JP2599717Y2 - 免震装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は地震などの非定常的な外
力から精密機器等の高価な装置を保護するために、これ
ら精密機器等の被免震支持物体と建物床との間に設けら
れる免震装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建物内に設備される精密機器など
の高価な装置を、地震外力等の非定常的な外力の作用か
ら保護するにあたっては、床上に免震装置を設置し、こ
の免震装置でこれら装置を弾性支持するようにしてい
る。図６に従来の免震装置の縦断面図を示す。この免震
装置はコイルバネ１によって上下方向の揺れを抑制する
ものである。すなわち、建物床３の上には、ベースプレ
ート５が設置される。このベースプレート５に立設され
たセンタ軸７の周囲に、単一のコイルバネ１が設けら
れ、上方からリング状の押えプレート９が配設される。
この押えプレート９には、その上方に被免震支持物体が
設置されるトッププレート１１に螺合したボルト１３の
下端が接している。これにより被免震支持物体の重量は
トッププレート１１、ボルト１３、押えプレート９を介
してコイルバネ１によって弾性支持される。このコイル
バネ１の固有振動周期を被免震支持物体の固有振動周期
と異なるものに設計することで、上下方向の免震機能を
確保することが可能となる。この免震装置を働かせない
場合には、トッププレート１１側とセンタ軸７との間に
ストッパー１４を介在させて、上方からの荷重に対して
これら両者を接続するようになっている。これにより被
免震支持物体の重量は、コイルバネ１ではなく、センタ
軸７によって支持される。また、コイルバネ１の外周
は、ベースプレート５に固定されたバネケーシング１５
によって囲われている。さらに、このバネケーシング１
５の外周には、トッププレート１１に固定されたケーシ
ング１７が配置される。そして、ケーシング１７に螺入
したボルト１８がバネケーシング１５に接することで、
水平方向の相対変位が規制される。

【０００３】図７に示すように、トッププレート１１と
押えプレート９の中央の貫通穴１９、２１と、センタ軸
７との間には一定の間隙が設けられている。この間隙の
分だけ水平方向の相対変位が生ずる。

【０００４】また、図８に示すように、ボルト１８の先
端とバネケーシング１５側面との間にも間隙が存在し、
この間隙を調整することで水平方向の相対変位が規制さ
れる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで従来の免震装
置にあっては、固有振動周期を調整するためのコイルバ
ネが単一配置であったためその周期の設定が難しく、殊
に精密機器等を対象として免震効果を得る場合には周期
が短すぎても長すぎても好ましいものではなく、特に長
周期側への微妙な周期設定がとりわけ困難であった。こ
のような周期設定のために、微調整用のアイソレータ等
を採用することが考えられるが、そのために装置が大型
化し、特定の寸法を有する機器に汎用的に採用すること
が難しくなるという課題があった。

【０００６】また、地震等の外力の作用時にトッププレ
ート１１に水平方向の力が作用した場合には、センタ軸
７とトッププレート１１との間、及びボルト１８とバネ
ケーシング１５との間でメタルコンタクトを生じ、騒音
及び衝撃を発生するおそれがあった。

【０００７】本考案は上述したような従来の課題に鑑み
て創案されたものであってその目的は、装置を大型化す
ることなく固有振動周期の微妙な設定を行なえると共
に、水平方向の力が作用し水平方向に相対変位が生じた
場合であっても、騒音や衝撃の発生を防止できる免震装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の考案は、建物床上に設置されたベースプレー
ト上に立設されたセンタ軸と、該センタ軸を囲繞して上
下方向に設けられたコイルバネ上に弾性支持され、且つ
その上方に被免震支持物体が設置されるリング状のトッ
ププレートと、上記ベースプレート上に上記コイルバネ
の外周を囲繞しで設けられた筒体状のバネケーシング
と、上記トッププレート下に上記バネケーシングの周側
面を囲繞して設けられた筒体状のケーシングと、該ケー
シングの周側面に、上記バネケーシングの周側面に当接
させるべく螺入され、これら両者間の水平方向相対変位
を規制する規制部材と、該規制部材のバネケーシング側
端部に設けられ、該規制部材と上記バネケーシングの周
側面とを滑動自在とする摺動材と、を備えたことを特徴
とする。

