Seismic isolation system

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】平時にはストッパー装置によって支持体が床に固定され、地震時には水平方向の支持体へ揺れの力を逃がす免震装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、家具等の地震の被害を極力押さえるために、家具等を強力に家の床や壁等に強固に固定する装置が開発されてきた。 しかしながら、家具等の引き出し等内部まで固定することができず、これらの転倒や落下までは防止することはできない。 また、大型の地震の場合は、固定された家具が壁等の構造物に過大な応力を引き起こし家屋全体の破壊につながっていた。 これら問題を解決するために、特開平2-183060号公報に見られるように、地震の横揺れから家屋を解放する免震装置も提案されており、この技術の概要通常は家屋を移動防止装置によって固定するが、地震時には固定装置が外れて家屋等の被支持部が地面の支持部に対して、水平方向への移動を自由にするものである。 また、登録実用新案30
28407号には、地震時で家具等を自由に移動させる装置も提案されている。

【０００３】しかしながら、従来の免震装置は、特開平
2-183060号公報にあっては大きな家屋等の構造物が対象であって、ストッパー装置は、地震時においてブロック状の移動防止部材の転倒によるストッパー解除機構で家具には適さず、解除も的確ではなかった。 さらに、登録実用新案3028407号のストッパー装置にあっては、平時には、窪みに硬質球体を嵌合させ、地震時には振動により嵌合を外す構造のものであった。 これらのストッパー装置はストッパーの保持力の調整が簡単ではなく、また、平時における固定状態が確実ではなく問題があった。 なお、つり下げ型の免震装置においては、特開昭63
-135629号として磁石を利用したものも提案されているが、磁石の反発力を利用して、対象機器である支持体を浮かせるものであって、平時における支持体の固定に磁石を用いたものではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記の問題に鑑み、平時には支持体との固定状態を確実に維持し、地震時においては、ストッパー装置の支持体と床との結合を確実に解除し、また、保持力の調整が容易である免震装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、前記従来技術に鑑み鋭意研究を重ねた結果、平時には、支持体Ａの脚部Ｂを支持する支持脚受け部Ｃがストッパー装置によって床に固定され、地震時には揺れを感知してストッパー装置を解除し、支持脚受け部Ｃが皿状のベースプレート部内での水平方向の移動を許容する免震装置において、平時にはベースプレートと支持体とが磁力によって結合され、地震時には振動によって磁力の結合を解除するストッパー装置であることを特徴とする免震装置であり、磁力の結合力を利用することにより、平時には支持体との固定状態を確実に維持し、地震時においては、確実にストッパー装置の支持体との結合を解除し、
保持力の調整が容易である免震装置である。 また、別の発明は、支持脚受け部は上からの振動を吸収する弾性部材を設けて、ストッパー装置に脚部から、即ち上からの振動を与えない免震装置であり、さらに別の発明は支持脚受け部には回転を阻止する回転阻止機構を設けて、平時の支持体との固定状態をより確実に維持する免震装置であり、支持脚受け部の最下部に自由に転動するメインボールを設け、皿状のベースプレート内には該メインボールの一部と嵌合する凹部を設けた免震装置である。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 図１は本発明を適用した免震装置の設置状況を示めしている。 図１
に示すように、ベッドである支持体Ａは、４本の支持脚部Ｂによって支持され、支持脚部Ｂは一対のストッパー装置Ｄを有する支持脚受け部Ｃ１と、ストッパー装置を有しない一対の支持脚受け部Ｃ２とに支持されている。
１対の支持脚受け部Ｃ１の対角線と支持脚受け部Ｃ２と対角線とは交差するように設けられていて、床に配置されたベースプレート部Ｅに固定される。 なお、支持体としては、上記のベットの他に家具、ショーケース、ピアノ等の免震機能が必要な構造物であれば限定されるものでないことは勿論である。

【０００７】本発明の免震装置の主要部は、図２に示すように、支持脚受け部Ｃ１、ストッパー装置Ｄ、ベースプレート部Ｅとからなる。

【０００８】そして、支持脚受け部Ｃ１は図２、図３に示すように、支持脚Ｂを受け入れるリング1に固着されており、リング1とソケット2との間は弾性部材であるスプリング3を介して弾衛的に連結され、スプリング3はソケット2に設けらたスプリングホルダー2-1と、リング1
に設けられたスプリングホルダー1-1との間に嵌挿され、ソケット2の上方には蓋2-2が嵌着されている。 さらに、リング1にはソケット2に設けられた長孔2-3に嵌合する止めネジ1-3が、上下に移動は自由とするが回転は阻止するように設けらた支持脚受け部の回転阻止機構を構成し、ソケット2の下部にはストッパー部Ｄを連結するジョイントプレート4が固着され、ジョイントプレート4を介してソケット2の下部には可動機構5が固着されている。

