(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
囲いとなる円周枠が立設される基板と、基板の円周枠内に配置されるすべり板と、すべり板上を移動する低摩擦すべり装置と、低摩擦すべり装置により移動する架台固定部と、架台固定部を挿着する貫通孔が開けられた節部を備える円筒であって弾性体の中央振動吸収体と、中央振動吸収体が配置される中央孔およびこの中央孔径から外径までの間に円形、楕円形あるいは多角形等の複数個の貫通孔を備える弾性体の中間孔開き振動吸収体と、中間孔開き振動吸収体が配置される中央孔の内壁に複数の突部を備える弾性体の外側振動吸収体と、を有し、中央から順に同心円状に架台固定部、弾性率が最も小さい中央振動吸収体、弾性率が最も大きい中間孔開き振動吸収体および弾性率が中間である外側振動吸収体が配置され、架台固定部の水平方向の振動を減衰・吸収する水平方向用の免震装置と、
複数個の水平方向用の免震装置に取り付けられて床面と略平行となるように配置される水平架台と、
水平架台を基準面とする鉛直線と略平行な中心軸となるように取り付けられるスプライン軸と、
スプライン軸の上端に配置されるスプライン軸端固定部と、
一端が水平架台に固定され、かつ、他端がスプライン軸端固定部に固定されるスプライン軸支持部材と、
スプライン軸支持部材とスプライン軸端固定部とを貫通してスプライン軸に螺挿されるバランス調節ボルトと、
スプライン軸に沿って上下方向へ移動する外筒スリーブと、
外筒スリーブに取り付けられ、かつ、被保護機器が配置される上下架台と、
水平架台と上下架台とに取り付けられて上下架台を支える弾性支持手段と、
水平架台と上下架台とに取り付けられて鉛直方向の振動を吸収する減衰手段と、
を備える３次元方向用の免震装置であって、
水平架台に対してスプライン軸が略鉛直となるように調節したのちにバランス調節ボルトを締め付けてスプライン支持部材にスプライン軸を仮固定し、
スプライン軸端固定部をスプライン支持部材に固定してスプライン軸の調節・固定を完了することを特徴とする免震装置。
【請求項２】
囲いとなる円周枠が立設される基板と、基板の円周枠内に配置されるすべり板と、すべり板上を移動する低摩擦すべり装置と、低摩擦すべり装置により移動する架台固定部と、架台固定部を挿着する貫通孔が開けられた節部を備える円筒であって弾性体の中央振動吸収体と、中央振動吸収体が配置される中央孔およびこの中央孔径から外径までの間に円形、楕円形あるいは多角形等の複数個の貫通孔を備える弾性体の中間孔開き振動吸収体と、中間孔開き振動吸収体が配置される中央孔の内壁に複数の突部を備える弾性体の外側振動吸収体と、を有し、中央から順に同心円状に架台固定部、中央振動吸収体、中間孔開き振動吸収体および外側振動吸収体が配置され、かつ中間孔開き振動吸収体の中央孔の内壁と中央振動吸収体の外壁とは共に傾斜角度を有し、中間孔開き振動吸収体の中央孔の内壁と中央振動吸収体の外壁とを全面で接触させ、中央振動吸収体を前記すべり板から離した状態で配置されて架台固定部の水平方向の振動を減衰・吸収する水平方向用の免震装置と、
複数個の水平方向の免震装置に取り付けられて床面と略平行となるように配置される水平架台と、
水平架台を基準面とする鉛直線と略平行な中心軸となるように取り付けられるスプライン軸と、
スプライン軸の上端に配置されるスプライン軸端固定部と、
一端が水平架台に固定され、かつ、他端がスプライン軸端固定部に固定されるスプライン軸支持部材と、
スプライン軸支持部材とスプライン軸端固定部とを貫通してスプライン軸に螺挿されるバランス調節ボルトと、
スプライン軸に沿って上下方向へ移動する外筒スリーブと、
外筒スリーブに取り付けられ、かつ、被保護機器が配置される上下架台と、
水平架台と上下架台とに取り付けられて上下架台を支える弾性支持手段と、
水平架台と上下架台とに取り付けられて鉛直方向の振動を吸収する減衰手段と、
を備える３次元方向用の免震装置であって、
水平架台に対してスプライン軸が略鉛直となるように調節したのちにバランス調節ボルトを締め付けてスプライン支持部材にスプライン軸を仮固定し、
