(57)【要約】【課題】  簡単な構造で被支持体を支持し大きな地震等でゆすられた時に確実に免震機能を発揮できる支持構造体を提供しようとする。【解決手段】  従来の支持体を基礎として被支持体を支持する支持構造体にかわって、水平方向に沿って延びた案内面を持ち被支持体と支持体との一方に取り付けられた案内部材と、前記案内面に接触可能な接触面を持ち被支持体と支持体との他方に支持された移動体と、を備え、被支持体と支持体とが水平に相対移動するときに所定の範囲で前記移動体が前記接触面を前記案内面に接触しつつ移動し、前記移動体と前記案内部材に固着した仮想の水平面との垂直距離が前記所定の範囲の中で最も小さいときの前記移動体の位置である基準位置に前記移動体が位置するときに少なくとも２箇所の接触点で前記接触面が前記案内面に接触し、前記移動体が前記所定の範囲の中で前記基準位置から離れるに従って前記垂直距離が徐々に大きくなる、ものとした。【選択図】    図２
2005226691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体を基礎として被支持体を支持する支持構造体であって、
水平方向に沿って延びた案内面を持ち被支持体と支持体との一方に取り付けられた案内部材と、
前記案内面に接触可能な接触面を持ち被支持体と支持体との他方に支持された移動体と、
を備え、
被支持体と支持体とが水平に相対移動するときに所定の範囲で前記移動体が前記接触面を前記案内面に接触しつつ移動し、
前記移動体と前記案内部材に固着した仮想の水平面との垂直距離が前記所定の範囲の中で最も小さいときの前記移動体の位置である基準位置に前記移動体が位置するときに前記水平方向に直交し水平に見て少なくとも２箇所の接触点で前記接触面が前記案内面に接触し、
前記移動体が前記所定の範囲の中で前記基準位置から離れるに従って前記垂直距離が徐々に大きくなる、
ことを特徴とする支持構造体。
【請求項２】
支持体を基礎として被支持体を支持する支持構造体であって、
水平方向に沿って延びた案内面を持ち被支持体と支持体との一方に取り付けられた案内部材と、
前記案内面に接触可能な接触面を持ち前記水平方向に直交して水平に延びた軸線の回りに回転可能になった車輪を有し被支持体と支持体との他方に支持された移動体と、
を備え、
被支持体と支持体とが水平に相対移動するときに所定の範囲で前記車輪が前記接触面を前記案内面に転動しつつ移動し、
前記軸線と前記案内部材に固着した仮想の水平面との垂直距離が前記所定の範囲の中で最も小さいときの前記移動体の位置である基準位置に前記移動体が位置するときに前記水平方向に直交し水平に見て少なくとも２箇所の接触点で前記接触面が前記案内面に接触し、
前記移動体が前記所定の範囲の中で前記基準位置から離れるに従って前記垂直距離が徐々に大きくなる、
ことを特徴とする支持構造体。
【請求項３】
前記案内部材が、第一案内部材と第二案内部材とを有し、
第一案内部材の第一案内面と第二案内部材の第二案内面とが前記案内面を形成し、
前記２箇所の接触点の一方が第一案内面に位置し、
前記２箇所の接触点の他方が第二案内面に位置する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載の支持構造体。
【請求項４】
前記水平方向に直交して水平に見て前記第一案内面と前記第二案内面とが交差している、
ことを特徴とする請求項３に記載の支持構造体。
【請求項５】
前記水平方向に直交して水平に見て前記第一案内面と前記第二案内面とが前記２箇所の接触点の間で交差している、
備えることを特徴とする請求項３に記載の支持構造体。
【請求項６】
前記第一案内部材の傾きと前記第二案内部材の傾きの少なくとも一方を調整可能な調整機構を、
備える、
ことを特徴とする請求項３に記載の支持構造体。
【請求項７】
前記２箇所の接触点を結ぶ前記案内面の曲率が前記接触面の曲率と一致する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２のうちのひとつに記載の支持構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持体を基礎として被支持体を支持する支持構造体に係る。特に、被支持体に水平加速度が作用した際の作動機構に特徴のある支持構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震が発生すると、家屋や構造物や自動販売機や家具や棚等が水平、垂直に揺すられる。また、移動体の中に設けられた構造物や自動販売機や家具や棚が、移動体の移動中に、水平、垂直に揺すられる。これらの家屋や構造物や自動販売機や家具や棚等を被支持体と総称する。
地震等による水平加速度が大きかったり、水平に揺すられる時間が長いと、被支持体が損傷したり、被支持体が支持するものが転倒したり、損傷したりする。
従来、これらの事態を防止するために、被支持体と支持体のいずれか一方側に対して所定の軸線回りに回動可能に支持される転動体と、前記被支持体と支持体の他方側に取付けてあって転動体と接触して転動方向に延びる案内部材とを包含し、前記被支持体が支持体に対して水平方向に相対的運動する場合転動体の転動する軸線と案内部材に固定した水平面間の距離は最も小さい基準位置より少なくとも所定範囲で転動体が転動すると徐々に大きくなるようになっている免震装置が、開示されている。