【０００９】可動機構5のボールホルダー5-1には自由に転動するメインボール5-2が複数のベアリングボール5-3
を介して嵌合され、ボールホルダー5-1の外周には弾性部材であるリング状の厚手のクッションゴム5-4を嵌挿して、リング1とソケット2との間のスプリング3と協動して、全体として脚部Ａに対するクッションキャスターを構成している。 メインボール5-2は円形のベースプレート部Ｅのベースプレート6の平面上を自由に移動するためのものであって、ベースプレート6は円形であって縁は皿状に盛り上がって縁部6-1を構成してメインボール5-2との大きな解離は規制しており、また、中心にはメインボール5-2の座りをよくするための凹部6-3が設けられ、さらに、縁部6-1の一部にはストッパー部Ｄを設けるための支持部6-4が設けられている。

【００１０】上記のクッションキャスターの主要部を構成するリング1とソケット2とスプリング3とのさらに詳細な構成を図４(a)(b)、および、図５(a)(b)に示して説明する。 リング1には脚部Ｂが固着され、ソケット2の内部空間はスプリング3を収納するスプリングホルダー2-1
が形成され、リング1のスプリングホルダー1-1は、コイルスプリングを収納する有底孔が6個設けられ、そのうちの３個は反発係数の大きなスプリング3-1を収納する大径有底孔1-5であり、残りの３個は反発係数が比較的小さなスプリング3-2を収納する小径有底孔1-4であって、お互いにバランスをとって互い違いに配列してある。 こうして、リング1とソケット2との間に、反発係数の異なるスプリングを弾衛的に挿入することによって、
上からの種々の振動を吸収するクッションキャスターが構成される。

【００１１】ストッパー装置Ｄの詳細を図６に示すが、
ストッパー装置Ｄはソケット２の下部に固着されたジョイントプレート4の外の延びた末端と、これに対応するベースプレート6の側部に支持部6-4にストッパー部Ｄが設けられている。 ベースプレート6の側の支持部6-4には下部ストッパー機構7が設けられているが、下部ストッパー機構７はホルダー支持部7-1を介して摺動部材ホルダー7-2が固着され、摺動部材ホルダー7-2の嵌合孔7-3
には上下に摺動自在に磁性体の摺動部材7-4が嵌合され、摺動部材ホルダー7-2の嵌合孔7-3の底部には磁石7-
5が固着されおり、摺動部材7-4の上部にも磁石7-6が固着されて、摺動部材ホルダー7-2の側部には摺動部材7-4
に設けられたピン7-7を上下に摺動自在にするが回転を阻止する長孔7-8が設けられている。

【００１２】一方、ソケット2の下部に固着されたジョイントプレート4の外に延びた末端には、上部ストッパー機構8が設けられている。 上部ストッパー機構8について詳述すると、ジョイントプレート4の他端にはスタンド8-1が立設され、スタンド8-1の上部に固定されたプレート8-2の自由端には振り子機構が設けられるが、プレート8-2の自由端にボールホルダー8-3が設けられており、ボールホルダー8-3には振り子アーム8-4の端部ボール8-5が揺動自在に嵌合され、自由端には振り子のための重り8-6が固着されており、重り8-6は磁性体であって上述した可動部材7-4の上部の磁石7-6と結合する。 なお、ボールホルダー8-3の上部は蓋8-7により密閉され、
ボールホルダー8-3下端の振り子機構は有底ケース8-8より保護されている。

【００１３】

【作動】次に、本発明の実施例は上記のように構成されるが、その作動を説明する。 平時は、図６に示すように、ベースプレート6の側の支持部6-4には下部ストッパー機構7と、ソケット2の下部に固着されたジョイントプレート4の他端の上部ストッパー機構8とは、下部ストッパー機構7の可動部材7-4の上部の磁石7-6と上部ストッパー機構8の振り子機構の磁性体の重り8-6とが磁力により強固に結合されており、支持脚受け部Ｃ１は床に固定されたスベースプレート部Ｅに固定されることになる。

