JP2016041964A - 免震台 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで、水平方向の振動と共に上下方向の振動を吸収することができ、被載置物に対して高い免震効果を与えることができる免震台を提供する。【解決手段】上面に被載置物９０を載置する載置部２０Ａを有する荷台パネル２０と、その下方に配置されたセンターパネル３０と、その下方に配置されたロアーパネル４０とが所定間隔を持って重なるようになっており、センターパネル３０と荷台パネル２０の間には、荷台パネル２０に対する上下方向の振動を吸収する複数の振動吸収体５０が配設されており、センターパネル３０とロアーパネル４０の間には、ロアーパネル４０に対してセンターパネル３０を水平方向に移動自在にする複数のキャスタ６０が配設されている免震台１０とした。【選択図】図４

Description

本発明は、上部に載置した被載置物に免震効果を与える免震台に関し、特に上下方向及び水平方向に免震効果を有する免震台に関するものである。

従来、コンピュータや美術品等の被載置物を載置する免震台が提案されている。このような免震台は、地震等で振動が生じたときに、当該振動と逆方向に移動することで、上部に載置した被載置物の振動を吸収することができるものである。その結果、当該被載置物の転倒や破損を防ぐことができるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１１−１２７６７３号公報

しかしながら、前記した特許文献１のような従来の免震台では、水平方向の振動は吸収できるが、上下方向の振動については、考慮していないものが多かった。そのため、被載置物が免震台に載置されていても、上下方向の振動を吸収することができず、当該上下方向の振動に基づいて被載置物が転倒し、その結果、被載置物が破損してしまう虞があった。

また、大掛かりな免震装置においては、水平方向の振動と共に上下方向の振動も吸収できるように考慮したものが提案されているが、そのような装置は大変複雑な構成となっており、比較的小さなコンピュータや美術品等の被載置物に対して使用する免震台に適用しようとすると、コストが嵩んで現実的ではない、という問題が生じていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、低コストで、水平方向の振動と共に上下方向の振動を吸収することができ、被載置物に対して高い免震効果を与えることができる免震台を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明は、上面に被載置物を載置する載置部を有する荷台パネルと、その下方に配置されたセンターパネルと、その下方に配置されたロアーパネルとが所定間隔を持って重なるようになっており、前記センターパネルと前記荷台パネルの間には、前記荷台パネルに対する上下方向の振動を吸収する複数の振動吸収体が配設されており、前記センターパネルと前記ロアーパネルの間には、該ロアーパネルに対して前記センターパネルを水平方向に移動自在にする複数のキャスタが配設されている免震台としたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加え、前記振動吸収体は、複数の長尺状弾性片と、該複数の長尺状弾性片をそれぞれ円弧状に撓んだ状態となるように両極部で相互に締め付け固定することで略球形のばね部を形成するための止め具と、を備える球状サスペンションからなることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明に加え、前記キャスタは、前記センターパネルに固定されて、前記ロアーパネルに対して水平方向に移動自在に当接していることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の発明に加え、前記センターパネルと前記荷台パネルの少なくとも一方が、２つの金属板の間に樹脂板を配設した部材で構成されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の発明に加え、前記ロアーパネルの周縁部には、前記センターパネルがニュートラル位置に位置するように付勢する複数の付勢手段が配設されており、前記センターパネルが、前記ロアーパネルに対して水平方向に移動後、複数の前記付勢手段の付勢力により前記ニュートラル位置に戻るように構成されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の発明によれば、水平方向の振動を吸収するキャスタと、上下方向の振動を吸収する振動吸収体とで、水平方向の振動と上下方向の振動の双方の振動を吸収することができ、被載置物に対して高い免震効果を与えることができる。しかも、複雑な装置を使用せずに構成されているため、低コストでより免震効果の高い免震台を提供することができる。

また、本発明の請求項２に記載の発明によれば、振動吸収体が球状サスペンションからなっているため、上下方向だけでなく斜め方向の動きも吸収することができ、三次元的な振動吸収を行うことができる。そのため、振動吸収体とキャスタとで、より複雑な振動を吸収することができ、被載置物に対してより高い免震効果を与えることができる。

また、本発明の請求項３に記載の発明によれば、キャスタが、センターパネルに固定されて、ロアーパネルに対して水平方向に移動自在に当接しているため、キャスタの配置を容易に行うことができる。

また、本発明の請求項４に記載の発明によれば、センターパネルと荷台パネルの少なくとも一方が、２つの金属板の間に樹脂板を配設した部材で構成されているため、パネルの剛性を高くすることができ、さらに、パネルの軽量化を図ることができる。

