JP2008286213A - Linear motion type base isolation device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling support type base isolation device with three frames built up with one another, having lighter weight and being easier to handle. <P>SOLUTION: The base isolation device 1 comprises: a base 2; a lower table 3 supported on the base 2 so as to be movable relatively to the base 2 in one horizontal direction; an upper table 4 supported on the lower table 3 so as to be movable relatively to the lower table 3 in the horizontal direction crossing one direction; a columnar lower rotor 7 laid between the base 2 and the lower table 3 for supporting the lower table 3 so as to be relatively movable in one horizontal direction, the lower rotor 7 having an axis being inclined to the horizontal direction; and a columnar upper rotor 8 laid between the lower table 3 and the upper table 4 for supporting the upper table 4 so as to be relatively movable in the horizontal direction crossing one direction, the upper rotor 8 having an axis being inclined to the horizontal direction. The body of each of the base 2, the lower table 3 and the upper table 4 is molded by bending a steel plate. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は土木・建築構造物全般において、免震装置で支持される橋梁の橋桁、免震建物、あるいは構造物内の一部の床に使用される免震床等のように橋脚、基礎、躯体床等の下部構造の振動遮断のために使用される免震装置であり、特に直線運動型の免震装置に関するものである。   The present invention, in general civil engineering and building structures, bridge piers, foundations, such as bridge girders of bridges supported by seismic isolation devices, seismic isolation buildings, or seismic isolation floors used in some floors in structures. This is a seismic isolation device used for isolating vibrations of substructures such as a frame floor, and particularly relates to a linear motion type seismic isolation device.

例えば建物自体、または建物内の精密機器等を地震時に保全するための免震建物や免震床は基礎やスラブ等の下部構造の上に設置される免震装置上に上部構造の基礎や床パネル等の上部構造を支持させることにより構成される。下部構造が発生する振動は免震装置によって上部構造が下部構造から絶縁させられることにより上部構造へ伝達されることなく、遮断される。   For example, seismic isolation buildings and seismic isolation floors for preserving the building itself or precision equipment in the building during an earthquake are the bases and floors of the superstructure on seismic isolation devices installed on the substructure such as foundations and slabs. It is configured by supporting an upper structure such as a panel. The vibration generated by the lower structure is blocked without being transmitted to the upper structure by the upper structure being insulated from the lower structure by the seismic isolation device.

特にコロ(円柱状の回転体)を用いた転がり支承型の免震装置ではフレームを3段重ねにし、隣接する上下各2段のフレーム間に、コロを水平1方向に向けて配置し、3段重ねのフレーム全体でコロを水平の2方向に向けて配置することが行われる(特許文献1参照)。複数個のコロは間隔保持材によって1方向に移動自在に保持されたまま、フレームに直線状に形成される凹部等のレールに配置されることにより、コロの軸方向の移動が拘束された状態に保持される。   In particular, in a rolling support type seismic isolation device using a roller (cylindrical rotating body), three frames are stacked, and a roller is arranged in one horizontal direction between two adjacent upper and lower frames. The rollers are arranged in two horizontal directions in the entire stacked frame (see Patent Document 1). A plurality of rollers are held on a rail such as a recess formed linearly on the frame while being held movably in one direction by a spacing member, and the axial movement of the rollers is constrained Retained.

転がり支承型免震装置は単独では上下に隣接するフレーム間の水平方向の相対移動後の復元機能を持たないことから、上下に隣接するフレーム間に相対移動が生じたときにフレームに復元の機能を持たせるために、特許文献1のようにコロが入り込む凹部等を下に凸の曲線状に湾曲させる等の工夫を必要とする。   Since a rolling bearing type seismic isolation device alone does not have a restoration function after horizontal relative movement between vertically adjacent frames, the function of restoring the frame when relative movement occurs between vertically adjacent frames In order to provide the above, it is necessary to devise a method such as bending a concave portion or the like into which a roller enters as in the case of Patent Document 1 into a convex curved shape.

コロを挟んで上下に重なる2枚のフレームが相対移動した後に原位置に復元させる方法としてはコイルスプリングを用いる方法が一般的である(特許文献2〜5参照)。ところが、これらのように軸方向の伸縮のみが生ずるようにコイルスプリングを配置し、その復元力を利用する方法ではコイルスプリングの変形量と復元力の関係が線形になることから、コイルスプリングに変形が生じている間は常に変形と逆向きの復元力が発生するため、原位置に復帰させるまでの終息に長時間を要する難点がある。   A method of using a coil spring is generally used as a method of restoring the original position after the two frames that are vertically overlapped with the roller interposed therebetween (see Patent Documents 2 to 5). However, when the coil spring is arranged so that only axial expansion and contraction occurs as described above and the restoring force is used, the relationship between the amount of deformation of the coil spring and the restoring force becomes linear. Since a restoring force in the opposite direction to the deformation is always generated during the occurrence of the problem, there is a problem that it takes a long time to finish until the original position is restored.

またコイルスプリングを軸方向に伸縮させる形でのみ使用する場合、コイルスプリングは固有振動数を有することから、コイルスプリングの固有振動数がフレームの振動数と一致した場合にフレームを原位置に復帰させるどころか、共振によりフレームの振動を増幅させる可能性がある。   In addition, when the coil spring is used only in the form of extending and contracting in the axial direction, the coil spring has a natural frequency, so that the frame is returned to the original position when the natural frequency of the coil spring matches the frequency of the frame. On the contrary, the resonance may amplify the vibration of the frame.

軸方向に伸縮させながら、その一端の回りに回転できるような形でコイルスプリングを使用すれば(特許文献6参照)、コイルスプリングの変形量と復元力の関係がサインカーブ的になり、固有振動数を持たない使用状態になるため、フレームとの共振を回避し、上下のフレームの相対移動を早期に終息させることができる利点がある。   If the coil spring is used in such a way that it can be rotated around one end while expanding and contracting in the axial direction (see Patent Document 6), the relationship between the deformation amount of the coil spring and the restoring force becomes a sine curve, and the natural vibration Since there is no use state, there is an advantage that resonance with the frame can be avoided and the relative movement of the upper and lower frames can be terminated early.

しかしながら、特許文献6のように軸方向に伸縮させながら、その一端の回りに回転できるようにコイルスプリングを使用する場合には、コイルスプリングの固定端の反対側の端部が直線軌道上を移動できるようにガイド棒と、それに沿って走行できるスライダを設置することが必要である。   However, when a coil spring is used so that it can be rotated around its one end while expanding and contracting in the axial direction as in Patent Document 6, the end opposite to the fixed end of the coil spring moves on a linear track. It is necessary to install a guide rod and a slider that can travel along the guide rod as much as possible.

その上、上下のフレーム間に平面上の任意の方向に相対移動が生じてもコイルスプリングの他端が直線軌道上を移動できるようにするためにスライダとフレームとの間に滑車を経由させてワイヤを張架することが必要になり、復元機能を持たせるための免震装置の構成要素が多くなる。   In addition, even if relative movement occurs in any direction on the plane between the upper and lower frames, a pulley is passed between the slider and the frame so that the other end of the coil spring can move on the linear track. It is necessary to stretch the wire, and the number of components of the seismic isolation device for providing a restoration function increases.

また支承体としてコロを用いた場合に、コロが円滑に転がるには、抵抗を減らすためにコロが凹部内に納まった状態でコロの両端面と凹部の側面との間にある程度のクリアランスを確保することが必要とされる(特許文献7参照)。   In addition, when a roller is used as a support body, in order for the roller to roll smoothly, a certain amount of clearance is secured between both ends of the roller and the side surface of the recess while the roller is in the recess to reduce resistance. It is necessary to do (refer patent document 7).

ところが、特許文献7の場合、図18−(a)に示すようにコロの軸を水平に向けて配置することによって、上下のフレーム間に捩じりモーメントが作用したときにクリアランスの範囲内でコロが無秩序に回転変位しようとする。この結果、(b)に示すように凹部の幅方向を向いているコロの軸が(c)に示すように凹部の幅方向に対して不規則に傾斜するため、コロの回転運動(転動)が阻害され、免震の機能が果たせなくなる可能性がある。   However, in the case of Patent Document 7, by arranging the roller shaft horizontally as shown in FIG. 18- (a), the torsional moment acts between the upper and lower frames within the clearance range. The roller tries to rotate and displace randomly. As a result, the axis of the roller facing the width direction of the recess as shown in (b) is irregularly inclined with respect to the width direction of the recess as shown in (c). ) Is obstructed and the function of seismic isolation may not be performed.

捩じりモーメントによるコロの無秩序な回転変位を防止するにはコロの端面と凹部の側面との間のクリアランスをなくせばよいが、長い棒を切断してコロを製作する関係上、全コロの切断面(端面)の、軸に対する直角性を維持することが難しい。このため、コロの端面に製作誤差が生ずることは避けられず、凹部に生ずる製作誤差と併せ、全コロの端面を凹部の側面に完全に面接触させること、すなわちコロ端面と凹部側面との間のクリアランスを完全になくすことは不可能に近い。   To prevent random rotation of the rollers due to torsional moment, the clearance between the end surface of the rollers and the side surface of the recess should be eliminated. It is difficult to maintain the perpendicularity of the cut surface (end surface) to the axis. For this reason, it is inevitable that a manufacturing error occurs on the end surface of the roller. In addition to the manufacturing error generated in the recess, the entire end surface of the roller is brought into full contact with the side surface of the recess, that is, between the end surface of the roller and the side surface of the recess. It is almost impossible to completely eliminate the clearance.

従ってコロを両端面から拘束する以上、結果的にクリアランスはどうしても残り、このクリアランスの存在によって上下のフレーム間に捩じりモーメントが作用したときにコロに不規則な傾斜を発生させることになる。   Therefore, as long as the roller is constrained from both end faces, the clearance remains as a result, and when the torsional moment acts between the upper and lower frames due to the presence of this clearance, the roller is irregularly inclined.

そこで、出願人は先に特許文献6のコイルスプリングの特性を生かし、その特性を発揮させるための周辺部材を不要にしつつ、捩じりモーメントに対するコロの安定性を高めた直線運動型免震装置を提案している(特許文献8参照)。   Therefore, the applicant has previously made use of the characteristics of the coil spring of Patent Document 6 and eliminates the need for a peripheral member for exhibiting the characteristics, while improving the stability of the roller against the torsional moment. (Refer to Patent Document 8).

特開平11−173376号公報(図1、図2)JP-A-11-173376 (FIGS. 1 and 2) 特開平6−136923号公報(図1)JP-A-6-136923 (FIG. 1) 特開平6−288073号公報(図2)Japanese Patent Laid-Open No. 6-288073 (FIG. 2) 特開平7−71109号公報(図2)JP-A-7-71109 (FIG. 2) 特開平9−112011号公報(図3〜図5)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-112011 (FIGS. 3 to 5) 特開2000−337437号公報(図2、図3)JP 2000-337437 A (FIGS. 2 and 3) 特開2004−225848号公報(段落0048〜0054、図1〜図5)JP 2004-225848 A (paragraphs 0048 to 0054, FIGS. 1 to 5) 特開2006−037992号公報(図1〜図6)JP 2006-037992 A (FIGS. 1 to 6)

この特許文献8の免震装置は下部回転体と上部回転体の軸を水平に対して傾斜した状態に保つことにより、両回転体を一方の端面のみで軸方向に拘束できるようにしている。拘束される一方の端面とフレームの凹部との間の隙間をなくすことで、上下のフレーム間に作用する捩じりモーメントに対して回転体の安定性を高めることを可能にしている。   The seismic isolation device of Patent Document 8 keeps the shafts of the lower rotating body and the upper rotating body inclined with respect to the horizontal so that both rotating bodies can be restrained in the axial direction only by one end face. By eliminating the gap between the constrained one end face and the recessed portion of the frame, it is possible to improve the stability of the rotating body against the torsional moment acting between the upper and lower frames.

しかしながら、特許文献8の免震装置の本体を構成するフレームは実際には形鋼等の鋼材の組み合わせから形成されることから、フレーム自体の製作が複雑である上、免震装置本体の質量が人力では運搬できない程度の大きさを持ち、取り扱い易さに難がある。   However, since the frame constituting the main body of the seismic isolation device of Patent Document 8 is actually formed from a combination of steel materials such as shaped steel, the frame itself is complicated to manufacture and the mass of the seismic isolation device main body is large. It has a size that cannot be transported by human power and is difficult to handle.

本発明は特許文献8の免震装置を更に発展させてなされたもので、軽量化を図り、取り扱い易さを向上させた形態の直線運動型免震装置を提案するものである。   The present invention was made by further developing the seismic isolation device of Patent Document 8, and proposes a linear motion type seismic isolation device in a form that is lighter in weight and easier to handle.

請求項1に記載の発明の直線運動型免震装置は、
ベースと、ベース上に、ベースに対して水平の1方向に相対移動自在に支持される下部テーブルと、下部テーブル上に、下部テーブルに対し、前記1方向に交差する水平方向に相対移動自在に支持される上部テーブルと、
ベースと下部テーブル間に介在し、下部テーブルを前記水平の1方向に相対移動自在に支持する、軸が水平に対して傾斜した状態にある円柱状の下部回転体と、
下部テーブルと上部テーブル間に介在し、上部テーブルを前記1方向に交差する水平方向に相対移動自在に支持する、軸が水平に対して傾斜した状態にある円柱状の上部回転体とを備える免震装置において、
前記ベースと前記下部テーブル、及び前記上部テーブルの本体は鋼板を曲げ加工して成型されていることを構成要件とする。
The linear motion type seismic isolation device of the invention according to claim 1 is:
A base, a lower table supported on the base so as to be movable relative to the base in one horizontal direction, and a lower table supported on the lower table so as to be relatively movable in a horizontal direction intersecting the one direction with respect to the lower table. A supported upper table,
A cylindrical lower rotating body that is interposed between the base and the lower table and supports the lower table so as to be relatively movable in the horizontal direction;
And a columnar upper rotating body that is interposed between the lower table and the upper table and supports the upper table so as to be relatively movable in the horizontal direction intersecting the one direction. In the seismic device,
The base, the lower table, and the main body of the upper table are formed by bending a steel plate.

