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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025001123
(43)【公開日】2025-01-08
(54)【発明の名称】免震構造
(51)【国際特許分類】
E04H 9/02 20060101AFI20241225BHJP
E04H 9/14 20060101ALI20241225BHJP
F16F 15/03 20060101ALI20241225BHJP
F16F 15/04 20060101ALI20241225BHJP
【ＦＩ】
E04H9/02 331D
E04H9/14 Z
F16F15/03 Z
F16F15/04 E
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023100541
(22)【出願日】2023-06-20
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-11-16
(71)【出願人】
【識別番号】519334764
【氏名又は名称】鈴木 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100076406
【弁理士】
【氏名又は名称】杉本 勝徳
(74)【代理人】
【識別番号】100171941
【弁理士】
【氏名又は名称】辻 忠行
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 稔
【テーマコード（参考）】
2E139
3J048
【Ｆターム（参考）】
2E139AA01
2E139AA07
2E139AB11
2E139AC19
2E139CA01
2E139CA13
2E139CA14
2E139CA26
2E139CC02
3J048AA03
3J048AC08
3J048BA23
3J048BE08
3J048BG02
3J048DA01
3J048EA07
3J048EA13
3J048EA38
(57)【要約】
【課題】少ないダンパーで前後左右（水平）方向の振動を吸収可能な免震装置を提供する。
【解決手段】免震対象物を支持する免震構造であって、免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、前記付勢手段は、前記支持球に直接付勢力を及ぼすことを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】免震対象物を支持する免震構造であって、免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、前記付勢手段は、前記支持球に直接付勢力を及ぼすことを特徴とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
免震対象物を支持する免震構造であって、
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、
前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であることを特徴とする免震構造。
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、
前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であることを特徴とする免震構造。
【請求項2】
前記付勢手段は長手方向に伸縮する弾性体を含み、
前記上側転動面は、板状部材からなる底床の下面からなり、
前記底床は、前記弾性体を挿通する挿通孔を有し、
前記弾性体は、前記挿通孔に挿通された状態で、長手方向の一端が前記底床の上面側において固定され、長手方向の他端側が前記底床の下側において前記支持球に連結されている請求項１記載の免震構造。
前記上側転動面は、板状部材からなる底床の下面からなり、
前記底床は、前記弾性体を挿通する挿通孔を有し、
前記弾性体は、前記挿通孔に挿通された状態で、長手方向の一端が前記底床の上面側において固定され、長手方向の他端側が前記底床の下側において前記支持球に連結されている請求項１記載の免震構造。
【請求項3】
前記付勢手段は、前記弾性体の長手方向の他端に伸縮性を有さない線状体の長手方向の一端が接合されており、前記線状体の長手方向の他端が前記支持球に固定されている請求項２記載の免震構造。
【請求項4】
前記底床及び／又は前記支持球が中空構造であり、浮力により底床に設置された免震対象物を浮かすことができる請求項２又は３記載の免震構造。
【請求項5】
前記支持球は、付勢手段を固定する頂点から底点に向かう子午線方向に溝が設けられている請求項２又は３記載の免震構造。
【請求項6】
