JP5689327B2

JP5689327B2 - ケーブル結束装置

Info

Publication number: JP5689327B2
Application number: JP2011014036A
Authority: JP
Inventors: 隆博前田
Original assignee: Hitachi Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Systems Ltd
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2031-01-26
Also published as: JP2012154419A

Description

本発明は、水平方向に相対移動し得る上下パネルを有する免震装置の上パネルに装着され、免震装置が設置される床の床下から免震装置に搭載される精密機器に向けて延びるケーブルを結束するケーブル結束装置に関する。

従来、コンピュータシステム等の精密機器を地震から保護するために、精密機器を免震装置上に設置するようにしている。免震装置は、ビル等の構造物の床上に設置され、地震発生時における床の水平方向への変位（振動）を精密機器に伝達させないようにするものである。具体的には、免震装置は、水平方向に相対移動し得る上下パネルを有し、地震発生時に上パネルが下パネルに対して水平方向に移動するようになっている。これにより、上パネルに設置した精密機器を地震の振動から隔離して、ひいては精密機器が破損したり故障したりするのを抑制できる。

ところで、コンピュータシステム等の精密機器は、フリーアクセスフロアとも呼ばれる二重床に免震装置を介して設置されることがあり、二重床を形成する上床と下床との間に形成された床下間隙にケーブルを這わせるようにしている。これにより、ケーブルのフロア上での露出を無くして、見栄えを良くしつつケーブルの断線等を防止することができる。ケーブルは、複数の電源線や通信線等よりなり、各ケーブルの一端側はコネクタ等を介して精密機器に電気的に接続され、各ケーブルの他端側は電源や他の精密機器等に電気的に接続されている。

免震装置は、水平方向に相対移動し得る上下パネルを有するため、上パネルが下パネル（上床）に対して水平方向に変位した際には、各ケーブルが引っ張られたり各パネル間に挟まれたりする可能性があり、コネクタの脱落や各ケーブルの断線等が起こらないよう保護する必要ある。そこで、免震装置の作動時において、各ケーブルを断線等から保護する保護部材を備えた免震装置が、例えば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載された技術は、水平方向に相対移動し得る上下架台（上下パネル）を備え、各架台の略中央部分には開口部がそれぞれ形成されている。開口部には支持板が装着され、支持板には円錐筒形のコイルスプリングよりなる保護部材が装着されている。保護部材は上架台を貫通して下架台に臨むよう延ばされており、保護部材の内側には配線設備（ケーブル）が配置されている。このように、配線設備の周囲に保護部材を設けることで、上下架台の開口部に挿通される配線設備を挟み込み等から保護するようにしている。

特開２００３−１３０１３１号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術によれば、保護部材によって配線設備の上下架台間への挟み込みは防止できるものの、例えば、配線設備を複数結束するような場合には配線設備の重量が嵩み、当該配線設備の自重により精密機器に接続されたコネクタに大きな負荷が掛かる虞がある。この状態のもとで、地震等により上下架台が相対変位すると、コネクタにはさらに大きな負荷が掛かり、場合によってはコネクタが破損する等の問題を生じ得る。

本発明の目的は、精密機器に接続されるコネクタへの負荷を軽減しつつ、ケーブルの上下パネル間への挟み込みを防止し、ひいては信頼性を向上させることが可能なケーブル結束装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、本発明のケーブル結束装置は、水平方向に相対移動し得る上パネルおよび下パネルを有する免震装置の前記上パネルに装着され、前記免震装置が設置される床の床下から前記免震装置に搭載される精密機器に向けて延びるケーブルを結束するケーブル結束装置であって、前記ケーブル結束装置を、前記上パネルの前記床に形成されたケーブル引出孔と対向するケーブル挿通孔に近接する位置に装着し、前記ケーブルの延び方向に沿う前記ケーブル結束装置から前記床下側を、前記上パネルのケーブル挿通孔の周縁部から離しつつ、前記上パネルのケーブル挿通孔、当該上パネルのケーブル挿通孔と対向する前記下パネルのケーブル挿通孔、および前記ケーブル引出孔を介して垂下させたことを特徴としている。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。

