JP2015158269A - 免震装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地震等の揺れに対する十分な減衰力を発揮し、安定した挙動を得ることができる免震装置を提供することである。
【解決手段】床面２００から構造体１００を支持する免震装置１であって、床面２００上に載置される基体２と、基体２の上面に、上面に沿って移動可能に載置された移動体３であって、構造体１００に取り付けられ、構造体１００の自重が作用する移動体３と、基体２に固定される一端部と、構造体１００と一体に移動可能に設けられる他端部とを有する粘弾性体５とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、構造体を支持する免震装置に関する。

従来より、床面と構造体との間に設けられ、地震発生時の構造体の揺れを軽減する免震装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、構造体の底面にねじ込んだ滑り棒を、床面上に設置された皿の上面に摺動可能に設け、皿と滑り棒とをバネで連結する。これにより、地震により揺れが発生すると皿の上面を滑り棒が滑り、揺れが治まると滑り棒の中心がバネによって皿の中心位置に戻される。

特開２０００−１７０８３２号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、床面上の皿と構造体にねじ込んだ滑り棒とをバネで連結するため、地震による揺れに対する十分な減衰力を発揮することができず、免震装置の挙動が不安定である。

そこで、本発明の課題は、揺れに対する十分な減衰力を発揮し、安定した挙動を得ることができる免震装置を提供することである。

本発明の一態様は、床面から構造体を支持する免震装置であって、床面上に載置される基体と、基体の上面に、上面に沿って移動可能に載置された移動体であって、構造体に取り付けられ、構造体の自重が作用する移動体と、基体に固定される一端部と、構造体と一体に移動可能に設けられる他端部とを有する粘弾性体とを備える。

本発明では、一端部が基体に固定され、他端部が構造体と一体に移動可能に設けられる粘弾性体を備えるので、地震による振動エネルギーを粘弾性体により良好に吸収することができ、免震装置の安定した挙動が得られる。

本発明の実施形態に係る免震装置の適用例を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る免震装置の適用例を示す正面図。 本発明の実施形態に係る免震装置の構成を示す要部断面図。 本発明の実施形態に係る免震装置の構成を示す平面図。 本発明の実施形態に係る免震装置を構成する第１摩擦材に作用する面圧と摩擦係数との関係を示す図。 本発明の実施形態に係る免震装置を構成する第２摩擦材に作用する面圧と摩擦係数との関係を示す図。 本発明の実施形態に係る免震装置の動作を説明する図。 本発明の実施形態に係る免震装置の他の動作を説明する図。 本発明の実施形態に係る免震装置の力学モデルの一例を示す図。 本発明の実施形態に係る免震装置を用いて振動試験を行った試験例の試験結果とその比較例の試験結果を示す図。 本発明の他の実施形態に係る免震装置の構成を示す斜視図。 図１０の要部断面図。 図１０，１１の免震装置を構成する基体および粘弾性体の平面図。 本発明のさらに他の実施形態に係る免震装置の構成を示す斜視図。 図１３の要部断面図。

以下、図１〜図９を参照して本発明の実施形態に係る免震装置について説明する。本発明の実施形態に係る免震装置は、ラック等の構造体の下部に取り付けられ、地震等の振動による構造体の揺れを軽減する。図１は、本発明の実施形態に係る免震装置１の適用例を示す斜視図である。

図１に示すように、ラック１００の基部１０１の底面には、複数（図では６個）の免震装置１が取り付けられ、免震装置１を介してラック１００が床面２００から支持されている。ラック１００は、例えば店舗等に設置される商品陳列用ラックであり、複数段の棚１０２を有する。棚１０２には各種商品を配置できる。図２は、ラック１００に縦長の容器３００を配置した例を示す正面図である。

図３は、免震装置１の構成の一例を示す要部断面図であり、図４は、その平面図である。なお、図３，４は、地震が発生する前の免震装置１の状態、すなわち初期状態を示している。図３，４に示すように、免震装置１は、床面２００上に載置される基体２と、基体２の上面２０に載置された移動体３と、基体２の上方を覆う蓋体４と、基体２と蓋体４とを接続する粘弾性体５とを有する。

基体２は、円形状の底部プレート２１と、底部プレート２１の周縁部から立設された円環形状のパイプからなる側壁２２と、側壁２２の上面に設けられた円環形状の上部プレート２３とを有する。底部プレート２１と側壁２２、および上部プレート２３と側壁２２は、例えば接着剤を介して互いに接合され、これらは一体となって基体２を形成する。底部プレート２１、側壁２２および上部プレート２３の外径は互いに等しい。一方、上部プレート２３の内径は側壁２２の内径よりも小さく、上部プレート２３の下方に円環状の凹空間２４が形成されている。なお、パイプの幅を広げて、上部プレート２３を設けずに直接、側壁２２に粘弾性体５を取り付けてもよい。