【０００９】また第２の考案は、前記リング状のトップ
プレートの貫通穴に前記センタ軸が移動可能に貫通され
るとともに、上記トッププレートの上記貫通穴の内周面
とこれに相対向する上記センタ軸の外周面との間に、こ
れら両者を滑動自在とする摺動材を配設したことを特徴
とする。

【００１０】また第３の考案は、前記コイルバネが、前
記ベースプレートと前記トッププレートとの間に前記セ
ンタ軸を囲繞して設けられた第１のコイルバネと、該第
１のコイルバネ内方にこれと同軸で並列に設けられ、バ
ネ特性を微調整するための第２のコイルバネとからなる
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本考案の作用について述べると、水平方向の力
が作用し水平方向に相対変位が生じた場合であっても、
規制部材とバネケーシングとの間、あるいはトッププレ
ートとセンタ軸との間では摺動材を介して接触が行われ
るので、従来のようなメタルコンタクトを防止できる。
特に前者については、ケーシングとバネケーシングとの
水平方向相対変位を規制する規制部材がバネケーシング
の周側面に当接するようにケーシングの周側面に螺入さ
れていて、ケーシングに対する規制部材の螺入量の調節
が可能であり、これによりそのバネケーシング側端部に
設けた摺動材のバネケーシングへの押し付け力を適宜に
設定することができるので、したがってバネケーシング
の表面精度については、例えばＪＩＳで定められている
素材の標準公差で対応することも可能となる。また、摺
動材が磨耗した場合でも、規制部材の螺入量を磨耗分だ
け増やせば初期状態と同等の押し付け力を回復させるこ
とができて、免震装置の性能を維持することができる。
他方、バネケーシングの周側面を囲繞して設けられて当
該バネケーシングの外側に位置するケーシングに対して
規制部材を螺入するようにしているので、規制部材を免
震装置の外側から簡単に操作することができる。したが
って、規制部材を取り外してこれに設けた摺動材を交換
することができるとともに、この際免震装置自体を分解
する必要がなく、容易に交換作業を実施することができ
る。また免震装置の設置後でも、規制部材を外側から操
作して容易に摺動材の押し付け力の変更・調整を行うこ
とができる。さらにまた、第１のコイルバネ内方にこれ
と同軸で並列に、バネ特性を微調整するための第２のコ
イルバネを設けたので、免震装置全体の形を大きくする
ことなく、コイルバネの固有振動周期を微調整できてこ
れを長く設定することができ、殊に精密機器等を対象と
して免震効果を得る場合に好ましい周期設定をコンパク
トな構成で確保することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の好適な実施例を図１〜図３に
おいて説明する。図１は、本実施例に係る免震装置の縦
断面図である。尚、従来例と同一の部分については同一
の番号を付す。

【００１３】本考案は基本的には、建物床３上に設置さ
れたベースプレート５と、ベースプレート５上方に間隔
を隔てて設けられ、精密機器などの被免震支持物体側に
取り付けられた、貫通穴２５を有するリング状のトップ
プレート１１と、ベースプレート５上に立設され、トッ
ププレート１１の貫通穴２５に対して移動可能なセンタ
軸７と、ベースプレート５とトッププレート１１との間
にセンタ軸７を囲繞して設けられた第１のコイルバネ１
Ｂと、第１のコイルバネ１Ｂ内方にこれと同軸で並列に
設けられ、バネ特性を微調整するための第２のコイルバ
ネ１Ａとから構成される。

【００１４】また本考案は、建物床３上に設置されたベ
ースプレート５上に立設されたセンタ軸７と、センタ軸
７を囲繞して上下方向に設けられたコイルバネ１Ａ，１
Ｂ上に弾性支持されると共に、これに形成された貫通穴
２５にセンタ軸７が貫通され、且つその上方に被免震支
持物体が設置されるリング状のトッププレート１１と、
トッププレート１１の貫通穴２５の内周面とこれに相対
向するセンタ軸７の外周面との間に配設され、これら両
者を滑動自在とする摺動材としての環状ブッシュ３５と
から構成される。

