(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラーから成る免震機構を、支承盤台と展示物上載台座との間に配備して構成される展示用免震台であって、支承盤台と展示物上載台座の間に配置した上下一対のレール間に、免震機構における複数のローラーを、展示物上載台座に上載された展示物の上載荷重がこれらローラーとレールに加わるように介在させ、各ローラーの回転軸を、これらの転動と移動が一体に行われるように、ローラーの両側に配置したローラー連結板に円筒孔で構成された軸受部で支承して当該ローラー連結板によって結合し、該回転軸と軸受部間に摩擦ダンパー機構を装備させることを特徴とする展示用免震台。
【請求項２】
摩擦ダンパー機構が、摩擦抵抗力を調整可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の展示用免震台。
【請求項３】
摩擦抵抗力が、各ローラーの回転軸に対する締付力で調整されることを特徴とする請求項１又は２に記載の展示用免震台。
【請求項４】
免震機構が、直交方向に積層して配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の展示用免震台。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、展示用免震台に関し、特に所望の免震作用とその作動状態を容易に制御できるダンパー特性を付加させながら、簡素な形態を確立して美観を損ねないように構成した展示用免震台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の展示台座においては、展示物を地震による災害から回避させるために、展示台座の内部に免震装置を採用している。展示台座における免震装置は、支承盤台と展示物上載台座との間に配備して、展示台座に載置した展示物を支持するものであり、地震等で支承盤台が水平方向に移動しても、展示物が上載された展示物上載台座を慣性力によって直ちに移動させずに振動周期を長期化させ、これによって、展示物との共振状態を防ぐことで地震等の外部入力に対する展示物上載台座の応答加速度を減少させて、展示物に伝達するエネルギーを軽減させるものである。
【０００３】
一方、展示台座の免震機構には、地震等に対する免震機能に加えて、鑑賞者等が展示物に触ることで無意識に与える揺動から、これを回避する機能も求められている。
【０００４】
これらの要求性能は、展示用免震台の水平変位と応答加速度に関係してくるものであるが、水平変位と応答加速度とをダンパーの抵抗力で解決することを考えると、ダンパーの摩擦抵抗力を大きくすると水平変位は小さくなるが、応答速度は大きくなり、反対に、ダンパーの摩擦抵抗力を小さくすると応答速度は小さくなるが、水平変位は大きくなると言う具合に相反する要求であり、水平変位と応答加速度とを要求される範囲に収めるためには、ダンパーの摩擦抵抗力を詳細に検討する必要があり、設計上の大きなテーマになっている。
【０００５】
加えて、展示用免震台は、展示物に合わせてそれ自体も展示されるものであり、同様に衆目の的になることから、構造面からの要求として可能な限り簡素な小型軽量の機構が求められている。
【０００６】
上記の要求を受けた従来の展示用免震台は、その例を図７に展示用免震台３０として示すように、支承面３１上に支持プレート３２を介在させて免震装置３３を設置すると共に、免震装置３３の始動と振動を制限するために粘性ダンパー４０Ａ、Ｂを配設して構成されており、免震装置３３の上面には展示物を載置する展示物上載台座３４が設けられている。
【０００７】
これらの展示用免震台３０では、免震装置３３として、単一方向免震装置３３Ａ、３３Ｂを上下に直交させた状態に重ね合わせることで、全ての水平方向に対応できるように構成されている。
【０００８】
単一方向免震装置３３は、上下一対のコサインレール３６Ａ、３６Ｂの対向面にコサインカーブを描く凹弧状のローラー案内面３７を形成しており、このローラ案内面３７の間に複数のローラー３８、３８を転動自在に介在させて構成している。