前記支持球が磁性金属からなり、前記上側転動面の前記所定の位置に磁性を有する金属、又は磁石からなる磁着部材が設けられ、またその外側に設けられた支持球受けを介して、前記支持球が前記磁着部材に引き寄せられることにより、前記所定の位置に付勢される請求項１に記載の免震構造。
【請求項7】
前記支持球が非磁性素材からなり、中空構造であり、その内部に磁石を有し、前記上側転動面の前記所定の位置に磁性を有する金属、又は磁石からなる磁着部材が設けられ、またその外側に設けられた支持球受けを介して、前記支持球が前記磁着部材に引き寄せられることにより、前記所定の位置に付勢される請求項１に記載の免震構造。
【請求項8】
前記上側転動面に、前記支持球を転動可能な支持球受けを備える請求項６又は７に記載の免震構造。
【請求項9】
前記支持球受けがベアリングを介して前記支持球を支持する請求項８に記載の免震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、転がり支承を備えた免震構造に関するもので、さらには、免震対象物を振動方向と逆方向に付勢する付勢手段を有する免震構造に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、免震装置は、大きく早い振動を小さく遅い振動に変換するアイソレータと、振動エネルギーを吸収して振動を短時間で収束させるダンパーとから構成されている。アイソレータには、積層免震ゴムや、滑り材（滑り支承）、ベアリング（転がり支承）などが用いられ、ダンパーには、コイルバネやオイルダンパーなどが用いられている（特許文献１、特許文献２）。
【0003】
例えば、特許文献１では、鉄骨架台の四隅に単球転がり支承を設け、基礎耐圧版の四隅に支承受けＳＵＳ平板を水平固定するとともに、引きバネ固定端用のアンカー埋込コンクリート立上台を設けて、鉄骨架台のＸ、Ｙ方向、及び浮きあがりと共振を防止する引きバネを配置した単球転がり支承と引きバネの伸縮作用を組み合わせた免震装置が提案されている。
【0004】
また、特許文献２では、上下一対の板部材の間を転動する転動体と、該転動体を上下一対の板部材の間に保持する保持器とを備え、該保持器にピニオンを設けるとともに、上下一対の板部材にピニオンと噛合するラックを設けて構成した転がり支承装置が提案されている。特許文献２の転がり支承装置では、積層ゴムとオイルダンパーにより、振動エネルギーを吸収するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２２－０１７１３５号公開公報
【特許文献2】特開２０１６－００３６８１号公開公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献１、及び特許文献２の免震装置では、コイルバネやオイルダンパーからなるダンパーが弾性力を発揮する方向が一方向に限られるため、上下前後左右の３方向それぞれの振動をカバーするダンパーが必要となり、装置が複雑で大掛かりになるという問題が有る。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、少ないダンパーで前後左右（水平）方向の振動を吸収可能な免震装置の提供を目的とする。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、少ないダンパーで前後左右（水平）方向の振動を吸収可能な免震装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するためになされた発明は下記の通りである。免震対象物を支持する免震構造であって、免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、前記付勢手段は、前記支持球に直接付勢力を及ぼすことを特徴とする。
【0008】
本発明に係る免震構造は、このように支持球に直接付勢力を働かせるので、１つの付勢手段であらゆる方向の振動をカバーできる。
【0009】
本発明の免震構造は、前記付勢手段が底床の基点（固定具）と支持球の付勢点（接着点）を結ぶ線状の弾性体からなり支持球がいずれの方向に転動しても、線状の弾性体の付勢力により支持球を基の位置に戻すことができる。
【0010】
また特に、前記支持球は、付勢手段を固定する頂点（接着点）から底点に向かう子午線方向に溝が設けられていることが好ましい。かかる溝を設けることで、地震等の振動を受けて伸長した前記弾性体と線状体を、支持球で確実に巻き取ることができるので大きな振幅の地震に対しても確実に免震効果を発揮できる。
【0011】
本発明の免震構造は、前記底床及び前記支持球が中空構造であり、浮力により底床に設置された免震対象物を浮かすようにできることが好ましい。このような構成とすることで、大地震に伴って発生する津波等による浸水の被害も軽減可能となる。
【0012】
