WO2011024642A1 - 減衰機構付き免震テーブル及びこれを利用した免震テーブルユニット - Google Patents

減衰機構付き免震テーブル及びこれを利用した免震テーブルユニット Download PDF

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WO2011024642A1
WO2011024642A1 PCT/JP2010/063544 JP2010063544W WO2011024642A1 WO 2011024642 A1 WO2011024642 A1 WO 2011024642A1 JP 2010063544 W JP2010063544 W JP 2010063544W WO 2011024642 A1 WO2011024642 A1 WO 2011024642A1
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plate
fixed plate
seismic isolation
isolation table
respect
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PCT/JP2010/063544
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慶介 中久保
弘明 朝倉
小片　尚志
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Thk株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/022—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using dampers and springs in combination
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means

Definitions

  • the present invention is interposed between a seismic isolation object such as precision equipment, electronic equipment, and art objects and the floor of a building, and is used for the purpose of protecting the seismic isolation object from external vibration such as an earthquake.
  • the present invention relates to a seismic isolation table with a damping mechanism and a seismic isolation table unit using the same.
  • seismic isolation objects such as precision equipment, electronic equipment, art, etc.
  • these seismic isolation objects Seismic isolation tables are used to isolate objects from floor vibrations.
  • This seismic isolation table is a two-dimensional seismic isolation table constructed by stacking a Y-direction seismic isolation part and an X-direction seismic isolation part on the floor surface. It moves freely with respect to the X direction and the Y direction.
  • the Y-direction seismic isolation portion includes a guide member fixed to the floor surface, a Y-direction rail fixed to the intermediate plate while being movably held in the Y direction by the guide member, and the intermediate plate on the floor. It is comprised from the some elastic member provided between the said intermediate
  • the mounting table on which the seismic isolation object is placed is caused by the interaction between the Y-direction seismic isolation portion and the X-direction seismic isolation portion. It is possible to reduce the vibration of the base isolation object by setting the vibration period of the mounting table sufficiently long. Further, when the vibration of the floor is settled and the vibration of the mounting table is converged, the mounting table is configured to be pulled back to the initial position by the tension of the elastic member.
  • this conventional seismic isolation table is provided with a damping mechanism for quickly converging the vibration of the mounting table.
  • a damping mechanism is provided in both the Y direction seismic isolation part and the X direction seismic isolation part.
  • the damping mechanism of the Y-direction seismic isolation part has a friction member that faces the side surface of the Y-direction rail with a slight gap and is held rotatably with respect to the floor surface. It spans between one end of the friction member and the intermediate plate.
  • the damping mechanism of the X-direction seismic isolation portion is configured in the same manner, and has a friction member that faces the side surface of the X-direction rail through a slight gap and is rotatably held with respect to the intermediate plate.
  • the elastic member is bridged between one end of the friction member and the mounting table.
  • the friction member when the intermediate plate moves in the Y direction with respect to the floor surface or when the mounting table moves in the X direction with respect to the intermediate plate, the friction member is caused by the tension of the elastic member.
  • the friction member rotates and the friction member presses against the Y-direction rail or the X-direction rail to generate a frictional resistance.
  • the elastic member exerts a larger tension, so that the frictional resistance force generated between the friction member and each rail also increases. Become.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and the object of the present invention is to have an initial rigidity, and the seismic isolation object does not shake in a state where no vibration is applied.
  • An object of the present invention is to provide a seismic isolation table with a damping mechanism and a seismic isolation table unit using the same, which can function reliably and protect a seismic isolation object when a large vibration such as the above acts.
  • the seismic isolation table with a damping mechanism of the present invention that achieves the above object includes a fixed plate, a guide member that is movable in the X direction with respect to the fixed plate, and a seismic isolation object.
  • a movable plate that is movable in a Y direction perpendicular to the X direction with respect to the guide member, and is movable in a plane parallel to the fixed plate, between the fixed plate and the guide member, and the movement
  • a plurality of elastic members that are provided between a plate and the guide member, and pull back the moving plate displaced with respect to the fixed plate to an initial position;
  • An X-direction circulation belt that circulates as the guide member moves in the X-direction relative to the fixed plate, and is looped around the moving plate in a predetermined path,
  • a Y-direction circulation belt that circulates as the movement plate moves in the Y-direction with respect to an inner member; and a rotation follower member that is provided on the fixed plate and the movement plate and is wound
  • the movable plate can freely move in the X direction and the Y direction with respect to the fixed plate via the guide member, and vibration such as an earthquake with respect to the fixed plate
  • the moving plate can vibrate independently of the vibration acting on the fixed plate, and the seismic isolation object placed on the moving plate can be isolated from the vibration acting on the fixed plate.
  • the X direction circulation belt and the Y direction circulation belt circulate in the predetermined path along with it, and the rotary damper is connected to the rotary damper.
  • a rotational motion is transmitted to the provided rotational follower member. Since the rotary damper provides resistance to the rotational movement of the rotary follower member, vibrations in the X and Y directions of the movable plate are attenuated.
  • the rotary damper imparts resistance to the rotational movement of the rotary follower member, when the moving plate is set at the initial position without vibrating with respect to the fixed plate, the rotary damper moves against the moving plate. Provides initial stiffness. For this reason, as long as large vibration energy due to an earthquake or the like is not input, it is possible to prevent fluctuation of the moving plate with respect to the fixed plate.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing an example of a seismic isolation table 1 with a damping mechanism to which the present invention is applied.
  • This seismic isolation table 1 with a damping mechanism (hereinafter referred to as “attenuation seismic isolation table 1”) requires a base plate 2 placed on the floor, and seismic isolation of precision equipment, electronic equipment, art, etc.
  • a mechanism 4 The application example of the present invention is not limited to the damping seismic isolation table 1 shown in FIG.
  • the two-dimensional guide mechanism 4 includes a lower guide rail 40 laid on the fixed plate 2 along the X direction, and an upper guide rail 41 fixed along the Y direction on the lower surface side of the movable plate 3.
  • the guide member 42 moves along both the lower guide rail 40 and the upper guide rail 41.
  • the guide member 42 includes a lower slide block 43 that is assembled to the lower guide rail 40 via a large number of rolling elements, and an upper slide that is assembled to the upper guide rail 41 via a large number of rolling elements.
  • the block 44 is composed of a slide plate 43 and a coupling plate 45 fixed to the front and back.
  • a commercially available linear guide device can be used as a combination of the lower guide rail 40 and the lower slide block 43 and a combination of the upper guide rail 41 and the upper slide block 44.
  • a linear guide device has, for example, a large number of rolling elements, a guide rail in which rolling surfaces of these rolling elements are formed along the longitudinal direction, an infinite circulation path of the rolling elements, and along the guide rail. It is comprised from the slide block assembled
  • the moving plate 3 is stacked on the fixed plate 2 via the two-dimensional guide mechanism 4, the guide member 42 moves freely in the X direction with respect to the fixed plate 2, and the moving plate 3 is further moved.
