JP4011190B2 - 免震装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建造物や床、各種機器類、或いは展示ケースなどを免震、支持する三次元免震装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地震発生時にその震動エネルギーを吸収して上方部への震動の伝達を抑制するようにした免震装置や制振装置としては従来から種々の構造のものが開発されており、最近においては水平方向の免震機構に加えて鉛直方向の免震機構を備えた三次元免震装置が実用化され始めている。このような三次元免震としては、例えば、特開平７−７１１０９号公報に記載されているように、支承面上を転動する多数の鋼球上に水平板を支持させ、この水平板に水平方向に張設したバネからなる水平方向免震機構を連結すると共に上記水平板上に空気バネからなる上下方向免震機構を配設してこの上下方向免震機構上に上載物を支持させ、さらに、レベリングバルブによって上記空気バネに圧縮空気を供給することにより上載物の高さ位置を一定位置に保持するように構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記免震装置によれば、水平方向免震機構は張設バネよりなるために、多数の鋼球上に載置された水平板とは別個に配設しなければならず、構造が複雑化して組立てが困難となる。また、レベリングバルブは上載物側に一体に設けられて空気バネの上下方向の膨張、収縮量を検出するように構成しているため、このような構成では地震発生時において上下震動する支承面に対する上載物の高さ変動を正確に検出することができず、そのため、空気バネによって上下震動を免震することができても支承面に対して常に上載物を所定の高さ位置に復元、保持させようとする作動を行わせることが困難であった。
【０００４】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、コンパクトな組立て施工が可能となるばかりでなく、地震発生時においては支承面に対する上載物の高さ位置を正確に検出してその位置に対する上下変動に応じて免震機構を作動させるようにした免震装置を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の免震装置は、請求項１に記載したように、支承面上に水平方向免震機構を設置すると共にこの水平方向免震機構の上面に鉛直方向免震機構を配設し、該鉛直方向免震機構上に上載物を支持させ且つこの上載物と上記支承面との間にレベリング機構を配設してなる三次元の免震装置であって、上記鉛直方向免震機構は、補助タンクに圧入している圧縮空気によってその内部を一定の空気圧に保持され、且つ、コンプレッサからの圧縮空気の給、排気によって膨張、収縮する空気バネからなる一方、上記レベリング機構はコンプレッサと空気バネ間を接続した空気管の管路中に介在し且つ上記支承面上に相対的に移動可能に支持されたレベリングバルブとこのレベリングバルブを開閉するレバーとからなり、このレバーはその先端を上記上載物側に連結していて、地震の発生時に上載物が空気バネを介して上方に持ち上げられた際に上方に回動して上記レベリングバルブの排気バルブ側を解放する一方、上載物が下動した際に下方に回動してレベリングバルブの吸気バルブ側を解放することにより空気バネに圧縮空気を供給するように構成している。
【０００６】
上記免震装置において、水平方向免震機構は請求項２に記載したように、上下レール部材の対向面に形成している凹弧状のローラ案内面間にローラを転動自在に介在させてなり、この水平方向免震機構を下側の免震機構に対して上側の免震機構を直交させた状態で上下に重ね合わせていることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に係る発明は水平方向免震機構の別な構造であって、対向面を互いに水平方向に平行した平坦なローラ案内面に形成している上下レール部材と、これらの上下レール部材間に介在させた偏心ローラとからなり、この偏心ローラの中心が上側に偏心しているローラ部を下部レール部材のローラ案内面に接して転動させると共に中心が下側に偏心しているローラ部を上部レール部材のローラ案内面に接して転動させるように構成し、この水平方向免震機構を下側の免震機構に対して上側の免震機構を直交させた状態で上下に重ね合わせていることを特徴としている。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の発明において、上記レベリング機構のレベリングバルブを支承面上に相対移動自在に設置した鉛直方向粘性ダンパーの筒状容器に取付けてあり、この筒状容器内の粘性液体内に上載物から垂下した粘性抵抗板を没入させていることを特徴としている。
