(57)【要約】【課題】大きな加振力の地震が発生しても、物体の暴走を抑制して耐震支持装置の信頼性を高めることにある。【解決手段】物体の荷重を受ける保持台１６には球体２２が装着されており、保持台１６には球体２２に接触する球内面形状の摩擦接触面２６が形成されている。この摩擦接触面２６は、球体２２の中心を通る垂直線Ｖから一定の半径Ｒ１を有する環状の小径エッジ２５ａと、球体２２の中心を通る水平面Ｈに沿う半径を最大半径とする環状の大径エッジ２５ｂとの間に形成されている。地震の加速度が上昇するに伴って、球体２２が保持台１６と一体に水平移動する状態から、球体２２が基盤側に対して転がり接触しながら自転して摩擦接触面２６に滑り接触する状態に変化する。【選択図】図２
2012092873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基盤上に配置される物体を地震発生時に安定支持する物体の耐震支持装置であって、
前記物体側と前記基盤側の一方に取り付けられる金属製の保持台と、
前記保持台内に装着され前記保持台の開口面から突出して前記物体側と前記基盤側の他方に設けられた支持面に接触する鋼製の球体とを有し、
前記球体の中心を通る垂直線から一定の半径を有するとともに前記球体の表面内側部が入り込む凹部を区画する環状の小径エッジと、前記球体の中心を通る水平面に沿う半径を最大半径とする環状の大径エッジとの間に、前記球体に接触する球内面形状の摩擦接触面を前記保持台に形成し、
前記摩擦接触面と前記球体との静摩擦係数を前記球体と前記支持面との静摩擦係数よりも小さく設定し、
地震の加速度が上昇するに伴って、前記球体が前記保持台と一体に水平移動する状態から、前記球体が前記摩擦接触面に滑り接触して前記保持台内で自転する状態に変化させて前記基盤側から前記物体に対する振動伝達を抑制することを特徴とする物体の耐震支持装置。
【請求項２】
請求項１記載の物体の耐震支持装置において、前記球体の中心を頂点として前記小径エッジを通る仮想円錐面と前記球体の中心を通る垂直軸とのなす小径エッジ角は前記球体と前記保持台との静摩擦角よりも大きいことを特徴とする物体の耐震支持装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の物体の耐震支持装置において、前記球体の中心を頂点として前記大径エッジを通る仮想円錐面と前記球体の中心を通る垂直軸とのなす大径エッジ角は９０度から４５度の範囲であることを特徴とする物体の耐震支持装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の物体の耐震支持装置において、前記摩擦接触面にクロムメッキのコーティング層を設け、前記摩擦接触面と前記球体との摩擦係数μを約０．１６〜０．１７程度とすることを特徴とする物体の耐震支持装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の物体の耐震支持装置において、前記摩擦接触面にフッ素樹脂製のコーティング層を設け、前記摩擦接触面と前記球体との摩擦係数μを約０．１１程度とすることを特徴とする物体の耐震支持装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の物体の耐震支持装置において、前記物体を支持する支持板に前記保持台を少なくとも３個取り付け、それぞれの前記保持台に装着される前記球体を前記基盤に配置される台板の前記支持面の上に配置することを特徴とする物体の耐震支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基盤上に配置される各種機器や器具等の物体を地震発生時に安定支持するための物体の耐震支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の内部に配置されるコンピュータや精密機器等の物体を地震発生時に安定的に支持するための耐震支持装置としては、鋼製の球体を物体と基盤面との間に配置するようにした形態のものがある。