(57)【要約】      （修正有）【課題】板バネを利用した簡略な構成でありながら大きな応答振幅に対応するために大きな変形量を得ることができ、また、変形時の摩擦も少なく、制振用又は免震用として好適な楕円形状多段板バネ装置を提供する。【解決手段】本楕円形状多段板バネ装置１１は、２個の矩形状の板バネ材２ａ、２ｂの両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合部により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成した楕円形状板バネ単体１を、ベース架台１２と、荷重支持架台１３との間に楕円短軸方向に荷重が作用するように４段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させた構成としたものである。【選択図】図１０
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成したことを特徴とする制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体。
【請求項２】
２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成したことを特徴とする制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体。
【請求項３】
２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成するとともに、前記２個の板バネ材が形成する中央部の膨出領域に減衰装置、バッファー又はストッパーから選定される付加要素を配置したことを特徴とする制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体。
【請求項４】
２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成した楕円形状板バネ単体を、ベース架台と、荷重支持架台との間に楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させたことを特徴とする制振用又は免震用の楕円形状多段板バネ装置。
【請求項５】
２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成した楕円形状板バネ単体を、ベース架台と、荷重支持架台との間に楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させたことを特徴とする制振用又は免震用の楕円形状多段板バネ装置。
【請求項６】
２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成するとともに、前記２個の板バネ材が形成する中央部の膨出領域に減衰装置、バッファー又はストッパーから選定される付加要素を配置した楕円形状板バネ単体を、ベース架台と、荷重支持架台との間に楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させたことを特徴とする制振用又は免震用の楕円形状多段板バネ装置。
【請求項７】
２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成した楕円形状板バネ単体を、楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させた楕円形状多段板バネ装置を、ベース架台と制振対象物との間に複数個並べて配置し、前記制振対象物の上下制振を行うように構成したことを特徴とする上下制振装置。
【請求項８】
２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成するとともに、前記２個の板バネ材が形成する中央部の膨出領域に減衰装置、バッファー又はストッパーから選定される付加要素を配置した楕円形状板バネ単体を、楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させた楕円形状多段板バネ装置を、ベース架台と制振対象物との間に複数個並べて配置し、前記制振対象物の上下制振を行うように構成したことを特徴とする上下制振装置。
【請求項９】
２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成した楕円形状板バネ単体を、楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させた楕円形状多段板バネ装置を、ベース架台の両端に配置した一対の固定部と、ベース架台上にガイドレールにより案内されて水平移動可能に配置した制振対象物の両側面との間に各々配置し、前記制振対象物の水平１軸制振を行うように構成したことを特徴とする水平１軸制振装置。
【請求項１０】
