JP6608267B2

JP6608267B2 - 免震装置

Info

Publication number: JP6608267B2
Application number: JP2015247668A
Authority: JP
Inventors: 崇舟木
Original assignee: ヤクモ株式会社
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2019-11-20
Anticipated expiration: 2035-12-18
Also published as: JP2017110790A

Description

本発明は、免震装置に関し、詳しくは、特に下レール、上レールのレール面構造、下レール、上レール間に配置する移動体のローラ構造を３個でもって構成し、当該各ローラ構造における内側ローラ、外側ローラとその軸受部とを組み合わせた構造の摩擦制震力を具備した斬新な特徴構成の基に美術品、精密機器、コンピュータ装置等のような各種の被免震体に対する地震発生時における免震効果を高性能に実現し得る免震装置に関するものである。

従来、この種の免震装置としては、種々の構造のものが開発されており、復元動作用に金属ばねや曲線レールを用いたもの、コロと曲線レールを組み合わせたもの、振動減衰手段にオイルダンパ、摩擦ダンパ等を用いたものが知られている。

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、前記支持体側に固設され中央部が最低部分をなす凹状の平行な少なくとも一対の下部レールと、前記各下部レールに係合する少なくとも４個の下部車輪と、前記被支持体側に固設され中央部が最高部分をなす凹状で前記下部レールの上方ずれた位置に向合わせの向きに配設された少なくとも一対の上部レールと、前記各上部レールに係合する少なくとも４個の上部車輪と、支持部及び基部を有する一対の車軸と該基部間に跨がって固着された連結部材とを含み、前記各支持部に前記下部車輪及び上部車輪が対で回動可能に軸支された構成からなる免震装置が開示されている。

しかし、特許文献１の免震装置の場合、連結部材の両端部に下部車輪及び上部車輪を対で、すなわち、２個ずつ合計４個個別に回動可能に軸支し、一対の下部レールに対して一対の下部車輪を、一対の上部レールに対して一対の上部車輪を各々係合させる一般的な構成としたものであり、このため、各下部車輪、上部車輪について各々脱輪防止対策を個別に講じなければならない煩雑な構造となっている。

また、特許文献１の免震装置の場合、上部レール側における跳ね上がり防止対策については格別な配慮がなされていない。

特許第３１３１８３１号公報

本発明は、下レール、上レール間において地震動に伴って移動し免震機能を発揮させる移動体のローラ構造に斬新な工夫、すなわち、移動体のローラ構造を３個でもって構成した斬新な特徴構成の基に、構造の簡略化を図りつつ的確な脱輪防止機能、免震機能、更には、上レールの跳ね上がり防止機能、上記３個の各ローラ構造における内側ローラ、外側ローラとその軸受部とを組み合わせた構造の摩擦制震力を具備した免震装置を提供せんとするものである。

本発明は、コ状長尺体状に形成されるとともに、垂直配置に、かつ、平行配置に立設した一対の側片を具備し、一対の側片のうち、装置外側に位置させる側片に中央位置を最低位置とした凹形状からなる同一形状の二つの直列配置のレール面を備え、装置内側に位置させる側片の中央部に設けた前記各レール面と同一形状の一つのレール面を備えた下レールと、前記下レールより広幅のコ状長尺体状に形成されるとともに、垂直配置に、かつ、平行配置に立設した一対の側片を具備し、装置外側に位置させる側片に中央位置を最低位置とした凹形状からなる同一形状の二つの直列配置のレール面を備え、装置内側に位置させる側片の中央部に設けた前記各レール面と同一形状の一つのレール面を備え、前記下レールの上部に一対の側片同士を対向する状態で配置する上レールと、前記下レール、上レール間に同方向に配置するローラ支持枠体と、このローラ支持枠体の装置外側の面に、前記各二つの直列配置のレール面の最低位置間の間隔と等しい間隔で軸支するととともに、各々下レールに転接する内側ローラ、上レールに転接する外側ローラをフランジ部突合せ状態に、かつ、個別に回転可能に軸支した二つの突合せローラ体と、前記ローラ支持枠体の装置内側の面に軸支するととともに、各々下レールの一つのレール面に転接する内側ローラ、上レールの一つのレール面に転接する外側ローラをフランジ部突合せ状態に、かつ、個別に回転可能に軸支した一つの突合せローラ体と、を具備する移動体と、により免震レール体を構成し、前記免震レール体を４台用い、２台ずつ井桁状に組み合わせて全体として四角形上で上下２段構成の免震構造体とし、前記免震構造体上の被免震体に対する一方向とこれと直交する他方向の免震を行うように構成し、上記各ローラ構造における内側ローラ、外側ローラとその軸受部とを組み合わせた構造の摩擦制震力を具備したことを最も主要な特徴とする。

