JPH10115039A

JPH10115039A - 床免震装置

Info

Publication number: JPH10115039A
Application number: JP32235896A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Furukawa; 重信古川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-10-10
Filing date: 1996-10-10
Publication date: 1998-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】既存の建造物に簡単に適用することができる
とともに、既存の設計に基づく建造物にも簡単に適用す
ることができる新規な床免震装置を提供する。【解決手段】床面１に対して移動可能な長尺枠体２を
滑動自在に支承するロール機構３と、長尺枠体２の滑動
運動を和らげるための減衰機構４と、滑動した第１長尺
枠体２を復原させるための復原機構５とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は床免震装置に関
し、さらに詳細にいえば、地震が発生した場合に、建物
内の床面上の装置、物品に対して水平方向ならびに上下
方向の揺れが伝達されることを防止するための装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、建造物においは、建造物自体
の強度向上、弾性力向上などを図ることにより耐震性を
高めることが一般的に行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法で耐震性を高めた場合には、建造物自体が振動するの
であるから、建造物内の床面上に設置されている各種の
装置、物品が振り飛ばされることになってしまう。ま
た、従来から提案されている、建造物内のコンピュータ
機器室の床免震に用いられている構造を採用することも
考えられるが、この構造を採用した場合には、建造物の
床面と新設した免震床との高さの差が大きくなりすぎる
ため、既存の建造物あるいは既存の設計に基づく建造物
には到底適用することができない。

【０００４】

【発明の目的】この発明は上記の問題転に鑑みてなされ
たものであり、既存の建造物に簡単に適用することがで
きるとともに、既存の設計に基づく建造物にも簡単に適
用することができる新規な床免震装置を提供することを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の床免震装置
は、床面に対して移動可能な長尺枠体を滑動自在に支承
するロール機構と、長尺枠体の滑動運動を和らげるため
の減衰機構と、滑動した第１長尺枠体を復原させるため
の復原機構とを有している。請求項２の床免震装置は、
ロール機構として、上下動を低減させるべくバネとゴム
材とを内設したものを採用している。

【０００６】請求項３の床免震装置は、減衰機構とし
て、長尺枠体の所定位置に設けたシェル枠と、シェル枠
内に設けた中心軸構造とを有するものを採用し、中心軸
構造として、自由軸と、ネジ付中心軸と、ネジ付中心軸
のネジ部と係合する回導滑車と、回導滑車の上下に設け
られた皿形バネとを有するものを採用している。請求項
４の床免震装置は、復原機構として、シーソー金具と、
引張りバネを保持する固定金具と、シーソー金具と固定
金具とを連結する短状の引張りバネと、シーソー金具と
長尺枠体とを連結する長状の引張りバネと、シーソー金
具と減衰機構の回導滑車に連動されたリードチェーンと
を連結する引張りバネとを有するものを採用している。

【０００７】請求項５の床免震装置は、請求項１の床免
震装置を支承する特設テーブルをさらに有するものであ
る。請求項６の床免震装置は、ロール機構を所定位置に
設けた第２長尺枠体をさらに有し、両長尺枠体を連結す
る補助ビームをさらに有している。

【０００８】

【作用】請求項１の床免震装置であれば、地震により建
造物が振動した場合に、建造物の床面に対して長尺枠体
をロール機構によって滑動自在に支承されていることに
起因して、水平方向の振動が長尺枠体上に設置された装
置、物品などに振動が伝達されることを防止し、地震が
おさまった時には、長尺枠体を建造物の床面上の所定位
置に自動的に復原させることができる。また、長尺枠体
はロール機構によって単に支承されているだけであるか
ら、建造物の床面と長尺枠体の上面との高さの差を小さ
くすることができ、ひいては既存の建造物に簡単に適用
することができるとともに、既存の設計に基づく建造物
にも簡単に適用することができる。

【０００９】請求項２の床免震装置であれば、地震によ
り建造物が上下動した場合に、ロール機構に内設した皿
形バネとゴム材によって、長尺枠体上に設置された装
置、物品などにこの上下動が伝達されることを和らげる
ことができる。請求項３の床免震装置であれば、地震に
より建造物が振動した場合に、水平方向の振動に関して
は、回導滑車の回転作用によって、中心軸のネジ部が締
・開放を繰り返し、回導滑車の上下面に設けた皿形バネ
の強弱効果（バネ効果）によって、水平方向の振動が長
尺枠体上に設置された装置、物品などに伝達されること
を抑制することができる。

