JP3187226U - Seismic isolation device - Google Patents

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JP3187226U JP2013005141U JP2013005141U JP3187226U JP 3187226 U JP3187226 U JP 3187226U JP 2013005141 U JP2013005141 U JP 2013005141U JP 2013005141 U JP2013005141 U JP 2013005141U JP 3187226 U JP3187226 U JP 3187226U
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崇 舟木
禎昌 西山
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ヤクモ株式会社
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Abstract

【課題】搭載荷重に関係ない優れた免震性能、搭載荷重に比例した減衰機能、小さな地震動では免震装置の作動を防止するトリガー機能、地震終了時には元位置に復帰する復帰機能、更には、地震動発生時の装置自体の片揺れ防止機能を発揮する免震装置を提供する。
【解決手段】中央部が最低部分をなしその両側を対称形状の上昇傾斜面とした一対の下部レール2、2を平行配置に、かつ、上向きに突設した床面等に設置される基台1と、中央部が最高部分をなしその両側を対称形状の下降傾斜面とした一対の上部レール12、12を平行配置に、かつ、下向きで一対の下部レール2、2と直交する配置に突設し、基台1の上方でこの基台1と対向配置される被免震物載置用の架台と、基台1と架台との間で、一対の下部レール2、2、一対の上部レール12、12により囲まれる空間領域に配置される。ローラー支持軸枠体21とを有するものである。
【選択図】図1
[PROBLEMS] An excellent seismic isolation performance that is not related to the loading load, a damping function that is proportional to the loading load, a trigger function that prevents the seismic isolation device from operating in small earthquake motions, a return function that returns to the original position at the end of the earthquake, To provide a seismic isolation device that exhibits the function of preventing the device itself from shaking when earthquake motion occurs.
A base that is installed on a floor or the like in which a pair of lower rails 2 and 2 having the lowest part at the center and a symmetric rising slope on both sides are arranged in parallel and project upward. 1 and a pair of upper rails 12, 12 whose central part is the highest part and whose both sides are symmetrically descending inclined surfaces, are arranged in parallel, and are arranged downward and perpendicular to the pair of lower rails 2, 2. And a base for placing seismic isolation object placed above the base 1 and facing the base 1, and a pair of lower rails 2, 2 and a pair of upper parts between the base 1 and the base It is arranged in a space region surrounded by the rails 12 and 12. And a roller support shaft frame 21.
[Selection] Figure 1

Description

本考案は、免震装置に関するものであり、詳しくは、搭載荷重に関係ない優れた免震性能、搭載荷重に比例した減衰機能、小さな地震動では免震装置の作動を防止するトリガー機能、地震終了時には元位置に復帰する復帰機能、更には、装置自体の片揺れ防止機能を発揮することができる免震装置に関するものである。   The present invention relates to a seismic isolation device, and more specifically, excellent seismic isolation performance that is not related to mounting load, a damping function proportional to the mounting load, a trigger function that prevents the seismic isolation device from operating in small earthquake motions, and the end of an earthquake The present invention relates to a seismic isolation device that can sometimes exhibit a return function to return to the original position, and further a function of preventing the device itself from shaking.

従来、機械、設備、精密機器、美術彫刻物等の各種被免震物を地震動による損壊から防止するために各種の免震装置が開発されている。   Conventionally, various seismic isolation devices have been developed to prevent various seismic isolation objects such as machinery, equipment, precision equipment, art sculptures, etc. from being damaged by earthquake motion.

例えば、特許文献1には、支持体と被支持体間に介在して装着されて、前記支持体側に間隔をおいて平行に固設され振動域の中央部が最低部分をなす凹状の一対の下部レールと、前記下部レールに直交し前記被支持体H側に間隔をおいて平行に固設され振動域の中央部が最高部分をなす凹状の一対の上部レールと、前記各レールに各一対を組として装着され少なくとも片側にフランジが形成された8個の車輪及び該車輪を回動可能に軸支する車軸と、基準状態において前記各レールに囲繞された空間中央部に配設され平面視において直角に交差して十字形に延びた交差基部と該交差基部の先端側より軸芯が同一水平面上におかれて突設された4本の中心軸部とを有する結合部材6と、一対を間隔を保持して向合わせた支持材4組の車軸支持部とを包含し、前記支持材の中央部に前記中心軸部が回動可能に装着され、該支持材の両端部に前記車軸が該中心軸部の軸芯と平行して固着され、地震動により前記各車輪が前記各車軸回りに回動しつつ前記各レールに沿って転動し、前記車軸支持部は前記中心軸部軸芯回りに揺動可能とした構成からなる免震装置が提案されている。   For example, in Patent Document 1, a pair of concave shapes that are mounted between a support and a supported body, are fixed in parallel with a gap on the support side, and the central portion of the vibration region forms the lowest part. A lower rail, a pair of concave upper rails that are perpendicular to the lower rail and fixed in parallel to the supported body H and spaced apart from each other, and a central portion of the vibration region forms the highest part; 8 wheels having a flange formed on at least one side and an axle for pivotally supporting the wheels, and a central portion of the space surrounded by the rails in a reference state. A coupling member 6 having a cross base portion that intersects at right angles and extends in a cross shape, and four central shaft portions that project from the tip end side of the cross base portion on the same horizontal plane. Axle support parts of 4 sets of support materials that face each other while maintaining a gap The center shaft portion is rotatably mounted at the center portion of the support material, and the axles are fixed to both ends of the support material in parallel with the axis of the center shaft portion, and the earthquake motion causes the There has been proposed a seismic isolation device having a configuration in which each wheel rolls along each rail while rotating around each axle, and the axle support portion can swing around the central shaft axis. Yes.

しかし、この免震装置の場合、構成部品が多く複雑高価な構成であり、しかも、車輪を凹状のレール面に追従させるために、車軸支持部を中心軸部の軸芯回りに揺動可能な構成を採用しており、このため、地震動発生時において車軸支持部の中心軸部における軸芯回りの揺動による片揺れが発生するという問題を包含している。   However, in the case of this seismic isolation device, the number of components is complicated and expensive, and the axle support portion can be swung around the axis of the central shaft portion so that the wheel follows the concave rail surface. For this reason, there is a problem that a yaw due to a swing around the shaft center in the central shaft portion of the axle support portion occurs when an earthquake motion occurs.

特許第3233915号公報Japanese Patent No. 3233915

本考案が解決しようとする問題点は、搭載荷重に関係ない優れた免震性能、搭載荷重に比例した減衰機能、小さな地震動では免震装置の作動を防止するトリガー機能、地震終了時には元位置に復帰する復帰機能、更には、地震動発生時の装置自体の片揺れ防止機能を発揮し得るとともに、簡略構造でありながら薄型でコンパクトに構成でき、メンテナンスも不要で安価に製造することができるような免震装置が存在しない点である。   The problems to be solved by the present invention are excellent seismic isolation performance that is not related to the loading load, a damping function that is proportional to the loading load, a trigger function that prevents the seismic isolation device from operating in small earthquake motions, and the original position at the end of the earthquake. The return function to return, as well as the function of preventing the device itself from shaking when an earthquake motion occurs, can be configured thinly and compactly with a simple structure, and can be manufactured inexpensively without maintenance. There is no seismic isolation device.

本考案に係る免震装置は、中央部が最低部分をなしその両側を対称形状の上昇傾斜面とした一対の下部レールを平行配置に、かつ、上向きに突設した床面等に設置される基台と、中央部が最高部分をなしその両側を対称形状の下降傾斜面とした一対の上部レールを平行配置に、かつ、下向きで前記一対の下部レールと直交する配置に突設し、前記基台の上方でこの基台と対向配置される被免震物載置用の架台と、対向配置される前記基台と架台との間で、前記一対の下部レール、一対の上部レールにより囲まれる空間領域に配置されるとともに、一対の下部レールに沿う二片の外側に各々前記各下部レールのレール面に転接する複数のローラーを回転可能に軸支し、一対の上部レールに沿う他の二片の外側に各々前記上部レールのレール面に転接する複数のローラーを回転可能に軸支したローラー支持軸枠体と、を有し、各々前記下部レールと上部レールとの相互干渉を生じない範囲内で、下部レールに沿う方向の各ローラーのローラー支持軸枠体による軸支位置を架台側に接近させ、上部レールに沿う方向の各ローラーのローラー支持軸枠体による軸支位置を基台側に接近させた配置としたことを最も主要な特徴とする。   The seismic isolation device according to the present invention is installed on a floor surface or the like in which a pair of lower rails having a central part at the lowest part and symmetrically rising slopes on both sides are arranged in parallel and project upward. A base and a pair of upper rails whose center part is the highest part and whose both sides are symmetrically descending inclined surfaces are arranged in parallel and projecting downward and perpendicular to the pair of lower rails, A base for placing a seismic isolation object placed opposite to the base above the base, and the pair of lower rails and a pair of upper rails between the base and the base placed opposite to each other. And a plurality of rollers that are rotatably contacted with the rail surfaces of the lower rails on the outer sides of the two pieces along the pair of lower rails. On the rail surface of the upper rail each outside the two pieces A roller support shaft frame that rotatably supports a plurality of rollers in contact with each other, and each roller in a direction along the lower rail within a range in which mutual interference between the lower rail and the upper rail does not occur The main feature is that the shaft support position by the support shaft frame is made closer to the gantry side, and the shaft support position by the roller support shaft frame of each roller in the direction along the upper rail is made closer to the base side And