【０００９】
【作用】
支承面の水平方向の揺れは水平方向免震機構によって免震されて上載物が殆ど共振することはない。また、上下方向の震動は空気バネによって免震される。この場合、上載物側の荷重の変動によって上下方向に変位するが、その変位量をレベリング機構のレバーの上下動によって検出し、荷重の増加によって空気バネが圧縮した時にはレベリングバルブを通じて空気バネに圧縮空気を供給する一方、荷重が減少して空気バネが膨張した時にはレベリングバルブを通じて空気バネ中の圧縮空気を排気させることによって上下震動エネルギーを吸収し、上載物の上下震動を免震して上載物を常に所定の高さ位置に復元、保持させることができるものである。
【００１０】
この際、レベリング機構は支承面上に相対移動可能に支持されているので、支承面の水平方向の震動によって影響を受ける虞れはないのは勿論、そのレバーを上載物側に連結しているので、支承面と上載物との間の高さ変動を正確に検出することができる。従って、水平方向免震機構が、請求項２に記載したように、上下レール部材の対向面に形成している凹弧状のローラ案内面間にローラを転動自在に介在させた構造に形成されている場合には、凹弧状に湾曲した上下ローラ案内面に接して転動するローラを介して下部レール部材が上部レール部材に対して相対的に水平移動しながら上部レール部材をローラにより持ち上げられることによって水平方向の震動エネルギーを吸収して免震機能を発揮するが、この水平方向の免震時に発生する上載物の上下変位量もレベリング機構によって確実に検出して鉛直方向の免震機構である空気バネをその上下変位量に応じて拡縮させ、上載物を一定の高さ位置に保持するものである。
【００１１】
同様に、請求項３に記載の対向面を互いに水平方向に平行した平坦なローラ案内面に形成している上下レール部材と、これらの上下レール部材間に介在させた偏心ローラとからなる水平方向免震機構においても、上下レール部材のローラ案内面に接して転動する偏心ローラを介して下部レール部材が上部レール部材に対して相対的に水平移動しながら上部レール部材を偏心ローラにより持ち上げられることによって水平方向の震動エネルギーを吸収して免震機能を発揮するが、この場合も支承面に対する上載物の上下変位量をレベリング機構によって確実に検出して空気バネをその上下変位量に応じて拡縮させ、上載物を一定の高さ位置に免震、保持させることができる。
【００１２】
また、上記水平方向免震機構は互いにそのローラ転動方向が直交するように上下免震機構を重ね合わせてなるものであるから、前後左右いずれの水平方向の震動も免震することができると共に、構造が簡単で上側の免震機構上に空気バネを配設することによって容易に組立てが行える。
【００１３】
さらに、請求項４に記載したように、上記レベリング機構のレベリングバルブを支承面上に転動自在に設置した鉛直方向粘性ダンパーの筒状容器に取り付けておくことにより、該レベリングバルブを地震発生時においても常に支承面から一定の高さ位置に配設しておくことができ、従って、該レベリングバルブのレバーの作動を正確に行わせることができる。また、筒状容器内の粘性液体に上載物から垂下した粘性抵抗板が粘性液体を上下方向に剪断することで、粘性抵抗を発生させ、地震等の上下振動を減衰させて過大な上下方向の相対変位の発生を防ぐことができる。さらに、上記水平方向免震機構は、水平方向の移動に伴い鉛直方向に移動するので、この鉛直方向の粘性ダンパーによって地震時に水平方向の振動を減衰し、過大な相対変位の発生を防ぐことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１及び図２において、床スラブの上面を支承面１として該支承面１上に水平方向免震機構２と鉛直方向免震機構３とを上下に重ね合わせてなる三次元免震装置Ａを四方に配すると共に、こらの三次元免震装置Ａで囲まれた空間部の中央支承面１上にレベリング機構４を配設し、さらに、平面矩形状の支持枠５の四隅部下面を上記四方に配した三次元免震装置Ａ上に支持させると共にこの支持枠５によって床材等の上載物６を支持している。なお、レベリング機構４は三次元免震装置Ａの１つ１つに隣接させて配置してもよい。また、支承する上載物６の面積が広い場合には三次元免震装置Ａを多数個設置してバランスさせる意味から、少なくとも三次元免震装置３個で囲まれた空間部の中央支承面１上にレベリング機構４を配設しておけばよい。
