JP5822136B2

JP5822136B2 - 免震装置

Info

Publication number: JP5822136B2
Application number: JP2012032315A
Authority: JP
Inventors: 清水　健一; 健一清水; 平得能
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2015-11-24
Anticipated expiration: 2032-02-17
Also published as: JP2013167336A

Description

本発明は、上プレートと下プレート間にボール、ころ、すべり、直動軸受等の支承体を介して相互に水平移動させ、地震等の振動から上プレートに載置した免震対象物を保護するための免震装置に関し、特にサーバーや電気製品等の配線が上下プレートを貫通するようにされた免震装置の改良に関する。

従来、免震装置上に置かれた免震対象物が配線等を有するサーバー等の場合、免震装置上と電源等の間を配線するために、免震装置に上下方向に貫通する配線穴が設けられている。例えば特許文献１のものでは、上下プレートの中央部に矩形状の開口部を設け、さらに、この配線を保護するために、ジャバラ状の保護部材を設けている。

しかし、免震対象物には種々の大きさ、重量のものがあり、免震装置もそれに応じて大きさの異なるものが必要である。かかる場合、配線等のための開口部も大きさに応じて種々のものを作成しなければならない。

そこで、特許文献２においては、免震装置を複数の免震ユニットに分割して、間隔をおいて、互いに連結棒で一体となるように接続して、免震ユニット間の開口に配線を通すようにしている。さらに、特許文献３においては、３個以上の免震ユニットを並べて種々の大きさの免震装置を提供している。この場合も、免震ユニット間の開口に配線を通すようにしている。また、免震装置の組み付けにあたって、免震ユニットを連結せずに配置して、後から連結棒で一体にすることにより、既に配線済みの免震対象物の配線を外すことなく容易に免震装置に免震対象物を載置することができる。また、間隔（連結距離）を調整することにより、免震ユニット間の距離を調整し、免震装置の大きさ等を変更することができる。

しかし、連結棒で複数の免震ユニットを連結する免震装置にあっては、配線用の免震ユニット側面間と連結棒で形成される開口のままであると、配線が振られやすい。そこで、特許文献１のような矩形状の開口を形成できるように、免震ユニット間にガイドバーを設け、免震ユニットの側面とガイドバーとで形成する空間に配線を通すようにする。また、特許文献４のものでは、中央ではなく、下プレートの中央に矩形、両短辺側二カ所に八角形状の開口を形成している。

特開２００３−１３０１３１号実公平４−０３８１１９号特開２００４−０８４９１７号特開２０１０−１２７４５５号

しかし、ガイドバーを取り付ける場合は、免震ユニット側との干渉を避けるため免震ユニットの側面間に収まるようにする必要がある。このため、免震ユニット間の間隔に合わせて種々の寸法のガイドバーを準備しなければならないという問題があった。また、ガイドバーは連結棒より内側に設けられるので取付け作業がしにくいという問題があった。

本発明の課題は、かかる問題点に鑑みて、連結棒で複数の免震ユニットを連結する免震装置の免震ユニット間の配線用の棒状ガイドを共通化することである。また、免震ユニット間を任意の寸法に設定した場合にも適用でき、さらには、サーバー等の免震対象物が載せられた後でも容易に棒状ガイドを取り付けられるようにすることである。

本発明においては、平面視にて長方形の長辺が縦方向となるように、かつ互いに離隔して横方向に一列に配置された複数の上プレートと、前記上プレートの同じ方向側の短辺をそれぞれ連結し前記複数の上プレートを一体にする上連結部材と、前記平面視にて長方形の長辺が縦方向となるように、かつ互いに離隔して横方向に一列に配置された複数の下プレートと、前記一体にされた複数の上プレートを前記複数の下プレートに対して水平移動可能に支持する水平移動部材と、前記複数の上プレート又は下プレートの互いに対向する少なくとも一組の長辺間に設けられた複数のガイドバーと、を備えた免震装置であって、前記ガイドバーは、伸縮可能な棒状の本体と、前記本体の両端に設けられた係止部と、を備え、前記係止部が前記一組の長辺にそれぞれ設けられた受け部にそれぞれ係合するようにされており、ガイドバーの前記本体は、筒状の外側本体と、前記外側本体に挿通かつ軸方向移動可能にされた棒状又は筒状の内側本体とする免震装置を提供することにより前述した課題を解決した。

