JP2008045574A

JP2008045574A - Perpendicular rail type base isolation/vibration damping device

Info

Publication number: JP2008045574A
Application number: JP2006218863A
Authority: JP
Inventors: Hironori Furukawa; 裕紀古川
Original assignee: Yakmo Co Ltd
Current assignee: Yakmo Co Ltd
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-02-28

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a perpendicular rail type base isolation/vibration damping device for accurately detecting X- and Y-direction displacement while simplifying the installation of a damper and saving space as a whole without giving vertical rocking to a base-isolated object. <P>SOLUTION: The perpendicular rail type base isolation/vibration damping device 1 comprises a lower frame 2 to be arranged on an installation plane, an upper frame 3 on which a base-isolated object M arranged in parallel over the lower frame 2 is mounted, X-Y perpendicularly arranged sliding rails 11, 12 fixed to the lower frame 2 and the upper frame 3 arranged corresponding to each other, a required number of X/Y rail connection units 4 for relatively and freely sliding the upper frame 3 and the lower frame 2 in X-, Y-, and X-Y combined directions, a damping mechanism part for giving damping operation to the X- and Y-directions, a spring mechanism part 7 and a X-and Y-direction actuator mechanism parts 27, 37 for restoring a relative positional relationship between the upper frame 3 and the lower frame 2 into an original one, and a displacement detecting mechanism part 6 for individually detecting the X-direction displacement and the Y-direction displacement of the upper frame 3. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

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。 The present invention relates to an orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device, and more specifically, for example, suitable for application to performing seismic isolation / vibration control for seismic motion associated with earthquakes on seismic isolation objects such as precision equipment and various machines. This is related to an orthogonal rail type seismic isolation and vibration control device.

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。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a seismic isolation device that performs seismic isolation with respect to a vibration caused by an earthquake or the like, for example, a seismic isolation device in which a gantry is stacked in three stages so that X-axis and Y-axis motions are performed separately is known. However, in the seismic isolation device having a structure in which the gantry is stacked in three stages, the X-axis and Y-axis sliding can be performed separately, so that the mechanism can be simplified. An extra steel member is required.

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。 Patent Document 1 discloses an X, Y orthogonal rail type seismic isolation device including an arc rail and wheels.

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。 However, since this seismic isolation device uses arc rails and wheels, the seismic isolation object swings up and down during the seismic isolation, which prevents equipment that hates vertical vibrations such as precision equipment and facilities. Is unsuitable. In addition, since the wheel rolls on the arc rail, there is a tendency to be weak against a pulling force generated when a tall object or an object having an unstable center of gravity is isolated as a seismic isolation object.

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。 Furthermore, since the rails orthogonal to each other are directly connected to each other, the height of the apparatus can be kept low. On the other hand, it is necessary to install a shock absorber separately, and it is not easy to save space as the entire apparatus.

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。 In addition, if a shock absorber is to be provided in a portion other than the weighted support point, the installation part needs strength to allow force such as rotational moment generated at the time of buffering, and extra members are required for reinforcement. Become.

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。
特開２００１−７４０９２号公報 Also, since the vertically arranged base slides freely in the XY direction, the displacement information of the device cannot be detected without using a highly flexible wire displacement meter or non-contact displacement meter. In the case of a wire displacement meter, the amount of displacement in the X-axis and Y-axis directions cannot be detected independently, and calculation processing is required. Furthermore, the non-contact type requires a reflection plate that allows for the allowable displacement of the device, and thus requires an extra space and becomes a very expensive device.
JP 2001-74092 A

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。 The problem to be solved by the present invention is that the upper and lower bases slide freely in the XY direction, but the seismic isolation object is not swung up and down, and the installation of the shock absorber is simplified. In addition, there is no orthogonal rail-type seismic isolation / vibration control device that can reliably detect displacement in the X and Y directions even when using inexpensive shaft type sensors. It is.

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。 The orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device of the present invention includes a lower base placed on the installation surface, an upper base for mounting the seismic isolation object arranged in parallel above the lower base, and the lower base and the upper base, respectively. XY orthogonally arranged slide rails fixed to the corresponding arrangement, and the upper frame and the lower frame arranged between the corresponding slide rails in the X direction and the Y direction are relatively arranged in the X direction, the Y direction, and the X, A slidably coupled body that can be freely slid in the Y-combination direction, and a required number of X / Y rail coupling unit groups arranged between the lower frame and the upper frame, and between the lower frame and the upper frame The main feature is that it has a buffering mechanism portion that provides a buffering action in the X direction and the Y direction when the upper base and the lower base are displaced relative to each other in the X and Y directions.

