JP4115078B2

JP4115078B2 - Seismic isolation device with damping mechanism

Info

Publication number: JP4115078B2
Application number: JP2000269973A
Authority: JP
Inventors: 政志木本
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2020-09-06
Also published as: JP2001153179A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、地震による地面の揺れを吸収して建築物の震動を軽減する目的で使用され、あるいは精密機器の輸送等において該精密機器に作用する震動を軽減する目的で使用される免震装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ビルや住宅といった不動産の地震対策として、あるいは精密機器や美術品のショーケース等の運搬時における振動対策として、地面あるいは床面の振動を吸収して揺れを軽減する免震装置が用いられている。この免震装置としては、従来、地面等の基盤と建造物等の構造体との間にゴム板を積層したタイプのものや、基盤と構造体との間にフッ素樹脂等による低摩擦摺動面を形成したタイプのもの等が知られている。
【０００３】
しかし、近年では新たな免震装置として、工作機械のワークテーブル等に用いられる直線案内装置を利用した免震装置が提案されている（特開平８−２４００３３号公報）。この免震装置は、図１４に示すように、長手方向に沿ってボール等の転動体の転走面が形成されると共に、基盤１００及び構造体１０１の夫々に対して互いに直交するように固定された第１及び第２軌道レール１０２，１０３と、多数の転動体を介して第１軌道レール１０２に組み付けられると共に該第１軌道レール１０２に沿って自在に直線往復運動可能な第１スライド部材１０４と、この第１スライド部材１０４に対して固定されると共に多数の転動体を介して第２軌道レール１０３に組み付けられ、該第２軌道レール１０３に沿って自在に直線往復運動可能な第２スライド部材１０５とから構成されており、地震等によって基盤１００が震動すると各軌道レール１０２，１０３とこれらに組み付けられたスライド部材１０４，１０５とが相対的な直線往復運動を行うようになっている。
【０００４】
図１５はこの免震装置の具体的使用方法を上方から見た概略図である。基盤１００上には前述の免震装置が４か所に配置されており、各免震装置の第１軌道レール１０２がＸ方向に沿って上記基盤１００に固定されている。一方、第２軌道レール１０３は第１軌道レール１０２と直交するＹ方向に沿って構造体（図示せず）に固定されている。上記軌道レール１０２，１０３とスライド部材１０４，１０５との間の動摩擦係数は極めて小さいため、基盤１００が地震等によって水平方向へ揺れ動くと、かかる揺れを吸収するようにして各免震装置のスライド部材１０４，１０５が軌道レール１０２，１０３上をＸ方向又はＹ方向に沿って移動する。すなわち、免震装置上に設けられた構造体は基盤１００の揺れから絶縁されており、恰も空気中に浮遊したような状態となっている。地震等によって構造体が激しく揺れるのは、基盤の揺れの周期と構造体の揺れの周期とが合致して、共振現象を引き起こすためと考えられる。しかし、このように基盤と構造体との間を免震装置で絶縁した場合には、構造体の揺れの周期を十分に長く設定して共振の発生を避けることができるので、構造体の揺れを軽減することが可能となる。
【０００５】
一方、この免震装置は基盤と構造体との共振を防止はするものの、構造体の揺れを完全に防止し得るものではなく、しかも前述の如く基盤の揺れと構造体の揺れとを絶縁するものであるから、例えば地震が収まった後にも構造体の揺れは残ることになる。このため、かかる免震装置を用いて構造体を支持する際には、図１５に示すように、これら基盤１００と構造体との間に免震装置とは別個に減衰装置１０６を設け、構造体の揺れが早く収まるようにそのエネルギを吸収してやる必要があった。従来、このような減衰装置としては、ゴム板と補強板とを交互に積層して形成したゴム円柱体で基盤と構造体とを連結し、構造体の震動エネルギを上記ゴム円柱体の剪断変形に伴う熱エネルギに変換させて吸収するようにしたもの等が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この減衰装置では基盤と構造体とを連結するゴム円柱体の剪断変形量を大きく設定し得ないことから、減衰装置が免震装置におけるＸＹ方向への移動を制限してしまう結果となる。このため、直線案内装置を利用した免震装置との組み合わせで上記減衰装置を用いた場合には、構造体を基盤から完全に絶縁することが不能となり、基盤の震動を免震装置で十二分に吸収することができなくなってしまう。また、減衰装置を免震装置と別個に設けると、その分だけ余分に手間がかかり、免震装置内における基盤上に構造体を設ける作業が複雑化するといった問題点もあった。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、構造体を基盤から絶縁して該基盤の震動を効果的に吸収することができると共に、基盤や構造体に対する取付け作業の簡易化を図ることが可能な減衰機構付き免震装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、基盤とこの基盤上に設置された構造体との間に配置され、かかる基盤から構造体に対する震動の伝達を抑える免震装置であって、長手方向に沿ってボール転走面が形成されると共に互いに直交して配置された第１及び第２軌道レールと、多数のボールを介して上記第１軌道レールに組み付けられると共に該第１軌道レールに沿って自在に直線往復運動可能な第１スライド部材と、上記第１軌道レール又は第１スライド部材のいずれか一方に結合されると共に多数のボールを介して上記第２軌道レールに組み付けられ、該第２軌道レールに沿って自在に直線往復運動可能な第２スライド部材と、軸心が上記第１スライド部材又は第２スライド部材の移動方向と合致するように配設された回転伝達体を有すると共に該スライド部材の直線往復運動を該回転伝達体の正逆回転運動に変換する運動変換手段と、上記回転伝達体に連結された回転スリーブと、この回転スリーブを収容すると共に該回転スリーブとの間に減衰力の作用室を形成する固定スリーブと、上記作用室に封入される粘性流体とから構成されることを特徴とするものである。
【０００９】
このように構成された本発明の免震装置は、例えば、第１軌道レールを基盤に固定する一方、この第１軌道レールと直交する第２軌道レールには構造体を固定し、これら第１及び第２軌道レールに沿って移動する第１スライド部材及び第２スライド部材を互いに固定して使用される。このとき、第１スライド部材又は第２スライド部材には当該スライド部材の直線往復運動を正逆回転運動に変換する運動変換手段、例えばボールねじ装置が連結されており、基盤の揺れに伴って第１スライド部材又は第２スライド部材が軌道レール上を運動すると、上記運動変換手段に具備された回転伝達体が回転すると共に、この回転伝達体に連結された回転スリーブが回転する。この回転スリーブは固定スリーブに収容されて作用室を形成しており、かかる作用室には粘性流体が封入されている。従って、回転スリーブが回転すると、作用室内の粘性流体に対して剪断摩擦力が作用し、回転スリーブの運動エネルギは粘性流体の熱エネルギとして消費される。つまり、スライド部材の直線往復運動のエネルギが粘性流体によって熱エネルギとして消費されたことになり、軌道レールに対するスライド部材の運動、ひいては基盤に対する構造体の運動を減衰させることができるものである。
【００１０】
