JP4498833B2 - 吸振装置 - Google Patents

Description

本発明は、工場などに設置された各種の設備機器や家庭内の什器および家具調度品などの被吸振体が地震時などの振動により、ずれや衝突を起こさないように構成した吸振装置に関する。

博物館や美術館などといった建造物の耐震構造は、免震理論に基づいて構成されている。この免震理論によれば、地盤と被支持体との間に特殊な装置を取付けることにより、被支持体の固有周期を長くし、地盤から被支持体への振動伝達を絶縁しようとするものである。この免震理論を応用して構成した耐震構造では、ゴム板と鉄板とを何層にも重ね合わせることにより積み上げた積層ゴムタイプのものが多用されている（例えば特許文献１参照）。

積層ゴムタイプでは、鉄板の介在により垂直方向の荷重に対する抗力を高めて、被支持体の支承構造を可能にしている。また、水平方向の荷重に対しては、ゴム板の有する弾性力が活用され、この弾性力により地盤から被支持体への振動伝達の絶縁を図っている。
免震理論の他の応用として、地面に常時発生している微振動から精密機器を保護するため、床に荷重台を弾性体（ゴム支柱、空気ばね、スプリングばね）を介して設置する除振装置がある（例えば特許文献２参照）。この除振装置では、地盤の振動により床が固有周期で振動する時、床から荷重台に伝達される振動の周期を弾性体で伸長させて高周波成分を吸収させ、ゆっくりとした振動に変換して地盤との共振により増幅されないようにしている。
特開平１０−２１２９号公報 特開平７−９８０３７号公報

特許文献１では、地盤と被支持体との間に特殊な装置を取付けているため、耐震構造を施すと同時に積層ゴムタイプの構造を設置する必要が有り、被支持体を設置した後には積層ゴムタイプの免震構造を単独で設けることができないものである。また、特許文献２でも、床の上に弾性体を介して荷重台を取付けているので、荷重台を設置した後には、除振装置を単独で据付けられないものである。近年の防災意識の高まりに伴い、地震などから被支持体をずれや衝突などから保護するため、既設の被支持体に簡易な操作で迅速に後付けできる吸振装置の登場が望まれていた。

本発明は上記の要望に鑑みてなされたもので、その目的は各種の設備機器や家庭内の什器および家具調度品などの被吸振体が既設のものであっても、被吸振体に対して簡易な操作で迅速に据付けられ、後付けが可能となる吸振装置を提供することにある。

（請求項１について）
設置面に設置された被吸振体に据付ける吸振装置において、吸振部は設置面に固定されて複数の緩衝板を積層している。延出板部の一端部は、被吸振体に連結状態に固定されており、他端部は吸振部の緩衝板に挟まれるように固定されている。
吸振装置の据付けは、吸振部を設置面に固定して延出板部を既設の被吸振体および吸振部に連結固定する比較的簡易な操作で済む。このため、各種の設備機器や家庭内の什器および家具調度品などの被吸振体が既設のものであっても、被吸振体に対して簡易な操作で迅速に据付けられ、後付けが可能となり近年の防災意識の高まりに対応できるものである。

とりわけ、請求項１の被吸振体は設置面にジャッキボルトにより設置されており、延出板部の一端部は、ジャッキボルトの外側面部に嵌まる略半円弧状の切欠部を有する連結板部からなる。延出板部の他端部は、ジャッキボルトの外側面部に嵌まり、連結板部の切欠部とともにジャッキボルトに係合する略半円弧状の切欠部を有する吸振側板部からなる。連結板部は吸振側板部に連結固定されている。
このため、吸振装置の据付け時、連結板部と吸振側板部とをジャッキボルトに係合させて連結固定させるといった比較的簡易な操作により、被吸振体に吸振装置を後付けすることができる。この場合、被吸振体のジャッキボルトと吸振部とは、連結板部と吸振側板部とにより連結固定されるので、ジャッキボルトに吸振部を略同一平面内で取付ける際に好都合である。

（請求項２について）
延出板部の一端部は被吸振体に固定された略垂直な連結板部からなる。延出板部の他端部は略水平な吸振側板部からなる。連結板部と吸振側板部とは一体に連結されて断面略Ｌ字状をなしている。
このため、吸振装置の据付け時、連結板部を被吸振体に連結固定して、吸振側板部を吸振部に連結するといった比較的簡易な操作により、被吸振体に吸振装置を後付けすることができる。この場合、被吸振体と吸振部とは、略断面Ｌ字状をなす連結板部と吸振側板部とにより連結固定されるので、被吸振体と吸振部とが上下に段差を有したり、干渉に起因する障害を避ける際に好都合である。

