JP6120656B2 - Seismic isolation equipment - Google Patents

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Description

本発明は基礎に支持され被支持体を支持する免震機構用機器に係る。特に、免震機能を発揮するのに好適な免震機構用機器に関する。   The present invention relates to a device for a seismic isolation mechanism that is supported by a foundation and supports a supported body. In particular, the present invention relates to a seismic isolation device suitable for exhibiting a seismic isolation function.

被支持体を支持するのに免震機構を使用することがある。
例えば、空気ばねと補助タンクと連通配管とで構成される機器を用いた免震機構を使用する。
空気ばねには、ベローズタイプ(提灯型)空気ばねとダイヤフラムタイプ(膜構造型)空気ばねとがある。
さらに、ダイヤフラムタイプ(膜構造型)空気ばねには、ローリングシールタイプとローリングロープタイブとがある。
ローリングシールタイブの空気ばねは、金物の内筒と外筒とを持つ。
ローリングロープタイブの空気ばねは、金物の内筒を持ち、外筒を持たない。ローリングロープタイブの空気ばねでは、ゴムの補強繊維が膨らみを矯正している。
空気ばねは、ばね高さ、耐荷重、ばね定数をおのおの独立に選定できるという特徴を持つ。
また、高さ調整弁と組み合わせて、荷重の増減に関係なくばねの高さを一定に保つことをできる。
また、同一寸法の空気ばねで内圧を変えるだけで耐荷力を変えることをできる。また、同一荷重で補助タンクを設けることにより、ばね定数を変えることできる。
また、振動減衰作用が必要なときは、空気ばねと補助タンクとを連通する連通回路の途中に絞りを設けて空気減衰を利用できる。
また、空気ばねは上下の金具とゴム膜とで構成されているので高周波振動を絶縁でき、防音効果が優れている。また、構造が柔軟であるので、軸方向だけでなく、横方向、回転方向の振動絶縁を合わせておこなうことができる。
また、空気ばねと補助タンクとを組み合わせると、さらに長周期の振動にたいする免震制振性能を上げることができる。
また、空気ばねと補助タンクとを連通する連通配管に絞りを設けると機器の固有振動数が変化して、長周期の振動を免震する性能に影響を与える。
A seismic isolation mechanism may be used to support the supported body.
For example, the seismic isolation mechanism using the apparatus comprised with an air spring, an auxiliary tank, and communication piping is used.
There are two types of air springs: a bellows type (lantern type) air spring and a diaphragm type (membrane structure type) air spring.
Further, diaphragm type (membrane structure type) air springs include a rolling seal type and a rolling rope type.
The air spring of the rolling seal type has a metal inner cylinder and an outer cylinder.
The air spring of the rolling rope type has a metal inner cylinder and no outer cylinder. In the air spring of the rolling rope type, the rubber reinforcing fiber corrects the swelling.
The air spring has a feature that the spring height, load resistance, and spring constant can be independently selected.
Further, in combination with the height adjustment valve, the height of the spring can be kept constant regardless of the increase or decrease of the load.
Also, the load bearing force can be changed by simply changing the internal pressure with an air spring of the same size. Further, the spring constant can be changed by providing the auxiliary tank with the same load.
Further, when a vibration damping action is required, a diaphragm can be provided in the middle of the communication circuit that communicates the air spring and the auxiliary tank so that air damping can be used.
Further, since the air spring is composed of upper and lower metal fittings and a rubber film, it can insulate high-frequency vibrations and has an excellent soundproofing effect. In addition, since the structure is flexible, vibration isolation can be performed not only in the axial direction but also in the lateral direction and the rotational direction.
In addition, when the air spring and the auxiliary tank are combined, it is possible to further improve the seismic isolation performance for long-period vibration.
In addition, when a throttle is provided in the communication pipe that connects the air spring and the auxiliary tank, the natural frequency of the device changes, which affects the ability to isolate long-period vibrations.

本発明は、空気ばねと補助タンクとを連通する連通配管に絞りを設けると機器の固有振動数が変化して、長周期の振動を免震する性能に影響を与えるという問題点に鑑み案出されたもので、簡易な構成でより免震機能を発揮できる免震機構用機器を提供しようとする。   The present invention has been devised in view of the problem that when the throttle is provided in the communication pipe that communicates the air spring and the auxiliary tank, the natural frequency of the device changes and the performance of isolating long-period vibration is affected. Therefore, it is intended to provide a device for a seismic isolation mechanism that can exhibit a seismic isolation function with a simple configuration.

上記目的を達成するため、本発明に係る基礎に支持され被支持体を支持する免震機構用機器を、基礎に支持され被支持体を支持できる空気ばねと、互いに分離され所定の圧力のガスが充填される単数または複数の補助タンクと、互いに分離され前記空気ばねと単数または複数の前記補助タンクとを各々に連通する複数の連通配管と、を備えるものとした。   In order to achieve the above object, a seismic isolation mechanism device that is supported by a foundation and supports a supported body according to the present invention, an air spring that is supported by the foundation and that can support the supported body, and a gas having a predetermined pressure separated from each other. And a plurality of auxiliary pipes that are separated from each other and communicate with the air spring and the one or more auxiliary tanks, respectively.

上記本発明の構成により、空気ばね、基礎に支持され被支持体を支持できる。単数または複数の補助タンクが、互いに分離され所定の圧力のガスが充填される。複数の連通配管が、互いに分離され前記空気ばねと単数または複数の前記補助タンクとを各々に連通する。
その結果、小径である連通配管を採用しても複数の連通配管全体の配管抵抗が大きくならないので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、配管抵抗による減衰により免震できる。
With the configuration of the present invention described above, the supported body can be supported by the air spring and the foundation. The auxiliary tank or tanks are separated from each other and filled with a gas having a predetermined pressure. A plurality of communication pipes are separated from each other and communicate with the air spring and the one or more auxiliary tanks.
As a result, even if a small-diameter communication pipe is used, the pipe resistance of the whole of the plurality of communication pipes does not increase, so that the seismic isolation can be achieved by damping the pipe resistance without extremely increasing the natural frequency of the entire equipment.

以下に、本発明の実施形態に係る免震機構用機器を説明する。本発明は、以下に記載した実施形態のいずれか、またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。   Below, the apparatus for seismic isolation mechanisms which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. The present invention includes any of the embodiments described below, or a combination of two or more of them.

本発明の実施形態に係る免震機構用機器は、前記空気ばねと単数または複数の前記補助タンクと複数の前記連通配管と前記空気ばねに作用する垂直荷重に相当する質量とで構成される振動系を想定し前記振動系が特定の振幅で変位強制振動を受けるときの前記振動系の伝達特性を表す横軸が振動数であり縦軸が振幅倍率である伝達特性グラフにおいて振動数−振幅倍率曲線のピーク点が仮に複数の前記連通配管の配管抵抗が各々にゼロであると仮定したときの振動系であるゼロ振動系の振動数−振幅倍率曲線であるゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様になった、
上記の実施形態の構成により、前記空気ばねと単数または複数の前記補助タンクと複数の前記連通配管と前記空気ばねに作用する垂直荷重に相当する質量とで構成される振動系を想定する。伝達特性グラフは、前記振動系が特定の振幅で変位強制振動を受けるときの前記振動系の伝達特性を表す横軸が振動数であり縦軸が振幅倍率であるグラフである。ゼロ振動数−振幅倍率曲線は、仮に複数の前記連通配管の配管抵抗が各々にゼロであると仮定したときの振動系であるゼロ振動系の振動数−振幅倍率曲線である。伝達特性グラフにおいて、振動数−振幅倍率曲線のピーク点がゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様になった。
その結果、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、配管抵抗による減衰により免震できる。
The seismic isolation mechanism device according to the embodiment of the present invention includes a vibration composed of the air spring, the one or more auxiliary tanks, the plurality of communication pipes, and a mass corresponding to a vertical load acting on the air spring. Assuming a system, when the vibration system is subjected to displacement forced vibration with a specific amplitude, the horizontal axis representing the transfer characteristic of the vibration system is the frequency, and the vertical axis is the amplitude magnification. The peak point of the curve is below the zero frequency-amplitude magnification curve, which is the frequency-amplitude magnification curve of the zero-vibration system, assuming that the pipe resistance of each of the plurality of communication pipes is zero. It came to be located in the
With the configuration of the above embodiment, a vibration system including the air spring, one or more auxiliary tanks, a plurality of communication pipes, and a mass corresponding to a vertical load acting on the air spring is assumed. The transfer characteristic graph is a graph in which the horizontal axis representing the transfer characteristic of the vibration system when the vibration system receives a displacement forced vibration with a specific amplitude is the frequency, and the vertical axis is the amplitude magnification. The zero frequency-amplitude magnification curve is a frequency-amplitude magnification curve of a zero vibration system that is a vibration system assuming that the pipe resistance of each of the plurality of communication pipes is zero. In the transfer characteristic graph, the peak point of the frequency-amplitude magnification curve is located below the zero frequency-amplitude magnification curve.
As a result, seismic isolation can be achieved by damping the piping resistance without extremely increasing the natural frequency of the entire device.

