JPH02210151A - 床免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、振動に弱い電子計算機その他のオフィスオ
ートメーション機器が設置された床が地震時等に水平方
向に振動するのを緩和する目的で使用される床免震装置
に係り、さらにいえば、床構造体の移動支障部とバネダ
ンパー機構とを一つに複合化した構成の床免震装置に間
するものである。

従来の技術 床免震装置は、床構造体を移動支承部で水平移動が自在
に支持せしめ、この床構造体と固定床との間にダンパー
作用部を設置した構成を基本原理としている。

■　例えば特開昭６２−８６２６５号公報に記載された
床免震装置は、第９図に主要部の構造を示したとおり、
Ｈ形鋼で平版状に組立てられた床構造体Ｆにおける数箇
所の荷重バランスの良い位置が、鋼球すを用いた移動支
承部Ｂにより水平移動が自在に支持されている。そして
、この床構造Ｆと固定床Ｃとの間に数箇所ダンパー作用
部Ａ１を設置した構成とされている（第１２図参照）。

ダンパー作用部Ａは、浅く平たい容器ａｌを固定床Ｃに
固定し、その中に粘性液体ａ２を収納せしめ、この粘性
液体ａ？中に浸漬させて容ＷｊａＩの底面と一定の間隙
をあけた抵抗板＆３が構造材により前記床構造体Ｆに取
付けられている。

前記抵抗板ａ３の中立位置を中心として直角４方向に引
張用コイルバネＥを配設し、その外端部は固定具ｅによ
り固定床Ｃに固定し、内端部は剛性のあるロッドＧ及び
フレキシブルなチェノｇを介して抵抗板ａ３の支持体と
連結されている。

■　また、特願昭６３−８２２号明細書及び図面に記載
された床免震装置は、第１０図と第１１ｒｙＪに主要部
構造を示したとおり、床構造体Ｆは図示省略の移動支承
部で例えば第９図のように水平移動が自在に支持せしめ
、その床構造体Ｆと固定床Ｃとの間にダンパー作用部Ａ
を設置したものである。　特に、 イ）　ダンパー作用部Ａは、床構造体Ｆの抵抗入力部で
あるロッドｆを中心として放射４方向に等配されたバネ
ダンパー機構Ｍの一端を前記ロッドｆと連結し、他端は
固定具ｅで固定床Ｃと連結されいる。

口）　固定床Ｃには、前記ロッドｆの中立位置から一定
の移動距離だけ離れた位置に平面形状が円形の反力台Ｔ
を固定している。

ハ）　バネダンパー機構Ｍは、第１１図のように粘性液
体Ｈを収容したシリンダにとサブマリン型ピストンＰと
より成るピストン・シリンダ型粘性ダンパーと、シリン
ダにの外周に巻装した引張り用バネＮとを同心配置に複
合化した構成である。

二）　バネダンパー機構Ｍの一端部は固定具ｅで固定床
Ｃに固定し、他端のピストンロッドから床構造体Ｆのロ
ッドｆに向かって延びる連結体Ｇには反力台Ｔの内側位
置に当接するストッパーＳを取り付け、このストッパー
Ｓの位置からロッドｆまでの閏はチェノ等の可撓連結体
ｇで連結した構成となっている。

本発明が解決しようとするｒＲＨ （ｉ　　上記従来の床免震装置は、いずれも床構造体Ｆ
の移動支承部Ｂとダンパー作用部Ａとが個別に独立した
構造であり、それぞれは第１２図に例示した如く床構造
体Ｆの平面において移動支承部Ｂを例えば−辺が２ｍ位
の正方形の各頂点の位置に設置し、ダンパー作用部Ａは
前記正方形の中心部に１個設置するという具合いに、地
震入力に対する力のバランスを考慮した配置で多数組設
置する。したが）て、床構造体Ｆの床下が混み合い、各
々の設置スペースの確保が難しい、また、移動支承部Ｂ
、及びダンパー作用部Ａの設置に多くの手数がかかり、
施工が面例であった。