底部プレート２１と側壁２２と上部プレート２３は、例えば鉄等の金属により構成されている。なお、これらを硬質の樹脂材によって構成することもできる。硬質の樹脂としては、例えばポリアミド系樹脂であり、特にガラス繊維等で強化したものが好ましい。硬度で言えば、例えばHRC(Mスケール)では８０以上、100以上、110以上等が好ましい。この場合、一体成型によって基体２を構成することができる。底部プレート２１の底面に、全面にわたって第１摩擦材２５を貼付してもよい。これにより、底部プレート２１を、その全面にわたり床面２００に均等に接触させることができるとともに、床面２００と基体２との接触面６における摩擦係数を所望の値μ１に調整することができる。なお、基体２の材質を選択することにより、第１摩擦材２５無しで摩擦係数を調整してもよい。

移動体３は、基部２の底部プレート２１の上面に載置される円形状の滑りプレート３１と、滑りプレート３１の中心部から鉛直上方に延在する円柱形状のロッド３２とを有する。滑りプレート３１の外径は、側壁２２の内径よりも小さい。免震装置１の初期状態では、滑りプレート３１は底部プレート２１の中央部（初期位置）に位置し、滑りプレート３１と側壁２２の間に全周にわたり、径方向所定長さＤ０の空隙が形成されている。

ロッド３２の上端部および下端部にはそれぞれねじ部３２ａが設けられている。なお、ロッド３２全体をねじ部３２ａにより構成してもよい（図６参照）。滑りプレート３１の上面にはナット３３が固設され、ロッド３２の下端部（ねじ部３２ａ）がナット３３に螺合し、滑りプレート３１にロッド３２が締結されている。なお、滑りプレート３１とナット３３を別体とするとともに、滑りプレート３１にねじ孔を開口してこのねじ孔にロッド３２の下端部を螺合し、さらにナット３３で締結するようにしてもよい。ナット３３を省略し、滑りプレート３１とロッド３２を一体に形成してもよい。

ロッド３２の上端部（ねじ部３２ａ）は、ラック１００の底面のねじ孔に螺合される。このとき、ロッド３２のねじ込み量を調整することで、ラック１００の床面２００からの高さを調整することができる。滑りプレート３１とロッド３２には、ラック１００からの荷重（自重）が作用する。この自重に耐えうるように、滑りプレート３１とロッド３２は鉄等の金属からなる強度部材により構成されている。

免震装置１にラック１００からの自重が作用した状態でラック１００の高さを調整する場合、ロッド３２の回転操作を容易にするために、蓋体４よりも上方におけるロッド３２の外周面に、所定長さの二面幅を有する工具係合部を設けるようにしてもよい。これにより工具係合部に係合した工具（例えばスパナ）を用いてロッド３２を容易に回転させることができる。工具係合部は、ロッド３２の外周面を切削加工することで形成することができる。ロッド３２の外周面に接着剤等によりナットを固定し、ナットの外周面により工具係合部を構成してもよい。例えばロッド３２の下端部（ねじ部３２ａ）をナット３３に螺合した後、接着剤等によりロッド３２にナット３３を固定してもよい。この場合、免震装置１の内部に側方から工具を挿入して工具先端部をナット３３の外周面３３ａに係合し、工具を介してナット３３を回転操作することで、ロッド３２を回転させることができる。

滑りプレート３１の底面には、その全面にわたって第２摩擦材３４が貼付されてもよい。これにより、基体２と移動体３との接触面７における摩擦係数を所望の値μ２に調整することができる。なお、移動体３の材質を選択することにより、第２摩擦材３４無で摩擦係数を調整してもよい。第２摩擦材３４は第１摩擦材２５よりも面積が小さいため、第２摩擦材３４に作用する面圧Ｐ２は、第１摩擦材２５に作用する面圧Ｐ１よりも大きい。したがって、第２摩擦材３４は、第１摩擦材２５よりも硬度が高い材質によって構成することが好ましい。

第２摩擦材３４を貼付した状態において、底部プレート２１の上面２０から滑りプレート３１の上面３５までの高さは、基体２の凹空間２４の高さ（上面２０から上部プレート２３の底面までの高さ）よりも短い。したがって、滑りプレート３１は、基体２の上部プレート２３と干渉することなく、底部プレート２１の上面を摺動しながら凹空間２４内に移動することができる。滑りプレート３１が初期状態から水平方向に距離Ｄ０だけ移動すると、滑りプレート３１の側面が側壁２２の内周面に当接し、滑りプレート３１の移動が制限される。したがって、側壁２２はストッパーとして機能する。