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。 According to the first aspect of the present invention, the slide frame and the sandwiched slide coupling body are disposed between the lower frame and the upper frame, and the upper frame and the lower frame are relatively moved relative to each other. A buffer mechanism that arranges the required number of X and Y rail connecting unit groups to freely slide in the direction, Y direction, and X and Y combined direction, and further provides a buffering action in the X and Y directions between the lower frame and the upper frame Because the upper and lower bases slide freely in the XY direction, the seismic isolation object is not swung up and down, and the installation of the shock absorber is simplified. It is possible to provide an orthogonal rail type seismic isolation and vibration control device that can realize space.

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。 According to the second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the displacement detection mechanism unit that individually detects the X-direction displacement and the Y-direction displacement of the upper base is provided. It is possible to provide an orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device that has the same effects as the described invention and that can reliably detect displacement in the X direction and the Y direction between the lower frame and the upper frame.

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。 According to a third aspect of the present invention, the spring mechanism and the X-direction actuator that achieve the same effects as the second aspect of the invention and restore the relative positional relationship between the upper frame and the lower frame to the initial positions. Since the mechanism portion and the Y-direction actuator mechanism portion are provided, it is possible to provide an orthogonal rail-type seismic isolation / vibration control device that is fully capable of taking measures against seismic isolation or vibration suppression operations.

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。 According to the fourth aspect of the present invention, the X / Y rail connecting unit group between the lower frame and the upper frame is configured by arranging a plurality of vertical and horizontal arrangements, and the orthogonal rail having the same effect as the third aspect of the present invention. A type seismic isolation / damping device can be provided.

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。 According to the invention described in claim 5, the spring mechanism for restoring the relative positional relationship between the upper frame and the lower frame to the initial position, the ball screw interlocking with the displacement of the upper frame, and one end of the ball screw An X-direction actuator mechanism unit and a Y-direction actuator mechanism unit using a coupling arranged opposite to each other and a servo motor fixed to the undercarriage using a fixture, and a shaft-type X-direction displacement sensor unit, a shaft-type actuator Since the Y-direction displacement sensor unit is provided, the same effects as those of the invention of claim 4 can be obtained, and the displacement in the X direction and the Y direction can be reliably detected even when an inexpensive shaft type sensor is used. A possible orthogonal rail type seismic isolation / damping device can be provided.

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。 The present invention does not cause the seismic isolation object to swing up and down despite the fact that the upper and lower bases slide freely in the XY direction, and simplifies the installation of the shock absorber and reduces the overall space. Furthermore, the purpose of providing an orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device that can reliably detect displacement in the X and Y directions even when using an inexpensive shaft type sensor is arranged on the installation surface. A flat rectangular base, a flat rectangular upper base on which the seismic isolation object is arranged in parallel above the base, and an X-Y orthogonally arranged slide fixed to the lower base and the upper base in a corresponding arrangement. Clamping sliding that freely slides the upper frame and the lower frame arranged between the rails and the corresponding slide rails in the X direction and the Y direction in the X direction, the Y direction, and the X, Y combined direction. A connecting body, and between the lower base and the upper base A plurality of X / Y rail connecting unit groups arranged in a row, the lower frame, the upper frame disposed between the upper frame, the relative X direction of the lower frame, and the X direction in the Y direction when displaced in the Y direction. Interlocks with the shock absorber mechanism with a shock absorber using an elastic material that absorbs the displacement force, the spring mechanism that restores the relative positional relationship between the upper frame and the lower frame to the initial position, and the displacement of the upper frame An X-direction actuator mechanism unit using a ball screw, a coupling opposed to one end of the ball screw, and a servo motor fixed to the lower frame using a fixture, the Y-direction actuator mechanism unit, the lower frame, A shaft-type X-direction displacement sensor for detecting the X-direction displacement in response to the X-direction displacement of the Y-direction slide rail disposed between the upper platforms, and the Y-type in response to the Y-direction displacement of the X-direction slide rail. direction A displacement detection device having a a Y direction displacement sensor portion of the shaft type for detecting the position, realized by the configuration with.

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。 Hereinafter, an orthogonal rail type seismic isolation and vibration control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, the X direction and the Y direction are defined as shown in FIG.

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。 The orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device 1 according to the present embodiment includes an undercarriage 2 framed using a steel material or the like so as to exhibit a planar rectangular shape (for example, a rectangular shape) disposed on the installation surface G, and a planar rectangular shape. An upper base 3 on which a seismic isolation object or weight M, which is framed using a steel material or the like so as to exhibit a shape (for example, a rectangular shape), is arranged in parallel above the lower base 2 and at a predetermined interval; A total of six X / Y rails arranged at predetermined intervals in a vertical and horizontal arrangement between the lower base 2 and the upper base 3 (three in the X direction and two in the Y direction as shown in FIG. 1). An X / Y rail connecting unit group consisting of connecting units 4, and a damping mechanism 8 for giving a damping action in the X direction and the Y direction when the upper base 3 and the lower base 2 are displaced relative to each other in the X and Y directions; For details, a biaxial drive unit 5 to be described later is changed in the X direction of the upper frame 3. , And a displacement detecting mechanism 6 for each separately detecting Y-direction displacement, a.

