JP2619564B2 - 免震床装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、計算機などを支持する免震床装置に係り、
特に据え付け性が良く、衝突部を持たない、非線形な復
元力特性を有する免震床装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の免震床装置は、第20図に示されるように、計算
機29を搭載する免震床28を水平移動可能な免震支持装置
４で支持し、水平方向の復元力を与えるために、水平ば
ね装置26が免震床28と基礎部１との間に設けられてい
る。特に、予引張ばね方式の構造は、特開昭61−106864
号公報に記載されているように（第20図参照）、ばね部
材の両端が２つの可動部材16に連結され、それぞれの可
動部材16の他端の受け部材27は、ベース部材18に固定さ
れたストツパー部材17で支持されている。また、免震床
28の引張部材14は２つ可動部材16の受け部材27によつて
挟まれて位置している。この予引張ばね方式の特徴は、
以下の通りである。

ばね部材をあらかじめ許容変形分引つ張つて設置す
る必要がない。

免震床装置が作動する加速度をばね部材の引つ張り
荷重で設定できる。

従つて、により、設置が簡単であり、により、小
さな地震時には免震床を作動しないように、トリガー効
果を持たせることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術は次のような欠点があ
る。第20図において、水平方向の地震によつて、例え
ば、免震床28が左方向に移動すると、引張部材14aが受
け部材27aを押すことによつて、ばね部材17が変形す
る。その際、他端の引張部材14bは受け部材27bから離れ
るが、この受け部材27bはストツパー部材17bによつて、
支持されて静止している。次に、免震床28が右方向に移
動していくと、免震床28と基礎部１との間にねじりがな
い場合には引張部材14bは受け部材27bに、受け部材27a
はストツパー部材17aに滑らかに接触するが、免震床28
と基礎部との間にねじりが生じる場合には、上記の部分
で衝突し、免震床28にパルス的な加速度が生じる。

本発明の目的は、予引張ばね方式の免震床装置におい
て、衝突部をなくして、高性能な免震性能を与えると共
に、非線形な復元力特性を持たせて、大変形時に水平ば
ね装置の変形を抑制することのできる免震床を提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、ばね部材とワ
イヤー部材を連結して、これが直線状になるように、そ
の両端を基礎部に固定し、更に、ワイヤー部材をばね部
材の引つ張り方向以外は保持し、かつワイヤー部材の任
意の位置に移動できる手段で構成されるフツク部材を架
台に設けたものである。

また、上記において、フツク部材とばね部材との間の
ワイヤー部材の一部を保持し、かつワイヤー部材が自由
に通り抜けられる中間支持部材を基礎部に設けたもので
ある。

また、ばね部材の両端にワイヤー部材を連結し、ばね
部材とワイヤー部材とが直線状になるように、各ワイヤ
ー部材の先端を基礎部に固定し、二本のワイヤー部材に
懸合したフツク部材を直接又は可動部材，引張部材を介
して間接に架台に設けたものである。

また、上記において、フツク部材とばね部材との間の
各ワイヤー池材を懸合する中間支持部材を基礎に設けた
ものである。

また、ワイヤー部材の一部を保持し、ワイヤー部材の
引つ張り方向を変える手段であるプーリー部材を基礎部
に設けたものである。

また、二本のばね部材を並列に配置し、これらのばね
部材の引つ張り方向に二個のプーリー部材を基礎部に設
け、ばね部材の端部同志をワイヤー部材で連結し、その
ワイヤー部材をプーリー部材で支持し、さらに、ワイヤ
ー部材の中央部に設けたフツク部材を架台に固定したも
のである。

また、上記において、ばね部材の引つ張り方向にレー
ル部材又は粘性体貯蔵ダンパ容器を設け、このレール部
材上を又はダンパ容器に沿って移動できる可動部材に
は、架台に固定した引張部材を両側から支持し、かつ、
滑らかに動かす手段であるローラー部材あるいは滑り部
材、並びにワイヤー部材を保持するフツク部材が設けた
ものである。