【００１５】
上記水平方向免震機構２は図３、図４に示すように、上下免震機構2A、2Bからなり、下側免震機構2Bに上側免震機構2Aを互いにその水平免震方向を直交させた状態にして一体に積層してなるものである。これらの上下免震機構2A、2Bは対向面に凹弧状に湾曲したローラ案内面23、24を形成している一定長さを有する角棒形状の上下レール部材21、22と、上下凹弧状ローラ案内面23、24間に転動自在に介在させた断面円形のローラ25とから構成した免震ユニット2'を組み合わせてなるもので、下側免震機構2Bにおいては、この免震ユニット2'、2'を左右に一定間隔を存して平面矩形状の支持プレート10上にその長さ方向を前後に向けて平行に固定し、上側免震機構2Aにおいては、免震ユニット2'、2'を前後に一定間隔を存してその長さ方向を左右に向けた状態で平行に配設して下側免震機構2Bの免震ユニット2'、2'間に架設し、その下部レール部材22の両端部下面を下側免震機構2Bの上部レール部材21の両端部下面に一体に固着してなるものである。
【００１６】
なお、下側免震機構2Bの免震ユニット2'を左右方向に向け、上側免震機構2Aの免震ユニット2'を前後方向に向けてもよく、要するに、上下免震機構2A、2Bの免震ユニット2'が互いに直交させて配置すればよい。この免震ユニット2'の一構成部材である上記上下レール部材21、22は同一形状のレール部材をその凹弧状ローラ案内面23、24を対向させて上下に配設しているもので、ローラ案内面はその長さ方向の中央部から両端に向かって下側レール部材22においては緩やかな上向き円弧状に、上側レール部材21においては緩やかな下向き円弧状にそれぞれ湾曲させている。なお、図においてはこのローラ案内面をレール部材の長さ方向の１半部と他半部との２個所に直列状に形成してそれぞれのローラ案内面に互いに連結部材19によって両端間を連結されたローラ25、25を設けているが、レール部材の長さ方向の中央部から両端に向かって湾曲した１つのローラ案内面に形成しておいてもよい。
【００１７】
また、免震ユニット2'のレール部材としては上記のように角棒状のものを用いる以外に平板形状であってその上面に幅広いローラ案内面を設け、このローラ案内面に長い棒状のローラを転動させるように構成しておいてもよい。
【００１８】
上記各水平方向免震機構２における下側免震機構2Bの両外側方と上側免震機構2Aの前後方には、図３、図５に示すように水平方向の震動を減衰する粘性ダンパー７、７を配設している。そして、下側の水平方向粘性ダンパー７は、上下レール部材21、22の長さ方向に沿って支持プレート10上に固定している細長長方形状の溝容器7a内に粘性オイル等の粘性液体7bを収容すると共に上側免震機構2Aの下部レール部材22の長さ方向の両端面に抵抗板7cを固定してこの抵抗板7cの下部を粘性液体7b内に没入させてなるものであり、上側の水平方向粘性ダンパー７は下側免震機構2Bの上部レール部材21、21の両側部間に前後方向に長い細長長方形状の溝容器7aを固定してこの容器内の粘性液体7b内に上側免震機構2Aの上部レール部材21の両側面に固定した抵抗板7cの下部を没入させている。従って、これらの水平方向粘性ダンパー７、７の粘性液体7bを抵抗板7cでそれぞれ前後左右方向に剪断することにより、粘性抵抗を発生させ、地震時等の水平方向の振動を減衰させて水平方向の過大な相対変位の発生を防ぐものである。
【００１９】
上側免震機構2Aの上部レール部材21、21の上面間には固定板11が架設状態で固定されてあり、この固定板11上に上記鉛直方向免震機構３が配置されている。鉛直方向免震機構３は適所に設置されたコンプレッサ（図示せず）から空気管12を通じて供給される圧縮空気によって膨張する袋状の空気バネ3aからなり、この空気バネ3aを水平方向免震機構２の上面に固定してなる三次元免震装置Ａを支承面１上の四方に配して空気バネ3a上に固着している取付板13上に上記支持枠５の隅部下面を一体に固定している。