請求項１、２記載の発明によれば、移動体の装置外側の面に二つのフランジ部突合せ構造の突合せローラ体を、装置内側の面にフランジ部突合せ構造の一つの突合せローラ体を備え、すなわち、移動体の突合せローラ体３個構成という斬新な構成の基に、構造の簡略化を図りつつフランジ部突合せ構造による的確な脱輪防止機能、更には的確な免震機能を発揮するとともに、上記各ローラ構造における内側ローラ、外側ローラとその軸受部とを組み合わせた構造の摩擦制震力を具備した免震装置を実現し提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、上記効果に加えて、免震レール体を構成する上レールの跳ね上がり防止機能をも発揮する免震装置を実現し提供することができる。

図１は本発明の実施例に係る免震装置の概略平面図である。図２は本実施例に係る免震装置に被免震体を載置した状態の概略正面図である。図３は本実施例に係る免震装置に被免震体を載置した状態の概略正面図である。図４は本実施例に係る免震装置におけるした下レールの正面図、平面図、背面図を示す図である。図５は本実施例に係る免震装置における上レールの正面図、背面図、平面図及び右側面図を示す図である。図６は本実施例に係る免震装置における移動体の正面図、背面図、平面図を示す図である。図７は本実施例に係る免震装置における移動体の一部を省略し、かつ、拡大して示す部分断面図である。図８は本実施例に係る免震装置における下レール、移動体、上レールの組み付け状態を一部断面として示す概略拡大図である。図９は本実施例に係る免震装置における免震レール体の正面図、背面図を示す図である。図１０は本実施例に係る免震装置における免震レール体の基本位置、中間位置、最大位置における各々の正面図、背面図を示す図である。図１１は本実施例に係る被免震体を載置した免震装置において、例えば下段の免震レール体が最大位置に変位した状態を示す概略正面図である。

本発明は、下レール、上レール間において地震動に伴って移動し免震機能を発揮させる移動体のローラ構造に斬新な工夫、すなわち、移動体のローラ構造を３個でもって構成した斬新な特徴構成の基に、構造の簡略化を図りつつ的確な脱輪防止機能、免震機能、制震機能、復元機能を発揮する免震装置を提供するという目的を、コ状長尺体状に形成されるとともに、垂直配置に、かつ、平行配置に立設した一対の側片を具備し、一対の側片のうち、装置外側に位置させる側片の長さ方向の中心に設けた突片と、長さ方向両隅部に設けた各突片とにわたって各々設けた各突片間の中央位置を最低位置とした凹形状からなる同一形状の二つの直列配置のレール面を備え、装置内側に位置させる側片の中央部に設けた前記各レール面と同一形状の一つのレール面を備えた下レールと、前記下レールより広幅のコ状長尺体状に形成されるとともに、垂直配置に、かつ、平行配置に立設した一対の側片を具備し、一対の側片のうち、装置外側に位置させる側片の長さ方向の中心に設けた突片と、長さ方向両隅部に設けた各突片とにわたって各々設けた各突片間の中央位置を最低位置とした凹形状からなる同一形状の二つの直列配置のレール面を備え、装置内側に位置させる側片の中央部に設けた前記各レール面と同一形状の一つのレール面を備え、前記下レールの上部に一対の側片同士を対向する状態で、かつ、前記下レールの一対の側片を囲むように配置する上レールと、前記下レール、上レール間に同方向に配置するローラ支持枠体と、このローラ支持枠体の装置外側の面に、前記各二つの直列配置のレール面の最低位置間の間隔と等しい間隔で軸支するととともに、各々下レールに転接する内側ローラ、上レールに転接する外側ローラをフランジ部突合せ状態に、かつ、個別に回転可能に軸支した二つの突合せローラ体と、前記ローラ支持枠体の装置内側の面に軸支するととともに、各々下レールの一つのレール面に転接する内側ローラ、上レールの一つのレール面に転接する外側ローラをフランジ部突合せ状態に、かつ、個別に回転可能に軸支した一つの突合せローラ体と、を具備する移動体と、により免震レール体を構成し、前記免震レール体を４台用い、２台ずつ井桁状に組み合わせて全体として四角形上で上下２段構成の免震構造体とし、前記免震構造体上の被免震体に対する一方向とこれと直交する他方向の免震を行うように構成し、上記各ローラ構造における内側ローラ、外側ローラとその軸受部とを組み合わせた構造の摩擦制震力を具備した構成により実現した。