すなわち、精密機器に接続されるコネクタへの負荷を軽減しつつ、ケーブルの上下パネル間への挟み込みを抑制し、ひいては信頼性を向上させることが可能となる。

サーバラックを搭載した免震装置を示す斜視図である。図１のＡ−Ａ線に沿う部分拡大断面図である。図１の破線円Ｂ部分の拡大斜視図である。本発明に係るケーブル結束装置の組み立て手順を説明する説明図である。（ａ），（ｂ）は、複数のケーブルを結束する手順を説明する説明図である。（ａ），（ｂ）は、免震装置の動作状態を説明する動作状態説明図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１はサーバラックを搭載した免震装置を示す斜視図を、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う部分拡大断面図を、図３は図１の破線円Ｂ部分の拡大斜視図を、図４は本発明に係るケーブル結束装置の組み立て手順を説明する説明図を、図５（ａ），（ｂ）は複数のケーブルを結束する手順を説明する説明図を、図６（ａ），（ｂ）は免震装置の動作状態を説明する動作状態説明図をそれぞれ表している。

図１および図２に示すように、建築構造物（データセンタ）１０の床には、フリーアクセスフロア（二重床）１１が設けられ、フリーアクセスフロア１１上には免震装置２０が設置されている。免震装置２０には、複数のサーバ（精密機器）３１を収納したサーバラック３０が搭載され、これにより地震発生時の振動が建築構造物１０から各サーバ３１に伝達されるのを抑制している。

フリーアクセスフロア１１は、建築構造物１０の床となる下床１２と、一端側が下床１２上に固定された複数の支柱１３と、各支柱１３の他端側に支持された板状（パネル状）の上床１４とから形成されている。下床１２と上床１４との間には床下間隙１５が形成され、床下間隙１５には複数のケーブル３２（図示では２本のみ示す）が這うよう収納されている。ここで、上床１４は本発明における床を構成し、床下間隙１５は本発明における床下を構成している。

各ケーブル３２は、床下間隙１５からサーバ３１に向けて延びており、ＬＡＮケーブル等の通信線や電源ケーブル等の電源線から形成されている。各ケーブル３２のうちのＬＡＮケーブルの一端側（図中左側）には、コネクタ３２ａが一体に設けられ、コネクタ３２ａは、サーバ３１の側面等に設けられたモジュラジャック（図示せず）に電気的に接続されている。

また、各ケーブル３２の他端側（図中右側）は、例えば、トグロを描くよう所定の弛み部Ｒ１（詳細図示せず）を持たせて下床１２上に載置され、これにより免震装置２０の作動時において、各ケーブル３２に大きなテンション（引っ張り力）が掛かるのを抑制している。ここで、弛み部Ｒ１は、免震装置２０の動作仕様、つまり上下パネル２１，２２の相対変位量（約２０ｃｍ）に合わせて設定するようにする。なお、各ケーブル３２の他端側は一端側と同様に、図示しないコネクタを介して他のサーバや電源等に電気的に接続されている。

上床１４上には免震装置２０が設置され、上床１４の免震装置２０に対応する部位には、各ケーブル３２を床下間隙１５から外部、つまり上床１４上に引き出すためのケーブル引出孔１６が形成されている。

免震装置２０は、上床１４上に設置される下パネル２１と、サーバラック３０が搭載される上パネル２２とを備えている。上下パネル２１，２２は、何れも略正方形形状に形成され、その四隅には椀状部２１ａ，２２ａ（４つずつ）が形成されている。上下パネル２１，２２は、各椀状部２１ａ，２２ａを突き合わせて対向配置され、各椀状部２１ａ，２２ａ間にはスチールボール（鋼球）２３がそれぞれ設けられている。これにより、各椀状部２１ａ，２２ａ間で各スチールボール２３が転動し、上下パネル２１，２２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向（水平方向）にスムーズに相対移動するようになっている。

なお、各スチールボール２３は各椀状部２１ａ，２２ａの最深部、つまり各椀状部２１ａ，２２ａの中央部分に自動的に位置するため、上下パネル２１，２２の相対移動は、いずれ元の状態（図２の状態）に戻るようになっている。

