JP2014163505A - 防振架台 - Google Patents

Abstract

【課題】上枠の上下に設けられ、地震のような大きな揺れの入力時に対応できるように隙間をできる限り小さく且つ均等に設定することのできる防振架台の上枠移動量規制構造を提供することである。
【解決手段】下枠１４、上枠１６、吸振体２２、上枠移動量規制部１８とを具備する防振架台Ａである。上枠移動量規制部１８は、下枠１４に設けられ、上枠１６の通孔１７に挿通された規制ボルト５２と、規制ボルト５２に外嵌され、上枠１６の通孔１７に挿通されて規制ボルト５２と通孔１７との間の振動伝達を遮断する減衰管５４と、枠部材１５の上下にて、所定の隙間Ｔｍ、Ｔｎを以って規制ボルト５２に螺着されて減衰管５４を上下から締め付ける固定部材２８、２９と、規制ボルト５２に設けられ、負荷時に上枠１６の沈み込み量を確認する隙間確認部材５５とで構成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ビルや家屋に設置される空調室外機などのような振動発生機器で発生した振動を吸収する防振架台、特にその上枠移動量規制機構に関する。

従来より、空調室外機などの振動発生機器４から発生する振動が基礎や床面のような設置面１に伝わるのを防止するため、振動発生機器４と設置面１との間に防振架台Ｂが介装されている（例えば、特許文献１参照）。

この防振架台Ｂは、設置面１に取り付けられる矩形状の下枠２と、振動発生機器４が載置・固定される矩形状の上枠３と、上枠３及び下枠２の間に設けられ、上枠３に載置・固定され、振動発生機器４の荷重やその振動を受止める吸振体（図示せず）と、地震発生のような大きな振動が入力した時に、上枠３と下枠２との上下方向での相対移動量Ｔ１＋Ｔ２が設定範囲内に収まるよう規制すると共に、水平方向の移動量ｄを規制する上枠移動量規制部５とで大略構成されている。

特開２００１−３０４３３５号公報

従来の防振架台Ｂの上枠移動量規制部５は、下枠２の四隅にボルト６を立設すると共にナット９で固定し、このボルト６が上枠３の四隅に設けられ、緩衝用のゴム部材７の通孔に非接触にて挿通し、上枠３の上にて抜け止めのナット８をボルト６に螺着するという構成を採用している。この時点では吸振体の弾発作用によりゴム部材７はナット８に当接している。

このような構成の防振架台Ｂの上に負荷４を設置すると、負荷４の荷重により吸振体が撓み、上枠３が荷重に合わせて沈み込む。この沈み込みにより、上枠３のゴム部材７は上のナット８から離間し、隙間Ｔ２が生じ、同時にボルト６を下枠２に固定しているナット９と沈み込んだ上枠３との間に隙間Ｔ１が生じる。この上枠３の上下に設けられた隙間Ｔ１、Ｔ２によって、振動入力時の上下方向の振幅を規制するものであるが、この隙間Ｔ１、Ｔ２が過大であると、上枠３が大きく上下運動した時に上下のナット８、９に衝突するまでの距離が長く、振幅が大きくなって加速度が急激に大きくなり、ゴム部材７を設けていたとしても大きな衝撃が上枠３に加わり、防振架台Ｂを破損するだけでなく、載置された機器Ｍにも大きなダメージを与える恐れがあった。

そこで、前述の隙間Ｔ１、Ｔ２をできる限り小さく且つ均等でしかも正確に設定を行うと共にその管理も簡単に行いたいという現場からの要望があったが、上枠移動量規制部５が前述のような構造なので、単に目視で上枠３のゴム部材７と上下のナット８、９との間に隙間Ｔ１、Ｔ２が設けられていることを確認するのみで満足するしかなかった。換言すれば、上述の事情から隙間Ｔ１、Ｔ２をできる限り狭く、且つ、同じ幅で簡単に設定できるようにすることは、構造上不可能であった。