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。 In addition, the orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device 1 according to the present embodiment, when relative displacement in the X direction and the Y direction occurs between the upper frame 3 and the lower frame 2, the X direction and the Y direction. A spring mechanism unit 7, an X-direction actuator mechanism unit 27, a Y-direction actuator mechanism unit 37 that cancels the displacement, that is, restores the relative positional relationship between the upper platform 3 and the lower platform 2 to the initial positions shown in FIG. And a temporary fixing mechanism portion 9 for temporarily fixing between the upper base 3 and the lower base 2.

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。 The X / Y rail connecting units 4 constituting the X / Y rail connecting unit group are linear slide rails 11 and 12 in an XY orthogonal arrangement fixedly attached to the lower base 2 and the upper base 3 respectively. And the upper frame 3 and the lower frame 2 disposed between the corresponding slide rails 11 and 12 in the X direction and the Y direction can be freely slid in the X direction, the Y direction, and the X, Y combined direction. And a sandwiching and sliding connecting body 13 to be sandwiched.

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。 The corresponding slide rails 11 and 12 in the X direction and the Y direction and the sandwiched slide coupling body 13 will be described in more detail with reference to FIG. The slide rails 11 and 12 are respectively provided with long grooves 11a and 12a along the length direction on both side surfaces thereof.

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。 The sandwiched slide coupling body 13 includes, for example, a rectangular parallelepiped coupling block 14, a first sliding body 15 for the X-direction slide rail 11 that is positioned and fixed to the lower portion of the coupling block 14 with screws or the like, and the coupling A second slide body 16 for the slide rail 12 in the Y direction, which is positioned and fixed with screws or the like, is provided on the top of the block 14.

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。 A positioning recess 14a for positioning and fixing the second sliding body 16 is provided on the upper surface of the connecting block 14, and the bottom surface shape of the second sliding body 16 fits exactly in the positioning recess 14a. Furthermore, claw portions 16a and 16a are provided on the upper portion of the second sliding body 16 so as to be fitted in the long grooves 12a of the slide rail 12 in the Y direction accurately and slidably. Thus, the connecting block 14 and the second sliding body 16 are configured to be accurately positioned in the same direction as the slide rail 12 in the Y direction.

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。 Similarly, although not shown, a positioning recess for positioning and fixing the first sliding body 15 is provided on the lower surface of the connecting block 14, and the upper surface shape of the first sliding body 15 is changed to the positioning recess. Further, the first sliding body 15 has a claw portion 15a which is opposed to the first sliding body 15 and is fitted to the long grooves 11a of the slide rail 11 in the X direction accurately and slidably. , 15a are provided so that the connecting block 14 and the first sliding body 15 can be accurately positioned in the same direction as the slide rail 11 in the X direction.

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。 Both ends of the slide rail 11 in the X direction are attached to the lower base 2 in the X direction by screwing or the like using an L-shaped or reverse L-shaped fixture 17. Further, both ends of the slide rail 12 in the Y direction are respectively attached to the upper base 3 in the Y direction by screwing or the like using L-shaped or inverted L-shaped fixtures 18. The manner of attaching the slide rails 11 and 12 to the lower frame 2 and the upper frame 3 in each of the six X / Y rail connecting units 4 is common.

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。 The orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device 1 according to the present embodiment includes a load support point on the upper frame 3 between the lower frame 2 and the upper frame 3 (for example, shown as a driving force transmission point P1 in FIG. 1). The Y-direction orthogonal force release rail 22 fixedly arranged along the Y direction with respect to the upper base 3 at a position corresponding to, and the Y-direction orthogonal force release rail 22 orthogonally arranged via a thrust conversion block 23, In addition, the X-direction ball screw 21 interlocked with the X-direction displacement of the upper base 3 arranged so as to be displaceable in the X direction together with the upper base 3, the coupling 24 disposed opposite to one end of the X-direction ball screw 21, and the lower A servo motor 25 fixed to the gantry 2 using a fixing tool 26, and the upper gantry 3 between the X directional actuator mechanism unit 27 that generates a displacement force in the X direction and the lower gantry 2 and the upper gantry 3. In An X-direction orthogonal force release rail 32 fixedly arranged along the X direction with respect to the upper base 3 at a position corresponding to a load support point (for example, indicated by a driving force transmission point P2 in FIG. 1), and the X-direction orthogonal force release A Y-direction ball screw 31 that is arranged perpendicularly to the rail 32 via a thrust conversion block 33 and that can be displaced in the Y direction together with the upper base 3 and that is linked to the Y direction displacement of the upper base 3, and this Y A Y-direction actuator mechanism unit 37 that includes a coupling 34 disposed opposite to one end of the directional ball screw 31 and a servo motor 35 fixed to the lower platform 2 using a fixture 36, and generates a displacement force in the Y-direction; The best measures for seismic isolation and vibration control are taken.

