JP2020029916A - 対象物支持装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、対象物をテーブルに置くと、一つの位置まで静的にたわみ、その静的吊りあい位置で静的に吊りあう。地震が発生すると、静的吊りあい位置を中心に上下に振動する。
市場は、本願出願人が考案した対象物支持装置の免震機能をさらに向上させることを望んでいる。
その結果、左右一対の軌道の上下方向の一方に偏る程度を選択することでテーブル支持機構の支持特性を目的に合わせて選択することができ、設計の自由度が増える。
上記本発明に係る実施形態の構成により、左右一対の前記軌道が前記特定水平軸に沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると、遷移するに従って前記リンクの上方の端部または下方の端部のうちの一方の端部のある側に偏る様に延びる。
その結果、左右一対の軌道の上下方向の一方に偏る程度を選択することでテーブル支持機構の支持特性を目的に合わせて選択することができ、設計の自由度が増える。
上記本発明に係る実施形態の構成により、左右一対の前記軌道が凹んだ曲線に沿って延びる。
その結果、左右一対の軌道の曲線の曲る程度を選択することでテーブル支持機構の支持特性を目的に合わせて選択することができ、設計の自由度が増える。
上記本発明に係る実施形態の構成により、左右一対の前記軌道が凹んだ所定の曲率をもつ左右一対の曲線に沿って各々に延びる。
その結果、左右一対の軌道の曲線の曲率を選択することでテーブル支持機構の支持特性を目的に合わせて選択することができ、設計の自由度が増える。
上記本発明に係る実施形態の構成により、左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクの前記一方回転中心と前記他方回転中心とを結ぶ左右一対の仮想線の交差する点を仮想交差点と呼称する。一方の端部が上方の端部である場合、左右一対の前記軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心と左右一対の前記軌道のうちの左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心とが前記仮想交差点を上下の境として上方に位置する。一方の端部が下方の端部である場合、左右一対の前記軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心と左右一対の前記軌道のうちの左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心とが前記仮想交差点を上下の境として下方に位置する。
その結果、前記軌道の曲率半径を長くでき、長周期化を目的とする設計の自由度が増える。
上記本発明に係る実施形態の構成により、左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクの各々の前記一方回転中心と前記他方回転中心とを結ぶ左右一対の仮想線の交差する点を仮想交差点と呼称する。左右一対の前記軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心が前記仮想交差点を左右の境として左側に位置し、左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心が前記仮想交差点を左右の境として右側に位置する。
その結果、軌道の傾斜する程度を大きくすることができ、設計の自由度が増える。
上記本発明に係る実施形態の構成により、左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクの各々の前記一方回転中心が所定の離間距離だけ離れる。
その結果、設計の自由度が増える。
上記本発明に係る実施形態の構成により、
左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクの各々の前記一方回転中心が一致する。
その結果、設計の自由度が増える。
上記本発明に係る実施形態の構成により、左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクが各々の前記一方回転中心と前記他方回転中心との間で交差する。
その結果、設計の自由度が増える。
上記本発明に係る実施形態の構成により、左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクが各々の前記一方回転中心と前記他方回転中心との間で交差する。左右一対の前記リンクが各々の前記一方回転中心と前記他方回転中心とに挟まれて交差する箇所で回転自在に連結される。
その結果、設計の自由度が増える。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記上下移動案内機構が、前記テーブルと前記基台との一方が前記テーブルと前記基台との他方に嵌合し、前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内する。
その結果、簡易な構造で前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内できる。
その結果、N個のテーブル支持機構の免震特性を調整して大規模な対象物支持装置をつくることができ、設計の自由度が増える。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記上下移動案内機構が、前記テーブルと前記基台との一方に形成された凹凸が前記テーブルと前記基台との他方に形成される凹凸に嵌合し、前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内する機構である。
その結果、簡易な構造で前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内できる。
前記基台を基礎として前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内し、前記基台を基礎として前記テーブルに上向きのばね力を発生させ、左右一対のリンクの一方の端部が前記テーブルまたは前記基台の一方に回転自在に固定され、他方の端部が特定水平軸に添って離れた左右一対の案内ブロックに回転自在に固定され、左右一対の案内ブロックが左右一対の軌跡に沿って案内され、左右一対のリンクに互いに接近する向きにばね力を作用させ、左右一対の前記軌道が前記特定水平軸に沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従って上下方向の一方に偏る様に延びる様にしたので、左右一対の軌道の上下方向の一方に偏る程度を選択することでテーブル支持機構の支持特性を目的に合わせて選択することができ、設計の自由度が増える。