本発明の実施形態に係る免震機構用機器は、前記空気ばねが特定の振動数である特定振動数により特定の振幅で伸縮するときに複数の前記連通配管が特定の配管抵抗である複数の特定配管抵抗を各々に持ち、前記空気ばねと単数または複数の前記補助タンクと複数の前記連通配管と前記空気ばねに作用する垂直荷重に相当する質量とで構成される振動系を想定し、前記振動系が特定の振幅で変位強制振動を受けるときの前記振動系の伝達特性を表す横軸が振動数であり縦軸が振幅倍率である伝達特性グラフにおいて複数の前記連通配管の配管抵抗の合計が複数の特定配管抵抗の合計に等しいときの振動数−振幅倍率曲線のピーク点が仮に複数の前記連通配管の配管抵抗が各々にゼロであると仮定したときの振動系であるゼロ振動系の振動数−振幅倍率曲線であるゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様になった。
上記の実施形態の構成により、前記空気ばねが特定の振動数である特定振動数により特定の振幅で伸縮するときに複数の前記連通配管が特定の配管抵抗である複数の特定配管抵抗を各々に持つ。前記空気ばねと単数または複数の前記補助タンクと複数の前記連通配管と前記空気ばねに作用する垂直荷重に相当する質量とで構成される振動系を想定する。伝達特性グラフは、前記振動系が特定の振幅で変位強制振動を受けるときの前記振動系の伝達特性を表す横軸が振動数であり縦軸が振幅倍率であるグラフである。ゼロ振動数−振幅倍率曲線は、仮に複数の前記連通配管の配管抵抗が各々にゼロであると仮定したときの振動系であるゼロ振動系の振動数−振幅倍率曲線である。伝達特性グラフにおいて複数の前記連通配管の配管抵抗の合計が複数の特定配管抵抗の合計に等しいときの振動数−振幅倍率曲線のピーク点がゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様になった。
その結果、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、配管抵抗による減衰により免震できる。
In the seismic isolation mechanism device according to the embodiment of the present invention, when the air spring expands and contracts at a specific amplitude by a specific frequency that is a specific frequency, the plurality of communication pipes have a specific pipe resistance. Assuming a vibration system each having a specific pipe resistance, and including the air spring, one or more auxiliary tanks, a plurality of communication pipes, and a mass corresponding to a vertical load acting on the air spring, The total of the pipe resistances of the plurality of communication pipes in the transmission characteristic graph in which the horizontal axis representing the transmission characteristics of the vibration system when the vibration system receives displacement forced vibration with a specific amplitude is the frequency and the vertical axis is the amplitude magnification Is the vibration system when the peak point of the frequency-amplitude magnification curve is assumed to be zero for each of the plurality of communication pipes. Frequency- Zero frequency is the width ratio curve - came to be positioned below the amplitude magnification curve.
With the configuration of the above embodiment, when the air spring expands and contracts at a specific amplitude by a specific frequency that is a specific frequency, a plurality of specific pipe resistances each having a specific pipe resistance are provided to each of the plurality of communication pipes. Have. A vibration system including the air spring, one or more auxiliary tanks, a plurality of communication pipes, and a mass corresponding to a vertical load acting on the air spring is assumed. The transfer characteristic graph is a graph in which the horizontal axis representing the transfer characteristic of the vibration system when the vibration system receives a displacement forced vibration with a specific amplitude is the frequency, and the vertical axis is the amplitude magnification. The zero frequency-amplitude magnification curve is a frequency-amplitude magnification curve of a zero vibration system that is a vibration system assuming that the pipe resistance of each of the plurality of communication pipes is zero. In the transfer characteristic graph, the peak point of the frequency-amplitude magnification curve when the sum of the pipe resistances of the plurality of communication pipes is equal to the sum of the plurality of specific pipe resistances is positioned below the zero frequency-amplitude magnification curve. became.
As a result, seismic isolation can be achieved by damping the piping resistance without extremely increasing the natural frequency of the entire device.

本発明の実施形態に係る免震機構用機器は、振動数−振幅倍率曲線のピーク点での振動数がゼロ振動数−振幅倍率曲線のピーク点であるゼロピーク点での振動数であるゼロ振動数に誤差範囲内で実質的に一致し、振動数−振幅倍率曲線のピーク点での振幅倍率が可能な限り小さい、
上記の実施形態の構成により、振動数−振幅倍率曲線のピーク点での振動数がゼロ振動数−振幅倍率曲線のピーク点であるゼロピーク点での振動数であるゼロ振動数に誤差範囲内で実質的に一致する。振動数−振幅倍率曲線のピーク点での振幅倍率が可能な限り小さい。
その結果、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、配管抵抗による減衰により免震できる。
The seismic isolation mechanism device according to the embodiment of the present invention has a zero vibration in which the frequency at the peak point of the frequency-amplitude magnification curve is the frequency at the zero peak point which is the peak point of the zero frequency-amplitude magnification curve. The number substantially coincides within the error range, and the amplitude magnification at the peak point of the frequency-amplitude magnification curve is as small as possible.
With the configuration of the above embodiment, the frequency at the peak point of the frequency-amplitude magnification curve is within the error range to the zero frequency, which is the frequency at the zero peak point, which is the peak point of the zero frequency-amplitude magnification curve. Match substantially. The amplitude magnification at the peak point of the frequency-amplitude magnification curve is as small as possible.
As a result, seismic isolation can be achieved by damping the piping resistance without extremely increasing the natural frequency of the entire device.

本発明の実施形態に係る免震機構用機器は、複数の前記連通配管のうちの少なくとも一つの前記連通配管はガスの配管抵抗にを大きくするための絞り要素を設けず、複数の前記連通配管のうちの他の少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設ける。
上記の実施形態の構成により、複数の前記連通配管のうちの少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けない。複数の前記連通配管のうちの他の少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設ける、
その結果、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、絞り要素による空気減衰により免震できる。
In the seismic isolation mechanism device according to the embodiment of the present invention, at least one of the plurality of communication pipes is not provided with a throttle element for increasing the gas pipe resistance, and the plurality of communication pipes. The other at least one communication pipe is provided with a throttle element for increasing the gas pipe resistance.
According to the configuration of the above embodiment, at least one of the plurality of communication pipes is not provided with a throttle element for increasing the gas pipe resistance. A throttle element for increasing the pipe resistance of gas is provided in at least one other communication pipe among the plurality of communication pipes.
As a result, seismic isolation can be achieved by air attenuation by the throttle element without extremely increasing the natural frequency of the entire device.

上記目的を達成するため、本発明に係る基礎に支持され被支持体を支持する免震機構用機器を、基礎に支持され被支持体を支持できる空気ばねと、互いに分離され所定の圧力のガスを充填される複数の補助タンクと、互いに分離され前記空気ばねと複数の前記補助タンクとを各々に連通する複数の連通配管と、を備え、複数の前記連通配管のうちの少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けず、複数の前記連通配管のうちの他の少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設ける、ものとした。   In order to achieve the above object, a seismic isolation mechanism device that is supported by a foundation and supports a supported body according to the present invention, an air spring that is supported by the foundation and that can support the supported body, and a gas having a predetermined pressure separated from each other. And a plurality of communication pipes that are separated from each other and communicate with the air spring and the plurality of auxiliary tanks, respectively, and at least one of the communication pipes. The pipe is not provided with a throttle element for increasing the pipe resistance of gas, and at least one other of the plurality of communication pipes is provided with a throttle element for increasing the pipe resistance of gas. It was supposed to be.

上記本発明の構成により、空気ばねが基礎に支持され被支持体を支持できる。複数の補助タンクは、互いに分離され、所定の圧力のガスを充填される。複数の連通配管は、互いに分離され、前記空気ばねと複数の前記補助タンクとを各々に連通する。複数の前記連通配管のうちの少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けない。複数の前記連通配管のうちの他の少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設ける。
その結果、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、絞り要素による空気減衰により免震できる。
With the configuration of the present invention, the air spring is supported by the foundation and can support the supported body. The plurality of auxiliary tanks are separated from each other and filled with a gas having a predetermined pressure. The plurality of communication pipes are separated from each other and communicate the air spring and the plurality of auxiliary tanks with each other. A throttle element for increasing the pipe resistance of gas is not provided in at least one of the plurality of communication pipes. A throttle element for increasing the pipe resistance of gas is provided in at least one other communication pipe among the plurality of communication pipes.
As a result, seismic isolation can be achieved by air attenuation by the throttle element without extremely increasing the natural frequency of the entire device.

上記目的を達成するため、本発明に係る基礎に支持され被支持体を支持する免震機構用機器を、基礎に支持され被支持体を支持できる空気ばねと、互いに分離され所定の圧力のガスを充填される補助タンクと、互いに分離され前記空気ばねと前記補助タンクとを連通する並列に並んだ複数の連通配管と、を備え、複数の前記連通配管のうちの少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けず、複数の前記連通配管のうちの他の少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設ける、ものとした。   In order to achieve the above object, a seismic isolation mechanism device that is supported by a foundation and supports a supported body according to the present invention, an air spring that is supported by the foundation and that can support the supported body, and a gas having a predetermined pressure separated from each other. An auxiliary tank filled with a plurality of communication pipes that are separated from each other and that communicate with the air spring and the auxiliary tank in parallel, and at least one of the communication pipes is connected to the communication pipe Does not provide a throttle element for increasing gas piping resistance, and at least one other of the plurality of communication pipes is provided with a throttle element for increasing gas pipe resistance; did.

上記本発明の構成により、空気ばねが基礎に支持され被支持体を支持できる。補助タンクは、互いに分離され、所定の圧力のガスを充填される。並列に並んだ複数の連通配管は、互いに分離され、前記空気ばねと複数の前記補助タンクとを連通する。複数の前記連通配管のうちの少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けない。複数の前記連通配管のうちの他の少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設ける。
その結果、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、絞り要素による空気減衰により免震できる。
With the configuration of the present invention, the air spring is supported by the foundation and can support the supported body. The auxiliary tanks are separated from each other and filled with a gas having a predetermined pressure. A plurality of communication pipes arranged in parallel are separated from each other and communicate the air spring and the plurality of auxiliary tanks. A throttle element for increasing the pipe resistance of gas is not provided in at least one of the plurality of communication pipes. A throttle element for increasing the pipe resistance of gas is provided in at least one other communication pipe among the plurality of communication pipes.
As a result, seismic isolation can be achieved by air attenuation by the throttle element without extremely increasing the natural frequency of the entire device.

上記目的を達成するため、本発明に係る基礎に支持され被支持体を支持する免震機構用機器を、基礎に支持され被支持体を支持できる空気ばねと、互いに分離され所定の圧力のガスを充填される複数の補助タンクと、互いに分離され前記空気ばねと複数の前記補助タンクとを直列になる様に連通する複数の連通配管と、を備え、複数の前記連通配管のうちの少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けず、複数の前記連通配管のうちの他の少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設ける、ものとした。   In order to achieve the above object, a seismic isolation mechanism device that is supported by a foundation and supports a supported body according to the present invention, an air spring that is supported by the foundation and that can support the supported body, and a gas having a predetermined pressure separated from each other. And a plurality of communication pipes that are separated from each other and communicate with the air spring and the plurality of auxiliary tanks in series so as to be in series, at least one of the plurality of communication pipes. One of the communication pipes is not provided with a throttle element for increasing the gas pipe resistance, and the throttle element for increasing the gas pipe resistance of the at least one other communication pipe among the plurality of the communication pipes Provided.

上記本発明の構成により、空気ばねが基礎に支持され被支持体を支持できる。複数の補助タンクは、互いに分離され、所定の圧力のガスを充填される。複数の連通配管は、互いに分離され、前記空気ばねと複数の前記補助タンクとを直列になる様に連通する。複数の前記連通配管のうちの少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けない。複数の前記連通配管のうちの他の少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設ける。
その結果、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、絞り要素による空気減衰により免震できる。
With the configuration of the present invention, the air spring is supported by the foundation and can support the supported body. The plurality of auxiliary tanks are separated from each other and filled with a gas having a predetermined pressure. The plurality of communication pipes are separated from each other, and communicate the air spring and the plurality of auxiliary tanks in series. A throttle element for increasing the pipe resistance of gas is not provided in at least one of the plurality of communication pipes. A throttle element for increasing the pipe resistance of gas is provided in at least one other communication pipe among the plurality of communication pipes.
As a result, seismic isolation can be achieved by air attenuation by the throttle element without extremely increasing the natural frequency of the entire device.