また、本発明の請求項５に記載の発明によれば、水平方向の振動を吸収するために移動したセンターパネルを、元のニュートラル位置に戻すことができるため、被載置物がずれたままにならずに元の位置に戻るようにすることができ、より利便性の高い免震台とすることができる。

本発明の実施の形態に係る免震台の上にサーバラックを載置した状態の正面図である。 図１の免震台及びサーバラックを並べた使用態様図である。 同実施の形態に係る免震台における荷台パネルの一部を除去した平面図である。 図３のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ断面図である。 図４のＦ部拡大図である。 同実施の形態の振動吸収体を構成する長尺状弾性片の側面図である。 同実施の形態のキャスタの断面図である。 同実施の形態に係る免震台の水平方向における第１移動例を示す平面図である。 同実施の形態に係る免震台の水平方向における第２移動例を示す平面図である。 同実施の形態に係る免震台の変形例を示す断面図である。 同実施の形態の振動吸収体の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図９を参照して説明する。

この実施の形態の免震台１０は、図１に示すように、上面に被載置物としてのサーバラック９０を載置する載置部２０Ａを有する荷台パネル２０と、その下方に配置されたセンターパネル３０と、その下方に配置されたロアーパネル４０とが、所定の間隔を持って重なるようになっている。また、センターパネル３０と荷台パネル２０の間には、荷台パネル２０に対する上下方向Ｐの振動を吸収する振動吸収体としての球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂが複数配設されており、センターパネル３０とロアーパネル４０の間には、ロアーパネル４０に対してセンターパネル３０を水平方向Ｑに移動自在にするキャスタとしてのボールキャスタ６０が複数配設されている。そして、図２に示すように、サーバルーム等で複数の免震台１０を並べて、その上にそれぞれサーバラック９０を載置するようになっている。

このうち、荷台パネル２０は、図３〜図５に示すように、所定の厚さを有する略方形状の板状部材であり、免震台１０の上面部を構成する部材である。また、図５に示すように、荷台パネル２０は、第１金属板２１と第２金属板２２の２つの金属板の間に樹脂板２３を配設した部材で構成されており、ここでは、それぞれ厚さ１ｍｍのアルミニウム板からなる第１金属板２１と第２金属板２２の間に、厚さ１０ｍｍ〜１５ｍｍのプラスチックダンボール（ポリプロピレン等の材質からなり、内部にダンボールのような中空部を有するもの）からなる樹脂板２３を配設し、１ｍ^２／５００ｋｇ以上の圧縮圧力を加えて圧着接着させたものを使用している。そして、上側の金属板２１の上面が、サーバを収納するサーバラック９０が載置される載置部２０Ａとなっている。

なお、本実施の形態では、荷台パネル２０とサーバラック９０の対応する複数位置にネジ孔（図示省略）が設けられており、ここにネジＮ１を挿通して荷台パネル２０とサーバラック９０とを締結して固定することで、サーバラック９０を荷台パネル２０の載置部２０Ａに安定して載置するようになっている。また、図３及び図４に示すように、荷台パネル２０の複数の所定位置には、貫通孔２４が設けられており、センターパネル３０との間に球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂ（詳しくは後述）が配設され、かつ、球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂの第１止め具５２Ａ，５２Ｂが第１金属板３１の上面から突出しないようになっている。これにより、免震台１０における荷台パネル２０の載置部２０Ａが凸部のないフラットな形状に構成されている。

また、センターパネル３０は、図３〜図５に示すように、所定の厚さを有する板状部材であり、周縁部の四隅に略三角形に切り取ったような切欠部３５が形成された形状となっている、免震台１０の中央部を構成する部材である。また、前記した荷台パネル２０と同様、図５に示すように、センターパネル３０は、第１金属板３１と第２金属板３２の２つの金属板の間に樹脂板３３を配設した部材で構成されている。ただし、金属板３１，３２の具体的な材質は荷台パネル２０と異なっており、それぞれ厚さ１ｍｍのステンレス板からなる第１金属板３１と第２金属板３２であり、その間に、厚さ１０ｍｍ〜１５ｍｍのプラスチックダンボール（ポリプロピレン等の材質からなり、内部にダンボールのような中空部を有するもの）からなる樹脂板３３を配設し、１ｍ^２／５００ｋｇ以上の圧縮圧力を加えて圧着接着させたものを使用している。

