JP2009272379A - 電子機器用耐震装置および耐震機構 - Google Patents

Abstract

【課題】耐震のために、電子機器を床面に固定する大規模な接地工事を要することのない、耐震装置を提供する。
【解決手段】耐震装置１は、電子機器２をその底面４において支承するベアリング部材１０を有する。この部材１０は回転自在である。該部材１０はさらに、その下端面１２において、３本の脚部材２０により床面３上に支承される。地震による横滑りで脚部材２０が固定枠３１に衝突すると、そのエネルギーは、ベアリング部材１０を回転させるエネルギーに転換されて減殺される。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子機器を地震による倒壊等から保護するための耐震装置ならびに耐震機構に関する。

電子機器、例えばコンピュータ装置は産業界等における基幹機器となっており、瞬時といえどもその障害による影響は多大なものとなっている。その障害発生の要因の１つとして地震があり、種々の耐震手法が提案されている。

その耐震手法の典型例は、電子機器の完全固定である。すなわち電子機器を、この電子機器が設置される床面の多数箇所に対し、ボルト等の締結部材によって強固に固定する、という手法である。

なお後述する本発明に関連する公知技術としては、例えば下記の〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕等がある。

実開平３−７５５７２号公報 特開昭５４−６３６１５号公報 登録実用新案第３０４４０１３号公報 特開平６−４５７６７号公報

上述した耐震手法の典型例によると、上記の締結部材を導入するために、床面に穴開けを行う等の工事が必要となる。このため、電子機器の設置のために多大な時間と費用がかかるという問題がある。特に、コンピュータ装置等の電子機器はその機能の高度化に伴って益々大型化しており、その問題は一層顕著となっている。

本明細書で開示する電子機器の耐震装置は、電子機器の底面を支持するベアリング部材と、このベアリング部材を床面上に支える複数の脚部材とを有する。

地震の発生時に電子機器が横滑りしたとき、上記複数の脚部材のいずれかが、当該電子機器の周辺に予め設けられた固定枠に衝突する。

この衝突後も、電子機器はなおも慣性にて横滑りしようとする。しかし、上記の脚部材は上記固定枠に当接してそれ以上横滑りできない。そうすると今後は、その当接脚部材を支点として上記のベアリング部材が回転し始める。この回転力は、上記の衝突エネルギーによるものである。この結果、上記衝突エネルギーはこのベアリング部材の回転によってゆっくりと吸収され、電子機器の横滑りをゆっくりと抑え込むことになる。

本明細書にて開示する上記の耐震装置は、上記のベアリング部材を回転させる際に、上記当接脚部材が、その回転の支点となるような固定枠、すなわちこの当接脚部材の横滑りを単に阻止するための固定枠があればよい。この固定枠は、床面上に形成された単なる土手状の突起であって、重量物を支えるためのものではないから、簡単な施工で短時間かつ安価に形成できる。

かくして、電子機器を床面に強固に固定するための工事に要する多大な時間と費用が節約できることになる。

図１は一実施例による耐震装置１を示す斜視図である。本図において、参照番号１０はベアリング部材であり、２０は複数の脚部材である。本図の例では、３本の脚部材２０のうち２本を示す。もう１本は、ベアリング部材１０の陰に隠れて図示されていない。耐震装置１が安定に自立して電子機器の底面を支承するには、少なくとも３本の脚部材２０が必要である。

このように本図に示す耐震装置１は、
（ｉ）電子機器（図３の２参照）の底面を、上端面１１において回転自在に支承するベアリング部材１０および（ｉｉ）それぞれが、一端２１においてベアリング部材１０の下端面１２を支承すると共に他端２２において床面３に接地する、少なくとも３本の脚部材、を有する。

図２は図１に示す装置１の平面図（上から見た図）であり、耐震装置１の安定な自立のためには、上述した少なくとも３本の脚部材２０の各他端２２は、好ましくは隣接相互間で等間隔（これに限定されない）をもって、床面３に向かって放射状に広がるように配置するのが望ましい。