即ち、複数の免震ユニットから構成された免震装置のガイドバーを伸縮自在とし、その両端を免震ユニット側面を構成する一組の長辺にそれぞれ設けられた受け部（プレート側面）に係合させた。これにより免震ユニット間の距離に応じてガイドバーは伸縮自在にされ、ガイドバーとプレート側面とで配線をガイドすることができる。

さらに、前記筒状の外側本体内に弾性体を設け、前記棒状又は筒状の内側本体を押し出すように付勢する。これにより、常に係止部がプレート側面側に当接するようにできる（請求項２）。

また、前記本体は、筒状の内側に雌ねじが設けられた外側本体と、前記外側本体の雌ねじに螺着し軸方向移動可能にされた雄ねじが設けられている棒状又は筒状の内側本体とする。これにより、外側本体に対し内側本体を回転させると、係止部間の距離を調整できる（請求項３）。

かかる伸縮する本体に対し、前記係止部は、前記本体の端部の小径部と、前記小径部に続いて設けられた円すい部とから成り、前記円すい部は前記小径部より大径の底部を有し、前記底部の外径が拡縮可能にされ、前記受け部は前記底部が拡大した場合の径より小さく、前記底部が縮径した場合の径より大きくされた穴とした。これにより、一組の長辺の受け部（プレート側面）である穴に円すい部を挿入固定させ、ガイドバーを固定する（請求項４）。

また、前記係止部を、前記本体の端部に設けられた雄ねじ又は雌ねじとし、前記受け部を前記雄ねじ又は雌ねじが螺着可能な雌ねじ又は雄ねじとした。これにより、一組の長辺の受け部（プレート側面）のねじに端部のねじを螺着させ、ガイドバーを固定する（請求項５）。

さらに、前記係止部は、前記本体の端部に設けられた突起又は穴であり、前記受け部は前記突起又は穴が嵌合可能な穴又は突起とした。この場合は本体側はスプリング又はねじにより伸び方向に付勢させる。これにより、一組の長辺の受け部（プレート側面）の穴に端部の突起部を挿入し、ガイドバーを固定する（請求項６）。

本発明においては、複数の免震ユニットから構成された免震装置のガイドバーを伸縮自在とし、その両端を免震ユニット側面の受け部に係合させ、免震ユニット間の距離に応じてガイドバーで配線をガイドすることができるので、免震ユニット間の寸法が異なっても棒状ガイドを共通化できるという効果を奏する。

さらに、筒状の外側本体内を内側本体が移動できるので、容易に長さ寸法の変更ができる。また、外側本体内に弾性体を設け、内側本体を押し出し、係止部をプレート側面側に当接させるので、押し込みながら取り付けられ、取付け時の落下が少なく、また、本体ユニットより外れにくい。また、外側本体の雌ねじに内側本体を螺着移動させ係止部間の距離をねじ調整できるので、調整がし易い（請求項３）。

さらに、請求項４に記載の発明においては、係止部を底部の外径が拡縮可能な円すい形状とし、プレート側面の穴に円すい部を挿入して簡単に取付けられ、取り外しも容易である。また、係止部と受け部をねじ嵌合し、プレート側面に端部のねじを螺着させガイドバーを固定できるので、確実にガイドバーを固定できる（請求項５）。さらにまた、本体側がスプリング又はねじにより延び方向に付勢できる場合は、係止部と受け部を突起と穴との嵌合とすればよく、ガイドバーの取付もさらに容易となる（請求項６）。

