JPH09292092A - 免振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上部部材と下部部材の位置が相対的にずれた
場合に、下部部材に対して上部部材を元の位置に復元で
きるようにする。 【解決手段】 支承部材３及び外筐体５との間に多数の
小球６が循環自在に設けられてなる支承体１を備え、該
小球６を上部部材16及び下部部材12の少なくとも一方側
に転動自在に接触させることにより、上部部材16及び下
部部材12が相対移動自在に設けられている免振装置にお
いて、前記上部部材16と下部部材12の相対的なずれを元
の位置に復元するための復元手段が設けられてなること
にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばコンピュー
ター等の重量物を取り付けた床板又は建造物等全体を、
任意の水平方向に移動自在にする免振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、免振装置としては、図６に示すも
のが公知である。同免振装置は、床板30の下面に固定さ
れた外筺体31と、この外筺体31内に位置し外筺体31に一
体的に支持され下面が平坦な支持面とされた円盤状の支
持部材33と、これら外筺体31と支持部材33との間に形成
された空間内34に循環自在に収納された多数の小球35と
を備え、下方の小球35が基礎面37上を転動できるように
したものである。

【０００３】そして、地震等の発生時には、基礎面上37
を小球35が転動して空間34内を循環するため、基礎面37
と床板30との任意の方向の相対移動が可能となり、基礎
面37の移動が床板30にほとんど伝わらないようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の免振装置では、地震等により基礎面37が水平方向に
移動又は振動するようなことがあっても、小球35の循環
により床板30を安定して支承することが可能であるが、
基礎面37に対して床板30が相対的にずれた場合、床板30
を基礎面37の元の位置に復元させることはできず、床板
30が基礎面37に対してずれた状態が維持され、好ましい
ものではない。

【０００５】本発明は、上記の如き従来の問題点に鑑み
てなされたもので、上部部材と下部部材の位置が相対的
にずれた場合に、下部部材に対して上部部材を元の位置
に復元できるようにすることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、その特徴は、支承部材３
及び外筐体５との間に多数の小球６が循環自在に設けら
れてなる支承体１を備え、該小球６を上部部材16及び下
部部材12の少なくとも一方側に転動自在に接触させるこ
とにより、上部部材16及び下部部材12が相対移動自在に
設けられている免振装置において、前記上部部材16と下
部部材12の相対的なずれを元の位置に復元するための復
元手段が設けられてなることにある。

【０００７】支承部材（３）及び外筐体（５）との間に
小球収納空間（８）が形成され、該小球収納空間（８）
内に多数の小球（６）が循環自在に収納されてなる支承
体（１）を備え、該支承体（１）が上部部材（16）及び
下部部材（12）の一方の部材側に設けられ、他方の部材
側に前記複数の小球（６）を転動自在に接触させること
により、上部部材（16）及び下部部材（12）が相対移動
自在に設けられている免振装置において、前記上部部材
（16）と下部部材（12）の相対的なずれを元の位置に復
元するための復元手段が設けられてなることにある。

【０００８】更に、前記復元手段は、前記他方の部材側
の小球接触面15ａが凹状の球面に形成され、且つ、該小
球接触面15ａに接触する複数の小球６を支持する支承部
材３の支持面3bが凸状の球面に形成され、しかも、支承
体１が一方の部材側に揺動自在に設けられてなる構成で
あるのが好ましい。

【０００９】しかも、前記支承体１は、その支持面3bが
上面となるように、下部部材12側に設けられ、且つ、小
球接触面15ａが上部部材16側に設けられていることにあ
る。

【００１０】また、前記支承部材３は外筐体５に対し
て、小球６の循環移動時に回動自在に設けられているの
が好ましい。

【００１１】前記復元手段は、前記上部部材16及び下部
部材12側の小球接触面15ａ11ａを、前記小球６が転動可
能で、しかも、両方の小球接触面15ａ11ａが凹状の球面
にそれぞれ形成されると共に、前記小球６が転動する支
承部材３の上下面は、凸状の球面に形成されてなるのが
好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】第一実施の形態 図１〜図３において、１は支承体を示し、該支承体１
は、支承部材３と、該支承部材３の側方及び下方を覆う
外筐体５と、多数の小球６とから構成されている。

