JPH10159895A - 免振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転を含むあらゆる水平方向の振動に対し免振
機能を有する免振装置を得る。 【解決手段】床面に設置するベース１と、任意の水平方
向に移動可能にベース１上に載置された装置本体２と、
ベース１に対する装置本体２の位置を初期位置に復帰さ
せる位置復帰機構３とから構成し、この位置復帰機構３
が、ベース１と装置本体２とのいずれか一方に作用体
４、他方に支持体５を設けるようにして、この作用体４
を取り囲むように複数の支持体５を配設し、各支持体５
と作用体４とを略水平放射状に張設した弾性体６により
それぞれ連結するとともに、初期位置において前記作用
体４に作用する全ての弾性体６による合成力が水平方向
に釣り合うようにし、なおかつ作用体４に作用する各弾
性体６の力の作用点４１を複数設け、前記各力の方向を
一点で交わらないように異ならせたものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、展示ケース等に好適に
使用される免振装置に関し、特に、回転を含むあらゆる
水平方向の振動に対し免振機能を持つようにした免振装
置の改良に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の免振装置としては、例え
ば図９に示すように、ベース１００上に同図中Ｘ方向に
設けられた下レール１０１と、この下レール１０１に沿
って水平に可動に載設された中間台１０２と、この中間
台１０２上に前記下レール１０１と交差する方向（同図
中Ｙ方向）に設けられた上レール１０３と、この上レー
ル１０３に沿って水平に可動に設けられた装置本体１０
４とを備えてなるものが知られている。このような構成
であれば、地震等によりベース１００に与えられるあら
ゆる水平方向の直動振動に対して、装置本体１０４を免
振することができるので、装置本体１０４上に展示ケー
スを載置するなどして、展示物が地震で転倒するのを防
止する目的に使用されている。なお、ベース１００に対
する中間台１０２の位置を定位置に復帰させる下弾性体
１０５を中間台１０２とベース１００との間に下レール
１０１に沿って配設するとともに、中間台１０２に対す
る装置本体１０４の位置を定位置に復帰させる上弾性体
１０６を中間台１０２と装置本体１０４との間に上レー
ル１０３に沿って配設することにより、振動後、ベース
１００と装置本体１０４との相対位置関係を定位置に緩
やかに復帰させるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構成のものでは、ベース１００に与えられた、上下レー
ル１０１、１０３に沿う方向以外の斜め方向の振動を吸
収しにくいだけでなく、回転方向の振動にいたっては全
く吸収されず、装置本体１０４に直接伝わってしまう。
したがって、この構成では、斜め方向の振動に対して免
振機能を発揮しにくく、振動に回転方向成分が含まれて
いる場合には、免振機能を全く発揮できないという大き
な問題点があった。本発明は、以上のような事情に着目
してなされたもので、回転を含むあらゆる水平方向の振
動に対し免振機能を持たせることを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、地面に対する装置本体の摺動抵抗を小
さくし、回転を含む任意の水平方向に移動可能に前記ベ
ース上に装置本体を載置した構成にするとともに、振動
後、ベースの直進移動のみならず、特に回転移動に対し
ても装置本体をベースに対する定位置に確実に戻すため
に、位置復帰機構を、微小な回転移動に対しても復帰力
が大きなトルクアームを持つように構成して、装置本体
を初期位置に復帰させるに十分なトルクを作用させるよ
うにしたものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】すなわち、本発明の免振装置は、
床面に設置するベースと、任意の水平方向に移動可能に
前記ベース上に載置された装置本体と、ベースに対する
装置本体の位置を初期位置に復帰させる位置復帰機構と
を備え、この位置復帰機構が、前記ベースと装置本体と
のいずれか一方に作用体、他方に支持体を設けるように
して、この作用体を取り囲むように複数の前記支持体を
配設し、各支持体と前記作用体とを略水平放射状に張設
した弾性体によりそれぞれ連結するとともに、初期位置
において前記作用体に作用する全ての弾性体による合成
力が水平方向に釣り合うようにし、なおかつ作用体に作
用する各弾性体の力の作用点を複数設け、前記各力の方
向を一点で交わらないように異ならせたものである。

