JP5363964B2

JP5363964B2 - Seismic isolation device

Info

Publication number: JP5363964B2
Application number: JP2009285899A
Authority: JP
Inventors: 努米山
Original assignee: 努米山
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2029-12-17
Also published as: JP2011127673A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a base isolation device which has such a simple structure that rollers intersect with each other, and provides base isolation effect to the omnidirectional external force. SOLUTION: This base isolation device includes a unit having the rollers gradually increased in diameter from the minimum diameter part in the axial direction toward both ends, wherein the rollers include a lower roller rotatably journaled to a lower support member and an upper roller rotatably journaled to an upper support member, the rollers intersect each other, and the minimum diameter parts of the rollers abut on each other. The base isolation device may be configured to make the rollers having circular sections and eccentric rotation axis intersect with each other. COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、地震等による強い地震力から構造物やコンピュータ等の機械器具類を保護するために、基礎面と構造物や機械器具類との間に設置される免震装置に係り、特に軽量構造物や機械器具類の免震に好適な免震装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a seismic isolation device installed between a foundation surface and a structure or machine tool to protect the machine tool such as a structure or a computer from a strong seismic force caused by an earthquake or the like. The present invention relates to a seismic isolation device suitable for seismic isolation of structures and machinery.

従来から地震対策の１つとして、免震装置は、地震力から構造物等を保護するために、種々の構造のものが提案されている。免震装置は、地震による水平方向の揺れを減衰することにより、構造物の耐震性を高めるだけでなく、構造物内部の家具、備品、機械器具等の破壊、転倒等を防止することができる。 Conventionally, seismic isolation devices having various structures have been proposed as a measure against earthquakes in order to protect structures and the like from seismic forces. The seismic isolation device not only enhances the earthquake resistance of the structure by attenuating the horizontal shaking caused by the earthquake, but can also prevent destruction, falls, etc. of furniture, fixtures, machinery, etc. inside the structure. .

このような免震装置には、所定の軸線回りにのみ転動可能に支持される転動体(車輪)と、前記転動体(車輪)を案内し上面の中央部が窪んだ案内部材(レール)とを組み合わせてなる転がり免震装置がある。また、凸状の軸断面を持ったレール状の部材であって、長手方向の中央部を所定の曲率Ｒを持った円弧に形成してなる案内部材を上下向かい合わせて交差するように配設してなる免震装置がある。 Such a seismic isolation device includes a rolling element (wheel) that is supported so as to be able to roll only around a predetermined axis, and a guide member (rail) that guides the rolling element (wheel) and has a recessed central portion on the upper surface. There is a rolling seismic isolation device. In addition, a rail-shaped member having a convex axial cross section, which is arranged so as to intersect with each other by vertically intersecting a guide member formed in an arc having a predetermined curvature R at the center in the longitudinal direction. There is a seismic isolation device.

前者の例として、例えば、特公平０６−７４６０９号公報に開示された免震装置があり、後者の例として、例えば、特開２００４−１９８５９号公報に開示された免震装置がある。 As an example of the former, for example, there is a seismic isolation device disclosed in Japanese Patent Publication No. 06-74609, and as an example of the latter, for example, there is a seismic isolation device disclosed in JP-A-2004-19859.

特公平０６−７４６０９号公報Japanese Patent Publication No. 06-74609 特開２００４−１９８５９号公報JP 2004-19859 A

上記特公平０６−７４６０９号公報記載の免震装置では、転動体(車輪)と案内部材(レール)とを組み合わせてなるユニットを上下において交差するように組み立ててなるために、所望の機能を発揮させるためには、個々の免震装置における転動体(車輪)と案内部材(レール)との相対移動が他の免震装置における転動体(車輪)と案内部材(レール)との相対移動と機械的干渉を起こさないようにする必要がある。そのために、転動体(車輪)と案内部材(レール)を高精度に製作することが必要であり、また、個々の免震装置を高精度に組み立てることが必要であった。 In the seismic isolation device described in the above Japanese Patent Publication No. 06-74609, a unit composed of a combination of rolling elements (wheels) and guide members (rails) is assembled so as to intersect vertically so that it exhibits a desired function. To achieve this, the relative movement between the rolling element (wheel) and the guide member (rail) in each seismic isolation device is the same as the relative movement between the rolling element (wheel) and the guide member (rail) in the other seismic isolation device. Must be avoided. Therefore, it is necessary to manufacture rolling elements (wheels) and guide members (rails) with high accuracy, and it is necessary to assemble individual seismic isolation devices with high accuracy.

また、特開２００４−１９８５９号公報記載の免震装置では、レール状案内部材を向かい合わせて摺動させるために、低摩擦部材で形成されているものの、スムーズに摺動させることが困難であった。また、地震による垂直加速度が生じた場合の構造体の浮き上がりを防止するために、レール状案内部材を支持する支持体を連結部材で拘束する場合には、一層スムーズに摺動させることができないという問題があった。 Further, in the seismic isolation device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-19859, since the rail-shaped guide members are slid opposite to each other, they are formed with a low friction member, but are difficult to slide smoothly. It was. In addition, in order to prevent the structure from being lifted when vertical acceleration occurs due to an earthquake, when the support body supporting the rail-shaped guide member is constrained by the connecting member, it cannot be slid more smoothly. There was a problem.

