JP6354133B2

JP6354133B2 - 免震支持装置

Info

Publication number: JP6354133B2
Application number: JP2013224786A
Authority: JP
Inventors: 下田　郁夫; 郁夫下田; 鈴木　清春; 清春鈴木
Original assignee: Oiles Corp
Current assignee: Oiles Corp
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2018-07-11
Anticipated expiration: 2033-10-29
Also published as: JP2015086920A; TW201530014A; WO2015064055A1

Description

本発明は、転がり・滑り振り子型の免震支持装置に関する。

陳列台等の什器、書棚等を免震支持するには、滑り板若しくは滑り面を用いた滑り免震支持装置又は転がり部材を用いた転がり免震支持装置等が用いられている。

特開２００３−１２０７４８号公報特開２００６−２８３９５８号公報特開２０１０−８４９１０号公報

ところで、滑り免震支持装置及び転がり免震支持装置等には、元の位置に復帰させる復元力が生じなく、振動後においては、什器、書棚等を人手により押して元の位置に戻す復帰作業が必要となる。

復元力を生じさせる復元機能を有する免震支持装置としては、例えば、特許文献１及び２に記載の振り子型の免震装置が提案されているが、これら提案の免震装置では、基本的には、転がりを用いているために、免震性にはすぐれているが、振動を好ましく減衰させる減衰機能が得られ難い。

一方、特許文献３には、復元機能に加えて、減衰機能を得るために鋼棒ダンパーを用いた振り子型の免震装置が提案されているが、斯かる免震装置では、鋼棒ダンパーを用いるために、鋼棒ダンパーの一端の固定が必要となる結果、設置工事が大がかりとなる上に、変位が大きくなるにつれて、地震エネルギの吸収効果が小さくなり、効果的な減衰機能を得ることが困難である。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的は、復元機能に加えて、効果的な減衰機能を得ることができる上に、陳列台等の什器、書棚等の免震支持対象物の免震を容易に行うことができ、しかも、容易に振動の長周期化を図り得る免震支持装置を提供することにある。

地盤又は基台上で免震支持対象物を免震支持するべく、地盤又は基台及び免震支持対象物間に設置される本発明の免震支持装置は、上部及び下部を有していると共に免震支持対象物及び地盤又は基台間に回転自在に配される回転自在部材を具備しており、上部は、免震支持対象物に設けられた断面円弧凹状下面に摺動自在に接触するベく、断面円弧凹状下面の曲率半径と同一の曲率半径をもった断面円弧凸状上面を有しており、下部は、地盤又は基台の表面に転がり自在に接触するようになっていると共に断面円弧凸状上面の曲率半径と同一の又は異なる曲率半径をもった断面円弧凸状下面を有しており、静止状態において、断面円弧凸状上面の曲率中心は、断面円弧凸状下面の曲率中心に対して鉛直方向において断面円弧凸状下面側に偏心している。

本発明による免震支持装置によれば、回転自在部材の上部は、断面円弧凹状下面に摺動自在に接触すると共に断面円弧凹状下面の曲率半径と同じ曲率半径をもった断面円弧凸状上面を有しており、回転自在部材の下部は、地盤又は基台の表面に転がり自在に接触するようになっていると共に断面円弧凸状上面の曲率半径と同一の又は異なる曲率半径をもった断面円弧凸状下面を有しており、静止状態において、断面円弧凸状上面の曲率中心は、断面円弧凸状下面の曲率中心に対して鉛直方向において断面円弧凸状下面側に偏心している結果、振り子型の復元機能に加えて、断面円弧凹状下面に対する断面円弧凸状上面の摺動による摩擦抵抗で効果的な減衰機能を得ることができる上に、免震支持対象物への断面円弧凹状下面の設置だけで免震支持対象物の免震を容易に行うことができ、しかも、回転自在部材の回転周期、即ち、揺動周期が偏心量に依存するために、偏心量を適宜設定するだけで容易に振動の長周期化を図り得る。

本発明において、支持すべき免震支持対象物としては、商店等の陳列台等の什器、事務所、図書館若しくは一般家屋等の書棚、事務機器、工場の機械類及び機械類が搭載されたベッド、病院の検査、診断機器、小型の倉庫等を挙げることができるが、本発明は、これらに限定されなく、また、基台としては、地盤に構築された基礎床、商店、事務所、図書館若しくは一般家屋、病院、倉庫等の構造物の床等を挙げることができるが、本発明は、これらに限定されなく、本発明における断面円弧凹状下面は、免震支持対象物それ自体の構成部材、例えば、免震支持対象物が商店等の陳列台である場合には、陳列台の底板に形成されて、これにより、免震支持対象物に直接に設けられていてもよく、これに代えて、免震支持対象物に取付けられた部材、例えば、免震支持対象物が商店等の陳列台である場合には、陳列台の底板に取付けられた補強部材又は取付部材（以下、本発明ではこれを荷重受部材という）の下面に形成されて、これにより、免震支持対象物に間接に設けられていもよい。

