JP6373889B2 - 免震装置 - Google Patents

Description

本発明は、対象物を地震等の震動による損傷から保護するための免震装置に関する。

従来、美術品、精密機器、建築物等の対象物を地震等の震動による損傷から保護するために、様々な免震装置が提案されている。これらの装置のうち、横揺れ免震装置として、水平に延びるレールとこのレール上を走行可能なローラ等の走行体との組み合わせを利用したものが知られている。

例えば、特許文献１（特開平１０−６１７１９号公報）には、美術館や博物館等における美術品、骨董品、精密機器等の展示ケース内に収納された展示品の保護に好適な免震装置として、基台と、この基台の上面側に重ね合わせ状態に設けられ載置面を有する可動台と、地震等の振動エネルギーが伝わった時に上記可動台の水平移動を案内して振動エネルギーを吸収するエネルギー遮断手段と、を備えた免震装置が提案されている。具体例の免震装置におけるエネルギー遮断手段は、略正方形に形成された基台及び可動台の一方に固定されたアウターメンバーと、他方に固定されたアウターメンバー内を走行するインナーメンバーと、からなるスライドレールにより構成されており、地震発生時に、スライドレールが伸張することにより、振動エネルギーが吸収される。この具体例の免震装置における基台及び可動台の大きさは、縦横が最大約４００ｍｍに設定されており、基台に対する可動台の変位量は、片振幅２３０ｍｍ（両振幅４６０ｍｍ）に設定されている。

このような可動台の基台に対する水平往復運動を利用した横揺れ免震装置は、高い免震性能を有するものの、可動台の移動限界を超える揺れや高層ビル等の長周期運動によるエネルギーの吸収のために、移動限界に近づくと移動方向に抵抗を与える仕組みが必要となる。抵抗を与える方法としては、特許文献１に示されている摩擦やばねを使用する方法、油圧ダンパーを利用する方法等の他、レール端部を鉛直方向に傾斜させ、横方向の移動エネルギーを位置エネルギーに変換する方法が知られている。

例えば、特許文献２（特公平６−７４６０９号公報）の図１には、建築物やコンピューターその他の機械器具等の被支持体を免震支持するために使用される免震装置として、被支持体と支持体のいずれか一方側に取り付けられた所定の軸線回りに転動可能に支持される転動体と、他方側に取付けられた上記転動体を走行させるための下に突出した湾曲面を有する案内部材とを備え、被支持体が支持体に対して移動すると転動体が転動して被支持体を徐々に上昇させる免震装置が示されており、この文献の図１７、図１８には、被支持体の下面に取り付けられた矩形の取り付け板（可動台）の四隅に同一方向に変位可能な４個の上記免震装置を配置した免震構造物が示されている。この構造物によると、被支持体が支持体に対して移動すると、被支持体が水平を保ったままで徐々に上昇する。

また、例えば、特許文献３（特開平１１−８２６１８号公報）の図１には、略正方形板状の底板の相対する端縁部に平行して立設された一対の前後案内部と、該前後案内部の対向位置にそれぞれ設けられ、前後方向に延びており中央部が最下部分を成す下方凹状の一対の案内溝（前後案内溝）と、矩形板状を有し各前後案内溝に嵌着されている車輪を両方の短辺側側面に２個ずつ有している左右案内部と、該左右案内部の両方の長辺側側面に設けられ、左右方向に延びており中央部が最下部分を成す下方凹状の一対の案内溝（左右案内溝）と、被支持体を載置すべき略正方形板状の支持台と各左右案内溝に２個ずつ嵌着されている車輪とを有している支持部材（可動台）と、を備えた免震装置が提案されている。この免震装置によると、上記左右案内部が上記底板に対して移動すると上記左右案内部が徐々に傾いて揺動し、上記支持台が上記左右案内部に対して移動すると上記支持台が徐々に傾いて揺動する（この文献の図６参照）。左右案内溝又は前後案内溝の下方凹状の形状は、例えば鉛直切断面を円弧、放物線、双曲線、直線等の単独又は組み合わせで曲率一定又は可変とした形状のものが用いられると説明されている（この文献の段落０００５参照）ものの、この文献に具体的に示されている装置における案内溝の形状は、鉛直切断面が円弧状であるかＶ字状であり、或いは、非震動時の車輪を支持する水平部分と該水平部分から案内溝の端部に向かうにつれて上方に傾いた直線的な傾斜部分とからなっている。

特開平１０−６１７１９号公報 特公平６−７４６０９号公報 特開平１１−８２６１８号公報

特許文献１からも理解されるように、水平往復運動を利用した横揺れ免震装置を床面等に設置するためには、装置自体が占める空間（特許文献１の例では縦横が最大約４００ｍｍ）に加えて、基台に対する可動台の変位を許容するための空間（特許文献１の例では変位量が片振幅２３０ｍｍ）が必要となる。この大きな必要空間のため、従来の水平往復運動を利用した横揺れ免震装置は、一般に大型で経済的価値を伴う対象物のためにのみ使用されているのが現状である。大型の対象物を支持するためには免震装置に頑強な構造が要求されることになり、頑強な構造を達成するためには高額な装置となるが、このことが上述の免震装置が一般家庭や店舗、事務所などに普及しない要因の一つとなっている。したがって、陶磁器やガラス食器、酒瓶類、書籍棚など、比較的小さくかつ固定することが現実的でない対象物や安価な対象物の保護のためにも広範に使用可能な、小型で単純かつ安価に製造することができる免震装置が強く望まれている。

特許文献２、特許文献３の装置は、特許文献１の装置に比較して、可動台の変位のための空間を小さくすることが可能であるものの、特許文献２の装置は、免震装置に印加される水平方向の力と反対方向の力が対象物に印加されるため、大きな振幅の横揺れを経験した時に可動台上の対象物の位置がずれたり、転倒・落下するおそれがあり、十分な免震性能が得られない。また、特許文献３に示された装置のうち、案内溝に水平部分が存在しないものにおいては、可動台上の対象物の重心の位置によっては可動台が大きく傾くため、載置作業に細心の注意を払わなければ対象物が落下する危険性がある。また、鉛直切断面が円弧状の案内溝を有する装置は、地震波によって対象物に加わる水平方向の加速度を振子運動に変換するものであるが、振子の特性として支点と重心との距離によって固有振動数が決定されるため、これに近い周波数の振動が加わった時には共振現象が発生し、地震波がむしろ増幅される。さらに、案内溝中央の水平部分と案内溝端部の傾斜部分とからなる案内溝を有する装置では、案内溝の端部で対象物の正確な振子運動が実現されないため、大きな振幅の横揺れを経験した時に可動台上の対象物の位置がずれたり、対象物が転倒・落下する恐れがある。

そこで、本発明の課題は、小さな対象物や安価な対象物の保護のためにも広範に使用可能なように、小型で単純かつ安価に製造することができる免震装置であって、地震等の震動から保護されるべき対象物を装置に載置する際の特別な注意が不要であり、載置された対象物の位置によって免震性能があまり左右されない免震装置を提供することである。

上述の課題は、
震動による損傷から保護されるべき対象物が載置される中立位置において水平に配置された載置面を有する載置台と、
該載置台の下方に配置された基台と、
上記基台と上記載置台との間に配置され、震動発生時に上記載置台を上記基台に対して所定の方向に往復運動させる横揺れ免震機構と、
を備えた免震装置であって、
上記横揺れ免震機構が、
中立位置に在る上記載置台を上記基台に対して水平移動させて水平限界位置まで到達させることが可能で、且つ、上記中立位置から水平移動した上記載置台を上記基台に対して水平移動させて上記中立位置に復帰させることが可能な水平移送部と、
該水平移送部により上記水平限界位置に移送された上記載置台を、該載置台の重心と上記載置台上の対象物の重心との合成位置より高い位置にある点を中心として上記中立位置から離れる方向に回転させることが可能で、且つ、上記水平限界位置から回転移動した上記載置台を、上記点を中心として回転させて上記水平限界位置に復帰させることが可能な回転移送部と、
を有し、
上記載置台の往復運動の間じゅう、上記載置面上の対象物が載置面に垂直な方向の力を受けることを特徴とする、本発明の免震装置によって解決される。