この発明は、かかる現況に鑑みてなされたもので、きわめて簡単な構造とすることによって地震等による強い地震力の揺れを減衰させることができるとともに、容易に初期の位置に復元する免震装置を提供することを目的とする。また、この発明は、予めユニット化することにより、複数使用した免震装置とする場合でも容易に組み立てることができ、コンパクトで安価な免震装置を提供することを目的とする。さらに、この発明は、電磁式ブレーキ装置を配設することによって、風力等の外力に対しては作動せず、地震力の揺れに対してのみ作動するように構成することにより、確実に風力対策を備えた免震装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the present situation, and by using a very simple structure, it is possible to attenuate a strong seismic force fluctuation caused by an earthquake or the like, and to provide a seismic isolation device that can be easily restored to an initial position. The purpose is to provide. Another object of the present invention is to provide a compact and inexpensive seismic isolation device that can be easily assembled even if a plurality of seismic isolation devices are used by unitizing them in advance. Furthermore, the present invention is configured to operate only against the shaking of the seismic force by arranging the electromagnetic brake device so that it does not operate against an external force such as wind force, thereby reliably preventing wind power. It aims at providing the seismic isolation apparatus provided with.

この発明は上記目的を達成するために次のような構成とした。即ち、この発明に係る免震装置は、軸方向の最小径部から両端部に向かって次第に拡径するように形成したローラーを有し、前記ローラーを下側支持部材に回転自在に軸支した下側ローラー部と上側支持部材に回転自在に軸支した上側ローラー部とからなり、前記ローラーを交差させるとともに、ローラーの最小径部を当接して形成したユニットを有することを特徴とする。また、断面円形状であって回転軸を偏心させたローラーを有し、前記ローラーを下側支持部材に回転自在に軸支した下側ローラー部と上側支持部材に回転自在に軸支した上側ローラー部とからなり、前記ローラーを交差させるとともに、ローラーを当接してなる構成としてもよい。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the seismic isolation device according to the present invention has a roller formed so as to gradually increase in diameter from the smallest diameter portion in the axial direction toward both ends, and the roller is rotatably supported on the lower support member. It comprises a lower roller part and an upper roller part rotatably supported by an upper support member, and has a unit formed by contacting the minimum diameter part of the roller while intersecting the rollers. In addition, the roller has a circular cross section and has a rotating shaft eccentric, and the lower roller part rotatably supports the roller on the lower support member and the upper roller rotatably supported on the upper support member. It is good also as a structure which consists of a part, makes the said roller cross | intersect, and contact | abuts a roller.

ローラーの両端部にフランジ状ストッパーを設けることが好ましい。また、ローラーに支持ローラーを配設する構成としてもよい。前記支持ローラーはローラーの最小径部に配設することが好ましい。また、交差する少なくとも一方側のローラー部を、２本のローラーを直列に配設する構成とすることができる。 It is preferable to provide a flange-like stopper at both ends of the roller. Moreover, it is good also as a structure which arrange | positions a support roller to a roller. It is preferable that the support roller is disposed at a minimum diameter portion of the roller. Moreover, the roller part of the crossing at least one side can be set as the structure which arrange | positions two rollers in series.

ローラーの回転軸に電磁式ブレーキ装置を配設することにより、風力対策を施すことができ、住居用建造物に使用するのに好適な免震装置とすることができる。電磁式ブレーキ装置を配設した免震装置とする場合には、免震構造体の少なくとも一ヶ所にタイマー付感震装置を設置することが好ましい。 By arranging an electromagnetic brake device on the rotating shaft of the roller, it is possible to take measures against wind power and to provide a seismic isolation device suitable for use in a residential building. When the seismic isolation device is provided with an electromagnetic brake device, it is preferable to install a seismic sensing device with a timer in at least one location of the seismic isolation structure.

この発明は、上記説明から明らかなように、ローラーを交差させるというきわめて簡単な構造であるから、製造、組立てが容易であり、安価な装置として提供することができる。また、軸方向の最小径部から両端部に向かって次第に拡径するように形成したローラーの場合には、地震力等の外力を減衰させることができるとともに、最小径部に復元するローラーを交差させてなるから、地震力等が解除されると最小径部に移行して初期位置に戻ることができる。また、断面円形状であって回転軸を偏心させたローラーの場合には、ローラーを交差させてなるから、同様に、免震と初期位置への復元が可能である。さらに、ローラーを交差させることによって、全方向の外力に対応することができる。また、ローラーの回転軸に電磁式ブレーキ装置を配設することによって、地震以外の外力に対してはローラーの回転を阻止することができるから、住居用建造物の風力対策を施した免震装置として有効である。 As is apparent from the above description, the present invention has a very simple structure in which the rollers are crossed. Therefore, the present invention is easy to manufacture and assemble, and can be provided as an inexpensive device. In addition, in the case of a roller formed so that the diameter gradually increases from the smallest diameter part in the axial direction toward both ends, the external force such as seismic force can be attenuated, and the roller to be restored to the smallest diameter part is crossed. Therefore, when the seismic force or the like is released, it is possible to move to the minimum diameter portion and return to the initial position. Further, in the case of a roller having a circular cross section and having an eccentric rotation axis, the rollers intersect each other, and similarly, seismic isolation and restoration to the initial position are possible. Furthermore, it is possible to deal with external forces in all directions by crossing the rollers. Also, by installing an electromagnetic brake device on the rotating shaft of the roller, it is possible to prevent the roller from rotating against external forces other than earthquakes. It is effective as