ここで、上記スライド部材に連結される運動変換手段は単に往復直線運動を回転運動に変換するだけであるから、かかるスライド部材の運動を何ら制限するものではなく、本発明の免震装置は基盤の震動を効率よく吸収することができる。また、減衰装置として作用する回転スリーブが運動変換手段を介してスライド部材に直接固定されているので、基盤に対して構造体を設けるに際しては、免震装置とは別個に減衰装置を設ける必要はなく、その分だけ構造体の設置作業を簡略化することができるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の減衰機構付き免震装置を詳細に説明する。図１は本発明を適用した減衰機構付き免震装置の第１実施例を示すものである。この免震装置１は、建造物等の構造体と基礎等の基盤との間に設けられて該構造体の荷重に抗してこれを基盤上に支承する支持案内部１ａと、この支持案内部１ａによって支承された構造体の揺れを収束させる減衰部１ｂとから構成されている。
【００１２】
図２は上記支持案内部の構成を示す斜視図である。上記支持案内部１ａは、上記構造体Ａに固定される第１軌道レール１０と、この第１軌道レール１０に組み付けられた第１スライド部材１１と、上記第１軌道レール１０と直交するようにして基礎等の基盤Ｂに固定される第２軌道レール１２と、この第２軌道レール１２に組み付けられると共に上記第１スライド部材１１に対して固定された第２スライド部材１３とから構成されている。各軌道レールには長手方向に沿って複数条のボール転走溝が形成される一方、各スライド部材１１，１３にはこのボール転走溝を転走する多数のボールが内臓されており、これらボールの転走によってスライド部材１１，１３が各軌道レール１０，１２上を極小さな動摩擦抵抗で自在に移動し得るようになっている。第１スライド部材１１及び第２スライド部材１３は全く同一の部材であり、ブラケットを介して互いに背中合わせに固定されている。そして、第１軌道レール１０と第２軌道レール１２は互いに直交して設けられていることから、第１スライド部材１１が第１軌道レール１０に沿って移動し、第２スライド部材１３が第２軌道レール１２に沿って移動すると、構造体Ａが基盤Ｂ上で二次元的に移動することになる。
【００１３】
一方、図３は上記減衰部１Ｂの構成を示す斜視図である。この減衰部１Ｂは、上記第２軌道レール１２と平行に配設されると共に上記基盤Ｂ上に回転自在に支承されたねじ軸１５と、このねじ軸１５に螺合すると共に上記第２スライド部材１３に固定されたナット部材１６と、上記ねじ軸１５の一端と軸継手１７を介して連結された減衰ロッド１８とから構成されている。上記ねじ軸１５の外周面には螺旋状のボール転動溝が所定のリードで形成されており、上記ナット部材１６は無限循環する多数のボールを介してこのねじ軸１５に螺合している。従って、ナット部材１６は極小さな動摩擦抵抗でねじ軸１５の周囲を螺旋状に移動することが可能となっている。また、上記ねじ軸１５の一端は基盤Ｂ上に立設されたブラケット１９によって回転自在に支承され、他端は軸継手１７及び減衰ロッド１８を介してやはり基盤Ｂ上に立設されたブラケット２０に支承されている。一方、ナット部材１６は連結ブラケット２１を介して第２スライド部材１３に固定されており、第２スライド部材１３が第２軌道レール１２に沿って移動すると、これに伴ってねじ軸１５の軸方向へ移動するように構成されている。ナット部材１６は連結ブラケット２１によって回転不能に保持されているため、このようにしてナット部材１６が第２スライド部材１３と共に移動すると、上記ねじ軸１５がナット部材１６によって回転トルクを与えられる結果となり、第２スライド部材１３の移動量に応じた回転量がねじ軸１５に発生する。すなわち、この第１実施例では上記ねじ軸１５が本発明の回転伝達体に相当する。
【００１４】
一方、図４は上記減衰ロッド１８の構造の詳細を示すものである。この減衰ロッド１８は、上記軸継手１７を介してねじ軸１５に連結された回転スリーブ２５と、この回転スリーブ２５を回転自在に保持すると共に基盤Ｂ上に立設されたブラケット２０に固定される固定スリーブ２６とから構成されており、固定スリーブ２６の中空部内に回転スリーブ２５が収容された状態となっている。回転スリーブ２５の外周面と固定スリーブ２６の内周面との間には僅かな隙間が設けられており、この隙間には粘性流体２７が充填されている。従って、回転スリーブ２５が固定スリーブ２６に対して回転を生じると、これらの間に存在する粘性流体２７に対して剪断摩擦力が作用し、回転スリーブ２５の運動エネルギが粘性流体２７の熱エネルギに変換されて消費され、回転スリーブ２５の運動エネルギを減衰させることができるようになっている。つまり、粘性流体２７の充填された回転スリーブ２５と固定スリーブ２６との隙間が本発明における減衰力の作用室に相当する。
【００１５】
上記回転スリーブ２５は軸継手１７を介してねじ軸１５と結合されていることから、減衰ロッド１８はねじ軸１５の回転運動を減衰していることになり、また、ねじ軸１５の回転運動は第２軌道レール１２上における第２スライド部材１３の直線運動を変換したものであるから、上記減衰ロッド１８は第２スライド部材１３の直線運動のエネルギを減衰していることになる。すなわち、この免震装置１では、第２スライド部材１３が第２軌道レール１２上で直線往復運動を行うと、その運動エネルギがねじ軸１５の回転運動のエネルギに変換された後、減衰ロッド１８内の粘性流体２７によって減衰される。
【００１６】
図５は本発明を適用した免震装置を用いて基盤Ｂ上に構造体Ａを支承した例を示すものである。この例では構造体Ａと基盤Ｂとの間の４箇所に免震装置１−１、１−２、１−３、１−４が配置されており、例えば免震装置１−１、１−３では第２スライド部材の移動方向がＸ方向に、免震装置１−２、１−４では第２スライド部材の移動方向がＹ方向に合致している。そして、このように各免震装置を配置し、前述の支持案内部１ａが基盤Ｂ上で構造体Ａを支承することにより、構造体Ａが基盤Ｂ上をＸ方向及びＹ方向のいずれにも自在に移動し得るようになる。つまり、構造体Ａは基盤Ｂから分離された状態にあり、基盤Ｂが地震によって揺れた場合であっても、構造体Ａに作用する揺れが基盤Ｂの揺れと共振するのを防止し、構造体Ａの揺れを軽減することができるものである。また、支持案内部１ａの第２スライド部材１３に対して上記減衰部１ｂが結合されていることから、構造体Ａの揺れに伴って第２スライド部材１３が第２軌道レール１２上をＸ方向又はＹ方向へ移動すると、その運動が減衰部１ｂによって減衰され、構造体Ａの揺れを早期に収束させることができるものである。
【００１７】
次に、図６は本発明を適用した免震装置の第２実施例を示すものである。
この第２実施例においても構造体Ａを基盤Ｂに対して支承する支持案内部の構成は第１実施例と全く同一である。但し、減衰部の構成は第１実施例と若干異なる。従って、支持案内部については図６中に第１実施例と同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、減衰部についてのみ説明をする。
【００１８】
第１実施例の減衰部１ｂではナット部材１６が第２スライド部材１３と共に移動すると、かかる移動に伴ってねじ軸１５に回転が与えられていたが、この第２実施例の減衰部１ｃでは第２スライド部材１３の移動に伴ってナット部材３０それ自身が回転するように構成されている。すなわち、第２スライド部材１３に固定された筒状ケーシング３１の内部にはナット部材３０が回転軸受を介して回転自在に収容されており、このナット部材３０と減衰ロッド３２の回転スリーブ３３が継手３４によって連結されている。上記ナット部材３０が螺合するねじ軸３５は、その両端が基盤Ｂに立設された一対の固定ブラケット３６に嵌合しており、第２軌道レール１２と平行に且つ回転不能に配設されている。減衰ロッド３２の構成は前述の第１実施例と略同じであるが、上記ねじ軸３５が回転スリーブ３３内を貫通している点、連結ブラケット３７によって第２スライド部材１３に固定されている点においてのみ異なる。
【００１９】