（請求項３について）
吸振部および延出板部の他端部は、締付ボルトを通過させて設置面に固定するための挿通孔および貫通孔を有する。貫通孔の内径は締付ボルトの外径より若干大きく設定されている。このため、設置面の振動時、被吸振体から振動伝達を受けた延出板部は、締付ボルトに対して変位することができ、被吸振体からの高周波成分を効果的に吸収することができる。

（請求項４について）
緩衝板は、硬度が延出板部の他端部に近接するにつれて漸次小さくなるように積層された複数のゴム板である。このため、緩衝板は厚み方向に硬度が変化する傾斜素材を形成し、被吸振体から振動伝達を受けた延出板部の変位を効果的に吸収して高周波成分を除去する良好な吸振作用を奏する。

（請求項５について）
ゴム板は、表裏両面部に形成した多数の小突起を介して弾接しているので、吸振作用が一層向上し、延出板部から伝達される振動の高周波成分を除去する性能が大幅に改善される。

（請求項６について）
緩衝板のうち一方は中央部に径小筒部を形成し、他方は径小筒部が嵌合する中央孔部を形成している。このため、緩衝板が位置決め状態に積層されるようになり、積層操作が迅速に済み積層ずれがなくなる。

（請求項７について）
緩衝板の肉部に複数のトンネル孔部を放射方向に形成したことにより、延出板部から伝達される振動の高周波成分を吸収して除去し易くなる。
（請求項８について）
緩衝板の積層は、緩衝板を貫通するボルトにナットを締付けることにより行われる。このため、緩衝板の材質に応じてナットの締付け調整を行うといった簡単な操作で、緩衝板の吸振作用が最適となる積層圧に設定しておくことができる。

吸振装置の据付けは、吸振部を設置面に固定して延出板部を既設の被吸振体および吸振部に連結固定する比較的簡易な操作で済む。各種の設備機器や家庭内の什器および家具調度品などの被吸振体が既設のものであっても、被吸振体に対して簡易な操作で迅速に据付けられ、後付けが可能となり近年の防災意識の高まりに沿うものである。

図１ないし図３に基づいて本発明の実施例１を説明する。工場などでコンクリートを敷きつめて形成した設置面１には、図１に示すように工作機械や計測装置などといった各種の設備機器２を被吸振体として設置している。この場合、機器設置領域Ｓには、ジャッキボルト６が基盤４を介して設置面１に立設されている。設備機器２は、その脚部２ａをジャッキボルト６にダブルナット３により締結固定させている。ジャッキボルト６の付近には、地震などに起因する振動を吸収する吸振装置５が設置面１に据えつけられている。

吸振装置５は、設置面１に固定されて複数のゴム板７を緩衝板として上下に積層してなる吸振部８を備えている。上下のゴム板７の間には、延出板部の他端部として吸振側板部９が挟まれている。ゴム板７は、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）、イソプレンラバー（ＩＲ）あるいはクロロプレンラバー（ＣＲ）などの合成ゴムにより形成されて弾性体としての性質を併せ持つ。

ゴム板７の上層面および下層面には、スチール板１０、１１が設けられている。ゴム板７、吸振側板部９およびスチール板１０、１１は、中央部で上下に貫通する孔部が設けられている。ゴム板７およびスチール板１０、１１の孔部を挿通孔１２とし、吸振側板部９の孔部を貫通孔１３としている。これら挿通孔１２および貫通孔１３を通過させた締付ボルト１４の下端部を設置面１に打込みにより固定させている。貫通孔１３の内径は、締付ボルト１４の外径よりの所定の寸法だけ大きく設定し、振動時に吸振側板部９がゴム板７とともに締付ボルト１４に対して変位可能となるようにしている。締付ボルト１４の上端部には、スチール製止め金１５および座金１６を介して六角ナット１４Ａを締付けてゴム板７の積層圧を必要な軸荷重として所定に設定している。このため、ゴム板７の材質に応じて六角ナット１４Ａの締付け調整を行うといった簡単な操作で、ゴム板７の吸振作用が最適となる積層圧に設定しておくことができる。