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***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。 The displacement detection mechanism unit 6 includes one X / Y rail connection unit 4 in the X / Y rail connection unit group, for example, the Y-direction slide rail 12 in the X / Y rail connection unit 4 at the upper right corner in FIG. An X-direction displacement sensor part (shaft type sensor) 41 for detecting the X-direction displacement in response to the relative X-direction displacement of the X-Y rail connection unit 4 in the X-Y rail connection unit group, For example, in FIG. 1, a Y-direction displacement sensor 51 (shaft type sensor) that detects a Y-direction displacement in response to a relative displacement in the Y-direction of the X-direction slide rail 11 in the X / Y rail connecting unit 4 in the upper center portion. Are provided.

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。 The X-direction displacement sensor unit 41 and the Y-direction displacement sensor unit 51 will be further described in detail.

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。 As shown in FIGS. 1 and 5, the X-direction displacement sensor unit 41 includes an X-direction detection sensor (linear sensor) 42 in the same direction as the X-direction slide rail 11 in the X / Y rail coupling unit 4 in the upper right corner. The rod-shaped shaft 43 protruding from the X-direction detection sensor 42 is arranged in a state of being supported by the undercarriage 2 using the fixture 44.

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。 Then, the shaft 43 is passed through the shaft insertion ring 12b provided in the connection block 14, and the engagement member 45 provided in the shaft 43 is engaged with the shaft insertion ring 12b, so that the X direction of the connection block 14 is obtained. The displacement, that is, the displacement in the X direction of the gantry 3 is transmitted to the X direction detection sensor 42 via the engaging member 45 and the shaft 43, and is detected.

前記Ｙ方向変位センサ部５１は、図１、図６に示すように、***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。 As shown in FIGS. 1 and 6, the Y-direction displacement sensor unit 51 includes a Y-direction detection sensor (linear sensor) in the same direction as the Y-direction slide rail 12 in the X / Y rail connecting unit 4 in the upper center portion. 52 and a rod-shaped shaft 53 protruding from the Y-direction detection sensor 52 are arranged in a state of being supported by the upper pedestal 3 using a fixture 54.

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。 Then, the shaft 53 is passed through the shaft insertion ring 11b provided in the connection block 14, and the engagement member 55 provided in the shaft 53 is engaged with the shaft insertion ring 11b, so that the Y direction of the connection block 14 is obtained. The displacement, that is, the displacement in the Y direction of the gantry 3 is transmitted to the Y direction detection sensor 52 via the engagement member 55 and the shaft 53, thereby detecting the displacement.

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。 FIG. 7 shows an X-direction displacement sensor unit 41A, which is a modification of the X-direction displacement sensor unit 41, and an engagement member 45 projecting in the Y direction from the connection block 14 of the sandwiched sliding connection body 13. Alternatively, the X-direction displacement sensor unit 41A (for example, a rod-shaped shaft of an inductance displacement meter, a wire of a wire displacement meter, a laser spot portion of a laser displacement meter, or a focal point of an ultrasonic displacement meter is connected to the connecting block 14 body. The range) is fixed or a reflector, and the displacement in the X direction of the sandwiched sliding coupling body 13, that is, the displacement in the X direction of the upper base 3 is detected in the same manner as shown in FIG.

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。 FIG. 8 shows a Y-direction displacement sensor unit 51A, which is a modification of the Y-direction displacement sensor unit 51. The engaging member 55 is protruded in the X direction from the connection block 14 of the sandwiched sliding connection body 13. Alternatively, the Y-direction displacement sensor 51A (for example, a rod-shaped shaft of an inductance displacement meter, a wire of a wire displacement meter, a laser spot of a laser displacement meter, or a focal point of an ultrasonic displacement meter is connected to the connecting block 14 body. In the same manner as shown in FIG. 6, the displacement in the Y direction of the sandwiched sliding coupling body 13, that is, the displacement in the Y direction of the upper base 3 is detected.

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。 As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the spring mechanism unit 7 includes four in the X direction and four in the Y direction between the lower base 2 and the upper base 3, for a total of eight. A spring (coil spring) 61 is arranged in a distributed manner.

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。 For example, the spring 61 arranged in the X direction in the lower left corner region in FIG. 1 is supported by a fixture 62 fixed to the upper base 3 at one end and supported by a fixture 63 fixed to the lower base 2 at the other end. When a relative X-direction displacement occurs between the upper frame 3 and the lower frame 2, the X-direction displacement is canceled, that is, the relative positional relationship between the upper frame 3 and the lower frame 2 is shown in FIG. It functions to restore to the initial position shown. The mounting structure and function of the other three springs 61 arranged in the X direction are the same.

