(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレートと、ベースプレート上面に形成した彎曲面からなる転動面と、転動面上を転動するスチールボールを保持してなる台部材と、ベースプレートと台部材との間に取り付けたオイルダンパとからなる免震装置において、オイルダンパは、シリンダと、シリンダ内にピストンを介して移動自在に挿入されたピストンロッドと、ピストンを介してシリンダ内に区画された油室と、シリンダの外側に設けられたオイルタンクと、シリンダの端部に設けたキャップと、キャップに形成されて上記油室とオイルタンクと連通する通路と、通路の途中に開閉自在に設けられた減衰バルブと、減衰バルブの背部を支持するばね荷重調整部材とを備え、減衰バルブは柱状本体と、柱状本体の先端に突設された任意長さのインロー部と、インロー部からさらに外方に延びて外周にテーパ面を形成した弁体と、弁体とばね荷重調整装置との間に介在して当該弁体を通路に対し常時閉じ方向に付勢するスプリングとから構成されていることを特徴とする免震装置。
【請求項２】
ベースプレートの上面に四つの転動面が形成され、ベースプレートの上面と台部材との間に周方向に沿って前後左右に四本のオイルダンパが直列に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
【請求項３】
ベースプレートの上面に起立支柱を突設し、台部材の下面に垂下支柱を突設し、オイルダンパのシリンダ端とピストンロッド端とをそれぞれ上記起立支柱と垂下支柱に枢支させていることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建築物，コンピュータ，美術工芸品などを地震災害から保護する免震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の免震装置として、例えば図６，図７および図８に示すような構造のものがある。すなわち、この免震装置は、ショーケースの内底等の固定側に配設されるベースプレート１と、陳列品Ｆを載せる台部材２とを有し、この台部材２の下面に突設された四つの支承部２ａの下端に、スチールボール３が回転自在に保持されている。
【０００３】
上記ベースプレート１は、各支承部２ａに対向する上面に彎曲面からなる四つの転動面１ａが形成され、これらの転動面１ａ上でスチールボール３が転動自在となるように、その転動面１ａは、中央部が最も深く、周辺部に向って徐々に浅くなる緩やかな傾斜面とされている。
【０００４】
従って、地震発生時に、固定側上のショーケース、すなわち、ベースプレート１が水平方向に揺れるように変位しても、陳列品Ｆが載せられた台部材２の慣性（静止力）により、各スチールボール３が各転動面１ａを迫り上がったり降りたりするように転動することで、ベースプレートの揺れが台部材２に伝わることがなく、陳列品の倒壊などを未然に回避可能にしている。
【０００５】
また、ベースプレート１と台部材２との間には、これらの周方向に沿って、オイルダンパ４が前後左右に各一本ずつ、合わせて四本取り付けられている。なおこれらのオイルダンパ４のシリンダ端およびピストンロッド端は、ベースプレート１上面および台部材２下面に突設された取付部材（ここでは図示省略）に支持されるように取り付けられる。図６では、図７および図８に示す台部材２を省いて、オイルダンパ４が見えるように表してある。
【０００６】
さらに、ベースプレート１の中心部には、電磁作用を受けて上方に突出したり退避したりする係止突起６を持った支持部材５が設けられている。この係止突起６は、例えば支持部材５内部に収納した電磁マグネットの励磁または消磁により上記のように突出，退避動作するように、少なくとも一部が鉄棒などの強磁性材料により作られている。
【０００７】
上記電磁マグネットは、設定震度レベルを超える地震の発生時に、この震度を検出する感知器７の出力にもとづいて、制御装置８により励磁される。
【０００８】
また、台部材２の下面であって、支持部材５に対向する位置に、係止凹部１０を有する係止部材９が突設されている。この係止凹部１０は上記係止突起６を出入自在かつ係止可能にする形状，サイズに形成されている。
【０００９】