上記の構成により、１Ｈｚ以下の長周期の地震動に対しても良好な免震効果が得られるもので簡単な構造で容易に製造でき、被支持体の重量に関係なく免震でできる免震装置及びこの免震装置を利用した免震構造体を得ることが出来る。
また、
【０００３】
【特許文献１】特開平２−５４０４０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した支持構造体では、転動体が基準位置から転動した距離をＸで表し、被支持体が受ける復元力をＦで表すと、転動体の外周面が接触する案内部材の接触面の形状を任意に選定することにより、ＸとＦの関係を適切に設定できる。
しかし、Ｘがゼロである際の復元力Ｆはゼロである。一般に、被支持体が水平移動する際の水平抵抗力は復元力に摩擦抵抗力をベクトル加算した値であるので、Ｘ＝０である場合から被支持体が動き出す際の水平抵抗力は摩擦抵抗力に等しい値である。摩擦抵抗力を極端に大きくすると、転動体の動きが少なくなり免震性能を低下させてしまう。
すなわち、従来の構造の支持構造体では、Ｘ＝ゼロである位置からの水平抵抗力を大きくすることが困難である。
例えば、免震装置を積載物を積載する棚に採用した場合、棚にフォークリフトが触れただけで、免震装置が作動し、積載物がフラフラするという不具合があった。
比較的小さな地震や、その他の振動によっては被支持体が動かず、所望の大きさ以上の地震や振動等では確実に免震機能を発揮することのできる支持構造体の提供が要請されている。
【０００５】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、簡単な構造で被支持体を支持し大きな地震等でゆすられた時に確実に免震機能を発揮できる支持構造体を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る支持体を基礎として被支持体を支持する支持構造体を、水平方向に沿って延びた案内面を持ち被支持体と支持体との一方に取り付けられた案内部材と、前記案内面に接触可能な接触面を持ち被支持体と支持体との他方に支持された移動体と、を備え、被支持体と支持体とが水平に相対移動するときに所定の範囲で前記移動体が前記接触面を前記案内面に接触しつつ移動し、前記移動体と前記案内部材に固着した仮想の水平面との垂直距離が前記所定の範囲の中で最も小さいときの前記移動体の位置である基準位置に前記移動体が位置するときに前記水平方向に直交し水平に見て少なくとも２箇所の接触点で前記接触面が前記案内面に接触し、前記移動体が前記所定の範囲の中で前記基準位置から離れるに従って前記垂直距離が徐々に大きくなる、ものとした。
【０００７】
上記本発明の構成により、被支持体と支持体との一方に取り付けられた案内部材が水平方向に沿って延びた案内面を持ち、被支持体と支持体との他方に支持された移動体が前記案内面に接触可能な接触面を持ち、被支持体と支持体とが水平に相対移動するときに所定の範囲で前記移動体が前記接触面を前記案内面に接触しつつ移動し、前記移動体と前記案内部材に固着した仮想の水平面との垂直距離が前記所定の範囲の中で最も小さいときの前記移動体の位置である基準位置に前記移動体が位置するときに前記水平方向に直交し水平に見て少なくとも２箇所の接触点で前記接触面が前記案内面に接触するので、前記移動体が前記２箇所の接触点を乗り越えて移動するのに所定の水平力を要し、さらに、前記移動体が前記所定の範囲の中で前記基準位置から離れるに従って前記垂直距離が徐々に大きくなるので、前記移動体が前記基準位置から移動して離れる距離に応じて、重力の分力による前記基準位置へ向かう復元力が生じる。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る支持体を基礎として被支持体を支持する支持構造体を、水平方向に沿って延びた案内面を持ち被支持体と支持体との一方に取り付けられた案内部材と、前記案内面に接触可能な接触面を持ち前記水平方向に直交して水平に延びた軸線の回りに回転可能になった車輪を有し被支持体と支持体との他方に支持された移動体と、を備え、被支持体と支持体とが水平に相対移動するときに所定の範囲で前記車輪が前記接触面を前記案内面に転動して移動し、前記軸線と前記案内部材に固着した仮想の水平面との垂直距離が前記所定の範囲の中で最も小さいときの前記移動体の位置である基準位置に前記移動体が位置するときに前記水平方向に直交し水平に見て少なくとも２箇所の接触点で前記接触面が前記案内面に接触し、前記移動体が前記所定の範囲の中で前記基準位置から離れるに従って前記垂直距離が徐々に大きくなるものとした。
【０００９】
上記本発明の構成により、被支持体と支持体との一方に取り付けられた案内部材が水平方向に沿って延びた案内面を持ち、被支持体と支持体との他方に支持された移動体が前記案内面に接触可能な接触面を持ち前記水平方向に直交して水平に延びた軸線の回りに回転可能になった車輪を有し、被支持体と支持体とが水平に相対移動するときに所定の範囲で前記車輪が前記接触面を前記案内面に転動して移動し、前記軸線と前記案内部材に固着した仮想の水平面との垂直距離が前記所定の範囲の中で最も小さいときの前記移動体の位置である基準位置に前記移動体が位置するときに前記水平方向に直交し水平に見て少なくとも２箇所の接触点で前記接触面が前記案内面に接触するので、前記移動体が前記２箇所の接触点を乗り越えて転動するのに所定の水平力を要し、さらに、前記移動体が前記所定の範囲の中で前記基準位置から離れるに従って前記垂直距離が徐々に大きくなるので、前記移動体が前記基準位置から転動しつつ離れる距離に応じて、重力の分力による前記基準位置へ向かう復元力が生じる。