なお、複数組の耐震装置１がそれぞれ、電子機器２の底面（図４の４参照）を支承するために、各装置１の上端面１１は、該底面（４）に固着される必要がある。この固着には、接着材による接着でもよいし、あるいは溶接による接合でもよい。

上記の図１および図２に示した耐震装置１を基本要素として、耐震機構を構成することができる。図３は、耐震装置１を用いた耐震機構３０を示す図である。また図４は、電子機器２の底面側が見やすいように図３の構造を上下逆転させかつ拡大して示す図である。

図３および４において、参照番号２は電子機器を示す。ただし簡略のためにその筐体だけを図に表す。図４に表す電子機器２の底面４には、複数組の耐震装置１が固定される。

この図４の状態を上下逆転して正立させた図３の状態（通常使用状態）では、底面４に固定されたこれら複数組の耐震装置１と、床面３に設けられた固定枠３１と、によって耐震機構３０が構成される。

地震が発生したとき、電子機器２が複数組の耐震装置１に乗って横滑りし水平方向に移動する。しかしいずれかの組の装置１が有するいずれかの脚部材２０が、その固定枠３１に衝突し、この衝突によってその移動は抑止される。このときの衝突エネルギーは、当該脚部材２０を介してベアリング部材１０を回転させる回転エネルギーに転換されて吸収される。

要約すると、本明細書で開示する電子機器用耐震機構３０は、電子機器２の底面４側に付加される耐震機構であって、この底面４に結合する少なくとも３組（図４では４組）の耐震装置１を備えている。

そしてその各組は、電子機器２の底面４を上端面１１において回転自在に支承するベアリング部材１０と、少なくとも３本の脚部材２０と、を有する。これらの脚部材２０はそれぞれが、一端２１においてベアリング部材１０の下端面１２を支承すると共に他端２２において床面３に接地する。

そしてこの耐震機構３０は、電子機器２の周辺の床面３上に固定されて電子機器２の横滑りによる移動を制限する固定枠３１をさらに備えており、床面３の振動時には、少なくとも３組（図４では４組）の耐震装置１のいずれかがこの固定枠３１に当接する。

このように、本明細書で開示する電子機器２の耐震のための方法は、床面３の振動時に、少なくとも１組の耐震装置１が有する脚部材２０が、固定枠３１に衝突した際の衝突エネルギーを、当該耐震装置１のベアリング部材１０を回転させることによって吸収させるようにした耐震方法である。以下、これらベアリング部材１０と脚部材２０の具体例を説明する。

図５は脚部材２０の一具体例を示す斜視図である。本図の例では、脚部材２０として、その長さ方向に伸縮する伸縮ダンパー（２３）を備える。

地震による電子機器２の略垂直方向の振動エネルギーも吸収するのが望ましい。このために、さらに好適には伸縮ダンパーを導入する。図５の例では油圧式ダンパー２３ａを用いている。

図６は図５に示す脚部材２０の１つを取り出しかつ拡大して示す分解斜視図である。油圧式ダンパー２３ａの下端（２２）には、後に詳述する摩擦部材４０が取り付けられる。一方その上端（２１）側には、取付金具２４が設けられている。この取付金具２４は、ベアリング部材１０の下端面１２に脚部材２０の一端２１を固定するための金具である。この固定は、溶接でも、ボルト締めでもよい。取付金具２４が全体に三角形をなしその取付面が傾斜しているのは、脚部材２０が、ベアリング部材１０の下端面１２より床面３に向かって放射状に（斜めに）伸びるようにする（図２参照）ためである。

図７は脚部材２０の別の例を示す分解斜視図である。上述の図６と異なるのは、伸縮ダンパー２３として、スパイラルバネによるバネ式ダンパー２３ｂを用いたことである。

上記の脚部材２０と一体になって耐震装置１を形成する上述のベアリング部材１０についても以下に一例を示しておく。

図８は、ベアリング部材１０の一具体例を示す斜視図である。本図は、前述した図５における脚部材２０をベアリング部材１０の下端面１２から取り外した状態で、このベアリング部材１０全体を上方に引き上げたときの様子を示す。本図では、円盤型の軸受けリングを２段上下に積層した例を示している。この図８と同様に、バネ式ダンパー２３ｂを用いた場合のベアリング部材１０の具体例を図９に示す。

