JP2022062376A

JP2022062376A - エア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ

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Publication number: JP2022062376A
Application number: JP2020170341A
Authority: JP
Inventors: 功滋山崎; Koji Yamazaki
Original assignee: Sansei Air Danshin System kk
Current assignee: Sansei Air Danshin System kk
Priority date: 2020-10-08
Filing date: 2020-10-08
Publication date: 2022-04-20
Also published as: TW202214972A; CN114294372A

Abstract

【課題】本発明は、エア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダの斬新な改良を目的とするものである。【解決手段】本発明のエアスライダ１１は、振動制御架台３への取り付け面１２と、この取り付け面１２の下部に配置するとともに、下面周壁部に前記振動基台２の上面との間にエア室１３を画し、エア供給遮断時前記振動基台２の上面に端面が着座する円筒状突部１４Ａを有するスライダ本体１４と、前記エア室１３へエア源からのエアを供給するエア流路２２と、前記スライダ本体１４と前記振動基台２とにわたって前記エア室１３を囲むように配置したエア漏れ防止用のシール材１５と、を有するものである。【選択図】図１

Description

本発明は、エア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダに関し、詳しくは、振動制御動作時におけるスライド機能を向上させたエア浮上式の振動制御装置における斬新なエアスライダに関するものである。

地震から建物や重要な機器を守るため免震装置が適用されるようになり、一般的になってきた。そのアイソレータとしての部材は積層ゴム、滑り支承、転がり支承が主であるが空気浮上を応用するアイソレータであれば摩擦力が小さくなり高性能な免震装置が実現できる。しかしながら、適用できる範囲が限定的であるのが実情である。

特許文献１には、空気噴出機構を免震テーブルの下面に設け、更に、空気噴出の受面を空気供給装置収容箱の上面とし、空気供給装置は、圧力空気を溜める圧力空気タンク、圧力空気を供給・遮断する電磁バルブ、圧力空気の圧力を調整するレギュレータ、その間を接続する空気配管、振動センサから構成した免震装置が開示されている。

しかし、特許文献１の免震装置の場合、空気漏洩防止用のシール材が無く、空気供給装置収容箱の上面への空気噴出に関して空気漏洩防止の対策が不十分である等の問題を包含している。

このように、エア浮上式で対象物の振動制御（免震等）を行う振動制御装置における分野では、高機能のエアスライダが従来見当たらないのが現状である。

特開２００１－２０８１３１号公報

本発明は、上述した従来の実情に鑑みて開発されたものであり、エアスライダを用いエア浮上式で対象物の振動制御（免震等）を行う振動制御装置におけるエアスライダの機能改良を図ることを目的とするものである。

本発明は、設置面側に配置する振動基台と、前記振動基台に対して水平自由に移動可能に配置されるとともに振動制御対象物を載置する振動制御架台と、前記振動基台の振動に応じて前記振動制御架台を振動基台に対してエア源からのエア供給又はエア供給遮断により、前記振動制御架台を水平自由移動可能な浮上状態又は前記振動基台への着座状態とさせるエア供給遮断機構部と、を有するエア浮上式の振動制御装置における前記エア供給遮断機構部の一部として用いる所要数のエアスライダであって、前記エアスライダは、前記振動基台と前記振動制御架台との間に設置され、一方が取り付け面であって、当該取り付け面が前記振動基台又は前記振動制御架台に固定されるとともに、前記取り付け面の反対面の周壁部に、前記振動基台又は前記振動制御架台と接する面との間にエア室を画してエア供給遮断時前記振動基台又は前記振動制御架台と接する面に端面が着座する円筒状突部を有するスライダ本体と、前記エア室へエア源からのエアを供給するエア流路と、前記スライダ本体と前記振動基台又は前記振動制御架台と接する面とにわたって前記エア室を囲むように配置されて前記円筒状突部を有するスライダ本体の中心に向かって、かつ、前記振動基台又は前記振動制御架台と接する面に向かって角度をもって斜め状に配置されているエア漏れ防止用のシール材と、を具備することを最も主要な特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、エア浮上式の振動制御装置内におけるエアスライダの配置状況・状態を問うことなく（例えばエアスライダの配置が上下逆さまになったような場合でも）、前記スライダ本体と振動基台とにわたって前記エア室を囲むように配置したエア漏れ防止用のシール材と、を有し、前記シール材は、前記円筒状突部を有するスライダ本体の中心に向かって、かつ、前記振動基台の上面に向かって角度をもって斜め状に配置されていることを特徴としているので、浮上時に摩擦抵抗力を小さくしながらも、エア漏れを低減できるエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、前記スライダ本体におけるエア室内又はエア室の外側に前記振動制御架台の振動基台に対して滑動する滑り材を設けているので、前記請求項１記載の発明における空気圧での支持と滑り材の支持をハイブリッドにすることも可能であるとともに、浮上時にエアの供給が途絶えた場合も滑り材で支持することができ安全であり、また、着座時には滑り免震装置として機能させることができ、更に、滑り材の種類を変えることで、滑り免震時の性能を選ぶことが可能となり、更にまた、着座時のシール材の保護にもなるエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、前記スライダ本体における円筒状突部の振動基台側の部分を、前記振動制御架台の振動基台に対する滑動を補助する滑り材により形成し、この滑り材の一部と前記円筒状突部の他の部分との接合部分とにシール材の振動制御架台側の端部を挟み込んでいる構成としているので、前記請求項１又は２記載の発明の効果を奏するエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供することができる。