２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成するとともに、前記２個の板バネ材が形成する中央部の膨出領域に減衰装置、バッファー又はストッパーから選定される付加要素を配置した楕円形状板バネ単体を、楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させた楕円形状多段板バネ装置を、ベース架台の両端に配置した一対の固定部と、ベース架台上にガイドレールにより案内されて水平移動可能に配置した制振対象物の両側面との間に各々配置し、前記制振対象物の水平１軸制振を行うように構成したことを特徴とする水平１軸制振装置。
【請求項１１】
２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成した楕円形状板バネ単体を、楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させた楕円形状多段板バネ装置を、ベース部とこのベース部上の床構造体との間に複数個配置し、前記床構造体の上下免震を行うように構成したことを特徴とする上下床免震装置。
【請求項１２】
２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成するとともに、前記２個の板バネ材が形成する中央部の膨出領域に減衰装置、バッファー又はストッパーから選定される付加要素を配置した楕円形状板バネ単体を、楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させた楕円形状多段板バネ装置を、ベース部とこのベース部上の床構造体との間に複数個配置し、前記床構造体の上下免震を行うように構成したことを特徴とする上下床免震装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、楕円形状板バネ単体、楕円形状多段板バネ装置、上下制振装置、水平１軸制振装置及び上下床免震装置に関し、詳しくは、機械・建築・土木構造物等の地震・強風時等の振動入力に対して安全性、居住性改善のための振動対策に供する制振装置、免震装置の主要素として用いて好適な楕円形状板バネ単体及び楕円形状多段板バネ装置、並びに、該楕円形状多段板バネ装置を用いた上下制振装置、水平１軸制振装置及び上下床免震装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の免震装置は、例えば、支承としての積層ゴム、リニアガイド等の転がり機構、減衰装置等の組み合わせで構成されることが多いが、それらは、殆どは水平方向免震のみの対策である。
水平方向の免震装置は、免震対象構造物の振動ができるだけ長周期となるようにバネ装置を設計し、振動振幅を制御するために減衰装置を併用している。
【０００３】
また、多くの上下免震装置は、例えば、空気バネを使用したものが主流となっているが、この場合の固有周期は１秒が限度である。しかしながら、最近は免震対象構造物等の広がりにより、固有周期として２秒近く必要になる場合も増えてきた。
【０００４】
一方、制振装置としては、上下制振・水平制振対策用として、転がり支承と減衰装置とを組み合わせたもの等多くの実例があるが、最近では、構造物の大型化に伴い超長周期構造物が多くなり応答振幅が非常に大きくなってきているために、その対策が要請されている。
【０００５】
更に、制振装置としては、橋梁や超高層ビル等の大型構造物の場合、固有周期は６秒程度が必要であるが、この場合、長周期のほかに大きな変形が取れることの他、装置の摩擦が極力小さいことが必要である。
【０００６】
しかし、現状では、板バネを利用した簡略な構成でありながら大きな応答振幅に対応するために大きな変形量を得ることができ、また、変形時の摩擦も少ないように構成した楕円形状板バネ単体、更には楕円形状多段板バネ装置は見当たらないのが現状である。
【０００７】
特許文献１には、板バネを利用した制振装置であって、建築物を構成する複数枠材の交差部に湾曲形状の複数の板バネを重合した板バネ制振ユニットを組み込んだ構成の制振装置が提案されている。しかし、この特許文献１の場合も、長周期の振動に対応し得るような板バネ構造ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１７４１９８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
本考案が解決しようとする問題点は、板バネを利用した簡略な構成でありながら大きな応答振幅に対応するために大きな変形量を得ることができ、また、変形時の摩擦も少なく、制振用又は免震用として好適な楕円形状板バネ単体、更には楕円形状多段板バネ装置が存在しない点である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本考案に係る制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体は、２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成したことを最も主要な特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】