下パネル２１と上パネル２２との間には、図２に示す基準状態、つまり各スチールボール２３が各椀状部２１ａ，２２ａの最深部にある状態において、離間距離Ｌ１の隙間Ｇ（図中網掛部分）が形成されている。隙間Ｇは、上下パネル２１，２２を非接触状態としてそれらの相対移動をスムーズにする一方で、免震装置２０の作動時においては離間距離Ｌ１がより大きくなるよう変化する（図６の離間距離Ｌ３参照）。したがって、ケーブル３２の太さによっては隙間Ｇに入り込むことが懸念され、この点、本発明においては後述するケーブル結束装置４０を設けて対策している。

上下パネル２１，２２には、図１に示すように、略長方形形状のケーブル挿通孔２１ｂ，２２ｂがそれぞれ形成されている。各ケーブル挿通孔２１ｂ，２２ｂは、上下パネル２１，２２の一の辺２１ｃ，２２ｃと平行になるよう設けられ、かつ上下パネル２１，２２の他の辺２１ｄ，２２ｄの延び方向に沿う略中間部分に設けられている。

各ケーブル挿通孔２１ｂ，２２ｂは、それぞれ対向配置され、さらに各ケーブル挿通孔２１ｂ，２２ｂは、各上床１４に形成したケーブル引出孔１６と対向している。これにより、各ケーブル３２の一端側を、床下間隙１５からケーブル引出孔１６および各ケーブル挿通孔２１ｂ，２２ｂを介して、各サーバ３１に向けて引き出せるようにしている。

免震装置２０を形成する上パネル２２には、一対のケーブル結束装置４０が装着されている。ケーブル結束装置４０は、ケーブル挿通孔２２ｂの長手方向に沿うよう長尺に形成され、上パネル２２のケーブル挿通孔２２ｂ寄り、つまりケーブル挿通孔２２ｂの周縁部に近接させて装着されている。ケーブル結束装置４０は、床下間隙１５から各サーバ３１に向けて延びる各ケーブル３２を結束するもので、ケーブル結束装置４０により各ケーブル３２を結束することで、各ケーブル３２を上パネル２２に固定することができる。

各ケーブル３２の延び方向に沿うケーブル結束装置４０よりも各サーバ３１側には、弛み部Ｒ２を設けており、これにより各サーバ３１のモジュラージャックに接続されるコネクタ３２ａ（図２参照）に無理な負荷が掛かるのを防止している。また、各ケーブル３２の延び方向に沿うケーブル結束装置４０よりも床下間隙１５側は、各ケーブル３２の自重により、各ケーブル挿通孔２１ｂ，２２ｂおよびケーブル引出孔１６を介して下床１２に向けて垂下している。

ここで、各ケーブル３２は、例えばＬＡＮケーブルを例に挙げると、直径寸法が５〜８ｍｍに設定されており、可撓性を備えつつ所定の剛性を有している。したがって、各ケーブル３２は、図２に示すようにケーブル結束装置４０から水平方向に距離Ｌ２だけ離れた位置において、床下間隙１５に向けて垂下するようになっている。したがって、各ケーブル挿通孔２１ｂ，２２ｂの周縁部から各ケーブル３２を離して垂下させることができ、各ケーブル３２が上下パネル２１，２２間の隙間Ｇに挟まれるようなことは無い。

なお、プラスチック製のスパイラルチューブ等（図示せず）を用い、各ケーブル３２のケーブル結束装置４０から床下間隙１５側を結束しても良い。この場合、当該部分の剛性を高めて各ケーブル挿通孔２１ｂ，２２ｂの周縁部から各ケーブル３２をより離すことができる。つまり、スパイラルチューブ等の有無により各ケーブル３２の垂下状態（屈曲角度等）を調整することができる。

また、一対のケーブル結束装置４０をケーブル挿通孔２２ｂの短手方向から挟むよう上パネル２２に設けているが、これは、図２の二点鎖線で示すような各ケーブル３２の引き回しにも対応可能とするためである。よって、各ケーブル３２の引き回し方向が一方のみ（図中左側のみ）に定められている場合等には、他方（図中右側）のケーブル結束装置４０を省略することもできる。

