JPH0575540U - 免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置を大型化することなく固有振動周期の微
妙な設定を行なえると共に、水平方向の力が作用し水平
方向に相対変位が生じた場合であっても、騒音や衝撃の
発生を防止できるようにする。 【構成】 コイルバネを、外周側コイルバネ１Ｂと、こ
れの内方にこれと同軸で並列に設けられ、バネ特性を微
調整するための内周側コイルバネ１Ａとで構成すると共
に、従来メタルコンタクトが生じるおそれのあった部分
に、摺動抵抗が小さい樹脂製の環状ブッシュ３５や摺動
材３７を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は地震などの非定常的な外力から精密機器等の高価な装置を保護するた めに、これら精密機器等の被免震支持物体と建物床との間に設けられる免震装置 の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、建物内に設備される精密機器などの高価な装置を、地震外力等の非定常 的な外力の作用から保護するにあたっては、床上に免震装置を設置し、この免震 装置でこれら装置を弾性支持するようにしている。図６に従来の免震装置の縦断 面図を示す。この免震装置はコイルバネ１によって上下方向の揺れを抑制するも のである。すなわち、建物床３の上には、ベースプレート５が設置される。この ベースプレート５に立設されたセンタ軸７の周囲に、単一のコイルバネ１が設け られ、上方からリング状の押えプレート９が配設される。この押えプレート９に は、その上方に被免震支持物体が設置されるトッププレート１１に螺合したボル ト１３の下端が接している。これにより被免震支持物体の重量はトッププレート １１、ボルト１３、押えプレート９を介してコイルバネ１によって弾性支持され る。このコイルバネ１の固有振動周期を被免震支持物体の固有振動周期と異なる ものに設計することで、上下方向の免震機能を確保することが可能となる。この 免震装置を働かせない場合には、トッププレート１１側とセンタ軸７との間にス トッパー１４を介在させて、上方からの荷重に対してこれら両者を接続するよう になっている。これにより被免震支持物体の重量は、コイルバネ１ではなく、セ ンタ軸７によって支持される。また、コイルバネ１の外周は、ベースプレート５ に固定されたバネケーシング１５によって囲われている。さらに、このバネケー シング１５の外周には、トッププレート１１に固定されたケーシング１７が配置 される。そして、ケーシング１７に螺入したボルト１８がバネケーシング１５に 接することで、水平方向の相対変位が規制される。

【０００３】 図７に示すように、トッププレート１１と押えプレート９の中央の貫通穴１９ 、２１と、センタ軸７との間には一定の間隙が設けられている。この間隙の分だ け水平方向の相対変位が生ずる。

【０００４】 また、図８に示すように、ボルト１８の先端とバネケーシング１５側面との間 にも間隙が存在し、この間隙を調整することで水平方向の相対変位が規制される 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで従来の免震装置にあっては、固有振動周期を調整するためのコイルバ ネが単一配置であったためその周期の設定が難しく、殊に精密機器等を対象とし て免震効果を得る場合には周期が短すぎても長すぎても好ましいものではなく、 特に長周期側への微妙な周期設定がとりわけ困難であった。このような周期設定 のために、微調整用のアイソレータ等を採用することが考えられるが、そのため に装置が大型化し、特定の寸法を有する機器に汎用的に採用することが難しくな るという課題があった。

【０００６】 また、地震等の外力の作用時にトッププレート１１に水平方向の力が作用した 場合には、センタ軸７とトッププレート１１との間、及びボルト１８とバネケー シング１５との間でメタルコンタクトを生じ、騒音及び衝撃を発生するおそれが あった。

【０００７】 本考案は上述したような従来の課題に鑑みて創案されたものであってその目的 は、装置を大型化することなく固有振動周期の微妙な設定を行なえると共に、水 平方向の力が作用し水平方向に相対変位が生じた場合であっても、騒音や衝撃の 発生を防止できる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】

上記目的を達成するために、第１の考案は、建物床上に設置されたベースプレ ートと、該ベースプレート上方に間隔を隔てて設けられ、被免震支持物体側に取 り付けられた、貫通穴を有するリング状のトッププレートと、上記ベースプレー ト上に立設され、上記トッププレートの貫通穴に対して移動可能なセンタ軸と、 上記ベースプレートと上記トッププレートとの間に上記センタ軸を囲繞して設け られた第１のコイルバネと、該第１のコイルバネ内方にこれと同軸で並列に設け られ、バネ特性を微調整するための第２のコイルバネと、を備えたことを特徴と する。

