(57)【要約】【課題】ガイドとストッパを共用し、部品点数が少なく小型のボール及びボール溝を用いた水平移動装置及び免震装置を提供。【解決手段】ボール４０の上下に配置されたボール溝４、５からなる水平移動部品４１を３組以上配置した上側及び下側プレートの一方に断面Ｔ字形のガイド溝１０２，１０３を設け、他方にガイド溝に嵌合するガイド１０１，１０４を設け、中心部Ｃ位置ではガイド溝の底１０９とガイドの先端部１０８とが接触しないようにし、ボール溝端４５ａ，５５ａとなる位置でボールが浮き上がらないようにガイド溝の底段部１１１とガイドの先端段部１１０とを接触させる。ボール溝の底部の深さは両端部から徐々に深くなり、中心部で最深とする。ボール溝に交差角θを与え、交差角の二等分線とガイドの方向を同一にする。中間部材１２４の上下に互いのガイド（移動方向）が直交するように水平移動部品を配置する。【選択図】        図１１
2006307916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面側に中心部より両長手方向に延びる線状に設けられたボール溝を備えた上案内部と、上面側に中心部より両長手方向に延びる線状に設けられたボール溝を備えた下案内部と、前記上案内部のボール溝と前記下案内部のボール溝に嵌合し、前記両ボール溝間を滑り又は転がり移動可能に設けられたボールと、を備えた水平移動部品と、前記水平移動部品が少なくとも３組以上配置され、前記水平移動部品の全ての上案内部が設けられた上側プレートと、前記水平移動部品の全ての下案内部が設けられた下側プレートと、を有する水平移動装置又は免震装置であって、前記上側プレートの下面又は前記下側プレートの上面のいずれか一方に形成された一軸方向に伸びる断面Ｔ字形のガイド溝と、前記Ｔ字形のガイド溝が形成された側と反対側のプレートに形成され前記ガイド溝と同軸方向に伸びかつ前記ガイド溝と摺動可能に嵌合するようにされた断面Ｔ字形に突出するガイドと、を有し、前記上側プレートと下側プレートが互いに中心部位置で、前記Ｔ字形ガイド溝の底と前記Ｔ字形ガイドの先端部とが接触しないようにされ、前記上側プレートと下側プレートが互いにボール溝端となる位置又は越えた位置でボールがボール溝より浮き上がらないように前記Ｔ字形ガイド溝の底段部と前記Ｔ字形ガイドの先端段部とが接触するようにされていることを特徴とする一軸方向に移動可能にされた水平移動装置又は免震装置。
【請求項２】
前記相対する前記ボール溝の少なくとも一方の前記ボール溝の底部の深さは両端部から徐々に深くなり、前記中心部の底部の深さが最も大きくされていることを特徴とする請求項１記載の水平移動装置又は免震装置。
【請求項３】
互いにボールを介して対向するように配置された少なくとも一組以上の前記ボール溝は垂直方向からみて互いに０°を越え９０°以下の角度の交差角を有しており、前記交差角の二等分線が前記Ｔ字形ガイド溝及びＴ字形ガイドの移動方向と同方向にされていることを特徴とする請求項１又は２記載の水平移動装置又は免震装置。
【請求項４】
前記水平移動装置又は免震装置の上又は下側プレートを中間部材の上側に配置して第一の移動部品とし、前記水平移動装置又は免震装置の上又は下側プレートを前記中間部材の下側に配置して第二の移動部品とし、前記第一の移動部品と前記第二の移動部品の移動方向とが互いに直角になるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２又は３記載の水平移動装置又は免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
載荷した部品を移動させる水平移動装置、さらにはコンピュータサーバ、美術工芸品等の物品、大きなものでは建物等を振動や地震の揺れから護るための免震装置に関し、特にボール及びボール溝を利用したボール溝タイプの水平移動装置又は免震装置のボール溝端でのボールの飛び出し防止の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボール及びボール溝を利用することにより水平移動を可能にした水平移動装置として、例えば免震装置があげられる。係る免震装置では、特許文献１においては、上下に対向して配置された直線状に延びるボール溝間にボールを移動自在に介在させた免震部品を中間板（部材）を共通として、ボール溝の向きが直角になるように中間板の上下に配置している。これにより、例えば、上側免震部品はＸ軸方向に転がり移動自在にされ、下側免震部品はＹ軸方向にころがり移動自在にされるので、トータルとして水平方向の揺動が可能になる。また、ボール溝の中央部の深さを深くすることにより、ボールの中央位置への自動復帰をさせている。また、ボール溝端でのボールの飛び出しを防止するため、上下プレートが接触しない程度までボール溝深さを深くしたり、ボール溝端にストッパーを設けている。さらに、上下溝が互いに回転しないようにガイドを設けている。一方、地震の揺れに対して、復帰力の他にブレーキ等により揺れを減衰させる必要がある。そこで、中間板に上プレートや下プレートの側面を押圧して揺動を減衰させる減衰板を設けている。
