JP3791974B2 - 免震台装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、地震などの振動から器物を保護するために、器物の下に置いて用いる免震台装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地震などの際に、床に置いた家具やキャビネットなどが倒れるのを防止するため、家具やキャビネットなどを床や天井や壁に固定することが従来より行われている。
【０００３】
また貴重な美術品、特に彫刻、陶磁器類、考古学的参考品などは、地震などの振動により倒れたり落下すると破損が大きい。このため、これらの下に振動を吸収する免震装置を置くことが検討されている。例えば水平方向の振動を吸収し減衰させる特殊な緩衝体を器物の下に敷くことが考えられる。この場合緩衝体としては減衰機能を持った特殊構造のゴムや金属が考えられる。
【０００４】
また載置した器物側に移動方向と移動速度を制御可能とした重りを設け、圧電素子や加速度センサなどで振動の方向と大きさを検出し、加振方向と大きさに対応して重りを所定の方向へ移動させることにより振動を吸収する装置が考えられる。
【０００５】
【従来技術の問題点】
器物を床や天井や壁などに固定する方法は、固定具が大きくなって目障りになるだけでなく、器物によっては固定具を直接取り付けられないことがある。例えば美術品などでは直接固定具を取り付けるのは困難である。
【０００６】
器物の下に特殊な緩衝体を敷く方法は、緩衝体の復帰力を最適に設定するのが困難である。例えば弱い振動を十分に吸収できるように緩衝体の復元力を弱く設定すると、器物が所定の復帰位置付近で揺動してしまい、静止しないという問題がある。そこで可動台をピン等で所定位置に保持し静止させることが考えられるが、突発的に加わる外力に対し作動の信頼性が低いという問題がある。反対に緩衝体の復元力を過大に強く設定すると、弱い振動を十分に吸収できない。
【０００７】
振動を吸収する方向へ重りを移動させる方法は、センサやブレーキやこれらの動力源などが必要でこれらの保守点検が面倒であり、構成が複雑で大規模になるばかりでなく高価でもある。このため実用性に乏しいものであった。またこれら従来のものは、特に美術品の展示品に対して用いるといずれも目障りで観賞の妨げとなる問題もあった。
【０００８】
【発明の目的】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、器物を復帰位置に戻す復帰力を付与しない場合に器物を復帰位置に保持できるのは勿論であるが、器物に加わる復帰力を付与する場合にはこの復帰力を適切にしつつ器物を所定の復帰位置に静止させることができ、突発的な外力に対して信頼性が高く、小型化特に薄型化が可能で構造も簡単で安価に作ることができ、器物の下に敷くだけで手軽に使用することができる免震台装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【発明の構成】
本発明によればこの目的は、器物の下に置いてこの器物を振動から保護するために用いる免震台装置において、少くとも上面が平坦な非磁性材で覆われた水平な固定台と、この固定台の上方に位置し固定台に対して一定間隔を保ちつつ水平方向に相対移動可能な可動台と、固定台の上面に間隙を空けて対向するように前記可動台に固定された第１の磁性部材と、前記固定台に上下に遊動自在に装着された第２の磁性部材とを備え、前記第１および第２の磁性部材の少くとも一方を永久磁石とし、前記可動台が復帰位置にある時に第２の磁性部材が第１の磁性部材に吸引されて上昇位置に保持されて可動台を所定の復帰位置に保持する保持力を発生するようにしたことを特徴とする免震台装置、により達成される。
【００１０】
ここに可動台を所定の復帰位置に復帰させる復帰手段を追加すれば、可動台を自動的に復帰させることができる。
【００１１】
なお第２の磁性部材は円筒状ホルダに上下遊動自在かつ垂直な中心線から偏心させて保持し、このホルダを回動することにより第２の磁性部材の位置を調節できるようにするのが望ましい。復帰手段は複数の環状のワイヤで構成することができる。この場合には各ワイヤの可動台に作用する復元力が協働して可動台を復帰位置に戻す方向に作用するようにする。
【００１２】
【実施態様】
図１は本発明の一実施態様の斜視図、図２は可動台の平面図、図３はそのIII-III 線断面図である。図４は図３におけるIV−IV線断面図、図５は同じくＶ−Ｖ線断面図、図６は第１および第２の磁石の作用を説明する図である。
