本發(fā)明涉及一種偏心滾動(dòng)擺錘型免震支撐裝置。
背景技術(shù):
使用滑動(dòng)板或滑動(dòng)面的滑動(dòng)基座隔震支撐裝置,使用滾動(dòng)構(gòu)件的滾動(dòng)基座隔震支撐裝置等用于以基礎(chǔ)隔震的方式支撐諸如陳列架的固定裝置、書(shū)架等。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:特開(kāi)平7-310459號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
順便提及,滑動(dòng)基座隔震支撐裝置和滾動(dòng)基座隔震支撐裝置不具有恢復(fù)力,使得在震動(dòng)之后,需要返回操作以將固定裝置、書(shū)架等通過(guò)手動(dòng)地將其推動(dòng)來(lái)返回到其初始位置。
已經(jīng)提出在例如專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的擺錘型基礎(chǔ)隔震裝置執(zhí)行麻煩的并需要力的返回操作。在該提出的基礎(chǔ)隔震裝置中,圍繞凹形中心部分的周邊部分形成有比旋轉(zhuǎn)體的下表面的曲面更平緩的曲率,并且基礎(chǔ)隔震裝置的周期通過(guò)該下表面的曲面的曲率半徑確定。
然而,在專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的擺錘型基礎(chǔ)隔震裝置的情況下,由于需要具有凹部的支撐基座,所以安裝有諸如陳列架的固定裝置、書(shū)架等的建筑物地板等難以直接用于基礎(chǔ)隔震裝置,需要大的支撐基座以實(shí)現(xiàn)擺錘型基礎(chǔ)隔震裝置的長(zhǎng)周期,以便應(yīng)對(duì)長(zhǎng)期的地震,因此要安裝的物體是有限的。
本發(fā)明鑒于上述方面而設(shè)計(jì),其目的在于提供基座隔震支撐裝置,該基座隔震支撐裝置可以像建筑物地板等一樣使用安裝,其中包括諸如陳列架的固定裝置、書(shū)架等的基座隔震支撐裝置被安裝,并且基座隔震支撐裝置能夠容易地實(shí)現(xiàn)其長(zhǎng)周期。
用于解決問(wèn)題的手段
根據(jù)本發(fā)明的基座隔震支撐裝置包括:支撐體,其適于固定到地基或基座和基座隔震支撐物體(對(duì)象)中的一個(gè),以便接納要支撐在地基或基座上的基座隔震支撐物體的載荷,并且支撐體具有截面圓弧形的外表面;以及旋轉(zhuǎn)體,其具有截面圓弧形的外表面,該外表面具有與支撐體的截面圓弧形外表面互補(bǔ)的形狀,并且在具有與支撐體的截面圓弧形外表面互補(bǔ)的形狀的截面圓弧形的外表面處,旋轉(zhuǎn)體適于與支撐體的截面圓弧形外表面滑動(dòng)接觸,而在其截面圓弧形的凸形外表面處,旋轉(zhuǎn)體與地基或基座和基座隔震支撐物體中的另一個(gè)的平坦表面滾動(dòng)接觸,以便與支撐體一起接納基座隔震支撐物體的載荷,其中旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形的凸形外表面具有比旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形的外表面的曲率半徑大的曲率半徑,在靜止?fàn)顟B(tài)下,旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凸形外表面的曲率中心相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形外表面的曲率中心、朝向地基或基座和基座隔震支撐物體中的一個(gè)的一側(cè)在垂直方向上偏心地定位。
根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的基座隔震支撐裝置,由于旋轉(zhuǎn)體適于在其截面圓弧形凸形外表面上與地基或基座和基座隔震支撐物體中的另一個(gè)的平坦表面進(jìn)行滾動(dòng)接觸,并且在靜止?fàn)顟B(tài)下,旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凸形外表面的曲率中心相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形外表面的曲率中心、朝向地基或基座和基座隔震支撐物體中的一個(gè)的該側(cè)、在垂直方向上偏心地定位。因此,基座隔震支撐裝置可以通過(guò)像建筑物地板等一樣使用而進(jìn)行安裝,在此安裝有諸如展示架的固定裝置、書(shū)架等,并且由于振動(dòng)周期可以通過(guò)在靜止?fàn)顟B(tài)中旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凸形外表面的曲率中心與旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形外表面的曲率中心之間的垂直方向上的偏心量來(lái)確定,因此可以容易地達(dá)到長(zhǎng)周期。
在本發(fā)明中,支撐體的截面圓弧形外表面可以是截面圓弧形的凸形表面,而旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形外表面可以是截面圓弧形的凹形表面。替代地,支撐體的截面圓弧形外表面可以是截面圓弧形的凹形表面,而旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形外表面可以是截面圓弧形的凸形表面。
在本發(fā)明中,旋轉(zhuǎn)體可以圍繞支撐體的截面圓弧形外表面的曲率中心旋轉(zhuǎn)。在這種情況下,在靜止?fàn)顟B(tài)下(待支撐的基座隔震支撐物體相對(duì)于地基或基座在水平方向上不振動(dòng)并且基座隔震支撐裝置不具有地基隔離功能的狀態(tài)),支撐體的截面圓弧形外表面的曲率中心和旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形的凸形外表面的曲率中心可以定位在同一垂直線上。
旋轉(zhuǎn)體整體可以由剛性構(gòu)件構(gòu)成,但是旋轉(zhuǎn)體可以包括具有截面圓弧形的外表面的剛性體,和固定到剛性體并且具有截面圓弧形凸形外表面的彈性體,或者可以相反地包括具有截面圓弧形外表面的彈性體和固定到彈性體并且具有截面圓弧形的凸形外表面的剛性體。如果在支撐體和平坦的表面之間間設(shè)有彈性體,則可以通過(guò)彈性體吸收在地基或基座的垂直方向上的振動(dòng),并且由于在基座隔震支撐裝置的靜止?fàn)顟B(tài)中彈性體的輕微的彈性變形可以獲得觸發(fā)作用。此外,在旋轉(zhuǎn)體包括具有截面圓弧形的凸形外表面的彈性體的情況下,可以在與平坦表面接觸的截面圓弧形的凸形外表面處防止相對(duì)于平坦表面的意外滑動(dòng),從而可以可靠地實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)和滾動(dòng)。此外,通過(guò)將彈性體施加到支撐體上,在地基或基座的垂直方向上的振動(dòng)可以通過(guò)支撐體的彈性體的彈性變形而吸收。