【００１３】支承部材３は、中心線Ｏを中心とし且つそ
の外周部3aを円弧状の凸曲面とした略円板状を呈し、そ
の下部には円柱状の嵌合部５が下方に突設されている。
支承部材３の上面である支持面3bは所定の曲率半径を有
する凸状で且つ球面状に形成されている。尚、支持面3b
の曲率半径は中心線Ｏ上にある。しかも、支承部材３の
外周部3aから嵌合部５に到る下面3cは、中心に向けて下
方に傾斜するようにテーパー状に形成されている。

【００１４】前記外筐体５の内面で且つ底部の中心に
は、前記支承部材３の嵌合部５が嵌入された凹部６が形
成されている。ここで、嵌合部５は凹部６に、図示省略
のボルトにより固定するか、あるいは、中心線Ｏを中心
にして自由に回動できるように支持されている。尚、支
承部材３が外筐体５に対して回動し易いようにするに
は、図１に仮想線で示す如く、嵌合部５の下面にく球面
凸部5aを設けると共に、外筐体５の凹部６には、球面凸
部5aが嵌合する凹状の球面6aを形成するのが好ましい。

【００１５】前記外筐体５の内面5cは、前記支承部材３
の外周部3a、下面3c及び嵌合部５に対して一定の間隔を
有するように形成され、ここに、外筐体５の内面5cと支
承部材３の外周面との間には、湾曲部8a、傾斜部8b及び
環状部8cからなる小球収納空間８が形成されている。前
記小球６はこの小球収納空間８内に収納されており、小
球収納空間８の幅（支承部材３と外筐体５との間隔）
は、小球６が小球収納空間８内を任意の方向に循環でき
るように、多少小球６の直径よりも大きく設定されてい
る。

【００１６】前記外筐体５の上面は開口されており、支
承部材３の支持面3b上の複数の小球６が露出するように
なっている。尚、この小球６は、小球収納空間８及び支
承部材３の支持面3bの全体にわたって設けるのが好まし
いが、小球６の循環移動をスムースに行うべく、支持面
3bに所望の空間6aが形成されるように小球６の数が設定
されている。

【００１７】10は前記外筐体５の下部で且つ中央に下方
に突出するように形成された球面凸部で、該球面部10は
下部材としての建造物の部屋12の底面に固定されたベー
ス12a の基礎面11に形成された球面凹部13に上方から嵌
合されている。従って、支承体１は全体が球面凸部10を
中心にして任意の方向に揺動することができる。

【００１８】15は上部部材としての床板16の下面に固定
された中心線Ｏ１を中心とする円盤状の受皿で、その直
径Ｄは、前記外筐体５の開口から露出した支持面3b上の
小球６を上方から覆うように、前記支承部材３の外周部
3aの直径Ｄ１よりも大きく設定されている。また、この
受皿15の下面（小球接触面）15ａが前記複数の小球６に
上方から接触し、しかも、小球接触面15ａは前記支承部
材３の支持面3aと略同等の間隙を有するように、凹状の
球面に形成されている。尚、該受皿15の球面の曲率半径
の中心は、中心線Ｏ１上に設けられている。

【００１９】上記構成からなる免振装置Ｂは、図３に示
す如く、部屋12の底面に対して所定の間隔を有して複数
設けられ、コンピューター等の重量物20が設置された床
板16を水平に支承する。この床板16は、部屋12の大きさ
よりも小さく形成されている。即ち、地震時に床板16が
基礎面11に対して水平方向に相対移動できるように、床
板16を各辺部において例えば10ｃｍだけ部屋12の底面よ
り小さく形成する。