本発明における断面円弧凹状下面及び断面円弧凸状上面は、円球面の一部からなっていても、円筒面の一部からなっていてもよく、円球面の一部からなっている場合には、断面円弧凸状下面も、円球面の一部からなるようにすると、水平面の全方向の振動に対して免震効果を発揮でき、円筒面の一部からなっている場合には、免震効果に方向性をもたせることができ、このように免震効果に方向性をもたせる場合、断面円弧凹状下面及び断面円弧凸状上面並びに断面円弧凸状下面の全てを円筒面の一部から構成する必要はなく、いずれかを円筒面の一部から構成すればよい。

また、本発明における断面円弧凸状下面は、円球面又は円筒面の一部からなっていてもよく、円球面の一部からなっている場合には、上記のように、断面円弧凹状下面及び断面円弧凸状上面も、円球面の一部からなるようにすると、水平面の全方向の振動に対して免震効果を発揮でき、円筒面の一部からなっている場合には、免震効果に方向性をもたせることができる。

本発明の好ましい例では、断面円弧凸状下面は、断面円弧凹状下面、即ち、断面円弧凸状上面の曲率半径と同一の曲率半径を有しているが、これに代えて、異なる曲率半径を有していてもよい。

本発明では、上部は、半円球状部又は半円柱部からなっていてもよく、下部もまた、半円球状部又は半円柱部からなっていてもよく、地盤又は基台の表面は、曲率半径の大きな湾曲凸面又は極めて傾斜が小さく面取りされた截頭錐面からなっていてもよいが、実質的な水平平坦面からなっていることが好ましく、下部は、静止状態において地盤又は基台の表面の水平平坦面に接触すると共に断面円弧凸状下面に囲繞された平坦面を有していてもよく、この場合、下部は、球帯で規定された球帯部からなっており、断面円弧凸状下面は、球帯部の球帯面からなっており、下部の平坦面は、球帯部の球帯面に囲繞された球帯部の小径端面からなっていても、これに代えて、下部は、一対の円弧凸面、一対の円弧凸面に挟まれた平坦面とを有した半円柱部からなっている一方、断面円弧凸状下面は、半円柱部の一対の円弧凸面からなっていると共に、下部の平坦面は、一対の円弧凸面に挟まれた半円柱部の平坦面からなっていてもよい。

地盤又は基台の表面が水平平坦面を有し、下部が静止状態（支持する免震支持対象物が地盤又は基台に対して水平方向に相対的に振動していなく、免震支持装置が免震機能を発揮していない状態）において地盤又は基台の表面の水平平坦面に接触する平坦面を有していると、加速度の小さな振動では、地盤又は基台の水平平坦面と下部の平坦面との接触が維持されて、トリガ機能（一定以下の振動加速度では断面円弧凸状下面の地盤又は基台の表面に対する転がりが生じなく、一定以上の振動加速度では当該転がりが生じる機能）を効果的に得ることができ、不必要であって過敏な免震作用を回避できる。

本発明では、好ましくは、断面円弧凸状下面は、地盤又は基台の表面、特に水平平坦面に対する摩擦係数が断面円弧凹状下面に対する断面円弧凸状上面の摩擦係数よりも大きくなるように、形成されている。

本発明の好ましい例では、上部は、剛性金属又は硬質の樹脂等からなる上部本体と、上部本体に被着されていると共に断面円弧凸状上面を有した被覆層とを具備しており、下部もまた、剛性の下部本体と、この下部本体への金属若しくはセラミックス等の溶射又は天然ゴム、合成ゴム又は弾性を有する合成樹脂材料等からなる弾性体の加硫接着若しくは貼着により下部本体に被着されていると共に断面円弧凸状下面を有した被覆層とを具備しており、上部の被覆層は、適度の摩擦抵抗により減衰機能を得ることができるように、上部本体への金属若しくはセラミックス等の溶射又は天然ゴム、合成ゴム又は合成樹脂材料等からなる好ましくは硬質体、場合により弾性体の加硫接着若しくは貼着により上部本体に被着されていてもよく、断面円弧凹状下面に対しては摺動を、地盤又は基台の表面に対しては転がりを夫々確保できるように、断面円弧凸状上面及び断面円弧凸状下面のうちの少なくとも一方は、シボ加工されていてもよい。

上部及び下部の被覆層のうちの少なくとも一方の被覆層が弾性変形可能な弾性体からなっていると、地盤又は基台の鉛直方向の振動をも吸収でき、好ましい場合があり、下部の被覆層が弾性変形可能な弾性体からなっていると、静止状態における被覆層の弾性変形でトリガ機能を効果的に得ることができる。