【０００９】
上下一対のコサインレール３６Ａ、３６Ｂは、地震時に支承面３１が水平方向に移動すると、ローラー３８がローラー案内面３７の上で転動することから、お互いに反対の方向にずれ始める。ずれは、ローラー３８が各コサインレール３６Ａ、３６Ｂのローラー案内面３７に沿って転動する状態に従って発生するが、ローラー３８がローラー案内面３７の端部に近づくと、ローラー３８が凹弧状のコサインカーブに沿って移動するために、上のコサインレール３６Ａが上方に持ち上げられる。
【００１０】
このような持上げ力に対しては、ローラー３８とコサインレール３６Ａに加えられている上載荷重が作用して、ずれを元に戻そうとする力が作用することになるので、各単一方向免震装置３３Ａ、３３Ｂは復元力を発揮することになる。
【００１１】
従って、地震時の水平力が収まると、上下一対のコサインレール３６Ａ、３６Ｂは、ずれによって生じる振動を収斂させて、展示物上載台座に上載された展示物を移動させること無く免震効果を発揮している。
【００１２】
一方、各単一方向免震装置３３Ａ、３３Ｂに配設されている各粘性ダンパー４０Ａ、４０Ｂは、下コサインレール３６Ｂの長さ方向に沿って配置した長方形状の溝容器４１に粘性体４２を収納し、この粘性体４２中に上コサインレール３６Ａの長さ方向の任意点に設けた抵抗板４３を没入させることで構成されている。
【００１３】
これによって、上下コサインレールの間に相対移動が生じた際には、各粘性ダンパー４０が粘性抵抗を発生させて、免震装置の過大な移動変位を抑制する機能を発揮している。
【００１４】
しかしながら、各粘性ダンパー４０は、液体状の粘性体を使用していることから、大きな構造を余儀なくされており、構造的に嵩張った重い重量物になっている。
【００１５】
さらに、その作動状態においても、移動速度が増大するに連れて減衰力が増大するが、速度０の近傍では減衰力が小さくなるという流動機能を有しているために、鑑賞者等が展示物に無意識のうちに触るような小さな力が展示用免震台に作用した場合には、展示用免震台の初期始動を抑制する機能に不足するという問題点を生じている。
【００１６】
以上のように、従来の展示用免震台は、粘性ダンパーを使用していることから大型の重量物を形成さざるを得ない状況にあり、その性能面においても水平変位と応答加速度とを要求される範囲に収めることに困難な状況を提示して問題の解決を求められており、結果的に美観面において改良を求められていた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した展示用免震台における機能面と構造面の問題点に鑑みて、その解決を図るために提案するものであり、初期始動を抑制する機能を付加した免震機能を維持しながら、構造面においても小型軽量化すると共に美観を顕示した展示用免震台を提供している。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明による展示用免震台は、基本的に、複数のローラーから成る免震機構を、支承盤台と展示物上載台座との間に配備して構成される展示用免震台において、支承盤台と展示物上載台座の間に配置した上下一対のレール間に、免震機構における複数のローラーを、展示物上載台座に上載された展示物の上載荷重がこれらローラーとレールに加わるように介在させ、各ローラーの回転軸を、これらの転動と移動が一体に行われるように、ローラーの両側に配置したローラー連結板に円筒孔で構成された軸受部で支承して当該ローラー連結板によって結合し、回転軸と軸受部間に摩擦ダンパー機構を装備させており、具体的には、摩擦ダンパー機構の摩擦抵抗力を各ローラーの回転軸に対する締付力を調整することで調整可能にすることと、上記免震機構を直交方向に積層配置して全方位に対応することを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明による展示用免震台は、複数のローラーから成る免震機構を、支承盤台と展示物上載台座との間に配備して構成されており、支承盤台と展示物上載台座の間に配置した上下一対のレール間に、免震機構における複数のローラーを、展示物上載台座に上載された展示物の上載荷重がこれらローラーとレールに加わるように介在させ、各ローラーの回転軸を、これらの転動と移動が一体に行われるように、ローラーの両側に配置したローラー連結板に円筒孔で構成された軸受部で支承して当該ローラー連結板によって結合し、回転軸と軸受部間に調整可能な摩擦ダンパー機構を装備させている。