請求項１記載の考案によれば、２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成したことにより、荷重を楕円短軸方向に加えたとき、大きな変形量を得つつ荷重支持機能と復元機能を発揮させることができ、制振用又は免震用として好適な楕円形状板バネ単体を実現し提供することができる。
【００１２】
請求項２記載の考案によれば、請求項１記載の考案と同様な効果を発揮し、かつ、２個の板バネ材の両端を目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合したことにより、変形時の摩擦も少なく、制振用又は免震用として好適な楕円形状板バネ単体を実現し提供することができる。
【００１３】
請求項３記載の考案によれば、請求項２記載の考案と同様な効果を発揮し、かつ、２個の板バネ材が形成する中央部の膨出領域に、減衰装置、バッファー又はストッパーから選定される付加要素を配置したことにより、各々振動減衰、振動緩衝又は振動範囲の規制の作用をも発揮させることができ、制振用又は免震用として好適な楕円形状板バネ単体を実現し提供することができる。
【００１４】
請求項４記載の考案によれば、請求項１記載の考案の楕円形状板バネ単体を、ベース架台と、荷重支持架台との間に楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させたものであるから、各楕円形状板バネ単体の段数分の大きな変形量を確保しつつ荷重支持機能と復元機能を発揮させることができ、制振用又は免震用として好適な楕円形状多段板バネ装置を実現し提供することができる。
【００１５】
請求項５記載の考案によれば、請求項４記載の考案と同様な効果を発揮し、かつ、各楕円形状板バネ単体における２個の板バネ材の両端を目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合したことにより、全体としても変形時の摩擦も少なく、制振用又は免震用として好適な楕円形状多段板バネ装置を実現し提供することができる。
【００１６】
請求項６記載の考案によれば、請求項５記載の考案と同様な効果を発揮し、かつ、各楕円形状板バネ単体における２個の板バネ材が形成する中央部の膨出領域に、減衰装置、バッファー又はストッパーから選定される付加要素を配置したことにより、各々振動減衰、振動緩衝又は振動範囲の規制の作用をも発揮させることができ、制振用又は免震用として好適な楕円形状多段板バネ装置を実現し提供することができる。
【００１７】
請求項７記載の考案によれば、２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成した楕円形状板バネ単体を、楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させた楕円形状多段板バネ装置を、ベース架台と制振対象物との間に複数個並べて配置したものであるから、各楕円形状多段板バネ装置において各楕円形状板バネ単体の段数分の大きな変形量を確保しつつ荷重支持機能と復元機能を発揮させることができ、全体としても変形時の摩擦も少ない状態で制振対象物の上下制振を行うことができる上下制振装置を実現し提供することができる。
【００１８】
請求項８記載の考案によれば、請求項７記載の考案の効果を発揮し、かつ、各楕円形状多段板バネ装置において各々振動減衰、振動緩衝又は振動範囲の規制の作用をも発揮させることができる上下制振装置を実現し提供することができる。
【００１９】
請求項９記載の考案によれば、２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成した楕円形状板バネ単体を、楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させた楕円形状多段板バネ装置を、ベース架台の両端に配置した一対の固定部と、ベース架台上にガイドレールにより案内されて水平移動可能に配置した制振対象物の両側面との間に各々配置したものであるから、各楕円形状多段板バネ装置において各楕円形状板バネ単体の段数分の大きな変形量を確保しつつ復元機能を発揮させることができ、全体としても変形時の摩擦も少ない状態で制振対象物の水平１軸制振を行うことができる水平１軸制振装置を実現し提供することができる。
【００２０】
請求項１０記載の考案によれば、請求項９記載の考案の効果を発揮し、かつ、各楕円形状多段板バネ装置において各々振動減衰、振動緩衝又は振動範囲の規制の作用をも発揮させることができる水平１軸制振装置を実現し提供することができる。
【００２１】