また、フツク部材と基礎との間に振動エネルギーを吸
収するダンパを回転自由な軸受を介して設けたものであ
る。

また、ワイヤー部材をポリテトラルフルオルエチレン
等の低摩擦材のチユーブ部材で覆い、フツク部材および
中間支持部材のワイヤー部材と接触する部分に低摩擦材
を設けたものである。

フツク部材あるいは中間支持部材の低摩擦材とワイヤ
ー部材のチユーブ部材間に該重を掛けたものである。

低摩擦材はポリテトラフルオルエチレン等が好まし
い。

〔作用〕

本発明は、基礎部に水平方向の地震力が加わつたと
き、フツク部材はワイヤー部材を介して、ばね部材を常
に引つ張る方向にのみ作動させ、免震床に復元力を与え
ることができる。

また、基礎部とフツク部材間に振動エネルギーを吸収
するダンパを設けることによつて、ばね部材の変形を抑
制することができる。

また、ワイヤー部材をチユーブ部材で覆うことによつ
て、ワイヤー部材がフツク部材および中間支持部材を通
るときに、ワイヤー部材の縒り線の凹凸がフツク部材あ
るいは中間支持部材の穴部にぶつかるために生じる振動
を防止することができる。

また、フツク部材および中間支持部材に低摩擦材をワ
イヤー部材と接触する部分に設けることによつて、ワイ
ヤー部材のチユーブ部材の摩耗を防止することができ
る。

また、フツク部材もしくは、中間支持部材の低摩擦材
とワイヤー部材との間に荷重を掛けることによつて摩擦
ダンパの役目をし、ばね部材の変形を抑制することがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図と第２図により説明
する。

第１図と第２図はそれぞれ本発明による免震床装置の
縦断面図及び横断面図である。架台２は、複数個の免震
支持装置３によつて支持され、免震支持装置３は水平移
動部材４を介して、基礎部１上に配置されたプレート部
材５上に設置される。又、ばね部材７はワイヤー部材８
と連結され、ばね部材７は架台２下の中央部付近に設け
られた第１の支持部材6aに、ワイヤー部材８は架台２の
端部付近に第２の支持部材6bによつて基礎部に固定され
る。この実施例では、ばね部材７とワイヤー部材８が、
４組設けられている。架台２に固定されたフツク部材９
には、穴部が設けられ、その穴部に各ワイヤー部材８が
貫通している。また、各ばね部材７には一定の張力が加
えられている。

次に、本実施例の作用について説明する。

第２図において、基礎部１から紙面に左右方向の地震
動が入力されると、架台２は免震支持装置３の水平移動
部材４によつて、プレート部材５上を左右方向に移動す
るが、紙面の上下方向に張られた第１の水平ばね装置26
aのワイヤー部材8aに懸合されているフツク部材9aが架
台２の移動に伴い、ワイヤー部材8aを左右方向に引つ張
るため、このワイヤー部材8aと連結したばね部材7aが引
つ張られて、架台２に左右方向の復元力を与える。一
方、左右方向に張られた第２の水平ばね装置26bのフツ
ク部材9bが架台２と共に、左右方向に移動しても、フツ
ク部材9bに設けられている穴部とこれを貫通しているワ
イヤー部材8bとは滑るため、ばね部材7bにはほとんど力
が伝えられずに、ばね部材7bは左右方向の復元力には寄
与しない。逆に、第２図の紙面の上下方向の水平地震動
によつて、架台２が上下方向に移動した場合は、上記と
は反対に、第２の水平ばね装置26bのばね部材7bが架台
２に上下方向の水平復元力を与えるが、第１の水平ばね
装置26aはこれには寄与しない。

また、本発明の水平ばね装置26の復元力曲線は、第21
図に示されるように、非線形なハードニングばね特性を
示すため、通常の変形時は良好な免震効果（応答加速度
低減効果）を持ち、大変形時にはばね定数が増加するの
で、ばね部材７の過大変形を抑制することができる。

