| 【発明の名称】 |
免震装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】石 田 二 郎
【氏名】坂 場 晃 三
【氏名】井手上 政 晴
【氏名】森 田 政 信
【氏名】野 村 朋 江
【氏名】新 田 晴 基
【氏名】土 屋 佳 香
【氏名】加 藤 要
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| 【要約】 |
【課題】振動に弱い対象物を載置する支持台を水平姿勢を保ちながら上下方向の振動を吸収し、平常時においても支持台を水平に安定支持する免震装置を提供する。
【解決手段】ベース１と支持台４との間に、該支持台４の水平方向への移動を拘束し上下動は許容する水平移動拘束手段５と、前記ベース１と支持台４とを連結するリンク機構６と、前記支持台４を上方へ向けて付勢する付勢手段７，７とを備え、前記リンク機構６は、一対のリンク部材８，８の一端を前記ベース１または支持台４の一方に軸支するとともに他端を他方に上下動を拘束してスライド自在に設けられた滑動装置１１，１１を介して軸支した平行リンクとされ、前記支持台４がベース１に対し平行状態を維持して上下移動することにより振動を吸収するようにしたことを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】ベースと支持台との間に、該支持台の水平方向への移動を拘束し上下動は許容する水平移動拘束手段と、前記ベースと支持台とを連結するリンク機構と、前記支持台を上方へ向けて付勢する付勢手段とを備え、前記リンク機構は、一対のリンク部材の一端を前記ベースまたは支持台の一方に軸支するとともに他端を他方に上下動を拘束してスライド自在に設けられた滑動装置を介して軸支した平行リンクとされ、前記支持台がベースに対し平行状態を維持して上下移動することにより振動を吸収するようにしたことを特徴とする免震装置。
【請求項２】前記リンク機構を前記滑動装置によるスライド方向がＸ方向に１または２以上、Ｙ方向に１または２以上配設されている請求項１記載の免震装置。
【請求項３】前記リンク部材を倒伏方向に付勢する付勢手段と、振動減衰用ダンパ機構とが付設されている請求項１または２記載の免震装置。
【請求項４】前記リンク部材を起立方向に付勢する付勢手段と、振動減衰用ダンパ機構とが付設されている請求項１または２記載の免震装置。
【請求項５】前記滑動装置がリニアベアリングである請求項１〜４のいずれか１項記載の免震装置。
【請求項６】前記ベースの下部に水平２次元自由度を有する制振装置を配置して３次元免震とした請求項１〜５のいずれか１項記載の免震装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は免震装置に係り、特に振動に弱いコンピュータ、銅像、彫刻品等の美術品、危険な化学薬品、危険な微生物保管ケース等の振動を嫌う対象物を地震から保護する台状あるいは床状の免震構造として使用することができる免震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記に例示するような対象物を地震による振動から保護する装置は種々提案されているが、なかでも上下方向の振動を緩和する装置として従来特開平５９−４７５４３号公報に示されるものがある。
【０００３】この公報に記載の免震装置は、水平面内でＸ方向、Ｙ方向に可動とされた支持架台上に、襷状に交差してその交点を軸着されたレバーの同じ側の各端部を前記支持架台と機器設置台とに枢着し、レバーの反対側の各端部を前記支持架台と機器設置台とにスライド自在に支持し、前記レバーの固定端と可動端との間に引張ばねを張装して機器設置台が上昇位置を保つように構成され、地震等により上下振動が加わった際に前記レバーの可動端が引張ばねの張力に抗してスライドすることにより吸収するように構成されたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかして上記従来の免震装置では、保護対象物を設置する機器設置台は引張ばねに依存して水平状態を保つので地震時はもとより平常時においても不安定であり、水平を保ちにくいという問題点があった。
【０００５】本発明はこれに鑑み、機器等を設置する支持台を水平姿勢に保ちながら上下方向の振動を吸収し、平常時においても支持台を水平に安定的に支持することができる免震装置を提供することを課題としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段として本発明は、ベースと支持台との間に、該支持台の水平方向への移動を拘束し上下動は許容する水平移動拘束手段と、前記ベースと支持台とを連結するリンク機構と、前記支持台を上方へ向けて付勢する付勢手段とを備え、前記リンク機構は、一対のリンク部材の一端を前記ベースまたは支持台の一方に軸支するとともに他端を他方に上下動を拘束してスライド自在に設けられた滑動装置を介して軸支した平行リンクとされ、前記支持台がベースに対し平行状態を維持して上下移動することにより振動を吸収するようにしたことにある。