【０００６】上述の構成を簡単に具現化するには、前記
位置復帰機構が、ベースの上方に突設され装置本体下面
より装置本体内部に挿入した軸と、前記軸に固設され軸
心に対し略水平放射状に複数の作用点を設けた前記作用
体と、装置本体内壁面に固設された複数の前記支持体と
を備え、各支持体と該支持体に最寄の隣接する２つの作
用点とをそれぞれ連結する一対の弾性体を複数組張設し
たものがよい。

【０００７】特に前記合成力の釣り合いの調整等をより
簡単化する具体的な実施の態様としては、前記一対の弾
性体が支持体側を頂点にした平面視Ｖ字型をなすものが
考えられる。また、装置本体、およびベースが四角柱状
のものである場合に、製作の簡易性を向上させるには、
前記作用点を４つ設けるとともに前記支持体を４つ設け
て、前記一対の弾性体を各支持体に対応させて４組張設
したものが望ましい。

【０００８】弾性体の具体的な素材としてはコイルばね
が各種の張力を有するものが入手し易いため、好まし
い。また、振動に対する応答性を変え、最適な免振機能
を発揮させるには、装置本体とベースとの相対移動速度
を抑制するダンパー機構を備えたものが好適である。

【０００９】特に前記ダンパー機構を簡単に構成し、な
おかつベースに対する装置本体の過度な移動をも抑止し
て装置本体がベースから転落しないようにするには、ベ
ースの上部に設けられ上面を開口させた内部に粘性流体
を充満した円筒状の筐体と、装置本体下部に設けられ下
端を前記筐体の粘性流体中に遊動可能に浸漬させた円柱
体とを備えたものが望ましい。

【００１０】ベース上で装置本体をその摺動抵抗を小さ
くして、任意の水平方向に移動可能とする具体的な方策
としては前記ベースと装置本体との間に無方向性の転動
要素を敷設したものがよい。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１〜図８を参
照して説明する。この免振装置は、図１に示すように床
面に設置するベース１と、任意の水平方向に移動可能に
前記ベース１上に載置された装置本体２と、ベース１に
対する装置本体２の位置を初期位置に復帰させる位置復
帰機構３と、ベース１に対する装置本体２の相対移動速
度を抑制するダンパ機構８とを備えてなる。

【００１２】ベース１は、四角柱状のもので、その上面
には無方向性の転動要素たるフリーベア９を敷設するよ
うにしている。また、上面中央部より上方に軸７を突設
させ、その先端に上面を開口させ内部にシリコンなどの
粘性流体８３を充満した円筒状の筐体８１を固設するよ
うにしている。装置本体２は、本実施例においては図２
に示すように上部に展示ケース２１を備えたもので、ベ
ース１と略同断面を有する四角柱状をなすものである。
展示ケース２１の下部に設けられたケース台２２は内部
中空で、装置本体下面たるこのケース台２２の下面２ａ
には前記筐体８１を挿入し得る孔２３を穿設している。
そして、この孔２３に筐体８１を挿入して、ケース台２
２の下面２ａをフリーベア９に当接させることにより、
装置本体２がベース１上において任意の水平方向に移動
可能となるようにしている。また、このケース台２２の
内壁面から４枚の転倒防止プレート１０を筐体８１を取
り囲むように延出させ、それらの各先端部をそれぞれ筐
体８１の下方に近接するように配置することによって、
装置本体２が傾いた場合にこの筐体８１の下面に転倒防
止プレート１０が引っ掛かるようにし、装置本体２の転
倒を防止している。

【００１３】位置復帰機構３は、図１および図４に示す
ように、軸心７Ｌに対し点対称に４本の腕を延出させそ
の各先端部に作用点たる引掛孔４１をそれぞれ設けた薄
板状の作用体４を軸７に固設し、この作用体４を取り囲
むように薄板状の支持体５を装置本体内壁面２ｂの各隅
に４箇所固設するとともに、各支持体５と隣接する２つ
の作用点４１とを一対のコイルばね６によってそれぞれ
連結するようにしたものである。さらに具体的に述べる
と、各支持体５から一対のコイルばね６を支持体５側を
頂点として平面視Ｖ字型をなすように最寄の隣接する作
用点４１に略水平に延出するようにしており、初期位置
においては、図４に示すように、合計４組のコイルばね
６が軸７を中心に点対称な４頂点を有する平面視星型状
に配設されることになる。またこのとき、作用体４の各
腕はケース台２２の各内壁面２ｂに対抗する方向に位置
することになる。