【００１０】請求項４の床免震装置であれば、地震によ
り建造物が振動した場合であって、水平方向の振動の振
幅が大きい場合に、復原機構がシーソー金具を用いたダ
ブルスプリング方式であるため、シーソー金具の足長運
動分量が加算され、引張りバネの長さを短く保つことが
できるとともに、引張りバネの長さを短く保つことによ
り引張りバネの初張力を小さく保つことができる。

【００１１】請求項５の床免震装置であれば、建造物の
床面に設置されている装置、物品などのうち、特定の装
置、物品などのみを地震による振動から保護することが
できる。請求項６の床免震装置であれば、建造物の床面
の全範囲ではなく、必要な箇所にのみ長尺枠体を配置
し、長尺枠体どうしを補助ビームにより互いに連結する
ので、建造物の床面の全範囲に長尺枠体を配置する場合
と比較して、全体の重量を小さくすることができるとと
もに、コストダウンを達成することができる。

【００１２】

【発明の実施の態様】以下、添付図面を参照しながらこ
の発明の床免震装置の実施の態様を詳細に説明する。図
１はこの発明の床免震装置の一実施態様を示す概略平面
図である。この床免震装置（免震床ユニット）は、建造
物の床面１と、この床面上に設けられた免震床との間に
設けられたものであり、免震床を構成する長尺枠体２に
は、転動自在な多数の球および棒状ローラからなるロー
ル機構３と、建造物の床に対する長尺枠体２の水平移動
を和らげるための減衰機構４と、地震がおさまった後に
おいて建造物の床面上の所定位置に長尺枠体２を復原さ
せるための復原機構５とが設けられている。

【００１３】前記ロール機構３には、皿形バネ３１ｂと
板状のゴム材３８が設けられてあり、このロール機構３
を一体化して保護カバーが設けられた構成としてある。
前記減衰機構４は、長尺枠体２の互いに異なる２箇所に
設けられている。この減衰機構４は、１枚滑車構造を有
する回導滑車４２ｂと中心軸部とから構成されている。
この中心軸部は、自由軸４２と、回導滑車４２ｂと係合
する雄ネジ付中心軸４２ａと、回導滑車４２ｂの上側に
位置する強型の皿形バネ４３と、回導滑車４２ｂの下側
に位置する弱型の皿形バネ４４とから構成されている。

【００１４】前記復原機構５は、建造物の床面に固着さ
れた引張りバネを保持するための保持金具５１と、シー
ソー金具５２と、それぞれの間を連結する引張りバネ５
３と、シーソー金具５２と長尺枠体２の中心部近傍に設
けられたアイピース２４との間を連結する引張りバネ５
４ａ，５４ｂとから構成されている。また、前記免震床
ユニットと、ロール機構を所定位置に設けた長尺補助枠
体６とを補助ビーム７を用いて互いに連結してもよく、
さらには、前記免震床ユニットよりも大きい長さおよび
幅を有し、かつ免震床ユニットを滑動可能に支持する特
設架台テーブル８を設け、免震床ユニットに設けられた
減衰機構４の回導滑車４２ｂに連結して設けられたリー
ドチェーン４５ａと連動するリードチェーン誘導滑車４
６を特設架台テーブル８の所定位置に設け、前記復原機
構５のシーソー金具５２の一方のアーム部との間に引張
りバネ４５ｂ，４５ｃを、前記建造物と同様な位置関係
で特設架台テーブル８上に設けた構成であってもよい。

【００１５】前記長尺枠体２は、外枠フレーム２１ａ，
２１ｂと、減衰機構４を保持するためのフレーム２２
ａ，２２ｂと、中間部の骨材２３と、復原機構５のシー
ソー金具５２との間に引張りバネ５４ａ，５４ｂを連結
すべく、中心部の両側に設けられたアイピース２４とを
有している。そして、長尺枠体２の下面側の所定位置に
保護カバーで覆われて構成されたロール機構が設けられ
ている。この場合には、ころがり、減衰、復原の３点が
一体化した免震床ユニットとして構成されることにな
る。