（ＩＩ）　　第９図の床免震装置の場合、粘性液体＆２
を収容した容器ａ１の上面開口には一応蓋をスライド可
能に設置するが、機能上蓋で完全に密封することはでき
ない、したがって、製造工場から現場へ運搬して設置す
るまでの運搬と管理に手数がかかる。また、床の施工期
間中又は施工後の長い供用期間中にゴミその他の異物が
粘性液体＆２に混入するおそれがあり、混入した異物に
より粘性液体ａ２の変質又は粘性値の変化を生じダンパ
ー性能が変化するおそれがある。また、粘性液体ａ２の
注ぎ足しをしなければならない場合も想定され、メンテ
ナンスに注意を要する。

しかも粘性液体ａ２中の抵抗板ａ３が受ける粘性抵抗の
大きさは、抵抗板＆３と容器底面との間隔の大きさに反
比例するが、その間隔の大きさを保持するためには容器
底面の水平精度が重要であり、これを確保するための設
置施工は厳密を要求される。また、抵抗板ａ３を取り付
けるため床構造対Ｆに取付板ａ４を架設しなければなら
ず、ダンパー作用部Ａの構成に多くの部材を必要とし、
結局床免震装置のコストが高くなるという問題点がある
。

（ｍ）　　第１１図のようにピストン・シリンダ型の粘
性ダンパーと引張りバネＮとを複合化したバネダンパー
機構Ｍを使用した床免震装置の場合は、上記（ＩＩ）の
問題点は一応解決されている。しかし、バネダンパー機
構Ｍの粘性抵抗は、サブマリン型ピストンＰとシリンダ
にの内面との隙間の大きさでｇｒａし所望の減衰力を得
る構成なので、粘性液体としてやはり高価なシリコンオ
イル等を使用せざるを得ず、粘性ダンパーそのものが高
価である。

しかもこのバネダンパー機構ＭはピストンＰの往復双方
向に粘性抵抗が働くが、往行程（圧縮時）の粘性抵抗は
必要でなく無駄であるばかりでなくピストンロッドの座
屈の原因ともなって不都合である。さらに、第１１１！
ｌに示したように、二〇床免震装置は、放射４方向に４
個のバネダンパー機構Ｍを設置した構成なので、バネダ
ンパー機構Ｍの個数が多い分だけ高価であり、施工にも
手間がかかるという問題点があり、それぞれ解決すべき
課題となフている。

課題を解決するための手段 上記従来技術の課題を解決するための手段として、この
発明に係る床免震装置は、図面の第１図〜第８図に好適
な実施例を示したとおり、床構造体２を水平移動が自在
に支持した移動支承部１と、床構造体２と固定床３との
間に設置されたダンパー作用部４とから成る床免震装置
において、 移動支承部ｌを中心として放射方向にバネダンパー機構
５・・・を等配し、バネダンパー機構５の一端側を移動
支承部ｌの床構造体側構成部分１８′（いわゆる抵抗入
力部）と連結し、他端は固定床３に連結し、もって移動
支承部１とダンパー作用部４とを一つに複合化したこと
を特徴とする（第１図Ａ、Ｂ）。

本−発明はまた、上記０床面震装置におけるバネダンパ
ー機構５は、温体を収容したシリンダ６内に、前室７と
後室８を連通させるオリフィス９を有するピストン１０
をもつピストン・シリンダ型ダンパーと、同ダンパーの
シリンダ外周に巻装した引張り用コイルバネ１１とを同
心配置に複合化したこと（第５ｒＩ！ＪＡ）、そして、
ピストンψシリンダ型ダンパーのピストン１０のオリフ
ィス９には、ピストン１０が前進し前室７から後室８に
向かって作動流体が流れるとき開く逆比弁３４を設けた
ことく第５図Ｂ）もそれぞれ特徴とする。