【００１４】一方、地震時には、図７に示されるように、主に水平方向の横揺れにより、振り子機構である振り子アーム8-4の自由端に設けられた重り8-6が左右に揺れるため、重り8-6と摺動部材7-4上部の磁石7-6と結合が外れることになる。 そして、摺動部材7-4上部の磁石7
-6と結合が外れると、摺動部材7-4は落下すると同時に摺動部材ホルダー7-2の嵌合孔7-3の底部の磁石7-5に磁力により下部に固着されことになる。 したがって、再び摺動部材7-4が振り子機構の重り8-6に固着されることがなく、支持脚受け部Ｃ１は床に固定されたスベースプレート部Ｅに対して移動が自由となり、ロックが解除されて、床が水平方向の左右に揺れても支持体は浮いたような状態となり、水平方向の揺れに対して追従することがなく免震作用を有するものである。 このように、ストッパー機構に磁石を用いたので平時におけるロックが確実で、支持体との固定状態を確実に維持し誤作動をすることがなく、一方、地震時においては、ストッパー装置の支持体との結合を解除状態を確実に維持する。 ストッパ機構の結合力の調整は磁力の異なった磁石7-6に変えること、及び、重り8-6の重さを変えるだけでよく、きわめて簡単な構造で、調整も容易でありながら故障も少ない。

【００１５】平時においては、ストッパー作用を有効に働かさなければならないが、支持脚受け部Ｃ１はスベースプレート部Ｅにより確実に固定するためには、図１に示されるように、４本の支持脚部Ｂを、一対のストッパー部Ｄを有する支持脚受け部Ｃ１と、ストッパー機構を有しない一対の支持脚受け部Ｃ２とで支持する。 そして、支持脚受け部Ｃ１と支持脚受け部Ｃ２との対角線は交差するように配置し、さらに、図８に示すように一対の支持脚受け部Ｃ１の対角線上にストッパー部の中心を配置することにより、より確実に固定される。 なお、支持脚受け部Ｃ２は上述したように、ジョイントプレート
4とこれに設けられる上部ストッパー機構8が無いこと、
ベースプレート6の側の下部ストッパー機構7が無いことを除けば、支持脚受け部Ｃ１と同じ構成であって、支持脚受け部Ｃ２は常にベースプレート6上を自由に動ける状態にある。

【００１６】このことは、図９に示すように、ストッパー装置Ｄが対角線上からはずれて設置した場合を考えれば明らかであるので、図８、図９を比較して説明すると、図９において、支持脚受け部Ｃ１を中心として半径Ｌの円と、対向する支持脚受け部[Ｃ１]のストッパー装置Ｄを中心とした半径ｒの円との交差点は、支持脚受け部[Ｃ１]の中心点と[０１]点の２点が存在すりる。 これに対して、図８に示すように一対の支持脚受け部Ｃ１の対角線上Ｌにストッパー装置を設置すると、支持脚受け部Ｃ１を中心として半径Ｌの円と、対向する支持脚受け部[Ｃ１]のストッパー装置[Ｄ]を中心とした半径ｒの円との交差点は、支持脚受け部[Ｃ１]の中心点の１点しか存在せず、支持脚が収まるべき位置は１つしかないので、固定は確実となる。

【００１７】ただし、実際の装置にはガタやズレがあったり、配置が性格にストッパー装置Ｄが支持脚受け部Ｃ
１、[Ｃ１]の対角線上に正確に配置されない場合等があるので、実用的には支持脚受け部Ｃ１のソケット2は、
止めネジ1-3によって回転を阻止させる構成とすることが好ましい。 また、支持脚受け部Ｃ１の最下部のメインボール5-2の座りをよくするために、メインボール5-2の一部と嵌合する凹部6-3が設けると、さらに、支持脚受け部Ｃ１はスベースプレート部Ｅにより確実に固定される。

【００１８】支持脚受け部Ｃ１、Ｃ２におけるリング1
とソケット2との間には、スプリング3が介在するから、
脚部からの振動、即ち上からの振動を遮断し誤作動を防止する。 さらに、反発係数の異なった複数のスプリングを組み合わせてあるから、幅広い大きさの振動を吸収することができる。 また、ボールホルダー5-1の外周にはリング状の厚手のクッションゴム5-4を嵌挿しているから、弾性部材であるスプリング3と協動して、上からの振動をさらに確実に遮断し誤作動を防止して、全体として脚部Ａに対してクッションキャスターを構成している。 また、クッションゴム5-4はベースプレート6に摺接させることによって、平時における水平方向の移動も阻止している。