  • the movable plate 3 can freely move in the X direction and the Y direction with respect to the fixed plate 2. Accordingly, when vibration is applied from the floor surface to the fixed plate 2 installed on the floor surface, the movable plate 3 can freely vibrate in the X direction and the Y direction at a different period from the fixed plate 2. It is possible.
  • FIG. 2 is a plan view showing a state in which the upper slide block 44 is released from the fixed state with respect to the coupling plate 45 of the guide member 42 and the movable plate 3 is removed from the fixed plate 2.
  • the fixed plate 2 is manufactured by die casting of an aluminum alloy and has a square shape as shown in FIG.
  • flange portions 20 are provided on the four sides around the fixed plate 2.
  • the flange portion 20 has another damping isolation system when a seismic isolation table unit described later is formed.
  • a tap hole 21 used for connection with a table or an inertial mass table is formed.
  • the fixed plate 2 is provided with a fixed base portion 22 of the lower guide rail between a corner portion 2a and a corner portion 2c located diagonally, and the lower guide rail 40 is connected to the fixed base portion. 22 is arranged. That is, in FIG. 2, the diagonal line connecting the corner 2a and the corner 2c matches the X direction.
  • ribs 23 for reinforcing the fixed base portion 22 are provided on both sides of the lower guide rail 40 laid on the fixed base portion 22.
  • the lower slide block 43 is assembled to the lower guide rail 40 so as to straddle the lower guide rail 40, and freely between the corners 2 a and 2 c of the fixed plate 2. Reciprocate. Since the coupling plate 45 is fixed on the lower slide block 43, the lower slide block 43 is drawn with a broken line in FIG.
  • a plurality of elastic members made of coil springs are provided between the corners 2b, 2d of the fixed plate 2 located on the side of the lower guide rail 40 and the coupling plate 45 fixed to the lower slide block 43. 5 are provided. These elastic members 5 are stretched so that the tension is most reduced when the lower slide block 43 is set at the center position of the fixed plate 2 (hereinafter referred to as “initial position”). .
  • FIG. 3 is a view showing a state in which the lower slide block 43 moves along the lower guide rail 40 and moves from the initial position to the end of the lower guide rail 40.
  • two elastic members 5 are arranged on both sides of the lower guide rail 40.
  • the number of elastic members 5 is the number of seismic isolation objects to be installed on the moving plate 3. Considering the weight, the movement resistance of the lower slide block 43 with respect to the lower guide rail 40, etc., it may be changed as appropriate.
  • a pair of X-direction circulation belts 6 are connected to the coupling plate 45.
  • the X-direction circulation belt 6 is a timing belt provided with teeth at regular intervals along the longitudinal direction.
  • the fixed base portion 22 is provided with driven rollers 60 corresponding to both ends of the lower guide rail 40 in the longitudinal direction, and the X-direction circulation belt 6 is wound around the driven rollers 60. That is, the X-direction circulation belt 6 is stretched so as to include a path parallel to the lower guide rail 40.
  • a rotary damper 7 is fixed to the corners 2b and 2d of the fixed plate 2 located on the side of the lower guide rail 40, and the X-direction circulation belt 6 is a rotational follower provided on the rotary damper 7.
  • the member 70 is also wound around. Accordingly, each X-direction circulation belt 6 is formed in an annular shape along a substantially triangular path on the side of the lower guide rail 40, and the coupling plate 45 moves in the X direction together with the lower slide block 43. Then, the X-direction circulation belt 6 connected to the coupling plate 45 circulates and moves in the path, and according to the X-direction movement amount of the coupling plate 45 with respect to the rotary follower member 70 provided on the rotary damper 7. It is designed to give a rotating motion.
  • the rotary damper 7 includes a case having a working chamber fixed to the fixed plate 2 and enclosing a viscous fluid, and a rotor that freely rotates in the working chamber of the case and is coupled to the rotary follower member 70. It is configured. When the rotor rotates with respect to the case, the shear frictional force of the viscous fluid acts as a rotation resistance against the rotation, and a rotation resistance is given to the rotation follower member 70 coupled to the rotor.
  • Rotational resistance generated by the rotary damper 7 acts on the circulation movement of the X-direction circulation belt 6, and finally acts as a resistance force for movement of the lower slide block 43 in the X direction. That is, the vibration in the X direction of the lower slide block 43 is attenuated by the rotary damper 7.
  • the rotary damper 7 may be appropriately selected from various commercially available rotary dampers as long as it has resistance against the rotation of the rotary driven member 70. It is possible to use. At this time, from the viewpoint of accommodating the rotary damper 7 in the gap between the fixed plate 2 and the moving plate 3 and suppressing the height of the moving plate 3 with respect to the floor surface, the rotary damper 7 is arranged in the direction of the rotation axis. A thing with a low height is preferable.
  • the moving plate 3 stacked on the fixed plate 2 is manufactured by die casting of an aluminum alloy in the same manner as the fixed plate 2 described above, and has the same shape as the fixed plate 2. However, as shown in FIG. 1, the movable plate 3 is stacked on the fixed plate 2 with the front and back reversed.
  • the arrangement state of the upper guide rail 41 and the upper slide block 44 with respect to the moving plate 3 is the same as the arrangement state of the lower guide rail 40 and the lower slide block 43 with respect to the fixed plate 2.
  • the upper guide rail 41 is disposed along a direction orthogonal to the lower guide rail 40. That is, the upper guide rail 41 is disposed along a diagonal line connecting the corner 2b and the corner 2d of the fixed plate 2 in FIG. 2, and the diagonal matches the Y direction of the present invention.
  • the upper slide block 44 assembled to the upper guide rail 41 is fixed to the coupling plate 45 and is integrated with the lower slide block 43 to constitute the guide member 42. .
  • the movable plate 3 can freely move in the Y direction with respect to the guide member 42.
  • a plurality of elastic members 8 made of coil springs are respectively provided between the coupling plate 45 and the moving plate 3.
  • the arrangement state of these elastic members 8 with respect to the moving plate 3 is the same as the arrangement state of the elastic members 5 with respect to the fixed plate 2. That is, when the upper slide block 44 is set at the center position (hereinafter referred to as “initial position”) of the movable plate 3, the upper slide block 44 is stretched so that the tension is reduced most.
  • a pair of Y-direction circulation belts 9 are stretched around the moving plate 3, and the Y-direction circulation belt 9 is connected to the coupling plate 45.
  • a rotary damper 10 is fixed to each of a pair of corner portions of the moving plate 3 facing each other with the upper guide rail 41 interposed therebetween, and a rotary driven member 100 is fixed to the rotor of the rotary damper 10.
  • the Y-direction circulation belt 9 is wound around the rotary driven member 100. For this reason, when the upper slide block 44 moves in the Y direction along the upper guide rail 41, the Y-direction circulation belt 9 connected to the coupling plate 45 circulates in a predetermined path and moves to the rotary damper 10.
  • a rotational movement corresponding to the amount of movement of the coupling plate 45 in the Y direction is given to the provided rotary driven member 100.
  • the rotational resistance generated by the rotary damper 10 acts on the circulation movement of the Y-direction circulation belt 9, and finally acts as a resistance force for the movement of the upper slide block 44 in the Y direction. That is, the vibration in the Y direction of the upper slide block 44 is attenuated by the rotary damper 10.