以下、本発明の実施例に係る免震装置について図１乃至図１１を参照して詳細に説明する。

本実施例に係る免震装置１は、図１に示すように、図９に示すような免震レール体２を４台用い、この免震レール体２を２台ずつ井桁状に組み合わせて全体として四角形状で上下２段構成の免震構造体３を構成し、この免震構造体３上に被免震体１００を設置して一方向（Ｘ方向）とこれと直交する他方向（Ｙ方向）の免震を行うように構成したものである。

図２は、免震構造体３上に被免震体１００を載置した状態の概略正面を示すもので、図３は、概略側面を示すものである。

次に、免震構造体３を構成する免震レール体２の各構成要素について、図４乃至８を参照して詳述する。

図４は、免震レール体２を構成する下レール１１を示すものであり、この下レール１１は、例えば金属製でコ状長尺体状に形成されるとともに、垂直配置に、かつ、平行配置に立設した一対の側片１２ａ、１２ｂを具備している。

前記一対の側片１２ａ、１２ｂのうち、装置外側に位置させる側片１２ａの長さ方向の中心に設けた突片１３と、長さ方向両隅部に設けた各突片１４ａ、１４ｂとにわたって各々設けた前記各突片間の中央位置を最低位置としその両側を緩やかに上昇させた形状の凹形状からなる同一形状の二つの直列配置のレール面１５ａ、１５ｂを設けている。

また、装置内側に位置させる側片１２ｂの中央部に、前記各レール面１５ａ、１５ｂと同一形状の一つのレール面１５ｃを設けている。

図５は、免震レール体２を構成する上レール２１を示すものであり、この上レール２１は、例えば金属製でコ状長尺体状に形成されるとともに、前記下レール１１より広幅のコ状長尺体状に形成されるとともに、垂直配置に、かつ、平行配置に立設した一対の側片２２ａ、２２ｂを具備している。

前記一対の側片２２ａ、２２ｂのうち、装置外側に位置させる側片２２ａの長さ方向の中心に設けた突片２３と、長さ方向両隅部に設けた各突片２４ａ、２４ｂとにわたって各々設けた各突片間の中央位置を最低位置としの両側を緩やかに上昇させた形状の凹形状からなる同一形状の二つの直列配置のレール面２５ａ、２５ｂを設けている。

なお、図５に示す正面図においては、前記上レール２１を下向き配置とした例を示している。

また、装置内側に位置させる側片２２ｂの中央部に、前記各レール面２５ａ、２５ｂと同一形状の一つのレール面２５ｃを設けている。

更に、前記下レール１１の装置内側に位置させる側片２２ｂの上端部から外方に向けて、かつ、側片２２ｂに沿ってクランク形状のフランジ片２６を突設している。

前記上レール２１は、前記下レール１１の上部に一対の側片２２ａ、２２ｂ同士を下レール１１に対向する状態で、かつ、前記下レール１１の一対の側片１２ａ、１２ｂを囲むように配置するようになっている。

次に、免震レール体２を構成する移動体３１について、図６、図７、図８を参照して説明する。

前記移動体３１は、下レール１１、上レール２１間に同方向に配置するとともに、装置外側に位置させる四角形状の外側フレーム３３ａ、装置内側に位置させる内側フレーム３３ｂを枠組みしたローラ支持枠体３２と、このローラ支持枠体３２の外側フレーム３３ａの外面両隅部間に前記各二つの直列配置のレール面１５ａ、１５ｂ（１５ａ、１５ｂ）の最低位置間の間隔ｔと等しい間隔で回転可能に軸支する二つの突合せローラ体３４と、前記内側フレーム３３ｂの中央部に回転可能に軸支する一つの突合せローラ体３５とを有している。

