JP2590073Y2

JP2590073Y2 - 機器の防振ストッパー構造

Info

Publication number: JP2590073Y2
Application number: JP1991067144U
Authority: JP
Inventors: 寿親安田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-06-14
Filing date: 1991-08-26
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2006-08-26
Also published as: JPH0518009U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は防振ゴムを取付けた機器
の防振ストッパー構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ビルが高層化されるのに伴って、ビ
ルの中層階にも変圧器等の振動発生機器が設置されるよ
うになってきた。一方ビルの設計も高度な解析技術を駆
使してなされ、建材の軽量化と相俟って無駄のない合理
的な構成となってきている。更にビル内の居住空間を極
力大きくするため、振動発生機器の近傍にまで居住域が
設けられるようになってきた。

【０００３】このため、変圧器等の機器においては防振
ゴムを介在させることにより、変圧器等より発生する振
動が床に伝わらないようにして居住域に対し音，振動に
よる公害をなくし、快適な居住環境が得られるようにし
ている。

【０００４】ところで、変圧器等の機器に防振ゴムを取
付けることは容易なことであるが、一般的に防振ゴムを
取付けると、取付けた機器の固有振動数が低下し、地震
等の外力を受けた時の揺れが大きくなり、変圧器等への
接続部が変形，破損し更には変圧器が転倒する事態が生
じるおそれがある。

【０００５】そのため接続部の揺れが許容値内になるよ
うに、機器本体がある角度以上傾かないようにするスト
ッパーを設けるのが普通である。なお、この種ストッパ
ーは通常機器の横スベリを防止するストッパーを兼ねて
いる場合が多い。

【０００６】ストッパー構造の従来の一例を図５に示
す。図５はストッパーボルトを用いたタイプで、固定ボ
ルト１により床面２に固定されたベース３上に防振ゴム
４を介して機器本体５が設置されている。機器本体５の
下部にはストッパー用金物６が設けられており、そのス
トッパー金物６に形成された孔に数mmのギャップをもっ
てストッパーボルト７を貫通させ、ベース３に固定す
る。ストッパーボルト７の頭部には座金８が溶接されて
おり、この座金８及びストッパーボルト７によりストッ
パー金物６の大きな変位が阻止され、機器本体５の傾き
や横スベリが防止されるようになっている。ここでスト
ッパーボルトに加わる力と作用について説明する。

【０００７】図６は防振ゴム付機器の据付状態を示す全
体概念図である。機器本体５を設置した床面２が地震等
によって横方向に揺れると、機器本体５各部には床面２
の揺れに対応した横方向の力が発生する。この力の大き
さは各部の質量によって異なってくるが、一般に変圧器
等の機器は剛体と見做されるため、機器の重心位置Ｏに
各部に発生した力が集中したとして考える。そしてその
大きさをＦとし、防振４ゴムから重心位置Ｏまでの高さ
をＨ，防振ゴム４間の寸法をＬ，機器本体５の重量を
Ｗ，ストッパーボルト７間の寸法をＭとすると、この横
方向の力の釣り合いの式はストッパーボルトに加わる力
をＰとすると次の様になる。

【０００８】第１項はＦによる転倒モーメント、第２項
は自重による復元モーメント、第３項はストッパーによ
る抵抗モーメントである。従って防振ゴム間の寸法Ｌが
大きくとなれば、その横方向の力に対して、ストッパーなしで
も転倒することはなくストッパーは不要である。しかし
変圧器等の機器に於てはこのような状態にすることは不
可能なことと、この転倒モーメントとは別に次の力をも
考慮しなければならないためストッパーが必要となる。

