JP2011038577A

JP2011038577A - 免震装置

Info

Publication number: JP2011038577A
Application number: JP2009185786A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Kobayashi; 和彦小林
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2011-02-24

Abstract

【課題】ダンパーと復帰バネの所要台数を削減でき、コストダウンと小型化を実現し得る有効適切な免震装置を提供する。
【解決手段】水平な基盤上に免震床１を水平各方向に相対振動可能に支持し、基盤と免震床との間にダンパー２および復帰バネ３を介装する。基盤と免震床との間の相対振動をダンパー２および復帰バネ３に対して増幅して伝達するための増幅伝達機構として、４本のリンク１１を４つのヒンジ１２Ａ〜１２Ｄにより正方形枠状に連結したパンタグラフ機構１０を用い、２つのヒンジの間にダンパー２およびバネ３を介装し、他の２つのヒンジの一方を基盤に対して相対回転自在に連結し他方を免震床に対して相対回転自在に連結する。
【選択図】図１

Description

本発明は免震床を免震支持する構成の免震装置に関する。

この種の免震装置としてはたとえば特許文献１に示されるものが周知である。これは小型精密機器や古美術品などの物品を地震から保護するためのもので、基盤上に免震床をベアリングによって水平各方向に移動自在に支持して設置し、それら基盤と免震床との間にダンパーと復帰バネとを介装することを基本とするものである。

図３はこの種の免震装置の原理と基本構成を模式的に示すものである。符号１は平板状（図示例では略正方形状）の免震床であり、その免震床１を図示を略した水平な基盤上にベアリングあるいはリニアガイド等の支持手段により水平各方向に移動自在に支持し、それら基盤と免震床１との間にダンパー２と復帰バネ３とを水平２方向（Ｘ方向およびＹ方向）に沿うように設置して、それらダンパー２と復帰バネ３の両端をそれぞれ基盤および免震床１に対して連結したものである（たとえば図３において白丸で示す一端部４を基盤に対して連結し、黒丸で示す他端部５を免震床１に対して連結する）。
これにより、免震床１が基盤に対して水平各方向に相対振動するとダンパー２および復帰バネ３の両端間の距離が変化し、それによりダンパー２および復帰バネ３が作動して免震床１に対する免震効果が得られるとともに、振動収束後には免震床１が原位置に復帰するようになっている。

特開２００３−２６９５２９号公報

上記従来の免震装置では、水平各方向の振動に対して充分にかつ安定な免震効果を得るためには複数のダンパー２および復帰バネ３を水平２方向（Ｘ方向およびＹ方向）に均等に分散配置することが必要とされ、そのためこの種の免震装置では図示例のようにダンパー２と復帰バネ３を１組としてそれを免震床１の周縁部においてＸ方向とＹ方向のそれぞれに少なくとも２組ずつ設置することにより、全体ではダンパー２と復帰バネ３を少なくとも４台づつ設置することが最も一般的である。
そして、そのように多数のダンパー２と復帰バネ３を必要とすることから、この種の免震装置は必然的に高価とならざるを得ないし、また小型化を図ることも困難であり、その点での改良が望まれているのが実状である。

上記事情に鑑み、本発明は充分な免震効果が得られるとともにダンパーと復帰バネの所要台数を削減することができ、以てコストダウンと小型化を実現し得る有効適切な免震装置を提供することを目的としている。

本発明は水平な基盤上に免震床を水平各方向に相対振動可能に支持し、前記基盤と前記免震床との間にダンパーおよび復帰バネを介装してなる免震装置であって、前記基盤と前記免震床との間の相対振動を前記ダンパーおよび前記復帰バネに対して増幅して伝達するための増幅伝達機構を具備し、前記増幅伝達機構は、４本のリンクを４つのヒンジにより正方形枠状に連結したパンタグラフ機構からなり、前記パンタグラフ機構の４つのヒンジのうち対向する２つのヒンジの間に前記ダンパーおよび前記バネを介装し、他の２つのヒンジの一方を前記基盤に対して相対回転自在に連結するとともに、他方を前記免震床に対して相対回転自在に連結してなることを特徴とする。

本発明によれば、基盤と免震床との間で生じる水平各方向の振動がパンタグラフ機構を介してダンパーと復帰バネに増幅されて伝達され、それによりダンパーと復帰バネが効率的に動作して水平各方向の振動に対する免震効果が得られるとともに原位置への復帰効果が得られる。
したがって本発明の免震装置では、従来のように多数のダンパーと復帰バネを水平２方向に均等に分散配置することなく、少数のダンパーと復帰バネを任意の方向に設置すれば足り、従来のものに比べてダンパーと復帰バネの所要台数を削減することが可能であるので、装置全体のコストダウンと小型化を実現することができる。

本発明の実施形態である免震装置の原理と基本構成を示す図である。同、パンタグラフ機構の動作を示す図である。従来一般の免震装置の原理と基本構成を示す図である。

図１〜図２は本発明の実施形態である免震装置の原理と基本構成を示すものである。本実施形態の免震装置は、基本的には図３に示した従来の免震装置と同様に免震床１を基盤（図１では図示されず）に対してベアリングやリニアガイド等の支持手段（図示せず）を介して水平各方向に相対振動可能に支持し、それら基盤と免震床１との間にダンパー２および復帰バネ３を介装するものであるが、従来のものではダンパー２と復帰バネ３の両端部をそれぞれ基盤と免震床１に対して直接的に連結していたのに対し、本実施形態ではダンパー２と復帰バネ３を増幅伝達機構を介して基盤および免震床１に対して連結することとし、特にその増幅伝達機構としてパンタグラフ機構１０を用いることを主眼とする。