スプライン軸端固定部をスプライン支持部材に固定してスプライン軸の調節・固定を完了することを特徴とする免震装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の免震装置において、
外筒スリーブとスプライン軸端固定部との衝突を緩衝するための衝撃振動吸収体を設けることを特徴とする免震装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の免震装置において、
スプライン軸の下側を固定する下側スプライン軸端固定部を備え、
前記スプライン軸端固定部は上側スプライン軸端固定部であってスプライン軸の上側に固定され、
前記バランス調節ボルトはスプライン軸支持部材と上側スプライン軸端固定部とを貫通してスプライン軸の上側に螺挿され、
スプライン軸の下側を下側スプライン軸端固定部に固定して水平架台に対してスプライン軸が略鉛直となるように調節したのちにバランス調節ボルトを締め付けてスプライン支持部材にスプライン軸を仮固定され、上側スプライン軸端固定部をスプライン支持部材に固定してスプライン軸の調節・固定を完了することを特徴とする免震装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地震により建物の床面等から伝わる振動に弱い精密な被保護機器を保護する免震装置であって、詳しくは、水平方向の振動を減衰・吸収するための水平方向用の免震装置および水平方向・上下方向の振動を共に減衰・吸収するための３次元用の免震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の免震装置について概略説明する。免震装置は、地震等で発生した振動に対して建物内にある各種機器を保護するものである。対象とする被保護機器により免震装置に求められる性能・仕様が異なるが、特にハードディスクや光ディスクなど振動に弱い精密機器を保護する免震装置を想定する。
【０００３】
地震には地面を基準として上下方向に揺れる縦揺れと地面を基準として水平方向に揺れる横揺れとがあり、このような３次元の揺れに対応するため、免震装置は、水平方向用の免震装置と上下方向用の免震装置とを組み合わせて用いられるのが一般的である。免震装置は、水平方向または上下方向のいずれか１方向の振動専用に特化して、１方向の振動の減衰・吸収能力を高めるように開発が進められる傾向にある。
【０００４】
このような免震装置のうち、本特許出願人も、特に水平方向への揺れの吸収能力を高めた免震装置（以下、単に水平方向用の免震装置という。）に用いられる振動吸収器について意匠登録出願をし、登録意匠第９８６０５４号として登録されている。
図６は、この登録意匠に係る従来の免震装置の構成図であり、図６（ａ）はその平面図、図６（ｂ）はＤ−Ｄ線断面図である。
【０００５】
免震装置は、図６に示すように中央振動吸収体３０・中間孔開き振動吸収体３１・外側振動吸収体３２という３つの振動吸収体を備えている。このうち、中央に配置された中央振動吸収体３０は、架台固定用ボルト３３に固着された固定枠３３ａに保持されている。
架台固定用ボルト３３には、図示しないが、被保護機器を配置した水平架台が固定されている。架台固定用ボルト３３には下方へ荷重が加えられるため、球状に形成された低摩擦すべり装置３４は下方へ押圧される。このため、平時には架台固定用ボルト３３は安定して静止している。
【０００６】
地震等により基板３５とすべり板３６とが共に水平方向へ移動する場合について考える。
床面の振動が小さい場合、床面の振動に伴って基板３５とすべり板３６とが水平方向へ移動する一方で、低摩擦すべり装置３４の球は回転して架台固定用ボルト３３を一定位置に保つことで架台固定用ボルト３３は振動をやり過ごし、被保護機器へ振動を伝えることはない。
【０００７】
また、床面の振動が大きい場合であっても、架台固定用ボルト３３を中央振動吸収体３０・中間孔開き振動吸収体３１・外側振動吸収体３２が受け止めてダンパー（減衰器）として水平方向の振動を減衰・吸収するため、被保護機器へ伝えられる振動は抑制され、被保護機器の破壊を防止する。水平方向の振動に対応する免震装置はこのように構成されていた。
【０００８】