【００１５】さらに本考案は、建物床３上に設置された
ベースプレート５上に立設されたセンタ軸７と、センタ
軸７を囲繞して上下方向に設けられたコイルバネ１Ａ，
１Ｂ上に弾性支持され、且つその上方に被免震支持物体
が設置されるリング状のトッププレート１１と、ベース
プレート５上にコイルバネ１Ａ，１Ｂの外周を囲繞して
設けられた筒体状のバネケーシング１５と、トッププレ
ート１１下にバネケーシング１５の周側面を囲繞して設
けられた筒体状のケーシング１７と、ケーシング１７の
周側面に、バネケーシング１５の周側面に当接させるべ
く螺入され、これら両者間の水平方向相対変位を規制す
る規制部材としてのボルト１８と、ボルト１８のバネケ
ーシング側端部に設けられ、ボルト１８とバネケーシン
グ１５の周側面とを滑動自在とする摺動材３７とから構
成される。

【００１６】具体的には、建物床３の上にベースプレー
ト５が設置される。このベースプレート５の略中央にセ
ンタ軸７が、支持ブラケット２３によって支持されて、
溶接などにより固定される。このセンタ軸７の周囲に
は、内周側コイルバネ１Ａと外周側コイルバネ１Ｂが２
重に設けられる。これら２つのコイルバネ１Ａ，１Ｂの
上面は、円環状の押えプレート９によって押圧される。
この押えプレート９に対し、リング状のトッププレート
１１が、上方からの荷重を伝えられる剛な状態で平行に
設けられている。即ち、このトッププレート１１にはボ
ルト１３が螺合し、ボルト１３の下端が押えプレート９
の上面に接している。このボルト１３により２つのコイ
ルバネ１Ａ，１Ｂの弾性を調整可能としている。

【００１７】センタ軸７は、押えプレート９及びトップ
プレート１１を貫通している。トッププレート１１の貫
通穴２５近傍には、これを取り囲んで係止ブラケット２
７が溶接などにより固定されている。この係止ブラケッ
ト２７は縦断面が略コの字状をしており、中央に貫通孔
２９が形成されている。この貫通孔２９に対し、外径が
小さくなったセンタ軸７の先端が貫通できるようになっ
ている。もっとも、通常の状態では、係止ブラケット２
７の貫通孔２９よりも大きなストッパプレート３１が、
係止ブラケット２７とセンタ軸７の頂部に介挿され、通
常時コイルバネ１Ａ，１Ｂに弾性支持させることで被免
震支持物体が不安定にならないようにしている。即ち、
ストッパプレート３１が挿入された状態では、被免震支
持物体の重量はトッププレート１１、係止ブラケット２
７、ストッパプレート３１、センタ軸７、及びベースプ
レート５を介して建物床３に伝えられる。

【００１８】これに対し、地震などが発生し免震機能を
発揮させる場合には、ストッパプレート３１が外され、
センタ軸７と係止ブラケット２７との間での荷重の伝達
はなくなる。これにより被免震支持物体は、トッププレ
ート１１、ボルト１３、押えプレート９、コイルバネ１
Ａ，１Ｂ、及びベースプレート５を介して建物床３に弾
性支持される。

【００１９】また、トッププレート１１への被免震支持
物体の設置は、設置金具３３を用いて行われる。

【００２０】そして、図２に示すように、トッププレー
ト１１の貫通穴２５の内周面には摺動抵抗が小さい樹脂
（例えばテフロン：商標名）製の摺動材から成る環状ブ
ッシュ３５が設けられる。

【００２１】また図３に示すように、コイルバネ１Ａ，
１Ｂの外周を囲う円筒状のバネケーシング１５に対し
て、トッププレート１１に固定されたケーシング１７の
ボルト１８の先端が接し得るようになっている。このボ
ルト１８の先端にも、前記と同様に摺動抵抗が小さい樹
脂製の摺動材３７が埋め込まれている。