かかる従来の免震装置では、地震発生が感知器７によって検知されない通常時には、上記制御装置８は、支持部材５内の電磁マグネットに電流を流さないため係止突起６は、図示しないスプリングの反発力を受けてその支持部材５の上方に突出し、図７に示すように、係止部材９の係止凹部１０内に嵌まり込んでいる。また、地震エネルギより小さい風圧や地震以外の外力がベースプレート１側に一時的に印加された場合には、感知器７はこれを検出するものの、この検出レベルが小さいため制御装置８は電磁マグネットに電流を流さない。従って、この場合にも、係止部材９は係止凹部１０内に嵌まり込んだままとなる。
【００１０】
一方、地震が発生し、これが感知器７にて検知され、その検知出力が制御装置８にて予め設定された所定レベルに達すると、支持部材５内の電磁マグネットに電流が流される。このため、係止突起６は直ちに支持部材５内に退避して、図８に示すようになり、支持部材５に対する係止部材９のロックが解除され、台部材２に対するベースプレート１の動きが自由となる。
【００１１】
これにより、台部材２の慣性により、スチールボール３が転動面１ａ上を転動するだけで、台部材２およびこれに載置した陳列品などが振動，揺動を免れ、安定状態が維持される。
【００１２】
また、地震が停止した場合には、ベースプレート１も停止するが、上記台部材２は、慣性によってその停止動作に急速に追従できず、このためスチールボール３および転動面１ａ間の摩擦によって、台部材２が振動または揺動することとなる。
【００１３】
しかし、この振動や揺動は、設定減衰力を持つ上記のオイルダンパ４の減衰作用によって、急速に吸収され、従って、地震停止直後の台部材２の動きを急速に停止に至らせることが可能になる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の免震装置にあっては、地震発生時に、電磁マグネットに対する通電を行って、係止突起６による係止凹部１０の係合解除を行うようにしているため、地震時に停電になるとその係合解除が行えず、免震機能を十分に果し得ないという不都合がある。
【００１５】
また、この不都合解消のため補助電源を搭載することで、地震時の停電に関係なく、上記の係合解除を確実に行わせることも可能であるが、この場合にはシステムが大掛りとなり、コストアップが避けられないという課題があった。
【００１６】
この発明は上記のような課題を解決するものであり、オイルダンパの減衰バルブの変位に応じて変化する減衰性能を利用することで、停電に関係なく、地震発生時に所期の免震作用が得られ、また、風圧などを受けて誤って免震モードに入ることを防止でき、これを簡単な設備にてローコストに実現できる免震装置を得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成のため、本発明の手段は、 ベースプレートと、ベースプレート上面に形成した彎曲面からなる転動面と、転動面上を転動するスチールボールを保持してなる台部材と、ベースプレートと台部材との間に取り付けたオイルダンパとからなる免震装置において、オイルダンパは、シリンダと、シリンダ内にピストンを介して移動自在に挿入されたピストンロッドと、ピストンを介してシリンダ内に区画された油室と、シリンダの外側に設けられたオイルタンクと、シリンダの端部に設けたキャップと、キャップに形成されて上記油室とオイルタンクと連通する通路と、通路の途中に開閉自在に設けられた減衰バルブと、減衰バルブの背部を支持するばね荷重調整部材とを備え、減衰バルブは柱状本体と、柱状本体の先端に突設された任意長さのインロー部と、インロー部からさらに外方に延びて外周にテーパ面を形成した弁体と、弁体とばね荷重調整装置との間に介在して当該弁体を通路に対し常時閉じ方向に付勢するスプリングとから構成されていることを特徴とする。
この場合、 ベースプレートの上面に四つの転動面が形成され、ベースプレートの上面と台部材との間に周方向に沿って前後左右に四本のオイルダンパが直列に取り付けられているのが好ましい。
同じく、 ベースプレートの上面に起立支柱を突設し、台部材の下面に垂下支柱を突設し、オイルダンパのシリンダ端とピストンロッド端とをそれぞれ上記起立支柱と垂下支柱に枢支させているのが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図について説明する。図４および図５は、この発明の免震装置の全体を概念的に示す正面図および平面図である。この免震装置は、ショーケースの内底等の固定側に配設されるベースプレート１と、陳列品Ｆを載せる台部材２とを有し、この台部材２の下面に突設された四つの支承部２ａの下端にスチールボール３が回転自在に保持されている。