第３図は本発明の他の実施例の横断面図である。第３
図は、第２図における水平ばね装置26の配置を変えたも
のであり、作用の本質的な違いはない。

第4,5,6及び７図は、また他の実施例であり、水平ば
ね装置のみを示したものである。第４図は、フツク部材
９とばね部材７との間にワイヤー部材８を紙面に対して
垂直方向には保持し、左右方向にはワイヤー部材８が滑
らかに動けるように配置した中間支持部材11を設けたも
のである。この実施例では、架台２が紙面に垂直方向に
移動した場合でも、ばね部材７は左右方向に伸ばされる
だけで、支持部材6aを軸に旋回することはない。

第５図は、フツク部材９とばね部材７間のワイヤー部
材８にプーリー部材12を設けて、ワイヤー部材８とばね
部材７との方向を変えたものである。このようにするこ
とによつて、架台２下の面積が小さい場合でも水平ばね
装置26を収納することが可能である。

第６図は、ばね部材７の両端ワイヤー部材８とフツク
部材９を設けたものであり、第７図は、第６図のフツク
部材９とばね部材７との間のワイヤー部材８に中間支持
部材11を配置したものである。このようにすることによ
つて、第１図の第１の支持部材6aを省略することがで
き、ばね部材７の動きを引つ張り方向のみとすることが
できる。

第８図と第９図は、本発明の別の実施例の縦断面図と
横断面図を示したものである。第8,9図は、２本のばね
部材７を並列に配置し、これらのばね部材７の引つ張り
方向に２個のプーリー部材12を基礎部１に設け、ばね部
材の端部同志をワイヤー部材８で連結し、かつワイヤー
部材８をプーリー部材12で支持し、ワイヤー部材８の中
央部に設けたフツク部材９を架台２に固定したものであ
る。この実施例の作用は、第１図と同様であり、第９図
により説明する。紙面の左右方向の地震動によつて、架
台２が動かされると、架台２に固定されているフツク部
材９がワイヤー部材８を左右方向に引つ張ることによつ
て、２本のばね部材７が引つ張られて、架台２に左右方
向の復元力を与える。一方、紙面の上下方向の地震動に
対しては、フツク部材９は、その穴部とワイヤー部材８
が滑らかに滑ることによつて、ばね部材７には力を伝達
せず、ばね部材７は常に引つ張り方向で作動させること
ができる。

なお、第8,9図には、ばね部材７は支持部材６に支持
ボルト13を介して固定されているが、このボルトによつ
て、ばね部材７に張力をあらかじめ加え、免震床28のト
リガー効果を持たせることができる。他の実施例も同様
にばね部材７もしくはワイヤー部材８を支持ボルト13に
よつて、ばね部材７に張力を加えておくことができる。

第10図と第11図は、第８図と第９図の別の実施例の縦
断面図と横断面図である。第10図と第11図は、第８図と
第９図において、ばね部材の引つ張り方向にレール部材
19をベース部材18を介して基礎部１に設け、このレール
部材19上を移動する可動部材16に、架台２に固定した引
張部材14を両側から支持し、引張部材14を紙面の上下方
向に滑らかに動かすことのできるローラー部材15とワイ
ヤー部材８を保持するフツク部材９を設けたものであ
る。この実施例の作用を第11図により説明すると、紙面
の水平方向に架台２が移動すると、引張部材14,ローラ
ー部材15,可動部材16、さらにフツク部材9,ワイヤー部
材８を介して、ばね部材７が引つ張られるため、架台２
にはこの方向の復元力が与えられる。一方、紙面の上下
方向に架台２が移動した場合には、架台２と共に引張部
材14はローラー部材15によつて、可動部材16には力を伝
えずに滑らかに紙面の上下方向に移動でき、従つて、ば
ね部材７は作動しない。以上のことから、第8,9図の水
平ばね装置26とは異なり、フツク部材９はプーリー部材
12間を移動しないため、プーリー部材12間を大きくとる
必要がなくなる。

