JP2010127455A - Base isolation system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a base isolation system using balls with a one-step structure and ball grooves wherein a comparatively stable frictional coefficient can be obtained even if the frictional coefficient in a moving direction fluctuates. <P>SOLUTION: A base isolation component 1 includes the balls 6 which are fitted in the ball grooves 3 of an upper guide 2 and ball grooves 5 of a lower guide 4 and are movably arranged to slide or roll between the ball grooves. When the upper and lower ball grooves are projected from the perpendicular direction while the crossed angle θ of both ball grooves is set to be 90° or the crossed angle is differentiated, four sets of base isolation components are arranged between the upper and lower plates 22, 23 so that the base isolation components 1 having different mounting directions of the ball grooves in the horizontal direction are set up to be two or more, and it is controlled that any isolation component does not produce complete sliding only in the whole horizontal direction. In the base isolation components, ball grooves are arranged in a X-shape on the four corners of a square shape so as to be a point-symmetry each other against the center of the square shape for combining ball groove centers 2c, 3c. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はコンピュータサーバ、美術工芸品等の物品、さらには大きなものでは建物等を地震の揺れから護るための免震部品及び免震装置に関し、特にボール及びボール溝を利用したボール溝タイプの免震装置の改良に関する。   The present invention relates to seismic isolation parts and seismic isolation devices for protecting articles such as computer servers, arts and crafts, and large buildings from earthquakes, and in particular, ball groove type immunity using balls and ball grooves. It relates to improvement of seismic devices.

従来、例えば、特許文献1に示す、スライドガイド方式の免震装置では、上側スライドガイドと、この上側スライドガイドとは略直角となるように下側スライドガイドを設け、上側スライドガイドと下側スライドガイドとの間に、上側スライドガイドに沿って移動可能に、かつ下側ガイドに沿って移動可能にされたスライド部を設けて、上側スライドガイドと下側スライドガイドとを相対方向に移動させて、水平方向に移動する免震部品としている。   Conventionally, for example, in the slide guide type seismic isolation device shown in Patent Document 1, an upper slide guide and a lower slide guide are provided so that the upper slide guide is substantially perpendicular to the upper slide guide. Provide a slide part that can move along the upper slide guide and move along the lower guide between the guides, and move the upper and lower slide guides in the relative direction. As a seismic isolation component that moves horizontally.

この免震部品四組を、上プレートの下側に上側スライドガイドの中心を結ぶ線が四角形となるように配置固定し、下プレート上側に下側スライドガイドの中心を結ぶ線が四角形となるように配置固定し、上側テーブルと下側テーブルとを相対的に水平方向に移動するようにしている。また、四角形の辺に対して、十字状に配置されている。なお、X字状に配置されているものも知られている。また、スライド部は多数のボールを設けたボールスライドや、滑り面を形成したものが知られている。また、かかるスライドガイド方式の免震装置では、スライドガイド間の摩擦力は、ほぼ一定であるので、スライド部をバネで両側から引っ張ることにより中央(原位置)に復帰させている。   Place and fix these 4 seismic isolation parts so that the line connecting the center of the upper slide guide to the lower side of the upper plate is a square, and the line connecting the center of the lower slide guide to the upper side of the lower plate is a square The upper table and the lower table are relatively moved in the horizontal direction. Moreover, it arrange | positions in the cross shape with respect to the square side. In addition, what is arrange | positioned at X shape is also known. In addition, the slide portion is known to have a ball slide provided with a large number of balls or a slide surface. In such a slide guide type seismic isolation device, since the frictional force between the slide guides is substantially constant, the slide part is returned to the center (original position) by pulling it from both sides with a spring.

しかし、地震の揺れに対して、復帰力の他にブレーキ等により揺れを減衰させる必要があるが、このものでは、摩擦力は一定であるため、別に摩擦を与える機構を設けなくてはならない。   However, it is necessary to attenuate the shaking by a brake or the like in addition to the restoring force against the shaking of the earthquake. In this case, since the frictional force is constant, an additional mechanism for applying friction must be provided.

そこで特許文献2においては、下面側に直線状に設けられたボール溝を備えた上案内部と、上面側に直線状に設けられたボール溝を備えた下案内部と、上案内部のボール溝と下案内部のボール溝に嵌合し、両ボール溝間を滑り又は転がり移動可能に設けられたボールとで、ボール及びボール溝タイプの免震部品とし、さらに、ボール溝は中央で最大深さとなるようにして、自動復帰するようにした。さらに、両ボール溝の水平方向軸を垂直方向から見た交差角を0°を超え、90°未満とした免震部品(図1)を四角形の四隅位置に配置し、移動方向を交差角の二等分線方向としている。この交差角を選択することにより、純ころがり(交差角0°、摩擦係数にして0.001〜0.002)から、完全滑り(交差角90°で移動方向が交差角の二等分線方向でなくボール溝方向の場合、摩擦係数にして0.1〜0.2)の間の任意の摩擦係数(例えば0.02〜0.14程度)を得られる(図3)。なお、交差角0°の場合の摩擦係数は、特許文献1の場合と同様となり、移動方向はボール溝方向であり、純転がり摩擦となる。また、交差角90°のものに言及しているが、二段での使用はメリットがなかった。また、一段での使用も一軸方向の使用に限られていた(引用文献2段落0017)。   Therefore, in Patent Document 2, an upper guide portion provided with a ball groove provided linearly on the lower surface side, a lower guide portion provided with a ball groove provided linearly on the upper surface side, and a ball of the upper guide portion A ball and a ball groove type seismic isolation part that fits into the groove and the ball groove of the lower guide part and is slidable or rollable between both ball grooves. It was set to be deep and automatically returned. In addition, seismic isolation parts (Fig. 1) whose crossing angle when the horizontal axis of both ball grooves is viewed from the vertical direction is more than 0 ° and less than 90 ° are arranged at the four corners of the square, and the moving direction is the crossing angle. The bisector direction is assumed. By selecting this crossing angle, from pure rolling (crossing angle 0 °, friction coefficient 0.001 to 0.002) to complete slip (crossing angle 90 ° and moving direction is bisector) In the case of the ball groove direction, an arbitrary friction coefficient (for example, about 0.02 to 0.14) between 0.1 and 0.2) can be obtained (FIG. 3). Note that the friction coefficient when the crossing angle is 0 ° is the same as that in Patent Document 1, and the moving direction is the ball groove direction, which is pure rolling friction. Moreover, although the thing of 90 degrees of crossings is mentioned, there was no merit in the use in two steps. Further, the use in one stage is limited to the use in the uniaxial direction (paragraph 0017 in the cited document 2).

また、特許文献3においては、両ボール溝の水平方向軸を垂直方向から見た交差角が0°以上で90°以下とし、交差角の異なる免震部品の二組以上を四角形の四隅位置に(ボール溝の中心(中央)を結ぶ線が四角形となるように)配置している。これにより、交差角の異なる即ち摩擦係数の異なる免震部品を複数組み合わせることにより、さらに、広範囲な任意の摩擦係数を得られる。   Further, in Patent Document 3, the crossing angle when the horizontal axis of both ball grooves is viewed from the vertical direction is set to 0 ° or more and 90 ° or less, and two or more sets of seismic isolation parts having different crossing angles are placed at the four corners of the rectangle. (The line connecting the centers (centers) of the ball grooves is a square). Thereby, a wide range of arbitrary friction coefficients can be obtained by combining a plurality of seismic isolation parts having different crossing angles, that is, different friction coefficients.