【００２０】部屋12が静止した正常時においては、支承
部材３は鉛直状態にあり、その中心線Ｏは、受皿15の中
心線Ｏ１と合致している（図１参照）。尚、このとき、
支承部材３の支持面3b及び受皿15の小球接触面15ａのそ
れぞれの曲率半径の中心が合致するのが好ましい。

【００２１】そして、地震時において部屋12が例えば図
２に示す如く矢印Ａ方向（図の右方向）に移動すると、
受皿15の小球接触面15ａに接触している支承部材３の支
持面3b上の複数の小球６は、それぞれ矢印方向（反時計
回り方向）に回転し、基礎面11の移動方向と反対方向に
転動しようとする。このため、小球収納空間８内の小球
６であって、中心線Ｏよりも左側のものは、上記小球６
に押される。

【００２２】かかる小球６は小球収納空間８の湾曲部8a
及び傾斜部8bを経て外筐体５の内面5cを転動し、更に
は、環状部8cを介して中心線Ｏよりも右側に周り込み、
小球収納空間８の中心線Ｏよりも右側（小球６の密度が
疎となった部分）に小球６が補充される。

【００２３】従って、この小球６の循環移動により、基
礎面11と床板16とが相対移動するのであるが、支承体１
と受皿15とは複数の小球６を介して球面状に接触してい
ると共に、外筐体５は基礎面11に対して揺動自在なの
で、支承体１の中心線Ｏは、受皿15の中心線Ｏ１に対し
て水平方向にずれると共に支承体１は中心線Ｏが傾斜し
て揺動する（図２参照）。このとき、床板16は多少上昇
するが、複数の支承体１により支承されているので、水
平な状態を維持する。

【００２４】更に、受皿15と支承体１とは、複数の小球
６を介して球面状に接触していることから、水平な床板
16の荷重が各支承体１に作用すると、かかる荷重は支承
体１を鉛直方向に揺動させようとする。従って、支承部
材３の支持面3b上の小球６は前記と反対方向に転動し、
小球収納空間８を循環するため、水平な状態の床板16が
下降しようとする力により、支承体１が揺動しながら床
板16が基礎面11に対して相対移動し、支承体１の中心線
Ｏと受皿15の中心線Ｏ１とが再び合致して支承体１が垂
直状態に復元することとなる。

【００２５】以上のように、本発明の実施例では、支承
体１を上方向きに設け、しかも、受皿15で小球６及び小
球収納空間８を上方から覆っているので、小球収納空間
８内に塵埃及び水等が不用意に侵入するのを防止でき、
防塵及び防錆の効果がある。

【００２６】しかも、複数の小球６により、略支承部材
３の略全面にわたって床板16の荷重を受けているので、
例えば、単体の球により床板16を支承する場合は、大き
な球が必要となりその精度が要求されるが、本実施例で
は、複数の小球６を使用するため、かかる精度は要求さ
れない。また、荷重を分散させることが可能となり、各
小球６及び受皿15の損傷を好適に防止できると共に、大
きな荷重に対しても対処できる利点がある。

【００２７】また、支承部材３が外筐体５に対して回動
自在である場合には、小球６の移動に伴って支承部材３
が中心線Ｏを中心にして回動することから、小球収納空
間８内で小球６が目詰まりを起こすことがなく、小球６
の循環移動をスムースに行うことができ、支承体１の復
元始動時の抵抗を少なくできる。尚、本発明は上記実施
の形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施の
形態では、受皿15を床板16に設け、且つ、支承体１を基
礎面11に設けたが、それぞれを反対に設けることも可能
である。

【００２８】第二実施の形態 図４及び図５に示す第二実施の形態では、前記受皿15の
小球接触面15ａ以外にベース12a の基礎面11も凹状の球
面に設けた構成であり、前記第一実施の形態と同一の構
成においては、説明を省略する。

【００２９】即ち、支承部材３の下面3cである支持面
は、前記上面である支持面3bと同等の曲率半径を有する
凸状で且つ球面状に形成されている。従って、該支承部
材３の下面には、上記第一実施の形態と異なり、嵌合部
５は設けられていない。