本発明では、好ましくは、静止状態において、断面円弧凸状上面の曲率中心と断面円弧凸状下面の曲率中心とは、同一の鉛直線上に位置している。

本発明の免震支持装置は、免震支持対象物又は地盤若しくは基台に対する回転自在部材の回転において当該回転自在部材の衝突でその一定以上の回転を禁止して免震支持対象物からの回転自在部材の離脱を防止する離脱防止機構を更に具備していてもよく、この場合、離脱防止機構は、免震支持対象物に取付けられていると共に回転自在部材を囲繞している囲繞体を具備していてもよく、囲繞体は、免震支持対象物又は地盤若しくは基台に対する一定以上の回転自在部材の回転において、当該回転自在部材と接触するようになっているとよい。

離脱防止機構を具備している免震支持装置では、意図しない大きな加速度をもった地震等の振動で回転自在部材が大きく回転されようとしても、回転自在部材の一定以上の回転を禁止して免震支持対象物からの回転自在部材の離脱を防止し得る結果、免震支持対象物の転倒等を防ぐことができ、大きな地震等の振動による被害を最小限にし得る。

本発明によれば、復元機能に加えて、効果的な減衰機能を得ることができる上に、陳列台等の什器、書棚等の免震支持対象物の免震を容易に行うことができ、しかも、容易に振動の長周期化を図り得る免震支持装置を提供することができる。

図１は、本発明による好ましい実施態様の一例の側面断面説明図である。図２は、図１に示す例のＩＩ−ＩＩ線矢視断面説明図である。図３は、図１に示す例の回転自在部材の斜視説明図である。図４は、図１に示す例の動作説明図である。図５は、本発明による好ましい実施態様の他の例の側面断面説明図である。図６は、図５に示す例の動作説明図である。図７は、本発明による好ましい実施態様の更に他の例の側面断面説明図である。図８は、本発明による好ましい実施態様の更に他の例の側面断面説明図である。図９は、本発明における回転自在部材の他の例の斜視説明図である。図１０は、本発明における回転自在部材の更に他の例の斜視説明図である。

次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。

図１から図３において、免震支持対象物である商店等の陳列台等の什器２の外函の下面３には、断面円弧凹状下面４によって規定された凹所５を水平方向Ｈに平坦に伸びた下面６に有した円板状の荷重受部材７が螺子等により取付けられて設けられており、本例の免震支持装置１は、斯かる荷重受部材７の凹所５に配される上部８及び地盤に設置された基礎上に固着された基台としての建物の床９の水平方向Ｈに平坦に伸びた水平平坦面からなる表面（床面）１０に接触する下部１１を有していると共に荷重受部材７を介して什器２及び床９間に方向Ｒに回転自在に配された回転自在部材１２と、什器２に対する回転自在部材１２の方向Ｒの回転において当該回転自在部材１２の衝突でその一定以上の方向Ｒの回転を禁止して荷重受部材７を介する什器２からの回転自在部材１２の離脱を防止する離脱防止機構１３とを具備している。

荷重受部材７は、剛性金属又は硬質の樹脂等からなり、断面円弧凹状下面４は、円球面の一部からなり、而して、凹所５は、円球の一部から、即ち、半円球状に形成されている。

回転自在部材１２は、上部８及び下部１１に加えて、上部８及び下部１１間に配されていると共に剛性金属又は硬質の樹脂等からなる剛性の円盤状の中間部２１を、上部８及び下部１１と共に一体的に形成されて、有している。

半円球状部からなる上部８は、その円形の大径面で中間部２１の円形の上面に一体的に形成されていると共に剛性金属又は硬質の樹脂等からなる剛性の半円球状の上部本体２２と、上部本体２２の半円球凸面２２ａへの金属若しくはセラミックス等の溶射又は天然ゴム、合成ゴム又は合成樹脂材料等からなる好ましくは硬質体、場合により弾性体の加硫接着若しくは貼着により上部本体２２の当該半円球凸面２２ａに被着されていると共に断面円弧凸状上面２３を有した被覆層２４とを具備しており、円球面の一部からなると共に曲率中心Ｏ１をもった断面円弧凸状上面２３は、断面円弧凹状下面４に方向Ｒに摩擦係数μ１をもって摺動自在に面接触すると共に断面円弧凹状下面４の曲率半径ｒ１と同じ曲率半径ｒ１を有している。

半円球状部からなる下部１１は、中間部２１の円形の下面に一体的に形成されていると共に剛性金属又は硬質の樹脂等からなる剛性の半円球状の下部本体３２と、下部本体３２の半円球凸面３２ａへの金属若しくはセラミックス等の溶射又は天然ゴム、合成ゴム又は弾性を有する合成樹脂材料等からなる弾性体の加硫接着若しくは貼着により下部本体３２の当該半円球凸面３２ａに被着されていると共に断面円弧凸状下面３３を有した被覆層３４とを具備しており、円球面の一部からなると共に曲率中心Ｏ２をもった断面円弧凸状下面３３は、床９の表面１０に方向Ｒに転がり自在に点接触すると共に断面円弧凹状下面４の曲率半径ｒ１と同一の曲率半径ｒ２を有しており、しかも、床９の表面１０に対する摩擦係数μ２が断面円弧凹状下面４に対する断面円弧凸状上面２３の摩擦係数μ１よりも大きく（μ２＞μ１）なるように、形成されている。