また、左右一対の前記軌道が前記特定水平軸に沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従って前記リンクの一方の端部のある側に偏る様に延びる様にしたので、左右一対の軌道の上下方向の一方に偏る程度を選択することでテーブル支持機構の支持特性を目的に合わせて選択することができ、設計の自由度が増える。
また、左右一対の前記軌道が凹んだ曲線に沿って延びる様にしたので、左右一対の軌道の曲線の曲る程度を選択することでテーブル支持機構の支持特性を目的に合わせて選択することができ、設計の自由度が増える。
また、左右一対の前記軌道が凹んだ所定の曲率をもつ左右一対の曲線に沿って各々に延びる様にしての、左右一対の軌道の曲線の曲率を選択することでテーブル支持機構の支持特性を目的に合わせて選択することができ、設計の自由度が増える。
また、一方の端部が上方の端部である場合に右軌道の右曲率中心と左軌道の左曲率中心とが前記仮想交差点を上下の境として上方に位置し、または一方の端部が下方の端部である場合に右軌道の右曲率中心と左軌道の左曲率中心とが前記仮想交差点を上下の境として下方に位置する様にしたので、前記軌道の曲率半径を長くでき、長周期化を目的とする設計の自由度が増える。
また、右軌道の右曲率中心が前記仮想交差点を左右の境として左側に位置し、左軌道の左曲率中心が前記仮想交差点を境として右側に位置する様にしたので、軌道の傾斜する程度を大きくすることができ、設計の自由度が増える。
また、左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクの各々の前記一方回転中心が所定の離間距離だけ離れる様にしたので、設計の自由度が増える。
また、左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクの各々の前記一方回転中心が一致する様にしたので、設計の自由度が増える。
また、左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクが各々の前記一方回転中心と前記他方回転中心との間で交差する様にしたので、設計の自由度が増える。
また、左右一対の前記リンクが各々の前記一方回転中心と前記他方回転中心とに挟まれて交差する箇所で回転自在に連結される様にしたので、設計の自由度が増える。
また、前記テーブルと前記基台との一方が前記テーブルと前記基台との他方に嵌合し、前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内する様にしたので、簡易な構造で前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内できる。
また、前記基台を基礎として前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内し、前記基台を基礎として前記テーブルに上向きのばね力を発生させ、左右一対のリンクの一方の端部が前記テーブルまたは前記基台の一方に回転自在に固定され、他方の端部が特定水平軸に添って離れた左右一対の案内ブロックに回転自在に固定され、左右一対の案内ブロックが左右一対の軌跡に沿って案内され、左右一対のリンクに互いに接近する向きにばね力を作用させるN個のテーブル支持機構が前記テーブルを囲う様に配されて前記テーブルを各々に支持し、前記上下方向ばね部材が上部を基台に連結され下部をテーブルに連結される引張ばねである様にしたので、N個のテーブル支持機構の免震特性を調整して大規模な対象物支持装置をつくることができ、設計の自由度が増える。
また、前記テーブルと前記基台との一方が前記テーブルと前記基台との他方に嵌合し、前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内する様にしたので、簡易な構造で前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内できる。
従って、簡単な構造でさらに免震機能を適合させた対象物を支持する免震装置を提供できる。
図1は、本発明の第一の実施形態にかかる対象物支持装置の概念図である。
対象物支持装置は、対象物10を支持して、上下方向の振動を免震する装置に用いられる。
対象物支持装置は、水平方向の振動を免震する装置と組み合わせて、用いられてもよい。
テーブル100は、対象物10を乗せるものである。
基台200は、基礎に支持されるものである。
テーブル支持機構300は、基台200を基礎としてテーブル100を支持する機構である。
以下に、テーブル支持機構300の構造を説明する。
テーブル支持機構300は、水平移動案内機構310と上下方向ばね部材320と左右一対のリンク機構330と水平方向ばね部材340と上下移動案内機構350とで構成されてもよい。
例えば、水平移動案内機構310は、基台200に設けられ、基台200に対して特定の水平方向に延びる水平軸である特定水平軸xに沿って離れて配される左右一対の案内ブロック311と左右一対の案内ブロック311を特定水平軸xに沿って延びる左右一対の軌道gに沿って各々に移動自在に案内する左右一対の案内レール312とで構成される。
例えば、水平移動案内機構310は、テーブル100に設けられ、テーブル100に対して特定の水平方向に延びる水平軸である特定水平軸xに沿って離れて配される左右一対の案内ブロック311と左右一対の案内ブロック311を特定水平軸xに沿って延びる左右一対の軌道gに沿って各々に移動自在に案内する左右一対の案内レール312とで構成される。
軌道gの形状については、後述する。
図1は、水平移動案内機構310が基台200に設けられる様子を示す。
上下方向ばね部材320は、設計上選択されたばね定数をもつ。
上下方向ばね部材320は、圧縮ばねでもよい。
例えば、圧縮ばねは、下端を基台200に連結され、上端をテーブル100に連結され、上向きの圧縮力をテーブ100に作用させる。
上下方向ばね部材320は、引張ばねでもよい。
例えば、引張ばねは、下端をテーブル100に連結され、上端を基台に連結され、上向きの引張力をテーブル100に作用させる。
