JP4064563B2

JP4064563B2 - Exhibit seismic isolation device

Info

Publication number: JP4064563B2
Application number: JP07375199A
Authority: JP
Inventors: 浩倉林; 知也石田; 勤小川
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2019-03-18
Also published as: JP2000266120A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、博物館、美術館等の展示品を地震等の振動から保護するための展示品免震装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、リニアガイドレールを使用した従来の免震装置の透視的な斜視図であって、支持台１の上面には、複数の下部リニアガイドレール２が、１つの直線方向に揃えて固着されている。
【０００３】
展示品を載せた台座あるいは展示ケース等の免震物３の下面には、複数の上部リニアガイドレール４が、上述の下部リニアガイドレール２に対して直交する方向の他の直線方向に揃えて固着されている。
【０００４】
各下部リニアガイドレール２と上部リニアガイドレール４との間には、それぞれ連結ブロック５が配置されていて、連結ブロック５の下部は、ボールを介して下部リニアガイドレール２に沿って滑らかに移動できるように支持されており、連結ブロック５の上部は、ボールを介して上部リニアガイドレール４と共に免震物３を、上部リニアガイドレール４の長手方向に滑らかに移動できるように支持している。
【０００５】
これによって免震物３は、下部リニアガイドレール２並びに上部リニアガイドレール４の長さの範囲内で、水平のあらゆる方向に滑らかに移動できるように支持されていることになるが、下部リニアガイドレール２並びに上部リニアガイドレール４と平行に配置された複数のコイル状の復元バネ６の両端が、支持台１の上面と免震物３の下面とに係止されていて、水平に移動した免震物３を移動前の位置に戻し、免震物３に対する水平振動を緩和して保護するようにしている。
【０００６】
図８は、湾曲面を利用した従来の他の免震装置の縦断面図であって、下板７の下面には、止めねじ８により複数の支持ブロック９が取り付けられており、下板７は支持ブロック９を介して、図示しない基礎の上に固定されている。下板７の上面には球体支持キャップ１０が固着してあって、その上部には、ボールベアリングを介して球体１１が回動自在に支持されている。
【０００７】
下板７の上方には上板１２が配置してあって、上板１２の上には、図示しない展示品を載せた台座あるいは展示ケース等の免震物が取り付けられる。
【０００８】
上板１２の下面側には、凹球面状の湾曲面１３が下側に形成されている支持板１４が固着されていて、湾曲面１３が球体１１の上に載置された状態で上板１２が支持されている。
【０００９】
上板１２の下面中心にはボルト１５が取り付けてあって、ボルト１５は下板７の中心に穿設されている大径孔１６を貫通し、下端に抜止板１７が取り付けられており、上板１２の周囲にはカバー１８が取り付けられている。
【００１０】
上述した図８の免震装置が地震等の振動を受けた時には、球体１１の上に載置されている支持板１４を介して、上板１２は水平のあらゆる方向に滑らかに移動することができ、湾曲面１３から球体１１に負荷される重量による復元力で上板１２に対する水平振動を緩和し、上板１２の上に取り付けられている展示品を載せた台座あるいは展示ケース等の免震物を振動から保護するようになっている。さらにこれらの免震装置には、ある一定の加速度以下では免震機能が働かないようにする、いわゆるトリガー機構を備えることが一般的である。従来使用されている展示品用低床型免震装置のトリガー機構は、摩擦力を利用したり、磁気吸着力を利用し、地震波の加速度が一定の限界を越えると、免震装置の免震機能を働かせるようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
展示品免震装置として必須の条件は、
１）応答加速度、応答変位が小さいこと、
２）装置が偏平で高さが低いこと、
３）面積の小さいこと、
４）免震機能が働かないようにするトリガー値が任意に設定可能であること、
５）安価なこと、
等があげられる。
【００１２】
