(57)【要約】      （修正有）【課題】厳密な規格を必要とするゼロ接触のごとき構成を必要とせず、刻々と変動する荷重に対応可能な免震装置を提供する。【解決手段】支持面Ｇに設置される複数のベース部１００と、対象物を載置する載置部２００と、載置部２００とベース部１００を連結して吊り下げる複数の連結部材３００と、地震による振動を吸収する複数の振動吸収部４００とを備え、載置部２００はベース部１００より上方に位置し、上方載置台２１０と、ベース部１００より下方に位置し、連結部材３００が連結される下方支持部２２０と、上方載置台２１０と下方支持部２２０を繋ぐジョイント材２３０とを有し、振動吸収部４００は下方支持部２２０に設けられた上側磁石部４１０と、上側磁石部４１０に対向して支持面Ｇ側に設けられた下側磁石部４２０とを有し、両磁石部４１０、４２０は地震が発生していない時には一定の間隔で対向し、向かい合う面が異なる磁極に設定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持面に設置される複数のベース部と、対象物を載置する載置部と、この載置部と前記ベース部とを連結して吊り下げる複数の連結部材と、地震による振動を吸収する複数の振動吸収部とを具備しており、前記載置部は、前記ベース部より上方に位置し、対象物が載置される上方載置台と、前記ベース部より下方に位置し、前記連結部材が連結される下方支持部と、前記上方載置台と前記下方支持部とを繋ぐジョイント材とを有しており、前記振動吸収部は、前記下方支持部に設けられた上側磁石部と、この上側磁石部に対向して支持面側に設けられた下側磁石部とを有しており、前記上側磁石部と下側磁石部とは地震が発生していない通常時には一定の間隔を有して対向しており、かつ向かい合う面が異なる磁極に設定されていることを特徴とする免震装置。
【請求項２】
前記上方載置台は、載置すべき対象物の形状に応じて横桟と縦桟とを組み合わせて構成されたものであることを特徴とする請求項１記載の免震装置。
【請求項３】
前記連結部材は、連結バーと、この連結バーの両端に形成される略半球状の端部部材とを有しており、前記ベース部の平坦面と、前記下方支持部の平坦面とには、前記連結バーより径大で、かつ前記端部部材より小さく設定された貫通支持孔がそれぞれ開設されており、前記端部部材の曲面が貫通支持孔の周面に接触していることを特徴とする請求項１又は２記載の免震装置。
【請求項４】
前記上側磁石と下側磁石との少なくとも一方は、永久磁石であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の免震装置。
【請求項５】
前記上側磁石と下側磁石との少なくとも一方は、電磁石であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の免震装置。
【請求項６】
請求項５記載の免震装置は、振動センサーを有しており、この振動センサーが予め設定された震度以上の振動を検出した場合、前記電磁石に通電するようになっていることを特徴とする免震装置。
【請求項７】
請求項５記載の免震装置は、緊急地震速報、緊急警報放送又はそれらに類する地震情報の受信部を有しており、予め設定された震度以上の地震の発生が通知された場合、前記電磁石に通電するようになっていることを特徴とする免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、地震による建物の揺れを少なくしたり、屋内の家具や機器に加わる揺れを少なくしたりする免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地震による建物の揺れを軽減するために、各種の免震構造が開発されている。
例えば、基礎と建物との間に積層ゴム等からなる免震装置を複数個設置するという免震構造がある。地震が発生した場合は、揺れを前記免震装置に吸収減衰させることで、建物に伝わる揺れを少なくするのである。
【０００３】
この積層ゴム等からなる免震装置は、常に建物全体を支えなければならないため、経時変化による劣化、それに伴う免震能力の低下という問題があった。
【０００４】
そこで、本願出願人は、意匠登録第１４９８８７４号『免震台』、特願２０１３−２３４１６８『免震台及びそれを用いた免震装置』を創案した。
これらの免震台は『支持面に設置されるベース部と、対象物が載置される載置台と、前記ベース部と載置部とを連結する連結部材とを具備しており、前記ベース部は、下向き略凹字形状のベース側支持部材と、このベース側支持部材が開放側を下向きにした状態で取り付けられるベース側基台と有しており、前記載置部は、上向き略凹字形状の載置側支持部材を有しており、前記連結部材は連結バーと、この連結バーの両端に形成される略半球状の端部部材とを有しており、前記ベース側支持部材の平坦面と、前記載置側支持部材の平坦面とには、前記連結バーより径大で、かつ前記端部部材より小さく設定された略擂鉢状の貫通支持孔がそれぞれ開設されており、前記端部部材の曲面が貫通支持孔の周面に接触し、前記ベース側基台には、垂直状態にある連結バーの下端側の端部部材にゼロ接触する凸部が形成されていることを特徴とする』ものである。