さらに本発明は、上記の床面震装置において、前記バネ
ダンパー機構６のピストンロッド１０ａから移動支承部
】の床構造体側部分１８′　（抵抗入力部）に向かフで
延びる連結体１２にストッパー１３を取付け、このスト
ッパー１３の前記バネダンパー機構寄りの位置に前記連
結体１２と略直角な直線形状の反力台１４を固定床３に
固定し、前記ストッパー１３の位置から抵抗入力部２＆
までの閏はチェノの如き可撓連結体Ｉ５で連結したこと
も特徴とする（第１図Ａ、Ｂ）。

作　　　　　用 この床免震装置は、第２図のように床構造体２の移動支
承部１・・・の配置をまず決定し、その上でいずれの位
置の移動支承部１をダンパー作用部４との複合体とする
かを決めて施工する。移動支承部ｌは床構造体２を水平
移動自在に支持する。移動支承１１を中心として放射方
向に等配されたバネダンパー機構６・・・がダンパー作
用部４を構成し、地震人力の振動に対応して減衰作用を
奏する。

バネダンパー機構５の引張り用バネ１１にトリガー機能
用のブリテンションを導入すると、平常時このブリテン
ションはストッパー１３から反力台１４へと伝達して処
理され、床構造体２の抵抗入力部２ａには一切刃を及ぼ
しぬない。したがって、床構造体２は、その抵抗入力部
である移動支承部ｌの鋼製平板１８′を中心として放射
方向に配置された可撓連結体ｌＩ）・・・で拘束された
中立位置を保持する。そして、床構造体２への水平入力
がトリガー設定値以下だと、床構造体２は可撓連結体１
５・・・で拘束されたまま静止状態を保つ。

ところが、床構造体２にトリガー設定値以上の大きな水
平人力があった場合は、その引張り儒に位置するバネダ
ンパー機構５の連結体１５．１２を通じて引張り用バネ
１１が伸長され、かつピストン・シリンダ型ダンパーの
ピストン１０が移動される。このため逆止弁３４で大部
分のオリフィス９が閉塞され、残りわずかなオリフィス
９による絞り効果により、ストロークの大小如何にかか
わらず一定大きさの減衰力が発生する。このとき圧縮側
に位置するバネダンパー機構５に間しては、可撓連結体
１５が自在に屈曲変形してそのピストンロッド１０＆に
は一切の力を伝達せず、ダンパー作用には一切関与せし
めない。

床構造体２の移動加速度が零になった時点からの復元動
作は、引張り用バネ１１の引張力で行なわれる。このピ
ストン１０の復元動作（前進行程）では、逆止弁３４が
開き全部のオリフィス９が全問となって紋り抵抗が低下
するので、床構造体Ｆは軽やかに復元動作し、ピストン
ロッド１０ａの座屈の心配はない、ストッパー１３が反
力台１４へ当接した段階で全ての動きが停まる。

実　　施　　例 次に、＄１１１〜第８１！ｌに示した本発明の詳細な説
明する。

第１図Ａ、　　Ｂは本発明に係る床免ｍ装置の全体構成
図を示したもので、床構造体２はボール１７を用いた移
動支承部１にて水平移動が自在に支持されている。

即ち、固定床３と床構造体２とにｆｌｔ製平板１　Ｂ。

１８′が各々平行に取り付は固定され、この上１二つの
ｌｌａ平板１８．１８’の間に支持器１９で拘束された
多数のボール（鋼球）１７が介在せしめられ、同ボール
１７の転がり運動によって床構造体２の水平移動が低抵
抗で行なわれるようになっている。

上記のようにして移動支承部ｌで支持された床構造体２
と固定床３との間に、ダンパー作用部４が設置されてい
る。このダンパー作用部４は、第１図に平面配置を示し
たように、移動支承部ｌを中心として１２０゛ずつ等角
間隔の放射３方向に３個のバネダンパー機構６・・・を
配置し、各バネダンパー機構５の外端部は固定床３へ固
定したアンカーブラケット２０へ連結されている。そし
て、バネダンパー機構５の内端側から移動支承部１に向
かって求心方向に延びる剛性のダンパーロッド１２は、
途中で可撓性のチェン１５に変ゎフて移動支承部１の床
構造体側構成部材である鋼製平板１８′と連結されてい
る。つまり、鋼製平板１８′が床構造体２の抵抗入力部
とされている。