【００２０】
四方に配設した三次元免震装置Ａによって囲まれた空間部の中央支承面１上に配設している上記レベリング機構４は、レベリングバルブ4aとこのレベリングバルブ4aを開閉するレバー4bとからなり、レベリングバルブ4aは支承面１の中央部上に支承面１に対して水平方向に相対移動自在な鉛直方向粘性ダンパー８の筒状容器8aの外面に固定されていると共にレバー4bはその先端を上載物側における上記支持枠５の下面中央部に回動自在に連結している。なお、レバー4bはその中央部を回動自在に屈折している。
【００２１】
コンプレッサと連結、連通している上記空気管12はレベリングバルブ4aを介して分岐してその分岐管12a を各三次元免震装置Ａの空気バネ3aに連結、連通させている一方、各空気バネ3aに近接させて補助タンク９を支持枠５の下面に装着してあり、この補助タンク９に接続したホースと上記分岐管12a の先端部とを継手管を介して一体に接続した状態で空気バネ3aに連通させている。
【００２２】
一方、上記鉛直方向粘性ダンパー８は筒状容器8aの外底面に支承面１上を前後左右に転動する球状のコロ8dを装着して上記のように水平方向に移動可能であり、筒状容器8a内に粘性オイル等の粘性液体8bを収容する一方、支持枠５の下面中央部に抵抗板8cを垂設してこの抵抗板8cの下部を粘性液体8b内に没入させてなるものである。なお、この鉛直方向粘性ダンパー８を上側免震機構2Aの上部レール部材21と支持枠５との間に、空気バネ3aに隣接して設けると共に、筒状容器8a内には、粘性液体8bを入れないで、単に抵抗板8bを筒状容器8aに対して摺動できる機構としておいてもよい。
【００２３】
このように構成した免震装置の作用を述べると、地震が発生した場合における左右方向の揺れと前後方向の揺れはそれぞれ水平方向免震機構２の上下免震機構2A、2Bによって免震される。即ち、地震の発生によって支承面１が前後方向に揺れると、支承面１と一体的に下側免震機構2Bの下部レール部材22が前後に揺れ、該下部レール部材22の凹弧状ローラ案内面24の最低位置上で静止していたローラ25がこの凹弧状ローラ案内面24の上向き傾斜曲面上を転動し、その転動によって上部レール部材21がローラ25の転動距離だけ下側レール部材22に対して反対方向に相対移動させられる。
【００２４】
従って、上部レール部材21が上下レール部材21、22の凹弧状ローラ案内面23、24の中央部（最も凹んだ部分）から該凹弧状ローラ案内面23、24の高さの和に相当する高さだけ上載荷重に抗して持ち上げられ、その上載荷重の復元力がローラ25を凹弧状のローラ案内面23、24の元静止位置に復帰させるようとする免震作用を奏するものである。なお、ローラ案内面23、24のローラ転動方向の長さは、地震時の想定最大水平振幅（例えば30cm) を考慮して設定すればよい。そして、これらの凹弧状ローラ案内面23、24を曲面として上記のように復元力をもたせることができる。
【００２５】
上述したように、支承面１と一体的に下側免震機構2Bの下部レール部材22が前後に揺れても、上部レール部材21は殆ど前後動することなくその下面の凹弧状ローラ案内面23に接してローラ25を転動させるだけであり、また、下部レール部材21と同一方向に共振しようとしてもその時には下部レーム部材21が反対方向に振動しているので、共振が相殺されるものである。また、水平方向粘性ダンパー７によって、地震時等に水平方向の振動を減衰し、過大な相対変位の発生を防止できる。
【００２６】
同様に、支承面１が左右方向に揺れると、今度は下側免震機構2Bと一体的に上側免震機構2Aの下部レール部材22が左右方向に揺れてその凹弧状ローラ案内面24の最低位置上で静止していたローラ25がこの凹弧状ローラ案内面24の上向き傾斜曲面上を転動し、その転動によって上側免震機構2Aの上部レール部材21がローラ25の転動距離だけ下側レール部材22に対して反対方向に相対移動しながら上記同様にして免震作用を発揮すると共に、水平方向粘性ダンパーによって地震時の水平方向の振動を減衰させ、過大な相対変位の発生を防止して上載物６側に水平方向の振動を殆ど伝達させない。
【００２７】