そして、このように構成された第２実施例の減衰部１ｃでは、第２スライド部材１３が第２軌道レール１２上を移動すると、ナット部材３０が減衰ロッド３２及び第２スライド部材１３と共に同一方向へ移動する。このとき、ナット部材３０が螺合するねじ軸３５は基盤Ｂに対して固定的に設けられていることから、かかるねじ軸３５上を移動するナット部材３０は自ら回転を生じることになり、第２スライド部材１３の移動量に応じた回転量がナット部材３０に与えられる。そして、ナット部材３０には減衰ロッド３２の回転スリーブ３３が連結されていることから、第２スライド部材１３の移動に伴って該回転スリーブ３３が回転を生じることになり、第２スライド部材１３の直線運動のエネルギが減衰ロッド３２によって減衰されることになる。つまり、この第２実施例においても、第２スライド部材１３が第２軌道レール１２上で直線往復運動を行うと、その運動エネルギが回転運動のエネルギに変換された後、減衰ロッド３２内の粘性流体によって減衰されるのである。
【００２０】
ナット部材の外径の方がねじ軸の外径よりも当然に大きいことから、ナット部材を回転させるトルクはねじ軸を回転させるトルクよりも小さくて足り、第１実施例と第２実施例を比較した場合には、第２実施例の方が第２スライド部材１３の直線運動のエネルギを効率よく回転運動のエネルギに変換することが可能となる。従って、図６に示した第２実施例の免震装置の方が構造体Ａに作用する揺れのエネルギを第１実施例の免震装置よりも効率よく減衰させることが可能である。
【００２１】
次に、図７は本発明を適用した免震装置の第３実施例を示すものである。
この第３実施例の免震装置も、構造体Ａを基盤Ｂに対してＸ及びＹ方向へ支承する支持案内部４０ａと、構造体の揺れを収束させる減衰部４０ｂとから構成されている。上記支持案内部４０ａは、上記基盤Ｂに固定される第１軌道レール４１と、この第１軌道レール４１に沿って運動する第１スライド部材４２と、上記第１軌道レール４１と直交するようにして第１スライド部材４２に固定された第２軌道レール４３と、この第２軌道レール４３に沿って運動する第２スライド部材４４とから構成されている。図８乃至図１０に示すように、各軌道レール４１，４３は凹条溝４６を具備してチャネル状に形成されており、かかる凹条溝４６の内側面には片側２条ずつ計４条のボール転走溝４７が形成されている。一方、各スライド部材４２，４４は略矩形状に形成されており、僅かな隙間を介して軌道レール４１，４３の凹条溝４６内に遊嵌するようになっている。スライド部材４２，４４の両側面には軌道レール４１，４３のボール転走溝４７と対向する負荷転走溝４８が形成されており、多数のボール４９がこの負荷転走溝４８と軌道レール４１，４３のボール転走溝４７との間で荷重を負荷しながら転走するように構成されている。また、スライド部材４２，４３には上記負荷転走溝４８を転走し終えたボール４９を循環させるための無負荷ボール通路５０が形成されている。すなわち、上記スライド部材４２，４４は多数のボール４９を介して軌道レール４１，４３に組み付けられており、ボール４９の循環に伴ってスライド部材４２，４４が軌道レール４１，４３の凹条溝４６内を自在に往復運動し得るように構成されている。
【００２２】
また、上記減衰部４０ｂは、軌道レール４１，４３の凹状溝４６内に配設されたねじ軸５１と、軌道レール４１，４３の一端において上記ねじ軸５１に連結された減衰ロッド５２とから構成されている。軌道レール４１，４３の長手方向の一端には支持板５３が固定される一方、他端には支持ブロック５４が固定されており、上記ねじ軸５１はこれら支持板５３及び支持ブロック５４によって回転自在に且つ軸心を軌道レール４１，４３の長手方向と合致させるようにして支承されている。また、上記支持ブロック５４は減衰ロッド５２を軌道レール４１，４３に固定するためのブラケットの役割を果たしている。上記ねじ軸５１には多数のボールを介してスライド部材４２，４４が螺合しており、スライド部材４２，４４が軌道レール４１，４３に沿って凹状溝４６内を移動すると、その移動量に応じてねじ軸５１が回転するようになっている。すなわち、スライド部材４２，４４とねじ軸５１はボールねじを構成している。
【００２３】
一方、上記減衰ロッド５２は、第１実施例のそれと同様、軸継手５６を介して上記ねじ軸５１に結合された回転スリーブ５７と、この回転スリーブ５７を回転自在に保持すると共に上記支持ブロック５４に固定された固定スリーブ５８とから構成されており、固定スリーブ５８の中空部内に回転スリーブ５７が収容された状態となっている。図１１に示すように、回転スリーブ５７の外周面と固定スリーブ５８の内周面との間には僅かな隙間が設けられており、この隙間には粘性流体５９が充填されている。尚、上記軸継手５６としては、回転スリーブ５７の軸心がねじ軸５１の軸心に対して若干偏心している場合であっても、かかるねじ軸５１の回転を回転スリーブ５７に対して確実に伝達することができるよう、オルダム継手を用いるのが好ましい。
【００２４】
そして、このように構成された第３実施例の減衰部４０ｂでは、各スライド部材４２，４４が軌道レール４１，４３の凹条溝４６内を移動すると、これらスライド部材４２，４４と螺合するねじ軸５１が回転を生じることになり、スライド部材４２，４４の移動量に応じた回転量が該ねじ軸５１に与えられる。そして、ねじ軸５１には減衰ロッド５２の回転スリーブ５７が連結されていることから、各スライド部材４２，４４の移動に伴って該回転スリーブ５７が回転を生じることになり、スライド部材４２，４４の直線運動のエネルギが減衰ロッド５２によって減衰されることになる。つまり、この第３実施例においても、スライド部材４２，４４が軌道レール４１，４３上で直線往復運動を行うと、その運動エネルギが回転運動のエネルギに変換された後、減衰ロッド５２内の粘性流体によって減衰されるのである。
【００２５】
図１２は第１スライド部材４２と第２軌道レール４３の固定状態を示すものである。第１スライド部材４２の上面には固定ボルト６１が螺合するタップ穴６２が形成される一方、第２軌道レール４３の底面には固定ボルト６１を挿通させるための貫通穴６３が形成されており、これらタップ穴６２と貫通穴６３を利用して固定ボルト６１を締結することにより、第２軌道レール４３が第１スライド部材４２に固定されている。このとき、第２軌道レール４３はその長手方向を第１スライド部材４２の移動方向、すなわち第１軌道レール４１の長手方向と直交させるようにして固定される。これにより、第１軌道レール４１を基盤Ｂに固定し、第２スライド部材４４を構造体Ａに固定した際に、かかる構造体Ａを基盤Ｂ上でＸ方向及びＹ方向へ自在に案内することが可能となる。
【００２６】
尚、この第３実施例の免震装置では必ずしも第１スライド部材４２に対して第２軌道レール４３を固定する必要はなく、図１３に示すように、第１スライド部材４２に対して第２スライド部材４４を背中合わせに固定し、第２軌道レール４３を構造体Ａに固定するように構成しても差支えない。また、このように第１スライド部材４２と第２スライド部材４４とを互いに結合するのであれば、最初から両スライド部材４２，４４を一体に形成し、これを第１軌道レール４１と第２軌道レール４３とに組み付けるように構成しても差支えない。更に、第１軌道レール４１についても、これを必ずしも基盤Ｂに固定する必要はなく、第１軌道レール４１及び第２軌道レール４３を互いに直交するように且つ背中合わせに結合し、第１軌道レール４１に沿って運動する第１スライド部材４２を基盤Ｂに固定する一方、第２軌道レール４３に沿って運動する第２スライド部材４４を構造体Ａに固定するように構成しても差し支えない。
【００２７】
そして、この第３実施例の免震装置も、これを構造体Ａと基盤Ｂの間に配置することによって、構造体Ａが基盤Ｂ上をＸ方向及びＹ方向のいずれにも自在に移動し得るようになり、構造体Ａは基盤Ｂから絶縁された状態となる。これにより、基盤Ｂが地震によって揺れた場合であっても、構造体Ａに作用する揺れが基盤Ｂの揺れと共振するのを防止し、構造体Ａの揺れを軽減することができるものである。また、各スライド部材４２，４４ｓ螺合するねじ軸５１には減衰ロッド５２が結合されていることから、構造体Ａの揺れに伴って各スライド部材４２，４４が軌道レール４１，４３上をＸ方向又はＹ方向へ移動すると、その運動が減衰ロッド５２によって減衰され、構造体Ａの揺れを早期に収束させることができるものである。