【００１３】
図１において符号１０は下の固定台、１２は上の可動台であり、可動台１２は固定台１０よりも小さい。固定台１０は床や棚、机などに載せられている。可動台１２は四隅に足１４を持つ。各足１４は、可動台１２の隅を隣接する２辺に沿って外側から囲むように直角に折曲している。
【００１４】
可動台１２は木製であり、その下面には金属製の重錘板１６が固定されている。すなわちこの重錘版１６は、図４、５に示すように、可動板１２の底面との間にスペーサ１８を挟み、４本のボルト２０で可動板１２に固定されている。なお２２はこのボルト２０が螺合する埋め込みナットであり、可動板１２側に固定されている。
【００１５】
２４は支持手段としての自在ベアリングである。この自在ベアリング２４は図４に示すように、１つの金属ボール２６と、このボール２６をその一部が突出するように保持する保持器２８とを持つ。４組の自在ベアリング２４のそれぞれの保持器２８は、図２に示すように重錘板１６の４隅付近に固定され足１４の内側に隠されている。
【００１６】
ここに４つの自在ベアリング２４の高さとボール２６の寸法は同一であり、ボール２６は足１４より僅かに下方へ突出している。このため可動台１２は固定台１０の上面にこのボール２６を接触させて重ねられ、この時足１４は固定台１０の上面より僅かに浮き上がっている。従って可動台１２は固定台１０の上で水平に移動可能である。
【００１７】
図５において３０は磁石ホルダであり、自在べアリング２４に隣接して重錘板１６の下面に４個固定されている。この磁石ホルダ３０はアルミニウムやプラスチックスなどの非磁性材料で円筒状に作られている。その上端が３本のビス３２（１本のみ図示）によって重錘板１６に固定されている。この磁石ホルダ３０の下端には第１の磁性部材である永久磁石３４が装填され、その下面は固定台１０の上面に僅かな間隙を空けて対向する。
【００１８】
固定台１０には、これら４個の磁石３４に対向する第２の磁性部材である永久磁石３６が上下遊動自在に取付けられている。すなわち可動台１２を予め決めた所定の復帰位置に置いた状態で、第１の磁石３４に下方から対向する位置に、磁石ホルダ３８が埋設され、各磁石ホルダ３８に設けた空洞部４０に永久磁石３６が装填されている。
【００１９】
ここに磁石ホルダ３８はアルミニウムやプラスチックスなどの非磁性材料で円筒状に作られ、その中心軸線から偏心して空洞部４０が形成されている。この磁石ホルダ３８は、固定台１０に予め形成した装填孔４２に下方から装填される。この磁石ホルダ３８は下面にドライバー溝４４を持ち、下方からドライバー（図示せず）で回動可能である。このため図５（Ｃ）に示すように回動することにより磁石３６の位置を調節可能である。
【００２０】
なお固定台１０は木や石や樹脂などの非磁性材で作られ、その上面には硬質樹脂などの非磁性材製の薄い表板４６が貼られている。この表板４６は第１の磁石３４と第２の磁石３６との隔離を保証すると共に、表板４６の表面に付く磁性を持ったゴミを拭き取り易くして、このゴミがベアリング２４の作動の障害となるのを防止する。また固定台１０の下面にはフェルト４８が貼られていて、固定台を安定して机や棚あるいは床などに固定できるようにしている。
【００２１】
次に可動台１２を所定の復帰位置へ復帰させるための復帰手段５０を図７、８、９に基づいて説明する。図７はそのワイヤ等の配置を示す平面図、図８はそのVIII−VIII線断面図、図９は分解斜視図である。
【００２２】
５２は略円盤状の中間部材であり、その下面中央には自在ベアリング５４が装填されている。この自在ベアリング５４のボール５６は中間部材５２の下面より下方へ突出し、固定台１０の上面に転接する。中間部材５２の上面にはテフロン（商品名）などの摺動性に優れる樹脂５８が貼られている。なお樹脂５８の周縁部には、重錘板１６の下面に接触して中間部材５２が大きく傾くのを規制する突起が上向きに形成されている。
【００２３】
この中間部材５２と固定台１０とは、３つの環状の下ワイヤ６０で連結されている。すなわち３つの下ワイヤ６０は等角度間隔で中間部材５２の外周に内接するようにそれぞれ中間部材５２に固定されると共に、中間部材５２から最も遠い位置が固定台１０の上面に固定されている。
【００２４】
またこの中間部材５２と可動台１２とは、３つの環状の上ワイヤ６２で連結されている。すなわち３つの上ワイヤ６２は等角度間隔で中間部材５２の外周に内接するようにそれぞれ中間材５２に固定されると共に、中間部材５２から最も遠い位置が可動台１０に固定されている。
【００２５】