【００２１】
上記ベースプレート１は、各支承部２ａに対向する上面に彎曲面からなる四つの転動面１ａが形成され、これらの転動面１ａ上でスチールボール３が転動自在となるように、その転動面１ａは中央部が最も深く、周辺部に向って徐々に浅くなる緩やかな傾斜面とされている。
【００２２】
従って、地震発生時に、固定側上のショーケース、すなわち、ベースプレート１が水平方向に揺れるように変位しても、陳列品が載せられた台部材２の慣性（静止力）により、各スチールボール３が各転動面１ａを迫り上がったり降りたりするように転動することで、ベースプレート１の揺れが台部材２に伝わることがなく、陳列品の倒壊などを未然に回避可能にしている。
【００２３】
また、ベースプレート１と台部材２との間には、これらの周方向に沿ってオイルダンパ４が前後左右に各一本ずつ、合わせて四本取り付けられている。
【００２４】
すなわち、ベースプレート１の上面四隅には起立支柱１１が一本ずつ突設され台部材２下面の四隅には垂下支柱１２が一本ずつ突設されており、そのベースプレート１の四辺に沿って（周方向に沿って）配置された、各一のオイルダンパ４のシリンダ端およびピストンロッド端が、各辺において対向する各一の起立支柱１１および垂下支柱にそれぞれ支持（枢支）されている。なお、図５においては内部を見易くするために、台部材２を省いて示してある。
【００２５】
また、上記オイルダンパ４は、図１に示すように構成されており、これがシリンダ１３と、このシリンダ１３内にピストン１４を介して移動自在に挿入されたピストンロッド１５と、ビストン１４によってシリンダ１３内に区画された油室１６と、シリンダ１３と外筒１７との間に形成されたオイルタンク１８とを有する。
【００２６】
また、シリンダ１３端には、外筒１７端を塞ぐように、キャップ１９がそれぞれシール材２０，２１を介して取り付けられており、ピストンロッド１５は、さらに別のシール材２２を介してキャップ１９の中心孔２３内に摺動可能に貫通している。
【００２７】
さらに、このキャップ１９には、中心孔２３に連続し、かつシリンダ１３内の油室１６に連通するリング切欠２４と、このリング切欠２４に連通するように半径方向に設けられた油の通路２５と、この通路２５に連通するようにシリンダ１３の軸方向に延びる油の通路としてのバルブ孔２６と、このバルブ孔２６を開閉する減衰バルブ２７を収容するバルブ収容穴２８とが設けられている。
【００２８】
また、このバルブ収容穴２８は、キャップ１９内に形成した通路２９を介してオイルタンク１８に連通している。このバルブ収容穴２８には、これの開口端を塞いでシール材３０とともにバルブ収容穴２８内を密閉し、かつ減衰バルブ２７の背面をスプリング３１を介して支持するばね荷重調整部材３２がねじ込み可能に取り付けられている。
【００２９】
一方、キャップ１９の別の部位には、シリンダ１３の軸方向に貫通する、オイルタンク１８内のガスのガス抜き孔３３が形成されており、このガス抜き孔３３の内端はオイルタンク１８内に連通し、外端には封止ねじ３４がガス抜き操作可能にねじ込まれている。
【００３０】
なお、３５は、通路２５の開口端を封止する封止部材、３６は、シリンダ１３の外周に設けられて、これを保護する保護筒である。
【００３１】
図２および図３は、上記減衰バルブ２７を拡大して示す断面図である。このうち、図２の減衰バルブ２７は、柱状本体２７ａと、この柱状本体２７ａに、これより径の大きい鍔部２７ｂを介して連設された所定長ａのインロー部２７ｃと、このインロー部２７ｃに連続する部位に連設されたテーパ面としての傾斜溝部Ｋを持った弁体２７ｄとからなる。
【００３２】
一方、図３に示す減衰バルブ２７は、上記同様の柱状本体２７ａ，鍔部２７ｂおよび所定長のインロー部２７ｃを持ち、さらにこのインロー部２７ｃに続くテーパ面としての円錐部Ｍを持った弁体２７ｅを持つ。
【００３３】
次に動作について説明する。まず、地震が発生していないような外力が発生していない状態では、陳列品Ｆを載置している台部材２に対して、ベースプレート１の変位が生じないため、上記オイルダンパ４のいずれもが伸縮作動することがない。このため、図２に示す減衰バルブ２７の弁体２７ｄが、キャップ１９に形成されたバルブ孔２６内に十分に進入しており、このバルブ孔２６はインロー部２７ｃおよび鍔部２７ｂによって密閉されている。