また、本特許出願人は、３次元方向への揺れの吸収能力を高める免震装置（以下、単に３次元方向用の免震装置という。）に関する発明について共願で特許出願をし、その発明は、特公平６−３２４２号公報として開示されている。
特公平６−３２４２号に係る発明の出願時における技術では、円柱形状の軸と中空円筒状の可動部を用いて載置用架台の上下方向の移動を拘束する免震装置としていたために、軸と可動部との大きい動摩擦に起因して載置用架台が上下方向へ動かなくなるというロッキング現象を起こしていた。
【０００９】
そこで特公平６−３２４２号に係る発明は、ボールスプラインを用い、可動部である外筒スリーブと軸であるスプライン軸との接触に鋼球であるボールを介在させることで外筒スリーブの回転を拘束しつつ上下方向にはきわめて低摩擦で動くようにしたため、載置用架台が上下方向にきわめて円滑に移動するように、また、載置用架台の水平状態を維持するために移動姿勢制御装置を取り付けた免震装置とした。上下方向に低摩擦で移動する載置用架台はロッキング現象を起こさず、また、載置用架台の水平状態を維持できるものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
先に説明した従来の免震装置のうち登録意匠第９８６０５４号に係る免震装置では、図６で示すように、中央振動吸収体３０の保持に固定枠３３ａを用いていた。固定枠３３ａは、振動時には中央振動吸収体３０を介して大きな力を受けたり、振動が大きい場合には中間孔開き振動吸収体３１と直接接触して大きな力を受けるため、固定枠３３ａは、金属など強固な部材を用いて形成され、かつ、架台固定用ボルト３３に堅固に固着される必要がある。このように固定枠３３ａを堅牢にするため、その形状は大型化が避けられなかった。
【００１１】
また、先の理由により固定枠３３ａの大型化が避けられないが、水平方向の振動等が起こったときに固定枠３３ａにより架台固定用ボルト３３の移動が妨げられてしまい、大きく堅牢な固定枠３３ａとしたことにより移動範囲が狭まっていた。
また、溶接・ねじ止め等により架台固定用ボルト３３に固定枠３３ａを固定する製造工程はコスト増大の一要因でもあった。
【００１２】
また、先に説明した従来の免震装置のうち特公平６−３２４２号に係る免震装置では、載置用架台に取り付ける移動姿勢制御装置がコストを上昇させ、さらに、載置用架台の水平状態を維持する移動姿勢制御装置が場所を取って、移動範囲を狭めるという欠点があった。
また、製造時に載置用架台に対しスプライン軸の鉛直度を出すのは困難な作業であったが、この垂直度を出す作業を簡単にできるようにして、生産性を高めて製造コストを低くしたいという要請もあった。
【００１３】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、従来の免震装置と比較して、低コスト化・移動範囲の増大を共に実現することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の免震装置によれば、
囲いとなる円周枠が立設される基板と、基板の円周枠内に配置されるすべり板と、すべり板上を移動する低摩擦すべり装置と、低摩擦すべり装置により移動する架台固定部と、架台固定部を挿着する貫通孔が開けられた節部を備える円筒であって弾性体の中央振動吸収体と、中央振動吸収体が配置される中央孔およびこの中央孔径から外径までの間に円形、楕円形あるいは多角形等の複数個の貫通孔を備える弾性体の中間孔開き振動吸収体と、中間孔開き振動吸収体が配置される中央孔の内壁に複数の突部を備える弾性体の外側振動吸収体と、を有し、中央から順に同心円状に架台固定部、弾性率が最も小さい中央振動吸収体、弾性率が最も大きい中間孔開き振動吸収体および弾性率が中間である外側振動吸収体が配置され、架台固定部の水平方向の振動を減衰・吸収する水平方向用の免震装置と、
複数個の水平方向用の免震装置に取り付けられて床面と略平行となるように配置される水平架台と、
水平架台を基準面とする鉛直線と略平行な中心軸となるように取り付けられるスプライン軸と、
スプライン軸の上端に配置されるスプライン軸端固定部と、
一端が水平架台に固定され、かつ、他端がスプライン軸端固定部に固定されるスプライン軸支持部材と、