また、本発明の免震構造は、前記支持球が磁性金属からなり、前記底床の前記所定の位置に磁性を有する金属、又は磁石からなる磁着部材が設けられ、またその外側に設けられた支持球受けを介して、前記支持球が前記磁着部材に引き寄せられることにより、前記所定の位置に付勢されるようになっている。この構成では、前記本願発明の付勢構造が磁着部材と磁性金属球により構成されているところ、頑丈な磁性金属の支持球を用いることにより、巨大で重量の大きな免震対象物もしっかりと支えることができる。また、本構成においては、磁着部材と支持球がお互いに働く磁力による引力によって静止状態が保たれているが、地震などでこの磁力を上まわる力が加わると支持球は回転する。
【0013】
本発明の免震構造は、前記支持球受けが前記支持球をしっかりと保持することで、地震発生の無い静状態で免震対象物をしっかり固定できる。更に、前記支持球受けがベアリングを介して支持球を支持することが好ましい。ベアリングの働きで支持球の転がりがスムーズになるので、より高い免震・除震効果が期待できる。
【0014】
また、本発明の免震構造は、前記支持球が非磁性素材からなり、中空構造であり、その内部に磁石を有し、前記底床の前記所定の位置に磁性を有する金属、又は磁石からなる磁着部材が設けられ、またその外側に設けられた支持球受けを介して、前記支持球が前記磁着部材に引き寄せられることにより、前記所定の位置に付勢される。またこの場合も、前記支持球受けがベアリングであることが特に好ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明の免震構造により、簡単な構成で十分な免震・除震効果が得られるので、小型の什器から大型の建築物まで様々な免震対象物を地震の被害から守ることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第１実施形態の免震構造の斜視図である。
【図5】本発明の第２実施形態の免震構造の正面図である。
【図7】本発明の第３実施形態の免震構造の下方向からの斜視図である。
【図10】本発明の第４実施形態に係る免震構造における支持球の構造例である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に、本願発明の実施形態を図面を交えながら詳しく説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限られるものではない。
【0018】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る免震構造１を図１乃至図６に示す。免震構造１は底床２の下面を形成する上側転動面２１と、支持球３と、付勢手段４と、下側転動面２２とを備えている。また、下側転動面２２はコンクリート整地された水平面である。ここで「上側」、「下側」というのは地面等に設置された免震構造における支持球３に対しての表現である。
本発明の第１実施形態に係る免震構造１を図１乃至図６に示す。免震構造１は底床２の下面を形成する上側転動面２１と、支持球３と、付勢手段４と、下側転動面２２とを備えている。また、下側転動面２２はコンクリート整地された水平面である。ここで「上側」、「下側」というのは地面等に設置された免震構造における支持球３に対しての表現である。
【0019】
底床２は、水平方向に広がる矩形の板状部材からなり、上面で免震対象物Ａ（不図示）を支持し、下面が上側転動面２１を構成する。底床２の四隅には、線状体５を挿通する挿通孔７が設けられている。底床２の下面（上側転動面２１）の四隅には、挿通孔７を中心にして支持球３を収容する窪み８を備えている。支持球３は地震が起こらない平常時においては窪み８の中に納められている。支持球３を収容する窪み８は、支持球３と略同じ径からなる球面状をなし下方の開口部の直径が支持球３の直径よりも小さく、深さが支持球３の半径より小さく設けられている。底床２の上面には、金属線材を逆Ｖ字に折り曲げて形成した固定具６が突設されている。固定具６は、底床２の長辺に沿って２本ずつ計４本が設けられている。
【0020】
付勢手段４は、長手方向（図２の左右方向）の一端側に設けられ、環状ゴムからなる弾性体４１と、長手方向の他端側に設けられ、伸縮性を有しない線状体５とを備えている。付勢手段４は、一端側の弾性体４１を固定具６に引き掛け、他端側線状体５を、挿通孔7を介して支持球３の表面の接着点３０に連結して、弾性体４１が付勢手段４の長手方向に伸縮するよう構成されている。弾性体４１は公知の素材であればどのような物でも使用可能である。いくつかを例示すると弾性体４１は天然ゴム、合成ゴム、合成樹脂エラストマーなどである。
【0021】
線状体５は、線状をなし伸縮性を有さなければ特に限定されず、公知のものが使用可能であり、糸、紐、ロープ、金属線、鎖等を使用できる。線状体５は、免震対象物に想定される振動の大きさや立地条件等に合わせて適宜の長さや太さのものを使用する。
【0022】
免震構造はその使用目的から見て、いざと言う時に確実に機能するために、常日頃の保守・点検が欠かせない。本実施形態に係る免震構造は、弾性体４１と線状体５が底床２の上面に配されているので、底床２の上方から簡単に弾性体４１と線状体５の状態を確認でき、必要に応じて修理や交換などの操作も底床２の上方から行え、保守・点検がし易いという効果がある。