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。 Further, the springs 61 arranged in the Y direction have the same mounting structure as the springs 61 arranged in the X direction, and when a relative displacement in the Y direction occurs between the upper frame 3 and the lower frame 2, this Y The directional displacement is canceled, that is, the relative positional relationship between the upper platform 3 and the lower platform 2 is restored to the initial position shown in FIG.

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。 As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the damping mechanism 8 includes four in the X direction and four in the Y direction between the lower base 2 and the upper base 3, for a total of eight. Attenuators 71 are arranged in a distributed manner.

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。 For example, the attenuator 71 arranged in the X direction in the lower left corner region in FIG. 1 is supported by a fixture 72 fixed to the upper frame 3 at one end and supported by a fixture 73 fixed to the lower frame 2. When a relative X-direction displacement occurs between the upper platform 3 and the lower platform 2, the amplification of the X-direction displacement is suppressed, that is, the optimum attenuation value during seismic isolation / control is reduced. It functions to give to the vibration control device 1. The mounting structure and functions of the other three attenuators 71 arranged in the X direction are the same.

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。 Further, the attenuators 71 arranged in the Y direction have the same mounting structure as the attenuators 71 arranged in the X direction, and when a relative displacement in the Y direction occurs between the upper frame 3 and the lower frame 2, It functions to suppress the amplification of the displacement in the Y direction, that is, to give the orthogonal rail type seismic isolation / damping device 1 with an optimum attenuation value during the seismic isolation / damping.

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。 As shown in FIGS. 1 to 3, the temporary fixing mechanism 9 is configured by providing four stoppers 83 detachably in, for example, four locations distributed between the upper base 3 and the lower base 2. ing.

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。 That is, in the vicinity of the four corners of the upper pedestal 3, a horizontal support piece 82 protrudes from the upper pedestal 3, and the head of the stopper 83 is supported by the horizontal support piece 82. A shaft portion is passed through the horizontal support piece 82 and hangs down to the lower frame 2 side, and the lower frame 2 is provided with a receiving hole 84 through which the lower end side of the stopper 83 is inserted. Between the receiving hole 84, it arrange | positions so that attachment or detachment is possible.

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。 Then, the stoppers 83 are inserted from the horizontal support pieces 82 into the receiving holes 84 to make the upper base 3 undisplaceable (temporarily fixed) with respect to the lower base 2. The upper mount 3 is configured to be displaceable with respect to the lower mount 2 in a state in which 83 is pulled upward from the receiving hole 84.

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。 FIGS. 9 and 10 show an example of the buffer mechanism 91 employed in the present embodiment. The buffer mechanism 91 includes a buffer 92 using an elastic material or hydraulic pressure and the slide rail 11 in the X direction. The mounting block 17 is attached to the mounting fixture 17 so as to face the connection block 14, and a shock absorber 92 using the same elastic material or hydraulic pressure is attached to the mounting block 18 supporting the slide rail 12 in the Y direction. It is configured by mounting in an opposing arrangement.
In addition, it is of course possible to adopt a configuration in which the shock absorber 92 is attached to the connecting block 14 side, contrary to the case described above.

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。 If this buffer mechanism 91 is employed, the upper base 3 and the lower base 2 move relative to each other due to an earthquake or the like, and the shock absorber 92 attached to the attachment 17 or the attachment 18 is connected to the connection block 14. When a collision occurs, for example, each buffer 92 can exert a buffering action against the displacement of the upper base 3, thereby simplifying the installation of the buffer and saving space.

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。 Next, the seismic isolation / damping action for the seismic isolation object M by the orthogonal rail type seismic isolation / damping device 1 according to the present embodiment having the above-described configuration will be described.

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。 According to the orthogonal rail type seismic isolation / damping device 1 according to the present embodiment, the X-direction linear slide rail 11, the Y-direction linear slide rail 12, and sandwiched sliding interposed therebetween. Using a total of six X / Y rail connecting units 4 having connecting bodies 13, the upper base 3 and the lower base 2 can be slid freely in the X direction, the Y direction, and the X, Y combined direction. Since the seismic object or weight M is isolated or is controlled using the seismic isolated object or weight M, the seismic isolation action for the seismic isolated object or weight MM, or the seismic isolated object or When the damping action is exerted by the weight MM, it is possible to provide a device that can prevent the upper base 3 and thus the seismic isolation object or the weight M from swinging up and down.

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。 In addition, since the X / Y rail connecting unit 4 is configured by using the linear slide rail 11 in the X direction and the linear slide rail 12 in the Y direction, unlike the case of using the arc rail, It can be set as the apparatus which has yield strength with respect to the load of a direction.

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。 In addition, since a total of six X / Y rail connecting units 4 including X, Y orthogonally arranged slide rails 11 and slide rails 12 are used, when performing seismic isolation for the seismic isolation object or weight MM, or When vibration control is performed by the seismic isolation object or the weight MM, a device that does not generate a rotational motion in the seismic isolation object or the weight MM in the horizontal plane can be obtained.