スプライン軸支持部材とスプライン軸端固定部とを貫通してスプライン軸に螺挿されるバランス調節ボルトと、
スプライン軸に沿って上下方向へ移動する外筒スリーブと、
外筒スリーブに取り付けられ、かつ、被保護機器が配置される上下架台と、
水平架台と上下架台とに取り付けられて上下架台を支える弾性支持手段と、
水平架台と上下架台とに取り付けられて鉛直方向の振動を吸収する減衰手段と、
を備える３次元方向用の免震装置であって、
水平架台に対してスプライン軸が略鉛直となるように調節したのちにバランス調節ボルトを締め付けてスプライン支持部材にスプライン軸を仮固定し、
スプライン軸端固定部をスプライン支持部材に固定してスプライン軸の調節・固定を完了することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２記載の免震装置によれば、
囲いとなる円周枠が立設される基板と、基板の円周枠内に配置されるすべり板と、すべり板上を移動する低摩擦すべり装置と、低摩擦すべり装置により移動する架台固定部と、架台固定部を挿着する貫通孔が開けられた節部を備える円筒であって弾性体の中央振動吸収体と、中央振動吸収体が配置される中央孔およびこの中央孔径から外径までの間に円形、楕円形あるいは多角形等の複数個の貫通孔を備える弾性体の中間孔開き振動吸収体と、中間孔開き振動吸収体が配置される中央孔の内壁に複数の突部を備える弾性体の外側振動吸収体と、を有し、中央から順に同心円状に架台固定部、中央振動吸収体、中間孔開き振動吸収体および外側振動吸収体が配置され、かつ中間孔開き振動吸収体の中央孔の内壁と中央振動吸収体の外壁とは共に傾斜角度を有し、中間孔開き振動吸収体の中央孔の内壁と中央振動吸収体の外壁とを全面で接触させ、中央振動吸収体を前記すべり板から離した状態で配置されて架台固定部の水平方向の振動を減衰・吸収する水平方向用の免震装置と、
複数個の水平方向の免震装置に取り付けられて床面と略平行となるように配置される水平架台と、
水平架台を基準面とする鉛直線と略平行な中心軸となるように取り付けられるスプライン軸と、
スプライン軸の上端に配置されるスプライン軸端固定部と、
一端が水平架台に固定され、かつ、他端がスプライン軸端固定部に固定されるスプライン軸支持部材と、
スプライン軸支持部材とスプライン軸端固定部とを貫通してスプライン軸に螺挿されるバランス調節ボルトと、
スプライン軸に沿って上下方向へ移動する外筒スリーブと、
外筒スリーブに取り付けられ、かつ、被保護機器が配置される上下架台と、
水平架台と上下架台とに取り付けられて上下架台を支える弾性支持手段と、
水平架台と上下架台とに取り付けられて鉛直方向の振動を吸収する減衰手段と、
を備える３次元方向用の免震装置であって、
水平架台に対してスプライン軸が略鉛直となるように調節したのちにバランス調節ボルトを締め付けてスプライン支持部材にスプライン軸を仮固定し、
スプライン軸端固定部をスプライン支持部材に固定してスプライン軸の調節・固定を完了することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３記載の免震装置によれば、
請求項１または請求項２に記載の免震装置において、
外筒スリーブとスプライン軸端固定部との衝突を緩衝するための衝撃振動吸収体を設けることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４記載の免震装置によれば、
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の免震装置において、
スプライン軸の下側を固定する下側スプライン軸端固定部を備え、
前記スプライン軸端固定部は上側スプライン軸端固定部であってスプライン軸の上側に固定され、
前記バランス調節ボルトはスプライン軸支持部材と上側スプライン軸端固定部とを貫通してスプライン軸の上側に螺挿され、