在本發(fā)明中,支撐體可以適于固定到基座隔震支撐物體,在這種情況下,旋轉(zhuǎn)體在截面圓弧形的凸形外表面處可以適于與地基或基座的平坦表面成可滾動(dòng)地接觸,并且旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形的凸形外表面的曲率中心可以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形外表面的曲率中心、在垂直方向上偏心地向上定位。相反地,支撐體可以適于固定到地基或基座,在這種情況下,旋轉(zhuǎn)體在截面圓弧形的凸形外表面處可以適于與基座隔震支撐物體的平坦表面成可滾動(dòng)地接觸,并且旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凸形外表面的曲率中心可以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形外表面的曲率中心、在垂直方向上、向下偏心地定位。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的基座隔震支撐裝置包括:支撐體,其適于固定到地基或基座和基座隔震支撐物體中的一個(gè),以便接納要支撐在地基或基座上的基座隔震支撐物體的載荷,并且支撐體具有第一截面圓弧形的凸形外表面;以及旋轉(zhuǎn)體,其具有可與支撐體的第一截面圓弧形的凸形外表面滑動(dòng)接觸的截面圓弧形的凸形外表面,并且在其第二截面圓弧形的凸形外表面處,旋轉(zhuǎn)體適于與地基或基座和基座隔震支撐物體中的另一個(gè)的平坦表面滾動(dòng)接觸,以便與支撐體一起接納基座隔震支撐物體的載荷,其中旋轉(zhuǎn)體可相對(duì)于支撐體圍繞旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形的凹形外表面的曲率中心旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)體的第二截面圓弧形的凸形外表面具有比旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形的凹形外表面的曲率半徑大的曲率半徑,并且在靜止?fàn)顟B(tài)中,旋轉(zhuǎn)體的第二截面圓弧形的凸形外表面的曲率中心相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形的凹形外表面的曲率中心、朝向地基或基座和基座隔震支撐物體中的一個(gè)的一側(cè)、在垂直方向上偏心地定位。
依據(jù)根據(jù)本發(fā)明的方面的基座隔震支撐裝置,旋轉(zhuǎn)體具有截面圓弧形的凸形外表面,該外表面適于與地基或基座和基座隔震支撐物體中的另一個(gè)的平坦表面成可滾動(dòng)接觸;旋轉(zhuǎn)體可相對(duì)于支撐體圍繞旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形的凹形外表面的曲率中心旋轉(zhuǎn);旋轉(zhuǎn)體的第二截面圓弧形的凸形外表面具有比旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形的凹形外表面的曲率半徑更大的曲率半徑;并且在靜止?fàn)顟B(tài)下,旋轉(zhuǎn)體的第二截面圓弧形的凸形外表面的曲率中心相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形的凹形外表面的曲率中心、朝向地基或基座和基座隔震支撐物體中的一個(gè)的該側(cè)、在垂直方向上偏心地定位。因此,基座隔震支撐裝置可以通過(guò)像建筑物地板等一樣使用而進(jìn)行安裝,在此安裝有諸如展示架的固定裝置、書(shū)架等,并且由于振動(dòng)周期可以通過(guò)在靜止?fàn)顟B(tài)中旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凸形外表面的曲率中心與旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凹形外表面的曲率中心之間在垂直方向上的偏心量來(lái)確定,因此可以容易地達(dá)到長(zhǎng)周期。
在根據(jù)本發(fā)明的另一方面的基座隔震支撐裝置的優(yōu)選示例中,支撐體的第一截面圓弧形凸形外表面具有與旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凹形外表面的曲率半徑相同的曲率半徑,在這種情況下,支撐體的第一截面圓弧形凸形外表面和旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凹形外表面的曲率中心位于相同的位置。在另一示例中,支撐體的第一截面圓弧形凸形外表面具有比旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凹形外表面的曲率半徑更小的曲率半徑。
在根據(jù)本發(fā)明的方面的基座隔震支撐裝置中,在靜止?fàn)顟B(tài)中,支撐體的第一截面圓弧形的凸形外表面和旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形的凹形外表面和第二截面圓弧形凸形外表面的曲率中心定位在同一垂直線上。
在根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面的基座隔震支撐裝置中,旋轉(zhuǎn)體整體可以由剛性構(gòu)件構(gòu)成,但是旋轉(zhuǎn)體可以包括具有截面圓弧形的凹形外表面的剛性體和固定到剛性體并且具有第二截面圓弧形的凸形外表面的彈性體,或者可以相反地包括具有截面圓弧形的凹形外表面的彈性體和固定到彈性體并且具有第二截面圓弧形凸形外表面的剛性體。如果在支撐體和平坦的表面之間間設(shè)有彈性體,則可以通過(guò)彈性體吸收在地基或基座的垂直方向上的振動(dòng),并且由于處于靜止?fàn)顟B(tài)中的彈性體的輕微的彈性變形可以獲得觸發(fā)作用。此外,在旋轉(zhuǎn)體包括具有第二截面圓弧形的凸形外表面的彈性體的情況下,可以在與平坦表面接觸的第二截面圓弧形的凸形外表面處防止相對(duì)于平坦表面的意外滑動(dòng),從而可以可靠地實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)和滾動(dòng)。此外,通過(guò)將彈性體施加到支撐體的主體和滑動(dòng)部分中的至少一個(gè)上,在地基或基座的垂直方向上的振動(dòng)可以通過(guò)支撐體的彈性體的彈性變形而吸收。