この発明において、「中立位置」とは、震動が全く発生していない時、或いは、震動が発生していても対象物を載置した載置台が移動しないような微弱な震動しか発生していない時に、各構成材が占める位置を意味する。この免震装置は、対象物が載置された載置台を基台に対して水平面内の一方向に移動させることが可能な横揺れ免震機構を有する。

この免震装置は、比較的簡単な構成からなり、小型で安価に製造することができる。また、この免震装置の中立位置では、上記載置台における対象物を載せる載置面は当然ながら対象物が落下しないように水平に配置されているが、上記載置台はまず中立位置から上記水平移送部により水平移動させられるため、水平移動の間も上記載置台の載置面が水平に維持される。したがって、対象物を載置台上に載せる際に載置台が傾くことがなく、載置作業に特別な注意が不要である。また、この免震装置では、上記載置台が水平移動可能な限界位置（水平限界位置）に到達した時には、上記載置台の重心とこの載置台上の対象物の重心との合成位置より高い位置にある点Ｐを中心とした円の接線が上記載置台の水平な載置面に位置するように構成されており、さらに強い震動が加われば、上記載置面が上記回転移送部により上述した点Ｐを中心として中立位置から離れる方向に回転運動させられる。したがって、回転移送部により上記載置台の正確な振子運動が実現される。上記載置台の載置面上の対象物は振子運動の間に載置面に垂直な方向の力を受けることになり、対象物の載置台上の位置によって免震性能があまり左右されない。

上述の課題はまた、
震動による損傷から保護されるべき対象物が載置される中立位置において水平に配置された載置面を有する載置台と、
該載置台の下方に配置された基台と、
上記基台と上記載置台との間に配置された中間台と、
上記基台と上記中間台との間に配置され、震動発生時に上記中間台を上記基台に対して所定の方向に往復運動させる中間台横揺れ免震機構と、
上記中間台と上記載置台との間に配置され、震動発生時に上記載置台を上記中間台に対して上記中間台横揺れ免震機構における中間台の往復運動方向と垂直な方向に往復運動させる載置台横揺れ免震機構と、
を備えた免震装置であって、
上記載置台横揺れ免震機構が、
中立位置に在る上記載置台を上記中間台に対して水平移動させて載置台水平限界位置まで到達させることが可能で、且つ、上記中立位置から水平移動した上記載置台を上記中間台に対して水平移動させて上記中立位置に復帰させることが可能な載置台水平移送部と、
該載置台水平移送部により上記載置台水平限界位置に移送された上記載置台を、上記載置台の重心と上記載置台上の対象物の重心との合成位置より高い位置にある点を中心として上記載置台の中立位置から離れる方向に回転させることが可能で、且つ、上記載置台水平限界位置から回転移動した上記載置台を、上記点を中心として回転させて上記載置台水平限界位置に復帰させることが可能な載置台回転移送部と、
を有し、
上記中間台横揺れ免震機構が、
中立位置に在る上記中間台を上記基台に対して水平移動させて中間台水平限界位置まで到達させることが可能で、且つ、上記中立位置から水平移動した上記中間台を上記基台に対して水平移動させて上記中立位置に復帰させることが可能な中間台水平移送部と、
該中間体水平移送部により上記中間台水平限界位置に移送された上記中間台を、上記載置台の重心と上記載置台上の対象物の重心との合成位置より高い位置にある別の点を中心として上記中間台の中立位置から離れる方向に回転させることが可能で、且つ、上記中間台水平限界位置から回転移動した上記中間台を、上記別の点を中心として回転させて上記中間台水平限界位置に復帰させることが可能な中間台回転移送部と、
を有し、
上記載置台の往復運動の間じゅう、上記載置面上の対象物が載置面に垂直な方向の力を受けることを特徴とする、本発明の免震装置によって解決される。

この発明においても、「中立位置」とは、震動が全く発生していない時、或いは、震動が発生していても対象物を載置した載置台が移動しないような微弱な震動しか発生していない時に、各構成材が占める位置を意味する。この免震装置は、対象物が載置された載置台を基台に対して水平面内の一方向（Ｘ方向）及びこれと垂直な方向（Ｙ方向）に移動させることが可能な横揺れ免震機構を有する。

この免震装置は、比較的簡単な構成からなり、小型で安価に製造することができる。また、この免震装置の中立位置では、上記載置台の対象物を載せる載置面は当然ながら対象物が落下しないように水平に配置されており、上記中間台も上記載置台の載置面を水平に保つように配置されているが、上記載置台及び上記中間台はまず上記載置台水平移送部及び上記中間台水平移送部により水平移動させられるため、水平移動の間も上記載置台の載置面が水平に維持される。したがって、対象物を載置台上に載せる際に載置台が傾くことがなく、載置作業に特別な注意が不要である。また、この免震装置では、上記載置台が載置台水平限界位置に到達した時には、上記載置台の重心と上記載置台上の対象物の重心との合成位置より高い位置にある点Ｐを中心とした円の接線が上記載置台の水平な載置面に位置するように構成されており、さらに強い震動が加われば、上記載置面が上記載置台回転移送部により上述した点Ｐを中心として中立位置から離れる方向に回転運動させられる。したがって、上記載置台の正確な振子運動が実現される。また、上記中間台が中間台水平限界位置に到達した時には、上記載置台の重心と上記載置台上の対象物の重心との合成位置より高い位置にある別の点Ｐ´を中心とした円の接線が上記中間台の水平面に位置するように構成されており、さらに強い震動が加われば、上記中間台が上記中間台回転移送部により上述した点Ｐ´を中心として中立位置から離れる方向に回転運動させられる。したがって、上記中間台の正確な振子運動が実現される。上記載置台の載置面上の対象物は振子運動の間に載置面に垂直な方向の力を受けることになり、対象物の載置台上の位置によって免震性能があまり左右されない。

本発明の免震装置は、比較的簡単な構成からなり、小型で安価に製造することができる。また、本発明の免震装置によると、対象物を載せるための中立位置において水平な載置面を有する載置台が震動発生時にまず水平移動させられるため、対象物を載置台上に載せる際に載置台が傾くことがなく、載置作業に特別な注意が不要である。さらに、載置台の水平移送後の回転移送において、載置台の正確な振子運動が実現されるため、対象物の載置台上の位置によって免震性能があまり左右されない。