請求項４記載の発明によれば、前記スライダ本体における円筒状突部の振動基台側の部分を、前記振動制御架台の振動基台に対する滑動を補助する滑り材により形成し、この滑り材の一部と前記円筒状突部の他の部分との接合部分とにその振動制御架台側の端部と粘弾性テープ状部材とを挟み込んでいる構成としているので、前記請求項１又は３記載の発明の効果を奏し、かつ、エア漏れを防止しながらもシール材の振動防止も図ることができるエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供することができる。

請求項５記載の発明によれば、前記請求項１記載のエアスライダ本体における円筒状突部の振動基台側の部分を、前記振動制御架台の振動基台に対する滑動を補助する滑り材により形成し、この滑り材の一部と前記円筒状突部の他の部分との接合部分とにシール材の振動制御架台側の端部を挟み込み、かつ、エア室内にスポンジ状部材を前記振動基台に接触させる状態で配置しているので、前記請求項１記載の発明と同様な効果を奏し、エア漏れも少なくできるエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供することができる。

請求項６記載の発明によれば、前記請求項１記載のスライダ本体における円筒状突部の外側に、前記振動制御架台の振動基台に対する滑動を補助する滑り材を設けているので、エアスライダのスライド滑動性を一層高めることができるエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供することができる。

請求項７記載の発明によれば、前記請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダの取り付け板、スライダ本体は、球面座を介して前記振動制御架台へ接合されているので、前記振動制御架台の受面の平面度が不均一であるような場合に、取り付け板、スライダ本体と球面座との接触角度変位によりその平面度の不均一性を吸収することが可能なエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供することができる。

請求項８記載の発明によれば、前記スライダ本体と前記振動基台との間に前記振動制御架台の高さを一定に保持されて、一端でエア源に連通し他端でバルブ室に通じたレベリングバルブ流路と、バルブ室に配置されバルブ室内の底部分に隙間を有する位置に接するようにして配置した接触子と、バルブ室の上面と接触子の頂部とに固着され接触子を下方に押圧するレベリングバネとを具備するレベリングバルブの構成としているので、前記請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発明の効果を一層安定して発揮させることができるエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供することができる。

請求項９記載の発明によれば、前記請求項８記載の発明の効果に加えて、前記レベリングバルブは、前記振動制御架台の浮上時の平坦性を維持するために前記エアスライダのエア室内に、レベリングバルブ本体が配置され、その下側にレベリングバルブ本体よりも小径で、かつ、一体の接触子が振動基台に接離するように配置されたレベリングバルブ本体を具備し、このレベリングバルブ本体の外側のバルブ室に対して、エア流路に連通させたレベリングバルブ流路を経てエアを供給するように構成されていることから、前記振動制御架台の浮上時においてレベリングバルブの開閉動作によりこの振動制御架台を一定の高さに保持することが可能となり、積載荷重が変化してもエアの供給圧を変更しなくても済むエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供することができる。

請求項１０記載の発明によれば、前記請求項１乃至９のいずれか１項に記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダのシール材には、前記振動基台側に位置して所要数のエア漏出用の穴が設けられているので、エア供給の過不足が自動的に調整され積載荷重に応じてエア室へのエアの供給圧を変更しなくとも良いという利点を有するエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供することができる。

請求項１１記載の発明によれば、前記エアスライダを、前記振動制御架台の振動に応じて各エアスライダへのエアの供給圧を変化させることで、各エアスライダの滑り材と空気圧による支持の割合を変化させてエアスライダの摩擦力をコントロールできる構成によって、前記請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の発明の効果を発揮させることができるエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供することができる。

請求項１２記載の発明によれば、前記エア供給遮断機構部の一部であって、前記エア源からレギュレータ、電磁バルブ、絞り弁を介して前記各エアスライダに空気供給するように構成していることから、例えば４点のエアスライダで対象物を支持した場合において、振動制御の対象物の重心が偏っていると、各点に作用する荷重が一定とならず、その場合には、各レギュレータで各スライダの支持荷重に相当する圧力を設定し、また、絞り弁で空気の吐出力を調整することで、スライダ浮上時のエア漏れ量を低減させることができるエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供できる。

請求項１３記載の発明によれば、前記エア供給遮断機構部の一部であって、前記エア源からエアタンク、レギュレータ、電磁バルブ、絞り弁を介して前記各エアスライダに空気供給するように構成していることから、エアタンクに圧縮空気を持っているのでエアスライダに急に空気が必要な状況となってもタンクに蓄圧したエアで供給することができるエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供できる。

請求項１４記載の発明によれば、前記エア供給遮断機構部の一部であって、前記エア源から前記各エアスライダまでの第１の空気供給経路としてレギュレータ、電磁バルブ、絞り弁を備えた供給経路と、第２の空気供給経路としてレギュレータ、電磁バルブ、絞り弁を有し、第２の経路を各エアスライダの手前で第１の経路とＴ字の接続子で合流し、Ｔ字の手前でチェックバルブを配置し、前記第２の経路のバルブはタイマーを有しており、指定した時間だけ開くように構成していることから、前記第２の空気供給経路から第１の空気供給経路より高圧なエアをタイマーで設定した短時間だけ供給するようにしているので、エアスライダの浮上するための時間を大幅に短縮することができるエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダを実現し提供できる。