  • the arrangement of the elastic member 8, the Y-direction circulation belt 9 and the rotary damper 10 with respect to the moving plate 3 is exactly the same as the arrangement of the elastic member 5, the X-direction circulation belt 6 and the rotary damper 7 with respect to the fixed plate.
  • the arrangement direction of the upper guide rail is orthogonal to the arrangement direction of the lower guide rail, the rotary damper 10 moves in correspondence with the corners 2a and 2c of the fixed plate in FIG. It is arranged on the plate 3.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the damping seismic isolation table 1 taken along the line II in FIG. 2. Therefore, the rotary damper 7 and the elastic member 5 provided on the fixed plate 2 are drawn in FIG. Further, the upper guide rail 41 disposed on the moving plate 3 has a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
  • the damping seismic isolation table 1 of this embodiment comprised as mentioned above installs the said fixed plate 2 in the floor surface of a building or a transport vehicle, On the said movable plate 3, a precision instrument, a work of art, etc. Used for mounting seismic isolation objects.
  • the vibration of the floor surface propagates to the seismic isolation object via the fixed plate 2 and the moving plate 3, and the seismic isolation object also vibrates. Will do.
  • the moving plate can freely vibrate in the X direction and the Y direction with respect to the fixed plate, and the moving plate 3 vibrates regardless of the amplitude and period of the vibration of the fixed plate 2. Is possible.
  • the movable plate 3 on which the seismic isolation object is mounted is in a state of being isolated from the vibration of the fixed plate 2, and is not restrained by the vibration of the floor surface, but is swayed by a vibration having a longer period than the vibration. It is possible. This makes it possible to effectively prevent damage to the seismic isolation object due to floor vibration.
  • the moving plate 3 vibrates in the Y direction with respect to the fixed plate 2
  • the moving plate 3 reciprocates on the guide member 42 together with the upper guide rail 41 in the Y direction. Therefore, the Y-direction circulation belt 9 connected to the coupling plate 45 moves forward and backward according to the vibration in the Y direction of the moving plate, and rotates the rotary driven member 100. Since the rotary damper 10 provided on the moving plate 3 gives a rotational resistance to the rotary follower member 100, the rotational resistance causes the Y-direction circulation belt 9 to reciprocate the coupling plate 45 in the Y direction. This acts as a pressing force, whereby the vibration in the Y direction of the moving plate 3 relative to the fixed plate 2 is damped.
  • the vibration is attenuated by the rotary damper 7 provided on the fixed plate 2 and the rotary damper 10 provided on the moving plate 3. If the vibration acting on the fixed plate 2 from the floor surface is settled, the vibration of the moving plate 3 relative to the fixed plate 2 can be converged at an early stage.
  • the rotary damper 7 exhibits a force for stopping the movement of the movable plate 3 in the X direction
  • the rotary damper 10 exhibits a force for preventing the movement of the movable plate 3 in the Y direction.
  • the rotary dampers 7 and 10 exhibit a function of increasing the static rigidity of the movable plate 3 with respect to the fixed plate 2. Therefore, the moving plate 3 is not displaced with respect to the fixed plate 2 only by applying a slight force to the moving plate 3, and the seismic isolation object installed on the moving plate 3 acts on the floor surface. It is possible to overcome the problem that the floor surface fluctuates in response to slight vibration.
  • the rotary damper using the shear frictional force acting on the viscous fluid as a damping force exhibits a large damping force as the rotational speed of the rotor increases. For this reason, while the moving plate 3 is vibrating with respect to the fixed plate 2, the damping force of the rotary damper 7 is maximized when the guide member 42 passes through the initial position of the lower guide rail 40, and the guide member When 42 passes through the initial position of the upper guide rail 41, the damping force of the rotary damper 10 becomes maximum. Accordingly, the damping force of the rotary dampers 7 and 10 can be effectively acted on the vibration of the moving plate 3, and the vibration can be converged at an early stage.
  • the damping seismic isolation table 1 of this embodiment the fixed plate and the moving plate, in which the X-direction circulation belt 6, the Y circulation belt 9, and the rotary dampers 7 and 10 are stacked via the guide member 42, Therefore, the damping seismic isolation table 1 can be configured extremely compactly.
  • the vibration amplitude of the moving plate 3 with respect to the fixed plate 2 tends to increase accordingly.
  • the amplitude of the vibration of the moving plate 3 with respect to the fixed plate 2 increases, the amount of movement of the moving plate 3 with respect to the fixed plate 2 in the X direction and Y direction increases.
  • the fixed plate 2 and the movable plate 3 become larger by that amount. For example, the size of the seismic isolation object placed on the movable plate 3 is increased.
  • an isolation table with an inertial mass (hereinafter referred to as “inertial mass table”) that suppresses the amplitude of vibration is used. It can be used in combination with a seismic isolation table.
  • the inertial mass table As the inertial mass table, the basic configuration of the damping seismic isolation table 1 shown in FIG. 1 is used as it is, and the rotary dampers 7 and 10 mounted on the fixed plate and the movable plate are replaced with inertial mass bodies. Configuration is conceivable.
  • FIG. 4 is a plan view showing the structure of the inertial mass table 11 using the structure of the damping seismic isolation table 1 shown in FIG. 1 as it is. Similar to FIG. 2, the connecting plate 45 and the upper slide of the guide member 42 are shown. The connection state of the block 44 is released, and the moving plate 3 is removed from the fixed plate 2.
  • reference numeral 12 denotes an inertial mass body, which is provided in place of the rotary damper 7 of the damping seismic isolation table 1.
  • the inertia mass body 12 is a metal disk having a uniform thickness.
  • the center of the inertia mass body 12 is rotatably supported with respect to the fixed plate 2, and a pulley 13 serving as a rotation driven member is provided at one end of the rotation shaft.
  • the X-direction circulation belt 6 stretched around the fixed plate 2 is wound around the pulley 13.
  • the inertia mass body 12 is formed with a thickness smaller than the height of the coupling plate 45 with respect to the fixed plate 2.
  • this inertial mass table 11 is used in combination with the above-mentioned damping seismic isolation table 1 to constitute a seismic isolation table unit 15.
  • the fixed plates of the damping isolation table 1 and the inertial mass table 11 and the moving plates are coupled to each other, and the damping plate 1 and the moving plate of the inertial mass table 11 are integrated with each other in the X direction with respect to the fixed plate. And vibrate in the Y direction.
  • FIG. 5 shows a state in which the fixed plate of the damping seismic isolation table 1 and the fixed plate of the inertial mass table 11 are coupled.
  • the movable plate 2 vibrates in the X direction with respect to the fixed plate 3 in the inertial mass table 11
  • the lower slide block 43 constituting the guide member 42 reciprocates on the lower guide rail 40 in the X direction.
  • the X-direction circulation belt 6 repeatedly reverses the rotation direction of the inertia mass body 12. That is, the movement of the moving plate 3 in the X direction with respect to the fixed plate 2 is converted into the rotational motion of the inertial mass body 12, thereby suppressing the amplitude of vibration in the X direction of the moving plate 3 with respect to the fixed plate 2.