図1は、圧縮ばねがテーブル100と基台200との間に設けられる様子を、模式的に示す。
リンク機構330は、左右一対のリンク331と一方連結軸332uと他方連結軸332dとで構成されてもよい。
例えば、左右一対のリンク331は、右リンク331rと左リンク331lとで構成される。
左右一対のリンク331は、上方の端部または下方の端部のうちの一方の端部をテーブルまたは基台の一方に回転中心である一方回転中心の回りに回転自在に固定され、上方の端部または下方の端部のうちの他方の端部を案内ブロック311に回転中心である他方回転中心の回りに回転自在に固定される。
例えば、水平移動案内機構310が基台200に設けられるとき、左右一対のリンク331は、上方の端部である一方の端部をテーブル100に回転中心である一方回転中心の回りに回転自在に固定され、下方の端部である他方の端部を案内ブロック311に回転中心である他方回転中心の回りに回転自在に固定される。
一方連結軸332uが、リンクの一方の端部を回転自在にテーブル100に連結し、他方連結軸332dがリンクの他方の端部を案内ブロック311に回転自在に連結する。
例えば、水平移動案内機構310がテーブル100に設けられるとき、左右一対のリンク331は、下方の端部である一方の端部を基台200に回転中心である一方回転中心の回りに回転自在に固定され、上方の端部である他方の端部を案内ブロック311に回転中心である他方回転中心の回りに回転自在に固定される。
一方連結軸332uが、リンクの一方の端部を回転自在に基台200に連結し、他方連結軸332dがリンクの他方の端部を案内ブロック311に回転自在に連結する。
図1は、左右一対のリンク331が、一方の端部をテーブル100に一方連結軸332uにより回転自在に連結され、他方の端部を他方連結軸322dにより基台200に設けられた水平移動案内機構310の案内ブロック311に他方連結軸332dにより回転自在に各々に連結される様子を示す。
図1は、左右一対のリンク331が、一方の端部をテーブル100に一方連結軸332uにより回転自在に連結され、他方の端部を左右一対の他方連結軸322dにより基台200に設けられた水平移動案内機構310の案内ブロック311に他方連結軸332dにより回転自在に各々に連結される様子を示す。
水平方向ばね部材340は、左右一対のリンク331の他方の端部に特定水平軸xに沿って互いに接近する向きにばね力を各々に作用させる部材であってもよい。
水平方向ばね部材340は、設計上選択されたばね定数をもつ。
水平方向ばね部材340は、圧縮ばねであってもよい。
例えば、一対の圧縮ばねが、左右一対のリンク331の他方の端部に特定水平軸xに沿って互いに接近する向きにばね力を各々に作用させてもよい。
水平方向ばね部材340は、引張ばねであってもよい。
例えば、引張ばねが、左右一対のリンク331の他方の端部に特定水平軸xに沿って互いに接近する向きにばね力を各々に作用させてもよい。
例えば、一対の引張ばねが、左右一対のリンク331の他方の端部に特定水平軸xに沿って互いに接近する向きにばね力を各々に作用させてもよい。
例えば、引張ばねが、一方の端部を右リンク331rの他方の端部に連結され、他方の端部を左リンク331lの他方の端部に連結され、左右一対のリンク331の他方の端部に特定水平軸xに沿って互いに接近する向きにばね力を各々に作用させる。
水平方向ばね部材340は左右一対のリンク331に特定水平軸xに沿って互いに接近する向きにばね力を各々に直接に作用させてもよい。
水平方向ばね部材340は左右一対のリンク331に特定水平軸xに沿って互いに接近する向きにばね力を各々に案内ブロック311を介して作用させてもよい。
図1に、引張ばねが、一方の端部を右リンク331rの他方の端部に連結され、他方の端部を左リンク331lの他方の端部に連結され、左右一対のリンク331の他方の端部に特定水平軸xに沿って互いに接近する向きにばね力を各々に作用させる様子を示す。
上下移動案内機構(図示せず)は、基台200を基礎としてテーブル100の相対的な左右移動と揺動運動とを抑制し、上下方向に移動自在に案内する機構であってもよい。
上下移動案内機構(図示せず)は、基台200を基礎としてテーブル100の相対的な左右移動とピッチングとローリングとを抑制し、上下方向に移動自在に案内する機構であってもよい。
上下移動案内機構(図示せず)は、ロッキングを防止する機能を加えられたものをロッキング防止機構とも呼称される。
左右一対の軌道gが、特定水平軸xに沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従って上方向に一定の比率で偏る様に延びてもよい。
図1は、軌道gが、直線状であり、特定水平軸xに沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従って上方向の一方に一定の比率で偏る様に延びる様子を示す。
図2は、本発明の第二の実施形態にかかる対象物支持装置の概念図である。
対象物支持装置は、対象物10を支持し、上下方向の振動を免震する装置に用いられる。
対象物支持装置は、水平方向の振動を免震する装置と組み合わせて、用いられてもよい。
テーブル100と基台200とテーブル支持機構300の主要構造は、本発明の第一の実施形態に係る対象物支持装置のものと同じなので、説明を省略し、異なる点のみを説明する。
左右一対の軌道gが、特定水平軸xに沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従って下方向に一定の比率で偏る様に延びてもよい。
図2は、軌道gが、直線状であり、特定水平軸xに沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従って下方向方に一定の比率で偏る様に延びる様子を示す。
図3は、本発明の第三の実施形態にかかる対象物支持装置の概念図である。
対象物支持装置は、対象物10を支持し、上下方向の振動を免震する装置に用いられる。
対象物支持装置は、水平方向の振動を免震する装置と組み合わせて、用いられてもよい。
テーブル100と基台200とテーブル支持機構300の主要構造は、本発明の第一の実施形態に係る対象物支持装置のものと同じなので、説明を省略し、異なる点のみを説明する。
左右一対の軌道gが、特定水平軸xに沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従って上方向に偏る様に延びる。
左右一対の軌道が凹んだ曲線に沿って延びてもよい。
左右一対の軌道が下方に凹んだ曲線に沿って延びてもよい。