この発明に係る免震装置を形成するユニットの説明用平面図である。It is a top view for description of the unit which forms the seismic isolation apparatus which concerns on this invention. 同じく正面図である。It is also a front view. 下側ローラー部の平面図である。It is a top view of a lower roller part. ローラーの正面図である。It is a front view of a roller. ローラーの形状を変更した他の実施形態の正面図である。It is a front view of other embodiments which changed the shape of the roller. ローラーの他の実施形態の正面図である。It is a front view of other embodiment of a roller. 図７（ａ）はローラーの使用例を示す下側ローラー部の平面図、図７（ｂ）は側面図である。Fig.7 (a) is a top view of the lower roller part which shows the usage example of a roller, FIG.7 (b) is a side view. 図７に示す下側ローラーを裏返しにして組み合わせた免震装置ユニットの正面図である。It is a front view of the seismic isolation device unit which combined the lower roller shown in FIG. 7 upside down. ローラーを直列に連結して使用する場合の一例を示す説明用平面図である。It is an explanatory top view which shows an example in the case of using a roller connected in series. 同じく図９の正面図である。FIG. 10 is a front view of FIG. 9. ローラーを直列に連結して使用する場合の他の例を示す説明用平面図である。It is an explanatory top view which shows the other example in the case of using a roller connected in series. 同じく図１１の正面図である。FIG. 12 is a front view of FIG. 11. 取り付け状態を上下逆にして、下側ローラー部の支持部材を上部固定部材に固定した場合の説明用正面図である。It is a front view for description at the time of fixing the support member of a lower roller part to an upper fixing member, with the attachment state turned upside down. この発明を住居用建造物に使用した場合の説明用正面図である。It is a front view for description at the time of using this invention for a building for residence. ローラーの回転軸に電磁式ブレーキ装置を配設した平面図である。It is the top view which has arrange | positioned the electromagnetic brake device to the rotating shaft of a roller. 同じく正面図である。It is also a front view. 免震装置ユニットとした場合の固定方法を示す説明用平面図である。It is an explanatory top view which shows the fixing method at the time of setting it as a seismic isolation apparatus unit. 同じく正面図である。It is also a front view.

以下に、この発明に係る免震装置を図示する実施形態について詳細に説明する。図１は、この発明に係る免震装置を形成するユニットの説明用平面図である。免震装置ユニット１は、下側ローラー部２と上側ローラー部３とからなる。前記下側ローラー部２と上側ローラー部３とは、それぞれ１つのローラーを配設した同一の構成であって、ローラー同士を向かい合わせるとともに、交差するように配設してなる。前記交差は９０度直交するように交差させることが好ましい。前記下側ローラー部２と上側ローラー部３とは、その最小径部を当接して組み立てられている。 Hereinafter, an embodiment illustrating a seismic isolation device according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 is an explanatory plan view of a unit forming a seismic isolation device according to the present invention. The seismic isolation device unit 1 includes a lower roller portion 2 and an upper roller portion 3. The lower roller portion 2 and the upper roller portion 3 have the same configuration in which one roller is provided, and are arranged so as to face each other and cross each other. It is preferable that the intersections intersect at 90 degrees. The lower roller portion 2 and the upper roller portion 3 are assembled with their minimum diameter portions in contact with each other.

先ず、下側ローラー部２について説明する。下側ローラー部２は、ローラー５を基礎面に設置する支持部材７に設けた軸受９に回転軸８が回転自在に軸支してなる。ローラー５の形状は、断面が円形状に形成されており、長手（軸方向）の最小径部１０の直径寸法ｒよりも両端部１１の直径寸法Ｒが大きく、ｒ＜Ｒであって鼓状に形成されている。即ち、ローラー５の周面は、図３に明らかなように、正面において中央部１０から両端部１１に向かって円弧面又は／及び傾斜面とした外周面に形成されている。ローラー５の両端部には、ストッパーとなるフランジ１３が設けられている。 First, the lower roller part 2 will be described. The lower roller portion 2 is configured such that a rotating shaft 8 is rotatably supported on a bearing 9 provided on a support member 7 on which a roller 5 is installed on a base surface. The shape of the roller 5 has a circular cross section, and the diameter dimension R of both end portions 11 is larger than the diameter dimension r of the smallest diameter portion 10 in the longitudinal direction (axial direction). Is formed. That is, the peripheral surface of the roller 5 is formed in the outer peripheral surface made into the circular arc surface or / and the inclined surface toward the both ends 11 from the center part 10 in the front surface so that FIG. At both ends of the roller 5, flanges 13 serving as stoppers are provided.

ローラー５についてさらに詳述すると、外周面は全体を所定の曲率を持った円弧に形成してもよいし、最小径部のみを円弧に形成して両端部に向かって高くなる直線による傾斜面としてもよい。最小径部の円弧と直線による傾斜面とを組み合わせて形成する場合には、円弧に添って滑らかに繋がる所定の傾きの直線とする。この直線の傾きは、円弧の接線と繋がっている。そして、ローラー５の大きさは，載置する構造物等の重量によって決定することができるが、例えば、最小径部１０の最小径を２０〜５０ｍｍ、両端部１１の最大径を４０〜８０ｍｍ、長さを２００〜６００ｍｍとすることができる。 The roller 5 may be further described in detail. The entire outer peripheral surface may be formed as an arc having a predetermined curvature, or as an inclined surface by a straight line which is formed only in the arc at the minimum diameter portion and becomes higher toward both ends. Also good. In the case of forming a combination of an arc having the smallest diameter and an inclined surface by a straight line, the straight line having a predetermined inclination that is smoothly connected along the arc is formed. The slope of this straight line is connected to the arc tangent. And the magnitude | size of the roller 5 can be determined by the weight of the structure etc. to mount, For example, the minimum diameter of the minimum diameter part 10 is 20-50 mm, the maximum diameter of the both ends 11 is 40-80 mm, The length can be 200-600 mm.