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。 According to the orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device 1 according to the present embodiment, the manufacturing accuracy or material and surface processing of the slide rail 11 in the X direction and the slide rail 12 in the Y direction are variously changed and the X / Y rail is changed. By configuring the connecting unit 4, it is possible to adjust various friction coefficients in the X direction and the Y direction that act as a seismic isolation trigger function of the entire orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device 1.

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。 Further, a positioning recess 14a is provided on the upper surface of the connecting block 14 constituting the sandwiched sliding connecting body 13, and the bottom surface shape of the second sliding body 16 is set to fit exactly into the positioning recess 14a. On the upper part of the second sliding body 16 are provided claw portions 16a, 16a arranged opposite to each other so as to be slidably fitted in both the long grooves 12a of the slide rail 12 in the Y direction. The second sliding body 16 is accurately positioned in the same direction as the slide rail 12 in the Y direction, and the fitting structure of the first sliding body 15 with respect to the lower surface side of the connecting block 14, The fitting structure with the slide rail 12 in the X direction is the same as the upper surface side of the connection block 14, and the connection block 14 and the first sliding body 15 are in the same direction as the slide rail 11 in the X direction. Since the positioning is accurately performed, the perpendicularity of the slide rail 12 and the slide rail 11 perpendicular to the vertical arrangement can be accurately maintained over the entire six X / Y rail connecting units 4, and thereby the upper frame 3. The base 2 can be smoothly slid relatively in the X direction, Y direction, and X, Y combined direction to perform seismic isolation of the seismic isolation object or weight M (or vibration control using it). Even when performing seismic isolation (or vibration control) of a tall seismic isolation object M or a seismic isolation object M whose position of the center of gravity is unstable, against the pulling force generated by the movement of the seismic isolation object M And a device having a sufficient yield strength.

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。 In the orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device 1 according to the present embodiment, the X / Y rail connecting unit 4 includes a linear slide rail 11 in the X direction, a linear slide rail 12 in the Y direction, and Since the sandwiched slide coupling body 13 interposed between them is provided, it is possible to simplify the installation of the shock absorber and save space.

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。 That is, as described above, the Y-direction orthogonal force release rail 22, the thrust converting portion 23, the ball screw 21, the coupling 24, and the servo motor 25 are provided between the lower base 2 and the upper base 3, and the displacement in the X direction. An X-direction actuator mechanism section 27 having each section for transmitting force, an X-direction orthogonal force release rail 32, a thrust conversion section 33, a ball screw 31, a coupling 34, and a servo motor 35 are provided to transmit a displacement force in the Y direction. The biaxial drive unit 5 comprising the Y-direction actuator mechanism unit 37 having each unit can be arranged, and thereby, the orthogonal rail type seismic isolation / damping that simplifies each functional part and saves space. The device 1 can be obtained.

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。 Further, the X-direction actuator mechanism 27 arranged at the driving force transmission point P1 and the Y-direction actuator mechanism 37 arranged at the driving force transmission point (virtual point P2) respectively in the Y direction and the X direction perpendicular to the thrust direction. Since the displacement force is released, the generation of extra force such as rotational moment in the above-described gantry structure can be suppressed to a small level, thereby eliminating the need for extra reinforcement and simplifying the components as a whole. The orthogonal rail type seismic isolation / damping device 1 can be obtained.

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。 Even when the buffer mechanism 91 shown in FIGS. 9 and 10 is employed, the orthogonal rail type seismic isolation and vibration control device that can simplify the installation of the shock absorber and save space as in the case where the biaxial drive unit 5 is arranged. 1 can be used.

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。 The orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device 1 according to this embodiment detects an X-direction displacement in response to an X-direction relative displacement of the Y-direction slide rail 12 in one X / Y rail coupling unit 4. The displacement having the direction displacement sensor unit 41 and the Y direction displacement sensor unit 51 that detects the Y direction displacement in response to the Y direction relative displacement of the slide rail 11 in the X direction in the other X / Y rail connecting unit 4. Since the detection mechanism unit 6 is provided, even if inexpensive shaft type sensors are used, for example, displacement information in the X-axis direction and the Y-axis direction of the gantry 3 is separately detected without applying shearing force thereto. The orthogonal rail type seismic isolation / damping device 1 can be provided.

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。 Even when the displacement detection mechanism unit 6 is configured using the X-direction displacement sensor unit 41A and the Y-direction displacement sensor unit 51A as shown in FIGS. 7 and 8, an inexpensive shaft type sensor is used as in the case described above. However, the orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device 1 that can separately detect displacement information of the gantry 3 in the X-axis direction and the Y-axis direction, for example, without applying a shearing force to them can be provided. .

