(57)【要約】構造がシンプルであり、短周期、長周期の横揺れにも免震性能が発揮でき、また性能の劣化が少ない重力バランス式免震装置を提供する。同一円周上に設けられた少なくとも３箇所の高さの等しい転動ボール受け部１ａと、転動ボール受け部１ａにそれぞれ保持された同一径の転動ボール２とを備えた固定基盤１と、円錐状に傾斜した下面３ａを有し、固定基盤１の転動ボール受け部１ａに保持された転動ボール２によって下面３ａの複数箇所が支持され、中心軸上の上部にテーブル受けボール４が設けられた揺動ディスク３と、揺動ディスク３上のテーブル受けボール４を受けるテーブル受けボール受け５ａを下面に備えたテーブル５とを有する重力バランス式免震装置。
2014178109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一円周上に設けられた少なくとも３箇所の転動ボール受け部と、前記転動ボール受け部にそれぞれ保持された同一径の転動ボールとを備えた固定基盤と、
円錐状に傾斜した下面を有し、前記固定基盤の転動ボール受け部に保持された転動ボールによって前記下面の複数箇所が支持され、中心軸上の上部にテーブル受けボールが設けられた揺動ディスクと、
前記揺動ディスク上の前記テーブル受けボールを受けるテーブル受けボール受けを下面に備えたテーブルと
を有する重力バランス式免震装置。
【請求項２】
円錐状に傾斜した上面を有する固定基盤と、
前記固定基盤の上面に載置され、少なくとも３個の同径の転動ボールを同一円周上に保持する転動ボールリテーナーと、
円錐状に傾斜した下面を有し、前記転動ボールリテーナーに保持された転動ボールによって前記下面の複数箇所が支持され、中心軸上の上部にテーブル受けボールが設けられた揺動ディスクと、
前記揺動ディスク上の前記テーブル受けボールを受けるテーブル受けボール受けを下面に備えたテーブルと
を有する重力バランス式免震装置。
【請求項３】
前記揺動ディスクの下面の傾斜角は０．１〜５度である請求項１または２に記載の重力バランス式免震装置。
【請求項４】
円錐状に傾斜した上面を有する固定基盤と、
前記固定基盤の上面に載置され、少なくとも３個の同径の転動ボールを同一円周上に保持する転動ボールリテーナーと、
前記転動ボールリテーナーに保持された転動ボールによって、円錐状に傾斜した下面の複数箇所が支持されたテーブルと
を有する重力バランス式免震装置。
【請求項５】
前記固定基盤の上面および前記テーブルの下面の傾斜角は０．１〜５度である請求項４記載の重力バランス式免震装置。
【請求項６】
円錐状に傾斜した上面を有する固定基盤と、
前記固定基盤の上面に載置され、少なくとも３個の同径の転動ボールを同一円周上に保持する、中央に開口を設けた転動ボールリテーナーと、
前記転動ボールリテーナーに保持された転動ボールによって、円錐状に傾斜した下面の複数箇所が支持され、中央部に開口を設けた移動ディスクと、
前記移動ディスクの上部に、移動ディスクの上面とは間隔を隔てて固定された円板状のテーブルと、
前記固定基盤の中央部に固定され、前記転動ボールリテーナーの開口と前記移動ディスクの開口を貫通して立設された支柱と、
前記支柱の上部に固定され、前記移動ディスクの上面と前記円板状のテーブルの下面との間の間隙部に位置し、かつ前記移動テーブルの中央部の開口よりも大径の抜け止め板と
を有する重力バランス式免震装置。
【請求項７】
前記固定基盤の上面および前記移動ディスクの下面の傾斜角は０．１〜５度である請求項６記載の重力バランス式免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家具や置物等、あるいは建築物そのものに敷いて、地震時の横揺れに対して倒壊しないようにした重力バランス式免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震時の揺れに対して建築物が倒壊しないように建築物を耐震構造とすることが求められているが、耐震構造の場合、建築物は、地盤とともに揺れるため、建築物内部の家具や置物等は大きな揺れにより倒壊し、危険であるとともに、貴重な作品が破損するという問題がある。【０００３】