本発明の主たる課題は、上枠の上下に設けられ、地震のような大きな揺れの入力時に大きな衝撃を生じることなく対応できるように隙間をできる限り小さく且つ均等に設定することのできる防振架台、特にその上枠移動量規制構造を提供することである。

請求項１に記載の発明は、
設置面１２に設置される下枠１４と、搭載機器Ｍが載置される上枠１６と、前記下枠１４と前記上枠１６との間に配置され、搭載機器Ｍを支える吸振体２２と、前記下枠１４に対して前記上枠１６の上下及び水平方向の移動量（隙間）Ｔｍ、Ｔｎ、Ｄを規制する上枠移動量規制部１８とを具備する防振架台Ａにおいて、
前記上枠移動量規制部１８が、
前記下枠１４又は前記上枠１６のいずれか一方に設けられ、前記上枠１６又は下枠１４のいずれか他方に設けられ通孔１７に挿通された規制ボルト５２と、
前記規制ボルト５２に外嵌され、且つ、前記上枠１６又は下枠１４の枠部材１５の通孔１７に挿通されて規制ボルト５２と通孔１７との間の振動伝達を遮断する減衰管５４と、
前記枠部材１５の上下にて、所定の隙間Ｔｍ、Ｔｎを以って前記規制ボルト５２に螺着されて前記減衰管５４を上下から締め付ける固定部材２８、２９と、
前記下枠１４又は前記上枠１６或いは規制ボルト５２のいずれかに設けられ、負荷時に上枠１６の沈み込み量を確認する隙間確認部材５５とで構成されていることを特徴とする防振架台Ａである。

ここで、規制ボルト５２は下枠１４又は上枠１６のいずれに取り付けてもよいが、その場合は規制ボルト５２が取り付けられていない方の枠が枠部材１５となる。そして、規制ボルト５２に挿通された減衰管５４が枠部材１５に設けられた通孔１７に挿通されることになる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、隙間確認部材５５の先端部分が上枠１６の側面に沿って折曲されており、設置面１２からの基準位置Ｐに対して該折曲片部５５ｂに上枠１６の沈み量を確認する目印５５ｅが設けられていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、減衰管５４は、弾性体で構成された、規制ボルト５２に接触又は近接する内周部分５４ａと通孔１７内に接触又は近接して挿通される外周部分５４ｂ、及び、硬質部材で形成され、内周部分５４ａと外周部分５４ｂとの間に設けられた中間層５４ｃとで形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、規制ボルト５２の下枠１４又は上枠１６への固定を固定ナット５６にて行い、規制ボルト５２の固定ナット５６側に螺着された固定部材２８を一対の薄肉ナット２８ａ、２８ｂで構成し、
固定ナット５６側の薄肉ナット２８ｂの外周面にスパナ掛け２８ｃを設け、固定ナット５６に対向する面に固定ナット収納凹所２８ｄが形成されていることを特徴とする。

請求項１及び２に記載の発明によれば、負荷時に上枠１６の沈み込み量（図４の隙間Ｔｎで表される。）を確認する隙間確認部材５５が設けられ、更に隙間確認部材５５に沈み込み量を確認する目印５５ｅが設けられているので、外部から目視で上枠１６の沈み込みによる隙間Ｔｎが適正かどうかの確認を簡単に行うことができる。そして、請求項３に記載の発明によれば、減衰管５４の弾性体で構成された、規制ボルト５２に接触又は近接する内周部分５４ａと通孔１７内に接触又は近接して挿通される外周部分５４ｂによって振動伝達が遮断され、加えて、硬質部材にて形成された中間層５４ｃの上下両端を固定部材２８、２９によって締め付けるように螺着しているので、固定部材２８、２９の間隔を一義的に規定することができ、固定部材２８、２９の中間部分に挿通孔４８が形成された枠部材１５が来るようにすれば適正な隙間Ｔｍ、Ｔｎを毎回簡単に設定することができるようになる。また、請求項４の発明では、固定ナット５６側の薄肉ナット２８ｂの外周面にスパナ掛け２８ｃが形成され、且つ、固定ナット５６に対向する面に固定ナット収納凹所２８ｄが形成されているので、ダブルナット掛け構造としたとしても、この部分の厚みが非常に薄くなり、規制ボルト５２の全高を低くすることができる。