本発明の一実施形態の免震装置を示した概略図であり、（ａ）は正面図を、（ｂ）は側面図を示している。 図１に示した免震装置における載置台の基台に対する移動を説明するための概略図であり、（ａ）は載置台が中立位置にある状態を、（ｂ）は載置台が水平限界位置にある状態を、（ｃ）は載置台が回転運動させられている状態を、それぞれ示している。 図１に示した免震装置において、載置台が水平限界位置にある状態を説明するための概略図である。 図１に示した免震装置において、載置台が回転運動させられている状態を説明するための概略図である。 図１に示した免震装置により載置台上の対象物が振子運動をする様子を説明するための概略図である。 図１に示した免震装置の変形形態を示した概略図であり、（ａ）は載置台の下面側を、（ｂ）は基台の上面側を、それぞれ示している。 本発明の別の実施形態の免震装置を示した概略図であり、（ａ）は正面図を、（ｂ）は側面図を示している。 図７に示した免震装置における中間台の基台に対する移動を説明するための概略図であり、（ａ）は中間台が中立位置にある状態を、（ｂ）は中間台が水平限界位置にある状態を、（ｃ）は中間台が回転運動させられている状態を、それぞれ示している。 図７に示した免震装置において、中間台が水平限界位置にある状態を説明するための概略図である。 図７に示した免震装置において、中間台が回転運動させられている状態を説明するための概略図である。 図７に示した免震装置における載置台の中間台に対する移動を説明するための概略図であり（ａ）は載置台が中立位置にある状態を、（ｂ）は載置台が水平限界位置にある状態を、（ｃ）は載置台が回転運動させられている状態を、それぞれ示している。 図７に示した免震装置において、載置台が水平限界位置にある状態を説明するための概略図である。 図７に示した免震装置において、載置台が回転運動させられている状態を説明するための概略図である。 図１に示した免震装置により載置台上の対象物が回転（振子）運動する様子を説明するための概略図であり、（ａ）は中間台の基台に対する回転（振子）運動による載置台の回転を示しており、（ｂ）は載置台の中間台に対する回転（振子）運動を示している。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されない。

（１）一方向免震装置
一般家庭や店舗、事務所等の建物の内部に設置されている、地震等の震動による損傷から保護されるべき対象物の中には、箪笥、書架、食器棚等の、平面視で長方形の形状を有するものが多く存在する。これらの対象物は建物の壁に沿って配置されることが多く、したがって全方向に対する免震性能が要求されることが少ない。また、このような対象物は長辺の伸張方向の震動により転倒する可能性が低い一方で、短辺の伸張方向の震動はこれらの対象物の転倒或いはこれらに収容された書籍や食器等の落下に直結する危険な震動である。図１〜図５を用いて説明する本発明の第１実施形態の免震装置は、このような平面視で長方形の形状を有し且つ長辺が建物の壁に面するように配置されている対象物が壁と離れる方向に転倒するのを防止するために好適に使用される免震装置である。第１実施形態の免震装置は比較的簡単な構成からなり、小型で安価に製造することができる。

図１は、第１実施形態の免震装置１の中立位置における概略図であり、（ａ）は正面図を、（ｂ）は側面図を示している。免震装置１は、矩形の平板からなる基台２を有しており、基台２は建物の床面Ｆ上にその長辺２ａの一方が建物の壁面Ｗに面するように配置されている。基台２の上面２ｃの短辺２ｂに沿った位置には、一対の横揺れ免震機構４が、基台２に対して垂直で且つ長辺２ａの中点を通過する平面に対して対称に設けられており、これらの横揺れ免震機構４の上に、基台２と略同形状の載置台３が配置されている。載置台３の上面３ｃが、対象物を載置するための載置面である。

各々の横揺れ免震機構４は、載置台３の短辺３ｂの一方の端部側に配置されており且つ下方に延びている上側保持体４１と、上側保持体４１の先端に取り付けられており短辺３ｂの伸張方向に回転可能な上側ローラ４２と、載置台３の短辺３ｂの他方の端部から短辺３ｂの中央付近にかけて延在しており且つ載置台３の下方に延びている上側支持体４７と、上側支持体４７の先端縁部に設けられている上側ガイド４８と、基台２の短辺２ｂの一方の端部側に配置されており且つ上方に延びている下側保持体４５と、下側保持体４５の先端に取り付けられており短辺２ｂの伸張方向に回転可能な下側ローラ４６と、基台２の短辺２ｂの他方の端部から短辺２ｂの中央付近にかけて延在しており且つ基台２の上方に延びている下側支持体４３と、下側支持体４３の先端縁部に設けられている下側ガイド４４と、を備えている。上側保持体４１と下側支持体４３とが対向する位置に配置されており、下側保持体４５と上側支持体４７とが対向する位置に配置されており、上側ガイド４８は震動発生時に下側ローラ４６を走行させるためのものであり、下側ガイド４４は震動発生時に上側ローラ４２を走行させるものである。下側支持体４３の先端縁部にはさらに、上側ローラ４２の下側ガイド４４からの脱落を防止するための下側障壁４３ｅが設けられており、上側支持体４７の先端縁部にはさらに、下側ローラ４６の上側ガイド４８からの脱落を防止するための上側障壁４７ｅが設けられている。

図２は、免震装置１の横揺れ免震機構４による載置台３の基台２に対する移送を説明するための概略図である。ただし、図２では、理解の容易のため、下側障壁４３ｅ及び上側障壁４７ｅが省略されている。図２（ａ）は、図１（ｂ）に対応する免震装置１の中立位置を示す図である。中立位置において、下側ガイド４４は、水平に延びている水平部４４ａと、水平部４４ａの一端から下側保持体４５の方向に向かって湾曲しながら下方に伸びている湾曲部４４ｂとから構成されており、上側ガイド４８は、水平に延びている水平部４８ａと、水平部４８ａの一端から上側保持体４１の方向に向かって湾曲しながら下方に伸びている湾曲部４８ｂとから構成されている。下側ガイド４４の水平部４４ａと上側ガイド４８の水平部４８ａの長さ及び下側ガイド４４の湾曲部４４ｂと上側ガイド４８の湾曲部４８ｂの長さは、上側ローラ４２が下側ガイド４４の水平部４４ａに接している時に下側ローラ４６が上側ガイド４８の水平部４８ａに接しているように、上側ローラ４２が下側ガイド４４の湾曲部４４ｂに接している時に下側ローラ４６が上側ガイド４８の湾曲部４８ｂに接しているように、それぞれ設定されている。本実施の形態の免震装置１では、横揺れ免震機構４の水平移送部が、下側ガイド４４の水平部４４ａとこの水平部４４ａを走行する上側ローラ４２と、上側ガイド４８の水平部４８ａとこの水平部４８ａを走行する下側ローラ４６とで構成されている。また、横揺れ免震機構４の回転移送部は、下側ガイド４４の湾曲部４４ｂとこの湾曲部４４ｂを走行する上側ローラ４２と、上側ガイド４８の湾曲部４８ｂとこの湾曲部４８ｂを走行する下側ローラ４６とで構成されている。

図２（ｂ）は、横揺れ免震機構４の水平移送部により、載置台３が基台２に対して水平限界位置まで移動させられた状態を示している。水平限界位置とは載置台３が基台２に対して水平移動可能な限界の位置を意味し、具体的には、上側ローラ４２が下側ガイド４４の水平部４４ａと湾曲部４４ｂの接続位置に接触しており、下側ローラ４６が上側ガイド４８の水平部４８ａと湾曲部４８ｂの接続位置に接触している位置である。下側ガイド４４の水平部４４ａと湾曲部４４ｂの接続位置、及び、上側ガイド４８の水平部４８ａと湾曲部４８ｂの接続位置は、上側ローラ４２及び下側ローラ４６の通過時の衝撃を減ずるように、面取りされているのが好ましい。図３は図２（ｂ）に対応する図であるが、本実施の形態の免震装置１では、載置台３が基台２に対して水平限界位置に到達した時に、上側ガイド４８の湾曲部４８ｂが、載置台３の下面３ｄ上の上側支持体４７基端を通る直線の中点を通る鉛直線Ｌ上に存在する点Ｐを中心とした円Ｃ１の一部を成し、下側ガイド４４の湾曲部４４ｂが点Ｐを中心とした円Ｃ２の一部を成すように構成されている。円Ｃ１と円Ｃ２とは同心円である。したがって、点Ｐを中心とした同心円Ｃ３の接線は、載置台３の載置面３ｃを通ることになる。なお、点Ｐの高さは、載置台３の重心と載置台３上の対象物の重心との合成位置より高い位置にあるが、本実施の形態の免震装置１においては、想定される種々の対象物を考慮して予め点Ｐの位置が設定されている。対象物の重心の位置が極めて高い時は、円Ｃ１及び円Ｃ２の半径が極めて大きくなるため、下側ガイド４４の湾曲部４４ｂ及び上側ガイド４８の湾曲部４８ｂの円弧が実質的に直線で近似されることになる。