図１は本実施例に係るエアスライダを含むエア浮上式の振動制御装置の概略正面図である。図２は本実施例に係るエアスライダを含むエア浮上式の振動制御装置の概略平面図である。図３は本実施例に係るエアスライダを含み、かつ、エアスライダを動作させて振動制御架台を浮上状態としたエア浮上式の振動制御装置の概略部分正面図である。図４は本実施例の基本的構成に係るエアスライダ、及びエア浮上式の振動制御装置の概略部分拡大断面図である。図５は本実施例の基本的構成に係るエアスライダ、及びエア浮上式の振動制御装置（神戸南北方向・ＳＮ方向）の振動に関する試験における免震特性、及び免震変位を示す特性図である。図６は本実施例の基本的構成の第１の変形例におけるエアスライダ、滑り材、及びエア浮上式の振動制御装置の概略部分拡大断面図である。図７は本実施例の基本的構成の第２の変形例におけるエアスライダ、滑り材、及びエア浮上式の振動制御装置の概略部分拡大断面図である。図８は本実施例の基本的構成において第３の変形例に係るエアスライダの滑り材構造、シール材挟み込み構造、及びエア浮上式の振動制御装置の概略部分拡大断面図である。図９は本実施例の基本的構成において第４の変形例に係る滑り材構造、粘弾性テープ、シール材挟み込み構造、及びエア浮上式の振動制御装置の概略部分拡大断面図である。図１０は本実施例の基本的構成において第５の変形例に係る滑り材構造、エア室側にスポンジ状部材を付加したシール材挟み込み構造、及びエア浮上式の振動制御装置の概略部分拡大断面図である。図１１は本実施例の基本的構成において第６の変形例に係るエアスライダのシール材を挟み込み構造、円筒状突部の下端外周に滑り材を付加した構造、及びエア浮上式の振動制御装置の概略部分拡大断面図である。図１２は本実施例の基本的構成において第７の変形例に係るエアスライダにおける取り付け面、スライダ本体を球面座を介して前記振動制御架台へ接合する構成、及びエア浮上式の振動制御装置の概略部分拡大断面図である。図１３は本実施例の基本的構成において第８の変形例に係るエア室内にレベリングバルブを付加した構成、及びエア浮上式の振動制御装置の概略部分拡大断面図である。図１４は図１３に示すレベリングバルブの別例の概略拡大断面図である。図１５は図１３に示すレベリングバルブの更に別例の概略拡大断面図である。図１６は本実施例の基本的構成において第９の変形例に係るシール材を穴開き構成とした例、及びエア浮上式の振動制御装置の概略部分拡大断面図である。図１７は図１６に示すシール材の概略底面図である。図１８は本実施例の基本的構成において、エアスライダへのエア供給圧を変化させてエアスライダの振動基台に対する摩擦力をコントロールする構成を示す概略断面図である。図１９は本実施例に係るエアスライダを含むエア浮上式の振動制御装置におけるエア供給遮断機構部の空気の流れ機構の変形例を示す概略正面図である。図２０は図１９に示す本実施例に係るエアスライダを含むエア浮上式の振動制御装置におけるエア供給遮断機構部の空気の流れ機構の変形例の概略平面図である。図２１は本実施例に係るエアスライダを含むエア浮上式の振動制御装置におけるエア供給遮断機構部の空気の流れ機構の別の変形例を示す概略正面図である。図２２は本実施例に係るエアスライダを含むエア浮上式の振動制御装置におけるエア供給遮断機構部の空気の流れ機構の更に別の変形例を示す概略正面図である。図２３は本実施例に係るエアスライダを含むエア浮上式の振動制御装置におけるエア供給遮断機構部の空気の流れ機構の図２２に示す更に別の変形例の説明図である。

本発明は、エアスライダを用いエア浮上式で対象物の振動制御（免震等）を行う振動制御装置における改良し機能向上を図ったエアスライダを実現し提供するという目的を、設置面側に配置する振動基台と、前記振動基台に対して水平自由に移動可能に配置されるとともに振動制御対象物を載置する振動制御架台と、前記振動基台の振動に応じて前記振動制御架台を振動基台に対してエア源からのエア供給又はエア供給遮断により前記振動制御架台を水平自由に移動可能な浮上状態又は前記振動基台への着座状態とさせるエア供給遮断機構部と、を有するエア浮上式の振動制御装置における前記エア供給遮断機構部の一部として用いる所要数のエアスライダであって、前記エアスライダは、前記振動基台と前記振動制御架台との間に設置され、一方が取り付け面であって、当該取り付け面が前記振動基台又は前記振動制御架台に固定されるとともに、前記取り付け面の反対面の周壁部に、前記振動基台又は前記振動制御架台と接する面との間にエア室を画してエア供給遮断時前記振動基台又は前記振動制御架台と接する面に端面が着座する円筒状突部を有するスライダ本体と、前記エア室へエア源からのエアを供給するエア流路と、前記スライダ本体と前記振動基台又は前記振動制御架台と接する面とにわたって前記エア室を囲むように配置されて前記円筒状突部を有するスライダ本体の中心に向かって、かつ、前記振動基台又は前記振動制御架台と接する面に向かって角度をもって斜め状に配置されているエア漏れ防止用のシール材と、を有し、更に、前記スライダ本体におけるエア室内又はエア室の外側に前記振動制御架台の振動基台に対する滑動を補助する滑り材を設けた構成により実現した。