本発明の実施の形態を示すガイドバーを用いた免震装置の（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は斜視図である。（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線矢視図、（ｂ）はＢ−Ｂ線矢視図である。本発明の第一の実施の形態を示すガイドバーとプレート側面の受け部の部分断面図である。本発明の第二の実施の形態を示すガイドバーとプレート側面の受け部の部分断面図である。本発明の第三の実施の形態を示すガイドバーとプレート側面の受け部の部分断面図である。本発明の第四の実施の形態を示すガイドバーとプレート側面の受け部の部分断面図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１、２は特許文献４に示す免震装置の一実施例に本発明のガイドバーを適用したものである。図１、図２に示すように、免震されるサーバーや美術品が載置される免震装置２１は平面視にて長方形の２枚の上プレート２２を長辺が縦方向となるように離隔して横方向に一列に配置されている。上プレート２２の同じ方向側の短辺を上プレート連結部材（連結棒）２４でそれぞれ連結し二枚の上プレートが一体にされている。

同様に、平面視にて長方形の２枚の下プレート２３を長辺が縦方向となるように離隔して横方向に一列に配置されている。下プレート２３は固定床等の基台に取付け固定される。下プレート２３の同じ方向側の短辺を下プレート連結部材（連結棒）２５でそれぞれ連結し二枚の下プレートが一体にされている。一体にされた上プレートを下プレートに対して水平移動可能に支持する水平移動部材として４個の免震部品１が四隅に設けられている。

図２（ａ）に示すように、上プレート２２の下面の四隅にボール溝４を下向きにして上案内部２が多数のボルト３１によりそれぞれ固定されている。また、図２の（ｂ）に示すように、下プレート２３の上面の四隅にボール溝５を上向きにして下案内部３がボルト３１によりそれぞれ固定されている。上案内部２と下案内部３はそれぞれのボール溝４，５の交差角が９０°となるように取付られている。ボール溝４，５間にボール（鋼球）６がそれぞれ滑り回転可能に狭持され、４組の免震部品１が上プレート２２と下プレート２３間に設置される。上下ボール溝４，５の中心４ｃ、５ｃを結ぶ線は四角形状Ｋ−ｋ、Ｓ−ｓとなるようにされ、四角形状の上下プレートの辺と並行となるようにされている。上案内部２のボール溝４は互いに片仮名のハの字状に、下案内部３のボール溝５は互いに片仮名の逆ハの字状にされる。図１の（ａ）の点線で示すように、垂直方向から投影してみた場合に、四角形状の辺に対して、上下のボール溝４，５（上下案内部２，３）でＸ字状となるように配置されている。

図２（ｂ）に示すように、下側ボール溝５の角度は下ボール溝の中心５ｃを結ぶ線の縦の辺Ｓに対し、外側に４８°（４５°＋３°）傾いている。また、上側ボール溝４は交差角が９０°となるように、下側ボール溝５に対応しており、上下ボール溝の中心４ｃを結ぶ線の横の辺ｋに対し同様に４８°（４５°＋３°）外側に倒れている。上下ボール溝の中心を結ぶ四角形状の線Ｓ−ｓ，Ｋ−ｋの中心に対して点対称、さらには中心軸対称となっている。ボール６の周囲にはそれぞれ上下案内部の側部とそれぞれ同時に嵌合してボール溝の交差角を一定にさせ、さらに上プレートが下プレートに対して浮き上がらないようにするためのガイド２８が設けられている。また、下プレート２３の上面に緩衝ゴム３３が固定されており、上プレート２２の下面に設けられたＸ軸ストッパー２９及びＹ軸ストッパー３０に当接するようにされており、上下プレートの移動範囲を制限できるようにされている。

免震装置２１は、図１でみて横（右）方向に上プレート２２を移動させ、上プレート２２が左右方向力を受けると、交差角９０°の二等分線方向、即ち、左右方向の摩擦が小さいので移動し易い。そこで、上プレート２２が左右方向に動く。図１でみて上（縦又は後）方向に上プレート２２を移動させ、上プレート２２が上下方向に力を受けると、右方向の場合と同様、交差角９０°の二等分線方向、上下方向の摩擦が小さいので移動し易い。そこで、上プレート２２は下プレート２３に対して上方向に動く。ボール溝４，５（上下案内部２，３）の左右及び上下（縦又は前後）方向に対する傾きは±３°であり、殆ど影響を受けない。