【０００９】 また第２の考案は、建物床上に設置されたベースプレート上に立設されたセン タ軸と、該センタ軸を囲繞して上下方向に設けられたコイルバネ上に弾性支持さ れると共に、これに形成された貫通穴に上記センタ軸が貫通され、且つその上方 に被免震支持物体が設置されるリング状のトッププレートと、該トッププレート の上記貫通穴の内周面とこれに相対向する上記センタ軸の外周面との間に配設さ れ、これら両者を滑動自在とする摺動材と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】 また第３の考案は、建物床上に設置されたベースプレート上に立設されたセン タ軸と、該センタ軸を囲繞して上下方向に設けられたコイルバネ上に弾性支持さ れ、且つその上方に被免震支持物体が設置されるリング状のトッププレートと、 上記ベースプレート上に上記コイルバネの外周を囲繞して設けられた筒体状のバ ネケーシングと、上記トッププレート下に上記バネケーシングの周側面を囲繞し て設けられた筒体状のケーシングと、該ケーシングの周側面に、上記バネケーシ ングの周側面に当接させるべく螺入され、これら両者間の水平方向相対変位を規 制する規制部材と、該規制部材とこれが当接する上記バネケーシングの周側面と の間に配設され、これら両者を滑動自在とする摺動材と、を備えたことを特徴と する。

【００１１】

【作用】

本考案の作用について述べると、第１のコイルバネ内方にこれと同軸で並列に 、バネ特性を微調整するための第２のコイルバネを設けたので、免震装置全体の 形を大きくすることなく、コイルバネの固有振動周期を微調整できてこれを長く 設定することができ、殊に精密機器等を対象として免震効果を得る場合に好まし い周期設定をコンパクトな構成で確保することができる。また水平方向の力が作 用し水平方向に相対変位が生じた場合であっても、トッププレートとセンタ軸と の間、あるいは規制部材とバネケーシングとの間では摺動材を介して接触が行わ れるので、従来のようなメタルコンタクトを防止できる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の好適な実施例を図１〜図３において説明する。図１は、本実施 例に係る免震装置の縦断面図である。尚、従来例と同一の部分については同一の 番号を付す。

【００１３】 本考案は基本的には、建物床３上に設置されたベースプレート５と、ベースプ レート５上方に間隔を隔てて設けられ、精密機器などの被免震支持物体側に取り 付けられた、貫通穴２５を有するリング状のトッププレート１１と、ベースプレ ート５上に立設され、トッププレート１１の貫通穴２５に対して移動可能なセン タ軸７と、ベースプレート５とトッププレート１１との間にセンタ軸７を囲繞し て設けられた第１のコイルバネ１Ｂと、第１のコイルバネ１Ｂ内方にこれと同軸 で並列に設けられ、バネ特性を微調整するための第２のコイルバネ１Ａとから構 成される。

【００１４】 また本考案は、建物床３上に設置されたベースプレート５上に立設されたセン タ軸７と、センタ軸７を囲繞して上下方向に設けられたコイルバネ１Ａ，１Ｂ上 に弾性支持されると共に、これに形成された貫通穴２５にセンタ軸７が貫通され 、且つその上方に被免震支持物体が設置されるリング状のトッププレート１１と 、トッププレート１１の貫通穴２５の内周面とこれに相対向するセンタ軸７の外 周面との間に配設され、これら両者を滑動自在とする摺動材としての環状ブッシ ュ３５とから構成される。

【００１５】 さらに本考案は、建物床３上に設置されたベースプレート５上に立設されたセ ンタ軸７と、センタ軸７を囲繞して上下方向に設けられたコイルバネ１Ａ，１Ｂ 上に弾性支持され、且つその上方に被免震支持物体が設置されるリング状のトッ ププレート１１と、ベースプレート５上にコイルバネ１Ａ，１Ｂの外周を囲繞し て設けられた筒体状のバネケーシング１５と、トッププレート１１下にバネケー シング１５の周側面を囲繞して設けられた筒体状のケーシング１７と、ケーシン グ１７の周側面に、バネケーシング１５の周側面に当接させるべく螺入され、こ れら両者間の水平方向相対変位を規制する規制部材としてのボルト１８と、ボル ト１８とこれが当接するバネケーシング１５の周側面との間に配設され、これら 両者を滑動自在とする摺動材３７とから構成される。

