(57)【要約】      （修正有）【課題】被免震物を上下に揺動させず、緩衝器設置の簡素化、全体の省スペース化を実現でき、Ｘ方向、Ｙ方向の変位を確実に検出することができる直交レール式免震・制振装置を提供する。【解決手段】直交レール式免震・制振装置１は、設置面上に配置する下架台２と、下架台２上方に平行配置した被免震物Ｍを搭載する上架台３と、下架台２、上架台３に各々対応配置に固着したＸ−Ｙ直交配置のスライドレール１１、１２と、上架台３と下架台２とを相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に自在に摺動させる所要数のＸ・Ｙレール連結ユニット４と、各々Ｘ方向、Ｙ方向の緩衝作用を与える緩衝機構部と、上架台３、下架台２間の相対的な位置関係を初期位置に復元させるバネ機構部７及びＸ方向アクチェータ機構部２７、Ｙ方向アクチェータ機構部３７と、上架台３のＸ方向変位、Ｙ方向変位を各々個別に検出する変位検出機構部６とを有するものである。【選択図】図１
2008045574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面上に配置する下架台と、
下架台上方に平行配置した被免震物を搭載する上架台と、
前記下架台、上架台に各々対応配置に固着したＸ−Ｙ直交配置のスライドレールと、Ｘ方向、Ｙ方向の対応するスライドレール同士の間に配置した前記上架台と下架台とを相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に自在に摺動させる挟み込み摺動連結体と、を具備し、前記下架台、上架台間に配列した所要数のＸ・Ｙレール連結ユニット群と、
前記下架台、上架台間に配置した前記上架台、下架台の相対的なＸ方向、Ｙ方向変位時に各々Ｘ方向、Ｙ方向の緩衝作用を与える緩衝機構部と、
を有することを特徴とする直交レール式免震・制振装置。
【請求項２】
設置面上に配置する下架台と、
下架台上方に平行配置した被免震物を搭載する上架台と、
前記下架台、上架台に各々対応配置に固着したＸ−Ｙ直交配置のスライドレールと、Ｘ方向、Ｙ方向の対応するスライドレール同士の間に配置した前記上架台と下架台とを相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に自在に摺動させる挟み込み摺動連結体と、を具備し、前記下架台、上架台間に配列した所要数のＸ・Ｙレール連結ユニット群と、
前記下架台、上架台間に配置した前記上架台、下架台の相対的なＸ方向、Ｙ方向変位時に各々Ｘ方向、Ｙ方向の緩衝作用を与える緩衝機構部と、
前記下架台、上架台間に配置した前記上架台のＸ方向変位、Ｙ方向変位を各々個別に検出する変位検出機構部と、
を有することを特徴とする直交レール式免震・制振装置。
【請求項３】
設置面上に配置する下架台と、
下架台上方に平行配置した被免震物を搭載する上架台と、
前記下架台、上架台に各々対応配置に固着したＸ−Ｙ直交配置のスライドレールと、Ｘ方向、Ｙ方向の対応するスライドレール同士の間に配置した前記上架台と下架台とを相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に自在に摺動させる挟み込み摺動連結体と、を具備し、前記下架台、上架台間に配列した所要数のＸ・Ｙレール連結ユニット群と、
前記下架台、上架台間に配置した前記上架台、下架台の相対的なＸ方向、Ｙ方向変位時に各々Ｘ方向、Ｙ方向の緩衝作用を与える緩衝機構部と、
前記上架台、下架台間の相対的な位置関係を初期位置に復元させるバネ機構部及びＸ方向アクチェータ機構部、Ｙ方向アクチェータ機構部と、
前記下架台、上架台間に配置した前記上架台のＸ方向変位に応答してＸ方向変位を検出するＸ方向変位センサ部と、前記上架台のＹ方向変位に応答してＹ方向変位を検出するＹ方向変位センサ部と、を具備する変位検出機構部と、
を有することを特徴とする直交レール式免震・制振装置。
【請求項４】
設置面上に配置する平面矩形状の下架台と、
下架台上方に平行配置した被免震物を搭載する平面矩形状の上架台と、
前記下架台、上架台に各々対応配置に固着したＸ−Ｙ直交配置のスライドレールと、Ｘ方向、Ｙ方向の対応するスライドレール同士の間に配置した前記上架台と下架台とを相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に自在に摺動させる挟み込み摺動連結体と、を具備し、前記下架台、上架台間に縦横配列した複数台のＸ・Ｙレール連結ユニット群と、
前記下架台、上架台間に配置した前記上架台、下架台の相対的なＸ方向、Ｙ方向変位時に各々Ｘ方向の、Ｙ方向の変位力を緩衝させる緩衝器を備えた緩衝機構部と、
前記上架台、下架台間の相対的な位置関係を初期位置に復元させるバネ機構部及びＸ方向アクチェータ機構部、Ｙ方向アクチェータ機構部と、