【０００７】これにより地震等の振動から保護すべき対象物を支持台上に載置したのち振動が加わったとき、支持台は付勢手段に抗して上下動するが、その動きは水平移動拘束手段により上下動のみに規制され、また支持台はリンク機構によりベースに対し平行状態を保ったまま上下動し、支持台が傾くことがない。さらに支持台の上下動に応じリンク部材は滑動装置によりその一端がスライドするので円滑に追動し、付勢手段による免震作用に対し支障をきたすことがない。
【０００８】前記リンク部材を倒伏方向へ付勢する付勢手段を付加すれば、支持台を上方へ付勢する付勢手段による付勢力を柔らげる作用が生じて良好な免震作用を発現させることができ、またリンク部材を起立方向へ付勢する付勢手段を付加すれば、支持台を上方へ付勢する付勢手段を弱いものとして柔らかく撓むような圧縮ばねを使用しても、振動時に座屈を生じさせることがなく、両付勢手段の協働で良好な免震作用を発現させることができる。
【０００９】また減衰用ダンパ機構を付設することにより付勢手段の伸縮と地震の振動とが一致したときの激しく過大な振動を防ぐうえで効果を発揮する。このダンパ機構をリンク部材に横水平方向に取付けたり縦方向に取付けることによって減衰作用を線形または非線形に選択することができる。
【００１０】さらに前記ベースの下部に水平２次元自由度を有する制振装置を配置して３次元免震装置とすれば、上下方向の振動吸収に加え水平方向の振動を制振することができ、利用範囲の広いより確実な免震装置とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【００１２】図１は本発明による免震装置の使用例を示し、図２は上記免震装置の基本形態を示すもので、図示の例はベース１として建屋２の床面３を想定した場合を示している。
【００１３】上記免震装置は、図２に示すようにベース１と支持台４との間に該支持台４の水平方向への移動を拘束し上下方向への移動は許容する水平移動拘束手段５と、前記ベース１と支持台４とを連結するリンク機構６と、前記支持台４を上方へ向けて付勢する付勢手段としての圧縮ばね７，７とを備えている。
【００１４】前記リンク機構６は一対のリンク部材８，８を有し、これらリンク部材８，８の上端は支持台４の下面の軸受９，９にピン１０，１０により枢支され、下端はベース１上に上下動が拘束されてスライド自在に設けられた滑動装置１１，１１の軸受１２，１２にピン１３，１３により枢支され、この滑動装置１１，１１は連結部材１４により連結されていて実質的に一体化されている。したがって前記支持台４とリンク部材８，８と連結部材１４を含む滑動装置１１，１１とで平行リンクを構成している。
【００１５】前記滑動装置１１，１１としては、ベース１上に固設された軌条１５，１５にそってスライドし、上方へは離脱しないリニアベアリングを用いるのが最も好ましいが、前記軌条に上方へは外れないようにした台板と軌条１５との間にローラを介装したものであってもよい。
【００１６】前記水平移動拘束手段５は、支持台４の中央位置の下面に垂設された支持部材１６の下端に軸着されたベアリングまたはローラ等の回転体１７がベース１に立設された相対向するガイド部材１８，１８間に挿入され、前記回転体１７がガイド部材１８，１８の対向面にそって上下移動し得るようになっている。なおこの水平移動拘束手段５については、ベース１に対し支持台４が上下動のみ可能で水平方向へは不動とするものであれば他の如何なる手段であってもよい。
【００１７】上記の構成により、図１に示すように支持台４上にコンピュータ等の振動を嫌う対象物１９を設置すると、圧縮ばね７，７が対象物１９の重量を支える。このとき支持台４が対象物１９の重量により下降すれば、その下降に応じてリンク機構６のリンク部材８，８がピン１０，１０を中心に等しく倒れる方向に回動し、その回動は滑動装置１１，１１であるリニアベアリングに伝達され、このリニアベアリングが軌条１５，１５にそってスライドすることにより許容される。
【００１８】上記の状態で地震等の振動がベース１に加わると、ベース１の上下動に対し左右の圧縮ばね７，７の伸縮により吸収され、その伸縮により上下動する支持台４は水平移動拘束手段５により上下方向への移動が許容されて追動し、水平方向へは移動しない。また支持台４の上下動時にはリンク機構６のリンク部材８，８が等しく起伏回動することにより支持台４はベース１に対し水平状態を保ったまま上下に追動させることができる。
【００１９】前記支持台４の面積が大きい場合には、上記免震装置のリンク機構６をＸ方向、Ｙ方向に複数基設けるようにすることにより対処する。
【００２０】図３はリンク機構６自体にも付勢手段としての引張ばね２０，２１と振動減衰用ダンパ機構２２，２３を付設した場合を示している。