ところで、接触面６，７における摩擦係数μ１、μ２は、摩擦材２５，３４に作用する面圧に応じて変化する。図５Ａは、第１摩擦材２５に作用する面圧Ｐと摩擦係数μとの関係を示す図であり、図５Ｂは、第２摩擦材３４に作用する面圧Ｐと摩擦係数μとの関係を示す図である。なお、図５Ａと図５Ｂとでは、横軸のスケールが異なる。例えば、図５Ａの横軸の最大値Ｐｍａｘは０．５Ｎ/ｍｍ^２であり、図５Ｂの横軸の最大値Ｐｍａｘは３Ｎ/ｍｍ^２である。

図５Ａ，５Ｂに示すように、摩擦係数μは、面圧Ｐの増加に伴い低下する。この点を考慮し、本実施形態では、移動体３にラック１００の自重が作用した状態、すなわち第１摩擦材２５に作用する面圧がＰ１で第２摩擦材３４に作用する面圧がＰ２のときの、接触面７における摩擦係数μ２が接触面６における摩擦係数μ１よりも小さくなるように摩擦材２５，３４を選定している。例えば摩擦係数μ２が摩擦係数μ１の２〜３倍となるような摩擦材２５，３４を用いる。一例を挙げると、μ１は０．１５〜０．１８程度であり、摩擦係数μ２は０．０５〜０．０８程度である。

図４に示すように、蓋体４は、全体が円形形状を呈する円形プレートであり、その外径は基体２の底部プレート２１の外径とほぼ等しい。蓋体４の中央部には、円形の貫通孔４１が開口され、貫通孔４１に移動体３のロッド３２が挿入されている。これにより蓋体４とロッド３２は水平方向に一体に移動する。ロッド３２と貫通孔４１とは密着していることが好ましい。蓋体４は、例えば鉄により構成されている。なお、蓋体４にはラック１００の自重が作用しないため、蓋体４にそれほど強度は必要なく、蓋体４を樹脂材によって構成することもできる。

図３，４に示すように、粘弾性体５は、厚さ１〜２ｍｍ程度の粘弾性材料を所定厚さに積層して構成され、周方向等間隔に複数個（図では４個）配置されている。粘弾性体５は、所定の長さＬ、幅Ｗおよび高さＨを有し、全体が直方体形状を呈する。粘弾性材料としては、例えばアクリル系ポリマー（例えばポリ（メタ）アクリレート、アクリル酸、アクリルアミド等の共重合体）、ウレタン系ポリマー（例えばポリエーテルウレタン、ポリエステルウレタン等）、オレフィン系ポリマー、シリコーン系ポリマー（例えばメチルビニルシリコーン）、塩化ビニル系ポリマー、ブタン系ゴム、ブチル系ゴム等を用いることができる。

粘弾性体５は、上面および下面にそれぞれ接着面を有し、上面が蓋体４の底面に、下面が上部プレート２３の上面にそれぞれ接着により固定されている。すなわち、基体２と蓋体４とが複数個の粘弾性体５を介して結合されている。床面２００の振動により、基体２に対して蓋体４が水平方向に変位すると、粘弾性体５はせん断変形する。粘弾性体５がせん断変形すると、粘弾性体５を構成する粘弾性材料の分子間で摩擦が生じ、振動エネルギーを熱へと変換する。つまり、粘弾性体５は、分子間の摩擦によって振動エネルギーを吸収する粘弾性ダンパーとして機能する。

以上のように構成された免震装置１の主要な動作を説明する。地震が発生して床面２００が振動し、振動力が移動体３の静止摩擦力よりも大きくなると、図６に示すように、移動体３（滑りプレート３１）は接触面７における摩擦力Ｆ１および粘弾性体５の反力Ｆ２に抗して基体２（底部プレート２１）の上面をＡ方向に摺動する。これにより、基体２に対して移動体３が水平方向に相対移動し、床面２００の振動がラック１００に伝達されることを抑制することができ、ラック１００の揺れを軽減できる。このとき、蓋体４は移動体３と一体に水平方向に相対移動するため、粘弾性体５には蓋体４を介してせん断力が作用する。これにより粘弾性体５がせん断変形し、粘弾性体５により振動エネルギーが吸収され、移動体３の安定した摺動動作が可能となる。