在根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面的基座隔震支撐裝置中,支撐體可以適于固定到基座隔震支撐物體,在這種情況下,旋轉(zhuǎn)體在第二截面圓弧形的凸形外表面處可以適于與地基或基座的平坦表面成可滾動(dòng)地接觸,并且旋轉(zhuǎn)體的第二截面圓弧形的凸形外表面的曲率中心可以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凹形外表面的曲率中心、在垂直方向上向上偏心地定位。替代地,支撐體可以適于固定到地基或基座,在這種情況下,旋轉(zhuǎn)體在第二截面圓弧形的凸形外表面處可以適于與基座隔震支撐物體的平坦表面成可旋轉(zhuǎn)地接觸,并且旋轉(zhuǎn)體的第二截面圓弧形凸形外表面的曲率中心可以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凹形外表面的曲率中心、在垂直方向上向下偏心地定位。
在本發(fā)明中,作為要支撐的基座隔震支撐物體,可以列舉出諸如商店等的陳列架等的固定裝置,辦公室、圖書(shū)館、普通住宅等的書(shū)架,辦公設(shè)備、工廠機(jī)械和在其上安裝有機(jī)械的床、醫(yī)院的檢查和診斷設(shè)備、緊湊的倉(cāng)庫(kù)等。然而,本發(fā)明不限于此。作為基座,可以列舉出在地面上構(gòu)造的地基地板,諸如商店、辦公室、圖書(shū)館、普通住宅、醫(yī)院和倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)的地板,但是本發(fā)明不限于此。
在不需要觸發(fā)功能(在固定水平或以下的振動(dòng)加速度下不發(fā)生滑動(dòng),并且在超過(guò)固定水平的振動(dòng)加速度下發(fā)生滑動(dòng)的功能)和振動(dòng)衰減功能(引起滑動(dòng)的振動(dòng)能量通過(guò)作為滑動(dòng)中的熱量的振動(dòng)消散而被吸收的功能)的情況下,支撐體的截面圓弧形外表面、旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形外表面或第一截面圓弧形凸形外表面以及旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凹形外表面作為滑動(dòng)表面可以由摩擦系數(shù)極小的表面構(gòu)成。相反,在需要觸發(fā)功能和振動(dòng)衰減功能的情況下,此類外表面可以由具有適當(dāng)水平的摩擦系數(shù)的表面構(gòu)成。如果提供觸發(fā)功能,則可以通過(guò)對(duì)地基或基座施加小的振動(dòng)加速度和對(duì)基座隔震支撐物體施加小的振動(dòng)加速度來(lái)避免基座隔震支撐物體的不必要和過(guò)度的相對(duì)振動(dòng),并且如果提供了振動(dòng)衰減功能,則可以將曾經(jīng)相對(duì)于地基或基座振動(dòng)的基座隔震支撐物體返回到初期的靜止?fàn)顟B(tài)。
另一方面,作為滾動(dòng)面的旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形的凸形外表面優(yōu)選具有適當(dāng)水平的摩擦系數(shù),以在水平方向的地震的震動(dòng)中不容易在地基或基座或者基座隔震支撐物體的平坦表面上滑動(dòng)、而是在這些平坦表面上進(jìn)行滾動(dòng)。
支撐體的截面圓弧形外表面和旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形外表面和截面圓弧形凸形外表面,或者支撐體的第一截面圓弧形凸形外表面和旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凹形外表面和第二截面圓弧形凸形外表面,可以各自由圓柱形表面的一部分構(gòu)成,或者可以由球面的一部分構(gòu)成。在外表面由圓柱形表面的一部分構(gòu)成的情況下,可以賦予基礎(chǔ)隔震效果方向性,而在由球面的一部分構(gòu)成的情況下,可以顯示沿各個(gè)方向?qū)λ矫娴恼駝?dòng)的基礎(chǔ)隔震效果。在對(duì)基礎(chǔ)隔震效果賦予方向性的情況下,支撐體的截面圓弧形的外表面和旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形外表面和截面圓弧形凸形外表面的全部,或者支撐體的第一截面圓弧形凸形外表面和旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凹形外表面和第二截面圓弧形凸形外表面的全部,不需要由圓柱形表面的一部分形成,并且如果它們中的任何一個(gè)由圓柱形表面的一部分形成,那就足夠了。
每個(gè)彈性體可以由天然橡膠、合成橡膠或具有彈性的合成樹(shù)脂材料形成,并且彈性體如果由天然橡膠或合成橡膠形成,則可以通過(guò)硫化粘合固定到剛性體,或者可以通過(guò)使用另一粘合劑固定到剛性體。
根據(jù)本發(fā)明的基座隔震支撐裝置可以進(jìn)一步包括防脫機(jī)構(gòu),當(dāng)在旋轉(zhuǎn)體圍繞支撐體的截面圓弧形外表面的曲率中心的旋轉(zhuǎn)中或者在旋轉(zhuǎn)體圍繞旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凸形外表面的曲率中心相對(duì)于支撐體旋轉(zhuǎn)中旋轉(zhuǎn)體與防脫機(jī)構(gòu)碰撞時(shí),防脫機(jī)構(gòu)通過(guò)抑制旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)在固定程度以上,從而防止旋轉(zhuǎn)體從支撐體的脫離。防脫機(jī)構(gòu)可以具有安裝到支撐體并且包圍旋轉(zhuǎn)體的封圍體,在這種情況下,封圍體可以具有內(nèi)表面,在旋轉(zhuǎn)體圍繞支撐體的截面圓弧形外表面的曲率中心旋轉(zhuǎn)一固定程度以上時(shí),或者在旋轉(zhuǎn)體圍繞旋轉(zhuǎn)體的截面圓弧形凹形外表面的曲率中心相對(duì)于支撐體旋轉(zhuǎn)一固定程度以上時(shí),該內(nèi)表面與旋轉(zhuǎn)體接觸。
