JP5731685B1 - 免震テーブル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】短周期の地震振動はもとより、長周期の地震振動に対しても有効に機能し得る免震テーブル装置を提供すること。【解決手段】テーブル本体1と支持プレート2との間に配設され地震時にはその水平移動を許容し地震収束時には元位置に復帰させるばね機構10と、このばね機構10と共に機能し振動エネルギーが前記テーブル本体に伝わるのを抑制するダンパー機構30とを備え、前記ばね機構10を複数の開∩字状ばね部材11等で又ダンパー機構30を複数のV字状ダンパー部材31等で構成し、各開∩字状ばね部材と各V字状ダンパー部材とはテーブル本体1の下面側で二層に分けて配設し、各部材をテーブル中心軸の周囲にほぼ等角度間隔に配設する。そして各開∩字状ばね部材11等の各一端部をテーブル本体1の下面側中心部に、他端部を当該テーブル本体1の中心部から外側に向かう線上の支持プレート2の外周領域に、それぞれ係着した。各V字状ダンパー部材についても同様とした。【選択図】図1
Description
本発明は、免震テーブル装置に係り、特に、展示品や美術工芸品等を、地震により生じる急激な短周期振動から大きな周期でゆっくり揺れる長周期振動に対して、有効な免震・制振を可能とした免震テーブル装置に関する。
地震振動はその到来方向が特定されないことから、近時にあっては同一面内で360°の何れの方向からの振動に対しても有効に対応するための研究が、関連する多数の各技術分野で成されている。
免震テーブルは、基本的には、床面若しくは水平に配置された支持台と、この支持台上で360°の何れの方向に対しても同じ様に移動自在に設置されたテーブル本体と、このテーブル本体と前記支持台(支持プレート)との間に設置された複数の元位置復帰ばね及びダンパーとを備えている。
そして、地震時等による振動発生時には、支持台の揺れがテーブル本体に直接伝わらないように、当該支持台と前記テーブル本体との相対的な動作を、元位置復帰ばね及びダンパーとによって規制するようにしている。
かかる免震テーブルの内、特に小型化された免震テーブルとしては、テーブル本体の支持軸の周囲同一面上に等角度間隔に配設された複数の半円形ばね(元位置復帰ばね)を有する下記特許文献1のものが知られている。
又、複数のコイルばねを斜めに配設することによりその伸縮機能を有効利用した免震テーブルとして下記特許文献2の免震テーブルが知られている。
又、複数のコイルばねを斜めに配設することによりその伸縮機能を有効利用した免震テーブルとして下記特許文献2の免震テーブルが知られている。
この特許文献1に記載の免震・防振テーブル装置は、水平面上で360°の何れの方向から到来する短周期振動に対して、有効に機能したものとなっている。
一方、振動によって支持台(支持プレート)と相対的に移動するテーブル本体の実際の移動許容範囲は、上記半円形ばねの開方向(+方向)では、半円形ばねの半径をrとして最大の直線状態(πr−2r≒1.14r)迄であり、閉方向(−方向)では2rであり、その元位置復帰力を考慮すると、開方向と閉方向とを含む全体の移動許容範囲(正負のストローク)は半円形ばねの半径rの2倍程度(±rの範囲程度)となる。
一方、振動によって支持台(支持プレート)と相対的に移動するテーブル本体の実際の移動許容範囲は、上記半円形ばねの開方向(+方向)では、半円形ばねの半径をrとして最大の直線状態(πr−2r≒1.14r)迄であり、閉方向(−方向)では2rであり、その元位置復帰力を考慮すると、開方向と閉方向とを含む全体の移動許容範囲(正負のストローク)は半円形ばねの半径rの2倍程度(±rの範囲程度)となる。
このため、前記支持台に対する当該テーブル本体の実際の移動許容範囲が、当該半円形ばねの半径(r)の長さ程度(即ち、±rの範囲程度)に限定されるという技術的な課題があり、振動振幅の大きい地震に対しては対応し得ない、という不都合があった。
又、上記特許文献2に記載の免震テーブルは、水平面上で360°の何れの方向から到来する地震振動に対しても有効に機能する構成となっているが、前記テーブル部と当該テーブル部を床面側で保持する基板との間に、テーブル部の水平移動を許容し且つ元位置復帰用として機能するばね部材として比較的長い四本のコイルばねを装備している。
このため、装置全体の小型化が困難であり、特に低背型のテーブルには適用出来ないという不都合があった。
このため、装置全体の小型化が困難であり、特に低背型のテーブルには適用出来ないという不都合があった。
〔発明の目的〕
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、短周期振動はもとより、長周期振動の地震振動に対しても有効に機能し得る小型化が可能な免震テーブル装置を提供することを、その目的とする。
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、短周期振動はもとより、長周期振動の地震振動に対しても有効に機能し得る小型化が可能な免震テーブル装置を提供することを、その目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る免震テーブル装置は、支持プレート上に支柱を介して水平移動自在に配設されたテーブル本体と、このテーブル本体と前記支持プレートとの間に配設され地震発生時には当該テーブル本体の水平移動を許容すると共に地震収束時には前記テーブル本体を地震発生前の元位置に復帰させるばね機構と、このばね機構に併設され前記地震の振動エネルギーが前記テーブル本体に伝わるのを抑制するダンパー機構とを備えた免震テーブルであって、
前記ばね機構を複数のU字状ばね部材で構成すると共に、当該各U字状ばね部材を、前記テーブル本体の下面側中心部の周囲の同一面上に等角度間隔若しくはこれに準ずる適度の間隔をもってバランスよく配設し、
この各U字状ばね部材の一端部を前記テーブル本体の下面側中心部に、他端部を当該テーブル本体の中心部から外側に向かう線上に位置する前記支持プレートの外周領域部分に、それぞれ係着し、
前記ダンパー機構を、前記テーブル本体の水平移動に対応して開閉動作すると共に当該開閉動作時に外部に対して所定の開閉摩擦力設定出力する複数のV字状ダンパー部材により構成する、という構成を採っている。
前記ばね機構を複数のU字状ばね部材で構成すると共に、当該各U字状ばね部材を、前記テーブル本体の下面側中心部の周囲の同一面上に等角度間隔若しくはこれに準ずる適度の間隔をもってバランスよく配設し、
この各U字状ばね部材の一端部を前記テーブル本体の下面側中心部に、他端部を当該テーブル本体の中心部から外側に向かう線上に位置する前記支持プレートの外周領域部分に、それぞれ係着し、
前記ダンパー機構を、前記テーブル本体の水平移動に対応して開閉動作すると共に当該開閉動作時に外部に対して所定の開閉摩擦力設定出力する複数のV字状ダンパー部材により構成する、という構成を採っている。