特開2001−349373号JP 2001-349373 A 特開2006−183862号JP 2006-183862 A 特開2006−158476号JP 2006-158476 A

しかし、特許文献2及び3のものは、交差させたボール溝間にすべり転がり動作するボールに所定の摩擦係数を付与する。摩擦係数は交差角に依存する。従って、所定の摩擦係数を得るためには、ボールを交差角の2等分線方向に移動させる必要がある。また、適切な摩擦係数を得るには、交差角を90°よりも小さい30°ないし40°程度にせざるを得ない。そして、例えば一方向に40°の交差角を設定したとすると、交差角の二等分線方向の摩擦係数は40°に相当するものとなる。しかし、交差角の二等分線の90°方向の交差角は90−40=50°となり、水平直角2軸方向で、摩擦係数の差が発生するため免震性能(摩擦係数は)方向によりかわってしまう。このため、摩擦係数を適切に保ち、水平方向全域に水平方向移動可能とするためには、二個の構造体を互いに90°ずらして、二方向(X,Y方向)、即ち、免震部品を2段に重ねた2段構造の免震装置とする必要があった。   However, Patent Documents 2 and 3 give a predetermined coefficient of friction to a ball that performs a sliding motion between intersecting ball grooves. The coefficient of friction depends on the crossing angle. Therefore, in order to obtain a predetermined coefficient of friction, it is necessary to move the ball in the direction of the bisector of the crossing angle. Further, in order to obtain an appropriate friction coefficient, the crossing angle must be set to about 30 ° to 40 ° smaller than 90 °. For example, if a crossing angle of 40 ° is set in one direction, the friction coefficient in the bisector direction of the crossing angle corresponds to 40 °. However, the 90 ° crossing angle of the bisector of the crossing angle is 90−40 = 50 °, and there is a difference in the friction coefficient in the two horizontal axis directions, so the seismic isolation performance (friction coefficient) depends on the direction. It will change. For this reason, in order to maintain an appropriate friction coefficient and to be able to move horizontally in the entire horizontal direction, the two structures are shifted by 90 ° from each other in two directions (X and Y directions), that is, seismic isolation parts. It was necessary to use a two-stage seismic isolation device with two layers.

一方、免震装置に載荷するものの種類によって、あるいは200ガル以下の免震装置にあっては、必ずしも精度の高い摩擦係数にする必要がない。そこで、本発明の課題は、移動方向によっては、摩擦係数が例えば0.08〜0.12程度にばらついても比較的安定した摩擦係数が得られる一段構造の免震装置を提供することである。なお、特許文献1の場合にあっても、スライド部は上スライドガイドとスライドする上スライドと下スライドガイドとスライドする下スライドの二部分が必要であり、二段構造であるとも言える。   On the other hand, depending on the type of the thing to be loaded on the seismic isolation device, or in the seismic isolation device of 200 gal or less, it is not always necessary to use a highly accurate friction coefficient. Accordingly, an object of the present invention is to provide a single-stage seismic isolation device that can obtain a relatively stable friction coefficient even if the friction coefficient varies, for example, to about 0.08 to 0.12 depending on the moving direction. . Even in the case of Patent Document 1, the slide part needs two parts, that is, an upper slide guide, an upper slide that slides, and a lower slide that slides, and can be said to have a two-stage structure.

本発明においては、下面側に直線状に設けられたボール溝を備えた上案内部と、上面側に直線状に設けられたボール溝を備えた下案内部と、前記上案内部のボール溝と前記下案内部のボール溝に嵌合し、前記両ボール溝間を滑り又は転がり移動可能に設けられたボールと、を備え、前記ボール溝は中央で最大深さとなるようにされた免震部品を四組以上有し、上プレートの下側に前記上案内部が前記上案内部の前記ボール溝の中央を結ぶ線が四角形となるように配置固定され、下プレートの上側に前記下案内部が前記下案内部のボール溝の中央を結ぶ線が四角形となるように配置固定され、前記ボール溝を前記上下プレートの垂直方向から投影してみたとき、水平方向で前記ボール溝の取付方向が異なる二以上の前記免震部品を有し、全ての前記ボールが同時に前記ボール溝方向に移動することがないようにされている免震装置を提供することにより、前述した課題を解決した。   In the present invention, the upper guide part provided with the ball groove provided linearly on the lower surface side, the lower guide part provided with the ball groove provided linearly on the upper surface side, and the ball groove of the upper guide part And a ball fitted to the ball groove of the lower guide part and slidable or rolling between the two ball grooves, and the ball groove has a maximum depth at the center. There are four or more sets of parts, and the upper guide part is arranged and fixed on the lower side of the upper plate so that the line connecting the centers of the ball grooves of the upper guide part is a square, and the lower guide is located on the upper side of the lower plate. When the projection is projected from the vertical direction of the upper and lower plates, the mounting direction of the ball groove is horizontal when the portion is fixed so that the line connecting the center of the ball groove of the lower guide portion is a square. Have two or more seismic isolation parts different from each other, By providing a seismic isolation device whose serial ball is so as not to be moved in the ball groove directions simultaneously, to solve the aforementioned problems.

即ち、ボール及びボール溝タイプの免震部品にあっては、特許文献2,3と同様に配置することにより、移動方向が交差角の二等分線方向では、転がり滑りとなり、低い摩擦係数となる。しかし、全ての組のボール溝の方向が同じであると、移動方向がボール溝方向の場合は図2に示す摩擦係数となり最大となる。特に交差角が90°の場合は、完全すべり状態となる。この場合は転がり滑り摩擦でなく滑り摩擦となり非常に大きな摩擦係数となる。そこで、本発明では、少なくとも1組のボール溝の方向を異ならせているので、他のボールの移動方向がボール溝方向となっても、ボールの方向が異なるので、最大摩擦係数のみとならず、全体の摩擦係数が小さくなる。これにより、移動方向が変化しても摩擦係数の変動が大きくなりすぎることがない。また、交差角が90°の場合は、一部の免震部品は完全すべりが転がり滑りとなる。このときの摩擦係数は、完全滑りと90°より転がり滑りの方が摩擦係数が格段に小さくなるので、全体の摩擦係数の増加は顕著に少なくなる。   In other words, the ball and ball groove type seismic isolation parts are arranged in the same manner as in Patent Documents 2 and 3, so that the sliding direction is rolling and sliding in the bisector direction of the crossing angle. Become. However, if the direction of the ball grooves of all the sets is the same, the friction coefficient shown in FIG. 2 is maximized when the moving direction is the ball groove direction. In particular, when the crossing angle is 90 °, the slipping state is complete. In this case, it becomes sliding friction instead of rolling sliding friction, resulting in a very large friction coefficient. Therefore, in the present invention, since the direction of at least one pair of ball grooves is different, even if the movement direction of other balls is the ball groove direction, the direction of the balls is different, so that not only the maximum friction coefficient is obtained. The overall coefficient of friction is reduced. Thereby, even if a moving direction changes, the fluctuation | variation of a friction coefficient does not become large too much. In addition, when the crossing angle is 90 °, some seismic isolation parts are completely slipped and slipped. As for the friction coefficient at this time, since the friction coefficient is much smaller in the case of complete slip and rolling slip than 90 °, the increase in the overall friction coefficient is remarkably reduced.

より好ましくは、摩擦係数の変化は少ない方が好ましい。そこで、請求項2に記載の発明においては、前記免震部品は、前記四角形の中心に対して、互いに点対象となるように前記ボール溝を取り付けるようにした。   More preferably, the change in the friction coefficient is preferably small. Therefore, in the invention described in claim 2, the ball grooves are attached so that the seismic isolation parts are point objects with respect to the center of the quadrangle.

即ち、互いに点対称とすることにより、4組のボール溝は内側あるいは外側に互いに傾くことになる。結果、ボール溝の方向が一致するのは2組となるので、ボール溝方向の移動での摩擦係数を低くすることができる。また、非対称の場合は、上下テーブルにねじり方向の力が発生し、作動が不安定になるが、対称とすることにより、作動が安定し易くなる。   That is, by making them point-symmetric with each other, the four sets of ball grooves are tilted inward or outward. As a result, there are two pairs in which the directions of the ball grooves coincide with each other, so that the friction coefficient in movement in the ball groove direction can be lowered. Further, in the case of asymmetrical, a force in the twisting direction is generated in the upper and lower tables, and the operation becomes unstable.