在具有防脫機(jī)構(gòu)的基座隔震支撐裝置的情況下,即使旋轉(zhuǎn)體傾向于由意外的大震動(dòng)而大幅地旋轉(zhuǎn),也可以通過(guò)抑制旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)一固定程度以上來(lái)防止旋轉(zhuǎn)體從支撐體的脫離,因此可以防止基座隔震支撐物體的墜落等,從而可以使由地震引起的損壞最小化。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,可以提供基座隔震支撐裝置,其可以像建筑物地板等一樣使用安裝,其中包括諸如陳列架的固定裝置、書(shū)架等的基座隔震支撐物體被安裝,并且基礎(chǔ)隔震裝置能夠容易地實(shí)現(xiàn)其長(zhǎng)周期。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明性側(cè)視圖;
圖2是圖1所示的實(shí)施例的操作的說(shuō)明圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明性側(cè)視圖;
圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明性側(cè)視圖;
圖5是圖4所示的實(shí)施例的操作說(shuō)明圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明性側(cè)視圖;
圖7是圖6所示的實(shí)施例的操作說(shuō)明圖;
圖8是根據(jù)本發(fā)明的又另一優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明性側(cè)視圖;
圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明性側(cè)視圖;
圖10是根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明性側(cè)視圖;以及
圖11是圖10所示的實(shí)施例的操作說(shuō)明圖。
具體實(shí)施方式
接下來(lái),將基于附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)注意,本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
在圖1中,根據(jù)該實(shí)施例的基座隔震支撐裝置1包括:支撐體8,其適于通過(guò)螺釘5等通過(guò)配件6固定到固定裝置3的外殼4的下部,固定裝置諸如是商店的陳列架,即,要被支撐在商店的地板2上的基座隔震支撐物體,即地基或基座,以便接納固定裝置3作用在垂直方向v上的載荷,支撐體8具有帶有中心o1(即,其曲率中心)的截面圓弧形的凸形外表面7;以及旋轉(zhuǎn)體12,其具有截面圓弧形的凹形外表面9,該凹形外表面9帶有與支撐體8的截面圓弧形的凸形外表面7互補(bǔ)的形狀,并且具有與中心o1位置相同的曲率中心,并且在截面圓弧形的凹形外表面9處,旋轉(zhuǎn)體12適于在r方向上圍繞中心o1可滑動(dòng)并可旋轉(zhuǎn)地與支撐體8的截面圓弧形的凸形外表面7接觸,而在具有中心o2(即,其曲率中心)的截面圓弧形的凸形外表面11處,旋轉(zhuǎn)體12在r方向上圍繞中心o2可旋轉(zhuǎn)地與地板2的平坦表面10接觸,即,圍繞中心o2可滾動(dòng)地與該平坦表面10接觸,以便與支撐體8一起接納固定裝置3經(jīng)由支撐體8作用在垂直方向v上的載荷。
支撐體8具有柱狀主體23,該柱狀主體23帶有設(shè)置在其上部的螺紋部分21和設(shè)置在其下部的收縮(收窄)部分22,以及支撐體還具有整體設(shè)置在主體23的收縮部分22上的部分球形部分24,并且支撐體8通過(guò)與螺紋部分21螺紋接合的一對(duì)螺母25在垂直方向v上位置可調(diào)節(jié)地在螺紋部分21處固定到配件6。截面圓弧形的凸形外表面7由作為球面的一部分的部分球形部分24的部分球形的凸面26構(gòu)成。
旋轉(zhuǎn)體12包括由作為球面的一部分的部分球形的凹面31構(gòu)成的截面圓弧形的凹形外表面9、由作為球面的一部分的部分球形凸面32構(gòu)成的截面圓弧形的凸形外表面11、以及包括截頭四邊圓錐形外表面等的截頭圓錐形外表面或截頭多邊圓錐形外表面,其連續(xù)地在一側(cè)連接到截面圓弧形凹形外表面9并且在另一側(cè)連接到截面圓弧形的凸形外表面11,即本實(shí)施例中的截頭圓錐形外表面33。旋轉(zhuǎn)體12可相對(duì)于支撐體8的截面圓弧形的凸形外表面7在r方向上圍繞中心o1旋轉(zhuǎn),該中心o1是支撐體8的截面圓弧形凸形外表面7的曲率中心,并且也是旋轉(zhuǎn)體12的截面圓弧形凹形外表面9的曲率中心。在基座隔震支撐裝置1的靜止?fàn)顟B(tài)(圖1所示的狀態(tài))中,作為旋轉(zhuǎn)體12的截面圓弧形的凸形外表面11的曲率中心的中心o2相對(duì)于作為旋轉(zhuǎn)體12的截面圓弧形的凹形外表面9的曲率中心的中心o1、在垂直方向v上朝向固定裝置3以偏心量δ向上偏心地定位。在基座隔震支撐裝置1的靜止?fàn)顟B(tài)中,作為支撐體8的截面圓弧形的凸形外表面7的曲率中心的中心o1和作為旋轉(zhuǎn)體12的截面圓弧形的凸形外表面11的曲率中心的中心o2定位在同一垂直線35上。在基座隔震支撐裝置1的靜止?fàn)顟B(tài)中,旋轉(zhuǎn)體12的截面圓弧形凸形外表面11具有比中心o1和位置p之間的距離大的曲率半徑r2,在位置p處,截面圓弧形凸形外表面11與地板2的平坦表面10接觸,并且因此偏心量δ為r2-d。