【特許文献１】特開２００１−１７３２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１のものにおいては、ガイド、ストッパが別構成であり、部品点数が多いという問題があった。また、ボール溝を深くする必要があり、部品高さ（厚み）が大きくなるという問題があった。さらには、減衰版により地震に対する減衰を相対的に移動する相手側の側面を押すようにしているので、一定摩擦力を与えることができる。しかしながら、長手方向に渡って減衰機構を設けなければならず構造が複雑になり調整も困難であるという問題があった。また、摩擦力を制御するので、載荷重量に比例した摩擦力を得たい場合には、載荷重量に応じて都度摩擦力を調整しなければならないという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は前述した問題点に鑑みて、ガイドとストッパを共用し、部品点数を少なくし、また、厚みを減じ、小型化を図ることを目的とする。さらには、減衰板等を使用することなく所望の摩擦力を得られる水平移動装置及び免震装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明においては、下面側に中心部より両長手方向に延びる線状に設けられたボール溝を備えた上案内部と、上面側に中心部より両長手方向に延びる線状に設けられたボール溝を備えた下案内部と、前記上案内部のボール溝と前記下案内部のボール溝に嵌合し、前記両ボール溝間を滑り又は転がり移動可能に設けられたボールと、を備えた水平移動部品と、前記水平移動部品が少なくとも３組以上配置され、前記水平移動部品の全ての上案内部が設けられた上側プレートと、前記水平移動部品の全ての下案内部が設けられた下側プレートと、を有する水平移動装置又は免震装置であって、前記上側プレートの下面又は前記下側プレートの上面のいずれか一方に形成された一軸方向に伸びる断面Ｔ字形のガイド溝と、前記Ｔ字形のガイド溝が形成された側と反対側のプレートに形成され前記ガイド溝と同軸方向に伸びかつ前記ガイド溝と摺動可能に嵌合するようにされた断面Ｔ字形に突出するガイドと、を有し、前記上側プレートと下側プレートが互いに中心部位置で、前記Ｔ字形ガイド溝の底と前記Ｔ字形ガイドの先端部とが接触しないようにされ、前記上側プレートと下側プレートが互いにボール溝端となる位置又は越えた位置でボールがボール溝より浮き上がらないように前記Ｔ字形ガイド溝の底段部と前記Ｔ字形ガイドの先端段部とが接触するようにされた一軸方向に移動可能にされた移動装置又は免震装置を提供することにより前述した課題を解決した。
【０００６】
即ち、上下のボール溝間にボールを介在させた水平移動部品を少なくとも３組配置することにより、下側プレートに対する上側プレートの水平方向の傾き等を防止し安定した水平移動装置又は免震装置とできる。さらに、相対する上又は下側プレート間を一軸方向に伸びる断面Ｔ字形のガイド溝とガイドを互いに摺動可能に嵌合させることにより一軸方向にガイドすることができる。さらに上側プレートと下側プレートが互いに中心部位置で、Ｔ字形のガイド溝の底とＴ字形のガイドの先端部とが接触しないようにして、ボールがボール溝にある場合は抵抗を少なくし、ガイドとしての働きのみをするようにされている。さらに、上側プレートと下側プレートが互いにボール溝端、又は越えた位置で、ボールがボール溝から浮き上がらないようにＴ字形ガイド溝の底段部とＴ字形ガイドの先端段部とが接触するようにされているので、上側プレートと下側プレートが開こうとしてもガイド溝及びガイドの段部同士が引っかかってそれ以上開かないので、ボールがボール溝より脱落したり、飛び出したりすることがない。なお、水平移動部品の移動方向はガイド溝及びガイドの摺動方向と同方向又は規制された方向に移動できるようにされる。
【０００７】
免震装置等に使用するときは自動復帰機能があることが好ましい。そこで、請求項２の発明においては、前記相対する前記ボール溝の少なくとも一方の前記ボール溝の底部の深さは両端部から徐々に深くなり、前記中心部の底部の深さが最も大きくされている水平移動装置又は免震装置とした。なお、最深部を中心部以外にすれば、その位置を自動復帰する位置として設定できるので、水平移動装置への利用範囲が広まる。
【０００８】
さらに、請求項３の発明においては、互いにボールを介して対向するように配置された少なくとも一組以上の前記ボール溝は垂直方向からみて互いに０°を越え９０°以下の角度の交差角を有しており、前記交差角の二等分線が前記Ｔ字形ガイド溝及びＴ字形ガイドの移動方向と同方向にされた水平移動装置又は免震装置とした。