上記移動支承部１の鋼製平板１８’の中立位置を中心と
して床構造体２が地震等の水平入力を受けた際に同ｉｌ
ｌ！！平板１Ｂ’が移動する最大移動距離よりも少し離
れた位置に、反力台１４が固定床３に固定されている。

反力台１４は、上記ダンパーロッド１２と略直角な直線
形状に配置されており（第１図Ａ）、具体的には固定床
３ヘアンカーボルト２１で固定されたアングルより成る
（第４図）、鋼製平板１８′を中心として１２０＠等間
隔で放射状に配置されたダンパーロッド１２に対応して
、反力台１４は平面形状を第１図Ａのように六角形状に
構成されている。但し、反力台１４の平面形状は、ダン
パーロッド１２と交差する反力台以外の部分を省略した
独立のアングルで構成しても良い。

ダンパーロッド１２は、第４図のように反力台１４のス
リット１４ａ中に通し、その先端部にストッパー１３を
取り付け、このストッパー１３が反力台１４に突き当た
って制止されるようになフている。前記スリット１４ａ
は反力台１４のほぼ全長にわたって形成し、床構造体２
（移動支承部１）の水平方向振動に対して第１図Ａ中に
２点鎖線で図示したようにダンパーロッド１２及びチェ
ノ１５が必要十分に大きく据られ得る構成とされている
。

ストッパー１３は、第３ｒ！！Ｊと第４図に詳細を示し
たように、ダンパーロッド１２の先端部に略直角に通し
た止めボルト２２が中心をなし、この止めボルト２２に
コ字形の保持枠２ａが取り付けられている。同保持枠２
３の垂直壁ヘダンパーロッド１２と同方向に通した連結
ボルト２４に圧縮用コイルバネ２５を巻装し、同連結ボ
ルト２４の外端にチェノ１５が連結されている。つまり
、ダンパーロッド１２に負荷された引張力は、ストッパ
ー１３を構成する保持枠２３の基端が反力台１４へ当接
し同反力台１４へと伝達されるのである。

圧縮用コイルバネ２６は、床構造体２の抵抗入力部であ
る移動支承部１の鋼製平板１８′と反力台１４との間の
チェノ１５に有害なゆるみが施工時に発生することを防
止し、又はゆるみのない施工を容易に可能ならしめるた
めの手段である。即ち、上記ストッパー１３の連結ボル
ト２４ヘビンで連結されたチェノ１６は、ピーンと張っ
て圧縮用コイルバネ２６を若干縮めたぐらいの張力下で
その他端を鋼製平板１８’へ連結し、もフてゆるみの発
生が防止される。したがフて、床構造体２と共に移動支
承部１の鋼製平板１８’が引張り方向へ少しでも移動す
ると、この動きはそのまま引張り儒のバネダンパー機構
５へと伝達されて減衰作用が発揮せしめられ、ゆるみの
弊害は一切起こらない、チェノ１５の張力を適度に調整
してｇｌ！！平板１８′への連結を行なった後は、保持
枠２３の枠内へモルタルなどの充填材を詰めて連結ボル
ト２４及び圧縮用コイルバネ２５の間係が完全に固定さ
れる。

次に、バネダンパー機構５の詳細な構造は、第５図Ａ、
　　Ｂζこ示した。１＆作流体としての油を収容したシ
リンダ６内にピストン１０を摺動自在に設置し、そのピ
ストンロッド１０ａはシリンダエンド２８のオイルシー
ル２９．３０を貫通して、先細円錐形状の軸継手３１へ
ねじ接合されている。

シリンダ６の外径はφ３０、ピストンｌＯの有効ストロ
ークは２５０ｍ−ぐらいである、軸継手３１には、ダン
パーロッド１２がピストンロッド１０ａと共通な中心線
上でやはりネジ接合されている。