また、免震装置２１は、左右、前後方向の移動の合成になり、全水平方向に上下プレート２２，２３が相対移動する。なお、免震部品１の取付角が全て同じ場合は、ボール溝方向である斜め４５°方向に力を受けると、ボール６とボール溝４，５の一方とが完全滑りとなり、摩擦抵抗が増大する。このため、左右、前後の微動を繰り返し４５°方向に相対移動することとなり、動作がぎくしゃくして、微振動が加わったりして、本来の免震性能を確保できない。これに対して、この免震装置は、取付角度を中心軸に対して点対称に、外側に斜め４８°とし、ボール溝４，５を移動するボールの方向は２組は同じになるが、４組は同じにならない。従って、例えば４５°方向の力が加わった場合は、ボール溝の角度と一致しないので、全ボールは完全滑りにはならず、転がり滑りとなるので、摩擦係数は低く、スムースに４５°方向に動くことになる。

一方のボール溝と同じ方向に力が加わった場合は、他方のボール溝とは同じ方向に移動しないので、２組のボールは完全すべりであるが、残りの２組のボールは転がり滑りとなり摩擦係数が低い。従って、全体の摩擦係数は、完全滑りと転がり滑りの中間の摩擦係数となる。この値は、完全滑りに対して充分低い値になるので、スムースに動くことになる。なお、摩擦係数の方向によるバラツキは０．０８〜０．１２（ボール溝での特定角度）程度であり、特定角度以外ではバラツキが小さく、摩擦係数も小さい。このように、免震装置２１は、ストロークを大幅に減じることなく、方向による摩擦係数のばらつきはあるが、完全すべりの様な状態がないので、実用には充分な、安定した免震性能を得られるものである。なお、詳細については特許文献４を参照されたい。

このような免震装置２１において、図１（ｃ）、図２（ｂ）に示すように、下プレートの互いに対向する一組の長辺３２ａ，３２ｂ間に、４本のガイドバー３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが設けられている。さらに、下プレートには切り欠き３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが４カ所設けられ、ガイドバー３４と切り欠き部３６とで八角形の穴が二カ所３７ａ，３７ｂ、中央の矩形穴３８が一カ所形成されている。この穴のいずれかに例えば図で示すような配線３９ａ，３９ｂ，３９ｃ等を通し、ガイドバー３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄで配線をガイドする。このガイドバー３４は、図２（ｂ）下方の符号３４ａで示すように、伸縮可能な棒状の本体５１と、本体の両端に設けられた係止部５２，５２を備える。係止部は一組の長辺３２ａ，３２ｂに設けられた受け部４０，４０にそれぞれ係合する。

次に本発明の第一の実施の形態にかかるガイドバーについて説明する。図３は本発明のガイドバーの第一の実施の形態の取付け状態を示し、ガイドバーとプレート側面の受け部の部分断面図である。図３に示すように、本体５１は、筒状の外側本体６１と、外側本体に挿通かつ軸方向移動可能にされた筒状（棒状でもよい）の内側本体６２とからなる。外側及び内側本体の端部には、係止部５２が設けられている。係止部は小径部６３と、小径部に続いてそろばん玉形状の互いに底部６５を共通とする円すい部６４、６６が設けられている。底部６５の径は小径部６３より大径であり、十字の切り込み６７が軸方向に設けられ底部６５の外径が拡縮可能にされている。一方、受け部４０は下プレート２３の側面３２ａ，３２ｂに設けられている。受け部４０には底部６５が拡大した場合の径より小さく、底部が縮径した場合の径より大きくされた穴６８が明けられている。