以上のように、本発明によると、複数のU字状部材を上述したように配設したので、当該U字状部材の直線部分が同一の水平面内において有効に機能し、テーブル本体の移動範囲,即ち当該状ばね部材の同一面上における開方向と閉方向の開閉動作許容範囲(正負のストローク)を、前述した半円形ばねの場合に比較して数倍の大きさに設定することができ、単純な構造であるにも係わらず短周期振動はもとより長周期振動の地震振動に対しても有効に対応して当該振動がテーブル本体に伝搬するのを有効に抑制することができ、更に、U字状ばね部材の動作領域が同一面内に限定されことから小型化が可能となるという従来にない優れた免震テーブル装置を提供することができる。
以下、本発明の第1実施形態を、図1乃至図11に従って説明する。
〔第1実施形態〕
〔第1実施形態〕
〔基本的な構成内容〕
最初に、本第1実施形態における基本的な構成について説明する。
図1において、符号1はテーブル本体を示し、符号2はテーブル本体1部分全体を水平移動自在に支持する支持プレートを示す。
最初に、本第1実施形態における基本的な構成について説明する。
図1において、符号1はテーブル本体を示し、符号2はテーブル本体1部分全体を水平移動自在に支持する支持プレートを示す。
上記テーブル本体1は、その下面側中央部に当該テーブル本体1を保持する支柱3を備えている。そして、この支柱3の下端部に、当該支柱3を介して前記テーブル本体1を保持しつつ前記支持プレート2上で360°の何れの方向に対しても自在に移動可能に形成されたスライドプレート4が装備されている。
このスライドプレート4は、下面側に球状コロを備えたフリーベアを複数(例えば中央部の1組とその周囲に4組)備えている。
これにより、テーブル本体1は、支持プレート2上に支柱3を介して水平移動自在に配設された状態となっている。
これにより、テーブル本体1は、支持プレート2上に支柱3を介して水平移動自在に配設された状態となっている。
このテーブル本体1と支持プレート2との間には、地震発生時に当該テーブル本体1の水平移動を許容すると共に地震収束時には前記テーブル本体1を地震発生前の元位置に復帰させるばね機構10と、このばね機構10に併設され前記地震の振動エネルギーが前記テーブル本体1に伝わるのを抑制するダンパー機構30とを備えている。
この内、ばね機構10は、本第1実施形態では同一のばね特性を備えた四個のU字状ばね部材11乃至14で構成されている。
この各U字状ばね部材11乃至14は、図5に示すように、一定の開き角度を備えたU字状で且つ細長い板状のばね部材によりそれぞれ同一に形成され、図2乃至図3に示すように、テーブル本体1の下面に対向した位置で且つ当該テーブル本体1の下面側中心部の周囲(具体的には支柱3の周囲)の同一面上に、90°毎に等角度間隔に配設されている。
この各U字状ばね部材11乃至14は、図5に示すように、一定の開き角度を備えたU字状で且つ細長い板状のばね部材によりそれぞれ同一に形成され、図2乃至図3に示すように、テーブル本体1の下面に対向した位置で且つ当該テーブル本体1の下面側中心部の周囲(具体的には支柱3の周囲)の同一面上に、90°毎に等角度間隔に配設されている。
この各U字状ばね部材11乃至14は、支柱3の周囲にあって、いずれも当該支柱3から等距離の位置に配設されている。
又、図5において、記号TはU字状ばね部材11の板厚を示し、記号bはU字状ばね部材11の板幅を示す。他のU字状ばね部材12〜14についても同様である。
又、図5において、記号TはU字状ばね部材11の板厚を示し、記号bはU字状ばね部材11の板幅を示す。他のU字状ばね部材12〜14についても同様である。
そして、この各U字状ばね部材11乃至14は、具体的には後述するが、その一端部が前記テーブル本体の下面側中心部(支柱3の側面)に、それぞれ支軸11a乃至14aを介して係着され、又その他端部が当該テーブル本体1の中心部から外側に向かう線上に位置する前記支持台2の外周領域部分に取り付けられた部材係止柱のアーム21A乃至24Aに、それぞれ支軸11b乃至14bを介して係着されている。
このため、これによると、複数(4個)のU字状ばね部材11乃至14を上述したように配設したので、当該各U字状ばね部材11乃至14の直線部分が有効に機能して、テーブル本体1の移動範囲における前記U字状ばね部材の動作面上における開方向と閉方向の共通の移動許容範囲(正負のストローク)を、前述した半円形ばねの場合に比較して数倍の大きさに設定することができ、これにより、単純な構造であるにも係わらず、周囲360°方向の何れの方向から到来する通常の短周期地震振動に対しても、これに有効に対応して大きな免震効果を発揮するだけでなく、長周期振動の地震振動に対しても、これに有効に対応して制振機能を発揮することができる。
更に、上記のように構成され機能するので、U字状ばね部材11乃至14の動作領域が同一面内に限定されことから、構造上、上下方向の大幅な空間スペースが不要となり小型化が可能となるという優れた利点を備えた免震テーブル装置を得ることができる。
又、ダンパー機構30は、前述したように上記ばね機構10に併設され前記地震の振動エネルギーが前記テーブル本体1に伝わるのを抑制するように機能するもので、本第1実施形態では、上記テーブル本体1の水平移動に対応して開閉動作する共に当該開閉動作時に外部に対して所定の開閉摩擦力を設定出力する複数(四個)のV字状ダンパー部材31乃至34により構成されている。
この各V字状ダンパー部材31乃至34は、図1に示すように、本第1実施形態では、前記各U字状ばね部材11乃至14の配設面の下面側で所定間隔を隔てて平行に設定された同一の面上に、それぞれ配設されている。
更に、この各V字状ダンパー部材31乃至34は、図2,図4に示すように、前述した各U字状ばね部材11乃至14に対応して、上記テーブル本体1の下面側中心部の支柱3の周囲に、ほぼ等角度間隔(約90°間隔)に配設されている。
更に、この各V字状ダンパー部材31乃至34は、図2,図4に示すように、前述した各U字状ばね部材11乃至14に対応して、上記テーブル本体1の下面側中心部の支柱3の周囲に、ほぼ等角度間隔(約90°間隔)に配設されている。
そして、この各V字状ダンパー部材31乃至34は、各一端部が支軸を介して同一面上で回動自在に連結されてV字状枠体を形成する二本の入出力アーム31A乃至34A,31B乃至34Bと、この各入出力アーム31A乃至34A,31B乃至34Bの前記各一端部の連結部分に組み込まれ且つ所定の回転摩擦力を設定出力するダンパー本体31C乃至34Cとにより、それぞれ構成されている。
このため、この各V字状ダンパー部材31乃至34は、各U字状ばね部材11乃至14の開口側の開閉動作と同一のタイミングで同方向に開閉動作し、適度の回転摩擦力をもってテーブル本体1へ伝搬する振動エネルギーを有効に抑制する機能を備えている。
〔具体的な構成内容〕
上記第1実施形態の内容を、更に具体的に説明する。