前記下架台、上架台間に配置した前記Ｙ方向のスライドレールのＸ方向変位に応答してＸ方向変位を検出するＸ方向変位センサ部と、Ｘ方向のスライドレールのＹ方向変位に応答してＹ方向変位を検出するＹ方向変位センサ部と、を具備する変位検出機構部と、
を有することを特徴とする直交レール式免震・制振装置。
【請求項５】
設置面上に配置する平面矩形状の下架台と、
下架台上方に平行配置した被免震物を搭載する平面矩形状の上架台と、
前記下架台、上架台に各々対応配置に固着したＸ−Ｙ直交配置のスライドレールと、Ｘ方向、Ｙ方向の対応するスライドレール同士の間に配置した前記上架台と下架台とを相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に自在に摺動させる挟み込み摺動連結体と、を具備し、前記下架台、上架台間に縦横配列した複数台のＸ・Ｙレール連結ユニット群と、
前記下架台、上架台間に配置した前記上架台、下架台の相対的なＸ方向、Ｙ方向変位時に各々Ｘ方向の、Ｙ方向の変位力を緩衝させる弾性材を用いた緩衝器を備えた緩衝機構部と、
前記上架台、下架台間の相対的な位置関係を初期位置に復元させるバネ機構部及び前記上架台の変位に連動するボールねじ、このボールねじの一端に対向配置したカップリング及び前記下架台に固定具を用いて固定したサーボモータとを用いたＸ方向アクチェータ機構部、Ｙ方向アクチェータ機構部と、
前記下架台、上架台間に配置した前記Ｙ方向のスライドレールのＸ方向変位に応答してＸ方向変位を検出するシャフト式のＸ方向変位センサ部と、Ｘ方向のスライドレールのＹ方向変位に応答してＹ方向変位を検出するシャフト式のＹ方向変位センサ部と、を具備する変位検出機構部と、
を有することを特徴とする直交レール式免震・制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交レール式免震・制振装置に関し、詳しくは、例えば精密機器、各種機械等の被免震物に関して地震等に伴う震動に対する免震・制振を行う場合に適用して好適な直交レール式免震・制振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地震等に伴う震動に対する免震を行う免震装置として、例えば架台を３段に積上げてＸ軸、Ｙ軸の動きを別個に行わせるようにした免震装置が知られている。しかし、架台を３段に積み重ねた構成の免震装置では、Ｘ軸、Ｙ軸の摺動をそれぞれ別に行わせることができることから機構が簡略化できるが、装置全高が高くなるとともに架台を構成する鉄骨部材が余計に必要となってしまう。
【０００３】
特許文献１には、円弧レールと車輪とを含むＸ，Ｙ直交レール式の免震装置が開示されている。
【０００４】
しかし、この免震装置では、円弧レールと車輪を用いているために、免震時に被免震物が上下に揺動してしまい、精密機器や設備等の鉛直方向の振動を嫌う機器に対しては不向きである。また、円弧レールの上で車輪を転がす構造であるため、背の高い物や重心が不安定な物を被免震物として免震した場合に発生する引抜き力に対して弱い傾向がある。
【０００５】
更に、直交させるレール同士を直接繋いでいるために、装置高さを低く抑えることができる反面、緩衝器を別に設置する必要が有り、装置全体としては省スペース化が容易ではない。
【０００６】
そのうえ、加重支持点以外の部分に緩衝器を設けようとすると、緩衝時に発生する回転モーメント等の力を許容するための強度が設置部に必要であり、補強のために部材が余計に必要となる。
【０００７】
また、上下配置の架台がＸ−Ｙ方向に自在に摺動するために、自由度の高いワイヤ式変位計や非接触式の変位計を使用しなければ装置の変位情報を検出できず、この場合、ワイヤ式変位計であればＸ軸、Ｙ軸方向の各変位量を独立して検出できないため計算処理が必要になる。更に、非接触式であれば、装置の許容変位量を見越した反射プレート等を必要とするため、その分余分なスペースを要するうえに非常に高価格な装置となってしまう。
【特許文献１】特開２００１−７４０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする問題点は、上下の架台がＸ−Ｙ方向に自在に摺動するにもかかわらず、被免震物を上下に揺動させないとともに、緩衝器設置の簡素化、全体の省スペース化を実現でき、更には、安価なシャフト式センサを使用する場合でもＸ方向、Ｙ方向の変位を確実に検出することが可能な直交レール式免震・制振装置が存在しない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の直交レール式免震・制振装置は、設置面上に配置する下架台と、下架台上方に平行配置した被免震物を搭載する上架台と、前記下架台、上架台に各々対応配置に固着したＸ−Ｙ直交配置のスライドレールと、Ｘ方向、Ｙ方向の対応するスライドレール同士の間に配置した前記上架台と下架台とを相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に自在に摺動させる挟み込み摺動連結体と、を具備し、前記下架台、上架台間に配列した所要数のＸ・Ｙレール連結ユニット群と、前記下架台、上架台間に配置した前記上架台、下架台の相対的なＸ方向、Ｙ方向変位時に各々Ｘ方向、Ｙ方向の緩衝作用を与える緩衝機構部と、を有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、下架台と上架台との間に、Ｘ−Ｙ直交配置のスライドレールと、挟み込み摺動連結体とからなり、上架台と下架台とを相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に自在に摺動させる所要数のＸ・Ｙレール連結ユニット群を配列し、更に下架台、上架台間にＸ方向、Ｙ方向の緩衝作用を与える緩衝機構部を配置したことによって、上架台、下架台がＸ−Ｙ方向に自在に摺動するにもかかわらず、被免震物を上下に揺動させないとともに、緩衝器設置の簡素化、全体の省スペース化を実現できる直交レール式免震・制振装置を提供することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の構成に加えて、上架台のＸ方向変位、Ｙ方向変位を各々個別に検出する変位検出機構部を備えることから、請求項１記載の発明と同様効果を奏するとともに、下架台、上架台間のＸ方向、Ｙ方向の変位を確実に検出することが可能な直交レール式免震・制振装置を提供することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明と同様な効果を奏するとともに、前記上架台、下架台間の相対的な位置関係を初期位置に復元させるバネ機構部及びＸ方向アクチェータ機構部、Ｙ方向アクチェータ機構部を備えることから、免震又制振動作終了時の対策も万全な直交レール式免震・制振装置を提供することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、前記下架台、上架台間のＸ・Ｙレール連結ユニット群を縦横配列の複数台配置の構成で、請求項３記載の発明と同様な効果を奏する直交レール式免震・制振装置を提供することができる。
【００１４】
請求項５記載の発明によれば、前記上架台、下架台間の相対的な位置関係を初期位置に復元させるバネ機構部及び前記上架台の変位に連動するボールねじ、このボールねじの一端に対向配置したカップリング及び前記下架台に固定具を用いて固定したサーボモータとを用いたＸ方向アクチェータ機構部、Ｙ方向アクチェータ機構部を備えるとともに、シャフト式のＸ方向変位センサ部、シャフト式のＹ方向変位センサ部を備える構成としているので、請求項４記載の発明と同様な効果を奏するとともに、安価なシャフト式センサを使用する場合でもＸ方向、Ｙ方向の変位を確実に検出することが可能な直交レール式免震・制振装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、上下の架台がＸ−Ｙ方向に自在に摺動するにもかかわらず、被免震物を上下に揺動させないとともに、緩衝器設置の簡素化、全体の省スペース化を実現でき、更には安価なシャフト式センサを使用する場合でもＸ方向、Ｙ方向の変位を確実に検出することができる直交レール式免震・制振装置を提供するという目的を、設置面上に配置する平面矩形状の下架台と、下架台上方に平行配置した被免震物を搭載する平面矩形状の上架台と、前記下架台、上架台に各々対応配置に固着したＸ−Ｙ直交配置のスライドレールと、Ｘ方向、Ｙ方向の対応するスライドレール同士の間に配置した前記上架台と下架台とを相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に自在に摺動させる挟み込み摺動連結体と、を具備し、前記下架台、上架台間に縦横配列した複数台のＸ・Ｙレール連結ユニット群と、前記下架台、上架台間に配置した前記上架台、下架台の相対的なＸ方向、Ｙ方向変位時に各々Ｘ方向の、Ｙ方向の変位力を緩衝させる弾性材を用いた緩衝器を備えた緩衝機構部と、前記上架台、下架台間の相対的な位置関係を初期位置に復元させるバネ機構部及び前記上架台の変位に連動するボールねじ、このボールねじの一端に対向配置したカップリング及び前記下架台に固定具を用いて固定したサーボモータとを用いたＸ方向アクチェータ機構部、Ｙ方向アクチェータ機構部と、前記下架台、上架台間に配置した前記Ｙ方向のスライドレールのＸ方向変位に応答してＸ方向変位を検出するシャフト式のＸ方向変位センサ部と、Ｘ方向のスライドレールのＹ方向変位に応答してＹ方向変位を検出するシャフト式のＹ方向変位センサ部と、を具備する変位検出機構部と、を有する構成により実現した。