地震のレベルが小さい場合、移動体３の摺動時には、移動体３には接触面７の摩擦力Ｆ１と粘弾性体５の反力Ｆ２が作用する。このため、振動が収まると、粘弾性体５の反力Ｆ２により移動体３は基体２の上面をＡ方向と反対のＢ方向に摺動し、図３の初期位置近辺に復帰する。このとき、振動エネルギーは粘弾性体５により吸収されるため、移動体３の安定した復帰動作が可能である。この場合、接触面６における摩擦係数μ１は接触面７における摩擦係数μ２よりも大きいため、接触面７において基体２の滑りは発生しない。したがって、基体２に対する移動体３の位置、すなわち床面２００に対するラック１００の位置は、振動発生の前後で変化しない。

地震のレベルが大きくなると、基体２には、移動体３の摩擦力Ｆ１と粘弾性体５の反力Ｆ２が作用する。これらの力Ｆ１，Ｆ２の合力が基体２の静止摩擦力よりも大きくなると、接触面６において滑りが生じ、移動体３が基体２の上面をＡ方向に摺動しつつ、基体２が床面２００上をＡ方向に摺動する。また、図７に示すように滑りプレート３１の端面が基体２（側壁２２）の内周面に当接すると、基体２に対する移動体３のＡ方向への相対移動が阻止され、移動体３、すなわちラック１００が床面２００上をＡ方向に移動する。ただし、粘弾性体５のせん断変形により、この移動量は抑制され、床面２００に対するラック１００の位置は、振動発生の前後で大きくは変化しない。

図８は、本発明の実施形態に係る免震装置１の力学モデルの一例を示す図である。図中、ばね要素５１は、基体２の接触面６（第１摩擦材２５）における摺動動作に相当し、ばね要素５２は、移動体３の接触面７（第２摩擦材３４）における摺動動作に相当し、ストッパー５３は移動体３の端面と側壁２２との接触動作に相当し、重り５４は、免震装置１に作用するラック１００の自重に相当する。

図８に示すように、粘弾性体５と移動体３は変位を共有するため、粘弾性体５とばね要素５２は互いに並列に接続されている。移動体３の変位はストッパー５３により制限されるため、ストッパー５３は粘弾性体５とばね要素５２に対し並列に接続されている。移動体３の動作がストッパー５３により規制されると、床面２００上を基体２が滑るため、ばね要素５１は、ストッパー５３および粘弾性体５とばね要素５２に対し直列に接続されている。このような力学モデルを用いることで、免震装置１を介したラック１００の揺れを簡易的に数値解析をすることができる。

本実施形態では、免震装置１を構成する粘弾性体５の寸法（例えば長さＬと幅Ｗ）を以下のように設定する。なお、粘弾性体５の高さＨは、底部プレート２１の上面２０からナット３３の上面３５までの高さよりも上面２０から蓋体４の底面までの高さの方が高くなるような値に予め設定しておく。

まず、ラック１００から免震装置１に作用する荷重Ｗ１を設定する。この荷重Ｗ１は、図２に示すように、ラック１００に所定数の容器３００が配置された状態におけるラック１００の全体の自重である。次に、接触面６，７における摩擦係数μ１，μ２をそれぞれ設定する。摩擦係数μ１，μ２は、第１摩擦材２５と第２摩擦材３４の材質および接触面６，７における面圧Ｐ１，Ｐ２を考慮して求めることができ、μ１＜μ２の関係を満たす。

次に、移動体３の摺動時における粘弾性体５に作用する最大荷重Ｗ２を設定する。最大荷重Ｗ２は、基体２が滑りを生じる荷重である。すなわち、粘弾性体５に作用する荷重が最大荷重Ｗ２に達すると、基体２が滑りを生じるため、粘弾性体５に作用する荷重はこれ以上大きくならない。最大荷重Ｗ２は、摩擦係数μ１，μ２の差（μ２−μ１）とラック１００の自重Ｗ１とを乗じた値に相当する。

次に、粘弾性体５に最大荷重Ｗ２が作用するときの移動体３の水平方向の移動距離Ｄ１を設定する。移動距離Ｄ１は、初期状態における移動体３と側壁２２との間の距離Ｄ０（図３）よりも短い値に設定される。これにより移動体３が側壁２２に当接する前に、基体２が床面２００上を滑り始め、移動体３が側壁２２に当接することによる衝撃の発生を防止することができる。