第12図は、第９図の実施例に、１軸方向の振動エネル
ギーを吸収するダンパを支持部材６とフツク部材９との
間に、回転自由な軸受を介して設けたものであり、ばね
部材７の引つ張られた時に働き、ばね部材７の過大変形
を防ぐことができる。また、第１図〜第７図の水平ばね
装置26においても、水平ばね装置26の変形を抑制するた
めに、フツク部材９とワイヤー部材８を支持する第２の
支持装置6bもしくは基礎部１との間にダンパを設けるこ
とができる。

第13図と第14図は、第10図と第11図の別の実施例の縦
断面図と横断面図である。本実施例は、第10,11図にお
いて、レール部材19を２本設け、その間に、粘性体23を
貯蔵した容器22をベース部材18上に配置し、可動部材16
の下面から粘性体23に浸るように、抵抗板24を設けたも
ので、この実施例もばね部材７の引つ張り方向にダンパ
効果を持たせたものである。

第15図と第16図は、第13図と第14図の別の実施例の縦
断面図と横断面図である。本実施例は、第13,14図の粘
性体を用いたダンパの代わりに、可動部材16とベース部
材18との間に摩擦を利用した摩擦ダンパ25を配置したも
のである。

第17図は、特に、第８図〜第16図の水平ばね装置26を
架台２下に配置した実施例を示す。第17図において、架
台２は複数個の免震支持装置３により支持され、プレー
ト部材５上を水平に移動することができる。また、１つ
の水平ばね装置26は１方向の復元力特性を与えるので、
水平２方向の復元力を与えるためには、複数個の水平ば
ね装置が必要であり、本実施例では、免震床の四隅のそ
れぞれに水平ばね装置26が直交するように、２組ずつ設
けられている。

第18図と第19図は、特にワイヤー部材８とフツク部材
９に関連した実施例の縦断面図と横断面図である。第1
8,19図は、ワイヤー部材８を低摩擦材のチユーブ部材27
で用い、フツク部材９のワイヤー部材８と接触する部分
に低摩擦材28を設けたものである。この様にすることに
よつて、ワイヤー部材８の縒り線の凹凸がチユーブ部材
27で覆われるため、ワイヤー部材８はフツク部材９の穴
部を滑らかに移動することができる。また、フツク部材
９の穴部に設けられた低摩擦材28によつて、ワイヤー部
材８のチユーブ部材27の摩耗を防ぐことができる。ま
た、フツク部材９の穴部に設けられた低摩擦材28を分割
して、押えボルト30により低摩擦材28とチユーブ部材27
間に荷重を加えることによつて、摩擦ダンパの役目をさ
せることができる。同様に、中間支持部材11の穴部にも
低摩擦材および押えボルトを設けると良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、水平ばね装置と架台との間に衝突部
を持たないため、免震床の免震性能は向上する。また、
水平ばね装置は非線形なハートニングばね特性を有する
ため、水平ばね装置の過大な変形を抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の免震床装置を示す縦断面
図、第２図は同実施例装置の横断面図、第３図は本発明
の別の実施例を示す横断面図、第４図，第６図及び第７
図は夫々本発明の水平ばね装置を示す縦断面図、第５図
は本発明の水平ばね装置を示す横断面図、第８図，第10
図，第13図及び第15図は夫々本発明の別の実施例装置を
示す縦断面図、第９図は第８図の、第11図は第10図の、
第14図は第13図の、及び第16図は第15図の装置の夫々横
断面図、第12図は本発明の別の実施例の横断面図、第17
図は本発明の水平ばね装置の配置例を示す横断面図、第
18図は本発明のワイヤー部材とフツク部材の実施例を示
す縦断面図、第19図は第18図の実施例装置の横断面図、
第20図は従来の免震床装置を示す横断面図、第21図は本
発明と従来の水平ばね装置の復元力線図である。 １……基礎部、２……架台、３……免震支持装置、４…
…水平移動部材、５……プレート部材、５……支持部
材、７……ばね部材、８……ワイヤー部材、９……フツ
ク部材、10……被免震体、11……中間支持部材、12……
プーリー部材、13……支持ボルト、14……引張部材、15
……ローラー部材、16……可動部材、17……ストツパー
部材、18……ベース部材、19……レール部材、20……ブ
ロツク部材、21……ダンパ、22……容器、23……粘性
体、24……抵抗体、25……摩擦ダンパ、26……水平ばね
装置、27……受け部材、28……免震床、29……計算機。