前記外側フレーム３３ａ、内側フレーム３３ｂは、図６、図７に示すように、両者間にスペーサ３６を介在させ、ネジ３７を用いて締め付け固定することで、平行配置の状態で一体化している。

また、前記突合せローラ体３４は、下レール１１に転接する内側ローラ３８、上レール２１に転接する外側ローラ３９を、これらの突合せ面に各々設けたフランジ部３８ａ、３９ａを突合せ状態に、かつ、長ネジ４０を貫通させ前記外側フレーム３３ａ、スペーサ３６内にねじ込むことで、個別に回転可能に軸支している。

なお、図７、図８において、４３は、内側ローラ３８、外側ローラ３９用の軸受部である。

前記突合せローラ体３５も同様に、下レール１１に転接する内側ローラ３８、上レール２１に転接する外側ローラ３９を、これらの突合せ面に各々設けたフランジ部３８ａ、３９ａを突合せ状態に、かつ、長ネジ４０を用いて内側フレーム３３ｂにより回転可能に軸支している。

図９は、一台の免震レール体２の正面及び背面を示すものである。

次に、図２、図３、図５を参照して上レール２１の跳ね上がり防止構造について説明する。

本実施例に係る免震装置１において、上下２段構成の免震レール体２のうち、Ｙ方向に並列配置とした上段の２台の免震レール体２においては、図２に示すように、各上レール２１に設けたクランク状の一対のフランジ片２６を各々装置内側に向けて、かつ、Ｙ方向に沿って配置し、また、下段におけるＸ方向に並列配置とした２台の免震レール体２の各上レール２１間に前記各フランジ片２６の上方を覆う各々クランク状の一対の抑え片４１をＹ方向に架設して、地震動に伴い上段の２台の免震レール体２の上レール２１が被免震体１００とともにＹ方向に変位（振動）するとき、一対の抑え片４１により一対のフランジ片２６を抑え込み、上段の２台の免震レール体２の各上レール２１の跳ね上がりを防止するように構成している。

この場合、一対の抑え片４１は、定常時には一対のフランジ片２６に接触しないように小間隔をもって離隔する配置とするものである。

一方、上下２段構成の免震構造体３のうち、Ｘ方向に並列配置の下段の２台の免震レール体２においては、図３に示すように、各上レール２１に設けたクランク状の一対のフランジ片２６を各々装置内側に向けて、かつ、Ｘ方向に沿って配置し、また、下段の２台の免震レール体２を載置する基台１０１に前記各フランジ片２６の上方を覆う各抑え片４２をＸ方向に沿って配置して、地震動に伴い下段の２台の免震レール体２の上レール２１がＸ方向に沿って変位（振動）するとき、一対の抑え片４２により一対のフランジ片２６を抑え込み、下段の２台の免震レール体２の各上レール２１の跳ね上がりを防止するように構成している。

この場合、一対の抑え片４２は、定常時には一対のフランジ片２６に接触しないように小間隔をもって離隔する配置とするものである。

次に、図１０、図１１を参照して本実施例に係る免震装置１における免震レール体２の地震動に対する変位について説明する。

図１０は本実施例に係る免震装置１における例えば下段の免震レール体２の基本位置、中間位置、最大位置における状態を示すものである。

なお、図１０において、２輪側とは前記免震レール体２を装置外側から見た状態に対応し、１輪側とは免震レール体２を装置内側から見た状態に対応するものである。

既述したような免震レール体２の構造により、移動体３１は、前記突合せローラ体３４、突合せローラ体３５を転動させつつ最大位置において前記間隔（ｔ／２）分Ｘ方向に変位し、このとき、上レール２１は下レール１１に対して間隔ｔ（最大ピッチ）分変位することになり、この免震レール体２により大きな免震ストロークを得て的確な免震機能を発揮させることができる。

図１１は、前記被免震体１００を載置した免震装置１において、例えば下段の免震レール体２がＸ方向に最大位置（間隔ｔ分）まで変位した状態を示すものである。

次に、本実施例に係る免震装置１における免震レール体２を構成する下レール１１、上レール２１、移動体３１と、特許文献１の免震装置の対応する構成との構造比較について言及する。