【０００９】即ち図５に示すように防振ゴム４の上下部
にはベース３及び機器本体５の少なくも一方に固定され
るスタッド４ａが取付けられている。従って機器本体５
が横方向の力Ｆを受けたときには転倒モーメントを生ず
ると共に単純に横方向に機器本体５を移動させる力も働
き、その移動量は振動ゴム４のバネ定数で決まる。防振
ゴム４の横方向のバネ定数は上下方向に比べ１／５程度
と非常に小さく、従って移動量は非常に大きく、一般的
にはゴムが破損するような量となるので、防振ゴム４の
許容変形量以下となるようなストッパーが必要である。
図５のストッパーボルトタイプの場合はストッパーボル
ト７とストッパー用金物６の孔とのギャップｇ₁がその
許容量となる。このためストッパーボルト７には (1)式
による引張力Ｐによる引張応力σ₁（σ₁＝Ｐ／Ａ，
Ａ：ストッパーボルトの断面積）と、横方向の力Ｆによ
る曲げ応力σ₂（σ₂＝Ｆ・ｍ／Ｚ，ｍ：ストッパーボ
ルトの曲げスパン，Ｚ：ストッパーボルトの断面係
数）、そして初期締付応力σ₃の和の応力が発生するこ
とになり、それに耐えるサイズのストッパーボルトが必
要となる。ストッパーボルト７には以上のような応力が
発生し、そして作用する。しかし従来のこのストッパー
構造には次の様な問題点がある。

【００１０】わずかなギャップでもって機器本体５のス
トッパー金物６とストッパーボルト７をセットしなけれ
ばならないため、機器本体５の位置を決める防振ゴム４
とストッパーボルト７とを共通のベース３でもって精度
良く加工しなければならない。そうするとこのベース３
を床面２に固定する固定ボルト１が必要となり、この固
定ボルト１は図７(a) のようにストッパーボルト７の外
側に位置することになる。そのためベース３も含めた機
器の外形寸法が大きくなり据付面積の増大を招くことと
なる。またベース３自体も前述のようなストッパーボル
ト７に加わる力を受けても変形しない強度が必要であ
り、剛性向上のために重量増が避けられない。

【００１１】そこで、据付面積を縮小する構造として図
７(b) に示すような構造が考えられている。即ち、ベー
ス３を固定する固定ボルト１をストッパーボルト７の外
側に位置させず、ストッパーボルト７に並べて位置させ
たものである。このようにすれば外形寸法は大きくなら
ないが、ベース３をロ字形に構成しなければならず、重
量は更に増大することになる。また図７(c) も同様の改
善策であり、ベース３を機器本体５の長手方向に沿って
配置した場合である。この構成は、機器本体５の寸法に
よっては外形寸法、重量共改善される場合があるが、防
振ゴム４を取付けるための金物９が必要となり重量増は
避けられない。

【００１２】別の改善策として、実開昭５９−１４０４
１８号公報で提案されている構造がある。これの概略図
を図８に示す。この構造の特徴はストッパーボルト７の
外周に円筒状の防振ゴム１０を挿入し、ストッパーボル
ト７と固定ボルトを兼用させたところにある。即ちスト
ッパーボルト７の位置精度が出てなくても円筒状の防振
ゴム１０とストッパーボルト７とのギャップ、そしてそ
の防振ゴム１０自体の撓みによって吸収するようにした
ものである。従って共通のベースを設ける必要もなく、
非常に優れた構造である。

【００１３】

【考案が解決しようとする課題】しかしこの構造にも次
の様な問題点がある。これは前述した従来の構造でも同
じであるが、ストッパーボルト７には前記のように横方
向の力Ｆによる曲げ応力が働き、この応力に耐えさせる
ために相当大きなサイズのストッパーボルト７が必要と
なり、それに伴ってストッパー用金物６等も大サイズと
なり、それが据付面積への増大につながることになる。

【００１４】上記の如く従来の防振ストッパー構造に
は、ベースの大形化による機器据付面積の増大と重量の
増大、そしてストッパーボルトの大サイズ化による関連
金物の大サイズ、重量増等の問題点があった。本考案は
これらの問題点を解決した機器の防振ストッパー構造を
提供せんとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本考案は、床面上に配置
されたベース上に防振ゴムを介して機器本体を載置し、
この機器本体の下部に設けたストッパー用金物及び前記
ベースを貫通させてストッパーボルトを前記床面に固定
したものにおいて、前記ベースに筒状の座を固定し、こ
の座を前記ストッパー用金物に所定のギャップを介して
貫通させて配置し、前記ストッパーボルトを前記座を貫
通させて設けたことを特徴とする。