【００１６】前記ロール機構３は、図２から図４に示す
ように、上面板が角形で、４隅には保護カバー３７への
取付穴３１ｅが設けられ、全体が円型かつスカート部を
有する第１部材３１と、全体が第１部材３１よりも小径
の円型かつ上向きのフランジ部を有する第２部材３２
と、第１部材３１の下面に設けた皿形バネ３１ａと、そ
の下面に設けた第１受部材３１ｂと、第２部材３２の上
面に設けた第２受部材３２ａと、両受部材３１ｂ，３２
ａの間に設けられた球体３３と、第２部材３２の下面に
一体的に設けられた枠体３４と、枠体３４の下部開口か
ら僅かに果報に突出させられたローラー３５と、枠体２
４の中心軸３６とローラー３５との間に設けられた複数
の棒状のローラー３５ａとから構成されている。

【００１７】この場合には、ローラー３５，３５ａおよ
び球体３３により一層スムーズな振動吸収を達成するこ
とができる。また、図３に示すように、ロール機構３を
覆う防塵保護カバー部材３７を設け、ロール機構３と防
塵保護カバー部材３７との取付部の間隙に板状のゴム材
３８を設けてもよい。

【００１８】この場合には、防塵保護カバー部材３７に
よりロール機構３へのゴミなどの侵入を防止することが
でき、また、ゴム材３８と皿形バネ３１ａにより上下動
を和らげることができる。前記減衰機構４は、図５に示
すように、全体を保持するシェル部材４１と、上側塞ぎ
部材４１ａと、中心部を貫通する自由軸４２と、この自
由軸４２の外側に設けられ、かつ外ネジを有するネジ付
中心軸４２ａと、さらにその外側に設けられ、かつ内ネ
ジを有する回導滑車４２ｂと、この回導滑車４２ｂとネ
ジ付中心軸４２ａの上側の突出部４２ｃとの間に設けら
れた強型の皿形バネ４３と、回導滑車４２ｂの下側に設
けられ、かつ回転をスムーズに回導させるための球体４
４ａと、球体４４ａを保持するための保持部材４３ａ
と、保持部材４３ａとシェル部材４１との間に設けられ
た弱型の皿形バネ４４とから構成されている。

【００１９】上記の構成の減衰機構４は、長尺枠体２に
対して２箇所設けられてある。これらは、復原機構５に
設けたシーソー金具５２の一方のアーム部から引張りバ
ネ４５ｂ，４５ｃおよびリードチェーン４５ａを介して
連結されていてもよい。この場合には、地震によって建
造物が振動した場合に、建造物内の床面１上の所定位置
に設けたリードチェーン誘導滑車４６と、復原機構５に
設けたシーソー金具５２の一方のアーム部からの引張り
バネにより、建造物が水平移動するのに伴って、回導滑
車４２ｂとネジ付中心軸４２ａとのネジ作用と自由軸４
２の回転効果とに起因して、上下に設けた皿形バネ４
３，４４の圧縮動作によるブレーキ効果を生じ、建造物
の床面１の水平方向への振動が長尺枠体２に伝達するの
を和らげるとともに、直連するのを防止することがで
き、リードチェーン４５ａに連結した引張りバネ４５
ｂ，４５ｃの反復動作も復原機構５の補助効果を生じさ
せることができる。

【００２０】前記復原機構５は、図６から図１０に示す
ように、シーソー金具５２を減衰機構４と併用してもよ
いが、シーソー金具５２を単独使用するようにしてもよ
い。図７に示すシーソー金具５２には併用使用のために
取付穴５２ｂ，５２ｄが設けられているが、一方の取付
穴５２ｂのみを用いて２点取付を行ってもよい。また、
併用使用する場合のシーソー金具５２の取付穴５２ｃか
らの引張りバネ５４の保持金具５１への取付方向は、単
独使用の場合と逆の方向であってもよい。

【００２１】さらに、取付完了後における引張りバネの
バランス調整は、保持金具５１に設けられた固定ネジ部
５１ｂのネジによる位置変更によって簡単に行うことが
できる。この場合には、シーソー金具５２の５２ｂ，５
２ｄ，５２ｃ間の長さ分量が引張りバネの伸長の助長と
ならしめ、引張りバネの長さを短くすることができ、引
張りバネの初張力を小さく保ことができる。