【０００９】
即ち、ボール溝を互いに交差させ、その交差角の二等分線方向にガイドに沿って移動させるようにすると、その交差角にほぼ比例する摩擦係数が得られる。これにより、外部に減衰機能を設けなくても、ボール溝とボールを使用して減衰機能付きの免震部品を提供するものとなる。ボール溝とガイド溝及びガイドの長手方向が同じ方向の場合は、交差角度が０度となり、純転がりとなり、上下ボール溝は平行に対向し、ボールは上下案内のボール溝間を容易に転動する。このときの摩擦係数は０．００１〜０．００２程度の極めて低摩擦の転がり抵抗である。一方、片方のボール溝を直角にして、交差角を９０度とすると、一方のボール溝に沿ってボールが転がり、他方のボール溝内ではボール溝と直角方向に滑り自転することとなる。この場合のボールと上下ボール溝との摩擦係数はボールが一方の溝に沿って転がるときはすべり自転する側の摩擦係数となるので、案内部及びボール材料が鋼材の場合は例えば０．１０〜０．２０程度となる。この摩擦係数の値は、ボールやボール溝の材質、表面硬さ、表面処理、潤滑油、形状等により決まる。
【００１０】
この交差角を９０度から０度の間で変化させ、ボールを介して上下のボール溝を相対的に移動させると、交差角が小さくなるに従って、ボールとボール溝の滑りは少なくなり、転がりが多くなるので、摩擦係数が漸減していく。交差角に対する摩擦係数は前述した交差角０度で純転がりとなり摩擦係数が最も低く、交差角が９０度で最も大きくなる。これにより、交差角を０度から９０度まで変化させることにより、ボールとボール溝との摩擦係数を変化させることができる。従って、交差角を適宜に決定することにより任意の摩擦係数を得ることができる。また、載荷荷重を直接受けるボール及びボール溝に対するころがりすべり面の複合摩擦となるので、摩擦係数一定タイプの減衰機構となる。
【００１１】
詳述すると、図１に示すように、水平移動部品１は、下面側に直線状に設けられたボール溝４を備えた上案内部２が設けられている（点線で示す）。また、上面３ｂ側に直線状に設けられたボール溝５を備えた下案内部３が基台（下側プレートの一部）１３に固定されている。図示しないガイドを設け、上案内部２と下案内部３が常に交差角θとなるように規制されている。上下ボール溝４，５間には、両ボール溝に嵌合し、両ボール溝間を滑り又は転がり移動可能に設けられたボール６が設けられている。図示しないボール溝の縦断面は底部が中央２ｃ，３ｃで最も深くなるのようにされ、ボールはそれぞれのボール溝の中央位置２ｃ，３ｃになる位置で安定している。
【００１２】
かかる構成において、下案内部３に対して上案内部２を移動させると、常に交差角θは一定に規制されているので、図２に示すように下ボール溝５の中央３ｃにボール６がある場合は、上案内部は上ボール溝４方向にしか移動できないので矢印Ａで示す範囲しか動けない。また、下ボール溝５の図で見て右上端５ｒにボール６がある場合は、同様に矢印Ｂで示す範囲、下ボール溝の図で見て左下端５ｓにボールがある場合は、同様に矢印Ｃで示す範囲しか動けないので、結局上案内部２は二点鎖線１０で囲んだ範囲内を動くことになる。即ち、下案内部３と上案内部２は二点鎖線１０で囲んだ範囲で相対水平移動可能とされる。最も移動距離が長いのは交差角の二等分線方向で最大移動距離Ｌとなり、その直角方向で最小移動距離Ｓとなる。
【００１３】
かかる対向する直線状ボール溝からなる水平移動部品１の摩擦係数について述べる。例えば矢印Ａで示す上案内部２の移動時の摩擦係数はボール６と上ボール溝４との転がり及び滑り摩擦、ボールと下ボール溝５の滑り摩擦となる。滑りはボール６がボール溝４，５に沿って動く場合は０、ボール溝に直角にボールが回る場合に最大となり、ボール溝の交差角θが小さくなるに従って滑りは少なくなる。そこで、各交差角θに対する摩擦係数を測定した。その結果を図３に示す。なお、ボール材質はＳＵＪ２（軸受鋼）、上下案内部は同じものとし、その材質はＳ４５Ｃの調質材でボール溝はボール直径の５２％の半径を公差角５０°にしたゴシックアーチ形状の断面とし、溝深さはボール直径の約４０％のものである。また、安定化のため４組の水平移動部品を４隅に等分に配置して測定したものである。
【００１４】
図３に示すように交差角θ＝９０度では、従来と同様の滑りによる摩擦係数である０．１５を示し、交差角θ＝０では、従来のボール溝を平行に配置した純転がりとなり、摩擦係数は０．００１〜０．００２程度となっている。そして、交差角０度を超え９０度未満おいては、交差角θ＝３０度で摩擦係数が０．０５、θ＝４５度で０．０７、θ＝６０度で０．１、θ＝７５度で０．１２となっており、交差角９０度と交差角０度との間を直線Ｆで結んだ値にほぼ等しい摩擦係数を示している。このように、直線状ボール溝の交差角に応じて摩擦係数が変化、即ち、交差角を変更することにより、所望の摩擦係数をいとも簡単に得ることができるとがわかる。なお、より高い摩擦係数を必要とする場合は、前述した表面処理や材質等を選択することにより摩擦係数を高くすればよい。なお、免震装置として使用する場合においては、摩擦係数は０．０３〜０．０８が好ましい（交差角にして、およそθ＝１０〜６０度、より好ましくはθ＝１５〜４５度）といわれており、直線状ボール溝を交差角を適宜選択することにより容易に適切な摩擦係数が得られる。