この免震台は、地震があった際に、連結バーの下端側の端部部材と、ベース側基台の凸部とが繰り返してゼロ接触（２つの部材が接触してはいるが、一方の部材及びそれに加わった荷重が、他の駄文には加わらないか、加わったとして極々僅かした加わっていない状態）することで、地震の振動を吸収するという構成になっている。
【０００５】
【特許文献１】意匠登録第１４９８８７４号公報
【特許文献２】特願２０１３−２３４１６８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、連結バーの下端側の端部部材と、ベース側基台の凸部とをゼロ接触させるためには、非常に高い工作精度、規格が要求され、高コストの原因の一つとなっていた。
また、住宅等の建築物にこの免震台を適用しても、建築物は内部の家具、設備、人の移動等によって各部に加えられる荷重が時々刻々と変動するため、下端側の端部部材とベース側基台の凸部との間の適切なゼロ接触を維持していくことが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたもので、下端側の端部部材とベース側基台の凸部との間に要求されるようなゼロ接触のような厳密を規格を必要とせず、時々刻々と変動する荷重にも対応可能な免震装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る免震装置は、支持面に設置される複数のベース部と、対象物を載置する載置部と、この載置部と前記ベース部とを連結して吊り下げる複数の連結部材と、地震による振動を吸収する複数の振動吸収部とを備えており、前記載置部は、前記ベース部より上方に位置し、対象物が載置される上方載置台と、前記ベース部より下方に位置し、前記連結部材が連結される下方支持部と、前記上方載置台と前記下方支持部とを繋ぐジョイント材とを有しており、前記振動吸収部は、前記下方支持部に設けられた上側磁石部と、この上側磁石部に対向して支持面側に設けられた下側磁石部とを有しており、前記上側磁石部と下側磁石部とは地震が発生していない通常時には一定の間隔を有して対向しており、かつ向かい合う面が異なる磁極に設定されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る免震装置は、振動吸収部に磁石を用いるため、厳密を規格を必要とするゼロ接触のごとき構成を必要とせず、しかも時々刻々と変動する荷重にも対応可能な免震装置とすることがてきる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る免震装置の概略的斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る免震装置の要部の概略的斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る免震装置の概略的側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る免震装置の通常状態（地震未発生状態）にある場合の概略的一部破断正面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る免震装置の地震状態（地震発生状態）にある場合の概略的一部破断正面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る免震装置の振動吸収部を構成する下側磁石部の配置と上側磁石部との関係を示す概略的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態に係る免震装置１０００は、支持面Ｇに設置される複数のベース部１００と、対象物を載置する載置部２００と、この載置部２００と前記ベース部１００とを連結して吊り下げる複数の連結部材３００と、地震による振動を吸収する複数の振動吸収部４００とを備えており、前記載置部２００は、前記ベース部１００より上方に位置し、対象物が載置される上方載置台２１０と、前記ベース部１００より下方に位置し、前記連結部材３００が連結される下方支持部２２０と、前記上方載置台２１０と前記下方支持部２２０とを繋ぐジョイント材２３０とを有しており、前記振動吸収部４００は、前記下方支持部２２０に設けられた上側磁石部４１０と、この上側磁石部４１０に対向して支持面Ｇ側に設けられた下側磁石部４２０とを有しており、前記上側磁石部４１０と下側磁石部４２０とは地震が発生していない通常時には一定の間隔を有して対向しており、かつ向かい合う面が異なる磁極に設定されている。