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係るエアスライダを含む浮上式の振動制御装置、及びエアスライダについて詳細に説明する。

本実施例に係るエアスライダ１１を含むエア浮上式の振動制御装置１は、図１、図２に示すように、設置面Ｇ上に配置される平坦な振動基台２と、振動制御対象物である構造物Ｍが載置される振動制御対象物の一部となる平坦な振動制御架台（免震架台）３と、前記振動基台２の振動に応じて前記振動制御架台３を振動基台２に対して、前記振動制御架台３側から前記振動基台２側へのエア源からのエア供給又はエア供給遮断により、前記振動制御架台３を水平自由に移動可能な浮上状態又は前記振動基台２への着座状態とさせるエア供給遮断機構部５と、を有するエア浮上式の振動制御装置１における前記エア供給遮断機構部５の一部として用いる所要数（本実施例では例えば４個）のエアスライダ１１であって、前記エアスライダ１１は、前記振動制御架台３への取り付け面１２と、この取り付け面１２の下部に配置するとともに、下面周壁部に前記振動基台２の上面との間にエア室１３を画し、エア供給遮断時前記振動基台２の上面に端面がシール材１５を押圧しつつ着座する円筒状突部１４Ａを有するスライダ本体１４と、前記エア室１３へエア源２３からのエアを供給するためのエア流路２２と、前記振動制御架台３と前記振動基台２とにわたって前記エア室１３を囲むように配置したエア漏れ防止用の例えばゴム材等からなる略円筒状のシール材１５と、を有している。

すなわち、本実施例に係るエアスライダ１１を含むエア浮上式の振動制御装置１は、設置面Ｇ側に配置する振動基台２と、前記振動基台に対して水平自由に移動可能に配置されるとともに振動制御対象物を載置する振動制御架台３と、前記振動基台２の振動に応じて前記振動制御架台３を振動基台２に対してエア源からのエア供給又はエア供給遮断により前記振動制御架台３を水平自由に移動可能な浮上状態又は前記振動基台２への着座状態とさせるエア供給遮断機構部５と、を有するエア浮上式の振動制御装置における前記エア供給遮断機構部５の一部として用いる所要数のエアスライダ１１であって、当該エアスライダ１１は、装置内におけるエアスライダの配置状況・状態が例えば上下逆さまになったような場合でも、その配置状況・状態にかかわらず、前記振動基台２と前記振動制御架台３との間に設置され、一方が取り付け面１２であって、当該取り付け面１２が前記振動基台又は前記振動制御架台に固定されるとともに、前記取り付け面１２の反対面の周壁部に、前記振動基台２又は前記振動制御架台３と接する面との間にエア室１３を画してエア供給遮断時、前記振動基台２又は前記振動制御架台３と接する面に端面が着座する円筒状突部１４Ａを有するスライダ本体１４と、前記エア室１３へエア源２３からのエアを供給するエア流路２２と、前記スライダ本体１４と前記振動基台２又は前記振動制御架台３と接する面とにわたって前記エア室１３を囲むように配置されて前記円筒状突部１４Ａを有するスライダ本体１４の中心に向かって、かつ、前記振動基台２又は前記振動制御架台３と接する面に向かって角度をもって斜め状に配置されているエア漏れ防止用のシール材１５と、を有して構成されている。

また、本実施例のエア浮上式の振動制御装置１においては、回転防止機構として機能する適宜の回転防止構成（図示せず）を具備するようにしても良い。

前記エア供給遮断機構部５は、前記各エアスライダ１１に対してエア流路２２を介してのエアの供給又は供給停止が可能なエア源２３と、前記振動基台２側及び又は振動制御架台３側の振動を検出する振動センサ２４と、前記振動センサ２４の検出信号に基づき、任意に設定可能なトリガーレベルをもって前記各エアスライダ１１に対するエア源２３、レギュレータ２６からのエアの供給又は供給停止を制御するコントローラ２５と、空気の流れをオン・オフするバルブ２７を具備している。

前記エア供給遮断機構部５の空気の流れ機構に関しては、図１９～図２３のような各構成例をもって実施できる。

図１９、図２０に示す構成例は、前記エア供給遮断機構部の一部であって、前記エア源からレギュレータ６０、電磁バルブ６１、絞り弁６２を介して前記各エアスライダ１１に空気供給するように構成している。

このような構成によれば、例えば、４点（４個）のエアスライダ１１で対象物を支持した場合において、振動制御の対象物の重心が偏っていると、各点に作用する荷重が一定とならず、その場合には、各レギュレータ６０で各スライダ１１の支持荷重に相当する圧力を設定し、また、絞り弁６２で空気の吐出力を調整することで、スライダ浮上時のエア漏れ量を低減させることができる。