【００２２】尚、ケーシング１１とベースプレート５と
の間には油圧ダンパ３８が設けられ、振動で縮んだコイ
ルバネ１Ａ，１ｂが元に戻る際に、急激に戻ることを防
止し、免震機能をさらに高めている。

【００２３】以上の実施例によれば、コイルバネを内周
側コイルバネ１Ａと外周側コイルバネ１Ｂの２重に設け
ることで、免震装置全体の形を大きくすることなく、コ
イルバネの固有振動周期を調整して長く設定することが
できる。例えば１つのコイルバネを設けた場合には周期
が０．４〜０．５秒程度であったものが、２つのコイル
バネを設けることで０．６〜０．７秒程度にすることが
可能となる。従って、殊に精密機器等を対象として免震
効果を得る場合に好ましい周期設定をコンパクトな構成
で確保することができる。

【００２４】また、免震装置に水平方向の力が作用し水
平方向に相対変位が生じた場合であっても、トッププレ
ート１１の貫通穴２５は、前記摺動材から成る環状ブッ
シュ３５を介してセンタ軸７に接する（図２）。また、
水平方向の相対変位を規制するためのボルト１８の先端
も、摺動材３７を介して、バネケーシング１５の側面に
接する（図３）。従って、従来のようなメタルコンタク
トは生じず、メタルコンタクトによって発生する大きな
騒音や衝撃を防止することができる。特に、ケーシング
１７とバネケーシング１５との水平方何相対変位を規制
するボルト１８を、バネケーシング１５の周側面に当接
するようにケーシング１７の周側面に螺入するようにし
ているので、ケーシング１７に対するボルト１８の螺入
量を調節することによって、そのバネケーシング側端部
に設けた摺動材３７のバネケーシング１５への押し付け
力を適宜に設定することができ、したがってバネケーシ
ング１５の表面精度については、例えばＪＩＳで定めら
れている素材の標準公差で対応することも可能となる。
また、摺動材３７が磨耗した場合でも、ボルト１８の螺
入量を磨耗分だけ増やせば初期状態と同等の押し付け力
を回復させることができ、免震装置の性能を維持するこ
とができる。他方、バネケーシング１５の周側面を囲繞
して設けられて当該バネケーシング１５の外側に位置す
るケーシング１７に対してボルト１８を螺入するように
したので、ボルト１８を免震装置の外側から簡単に操作
することができる。したがって、ボルト１８を取り外し
てこれに設けた摺動材３７を交換することができるとと
もに、この際免震装置自体を分解する必要がなく、容易
に交換作業を実施することができる。また免震装置の設
置後でも、ボルト１８を外側から操作して容易に摺動材
３７の押し付け力の変更・調整を行うことができる。

【００２５】他方、上記実施例においては、環状ブッシ
ュ３５として、センタ軸７に対して線接触するものを例
示したが、図４及び図５に示したように、センタ軸７に
対して点接触する球面を備えた環状ブッシュ３９を採用
しても良く、その配置についても、貫通穴２５の内周面
とセンタ軸７の外周面との間であれば、トッププレート
１１側、センタ軸７側いずれに配設しても良い。また、
以上の実施例においては、ボルト１８先端の摺動材３７
のバネケーシング１５に対する接触面は平面である（図
３）が、他の実施例においては球面とすることが可能で
ある。