請求項１１記載の考案によれば、２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で目玉状噛合形態により又はボルト締めにより結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成した楕円形状板バネ単体を、楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ね、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させた楕円形状多段板バネ装置を、ベース部とこのベース部上の床構造体との間に複数個配置したものであるから、各楕円形状多段板バネ装置において各楕円形状板バネ単体の段数分の大きな変形量を確保しつつ荷重支持機能と復元機能を発揮させることができ、全体としても変形時の摩擦も少ない状態で床構造体の上下免震を行うことができる上下床免震装置を実現し提供することができる。
【００２２】
請求項１２記載の考案によれば、請求項１１記載の考案の効果を発揮し、かつ、各楕円形状多段板バネ装置において各々振動減衰、振動緩衝又は振動範囲の規制の作用をも発揮させることができる上下床免震装置を実現し提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は本考案の実施例１に係る制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体の平面図である。
【図２】図２は本実施例１に係る制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体の正面図である。
【図３】図３は本実施例１に係る制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体の第１変形例を示す正面図である。
【図４】図４は本実施例１に係る制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体の第２変形例を示す正面図である。
【図５】図５は本実施例１に係る制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体の第３変形例を示す平面図である。
【図６】図６は本実施例１に係る制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体の第３変形例を示す正面図である。
【図７】図７は本実施例１に係る制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体の第４変形例を示す正面図である。
【図８】図８は本実施例１に係る制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体の第５変形例を示す正面図である。
【図９】図９は本考案の実施例２に係る楕円形状多段板バネ装置の平面図である。
【図１０】図１０は本実施例２に係る楕円形状多段板バネ装置の側面面図である。
【図１１】図１１は本実施例２に係る楕円形状多段板バネ装置に組み合わせるガイドピンを示す正面図である。
【図１２】図１２は本考案の実施例３に係る上下制振装置の平面図である。
【図１３】図１３は本実施例３に係る上下制振装置の概略正面図である。
【図１４】図１４は本実施例３に係る上下制振装置に用いる楕円形状板バネ単体の設計例を示す説明図である。
【図１５】図１５は本実施例３に係る上下制振装置に必要に応じて組み合わせるロッキング防止装置を示す正面図である。
【図１６】図１６は本考案の実施例４に係る水平１軸制振装置を示す平面図である。
【図１７】図１７は本実施例４に係る水平１軸制振装置を示す正面図である。
【図１８】図１８は本考案の実施例５に係る上下床免震装置を示す平面図である。
【図１９】図１９は本実施例５に係る上下床免震装置を示す正面図である。
【図２０】図２０は本実施例１に係る制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体の更に別の例を示す正面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２４】
本考案は、板バネを利用した簡略な構成でありながら大きな応答振幅に対応するために大きな変形量を得ることができ、また、変形時の摩擦も少なく、制振用又は免震用として好適な楕円形状多段板バネ装置を実現し提供するという目的を、２個の矩形状の板バネ材の両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で結合して楕円形状とし、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成した楕円形状板バネ単体を、ベース架台と、荷重支持架台との間に楕円短軸方向に荷重が作用するように多段に重ねて、楕円短軸方向の変形量を段数分増大させた構成により実現した。
【実施例１】
【００２５】
以下に本考案の実施例１に係る制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体１について詳細に説明する。
【００２６】
図１、図２は、本考案の実施例１に係る制振用又は免震用の楕円形状板バネ単体１（以下「楕円形状板バネ単体１」ともいう）を示すものであり、この楕円形状板バネ単体１は、２個の矩形状の板バネ材２ａ、２ｂの両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で例えば目玉状噛合部３ａ、３ｂにより結合し、全体として正面視楕円形状を呈するように構成したものである。