【0023】
線状体５の一端は底床２に開けられた挿通孔７を通して底床２の裏面（上側転動面２１）に至り、そこで支持球３の接着点３０で接合されている。
【0024】
地震等による外力が加わらない状態（以後、「静状態」と称する）で、４つの支持球３は、窪み８に収容された状態で地面に接しており、弾性体４１は弛緩しておらず、支持球３から受ける張力が加わっている。
【0025】
なお、底床２の上面にある弾性体４１及び線状体５の長さが一定であるため支持球３は転がる範囲が制限される。
【0026】
図３は、静状態における免震構造１の状態を、図４は地震などによって水平方向の力を受けた際の免震構造１の状態を示している。図４に示すように、水平方向の力を受けて、支持球３が窪み８から離脱して底床２に対し転動することで、地面の揺れが底床２に伝わることが抑制されるため、底床２は、水平方向にほとんど移動しない。こうして、底床２の上に設置される免震対象物に対する地震の振動が軽減される。
【0027】
免震構造１においては、底床２が水平方向のいずれの方向に力を受け、支持球３が底床２に対し水平方向のいずれの方向に転動した場合であっても、弾性体４１は固定具６と挿通孔７を結ぶ直線方向の引張り力を受けることになるため、いずれの方向に対する振動も抑制することが出来る。図１～３に示したように、支持球３と弾性体４１の組み合わせを同一直線上に対向するように２組配することで、底床２が受ける振動を抑制する効果が高くなる。
【0028】
図１の例では、支持球３、弾性体４１、線状体５、固定具６で構成される免震構造の構成部分を１つの床面に対して４カ所設けた。また、支持球３を、矩形の底床２の下面四隅付近に設けたが、位置や数は任意である。ただし、支持球３は、底床２に載せる免震対象物を安定して支持するという観点から、３カ所以上設けることが好ましい。
【0029】
底床２は、免震対象物の重量を支えるのに十分な強度を有すれば、素材の種類は問わず、金属板、木板、鉄筋コンクリート、複合素材や異なる素材を組み合わせることも可能である。本実施形態では、免震対象物Ａは、付勢手段４を覆い隠さないよう底床２上に設置される。
【0030】
また、免震対象物Ａの床部分を本発明の底床２に見立てて本発明の免震構造１を設けても良いし、免震対象物Ａの床部分とは別に、本発明の免震構造１を備えた底床２の上に載置してもよい。
【0031】
支持球３は、底床２とその上の免震対象物の重量を支えるのに十分な強度を有すれば、特に素材は限定されず、免震対象物の重量に合わせて、木、石、樹脂、金属等を適宜に用いることが出来るが、建造物等の重量物を支持する場合は、強度と耐久性に優れる金属製が好ましい。
【0032】
図１～図３の免震構造を支持する地盤に水平方向の揺れが加わると、免震対象物はその質量による慣性でもとの位置に留まろうとするため、免震構造物に固定された底床２は、地盤に対し相対的に地盤の揺動方向と逆向きとなり支持球３は静状態における位置から離脱し、地盤の揺動方向に転動する。すると付勢手段４の引っ張る力が働いて支持球３は静止状態の位置に戻される。地震の場合はその繰り返しとなる。こうして底床２及び制振対象物Ａの振動が抑制される。
【0033】
本実施形態において、底床２及び支持球３を中空構造として、底床２に設置された免震対象物を浮かすことのできるような構成とすれば、大地震により発生が懸念される津波への対応ともなる。すなわち津波などによる免震対象物への浸水被害を免れることができる。
【0034】
図１～図３に示した例では、底床２が支持球３と接する部分に窪み８が設けられている。支持球３は、頂部が窪み８に納まることにより、静状態での免震構造１の安定が良く保たれる。図１～図４では窪み８の設置状態と窪み８と支持球３の当接状態を分かりやすくするように窪みの深さを少し誇張している。窪みの深さが極端に大きくなると、地震の水平方向の揺れにより支持球３が窪み８からずれる際に縦揺れの振動が発生してしまうことが想定される。窪み８の深さを適宜に設計することで、静状態での安定と地震発生時の窪み８から支持球３が脱出する際の縦揺れ振動を抑制することの両立が可能である。
【0035】
（第２実施形態）
図５、図６には図１～図３に示した免震構造において、底床２に窪み８を設けずに静状態での安定性を保つための構造例を示した。図５、図６の例では、底床２に支持球３を収容する窪みは設けられておらず、支持球３の上端部が水平に切り取られている。静状態において、支持球３はこの水平部分で底床２に接している。これにより、免震対象物の静状態での安定が保たれる。
図５、図６には図１～図３に示した免震構造において、底床２に窪み８を設けずに静状態での安定性を保つための構造例を示した。図５、図６の例では、底床２に支持球３を収容する窪みは設けられておらず、支持球３の上端部が水平に切り取られている。静状態において、支持球３はこの水平部分で底床２に接している。これにより、免震対象物の静状態での安定が保たれる。