請求項1記載の考案によれば、中央部が最低部分をなしその両側を対称形状の上昇傾斜面とした一対の下部レールを平行配置に、かつ、上向きに突設した床面等に設置される基台と、中央部が最高部分をなしその両側を対称形状の下降傾斜面とした一対の上部レールを平行配置に、かつ、下向きで前記一対の下部レールと直交する配置に突設し、前記基台の上方でこの基台と対向配置される被免震物載置用の架台と、対向配置される前記基台と架台との間で、前記一対の下部レール、一対の上部レールにより囲まれる空間領域に配置されるとともに、一対の下部レールに沿う二片の外側に各々前記各下部レールのレール面に転接する複数のローラーを回転可能に軸支し、一対の上部レールに沿う他の二片の外側に各々前記上部レールのレール面に転接する複数のローラーを回転可能に軸支したローラー支持軸枠体と、を有し、各々前記下部レールと上部レールとの相互干渉を生じない範囲内で、下部レールに沿う方向の各ローラーのローラー支持軸枠体による軸支位置を架台側に接近させ、上部レールに沿う方向の各ローラーのローラー支持軸枠体による軸支位置を基台側に接近させた配置とした構成の基に、搭載荷重に関係ない優れた免震性能、搭載荷重に比例した減衰機能、小さな地震動では免震装置の作動を防止するトリガー機能、地震終了時には元位置に復帰する復帰機能、更には、地震動発生時の装置自体の片揺れ防止機能を発揮し得るとともに、簡略構造でありながら薄型でコンパクトに構成でき、メンテナンスも不要で安価に製造することができる免震装置を実現し、提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, a pair of lower rails having a central portion that forms the lowest portion and both sides thereof are symmetrically ascending inclined surfaces are arranged in parallel and on a floor surface or the like that protrudes upward. And a pair of upper rails whose center part is the highest part and whose both sides are symmetrically descending inclined surfaces are arranged in parallel and projecting downward and perpendicular to the pair of lower rails, A base for placing a seismic isolation object placed opposite to the base above the base, and the pair of lower rails and a pair of upper rails between the base and the base placed opposite to each other. A plurality of rollers that are arranged in the enclosed space region and that are in contact with the rail surface of each of the lower rails are rotatably supported on the outer sides of the two pieces along the pair of lower rails. Each of the upper rails on the outside of the two pieces Each of the rollers in a direction along the lower rail within a range in which mutual interference between the lower rail and the upper rail does not occur. Based on a configuration in which the shaft support position by the roller support shaft frame is made closer to the gantry side, and the shaft support position by the roller support shaft frame of each roller in the direction along the upper rail is made closer to the base side Excellent seismic isolation performance regardless of mounting load, damping function proportional to mounting load, trigger function to prevent operation of the seismic isolation device for small earthquake motion, return function to return to the original position at the end of the earthquake, and generation of earthquake motion In addition to being able to demonstrate the function of preventing the device itself from shaking at the same time, it has realized a seismic isolation device that is simple and can be configured thinly and compactly, requiring no maintenance and inexpensively. It is possible to provide.

請求項2記載の考案によれば、前記請求項1記載の考案と同様な構成で、かつ、支持軸枠本体を前記二片と直交する方向に貫通させた複数のローラー支持軸体の各端部に各々前記各下部レールのレール面に転接する複数のローラーを、摩擦減衰機能を発揮する軸受を介して回転可能に軸支し、一対の上部レールに沿う他の二片の外側において支持軸枠本体を前記他の二片と直交する方向に貫通させた複数のローラー支持軸体の各端部に各々前記上部レールのレール面に転接する複数のローラーを、摩擦減衰機能を発揮する軸受を介して回転可能に軸支した構成の基に、搭載荷重に関係ない優れた免震性能、搭載荷重に比例した減衰機能、小さな地震動では免震装置の作動を防止するトリガー機能、地震終了時には元位置に復帰する復帰機能、更には、地震動発生時の装置自体の片揺れ防止機能を発揮し得るとともに、簡略構造でありながら薄型でコンパクトに構成でき、メンテナンスも不要で安価に製造することができる免震装置を実現し、提供することができる。   According to the second aspect of the present invention, each end of the plurality of roller support shaft bodies having the same configuration as the first aspect of the invention and having the support shaft frame body penetrated in a direction orthogonal to the two pieces. A plurality of rollers, which are in rolling contact with the rail surfaces of the respective lower rails, are rotatably supported via bearings that exhibit a friction damping function, and are supported on the outer sides of the other two pieces along the pair of upper rails. A plurality of rollers that roll in contact with the rail surface of the upper rail at each end of a plurality of roller support shafts that penetrate the frame body in a direction perpendicular to the other two pieces, a bearing that exhibits a friction damping function Based on a structure that is pivotally supported via a shaft, it has excellent seismic isolation performance regardless of mounting load, a damping function proportional to the mounting load, a trigger function that prevents the seismic isolation device from operating when there is a small earthquake motion, Return function to return to position, In addition to being able to demonstrate the function of preventing the device itself from shaking when earthquake motion occurs, it has a simple structure and can be configured thinly and compactly, and it can be manufactured inexpensively without requiring maintenance. Can be provided.

請求項3記載の考案によれば、前記請求項2記載の考案と同様な構成で、かつ、前記各ローラーを3個ずつの構成とし、各3個ずつのローラーのうち中央のローラーのローラー径を大きく、両隣のローラーのローラー径を小さくした構成の基に、搭載荷重に関係ない優れた免震性能、搭載荷重に比例した減衰機能、小さな地震動では免震装置の作動を防止するトリガー機能、地震終了時には元位置に復帰する復帰機能、更には、片揺れ防止機能を発揮し得るとともに、簡略構造でありながら薄型でコンパクトに構成でき、メンテナンスも不要で安価に製造することができる免震装置を実現し、提供することができる。   According to the invention described in claim 3, the configuration is the same as that of the invention described in claim 2, and each of the rollers has a configuration of three, and the roller diameter of the center roller among the three rollers. Based on the configuration with a large roller diameter on both adjacent rollers, excellent seismic isolation performance regardless of the mounting load, a damping function proportional to the mounting load, a trigger function that prevents the seismic isolation device from operating in small earthquake motions, A seismic isolation device that can return to its original position at the end of an earthquake, and can prevent the yawing from shaking, and can be constructed thinly and compactly with a simple structure, requiring no maintenance and inexpensively. Can be realized and provided.

請求項4記載の考案によれば、前記請求項2記載の考案と同様な構成で、かつ、前記各ローラーを3個ずつの構成とし、各3個ずつのローラーのローラー径を同一とした構成の基に、搭載荷重に関係ない優れた免震性能、搭載荷重に比例した減衰機能、小さな地震動では免震装置の作動を防止するトリガー機能、地震終了時には元位置に復帰する復帰機能、更には、地震動発生時の装置自体の片揺れ防止機能を発揮し得るとともに、簡略構造でありながら薄型でコンパクトに構成でき、メンテナンスも不要で安価に製造することができる免震装置を実現し、提供することができる。   According to the invention described in claim 4, the configuration is the same as that of the invention described in claim 2, and each of the three rollers is configured to have the same roller diameter. Based on the above, excellent seismic isolation performance regardless of the loading load, a damping function proportional to the loading load, a trigger function that prevents the seismic isolation device from operating in small earthquake motions, a return function that returns to the original position at the end of the earthquake, and Realizes and provides a seismic isolation device that can demonstrate the function of preventing the device itself from shaking when earthquake motion occurs, and can be constructed thinly and compactly with a simple structure, requiring no maintenance, and inexpensively manufactured. be able to.

請求項5記載の考案によれば、請求項1乃至4のいずれかに記載の免震装置を、複数個連結構成として、上述した場合と同様な効果を発揮し、かつ、搭載荷重の一層大きい被免震物の水平二次元免震を行うことができる免震装置を実現し、提供することができる。   According to the invention described in claim 5, the seismic isolation device according to any one of claims 1 to 4 is configured as a plurality of connections and exhibits the same effect as described above, and has a larger mounting load. It is possible to realize and provide a seismic isolation device capable of performing horizontal two-dimensional seismic isolation of the seismic isolation object.

図1は本考案の実施例1に係る免震装置の上部レールを断面状態で示す概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing the upper rail of the seismic isolation device according to the first embodiment of the present invention in a cross-sectional state. 図2は本実施例1に係る免震装置の地震非発生時の状態を図1のA−A線断面として示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a state of the seismic isolation device according to the first embodiment when no earthquake occurs as a cross section taken along line AA in FIG. 1. 図3は本実施例1に係る免震装置の地震(X方向の地震動)発生時の状態を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the state of the seismic isolation device according to the first embodiment when an earthquake (X-direction ground motion) occurs. 図4は本実施例1に係る免震装置の地震非発生時の状態を図1のB−B線断面として示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a state of the seismic isolation device according to the first embodiment when no earthquake occurs as a cross section taken along line B-B in FIG. 1. 図5は本実施例1に係る免震装置の地震(Y方向の地震動)発生時の状態を示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a state of the seismic isolation device according to the first embodiment when an earthquake (Y-direction ground motion) occurs. 図6は図1中の破線で示す部分の一部断面を含む拡大説明図で、かつ、図7のC−D−E−F線概略断面図である。6 is an enlarged explanatory view including a partial cross section of a portion indicated by a broken line in FIG. 1, and is a schematic cross sectional view taken along the line C-D-E-F in FIG. 図7は本実施例1に係る免震装置におけるローラー支持軸枠体を図1の点線枠部に着目して示すX−X方向の概略側面図である。FIG. 7 is a schematic side view in the XX direction showing the roller support shaft frame body in the seismic isolation device according to the first embodiment, paying attention to the dotted line frame portion in FIG. 1. 図8は本実施例1に係る免震装置を単体構成で被免震物の免震を行う使用形態を示す概略平面図である。FIG. 8: is a schematic plan view which shows the usage pattern which performs the seismic isolation of the seismic isolation object by the unitary structure of the seismic isolation apparatus which concerns on this Example 1. FIG. 図9は本実施例1に係る免震装置4個連結構成で被免震物の免震を行う使用形態を示す概略平面図である。FIG. 9: is a schematic plan view which shows the usage pattern which performs the seismic isolation of a seismic isolation object with the 4 seismic isolation apparatus connection structure which concerns on the present Example 1. FIG. 図10は本考案の実施例2に係る免震装置を示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic sectional view showing a seismic isolation device according to Embodiment 2 of the present invention. 図11は本考案の実施例3に係る免震装置を示す概略断面図である。FIG. 11: is a schematic sectional drawing which shows the seismic isolation apparatus based on Example 3 of this invention.