図５は、ローラー５の他の実施形態を示す。図５（ａ）は、外周面を最小径部１０から両端部１１に向かって振り分けられた傾斜面に形成したものであり、図５（ｂ）は、放物線による円弧面としたものであり、図５（ｃ）は、２連に連結したものである。 FIG. 5 shows another embodiment of the roller 5. FIG. 5A shows an outer peripheral surface formed as an inclined surface distributed from the smallest diameter portion 10 toward both end portions 11, and FIG. 5B shows a circular arc surface by a parabola. FIG.5 (c) is connected to 2 stations.

図６は、さらに、他の実施形態のローラーを示す。ローラー５Ａは、上記実施形態のように、最小径部の径寸法が両端部の径寸法よりも小さい鼓状の形状ではなく、外周面はストレートであって、回転軸１５が偏心して取り付けられている。このような、偏心ローラー５Ａとした場合には、ローラー５Ａ同士を交差して当接させた免震装置ユニットとした場合に、下側ローラー５Ａが回動して半回転したときに上側ローラー５Ａの端部に達するように構成する。 FIG. 6 further shows a roller according to another embodiment. The roller 5A is not a drum-like shape in which the diameter of the minimum diameter portion is smaller than the diameter size of both ends as in the above embodiment, the outer peripheral surface is straight, and the rotating shaft 15 is eccentrically attached. Yes. In the case of the eccentric roller 5A, the upper roller 5A is rotated when the lower roller 5A is rotated and half-rotated in the case of the seismic isolation device unit in which the rollers 5A are crossed and brought into contact with each other. It is configured to reach the end of the.

上記ローラー５、偏心ローラー５Ａの材質は、免震装置ユニット１の設置場所における荷重等によって選定されるが、例えば、ステンレス、鋼材等の金属材、ポリウレタン系ポリマー等の合成樹脂、ガラス等を用いることができる。 The material of the roller 5 and the eccentric roller 5A is selected depending on the load at the place where the seismic isolation device unit 1 is installed. For example, a metal material such as stainless steel or steel, a synthetic resin such as polyurethane polymer, glass or the like is used. be able to.

上記構成の下側ローラー部２を裏返しにした状態を上側ローラー部３とする。従って、下側ローラー部２と上側ローラー部３とは同一に形成されており、免震装置ユニット１は、下側ローラー部２と上側ローラー部３とを交差するように向かい合わせて最小径部１０を当接することによって構成されている。即ち、上側ローラー部３では、構造物等を載置する支持部材７ａとなり、支持部材７ａの下面にローラー５ａの回転軸８ａが軸受６に軸支されている。 A state in which the lower roller portion 2 having the above configuration is turned over is referred to as an upper roller portion 3. Therefore, the lower roller part 2 and the upper roller part 3 are formed in the same way, and the seismic isolation device unit 1 faces the lower roller part 2 and the upper roller part 3 so as to cross each other and has the smallest diameter part. 10 is contacted. That is, the upper roller portion 3 serves as a support member 7a on which a structure or the like is placed, and the rotation shaft 8a of the roller 5a is pivotally supported by the bearing 6 on the lower surface of the support member 7a.

上記構成の免震装置ユニットにおける下側ローラー５と上側ローラー５ａとは、点で当接しており、重力によって互いに最下点の最小径部１０に移行して停止する。強い地震力等が加わると、下側ローラー５と上側ローラー５ａは、最小径部１０から円弧面又は傾斜面に沿って両端部１１側へ回転しながら移行する。下側ローラー５と上側ローラー５ａのいずれか一方、又は双方が両端部に移行することによって、上側ローラー部３の支持部材７ａが上方に押し上げられることになる。 The lower roller 5 and the upper roller 5a in the seismic isolation device unit configured as described above are in contact with each other at a point, and move to the lowest diameter portion 10 at the lowest point by gravity and stop. When a strong seismic force or the like is applied, the lower roller 5 and the upper roller 5a move while rotating from the smallest diameter portion 10 toward both end portions 11 along the circular arc surface or the inclined surface. When either one or both of the lower roller 5 and the upper roller 5a move to both end portions, the support member 7a of the upper roller portion 3 is pushed upward.

前記支持部材７ａが上方に押し上げられると、上方からの荷重による反力によって復元力が生じ、地震力等の外力を減衰させる。そして、地震力等の外力が解除されると、下側ローラー５と上側ローラー５ａとは互いに円弧面又は傾斜面によって最下点の最小径部に移行し、初期位置に戻る。下側ローラー５と上側ローラー５ａとを互いに交差させることで、全方向の外力に対応させることができる。 When the support member 7a is pushed upward, a restoring force is generated by a reaction force caused by a load from above, and external forces such as seismic force are attenuated. When the external force such as seismic force is released, the lower roller 5 and the upper roller 5a move to the minimum diameter portion at the lowest point by the circular arc surface or the inclined surface, and return to the initial position. By making the lower roller 5 and the upper roller 5a cross each other, it is possible to deal with external forces in all directions.