本発明は、これらの条件の中で、特に４）の免震機能が働かないようにするトリガー値が任意に設定可能であることを、他の条件も満たしながら実現できるようにした展示品免震装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基礎に取り付けられる下板と、該下板の上方に配置された中間板と、該中間板のさらに上方に配置され上面に免震物が載置される上板と、前記下板の上面に１つの直線方向に固着された下板側Ｘ方向ガイドレールと、該下板側Ｘ方向ガイドレールと対峙して前記中間板の下面に前記１つの直線方向に固着された中間板側Ｘ方向ガイドレールと、該中間板側Ｘ方向ガイドレールの端部に設けられたストッパと、前記下板側Ｘ方向ガイドレールと中間板側Ｘ方向ガイドレールとに摺動自在に係合したＸ方向ガイドブロックがそれぞれ固着された１対のＸ方向摺動押板と、該１対のＸ方向摺動押板の間に圧縮状態で配設されたＸ方向復元ばねと、該Ｘ方向復元ばねの端部と前記Ｘ方向摺動押板との間に介装された複数のシムワッシャと、前記中間板の上面に前記１つの直線方向と直交する他の直線方向に固着された中間板側Ｙ方向ガイドレールと、該中間板側Ｙ方向ガイドレールと対峙して前記上板の下面に前記他の直線方向に固着された上板側Ｙ板方向ガイドレールと、該上板側Ｙ板方向ガイドレールの端部に設けられたストッパと、前記中間板側Ｙ方向ガイドレールと上板側Ｙ板方向ガイドレールとに摺動自在に係合したＹ方向ガイドブロックがそれぞれ固着された１対のＹ方向摺動押板と、該１対のＹ方向摺動押板の間に圧縮状態で配設されたＹ方向復元ばねと、該Ｙ方向復元ばねと前記Ｙ方向摺動押板との間に介装された複数のシムワッシャと、を備えたことを特徴とする展示品免震装置に係るもので、Ｘ方向ガイドブロックと下板側Ｘ方向ガイドレール及び中間板側Ｘ方向ガイドレールとが摺動することにより、中間板は下板に対して１つの直線方向に変位し、Ｙ方向ガイドブロックと中間板側Ｙ方向ガイドレール及び上板側Ｙ板方向ガイドレールとが摺動することにより、上板は中間板に対して１つの直線方向と直交する他の直線方向に変位するため、上板は下板に対してあらゆる方向に変位が可能であり、Ｘ方向復元ばねとＹ方向復元ばねとによって変位に対する復元力が得られ、シムワッシャの個数を変えることにより復元力を調整することが可能で、トリガー値を任意に設定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態の一例を示す斜視図、図２は、図１の部分拡大図であって、本発明の展示品免震装置は図１、図２に示すように、下板２０と、下板２０の上方に配置された中間板２１と、中間板２１のさらに上方に配置された上板２２とを備えていて、下板２０は図示しない基礎に取り付けられており、上板２２の上には、免震をする図示しない展示品が載置されるようになっている。
【００１６】
図３は、下板２０の実施形態の一例を示す平面図であって、下板２０は平面形状がほぼ正方形であって、その上面の図３における下縁に近い箇所には、１つの直線方向である左右方向に向けたＸ方向復元ばねガイドシャフト２３の両端が、支持ブラケット２４，２５によって固定支持されており、下板２０の図３における上縁に近い箇所の上面にも、左右方向に向けたＸ方向復元ばねガイドシャフト２６の両端が、支持ブラケット２７，２８によって固定支持されている。さらに下板２０の上面には、図３における下縁に沿うＸ方向復元ばねガイドシャフト２３に近接した位置で左右方向に向けた下板側Ｘ方向ガイドレール２９と、上縁に沿うＸ方向復元ばねガイドシャフト２６に近接した位置で左右方向に向けた下板側Ｘ方向ガイドレール３０とが固着されている。
【００１７】
図４は、中間板２１の実施形態の一例を示す平面図であって、中間板２１は上述した下板２０と同じ寸法のほぼ正方形であって、中央部は正方形に大きく切り欠かれており、図４の左辺と右辺とには、図４の上下方向に細長く切り欠いた切欠部３１，３２が設けてあって、切欠部３１，３２の図４における上下両端には、中間板２１の一部を下方へ直角に折り曲げて形成した支持ブラケット３３，３４がそれぞれ設けられている。そして両端を支持ブラケット３３，３４によって固定支持されたＹ方向復元ばねガイドシャフト３５，３５が、前記１つの直線方向と直交する方向になる図４の上下方向に設けられている。
【００１８】
そして中間板２１の下面には、上述した下板２０の上面にある下板側Ｘ方向ガイドレール２９，３０と対峙するように中間板側Ｘ方向ガイドレール３６，３６が固着されていて、各中間板側Ｘ方向ガイドレール３６の端部には、ストッパ３７が取り付けられている。さらに中間板２１の上面には、Ｙ方向復元ばねガイドシャフト３５，３５に近接した位置で図４の上下方向に、中間板側Ｙ方向ガイドレール３８，３８が固着されている。
【００１９】
図５は、上板２２の実施形態の一例を示す平面図であって、上板２２も下板２０と同じ寸法のほぼ正方形であって、上板２２の図５における左辺と右辺とに近い箇所の下面には、上述した中間板２１の上面にある中間板側Ｙ方向ガイドレール３８，３８と対峙するように上板側Ｙ板方向ガイドレール３９，３９が図５の上下方向に固着されていて、各上板側Ｙ板方向ガイドレール３９の端部には、ストッパ４０が取り付けられている。
【００２０】
前述した図３の下板２０の上面にあるＸ方向復元ばねガイドシャフト２３及び下板側Ｘ方向ガイドレール２９と、図４の中間板２１の下面にある中間板側Ｘ方向ガイドレール３６とに亘って、図１に示すように１対のＸ方向摺動押板４１，４１が摺動自在に設けられている。
【００２１】
図６は、このＸ方向摺動押板４１の実施形態の一例を示す斜視図であって、Ｘ方向摺動押板４１は平面形状がほぼＬ字状の平板部４２を有していて、平板部４２の図６における左側の部分には鉛直部４３が形成され、緩衝材４４が取り付けられている。そして鉛直部４３及び緩衝材４４に亘るように貫通孔４５が水平に穿設されていて、この貫通孔４５には、図１、図２に示すようにＸ方向復元ばねガイドシャフト２３が摺動自在に挿通されるようになっている。さらに平板部４２の図６における右側の部分の下面には、下向き凹溝４６を有するＸ方向ガイドブロック４７が固着されており、右側の部分の上面には、上向き凹溝４８を有するＸ方向ガイドブロック４９が固着されている。