【００１５】
なお、ボール溝は直線にして、常に交差角を一定にしてもよいが、ボール溝を曲げたり、円弧を描かせたりして途中で交差角を変化するようにしてもよい。交差角を漸増するようにすればボール端では摩擦係数を大きくしてブレーキ性能を上げ、ボール端でのボールの衝突、ガイド溝及びガイドの段部同士の衝撃等を減少させることができる。
【００１６】
前述の水平移動装置又は免震装置は、Ｔ字形のガイド溝及びガイドによって、上側プレートと下側プレートとが一軸に沿って相対移動可能にされている。従って、水平移動装置又は免震装置１個では、運動方向が一軸方向のみである。しかし、さらに一軸加えＸＹ軸の水平方向移動させたい。そこで、請求項４に記載の発明においては、前記水平移動装置又は免震装置の上又は下側プレートを中間部材の上側に配置して第一の移動部品とし、前記水平移動装置又は免震装置の上又は下側プレートを前記中間部材の下側に配置して第二の移動部品とし、前記第一の移動部品と前記第二の移動部品の移動方向とが互いに直角になるように配置されている水平移動装置又は免震装置とした。
【００１７】
即ち、請求項４に記載の発明によれば、中間部材を間にして、一軸方向に移動可能にされた水平移動装置又は免震装置を第一、第二の移動部品として上下に配置し、移動方向即ちガイド溝及びガイドの軸方向を中間部材の上下で互いに直交するように配置したので、第一及び第二の移動部品の移動可能範囲が互いに補完しあって、第一移動部品の上側プレートと、第二移動部品の下側プレートとが直交するＸ軸、Ｙ軸の二方向への相対移動が可能となる。これにより水平方向の２次元揺動が可能になる。従って、例えば、第一移動部品の上側プレートを載荷側とし、第二移動部品の下側プレートを固定側とすれば、固定側と載荷側とを水平方向に揺動可能に支持する水平移動装置又は免震装置とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の水平移動装置又は免震装置によれば、上下のボール溝間にボールを介在させ、下側プレートと上側プレートとを一軸方向に伸びる断面Ｔ字形のガイド溝とガイドを互いに摺動可能に嵌合させることにより、一軸方向のガイドと、ボールの飛び出し防止を兼用させたので、部品点数も少なく構造も簡単で小型軽量になった。また、ボール溝深さを浅くすることも可能であり、厚み薄く、あるいは高さ低くすることができる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明では、ボール溝の中央の底部の深さを両端部より深くし、地震等の揺動の後、自然復帰を可能としたので、自動復帰可能な水平移動装置又は免震装置とすることができる。
【００２０】
さらに、請求項３の発明においては、互いにボールを介して対向するように配置されたボール溝に交差角を与え、交差角の二等分線とＴ字形ガイド溝及びＴ字形ガイドの相対移動軸方向を同軸方向にしたので、ボール溝とボールにより交差角に応じた摩擦係数が得ることができ、従来のような減衰板等を使用することなく、所望の摩擦力を得られ、載荷荷重依存性のない水平移動装置及び免震装置を提供するものとなった。ボール溝の形状を変化させ、交差角を変化させれば、相対移動位置に応じて摩擦係数を変化させることも可能である。
【００２１】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、中間部材を間にして、水平移動装置又は免震装置を第一、第二の移動部品として上下に配置し、移動方向即ちガイド溝及びガイドの軸方向を上下で互いに直交するように配置し、第一移動部品の上側プレートと、第二移動部品の下側プレートの水平Ｘ，Ｙの二軸相対移動が可能としたので、水平全方向に揺動可能な水平移動装置又は免震装置とできる。また、部品点数が少なく、小型で、厚みが薄く、高さを低くできるので、小型のものから大型のもの、重心の低いものから高いもの等種々の載置物品に適した水平移動装置又は免震装置を提供できるものとなった。また、第一、第二移動部品を同部品とすることもできるので部品の種類が少なく管理、設計、組み立て、調整等も容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を免震装置に適用した場合の実施の形態について図を参照して説明する。