本発明の防振架台の一実施例の使用状態を示す正面図である。 図１の側面図である。 図１の上枠移動量規制部の拡大正面図である。 図３の部分断面図である。 図４において、上・下枠の相対移動を示す部分断面図である。 上枠移動量規制部に使用される隙間確認部材の平面図である。 上枠移動量規制部に使用される減衰管の断面図である。 上枠移動量規制部に使用される下側の薄肉ナットの底面図である。 上枠移動量規制部に使用される上側の薄肉ナットの平面図である。 吸振体の半断面図である。 従来の上枠移動量規制部の断面図である。

以下、本発明を図示実施例に従って説明する。図１は本発明の防振架台Ａの一実施例の使用状態を示した正面図、図２はその側面図である。これらの図が示すように、本実施例の防振架台Ａは、空調室外機などの振動発生機器Ｍから発生する振動が基礎や床面などの設置面１２に伝わるのを防止するため、或いは精密機器のような振動を嫌う機器Ｍ側に設置面１２側から外乱のような振動が伝わるのを防止するため、振動発生機器などの機器Ｍと設置面１２との間に配設されるものであり、設置面１２に設置される下枠１４と、機器Ｍが載置される上枠１６と、下枠１４と上枠１６との間に配置され、上枠１４の荷重を支える吸振体２２、更には地震のような大きな振動が入力した場合に下枠１４に対する上枠１６の上下方向及び水平方向の相対移動量Ｔｍ、Ｔｎ、Ｄを規制する上枠移動量規制部１８とで大略構成されている。

下枠１４は、断面略四角形の４本のパイプ状部材２４と、パイプ状部材２４同士をコーナー部で接合する４個のコーナー部材２６とによって、略四角形に構成されている。パイプ状部材２４の長さや太さは、上枠１６に載置・固定される機器Ｍの種類、形状又は重量などに応じて適宜変更可能であり、この実施例では、対向する２本のパイプ状部材２４が、他の２本のパイプ状部材２４よりも長く且つ幅広に形成されている。

各コーナー部材２６は、一方のパイプ状部材２４の端部が接合される第１接続板部２６ａと、他方のパイプ状部材２４の端部が接合される第２接続板部２６ｂと、第１接続板部２６ａ及び第２接続板部２６ｂの上部においてこれらを連結する水平板部２６ｃとを有しており、水平板部２６ｃの中央部には、上枠移動量規制部１８の規制ボルト５２の非円形（本実施例では矩形）の基部５２ａを取り付ける非円形（本実施例では矩形）の下側挿通孔３４が形成されている。

上枠１６は、断面略四角形の４本のパイプ状部材３６と、パイプ状部材３６同士をコーナー部で接合する４個のコーナー部材３８とによって、略四角形に構成されている。パイプ状部材３６の長さや太さは、パイプ状部材２４と同様に、上枠１６に載置・固定される機器Ｍの種類、形状又は重量などに応じて適宜変更可能であり、この実施例では、対向する２本のパイプ状部材３６が、他の２本のパイプ状部材３６よりも長く且つ幅広に形成されている。

各コーナー部材３８は、図３及び図４に示すように、一方のパイプ状部材３６の端部が接合される第１接続板部３８ａと、他方のパイプ状部材３６の端部が接合される第２接続板部３８ｂと、第１接続板部３８ａ及び第２接続板部３８ｂの下部においてこれらを連結する水平板部３８ｃとを有しており、水平板部３８ｃの中央部には、上枠移動量規制部１８を構成する上側挿通孔４８が形成されている。

上枠移動量規制部１８は、規制ボルト５２、減衰管５４、必要に応じて設けられる減震ワッシャ２０ａ及び２０ｂ、固定部材２８、２９及び隙間確認部材５５とで構成されている。

