JP2000291736A

JP2000291736A - 免震装置

Info

Publication number: JP2000291736A
Application number: JP11102837A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Tamachi; 薫玉地; Manabu Inaba; 学稲葉
Original assignee: DAIDO SEIMITSU KOGYO KK; Obayashi Corp
Current assignee: DAIDO SEIMITSU KOGYO KK; Obayashi Corp
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】小型・軽量化を可能とし、特に高さを低くし
て装置機能の安定性の改善を図ると共にコストの低減を
図るようにした免震装置を提供する。【解決手段】滑り板２上に複数の支承体３を介して水
平方向に移動自在に載置された支持台４の滑り板２に対
する原点位置を規定する少なくとも２つの原点復帰支持
部材５、５’と、滑り板２と支持台４との間に介在さ
れ、一端が原点復帰支持部材５、５’に垂直に固定さ
れ、他端が支持台４に設けられたガイド部材６、６’を
介して支持台４の滑り板２と対向する面に沿って配索さ
れたワイヤ７、７’と、ワイヤ７、７’の他端と支持台
４との間に介在されてワイヤ７、７’に張力を付与し、
支持台４を原点位置に復帰させる張力付与手段１０、１
０’とを備えた構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、免震装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】地震の際に載置台に載置された仏像等の
美術品や工芸品、精密機械、薬液槽、薬品棚等の転倒を
防止するための免震装置として例えば、特願昭６１−７
６１２２号に開示されたものがある。この免震装置は、
設置面に固定された下板に対して摺動自在であり被載置
物が載置される上板と、これら両板の間に張架され、両
板の相対的な変位に伴い所定のループ形状を変形するワ
イヤ部材と、前記変位を元に戻す方向への付勢手段と、
変位量を小さくする変位量減少手段とを設けた構成とし
たものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記免
震装置は、構造が複雑であり、部品点数が多く、コスト
が高いという問題がある。また、構造上装置の高さが高
くなり、且つ装置全体が大型となり、小型の被載置物に
は不向きである等の問題もある。本発明は、上述の点に
鑑みてなされたもので、小型・軽量化を可能とし、特に
高さを低くして装置機能の安定性の改善を図ると共にコ
ストの低減を図るようにした免震装置を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、請求項１では、設置面に固定された
滑り板上に複数の支承体を介して水平方向に移動自在に
支持台を載置し、前記滑り板の水平方向の揺れに応じて
前記支持台を移動させて前記支持台に載置した被載置物
の揺れを低減する免震装置において、前記滑り板又は支
持台の何れか一方に設けられ、前記支持台の前記滑り板
に対する原点位置を規定する少なくとも２つの原点復帰
支持部材と、前記滑り板と支持台との間に介在され、一
端が前記原点復帰支持部材に垂直に固定され、他端が前
記滑り板又は支持台の何れか他方に設けられたガイド部
材を介して前記滑り板又は支持台の対向する面に沿って
配索されたワイヤと、前記ワイヤの他端と前記滑り板又
は支持台の何れか他方との間に介在されて前記ワイヤに
張力を付与し、前記支持台を前記原点位置に復帰させる
張力付与手段とを備えたことを特徴とする。

【０００５】支持台は、支承体により滑り板の揺れに応
じて水平面内で移動可能とされており、張力付与手段に
よりワイヤを介して張力（復元力）が付与されて滑り板
の原点位置に保持されている。滑り板に水平方向の揺れ
（振動）が入力されると、支持台は、張力付与手段によ
る張力に抗して移動最大位置まで移動し、このとき、滑
り板から伝達される揺れが減衰され、被載置物の転倒が
防止される。支持台は、最大位置から前記張力付与手段
による張力により原点位置に復帰する。

【０００６】請求項２の発明では、前記原点復帰支持部
材及び前記ガイド部材の前記ワイヤとの摺接部は、ワイ
ヤ径の３〜１０倍の半径で面取りされていることを特徴
とする。ワイヤとの摺接部をワイヤ径の３〜１０倍の半
径で面取りすることで、支持台の動きが大きいときには
大きな摺動力が作用し、支持台の動きが小さいときには
小さな摺動力が作用し、ワイヤの動きが円滑になる。

【０００７】請求項３の発明では、前記張力付与手段
は、バネ部材であることを特徴とする。バネ部材は、弾
性力によりワイヤを引っ張って支持台に免震装置として
必要な減衰力を付与するとともに、支持台を原点位置に
円滑に復帰させる。請求項４の発明では、前記滑り板と
支持台との間に、前記支持台を係止し且つ前記滑り板に
大きな揺れが入力されたときに前記支持台の係止を解除
するトリガ機構が設けられていることを特徴とする。