また、図４に示すように、センターパネル３０における、前記した荷台パネル２０の複数の貫通孔２４に対応する位置には、第１貫通孔３４が設けられており、荷台パネル２０との間に複数の球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂが配設されている。また、図４に示すように、センターパネル３０において、球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂの配設位置と重ならない複数の所定位置には、前記した第１貫通孔３４よりも大径の第２貫通孔３６が形成されており、複数のボールキャスタ６０（詳しくは後述）がロアーパネル４０に当接するように配設されている。

なお、本実施の形態では、図３に示すように、平面視で、複数配設されたボールキャスタ６０同士の間に、球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂが配設されている。すなわち、球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂとボールキャスタ６０が交互に配設されるように配置されている。さらに、２種類の球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂが、ボールキャスタ６０を介して交互に配置されている。これらの配置関係により、免震台１０全体として、振動等の力を均一に分散することができ、効率的な免震効果を与えることができる。

また、ロアーパネル４０は、図４及び図５に示すように、所定の厚さを有する略方形状の板状部材であり、免震台１０の下面部を構成する部材である。また、図５に示すように、ロアーパネル４０は、ボールキャスタ６０を介して受ける重量及びキャスタ６０の移動に耐える耐圧特性を有する部材で構成されており、ここでは、厚さ３ｍｍのステンレス板を使用している。

また、本実施の形態の球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂは、図６に示すように、ステンレス等の金属からなる長尺状弾性片５１を略円弧状又は略楕円弧状に撓ませてばね部５５を形成したものを複数個（ここでは、球状サスペンション５０Ａが４個、球状サスペンション５０Ｂが６個）重ね合せて、上部端部に形成された上部貫通孔５６に第１止め具５２を通して止めると共に、下部端部に形成された下部貫通孔５７に第２止め具５３を通して止めることで、略円弧状又は略楕円弧状のばね部５５が円周上に等角度間隔（ここでは、球状サスペンション５０Ａが９０°間隔、球状サスペンション５０Ｂが６０°間隔）で配置されて、断面視略円弧状又は断面視略楕円弧状のサスペンションとしたものである。

また、本実施の形態のボールキャスタ６０は、図７に示すような、ステンレス等の金属製のボールキャスタが用いられている。このボールキャスタ６０は、板状部材を組み合わせて形成した本体部６１の上部内側に沿って複数のベアリング６２を配置すると共に、当該ベアリング６２と当接するようにボール６３を配置した上で、本体部６１によってボール６３を保持した構造となっている。また、本体部６１の周縁部には、図４に示すように、フランジ状部６４が形成されており、センターパネル３０の第２貫通孔３６に上部から本体部６１のフランジ状部６４を重ねるように配置し、複数箇所形成された孔部６５とセンターパネル３０の対応する孔部（図示省略）にネジＮ２を通して固定することで、ボールキャスタ６０がセンターパネル３０の下方にボール６３が突出した状態で配設されるようになっている。また、このとき、図４に示すように、ボールキャスタ６０の本体部６１の上側の一部が、荷台パネル２０に当接しない程度で、センターパネル３０と荷台パネル２０の間の空間に突出するように配設されている。

また、本実施の形態では、図３〜図５に示すように、センターパネル３０の切欠部３５に対応したロアーパネル４０の周縁部における四隅の位置に、センターパネル３０の高さまで立ち上がる立上げ部４１が配設されており、ここにセンターパネル３０の周縁部の切欠部３５の位置に掛け渡される、付勢手段としての複数のコイルスプリング７０が取り付けられて、センターパネル３０を四隅の外側方向に引っ張り付勢するようになっている。これにより、センターパネル３０は、通常、これらコイルスプリング７０の付勢力が釣り合っているニュートラル位置に位置するようになっている。ここでは、１つの隅部に付き、３本のコイルスプリング７０が配設されている。

そして、重量のあるサーバを収容したサーバラック９０が載置された免震台１０に対して、地震等の振動が加えられると、サーバラック９０に対する重力と振動によって、様々な方向に対して振動が生じることとなる。このうち、水平方向の振動については、ロアーパネル４０にお立上げ部４１とセンターパネル３０の切欠部３５の間に掛け渡されたコイルスプリング７０の付勢力を超えた振動が生じたときに、センターパネル３０とロアーパネル４０の間に配設された複数のボールキャスタ６０を介して、センターパネル３０及び荷台パネル２０が移動することによって、振動を吸収するようになっている。また、上下方向及び斜め方向の振動については、センターパネル３０と荷台パネル２０の間に配設された複数の球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂの長尺状弾性片５１で構成されたばね部５５が撓むことによって、振動を吸収するようになっている。このように、球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂとボールキャスタ６０の双方を有することで、あわゆる方向の振動を吸収することができるようになっている。