次に、地震の発生によって支承面１が上下方向に震動した場合、水平方向免震機構２が一体的に上下震動するが、この水平方向免震機構２上に設置している鉛直方向免震機構３の空気バネ3aを圧縮又は膨張させることによってその上下震動エネルギーを吸収し、上載物６の上下動を免震するものである。
【００２８】
即ち、常態においてはレベリング機構４のレバー4bが中立位置にあって、レベリングバルブ4aを閉止しており、空気バネ3a内は補助タンク９内に圧入した圧縮空気によってその内部に封入している圧縮空気が一定の空気圧に保持されて上載物６を一定高さ位置に支持している。
【００２９】
この状態から上向きの揺れが生じた時には水平方向免震機構２が上動して空気バネ3aを圧縮させながら該空気バネ3aを介して上載物６が上方に持ち上げられるが、その持ち上がりによってレベリング機構４のレバー4bが同時に一体的に上方に回動し、その回動によってレベリングバルブ4aの排気バルブ側を開放して空気バネ3a内の圧縮空気の一部を分岐管12a を通じてレベリング4aの排気口から外気に放出して上載荷重と釣り合う内部圧となるまで圧縮させることにより、上載物６の上向きの揺れを抑制しながら下方に移動させて上載物６を所定の高さ位置に復帰させる。
【００３０】
同様に、下向きの揺れが生じた時には、上載物６が下動するが、その下動によってレバー4bが同時に一体的に下方に回動して今度はレベリングバルブ4aの排気バルブ側を閉止すると共に吸気バルブ側を開放してコンプレッサ側から空気管12、レベリングバルブ4a、分岐管12a を通じて圧縮空気を空気バネ3aと補助タンク９とに供給し、空気バネ3aの内部圧を上昇させて膨張させることにより上載物６の下向きの揺れを抑制しながら上方に付勢して上載物６を所定の高さ位置に復帰させる。
【００３１】
このように鉛直方向の震動の変位をレベリング機構４によって検出して空気バネ3aにより免震することにより上載物６を一定の高さ位置に復元、保持させるものであるが、地震は水平方向と鉛直方向との震動が輻輳して生じ、従って、上載物６が鉛直方向の震動による変位量と水平方向の震動による上記免震機構２の上部レール部材21の上下変位量との和に応じてその位置を上下方向に変動することになる。
【００３２】
ここにおいて、レベリング機構４のレベリングバルブ4aは支承面１上に配設している鉛直方向粘性ダンパー８の筒状容器8aに取り付けられていると共にそのレバー4bの先端を上載物６を支持した支持枠５の下面に連結しているので、上記空気バネ3aと水平方向の免震機構２との上下変位量の和に応じてレバー4bが作動して空気バネ3aを膨張、収縮させ、支承面１に対して上載物６を一定の高さ位置に復元、保持させようとする免震作用を奏する。上記作用の他、レベリング機構４は上載物６のレイアウト変更や、荷重の増減により荷重が静的に変化して空気バネ3aが変位すると、レバー4bが作動し、空気バネ3aを膨張、収縮させて上載物６を一定高さに保持させる作用を奏する。
【００３３】
また、垂直方向の粘性ダンパー８によって上載物６が急激に且つ過大に上下方向に相対変位するのを防止するものである。この粘性ダンパー８の筒状容器8aは鉛直方向免震機構３上に載置した支持枠５と連結していると共にその外底面に装着しているコロ8dを支承面１上に載せているので、地震が発生した時には支承面１に対して支持枠５と共に該支持枠５に固着した粘性抵抗板8cを介して水平方向に相対移動し、この筒状容器8aに装着しているレベリング機構４による垂直方向の変位量の検出に影響を及ぼす虞れはない。
【００３４】
なお、以上の実施例においては、水平方向免震機構２として上下レール部材21、22の対向面に形成している凹弧状のローラ案内面23、24間に断面円形のローラ25を転動自在に介在させた構造のものを用いているが、図６に示すように、対向面を互いに水平方向に平行した平坦なローラ案内面23a 、24a に形成している上下レール部材21a 、22a と、これらの上下レール部材21a 、22a 間に介在させた偏心ローラ25' とからなり、この偏心ローラ25' の中心が上側に偏心しているローラ部25a を下部レール部材22a のローラ案内面24aに接して転動させると共に中心が下側に偏心しているローラ部25b を上部レール部材21aのローラ案内面23a に接して転動させるように構成し、この水平方向免震機構２を下側の免震機構2Bに対して上側の免震機構2Aを直交させた状態で上下に重ね合わせた構造としておいてもよい。その他の構成は上記実施例と同様であるので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