静止状態において、断面円弧凸状上面２３の曲率中心Ｏ１は、断面円弧凸状下面３３の曲率中心Ｏ２に対して鉛直方向Ｖにおいて断面円弧凸状下面３３側に偏心量δもって偏心しており、而して、断面円弧凸状上面２３の頂点４１から断面円弧凸状下面３３の頂点４２の距離、即ち、静止状態における回転自在部材１２の高さｈは、ｒ１＋ｒ２−δであり、頂点４１、曲率中心Ｏ１及びＯ２並びに頂点４２は、静止状態において、同一の鉛直線４３上に位置している。

離脱防止機構１３は、荷重受部材７を介して什器２に一体的に取付けられていると共に回転自在部材１２を囲繞している囲繞体５１を具備しており、囲繞体５１は、荷重受部材７の下面６に一体的に取付けられている円筒部５２と、円筒部５２の下端に一体的に取付けられていると共に円環状の内周面５３で貫通円孔５４を規定した鍔部５５とを具備しており、下部１１は、貫通円孔５４を通って断面円弧凸状下面３３で床９の表面１０に方向Ｒに転がり自在に点接触するようになっており、離脱防止機構１３は、回転自在部材１２の荷重受部材７を介する什器２に対する一定以上の方向Ｒの回転において、図４に示すように、鍔部５５の内周端５６への断面円弧凸状下面３３の衝突で、回転自在部材１２の一定以上の方向Ｒの回転を禁止するようになっている。

什器２が水平方向Ｈに対して傾かないように、即ち、下面３が水平方向Ｈに伸びるように、什器２の外函の下面３に、複数個、少なくとも３個配される免震支持装置１の夫々は、地震による水平方向Ｈの振動が床９に加わらない場合は、図１に示す静止状態にあって、断面円弧凸状上面２３において断面円弧凹状下面４の全面で接触している一方、断面円弧凸状下面３３の頂点４２において床９の表面１０に接触している回転自在部材１２を介して床９上で什器２の荷重を当該什器２が傾かないで水平になるように分担して支持しており、地震による水平方向Ｈにおいて一方の方向の振動が床９に加わると、各免震支持装置１の回転自在部材１２には方向Ｒにおいて一方の方向の回転モーメントが生じ、而して、各免震支持装置１の回転自在部材１２は、この回転モーメントで、図４に示すように、摩擦係数μ２と摩擦係数μ１との差異（μ２＞μ１）に基づく断面円弧凹状下面４に対する断面円弧凸状上面２３の方向Ｒにおいて一方の方向の摺動を伴って、床９の表面１０上において断面円弧凸状下面３３で方向Ｒにおいて一方の方向に回転して転がり、この転がり回転により各免震支持装置１は、床９に加わる水平方向Ｈの振動の什器２への伝達を阻止して、而して、什器２を免震支持する一方、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ２との偏心量δに起因する断面円弧凸状上面２３の曲率半径ｒ１と断面円弧凸状下面３３の曲率半径ｒ２との相違により、方向Ｒの一方の方向の回転と共に什器２を鉛直方向Ｖに持ち上げるようになっている回転自在部材１２には、その各回転位置で静止状態への復帰モーメントが偏心量δに基づき生じ、この復帰モーメントにより、回転自在部材１２は、床９の表面１０上において断面円弧凸状下面３３で方向Ｒにおいて逆の方向に回転して転がり、以下、地震による水平方向Ｈにおける両方向の振動に基づく回転モーメントと偏心量δに基づく復帰モーメントとで、所謂、一定の周期をもった振り子運動を行う回転自在部材１２は、地震による水平方向Ｈの床９の振動の消滅後、断面円弧凸状上面２３に対する断面円弧凹状下面４の摩擦係数μ１をもった滑り摩擦及び床９の表面１０に対する回転自在部材１２の断面円弧凸状下面３３での転がり摩擦による振動エネルギーの消散による振り子運動の収斂と共に図１に示す静止状態における回転位置に復帰されて、什器２を振動前の元の位置に戻すようになっている。