免震部品の配置は、均等であることが好ましい。そこで、引用文献のように四隅に十字状に配置してもよいが、構造上移動距離はボール溝方向が最短で、交差角の二等分線方向が最長である。従って載置テーブルを四角形配置に合致する四角形状にする場合は、前後・左右方向にストロークが長い方が取扱、強度、大きさの点から好ましい。そこで、請求項3に記載の発明においては、前記免震部品は、前記四角形の辺に対して、X字状に配置されている免震装置とした。   The arrangement of the seismic isolation parts is preferably uniform. Therefore, although it may be arranged in a cross shape at the four corners as in the cited document, the moving distance is structurally the shortest in the ball groove direction and the longest in the bisector direction of the crossing angle. Therefore, when making the mounting table into a square shape that matches the square arrangement, it is preferable from the viewpoint of handling, strength, and size that the stroke is long in the front-rear and left-right directions. Therefore, in the invention according to claim 3, the seismic isolation component is a seismic isolation device arranged in an X shape with respect to the square side.

ボール溝の方向を異ならせるためには、交差角を異ならせればよい。そこで、請求項4に記載の発明においては、前記免震部品は互いに交差角が異なる二以上の免震部品とした。例えば、交差角40°のものと、60°のものを、四角形の四隅にそれぞれ、X字状に交互に配置する。交差角40°のものは、上下プレートが40°方向に相対移動するときに、ボールがボール溝に沿って移動するので、最も摩擦係数が高い。このとき、交差角60°のものは、上下プレートが40°方向に相対移動するときに、ボールがボール溝に沿って移動しないので、摩擦係数が低い。従って、全体の摩擦係数を低く、バラツキを少なくすることができる。   In order to change the direction of the ball groove, the crossing angle may be changed. Therefore, in the invention according to claim 4, the seismic isolation parts are two or more seismic isolation parts having different crossing angles. For example, a crossing angle of 40 ° and a crossing angle of 60 ° are alternately arranged in an X shape at four corners of a quadrangle. The crossing angle of 40 ° has the highest friction coefficient because the ball moves along the ball groove when the upper and lower plates move relative to each other in the 40 ° direction. At this time, the one having an intersection angle of 60 ° has a low coefficient of friction because the ball does not move along the ball groove when the upper and lower plates move relative to each other in the 40 ° direction. Therefore, the overall friction coefficient can be lowered and variation can be reduced.

免震部品の最大ストロークは、免震部品のボール溝の交差角の小さい方の二等分線方向となる。また、交差角が小さい方が長くなる。そのため、ボール溝長さが同一の場合は、前述した40°と60°の場合は60°の方が短いので、全体のストロークは60°となる。一方、直角方向は60°の場合は、90°−60°=30°となり、ストロークは長くなるが、40°の場合は、90°−40°=50°となるので短くなり、ストロークを有効に使えない。   The maximum stroke of the seismic isolation component is the bisector direction with the smaller intersection angle of the ball grooves of the seismic isolation component. Moreover, the one where an intersection angle is small becomes long. For this reason, when the ball groove length is the same, when the angle is 40 ° and 60 °, 60 ° is shorter, so the entire stroke is 60 °. On the other hand, if the perpendicular direction is 60 °, the stroke becomes 90 ° -60 ° = 30 ° and the stroke becomes long. However, if it is 40 °, the stroke becomes 90 ° −40 ° = 50 °, so the stroke becomes effective. Cannot be used.

そこで、請求項5に記載の発明においては、前記免震部品の交差角は90°±6°の範囲とされ、全ての前記ボールと前記ボール溝とが完全すべりのみとなる方向が生じないようにされている免震装置とした。   Therefore, in the invention according to claim 5, the crossing angle of the seismic isolation parts is in a range of 90 ° ± 6 ° so that the direction in which all the balls and the ball grooves are only completely slipped does not occur. Seismic isolation device.

即ち、交差角を90°及び90°近傍としたので、二等分線方向のストロークはほぼ同じとなる。また、交差角を幅12°の範囲内で異ならせるので、ボール溝の方向が全て同じになることがない。交差角の幅が少ないとボール溝の取付誤差等により、全ボールがボール溝方向に運動し、完全滑りが生じる虞があり、ボール溝間の角度差は好ましくは6°程度がよい。前述したように、交差角が90°近傍の場合は、一部の免震部品を完全すべりから転がり滑りとなるので、完全滑りと90°より転がり滑りの方が摩擦係数が格段に小さくなるので、全体の摩擦係数の増加は顕著に少なくなり、本願発明の効果が大きい。   That is, since the crossing angles are 90 ° and near 90 °, the strokes in the bisector direction are almost the same. Moreover, since the crossing angles are made different within a range of 12 ° in width, the directions of the ball grooves are not all the same. If the width of the crossing angle is small, all the balls may move in the direction of the ball groove due to a mounting error of the ball groove and the like, and there is a risk of complete slipping. The angle difference between the ball grooves is preferably about 6 °. As described above, when the crossing angle is in the vicinity of 90 °, some of the seismic isolation parts are changed from a complete slip to a rolling slip. Therefore, the friction coefficient of the complete slip and the rolling slip is much smaller than 90 °. The increase in the overall friction coefficient is remarkably reduced, and the effect of the present invention is great.

前述した方法では、交差角を異ならせたが、同時に取付角度を変えることにより、ボール溝が一致する個数を減らすことも可能である。そこで、請求項6に記載の発明においては、前記免震部品は交差角が異なる二以上の免震部品であり、かつ上下プレートへの取付方向が二以上異なる免震装置とした。   In the above-described method, the crossing angle is varied, but it is also possible to reduce the number of matching ball grooves by simultaneously changing the mounting angle. Therefore, in the invention described in claim 6, the seismic isolation component is two or more seismic isolation components having different crossing angles, and the seismic isolation device is different in two or more mounting directions to the upper and lower plates.

さらに、請求項7の発明においては、取付方向のみを異ならせ、前記免震部品は交差角が同一の免震部品であって、二以上の免震部品が上下プレートへの取付方向が異なる免震装置を提供する。この場合は、例えば交差角が93°の免震部品を90°ずつ回転させながら四隅に配置するとよい。さらに、前述した請求項5と同様に、ストロークの均等化をはかるため、請求項8に記載の発明においては、前記免震装置の交差角が90°であり、全ての前記ボールと前記ボール溝とが完全すべりのみとなる方向が生じないようにされている免震装置とする。完全すべりのみとならないようにするには、お互いに内側に傾けて配置すればよい。   Furthermore, in the invention of claim 7, only the mounting direction is changed, the seismic isolation parts are seismic isolation parts having the same crossing angle, and two or more seismic isolation parts have different mounting directions on the upper and lower plates. Provide a seismic device. In this case, for example, seismic isolation parts having a crossing angle of 93 ° may be arranged at four corners while being rotated by 90 °. Further, as in the case of claim 5 described above, in order to achieve uniform stroke, in the invention according to claim 8, the crossing angle of the seismic isolation device is 90 °, and all the balls and the ball grooves The seismic isolation device is designed so that the direction in which only slips completely does not occur. In order not to be completely slippery, they can be placed tilted inside each other.