【0036】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る免震構造を図７、図８に示した。この実施形態では、内部固定具１５により底床２に磁着部材１１が固定されており、更にその磁着部材１１を囲むように設けられた支持球受け１２に支持球３が収容されている。ここで支持球３は磁性金属からなるので、支持球３と磁着部材１１は磁力により互いに引き合い、その引力が免震構造の付勢手段として働く。
第３実施形態に係る免震構造を図７、図８に示した。この実施形態では、内部固定具１５により底床２に磁着部材１１が固定されており、更にその磁着部材１１を囲むように設けられた支持球受け１２に支持球３が収容されている。ここで支持球３は磁性金属からなるので、支持球３と磁着部材１１は磁力により互いに引き合い、その引力が免震構造の付勢手段として働く。
【0037】
磁着部材は公知のものが使用できる。支持球３に働く磁力が強いほど付勢手段としての機能に優れる。磁着部材に使用可能な磁石としては、永久磁石の他に電磁石も使用可能である。磁着部材に使用可能な磁性金属としては、鉄、ニッケル等やこれらからなる合金等も挙げられる。
【0038】
図７、図８の例では、支持球３は支持球受け１２を介して底床２を支持している。このような支持球受け１２が存在することで、底床２に固定された磁着部材１１が底床２から突出していても支持球３による支持が可能になる。また、磁着部材１１と支持球３の間に隙間が設けられることで、底床２内に磁着部材１１を格納するための空間を設ける必要が無いだけでなく、底床２の面上に後付けで磁着部材１１を設置できるので、免震構造１の製造がより容易に行える。
【0039】
本実施形態には、図９（ａ）に示すように、支持球３が中実の磁性金属であり、支持球受け１２にベアリング１３が備わっている態様と、図９（ｂ）に示すように、支持球３が非磁性素材からなり、中空構造であり、その内部に磁石１４が支持球３に対しフリーの状態で収容され、支持球受け１２にベアリング１３が備わっている態様と（図９(ｂ)の例では磁石１４が磁着部材１１に引かれる力により、支持球３の内壁で向い合っている）、図９（ｃ）に示すように、支持球３が中空の磁性金属であり、ベアリングの無い支持球受け１２を介して底床２を支持する態様が含まれる。
【0040】
ベアリング１３を有する図９の（ａ）と（ｂ）の例では、支持球３はベアリング１３と当接しているため、支持球３と支持球受け１２の摩擦が小さく支持球３がスムーズに動く。またベアリングが無い同図（ｃ）の例では、支持球受け１２の支持球３と当接する部分が面とり加工を施しているのでベアリングを有する場合と同様に支持球３はスムーズに動くことができる。
【0041】
本実施形態では、磁着部材１１、支持球受け１２、磁性金属からなる支持球３で構成される免震構造は、四角形の底床２の下面四隅付近に設けたが、位置や数は任意である。ただし、底床に載せる免震対象物を安定して支持するという観点から、支持球３は、３カ所以上設けることが好ましい。
【0042】
以上、図１乃至図９を使用して複数の実施形態により本発明を説明したが、これらの実施形態を組み合わせて使用しても構わない。一枚の底床に異なる構成の付勢手段を設ける方法も採用可能であるが、それぞれ別の付勢手段を備えた複数の免震構造の上に１つの免震対象物を載せるという方法も可能である。
【0043】
本願発明の複数の免震構造を組み合わせる例として、図２又は図５に示した免震構造と図８に示した免震構造の組み合わせを挙げることができる。例えば、図２に示した支持球３と支持球３の間に図９（ａ）乃至図９（ｃ）で示されるような磁着部材１１、支持球受け１２と支持球３からなる構造を設置する。弾性体４１を含む免震構造は、磁力により付勢する免震構造に比べて強い揺れに対する免震効果が高く、一方支持球受け１２を含む免震構造は、前記支持球受け１２が支持球３をしっかりと保持するので、静状態において静置を保つ効果が高い。両者を組み合わせることで振動が殆どない状態では完全に静置を保ち、いざ大きな水平振動を受けても確実にそれを抑えることができるものである。
【0044】
【0045】
（第４実施形態）
最後に、第１、第２実施形態の様に、付勢手段４が弾性体４１と線状体５とからなる場合において、地震等による外部振動の振幅が大きい場合にも確実に対応可能な実施形態について説明する。大きな振幅の外部振動を受けた場合、それによる支持球３の移動距離も延びる。この際に、線状体５は支持球３に巻き取られることとなるが、巻き取られる長さ、つまり支持球３の移動距離が支持球３の周長よりかなり大きくなると、線状体５は支持球３に二重、三重・・・に巻き付くことになる。この時に、支持球３の表面が滑らかであると、線状体５が支持球３の表面にしっかりと巻き付くことが出来なくなる。線状体５が支持球３の表面にしっかりと巻き付かなかった場合、ゴム弾性による復元が一気に起こるため、具合が悪い。