前記板バネ材２ａ、２ｂは、各々板厚ｔ、板幅ｂの同一寸法に形成され、また、目玉状噛合部３ａ、３ｂ間のスパンをＬ、両板バネ材２ａ、２ｂの中央部の膨らみ寸法をＬ０に設定している。
【００２７】
そして、荷重が加わる楕円短軸方向の変形量を、楕円長軸方向の変形量の数倍に形成している。
【００２８】
本実施例１に係る楕円形状板バネ単体１によれば、この楕円形状板バネ単体１における楕円短軸方向に荷重を加えたとき、大きな変形量を得つつ荷重支持機能と復元機能を発揮させることができ、制振用又は免震用として好適な楕円形状板バネ単体１を実現できる。
【００２９】
また、両端部を目玉状噛合部３ａ、３ｂにより結合したことにより、荷重作用下の変形時の摩擦も少なくすることができる。
図３は前記楕円形状板バネ単体１の第１変形例である楕円形状板バネ単体１Ａを示すものであり、この楕円形状板バネ単体１Ａは、上述した楕円形状板バネ単体１の構成に加えて、両板バネ材２ａ、２ｂの中央部の膨らみ箇所に例えばオイルダンパー等からなる減衰装置４を付加要素として追加したものである。
【００３０】
前記楕円形状板バネ単体１Ａによれば、実施例１の楕円形状板バネ単体１の作用、効果を発揮することに加え、減衰装置４により荷重作用下の変形時における振動減衰作用をも発揮させることができる制振用又は免震用として好適な楕円形状板バネ単体１Ａを実現できる。
【００３１】
図４は前記楕円形状板バネ単体１の第２変形例である楕円形状板バネ単体１Ｂを示すものであり、この楕円形状板バネ単体１Ｂは、上述した楕円形状板バネ単体１の構成に加え、両板バネ材２ａ、２ｂの中央部の膨らみ箇所に例えば上下対向配置に一対のストッパー片５ａ、５ｂからなるストッパー６を付加要素として追加したものである。
【００３２】
前記楕円形状板バネ単体１Ｂによれば、実施例１の楕円形状板バネ単体１の作用、効果を発揮することに加え、荷重作用下の変形時における振動範囲の規制作用をも発揮させることができる制振用又は免震用として好適な楕円形状板バネ単体１Ｂを実現できる。
【００３３】
なお、前記ストッパー６に替えて、両板バネ材２ａ、２ｂの中央部の膨らみ箇所に図示しないが付加要素としてバッファーを設ける構成とすることも可能であり、この場合には、前記楕円形状板バネ単体１の場合と同様な効果を発揮させることができ、かつ、荷重作用下の変形時における振動緩衝作用をも発揮させることができる制振用又は免震用として好適な楕円形状板バネ単体を実現できる。
【００３４】
図５、図６は、本考案の実施例１に係る第３変形例である楕円形状板バネ単体１Ｃを示すものであり、基本的構成は前記楕円形状板バネ単体１の場合と同様であるが、この楕円形状板バネ単体１Ｃは、２個の矩形状の板バネ材２ａ、２ｂの両端を、各々の中央部を外方に膨出させた状態で例えばボルト７、ナット８によるボルト締めにより結合し、全体として正面視楕円形状を呈するように構成したものである。
【００３５】
この第３変形例の楕円形状板バネ単体１Ｃによれば、実施例１に係る楕円形状板バネ単体１の場合と同様な効果を発揮させることができ、かつ、両端部をボルト締めにより結合したことにより、荷重作用下の変形時の摩擦も少なくすることができる。
図７は本考案の実施例１に係る第４変形例である楕円形状板バネ単体１Ｄを示すものであり、この楕円形状板バネ単体１Ｄは、上述した楕円形状板バネ単体１Ｃの構成に加えて、両板バネ材２ａ、２ｂの中央部の膨らみ箇所に例えばオイルダンパー等からなる減衰装置４を付加要素として追加したものである。
【００３６】
この第４変形例の楕円形状板バネ単体Ｄによれば、第３変形例の楕円形状板バネ単体１Ｃの場合と同様な効果を発揮させることができ、かつ、減衰装置４により荷重作用下の変形時における振動減衰作用をも発揮させることができる制振用又は免震用として好適な楕円形状板バネ単体１Ｄを実現できる。
【００３７】
図８は本考案の実施例１に係る第５変形例である楕円形状板バネ単体１Ｅを示すものであり、この楕円形状板バネ単体１Ｅは、上述した楕円形状板バネ単体１Ｃの構成に加えて、両板バネ材２ａ、２ｂの中央部の膨らみ箇所に例えば上下対向配置に一対のストッパー片５ａ、５ｂからなるストッパー６を付加要素として追加したものである。
【００３８】
この第５変形例の楕円形状板バネ単体１Ｅによれば、第３変形例の楕円形状板バネ単体１Ｃの場合と同様な効果を発揮させることができ、かつ、ストッパー６を付加したことにより、荷重作用下の変形時における振動範囲の規制作用をも発揮させることができる制振用又は免震用として好適な楕円形状板バネ単体１Ｅを実現できる。
なお、前記ストッパー６に替えて、両板バネ材２ａ、２ｂの中央部の膨らみ箇所に図示しないが付加要素としてバッファーを設ける構成とすることも可能であり、この場合には、第３変形例の楕円形状板バネ単体１Ｃの場合と同様な効果を発揮させることができ、かつ、荷重作用下の変形時における振動緩衝作用をも発揮させることができる制振用又は免震用として好適な楕円形状板バネ単体を実現できる。