  • one base unit 15 is configured by connecting one unit of inertial mass table 11 to one unit of base isolation table 1, but the structure of the base unit 1 and the unit of inertial mass table 11 is connected to each other.
  • the number may be appropriately selected according to the size of the moving plate 3 required, the weight of the seismic isolation object placed on the moving plate 3, and the like. That is, according to the seismic isolation table unit 15, the seismic isolation table unit 15 according to the size and weight of the seismic isolation object can be obtained by arbitrarily connecting the damping seismic isolation table 1 and the inertial mass table 11. It can be configured freely and can flexibly handle any seismic isolation object.
  • a seismic isolation table that does not include any of the rotary dampers 7, 10 and the inertia mass body 12, that is, a seismic isolation table (hereinafter referred to as a seismic isolation table that only supports the movable plate 3 via the two-dimensional guide mechanism 4 on the fixed plate 2) It is also possible to use a “basic seismic isolation table” in conjunction with the damping seismic isolation table 1 and the inertial mass table 11.
  • FIG. 6 shows an example of a seismic isolation table unit 15 configured by connecting one damping isolation table 1, one inertia mass table 11, and two basic isolation tables 16.
  • the seismic isolation object placed on the moving plate is configured by connecting the arbitrary number of damping isolation tables 1, inertia mass table 11 and basic isolation table 16 to constitute the isolation table unit 15.
  • the seismic isolation table unit 15 can be freely constructed according to the size, weight, robustness, and the like, and the amplitude of vibration generated in the movable plate and the damping characteristics of the vibration can be controlled.

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Abstract

初期剛性があり、振動が作用していない状態では免震対象物が揺らいでしまうことがなく、振動が作用した場合には機能して免震対象物を保護可能な減衰機構付き免震テーブル(1)及びこれを用いた免震テーブルユニット(15)であり、固定プレート(2)と、この固定プレート(2)に対してＸ方向へ移動自在に設けられた案内部材(42)と、前記案内部材(42)に対して前記Ｘ方向と直交するＹ方向へ移動自在に設けられた移動プレート(3)と、前記固定プレート(2)に対する案内部材(42)のＸ方向移動に伴って循環するＸ方向循環ベルト(6)と、前記案内部材(42)に対する移動プレート(3)のＹ方向移動に伴って循環するＹ方向循環ベルト(9)と、前記固定プレート(2)及び移動プレート(3)に設けられると共にＸ方向循環ベルト(6)又はＹ方向循環ベルト(9)が架け回された回転従動部材(70,100)を有し、前記回転従動部材(70,100)の回転運動に抵抗を付与するロータリダンパ(7,10)とを備える。

Description

減衰機構付き免震テーブル及びこれを利用した免震テーブルユニット
　本発明は、精密機器、電子機器、美術品等の免震対象物と建物の床面との間に介装され、前記免震対象物を地震等の外部振動から保護する目的で使用される減衰機構付き免震テーブル及びこれを利用した免震テーブルユニットに関する。
　従来、精密機器、電子機器、美術品等の免震対象物の運搬時における振動対策として、あるいは当該免震対象物を建物内に設置した場合における地震等の外部振動対策として、これら免震対象物を床面の振動から断絶する目的で免震テーブルが用いられている。
　この種の免震テーブルとしては、特開２０００－２４０７１９号公報に開示されるものが知られている。この免震テーブルは床面に対してＹ方向免震部とＸ方向免震部とを積み重ねて構成された２次元免震テーブルであり、最上位に設けられた載置台が床面に対してＸ方向及びＹ方向に対して自由に移動するようになっている。
　前記Ｙ方向免震部は、床面に対して固定された案内部材と、この案内部材によってＹ方向に移動自在に保持されると共に中間プレートに固定されたＹ方向レールと、前記中間プレートを床面上の初期位置に保持すべく前記中間プレートと床面との間に設けられた複数の弾性部材とから構成されている。また、前記Ｘ方向免震部は、前記Ｙ方向免震部の中間プレートに対して固定された案内部材と、この案内部材によってＸ方向に移動自在に保持されると共に前記載置台に固定されたＸ方向レールと、前記載置台を中間プレート上の初期位置に保持すべく前記載置台と前記中間プレートとの間に設けられた複数の弾性部材とから構成されている。
　このような構成の免震テーブルでは床面に対して振動が作用した場合に、前記Ｙ方向免震部及びＸ方向免震部の相互作用によって、免震対象物を載せた載置台を床面の振動から断絶し、かかる載置台の振動の周期を十分に長く設定して免震対象物の揺れを軽減することが可能となっている。また、床面の振動が収まり、前記載置台の振動も収束すると、かかる載置台は弾性部材の張力によって初期位置に引き戻されるように構成されている。