【００３４】
一方、風力や人工的な弱い外力が台部材２や陳列品Ｆに一時的に加わる場合がある。この場合には、この変位を受けて慣性を以て静止している台部材２がベースプレートに対し変位するため、その力を受けた方向にあるオイルダンパ４のピストンロッド１５およびシリンダ１３も相対変位する。
【００３５】
このため、そのオイルダンパ４のピストンロッド１５にはシリンダ１３内から伸方向に移動しようとする力が加わり、ピストン１４の同方向の移動によって、油室１６内の油圧が上昇する。そして、この油圧はキャップ１９のリング切欠２４，通路２５，バルブ孔２６に加わり、減衰バルブ２７がリフト動作する。
【００３６】
しかし、上記シリンダ１３とピストンロッド１５との相対変位が小さいために減衰バルブ２７の長さａのインロー部はバルブ孔２６内にあって、このバルブ孔２６をまだ密閉している。このため、通路２５内の油は逃げ場がなく、オイルダンパ４はストロークできない、減衰力が極度に高いロック状態となる。この結果ベースプレート１および台部材２は相互に剛結合して、免震装置の動きが防止される。
【００３７】
一方、地震が発生したような大きな外力が発生した場合には、この外力により免震装置に加わる外力が相当に大きなものとなる。従って、台部材２に対してベースプレート１は大きな変位力を受けその変位方向にあるオイルダンパ４のシリンダ１３とピストンロッド１５との相対変位も大きくなる。
【００３８】
従って、ピストン１４のシリンダ１３における移動量も大きくなり、油室１６内の油圧が著しく高くなるため、その油圧がリング切欠２４，通路２５，バルブ孔２６に加わり、減衰バルブ２７の弁体２７ｄをバルブ孔２６内で大きく変位させることになる。
【００３９】
このため、インロー部２７ｃは、バルブ孔２６から抜け、弁体２７ｄの外周とバルブ孔２６内周との間隙を通って油がバルブ収容穴２８内に流れ、さらに油路２９を通ってオイルタンク１８内に戻される。これにより、オイルダンパ４の減衰力は、ピストン速度に比例した減衰力を発生する。
【００４０】
これにより、上記陳列品Ｆを載せた台部材２側の慣性により、スチールボール３が転動面１ａ上を迫り上ったり、降りたりする状態で転動し、ベースプレート１上にあって台部材２を略静止状態に安定保持できることとなる。なお、上記のような免震動作は、図３に示す減衰バルブ２７を用いても、略同様にして実施でき、ここでは、免震動作に入ったときの上記解除をより速やかに行うことができる。
【００４１】
また、この免震構造は、オイルダンパ４に減衰作用と免震動作のロック作用の両方を行わせることで、従来のように、このロック作用を電気的に行うために大掛りで高価な施設を用いる必要がなくなり、停電時にロック動作しないという不都合も回避できることとなる。なお、図９および図１０は、それぞれ図２および図３に対応する従来の減衰バルブ２７Ａを示し、かかる従来の減衰バルブ２７Ａを図１に示すようなオイルダンパ４に用いても、地震発生時に、ピストンロッド１５がシリンダ１３に対し迅速に大きくストロークさせて、減衰力を速やかに低下させることができ、これにより所期の免震作用が得られる。しかし、この場合には、台部材２が風圧を受けたり、一時的に低レベルの外力を受けた場合にも、直ちに減衰バルブ２７Ａがリフト動作して、台部材２が変位または振動してしまうため好ましくない。
【００４２】
この発明は、減衰バルブ２７にインロー部２７ｃを設けたことにより、このインロー部２７ｃのストローク分だけオイルダンパ４をロック状態に維持させることができ、従って、台部材２が風圧などを受けて直ちに免震モードに入るのを未然に回避でき、陳列品の倒壊などを防止できる。なお、上記ロックの調整は、ばね荷重調整部材３２の出入調整により簡単に実施できるものである。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば次の効果を達成できる。