【００１０】
さらに、本発明に実施形態に係る支持構造体は、前記案内部材が、第一案内部材と第二案内部材とを有し、第一案内部材の第一案内面と第二案内部材の第二案内面とが前記案内面を形成し、前記２箇所の接触点の一方が第一案内面に位置し、前記２箇所の接触点の他方が第二案内面に位置する。
上記本発明の構成により、前記２箇所の接触点の一方が第一案内部材の第一案内面に位置し、前記２箇所の接触点の他方が第二案内部材の第二案内面に位置し、第一案内部材と第二案内部材とで案内部材を作るので、第一案内面と第二案内面とを個別に管理でき、案内面の形状管理が容易になる。
【００１１】
さらに、本発明に実施形態に係る支持構造体は、前記水平方向に直交して水平に見て前記第一案内面と前記第二案内面とが交差している。
上記本発明の構成により、前記水平方向に直交して水平に見て前記第一案内面と前記第二案内面とが交差しているので、第一案内面と第二案内面の交差点での交差位置の管理が容易である。
【００１２】
さらに、本発明に実施形態に係る支持構造体は、前記水平方向に直交して水平に見て前記第一案内面と前記第二案内面とが前記２箇所の接触点の間で交差している、
上記本発明の構成により、前記水平方向に直交して水平に見て前記第一案内面と前記第二案内面とが前記２箇所の接触点の間で交差しているので、前記２箇所の接触点の間の案内面での交差位置の管理が容易である。
【００１３】
さらに、本発明に実施形態に係る支持構造体は、前記第一案内部材の傾きと前記第二案内部材の傾きの少なくとも一方を調整可能な調整手段を、備える。
上記本発明の構成により、調整手段が前記第一案内部材の傾きと前記第二案内部材の傾きの少なくとも一方を調整可能であるので、第一案内面の傾きと第二案内面の傾きを容易に調整できる。
【００１４】
さらに、本発明に実施形態に係る支持構造体は、前記２箇所の接触点を結ぶ前記案内面の曲率が前記接触面の曲率と一致する。
上記本発明の構成により、前記２箇所の接触点を結ぶ前記案内面の曲率が前記接触面の曲率と一致するので、移動体が前記基準位置にあるときの、接触面と案内面との接触面積が大きくすることができ、接触箇所での面圧を下げることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明に係る支持構造体は、その構成により、以下の効果を有する。
前記移動体が前記基準位置にあるときに移動体の接触面が案内部材の案内面に少なくとも２箇所で接触し、支持体と被支持体とが水平に相対移動すると移動体が接触面を案内面に接触させて基準位置から水平に移動し、移動体が案内部材に案内されて移動体と案内部材との垂直距離が大きくなるので、重力の分力による前記基準位置へ向かう復元力が生じ、前記移動体が前記２箇所の接触点を乗り越えて移動するのに所定の水平力を要する。
また、前記移動体が前記基準位置にあるときに移動体の車輪の接触面が案内部材の案内面に少なくとも２箇所で接触し、支持体と被支持体とが水平に相対移動すると車輪が接触面を案内面に接触させて基準位置から水平に転動して移動し、移動体が案内部材に案内されて移動体と案内部材との垂直距離が大きくなるので、重力の分力による前記基準位置へ向かう復元力が生じ、前記移動体が前記２箇所の接触点を乗り越えて転動するのに所定の水平力を要する。
さらに、前記２箇所の接触点の一方が第一案内部材の第一案内面に位置し、前記２箇所の接触点の他方が第二案内部材の第二案内面に位置し、第一案内部材と第二案内部材とで案内部材を作るので、第一案内面と第二案内面とを個別に管理でき、案内面の形状管理が容易になる。
さらに、前記水平方向に直交して水平に見て前記第一案内面と前記第二案内面とが交差しているので、第一案内面と第二案内面の交差点での交差位置の管理が容易である。
さらに、前記第一案内面と前記第二案内面とが前記軸線と平行方向から見て前記２箇所の接触点の間で交差しているので、前記２箇所の接触点の間の案内面での交差位置の管理が容易である。
さらに、調整手段が前記第一案内部材の傾きと前記第二案内部材の傾きの少なくとも一方を調整可能であるので、第一案内面の傾きと第二案内面の傾きを容易に調整できる。
さらに、前記２箇所の接触点を結ぶ前記案内面の曲率が前記接触面の曲率と一致するので、移動体が前記基準位置にあるときの、接触面と案内面との接触面積が大きくすることができ、接触箇所での面圧を下げることができる。
従って、簡単な構造で被支持体を支持し大きな地震等でゆすられた時に確実に免震機能を発揮できる支持構造体を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００１７】
最初に、本発明の第一の実施形態に係る支持構造体を説明する
図１は、本発明の第一の実施形態に係る支持構造体の正面図である。図２は、本発明の第一の実施形態に係る支持構造体の側面図である。図３は、本発明の第一の実施形態に係る支持構造体のＡ−Ａ断面図である。図４は、本発明の第一の実施形態に係る支持構造体のＢ−Ｂ断面図である。図５は、本発明の第一の実施形態に係る支持構造体の部分側面図である。図６は、本発明の第一の実施形態に係る支持構造体の部分拡大図である。
【００１８】
本発明の実施形態に係る支持構造体を棚の支持に適用した場合を、例にして、支持構造体３の構造を説明する。