以上説明したように、本発明に係る免震機構用機器は、その構成により、以下の効果を有する。
被支持体を支持する前記空気ばねに複数の前記補助タンクが複数の前記連通配管により連通される様にしたので、小径である連通配管を採用しても複数の連通配管全体の配管抵抗が大きくならずに、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、配管抵抗による減衰により免震できる。
また、前記空気ばねと複数の前記補助タンクと複数の連通配管とで質量を支持する振動系を想定し、振動系の伝達特性グラフにおいて振動数−振幅倍率曲線のピーク点が配管抵抗をゼロと仮定したゼロ振動系のゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様にしたので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、配管抵抗による減衰により免震できる。
また、前記空気ばねと複数の前記補助タンクと複数の連通配管とで質量を支持する振動系を想定し、複数の連通配管の合計の配管抵抗を等価とした振動系の伝達特性グラフにおいて振動数−振幅倍率曲線のピーク点が配管抵抗をゼロと仮定したゼロ振動系のゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様にしたので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、配管抵抗による減衰により免震できる。
また、振動系の振動数−振幅倍率曲線のピーク点での振動数がゼロピーク点での振動数であるゼロ振動数にほぼ等しく、振幅倍率を可能な限り小さくなる様にしたので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、配管抵抗による減衰により免震できる。
また、少なくとも1つの前記連通配管に前記絞り要素を設けず、少なくとも1つの前記連結配管に絞り要素を設ける様にしたので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、絞り要素による空気減衰により免震できる。
As described above, the seismic isolation mechanism device according to the present invention has the following effects due to its configuration.
Since the plurality of auxiliary tanks are communicated with the air spring supporting the supported body by the plurality of communication pipes, the pipe resistance of the whole of the plurality of communication pipes is large even if a communication pipe having a small diameter is employed. In addition, the seismic isolation can be achieved by damping the piping resistance without extremely increasing the natural frequency of the entire device.
In addition, assuming a vibration system that supports mass with the air spring, the plurality of auxiliary tanks, and a plurality of communication pipes, the peak point of the frequency-amplitude magnification curve in the transmission characteristic graph of the vibration system is zero pipe resistance. Since it is positioned below the assumed zero frequency-amplitude magnification curve of the zero vibration system, it can be isolated by damping by piping resistance without extremely increasing the natural frequency of the entire device.
Further, assuming a vibration system that supports mass with the air spring, the plurality of auxiliary tanks, and a plurality of communication pipes, the vibration frequency in the transfer characteristic graph of the vibration system equivalent to the total pipe resistance of the plurality of communication pipes -The peak point of the amplitude magnification curve is located below the zero frequency of the zero vibration system assuming that the piping resistance is zero.-The piping of the amplitude magnification curve without excessively increasing the natural frequency of the entire equipment. Seismic isolation is possible by damping with resistance.
In addition, the frequency at the peak of the vibration frequency-amplitude magnification curve of the vibration system is almost equal to the zero frequency, which is the frequency at the zero peak point, and the amplitude magnification is made as small as possible. Seismic isolation can be achieved by damping the piping resistance without raising the natural frequency extremely.
In addition, since the throttle element is not provided in at least one of the communication pipes, and the throttle element is provided in at least one of the connection pipes, air attenuation by the throttle element without extremely increasing the natural frequency of the entire device. Can be isolated.

被支持体を支持する前記空気ばねに複数の前記補助タンクが複数の前記連通配管により連通され、少なくとも1つの前記連通配管に前記絞り要素を設けず、少なくとも1つの前記連結配管に絞り要素を設ける様にしたので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、絞り要素による空気減衰により免震できる。
被支持体を支持する前記空気ばねに前記補助タンクが並列に並んだ複数の前記連通配管により連通され、少なくとも1つの前記連通配管に前記絞り要素を設けず、少なくとも1つの前記連結配管に絞り要素を設ける様にしたので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、絞り要素による空気減衰により免震できる。
被支持体を支持する前記空気ばねに複数の前記補助タンクが複数の前記連通配管により直列に連なる様に連通され、少なくとも1つの前記連通配管に前記絞り要素を設けず、少なくとも1つの前記連結配管に絞り要素を設ける様にしたので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、絞り要素による空気減衰により免震できる。
従って、簡易な構成で免震機能を発揮できる免震機構用機器を提供できる。
The plurality of auxiliary tanks are connected to the air spring supporting the supported body by the plurality of communication pipes, the throttle elements are not provided in at least one of the communication pipes, and the throttle elements are provided in at least one of the connection pipes. As a result, seismic isolation can be achieved by air attenuation by the throttle element without extremely increasing the natural frequency of the entire device.
The auxiliary tank is connected to the air spring supporting the supported body by the plurality of communication pipes arranged in parallel, and the throttle element is not provided in at least one of the communication pipes, and the throttle element is provided in at least one of the connection pipes. Since it is provided, it can be isolated by air attenuation by the throttle element without extremely increasing the natural frequency of the entire device.
A plurality of the auxiliary tanks are connected to the air spring supporting the supported body so as to be connected in series by the plurality of communication pipes, and at least one of the communication pipes is not provided with the throttle element, and at least one of the connection pipes Since the diaphragm element is provided in the base, the seismic isolation can be performed by air attenuation by the diaphragm element without extremely increasing the natural frequency of the entire device.
Accordingly, it is possible to provide a device for a seismic isolation mechanism that can exhibit a seismic isolation function with a simple configuration.

本発明の実施形態に係る免震機構の全体図である。1 is an overall view of a seismic isolation mechanism according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る免震機構の平面図である。It is a top view of the seismic isolation mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る免震機構のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of the seismic isolation mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る免震機構のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of the seismic isolation mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る免震機構の部分側面図である。It is a partial side view of the seismic isolation mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る免震機構の部分正面図である。It is a partial front view of the seismic isolation mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る免震機構の部分平面図である。It is a partial top view of the seismic isolation mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態にかかる免震機構用機器のシステム図その1である。It is the system diagram 1 of the apparatus for seismic isolation mechanisms concerning 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態にかかる免震機構用機器のシステム図その2である。It is the system diagram 2 of the apparatus for seismic isolation mechanisms concerning 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態にかかる免震機構用機器のシステム図その3である。It is the system diagram 3 of the apparatus for seismic isolation mechanisms concerning 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態にかかる免震機構用機器の伝達特性グラフである。It is a transmission characteristic graph of the apparatus for seismic isolation mechanisms concerning 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態にかかる免震機構用機器の伝達特性グラフの部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the transmission characteristic graph of the apparatus for seismic isolation mechanisms concerning 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態にかかる免震機構用機器の振幅−荷重グラフである。It is an amplitude-load graph of the apparatus for seismic isolation mechanisms concerning 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態にかかる免震機構用機器のシステム図その1である。It is the system diagram 1 of the apparatus for seismic isolation mechanisms concerning 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態にかかる免震機構用機器の伝達特性グラフである。It is a transmission characteristic graph of the apparatus for seismic isolation mechanisms concerning 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態にかかる免震機構用機器のシステム図その2である。It is the system diagram 2 of the apparatus for seismic isolation mechanisms concerning 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態にかかる免震機構用機器のシステム図その3である。It is the system diagram 3 of the apparatus for seismic isolation mechanisms concerning 2nd embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための形態を、説明する。
最初に、本発明の第一の実施形態にかかる免震機構用機器を用いた免震機構を、図を基に、説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る免震機構の全体図である。図2は、本発明の実施形態に係る免震機構の平面図である。図3は、本発明の実施形態に係る免震機構のA−A断面図である。図4は、本発明の実施形態に係る免震機構のB−B断面図である。図5は、本発明の実施形態に係る免震機構の部分側面図である。図6は、本発明の実施形態に係る免震機構の部分正面図である。図7は、本発明の実施形態に係る免震機構の部分平面図である。図8は、本発明の第一の実施形態にかかる免震機構用機器のシステム図その1である。図9は、本発明の第一の実施形態にかかる免震機構用機器のシステム図その2である。図10は、本発明の第一の実施形態にかかる免震機構用機器のシステム図その3である。図11は、本発明の第一の実施形態にかかる免震機構用機器の伝達特性グラフである。図12は、本発明の第一の実施形態にかかる免震機構用機器の伝達特性グラフの部分拡大図である。
ここで、免震は、狭義の免震の他に制振を含む。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
First, the seismic isolation mechanism using the seismic isolation mechanism device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall view of a seismic isolation mechanism according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the seismic isolation mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is an AA cross-sectional view of the seismic isolation mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a BB cross-sectional view of the seismic isolation mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a partial side view of the seismic isolation mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a partial front view of the seismic isolation mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a partial plan view of the seismic isolation mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is a system diagram 1 of the seismic isolation device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a system diagram 2 of the seismic isolation device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10 is a system diagram 3 of the seismic isolation device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 11 is a transmission characteristic graph of the seismic isolation device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 12 is a partially enlarged view of a transfer characteristic graph of the seismic isolation device according to the first embodiment of the present invention.
Here, the seismic isolation includes vibration control in addition to the seismic isolation in the narrow sense.

本発明の第一の実施形態にかかる免震機構は、基礎に支持され被支持体を支持する機構であって、免震機構用機器10と床鉄骨20とダンパー30と自動レベリング機器50と床構造70とで構成される。   The seismic isolation mechanism according to the first embodiment of the present invention is a mechanism that is supported by a foundation and supports a supported body, and is a seismic isolation mechanism device 10, a floor steel frame 20, a damper 30, an automatic leveling device 50, and a floor. And the structure 70.