前記した3段重ねに配置される3枚のフレームの内、請求項1ではベースが最も下に位置するフレームに相当し、下部テーブルが中間のフレームに相当し、上部テーブルが最上部のフレームに相当する。地震等の振動の発生時には下部テーブルはベースに対して水平の1方向に直線運動し、上部テーブルは下部テーブルに対して前記1方向に交差する水平の1方向に直線運動する。結果的に上部テーブルはベースに対しては任意の水平方向に相対移動する。以下、場合によりベースと下部テーブル、上部テーブルを総称してフレームと呼称することがある。   Of the three frames arranged in a three-tiered manner, in claim 1, the base corresponds to the lowermost frame, the lower table corresponds to the middle frame, and the upper table corresponds to the uppermost frame. Equivalent to. When vibration such as an earthquake occurs, the lower table linearly moves in one horizontal direction with respect to the base, and the upper table moves linearly in one horizontal direction intersecting the one direction with respect to the lower table. As a result, the upper table moves relative to the base in an arbitrary horizontal direction. Hereinafter, in some cases, the base, the lower table, and the upper table may be collectively referred to as a frame.

請求項1では免震装置の主体となる3段重ねの3枚の全フレームが鋼板からなることで、例えば形鋼等の鋼材から組み立てられる場合よりフレームの構成自体が簡素化され、後述のレールや、ローラを支持する支持材及びローラが係止する受け材等の部品の固定を含めた製作が単純化される。また免震装置の主体である全フレームが鋼板の曲げ加工により成型されることで、フレーム自体の剛性も向上するため、免震装置自体が振動を発生する可能性が低下する。   In claim 1, since all three frames of the three-tiered structure that is the main body of the seismic isolation device are made of steel plates, the structure of the frame itself is simplified as compared with the case where it is assembled from steel materials such as section steel, and the rails described later In addition, the manufacturing including the fixing of parts such as a supporting material for supporting the roller and a receiving material for locking the roller is simplified. Moreover, since all the frames which are the main body of a seismic isolation apparatus are shape | molded by the bending process of a steel plate, since the rigidity of a flame | frame itself improves, possibility that a seismic isolation apparatus itself will generate a vibration will fall.

フレームは例えば1枚の鋼板の一方向の両側を曲げ加工することにより、それ以外の部分に後述のレールと支持材及び受け材の他、回転体群の端面が係止する被係止材、並びに回転体等を収納する空間を確保した形で製作される。また鋼板の組み合わせによって免震装置を製作することができるため、製作に要するコストを削減することが可能である。曲げ加工は冷間、または熱間で行われる。   For example, the frame is formed by bending both sides of one steel sheet in one direction, so that a member to be locked to which the end surface of the rotating body group is locked in addition to a rail, a support material, and a receiving material, which will be described later, In addition, it is manufactured in a form that secures a space for storing the rotating body and the like. In addition, since the seismic isolation device can be manufactured by combining steel plates, it is possible to reduce the cost required for manufacturing. The bending process is performed cold or hot.

上下のフレームであるベースと上部テーブルは1枚の鋼板を折り曲げ加工することにより成型され、中間のフレームである下部テーブルもベースと上部テーブルと同様に1枚の鋼板を折り曲げ加工することにより成型可能である。但し、例えばベースと上部テーブルを1枚の鋼板から鋼板ユニットとして成型しておくとすれば、中間の下部テーブルは請求項2に記載のように2枚の鋼板ユニットを背中合わせに接合することにより成型されることになる。   The upper and lower frames, the base and the upper table, are formed by bending a single steel plate, and the middle frame, the lower table, can be formed by bending a single steel plate in the same way as the base and upper table. It is. However, if the base and the upper table are formed as a steel plate unit from a single steel plate, for example, the intermediate lower table is formed by joining two steel plate units back to back as described in claim 2. Will be.

ベースと下部テーブルの対向する面、及び下部テーブルと上部テーブルの対向する面のそれぞれにはレールが固定され、各対向する面の少なくともいずれか一方に回転体群の端面が係止する被係止材が固定される。このことから、請求項1ではフレームの本体を構成する鋼板にレールと被係止材が付加されることで、フレーム本体の剛性及び強度が高められる。このため、鋼板自体を薄肉化することができ、フレームの軽量化を図ることが可能になり、取り扱い易さが向上し、併せて低廉化も図られる。   A rail is fixed to each of the opposing surfaces of the base and the lower table, and the opposing surfaces of the lower table and the upper table, and the end face of the rotating body group is locked to at least one of the opposing surfaces. The material is fixed. For this reason, in Claim 1, the rigidity and strength of the frame main body are enhanced by adding the rail and the locked material to the steel plate constituting the main body of the frame. For this reason, the steel plate itself can be thinned, the weight of the frame can be reduced, the handleability is improved, and the cost is reduced.

請求項2に記載の発明は請求項1において、前記ベースと前記上部テーブルの本体が1枚の鋼板から同一形状に形成され、前記下部テーブルが前記ベース、または前記上部テーブルの本体を構成する前記鋼板が2枚、背中合わせに接合されて形成されていることを構成要件とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the base and the main body of the upper table are formed in the same shape from one steel plate, and the lower table constitutes the base or the main body of the upper table. It is a constituent requirement that two steel plates are joined back to back.

この場合、1枚の鋼板から構成されるベースの本体と、同じく1枚の鋼板から構成される上部テーブルの本体が同一形状であることで、ベースと上部テーブルの形態が統一されるため、構成要素の規格化により免震装置の製作の効率化を図ることが可能になる。下部テーブルはベースや上部テーブルの本体を構成する鋼板を2枚、背中合わせに接合して形成されるため、免震装置の製作には2種類の鋼板が用意されればよいことになる。   In this case, since the main body of the base composed of one steel plate and the main body of the upper table composed of the same steel plate have the same shape, the form of the base and the upper table is unified. The standardization of elements makes it possible to improve the efficiency of manufacturing seismic isolation devices. Since the lower table is formed by joining two steel plates constituting the base and the main body of the upper table back to back, two types of steel plates may be prepared for manufacturing the seismic isolation device.

この結果、請求項2では同一形状に形成された鋼板にレールを付加した鋼板ユニットを4枚用意すれば、免震装置を構成することができ、免震装置の構成要素が統一(規格化)されるため、構成要素が相違する場合より製作効率が向上する。また免震装置を構成する3枚のフレームの形態が統一されることで、相違する場合より部品の種類、及び部品点数が削減されるため、製作コストの一層の低減を図ることが可能になる。   As a result, in claim 2, the seismic isolation device can be constructed by preparing four steel plate units with rails added to the steel plate formed in the same shape, and the components of the seismic isolation device are unified (standardized). Therefore, the production efficiency is improved as compared with the case where the components are different. Moreover, since the form of the three frames constituting the seismic isolation device is unified, the types of parts and the number of parts are reduced as compared with the case where they are different from each other, so that the production cost can be further reduced. .

請求項3に記載の発明は請求項1、もしくは請求項2において、
前記下部回転体と前記上部回転体がそれぞれ転動する方向に直交する方向に、軸が互いに交差した状態で二列並列し、その列毎に転動する方向に複数個配列して一組の回転体群を構成し、
前記ベースと前記下部テーブルの対向する面、及び前記下部テーブルと前記上部テーブルの対向する面のそれぞれに、軸が互いに交差している前記一組、二列の回転体群が同時に接触するレールが形成、もしくは固定され、
前記二列の回転体群が同時に接触する前記レールが鋼板から成型され、前記ベースと前記下部テーブルの対向する面、及び前記下部テーブルと前記上部テーブルの対向する面のそれぞれに固定されていることを構成要件とする。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or claim 2,
Two rows are arranged in parallel in a direction perpendicular to the rolling direction of the lower rotating body and the upper rotating body, with the axes crossing each other, and a plurality of rows are arranged in the rolling direction for each row. Configure the rotating body group,
Rails in which the pair and two rows of rotating bodies simultaneously contact each other on the opposing surfaces of the base and the lower table and the opposing surfaces of the lower table and the upper table. Formed or fixed,
The rails simultaneously contacting the two rows of rotating bodies are formed from a steel plate and fixed to each of the opposing surfaces of the base and the lower table and the opposing surfaces of the lower table and the upper table. Is a configuration requirement.

この場合、免震装置の全構成要素に占める鋼板の割合が増すため、免震装置の製作がより単純化される。   In this case, since the ratio of the steel plate to all the components of the seismic isolation device is increased, the production of the seismic isolation device is further simplified.

請求項3では下部回転体と上部回転体がそれぞれ二列の回転体群が集合して一組になるため、上下のフレームの相対移動時には一組の回転体群がまとまって上下のフレームに形成、もしくは固定されたレールに接触して転動する。レールはベースと下部テーブルの対向する面の双方、及び下部テーブルと上部テーブルの対向する面の双方に形成、もしくは固定される。   According to the third aspect, the lower rotating body and the upper rotating body are each composed of two rows of rotating body groups to form a pair. Therefore, when the upper and lower frames are moved relative to each other, the pair of rotating body groups are formed on the upper and lower frames. Or roll in contact with a fixed rail. The rail is formed or fixed on both the opposing surfaces of the base and the lower table, and both the opposing surfaces of the lower table and the upper table.

転動時の一組の回転体群の安定性を確保する上で、レールの、一組となった二列の回転体群の両側位置に、回転体群の端面が係止する被係止材が形成、もしくは固定されることもある。その場合、下部回転体と上部回転体が端面において被係止材に係止したまま、転動する。被係止材は二列の回転体群の幅方向両端面の内、少なくともいずれか一方の端面に係止する位置のフレームに固定される。被係止材は対向するレールの少なくともいずれか一方側に配置される。   In order to ensure the stability of a set of rotating bodies during rolling, the end faces of the rotating bodies are locked at both side positions of the two sets of rotating bodies in a set of rails. The material may be formed or fixed. In this case, the lower rotating body and the upper rotating body roll while being locked to the locked material at the end surfaces. The material to be locked is fixed to the frame at a position where it is locked to at least one of the two end surfaces in the width direction of the two rows of rotating body groups. The locked material is disposed on at least one side of the opposing rail.

二列の回転体群は一組になって転動するために、回転体数分の開口を有するガイド板に保持されるが、回転体群の両端がガイド板の開口に拘束される場合には被係止材を形成等することは必ずしも必要でない。被係止材が形成される場合、下部回転体と上部回転体は端面において被係止材に係止することで、回転体の軸が傾斜することによる降下、または浮き上がりに対して拘束される。   Since the two rows of rotating body groups roll as a set, they are held by a guide plate having openings corresponding to the number of rotating bodies, but when both ends of the rotating body group are constrained by the guide plate openings. It is not always necessary to form a locked material. When the material to be locked is formed, the lower rotating body and the upper rotating body are locked to the locked material at the end surfaces, and are restrained against lowering or rising due to the inclination of the axis of the rotating body. .

請求項3では下部回転体と上部回転体からなる二列の回転体群が集合して一組になることで、回転体群が複数集合しても支承としての下部回転体と上部回転体が上下のフレーム間に占有する面積が抑えられる。このため、一組になる回転体群を請求項4に記載のように上下のフレーム間に複数組配置することが可能になり、使用状態でのフレームの安定性を高めることが可能になる。また回転体群の配置数を増しながらも、免震装置自体の平面積を小さく抑えることが可能である。   In claim 3, two rows of rotating body groups each composed of a lower rotating body and an upper rotating body are assembled into one set, so that even if a plurality of rotating body groups are assembled, the lower rotating body and the upper rotating body as a support are The area occupied between the upper and lower frames is reduced. For this reason, it becomes possible to arrange a plurality of sets of rotating body groups between the upper and lower frames as described in claim 4 and to improve the stability of the frames in use. Further, it is possible to keep the plane area of the seismic isolation device itself small while increasing the number of arranged rotating bodies.

請求項4に記載の免震装置は回転体群が二列並列して一組となる前記下部回転体が前記ベースと前記下部テーブル間に複数組配置され、回転体群が二列並列して一組となる前記上部回転体が前記下部テーブルと前記上部テーブル間に複数組配置されていることを構成要件とする。   The seismic isolation device according to claim 4, wherein a plurality of sets of the lower rotating bodies, in which two groups of rotating bodies are arranged in parallel in a row, are arranged between the base and the lower table, and the groups of rotating bodies are arranged in two rows in parallel A configuration requirement is that a plurality of sets of the upper rotary bodies are arranged between the lower table and the upper table.

請求項3ではまた、各列の回転体群の軸が互いに交差することで、全回転体群が転動中、常に端面においてレールの両側、またはレールとガイド板に接触する状態を得ることができるため、転動中の安定性が図られ、がたつきが回避される。   According to a third aspect of the present invention, the axes of the rotating body groups in each row intersect with each other, so that the entire rotating body group can always be in contact with both sides of the rail or the rail and the guide plate at the end face. Therefore, stability during rolling is achieved, and rattling is avoided.

下部回転体と上部回転体は軸が水平に対して傾斜した状態で上下のフレーム間(ベースと下部テーブル間、または下部テーブルと上部テーブル間)に介在することで、図17−(a)に示すように下側のレールには下側の母線と下側の端面の一部で接触する。上側のレールには上側の母線と上側の端面の一部で接触し、平常時と、上下のフレームの相対移動時、すなわち鉛直荷重負担時には上側の母線と端面に下側のレールから鉛直下向きの荷重P1、P2を受け、下側の母線と端面にベース2から鉛直上向きの反力R1、R2を受ける。   By interposing the lower rotating body and the upper rotating body between the upper and lower frames (between the base and the lower table or between the lower table and the upper table) with the axis inclined with respect to the horizontal, FIG. 17- (a) As shown, the lower rail is in contact with the lower bus bar at a part of the lower end face. The upper rail is in contact with the upper bus bar at a part of the upper end surface. The loads P1 and P2 are received, and the reaction forces R1 and R2 that are vertically upward are received from the base 2 on the lower bus and the end face.