【００３０】しかも、前記外筐体５は下面も開口されて
おり、支承部材３の全面にわたって形成される小球収納
空間８内に収納された小球６は、支承部材３の全面にわ
たって任意の方向に循環自在で且つ、外筐体５の下面か
らも露出するようになっている。尚、小球６は、循環で
きる程度に小球収納空間８内に略満たされている。

【００３１】前記ベース12a の基礎面11も上記受皿15の
小球接触面15ａと同等の曲率半径を有する凹状の球面
（小球接触面11ａ）に形成されている。

【００３２】次に、上記免振装置を組み付ける場合につ
いて説明する。先ず、ベース12a の基礎面11上に外筐体
５を載置し、更に、該外筐体５内に多少の小球６を収納
し、小球接触面11ａ上に敷設する。

【００３３】次に、外筐体５の上面の開口から支承部材
３を外筐体５内に挿入し、敷設された小球６上に載置し
た後に、更に所定数の小球６を外筐体５内に収納する。
尚、外筐体５の上面の開口の直径が支承部材３の直径よ
りも小さい場合には、図４に示す如く外筐体５を上下部
材5a，5bから構成するようにしても良い。

【００３４】更に、受皿15を外筐体５の上面の開口から
露出する複数の小球６上に載置することにより、床板16
を水平に支障することができる。

【００３５】部屋12が静止した正常時においては、支承
部材３の中心線Ｏは、受皿15の中心線Ｏ１及びベース12
a の中心線Ｏ２と合致している。そして、地震時におい
て部屋12が例えば図５に示す如く矢印Ａ方向（図の右方
向）に移動すると、受皿15の小球接触面15ａ及びベース
12a の基礎面11に接触している複数の小球６は、それぞ
れ支承部材３の表面を転動しようとする。

【００３６】従って、この小球６の循環移動により、基
礎面11と床板16とが相対移動するのであるが、このと
き、支承体１は移動し、受皿15の小球接触面15ａとベー
ス12aの小球接触面11ａに沿って多少傾斜することとな
り、この結果、床板16の上昇は上記第一の実施の形態の
ものに比し小さくできる。

【００３７】更に、水平な床板16の荷重が受皿15に作用
すると、かかる荷重は支承体１を受皿15及びベース12a
の中心方向に移動させようとする。従って、小球６は前
記と反対方向に転動し、水平な状態の床板16が下降しよ
うとする力により、床板16が基礎面11に対して相対移動
し、支承体１の中心線Ｏと受皿15及びベース12a の中心
線Ｏ１，Ｏ２とが再び合致して支承体１が垂直状態に復
元することとなる。

【００３８】尚、外筐体５の下面はベース12a の小球接
触面11ａ上を摺動することになるが、外筐体５の摺動を
よりスムースに行うため、両者は摩擦係数の小さい材料
のものから構成するか、あるいは互いの摺動面の部分の
み摩擦係数の小さい部材を設けるのが好ましい。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る免振装置
は、前記上部部材と下部部材の相対的なずれを元の位置
に復元するための復元手段が設けられいるので、上部部
材と下部部材とが相対移動によりずれた場合には、下部
部材に対して上部部材を元の所定の位置に復元すること
が可能となる。

【００４０】また、例えば、仮に単体の球により支承す
る場合には、大きな球が必要となりその精度が要求され
るが、本発明では、複数の小球を使用するため、かかる
精度は要求されない。また、荷重を分散させることが可
能となり、各小球及び小球の被接触面の損傷を好適に防
止でき、大きな荷重に対しても対処できる利点がある。

【００４１】また、前記支承体は、その支持面が上面と
なるように、下部部材側に設けられ、且つ、小球接触面
が上部部材側に設けられている場合には、小球接触面が
小球を上方から覆うため、小球収納空間内に塵埃等が侵
入するのを好適に防止することが可能となり、防塵及び
防錆の効果が得られる。