球体を用いた耐震支持装置においては、球体をリンク機構や支持枠により物体側に取り付けるようにしている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、それぞれ板状の下面部材と上面部材との間に配置される球体と、球体と下面部材との間および球体と上面部材との間をそれぞれ連結するリンク機構とを有し、地震発生時に球体を揺動させるとともにリンク機構を変形させるようにした免震装置が記載されている。また、特許文献２には支持枠に設けられた円形の縁部つまりエッジに球体を接触させるようにして支持枠内に球体を収容するようにした耐震支持装置が記載されている。さらに、特許文献３には、支持枠に円錐形の収容穴を形成し、球体を円錐形の内面に線接触させるようにした耐震支持装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０５５７７号公報
【特許文献２】特許第３４０９６１１号公報
【特許文献３】特開２００１−２２７５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
球体を用いた耐震支持装置ないし免震装置においては、球体を物体側の平坦な接触面と平坦な基盤面との間に直接配置するようにすると、加振力が小さい地震が発生した時でも球体が回転して振動が物体に伝達するのを防止できるという利点がある反面、加振力が大きな地震が発生したときには、物体が暴走してしまうという問題点がある。そのために、特許文献１に記載されるように、球体と下面部材との間および球体と上面部材との間をそれぞれリンク機構により連結するようにすると、地震発生時の加振力がある程度大きくなったときに基盤側の振動が物体に伝達するのを防止することができることになる。しかしながら、物体と基盤面との間にリンク機構を設けることになり、耐震装置の構造が複雑となるという問題点がある。
【０００６】
これに対し、特許文献２，３に記載されるように、支持枠に設けられた円形の縁部つまりエッジに球体を接触させるようにした耐震支持装置や、支持枠に円錐形の収容穴を形成し、球体を円錐形の内面に線接触させるようにした耐震支持装置においては、地震の加振力が大きくなると、物体に伝わる加速度つまり応答加速度が高まらないようにできることが判明した。
【０００７】
しかしながら、球体を支持枠のエッジに接触させるようにしたり、支持枠に線接触させたりしたのでは、物体に伝達される加速度つまり応答加速度を小さくすることには限度があった。このため、阪神淡路大震災のように震度の大きい地震に対しては、耐震支持することができず、物体が転倒することが避けられなかった。
【０００８】
本発明の目的は、大きな加振力の地震が発生しても、物体が転倒するのを抑制して耐震支持装置の信頼性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の物体の耐震支持装置は、基盤上に配置される物体を地震発生時に安定支持する物体の耐震支持装置であって、前記物体側と前記基盤側の一方に取り付けられる金属製の保持台と、前記保持台内に装着され前記保持台の開口面から突出して前記物体側と前記基盤側の他方に設けられた支持面に接触する鋼製の球体とを有し、前記球体の中心を通る垂直線から一定の半径を有するとともに前記球体の表面内側部が入り込む凹部を区画する環状の小径エッジと、前記球体の中心を通る水平面に沿う半径を最大半径とする環状の大径エッジとの間に、前記球体に接触する球内面形状の摩擦接触面を前記保持台に形成し、前記摩擦接触面と前記球体との静摩擦係数を前記球体と前記支持面との静摩擦係数よりも小さく設定し、地震の加速度が上昇するに伴って、前記球体が前記保持台と一体に水平移動する状態から、前記球体が前記摩擦接触面に滑り接触して前記保持台内で自転する状態に変化させて前記基盤側から前記物体に対する振動伝達を抑制することを特徴とする。
【００１０】