ピストン１０は、その前室７と後室８とを軸方向に連通
ずる数本のオリフィス９を有する。しかもオリフィス９
の後室側出入口には、第５ｒ！！ＩＢに詳細を示したよ
うにピストン１０が前進し前室７から後室８にに向かっ
て作動流体が流れるとき、その流れ圧で閏かれ３逆止弁
３４を設置し、その弁体で中心側に位置する大多数のオ
リフィスの間口がｍ寡されるようになっている。つまり
、ピストン１０が第５図への右方へ前進するとき（つま
り、バネダンパー機構５としては復元動作の時）は、逆
止弁ａ４が問いて全部のオリフィス９・・・が全開とな
り同オリフィス９を流れる作動流体の流れ抵抗が大幅に
低減され、ピストンＩＯは低抵抗で軽やかに移動する。

つまり、床構造体２の復元動作は円滑であり、ピストン
ロッド１０ａが座屈する心配はない、したがって、引張
り用バネ１１の復元力の大部分は床構造体２の復元作用
に働き効率がよい。

他方、ピストンｌＯが第５図Ａの左方へ後退するとき（
つまり、バネダンパー機構５としては床構造体２の水平
人力で引張られている時）は、大多数のオリフィス９・
・・は逆止弁ａ４で閉止されており、残る少数のオリフ
ィス９を流れる作動流体には大きな紋り抵抗が働き、よ
って大きな減衰力が発生する。

引張り用コイルバネ３１は、その一端を上述した先細円
錐形の軸継手３１の外周に巻装して止着し、さらにシリ
ンダ６の外周に巻装した上で、他端はシリンダヘッド３
６の外周に巻き付けて正着されている。この引張り用コ
イルバネ１１の線径はφ８、巻数は５８、セット荷重は
３　ｋｇ、　　最大荷重は１２９ｋｇ位である。シリン
ダヘッド３５のリングポル）３５ａに上述したねじ軸３
２の一端がビンで連結されている。

したがって、床構造体２２が水平入力を受けてダンパー
ロッド１２が引張られると、軸継手３１がダンパーロッ
ド１２と共に第５図Ａの左方へシリンダ６のシリンダエ
ンド２８から離れるように移動し、引張り用バネ１１を
伸長させる。と同時にピストンロッド１０ａ及びピスト
ン１０も合一に左方へ移動されて減衰作用が奏されるの
である。

その他の実施様態 第６図〜第８図は、ブリテンションの導入及びその調整
が容易な構成のバネダンパー機構５を示している。即ち
、第６１！Ｉと第７図はブリテンション導入前の状態を
示したもので、シリンダ６の右端には別体としてのバネ
受け４０を設け、これに引張り用バネ１１の右端を巻き
付けて止着されている。シリンダ６の右端に長いコ字形
の位置決め枠４１を同シリンダ６の軸方向に長く固定し
、前記バネ受け４０は位置決め枠４１の両脚部に沿って
移動可能とされている。バネ受け４０は、位置決め枠４
１の長手方向に一定のピッチで設けたボルト孔４２・・
・へ止めボルト４３を通して位置決め固定されている。

このバネ受け４０へリングボルト４４を取付け、連結板
４５を介してねじ軸３２とビンボルト４６．４７で連結
されている。

したがって、止めボルト４３を抜き、バネ受け４０と位
置決め枠４１との関係をフリーにした上でねじ軸３２の
ロックナツト３３を正転方向に回すと、引張り用バネ１
１を伸長させてブリテンションを導入することができる
。そこで、所望大きさのブリテンションを導入した時点
で一致するボルト孔４２へ止めボルト４３を通しバネ受
け４０と位置決め枠４１との関係を固定することにより
、導入したブリテンションの大きさが一定化されるので
ある（第８図）。