まず、U字状ばね部材11乃至14とその関連する構成内容について詳述する。
上記第1実施形態の内容を、更に具体的に説明する。
まず、U字状ばね部材11乃至14とその関連する構成内容について詳述する。
(U字状ばね部材とその関連部材)
上記各U字状ばね部材11乃至14は、本第1実施形態では、それぞれ同一の形状及び同一のばね特性を備えたものが使用されている。又、この各U字状ばね部材11乃至14の一端部を支軸11a乃至14aを介して個別に係止し保持する支柱3は、本第1実施形態では断面が八角形状の柱状部材が使用されている。
上記各U字状ばね部材11乃至14は、本第1実施形態では、それぞれ同一の形状及び同一のばね特性を備えたものが使用されている。又、この各U字状ばね部材11乃至14の一端部を支軸11a乃至14aを介して個別に係止し保持する支柱3は、本第1実施形態では断面が八角形状の柱状部材が使用されている。
又、上記各U字状ばね部材11乃至14は、その配置状態を支柱3の周囲の同一面上に配設された状態を右回りで説明すると、本第1実施形態では図2乃至図3に示すように、右回り先端側にU字状ばねの先端円弧部が、右回り後端側にU字状ばねの開放端が、それぞれ配設されている。
これにより、360°何れの方向から到来する地震に対しても、各U字状ばね部材11乃至14の全体が同時に機能して有効に対応することができるようになっている。
これにより、360°何れの方向から到来する地震に対しても、各U字状ばね部材11乃至14の全体が同時に機能して有効に対応することができるようになっている。
この内、U字状ばね部材11については、ばね力ゼロ(±0)の状態の開き角度を2θ0 として、本第1実施形態では45°に設定し、装着時の開き角度2θ1 を40°に設定して(僅かに圧縮された状態で)、装置内に組み込まれている。他のU字状ばね部材12乃至14についても、同様に形成され同様に装置内に組み込まれている。図5(A)(B)にこれを示す。
尚、このU字状ばね部材11の開き角度については、後述するように、例えば、ばね力ゼロ(±0)の状態の開き角度2θ0 として、2θ0 =55°に設定し、装着時の開き角度2θ1 を50°に設定して(僅かに圧縮された状態で)、装置内に組み込むように構成してもよい。他のU字状ばね部材12乃至14についても、同様である。
また、この図5(A)において、U字状ばね部材11の開口端相互間の設定距離(装着時の初期設定値)S1 は、U字状ばね部材11の直線部分の長さL1 ,当該ばね部材11の先端円弧部の半径r1 ,および装着時の開き角度θ1 によって決定される。他のU字状ばね部材12乃至14についても同様である。
尚、この直線部分の長さL1 と開口端相互間の初期設定値S1 との関係では、直線部分の長さL1 の方を長く設定し、S1 <L1 としてもよい。
尚、この直線部分の長さL1 と開口端相互間の初期設定値S1 との関係では、直線部分の長さL1 の方を長く設定し、S1 <L1 としてもよい。
これにより、支柱3には四方向から初期押圧力が常時印加され、当該支柱3を介してテーブル本体1が地震で中心部からずれた位置に移動しても、直ちに元位置(四方向からの初期押圧力のバランスがとれた位置)に復帰し得るようになっている。
又、本第1実施形態におけるU字状ばね部材11は、図5(A)(B)に示すように、上記した開き角度2θ0 の状態では、半径r1 の円弧部分の長さと両アームの各直線部分L1 の長さとが、ほぼ同一に設定されている。
そして、後述の表3に示すように、U字状ばね部材11の先端部半径r1 と両アームの各直線部の長さL1 をほぼ等しく(r1 =L1 =150〔mm〕に)設定すると、支柱3(即ち、テーブル本体1)の移動許容範囲(正負のストローク)は、支柱3の位置を原点とするX−Y座標を図2上に設定し且つ取り付け部材による移動距離の制限を考慮すると、実質的にX軸上(又はY軸上)で約±2.3r1 (≒±2.3L1 )若しくはそれ以上の値をとることが可能となっている。このため、テーブル本体1の移動許容範囲は、原理的に前述した従来技術の約2.3倍以上に拡大され、これにより特に大地震に対処し易い状態を、有効に確保し得るようになっている。
他のU字状ばね部材12乃至14についても同様である。
他のU字状ばね部材12乃至14についても同様である。
上記U字状ばね部材11は、前述した配置状態を維持して、その一端部が、支軸11aを介して前記支柱3に沿って予め装備された支軸保持片41に、回動自在に保持されている。又、このU字状ばね部材11は、前述した配置状態を維持して、その他端部が、支柱3に平行に設置された支軸11bを介して、前記支持プレート2上に予め装備された部材係止柱21の上段側アーム21Aに、回動自在に保持されている。
このU字状ばね部材11の配置および取り付けられた状態を、図1〜図3に示す。
このU字状ばね部材11の配置および取り付けられた状態を、図1〜図3に示す。
他のU字状ばね部材12〜14についても、上記図1乃至図3に示すように、その配置状態が維持され、その各一端部が、それぞれ支軸12a乃至14aを介して、前記支柱3に沿って予め装備された支軸保持片42乃至44に、それぞれ個別に且つ回動自在に保持されている。
同時に、この他のU字状ばね部材12〜14の各他端部も、前述したU字状ばね部材11の場合と同様にその各配置状態が維持されて、支柱3に平行に予め設置された支軸12b乃至14bを介して、前記支持プレート2上に予め装備された部材係止柱22乃至24の上段側アーム22A乃至24Aに、それぞれ個別に且つ(同一面内で)回動自在に、保持されている。
このため、各U字状ばね部材11〜14は、その一端部が支柱3側により、他端部が支持プレート2側によってそれぞれ支軸を介して係止された状態で装備されているので、地震振動が何れの方向から到来しても、これに有効に対応してテーブル本体1の水平移動を許容することができ、又地震収束時には、円滑に元位置復帰を成し得ることが可能となっている。
(U字状ばね部材の開き角度の適性度について)
次に、U字状ばね部材11〜14の開き角度θ1 の適性度を、図6乃至図7に基づいて検討する。
次に、U字状ばね部材11〜14の開き角度θ1 の適性度を、図6乃至図7に基づいて検討する。
本第1実施形態において、U字状ばね部材11〜14の開き角度θ1 を含む全体の形状、即ち、開き角度θ1 を形成する直線部分の長さL1 と開き角度θ1 の設定は、当該U字状ばね部材11〜14の引張側と圧縮側の両方のばね力の有効利用に直接関連する重要事項である。
このため、U字状ばね部材11により成される以下の解析内容を前提として、開き角度θ1 と直線部分の長さL1 とを特定した場合の引張側と圧縮側のストロークの相違を検討し、合わせて、より有効な開き角度θ1 の範囲について解析する。他のU字状ばね部材12乃至14についても同様である。
尚、上記内容の解析は、初期圧縮力が零(即ち、θ1 =θ0 )の場合について行うものとする。
尚、上記内容の解析は、初期圧縮力が零(即ち、θ1 =θ0 )の場合について行うものとする。