在由于地震引起的水平方向h上的震動(dòng)沒(méi)有施加到地板2的情況下,設(shè)置在固定裝置3的外殼4的下部處的多個(gè)、至少三個(gè)基座隔震支撐裝置1中的每個(gè)處于圖1所示的靜止?fàn)顟B(tài)中,并且通過(guò)將固定裝置3的載荷分擔(dān)到地板2上來(lái)支撐固定裝置3。當(dāng)由于地震引起的水平方向h上的震動(dòng)施加到地板2時(shí),如圖2所示,每個(gè)基座隔震支撐裝置1的旋轉(zhuǎn)體12在地板2的平坦表面10上相對(duì)于部分球形部分24圍繞中心o1在r方向上滾動(dòng)地旋轉(zhuǎn)。通過(guò)該旋轉(zhuǎn),每個(gè)基座隔震支撐裝置1防止施加到地板2的水平方向h上的震動(dòng)傳遞到固定裝置3,從而以基礎(chǔ)隔震的方式支撐固定裝置3。同時(shí),由于中心o1和中心o2之間的偏心量δ所引起的截面圓弧形凸形外表面11的曲率半徑r2和距離d的差,旋轉(zhuǎn)體12適于隨著在r方向上的旋轉(zhuǎn)沿垂直方向v提升固定裝置3,在旋轉(zhuǎn)體12的每個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處,對(duì)旋轉(zhuǎn)體12出現(xiàn)用于返回到靜止?fàn)顟B(tài)的返回力矩m=w·δ·sinθ(其中w是施加到旋轉(zhuǎn)體12的載荷;δ是偏心量δ=(r2-d);并且θ是旋轉(zhuǎn)體12的旋轉(zhuǎn)角度)。由于該返回力矩m,在地震引起的地板2沿水平方向h的震動(dòng)消減之后,根據(jù)由于截面圓弧形凹形外表面9相對(duì)于截面圓弧形凸形外表面7的滑動(dòng)摩擦以及旋轉(zhuǎn)體12相對(duì)于地板2的平坦表面10的滾動(dòng)摩擦引起的震動(dòng)能量的消散而造成的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的收斂,經(jīng)歷具有周期t的所謂擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)體12返回到其靜止?fàn)顟B(tài)下的旋轉(zhuǎn)位置,從而使固定裝置3返回到地震震動(dòng)之前的其堅(jiān)持的初始位置。
旋轉(zhuǎn)體12的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的周期t由公式(1)表示,在θ為小的,θ/sinθ≈1的情況下,結(jié)果是周期t由公式(2)表示,并且偏心量(其為距離d和截面圓弧形凸形外表面11的曲率半徑r2之間的差)δ(=r2-d)越小,周期t變得越長(zhǎng),而相反,偏心量δ(=r2-d)越大,周期t變得越短。
【數(shù)學(xué)公式1】
其中g(shù)是重力加速度。
【數(shù)學(xué)公式2】
在上述基座隔震支撐裝置1的情況下,旋轉(zhuǎn)體12在其截面圓弧形的凸形外表面11處適于與地板2的平坦表面10可滾動(dòng)地并可旋轉(zhuǎn)地接觸,并且在靜止?fàn)顟B(tài)中,作為截面圓弧形的凸形外表面11的曲率中心的中心o2從作為截面圓弧形的凹形外表面9的曲率中心的中心o1在垂直方向v上以偏心量δ向上偏移,因此基座隔震支撐裝置1可以通過(guò)像地板2的平坦表面10一樣使用進(jìn)行安裝。此外,由于旋轉(zhuǎn)體12的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的周期t可以通過(guò)作為距離d和截面圓弧形凸形外表面11的曲率半徑r2之間的差的偏心量δ來(lái)確定,可以容易地實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期。此外,由于截面圓弧形的凸形外表面7由部分球形的凸面26構(gòu)成,截面圓弧形的凹形外表面9由部分球形的凹面31構(gòu)成,并且截面圓弧形的凸形外表面11由部分球形的凸面32構(gòu)成,即由于各個(gè)表面由球形表面構(gòu)成,因此固定裝置3可以相對(duì)于與在水平方向h相關(guān)的各個(gè)方向上的地震的震動(dòng)以基礎(chǔ)隔震的方式被支撐。另外,由于用于將支撐體8安裝到配件6的位置適于通過(guò)螺紋部分21和螺母25可調(diào)節(jié),因此可以以基礎(chǔ)隔震的方式將固定裝置3支撐在垂直方向上的任意位置處。
順便提及,在圖1所示的基座隔震支撐裝置1中,旋轉(zhuǎn)體12由通過(guò)剛性體構(gòu)成的一體式主體形成。然而,替代地如圖3所示,旋轉(zhuǎn)體12可以包括具有截面圓弧形凹形外表面9、截頭(圓)錐形外表面33和部分球形凸面41的剛性體42,以及具有通過(guò)硫化粘合固定到剛性體42的部分球形凸面41并且具有截面圓弧形的凸形外表面11的天然橡膠制成的彈性體43。因此如果旋轉(zhuǎn)體12設(shè)置有作為用于剛性體42的涂層的彈性體43,則固定裝置3可以相對(duì)于與水平方向h相關(guān)的各個(gè)方向的地震的震動(dòng)以基礎(chǔ)隔震的方式被支撐,并且由于彈性體43的彈性變形,因此固定裝置3可以相對(duì)于施加到地板2的垂直方向v上的地震的震動(dòng)以基礎(chǔ)隔震的方式被支撐,從而使得可以保護(hù)固定裝置3本身以及固定裝置3內(nèi)部的物品。另外,通過(guò)由于在靜止?fàn)顟B(tài)中接納垂直方向v上的載荷的彈性體43的一部分的因部分彈性變形導(dǎo)致的凹陷所引起的截面圓弧形凸形外表面11的變平,可以從而獲得觸發(fā)作用。
在圖1和圖3所示的基座隔震支撐裝置1中,旋轉(zhuǎn)體12脫離支撐體8的可能性發(fā)生在伴隨旋轉(zhuǎn)體12的大旋轉(zhuǎn)角度θ的地震的震動(dòng)中。然而如圖4所示,基座隔震支撐裝置1可以進(jìn)一步具有防脫機(jī)構(gòu)51,用于通過(guò)當(dāng)旋轉(zhuǎn)體12在旋轉(zhuǎn)體12的r方向上圍繞中心o1旋轉(zhuǎn)中與防脫機(jī)構(gòu)51碰撞時(shí),抑制旋轉(zhuǎn)體12旋轉(zhuǎn)一固定程度以上,從而防止旋轉(zhuǎn)體12與支撐體8脫離,中心o1是支撐體8的截面圓弧形凸形外表面7的曲率中心。防脫機(jī)構(gòu)51具有安裝到支撐體8并且包圍旋轉(zhuǎn)體12的封圍體52。
封圍體52包括:盤形頂部55,其通過(guò)夾持在配件6和螺母25之間而固定到支撐體8的螺紋部分21;圓筒形部分56,其以從周圍包圍旋轉(zhuǎn)體12的方式在其上端處與頂部55的外圍邊緣一體形成;環(huán)形外凸環(huán)部分58,其以從圓筒形部分56的下端沿水平方向h向外突出的方式與圓筒形部分56的下端一體形成,環(huán)形外凸環(huán)部分58的環(huán)形下表面57與地板2的平坦表面10接觸;以及環(huán)形內(nèi)凸環(huán)部分62,其以從圓筒形部分56的圓柱形內(nèi)表面59沿水平方向h向內(nèi)突出的方式、在高于環(huán)形外凸環(huán)部分58的位置之上與圓筒形部分56一體形成,并且環(huán)形內(nèi)凸環(huán)部分62具有限定開(kāi)口60的圓筒形內(nèi)周表面61,旋轉(zhuǎn)體12能夠在該開(kāi)口內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