床９上で什器２を免震支持するべく、床９及び什器２間に設置される以上の免震支持装置１では、上部８は、断面円弧凹状下面４の全面に摩擦係数μ１をもって方向Ｒに摺動自在に接触すると共に断面円弧凹状下面４の曲率半径ｒ１と同じ曲率半径ｒ１をもった断面円弧凸状上面２３を有しており、下部１１は、床９の表面１０に方向Ｒに転がり自在に接触すると共に断面円弧凹状下面４の曲率半径ｒ１と同一の曲率半径ｒ２をもった断面円弧凸状下面３３を有しており、静止状態において、断面円弧凸状上面２３の曲率中心Ｏ１は、断面円弧凸状下面３３の曲率中心Ｏ２に対して鉛直方向Ｖにおいて断面円弧凸状下面３３側に偏心量δもって偏心している結果、振り子型の復元機能に加えて、断面円弧凹状下面４に対する断面円弧凸状上面２３の摩擦係数μ１をもった摩擦摺動による摩擦抵抗で効果的な減衰機能を得ることができる上に、什器２への荷重受部材７を介する断面円弧凹状下面４の設置だけではなく、床９の表面１０をそのまま利用できるため、什器２の免震を容易に行うことができ、しかも、偏心量δを適宜設定するだけで容易に振動の長周期化を図り得、加えて、本例では、断面円弧凹状下面４、断面円弧凸状上面２３及び断面円弧凸状下面３３が円球面の一部からなっているために、水平方向Ｈに関しての全方向、即ち、水平面内の全方向の地震の振動に対して什器２を免震支持できる。

離脱防止機構１３を具備した免震支持装置１によれば、意図しない大きな水平方向Ｈの振動で回転自在部材１２が大きく方向Ｒに回転されようとしても、回転自在部材１２の一定以上の回転を禁止して荷重受部材７を介する什器２からの回転自在部材１２の離脱を防止し得る結果、什器２の転倒等を防ぐことができ、地震による被害を最小限にし得る。

加えて、囲繞体５１を有した離脱防止機構１３では、免震支持装置１の静止状態で、鍔部５５が床９の表面１０に近接するために、免震支持装置１の静止状態での囲繞体５１の内部５７を外部５８に対して半密閉でき当該内部５７への外部５８からの塵埃の侵入を防ぐこともでき、塵埃による免震支持装置１の動作不良を回避でき、斯かる効果をより発揮させるために、免震支持装置１の静止状態で、断面円弧凸状下面３３又は平坦面６１（図５参照）の床９の表面１０への接触を確保させた上で、床９の表面１０に軽く接触する鍔部５５をもって囲繞体５１を形成してもよい。

ところで、図１に示す免震支持装置１では、下部１１を半円球状部から形成したが、これに代えて、図５に示すように、球帯で規定された球帯部から形成してもよく、図５に示す球帯部からなる下部１１は、球帯部の球帯面からなっていると共に曲率半径ｒ２及び曲率中心Ｏ２をもった断面円弧凸状下面３３に加えて、静止状態において床９の表面１０に全面で接触すると共に断面円弧凸状下面３３に囲繞された球帯部の小径端面６４からなっている平坦面６１を更に有しており、断面円弧凸状下面３３及び平坦面６１は、中間部２１の下面に一体的に形成されていると共に剛性金属又は硬質の樹脂等からなる剛性の球帯状の下部本体３２に被着されている被覆層３４の露出表面からなっており、斯かる被覆層３４は、下部本体３２の球帯部の球帯凸面６２に被着された球帯状層６３と、下部本体３２の球帯部の小径端面６４に被着された円形の端面層６５とを具備しており、床９の表面１０に対して摩擦係数μ２をもった断面円弧凸状下面３３は、球帯状層６３の露出表面から、同じく床９の表面１０に対して摩擦係数μ２をもった平坦面６１は、端面層６５の露出表面から夫々形成されている。

図５に示す下部１１をもって図１と同様に形成された免震支持装置１の夫々は、地震による水平方向Ｈの振動が床９に加わらない場合には、図５に示す静止状態にあって、断面円弧凸状上面２３において断面円弧凹状下面４の全面で摩擦係数μ１をもって接触している一方、平坦面６１の全面において床９の表面１０に摩擦係数μ２（μ２＞μ１）をもって接触している回転自在部材１２を介して床９上で什器２の荷重を当該什器２が傾かないで水平になるように分担して支持しており、回転自在部材１２を方向Ｒに回転させる回転モーメントを回転自在部材１２に生じさせない上に、摩擦係数μ２をもって接触する平坦面６１と床９の表面１０との間に水平方向Ｈの相対的な滑りを生じさせない程度の加速度の小さい地震による水平方向Ｈの振動が床９に加わる場合には、免震支持装置１の夫々の回転自在部材１２は、方向Ｒに回転しないで平坦面６１と床９の表面１０との摩擦係数μ２をもった接触に基づいて斯かる床９の水平方向Ｈの振動を荷重受部材７を介して什器２に伝達する一方、回転自在部材１２を方向Ｒに回転させる回転モーメントを回転自在部材１２に生じさせる程度の加速度の大きい地震による水平方向Ｈの一方の方向の振動が床９に加わった場合には、免震支持装置１の夫々の回転自在部材１２は、図６に示すように、方向Ｒにおいて一方の方向の回転により平坦面６１の床９の表面１０への接触を解除し、床９の表面１０に断面円弧凸状下面３３で接触し、この接触において摩擦係数μ２と摩擦係数μ１との差異（μ２＞μ１）に基づき、断面円弧凹状下面４に対する断面円弧凸状上面２３の方向Ｒにおいて一方の方向の摺動を伴って、床９の表面１０上において断面円弧凸状下面３３で方向Ｒにおいて一方の方向に回転して転がり、この転がり回転により各免震支持装置１は、床９に加わる水平方向Ｈの振動の什器２への伝達を阻止して、而して、什器２を免震支持する一方、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ２との偏心量δに起因する断面円弧凸状上面２３の曲率半径ｒ１と断面円弧凸状下面３３の曲率半径ｒ２との相違により、方向Ｒにおいて一方の方向の回転と共に什器２を鉛直方向Ｖに持ち上げるようになっている回転自在部材１２には、その各回転位置で静止状態への復帰モーメントが偏心量δに基づき生じ、この復帰モーメントにより、各免震支持装置１の回転自在部材１２は、平坦面６１と床９の表面１０との摩擦係数μ２をもった接触を回復し、回転自在部材１２に方向Ｒにおいて他方の方向の回転モーメントを生じさせる程度の加速度の大きい地震による水平方向Ｈの他方の方向の振動が床９に続いて加わった場合には、回転自在部材１２は、方向Ｒにおいて以上と逆の方向に床９の表面１０上において断面円弧凸状下面３３で回転して転がり、以後、免震支持装置１の夫々は、回転自在部材１２に方向Ｒの回転モーメントを生じさせる程度の水平方向Ｈの振動が消滅するまで以上の動作を繰り返し、振動の消滅と共に図５に示す静止状態における回転位置に復帰されて、什器２を振動前の元の位置に戻すようになっている。

