JPH05184039A - ケーブル支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】免震装置１で支持されたフリーアクセス床３上
に設置される計算機あるいは盤２のケーブルを、フリー
アクセス床３及び固定床４の二点の固定点６間に設置し
たケーブル支持装置７内の弾性材により支持する。 【効果】ケーブルの耐震性が向上する。また、地震後の
点検及びメンテナンスは不要である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ケーブルに振動時に生
じる荷重を吸収しケーブルの耐震性を向上する好適なケ
ーブル支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】地震時に構造物に加わる荷重を低減する
手段として、積層ゴム，スプリング及びダンパ等で構成
される免震装置を用いた支持がある。この免震支持で
は、地震時に生じる荷重を免震装置を大きく変形させる
ことにより吸収し、免震装置で支持される構造物に加わ
る地震荷重を低減することが可能となる。

【０００３】免震支持装置により支持される床上に計算
機、あるいは、盤を設置する場合、この計算機あるいは
盤とこの床とは縁切りされた他の部位に設置される装置
を結ぶケーブルは、一端は免震支持された床に、他端は
免震支持装置を設置しない固定された床上の装置に支持
される。免震支持された床は前述のように免震装置自体
が大きく変形することにより地震時の荷重を吸収する特
性をもっているため、地震時には固定床に対する相対運
動を励起することとなる。この結果、図１の従来技術に
基づくケーブルの支持方法に示すように、免震装置１に
交番に生じる変形により、計算機あるいは盤２及びフリ
ーアクセス床３も交番に固定床４に対して変位し、計算
機あるいは盤２の下部より引き出され他の固定床上に設
置された装置との間を結ぶケーブル５には、ケーブル５
の敷設状況により曲げ、あるいは、引張りの力が生じ、
固定床４との摺動が発生する。ケーブル５に生じる曲げ
あるいは引張り力を回避するには、固定床４上でケーブ
ル５に予じめたるみを持たせ、このたるみにより地震時
に生じる変位を吸収することが考えられるが、この場
合、計算機あるいは盤２及びフリーアクセス床３の交番
の運動に追随してケーブル５も交番に運動し、固定床４
と摺動する事によって繰返し地震を受ける間にケーブル
５の被覆材が摩耗して断線，短絡あるいは地絡等の事故
を引き起こすこととなる。

【０００４】一方、ケーブル５と固定床４の間に生じる
摺動を回避するためには、計算機あるいは盤２のケーブ
ル５引き出し点と、他の固定床上に設置された装置の間
を亘るケーブル５を架空を通るように伸長させて支持す
ることが考えられるが、この方法の場合、計算機あるい
は盤２及びフリーアクセス床３の固定床４に対する相対
変位量がケーブル５に曲げあるいは引張り力として作用
することとなり、ケーブル５が破断する事故を引き起こ
すことになる。

【０００５】このように従来技術では、計算機あるいは
盤の地震時健全性を高める目的で設置される免震装置に
よって生じる地震時相対変位あるいは交番の運動に対し
て、ケーブルの地震時健全性の観点からの特別な対策は
講じられていない。

【０００６】ケーブルの支持構造に関連する発明とし
て、電力ケーブルの伸縮を吸収しケーブルの損傷を防止
するものには、特開昭57−122619号及び特開昭57−1262
22号公報がある。

【０００７】前者の発明では、電力ケーブルの伸縮をリ
ンクアームの円錐の縮径，拡径変位をともなうループ径
の変化で吸収することを特徴としているが、このループ
径の変化にともなう電力ケーブルと床との摺動によって
生じるケーブル被覆の摩耗については特に触れられてい
ない。

【０００８】また、後者の発明では、ケーブル受け部材
と連結杆によりケーブルが収縮した際にケーブルの最小
許容半径を超えないことを特徴としているが、ケーブル
が収縮しループ径が縮径すると初期の設置状態に復帰す
る作用は講じられておらず、ループ径が縮径した状態で
更なる荷重を受けた場合には、この荷重は全てケーブル
自体の引張り力に抵抗する耐力で負担することとなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】計算機あるいは盤は、
それ自体がもつ機能ケーブルによって伝達するものであ
り、両者が共に健全であることを持って要求される機能
が満足される。