また、地震等によって水平方向の振動が生じ、図８又は図９に示すように、センターパネル３０の位置がロアーパネル４０に対して移動したときには、その後、振動が収まってボールキャスタ６０が移動しようとする力よりコイルスプリング７０の付勢力の方が勝る状態となった時点で、当該コイルスプリング７０の付勢力によって、センターパネル３０が、図３に示すようなニュートラル位置に戻されるようになっている。例えば、センターパネル３０が、図８に示すように、当該図８における右上方向に移動した後には、当該図８におけるセンターパネル３０の右下部、左上部、左下部のコイルスプリング７０の引っ張り力によって、ニュートラル位置に戻されるものである。また、センターパネル３０が、図９に示すように、当該図９における左方向に移動した後には、当該図９におけるセンターパネル３０の右上部、右下部のコイルスプリング７０の引っ張り力によって、ニュートラル位置に戻されるものである。

以上のように、本実施の形態に係る免震台１０によれば、水平方向の振動を吸収するキャスタとしてのボールキャスタ６０と、上下方向の振動を吸収する振動吸収体としての球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂとで、水平方向の振動と上下方向の振動の双方の振動を吸収することができ、サーバラック９０に対して高い免震効果を与えることができる。しかも、複雑な装置を使用せずに構成されているため、低コストでより免震効果の高い免震台１０を提供することができる。

また、本実施の形態によれば、振動吸収体が球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂからなっているため、上下方向だけでなく斜め方向の動きも吸収することができ、三次元的な振動吸収を行うことができる。そのため、球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂとボールキャスタ６０とで、より複雑な振動を吸収することができ、サーバラック９０に対してより高い免震効果を与えることができる。

また、本実施の形態によれば、ボールキャスタ６０が、センターパネル３０に固定されて、ロアーパネル４０に対して水平方向に移動自在に当接しているため、ボールキャスタ６０の配置を容易に行うことができる。

また、本実施の形態によれば、荷台パネル２０が、２つの金属板２１，２２の間に樹脂板２３を配設した部材で構成されているため、荷台パネル２０の剛性を高くすることができ、さらに、荷台パネル２０の軽量化を図ることができる。

また、本実施の形態によれば、センターパネル３０が、２つの金属板３１，３２の間に樹脂板３３を配設した部材で構成されているため、センターパネル３０の剛性を高くすることができ、さらに、センターパネル３０の軽量化を図ることができる。

また、本実施の形態によれば、水平方向の振動を吸収するために移動したセンターパネル３０を、元のニュートラル位置に戻すことができるため、被載置物であるサーバラック９０がずれたままにならずに元の位置に戻るようにすることができ、より利便性の高い免震台とすることができる。

なお、以上説明した各実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。

例えば、球状サスペンション５０Ａ，５０Ｂの長尺状弾性片５１の数や大きさ等は、載置部２０Ａに載置するものの重量等に応じて適宜決定すれば良く、図１０に示す球状サスペンション５０Ｃのように、長尺状弾性片５１が８個配設された球状サスペンションを使用しても良い。

また、上下方向の振動を吸収する構成の振動吸収体であれば、振動吸収体として球状サスペンション以外の適宜のものを使用することが可能である。なお、このとき、球状サスペンションのように、斜め方向等の上下方向以外の方向に対しても振動を吸収することが可能なものであれば、なお良い。例としては、図１１に示すような、Ｕ字状サスペンション１００が挙げられる。このＵ字状サスペンション１００は、複数個（ここでは、８個）のＵ字形ばね部１１０が円周上に等角度間隔（ここでは、４５°間隔）で配置され、これらのＵ字形ばね部１１０の上側端部が円盤状の上側保持機構１２０によって保持されるとともに、これらのＵ字形ばね部１１０の下側端部が円盤状の下側保持機構１３０によって保持され、さらに、上側保持機構１２０と下側保持機構１３０との間に、帯状の弾性板を略円錐台状に巻回することによって形成された竹の子ばね部１４０が、上下方向に伸縮自在に設けられた構成を有している。そのため、Ｕ字状サスペンション１００は、上下方向、回転方向、ねじれ方向のいずれについても、振動を吸収することができるものである。その他の構成については、前記した実施の形態と同様である。