　また、この従来の免震テーブルには前記載置台の振動を早期に収束させるための減衰機構が設けられている。かかる減衰機構はＹ方向免震部及びＸ方向免震部の双方に設けられている。Ｙ方向免震部の減衰機構は、前記Ｙ方向レールの側面と僅かな隙間を介して対向すると共に床面に対して回転自在に保持された摩擦部材を有しており、前記弾性部材はこの摩擦部材の一端と前記中間プレートとの間に架け渡されている。Ｘ方向免震部の減衰機構も同様に構成されており、前記Ｘ方向レールの側面と僅かな隙間を介して対向すると共に前記中間プレートに対して回転自在に保持された摩擦部材を有しており、前記弾性部材はこの摩擦部材の一端と前記載置台との間に架け渡されている。
　このように構成された減衰機構においては、前記中間プレートが床面に対してＹ方向へ、あるいは前記載置台が中間プレートに対してＸ方向へ移動すると、前記弾性部材の張力によって前記摩擦部材が回転し、かかる摩擦部材がＹ方向レール又はＸ方向レールに圧接して摩擦抵抗力が発生することになる。床面に対する中間プレートの移動距離、または中間プレートに対する載置台の移動距離が大きいほど、前記弾性部材は大きな張力を発揮するので、摩擦部材と各レールとの間に発生する摩擦抵抗力も大きなものとなる。
　すなわち、特開２０００－２４０７１９号公報の免震テーブルでは、載置台が初期位置から離れる程、かかる載置台の振動に対して大きな減衰力が作用するようになっている。
特開２０００－２４０７１９号公報
　しかし、前述した従来の減衰機構付き免震テーブルでは、例えば床面から免震対象物に対して振動が作用せず、載置台がＸ方向及びＹ方向とも初期位置に設定されている状態では、前記摩擦部材はＸ方向レール及びＹ方向レールのいずれにも圧接していないことから、かかる摩擦部材と各レールとの間には何ら摩擦抵抗力が作用しない。このため、初期位置における載置台の剛性が不足しており、床面が僅かに振動しただけでも、前記載置台が床面に対して移動してしまい、免震対象物が床面に対して揺らぎやすいといった不都合があった。
　本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、初期剛性があり、何ら振動が作用していない状態において免震対象物が揺らいでしまうことがない一方、地震などの大きな振動が作用した場合には確実に機能して免震対象物を保護することが可能な減衰機構付き免震テーブル及びこれを用いた免震テーブルユニットを提供することにある。
　前記目的を達成する本発明の減衰機構付き免震テーブルは、固定プレートと、この固定プレートに対してＸ方向へ移動自在に設けられた案内部材と、免震対象物が載置されると共に前記案内部材に対して前記Ｘ方向と直交するＹ方向へ移動自在に設けられ、前記固定プレートと平行な面内を移動自在な移動プレートと、前記固定プレートと前記案内部材との間、及び前記移動プレートと前記案内部材との間に設けられ、前記固定プレートに対して変位した前記移動プレートを初期位置に引き戻す複数の弾性部材と、前記固定プレートに対して所定の経路で環状に張り巡らされ、かかる固定プレートに対する前記案内部材のＸ方向移動に伴って循環するＸ方向循環ベルトと、前記移動プレートに対して所定の経路で環状に張り巡らされ、前記案内部材に対する前記移動プレートのＹ方向移動に伴って循環するＹ方向循環ベルトと、前記固定プレート及び移動プレートに設けられると共に前記Ｘ方向循環ベルト又はＹ方向循環ベルトが架け回された回転従動部材を有し、かかる回転従動部材の回転運動に抵抗を付与するロータリダンパと、を備えている。
　このような本発明の減衰機構付き免震テーブルでは、前記案内部材を介して移動プレートが固定プレートに対して自由にＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、固定プレートに対して地震などの振動が作用すると、前記移動プレートが固定プレートに作用する振動とは無関係に振動することができ、かかる移動プレート上に載置される免震対象物を固定プレートに作用する振動から断絶することができる。このとき、前記移動プレートが固定プレートに対してＸ方向及びＹ方向へ移動すると、前記Ｘ方向循環ベルト及びＹ方向循環ベルトが張り巡らされた所定経路内をそれに伴って循環し、前記ロータリダンパに具備された回転従動部材に対して回転運動を伝達する。前記ロータリダンパは回転従動部材の回転運動に対して抵抗を付与するので、前記移動プレートのＸ方向及びＹ方向の振動が減衰される。
　前記ロータリダンパは回転従動部材の回転運動に対して抵抗を付与することから、移動プレートが固定プレートに対して振動せずに初期位置に設定されている状態では、これらロータリダンパが移動プレートに対して初期剛性を与えている。このため、地震などによる大きな振動エネルギが入力されない限りは、固定プレートに対する移動プレートの揺らぎを防止することが可能である。
本発明が適用された減衰機構付き免震テーブルの実施形態の一例を示す一部断面正面図である。 図１に示す減衰機構付き免震テーブルの固定プレート側の構造を示す平面図である。 図１に示す減衰機構付き免震テーブルの動作時における固定プレート側の様子を示す平面図である。 図１に示す減衰機構付き免震テーブルと組み合わせて使用される慣性質量付き免震テーブルの実施形態の一例を示す平面図である。 図２に示す減衰機構付き免震テーブルと図４に示す慣性質量付き免震テーブルとを連結して構成した免震テーブルユニットの固定プレート側の構造の一例を示す平面図である。 免震テーブルユニットの他の組み合わせを示す平面図である。
　以下、添付図面を用いて本発明の減衰機構付き免震テーブル及びこれを用いた免震テーブルユニットを詳細に説明する。
　図１は本発明を適用した減衰機構付き免震テーブル１の一例を示す正面断面図である。この減衰機構付き免震テーブル１（以下、「減衰免震テーブル１」という）は、床面に載置される固定プレート２と、精密機器、電子機器、美術品等の免震が必要とされる免震対象物を搭載する移動プレート３と、前記固定プレート２に対して前記移動プレート３をＸ方向及びこれと直交するＹ方向（図１の紙面奥行き方向）へ自在に移動させる二次元案内機構４とを備えている。尚、本発明の適用例は図１に示した減衰免震テーブル１に限定されるものではない。
　前記二次元案内機構４は、前記固定プレート２上にＸ方向に沿って敷設された下側案内レール４０と、前記移動プレート３の下面側にＹ方向に沿って固定された上側案内レール４１と、これら下側案内レール４０及び上側案内レール４１の双方に沿って運動する案内部材４２とから構成されている。また、前記案内部材４２は、多数の転動体を介して下側案内レール４０に組付けられた下側スライドブロック４３と、多数の転動体を介して上側案内レール４１に組付けられた上側スライドブロック４４と、これらスライドブロック４３，４４が表裏に固定された結合プレート４５とから構成されている。
　前記下側案内レール４０と下側スライドブロック４３との組み合わせ、前記上側案内レール４１と上側スライドブロック４４の組み合わせとしては、市販の直線案内装置を利用することが可能である。かかる直線案内装置は、例えば、多数の転動体と、長手方向に沿ってこれら転動体の転走面が形成された案内レールと、前記転動体の無限循環路を有すると共に前記案内レールに沿って移動自在に組付けられたスライドブロックとから構成されている。前記移動プレート３と固定プレート２との分離を防止するといった観点からすれば、前記スライドブロック４３，４４は案内レール４０，４１に組付けられた状態で、かかる案内レール４０，４１の長手方向と直交する面内に作用するあらゆる荷重を負荷できることが望ましい。また、前記下側スライドブロック４３及び上側スライドブロック４４の耐荷重は、前記移動プレート３上に設置する免震対象物の重量に応じて適宜選定することができる。