近年では、耐震構造とともに、免震構造も注目されている。免震構造の基本は、地震の横揺れに追随して揺れるようにし、家具や置物、あるいは建築物等に横方向の速度、加速度が掛からないようにして倒壊を防ぐものである。【０００４】
特許文献１には、建築構造物の天井面から懸吊ロッドを介して懸吊した吊り床構造に対して、短周期振動を絶縁し人為的振動を減衰する制震装置として、例えば、懸吊ロッドの端末部と吊り床構造の上部または下部との間に介在する垂直方向振動減衰手段と、吊り床構造と建築スラブとの間に配置する水平方向振動減衰手段と、吊り床構造と建築構造物壁面との間に介装する水平方向バックアップ減衰手段等を単独でまたは複合的に使用して２次元および３次元の免震を行う制震装置が開示されている。【０００５】
特許文献２には、横揺れ（水平振動）及び縦揺れ（垂直振動）の双方に対応可能な三次元対応の免震台として、基盤と、展示品等を載置する垂直移動部材（載置部材）と、基盤と載置部材との間に配して、基盤の上面を滑動する水平滑動部材とを備えたものが開示されている。そして、載置部材と水平滑動部材は、ダッシュポット及びばね部材により、垂直又は水平方向の移動（振動）を粘性抵抗作用とばね弾性作用で、振動性状（波形）を長周期化させて免震作用を奏するようにしている。【０００６】
特許文献３には、免震効果に優れる上に、構造物と基礎との相対変位を小さくすることができ、また地震後の後揺れも早期に減衰することができ、台風時のような強風時でも十分な長周期化を計って長周期成分の地震動でも共振のおそれがない免震装置として、弾性材料層及び剛性材料層を交互に積層してなる弾性体と、弾性体を貫通して配されて、弾性体に隙間なく拘束された柱状鉛とを具備した装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２４５９６８号公報
【特許文献２】特開２００７−１７０５６１号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０２１４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前掲の特許文献１に開示された制震装置では、吊り床構造を吊るために懸吊ロッドに対して垂直方向の振動減衰手段と、水平方向の振動減衰手段を用いており、構造が複雑であるとともに、長周期の横揺れには追随し易いという問題がある。【０００９】
前掲の特許文献２に開示された免震台では、ダッシュポットおよびばね部材を用いて振動を長周期化させているため、ダッシュポットの粘性抵抗、ばね部材の弾性係数の選定によっては、短周期から長周期までの幅広い振動に対応することが困難である。【００１０】
特許文献３に記載された免震装置では、弾性材料と剛性材料を交互に積層し、内部に柱状鉛を設けた構造であるため、振幅が大きな地震に対して剪断する可能性があり、材料の劣化により、免震性が低下するおそれもある。【００１１】
そこで本発明は、構造がシンプルであり、短周期から長周期に至るまでの幅広い周期の横揺れに対して免震性能が発揮でき、また性能の劣化が少ない重力バランス式免震装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明の第１の構成は、
同一円周上に設けられた少なくとも３箇所の転動ボール受け部と、前記転動ボール受け部にそれぞれ保持された同一径の転動ボールとを備えた固定基盤と、
円錐状に傾斜した下面を有し、前記固定基盤の転動ボール受け部に保持された転動ボールによって前記下面の複数箇所が支持され、中心軸上の上部にテーブル受けボールが設けられた揺動ディスクと、