本発明の物体の耐震支持装置は、前記球体の中心を頂点として前記小径エッジを通る仮想円錐面と前記球体の中心を通る垂直軸とのなす小径エッジ角は前記球体と前記保持台との静摩擦角よりも大きいことを特徴とする。本発明の物体の耐震支持装置は、前記球体の中心を頂点として前記大径エッジを通る仮想円錐面と前記球体の中心を通る垂直軸とのなす大径エッジ角は９０度から４５度の範囲であることを特徴とする。本発明の物体の耐震支持装置は、前記摩擦接触面にクロムメッキのコーティング層を設け、前記摩擦接触面と前記球体との摩擦係数μを約０．１６〜０．１７程度とすることを特徴とする。本発明の物体の耐震支持装置は、前記摩擦接触面にフッ素樹脂製のコーティング層を設け、前記摩擦接触面と前記球体との摩擦係数μを約０．１１程度とすることを特徴とする。本発明の物体の耐震支持装置は、前記物体を支持する支持板に前記保持台を少なくとも３個取り付け、それぞれの前記保持台に装着される前記球体を前記基盤に配置される台板の前記支持面の上に配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の耐震支持装置においては、球体を収容する保持台に摩擦接触面を形成することにより、地震の加速度が上昇するに伴って、球体が保持台と一体に水平移動する状態から、球体が支持面に対して転がり接触しながら摩擦接触面に滑り接触して自転する状態に変化させるようにしたので、大きな加振力の地震が発生しても、物体が転倒したり暴走したりするのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施の形態である物体の耐震支持装置を示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。
【図２】図１の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は、図２に示した耐震支持装置の地震発生時の挙動を示す概略図である。
【図４】図２に示した耐震支持装置における地震発生時の耐震特性線図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｅ）は保持台の形状を相違させた場合における保持台と球体との接触部における摩擦係数を示す比較図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は本発明の耐震支持装置における入力加速度と応答加速度との比較を摩擦接触面の摩擦係数を相違させて測定した結果を示す耐震特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示される物体の耐震支持装置は四辺形の支持板１１を有し、この支持板１１の上には、コンピュータや複写機等の各種機器からなる物体１０が図１（Ｂ）に二点鎖線で示されるように配置されるようになっている。物体１０が配置される建物の床面つまり基盤面１２の上には、四辺形の台板１３が配置されるようになっている。この台板１３の中央部にはＰタイル等の樹脂製の支持層１４が設けられ、台板１３の外周部には支持層１４よりも厚いゴム層１５が設けられており、支持層１４とゴム層１５の表面は支持面１３ａとなっている。支持板１１の四隅には物体１０を支持する保持台１６が取り付けられている。支持板１１に取り付けられる保持台１６の数は、少なくとも３個としてそれ以上の任意の数とすることができる。保持台１６は、図１（Ａ）に破線で示されるように外周面が円筒形となっている。
【００１４】
それぞれの保持台１６は、図２に示されるように、支持板１１の下面に取り付けられている。保持台１６の上面には、物体の荷重を受ける平坦な荷重受け面１７が形成されており、図示する耐震支持装置が使用されるときには荷重受け面１７は上面となる。保持台１６の上端部の径方向中央部には取付孔１８が形成されており、この取付孔１８に組み込まれるねじ部材１９により保持台１６は支持板１１に取り付けられて物体１０の下側に配置される。
【００１５】
図２に示されるように、保持台１６の内部には保持台１６の下端の開口部２１から下方に突出する半径Ｒの鋼製の球体２２が装着されている。球体２２は支持板１１よりも下側となって基盤側に配置される。球体２２が保持台１６から落下するのを防止するために、保持台１６の開口部２１にはリング状のストッパ２３がねじ止めされている。
【００１６】