以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明による展示用免震台の斜視図であり、免震機構を明示するために支承盤台及び展示物上載台座の周辺に配置される外装板を省略した状態で表示している。
【００２１】
本実施の形態における展示用免震台１は、図示のように支承盤台２と展示物上載台座３及びその間に配置されて上下一対のコサインレール間に複数のローラーを介在させて成る免震機構４とから構成されているが、その詳細については、図２〜４の平面図と両側面図に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
本発明による展示用免震台は、上記の構成によって地震による水平力が加えられても、支承盤台２と展示物上載台座３との間に配置される免震機構４の作用によってこれを吸収することで、展示物上載台座３の上に載置される展示物が破壊されることが阻止されている。
【００２３】
又、免震機構４の初期始動が抑制されていることから、鑑賞者等が展示物に無意識に触ることで発生するような小さな外力によっては、展示物上載台座３が揺動しないことによって、展示物上載台座３の上に載置されている展示物が転倒破壊されることが回避されている。
【００２４】
支承盤台２は、図２の平面図に示すように平行に配置されて長辺５、５を形成するＬ型鋼と、これに直交して配置されて短辺６、６を形成するＬ型鋼とを一体に組合わせることで、架台フレーム７を形成している。架台フレーム７の内側には、免震機構４を取り付けるための支持枠８、８とこれを補強するために中間部分に配置される支持枠９が配設されており、架台フレーム７の４隅と長辺の中間部には、架台フレーム７を支持してその水平度を確立する６個の調整脚部材１０が配置されている。
【００２５】
展示物上載台座３は、後述するところの上段に配置される単一方向免震装置４Ｂの上に記載を省略した状態で配備されており、単一方向免震装置４Ｂの上コサインレール１２Ａと両側のコサインレール１２Ａ、１２Ａ間に亘ってこれを連結するコサインレール連結材１３、１３とで形成される平面の範囲に構成されている。
【００２６】
支承盤台２の周辺と展示物上載台座３の上面及び周辺には、仮想線で表示している外装板が配置されており、これによって、展示用免震台１を一体のものとして簡素な状態に纏める役割を果たしている。
【００２７】
免震機構４は、架台フレーム７の支持枠８、８に設置される単一方向免震装置４Ａと、これと直交させて単一方向免震装置４Ａの上に設置される単一方向免震装置４Ｂから構成されており、図３、４に示す展示用免震台の両側面図において表示されている。
【００２８】
単一方向免震装置４Ａは、図３の側面図で明らかなように、架台フレーム７の支持枠８、８上に配置される上コサインレール１１Ａと、上コサインレール１１Ａと対峙しながら、２個に分割されてそれぞれがベースプレート１１Ｃ上に載置されて支持枠８、８に結合される下コサインレール１１Ｂ、１１Ｂ及びその間に配置されるローラー１４、１４から構成されている。ローラー１４、１４は、両側に配置したローラー連結板１５、１５によって結合されており、転動と移動が一体に行われるように構成されている。
【００２９】
上コサインレール１１Ａの両端部と下コサインレール１１Ｂには、コサインカーブを描く凹弧状のローラー案内面１６が形成されており、上記ローラー１４は対峙するローラー案内面１６、１６間に配置されて、上下コサインレールのずれに従って容易に転動可能な状態に構成されている。
【００３０】