前記揺動ディスク上の前記テーブル受けボールを受けるテーブル受けボール受けを下面に備えたテーブルとを有する重力バランス式免震装置である。【００１３】
この第１の構成においては、揺動ディスクの円錐状に傾斜した下面の複数箇所が、固定基盤の転動ボール受け部に保持された転動ボールによって支持され、揺動ディスクの中心軸上の上部に設けられたテーブル受けボール上にテーブルの下面が支持されているため、固定基盤が設置されている地盤（大地）が横揺れすると、固定基盤も追随して横揺れする。テーブルは慣性の法則により元の水平位置に留まろうとするため、固定基盤と揺動ディスクの上部のテーブルとの間が相対的に水平移動しようとする。このとき、転動ボールも水平移動するが、揺動ディスクの上部のテーブル受けボールは不動であるため、揺動ディスクの底部における転動ボールが接している位置が変わる。揺動ディスクの下面は円錐状に傾斜しているので、複数の転動ボールと接している位置を同じ高さにしようとして、揺動ディスクが傾斜する。この傾斜により、テーブルの高さが僅かに高くなる。横揺れが止まると、テーブルの高さを元の位置に戻す力が働き、それにより、テーブルの水平位置も元の位置に戻る。【００１４】
本発明の第２の構成は、
円錐状に傾斜した上面を有する固定基盤と、
前記固定基盤の上面に載置され、少なくとも３個の同径の転動ボールを同一円周上に保持する転動ボールリテーナーと、
円錐状に傾斜した下面を有し、前記転動ボールリテーナーに保持された転動ボールによって前記下面の複数箇所が支持され、中心軸上の上部にテーブル受けボールが設けられた揺動ディスクと、
前記揺動ディスク上の前記テーブル受けボールを受けるテーブル受けボール受けを下面に備えたテーブルとを有する重力バランス式免震装置である。【００１５】
この第２の構成においては、複数の転動ボールを保持する転動ボールリテーナーを可動式とし、固定基盤の円錐状に傾斜した上面に載置することにより、転動ボール自体も水平移動するようになる。このように、転動ボールが水平移動することにより、固定基盤が横揺れしたときに転動ボールが固定基盤の上面の円錐状傾斜面を水平移動し、さらに転動ボール上に揺動ディスクの下面が水平移動することになり、第１の構成に比べて、同一サイズでテーブルは２倍の距離、移動可能となる。【００１６】
本発明の第３の構成は、
円錐状に傾斜した上面を有する固定基盤と、
前記固定基盤の上面に載置され、少なくとも３個の同径の転動ボールを同一円周上に保持する転動ボールリテーナーと、
前記転動ボールリテーナーに保持された転動ボールによって、円錐状に傾斜した下面の複数箇所が支持されたテーブルと
を有する重力バランス式免震装置である。【００１７】
この第３の構成においては、複数の転動ボールを保持する転動ボールリテーナーを可動式とし、固定基盤の円錐状に傾斜した上面に載置することにより、転動ボール自体も水平移動するようになる。転動ボールが水平移動することにより、固定基盤が横揺れしたときに転動ボールが固定基盤の上面の円錐状傾斜面を水平移動し、さらに転動ボール上に下面が載置されているテーブルが水平移動することになり、第１の構成に比べて、同一サイズで固定基盤は２倍の距離、移動可能となる。【００１８】
本発明の第４の構成は、
円錐状に傾斜した上面を有する固定基盤と、
前記固定基盤の上面に載置され、少なくとも３個の同径の転動ボールを同一円周上に保持する、中央に開口を設けた転動ボールリテーナーと、
前記転動ボールリテーナーに保持された転動ボールによって、円錐状に傾斜した下面の複数箇所が支持され、中央部に開口を設けた移動ディスクと、
前記移動ディスクの上部に、移動ディスクの上面とは間隔を隔てて固定された円板状のテーブルと、
前記固定基盤の中央部に固定され、前記転動ボールリテーナーの開口と前記移動ディスクの開口を貫通して立設された支柱と、
前記支柱の上部に固定され、前記移動ディスクの上面と前記円板状のテーブルの下面との間の間隙部に位置し、かつ前記移動テーブルの中央部の開口よりも大径の抜け止め板と