【００４２】また、前記支承部材は外筐体に対して、小
球の循環移動時に回動自在に設けられている場合には、
小球の循環移動をスムースに行え、上部部材を下部部材
に対してほとんど抵抗なく復元させることが可能とな
る。

【００４３】しかも、前記復元手段は、前記上部部材及
び下部部材側の小球接触面を、前記小球が転動可能で、
しかも、両方の小球接触面が凹状の球面にそれぞれ形成
されると共に、前記小球が転動する支承部材の上下面
は、凸状の球面に形成されてなる場合には、上部部材の
下部部材に対する上下方向の移動を小さくすることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施の形態を示し、床板と基礎面
とが相対移動する以前の断面正面図。

【図２】同床板と基礎面とが相対移動した状態の断面正
面図。

【図３】床板に支承体を取り付けた状態を示し、（イ）
は断面正面図、（ロ）は断面平面図

【図４】本発明の第二実施の形態を示し、床板と基礎面
とが相対移動する以前の断面正面図。

【図５】同床板と基礎面とが相対移動した状態の断面正
面図。

【図６】従来例を示す断面正面図。

【符号の説明】

１…支承体、３…支承部材、3b…支持面、５…外筐体、
６…小球、８…小球収納空間、12…部屋（下部部材）、
11…基礎面（小球接触面）、15ａ…小球接触面、16…床
板（上部部材）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支承部材（３）及び外筐体（５）との間
   に多数の小球（６）が循環自在に設けられてなる支承体
   （１）を備え、該小球（６）を上部部材（16）及び下部
   部材（12）の少なくとも一方側に転動自在に接触させる
   ことにより、上部部材（16）及び下部部材（12）が相対
   移動自在に設けられている免振装置において、前記上部
   部材（16）と下部部材（12）の相対的なずれを元の位置
   に復元するための復元手段が設けられてなることを特徴
   とする免振装置。
2. 【請求項２】 支承部材（３）及び外筐体（５）との間
   に小球収納空間（８）が形成され、該小球収納空間
   （８）内に多数の小球（６）が循環自在に収納されてな
   る支承体（１）を備え、該支承体（１）が上部部材（1
   6）及び下部部材（12）の一方の部材側に設けられ、他
   方の部材側に前記複数の小球（６）を転動自在に接触さ
   せることにより、上部部材（16）及び下部部材（12）が
   相対移動自在に設けられている免振装置において、前記
   上部部材（16）と下部部材（12）の相対的なずれを元の
   位置に復元するための復元手段が設けられてなることを
   特徴とする免振装置。
3. 【請求項３】 前記復元手段は、前記他方の部材側の小
   球接触面（15ａ）が凹状の球面に形成され、且つ、該小
   球接触面（15ａ）に接触する複数の小球（６）を支持す
   る支承部材（３）の支持面（3b）が凸状の球面に形成さ
   れ、しかも、支承体（１）が一方の部材側に揺動自在に
   設けられてなる構成である請求項２に記載の免振装置。
4. 【請求項４】 前記支承体（１）は、その支持面（3b）
   が上面となるように、下部部材（12）側に設けられ、且
   つ、小球接触面（15ａ）が上部部材（16）側に設けられ
   ている請求項３に記載の免振装置。
5. 【請求項５】 前記支承部材（３）は外筐体（５）に対
   して、小球（６）の循環移動時に回動自在に設けられて
   いる請求項２、３又は４に記載の免振装置。
6. 【請求項６】 前記復元手段は、前記上部部材（16）及
   び下部部材（12）側の小球接触面（15ａ）（11ａ）を、
   前記小球（６）が転動可能で、しかも、両方の小球接触
   面（15ａ）（11ａ）が凹状の球面にそれぞれ形成される
   と共に、前記小球（６）が転動する支承部材（３）の上
   下面は、凸状の球面に形成されてなる構成である請求項
   １に記載の免振装置。