これによって、地震時に支承盤台２が、単一方向免震装置４Ａの方向に水平移動しても、展示物上載台座３をその慣性力と上記ローラー１４の転動とによって、直ちに移動させずに振動周期を長期化させることを可能にしており、展示物との共振状態を防ぎながら地震等の外部入力に対する展示物上載台座の応答加速度を減少させて、展示物に伝達するエネルギーを軽減させている。
【００３１】
又、上下コサインレール１１Ａ、１１Ｂは、地震時に支承盤台２が水平方向に移動すると、ローラー１４がローラー案内面１６の上で転動することから、お互いに反対の方向にずれ始めるが、このずれは、ローラー１４が各コサインレール１１Ａ、１１Ｂのローラー案内面１６に沿って転動する状態に従って行われる。
【００３２】
従って、ローラー１４は、ローラー案内面１６の端部に近づくと、両端部で持ち上がっているローラー案内面１６に沿って上方に押し上げられて、上コサインレール１１Ａを上方に持ち上げることになる。
【００３３】
このような持上げ力に対しては、ローラー１４とコサインレール１１Ａに加えられている上載荷重が作用することになり、ずれを元に戻そうとする力が作用する。
【００３４】
このために、単一方向免震装置４Ａには復元力が発生することになって、地震時の水平力が収まると、上下一対のコサインレール１１Ａ、１１Ｂは、ずれによって発生していた振動を収斂させて、展示物上載台座に上載された展示物を移動させないように免震効果を発揮している。
【００３５】
一方、単一方向免震装置４Ａの両端上にこれと直交状態で設置される単一方向免震装置４Ｂは、図４の側面図で明らかなように、互いに対峙している一対の上下コサインレール１２Ａ、１２Ｂとその間に配置されるローラー１４、１４から構成されている。ローラー１４、１４は、両側に配置したローラー連結板１７、１７によって結合されており、転動と移動が一体に行われるように構成されている。
【００３６】
上下コサインレール１２Ａ、１２Ｂの両端部には、コサインカーブを描く凹弧状のローラー案内面１６が形成されており、上記ローラー１４は対峙するローラー案内面１６、１６間に配置されて、上下コサインレールのずれに従って容易に転動可能な状態に構成されている。
【００３７】
従って、地震時に支承盤台２が単一方向免震装置４Ｂの方向に水平移動する場合にも、単一方向免震装置４Ａの場合と同様に機能し、展示物に伝達するエネルギーの軽減や振動の収斂による免震効果を可能にしている。
【００３８】
次に、図５、６に基づいて、免震機構における摩擦ダンパー機構について説明する。
【００３９】
展示用免震台の設計において、要求性能の前提として設定される条件は、展示する上載物の最大重量（ｍｇ）と水平移動量（δ）であり、これらの各数値に従って振動解析が行われ、最大重量に対して水平移動量を超越しないための適正摩擦係数（μ0）が設定される。
【００４０】
これによって、最大重量に対する適正摩擦抵抗力（Ｆ0）が、Ｆ0＝μ0ｍｇとして設定されることになり、この範囲において、展示用免震台における最大重量を考慮した展示物上載台座の重量（ＤＬ）と上載する展示物重量（ＬＬ１）の設定範囲、上記展示物上載台座の重量（ＤＬ）の下で上載する展示物重量（ＬＬ１）を許容するための摩擦抵抗力（Ｆ）と摩擦係数（μ）の調整が行われることになる。
【００４１】
即ち、展示用免震台における摩擦抵抗力（Ｆ）は、Ｆ＝μ（ＤＬ＋ＬＬ１）であるから、展示物上載台座の重量（ＤＬ）が構造設計的に決定された後は、上載物の最大重量（ｍｇ）の範囲で摩擦抵抗力（Ｆ）を適正摩擦抵抗力（Ｆ0）内に納めるとすると、上載する展示物重量（ＬＬ１）と摩擦係数（μ）の間に以下の関係式が形成される。
【００４２】
μ＝（Ｆ0／ＤＬ）×１／（１＋ＬＬ１／ＤＬ）
関係式から明らかなように、上載する展示物重量（ＬＬ１）が予定されると、展示物上載台座の重量（ＤＬ）と上載する展示物重量（ＬＬ１）との関連が定まるので、展示用免震台を適切に作動させるための必要な摩擦係数（μ）を求めることができる。
【００４３】