各母線と各端面に作用する鉛直方向の力P1、P2 、R1、R2は母線と端面に垂直な成分と平行な成分に分けられ、各垂直な成分P11とR11、P21とR21は互いに向き合うため、回転体は四方から拘束された状態に置かれる。   The vertical forces P1, P2, R1, R2 acting on each bus bar and each end face are divided into components perpendicular to the bus bar and end faces, and the vertical components P11 and R11, P21 and R21 face each other. The rotating body is placed in a restrained state from all sides.

この結果、回転体は一方の端面において下側のレールの側面に常に接触し、他方の端面において上側のレールの側面に常に接触するため、回転体の両端面とレールの側面との間のクリアランスを完全になくすことができ、鉛直荷重負担時における回転体の絶対的な安定性が確保される。鉛直荷重を負担した状態で上下のフレーム(ベースと下部テーブル、または下部テーブルと上部テーブル)が相対移動したときの回転体の直進運動性も確保され、ガタつきが解消される。   As a result, the rotating body always contacts the side surface of the lower rail at one end surface, and always contacts the side surface of the upper rail at the other end surface. Therefore, the clearance between the both end surfaces of the rotating body and the side surface of the rail Can be completely eliminated, and the absolute stability of the rotating body when a vertical load is applied is ensured. When the upper and lower frames (base and lower table, or lower table and upper table) move relative to each other while bearing a vertical load, the linear motion of the rotating body is secured, and rattling is eliminated.

鉛直荷重負担時に、回転体が一方の端面において下側のレールの側面に常に接触し、他方の端面において上側のレールの側面に常に接触することで、上下のフレームのそれぞれにおいて回転体の直進運動を規制する上で、その一方の端面のみをガイドすればよいことになる。   When a vertical load is applied, the rotating body always contacts the side of the lower rail at one end face, and always contacts the side of the upper rail at the other end face, so that the rotating body moves straight in each of the upper and lower frames. Therefore, only one of the end faces needs to be guided.

上側のフレームと下側のフレーム間に捩じりモーメントが作用し、回転体の上側の母線、または端面に上側のレールから水平力Q1、Q2が作用したときには図17−(b)に示すように下側の母線、または端面に下側のフレームから水平反力H1、H2を受ける。水平力Q1、Q2と水平反力H1、H2は母線と端面に垂直な成分と平行な成分に分けられ、各垂直な成分Q11とH11、Q21とH21は互いに向き合うため、回転体は四方から拘束された状態に置かれる。   When a torsional moment acts between the upper frame and the lower frame and horizontal forces Q1 and Q2 act on the upper bus or end face of the rotating body from the upper rail, as shown in FIG. The horizontal reaction force H1, H2 is received from the lower bus bar or the lower frame at the end face. Horizontal forces Q1 and Q2 and horizontal reaction forces H1 and H2 are divided into components perpendicular to the generatrix and the end face, and parallel to each other. Since each vertical component Q11 and H11 and Q21 and H21 face each other, the rotating body is constrained from all sides. Placed in a closed state.

この結果、回転体は一方の端面において下側のレールの側面に常に接触し、他方の端面において上側のレールの側面に常に接触するため、回転体の両端面とレールの側面との間のクリアランスを完全になくすことができ、水平荷重負担時の回転体の安定性が確保される。水平荷重負担時に下側のフレームと上側のフレームが相対移動したときの回転体の直進運動性も確保され、ガタつきが解消される。   As a result, the rotating body always contacts the side surface of the lower rail at one end surface, and always contacts the side surface of the upper rail at the other end surface. Therefore, the clearance between the both end surfaces of the rotating body and the side surface of the rail Can be completely eliminated, and the stability of the rotating body when a horizontal load is applied is ensured. The linear motion of the rotating body when the lower frame and the upper frame move relative to each other when a horizontal load is applied is also ensured, and rattling is eliminated.

水平荷重負担時にも回転体が一方の端面において下側のレールの側面に常に接触し、他方の端面において上側のレールの側面に常に接触することで、上下のフレームのそれぞれにおいて回転体の直進運動を規制する上で、その一方の端面のみをガイドすればよいことになる。   Even when a horizontal load is applied, the rotating body always contacts the side of the lower rail at one end face, and always contacts the side of the upper rail at the other end face, so that the rotating body moves straight in each of the upper and lower frames. Therefore, only one of the end faces needs to be guided.

以上の通り、回転体は軸が水平に対して傾斜した状態で上下のフレーム間に介在することで、鉛直荷重負担時と水平荷重負担時のガタつきが解消されるため、ベースと下部テーブル間、及び下部テーブルと上部テーブル間に相対移動が生ずるときには下部回転体と上部回転体が常に直進運動をすることが可能になる。   As described above, since the rotating body is interposed between the upper and lower frames with the shaft inclined with respect to the horizontal, rattling between the vertical load and the horizontal load is eliminated. When the relative movement occurs between the lower table and the upper table, the lower rotating body and the upper rotating body can always move straightly.

以上のように、下部回転体と上部回転体の軸が水平に対して傾斜した状態に保持されることにより、下部回転体と上部回転体が一方の端面のみで軸方向に拘束されることになり、拘束される一方の端面とフレームの凹部との間の隙間がなくなり、上下のフレーム間に作用する捩じりモーメントに対して下部回転体と上部回転体の安定性が高まる。   As described above, the lower rotating body and the upper rotating body are held in an inclined state with respect to the horizontal, whereby the lower rotating body and the upper rotating body are restrained in the axial direction only by one end face. Thus, there is no gap between the constrained one end surface and the concave portion of the frame, and the stability of the lower rotating body and the upper rotating body is enhanced against the torsional moment acting between the upper and lower frames.

また下部回転体及び上部回転体の上側の母線、または端面に上側のレールから水平力Q1、Q2が作用したときに下側の母線、または端面に下側のレール水平反力H1、H2を受けることで、下部回転体を介しての下部テーブルとベース間、及び上部回転体を介しての上部テーブルと下部テーブル間の水平力の伝達も確実に行われることになる。   Further, when horizontal forces Q1 and Q2 are applied to the upper bus bars or end surfaces of the lower rotating body and the upper rotating body from the upper rail, the lower rail horizontal reaction forces H1 and H2 are applied to the lower bus bars or end surfaces. Thus, the horizontal force is reliably transmitted between the lower table and the base via the lower rotating body and between the upper table and the lower table via the upper rotating body.

下部回転体と上部回転体が直進運動、すなわち転動するときには軸の水平に対する傾斜角度が大きい程、端面が受ける反力が大きくなるため、安定性が高まる。反面、傾斜角度が大きくなれば端面が受ける反力の垂直成分に比例した摩擦力が大きくなり、円滑な転動に支障が生ずることから、軸の傾斜角度は転動時の安定性と円滑さの両面から決められる。但し、軸が僅かでも水平に対して傾斜していれば、下部回転体と上部回転体は四方から圧力を受けて安定することができ、円滑な転動も確保されるため、軸の傾斜角度は小さい方がよい。   When the lower rotator and the upper rotator move linearly, that is, roll, the greater the inclination angle of the shaft with respect to the horizontal, the greater the reaction force received by the end face, and thus the stability increases. On the other hand, if the inclination angle is increased, the frictional force proportional to the vertical component of the reaction force applied to the end face increases, which causes troubles in smooth rolling, so the inclination angle of the shaft is stable and smooth during rolling. It is decided from both sides. However, if the shaft is slightly inclined with respect to the horizontal, the lower rotating body and the upper rotating body can be stabilized by receiving pressure from four directions, and smooth rolling is ensured. Should be small.

上側のフレームと下側のフレーム間に相対移動が生じたとき、その移動量によっては上側のフレームの重心が下側のフレームの平面外に張り出すことが想定され、それに伴い、鉛直荷重を負担している上側のフレームが下側のフレームに対して傾斜する、または落下することが想定される。   When relative movement occurs between the upper frame and the lower frame, it is assumed that the center of gravity of the upper frame protrudes out of the plane of the lower frame depending on the amount of movement, and bears a vertical load accordingly. It is envisaged that the upper frame that is being tilted or dropped relative to the lower frame.

このような事態に対しては請求項5に記載のように対向する上側のフレームと下側のフレームに傾斜防止のためのローラを軸支させることにより対応可能となる。ローラは上側のフレームが下側のフレームに対して最大限移動したときにも他方側に係止することにより上側のフレームの傾斜を阻止し、下側のフレームからの落下や離脱を防止する。   Such a situation can be dealt with by supporting a roller for preventing inclination on the upper and lower frames facing each other as described in claim 5. Even when the upper frame moves to the maximum with respect to the lower frame, the roller prevents the upper frame from tilting by being locked to the other side, thereby preventing the lower frame from dropping or detaching.

請求項5に記載の免震装置は請求項1乃至請求項4のいずれかにおいて、ベースと下部テーブルの対向する面のいずれか一方、及び下部テーブルと上部テーブルの対向する面のいずれか一方に、それぞれの他方が互いに分離する向きに係止しながら、水平方向の相対移動を許容するローラが軸支され、
ローラを軸支する支持材と、ローラが係止する受け材が鋼板から成型され、支持材がベースと下部テーブルのいずれか一方の本体、及び下部テーブルと上部テーブルのいずれか一方の本体に一体化し、受け材がベースと下部テーブルのいずれか他方の本体、及び下部テーブルと上部テーブルのいずれか他方の本体に一体化していることを構成要件とする。
The seismic isolation device according to claim 5 is the seismic isolation device according to any one of claims 1 to 4, wherein the base and the lower table face each other, and the lower table and the upper table face each other. , A roller that allows relative movement in the horizontal direction while being locked in a direction in which each other is separated from each other, is pivotally supported,
The support material that supports the roller and the receiving material that the roller locks are formed from a steel plate, and the support material is integrated with either the base body or the lower table body, and the lower table or upper table body. The receiving material is integrated into the other main body of the base and the lower table and the other main body of the lower table and the upper table.

請求項5ではローラを軸支する支持材と、ローラが係止する受け材が1枚の鋼板から成型されることで、免震装置の全構成要素に占める鋼板の割合が更に増すため、免震装置の製作が一層単純化される。支持材はベースと下部テーブルのいずれか一方の本体、及び下部テーブルと上部テーブルのいずれか一方の本体に直接、または間接的に一体化し、受け材はベースと下部テーブルのいずれか他方の本体、及び下部テーブルと上部テーブルのいずれか他方の本体に直接、または間接的に一体化する。   In claim 5, the ratio of the steel plate to all the components of the seismic isolation device is further increased by forming the support material for supporting the roller and the receiving material to be locked by the roller from one steel plate. The production of the seismic device is further simplified. The support material is integrated directly or indirectly into the main body of either the base or the lower table, and the lower table or the upper table, and the receiving material is the other main body of the base or the lower table, And directly or indirectly integrated with the other main body of the lower table and the upper table.

ベースと下部テーブル間、及び下部テーブルと上部テーブル間に、レールと下部回転体及び下部回転体を収納するための空間以外に空間が確保される場合には、請求項6に記載のようにそれぞれの間にばねが架設されることもある。ばねはベースと下部テーブル間、及び下部テーブルと上部テーブル間の相対移動方向に交差する方向、例えば相対移動方向に直交する方向に架設され、それぞれの間に相対移動が生じたときに独立して伸長し、復元力を発揮する。各ばねの両端はベースと下部テーブル、下部テーブルと上部テーブルにそれぞれ接続される。   When space is secured between the base and the lower table, and between the lower table and the upper table, in addition to the space for storing the rail, the lower rotary body, and the lower rotary body, A spring may be installed between the two. The spring is installed in the direction crossing the relative movement direction between the base and the lower table and between the lower table and the upper table, for example, in the direction orthogonal to the relative movement direction, and independently when relative movement occurs between them. Elongates and exhibits resilience. Both ends of each spring are connected to the base and the lower table, and the lower table and the upper table, respectively.

この場合、下部テーブルはベースに対しては水平1方向にのみ相対移動自在であるため、両者間に架設されたばねの下部テーブル側の端部は下部テーブルの相対移動時にその移動方向である直線軌道上を移動する。同様に上部テーブルは下部テーブルに対し、前記水平1方向に交差する水平方向にのみ相対移動自在であるため、ばねの上部テーブル側の端部も上部テーブルの相対移動時にその移動方向である直線軌道上を移動する。   In this case, since the lower table is relatively movable only in one horizontal direction with respect to the base, the end of the lower table side of the spring installed between the two is a linear track that is the moving direction when the lower table is relatively moved. Move up. Similarly, since the upper table can move relative to the lower table only in the horizontal direction intersecting the horizontal one direction, the end of the spring on the upper table side is also a linear track that is the moving direction when the upper table is moved relative to the lower table. Move up.

上部テーブルがベースに対して任意の水平方向に相対移動自在でありながら、下部テーブルとベース間に架設されるばねの下部テーブル側の端部の移動が直線運動に規制され、上部テーブルと下部テーブル間に架設されるばねの上部テーブル側の端部の移動も直線運動に規制される。このため、それぞれのばねの一端を直線運動させる目的で、ガイド棒とスライダ及び滑車とワイヤを設置することは必要でない。   While the upper table can move relative to the base in any horizontal direction, the movement of the end on the lower table side of the spring installed between the lower table and the base is restricted by linear motion, and the upper table and lower table The movement of the end on the upper table side of the spring installed between them is also restricted to linear motion. For this reason, it is not necessary to install a guide bar, a slider, a pulley, and a wire for the purpose of linearly moving one end of each spring.