図２（ｃ）は、横揺れ免震機構４の回転移送部により載置台３が回転運動させられている状態を示している。図４は図２（ｃ）に対応する図である。本実施の形態の免震装置１では、載置台３が基台２に対して水平限界位置に到達した時に、上側ガイド４８の湾曲部４８ｂが点Ｐを中心とした円Ｃ１の一部を成し、下側ガイド４４の湾曲部４４ｂが点Ｐを中心とした円Ｃ２の一部を成すように構成されているため、載置台３が回転運動させられている時は、点Ｐを中心とした同心円Ｃ３の接線が載置台３の載置面３ｃを通るように回転運動させられる。したがって、横揺れ免震機構４の回転移送部による載置台３の回転運動の往復は正確な振子運動となる。

次に、本実施の形態の免震装置１の動作を説明する。震動が全く発生していない時、或いは、震動が発生していても対象物を載置した載置台３が移動しないような微弱な震動しか発生していない時には、図２（ａ）に示すように、載置台３は基台２と重なった位置に存在し、載置面３ｃは水平に維持されている。したがって、対象物を載置台３上に載せる際に載置台３が傾くことがなく、載置作業に特別な注意が不要である。地震が発生して基台２が図２の左側に移動すると、対象物を載せた載置台３のうける慣性力により、横揺れ免震機構４の下側ガイド４４の水平部４４ａを上側ローラ４２が走行し、上側ガイド４８の水平部４８ａを下側ローラ４６が走行し、載置台３は基台２に対して載置面３ｃの水平を保ったままで水平移動させられる。載置台３の基台２に対する水平移動距離は地震の強さに依存するが、図２（ｂ）に示す水平限界位置に到るまで水平移動が可能である。水平限界位置にある基台２がさらに図２の左側に距離ｘだけ移動すると、横揺れ免震機構４の下側ガイド４４の湾曲部４４ｂを上側ローラ４２が走行し、上側ガイド４８の湾曲部４８ｂを下側ローラ４６が走行し、載置台３は点Ｐ（図４参照）を中心として回転運動させられ、距離ｘに相当する地震加速度エネルギーが回転運動により吸収される。振子運動の原理により、距離ｘが同じでも加速度が小さい時は、載置台３の載置面３ｃの傾斜角度は小さくなる。したがって、地震の発生状態に応じて、免震装置１の載置台３は基台２に対して図２（ｃ）に示す状態と図２（ａ）に示す状態の間で往復運動する。また、地震が停止した時には、対象物等に作用する重力により、下側ガイド４４の水平部４４ａに上側ローラ４２が接触し、上側ガイド４８の水平部４８ａに下側ローラ４６が接触する位置、すなわち載置台３の載置面３ｃが水平を保つ位置で載置台３が停止する。

震動による損傷から保護されるべき対象物を載置台３上に配置するときは、載置台３の重心上に対象物の重心が位置するように配置されるのが好ましいものの、本実施の形態の免震装置１では、載置台３の重心上の位置から対象物の重心がずれて配置されても、十分な免震性能が得られる。図５は、載置台３上に対象物Ｏが載置された時の、載置台３の水平限界位置からの回転（振子）運動を示した図である。この図には、対象物Ｏの重心と載置台３の重心との合成位置が点Ｐを通過する鉛直線Ｍ上の位置ｇ１に位置するように対象物Ｏを配置した場合（一点鎖線で表す。）と、図５において左側にずれた位置ｇ２に位置するように対象物Ｏを配置した場合（二点鎖線で表す。）とが示されている。図５において右方向の震動が発生すると、回転（振子）運動の過程で、合成重心ｇ１は点Ｐを中心とした同心円Ｃ４上を移動し、合成重心ｇ２は点Ｐを中心とした同心円Ｃ５上を移動する。この回転（振子）運動の過程で、合成重心ｇ１は、水平方向の地震加速度ｈと重力加速度ｖとが合成された合成加速度ｃを受け、合成重心ｇ２も、水平方向の地震加速度ｈと重力加速度ｖとが合成された合成加速度ｃを受ける。そして、合成重心ｇ１及び合成重心ｇ２の受ける合成加速度ｃの方向は、いずれも載置台３の載置面３ｃと垂直な方向である。したがって、本実施の形態の免震装置１によると、載置作業の際に対象物Ｏの載置台３上の位置を厳密に制限する必要がなく、また、地震による大きな振幅の横揺れを経験しても載置台３上の対象物Ｏのずれが生じにくく、優れた免震効果が発揮される。

以上、平面視で長方形の形状を有し且つ長辺が建物の壁に面するように配置されている対象物が壁と離れる方向に転倒するのを防止するために好適に使用される免震装置１について説明したが、対象物の壁と離れる方向への転倒と壁に接近する方向への転倒の両方を防止する免震装置への変形は容易である。図６はこの変形形態を示しており、（ａ）は載置台３の下面３ｄ側を、（ｂ）は基台２の上面２ｃ側を、それぞれ示している。上述した免震装置１では、載置台３の下面３ｄに配置された、上側保持体４１と上側ローラ４２と上側支持体４７と上側ガイド４８とにより横揺れ免震機構４の載置台側構成部分４−Ｕが構成されており、基台２の上面２ｃに配置された、下側保持体４５と下側ローラ４６と下側支持体４３と下側ガイド４４とにより横揺れ免震機構４の基台側構成部分４−Ｌが構成されており、載置台側構成部分４−Ｕと基台側構成部分４−Ｌとを上下に配置して組み合わせることにより横揺れ免震機構４が構成されているが、変形例では、載置台側構成部分４−Ｕを載置台３の下面３ｄに垂直な線に関して１８０°回転させた構造を有する構造部分４−ＵＲが載置台３の下面３ｄの載置台側構成部分４−Ｕに隣接する位置に配置されており、基台側構成部分４−Ｌを基台２の上面２ｃに垂直な線に関して１８０°回転させた構造を有する構造部分４−ＬＲが基台２の上面２ｃの基台側構成部分４−Ｌに隣接する位置に配置されている。載置台側構成部分４−Ｕと基台側構成部分４−Ｌ、及び、載置台側構成部分４−ＵＲと基台側構成部分４−ＬＲ、を上下に重ねて組み合わせることにより、対象物の壁と離れる方向への転倒と壁に接近する方向への転倒の両方を防止することが可能な免震装置を極めてコンパクトに形成することができる。

（２）両方向免震装置
次に、対象物が載置された載置台を基台に対して水平面内の一方向（Ｘ方向）及びこれと垂直な方向（Ｙ方向）に移動させることが可能な横揺れ免震機構を有する、本発明の第２実施形態の免震装置について、図７〜図１４を用いて説明する。第２実施形態の免震装置も比較的簡単な構成からなり、小型で安価に製造することができる。

図７は、第２実施形態の免震装置１００の中立位置における概略図であり、（ａ）は正面図を、（ｂ）は側面図を示している。免震装置１００は、建物の床面Ｆ上に配置されている略正方形の平板からなる基台１１０と、略正方形の枠体からなる中間台１２０と、基台１１０とほぼ同形状を有する載置台１３０との三層構造を有している。