棚は、設置場所１０に設置され積載物を積載する構造であり、４個の下段の支持構造体３と２個の中間部材４０と４個の上段の支持構造体３と棚構造６０とで構成される。
中間部材４０は、中間部材上部４１と中間部材下部４２とで構成される。
例えば、中間部材４０は、水平に延びた断面Ｈ形の鋼材である。鋼材の断面の開放端が上下方向に向けている。中間部材上部４１は、中間部材４０の上半分の部分である。中間部材下部４２は、中間部材４０の下半分の部分である。
４個の下段の支持構造体３と４個の上段の支持構造体３とは、棚構造６０の下面の四隅に配置される。
下段の支持構造体３は、設置場所１０（支持体１に相当する。）を基礎として中間部材下部４２（被支持体２に相当する。）を支持する構造体である。
上段の支持構造体３は、中間部材上部４１（支持体１に相当する。）を基礎として棚構造６０（被支持体２に相当する。）を支持する構造体である。
棚構造６０は、積載物を積載する枠である。
図１乃至図５に図示する様に、ＸＹＺ直交座標系を空間に設定すると、下部の支持構造体３は棚構造６０のＸ方向の移動を許容し、上部の支持構造体３は棚構造６０のＹ方向の移動を許容する。
【００１９】
以下に、支持構造体３の構造を、図を基に、詳述する。
支持構造体３は、支持体１を基礎として被支持体２を支持する構造であり、案内部材２０と移動体３０と調整機構５０とで構成される。
【００２０】
案内部材２０は、水平方向に沿って延びた案内面Ｓを持ち被支持体２と支持体１との一方に取り付けられた部材である。
図５は、下部の支持構造体３の案内部材２０が設置場所１０（支持体１に相当する。）に取り付けられ、上部の支持構造体３の案内部材２０が棚構造６０（被支持体２に相当する。）に取付られている、のを示す。下部の支持構造体３の案内部材２０の案内面Ｓが上方向へ向き、上部の支持構造体３の案内部材２０の案内面Ｓが下方向に向いている。
案内部材２０は、第一案内部材２１と第二案内部材２２とで構成されるのが好ましい。
案内面Ｓは、第一案内部材２１の上面である第一案内面Ｓ１と第二案内部材２２の上面である第二案内面Ｓ２とで形成される。
【００２１】
移動体３０は、案内面Ｓに接触可能な接触面Ｋを持ち被支持体２と支持体１との他方に支持された構造体である。
移動体３０は、軸線の回りに回転可能になっている車輪を有しているのが好ましく、支持板３１と軸３２と摩擦部材３３と車輪３４とで構成される。その軸線は、案内面Ｓの延びる水平方向に直交して水平に延びる。
支持板３１は、移動体３０を支持する１対の板部材であって、中間部材４０の中間部材上部４１と中間部材下部４２に夫々、互いに対向して設けられる。中間部材下部４２では、Ｈ形鋼のフランジ部が支持板３１を兼ねている。
軸３２は、軸線を中心に持つ円柱形部材であり、支持板３１を貫通する。
摩擦部材３３は、軸３２または車輪３４の材質に対して摩擦係数の大きな材料でできた円筒形部材であり、軸３２の外周に嵌まる。
車輪３４は、フランジ付き車輪であり、摩擦部材３３の外周に嵌まっている。
車輪３４のフランジで挟まれた外周部が、接触面Ｋを形成する。
【００２２】
被支持体２と支持体１とが水平に相対移動するときに所定の範囲で、移動体３０が接触面Ｋを案内面Ｓに接触しつつ移動する。
移動体３０が基準位置に位置するときに、水平方向に直交し水平に見て少なくとも２箇所の接触点Ｊ１、Ｊ２で接触面Ｋが案内面Ｓに接触する。ここで、基準位置は、移動体３０と案内部材２０に固着した仮想の水平面との垂直距離が所定の範囲の中で最も小さいときの移動体３０の位置である。
移動体３０が所定の範囲の中で基準位置から離れるに従って、垂直距離が徐々に大きくなる。
【００２３】
特に、移動体が車輪３４を有する場合は、被支持体２と支持体１とが水平に相対移動するときに、所定の範囲で車輪３４が接触面Ｋを案内面Ｓに転動しつつ移動する。
移動体３０が基準位置に位置するときに、水平方向に直交し水平に見て少なくとも２箇所の接触点Ｊ１、Ｊ２で接触面Ｋが案内面Ｓに接触する。ここで、基準位置は、軸線と案内部材２０に固着した仮想の水平面との垂直距離が所定の範囲の中で最も小さいときの移動体３０の位置である。
移動体３０が所定の範囲の中で基準位置から離れるに従って、垂直距離が徐々に大きくなる。
図６は、移動体３０が基準位置にあるときの接触面Ｋと案内面Ｓの接触の様子を示している。接触面Ｋが、接触点Ｊ１の位置と接触点Ｊ２の位置とで案内面Ｓに線接触する。
案内部材２０が、第一案内部材２１と第二案内部材２２とで構成される場合、接触面Ｋは、第一案内面Ｓ１に接触点Ｊ１の位置で線接触し、第二案内面Ｓ２に接触点Ｊ２の位置で線接触する。
【００２４】
以下に、案内面の形状と移動体３０に作用する水平力の関係を、３つの例の図を基に、従来の支持構造体と比較しつつ説明する。
【００２５】
図１５は、従来の支持構造体の案内面の形状と移動体３０に作用する水平力の関係を示す。
従来の支持構造体の案内面Ｓは、移動体が基準位置にあるときに移動体の接触面Ｋと水平に見て１箇所の接触点Ｊで線接触する。
水平力は、復元力と摩擦力のベクトル和である。復元力は、案内面Ｓの形状に起因して重力と接触点での反力の水平分力により生ずる。復元力は、常に基準位置に向いている。摩擦力は、移動体３０の移動方向の反対側に向いている。従って、移動体３０が基準位置から遠ざかる向きに移動する際の水平力は、移動体３０が基準位置に近づく向きに移動する際の水平力よりも摩擦力の２倍だけ大きな値となる。