吸振側板部９の貫通孔１３とは反対側には、図２に示すようにジャッキボルト６の外側面部に宛てがって嵌めた略半円弧状の切欠部１７を形成している。また、ジャッキボルト６と吸振側板部９との間には、連結板部１８が延出板部の一端部として吸振側板部９と部分的に重なるように設けられている。連結板部１８は、図３の（イ）、（ロ）に示すようにジャッキボルト６の外側面部に宛てがって嵌めた略半円弧状の切欠部１９を有する。吸振側板部９と連結板部１８とは、図１に示すボルト２０およびナット２１により略直線状に連結固定され、切欠部１７、１９を介してジャッキボルト６の外側面部に強固に係合している。

上記構成において、地震などにより設置面１が揺れた時、設備機器２、ジャッキボルト６および連結板部１８を介して吸振側板部９に伝わる振動は、吸振側板部９がゴム板７に挟まれながら上下、左右および前後に変位することにより良好に吸収される。設置面１の揺動時、とりわけ振動の高周波成分がゴム板７に吸収されて除振されるので、設備機器２の衝突や位置ずれをなくして良好な性能を保全することができる。

吸振装置５の据付け時には、吸振部８を設置面１に取付けて、吸振側板部９と連結板部１８とをボルト２０およびナット２１により連結固定するだけの操作で済む。すなわち、既設の設備機器２を分解・移動させることなく、吸振装置５を比較的簡易な操作で迅速に据付けることができる。このため、工場などに配された既設の設備機器２に吸振装置５を必要に応じて後から据付けるといった後付けが可能となり、近年の防災意識の高まりに合致するものである。

図４および図５は本発明の実施例２を示す。実施例２が実施例１と異なるところは、吸振側板部９を略水平に位置させ、連結板部１８を略垂直に配置して、図４に示すように吸振側板部９と連結板部１８とを一体に連結して断面略Ｌ字状に形成したことである。吸振側板部９と連結板部１８とを直線状に連結固定した実施例１では、吸振部８をジャッキボルト６に略同一平面内で取付ける際に好都合であった。

これに対して実施例２では、設備機器２と吸振部８とが上下に段差を有したり、干渉に起因する障害物を避ける際に好都合である。すなわち、設備機器２には、ジャッキボルト６から外方に突出する中空の梁部２ｂが取付けられており、吸振側板部９と連結板部１８とをジャッキボルト６に導く際の障害となっている。この障害を避けるべく連結板部１８に上下調整用の長孔２２を形成し、取付ボルト２３を長孔２２に通過させて梁部２ｂに締付けている。断面略Ｌ字状をなす吸振側板部９と連結板部１８とは、図５の（イ）、（ロ）、（ハ）に示すように一枚のスチール板をプレス加工などにより略直角に折曲げたもので、中央部には補強用の三角板２４を溶接により取付けている。

図６は本発明の実施例３を示す。実施例３が実施例１と異なるところは、下段のゴム板７の中央部に径小筒部７ａを形成し、上段のゴム板７に径小筒部７ａが嵌合する中央孔部７ｂを形成したことである。この場合、径小筒部７ａの内部を締付ボルト１４の挿通孔１２としている。径小筒部７ａを中央孔部７ｂに嵌合させる構成のため、ゴム板７が位置決め状態に積層されるようになり、積層操作が迅速に済み積層ずれがなくなる。なお、上記とは逆に下段のゴム板７に中央孔部を形成し、上段のゴム板に径小筒部を形成してもよい。

図７は本発明の実施例４を示す。実施例４が実施例１と異なるところは、厚みを小さくした多数（例えば６枚）のゴム板７を積層状態に用いたことである。ゴム板７は、硬度が吸振側板部９に近接するにつれて漸次小さくなるように設定されている。このため、ゴム板７は、厚み方向に硬度が変化する傾斜素材を形成し、振動伝達を受けた吸振側板部９の変位を効果的に吸収して高周波成分を除去する良好な吸振作用を奏する。なお、硬度に代わって、ゴム板７の厚みが吸振側板部９に近接するにつれて漸次小さくなるように設定してもよい。