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。 In addition, in the orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device 1 described above, six X / Y rail connection units 4 are used, but the X / Y rail connection unit 4 includes the lower base 2 and the upper base 3. Needless to say, the number of arrangements may be various, such as four or eight, depending on the size of.

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。 According to the orthogonal rail type vibration damping device 1 according to the present embodiment, the X-direction linear slide rail 11, the Y-direction linear slide rail 12, and the sandwiched sliding coupling body 13 interposed therebetween. A total of six X / Y rail connecting units 4 having the above are used, and the upper base 3 and the lower base 2 are relatively slid freely in the X direction, the Y direction, and the X, Y combined direction, and the weight M is vibrated. Therefore, when the weight M exerts a damping action on the vibrating body, the upper base 3, and thus the weight M does not swing up and down. The orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device 1 that can efficiently control vibration can be obtained.

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。 In addition to the cases described above, the present invention can be widely applied for seismic isolation / vibration control for vibrations associated with earthquakes in various facilities, equipment, buildings, horizontal structures and the like.

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。It is a schematic plan view which shows the orthogonal rail type seismic isolation and damping device which concerns on the Example of this invention. 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。It is a schematic front view which shows the orthogonal rail type seismic isolation and damping device which concerns on a present Example. 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。It is a schematic right view which shows the orthogonal rail type seismic isolation and damping device which concerns on a present Example. 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。It is a disassembled perspective view which shows the XY rail connection unit in the orthogonal rail type seismic isolation and damping device which concerns on a present Example. 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。It is a perspective view which shows the X direction shaft type sensor in the orthogonal rail type seismic isolation and damping device which concerns on a present Example. 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。It is a perspective view which shows the Y direction shaft type sensor in the orthogonal rail type seismic isolation and damping device which concerns on a present Example. 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。It is a perspective view which shows the modification of the X direction shaft type sensor of a present Example. 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。It is a perspective view which shows the modification of the Y direction shaft type sensor of a present Example. 本実施例の緩衝機構部の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of the buffer mechanism part of a present Example. 本実施例の緩衝機構部の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of the buffer mechanism part of a present Example.

符号の説明Explanation of symbols

１直交レール式免震・制振装置
２下架台
３上架台
４Ｘ・Ｙレール連結ユニット
５２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
２２Ｙ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
２７Ｘ方向アクチュエータ機構部
３１ボールねじ
３２Ｘ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
３７Ｙ方向アクチュエータ機構部
４１Ｘ方向変位センサ部
４１ＡＸ方向変位センサ部
４２Ｘ方向検出センサ
４３シャフト
４４取付具
４５係合部材
５１Ｙ方向変位センサ部
５１ＡＹ方向変位センサ部
５２Ｙ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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Orthogonal rail type seismic isolation / vibration control device 2 Lower stand 3 Upper stand 4 X / Y rail connection unit 5 2-axis drive part 6 Displacement detection mechanism part 7 Spring mechanism part 8 Damping mechanism part 9 Temporary fixing mechanism part 11 Slide rail 11a Long groove 11b Shaft insertion ring 12 Slide rail 12a Long groove 12b Shaft insertion ring 13 Insertion slide coupling body 14 Connection block 14a Positioning recess 15 First sliding body 15a Claw part 16 Second sliding body 16a Claw part 17 Mounting tool 18 Mounting tool DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Ball screw 22 Y direction orthogonal force release rail 23 Thrust conversion part 24 Coupling 25 Servo motor 26 Fixture 27 X direction actuator mechanism 31 Ball screw 32 X direction orthogonal force release rail 33 Thrust conversion part 34 Coupling 35 Servo motor 36 Fixture 37 Y direction actuator machine Part 41 X direction displacement sensor part 41A X direction displacement sensor part 42 X direction detection sensor 43 Shaft 44 Mounting tool 45 Engaging member 51 Y direction displacement sensor part 51A Y direction displacement sensor part 52 Y direction detection sensor 53 Shaft 54 Mounting tool 55 Engaging member 61 Spring 62 Mounting tool 63 Mounting tool 71 Attenuator 72 Mounting tool 73 Mounting tool 82 Horizontal support piece 83 Stopping tool 84 Receiving hole 91 Buffer mechanism 92 Buffer P1 Driving force transmission point P2 Driving force transmission point G Installation surface M Seismic isolation object or weight

Claims

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。 An undercarriage to be placed on the installation surface;
An upper base on which the seismic isolation object arranged in parallel above the lower base is mounted;
XY orthogonally arranged slide rails fixedly attached to the lower frame and the upper frame, respectively, and the upper frame and the lower frame arranged between the corresponding slide rails in the X and Y directions are relatively A sandwiched sliding coupling body that freely slides in the X direction, the Y direction, and the X and Y combined direction, and a required number of X / Y rail coupling unit groups arranged between the lower frame and the upper frame;
A buffer mechanism for providing a buffering action in the X direction and the Y direction when the lower base, the upper base disposed between the upper base and the lower base, the relative X direction of the lower base, and the Y direction are displaced;
An orthogonal rail type seismic isolation and vibration control device characterized by having