ここに用いる上・下ワイヤ６２、６０はそれぞれ３つ独立の環状ワイヤをそれぞれ組合せてもよいが、それぞれを１本のワイヤを三つ葉型に折曲して形成し、その中央部分を中間部材５２の外周面に固定してもよい。
【００２６】
なおこの実施態様で用いるワイヤ６２、６０は、編組体で作られている。ここに編組体は、細いピアノ線などのばね弾性を有する金属線を多数撚って作ったワイヤ素体を、さらに複数本集合させてワイヤ状に編んだり組紐状あるいは帯状にしたものである。このワイヤ６２、６０は円形に戻る復帰力を持つと共に、これを構成する細い金属線同志の摩擦により大きな減衰作用も持つ。
【００２７】
この装置は、床や棚などに固定台１０を置き、上の可動台１２の上に器物を載せて使用する。この状態で地震などによって床や棚が振動すれば、固定台１０も一体に揺れる。この時の衝撃が、第１および第２の磁石３４、３６間の吸引力と、復帰手段５０が可動台１２を復帰位置に保持する保持力との和よりも大なら、可動台１２は復帰位置から脱出して移動を開始する。そして可動台１２とその上の器物とは自在ベアリング２４に支持されて水平に移動する。
【００２８】
磁石３４が磁石３６から離れて、両者間の吸引力が磁石３６の自重よりも小さくなると、磁石３６は磁石ホルダ３８の中で落下する。可動台１２の磁石３４が移動中に磁石ホルダ３８の上方を通過しても、第２の磁石はすぐには上昇せず、落下したままの状態を保つ。従ってその後は可動台１２には主として復帰手段５０のワイヤ６２、６０による復帰力だけが作用し振動する。この時の相対変位はワイヤ６０、６２の変形により吸収され、このエネルギーはワイヤ６０、６２によって吸収される。このため器物に加わる振動は速やかに弱められ、器物の破損を防ぐことができる。
【００２９】
上ワイヤ６２および下ワイヤ６０はそれぞれ３個放射状に組み合わされているから、可動台１２の水平面上における全方向の移動に対して、全てのワイヤ６０、６２が同時に変形し、この変形により発生する復元力は互いに協働して可動台１２を元の位置（復帰位置）に戻す向きの復元力（合力）を発生する。従って可動台１２を元の復帰位置に戻して安定させることが出来る。この時編組体からなるワイヤ６２、６０自身が振動エネルギーを吸収し減衰させることができる。このため可動台１２の振動は速やかに減衰して静止する。
【００３０】
可動台１０を元の復元位置に戻して静止させれば、上の第１の磁石３４が下の磁石ホルダ３８の上に位置し、下の第２の磁石３６を上に吸引する。そして両磁石３４、３６は互いに接近して可動台１０を復帰位置に静止させるのに十分な保持力を発生する。このため可動台１０およびその上の器物は不安定に移動することがない。
【００３１】
なお第１の磁石３４と第２の磁石３６との位置を合わせるためには、固定台１０の裏面のフェルト４８（図６）を剥がして磁石ホルダ３８をドライバー（図示せず）で回せばよい。この磁石ホルダ３８の空洞部４０はホルダ３８の中心軸に対して偏心しているから、ホルダ３８の回転により磁石３６の位置を変化させることができる。
【００３２】
以上の実施態様では、固定台１０と可動台１２との間に中間部材５２を介在させ、この中間部材５２と固定台１０との間を下のワイヤ６０で、中間部材５２と可動台１２との間を上のワイヤ６２で連結した。このため可動台１０の可動範囲を大きくし、また可動台１０の振動中の復帰力の設定可能範囲を広げることができる。しかし本発明は復帰手段を省くことができる。復帰手段を用いる時はこの実施態様の構造の復帰手段以外のものであってもよい。
【００３３】
例えば、中間部材５２を省き１組のワイヤで直接可動台１２と固定台１０とを連結してもよい。また複数の環状のワイヤは独立したものに代え、１つの環状ワイヤを三ツ葉型や四ツ葉型などに折曲して用いてもよい。ワイヤに代えてコイルばねや板ばね、あるいはゴムなどの弾性材を用いることもできる。
【００３４】
また支持手段はボールを用いた自在ベアリングを３組以上用いるのが、円滑な移動を可能にするために望ましい。しかしこれに代えて摺動抵抗の小さい樹脂板や樹脂シートなどを用いてもよい。
【００３５】
第１および第２の磁性部材は前記実施態様のように共に永久磁石とすれば、保持力を強くできるが、一方のみを永久磁石にしてもよい。また前記実施態様では第１、第２の磁石の組を４組備えるが、可動板の中央付近に１組だけ設けてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１の発明は以上のように、固定台とこの固定台に対して相対移動可能な可動台とに、可動台が所定の復帰位置にある状態で互いに対向するようにそれぞれ第１、第２の磁性部材を設け、両磁性部材の少くとも一方を永久磁石とすることにより両者間に発生する吸引力により可動台を復帰位置に保持するようにしたものである。また下の磁性部材は所定範囲内で上下に遊動自在にしたものである。
