JP6354133B2 - Seismic isolation support device - Google Patents
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Description
本発明は、転がり・滑り振り子型の免震支持装置に関する。 The present invention relates to a seismic isolation support device of a rolling / sliding pendulum type.
陳列台等の什器、書棚等を免震支持するには、滑り板若しくは滑り面を用いた滑り免震支持装置又は転がり部材を用いた転がり免震支持装置等が用いられている。 In order to provide seismic isolation support for fixtures such as display stands, bookcases, etc., a sliding seismic isolation support device using a sliding plate or a sliding surface, a rolling seismic isolation support device using a rolling member, or the like is used.
ところで、滑り免震支持装置及び転がり免震支持装置等には、元の位置に復帰させる復元力が生じなく、振動後においては、什器、書棚等を人手により押して元の位置に戻す復帰作業が必要となる。 By the way, the slip-isolation support device and the rolling seismic isolation support device do not have a restoring force to return to the original position, and after vibration, there is a return work to manually return the furniture, the bookshelf, etc. to the original position. Necessary.
復元力を生じさせる復元機能を有する免震支持装置としては、例えば、特許文献1及び2に記載の振り子型の免震装置が提案されているが、これら提案の免震装置では、基本的には、転がりを用いているために、免震性にはすぐれているが、振動を好ましく減衰させる減衰機能が得られ難い。
For example, the pendulum type seismic isolation devices described in
一方、特許文献3には、復元機能に加えて、減衰機能を得るために鋼棒ダンパーを用いた振り子型の免震装置が提案されているが、斯かる免震装置では、鋼棒ダンパーを用いるために、鋼棒ダンパーの一端の固定が必要となる結果、設置工事が大がかりとなる上に、変位が大きくなるにつれて、地震エネルギの吸収効果が小さくなり、効果的な減衰機能を得ることが困難である。 On the other hand, Patent Document 3 proposes a pendulum-type seismic isolation device using a steel rod damper to obtain a damping function in addition to the restoration function. In such a seismic isolation device, a steel rod damper is provided. As a result, it is necessary to fix one end of the steel rod damper, so that the installation work becomes large, and as the displacement increases, the effect of absorbing seismic energy decreases and an effective damping function can be obtained. Have difficulty.
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的は、復元機能に加えて、効果的な減衰機能を得ることができる上に、陳列台等の什器、書棚等の免震支持対象物の免震を容易に行うことができ、しかも、容易に振動の長周期化を図り得る免震支持装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to provide an effective damping function in addition to the restoration function, and to provide seismic isolation support for fixtures such as display stands and bookcases. An object of the present invention is to provide a seismic isolation support device that can easily perform seismic isolation of an object and can easily increase the period of vibration.
地盤又は基台上で免震支持対象物を免震支持するべく、地盤又は基台及び免震支持対象物間に設置される本発明の免震支持装置は、上部及び下部を有していると共に免震支持対象物及び地盤又は基台間に回転自在に配される回転自在部材を具備しており、上部は、免震支持対象物に設けられた断面円弧凹状下面に摺動自在に接触するベく、断面円弧凹状下面の曲率半径と同一の曲率半径をもった断面円弧凸状上面を有しており、下部は、地盤又は基台の表面に転がり自在に接触するようになっていると共に断面円弧凸状上面の曲率半径と同一の又は異なる曲率半径をもった断面円弧凸状下面を有しており、静止状態において、断面円弧凸状上面の曲率中心は、断面円弧凸状下面の曲率中心に対して鉛直方向において断面円弧凸状下面側に偏心している。 The seismic isolation support device of the present invention installed between the ground or base and the base isolation support object has an upper part and a lower part in order to support the base isolation support object on the ground or base. And a rotatable member that is rotatably arranged between the base-isolated support object and the ground or base, and the upper part is slidably in contact with the concave bottom surface of the cross-section arc provided on the base-isolated support object It has a cross-section arc-shaped convex upper surface having the same radius of curvature as that of the bottom surface of the arc-shaped concave concave section, and the lower portion is configured to freely contact the surface of the ground or the base. And the cross-section arc convex bottom surface having the same or different curvature radius as that of the cross-section arc convex top surface, and in a stationary state, the center of curvature of the cross-section arc convex top surface is the cross-section arc convex bottom surface Eccentric to the lower surface of the convex arc in the vertical direction with respect to the center of curvature To have.