図４は本発明の免震装置のボール溝の形状を示す水平移動部品の模式図であり、（ａ）は下案内部の平面図、（ｂ）は上案内部の底面図、（ｃ）は上下案内部の中立位置での水平移動部品の平面図、（ｄ）は上案内部が横（左）方に移動したときの平面図、（ｅ）は上案内部がさらに横方向に移動しボール溝端にボールが位置したときの平面図、図５は図４の水平移動部品を用いた免震装置の（ａ）は下プレート（第二の移動部品の下側プレート）の平（上）面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図、図６の（ａ）は中間プレートの平（上）面図であり、かつ第一移動部品の下側プレートの上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図であり、かつ第二移動部品の上側プレートの下面図、（ｄ）は背面図、図７の（ａ）は上プレート（第一移動部品の上側プレート）の平（上）面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【００２３】
また、図８の（ａ）はボールが中立位置時の本発明の実施の形態を示す免震装置の斜視図、（ｂ）は平面図、図９の（ａ）は中間（及び上）プレートが図でみて横（右）方向に移動したときの免震装置の斜視図、（ｂ）は平面図、図１０の（ａ）は上プレートが図でみて縦（上）方向に移動したときの斜視図、（ｂ）は平面図、図１１の（ａ）は図でみて下プレートが横（右）方向に移動し、上プレートが縦（上）方向に移動したときの免震装置の斜視図、（ｂ）は平面図である。なお、図９においては、上プレート下面と中間プレート上面については記載していない。また、図１０においては、下プレートと中間プレートの下面については記載していない。
【００２４】
図８乃至１１に示すように本発明の免震装置１２１は図４に示す水平移動部品４１を中間プレート（中間部材）１２４の上側に４組、下側に４組、計８組を配置したものである。本実施例免震装置１２１は免震されるサーバーや美術品が載置される上プレート（第一の移動部品の上側プレート）１２２と、固定床等の基台に取付固定される下プレート（第二の移動部品の下側プレート）１２３と、上プレートと下プレート間にそれぞれ水平移動部品４１を構成する線状のボール溝が上下面に設けられた中間プレート１２４と８個のボール４０とから構成されている。
【００２５】
水平移動部品４１は、図４（ａ）に示すように、下案内部４２の上面４２ａには、線状のボール溝４３が中心Ｃを通る直線部４４と直線部のストロークエンド４４ａ近傍で折れ曲がった第二の直線部４５が両側に形成されている。直線部４４及び第二の直線部４５はボール溝４３の中心Ｃを中心点として点対称にされ、第二の直線部は中心側に戻ることなく外方に向かって延びている。ここで、直線部４４はガイド方向に対してθ／２の角度となるように右上がりにされている。また、図４（ｂ）に示すように水平移動部品４１の上案内部５２の下面５２ａには、線状のボール溝５３の直線部５４、第二の直線部５５が下案内部の線状のボール溝４３と同形状にされている。また、図示しない上下ボール溝４３，５３の底部の深さは両端部から徐々に深くなり、中央部の底部の深さが最も大きくされている。また、ボール溝の断面はゴシックアーチ状とされボールが二点以上で接触できるようにされている。なお、図４（ｃ）乃至（ｅ）において、説明の為、下案内部４２側を実線で、上案内部４３側を点線で示している。また、上下案内部の相対移動にあたっては、免震部品一組では、傾いてしまうため、少なくとも３組の免震部品を傾かないように、同移動方向になるように配置するが、以下説明のため一組のみを取り上げて説明する。また、左方向への移動移動の場合について説明するが右方向の場合も同様である。
【００２６】
図４（ｃ）に示すように、下案内部４２を固定し、上案内部５２をガイド３０に沿って移動可能にボール４０を介して、上下案内部４２，５２の線状のボール溝の中心Ｃで対向させるように組立てられている。ガイド３０により上案内部５２の移動方向は水平方向の一定の一軸方向に沿って移動可能となるように規制さら、即ち図で見て左右方向に移動可能に規制されている。従って、直線部４４，５４は互いにθの交差角で交差することとなり、その移動方向が二等分線方向に一致する。すなわち、前述した図１と同じ状態になる。このため、ボール４０は、転がり及びすべりの複合摩擦となり、交差角θに応じた摩擦係数を持って移動することとなり、直線部４４，５４で大きな摩擦による減衰作用を得ることができる。
【００２７】
さらに、地震の揺れが大きくなると、図４（ｄ）に示すように、ボール４０は第二の直線部４５，５５に達する。このとき、ボール溝４３，５３の交差角θ２がさらに大きくなり、さらに、大きな摩擦による減衰作用を生ずる。かかる形状の水平移動部品においては、直線部（中心側）で、載荷荷重依存の少ない適切な摩擦力を得られ、免震性能を向上させるとともに、さらにボール溝端４５ａ，５５ａ側では、より大きな摩擦力を与えて、過大揺れに関する影響を少なくできる。上下案内部の相対移動は図４（ｅ）の位置まで可能である。