図の水平力と距離のグラフ中で、実線が水平力を表す。２点破線は、摩擦力がゼロであると仮定した場合の水平力を示す。
転動体が基準位置にある時に、接触面Ｋが案内面Ｓと１箇所の接触点Ｊで線接触するので、基準位置から移動をはじめると、復元力がゼロから増加する。さらに基準位置から移動すると基準位置からの距離に応じて復元力が増加する。例えば、接触面が円筒形状であり、案内面が一定の曲率を持った円弧であると、復元力は基準位置からの距離に比例した値になる。円弧の曲率が小さくなるにつれて、基準位置からの距離に比例する復元力の増加の程度が大きくなる。
従って、水平力は、図１５の水平力と基準位置からの距離の関係グラフ上で、平行四辺形の形状に従って変化する。
【００２６】
図７乃至図９は、本発明に係る支持構造体の３つの例の案内面の形状と移動体３０に作用する水平力と基準位置からの距離の関係を示す。
本発明の支持構造体に係る案内面Ｓは、移動体の接触面Ｋと水平に見て少なくとも２箇所の接触点Ｊ１、Ｊ２で線接触する。
水平力は、復元力と摩擦力のベクトル和である。復元力は、案内面Ｓの形状に起因して重力と接触点での反力の水平分力により生ずる。復元力は、常に基準位置に向いている。摩擦力は、移動体３０の移動方向の反対側に向いている。従って、移動体３０が基準位置から遠ざかる向きに移動する際の水平力は、移動体３０が基準位置に近づく向きに移動する際の水平力よりも摩擦力の２倍だけ大きな値となる。
図の水平力と距離のグラフ中で、実線が水平力を表す。２点破線は、摩擦力がゼロであると仮定した場合の水平力を示す。
移動体が基準位置にある時に接触面Ｋが案内面Ｓと少なくとも２箇所の接触点で接していると、以下に説明する様に、移動体が基準位置から離れるのに所定の値の復元力に逆らう必要が生ずる。
この復元力と摩擦力のベクトル和を初期剛性力と仮称する。
【００２７】
図７は、第一の例の案内面と水平力の関係を示す。
第一案内面Ｓ１と第二案内面Ｓ２とが、基準位置にある移動体３０の下方で連なって案内面となる。第一案内面Ｓ１が曲率Ｒの円弧を形成する。第二案内面Ｓ２が曲率Ｒの円弧を形成する。
移動体３０の接触面Ｋは、移動体３０が基準位置にある際に、軸線ＣＬから案内面Ｓの延びる水平方向の一方へΔＸだけ離れた接触点Ｊ１で第一案内面Ｓ１に接触し、軸線ＣＬから案内面Ｓの延びる水平方向の他方へΔＸだけ離れた接触点Ｊ２で第二案内面Ｓ２に接触する。
第一案内面Ｓ１の円弧中心Ｂが、基準位置を中心として接触点Ｊ１の反対の向きにＸだけ水平にずれて位置する。第二案内面Ｓ２の円弧中心Ａが、基準位置を中心として接触点Ｊ２の反対の向きにＸだけ水平にずれて位置する。
【００２８】
移動体３０が基準位置から移動して接触点Ｊ１を越える際に、移動体３０の重心を上げて位置ポテンシャルを大きくするために、所定の復元力に逆らう力を必要とする。この所定の復元力と摩擦力のベクトル和が初期剛性力Ｆ１に相当する。移動体３０が接触点Ｊ１を越えてさらに案内面に接触しつつ移動すると移動距離に比例して復元力が増加する。
また、移動体３０が基準位置から移動して接触点Ｊ２を越える際に、移動体３０の重心を上げて位置ポテンシャルを大きくするために、所定の復元力に逆らう力を必要とする。この復元力と摩擦力のベクトル和が初期剛性力Ｆ２に相当する。移動体３０が接触点Ｊ２を越えてさらに案内面に接触しつつ移動すると移動距離に比例して復元力が増加する。
【００２９】
例えば、移動体３０が軸線ＣＬの回りに回転可能な車輪３４を持つ場合、移動体３０が接触点Ｊ１を越えて案内面に沿ってを転動して移動するのにＸとΔＸとに対応した水平力を必要とし、移動体３０が接触点Ｊ２を越えて案内面に沿って転動して移動するのにＸとΔＸとに対応した水平力を必要とする。接触点Ｊ１を越える際の初期剛性力Ｆ１は、従来の支持構造体における基準位置からの距離がＸ＋ΔＸである時の水平力に等しい。接触点Ｊ２を越える際の初期剛性力Ｆ２は、従来の支持構造体における基準位置からの距離がＸ＋ΔＸである時の水平力に等しい。
従って、水平力は、図７の水平力と基準位置からの距離の関係グラフ上で、距離がゼロである箇所で上に初期剛性力Ｆ２だけ、下に初期剛性力Ｆ１だけ互い違いにずれて配置された左右の平行四辺形の形状に従って変化する。
【００３０】
図８は、第二の例の案内面と水平力の関係を示す。
第一案内面Ｓ１と第二案内面Ｓ２とが、基準位置にある移動体３０の下方で連なって案内面となる。第一案内面Ｓ１が曲率Ｒの円弧を形成する。第二案内面Ｓ２が曲率Ｒの円弧を形成する。
移動体３０の接触面Ｋは、移動体３０が基準位置にある際に、軸線ＣＬから案内面の延びる水平方向の一方へΔＸだけ離れた接触点Ｊ１で第一案内面Ｓ１に接触し、軸線ＣＬから案内面の延びる水平方向の他方へΔＸ１だけ離れた接触点Ｊ２で第二案内面Ｓ２に接触する。ΔＸ１はΔＸよりも大きい。例えば、ΔＸ１はΔＸの２倍である。
第一案内面Ｓ１の円弧中心Ｂが、基準位置を中心として接触点Ｊ１の反対の向きにＸだけ水平にずれて位置する。第二案内面Ｓ２の円弧中心Ｃが、基準位置を中心として接触点Ｊ２の反対の向きにＸ１だけ水平にずれて位置する。
【００３１】
移動体３０が基準位置から移動して接触点Ｊ１を越える際に、移動体３０の重心を上げて位置ポテンシャルを大きくするために、所定の復元力に逆らう力を必要とする。この復元力と摩擦力のベクトル和が初期剛性力Ｆ１に相当する。移動体３０が接触点Ｊ１を越えてさらに案内面に接触しつつ移動すると移動距離に比例して復元力が増加する。