本発明による免震支持装置によれば、回転自在部材の上部は、断面円弧凹状下面に摺動自在に接触すると共に断面円弧凹状下面の曲率半径と同じ曲率半径をもった断面円弧凸状上面を有しており、回転自在部材の下部は、地盤又は基台の表面に転がり自在に接触するようになっていると共に断面円弧凸状上面の曲率半径と同一の又は異なる曲率半径をもった断面円弧凸状下面を有しており、静止状態において、断面円弧凸状上面の曲率中心は、断面円弧凸状下面の曲率中心に対して鉛直方向において断面円弧凸状下面側に偏心している結果、振り子型の復元機能に加えて、断面円弧凹状下面に対する断面円弧凸状上面の摺動による摩擦抵抗で効果的な減衰機能を得ることができる上に、免震支持対象物への断面円弧凹状下面の設置だけで免震支持対象物の免震を容易に行うことができ、しかも、回転自在部材の回転周期、即ち、揺動周期が偏心量に依存するために、偏心量を適宜設定するだけで容易に振動の長周期化を図り得る。 According to the seismic isolation support device of the present invention, the upper portion of the rotatable member has a cross-section arc convex upper surface that slidably contacts the cross-section arc concave bottom surface and has the same radius of curvature as that of the cross-section arc concave bottom surface. The lower part of the rotatable member has a cross-sectional arc having a curvature radius that is the same as or different from the curvature radius of the convex upper surface of the cross-section arc and is configured to freely contact the surface of the ground or base. As a result of having a convex lower surface, the center of curvature of the convex upper surface of the cross-sectional arc is decentered toward the lower surface of the convex arc of the cross-section in the vertical direction with respect to the center of curvature of the convex bottom surface of the cross-sectional arc. In addition to the function of restoring the mold, it is possible to obtain an effective damping function by the frictional resistance caused by the sliding of the upper surface of the circular arc of the cross section with respect to the lower surface of the circular arc of the cross section. Seismic isolation with just installation The seismic isolation of the object to be held can be easily performed, and the rotation period of the rotatable member, that is, the oscillation period depends on the amount of eccentricity. Periodization can be achieved.
本発明において、支持すべき免震支持対象物としては、商店等の陳列台等の什器、事務所、図書館若しくは一般家屋等の書棚、事務機器、工場の機械類及び機械類が搭載されたベッド、病院の検査、診断機器、小型の倉庫等を挙げることができるが、本発明は、これらに限定されなく、また、基台としては、地盤に構築された基礎床、商店、事務所、図書館若しくは一般家屋、病院、倉庫等の構造物の床等を挙げることができるが、本発明は、これらに限定されなく、本発明における断面円弧凹状下面は、免震支持対象物それ自体の構成部材、例えば、免震支持対象物が商店等の陳列台である場合には、陳列台の底板に形成されて、これにより、免震支持対象物に直接に設けられていてもよく、これに代えて、免震支持対象物に取付けられた部材、例えば、免震支持対象物が商店等の陳列台である場合には、陳列台の底板に取付けられた補強部材又は取付部材(以下、本発明ではこれを荷重受部材という)の下面に形成されて、これにより、免震支持対象物に間接に設けられていもよい。 In the present invention, the seismic isolation support object to be supported includes furniture such as a display stand such as a store, a book shelf such as an office, a library or a general house, office equipment, a factory machine and a machine bed. , Hospital examinations, diagnostic equipment, small warehouses, etc., but the present invention is not limited to these, and the base is a foundation floor built in the ground, a store, an office, a library, etc. Or the floor of a structure such as a general house, a hospital, a warehouse, etc. can be mentioned, but the present invention is not limited to these, and the cross-section arc concave bottom surface in the present invention is a constituent member of the seismic isolation support object itself. For example, when the seismic isolation support object is a display stand of a store or the like, it may be formed on the bottom plate of the display base, and thus provided directly on the seismic isolation support object. Attached to the seismic isolation support object When the material, for example, the seismic isolation support object is a display stand such as a store, the reinforcing member or the attachment member attached to the bottom plate of the display stand (hereinafter referred to as a load receiving member in the present invention) In this way, it may be provided indirectly on the seismic isolation support object.
本発明における断面円弧凹状下面及び断面円弧凸状上面は、円球面の一部からなっていても、円筒面の一部からなっていてもよく、円球面の一部からなっている場合には、断面円弧凸状下面も、円球面の一部からなるようにすると、水平面の全方向の振動に対して免震効果を発揮でき、円筒面の一部からなっている場合には、免震効果に方向性をもたせることができ、このように免震効果に方向性をもたせる場合、断面円弧凹状下面及び断面円弧凸状上面並びに断面円弧凸状下面の全てを円筒面の一部から構成する必要はなく、いずれかを円筒面の一部から構成すればよい。 In the present invention, the cross-section arc concave bottom surface and the cross-section arc convex top surface may be part of a spherical surface or part of a cylindrical surface. If the convex bottom surface of the circular arc is also made of a part of a spherical surface, it can exert a seismic isolation effect against vibrations in all directions on the horizontal plane. The direction can be given to the effect, and when the direction of the seismic isolation effect is given in this way, the cross-section arc concave bottom surface, the cross-section arc convex top surface, and the cross-section arc convex bottom surface are all configured from a part of the cylindrical surface. There is no need, and any of them may be constituted by a part of the cylindrical surface.
また、本発明における断面円弧凸状下面は、円球面又は円筒面の一部からなっていてもよく、円球面の一部からなっている場合には、上記のように、断面円弧凹状下面及び断面円弧凸状上面も、円球面の一部からなるようにすると、水平面の全方向の振動に対して免震効果を発揮でき、円筒面の一部からなっている場合には、免震効果に方向性をもたせることができる。 Moreover, the cross-section arc convex lower surface in the present invention may be formed of a part of a spherical surface or a cylindrical surface, and when it is formed of a part of a spherical surface, as described above, If the convex upper surface of the circular arc is also made of a part of a spherical surface, it can exhibit a seismic isolation effect against vibrations in all directions on the horizontal plane. Can be given directionality.