また、ボールキャスタ６０の取り付け方としては、前記した実施の形態のように、センターパネル３０に対してフランジ状部６４が上面側に当接するように取り付ける他、図１０に示すように、センターパネル３０に対してフランジ状部６４が下面側に当接するように取り付けるようにしても良い。ボールキャスタ６０をセンターパネル３０の下面側から取り付けることで、上面側から取り付けるよりも取り付けがし易いという利点が生じる。また、免震台１０の高さを抑えて安定し易い状態としたいときには、前記した実施の形態のように、センターパネル３０に対して上面側からボールキャスタ６０を取り付けるとボールの下方への突出量が抑えられて、より高さの低い状態とすることができる。また、逆に、材質の特性等によりセンターパネル３０が撓み易く、当該撓みでセンターパネル３０がロアーパネル４０に当接してしまう虞があるときには、できるだけ免震台１０の高さを高くするべく、図１０のように、センターパネル３０に対して下面側からボールキャスタ６０を取り付けるとボールの下方への突出量が増加して、より高さの高い状態とすることができる。

また、前記した各実施の形態では、キャスタとしてボールキャスタ６０を使用していたが、これに限るものではなく、センターパネル３０を水平方向に移動自在にできるものであれば、他の構成のキャスタを使用しても良い。

また、激しい地震等により、球状サスペンションの振動吸収力の限界を超えてしまうことを想定して、図１０に示すような、ゴム等の弾性部材からなる衝撃吸収体８０を取り付けても良い。すなわち、球状サスペンションの振動吸収力の限界を超えると、図１０に示すような第１止め具５２の下端と第２止め具５３の上端とがぶつかり合って、部品の破損等を引き起こす可能性が生じる。そのため、少なくとも部品の破損等の事態を避けるべく、図１０に示すような衝撃吸収体８０を設けておき、球状サスペンションの振動吸収力の限界を超えた振動が生じたときに、第１止め具５２と第２止め具５３とがぶつかる前に、荷台パネル２０に設けられた衝撃吸収体８０がセンターパネル３０に当接し、部品の破損等を生じない程度に衝撃を軽減させるのである。なお、ここでは、荷台パネル２０から下方のセンターパネル３０の方に突出するように、衝撃吸収体８０が設けられていたが、これに限らず、例えば、センターパネル３０から上方の荷台パネル２０の方に突出するように、衝撃吸収体８０が設けられていても良い。

また、前記した実施の形態では、免震台１０の上に、サーバを収容するサーバラック９０を載置するようになっていたが、免震台１０に載置するものはこれに限らず、スーパーコンピュータ等のコンピュータや、彫刻や絵画等の美術品など、適宜のものを載置して免震効果を与えることが可能である。

１０ 免震台
２０ 荷台パネル
２０Ａ 載置部
２１ 第１金属板（金属板）
２２ 第２金属板（金属板）
２３ 樹脂板
３０ センターパネル
３１ 第１金属板（金属板）
３２ 第２金属板（金属板）
３３ 樹脂板
４０ ロアーパネル
５０Ａ 球状サスペンション（振動吸収体）
５０Ｂ 球状サスペンション（振動吸収体）
５１ 長尺状弾性片
５２ 第１止め具（止め具）
５３ 第２止め具（止め具）
５５ ばね部
６０ ボールキャスタ（キャスタ）
７０ コイルスプリング（付勢手段）
９０ サーバラック（被載置物）

Claims (5)

1. 上面に被載置物を載置する載置部を有する荷台パネルと、その下方に配置されたセンターパネルと、その下方に配置されたロアーパネルとが所定間隔を持って重なるようになっており、
   前記センターパネルと前記荷台パネルの間には、前記荷台パネルに対する上下方向の振動を吸収する複数の振動吸収体が配設されており、
   前記センターパネルと前記ロアーパネルの間には、該ロアーパネルに対して前記センターパネルを水平方向に移動自在にする複数のキャスタが配設されていることを特徴とする免震台。
2. 前記振動吸収体は、複数の長尺状弾性片と、該複数の長尺状弾性片をそれぞれ円弧状に撓んだ状態となるように両極部で相互に締め付け固定することで略球形のばね部を形成するための止め具と、を備える球状サスペンションからなることを特徴とする請求項１に記載の免震台。
3. 前記キャスタは、前記センターパネルに固定されて、前記ロアーパネルに対して水平方向に移動自在に当接していることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震台。
4. 前記センターパネルと前記荷台パネルの少なくとも一方が、２つの金属板の間に樹脂板を配設した部材で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の免震台。
5. 前記ロアーパネルの周縁部には、前記センターパネルがニュートラル位置に位置するように付勢する複数の付勢手段が配設されており、
   前記センターパネルが、前記ロアーパネルに対して水平方向に移動後、複数の前記付勢手段の付勢力により前記ニュートラル位置に戻るように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の免震台。

Images