左右一対の軌道が下方に凹んだ所定の曲率をもつ左右一対の曲線に沿って各々に延びてもよい。
図3に、左右一対の軌道が下方に凹んだ所定の曲率をもつ左右一対の曲線に沿って各々に延び、曲率半径Rがリンクの長さより長い様子が示される。
一方の端部が上方の端部である場合、左右一対の軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcと左右一対の軌道のうちの左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcとが仮想交差点Cを上下の境として上方に位置してもよい。
一方の端部が下方の端部である場合、左右一対の軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcと左右一対の軌道のうちの左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcとが仮想交差点Cを上下の境として下方に位置してもよい。
図3に、左右一対の軌道のうちの右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcと左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcとが仮想交差点Cを上下の境にして上方に位置する様子を示される。
図4は、本発明の第四の実施形態にかかる対象物支持装置の概念図である。
対象物支持装置は、対象物10を支持し、上下方向の振動を免震する装置に用いられる。
対象物支持装置は、水平方向の振動を免震する装置と組み合わせて、用いられてもよい。
テーブル100と基台200とテーブル支持機構300の主要構造は、本発明の第一の実施形態に係る対象物支持装置のものと同じなので、説明を省略し、異なる点のみを説明する。
左右一対の軌道gが、特定水平軸xに沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従って下方向に偏る様に延びる。
左右一対の軌道gが凹んだ曲線に沿って延びてもよい。
左右一対の軌道gが上方に凹んだ曲線に沿って延びてもよい。
左右一対の軌道gが上方に凹んだ所定の曲率をもつ左右一対の曲線に沿って各々に延びてもよい。
図4に、左右一対の軌道gが上方に凹んだ所定の曲率をもつ左右一対の曲線に沿って各々に延び、曲率半径Rがリンクの長さより長い様子が示される。
一方の端部が上方の端部である場合、左右一対の軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcと左右一対の軌道のうちの左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcとが軌道gを上下の境として下方に位置してもよい。
一方の端部が下方の端部である場合、左右一対の軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcと左右一対の軌道のうちの左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcとが軌道gを上下の境として上方に位置してもよい。
図4に、一方の端部が上方の端部であり、左右一対の軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcと左右一対の軌道のうちの左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcとが軌道gを上下の境として下方に位置する様子が示される。
図5は、本発明の第五の実施形態にかかる対象物支持装置の概念図である。
対象物支持装置は、対象物10を支持し、上下方向の振動を免震する装置に用いられる。
対象物支持装置は、水平方向の振動を免震する装置と組み合わせて、用いられてもよい。
テーブル100と基台200とテーブル支持機構300の主要構造は、本発明の第一の実施形態に係る対象物支持装置のものと同じなので、説明を省略し、異なる点のみを説明する。
左右一対の軌道gが、特定水平軸xに沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従って下方向に偏る様に延びる。
左右一対の軌道gが凹んだ曲線に沿って延びてもよい。
左右一対の軌道gが下方に凹んだ曲線に沿って延びてもよい。
左右一対の軌道gが下方に凹んだ所定の曲率をもつ左右一対の曲線に沿って各々に延びてもよい。
図5に、左右一対の軌道gが下方に凹んだ所定の曲率をもつ左右一対の曲線に沿って各々に延び、曲率半径Rがリンクの長さより長い様子が示される。
左右一対の軌道gのうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcが仮想交差点Cを左右の境として左側に位置し、左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcが仮想交差点Cを左右の境として右側に位置する。
図5に、左右一対の軌道gのうちの右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcと左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcとが仮想交差点Cを上下の境として上方に位置し、左右一対の軌道gのうちの右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcが仮想交差点Cを左右の境として左側に位置し、左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcが仮想交差点Cを左右の境として右側に位置する様子が示される。
図6は、本発明の第六の実施形態にかかる対象物支持装置の概念図である。
対象物支持装置は、対象物10を支持し、上下方向の振動を免震する装置に用いられる。
対象物支持装置は、水平方向の振動を免震する装置と組み合わせて、用いられてもよい。
テーブル100と基台200とテーブル支持機構300の主要構造は、本発明の第一の実施形態に係る対象物支持装置のものと同じなので、説明を省略し、異なる点のみを説明する。
左右一対の軌道gが、特定水平軸xに沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従って上方向に偏る様に延びる。
左右一対の軌道gが凹んだ曲線に沿って延びてもよい。
左右一対の軌道gが上方に凹んだ曲線に沿って延びてもよい。