【０００８】トリガ機構は、滑り板に規定以下の入力が
されたときに支持台を係止することで、滑り板の僅かな
揺れに対する支持台の揺れを防止する。請求項５の発明
では、前記滑り板と支持台との間に、前記支持台の移動
に対して摩擦力を付与するダンパ機構が設けられている
ことを特徴とする。ダンパ機構は、支持台４の移動に対
して摩擦力を付与して急激な変化を抑えることで、被載
置物の転倒を防止する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
より詳細に説明する。図１は、本発明に係る免震装置の
平面図、図２は、図１の免震装置の作動状態を示す図で
ある。図１及び図２に示すように、免震装置１は、滑り
板２、滑り板２上に支承体例えば、転がり支承体３を介
して載置された支持台４、滑り板２に固定され、支持台
４の滑り板２に対する原点位置を規定する２つの原点復
帰支持点としての原点復帰支持部材であるワイヤ固定部
材５、５’、支持台４にワイヤ固定部材５、５’と対応
して固定されたワイヤガイド６、６’、支持台４とワイ
ヤ固定部材５、５’との間に介在されたワイヤ７、
７’、支持台４に設けられ、ワイヤ７、７’の配索方向
を転換する配索方向転換手段としてのガイドローラ８、
８’、９、９’、及びワイヤ７、７’に原点位置方向へ
の張力を付与する張力付与手段としてのコイルスプリン
グ１０、１０’等により構成されている。ワイヤガイド
６、ガイドローラ８、９及びワイヤガイド６’、ガイド
ローラ８’、９’により夫々ガイド部材が構成される。

【００１０】図３及び図４に示すように、滑り板２は、
正方形状の厚板で例えば、耐銹性を有するステンレス部
材とされており、設置面としての床面に固定されてい
る。支持台４は、滑り板２よりも小さい正方形状の厚板
で例えば、透明なアクリル樹脂部材等の合成樹脂部材に
より構成されており、下面の四隅に固定された４個の転
がり支承体３により滑り板２上を水平面内で全方向（３
６０°）に移動自在とされている。支持台４の下面に
は、例えば、前側の左右の転がり支承体３、３の各中心
を結ぶ直線ＬＦ上、及び後側の左右の転がり支承体３、
３の各中心を結ぶ直線ＬＲ上の各中央位置ＰＦ、ＰＲに
ワイヤガイド６、６’が設けられている。また、支持台
４の下面には凹部４ａ、４ｂが１つの対角線の両側に当
該対角線に沿って平行に設けられていており、凹部４
ａ、４ｂの各始端にピン１１、１１’が垂設されてい
る。尚、小型、軽量の美術品・工芸品等を載置する場合
には、支持台４を透明な部材とすることで、保守管理等
の容易化、軽量化を図ることができる。

【００１１】また、転がり支承体３と支持台４との間に
図３に２点鎖線で示すようにバネ部材例えば、皿バネ１
２を介在させることにより支持台４の上下方向の振動を
減衰させることが可能である。また、図３に示す免震装
置１を天地逆に配置する、即ち、支持台４を固定側とし
てその上面を床面等の設置面に固定し、滑り板２を載置
台とした構成としてもよい。更に、この場合、支持台４
を設置面に設けた凹部に収納し、滑り板２を設置面と僅
かな間隙を存して移動可能とするようにしてもよく、こ
のような構成とすることで、被載置物を床面等の設置面
と略同じ高さ位置に配置することができる。

【００１２】図５に示すようにワイヤガイド６は、側面
視略凹型をなし、底部６ａにワイヤ挿通孔６ｂが垂直に
穿設され、且つ下側開口端６ｃが所定半径Ｒ（コーナＲ
径）で面取りされている。ワイヤ挿通孔６ｂは、ワイヤ
７が僅かな間隙を存して挿通可能とされている。また、
コーナＲ径は、後述するようにワイヤ７の外径（ワイヤ
径）Ｄの３〜１０倍とされている。ガイドローラ８は、
ワイヤガイド６の凹部に収納され、軸１２により垂直面
内で回転自在に支持され、ワイヤ掛回用溝８ａの垂直方
向の接線がワイヤ挿通孔６ｂの中心に位置するように、
当該ワイヤ挿通孔６ｂの上方に配置されている。ワイヤ
ガイド６は、ワイヤ挿通孔６ｂが前記中央位置ＰＦの真
下に位置し、且つガイドローラ８の溝８ａが直線ＬＦの
真下に当該直線ＬＦに沿って配置され、支持台４の下面
に固定されている。ワイヤガイド６’もワイヤガイド６
と同様に構成されている。