【００１２】
前記免震装置１０００を構成するベース部１００は、図１等に示すように、下向き凹字形状に形成されている。このベース部１００を複数個、支持面Ｇに設置するのである。このベース部１００は、一枚の帯状の金属板を折曲形成したものであって、中央を平坦面１１０とし、その両端を斜め下方向に折曲して脚部１２０としている。この脚部１２０を図示しない締結手段（例えば、ボルト、ナット等）で支持面Ｇに等間隔で固定するのである。なお、支持面Ｇは、対象物が建築物であった場合には水平に形成されたコンクリート製の基礎面が該当する。
なお、このベース部１００の素材としては非磁性金属、例えば非磁性のステンレス鋼が用いられる。
【００１３】
また、平坦面１１０の中央には、円形のベース部側貫通支持孔１１１が開設されている。このベース部側貫通支持孔１１１は、後述する上側端部部材３２０Ｕの直径より大きく設定されている。このため、このベース部側貫通支持孔１１１に上側端部部材３２０Ｕを上側から入れ込むと、上側端部部材３２０Ｕの曲面がベース部側貫通支持孔１１１の周面に接触して抜け落ちないようになっている。
【００１４】
一方、対象物を載置する載置部２００は、上方載置台２１０と下方支持部２２０とジョイント材２３０とこれらを相互に連結するボルト、ナット等の連結手段（図示省略）とから構成される。これら上方載置台２１０、下方支持部２２０、ジョイント材２３０、連結手段は、非磁性金属、例えば非磁性のステンレス鋼が用いられる。
前記上方載置台２１０は、載置すべき対象物の形状に応じて横桟２１１と縦桟２１２とを組み合わせて構成される。なお、横桟２１１及び縦桟２１２は、対象物の重量バランスを考慮して最適化されている。具体的には、高重量の部分には横桟２１１や縦桟２１２が密に配置されて、低重量の部分には横桟２１１や縦桟２１２が疎に配置されている。
【００１５】
一方、前記下方支持部２２０は、前記上方載置台２１０の横桟２１１又は縦桟２１２のいずれか一方の下方にのみ設けられている。図１等においては、下方支持部２２０は、横桟２１１の下方にのみ設けられているが、本発明がこれに限定されるものでないことはいうまでもない。また、図１にはベース部１００が２つ、下方支持部２２０が１つのみ示されているが、このベース部１００や下方支持部２２０は実際には横桟２１１のすべての下方に配置されているものとする。
前記下方支持部２２０は、断面が下側開放の略凹字形状の長尺物であって、平坦面２２１とその両縁部から垂下される２２２部とを有している。前記平面面２２１には、円形の載置部側貫通支持孔２２１Ａが開設されている。この載置部側貫通支持孔２２１Ａは、後述する下側端部部材３２０Ｌの直径より大きく設定されている。このため、この載置部側貫通支持孔２２１Ａに下側端部部材３２０Ｌを下側から入れ込むと、下側端部部材３２０Ｌの曲面が載置部側貫通支持孔２２１Ａの周面に接触して抜け落ちないようになっている。
なお、この載置部側貫通支持孔２２１Ａは、ベース部１００のベース部側貫通支持孔１１１と対応した位置、すなわちベース部側貫通支持孔１１１の真下に位置するように設定されている。
【００１６】
前記上方載置台２１０と下方支持部２２０とを繋ぐジョイント材２３０は、下側支持部２２０の隣り合う載置部側貫通支持孔２２１Ａの中間位置において、上方載置台２１０と下方支持部２２０とを繋ぐようになっている。これは、載置部２００のバランスを確保するためである。
【００１７】
なお、上述のようにして構成された載置部２００は、後述する連結部材３００でベース部１００に連結されると、上方載置台２１０はベース部１００の平坦面１１０より上方に、下方支持部２２０はベース部１００の平坦面１１０より下方にそれぞれ位置することになる。
【００１８】
上方載置台２００とベース部１００とを連結する連結部材３００は、連結バー３１０と、この連結バー３１０の両端にそれぞれ形成される上側端部部材３２０Ｕ及び下側端部部材３２０Ｌとを有している。
前記連結バー３１０は、例えばステンレス鋼からなる棒体であり、少なくとも両端に雄ねじが形成されている。この連結バー３１０の直径は、前記ベース部側貫通支持孔１１１や載置部側貫通支持孔２１１Ａの径より小さく設定されている。
【００１９】
前記上側端部部材３２０Ｕは、ステンレス鋼を略半球状に形成したものであって、その中心には前記雄ねじに対応した雌ねじが形成されている。また、前記下側端部部材３２０Ｌは、ステンレス鋼を球状に形成したものであって、その中心には前記雄ねじに対応した雌ねじが形成されている。従って、上側端部部材３２０Ｕ及び下側端部部材３２０Ｌは、連結バー３１０にねじ止めすることができるようになっている。なお、連結バー３１０にねじ止めされた上側端部部材３２０Ｕ及び下側端部部材３２０Ｌが不用意に位置を変えないように、各端部部材３２０Ｕ、３２０Ｌには連結バー３１０に対して直角方向からずれ止めねじが取り付けられている。