免震機構用機器10は、基礎に支持され気体の圧縮力を用いて被支持体を支持する機器であって、空気ばね100で構成される。
免震機構用機器10は、空気ばね100と補助タンク200と連通配管300とで構成されてもよい。
免震機構用機器10は、空気ばね100と単数の補助タンク200と連通配管300とで構成されてもよい。
図9は、1個の空気ばね100に対して1個の補助タンク200と複数の連通配管300とが設けられる例を示している。
免震機構用機器10は、空気ばね100と複数の補助タンク200と複数の連通配管300とで構成されてもよい。
図8、図10は、1個の空気ばね100に対応して複数の補助タンク200と複数の連通配管300とが設けられる例を示している。
例えば、免震機構用機器10は、空気ばね100とM個の補助タンク200とM個の連通配管300とで構成されてもよい。
The seismic isolation device 10 is a device that is supported by a foundation and supports a supported body using a compressive force of gas, and includes an air spring 100.
The seismic isolation mechanism device 10 may include an air spring 100, an auxiliary tank 200, and a communication pipe 300.
The seismic isolation device 10 may include an air spring 100, a single auxiliary tank 200, and a communication pipe 300.
FIG. 9 shows an example in which one auxiliary tank 200 and a plurality of communication pipes 300 are provided for one air spring 100.
The seismic isolation mechanism device 10 may include an air spring 100, a plurality of auxiliary tanks 200, and a plurality of communication pipes 300.
8 and 10 show an example in which a plurality of auxiliary tanks 200 and a plurality of communication pipes 300 are provided corresponding to one air spring 100.
For example, the seismic isolation mechanism device 10 may include an air spring 100, M auxiliary tanks 200, and M communication pipes 300.

補助タンク200は、所定の圧力のガスを充填されるタンクである。
複数の補助タンク200は、互いに分離される。
補助タンク200は、1個または複数の圧力タンクで構成される。
補助タンク200が複数の圧力タンクで構成される場合、複数の圧力タンクが直列または並列に連通される。
The auxiliary tank 200 is a tank filled with a gas having a predetermined pressure.
The plurality of auxiliary tanks 200 are separated from each other.
The auxiliary tank 200 is composed of one or a plurality of pressure tanks.
When the auxiliary tank 200 includes a plurality of pressure tanks, the plurality of pressure tanks are communicated in series or in parallel.

複数の連通配管300は、互いに分離され空気ばねと単数または複数の補助タンクとを連通する配管である。
複数の連通配管300は、互いに分離され、空気ばねと単数の補助タンクとを連通する配管であってもよい。
連通配管300は、互いに分離され、空気ばねと複数の補助タンクとを各々に連通する配管であってもよい。
例えば、連通配管300は、一端を補助タンク200に接続され、他端を空気ばね100の空気連通口162に接続される。他の連通配管300は、一端を他の補助タンク200に接続され、他端を空気ばね100の空気連通口162に接続される。
図8は、複数の連通配管300が、互いに分離され、1個の空気ばね100と3個の補助タンク200とを各々に連通するのを示している。
複数の連通配管300は、互いに分離され、並列に並び、空気ばね100と補助タンク200とを連通してもよい。
例えば、連通配管300は、一端を補助タンク200に接続され、他端を空気ばね100の空気連通口162に接続される。
図9は、3個の連通配管300が、互いに分離され、並列に並び、1個の空気ばね100と1個の補助タンク200とを連通するのを示している。
複数の連通配管300は、互いに分離され、空気ばね100と複数の補助タンク200とを直列に連なる様に連通する
例えば、1個の連通配管300は、一端を補助タンク200に接続され、他端を空気ばね100の空気連通口162に接続される。他の連通配管300は、一端を補助タンク200に接続され、他端を他の補助タンク200に接続される。
図10は、複数の連通配管300が、互いに分離され、1個の空気ばね100と3個の補助タンク200とを直列に連なる様に連通するのを示している。
The plurality of communication pipes 300 are pipes that are separated from each other and communicate with the air spring and one or more auxiliary tanks.
The plurality of communication pipes 300 may be pipes that are separated from each other and communicate with an air spring and a single auxiliary tank.
The communication pipe 300 may be pipes that are separated from each other and communicate with the air spring and the plurality of auxiliary tanks.
For example, the communication pipe 300 has one end connected to the auxiliary tank 200 and the other end connected to the air communication port 162 of the air spring 100. The other communication pipe 300 has one end connected to the other auxiliary tank 200 and the other end connected to the air communication port 162 of the air spring 100.
FIG. 8 shows that a plurality of communication pipes 300 are separated from each other, and one air spring 100 and three auxiliary tanks 200 communicate with each other.
The plurality of communication pipes 300 may be separated from each other, arranged in parallel, and communicate the air spring 100 and the auxiliary tank 200.
For example, the communication pipe 300 has one end connected to the auxiliary tank 200 and the other end connected to the air communication port 162 of the air spring 100.
FIG. 9 shows that three communication pipes 300 are separated from each other, arranged in parallel, and communicate with one air spring 100 and one auxiliary tank 200.
The plurality of communication pipes 300 are separated from each other and communicate the air spring 100 and the plurality of auxiliary tanks 200 so as to be connected in series. For example, one communication pipe 300 has one end connected to the auxiliary tank 200 and the other end. Is connected to the air communication port 162 of the air spring 100. The other communication pipe 300 has one end connected to the auxiliary tank 200 and the other end connected to the other auxiliary tank 200.
FIG. 10 shows that a plurality of communication pipes 300 are separated from each other, and one air spring 100 and three auxiliary tanks 200 are communicated in series.

空気ばね100と単数または複数の補助タンク200と複数の連通配管300と空気ばね100に作用する垂直荷重に相当する質量とで構成される振動系を想定し、振動系が特定の振幅で変位強制振動を受けるときの振動系の伝達特性を表す横軸が振動数であり縦軸が振幅倍率である伝達特性グラフにおいて振動数−振幅倍率曲線のピーク点が仮に複数の連通配管300の配管抵抗が各々にゼロであると仮定したときの振動系であるゼロ振動系の振動数−振幅倍率曲線であるゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様になる。
空気ばね100と複数の補助タンク200と複数の連通配管300と空気ばね100に作用する垂直荷重に相当する質量とで構成される振動系を想定する。
伝達特性グラフは、振動系が特定の振幅で変位強制振動を受けるときの振動系の伝達特性を表す横軸が振動数であり縦軸が振幅倍率であるグラフである。
例えば、伝達特性グラフにおいて、振動数−振幅倍率曲線のピーク点Pがゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様に複数の連通配管300の配管抵抗を選択する。
ゼロ振動数−振幅倍率曲線は、仮に複数の連通配管300の配管抵抗が各々にゼロであると仮定したときの振動系であるゼロ振動系の振動数−振幅倍率曲線である。
以下、特定の振幅を特定振幅と呼称する。
Assuming a vibration system composed of the air spring 100, one or more auxiliary tanks 200, a plurality of communication pipes 300, and a mass corresponding to a vertical load acting on the air spring 100, the vibration system is forced to displace with a specific amplitude. In the transfer characteristic graph in which the horizontal axis representing the transmission characteristics of the vibration system when receiving vibration is the frequency and the vertical axis is the amplitude magnification, the peak point of the frequency-amplitude magnification curve is assumed to be the pipe resistance of the plurality of communication pipes 300. It is located below the zero frequency-amplitude magnification curve, which is the frequency-amplitude magnification curve of the zero-vibration system, which is the vibration system when each is assumed to be zero.
A vibration system including an air spring 100, a plurality of auxiliary tanks 200, a plurality of communication pipes 300, and a mass corresponding to a vertical load acting on the air spring 100 is assumed.
The transfer characteristic graph is a graph in which the horizontal axis representing the transfer characteristic of the vibration system when the vibration system receives displacement forced vibration with a specific amplitude is the frequency, and the vertical axis is the amplitude magnification.
For example, in the transfer characteristic graph, the pipe resistance of the plurality of communication pipes 300 is selected so that the peak point P of the frequency-amplitude magnification curve is positioned below the zero frequency-amplitude magnification curve.
The zero frequency-amplitude magnification curve is a frequency-amplitude magnification curve of a zero vibration system that is a vibration system assuming that the pipe resistance of each of the plurality of communication pipes 300 is zero.
Hereinafter, the specific amplitude is referred to as a specific amplitude.

空気ばね100が特定の振動数である特定振動数により特定の振幅で伸縮するときに複数の連通配管300が特定の配管抵抗である複数の特定配管抵抗を各々に持ち、空気ばね100と単数または複数の補助タンク200と複数の連通配管300と空気ばね100に作用する垂直荷重に相当する質量とで構成される振動系を想定し、振動系が特定の振幅で変位強制振動を受けるときの振動系の伝達特性を表す横軸が振動数であり縦軸が振幅倍率である伝達特性グラフにおいて複数の連通配管の配管抵抗の合計が複数の特定配管抵抗の合計に等しいときの振動数−振幅倍率曲線のピーク点Pが仮に複数の連通配管の配管抵抗が各々にゼロであると仮定したときの振動系であるゼロ振動系の振動数−振幅倍率曲線であるゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様になる。
例えば、配管抵抗は、空気ばねが特定振幅で伸縮するときの連通配管における最大流速での配管抵抗である。
空気ばね100が特定の振動数である特定振動数により特定の振幅で伸縮するときに複数の連通配管300が特定の配管抵抗である複数の特定配管抵抗を各々に持つ。
空気ばね100と単数または複数の補助タンク200と複数の連通配管300と空気ばね100に作用する垂直荷重に相当する質量とで構成される振動系を想定する。
伝達特性グラフは、振動系が特定の振幅で変位強制振動を受けるときの振動系の伝達特性を表す横軸が振動数であり縦軸が振幅倍率であるグラフである。
例えば、伝達特性グラフにおいて、複数の連通配管の配管抵抗の合計が複数の特定配管抵抗の合計に等しいときの振動数−振幅倍率曲線のピーク点Pがゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様に複数の連通配管の配管抵抗を選択する。
ゼロ振動数−振幅倍率曲線は、仮に複数の連通配管の配管抵抗が各々にゼロであると仮定したときの振動系であるゼロ振動系の振動数−振幅倍率曲線である。
When the air spring 100 expands and contracts at a specific amplitude with a specific frequency that is a specific frequency, the plurality of communication pipes 300 each have a plurality of specific pipe resistances that are specific pipe resistances. Assuming a vibration system composed of a plurality of auxiliary tanks 200, a plurality of communication pipes 300, and a mass corresponding to a vertical load acting on the air spring 100, vibration when the vibration system receives displacement forced vibration with a specific amplitude. Frequency-amplitude magnification when the sum of the pipe resistances of a plurality of communication pipes is equal to the sum of a plurality of specific pipe resistances in the transfer characteristic graph in which the horizontal axis representing the transfer characteristics of the system is the frequency and the vertical axis is the amplitude magnification A zero frequency-amplitude magnification curve that is a frequency-amplitude magnification curve of a zero-vibration system that is a vibration system when the peak point P of the curve is assumed to be zero in each of the plurality of communication pipes. It becomes as located on the lower Ri.
For example, the pipe resistance is the pipe resistance at the maximum flow velocity in the communication pipe when the air spring expands and contracts with a specific amplitude.
When the air spring 100 expands and contracts with a specific amplitude at a specific frequency that is a specific frequency, the plurality of communication pipes 300 each have a plurality of specific pipe resistances that are specific pipe resistances.
A vibration system including an air spring 100, one or more auxiliary tanks 200, a plurality of communication pipes 300, and a mass corresponding to a vertical load acting on the air spring 100 is assumed.
The transfer characteristic graph is a graph in which the horizontal axis representing the transfer characteristic of the vibration system when the vibration system receives displacement forced vibration with a specific amplitude is the frequency, and the vertical axis is the amplitude magnification.
For example, in the transfer characteristic graph, the peak point P of the frequency-amplitude magnification curve when the sum of the pipe resistances of the plurality of communication pipes is equal to the sum of the plurality of specific pipe resistances is located below the zero frequency-amplitude magnification curve. Select the pipe resistance of multiple communication pipes.
The zero frequency-amplitude magnification curve is a frequency-amplitude magnification curve of a zero vibration system that is a vibration system assuming that the pipe resistance of each of the plurality of communication pipes is zero.