又、必要な摩擦係数（μ）を決定するためには、上載する展示物が揺動によって転倒しないように配慮する必要もある。この検討には、上載する展示物のアスペクト比（Ａｓ）と展示用免震台の応答加速度（α）とを考慮することが必要になる。
【００４４】
アスペクト比（Ａｓ）と摩擦係数（μ）との関連は、摩擦係数（μ）を重力加速度のβ倍にした入力加速度（βｇ）と展示用免震台の応答加速度（α）との比と考えられることを加味すると、摩擦力と重量とを関連付けた算出式を下にして算出することが可能であり、これによると、上載する展示物を転倒させないための摩擦係数（μ）は、１／βＡｓ以下にすることが必要になる。
【００４５】
従って、免震機構における摩擦ダンパー機構の調整と設定は、摩擦係数（μ）の最終的な数値として、以上の各状況も勘案しながらこれを設定することになるが、本発明のように、上載する展示物に合わせて免震機構における各ローラーの回転軸と軸受部間に装備した摩擦ダンパー機構の摩擦係数及び摩擦抵抗力を制御することで、上載する展示物を転倒させること無く、規定の水平移動量を超越しないように設定することが可能である。
【００４６】
図５は、摩擦ダンパー機構について摩擦係数を調整するための具体的な実施の形態を示す分解図であり、図６は、摩擦ダンパー機構の斜視図（ａ）と斜視図（ａ）の（ｂ）−（ｂ）矢視図（ｂ）及び斜視図（ａ）の（ｃ）−（ｃ）矢視図（ｃ）である。
【００４７】
摩擦ダンパー機構２０が装備されている単一方向免震装置４Ｂ（４Ａ）は、図５の分解図で示すように、上述のように互いに対峙している一対の上下コサインレール１２Ａ、１２Ｂとその間に配置されるローラー１４、１４から構成されており、ローラー１４、１４は、両側に配置したローラー連結板１７、１７によって結合されて転動と移動が一体に行われるように構成されている。
【００４８】
上下コサインレール１２Ａ、１２Ｂの両端部には、コサインカーブを描く凹弧状のローラー案内面１６が形成されており、上記ローラー１４は対峙するローラー案内面１６、１６間に配置されて、上下コサインレールの凹弧状のローラー案内面１６に従って容易に転動可能な状態に構成されている。
【００４９】
各ローラー１４は、その回転軸１８をローラー連結板１７の軸受部１９で支承されており、回転軸１８と軸受部１９との間に摩擦抵抗力を調整することが可能な摩擦ダンパー機構２０を介在させてＯリング２１等によって抜け止めされている。
【００５０】
ローラー１４を支承する軸受部１９は、図６に示すように、ローラー連結板１７の両端部に配置される円筒孔で構成されており、円筒孔にはローラー連結板１７の端部側に開口する間隙２２が設けられている。間隙２２は、軸受部１９の端部側に形成された螺子２３のねじ込み機構によってその幅を調整できるものであり、幅を縮小することで軸受部１９の径を狭くして回転軸１８を締付けるように構成されている。
【００５１】
螺子２３のねじ込み機構は、図６（ｂ）に示すように、間隙を構成するローラー連結板１７の一方の端部側にばか穴２４を形成し、ローラー連結板１７の他方の端部側にタップ孔２５を設けることで構成しており、螺子２３のねじ込みを調整することによって、摩擦ダンパー機構２０の摩擦抵抗力は容易に制御することが出来る。
【００５２】
回転軸１８と軸受部１９との間に介在させている摩擦ダンパー２０は、摩擦力を発揮する材質のものであれば、特に限定されることなく採用可能であるが、本実施の形態では、耐摩耗性と調整の容易さからエキスパンデットメタルを採用しており、これを図６（ｃ）に示すような鍔付きの伸縮可能な円筒形に加工して、回転軸１８と軸受部１９との間に介在させている。
【００５３】
以上のように、本発明による展示用免震台では、回転軸１８と軸受部１９との間に介在させている摩擦ダンパー機構２０の摩擦抵抗力を調整することによって、免震機構４の初期始動が抑制されることから、鑑賞者等が展示物に無意識に触ることで発生するような小さな外力によっては、展示物上載台座３が揺動しないように機能することによって、展示物上載台座３の上に載置されている展示物が転倒破壊することを回避している。