スプライン軸の下側を下側スプライン軸端固定部に固定して水平架台に対してスプライン軸が略鉛直となるように調節したのちにバランス調節ボルトを締め付けてスプライン支持部材にスプライン軸を仮固定され、上側スプライン軸端固定部をスプライン支持部材に固定してスプライン軸の調節・固定を完了することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の免震装置の第１実施形態について説明する。第１実施形態は、水平方向用の免震装置である。図１は本実施形態の全体構成を示す構成図であり、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
本実施形態の免震装置は、基板１、すべり板２、低摩擦すべり装置３、架台固定用ボルト４、中央振動吸収体５、中間孔開き振動吸収体６、外側振動吸収体７をそれぞれ備えている。
【００２０】
基板１は、平板１ａとこの平板１ａに立設された円周枠１ｂとを備えている。平板１ａには、さらに建物の床面に固定するアンカーを貫通させるアンカー取り付け孔１ｃが開けられている。
すべり板２は、円周枠１ｂの内部に配置される円板であり、低摩擦すべり装置３が移動しやすいように滑らかな表面を有している。
【００２１】
低摩擦すべり装置３は、すべり板２上を水平方向に移動自在となるように構成される。本実施形態では、図１で示すように１個の球を回転自在に取り付けるという最も簡単な構成としている。なお、本実施形態以外の低摩擦すべり装置としても良く、例えば、１個の球ではなく複数個の球を用いるものであっても良い。このように低摩擦すべり装置３は、水平方向に移動自在となる構成であれば本発明の実施は可能となる。
【００２２】
本発明の架台固定部の一具体例である架台固定用ボルト４は、低摩擦すべり装置３と共に移動する。架台固定用ボルト４には、図示しない被保護機器を載置した水平架台がロックナット等を用いて固定される。
中央振動吸収体５は、節部５ａ・円筒５ｂ・貫通孔５ｃを備えている。節部５ａは、円板であってその中央に貫通孔５ｃを有しており、円板の円周は円筒５ｂに全て接続されている。貫通孔５ｃでは架台固定用ボルト４が挿着され、中央振動吸収体５は、架台固定用ボルト４の移動に応じて共に移動する。
【００２３】
中間孔開き振動吸収体６は、その中央に開けられた中央孔６ａとこの中央孔６ａの内径から外径までの間に円形、楕円形あるいは多角形等の複数個の貫通孔６ｂとが設けられており、高減衰性材料の弾性体を材質としている。中央孔６ａには中央振動吸収体５が配置される。
外側振動吸収体７は、中央孔７ａとこの中央孔７ａの内壁に設けられる複数の突部７ｂを有しており、高減衰性材料の弾性体を材質としている。突部７ｂに力が加わると変形してダンパーとしての機能を果たす。
【００２４】
これら中央振動吸収体５・中間孔開き振動吸収体６・外側振動吸収体７は、それぞれ弾性体を材料としているが、中間孔開き振動吸収体６→外側振動吸収体７→中央振動吸収体５の順に弾性率を小さくすれば、最も柔らかい中間孔開き振動吸収体６が最初に変形し、続いて外側振動吸収体７の突部が変形し、最後に中央振動吸収体５が変形する。
【００２５】
振動が大きくない場合は、中央振動吸収体５は安定した形状を保ちつつ他の中間孔開き振動吸収体６・外側振動吸収体７へ力を伝達するため、中間孔開き振動吸収体６・外側振動吸収体７により振動が減衰・吸収される。
また、中間孔開き振動吸収体６・外側振動吸収体７が限界まで変形する程の大きい振動の場合は中央振動吸収体５自体も変形して架台固定用ボルト４を移動させるため、架台固定用ボルト４の移動範囲を広げる。
さらに、中央振動吸収体５は例えば弾性ゴムを用いて型成形により全て製作できるため、中央振動吸収体５をすべり板２上に載置するだけで良く、製造工程を削減できる。
【００２６】
続いて、本発明の免震装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態も、水平方向用の免震装置である。図２は本実施形態の免震装置の全体構成を示す構成図であり、図２（ａ）はその平面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。
本実施形態の免震装置は、基板１、すべり板２、低摩擦すべり装置３、架台固定用ボルト４、中央振動吸収体８、中間孔開き振動吸収体９、外側振動吸収体７とをそれぞれ備えている。ここに、基板１、すべり板２、低摩擦すべり装置３、架台固定用ボルト４、外側振動吸収体７については第１実施形態と同一の構成であり、その説明を省略する。