振動数−振幅倍率曲線のピーク点での振動数がゼロ振動数−振幅倍率曲線のピーク点Pであるゼロピーク点P0での振動数であるゼロ振動数に誤差範囲内で実質的に一致し、振動数−振幅倍率曲線のピーク点Pでの振幅倍率が可能な限り小さくなる。
例えば、振動数−振幅倍率曲線のピーク点Pでの振動数がゼロ振動数−振幅倍率曲線のピーク点であるゼロピーク点P0での振動数であるゼロ振動数に誤差範囲D内で実質的に一致し、振動数−振幅倍率曲線のピーク点での振幅倍率が可能な限り小さくなる様に、複数の連通配管の配管抵抗を選択する。
The frequency at the peak point of the frequency-amplitude magnification curve substantially matches the zero frequency which is the frequency at the zero peak point P0 which is the peak point P of the zero frequency-amplitude magnification curve within the error range, The amplitude magnification at the peak point P of the frequency-amplitude magnification curve is as small as possible.
For example, the frequency at the peak point P of the frequency-amplitude magnification curve is substantially within the error range D to the zero frequency which is the frequency at the zero peak point P0 which is the peak point of the zero frequency-amplitude magnification curve. The pipe resistances of the plurality of communication pipes are selected so that the amplitude magnification at the peak point of the frequency-amplitude magnification curve is as small as possible.

連通配管300の配管抵抗を所望の配管抵抗になる様にするためには、例えば、連通配管300の全長、配管内径を選択し、または連通配管300に絞り要素320を付加する。
振動系の伝達特性が所望の特性を得ていることを確認する方法を、以下に説明する。
空気ばね100と複数の補助タンク200と複数の連通配管300を組み立てた免震機構用機器を変位強制加振器にセットする。
免震機構用機器の内圧を調製した後で、空気ばね100を特定振幅で一定振動数で変位強制加振する。
空気ばね100の振幅と荷重との関係を時系列に記録する。
空気ばね100の振幅と荷重を振幅−荷重グラフにプロットすると、楕円状の軌跡をえることができる。
連通配管の配管抵抗が大きくなるほど、楕円の形状が円に近づく。
理論上、連通配管の配管抵抗がゼロであると、線状の軌跡を得る。
記録された空気ばねの振幅と荷重との楕円状のループの長軸の傾きを見かけのばね定浮数Kとする。
記録された空気ばねの振幅と荷重とのループから見かけのばね定数Kを算出し、みかけのばね定数Kと荷重に相当する質量とから免震機構用機器の固有振動数を算出する。
算出した固有振動数がゼロ振動数に誤差範囲内で実質的に一致するときに、固有振動数が高い周波数成分に偏った範囲に移らなかったことを確認できる。
さらに、楕円の形状から所望の配管抵抗になったか否かを確認できる。
In order to set the pipe resistance of the communication pipe 300 to a desired pipe resistance, for example, the total length and the pipe inner diameter of the communication pipe 300 are selected, or the throttle element 320 is added to the communication pipe 300.
A method for confirming that the transfer characteristic of the vibration system has a desired characteristic will be described below.
The seismic isolation mechanism device in which the air spring 100, the plurality of auxiliary tanks 200, and the plurality of communication pipes 300 are assembled is set in the displacement forced vibration exciter.
After adjusting the internal pressure of the seismic isolation device, the air spring 100 is subjected to forced displacement displacement at a specific frequency with a specific amplitude.
The relationship between the amplitude of the air spring 100 and the load is recorded in time series.
When the amplitude and load of the air spring 100 are plotted on the amplitude-load graph, an elliptical locus can be obtained.
As the pipe resistance of the communication pipe increases, the shape of the ellipse approaches a circle.
Theoretically, if the pipe resistance of the communication pipe is zero, a linear locus is obtained.
It is assumed that the inclination of the major axis of the elliptic loop of the recorded amplitude and load of the air spring is the apparent spring constant K.
The apparent spring constant K is calculated from the recorded loop of the amplitude and load of the air spring, and the natural frequency of the seismic isolation device is calculated from the apparent spring constant K and the mass corresponding to the load.
When the calculated natural frequency substantially matches the zero frequency within the error range, it can be confirmed that the natural frequency has not shifted to a range that is biased toward high frequency components.
Furthermore, it can be confirmed from the elliptical shape whether or not the desired pipe resistance has been reached.

複数の連通配管300のうちの少なくとも一つの連通配管300にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けず、複数の連通配管300のうちの他の少なくとも一つの連通配管300はガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けてもよい。
例えば、絞り要素は、オリフィスまたはチョークである。
例えば1個の連通配管300は、配管310と絞り要素320とで構成される。
例えば1個の連通配管300は、配管310で構成され、絞り要素320を設けない。
図14、図16又は図17には、1個の連通配管300が配管310と絞り要素320とで構成され、2個の連通配管300が配管310のみで構成される場合を示している。
図14は、複数の連通配管300が、互いに分離さ、1個の空気ばね100と3個の補助タンク200とを各々に連通し、絞り要素320を1個の連通配管に設け、他の2個の連通配管300に設けない例を示している。
図16は、3個の連通配管300が、互いに分離され、並列に並び、1個の空気ばね100と1個の補助タンク200とを連通し、絞り要素320を1個の連通配管に設け、他の2個の連通配管300に設けない例を示している。
図17は、複数の連通配管300が、互いに分離され、1個の空気ばね100と3個の補助タンク200とを直列に連なる様に連通し、絞り要素320を1個の連通配管300に設け、他の2個の連通配管300に設けない例を示している。
例えば、絞り要素320を補助タンク200と補助タンク200とを連通する連通配管300に設け、他の連通配管に設けない例を示している。
The at least one communication pipe 300 of the plurality of communication pipes 300 is not provided with a throttle element for increasing the pipe resistance of the gas, and at least one of the plurality of communication pipes 300 is provided with gas gas. You may provide the throttle element for enlarging piping resistance.
For example, the throttle element is an orifice or a choke.
For example, one communication pipe 300 includes a pipe 310 and a throttle element 320.
For example, one communication pipe 300 is composed of the pipe 310 and does not include the throttle element 320.
FIG. 14, FIG. 16 or FIG. 17 shows a case where one communication pipe 300 is composed of a pipe 310 and a throttle element 320, and two communication pipes 300 are composed of only the pipe 310.
FIG. 14 shows that a plurality of communication pipes 300 are separated from each other, one air spring 100 and three auxiliary tanks 200 communicate with each other, a throttle element 320 is provided in one communication pipe, and the other two The example which is not provided in the individual communication piping 300 is shown.
In FIG. 16, three communication pipes 300 are separated from each other, arranged in parallel, communicate one air spring 100 and one auxiliary tank 200, and provide a throttle element 320 in one communication pipe. The example which does not provide in the other two communication piping 300 is shown.
In FIG. 17, a plurality of communication pipes 300 are separated from each other, and one air spring 100 and three auxiliary tanks 200 are connected in series so that a throttle element 320 is provided in one communication pipe 300. The example which does not provide in the other two communication piping 300 is shown.
For example, an example is shown in which the throttle element 320 is provided in the communication pipe 300 that communicates between the auxiliary tank 200 and the auxiliary tank 200 and is not provided in other communication pipes.

図11、図12は、空気ばね100と3個の補助タンク200と3個の連通配管とで構成される免震機構用機器に垂直荷重に相当する質量を載せた状態での伝達特性グラフを示す。
図中、二点破線でしめすカーブは、ゼロ振動数−振幅倍率曲線である。
図中で、破線で示す線は、配管抵抗を漸近的に変化させたときのピーク点Pの位置の軌跡である。
Aで示す連通配管の配管抵抗はBで示す連通配管の配管抵抗より小さい。
Bで示す連通配管の配管抵抗はCで示す連通配管の配管抵抗より小さい。
Cで示す連通配管の配管抵抗はDで示す連通配管の配管抵抗より小さい。
例えば、二点破線で示すゼロ振動数−振幅倍率曲線より下にピーク点Pが位置する場合の連通配管を選択する。
例えば、ゼロピーク点P0を中心に誤差範囲Dの中にピーク点Pが納まる場合の連通配管を選択する。
誤差範囲は、製作、測定等でさけられない誤差の範囲である。
従って、地震の加速度のうち高い周波数成分に偏らない範囲での周波数の加速度を免震する高い性能を維持できる。
FIG. 11 and FIG. 12 are graphs of transmission characteristics in a state where a mass corresponding to a vertical load is placed on a seismic isolation device composed of an air spring 100, three auxiliary tanks 200, and three communication pipes. Show.
In the figure, the curve shown by the two-dot broken line is a zero frequency-amplitude magnification curve.
In the figure, a line indicated by a broken line is a locus of the position of the peak point P when the pipe resistance is changed asymptotically.
The pipe resistance of the communication pipe indicated by A is smaller than the pipe resistance of the communication pipe indicated by B.
The pipe resistance of the communication pipe indicated by B is smaller than the pipe resistance of the communication pipe indicated by C.
The pipe resistance of the communication pipe indicated by C is smaller than the pipe resistance of the communication pipe indicated by D.
For example, the communication pipe is selected when the peak point P is located below the zero frequency-amplitude magnification curve indicated by the two-dot broken line.
For example, the communication pipe is selected when the peak point P falls within the error range D around the zero peak point P0.
The error range is a range of errors that cannot be avoided in production, measurement, and the like.
Therefore, it is possible to maintain a high performance for isolating the acceleration of the frequency within the range not deviated to the high frequency component of the acceleration of the earthquake.