最後に、第１、第２実施形態の様に、付勢手段４が弾性体４１と線状体５とからなる場合において、地震等による外部振動の振幅が大きい場合にも確実に対応可能な実施形態について説明する。大きな振幅の外部振動を受けた場合、それによる支持球３の移動距離も延びる。この際に、線状体５は支持球３に巻き取られることとなるが、巻き取られる長さ、つまり支持球３の移動距離が支持球３の周長よりかなり大きくなると、線状体５は支持球３に二重、三重・・・に巻き付くことになる。この時に、支持球３の表面が滑らかであると、線状体５が支持球３の表面にしっかりと巻き付くことが出来なくなる。線状体５が支持球３の表面にしっかりと巻き付かなかった場合、ゴム弾性による復元が一気に起こるため、具合が悪い。
【0046】
そこで、このような事態を防ぐ方策として支持球３の表面に溝を設けることが考えられる。この例が図１０である。図１０（ａ）は支持球３を正面から見た図で、図１０（ｂ）は上から見た図である。接着点３０に線状体５が接合される。球状体３以外の底床、線状体等は省略している。
【0047】
図１０（ｂ）で分るように、球状体３の表面には線状体５を固定する接着点３０（頂点３ａ）から底点３ｂに向かって等角度で並ぶ１６本の溝３１が設けられている。このような構造とすることで振幅が大きい地震が起きた際に線状体５及び弾性体４１を確実に球状体３で巻き取って除震出来る。のみならず、水平面（頂点面３２、底点面３３）は上側転動面２１、下側転動面２２と接しているので静状態での安定性が増す。
【0048】
本願発明の免震構造の下側転動面２２は、支持球３が転動しやすいように、平らな水平面であることが好ましい。建築物の免震構造として使用する場合は、整地してコンクリート等で水平に養生した面を下側転動面２２としてその上に他の構成を設置すればよい。また、前記のコンクリート等で水平に養生した面の上に適宜鉄板等を載せて下側転動面２２としてよい。什器や家具等を載せて使用する場合は、室内の床面を下側転動面２２としてその上に他の構成を設置する。この場合、床面の上にカーペット等が敷かれている場合は、そのカーペット等が下側転動面２２として機能する。
【0049】
本願発明の免震構造が適用できる免震対象物の例としては、一戸建てやマンション等の建築物、タンス等の家具や、陳列棚やＯＡデスク等の什器類が挙げられる。この他に、使用に際して微小な振動からの隔離が必要な分析装置類、例えば大型の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等に対しても好適に適用しうる。
【0050】
以上、本発明は、前記した実施の形態に限定されるものではない。本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る、各種変形、修正を含む、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0051】
１ 免震構造
２ 底床
２１ 上側転動面
２２ 下側転動面
３ 支持球
３ａ 頂点
３ｂ 底点
４ 付勢手段
４１ 弾性体
５ 線状体
６ 固定具
７ 挿通孔
８ 窪み
１１ 磁着部材
１２ 支持球受け
１３ ベアリング
１４ 磁石
１５ 内部固定具
３０ 接着点
３１ 溝
３２ 頂点面
３３ 底点面
２ 底床
２１ 上側転動面
２２ 下側転動面
３ 支持球
３ａ 頂点
３ｂ 底点
４ 付勢手段
４１ 弾性体
５ 線状体
６ 固定具
７ 挿通孔
８ 窪み
１１ 磁着部材
１２ 支持球受け
１３ ベアリング
１４ 磁石
１５ 内部固定具
３０ 接着点
３１ 溝
３２ 頂点面
３３ 底点面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2023-06-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0018】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る免震構造１を図１乃至図４に示す。免震構造１は底床２の下面を形成する上側転動面２１と、支持球３と、付勢手段４と、下側転動面２２とを備えている。また、下側転動面２２はコンクリート整地された水平面である。ここで「上側」、「下側」というのは地面等に設置された免震構造における支持球３に対しての表現である。
本発明の第１実施形態に係る免震構造１を図１乃至図４に示す。免震構造１は底床２の下面を形成する上側転動面２１と、支持球３と、付勢手段４と、下側転動面２２とを備えている。また、下側転動面２２はコンクリート整地された水平面である。ここで「上側」、「下側」というのは地面等に設置された免震構造における支持球３に対しての表現である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0024】
また地震等による外力が加わらない状態（以後、「静状態」と称する）では、４つの支持球３は、窪み８に収容された状態で地面に接しており、弾性体４１は弛緩しておらず、支持球３から受ける張力が加わっている。