【００１３】ガイドローラ９は、支持台４の下面に水平
面内で回転自在に支持され、且つ外周面に形成されてい
るワイヤ掛回用の溝９ａの接線方向が、直線ＬＦと凹部
４ａの中心線と合致するように配置されている。ガイド
ローラ９’もガイドローラ９と同様に配置されている。
図１に戻り、支持台４は、滑り板２の中央位置に配置さ
れ状態が当該滑り板２に対する原点位置とされ、この原
点位置において滑り板の原点（中心）Ｏに支持台４の中
心Ｏ’が一致している。そして、滑り板２には、支持台
４が原点位置に位置している状態において、図３に示す
ようにワイヤガイド６のワイヤ挿通孔６ｂの真下位置に
ワイヤ固定部材５が僅かな間隙を存して設けられてい
る。

【００１４】図５に示すようにワイヤ固定部材５は、頭
部５ａと軸部５ｂの中心を貫通してワイヤ挿通孔５ｃが
穿設されており、上部開口端５ｄが前記所定半径Ｒで面
取りされている。そして、ワイヤ７の一端がワイヤ挿通
孔５ｃに挿通され、且つ強固に固定されている。このワ
イヤ固定部材５は、軸部５ｂが滑り板２に穿設された孔
２ａに嵌合固定されている。

【００１５】ワイヤ７は、ワイヤ固定部材５のワイヤ挿
通孔５ｃから垂直に上方に延出してワイヤガイド６のワ
イヤ挿通孔６ｂを挿通し、ガイドローラ８に掛回されて
水平方向に方向転換され、図４に示すように支持台４の
下面に沿って側方中央に向かって延出し、ガイドローラ
９に掛回されて凹部４ａに延出し、他端部が当該凹部４
ａ内に収納されているコイルスプリング１０の一端に固
定される。コイルスプリング１０の他端は、ピン１１に
係止されている。ワイヤ７は、コイルスプリング１０に
より矢印Ａ方向に張力を付与されて引っ張られている。
ガイドローラ８、９によりワイヤ７の方向変換機構が構
成されている。ワイヤ固定部材５’、ワイヤ７’、コイ
ルスプリング１０’についても同様である。

【００１６】コイルスプリング１０、１０’は、支持台
４の被載置物の重量、免震装置１の免震周期に応じて最
適なものが選定される。そして、コイルスプリング１
０、１０’のばね力を最適値に設定することで、地震等
における変位（揺れ）に良好に対応させることが可能と
なる。尚、コイルスプリング１０、１０’は、凹部４
ａ、４ｂに必ずしも収納する必要はないが、巻径が大き
い場合にはその半分（半径）程度凹部４ａ、４ｂに収納
することで、滑り板２からの支持台４の高さを低くする
ことが可能となる。即ち、免震装置１の高さを大幅に低
く（約５０cm位）することができる。

【００１７】図６に示すように滑り板２と支持台４との
間には、トリガ機構１５が設けられてる。このトリガ機
構１５は、滑り板２の揺れが規定値以下のときには支持
台４を静止状態に保持し、規定値を超えたときには支持
台４を移動可能即ち、当該免震装置１を作動可能とする
もので、例えば、合成樹脂部材により形成されたトリガ
ピン１６により構成されている。トリガピン１６は、支
持台４が滑り板２の原点位置にある状態において下端が
滑り板２の穴２ｅに嵌合され、上端が支持台４の孔４ｅ
に嵌合されて滑り板２に支持台４を係止している。トリ
ガピン１６は、滑り板２の揺れが規定値よりも大きくな
ると折れて支持台４の移動を可能とする。

【００１８】これにより、支持台４が小さな振動により
変位することが防止される。尚、トリガピン１６の適宜
箇所にノッチ１６ａを設け、当該ノッチ１６ａの箇所で
折れるようにすることで、リセットする際に折れ片の穴
２ｅからの取り出しが容易となり、トリガピン１６の交
換が容易となる。このようにして滑り板２上に支持台４
が載置され、ワイヤ固定部材５、５’、ワイヤガイド
６、６’、ワイヤ７、７’、ガイドローラ８、８’、
９、９’及びコイルスプリング１０、１０’が、滑り板
２の原点Ｏに対して原点対称に配置されている。また、
ワイヤ７、７’及びコイルスプリング１０、１０’を支
持台４の対角線上（４５°）に配置したことで、最長と
することが可能となる。即ち、図４は、支持台４の最大
可動距離に応じて最もコンパクトな部品の取付配置を示
している。