【００１０】近年、発電所あるいは他の産業施設ではプ
ラント状態の計測，制御を行う計算機及び盤の重要性が
より一層高まっており、特に地震時健全性を確保するた
めに、地震時の慣性力によって生じる荷重を大幅に低減
可能な免震装置で支持される床上に、計算機あるいは盤
を設置する傾向にある。この免震支持床は地震慣性力の
低減が可能な反面、固定床との間に大きな相対運動を励
起するため、両床間を亘るケーブルに生じるこれら相対
運動にともなう地震時の荷重を考慮した設計を行う必要
がある。

【００１１】本発明の目的は、地震時慣性力による荷重
を大幅に低減可能な免震床上に設置される計算機、ある
いは、盤のケーブルに対し、耐震性に優れた支持構造を
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、固定床との間の摺動を回避する観点から、ケーブル
を架空に設置する支持方式とする。また、地震時の相対
変位を吸収する構造として、ループ上の弾性材の縮径に
よって荷重を吸収する方法，たるみを持たせたケーブル
を粒状の抵抗材中に埋込み抵抗材の移動によって荷重を
吸収する方法，ケーブルの二点間を連結する弾性材の伸
びによって荷重を吸収する方法，複数の弾性棒間を縫う
ようにケーブルを配線し弾性棒の曲げ変形によって荷重
を吸収する方法、あるいは、周囲にケーブルを配線した
エアシリンダの内包する気体の圧縮によって荷重を吸収
する方法のいずれかの手段を講じ、架空支持方式を組合
わせて用いる。

【００１３】

【作用】従来技術では、免震床に支持された計算機ある
いは盤に連結されるケーブルは、固定床上に直接敷設す
る方式となっており、地震時に免震床と固定床の間に生
じる相対運動によりケーブルに過大な荷重を与える結果
となっている。

【００１４】本発明では、ケーブルを架空に支持するこ
とによって、ケーブルと固定床の摺動がケーブルを摩
耗，損傷することを解決している。さらに、ケーブルに
相対変位により加わる曲げあるいは引張り荷重を吸収す
るために、架空支持に組合わせて弾性材でケーブルを支
持させる。この弾性材を用いた支持方式は、縮径可能な
ループ状の弾性材の周囲にケーブルを配線する構造，た
るみを持たせたケーブルの二点間を弾性材で連結する構
造、及び複数の弾性棒の間を逢うようにケーブルを配線
する構造があるが、いずれの構造を用いても、ケーブル
に加わる曲げ、あるいは、引張り荷重を弾性材が吸収す
るとともに、繰返しの地震荷重に対して追従可能であ
り、さらに、地震事象が終結した際には初期の設定位置
に復帰するため度重なる地震に遭遇しても安定した荷重
吸収効果が得られる。

【００１５】さらに、弾性材により連結支持したケーブ
ルを粒状の抵抗材を充填した容器内に設置する構造によ
り、地震時の荷重で変位するケーブルによって粒状抵抗
材が容器内に移動し、一層の荷重吸収効果が達成可能と
なる。

【００１６】また、弾性材と同様の荷重吸収効果、繰返
し荷重への追従性及び初期状態への復帰は気体を封入し
たエアシリンダを用いることでも達成可能であり、エア
シリンダの周囲をループ状にケーブルを配線し、ケーブ
ルループの縮径がシリンダを圧縮する構造によって目的
が達成できる。

【００１７】なお、本発明では、想定される地震時の免
震床と固定床間の相対変位量を地震応答解析により算出
しておくことで、この相対変位量を吸収するに十分な弾
性材の剛性、あるいは、気体の封入量を調整することが
可能であり、合理的なケーブル支持構造が提供可能であ
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図２ないし図８を用
いて説明する。

