心から移動すると、移動した距離に比例した復帰力が発生することになる。したがって、何らの力が加わっていない自然状態では、台１４３は、ベース１４１の中央に位置することになり、Ｙ軸スライダ１４０’の台１４３は、十字型スライダ１３０の十字の中心位置にくる。

自然状態における十字型スライダ１３０のＹ軸スライダ１４０’の台１４３を、載置台１２０の中心とを結合すると、図１に示す免震装置１００となる。載置台１２０の重量や、載置台１２０の上に載せる家具等の重量は、十字型スライダ１３０と転動支持手段１２１との双方で支持される。したがって、載置台１２０の重量や、載置台１２０の上に載せる家具等の重量の少なくとも一部は、転動支持手段１２１が受け持っているので、その分、十字型スライダ１３０の負荷が軽減される。このように転動支持手段１２１を設けることで、十字型スライダ１３０を軽量で安価なものにすることができ、免震装置を安価にすることができる。

図６は、載置台１２０と十字型スライダ１３０との別の結合例を示す要部断面図である。この例では、載置台１２０及び載置台の上に載置される物体Ａの重量の全てを転動支持手段１２１で支持し、十字型スライダ１３０には荷重が加わらないようにすることができる。載置台１２０の中央下面には、四角の筒状体１２２があり、この中にＹ軸スライダ１４０’の台１４３がスライド自在に嵌入することで、載置台１２０と十字型スライダ１３０とが結合する。台１４３の上面と載置台１２０の下面との間には隙間Ｓが確保される。このように、十字型スライダ１３０と載置台１２０は、上下方向に隙間Ｓを持って結合しているので、載置台１２０の重量は勿論、載置台１２０に載置される物体Ａの重量も一切加わらない構成とすることができる。

なお、十字型スライダ１３０と載置台１２０は、上下方向に隙間Ｓを保持してスライドができる状態で結合できれば良く、図６の結合例に限定されるものではない。

次ぎに、基台１１０について説明する。基台１１０は、載置台１２０の移動できる範囲を確保するものである。もし、基台１１０がない場合、載置台１２０を壁に密着させて配置する可能性がある。すると、地震の際に、載置台１２０の移動できる範囲が壁で制限され、狭くなってしまい、設定された免震機能を発揮することができなくなる。

そこで、基台１１０を載置台１２０の移動範囲全体がカバーされる大きさにすると、基台１１０を図１に示すように、壁に密着させて免震装置１００を設置しても、載置台１２０は移動範囲を確保されるので、設定された免震機能を発揮することができる。

免震装置１００が大型の場合など、基台１１０を省略し、十字型スライダ１３０を直接床面に固定し、その上に載置台１２０を固定する構成としてもよい。ただし、その場合、載置台１２０と壁面との距離が、載置台１２０の動きを制限しない距離にすることが重要である。

次に、転動支持手段１２１について説明する。転動支持手段は１２１は、Ｘ軸、Ｙ軸のいずれの方向にも移動でき、かつ、載置台１２０とその上に載置する家具類の重量を支持するのに十分な強度が要求される。実施例では自在車輪を使用しているが、これに変えてボール車輪を使用してもよい。

本発明の免震装置の構成を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 Ｘ軸スライダの分解斜視図である。 Ｘ軸スライダを組み立てた状態を示す斜視図である。 Ｘ軸スライダの動作を説明する図で、（ａ）は変位していない自然な状態を示す図、（ｂ）は台が右側に変位した状態の図、（ｃ）は台が左側に変位した状態の図である。 十字型スライダの分解斜視図である。 載置台と十字型スライダとの結合例を示す要部断面図である。

符号の説明

１００ 免震装置
１１０ 基台
１２０ 載置台
１２１ 転動支持手段
１３０ 十字型スライダ
１４０ Ｘ軸スライダ
１４０’ Ｙ軸スライダ
１４５ バネ手段

Claims (5)

1. Ｘ軸方向にスライドが可能なＸ軸スライダと、該Ｘ軸に交差するＹ軸方向にスライド可能なＹ軸スライダとを重ねた十字型スライダと、該十字型スライダ上に係止され、前記Ｘ，Ｙ軸方向に移動可能な載置台と、該載置台を移動自在に支持する転動支持手段と、を有し、該転動支持手段が、前記十字型スライダの外側に設けられ、前記転動支持手段が、前記載置台及び載置台の上に載置される物体の合わせた重量の少なくとも一部を支持することを特徴とする免震装置。
2. 前記十字型スライダと前記載置台とが、垂直方向に隙間を介して結合し、前記載置台及び載置台の上に載置される物体の合わせた重量の全てを支持することを特徴とする請求項１記載の免震装置。
3. 前記Ｘ軸スライダとＹ軸スライダが、バネ手段を有し、Ｘ，Ｙ軸の変位量が多くなるほど、前記バネ手段による復帰力が大きくなることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震装置。
4. 前記バネ手段が、前記Ｘ軸スライダとＹ軸スライダのそれぞれの軸心に対して対称に２本以上設けられていることを特徴とする請求項３に記載の免震装置。
5. 前記転動支持手段が転動自在に載置される基台を設け、該基台により前記載置台の移動範囲を規制することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の免震装置。

Images