【００１９】ところで、支持台４が図１に示す原点位置
から図２に示す最大変位位置まで変位する間に、何れの
転がり支承体３も滑り板２のワイヤ固定部材５、５’と
干渉しないことが必要である。図１に示すように、ワイ
ヤ固定部材５、５’の取付位置は、支持台４を滑り板２
の原点位置に保持した状態において、滑り板２の原点位
置Ｏよりも最も遠く、各転がり支承体３から最も遠い位
置であることが必要である。従って、図１に示す実施例
では、ワイヤ固定部材５、５’は、左右の転がり支承体
３、３の中間位置にあり、且つその間隔（距離）が図２
に示す支持台４の最大変位量よりも長いことである。

【００２０】そこで、図１に示すように支持台４が滑り
板２の原点位置に位置しているときの各転がり支承体３
とワイヤ固定部材（原点復帰支持部材）５との間隔Ｌ
を、図２に示すように支持台４が最大距離移動したとき
の移動距離Ｌmよりも大きく設定してある。これによ
り、転がり支承体３が滑り板２上を転動する際にワイヤ
固定部材５、５’と干渉することが防止される。

【００２１】次に、図５に示すワイヤ固定部材５のワイ
ヤ挿通孔５ｃの開口端５ｄ、及びワイヤガイド６のワイ
ヤ挿通孔６ｂの開口端６ｃに設けた各面取りＲ即ち、コ
ーナＲ径について説明する。（１）一般的な特性として、免震装置１は、コーナＲ径
の大小によって支持台４の動きと関連して以下のことが
いえる。イ．Ｒ径が小さいときには、１）Ｒ径が小さすぎると、ワイヤ７が摩耗、損傷しやす
い。２）支持台４の動きが大きいときにはワイヤ７の摺動抵
抗が大きくなり、当該支持台４が動き難くなる。３）支持台４の動きが小さいときには、ワイヤ７の追随
がスムーズである。４）支持台４が原点位置に復帰する際にワイヤ７のブレ
が小さいために原点に戻り易い。ロ．Ｒ径が大きいとき１）支持台４が原点位置に復帰する際にワイヤ７のブレ
が大きいために原点に戻り難い。２）支持台４の動きが大きいときには、ワイヤ７の追随
がスムーズである。（２）コーナＲ径の適正範囲ワイヤ７の安全率、原点復帰性と支持台４が変位１mm以
内に復帰する条件で、コーナＲ径の適正範囲を図７に示
す。図７において、横軸にコーナＲ径（ワイヤ径Ｄの倍
数）を、縦軸にワイヤの安全率（＝10⁷疲労強度／発生
応力）及び原点復帰性（＝１／（摺動抵抗／復元力））
をとると、ワイヤ安全率は直線Ｉのように変化し、原点
復帰性は、曲線IIのように変化する。この特性図から明
らかなように、ワイヤ７が破断しない領域で、且つ原点
復帰が変位１mm以内に入る範囲を満足するコーナＲ径の
範囲は、３Ｄ〜１０Ｄとなる。

【００２２】以下に作用を説明する。図１に示すように
滑り板２が静止しているときには、支持台４は、当該滑
り板２の原点位置に位置している。即ち、ワイヤ７、
７’がコイルスプリング１０、１０’により矢印Ａ、
Ａ’で示す互いに反対方向に引っ張られており、図５、
図８（ａ）に示すように一端部７ａ側がワイヤ固定部材
５から垂直に立ち上がってワイヤガイド６のワイヤ挿通
孔６ｂ内を垂直に挿通し、ガイドローラ８により水平方
向に転換される。この状態において、ワイヤ７のワイヤ
固定部材５とガイドローラ８との間の長さが最小とな
る。ワイヤ７’についても同様である。ワイヤ７、７’
は、ワイヤ固定部材５、５’、ガイドローラ８、８’が
原点位置Ｏに対して対称位置に配置され、コイルスプリ
ング１０、１０’が同じ特性を有していることで、均等
な張力を受け、支持台４が原点位置に支持される。トリ
ガピン１６は、支持台４を当該原点位置に保持してい
る。また、支持台４には美術品等の被載置物（図示せ
ず）が載置されている。

【００２３】この状態において、例えば、地震により図
２に示すように滑り板２が矢印Ｂ方向に変位し、その大
きさが所定の大きさを超えるとトリガピン１６が折れ、
支持台４を滑り板２に係止している係止力が解除され
る。支持台４は、転がり支承体３により滑り板２に対し
て全方向（３６０°）に水平に相対変位（移動）可能と
されており、滑り板２が矢印Ｂ方向に変位しても略静止
状態に保持される。滑り板２が矢印Ｂ方向に変位する
と、これに伴いワイヤ７、７’がコイルスプリング１
０、１０’のばね力に抗して矢印Ｂ方向に引っ張られ、
図８（ｂ）に示すようにワイヤ固定部材５とワイヤガイ
ド６との相対位置が変化する。そして、滑り板２の矢印
Ｂ方向への変位は、コイルスプリング１０、１０’のば
ね力により減衰されて支持台４に伝達される。