【００２８】
このように第１乃至第３実施例に示した本発明の免震装置においては、スライド部材の直線運動を減衰させるための減衰部が支持案内部と一体的に設けられていることから、この免震装置を用いる場合には、減衰装置を別途設ける必要がなく、その分だけ設置に要する手間を削減することができるものである。
更に、本発明の免震装置では、地震に伴う軌道レールとスライド部材との間の直線運動をねじ軸によって回転運動に変換し、その回転運動を回転スリーブと固定スリーブとの間に充填された粘性流体の熱エネルギーに変換することによって減衰しているので、ねじ軸を長くすることによって大きな地震にも容易に対応することができる。しかも、減衰部が支持案内部におけるスライド部材の移動を何ら拘束するものではないから、減衰部によって免震効果が制限される弊害を回避することが可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の減衰機構付き免震装置によれば、スライド部材に連結される運動変換手段は単に往復直線運動を回転運動に変換するだけであるから、かかるスライド部材の運動を何ら制限するものではなく、構造体を基盤から絶縁して該基盤の震動を効果的に吸収することが可能となる。また、減衰装置として作用する回転スリーブが運動変換手段を介してスライド部材に直接固定されているので、基盤に対して構造体を設けるに際しては、免震装置とは別個に減衰装置を設ける必要はなく、その分だけ基盤や構造体に対する取付け作業の簡易化を図り、ひいては構造体の設置作業の手間をも軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した免震装置の第１実施例を示す平面図である。
【図２】第１実施例に係る免震装置の支持案内部を示す斜視図である。
【図３】第１実施例に係る免震装置の減衰部を示す側面図である。
【図４】第１実施例に係る減衰部に具備された減衰ロッドを示す断面図である。
【図５】本発明の免震装置を用いて基盤上に構造体を支承した例を示す斜視図である。
【図６】本発明を適用した免震装置の第２実施例を示す斜視図である。
【図７】本発明を適用した免震装置の第３実施例を示す斜視図である。
【図８】第３実施例に係る免震装置の軌道レール及びスライド部材を示す斜視図である。
【図９】第３実施例に係る免震装置の軌道レール及びスライド部材を示す平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】第３実施例に係る減衰ロッドの要部拡大図である。
【図１２】第３実施例に係る第１スライド部材と第２軌道レールとの固定状態を示す断面図である。
【図１３】第３実施例に係る第１スライド部材と第２スライド部材とを固定して免震装置を構成する例を示す断面図である。
【図１４】直線案内装置を組み合わせて構成した従来の免震装置を示す断面図である。
【図１５】従来の免震装置の使用例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ａ…支持案内部、１ｂ…減衰部、１０…第１軌道レール、１１…第１スライド部材、１２…第２軌道レール、１３…第２スライド部材、１６…ナット部材、１８…減衰ロッド、２５…回転スリーブ、２６…固定スリーブ、２７…粘性流体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used, for example, for the purpose of reducing the vibration of the building by absorbing the shaking of the ground due to the earthquake, or for the purpose of reducing the vibration acting on the precision equipment during transportation of the precision equipment. It relates to seismic devices.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, seismic isolation devices that absorb vibrations on the ground or floor and reduce shaking are used as earthquake countermeasures for real estate such as buildings and houses, or as vibration countermeasures when transporting precision equipment and art showcases, etc. It has been. Conventional seismic isolation devices include a type in which a rubber plate is laminated between a base such as the ground and a structure such as a building, or a low friction sliding using a fluororesin between the base and the structure. A type having a surface is known.
[0003]
However, in recent years, as a new seismic isolation device, a seismic isolation device using a linear guide device used for a work table of a machine tool or the like has been proposed (JP-A-8-240033). As shown in FIG. 14, the seismic isolation device is formed so that rolling surfaces of rolling elements such as balls are formed along the longitudinal direction and are orthogonal to the base 100 and the structure 101. The first and second track rails 102 and 103, and the first slide member which is assembled to the first track rail 102 via a large number of rolling elements and can freely reciprocate linearly along the first track rail 102. 104 and a second slide member fixed to the first slide member 104 and assembled to the second track rail 103 via a number of rolling elements and capable of linear reciprocation freely along the second track rail 103. Each of the track rails 102 and 103 and the slide members 104 and 105 assembled to the track rails 102 and 103 when the base 100 is shaken by an earthquake or the like. And it performs a relative linear reciprocating motion.