図３および図４に示すように、ケーブル結束装置４０はレール部材４１を備えており、レール部材４１は、上パネル２２に形成したケーブル挿通孔２２ｂの近傍で、その周縁部（長手方向）に沿うよう延びている（図１参照）。長尺に形成されたレール部材４１は、鋼板をプレス加工等することにより断面が略Ｃ字形状に形成され、底部４１ａと一対の引っ掛け爪部４１ｂとを備えている。

底部４１ａには、その長手方向に沿うよう複数のネジ孔４１ｃ（図示では１つのみ示す）が所定間隔で設けられている。各ネジ孔４１ｃには、レール部材４１を上パネル２２に固定するための固定ネジＳがそれぞれ貫通し、各固定ネジＳを上パネル２２にねじ込むことにより、レール部材４１は上パネル２２に強固に固定される。

ケーブル結束装置４０は、複数の駒部材４２を備えている。駒部材４２は、プラスチック等の樹脂材料により所定形状に形成され、レール部材４１に移動自在に装着されている。駒部材４２は、レール部材４１の各引っ掛け爪部４１ｂに引っ掛けられる（抜け止めされる）本体部４２ａと、ケーブル結束装置４０を形成する結束バンド４３が固定される固定頭部４２ｂとを備えている。

本体部４２ａは柔軟性を備え、各引っ掛け爪部４１ｂによって弾性変形されつつ支持されるようになっている。したがって、レール部材４１の長手方向に向けて駒部材４２を指や治具等で押圧し、駒部材４２に移動押圧力を負荷することで、駒部材４２はレール部材４１に対して移動する（図３中矢印参照）。ここで、駒部材４２は、移動押圧力を負荷しない限りレール部材４１に対して移動することは無い。つまり、駒部材４２は、振動等によりレール部材４１に対して移動することは無い。

固定頭部４２ｂは、本体部４２ａに一体成形され、レール部材４１の短手方向に沿う各引っ掛け爪部４１ｂ間に配置されている。固定頭部４２ｂには、レール部材４１の長手方向に沿うよう穿設された結束バンド挿通孔４２ｃが設けられ、この結束バンド挿通孔４２ｃに結束バンド４３を挿通させることで、結束バンド４３を駒部材４２に装着できる。そして、結束バンド４３によって、レール部材４１と交差する方向に延びる各ケーブル３２を結束することができる。

ここで、結束バンド４３は本発明における結束部材を構成し、柔軟性を有するプラスチック材料等により形成された汎用のケーブルタイを用いている。なお、結束バンド４３は、各ケーブル３２を結束してロックした後、逆に戻らない特性（一度ロックしたら外れない特性）を有している。

ケーブル結束装置４０を免震装置２０の上パネル２２（図２参照）に固定するには、まず、レール部材４１を上パネル２２の所定位置に載置する。このとき、上パネル２２に形成された各雌ネジ部（図示せず）と、レール部材４１に形成された各ネジ孔４１ｃとを対向させるようにし、これによりレール部材４１を上パネル２２の所定位置に位置決めする。その後、図４の破線矢印（１）に示すように、ねじ回し等の治具（図示せず）を用いて、各雌ネジ部に各固定ネジＳをねじ込む。これにより、レール部材４１が上パネル２２に強固に固定される。

次に、図４の破線矢印（２）または破線矢印（３）に示すように、各駒部材４２をレール部材４１に装着する。ここで、破線矢印（２）に示す装着方法について述べると、駒部材４２の長手方向とレール部材４１の長手方向とを一致させた状態のもとで、駒部材４２を各引っ掛け爪部４１ｂ間に差し込み、その後、駒部材４２の長手方向とレール部材４１の長手方向とが直交するように、駒部材４２をレール部材４１に対して９０°回転させる。このように駒部材４２をレール部材４１に装着可能としたことで、先に装着しておいた一対の駒部材４２の間に、他の駒部材４２を後から追加して装着できるようになっている。