本発明の好ましい例では、断面円弧凸状下面は、断面円弧凹状下面、即ち、断面円弧凸状上面の曲率半径と同一の曲率半径を有しているが、これに代えて、異なる曲率半径を有していてもよい。 In a preferred example of the present invention, the cross-section arc convex bottom surface has the same radius of curvature as the cross-section arc concave bottom surface, i.e., the cross-section arc convex top surface, but instead has a different radius of curvature. You may have.
本発明では、上部は、半円球状部又は半円柱部からなっていてもよく、下部もまた、半円球状部又は半円柱部からなっていてもよく、地盤又は基台の表面は、曲率半径の大きな湾曲凸面又は極めて傾斜が小さく面取りされた截頭錐面からなっていてもよいが、実質的な水平平坦面からなっていることが好ましく、下部は、静止状態において地盤又は基台の表面の水平平坦面に接触すると共に断面円弧凸状下面に囲繞された平坦面を有していてもよく、この場合、下部は、球帯で規定された球帯部からなっており、断面円弧凸状下面は、球帯部の球帯面からなっており、下部の平坦面は、球帯部の球帯面に囲繞された球帯部の小径端面からなっていても、これに代えて、下部は、一対の円弧凸面、一対の円弧凸面に挟まれた平坦面とを有した半円柱部からなっている一方、断面円弧凸状下面は、半円柱部の一対の円弧凸面からなっていると共に、下部の平坦面は、一対の円弧凸面に挟まれた半円柱部の平坦面からなっていてもよい。 In the present invention, the upper part may consist of a semi-spherical part or a semi-cylindrical part, the lower part may also consist of a semi-spherical part or a semi-cylindrical part, and the surface of the ground or base has a curvature. It may consist of a curved convex surface with a large radius or a truncated conical surface with a very small bevel, but preferably a substantially horizontal flat surface, and the lower part of the ground or base is stationary. It may have a flat surface that is in contact with the horizontal flat surface of the surface and is surrounded by a convex lower surface of the cross-section arc. In this case, the lower part is composed of a sphere defined by the sphere, and the cross-section arc The convex lower surface is composed of a spherical surface of the spherical band portion, and the lower flat surface may be composed of the small-diameter end surface of the spherical band portion surrounded by the spherical surface of the spherical band portion. The lower part has a pair of arcuate convex surfaces and a flat surface sandwiched between the pair of arcuate convex surfaces. On the other hand, the lower surface of the circular arc is formed by a pair of circular convex surfaces of the semi-cylindrical portion, and the lower flat surface is formed from the flat surface of the semi-cylindrical portion sandwiched between the pair of circular convex surfaces. It may be.
地盤又は基台の表面が水平平坦面を有し、下部が静止状態(支持する免震支持対象物が地盤又は基台に対して水平方向に相対的に振動していなく、免震支持装置が免震機能を発揮していない状態)において地盤又は基台の表面の水平平坦面に接触する平坦面を有していると、加速度の小さな振動では、地盤又は基台の水平平坦面と下部の平坦面との接触が維持されて、トリガ機能(一定以下の振動加速度では断面円弧凸状下面の地盤又は基台の表面に対する転がりが生じなく、一定以上の振動加速度では当該転がりが生じる機能)を効果的に得ることができ、不必要であって過敏な免震作用を回避できる。 The surface of the ground or base has a horizontal flat surface, and the lower part is stationary (the seismic isolation support object to be supported does not vibrate relative to the ground or base in the horizontal direction. In the state where the seismic isolation function is not exerted), if there is a flat surface that comes into contact with the horizontal flat surface of the ground or the base, the horizontal flat surface of the ground or the base Contact with the flat surface is maintained, and trigger function (function that does not cause rolling on the ground or base surface of the convex bottom surface of the circular arc in cross section when vibration acceleration is below a certain level, and causes rolling when vibration acceleration is above a certain level) It can be obtained effectively and avoids unnecessary and sensitive seismic isolation.
本発明では、好ましくは、断面円弧凸状下面は、地盤又は基台の表面、特に水平平坦面に対する摩擦係数が断面円弧凹状下面に対する断面円弧凸状上面の摩擦係数よりも大きくなるように、形成されている。 In the present invention, preferably, the arc-shaped convex lower surface is formed so that the friction coefficient with respect to the surface of the ground or the base, particularly the horizontal flat surface, is larger than the friction coefficient of the cross-sectional arc convex upper surface with respect to the cross-sectional arc concave lower surface. Has been.