図５に示す免震支持装置１では、図１に示す免震支持装置１による効果に加えて、平坦面６１に基づくトリガ機能を効果的に得ることができ、地震のない場合及び什器２内の物品に損傷を与えない程度の小さな加速度をもった地震の場合において什器２を床９上で水平方向Ｈにふらふらさせないで安定に支持できる。

図５に示す免震支持装置１において、回転自在部材１２は、平坦面６１が、床９の表面１０との間で摩擦係数μ２を有する代わりに、断面円弧凹状下面４に対する断面円弧凸状上面２３の摩擦係数μ１よりも大きな摩擦係数μ３（μ３＞μ１）を有するように、言い換えると、摩擦係数μ２よりも大きくなる場合をも含んで、予測される最大の加速度をもった地震では平坦面６１が床９の表面１０に対して水平方向Ｈに相対的に滑らないような摩擦係数μ３を有するように、形成されていてもよく、この場合、端面層６５を、球帯状層６３を形成する材料と異なる材料で形成してもよい。

図１及び図５に示す回転自在部材１２においては、下部１１の断面円弧凸状下面３３は、荷重受部材７の断面円弧凹状下面４及び上部８の断面円弧凸状上面２３の夫々の曲率半径ｒ１と同一の曲率半径ｒ２を有しているが、図７に示すように、下部１１の断面円弧凸状下面３３は、荷重受部材７の断面円弧凹状下面４及び上部８の断面円弧凸状上面２３の夫々の曲率半径ｒ１よりも大きな曲率半径ｒ２を有していてもよく、また、図８に示すように、下部１１の断面円弧凸状下面３３は、荷重受部材７の断面円弧凹状下面４及び上部８の断面円弧凸状上面２３の曲率半径ｒ１よりも小さな曲率半径ｒ２を有していてもよく、斯かる図７及び図８に示すような断面円弧凹状下面４及び断面円弧凸状上面２３の曲率半径ｒ１と異なる曲率半径ｒ２を有している断面円弧凸状下面３３を有する回転自在部材１２を備えた免震支持装置１でも、図１及び図５に示す免震支持装置１と同様に動作する。

また、以上の回転自在部材１２においては、上部８及び下部１１を半円球状部から、中間部２１を円盤状に夫々形成したが、これに代えて、図９に示すように、上部８及び下部１１を、半円柱部から、中間部２１を直方体状に夫々形成してもよく、斯かる半円柱部からなっている上部８及び下部１１を具備した回転自在部材１２では、断面円弧凹状下面４に方向Ｒに摺動自在に接触する断面円弧凸状上面２３及び床９の表面１０に水平方向Ｈに転がり自在に接触する断面円弧凸状下面３３の夫々は、円筒面の一部、即ち、半円筒面からなっており、これに対応して、荷重受部材７は、その断面円弧凹状下面４が円筒面の一部、即ち、半円筒面からなるように形成されているとよい。

図９に示すように、上部８及び下部１１を半円柱部から夫々形成し、被覆層２４及び３４を半円筒状に形成し、そして、断面円弧凹状下面４並びに被覆層２４及び３４の露出面からなる断面円弧凸状上面２３及び断面円弧凸状下面３３の夫々を半円筒面とした回転自在部材１２を具備した免震支持装置１は、図１と同様にして荷重受部材７を介して什器２と床９の表面１０との間に設置されることにより、図１に示す免震支持装置１と同様に動作する一方、斯かる免震支持装置１によれば、水平面内での一つの方向のみについて免震効果を得ることができ、免震効果に方向性をもたせることができる。