【００２２】
このＸ方向ガイドブロック４９の上向き凹溝４８は、図１、図２に示すように中間板２１の下面に固着されている中間板側Ｘ方向ガイドレール３６に摺動自在に嵌合し、Ｘ方向ガイドブロック４７の下向き凹溝４６は、下板２０の上面に固着されている下板側Ｘ方向ガイドレール２９（図３参照）に摺動自在に嵌合していて、この結果Ｘ方向ガイドブロック４９は、Ｘ方向復元ばねガイドシャフト２３、中間板側Ｘ方向ガイドレール３６、下板側Ｘ方向ガイドレール２９に対して摺動しながら、図１に示す下板２０及び中間板２１の左手前側の縁に沿って、１つの直線方向に移動することができることになる。
【００２３】
このようにＸ方向復元ばねガイドシャフト２３、中間板側Ｘ方向ガイドレール３６、下板側Ｘ方向ガイドレール２９に対して摺動しながら図１に示す下板２０及び中間板２１の左手前側の縁に沿って移動し得る１対のＸ方向摺動押板４１，４１の間には、Ｘ方向復元ばねガイドシャフト２３の外周を取り巻くようにしたコイル状のＸ方向復元ばね５０が圧縮状態で配設されていて、Ｘ方向復元ばね５０の両端と１対のＸ方向摺動押板４１の鉛直部４３との間には、図１、図２に示すように複数のシムワッシャ５１が介装されている。圧縮状態のＸ方向復元ばね５０は１対のＸ方向摺動押板４１を互いに離れる方向に押圧し、Ｘ方向摺動押板４１の平板部４２（図６参照）を、中間板側Ｘ方向ガイドレール３６の端部に取り付けられているストッパ３７に押し付けるようになる。Ｘ方向復元ばね５０の両端とＸ方向摺動押板４１の鉛直部４３との間に介装するシムワッシャ５１の枚数を増減することにより、Ｘ方向復元ばね５０の圧縮状態を変えて、その押圧力を調節することができ、ストッパ３７の平板部４２が押し付けられる側には、図２に示すように緩衝材５２が取り付けられている。
【００２４】
図１においては、上板２２に隠れて見えないが左手前側と同様に、下板２０及び中間板２１の右上側の縁に沿って、Ｘ方向復元ばねガイドシャフト２６、下板側Ｘ方向ガイドレール３０（図３参照）、中間板側Ｘ方向ガイドレール３６（図４参照）に対して摺動しながら移動する１対のＸ方向摺動押板４１，４１と、その間で下板側Ｘ方向ガイドレール２６（図１、図３参照）の外周を取り巻くようにしたコイル状のＸ方向復元ばね５０が圧縮状態で配設されていて、Ｘ方向復元ばね５０の両端とＸ方向摺動押板４１の鉛直部４３との間には、複数のシムワッシャ５１が介装されている。
【００２５】
図１、図２に示すように、中間板２１の上面にある中間板側Ｙ方向ガイドレール３８、Ｙ方向復元ばねガイドシャフト３５と、上板２２の下面にある上板側Ｙ板方向ガイドレール３９とに対しても、図６に示したＸ方向摺動押板４１と対称的な構成の１対のＹ方向摺動押板５３が図１、図２に示すように設けられていて、Ｙ方向摺動押板５３の上面には、上板側Ｙ板方向ガイドレール３９に摺動自在に嵌合する凹溝を有するＹ方向ガイドブロック５４が固着されており、Ｙ方向摺動押板５３の下面には、中間板側Ｙ方向ガイドレール３８に摺動自在に嵌合する凹溝を有する図示しないＹ方向ガイドブロックが固着されている。
【００２６】
１対のＹ方向摺動押板５３間には、Ｙ方向復元ばねガイドシャフト３５の外周を取り巻くようにしたコイル状のＹ方向復元ばね５５が圧縮状態で配設されていて、Ｙ方向復元ばね５５の両端とＹ方向摺動押板５３との間には、複数のシムワッシャ５６が介装されている。圧縮状態のＹ方向復元ばね５５は１対のＹ方向摺動押板５３を互いに離れる方向に押圧し、Ｙ方向摺動押板５３を上板側Ｙ板方向ガイドレール３９の端部に取り付けられているストッパ４０に押し付けるようになる。Ｙ方向復元ばね５５の両端とＹ方向摺動押板５３との間に介装するシムワッシャ５６の枚数を増減することにより、Ｙ方向復元ばね５５の押圧力を変えることができ、ストッパ４０のＹ方向摺動押板５３が押し付けられる側には、図２に示すように緩衝材５７が取り付けられている。
【００２７】
図１においては、上板２２に隠れて見えないが右手前側と同様に、中間板２１及び上板２２の左上側の縁に沿っても、同じ機構が設けられている。
【００２８】
次に、上述した図１ないし図６に示す装置の作用を説明する。
【００２９】
下板２０が取り付けられている図示しない基礎が、外部からの水平方向の振動により図３の左右方向に或る一定加速度で変位すると、下板２０も同時に図３の左右方向に変位するが、展示品が載置されている上板２２と中間板２１とは、慣性のためにそのままの位置を保持しようとする。
【００３０】
従って、下板２０と中間板２１との間でずれを生ずることになり、Ｘ方向摺動押板４１は中間板２１の下面にあるストッパ３７に押されてＸ方向復元ばね５０の一端を押圧する。この時Ｘ方向復元ばね５０の他端は、他方のシムワッシャ５１、Ｘ方向摺動押板４１を介して、下板２０の上面にある支持ブラケット２４に接して不動状態になるため、Ｘ方向復元ばね５０は圧縮される傾向になる。しかしＸ方向復元ばね５０は、免震のトリガー値に相当する圧縮力で予め圧縮状態で配設されているため、このトリガー値に相当する圧縮力よりも外部振動力が小さければ、下板２０と中間板２１とは見掛上一体に微振動するだけである。しかし外部振動力がトリガー値に相当するＸ方向復元ばね５０の圧縮力よりも大きくなると、Ｘ方向復元ばね５０は更に圧縮されるようになって、下板２０と中間板２１とは、Ｘ方向復元ばねガイドシャフト２６、下板側Ｘ方向ガイドレール３０、中間板側Ｘ方向ガイドレール３６に沿って相対的に変位することになる。