【００１９】脚部Ａに対してクッションキャスターの構成について、図１０として他の実施例を示すと、スプリング3を脚部Ｂの中空軸内に配置し、支持脚受け部Ｃ１
の中心に小径のスプリング3-3を設け、このスプリングの外周径よりも大きい内周径のスプリング3-4を同心的に配置し、お互いの反発係数を異なるようにすればよりコンパクトなクッションキャスターとなる。

【００２０】なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることないのは勿論であり、例えば、ストッパー装置を有する支持脚受け部Ｃ１と、ストッパー装置を有しない支持脚受け部Ｃ２の組み合わせや配置は、平時には支持体との固定状態を確実に維持するためであれば自由設定すればよく、４個を全てストッパー装置を有する支持脚受け部Ｃ１にしてもよいし、４個以上にしてもよい。 また、重り8-6は磁性体であって上述した可動部材7
-4の上部の磁石7-6と結合する構成としたが、重り8-6の底面に磁石を固着して、可動部材7-4を磁性体として結合する構成にしてもよい。 同様に、可動部材7-4の底面に磁石を設けて、嵌合孔7-3の底部を磁性体としてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
においては、平時にはストッパー装置によって支持体が床に固定され、地震時には水平方向の支持体へ揺れの力を逃がす免震装置において、ストッパー機構に振り子機
構である振り子アーム8-4と落下する摺動部材7-4上部の
磁石7-6との組み合わせた構成を用いたのでロックが確実で、平時には支持体との固定状態を確実に維持し、地震以外の上からの振動に対しても誤作動をすることがなく、一方、地震時においては, 主に水平方向の横揺れに
より、確実にストッパー装置の支持体との結合を解除するとともに、解除状態を維持して水平方向の揺れから確実に支持体を自由状態にして、免震作用を確実にするという効果を有している。 また、請求項２においては、支持脚受け部は上からの振動を吸収する弾性部材を設けたから、上からの振動をストッパー装置に与えなることがなく誤作動がなく、さらに、請求項３においては、支持脚受け部には回転を阻止する回転阻止機構を設けるとと
もに 、 支持脚受け部Ｃのジョイントプレート4の外の延び
た末端と、これに対応するベースプレート6の側部の支
持部6-4にストッパー装置Ｄを設けから、支持体を設置
する際に、平時の支持体との固定状態をより確実に維持し、請求項４においては、支持脚受け部の最下部に自由に転動するメインボールを設け、皿状のベースプレート内に該メインボールの一部と嵌合する凹部を設けたのでメインボールの座りがよく、位置合わせにも交好都合であるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の免震装置を適用したベッドの設置状況を示す斜視図である。

【図２】本発明の免震装置の全体を分解した斜視図である。

【図３】図３の免震装置の断面図である。

【図４】(a)(b) 本発明の免震装置の弾性部材の分解図である。

【図５】(a)(b) 図４におけるスプリングの配置図である。

【図６】本発明の免震装置のストッパー装置Ｄの斜視図である。

【図７】図６におけるストッパー装置Ｄの断面図である。

【図８】支持脚受け部Ｃ１とストッパー装置を有しない支持脚受け部Ｃ２との最適な配置図である。

【図９】支持脚受け部Ｃ１とストッパー装置を有しない支持脚受け部Ｃ２との不適当な配置図である。

【図１０】本発明の免震装置の弾性部材の他の実施例の分解図である。

【符号の簡単な説明】 Ａ 支持体 Ｂ 脚部 Ｃ１ ストッパー装置を有する支持脚受け部 Ｃ２ ストッパー装置を有しない支持脚受け部 Ｄ ストッパー装置 Ｅ ベースプレート部 １ リング ２ ソケット ３ スプリング ４ ジョイントアーム ５ 可動機構 5-2 メインボール 5-4 クッションゴム ６ ベースプレート 6-3 凹部 ７ 下部ストッパー機構 7-5 磁石 7-8 磁石 ８ 上部ストッパー機構 8-4 振り子アーム 8-6 磁性体の重り

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