JP2000193031A - 免震装置 - Google Patents

免震装置

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JP2000193031A
JP2000193031A JP10371202A JP37120298A JP2000193031A JP 2000193031 A JP2000193031 A JP 2000193031A JP 10371202 A JP10371202 A JP 10371202A JP 37120298 A JP37120298 A JP 37120298A JP 2000193031 A JP2000193031 A JP 2000193031A
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isolation device
seismic isolation
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JP10371202A
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English (en)
Inventor
Jiro Ishida
田 二 郎 石
Kozo Sakaba
場 晃 三 坂
Masaharu Idegami
政 晴 井手上
Masanobu Morita
田 政 信 森
Tomoe Nomura
村 朋 江 野
Harumoto Nitta
田 晴 基 新
Yoshitaka Tsuchiya
屋 佳 香 土
Kaname Kato
藤 要 加
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokkyo Kiki KK
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Tokkyo Kiki KK
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Abstract

(57)【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。

Description

【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5
9−47543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1
3,13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2
1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2
8,28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3
0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2
7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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の使用形態を示す説明図。
【図2】本発明の基本形態を示す正面図。
【図3】本発明の他の実施形態を示す正面図。
【図4】図3の変形例を示す正面図。
【図5】図3の変形例を示す正面図。
【図6】本発明の他の実施形態を示す正面図。
【符号の説明】
1 ベース 2 建屋 3 床面 4 支持台 5 水平移動拘束手段 6 リンク機構 7 付勢手段としての圧縮ばね 8 リンク部材 11 滑動装置(リニアベアリング) 14 連結部材 15 軌条 19 対象物 20,21 引張ばね 22,23,26,33 ダンパ機構 27 台板 28 制振装置 29 下部高硬度部材 30 上部高硬度部材 31 転子 32 リテーナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 田 政 信 東京都世田谷区成城3−21−15 グリーン ヒル成城A−102 (72)発明者 野 村 朋 江 千葉県松戸市小根本79−3ぱるまつど201 (72)発明者 新 田 晴 基 兵庫県川西市久代6−2−1−611 (72)発明者 土 屋 佳 香 大阪府吹田市青山台4−1−C74−206 (72)発明者 加 藤 要 大阪府高槻市真上町5丁目6番32号 Fターム(参考) 3J048 AA02 BC02 BE01 BE15 BG02 DA01 DA04 EA13

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【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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