図２１に示す構成例は、前記エア供給遮断機構部５の一部であって、前記エア源からエアタンク７０、レギュレータ７１、電磁バルブ７２、絞り弁７３を介して前記各エアスライダ１１に空気供給するように構成している。

このような構成によれば、エアタンク７０に圧縮空気を持っているので、例えばエアスライダ１１に急に空気が必要な状況となってもエアタンク７０に蓄圧したエアで供給することができる。

図２２、図２３に示す構成例は、前記エア供給遮断機構部５の一部であって、前記エア源から前記各エアスライダ１１までの第１の空気供給経路としてレギュレータ８０、電磁バルブ８１、絞り弁８２を備えた供給経路と、第２の空気供給経路としてレギュレータ８０、電磁バルブ８１、絞り弁８２を有し、前記第２の空気供給経路を各エアスライダ１１の手前で第１の経路とＴ字の接続子８４で合流し、Ｔ字の手前でチェックバルブ８３を配置し、前記第２の経路の電磁バルブはタイマー８５を有しており、指定した時間だけ開くように構成している。

また、図２３に示すタイミングチャートは第１の空気供給経路（Ａ）と第２の空気供給経路（Ｂ）の浮上開始から浮上停止までのバルブＯＮ／ＯＦＦの状態を示している。第１の空気供給経路（Ａ）は浮上開始から浮上停止まで、一様にＯＮとなっているが、第２の空気供給経路（Ｂ）は浮上開始からタイマー８５で設定された時間のみＯＮしている。また、最下図はエアスライダ１１内の圧力の変化を時系列で示したものである。第１の空気供給経路（Ａ）だけ作動させた場合の圧力変化を点線で示している。第２の空気供給経路（Ｂ）を併用した場合には実線で示すよう急峻に圧力を高くすることできる。

このような構成によれば、前記第２の空気供給経路から第１の空気供給経路より高圧なエアをタイマー８５で設定した短時間だけ供給するようにしているので、エアスライダ１１の浮上するための時間を大幅に短縮することができる。

なお、前記２軸方向は、図２に示すＸ方向、Ｙ方向のように定義して、以下の説明を行う。

図３は本実施例に係るエアスライダ１１を含み、かつ、エアスライダ１１を含む前記エア供給遮断機構部５を動作させて前記振動制御架台３を浮上状態としたエア浮上式の振動制御装置１を示すものである。

図４は本実施例の基本的構成に係るエアスライダ１１、及びエア浮上式の振動制御装置１の概略部分拡大断面を示すものである。

この基本的構成に係るエアスライダ１１は、前記振動制御架台３の下面へ取りつける円板状の取り付け面１２を具備している。

また、エアスライダ１１は、前記取り付け面１２の下部に配置するとともに、下面周壁部に前記振動基台２の上面との間にエア室１３を画し、エア供給遮断時前記振動基台２の上面に端面がシール材１５を介して着座する円筒状突部１４Ａを有するスライダ本体１４と、前記エア室１３へエア源２３からのエアを供給する前記エア流路２２に連通させたエアスライダ内エア流路１６と、前記振動制御架台３と前記振動基台２とにわたって前記エア室１３を囲むように配置したエア漏れ防止用のシール材１５とを有している。なお、当該シール材１５は、円筒状突部１４Ａを有するスライダ本体１４の中心に向かって角度をもって斜め状に配置している。

次に、図６乃至図１６を参照して本実施例に係るエアスライダ１１の各種変形例について説明する。

図６、図７は、本実施例の基本的構成に関して、振動制御架台３の振動基台２に対する滑動を補助する滑り材３１Ａ等を付加した第１、第２の変形例に係る各エアスライダ１１Ａ、１１Ｂを示すものである。

すなわち、図６は本実施例の基本的構成に関して、前記振動制御架台３におけるエア室１３内に前記振動制御架台３の振動基台２に対する滑動を補助する塊状の滑り材３１Ａを設けて第１の変形例に係るエアスライダ１１Ａとしたものである。

前記滑り材３１Ａとしては、例えば摩擦係数の小さいゴム材、ステンレス材、合成樹脂材等から構成することができる。

このような構成のエアスライダ１１Ａによれば、前記滑り材３１Ａによりエアスライダ１１Ａの活動を補助することができることに加え、エアスライダ１１Ａに対するエア供給が途絶えたような場合に前記前記滑り材３１Ａ自体を滑り支承として機能させることができる。

また、図７は本実施例の基本的構成に関して、前記振動制御架台３におけるエア室１３を画するシール材１５の外側に前記振動制御架台３の振動基台２に対する滑動を補助する円筒状の滑り材３１Ｂを設けて第２の変形例に係るエアスライダ１１Ｂとしたものである。

前記滑り材３１Ｂとしては、上述した場合と同様に、例えば、摩擦係数の３小さいゴム材、ステンレス材、合成樹脂材等から構成することができる。

このような構成のエアスライダ１１Ｂによれば、前記滑り材３１Ｂによりエアスライダ１１Ｂの活動を補助することができることに加え、エアスライダ１１Ｂに対するエア供給が途絶えたような場合に前記前記滑り材３１Ｂ自体を滑り支承として機能させることができる。