【００２４】ワイヤ固定部材５、ワイヤガイド６の各ワ
イヤ挿通孔５ｃ、６ｂの開口端５ｄ、６ｃが半径Ｒで面
取りされていることで、ワイヤ７が円滑に湾曲し、且つ
ワイヤ挿通孔６ｂ内を円滑に摺動可能となる。また、ワ
イヤ７が、ワイヤ挿通孔６ｂの開口端６ｃ（コーナＲ）
に摺接することで、摺動抵抗が発生してブレーキ作用が
発生する。ワイヤ７’についてもワイヤ７と同様に作用
する。支持台４は、滑り板２の矢印Ｂ方向の変位が大き
くなるにつれてワイヤ７、７’が引っ張られ、図２に示
す最大変位置まで変位可能とされる。

【００２５】ワイヤ７は、支持台４の変位量が大きくな
るにつれて図８（ｃ）に示すように略水平状態近くまで
傾斜して、ワイヤ固定部材５の頭部５ａの上面、及びワ
イヤガイド６のワイヤ挿通孔６ｂの開口端面（コーナ径
Ｒ）に当接して摺動抵抗（ブレーキ力）が大きくなる。
これにより、支持台４が図２に示す最大変位位置に近づ
くにつれて減速力も大きくなる。ワイヤ７’についても
同様である。これにより、支持台４への振動が免震され
て、即ち、地震エネルギが減衰されて被載置物の転倒が
防止される。

【００２６】そして、図１及び図２に示すように支持台
４が滑り板２の原点に位置しているときの転がり各支承
体３とワイヤ固定部材５、５’との間隔Ｌを、支持台４
が最大距離移動したときの移動距離Ｌmよりも大きく設
定してあることで、各転がり支承体３が滑り板２上を転
動する際にワイヤ固定部材５、５’と干渉することが防
止される。

【００２７】図２に示すように、支持台４が滑り板２に
対して最大変位位置まで相対的に変位した後、滑り板２
の矢印Ｂ方向への変位が終了すると、コイルスプリング
１０、１０’のばね力によりワイヤ７、７’が引っ張ら
れて、支持台４が原点位置に引き戻される。このとき、
ワイヤ７、７’がワイヤガイド６、６’のワイヤ挿通孔
６ｂ、６ｂ’の開口端面（コーナＲ）に当接しているこ
とで摺動抵抗（ブレーキ力）が大きく、支持台４の最大
変位位置から原点位置までの復帰速度が減速されて徐々
に近づき、近づくにつれて図８（ｂ）の状態になり前記
摺動抵抗が徐々に小さくなる。滑り板２の矢印Ｂ方向以
外の他の方向への変位についても同様である。これによ
り、支持台４に載置されている被載置物の転倒等が防止
される。尚、コイルスプリング１０にピストン等の空気
ブレーキを接続して、ダンパ機能を持たせるようにして
もよい。

【００２８】また、支持台４は、ワイヤ７、７’及びコ
イルスプリング１０、１０’により張力を付与されてい
ることで、浮き上がりが防止されると共に滑り板２の上
下方向の揺れに対しても対応可能である。支持台４は、
ワイヤ固定部材５、５’が滑り板２の原点位置Ｏに対称
な位置に配置されており、且つ滑り板２から垂直に延出
されていることで、略元の原点位置に復帰される。支持
台４は、最終的に手動調整により原点位置に正確に復帰
された後、支持台４と滑り板２との間に新たなトリガピ
ン１６が装着されて、原点位置に係止される。

【００２９】図９は、本免震装置１の復元力と変位との
関係の一例を示す。図９は、横軸に滑り板２の変位（水
平方向の移動）をとり、縦軸に支持台４に水平方向に作
用する荷重とヒステリシスをとり、コーナＲ径を一定に
した場合の特性図である。曲線Ｉはスプリング１０のバ
ネ張力Ｆ0、曲線IIはコーナＲとワイヤ７と間に作用す
る摩擦力Ｆ’、曲線IIIは免震装置１の復元力Ｆx(＋)
（支持台４が原点位置から離れる方向に移動するときに
当該支持台４に作用する荷重）、曲線IVは免震装置１の
復元力Ｆx(−)（支持台４が原点位置に近づく方向に移
動するときに当該支持台４に作用する荷重）、曲線Ｖは
ヒステリシス（％）を表す。