（一）請求項１の発明によれば、ベースプレートと、ベースプレート上面に形成した彎曲面からなる転動面と、転動面上を転動するスチールボールを保持してなる台部材と、ベースプレートと台部材との間に取り付けたオイルダンパとからなる免震装置において、オイルダンパは、シリンダと、シリンダ内にピストンを介して移動自在に挿入されたピストンロッドと、ピストンを介してシリンダ内に区画された油室と、シリンダの外側に設けられたオイルタンクと、シリンダの端部に設けたキャップと、キャップに形成されて上記油室とオイルタンクと連通する通路と、通路の途中に開閉自在に設けられた減衰バルブとを備え、減衰バルブは柱状本体と、柱状本体の先端に突設された任意長さのインロー部と、インロー部からさらに外方に延びて外周にテーパ面を形成した弁体と、弁体とばね荷重調整装置との間に介在して当該弁体を通路に対し常時閉じ方向に付勢するスプリングとから構成されているから、振動入力時のピストンロッドのシリンダに対するストローク量に対応して変位する減衰バルブの減衰特性の変化を利用することができる。従って小さいインロー部が通路を閉じていて弁体が開かず外力が印加された時には、オイルダンパの動きをロックして免震動作を停止させ、不用意に台部材上の陳列品が倒壊したりするのを防止でき、一方、地震などの大きな外力が印加されると弁体が開き速やかにオイルダンパのロックを解除して、所期の免震作用並びに減衰作用の両方を速やかに発揮させることができる。また、かかる機能を極めて簡単な構成かつローコストにて実現できる。
（二）また、シリンダの端部にキャップを設け、キャップに油室とオイルタンクに連通する通路を形成し、この通路の途中に配設された減衰バルブの背部をばね荷重調整部材を介して支持するように構成したので、減衰バルブのバルブ孔に対する閉止圧力、つまり減衰力を任意に調整することができしたがって、免震動作開始点の設定，調整を任意に実施できるという効果が得られる。
【００４４】
また、請求項２の発明によれば、ベースプレートの上面に四つの転動面を形成し、ベースプレートの上面と台部材との間に周方向に沿って前後左右に四本のオイルダンパを直列に取り付けるように構成したので、ベースプレートまたは台部材に印加されるあらゆる方向の振動，揺動をスチールボールの転動面における転動エネルギに変換でき、従ってベースプレートおよび台部材相互間の振動の伝達を確実かつ効率よく防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の一形態による免震装置のオイルダンパを示す要部の断面図である。
【図２】図１に示す減衰バルブの一例を示す断面図である。
【図３】図１に示す減衰バルブの他の例を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の一形態による免震装置を概念的に示す正面図である。
【図５】図４に示す免震装置を台部材を除いて示した平面図である。
【図６】従来の免震装置を台部材を除いて示した平面図である。
【図７】図６における免震装置を概念的に示す非免震時の正面図である。
【図８】図６における免震装置を概念的に示す免震時の正面図である。
【図９】従来のオイルダンパに用いられた減衰バルブを示す断面図である。
【図１０】従来のオイルダンパに用いられた他の減衰バルブを示す断面図である。
【符号の説明】
１  ベースプレート
１ａ  転動面
２  台部材
３  スチールボール
４  オイルダンパ
１３  シリンダ
１４  ピストン
１５  ピストンロッド
１６  油室
１８  オイルタンク
１９  キャップ
２５  通路
２６  バルブ孔（通路）
２７  減衰バルブ
２７ａ  柱状本体
２７ｃ  インロー部
２７ｄ，２７ｅ  弁体
２９  通路
３１  スプリング
３２  ばね荷重調整部材
【図１】
0003795655.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図９】
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【図１０】
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【図４】
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【図５】
0003795655.tif 000008
【図６】
0003795655.tif 000009
【図７】
0003795655.tif 000010
【図８】
0003795655.tif 000011