【００３１】
外部からトリガー値に相当するＸ方向復元ばね５０の圧縮力よりも大きな振動が継続すると、振動の方向によって１対のＸ方向摺動押板４１，４１はＸ方向復元ばね５０を両端から交互に圧縮するようになり、下板側Ｘ方向ガイドレール２９とＸ方向ガイドブロック４７との間の摩擦力、中間板側Ｘ方向ガイドレール３６とＸ方向ガイドブロック４９との間の摩擦力、Ｘ方向復元ばねガイドシャフト２３とＸ方向復元ばね５０及びＸ方向摺動押板４１との間の摩擦力によって、下板２０と中間板２１との相対変位は次第に減衰される。この際に大きな減衰力が必要な場合には、下板２０と中間板２１との間にオイルダンパ、摺動摩擦板等を設けてもよい。
【００３２】
上述した下板２０と中間板２１との間では、Ｙ方向復元ばねガイドシャフト３５、中間板側Ｙ方向ガイドレール３８、上板側Ｙ板方向ガイドレール３９に平行する方向へはずれることができないため、この方向に対しては、中間板２１と上板２２との間でずれるずれを生ずることになり、上述した作用が直交する方向において中間板２１と上板２２との間で行われることになり、シムワッシャ５６の枚数を増減することによりＹ方向復元ばね５５の押圧力を変えて、上板２２のＹ方向復元ばねガイドシャフト３５への免震のトリガー値を調節することができる。
【００３３】
いずれの方向の水平振動であっても、Ｘ方向復元ばねガイドシャフト２３の方向と、これに直交するＹ方向復元ばねガイドシャフト３５の方向との両成分に分解することができるため、それぞれの成分に対応して下板２０と中間板２１との間、及び中間板２１と上板２２との間で振動を吸収、減衰させて元の位置に復帰し、免震のトリガー値以下の外部振動力の場合は、下板２０、中間板２１、上板２２、展示品等の免震物は、一体に微振動するだけとなる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、Ｘ方向復元ばね及びこれに直交する方向のＹ方向復元ばね５５のそれぞれの圧縮状態を、シムワッシャの枚数を増減することにより変えて、免震開始のトリガー値を簡単に調節できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】本発明の下板の実施形態の一例を示す平面図である。
【図４】本発明の中間板の実施形態の一例を示す平面図である。
【図５】本発明の上板の実施形態の一例を示す平面図である。
【図６】本発明のＸ方向摺動押板の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図７】リニアガイドレールを使用した従来の免震装置の透視的な斜視図である。
【図８】湾曲面を使用した従来の他の免震装置の縦断面図である。
【符号の説明】
２０下板
２１中間板
２２上板
２９，３０下板側Ｘ方向ガイドレール
３６中間板側Ｘ方向ガイドレール
３７ストッパ
３８中間板側Ｙ方向ガイドレール
３９上板側Ｙ板方向ガイドレール
４０ストッパ
４１Ｘ方向摺動押板
４７，４９Ｘ方向ガイドブロック
５０Ｘ方向復元ばね
５１シムワッシャ
５３Ｙ方向摺動押板
５４Ｙ方向ガイドブロック
５５Ｙ方向復元ばね
５６シムワッシャ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhibit seismic isolation device for protecting exhibits such as museums and art galleries from vibrations such as earthquakes.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a perspective view of a conventional seismic isolation device using a linear guide rail, and a plurality of lower linear guide rails 2 are fixed to the upper surface of the support base 1 in a single linear direction. Has been.
[0003]
A plurality of upper linear guide rails 4 are arranged on the lower surface of the base-isolated object 3 such as a pedestal or display case on which the exhibits are placed, aligned with other linear directions perpendicular to the lower linear guide rails 2 described above. It is fixed.