【実施例】
【００１６】
以下に、本発明の実施例に係る直交レール式免震・制振装置について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施例においてＸ方向、Ｙ方向を図１に示すように定義して以下の説明を行う。
【００１７】
本実施例に係る直交レール式免震・制振装置１は、設置面Ｇ上に配置する平面矩形状（例えば長方形状）を呈するように鋼材等を用いて枠組みした下架台２と、平面矩形状（例えば長方形状）を呈するように鋼材等を用いて枠組みされ、前記下架台２の上方に平行に、かつ、所定の間隔をもって配置した被免震物もしくは錘Ｍを搭載する上架台３と、前記下架台２、上架台３間に縦横配置（図１に示すように、Ｘ方向に３台配列、Ｙ方向に２台配列）に所定の間隔をもって配列した合計６台のＸ・Ｙレール連結ユニット４からなるＸ・Ｙレール連結ユニット群と、前記上架台３、下架台２の相対的なＸ方向、Ｙ方向変位時に各々Ｘ方向、Ｙ方向の減衰作用を与える減衰機構部８と、詳細は後述する２軸駆動部５と、を前記上架台３のＸ方向変位、Ｙ方向変位を各々個別に検出する変位検出機構部６と、を有している。
【００１８】
また、本実施例に係る直交レール式免震・制振装置１は、前記上架台３、下架台２間に相対的なＸ方向、Ｙ方向変位が生じた場合に、このＸ方向、Ｙ方向変位を打ち消す、すなわち、前記上架台３、下架台２間の相対的な位置関係を図１に示す初期位置に復元させるバネ機構部７及びＸ方向アクチェータ機構部２７、Ｙ方向アクチェータ機構部３７と、前記前記上架台３、下架台２間を仮固定する仮固定機構部９とを具備している。
【００１９】
前記Ｘ・Ｙレール連結ユニット群を構成するＸ・Ｙレール連結ユニット４は、前記下架台２、上架台３に各々対応配置に固着したＸ−Ｙ直交配置で各々直線状のスライドレール１１、１２と、Ｘ方向、Ｙ方向の対応するスライドレール１１、１２同士の間に配置した前記上架台３と下架台２とを相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に自在に摺動させる挟み込み摺動連結体１３と、を具備している。
【００２０】
前記Ｘ方向、Ｙ方向の対応するスライドレール１１、１２と、挟み込み摺動連結体１３とについて、図４をも参照して更に詳述する。前記スライドレール１１、１２には、各々その両側面に長さ方向に沿って長溝１１ａ、１２ａを設けている。
【００２１】
前記挟み込み摺動連結体１３は、例えば直方体状の連結ブロック１４と、この連結ブロック１４の下部に例えばネジ等で位置決め固定するＸ方向のスライドレール１１用の第１の摺動体１５と、前記連結ブロック１４の上部に例えばネジ等で位置決め固定するＹ方向のスライドレール１２用の第２の摺動体１６と、を有している。
【００２２】
前記連結ブロック１４の上面には、前記第２の摺動体１６を位置決め固定するための位置決め凹部１４ａを設け、また、前記第２の摺動体１６の底面形状を前記位置決め凹部１４ａにぴったりと嵌まり込む形状とし、更に、第２の摺動体１６の上部には前記Ｙ方向のスライドレール１２の両長溝１２ａに正確に、かつ、スライド可能に嵌合する対向配置の爪部１６ａ、１６ａを設けて、これにより、連結ブロック１４、第２の摺動体１６をＹ方向のスライドレール１２と同方向に正確に位置決めし得るように構成している。
【００２３】
同様に、前記連結ブロック１４の下面には、図示しないが、前記第１の摺動体１５を位置決め固定するための位置決め凹部を設け、また、前記第１の摺動体１５の上面形状を前記位置決め凹部にぴったりと嵌まり込む形状とし、更に、第１の摺動体１５の下部には前記Ｘ方向のスライドレール１１の両長溝１１ａに正確に、かつ、スライド可能に嵌合する対向配置の爪部１５ａ、１５ａを設けて、これにより、連結ブロック１４、第１の摺動体１５をＸ方向のスライドレール１１と同方向に正確に位置決めし得るように構成している。
【００２４】
前記Ｘ方向のスライドレール１１の両端は、各々Ｌ状又は逆Ｌ状の取付具１７を用いて前記下架台２にネジ止め等によりＸ方向配置に取り付けている。また、前記Ｙ方向のスライドレール１２の両端は、各々Ｌ状又は逆Ｌ状の取付具１８を用いて前記上架台３にネジ止め等によりＹ方向配置に取り付けている。前記６台の各Ｘ・Ｙレール連結ユニット４におけるスライドレール１１、１２の前記下架台２、上架台３に対する取り付け態様は共通である。
【００２５】