　前記移動プレート３は前記二次元案内機構４を介して前記固定プレート２上に積み重ねられており、前記案内部材４２が固定プレート２に対してＸ方向へ自在に移動し、更に前記移動プレート３が前記案内部材４２に対してＹ方向へ自在に移動することにより、前記移動プレート３は固定プレート２に対してＸ方向及びＹ方向へ自在に移動することが可能となっている。これにより、床面に設置された固定プレート２に対して当該床面から振動が作用した際に、前記移動プレート３が固定プレート２と異なる周期でＸ方向及びＹ方向へ自由に振動することが可能となっている。
　図２は、前記案内部材４２の結合プレート４５に対する前記上側スライドブロック４４の固定状態を解除し、前記固定プレート２上から移動プレート３を取り外した状態を示す平面図である。この固定プレート２はアルミニウム合金のダイカスト鋳造によって製造されており、図２に示されるように正方形状をなしている。前記固定プレート２の周囲四辺には当該固定プレート２の強度を高めるためにフランジ部２０が設けられており、かかるフランジ部２０には後述する免震テーブルユニットを構成する際に他の減衰免震テーブル又は慣性質量テーブルとの連結に利用されるタップ孔２１が形成されている。
　前記固定プレート２には、対角に位置する角部２ａと角部２ｃとの間に前記下側案内レールの固定ベース部２２が設けられており、前記下側案内レール４０はこの固定ベース部２２上に配設されている。すなわち、図２では角部２ａと角部２ｃを結ぶ対角線がＸ方向に合致している。また、前記固定ベース部２２に敷設された下側案内レール４０の両側には当該固定ベース部２２を補強するリブ２３が設けられている。前記下側スライドブロック４３は前記下側案内レール４０に跨がるようにして当該下側案内レール４０に組付けられており、固定プレート２の角部２ａと角部２ｃとの間で自在に往復運動する。尚、下側スライドブロック４３の上には結合プレート４５が固定されているので、図２では前記下側スライドブロック４３が破線で描かれている。
　また、前記下側案内レール４０の側方に位置する前記固定プレート２の角部２ｂ，２ｄと下側スライドブロック４３に固定された結合プレート４５との間にはコイルスプリングからなる複数の弾性部材５がそれぞれ設けられている。これら弾性部材５は、前記下側スライドブロック４３が固定プレート２の中央位置（以下、「初期位置」という）に設定されている際に、その張力がもっとも軽減されるように張り渡されている。
　図３は前記下側スライドブロック４３が下側案内レール４０に沿って移動し、前記初期位置から下側案内レール４０の端部にまで移動した状態を示す図である。このように、前記下側スライドブロック４３が初期位置から下側案内レール４０のいずれかの端部へ向けて移動すると、前記弾性部材５の張力が増大し、かかる下側スライドブロック４３に対してこれを初期位置に引き戻す力Ｆが作用する。このため、前記下側ブロックが初期位置から変位すると、その後、下側ブロックは初期位置を振幅の中心としてＸ方向へ振動することになる。
　尚、図２に示す例では、前記下側案内レール４０の両側に弾性部材５を２本ずつ配置したが、これら弾性部材５の数は、前記移動プレート３上に設置する免震対象物の重量や、下側案内レール４０に対する下側スライドブロック４３の移動抵抗等を考慮し、適宜変更して差し支えない。
　一方、前記結合プレート４５には一対のＸ方向循環ベルト６が接続されている。この実施の形態において、前記Ｘ方向循環ベルト６は長手方向に沿って一定の間隔で歯が設けられたタイミングベルトである。前記固定ベース部２２には下側案内レール４０の長手方向の両端に対応して従動ローラ６０が設けられており、前記Ｘ方向循環ベルト６はこれら従動ローラ６０に架け回されている。すなわち、前記Ｘ方向循環ベルト６は下側案内レール４０と平行な経路を含んで張り渡されている。
　また、下側案内レール４０の側方に位置する固定プレート２の角部２ｂ，２ｄにはロータリダンパ７が固定されており、前記Ｘ方向循環ベルト６は前記ロータリダンパ７に設けられた回転従動部材７０にも架け回されている。従って、各Ｘ方向循環ベルト６は前記下側案内レール４０の側方において略三角形状の経路に沿って環状に張り巡らされており、前記結合プレート４５が下側スライドブロック４３と共にＸ方向へ移動すると、かかる結合プレート４５に接続されたＸ方向循環ベルト６が前記経路内を循環移動し、前記ロータリダンパ７に設けられた回転従動部材７０に対して前記結合プレート４５のＸ方向移動量に応じた回転運動を与えるようになっている。
　前記ロータリダンパ７は、前記固定プレート２に固定されると共に粘性流体を封入した作用室を有するケースと、このケースの作用室内で自在に回転すると共に前記回転従動部材７０と結合されたロータとから構成されている。前記ロータが前記ケースに対して回転すると、当該回転に対して粘性流体の剪断摩擦力が回転抵抗として作用し、ロータに結合された回転従動部材７０に対して回転抵抗が与えられる。
　このロータリダンパ７が発生する回転抵抗は前記Ｘ方向循環ベルト６の循環移動に作用し、最終的には下側スライドブロック４３のＸ方向への移動の抵抗力として作用する。すなわち、下側スライドブロック４３のＸ方向の振動が前記ロータリダンパ７によって減衰されることになる。
　尚、前記ロータリダンパ７としては、前記回転従動部材７０の回転に対して抵抗を及ぼすものであれば、市販される種々のロータリダンパの中から必要とされる抵抗力に応じて適宜選択して使用することが可能である。この際、前記固定プレート２と移動プレート３との隙間にロータリダンパ７を収容し、且つ、床面に対する移動プレート３の高さを低く抑えるといった観点からすれば、ロータリダンパ７は回転軸方向の高さの低いものが好ましい。
　一方、前記固定プレート２上に積み重ねられる前記移動プレート３は、前述した固定プレート２と同様に、アルミニウム合金のダイカスト鋳造によって製造されており、当該固定プレート２と同一形状をなしている。但し、図１に示すように、前記移動プレート３は表裏を逆転した状態で前記固定プレート２上に積み重ねられている。
　この移動プレート３に対する前記上側案内レール４１及び前記上側スライドブロック４４の配設状態は、前記固定プレート２に対する前記下側案内レール４０及び前記下側スライドブロック４３の配設状態と同一である。但し、前記上側案内レール４１は前記下側案内レール４０と直交する方向に沿って配設されている。すなわち、前記上側案内レール４１は、図２における固定プレート２の角部２ｂと角部２ｄを結ぶ対角線に沿って配設されており、かかる対角線が本発明のＹ方向に合致している。
　また、図１に示すように、上側案内レール４１に組付けられた上側スライドブロック４４は前記結合プレート４５に固定され、下側スライドブロック４３と一体化されて前記案内部材４２を構成している。これにより、前記移動プレート３は前記案内部材４２に対してＹ方向へ自在に移動することが可能となる。前記結合プレート４５と移動プレート３との間にはコイルスプリングからなる複数の弾性部材８がそれぞれ設けられている。前記移動プレート３に対するこれら弾性部材８の配設状態は、前記固定プレート２に対する前記弾性部材５の配設状態と同一である。すなわち、前記上側スライドブロック４４が移動プレート３の中央位置（以下、「初期位置」という）に設定されている際に、その張力がもっとも軽減されるように張り渡されている。このため、前記上側スライドブロック４４が初期位置から上側案内レール４１に沿っていずれかの端部方向へ移動すると、前記弾性部材８の張力が増大し、かかる上側スライドブロック４４が前記上側案内レール４１上を初期位置に引き戻される。すなわち、前記上側ブロック４３は初期位置を中心としてＹ方向へ振動するようになっている。