かかるガイドバーによれば、配線３９ａ，３９ｂ，３９ｃ等を外すことなく、上下プレート２２，２３を配置し、プレート間を連結部材（連結棒）２４、２５で結合する。その後に、ガイドバー本体５１を縮めて所定の位置に配置し、ガイドバー本体を伸ばして、両端の円すい部６４，６６を穴６８に挿入することによりワンタッチでガイドバー３４をプレート側面３２ａ，３２ｂに固定できる。また、円すい部６６のテーパにより容易に穴６８に挿入することができる。ガイドバー３４を外すときはガイドバー本体側の円すい部６４のテーパにより穴６８からの引き抜きを容易にする。

次に本発明の第二の実施の形態にかかるガイドバーについて説明する。なお、以下の説明において、前述したと同じ又は同様な部分については同符号を付し、説明の一部を省略する。図４は本発明のガイドバーの第二の実施の形態の係止部近傍を示す部分断面図である。このものは、前述した円すい部６４，６５，６６の拡縮による嵌め合いの代わりにねじ結合としたものである。第一の実施例とは係止部のみ異なり、ガイドバー本体５１は同一である。係止部５２は、ガイドバー本体５１の端部に雄ねじ７１が設けられている。この雄ねじが螺着可能な雌ねじ７２が加工されたナット７３がプレート側面３２ｂに溶接され、受け部４０を形成している。これにより、取付け取り外しに螺着作業が必要となるが、ガイドバー３４を確実に下プレート２３に取付けることができる（請求項５の例）。なお、ダブルナット構造とすればより強固に固定できる。また、雌ねじを係止部５２側に設け、受け部４０にボルトを溶接し、互いに螺着可能にしてもよい。

次に本発明の第三の実施の形態にかかるガイドバーについて説明する。図５は本発明のガイドバーの第三の実施の形態の取付け状態を示す部分断面図である。このものは、ガイドバー本体５１を常に伸び状態にするものである。図５に示すように、本体５１は、底部７５を有する筒状の外側本体６１と、外側本体に挿通かつ軸方向移動可能にされた底部７６を有する筒状（棒状でもよい）の内側本体６２とからなる。外側本体６１内に弾性体としてスプリング７７の一方側が挿入され、スプリングの他方側が筒状の内側本体６２に挿入されている。スプリング７７の長さは、取付時の底部７５，７６間よりも大きくされ、外側本体６１及び内側本体６２を互いに押し出すように付勢され、ガイドバー３４が伸びるようにされている（請求項２の例）。

本体５１の両端部には本体より小径の突起７８が設けられている。また、下プレート側面３２ａ，３２ｂには突起７８が嵌合可能な穴６８が明けられている。ガイドバー３４は伸び方向に付勢されているので、突起７８を穴６８に挿入すれば容易に固定できる（請求項６の例）。突起７８の先端にはテーパを設けるのが好ましい。

次に本発明の第四の実施の形態にかかるガイドバーについて説明する。図６は本発明のガイドバーの第四の実施の形態の取付け状態を示す部分断面図である。このものは、ガイドバー本体５１をねじにより伸縮できるようにしたものである。図６に示すように、本体５１は、筒状の内側に雌ねじ８１を有する外側本体６１と、外側本体の雌ねじに螺着し軸方向移動可能にされた雄ねじ８２を有する棒状（筒状）の内側本体６２とからなる。外側本体と内側本体を相対回転させれば、ねじにより、本体が伸縮する（請求項４の例）。ねじは、棒状ねじに限らず、スプリングねじ等を用いたものでもよい。

本体５１の両端部には、軸方向の穴８３，８３が明けられている。また、下プレート側面３２ａ，３２ｂには穴に嵌合する突起８４，８４が設けられている。ガイドバー外側６１又は内側本体６２を回転し、ねじによりガイドバー３４を伸ばすことにより、突起８４に穴８３をはめ込めば容易にガイドバー３４と下プレート側面３２ａ，３２ｂとを固定できる（請求項６の他の例）。