図７及び図８は、ローラー５の使用例を示し、図７は下側ローラー部２０の平面図であり、図８は、前記下側ローラー部２０を裏返しにして上側ローラー部２０ａとして組み立てた免震装置ユニットの正面図である。図示するように、下側ローラー部２０は、ローラー５の最小径部１０の下方に配設した軸受２１，２１に支持ローラー２３，２３を回転自在に軸支してなり、前記支持ローラー２３，２３がローラー５の下面側に当接するように形成されている。 7 and 8 show an example of use of the roller 5, FIG. 7 is a plan view of the lower roller part 20, and FIG. 8 is assembled as an upper roller part 20a with the lower roller part 20 turned upside down. It is a front view of a seismic isolation apparatus unit. As shown in the figure, the lower roller portion 20 is configured by rotatably supporting support rollers 23 and 23 on bearings 21 and 21 disposed below the minimum diameter portion 10 of the roller 5. 23 is formed to contact the lower surface side of the roller 5.

上記のように、支持ローラー２３，２３を配設するのは、図５(ｃ)に示すローラーを２連に連結してユニットとした場合、細径ローラーによるユニットとした場合、あるいは重荷重用ユニットとした場合等に有効である。 As described above, the support rollers 23 and 23 are arranged when the rollers shown in FIG. 5C are connected in series to form a unit, a unit with a small diameter roller, or a heavy load unit. This is effective when

図９、図１０は、ローラー５を２連に連結してユニットとする場合の一例を示し、図９は説明用平面図、図１０は一部を省略した正面図である。図５(ｃ)に示す連結ローラーは、ローラーの端部を直接連結してなるが、図９では、下側ローラー部３０は、ローラー５、５を支持部材３１に平行に配設するとともに、上側ローラー部３３は、ローラー５、５を支持部材３１に直列に配設してなる。 FIGS. 9 and 10 show an example in which the rollers 5 are connected in series to form a unit, FIG. 9 is a plan view for explanation, and FIG. 10 is a front view with a part omitted. The connection roller shown in FIG. 5 (c) is formed by directly connecting the end portions of the roller.In FIG. 9, the lower roller unit 30 is provided with the rollers 5 and 5 arranged in parallel to the support member 31, and The upper roller portion 33 is configured by arranging the rollers 5 and 5 in series with the support member 31.

下側ローラー部３０は、ローラー５，５を軸受３５，３５によって支持部材３１に平行に配設してなり、上側ローラー部３３は、ローラー５，５を軸受３５，３５によって支持部材３１に直列に配設してなる。下側ローラー部３０の一方のローラー５と、上側ローラー部３３の一方側のローラー５とは、交差しているとともに、それぞれの最小径部において当接している。 The lower roller section 30 is configured by arranging rollers 5 and 5 in parallel to the support member 31 by bearings 35 and 35, and the upper roller section 33 is configured by connecting the rollers 5 and 5 in series to the support member 31 by bearings 35 and 35. It is arranged. One roller 5 of the lower roller portion 30 and the roller 5 on one side of the upper roller portion 33 intersect with each other and abut on each minimum diameter portion.

上記のように、下側ローラー部３０と上側ローラー部３３とを２本のローラーを対にしてユニット化すると、同じ大きさのローラーを使用した場合には、より高加重用の免震装置として使用することができる。 As described above, when the lower roller unit 30 and the upper roller unit 33 are unitized with two rollers as a unit, when the same size roller is used, as a seismic isolation device for higher load Can be used.

次に、図１１、図１２に基づいて、２連連結ローラーの他の使用例について説明する。図１１は説明用平面図、図１２は一部を断面した正面図である。図示する免震装置３４は、免震装置ユニット部３４Ａと前記免震装置ユニット部３４Ａを押圧する押圧部３４Ｂから構成されている。 Next, another example of use of the double connection roller will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a plan view for explanation, and FIG. The illustrated seismic isolation device 34 includes a seismic isolation device unit 34A and a pressing portion 34B that presses the seismic isolation device unit 34A.

免震装置ユニット部３４Ａは、下側ローラー部３７と下側ローラー部３７と交差する上側ローラー部３９とからなる。下側ローラー部３７は、直列に連結してなるローラー部５Ｂを並列することによって井桁状に構成されている。即ち、ローラー部５Ｂは、ローラー５、５を同軸上に直列に配列するとともに、支持部材３８上の軸受３５、３５にそれぞれ軸支してなり、内側の軸受３５，３５の間に歯車又はスプロケット３６を取り付けてなる。下側ローラー部３７は前記構成のローラー部５Ｂを平行に並列させ、同時に回転するように前記対向する歯車又はスプロケット３６間にチェーン３６Ａを巻回することによって構成されている。 The seismic isolation device unit portion 34 A includes a lower roller portion 37 and an upper roller portion 39 that intersects with the lower roller portion 37. The lower roller part 37 is configured in a cross-beam shape by paralleling the roller parts 5B connected in series. That is, the roller unit 5B is configured by arranging the rollers 5 and 5 coaxially in series and pivotally supporting the bearings 35 and 35 on the support member 38, and between the inner bearings 35 and 35, a gear or a sprocket. 36 is attached. The lower roller portion 37 is configured by winding the chain 36A between the gears or sprockets 36 facing each other so that the roller portions 5B having the above-described configuration are arranged in parallel and rotate simultaneously.