免震部品の傾き角は大きくすると、ストロークが減じる。少ないとボール溝の取付誤差等により免震部品での完全滑りが生じる虞がある。そこで、請求項9に記載の発明においては、前記免震部品は、前記四角形の中心に対して、互いに点対象とし、前記四角形の辺に対して、X字状に配置され、前記免震部品のボール溝の前記四角形の辺に対する傾きが45°±0°を超え6°以下である免震装置とした。   Increasing the tilt angle of seismic isolation parts reduces the stroke. If the amount is too small, there is a risk of complete slippage in the seismic isolation parts due to mounting errors of the ball groove. Therefore, in the invention according to claim 9, the seismic isolation parts are pointed to each other with respect to the center of the quadrangle, arranged in an X shape with respect to the side of the quadrangle, and the seismic isolation part The seismic isolation device in which the inclination of the ball groove with respect to the square side is 45 ° ± 0 ° and 6 ° or less.

本発明の免震装置によれば、ボール及びボール溝タイプの免震部品の少なくとも1組のボール溝の方向を異ならせて上下プレート間に配置し、移動方向が変化しても摩擦係数の変動が大きくならないようにしたので、シンプルな一段構造の免震装置を提供するものとなった。また、一段の上ボール溝及び下ボール溝及びボールからなる簡単な免震部品であり、スライドガイドにスライドするスライド部材に相当するボールは構造も簡単であり、取扱も容易で、高さも低くできるものとなった。   According to the seismic isolation device of the present invention, the direction of at least one set of ball grooves of the ball and ball groove type seismic isolation parts is arranged between the upper and lower plates, and the coefficient of friction varies even if the moving direction changes. As a result, it was decided to provide a simple one-stage seismic isolation device. In addition, it is a simple seismic isolation component consisting of a single upper and lower ball groove and ball. The ball corresponding to the slide member that slides on the slide guide is simple in structure, easy to handle, and low in height. It became a thing.

また、請求項2に記載の発明においては、免震部品を四角形の中心に対して、互いに点対象となるようにボール溝を取り付け、ボール溝方向の摩擦係数を低くし、ねじり方向の力を押さえ、作動が安定するので、構造が簡単で、回転止め等も簡単なものでよい。   In the invention according to claim 2, the ball grooves are attached so that the seismic isolation parts are pointed to each other with respect to the center of the quadrangle, the friction coefficient in the ball groove direction is lowered, and the force in the torsion direction is Since the presser and the operation are stable, the structure is simple and the rotation stopper and the like may be simple.

さらに、請求項3に記載の発明においては、免震部品を四角形の辺に対してX字状に配置とし、均等とし、前後・左右方向にストロークを長くしたので、免震装置の設置や取扱が容易となった。   Furthermore, in the invention according to claim 3, since the seismic isolation parts are arranged in an X shape with respect to the sides of the rectangle, and the strokes are made longer and longer in the front-rear and left-right directions, the seismic isolation device is installed and handled. Became easier.

また、請求項4に記載の発明においては、免震部品を互いに交差角が異なる二以上の免震部品とすることにより、同様に、一段の免震装置とできる。さらに、請求項5に記載の発明においては、免震部品の交差角を90°±6°の範囲としたので、左右・前後方向でのストロークの差が小さく、ボール溝に対して適切な大きさの一段免震装置とすることができる。さらに、請求項6に記載の発明においては、交差角と取付角度を変えることにより一段免震装置を提供する。   Further, in the invention according to claim 4, by making the seismic isolation parts two or more seismic isolation parts having mutually different crossing angles, a single-stage seismic isolation device can be obtained. Furthermore, in the invention according to claim 5, since the crossing angle of the seismic isolation parts is in the range of 90 ° ± 6 °, the stroke difference in the left and right and front and rear directions is small, and the size is appropriate for the ball groove. It can be a one-stage seismic isolation device. Furthermore, in invention of Claim 6, a 1 step | paragraph seismic isolation apparatus is provided by changing a crossing angle and a mounting angle.

さらに、請求項7に記載の発明においては、交差角を同じとし、取付方向のみを異ならせて一段免震装置を提供できる。また、請求項8に記載の発明においては、免震装置の交差角を90°としたので、免震方向による摩擦力やストロークの差が小さくなり、構造が簡単で、使いやすい一段免震装置を提供するものとなった。さらに、請求項9に記載の発明においては、点対象、X字状に配置し、免震部品のボール溝の四角形の辺に対する傾きを45°±0°を超え6°以下の免震装置としたので、ストロークが大きく、摩擦係数のバラツキのすくな一段免震装置を提供するものとなった。   Furthermore, in the invention described in claim 7, it is possible to provide a one-stage seismic isolation device with the same crossing angle and different mounting directions only. In the invention according to claim 8, since the crossing angle of the seismic isolation device is 90 °, the difference in frictional force and stroke depending on the seismic isolation direction is reduced, and the structure is simple and easy to use. Became to provide. Furthermore, in the invention according to claim 9, the seismic isolation device is arranged in a point object, in an X shape, and has an inclination with respect to the square side of the ball groove of the seismic isolation component exceeding 45 ° ± 0 ° and 6 ° or less. As a result, a one-stage seismic isolation device with a large stroke and a large variation in the coefficient of friction was provided.

本発明の実施の形態について、前述した特許文献1,2の記載と重複するが、まず免震部品について図を参照して説明する。図1は本発明の免震部品にかかる交差角θの場合のの平面図、図2は作動説明図である。図1に示すように、本発明の免震部品1は、下面2a側に直線状に設けられたボール溝4を備えた上案内部2が設けられている(点線で示す)。また、上面3b側に直線状に設けられたボール溝5を備えた下案内部3が基台13に固定されている。図示しないガイドを設け、上案内部2と下案内部3が常に交差角θとなるように規制されている。上下ボール溝4,5間には、両ボール溝に嵌合し、両ボール溝間を滑り又は転がり移動可能に設けられたボール6が設けられている。図示しないボール溝の縦断面は底部が中央2c,3cで最も深くなるのようにされ、ボールはそれぞれのボール溝の中央位置2c,3c(4c,5c)になる位置で安定している。   Although the embodiment of the present invention overlaps with the descriptions in Patent Documents 1 and 2 described above, first, the seismic isolation component will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view in the case of the crossing angle θ according to the seismic isolation component of the present invention, and FIG. As shown in FIG. 1, the seismic isolation component 1 of the present invention is provided with an upper guide portion 2 having a ball groove 4 provided linearly on the lower surface 2a side (indicated by a dotted line). A lower guide portion 3 having a ball groove 5 linearly provided on the upper surface 3 b side is fixed to the base 13. A guide (not shown) is provided, and the upper guide portion 2 and the lower guide portion 3 are regulated so as to always have an intersection angle θ. Between the upper and lower ball grooves 4 and 5, there is provided a ball 6 which is fitted in both ball grooves and is slidable or rollable between both ball grooves. The vertical cross section of the ball groove (not shown) is such that the bottom is deepest at the centers 2c and 3c, and the ball is stable at the positions of the center positions 2c and 3c (4c and 5c) of the respective ball grooves.

かかる構成において、下案内部3に対して上案内部2を移動させると、常に交差角θは一定に規制されているので、図2に示すように下ボール溝5の中央3cにボール6がある場合は、上案内部は上ボール溝4方向にしか移動できないので矢印Aで示す範囲しか動けない。また、下ボール溝5の図で見て右上端5rにボール6がある場合は、同様に矢印Bで示す範囲、下ボール溝の図で見て左下端5sにボールがある場合は、同様に矢印Cで示す範囲しか動けないので、結局上案内部2は二点鎖線10で囲んだ範囲内を動くことになる。即ち、下案内部3と上案内部2は二点鎖線10で囲んだ範囲で相対水平移動可能とされる。最も移動距離が長いのは交差角の二等分線方向で最大移動距離Lとなり、その直角方向で最小移動距離Sとなる。θ=90°の場合は、L=Sである。また、図で斜め45°方向はボール溝の長さ移動することとなる。   In such a configuration, when the upper guide portion 2 is moved relative to the lower guide portion 3, the crossing angle θ is always regulated to be constant, so that the ball 6 is placed at the center 3c of the lower ball groove 5 as shown in FIG. In some cases, the upper guide portion can move only in the direction of the upper ball groove 4 and can move only in the range indicated by the arrow A. Similarly, when the ball 6 is in the upper right end 5r as viewed in the lower ball groove 5, the range similarly indicated by the arrow B, and when the ball is in the lower left end 5s as viewed in the lower ball groove, the same applies. Since only the range indicated by the arrow C can move, the upper guide portion 2 eventually moves within the range surrounded by the two-dot chain line 10. That is, the lower guide portion 3 and the upper guide portion 2 can be relatively horizontally moved within a range surrounded by a two-dot chain line 10. The longest moving distance is the maximum moving distance L in the bisector direction of the intersection angle, and the minimum moving distance S in the perpendicular direction. When θ = 90 °, L = S. Further, in the figure, the direction of 45 ° obliquely moves the length of the ball groove.