レール部材４１に駒部材４２を装着した後、各ケーブル３２のレール部材４１に対する引き回し位置に応じて、レール部材４１の長手方向に向けて駒部材４２を指等で押圧、つまり駒部材４２に移動押圧力を負荷し、これにより駒部材４２をレール部材４１の長手方向に沿わせて移動して、所定位置に位置決めする。次いで、図５（ａ）の破線矢印（４）に示すように、各ケーブル３２の結束位置に対応した駒部材４２の結束バンド挿通孔４２ｃに、結束バンド４３を挿通させておく。

その後、図５（ｂ）の破線矢印（５）に示すように、結束すべき各ケーブル３２を束ねて結束バンド４３上に配置し、その状態のもとで破線矢印（６）に示すように結束バンド４３をロックする。結束バンド４３のロック後、結束バンド４３の余った先端部分をニッパー等の切断工具（図示せず）で切断し、これにより、各ケーブル３２の結束作業、つまり各ケーブル３２のケーブル結束装置４０への固定作業が完了する。

次に、以上のように形成したケーブル結束装置４０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。

図６（ａ）に示すように、地震の発生等により、建築構造物１０の下床１２が図中右方向に移動すると、免震装置２０を形成する上パネル２２が、下パネル２１に対して矢印Ｍ１方向に移動する（図１に示すＸ軸方向への移動）。これにより、下床１２の振動がサーバラック３０に伝達されるのを抑制し、ひいては各サーバ３１の破損や故障等を抑制できる。

このとき、各椀状部２１ａ，２２ａ間でスチールボール２３が転動し、上下パネル２１，２２間の隙間Ｇが、図２に示す離間距離Ｌ１に比して長い離間距離Ｌ３となる（Ｌ３＞Ｌ１）。これに対し、各ケーブル３２は、上パネル２２のケーブル挿通孔２２ｂに近接した位置で、ケーブル結束装置４０によって結束（固定）され、ケーブル挿通孔２２ｂから距離Ｌ２（図２参照）だけ離れた位置で、下床１２に向けて垂下している。よって、各ケーブル３２が隙間Ｇに挟まれるようなことは無い。

また、各サーバ３１およびケーブル結束装置４０は、同じ上パネル２２上にあるため相対変位せず、よって、各ケーブル３２のケーブル結束装置４０から各サーバ３１側には大きなテンションが掛からない。仮に、各ケーブル３２がケーブル結束装置４０に対して位置ズレを起こしたとしても、ケーブル結束装置４０とコネクタ３２ａとの間の弛み部Ｒ２が位置ズレを吸収するので、各ケーブル３２には大きなテンションが掛からない。したがって、各コネクタ３２ａに大きな負荷が掛かり、各サーバ３１のモジュラージャックから各コネクタ３２ａが脱落するようなことを未然に防げる。

さらに、各ケーブル３２のケーブル結束装置４０から床下間隙１５側には、弛み部Ｒ１を設けているので、上下パネル２１，２２の相対変位により、各ケーブル３２のケーブル結束装置４０から床下間隙１５側には大きなテンションが掛からない。したがって、各ケーブル３２を断線等から保護することができる。

図６（ｂ）に示すように、建築構造物１０の下床１２が図中左方向に移動すると、上パネル２２は下パネル２１に対して矢印Ｍ２方向に移動する。この場合においても、上述と同様に、各ケーブル３２のケーブル結束装置４０から各サーバ３１側および各ケーブル３２のケーブル結束装置４０から床下間隙１５側には大きなテンションが掛からず、各コネクタ３２ａの脱落や各ケーブル３２の断線等を防止することができる。なお、図１に示すＹ軸方向への上下パネル２１，２２の相対移動や、Ｘ軸方向およびＹ軸方向（複合方向）への上下パネル２１，２２の相対移動に対しても、上述と同様に各ケーブル３２を保護することができる。