【００３７】
このため可動台を復帰位置に保持して静止させることができると共に、地震などにより可動台に加震力が加わると所定位置から容易に脱出させることができる。このため信頼性が高く、小型化、薄型化ができ、安価でもある。この場合所定以上の加振力が加わった時に可動台は復帰位置から脱出し、それ以後は第２の磁性部材が落下して磁石による吸引力がほとんど作用しなくなる。このため可動台は円滑に移動して十分な免振作用を発生することができる。また可動台を復帰位置に戻して静止させれば、第２の磁性部材は第１の磁性部材に吸引されて上昇し、所定の静止時の保持力を発生する。
【００３８】
また所定の復帰位置に戻す復帰手段を付加した場合には、復帰手段の適切な復帰力により可動台を自動的に復帰させることができる（請求項２）。
【００３９】
この場合に第２の磁性部材は、円筒状ホルダ内に上下遊動自在かつその垂直な中心線から偏心させて保持しておけば、このホルダを回動することにより第２の磁性部材の位置調節が可能になる（請求項３）。従って第１、第２の磁性部材の組を複数組用いる場合に、各組の磁石の位置合せを容易に行うことができる。
【００４０】
復帰手段を用いる場合には、偏組体からなる複数の環状ワイヤを組合せて構成することができる（請求項４）。ここに各ワイヤは少くとも一ヶ所を固定台に、他の少くとも一ヶ所を可動台に固定し、ワイヤ自身の撓みによって復帰力を発生させる。各ワイヤの復帰力の合力が、可動台を復帰位置に戻す方向を指向するようにするのは勿論である。
【００４１】
このワイヤを用いる場合に、固定台と可動台との間に中間部材を介在させ、この中間部材と固定台および可動台をそれぞれ複数の環状ワイヤで連結してもよい（請求項５）。この場合には環状ワイヤが二層に用いられることになるから、可動台の可動範囲を拡大でき、設計自由度が増える。また用いるワイヤの数が増えるから減衰能力を増やすことも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様の斜視図
【図２】可動板の平面図
【図３】そのIII-III線断面図
【図４】図３におけるIV-IV線断面図
【図５】図３におけるＶ-Ｖ線断面図
【図６】第１、第２の磁石の作用を説明する図
【図７】ワイヤ等の配置を示す平面図
【図８】図７におけるVIII−VIII線断面図
【図９】分解斜視図
【符号の説明】
１０ 固定台
１２ 可動台
１４ 足
２４ 支持手段としての自在ベアリング
３０ 磁石ホルダ
３４ 第１の磁性部材としての永久磁石
３６ 第２の磁性部材としての永久磁石
３８ 磁石ホルダ
５２ 中間部材
６０、６２ ワイヤ
【産業上の利用分野】
本発明は、地震などの振動から器物を保護するために、器物の下に置いて用いる免震台装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地震などの際に、床に置いた家具やキャビネットなどが倒れるのを防止するため、家具やキャビネットなどを床や天井や壁に固定することが従来より行われている。
【０００３】
また貴重な美術品、特に彫刻、陶磁器類、考古学的参考品などは、地震などの振動により倒れたり落下すると破損が大きい。このため、これらの下に振動を吸収する免震装置を置くことが検討されている。例えば水平方向の振動を吸収し減衰させる特殊な緩衝体を器物の下に敷くことが考えられる。この場合緩衝体としては減衰機能を持った特殊構造のゴムや金属が考えられる。
【０００４】
また載置した器物側に移動方向と移動速度を制御可能とした重りを設け、圧電素子や加速度センサなどで振動の方向と大きさを検出し、加振方向と大きさに対応して重りを所定の方向へ移動させることにより振動を吸収する装置が考えられる。
【０００５】
【従来技術の問題点】
器物を床や天井や壁などに固定する方法は、固定具が大きくなって目障りになるだけでなく、器物によっては固定具を直接取り付けられないことがある。例えば美術品などでは直接固定具を取り付けるのは困難である。
【０００６】
器物の下に特殊な緩衝体を敷く方法は、緩衝体の復帰力を最適に設定するのが困難である。例えば弱い振動を十分に吸収できるように緩衝体の復元力を弱く設定すると、器物が所定の復帰位置付近で揺動してしまい、静止しないという問題がある。そこで可動台をピン等で所定位置に保持し静止させることが考えられるが、突発的に加わる外力に対し作動の信頼性が低いという問題がある。反対に緩衝体の復元力を過大に強く設定すると、弱い振動を十分に吸収できない。