[0004]
A connecting block 5 is arranged between each lower linear guide rail 2 and the upper linear guide rail 4, and the lower portion of the connecting block 5 moves smoothly along the lower linear guide rail 2 via a ball. The upper part of the connecting block 5 supports the base isolation guide 3 together with the upper linear guide rail 4 so as to be able to move smoothly in the longitudinal direction of the upper linear guide rail 4 via a ball. .
[0005]
As a result, the seismic isolation object 3 is supported so that it can move smoothly in all horizontal directions within the range of the length of the lower linear guide rail 2 and the upper linear guide rail 4. Both ends of a plurality of coiled restoring springs 6 arranged in parallel with the rail 2 and the upper linear guide rail 4 are engaged with the upper surface of the support base 1 and the lower surface of the seismic isolation object 3 and moved horizontally. The seismic isolation object 3 is returned to the position before the movement, and the horizontal vibration with respect to the seismic isolation object 3 is relaxed and protected.
[0006]
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of another conventional seismic isolation device using a curved surface, and a plurality of support blocks 9 are attached to the lower surface of the lower plate 7 by set screws 8. Is fixed on a foundation (not shown) via a support block 9. A sphere support cap 10 is fixed to the upper surface of the lower plate 7, and a sphere 11 is rotatably supported on the upper part via a ball bearing.
[0007]
An upper plate 12 is arranged above the lower plate 7, and a seismic isolation object such as a pedestal or an exhibition case on which an exhibition item (not shown) is placed is attached on the upper plate 12.
[0008]
A support plate 14 having a concave spherical curved surface 13 formed on the lower side is fixed to the lower surface side of the upper plate 12, and the upper plate is mounted on the sphere 11. 12 is supported.
[0009]
A bolt 15 is attached to the center of the lower surface of the upper plate 12, the bolt 15 passes through a large-diameter hole 16 drilled in the center of the lower plate 7, and a retaining plate 17 is attached to the lower end. A cover 18 is attached around the plate 12.
[0010]
When the seismic isolation device shown in FIG. 8 receives vibration such as an earthquake, the upper plate 12 can move smoothly in all horizontal directions via the support plate 14 placed on the sphere 11. The horizontal vibration with respect to the upper plate 12 can be mitigated by the restoring force due to the weight applied to the sphere 11 from the curved surface 13, and the base or display case on which the display items mounted on the upper plate 12 are placed is isolated. It is designed to protect things from vibration. Furthermore, these seismic isolation devices are generally provided with a so-called trigger mechanism that prevents the seismic isolation function from working below a certain acceleration. The conventionally used trigger mechanism of low-floor seismic isolation devices for exhibits uses frictional force or magnetic attraction force, and if the seismic wave acceleration exceeds a certain limit, the seismic isolation device seismic isolation The function is supposed to work.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The essential conditions for the seismic isolation device
1) Response acceleration and response displacement are small.
2) The device is flat and low in height,
3) Small area
4) The trigger value that prevents the seismic isolation function from working can be set arbitrarily.
5) Inexpensive
Etc.
[0012]
Among these conditions, the present invention is an exhibition exemption that can be realized while satisfying other conditions, in particular, that a trigger value for preventing the seismic isolation function of 4) from being activated can be arbitrarily set. The purpose is to provide a seismic device.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a lower plate attached to a foundation, an intermediate plate disposed above the lower plate, an upper plate disposed further above the intermediate plate and on which an seismic isolation object is placed, and the lower plate A lower plate side X-direction guide rail fixed to the upper surface of the plate in one linear direction, and an intermediate plate fixed to the lower surface of the intermediate plate opposite to the lower plate side X-direction guide rail in the one linear direction A side X direction guide rail, a stopper provided at an end of the intermediate plate side X direction guide rail, and a lower plate side X direction guide rail and an intermediate plate side X direction guide rail are slidably engaged. A pair of X-direction sliding push plates to which X-direction guide blocks are respectively fixed; an X-direction restoring spring disposed in a compressed state between the pair of X-direction sliding push plates; A plurality of shim washers interposed between an end portion and the X-direction sliding push plate; The intermediate plate side Y-direction guide rail fixed to the upper surface of the intermediate plate in another linear direction orthogonal to the one linear direction, and the intermediate plate side Y-direction guide rail opposed to the lower surface of the upper plate Upper plate side Y plate direction guide rail fixed in another linear direction, a stopper provided at an end of the upper plate side Y plate direction guide rail, the intermediate plate side Y direction guide rail and the upper plate side Y A pair of Y-direction sliding push plates to which Y-direction guide blocks slidably engaged with the plate-direction guide rails are fixed, and the pair of Y-direction sliding push plates are disposed in a compressed state. And a plurality of shim washers interposed between the Y-direction restoring spring and the Y-direction sliding push plate. , X direction guide block and lower plate side X direction guide rail and intermediate plate side When the direction guide rail slides, the intermediate plate is displaced in one linear direction with respect to the lower plate, and the Y direction guide block, the intermediate plate side Y direction guide rail, and the upper plate side Y plate direction guide rail are moved. By sliding, the upper plate is displaced in another linear direction perpendicular to one linear direction with respect to the intermediate plate, so that the upper plate can be displaced in any direction with respect to the lower plate, and the X direction is restored. A restoring force against displacement is obtained by the spring and the Y-direction restoring spring, and the restoring force can be adjusted by changing the number of shim washers, and the trigger value can be arbitrarily set.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1, and the display seismic isolation device of the present invention is as shown in FIGS. It includes a plate 20, an intermediate plate 21 disposed above the lower plate 20, and an upper plate 22 disposed further above the intermediate plate 21, and the lower plate 20 is attached to a foundation (not shown), On the upper plate 22, an unillustrated exhibit for seismic isolation is placed.