[0004]
FIG. 15 is a schematic view of the specific method of using the seismic isolation device as viewed from above. On the base 100, the above-mentioned seismic isolation devices are arranged at four locations, and the first track rails 102 of the base isolation devices are fixed to the base 100 along the X direction. On the other hand, the second track rail 103 is fixed to a structure (not shown) along the Y direction orthogonal to the first track rail 102. Since the dynamic friction coefficient between the track rails 102 and 103 and the slide members 104 and 105 is extremely small, when the base 100 swings in the horizontal direction due to an earthquake or the like, the slide member of each seismic isolation device absorbs the shake. 104 and 105 move on the track rails 102 and 103 along the X direction or the Y direction. That is, the structure provided on the seismic isolation device is insulated from the shaking of the base 100 and the kite is in a state of floating in the air. The reason why the structure shakes violently due to an earthquake or the like is thought to be due to the fact that the period of shaking of the base matches the period of shaking of the structure, causing a resonance phenomenon. However, when the base and the structure are insulated with a seismic isolation device in this way, the vibration of the structure can be avoided by setting the vibration period of the structure long enough to avoid the occurrence of resonance. Can be reduced.
[0005]
On the other hand, although this seismic isolation device prevents resonance between the base and the structure, it does not completely prevent the shake of the structure and, as described above, insulates the shake of the base and the structure. Therefore, for example, the shaking of the structure will remain after the earthquake has stopped. For this reason, when supporting a structure using such a seismic isolation device, as shown in FIG. 15, a damping device 106 is provided between the base 100 and the structure separately from the seismic isolation device. It was necessary to absorb the energy so that the body shakes quickly. Conventionally, as such a damping device, a base and a structure are connected by a rubber cylinder formed by alternately laminating rubber plates and reinforcing plates, and the vibration energy of the structure is sheared and deformed. What is converted into heat energy accompanying absorption and absorbed is known.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this damping device, the amount of shear deformation of the rubber cylinder connecting the base and the structure cannot be set large, resulting in the damping device restricting movement in the XY direction in the seismic isolation device. . For this reason, when the above damping device is used in combination with a seismic isolation device using a linear guide device, it becomes impossible to completely insulate the structure from the base. It can no longer be absorbed in minutes. Further, when the damping device is provided separately from the seismic isolation device, there is a problem that extra work is required and the work of providing the structure on the base in the seismic isolation device becomes complicated.
[0007]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to insulate the structure from the base and effectively absorb the vibrations of the base. An object of the present invention is to provide a seismic isolation device with a damping mechanism capable of simplifying the mounting operation with respect to the motor.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention is a seismic isolation device that is arranged between a base and a structure installed on the base, and suppresses transmission of vibrations from the base to the structure. First and second track rails that are formed in a plane and orthogonal to each other, and are assembled to the first track rail via a number of balls, and freely linearly reciprocating along the first track rail A possible first slide member, coupled to either the first track rail or the first slide member and assembled to the second track rail via a number of balls, along the second track rail And a second slide member that can freely linearly reciprocate, and a rotation transmission body that is disposed so that its axis coincides with the moving direction of the first slide member or the second slide member. A motion converting means for converting a linear reciprocating motion of the member into a forward / reverse rotational motion of the rotation transmission body, a rotation sleeve connected to the rotation transmission body, and a housing that accommodates the rotation sleeve and is damped between the rotation sleeves It is composed of a fixed sleeve that forms a force working chamber and a viscous fluid sealed in the working chamber.
[0009]
In the seismic isolation device of the present invention configured as described above, for example, the first track rail is fixed to the base, while the structure is fixed to the second track rail orthogonal to the first track rail. The first slide member and the second slide member that move along the second track rail are fixed to each other. At this time, the first slide member or the second slide member is connected to a motion converting means for converting the linear reciprocating motion of the slide member into a forward / reverse rotational motion, for example, a ball screw device. When the first slide member or the second slide member moves on the track rail, the rotation transmission body provided in the motion conversion means rotates and the rotation sleeve connected to the rotation transmission body rotates. The rotating sleeve is accommodated in a fixed sleeve to form a working chamber, and a viscous fluid is sealed in the working chamber. Therefore, when the rotating sleeve rotates, a shear frictional force acts on the viscous fluid in the working chamber, and the kinetic energy of the rotating sleeve is consumed as heat energy of the viscous fluid. That is, the energy of the linear reciprocating motion of the slide member is consumed as thermal energy by the viscous fluid, and the motion of the slide member with respect to the track rail and hence the motion of the structure with respect to the base can be attenuated.
[0010]
Here, since the motion converting means connected to the slide member simply converts the reciprocating linear motion into the rotational motion, the motion of the slide member is not limited at all. Can be efficiently absorbed. Further, since the rotating sleeve acting as a damping device is directly fixed to the slide member via the motion converting means, it is necessary to provide a damping device separately from the seismic isolation device when providing the structure to the base. In addition, the installation work of the structure can be simplified correspondingly.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the seismic isolation device with a damping mechanism of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of a seismic isolation device with a damping mechanism to which the present invention is applied. The seismic isolation device 1 is provided between a structure such as a building and a base such as a foundation, and supports the support guide 1a on the base against the load of the structure, and the support guide. It is comprised from the attenuation | damping part 1b which converges the shake of the structure supported by the part 1a.
[0012]
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of the support guide portion. The support guide portion 1a is configured to be orthogonal to the first track rail 10 fixed to the structure A, the first slide member 11 assembled to the first track rail 10, and the first track rail 10. The second track rail 12 is fixed to the base B such as a base, and the second slide member 13 is assembled to the second track rail 12 and is fixed to the first slide member 11. . Each track rail is formed with a plurality of ball rolling grooves along the longitudinal direction, and each of the slide members 11 and 13 has a large number of balls rolling in the ball rolling grooves. The slide members 11 and 13 can freely move on the track rails 10 and 12 with a very small dynamic frictional resistance by rolling the ball. The 1st slide member 11 and the 2nd slide member 13 are the completely same members, and are mutually fixed back to back via the bracket. Since the first track rail 10 and the second track rail 12 are provided orthogonal to each other, the first slide member 11 moves along the first track rail 10 and the second slide member 13 is the second. When moving along the track rail 12, the structure A moves two-dimensionally on the base B.