略正方形の平板からなる基台１１０の上面１１０ｃ側には、正方形の一方の対辺１１０ａと平行に配置されて上方に延びている一対の第１支持体１４１が、基台１１０に対して垂直で且つ他方の対辺１１０ｂの中点を通過する平面に対して対称に設けられており、各々の第１支持体１４１の先端縁部には、後述する中間台１２０に設けられた第１ローラ１４４ａ，１４４ｂを走行させるための第１ガイド１４２と、第１ローラ１４４ａ，１４４ｂの第１ガイド１４２からの脱落を防止するための第１障壁１４１ｅとが設けられている。略正方形の平板からなる載置台１３０の下面１３０ｄ側には、上述した基台１１０の対辺１１０ａと直交している側の対辺１３０ｂと平行に配置されて下方に延びている一対の第２支持体１５１が、載置台１３０に対して垂直で且つ他方の対辺１３０ａの中点を通過する平面に対して対称に設けられており、各々の第２支持体１５１の先端縁部には、後述する中間台１２０に設けられた第２ローラ１５４ａ，１５４ｂを走行させるための第２ガイド１５２と、第２ローラ１５４ａ，１５４ｂの第２ガイド１５２からの脱落を防止するための第２障壁１５１ｅとが設けられている。

略正方形の枠体からなる中間台１２０の一方の対辺１２０ａの各々には、下方に延びた第１保持体１４３ａ，１４３ｂが、他方の対辺１２０ｂに垂直で且つその中点を通過する平面に対して対称に設けられており、他方の対辺１２０ｂの各々には、上方に延びた第２保持体１５３ａ，１５３ｂが、他方の対辺１２０ａに垂直で且つその中点を通過する平面に対して対称に設けられている。第１保持体１４３ａ，１４３ｂの先端には、辺１２０ａの伸張方向に回転可能な第１ローラ１４４ａ，１４４ｂが設けられており、第２保持体１５３ａ，１５３ｂの先端には、辺１２０ｂの伸張方向に回転可能な第２ローラ１５４ａ，１５４ｂが設けられている。そして、中間台１２０は、第１ローラ１４４ａ，１４４ｂが第１ガイド１４２に接触するように、第２ローラ１５４ａ，１５４ｂが第２ガイド１５２に接触するように、基台１１０と載置台１３０との間に配置されている。震動発生時に中間台１２０を基台１１０に対して所定の方向（Ｘ方向）に往復運動させる一対の中間台横揺れ免震機構１４０の各々は、第１支持体１４１と第１ガイド１４２と第１ガイド１４２に接触している２個の第１ローラ１４４ａ，１４４ｂとこれらを支持する第１保持体１４３ａ，１４３ｂとから構成されており、震動発生時に載置台１３０を中間台１２０に対して中間台横揺れ免震機構１４０における中間台１２０の往復運動方向（Ｘ方向）と垂直な方向（Ｙ方向）に往復運動させる一対の載置台横揺れ免震機構１５０の各々は、第２支持体１５１と第２ガイド１５２と第２ガイド１５２に接触している２個の第２ローラ１５４ａ,１５４ｂとこれらを支持する第２保持体１５３ａ，１５３ｂとから構成されている。

図８は、免震装置１００の中間台横揺れ免震機構１４０による中間台１２０の基台１１０に対する移送を説明するための概略図である。ただし、図８では、理解の容易のため、第１障壁１4１ｅが省略されている。図８（ａ）は、図７（ｂ）に対応する免震装置１００における基台１１０及び中間台１２０の中立位置を示す図である。中立位置において、第１ガイド１４２は、水平に延びている水平部１４２ａ，１４２ｂと、水平部１４２ａの一端から第１支持体１４１の端部に向かって湾曲しながら上方に延びている湾曲部１４２ｃと、水平部１４２ａの他端から第１支持体１４１の中央に向かって湾曲しながら下方に延びている湾曲部１４２ｄと、水平部１４２ｂの一端から第１支持体１４１の端部に向かって湾曲しながら上方に延びている湾曲部１４２ｅと、水平部１４２ｂの他端から第１支持体１４１の中央に向かって湾曲しながら下方に延びている湾曲部１４２ｆと、から構成されている。第１ガイド１４２の水平部１４２ａ，１４２ｂの長さは、第１ローラ１４４ａが水平部１４２ａに接している時に第１ローラ１４４ｂが水平部１４２ｂに接しているように設定されており、湾曲部１４２ｃ及び１４２ｆの長さは、第１ローラ１４４ａが湾曲部１４２ｃに接している時に第１ローラ１４４ｂが湾曲部１４２ｆに接しているように設定されており、湾曲部１４２ｄ及び１４２ｅの長さは、第１ローラ１４４ａが湾曲部１４２ｄに接している時に第１ローラ１４４ｂが湾曲部１４２ｅに接しているように設定されている。本実施の形態の免震装置１００では、中間台横揺れ免震機構１４０の水平移送部が、第１ガイド１４２の水平部１４２ａ，１４２ｂとこの水平部１４２ａ，１４２ｂを走行する第１ローラ１４４ａ，１４４ｂとで構成されている。また、中間台横揺れ免震機構１４０の回転移送部は、第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｃ，１４２ｆとこの湾曲部１４２ｃ，１４２ｆを走行する第１ローラ１４４ａ，１４４ｂとの組み合わせ、及び、第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｄ，１４２ｅとこの湾曲部１４２ｄ，１４２ｅを走行する第１ローラ１４４ａ，１４４ｂとの組み合わせ、により構成されている。

図８（ｂ）は、中間台横揺れ免震機構１４０の水平移送部により、中間台１２０が基台１１０に対して中間台水平限界位置まで移動させられた状態を示している。中間台水平限界位置とは中間台１２０が基台１１０に対して水平移動可能な限界の位置を意味し、具体的には、図８（ｂ）の左側の図に示したように、第１ローラ１４４ａが第１ガイド１４２の水平部１４２ａと湾曲部１４２ｄの接続位置に接触しており、且つ、第１ローラ１４４ｂが第１ガイド１４２の水平部１４２ｂと湾曲部１４２ｅの接続位置に接触している位置を意味し、また、図８（ｂ）の右側の図に示したように、第１ローラ１４４ａが第１ガイド１４２の水平部１４２ａと湾曲部１４２ｃの接続位置に接触しており、且つ、第１ローラ１４４ｂが第１ガイド１４２の水平部１４２ｂと湾曲部１４２ｆの接続位置に接触している位置を意味する。第１ガイド１４２の水平部１４２ａと湾曲部１４２ｃ或いは１４２ｄとの接続位置、及び、第１ガイド１４２の水平部１４２ｂと湾曲部１４２ｅ或いは１４２ｆとの接続位置は、第１ローラ１４４ａ，１４４ｂの通過時の衝撃を減ずるように、面取りされているのが好ましい。図９は図８（ｂ）に対応する図であるが、本実施の形態の免震装置１００では、中間台１２０が基台１１０に対して図８（ｂ）の左側の図に対応する中間台水平限界位置（図９ではこの位置の中間台を実線で示す。）に到達した時に、第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｄ及び１４２ｅが、第１ローラ１４４ａ，１４４ｂの中心を結ぶ直線の中点を通る鉛直線Ｌ１上の点Ｐ１を中心とした円Ｃ１の一部を成すように構成されており、中間台１２０が基台１１０に対して図８（ｂ）の右側の図に対応する中間台水平限界位置（図９ではこの位置の中間台１２０を一点鎖線で示す。）に到達した時に、第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｃ及び１４２ｆが、第１ローラ１４４ａ，１４４ｂの中心を結ぶ直線の中点を通る鉛直線Ｌ２上の点Ｐ２を中心とした円Ｃ２の一部を成すように構成されている。したがって、点Ｐ１を中心とした同心円Ｃ３の接線及び点Ｐ２を中心とした同心円Ｃ４の接線は、中間台１２０の各辺により形成される面を通ることになる。なお、点Ｐ１，Ｐ２の高さは、載置台１３０の重心と載置台１３０上の対象物の重心との合成位置より高い位置にあるが、本実施の形態の免震装置１００においては、想定される種々の対象物を考慮して予め点Ｐ１，Ｐ２の位置が設定されている。対象物の重心の位置が極めて高い時は、円Ｃ１及び円Ｃ２の半径が極めて大きくなるため、第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｃ，１４２ｄ，１４２ｅ，１４２ｆの円弧が実質的に直線で近似されることになる。