(A).解析内容
・荷重点の荷重方向の変位(w)
図6において、A点に荷重P1 が矢印の方向に印加された場合、図6における各ポイントの回転モーメントにかかる下式(1)に基づいて組み立てると、荷重点Aの荷重方向の変位(w)として、下式(2)が得られる。
(式1)
・荷重点の荷重方向の変位(w)
図6において、A点に荷重P1 が矢印の方向に印加された場合、図6における各ポイントの回転モーメントにかかる下式(1)に基づいて組み立てると、荷重点Aの荷重方向の変位(w)として、下式(2)が得られる。
(式1)
・最大曲げ応力(σmax )
式(1)より、最大曲げモーメントMmax は、C点に生じる。
(式7)
従って、最大曲げ応力σmax は、C点に生じ、
(式8)
ここで、θ1 =0のときは、
(式9)
この式(8),(9)で、Zはばね部材の断面係数を表す。
式(1)より、最大曲げモーメントMmax は、C点に生じる。
(式7)
従って、最大曲げ応力σmax は、C点に生じ、
(式8)
ここで、θ1 =0のときは、
(式9)
この式(8),(9)で、Zはばね部材の断面係数を表す。
(B).数値計算例
次に、上記解析内容を前提とし、U字状ばね部材11乃至14を代表して、U字状ばね部材11についてその開き角度θ1 と、圧縮のストローク(Sc)及び引張りのストローク(St)の取り得る適性な範囲を数値解析する。
上記図6との関連において、必要とする共通の記号設定を図7に示す。
次に、上記解析内容を前提とし、U字状ばね部材11乃至14を代表して、U字状ばね部材11についてその開き角度θ1 と、圧縮のストローク(Sc)及び引張りのストローク(St)の取り得る適性な範囲を数値解析する。
上記図6との関連において、必要とする共通の記号設定を図7に示す。
目標とするところは、圧縮及び引張りの両方のストロークをほぼ同等の値(一方が他方の2倍以下)に設定し得る開き角度θ1 の領域、を特定することにある。
まず、図7におけるU字状ばね部材の全長Qを、下式(10)に示す。
(式10)
まず、図7におけるU字状ばね部材の全長Qを、下式(10)に示す。
(式10)
この式(10)乃至(12)に基づいて、図7に示すU字状ばね部材の開き角度θ1 と圧縮のストローク(Sc),及び引張りのストローク(St)の値を、その円弧部分の半径r1 および直線部分の長さL1 を変化させて、数値計算し、それぞれが取り得る適性範囲を解析する。
(検討結果)
上記三つの例を検討した。ここで、右欄の可否については、各ストロークSc及びStが相互に近い値を示す範囲(倍以上の値と成らない範囲)を可とし、更に、ストロークとして、Sc及びStが共に250〔mm〕を越える値を示す場合を可とし、その場合の開き角度θ1 を、使用可能な範囲の適性な開き角度とした。
上記三つの例を検討した。ここで、右欄の可否については、各ストロークSc及びStが相互に近い値を示す範囲(倍以上の値と成らない範囲)を可とし、更に、ストロークとして、Sc及びStが共に250〔mm〕を越える値を示す場合を可とし、その場合の開き角度θ1 を、使用可能な範囲の適性な開き角度とした。
この結果、開き角度θ1 が最大で30°を越えない範囲であれば、上記条件を満足することが明らかとなった。同時に、r1 ≦L1 の場合に、圧縮のストローク(Sc)及び引張りのストローク(St)の値が相互に接近する傾向にあることが明らかとなった。
(V字状ダンパー部材について)
次に、前述した各V字状ダンパー部材31乃至34について、具体的に説明する。
この各V字状ダンパー部材31乃至34は、本第1実施形態では、それぞれ同一の形状及び同一のダンパー特性を備えたものが使用されている。
次に、前述した各V字状ダンパー部材31乃至34について、具体的に説明する。
この各V字状ダンパー部材31乃至34は、本第1実施形態では、それぞれ同一の形状及び同一のダンパー特性を備えたものが使用されている。
この内、V字状ダンパー部材31は、図8(A)に示すように、その各一端部が支軸31Pを介して回動自在に連結されてV字状枠体を形成する同一長さの棒状部材からなる二本の入出力アーム31A,31Bと、この各入出力アーム31A,31Bの前記連結部分に組み込まれ且つ所定の回転摩擦力を設定出力するダンパー本体31Cとにより構成されている。
即ち、このV字状ダンパー部材31は、上述したようにテーブル本体1の水平移動に対応して開閉動作すると共に、当該開閉動作時に外部に対して所定の開閉摩擦力を設定出力する機能を備えている。他のV字状ダンパー部材32乃至34も同様である。
ここで、上記各V字状ダンパー部材31乃至34は、その配置状態を支柱3の周囲の同一面上に配設された状態を右回りで説明すると、本第1実施形態では、図2乃び図4に示すように、右回り先端側に当該各V字状ダンパー部材31乃至34のV字状の開放端が配設され、右回り後端側に当該各V字状ダンパー部材31乃至34のV字状の連結端が、配設されている。
そして、上記のように配設された各V字状ダンパー部材31乃至34は、その開放側の各端部が、下記のようにして、前述したテーブル本体1の中心部と支持プレート2の周端部とによって、それぞれ係着され保持されている(図1乃至図2,図4参照)。
まず、V字状ダンパー部材31は、前述した配置状態を維持して、その一端部が、支軸31aを介して前記支柱3に沿って予め装備された支軸保持片51に、回動自在に保持されている。又、このV字状ダンパー部材31は、前述した配置状態を維持して、その他端部が、支柱3に平行に設置された支軸31bを介して、前記支持プレート2上に予め装備された部材係止柱21の中段側アーム21Bに、回動自在に保持されている。
このV字状ダンパー部材31の配置及び取り付け状態を、図1及び図4に示す。
このV字状ダンパー部材31の配置及び取り付け状態を、図1及び図4に示す。
他のV字状ダンパー部材32〜34についても、上記図1乃至図2,図4に示すように、その配置状態(同一面上)が維持されて、その各一端部が、それぞれ支軸32a乃至34aを介して、前記支柱3に沿って予め装備された支軸保持片52乃至54に、それぞれ個別に且つ回動自在に保持されている。
同時に、この他のV字状ダンパー部材32〜34の各他端部も、前述したその各配置状態が維持されて、支柱3に平行に予め設置された支軸32b乃至34bを介して、前記支持プレート2上に予め装備された部材係止柱22乃至24の中段側アーム22B乃至24Bに、それぞれ個別に且つ(同一面内で)回動自在に、保持されている。
このため、各V字状ダンパー部材32〜34は、その一端部が支柱3側に,他端部が支持プレート2の外周囲領域に,それぞれ支軸を介して係止された状態で装備されているので、地震振動が何れの方向から到来しても、これに有効に対応してテーブル本体1の急峻な水平移動を有効に抑制することができるようになっている。