ばねの一端が直線軌道上を移動することで、ばねの変形量と復元力の関係がサインカーブ的になるため、上下のフレームの相対移動を早期に終息させることが可能になる。併せてばねが固有振動数を持たない使用状態にあるため、下部テーブルや上部テーブルの振動を増幅させることもない。   When one end of the spring moves on the linear track, the relationship between the amount of deformation of the spring and the restoring force becomes a sine curve, so that the relative movement of the upper and lower frames can be terminated early. In addition, since the spring is in a use state having no natural frequency, the vibration of the lower table or the upper table is not amplified.

下部テーブルと上部テーブルがベースに対して相対移動を生じていない平常状態では下側のばねは下部テーブルのベースに対する相対移動方向のいずれの向きの移動にも追従できるよう、軸が下部テーブルの相対移動方向に直交する方向等、交差する方向を向く。上側のばねも同様に上部テーブルの下部テーブルに対する相対移動方向のいずれの向きの移動にも追従できるよう、軸が上部テーブルの相対移動方向に直交する方向等、交差する方向を向く。   In a normal state in which the lower table and the upper table do not move relative to the base, the lower spring moves the shaft relative to the lower table so that the lower spring can follow the movement in either direction relative to the base of the lower table. It faces in the intersecting direction such as the direction orthogonal to the moving direction. Similarly, the upper spring is oriented in a crossing direction such as a direction perpendicular to the relative movement direction of the upper table so that the upper table can follow any movement of the upper table relative to the lower table.

ベースと下部テーブル間のばねと、下部テーブルと上部テーブル間のばねは共に伸長量に応じた復元力を発揮し、それぞれ相対移動した下部テーブルと上部テーブルを原位置に復帰させようとする。しかしながら、軸の方向を一定にしたまま伸長するのではなく、軸が一端の回りに回転しながら伸長することで、後述のように下部テーブルと上部テーブルの原位置への復帰時に下部テーブルと上部テーブルが原位置に近づく程、ばねの復元力はサインカーブに従って小さくなる。   Both the spring between the base and the lower table and the spring between the lower table and the upper table exhibit a restoring force corresponding to the amount of extension, and attempt to return the relatively moved lower and upper tables to their original positions. However, the shaft does not extend with the direction of the shaft kept constant, but the shaft rotates while rotating around one end, so that the lower table and the upper table are returned to the original positions of the lower table and the upper table as described later. The closer the table is to its original position, the smaller the restoring force of the spring will follow the sine curve.

この結果、原位置に復帰しようとする下部テーブルと上部テーブルがばねの復元力によって原位置を超え、更に相対移動時と反対の向きに移動しようとするときの下部テーブルと上部テーブルの加速度は低減されるため、下部テーブルと上部テーブルは原位置付近でベースに対して小さい振幅で振動を繰り返した後、静止する。   As a result, the acceleration of the lower table and the upper table is reduced when the lower table and the upper table that are going to return to the original position exceed the original position due to the restoring force of the spring, and further when moving in the opposite direction to the relative movement. Therefore, the lower table and the upper table repeat vibration with a small amplitude with respect to the base near the original position, and then stop.

ここで、図19に基づいてベース2と下部テーブル3間に架設されたばね5の挙動と機能を説明する。下部テーブル3と上部テーブル4間に架設されるばね6の挙動と機能はばね5と同じである。   Here, the behavior and function of the spring 5 installed between the base 2 and the lower table 3 will be described with reference to FIG. The behavior and function of the spring 6 installed between the lower table 3 and the upper table 4 are the same as those of the spring 5.

下部テーブル3(上部テーブル4)のベース2(下部テーブル3)に対する相対移動方向は下部回転体7(上部回転体8)が納まる下部レール21(32)、上部レール31(41)等の直線軌道によって1方向に規制されている。下部テーブル3(上部テーブル4)がベース2(下部テーブル3)に対して相対移動するとき、ばね5(ばね6)はベース2(下部テーブル3)に対する下部テーブル3(上部テーブル4)の移動量に応じて伸長する。図19では円柱状の回転体7(8)が入り込む下部レール21(32)、または上部レール31(41)が上記直線軌道に相当する。   The relative movement direction of the lower table 3 (upper table 4) with respect to the base 2 (lower table 3) is a linear track such as the lower rail 21 (32) and the upper rail 31 (41) in which the lower rotating body 7 (upper rotating body 8) is accommodated. Is regulated in one direction. When the lower table 3 (upper table 4) moves relative to the base 2 (lower table 3), the spring 5 (spring 6) moves the lower table 3 (upper table 4) relative to the base 2 (lower table 3). Elongate depending on. In FIG. 19, the lower rail 21 (32) or the upper rail 31 (41) into which the cylindrical rotating body 7 (8) enters corresponds to the linear track.

図19の実線は下部テーブル3がベース2に対して相対移動せず、ばね5の軸が下部テーブル3の相対移動方向に直交している状態を示す。この状態から、二点鎖線で示すようにばね5が回転しながら伸長したときの、ばね5の原位置とのなす回転角度をθ(0≦θ≦π/2)、ばね5の自然長をL、ばね5の伸び量をxとしたとき、下部テーブル3の移動量XはX=(L+x)・sinθ…(1)となる。下部テーブル3が相対移動を生じていない状態ではばね5は必ずしも自然長である必要はない。   The solid line in FIG. 19 indicates a state in which the lower table 3 does not move relative to the base 2 and the axis of the spring 5 is orthogonal to the relative movement direction of the lower table 3. From this state, as shown by the two-dot chain line, when the spring 5 extends while rotating, the rotation angle made with the original position of the spring 5 is θ (0 ≦ θ ≦ π / 2), and the natural length of the spring 5 is When L and the extension amount of the spring 5 are x, the movement amount X of the lower table 3 is X = (L + x) · sin θ (1). In a state where the lower table 3 does not cause relative movement, the spring 5 does not necessarily have a natural length.

ばね5はその伸び量xに応じた復元力F(=k・x(k:ばね定数))を発揮し、ばね5の復元力Fの、下部テーブル3の移動方向に平行な成分が下部テーブル3を原位置に復帰させるための復元力F1(=Fsinθ(=k・xsinθ))…(2)として下部テーブル3に作用する。   The spring 5 exhibits a restoring force F (= k · x (k: spring constant)) corresponding to the extension amount x, and the component parallel to the moving direction of the lower table 3 of the restoring force F of the spring 5 is the lower table. 3 is applied to the lower table 3 as a restoring force F1 (= Fsinθ (= k · xsinθ)) (2) for returning 3 to the original position.

図19より(L+x)cosθ=Lであるから、x=(1−cosθ)/cosθ・L…(3)となり、xはθの関数で表され、結局、(2)、(3)より、F1=kL(tanθ−sinθ)…(4)となる。(4)においてθ=π/2のとき、F1=∞、θ=π/4のとき、F1=0.29kL、θ=0のとき、F1=0となり、θが90°に近いときにF1が極端に大きく、θが0に近づく程、F1は急激に減少し、0に近づく。このことから、下部テーブル3の相対移動量が大きいとき程、下部テーブル3は原位置に復帰しようとする復元力F1を大きく受け、早期に原位置に復帰しようとすることが分かる。図20に下部テーブル3の復元力F1と下部テーブル3の移動量Xとの関係を示す。   From FIG. 19, since (L + x) cos θ = L, x = (1−cos θ) / cos θ · L (3), and x is expressed by a function of θ. As a result, from (2) and (3), F1 = kL (tan θ−sin θ) (4) In (4), when θ = π / 2, when F1 = ∞, when θ = π / 4, when F1 = 0.29 kL, when θ = 0, F1 = 0, and when θ is close to 90 °, F1 Is extremely large, and as θ approaches 0, F1 decreases rapidly and approaches 0. From this, it can be understood that as the relative movement amount of the lower table 3 increases, the lower table 3 receives a greater restoring force F1 to return to the original position and tries to return to the original position earlier. FIG. 20 shows the relationship between the restoring force F1 of the lower table 3 and the movement amount X of the lower table 3.

また原位置に接近する程、下部テーブル3が受ける復元力F1が小さくなるため、原位置付近においては下部テーブル3が復元力F1によって更に相対移動と反対の向きに移動しようとする力を受けることがない。θが小さいとき程、復元力F1が小さくなることで、F1=m・a(m:下部テーブル3の質量)より、下部テーブル3の加速度aもF1と同様の曲線を描いて小さくなる。図21に下部テーブル3の加速度aと下部テーブル3の移動量Xとの関係を示す。   Further, the closer to the original position, the smaller the restoring force F1 received by the lower table 3, so that the lower table 3 receives a force to move further in the direction opposite to the relative movement by the restoring force F1 near the original position. There is no. The smaller the θ is, the smaller the restoring force F1 is, so that F1 = m · a (m is the mass of the lower table 3), and the acceleration a of the lower table 3 is also reduced by drawing a curve similar to F1. FIG. 21 shows the relationship between the acceleration a of the lower table 3 and the movement amount X of the lower table 3.

ここで、下部テーブル3をばねと見なしたときの下部テーブル3の見かけ上のばね定数をk1とすると(F1=k1・X)、1)と2)より、k1=(1−cosθ)kとなり、下部テーブル3のばね定数k1はcosθの関数になる。理論上はθ=π/2であるとき、k1は最大値(k)を取り、θ=0のときに最小(0)となる。図22に下部テーブル3のばね定数k1と下部テーブル3の移動量Xとの関係を示す。   Here, if the apparent spring constant of the lower table 3 when the lower table 3 is regarded as a spring is k1, (F1 = k1 · X), 1) and 2), k1 = (1−cos θ) k Thus, the spring constant k1 of the lower table 3 is a function of cos θ. Theoretically, when θ = π / 2, k1 takes the maximum value (k) and becomes the minimum (0) when θ = 0. FIG. 22 shows the relationship between the spring constant k1 of the lower table 3 and the movement amount X of the lower table 3.

また下部テーブル3の振動数fはf=1/2π(k1/m)1/2 で表され、下部テーブル3のばね定数k1はθが小さいとき、すなわち原位置付近で0に近づき、振動周期(1/f)が長くなるため、下部テーブル3は原位置付近では長周期で振動する。図23に下部テーブル3の振動数fと下部テーブル3の移動量Xとの関係を示す。 The frequency f of the lower table 3 is expressed by f = 1 / 2π (k1 / m) 1/2 , and the spring constant k1 of the lower table 3 approaches 0 when θ is small, that is, near the original position, and the vibration cycle. Since (1 / f) becomes longer, the lower table 3 vibrates in a long cycle near the original position. FIG. 23 shows the relationship between the frequency f of the lower table 3 and the movement amount X of the lower table 3.

このようにばね5の回転角度θが大きいとき(π/2に近いとき)に下部テーブル3と上部テーブル4に働く復元力F1が極端に大きく、θが0に近づく程、復元力F1が急激に小さくなる。この結果、下部テーブル3と上部テーブル4は原位置から離れる程、急速に原位置に復帰しようとし、原位置付近に近づく程、減速させられ、ゆっくりとした動きになるため、下部テーブル3と上部テーブル4は振動を繰り返すことなく、早期に原位置に収束しようとする。   Thus, when the rotation angle θ of the spring 5 is large (close to π / 2), the restoring force F1 acting on the lower table 3 and the upper table 4 is extremely large, and as θ approaches 0, the restoring force F1 becomes sharper. Becomes smaller. As a result, the lower table 3 and the upper table 4 attempt to return to the original position more rapidly as they move away from the original position. The table 4 tries to converge to the original position at an early stage without repeating vibration.

また復元力F1は下部テーブル3と上部テーブル4に直接作用することから、特許文献6のようにガイド棒にスライダを外接させる場合や、スライダに接続されるワイヤを、滑車を経由させて張架する場合のような摩擦力による力の損失が少ない。このため、復元力F1を有効に発揮させ、損失させることなく下部テーブル3と上部テーブル4に伝達させることが可能になっている。   Further, since the restoring force F1 directly acts on the lower table 3 and the upper table 4, when the slider is circumscribed on the guide rod as in Patent Document 6, or the wire connected to the slider is stretched via the pulley. There is little loss of force due to frictional force as in the case of. For this reason, the restoring force F1 can be effectively exhibited and transmitted to the lower table 3 and the upper table 4 without loss.

ばね5の回転角度θが大きいとき(π/2に近いとき)に下部テーブル3と上部テーブル4に働く復元力F1が極端に大きく、θが0に近づく程、復元力F1が急激に小さくなることは、ばね5が回転しながら伸長したときの、ばね5の原位置とのなす回転角度θによって決まる。このため、図19に示すように下部テーブル3がベース2に対して相対移動していないときに、平面上、必ずしもばね5の軸が下部テーブル3の相対移動方向に直交している必要はない。   When the rotation angle θ of the spring 5 is large (close to π / 2), the restoring force F1 acting on the lower table 3 and the upper table 4 is extremely large, and as θ approaches 0, the restoring force F1 decreases rapidly. This is determined by the rotation angle θ formed with the original position of the spring 5 when the spring 5 extends while rotating. For this reason, when the lower table 3 does not move relative to the base 2 as shown in FIG. 19, the axis of the spring 5 does not necessarily have to be orthogonal to the relative movement direction of the lower table 3 on the plane. .

以上のように相対移動した下部テーブル3と上部テーブル4を原位置に復帰させるように下部テーブル3と上部テーブル4に作用する復元力F1が原位置付近で急激に0に近づき、下部テーブル3と上部テーブル4を制動させるように働くことが分かる。従って免震装置1に下部テーブル3と上部テーブル4の振動抑制のための格別なダンパを併用する必要性がない。   The restoring force F1 acting on the lower table 3 and the upper table 4 so as to return the lower table 3 and the upper table 4 moved relative to each other to the original position suddenly approaches 0 near the original position. It can be seen that it works to brake the upper table 4. Therefore, there is no need to use a special damper for suppressing vibrations of the lower table 3 and the upper table 4 in the seismic isolation device 1.