【手続補正書】
【提出日】2023-09-12
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
免震対象物を支持する免震構造であって、
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、
前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であり、
前記付勢手段は長手方向に伸縮する弾性体を含み、
前記上側転動面は、板状部材からなる底床の下面からなり、
前記底床は、前記付勢手段を挿通する挿通孔を有し、
前記付勢手段は、前記挿通孔に挿通された状態で、長手方向の一端が前記底床の上面側において固定され、長手方向の他端側が前記底床の下側において前記支持球に連結されていて、
前記付勢手段は、前記弾性体の長手方向の他端に伸縮性を有さない線状体の長手方向の一端が接合されており、前記線状体の長手方向の他端が前記支持球に固定されていることを特徴とする免震構造。
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、
前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であり、
前記付勢手段は長手方向に伸縮する弾性体を含み、
前記上側転動面は、板状部材からなる底床の下面からなり、
前記底床は、前記付勢手段を挿通する挿通孔を有し、
前記付勢手段は、前記挿通孔に挿通された状態で、長手方向の一端が前記底床の上面側において固定され、長手方向の他端側が前記底床の下側において前記支持球に連結されていて、
前記付勢手段は、前記弾性体の長手方向の他端に伸縮性を有さない線状体の長手方向の一端が接合されており、前記線状体の長手方向の他端が前記支持球に固定されていることを特徴とする免震構造。
【請求項2】
前記底床及び／又は前記支持球が中空構造であり、浮力により底床に設置された免震対象物を浮かすことができる請求項１記載の免震構造。
【請求項3】
前記支持球は、付勢手段を固定する頂点から底点に向かう子午線方向に溝が設けられている請求項１記載の免震構造。
【請求項4】
免震対象物を支持する免震構造であって、
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であり、
前記支持球が磁性金属からなり、前記上側転動面の前記所定の位置に磁性を有する金属、又は磁石からなる磁着部材が設けられ、またその外側に設けられた支持球受けを介して、前記支持球が前記磁着部材に引き寄せられることにより、前記所定の位置に付勢される免震構造。
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であり、
前記支持球が磁性金属からなり、前記上側転動面の前記所定の位置に磁性を有する金属、又は磁石からなる磁着部材が設けられ、またその外側に設けられた支持球受けを介して、前記支持球が前記磁着部材に引き寄せられることにより、前記所定の位置に付勢される免震構造。
【請求項5】
免震対象物を支持する免震構造であって、
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であり、
前記支持球が非磁性素材からなり、中空構造であり、その内部に磁石を有し、前記上側転動面の前記所定の位置に磁性を有する金属、又は磁石からなる磁着部材が設けられ、またその外側に設けられた支持球受けを介して、前記支持球が前記磁着部材に引き寄せられることにより、前記所定の位置に付勢される免震構造。
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であり、
前記支持球が非磁性素材からなり、中空構造であり、その内部に磁石を有し、前記上側転動面の前記所定の位置に磁性を有する金属、又は磁石からなる磁着部材が設けられ、またその外側に設けられた支持球受けを介して、前記支持球が前記磁着部材に引き寄せられることにより、前記所定の位置に付勢される免震構造。
【請求項6】
前記上側転動面に、前記支持球を転動可能な支持球受けを備える請求項４又は５に記載の免震構造。
【請求項7】
前記支持球受けがベアリングを介して前記支持球を支持する請求項６に記載の免震構造。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
前記課題を解決するためになされた発明は下記の通りである。
免震対象物を支持する免震構造であって、
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、
前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であり、
前記付勢手段は長手方向に伸縮する弾性体を含み、
前記上側転動面は、板状部材からなる底床の下面からなり、
前記底床は、前記付勢手段を挿通する挿通孔を有し、