[0013]
On the other hand, FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the attenuation section 1B. The damping portion 1B is arranged in parallel with the second track rail 12 and is rotatably supported on the base B, and is screwed onto the screw shaft 15 and the second slide member. 13, a nut member 16 fixed to 13, and a damping rod 18 connected to one end of the screw shaft 15 via a shaft coupling 17. A spiral ball rolling groove is formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 15 with a predetermined lead, and the nut member 16 is screwed onto the screw shaft 15 via a number of balls circulating infinitely. . Therefore, the nut member 16 can move spirally around the screw shaft 15 with a very small dynamic frictional resistance. One end of the screw shaft 15 is rotatably supported by a bracket 19 erected on the base B, and the other end is also a bracket 20 erected on the base B via a shaft joint 17 and a damping rod 18. It is supported by. On the other hand, the nut member 16 is fixed to the second slide member 13 via the connection bracket 21. When the second slide member 13 moves along the second track rail 12, the axial direction of the screw shaft 15 is accordingly accompanied. Configured to move to. Since the nut member 16 is held non-rotatably by the connecting bracket 21, when the nut member 16 moves together with the second slide member 13 in this way, the screw shaft 15 is given a rotational torque by the nut member 16. A rotation amount corresponding to the movement amount of the second slide member 13 is generated in the screw shaft 15. That is, in the first embodiment, the screw shaft 15 corresponds to the rotation transmission body of the present invention.
[0014]
On the other hand, FIG. 4 shows details of the structure of the damping rod 18. The damping rod 18 is fixed to a rotating sleeve 25 connected to the screw shaft 15 via the shaft coupling 17 and a bracket 20 standing on the base B while rotatably holding the rotating sleeve 25. The rotating sleeve 25 is accommodated in the hollow portion of the fixed sleeve 26. A slight gap is provided between the outer peripheral surface of the rotating sleeve 25 and the inner peripheral surface of the fixed sleeve 26, and this gap is filled with a viscous fluid 27. Accordingly, when the rotating sleeve 25 rotates with respect to the fixed sleeve 26, a shear frictional force acts on the viscous fluid 27 existing between them, and the kinetic energy of the rotating sleeve 25 becomes the thermal energy of the viscous fluid 27. It is converted and consumed so that the kinetic energy of the rotating sleeve 25 can be attenuated. That is, the gap between the rotating sleeve 25 filled with the viscous fluid 27 and the fixed sleeve 26 corresponds to the damping force working chamber in the present invention.
[0015]
Since the rotary sleeve 25 is coupled to the screw shaft 15 via the shaft coupling 17, the damping rod 18 attenuates the rotational motion of the screw shaft 15, and the rotational motion of the screw shaft 15 is Since the linear motion of the second slide member 13 on the second track rail 12 is converted, the damping rod 18 attenuates the energy of the linear motion of the second slide member 13. That is, in this seismic isolation device 1, when the second slide member 13 performs a linear reciprocating motion on the second track rail 12, the kinetic energy is converted into the rotational motion energy of the screw shaft 15, and then the damping rod 18. It is damped by the viscous fluid 27 inside.
[0016]
FIG. 5 shows an example in which the structure A is supported on the base B using the seismic isolation device to which the present invention is applied. In this example, seismic isolation devices 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 are arranged at four locations between the structure A and the base B. For example, the seismic isolation devices 1-1, 1- 3, the movement direction of the second slide member is in the X direction, and in the seismic isolation devices 1-2, 1-4, the movement direction of the second slide member is in the Y direction. And each seismic isolation device is arranged in this way, and the above-mentioned support guide part 1a supports the structure A on the base B, so that the structure A is on the base B in both the X direction and the Y direction. It can move freely. That is, the structure A is separated from the base B, and even when the base B is shaken by an earthquake, the vibration acting on the structure A is prevented from resonating with the base B. It is possible to reduce the shaking of the body A. Further, since the damping portion 1b is coupled to the second slide member 13 of the support guide portion 1a, the second slide member 13 moves on the second track rail 12 in the X direction as the structure A swings. Or if it moves to a Y direction, the motion will be attenuate | damped by the attenuation | damping part 1b, and the shake of the structure A can be converged at an early stage.
[0017]
Next, FIG. 6 shows a second embodiment of the seismic isolation device to which the present invention is applied.
Also in the second embodiment, the structure of the support guide for supporting the structure A with respect to the base B is exactly the same as that of the first embodiment. However, the configuration of the attenuation part is slightly different from that of the first embodiment. Accordingly, the same reference numerals as those in the first embodiment are assigned to the support guide portions in FIG. 6 and the detailed description thereof is omitted, and only the attenuation portions are described.
[0018]
In the damping part 1b of the first embodiment, when the nut member 16 moves with the second slide member 13, the screw shaft 15 is rotated along with the movement. However, in the damping part 1c of the second embodiment, The nut member 30 itself is configured to rotate with the movement of the two slide members 13. That is, a nut member 30 is rotatably accommodated in a cylindrical casing 31 fixed to the second slide member 13 via a rotary bearing, and the nut member 30 and a rotating sleeve 33 of the damping rod 32 are connected to a joint. 34 are connected. The screw shaft 35 into which the nut member 30 is screwed is fitted into a pair of fixed brackets 36 erected on the base B, and is arranged in parallel with the second track rail 12 and non-rotatably. ing. The configuration of the damping rod 32 is substantially the same as that of the first embodiment described above, except that the screw shaft 35 passes through the rotary sleeve 33 and is fixed to the second slide member 13 by the connecting bracket 37. It differs only in.
[0019]
In the damping part 1c of the second embodiment configured as described above, when the second slide member 13 moves on the second track rail 12, the nut member 30 together with the damping rod 32 and the second slide member 13 are in the same direction. Move to. At this time, since the screw shaft 35 into which the nut member 30 is screwed is fixedly provided with respect to the base B, the nut member 30 moving on the screw shaft 35 itself rotates, The amount of rotation corresponding to the amount of movement of the two slide members 13 is given to the nut member 30. Since the rotation sleeve 33 of the damping rod 32 is connected to the nut member 30, the rotation sleeve 33 is rotated with the movement of the second slide member 13. The energy of the linear motion will be damped by the damping rod 32. That is, also in this second embodiment, when the second slide member 13 performs a linear reciprocating motion on the second track rail 12, the kinetic energy is converted into rotational energy, and then the viscosity in the damping rod 32 is increased. It is attenuated by the fluid.
[0020]
Since the outer diameter of the nut member is naturally larger than the outer diameter of the screw shaft, the torque for rotating the nut member may be smaller than the torque for rotating the screw shaft, and the first and second embodiments are sufficient. In the case of comparison, the second embodiment can efficiently convert the linear motion energy of the second slide member 13 into the rotational motion energy. Therefore, the seismic isolation device of the second embodiment shown in FIG. 6 can attenuate the vibration energy acting on the structure A more efficiently than the seismic isolation device of the first embodiment.
[0021]
Next, FIG. 7 shows a third embodiment of the seismic isolation device to which the present invention is applied.