下部テーブルをベースに対して水平の1方向に相対移動自在に支持する下部回転体と、上部テーブルを下部テーブルに対して水平の1方向に相対移動自在に支持する上部回転体が共に円柱状の回転体(コロ)であるため、滑り支承との対比では一定規模以上の振動の発生時に摩擦による抵抗を受けることなく、即座に相対移動を生じさせることが可能である。   The lower rotating body that supports the lower table so as to be relatively movable in one horizontal direction relative to the base and the upper rotating body that supports the upper table so as to be relatively movable in one horizontal direction relative to the lower table are both cylindrical. Since it is a rotating body (roller), it is possible to immediately cause relative movement without receiving resistance due to friction when vibration of a certain scale or larger is generated in comparison with a sliding bearing.

また下部回転体はベースと下部テーブルに、上部回転体は下部テーブルと上部テーブルにそれぞれ線接触することで、点接触する球体との対比では1個当たりの負担荷重が低減され、支持に必要な数を節減することが可能である。この他、下部回転体が接触するベースと下部テーブル、及び上部回転体が接触する下部テーブルと上部テーブルへの圧力が小さくなるため、それだけ下部回転体と上部回転体の母線が接触する部分の肉厚を抑え、免震装置全体の成(高さ)を抑えることが可能である。   In addition, the lower rotating body is in line contact with the base and the lower table, and the upper rotating body is in line contact with the lower table and the upper table, respectively, so that the burden load per unit is reduced in comparison with the point-contacting sphere, which is necessary for support. Numbers can be saved. In addition, the pressure on the base and the lower table where the lower rotator contacts and the lower table and upper table where the upper rotator contacts decreases. It is possible to reduce the thickness and suppress the overall (height) of the seismic isolation device.

免震装置の主体となる3枚の全フレームを鋼板から構成することで、フレームを鋼材から組み立てる場合よりフレームの構成自体が簡素化されるため、免震装置の製作を単純化し、免震装置の軽量化を図ることができる。また鋼板の組み合わせによって免震装置を製作できることで、構成要素を統一することが可能であるため、免震装置の規格化が図られ、製作に要するコストを削減し、製作効率の向上を図ることができる。   By constructing all three frames, which are the main components of the seismic isolation device, from steel plates, the structure of the frame itself is simplified compared to assembling the frame from steel. Can be reduced in weight. In addition, since the seismic isolation device can be manufactured by combining steel plates, it is possible to unify the components, so that the seismic isolation device can be standardized, the cost required for production can be reduced, and the production efficiency can be improved. Can do.

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1はベース2と、ベース2上に、ベース2に対して水平の1方向に相対移動自在に支持される下部テーブル3と、下部テーブル3上に、下部テーブル3に対し、水平の1方向に交差する水平方向に相対移動自在に支持される上部テーブル4を重ねた形式の直線運動型免震装置(以下、免震装置)1の具体例を示す。本免震装置1は主として中低層住宅等のような建築構造物、または橋梁等の土木構造物を対象とするが、博物館内の展示品等のような軽量の構造物に至るまで、振動低減用の免震装置として利用される。   FIG. 1 shows a base 2, a lower table 3 supported on the base 2 so as to be relatively movable in one horizontal direction with respect to the base 2, and a horizontal direction on the lower table 3 with respect to the lower table 3. A specific example of a linear motion type seismic isolation device (hereinafter referred to as a seismic isolation device) 1 of a type in which an upper table 4 supported so as to be relatively movable in a horizontal direction intersecting with each other is shown. This seismic isolation device 1 mainly targets building structures such as medium- and low-rise houses, or civil engineering structures such as bridges, but reduces vibrations to light-weight structures such as exhibits in museums. Used as a seismic isolation device.

図2は図1の平面を、図3は図2のA−A線の立面を、図4は図2のB−B線の立面を示す。図5は図4の下部テーブル3と上部テーブル4との間の部分の一部拡大図である。免震装置1の製作効率を上げる上で、ベース2と下部テーブル3、及び上部テーブル4の各本体は基本的に1枚の鋼板を折り曲げ加工することにより成型されるが、鋼板に形鋼等の鋼材を組み合わせて免震装置1を製作することもある。ベース2等の本体とは、免震装置1の構成要素の内、後述の下部回転体7と上部回転体8、及び下部レール21、32と上部レール31、41等を除いた部分を指す。   2 shows the plane of FIG. 1, FIG. 3 shows the elevation of line AA in FIG. 2, and FIG. 4 shows the elevation of line BB in FIG. FIG. 5 is a partially enlarged view of a portion between the lower table 3 and the upper table 4 of FIG. In order to increase the production efficiency of the seismic isolation device 1, the main body of the base 2, the lower table 3, and the upper table 4 is basically formed by bending a single steel plate. The seismic isolation device 1 may be manufactured by combining the steel materials. The main body such as the base 2 refers to a part excluding the below-described lower rotating body 7 and upper rotating body 8, and the lower rails 21 and 32 and the upper rails 31 and 41 among the constituent elements of the seismic isolation device 1.

ベース2と下部テーブル3間には、下部テーブル3を水平の1方向に相対移動自在に支持する円柱状の下部回転体7が介在し、下部テーブル3と上部テーブル4間には、上部テーブル4を前記1方向に交差する水平方向に相対移動自在に支持する円柱状の上部回転体8が介在する。下部回転体7の軸と上部回転体8の軸は共に、水平に対して傾斜した状態にある。   Between the base 2 and the lower table 3, a cylindrical lower rotating body 7 that supports the lower table 3 so as to be relatively movable in one horizontal direction is interposed, and between the lower table 3 and the upper table 4, the upper table 4. A cylindrical upper rotating body 8 is interposed between the upper rotating body 8 and the horizontal rotating direction so as to be relatively movable in a horizontal direction intersecting the one direction. Both the axis of the lower rotating body 7 and the axis of the upper rotating body 8 are inclined with respect to the horizontal.

免震装置1は図16に示すように構造的に分離する下部構造と上部構造との間に水平に設置され、上部構造が下部構造に対して相対水平移動しようとするときに、下部テーブル3がベース2に対して相対移動し、上部テーブル4が下部テーブル3に対して相対移動することにより上部構造の相対移動を許容する。免震装置1は具体的には免震建物の上部構造と基礎との間、橋梁の橋桁と橋脚との間、免震床と躯体床との間等、構造物全般において上下に区分される上部構造と下部構造との間に設置される。ベース2は基礎、橋脚、躯体床その他の下部構造の上面を含む水平面に固定される。   As shown in FIG. 16, the seismic isolation device 1 is installed horizontally between the lower structure and the upper structure that are structurally separated, and when the upper structure attempts to move relative to the lower structure, the lower table 3. Moves relative to the base 2 and the upper table 4 moves relative to the lower table 3 to allow relative movement of the upper structure. Specifically, the seismic isolation device 1 is divided into upper and lower parts in general structures such as between the superstructure of the base isolation building and the foundation, between the bridge girder and pier, between the base isolation floor and the frame floor. It is installed between the upper structure and the lower structure. The base 2 is fixed to a horizontal plane including the upper surfaces of foundations, piers, frame floors and other substructures.

免震装置1の構成要素であるベース2と上部テーブル4の本体は鋼板の長さ方向、もしくは幅方向の両側を折り曲げ加工することにより、両側以外の部分に空間を確保するように箱形に形成される。折り曲げられた両側部分は空間内に収納される下部回転体7や上部回転体8等の部品や部材を接続し、または配置するために利用される。   The base 2 and the main body of the upper table 4 which are constituent elements of the seismic isolation device 1 are box-shaped so as to secure a space in a portion other than both sides by bending both sides in the length direction or width direction of the steel plate. It is formed. The bent side portions are used for connecting or arranging components and members such as the lower rotating body 7 and the upper rotating body 8 housed in the space.

図1等に示すように3層構造の上下に位置するベース2と上部テーブル4の本体を1枚の鋼板から成型する場合、中間層の下部テーブル3は図6に示すようにベース2や上部テーブル4を構成する鋼板と同一の鋼板を2枚、背中合わせに接合した形に形成される。   As shown in FIG. 1 and the like, when the base 2 and the upper table 4 which are positioned above and below the three-layer structure are formed from a single steel plate, the lower table 3 of the intermediate layer has the base 2 and the upper portion as shown in FIG. Two steel plates identical to the steel plate constituting the table 4 are joined back to back.

このことから、1枚の鋼板を折り曲げ加工してベース2と上部テーブル4の本体を成型し、その本体に下部回転体7と上部回転体8が転動する下部レール21、32と上部レール31、41等を一体化させた形で鋼板ユニットを製作しておけば、その鋼板ユニットはそのままベース2と上部テーブル4として使用されることになる。また鋼板ユニットは2枚重なって互いに接合されることによりそのまま下部テーブル3となる。この場合、ベース2と上部テーブル4の形態は同一となる。鋼板ユニットの鋼板同士の接合はボルト、または溶接により行われる。図1〜図9はこの鋼板ユニットからベース2と上部テーブル4、及び下部テーブル3を形成した場合を示している。   Accordingly, the base 2 and the upper table 4 are molded by bending a single steel plate, and the lower rails 21 and 32 and the upper rail 31 on which the lower rotary body 7 and the upper rotary body 8 roll. If a steel plate unit is manufactured in a form in which 41 and 41 are integrated, the steel plate unit is used as it is as the base 2 and the upper table 4. Further, two steel plate units are overlapped and joined together to form the lower table 3 as it is. In this case, the forms of the base 2 and the upper table 4 are the same. The steel plates of the steel plate unit are joined to each other by bolts or welding. FIGS. 1-9 has shown the case where the base 2, the upper table 4, and the lower table 3 were formed from this steel plate unit.

ベース2と下部テーブル3間、及び下部テーブル3と上部テーブル4間の空間に、下部回転体7と上部回転体8、及び下部レール21、32と上部レール31、41等の部品や部材を収納した状態で、空間に余裕がある場合には、図2〜図4に示すように両者間に相対移動が生じたときに伸長して復元力を発揮するばね5、6がそれぞれの相対移動方向に交差する方向に架設される。   In the space between the base 2 and the lower table 3 and between the lower table 3 and the upper table 4, parts and members such as the lower rotating body 7 and the upper rotating body 8 and the lower rails 21 and 32 and the upper rails 31 and 41 are stored. In this state, when there is room in the space, as shown in FIGS. It is installed in the direction that intersects

この場合、ベース2と下部テーブル3の各対向する面にはばね5の端部が連結されるためのばね受け23、35が固定される。同様に下部テーブル3と上部テーブル4の各対向する面にはばね6の端部が連結されるためのばね受け36、43が固定される。ばね5はベース2のばね受け23と下部テーブル3のばね受け35との間、及び下部テーブル3のばね受け36と上部テーブル4のばね受け43との間に架設される。   In this case, spring receivers 23 and 35 for connecting the ends of the spring 5 are fixed to the opposing surfaces of the base 2 and the lower table 3. Similarly, spring receivers 36 and 43 for connecting ends of the spring 6 are fixed to the opposing surfaces of the lower table 3 and the upper table 4. The spring 5 is installed between the spring receiver 23 of the base 2 and the spring receiver 35 of the lower table 3 and between the spring receiver 36 of the lower table 3 and the spring receiver 43 of the upper table 4.

ベース2と下部テーブル3間に架設されるばね5は振動が生じていない平常状態では下部テーブル3がベース2に対していずれの向きに相対移動しても下部テーブル3に同じ復元力を与えるために、軸が平面上、ベース2と下部テーブル3の相対移動方向に直交する方向を向いて架設される。ばね5はベース2と下部テーブル3間に相対移動が生じたときにベース2への接続点回りに回転しながら伸長して復元力を発揮する。   The spring 5 installed between the base 2 and the lower table 3 gives the same restoring force to the lower table 3 even if the lower table 3 moves relative to the base 2 in a normal state where no vibration is generated. In addition, the shaft is installed on a plane in a direction perpendicular to the relative movement direction of the base 2 and the lower table 3. When relative movement occurs between the base 2 and the lower table 3, the spring 5 expands while rotating around a connection point to the base 2 and exhibits a restoring force.

下部テーブル3と上部テーブル4間に架設されるばね6も軸が平常状態で平面上、下部テーブル3と上部テーブル4の相対移動方向に直交する方向を向いて架設され、下部テーブル3と上部テーブル4間に相対移動が生じたときに下部テーブル3への接続点回りに回転しながら伸長して復元力を発揮する。図面では下部テーブル3がベース2に対して相対移動し、上部テーブル4が下部テーブル3に対して相対移動し、ばね5、6がこれらの相対移動に追従した様子を示している。   The spring 6 laid between the lower table 3 and the upper table 4 is also laid on a flat surface in a normal state and in a direction perpendicular to the relative movement direction of the lower table 3 and the upper table 4. When a relative movement occurs between the four, it expands while rotating around the connection point to the lower table 3 and exhibits a restoring force. In the drawing, the lower table 3 moves relative to the base 2, the upper table 4 moves relative to the lower table 3, and the springs 5 and 6 follow these relative movements.

ばね5、6には主に変形能力の高いコイルスプリングが使用されるが、ばね5、6の一部に皿ばねや輪ばね等、収縮時に摩擦力による減衰力を発生する形態のばねを直列に、もしくは並列に組み合わせることで、皿ばねや輪ばね等が有する減衰力をばね5、6に付与し、ダンパの機能を付加することもできる。   The springs 5 and 6 are mainly coil springs having a high deformability, but a part of the springs 5 and 6 is a series of springs, such as disc springs and ring springs, that generate a damping force due to friction when contracted. In addition, or by combining them in parallel, the damping force of the disc spring or the ring spring can be applied to the springs 5 and 6, and the function of the damper can be added.