【００２２】前記ロール機構３のみが所定位置に設けら
れた長尺補助枠体６は、図１１に示すように、前記長尺
枠体２の外枠フレーム２１ａ，２１ｂおよび中間部の骨
材２３に準じ、この長尺補助枠体６の長さは長尺枠体２
の長さと等しく設定することが好ましい。また、長尺補
助枠体６の幅は、使用場所によっては長尺枠体２の幅よ
りも小さくてもよい。また、長尺枠体２と長尺補助枠体
６とを連結する補助ビーム７は、設置場所に応じて長さ
を異ならせればよく、この補助ビーム７が長尺となる場
合には、ロール機構３を途中部に介在させることが好ま
しい。

【００２３】この場合には、建造物内の広い床面１に対
し、所望の箇所を免震床とするに当たって、床上に収容
され、または設置される装置、物品などの重量に応じ
て、長尺枠体２に設けた減衰機構４と復原機構５との能
力の増減を図ることにより、長尺枠体２の設置個数を低
減することができ、新たに設置された免震床全体として
の重量を低減できるとともに、コストをも低減できる。

【００２４】前記特設架台テーブル８と長尺枠体２とを
組み合わせ、特設架台テーブル８上に減衰機構４および
復原機構５を設けた場合には、図１２から図１５に示す
ように、特設架台テーブル８の広さを長尺枠体２よりも
広く設定し、すなわち、ロール機構３による滑動範囲を
広く確保することにより、地震により建造物が振動した
場合における免震を達成することができる。この場合に
は、建造物内に収容されている装置、物品、建造物外に
設置されている装置、物品などに対する局部使用を簡単
に達成することができる。

【００２５】前記の構成の床免震装置の作用は次のとお
りである。地震が発生した場合に、従来の建造物であれ
ば土台部を基準として建造物全体が揺動するのである
が、この発明の床免震装置を採用した建造物であれば、
振動に応じてロール機構３が動作して水平方向の振動が
建造物内に収容されている装置、物品などに伝達される
ことを大幅に抑制し、減衰機構４の動作によって振動の
伝達を皆無にすることができる。また、ロール機構に内
設した皿形バネおよび板状のゴム材により上下動を和ら
げることができる。もちろん、建造物外に設置されてい
る装置、物品などに対しても適用することができ、同様
の作用を達成することができる。

【００２６】さらに、減衰機構４と復原機構５とを併用
して設けたシーソー式のダブルバネ方式の組み合わせに
より、引張りバネの自由長を短くすることができ、初張
力を小さく保つことができるとともに、復原機構に必要
とする引張力を総合的に低減することができる。これら
の作用の相乗効果によって、地震に起因する、大規模店
舗、病院、官公庁舎などの建造物内に収容されている装
置、物品などの倒壊、散乱などを大幅に、または完全に
抑制することができる。

【００２７】また、建造物内に収容されている装置、物
品などの振動が逆に建造物に伝達されることが大幅に低
減されるのであるから、建造物の機械的強度を余り高め
なくても十分な耐震性を持たせることができ、建造物の
機械的強度を余り高めなくてもよいことに伴って建造物
の重量を大幅に低減することができ、建造物の重量の大
幅な低減によって上下方向の振動に対する耐性を高める
ことができる。

【００２８】また、この発明の床免震装置は、既存の建
造物の床面に簡単に設置することができ、上記の作用を
達成することができるのであるから、既存の建造物の耐
性を高めることができ、あるいは既存の建造物の主柱部
への補強を低減することができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明は、地震に起因する水平
方向の振動が長尺枠体上に設置された装置、物品などに
振動が伝達されることを防止し、地震がおさまった時に
は、長尺枠体を建造物の床面上の所定位置に自動的に復
原させることができ、また、建造物の床面と長尺枠体の
上面との高さの差を小さくすることができ、ひいては既
存の建造物に簡単に適用することができるとともに、既
存の設計に基づく建造物にも簡単に適用することができ
るという特有の効果を奏する。

【００３０】請求項２の発明は、地震により建造物が上
下動した場合に、ロール機構に内設した皿形バネとゴム
材によって、長尺枠体上に設置された装置、物品などに
この上下動が伝達されることを和らげることができると
いう特有の効果を奏する。請求項３の発明は、地震によ
り建造物が振動した場合に、水平方向の振動に関して
は、回導滑車の回転作用によって、中心軸のネジ部が締
・開放を繰り返し、回導滑車の上下面に設けた皿形バネ
の強弱効果（バネ効果）によって、水平方向の振動が長
尺枠体上に設置された装置、物品などに伝達されること
を抑制することができるという特有の効果を奏する。