【００２８】
係る水平移動部品の配置は次のようにされる。まず、図５に示すように、四角形の下プレート１２３の上面１２３ａ（前述した図４に示す下プレート４２の上面４２ａ、かつ水平移動部品の下案内部設けられた下側プレートの上面）の四隅に線状のボール溝４３、４３′が左右対称となるように彫られている（水平移動部品はそれぞれ上プレート、下プレート、中間プレートと一体にされている）。また、中央部には取付、取外し可能なＴ字断面の突出するガイド１０１が図でみて横方向に複数のボルト２００で取り付けられている。線状のボール溝４３、４３′は中心Ｃを通る直線部４４、４４′と直線部のストロークエンド４４ａ近傍で折れ曲がった第二の直線部４５、４５′が両側に形成されている。直線部４４、４４′及び第二の直線部４５、４５′はそれぞれボール溝４３、４３′の中心Ｃを中心点として点対称にされ、第二の直線部は中心側に戻ることなく外方に向かって延びている。ここで、直線部４４、４４′はガイド１０１及びガイド垂直軸に対して対称に４カ所、ガイドに沿った方向（縦方向）に対してそれぞれ±θ／２の角度となるように斜めに配置されている。
【００２９】
図６（ｃ）に示すように、四角形の中間プレート１２４の下面１２４ｂ（前述した図５に示す上プレート５２の下面５２ａ、かつ水平移動部品の上案内部設けられた上側プレートの下面）の四隅に線状のボール溝５３、５３′が彫られている。また、中央部には逆Ｔ字断面のガイド溝１０３が図でみて横方向に設けられ、線状のボール溝５３、５３′は直線部５４、５４′がガイド溝１０３及びガイド溝に直角方向に対して対称に４カ所、ガイド溝に沿った方向（縦方向）に対して±θ／２の角度となるように斜めに配置されている。即ち、中間プレートの下面１２４ｂ（上側プレートの下面）の線状のボール溝５３、５３′は図４（ａ）に対しては左右を逆にしたものとなっている。これは、下プレートの上面（下側プレートの上面）と中間プレートの下面（上側プレートの下面）とを互いに向き合わせた時に、同じ形状同士（４３と５３、４３′と５３′）が向き合うようにするためである。
【００３０】
図６（ａ）に示すように、四角形の中間プレート１２４の上面１２４ａ（前述した図５に示す下プレート５２の上面５２ａ、かつ下側プレートの上面）の四隅に線状のボール溝１５３、１５３′が彫られている。また、中央部には逆Ｔ字断面のガイド溝１０２が図でみて縦方向に設けられている。上面１２４ａの形状は、下面１２４ｂを上面になるように１８０°ひっくり返し、そのまま９０°回転させたものであり、上下とも各面からみて同形状とされている。
【００３１】
さらに、図７（ｃ）に示すように、四角形の上プレート１２２の下面１２２ｂ（前述した図５に示す下プレート４２の上面４２ａ、かつ上側プレートの下面）の四隅に線状のボール溝１４３、１４３′が彫られている。また、中央部には取付、取外し可能なＴ字断面のガイド１０４が図でみて縦方向に設けられている。上プレート１２２は前述した下プレートと全く同じものであるが、下プレートと対向するように配置されると共に下プレートとは互いに９０°回転させている。即ち、上プレートは下プレートを１８０°ひっくり返して９０°回転させたものである。また、線状のボール溝の符号は区別の為に異番号を付しているが、４３と１４３、４３′と１４３′、５３と１５３、５３′と１５３′は同形状であり、かつ１４３と１４３′、１５３と１５３′は互いに線対称である。従って、下プレートと中間プレート、中間プレートと上プレートとは一方を９０°回転させれば上下対称となる。
【００３２】
図５乃至７に示すように、ガイド１０１、１０４のＴ字断面の先端の幅１０５は、ガイド溝１０２、１０３の底部の溝幅１０６より若干小さく、開口幅１０７より広い幅にされ、互いに嵌合させることにより摺動可能にされている。また、上下方向に対しては隙間が設けられある程度上下方向に移動できるが、上下方向には互いに外れないようにされている。また、図示しない上下ボール溝４３、４３′、５３、５３′、１４３、１４３′、１５３、１５３′の底部の深さは両端部から徐々に深くなり、中央部の底部の深さが最も大きくされ、自然復帰するようにされており、ボールの動きに対してプレート間が広がるようにされている。このため、ボール４０が中央位置Ｃでは、ガイドの先端１０８と、ガイド溝の底１０９とが触れない程度に接近するように寸法にされており、ボール４０がボール溝端４５ａ，５５ａに達したときは、Ｔ字形ガイド溝の底段部１１１とガイドの先端段部１１０とが接触し、プレートが互いに離れる側には広がらないような寸法にされている。
【００３３】