床鉄骨20は、床構造70を支える鉄骨構造である。
床鉄骨20は、鉄骨が井桁状に組まれた構造を有する。
床鉄骨20は、基礎に支持された複数の免震機構用機器10に支持される。
The floor steel frame 20 is a steel frame structure that supports the floor structure 70.
The floor steel frame 20 has a structure in which steel frames are assembled in a cross-beam shape.
The floor steel frame 20 is supported by a plurality of seismic isolation mechanism devices 10 supported by a foundation.

ダンパー30は、 床鉄骨20が振動するときに振動エネルギーを減衰させる機器である。
例えば、ダンパー30は油圧ダンパーである。
複数のダンパー30が、基礎と床鉄骨20との間に設けられる。
The damper 30 is a device that attenuates vibration energy when the floor steel frame 20 vibrates.
For example, the damper 30 is a hydraulic damper.
A plurality of dampers 30 are provided between the foundation and the floor steel frame 20.

自動レベリング機器50は、床鉄骨20の水平を自動的に制御する機器である。
複数の自動レベリング機器50が、複数の免震機構用機器10に各々に設けられてもよい。
例えば、自動レベリング機器50は、床鉄骨20の高さ位置が所定の高さに維持されるように、免震機構用機器10の空気ばね100に空気を吸入または排出する。
自動レベリング機器50は、床鉄骨20の高さ位置が所定の高さより高くなると免震機構用機器10の空気ばね100から空気を排出し、床鉄骨20の高さ位置が所定の高さより低くなると免震機構用機器10の空気ばね100へ空気を吸入すし、床鉄骨20の高さ位置を所定の高さに保つ。
The automatic leveling device 50 is a device that automatically controls the level of the floor steel frame 20.
A plurality of automatic leveling devices 50 may be provided in each of the plurality of seismic isolation device 10.
For example, the automatic leveling device 50 sucks or discharges air to the air spring 100 of the seismic isolation mechanism device 10 so that the height position of the floor steel frame 20 is maintained at a predetermined height.
The automatic leveling device 50 discharges air from the air spring 100 of the seismic isolation mechanism device 10 when the height position of the floor steel frame 20 becomes higher than a predetermined height, and when the height position of the floor steel frame 20 becomes lower than the predetermined height. Air is sucked into the air spring 100 of the seismic isolation device 10 to keep the height of the floor steel frame 20 at a predetermined height.

床構造70は、床を形成する構造である。
床構造70は、複数の箇所を床鉄骨20に支持される。
The floor structure 70 is a structure that forms a floor.
The floor structure 70 is supported by the floor steel frame 20 at a plurality of locations.

次に、本発明の第二の実施形態にかかる免震機構用機器を用いた免震機構を、図を基に、説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る免震機構の全体図である。図2は、本発明の実施形態に係る免震機構の平面図である。図3は、本発明の実施形態に係る免震機構のA−A断面図である。図4は、本発明の実施形態に係る免震機構のB−B断面図である。図5は、本発明の実施形態に係る免震機構の部分側面図である。図6は、本発明の実施形態に係る免震機構の部分正面図である。図7は、本発明の実施形態に係る免震機構の部分平面図である。図14は、本発明の第二の実施形態にかかる免震機構用機器のシステム図その1である。図15は、本発明の第二の実施形態にかかる免震機構用機器の伝達特性グラフである。図16は、本発明の第二の実施形態にかかる免震機構用機器のシステム図その2である。図17は、本発明の第二の実施形態にかかる免震機構用機器のシステム図その3である。
Next, the seismic isolation mechanism using the seismic isolation mechanism apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall view of a seismic isolation mechanism according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the seismic isolation mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is an AA cross-sectional view of the seismic isolation mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a BB cross-sectional view of the seismic isolation mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a partial side view of the seismic isolation mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a partial front view of the seismic isolation mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a partial plan view of the seismic isolation mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 14 is a system diagram 1 of a seismic isolation device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 15 is a transfer characteristic graph of the seismic isolation device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 16 is a system diagram 2 of the seismic isolation device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 17 is a third system diagram of the seismic isolation mechanism device according to the second embodiment of the present invention.

本発明の第二の実施形態にかかる免震機構は、基礎に支持され被支持体を支持する機構であって、免震機構用機器10と床鉄骨20とダンパー30と自動レベリング機器50と床構造70とで構成される。   The seismic isolation mechanism according to the second embodiment of the present invention is a mechanism that is supported by a foundation and supports a supported body, and the seismic isolation mechanism device 10, the floor steel frame 20, the damper 30, the automatic leveling device 50, and the floor. And the structure 70.

免震機構用機器10は、基礎に支持され気体の圧縮力を用いて被支持体を支持する機器であって、空気ばね100で構成される。
免震機構用機器10は、空気ばね100と補助タンク200と連通配管300とで構成されてもよい。
免震機構用機器10は、空気ばね100と複数の補助タンク200と複数の連通配管300とで構成されてもよい。
The seismic isolation device 10 is a device that is supported by a foundation and supports a supported body using a compressive force of gas, and includes an air spring 100.
The seismic isolation mechanism device 10 may include an air spring 100, an auxiliary tank 200, and a communication pipe 300.
The seismic isolation mechanism device 10 may include an air spring 100, a plurality of auxiliary tanks 200, and a plurality of communication pipes 300.

補助タンク200は、所定の圧力のガスを充填されるタンクである。
複数の補助タンク200は、互いに分離される。
補助タンク200は、1個または複数の圧力タンクで構成される。
補助タンク200が複数の圧力タンクで構成される場合、複数の圧力タンクが直列または並列に連通される。
The auxiliary tank 200 is a tank filled with a gas having a predetermined pressure.
The plurality of auxiliary tanks 200 are separated from each other.
The auxiliary tank 200 is composed of one or a plurality of pressure tanks.
When the auxiliary tank 200 includes a plurality of pressure tanks, the plurality of pressure tanks are communicated in series or in parallel.

複数の連通配管300は、互いに分離され空気ばねと単数または複数の補助タンクとを連通する配管である。
複数の連通配管300は、互いに分離され、空気ばねと単数の補助タンクとを連通する配管であってもよい。
連通配管300は、互いに分離され、空気ばねと複数の補助タンクとを各々に連通する配管であってもよい。
複数の連通配管300のうちの少なくとも一つの連通配管300にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けず、複数の連通配管300のうちの他の少なくとも一つの連通配管300にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けてもよい。
例えば、絞り要素は、オリフィスまたはチョークである。
例えば1個の連通配管300は、配管310と絞り要素320とで構成される。
例えば1個の連通配管300は、配管310で構成され、絞り要素320を設けない。
図14、図16又は図17には、1個の連通配管300が配管310と絞り要素320とで構成され、2個の連通配管300が配管310のみで構成される場合を示している。
図14、16又は図17の構造の説明は、第一の実施形態にかかるものと同じなので、説明を省略する。
The plurality of communication pipes 300 are pipes that are separated from each other and communicate with the air spring and one or more auxiliary tanks.
The plurality of communication pipes 300 may be pipes that are separated from each other and communicate with an air spring and a single auxiliary tank.
The communication pipe 300 may be pipes that are separated from each other and communicate with the air spring and the plurality of auxiliary tanks.
The at least one communication pipe 300 of the plurality of communication pipes 300 is not provided with a throttle element for increasing the pipe resistance of gas, and the other at least one communication pipe 300 of the plurality of communication pipes 300 has a gas. A throttle element for increasing the pipe resistance may be provided.
For example, the throttle element is an orifice or a choke.
For example, one communication pipe 300 includes a pipe 310 and a throttle element 320.
For example, one communication pipe 300 is composed of the pipe 310 and does not include the throttle element 320.
FIG. 14, FIG. 16 or FIG. 17 shows a case where one communication pipe 300 is composed of a pipe 310 and a throttle element 320, and two communication pipes 300 are composed of only the pipe 310.
The description of the structure of FIG. 14, 16 or FIG. 17 is the same as that according to the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図15は、図14に示す空気ばね100と3個の補助タンク200と3個の連通配管とで構成される免震機構用機器に仮の負荷を載せた状態での伝達特性と振動数との関係を示す。
Aは、3個の連通配管のいずれもが絞り要素をもたないケースである。
Bは、1個の連通配管が絞り要素をもち、他の2個の連通配管が絞り要素を持たないケースである。
Cは、2個の連通配管が絞り要素をもち、1個の連通配管が絞り要素をもたないケースである。
Dは、3個の連通配管のいずれもが絞り要素を持つケースである。
Eは、参考のため、補助タンクを持たないケースである。
複数の連通配管300のうちの少なくとも一つの連通配管300はガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けられず、複数の連通配管300のうちの他の少なくとも一つの連通配管300はガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けられていると、免震機構用機器の免震性能が相対的に低い振動数で向上し、相対的に高い振動数成分に偏らない範囲で減衰効果を高められることが分かる。
また、複数の連通配管300の全てにガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けると、免震機構用機器の免震性能が相対的に高い振動数に推移し、相対的に高い振動数で減衰効果を高められることが分かる。
従って、地震の加速度のうち高い周波数成分に偏らない範囲での加速度を免震する高い性能を確保できる。
FIG. 15 shows the transmission characteristics and frequency in a state where a temporary load is placed on the seismic isolation device comprising the air spring 100, three auxiliary tanks 200, and three communication pipes shown in FIG. The relationship is shown.
A is a case where none of the three communication pipes has a throttle element.
B is a case where one communication pipe has a throttle element and the other two communication pipes do not have a throttle element.
C is a case where two communication pipes have a throttle element and one communication pipe does not have a throttle element.
D is a case in which all three communication pipes have a throttle element.
E is a case without an auxiliary tank for reference.
At least one communication pipe 300 of the plurality of communication pipes 300 is not provided with a throttle element for increasing the pipe resistance of gas, and at least one other communication pipe 300 of the plurality of communication pipes 300 is made of gas. If a throttle element is provided to increase the pipe resistance, the seismic isolation performance of the seismic isolation device is improved at a relatively low frequency, and the damping effect is within a range that does not tend to be relatively high frequency components. It can be seen that
In addition, if a throttle element for increasing the gas pipe resistance is provided in all of the plurality of communication pipes 300, the seismic isolation performance of the seismic isolation mechanism equipment changes to a relatively high frequency, resulting in a relatively high vibration. It can be seen that the attenuation effect can be enhanced by the number.
Therefore, it is possible to secure a high performance for isolating the acceleration within a range that does not deviate from the high frequency component of the acceleration of the earthquake.