本実施例に係る直交レール式免震・制振装置１は、前記下架台２、上架台３の間において、前記上架台３における荷重支持点（例えば図１に駆動力伝達点Ｐ１で示す）に対応する位置に上架台３に対してＹ方向に沿って固定配置したＹ方向直交力解放レール２２と、このＹ方向直交力解放レール２２に対して推力変換ブロック２３を介して直交配置に、かつ、上架台３とともにＸ方向に変位可能に配置した前記上架台３のＸ方向変位に連動するＸ方向ボールねじ２１と、このＸ方向ボールねじ２１の一端に対向配置したカップリング２４及び前記下架台２に固定具２６を用いて固定したサーボモータ２５とを備え、Ｘ方向の変位力を発生させるＸ方向アクチュエータ機構部２７と、前記下架台２、上架台３の間において、前記上架台３における荷重支持点（例えば図１に駆動力伝達点Ｐ２で示す）に対応する位置に上架台３に対してＸ方向に沿って固定配置したＸ方向直交力解放レール３２と、このＸ方向直交力解放レール３２に対して推力変換ブロック３３を介して直交配置に、かつ、上架台３とともにＹ方向に変位可能に配置した前記上架台３のＹ方向変位に連動するＹ方向ボールねじ３１と、このＹ方向ボールねじ３１の一端に対向配置したカップリング３４及び前記下架台２に固定具３６を用いて固定したサーボモータ３５とを備え、Ｙ方向の変位力を発生させるＹ方向アクチュエータ機構部３７と、を有し最適な免震又制振動作の対策を万全としている。
【００２６】
前記変位検出機構部６は、前記Ｘ・Ｙレール連結ユニット群のうちの一つのＸ・Ｙレール連結ユニット４、例えば図１において右上隅のＸ・Ｙレール連結ユニット４におけるＹ方向のスライドレール１２のＸ方向相対的変位に応答してＸ方向変位を検出するＸ方向変位センサ部（シャフト式センサ）４１と、前記Ｘ・Ｙレール連結ユニット群のうちの他のＸ・Ｙレール連結ユニット４、例えば図１において上中央部のＸ・Ｙレール連結ユニット４におけるＸ方向のスライドレール１１のＹ方向相対的変位に応答してＹ方向変位を検出するＹ方向変位センサ５１部（シャフト式センサ）と、を具備している。
【００２７】
前記Ｘ方向変位センサ部４１、Ｙ方向変位センサ部５１について、更に詳述する。
【００２８】
前記Ｘ方向変位センサ部４１は、図１、図５に示すように、右上隅のＸ・Ｙレール連結ユニット４において、Ｘ方向のスライドレール１１と同方向にＸ方向検出センサ（リニアセンサ）４２及びこのＸ方向検出センサ４２から突出した棒状のシャフト４３を取付具４４を用いて下架台２により支持する状態に配置している。
【００２９】
そして、前記シャフト４３を、前記連結ブロック１４に設けたシャフト挿通リング１２ｂに貫通させるとともに、シャフト４３に設けた係合部材４５を前記シャフト挿通リング１２ｂに係合させて、連結ブロック１４のＸ方向変位、すなわち、上架台３のＸ方向変位を前記係合部材４５、シャフト４３を介してＸ方向検出センサ４２に伝達することで検出するようになっている。
【００３０】
前記Ｙ方向変位センサ部５１は、図１、図６に示すように、上中央部のＸ・Ｙレール連結ユニット４において、Ｙ方向のスライドレール１２と同方向にＹ方向検出センサ（リニアセンサ）５２及びこのＹ方向検出センサ５２から突出した棒状のシャフト５３を、取付具５４を用いて上架台３により支持する状態に配置している。
【００３１】
そして、前記シャフト５３を、前記連結ブロック１４に設けたシャフト挿通リング１１ｂに貫通させるとともに、シャフト５３に設けた係合部材５５を前記シャフト挿通リング１１ｂに係合させて、連結ブロック１４のＹ方向変位、すなわち、上架台３のＹ方向変位を前記係合部材５５、シャフト５３を介してＹ方向検出センサ５２に伝達することで検出するようになっている。
【００３２】
図７は、前記Ｘ方向変位センサ部４１の変形例であるＸ方向変位センサ部４１Ａを示すものであり、前記挟み込み摺動連結体１３の連結ブロック１４からＹ方向に突出させた係合部材４５或いは連結ブロック１４本体に、Ｘ方向変位センサ部４１Ａ（例えばインダクタンス式変位計の棒状のシャフト、またはワイヤ式変位計のワイヤ、またはレーザー式変位計のレーザースポット部、或いは超音波式変位計の焦点範囲）を固定または反射体とさせて、図５に示す場合と同様にして前記挟み込み摺動連結体１３のＸ方向変位、すなわち上架台３のＸ方向変位を検出するようになっている。
【００３３】
図８は、前記Ｙ方向変位センサ部５１の変形例であるＹ方向変位センサ部５１Ａを示すものであり、前記挟み込み摺動連結体１３の連結ブロック１４からＸ方向に突出させた係合部材５５或いは連結ブロック１４本体に、Ｙ方向変位センサ部５１Ａ（例えばインダクタンス式変位計の棒状のシャフト、またはワイヤ式変位計のワイヤ、またはレーザー式変位計のレーザースポット部、或いは超音波式変位計の焦点範囲）を固定または反射体とさせて、図６に示す場合と同様にして前記挟み込み摺動連結体１３のＹ方向変位、すなわち上架台３のＹ方向変位を検出するようになっている。
【００３４】
前記バネ機構部７は、図１、図２及び図３に示すように、下架台２、上架台３間において、Ｘ方向配置に４個、Ｙ方向配置に４個、全体で合計８個のバネ（コイルバネ）６１を分散配置することにより構成している。
【００３５】