ここで、このV字状ダンパー部材31では、地震到来前の状態では、テーブル本体1が図1乃至図3に示す原点に配設されている。この場合、その開放端の相互間S2 (図8(A)参照)は、本第1実施形態では、前述したU字状ばね部材11の装着時における開放端の相互間S1 に対して、S2 (=S1 )に設定されている。
また、このV字状ダンパー部材31の前記各入出力アーム31A,31Bは、その長さL2 が、L2 >S2 に設定され、当該各入出力アーム31A,31Bにより形成される動作停止時(テーブル本体1が原点に位置する場合)の夾角α0 が、本第1実施形態では、α0 =50°に設定されている。
このため、地震によってテーブル本体1が大幅に移動しても、V字状ダンパー部材31はその入出力アーム31A,31Bの開閉角度αが、α0 =50°を基準として、開方向及び閉方向を含めて0°〜180°の範囲内で有効に追従し得るので、その間、所定の移動抑制用の摩擦力を継続して出力することができ、従って、テーブル本体1の大幅移動に対しても常に有効に対応することができるようになっている。
ここで、ダンパー本体31Cを、図9に基づいて詳述する。
上記したV字状ダンパー部材31のダンパー本体31Cは、図9に示すように、保持軸301に固定された環状摩擦円板302と、この環状摩擦円板302の両面に回転自在に当接して装備され前述した保持軸301に支持されて軸方向に印加される外力によって生じる回転摩擦抵抗力を外部に向けて出力する一方と他方の環状当接板303,304と、この各環状当接板303,304に個別に押圧力を付勢する環状押圧力設定部材305,306と、この環状押圧力設定部材305,306に所定の押圧力を設定するネジ機構307とを備えている。
上記したV字状ダンパー部材31のダンパー本体31Cは、図9に示すように、保持軸301に固定された環状摩擦円板302と、この環状摩擦円板302の両面に回転自在に当接して装備され前述した保持軸301に支持されて軸方向に印加される外力によって生じる回転摩擦抵抗力を外部に向けて出力する一方と他方の環状当接板303,304と、この各環状当接板303,304に個別に押圧力を付勢する環状押圧力設定部材305,306と、この環状押圧力設定部材305,306に所定の押圧力を設定するネジ機構307とを備えている。
上記環状押圧力設定部材305,306は、弾性部材により形成され、前述したネジ機構307によって設定される加圧力を内圧として保持すると共に当該加圧力を継続して前記各環状当接板303,304に印加する構造となっている。
又、環状摩擦円板302は、保持軸301に対して外部から打ち込まれたピン302aによって当該保持軸301に係合されている。符号301aは、保持軸301に形成されたピン穴を示す。このピン穴301aは、環状摩擦円板302がピン302aに案内されて保持軸301に沿って微小移動するのを許容するために長穴状に形成されている。
これにより、ネジ機構307によって設定される加圧力を、一か所での操作で環状摩擦円板302の両面にそれぞれ同一に設定することが可能となっている。
これにより、ネジ機構307によって設定される加圧力を、一か所での操作で環状摩擦円板302の両面にそれぞれ同一に設定することが可能となっている。
そして、前述した各入出力アーム31A,31Bが、上記した一方と他方の環状当接板303,304の各外周側面に、個別に且つ外部に向けて放射状に固着装備され、これによってV字状ダンパー部材31が構成されている。
他のV字状ダンパー部材32乃至34についても同様である。
他のV字状ダンパー部材32乃至34についても同様である。
これにより、各入出力アーム31A,31Bが開閉動作すると、その回転力が前述した環状当接板303,304と環状摩擦板302との間に回転摩擦力を生ぜしめ、摩擦抵抗力として入出力アーム31A,31Bから外部へ出力し得るようになっている。
図8(C)に、V字状ダンパー部材31のダンパー本体31Cが備えている摩擦特性を、示す。
この図8(C)に示すように、上記ダンパー本体31Cにおいて、入出力アーム31A,31B相互間の回動により生じる開閉角度(夾角)αの変化に対する回転摩擦モーメントMは、常に一定値M0 を出力するように構成されている。他の各ダンパー本体31C乃至34Cについても同様である。従って、ダンパー全体の摩擦力特性は、開閉角度αが変化しても、ほぼ一定となる。
この図8(C)に示すように、上記ダンパー本体31Cにおいて、入出力アーム31A,31B相互間の回動により生じる開閉角度(夾角)αの変化に対する回転摩擦モーメントMは、常に一定値M0 を出力するように構成されている。他の各ダンパー本体31C乃至34Cについても同様である。従って、ダンパー全体の摩擦力特性は、開閉角度αが変化しても、ほぼ一定となる。
(ダンパー本体の他の例)
ここで、上記したV字状ダンパー部材31におけるダンパー本体31Cの他の例を、図10乃至図13に基づいて説明する。
この図10乃至図13に示すダンパー本体60は、前述したダンパー本体31Cでは入出力アーム31A,31Bの開閉動作と共に出力される摩擦抵抗力が開閉角度αが変化しても常に同一レベルの摩擦モーメントM0 を出力するのに対し、摩擦モーメントMが開閉角度αの変化に応じて(特にαの絶対値の大きい領域で)非線型的に増加するように構成した点(図10(B)参照)に特徴を有する。
ここで、上記したV字状ダンパー部材31におけるダンパー本体31Cの他の例を、図10乃至図13に基づいて説明する。
この図10乃至図13に示すダンパー本体60は、前述したダンパー本体31Cでは入出力アーム31A,31Bの開閉動作と共に出力される摩擦抵抗力が開閉角度αが変化しても常に同一レベルの摩擦モーメントM0 を出力するのに対し、摩擦モーメントMが開閉角度αの変化に応じて(特にαの絶対値の大きい領域で)非線型的に増加するように構成した点(図10(B)参照)に特徴を有する。
まず、図10(A)において、ダンパー本体60に装備された入出力アーム31A,31Bは、その開閉角度αの開閉範囲が、α0 =45°を基準(α1 =0)として正方向(左回り)に「+α1 =45°」、負方向(右回り)に「−α1 =45°」の範囲で、開閉動作が実行されるように構成されている。
上記ダンパー本体60は、図11に示すように、中心部が保持軸60Pによって一体的に連結された凹状固定円板61と、この凹状固定円板61に外周囲を含む一方の側面が固着保持された内径側環状摩擦板62と、この内径側環状摩擦板62の内周面に所定の摩擦力を持って回転自在に当接装備され且つ前記保持軸60Pに回転自在に支持された円形状外周当接板63とを備えている。
ここで、前述した一方の入出力アーム31Aは、その一端部が前記凹状固定円板61の外周囲の一部に固着装備されている。また、他方の入出力アーム31Bは、その一端部が前記円形状外周当接板63の露出面に連結されている。
この場合、円形状外周当接板63には、一方の側面が外部に向かって露出した状態で前述した内径側環状摩擦板62の内側に組み込まれており、この円形状外周当接板63の露出面にねじ止めにて装着された連結用円板63Aに、前述した他方の入出力アーム31Bの一端部が固着装備されている。