を有する重力バランス式免震装置である。【００１９】
この第４の構成においては、第３の構成に加え、支柱の下部が固定基盤の中央部に固定され、支柱の上部に抜け止め板が固定され、抜け止め板は移動ディスクの上部に配置されているため、移動ディスクの横揺れは支柱と移動ディスクの中央の開口との干渉で規制され、また移動ディスクを上方に抜こうとしても、抜け止め板により抜けない。【００２０】
前記第１〜第４のいずれの構成の重力バランス式免震装置においても、転動ボールが当接する面の傾斜量は、０．１〜５度であることが好ましい。傾斜角が０．１度未満であると、免震効果は高くなるが、テーブルを元に戻す力が不足する。傾斜角が５度を超えると、水平移動の抵抗が大きくなり、免震効果が低下する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、地震発生時に、固定基盤または転動ボールリテーナーに保持された転動ボールと円錐状傾斜面との相対移動により免震動作が行われ、地震が収まるとテーブルが自重により元の位置に戻ろうとする力が作用するため、ダッシュポットやばね部材等の、テーブルを元に戻す機構が不要になる。そのため構造がシンプルであり、短周期、長周期の横揺れにも免震性能が発揮でき、また性能の劣化が少ない重力バランス式免震装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における動作を示すものであり、（ａ）は通常時の断面図と一部平面図、（ｂ）は横揺れ時の断面図と一部平面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示すものであり、（ａ）は通常時の断面図と一部平面図、（ｂ）は横揺れ時の断面図と一部平面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示すものであり、（ａ）は通常時の断面図と一部平面図、（ｂ）は横揺れ時の断面図と一部平面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示すものであり、（ａ）は通常時の断面図と一部平面図、（ｂ）は横揺れ時の断面図と一部平面図である。
【図６】本発明の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る重力バランス式免震装置を示すものであり、主たる構成は、固定基盤１と、転動ボール２と、揺動ディスク３と、テーブル受けボール４と、家具や置物、建築物等の保護対象を載置するテーブル５である。転動ボール２、テーブル受けボール４は、鋼球とすることができる。なお、図１の例では、４つの揺動ディスク３を一枚の固定基盤１およびテーブル５に搭載し、テーブル５上に保護対象を載置するようにしているが、固定基盤１およびテーブル５を揺動ディスク３毎に分割し、保護対象の４隅、あるいは複数箇所に敷いて使用することにより、保護対象の底面の大きさが異なっても、対応することができる。
【００２４】
固定基盤１は、同一円周上に設けられた複数箇所、本例では３箇所の転動ボール受け部１ａが設けられており、各転動ボール受け部１ａには転動ボール２が二硫化モリブデングリース等の耐荷重潤滑剤により回転自在に載置されている。
【００２５】
揺動ディスク３は、下面３ａが円錐状に傾斜しており、下面３ａは転動ボール２上に載置される。揺動ディスク３の中心軸上の上部にはテーブル受けボール受け凹部３ｂが形成されており、そのテーブル受けボール受け凹部３ｂにテーブル受けボール４がセットされている。テーブル５の下面にはテーブル受けボール受け５ａがテーブル受けボール４の上部を受けるために設けられている。なお、揺動ディスク３の周囲は、揺動ディスク３の可動範囲の自由度を損なわない範囲で、カバー６により覆っている。
【００２６】