【００３０】また、図１０に本免震装置１の減衰特性の
実測値の一例を示す。図１０において横軸は、経過時間
（sec）を、縦軸は、振幅（cm）を示す。そして、曲線
Ｉは、支持台４に被載置物が載置されていない「空」の
状態における支持台４の減衰特性を示し、曲線IIは、支
持台４に被載置物が載置されている「積」（約４kg）と
きの支持台４の減衰特性を示している。この特性図から
明らかなように、免震装置１は、特別のダンパ機能を付
加することなく、約７％程度の減衰が得られる。勿論、
前述したように免震装置１は、更に減衰が必要な場合に
は、ダンパ機構、ブレーキ機構等を設けることで減衰の
調整が可能である。

【００３１】また、図１１、図１２は、本免震装置１の
水平振動の実験結果の一例を示す。図１１は、水平加震
装置を示し、水平方向に振動可能な振動台５０に免震装
置１を設置し、支持台４に被載置物として錘体５１を載
置し、振動台５０及び錘体５１に夫々加速度センサ５
２、５３を取り付けたものである。加速度センサ５２
は、振動台５０の入力加速度(gal)を検出し、加速度セ
ンサ５３は、支持台４の応答加速度(gal)を検出する。
振動台５０に地震波として水平方向の振動を入力させた
ときの免震装置１の測定結果を図１２に示す。通常、こ
のような免震装置は、応答加速度として、２００(gal)
以下が要求されるものである。この図１２に示す測定結
果から明らかなように、本免震装置１においては、２０
０(gal)以下の値を十分に満足しており、また、免震効
果（応答加速度／入力加速度）も1/4〜1/5と極めて優れ
た性能を示している。

【００３２】ところで、支持台４に載置する被載置物の
形状及び重心の偏りに対しては良好な対応が必要であ
る。支持台４に載置する被載置物の形状は、様々であ
り、また、その重心位置も様々である。従って、支持台
４に回転モーメントを加えないためには、原点復帰支持
点は、２箇所以上必要である。また、被載置物の重心と
合成した復帰力の中心点を合わせることが必要である。

【００３３】実施例では、正方形状の支持台４の四隅に
転がり支承体３を配置し、滑り板２に原点復帰支持点と
してのワイヤ固定部材５、５’を２箇所設けた構成につ
いて記述した。しかしながら、免震すべき被載置物の対
称、非対称の形状変化に伴う重心位置を考慮して、転が
り支承体やワイヤ固定部材の取付位置、取付数等を設定
することで、被載置物に最適な免震装置を構成すること
ができ、被載置物の転倒を更に良好に防止することが可
能となる。

【００３４】図１３は、前記被載置物の形状及び重心の
偏りに対応した原点復帰支持点の一例を示し、符号Ｐ
は、原点復帰支持点を、符号Ｗは、被載置物を、符号＋
は、合成した復帰力の中心点を表している。図１３
（ａ）は、前述した原点復帰支持点が２箇所の場合を、
（ｂ）は、原点復帰支持点が３箇所の場合を示す。
（ｃ）は、原点復帰支持点が４箇所で、支持台４に載置
する被載置物が対称形状で等荷重の場合を示し、（ｄ）
は、長方形状の支持台とされ、原点復帰支持点が４箇所
で、支持台４に載置する被載置物が非対称形状で偏荷重
の場合を示す。また、図１４は、図１３（ｃ）に示す原
点復帰支持点が４箇所の場合における支持台４の原点復
帰支持点Ｐ、コイルバネＳ、コイルバネＳの固定点Ｓ
0、ワイヤＷ、及びガイドローラＧＲの配置の一例を示
す。

【００３５】また、支持台４の滑り板２上を変位し、復
元する際に必要な減衰力及び摩擦力の大きさを変更する
ことが可能である。図１５は、ガイドローラ８の取り付
け位置をワイヤ固定部材５の真上位置からずらし、即
ち、ガイドローラ８のワイヤ掛回用の溝８ａの垂直方向
の接線位置をワイヤガイド６のワイヤ挿通孔６ｂの中心
から図４に示す直線ＬＦに沿って中央位置ＰＦ側にずら
し、且つワイヤ挿通孔６ｂの上、下の開口端６ｃ’、６
ｃに夫々コーナＲを設けた構成としたものである。この
ような構成とすることで、ワイヤ固定部材５、ワイヤ
７、ワイヤガイド６間における摩擦力を小さくすること
ができる。ガイドローラ８’についても同様である。