即ち、この連結用円板63Aを介して、他方の入出力アーム31Bの一端部が前述した円形状外周当接板63の一方の側面(露出面)に一体的に連結されている。
これにより、各入出力アーム31A,31Bが相互に開閉動作すると、その夾角αが変化し、この変化に対応した摩擦モーメントMが当該入出力アーム31A,31Bを介して外部出力されるようになっている。
これにより、各入出力アーム31A,31Bが相互に開閉動作すると、その夾角αが変化し、この変化に対応した摩擦モーメントMが当該入出力アーム31A,31Bを介して外部出力されるようになっている。
また、図10,図11において、符号65は円形状外周当接板63の回転動作を円滑化するために前記保持軸60P部分に装備された外形がU字状の保持部材を示す。又、保持軸60Pは、ボルト状に形成され、円形状外周当接板63と凹状固定円板61とを内側に組み込んだ状態で、その中心部をU字状の保持部材65の両先端部分が外側から共通に貫通されてナット止めされ、これによって、ダンパー本体60の一体化を図っている。
符号60Paは保持軸60Pの頭部を示し、符号60Pbは保持軸60Pのネジ部を示す。又、符号66,67は環状スペーサを示す。
符号60Paは保持軸60Pの頭部を示し、符号60Pbは保持軸60Pのネジ部を示す。又、符号66,67は環状スペーサを示す。
ここで、上記円形状外周当接板63は、本第1実施形態では楕円形状に形成され、その長半径の先端面が内径側環状摩擦板62の内周面に当接して、両者間に所定の摩擦抵抗力が生じるように形成されている。
この場合、内径側環状摩擦板62の内周面には、90°間隔で四箇所に、高摩擦力出力領域Kが設定されている。具体的には、この高摩擦力出力領域Kでは、内周面の直径が幾分小さく成るように直線に近い円弧状の内周面が設定されている。
これにより、入出力アーム31A,31Bの開閉動作により当該高摩擦力出力領域Kに円板状外周当接板63の長半径の先端面が当接すると当該領域での摩擦モーメントMが非線型的に増大する。
図10(B)に、この時の摩擦抵抗特性(入出力アーム31A,31Bの夾角αと摩擦モーメントとの関係)を示す。
図10(B)に、この時の摩擦抵抗特性(入出力アーム31A,31Bの夾角αと摩擦モーメントとの関係)を示す。
尚、内径側環状摩擦板62の内周面の直径2rについては、例えば、図10(A)における入出力アーム31A,31Bの位置(α0 =45°)を基準(α1 =0)として、入出力アーム31Bの正回転(左回り)および負回転(右回り)の方向に合わせて、連続して徐々に小さくするように設定すると共に、これに当接する内径側環状摩擦板62の外形形状を図10(A)に示すように楕円形とすることにより、全体的に摩擦モーメントを図10(B)に示すように変化させることが可能となる。
即ち、前記内径側環状摩擦板62の内周面とこれに当接する前記円板状外周当接板63の外周面との当接摩擦力は、前記二本の入出力アーム31A,31B相互間に予め設定された一定の開放角度α0 を基準として、それより大きくなった場合及びそれより小さくなった場合の何れの場合でも、非線型的に増加するように、前記内径側環状摩擦板62の内周面の曲率半径と前記円板状外周当接板63の外周面の形状とを、上記の如く予め特定するようにしてもよい。
このように、摩擦力を非線型的に増加するように設定すると、短周期地震動と長周期地震動の両方に対して有効な摩擦力となることは、前述した特許文献2(特開2012−67840号公報)では、本第1実施形態とは異なった技術的構成内容をもって例示されている。
又、上記高摩擦力出力領域Kについては、用途に応じて、例えば180°間隔に設けて、入出力アーム31A,31Bの回動夾角αの動作範囲を大きく設定してもよい。
図12及び図13に、上記ダンパー本体60における二本の入出力アーム31A,31B相互間の夾角αを変化させた場合の、当該ダンパー本体60の動作状態を示す。
この内、図12では、図10の基準位置(開放角度α0 =45°)から正回転方向(左回り)に更に35°(α1 =+35°)回転動作した場合の状態を示す。又、図12では、図10の基準位置(開放角度α0 =45°)から逆回転方向(右回り)に更に35°(α1 =−35°)回転動作した場合の状態を示す。
この内、図12では、図10の基準位置(開放角度α0 =45°)から正回転方向(左回り)に更に35°(α1 =+35°)回転動作した場合の状態を示す。又、図12では、図10の基準位置(開放角度α0 =45°)から逆回転方向(右回り)に更に35°(α1 =−35°)回転動作した場合の状態を示す。
従って、この場合のダンパー本体60は、入出力アーム31A,31Bの回転夾角αの変動範囲(増減)は、α1 =±35°の範囲となり、10°から80°の範囲内で、入出力アーム31A,31Bの有効な開閉動作が可能となっている。
〔第1実施形態の効果〕
本第1実施形態にあっては、上述したように構成している。これによると、複数(四個)のU字状ばね部材11〜14を上述したように配設したので、当該U字状ばね部材11〜14の直線部分が有効に機能して、テーブル本体1の移動範囲を特定する当該U字状ばね部材11〜14の同一面上における開方向と閉方向の開閉動作許容範囲(正負のストローク)を、前述した半円形ばねの場合に比較して数倍の大きさに設定することができ、更に、ダンパー機構30(V字状ダンパー部材31乃至34)を複数のU字状ばね部材11〜14に関連させて上述したように装備したので、単純な構造であるにも係わらず短周期振動はもとより、長周期振動の地震振動に対しても有効に機能することが可能となるという優れた免震テーブル装置を得ることができる。
本第1実施形態にあっては、上述したように構成している。これによると、複数(四個)のU字状ばね部材11〜14を上述したように配設したので、当該U字状ばね部材11〜14の直線部分が有効に機能して、テーブル本体1の移動範囲を特定する当該U字状ばね部材11〜14の同一面上における開方向と閉方向の開閉動作許容範囲(正負のストローク)を、前述した半円形ばねの場合に比較して数倍の大きさに設定することができ、更に、ダンパー機構30(V字状ダンパー部材31乃至34)を複数のU字状ばね部材11〜14に関連させて上述したように装備したので、単純な構造であるにも係わらず短周期振動はもとより、長周期振動の地震振動に対しても有効に機能することが可能となるという優れた免震テーブル装置を得ることができる。
また、ダンパー機構30として、V字状ダンパー部材31〜34を図8乃至図9に示すように構成したので、短周期の急峻は地震振動に対してU字状ばね部材11〜14が大きく開閉動作してもこれに有効に追従して常時安定した大きさの摩擦モーメント(テーブル板に対する摩擦抵抗力)を設定出力することができ、かかる点において動作の安定した免震テーブル装置を得ることができる。又、図10に示すダンパー本体を装備した場合には、長周期振動の地震振動に対して、より有効に機能することが可能となる。