【０００７】
振動を吸収する方向へ重りを移動させる方法は、センサやブレーキやこれらの動力源などが必要でこれらの保守点検が面倒であり、構成が複雑で大規模になるばかりでなく高価でもある。このため実用性に乏しいものであった。またこれら従来のものは、特に美術品の展示品に対して用いるといずれも目障りで観賞の妨げとなる問題もあった。
【０００８】
【発明の目的】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、器物を復帰位置に戻す復帰力を付与しない場合に器物を復帰位置に保持できるのは勿論であるが、器物に加わる復帰力を付与する場合にはこの復帰力を適切にしつつ器物を所定の復帰位置に静止させることができ、突発的な外力に対して信頼性が高く、小型化特に薄型化が可能で構造も簡単で安価に作ることができ、器物の下に敷くだけで手軽に使用することができる免震台装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【発明の構成】
本発明によればこの目的は、器物の下に置いてこの器物を振動から保護するために用いる免震台装置において、少くとも上面が平坦な非磁性材で覆われた水平な固定台と、この固定台の上方に位置し固定台に対して一定間隔を保ちつつ水平方向に相対移動可能な可動台と、固定台の上面に間隙を空けて対向するように前記可動台に固定された第１の磁性部材と、前記固定台に上下に遊動自在に装着された第２の磁性部材とを備え、前記第１および第２の磁性部材の少くとも一方を永久磁石とし、前記可動台が復帰位置にある時に第２の磁性部材が第１の磁性部材に吸引されて上昇位置に保持されて可動台を所定の復帰位置に保持する保持力を発生するようにしたことを特徴とする免震台装置、により達成される。
【００１０】
ここに可動台を所定の復帰位置に復帰させる復帰手段を追加すれば、可動台を自動的に復帰させることができる。
【００１１】
なお第２の磁性部材は円筒状ホルダに上下遊動自在かつ垂直な中心線から偏心させて保持し、このホルダを回動することにより第２の磁性部材の位置を調節できるようにするのが望ましい。復帰手段は複数の環状のワイヤで構成することができる。この場合には各ワイヤの可動台に作用する復元力が協働して可動台を復帰位置に戻す方向に作用するようにする。
【００１２】
【実施態様】
図１は本発明の一実施態様の斜視図、図２は可動台の平面図、図３はそのIII-III 線断面図である。図４は図３におけるIV−IV線断面図、図５は同じくＶ−Ｖ線断面図、図６は第１および第２の磁石の作用を説明する図である。
【００１３】
図１において符号１０は下の固定台、１２は上の可動台であり、可動台１２は固定台１０よりも小さい。固定台１０は床や棚、机などに載せられている。可動台１２は四隅に足１４を持つ。各足１４は、可動台１２の隅を隣接する２辺に沿って外側から囲むように直角に折曲している。
【００１４】
可動台１２は木製であり、その下面には金属製の重錘板１６が固定されている。すなわちこの重錘版１６は、図４、５に示すように、可動板１２の底面との間にスペーサ１８を挟み、４本のボルト２０で可動板１２に固定されている。なお２２はこのボルト２０が螺合する埋め込みナットであり、可動板１２側に固定されている。
【００１５】
２４は支持手段としての自在ベアリングである。この自在ベアリング２４は図４に示すように、１つの金属ボール２６と、このボール２６をその一部が突出するように保持する保持器２８とを持つ。４組の自在ベアリング２４のそれぞれの保持器２８は、図２に示すように重錘板１６の４隅付近に固定され足１４の内側に隠されている。
【００１６】
ここに４つの自在ベアリング２４の高さとボール２６の寸法は同一であり、ボール２６は足１４より僅かに下方へ突出している。このため可動台１２は固定台１０の上面にこのボール２６を接触させて重ねられ、この時足１４は固定台１０の上面より僅かに浮き上がっている。従って可動台１２は固定台１０の上で水平に移動可能である。
【００１７】
図５において３０は磁石ホルダであり、自在べアリング２４に隣接して重錘板１６の下面に４個固定されている。この磁石ホルダ３０はアルミニウムやプラスチックスなどの非磁性材料で円筒状に作られている。その上端が３本のビス３２（１本のみ図示）によって重錘板１６に固定されている。この磁石ホルダ３０の下端には第１の磁性部材である永久磁石３４が装填され、その下面は固定台１０の上面に僅かな間隙を空けて対向する。