本実施例に係る免震装置１においては、移動体３１の装置外側の面に二つのフランジ部突合せ構造の突合せローラ体３４を、装置内側の面にフランジ部突合せ構造の一つの突合せローラ体３５を備え、すなわち、移動体３１における突合せローラ体３４、３５が合計３個という斬新な構成の基に、構造の簡略化を図りつつフランジ部突合せ構造による的確な脱輪防止機能を図り、更には、的確な免震機能を発揮させるものである。

これに対して特許文献１の免震装置の場合には、既述したように、連結部材の両端部に下部車輪及び上部車輪を対で、すなわち、２個ずつ合計４個個別に回動可能に軸支し、一対の下部レール、一対の上部レールに対して各々一対の下部車輪、一対の上部車輪を係合させる構成であり、この結果、各下部車輪、上部車輪について各々脱輪防止対策を個別に講じなければならない煩雑な構造となるものである。

以上説明したように、本実施例に係る免震装置１によれば、移動体３１における突合せローラ体３４、３５が合計３個という斬新な構成の基に、全体として構造の簡略化を図りつつフランジ部突合せ構造による的確な脱輪防止機能、更には、大きな免震ストロークを有する免震レール体２により的確な免震機能を発揮させることができる。
更に、本実施例に係る免震装置１においては、前記３個の各ローラ構造における各内側ローラ３８、各外側ローラ３９とそれらの各軸受部４３とを組み合わせた構造、すなわち、前記３個の各ローラ構造における各内側ローラ３８、各外側ローラ３９とそれらの各軸受部４３の摩擦（図７、図８において内側ローラ３８、外側ローラ３９と当該各ローラの軸受部４３とが夫々接している各部分）による制震作用、レール面１５ｃの傾斜面による復元作用により免震機能を発揮させることができる。

また、本実施例に係る免震装置１によれば、各免震レール体２の上レール２１の跳ね上がり防止機能をも発揮させることができ、免震装置１自体の地震発生時における動作の安定化を図ることもできる。

なお、本実施例においては、上下２段構成の免震構造体３について説明したが、１段構成の免震構造体を採用し、Ｘ方向又はＹ方向のいずれか一方に動作して免震機能を発揮する免震装置とすることも可能である。

本発明の免震装置は、美術品、精密機器、コンピュータ装置等の各種被免震体、更には、木造家屋、鉄筋コンクリート構造物のような建造物等の免震用として広範に適用可能である。

１免震装置
２免震レール体
３免震構造体
１１下レール
１２上レール
１２ａ側片
１２ｂ側片
１３突片
１４ａ突片
１４ｂ突片
１５ａレール面
１５ｂレール面
１５ｃレール面
２１上レール
２２ａ側片
２２ｂ側片
２３突片
２４ａ突片
２５ａレール面
２５ｂレール面
２５ｃレール面
２６フランジ片
３１移動体
３２ローラ支持枠体
３３ａ外側フレーム
３３ｂ内側フレーム
３４突合せローラ体
３５突合せローラ体
３６スペーサ
３７ネジ
３８内側ローラ
３８ａフランジ部
３９外側ローラ
３９ａフランジ部
４０長ネジ
４１抑え片
４２抑え片
４３内側ローラ、外側ローラの軸受部
１００被免震体
１０１基台
ｔ間隔