本発明の好ましい例では、上部は、剛性金属又は硬質の樹脂等からなる上部本体と、上部本体に被着されていると共に断面円弧凸状上面を有した被覆層とを具備しており、下部もまた、剛性の下部本体と、この下部本体への金属若しくはセラミックス等の溶射又は天然ゴム、合成ゴム又は弾性を有する合成樹脂材料等からなる弾性体の加硫接着若しくは貼着により下部本体に被着されていると共に断面円弧凸状下面を有した被覆層とを具備しており、上部の被覆層は、適度の摩擦抵抗により減衰機能を得ることができるように、上部本体への金属若しくはセラミックス等の溶射又は天然ゴム、合成ゴム又は合成樹脂材料等からなる好ましくは硬質体、場合により弾性体の加硫接着若しくは貼着により上部本体に被着されていてもよく、断面円弧凹状下面に対しては摺動を、地盤又は基台の表面に対しては転がりを夫々確保できるように、断面円弧凸状上面及び断面円弧凸状下面のうちの少なくとも一方は、シボ加工されていてもよい。 In a preferred example of the present invention, the upper portion includes an upper body made of a rigid metal or a hard resin, and a coating layer that is attached to the upper body and has a cross-sectional arc-shaped upper surface, and a lower portion. Also, the lower main body is covered with a rigid lower body by thermal spraying of metal or ceramics on the lower main body or by vulcanization adhesion or sticking of an elastic body made of natural rubber, synthetic rubber or elastic synthetic resin material. And a coating layer having a convex arc bottom surface in cross section, and the upper coating layer is made of metal or ceramic on the upper body so that a damping function can be obtained by appropriate frictional resistance. It may be applied to the upper body by thermal spraying such as natural rubber, synthetic rubber or synthetic resin material, preferably hard body, in some cases vulcanization adhesion or sticking of elastic body, At least one of the cross-section arc convex top surface and the cross-section arc convex bottom surface is textured so that sliding can be secured on the concave bottom surface and rolling on the surface of the ground or base. May be.
上部及び下部の被覆層のうちの少なくとも一方の被覆層が弾性変形可能な弾性体からなっていると、地盤又は基台の鉛直方向の振動をも吸収でき、好ましい場合があり、下部の被覆層が弾性変形可能な弾性体からなっていると、静止状態における被覆層の弾性変形でトリガ機能を効果的に得ることができる。 If at least one of the upper and lower coating layers is made of an elastic body that can be elastically deformed, it can absorb vibrations in the vertical direction of the ground or base, which may be preferable. If is made of an elastic body that can be elastically deformed, a trigger function can be effectively obtained by elastic deformation of the coating layer in a stationary state.
本発明では、好ましくは、静止状態において、断面円弧凸状上面の曲率中心と断面円弧凸状下面の曲率中心とは、同一の鉛直線上に位置している。 In the present invention, preferably, in a stationary state, the center of curvature of the convex upper surface of the cross-section arc and the center of curvature of the convex bottom surface of the cross-section arc are located on the same vertical line.
本発明の免震支持装置は、免震支持対象物又は地盤若しくは基台に対する回転自在部材の回転において当該回転自在部材の衝突でその一定以上の回転を禁止して免震支持対象物からの回転自在部材の離脱を防止する離脱防止機構を更に具備していてもよく、この場合、離脱防止機構は、免震支持対象物に取付けられていると共に回転自在部材を囲繞している囲繞体を具備していてもよく、囲繞体は、免震支持対象物又は地盤若しくは基台に対する一定以上の回転自在部材の回転において、当該回転自在部材と接触するようになっているとよい。 The seismic isolation support device of the present invention prohibits rotation of the rotatable member against the seismic isolation support object or the ground or the base from the seismic isolation support object by prohibiting the rotation of the rotatable member due to the collision of the rotatable member. A detachment preventing mechanism for preventing the detachment of the universal member may be further provided. In this case, the detachment prevention mechanism includes an enclosure that is attached to the seismic isolation support object and surrounds the rotatable member. The surrounding body may be configured to come into contact with the rotatable member in the rotation of the rotatable member more than a certain amount with respect to the seismic isolation support object or the ground or the base.
離脱防止機構を具備している免震支持装置では、意図しない大きな加速度をもった地震等の振動で回転自在部材が大きく回転されようとしても、回転自在部材の一定以上の回転を禁止して免震支持対象物からの回転自在部材の離脱を防止し得る結果、免震支持対象物の転倒等を防ぐことができ、大きな地震等の振動による被害を最小限にし得る。 In a seismic isolation support device equipped with a detachment prevention mechanism, even if the rotatable member is greatly rotated due to an unintended earthquake with a large acceleration or the like, the rotation of the rotatable member is prohibited by prohibiting it from rotating beyond a certain level. As a result of preventing the separation of the rotatable member from the seismic support object, it is possible to prevent the seismic isolation support object from falling, and to minimize damage caused by vibration such as a large earthquake.
本発明によれば、復元機能に加えて、効果的な減衰機能を得ることができる上に、陳列台等の什器、書棚等の免震支持対象物の免震を容易に行うことができ、しかも、容易に振動の長周期化を図り得る免震支持装置を提供することができる。 According to the present invention, in addition to the restoration function, it is possible to obtain an effective attenuation function, and it is possible to easily perform seismic isolation of seismic isolation support objects such as furniture such as display stands, bookcases, Moreover, it is possible to provide a seismic isolation support device that can easily increase the period of vibration.