次に、図２を用いて第１の実施の形態の動作を説明する。
通常状態では、図２（ａ）に示すように、揺動ディスク３の円錐状に傾斜した下面３ａの３箇所が、固定基盤１の転動ボール受け１ａに保持された転動ボール２によって支持され、揺動ディスク３の中心軸上の上部に設けられたテーブル受けボール受け凹部３ｂにセットされたテーブル受けボール４上に、テーブル５の下面のテーブル受けボール受け５ａが嵌入してテーブル５が支持されている。
【００２７】
次いで、図２（ｂ）に示すように、固定基盤１が設置されている地盤（大地）が横揺れして距離ｘ１を移動すると、固定基盤１も追随して横揺れする。テーブル５は慣性の法則により元の水平位置に留まろうとするため、固定基盤１と揺動ディスク３の上部のテーブル５との間が相対的に水平移動する。固定基盤１がｘ１だけ水平移動すると、転動ボール２も水平移動し、揺動ディスク３の上部のテーブル受けボール４は不動であるため、揺動ディスク３の下面３ａにおける転動ボール２の位置が変わる。揺動ディスク３の下面３ａは円錐状に傾斜しているので、３個の転動ボール２と接している位置を同じ高さにしようとして、揺動ディスク３が角度α傾斜する。この傾斜により、テーブル５の高さが僅かに高くなる。横揺れが止まると、テーブル５の高さを元の位置に戻す力が働き、それにより、テーブル５の水平位置も図２（ａ）に示す元の位置に戻る。
【００２８】
揺動ディスク３の傾斜量αは、揺動ディスク３の下面３ａの傾斜角θによって変化する。傾斜角θが０．１度未満であると、免震効果は高くなるが、テーブル５を元に戻す力が不足する。傾斜角θが５度を超えると、水平移動の抵抗が大きくなり、免震効果が低下する。そのため、θは０．１度〜５度の範囲が好ましい。
【００２９】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態を、図３に基づいて説明する。
図３（ａ）に示すように、この第２の実施の形態に係る重力バランス式免震装置の主たる構成は、円錐状に傾斜した上面１２ａを有する傾斜プレート１２を設けた固定基盤１１と、複数個（本例では６個）の転動ボール１３を回転自在に保持した転動ボールリテーナー１４と、揺動ディスク１５と、テーブル受けボール１６と、家具や置物、建築物等を載置するテーブル１７である。転動ボールリテーナー１４は、転動ボール１３との摩擦抵抗が小さい材料、例えばテフロン（登録商標）その他の合成樹脂、非金属材料によって作ることができ、転動ボール１３、テーブル受けボール１６は鋼球とすることができる。
【００３０】
転動ボールリテーナー１４によって保持された６個の転動ボール１３は、プレート１２の円錐状に傾斜した上面１２ａに下部を支持され、転動ボール１３の上部は、揺動ディスク１５の下面１５ａの円錐状の傾斜面が当接している。揺動ディスク１５の中心軸上の上部にはテーブル受けボール受け凹部１５ｂが形成されており、そのテーブル受けボール受け凹部１５ｂにテーブル受けボール１６がセットされている。テーブル１７の下面にはテーブル受けボール受け１７ａがテーブル受けボール１６の上部を受けるために設けられている。なお、傾斜プレート１２の周囲には、転動ボール１３の移動を規制するリング１８が設けられている。
【００３１】
この第２の実施の形態において、図３（ｂ）に示すように、固定基盤１１が設置されている地盤（大地）が横揺れして距離ｘ2を移動すると、傾斜プレート１２も追随して横揺れする。テーブル１７は慣性の法則により元の水平位置に留まろうとするため、傾斜プレート１２と揺動ディスク１５の上部のテーブル１７との間が相対的に水平移動する。傾斜プレート１２が距離ｘ2だけ水平移動すると、転動ボール１３が、傾斜プレート１２の上面と揺動ディスク１５の下面１５ａとの間で距離ｘ3だけ水平移動する。揺動ディスク１５の上部のテーブル受けボール１６は不動であるため、揺動ディスク１５の下面１５ａにおける転動ボール１３の位置が変わる。ちなみに、ｘ3＝ｘ2／２となる。