Claims

コ状長尺体状に形成されるとともに、垂直配置に、かつ、平行配置に立設した一対の側片を具備し、一対の側片のうち、装置外側に位置させる側片に中央位置を最低位置とした凹形状からなる同一形状の二つの直列配置のレール面を備え、装置内側に位置させる側片の中央部に設けた前記各レール面と同一形状の一つのレール面を備えた下レールと、
前記下レールより広幅のコ状長尺体状に形成されるとともに、垂直配置に、かつ、平行配置に立設した一対の側片を具備し、装置外側に位置させる側片に中央位置を最低位置とした凹形状からなる同一形状の二つの直列配置のレール面を備え、装置内側に位置させる側片の中央部に設けた前記各レール面と同一形状の一つのレール面を備え、前記下レールの上部に一対の側片同士を対向する状態で配置する上レールと、
前記下レール、上レール間に同方向に配置するローラ支持枠体と、このローラ支持枠体の装置外側の面に、前記各二つの直列配置のレール面の最低位置間の間隔と等しい間隔で軸支するととともに、各々下レールに転接する内側ローラ、上レールに転接する外側ローラをフランジ部突合せ状態に、かつ、個別に回転可能に軸支した二つの突合せローラ体と、前記ローラ支持枠体の装置内側の面に軸支するととともに、各々下レールの一つのレール面に転接する内側ローラ、上レールの一つのレール面に転接する外側ローラをフランジ部突合せ状態に、かつ、個別に回転可能に軸支した一つの突合せローラ体と、を具備する移動体と、
により免震レール体を構成し、
前記免震レール体を４台用い、２台ずつ井桁状に組み合わせて全体として四角形上で上下２段構成の免震構造体とし、
前記移動体のローラ構造を３個でもって構成しつつ前記免震構造体上の被免震体に対する一方向とこれと直交する他方向の免震を行うように構成し、前記各ローラ構造における夫々の内側ローラ、外側ローラとそれらの各軸受部とを組み合わせた構造の摩擦による制震力と、前記各下レール面の傾斜面による復元力を具備した構成としたことを特徴とする免震装置。
コ状長尺体状に形成されるとともに、垂直配置に、かつ、平行配置に立設した一対の側片を具備し、一対の側片のうち、装置外側に位置させる側片の長さ方向の中心に設けた突片と、長さ方向両隅部に設けた各突片とにわたって各々設けた各突片間の中央位置を最低位置とした凹形状からなる同一形状の二つの直列配置としたレール面を備え、装置内側に位置させる側片の中央部に設けた前記各レール面と同一形状の一つのレール面を備えた下レールと、
前記下レールより広幅のコ状長尺体状に形成されるとともに、垂直配置に、かつ、平行配置に立設した一対の側片を具備し、一対の側片のうち、装置外側に位置させる側片の長さ方向の中心に設けた突片と、長さ方向両隅部に設けた各突片とにわたって各々設けた各突片間の中央位置を最低位置とした凹形状からなる同一形状の二つの直列配置としたレール面を備え、装置内側に位置させる側片の中央部に設けた前記各レール面と同一形状の一つのレール面を備え、前記下レールの上部に一対の側片同士を対向する状態で、かつ、前記下レールの一対の側片を囲むように配置する上レールと、
前記下レール、上レール間に同方向に配置するローラ支持枠体と、このローラ支持枠体の装置外側の面に、前記各二つの直列配置のレール面の最低位置間の間隔と等しい間隔で軸支するととともに、各々下レールに転接する内側ローラ、上レールに転接する外側ローラをフランジ部突合せ状態に、かつ、個別に回転可能に軸支した二つの突合せローラ体と、前記ローラ支持枠体の装置内側の面に軸支するととともに、各々下レールの一つのレール面に転接する内側ローラ、上レールの一つのレール面に転接する外側ローラをフランジ部突合せ状態に、かつ、個別に回転可能に軸支した一つの突合せローラ体と、を具備する移動体と、
により免震レール体を構成し、
前記免震レール体を４台用い、２台ずつ井桁状に組み合わせて全体として四角形上で上下２段構成の免震構造体とし、
前記移動体のローラ構造を３個でもって構成しつつ前記免震構造体上の被免震体に対する一方向とこれと直交する他方向の免震を行うように構成し、前記各ローラ構造における夫々の内側ローラ、外側ローラとそれらの各軸受部とを組み合わせた構造の摩擦による制震力と、前記各下レール面の傾斜面による復元力を具備した構成としたことを特徴とする免震装置。
前記上下２段構成の免震構造体を構成する下段における２台の免震レール体の各上レールに各々装置内側に突出させたフランジ片を設け、下段の２台の免震レール体を載置する基台に前記各フランジ片の上方を覆う各抑え片を設けて、下段における２台の免震レール体の各上レールの跳ね上がりを防止し、
前記上段における２台の免震レール体の各上レールに各々装置内側に突出させた一対のフランジ片を架設して、前記下段における２台の免震レール体の各上レール間に装置内側に位置して前記各フランジ片の上方を覆う各抑え片を設けて、上段における２台の免震レール体の各上レールの跳ね上がりを防止するように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の免震装置。