例えば、図１において左下隅領域のＸ方向配置のバネ６１は、その一端を上架台３に固着した取付具６２により支持し、他端を下架台２に固着した取付具６３により支持して、前記上架台３、下架台２間に相対的なＸ方向変位が生じた場合に、このＸ方向変位を打ち消す、すなわち、前記上架台３、下架台２間の相対的な位置関係を図１に示す初期位置に復元させるように機能するようになっている。Ｘ方向配置の他の３個のバネ６１の取り付け構造及び機能も同様である。
【００３６】
更に、Ｙ方向配置の各バネ６１も、Ｘ方向配置の各バネ６１と同様な取り付け構造であり、前記上架台３、下架台２間に相対的なＹ方向変位が生じた場合に、このＹ方向変位を打ち消す、すなわち、前記上架台３、下架台２間の相対的な位置関係を図１に示す初期位置に復元させるように機能するようになっている。
【００３７】
前記減衰機構部８は、図１、図２及び図３に示すように、下架台２、上架台３間において、Ｘ方向配置に４個、Ｙ方向配置に４個、全体で合計８個の減衰器７１を分散配置することにより構成している。
【００３８】
例えば、図１において左下隅領域のＸ方向配置の減衰器７１は、その一端を上架台３に固着した取付具７２により支持し、他端を下架台２に固着した取付具７３により支持して、前記上架台３、下架台２間に相対的なＸ方向変位が生じた場合に、このＸ方向変位の増幅を抑え、すなわち、免震・制震時の最適な減衰値を直交レール式免震・制振装置１に与えるように機能するようになっている。Ｘ方向配置の他の３個の減衰器７１の取り付け構造及び機能も同様である。
【００３９】
更に、Ｙ方向配置の減衰器７１も、Ｘ方向配置の各減衰器７１と同様な取り付け構造であり、前記上架台３、下架台２間に相対的なＹ方向変位が生じた場合に、このＹ方向変位の増幅を抑え、すなわち、免震・制震時の最適な減衰値を直交レール式免震・制振装置１に与えるように機能するようになっている。
【００４０】
前記仮固定機構部９は、図１乃至図３に示すように、前記上架台３、下架台２間にわたって例えば４箇所分散配置に４個の止め具８３を挿脱自在に設けることにより構成している。
【００４１】
すなわち、前記上架台３の四隅部近傍領域に、この上架台３に対して水平支持片８２を突設し、この水平支持片８２により止め具８３の頭部を支持するとともに、止め具８３の軸部を水平支持片８２を貫いて下架台２側に垂下し、他方下架台２に前記止め具８３の下端側が挿通される受孔８４を設けて、前記止め具８３を水平支持片８２と受孔８４との間に挿脱自在に配置している。
【００４２】
そして、前記各止め具８３を水平支持片８２から受孔８４に挿通することで、下架台２に対して上架台３を変位不能の状態（仮固定の状態）とし、また、前記各止め具８３を受孔８４から上方に引き抜いた状態で、下架台２に対して上架台３を変位可能な状態とするように構成している。
【００４３】
図９、図１０は、本実施例で採用する緩衝機構部９１の例を示すもので、この緩衝機構部９１は、弾性材或いは油圧を用いた緩衝器９２を前記Ｘ方向のスライドレール１１を支持する取付具１７に前記連結ブロック１４と対向する配置で取り付け、また、同じく弾性材或いは油圧を用いた緩衝器９２を前記Ｙ方向のスライドレール１２を支持する取付具１８に前記連結ブロック１４と対向する配置で取り付けることにより構成している。
なお、上述した場合とは逆に前記緩衝器９２を前記連結ブロック１４側に取り付ける構成とすることももちろん可能である。
【００４４】
この緩衝機構部９１を採用すれば、上架台３と下架台２とが地震等に伴って相対的に移動し、前記連結ブロック１４に前記取付具１７又は取付具１８に取り付けた緩衝器９２が衝突したとき、各緩衝器９２により例えば上架台３の変位に対する緩衝作用を発揮させることができ、これにより、緩衝器設置の簡略化、省スペース化を図ることができる。
【００４５】
次に、上述した構成からなる本実施例に係る直交レール式免震・制振装置１による被免震物Ｍに対する免震・制振作用について説明する。
【００４６】
本実施例に係る直交レール式免震・制振装置１によれば、前記Ｘ方向の直線状のスライドレール１１、Ｙ方向の直線状のスライドレール１２及びこれらの間に介在させた挟み込み摺動連結体１３を具備するＸ・Ｙレール連結ユニット４を合計６個用いて前記上架台３、下架台２を相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に自在に摺動させ被免震物若しくは錘Ｍに対する免震を行うようにし、又は被免震物若しくは錘Ｍを利用して制振しているので、被免震物若しくは錘ＭＭに対する免震作用、或いは被免震物若しくは錘ＭＭにより制振作用を発揮させる場合に前記上架台３、従って前記被免震物もしくは錘Ｍが上下に揺動することを無くすことができる装置とすることができる。
【００４７】
加えて、前記Ｘ方向の直線状のスライドレール１１、Ｙ方向の直線状のスライドレール１２を用いてＸ・Ｙレール連結ユニット４を構成していることから、円弧レールを用いる場合と異なり、全方向の荷重に対して耐力を有する装置とすることができる。