【００１６】 具体的には、建物床３の上にベースプレート５が設置される。このベースプレ ート５の略中央にセンタ軸７が、支持ブラケット２３によって支持されて、溶接 などにより固定される。このセンタ軸７の周囲には、内周側コイルバネ１Ａと外 周側コイルバネ１Ｂが２重に設けられる。これら２つのコイルバネ１Ａ，１Ｂの 上面は、円環状の押えプレート９によって押圧される。この押えプレート９に対 し、リング状のトッププレート１１が、上方からの荷重を伝えられる剛な状態で 平行に設けられている。即ち、このトッププレート１１にはボルト１３が螺合し 、ボルト１３の下端が押えプレート９の上面に接している。このボルト１３によ り２つのコイルバネ１Ａ，１Ｂの弾性を調整可能としている。

【００１７】 センタ軸７は、押えプレート９及びトッププレート１１を貫通している。トッ ププレート１１の貫通穴２５近傍には、これを取り囲んで係止ブラケット２７が 溶接などにより固定されている。この係止ブラケット２７は縦断面が略コの字状 をしており、中央に貫通孔２９が形成されている。この貫通孔２９に対し、外径 が小さくなったセンタ軸７の先端が貫通できるようになっている。もっとも、通 常の状態では、係止ブラケット２７の貫通孔２９よりも大きなストッパプレート ３１が、係止ブラケット２７とセンタ軸７の頂部に介挿され、通常時コイルバネ １Ａ，１Ｂに弾性支持させることで被免震支持物体が不安定にならないようにし ている。即ち、ストッパプレート３１が挿入された状態では、被免震支持物体の 重量はトッププレート１１、係止ブラケット２７、ストッパプレート３１、セン タ軸７、及びベースプレート５を介して建物床３に伝えられる。

【００１８】 これに対し、地震などが発生し免震機能を発揮させる場合には、ストッパプレ ート３１が外され、センタ軸７と係止ブラケット２７との間での荷重の伝達はな くなる。これにより被免震支持物体は、トッププレート１１、ボルト１３、押え プレート９、コイルバネ１Ａ，１Ｂ、及びベースプレート５を介して建物床３に 弾性支持される。

【００１９】 また、トッププレート１１への被免震支持物体の設置は、設置金具３３を用い て行われる。

【００２０】 そして、図２に示すように、トッププレート１１の貫通穴２５の内周面には摺 動抵抗が小さい樹脂（例えばテフロン：商標名）製の摺動材から成る環状ブッシ ュ３５が設けられる。

【００２１】 また図３に示すように、コイルバネ１Ａ，１Ｂの外周を囲う円筒状のバネケー シング１５に対して、トッププレート１１に固定されたケーシング１７のボルト １８の先端が接し得るようになっている。このボルト１８の先端にも、前記と同 様に摺動抵抗が小さい樹脂製の摺動材３７が埋め込まれている。

【００２２】 尚、ケーシング１１とベースプレート５との間には油圧ダンパ３８が設けられ 、振動で縮んだコイルバネ１Ａ，１ｂが元に戻る際に、急激に戻ることを防止し 、免震機能をさらに高めている。

【００２３】 以上の実施例によれば、コイルバネを内周側コイルバネ１Ａと外周側コイルバ ネ１Ｂの２重に設けることで、免震装置全体の形を大きくすることなく、コイル バネの固有振動周期を調整して長く設定することができる。例えば１つのコイル バネを設けた場合には周期が０．４〜０．５秒程度であったものが、２つのコイ ルバネを設けることで０．６〜０．７秒程度にすることが可能となる。従って、 殊に精密機器等を対象として免震効果を得る場合に好ましい周期設定をコンパク トな構成で確保することができる。

【００２４】 また、免震装置に水平方向の力が作用し水平方向に相対変位が生じた場合であ っても、トッププレート１１の貫通穴２５は、前記摺動材から成る環状ブッシュ ３５を介してセンタ軸７に接する（図２）。また、水平方向の相対変位を規制す るためのボルト１８の先端も、摺動材３７を介して、バネケーシング１５の側面 に接する（図３）。従って、従来のようなメタルコンタクトは生じず、メタルコ ンタクトによって発生する大きな騒音や衝撃を防止することができる。