【００３２】
転動ボール１３の６個の一部は傾斜プレート１２ａの傾斜を上り、反対側の転動ボール１３は傾斜プレート１２ａの傾斜を下るため、転動ボールリテーナー１４は傾斜する。一方、揺動ディスク１５の下面１５ａも円錐状に傾斜しているので、６個の転動ボール１３の一部は、揺動ディスク１５の下面１５ａの中心寄りの位置に、反対側の転動ボール１３は、揺動ディスク１５の下面１５ａの中心から離れた位置において当接する。結果的に、揺動ディスク１５は傾斜した状態となり、この傾斜により、テーブル１７の高さが僅かに高くなる。
【００３３】
横揺れが止まると、６個の転動ボール１３の位置を傾斜プレート１２の上面１２ａおよび揺動ディスク１５の下面１５ａの傾斜の中心位置に戻す力が働き、それにより、テーブル１７の水平位置も図３（ａ）に示す元の位置に戻る。
【００３４】
このように、第２の実施の形態においては、複数の転動ボール１３を保持する転動ボールリテーナー１４を可動式とし、傾斜プレート１２の円錐状に傾斜した上面１２ａに載置することにより、転動ボール１３自体も水平移動するようになる。転動ボール１３が水平移動することにより、固定基盤１１が横揺れしたときに転動ボール１３が傾斜プレート１２の上面１２ａの円錐状傾斜面を水平移動し、さらに転動ボール１３上に揺動ディスク１５の下面が水平移動することになり、第１の実施の形態に比べて、同一サイズで固定基盤１１は２倍の距離、移動可能となる。
【００３５】
この第２の実施の形態において、傾斜プレート１２ａおよび揺動ディスク１５の下面１５ａの傾斜角は、は０．１度〜５度の範囲が好ましい。傾斜角が０．１度未満であると、免震効果は高くなるが、テーブル１７を元に戻す力が不足する。傾斜角が５度を超えると、水平移動の抵抗が大きくなり、免震効果が低下する。
【００３６】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態を、図４に基づいて説明する。
図４（ａ）に示すように、この第３の実施の形態に係る重力バランス式免震装置の主たる構成は、円錐状に傾斜した上面２１ａを有する固定基盤２１と、複数個（本例では６個）の転動ボール２２を回転自在に保持した転動ボールリテーナー２３と、転動ボール２２に下面２４ａが支持される、家具や置物、建築物等を載置するテーブル２４である。このテーブル２４の下面２４ａは、円錐状に傾斜している。転動ボールリテーナー２３は、転動ボール２２との摩擦抵抗が小さい材料、例えばテフロン（登録商標）その他の合成樹脂、非金属材料によって作ることができ、転動ボール２２は鋼球とすることができる。
【００３７】
転動ボールリテーナー２３によって保持された６個の転動ボール２２は、固定基盤２１の円錐状に傾斜した上面２１ａに下部を支持され、転動ボール２２の上部は、テーブル２４の円錐状に傾斜した下面２４ａに当接している。なお、固定基盤２１の周囲には、転動ボール２２の移動を規制するリング２５が設けられている。
【００３８】
この第３の実施の形態において、図４（ｂ）に示すように、固定基盤２１が設置されている地盤（大地）が横揺れして距離ｘ4を移動すると、上面２１ａも同様に横移動する。テーブル２４は慣性の法則により元の水平位置に留まろうとする。固定基盤２１がｘ4だけ水平移動すると、転動ボール２２が、固定基盤２１の上面２１ａとテーブル２４の下面２４ａとの間で距離ｘ5だけ水平移動する。固定基盤２１とテーブル２４との間の相対的移動により、転動ボール２２の位置が変わる。ちなみに、ｘ5＝ｘ4／２となる。
【００３９】
転動ボール２２の６個の一部は固定基盤２１の上面２１ａの傾斜を上り、反対側の転動ボール２２は固定基盤２１の上面２１ａの傾斜を下るため、転動ボールリテーナー２３は傾斜する。テーブル２４の下面２４ａも同様の傾斜が設けられているため、６個の転動ボール２２の一部は、テーブル２４の下面２４ａの中心寄りの位置に、反対側の転動ボール２２は、テーブル２４の下面２４ａの中心から離れた位置において当接する。