【００１６】また本考案は、ベース上に防振ゴムを介し
て機器本体を載置し、この機器本体の下部に設けたスト
ッパー用金物及び前記ベースを貫通させてストッパーボ
ルトを設けたものにおいて、前記ベースに筒状の座を固
定し、この座を前記ストッパー用金物に所定のギャップ
を介して貫通させて配置する一方、前記ストッパーボル
トは一端部を車輪に固定して車輪固定用ピンを兼用し、
その他端部を前記ベース及び座を貫通させて配置して前
記座の上方に位置する部分にナットを螺合することによ
り前記車輪を前記ベースに固定していることを特徴とす
る。

【００１７】

【作用】本考案によれば、転倒モーメントによって生ず
る機器本体の浮き上がりはストッパー用金物がストッパ
ーボルトの頭部またはナットに当接することにより抑え
られる。また横方向の力に対してはベースに溶接取付し
た筒状の座によって機器本体の横スベリが阻止される。

【００１８】

【実施例】図１は本考案の一実施例を示す要部側面図で
ある。床面２上にベース１３が配置され、このベース１
３上に防振ゴム４を介して機器本体５が載置されてい
る。機器本体５の下部にはストッパー金物１６が水平方
向外側に延びるようにして設けられている。一方、ベー
ス１３にはストッパーボルト１７を貫通させる孔が形成
されていると共にこの孔を取り囲むようにして筒状の座
１１が溶接により取付けられている。この筒状の座１１
はストッパー用金物１６に形成された孔を貫通し、その
高さは、機器のサイズによって異なるが、ストッパー用
金物１６の上面より数mm高くなるように設定されてい
る。又ストッパー用金物１６の孔の大きさは使用した防
振ゴムの特性によって異なるが、筒状の座１１の外径よ
り数mm大きくする。そしてストッパーボルト１７にはス
トッパー用金物１６の孔より大径の座金８を取付け、ス
トッパーボルト１７を筒状の座１１及びベース１３を通
して床面２に締結固定する。これにより、転倒モーメン
トによって機器本体５が傾き、浮き上がった側のストッ
パー用金物１６の上面がストッパーボルト１７の座金８
に当り、転倒が阻止される。この場合ストッパーボルト
１７には引張力が働くが、このときの応力は前記 (1)式
で求めた引張力をストッパーボルトの断面積で割った値
となる。これは従来構造と同じ値である。横方向へのズ
レに対しては筒状の座１１にストッパー用金物１６が当
たり、許容値内に抑えられる。従ってこの横方向の力に
対して直接には筒状の座１１で負担するが、筒状の座１
１に加わった横方向の力がベース１３に加わり、結果的
にはストッパーボルト１７で負担することになる。

【００１９】上記実施例によれば、ベース１３の大きさ
が小さくなり、機器の据付面積が小さくできる。また従
来構造の場合ストッパーボルト１７と固定ボルト１の位
置が異なるため、ベース１３に加わるモーメントに耐え
るようベース１３の剛性が必要で重量増となっていた
が、本実施例の場合、ストッパーボルト１７は固定ボル
トを兼用していて同一位置にあるので、ベース１３には
モーメントが加わらないため軽量の小サイズのもので良
い。さらにストッパーボルト１７も機器の浮き上がりを
阻止する引張力と横方向の力によるベースと床面とのせ
ん断力を受けるのみで、従来構造のようにモーメントを
受けないため小サイズのものですみ、取扱いも容易とな
る。

【００２０】即ち、ストッパーボルトの径をｄとする
と、断面積はπｄ² ／４，断面積係数はπｄ³ ／３２，
曲げモーメントのスパンをｍとすると横方向の力Ｆによ
る曲げ応力σ₂（従来構造の場合の応力）は前記した如
く、曲げが加わらない、せん断応力τ（本実施例の場合の応
力）の場合曲げ応力とせん断応力とは単純比較はできないがストッ
パーサイズを決定する応力としてこの両者の応力を比較
すると、となる。ｍ＝ｄのときで８倍の応力となり、ｍが大きく
なる程大きくなる。一般にせん断の許容応力は引張の許
容応力の７５％であるから、この許容値を基準にしても
ｍ＝ｄのとき６倍の応力となる。従って曲げ応力が加わ
らない場合のストッパーボルトの径に対して曲げ応力が
加わる場合はｍ＝ｄのとき１．８倍の径が必要となる。