【００１４】ダンパ機構８は、図１または図２に示すよ
うに筐体８１と、装置本体２をベース１上に載置した位
置において、筐体８１に上部から没入する円柱体８２と
から構成される。この円柱体８２はケース台２２上部に
横架された梁２４から垂下させたもので、円柱体８２の
移動に伴う粘性流体８３の抵抗により装置本体２とベー
ス１との相対移動速度を抑制するようにしている。

【００１５】このような構成での本実施例の作用を説明
する。本免振装置は初期位置において図２または図４の
状態であり、作用体４に作用する各コイルばね６による
各力ｆはバランスされている。またこれら各力ｆの方向
は、図４から明らかなように一点で交わらないように異
ならせたものとなっている。この状態から例えばベース
１が地震等で一定以上の加速度をもってＡ方向に動かさ
れた場合、装置本体２はベース１に対し移動可能なの
で、慣性によりその場所に止まろうとし、図３または図
５の状態となる。この状態でベース１が停止すると、装
置本体２はコイルばね６の合成力Ｆとダンパ機構８の作
用によりベース１に対する初期位置の状態に緩やかに復
帰する。これは振動方向がＢ方向であった場合でも同様
で、この場合には図６の状態から初期位置に緩やかに復
帰する。つまり、ベース１に付加されたあらゆる方向の
水平直動振動は、装置本体２に直接伝わらず、緩やかに
装置本体２を移動させるという免振機能が作用すること
になる。また、Ｃ方向にベース１が回転移動すると、図
４から図７の状態となるが、この場合でも、図７に示す
ように作用体４に作用する各コイルばね６の伸縮力ｆの
反力が装置本体２を初期位置に復帰させるトルクＴとな
り、回転方向の振動に対しても免振機能が作用する。結
局本実施例によれば、図８に示したように、直動振動、
および回転振動の組合わせによる振動に対しても免振機
能を有するものとなる。定性的に換言すれば、本免振装
置は、ベース１本体に与えられた水平方向のあらゆる振
動を装置本体２の質量とコイルばね６による伸縮力ｆ、
およびダンパ機構８によるダンパ作用等の相互作用によ
って減衰させ、装置本体２に伝えるという免振機能を有
するものとなる。

【００１６】このようなものであれば、前述したよう
に、ベース１本体に与えられた水平方向のあらゆる振動
を減衰させることができるだけでなく、その減衰特性も
コイルばね６による伸縮力ｆ、またはダンパ機構８によ
るダンパ作用の調整により可変にできる。したがって、
免振させる対象物の軽重により、振動の減衰特性が変化
するような場合でも、コイルばね６の張力あるいはダン
パ作用の調整で常に同じ免振機能を発揮できるようにも
できる。もちろん、地震以外の全く別の振動に対して最
も免振効果を発揮できるように減衰特性を全く違ったも
のにすることも容易にできる。また一対のコイルばね６
が平面視Ｖ字型をなすものであり、各対毎のコイルばね
６それぞれ同じ特性にしたうえで、その張力の調整を行
なえばよいので、張力調整や、釣り合いをとるのが容易
となる。

【００１７】また、前述したように各作用点４１に作用
するコイルばね６の全ての力ｆの方向を一点で交わらな
いようにしているため、図７に示す軸心７Ｌに対して各
コイルばね６の伸縮力ｆのいずれかが常に一定以上の大
きさのトルクアームＴＬを持つことになる。つまり、低
周波振動に対しても免振機能を作用させる等の目的でコ
イルばね６の伸縮力ｆを小さくした場合でも、コイルば
ね６の伸縮力ｆとトルクアームＴＬとの積で表わされる
復帰トルクＴを十分な大きさにすることができ、確実な
位置復帰を行わせることができる。

【００１８】ダンパ機構８は、図１に示すように、前述
した振動に対する減衰特性に関わるだけでなく、内部に
粘性流体８３を充満した円筒状の筐体８１に円柱体８２
を没入させる構造なので、装置本体２のベース１に対し
ての過度な移動を、円柱体８２を筐体８１の内壁面に当
接させて抑止する機能をも同時に有するものにできる。