[0016]
FIG. 3 is a plan view showing an example of the embodiment of the lower plate 20, and the lower plate 20 has a substantially square planar shape, and a straight line is provided at a location near the lower edge in FIG. Both ends of the X-direction restoring spring guide shaft 23 directed in the left-right direction, which is the direction, are fixedly supported by the support brackets 24, 25, and also on the upper surface of the lower plate 20 near the upper edge in FIG. Both ends of the X-direction restoring spring guide shaft 26 facing toward are fixedly supported by support brackets 27 and 28. Further, on the upper surface of the lower plate 20, a lower plate side X-direction guide rail 29 directed in the left-right direction at a position close to the X-direction restoring spring guide shaft 23 along the lower edge in FIG. A lower plate side X-direction guide rail 30 facing in the left-right direction is fixed at a position close to the spring guide shaft 26.
[0017]
FIG. 4 is a plan view showing an example of the embodiment of the intermediate plate 21. The intermediate plate 21 is substantially square having the same dimensions as the lower plate 20 described above, and the central portion is greatly cut out into a square. 4, left and right sides are provided with cutout portions 31 and 32 that are elongated in the vertical direction of FIG. 4, and the intermediate plate 21 is provided at both upper and lower ends of the cutout portions 31 and 32 in FIG. Support brackets 33 and 34, each of which is formed by bending a part downward at a right angle, are provided. Then, Y-direction restoring spring guide shafts 35 and 35 having both ends fixedly supported by support brackets 33 and 34 are provided in the vertical direction in FIG. 4 which is a direction orthogonal to the one linear direction.
[0018]
The intermediate plate 21 X-direction guide rails 36 and 36 are fixed to the lower surface of the intermediate plate 21 so as to face the lower plate-side X-direction guide rails 29 and 30 on the upper surface of the lower plate 20 described above. A stopper 37 is attached to the end of the intermediate plate side X-direction guide rail 36. Further, on the upper surface of the intermediate plate 21, intermediate plate side Y-direction guide rails 38, 38 are fixed in the vertical direction of FIG. 4 at positions close to the Y-direction restoring spring guide shafts 35, 35.
[0019]
FIG. 5 is a plan view showing an example of the embodiment of the upper plate 22, and the upper plate 22 is also substantially square having the same dimensions as the lower plate 20, and is close to the left side and the right side of the upper plate 22 in FIG. 5. The upper plate side Y plate direction guide rails 39, 39 are fixed to the lower surface of the portion in the vertical direction of FIG. 5 so as to face the intermediate plate side Y direction guide rails 38, 38 on the upper surface of the intermediate plate 21 described above. In addition, a stopper 40 is attached to an end portion of each upper plate side Y plate direction guide rail 39.
[0020]
The X direction restoring spring guide shaft 23 and the lower plate side X direction guide rail 29 on the upper surface of the lower plate 20 in FIG. 3 and the intermediate plate side X direction guide rail 36 on the lower surface of the intermediate plate 21 in FIG. As shown in FIG. 1, a pair of X-direction sliding push plates 41, 41 are slidably provided.
[0021]
FIG. 6 is a perspective view showing an example of an embodiment of the X-direction sliding push plate 41. The X-direction slide push plate 41 has a flat plate portion 42 having a substantially L-shape in plan view. A vertical portion 43 is formed on the left side of the flat plate portion 42 in FIG. 6, and a cushioning material 44 is attached thereto. A through hole 45 is horizontally drilled so as to extend over the vertical portion 43 and the buffer material 44, and the X-direction restoring spring guide shaft 23 slides in the through hole 45 as shown in FIGS. It can be inserted freely. Further, an X-direction guide block 47 having a downward groove 46 is fixed to the lower surface of the right side portion of the flat plate portion 42 in FIG. 6, and an X-direction guide having an upward groove 48 on the upper surface of the right side portion. The block 49 is fixed.
[0022]
The upward concave groove 48 of the X direction guide block 49 is slidably fitted to the intermediate plate side X direction guide rail 36 fixed to the lower surface of the intermediate plate 21 as shown in FIGS. The downward concave groove 46 of the direction guide block 47 is slidably fitted to the lower plate side X direction guide rail 29 (see FIG. 3) fixed to the upper surface of the lower plate 20, and as a result, the X direction guide. The block 49 slides with respect to the X-direction restoring spring guide shaft 23, the intermediate plate-side X-direction guide rail 36, and the lower-plate-side X-direction guide rail 29 while moving the left hand of the lower plate 20 and the intermediate plate 21 shown in FIG. It will be possible to move in one linear direction along the front edge.