【００４０】
横揺れが止まると、６個の転動ボール２２の位置を固定基盤２１の上面２１ａおよびテーブル２４の下面２４ａの傾斜の中心位置に戻す力が働き、それにより、テーブル２４の水平位置も図４（ａ）に示す元の位置に戻る。
【００４１】
このように、第３の実施の形態においては、複数の転動ボール２２を保持する転動ボールリテーナー２３を可動式とし、固定基盤２１の円錐状に傾斜した上面２１ａに載置することにより、転動ボール２２自体も水平移動するようになる。転動ボール２２が水平移動することにより、固定基盤２１が横揺れしたときに転動ボール２２が固定基盤２１の上面２１ａの円錐状傾斜面を水平移動し、さらに転動ボール２２上に下面２４ａが載置されているテーブル２４が水平移動することになり、第１の実施の形態に比べて、同一サイズで固定基盤２１は２倍の距離、移動可能となる。
【００４２】
この第３の実施の形態において、固定基盤２１の上面２１ａおよびテーブル２４の下面２４ａの傾斜角は、は０．１度〜５度の範囲が好ましい。傾斜角が０．１度未満であると、免震効果は高くなるが、テーブル２４を元に戻す力が不足する。傾斜角が５度を超えると、水平移動の抵抗が大きくなり、免震効果が低下する。
【００４３】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態を、図５に基づいて説明する。
図５（ａ）に示すように、この第４の実施の形態に係る重力バランス式免震装置の主たる構成は、円錐状に傾斜した上面３１ａを有する固定基盤３１と、複数個（本例では６個）の転動ボール３２を回転自在に保持した転動ボールリテーナー３３と、転動ボール３２に下面３４ａが支持される移動ディスク３４と、固定基盤３１の中央から立設された支柱３５と、この支柱３５の上部に固定され、移動ディスク３４の上部に位置する抜け止め板３６と、移動ディスク３４の上面に固定され、家具や置物、建築物等を載置する円板状のテーブル３７とを有する。
支柱３５は、転動ボールリテーナー３３の開口と移動ディスク３４の開口を貫通して立設される。
抜け止め板３６は、支柱３５の上部に固定され、移動ディスク３４の上面と円板状のテーブル３７の下面との間の間隙部に位置し、かつ移動テーブル３４の中央部の開口よりも大径である。
移動ディスク３４の下面３４ａは、円錐状に傾斜している。転動ボールリテーナー３３は、転動ボール３２との摩擦抵抗が小さい材料、例えばテフロン（登録商標）その他の合成樹脂、非金属材料によって作ることができ、転動ボール３２は鋼球とすることができる。
【００４４】
転動ボールリテーナー３３によって保持された６個の転動ボール３２は、固定基盤３１の円錐状に傾斜した上面３１ａに下部を支持され、転動ボール３２の上部は、移動ディスク３４の円錐状に傾斜した下面３４ａに当接している。なお、固定基盤３１の周囲には、転動ボール３２の移動を規制するリング３８が設けられている。
【００４５】
この第４の実施の形態において、図５（ｂ）に示すように、固定基盤３１が設置されている地盤（大地）が横揺れして距離ｘ6を移動すると、上面３１ａも同様に横移動する。移動ディスク３４およびテーブル３７は慣性の法則により元の水平位置に留まろうとする。固定基盤３１がｘ6だけ水平移動すると、転動ボール３２が、固定基盤３１の上面３１ａと移動ディスク３４の下面３４ａとの間で距離ｘ7だけ水平移動する。固定基盤３１と移動ディスク３４およびテーブル３７との間の相対的移動により、転動ボール３２の位置が変わる。ちなみに、ｘ7＝ｘ6／２となる。
【００４６】
転動ボール３２の６個の一部は固定基盤３１の上面３１ａの傾斜を上り、反対側の転動ボール３２は固定基盤３１の上面３１ａの傾斜を下るため、転動ボールリテーナー３３は傾斜する。移動ディスク３４の下面３４ａも同様の傾斜が設けられているため、６個の転動ボール３２の一部は、移動ディスク３４の下面３４ａの中心寄りの位置に、反対側の転動ボール３２は、移動ディスク３４の下面３４ａの中心から離れた位置において当接する。