【００１９】なお、本発明は以上に示した実施例のみに
限定されるものではない。例えば、作用点や、支持体の
個数は４つに限ったものではない。すなわち、免振装置
を３角柱状にした場合など、作用点や、支持体の個数を
３つにしてもよいし、装置形状等にあわせてこれらの個
数を変えてもよい。さらには、これら作用体または支持
体を装置本体あるいはベースに一体に設けてもよいのは
もちろんである。また、弾性体はコイルばねに限らず免
振装置が小さいものであればゴム等でもよいのはもちろ
んであるし、その他もっと伸縮力の大きい素材を適用し
てもかまわない。さらに、これら弾性体の張設方法は、
初期位置において作用体に作用する全ての弾性体による
合成力が水平方向に釣り合うようにし、なおかつ作用体
に作用する各弾性体の力の作用点を複数設け、前記各力
の方向を一点で交わらないように異ならせたものであれ
ばよい。これには、例えば、図１０に示すように一対の
弾性体６０を略平行に配し、これら一対の弾性体を放射
状に複数組設けたもの等が考えられる。ダンパ機構も実
施例に限定されるものではなく、例えば各弾性体と直列
にダンパシリンダ等を配設したものなどが考えられる。

【００２０】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上に説明したような形態で
実施され以下に記載されるような効果を奏する。すなわ
ち、本発明の免振装置は、床面に設置するベースと、任
意の水平方向に移動可能に前記ベース上に載置された装
置本体と、ベースに対する装置本体の位置を初期位置に
復帰させる位置復帰機構とを備え、この位置復帰機構
が、前記ベースと装置本体とのいずれか一方に作用体、
他方に支持体を設けるようにして、この作用体を取り囲
むように複数の前記支持体を配設し、各支持体と前記作
用体とを略水平放射状に張設した弾性体によりそれぞれ
連結するとともに、初期位置において前記作用体に作用
する全ての弾性体による合成力が水平方向に釣り合うよ
うにし、なおかつ作用体に作用する各弾性体の力の作用
点を複数設け、前記各力の方向を一点で交わらないよう
に異ならせたものであるため、地震等により床に設置さ
れたベースが水平方向のあらゆる方向に振動しても、ま
た特にその振動が回転を伴うものであっても、装置本体
がベースに対し水平方向に可動なので、ベースの振動を
装置本体に直接伝えることがなく、いわゆる免振機能を
具備させることができる。そして、前記振動の終了後、
ベースが元の位置から移動した場合においても、位置復
帰機構により、装置本体がベースに対して常に同じ位
置、すなわち初期位置となるように移動し、静止状態に
おいて、装置本体とベースとの相対位置にずれが生じる
ことがない。特に、ベースの前記移動が回転を伴うもの
でありこの回転が微小であっても、この位置復帰機構
が、各作用点を複数設けるようにして、各作用点に作用
する弾性体の全ての力の方向を一点で交わらないように
したもの、すなわち、微小な回転移動に対しても弾性体
による復帰力が大きなトルクアームを持つようにしたも
のであるため、装置本体を初期位置に復帰させるに十分
なトルクを作用させることができ、初期位置復帰動作を
ずれのない確実なものとすることができる。

【００２２】また、前記位置復帰機構が、ベースの上方
に突設され装置本体下面より装置本体内部に挿入した軸
と、前記軸に固設され軸心に対し略水平放射状に複数の
作用点を設けた前記作用体と、装置本体内壁面に固設さ
れた複数の前記支持体とを備え、各支持体と該支持体に
最寄の隣接する２つの作用点とをそれぞれ連結する一対
の弾性体を複数組張設したものであれば、構造の簡単化
が図れ、製作が容易になる。

【００２３】さらに、前記一対の弾性体が支持体側を頂
点にした平面視Ｖ字型をなすものであれば、前記合成力
の釣り合いの調整等をより簡単化することができる。特
に前記作用点を４つ設けるとともに前記支持体を４つ設
けて、前記一対の弾性体を各支持体に対応させて４組張
設したものであれば、装置本体、およびベースが四角柱
状のものである場合に、製作の簡易性を向上させること
ができる。

【００２４】弾性体がコイルばねであれば、各種の張力
を有するものが入手し易く、張力の調整も容易で、免振
機能の調整が行い易くなる。また、装置本体とベースと
の相対移動速度を抑制するダンパー機構を備えたものな
らば、免振機能の調整を行うべく、前記弾性体の張力調
整とあわせて、振動に対する応答性を変え、最適な免振
機能を発揮させることがより容易になる。