【実施例２】
【００３９】
次に、図９乃至図１１を参照して本考案の実施例２に係る楕円形状多段板バネ装置１１について説明する。
【００４０】
図９、図１０に示す楕円形状多段板バネ装置１１は、矩形板状のベース架台１２と、同じく矩形板状の荷重支持架台１３との間に、これらの中央部を占める配置で、実施例１の円形状板バネ単体１を楕円短軸方向に荷重が作用するように複数段、例えば４段に重ね合わせ、楕円短軸方向の変形量を１段の場合の４倍に増大させる構成とするとともに、前記ベース架台１２、荷重支持架台１３の両隅部に一対の減衰装置１４を配置したものである。
【００４１】
この楕円形状多段板バネ装置１１によれば、各楕円形状板バネ単体１の段数分の大きな変形量を確保しつつ荷重支持機能と復元機能を発揮させることができ、また、２個の板バネ材２ａ、２ｂの両端を目玉状噛合形態により結合したことにより、全体としても変形時の摩擦も少ない制振用又は免震用として好適な楕円形状多段板バネ装置１１を実現し提供することができる。
【００４２】
この場合、前記楕円形状板バネ単体１に替えて、前記した楕円形状板バネ単体１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅを採用することもでき、これにより各々に対応した振動減衰、振動緩衝又は振動範囲の規制のような作用、効果をも発揮させることができる楕円形状多段板バネ装置１１を実現し提供することができる。
【００４３】
なお、前記楕円形状多段板バネ装置１１に対して、図１１に示すスプラインシャフト１６、ナット１７を組み合わせたガイドピン１５を付加することも可能である。
【実施例３】
【００４４】
次に、図１２乃至図１５を参照して本考案の実施例３に係る上下制振装置２１について説明する。
【００４５】
最初に、本実施例３において使用する楕円形状多段板バネ装置１１を構成する楕円形状板バネ単体１の設計例について、図１４を参照して説明する。
【００４６】
楕円形状板バネ単体１は、板バネ材２ａ、２ｂの板厚ｔを２０ｍｍ、板幅ｂを１５０ｍｍ、目玉状噛合部３ａ、３ｂ間のスパンＬを１６００ｍｍ、両板バネ材２ａ、２ｂの中央部の膨らみ寸法（自由高さ）Ｌ０を６００ｍｍ、バネ定数５ｋｇｆ／ｍｍに設定し、楕円形状板バネ単体１の楕円短軸方向に荷重２０００ｋｇが作用した場合、中央部の膨らみ寸法（取り付け高さ）が２００ｍｍとなる仕様とし、これにより、振動数０．４Ｈｚ、取付撓み約１６００ｍｍ、動撓み約±６００ｍｍの特性を発揮する構成としている。
【００４７】
本実施例３に係る上下制振装置２１は、図１２、図１３に示すように、平坦なベース架台２２と、直方体状の制振対象物２３（例えば荷重８０００ｋｇ）との間に、上述した楕円形状板バネ単体１を用いて構成した楕円形状多段板バネ装置１１を例えば４個垂直配置に並設し、これら４個の楕円形状多段板バネ装置１１により前記制振対象物の上下制振を行うように構成したものである。
【００４８】
また、最下部の各楕円形状多段板バネ装置１１の下側の板バネ材２ｂと、ベース架台２２上面部とは、各々下部結合具２４により連結し、最上部の各楕円形状多段板バネ装置１１の上側の板バネ材２ａと、制振対象物２３の下面部とは上部結合具２５に連結している。
【００４９】
更に、各楕円形状多段板バネ装置１１の上下方向で隣り合う板バネ材２ａ、２ｂ間は各々板バネ連結具２６により連結している。
【００５０】
本実施例３に係る上下制振装置２１の具体的数値例としては、制振対象物（８０００ｋｇ）２３の幅を例えば１９００ｍｍ、奥行きを９００ｍｍ、高さを６００ｍｍとした場合、前記制振対象物２３を４個の楕円形状多段板バネ装置１１上に設置すると、前記制振対象物２３は図１３に示す位置から点線で示す位置に降下し、各楕円形状多段板バネ装置１１は、自由高さ２７８５ｍｍ（前記下部結合具２４、板バネ連結具２６、上部結合具２５を含む）から取り付け高さ１１８５ｍｍに圧縮される。すなわち、取付撓みは約１６００ｍｍとなる例を挙げることができる。
【００５１】
本実施例３に係る上下制振装置２１においては、更に、必要に応じて上下制振装置２１に対して、オイルダンパー２７を付加したり、リンク機構部２８を付加したりすることもできる。
【００５２】
本実施例３に係る上下制振装置２１によれば、各楕円形状多段板バネ装置１１において各楕円形状板バネ単体１の４段分の大きな変形量を確保し振動周期を長期化しつつ荷重支持機能と復元機能を発揮させることができ、全体としても変形時の摩擦も少ない状態で制振対象物２３の上下制振を行うことが可能となる。
【００５３】
この場合、前記上下制振装置２１において、前記楕円形状板バネ単体１に替えて、前記楕円形状板バネ単体１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅを採用することもでき、これにより各々に対応した振動減衰、振動緩衝又は振動範囲の規制のような作用、効果をも発揮させることが可能となる。
【００５４】
また、前記上下制振装置２１によれば、橋梁や超高層ビル等の大型構造物のような固有周期が６秒程度必要で、かつ、振動時の摩擦の極小化にも対応することが可能となる。