かかる免震部品1の摩擦係数について述べる。例えば矢印Aで示す上案内部2の移動時の摩擦係数はボール6と上ボール溝4との転がり及び滑り摩擦、ボールと下ボール溝5の滑り摩擦となる。滑りはボール6がボール溝4,5に沿って動く場合は0、ボール溝に直角にボールが回る場合に最大となり、ボール溝の交差角θが小さくなるに従って滑りは少なくなる。そこで、各交差角θに対する摩擦係数を測定した。その結果を図3に示す。なお、ボール材質はSUJ2(軸受鋼)、上下案内部は同じものとし、その材質はS45Cの調質材でボール溝はボール直径の52%の半径を交差角50°にしたゴシックアーチ形状の断面とし、溝深さはボール直径の約40%とした。また、安定化のため4組の免震部品を4隅に等分に配置して測定した。   The friction coefficient of the seismic isolation component 1 will be described. For example, the friction coefficient at the time of movement of the upper guide portion 2 indicated by an arrow A is rolling and sliding friction between the ball 6 and the upper ball groove 4 and sliding friction between the ball and the lower ball groove 5. Slip is 0 when the ball 6 moves along the ball grooves 4 and 5, and becomes maximum when the ball rotates at right angles to the ball grooves, and the slip decreases as the crossing angle θ of the ball grooves decreases. Therefore, the friction coefficient for each crossing angle θ was measured. The result is shown in FIG. The ball material is SUJ2 (bearing steel), the upper and lower guides are the same, the material is tempered material of S45C, and the ball groove has a Gothic arch cross section with a radius of 52% of the ball diameter and an intersecting angle of 50 °. The groove depth was about 40% of the ball diameter. In addition, four sets of seismic isolation parts were equally placed at the four corners for stabilization.

図3に示すように交差角θ=90度では、滑りによる摩擦係数である0.15を示し、交差角θ=0では、従来のボール溝を平行に配置した純転がりとなり、摩擦係数は0.001〜0.002程度となっている。そして、交差角θ=30度で摩擦係数が0.05、θ=45度で0.07、θ=60度で0.1、θ=75度で0.12となっており、交差角90度と交差角0度との間を直線Fで結んだ値にほぼ等しい摩擦係数を示している。このように、ボール溝及びボールタイプの免震部品は交差角に応じて摩擦係数が変化、即ち、交差角を変更することにより、所望の摩擦係数をいとも簡単に得ることができることがわかる。なお、より高い摩擦係数を必要とする場合は、前述した表面処理や材質等を選択することにより交差角90度での摩擦係数を高くすればよい。   As shown in FIG. 3, when the crossing angle θ = 90 degrees, the friction coefficient due to slip is 0.15, and when the crossing angle θ = 0, the conventional ball grooves are arranged in parallel and the rolling coefficient is 0, and the friction coefficient is 0. It is about 0.001 to 0.002. When the crossing angle θ = 30 °, the friction coefficient is 0.05, θ = 45 ° is 0.07, θ = 60 ° is 0.1, θ = 75 ° is 0.12, and the crossing angle is 90 °. The coefficient of friction is approximately equal to the value obtained by connecting the angle and the crossing angle of 0 degrees with a straight line F. Thus, it can be seen that the friction coefficient of the ball groove and ball type seismic isolation part changes according to the crossing angle, that is, the desired frictional coefficient can be easily obtained by changing the crossing angle. In addition, when a higher friction coefficient is required, the friction coefficient at an intersection angle of 90 degrees may be increased by selecting the above-described surface treatment or material.

次に、本発明の交差角θ=90°の場合について、移動方向の差について述べる。この場合、ボール溝方向に移動する場合は、前述したように、摩擦係数は0.15程度となる。一方、ボール溝以外の方向に移動する場合は、完全すべりでなく転がり要素が入るので、大きく摩擦係数は減少し、0.09〜0.1程度となる。さらに、交差した角度の2等分線方向に移動するときには、摩擦係数0.08程度となる。   Next, the difference in moving direction will be described in the case of the intersection angle θ = 90 ° of the present invention. In this case, when moving in the ball groove direction, as described above, the friction coefficient is about 0.15. On the other hand, when moving in a direction other than the ball groove, since a rolling element is inserted instead of complete slip, the friction coefficient is greatly reduced to about 0.09 to 0.1. Furthermore, when moving in the direction of the bisector of the intersecting angle, the friction coefficient is about 0.08.

次に、かかる免震部品1を用いた本願発明の免震装置の実施の形態について図を参照して説明する。このものは、交差角90°の免震部品4組を点対象、X字状に配置し、免震部品のボール溝の四角形の辺に対する傾きを異ならせた一段免震装置である。図4の(a)はボールが中立位置時の免震装置の平面図、(b)は正面図、(c)は斜視図、図5の(a)は図4のA−A矢視図(上プレート)、(b)はB−B線矢視図(下プレート)、図6(a)は上プレートが横(右)方に移動したときの免震装置の平面図、(b)は斜視図、図7の(a)は上プレートが縦(上)方に移動したときの免震装置の平面図、(b)は斜視図、図8の(a)は上プレートが斜め右方に移動したときの免震装置の平面図、(b)は斜視図である。   Next, an embodiment of the seismic isolation device of the present invention using the seismic isolation component 1 will be described with reference to the drawings. This is a one-stage seismic isolation device in which four sets of seismic isolation components with a crossing angle of 90 ° are arranged in the shape of a dot, in an X shape, and the inclination of the seismic isolation components with respect to the square sides of the ball groove is different. 4A is a plan view of the seismic isolation device when the ball is in a neutral position, FIG. 4B is a front view, FIG. 5C is a perspective view, and FIG. 5A is a view taken along line AA in FIG. (Upper plate), (b) is a view taken along arrow B-B (lower plate), FIG. 6 (a) is a plan view of the seismic isolation device when the upper plate moves sideways (right), (b) 7A is a perspective view, FIG. 7A is a plan view of the seismic isolation device when the upper plate is moved vertically (upward), FIG. 7B is a perspective view, and FIG. The top view of the seismic isolation apparatus when moving to the direction, (b) is a perspective view.

図4、図5に示すように、本実施例免震装置21は免震されるサーバーや美術品が載置される上プレート22と、固定床等の基台に取付固定される下プレート23と、上プレートと下プレート間に4個の免震部品1が四角形状の四隅に当たる位置に設けられている。なお、符号は同様な部品について一部又は全部を省略する。上下プレート22,23はそれぞれ二枚のプレートからなり、それぞれ上下プレート連結棒24,25により一体に連結されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the seismic isolation device 21 of this embodiment includes an upper plate 22 on which a seismic isolation server and artwork are placed, and a lower plate 23 that is fixedly attached to a base such as a fixed floor. In addition, four seismic isolation parts 1 are provided between the upper plate and the lower plate at positions corresponding to the four corners of the quadrilateral. In addition, a code | symbol abbreviate | omits part or all about the same components. The upper and lower plates 22 and 23 are each composed of two plates and are integrally connected by upper and lower plate connecting rods 24 and 25, respectively.