　更に、前記移動プレート３には一対のＹ方向循環ベルト９が張り巡らされると共に、かかるＹ方向循循環ベルト９は前記結合プレート４５に接続されている。また、前記上側案内レール４１を挟んで対峙する移動プレート３の一対の角部にはロータリダンパ１０がそれぞれ固定されており、これらロータリダンパ１０のロータには回転従動部材１００が固定されると共に、前記Ｙ方向循環ベルト９がこの回転従動部材１００に架け回されている。このため、前記上側スライドブロック４４が上側案内レール４１に沿ってＹ方向へ移動すると、前記結合プレート４５に接続されたＹ方向循環ベルト９が所定の経路内を循環移動し、前記ロータリダンパ１０に設けられた回転従動部材１００に対して前記結合プレート４５のＹ方向移動量に応じた回転運動を与えるようになっている。そして、このロータリダンパ１０が発生する回転抵抗は前記Ｙ方向循環ベルト９の循環移動に作用し、最終的には上側スライドブロック４４のＹ方向への移動の抵抗力として作用する。すなわち、上側スライドブロック４４のＹ方向の振動が前記ロータリダンパ１０によって減衰されることになる。
　前記移動プレート３に対する前記弾性部材８、Ｙ方向循環ベルト９及びロータリダンパ１０の配置は、前記固定プレートに対する前記弾性部材５、Ｘ方向循環ベルト６及びロータリダンパ７の配置と全く同じである。但し、前記上側案内レールの配設方向が下側案内レールの配設方向と直交しているので、前記ロータリダンパ１０は図２における固定プレートの角部２ａと角部２ｃに対応して前記移動プレート３に配設されていることになる。
　尚、図１は図２のＩ－Ｉ線に沿って減衰免震テーブル１を切断した断面図であり、それ故に図１では固定プレート２に設けられたロータリダンパ７及び弾性部材５は描かれておらず、また、前記移動プレート３に配設された上側案内レール４１は長手方向に垂直な断面が描かれている。
　そして、以上のように構成された本実施形態の減衰免震テーブル１は、前記固定プレート２を建物や運搬車輛の床面に設置する一方、前記移動プレート３上には精密機器、美術品等の免震対象物を載置して使用される。
　例えば運搬や地震等に起因して前記床面に対して振動が作用すると、かかる床面の振動が固定プレート２及び移動プレート３を介して免震対象物に伝播し、免震対象物も振動することになる。しかし、前述の如く、前記移動プレートは固定プレートに対してＸ方向及びＹ方向へ自由に振動することが可能であり、当該移動プレート３は固定プレート２の振動の振幅及び周期とは無関係に振動することが可能である。このため、免震対象物を搭載した移動プレート３は固定プレート２の振動からは断絶された状態にあり、床面の振動に拘束されることなく、当該振動に比べて長周期の振動で揺れることが可能となっている。これにより、床面の振動による前記免震対象物の損傷を効果的に防止することが可能となる。
　前記移動プレート３が固定プレート２に対してＸ方向へ振動する際には、前記下側スライドブロック４３及び結合プレート４５が下側案内レール４０上をＸ方向へ往復運動することから、前記結合プレート４５に接続されたＸ方向循環ベルト６が移動プレート３のＸ方向の振動に応じて進退し、前記回転従動部材７０を回転させる。前記固定プレートに設けられたロータリダンパ７は前記回転従動部材７０に対して回転抵抗を付与することから、かかる回転抵抗はＸ方向循環ベルト６を介して結合プレート４５のＸ方向の往復運動を押し止める力として作用し、これによって固定プレート２に対する移動プレート３のＸ方向の振動が減衰される。
　また、同様にして、前記移動プレート３が固定プレート２に対してＹ方向へ振動する際には、前記移動プレート３が上側案内レール４１と一緒になって案内部材４２上をＹ方向へ往復運動することから、前記結合プレート４５に接続されたＹ方向循環ベルト９が移動プレートのＹ方向の振動に応じて進退し、前記回転従動部材１００を回転させる。前記移動プレート３に設けられたロータリダンパ１０は前記回転従動部材１００に対して回転抵抗を付与することから、かかる回転抵抗はＹ方向循環ベルト９を介して結合プレート４５のＹ方向の往復運動を押し止める力として作用し、これによって固定プレート２に対する移動プレート３のＹ方向の振動が減衰される。
　すなわち、前記移動プレート３が固定プレート２に対してＸ方向及びＹ方向へ振動すると、かかる振動が固定プレート２に設けられたロータリダンパ７及び移動プレート３に設けられたロータリダンパ１０によって減衰され、床面から固定プレート２に作用する振動が収まれば、固定プレート２に対する移動プレート３の振動を早期に収束させることが可能である。
　このとき、前記ロータリダンパ７は前記移動プレート３のＸ方向への移動を押し止める力を発揮する一方、前記ロータリダンパ１０は前記移動プレート３のＹ方向への移動を押し止める力を発揮することから、これらロータリダンパ７，１０は固定プレート２に対する移動プレート３の静的剛性を高める機能を発揮する。そのため、移動プレート３に僅かな力が作用しただけでは、かかる移動プレート３が固定プレート２に対して変位してしまうことはなく、移動プレート３上に設置した免震対象物が床面に作用する僅かな振動に反応して当該床面に対して揺らいでしまうといった課題を克服することが可能である。
　また、粘性流体に作用する剪断摩擦力を減衰力として利用したロータリダンパは、ロータの回転速度が高まるにつれて大きな減衰力を発揮する。このため、固定プレート２に対して移動プレート３が振動している最中は、案内部材４２が下側案内レール４０の初期位置を通過する際にロータリダンパ７の減衰力は最大となり、案内部材４２が上側案内レール４１の初期位置を通過する際にロータリダンパ１０の減衰力は最大となる。従って、これらロータリダンパ７，１０の減衰力を移動プレート３の振動に対して効果的に作用させ、かかる振動を早期に収束させることが可能となる。
　更に、この実施形態の減衰免震テーブル１では、前記Ｘ方向循環ベルト６、前記Ｙ循環ベルト９及び前記ロータリダンパ７，１０が前記案内部材４２を介して積み重ねられた前記固定プレートと移動プレートとの隙間内に収容されているので、当該減衰免震テーブル１を極めてコンパクトに構成することが可能となる。
　次に、本発明の減衰機構付き免震テーブルを慣性質量付き免震テーブルと組み合わせた免震テーブルユニットについて説明する。
　床面から固定プレート２に対して大きな振幅の振動が作用すると、それに伴って固定プレート２に対する移動プレート３の振動の振幅は大きくなる傾向にある。固定プレート２に対する移動プレート３の振動の振幅が大きくなるということは、固定プレート２に対する移動プレート３のＸ方向及びＹ方向への移動量が大きくなるということなので、免震対象物を床面の振動から断絶するためには、前記下側案内レール４０及び上側案内レール４１の長さを十分に確保する必要が生じる。しかし、下側案内レール４０及び上側案内レール４１の長さを十分に設定すると、その分だけ固定プレート２及び移動プレート３が大型化してしまい、例えば移動プレート３上に載せる免震対象物のサイズが小さい場合であっても、それに見合ったサイズの減衰免震テーブル１を提供することができなくなってしまう。また、固定プレート２に対する移動プレート３の振幅が大きいと、かかる移動プレート３との干渉を避けるために、減衰免震テーブル１の周囲に大きな余裕空間が必要となってしまうといった課題もある。
　従って、大きな振動の入力に対応しつつも、減衰免震テーブル１の小型化を図るといった観点からすれば、振動の振幅を抑える慣性質量付き免震テーブル（以下、「慣性質量テーブル」という）を減衰免震テーブルと組み合わせて使用することが考えられる。