【００４７】
横揺れが止まると、６個の転動ボール３２の位置を固定基盤３１の上面３１ａおよび移動ディスク３４の下面３４ａの傾斜の中心位置に戻す力が働き、それにより、移動ディスク３４およびテーブル３７の水平位置も図５（ａ）に示す元の位置に戻る。
【００４８】
このように、第４の実施の形態においては、複数の転動ボール３２を保持する転動ボールリテーナー３３を可動式とし、固定基盤３１の円錐状に傾斜した上面３１ａに載置することにより、転動ボール３２自体も水平移動するようになる。転動ボール３２が水平移動することにより、固定基盤３１が横揺れしたときに転動ボール３２が固定基盤３１の上面３１ａの円錐状傾斜面を水平移動し、さらに転動ボール３２上に下面３４ａが載置されている移動ディスク３４およびテーブル３７が水平移動することになり、第１の実施の形態に比べて、同一サイズで固定基盤３１は２倍の距離、移動可能となる。
【００４９】
この第４の実施の形態では、支柱３５の下部が固定基盤３１の中央部に固定され、支柱３５の上部に抜け止め板３６が固定され、抜け止め板３６は移動ディスク３４の上部に配置されているため、移動ディスク３４を上方に抜こうとしても抜けない構造になっている。
【００５０】
この第４の実施の形態において、固定基盤３１の上面３１ａおよび移動ディスク３４の下面３４ａの傾斜角は、は０．１度〜５度の範囲が好ましい。傾斜角が０．１度未満であると、免震効果は高くなるが、テーブル３７を元に戻す力が不足する。傾斜角が５度を超えると、水平移動の抵抗が大きくなり、免震効果が低下する。
【００５１】
なお、以上の第３〜第４の実施の形態では、固定基盤２１の上面２１ａまたは固定基盤３１の上面３１ａおよびテーブル２４の下面２４ａまたは移動ディスク３４の下面３４ａは、中央部が低い円錐形とした例を示したが、円錐形の勾配を上下逆にしてもよい。例えば、第３の実施の形態の場合、図６に示すように、固定基盤２１の上面２１ａおよびテーブル２４の下面２４ａを、中央部が高い円錐形に変えても、第３の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、構造がシンプルであり、短周期、長周期の横揺れにも免震性能が発揮でき、また性能の劣化が少ない重力バランス式免震装置として、家具や置物等、あるいは建築物を保護する技術として利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  固定基盤
１ａ  転動ボール受け部
２  転動ボール
３  揺動ディスク
３ａ  下面
３ｂ  転動ボール受け凹部
４  テーブル受けボール
５  テーブル
５ａ  テーブル受けボール受け
６  カバー
１１  固定基盤
１２  傾斜プレート
１２ａ  上面
１３  転動ボール
１４  転動ボールリテーナー
１５  揺動ディスク
１５ａ  下面
１５ｂ  テーブル受けボール受け凹部
１６  テーブル受けボール
１７  テーブル
１７ａ  テーブル受けボール受け
１８  リング
２１  固定基盤
２１ａ  上面
２２  転動ボール
２３  転動ボールリテーナー
２４  テーブル
２４ａ  下面
２５  リング
３１  固定基盤
３１ａ  上面
３２  転動ボール
３３  転動ボールリテーナー
３４  移動ディスク
３４ａ  下面
３５  支柱
３６  抜け止め板
３７  テーブル
３８  リング
【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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【国際調査報告】
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