かかる形状の免震部品を、図８（ａ）の上半分のように、まず中間プレートを床上において、ガイド１０１を未取付状態で、それぞれの線状のボール溝４３と５３、４３′と５３′を互いに対向させて、ボール溝のほぼ中心にボール４０が位置するようにして、中間プレート１２４、ボール４０、上下逆さにした下プレート１２３を積み上げる。この状態で、ガイド１０１を下プレート１２３及びガイド溝１０２に差し込み、ガイドを下プレート１２３にボルト２００で固定する。この状態で上下ひっくり返し、図１２（ａ）の下半分に示すように配置する。次に、ガイド１０４を未取付状態で、それぞれの線状のボール溝１４３と１５３、１４３′と１５３′を互いに対向させて、ボール溝のほぼ中心にボール４０が位置するようにして、中間プレート１２４、ボール４０、上プレート１２２を積み上げる。この状態で、ガイド１０４を上プレート１２２及びガイド溝１０３に差し込み、ガイドを上プレート１２３にボルト２００で固定する。
【００３４】
これにより、図８に示すように、容易に免震装置１２１として組み立てられ、線状のボール溝４３と５３、４３′と５３′、１４３と１５３、１４３′と１５３′間にボール４０がそれぞれ滑り回転可能に狭持され、４個の水平移動部品がそれぞれ上プレート（上側プレート）１２２と中間プレートの上側（下側プレート）１２４ａ間、下プレート（下側プレート）１２３と中間プレートの下側（上側プレート）１２４ｂ間に形成され、ガイド１０１，１０４及びガイド溝１０２，１０３に沿って各プレート１２２，１２３，１２４が水平方向へ相対運動可能になる。
【００３５】
かかる構成の免震装置１２１において、図８でみて横（右）方向に上プレート１２３を移動させた場合について述べる。上プレート１２２が右に力を受けると、図９に示すように、上側のガイド１０４及びガイド溝１０３により、上プレートと中間プレート１２４とは移動できない。そこで、下側のガイド１０１及びガイド溝１０２に沿って上プレート１２２と中間プレート１２４とが一体になって右方に動く。また、左方向にも同様に移動できる。このとき線状のボール溝４３と５３、４３′と５３′１４３と１５３、１４３′と１５３′の直線部４４と５４、４４′と５４′では互いに交差角θで交差しているので、ボール４０は転がり、滑り運動をし、あらかじめ想定した地震の揺れに対して有効な所定の摩擦係数、摩擦力を得ることができ載荷物を地震から守る。
【００３６】
さらに、大きな力を受けると、ボール４０は直線部４４，５４、４４′，５４′を越え、第二の直線部４５，５５、４５′，５５′に達する。このとき、第二の直線部も交差しており、その交差角θ２はθより大きな値となり、直線部での摩擦係数、摩擦力より大きな摩擦係数、摩擦力を得られるので、予想よりも過大な地震の揺れに対応することができる。さらに、大きな揺れの場合はボール４０はボール溝端４５ａ，５５ａに達する。さらに大きな揺れの場合は、Ｔ字形ガイド溝１０２，１０３に嵌合するＴ字形ガイド１０１，１０４の段部１１０、１１１が互いに接触して、ボール４０をプレート間に挟み込むので、ボール溝４３，５３、４３′，５３′、１４３と１５３、１４３′と１５３′からボール４０が飛び出したりすることを防ぐ。
【００３７】
次に、図８でみて縦（上）方向に上プレート１２２を移動させた場合について述べる。上プレート１２２が上に力を受けると、同様に、図１０に示すように、縦方向のガイド１０４及びガイド溝１０３に沿って、上プレート１２２は中間プレート１２４に対して上方に動くことになる。従って、上プレート１２２が上方に移動することとなる。また、同様に下方向にも移動できる。中間プレート１２４と下プレート１２３は横方向ガイド１０１及びガイド溝１０２により縦方向には互いに相対移動できない。線状のボール溝４３，５３，１４３，１５３、４３′，５３′，１４３′，１５３′の直線部４４，５４、４４′，５４′では互いに交差角θで交差し、所定の摩擦係数、摩擦力を得られる。なお、作用については前述した横方向と同様であるので説明を省略する。
【００３８】
このように、上プレート１２２と下プレート１２３とは、中間プレート１２４を挟んで互いに９０度方向に揺動することができるので、図１１に示すように、上プレート１２２と下プレート１２３とは水平方向に揺動可能とされ、地震等の揺れに対する免震装置として有効に働くものとなる。また、Ｔ字断面のガイド溝及びガイドにより一軸方向のガイドとボールの飛び出しを防止でき、小型、省スペースのものとなる。また、ボール溝の交差角θを適宜選択でき、さらに交差角を変化できるので、所望の摩擦係数を容易に得られるばかりでなく、予想より過大な地震にも対処でき種々の載荷物、地域、場所に幅広く活用できる。
【００３９】
なお、実施の形態においては、ガイドを上下それぞれ中央一組としたが、両側に二組とか、他の形態でもよい。また、ボール溝を備えた上下案内部を直接プレートに加工したが、上下案内部を別部材としてプレートに取り付けるようにしてもよい。また、本実施の形態では二軸方向移動する場合について述べたが、上又は下プレートと中間プレートを一組とすれば一軸移動装置又は免震装置となる。例えば引き出しテーブルや壁際のタンス、什器等の移動又は免震装置に利用できる。さらに、本実施の形態では、免震装置に使用した場合について述べたが、搬送装置、一軸テーブル、二軸テーブル、ディスプレー用テーブル、引き出しテーブル等の水平移動装置として適用できることはいうまでもない。