【００２７】
中央振動吸収体８は、節部８ａ・円筒８ｂ・貫通孔８ｃを備えている。節部８ａは、円板であってその中央に貫通孔８ｃを有しており、円板の円周は円筒８ｂの内壁に全て接続されている。貫通孔８ｃでは架台固定用ボルト４が挿着され、中央振動吸収体５は、架台固定用ボルト４の移動に応じて共に移動する。
なお、円筒８ｂの外周側面は図２に示すように傾斜している。
【００２８】
中間孔開き振動吸収体９は、その中央に開けられた中央孔９ａとこの中央孔９ａの内径から外径までの間に円形、楕円形あるいは多角形等の複数個の貫通孔９ｂが設けられており、高減衰性材料の弾性体を材質としている。中央９ａの内周側面は図２に示すように傾斜している。そして中央振動吸収体８の外周側面と中間孔開き振動吸収体９の内周側面とが共に接触して中央振動吸収体８は所定位置に配置される。
なお、これら傾斜は、中央振動吸収体８の外周側面と中間孔開き振動吸収体９の内周側面とが全面接触するような傾斜とする。
【００２９】
第１実施形態では中央振動吸収体５がすべり板２に接していたため、振動のパワーや振幅が小さい場合には中央振動吸収体５とすべり板２との間で発生する摩擦により低摩擦すべり装置３が移動しても架台固定用ボルト４の移動が妨げられて、移動が滑らかでなくなり、架台へ振動が伝わる場合もあった。
一方、本実施形態では、すべり板２に中央振動吸収体８は接触しないため、架台固定用ボルト４の移動はさらに滑らかになり、架台へ振動が伝わるような事態が回避される。
そして、架台固定用ボルト４の移動は、中央振動吸収体８を介して確実に中間孔開き振動吸収体９・外側振動吸収体７に伝えられて減衰・吸収される。
【００３０】
このように第１・第２実施形態によれば、従来の免震装置では必要であった固定枠を取り去った上で従来と同様に３個の振動吸収体と低摩擦すべり装置とを配置する免震装置としたため、従来の免震装置の性能を維持しつつ製造工程・製造コストを低減することができる。
また、固定枠によって低摩擦すべり装置の移動が阻害されることがなくなり、移動範囲を広げることができ、かつ、従来と同じ移動範囲とするならば免震装置を小型化できる。
【００３１】
続いて、本発明の免震装置の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態または第２実施形態の水平方向用の免震装置を用いる３次元方向用の免震装置である。図３は本実施形態の免震装置の模式的な全体構成の平面図、図４はそのＣ−Ｃ線断面図、図５は本実施形態の免震装置の詳細構成図である。
【００３２】
水平架台１０は、断面略コ字状の箱部が中央に設けられた架台である。図３，図４で示すように、水平架台１０の四隅には、第１実施形態または第２実施形態で説明した４個の水平方向用の免震装置１１が配置されている。そして、これら水平方向用の免震装置１１の架台固定用ボルト４に図示しないロックナットを用いて水平架台１０が水平を保つように取り付けらる。
【００３３】
水平架台１０上では、４個のボールスプライン１２が取り付けられる。まず、４個のスプライン軸１２ａが、水平架台１０に対し略鉛直となるように配置され、スプライン軸支持部材１３により固定される。スプライン軸１２ａには、スプライン軸１２ａに沿って移動する外筒スリーブ１２ｂが取り付けられている。これら４個の外筒スリーブ１２ｂには、上下架台１４が取り付けられる。
【００３４】
弾性支持手段の一具体例であるコイルばね１５は、水平架台１０と上下架台１４との間で挟まれるように配置されている。コイルばね１５は、上下架台１４と点線で示した被保護対象物とを加えた重量を充分に支えられるようなばねが選択される。
減衰手段の一具体例であるダンパー１６も、水平架台１０と上下架台１４との間で挟まれるように配置されており、上下方向の振動を吸収する機能を果たす。
【００３５】
本実施形態ではこのように構成されるので水平方向の振動は水平架台１０の四隅に配置された４個の水平方向用の免震装置１０により減衰・免震され、また、上下方向の免震装置も４個のばね１５と４個のダンパー１６により減衰・免震される。