以上詳述したように、本実施の形態に係るケーブル結束装置４０によれば、ケーブル結束装置４０を、上パネル２２のケーブル引出孔１６と対向するケーブル挿通孔２２ｂに近接する位置に装着し、ケーブル３２の延び方向に沿うケーブル結束装置４０から床下間隙１５側を、ケーブル挿通孔２２ｂおよびケーブル引出孔１６を介して垂下させたので、各サーバ３１に接続されるコネクタ３２ａへの負荷を軽減しつつ、ケーブル３２の上下パネル２１，２２間への挟み込みを抑制し、ひいては信頼性を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態に係るケーブル結束装置４０によれば、ケーブル結束装置４０を、ケーブル挿通孔２２ｂの周縁部に沿わせて上パネル２２に固定されるレール部材４１と、レール部材４１に装着されて移動押圧力の負荷によりレール部材４１に対して移動する駒部材４２と、駒部材４２に装着されてケーブル３２を結束する結束バンド４３とから形成したので、各ケーブル３２の引き回しに応じて結束位置を任意に調整することができる。さらには結束バンド４３を使い捨てタイプの汎用のケーブルタイとすることができ、ひいては安価かつ確実に各ケーブル３２を結束することができる。

また、本実施の形態に係るケーブル結束装置４０によれば、当該ケーブル結束装置４０を、上パネル２２に複数の固定ネジＳによって固定するだけなので、上述のような構成の汎用の免震装置２０に容易に設置（後付け）することができる。この場合、上パネル２２の比較的大きなデッドスペースを利用するため、免震装置２０を上床１４に設置した状態で取り付けられる等、取り付け作業を簡素化することもできる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態においては、ケーブル結束装置４０を形成する結束バンド４３を、一度ロックしたら外れないケーブルタイとしたものを示したが、本発明はこれに限らず、ロック解除可能なリリース機構を備えたケーブルタイを用いることもできる。また、ケーブルタイに限らず、着脱自在な面ファスナーを用いることもできる。

さらに、上記実施の形態においては、ケーブル３２としてＬＡＮケーブルや電源ケーブルとし、これらを結束した場合を示したが、本発明はこれに限らず、例えば光ケーブルを結束する場合にも適用することができる。

本発明は、インターネット用サーバ等を設置したデータセンタに設置される免震装置に適用することができる。

１０建築構造物
１１フリーアクセスフロア
１２下床
１３支柱
１４上床（床）
１５床下間隙（床下）
１６ケーブル引出孔
２０免震装置
２１下パネル
２１ａ椀状部
２１ｂケーブル挿通孔
２１ｃ一の辺
２１ｄ他の辺
２２上パネル
２２ａ椀状部
２２ｂケーブル挿通孔
２２ｃ一の辺
２２ｄ他の辺
２３スチールボール
３０サーバラック
３１サーバ（精密機器）
３２ケーブル
３２ａコネクタ
４０ケーブル結束装置
４１レール部材
４１ａ底部
４１ｂ引っ掛け爪部
４１ｃネジ孔
４２駒部材
４２ａ本体部
４２ｂ固定頭部
４２ｃ結束バンド挿通孔
４３結束バンド（結束部材）
Ｇ隙間
Ｓ固定ネジ
Ｒ１，Ｒ２弛み部

Claims

水平方向に相対移動し得る上パネルおよび下パネルを有する免震装置の前記上パネルに装着され、前記免震装置が設置される床の床下から前記免震装置に搭載される精密機器に向けて延びるケーブルを結束するケーブル結束装置であって、
前記ケーブル結束装置を、前記上パネルの前記床に形成されたケーブル引出孔と対向するケーブル挿通孔に近接する位置に装着し、前記ケーブルの延び方向に沿う前記ケーブル結束装置から前記床下側を、前記上パネルのケーブル挿通孔の周縁部から離しつつ、前記上パネルのケーブル挿通孔、当該上パネルのケーブル挿通孔と対向する前記下パネルのケーブル挿通孔、および前記ケーブル引出孔を介して垂下させたことを特徴とするケーブル結束装置。
請求項１記載のケーブル結束装置において、前記ケーブル結束装置を、前記上パネルのケーブル挿通孔の周縁部に沿わせて前記上パネルに固定されるレール部材と、前記レール部材に装着されて移動押圧力の負荷により前記レール部材に対して移動する駒部材と、前記駒部材に装着されて前記ケーブルを結束する結束部材とから形成することを特徴とするケーブル結束装置。