保持台１６には、球体２２の中心点つまり中心Ｏを通る垂直軸Ｖから一定の半径Ｒ１を有する凹部２４が取付孔１８と同軸となって形成されており、この凹部２４内には球体２２の表面内側部Ａが入り込んでいる。この凹部２４は保持台１６に形成された環状の小径エッジ２５ａにより区画され、この小径エッジ２５ａの内側が凹部２４となっている。保持台１６には球体２２の表面中央部Ｂと表面外側部Ｃとを仕切る半径Ｒ２の大径エッジ２５ｂが形成されており、小径エッジ２５ａと大径エッジ２５ｂとの間には、球体２２の表面中央部Ｂが接触する摩擦接触面２６が形成されている。この摩擦接触面２６は球体２２の外面に対応した半径Ｒの球内面形状となっており、球体２２の表面中央部Ｂが摩擦接触面２６の全体的に均一に接触するようになっている。
【００１７】
図２に示すように、球体２２の中心Ｏを頂点として小径エッジ２５ａを通る仮想円錐面Ｓ１と、中心Ｏを通る垂直軸Ｖとのなす小径エッジ角をαとすると、凹部２４の半径つまり小径エッジ２５ａの半径Ｒ１は、Ｒ・sinαとなる。この半径Ｒ１よりも内側の部分は、球体２２の表面内側部Ａが入り込む凹部２４となっており、球体２２の表面内側部Ａは保持台１６には接触しない。
【００１８】
図示する保持台１６においては、小径エッジ角αは約２０度に設定されており、この小径エッジ角αは静摩擦角よりも大きく設定されている。静摩擦角は、物体１０と支持板１１により保持台１６に加わる荷重をＰとし、摩擦接触面２６と球体２２との接触面に沿う方向の力をＦとし、ＰとＦの合力Ｗをいくら大きくしても保持台１６が球体２２に対してすべり始めない角度である。この静摩擦角は摩擦接触面２６と球体２２との摩擦係数によって相違することになる。この静摩擦角は、針状部材により球体２２に垂直方向の荷重を加えるようにし、荷重を加える位置を垂直軸Ｖの位置から徐々に径方向外方に変化させることにより、球体２２が回転し始める位置によっても求めることができる。
【００１９】
球体２２の中心Ｏを頂点として大径エッジ２５ｂを通る仮想円錐面Ｓ２と、中心Ｏを通る垂直軸Ｖとのなす角度は大径エッジ角βとなっており、大径エッジ２５ｂの半径Ｒ２は、Ｒ・sinβとなっている。この大径エッジ２５ｂを、球体２２の中心Ｏを通る水平面Ｈの位置と同一とすると、大径エッジ２５ｂの半径Ｒ２は最大半径となる。大径エッジ２５ｂは水平面Ｈよりも上側となるように形成されており、図示する場合には、大径エッジ角βは約７０度に設定されている。
【００２０】
したがって、図２に示す保持台１６においては、球内面形状の摩擦接触面２６が球体２２に接触する接触角θは５０度となっている。このように、所定の接触角θの範囲を有する摩擦接触面２６に球体２２を接触させると、摩擦接触面２６は図２において球体２２の上部つまり水平面Ｈよりも上側の部分であって、球体２２の表面中央部Ｂに接触することになる。球体２２の表面中央部Ｂと摩擦接触面２６との接線は、垂直軸Ｖに対して角度を有している。これにより、保持台１６の水平の荷重受け面１７に物体１０の荷重が加わると、摩擦接触面２６からは全体的に均一に分散された分布荷重が球体２２にその中心Ｏに向けて作用することになる。
【００２１】
大径エッジ２５ｂを水平面Ｈの位置に設定することも可能であるが、球体２２の表面外側部Ｃにおける摩擦接触面２６との接線は垂直軸Ｖに平行に近い角度となり、摩擦接触面２６からの荷重は球体２２にはあまり加えられないので、大径エッジ２５ｂは水平面Ｈよりも小径エッジ２５ａ側にずらされている。大径エッジ角βとしては、図示する７０度よりも小さい４５度に設定しても、摩擦接触面２６から球体２２に対して分布荷重を加えることができることが判明しており、小径エッジ角αを２０度とし、大径エッジ角βを４５度としたときには、接触角θは２５度となる。このように、大径エッジ角βとしては、４５度から最大９０度の範囲に設定することができる。
【００２２】