本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述したとおりであって、この発
明に係る床免震装置は、ダンパー作用部４と床構造体２
の移動支承部１とを−っに複合化した構成であるから、
床構造体２の平面に対する移動支承部１とダンパー作用
部４の配置を別々に検討してその設置スペースの確保を
考える必要はなく、第２図のようにまず移動支承部１の
配置を最適な荷重バランスに基ずいて決定し、次いでそ
のいずれの位置の移動支承部ｌにダンパー作用部４を複
合化させるかを考えればよく、設計の単純化が図れ、か
つ設計の自由度が高い、しかも、複合化された移動支承
部１とダンパー作用部４のスペースは一つに重なり合う
ので、床構造体２と固定床３との間の空間の混雑が大幅
に改善され（第１２図と第２図との対比）、ひいては施
工性が良くなる。

また、ダンパー作用部４としては、引張り用バネ１１と
ピストン・シリンダ型ダンパーとを同心配置に複合化し
た構成のバネダンパー機構５を使用しているので、設置
の施工が極めて容易である。

即ち、ダンパー作用部４の減衰力の大きさは、ピストン
１０に設けたオリフィス９の孔径の大きさ及び本数（絞
り抵抗の大きさ）として工場で高精度に、かつ恒久的に
不変の構成で設計、製作できるので、品質保証に優れる
。そして、これらは現場に搬入し設備するだけであるか
ら、現場施工が容易、確実であり、供用期間中に免震性
能が変化する危惧がなく安定性の高い床免Ｒ６Ａ置を提
供できる。

また、バネダンパー機構５は、工場で製作した後現場へ
搬入しセツティングするだけの単純作業で誰でも簡単に
取扱える。しかも、調整とか粘性液体の注ぎ込みなどの
面倒がないので、メンテナンスフリーで使用できる。

その上、バネダンパー機構６は安価な作動流体を使用し
て組立てることができ、しかも一つのダンパー作用部４
にバネダンパー機構５は３個あれば足り、個数が少ない
ので、その公安価であり、設備の手間も省力化されるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図ＡφＢはこの発明に係る床免震装置の全体構成を
示した平面図と立体図、第２図は移動支承部とダンパー
作用部の平面配置図、第３図と第４図はストッパーと反
力台の間係を示した平面図と正面図、１４図と第５図は
バネダンパー機構の詳細図、第６図〜第８図はバネダン
パー機構のブリテンション導入のための異なる例を示し
た平面図と正面図、第９図は従来の床免震装置の全体構
成を示した斜視図、第１θ図と第１１図は従来の異なる
ダンパー作用部の要部構造を示した平面図と立面図、第
１２図は従来の移動支承部とダンパー作用部の平面配置
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】床構造体を水平移動が自在に支持した移動支承部
   と、床構造体と固定床との間に設置されたダンパー作用
   部とから成る床免震装置において、移動支承部を中心と
   して放射方向にバネダンパー機構を等配し、同バネダン
   パー機構の一端側を移動支承部の床構造体側構成部分へ
   連結し、他端は固定床に連結してあり、移動支障部とダ
   ンパー作用部とが複合化されていることを特徴とする床
   免震装置。 【２】バネダンパー機構は流体を収容したシリンダ内に
   、前室と後室を連通させるオリフィスを有するピストン
   を設置したピストン・シリンダ型ダンパーと、同ダンパ
   ーのシリンダ外周に巻装した引張り用バネとを同心配置
   に複合化したものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載した床免震装置。 【３】バネダンパー機構のピストンロッドから移動支障
   部の床構造体側部分に向かって延びる連結体にストッパ
   ーを取付け、このストッパーの前記バネダンパー機構寄
   り位置に前記連結体と略直角な直線形状の反力台を固定
   床に固定してあり、前記ストッパーの位置から抵抗入力
   部までの間は可撓連結体で連結されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項に記載した床免震
   装置。 【４】ピストン・シリンダ型ダンパーのピストンのオリ
   フィスには、ピストンが前進し前室から後室に向って流
   体が流れるとき開く逆止弁が設けられていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載した床免震装置。