また、移動体３０が基準位置から移動して接触点Ｊ２を越える際に、移動体３０の重心を上げて位置ポテンシャルを大きくするために、所定の復元力に逆らう力を必要とする。この復元力と摩擦力のベクトル和が初期剛性力Ｆ２に相当する。移動体３０が接触点Ｊ２を越えてさらに案内面Ｓに接触しつつ移動すると移動距離に比例して復元力が増加する。
【００３２】
例えば、移動体３０が軸線ＣＬの回りに回転可能な車輪３４を持つ場合、移動体３０が接触点Ｊ１を越えて案内面に沿って転動して移動するのにＸとΔＸとに対応した水平力を必要とし、移動体３０が接触点Ｊ２を越えて案内面Ｓに沿って転動して移動するのにＸ１とΔＸ１とに対応した水平力を必要とする。接触点Ｊ１を越える際の初期剛性力Ｆ１は、従来の支持構造体における基準位置からの距離がＸ＋ΔＸである時の水平力に等しい。接触点Ｊ２を越える際の初期剛性力Ｆ２は、従来の支持構造体における基準位置からの距離がＸ１＋ΔＸ１である時の水平力に等しい。
従って、水平力は、図８の水平力と基準位置からの距離の関係グラフ上で、距離がゼロである箇所で上に初期剛性力Ｆ２だけ、下に初期剛性力Ｆ１だけ互い違いにずれて配置された左右の平行四辺形の形状に従って変化する。
【００３３】
図９は、第三の例の案内面と水平力の関係を示す。
第一案内面Ｓ１と第二案内面Ｓ２とが、基準位置にある移動体３０の下方で連なって案内面となる。第一案内面Ｓ１が曲率Ｒの円弧を形成する。第二案内面Ｓ２が曲率Ｒ１の円弧を形成する。曲率Ｒ１は曲率Ｒよりも小さい。
移動体３０の接触面Ｋは、移動体３０が基準位置にある際に、軸線ＣＬから案内面の延びる水平方向の一方へΔＸだけ離れた接触点Ｊ１で第一案内面Ｓ１に接触し、軸線ＣＬから案内面の延びる水平方向の他方へΔＸ２だけ離れた接触点Ｊ２で第二案内面Ｓ２に接触する。
第一案内面Ｓ１の円弧中心Ｂが、基準位置を中心として接触点Ｊ１の反対の向きにＸがだけ水平にずれて位置する。第二案内面Ｓ２の円弧中心Ｄが、基準位置を中心として接触点Ｊ２の反対の向きにＸだけ水平にずれて位置する。
【００３４】
移動体３０が基準位置から移動して接触点Ｊ１を越える際に、移動体３０の重心を上げて位置ポテンシャルを大きくするために、所定の復元力に逆らう力を必要とする。この復元力と摩擦力のベクトル和が初期剛性力Ｆ１に相当する。移動体３０が接触点Ｊ１を越えてさらに案内面に接触しつつ移動すると移動距離に比例して復元力が増加する。
また、移動体３０が基準位置から移動して接触点Ｊ２を越える際に、移動体３０の重心を上げて位置ポテンシャルを大きくするために、所定の復元力に逆らう力を必要とする。この復元力と摩擦力のベクトル和が初期剛性力Ｆ２に相当する。移動体３０が接触点Ｊ２を越えてさらに案内面に接触しつつ移動すると移動距離に比例して復元力が増加する。
第二案内面Ｓ２が曲率Ｒ１がＲより小さいので、移動体３０が接触点Ｊ２を越えて移動する際の復元力の増加の程度は、移動体３０が接触点Ｊ１を越えて移動する際の復元力の増加の程度よりも大きい。
【００３５】
例えば、移動体３０が軸線ＣＬの回りに回転可能な車輪３４を持つ場合、移動体３０が接触点Ｊ１を越えて案内面に沿って転動して移動するのにＸとΔＸとに対応した水平力を必要とし、移動体３０が接触点Ｊ２を越えて案内面に沿って転動して移動するのにＸとΔＸ２とに対応した水平力を必要とする。接触点Ｊ１を越える際の初期剛性力Ｆ１は、従来の支持構造体における基準位置からの距離がＸ＋ΔＸである時の水平力に等しい。接触点Ｊ２を越える際の初期剛性力Ｆ２は、従来の支持構造体における基準位置からの距離がＸ＋ΔＸ２である時の水平力に等しい。
従って、水平力は、図９の水平力と基準位置からの距離の関係グラフ上で、距離がゼロである箇所で上に初期剛性力Ｆ２だけ、下に初期剛性力Ｆ１だけ互い違いにずれて配置された左右の平行四辺形の形状に従って変化する。
【００３６】
図１０は、本発明の実施形態に係る調整機構その１の概念図である。図１１は、本発明の実施形態に係る調整機構その２の概念図である。
調整機構５０は、第一案内部材の傾きと前記第二案内部材の傾きの少なくとも一方を調整可能な機構である。
第一案内部材２１の第一案内面Ｓ１と第二案内部材２２の第二案内面Ｓ２とが交差するのが好ましい。特に、第一案内部材２１の第一案内面Ｓ１と第二案内部材２２の第二案内面Ｓ２と２点の接触点の間で交差するのが好ましい。
以下に、調整機構５０の２つの例を、図を基に、説明する。
【００３７】
第一の例の調整機構５０は、基礎台５１と連結部材５２と角度調整機構５３と固定機構５４とで構成される。
基礎台５１は、第一案内部材２１と第二案内部材２２とを支持する台である。例えば、基礎台は、第一案内部材２１と第二案内部材２２とを連結部材５２を介して取り付けられた板部材である。
連結部材５２は、第一案内部材２１と第二案内部材２２とを基礎台５１に揺動自在に固定する部材である。第一案内部材２１と第二案内部材２２は、互いの端部を互い違いに交差させて、連結部材５２に連結される。
角度調整機構５３は、第一案内部材２１または第二案内部材２２の角度を調整する機構である。例えば、角度調整機構５３は、第一案内部材２１または第二案内部材２２の固定された雌ねじ部と雌ねじ部にねじ込まれた押しボルトで構成される。押しボルトの先端が基礎台５１に当接する。押しボルトを回すと、第一案内部材２１または第二案内部材２２を連結部材５２を中心に揺動し、第一案内面Ｓ１またま第二案内面Ｓ２の全体の傾きを調整できる。