ここで再び図５および図６に戻ると、脚部材２０に摩擦部材４０が付加されている。このように、各脚部材２０の他端２２に、床面３との間に摩擦抵抗を生じさせる摩擦部材４０を備えるのが好ましい。この摩擦部材４０は、剛体球４１とすることができ、具体例としては、この剛体球４１は、金属球又はセラミック球である。本図では鉄球を示している。

地震による電子機器２の水平方向の振動エネルギーも、上記固定枠３１との衝突前に予め減殺しておくことも有効である。このために上記摩擦部材４０を導入する。上記の鉄球（４１）は好適例であり、上記振動エネルギーを一部、床面３との摩擦エネルギーに転換して減殺する。

図６においてさらに詳しくは、鉄球（４１）を他端２２に取り付けるためのＵ字型金具４２と、締結用ピン４３が用いられる。まず、Ｕ字型金具４２を鉄球（４１）の溝４３の中に差し込み、その後、締結用ピン４３を、各孔４５および４６の中に貫通させ、摩擦部材４０とする。

床面３との間に摩擦を生じさせる上記の摩擦部材４０としては、鉄球の他に、金属平板とすることもできる。図１０の参照番号４７が、その金属平板である。

上述した耐震装置１には、前述のとおり、地震発生時に水平方向の振動エネルギーと垂直方向の振動エネルギーとが加わる。この場合、電子機器２によって印加される垂直方向の力（重力）も加わって、その垂直方向の振動エネルギーは一層大きなものとなる。そうすると、複数の脚部材２０は下方に押しつぶされて、相互間の開き角は益々大きくなる。

そこでその相互間の大きくなった開き角を、元の所定の開き角に常に復元させる力が必要である。この復元のために、引張りダンパーを導入するのが望ましい。

図１１は引張りダンパーを示す斜視図であり、これを参照番号５１で表す。なお、本図の例は、前述した図９の構造を床面３側から見た場合を示し、各他端２２が、好ましくは隣接相互間で等間隔（これに限定されない）をもって放射状に配置される少なくとも３本（本図では３本）の脚部材２０を、相互に引き付け合うように、各脚部材２０に結合される引張りダンパー（本図ではバネ式ダンパー）５１を示している。

この場合、それぞれ対応する脚部材２０に一端が接続される各引張りダンパー５１の各他端相互を、中央の一点にて結合する締結金具が必要である。この締結金具を拡大して本図中に参照番号５２として示し、図中の孔５３および５４の中に締結ピン５５を貫通させる。この取り付けは、本図中、３つの引張りダンパー５１についてそれぞれ行う。

この締結ピン５５の他に、弾性体も必要である。引張りダンパー５１を導入する実施形態においては、各脚部材２０の一端２１を、ベアリング部材１０の下端面１２に対して、取付金具２４により完全固定にすることを前提としていない。つまり各脚部材２０は、該下端面１２に対して、若干、首振りが可能であることを前提としている。このために、その首振りを可能とするべく、各脚部材２０の各一端２１と、ベアリング部材１０の下端面１１との間に介在する弾性体を備えるようにする。この弾性体の一例を、前述の図９に参照番号５６として示し例えば、高硬度のゴム板をベアリング部材１０との間に挿入するようにすることができる。

最後にもう一度このベアリング部材１０について考察する。上述の説明では、ベアリング部材１０が、その上端面１１において直接、電子機器２の底面４に固定されるものとしてきたが、図からも明らかなように、ベアリング部材１０は垂直方向の力には強いが、水平方向の力には弱く、地震の特に強い横揺れで二層の軸受けリングがずれて外れる可能性がある。