【００２５】特に前記ダンパー機構がベースの上部に設
けられ上面を開口させた内部に粘性流体を充満した円筒
状の筐体と、装置本体下部に設けられ下端を前記筐体の
粘性流体中に遊動可能に浸漬させた円柱体とを備えたも
のであるならば、ベースに対する装置本体の過度な移動
をも抑止して装置本体がベースから転落しないようにす
る機能を付与できる。

【００２６】また、前記ベースと装置本体との間に無方
向性の転動要素を敷設したものであれば、ベース上で装
置本体を任意の水平方向に簡単に移動可能とできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す免振装置の概略全体斜
視図。

【図２】同実施例の免振装置における概略中央縦断面
図。

【図３】図２における作動中の図面。

【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ線概略断面図。

【図５】図４における作動中の図面。

【図６】図４における作動中の図面。

【図７】図４における作動中の図面。

【図８】図４における作動中の図面。

【図９】従来例を示す免振装置の概略全体斜視図。

【図１０】本発明の他の実施例を示す概略平断面図。

【符号の説明】

１・・・ベース ２・・・装置本体 ２ａ・・・装置本体下面 ２ｂ・・・装置本体内壁面 ３・・・位置復帰機構 ４・・・作用体 ４１・・・作用点（引掛孔） ５・・・支持体 ６・・・弾性体（コイルばね） ７・・・軸 ７Ｌ・・・軸心 ８・・・ダンパ機構 ８１・・・筐体 ８２・・・円柱体 ８３・・・粘性流体 ９・・・転動要素（フリーベア）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】床面に設置するベースと、任意の水平方向
   に移動可能に前記ベース上に載置された装置本体と、ベ
   ースに対する装置本体の位置を初期位置に復帰させる位
   置復帰機構とを備え、この位置復帰機構が、前記ベース
   と装置本体とのいずれか一方に作用体、他方に支持体を
   設けるようにして、この作用体を取り囲むように複数の
   前記支持体を配設し、各支持体と前記作用体とを略水平
   放射状に張設した弾性体によりそれぞれ連結するととも
   に、初期位置において前記作用体に作用する全ての弾性
   体による合成力が水平方向に釣り合うようにし、なおか
   つ作用体に作用する各弾性体の力の作用点を複数設け、
   前記各力の方向を一点で交わらないように異ならせたも
   のであることを特徴とする免振装置。
2. 【請求項２】前記位置復帰機構が、ベースの上方に突設
   され装置本体下面より装置本体内部に挿入した軸と、前
   記軸に固設され軸心に対し略水平放射状に複数の作用点
   を設けた前記作用体と、装置本体内壁面に固設された複
   数の前記支持体とを備え、各支持体と該支持体に最寄の
   隣接する２つの作用点とをそれぞれ連結する一対の弾性
   体を複数組張設したものである請求項１記載の免振装
   置。
3. 【請求項３】前記一対の弾性体が支持体側を頂点にした
   平面視Ｖ字型をなすものである請求項２記載の免振装
   置。
4. 【請求項４】前記作用点を４つ設けるとともに前記支持
   体を４つ設けて、前記一対の弾性体を各支持体に対応さ
   せて４組張設した請求項２または３記載の免振装置。
5. 【請求項５】前記弾性体がコイルばねである請求項１、
   ２、３または４記載の免振装置。
6. 【請求項６】装置本体とベースとの相対移動速度を抑制
   するダンパ機構を備えた請求項１、２、３、４または５
   記載の免振装置。
7. 【請求項７】前記ダンパ機構が、ベースの上部に設けら
   れ上面を開口させた内部に粘性流体を充満した円筒状の
   筐体と、装置本体下部に設けられ下端を前記筐体の粘性
   流体中に遊動可能に浸漬させた円柱体とを備え、円柱体
   の移動に伴う粘性流体の抵抗により装置本体とベースと
   の相対移動速度を抑制する機能を有する請求項６記載の
   免振装置。
8. 【請求項８】前記ベースと装置本体との間に無方向性の
   転動要素を敷設することによって、ベース上で装置本体
   を任意の水平方向に移動可能としている請求項１、２、
   ３、４、５、６または７記載の免振装置。