【００２１】実施例の防振ゴムは最も一般的な防振ゴム
（例えば昭和電線電纜製の丸型防振ゴム）を用いた場合
について説明したが、最近防振ゴムとして防振パッドが
荷重範囲の自由性と価格、そして取扱いの容易性と特性
の良さから多用されるようになってきたが、この防振パ
ッドを用いても同様の効果を得ることができる。防振パ
ッドを使用した場合の本考案の他の実施例を図２に示
す。防振パッド（ゴム）１２に筒状の座１１が嵌合する
孔をあけておき、これをストッパー用金物１６の上下面
に介在させたものである。

【００２２】図３に本考案の更に他の実施例を示す。こ
れはベース１３の下面に車輪１４を取付ける機器の場合
であり、コ字形に構成した車輪支持枠１４ａの上面に一
端部を溶接して取付けた車輪固定用ピン２７をストッパ
ーボルトとして兼用させ、この車輪固定用ピン２７の他
端部をベース１３及び座１１を貫通させて配置し、座１
１の上方に突出する部分にナット１５を螺合してこれを
締め付けることにより車輪１４をベース１３に固定した
ものである。このように構成しても、転倒モーメントに
よって生ずる機器本体５の浮き上がりはストッパー用金
物１３が車輪固定用ピン（ストッパーボルト）２７のナ
ット１５に当接することにより抑えられ、また横方向の
力に対してはベース１３に溶接取付した筒状の座１１に
よって機器本体５の横スベリが阻止される。

【００２３】図４は車輪付き機器おいて防振パッドを使
用した場合の本考案の更に他の実施例である。防振パッ
ド（ゴム）１２に筒状の座１１が嵌合する孔をあけてお
き、これをストッパー用金物１６の上下面に介在させた
ものであり、上記各実施例と同様の効果を奏することが
できる。

【００２４】

【考案の効果】以上説明のように本考案の機器の防振ス
トッパー構造によれば、ベースに筒状の座を固定し、こ
の座を機器本体のストッパー用金物に所定のギャップを
介して貫通させて配置してストッパーボルトをこの座を
貫通させて設けるようにしたので、ベースを小形化で
き、これによる機器据付面積の縮小と重量の軽減、そし
てストッパーボルトを小サイズ化できることによる関連
金物の小サイズ、重量減等の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による機器の防振ストッパー構造を示す
一部破断した要部側面図

【図２】本考案の他の実施例を示す一部破断した要部側
面図

【図３】本考案の更に他の実施例を示す一部破断した要
部側面図

【図４】本考案の更に他の実施例を示す一部破断した要
部側面図

【図５】従来の構造を示す要部側面図

【図６】防振ゴム付機器の全体概念図

【図７】(a) ないし(c) はそれぞれ従来の構造を示す平
面図

【図８】従来の他の構造を示す要部側面図

【符号の説明】

２は床面、４，１２は防振ゴム、５は機器本体、１１は
座、１３はベース、１６はストッパー用金物、１７，２
７はストッパーボルト（車輪固定用ピン）である。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】床面上に配置されたベース上に防振ゴム
を介して機器本体を載置し、この機器本体の下部に設け
たストッパー用金物及び前記ベースを貫通させてストッ
パーボルトを前記床面に固定したものにおいて、前記ベ
ースに筒状の座を固定し、この座を前記ストッパー用金
物に所定のギャップを介して貫通させて配置し、前記ス
トッパーボルトを前記座を貫通させて設けたことを特徴
とする機器の防振ストッパー構造。
【請求項２】ベース上に防振ゴムを介して機器本体を
載置し、この機器本体の下部に設けたストッパー用金物
及び前記ベースを貫通させてストッパーボルトを設けた
ものにおいて、前記ベースに筒状の座を固定し、この座
を前記ストッパー用金物に所定のギャップを介して貫通
させて配置する一方、前記ストッパーボルトは一端部を
車輪に固定して車輪固定用ピンを兼用し、その他端部を
前記ベース及び座を貫通させて配置して前記座の上方に
位置する部分にナットを螺合することにより前記車輪を
前記ベースに固定していることを特徴とする機器の防振
ストッパー構造。