ベース2と下部テーブル3との間の納まりを示す図3のように下部回転体7は転動する方向に直交する方向に二列並列し、各列毎に転動する方向に複数個配列して回転体群70を構成する。この二列の回転体群70が一組となって下部回転体7のユニットとして挙動する。下部回転体7の各列の回転体群70、70の軸は使用状態でレール上を安定して転動するよう、互いに交差する。一ユニットとなる二列の回転体群70は下部回転体7の個数分の開口9aを有するガイド板9によって整然と転動する。   As shown in FIG. 3 showing the fit between the base 2 and the lower table 3, the lower rotating body 7 is arranged in two rows in a direction orthogonal to the rolling direction, and a plurality of rows are arranged in the rolling direction for each row. Thus, the rotating body group 70 is configured. The two rows of rotating body groups 70 behave as a unit of the lower rotating body 7 as a set. The axis | shafts of the rotary body groups 70 and 70 of each row | line | column of the lower rotary body 7 mutually cross | intersect so that it may roll on a rail stably in use condition. The two rows of rotating body groups 70 as one unit roll in an orderly manner by the guide plate 9 having the openings 9a corresponding to the number of the lower rotating bodies 7.

下部テーブル3と上部テーブル4との間の納まりを示す図4のように上部回転体8も転動する方向に直交する方向に二列並列し、各列毎に転動する方向に複数個配列して回転体群80を構成する。この二列の回転体群80が一組となって上部回転体8のユニットとして挙動する。使用状態でレール上を安定して転動するよう、上部回転体8の各列の回転体群80、80の軸も互いに交差する。一ユニットとなる二列の回転体群80は上部回転体8の個数分の開口10aを有するガイド板10によって整然と転動する。ガイド板9とガイド板10も開口9a、10a部分を打ち抜いた1枚の鋼板を曲げ変形させることにより製作される。   As shown in FIG. 4 showing the fit between the lower table 3 and the upper table 4, the upper rotating body 8 is also arranged in two rows in a direction orthogonal to the rolling direction, and a plurality of rows are arranged in the rolling direction for each row. Thus, the rotating body group 80 is configured. The two rows of rotating body groups 80 form a set and behave as a unit of the upper rotating body 8. The axes of the rotating body groups 80 and 80 in each row of the upper rotating body 8 also intersect each other so as to stably roll on the rail in use. The two rows of rotating body groups 80 as one unit rolls in an orderly manner by the guide plate 10 having the openings 10 a corresponding to the number of the upper rotating bodies 8. The guide plate 9 and the guide plate 10 are also manufactured by bending and deforming a single steel plate punched through the openings 9a and 10a.

免震装置1の使用状態では図3〜図5に示すように回転体群70が下部レール21と上部レール31に、回転体群80が下部レール32と上部レール41にそれぞれ挟まれる。また各回転体群70、80の軸方向両側に被係止材11、11が位置することから、これらと干渉しないよう、ガイド板9、10は屈曲させられている。図6、図7では二列の回転体群80、80が1枚のガイド板10に保持されている様子を示しているが、回転体群70、または回転体群80は軸方向に三列以上配列することもある。   3 to 5, the rotating body group 70 is sandwiched between the lower rail 21 and the upper rail 31, and the rotating body group 80 is sandwiched between the lower rail 32 and the upper rail 41, respectively. Moreover, since the to-be-latched material 11 and 11 is located in the axial direction both sides of each rotary body group 70 and 80, the guide plates 9 and 10 are bent so that it may not interfere with these. 6 and 7 show a state in which two rows of rotating body groups 80 and 80 are held by one guide plate 10, the rotating body group 70 or the rotating body group 80 has three rows in the axial direction. They may be arranged as described above.

二列の回転体群70から一ユニットを構成する各下部回転体7はガイド板9の開口9aに入り込み、両端面が開口9aの内周面に接触することにより、転動時の軸方向の移動に対して拘束される。同じく二列の回転体群80から一ユニットを構成する上部回転体8はガイド板10の開口10aに入り込み、両端面が開口10aの内周面に接触することにより、転動時の軸方向の移動に対して拘束される。下部回転体7と上部回転体8は水平に対して下方を向く端面が開口9a、10aに係止する場合には、転動するときの降下に対して拘束され、水平に対して上方を向く端面が開口9a、10aに係止する場合には、転動時の浮き上がりに対して拘束される。   Each lower rotating body 7 constituting one unit from the two rows of rotating body groups 70 enters the opening 9a of the guide plate 9, and both end faces come into contact with the inner peripheral surface of the opening 9a. Restrained against movement. Similarly, the upper rotating body 8 constituting one unit from the two rows of rotating body groups 80 enters the opening 10a of the guide plate 10, and both end faces come into contact with the inner peripheral surface of the opening 10a, so that the axial direction during rolling is increased. Restrained against movement. When the end faces of the lower rotating body 7 and the upper rotating body 8 that are directed downward with respect to the horizontal are engaged with the openings 9a and 10a, the lower rotating body 7 and the upper rotating body 8 are constrained by the lowering when rolling and are directed upward with respect to the horizontal. When the end face is locked to the openings 9a and 10a, the end face is restrained against lifting during rolling.

前記の通り、図1〜図4はベース2と下部テーブル3、及び上部テーブル4を、1枚の鋼板を本体とする統一された鋼板ユニットから構成された免震装置1を示す。図6〜図9は図1〜図4に示す免震装置1の内、中間層である下部テーブル3の単体を示す。   As described above, FIGS. 1 to 4 show the seismic isolation device 1 in which the base 2, the lower table 3, and the upper table 4 are composed of a unified steel plate unit whose main body is a single steel plate. 6-9 shows the single body of the lower table 3 which is an intermediate | middle layer among the seismic isolation apparatuses 1 shown in FIGS. 1-4.

この場合、鋼板ユニットはベース2等のフレームの本体を構成する鋼板に後述の下部支持材22、34と上部支持材33、42、及び下部レール21、32と上部レール31、41その他の部品を接合した形で製作される。前記のように鋼板ユニットはそのままベース2、及び上部テーブル4として使用され、図6に示すように2枚の鋼板ユニットの鋼板を背中合わせに接合することにより下部テーブル3が製作される。下部テーブル3は2枚の鋼板から成型されることになる。接合はボルト、または溶接による。   In this case, the steel plate unit includes lower support members 22, 34 and upper support members 33, 42, which will be described later, and lower rails 21, 32, upper rails 31, 41, and other parts, on the steel plate constituting the main body of the frame such as the base 2. Manufactured in a joined form. As described above, the steel plate unit is used as it is as the base 2 and the upper table 4, and the lower table 3 is manufactured by joining the steel plates of the two steel plate units back to back as shown in FIG. The lower table 3 is formed from two steel plates. Joining is by bolts or welding.

下部回転体7は半径をrとすれば、1回転することによりベース2に対して2πrだけ進み、そのとき下部テーブル3は下部回転体7に対して2πr進むから、下部回転体7が1回転する間に下部テーブル3はベース2に対して4πr進む。同様に上部回転体8の半径をRとすれば、上部回転体8が1回転する間に上部テーブル4は下部テーブル3に対して4πR進む。図面では下部回転体7の半径rと上部回転体8の半径Rが等しい場合を示しているが、異なる場合もある。   If the radius of the lower rotator 7 is r, one rotation will advance 2πr with respect to the base 2, and the lower table 3 will advance 2πr with respect to the lower rotator 7 at that time. Meanwhile, the lower table 3 advances 4πr relative to the base 2. Similarly, if the radius of the upper rotating body 8 is R, the upper table 4 advances 4πR relative to the lower table 3 while the upper rotating body 8 makes one rotation. Although the drawing shows the case where the radius r of the lower rotating body 7 and the radius R of the upper rotating body 8 are equal, they may be different.

上部テーブル4は上部回転体8の移動量の2倍、下部テーブル3に対して移動することから、回転体群80は平常時には上部テーブル4が下部テーブル3に対していずれの向きにも移動できるよう、その相対移動方向の中央部に配置される。同様に回転体群70は平常時にはベース2上の、下部テーブル3の相対移動方向の中央部に配置される。図6では下部テーブル3上の、上部テーブル4の相対移動方向の片側に回転体群80が寄り、ガイド板10が下部レール32上のストッパ15に係止した様子を示している。図6は上部テーブル4が下部テーブル3に対して最大限に移動した状態である。   Since the upper table 4 moves with respect to the lower table 3 twice as much as the amount of movement of the upper rotating body 8, the upper table 4 can move in any direction with respect to the lower table 3 in the normal state. It is arranged at the center of the relative movement direction. Similarly, the rotating body group 70 is arranged on the base 2 at the center in the relative movement direction of the lower table 3 in the normal state. FIG. 6 shows a state where the rotating body group 80 is shifted to one side of the lower table 3 in the relative movement direction of the upper table 4 and the guide plate 10 is locked to the stopper 15 on the lower rail 32. FIG. 6 shows a state in which the upper table 4 has moved to the maximum with respect to the lower table 3.

図3に示すようにベース2と下部テーブル3の対向する面のそれぞれには軸が互いに交差している回転体群70、70が同時に接触する下部レール21と上部レール31が固定される。同様に、図4、図5に示すように下部テーブル3と上部テーブル4の対向する面のそれぞれには軸が互いに交差している回転体群80、80が同時に接触する下部レール32と上部レール41が固定される。図面ではベース2と下部テーブル3、及び上部テーブル4の本体を1枚の鋼板から成型していることに伴い、下部レール21と上部レール31、及び下部レール32と上部レール41も1枚の鋼板を折り曲げ加工することにより成型し、ベース2等の本体に接合している。接合はボルトや溶接による。   As shown in FIG. 3, the lower rail 21 and the upper rail 31 are fixed to the opposing surfaces of the base 2 and the lower table 3, respectively. Similarly, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the lower rail 32 and the upper rail are simultaneously in contact with the opposing surfaces of the lower table 3 and the upper table 4, respectively. 41 is fixed. In the drawing, the base 2, the lower table 3, and the main body of the upper table 4 are formed from a single steel plate, so that the lower rail 21 and the upper rail 31, and the lower rail 32 and the upper rail 41 are also a single steel plate. Is formed by bending and bonded to the main body such as the base 2. Joining is by bolts or welding.

図面では特に下部レール21と上部レール31、及び下部レール32と上部レール41を構成する鋼板の両端からベース2等を構成する鋼板に応力が集中的に作用する事態を回避するために、ベース2等と下部レール21等との間に下部支持材22、34と上部支持材33、42を介在させ、下部支持材22、34に下部レール21、32を接合し、上部支持材33、42に上部レール31、41を接合している。   In the drawing, in order to avoid a situation in which stress concentrates on the steel plates constituting the base 2 and the like from both ends of the steel plates constituting the lower rail 21 and the upper rail 31, and the lower rail 32 and the upper rail 41, the base 2 The lower support members 22 and 34 and the upper support members 33 and 42 are interposed between the lower support members 22 and 34, and the lower rails 21 and 32 are joined to the lower support members 22 and 34. Upper rails 31 and 41 are joined.

下部支持材22、34と上部支持材33、42はベース2と下部テーブル3、及び上部テーブル4を補強する働きを有する他、後述の下部ローラ12と上部ローラ13を軸支するために、または下部ローラ12と上部ローラ13が転動するために利用される。なお、下部レール21はベース2に、上部レール31と下部レール32は下部テーブル3に、上部レール41は上部テーブル4にそれぞれ直接接合されることもある。   The lower support members 22 and 34 and the upper support members 33 and 42 have a function of reinforcing the base 2, the lower table 3, and the upper table 4, and support the lower roller 12 and the upper roller 13 described later or The lower roller 12 and the upper roller 13 are used for rolling. The lower rail 21 may be directly joined to the base 2, the upper rail 31 and the lower rail 32 may be joined directly to the lower table 3, and the upper rail 41 may be joined directly to the upper table 4, respectively.

図面ではまた、下部レール21と下部支持材22との間、及び上部レール31と上部支持材33との間に隙間が存在することによる下部レール21と上部レール31の変形を拘束するために、これらの隙間に、鋼板を屈曲させた形の補強材212、312を入れている。同様に、下部レール32と下部支持材34との間、及び上部レール41と上部支持材42との間にも隙間の存在による下部レール32と上部レール41の変形を拘束するために、鋼板を屈曲させた形の補強材322、412を入れている。   In the drawing, in order to restrain the deformation of the lower rail 21 and the upper rail 31 due to the existence of a gap between the lower rail 21 and the lower support member 22 and between the upper rail 31 and the upper support member 33, In these gaps, reinforcing members 212 and 312 in the form of bent steel plates are placed. Similarly, in order to restrain the deformation of the lower rail 32 and the upper rail 41 due to the presence of a gap between the lower rail 32 and the lower support member 34 and between the upper rail 41 and the upper support member 42, a steel plate is used. Bent reinforcing members 322 and 412 are inserted.

前記のように各下部回転体7と各上部回転体8はガイド板9、10の開口9a、10aに入り込むことで、転動時の軸方向の安定性を得ることができるが、図面では図3〜図5に示すように回転体群70、80の安定性を高めるために、各回転体群70、80の両側位置にその端面が係止する被係止材11を固定している。被係止材11は下部レール21、32と上部レール31、41の、回転体群70、80の両端面が係止する位置に固定される。   As described above, the lower rotating body 7 and the upper rotating body 8 enter the openings 9a and 10a of the guide plates 9 and 10 to obtain axial stability during rolling. As shown in FIGS. 3 to 5, in order to improve the stability of the rotating body groups 70, 80, the to-be-locked material 11 whose end faces are locked at both side positions of the rotating body groups 70, 80 is fixed. The to-be-latched material 11 is fixed to a position where both end surfaces of the rotating body groups 70 and 80 of the lower rails 21 and 32 and the upper rails 31 and 41 are latched.