図８（ｃ）は、中間台横揺れ免震機構１４０の回転移送部により中間台１２０が回転運動させられている状態を示している。図８（ｃ）の左側の図は、第１ローラ１４４ａが第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｄにより案内され、第１ローラ１４４ｂが第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｅにより案内されて回転（振子）運動させられている状態を示しており、図８（ｃ）の右側の図は、第１ローラ１４４ａが第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｃにより案内され、第１ローラ１４４ｂが第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｆにより案内されて回転（振子）運動させられている状態を示している。図１０は図８（ｃ）に対応する図である。本実施の形態の免震装置１００では、中間台１２０が基台１１０に対して図８（ｂ）の左側の図に対応する中間台水平限界位置に到達した時に、第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｄ及び１４２ｅが点Ｐ１を中心とした円Ｃ１の一部を成すように構成されているため、中間台１２０が図８（ｃ）の左側の図に対応するように回転運動させられている時（図１０ではこの位置の中間台１２０を実線で示す。）は、点Ｐ１を中心とした同心円Ｃ３の接線が中間台１２０の各辺により形成される面を通過するように回転運動させられる。したがって、中間台横揺れ免震機構１４０の回転移送部による中間台１２０の回転運動の往復は正確な振子運動となる。また、本実施の形態の免震装置１００では、中間台１２０が基台１１０に対して図８（ｂ）の右側の図に対応する中間台水平限界位置に到達した時に、第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｃ及び１４２ｆが、点Ｐ２を中心とした円Ｃ２の一部を成すように構成されているため、中間台１２０が図８（ｃ）の右側の図に対応するように回転運動させられている時（図１０ではこの位置の中間台を一点鎖線で示す。）は、点Ｐ２を中心とした同心円Ｃ４の接線が中間台１２０の各辺により形成される面を通過するように回転運動させられる。したがって、中間台横揺れ免震機構１４０の回転移送部による中間台１２０の回転運動の往復はやはり正確な振子運動となる。

次に、本実施の形態の免震装置１００における基台１１０に対する中間台１２０の動作を説明する。震動が全く発生していない時、或いは、震動が発生していても対象物を載置した載置台１３０が移動しないような微弱な震動しか発生していない時には、図８（ａ）に示すように、中間台１２０は基台１１０と重なった位置に存在している。地震が発生して基台１１０が図８の左側に移動すると、中間台１２０のうける慣性力により、中間台横揺れ免震機構１４０の第１ガイド１４２の水平部１４２ａを第１ローラ１４４ａが走行し、第１ガイド１４２の水平部１４２ｂを第１ローラ１４４ｂが走行し、中間台１２０は基台１１０に対して水平を保ったままで水平移動させられる。中間台１２０の基台１１０に対する水平移動距離は地震の強さに依存するが、図８（ｂ）の左側に示す水平限界位置に到るまで水平移動が可能である。図８（ｂ）の左側に示す水平限界位置にある基台１１０がさらに図８の左側に距離ｘだけ移動すると、中間台横揺れ免震機構１４０の第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｄを第１ローラ１４４ａが走行し、第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｅを第１ローラ１４４ｂが走行し、中間台１２０は点Ｐ１（図１０参照）を中心として回転運動させられ、距離ｘに相当する地震加速度エネルギーが回転運動により吸収される。

また、中立位置にある基台１１０が図８の右側に移動すると、中間台１２０のうける慣性力により、中間台横揺れ免震機構１４０の第１ガイド１４２の水平部１４２ａを第１ローラ１４４ａが走行し、第１ガイド１４２の水平部１４２ｂを第１ローラ１４４ｂが走行し、中間台１２０は基台１１０に対して水平を保ったままで水平移動させられる。中間台１２０の基台１１０に対する水平移動距離は地震の強さに依存するが、図８（ｂ）の右側に示す水平限界位置に到るまで水平移動が可能である。図８（ｂ）の右側に示す水平限界位置にある基台１１０がさらに図８の右側に距離ｘだけ移動すると、中間台横揺れ免震機構１４０の第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｃを第１ローラ１４４ａが走行し、第１ガイド１４２の湾曲部１４２ｆを第１ローラ１４４ｂが走行し、中間台１２０は点Ｐ２（図１０参照）を中心として回転運動させられ、距離ｘに相当する地震加速度エネルギーが回転運動により吸収される。したがって、地震の発生状態に応じて、免震装置１００の中間台１２０は基台１１０に対して図８（ｃ）の右側の図に示す状態と図８（ｃ）の左側の図に示す状態の間で往復運動する。また、地震が停止した時には、対象物等に作用する重力により、第１ガイド１４２の水平部１４２ａに第１ローラ１４４ａが接触し、第１ガイド１４２の水平部１４２ｂに第１ローラ１４４ｂが接触する位置、すなわち中間台１２０の各辺により形成される面が水平を保つ位置で中間台１２０が停止する。

図１１は、免震装置１００の載置台横揺れ免震機構１５０による載置台１３０の中間台１２０に対する移送を説明するための概略図である。ただし、図１１では、理解の容易のため、第２障壁１５１ｅが省略されている。図１１（ａ）は、図７（ａ）に対応する免震装置１００における中間台１２０及び載置台１３０の中立位置を示す図である。中立位置において、第２ガイド１５２は、水平に延びている水平部１５２ａ，１５２ｂと、水平部１５２ａの一端から第２支持体１５１の端部に向かって湾曲しながら上方に延びている湾曲部１５２ｃと、水平部１５２ａの他端から第２支持体１５１の中央に向かって湾曲しながら下方に延びている湾曲部１５２ｄと、水平部１５２ｂの一端から第２支持体１５１の端部に向かって湾曲しながら上方に延びている湾曲部１５２ｅと、水平部１５２ｂの他端から第２支持体１５１の中央に向かって湾曲しながら下方に延びている湾曲部１５２ｆと、から構成されている。第２ガイド１５２の水平部１５２ａ，１５２ｂの長さは、第２ローラ１５４ａが水平部１５２ａに接している時に第２ローラ１５４ｂが水平部１５２ｂに接しているように設定されており、湾曲部１５２ｃ及び１５２ｆの長さは、第２ローラ１５４ａが湾曲部１５２ｃに接している時に第２ローラ１５４ｂが湾曲部１５２ｆに接しているように設定されており、湾曲部１５２ｄ及び１５２ｅの長さは、第２ローラ１５４ａが湾曲部１５２ｄに接している時に第２ローラ１５４ｂが湾曲部１５２ｅに接しているように設定されている。本実施の形態の免震装置１００では、載置台横揺れ免震機構１５０の水平移送部が、第２ガイド１５２の水平部１５２ａ，１５２ｂとこの水平部１５２ａ，１５２ｂを走行する第２ローラ１５４ａ，１５４ｂとで構成されている。また、載置台横揺れ免震機構１５０の回転移送部は、第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｃ，１５２ｆとこの湾曲部１５２ｃ，１５２ｆを走行する第２ローラ１５４ａ，１５４ｂとの組み合わせ、及び、第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｄ，１５２ｅとこの湾曲部１５２ｄ，１５２ｅを走行する第２ローラ１５４ａ，１５４ｂとの組み合わせ、により構成されている。