The seismic isolation device of the third embodiment also includes a support guide portion 40a that supports the structure A in the X and Y directions with respect to the base B, and an attenuation portion 40b that converges the shaking of the structure. The support guide portion 40 a is configured to be orthogonal to the first track rail 41 fixed to the base B, the first slide member 42 that moves along the first track rail 41, and the first track rail 41. The second track rail 43 is fixed to the first slide member 42, and the second slide member 44 moves along the second track rail 43. As shown in FIGS. 8 to 10, each track rail 41, 43 is provided with a groove 46 and is formed in a channel shape. The ball rolling groove 47 is formed. On the other hand, each of the slide members 42 and 44 is formed in a substantially rectangular shape, and is loosely fitted in the groove 46 of the track rails 41 and 43 through a slight gap. A load rolling groove 48 facing the ball rolling groove 47 of the track rails 41, 43 is formed on both side surfaces of the slide members 42, 44, and a large number of balls 49 are formed on the load rolling groove 48 and the track rail 41. , 43 and the ball rolling grooves 47 so as to roll while applying a load. The slide members 42 and 43 are provided with a no-load ball passage 50 for circulating the ball 49 that has finished rolling on the load rolling groove 48. That is, the slide members 42, 44 are assembled to the track rails 41, 43 via a large number of balls 49, and the slide members 42, 44 become recessed grooves 46 of the track rails 41, 43 as the balls 49 circulate. It is configured to freely reciprocate inside.
[0022]
The damping portion 40b includes a screw shaft 51 disposed in the concave groove 46 of the track rails 41 and 43, and a damping rod 52 connected to the screw shaft 51 at one end of the track rails 41 and 43. Has been. A support plate 53 is fixed to one end of the track rails 41 and 43 in the longitudinal direction, and a support block 54 is fixed to the other end. The screw shaft 51 is freely rotatable by the support plate 53 and the support block 54. And the shaft center is supported so as to match the longitudinal direction of the track rails 41 and 43. The support block 54 serves as a bracket for fixing the damping rod 52 to the track rails 41 and 43. Slide members 42 and 44 are screwed onto the screw shaft 51 via a large number of balls, and when the slide members 42 and 44 move in the concave groove 46 along the track rails 41 and 43, the amount of movement is increased. Accordingly, the screw shaft 51 is rotated. That is, the slide members 42 and 44 and the screw shaft 51 constitute a ball screw.
[0023]
On the other hand, the damping rod 52 is similar to that of the first embodiment, the rotating sleeve 57 coupled to the screw shaft 51 via the shaft coupling 56, the rotating sleeve 57 being rotatably held and the support block 54. The rotating sleeve 57 is housed in the hollow portion of the fixing sleeve 58. As shown in FIG. 11, a slight gap is provided between the outer peripheral surface of the rotating sleeve 57 and the inner peripheral surface of the fixed sleeve 58, and this gap is filled with a viscous fluid 59. As the shaft coupling 56, even when the axis of the rotating sleeve 57 is slightly decentered with respect to the axis of the screw shaft 51, the rotation of the screw shaft 51 with respect to the rotating sleeve 57 is ensured. It is preferred to use an Oldham coupling so that it can be transmitted.
[0024]
And in the damping part 40b of 3rd Example comprised in this way, if each slide member 42,44 moves in the inside of the groove 46 of the track rails 41,43, it will screw with these slide members 42,44. The screw shaft 51 is rotated, and a rotation amount corresponding to the movement amount of the slide members 42 and 44 is given to the screw shaft 51. Since the rotation sleeve 57 of the damping rod 52 is connected to the screw shaft 51, the rotation sleeve 57 is rotated with the movement of the slide members 42 and 44, and the slide members 42 and 44 are rotated. The energy of the linear motion is attenuated by the damping rod 52. That is, also in the third embodiment, when the slide members 42 and 44 perform a linear reciprocating motion on the track rails 41 and 43, the kinetic energy is converted into rotational motion energy, and then the viscosity in the damping rod 52 is increased. It is attenuated by the fluid.
[0025]
FIG. 12 shows a fixed state of the first slide member 42 and the second track rail 43. A tap hole 62 into which the fixing bolt 61 is screwed is formed on the upper surface of the first slide member 42, while a through hole 63 for inserting the fixing bolt 61 is formed on the bottom surface of the second track rail 43. The second track rail 43 is fixed to the first slide member 42 by fastening the fixing bolt 61 using the tap hole 62 and the through hole 63. At this time, the second track rail 43 is fixed so that its longitudinal direction is orthogonal to the moving direction of the first slide member 42, that is, the longitudinal direction of the first track rail 41. Thus, when the first track rail 41 is fixed to the base B and the second slide member 44 is fixed to the structure A, the structure A is freely guided on the base B in the X direction and the Y direction. Is possible.
[0026]
In the seismic isolation device of the third embodiment, it is not always necessary to fix the second track rail 43 to the first slide member 42, and as shown in FIG. It may be configured that the slide members 44 are fixed back to back and the second track rail 43 is fixed to the structure A. Further, if the first slide member 42 and the second slide member 44 are coupled to each other in this way, the slide members 42 and 44 are integrally formed from the beginning, and the first track rail 41 and the second track are formed. It may be configured to be assembled to the rail 43. Further, the first track rail 41 does not necessarily need to be fixed to the base B. The first track rail 41 and the second track rail 43 are coupled so as to be orthogonal to each other and back to back. The first slide member 42 that moves along the track B may be fixed to the base B, while the second slide member 44 that moves along the second track rail 43 may be fixed to the structure A.
[0027]
The seismic isolation device of the third embodiment is also arranged between the structure A and the base B so that the structure A can freely move on the base B in both the X direction and the Y direction. As a result, the structure A is insulated from the base B. Thereby, even when the base B is shaken by an earthquake, the swing acting on the structure A can be prevented from resonating with the shake of the base B, and the swing of the structure A can be reduced. . Further, since the damping rod 52 is coupled to the screw shaft 51 to be screwed with the slide members 42 and 44s, the slide members 42 and 44 move on the track rails 41 and 43 along with the swing of the structure A. When moving in the direction or Y direction, the motion is attenuated by the damping rod 52, and the shaking of the structure A can be converged at an early stage.
[0028]
As described above, in the seismic isolation device of the present invention shown in the first to third embodiments, since the attenuation portion for attenuating the linear motion of the slide member is provided integrally with the support guide portion, In the case of using a seismic isolation device, it is not necessary to separately provide an attenuation device, and the labor required for installation can be reduced accordingly.
Furthermore, in the seismic isolation device of the present invention, the linear motion between the track rail and the slide member accompanying the earthquake is converted into a rotational motion by the screw shaft, and the rotational motion is filled between the rotating sleeve and the fixed sleeve. Since it is attenuated by converting it into thermal energy of a viscous fluid, it is possible to easily cope with a large earthquake by lengthening the screw shaft. In addition, since the attenuation part does not restrain the movement of the slide member in the support guide part, it is possible to avoid the adverse effect of the seismic isolation effect being limited by the attenuation part.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the seismic isolation device with a damping mechanism of the present invention, the motion converting means connected to the slide member simply converts the reciprocating linear motion into the rotational motion. However, it is possible to effectively absorb the vibration of the base by insulating the structure from the base. Further, since the rotating sleeve acting as a damping device is directly fixed to the slide member via the motion converting means, it is necessary to provide a damping device separately from the seismic isolation device when providing the structure to the base. Accordingly, it is possible to simplify the mounting work for the base and the structure, and to reduce the labor for installing the structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a seismic isolation device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view showing a support guide portion of the seismic isolation device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a side view showing an attenuation part of the seismic isolation device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a damping rod provided in the damping part according to the first embodiment.