左右一対の軌道gが上方に凹んだ所定の曲率をもつ左右一対の曲線に沿って各々に延びてもよい。
図6に、左右一対の軌道gが上方に凹んだ所定の曲率をもつ左右一対の曲線に沿って各々に延び、曲率半径Rがリンクの長さより長い様子が示される。
一方の端部が上方の端部である場合、左右一対の軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcと左右一対の軌道のうちの左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcとが軌道gを上下の境として下方に位置してもよい。
一方の端部が下方の端部である場合、左右一対の軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcと左右一対の軌道のうちの左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcとが軌道gを上下の境として上方に位置してもよい。
図6に、一方の端部が上方の端部であり、左右一対の軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcと左右一対の軌道のうちの左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcとが軌道gを上下の境として下方に位置し、左右一対の軌道gのうちの右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心Rcが仮想交差点Cを左右の境として左側に位置し、左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心Lcが仮想交差点Cを左右の境として右側に位置する様子が示される。
図7は、本発明の第七の実施形態にかかる対象物支持装置の概念図である。
対象物支持装置は、対象物10を支持し、上下方向の振動を免震する装置に用いられる。
対象物支持装置は、水平方向の振動を免震する装置と組み合わせて、用いられてもよい。
テーブル100と基台200とテーブル支持機構300の主要構造は、本発明の第一の実施形態に係る対象物支持装置のものと同じなので、説明を省略し、異なる点のみを説明する。
軌跡gは、第一乃至第六の実施形態にかかる対象物支持装置の軌跡gのうちのどの軌跡gであってもよい。
図7に、左右一対のリンク331を左右に分ける様に水平に見て、左右一対のリンク331の各々の一方回転中心が所定の離間距離Hだけ離れる様子を示す。
図8は、本発明の第八の実施形態にかかる対象物支持装置の概念図である。
対象物支持装置は、対象物10を支持し、上下方向の振動を免震する装置に用いられる。
対象物支持装置は、水平方向の振動を免震する装置と組み合わせて、用いられてもよい。
テーブル100と基台200とテーブル支持機構300の主要構造は、本発明の第一の実施形態に係る対象物支持装置のものと同じなので、説明を省略し、異なる点のみを説明する。
軌跡gは、第一乃至第六の実施形態にかかる対象物支持装置の軌跡gのうちのどの軌跡gであってもよい。
左右一対のリンク331を左右に分ける様に水平に見て、左右一対のリンク331が各々の一方回転中心と他方回転中心との間で交差する。
図8に、左右一対のリンク331を左右に分ける様に水平に見て、左右一対のリンク331が各々の一方回転中心と他方回転中心との間で交差する様子が示される。
図9は、本発明の第九の実施形態にかかる対象物支持装置の概念図である。
対象物支持装置は、対象物10を支持し、上下方向の振動を免震する装置に用いられる。
対象物支持装置は、水平方向の振動を免震する装置と組み合わせて、用いられてもよい。
テーブル100と基台200とテーブル支持機構300の主要構造は、本発明の第一の実施形態に係る対象物支持装置のものと同じなので、説明を省略し、異なる点のみを説明する。
軌跡gは、第一乃至第六の実施形態にかかる対象物支持装置の軌跡gのうちのどの軌跡gであってもよい。
左右一対のリンク331を左右に分ける様に水平に見て、左右一対のリンクが一方回転中心と他方回転中心との間で交差し、左右一対のリンク331が各々の一方回転中心と他方回転中心とに挟まれて交差する箇所で回転自在に連結する。
リンク331の一方の端部がテーブル100または基台の一方に設けられる一方水平移動案内機構360の一方案内ブロック361に回転自在に連結される。
一方水平移動案内機構360は、テーブルまたは基台の一方に対して特定の水平方向に延びる水平軸である特定水平軸xに沿って離れて配される左右一対の一方案内ブロック361と左右一対の一方案内ブロック361を特定水平軸xに沿って延びる左右一対の軌道に沿って各々に移動自在に案内する左右一対の一方案内レール362とで構成される。
図9に、左右一対のリンク331を左右に分ける様に水平に見て、左右一対のリンク331が各々の一方回転中心と他方回転中心との間で交差し、左右一対のリンク331が各々の一方回転中心と他方回転中心とに挟まれて交差する箇所で回転自在に連結され、リンク331の一方の端部がテーブル100に設けられる一方水平移動案内機構360の一方案内ブロック361に回転自在に連結される様子が示される。
リンク連結軸333が、一対のリンク331を交差する箇所で回転自在に連結する。
案内レール312の軌跡gを選択するのと同様に、一方案内レール362の軌跡gを選択することにより、免震性能を選択できる。
図10は、本発明の実施形態にかかる対象物支持装置の合成ばね反力グラフである。
図10中の実線は、テーブル100の上下変位(m)と水平方向ばね部材340のばね力によりテーブル100に作用する上下方向の反力(N)の関係を示すカーブである、
図10中の実破線は、テーブル100の上下変位(m)と上下方向ばね部材320のばね力によりテーブル100に作用する上下方向の反力(N)の関係を示すカーブである、
図10中の細破線は、テーブル100の上下変位(m)と合成ばね反力の関係を示すカーブである。
軌跡gとリンクの一方の端部の位置を選択することにより合成ばね反力の特性を選択できる。
図11の(A)〜(D)は、案内レールの軌跡の形状を除くの形状、諸元を一致させ、案内レールの軌跡を以下の様にして、合成ばね反力の特性を比較したものである。
(A)軌跡が下に凹の曲線である第三の実施形態のもの。
(B)軌跡が上に凹の曲線である第四の実施形態のもの。
(C)軌跡が外側に遷移するに従って上がる直線である第一の実施形態ものの。
(D)軌跡が外側に遷移するに従って下がる直線である第二の実施形態ものの。