このように構成した水平方向免震機構２によれば、地震が発生した支承面１が水平方向に揺れると、下部レール部材22a が一体に揺動してこの下部レール部材22a のローラ案内面24a に接している偏心ローラ部25a が上部レール部材21a のローラ案内面23a に接している偏心ローラ部25b の中心回りにローラ案内面24a 上を該下部レール部材22a の震動方向に対して反対方向に且つ下部レール部材22a の揺動長さと同一円弧長だけ転動すると共に上部レール部材21a のローラ案内面23a に接している偏心ローラ部25b も一体的に該ローラ案内面23a を偏心ローラ部25a の中心回りに同一方向に転動する。従って、下部レール部材22a は上部レール部材21a に対して偏心ローラ25' を介して揺動して地震の震動エネルギーを吸収し、上部レール部材21a には殆ど震動は伝達されない。
【００３６】
また、一方の偏心ローラ部が他方の偏心ローラ部の中心回りに転動するので、転動面に対する半径が転動するに従って徐々に増大して上載物６を持ち上げ、この時の荷重が偏心ローラ25' の転動を阻止させて逆方向に転動させようとする免震作用を発揮するものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明の免震装置によれば、支承面上に水平方向免震機構を設置すると共にこの水平方向免震機構の上面に空気バネからなる鉛直方向免震機構を配設し、該鉛直方向免震機構上に上載物を支持させているので、構造が簡単にして組立てが容易な三次元免震装置を構成でき、地震発生時においては支承面の水平方向の揺れを水平方向免震機構によって、垂直方向の揺れを鉛直方向免震機構によってそれぞれ免震させることができるのは勿論、上記上載物と上記支承面との間に該支承面に対する上載物の高さ変動を検出するレベリング機構を配設しているので、このレベリング機構の作動によって、上載物が上向きに揺れた際には鉛直方向免震機構を構成している空気バネ内の圧縮空気を外部に逃がして空気バネを収縮させる一方、上載物が下向きに揺れた際には空気バネ内に圧縮空気を供給して膨張させることにより上載物の急激な上下の揺れを吸収、免震することができる。
【００３８】
その上、上記レベリング機構はコンプレッサと空気バネ間を接続した空気管の管路中に介在し且つ上記支承面上に相対的に移動可能に支持されたレベリングバルブとこのレベリングバルブを開閉するレバーとから構成され、このレバーを上記上載物側に連結しているので、支承面の水平方向の震動によって影響を受けることなく上載物側に連結したレバーによって支承面に対しての上載物の高さ変動を正確に検出することができる。
【００３９】
また、水平方向免震機構は、請求項２に記載したように、上下レール部材の対向面に形成している凹弧状のローラ案内面間にローラを転動自在に介在させてなり、この水平方向免震機構を下側の免震機構に対して上側の免震機構を直交させた状態で上下に重ね合わせてなるものであるから、凹弧状に湾曲した上下ローラ案内面に接して転動するローラを介して下部レール部材が上部レール部材に対して相対的に水平移動しながら上部レール部材を持ち上げられることにより、水平方向の震動エネルギーを吸収して免震機能を発揮することができる。
【００４０】
同様に、請求項３に記載の水平方向免震機構においても、請求項３に記載の対向面を互いに水平方向に平行した平坦なローラ案内面に形成している上下レール部材と、これらの上下レール部材間に介在させた偏心ローラとからなる水平方向免震機構においても、上下レール部材のローラ案内面に接して転動する偏心ローラを介して下部レール部材が上部レール部材に対して相対的に水平移動しながら上部レール部材を偏心ローラにより持ち上げられることによって水平方向の震動エネルギーを吸収して免震機能を発揮することができる。
【００４１】