一方、上側ローラー部３９は、前記下側ローラー部３７を裏返すことによって形成されており、上下各ローラーは交差しておりその最小径部が当接するように構成されている。即ち、上側ローラー部３９は、ローラー部５Ｃ、５Ｃを並列することによって構成されている。前記ローラー部５Ｃは、被支持板４０の下面にローラー５、５を同軸上に直列に配列するとともに、軸受３５、３５にそれぞれ軸支してなり、内側の軸受３５，３５の間に歯車又はスプロケット３６を取り付けてなる。 On the other hand, the upper roller portion 39 is formed by turning the lower roller portion 37 upside down, and the upper and lower rollers intersect with each other, and the minimum diameter portion thereof is in contact. That is, the upper roller unit 39 is configured by arranging the roller units 5C and 5C in parallel. The roller portion 5C has rollers 5 and 5 arranged coaxially in series on the lower surface of the supported plate 40, and is supported by bearings 35 and 35, respectively. A sprocket 36 is attached.

上側ローラー部３９は、前記ローラー部５Ｃ、５Ｃを並列させ、前記対向する歯車又はスプロケット３６間にチェーンを巻回することによって構成されている。さらに、前記被支持板４０の上面に適宜の間隔で摺動部材４１を設け、中央部に、構造物、機器等の架台を固定する固定用支柱４３を突設してなる。 The upper roller section 39 is configured by winding the rollers 5C and 5C in parallel and winding a chain between the opposing gears or sprockets 36. Further, a sliding member 41 is provided on the upper surface of the supported plate 40 at an appropriate interval, and a fixing column 43 for fixing a frame for a structure, equipment, or the like is provided at the center portion.

前記押圧部３４Ｂは、遊動板４５、バネ、ゴム等の弾性体４９、押圧板５０によって構成されている。前記遊動板４５は、被支持板４０上の摺動部材４１に載置されており、前記遊動板４５の中央部には前記支柱４３を貫通させるとともに、水平移動を可能にする円形状透孔４７を穿設してなる。押圧板５０は、前記円形状透孔４７を穿設してなる遊動板４５上に弾性体４９を介して配設されている。前記押圧板５０にも、前記遊動板４５と同様に、固定用支柱４３を貫通させるとともに、水平移動を可能にする円形状透孔５１が穿設されている。 The pressing portion 34 B includes an idler plate 45, an elastic body 49 such as a spring and rubber, and a pressing plate 50. The floating plate 45 is placed on a sliding member 41 on the supported plate 40, and a circular through hole that allows the column 43 to penetrate the central portion of the floating plate 45 and allows horizontal movement. 47 is formed. The pressing plate 50 is disposed via an elastic body 49 on a floating plate 45 formed by drilling the circular through hole 47. Similarly to the floating plate 45, the pressing plate 50 is also provided with a circular through hole 51 that allows the fixing column 43 to pass therethrough and enables horizontal movement.

前記押圧板５０の周縁部には、圧力調整用長ボルト５３が貫通して取り付けられており、前記圧力調整ボルト５３は下側ローラー部３７の支持部材３８に立設した支柱５５に固定されている。 A pressure adjusting long bolt 53 is attached to the peripheral portion of the pressing plate 50 so as to pass through. The pressure adjusting bolt 53 is fixed to a support column 55 erected on the support member 38 of the lower roller portion 37. Yes.

上記構成のように、免震装置ユニット部３４Ａと押圧部３４Ｂによる免震装置とした場合には、上記固定用支柱４３に構造物、機器の架台等を固定することによって、上側ローラー部３９の上下方向の外力を押え、浮き上がりを拘束することができる。また、弾性体４９によって各ローラー５の回転は抑制されているので、構造物、機器の架台等を固定用支柱４３に固定することによって、
制震装置又は減衰装置として応用することが可能である。制震装置又は減衰装置として応用する場合には、いわゆる一般のアイソレーターと共用することができる。 When the seismic isolation device is composed of the seismic isolation device unit 34A and the pressing portion 34B as in the above-described configuration, the structure of the upper roller unit 39 is fixed to the fixing column 43 by fixing a structure, equipment frame, or the like. The external force in the vertical direction can be pressed to restrain the lift. In addition, since the rotation of each roller 5 is suppressed by the elastic body 49, by fixing the structure, equipment frame, etc. to the fixing column 43,
It can be applied as a damping device or a damping device. When applied as a vibration control device or a damping device, it can be shared with a so-called general isolator.

上記実施例ではいずれも基礎面や床等の地上支持面に設置して使用する場合の免震装置について説明したが、この発明に係る免震装置は、保護する機械器具等を吊り下げ状態にして使用することができる。図１３は、下側ローラー部２の支持部材７を天井等の上部固定部材７０に固定し、上側ローラー部３の支持部材７ａに機械器具等７１を吊り下げ状態に取り付けるようにした場合を示す。このように、上下逆向きに取り付け、下側ローラー５で上側ローラー５ａを吊り上げるように配設することによって、地上支持面に設置した場合と同様に、機械器具等を上部固定部材７０の振動から保護することができる。 In the above embodiments, the seismic isolation device has been described in the case where it is installed and used on a ground support surface such as a foundation surface or a floor. However, the seismic isolation device according to the present invention suspends the machinery and equipment to be protected. Can be used. FIG. 13 shows a case where the support member 7 of the lower roller part 2 is fixed to the upper fixing member 70 such as the ceiling, and the machine tool 71 is attached to the support member 7a of the upper roller part 3 in a suspended state. . In this way, by attaching the upper roller 5a upside down and arranging the upper roller 5a to be lifted by the lower roller 5, the machine tool or the like can be removed from the vibration of the upper fixing member 70 in the same manner as when installed on the ground support surface. Can be protected.