規制ボルト５２は、非円形（本実施例では矩形）の下側挿通孔３４と丸孔の上側挿通孔４８とに挿通されるもので、規制ボルト５２の基部５２ａの形状は、非円形（本実施例では矩形）にて形成された下側挿通孔３４にガタツキなく嵌合可能な形状に形成されている。なお、この規制ボルト５２としては汎用の角根ボルトをそのまま用いることができる。

減衰管５４は、図７からわかるように、低反発ゴムのような弾性体で構成された内周部分５４ａと外周部分５４ｂ、及び例えばスチール管のような硬質部材で形成され、内周部分５４ａと外周部分５４ｂとの間に設けられた中間層５４ｃとで形成されている。外周部分５４ｂは中間層５４ｃの全面を覆うように焼き付けられ、内周部分５４ａは中間層５４ｃより丈が小さく、中間層５４ｃの両端が露出するように焼付けられている。露出部分を５４ｄで示す。

減震ワッシャ２０ａ及び２０ｂは、リング状の部材で低反発ゴムのような弾性体で形成されている。

下側の固定部材２８は、本実施例では異形の薄肉ナット２８ｂと固定ナット収納凹所２８ｄが形成されている薄肉ナット２８ａとで構成されている。異形の薄肉ナット２８ｂは図９に示すように、板金を四角形と円形を合成した形で、４辺の中央部分が円弧状、四隅が直角になるように打ち抜いて形成したもので、中央に雌ネジ孔２８ｂ１が穿設されている。

薄肉ナット２８ａは、板金を６弁の花びらのように板金を打ち抜き、更に、花びら部分を同方向に折り曲げて成形し、これにより、外周面にスパナ掛け２８ｃが設けられ、更に、一方の面に固定ナット収納凹部２８ｄが形成されことになる。中央には雌ネジ孔２８ａ１が穿設されている。薄肉ナット２８ａはこのような板金の打ち抜き・折り曲げ体でなく、切削加工、圧造加工或いは鋳造のような方法で形成してもよい。

上側の固定部材２９はスペース的な制限がないため、本実施例は通常のナットが使用されている。

隙間確認部材５５は、板金をＬ形に折り曲げ、水平片部５５ａと折曲片部５５ｂとで構成し、水平片部５５ａに丸孔５５ｃが穿設され、コーナー部分に角窓５５ｄが形成されている。角窓５５ｄは水平片部５５ａ及び折曲片部５５ｂに跨って形成されている。

そして、上枠移動量規制部１８は、図３、４に示すように、下枠１４のコーナー部材２６の水平板部２６ｃの下側挿通孔３４に規制ボルト５２が下から挿通され、規制ボルト５２の基部５２ａが嵌め込まれ、スプリングワッシャ５７を介して上から固定ナット５６にて締め込まれ、下枠１４のコーナー部材２６の水平板部２６ｃに立設されている。規制ボルト５２にはダブルナット構造で下側の固定部材２８を構成する薄肉ナット２８ａ、２８ｂが螺着され、その上に前記減衰管５４が挿通され、内周部分５４ａが規制ボルト５２に接触又は近接するように配設されている。前述の下側の薄肉ナット２８ａは固定ナット収納凹部２８ｄを下側に向けて螺着され、下側の固定ナット５６が固定ナット収納凹部２８ｄに収容され、上下の水平板部２６ｃ、３８ｃ間の距離を最小にして規制ボルト５２の高さを低くするようにしている。

上側の薄肉ナット２８ｂの上に挿通された減衰管５４には上枠１６のコーナー部材３８の上側挿通孔４８が上下方向にスライド可能に挿通されており、減衰管５４の上端に接するように隙間確認部材５５が配設され、その丸孔５５ｃに規制ボルト５２が挿通されている。減衰管５４の上下両端には減震ワッシャ２０ａ、２０ｂが設けられており、枠部材１５、即ち、この場合は上枠１６のコーナー部材３８の水平板部３８ｃの上下に所定の隙間Ｔｍ、Ｔｎを以って減震ワッシャ２０ａ、２０ｂが位置する。減震ワッシャ２０ａ、２０ｂの内周は減衰管５４の外周に固定してよいし、上側の薄肉ナット２８ｂ、隙間確認部材５５にそれぞれ接着するようにしてもよい。勿論、フリーでもよい。