　かかる慣性質量テーブルとしては、図１に示した減衰免震テーブル１の基本的構成をそのまま使用し、前記固定プレート及び前記移動プレートに装着された各ロータリダンパ７，１０を慣性質量体に置き換えた構成が考えられる。
　図４は、図１に示した減衰免震テーブル１の構成をそのまま利用した慣性質量テーブル１１の構成を示す平面図であり、図２と同様に、前記案内部材４２の連結プレート４５と上側スライドブロック４４の連結状態を解除し、前記固定プレート２上から移動プレート３を取り外した状態を示すものである。この図において、符号１２は慣性質量体であり、前記減衰免震テーブル１のロータリダンパ７に代えて設けられている。この慣性質量体１２は一様な厚さを有する金属製円盤であり、その中心が固定プレート２に対して回転自在に支承されると共に、その回転軸の一端には回転従動部材としてのプーリ１３が固定されている。固定プレート２に張り巡らされた前記Ｘ方向循環ベルト６はこのプーリ１３に対して架け回されている。前記慣性質量体１２はその厚さが固定プレート２に対する前記結合プレート４５の高さよりも薄く形成されており、固定プレート２に対して移動プレート３を積み重ねた際に、これら固定プレート２と移動プレート３との隙間に収容されるようになっている。
　尚、前記慣性質量体１２以外の構成は前述した減衰免震テーブル１と同じなので、ここでは図４中に同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
　また、図２は固定プレート２に対して組付けられた構成のみを示しているが、移動プレート３に組付けられた構成も全く同一であり、前記減衰免震テーブル１と同様にして、固定プレート２に対して前記案内部材４２を介して移動プレート３を積み重ねることで、制振テーブル１１が完成する。
　この慣性質量テーブル１１は、図５に示すように、前述の減衰免震テーブル１と繋ぎ合わせて、免震テーブルユニット１５を構成して使用される。その際、減衰免震テーブル１と慣性質量テーブル１１の固定プレート同士、移動プレート同士を結合され、減衰免震テーブル１及び慣性質量テーブル１１の移動プレートは一体となって固定プレートに対してＸ方向及びＹ方向へ振動することになる。尚、図５は減衰免震テーブル１の固定プレートと慣性質量テーブル１１の固定プレートとを結合した状態を示している。
　例えば、慣性質量テーブル１１において移動プレート２が固定プレート３に対してＸ方向へ振動すると、案内部材４２を構成する下側スライドブロック４３が下側案内レール４０上をＸ方向に往復運動することになり、それに伴ってＸ方向循環ベルト６が前記慣性質量体１２の回転方向を繰り返し反転させることになる。すなわち、固定プレート２に対する移動プレート３のＸ方向の移動が慣性質量体１２の回転運動に変換されており、これによって固定プレート２に対する移動プレート３のＸ方向の振動の振幅を抑えることが可能となる。
　また、移動プレート３のＹ方向への振動についても同じであり、移動プレート３がＹ方向へ振動すると、かかる移動プレート３に対して回転自在に設けられた慣性質量体１２が回転方向を繰り返し反転させ、固定プレート２に対する移動プレート３のＹ方向の移動が慣性質量体１２の回転運動に変換される。これにより、固定プレート２に対する移動プレート３のＹ方向の振動の振幅を抑えることが可能となる。
　つまり、前記減衰免震テーブル１に対して慣性質量テーブル１１を連結したことにより、免震テーブルユニット１５全体で固定プレート２に対する移動プレート３の振幅を抑えることができ、免震テーブルユニット１５それ自体の小型化、免震テーブルユニット１５の周囲の余裕空間の削減を期待することができる。
　図５では１基の減衰免震テーブル１に対して１基の慣性質量テーブル１１を連結して免震テーブルユニット１５を構成したが、相互に連結する減衰免震テーブル１と慣性質量テーブル１１の数は必要とする移動プレート３のサイズ、移動プレート３上に載置する免震対象物の重量等に応じて適宜選定して差し支えない。すなわち、このような免震テーブルユニット１５によれば、減衰免震テーブル１及び慣性質量テーブル１１を任意に連結することによって、免震対象物の大きさや重量などに応じた免震テーブルユニット１５を自由に構成することが可能であり、どのような免震対象物に対しても柔軟に対応することができる。
　また、ロータリダンパ７，１０、慣性質量体１２のいずれも備えていない免震テーブル、すなわち固定プレート２上に二次元案内機構４を介して移動プレート３を支承したのみの免震テーブル（以下、「基本免震テーブル」という）を、前記減衰免震テーブル１及び慣性質量テーブル１１と連結して使用することも可能である。
　図６は、１基の減衰免震テーブル１、１基の慣性質量テーブル１１及び２基の基本免震テーブル１６を連結して構成した免震テーブルユニット１５の一例を示すものである。このように、任意の数の減衰免震テーブル１、慣性質量テーブル１１及び基本免震テーブル１６を連結して免震テーブルユニット１５を構成することにより、移動プレート上に載置する免震対象物の大きさ、重量、堅牢性等に応じ、かかる免震テーブルユニット１５を自由に構築し、移動プレートに生じる振動の振幅や当該振動の減衰特性を制御することが可能となる。

Claims (3)

  1. 固定プレート(2)と、
    　この固定プレート(2)に対してＸ方向へ移動自在に設けられた案内部材(42)と、
    　免震対象物が載置されると共に前記案内部材(42)に対して前記Ｘ方向と直交するＹ方向へ移動自在に設けられ、前記固定プレート(2)と平行な面内を移動自在な移動プレート(3)と、
    　前記固定プレート(2)と前記案内部材(42)との間、及び前記移動プレート(3)と前記案内部材(42)との間に設けられ、前記固定プレート(2)に対して変位した前記移動プレート(3)を初期位置に引き戻す複数の弾性部材(5)と、
    　前記固定プレート(2)に対して所定の経路で環状に張り巡らされ、かかる固定プレート(2)に対する前記案内部材(42)のＸ方向移動に伴って循環するＸ方向循環ベルト(6)と、
    　前記移動プレート(3)に対して所定の経路で環状に張り巡らされ、前記案内部材(42)に対する前記移動プレート(3)のＹ方向移動に伴って循環するＹ方向循環ベルト(9)と、
    　前記固定プレート(2)及び移動プレート(3)のそれぞれに設けられると共に前記Ｘ方向循環ベルト(6)又はＹ方向循環ベルト(9)が架け回された回転従動部材(70,100)を有し、かかる回転従動部材(70,100)の回転運動に抵抗を付与するロータリダンパ(7,10)と、
    を備えたことを特徴する減衰機構付き免震テーブル(1)。
  2. 前記Ｘ方向循環ベルト(6)、Ｙ方向循環ベルト(9)、ロータリダンパ(7,10)は、前記案内部材(42)を介して積み重ねられた前記固定プレート(2)と前記移動プレート(3)との隙間内に収容されていることを特徴とする請求項１記載の減衰機構付き免震テーブル(1)。
  3. 請求項１記載の減衰機構付き免震テーブル(1)と、この免震テーブル(1)と連結して使用される慣性質量付き免震テーブル(11)とを備えた免震テーブルユニット(15)であって、
    　前記慣性質量付き免震テーブル(11)は、前記減衰機構付き免震テーブル(1)のロータリダンパ(7)に代えて慣性質量体(12)を設けたものであることを特徴とする免震テーブルユニット(15)。
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