図1〜図5に示す免震装置1は上下対称形であることから、ベース2の下部レール21と上部テーブル4の上部レール41には幅方向中央部に被係止材11が固定され、下部テーブル3下面の上部レール31と上面の下部レール32には幅方向両側に被係止材11が固定される。被係止材11は下部レール21、32、または上部レール31、41の幅方向両側を折り曲げることによっても形成可能である。   Since the seismic isolation device 1 shown in FIGS. 1 to 5 is vertically symmetric, the locked member 11 is fixed to the lower rail 21 of the base 2 and the upper rail 41 of the upper table 4 at the center in the width direction. The locked material 11 is fixed to the upper rail 31 on the lower surface of the lower table 3 and the lower rail 32 on the upper surface on both sides in the width direction. The locked material 11 can also be formed by bending both sides of the lower rails 21 and 32 or the upper rails 31 and 41 in the width direction.

二列の回転体群70、70の軸方向中間部位置に固定されているベース2上面における下部レール21の被係止材11は上下対称位置の上部テーブル4の上面においても回転体群80、80の軸方向中間部に位置する。この被係止材11はベース2と下部テーブル3の間では回転体群70の下方を向いた端面に係止し、下部テーブル3と上部テーブル4との間では回転体群80の上方を向いた端面に係止する。   The locked member 11 of the lower rail 21 on the upper surface of the base 2 fixed to the axially intermediate position of the two rows of rotating body groups 70, 70 is also located on the upper surface of the upper table 4 in the vertically symmetrical position. It is located in the middle of the 80 axial direction. The locked material 11 is locked between the base 2 and the lower table 3 on the end surface facing the lower side of the rotating body group 70, and between the lower table 3 and the upper table 4, it faces the upper side of the rotating body group 80. Lock to the end face.

二列の回転体群70、70の軸方向両側位置に固定されている下部テーブル3下面における上部レール31の被係止材11は上下対称位置の下部テーブル3の上面においても回転体群80、80の両側に位置する。この被係止材11はベース2と下部テーブル3の間では回転体群70の上方を向いた端面に係止し、下部テーブル3と上部テーブル4との間では回転体群80の下方を向いた端面に係止する。   The locked member 11 of the upper rail 31 on the lower surface of the lower table 3 fixed to the axially opposite side positions of the two rows of rotating body groups 70, 70 is also located on the upper surface of the lower table 3 in the vertically symmetrical position. 80 on both sides. This locked material 11 is locked between the base 2 and the lower table 3 on the end surface facing upward of the rotating body group 70, and between the lower table 3 and the upper table 4 facing downward of the rotating body group 80. Lock to the end face.

被係止材11は回転体群70、または回転体群80の軸方向両側の端面に係止することでこれらの軸方向の移動を拘束する働きをするが、軸方向に隣接する回転体群70、80の各対向する端面にガイド板9、10の開口9a、10aが係止することにより回転体群70、80の軸方向の移動を拘束できる場合には、必ずしも被係止材11を固定することは必要でない。   The locked member 11 functions to restrain the movement in the axial direction by being locked to the end faces on both sides in the axial direction of the rotating body group 70 or the rotating body group 80, but the rotating body group adjacent in the axial direction. When the openings 9a and 10a of the guide plates 9 and 10 are locked to the opposing end faces of the plates 70 and 80, respectively, the axial movement of the rotating body groups 70 and 80 can be restricted. It is not necessary to fix.

下部レール21、32の幅方向両側位置の下部支持材22、34には下部支持材22、34に対して下部レール21、32を幅方向に位置決めするためのスペーサ211、321が固定、もしくは接続される。同様に上部レール31、41の幅方向両側位置の上部支持材33、42には上部支持材33、42に対して上部レール31、41を幅方向に位置決めするためのスペーサ311、411が固定、もしくは接続される。   Spacers 211 and 321 for positioning the lower rails 21 and 32 in the width direction with respect to the lower support materials 22 and 34 are fixed or connected to the lower support materials 22 and 34 on both sides in the width direction of the lower rails 21 and 32. Is done. Similarly, spacers 311 and 411 for positioning the upper rails 31 and 41 in the width direction with respect to the upper support members 33 and 42 are fixed to the upper support members 33 and 42 on both sides in the width direction of the upper rails 31 and 41, Or connected.

ベース2と下部テーブル3の対向する面のいずれか一方側には、対向する他方側が互いに分離する向きに係止しながら、水平方向の相対移動を許容する下部ローラ12が軸支される。同様に下部テーブル3と上部テーブル4の対向する面のいずれか一方側には、対向する他方側が互いに分離する向きに係止しながら、水平方向の相対移動を許容する上部ローラ13が軸支される。分離する向きとは、上方を指す。   A lower roller 12 that allows relative movement in the horizontal direction is supported on one side of the opposing surfaces of the base 2 and the lower table 3 while being locked in a direction in which the opposing other sides are separated from each other. Similarly, an upper roller 13 that allows relative movement in the horizontal direction is supported on one side of the opposing surfaces of the lower table 3 and the upper table 4 while being locked in a direction in which the other opposing sides are separated from each other. The The direction of separation refers to the upward direction.

図面ではベース2と下部テーブル3の各対向する面に接合される下部支持材22と上部支持材33の加工のし易さから、下部支持材22と上部支持材33の幅方向両側を折り曲げ、上部支持材33の折り曲げ部分を利用して下部ローラ12を軸支させている。また下部支持材22の折り曲げ部分を下部ローラ12が転動する受け材22aとして利用している。この場合、下部支持材22が受け材22aを兼ねることになる。   In the drawing, for ease of processing of the lower support member 22 and the upper support member 33 joined to the opposing surfaces of the base 2 and the lower table 3, the both sides in the width direction of the lower support member 22 and the upper support member 33 are bent, The lower roller 12 is pivotally supported by using a bent portion of the upper support member 33. Further, the bent portion of the lower support member 22 is used as a receiving member 22a on which the lower roller 12 rolls. In this case, the lower support member 22 also serves as the receiving member 22a.

同様に図4、図5に示すように下部テーブル3上面の下部支持材34の幅方向両側の折り曲げ部分に上部ローラ13を軸支させ、上部テーブル4下面の上部支持材42の幅方向両側の折り曲げ部分に上部ローラ13が転動する受け材42aを形成している。ここでは上部支持材42が受け材42aを兼ねる。   Similarly, as shown in FIGS. 4 and 5, the upper roller 13 is pivotally supported at the bent portions on both sides in the width direction of the lower support member 34 on the upper surface of the lower table 3, and A receiving member 42a on which the upper roller 13 rolls is formed at the bent portion. Here, the upper support member 42 also serves as the receiving member 42a.

図面とは逆に、ベース2の下部支持材22と上部テーブル4の上部支持材42にそれぞれ下部ローラ12と上部ローラ13を軸支させ、下部テーブル3下面の上部支持材33と上面の下部支持材34にそれぞれ受け材を形成することもある。   Contrary to the drawing, the lower roller 12 and the upper roller 13 are pivotally supported by the lower support member 22 of the base 2 and the upper support member 42 of the upper table 4, respectively, and the upper support member 33 on the lower surface of the lower table 3 and the lower support member of the upper surface are supported. A receiving material may be formed on each material 34.

下部ローラ12は図示するように下部テーブル3に軸支された場合、ベース2に対する下部テーブル3の相対移動量が最大限に達したときにも、ベース2に複数箇所で係止し、下部テーブル3の傾斜や離脱を防止するよう、ベース2と下部テーブル3間の相対移動方向に間隔を隔てて複数個配置される。   When the lower roller 12 is pivotally supported by the lower table 3 as shown in the figure, even when the relative movement amount of the lower table 3 with respect to the base 2 reaches the maximum, the lower roller 12 is locked to the base 2 at a plurality of locations. In order to prevent the tilting and detachment of the base plate 3, a plurality of base plates 2 and the lower table 3 are arranged at intervals in the relative movement direction.

上部ローラ13も下部テーブル3に対する上部テーブル4の相対移動量が最大限に達したときにも、上部テーブル4に複数箇所で係止し、上部テーブル4の傾斜や離脱を防止するよう、下部テーブル3と上部テーブル4間の相対移動方向に間隔を隔てて複数個配置される。   The upper roller 13 is also locked to the upper table 4 at a plurality of positions even when the relative movement amount of the upper table 4 with respect to the lower table 3 reaches the maximum, so that the upper table 4 is prevented from being inclined or detached. A plurality of the upper table 4 and the upper table 4 are arranged at intervals in the relative movement direction.

ベース2と下部テーブル3との間には一組、もしくは複数組の、一ユニットとなる二列の回転体群70がガイド板9と共に配置され、下部テーブル3と上部テーブル4との間にも一組、もしくは複数組の、一ユニットとなる二列の回転体群80がガイド板10と共に配置される。図面では一ユニットとしての二列の回転体群70、70を下部テーブル3の相対移動方向に直交する方向に二組、配置し、一ユニットとしての二列の回転体群80、80を上部テーブル4の相対移動方向に直交する方向に二組、配置しているが、共に三組以上、配置する場合もある。   Between the base 2 and the lower table 3, one set or a plurality of sets of two rows of rotating body groups 70 as a unit are arranged together with the guide plate 9, and also between the lower table 3 and the upper table 4. One set or a plurality of sets of two rows of rotating body groups 80 as one unit are arranged together with the guide plate 10. In the drawing, two sets of two rows of rotating body groups 70, 70 as one unit are arranged in a direction perpendicular to the relative movement direction of the lower table 3, and two rows of rotating body groups 80, 80 as one unit are arranged in the upper table. Although two sets are arranged in the direction orthogonal to the relative movement direction of 4, there are cases where three or more sets are arranged together.

一ユニットの回転体群70、80を下部テーブル3と上部テーブル4の相対移動方向に直交する方向に複数組、配置すれば、下部テーブル3と上部テーブル4の相対移動時の安定性を向上させることができる利点があるが、免震装置1の規模によっては一ユニットの回転体群70、80を一組、配置すればよい場合もある。   If a plurality of sets of rotating body groups 70 and 80 of one unit are arranged in a direction orthogonal to the relative movement direction of the lower table 3 and the upper table 4, stability during the relative movement of the lower table 3 and the upper table 4 is improved. However, depending on the scale of the seismic isolation device 1, there may be a case where a single set of rotating body groups 70 and 80 may be arranged.

図1〜図5に示すようにベース2の下部レール21と、下部テーブル3下面の上部レール31の長さ方向の端部には、ベース2に対する下部テーブル3の相対移動量を制限するためのストッパ14が軸支、または固定等される。ストッパ14に下部回転体7、またはガイド板9が係止することにより下部レール21と上部レール31間を転動する下部回転体7の転動が制限され、下部テーブル3の落下が防止される。   As shown in FIGS. 1 to 5, the lengthwise ends of the lower rail 21 of the base 2 and the upper rail 31 on the lower surface of the lower table 3 are for limiting the relative movement amount of the lower table 3 with respect to the base 2. The stopper 14 is pivotally supported or fixed. When the lower rotating body 7 or the guide plate 9 is locked to the stopper 14, rolling of the lower rotating body 7 that rolls between the lower rail 21 and the upper rail 31 is restricted, and the lower table 3 is prevented from falling. .

同様に下部テーブル3上面の下部レール32と、上部テーブル4の上部レール41の長さ方向の端部には、下部テーブル3に対する上部テーブル4の相対移動量を制限するためのストッパ15が軸支、または固定等される。ストッパ15に上部回転体8、またはガイド板10が係止することにより下部レール32と上部レール41間を転動する上部回転体8の転動が制限され、上部テーブル4の落下が防止される。   Similarly, stoppers 15 for restricting the amount of relative movement of the upper table 4 with respect to the lower table 3 are pivotally supported at the lengthwise ends of the lower rail 32 on the upper surface of the lower table 3 and the upper rail 41 of the upper table 4. Or fixed etc. When the upper rotating body 8 or the guide plate 10 is locked to the stopper 15, rolling of the upper rotating body 8 that rolls between the lower rail 32 and the upper rail 41 is limited, and the upper table 4 is prevented from falling. .

図10〜図15は下部テーブル3のベース2に対する相対移動方向の中心線の片側に付き、一ユニットの回転体群70、70を相対移動方向に直交する方向に並列させて配置した場合を示す。ここではまた、上部テーブル4の下部テーブル3に対する相対移動方向の中心線の片側に付き、一ユニットの回転体群80、80を相対移動方向に直交する方向に並列させている。この場合は各一ユニットの回転体群70、80が並列して配置されることで、免震装置1の鉛直荷重の負担能力が高まる利点を有する。   10 to 15 show a case where one unit of the rotating body groups 70 and 70 is arranged in parallel in a direction perpendicular to the relative movement direction, attached to one side of the center line in the relative movement direction with respect to the base 2 of the lower table 3. . Here, one unit of the rotating body groups 80 and 80 is arranged in parallel in a direction perpendicular to the relative movement direction, attached to one side of the center line in the relative movement direction of the upper table 4 with respect to the lower table 3. In this case, since the rotating body groups 70 and 80 of each unit are arranged in parallel, the seismic isolation device 1 has an advantage of increasing the load capacity of the vertical load.

この場合、回転体群70、80が転動する下部レール21、32と上部レール31、41は回転体群70、80の数に対応し、並列して配置されるが、ベース2と下部テーブル3との間、及び下部テーブル3と上部テーブル4との間の限られた空間内にこれらが納まるよう、二列の下部レール21、32と上部レール31、41に対して1枚の下部支持材22、34と上部支持材33、42を使用している。   In this case, the lower rails 21 and 32 and the upper rails 31 and 41 on which the rotating body groups 70 and 80 roll correspond to the number of the rotating body groups 70 and 80 and are arranged in parallel. 1 lower support for the two rows of lower rails 21 and 32 and upper rails 31 and 41 so that they fit within a limited space between the lower table 3 and the upper table 4. The materials 22 and 34 and the upper support materials 33 and 42 are used.