以上述べたように、本発明によれば、ガイドバーを伸縮自在とすることにより、プレート間の寸法が固定されていなくても、取付け現場の寸法に合わせて容易に電線等のガイドバーを取り付けられる。なお、実施の形態においては、引用文献４の免震装置の下プレートに適用した場合を述べた。しかし、他の文献の免震装置の他、上プレートと下プレートとが相対移動する種々の免震装置に適用でき、また、下プレートに限らず上プレートにも適宜適用できることはいうまでもない。また、伸縮構造と係止部、受け部の構造は実施の形態に限らず種々の組み合わせが可能である。

１水平移動部材
２１免震装置
２２上プレート
２３下プレート
２４上連結部材
３２長辺
３４ガイドバー
４０受け部
５１本体
５２係止部
６１外側本体
６２内側本体
６３小径部
６４、６６円すい部
６５底部
６８受け部の穴
７１本体端部の雄ねじ
７２受け部の雌ねじ
７７弾性体
７８本体の端部の突起
８１外側本体の雌ねじ
８２内側本体の雄ねじ
８３本体の端部の穴
８４受け部の突起

Claims

平面視にて長方形の長辺が縦方向となるように、かつ互いに離隔して横方向に一列に配置された複数の上プレートと、前記上プレートの同じ方向側の短辺をそれぞれ連結し前記複数の上プレートを一体にする上連結部材と、前記平面視にて長方形の長辺が縦方向となるように、かつ互いに離隔して横方向に一列に配置された複数の下プレートと、前記一体にされた複数の上プレートを前記複数の下プレートに対して水平移動可能に支持する水平移動部材と、前記複数の上プレート又は下プレートの互いに対向する少なくとも一組の長辺間に設けられた複数のガイドバーと、を備えた免震装置であって、前記ガイドバーは、伸縮可能な棒状の本体と、前記本体の両端に設けられた係止部と、を備え、前記係止部が前記一組の長辺にそれぞれ設けられた受け部にそれぞれ係合するようにされており、前記本体は、筒状の外側本体と、前記外側本体に挿通かつ軸方向移動可能にされた棒状又は筒状の内側本体と、からなることを特徴とする免震装置。
前記筒状の外側本体内に弾性体が設けられ、前記棒状又は筒状の内側本体を押し出すように付勢されている請求項１に記載の免震装置。
平面視にて長方形の長辺が縦方向となるように、かつ互いに離隔して横方向に一列に配置された複数の上プレートと、前記上プレートの同じ方向側の短辺をそれぞれ連結し前記複数の上プレートを一体にする上連結部材と、前記平面視にて長方形の長辺が縦方向となるように、かつ互いに離隔して横方向に一列に配置された複数の下プレートと、前記一体にされた複数の上プレートを前記複数の下プレートに対して水平移動可能に支持する水平移動部材と、前記複数の上プレート又は下プレートの互いに対向する少なくとも一組の長辺間に設けられた複数のガイドバーと、を備えた免震装置であって、前記ガイドバーは、伸縮可能な棒状の本体と、前記本体の両端に設けられた係止部と、を備え、前記係止部が前記一組の長辺にそれぞれ設けられた受け部にそれぞれ係合するようにされており、前記本体は、筒状の内側に雌ねじが設けられた外側本体と、前記外側本体の雌ねじに螺着し軸方向移動可能にされた雄ねじが設けられている棒状又は筒状の内側本体と、からなることを特徴とする免震装置。
前記係止部は、前記本体の端部の小径部と、前記小径部に続いて設けられた円すい部とから成り、前記円すい部は前記小径部より大径の底部を有し、前記底部の外径が拡縮可能にされ、前記受け部は前記底部が拡大した場合の径より小さく、前記底部が縮径した場合の径より大きくされた穴である請求項１又は２に記載の免震装置。
前記係止部は、前記本体の端部に設けられた雄ねじ又は雌ねじであり、前記受け部は前記雄ねじ又は雌ねじが螺着可能な雌ねじ又は雄ねじである請求項１又は２に記載の免震装置。
前記係止部は、前記本体の端部に設けられた突起又は穴であり、前記受け部は前記突起又は穴が嵌合可能な穴又は突起である請求項２又は３に記載の免震装置。