前記付勢手段は、前記挿通孔に挿通された状態で、長手方向の一端が前記底床の上面側において固定され、長手方向の他端側が前記底床の下側において前記支持球に連結されていて、
前記付勢手段は、前記弾性体の長手方向の他端に伸縮性を有さない線状体の長手方向の一端が接合されており、前記線状体の長手方向の他端が前記支持球に固定されていることを特徴とする免震構造。
免震対象物を支持する免震構造であって、
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、
前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であり、
前記付勢手段は長手方向に伸縮する弾性体を含み、
前記上側転動面は、板状部材からなる底床の下面からなり、
前記底床は、前記付勢手段を挿通する挿通孔を有し、
前記付勢手段は、前記挿通孔に挿通された状態で、長手方向の一端が前記底床の上面側において固定され、長手方向の他端側が前記底床の下側において前記支持球に連結されていて、
前記付勢手段は、前記弾性体の長手方向の他端に伸縮性を有さない線状体の長手方向の一端が接合されており、前記線状体の長手方向の他端が前記支持球に固定されていることを特徴とする免震構造。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
本発明の免震構造は、前記付勢手段が底床の基点（固定具）と支持球の付勢点（接着点）を結ぶ線状の弾性体を含み支持球がいずれの方向に転動しても、線状の弾性体の付勢力により支持球を基の位置に戻すことができる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0012】
また、本発明の免震構造は、
免震対象物を支持する免震構造であって、
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であり、
前記支持球が磁性金属からなり、前記底床の前記所定の位置に磁性を有する金属、又は磁石からなる磁着部材が設けられ、またその外側に設けられた支持球受けを介して、前記支持球が前記磁着部材に引き寄せられることにより、前記所定の位置に付勢されるようになっている。この構成では、前記本願発明の付勢構造が磁着部材と磁性金属球により構成されているところ、頑丈な磁性金属の支持球を用いることにより、巨大で重量の大きな免震対象物もしっかりと支えることができる。また、本構成においては、磁着部材と支持球がお互いに働く磁力による引力によって静止状態が保たれているが、地震などでこの磁力を上まわる力が加わると支持球は回転する。
免震対象物を支持する免震構造であって、
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であり、
前記支持球が磁性金属からなり、前記底床の前記所定の位置に磁性を有する金属、又は磁石からなる磁着部材が設けられ、またその外側に設けられた支持球受けを介して、前記支持球が前記磁着部材に引き寄せられることにより、前記所定の位置に付勢されるようになっている。この構成では、前記本願発明の付勢構造が磁着部材と磁性金属球により構成されているところ、頑丈な磁性金属の支持球を用いることにより、巨大で重量の大きな免震対象物もしっかりと支えることができる。また、本構成においては、磁着部材と支持球がお互いに働く磁力による引力によって静止状態が保たれているが、地震などでこの磁力を上まわる力が加わると支持球は回転する。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0014】
また、本発明の免震構造は、
免震対象物を支持する免震構造であって、
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であり、
前記支持球が非磁性素材からなり、中空構造であり、その内部に磁石を有し、前記底床の前記所定の位置に磁性を有する金属、又は磁石からなる磁着部材が設けられ、またその外側に設けられた支持球受けを介して、前記支持球が前記磁着部材に引き寄せられることにより、前記所定の位置に付勢される。またこの場合も、前記支持球受けがベアリングであることが特に好ましい。
免震対象物を支持する免震構造であって、
免震対象物とともに水平方向に揺動する上側転動面と、
地盤と共に水平方向に揺動する下側転動面と、
上側転動面、及び前記下側転動面の間を転動する支持球と、
前記支持球を所定の位置に付勢すべく前記支持球に付勢力を及ぼす付勢手段とを備え、前記付勢力は、前記所定の位置と前記支持球の間に働く引っ張り力であり、
前記支持球が非磁性素材からなり、中空構造であり、その内部に磁石を有し、前記底床の前記所定の位置に磁性を有する金属、又は磁石からなる磁着部材が設けられ、またその外側に設けられた支持球受けを介して、前記支持球が前記磁着部材に引き寄せられることにより、前記所定の位置に付勢される。またこの場合も、前記支持球受けがベアリングであることが特に好ましい。