図９に示す半円柱部からなる下部１１は、図１０に示すように、静止状態において床９の表面１０に接触すると共に一対の断面円弧凸状下面３３に挟まれた矩形状の平坦面７１を有していてもよく、図１０に示す下部１１は、一対の円弧凸面７２、一対の円弧凸面７２に挟まれた平坦面７１を有した半円柱部からなっており、図１０に示す下部１１において、断面円弧凸状下面３３は、半円柱部の一対の円弧凸面７２からなっており、被覆層３４は、円筒状の一対の被覆層７３と、一対の被覆層７３に挟まれた矩形板状の被覆層７４とを有しており、一対の円弧凸面７２の夫々は、一対の被覆層７３の夫々の露出面からなっており、平坦面７１は、被覆層７４の露出面からなっており、斯かる下部１１をもった回転自在部材１２を具備した免震支持装置１は、上記と同様にして荷重受部材７を介して什器２と床９の表面１０との間に設置されることにより、地震の生起で水平面内での一つの方向において、図５に示す免震支持装置１と同様に動作して、振り子型の復元機能に加えて、断面円弧凹状下面４に対する断面円弧凸状上面２３の摩擦係数μ１をもった方向Ｒの摺動による摩擦抵抗で効果的な減衰機能を得ることができる上に、什器２への荷重受部材７を介する断面円弧凹状下面４の設置だけではなく、床９の表面１０をそのまま利用できて、什器２の免震を容易に行うことができ、しかも、偏心量δを適宜設定するだけで容易に振動の長周期化を図り得、加えて、当該水平面内での一つの方向のみについて免震効果を得ることができて、免震効果に方向性をもたせることができる。

以上の免震支持装置１の回転自在部材１２において、断面円弧凸状上面２３、断面円弧凸状下面３３、平坦面６１及び平坦面７１を、被覆層２４及び被覆層３４の露出面から形成したが、本発明は、これに限定されず、斯かる被覆層２４及び被覆層３４のうちの少なくとも一方を設けないで、断面円弧凸状上面２３、断面円弧凸状下面３３、平坦面６１及び平坦面７１のうちの少なくとも一つを、上部本体２２自体又は下部本体３２自体の外面から形成してもよく、この場合、摩擦係数μ２が摩擦係数μ１よりも大きくなるように、上部本体２２及び下部本体３２の形成材料を適宜選択するとよい。