次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。 Next, the present invention will be described in more detail based on an example of a preferred embodiment shown in the drawings. The present invention is not limited to these examples.
図1から図3において、免震支持対象物である商店等の陳列台等の什器2の外函の下面3には、断面円弧凹状下面4によって規定された凹所5を水平方向Hに平坦に伸びた下面6に有した円板状の荷重受部材7が螺子等により取付けられて設けられており、本例の免震支持装置1は、斯かる荷重受部材7の凹所5に配される上部8及び地盤に設置された基礎上に固着された基台としての建物の床9の水平方向Hに平坦に伸びた水平平坦面からなる表面(床面)10に接触する下部11を有していると共に荷重受部材7を介して什器2及び床9間に方向Rに回転自在に配された回転自在部材12と、什器2に対する回転自在部材12の方向Rの回転において当該回転自在部材12の衝突でその一定以上の方向Rの回転を禁止して荷重受部材7を介する什器2からの回転自在部材12の離脱を防止する離脱防止機構13とを具備している。
1 to 3, a
荷重受部材7は、剛性金属又は硬質の樹脂等からなり、断面円弧凹状下面4は、円球面の一部からなり、而して、凹所5は、円球の一部から、即ち、半円球状に形成されている。
The
回転自在部材12は、上部8及び下部11に加えて、上部8及び下部11間に配されていると共に剛性金属又は硬質の樹脂等からなる剛性の円盤状の中間部21を、上部8及び下部11と共に一体的に形成されて、有している。
In addition to the
半円球状部からなる上部8は、その円形の大径面で中間部21の円形の上面に一体的に形成されていると共に剛性金属又は硬質の樹脂等からなる剛性の半円球状の上部本体22と、上部本体22の半円球凸面22aへの金属若しくはセラミックス等の溶射又は天然ゴム、合成ゴム又は合成樹脂材料等からなる好ましくは硬質体、場合により弾性体の加硫接着若しくは貼着により上部本体22の当該半円球凸面22aに被着されていると共に断面円弧凸状上面23を有した被覆層24とを具備しており、円球面の一部からなると共に曲率中心O1をもった断面円弧凸状上面23は、断面円弧凹状下面4に方向Rに摩擦係数μ1をもって摺動自在に面接触すると共に断面円弧凹状下面4の曲率半径r1と同じ曲率半径r1を有している。
The
半円球状部からなる下部11は、中間部21の円形の下面に一体的に形成されていると共に剛性金属又は硬質の樹脂等からなる剛性の半円球状の下部本体32と、下部本体32の半円球凸面32aへの金属若しくはセラミックス等の溶射又は天然ゴム、合成ゴム又は弾性を有する合成樹脂材料等からなる弾性体の加硫接着若しくは貼着により下部本体32の当該半円球凸面32aに被着されていると共に断面円弧凸状下面33を有した被覆層34とを具備しており、円球面の一部からなると共に曲率中心O2をもった断面円弧凸状下面33は、床9の表面10に方向Rに転がり自在に点接触すると共に断面円弧凹状下面4の曲率半径r1と同一の曲率半径r2を有しており、しかも、床9の表面10に対する摩擦係数μ2が断面円弧凹状下面4に対する断面円弧凸状上面23の摩擦係数μ1よりも大きく(μ2>μ1)なるように、形成されている。
The
静止状態において、断面円弧凸状上面23の曲率中心O1は、断面円弧凸状下面33の曲率中心O2に対して鉛直方向Vにおいて断面円弧凸状下面33側に偏心量δもって偏心しており、而して、断面円弧凸状上面23の頂点41から断面円弧凸状下面33の頂点42の距離、即ち、静止状態における回転自在部材12の高さhは、r1+r2−δであり、頂点41、曲率中心O1及びO2並びに頂点42は、静止状態において、同一の鉛直線43上に位置している。
In the stationary state, the center of curvature O1 of the arcuate convex
離脱防止機構13は、荷重受部材7を介して什器2に一体的に取付けられていると共に回転自在部材12を囲繞している囲繞体51を具備しており、囲繞体51は、荷重受部材7の下面6に一体的に取付けられている円筒部52と、円筒部52の下端に一体的に取付けられていると共に円環状の内周面53で貫通円孔54を規定した鍔部55とを具備しており、下部11は、貫通円孔54を通って断面円弧凸状下面33で床9の表面10に方向Rに転がり自在に点接触するようになっており、離脱防止機構13は、回転自在部材12の荷重受部材7を介する什器2に対する一定以上の方向Rの回転において、図4に示すように、鍔部55の内周端56への断面円弧凸状下面33の衝突で、回転自在部材12の一定以上の方向Rの回転を禁止するようになっている。
The