本考案は、搭載荷重に関係ない優れた免震性能、搭載荷重に比例した減衰機能、小さな地震動では免震装置の作動を防止するトリガー機能、地震終了時には元位置に復帰する復帰機能、更には、地震動発生時の装置自体の片揺れ防止機能を発揮し得るとともに、簡略構造でありながら薄型でコンパクトに構成でき、メンテナンスも不要で安価に製造できるような免震装置を実現し提供するという目的を、中央部が最低部分をなしその両側を対称形状の上昇傾斜面とした一対の下部レールを平行配置に、かつ、上向きに突設した床面等に設置される基台と、中央部が最高部分をなしその両側を対称形状の下降傾斜面とした一対の上部レールを平行配置に、かつ、下向きで前記一対の下部レールと直交する配置に突設し、前記基台の上方でこの基台と対向配置される被免震物載置用の架台と、支持軸枠本体を具備し、対向配置される前記基台と架台との間で、前記一対の下部レール、一対の上部レールにより囲まれる空間領域に支持軸枠本体を配置するとともに、一対の下部レールに沿う二片の外側において支持軸枠本体を前記二片と直交する方向に貫通させた複数のローラー支持軸体の各端部に各々前記各下部レールのレール面に転接する複数のローラーを、摩擦減衰機能を発揮する軸受を介して回転可能に軸支し、一対の上部レールに沿う他の二片の外側において支持軸枠本体を前記他の二片と直交する方向に貫通させた複数のローラー支持軸体の各端部に各々前記上部レールのレール面に転接する複数のローラーを摩擦減衰機能を発揮する軸受を介して回転可能に軸支したローラー支持軸枠体と、を有し、各々前記下部レールと上部レールとの相互干渉を生じない範囲内で、下部レールに沿う方向の各ローラーの前記二片と直交する方向のローラー支持軸体による軸支位置を架台側に接近させ、上部レールに沿う方向の各ローラーの前記他の二片と直交する方向のローラー支持軸体による軸支位置を基台側に接近させた配置として、薄型構造とするとともに、 前記一対の下部レールの最低部分を中心とする対称形状により振り子の原理を応用した免震性能と、搭載荷重に比例した復帰機能と、各軸受による摩擦減衰機能と、前記各下部レールのレール面に転接する複数のローラーと各ローラー支持軸体との間の最大静止摩擦力、前記各上部レールのレール面に転接する複数のローラーと各ローラー支持軸体との間の最大静止摩擦力を利用したトリガー機能とを発揮させる構成により実現した。   The present invention has excellent seismic isolation performance that is not related to the loading load, a damping function proportional to the loading load, a trigger function that prevents the seismic isolation device from operating in small earthquake motions, a return function that returns to the original position when the earthquake ends, and The purpose is to realize and provide a seismic isolation device that can exert the function of preventing the device itself from shaking when earthquake motion occurs, can be configured thinly and compactly with a simple structure, and can be manufactured inexpensively without requiring maintenance. The base is the lowest part of the center and a pair of lower rails with symmetrically rising slopes on both sides of the base are installed in parallel and on the floor surface protruding upward, and the central part is A pair of upper rails having the highest portion and symmetrically descending inclined surfaces on both sides are arranged in parallel and projecting downward in a direction perpendicular to the pair of lower rails. A base for placing a seismic isolation object and a support shaft frame main body, which are opposed to each other, and surrounded by the pair of lower rails and a pair of upper rails between the base and the base that are opposed to each other. End portions of a plurality of roller support shaft bodies in which the support shaft frame main body is disposed in a space area and the support shaft frame main body is penetrated in a direction orthogonal to the two pieces outside the two pieces along the pair of lower rails. A plurality of rollers that are in rolling contact with the rail surfaces of the respective lower rails are rotatably supported via bearings that exhibit a friction damping function, and are supported on the outer sides of the other two pieces along the pair of upper rails. A plurality of rollers that are in rolling contact with the rail surface of the upper rail at each end of a plurality of roller support shafts that penetrate the main body in a direction perpendicular to the other two pieces, via bearings that exhibit a friction damping function Roller-supported roller A support shaft frame, and within a range in which mutual interference between the lower rail and the upper rail does not occur, the roller support shaft in a direction orthogonal to the two pieces of the rollers in the direction along the lower rail. A thin structure, with the shaft support position approaching the gantry side and the shaft support position by the roller support shaft body in the direction perpendicular to the other two pieces of each roller in the direction along the upper rail approaching the base side And a seismic isolation performance applying the principle of a pendulum by a symmetrical shape centered on the lowest part of the pair of lower rails, a return function proportional to the load, a friction damping function by each bearing, and each lower part Maximum static frictional force between a plurality of rollers that are in rolling contact with the rail surface of the rail and each roller support shaft body, maximum between a plurality of rollers that are in contact with the rail surface of each upper rail and each roller support shaft body It was realized by the configuration to exert a trigger function that uses stop frictional force.

以下、本考案の実施例に係る免震装置について、添付の図1乃至図11を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a seismic isolation device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

(実施例1)
図1乃至図9を参照して本考案の実施例1に係る免震装置51について説明する。
Example 1
With reference to FIG. 1 thru | or FIG. 9, the seismic isolation apparatus 51 which concerns on Example 1 of this invention is demonstrated.

本実施例1に係る免震装置51は、図1乃至図7に示すように、レール面の中央部が最低部分をなしその両側を対称形状の上昇傾斜面とした一対の下部レール2、2を平行配置に、かつ、上向きに突設した床面等に設置される例えば平面視正方形状の基台1と、レール面の中央部が最高部分をなしその両側を対称形状の下降傾斜面とした一対の上部レール12、12を平行配置に、かつ、上向きで前記一対の下部レール2、2と直交する配置に突設し、前記基台1の上方でこの基台1と対向配置される例えば平面視正方形状で被免震物52を載置するための架台11と、対向配置される前記基台1と架台11との間で、前記一対の下部レール2、2、一対の上部レール12、12により囲まれる空間領域に配置されるローラー支持軸枠体21と、を有している。   As shown in FIGS. 1 to 7, the seismic isolation device 51 according to the first embodiment includes a pair of lower rails 2, 2 in which the central portion of the rail surface is the lowest portion and both sides thereof are symmetrically inclined ascending surfaces. For example, a base 1 having a square shape in plan view, and the center part of the rail surface is the highest part, and both sides thereof are symmetrically inclined downward inclined surfaces. The pair of upper rails 12, 12 are arranged in parallel and projecting in an upward direction and orthogonal to the pair of lower rails 2, 2, and disposed above the base 1 so as to face the base 1. For example, a pair of lower rails 2 and 2 and a pair of upper rails between a gantry 11 for placing the seismic isolation object 52 in a square shape in plan view, and the base 1 and the gantry 11 arranged to face each other. 12 and 12 are roller support shaft frames 21 arranged in a space region surrounded by 12 and 12. , The has.

前記下部レール2を配置した方向をX−X方向、上部レール12を配置した方向をY−Y方向として以下の説明を行う。   The following description will be made assuming that the direction in which the lower rail 2 is disposed is the XX direction and the direction in which the upper rail 12 is disposed is the YY direction.

前記ローラー支持軸枠体21は、一対の下部レール2、2に沿う支持軸枠本体20の二つの片21a、21bの外側に各々前記各下部レール2、2のレール面に転接する片側3個ずつ合計6個のローラー群を回転可能に軸支し、また、一対の上部レール12、12に沿う他の二つの片21c、21dの外側に各々前記上部レール12、12のレール面に転接する片側3個ずつ合計6個のローラー群を回転可能に軸支している。
なお、前記支持軸枠本体20は、例えば平面視正方形状を呈しつつ例えば四角筒状に形成されている。
The roller support shaft frame 21 includes three pieces on one side which are in contact with the rail surfaces of the lower rails 2 and 2 on the outer sides of the two pieces 21a and 21b of the support shaft frame main body 20 along the pair of lower rails 2 and 2, respectively. A total of six roller groups are rotatably supported one by one, and are in contact with the rail surfaces of the upper rails 12 and 12 outside the other two pieces 21c and 21d along the pair of upper rails 12 and 12, respectively. A total of 6 roller groups, 3 on each side, are rotatably supported.
The support shaft frame main body 20 is formed in, for example, a square tube shape while exhibiting a square shape in plan view.

前記ローラー支持軸枠体21及び各ローラー群の構造について更に詳述する。   The structure of the roller support shaft frame 21 and each roller group will be further described in detail.

前記ローラー支持軸枠体21は、支持軸枠本体20を有し、この支持軸枠本体20には、この支持軸枠本体20内で前記下部レール2に添う方向に所定間隔で両端部にネジ部を有する3個のローラー支持軸体31a、31b、31cを配置し、3個のローラー支持軸体31a、31b、31cの一端側は各々片21aを貫通して外方に突出させ、また、他端側は各々片21bを貫通して外方に突出させている。   The roller support shaft frame body 21 has a support shaft frame body 20, and the support shaft frame body 20 is screwed at both ends at a predetermined interval in the direction along the lower rail 2 in the support shaft frame body 20. Three roller support shaft bodies 31a, 31b, 31c having a portion are arranged, and one end side of each of the three roller support shaft bodies 31a, 31b, 31c penetrates the piece 21a and protrudes outward. The other end side penetrates the piece 21b and protrudes outward.

前記3個のローラー支持軸体31a、31b、31cは、中央位置にローラー支持軸体31aを配置し、このローラー支持軸体31aの両隣にローラー支持軸体31b、31cを配置する構成として以下の説明を行う。   The three roller support shaft bodies 31a, 31b, 31c are arranged as follows. The roller support shaft body 31a is disposed at the center position, and the roller support shaft bodies 31b, 31c are disposed on both sides of the roller support shaft body 31a. Give an explanation.