図８は本実施例の基本的構成において第３の変形例に係るエアスライダ１１Ｃの滑り材構造、シール材挟み込み構造を示すものである。

この第３の変形例に係るエアスライダ１１Ｃにおいては、振動制御架台３側における円筒状突部１４Ａの振動基台２側の部分を、前記振動制御架台３の振動基台２に対する滑動を補助する滑り材３１Ｃにより形成し、この一部滑り材３１Ｃと、前記円筒状突部１４Ａの他の部分１４Ｂとをネジ３２を用いたネジ結合により連結し、前記滑り材３１Ｃと他の部分１４Ｂとの間にシール材１５の振動制御架台３側の端部を挟み込んだ構成としたものである。

このような構成により図４に示す基本的構成に係るエアスライダ１１を実現することができる。

なお、図５は本実施例の基本的構成に係るエアスライダ１１、エア浮上式の振動制御装置１（神戸：南北方向・ＮＳ方向）の振動に関する免震特性、及び免震変位を示す特性図であり、図５に示す試験結果によれば、エア浮上式の振動制御装置１について、加振入力加速度に対して４．９％に低減されることが判明した。また，応答変位については、８９ｍｍであった。

図９は、本実施例の基本的構成において第４の変形例に係るエアスライダ１１Ｄの滑り材構造、シール材１５及び粘弾性を有するテープ状部材３２Ａの挟み込み構造を示すものである。テープ状部材３２Ａは、シール材１５の上面、下面のいずれか、又はその両面に配置することができる。

このようなエアスライダ１１Ｄによれば、エア漏れを確実に防止できるとともに粘弾性を有するテープ状部材３２Ａを採用する構成であることから、シール材１５の振動防止効果も得られる。

図１０は本実施例の基本的構成において第５の変形例に係る滑り材構造、エア室１３側にスポンジ状部材３３を振動基台に接触させる状態で配置したエアスライダ１１Ｅを示すものである。

前記スポンジ状部材３３は、ドーナツ型の形状をしており、外面がエア室の内壁に接し、下面が振動基台に接触している。前記スポンジ状部材３３は、前記エア室１３内の内壁で拘束されていた状態でエアスライダ１１Ｅに伴って動き、振動基台２の上を滑る。

このようなエアスライダ１１Ｅによれば，空気の流れの抵抗となるスポンジ状部材３３の採用により、シール材と振動基台２との接触面からのエア漏れを一層減少できるとともに、浮上時に発生することのある不安定現象の上下運動を防止することも可能となる。

図１１は本実施例の基本的構成において第６の変形例に係るエアスライダ１１Ｆを示すものであり、このエアスライダ１１Ｆは、スライダ本体１４の円筒状突部１４Ａを、ネジ３６を用いて上下接合する上部円筒状突部１４Ｃ、下部円筒状突部１４Ｄの分割構造とするとともに、下部円筒状突部１４Ｄの外周側に前記振動制御架台３の振動基台２に対する滑動を補助する略円盤状の滑り材３４を設けたものである。

このようなエアスライダ１１Ｆによっても、図４に示す基本的構成に係るエアスライダ１１を実現することができる。

図１２は本実施例の基本的構成において第７の変形例に係るエアスライダ１１Ｇを示すものであり、このエアスライダ１１Ｇは、取り付け面１２、スライダ本体１４を、前記振動制御架台３側に固定した下面側を球面とした球面座３５を介して前記振動制御架台３へ接合する構成としたものである。

このようなエアスライダ１１Ｇによれば、前記振動制御架台３の受面の平面度が不均一であるような場合に、取り付け面１２、スライダ本体１４と球面座３５との接触角度変位によりその平面度の不均一性を吸収することが可能となる。

次に、図１３乃至図１５を参照して本実施例の基本的構成において第８の変形例に係るエアスライダ１１Ｈについて説明する。

第８の変形例に係るエアスライダ１１Ｈは、図１３に示すように、図４に示す基本的構成に、更に、前記振動制御架台３の浮上時の平坦性を維持するためのレベリングバルブ４１ａをエア室１３内に付加したことが特徴である。

図１３に示す第８の変形例におけるレベリングバルブ４１ａは、一端でエア源に連通し他端でバルブ室４５ａに通じたレベリングバルブ流路４４ａと、バルブ室４５ａに配置されバルブ室４５ａ内の底部分に隙間を有する位置に接するようにして配置した接触子４２ａと、バルブ室４５ａの上面と接触子４２ａの頂部とに固着され接触子４２ａを下方に押圧するレベリングバネ４９ａと、を具備している。

このような構成によれば、前記振動制御架台３の浮上時においてレベリングバルブ４１ａの開閉動作によりこの振動制御架台３を一定の高さに保持することが可能となり、積載荷重が変化してもエアの供給圧を変更しなくても良くなる。

更に、図１４に示すエアスライダ１１Ｈは、前記スライダ本体１４に設けたバルブ室４５からエア室１３にわたってレベリングバルブ４１のレベリングバルブ本体４２が配置されるとともに、その下側にレベリングバルブ本体４２よりも小径で、かつ、一体の接触子４２ａが前記振動基台２に接離するように配置されたレベリングバルブ本体４２を具備して構成している。

また、前記振動制御架台３の下面側には前記レベリングバルブ本体４２の下部側を、下部Ｏリング４６を介して封止支持する下部支持体４７が設けられるとともに、前記バルブ室４５内おいてはレベリングバルブ本体４２の外周とバルブ室４５の内壁間に上部Ｏリング４８が配置されてバルブ室４５を区画し、更に前記バルブ室４５の内底面とレベリングバルブ本体４２の上面との間にはレベリングバルブ本体４２を下方に押圧するレベリングバネ４９を配置している。