在具有防脫機(jī)構(gòu)51的基座隔震支撐裝置1的情況下,如圖5所示,在由于伴隨著旋轉(zhuǎn)體12圍繞中心o1的大的旋轉(zhuǎn)角θ的、在水平方向h上的地震的震動(dòng)而導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)體12沿r方向旋轉(zhuǎn)一固定程度以上的情況下,其中該中心o1是支撐體8的截面圓弧形凸形外表面7的曲率中心,旋轉(zhuǎn)體12適于與作為封圍體52的內(nèi)表面的頂部55的下表面63碰撞和接觸,從而抑制任何進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)。因此,在旋轉(zhuǎn)體12圍繞作為支撐體8的截面圓弧形的凸形外表面7的曲率中心的中心o1旋轉(zhuǎn)一固定程度以上的情況下,具有作為旋轉(zhuǎn)體12接觸的內(nèi)表面的頂部55的下表面63的封圍體52適于防止旋轉(zhuǎn)體12從支撐體8的部分球形部分24脫離。
根據(jù)具有防脫機(jī)構(gòu)51的基座隔震支撐裝置1,即使旋轉(zhuǎn)體12傾向于由水平方向h上的意外的大震動(dòng)而大幅度旋轉(zhuǎn),也可以通過(guò)抑制旋轉(zhuǎn)體12旋轉(zhuǎn)固定程度以上,來(lái)防止旋轉(zhuǎn)體12從支撐體8脫離,因此可以防止固定裝置3的墜落等,從而可以使由地震引起的損害最小化。
在具有封圍體52的防脫機(jī)構(gòu)51的情況下,由于在基座隔震支撐裝置1的靜止?fàn)顟B(tài)下設(shè)置環(huán)形外凸環(huán)部分58(該環(huán)形外凸環(huán)部分在其環(huán)形下表面57處與平坦表面10接觸),因此封圍體52的內(nèi)部65在基座隔震支撐裝置1的靜止?fàn)顟B(tài)下可以相對(duì)于外部被密封,使得可以防止灰塵進(jìn)入內(nèi)部65,并且避免由于灰塵而導(dǎo)致的基座隔震支撐裝置1的錯(cuò)誤操作。應(yīng)當(dāng)注意,圖3所示的旋轉(zhuǎn)體12的彈性體43的功能可以通過(guò)如下方式來(lái)令人滿意地獲得,即,通過(guò)借助粘合等在環(huán)形下表面57上提供類似于彈性體43的彈性板,或者通過(guò)在環(huán)形下表面57和平坦表面10之間提供大致等于彈性體43的厚度的間隙。
在上述的基座隔震支撐裝置1中,支撐體8固定在固定裝置3的外殼4上,并且旋轉(zhuǎn)體12在其截面圓弧形的凸形外表面11處可滾動(dòng)地與地板2的平坦表面10接觸。然而,替代地支撐體8在螺紋部分21處可以固定在地板2上,并且旋轉(zhuǎn)體12的截面圓弧形的凸形外表面11可以可旋轉(zhuǎn)地與作為固定裝置3的外殼4的下表面的平坦表面71接觸。換句話說(shuō),支撐體8和旋轉(zhuǎn)體12的組合組件可以被設(shè)置為使得其頂部和底部是相反的。在具有上下顛倒布置的基座隔震支撐裝置中,如果在基座隔震支撐裝置的靜止?fàn)顟B(tài)中,作為旋轉(zhuǎn)體12的截面圓弧形的凸形外表面11的曲率中心的中心o2相對(duì)于作為旋轉(zhuǎn)體12的截面圓弧形的凹形外表面9的曲率中心的中心o1在垂直方向v上朝向地板2側(cè)以偏心量δ向下偏心地定位,則足夠了。
在根據(jù)圖6所示的另一實(shí)施例的基座隔震支撐裝置1a中,基座隔震支撐裝置1a包括:支撐體8a,其適于通過(guò)螺釘5等通過(guò)配件6固定到固定裝置3的外殼4的下部,以便接納要支撐在地板2上的固定裝置3的作用在垂直方向v上的載荷,支撐體8a具有帶有中心o1(即,曲率中心)的截面圓弧形的凸形外表面7a;以及旋轉(zhuǎn)體12a,其具有帶有與支撐體8a的截面圓弧形的凸形外表面7a互補(bǔ)的形狀的截面圓弧形的凹形外表面9a,并且凹形外表面9a具有與中心o1位置相同的曲率中心,并且在截面圓弧形的凹形外表面9a處,旋轉(zhuǎn)體12a適于在r方向上圍繞中心o1可滑動(dòng)并可旋轉(zhuǎn)地與截面圓弧形的凸形外表面7a接觸,而在具有中心o2(即,其曲率中心)的截面圓弧形的凸形外表面11a處,旋轉(zhuǎn)體12a在r方向上圍繞中心o2可旋轉(zhuǎn)地與地板2的平坦表面10接觸,即,圍繞中心o2可滾動(dòng)地與平坦表面10接觸,旋轉(zhuǎn)體12a適于和支撐體8a一起接納固定裝置3經(jīng)由支撐體8a作用在垂直方向v上的載荷。
支撐體8a具有在其上部處具有螺紋部分21a的柱狀主體23,和以設(shè)置在主體23a和旋轉(zhuǎn)體12a之間的方式與主體23a的下部一體形成的滑動(dòng)部分27a,并且具有由作為球面的一部分的部分球形凸面26a構(gòu)成的截面圓弧形凸形外表面7a。主體23a通過(guò)與螺紋部分21a螺紋接合的一對(duì)螺母25在垂直方向v上可調(diào)節(jié)位置在螺紋部分21a處固定到配件6。主體23a適于通過(guò)配件6固定到固定裝置3的外殼4的下部。滑動(dòng)部分27a具有與主體23a的下部一體形成的盤形部分22a和與盤形部分22a一體形成并且具有部分球形凸面26a的部分球形部分24a。
旋轉(zhuǎn)體12a包括由作為球面的一部分的部分球形凹面31a構(gòu)成的截面圓弧形的凹形外表面9a、由作為球面的一部分的部分球形凸面32a構(gòu)成的截面圓弧形的凸形外表面11a、以及其內(nèi)周邊緣連續(xù)地連接到截面圓弧形凹形外表面9a并且其外周邊緣連續(xù)地連接到截面圓弧形凸形外表面11a的環(huán)形端面33。旋轉(zhuǎn)體12a相對(duì)于支撐體8a的截面圓弧形的凸形外表面7a在r方向上圍繞中心o1可滑動(dòng)地旋轉(zhuǎn),該中心o1是旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形凹形外表面9a的曲率中心。截面圓弧形凸形外表面11a具有大于旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形凹形外表面9a的曲率半徑r1的曲率半徑r2。在基座隔震支撐裝置1a的靜止?fàn)顟B(tài)(圖6所示的狀態(tài))中,作為旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形的凸形外表面11a的曲率中心的中心o2相對(duì)于作為旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形的凹形外表面9a的曲率中心的中心o1在垂直方向v上朝向固定裝置3以偏心量δ(=r2–r1)向上偏心地定位。