什器2が水平方向Hに対して傾かないように、即ち、下面3が水平方向Hに伸びるように、什器2の外函の下面3に、複数個、少なくとも3個配される免震支持装置1の夫々は、地震による水平方向Hの振動が床9に加わらない場合は、図1に示す静止状態にあって、断面円弧凸状上面23において断面円弧凹状下面4の全面で接触している一方、断面円弧凸状下面33の頂点42において床9の表面10に接触している回転自在部材12を介して床9上で什器2の荷重を当該什器2が傾かないで水平になるように分担して支持しており、地震による水平方向Hにおいて一方の方向の振動が床9に加わると、各免震支持装置1の回転自在部材12には方向Rにおいて一方の方向の回転モーメントが生じ、而して、各免震支持装置1の回転自在部材12は、この回転モーメントで、図4に示すように、摩擦係数μ2と摩擦係数μ1との差異(μ2>μ1)に基づく断面円弧凹状下面4に対する断面円弧凸状上面23の方向Rにおいて一方の方向の摺動を伴って、床9の表面10上において断面円弧凸状下面33で方向Rにおいて一方の方向に回転して転がり、この転がり回転により各免震支持装置1は、床9に加わる水平方向Hの振動の什器2への伝達を阻止して、而して、什器2を免震支持する一方、曲率中心O1と曲率中心O2との偏心量δに起因する断面円弧凸状上面23の曲率半径r1と断面円弧凸状下面33の曲率半径r2との相違により、方向Rの一方の方向の回転と共に什器2を鉛直方向Vに持ち上げるようになっている回転自在部材12には、その各回転位置で静止状態への復帰モーメントが偏心量δに基づき生じ、この復帰モーメントにより、回転自在部材12は、床9の表面10上において断面円弧凸状下面33で方向Rにおいて逆の方向に回転して転がり、以下、地震による水平方向Hにおける両方向の振動に基づく回転モーメントと偏心量δに基づく復帰モーメントとで、所謂、一定の周期をもった振り子運動を行う回転自在部材12は、地震による水平方向Hの床9の振動の消滅後、断面円弧凸状上面23に対する断面円弧凹状下面4の摩擦係数μ1をもった滑り摩擦及び床9の表面10に対する回転自在部材12の断面円弧凸状下面33での転がり摩擦による振動エネルギーの消散による振り子運動の収斂と共に図1に示す静止状態における回転位置に復帰されて、什器2を振動前の元の位置に戻すようになっている。
A plurality of seismic isolation support devices are arranged on the lower surface 3 of the outer box of the
床9上で什器2を免震支持するべく、床9及び什器2間に設置される以上の免震支持装置1では、上部8は、断面円弧凹状下面4の全面に摩擦係数μ1をもって方向Rに摺動自在に接触すると共に断面円弧凹状下面4の曲率半径r1と同じ曲率半径r1をもった断面円弧凸状上面23を有しており、下部11は、床9の表面10に方向Rに転がり自在に接触すると共に断面円弧凹状下面4の曲率半径r1と同一の曲率半径r2をもった断面円弧凸状下面33を有しており、静止状態において、断面円弧凸状上面23の曲率中心O1は、断面円弧凸状下面33の曲率中心O2に対して鉛直方向Vにおいて断面円弧凸状下面33側に偏心量δもって偏心している結果、振り子型の復元機能に加えて、断面円弧凹状下面4に対する断面円弧凸状上面23の摩擦係数μ1をもった摩擦摺動による摩擦抵抗で効果的な減衰機能を得ることができる上に、什器2への荷重受部材7を介する断面円弧凹状下面4の設置だけではなく、床9の表面10をそのまま利用できるため、什器2の免震を容易に行うことができ、しかも、偏心量δを適宜設定するだけで容易に振動の長周期化を図り得、加えて、本例では、断面円弧凹状下面4、断面円弧凸状上面23及び断面円弧凸状下面33が円球面の一部からなっているために、水平方向Hに関しての全方向、即ち、水平面内の全方向の地震の振動に対して什器2を免震支持できる。
In the above seismic
離脱防止機構13を具備した免震支持装置1によれば、意図しない大きな水平方向Hの振動で回転自在部材12が大きく方向Rに回転されようとしても、回転自在部材12の一定以上の回転を禁止して荷重受部材7を介する什器2からの回転自在部材12の離脱を防止し得る結果、什器2の転倒等を防ぐことができ、地震による被害を最小限にし得る。
According to the seismic
加えて、囲繞体51を有した離脱防止機構13では、免震支持装置1の静止状態で、鍔部55が床9の表面10に近接するために、免震支持装置1の静止状態での囲繞体51の内部57を外部58に対して半密閉でき当該内部57への外部58からの塵埃の侵入を防ぐこともでき、塵埃による免震支持装置1の動作不良を回避でき、斯かる効果をより発揮させるために、免震支持装置1の静止状態で、断面円弧凸状下面33又は平坦面61(図5参照)の床9の表面10への接触を確保させた上で、床9の表面10に軽く接触する鍔部55をもって囲繞体51を形成してもよい。
In addition, in the