このように、小径エッジ２５ａと大径エッジ２５ｂとの間の球内面形状の摩擦接触面２６を上述した接触角θの範囲で球体２２に接触させるようにすると、物体１０の荷重は摩擦接触面２６から全体的に中心Ｏに向けて加わることになり、エッジが球体２２に食い込むことなく、一定の摩擦力が球体２２と摩擦接触面２６との間に発生する。球体２２と摩擦接触面２６との間の摩擦係数は、球体２２と支持面１３ａとの間の摩擦係数よりも小さい値となるように、支持面１３ａを形成する素材が設定されている。例えば、支持層１４をＰタイルとした場合にはその摩擦係数は０．２５〜０．２９程度であり、フローリングとした場合にはその摩擦係数は０．２３〜０．２９程度となる。これに対し、摩擦接触面２６と球体２２の表面をそれぞれ鏡面仕上げして摩擦接触面２６にクロムメッキのコーティング層を設けると、摩擦接触面２６の摩擦係数は、約０．１６〜０．１７である。一方、摩擦接触面２６にフッ素樹脂製のコーティング層を設けると、摩擦係数は約０．１１である。いずれの場合にも、摩擦接触面２６の摩擦係数を支持面１３ａの摩擦係数よりも小さい値に設定する。
【００２３】
球内面形状の摩擦接触面２６を球体２２に接触させるとともに、支持面１３ａと摩擦接触面２６のそれぞれの摩擦係数の関係を設定することにより、図示する耐震支持装置は、地震により物体１０に加わる加速度が小さいときには地震の水平振動を物体に伝達し、加速度が高くなったら水平振動が物体１０に伝達されるのを抑制することになる。これにより、地震発生時に物体が転倒することを防止できるとともに物体の暴走発生を防止することができる。
【００２４】
図３（Ａ）〜（Ｅ）は、図２に示した耐震支持装置の地震発生時の挙動を示す概略図である。
【００２５】
図３（Ａ）は地震が発生していない状態を示す。この状態のもとで、地震が発生して台板１３が基盤とともに図３において左方向に振動すると、加振力が小さいときには、図３（Ｂ）に示すように、球体２２と支持面１３ａとの摩擦力と、摩擦接触面２６と球体２２との摩擦力とにより球体２２は台板１３とともに移動し、球体２２は回転することなく保持台１６と一体となって水平方向に振動することになる。つまり、加振力が小さい状態のもとでは、物体１０は台板１３と一体となって振動することになる。
【００２６】
これに対して、加振力が高まると、図３（Ｃ）に示すように、球体２２と台板１３の支持面１３ａとの摩擦係数よりも球体２２と摩擦接触面２６との摩擦係数の方が小さく設定されているので、台板１３の水平振動により球体２２は台板１３に対して回転して転がり接触しながら、保持台１６に保持された状態のもとで自転して摩擦接触面２６に対して滑り接触することになる。このように、地震の加速度が上昇するに伴って、球体２２が保持台１６と一体に水平振動する状態から、球体２２が基盤側の台板１３に対して転がり接触しながら摩擦接触面２６に滑り接触する状態に変化することになり、このときには球体２２は保持台１６に対して自転することになる。これにより、地震の加速度が大きくなると、物体１０には地震により加速度が加わることがなくなる。物体に加わる加速度つまり応答加速度を高めることが防止できると、物体１０が支持板１１の上で転倒することが防止される。
【００２７】
図３（Ｄ）は地震により台板１３が図３において左方向に振動した状態から右方向に揺り戻し振動した状態を示しており、揺り戻し初期の加振力が小さいときには、球体２２と支持面１３ａとの摩擦力と、摩擦接触面２６と球体２２との摩擦力とにより球体２２は台板１３とともに移動し、球体２２は回転することなく保持台１６と一体となって水平方向に振動することになる。
【００２８】
加振力が高まると、図３（Ｅ）に示すように、球体２２と台板１３の支持面１３ａとの摩擦係数よりも球体２２と摩擦接触面２６との摩擦係数の方が小さく設定されているので、台板１３の水平振動により球体２２は台板１３に対して回転して転がり接触しながら、保持台１６に保持された状態のもとで自転して摩擦接触面２６に対して滑り接触することになる。
【００２９】
台板１３が図３（Ｃ）に示した状態から右方向に揺り戻し振動するときに、大きな加振力が加えられると、図３（Ｄ）に示したように球体２２が保持台１６と一体となって水平方向に振動することなく、図３（Ｅ）に示すように、球体２２は保持台１６に保持された状態のもとで自転することになる。つまり、図３（Ｃ）に示す方向に球体２２が自転した状態から図３（Ｅ）に示す方向に球体２２の回転方向が反転されることになる。
【００３０】