【００５４】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による展示用免震台は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、その適用範囲、摩擦ダンパー機構を構成する具体的な構造や種類等に関して、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明である展示用免震台は、複数のローラーから成る免震機構を、支承盤台と展示物上載台座との間に配備して構成されており、支承盤台と展示物上載台座の間に配置した上下一対のレール間に、免震機構における複数のローラーを、展示物上載台座に上載された展示物の上載荷重がこれらローラーとレールに加わるように介在させ、各ローラーの回転軸を、これらの転動と移動が一体に行われるように、ローラーの両側に配置したローラー連結板に円筒孔で構成された軸受部で支承して当該ローラー連結板によって結合し、回転軸と軸受部間に摩擦ダンパー機構を装備させることを特徴としているので、初期始動を抑制する機能を付加した免震機能を維持しながら、構造面においても小型軽量化すると共に美観を保持できる効果を発揮している。
【００５６】
請求項２に記載の発明である展示用免震台は、請求項１に記載の展示用免震台において、摩擦ダンパー機構の摩擦抵抗力を調整可能に構成することを特徴としているので、上記機能に加えて、上載する展示物の重量が異なっても容易に対応できる効果を発揮している。
【００５７】
請求項３に記載の発明である展示用免震台は、請求項１又は２に記載の展示用免震台において、摩擦ダンパー機構の摩擦抵抗力を各ローラーの回転軸に対する締付力で調整することを特徴としているので、上記機能に加えて、展示用免震台を全体的に簡素に形成して重量の低減を図ると共に、運搬時における免震機構の損傷を回避できる効果を発揮している。
【００５８】
請求項４に記載の発明である展示用免震台は、請求項１乃至３のいずれかに記載の展示用免震台において、免震機構を直交方向に積層配置することを特徴としているので、上記機能に加えて、展示用免震台を全方位に配置できる効果を発揮している。
【図面の簡単な説明】
【  図１】本発明による展示用免震台の斜視図
【  図２】本発明による展示用免震台の平面図
【  図３】本発明による展示用免震台の側面図
【  図４】本発明による展示用免震台の他方向からの側面図
【  図５】本発明による展示用免震台における単一方向免震装置の分解斜視図
【  図６】本発明による展示用免震台における摩擦ダンパー機構の斜視図（ａ）と斜視図（ａ）の（ｂ）−（ｂ）矢視図（ｂ）及び斜視図（ａ）の（ｃ）−（ｃ）矢視図（ｃ）
【  図７】従来の展示用免震台の平面図（ａ）と平面図（ａ）の（ｂ）−（ｂ）矢視図
【符号の説明】
１  展示用免震台、  ２  支承盤台、  ３  展示物上載台座、
４  免震機構、  ４Ａ、Ｂ  単一方向免震装置、  ５  長辺、  ６  短辺、
７  架台フレーム、  ８、９支持枠、  １０  調整脚部材、
１１Ａ、Ｂ  コサインレール、  １２Ａ、Ｂ  コサインレール、
１３  コサインレール連結材、  １４  ローラー、
１５、１７  ローラー連結板、  １６  ローラー案内面、  １８  回転軸、
１９  軸受部、  ２０  摩擦ダンパー機構、  ２１  Ｏリング、２２  間隙、
２３  螺子、  ２４  ばか穴、  ２５  タップ孔、
３０  展示用免震台、  ３１  支承面、  ３２  支持プレート、
３３  免震装置、  ３３Ａ、Ｂ  単一方向免震装置、
３４    ３６Ａ  上コサインレール、  ３６Ｂ  下コサインレール、
３７  ローラー案内面、  ３８  ローラー、  ４０Ａ、Ｂ  粘性ダンパー、
４１  溝容器、  ４２  粘性体、  ４３  抵抗板、
【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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