【００３６】図１６は、ガイドローラ８と支持台４との
間にダンパ機構１７を設けたもので、ダンパ部材１８を
スプリング１９でガイドローラ８の側面に圧接させて摩
擦力を付与し、支持台４に減衰力（ブレーキ力）を付与
するようにしたものである。尚、ガイドローラ９と支持
台４との間にダンパ機構を設けてもよい。また、ダンパ
機構１７の代わりにブレーキを内蔵したガイドローラ８
又は９を使用してもよい。

【００３７】図１７は、滑り板２と支持台４との間にダ
ンパ機構２０を設けたもので、支持台４側に設けたダン
パ部材２１をスプリング２２で滑り板２の滑り面（上
面）に圧接させ摩擦力を付与し、支持台４に減衰力（ブ
レーキ力）を付与するようにしたものである。図１８
は、トリガ機構の他の実施例を示す。トリガ機構２４
は、磁石式とされ、滑り板２側にマグネット２５が、支
持台４側にマグネット２６が互いに吸着可能に設けられ
ており、マグネット２６は、スプリング２７によりマグ
ネット２５から離反する方向にバネ力を付与されてい
る。そして、スプリング２７のばね力は、マグネット２
５と２６との吸着力よりも小さく設定されており、マグ
ネット２６がマグネット２５から離反したときに支持台
４側に保持されるようになっている。また、マグネット
２６にはリセットノブ２８が設けられている。

【００３８】滑り板２の揺れ（入力）が小さく規定値以
下の時には、マグネット２６がマグネット２５に吸着さ
れており、支持台４が原点位置に係止されている。滑り
板２の揺れが大きくなり規定値を超えると、マグネット
２６がマグネット２５から離反し、スプリング２７のば
ね力で上方に引き上げられて保持される。これにより、
滑り板２と支持台４との係止が解除される。このとき、
マグネット２６が上方に引き上げられていることで、滑
り板２の上面（摺動面）との接触等が防止されて滑り板
２の傷つきが防止される。

【００３９】支持台４を原点位置に係止させるときに
は、マグネット２５の上方にマグネット２６を位置さ
せ、セットノブ２８を押してスプリング２７のバネ力に
抗してマグネット２６を押し下げ、マグネット２５に吸
着させる。これにより、滑り板２に支持台４を係止させ
ることができる。このような構成によれば、簡単に、且
つ安価にトリガ機構を構成することが可能である。

【００４０】尚、上記実施例では、支持台４を正方形状
として、ワイヤ７、７’、コイルスプリング１０、１
０’を対角線上（４５°）に配索したがこれに限るもの
ではない。しかしながら、実施例のような構造とするこ
とでコンパクト化が図られる。また、ワイヤ７、７’に
張力を付与する手段としてコイルスプリングに限るもの
ではなく、他の張力付与手段例えば、板巻きバネ（ゼン
マイ）等を使用しても良い。

【００４１】また、ワイヤ７の方向転換手段として、ガ
イドローラ８、９を使用したが、ガイドローラに代えて
支持台４に固定したピン等を使用してもよい。しかしな
がら、実施例のようにガイドローラを使用した方が、ワ
イヤの摩擦が軽減されるとともに、摩耗が防止されて好
ましい。更に、転がり支承体３と支持台４との間に皿ば
ね１２等のバネ部材を介在させることで、上下方向の揺
れを更に良好に吸収して免震することが可能である。

【００４２】更に、上記実施例では滑り板２側に原点復
帰支持点としてのワイヤ固定部材５、５’を、支持台４
側にワイヤガイド６、６’、ガイドローラ８、８’、
９、９’及びコイルスプリング１０、１０’を配置した
が、これに限るものではなく、上述と反対に、滑り板２
側にワイヤガイド６、６’、ガイドローラ８、８’、
９、９’及びコイルスプリング１０、１０’を、支持台
４側にワイヤ固定部材５、５’を配置してもよい。

【００４３】更に、上記実施例では、小型、軽量の被載
置物を対象とした免震装置について説明したが、これに
限るものではなく、大型の構造物例えば、建築物等の免
震装置にも適用し得ることは勿論である。更に、上記実
施例では支持台４を支持するための支承体として転がり
支承体３を使用した場合について記述したが、必ずしも
転がり支承体に限るものではなく、例えば、滑り支承体
等の他の構造の支承体を使用してもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
では、構造が簡単であり、且つ小型、軽量化を図ること
ができ、特に、高さを低くすることができるために免震
装置の機能の安定性及び被載置物の安定性を向上させる
ことができる。また、コストの低減が図られる。