このように、地震による加振力が小さいときには、球体２２と摩擦接触面２６との摩擦力により保持台１６は球体２２と一体となって振動し、加振力が高くなると、球体２２と摩擦接触面２６とが静摩擦接触した状態から転がり摩擦状態に変化して球体２２が自転することにより、基盤面１２側から物体１０に対する振動伝達が抑制される。これにより、大きな震度の地震が発生しても、支持板１１の上に取り付けられた物体１０が転倒したり暴走したりすることを防止できる。
【００３１】
図４は図２に示した耐震支持装置における地震発生時の耐震特性線図である。この耐震特性線図は、加振装置により台板１３を支持する基盤面を振動させた場合において、基盤面に加えられる入力加速度Ｎと、支持板１１の応答加速度Ｍおよび応答変位Ｌとの関係を示す。振動発生初期には、入力加速度Ｎに近似した応答加速度Ｍが支持板１１に加わることになるが、１８０galを越えると、球体２２が自転して摩擦接触面２６に対して転がり接触するので、支持板１１には大きな入力加速度Ｎは伝達されなくなる。同様に、揺り戻し方向に入力加速度が加えられても、１８０galを越えると、球体２２が回転して支持板１１には大きな入力加速度Ｎは伝達されなくなる。
【００３２】
例えば、基盤面を振動させてから約０．５秒経過したときに入力加速度が１８０galを越えると、球体２２が自転することになり、[1]に示すように、応答加速度Ｍは上昇することがなかった。０．７秒後に揺り戻し振動が加えられても、このときの加速度が大きかったので、球体２２は逆方向に自転することになり、[2]に示すように、支持板１１には逆方向つまりマイナス方向に１８０gal以上の応答加速度が加わることが防止される。入力加速度が１８０gal以下となると、球体２２と保持台１６は台板１３と一体となって振動するので、支持板１１は図４に示すように変位することになる。
【００３３】
図５（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ球体２２を用いた耐震支持装置における保持台１６の形状を相違させた場合における保持台と球体との接触部における摩擦係数を示す比較図である。それぞれの静摩擦係数は保持台１６に対して一定の荷重を加えた状態のもとで測定された。
【００３４】
図５（Ａ）は本発明の耐震支持装置を示しており、摩擦接触面２６と球体２２の表面をそれぞれ鏡面仕上げして摩擦接触面２６にクロムメッキのコーティング層を設けることにより、上述のように摩擦係数μは約０．１６〜０．１７になる。一方、摩擦接触面２６にフッ素樹脂製のコーティング層を設けると、摩擦係数μは約０．１１になる。
【００３５】
これに対して、図５（Ｂ）は上記特許文献２に記載された耐震支持装置に対応させて、保持台１６に形成させた環状のエッジに球体２２を接触させた場合であり、図５（Ｃ）は上記特許文献３に記載された耐震支持装置に対応させて、保持台１６に形成された円錐形状の保持面に球体を接触させた場合である。それぞれの球体２２は保持台１６に対して、図５（Ｂ）に示す場合には環状エッジが球体２２に対して線接触し、図５（Ｃ）に示す場合には円錐形状の保持面の一部が球体２２に対して線接触することになる。それぞれの摩擦係数μは、０．２６および０．２０であった。
【００３６】
一方、図５（Ｄ）に示すように、保持台１６の接触面を平坦とした場合には、摩擦係数μは０．００５であった。また、図５（Ｅ）に示すように、球体２２の頂部を含めて球体２２の上半分の半球面を保持台１６に接触させた場合には、摩擦係数μは０．０７であった。図５（Ｄ）に示すように、保持台１６の接触面を平坦とした耐震支持装置においては、地震により基盤面が水平移動すると、入力加速度が小さくても球体２２は保持台１６の下面に沿って転がることになり、応答加速度は小さくなる。つまり入力加速度が小さいときから物体には地震が伝達するのを防止することができるが、保持台１６の上の物体は暴走してしまった。
【００３７】