【００５５】
なお、図１５は、必要に応じて上下制振装置２１と組み合わせるロッキング防止装置２９を示すものである。
【実施例４】
【００５６】
次に、図１６、図１７を参照して本考案の実施例４に係る水平１軸制振装置３１について説明する。
【００５７】
この水平１軸制振装置３１は、水平配置される平坦なベース架台３２上に、例えば水平１軸（Ｘ軸）方向にガイドレール３３を敷設し、このガイドレール３３及びガイド片３３ａにより制振対象物３４を水平１軸（Ｘ軸）方向に変位するように案内するように構成している。
【００５８】
また、前記ベース架台３２の両端に制振対象物３４を挟んで対向するように一対の固定部３２ａ、３２ｂを立設し、固定部３２ａの一面と制振対象物３４の一面との間、及び固定部３２ｂの一面と制振対象物３４の他面との間に、各々片側２個ずつ合計４個の前記楕円形状多段板バネ装置１１を楕円短軸方向に荷重が作用するように並設したものである。
なお、必要に応じて図１６に示すオイルダンパーのような減衰装置３５を付加した構成とすることもできる。
【００５９】
本実施例４に係る水平１軸制振装置３１によれば、４個の楕円形状多段板バネ装置１１において各楕円形状板バネ単体１の４段分の大きな変形量を確保し振動周期を長周期化しつつ制振対象物３４の復元機能を発揮させることができ、全体としても変形時の摩擦も少ない状態で制振対象物３４の水平１軸制振を行うことが可能となる。
【００６０】
この場合、前記水平１軸制振装置３１において、前記した楕円形状板バネ単体１に替えて、前記楕円形状板バネ単体１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅを採用することもでき、これにより各々に対応した振動減衰、振動緩衝又は振動範囲の規制のような作用、効果をも発揮させることが可能となる。
【実施例５】
【００６１】
次に、図１８、図１９を参照して本考案の実施例５に係る上下床免震装置４１について説明する。
【００６２】
本実施例５に係る上下床免震装置４１は、ベース部（基礎部）４２とこのベース部４２上の床構造体４３との間に、複数個の楕円形状多段板バネ装置１１を所定の間隔をもって垂直配置し、前記床構造体４３の上下免震を行うように構成したものである。
【００６３】
前記床構造体４３は、水平配置されるＨ形鋼からなる架台４４と、この架台４４上に垂直配置に立設する多数の支柱４５と、この支柱４５上に水平配置に敷設する多数の床パネル４６と、を具備している。なお、必要に応じて図１８、図１９に示すように減衰装置３５を付加した構成とすることもできる。
【００６４】
本考案の実施例５に係る上下床免震装置４１において、楕円形状多段板バネ装置１１の一つの設計例に言及すると、板バネ材２ａ、２ｂの板厚ｔを１２ｍｍ、板幅ｂを９０ｍｍ、目玉状噛合部３ａ、３ｂ間のスパンＬを１２００ｍｍ、両板バネ材２ａ、２ｂの中央部の膨らみ寸法（自由高さ）Ｌ０を３５０ｍｍ、バネ定数９．１ｋｇｆ／ｍｍに設定する。そして、１箇所で９０００ｋｇの荷重が作用する場合、振動数：０．５Ｈｚ（２秒）、静撓み：約９９０ｍｍ、楕円板バネ単体４段重ねの場合２．２８ｋｇｆ／ｍｍ（１本）、１本当たり静撓み９９０／４＝約２５０ｍｍ、１本当たり動撓み１００／４＝約２５ｍｍとなる。
【００６５】
本実施例５に係る上下床免震装置４１によれば、各楕円形状多段板バネ装置１１において、各楕円形状板バネ単体１の４段分の大きな変形量を確保し振動周期を長周期化しつつ荷重支持機能と復元機能を発揮させることができ、全体としても変形時の摩擦も少ない状態で床構造体４３の上下免震を行うことが可能となる。
【００６６】
この場合、前記上下床免震装置４１において、前記楕円形状板バネ単体１に替えて、前記楕円形状板バネ単体１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅを採用することもでき、これにより各々に対応した振動減衰、振動緩衝又は振動範囲の規制のような作用、効果をも発揮させることが可能となる。
【００６７】
上述した上下制振装置２１、水平１軸制振装置３１、上下床免震装置４１における各楕円形状多段板バネ装置１１の重合段数は、上述した場合に限らず、制振、免震対象物のサイズ、重量に応じて適宜変更し制振又は免震の最適化を図り得ることはいうまでもない。
【００６８】
更に、上述した上下制振装置２１、水平１軸制振装置３１、上下床免震装置４１において、前記楕円形状板バネ単体１、楕円形状多段板バネ装置１１を採用する利点について総合的に考察すると、以下のような種々の利点を有するものである。
【００６９】
すなわち、楕円形状板バネ１を多段にして楕円形状多段板バネ装置１１とした場合、作動時には摩擦減衰も期待でき、併用する減衰装置の容量が小さくなることでコストダウンを図れる。
【００７０】
更に、上下・水平制振装置として本考案を考えた場合、対象物の固有周期は０．２秒から６秒くらいまで広範囲に対応することになるが、前記楕円形状多段板バネ装置１１を採用することにより、広範囲の固有周期に対応することが可能となる。
【００７１】