そして、図示例の図2においては、各ローラー支持軸体31a、31b、31cにおける片21a、片21bの外側に突出させた部分には、例えば、図2に示すように、軸受33a、33b、33cを介して各々ローラー32a、32b、32cを片側3個ずつ合計6個構成で回転可能に軸支している。   In FIG. 2 of the illustrated example, the roller support shaft bodies 31a, 31b, 31c are protruded to the outside of the piece 21a, the piece 21b, for example, as shown in FIG. Each of the rollers 32a, 32b, 32c is rotatably supported by a configuration of three on one side through a total of six pieces through 33c.

また、中央位置のローラー支持軸体31aにより支持される中央の各ローラー32a、32aには、片21a、片21b側に位置する配置でフランジ32a1、32a1が設けられ、下部レール2との転接による走行安定性と片揺れ防止機能を確保するようにしている。   In addition, the center rollers 32a and 32a supported by the roller support shaft body 31a at the center position are provided with flanges 32a1 and 32a1 in an arrangement located on the side of the pieces 21a and 21b, and are in contact with the lower rail 2. It ensures the running stability and anti-rolling function.

更に、前記各ローラー支持軸体31a、31b、31cは、各ローラー32a、32b、32cを貫通して更に外方に突出され、これらの突出部分には間隔保持板34が嵌装されるとともに、各ローラー支持軸体31a、31b、31cの突出端側には各々ワッシャー35を介在しつつナット36が螺着されて、前記各ローラー支持軸体31a、31b、31cの突出端を一体的に保持し各ローラー支持軸体31a、31b、31cを固着するように構成している。   Furthermore, each roller support shaft body 31a, 31b, 31c penetrates each roller 32a, 32b, 32c and protrudes further outward, and a spacing plate 34 is fitted to these protruding portions, Nuts 36 are screwed onto the protruding end sides of the roller support shaft bodies 31a, 31b, and 31c with the washers 35 interposed therebetween to integrally hold the protruding ends of the roller support shaft bodies 31a, 31b, and 31c. Each roller support shaft body 31a, 31b, 31c is configured to be fixed.

更に、前記ローラー支持軸枠体21には、このローラー支持軸枠体21内で、前記上部レール12に添う方向に所定間隔で両端部にネジ部を有する3個のローラー支持軸体41a、41b、41cを配置し、3個のローラー支持軸体41a、41b、41cの一端側は各々片21cを貫通して外方に突出させて、また、他端側は各々片21dを貫通して外方に突出させている。   Further, the roller support shaft frame body 21 includes three roller support shaft bodies 41a and 41b having screw portions at both ends at predetermined intervals in the direction following the upper rail 12 in the roller support shaft frame body 21. , 41c, and one end side of each of the three roller support shafts 41a, 41b, 41c passes through the piece 21c and protrudes outward, and the other end side passes through the piece 21d and is outside. It protrudes in the direction.

3個のローラー支持軸体41a、41b、41cは、中央位置にローラー支持軸体41aを配置し、このローラー支持軸体41aの両隣にローラー支持軸体41b、41cを配置する構成として以下の説明を行う。   The three roller support shaft bodies 41a, 41b, and 41c are described below as a configuration in which the roller support shaft body 41a is disposed at the center position, and the roller support shaft bodies 41b and 41c are disposed on both sides of the roller support shaft body 41a. I do.

そして、各ローラー支持軸体41a、41b、41cにおける片21c、片21dの外側に突出させた部分には、軸受43a、43b、43cを介して各々ローラー42a、42b、42cを片側3個ずつ合計6個構成で回転可能に軸支している。   The roller support shaft bodies 41a, 41b, and 41c are respectively provided with three rollers 42a, 42b, and 42c on one side through bearings 43a, 43b, and 43c, respectively, at the portions protruding to the outside of the pieces 21c and 21d. It is pivotally supported in a 6-piece configuration.

また、中央位置のローラー支持軸体41aにより支持される中央の各ローラー42a、42aには、片21c、片21d側に位置する配置でフランジ42a1、42a1が設けられて、上部レール12との転接による走行安定性と片揺れ防止機能を確保するようにしている。
更に、前記各ローラー支持軸体41a、41b、41cは、各ローラー42a、42b、42cを貫通して更に外方に突出され、上述した場合と同様、これらの突出部分には間隔保持板44が嵌装されるとともに、各ローラー支持軸体41a、41b、41cの突出端側には各々ワッシャー45を介在しつつナット46が螺着されて、各ローラー支持軸体41a、41b、41cの突出端を一体的に保持し各ローラー支持軸体41a、41b、41cを固着するように構成している。
The central rollers 42a and 42a supported by the central roller support shaft body 41a are provided with flanges 42a1 and 42a1 so as to be positioned on the side of the pieces 21c and 21d. It ensures the running stability and anti-rolling function by contact.
Further, each of the roller support shaft bodies 41a, 41b, 41c passes through each of the rollers 42a, 42b, 42c and further protrudes outward. As in the case described above, the spacing holding plate 44 is provided on these protruding portions. The nuts 46 are screwed onto the protruding end sides of the roller support shaft bodies 41a, 41b, and 41c with the washers 45 interposed therebetween, so that the protruding ends of the roller support shaft bodies 41a, 41b, and 41c are inserted. The roller support shaft bodies 41a, 41b, 41c are fixedly held together.

上述したローラー支持軸枠体21におけるローラー支持軸体31a、31b、31c及び3個のローラー支持軸体41a、41b、41cの配置関係は、図2に示すように、ローラー支持軸体31a、31b、31cが上段で、ローラー支持軸体41a、41b、41cが下段となるように配置されており、これにより、前記下部レール2と上部レール12との相対的な移動時における相互干渉を生じない範囲内において、下部レール2に沿う方向の各ローラー32a、32b、32cのローラー支持軸枠体21による軸支位置を架台11側に接近させ、上部レール12に沿う方向の各ローラー42a、42b、42cのローラー支持軸枠体21による軸支位置を基台1側に接近させて、基台1と架台11との間隔を縮小し、免震装置51全体としての薄型化を実現している。また、ローラー42aは、フランジ42a1を有している。   As shown in FIG. 2, the roller support shaft bodies 31a, 31b, 31c and the three roller support shaft bodies 41a, 41b, 41c in the roller support shaft frame 21 are arranged as shown in FIG. , 31c is arranged at the upper stage, and the roller support shafts 41a, 41b, 41c are arranged at the lower stage, so that no mutual interference occurs when the lower rail 2 and the upper rail 12 are moved relative to each other. Within the range, the axial support positions of the rollers 32a, 32b, 32c in the direction along the lower rail 2 by the roller support shaft frame 21 are brought closer to the gantry 11 side, and the rollers 42a, 42b in the direction along the upper rail 12 are moved. 42c is moved closer to the base 1 side by the shaft support position by the roller support shaft frame 21 to reduce the distance between the base 1 and the gantry 11, and the seismic isolation device 51 It has achieved a reduction in thickness of as. The roller 42a has a flange 42a1.

また、前記ローラー32a、32b、32cのローラー径については、図2に示すように、中央部のローラー32aのローラー径を大きく、その両側のローラー32b、32cのローラー径は同一で、かつ、前記ローラー32aの場合よりも小径としている。   As for the roller diameters of the rollers 32a, 32b, and 32c, as shown in FIG. 2, the roller diameter of the central roller 32a is large, the roller diameters of the rollers 32b and 32c on both sides thereof are the same, and The diameter is smaller than that of the roller 32a.

次に、本考案の本実施例1に係る免震装置51の各種作用、効果について説明する。   Next, various actions and effects of the seismic isolation device 51 according to the first embodiment of the present invention will be described.

(免震装置51の免震性能)
本実施例1に係る免震装置51によれば、下部レール2、上部レール12として各々既述したような凹状の形状を選択することで、振り子(単振動の等速円運動)の応用によってこの免震装置51の固有振動数を自由に設計できる。
(Seismic isolation performance of the seismic isolation device 51)
According to the seismic isolation device 51 according to the first embodiment, by selecting the concave shapes as described above for the lower rail 2 and the upper rail 12, respectively, by applying a pendulum (single vibration constant velocity circular motion). The natural frequency of the seismic isolation device 51 can be designed freely.

すなわち、振り子の基本原理は、公知のように、固有振動数をf、周期をTとすると、固有振動数f=1/Tで表すことができる。   In other words, the basic principle of the pendulum can be expressed as natural frequency f = 1 / T, where f is the natural frequency and T is the period, as is well known.

ここで、周期Tは下記数1で表すことができる。   Here, the period T can be expressed by the following formula 1.

Figure 0003187226
Figure 0003187226

数1において、Lは等価振り子の長さ、gは重力加速度であり、これを免震装置51に適用した場合、搭載荷重P(被免震物52による荷重)に関係なく固有振動数f(周期T)が一定となり免震性能は極めて安定することになる。   In Equation 1, L is the length of the equivalent pendulum, and g is the gravitational acceleration. When this is applied to the seismic isolation device 51, the natural frequency f ( The period T) becomes constant and the seismic isolation performance is extremely stable.

これに対して、従来の免震装置によく用いられる滑り支承やリニアーガイド方式等を採用した場合、免震装置の地震時の動きは、直線運動のために、複数の引き戻しバネ等弾性部材を使用する必要があり、弾性部材の伸び縮みで固有振動数が変化し免震性能が安定せず、また、機構が複雑になってしまう。   On the other hand, when a sliding bearing or a linear guide system that is often used in conventional seismic isolation devices is adopted, the seismic isolation device's movement during an earthquake is caused by a plurality of elastic members such as pullback springs for linear motion. It is necessary to use it, the natural frequency changes due to the expansion and contraction of the elastic member, the seismic isolation performance is not stable, and the mechanism becomes complicated.

(本実施例1の免震装置51の復帰機能)
本実施例1の免震装置51においては、レール面の中央部が最低部分をなしその両側を上昇傾斜面とした一対の下部レール2、2と、レール面の中央部が最高部分をなしその両側を下降傾斜面とした一対の上部レール12、12とを採用している。
(Return function of the seismic isolation device 51 of the first embodiment)
In the seismic isolation device 51 of the first embodiment, a pair of lower rails 2 and 2 having a central portion of the rail surface forming the lowest portion and rising slopes on both sides thereof, and a central portion of the rail surface forming the highest portion. A pair of upper rails 12 and 12 having both sides inclined downward are employed.