そして、いずれの水平方向免震機構においても、持ち上げられる上部レール部材の上下位置変動を上記レベリング機構によって確実に検出して鉛直方向の免震機構である空気バネをその上下変位量に応じて拡縮させ、上下震動を免震することができる。さらに、上記水平方向免震機構は互いにそのローラ転動方向が直交するように上下免震機構を重ね合わせてなるものであるから、前後左右いずれの水平方向の震動も免震することができると共に、構造が簡単で上側の免震機構上に空気バネを配設することによって容易に組立てが行える。
【００４２】
請求項４に係る発明によれば、上記レベリング機構のレベリングバルブを支承面上に転動自在に設置した鉛直方向粘性ダンパーの筒状容器に取り付けているので、該レベリングバルブを地震発生時においても常に支承面から一定の高さ位置に配設しておくことができ、従って、該レベリングバルブのレバーの作動を正確に行わせることができる。また、筒状容器内の粘性液体に上載物から垂下した粘性抵抗板が粘性液体を上下方向に剪断することで、粘性抵抗を発生させ、地震等の上下振動を減衰させて過大な上下方向の相対変位の発生を防ぐことができる。さらに、上記水平方向免震機構は、水平方向の移動に伴い鉛直方向に移動するので、この鉛直方向の粘性ダンパーによって地震時に水平方向の振動を減衰し、過大な相対変位の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 免震装置全体の簡略縦断正面図、
【図２】 免震機構の配置状態を示す平面図、
【図３】 免震機構の縦断正面図、
【図４】 その平面図、
【図５】 免震機構の縦断側面図。
【図６】 別な構造を有する免震機構の縦断正面図。
【符号の説明】
１ 支承面
２ 水平方向免震機構
2A 上側免震機構
2B 下側免震機構
3a 空気バネ
３ 鉛直方向免震機構
４ レベリング機構
4a レベリングバルブ
4b レバー
６ 上載物
７ 水平方向粘性ダンパー
８ 鉛直方向粘性ダンパー
12 空気管
21、22 上下レール部材
23、24 ローラ案内面
25 ローラ

Claims (4)

1. 支承面上に水平方向免震機構を設置すると共にこの水平方向免震機構の上面に鉛直方向免震機構を配設し、該鉛直方向免震機構上に上載物を支持させ且つこの上載物と上記支承面との間にレベリング機構を配設してなる三次元の免震装置であって、上記鉛直方向免震機構は、補助タンクに圧入している圧縮空気によってその内部を一定の空気圧に保持され、且つ、コンプレッサからの圧縮空気の給、排気によって膨張、収縮する空気バネからなる一方、上記レベリング機構はコンプレッサと空気バネ間を接続した空気管の管路中に介在し且つ上記支承面上に相対的に移動可能に支持されたレベリングバルブとこのレベリングバルブを開閉するレバーとからなり、このレバーはその先端を上記上載物側に連結していて、地震の発生時に上載物が空気バネを介して上方に持ち上げられた際に上方に回動して上記レベリングバルブの排気バルブ側を解放する一方、上載物が下動した際に下方に回動してレベリングバルブの吸気バルブ側を解放することにより空気バネに圧縮空気を供給するように構成していることを特徴とする免震装置。
2. 上記水平方向免震機構は、上下レール部材の対向面に形成している凹弧状のローラ案内面間にローラを転動自在に介在させてなり、この水平方向免震機構を下側の免震機構に対して上側の免震機構を直交させた状態で上下に重ね合わせていることを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
3. 上記水平方向免震機構は、対向面を互いに水平方向に平行した平坦なローラ案内面に形成している上下レール部材と、これらの上下レール部材間に介在させた偏心ローラとからなり、この偏心ローラの中心が上側に偏心しているローラ部を下部レール部材のローラ案内面に接して転動させると共に中心が下側に偏心しているローラ部を上部レール部材のローラ案内面に接して転動させるように構成し、この水平方向免震機構を下側の免震機構に対して上側の免震機構を直交させた状態で上下に重ね合わせていることを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
4. 上記レベリング機構のレベリングバルブは支承面上に相対移動自在に設置した鉛直方向粘性ダンパーの筒状容器に取付けられてあり、この筒状容器内の粘性液体内に上載物から垂下した粘性抵抗板を没入させていることを特徴とする請求項１に記載の免震装置。

Images