図中で、破線で表す合成ばね反力は、軌跡が水平直線である軌跡をもつ図20に示すテーブル支持構造のものであり、比較のために示した。
図11の(A)〜(D)を比較すると以下のことが分かる。
本発明の実施形態にかかる対象物支持装置の採用例その1は、小型の対象物を支持する台に採用する。
図12は、本発明の実施形態にかかる対象物支持装置の採用例その1である。図13は、本発明の実施形態にかかる対象物支持装置の採用例その1の側面図である。図14は、本発明の実施形態にかかる対象物支持装置の採用例その1の平面図である。
例えば、小型の対象物は、美術品である。
例えば、美術品を支持する台は、上下免震台20と水平免震台30とガラスケース40とで構成される。
上下免震台20は、本発明の実施形態にかかる対象物支持装置を内蔵する。
水平免震台30は、垂直方向の移動を拘束し、水平移動を許容して水平移動に応じて減衰力を発生させる台である。
ガラスケース40は、美術品を覆う透明体である。
図13に、テーブル100と基台200と4個のテーブル支持機構300とで構成される対象物支持装置が示される。
テーブル支持機構300は、水平移動案内機構310と上下方向ばね部材320と左右一対のリンク機構330と水平方向ばね部材340と上下移動案内機構350とで構成される。
先に説明した水平移動案内機構310と上下方向ばね部材320と左右一対のリンク機構330と水平方向ばね部材340と同じ構成の説明を省略し、上下免震台20に採用される対象物支持装置に特徴のある構成を説明する。
案内レール312が、基台200の側面を形成する板材に設けられ、軌跡gに沿って形成されるスリットである。
案内ブロック311が、案内レール312のスリットに案内される車輪を持つ。
車輪が軌跡gに沿って転動する。
図中の(A)は、直線水平の軌跡をもる案内ガイドを設けられるものを示す。
図中の(B)は、直線傾斜した軌跡gをもつ案内ガイドが設けられるものを示す。
図中の(C)は、下に凹んだ曲線の軌跡gをもつ案内ガイドが設けられるものを示す。
図15は、本発明の実施形態にかかる対象物支持装置の採用例その2の側面断面図である。図19は、本発明の実施形態にかかる対象物支持装置の採用例その2の平面図である。
例えば、リアクターを支持する台は、複数の上下免震台20と複数の上下免震台20xと複数の水平免震台30とで構成される。
上下免震台20と上下免震台20xの一方は、本発明の実施形態にかかる対象物支持装置を内蔵し、上下免震台20と上下免震台20xの他方は、他の形式の対象物支持装置を内蔵してもよい。
例えば、上下免震台20は、本発明の実施形態にかかる対象物支持装置を内蔵し、上下免震台20xは、他の形式の対象物支持装置を内蔵する。
水平免震台30は、垂直方向の移動を拘束し、水平移動を許容して水平移動に応じて減衰力を発生させる台である。
例えば、水平免震台30は、金属板とゴム板とを積層した免震台である。
上下免震台20xが、対象物10の相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内する機能を有する。
上下免震台20xが、対象物10の相対的な左右移動、ローリング、ピッチングを抑制し上下方向に移動自在に案内する機能を有する。
図16は、本発明の実施形態にかかる対象物支持装置の採用例その2の部分詳細図である。図17は、本発明の実施形態にかかる対象物支持装置の採用例その2の部分詳細図である。図18は、本発明の実施形態にかかる対象物支持装置の採用例その2の部分詳細図である。
図16に示す上下免震台20は、本願発明のテーブル支持機構300の構造のうち、テーブル100と基台200と上下方向ばね部材320と上下移動案内機構350とロッキング防止機構400とで構成され、水平移動案内機構310とリンク機構330と水平方向ばね部材340省いたものである。
上下移動案内機構350とロッキング防止機構400とは、一対のパンタグラフ機構とと一対のパンタグラフを連結するリンク機構とで構成される。
上下方向ばね部材320は、圧縮ばねで構成されてもよい。
図17に示す上下免震台20xは、本願発明のテーブル支持機構300の構造のうち、テーブル100と基台200と水平移動案内機構310と上下方向ばね部材320とリンク機構330と水平方向ばね部材340とで構成されたものである。
図18に示す上下免震台20xは、本願発明のテーブル支持機構300の構造のうち、テーブル100と基台200と水平移動案内機構310とリンク機構330と水平方向ばね部材340とで構成され、上下方向ばね部材320を省いたものである。
上下方向ばね部材320は、圧縮ばねで構成されてもよい。
上下免震台20xの合成ばね反力のばね定数は上下免震台20の合成ばね反力のばね定数より小さい。
この様に配置すると、対象物の上下移動を効率よく支え、対象物のロッキングを効率よく支えることができる。
基台200を基礎としてテーブル100の相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内し、基台200を基礎としてテーブル100に上向きのばね力を発生させ、左右一対のリンク331の一方の端部がテーブル100または基台200の一方に回転自在に固定され、他方の端部が特定水平軸xに添って離れた左右一対の案内ブロック311に回転自在に固定され、左右一対の案内ブロック311が左右一対の軌跡gに沿って案内され、左右一対のリンク331の他方の端部に互いに接近する向きにばね力を作用させ、左右一対の軌道gが特定水平軸xに沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従って上下方向の一方に偏る様に延びる様にしたので、左右一対の軌道gの上下方向の一方に偏る程度を選択することでテーブル支持機構300の支持特性を目的に合わせて選択することができ、設計の自由度が増える。
また、左右一対の軌道gが特定水平軸xに沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従ってリンク331の一方の端部のある側に偏る様に延びる様にしたので、左右一対の軌道gの上下方向の一方に偏る程度を選択することでテーブル支持機構300の支持特性を目的に合わせて選択することができ、設計の自由度が増える。
また、左右一対の軌道gが凹んだ曲線に沿って延びる様にしたので、左右一対の軌道の曲線の曲る程度を選択することでテーブル支持機構300の支持特性を目的に合わせて選択することができ、設計の自由度が増える。