床鉄骨20は、床構造70を支える鉄骨構造である。
床鉄骨20は、鉄骨が井桁状に組まれた構造を有する。
床鉄骨20は、基礎に支持された複数の免震機構用機器10に支持される。
The floor steel frame 20 is a steel frame structure that supports the floor structure 70.
The floor steel frame 20 has a structure in which steel frames are assembled in a cross-beam shape.
The floor steel frame 20 is supported by a plurality of seismic isolation mechanism devices 10 supported by a foundation.

ダンパー30は、 床鉄骨20が振動するときに振動エネルギーを減衰させる機器である。
例えば、ダンパー30は油圧ダンパーである。
複数のダンパー30が、基礎と床鉄骨20との間に設けられる。
The damper 30 is a device that attenuates vibration energy when the floor steel frame 20 vibrates.
For example, the damper 30 is a hydraulic damper.
A plurality of dampers 30 are provided between the foundation and the floor steel frame 20.

自動レベリング機器50は、床鉄骨20の水平を自動的に制御する機器である。
複数の自動レベリング機器50が、複数の免震機構用機器10に各々に設けられてもよい。
例えば、自動レベリング機器50は、床鉄骨20の高さ位置が所定の高さに維持されるように、免震機構用機器10の空気ばね100に空気を吸入または排出する。
自動レベリング機器50は、床鉄骨20の高さ位置が所定の高さより高くなると免震機構用機器10の空気ばね100から空気を排出し、床鉄骨20の高さ位置が所定の高さより低くなると免震機構用機器10の空気ばね100へ空気を吸入すし、床鉄骨20の高さ位置を所定の高さに保つ。
The automatic leveling device 50 is a device that automatically controls the level of the floor steel frame 20.
A plurality of automatic leveling devices 50 may be provided in each of the plurality of seismic isolation device 10.
For example, the automatic leveling device 50 sucks or discharges air to the air spring 100 of the seismic isolation mechanism device 10 so that the height position of the floor steel frame 20 is maintained at a predetermined height.
The automatic leveling device 50 discharges air from the air spring 100 of the seismic isolation mechanism device 10 when the height position of the floor steel frame 20 becomes higher than a predetermined height, and when the height position of the floor steel frame 20 becomes lower than the predetermined height. Air is sucked into the air spring 100 of the seismic isolation device 10 to keep the height of the floor steel frame 20 at a predetermined height.

床構造70は、床を形成する構造である。
床構造70は、複数の箇所を床鉄骨20に支持される。
The floor structure 70 is a structure that forms a floor.
The floor structure 70 is supported by the floor steel frame 20 at a plurality of locations.

以下に、免震機構用機器10を構成する空気ばねの構造を詳述する。
空気ばね100は、基礎に支持され被支持体を支持するものであり、1個の下金具110と1個の上金具120と弾性円筒体130とで構成される。
空気ばね100は、1個の下金具110と1個の上金具120とN+1個の弾性円筒体130とN個の中間金具140と空気室160とで構成されてもよい。
Below, the structure of the air spring which comprises the apparatus 10 for seismic isolation mechanisms is explained in full detail.
The air spring 100 is supported by a foundation and supports a supported body, and is composed of one lower fitting 110, one upper fitting 120, and an elastic cylindrical body 130.
The air spring 100 may be composed of one lower metal fitting 110, one upper metal fitting 120, N + 1 elastic cylindrical bodies 130, N intermediate metal fittings 140, and an air chamber 160.

下金具110は、固定部材である。
下金具110は、板状の固定部材である。
例えば、下金具110は、上面に弾性円筒体130の下方の開口に嵌まり合う輪状の突起部をもつ板状の金属板である。
The lower metal fitting 110 is a fixing member.
The lower metal fitting 110 is a plate-like fixing member.
For example, the lower metal fitting 110 is a plate-like metal plate having a ring-shaped protrusion that fits in the opening below the elastic cylindrical body 130 on the upper surface.

上金具120は、固定部材である。
上金具120は、板状の固定部材である。
例えば、上金具120は、下面に弾性円筒体130の上方の開口に嵌まり合う輪状の突起部をもつ板状の金属板である。
The upper metal fitting 120 is a fixing member.
The upper metal fitting 120 is a plate-like fixing member.
For example, the upper metal fitting 120 is a plate-like metal plate having a ring-shaped protrusion that fits into the upper opening of the elastic cylindrical body 130 on the lower surface.

弾性円筒体130は、上下1対の開口を形成し上下方向に伸縮可能な弾性のある円筒状部材である。
たとえば、弾性円筒体130は、ゴム膜131と1個または複数個のたが部材132とで構成される。
ゴム膜131は、上下1対の開口を形成する繊維補強されたゴム製の円筒状部材である。
たが部材132は、ゴム膜131の円筒の外周を取り囲む金属製の輪状部材である。
複数のたが部材132が、上下方向に所定の間隔を空けて、ゴム膜131の外周を囲う。
The elastic cylindrical body 130 is an elastic cylindrical member that forms a pair of upper and lower openings and can expand and contract in the vertical direction.
For example, the elastic cylindrical body 130 includes a rubber film 131 and one or a plurality of members 132.
The rubber film 131 is a fiber-reinforced rubber cylindrical member that forms a pair of upper and lower openings.
However, the member 132 is a metal ring-shaped member surrounding the outer periphery of the cylinder of the rubber film 131.
A plurality of chisel members 132 surround the outer periphery of the rubber film 131 with a predetermined interval in the vertical direction.

中間金具140は、部材である。
中間金具140は、板状の部材である。
例えば、中間金具140は、上面に上面に弾性円筒体130の下方の開口に嵌まり合う輪状の突起部をもち、下面に弾性円筒体130の上方の開口に嵌まり合う突起部をもちち上下に貫通した連通穴Oを設けられた板状の金属板である。
The intermediate metal fitting 140 is a member.
The intermediate metal fitting 140 is a plate-like member.
For example, the intermediate fitting 140 has an upper surface having a ring-shaped protrusion that fits in the opening below the elastic cylinder 130 on the upper surface, and a protrusion that fits in the opening above the elastic cylinder 130 on the lower surface. It is a plate-shaped metal plate provided with a communication hole O penetrating therethrough.

下金具110が、基礎に支持され、最下段の弾性円筒体130の下方の開口を雰囲気から遮断する。
例えば、最下段の弾性円筒体130の下方の開口が下金具110の上面に設けられる突起部に嵌合し気密に保たれる。
上金具120が、被支持体を支持し、最上段の弾性円筒体130の上方の開口を雰囲気から遮断する。
例えば、最上段の弾性円筒体130の上方の開口が上金具120の下面に設けられる突起部に嵌合し気密に保たれる。
N個の中間金具140が、上面に接する弾性円筒体130の下方の開口と下面に接する弾性円筒体130の上方の開口とを各々に連通し、さらに雰囲気から各々に遮断する。
例えば、上面に接する弾性円筒体130の下方の開口が中間金具140の上面に設けられる突起部に嵌合し気密に保たれ、下面に接する弾性円筒体130の上方の開口が中間金具140の下面に設けられる突起部に嵌合し気密に保たれ、中間金具140に設けられる連通穴Oが上面に接する弾性円筒体130の下方の開口と下面に接する弾性円筒体130の上方の開口とを連通する。
The lower metal fitting 110 is supported by the foundation and blocks the opening below the lowermost elastic cylinder 130 from the atmosphere.
For example, the lower opening of the lowermost elastic cylinder 130 is fitted into a protrusion provided on the upper surface of the lower metal fitting 110 to be kept airtight.
The upper metal fitting 120 supports the supported body and blocks the opening above the uppermost elastic cylinder 130 from the atmosphere.
For example, the upper opening of the uppermost elastic cylindrical body 130 is fitted into a protrusion provided on the lower surface of the upper metal fitting 120 to be kept airtight.
N intermediate fittings 140 communicate with the lower opening of the elastic cylindrical body 130 in contact with the upper surface and the upper opening of the elastic cylindrical body 130 in contact with the lower surface, respectively, and further shield them from the atmosphere.
For example, the lower opening of the elastic cylindrical body 130 in contact with the upper surface is fitted into a protrusion provided on the upper surface of the intermediate metal fitting 140 to be kept airtight, and the upper opening of the elastic cylindrical body 130 in contact with the lower surface is the lower surface of the intermediate metal fitting 140. The communicating hole O provided in the intermediate metal fitting 140 communicates with the lower opening of the elastic cylindrical body 130 in contact with the upper surface and the upper opening of the elastic cylindrical body 130 in contact with the lower surface. To do.

空気室160は、弾性円筒体130の内部に連通する空間をもつ部屋構造である。
空気室160は、下金具110または上金具120のうちの一方に固定され、下金具110または上金具120のうちの一方に接する弾性円筒体130の開口に連通し、雰囲気から遮断される室構造である。
空気室160は、空気室部材161と空気連通口162とで構成される。
空気室部材161は、弾性円筒体130の円筒状形状の円周直径に略一致する直径と所定の高さをもち内部に密閉空間を持つ部材である。
空気連通口162は、連通配管300の一端を連結する連通口である。
The air chamber 160 has a room structure having a space communicating with the inside of the elastic cylindrical body 130.
The air chamber 160 is fixed to one of the lower metal fitting 110 or the upper metal fitting 120, communicates with an opening of the elastic cylindrical body 130 in contact with one of the lower metal fitting 110 or the upper metal fitting 120, and is a chamber structure that is cut off from the atmosphere. It is.
The air chamber 160 includes an air chamber member 161 and an air communication port 162.
The air chamber member 161 is a member having a predetermined height and a diameter substantially matching the circumferential diameter of the cylindrical shape of the elastic cylindrical body 130 and having a sealed space inside.
The air communication port 162 is a communication port that connects one end of the communication pipe 300.