【００４８】
また、Ｘ、Ｙ直交配置のスライドレール１１、スライドレール１２を含む合計６個のＸ・Ｙレール連結ユニット４を用いていることから、被免震物若しくは錘ＭＭに対する免震を行う場合、又は被免震物若しくは錘ＭＭにて制振を行う場合に、水平面において被免震物若しくは錘ＭＭに回転運動を発生させることのない装置とすることができる。
【００４９】
本実施例に係る直交レール式免震・制振装置１によれば、前記Ｘ方向のスライドレール１１、Ｙ方向のスライドレール１２の製作精度又は材質、表面加工を種々変更してＸ・Ｙレール連結ユニット４を構成することにより、この直交レール式免震・制振装置１全体の免震のトリガー機能として作用するＸ方向、Ｙ方向の各摩擦係数を種々調整することが可能となる。
【００５０】
更に、前記挟み込み摺動連結体１３を構成する連結ブロック１４の上面に位置決め凹部１４ａを設け、第２の摺動体１６の底面形状を前記位置決め凹部１４ａにぴったりと嵌まり込む形状とし、更に、第２の摺動体１６の上部には前記Ｙ方向のスライドレール１２の両長溝１２ａに正確に、かつ、スライド可能に嵌合する対向配置の爪部１６ａ、１６ａを設けて、これにより、連結ブロック１４、第２の摺動体１６をＹ方向のスライドレール１２と同方向に正確に位置決めし、また、前記連結ブロック１４の下面側に対する第１の摺動体１５の嵌め込み構造、第１の摺動体１５とＸ方向のスライドレール１２との嵌合構造も連結ブロック１４の上面側と同様にして連結ブロック１４、第１の摺動体１５をＸ方向のスライドレール１１と同方向に正確に位置決めしているので、上下配置に直交させる前記スライドレール１２、スライドレール１１の直角度を６個のＸ・Ｙレール連結ユニット４全体に渡って正確に保持でき、これにより、前記上架台３、下架台２を相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に円滑に摺動させ、被免震物もしくは錘Ｍの免震（又は利用した制振）を行うことができるとともに、背の高い被免震物Ｍや重心位置が不安定な被免震物Ｍの免震（又は制振）を行う場合でも、被免震物Ｍの移動に伴って発生する引抜き力に対して充分な耐力を有する装置とすることができる。
【００５１】
また、本実施例に係る直交レール式免震・制振装置１においては、前記Ｘ・Ｙレール連結ユニット４は、Ｘ方向の直線状のスライドレール１１、Ｙ方向の直線状のスライドレール１２及びこれらの間に介在させた挟み込み摺動連結体１３を具備する構成としているので、緩衝器設置の簡素化、省スペース化が可能である。
【００５２】
すなわち、既述したように、前記下架台２、上架台３の間に、Ｙ方向直交力解放レール２２、推力変換部２３、ボールねじ２１、カップリング２４及びサーボモータ２５を備えＸ方向の変位力を伝達させる各部を具備するＸ方向アクチュエータ機構部２７と、Ｘ方向直交力解放レール３２、推力変換部３３、ボールねじ３１、カップリング３４及びサーボモータ３５を備えＹ方向の変位力を伝達させる各部を具備するＹ方向アクチュエータ機構部３７と、からなる２軸駆動部５を配置することができ、これにより、各機能部品の簡素化、省スペース化が可能な直交レール式免震・制振装置１とすることができる。
【００５３】
また、駆動力伝達点Ｐ１に配置したＸ方向アクチュエータ機構部２７、駆動力伝達点（仮想点Ｐ２）に配置したＹ方向アクチュエータ機構部３７にて推力方向と直角方向の各々Ｙ方向、Ｘ方向の変位力を解放させるため、上述した架台構造内での回転モーメント等の余分な力の発生を小さく抑えることができ、これにより、余分な補強を施す必要が無く、全体として構成部材を簡略化できる直交レール式免震・制振装置１とすることができる。
【００５４】
図９、図１０に示す緩衝機構部９１を採用する場合も、２軸駆動部５を配置した場合と同様緩衝器設置の簡素化、省スペース化が可能な直交レール式免震・制振装置１とすることができる。
【００５５】
本実施例に係る直交レール式免震・制振装置１は、一つのＸ・Ｙレール連結ユニット４におけるＹ方向のスライドレール１２のＸ方向相対的変位に応答してＸ方向変位を検出するＸ方向変位センサ部４１と、他のＸ・Ｙレール連結ユニット４におけるＸ方向のスライドレール１１のＹ方向相対的変位に応答してＹ方向変位を検出するＹ方向変位センサ部５１とを有する前記変位検出機構部６を備えているので、安価なシャフト式センサを用いたとしても、これらにせん断力が加わること無く例えば上架台３のＸ軸方向、Ｙ軸方向の変位情報をそれぞれ別個に検出することができる直交レール式免震・制振装置１とすることができる。
【００５６】
図７、図８に示すようなＸ方向変位センサ部４１Ａ、Ｙ方向変位センサ部５１Ａを用いて変位検出機構部６を構成した場合も、上述した場合と同様、安価なシャフト式センサを用いたとしても、これらにせん断力が加わること無く例えば上架台３のＸ軸方向、Ｙ軸方向の変位情報をそれぞれ別個に検出することができる直交レール式免震・制振装置１とすることができる。