図10〜図15に示す免震装置1は特に耐荷重性能が高いことから、図12、図13に示すように免震装置1を上下対称形にすることをせず、下部回転体7の二列の回転体群70、70と上部回転体8の二列の回転体群80、80を逆ハの字状に配置している。それに伴い、下部支持材22、34がそれぞれ上部支持材33、42を幅方向両側から包囲するようにしている。   Since the seismic isolation device 1 shown in FIGS. 10 to 15 has particularly high load bearing performance, the seismic isolation device 1 is not made vertically symmetrical as shown in FIGS. Two rows of rotating body groups 70 and 70 and two rows of rotating body groups 80 and 80 of the upper rotating body 8 are arranged in a reverse C shape. Accordingly, the lower support members 22 and 34 respectively surround the upper support members 33 and 42 from both sides in the width direction.

二列の回転体群70、70が逆ハの字状に配置されることにより、各二列の回転体群70、70はベース2の1本の下部レール21に軸方向両側から保持される形になる。また二列の回転体群80、80が逆ハの字状に配置されることにより、各二列の回転体群80、80も下部テーブル3の下部レール32に軸方向両側から保持される形になる。この結果、各二列の回転体群70、80が下部レール21、32からの抜け出しに対して高い安定性を有することになる。   By arranging the two rows of rotating body groups 70 and 70 in an inverted C shape, each of the two rows of rotating body groups 70 and 70 is held by one lower rail 21 of the base 2 from both sides in the axial direction. Become a shape. Further, the two rows of rotating body groups 80 and 80 are arranged in an inverted C shape, so that each of the two rows of rotating body groups 80 and 80 is also held by the lower rail 32 of the lower table 3 from both sides in the axial direction. become. As a result, each of the two rows of rotating body groups 70, 80 has high stability against coming out of the lower rails 21, 32.

図10〜図15に示す免震装置1のように、ベース2と下部テーブル3との間、及び下部テーブル3と上部テーブル4との間にばね5、6を配置することができない場合、または配置しない方が都合のよい場合には、免震装置1は図16に示すように外付けのばねユニット16と併用される。   When the springs 5 and 6 cannot be arranged between the base 2 and the lower table 3 and between the lower table 3 and the upper table 4 as in the seismic isolation device 1 shown in FIGS. When it is more convenient not to arrange, the seismic isolation device 1 is used in combination with an external spring unit 16 as shown in FIG.

図10〜図15に示す免震装置1は特に高い荷重負担能力を有することから、住宅の他、鉄道の発電機や橋梁等、公共性の高い重量構造物に使用される。この免震装置1は図16に示すように前記のように上部構造と下部構造の間に設置されるが、ばねユニット16は免震装置1とは別に上部構造と下部構造の間に架設される。   Since the seismic isolation device 1 shown in FIGS. 10 to 15 has a particularly high load bearing capacity, it is used for heavy structures with high publicity such as railway generators and bridges in addition to houses. As shown in FIG. 16, the seismic isolation device 1 is installed between the upper structure and the lower structure as described above. The spring unit 16 is installed between the upper structure and the lower structure separately from the seismic isolation device 1. The

免震装置の構成例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structural example of the seismic isolation apparatus. 図1の平面図である。It is a top view of FIG. 図2のA−A線の立面図である。FIG. 3 is an elevational view taken along line AA in FIG. 2. 図2のB−B線の立面図である。FIG. 3 is an elevational view taken along line BB in FIG. 2. 図4の一部拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 4. 図1に示す免震装置を構成する下部テーブルを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the lower table which comprises the seismic isolation apparatus shown in FIG. 図6の平面図である。FIG. 7 is a plan view of FIG. 6. 図7のA−A線の立面図である。FIG. 8 is an elevational view taken along line AA in FIG. 7. 図7のB−B線の立面図である。FIG. 8 is an elevational view taken along line BB in FIG. 7. 他の免震装置の構成例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structural example of the other seismic isolation apparatus. 図10の平面図である。It is a top view of FIG. 図11のA−A線の立面図である。It is an elevational view of the AA line of FIG. 図11のB−B線の立面図である。FIG. 12 is an elevational view taken along line BB in FIG. 11. 図13の一部拡大図である。FIG. 14 is a partially enlarged view of FIG. 13. 図10に示す免震装置を構成する下部テーブルを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the lower table which comprises the seismic isolation apparatus shown in FIG. 図10に示す免震装置の設置例を示した概要図である。It is the schematic which showed the example of installation of the seismic isolation apparatus shown in FIG. (a)は下部回転体、または上部回転体が鉛直荷重を負担しているときにその母線と端面が受ける力の関係を示した立面図、(b)は下部回転体、または上部回転体が水平荷重を負担しているときにその母線と端面が受ける力の関係を示した立面図である。(A) is an elevation showing the relationship between the force applied to the bus bar and the end face when the lower rotating body or the upper rotating body bears a vertical load, and (b) is the lower rotating body or the upper rotating body. FIG. 5 is an elevational view showing the relationship between the force applied to the bus bar and the end face when a horizontal load is borne. (a)は軸を水平に向けて上下のフレーム間にコロを配置した様子を示した立面図、(b)は(a)の平面図、(c)はコロの軸が不規則に傾斜した様子を示した平面図である。(A) is an elevation view showing a state in which rollers are arranged between the upper and lower frames with the axis oriented horizontally, (b) is a plan view of (a), and (c) is an irregularly inclined roller axis. It is the top view which showed the mode which did. ばねの回転を伴う伸長と下部テーブルとの関係を示した平面図である。It is the top view which showed the relationship between the expansion | extension accompanying rotation of a spring, and a lower table. 下部テーブルをばねと見なしたときの下部テーブルの復元力と水平変位との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the restoring force of a lower table, and horizontal displacement when a lower table is considered as a spring. 下部テーブルの加速度と水平変位との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the acceleration of a lower table, and horizontal displacement. 下部テーブルのばね定数と水平変位との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the spring constant of a lower table, and horizontal displacement. 下部テーブルの固有振動数と水平変位との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the natural frequency of a lower table, and horizontal displacement.

符号の説明Explanation of symbols

1………免震装置
2………ベース、
21……下部レール、211……スペーサ、212……補強材、
22……下部支持材、22a……受け材、
23……ばね受け、
3………下部テーブル、
31……上部レール、311……スペーサ、312……補強材、
32……下部レール、321……スペーサ、322……補強材、
33……上部支持材、
34……下部支持材、
35……ばね受け、
36……ばね受け、
4………上部テーブル、
41……上部レール、411……スペーサ、412……補強材、
42……上部支持材、42a……受け材、
43……ばね受け、
5………ばね、
6………ばね、
7………下部回転体、70……回転体群、
8………上部回転体、80……回転体群、
9………ガイド板、9a……開口、
10……ガイド板、10a……開口、
11……被係止材、
12……下部ローラ、
13……上部ローラ、
14……ストッパ、
15……ストッパ、
16……ばねユニット
1 ... Seismic isolation device 2 ... Base,
21 …… Lower rail, 211 …… Spacer, 212 …… Reinforcing material,
22: Lower support material, 22a: Receiving material,
23 …… Spring holder,
3 ... Lower table,
31 …… Upper rail, 311 …… Spacer, 312 …… Reinforcing material,
32 …… Lower rail, 321 …… Spacer, 322 …… Reinforcing material,
33 …… Upper support material,
34 …… Lower support material,
35 …… Spring holder,
36 …… Spring holder,
4 ... the upper table,
41 …… Upper rail, 411 …… Spacer, 412 …… Reinforcing material,
42 …… Upper support material, 42a …… Reception material,
43 …… Spring holder,
5 ... Spring,
6 ... Spring,
7 ......... Rotating body, 70 ... Rotating body group,
8 ... upper rotating body, 80 ... rotating body group,
9 ......... Guide plate, 9a ... Opening,
10: guide plate, 10a: opening,
11 …… Locked material,
12 …… Lower roller,
13 …… Upper roller,
14 …… Stopper,
15 …… Stopper,
16 …… Spring unit

Claims (6)

ベースと、ベース上に、ベースに対して水平の1方向に相対移動自在に支持される下部テーブルと、下部テーブル上に、下部テーブルに対し、前記1方向に交差する水平方向に相対移動自在に支持される上部テーブルと、
ベースと下部テーブル間に介在し、下部テーブルを前記水平の1方向に相対移動自在に支持する、軸が水平に対して傾斜した状態にある円柱状の下部回転体と、
下部テーブルと上部テーブル間に介在し、上部テーブルを前記1方向に交差する水平方向に相対移動自在に支持する、軸が水平に対して傾斜した状態にある円柱状の上部回転体とを備える免震装置において、
前記ベースと前記下部テーブル、及び前記上部テーブルの本体は鋼板を曲げ加工して成型されていることを特徴とする直線運動型免震装置。
A base, a lower table supported on the base so as to be movable relative to the base in one horizontal direction, and a lower table supported on the lower table so as to be relatively movable in a horizontal direction intersecting the one direction with respect to the lower table. A supported upper table,
A cylindrical lower rotating body that is interposed between the base and the lower table and supports the lower table so as to be relatively movable in the horizontal direction;
And a columnar upper rotating body that is interposed between the lower table and the upper table and supports the upper table so as to be relatively movable in the horizontal direction intersecting the one direction. In the seismic device,
A linear motion type seismic isolation device, wherein the base, the lower table, and the main body of the upper table are formed by bending a steel plate.
前記ベースと前記上部テーブルの本体は1枚の鋼板から同一形状に形成され、前記下部テーブルは前記ベース、または前記上部テーブルの本体を構成する前記鋼板が2枚、背中合わせに接合されて形成されていることを特徴とする請求項1に記載の直線運動型免震装置。   The base and the main body of the upper table are formed in the same shape from one steel plate, and the lower table is formed by joining the base or the two steel plates constituting the main body of the upper table back to back. The linear motion type seismic isolation device according to claim 1. 前記下部回転体と前記上部回転体はそれぞれ転動する方向に直交する方向に、軸が互いに交差した状態で二列並列し、その列毎に転動する方向に複数個配列して一組の回転体群を構成し、
前記ベースと前記下部テーブルの対向する面、及び前記下部テーブルと前記上部テーブルの対向する面のそれぞれに、軸が互いに交差している前記一組、二列の回転体群が同時に接触するレールが形成、もしくは固定され、
前記二列の回転体群が同時に接触する前記レールは鋼板から成型され、前記ベースと前記下部テーブルの対向する面、及び前記下部テーブルと前記上部テーブルの対向する面のそれぞれに固定されていることを特徴とする請求項1、もしくは請求項2に記載の直線運動型免震装置。
The lower rotating body and the upper rotating body are arranged in two rows in a direction orthogonal to the rolling direction, with the axes crossing each other, and a plurality of rows are arranged in the rolling direction for each row. Configure the rotating body group,
Rails in which the pair and two rows of rotating bodies simultaneously contact each other on the opposing surfaces of the base and the lower table and the opposing surfaces of the lower table and the upper table. Formed or fixed,
The rails with which the two rows of rotating bodies contact simultaneously are formed from a steel plate, and are fixed to the opposing surfaces of the base and the lower table, and the opposing surfaces of the lower table and the upper table, respectively. The linear motion type seismic isolation device according to claim 1, wherein
回転体群が二列並列して一組となる前記下部回転体が前記ベースと前記下部テーブル間に複数組配置され、回転体群が二列並列して一組となる前記上部回転体が前記下部テーブルと前記上部テーブル間に複数組配置されていることを特徴とする請求項3に記載の直線運動型免震装置。   A plurality of sets of the lower rotating body, in which two groups of rotating bodies are arranged in parallel with each other, are arranged between the base and the lower table, and the upper rotating body, in which the groups of rotating bodies are arranged in two rows in parallel with each other, The linear motion type seismic isolation device according to claim 3, wherein a plurality of sets are arranged between the lower table and the upper table. 前記ベースと前記下部テーブルの対向する面のいずれか一方、及び前記下部テーブルと前記上部テーブルの対向する面のいずれか一方に、それぞれの他方が互いに分離する向きに係止しながら、水平方向の相対移動を許容するローラが軸支され、
前記ローラを軸支する支持材と、前記ローラが係止する受け材が鋼板から成型され、前記支持材は前記ベースと前記下部テーブルのいずれか一方の本体、及び前記下部テーブルと前記上部テーブルのいずれか一方の本体に一体化し、前記受け材は前記ベースと前記下部テーブルのいずれか他方の本体、及び前記下部テーブルと前記上部テーブルのいずれか他方の本体に一体化していることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の直線運動型免震装置。
While either one of the opposing surfaces of the base and the lower table and one of the opposing surfaces of the lower table and the upper table are locked in a direction in which the other is separated from each other, A roller that allows relative movement is pivotally supported,
A support material that pivotally supports the roller and a receiving material that the roller locks are formed from a steel plate, and the support material is formed of one of the main body of the base and the lower table, and the lower table and the upper table. One of the main bodies is integrated, and the receiving material is integrated with the other main body of the base and the lower table, and the other main body of the lower table and the upper table. The linear motion type seismic isolation device according to any one of claims 1 to 4.
前記ベースと前記下部テーブル間、及び前記下部テーブルと前記上部テーブル間に、それぞれの相対移動方向に交差する方向に架設され、両者間に相対移動が生じたときに伸長して復元力を発揮するばねを備えることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の直線運動型免震装置。
It is installed between the base and the lower table, and between the lower table and the upper table in a direction crossing the relative movement directions, and expands and exhibits a restoring force when relative movement occurs between them. The linear motion type seismic isolation device according to claim 1, further comprising a spring.
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