【００２０】
前記振動吸収部４００は、載置部２００の下方支持部２２０に設けた上側磁石部４１０と、この上側磁石部４１０に対向して支持面Ｇ側に設けられた下側磁石部４２０から構成される。上側磁石部４１０と下側磁石部４２０とは、異なる磁極が向かい合うようになっている。しかも、上側磁石部４１０と下側磁石部４２０との間には一定の間隔が設けられている。
【００２１】
まず、両磁石部４１０、４２０が永久磁石であれば、常に両磁石部４１０、４２０の間には吸引力が働いている。従って、地震が発生して載置部２００が揺れたとしても、振動吸収部４００を構成する両磁石部４１０、４２０の間の吸引力によって載置部２００の揺れが吸収される。
【００２２】
上述したような部材から構成される免震装置１０００は、次のような手順で組み立てられる。
まず、支持面Ｇに複数のベース部１００を等間隔で配置する。
また、同時に複数の下側磁石部４２０を配置する。この下側磁石部４２０は、図４に示すように、ベース部１００の両脇にそれぞれ配置する。なお、この下側磁石部４２０は同一磁極、例えばＳ極が上側を向くように配置する。
【００２３】
連結部材３００を構成する連結バー３１０をベース部１００のベース部側貫通支持孔１１１に挿通する。この際、連結バー３１０の上端には上側端部部材３２０Ｕが取り付けられている。
【００２４】
一方、載置部２００を構成する下側支持部２２０の下面側に上側磁石部４１０を設置する。この上側磁石部４１０は、前記下側磁石部４２０の配置と対応するようなパターンで下側支持部２２０に配置される。
なお、この上側磁石部４１０は、同一磁極でかつ前記下側磁石部４２０の磁極とは異なる磁極が下側を向くように配置する。上述した説明では、下側磁石部４２０はＳ極が上側を向いていたので、上側磁石部４１０はＮ極が下側を向くように配置する。
なお、この上側磁石部４１０と下側磁石部４２０との配置は、ベース部１００、載置部２００及び連結部材３００の組立が完了した後に行うようにしてもよいことはいうまでもない。
【００２５】
連結バー３１０の下端側を下方支持部２２０の載置部側貫通支持孔２２１Ａに挿通し、下側から下側端部部材３２０Ｌを取り付ける。これによって、下方支持部２２０は、ベース部１００に対して連結部材３００に吊り下げられた状態になる。
【００２６】
ベース部１００に対して吊り下げられた下方支持部２２０の上にジョイント材２３０、上側載置台２１０を組み上げる。この上側載置台２１０の上に建築物等の対象物を載置する。
【００２７】
地震が発生していない通常状態では、図４に示すように、振動吸収部４００の上側磁石部４１０と下側磁石部４２０とが引き合うため、載置部２００は安定して振動しない状態を維持する。
【００２８】
地震が発生すると、支持面Ｇが振動しそれにつられてベース部１００が振動するが、ベース部１００に吊り下げられた載置部２００は、慣性の法則によりそのままの状態を維持しようとする。しかし、地震が続くと図５に示すように最終的には載置部２００も振動する。
ここで、振動吸収部４００に相当するものが存在していなければ、載置部２００の振動は地震が終息した後も続くことになる。
しかしながら、振動吸収部４００の働き、すなわち振動吸収部４００の上側磁石部４１０と下側磁石部４２０とが引き合うため、載置部２００の振動も振動吸収部４００が存在しない場合より早期に振動を終息させることができる。
【００２９】
上述した実施の形態に係る免震装置１０００では、振動吸収部４００は上側磁石部４１０と下側磁石部４２０とからなり、異なる磁極が向かい合うようになっているとしたが、図６に示すような構成であってもよい。なお、図６は下側磁石部を構成する下側中央磁石部４２０Ａと下側外方磁石部４２０Ｂを実線で示し、地震が発生した場合の上側磁石部４１０を破線で示している。
この図６に示す振動吸収部４００は、上側磁石部４１０が一つである点は変わらないが、下側磁石部４２０が上側磁石部４１０とは異なる磁極が向かい合う下側中央磁石部４２０Ａと、この下側中央磁石部４２０Ａを中心として同心円上で等間隔（４５度間隔）で取り囲むように配置される複数（図面では８個）の下側外方磁石部４２０Ｂとから構成される点が異なっている。
【００３０】
前記下側外方磁石部４２０Ｂは、下側中央磁石部４２０Ａとは異なる磁極が上を向いて設置されている。すなわち、上側磁石部４１０の下面側の磁極がＮであれば、下側外方磁石部４２０Ｂの上面側の磁極もＮのように同一磁極に設定されていることになる。
また、下側中央磁石部４２０Ａの上面側の磁極は、上側磁石部４１０の下面側の磁極とは異なるので、上側磁石部４１０の下面側の磁極がＮであれば、下側中央磁石部４２０Ａの上面側の磁極はＳとなる。