そこで、ベアリング部材１０を回転自在に収納しかつ支持する平板状支持台を備えるのが望ましい。この平板状支持台は既に、図５，８，９および１２において、参照番号１５として示している。この支持台１５は、孔１６を通して電子機器２の底面４にボルト締めで固定してもよいし（図５および８参照）、あるいは該底面４と溶接１６’（図９）により接合してもよい。

この場合、ベアリング部材１０の上端面１１は、既述の実施例とは異なり、上記底面４に固着させる必要はない。この上端面１１はその底面４に当接するのみである。上端面１１は底面４に対し、地震発生時に、スリップしてもしなくてもどちらでもよい。単に電子機器２の底面４を下から支えているだけで十分である。

そうすると、上記支持台１５は必ずしも平板状である必要はない。例えば、ベアリング部材１０を回転自在に収納しかつ支持する円筒であってもよい。

図１２はベアリング部材を回転自在に収納しかつ支持する円筒を示す図である。ただし、分かりやすいように、床面３側から見た図である。

この円筒１７の一端１８ａ側からベアリング部材１０が挿入され、その他端１８ｂは底面４に直接固定される。あるいは、平板１９にその他端１８ｂを接合した上で、その平板１９を例えばボルト締めなどで該底面４に固定する。

以上述べたとおり、電子機器を床面に固定するという、時間と費用のかかる大規模工事を必要とせずに、単に固定枠を設けるだけでよい。地震発生時に、その振動エネルギーは、横滑りしてこの固定枠に当接した脚部材を支点として回転するベアリング部材の回転エネルギーに転換され減殺される。

以上の各実施形態に関し、以下の付記を開示する。
（付記１）
電子機器の底面を、上端面において回転自在に支承するベアリング部材と、
それぞれが、一端において前記ベアリング部材の下端面を支承すると共に他端において床面に接地する、少なくとも３本の脚部材と、
を有する電子機器用耐震装置。
（付記２）
少なくとも３本の前記脚部材の各前記他端は、隣接相互間で等間隔をもって、前記床面に向かって放射状に広がるように配置される付記１に記載の電子機器用耐震装置。
（付記３）
各前記脚部材は、その長さ方向に伸縮する伸縮ダンパーを備える付記１に記載の電子機器用耐震装置。
（付記４）
各前記脚部材の前記他端に、前記床面との間に摩擦抵抗を生じさせる摩擦部材を備える付記１に記載の電子機器用耐震装置。
（付記５）
前記摩擦部材は、剛体球である付記４に記載の電子機器用耐震装置。
（付記６）
前記剛体球は、金属球又はセラミック球である付記４に記載の電子機器用耐震装置。
（付記７）
前記摩擦部材は、金属平板である付記４に記載の電子機器用耐震装置。
（付記８）
各前記他端が放射状に配置される少なくとも３本の前記脚部材を、相互に引き付け合うように、各該脚部材に結合される引張りダンパーを備える付記２に記載の電子機器用耐震装置。
（付記９）
各前記脚部材の各前記一端と、前記ベアリング部材の下端面との間に介在する弾性体を備える付記８に記載の電子機器用耐震装置。
（付記１０）
前記ベアリング部材を回転自在に収納しかつ支持する平板状支持台を備える付記１に記載の電子機器用耐震装置。
（付記１１）
前記ベアリング部材を回転自在に収納しかつ支持する円筒を備える付記１に記載の電子機器用耐震装置。
（付記１２）
電子機器の底面側に付加される耐震機構であって、該底面に結合する少なくとも３組の耐震装置を備え、各該組は、
電子機器の底面を、上端面において回転自在に支承するベアリング部材と、
それぞれが、一端において前記ベアリング部材の下端面を支承すると共に他端において床面に接地する、少なくとも３本の脚部材と、
を有してなる電子機器用耐震機構。
（付記１３）
前記電子機器用耐震機構は、前記電子機器の周辺の床面上に固定されて該電子機器の移動を制限する固定枠を備え、該床面の振動時に、前記少なくとも３組の耐震装置のいずれかが該固定枠に当接する付記１２に記載の電子機器用耐震機構。
（付記１４）
電子機器の底面に付加される耐震機構であって、該底面に結合する少なくとも３組の耐震装置と固定枠とを備え、
各前記組は、電子機器の底面を、上端面において回転自在に支承するベアリング部材と、それぞれが、一端において前記ベアリング部材の下端面を支承すると共に他端において床面に接地する、少なくとも３本の脚部材と、を有してなり、
前記固定枠は、前記電子機器の周辺の床面上に固定されて該電子機器の移動を制限するようにした電子機器用耐震機構において、
前記床面の振動時に、少なくとも１組の前記耐震装置が有する前記脚部材が、前記固定枠に衝突した際の衝突エネルギーを、当該耐震装置の前記ベアリング部材を回転させることによって吸収させる電子機器の耐震方法。