【００１８】
固定台１０には、これら４個の磁石３４に対向する第２の磁性部材である永久磁石３６が上下遊動自在に取付けられている。すなわち可動台１２を予め決めた所定の復帰位置に置いた状態で、第１の磁石３４に下方から対向する位置に、磁石ホルダ３８が埋設され、各磁石ホルダ３８に設けた空洞部４０に永久磁石３６が装填されている。
【００１９】
ここに磁石ホルダ３８はアルミニウムやプラスチックスなどの非磁性材料で円筒状に作られ、その中心軸線から偏心して空洞部４０が形成されている。この磁石ホルダ３８は、固定台１０に予め形成した装填孔４２に下方から装填される。この磁石ホルダ３８は下面にドライバー溝４４を持ち、下方からドライバー（図示せず）で回動可能である。このため図５（Ｃ）に示すように回動することにより磁石３６の位置を調節可能である。
【００２０】
なお固定台１０は木や石や樹脂などの非磁性材で作られ、その上面には硬質樹脂などの非磁性材製の薄い表板４６が貼られている。この表板４６は第１の磁石３４と第２の磁石３６との隔離を保証すると共に、表板４６の表面に付く磁性を持ったゴミを拭き取り易くして、このゴミがベアリング２４の作動の障害となるのを防止する。また固定台１０の下面にはフェルト４８が貼られていて、固定台を安定して机や棚あるいは床などに固定できるようにしている。
【００２１】
次に可動台１２を所定の復帰位置へ復帰させるための復帰手段５０を図７、８、９に基づいて説明する。図７はそのワイヤ等の配置を示す平面図、図８はそのVIII−VIII線断面図、図９は分解斜視図である。
【００２２】
５２は略円盤状の中間部材であり、その下面中央には自在ベアリング５４が装填されている。この自在ベアリング５４のボール５６は中間部材５２の下面より下方へ突出し、固定台１０の上面に転接する。中間部材５２の上面にはテフロン（商品名）などの摺動性に優れる樹脂５８が貼られている。なお樹脂５８の周縁部には、重錘板１６の下面に接触して中間部材５２が大きく傾くのを規制する突起が上向きに形成されている。
【００２３】
この中間部材５２と固定台１０とは、３つの環状の下ワイヤ６０で連結されている。すなわち３つの下ワイヤ６０は等角度間隔で中間部材５２の外周に内接するようにそれぞれ中間部材５２に固定されると共に、中間部材５２から最も遠い位置が固定台１０の上面に固定されている。
【００２４】
またこの中間部材５２と可動台１２とは、３つの環状の上ワイヤ６２で連結されている。すなわち３つの上ワイヤ６２は等角度間隔で中間部材５２の外周に内接するようにそれぞれ中間材５２に固定されると共に、中間部材５２から最も遠い位置が可動台１０に固定されている。
【００２５】
ここに用いる上・下ワイヤ６２、６０はそれぞれ３つ独立の環状ワイヤをそれぞれ組合せてもよいが、それぞれを１本のワイヤを三つ葉型に折曲して形成し、その中央部分を中間部材５２の外周面に固定してもよい。
【００２６】
なおこの実施態様で用いるワイヤ６２、６０は、編組体で作られている。ここに編組体は、細いピアノ線などのばね弾性を有する金属線を多数撚って作ったワイヤ素体を、さらに複数本集合させてワイヤ状に編んだり組紐状あるいは帯状にしたものである。このワイヤ６２、６０は円形に戻る復帰力を持つと共に、これを構成する細い金属線同志の摩擦により大きな減衰作用も持つ。
【００２７】
この装置は、床や棚などに固定台１０を置き、上の可動台１２の上に器物を載せて使用する。この状態で地震などによって床や棚が振動すれば、固定台１０も一体に揺れる。この時の衝撃が、第１および第２の磁石３４、３６間の吸引力と、復帰手段５０が可動台１２を復帰位置に保持する保持力との和よりも大なら、可動台１２は復帰位置から脱出して移動を開始する。そして可動台１２とその上の器物とは自在ベアリング２４に支持されて水平に移動する。
【００２８】
磁石３４が磁石３６から離れて、両者間の吸引力が磁石３６の自重よりも小さくなると、磁石３６は磁石ホルダ３８の中で落下する。可動台１２の磁石３４が移動中に磁石ホルダ３８の上方を通過しても、第２の磁石はすぐには上昇せず、落下したままの状態を保つ。従ってその後は可動台１２には主として復帰手段５０のワイヤ６２、６０による復帰力だけが作用し振動する。この時の相対変位はワイヤ６０、６２の変形により吸収され、このエネルギーはワイヤ６０、６２によって吸収される。このため器物に加わる振動は速やかに弱められ、器物の破損を防ぐことができる。
【００２９】