図８は本発明の実施例５を示す。実施例５が実施例４と異なるところは、ゴム板７の表裏両面部に多数の小突起７ｃを形成したことである。ゴム板７は、小突起７ｃを介して弾接しているので、吸振作用が一層向上し、吸振側板部９から伝達される振動の高周波成分を除去する性能が大幅に改善される。

図９は本発明の実施例６を示す。実施例６が実施例３と異なるところは、ゴム板７の肉部に複数のトンネル孔部７ｄを放射方向に形成したことである。これにより、吸振側板部９から伝達される振動の高周波成分を吸収して除去し易くなる。

（変形例）
なお、被吸振体としては、設備機器２に限らず、デパートやスーパーでの展示棚をはじめ書店の本棚や収納台などであってもよく、地震時などにずれや衝突を起こす虞のあるものであればよい。吸振側板部９および連結板部１８はスチールに限らず、剛性の高い他の金属であってもよい。その他、本発明の具体的な実施にあたっては、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更することができる。

吸振装置を設備機器に据付けた状態を示す正面図である（実施例１）。 吸振側板部の平面図である（実施例１）。 （イ）は連結板部の正面図、（ロ）は連結板部の側面図である（実施例１）。 吸振装置を設備機器に据付けた状態を示す正面図である（実施例２）。 （イ）は連結板部および吸振側板部の平面図、（ロ）は連結板部および吸振側板部の正面図、（ハ）は連結板部および吸振側板部の側面図である（実施例２）。 吸振装置の分解斜視図である（実施例３）。 吸振装置の分解斜視図である（実施例４）。 吸振装置の分解斜視図である（実施例５）。 吸振装置の分解斜視図である（実施例６）。

符号の説明

１ 設置面
２ 設備機器（被吸振体）
５ 吸振装置
６ ジャッキボルト
７ ゴム板（緩衝板）
７ａ 径小筒部
７ｂ 中央孔部
７ｃ 小突起
７ｄ トンネル孔部
８ 吸振部
９ 吸振側板部（延出板部の他端部）
１２ 挿通孔
１３ 貫通孔
１４ 締付ボルト（ボルト）
１４Ａ 六角ナット（ナット）
１７、１９ 切欠部
１８ 連結板部（延出板部の一端部）

Claims (8)

1. 設置面に設置された被吸振体に据付ける吸振装置において、
   前記設置面に固定されて複数の緩衝板を積層してなる吸振部と、
   一端部が前記被吸振体に連結状態に固定され、他端部が前記吸振部の前記緩衝板に挟まれるように固定された延出板部とを具備し、
   前記被吸振体は前記設置面にジャッキボルトにより設置されており、
   前記延出板部の前記一端部は、前記ジャッキボルトの外側面部に嵌まる略半円弧状の切欠部を有する連結板部からなり、前記延出板部の前記他端部は、前記ジャッキボルトの外側面部に嵌まり、前記連結板部の切欠部とともに前記ジャッキボルトに係合する略半円弧状の切欠部を有する吸振側板部からなり、前記連結板部は前記吸振側板部に連結固定されていることを特徴とする吸振装置。
2. 前記延出板部の前記一端部は、前記被吸振体に固定された略垂直な連結板部からなり、前記延出板部の前記他端部は、略水平な吸振側板部からなり、前記連結板部と前記吸振側板部とは一体に連結されて断面略Ｌ字状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の吸振装置。
3. 前記吸振部および前記延出板部の前記他端部は、締付ボルトを通過させて前記設置面に固定するための挿通孔および貫通孔を有しており、前記貫通孔の内径は前記締付ボルトの外径より若干大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の吸振装置。
4. 前記緩衝板は、硬度が前記延出板部の前記他端部に近接するにつれて漸次小さくなるように積層された複数のゴム板であることを特徴とする請求項１に記載の吸振装置。
5. 前記ゴム板は、表裏両面部に形成した多数の小突起を介して弾接していることを特徴とする請求項４に記載の吸振装置。
6. 前記緩衝板のうち一方は中央部に径小筒部を形成し、他方は径小筒部が嵌合する中央孔部を形成していることを特徴とする請求項１に記載の吸振装置。
7. 前記緩衝板の肉部に複数のトンネル孔部を放射方向に形成したことを特徴とする請求項６に記載の吸振装置。
8. 前記緩衝板の積層は、前記緩衝板を貫通するボルトにナットを締付けることにより行われることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の吸振装置。

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