【００２５】 他方、上記実施例においては、環状ブッシュ３５として、センタ軸７に対して 線接触するものを例示したが、図４及び図５に示したように、センタ軸７に対し て点接触する球面を備えた環状ブッシュ３９を採用しても良く、その配置につい ても、貫通穴２５の内周面とセンタ軸７の外周面との間であれば、トッププレー ト１１側、センタ軸７側いずれに配設しても良い。また、以上の実施例において は、ボルト１８先端の摺動材３７のバネケーシング１５に対する接触面は平面で ある（図３）が、他の実施例においては球面とすることが可能である。更に、摺 動材３７はボルト１８の先端にではなく、ボルト１８と接触が行われるセンタ軸 ７の外周面に設けてもよい。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の免震装置によれば、第１のコイルバネ内方にこ れと同軸で並列に、バネ特性を微調整するための第２のコイルバネを設けたので 、免震装置全体の形を大きくすることなく、コイルバネの固有振動周期を微調整 できてこれを長く設定することができ、殊に精密機器等を対象として免震効果を 得る場合に好ましい周期設定をコンパクトな構成で確保することができる。また 水平方向の力が作用し水平方向に相対変位が生じた場合であっても、トッププレ ートとセンタ軸との間、あるいは規制部材とバネケーシングとの間では摺動材を 介して接触が行われるので、従来のようなメタルコンタクトは生じず、メタルコ ンタクトによって発生する大きな騒音や衝撃を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る免震装置の縦断面図で
ある。

【図２】図１のＡ部拡大図である。

【図３】図１のＢ部拡大図である。

【図４】本考案の他の実施例を示すもので、図２に対応
する図である。

【図５】更に他の実施例を示すもので、図２に対応する
図である。

【図６】従来の免震装置の縦断面図である。

【図７】図６のＣ部拡大図である。

【図８】図６のＤ部拡大図である。

【符号の説明】

１Ａ 内周側コイルバネ １Ｂ 外周側コイルバネ ３ 建物床 ５ ベースプレート ７ センタ軸 ９ 押えプレート １１ トッププレート １３ ボルト １５ バネケーシング １７ ケーシング １８ ボルト ３５ 環状ブッシュ ３７ 摺動材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 奥田 幸男 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)考案者 金田 和久 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)考案者 安井 譲 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株式 会社大林組技術研究所内 (72)考案者 金子 正孝 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株式 会社大林組技術研究所内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物床上に設置されたベースプレート
   と、 該ベースプレート上方に間隔を隔てて設けられ、被免震
   支持物体側に取り付けられた、貫通穴を有するリング状
   のトッププレートと、 上記ベースプレート上に立設され、上記トッププレート
   の貫通穴に対して移動可能なセンタ軸と、 上記ベースプレートと上記トッププレートとの間に上記
   センタ軸を囲繞して設けられた第１のコイルバネと、 該第１のコイルバネ内方にこれと同軸で並列に設けら
   れ、バネ特性を微調整するための第２のコイルバネと、 を備えたことを特徴とする免震装置。
2. 【請求項２】 建物床上に設置されたベースプレート上
   に立設されたセンタ軸と、 該センタ軸を囲繞して上下方向に設けられたコイルバネ
   上に弾性支持されると共に、これに形成された貫通穴に
   上記センタ軸が貫通され、且つその上方に被免震支持物
   体が設置されるリング状のトッププレートと、 該トッププレートの上記貫通穴の内周面とこれに相対向
   する上記センタ軸の外周面との間に配設され、これら両
   者を滑動自在とする摺動材と、 を備えたことを特徴とする免震装置。
3. 【請求項３】 建物床上に設置されたベースプレート上
   に立設されたセンタ軸と、 該センタ軸を囲繞して上下方向に設けられたコイルバネ
   上に弾性支持され、且つその上方に被免震支持物体が設
   置されるリング状のトッププレートと、 上記ベースプレート上に上記コイルバネの外周を囲繞し
   て設けられた筒体状のバネケーシングと、 上記トッププレート下に上記バネケーシングの周側面を
   囲繞して設けられた筒体状のケーシングと、 該ケーシングの周側面に、上記バネケーシングの周側面
   に当接させるべく螺入され、これら両者間の水平方向相
   対変位を規制する規制部材と、 該規制部材とこれが当接する上記バネケーシングの周側
   面との間に配設され、これら両者を滑動自在とする摺動
   材と、 を備えたことを特徴とする免震装置。