最後に、予め定めた高さＨを有する粘弾性体５に最大荷重Ｗ２が作用したときに、粘弾性体５が所定量Ｄ１だけ変位するとしたときの粘弾性体５のせん断面積を算出する。このせん断面積を、ラック１００の底面に取り付けられる免震装置１の数（６個）および免震装置１の１つ当たりの粘弾性体５の数（４個）で除算し、単一の粘弾性体５のせん断面積Ｓを算出する。このせん断面積Ｓから粘弾性体５の長さＬと幅Ｗを算出する。例えば長さＬと幅Ｗが所定の比率となるように、長さＬと幅Ｗを算出する。あるいは、長さＬと幅Ｗのいずれか一方を先に定め、せん断面積Ｓをその長さＬまたは幅Ｗで除算して、残りの幅Ｗまたは長さＬを求める。なお、予め高さＨを定めるのではなく、長さＬを定め、上述したのと同様にして、残りの高さＨと幅Ｗを求めるようにしてもよい。予め幅Ｗを定め、残りの高さＨと長さＬを求めるようにしてもよい。

以上の粘弾性体５の設定によれば、移動体３が摺動動作により基体２の端面に当接する前に、基体２が床面２００を滑り始める。したがって、移動体３が基体２に接触してラック１００に衝撃が発生することを防止でき、ラック１００の揺れを効果的に抑えることができる。

本発明の実施形態に係る免震装置１の性能評価のため、振動試験を行った。以下、この点について説明する。振動試験は、振動台の上面に、免震装置１を介してラック１００を載置して行った（試験例）。比較のため、免震装置１を介さずにラック１００を載置した場合についても同様に振動試験を行った（比較例）。ラック１００は、岡村製作所製ＧＳシリーズ（品番ＧＳＢ６ＶＤＥ−Ｚ２６９）を用いた。ラック１００には、水を充填したペットボトルを３００本陳列し、ラック１００の自重を、積載荷重６００ｋｇに設定した。

振動台としては以下のものを使用した。
地震波最大加振力：６００ｋｇ、最大振幅：±１５０ｍｍ、最大速度：８０ｃｍ／ｓ、無負荷最大加速度：１．２Ｇ、加振周波数範囲：０．１〜１００Ｈｚ、最大搭載重量：４０００ｋｇ、振動台寸法：２ｍ×２ｍ
振動台の入力加速度は、日本建築センター模擬波（基盤波）ＢＣＪ−Ｌ１、およびＢＣＪ−Ｌ２、１９９５年に観測された阪神・淡路大震災、神戸海洋気象台ＮＳ波の地震波に相当する波であり、ラック１００の頂部の最大加速度（応答加速度）を検出装置により検出した。

図９は、試験結果を示す図である。本実施形態に係る免震装置１を用いた試験例においては、ラック１００の頂部の最大加速度は、波の位相特性によって多少バラツキがあるものの、入力加速度３００ｇａｌ程度を振動台に入力した場合で、免震装置１なしの比較例に対し、約４０％程度低減された。また、比較例においてはペットボトルが１００本程度落下したが、試験例においてはペットボトルの落下はなかった。

本発明の実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）免震装置１は、床面２００上に載置される基体２と、ラック１００の底面に取り付けられ、基体２の上面に沿って移動可能に載置された移動体３と、基体２に下端部が固定され、移動体３と一体に移動する蓋体４に上端部が固定された粘弾性体５とを備える。このため、地震の発生時には、粘弾性体５がせん断変形しながら基体２の上面２０を移動体３が摺動し、粘弾性体５により振動エネルギーを吸収することができる。したがって、移動体３の安定した摺動動作が可能であり、移動体３の端面が基体２に当接した際の衝撃も小さく、免震装置１００の挙動が安定する。また、粘弾性体５により移動体３に復元力を発揮させるので、基体２の上面２０（接触面７）を凹状に形成してラック１００の自重によって移動体３を基体２の中心に移動させるものに比べ、低コストで免震装置１を構成することができる。

（２）移動体３がロッド３２を一体に有し、ロッド３２に設けられたねじ部３２ａを介して移動体３をラック１００の底面に取り付けるようにした。これにより免震装置１のラック１００への取り付けおよびラック１００の高さ調整が容易である。すなわち、ロッド３２を回転させてラック底面へのロッド３２のねじ込み量を調整するだけで、ラック１００の床面２００からの高さを容易に調整することができる。

（３）基体２に対向して蓋体４を配置するとともに、蓋体４の中央部の貫通孔４１に移動体３のロッド３２を挿入して、移動体３と一体に移動可能に蓋体４を形成し、蓋体４に粘弾性体５の上面を接合するようにした。このように基体２に対向して移動体３と一体に水平方向に移動可能に蓋体４を設けたことにより、免震装置１の内部へのごみの侵入を防止し、移動体３の接触面７に外部からのごみが付着することを防止できる。