FIG. 5 is a perspective view showing an example in which a structure is supported on a base using the seismic isolation device of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a second embodiment of the seismic isolation device to which the present invention is applied.
FIG. 7 is a perspective view showing a third embodiment of the seismic isolation device to which the present invention is applied.
FIG. 8 is a perspective view showing a track rail and a slide member of the seismic isolation device according to the third embodiment.
FIG. 9 is a plan view showing a track rail and a slide member of the seismic isolation device according to the third embodiment.
10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
FIG. 11 is an enlarged view of a main part of a damping rod according to a third embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a fixed state of the first slide member and the second track rail according to the third embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example in which a first slide member and a second slide member according to a third embodiment are fixed to constitute a seismic isolation device.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a conventional seismic isolation device configured by combining linear guide devices.
FIG. 15 is a plan view showing an example of use of a conventional seismic isolation device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Support guide part, 1b ... Damping part, 10 ... 1st track rail, 11 ... 1st slide member, 12 ... 2nd track rail, 13 ... 2nd slide member, 16 ... Nut member, 18 ... Damping rod, 25 ... Rotating sleeve, 26 ... Fixed sleeve, 27 ... Viscous fluid

Claims

基盤とこの基盤上に設置された構造体との間に配置され、かかる基盤から構造体に対する震動の伝達を抑える免震装置であって、
長手方向に沿ってボール転走面が形成されると共に互いに直交して配置された第１及び第２軌道レールと、多数のボールを介して上記第１軌道レールに組み付けられると共に該第１軌道レールに沿って自在に直線往復運動可能な第１スライド部材と、上記第１軌道レール又は第１スライド部材のいずれか一方に結合されると共に多数のボールを介して上記第２軌道レールに組み付けられ、該第２軌道レールに沿って自在に直線往復運動可能な第２スライド部材と、軸心が上記第１スライド部材又は第２スライド部材の移動方向と合致するように配設された回転伝達体を有すると共に該スライド部材の直線往復運動を該回転伝達体の正逆回転運動に変換する運動変換手段と、上記回転伝達体に連結された回転スリーブと、この回転スリーブを収容すると共に該回転スリーブとの間に減衰力の作用室を形成する固定スリーブと、上記作用室に封入される粘性流体とから構成され、
上記運動変換手段は、外周面に螺旋状のボール転動溝が形成された上記回転伝達体としてのねじ軸と、多数のボールを介して上記ねじ軸に螺合したナット部材とから構成され、
上記軌道レールが凹条溝を備えてチャネル状に形成され、かかる凹条溝内には上記ねじ軸が回転自在に支承される一方、上記固定スリーブはその軸線を上記ねじ軸の軸線と一致させて上記軌道レールの一端部に固定され、更に、上記スライド部材は上記ナット部材を内蔵すると共に軌道レールの凹状溝内を往復運動するように構成されていることを特徴とする減衰機構付き免震装置。A seismic isolation device that is arranged between a base and a structure installed on the base and suppresses transmission of vibrations from the base to the structure,
A first and second track rail having a ball rolling surface formed along the longitudinal direction and disposed orthogonal to each other, and the first track rail assembled to the first track rail via a plurality of balls. A first slide member that can freely linearly reciprocate along, and is coupled to either the first track rail or the first slide member and assembled to the second track rail via a plurality of balls, A second slide member capable of linearly reciprocating freely along the second track rail, and a rotation transmission body disposed such that the axis coincides with the moving direction of the first slide member or the second slide member. And a motion converting means for converting a linear reciprocating motion of the slide member into a forward / reverse rotational motion of the rotation transmission body, a rotation sleeve coupled to the rotation transmission body, and a collection of the rotation sleeve. A fixed sleeve that form the working chamber of the damping force between the rotary sleeve while being composed of a viscous fluid sealed in the working chamber,
The motion conversion means is composed of a screw shaft as the rotation transmission body in which a spiral ball rolling groove is formed on the outer peripheral surface, and a nut member screwed to the screw shaft via a large number of balls.
The track rail is formed in a channel shape with a groove, and the screw shaft is rotatably supported in the groove, while the fixing sleeve has its axis aligned with the axis of the screw shaft. And the slide member includes the nut member and is configured to reciprocate in the concave groove of the track rail. apparatus.

基盤とこの基盤上に設置された構造体との間に配置され、かかる基盤から構造体に対する震動の伝達を抑える免震装置であって、
長手方向に沿ってボール転走面が形成されると共に互いに直交して配置された第１及び第２軌道レールと、多数のボールを介して上記第１軌道レールに組み付けられると共に該第１軌道レールに沿って自在に直線往復運動可能な第１スライド部材と、上記第１軌道レール又は第１スライド部材のいずれか一方に結合されると共に多数のボールを介して上記第２軌道レールに組み付けられ、該第２軌道レールに沿って自在に直線往復運動可能な第２スライド部材と、軸心が上記第１スライド部材又は第２スライド部材の移動方向と合致するように配設された回転伝達体を有すると共に該スライド部材の直線往復運動を該回転伝達体の正逆回転運動に変換する運動変換手段と、上記回転伝達体に連結された回転スリーブと、この回転スリーブを収容すると共に該回転スリーブとの間に減衰力の作用室を形成する固定スリーブと、上記作用室に封入される粘性流体とから構成され、
上記運動変換手段は、外周面に螺旋状のボール転動溝が形成されたねじ軸と、多数のボールを介して上記ねじ軸に螺合する上記回転伝達体としてのナット部材とから構成され、
上記ナット部材が軸受を介してスライド部材に支持されると共に上記回転スリーブに連結される一方、上記ねじ軸は基盤又は構造物に対して固定されていることを特徴とする減衰機構付き免震装置。 A seismic isolation device that is arranged between a base and a structure installed on the base and suppresses transmission of vibrations from the base to the structure,
The first and second track rails are formed along the longitudinal direction and formed with a first and second track rails disposed orthogonal to each other, and the first track rails are assembled to the first track rails via a plurality of balls. A first slide member that can freely linearly reciprocate along, and is coupled to either the first track rail or the first slide member and assembled to the second track rail via a plurality of balls, A second slide member capable of linearly reciprocating freely along the second track rail, and a rotation transmission body disposed such that the axis coincides with the moving direction of the first slide member or the second slide member. And a motion converting means for converting a linear reciprocating motion of the slide member into a forward / reverse rotational motion of the rotation transmission body, a rotation sleeve coupled to the rotation transmission body, and a collection of the rotation sleeve. A fixed sleeve that form the working chamber of the damping force between the rotary sleeve while being composed of a viscous fluid sealed in the working chamber,
The motion conversion means is composed of a screw shaft in which a spiral ball rolling groove is formed on the outer peripheral surface, and a nut member as the rotation transmission body that is screwed to the screw shaft via a large number of balls.
The nut member is supported by a slide member via a bearing and connected to the rotating sleeve, while the screw shaft is fixed to a base or a structure, and the seismic isolation device with a damping mechanism is provided. .