図１１（ｂ）は、載置台横揺れ免震機構１５０の水平移送部により、載置台１３０が中間台１２０に対して載置台水平限界位置まで移動させられた状態を示している。載置台水平限界位置とは載置台１３０が中間台１２０に対して水平移動可能な限界の位置を意味し、具体的には、図１１（ｂ）の左側の図に示したように、第２ローラ１５４ａが第２ガイド１５２の水平部１５２ａと湾曲部１５２ｃの接続位置に接触しており、且つ、第２ローラ１５４ｂが第２ガイド１５２の水平部１５２ｂと湾曲部１５２ｆの接続位置に接触している位置を意味し、また、図１１（ｂ）の右側の図に示したように、第２ローラ１５４ａが第２ガイド１５２の水平部１５２ａと湾曲部１５２ｄの接続位置に接触しており、且つ、第２ローラ１５４ｂが第２ガイド１５２の水平部１５２ｂと湾曲部１５２ｅの接続位置に接触している位置を意味する。第２ガイド１５２の水平部１５２ａと湾曲部１５２ｃ或いは１５２ｄとの接続位置、及び、第２ガイド１５２の水平部１５２ｂと湾曲部１５２ｅ或いは１５２ｆとの接続位置は、第２ローラ１５４ａ，１５４ｂの通過時の衝撃を減ずるように、面取りされているのが好ましい。図１２は図１１（ｂ）に対応する図であるが、本実施の形態の免震装置１００では、中間台１２０が基台１１０に対して図１１（ｂ）の左側の図に対応する載置台水平限界位置（図１２ではこの位置の中間台１２０を実線で示す。）に到達した時に、第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｃ及び１５２ｅが、第２支持体１５１の基端の中心を通る鉛直線Ｌ３上の点Ｐ３を中心とした円Ｃ５の一部を成すように構成されており、第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｄ及び１５２ｆが、点Ｐ３を中心とした円Ｃ６の一部を成すように構成されている。円Ｃ５と円Ｃ６とは同心円である。したがって、点Ｐ３を中心とした同心円Ｃ７の接線が、載置台１３０の載置面１３０ｃを通ることになる。載置台１３０が中間台１２０に対して図１１（ｂ）の右側の図に対応する載置台水平限界位置（図１２ではこの位置の中間台１２０を一点鎖線で示す。）に到達した時も、載置台１３０に対する中間台１２０の相対的な位置が変化するだけで同様である。なお、点Ｐ３の高さは、載置台１３０の重心と載置台１３０上の対象物の重心との合成位置より高い位置にあるが、本実施の形態の免震装置１００においては、想定される種々の対象物を考慮して予め点Ｐ３の位置が設定されている。対象物の重心の位置が極めて高い時は、円Ｃ５及び円Ｃ６の半径が極めて大きくなるため、第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｃ，１５２ｄ，１５２ｅ，１５２ｆの円弧が実質的に直線で近似されることになる。

図１１（ｃ）は、載置台横揺れ免震機構１５０の回転移送部により載置台１３０が回転運動させられている状態を示している。図１１（ｃ）の左側の図は、第２ローラ１５４ａが第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｃにより案内され、第２ローラ１５４ｂが第２ガイド１５４の湾曲部１５２ｆにより案内されて回転（振子）運動させられている状態を示しており、図１１（ｃ）の右側の図は、第２ローラ１５４ａが第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｄにより案内され、第２ローラ１５４ｂが第２ガイド１５４の湾曲部１５２ｅにより案内されて回転（振子）運動させられている状態を示している。図１３は図１１（ｃ）に対応する図である。本実施の形態の免震装置１００では、載置台１３０が中間台１２０に対して図１１（ｂ）の左側の図に対応する載置台水平限界位置に到達した時に、第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｃ及び１５２ｅが、点Ｐ３を中心とした円Ｃ５の一部を成すように構成されており、第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｄ及び１５２ｆが、点Ｐ３を中心とした円Ｃ６の一部を成すように構成されているため、載置台１３０が図１１（ｃ）の左側の図に対応するように回転運動させられている時（図１３ではこの位置の中間台１２０及び載置台１３０を実線で示す）は、点Ｐ３を中心とした同心円Ｃ７の接線が載置台１３０の載置面１３０ｃを通るように回転運動させられる。したがって、載置台横揺れ免震機構１５０の回転移送部による載置台１３０の回転運動の往復は正確な振子運動となる。また、本実施の形態の免震装置１００では、載置台１３０が中間台１２０に対して図１１（ｂ）の右側の図に対応する載置台水平限界位置に到達した時に、第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｃ及び１５２ｅが、点Ｐ３を中心とした円Ｃ５の一部を成すように構成されており、第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｄ及び１５２ｆが、点Ｐ３を中心とした円Ｃ６の一部を成すように構成されているため、載置台１３０が図１１（ｃ）の右側の図に対応するように回転運動させられている時（図１３ではこの位置の中間台１２０及び載置台１３０を一点鎖線で示す）は、点Ｐ３を中心とした同心円Ｃ７の接線が載置台１３０の載置面１３０ｃを通るように回転運動させられる。したがって、載置台横揺れ免震機構１５０の回転移送部による載置台３０の回転運動の往復はやはり正確な振子運動となる。

次に、本実施の形態の免震装置１００における中間台１２０に対する載置台１３０の動作を説明する。震動が全く発生していない時、或いは、震動が発生していても対象物を載置した載置台１３０が移動しないような微弱な震動しか発生していない時には、図１１（ａ）に示すように、載置台１３０は中間台１２０と重なった位置に存在し、載置面３ｃは水平に維持されている。したがって、対象物を載置台１３０上に載せる際に載置台１３０が傾くことがなく、載置作業に特別な注意が不要である。地震が発生して中間台１２０が図１１の左側に移動すると、載置台１３０のうける慣性力により、載置台横揺れ免震機構１５０の第２ガイド１５２の水平部１５２ａを第２ローラ１５４ａが走行し、第２ガイド１５２の水平部１５２ｂを第２ローラ１５４ｂが走行し、載置台１３０は中間台１２０に対して水平を保ったままで水平移動させられる。載置台１３０の中間台１２０に対する水平移動距離は地震の強さに依存するが、図１１（ｂ）の左側に示す水平限界位置に到るまで水平移動が可能である。図１１（ｂ）の左側に示す水平限界位置にある中間台１２０がさらに図１１の左側に距離ｘだけ移動すると、載置台横揺れ免震機構１５０の第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｃを第２ローラ１５４ａが走行し、第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｆを第２ローラ１５４ｂが走行し、載置台１３０は点Ｐ３（図１３参照）を中心として回転運動させられ、距離ｘに相当する地震加速度エネルギーが回転運動により吸収される。

また、中立位置にある中間台１２０が図１１の右側に移動すると、載置台１３０のうける慣性力により、中間台横揺れ免震機構１５０の第２ガイド１５２の水平部１５２ａを第２ローラ１５４ａが走行し、第２ガイド１５２の水平部１５２ｂを第２ローラ１５４ｂが走行し、載置台１３０は中間台１２０に対して水平を保ったままで水平移動させられる。載置台１３０の中間台１２０に対する水平移動距離は地震の強さに依存するが、図１１（ｂ）の右側に示す水平限界位置に到るまで水平移動が可能である。図１１（ｂ）の右側に示す水平限界位置にある中間台１２０がさらに図１１の右側に距離ｘだけ移動すると、載置台横揺れ免震機構１５０の第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｄを第２ローラ１５４ａが走行し、第２ガイド１５２の湾曲部１５２ｅを第２ローラ１５４ｂが走行し、載置台１３０は点Ｐ３（図１３参照）を中心として回転運動させられ、距離ｘに相当する地震加速度エネルギーが回転運動により吸収される。したがって、地震の発生状態に応じて、免震装置１００の載置台１３０は中間台１２０に対して図１１（ｃ）の右側の図に示す状態と左側の図に示す状態の間で往復運動する。また、地震が停止した時には、対象物等に作用する重力により、第２ガイド１５２の水平部１５２ａに第２ローラ１５４ａが接触し、第２ガイド１５２の水平部１５２ｂに第２ローラ１５４ｂが接触する位置、すなわち載置台１３０の載置面１３０ｃが水平を保つ位置で載置台１３０が停止する。