【００５７】
なお、上述した直交レール式免震・制振装置１においては、Ｘ・Ｙレール連結ユニット４を６個使用した構成したが、Ｘ・Ｙレール連結ユニット４は、前記下架台２、上架台３の寸法に応じて４個、８個等種々の配列個数とすることができることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本実施例に係る直交レール式制振装置１によれば、前記Ｘ方向の直線状のスライドレール１１、Ｙ方向の直線状のスライドレール１２及びこれらの間に介在させた挟み込み摺動連結体１３を具備するＸ・Ｙレール連結ユニット４を合計６個用いて前記上架台３、下架台２を相対的にＸ方向、Ｙ方向及びＸ，Ｙ合成方向に自在に摺動させ錘Ｍを振動体と位相をずらせた動きで制振を行うように構成することができ、錘Ｍが振動体に対する制振作用を発揮させる場合に前記上架台３、従って前記錘Ｍが上下に揺動すること無く効率よく制振することができる直交レール式免震・制振装置１とすることができる。
【００５９】
本発明は、上述した場合の他、各種設備、器物及び建築物、横築物等における地震等に伴う震動に対する免震・制振用として幅広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例に係る直交レール式免震・制振装置を示す概略平面図である。
【図２】本実施例に係る直交レール式免震・制振装置を示す概略正面図である。
【図３】本実施例に係る直交レール式免震・制振装置を示す概略右側面図である。
【図４】本実施例に係る直交レール式免震・制振装置におけるＸ・Ｙレール連結ユニットを示す分解斜視図である。
【図５】本実施例に係る直交レール式免震・制振装置におけるＸ方向シャフト式センサを示す斜視図である。
【図６】本実施例に係る直交レール式免震・制振装置におけるＹ方向シャフト式センサを示す斜視図である。
【図７】本実施例のＸ方向シャフト式センサの変形例を示す斜視図である。
【図８】本実施例のＹ方向シャフト式センサの変形例を示す斜視図である。
【図９】本実施例の緩衝機構部の例を示す斜視図である。
【図１０】本実施例の緩衝機構部の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    直交レール式免震・制振装置
２    下架台
３    上架台
４    Ｘ・Ｙレール連結ユニット
５    ２軸駆動部
６    変位検出機構部
７    バネ機構部
８    減衰機構部
９    仮固定機構部
１１    スライドレール
１１ａ  長溝
１１ｂ  シャフト挿通リング
１２    スライドレール
１２ａ  長溝
１２ｂ  シャフト挿通リング
１３    挟み込み摺動連結体
１４    連結ブロック
１４ａ  位置決め凹部
１５    第１の摺動体
１５ａ  爪部
１６    第２の摺動体
１６ａ  爪部
１７    取付具
１８    取付具
２１    ボールねじ
２２    Ｙ方向直交力解放レール
２３    推力変換部
２４    カップリング
２５    サーボモータ
２６    固定具
２７    Ｘ方向アクチュエータ機構部
３１    ボールねじ
３２    Ｘ方向直交力解放レール
３３    推力変換部
３４    カップリング
３５    サーボモータ
３６    固定具
３７    Ｙ方向アクチュエータ機構部
４１    Ｘ方向変位センサ部
４１Ａ  Ｘ方向変位センサ部
４２    Ｘ方向検出センサ
４３    シャフト
４４    取付具
４５    係合部材
５１    Ｙ方向変位センサ部
５１Ａ  Ｙ方向変位センサ部
５２    Ｙ方向検出センサ
５３    シャフト
５４    取付具
５５    係合部材
６１    バネ
６２    取付具
６３    取付具
７１    減衰器
７２    取付具
７３    取付具
８２    水平支持片
８３    止め具
８４    受孔
９１    緩衝機構部
９２    緩衝器
Ｐ１    駆動力伝達点
Ｐ２    駆動力伝達点
Ｇ    設置面
Ｍ    被免震物もしくは錘
【図１】
2008045574.tif 000003
【図２】
2008045574.tif 000004
【図３】
2008045574.tif 000005
【図４】
2008045574.tif 000006
【図５】
2008045574.tif 000007
【図６】
2008045574.tif 000008
【図７】
2008045574.tif 000009
【図８】
2008045574.tif 000010
【図９】
2008045574.tif 000011
【図１０】
2008045574.tif 000012