したがて、地震動終了後において、前記下部レール2、2とローラー32a乃至32cとによって、図3に示すようにX方向に移動しずれた基台1と架台11との相対位置を図2に示す地震非発生時の位置にバネ等の引き戻す機構等を一切使用することなく自動的に復帰させることができる。   Therefore, after the end of the earthquake motion, the relative positions of the base 1 and the base 11 shifted in the X direction as shown in FIG. 3 by the lower rails 2 and 2 and the rollers 32a to 32c are shown in FIG. It is possible to automatically return to the position when the earthquake is not shown without using any mechanism for pulling back a spring or the like.

同様に、地震動終了後において、前記上部レール12、12とローラー42a乃至42cとによって、図5に示すようにY方向に移動しずれた基台1と架台11との相対位置を図4に示す地震非発生時の位置にバネ等の引き戻す機構等を一切使用することなく自動的に復帰させることができる。   Similarly, after the end of the earthquake motion, the relative positions of the base 1 and the base 11 shifted in the Y direction as shown in FIG. 5 by the upper rails 12 and 12 and the rollers 42a to 42c are shown in FIG. It is possible to automatically return to the position when the earthquake does not occur without using any mechanism such as a spring.

この場合、復帰力は搭載荷重Pに比例するので、図2又は図4に示すように、下部レール2は一番低い所、上部レール12は一番高い所に、前記中央のローラー32a又はローラー42aが最も安定した位置となるように復帰することになる。   In this case, since the return force is proportional to the load P, as shown in FIG. 2 or 4, the lower rail 2 is at the lowest place and the upper rail 12 is at the highest place, the central roller 32a or roller. It will return so that 42a may be in the most stable position.

このことは、免震装置51において、次の地震(余震を含む)に対して全移動ストロークを完全に確保する上で重要な機能となる。   This is an important function in the seismic isolation device 51 in order to completely secure the entire movement stroke for the next earthquake (including aftershocks).

これに対して、従来の免震装置によく用いられる直線移動の支承では、複数の引き戻しバネ等の弾性部材が必ず必要であり、コストアップとなり、また搭載荷重Pによって弾性部材を替えなければ復帰できなくなってしまう。   On the other hand, in a linear movement support often used in conventional seismic isolation devices, a plurality of elastic members such as pull-back springs are necessarily required, resulting in an increase in cost. It becomes impossible.

(本実施例1の免震装置51の減衰機能)
本実施例1の免震装置51においては、前記軸受33a、33b、33c又は軸受43a、43b、43cの材質、機構等を選択し摩擦係数を適切に選定することにより、前記ローラー32a乃至32cとローラー支持軸体31a乃至31cとの間、又は、前記ローラー42a乃至42cとローラー支持軸体41a乃至41cとの間で発生する摩擦力を調整して、この摩擦力を減衰力として有効に利用することで水平変位を抑制し長周期の地震動に対しでも効果的に減衰機能を発揮させつつ免震作用を発揮させることができる。
(Attenuation function of the seismic isolation device 51 of the first embodiment)
In the seismic isolation device 51 of the first embodiment, the materials of the bearings 33a, 33b, and 33c or the bearings 43a, 43b, and 43c, the mechanism, and the like are selected, and the friction coefficients are appropriately selected. The frictional force generated between the roller support shafts 31a to 31c or between the rollers 42a to 42c and the roller support shafts 41a to 41c is adjusted, and this frictional force is effectively used as a damping force. Therefore, it is possible to suppress the horizontal displacement and to exhibit the seismic isolation effect while effectively demonstrating the damping function even for long-period ground motion.

これに対して、従来の免震装置によく用いられるオイルダンパー等は、機構が複雑で減衰力は搭載荷重Pに比例しないため、搭載荷重Pが変動すればオイルダンパー等を交換することが必要となってしまう。   In contrast, oil dampers and the like often used in conventional seismic isolation devices have a complicated mechanism and the damping force is not proportional to the load P. Therefore, if the load P varies, it is necessary to replace the oil damper or the like. End up.

(本実施例1の免震装置51のトリガー機能)
一般に、摩擦ダンパーにおいて、摩擦係数としては、静止摩擦係数と動摩擦係数があり、この場合、最大静止摩擦力(静止摩擦係数×搭載荷重)は動摩擦力(動摩擦係数×搭載荷重)より大きいことが知られている。
(Trigger function of the seismic isolation device 51 of the first embodiment)
Generally, in a friction damper, there are a static friction coefficient and a dynamic friction coefficient as friction coefficients. In this case, it is known that the maximum static friction force (static friction coefficient x mounting load) is larger than the dynamic friction force (dynamic friction coefficient x mounting load). It has been.

本実施例1の搭載荷重Pが作用する免震装置51においては、前記ローラー32a乃至32cとローラー支持軸体31a乃至31cとの間、又は、前記ローラー42a乃至42cとローラー支持軸体41a乃至41cとの間における最大静止摩擦力より大きな地震動(振動)が生じるまでこの免震装置51が作動しない。
最大静止摩擦力より大きな地震動が作用したら動摩擦力になり、この段階から免震装置51が作動するトリガー機能を発揮させることができる。
この場合、動摩擦力は速度によらず一定で最大動摩擦力は無いのでスムーズに免震装置51が作動することになる。
In the seismic isolation device 51 on which the mounting load P of the first embodiment is applied, between the rollers 32a to 32c and the roller support shafts 31a to 31c, or between the rollers 42a to 42c and the roller support shafts 41a to 41c. The seismic isolation device 51 does not operate until an earthquake motion (vibration) greater than the maximum static frictional force between the two is generated.
When an earthquake motion larger than the maximum static friction force acts, it becomes a dynamic friction force, and from this stage, a trigger function for operating the seismic isolation device 51 can be exhibited.
In this case, since the dynamic friction force is constant regardless of the speed and there is no maximum dynamic friction force, the seismic isolation device 51 operates smoothly.

(本実施例1の免震装置51の薄型化、低コスト化)
本実施例1の免震装置51においては、多段積みレール構造でなく、上述したように、下部レール2に沿う方向の各ローラー32a、32b、32cのローラー支持軸枠体21による軸支位置を架台11側に接近させ、上部レール12に沿う方向の各ローラー42a、42b、42cのローラー支持軸枠体21による軸支位置を基台1側に接近させた構成としている。
(Thinning and cost reduction of the seismic isolation device 51 of the first embodiment)
In the seismic isolation device 51 of the first embodiment, as described above, the pivot support position by the roller support shaft frame 21 of each of the rollers 32a, 32b, and 32c in the direction along the lower rail 2 is not a multistage stacked rail structure. It is set as the structure which was made to approach the mount frame 11 side, and the axial support position by the roller support shaft frame 21 of each roller 42a, 42b, 42c of the direction along the upper rail 12 was made to approach the base 1 side.

これにより、免震装置51の薄型化を実現でき、更に、下部レール2に関係するX方向のローラー32a乃至32cが上位置、上部レール12に関係するY方向のローラー42a乃至42cが下位置になるように構成しているので、免震装置51自体の重心が下がり、超薄型化することができ地震動に対し安定してスムーズな免震性能を発揮させることができる。   As a result, the seismic isolation device 51 can be thinned, and the X-direction rollers 32a to 32c related to the lower rail 2 are in the upper position, and the Y-direction rollers 42a to 42c related to the upper rail 12 are in the lower position. Thus, the center of gravity of the seismic isolation device 51 itself is lowered, and it can be made ultra-thin, and stable and smooth seismic isolation performance can be exhibited against earthquake motion.

また、ローラー支持軸体31a乃至31c、ローラー支持軸体41a乃至41cがX、Y段違いになるため、これらローラー支持軸体ローラー支持軸体31a乃至31c、ローラー支持軸体41a乃至41cの直交構造の製作が簡単で低コスト化を実現できる。   In addition, since the roller support shaft bodies 31a to 31c and the roller support shaft bodies 41a to 41c are different in X and Y steps, the roller support shaft bodies 31a to 31c and the roller support shaft bodies 41a to 41c have an orthogonal structure. Easy to manufacture and low cost.

(本実施例1の免震装置51における下部レール2、上部レール12と搭載荷重Pとの関連)
地震非発生時状態では、図2に示すように、下部レール2の中央部付近において全ての下部のローラー32a乃至32cが下部のローラー32aを中央にして下部レール2のレール面に接触している(地震のない時は最も安定した状態で長期に保持される)。
(Relation between the lower rail 2 and the upper rail 12 and the mounting load P in the seismic isolation device 51 of the first embodiment)
In the non-earthquake state, as shown in FIG. 2, all the lower rollers 32 a to 32 c are in contact with the rail surface of the lower rail 2 with the lower roller 32 a at the center in the vicinity of the central portion of the lower rail 2. (When there is no earthquake, it is kept in the most stable state for a long time).

しかし、下部レール2の中央部は高さが一番低く、断面係数が一番小さく構造的に弱い箇所である。この中央部において、1点集中荷重として中央のローラー32aのみで荷重を受ければ、下部レール2の高さ寸法を大きくすれば強度的に解決するが免震装置51の高さが増大し(高くなり)コスト高アップを余儀なくされる。   However, the central portion of the lower rail 2 is the place where the height is the lowest and the section modulus is the smallest and structurally weak. In this central portion, if the load is received by only the central roller 32a as a one-point concentrated load, the height can be solved by increasing the height of the lower rail 2, but the height of the seismic isolation device 51 increases (higher It will be forced to increase the cost.

このため、本実施例1においては、下部レール2のレール面に転接するローラー数を増やし、下部レール2に1点集中荷重ではなく前記ロール32a乃至32cによる分散荷重を作用させる構造として、下部レール2の高さ寸法を低く抑え、この点からも低コスト化を実現している。   For this reason, in the first embodiment, the number of rollers that are in rolling contact with the rail surface of the lower rail 2 is increased, and the lower rail has a structure in which a distributed load by the rolls 32a to 32c is applied to the lower rail 2 instead of a single point concentrated load. The height dimension of 2 is kept low, and cost reduction is realized also from this point.