【００３１】
このように構成すると、地震が発生して載置部２００が振動したとしても、図６に破線で示した上側磁石部４１０が下側中央磁石部４２０Ａからずれた時点で、上側磁石部４１０と下側中央磁石部４２０Ａとが引き合う力だけでなく、下側外方磁石部４２０Ｂの反発力によって載置部２００を元の正常な位置に復帰させようとする力が働くので、載置部２００の振動をより早期に終息させることができる。
【００３２】
上述した２つの実施の形態では、振動吸収部４００には永久磁石を使用していた。
しかしながら、電磁石を使用することも可能である。電磁石であると、地震が発生していない通常時には通電させておかず、地震が発生したことを検出した場合にのみ通電して磁力を発生させることができる。
この地震が発生したことを検出する方法としては、予め設定された震度以上の振動を検出した場合にのみ信号を送出する振動センサーを用いることができる。なお、この場合、地震の被害による停電が予想されるため、振動センサーや電磁石への通電を行う非常用バッテリーを備えておくことも必要となる。
【００３３】
また、上述した振動センサーではなく、いわゆる緊急地震速報、緊急警報放送等を受信する受信部を設けおき、これらの受信部に予め設定された震度以上の地震の発生が通知された場合に、電磁石に通電するような構成とすることも可能である。なお、この場合も、地震の被害による停電が予想されるため、受信部や電磁石への通電を行う非常用バッテリーを備えておくことも必要となる。
なお、緊急地震速報とは，地震発生後大きな揺れが到達する数秒から数十秒前に警報を発することを企図した地震早期警報システムの一つで、日本の気象庁が中心となって提供している予報・警報である。また、緊急警報放送とは、総務省令電波法施行規則第２条第１項第８４号の２に規定する緊急警報信号を使用して、待機状態にあるテレビ・ラジオ受信機のスイッチを自動的にオンにして行われる放送である。この場合はテレビやラジオの受信機のスイッチではなく、電磁石の通電スイッチを自動的にオンするように作用する。
【００３４】
この電磁石を仕様するタイプのものでは、電磁石のオン、オフや磁極の細かな制御を行うことができるので、実際の振動に応じた制御を行うことにより早期に振動を吸収することが可能となる。
また、電磁石を使用することより、地震が発生していない通常時には磁力が生じていない状態となるので、永久磁石を使用した場合のように、磁力による電子機器等への悪影響を考慮する必要がないというメリットがある。
【００３５】
なお、この電磁石を使用するタイプであっても、上側磁石部も下側磁石部も電磁石を使用する必要はなく、一方のみでも電磁石を使用したものであってもよい。永久磁石からの磁力による電子機器への悪影響を最小限にするためには、下側磁石部を電磁石とすることが望ましいと思われる。
【００３６】
なお、上側磁石部、下側磁石部の両方に電磁石を使用する場合には、台風等の強風によって載置部２００に載置された対象物が揺れることを防止するため、支持面Ｇと下方支持部２２０との間に揺れ止めのための支柱等を設置することが必要になる。この支柱は、地震が発生した場合には、地震の振動で自動的に外れて下方支持部に対する支えとならないようにする。この揺れ止めのための支柱等を外すのは、地震による振動を利用することも、電磁石をオンする信号を利用して自動的に外すような構成とすることも可能である。
【００３７】
なお、連結バー３１０に圧縮コイルばねを外嵌しておくことも可能である。この圧縮コイルばねのコイル内径は、連結バー３１０より大径でかつ端部部材より小径に設定する。そして、この圧縮コイルばねの自然長は、ベース部１００の平坦面１１０と載置部２００の下方支持部２２０の平坦面２２１との間の寸法に等しく設定する。また、この圧縮コイルばねは、地震の上下方向の振動に対応するものであり、上下方向の振動があったとしても、ベース部１００の平坦面１１０と載置部２００の下方支持部２２０との間の寸法が変動しないような強さに設定されている。
従って、この圧縮コイルばねは、載置して免震させる対象物の重量、寸法等に応じて適宜選択されるものである。
【００３８】
また、上述した実施の形態では、載置部２００に載置される対象物を建築物等としたが、本発明はこれに限定されることなく、半導体集積回路の製造装置等の各種設備であってもよいことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３９】
１００    ベース部
２００    載置部
３００    連結部
４００    振動吸収部
【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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