【００１９】図２は本発明によるケーブルの設置例を示
す図である。固定床４より免震装置１を介して支持され
るフリーアクセス床３上に設置する計算機あるいは盤２
に連結するケーブル５を、フリーアクセス床３，固定床
４の各々に設置したケーブル固定点６及びケーブル固定
点６間に設置したケーブル支持装置７を介して配線す
る。このようにケーブル５を配線することにより、計算
機あるいは盤２とフリーアクセス床３に設置したケーブ
ル固定点６の間のケーブルは地震時のフリーアクセス床
３と同一挙動を、また、固定床４以降の他の装置までの
間のケーブルは固定床４と同一挙動をすることとなり、
フリーアクセス床３と固定床４の間の相対運動は１台の
ケーブル支持装置７で吸収することが可能となる。

【００２０】図３は本発明によるループ形弾性材を用い
たケーブル支持構造の実施例を示す図である。ループ形
に成形した弾性材８は両端を重合させ、凹形の断面形状
の周囲にケーブル５を設置することにより、ケーブル５
に引張り力が作用した際には弾性材８の両端重合部が摺
動しつつ縮径するため、弾性材の摺動による摩擦及び縮
径による変形で引張り力を吸収することが可能である。
また、このループ形弾性材８はケーブル支持装置７の相
対する側面間に設置されたロッド１０に懸架することに
より、地震時のケーブル５と固定床４間の摺動による摩
耗を回避できる構造である。さらに、地震事象が終結し
た際には縮径した弾性材８の復元力により、初期の設定
位置に自動的に復帰する。

【００２１】図４は、本発明による抵抗材入り容器を用
いたケーブル支持構造の実施例を示す図である。容器の
機能をもつケーブル支持装置７に、二点間を弾性材８で
連結しこの二点間にたるみを持たせたケーブル５を設置
し、間隙を粒状抵抗材１１で充満する。ケーブル５に引
張り力が作用した際には、弾性材８が伸張してケーブル
５のたるみの形状が変化することにより、粒状抵抗材１
１がケーブル支持装置７内を移動するため、弾性材８の
伸張及び粒状抵抗材１１相互間の摩擦によって引張り力
を吸収できるとともに、粒状抵抗材１１とケーブル５の
摺動による摩耗は無視し得る程度に小さく、かつ、地震
後には弾性材８の復元力により初期の設定位置を自動的
に復帰する。

【００２２】図５は、本発明による線状弾性材を用いた
ケーブル支持構造の実施例を示す図である。たるみを持
たせたケーブル５の二点をケーブル支持具１９とケーブ
ル支持具１９間を連結する弾性材８で支持し、ケーブル
支持具１９は固定床にボルト１６で固定する。この際
に、ケーブル支持具１９の一方にはスライド用孔１５を
設け、ケーブル５を介して伝達する引張り力に対してケ
ーブル５の軸方向に自由にスライド可能としており、ケ
ーブル５に加わる引張力は弾性材８の伸張により吸収で
きる。なお、本実施例ではケーブル５を架空に支持して
いるため固定床との摺動は発生せず、また、地震後には
弾性材８の復元力により初期の設定位置に自動的に復帰
する。

【００２３】図６は、本発明による弾性棒を用いたケー
ブル支持構造の実施例を示す図である。固定床に固定し
た複数の弾性棒１２にはフック１３を取付け、フック１
３でケーブル５を支持する。この際、ケーブル５は、複
数の弾性棒１２を縫うように設置するため、ケーブル５
に引張り力が作用するとケーブル５が直線状になろうと
する動きに連れて弾性棒１２に曲げ力が加わり、ケーブ
ル５の引張り力は弾性棒１２の曲げ変形で吸収可能であ
る。なお、本実施例ではケーブル５を架空に支持してい
るため、固定床との摺動は発生せず、また地震後には弾
性棒１２の復元力により初期の設定位置に自動的に復帰
する。