【００２６】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の免震装置
によれば、水平方向の力が作用し水平方向に相対変位が
生じた場合であっても、規制部材とバネケーシングとの
間、あるいはトッププレートとセンタ軸との間では摺動
材を介して接触が行われるので、従来のようなメタルコ
ンタクトは生じず、メタルコンタクトによって発生する
大きな騒音や衝撃を防止することができる。特に前者に
ついては、ケーシングとバネケーシングとの水平方向相
対変位を規制する規制部材を、バネケーシングの周側面
に当接するようにケーシングの周側面に螺入するように
したので、ケーシングに対する規制部材の螺入量を調節
することによって、そのバネケーシング側端部に設け方
摺動材のバネケーシングへの押し付け力を適宜に設定す
ることができ、したがってバネケーシングの表面精度に
ついては、例えばＪＩＳで定められている素材の標準公
差で対応することも可能となる。また、摺動材が磨耗し
た場合でも、規制部材の螺入量を磨耗分だけ増やせば初
期状態と同等の押し付け力を回復させることができて、
免震装置の性能を維持することができる。他方、バネケ
ーシングの周側面を囲繞して設けられて当該バネケーシ
ングの外側に位置するケーシングに対して規制部材を螺
入するようにしたので、規制部材を免震装置の外側から
簡単に操作することができる。したがって、規制部材を
取り外すことによりこれに設けた摺動材を交換すること
ができるとともに、この際免震装置自体を分解する必要
がなく、容易に交換作業を実施することができる。また
免震装置の設置後でも、規制部材を外側から操作して容
易に摺動材の押し付け力の変更・調整を行うことができ
る。またさらに、第１のコイルバネ内方にこれと同軸で
並列に、バネ特性を微調整するための第２のコイルバネ
を設けたので、免震装置全体の形を大きくすることな
く、コイルバネの固有振動周期を微調整できてこれを長
く設定することができ、殊に精密機器等を対象として免
震効果を得る場合に好ましい周期設定をコンパクトな構
成で確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る免震装置の縦断面図で
ある。

【図２】図１のＡ部拡大図である。

【図３】図１のＢ部拡大図である。

【図４】本考案の他の実施例を示すもので、図２に対応
する図である。

【図５】更に他の実施例を示すもので、図２に対応する
図である。

【図６】従来の免震装置の縦断面図である。

【図７】図６のＣ部拡大図である。

【図８】図６のＤ部拡大図である。

【符号の説明】

１Ａ 内周側コイルバネ １Ｂ 外周側コイルバネ ３ 建物床 ５ ベースプレート ７ センタ軸 ９ 押えプレート １１ トッププレート １３ ボルト １５ バネケーシング １７ ケーシング １８ ボルト ３５ 環状ブッシュ ３７ 摺動材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 金田 和久 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株式会社大林組東京本社内 (72)考案者 安井 譲 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (72)考案者 金子 正孝 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (56)参考文献 特開 平３−183864（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−69431（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物床上に設置されたベースプレート上
   に立設されたセンタ軸と、該センタ軸を囲繞して上下方向に設けられたコイルバネ
   上に弾性支持され、且つその上方に被免震支持物体が設
   置されるリング状のトッププレートと、 上記ベースプレート上に上記コイルバネの外周を囲繞し
   て設けられた筒体状のバネケーシングと、 上記トッププレート下に上記バネケーシングの周側面を
   囲繞して設けられた筒体状のケーシングと、 該ケーシングの周側面に、上記バネケーシングの周側面
   に当接させるべく螺入され、これら両者間の水平方向相
   対変位を規制する規制部材と、 該規制部材のバネケーシング側端部に設けられ、該規制
   部材と上記バネケーシングの周側面とを滑動自在とする
   摺動材と、 を備えたことを特徴とする免震装置。
2. 【請求項２】 前記リング状のトッププレートの貫通穴
   に前記センタ軸が移動可能に貫通されるとともに、上記
   トッププレートの上記貫通穴の内周面とこれに相対向す
   る上記センタ軸の外周面との間に、これら両者を滑動自
   在とする摺動材を配設したことを特徴とする請求項１に
   記載の免震装置。
3. 【請求項３】 前記コイルバネが、前記ベースプレート
   と前記トッププレートとの間に前記センタ軸を囲繞して
   設けられた第１のコイルバネと、該第１のコイルバネ内
   方にこれと同軸で並列に設けられ、バネ特性を微調整す
   るための第２のコイルバネとからなることを特徴とする
   請求項１または２に記載の免震装置。