[0023]
In this way, while sliding with respect to the X direction restoring spring guide shaft 23, the intermediate plate side X direction guide rail 36, and the lower plate side X direction guide rail 29, the lower plate 20 and the intermediate plate 21 shown in FIG. Between the pair of X-direction sliding push plates 41, 41 that can move along the edge, a coiled X-direction restoring spring 50 that surrounds the outer periphery of the X-direction restoring spring guide shaft 23 is in a compressed state. A plurality of shim washers 51 are interposed between both ends of the X-direction restoring spring 50 and the vertical portion 43 of the pair of X-direction sliding push plates 41 as shown in FIGS. Has been. The X-direction restoring spring 50 in the compressed state presses the pair of X-direction sliding push plates 41 away from each other, and the flat plate portion 42 (see FIG. 6) of the X-direction sliding push plate 41 is moved toward the intermediate plate in the X direction. It comes to press against the stopper 37 attached to the end of the guide rail 36. By increasing or decreasing the number of shim washers 51 interposed between both ends of the X-direction restoring spring 50 and the vertical portion 43 of the X-direction sliding push plate 41, the compression state of the X-direction restoring spring 50 is changed and The pressure can be adjusted, and a cushioning material 52 is attached to the side of the stopper 37 where the flat plate portion 42 is pressed, as shown in FIG.
[0024]
In FIG. 1, the X-direction restoring spring guide shaft 26 and the lower-plate-side X-direction guide are arranged along the upper-right edges of the lower plate 20 and the intermediate plate 21 in the same manner as the left-side front side. A pair of X-direction sliding push plates 41 and 41 that move while sliding relative to the rail 30 (see FIG. 3) and the intermediate plate-side X-direction guide rail 36 (see FIG. 4), and the lower plate-side X between them A coiled X-direction restoring spring 50 is provided in a compressed state so as to surround the outer periphery of the direction guide rail 26 (see FIGS. 1 and 3). A plurality of shim washers 51 are interposed between the vertical portions 43 of the plate 41.
[0025]
As shown in FIGS. 1 and 2, the intermediate plate side Y-direction guide rail 38 and the Y-direction restoring spring guide shaft 35 on the upper surface of the intermediate plate 21, and the upper plate side Y-plate direction guide rail on the lower surface of the upper plate 22. 39, a pair of Y-direction sliding push plates 53 symmetrical to the X-direction sliding push plate 41 shown in FIG. 6 are provided as shown in FIGS. On the upper surface of the Y-direction sliding push plate 53, a Y-direction guide block 54 having a concave groove that is slidably fitted to the upper plate-side Y-plate direction guide rail 39 is fixed. A Y-direction guide block (not shown) having a concave groove that is slidably fitted to the intermediate plate-side Y-direction guide rail 38 is fixed to the lower surface of 53.
[0026]
Between the pair of Y-direction sliding push plates 53, a coiled Y-direction restoring spring 55 that surrounds the outer circumference of the Y-direction restoring spring guide shaft 35 is disposed in a compressed state. A plurality of shim washers 56 are interposed between both ends of 55 and the Y-direction sliding push plate 53. The compressed Y-direction restoring spring 55 presses the pair of Y-direction sliding push plates 53 away from each other, and the Y-direction slide push plate 53 is attached to the end of the upper plate side Y-plate direction guide rail 39. It comes to press against the stopper 40. By increasing or decreasing the number of shim washers 56 interposed between both ends of the Y-direction restoring spring 55 and the Y-direction sliding push plate 53, the pressing force of the Y-direction restoring spring 55 can be changed. As shown in FIG. 2, a buffer material 57 is attached to the side on which the directional sliding push plate 53 is pressed.
[0027]
In FIG. 1, the same mechanism is provided along the upper left edge of the intermediate plate 21 and the upper plate 22 as well as the right front side although it is hidden behind the upper plate 22 and cannot be seen.
[0028]
Next, the operation of the apparatus shown in FIGS. 1 to 6 will be described.
[0029]
When the foundation (not shown) to which the lower plate 20 is attached is displaced at a certain constant acceleration in the left-right direction in FIG. 3 due to horizontal vibration from the outside, the lower plate 20 is also displaced in the left-right direction in FIG. The upper plate 22 and the intermediate plate 21 on which the exhibits are placed try to maintain their positions because of inertia.
[0030]
Accordingly, a deviation occurs between the lower plate 20 and the intermediate plate 21, and the X-direction sliding push plate 41 is pushed by the stopper 37 on the lower surface of the intermediate plate 21 to push one end of the X-direction restoring spring 50. To do. At this time, the other end of the X-direction restoring spring 50 comes into contact with the support bracket 24 on the upper surface of the lower plate 20 via the other shim washer 51 and the X-direction sliding push plate 41, so that the X-direction restoring spring is restored. The spring 50 tends to be compressed. However, since the X-direction restoring spring 50 is disposed in a compressed state in advance with a compressive force corresponding to the seismic isolation trigger value, if the external vibration force is smaller than the compressive force corresponding to this trigger value, the lower plate 20 The intermediate plate 21 apparently only vibrates together. However, when the external vibration force becomes larger than the compressive force of the X-direction restoring spring 50 corresponding to the trigger value, the X-direction restoring spring 50 is further compressed, and the lower plate 20 and the intermediate plate 21 are moved in the X direction. The restoring spring guide shaft 26, the lower plate side X-direction guide rail 30, and the intermediate plate side X-direction guide rail 36 are relatively displaced.