【００２４】図７は、本発明によるエアシリンダを用い
たケーブル支持構造の実施例を示す図である。固定床４
にボルト１６で固定したシリンダ１７に気体１８を封入
し、またシリンダ１７には滑車２０を取付けてこの滑車
２０の周囲にケーブル５を設置する。ケーブル５に作用
する引張り力は滑車２０を介してシリンダ１７内の気体
１８を圧縮するため、この圧縮効果により引張り力を吸
収することができる。本実施例でもケーブル５を架空に
支持しているため固定床４との摺動は発生せず、地震後
には圧縮された気体１８の膨張により初期の設定位置に
自動的に復帰する。

【００２５】図８は本発明によるばねを用いたケーブル
支持構造の実施例を示す図である。たるみを持たせケー
ブル５を支持するケーブル支持具１９の一台はボルト１
６で固定床に固定し、ケーブル支持具１９の他の一台は
スライド用孔１５を設けケーブル５の軸方向に自由にス
ライド可能とする。このスライド可能なケーブル支持具
１９の側には固定床に片端を固定したばね１４の他端を
接合し、ケーブル５に作用する引張り力をケーブル支持
具１９のスライドによりばね１４に伝達させ、ばね１４
の変形によって吸収させることができる。本実施例で
も、ケーブル５を架空に支持しているため固定床との摺
動は発生せず、地震後にはばね１４の復元力により初期
の設定位置に自動的に復帰可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によるケーブル支持構造を用いる
ことにより、地震時に免震床と固定床間に生じる相対運
動によって発生する変位がケーブルに与える曲げあるい
は引張り荷重を効果的に吸収し、ケーブルと固定床が摺
動して起こるケーブルの摩耗を回避することが可能とな
り、ケーブルの好適な耐震性が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術によるケーブルの設置例の説明図。

【図２】本発明によるケーブルの設置例の説明図。

【図３】ループ形弾性材によるケーブル支持構造例の斜
視図。

【図４】抵抗材入り容器を用いたケーブル支持構造例の
斜視図。

【図５】線状弾性材によるケーブル支持構造例の斜視
図。

【図６】弾性棒によるケーブル支持構造例の斜視図。

【図７】エアシリンダによるケーブル支持構造例の側面
図。

【図８】ばねによるケーブル支持構造例の斜視図。

【符号の説明】

１…免震装置、２…計算機あるいは盤、３…アリーアク
セス床、４…固定床、６…ケーブル固定点、７…ケーブ
ル支持装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 行徳 俊夫 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 川内 英史 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】積層ゴム，スプリング，ダンパ等で構成さ
   れ、振動時のエネルギをそれ自体の変形にて吸収する機
   能をもつ免震装置を介して支持される床上に設置される
   計算機、あるいは盤と、前記免震装置を介して支持され
   た床とは縁切りされた他の部位に設置される装置を結ぶ
   ケーブルにおいて、前記ケーブルを摺動面をもつ弾性材
   料により支持し、振動時にケーブルに生じる荷重を摺動
   面の摩擦及び弾性材料の変形で吸収することを特徴とす
   るケーブル支持構造。
2. 【請求項２】請求項１において、前記ケーブルの二点間
   を弾性材料にて連結し、これを変形に対する追従が容易
   な粒状の抵抗材中に支持するケーブル支持構造。
3. 【請求項３】請求項１において、前記ケーブルの二点間
   を引張り方向荷重に対して、弾性挙動を有する材料で支
   持するケーブル支持構造。
4. 【請求項４】請求項１において、前記ケーブルを複数の
   棒の間を縫うように配線し、前記ケーブルに生じる引張
   り荷重を前記棒の曲げ変形で吸収するケーブル支持構
   造。
5. 【請求項５】請求項１において、エアシリンダを設けた
   装置の周囲に前記ケーブルを配線し、前記ケーブルに生
   じる引張荷重を前記シリンダ内の気体の圧縮で吸収する
   ケーブル支持構造。