ところで、図1に示す免震支持装置1では、下部11を半円球状部から形成したが、これに代えて、図5に示すように、球帯で規定された球帯部から形成してもよく、図5に示す球帯部からなる下部11は、球帯部の球帯面からなっていると共に曲率半径r2及び曲率中心O2をもった断面円弧凸状下面33に加えて、静止状態において床9の表面10に全面で接触すると共に断面円弧凸状下面33に囲繞された球帯部の小径端面64からなっている平坦面61を更に有しており、断面円弧凸状下面33及び平坦面61は、中間部21の下面に一体的に形成されていると共に剛性金属又は硬質の樹脂等からなる剛性の球帯状の下部本体32に被着されている被覆層34の露出表面からなっており、斯かる被覆層34は、下部本体32の球帯部の球帯凸面62に被着された球帯状層63と、下部本体32の球帯部の小径端面64に被着された円形の端面層65とを具備しており、床9の表面10に対して摩擦係数μ2をもった断面円弧凸状下面33は、球帯状層63の露出表面から、同じく床9の表面10に対して摩擦係数μ2をもった平坦面61は、端面層65の露出表面から夫々形成されている。
By the way, in the seismic
図5に示す下部11をもって図1と同様に形成された免震支持装置1の夫々は、地震による水平方向Hの振動が床9に加わらない場合には、図5に示す静止状態にあって、断面円弧凸状上面23において断面円弧凹状下面4の全面で摩擦係数μ1をもって接触している一方、平坦面61の全面において床9の表面10に摩擦係数μ2(μ2>μ1)をもって接触している回転自在部材12を介して床9上で什器2の荷重を当該什器2が傾かないで水平になるように分担して支持しており、回転自在部材12を方向Rに回転させる回転モーメントを回転自在部材12に生じさせない上に、摩擦係数μ2をもって接触する平坦面61と床9の表面10との間に水平方向Hの相対的な滑りを生じさせない程度の加速度の小さい地震による水平方向Hの振動が床9に加わる場合には、免震支持装置1の夫々の回転自在部材12は、方向Rに回転しないで平坦面61と床9の表面10との摩擦係数μ2をもった接触に基づいて斯かる床9の水平方向Hの振動を荷重受部材7を介して什器2に伝達する一方、回転自在部材12を方向Rに回転させる回転モーメントを回転自在部材12に生じさせる程度の加速度の大きい地震による水平方向Hの一方の方向の振動が床9に加わった場合には、免震支持装置1の夫々の回転自在部材12は、図6に示すように、方向Rにおいて一方の方向の回転により平坦面61の床9の表面10への接触を解除し、床9の表面10に断面円弧凸状下面33で接触し、この接触において摩擦係数μ2と摩擦係数μ1との差異(μ2>μ1)に基づき、断面円弧凹状下面4に対する断面円弧凸状上面23の方向Rにおいて一方の方向の摺動を伴って、床9の表面10上において断面円弧凸状下面33で方向Rにおいて一方の方向に回転して転がり、この転がり回転により各免震支持装置1は、床9に加わる水平方向Hの振動の什器2への伝達を阻止して、而して、什器2を免震支持する一方、曲率中心O1と曲率中心O2との偏心量δに起因する断面円弧凸状上面23の曲率半径r1と断面円弧凸状下面33の曲率半径r2との相違により、方向Rにおいて一方の方向の回転と共に什器2を鉛直方向Vに持ち上げるようになっている回転自在部材12には、その各回転位置で静止状態への復帰モーメントが偏心量δに基づき生じ、この復帰モーメントにより、各免震支持装置1の回転自在部材12は、平坦面61と床9の表面10との摩擦係数μ2をもった接触を回復し、回転自在部材12に方向Rにおいて他方の方向の回転モーメントを生じさせる程度の加速度の大きい地震による水平方向Hの他方の方向の振動が床9に続いて加わった場合には、回転自在部材12は、方向Rにおいて以上と逆の方向に床9の表面10上において断面円弧凸状下面33で回転して転がり、以後、免震支持装置1の夫々は、回転自在部材12に方向Rの回転モーメントを生じさせる程度の水平方向Hの振動が消滅するまで以上の動作を繰り返し、振動の消滅と共に図5に示す静止状態における回転位置に復帰されて、什器2を振動前の元の位置に戻すようになっている。
Each of the seismic
図5に示す免震支持装置1では、図1に示す免震支持装置1による効果に加えて、平坦面61に基づくトリガ機能を効果的に得ることができ、地震のない場合及び什器2内の物品に損傷を与えない程度の小さな加速度をもった地震の場合において什器2を床9上で水平方向Hにふらふらさせないで安定に支持できる。
In the seismic
図5に示す免震支持装置1において、回転自在部材12は、平坦面61が、床9の表面10との間で摩擦係数μ2を有する代わりに、断面円弧凹状下面4に対する断面円弧凸状上面23の摩擦係数μ1よりも大きな摩擦係数μ3(μ3>μ1)を有するように、言い換えると、摩擦係数μ2よりも大きくなる場合をも含んで、予測される最大の加速度をもった地震では平坦面61が床9の表面10に対して水平方向Hに相対的に滑らないような摩擦係数μ3を有するように、形成されていてもよく、この場合、端面層65を、球帯状層63を形成する材料と異なる材料で形成してもよい。
In the seismic