隙間確認部材５５の上にはワッシャ３０を介して上側の固定部材２９が螺着されており、この固定部材２９と下側のダブルの固定部材２８によって減衰管５４が上下から締め付けられ、両部材２８、２９の間隔が一義的に決まるようになっている。換言すれば、これによって上下の固定部材２８、２９の間の距離が正確に設定することができる。そして、この状態では無負荷であるから、吸振体２２の弾発作用で図４において、隙間Ｔｎが０となり、枠部材１５（ここでは水平板部３８ｃ）が減震ワッシャ２０ｂに弾接している。そして、水平板部２８ｃの端面は隙間確認部材５５の角窓５５ｄから露出して外部から視認できる。

この状態から上枠１６に機器Ｍを載置すると、その荷重で上枠１６が沈み込み、所定量沈み込んだ所でバランスする。吸振体２２内の圧縮コイルばね２２ａは予め負荷に合わせて最適のばね定数のものを選択してある。従って、通常は、このバランス状態で水平板部３８ｃ（即ち、枠部材１５）の端面は隙間確認部材５５の角窓５５ｄから下がり、角窓５５ｄの下縁と水平板部３８ｃの端面の上縁とがほぼ一致する位置で来る。そして、この位置が上下の減震ワッシャ２０ａ，２０ｂと水平板部３８ｃとの間の隙間Ｔｍ、Ｔｎがほぼ等しくなる位置である。負荷Ｍがバランスしたこの状態で角窓５５ｄを覗けば角窓５５ｄの下縁５５ｅと水平板部３８ｃの端面の上縁とがほぼ一致していることを確認することができる。従って、角窓５５ｄの下縁５５ｅが、設置面１２からの基準位置Ｐに対する上枠１６、即ち、枠部材１５の沈み込み量を確認する目印５５ｅとなる。

仮に、上記の条件で何らかの理由により、隙間Ｔｍ，Ｔｎが等しくない場合には、上及び下側の固定部材２８、２９を緩め、上又は下側の固定部材２８、２９を回して隙間Ｔｍ，Ｔｎが等しくなる位置まで移動させ、その後、固定する。この場合、上下の水平板部２６ｃ、３８ｃ間の距離が最小に設計されているにも拘らず、異形の薄肉ナット２８ｂは手で回すことができ、下側の薄肉ナット２８ａはスパナで強固に締め付けることができる。

上記の実施例では、規制ボルト５２が下枠１４側に取り付けられている例を示したが、勿論これに限られず、単純に規制ボルト５２の取り付けを上枠１６側にして上下逆にしても同様の効果が得られる。また、隙間確認部材５５は規制ボルト５２に固定部材２９にて共締めされる例を示したが、勿論これに限られず、上枠１６や下枠１４に直接固定してもよい。上枠１６に取り付ける場合は、隙間確認部材５５は上枠１６と共に上下に移動するので、上枠１６の沈み込み量の検出は、移動しない例えば上側の薄肉ナット２８ｂが基準となる。下枠１４に取り付ける場合は、例えば、スプリングワッシャ５７と共に固定ナット５６で共締めすることも考えられる。

このように設定された本発明の防振架台Ａに地震のような大きな揺れが入力した場合、上枠１６と下枠１４の間には上下方向・水平方向或いはローリングの大きな相対移動が生じる（図５参照）。水平方向の相対移動に対しては減衰管５４の内外の弾性体（例えば、低反発ゴム）５４a、５４ｂの伸縮によりこれを吸収し、上下方向の相対移動に対しては、上限の減震ワッシャ２０ａ、２０ｂの伸縮によりこれを吸収する。この時、隙間Ｔｍ、Ｔｎは、一定の高さの減衰管５４の高さ、枠部材１５と減震ワッシャ２０ａ、２０ｂの肉厚により一時的に決められ、防振架台Ａの四隅は勿論、同種の防振架台Ａ間でばらつきが発生せず、前述のように隙間確認部材５５で隙間Ｔｎを外部から確認することができるので、防振架台Ａの設置作業が極めて簡単且つスムーズに行うことができる。