更に、本実施形態にあっては、U字状ばね部材11〜14及びV字状ダンパー部材31〜34の各動作領域がそれぞれ同一面内に限定されることから小型化が可能となるという優れた免震テーブル装置を得ることができる。
〔変形例1〕
〔変形例1〕
図14に、上記第1実施形態の変形例を示す。
上記第1実施形態の免震テーブル装置は、地震振動が360°の何れの方向から到来しても、これに対応し得るように、U字状ばね部材11〜14とこれに対応するV字状ダンパー部材31乃至34とを主柱3の周囲に90°間隔にて同一の形態をもって配設した場合を開示した。
上記第1実施形態の免震テーブル装置は、地震振動が360°の何れの方向から到来しても、これに対応し得るように、U字状ばね部材11〜14とこれに対応するV字状ダンパー部材31乃至34とを主柱3の周囲に90°間隔にて同一の形態をもって配設した場合を開示した。
これに対して、この図14に開示した変形例は、上記第1実施形態で開示した4組のU字状ばね部材11〜14とV字状ダンパー部材31乃至34との内、二組のU字状ばね部材11,13とこれに対応するV字状ダンパー部材31,33とに限定し、これを180°の間隔をおいた位置(主柱3を中心として点対称の位置)に装備した場合を示す。
この図14において、矢印B方向からみた正面図は前述した図1と同等である。
その他の構成は、前述した第1実施形態の場合と同一となっている。
この図14において、矢印B方向からみた正面図は前述した図1と同等である。
その他の構成は、前述した第1実施形態の場合と同一となっている。
このように、上記実施形態をX−Y直交座標軸上に配置すると、地震振動がX軸に沿った方向から到来した場合には、前述した第1実施形態の場合と全く同等に機能するという利点があり、方向性を必要とする振動対策等には有効なものとなる。
尚、この変形例では、二組のU字状ばね部材11,13とこれに対応するV字状ダンパー部材31,33を上記のように配設した場合を例示したが、同等のU字状ばね部材とこれに対応するV字状ダンパー部材との組合せを三組準備し、これを主柱3の周囲に120°間隔に配設するようにしてもよい。
このようにしても、前述した第1実施形態の場合とほぼ同等の免震テーブル装置を得ることができる。
〔変形例2〕
このようにしても、前述した第1実施形態の場合とほぼ同等の免震テーブル装置を得ることができる。
〔変形例2〕
上記第1実施形態にあっては、U字状ばね部材11〜14,及びV字状ダンパー部材31〜34の各一端部を支柱3に連結する場合について例示したが、テーブル本体1の中心部領域であれば、必ずしも支柱3以外の部材に連結するように構成してもよい。
更に、U字状ばね部材11〜14,及びV字状ダンパー部材31〜34の配置については、支柱3の周囲に等角度間隔に配置する場合について例示したが、必要に応じて相互間の配置角度の間隔を変えて配置してもよい。
又、U字状ばね部材11〜14については、同一のばね力のものを装備した場合について例示したが、必ずしも同一のばね力のものでなくてもよい。又、V字状ダンパー部材31〜34については、同一の摩擦抵抗力のものを装備した場合について例示したが、必ずしも同一の摩擦抵抗力のものでなく、使用目的に応じて異なった摩擦抵抗力のものを組み合わせて装備してもよい。U字状ばね部材11〜14についても同様である。
また、U字状ばね部材11〜14とV字状ダンパー部材31〜34との組合せについては、同数の組合せについて例示したが、必要に応じて異なった数にしてもよい。
更に、U字状ばね部材11〜14とV字状ダンパー部材31〜34の各配置位置については、その上下位置を逆に設定してもよい。
更に、U字状ばね部材11〜14とV字状ダンパー部材31〜34の各配置位置については、その上下位置を逆に設定してもよい。
又、上記第1実施形態では、U字状ばね部材11〜14とV字状ダンパー部材31〜34とをそれぞれ最大四組の場合について例示したが、必要に応じてそれぞれ5組以上の組合せで構成してもよい。
〔第2実施形態〕
〔第2実施形態〕
次に、本発明にかかる免震テーブル装置の第2実施形態を、図15乃至図16に基づいて説明する。
この図15乃至図16に示す第2実施形態は、前述した第1実施形態におけるばね機構10の各U字状ばね部材11乃至14を、同一面内にて支柱3を中心として左回りに45°回転させた状態に配設した点に特徴を有する。
この図15乃至図16に示す第2実施形態は、前述した第1実施形態におけるばね機構10の各U字状ばね部材11乃至14を、同一面内にて支柱3を中心として左回りに45°回転させた状態に配設した点に特徴を有する。
以下、これを説明する。
図15乃至図16において、符号71乃至74は、前述したV字状ダンパー部材31乃至34の各他端部を個別に且つ専用に係止するアーム部71A乃至74Aを備えた逆L字状の部材係止柱を示す。
図15乃至図16において、符号71乃至74は、前述したV字状ダンパー部材31乃至34の各他端部を個別に且つ専用に係止するアーム部71A乃至74Aを備えた逆L字状の部材係止柱を示す。
この部材係止柱71乃至74は、前述した部材係止柱21乃至24と同一の位置に設置されているが、V字状ダンパー部材31乃至34を専用とすることから、その高さは、前述した第1実施形態における中段側アーム21B乃至24Bの高さと同一の高さに設定されている。
そして、この部材係止柱71乃至74の上記した主柱3側に向けて延設されたアーム部71A乃至74Aは、前述した第1実施形態における中段側アーム21B乃至24Bと同一に形成され、その先端部で、それぞれ前述した中段側アーム21B乃至24Bと同様にそれぞれ支軸31b乃至34bを介してV字状ダンパー部材31乃至34の各他端部(外側に配設された部分)を回転自在に係止する構成となっている。
この場合、V字状ダンパー部材31乃至34の各一端部は、前述した第1実施形態の場合と全く同様に、各支軸31a乃至34aを介して支柱3に個別に且つ回動自在に保持されている。
一方、本第2実施形態では、上述したように、前述した第1実施形態におけるばね機構10の各U字状ばね部材11乃至14が、支柱3を中心として同一面内において左回りに45°回転させた状態に配設されている。
同時に、支柱3を中心に左回りに45°回転した位置に、前述したU字状ばね部材11〜14の端部を専用に係止するアーム部81A乃至84Aを備えた逆L字状の部材係止柱81乃至84が、それぞれ装備されている。
同時に、支柱3を中心に左回りに45°回転した位置に、前述したU字状ばね部材11〜14の端部を専用に係止するアーム部81A乃至84Aを備えた逆L字状の部材係止柱81乃至84が、それぞれ装備されている。
この部材係止柱81乃至84は、同じく左回りに45°回転した状態に配設されたU字状ばね部材11〜14の他端部を専用に係止することから、図1に開示した部材係止柱21乃至24が備えている中段側アーム21B乃至24Bは備えていない。