（４）移動体３にラック１００の自重が作用した状態における移動体３と基体２との接触面７における摩擦係数μ２が、基体２と底面２００との接触面６における摩擦係数μ１よりも小さくなるようにした。これにより地震発生時には、接触面６における基体２の摺動動作よりも接触面７における移動体３の摺動動作が促進され、基体２が床面２００上を移動することなく、移動体３が基体２の上面２０を移動する。したがって、地震発生の前後において基体２の位置は変化せず、移動体３の復帰動作後のラック１００の位置を一定に保つことができる。

（５）基体２の底面に第１摩擦材２５を貼付するようにしたので、接触面６における摩擦係数μ１の調整が容易である。また、移動体３の底面に第２摩擦材３４を貼付するようにしたので、接触面７における摩擦係数μ２の調整も容易である。

（６）粘弾性体５を鉛直方向に延設するので、移動体３が基体２に対し水平方向に相対移動した際に粘弾性体５がせん断変形し、振動エネルギーを効率よく吸収することができる。

（７）初期状態における移動体３の位置を中心として粘弾性体５を周方向に複数設けるようにしたので、個々の粘弾性体５の構成を簡素化できる。また、粘弾性体５の個数を変更することで、粘弾性体５の全体の断面積を調整することができ、粘弾性体５に所定荷重Ｗ２が作用したときに基体２が滑り動作を開始するような仕様に、免震装置１を容易に設定することができる。

（８）移動体３の端面が側壁２２に当接することで、基体２に対する移動体３の相対移動を制限するようにしたので、粘弾性体５の変位量が制限され、粘弾性体５の破断を防止できる。

（９）基体２の上部プレート２３の下方に凹空間２４を形成したので、移動体３は上部プレート２３と干渉することなく、凹空間２４内に移動する。したがって、基体２を大型化することなく、移動体３の移動範囲を広くすることができる。

なお、床面２００上に載置される基体２の構成は上述したものに限らない。また、基体２の上面２０に載置されて、基体２の上面２０に沿って移動可能とするのであれば、ラック１００に取り付けられ、ラック１００の自重が作用する移動体３の構成も上述したものに限らない。

図１０は、本発明の他の実施形態に係る免震装置１Ａの構成を示す斜視図であり、図１１は、図１０の要部断面図である。なお、図１０，１１において、図３，４と同一の部位には同一の符号を付している。図１０，１１に示すように、蓋体４の貫通孔４１を貫通するロッド３２の外周面には、全長にわたってねじ部３２が設けられ、ロッド３２の下端部には円錐台形状の台形部３６が一体に設けられている。台形部３６の上端面の外径はロッド３２の外径と等しく、台形部３６の下端面の外径はロッド３２の外径よりも大きい。台形部３６の底面には第２摩擦材３４が貼付されている。

ロッド３２のねじ部３２ａには、ナット３７が螺合されている。ナット３７と台形部３６との間には、高さ調整用の第１ワッシャー３８１、第２ワッシャー３８２および第３ワッシャー３８３からなるワッシャー群３８が介装されている。ナット３７は、ワッシャー群３８を締結した状態で、接着剤によりロッド３２の外周面に固定され、台形部３６とロッド３２とワッシャー群３８とナット３７とは一体化されている。

ねじ部３２ａに一対のナット３７を螺合し、ダブルナットによりワッシャー群３８を締結してもよい。この場合には、ナット３７を接着剤で固定する必要がない。ただし、ダブルナットにすると、ナット３７の上方のねじ部３２ａの長さが短くなる。したがって、ラック１００の高さの調整代を大きくするためには、単一のナット３７を用いることが好ましい。

第１ワッシャー３８１は、台形部３６の側面（テーパ面）に当接してワッシャー群３８のうち最下部に配置されている。第２ワッシャー３８２は第１ワッシャー３８１の上方に、さらに第３ワッシャー３８３は第２ワッシャー３８２の上方に積み重ねられている。第１ワッシャー３８１の外径と第３ワッシャー３８３の外径は互いにほぼ等しく、これらは貫通孔４１よりも小径かつ台形部３６の下端部の外径よりも小径である。一方、第２ワッシャー３８２の外径は貫通孔４１の外径よりも大きく、第２ワッシャー３８２は移動体３の抜け止めとして機能している。

第１ワッシャー３８１は、第２ワッシャー３８２の高さを調整するために設けられている。すなわち、第２ワッシャー３８２が基体２の側壁２２の上端面よりも上方かつ蓋体４の下端面よりも下方に位置するように複数枚（図では２枚）の第１ワッシャー３８１が設けられている。これにより、移動体３の摺動時に、第２ワッシャー３８２が基体２および蓋体４に接触することを防止でき、移動体３の移動範囲を狭めることがない。