以上の免震支持装置１において、断面円弧凹状下面４を荷重受部材７に設けたが、これに代えて、什器２の外函の下面３に形成して、什器２自体に設けてもよい。

１免震支持装置
２什器
３下面
４断面円弧凹状下面
５凹所
６下面
７荷重受部材
８上部
９床
１０表面
１１下部
１２回転自在部材
１３離脱防止機構

Claims

地盤又は基台上で免震支持対象物を免震支持するべく、地盤又は基台及び免震支持対象物間に設置される免震支持装置であって、上部及び下部を有していると共に免震支持対象物及び地盤又は基台間に回転自在に配される回転自在部材を具備しており、上部は、免震支持対象物に設けられた断面円弧凹状下面に摺動自在に接触するべく、断面円弧凹状下面の曲率半径と同一の曲率半径をもった断面円弧凸状上面を有しており、下部は、地盤又は基台の表面に転がり自在に接触するようになっていると共に断面円弧凸状上面の曲率半径と同一の又は異なる曲率半径をもった断面円弧凸状下面を有しており、静止状態において、断面円弧凸状上面の曲率中心は、断面円弧凸状下面の曲率中心に対して鉛直方向において断面円弧凸状下面側に偏心しており、下部は、静止状態において地盤又は基台の表面の水平平坦面に接触すると共に断面円弧凸状下面に囲繞され又は挟まれた平坦面を有している免震支持装置。
下部は、球帯で規定された球帯部からなっており、断面円弧凸状下面は、球帯部の球帯面からなっており、下部の平坦面は、球帯部の球帯面に囲繞された球帯部の小径端面からなっている請求項１に記載の免震支持装置。
下部は、一対の円弧凸面、一対の円弧凸面に挟まれた平坦面とを有した半円柱部からなっており、断面円弧凸状下面は、半円柱部の一対の円弧凸面からなっており、下部の平坦面は、一対の円弧凸面に挟まれた半円柱部の平坦面からなっている請求項１に記載の免震支持装置。
断面円弧凸状下面は、地盤又は基台の表面に対する摩擦係数が断面円弧凹状下面に対する断面円弧凸状上面の摩擦係数よりも大きくなるように形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の免震支持装置。
免震支持対象物又は地盤若しくは基台に対する回転自在部材の回転において当該回転自在部材の衝突でその一定以上の回転を禁止して免震支持対象物からの回転自在部材の離脱を防止する離脱防止機構を更に具備している請求項１から４のいずれか一項に記載の免震支持装置。
離脱防止機構は、免震支持対象物に取付けられていると共に回転自在部材を囲繞している囲繞体を具備しており、囲繞体は、免震支持対象物又は地盤若しくは基台に対する一定以上の回転自在部材の回転において、当該回転自在部材と接触するようになっている請求項５に記載の免震支持装置。
地盤又は基台上で免震支持対象物を免震支持するべく、地盤又は基台及び免震支持対象物間に設置される免震支持装置であって、上部及び下部を有していると共に免震支持対象物及び地盤又は基台間に回転自在に配される回転自在部材を具備しており、上部は、免震支持対象物に設けられた断面円弧凹状下面に摺動自在に接触するべく、断面円弧凹状下面の曲率半径と同一の曲率半径をもった断面円弧凸状上面を有しており、下部は、地盤又は基台の表面に転がり自在に接触するようになっていると共に断面円弧凸状上面の曲率半径と同一の又は異なる曲率半径をもった断面円弧凸状下面を有しており、静止状態において、断面円弧凸状上面の曲率中心は、断面円弧凸状下面の曲率中心に対して鉛直方向において断面円弧凸状下面側に偏心しており、断面円弧凸状下面は、地盤又は基台の表面に対する摩擦係数が断面円弧凹状下面に対する断面円弧凸状上面の摩擦係数よりも大きくなるように形成されている免震支持装置。
免震支持対象物又は地盤若しくは基台に対する回転自在部材の回転において当該回転自在部材の衝突でその一定以上の回転を禁止して免震支持対象物からの回転自在部材の離脱を防止する離脱防止機構を更に具備している請求項７に記載の免震支持装置。
地盤又は基台上で免震支持対象物を免震支持するべく、地盤又は基台及び免震支持対象物間に設置される免震支持装置であって、上部及び下部を有していると共に免震支持対象物及び地盤又は基台間に回転自在に配される回転自在部材と、免震支持対象物又は地盤若しくは基台に対する回転自在部材の回転において当該回転自在部材の衝突でその一定以上の回転を禁止して免震支持対象物からの回転自在部材の離脱を防止する離脱防止機構とを具備して具備しており、上部は、免震支持対象物に設けられた断面円弧凹状下面に摺動自在に接触するべく、断面円弧凹状下面の曲率半径と同一の曲率半径をもった断面円弧凸状上面を有しており、下部は、地盤又は基台の表面に転がり自在に接触するようになっていると共に断面円弧凸状上面の曲率半径と同一の又は異なる曲率半径をもった断面円弧凸状下面を有しており、静止状態において、断面円弧凸状上面の曲率中心は、断面円弧凸状下面の曲率中心に対して鉛直方向において断面円弧凸状下面側に偏心している免震支持装置。
離脱防止機構は、免震支持対象物に取付けられていると共に回転自在部材を囲繞している囲繞体を具備しており、囲繞体は、免震支持対象物又は地盤若しくは基台に対する一定以上の回転自在部材の回転において、当該回転自在部材と接触するようになっている請求項８又は９に記載の免震支持装置。
下部は、半円球状部又は半円柱部からなっている請求項７から１０のいずれか一項に記載の免震支持装置。
断面円弧凸状上面は、円球面の一部からなる請求項１から１１のいずれか一項に記載の免震支持装置。
断面円弧凸状上面は、円筒面の一部からなる請求項１から１１のいずれか一項に記載の免震支持装置。
断面円弧凸状下面は、円球面の一部からなる請求項１から１３のいずれか一項に記載の免震支持装置。
断面円弧凸状下面は、円筒面の一部からなる請求項１から１３のいずれか一項に記載の免震支持装置。
断面円弧凸状下面は、断面円弧凸状上面の曲率半径と同一の曲率半径を有している請求項１から１５のいずれか一項に記載の免震支持装置。
断面円弧凸状下面は、断面円弧凸状上面の曲率半径と異なる曲率半径を有している請求項１から１５のいずれか一項に記載の免震支持装置。
上部は、半円球状部又は半円柱部からなっている請求項１から１７のいずれか一項に記載の免震支持装置。
上部は、剛性の上部本体と、この上部本体に被着されていると共に断面円弧凸状上面を有した被覆層とを具備している請求項１から１８のいずれか一項に記載の免震支持装置。
下部は、剛性の下部本体と、この下部本体に被着されていると共に断面円弧凸状下面を有した被覆層とを具備している請求項１から１９のいずれか一項に記載の免震支持装置。
断面円弧凸状上面及び断面円弧凸状下面のうちの少なくとも一方は、シボ加工されている請求項１から２０のいずれか一項に記載の免震支持装置。
静止状態において、断面円弧凸状上面の曲率中心と断面円弧凸状下面の曲率中心とは、同一の鉛直線上に位置している請求項１から２１のいずれか一項に記載の免震支持装置。