また、左右一対の軌道gが凹んだ所定の曲率をもつ左右一対の曲線に沿って各々に延びる様にしたての、左右一対の軌道gの曲線の曲率を選択することでテーブル支持機構300の支持特性を目的に合わせて選択することができ、設計の自由度が増える。
また、一方の端部が上方の端部である場合に、右軌道の右曲率中心Rcと左軌道の左曲率中心Lcとが仮想交差点Cを上下の境として上方に位置する様にしたので、軌道の曲率半径Rを長くでき、長周期化を目的とする設計の自由度が増える。
また、右軌道の右曲率中心Rcが仮想交差点Cを境として左側に位置し、左軌道の左曲率中心Lcが仮想交差点Cを左右の境として右側に位置する様にしたので、軌道の傾斜する程度を大きくすることができ、設計の自由度が増える。
また、左右一対のリンク331を左右に分ける様に水平に見て、左右一対のリンク331の各々の一方回転中心が所定の離間距離だけ離れる様にしたので、設計の自由度が増える。
また、左右一対のリンク331を左右に分ける様に水平に見て、左右一対のリンク331の各々の一方回転中心が一致する様にしたので、設計の自由度が増える。
また、左右一対のリンク331を左右に分ける様に水平に見て、左右一対のリンク331が各々の一方回転中心と他方回転中心との間で交差する様にしたので、設計の自由度が増える。
また、左右一対のリンク331が各々の一方回転中心と他方回転中心とに挟まれて交差する箇所で回転自在に連結される様にしたので、設計の自由度が増える。
また、テーブル100と基台200との一方がテーブル100と基台200との他方に嵌合し、テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内する様にしたので、簡易な構造でテーブル100の相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内できる。
また、基台200を基礎としてテーブル100の相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内し、基台200を基礎としてテーブル100に上向きのばね力を発生させ、左右一対のリンク331の一方の端部がテーブル100または基台200の一方に回転自在に固定され、他方の端部が特定水平軸xに添って離れた左右一対の案内ブロック311に回転自在に固定され、左右一対の案内ブロック311が左右一対の軌跡gに沿って案内され、左右一対のリンクの他方の端部に互いに接近する向きにばね力を作用させるN個のテーブル支持機構300がテーブル100を囲う様に配されてテーブル100を各々に支持し、上下方向ばね部材320が上部を基台200に連結され下部をテーブル100に連結される引張ばねである様にしたので、N個のテーブル支持機構300の免震特性を調整して大規模な対象物支持装置をつくることができ、設計の自由度が増える。
また、テーブル100と基台200との一方がテーブルと基台との他方に嵌合し、テーブル100の相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内する様にしたので、簡易な構造でテーブル100の相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内できる。
水平移動案内機構310が基台200に設けられ場合を例にして説明したが、これに限定されない。例えば、水平移動案内機構310がテーブル100に設けられてもよい。
左右一対のリンクの各々の一方回転中心が所定の離間距離Hだけ離れる構造を第一の実施形態に適用した例で説明したが、これに限定されない。例えば、左右一対のリンクの各々の一方回転中心が所定の離間距離Hだけ離れる構造を第二乃至第六の実施形態に適用してもよい。
左右一対のリンクが交差する構造を第一の実施形態に適用した例で説明したが、これに限定されない。例えば、左右一対のリンクが交差する構造を第二乃至第六の実施形態に適用してもよい。
左右一対のリンクが交差する箇所を回転自在に連結する構造を第一の実施形態に適用した例で説明したが、これに限定されない。例えば、左右一対のリンクが交差する箇所を回転自在に連結する構造を第二乃至第六の実施形態に適用してもよい。
g 軌跡
C 仮想交差点
Rc 右曲率中心
Lc 左曲率中心
R 曲率半径
H 離間距離
10 対象物
20 上下免震台
20x 上下免震台
30 水平免震台
40 ガラスケース
100 テーブル
200 基台
300 テーブル支持機構
310 水平移動案内機構
311 案内ブロック
312 案内レール
320 上下方向ばね部材
330 リンク機構
331 リンク
331r 右リンク
331l 左リンク
332u 一方連結軸
332d 他方連結軸
333 リンク連結軸
340 水平方向ばね部材
350 上下移動案内機構
360 一方水平移動案内機構
361 一方案内ブロック
362 一方案内レール
400 ロッキング防止機構
Claims (14)
- 対象物を支持する対象物支持装置であって、
対象物を乗せられるテーブルと、
基礎に支持される基台と、
前記基台を基礎として前記テーブルを支持するテーブル支持機構と、
を備え、
前記テーブル支持機構が、
前記テーブルまたは前記基台の他方に対して特定の水平方向に延びる水平軸である特定水平軸に沿って離れて配される左右一対の案内ブロックと左右一対の該案内ブロックを該特定水平軸に沿って延びる左右一対の軌道に沿って各々に移動自在に案内する左右一対の案内レールとを持つ水平移動案内機構と、
前記基台を基礎として前記テーブルに上向きのばね力を発生させる上下方向ばね部材と、
上方の端部または下方の端部のうちの一方の端部を前記テーブルまたは前記基台の一方に回転中心である一方回転中心の回りに回転自在に固定され上方の端部または下方の端部のうちの他方の端部を前記案内ブロックに回転中心である他方回転中心の回りに回転自在に固定される左右一対のリンクを持つリンク機構と、
左右一対のリンクに前記特定水平軸に沿って互いに接近する向きにばね力を各々に作用させる水平方向ばね部材と、
を有し、
左右一対の前記軌道が前記特定水平軸に沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると遷移するに従って上下方向の一方に偏る様に延びる、
ことを特徴とする対象物支持装置。 - 左右一対の前記軌道が前記特定水平軸に沿って互いに離間する向きに沿って遷移すると、遷移するに従って前記リンクの上方の端部または下方の端部のうちの一方の端部のある側に偏る様に延びる、
ことを特徴とする請求項1に記載の対象物支持装置。 - 左右一対の前記軌道が凹んだ曲線に沿って延びる、