本願発明は、ローラーを交差させて振動をローラーの回転によって吸収しようとするものであるから、下側ローラー部２と上側ローラー部３の支持部材を上下逆に取り付けることが可能であり、地上支持面における振動のみならず、天井等の振動からも機械器具等を保護することが可能である。 Since the present invention attempts to absorb vibrations by rotating the rollers by crossing the rollers, the supporting members of the lower roller portion 2 and the upper roller portion 3 can be attached upside down, and are supported on the ground. It is possible to protect machinery and equipment from vibrations on the ceiling as well as vibrations on the surface.

次に、この発明の免震装置を住居用建造物に応用した場合の使用例を図１４及び図１５に基づいて説明する。地盤を掘り下げて形成したコンクリートスラブ６０に免震装置ユニット１を配設し、この免震装置ユニットの上に取り付けた鉄筋コンクリート、鉄骨等よりなる基礎構造６１を介して住宅用建造物Ｋを建てる。免震装置ユニット１の数は、住宅の大きさ、構造等を考慮して決定すればよい。６３は、コンクリートスラブ６０と基礎構造６１との隙間を塞ぐ水平移動可能な閉塞板である。 Next, a usage example when the seismic isolation device of the present invention is applied to a residential building will be described with reference to FIGS. 14 and 15. A seismic isolation device unit 1 is disposed on a concrete slab 60 formed by digging the ground, and a residential building K is built via a foundation structure 61 made of reinforced concrete, steel frame, or the like attached on the seismic isolation device unit. The number of seismic isolation device units 1 may be determined in consideration of the size, structure, etc. of the house. 63 is a horizontally movable closing plate that closes the gap between the concrete slab 60 and the foundation structure 61.

住居用建造物Ｋに使用する免震装置ユニットには、風力対策が必要である。このために、各ローラーの全てに電磁式ブレーキ装置６４を配設するとともに、免震構造体の少なくとも１ヶ所にはタイマー付感震装置(図示せず)を設置する。各ローラーに取り付ける電磁式ブレーキ装置について説明すると、図１５に示すように、ローラー軸に取り付けた増速ギヤー６５を介してブレーキモータ等のブレーキユニット６７を配設する。 The seismic isolation device unit used for the residential building K needs to take measures against wind power. For this purpose, an electromagnetic brake device 64 is provided on each of the rollers, and a seismic device with a timer (not shown) is installed in at least one location of the seismic isolation structure. The electromagnetic brake device attached to each roller will be described. As shown in FIG. 15, a brake unit 67 such as a brake motor is disposed via a speed increasing gear 65 attached to the roller shaft.

上記構成において、ブレーキユニット６７は、平常時は全て「閉」とし、全てのローラー５を固定しておく。ローラー５を固定しておくことによって、風力等外力が作用してもローラー５は回転することがなく、住宅用建造物の揺れを防止する。地震時はタイマー付感震装置が作動して各ローラー５のブレーキユニット６７を「開」とし、ローラー５の回転を可能にして免震させる。地震が終了した後は、タイマーにより予め設定した時間が経過したときに電源を切って、ブレーキユニット６７を「閉」となり、ローラー５は固定されて平常時に戻る。このように、ローラー５にブレーキユニット６７を配設することによって、確実な風力対策となる。また、図１２に示す構造の免震装置と組み合わせることによって、一層有効な住居用建造物の免震装置とすることができる。 In the above configuration, the brake units 67 are all “closed” during normal times, and all the rollers 5 are fixed. By fixing the roller 5, the roller 5 does not rotate even when an external force such as wind force is applied, and the housing structure is prevented from shaking. In the event of an earthquake, the seismic device with a timer is activated to open the brake unit 67 of each roller 5 so that the rollers 5 can be rotated and seismically isolated. After the earthquake is over, the power is turned off when the time preset by the timer has elapsed, the brake unit 67 is closed, and the roller 5 is fixed and returns to normal. Thus, by providing the brake unit 67 on the roller 5, it is a reliable measure against wind power. Further, by combining with the seismic isolation device having the structure shown in FIG. 12, a more effective seismic isolation device for a residential building can be obtained.

図１７及び図１８は、免震装置ユニットを設置するまでの間保管、運搬の際に下側ローラー部２と上側ローラー部３を固定する固定方法の一例を示す平面図と正面図である。図に明らかなように、下側ローラー部２の支持部材７と上側ローラー部３の支持部材７ａとの間に両者を固定する仮止め材６９を着脱自在に取り付けてなる。このように、仮止め材６９で固定することによって、上側ローラー部３と下側ローラー部２とは交差し、それぞれ水平に維持した状態で保管、運搬することができる。 FIGS. 17 and 18 are a plan view and a front view showing an example of a fixing method for fixing the lower roller unit 2 and the upper roller unit 3 during storage and transportation until the seismic isolation device unit is installed. As is apparent from the figure, a temporary fixing material 69 for fixing both members is detachably attached between the support member 7 of the lower roller portion 2 and the support member 7a of the upper roller portion 3. Thus, by fixing with the temporary fixing material 69, the upper roller part 3 and the lower roller part 2 cross | intersect, and can be stored and conveyed in the state maintained respectively horizontal.