なお、従来技術で用いられた移動姿勢維持装置は除去されている。
【００３６】
続いて、ボールスプライン１２・コイルばね１５・ダンパー１６についてさらに詳述する。図５で示すように、スプライン軸１２ａの端部にはスプライン軸１２ａの傾きを調節するための調節機構が設けられる。このような調節機構が必要な理由は、ボールスプライン１２の構造に起因する。
【００３７】
スプライン軸１２ａの円周に軸方向に切られた図示しないボール溝と外筒スリーブ１２ｂ内部に設けられた図示しないボールリターン孔を鋼球であるボールが移動するため、外筒スリーブ１２ｂは、スプライン軸１２ａを中心軸として全く回転することなく、かつ、軸方向にはきわめて低摩擦で移動できる。
一方、スプライン軸１２ａと外筒スリーブ１２ｂとの遊びはなくなって、４個のスプライン軸１２ａの平行度が厳しく要求され、かりに平行度が悪いと上下架台１４の移動に支障を来す。このため調節機構を用いて４個のスプライン軸１２ａの平行度を調節する。
【００３８】
具体的には、ねじなどを用いて水平架台１０上に下端部用スプライン軸端固定部１７ａを取り付ける。スプライン軸１２ａの下端は、この下端部用スプライン軸端固定部１７ａに挿入されて取り付けられる。そしてスプライン軸１２ａに上端部用スプライン軸端固定部１７ｂを取り付け、ねじなどを用いて上端部用スプライン軸端固定部１７ｂをスプライン軸支持部材１３にゆるく締めて仮固定する。
【００３９】
上端部用スプライン軸端固定部１７ｂおよびスプライン軸支持部材１３には貫通孔が設けられており、この貫通孔を通過させてスプライン軸１２ａの上端部にバランス調整ボルト１８が取り付けられる。そしてスプライン軸１２ａを移動させて平行度を調節する。調整終了後、バランス調整ボルト１８を締め付けてスプライン軸支持部材１３にスプライン軸１２ａを一時的に仮固定し、最後に上端部用スプライン軸端固定部１７ａを固定してスプライン軸１２ａの位置を確定し、調節を終了する。
【００４０】
以下、同様に４個のボールスプライン軸１２ａの平行度を調節することで４個ボールスプライン１２と上下架台１０との上下方向の摩擦力を著しく低減しており、上下架台１０の上下方向の移動は滑らかになる。
なお、コイルばね１５の端部にも同様なばね端固定部１９を設けている。これはコイルばね１５がスプライン軸１２ａと平行でないような力を与えると、外筒スリーブ１２ｂを介してスプライン軸１２ａに対し水平方向に力が加わって平行度を悪くするためであり、このような水平方向の力を、予め除去する。このようにして、上下架台１４は、上下方向へ滑らかに移動するようになる。
【００４１】
しかしながら、上下架台１４が滑らかに移動すると地面からの縦揺れが上下架台１４に忠実に伝えられるために、次のような問題も発生する。床面が大きく振動した場合、コイルばね１５やダンパー１６により振動が吸収しきれずに上下架台１４と上端部用スプライン軸端固定部１７ａ・下端部用スプライン軸端固定部１７ｂとの衝突による衝撃振動から平行度が悪くなり、衝突後は上下架台１４の上下方向の移動が滑らかでない、または、移動できなくなるという事態が発生することもある。
【００４２】
そこで、外筒スリーブ１２ｂ・上端部用スプライン軸端固定部１７ａ・下端部用スプライン軸端固定部１７ｂに弾性体からなる衝撃振動吸収体２０を固着している。このように構成することにより、上下架台１４と上端部用スプライン軸端固定部１７ａ・下端部用スプライン軸端固定部１７ｂとの衝撃により発生する衝撃振動を吸収・緩和でき、平行度がすぐに低くなって上下架台１４の移動範囲が狭まるという事態の発生が回避される。
【００４３】
また、スプライン軸１２ａの平行度の調節によってに上下架台１４の上下方向の摩擦を著しく低減し、かつ、挙動に影響を与える姿勢維持装置を除去したため、上下架台の摩擦力を無視した単純なモデルと見なすことができる。この場合、上下架台１４と被保護機器による質量系、コイルばね１５による弾性系およびダンパー１６による粘性系からなる単純な微分方程式を作ることができ、上下架台１４の振動による挙動を予測できる。したがって、机上の設計のみで目標に近い免震装置を作ることができるため、免震装置の試作の繰り返しによる製造コストの増大を回避できる。