一実施例による耐震装置を示す図である。 図１に示す耐震装置の平面図である。 耐震装置を用いた耐震機構を示す斜視図である。 図３の耐震装置を床面側からみた斜視図である。 脚部材の一具体例を示す斜視図である。 一つの脚部材を取り出し拡大して示す分解斜視図である。 他の例による脚部材を取り出し拡大して示す分解斜視図である。 ベアリング部材の一具体例を示す斜視図である。 図７の脚部材を用いた場合のベアリング部材の一具体例を示す斜視図である。 摩擦部材の第２例を示す斜視図である。 引張りダンパーを示す斜視図である。 ベアリング部材を回転自在に支持する円筒を示す斜視図である。

符号の説明

１ 耐震装置
２ 電子機器
３ 床面
４ 底面
１０ ベアリング部材
１５ 平板状支持台
１７ 円筒
２０ 脚部材
２３ 伸縮ダンパー（２３ａ，２３ｂ）
２４ 取付金具
３０ 電子機器用耐震機構
３１ 固定枠
４０ 摩擦部材
４１ 剛体状
４７ 金属平板
５１ 引張りダンパー
５２ 締結金具
５６ 弾性体

Claims (7)

1. 電子機器の底面を、上端面において回転自在に支承するベアリング部材と、
   それぞれが、一端において前記ベアリング部材の下端面を支承すると共に他端において床面に接地する、少なくとも３本の脚部材と、
   を有する電子機器用耐震装置。
2. 少なくとも３本の前記脚部材の各前記他端は、前記床面に向かって放射状に広がるように配置される請求項１に記載の電子機器用耐震装置。
3. 各前記脚部材は、その長さ方向に伸縮する伸縮ダンパーを備える請求項１または２に記載の電子機器用耐震装置。
4. 各前記脚部材の前記他端に、前記床面との間に摩擦抵抗を生じさせる摩擦部材を備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子機器用耐震装置。
5. 各前記他端が放射状に配置される少なくとも３本の前記脚部材を、相互に引き付け合うように、各該脚部材に結合される引張りダンパーを備える請求項２〜４のいずれか一項に記載の電子機器用耐震装置。
6. 電子機器の底面側に付加される耐震機構であって、該底面に結合する少なくとも３組の耐震装置を備え、各該組は、
   電子機器の底面を、上端面において回転自在に支承するベアリング部材と、
   それぞれが、一端において前記ベアリング部材の下端面を支承すると共に他端において床面に接地する、少なくとも３本の脚部材と、
   を有してなる電子機器用耐震機構。
7. 電子機器の底面に付加される耐震機構であって、該底面に結合する少なくとも３組の耐震装置と固定枠とを備え、
   各前記組は、電子機器の底面を、上端面において回転自在に支承するベアリング部材と、それぞれが、一端において前記ベアリング部材の下端面を支承すると共に他端において床面に接地する、少なくとも３本の脚部材と、を有してなり、
   前記固定枠は、前記電子機器の周辺の床面上に固定されて該電子機器の移動を制限するようにした電子機器用耐震機構において、
   前記床面の振動時に、少なくとも１組の前記耐震装置が有する前記脚部材が、前記固定枠に衝突した際の衝突エネルギーを、当該耐震装置の前記ベアリング部材を回転させることによって吸収させる電子機器の耐震方法。

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