固定機構５４は、第一案内部材２１と第二案内部材２２とを固定する機構である。
【００３８】
第二の例の調整機構５０は、基礎台５１と連結部材５２とリンク機構５５と角度調整機構５６で構成される。
基礎台５１は、第一案内部材２１と第二案内部材２２とを支持する台である。例えば、基礎台は、第一案内部材２１と第二案内部材２２とを連結部材５２を介して取り付けられた板部材である。
連結部材５２は、第一案内部材２１と第二案内部材２２とを基礎台５１に揺動自在に固定する部材である。第一案内部材２１と第二案内部材２２は、互いの端部を互い違いに交差させて、連結部材５２に連結される。
リンク機構５５は、連結された第一案内部材２１と第二案内部材２２との両側に上端を揺動自在に連結し、下端を角度調整機構５６に揺動自在に連結される。
角度調整機構５６は、リンク機構５５の他端の位置を調整して固定できる機構であり、雌ねじ部と押しボルト部と移動部とで構成される。移動部が、リンク機構５５の下端に揺動自在に連結され、基礎台５１の上面を平行にスライドできる。雌ねじ部が基礎台５１に固定される。押しボルトが雌ねじ部にねじ込まれる。押しボルトの先端が移動部に当接する。押しボツトを回すと、移動部が水平移動して、リンク機構５５の下端の位置を調整する。リンク機構５５の傾きが変化すると、第一案内部材２１または第二案内部材２２の傾きが変化し、第一案内面Ｓ１または第二案内面Ｓ２の全体の傾きを調整できる。
【００３９】
次に、本発明の第二の実施形態に係る支持構造体を説明する。
図１２は、本発明の第二の実施形態に係る支持構造体の正面図である。図１３は、本発明の第二の実施形態に係る支持構造体の側面図である。
棚は、設置場所１０に設置され積載物を積載する棚構造であり、８個の下段の支持構造体３と４個の中間部材４０と８個の上段の支持構造体３と棚構造６０とで構成される。
中間部材４０は、中間部材上部４１と中間部材下部４２とで構成される。
例えば、中間部材４０は、水平に延びた断面Ｈ形の鋼材である。鋼材の断面の開放端が上下方向に向けている。中間部材上部４１は、中間部材４０の上半分の部分である。中間部材下部４２は、中間部材４０の下半分の部分である。
８個の下段の支持構造体３と８個の上段の支持構造体３とは、棚構造６０の下面の左右方向に４列、前後方向に２列の碁盤の目状に配置される。
下段の支持構造体３は、設置場所１０（支持体１に相当する。）を基礎として中間部材下部４２（被支持体２に相当する。）を支持する構造体である。
上段の支持構造体３は、中間部材上部４１（支持体１に相当する。）を基礎として棚構造６０（被支持体２に相当する。）を支持する構造体である。
棚構造６０は、積載物を積載する枠である。
第一の実施形態に係る支持構造体と同様に、ＸＹＺ直交座標系を空間に設定すると、下部の支持構造体３は棚構造６０のＸ方向の移動を許容し、上部の支持構造体３は棚構造６０のＹ方向の移動を許容する。
【００４０】
支持構造体３の構造は、第一の実施形態に係る支持構造体のものと同じなので、説明を省略する。
【００４１】
次に、本発明の実施形態に係る支持構造体の作用を、図を基に、説明する。
図１４は、本発明の実施形態に係る支持構造体の作用図である。
支持構造体を設置した設置場所が地震等で水平移動すると、棚構造６０（被支持体２に相当する。）に水平加速度が作用する。
水平加速度が棚構造６０に作用すると、棚構造６０の質量と水平加速度に対応した水平力が支持構造体３に作用する。
Ｘ方向の水平力が下部の支持構造体３の案内部材２０と移動体３０とを水平に相対移動させようとする。Ｙ方向の水平力が上部の支持構造体３の案内部材２０と移動体３０とを水平に相対移動させようとする。水平力が初期剛性力より小さいと、支持構造体３の案内部材２０と移動体３０とは相対移動しない。
水平力が初期剛性力より大きくなると、支持構造体３の案内部材２０と移動体３０とは水平に相対移動する。支持構造体３の案内部材２０と移動体３０とは水平に相対移動すると、水平力がした仕事が棚構造６０に入力した振動エネルギーを消費し、振動を減衰させる。
従って、弱い地震が発生した場合や棚構造にフォークリフトが接触した場合には、棚構造６０は移動せず。棚構造に積載した積載物が棚から落ちたりする恐れがない。
所定の大きさ以上の地震が発生すると、支持構造体３の案内部材２０と移動体３０とは相対移動し、積載物に許容以上の水平加速度が作用するのを抑制できる。また、地震の継続時間が長い場合でも、地震により棚構造に入力した振動エネルギーが水平力の仕事により消耗され、棚構造の振幅が増加することを抑制できる。
【００４２】
上述の実施形態に係る支持構造体を用いれば、以下の効果を発揮する。
支持体と被支持体の一方に案内部材を設け、他方に移動体を設け、移動体の接触面が案内部材の案内面に接触しながら移動体が案内部材に案内され移動できる様にし、移動体が基準位置にあるときに接触面が案内面と２箇所の接触点で接触し、移動体が基準位置から離れるに従って、移動体と案内部材に固着した仮想の水平面との距離が大きくなるようにしたので、移動体が基準位置から移動するのに初期剛性力を必要とし、少しの水平加速度では、支持体と被支持体とが水平に相対移動しない。
また、移動体が案内面の延びる水平方向に直交して水平な軸線の回りに回転可能な車輪を持つので、車輪が接触面を案内面に接触しながら転がり、移動体と被移動体の水平への相対移動がスムーズになる。