地震発生時状態では、長期応力(一般構造用鋼材SS400では、1600Kgf/cm)で、全て(片側3個ずつ)のローラー32a乃至32cが下部レール2と接触し搭載荷重Pを分散し長期的に安全な強度を確保するものである。 In the earthquake occurrence state, all (three on each side) rollers 32a to 32c come into contact with the lower rail 2 with long-term stress (1600Kgf / cm 2 for the general structural steel SS400) to disperse the loading load P, and long-term This ensures a safe strength.

搭載荷重Pに対応して、下部レール2の高さと分散荷重を作用させるためのローラー数の決定は簡単に算出できる。   Corresponding to the mounting load P, the determination of the height of the lower rail 2 and the number of rollers for applying the distributed load can be easily calculated.

一方、地震発生時作動状態では、図3に示すように、下部レール2が地震動で移動(X−X方向に最大移動状態)し、ローラー32a乃至32cのうちの中央ローラー32aと右側のローラー32bとで搭載荷重Pを分散して受ける。   On the other hand, in the operation state at the time of earthquake occurrence, as shown in FIG. 3, the lower rail 2 is moved by the earthquake motion (maximum movement state in the XX direction), and the central roller 32a and the right roller 32b among the rollers 32a to 32c. The load P is distributed and received.

このような地震発生時状態では、短期応力(一般構造用鋼材SS400では2400Kgf/cm)で長期応力の1.5倍であり、かつ、各ローラー32a乃至32cが下部レール2上で移動するほど下部レール2の高さが高くなり断面係数が大きくなる。 In such an earthquake occurrence state, the short-term stress (2400 Kgf / cm 2 in the general structural steel SS400) is 1.5 times the long-term stress, and the rollers 32 a to 32 c move on the lower rail 2. The height of the lower rail 2 increases and the section modulus increases.

ここで、一般的にレールの断面係数を考察すると、応力σは、断面係数をZ、曲げモーメントをMとすると、σ=M/Zで表すことができる。   Here, generally considering the section modulus of the rail, the stress σ can be expressed as σ = M / Z where the section modulus is Z and the bending moment is M.

矩形鋼材の断面係数Zは、板厚をb、高さをhとすると、関係式はZ=bh/6となり、断面係数Zは矩形鋼材の高さの二乗倍で増大する。 Section modulus Z of the rectangular steel, the plate thickness b, and the height is h, the relational expression is Z = bh 2/6, and the sectional factor Z increases with the square fold rectangular steel height.

したがって、下部レール2の強度を上げるためには、板厚bを厚くするよりも、高さhを大きく(高く)するほうが有効な手段と言える。但し、この場合、免震装置51の高さが増大(高くなり)する。   Therefore, in order to increase the strength of the lower rail 2, it can be said that it is more effective to increase (increase) the height h than to increase the plate thickness b. However, in this case, the height of the seismic isolation device 51 increases (becomes higher).

次に、地震発生時においては、下部レール2に対して搭載荷重Pを作用させるローラー数は地震非発生時より減少する(図3に示すようにローラー32a乃至32cのうちのローラー32cは下部レール2と非接触状態となる)。   Next, when an earthquake occurs, the number of rollers that apply the load P to the lower rail 2 is smaller than when no earthquake occurs (the roller 32c among the rollers 32a to 32c is lower rails as shown in FIG. 3). 2 and non-contact state).

地震時は短期応力で、短期応力は長期応力の1.5倍であり、また、前記ローラー32a乃至32cのうちのローラー32a、32bが下部レール2のレール面の高い位置に移動し、このときの断面係数が増大していることから、強度的に安定した免震装置51を実現することができる。   During the earthquake, the short-term stress is 1.5 times the long-term stress, and the rollers 32a and 32b among the rollers 32a to 32c move to a higher position on the rail surface of the lower rail 2, Therefore, the seismic isolation device 51 that is stable in strength can be realized.

以上の説明では、前記下部レール2と、前記ローラー32a乃至32cとの関連について主に説明したが、前記上部レール12と、前記ローラー42a乃至42cとの関連についても基本的に同様である。   In the above description, the relationship between the lower rail 2 and the rollers 32a to 32c has been mainly described, but the relationship between the upper rail 12 and the rollers 42a to 42c is basically the same.

すなわち、地震非発生時状態では、図4に示すように、上部レール12の中央部付近において全てのローラー42a乃至42cがローラー42aを中央にして上部レール12のレール面に接触している(地震のない時は最も安定した状態で長期に保持される)。   That is, when no earthquake occurs, as shown in FIG. 4, all the rollers 42 a to 42 c are in contact with the rail surface of the upper rail 12 with the roller 42 a at the center near the center of the upper rail 12 (earthquake). When there is no, it is kept in the most stable state for a long time).

一方、地震発生時状態では、図5に示すように、上部レール12が地震動で移動(Y−Y方向に最大移動状態)し、ローラー42a乃至42cのうちの中央のローラー42aと図5において下側のローラー42bとで搭載荷重Pを分散して受ける。   On the other hand, in the earthquake occurrence state, as shown in FIG. 5, the upper rail 12 is moved by the earthquake motion (maximum movement state in the Y-Y direction), and the lower roller 42a to 42c and the center roller 42a in FIG. The mounting load P is distributed and received by the side roller 42b.

このような上部レール12と、ローラー42a乃至42cとの関連により、Y−Y方向の地震動に関して、上述した場合と同様な作用、効果を発揮させることができる。   Due to the relationship between the upper rail 12 and the rollers 42a to 42c, the same actions and effects as those described above can be exhibited with respect to the earthquake motion in the Y-Y direction.

本実施例1の免震装置51によれば、X−X方向、Y−Y方向いずれの方向の地震動が入力しても、X方向の各ローラー32a乃至32c、Y方向の各ローラー42a乃至42cが、各々下部レール2、上部レール12のレール面に転接しつつ回転することで架台11は略静止状態を維持しつつ被免震物52に対する優れた免震機能を発揮させることができる。   According to the seismic isolation device 51 of the first embodiment, the X-direction rollers 32a to 32c and the Y-direction rollers 42a to 42c are input regardless of the seismic motion in the X-X direction or the Y-Y direction. However, the gantry 11 can exhibit an excellent seismic isolation function for the seismic isolation object 52 while maintaining a substantially stationary state by rotating while being in rolling contact with the rail surfaces of the lower rail 2 and the upper rail 12.

(本実施例1の免震装置51の片揺れ防止機能)
本実施例1の免震装置51によれば、X方向の各ローラー32aのフランジ32a1、Y方向の各ローラー42aのフランジ42a1が、各々前記一対の下部レール2、一対の上部レール12のレール側面の内側で各々転接しつつ回転すること、複数の各ローラーがレール面に各々転接しつつ回転すること、また、図9に示すように、免震装置51を4連結する構成とすることで、免震装置51自体の片揺れ(ヨーイング)の発生をほぼ防止することが可能となる。
(An anti-shake function of the seismic isolation device 51 of the first embodiment)
According to the seismic isolation device 51 of the first embodiment, the flange 32a1 of each roller 32a in the X direction and the flange 42a1 of each roller 42a in the Y direction are the rail side surfaces of the pair of lower rails 2 and the pair of upper rails 12, respectively. By rotating while rolling each inside, a plurality of rollers each rotating while rolling on the rail surface, and, as shown in FIG. It is possible to substantially prevent occurrence of yaw of the seismic isolation device 51 itself.

図8は本実施例1に係る免震装置51の単体構成を示し、図9は本実施例1に係る免震装置51を例えば4個連結構成した状態の使用形態を示すものである。   FIG. 8 shows a single configuration of the seismic isolation device 51 according to the first embodiment, and FIG. 9 shows a usage form in a state where, for example, four seismic isolation devices 51 according to the first embodiment are connected.

以上説明した本実施例1によれば、搭載荷重Pに関係ない優れた免震性能、地震終了時の元位置に復帰する復帰機能、搭載荷重Pに比例した減衰機能、小さな地震動では作動を防止するトリガー機能、地震動発生時の装置自体の片揺れ防止機能を発揮し得るとともに、簡略構造でありながら薄型でコンパクトに構成でき、メンテナンスも不要で安価に製造することができる免震装置51を実現し提供することができる。   According to the first embodiment described above, excellent seismic isolation performance that is not related to the load P, a return function that returns to the original position at the end of the earthquake, a damping function that is proportional to the load P, and prevents operation in small earthquake motions. Realizing the seismic isolation device 51 that can demonstrate the trigger function to prevent the device from shaking when the seismic motion occurs, and can be constructed thinly and compactly with a simple structure, requiring no maintenance and inexpensively. Can be provided.

(実施例2)
次に、図10を参照して本考案の実施例2に係る免震装置51Aについて説明する。
(Example 2)
Next, a seismic isolation device 51A according to Example 2 of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例2に係る免震装置51Aは、実施例1に係る免震装置51の場合と構成は略同様であるが、X方向の各ローラー32a乃至32cの各ローラー径、Y方向の各ローラー42a乃至42cの各ローラー径をいずれも同一径としたものである。   The seismic isolation device 51A according to the second embodiment has substantially the same configuration as that of the seismic isolation device 51 according to the first embodiment, but the roller diameters of the rollers 32a to 32c in the X direction and the rollers in the Y direction. Each of the roller diameters 42a to 42c is the same diameter.

本実施例2に係る免震装置51Aによっても、実施例1に係る免震装置51の場合と同様な作用、効果を発揮させることができる。   Also with the seismic isolation device 51A according to the second embodiment, the same actions and effects as those of the seismic isolation device 51 according to the first embodiment can be exhibited.

(実施例3)
次に、図11を参照して本考案の実施例2に係る免震装置51Bについて説明する。
(Example 3)
Next, with reference to FIG. 11, the seismic isolation apparatus 51B which concerns on Example 2 of this invention is demonstrated.