上ワイヤ６２および下ワイヤ６０はそれぞれ３個放射状に組み合わされているから、可動台１２の水平面上における全方向の移動に対して、全てのワイヤ６０、６２が同時に変形し、この変形により発生する復元力は互いに協働して可動台１２を元の位置（復帰位置）に戻す向きの復元力（合力）を発生する。従って可動台１２を元の復帰位置に戻して安定させることが出来る。この時編組体からなるワイヤ６２、６０自身が振動エネルギーを吸収し減衰させることができる。このため可動台１２の振動は速やかに減衰して静止する。
【００３０】
可動台１０を元の復元位置に戻して静止させれば、上の第１の磁石３４が下の磁石ホルダ３８の上に位置し、下の第２の磁石３６を上に吸引する。そして両磁石３４、３６は互いに接近して可動台１０を復帰位置に静止させるのに十分な保持力を発生する。このため可動台１０およびその上の器物は不安定に移動することがない。
【００３１】
なお第１の磁石３４と第２の磁石３６との位置を合わせるためには、固定台１０の裏面のフェルト４８（図６）を剥がして磁石ホルダ３８をドライバー（図示せず）で回せばよい。この磁石ホルダ３８の空洞部４０はホルダ３８の中心軸に対して偏心しているから、ホルダ３８の回転により磁石３６の位置を変化させることができる。
【００３２】
以上の実施態様では、固定台１０と可動台１２との間に中間部材５２を介在させ、この中間部材５２と固定台１０との間を下のワイヤ６０で、中間部材５２と可動台１２との間を上のワイヤ６２で連結した。このため可動台１０の可動範囲を大きくし、また可動台１０の振動中の復帰力の設定可能範囲を広げることができる。しかし本発明は復帰手段を省くことができる。復帰手段を用いる時はこの実施態様の構造の復帰手段以外のものであってもよい。
【００３３】
例えば、中間部材５２を省き１組のワイヤで直接可動台１２と固定台１０とを連結してもよい。また複数の環状のワイヤは独立したものに代え、１つの環状ワイヤを三ツ葉型や四ツ葉型などに折曲して用いてもよい。ワイヤに代えてコイルばねや板ばね、あるいはゴムなどの弾性材を用いることもできる。
【００３４】
また支持手段はボールを用いた自在ベアリングを３組以上用いるのが、円滑な移動を可能にするために望ましい。しかしこれに代えて摺動抵抗の小さい樹脂板や樹脂シートなどを用いてもよい。
【００３５】
第１および第２の磁性部材は前記実施態様のように共に永久磁石とすれば、保持力を強くできるが、一方のみを永久磁石にしてもよい。また前記実施態様では第１、第２の磁石の組を４組備えるが、可動板の中央付近に１組だけ設けてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１の発明は以上のように、固定台とこの固定台に対して相対移動可能な可動台とに、可動台が所定の復帰位置にある状態で互いに対向するようにそれぞれ第１、第２の磁性部材を設け、両磁性部材の少くとも一方を永久磁石とすることにより両者間に発生する吸引力により可動台を復帰位置に保持するようにしたものである。また下の磁性部材は所定範囲内で上下に遊動自在にしたものである。
【００３７】
このため可動台を復帰位置に保持して静止させることができると共に、地震などにより可動台に加震力が加わると所定位置から容易に脱出させることができる。このため信頼性が高く、小型化、薄型化ができ、安価でもある。この場合所定以上の加振力が加わった時に可動台は復帰位置から脱出し、それ以後は第２の磁性部材が落下して磁石による吸引力がほとんど作用しなくなる。このため可動台は円滑に移動して十分な免振作用を発生することができる。また可動台を復帰位置に戻して静止させれば、第２の磁性部材は第１の磁性部材に吸引されて上昇し、所定の静止時の保持力を発生する。
【００３８】
また所定の復帰位置に戻す復帰手段を付加した場合には、復帰手段の適切な復帰力により可動台を自動的に復帰させることができる（請求項２）。
【００３９】
この場合に第２の磁性部材は、円筒状ホルダ内に上下遊動自在かつその垂直な中心線から偏心させて保持しておけば、このホルダを回動することにより第２の磁性部材の位置調節が可能になる（請求項３）。従って第１、第２の磁性部材の組を複数組用いる場合に、各組の磁石の位置合せを容易に行うことができる。
【００４０】
復帰手段を用いる場合には、偏組体からなる複数の環状ワイヤを組合せて構成することができる（請求項４）。ここに各ワイヤは少くとも一ヶ所を固定台に、他の少くとも一ヶ所を可動台に固定し、ワイヤ自身の撓みによって復帰力を発生させる。各ワイヤの復帰力の合力が、可動台を復帰位置に戻す方向を指向するようにするのは勿論である。
【００４１】