【００４４】
このように第３・第４実施形態によれば、従来の免震装置で用いていた移動姿勢制御装置を取り去ったため、低コスト化を実現するとともに、移動姿勢制御装置の場所分が確保できて移動範囲を広げている。
また、移動姿勢制御装置を取り去ったとしても上下架台１４の姿勢を水平に保つ必要があるが、ボールスプラインの平行度を高めることで補ったため、ロッキング現象を起こすことはない。
また、製造時に４個のスプライン軸１２ａの平行度を出す調節機構を設けたため、このような調節作業が簡単になり、生産性を高めて製造コストを低くすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の免震装置と比較して、低コスト化・移動範囲の増大を共に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の免震装置の第１実施形態の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の免震装置の第２実施形態の構成を示す構成図である。
【図３】本発明の実施形態の免震装置の模式的な全体構成の正面図である。
【図４】本発明の実施形態の免震装置の模式的な全体構成の平面図である。
【図５】本発明の実施形態の免震装置の詳細構成図である。
【図６】従来の免震装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１                              基板
１ａ                        平板
１ｂ                        円周枠
１ｃ                        アンカー取り付け孔
２                              すべり板
３                              低摩擦すべり装置
４                              架台固定用ボルト
５，８                          中央振動吸収体
５ａ，８ａ                  節部
５ｂ，８ｂ                  円筒
５ｃ，８ｃ                  貫通孔
６，９                          中間孔開き振動吸収体
６ａ，９ａ                  中央孔
６ｂ，９ｂ                  貫通孔
７                              外側振動吸収体
７ａ                        中央孔
７ｂ                        突部
１０                            水平架台
１１                            水平方向用の免震装置
１２                            ボールスプライン
１２ａ                        スプライン軸
１２ｂ                        外筒スリーブ
１３                            スプライン軸支持部材
１４                            上下架台
１５                            コイルばね
１６                            ダンパー
１７ａ                          上端部用スプライン軸端固定部
１７ｂ                          下端部用スプライン軸端固定部
１８                            バランス調整ボルト
１９                            ばね端固定部
２０                            衝撃振動吸収体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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