第３ワッシャー３８３は、ナット３７の高さを調整するために設けられている。すなわち、ナット３７を締結し、かつ、第２摩擦材３４が基体２の上面２０に接触した状態において、ナット３７の底面が蓋体４の上面よりも上方に位置するように複数枚（図では５枚）の第３ワッシャー３８３が設けられている。複数枚の第３ワッシャー３８３は円筒面を形成する。これにより移動体３の摺動時に、蓋部４の貫通孔４１と第３ワッシャー３８３の円筒面とが当接し、貫通孔４１に発生する応力を低減することができる。なお、第１ワッシャー３８１、第２ワッシャー３８２、第３ワッシャー３８３の枚数は上述したものに限らない。

図１０，１１の免震装置１Ａをラック１００（図１）の底面に取り付けて床面２００からラック１００を支持した状態で、床面２００からのラック１００の高さを変更する場合には、ナット３７の外周の工具係合部３７ａ、すなわち互いに平行なナット３７の二側面に工具を係合し、ロッド３２を回転させる。この場合、移動体３は、蓋体４とは別体に設けられているため、基体２に対し相対回転可能であり、これにより粘弾性体５のねじれを防止することができる。すなわち、仮に移動体３と蓋体４とが一体に設けられていると、ロッド３２の回転力が蓋体４を介して粘弾性体５に作用する。このとき、基体２の回転は床面２００との間の摩擦力により妨げられるため、粘弾性体５にねじれが生じ、粘弾性体５が破損するおそれがある。これに対し、移動体３が蓋体４に対して相対回転可能に設けられていると、ロッド３２の回転力が蓋体４に伝達されず、粘弾性体５のねじれを防止することができ、粘弾性体５が良好な振動減衰機能を発揮することができる。

図１０，１１の免震装置１Ａを構成する基体２と蓋体４は、それぞれ硬質の樹脂材により形成されている。基体２は、円形状の底部プレート部２１と、底部プレート２１の上面に立設された側壁２２とを一体に有する。図１１に示すように、底部プレート２１は上面に所定深さの円形状の凹部２１ａを有し、凹部２１ａの周面が台形部３６の移動を制限するストッパーとして機能する。側壁２２は、凹部２１ａの周面から高さ方向に段差なく立設されている。蓋体４は、全体が傘状に形成され（図１１の点線）、蓋体４の下面の周方向一部に、粘弾性体５の上面が接着される水平部４２が形成されている。

図１２は、免震装置１Ａを構成する基体２および粘弾性体５の平面図である。図１２に示すように、粘弾性体５は周方向等間隔に複数（図では３個）設けられ、隣り合う粘弾性体５，５の間に側壁２２が形成されている。したがって、図１１，１２に示すように、粘弾性体５は、側壁２２の上面ではなく、底部プレート２１の上面に設けられ、これにより免震装置１Ａの高さ（基体２から蓋体４までの高さ）を低減することができる。

また、隣り合う粘弾性体５，５の間に、底部プレート２１から側壁２２を突設しているので、隣り合う粘弾性体５，５の間が底部プレート２１で塞がれ、免震装置１Ａ内へのごみの侵入を抑制することができる。なお、底部プレート２１の上面から側壁２２（突起部）を突設する代わりに、あるいはこれに加え、隣り合う粘弾性体５，５の間に、蓋体４の下面から突起部を突設するようにしてもよい。

図１０，１１に示すように、側壁２２の外周面２２ａは、高さ方向にテーパ状に形成され、側壁２２の上端面の最外径部が底部プレート２１の外周面よりも径方向内側に位置する。これにより地震発生時に例えば蓋体４が図１１の矢印Ａ方向に変位した際に、蓋体４の下面（図１１の点線）と側壁２２の上端部との接触を避けることができ、ショックを低減できる。

側壁２２の周方向端面２２ｂは、上方にかけて側壁の周方向の長さが短くなるように、テーパ状に形成されている。これにより基体２に対して蓋体４が変位した際に、粘弾性体５の周方向端面５ａと側壁２２の周方向端面２２ｂとの接触を避けることができ、粘弾性体５が良好な減衰性能を発揮することができる。

図１３は、本発明のさらに他の実施形態に係る免震装置１Ｂの構成を示す斜視図であり、図１４は、図１３の要部断面図である。なお、図１３，１４において、図１０，１１と同一の部位には同一の符号を付している。図１３，１４が図１１，１２と異なるのは移動体３の構成である。すなわち、図１３，１４に示すように、移動体３は、第２摩擦材３４を介して基部２の上面２０に載置される滑り部３８と、滑り部３８の周縁部から径方向外側に延在する蓋部３９とを有する一方、ラック１００の底面に取り付けられるロッド３２を有していない。