そして、この部材係止柱81乃至84で前述した主柱3側に向かって延設されたアーム部81A乃至84Aは、前述した第1実施形態における上段側アーム21A乃至24Aと同一に形成され、その先端部で、それぞれ前述した上段側アーム21A乃至24Aと同様にそれぞれ支軸11b乃至14bを介してU字状ばね部材11〜14の各他端部(外側に配設された部分)を回転自在に係止する構成となっている。
この場合、U字状ばね部材11〜14の各一端部は、当該U字状ばね部材11〜14が45°回転移動した状態に合わせて同方向に45°回転移動した位置にて、支軸11a乃至14aを介して支柱3に、個別に且つ回動自在に保持されている。
その他の構成は前述した第1実施形態の場合と同一となっている。
その他の構成は前述した第1実施形態の場合と同一となっている。
このようにしても、前述した第1実施形態の場合と同等の作用効果を有するほか、U字状ばね部材11〜14の各他端部とV字状ダンパー部材31乃至34の各他端部とが、異なった部材係止柱81乃至84(又は71乃至74)に保持されるようにしたので、それぞれの取り付けおよび動作の調整が容易となり、かかる点において生産性の向上を図ることができ、保守が容易となるという利点がある。
本発明にかかる免震テーブル装置は、テーブル本体の下面側の空間の一部を有効利用する構成であり且つ複雑な構造を装備していないことから、小型化が可能であり、同時に原理的にはテーブル以外の大型機器に対しても、その免震技術として有効に適用することができ、このため、適用範囲が大幅に拡大されるという利点がある。
1 テーブル本体
2 支持プレート
3 支柱
4 スライドプレート
10 ばね機構
11乃至14 U字状ばね部材
30 ダンパー機構
31乃至34 V字状ダンパー部材
31A乃至34A,31B乃至34B 入出力アーム
31C乃至34C,60 ダンパー本体
60P,301 保持軸
61 凹状固定円板
62 内径側環状摩擦板
63 円形状外周当接板
302 環状摩擦円板
303,304 環状押圧円板
305,306 環状押圧力設定部材
2 支持プレート
3 支柱
4 スライドプレート
10 ばね機構
11乃至14 U字状ばね部材
30 ダンパー機構
31乃至34 V字状ダンパー部材
31A乃至34A,31B乃至34B 入出力アーム
31C乃至34C,60 ダンパー本体
60P,301 保持軸
61 凹状固定円板
62 内径側環状摩擦板
63 円形状外周当接板
302 環状摩擦円板
303,304 環状押圧円板
305,306 環状押圧力設定部材
Claims (8)
- 支持プレート上に支柱と共に水平移動自在に配設されたテーブル本体と、このテーブル本体と前記支持プレートとの間に配設され地震発生時には当該テーブル本体の水平移動を許容すると共に地震収束時には前記テーブル本体を地震発生前の元位置に復帰させるばね機構と、このばね機構に併設され前記地震の振動エネルギーが前記テーブル本体に伝わるのを抑制するダンパー機構とを備えた免震テーブル装置であって、
前記ばね機構を複数のU字状ばね部材で構成すると共に、当該各U字状ばね部材は、前記テーブル本体の下面側中心部の周囲の同一面上に等角度間隔若しくはこれに準ずる適度の間隔をもって配設され、
この各U字状ばね部材の一端部を前記テーブル本体の下面側中心部に、他端部を当該テーブル本体の中心部から外側に向かう線上に位置する前記支持プレートの外周領域部分に、それぞれ係着し、
前記ダンパー機構を、前記テーブル本体の水平移動に対応して開閉動作すると共に当該開閉動作時に外部に対して所定の開閉摩擦力を設定出力する複数のV字状ダンパー部材により構成したことを特徴とする免震テーブル装置。 - 請求項1に記載の免震テーブル装置において、
前記ばね機構を少なくとも二個のU字状ばね部材で構成すると共に、当該各U字状ばね部材を前記テーブル本体の下面側中心部に対して相互に点対象の位置に配設したことを特徴とする免震テーブル装置。 - 請求項1に記載の免震テーブル装置において、
前記ばね機構を四個のU字状ばね部材で構成すると共に、当該各U字状ばね部材を、前記テーブル本体の下面側中心部に対して等距離の位置にそれぞれ配設したことを特徴とする免震テーブル装置。 - 請求項1,2,又は3に記載の免震テーブル装置において、
前記各U字状ばね部材を特定する形状の内、各端部を構成する直線部分の長さの開き角度2θ1 を、片側でθ1 ≦25度としたことを特徴とする免震テーブル装置。 - 請求項1乃至4の何れか一つに記載の免震テーブル装置において、
前記各V字状ダンパー部材を、前記各U字状ばね部材の配設面に所定間隔を隔てて平行に設定された同一の面上に、前記各U字状ばね部材に対応して前記テーブル本体の下面側中心部の周囲に等角度間隔若しくはこれに準ずる適度の間隔をもってそれぞれ配設したことを特徴とする免震テーブル装置。 - 請求項1乃至5の何れか一つに記載の免震テーブル装置において、
前記各V字状ダンパー部材を、各一端部が支軸を介して同一面上で回動自在に連結されてV字状枠体を形成する二本の入出力アームと、この各入出力アームの前記一端部の連結部分に組み込まれたダンパー本体とにより構成すると共に、
前記ダンパー本体を、保持軸に固定された環状摩擦円板と、この環状摩擦円板の両面に回転自在に当接して装備され前記保持軸に保持され且つ軸方向に印加される外力によって生じる回転摩擦抵抗力を外部に向けて出力する一方と他方の環状押圧円板と、この各環状押圧円板に個別に押圧力を付勢する環状押圧力設定部材とを含む構成とし、
前記各入出力アームが、前記一方と他方の環状押圧円板に対応してその外周部に個別に連結されていることを特徴とした免震テーブル装置。 - 請求項1乃至5の何れか一つに記載の免震テーブル装置において、
前記各V字状ダンパー部材を、各一端部が回転自在に連結されてV字状枠体を形成する一方と他方の二本の入出力アームと、この各入出力アームの前記一端部の連結部分に組み込まれたダンパー本体とにより構成し、
前記ダンパー本体を、
中心部が保持軸に固定された凹状固定円板と、この凹状固定円板に外周囲を含む一方の側面が固着保持された内径側環状摩擦板と、この内径側環状摩擦板の内周面に所定の摩擦力を持って回転自在に当接装備され且つ前記保持軸に回転自在に保持された円形状外周当接板とを含む構成とし、
前記一方の入出力アームを前記凹状固定円板に連結し、前記他方の入出力アームを前記円形状外周当接板に連結したことを特徴とする免震テーブル装置。 - 請求項7に記載の免震テーブル装置において、
前記環状摩擦板の内周面とこれに当接する前記円形状外周当接板の外周面との当接摩擦力は、前記二本の入出力アーム相互間に予め設定された一定の開放角度を基準として、それより大きくなった場合及びそれより小さくなった場合の何れの場合でも、摩擦モーメントが非線型的に増加するように、前記環状摩擦板の内周面の曲率半径と円形状外周当接板の外周面の形状とを予め特定することを特徴とした免震テーブル装置。
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