このワイヤを用いる場合に、固定台と可動台との間に中間部材を介在させ、この中間部材と固定台および可動台をそれぞれ複数の環状ワイヤで連結してもよい（請求項５）。この場合には環状ワイヤが二層に用いられることになるから、可動台の可動範囲を拡大でき、設計自由度が増える。また用いるワイヤの数が増えるから減衰能力を増やすことも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様の斜視図
【図２】可動板の平面図
【図３】そのIII-III線断面図
【図４】図３におけるIV-IV線断面図
【図５】図３におけるＶ-Ｖ線断面図
【図６】第１、第２の磁石の作用を説明する図
【図７】ワイヤ等の配置を示す平面図
【図８】図７におけるVIII−VIII線断面図
【図９】分解斜視図
【符号の説明】
１０ 固定台
１２ 可動台
１４ 足
２４ 支持手段としての自在ベアリング
３０ 磁石ホルダ
３４ 第１の磁性部材としての永久磁石
３６ 第２の磁性部材としての永久磁石
３８ 磁石ホルダ
５２ 中間部材
６０、６２ ワイヤ
Claims (5)
- 器物の下に置いてこの器物を振動から保護するために用いる免震台装置において、少くとも上面が平坦な非磁性材で覆われた水平な固定台と、この固定台の上方に位置し固定台に対して一定間隔を保ちつつ水平方向に相対移動可能な可動台と、固定台の上面に間隙を空けて対向するように前記可動台に固定された第１の磁性部材と、前記固定台に上下に遊動自在に装着された第２の磁性部材とを備え、前記第１および第２の磁性部材の少くとも一方を永久磁石とし、前記可動台が復帰位置にある時に第２の磁性部材が第１の磁性部材に吸引されて上昇位置に保持されて可動台を所定の復帰位置に保持する保持力を発生するようにしたことを特徴とする免震台装置。
- 器物の下に置いてこの器物を振動から保護するために用いる免震台装置において、少なくとも上面が平坦な非磁性材からなる表板で覆われた水平な固定台の上方に位置する水平な可動台と、これら固定台および可動台の間に介在し両者の水平方向の相対移動を許容する支持手段と、可動台と固定台との間に介在され可動台に所定の復帰位置方向への復帰習性を付与する復帰手段と、固定台の上面に間隙を空けて対向するように前記可動台に固定された第１の磁性部材と、前記固定台に上下に遊動自在に装着された第２の磁性部材とを備え、前記第１および第２の磁性部材の少くとも一方を永久磁石とし、前記可動台が復帰位置にある時に第２の磁性部材が第１の磁性部材に吸引されて上昇位置に保持されて可動台を前記復帰位置に保持する保持力を発生するようにしたことを特徴とする免震台装置。
- 第２の磁性部材は固定台の表板の下に垂直に埋設された非磁性材製の円筒状のホルダに上下遊動自在かつ垂直な中心線から偏心させて保持され、前記ホルダを垂直な中心線の回りに回動することにより第２の磁性部材の位置を調節可能にした請求項１または２の免震台装置。
- 復帰手段は、少くとも一ヶ所が固定台に少くとも一ヶ所が可動台にそれぞれ固定された編組体からなる複数の環状ワイヤを備え、各ワイヤの復元力が協働して可動台を復帰位置に戻す方向に作用する請求項２または３の免震台装置。
- 復帰手段は、固定台と可動台との間にあってこれら両台から独立して水平に相対移動可能な中間部材と、少くとも一ヶ所が固定台にまた少くとも一ヶ所が中間部材にそれぞれ固定された編組体からなる複数の環状の下ワイヤと、少くとも一ヶ所が中間部材にまた少くとも一ヶ所が可動台にそれぞれ固定された編組体からなる複数の環状の上ワイヤとを備え、下ワイヤおよび上ワイヤの復元力が協働して可動台を所定の復帰位置に戻す方向に作用する請求項２または３の免震台装置。
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| JP22330596A Expired - Fee Related JP3791974B2 (ja) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | 免震台装置 |
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1996
- 1996-08-07 JP JP22330596A patent/JP3791974B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH1047430A (ja) | 1998-02-20 |
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