図1及び図5に示す回転自在部材12においては、下部11の断面円弧凸状下面33は、荷重受部材7の断面円弧凹状下面4及び上部8の断面円弧凸状上面23の夫々の曲率半径r1と同一の曲率半径r2を有しているが、図7に示すように、下部11の断面円弧凸状下面33は、荷重受部材7の断面円弧凹状下面4及び上部8の断面円弧凸状上面23の夫々の曲率半径r1よりも大きな曲率半径r2を有していてもよく、また、図8に示すように、下部11の断面円弧凸状下面33は、荷重受部材7の断面円弧凹状下面4及び上部8の断面円弧凸状上面23の曲率半径r1よりも小さな曲率半径r2を有していてもよく、斯かる図7及び図8に示すような断面円弧凹状下面4及び断面円弧凸状上面23の曲率半径r1と異なる曲率半径r2を有している断面円弧凸状下面33を有する回転自在部材12を備えた免震支持装置1でも、図1及び図5に示す免震支持装置1と同様に動作する。
In the
また、以上の回転自在部材12においては、上部8及び下部11を半円球状部から、中間部21を円盤状に夫々形成したが、これに代えて、図9に示すように、上部8及び下部11を、半円柱部から、中間部21を直方体状に夫々形成してもよく、斯かる半円柱部からなっている上部8及び下部11を具備した回転自在部材12では、断面円弧凹状下面4に方向Rに摺動自在に接触する断面円弧凸状上面23及び床9の表面10に水平方向Hに転がり自在に接触する断面円弧凸状下面33の夫々は、円筒面の一部、即ち、半円筒面からなっており、これに対応して、荷重受部材7は、その断面円弧凹状下面4が円筒面の一部、即ち、半円筒面からなるように形成されているとよい。
Further, in the
図9に示すように、上部8及び下部11を半円柱部から夫々形成し、被覆層24及び34を半円筒状に形成し、そして、断面円弧凹状下面4並びに被覆層24及び34の露出面からなる断面円弧凸状上面23及び断面円弧凸状下面33の夫々を半円筒面とした回転自在部材12を具備した免震支持装置1は、図1と同様にして荷重受部材7を介して什器2と床9の表面10との間に設置されることにより、図1に示す免震支持装置1と同様に動作する一方、斯かる免震支持装置1によれば、水平面内での一つの方向のみについて免震効果を得ることができ、免震効果に方向性をもたせることができる。
As shown in FIG. 9, the
図9に示す半円柱部からなる下部11は、図10に示すように、静止状態において床9の表面10に接触すると共に一対の断面円弧凸状下面33に挟まれた矩形状の平坦面71を有していてもよく、図10に示す下部11は、一対の円弧凸面72、一対の円弧凸面72に挟まれた平坦面71を有した半円柱部からなっており、図10に示す下部11において、断面円弧凸状下面33は、半円柱部の一対の円弧凸面72からなっており、被覆層34は、円筒状の一対の被覆層73と、一対の被覆層73に挟まれた矩形板状の被覆層74とを有しており、一対の円弧凸面72の夫々は、一対の被覆層73の夫々の露出面からなっており、平坦面71は、被覆層74の露出面からなっており、斯かる下部11をもった回転自在部材12を具備した免震支持装置1は、上記と同様にして荷重受部材7を介して什器2と床9の表面10との間に設置されることにより、地震の生起で水平面内での一つの方向において、図5に示す免震支持装置1と同様に動作して、振り子型の復元機能に加えて、断面円弧凹状下面4に対する断面円弧凸状上面23の摩擦係数μ1をもった方向Rの摺動による摩擦抵抗で効果的な減衰機能を得ることができる上に、什器2への荷重受部材7を介する断面円弧凹状下面4の設置だけではなく、床9の表面10をそのまま利用できて、什器2の免震を容易に行うことができ、しかも、偏心量δを適宜設定するだけで容易に振動の長周期化を図り得、加えて、当該水平面内での一つの方向のみについて免震効果を得ることができて、免震効果に方向性をもたせることができる。
As shown in FIG. 10, the
以上の免震支持装置1の回転自在部材12において、断面円弧凸状上面23、断面円弧凸状下面33、平坦面61及び平坦面71を、被覆層24及び被覆層34の露出面から形成したが、本発明は、これに限定されず、斯かる被覆層24及び被覆層34のうちの少なくとも一方を設けないで、断面円弧凸状上面23、断面円弧凸状下面33、平坦面61及び平坦面71のうちの少なくとも一つを、上部本体22自体又は下部本体32自体の外面から形成してもよく、この場合、摩擦係数μ2が摩擦係数μ1よりも大きくなるように、上部本体22及び下部本体32の形成材料を適宜選択するとよい。
In the
以上の免震支持装置1において、断面円弧凹状下面4を荷重受部材7に設けたが、これに代えて、什器2の外函の下面3に形成して、什器2自体に設けてもよい。
In the seismic
1 免震支持装置
2 什器
3 下面
4 断面円弧凹状下面
5 凹所
6 下面
7 荷重受部材
8 上部
9 床
10 表面
11 下部
12 回転自在部材
13 離脱防止機構
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