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】架台と、基礎部上の水平面内を移動するた
   めの水平移動部材を有して、前記架台を前記水平面内の
   みに移動可能に支持する複数の免震支持装置とを備える
   免震床装置であって、ばね部材とワイヤー部材を連結し
   て、直線状になるように、支持部材により基礎部に固定
   し、さらに、ワイヤー部材の一部をばね部材の引っ張り
   方向以外は保持し、かつワイヤー部材の任意の位置に移
   動できる手段で構成されるフック部材を架台に設けるこ
   とを特徴とする免震床装置。
2. 【請求項２】架台と、基礎部上の水平面内を移動するた
   めの水平移動部材を有して、前記架台を前記水平面内の
   みに移動可能に支持する複数の免震支持装置とを備える
   免震床装置であって、ばね部材の両端にワイヤ部材を連
   結して、ばね部材とワイヤー部材とが直線状になるよう
   に、各ワイヤー部材の先端を支持部材により基礎部に固
   定し、更に、各ワイヤー部材に懸合したフック部材を架
   台に設けることを特徴とする免震床装置。
3. 【請求項３】請求項１において、フック部材とばね部材
   との間のワイヤー部材の一部を保持し、かつばね部材の
   引っ張り方向にはワイヤー部材が自由に移動できる中間
   支持部材を基礎部に設けることを特徴とする免震床装
   置。
4. 【請求項４】請求項２において、フック部材とばね部材
   との間の各ワイヤー部材の一部を保持する中間支持部材
   を基礎部に設けることを特徴とする免震床装置。
5. 【請求項５】請求項１において、ワイヤー部材の一部を
   保持し、ワイヤー部材の引っ張り方向を変える手段であ
   るプーリー部材を基礎部に設けることを特徴とする免震
   床装置。
6. 【請求項６】基礎部上の水平面内に移動しうる複数個の
   水平移動部材を有する免震支持装置とこの免震支持装置
   に支持される架台とを備えてなる免震床装置において、
   二本のばね部材を並列に配置し、これらのばね部材の引
   っ張り方向に二個のプーリー部材を基礎部に設け、ばね
   部材の端部同志をワイヤー部材で連結し、かつワイヤー
   部材をプーリー部材で支持し、ワイヤー部材の中央部に
   設けたフック部材を架台に直接又は間接に固定すること
   を特徴とする免震床装置。
7. 【請求項７】請求項６において、ばね部材の引っ張り方
   向にレール部材又は粘性体貯蔵ダンパ容器を設け、この
   レール部材上を又はダンパ容器に沿って移動可能な可動
   部材には、架台に固定された引張部材を両側から支持
   し、滑らかに動かす手段であるローラー部材とワイヤー
   部材を保持するフック部材を設けることを特徴とする免
   震床装置。
8. 【請求項８】請求項１または２において、ワイヤー部材
   側の支持部材とフック部材との間に振動エネルギーを吸
   収するダンパを回転自由な軸受を介して設けることを特
   徴とする免震床装置。
9. 【請求項９】請求項６において、フック部材と基礎との
   間に、ばね部材と並列に回転自由な軸受を介してダンパ
   を設けることを特徴とする免震床装置。
10. 【請求項１０】請求項１乃至９のいずれかにおいて、ワ
    イヤー部材を低摩擦材のチューブ部材で覆うことを特徴
    とする免震床装置。
11. 【請求項１１】請求項１乃至10のいずれかにおいて、フ
    ック部材及び中間支持部材のワイヤー部材と接触する部
    分に低摩擦材を用いたことを特徴とする免震床装置。
12. 【請求項１２】請求項11において、フック部材又は中間
    支持部材の低摩擦材を分割し、ボルト部材でこの低摩擦
    材とワイヤー部材のチューブ部材間に荷重を掛けられる
    ようにしたことを特徴とする免震床装置。