[0031]
When vibration greater than the compressive force of the X-direction restoring spring 50 corresponding to the trigger value continues from the outside, the pair of X-direction sliding push plates 41 and 41 alternately turn the X-direction restoring spring 50 from both ends depending on the direction of vibration. The friction force between the lower plate side X-direction guide rail 29 and the X direction guide block 47, the friction force between the intermediate plate side X direction guide rail 36 and the X direction guide block 49, the X direction The relative displacement between the lower plate 20 and the intermediate plate 21 is gradually attenuated by the frictional force between the restoring spring guide shaft 23, the X-direction restoring spring 50, and the X-direction sliding push plate 41. In this case, if a large damping force is required, an oil damper, a sliding friction plate or the like may be provided between the lower plate 20 and the intermediate plate 21.
[0032]
Since the lower plate 20 and the intermediate plate 21 described above cannot be displaced in a direction parallel to the Y direction restoring spring guide shaft 35, the intermediate plate side Y direction guide rail 38, and the upper plate side Y plate direction guide rail 39. In this direction, a shift occurs between the intermediate plate 21 and the upper plate 22, and the above-described action is performed between the intermediate plate 21 and the upper plate 22 in a direction orthogonal to each other. Thus, by increasing or decreasing the number of shim washers 56, the pressing force of the Y-direction restoring spring 55 can be changed, and the seismic isolation trigger value for the Y-direction restoring spring guide shaft 35 of the upper plate 22 can be adjusted.
[0033]
Any horizontal vibration in any direction can be decomposed into both components, that is, the direction of the X-direction restoring spring guide shaft 23 and the direction of the Y-direction restoring spring guide shaft 35 orthogonal thereto. In response to the vibration, the vibration is absorbed and attenuated between the lower plate 20 and the intermediate plate 21 and between the intermediate plate 21 and the upper plate 22 to return to the original position, and the external vibration below the seismic isolation trigger value. In the case of force, the base plate 20, the intermediate plate 21, the top plate 22, and seismic isolation items such as exhibits only vibrate together.
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, the compression state of the X-direction restoring spring and the Y-direction restoring spring 55 in the direction orthogonal to the X-direction restoring spring can be changed by increasing or decreasing the number of shim washers, and the trigger value for starting seismic isolation can be easily adjusted. There is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
FIG. 3 is a plan view showing an example of an embodiment of a lower plate of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing an example of an embodiment of an intermediate plate of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing an example of an embodiment of an upper plate of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing an example of an embodiment of the X-direction sliding push plate of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view of a conventional seismic isolation device using a linear guide rail.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of another conventional seismic isolation device using a curved surface.
[Explanation of symbols]
20 Lower plate 21 Intermediate plate 22 Upper plate 29, 30 Lower plate side X direction guide rail 36 Intermediate plate side X direction guide rail 37 Stopper 38 Intermediate plate side Y direction guide rail 39 Upper plate side Y plate direction guide rail 40 Stopper 41 X Direction sliding push plates 47, 49 X direction guide block 50 X direction restoring spring 51 Shim washer 53 Y direction sliding push plate 54 Y direction guide block 55 Y direction restoring spring 56 Shim washer

Claims

A lower plate attached to the foundation, an intermediate plate disposed above the lower plate, an upper plate disposed further above the intermediate plate and on which the seismic isolation object is placed, and an upper surface of the lower plate A lower plate side X-direction guide rail fixed in one linear direction, and an intermediate plate side X direction guide fixed in the one linear direction on the lower surface of the intermediate plate in opposition to the lower plate side X direction guide rail X-direction guide block slidably engaged with the rail, a stopper provided at an end of the intermediate-plate-side X-direction guide rail, and the lower-plate-side X-direction guide rail and the intermediate-plate-side X-direction guide rail , A pair of X-direction sliding push plates, an X-direction restoring spring disposed in a compressed state between the pair of X-direction sliding push plates, an end of the X-direction restoring spring, A plurality of shim washers interposed between the X-direction sliding push plate and the intermediate plate; An intermediate plate side Y-direction guide rail fixed to the upper surface in another linear direction orthogonal to the one linear direction, and the other linear direction on the lower surface of the upper plate facing the intermediate plate side Y-direction guide rail The upper plate side Y plate direction guide rail, the stopper provided at the end of the upper plate side Y plate direction guide rail, the intermediate plate side Y direction guide rail and the upper plate side Y plate direction guide rail A pair of Y-direction sliding push plates to which Y-direction guide blocks that are slidably engaged with each other are fixed, and a Y-direction restoration disposed between the pair of Y-direction sliding push plates in a compressed state An exhibition article seismic isolation device comprising: a spring; and a plurality of shim washers interposed between the Y-direction restoring spring and the Y-direction sliding push plate.