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。 An undercarriage to be placed on the installation surface;
An upper base on which the seismic isolation object arranged in parallel above the lower base is mounted;
XY orthogonally arranged slide rails fixedly attached to the lower frame and the upper frame, respectively, and the upper frame and the lower frame arranged between the corresponding slide rails in the X and Y directions are relatively A sandwiched sliding coupling body that freely slides in the X direction, the Y direction, and the X and Y combined direction, and a required number of X / Y rail coupling unit groups arranged between the lower frame and the upper frame;
A buffer mechanism for providing a buffering action in the X direction and the Y direction when the lower base, the upper base disposed between the upper base and the lower base, the relative X direction of the lower base, and the Y direction are displaced;
A displacement detection mechanism that individually detects X-direction displacement and Y-direction displacement of the upper frame disposed between the lower frame and the upper frame;
An orthogonal rail type seismic isolation and vibration control device characterized by having

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。 An undercarriage to be placed on the installation surface;
An upper base on which the seismic isolation object arranged in parallel above the lower base is mounted;
XY orthogonally arranged slide rails fixedly attached to the lower frame and the upper frame, respectively, and the upper frame and the lower frame arranged between the corresponding slide rails in the X and Y directions are relatively A sandwiched sliding coupling body that freely slides in the X direction, the Y direction, and the X and Y combined direction, and a required number of X / Y rail coupling unit groups arranged between the lower frame and the upper frame;
A buffer mechanism for providing a buffering action in the X direction and the Y direction when the lower base, the upper base disposed between the upper base and the lower base, the relative X direction of the lower base, and the Y direction are displaced;
A spring mechanism, an X-direction actuator mechanism, a Y-direction actuator mechanism that restores the relative positional relationship between the upper frame and the lower frame to an initial position;
An X-direction displacement sensor unit that detects an X-direction displacement in response to an X-direction displacement of the upper frame disposed between the lower frame and the upper frame, and a Y-direction displacement in response to a Y-direction displacement of the upper frame A Y direction displacement sensor unit, a displacement detection mechanism unit comprising:
An orthogonal rail type seismic isolation and vibration control device characterized by having

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。 A flat rectangular platform placed on the installation surface;
A flat rectangular top base for mounting the seismic isolation object arranged in parallel above the bottom base;
XY orthogonally arranged slide rails fixedly attached to the lower frame and the upper frame, respectively, and the upper frame and the lower frame arranged between the corresponding slide rails in the X and Y directions are relatively A plurality of X / Y rail connecting unit groups vertically and horizontally arranged between the lower frame and the upper frame; ,
A buffer mechanism having a buffer for buffering the displacement force in the Y direction in the X direction when the lower base, the upper base disposed between the upper base, and the relative X direction and Y direction of the lower base are displaced;
A spring mechanism, an X-direction actuator mechanism, a Y-direction actuator mechanism that restores the relative positional relationship between the upper frame and the lower frame to an initial position;
An X-direction displacement sensor for detecting an X-direction displacement in response to an X-direction displacement of the Y-direction slide rail disposed between the lower frame and the upper frame, and a response to the Y-direction displacement of the X-direction slide rail A displacement detection mechanism comprising a Y-direction displacement sensor for detecting displacement in the Y-direction;
An orthogonal rail type seismic isolation and vibration control device characterized by having

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。 A flat rectangular platform placed on the installation surface;
A flat rectangular top base for mounting the seismic isolation object arranged in parallel above the bottom base;
XY orthogonally arranged slide rails fixedly attached to the lower frame and the upper frame, respectively, and the upper frame and the lower frame arranged between the corresponding slide rails in the X and Y directions are relatively A plurality of X / Y rail connecting unit groups vertically and horizontally arranged between the lower frame and the upper frame; ,
A shock absorber using an elastic material for buffering the displacement force in the Y direction in the X direction when the upper frame and the lower frame are displaced relative to each other in the X direction and the Y direction. A buffer mechanism,
A spring mechanism that restores the relative positional relationship between the upper frame and the lower frame to an initial position, a ball screw that is linked to the displacement of the upper frame, a coupling that is disposed opposite to one end of the ball screw, and the lower frame An X-direction actuator mechanism using a servomotor fixed using a fixture, a Y-direction actuator mechanism,
A shaft-type X-direction displacement sensor that detects the X-direction displacement in response to the X-direction displacement of the Y-direction slide rail disposed between the lower frame and the upper frame, and the Y-direction displacement of the X-direction slide rail A displacement detection mechanism that includes a shaft-type Y-direction displacement sensor that responds to detect Y-direction displacement;
An orthogonal rail type seismic isolation and vibration control device characterized by having