【００２１】図３の例では、図において右側のリンク部材８の中間部とベース１上に固設の支持部２４との間にリンク部材８を倒す方向に付勢する引張ばね２０、およびダンパ機構２２が水平方向に連結され、左側のリンク部材８にはその中間部とベース１上に固設された支持部２５との間にリンク部材８を起こす方向に付勢する引張ばね２１が水平方向に連結され、リンク部材８の上方部とベース１との間にダンパ機構２３が垂直方向に連結されている。またベース１と支持台４との間にもダンパ機構２６，２６が連結されている。他の構成は図２と同様であるからこれと対応する部材には同一符号を付すに留める。
【００２２】したがって前記右側の引張ばね２０はリンク機構６を倒伏させる方向に作用し、圧縮ばね７，７を撓みやすくするように作用する。また左側の引張ばね２１はリンク機構６を起こす方向に作用し、圧縮ばね７，７による上方への押上げ力を助成する。そのため引張ばね２０は支持台４の上下動を柔かくする働きを持ち、引張ばね２１は堅くする働きを持つことになり、これらを考慮して圧縮ばね７，７のばね定数を設定すれば支持台４上に載置する対象物１９の性質に最も適合した振動吸収を実現させることができる。
【００２３】なおダンパ機構２２，２３，２６は、圧縮ばね７，７の振動数と地震による振動数とが近接したような場合に激しい振動が生じないようにこれらダンパ機構により過大な振動が吸収される。
【００２４】なお図４は左右とも図３の右側の構造とし、図５は左右とも図３の左側の構造としたもので、対象物１９の性質に応じて適宜選択することができることを示しており、図３の符号を引用するに留め、詳細説明は省略する。
【００２５】図６はベース１を台板２７とし、建屋２の床面３との間に水平２次元自由度を有する制振装置２８，２８が介設されたもので、３次元免震装置とした場合の一例を示している。
【００２６】上記制振装置２８としては、例えば床面３上に固定される上向きの凹曲面状を有する下部高硬度部材２９と、下向きの凹曲面状を有する上部高硬度部材３０と、これら両部材２９，３０の凹曲面間にその対向間隔に略一致する外径を有する複数個の転子３１，３１，３１と、これら転子を保持するリテーナ３２とで構成され、地震時における水平動を受けたときは下部高硬度部材２９に対し上部高硬度部材３０が図において左右方向へ移動可能とされ、平常時には図示のように各凹曲面の中央が一致する位置に自動的に復帰するものである。
【００２７】図６においては、リンク機構６の滑動装置１１，１１を支持台４の裏面側に設けた場合として例示しており、この場合の引張ばね２０は図３の右側の引張ばね２０に相当する。
【００２８】また図６において３３はベース１と台板２７との間に水平方向に連結され、水平方向の振動を減衰させるダンパ機構である。他の構成で図２、図３と同一部材にはこれと同一符号を付すに留める。
【００２９】したがって上記実施形態によれば、上下振動の吸収と水平方向の振動の吸収を図ることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、地震等の振動から保護すべき対象物を載置する支持台を水平移動拘束手段により上下動のみ許容するようにするとともにリンク機構により支持台をベースに対し平行移動するようにしたので、地震時等に支持台が傾くことがなく、対象物を常に水平に保持したまま振動を吸収することができ、対象物を安全に保護することができる。
【００３１】また前記リンク機構に水平方向に引張ばねを付設することにより、支持台を上方に付勢する付勢手段のみに依存する場合に比べ振動系のばね定数を小さくまたは大きく変えることができ、この引張ばねの張力を変えることによりばね定数、固有振動数を所望の値に設定することが容易にできる。
【００３２】さらに、ベースの下面に２次元自由度の制振装置を付加すれば、支持台がベースに対し平行を保ちつつ固有振動数を小さくすることができる優れた免震効果を保つ３次元免震装置を実現することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２４９９４
【氏名又は名称】特許機器株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月２５日（１９９８．１２．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６４２８５
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 一雄 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１９３０３１（Ｐ２０００−１９３０３１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月１４日（２０００．７．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３７１２０２ |
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