本実施形態における増幅伝達機構としてのパンタグラフ機構１０は、４本のリンク１１を４つのヒンジ１２Ａ〜１２Ｄにより正方形枠状に連結してなるものであり、４つのヒンジ１２Ａ〜１２Ｄのうち対向している２つのヒンジ１２Ａ、１２Ｂ（二重丸で示す）の間にダンパー２および復帰バネ３を介装し、他の２つのヒンジ１２Ｃ、１２Ｄをそれぞれ基盤および免震床１に対して相対回転自在に連結するものである。たとえば図示例においては白丸で示すヒンジ１２Ｃを基盤に対して連結し、黒丸で示すヒンジ１２Ｄを免震床１に対して連結するものとする。

上記のようにダンパー２および復帰バネ３をパンタグラフ機構１０を介して基盤と免震床１との間に設置することにより、基盤と免震床１との間で水平各方向の相対振動が生じた際にはパンタグラフ機構１０が菱形に変形してダンパー２および復帰バネ３が作動するようになっている。

すなわち、たとえば図２（ａ）に示すように免震床１が基盤に対してＸ方向に相対振動した際には、免震床１に対して連結されているヒンジ１２ＤがＸ方向に変位してヒンジ１２Ｃに対して接近することになり、それに伴いヒンジ１２Ａ、１２Ｂ間の距離Ｌが拡大されてダンパー２および復帰バネ３は伸びるように作動する。
また、たとえば図２（ｂ）に示すように免震床１が基盤に対してＹ方向に相対振動した際には、ヒンジ１２ＤがＹ方向に変位してヒンジ１２Ｃに対して遠ざかることになり、それに伴いヒンジ１２Ａ、１２Ｂ間の距離が縮まってダンパー２および復帰バネ３は縮むように作動する。
さらに、たとえば図２（ｃ）に示すように免震床１が基盤に対して任意の方向（図ではＸ方向とＹ方向の中間の斜め方向）に相対振動した際には、その方向と変位に応じてヒンジ１２Ａ，１２Ｂ間の距離が様々に変化してダンパー２および復帰バネ３は伸縮するように作動する。

このように、基盤と免震床１との間に生じる相対振動をパンタグラフ機構１０を介してダンパー２および復帰バネ３に伝達することにより、その相対振動がいずれの方向に生じても（ヒンジ１２Ｃ、１２Ｄ間の距離が一定のままで免震床１が基盤に対して相対回転するような状況とならない限りは）ヒンジ１２Ｃ、１２Ｄ間の距離が刻々と変化し、それによりその相対振動が拡大されてダンパー２および復帰バネ３に伝達され、それらダンパー２および復帰バネ３が確実かつ効率的に作動して優れた免震効果が得られる。

したがって本発明の免震装置によれば、従来のように多数のダンパー２と復帰バネを水平２方向（Ｘ方向およびＹ方向）に均等に分散配置せずとも優れた免震効果が得られ、たとえば図示例のように２組のダンパー２と復帰バネ３をそれぞれパンタグラフ機構１０を介して同一方向に設置することで充分であるし、さらには１組のダンパー２と復帰バネ３のみでも水平各方向の振動に対する免震効果を得ることが可能であるから、従来のこの種の免震装置におけるダンパー２と復帰バネ３の所要台数を削減し得てそれによるコストダウンと小型化を図ることができる。
勿論、パンタグラフ機構１０は基盤と免震床１との間の相対振動を増幅して伝達し得るだけの強度と剛性を必要とするものの、単なるリンク１１をヒンジ１２Ａ〜１２Ｄにより連結しただけのものであるので、それに要するコストは些少である。

なお、図示例の上記実施形態では２組のパンタグラフ機構１０におけるリンク１１の方向をいずれもＸ方向とＹ方向に揃えて、２組のダンパー２と復帰バネ３をいずれもＸ方向とＹ方向の双方に対して４５度の角度をなすようにして平行に設置しているが、既に述べたようにその方向は任意であるし、複数組のダンパーと復帰バネの方向を揃える必要もなく、それぞれを任意の方向に設置しても良い。

１免震床
２ダンパー
３復帰バネ
１０パンタグラフ機構（増幅伝達機構）
１１リンク
１２Ａ〜１２Ｄヒンジ

Claims

水平な基盤上に免震床を水平各方向に相対振動可能に支持し、前記基盤と前記免震床との間にダンパーおよび復帰バネを介装してなる免震装置であって、
前記基盤と前記免震床との間の相対振動を前記ダンパーおよび前記復帰バネに対して増幅して伝達するための増幅伝達機構を具備し、
前記増幅伝達機構は、４本のリンクを４つのヒンジにより正方形枠状に連結したパンタグラフ機構からなり、
前記パンタグラフ機構の４つのヒンジのうち対向する２つのヒンジの間に前記ダンパーおよび前記バネを介装し、
他の２つのヒンジの一方を前記基盤に対して相対回転自在に連結するとともに、他方を前記免震床に対して相対回転自在に連結してなることを特徴とする免震装置。