在基座隔震支撐裝置1a的靜止?fàn)顟B(tài)中,作為支撐體8a的截面圓弧形的凸形外表面7a和旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形凹形外表面9a兩者的曲率中心的中心o1和作為旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形的凸形外表面11a的曲率中心的中心o2定位在同一垂直線35上。因此,支撐體8a的截面圓弧形的凸形外表面7a具有與旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形的凹形外表面9a的曲率半徑r1相同的曲率半徑r1,使得支撐體8a的截面圓弧形的凸形外表面7a和旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形的凹形外表面9a的曲率中心位于相同的位置處,即在中心o1處。
在由于地震引起的水平方向h上的震動(dòng)沒(méi)有施加到地板2的情況下,設(shè)置在固定裝置3的外殼4的下部處的多個(gè)、至少三個(gè)基座隔震支撐裝置1a中的每個(gè)處于圖6所示的靜止?fàn)顟B(tài)中,并且通過(guò)在地板2上分擔(dān)固定裝置3的載荷來(lái)支撐固定裝置3。當(dāng)由于地震引起的水平方向h上的震動(dòng)施加到地板2時(shí),如圖7所示,每個(gè)基座隔震支撐裝置1a的旋轉(zhuǎn)體12a在地板2的平坦表面10上、在截面圓弧形的凸形外表面11a處、相對(duì)于部分球形部分24a圍繞中心o1在r方向上滾動(dòng)地旋轉(zhuǎn),同時(shí)伴隨截面圓弧形凹形外表面9a相對(duì)于截面圓弧形凸形外表面7a的滑動(dòng)。通過(guò)該旋轉(zhuǎn),每個(gè)基座隔震支撐裝置1a防止施加到地板2的水平方向h上的震動(dòng)傳遞到固定裝置3,從而以基礎(chǔ)隔震的方式支撐固定裝置3。同時(shí),由于中心o1和中心o2之間的偏心量δ而引起的截面圓弧形凸形外表面11a的曲率半徑r2和截面圓弧形凹形外表面9a的曲率半徑r1之間的差,旋轉(zhuǎn)體12a適于以基礎(chǔ)隔震方式支撐固定裝置并且隨著其在r方向上的旋轉(zhuǎn)沿垂直方向v提升固定裝置3,在旋轉(zhuǎn)體12a的每個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處,對(duì)旋轉(zhuǎn)體12a出現(xiàn)用于返回到靜止?fàn)顟B(tài)的返回力矩m=w·δ·sinθ(其中w是施加到旋轉(zhuǎn)體12a的載荷;δ是偏心量δ=(r2-r1);并且θ是旋轉(zhuǎn)體12a相對(duì)于垂直線35的旋轉(zhuǎn)角度)。由于該返回力矩m,在地震引起的地板2在水平方向h上的震動(dòng)消失之后,根據(jù)由于截面圓弧形凹形外表面9a相對(duì)于截面圓弧形凸形外表面7a的滑動(dòng)摩擦以及旋轉(zhuǎn)體12a相對(duì)于地板2的平坦表面10的滾動(dòng)摩擦引起的震動(dòng)能量的消散而造成的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的收斂,經(jīng)歷具有周期t的所謂擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)體12a返回到其靜止?fàn)顟B(tài)下的旋轉(zhuǎn)位置,從而使固定裝置3返回到地震震動(dòng)之前的其堅(jiān)持的初始位置。
旋轉(zhuǎn)體12a的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的周期t由公式(1)表示,并且在θ為小,θ/sinθ≈1的情況下,結(jié)果是周期t由公式(2)表示,并且偏心量(其為截面圓弧形凸形外表面11a的曲率半徑r2和截面圓弧形凹形外表面9a的曲率半徑r1之間的差)δ(=r2-r1)越小,周期t變得越長(zhǎng),而相反,偏心量δ(=r2-r1)越大,周期t變得越短。
在上述基座隔震支撐裝置1a的情況下,旋轉(zhuǎn)體12a具有適于與地板2的平坦表面10可滾動(dòng)地并可旋轉(zhuǎn)地接觸的截面圓弧形的凸形外表面11a,并且在靜止?fàn)顟B(tài)中,作為截面圓弧形的凸形外表面11a的曲率中心的中心o2從作為截面圓弧形的凹形外表面9a的曲率中心的中心o1在垂直方向v上以偏心量δ向上偏移,因此基座隔震支撐裝置1a可以通過(guò)像地板2的平坦表面10一樣使用而進(jìn)行安裝。此外,由于旋轉(zhuǎn)體12a的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的周期t可以通過(guò)作為截面圓弧形凹形外表面9a的曲率半徑r1和截面圓弧形凸形外表面11a的曲率半徑r2之間的差的偏心量δ來(lái)確定,可以容易地實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期。此外,由于截面圓弧形的凸形外表面7a由部分球形的凸面26a構(gòu)成,截面圓弧形的凹形外表面9a由部分球形的凹面31a構(gòu)成,并且截面圓弧形的凸形外表面11a由部分球形的凸面32a構(gòu)成,即由于各個(gè)表面由球形表面構(gòu)成,因此固定裝置3可以相對(duì)于與水平方向h相關(guān)的各個(gè)方向上的地震的震動(dòng)以基礎(chǔ)隔震的方式被支撐。另外,由于用于將支撐體8裝到配件6的位置適于通過(guò)螺紋部分21和螺母25可調(diào)節(jié),因此可以以基礎(chǔ)隔震的方式將固定裝置3支撐在垂直方向v上的任意位置處。
順便提及,在圖6所示的基座隔震支撐裝置1a中,旋轉(zhuǎn)體12a由通過(guò)剛性體構(gòu)成的一體式主體形成。然而,替代地如圖8所示,旋轉(zhuǎn)體12a可以包括具有由截面圓弧形凹形外表面9a構(gòu)成的部分球形凹面31a、環(huán)形端面33a和部分球形凸面41a的剛性體42a,以及通過(guò)硫化粘合固定到剛性體42a的部分球形凸面41a并且具有由截面圓弧形的凸形外表面11a構(gòu)成的部分球形凸面32a的天然橡膠制成的彈性體43a。因此,如果旋轉(zhuǎn)體12a設(shè)置有作為用于剛性體42a的涂層的彈性體43a,則固定裝置3可以相對(duì)于與沿水平方向h相關(guān)的各個(gè)方向上的地震的震動(dòng)以基礎(chǔ)隔震的方式被支撐,并且由于彈性體43a的彈性變形,因此固定裝置3可以相對(duì)于施加到地板2的垂直方向v上的地震的震動(dòng)以基礎(chǔ)隔震的方式被支撐,從而使得可以保護(hù)固定裝置3本身以及固定裝置3內(nèi)部的物品。另外,通過(guò)由于在靜止?fàn)顟B(tài)中接納垂直方向v上的載荷的彈性體43a的一部分的部分彈性變形導(dǎo)致的凹陷所引起的截面圓弧形凸形外表面11a的變平,可以從而獲得觸發(fā)作用。