【００４０】
また、ボール溝形状は直線の他曲線等種々の形態が可能である。例えば、中心部、両端部で交差角θで交差部を与え、中心部と端部との間の交差角を０°あるいはθより小さくして、両端、中央ではある程度抵抗を加え自走しないようにして、その間は摩擦を低くして移動をし易くするような位置決め装置用の水平移動部品とする等種々の形態が可能である。また、水平移動部品は同じ形状のものでなく、異なる形態のものを組み合わせてもよい。また、ボール、ボール溝、プレート等の材質は、用途、荷重、振動、作動条件等により、鉄、鋼等の他、アルミ合金等の非鉄合金、樹脂、セラミックス等を適宜選択組合せればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】対向する直線状のボール溝からなる免震部品（水平移動部品）の平面図である。
【図２】図１の作動説明図である。
【図３】図１，２に示す免震部品（水平移動部品）の各交差角θに対する摩擦係数を測定した結果を示し、横軸は交差角θ、縦軸は摩擦係数μを示す。
【図４】本発明の免震装置のボール溝の形状を示す水平移動部品の模式図であり、（ａ）は下案内部の平面図、（ｂ）は上案内部の底面図、（ｃ）は上下案内部の中立位置での水平移動部品の平面図、（ｄ）は上案内部が横（左）方に移動したときの平面図、（ｅ）は上案内部がさらに横方向に移動しボール溝端にボールが位置したときの平面図である。
【図５】図４の水平移動部品を用いた免震装置の（ａ）は下プレート（第二の移動部品の下側プレート）の平（上）面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図６】図４の水平移動部品を用いた免震装置の（ａ）は中間プレートの平（上）面図であり、かつ第一移動部品の下側プレートの上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図であり、かつ第二移動部品の上側プレートの下面図、（ｄ）は背面図である。
【図７】図４の水平移動部品を用いた免震装置の（ａ）は上プレート（第一移動部品の上側プレート）の平（上）面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図８】図４の水平移動部品を用いた免震装置の（ａ）はボールが中立位置時の本発明の実施の形態を示す免震装置の斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図９】図４の水平移動部品を用いた免震装置の（ａ）は中間（及び上）プレートが図でみて横（右）方向に移動したときの免震装置の斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図１０】図４の水平移動部品を用いた免震装置の（ａ）は上プレートが図でみて縦（上）方向に移動したときの斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図１１】図４の水平移動部品を用いた免震装置の（ａ）は図でみて下プレートが横（右）方向に移動し、上プレートが縦（上）方向に移動したときの免震装置の斜視図、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、４１    水平移動部品又は免震部品
２、５２    上案内部
２ｃ、３ｃ  中央部
３、４２    下案内部
３ｂ、４２ａ  下案内部上面
４、５３、５３′、１４３、１４３′  上案内部のボール溝
５、４３、４３′、１５３、１５３′  下案内部のボール溝
６、４０    ボール
５２ａ  上案内部下面
４５ａ、５５ａ  ボール溝端
１０１、１０４    ガイド
１０２、１０３    ガイド溝
１０８  ガイド先端部
１０９  ガイド溝底部
１１０  ガイド先端段部
１１１  ガイド溝底段部
１２１  水平移動装置又は免震装置
１２２ａ  上プレート下面（第一の移動部品の上側プレート下面）
１２３ａ  下プレート上面（第二の移動部品の下側プレート上面）
１２４  中間プレート（中間部材）
１２４ａ  中間プレート上面（第一の移動部品の下側プレート上面）
１２４ｂ  中間プレート下面（第二の移動部品の上側プレート下面）
Ｃ    中心（部）
θ、θ２    交差角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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