図5(a)に示すように、上プレート22の下面の四隅にボール溝4を下向きにして上案内部2が多数のボルト31によりそれぞれ固定されている。また、図5の(b)に示すように、下プレート23の上面の四隅にボール溝5を上向きにして下案内部3がボルト31によりそれぞれ固定されている。上案内部2と下案内部3はそれぞれのボール溝4,5の交差角が90°となるように取付られている。ボール溝4,5間にボール(鋼球)6がそれぞれ滑り回転可能に狭持され、4組の免震部品1が上プレート22と下プレート23間に設置される。上下ボール溝4,5の中心4c、5cを結ぶ線は四角形状K−k、S−sとなるようにされ、四角形状の上下プレートの辺と並行となるようにされている。上案内部2のボール溝4は互いに片仮名のハの字状に、下案内部3のボール溝5は互いに片仮名の逆ハの字状にされる。図4の(a)の点線で示すように、垂直方向から投影してみた場合に、四角形状の辺に対して、上下のボール溝4,5(上下案内部2,3)でX字状となるように配置されている。   As shown in FIG. 5A, the upper guide portions 2 are fixed to the four corners of the lower surface of the upper plate 22 with a large number of bolts 31 with the ball grooves 4 facing downward. Further, as shown in FIG. 5B, the lower guide portions 3 are respectively fixed by bolts 31 with the ball grooves 5 facing upward at the four corners of the upper surface of the lower plate 23. The upper guide portion 2 and the lower guide portion 3 are attached so that the crossing angle of the respective ball grooves 4 and 5 is 90 °. Balls (steel balls) 6 are held between the ball grooves 4 and 5 so as to be able to slide and rotate, and four sets of seismic isolation parts 1 are installed between the upper plate 22 and the lower plate 23. Lines connecting the centers 4c and 5c of the upper and lower ball grooves 4 and 5 are made to be rectangular Kk and Ss, and are parallel to the sides of the rectangular upper and lower plates. The ball grooves 4 of the upper guide portion 2 are formed in a Katakana-shaped C shape, and the ball grooves 5 of the lower guide portion 3 are formed in a reverse-C shape of Katakana. As shown by the dotted line in FIG. 4A, when projected from the vertical direction, the upper and lower ball grooves 4 and 5 (upper and lower guide portions 2 and 3) form an X-shape with respect to the square side. It is arranged to become.

図5(b)に示すように、下側ボール溝5の角度は下ボール溝の中心5cを結ぶ線の縦の辺Sに対し、外側に48°(45°+3°)傾いている。また、図5(b)に示すように、上側ボール溝4は交差角が90°となるように、下側ボール溝5に対応しており、上下ボール溝の中心4cを結ぶ線の横の辺kに対し同様に48°(45°+3°)外側に倒れている。上下ボール溝の中心を結ぶ四角形状の線S−s,K−kの中心に対して点対称、さらには中心軸対称となっている。ボール6の周囲にはそれぞれ上下案内部の側部とそれぞれ同時に嵌合してボール溝の交差角を一定にさせ、さらに上プレートが下プレートに対して浮き上がらないようにするためのガイド28が設けられている。また、下プレート23の上面に緩衝ゴム33が固定されており、上プレート22の下面に設けられたX軸ストッパー29及びY軸ストッパー30に当接するようにされており、上下プレートの移動範囲を制限できるようにされている。下プレートの中央には穴32があけられており配線を保護する配線ガイド(壁)34が設けられている。   As shown in FIG. 5B, the angle of the lower ball groove 5 is inclined 48 ° (45 ° + 3 °) outward with respect to the vertical side S of the line connecting the centers 5c of the lower ball grooves. Further, as shown in FIG. 5 (b), the upper ball groove 4 corresponds to the lower ball groove 5 so that the crossing angle is 90 °, and is located beside the line connecting the centers 4c of the upper and lower ball grooves. Similarly, it falls to the outside by 48 ° (45 ° + 3 °) with respect to the side k. It is point symmetric with respect to the center of the quadrangular lines Ss and Kk connecting the centers of the upper and lower ball grooves, and further symmetric with respect to the central axis. A guide 28 is provided around the ball 6 so as to be fitted simultaneously with the side portions of the upper and lower guide portions so as to make the crossing angle of the ball grooves constant, and to prevent the upper plate from floating with respect to the lower plate. It has been. Further, a buffer rubber 33 is fixed on the upper surface of the lower plate 23 and is in contact with an X-axis stopper 29 and a Y-axis stopper 30 provided on the lower surface of the upper plate 22 so that the movement range of the upper and lower plates can be reduced. You can limit it. A hole 32 is formed in the center of the lower plate, and a wiring guide (wall) 34 for protecting the wiring is provided.

かかる構成の免震装置21において、図4でみて横(右)方向に上プレート22を移動させた場合について述べる。上プレート22が左右方向力を受けると、図7に示すように、交差角90°の二等分線方向、即ち、左右方向が摩擦が小さいので移動し易い。そこで、上プレート22が左右方向に動くことになる。   In the seismic isolation device 21 having such a configuration, a case where the upper plate 22 is moved in the lateral (right) direction as viewed in FIG. 4 will be described. When the upper plate 22 receives a force in the left-right direction, as shown in FIG. 7, the bisector direction with a crossing angle of 90 °, that is, the left-right direction is easy to move because the friction is small. Therefore, the upper plate 22 moves in the left-right direction.

次に、図4でみて上(縦又は後)方向に上プレート22を移動させた場合について述べる。上プレート22が上下方向に力を受けると、図7に示すように、右方向の場合と同様、交差角90°の二等分線方向、上下方向が摩擦が小さいので移動し易い。そこで、上プレート22は下プレート23に対して上方向に動く。ボール溝4,5(上下案内部2,3)の左右及び上下(縦又は前後)方向に対する傾きは±3°であり、殆ど影響を受けない。   Next, the case where the upper plate 22 is moved in the upward (vertical or backward) direction as viewed in FIG. 4 will be described. When the upper plate 22 receives a force in the vertical direction, as shown in FIG. 7, it is easy to move because the friction is small in the bisector direction of 90 ° and the vertical direction as in the right direction. Therefore, the upper plate 22 moves upward with respect to the lower plate 23. The inclination of the ball grooves 4 and 5 (vertical guides 2 and 3) with respect to the left and right and vertical (vertical or longitudinal) directions is ± 3 °, and is hardly affected.

免震装置21にあっては、左右、前後方向の移動の合成になり、全水平方向に上下プレート22,23が相対移動する。ところが、免震部品1の取付角が全て同じ場合は、ボール溝方向である斜め45°方向に力を受けると、ボール6とボール溝4,5の一方とが完全滑りとなり、摩擦抵抗が増大する。このため、左右、前後の微動を繰り返し45°方向に相対移動することとなり、動作がぎくしゃくして、微振動が加わったりして、本来の免震性能を確保できない。これに対して、図8に示すように、本実施の形態では、取付角度を中心軸に対して点対称に、外側に斜め48°とし、ボール溝4,5を移動するボールの方向は2組は同じになるが、4組は同じにならない。従って、例えば45°方向の力が加わった場合は、ボール溝の角度と一致しないので、全ボールは完全滑りにはならず、転がり滑りとなるので、摩擦係数は低く、スムースに45°方向に動くことになる。   In the seismic isolation device 21, the left and right and front and rear movements are combined, and the upper and lower plates 22 and 23 move relative to each other in all horizontal directions. However, if the mounting angles of the seismic isolation parts 1 are all the same, if a force is applied in the oblique 45 ° direction, which is the ball groove direction, the ball 6 and one of the ball grooves 4 and 5 are completely slipped, increasing the frictional resistance. To do. For this reason, the left and right and front and rear fine movements are repeatedly moved relative to each other in the 45 ° direction, and the operation becomes jerky and fine vibrations are applied, so that the original seismic isolation performance cannot be ensured. On the other hand, as shown in FIG. 8, in the present embodiment, the mounting angle is point-symmetric with respect to the central axis, and the outer side is slant 48 °, and the direction of the ball moving in the ball grooves 4 and 5 is 2 The pairs will be the same, but the four sets will not be the same. Therefore, for example, when a force in the direction of 45 ° is applied, the angle does not coincide with the angle of the ball groove, so that all the balls do not slide completely but roll, so the coefficient of friction is low and smoothly in the 45 ° direction. It will move.