ことを特徴とする請求項2に記載の対象物支持装置。 - 左右一対の前記軌道が凹んだ所定の曲率をもつ左右一対の曲線に沿って各々に延びる、
ことを特徴とする請求項3に記載の対象物支持装置。 - 左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクの前記一方回転中心と前記他方回転中心とを結ぶ左右一対の仮想線の交差する点を仮想交差点と呼称するとき、
一方の端部が上方の端部である場合、左右一対の前記軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心と左右一対の前記軌道のうちの左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心とが前記仮想交差点を上下の境として上方に位置し、
一方の端部が下方の端部である場合、左右一対の前記軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心と左右一対の前記軌道のうちの左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心とが前記仮想交差点を上下の境として下方に位置する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちの一つに記載の対象物支持装置。 - 左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクの前記一方回転中心と前記他方回転中心とを結ぶ左右一対の仮想線の交差する点を仮想交差点と呼称するとき、
左右一対の前記軌道のうちの右側の軌道である右軌道の所定の曲率である右曲率の中心である右曲率中心が前記仮想交差点を左右の境として左側に位置し、
左側の軌道である左軌道の所定の曲率である左曲率の中心である左曲率中心が前記仮想交差点を左右の境として右側に位置する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちの一つに記載の対象物支持装置。 - 左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクの各々の前記一方回転中心が所定の離間距離だけ離れる、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちの一つに記載の対象物支持装置。 - 左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクの各々の前記一方回転中心が一致する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちの一つに記載の対象物支持装置。 - 左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクが各々の前記一方回転中心と前記他方回転中心との間で交差する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちの一つに記載の対象物支持装置。 - 左右一対の前記リンクを左右に分ける様に水平に見て左右一対の前記リンクが各々の前記一方回転中心と前記他方回転中心との間で交差し、
左右一対の前記リンクが各々の前記一方回転中心と前記他方回転中心とに挟まれて交差する箇所で回転自在に連結される、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちの一つに記載の対象物支持装置。 - 前記テーブル支持機構が、
前記基台を基礎として前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内する上下移動案内機構と、
を有し、
前記上下移動案内機構が、前記テーブルと前記基台との一方が前記テーブルと前記基台との他方に嵌合し、前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内する機構である、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちの一つに記載の対象物支持装置。 - N個のテーブル支持機構と、
を備え、
上から見てN個のテーブル支持機構が前記テーブルを囲う様に配されて前記テーブルを各々に支持し、
前記上下方向ばね部材が上部を基台に連結され下部をテーブルに連結される引張ばねである、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちの一つに記載の対象物支持装置。 - 対象物を支持する対象物支持装置であって、
対象物を乗せられるテーブルと、
基礎に支持される基台と、
基台を基礎として前記テーブルを支持するN個のテーブル支持機構と、
を備え、
前記テーブル支持機構が、
前記テーブルまたは前記基台の他方に対して特定の水平方向に延びる水平軸である特定水平軸に沿って離れて配される左右一対の案内ブロックと左右一対の該案内ブロックを該特定水平軸に沿って延びる左右一対の軌道に沿って各々に移動自在に案内する左右一対の案内レールとを持つ水平移動案内機構と、
前記基台を基礎として前記テーブルに上向きのばね力を発生させる上下方向ばね部材と、
上方の端部または下方の端部のうちの一方の端部を前記テーブルまたは前記基台の一方に回転中心である一方回転中心の回りに回転自在に固定され上方の端部または下方の端部のうちの他方の端部を前記案内ブロックに回転中心である他方回転中心の回りに回転自在に固定される左右一対のリンクを持つリンク機構と、
左右一対のリンクに前記特定水平軸に沿って互いに接近する向きにばね力を各々に作用させる水平方向ばね部材と、
を有し、
上から見てN個のテーブル支持機構が前記テーブルを囲う様に配されて前記テーブルを各々に支持し、
前記上下方向ばね部材が上部を基台に連結され下部をテーブルに連結される引張ばねである、
ことを特徴とする対象物支持装置。 - 前記テーブル支持機構が前記基台を基礎として前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内する上下移動案内機構とを有し、
前記上下移動案内機構が、前記テーブルと前記基台との一方に形成された凹凸が前記テーブルと前記基台との他方に形成される凹凸に嵌合し、前記テーブルの相対的な左右移動を抑制し上下方向に移動自在に案内する機構である、
ことを特徴とする請求項13に記載の対象物支持装置。
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