【００４５】請求項２の発明では、ワイヤとの摺接部を
ワイヤ径の３〜１０倍の半径で面取りすることで、支持
台の動きが大きいときには大きな摺動力が作用し、支持
台の動きが小さいときには小さな摺動力が作用し、ワイ
ヤの動きが円滑となり、これに伴い支持台の動きが円滑
になる。請求項３の発明では、張力付与手段をバネ部材
とすることで、免震装置として必要な減衰力を付与する
とともに、簡単な構成で支持台を円滑に原点位置に復帰
させることができる。

【００４６】請求項４の発明では、滑り板と支持台との
間にトリガ機構を設けて滑り板に大きな揺れが入力され
たときに支持台を係止することで、滑り板の僅かな揺れ
に対する支持台の揺れを防止することができる。請求項
５の発明では、滑り板と支持台との間にダンパ機構を設
けることで、支持台４の急激な移動を抑えることがで
き、被載置物の転倒を良好に防止することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る免震装置の実施例を示す平面図で
ある。

【図２】図１に示す免震装置の作動を示す説明図であ
る。

【図３】図１の免震装置の正面図である。

【図４】図３の免震装置の支持台の底面図である。

【図５】図３の免震装置の原点復帰支持部材の断面図で
ある。

【図６】図１の滑り板と支持台との間に介在されるトリ
ガ機構の一例を示す説明図である。

【図７】図５に示すワイヤとガイド部材のコーナＲ径と
の関係を示す特性図である。

【図８】図２に示す免震装置の作動時における図５の原
点復帰支持部材の動作説明図である。

【図９】図１の免震装置の復元力と変位との関係の一例
を示す特性図である。

【図１０】図１の免震装置の振動減衰特性の一例を示す
特性図である。

【図１１】図１に示す免震装置を水平加震装置に設置し
た説明図である。

【図１２】図１１の加震装置による免震装置の測定結果
の一例を示す図である。

【図１３】本発明に係る免震装置の原点復帰支持点の他
の例を示す説明図である。

【図１４】原点復帰支持点を４箇所設けた場合の原点復
帰支持点、コイルバネ、ガイドローラの配置の一例を示
す図である。

【図１５】図５の原点復帰支持部材とワイヤの他の実施
例を示す断面図である。

【図１６】図１の支持台のダンパ機構の一例を示す説明
図である。

【図１７】図１の支持台のダンパ機構の他の実施例を示
す説明図である。

【図１８】図１の滑り板と支持台との間に介在されるト
リガ機構の他の実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１免震装置２滑り板３転がり支承体（支承体）４支持台５ワイヤ固定部材（原点復帰支持部材）６ワイヤガイド７ワイヤ８、９ガイドローラ１０、１０’ コイルスプリング１５、２４トリガ機構１６トリガピン１７、２０ダンパ機構２５、２６マグネット５０振動台５１錘体（被載置物）５２、５３加速度センサ

フロントページの続き (72)発明者稲葉学東京都清瀬市下清戸４丁目640番地株式会社大林組技術研究所内Ｆターム(参考） 3J048 AA03 AB07 BC03 BG02 BG04 CB30 EA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】設置面に固定された滑り板上に複数の支
承体を介して水平方向に移動自在に支持台を載置し、前
記滑り板の水平方向の揺れに応じて前記支持台を移動さ
せて前記支持台に載置した被載置物の揺れを低減する免
震装置において、前記滑り板又は支持台の何れか一方に設けられ、前記支
持台の前記滑り板に対する原点位置を規定する少なくと
も２つの原点復帰支持部材と、前記滑り板と支持台との間に介在され、一端が前記原点
復帰支持部材に垂直に固定され、他端が前記滑り板又は
支持台の何れか他方に設けられたガイド部材を介して前
記滑り板又は支持台の対向する面に沿って配索されたワ
イヤと、前記ワイヤの他端と前記滑り板又は支持台の何れか他方
との間に介在されて前記ワイヤに張力を付与し、前記支
持台を前記原点位置に復帰させる張力付与手段とを備え
たことを特徴とする免震装置。
【請求項２】前記原点復帰支持部材及び前記ガイド部
材の前記ワイヤとの摺接部は、ワイヤ径の３〜１０倍の
半径で面取りされていることを特徴とする請求項１に記
載の免震装置。
【請求項３】前記張力付与手段は、バネ部材であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
【請求項４】前記滑り板と支持台との間に、前記支持
台を係止し且つ前記滑り板に大きな揺れが入力されたと
きに前記支持台の係止を解除するトリガ機構が設けられ
ていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の免震装
置。
【請求項５】前記滑り板と支持台との間に、前記支持
台の移動に対して摩擦力を付与するダンパ機構が設けら
れていることを特徴とする請求項１乃至４に記載の免震
装置。