そして、図１４に示すように、前記エア室１３（これをＡ室とする）と、前記バルブ室４５におけるレベリングバネ４９が存在するレベリングバルブ本体４２の上面の領域（これをＢ室とする）とを同圧とするための同圧誘導流路５０を設けている。

このような構成のエアスライダ１１Ｈによれば、前記振動制御架台３の浮上時においてレベリングバルブ４１の開閉動作によりこの振動制御架台３を一定の高さに保持することが可能となり、積載荷重が変化してもエアの供給圧を変更しなくても良くなる。

また、上述したＡ室とＢ室とを同圧とすることで、前記振動制御架台３の浮上時におけるレベリングバルブ４１の釣り合い位置の変化を少なくできる。

上述したＡ室とＢ室とを同圧としない場合には、Ａ室の圧力変化に応じて前記レベリングバネ４９のバネ力を変更しないとレベリングバルブ４１の釣り合い位置が変化してしまう。

図１５は前記同圧誘導流路５０の他例を示すものであり、この場合には、既述した同圧誘導流路５０に替えて、レベリングバルブ本体４２上面から、その内部を経て接触子４２ａを貫通する同圧誘導流路５１を設けた構成としたものである。

次に、図１６、図１７を参照して本実施例の基本的構成において第９の変形例に係るエアスライダ１１Ｉについて説明する。

このエアスライダ１１Ｉは、本実施例の基本的構成において、前記シール材１５に替えて、円板状で、かつ、壁部に中心に関して例えば９０度円形間隔配置に振動基台２側の領域に４個のエア流出用の長孔５１を設けたシール材１５Ａを採用したことが特徴である。

このようなエアスライダ１１Ｉによれば、前記振動制御架台３の浮上時においてシール材１５Ａの高さ寸法がある程度大きくなると、前記長孔５１の領域が振動基台２の上面から離脱し、このシール材１５Ａの長孔５１からエア室１３内のエアが外部に漏出してその高さを一定に保持することができ、この結果、積載荷重に応じてエア室１３へのエアの供給圧を変更しなくともよいという利点がある。

図１８は本実施例のエアスライダ１１を含む浮上式の振動制御装置１における前記エアスライダ１１の摩擦力のコントロール態様の一例を示すものである。

この場合には、振動センサが検知する前記振動制御架台３の振動に応じて各エアスライダ１１へのエアの供給圧変化させることで、滑り材と空気圧による支持の割合を変えることができ、各エアスライダ１１のスライド摩擦を変化させることができる。

すなわち、大きい地震の場合、振動制御架台３の応答が大きい場合には、振動値に応じてエア圧を低減すれば、摩擦抵抗力が増えて、応答変位を小さくすることができる。また、小さい地震発生時には架台３の応答振動は大きくないので、エア圧はそのままとなり高性能の免震機能を発揮させることができる。また、前記振動制御架台３の振動ストロークが限界に達しそうな場合には、ある閾値を設けてエア圧を抜いて着座させれば各エアスライダ１１の摩擦抵抗を増加させ振動ストロークが限界にならないようにコントロールすることが可能となる。

なお、本実施例に係る振動制御装置１におけるエアスライダ１１は、装置内における当該エアスライダ１１の配置状況・状態が、例えば上下逆さまになったような場合でも、その配置状況・状態にかかわらず構成して実施できることは前述した通りである。

本発明に係るエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダは、建築・土木・機械等の各種構造物の振動防止対策（制振、免震）用として広範に適用可能である。

１エア浮上式の振動制御装置
２振動基台
３振動制御架台
５エア供給遮断機構部
１１エアスライダ
１１Ａエアスライダ
１１Ｂエアスライダ
１１Ｃエアスライダ
１１Ｄエアスライダ
１１Ｅエアスライダ
１１Ｆエアスライダ
１１Ｇエアスライダ
１１Ｈエアスライダ
１１Ｉエアスライダ
１２取り付け面
１３エア室
１４スライダ本体
１４Ａ円筒状突部
１４Ｂ他の部分
１４Ｃ上部円筒状突部
１４Ｄ下部円筒状突部
１５シール材
１５Ａシール材
１６エアスライダ内エア流路
２２エア流路
２３エア源
２４振動センサ
２５コントローラ
２６レギュレータ
２７バルブ
３１Ａ滑り材
３１Ｂ滑り材
３１Ｃ滑り材
３２Ａテープ状部材
３２ネジ
３３スポンジ状部材
３４滑り材
３５球面座
３６ネジ
４１レベリングバルブ
４２レベリングバルブ本体
４２ａ接触子
４４レベリングバルブ流路
４５バルブ室
４６下部Ｏリング
４７下部支持体
４８上部Ｏリング
４９レベリングバネ
５０同圧誘導流路
５０Ａ同圧誘導流路
５１長孔