蓋部３９の底面には粘弾性体５の上端面が接着され、蓋部３９は蓋体４（図１１，１２）の機能を兼ねている。滑り部３８の上面中央部には、所定深さの凹部３８ａが設けられ、凹部３８ａがラック１００の脚１１０を受容している。このような免震装置１Ｂにおいては、ラック１００の脚１１０を単に滑り部３８の凹部３８ａに挿入するだけでよいため、免震装置１Ｂの装着が容易である。なお、凹部３８ａ（受容部）の形状は、ラック１００の脚１１０の形状に応じて適宜変更することができる。したがって、ラック１００の脚１１０を受容する受容部の構成は上述したものに限らない。

上記実施形態では、粘弾性体５の上端面を蓋体４に接合するようにしたが、蓋体４を介さずに、粘弾性体５を直接ラック１００の底面に接合するようにしてもよい。この場合には、蓋体４を省略することができる。粘弾性体５の上下端面に接着面を形成したが、粘弾性体５の取付方式は接着に限らない。粘弾性体５を周方向に複数設けるようにしたが、粘弾性体５の形状は上述したものに限らない。例えば粘弾性５を円環状に形成してもよい。すなわち、基体２に固定される一端部と、ラック１００と一体に移動可能に設けられる他端部とを有するのであれば、粘弾性体５の構成はいかなるものでもよい。

上記実施形態では、基体２の底面に第１摩擦材２５を貼付し、移動体３の底面に第２摩擦材３４を貼付するようにしたが、これら摩擦材２５，３４を省略することもできる。底部プレート２１から立設した側壁２２または底部プレート２１に設けられた凹部２１ａによって移動体３の移動を制限するようにしたが、制限部の構成はこれに限らない。例えば底部プレート２１の上面に凸部を設け、移動体３の移動を制限するようにしてもよい。

上記実施形態では、免震装置１によりラック１００を床面２００から支持するようにした。免震装置１は粘弾性体５を有し、移動体３は安定した摺動および復帰動作をするため、商品の落下を防ぐ必要性の高い商品陳列用ラックに、免震装置１を特に好適に用いることができる。しかしながら、本発明の免震装置は、ラック１００に限らず、他の構造体を床面２００から支持する場合にも同様に適用することができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態および変形例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。すなわち、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。

１，１Ａ，１Ｂ 免震装置
２ 基体
３ 移動体
４ 蓋体
５ 粘弾性体
６，７ 接触面
２２ 側壁
２５ 第１摩擦材
３４ 第２摩擦材
μ１，μ２ 摩擦係数

Claims (12)

1. 床面から構造体を支持する免震装置であって、
   前記床面上に載置される基体と、
   前記基体の上面に、該上面に沿って移動可能に載置され、前記構造体の自重が作用する移動体と、
   前記基体に固定される一端部と、前記構造体と一体に移動可能に設けられる他端部とを有する粘弾性体とを備える免震装置。
2. 請求項１に記載の免震装置において、
   前記移動体は、前記構造体に取り付けられるねじ部を有する免震装置。
3. 請求項２に記載の免震装置において、
   前記移動体は、前記粘弾性体に対して相対回転可能に設けられている免震装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の免震装置において、
   前記基体に対向して配置され、前記粘弾性体の前記他端部が固定される蓋体であって、前記移動体に結合された蓋体をさらに備える免震装置。
5. 請求項４に記載の免震装置において、
   前記粘弾性体は、前記移動体を中心として周方向に複数設けられている免震装置。
6. 請求項５に記載の免震装置において、
   前記複数の粘弾性体の間に、前記基体または前記蓋体から突設された突起部を有する免震装置。
7. 請求項１に記載の免震装置において、
   前記移動体は、前記構造体の脚を受容する受容部を有する免震装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の免震装置において、
   前記構造体の自重が作用した状態における前記移動体と前記基体との接触面における摩擦係数が、前記基体と前記床面との接触面における摩擦係数よりも小さい免震装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の免震装置において、
   前記基体は、該基体の底面に装着された第１摩擦材を有する免震装置。
10. 請求項９に記載の免震装置において、
    前記移動体は、該移動体の底面に装着された第２摩擦材を有する免震装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の免震装置において、
    前記粘弾性体は、該粘弾性体に作用する振動をせん断変形によって減衰させる免震装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の免震装置において、
    前記基体は、前記移動体の移動を制限する制限部を有する免震装置。

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