一方のボール溝と同じ方向に力が加わった場合は、他方のボール溝とは同じ方向に移動しないので、2組のボールは完全すべりであるが、残りの2組のボールは転がり滑りとなり摩擦係数が低い。従って、全体の摩擦係数は、完全滑りと転がり滑りの中間の摩擦係数となる。この値は、完全滑りに対して充分低い値になるので、スムースに動くことになる。なお、本実施例での傾きの場合、摩擦係数の方向によるバラツキは0.08〜0.12(ボール溝での特定角度)程度であり、特定角度以外ではバラツキが小さく、摩擦係数も小さいものとなった。このように、本実施の形態によれば、ストロークを大幅に減じることなく、方向による摩擦係数のばらつきはあるが、完全すべりの様な状態がないので、実用には充分な、安定した免震性能を得られる。   When force is applied in the same direction as one ball groove, the other ball groove does not move in the same direction, so the two balls are completely slipped, but the remaining two balls are rolling and sliding. The coefficient is low. Therefore, the overall coefficient of friction is an intermediate coefficient between perfect slip and rolling slip. This value is sufficiently low for complete slipping, so it will move smoothly. In the case of the inclination in the present embodiment, the variation due to the direction of the friction coefficient is about 0.08 to 0.12 (specific angle at the ball groove), and the variation is small except for the specific angle, and the friction coefficient is also small. It became. As described above, according to the present embodiment, there is a variation in the coefficient of friction depending on the direction without greatly reducing the stroke, but there is no state of complete slipping. Get performance.

次に本発明の他の実施の形態について説明する。図9は、本発明の他の実施の形態を示す模式図であり、下側プレート23′及び下側ボール溝5は実線、上側ボール溝4を点線で示す。図13は誇張して記載している。このものは、交差角が87°の免震部品1を90°毎に回転させて取り付けたものである。前述したと同様なものについては、同符号を付し説明の一部を省略する。図9に示すように、前述した実施例と同様に、取付は上案内部2のボール溝4は互いに片仮名のハの字状に、下案内部3のボール溝5は互いに片仮名の逆ハの字状に、垂直方向から投影してみた場合に、四角形状の辺に対して、上下のボール溝4,5でX字状となるように配置されている。また、垂直方向からの投影状態で、ボール溝の二等分線方向と、四角形状の辺とが一致するように配置される。   Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a schematic view showing another embodiment of the present invention, in which the lower plate 23 'and the lower ball groove 5 are shown by solid lines, and the upper ball groove 4 is shown by dotted lines. FIG. 13 is exaggerated. In this example, the seismic isolation component 1 having an intersection angle of 87 ° is attached by being rotated every 90 °. The same components as those described above are denoted by the same reference numerals and a part of the description is omitted. As shown in FIG. 9, in the same manner as in the above-described embodiment, the mounting of the ball groove 4 of the upper guide portion 2 is in the shape of a Katakana character, and the ball groove 5 of the lower guide portion 3 is in the opposite shape of the Katakana character. When projected in a letter shape from the vertical direction, the upper and lower ball grooves 4 and 5 are arranged in an X shape with respect to the square side. Further, in the projection state from the vertical direction, the bisector direction of the ball groove and the quadrangular side are arranged so as to coincide with each other.

図9で見て、左上及び右下側のボール溝の交差角は上側で93°とされ、ボール溝の方向は、四角形の横方向辺sに対し、上側に43.5°傾いている。右上及び左下側のボール溝の交差角は上側で87°とされ、ボール溝の方向は、四角形状の横方向辺sに対し、上側に、46.5°傾いている。上下ボール溝の中心を結ぶ四角形状S−sの線の中心に対して点対称となっている。   As shown in FIG. 9, the crossing angle of the upper left and lower right ball grooves is 93 ° on the upper side, and the direction of the ball grooves is inclined 43.5 ° on the upper side with respect to the rectangular lateral side s. The crossing angle of the upper right and lower left ball grooves is 87 ° on the upper side, and the direction of the ball grooves is inclined 46.5 ° on the upper side with respect to the rectangular lateral side s. It is point-symmetric with respect to the center of the line Ss that connects the centers of the upper and lower ball grooves.

かかる構成の免震装置21′において、図9でみて左右方向又は上下方向に図示しない上プレートを移動させた場合、交差角の二等分線方向は上下方向、左右方向ともほぼ同じ条件であり、摩擦が小さいので移動し易い。そこで、前述したと同様に上プレートが左右又は上下方向に動くことができる。   In the seismic isolation device 21 ′ having such a configuration, when the upper plate (not shown) is moved in the left-right direction or the up-down direction as viewed in FIG. 9, the bisector direction of the crossing angle is substantially the same in both the up-down direction and the left-right direction. It is easy to move because the friction is small. Therefore, as described above, the upper plate can move left and right or up and down.

次に、斜め45°方向に力を受けると、ボール溝の方向はそれぞれ43.5°及び46.5°であり、45°とは1.5°異なる。このため、ボール6とボール溝4,5とは転がり滑りとなる。完全滑りではないので摩擦係数は低く、スムースに45°方向に動くことになる。斜め43.5°方向に力を受けると、左上と右下は完全滑りとなるが、右上と左下は3°異なるので転がり滑りとなる。46.5°方向でも同様である。従って、一組のボール溝方向に力が加わったても、全ボールが完全滑りにはならないので、摩擦係数は低く、スムースに動くことになる。このように、交差角を同じにして、取付方向を変えても、交差角を変えて組み合わせても、ストロークを確保しながら、実用には充分な、安定した免震性能を得られる。   Next, when a force is applied in the oblique 45 ° direction, the ball groove directions are 43.5 ° and 46.5 °, respectively, which are 1.5 ° different from 45 °. For this reason, the ball 6 and the ball grooves 4 and 5 are rolling and sliding. Since it is not completely slipping, the coefficient of friction is low and it moves smoothly in the 45 ° direction. When a force is applied in an oblique direction of 43.5 °, the upper left and the lower right are completely slipped, but the upper right and the lower left are different by 3 °, resulting in a rolling slip. The same applies to the 46.5 ° direction. Therefore, even if a force is applied in the direction of a set of ball grooves, all the balls do not slide completely, so the friction coefficient is low and the balls move smoothly. Thus, even if the crossing angle is the same, the mounting direction is changed, or the crossing angle is changed and combined, a stable seismic isolation performance sufficient for practical use can be obtained while securing the stroke.

なお、ボール溝の底部の深さは両端部から徐々に深くなり、中央部の底部の深さが最も大きくされるが、ボール溝の底部のボール溝に沿う縦断面は、従来と同様に、V字等の直線、U字等の曲線、楕円、円等を用いる。また、上下溝は同断面形状であるのが好ましい。ボール溝の横断面は、動作の安定のために、ボールが二点以上で接触するゴシックアーチ状やV溝状、U溝、凹溝等のボールがボール溝方向以外は転がり回転するような断面、幅、深さのものでもよいが、本実施例では滑りを起こさないようにしているので、ボール溝方向以外でも回転するような、ボール径より大きな円弧断面とし、一点接触するようにしてもよい。   The depth of the bottom of the ball groove gradually increases from both ends, and the depth of the bottom of the center is the largest, but the longitudinal section along the ball groove at the bottom of the ball groove is similar to the conventional one, A straight line such as a V-shape, a curve such as a U-shape, an ellipse, or a circle is used. The upper and lower grooves preferably have the same cross-sectional shape. The cross-section of the ball groove is a cross section in which the ball such as a Gothic arch shape, V-groove shape, U-groove, U-groove, or the like where the ball contacts at two or more points rolls and rotates in directions other than the ball groove direction for stable operation. However, in the present embodiment, since slip is prevented from occurring, an arc cross section larger than the ball diameter that rotates in a direction other than the ball groove direction may be used to make a single point contact. Good.