また、車輪と車軸の間に摩擦部材を介在させたので、車輪が回転する際に摩擦力を安定して発生させることができ、摩擦力の仕事により、被支持体の水平加速度を減衰させることができる。
また、案内部材を第一案内面を持った第一案内部材と第二案内面を持った第二案内部材とで構成するようにしたので、第一案内面の形状の管理と第二案内面の形状の管理を分けてすることができ、案内面の形状の管理が容易になる。
また、第一案内面の形状と第二案内面の形状を適切に選択することで、所望の初期剛性力と復元力を発生する支持構造を作ることができる。
また、第一案内面と第二案内面とを交差する様にしたので、第一案内面と第二案内面の交差する位置での案内面の形状を容易に精度良く形成させることができる。
また、第一案内部材または第二案内部材の傾きを調整できる調整機構を設けたので、支持構造体の復元力の特性を容易に調整できる。
また、調整機構が、押しボルトを回すことで傾きを調整できる構造としたので、傾きの調整が簡単で、例えば支持構造体を作動させさがら、傾きを変えこともできる。
【００４３】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
実施形態では接触面と案内面は２箇所の接触点で線接触すると説明したがこれに限定されず、例えば２箇所の接触点の間での案内面の曲率を接触面の曲率と等しくしてもよい。、この様にすると移動体が基準位置にある際に、支持体重量を２箇所の接触点の間の案内面で面で支持することができる。
また、移動体が回転可能な車輪を有する例で説明したがこれに限定されず、例えは、移動体が下面に一定の曲率を有し回転しない部材でもよい。この様にすると、接触面と案内面との間で滑り摩擦力を発生させることができ、移動体の構造を簡単にできる。
また、第一案内面または第二案内面を一定の曲率の円弧であるとしたがこでに限定されず、例えば、直線、直線と円弧の組みあわせ、曲率が次第に変化する円弧等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る支持構造体の正面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る支持構造体の側面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る支持構造体のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る支持構造体のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係る支持構造体の部分側面図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る支持構造体の部分拡大図である。
【図７】本発明の実施形態に係る水平力と距離のグラフ図その１である。
【図８】本発明の実施形態に係る水平力と距離のグラフ図その２である。
【図９】本発明の実施形態に係る水平力と距離のグラフ図その３である。
【図１０】本発明の実施形態に係る調整機構その１の概念図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る調整機構その２の概念図である。
【図１２】本発明の第二の実施形態に係る支持構造体の正面図である。
【図１３】本発明の第二の実施形態に係る支持構造体の側面図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る支持構造体の作用図である。
【図１５】従来の支持構造体の水平力と距離のグラフ図である。
【符号の説明】
【００４５】
О    円弧中心
Ａ    円弧中心
Ｂ    円弧中心
Ｃ    円弧中心
Ｄ    円弧中心
Ｆ１  初期剛性力
Ｆ２  初期剛性力
Ｊ    接触点
Ｊ１  接触点
Ｊ２  接触点
Ｓ    案内面
Ｓ１  第一案内面
Ｓ２  第二案内面
Ｋ    接触面
１    支持体
２    被支持体
３    支持構造体
１０    設置場所
２０    案内部材
２１    第一案内部材
２２    第二案内部材
３０    移動体
３１    支持板
３２    軸
３３    摩擦部材
３４    車輪
４０    中間部材
４１    中間部材上部
４２    中間部材下部
５０    調整機構
５１    基礎台
５２    連結部材
５３    角度調整機構
５４    固定機構
５５    リンク機構
５６    角度調整機構
６０    棚構造
【図１】
2005226691.tif 000003
【図２】
2005226691.tif 000004
【図３】
2005226691.tif 000005
【図４】
2005226691.tif 000006
【図５】
2005226691.tif 000007
【図６】
2005226691.tif 000008
【図７】
2005226691.tif 000009
【図８】
2005226691.tif 000010
【図９】
2005226691.tif 000011
【図１０】
2005226691.tif 000012
【図１１】
2005226691.tif 000013
【図１２】
2005226691.tif 000014
【図１３】
2005226691.tif 000015
【図１４】
2005226691.tif 000016
【図１５】
2005226691.tif 000017