【００３１】請求項４の発明は、地震により建造物が振
動した場合であって、水平方向の振動の振幅が大きい場
合に、復原機構がシーソー金具を用いたダブルスプリン
グ方式であるため、シーソー金具の足長運動分量が加算
され、引張りバネの長さを短く保つことができるととも
に、引張りバネの長さを短く保つことにより引張りバネ
の初張力を小さく保つことができるという特有の効果を
奏する。

【００３２】請求項５の発明は、建造物の床面に設置さ
れている装置、物品などのうち、特定の装置、物品など
のみを地震による振動から保護することができるという
特有の効果を奏する。請求項６の発明は、建造物の床面
の全範囲ではなく、必要な箇所にのみ長尺枠体を配置
し、長尺枠体どうしを補助ビームにより互いに連結する
ので、建造物の床面の全範囲に長尺枠体を配置する場合
と比較して、全体の重量を小さくすることができるとと
もに、コストダウンを達成することができるという特有
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の床免震装置の一実施態様を示す概略
平面図である。

【図２】ロール機構の底面図である。

【図３】ロール機構の側面図である。

【図４】ロール機構の中央縦断面図である。

【図５】減衰機構の中央縦断面図である。

【図６】シーソー金具を用いた減衰機構と復原機構の引
張りバネを併用した状態を示す平面図である。

【図７】水平方向の振動により建造物の床面が移動した
状態を示す平面図である。

【図８】シーソー金具の中央縦断面図である。

【図９】シーソー式ダブルスプリング方式を示す平面図
である。

【図１０】シーソー式ダブルスプリング方式の動作状態
をを示す平面図である。

【図１１】大規模店舗内の床免震の一例を示す縦断面図
である。

【図１２】特設架台テーブルと長尺枠体とを組み合わせ
た状態を示す平面図である。

【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図であ
る。

【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。

【図１５】図１２のＸＶ−ＸＶ線断面図である。

【符号の説明】

１床面２長尺枠体３ロール機構４減速機構５復原機構６長尺補助枠体７補助ビーム８特設架台テーブル４１シェル部材４１ａ上側塞ぎ部材４２自由軸４２ａネジ付中心軸４２ｂ回導滑車４３，４４皿形バネ４５ａリードチェーン５１保持金具５２シーソー金具５３，５４ａ，５４ｂ引張り
バネ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建造物の床を除震する装置であって、床面（１）に対して移動可能な長尺枠体（２）を滑動自
在に支承するロール機構（３）と、長尺枠体（２）の滑
動運動を和らげるための減衰機構（４）と、滑動した第
１長尺枠体（２）を復原させるための復原機構（５）と
を有していることを特徴とする床免震装置。
【請求項２】ロール機構（３）は、上下動を低減させ
るべくバネとゴム材とを内設している請求項１に記載の
床免震装置。
【請求項３】減衰機構（４）は、長尺枠体（２）の所
定位置に設けたシェル枠（４１）（４１ａ）と、シェル
枠（４１）（４１ａ）内に設けた中心軸構造とを有し、
中心軸構造は、自由軸（４２）と、ネジ付中心軸（４２
ａ）と、ネジ付中心軸（４２ａ）のネジ部と係合する回
導滑車（４２ｂ）と、回導滑車（４２ｂ）の上下に設け
られた皿形バネ（４３）（４４）とを有している請求項
１に記載の床免震装置。
【請求項４】復原機構（５）は、シーソー金具（５
２）と、引張りバネを保持する固定金具（５１）と、シ
ーソー金具（５２）と固定金具（５１）とを連結する短
状の引張りバネ（５３）と、シーソー金具（５２）と長
尺枠体（２）とを連結する長状の引張りバネ（５４ａ）
と、シーソー金具（５２）と減衰機構（４）の回導滑車
（４２ｂ）に連動されたリードチェーン（４５ａ）とを
連結する引張りバネ（５４ｂ）とを有している請求項１
に記載の床免震装置。
【請求項５】請求項１の床免震装置を支承する特設テ
ーブル（８）をさらに有している請求項１に記載の床免
震装置。
【請求項６】ロール機構（３）を所定位置に設けた第
２長尺枠体（６）をさらに有し、両長尺枠体（２）
（６）を連結する補助ビーム（７）をさらに有している
請求項１に記載の床免震装置。