在圖6和圖8所示的基座隔震支撐裝置1中,支撐體8a的截面圓弧形的凸形外表面7a具有在與旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形凹形外表面9a的中心o1的位置相同的位置處的中心o1,并且具有與旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形的凹形外表面9a的曲率半徑r1相同的曲率半徑r1。然而,替代地如圖9所示,支撐體8a的截面圓弧形的凸形外表面7a可以在同一垂直線35上具有中心o3,但是在垂直方向v上與旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形凹形外表面9a的中心o1處于不同的位置,并且具有曲率半徑r3,該曲率半徑r3比旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形凹形外表面9a的曲率半徑r1小。在這種情況下,與在圖6和圖8所示的基座隔震支撐裝置1a中的截面圓弧形凸形外表面7a和截面圓弧形凹形外表面9a之間的可滑動(dòng)的表面接觸相比較,截面圓弧形的凸形外表面7a和截面圓弧形的凹形外表面9a彼此可基本上滑動(dòng)地點(diǎn)接觸。
在上述的基座隔震支撐裝置1a的情況下,旋轉(zhuǎn)體12a脫離支撐體8a的可能性發(fā)生在伴隨旋轉(zhuǎn)體12a的大的旋轉(zhuǎn)角度θ的地震的震動(dòng)中。然而,如圖10所示,基座隔震支撐裝置1a可以進(jìn)一步具有上述的防脫機(jī)構(gòu)51,用于通過(guò)當(dāng)旋轉(zhuǎn)體12a在旋轉(zhuǎn)體12a的r方向上圍繞中心o1旋轉(zhuǎn)中與防脫機(jī)構(gòu)51碰撞時(shí),抑制旋轉(zhuǎn)體12a旋轉(zhuǎn)一固定程度以上,從而防止旋轉(zhuǎn)體12a與支撐體8a脫離,中心o1是截面圓弧形凹形外表面9a相對(duì)于支撐體8a的曲率中心。在防脫機(jī)構(gòu)51中,封圍體52包圍旋轉(zhuǎn)體12a,圓筒形部分56從周圍圍繞旋轉(zhuǎn)體12a,并且旋轉(zhuǎn)體12a在開(kāi)口60中可旋轉(zhuǎn)。
在具有防脫機(jī)構(gòu)51的基座隔震支撐裝置1的情況下,如圖11所示,在由于伴隨著旋轉(zhuǎn)體12a圍繞中心o1的大的旋轉(zhuǎn)角θ的、在水平方向h上的地震的震動(dòng)而導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)體12a沿r方向旋轉(zhuǎn)一固定程度以上的情況下,其中該中心o1是支撐體8a的截面圓弧形凸形外表面7a的曲率中心,旋轉(zhuǎn)體12a適于與頂部55的下表面63碰撞和接觸,從而抑制在r方向上的任何進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)。因此,在旋轉(zhuǎn)體12a圍繞作為支撐體8a的截面圓弧形的凸形外表面7a的曲率中心的中心o1旋轉(zhuǎn)一固定程度以上時(shí),具有作為旋轉(zhuǎn)體12a所接觸的內(nèi)表面的、頂部55的下表面63的封圍體52適于以與上述相同的方式防止旋轉(zhuǎn)體12a從支撐體8a的滑動(dòng)部分27a脫離。
根據(jù)具有防脫機(jī)構(gòu)51的基座隔震支撐裝置1a,以與上述相同的方式,即使旋轉(zhuǎn)體12a傾向于由在水平方向h上的意外的大的震動(dòng)而大幅地旋轉(zhuǎn),也可以通過(guò)抑制旋轉(zhuǎn)體12a旋轉(zhuǎn)一固定程度以上來(lái)防止旋轉(zhuǎn)體12a從支撐體8a脫離,因此可以防止固定裝置3的墜落等,從而可以使由地震造成的損害最小化。
另外,在用于基座隔震支撐裝置1a的防脫機(jī)構(gòu)51的情況下,由于設(shè)置有環(huán)形外凸環(huán)部分58,該環(huán)形外凸環(huán)部分58在基座隔震支撐裝置1a的靜止?fàn)顟B(tài)下在其環(huán)形下表面57處與平坦表面10接觸裝置,在基座隔震支撐裝置1a的靜止?fàn)顟B(tài)下,封圍體52的內(nèi)部65可以相對(duì)于外部被密封,以便可以防止灰塵進(jìn)入內(nèi)部65并且避免由于灰塵而導(dǎo)致的基座隔震支撐裝置1a的錯(cuò)誤操作。另外,在根據(jù)本實(shí)施例的基座隔震支撐裝置1a中,也可以在環(huán)形下表面57上設(shè)置彈性板,或者也可以在環(huán)形下表面57與平坦表面10之間設(shè)置間隙。
在上述的基座隔震支撐裝置1a中,支撐體8a固定到固定裝置3的外殼4,并且旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形的凸形外表面11a可滾動(dòng)地與地板2的平坦表面10接觸。然而,替代地,以與基座隔震支撐裝置1相同的方式,在螺紋部分21a處的支撐體8a可以固定到地板2,并且旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形凸形外表面11a可以可旋轉(zhuǎn)地被置于作為固定裝置3的外殼4的下表面的平坦表面71中。換句話說(shuō),支撐體8a和旋轉(zhuǎn)體12a的組合組件可以設(shè)置為使得其頂和底是相反的。在具有上下顛倒布置的基座隔震支撐裝置中,如果在基座隔震支撐裝置的靜止?fàn)顟B(tài)中,作為旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形的凸形外表面11a的曲率中心的中心o2相對(duì)于作為旋轉(zhuǎn)體12a的截面圓弧形的凹形外表面9a的曲率中心的中心o1在垂直方向v上朝向地板2側(cè)以偏心量δ向下偏心地定位,則足夠了。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1、1a:基座隔震支撐裝置
2:地板
3:固定裝置
4:外殼
5:螺釘
6:配件
7、7a、11、11a:截面圓弧形凸形外表面
8、8a:支撐體
9、9a:截面圓弧形凹形外表面
10:平坦表面
12、12a:旋轉(zhuǎn)體
o1、o2:中心
d:距離
r1:曲率半徑
r2:曲率半徑