本発明にかかる免震部品の平面図である。It is a top view of the seismic isolation component concerning this invention. 本発明にかかる免震部品の作動説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the seismic isolation part concerning this invention. 本発明にかかる免震部品の各交差角θに対する摩擦係数を測定した結果を示し、横軸は交差角θ、縦軸は摩擦係数μを示す。The result of having measured the friction coefficient with respect to each crossing angle (theta) of the seismic isolation part concerning this invention is shown, a horizontal axis shows crossing angle (theta), and a vertical axis | shaft shows friction coefficient (micro | micron | mu). 本発明の実施の形態を示す免震装置の(a)はボールが中立位置時の平面図、(b)正面図、(c)は斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS (a) of the seismic isolation apparatus which shows embodiment of this invention is a top view at the time of a ball | bowl neutral position, (b) Front view, (c) is a perspective view. (a)は図4(b)のA−A矢視図、(b)はB−B線矢視図である。(A) is an AA arrow line view of FIG.4 (b), (b) is a BB line arrow line view. 本発明の実施の形態を示す免震装置の(a)は上案内部が横(右)方に移動したときの免震装置の平面図、(b)は斜視図である。(A) of the seismic isolation apparatus which shows embodiment of this invention is a top view when an upper guide part moves to the side (right) side, (b) is a perspective view. 本発明の実施の形態を示す免震装置の(a)は上案内部が縦(上)方に移動したときの免震装置の平面図、(b)は斜視図である。(A) of the seismic isolation apparatus which shows embodiment of this invention is a top view when an upper guide part moves to the vertical (upward) direction, (b) is a perspective view. 本発明の実施の形態を示す免震装置の(a)は上案内部が斜め右方に移動したときの免震装置の平面図、(b)は斜視図である。(A) of the seismic isolation apparatus which shows embodiment of this invention is a top view when an upper guide part moves diagonally rightward, (b) is a perspective view. 本発明の他の実施の形態を示す免震装置の模式平面図である。It is a schematic plan view of the seismic isolation apparatus which shows other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 免震部品
2 上案内部
3 下案内部
4 上案内部のボール溝
5 下案内部のボール溝
4c、5c 中央(部)
6 ボール
21、21′ 免震装置
22 上プレート
23 下プレート
四角形 S−s,K−k
θ 交差角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Seismic isolation part 2 Upper guide part 3 Lower guide part 4 Ball groove of upper guide part 5 Ball groove of lower guide part 4c, 5c Center (part)
6 Ball 21, 21 'Seismic isolation device 22 Upper plate 23 Lower plate Square Ss, Kk
θ Crossing angle

Claims (9)

下面側に直線状に設けられたボール溝を備えた上案内部と、上面側に直線状に設けられたボール溝を備えた下案内部と、前記上案内部のボール溝と前記下案内部のボール溝に嵌合し、前記両ボール溝間を滑り又は転がり移動可能に設けられたボールと、を備え、前記ボール溝は中央で最大深さとなるようにされた免震部品を四組以上有し、上プレートの下側に前記上案内部が前記上案内部の前記ボール溝の中央を結ぶ線が四角形となるように配置固定され、下プレートの上側に前記下案内部が前記下案内部のボール溝の中央を結ぶ線が四角形となるように配置固定され、前記ボール溝を前記上下プレートの垂直方向から投影してみたとき、水平方向で前記ボール溝の取付方向が異なる二以上の前記免震部品を有し、全ての前記ボールが同時に前記ボール溝方向に移動することがないようにされていることを特徴とする免震装置。   An upper guide part provided with a ball groove linearly provided on the lower surface side, a lower guide part provided with a ball groove provided linearly on the upper surface side, the ball groove of the upper guide part and the lower guide part Four or more sets of seismic isolation parts that have a maximum depth at the center, the ball groove being fitted in the ball groove and slidable or rolling between the two ball grooves. The upper guide portion is disposed and fixed on the lower side of the upper plate so that a line connecting the centers of the ball grooves of the upper guide portion is a square, and the lower guide portion is disposed on the upper side of the lower plate. When the ball groove is projected from the vertical direction of the upper and lower plates, two or more mounting directions of the ball groove are different in the horizontal direction. Having the seismic isolation parts, all the balls are simultaneously Seismic isolation device characterized in that it is so as not to move to the serial ball groove direction. 前記免震部品は、前記四角形の中心に対して、互いに点対象となるように前記ボール溝が取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の免震装置。   2. The seismic isolation device according to claim 1, wherein the ball isolation grooves are attached to the seismic isolation parts so as to be point targets with respect to the center of the quadrangle. 前記免震部品は、前記四角形の辺に対して、X字状に配置されていることを特徴とする請求項2記載の免震装置。   The seismic isolation device according to claim 2, wherein the seismic isolation component is arranged in an X shape with respect to the square side. 前記免震部品は互いに交差角が異なる二以上の免震部品であることを特徴とする請求項1又は2又は3に記載の免震装置。   The seismic isolation device according to claim 1, wherein the seismic isolation component is two or more seismic isolation components having different crossing angles. 請求項4記載の前記免震部品の交差角は90°±6°の範囲とされ、全ての前記ボールと前記ボール溝とが完全すべりのみとなる方向が生じないようにされていることを特徴とする請求項4記載の免震装置。   5. The crossing angle of the seismic isolation component according to claim 4 is in a range of 90 ° ± 6 ° so that a direction in which all the balls and the ball groove are only completely slipped does not occur. The seismic isolation device according to claim 4. 前記免震部品は交差角が異なる二以上の免震部品であり、かつ上下プレートへの取付方向が二以上異なることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一に記載の免震装置。   The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 5, wherein the seismic isolation components are two or more seismic isolation components having different crossing angles, and two or more attachment directions to the upper and lower plates are different. 前記免震部品は交差角が同一の免震部品であって、二以上の免震部品が上下プレートへの取付方向が異なることを特徴とする請求項1又は2又は3に記載の免震装置。   The seismic isolation device according to claim 1, 2 or 3, wherein the seismic isolation components are seismic isolation components having the same crossing angle, and two or more seismic isolation components have different mounting directions to the upper and lower plates. . 請求項7記載の前記免震装置の交差角が90°であり、全ての前記ボールと前記ボール溝とが完全すべりのみとなる方向が生じないようにされていることを特徴とする請求項7記載の免震装置。   The crossing angle of the seismic isolation device according to claim 7 is 90 °, and a direction in which all the balls and the ball grooves are only completely slipped is not generated. The seismic isolation device described. 前記免震部品は、前記四角形の中心に対して、互いに点対象とし、前記四角形の辺に対して、X字状に配置され、前記免震部品のボール溝の前記四角形の辺に対する傾きが45°±0°を超え6°以下であることを特徴とする請求項8記載の免震装置。   The seismic isolation parts are pointed to each other with respect to the center of the quadrangle, arranged in an X shape with respect to the side of the quadrangle, and the inclination of the ball groove of the seismic isolation part with respect to the side of the quadrangle is 45. The seismic isolation device according to claim 8, wherein the seismic isolation device is more than ±± 0 ° and not more than 6 °.
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