本実施例3に係る免震装置51Bは、実施例1に係る免震装置51の場合と構成は略同様であるが、X方向の各ローラー32a乃至32cに加えて更に2個のローラー32d、32eを付加しローラー5連構成とし、また、Y方向の各ローラー42a乃至42cに加えて、更に2個のローラー42d、42eを付加しローラー5連構成としたことが特徴である。   The seismic isolation device 51B according to the third embodiment has substantially the same configuration as that of the seismic isolation device 51 according to the first embodiment, but in addition to the rollers 32a to 32c in the X direction, two rollers 32d, 32e is added to form a five-roller structure, and in addition to the Y-direction rollers 42a to 42c, two rollers 42d and 42e are further added to form a five-roller structure.

本実施例3に係る免震装置51Bによれば、実施例1に係る免震装置51の場合と同様な作用、効果を発揮させることができるとともに、X方向、Y方向のローラー数を増加したことにより、搭載荷重Pをより分散することができ、一層安全な強度を確保した免震装置51Bを提供することができる。   According to the seismic isolation device 51B according to the third embodiment, the same actions and effects as those of the seismic isolation device 51 according to the first embodiment can be exhibited, and the number of rollers in the X direction and the Y direction is increased. Thus, it is possible to provide the seismic isolation device 51 </ b> B that can disperse the load P more and secure a safer strength.

X方向、Y方向のローラー数やローラーの径は、上述した場合の他、更に多数のローラーの連設構成とすることができ、特に限定するものではない。本考案においては、X方向、Y方向のローラー数やローラーの径、そして、連結する免震装置51の個数を自在に変えて実施できることは勿論である。   The number of rollers in the X direction and the Y direction and the diameter of the rollers are not particularly limited, and may be a continuous arrangement of a large number of rollers in addition to the case described above. In the present invention, it goes without saying that the number of rollers in the X direction and the Y direction, the diameter of the rollers, and the number of seismic isolation devices 51 to be connected can be freely changed.

本考案は、各種機械、設備、精密機器、美術彫刻物等のような各種被免震物用の水平二次元免震用として広範に利用できる。   The present invention can be widely used for horizontal two-dimensional seismic isolation for various seismic isolation objects such as various machines, equipment, precision instruments, art sculptures, and the like.

1 基台
2 下部レール
11 架台
12 上部レール
20 支持軸枠本体
21 ローラー支持軸枠体
21a 片
21b 片
21c 片
21d 片
31a ローラー支持軸体
31b ローラー支持軸体
31c ローラー支持軸体
32a ローラー
32a1 フランジ
32b ローラー
32c ローラー
32d ローラー
32e ローラー
33a、33b、33c 軸受
34 間隔保持板
35 ワッシャー
36 ナット
41a ローラー支持軸体
41b ローラー支持軸体
41c ローラー支持軸体
42a ローラー
42a1 フランジ
42b ローラー
42c ローラー
42d ローラー
42e ローラー
43a、43b、43c 軸受
44 間隔保持板
45 ワッシャー
46 ナット
51 免震装置
51A 免震装置
51B 免震装置
52 被免震物
P 搭載荷重
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Lower rail 11 Base 12 Upper rail 20 Support shaft frame main body 21 Roller support shaft frame body 21a Piece 21b Piece 21c Piece 21d Piece 31a Roller support shaft body 31b Roller support shaft body 31c Roller support shaft body 32a Roller 32a1 Flange 32b Roller 32c Roller 32d Roller 32e Roller 33a, 33b, 33c Bearing 34 Spacing retaining plate 35 Washer 36 Nut 41a Roller support shaft body 41b Roller support shaft body 41c Roller support shaft body 42a Roller 42a1 Flange 42b Roller 42c Roller 42d Roller 42e Roller 42e Roller 42e 43b, 43c Bearing 44 Spacing plate 45 Washer 46 Nut 51 Seismic isolation device 51A Seismic isolation device 51B Seismic isolation device 52 Seismic isolation object P Load

Claims (5)