本発明の実施形態に係る免震機構用機器とそれを用いる免震機構は、その構成により、以下の効果を有する。
被支持体を支持する空気ばね100に複数の補助タンク200が複数の連通配管300により連通される様にしたので、小径である連通配管300を採用しても複数の連通配管300全体の配管抵抗が大きくならないので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、配管抵抗による減衰により免震できる。
また、空気ばね100と複数の補助タンク200と複数の連通配管300とで質量を支持する振動系を想定し、振動系の伝達特性グラフにおいて振動数−振幅倍率曲線のピーク点Pが配管抵抗をゼロと仮定したゼロ振動系のゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様にしたので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、配管抵抗による減衰により免震できる。
また、空気ばね100と複数の補助タンク200と複数の連通配管300とで質量を支持する振動系を想定し、複数の連通配管300の合計の配管抵抗を等価とした振動系の伝達特性グラフにおいて振動数−振幅倍率曲線のピーク点Pが配管抵抗をゼロと仮定したゼロ振動系のゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様にしたので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、配管抵抗による減衰により免震できる。
また、振動系の振動数−振幅倍率曲線のピーク点Pでの振動数がゼロピーク点P0での振動数であるゼロ振動数にほぼ等しく、振幅倍率を可能な限り小さくなる様にしたので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、配管抵抗による減衰により免震できる。
また、少なくとも1つの連通配管300に絞り要素320が設けず、少なくとも1つの連結配管300に絞り要素320を設ける様にしたので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、絞り要素による空気減衰により免震できる。
The seismic isolation mechanism device according to the embodiment of the present invention and the seismic isolation mechanism using the same have the following effects due to their configurations.
Since the plurality of auxiliary tanks 200 are connected to the air spring 100 that supports the supported body by the plurality of communication pipes 300, the pipe resistance of the whole of the plurality of communication pipes 300 even if the communication pipe 300 having a small diameter is adopted. Therefore, seismic isolation can be achieved by damping due to pipe resistance without extremely increasing the natural frequency of the entire device.
Further, assuming a vibration system that supports mass with the air spring 100, the plurality of auxiliary tanks 200, and the plurality of communication pipes 300, the peak point P of the frequency-amplitude magnification curve in the transfer characteristic graph of the vibration system represents the pipe resistance. Since it is located below the zero frequency-amplitude magnification curve of the zero vibration system assumed to be zero, it can be isolated by damping by pipe resistance without extremely increasing the natural frequency of the entire device.
Further, assuming a vibration system in which the mass is supported by the air spring 100, the plurality of auxiliary tanks 200, and the plurality of communication pipes 300, the transfer characteristic graph of the vibration system in which the total pipe resistance of the plurality of communication pipes 300 is equivalent is shown. Since the peak point P of the frequency-amplitude magnification curve is located below the zero frequency-amplitude magnification curve of the zero vibration system assuming that the pipe resistance is zero, the natural frequency of the entire device should be extremely increased. And can be seismically isolated by damping due to pipe resistance.
Further, since the frequency at the peak point P of the vibration frequency-amplitude magnification curve of the vibration system is substantially equal to the zero frequency which is the frequency at the zero peak point P0, the amplitude magnification is made as small as possible. Seismic isolation can be achieved by damping the piping resistance without drastically increasing the overall natural frequency.
In addition, since the throttle element 320 is not provided in the at least one communication pipe 300 and the throttle element 320 is provided in the at least one connection pipe 300, the air generated by the throttle element without extremely increasing the natural frequency of the entire device. Seismic isolation is possible by attenuation.

さらに、本発明の実施形態に係る免震機構機器とそれを用いる免震機構は、その構成により、以下の効果を有する。
被支持体を支持する空気ばね100に複数の補助タンク200が複数の連通配管300により連通され、少なくとも1つの連通配管300に絞り要素320が設けず、少なくとも1つの連結配管300に絞り要素320を設ける様にしたので、機器全体の固有振動数を極端に上げることなく、絞り要素による空気減衰により免震できる。
Furthermore, the seismic isolation mechanism apparatus which concerns on embodiment of this invention, and the seismic isolation mechanism using the same have the following effects by the structure.
The plurality of auxiliary tanks 200 are connected to the air spring 100 that supports the supported body by the plurality of communication pipes 300, the throttle elements 320 are not provided in the at least one communication pipe 300, and the throttle elements 320 are provided in the at least one connection pipe 300. Since it is provided, it can be isolated by air damping by the throttle element without extremely increasing the natural frequency of the entire device.

本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
空気ばね100が空気室160を備えるとして説明したがこれに限定されず、空気室160を備えなくてもよい。
連通配管300の一端が空気室160の空気連通口162に連結されるとして説明したがこれに限定されず、連通配管300の一端が下金具110または上金具120に設けたの空気連通口162に連結される様にしてもよい。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
Although the air spring 100 has been described as including the air chamber 160, the present invention is not limited to this, and the air chamber 160 may not be included.
Although one end of the communication pipe 300 has been described as being connected to the air communication port 162 of the air chamber 160, the present invention is not limited to this, and one end of the communication pipe 300 is connected to the air communication port 162 provided in the lower metal fitting 110 or the upper metal fitting 120. You may make it connect.

D 誤差範囲
О 連通穴
P ピーク点
P0 ゼロピーク点
10 免震機構用機器
20 床鉄骨
30 ダンパー
50 自動レベリング機器
70 床構造
100 空気ばね
110 下金具
120 上金具
130 弾性円筒体
131 ゴム膜
132 たが部材
140 中間金具
160 空気室
161 空気室部材
162 空気連通口
200 補助タンク
300 連通配管
310 配管
320 絞り要素
D Error range О Communication hole P Peak point P0 Zero peak point 10 Seismic isolation device 20 Floor steel 30 Damper 50 Automatic leveling device 70 Floor structure 100 Air spring 110 Lower bracket 120 Upper bracket 130 Elastic cylinder 131 Rubber film 132 Baffle member 140 Intermediate Bracket 160 Air Chamber 161 Air Chamber Member 162 Air Communication Port 200 Auxiliary Tank 300 Communication Pipe 310 Pipe 320 Throttle Element

実開平07−243475号Actually open Hei 07-243475 特開平09−302984号JP 09-302984 A 実開平10−184756号Actual Kaihei 10-184756 特開2005−048917号JP 2005-058917 A

Claims (4)

基礎に支持され被支持体を支持する免震機構用機器であって、
基礎に支持され被支持体を支持できる空気ばねと、
互いに分離され所定の圧力のガスが充填される単数または複数の補助タンクと、
互いに分離され前記空気ばねと単数または複数の前記補助タンクとを連通する複数の連通配管と、
を備え、
前記空気ばねと単数又は複数の前記補助タンクと複数の前記連通配管と前記空気ばねに作用する垂直荷重に相当する質量とで構成される振動系を想定し、前記振動系が特定の振幅で変位強制振動を受けるときの前記振動系の伝達特性を表す横軸が振動数であり縦軸が振幅倍率である伝達特性グラフにおいて振動数−振幅倍率曲線のピーク点が仮に複数の前記連通配管の配管抵抗が各々にゼロであると仮定したときの振動系であるゼロ振動系の振動数−振幅倍率曲線であるゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様になった、
ことを特徴とする免震機構用機器。
A device for a seismic isolation mechanism that is supported by a foundation and supports a supported body,
An air spring that is supported by a foundation and can support a supported body;
One or more auxiliary tanks that are separated from each other and filled with gas of a predetermined pressure;
A plurality of communication pipes that are separated from each other and communicate with the one or more auxiliary tanks;
With
Assuming a vibration system composed of the air spring, one or more auxiliary tanks, a plurality of communication pipes, and a mass corresponding to a vertical load acting on the air spring, the vibration system is displaced with a specific amplitude. In the transfer characteristic graph in which the horizontal axis representing the transfer characteristics of the vibration system when subjected to forced vibration is the frequency and the vertical axis is the amplitude magnification, the peak point of the frequency-amplitude magnification curve is temporarily a plurality of pipes of the communication pipe It is located below the zero frequency-amplitude magnification curve which is the frequency-amplitude magnification curve of the zero-vibration system, which is the vibration system when the resistance is assumed to be zero.
Equipment for seismic isolation mechanisms characterized by that.
前記空気ばねが特定の振動数である特定振動数により特定の振幅で伸縮するときに複数の前記連通配管が特定の配管抵抗である複数の特定配管抵抗を各々に持ち、
前記空気ばねと単数または複数の前記補助タンクと複数の前記連通配管と前記空気ばねに作用する垂直荷重に相当する質量とで構成される振動系を想定し、前記振動系が特定の振幅で変位強制振動を受けるときの前記振動系の伝達特性を表す横軸が振動数であり縦軸が振幅倍率である伝達特性グラフにおいて複数の前記連通配管の配管抵抗の合計が複数の特定配管抵抗の合計に等しいときの振動数−振幅倍率曲線のピーク点が仮に複数の前記連通配管の配管抵抗が各々にゼロであると仮定したときの振動系であるゼロ振動系の振動数−振幅倍率曲線であるゼロ振動数−振幅倍率曲線より下に位置する様になった、
ことを特徴とする請求項1に記載の免震機構用機器。
When the air spring expands and contracts at a specific amplitude with a specific frequency that is a specific frequency, the plurality of communication pipes each have a plurality of specific pipe resistances that are specific pipe resistances,
Assuming a vibration system composed of the air spring, one or more auxiliary tanks, a plurality of communication pipes, and a mass corresponding to a vertical load acting on the air spring, the vibration system is displaced with a specific amplitude. In the transfer characteristic graph in which the horizontal axis representing the transfer characteristics of the vibration system when subjected to forced vibration is the frequency and the vertical axis is the amplitude magnification, the sum of the pipe resistances of the plurality of communication pipes is the sum of the plurality of specific pipe resistances The peak point of the frequency-amplitude magnification curve is equal to the frequency-amplitude magnification curve of the zero vibration system, which is a vibration system assuming that the pipe resistance of each of the plurality of communication pipes is zero. It came to be located below the zero frequency-amplitude magnification curve,
The device for a seismic isolation mechanism according to claim 1.
振動数−振幅倍率曲線のピーク点での振動数がゼロ振動数−振幅倍率曲線のピーク点であるゼロピーク点での振動数であるゼロ振動数に誤差範囲内で実質的に一致し、
振動数−振幅倍率曲線のピーク点での振幅倍率が可能な限り小さい、
ことを特徴とする請求項2に記載の免震機構用機器。
The frequency at the peak point of the frequency-amplitude magnification curve substantially matches the zero frequency, which is the frequency at the zero peak point which is the peak point of the zero frequency-amplitude magnification curve, within an error range,
The amplitude magnification at the peak point of the frequency-amplitude magnification curve is as small as possible,
The device for a seismic isolation mechanism according to claim 2.
複数の前記連通配管のうちの少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設けず、
複数の前記連通配管のうちの他の少なくとも一つの前記連通配管にはガスの配管抵抗を大きくするための絞り要素を設ける、
ことを特徴とする請求項3に記載の免震機構用機器。
A throttle element for increasing the pipe resistance of gas is not provided in at least one of the plurality of communication pipes.
A throttle element for increasing the pipe resistance of gas is provided in at least one other communication pipe among the plurality of communication pipes.
The device for a seismic isolation mechanism according to claim 3.
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