また、図５（Ｅ）に示すように、接触面を半球面とした耐震支持装置においても、入力加速度が小さくても球体２２は保持台１６の下面に沿って転がってしまい、保持台１６の上の物体は暴走してしまった。この理由は、図５（Ｅ）に示すように、球体２２の頂部つまり表面内側部にまで摩擦接触面を接触させると、荷重は頂点の部分に集中し、実質的には図５（Ｄ）に示したように接触面を平坦とした場合とほぼ同じ挙動を示すからであると考えられる。つまり、所定の荷重を加えた状態のもとで、静摩擦係数を計測すると、図５（Ａ）に示すように摩擦接触面２６を形成した場合と、図５（Ｅ）に示すように球体２２の上半分を保持台１６の球内面にほぼ接触させるようにした場合とで表面粗さを同様に設定しても、静摩擦係数には大きな相違があることが判明した。
【００３８】
図５（Ａ）に示す本発明のように、小径エッジ２５ａと大径エッジ２５ｂとの間に形成される摩擦接触面２６を球体２２に接触させるようにすると、図５（Ｂ）および図５（Ｃ）に示した場合に比して摩擦係数が小さくなるのは、摩擦接触面２６からは荷重が全体的に分散されて球体２２に加わり、球体２２と摩擦接触面２６は面接触することになるからであると考えられる。図５（Ｄ），図５（Ｅ）に示すように球体２２に保持台１６を接触させた場合には、球体２２には実質的に線接触ないし点接触となって保持台１６が接触することになるので、入力加速度が小さい段階で球体２２は保持台１６に対して回転することになり、物体の暴走を避けることができなかった。
【００３９】
これに対して、本発明の耐震支持装置においては、保持台１６には小径エッジ２５ａと大径エッジ２５ｂとの間の摩擦接触面２６に球体２２を接触させるようにしたので、加振力が高くなって球体２２から摩擦接触面２６に加わる回転力が高くなったときに、球体２２を摩擦接触面２６に対して滑り接触させて球体２２を自転させることにより耐震支持つまり免震支持することができる。しかも、摩擦接触面２６が球体２２に食い込むことがなく、長期間に亘って一定の静摩擦係数を維持することができる。
【００４０】
図６は本発明の耐震支持装置における入力加速度と応答加速度との比較を摩擦接触面２６の摩擦係数を相違させて測定した結果を示す耐震特性線図である。図６（Ａ）は摩擦接触面２６をクロムメッキ処理して摩擦係数を約０．１６〜０．１７に設定した場合における入力加速度と応答加速度とを比較して示し、図６（Ｂ）は摩擦接触面２６にフッ素樹脂を塗布して摩擦係数μを約０．１１に設定した場合における入力加速度と応答加速度とを比較して示す。この測定においては、直径１インチ（２．５４ｃｍ）の球体２２を使用し、物体１０としては２０Ｋｇの重りを使用した。図６（Ａ）に示されるように、クロムメッキ処理した場合には入力加速度が２００galを越えると、球体２２が自転してそれ以上の振動が物体に伝達されなくなった。一方、フッ素樹脂を塗布した場合には入力加速度が１２０〜１５０galを越えると、球体２２が自転してそれ以上の振動が物体に伝達されなくなった。
【００４１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図示する耐震支持装置は、保持台１６の下側に球体２２を装着するようにしているが、保持台１６と球体２２の関係を上下逆転させて、物体と基盤面１２との間に配置するようにしても良い。その場合には、物体が取り付けられる支持板１１の下面を支持面１３ａとしてその支持面１３ａに球体２２を接触させることになり、保持台１６は基盤面１２に固定されることになる。また、図示する耐震支持装置は、建築物内に配置される機器を耐震支持するようにしているが、建築構造物自体を耐震支持するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１０    物体
１１    支持板
１２    基盤面
１３    台板
１３ａ  支持面
１４    支持層
１５    ゴム層
１６    保持台
１７    荷重受け面
１８    取付孔
１９    ねじ部材
２１    開口部
２２    球体
２３    ストッパ
２４    凹部
２５ａ  小径エッジ
２５ｂ  大径エッジ
２６    摩擦接触面
Ａ    表面内側部
Ｂ    表面中央部
Ｃ    表面外側部
【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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