更にまた、前記上下制振装置２１、水平１軸制振装置３１、上下床免震装置４１において、必要に応じて減衰装置やガイドピン及びストッパー等と一体化することにより、ユニット化も簡単にできるし、量産性も良好となる。
【００７２】
前記楕円形状板バネ単体１は、板厚ｔ、板幅ｂ、スパンＬ、楕円中央部の膨らみＬ０を最適に選ぶことにより、様々な構造物にも対応できる上下制振装置２１、水平１軸制振装置３１又は上下床免震装置４１の設計製作が可能となる。
【００７３】
また、制振時、免震時の安定性が必要の場合には、リンク機構との組み合わせやガイドピンとの併用も可能であるが、板バネのワインドアップ剛性（加速度によって走行方向とは、直角な水平軸の周りに生じるねじりモーメントに対する懸架用板バネの剛性）を利用することもでき、これにより、構造の簡略化を図ることができる。
【００７４】
前記楕円形状板バネ単体１は、その構造上材料の内部減衰以外の摩擦は発生しないので非常に小さい外力から機能を発揮する。
【００７５】
図２０は、前記楕円形状板バネ単体１のさらに別の変形例である楕円形状板バネ単体１Ｆを示すものであり、前記楕円形状板バネ単体１の構成に加えて、両板バネ材２ａ、２ｂの中央部の膨らみ箇所に例えば上下対向配置に一対のストッパー片５ａ、５ｂからなるストッパー６を付加するとともに、両板バネ材２ａ、２ｂの中央部の膨らみ箇所に板バネ材を用いた補助バネ９ａ、９ｂを付加したものである。
【００７６】
前記楕円形状板バネ単体１Ｆの場合、荷重が大きく撓みが大きくなり両板バネ材２ａ、２ｂの剛性が固くなるようなときに前記補助バネ９ａ、９ｂの作用で撓み量を低減させ剛性が固くなることを緩和させる効果がある。
【００７７】
前記楕円形状板バネ単体１Ｆ用いて、既述した上下制振装置２１、水平１軸制振装置３１、上下床免震装置４１を各々構成しても、各々既述した場合と同様な作用、効果を発揮させることができる。
【００７８】
既述した楕円形状板バネ単体１乃至１Ｆは、前記上下制振装置２１、水平１軸制振装置３１、上下床免震装置４１に用いる他、例えばフローティングスラブ用防振装置に用いることもでき、また、通常のスラブからの乗り移り時には板厚の厚いバネ材を使用し剛性を大きくする等の応用も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本考案の楕円形状多段板バネ装置は、例えば、橋梁や超高層ビル、住宅の床、精密機械、美術品等各種の対象物の制振、免震用として広範に適用可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１    楕円形状板バネ単体
１Ａ  楕円形状板バネ単体
１Ｂ  楕円形状板バネ単体
１Ｃ  楕円形状板バネ単体
１Ｄ  楕円形状板バネ単体
１Ｅ  楕円形状板バネ単体
１Ｆ  楕円形状板バネ単体
２ａ  板バネ材
２ｂ  板バネ材
３ａ  目玉状噛合部
３ｂ  目玉状噛合部
４    減衰装置
５ａ  ストッパー片
５ｂ  ストッパー片
６    ストッパー
７    ボルト
８    ナット
９ａ  補助バネ
９ｂ  補助バネ
１１    楕円形状多段板バネ装置
１２    ベース架台
１３    荷重支持架台
１４    減衰装置
１５    ガイドピン
１６    スプラインシャフト
１７    ナット
２１    上下制振装置
２２    ベース架台
２３    制振対象物
２４    下部結合具
２５    上部結合具
２６    板バネ連結具
２７    オイルダンパー
２８    リンク機構部
２９    ロッキング防止装置
３１    水平１軸制振装置
３２    ベース架台
３２ａ  固定部
３２ｂ  固定部
３３    ガイドレール
３３ａ  ガイド片
３４    制振対象物
３５    減衰装置
４１    上下床免震装置
４２    ベース部
４３    床構造体
４４    架台
４５    支柱
４６    床パネル
【図１】
0003157352.tif 000003
【図２】
0003157352.tif 000004
【図３】
0003157352.tif 000005
【図４】
0003157352.tif 000006
【図５】
0003157352.tif 000007
【図６】
0003157352.tif 000008
【図７】
0003157352.tif 000009
【図８】
0003157352.tif 000010
【図９】
0003157352.tif 000011
【図１０】
0003157352.tif 000012
【図１１】
0003157352.tif 000013
【図１２】
0003157352.tif 000014
【図１３】
0003157352.tif 000015
【図１４】
0003157352.tif 000016
【図１５】
0003157352.tif 000017
【図１６】
0003157352.tif 000018
【図１７】
0003157352.tif 000019
【図１８】
0003157352.tif 000020
【図１９】
0003157352.tif 000021
【図２０】
0003157352.tif 000022