図１４は、載置台１３０上に対象物Ｏが載置された時の、載置台１３０の回転（振子）運動を示した図である。（ａ）は中間台１２０の基台１１０に対する回転（振子）運動による載置台１３０の回転を示しており、（ｂ）は載置台１３０の中間台１２０に対する回転（振子）運動を示している。図１４では、対象物Ｏの重心と載置台３の重心との合成位置をｇで示している。中間台１２０の基台１１０に対する回転（振子）運動に伴い、合成重心ｇは点Ｐ１を中心とした同心円Ｃ８上を移動し、載置台１３０の中間台１２０に対する回転（振子）運動に伴い、合成重心ｇは点Ｐ３を中心とした同心円Ｃ９上を移動する。この回転（振子）運動の過程で、合成重心ｇは、水平方向の地震加速度ｈと重力加速度ｖとが合成された合成加速度ｃを受ける。そして、合成加速度ｃの方向は載置台１３０の載置面１３０ｃと垂直な方向である。したがって、本実施の形態の免震装置１００によると、載置作業の際に対象物Ｏの載置台１３０上の位置を厳密に制限する必要がなく、また、地震による大きな振幅の横揺れを経験しても載置台１３０上の対象物Ｏのずれが生じにくく、優れた免震効果が発揮される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。例えば、第１実施形態における横揺れ免震機構の構成に代えて第２実施形態における中間台横揺れ免震機構の構成又は載置台横揺れ免震機構の構成を採用しても一方向免震装置を構成することができ、また、第２実施形態における中間台横揺れ免震機構の構成に代えて図６に示す変形形態の横揺れ免震機構の構成を採用し、又は、載置台横揺れ免震機構の構成に代えて図６に示す変形形態の横揺れ免震機構の構成を採用しても良い。また、第１実施形態の免震装置では横揺れ免震機構が２個、第２実施形態の免震装置では載置台横揺れ免震機構及び中間台横揺れ免震機構がそれぞれ２個設けられているが、必要とされる強度に依存して数を増減することができ、また、１個の横揺れ免震機構に２個のローラを使用しているが、必要とされる強度に応じて数を増やすことができる。さらに、ローラとローラを走行させるガイドの形状は、第１実施形態の免震装置及び第２実施形態の免震装置において説明された形状に限定されず、例えば、鉄道車輪の如き鍔部を有する鍔付きローラを使用すれば、ガイドに沿って設けられるローラの脱落防止用の障壁は不要である。また、免震装置は建物内の床面に配置されるだけでなく、例えば地面に配置して載置台上に建築物を構築しても良い。さらに、基台、中間台、載置台の形状は第１実施形態の免震装置及び第２実施形態の免震装置において説明された形状に限らず、保護すべき対象物に応じて適宜変更することができる。例えば、食器棚等の収納棚の側板の対向する内面に棚板ごとに一対の水平な柱状の支持材を配置し、この支持材を第１実施形態の免震装置における基台として活用することにより、棚板ごとに免震装置を構成することもできる。この構成によると、収納棚自体が建築構造物に固定されている場合でも、棚板上に積載された物品が震動により転倒落下することを防ぐことが可能である。

本発明の免震装置は、高額な対象物に限らず、様々な対象物を地震等の震動による損傷から保護するために好適に使用することができる。

１，１００ 免震装置
２，１１０ 基台
１２０ 中間台
３，１３０ 載置台
４ 横揺れ免震機構
１４０ 中間台横揺れ免震機構
１５０ 載置台横揺れ免震機構

Claims (2)

1. 震動による損傷から保護されるべき対象物が載置される中立位置において水平に配置された載置面を有する載置台と、
   該載置台の下方に配置された基台と、
   前記基台と前記載置台との間に配置され、震動発生時に前記載置台を前記基台に対して所定の方向に往復運動させる横揺れ免震機構と、
   を備えた免震装置であって、
   前記横揺れ免震機構が、
   中立位置に在る前記載置台を前記基台に対して水平移動させて水平限界位置まで到達させることが可能で、且つ、前記中立位置から水平移動した前記載置台を前記基台に対して水平移動させて前記中立位置に復帰させることが可能な水平移送部と、
   該水平移送部により前記水平限界位置に移送された前記載置台を、該載置台の重心と前記載置台上の対象物の重心との合成位置より高い位置にある点を中心として前記中立位置から離れる方向に回転させることが可能で、且つ、前記水平限界位置から回転移動した前記載置台を、前記点を中心として回転させて前記水平限界位置に復帰させることが可能な回転移送部と、
   を有し、
   前記載置台の往復運動の間じゅう、前記載置面上の対象物が載置面に垂直な方向の力を受けることを特徴とする免震装置。
2. 震動による損傷から保護されるべき対象物が載置される中立位置において水平に配置された載置面を有する載置台と、
   該載置台の下方に配置された基台と、
   前記基台と前記載置台との間に配置された中間台と、
   前記基台と前記中間台との間に配置され、震動発生時に前記中間台を前記基台に対して所定の方向に往復運動させる中間台横揺れ免震機構と、
   前記中間台と前記載置台との間に配置され、震動発生時に前記載置台を前記中間台に対して前記中間台横揺れ免震機構における中間台の往復運動方向と垂直な方向に往復運動させる載置台横揺れ免震機構と、
   を備えた免震装置であって、
   前記載置台横揺れ免震機構が、
   中立位置に在る前記載置台を前記中間台に対して水平移動させて載置台水平限界位置まで到達させることが可能で、且つ、前記中立位置から水平移動した前記載置台を前記中間台に対して水平移動させて前記中立位置に復帰させることが可能な載置台水平移送部と、
   該載置台水平移送部により前記載置台水平限界位置に移送された前記載置台を、該載置台の重心と前記載置台上の対象物の重心との合成位置より高い位置にある点を中心として前記載置台の中立位置から離れる方向に回転させることが可能で、且つ、前記載置台水平限界位置から回転移動した前記載置台を、前記点を中心として回転させて前記載置台水平限界位置に復帰させることが可能な載置台回転移送部と、
   を有し、
   前記中間台横揺れ免震機構が、
   中立位置に在る前記中間台を前記基台に対して水平移動させて中間台水平限界位置まで到達させることが可能で、且つ、前記中立位置から水平移動した前記中間台を前記基台に対して水平移動させて前記中立位置に復帰させることが可能な中間台水平移送部と、
   該中間体水平移送部により前記中間台水平限界位置に移送された前記中間台を、前記載置台の重心と前記載置台上の対象物の重心との合成位置より高い位置にある別の点を中心として前記中間台の中立位置から離れる方向に回転させることが可能で、且つ、前記中間台水平限界位置から回転移動した前記中間台を、前記別の点を中心として回転させて前記中間台水平限界位置に復帰させることが可能な中間台回転移送部と、
   を有し、
   前記載置台の往復運動の間じゅう、前記載置面上の対象物が載置面に垂直な方向の力を受けることを特徴とする免震装置。

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