Claims

設置面側に配置する振動基台と、前記振動基台に対して水平自由に移動可能に配置されるとともに振動制御対象物を載置する振動制御架台と、
前記振動基台の振動に応じて前記振動制御架台を振動基台に対してエア源からのエア供給又はエア供給遮断により前記振動制御架台を水平自由に移動可能な浮上状態又は前記振動基台への着座状態とさせるエア供給遮断機構部と、
を有するエア浮上式の振動制御装置における前記エア供給遮断機構部の一部として用いる所要数のエアスライダであって、
前記エアスライダは、前記振動基台と前記振動制御架台との間に設置され、一方が取り付け面で、前記取り付け面が前記振動基台又は前記振動制御架台に固定されるとともに、前記取り付け面の反対面の周壁部に、前記振動基台又は前記振動制御架台と接する面との間にエア室を画してエア供給遮断時、前記接する面に端面が着座する円筒状突部を有するスライダ本体と、
前記エア室へエア源からのエアを供給するエア流路と、前記スライダ本体と前記接する面とにわたって前記エア室を囲むように配置されて前記円筒状突部を有するスライダ本体の中心に向かって、かつ、前記接する面に向かって角度をもって斜め状に配置されているエア漏れ防止用のシール材と、を有することを特徴とするエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記スライダ本体におけるエア室内又はエア室の外側又は両方に、前記振動制御架台の振動基台に対する滑動を補助する滑り材を設けていることを特徴とする請求項１記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記スライダ本体における円筒状突部の振動基台側の部分を、前記振動制御架台の振動基台に対する滑動を補助する滑り材により形成し、この滑り材の一部と前記円筒状突部の他の部分との接合部分とにシール材の振動制御架台側の端部を挟み込んでいることを特徴とする請求項１又は２記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記スライダ本体における円筒状突部の振動基台側の部分を、前記振動制御架台の振動基台に対する滑動を補助する滑り材により形成し、この滑り材の一部と前記円筒状突部の他の部分との接合部分とにシール材の振動制御架台側の端部と粘弾性テープ状部材とを挟み込んでいることを特徴とする請求項１又は３記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記スライダ本体における円筒状突部の振動基台側の部分を、前記振動制御架台の振動基台に対する滑動を補助する滑り材により形成し、この滑り材の一部と前記円筒状突部の他の部分との接合部分とにシール材の振動制御架台側の端部を挟み込み、かつ、エア室内にスポンジ状部材を前記振動基台に接触させる状態で配置していることを特徴とする請求項１記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記スライダ本体における円筒状突部の外側に、前記振動制御架台の振動基台に対する滑動を補助する滑り材を設けていることを特徴とする請求項１の記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記エアスライダにおける取り付け面、スライダ本体は、球面座を介して前記振動制御架台へ接合されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記エアスライダは、一端でエア源に連通し他端でバルブ室に通じたレベリングバルブ流路と、バルブ室に配置されバルブ室内の底部分に隙間を有する位置に接するようにして配置した接触子と、バルブ室の上面と接触子の頂部とに固着され接触子を下方に押圧するレベリングバネと、を具備して構成したレベリングバルブを有し、前記スライダ本体と前記振動基台との間に前記振動制御架台の高さを一定に保持するようにしたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記エアスライダは、前記スライダ本体と前記振動基台との間に前記振動制御架台の高さを一定に保持するレベリングバルブを備えることを特徴とし、
前記レベリングバルブは、前記振動制御架台の浮上時の平坦性を維持するために前記エアスライダのエア室内に、レベリングバルブ本体が配置され、その下側にレベリングバルブ本体よりも小径で、かつ、一体の接触子が振動基台に接離するように配置されたレベリングバルブ本体を具備し、このレベリングバルブ本体の外側のバルブ室に対して、エア流路に連通させたレベリングバルブ流路を経てエアを供給するように構成されていて、前記振動制御架台の浮上時においてレベリングバルブの開閉動作によりこの振動制御架台を一定の高さに保持することが可能となり、積載荷重が変化してもエアの供給圧を変更しなくても済むように構成されていることを特徴とする請求項１乃至７記載のいずれか１項に記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記エアスライダのシール材には、前記振動基台側に位置して所要数のエア漏出用の穴が設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記エアスライダは、前記振動制御架台の振動に応じて各エアスライダへのエアの供給圧を変化させることで、各エアスライダの滑り材と空気圧による支持の割合を変化させてエアスライダの摩擦力をコントロールできるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記エア供給遮断機構部は、このエア供給遮断機構部の一部であって、前記エア源からレギュレータ、電磁バルブ、絞り弁を介して前記各エアスライダに空気供給するように構成したことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記エア供給遮断機構部は、このエア供給遮断機構部の一部であって、前記エア源からエアタンク、レギュレータ、電磁バルブ、絞り弁を介して前記各エアスライダに空気供給するように構成したことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。
前記エア供給遮断機構部は、このエア供給遮断機構部の一部であって、前記エア源から前記各エアスライダまでの第１の空気供給経路として、レギュレータ、電磁バルブ、絞り弁を備えた供給経路と、第２の空気供給経路として、レギュレータ、電磁バルブ、絞り弁を有し、第２の経路を各エアスライダの手前で第１の経路とＴ字の接続子で合流し、Ｔ字の手前でチェックバルブを配置し、前記第２の経路のバルブはタイマーを有しており、指定した時間だけ開くように構成したことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のエア浮上式の振動制御装置におけるエアスライダ。