中央部が最低部分をなしその両側を対称形状の上昇傾斜面とした一対の下部レールを平行配置に、かつ、上向きに突設した床面等に設置される基台と、
中央部が最高部分をなしその両側を対称形状の下降傾斜面とした一対の上部レールを平行配置に、かつ、下向きで前記一対の下部レールと直交する配置に突設し、前記基台の上方でこの基台と対向配置される被免震物載置用の架台と、
前記対向配置される基台と架台との間で、前記一対の下部レール、一対の上部レールにより囲まれる空間領域に配置されるとともに、一対の下部レールに沿う二片の外側に各々前記各下部レールのレール面に転接する複数のローラーを回転可能に軸支し、一対の上部レールに沿う他の二片の外側に各々前記上部レールのレール面に転接する複数のローラーを回転可能に軸支したローラー支持軸枠体と、
を有し、
各々前記下部レールと上部レールとの相互干渉を生じない範囲内で、下部レールに沿う方向の各ローラーのローラー支持軸枠体による軸支位置を架台側に接近させ、上部レールに沿う方向の各ローラーのローラー支持軸枠体による軸支位置を基台側に接近させた配置としたこと、
を特徴とする免震装置。
A pair of lower rails whose center part is the lowest part and whose both sides are symmetrically ascending inclined surfaces in parallel, and are installed on a floor surface or the like projecting upward;
A pair of upper rails with the central part being the highest part and both sides of which are symmetrically inclined downwardly inclined surfaces are arranged in parallel and projecting downward and perpendicular to the pair of lower rails, above the base And a base for placing a seismic isolation object placed opposite to this base,
Between the base and the pedestal arranged opposite to each other, the pair of lower rails are disposed in a space region surrounded by the pair of upper rails, and each of the lower portions is disposed outside two pieces along the pair of lower rails. A plurality of rollers that are in rolling contact with the rail surface of the rail are rotatably supported, and a plurality of rollers that are in contact with the rail surface of the upper rail are rotatably supported outside the other two pieces along the pair of upper rails. A roller support shaft frame,
Have
Within the range in which mutual interference between the lower rail and the upper rail does not occur, the axial support position by the roller support shaft frame of each roller in the direction along the lower rail is brought closer to the gantry side, and each of the directions along the upper rail is The shaft support position by the roller support shaft frame of the roller was placed close to the base side,
A seismic isolation device.
中央部が最低部分をなしその両側を対称形状の上昇傾斜面とした一対の下部レールを平行配置に、かつ、上向きに突設した床面等に設置される基台と、
中央部が最高部分をなしその両側を対称形状の下降傾斜面とした一対の上部レールを平行配置に、かつ、下向きで前記一対の下部レールと直交する配置に突設し、前記基台の上方でこの基台と対向配置される被免震物載置用の架台と、
ローラー支持軸体が配置される支持軸枠本体を具備し、前記対向配置される前記基台と架台との間で、前記一対の下部レール、一対の上部レールにより囲まれる空間領域に支持軸枠本体を配置するとともに、一対の下部レールに沿う二片の外側において支持軸枠本体を前記二片と直交する方向に貫通させた複数のローラー支持軸体の各端部に各々前記各下部レールのレール面に転接する複数のローラーを、摩擦減衰機能を発揮する軸受を介して回転可能に軸支し、一対の上部レールに沿う他の二片の外側において支持軸枠本体を前記他の二片と直交する方向に貫通させた複数のローラー支持軸体の各端部に各々前記上部レールのレール面に転接する複数のローラーを、摩擦減衰機能を発揮する軸受を介して回転可能に軸支したローラー支持軸枠体と、
を有し、
各々前記下部レールと上部レールとの相互干渉を生じない範囲内で、下部レールに沿う方向の各ローラーの前記二片と直交する方向のローラー支持軸体による軸支位置を架台側に接近させ、上部レールに沿う方向における各ローラーの前記他の二片と直交する方向のローラー支持軸体による軸支位置を基台側に接近させた配置として、薄型構造とするとともに、
前記一対の下部レールの最低部分を中心とする対称形状により振り子の原理を応用した免震性能と、搭載荷重に比例した復帰機能と、各軸受による摩擦減衰機能と、前記各下部レールのレール面に転接する複数のローラーと各ローラー支持軸体との間の最大静止摩擦力、前記各上部レールのレール面に転接する複数のローラーと各ローラー支持軸体との間の最大静止摩擦力を利用したトリガー機能と、を発揮させるように構成したこと、
を特徴とする免震装置。
A pair of lower rails whose center part is the lowest part and whose both sides are symmetrically ascending inclined surfaces in parallel, and are installed on a floor surface or the like projecting upward;
A pair of upper rails with the central part being the highest part and both sides of which are symmetrically inclined downwardly inclined surfaces are arranged in parallel and projecting downward and perpendicular to the pair of lower rails, above the base And a base for placing a seismic isolation object placed opposite to this base,
A support shaft frame body having a roller support shaft body disposed therein, and a support shaft frame in a space region surrounded by the pair of lower rails and the pair of upper rails between the base and the gantry disposed opposite to each other; The main body is disposed, and at each end of a plurality of roller support shaft bodies that penetrate the support shaft frame main body in a direction orthogonal to the two pieces outside the two pieces along the pair of lower rails, A plurality of rollers that are in rolling contact with the rail surface are rotatably supported via bearings that exhibit a frictional damping function, and the support shaft frame body is disposed outside the other two pieces along the pair of upper rails. A plurality of rollers, which are in rolling contact with the rail surface of the upper rail, are respectively rotatably supported by bearings that exhibit a friction damping function at each end of a plurality of roller support shafts that are passed through in a direction perpendicular to the axis. Roller support shaft And body,
Have
Within the range in which mutual interference between the lower rail and the upper rail does not occur, the axial support position by the roller support shaft body in the direction perpendicular to the two pieces of each roller in the direction along the lower rail is brought closer to the gantry side, As an arrangement in which the shaft support position by the roller support shaft body in the direction perpendicular to the other two pieces of each roller in the direction along the upper rail is made closer to the base side, it is a thin structure,
Seismic isolation performance that applies the principle of the pendulum by a symmetrical shape centered on the lowest part of the pair of lower rails, a return function proportional to the mounted load, a friction damping function by each bearing, and a rail surface of each lower rail The maximum static frictional force between each roller supporting shaft body and each roller supporting shaft body, and the maximum static frictional force between each roller supporting shaft body and each of the plurality of rollers rolling contact with the rail surface of each upper rail. Configured to demonstrate the trigger function,
A seismic isolation device.
中央部が最低部分をなしその両側を対称形状の上昇傾斜面とした一対の下部レールを平行配置に、かつ、上向きに突設した床面等に設置される基台と、
中央部が最高部分をなしその両側を対称形状の下降傾斜面とした一対の上部レールを平行配置に、かつ、下向きで前記一対の下部レールと直交する配置に突設し、前記基台の上方でこの基台と対向配置される被免震物載置用の架台と、
支持軸枠本体を具備し、前記対向配置される前記基台と架台との間で、前記一対の下部レール、一対の上部レールにより囲まれる空間領域に支持軸枠本体を配置するとともに、一対の下部レールに沿う二片の外側において支持軸枠本体を前記二片と直交する方向に貫通させた3個のローラー支持軸体の各端部に各々前記各下部レールのレール面に転接する3個のローラーを、摩擦減衰機能を発揮する軸受を介して回転可能に軸支し、一対の上部レールに沿う他の二片の外側において支持軸枠本体を前記他の二片と直交する方向に貫通させた3個のローラー支持軸体の各端部に各々前記上部レールのレール面に転接する3個のローラーを、摩擦減衰機能を発揮する軸受を介して回転可能に軸支し、前記各3個ずつのローラーのうち中央におけるローラーのローラー径を大きく、両隣のローラーのローラー径を小さくしたローラー支持軸枠体と、
を有し、
各々前記下部レールと上部レールとの相互干渉を生じない範囲内で、前記下部レールに沿う方向の各ローラーの前記二片と直交する方向のローラー支持軸体による軸支位置を架台側に接近させて、前記上部レールに沿う方向における前記各ローラーの前記他の二片と直交する方向のローラー支持軸体による軸支位置を基台側に接近させた配置として薄型構造とするとともに、
前記一対の下部レールの最低部分を中心とする対称形状により振り子の原理を応用した免震性能及び搭載荷重に比例した復帰機能と、各軸受による摩擦減衰機能と、前記各下部レールのレール面に転接する前記各ローラーと各ローラー支持軸体との間の最大静止摩擦力、前記各上部レールのレール面に転接する前記各ローラーと各ローラー支持軸体との間の最大静止摩擦力を利用したトリガー機能とを発揮させ、前記各3個ずつの各ローラーにより搭載荷重を分散荷重として受けるように構成したこと、
を特徴とする免震装置。
A pair of lower rails whose center part is the lowest part and whose both sides are symmetrically ascending inclined surfaces in parallel, and are installed on a floor surface or the like projecting upward;
A pair of upper rails with the central part being the highest part and both sides of which are symmetrically inclined downwardly inclined surfaces are arranged in parallel and projecting downward and perpendicular to the pair of lower rails, above the base And a base for placing a seismic isolation object placed opposite to this base,
A support shaft frame main body is provided, and the support shaft frame main body is disposed in a space region surrounded by the pair of lower rails and the pair of upper rails between the opposed base and the base, and a pair of Three that are in rolling contact with the rail surfaces of the respective lower rails at the respective ends of the three roller support shafts that pass through the supporting shaft frame main body in the direction perpendicular to the two pieces on the outer side of the two pieces along the lower rail. The roller is rotatably supported via a bearing that exhibits a friction damping function, and passes through the supporting shaft frame body in the direction perpendicular to the other two pieces outside the other two pieces along the pair of upper rails. Three rollers, which are in rolling contact with the rail surface of the upper rail, are respectively pivotally supported on the respective end portions of the three roller support shafts that are rotatably supported through bearings that exhibit a friction damping function. In the center of each roller Increasing the roller diameter of Ra, and the roller supporting shaft frame member has a small roller diameter of the roller on both sides,
Have
Within the range in which mutual interference between the lower rail and the upper rail does not occur, the support position of the roller support shaft body in the direction perpendicular to the two pieces of each roller in the direction along the lower rail is brought closer to the gantry side. And a thin structure as an arrangement in which the shaft support position by the roller support shaft body in the direction perpendicular to the other two pieces of each roller in the direction along the upper rail is made closer to the base side,
The seismic isolation performance applying the principle of the pendulum by the symmetrical shape centered on the lowest part of the pair of lower rails, the return function proportional to the mounted load, the friction damping function by each bearing, and the rail surface of each lower rail The maximum static friction force between each roller and each roller support shaft body that is in rolling contact and the maximum static friction force between each roller and each roller support shaft body that is in contact with the rail surface of each upper rail are used. The trigger function was demonstrated, and it was configured to receive the mounting load as a distributed load by each of the three rollers.
A seismic isolation device.
中央部が最低部分をなしその両側を対称形状の上昇傾斜面とした一対の下部レールを平行配置に、かつ、上向きに突設した床面等に設置される基台と、
中央部が最高部分をなしその両側を対称形状の下降傾斜面とした一対の上部レールを平行配置に、かつ、下向きで前記一対の下部レールと直交する配置に突設し、前記基台の上方でこの基台と対向配置される被免震物載置用の架台と、
支持軸枠本体を具備し、前記対向配置される前記基台と架台との間で、前記一対の下部レール、一対の上部レールにより囲まれる空間領域に支持軸枠本体を配置するとともに、一対の下部レールに沿う二片の外側において支持軸枠本体を前記二片と直交する方向に貫通させた3個のローラー支持軸体の各端部に各々前記各下部レールのレール面に転接する3個のローラーを、摩擦減衰機能を発揮する軸受を介して回転可能に軸支し、一対の上部レールに沿う他の二片の外側において支持軸枠本体を前記他の二片と直交する方向に貫通させた3個のローラー支持軸体の各端部に各々前記上部レールのレール面に転接する3個のローラーを、摩擦減衰機能を発揮する軸受を介して回転可能に軸支し、前記各3個ずつのローラーのローラー径を同一としたローラー支持軸枠体と、
を有し、
各々前記下部レールと上部レールとの相互干渉を生じない範囲内で、前記下部レールに沿う方向の前記各ローラーの前記二片と直交する方向のローラー支持軸体による軸支位置を架台側に接近させ、前記上部レールに沿う方向における前記各ローラーの前記他の二片と直交する方向のローラー支持軸体による軸支位置を基台側に接近させた配置として薄型構造とするとともに、
前記一対の下部レールの最低部分を中心とする対称形状により振り子の原理を応用した免震性能及び搭載荷重に比例した復帰機能と、各軸受による摩擦減衰機能と、前記各下部レールのレール面に転接する前記各ローラーと各ローラー支持軸体との間の最大静止摩擦力、前記各上部レールのレール面に転接する前記各ローラーと各ローラー支持軸体との間の最大静止摩擦力を利用したトリガー機能とを発揮させ、前記各3個ずつの各ローラーにより搭載荷重を分散荷重として受けるように構成したこと、
を特徴とする免震装置。
A pair of lower rails whose center part is the lowest part and whose both sides are symmetrically ascending inclined surfaces in parallel, and are installed on a floor surface or the like projecting upward;
A pair of upper rails with the central part being the highest part and both sides of which are symmetrically inclined downwardly inclined surfaces are arranged in parallel and projecting downward and perpendicular to the pair of lower rails, above the base And a base for placing a seismic isolation object placed opposite to this base,
A support shaft frame main body is provided, and the support shaft frame main body is disposed in a space region surrounded by the pair of lower rails and the pair of upper rails between the opposed base and the base, and a pair of Three that are in rolling contact with the rail surfaces of the respective lower rails at the respective ends of the three roller support shafts that pass through the supporting shaft frame main body in the direction perpendicular to the two pieces on the outer side of the two pieces along the lower rail. The roller is rotatably supported via a bearing that exhibits a friction damping function, and passes through the supporting shaft frame body in the direction perpendicular to the other two pieces outside the other two pieces along the pair of upper rails. Three rollers, which are in rolling contact with the rail surface of the upper rail, are respectively pivotally supported on the respective end portions of the three roller support shafts that are rotatably supported through bearings that exhibit a friction damping function. The roller diameter of each roller is the same And the roller support shaft frame body was,
Have
Within the range in which mutual interference between the lower rail and the upper rail does not occur, the axial support position by the roller support shaft body in the direction orthogonal to the two pieces of the rollers in the direction along the lower rail approaches the gantry side And a thin structure as an arrangement in which the shaft support position by the roller support shaft body in the direction orthogonal to the other two pieces of each roller in the direction along the upper rail is brought closer to the base side,
The seismic isolation performance applying the principle of the pendulum by the symmetrical shape centered on the lowest part of the pair of lower rails, the return function proportional to the mounted load, the friction damping function by each bearing, and the rail surface of each lower rail The maximum static friction force between each roller and each roller support shaft body that is in rolling contact and the maximum static friction force between each roller and each roller support shaft body that is in contact with the rail surface of each upper rail are used. The trigger function was demonstrated, and it was configured to receive the mounting load as a distributed load by each of the three rollers.
A seismic isolation device.
前記基台、架台、ローラー支持軸枠体からなる免震装置を、複数個連結構成として被免震物の水平二次元免震を行うように構成したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の免震装置。   5. The seismic isolation device comprising the base, the gantry, and the roller support shaft frame is configured to perform horizontal two-dimensional seismic isolation of a seismic isolation object as a plurality of connected configurations. The seismic isolation device according to any one of the above.
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JP2015113867A (en) * 2013-12-09 2015-06-22 特許機器株式会社 Base isolation structure
JP2017115960A (en) * 2015-12-24 2017-06-29 清水建設株式会社 Base isolation mechanism
CN113944359A (en) * 2021-11-08 2022-01-18 上海核工程研究设计院有限公司 Novel interlayer shock insulation nuclear power station structure with shock resistance function
CN113969619A (en) * 2021-11-08 2022-01-25 上海核工程研究设计院有限公司 Potential energy-based novel nuclear power station with structure self-rotating shock-resistant interlayer shock insulation function

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