Ａ…本発明の防振架台、Ｂ…従来例の防振架台、Ｔ１、Ｔ２、Ｔｍ、Ｔｎ…隙間、ｄ、Ｄ…移動量、Ｐ…基準位置、Ｍ…機器、１…設置面、２…下枠、３…上枠、４…振動発生機器、５…上枠移動量規制部、６…ボルト、７…ゴム部材、８…ナット、９…ナット、１２…設置面、１４…下枠、１５…枠部材、１６…上枠、１７…通孔、１８…上枠移動量規制部、２０ａ、２０ｂ…減震ワッシャ、２２…吸振体、２２ａ…圧縮コイルバネ、２４…パイプ状部材、２６…コーナー部材、２６ａ…第１接続板部、２６ｂ…第２接続板部、２６ｃ…水平板部、２８…固定部材、２８ａ…薄肉ナット、２８ａ１…雌ネジ孔、２８ｂ…薄肉ナット、２８ｂ１…雌ネジ孔、２８ｃ…スパナ掛け、２８ｄ…固定ナット収納凹所、２９…固定部材、３０…ワッシャ、３４…下側挿通孔、３６…パイプ状部材、３６ａ…第１接続板部、３６ｂ…第２接続板部、３６ｃ…水平板、３８…コーナー部材、３８ａ…第１接続板部、３８ｂ…第２接続板部、３８ｃ…水平板部、４８…上側挿通孔、５２…規制ボルト、５２ａ…非円形の基部、５４…減衰管、５４ａ…内周部分、５４ｂ…外周部分、５４ｃ…中間層、５４ｄ…露出部分、５５…隙間確認部材、５５ａ…水平片部、５５ｂ…折曲片部、５５ｃ…丸孔、５５ｄ…角窓、５５ｅ…角窓の下縁（目印）、５６…固定ナット、５７…スプリングワッシャ。

Claims (4)

1. 設置面に設置される下枠と、搭載機器が載置される上枠と、前記下枠と前記上枠との間に配置され、搭載機器を支える吸振体と、前記下枠に対して前記上枠の上下及び水平方向の移動量を規制する上枠移動量規制部とを具備する防振架台において、
   前記上枠移動量規制部が、
   前記下枠又は前記上枠のいずれか一方に設けられ、前記上枠又は下枠のいずれか他方に設けられ通孔に挿通された規制ボルトと、
   前記規制ボルトに外嵌され、且つ、前記上枠又は下枠の枠部材の通孔に挿通されて規制ボルトと通孔との間の振動伝達を遮断する減衰管と、
   前記枠部材の上下にて、所定の隙間を以って前記規制ボルトに螺着されて前記減衰管を上下から締め付ける固定部材と、
   前記下枠又は前記上枠或いは規制ボルトのいずれかに設けられ、負荷時に上枠の沈み込み量を確認する隙間確認部材とで構成されていることを特徴とする防振架台。
2. 隙間確認部材の先端部分が上枠の側面に沿って折曲されており、設置面からの基準位置に対して該折曲片部に上枠の沈み量を確認する目印が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の防振架台。
3. 減衰管は、弾性体で構成された、規制ボルトに接触又は近接する内周部分と通孔内に接触又は近接して挿通される外周部分、及び、硬質部材で形成され、内周部分と外周部分との間に設けられた中間層とで形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の防振架台。
4. 規制ボルトの下枠又は上枠への固定を固定ナットにて行い、規制ボルトの固定ナット側に螺着された固定部材を一対の薄肉ナットで構成し、
   固定ナット側の薄肉ナットの外周面にスパナ掛けを設け、固定ナットに対向する面に固定ナット収納凹所が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防振架台。