上記仮止めされた免震装置ユニットを使用するときは、免震装置ユニットを予め水平に形成された基礎面や地上支持面等に設置し、その上に構造物等を配設する。免震装置ユニットを複数、設置する場合には、複数の免震装置ユニットを下側ローラー部２と上側ローラー部３のそれぞれの支持部材を平行に設置する。下側ローラー部の支持部材７を基礎面に固定し、上側ローラー部３の支持部材７ａを構造物等に固定した後、仮止め部材を取り外せばよい。このように、予め免震装置ユニットの支持部材を固定しておくことで、簡単に、しかも正確に位置決めして設置することができる。 When using the temporarily isolated seismic isolation device unit, the seismic isolation device unit is installed in advance on a horizontally formed foundation surface, ground support surface or the like, and a structure or the like is disposed thereon. When a plurality of seismic isolation device units are installed, the support members of the lower roller unit 2 and the upper roller unit 3 are installed in parallel with the plurality of seismic isolation device units. After fixing the support member 7 of the lower roller part to the base surface and fixing the support member 7a of the upper roller part 3 to the structure or the like, the temporary fixing member may be removed. Thus, by fixing the support member of the seismic isolation device unit in advance, it can be positioned and installed easily and accurately.

１：免震装置ユニット
２、２０：下側ローラー部
２ａ、２０ａ：上側ローラー部
３：上側ローラー部
５：ローラー
７，７ａ：支持部材
９：軸受
１０：最小径部
１１：両端部
１３：フランジ
２０：下側ローラー
２０ａ：上側ローラー
２３：支持ローラー
３０：下側ローラー部
３１：支持部材
３３：上側ローラー部
３５：軸受
３６：歯車又はスプロケット
３７：下側ローラー部
３８：支持部材
３９：上側ローラー部
４０：被支持板
４１：摺動部材
４３：固定用支柱
４５：遊動板
４７：円形状透孔
４９：弾性体
５０：押圧板
５１：円形状透孔
５３：圧力調整用長ボルト
６１：基礎構造
６３：閉塞板
７０：上部固定部材
Ｋ：一戸建住居用建造物 1: Seismic isolation device unit 2, 20: Lower roller portion 2a, 20a: Upper roller portion 3: Upper roller portion 5: Roller 7, 7a: Support member 9: Bearing 10: Minimum diameter portion 11: Both end portions 13: Flange 20: Lower roller 20a: Upper roller 23: Support roller 30: Lower roller portion 31: Support member 33: Upper roller portion 35: Bearing 36: Gear or sprocket 37: Lower roller portion 38: Support member 39: Upper roller Portion 40: Supported plate 41: Sliding member 43: Fixing column 45: Floating plate 47: Circular through hole 49: Elastic body 50: Press plate 51: Circular through hole 53: Long bolt 61 for pressure adjustment: Foundation Structure 63: Closure plate 70: Upper fixing member K: Detached house building

Claims

軸方向の最小径部から両端部に向かって次第に拡径するように形成したローラーを有し、前記ローラーを支持部材に回転自在に軸支した下側ローラー部と支持部材に回転自在に軸支した上側ローラー部とからなり、前記ローラーを交差させるとともに、ローラーの最小径部を当接して形成したユニットを有することを特徴とする免震装置。 It has a roller formed so as to gradually increase in diameter from the smallest diameter portion in the axial direction toward both ends, and the lower roller portion that rotatably supports the roller on the support member and the support member rotatably And a unit formed by contacting the minimum diameter portion of the roller while crossing the rollers.

断面円形状であって回転軸を偏心させたローラーを有し、前記ローラーを支持部材に回転自在に軸支した下側ローラー部と支持部材に回転自在に軸支した上側ローラー部とからなり、前記ローラーを交差させるとともに、ローラーを当接してなることを特徴とする免震装置。 It has a roller having a circular cross section and an eccentric rotation shaft, and is composed of a lower roller portion that rotatably supports the roller on a support member and an upper roller portion that is rotatably supported on the support member, A seismic isolation device characterized by crossing the rollers and contacting the rollers.

ローラーの両端部にフランジ状ストッパーを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の免震装置。 The seismic isolation device according to claim 1 or 2, wherein a flange-like stopper is provided at both ends of the roller.

ローラーに支持ローラーを配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の免震装置。 The seismic isolation device according to claim 1, wherein a support roller is disposed on the roller.

交差する少なくとも一方側のローラーを、２本のローラーを直列に配設してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震装置。 3. The seismic isolation device according to claim 1, wherein two rollers are arranged in series on at least one of the intersecting rollers.

下側ローラー部の支持部材を地上支持面に設置したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の免震装置。 The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 5, wherein a support member of the lower roller portion is installed on a ground support surface.

下側ローラー部の支持部材を上部固定部材に固定し、上側ローラー部の支持部材に機械器具等を取り付けたこと特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の免震装置。 The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 5, wherein a support member of the lower roller portion is fixed to the upper fixing member, and a mechanical instrument or the like is attached to the support member of the upper roller portion.

ローラーの回転軸に電磁式ブレーキ装置を配設したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の免震装置。 The seismic isolation device according to any one of claims 1 to 5, wherein an electromagnetic brake device is disposed on a rotating shaft of the roller.

２本のローラーを直列に配設してなり、前記ローラーを平行に並列させるとともに、上下において井桁状に構成し、平行に並列させたローラーを一体に回転可能としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の免震装置。 The two rollers are arranged in series, and the rollers are arranged in parallel, and are configured in a cross-beam shape at the top and bottom, and the rollers arranged in parallel can be rotated together. The seismic isolation device according to any one of 1 to 5.