JP5881510B2 - Seismic isolation device - Google Patents
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Description
本発明は、免震装置に関する。詳しくは、ロック機構を備えた免震装置に関する。 The present invention relates to a seismic isolation device. In detail, it is related with the seismic isolation apparatus provided with the lock mechanism.
従来より、医薬品や半導体などの製造装置やサーバラックなどの機器を免震構造とする場合がある。具体的には、床面に免震装置が固定され、機器はこの免震装置の上に取り付けられる。
この免震構造では、地震が発生すると、免震装置が作動して地震の揺れを吸収し、地震動の製造装置への影響を軽減する。
Conventionally, manufacturing apparatuses such as pharmaceuticals and semiconductors and equipment such as server racks may have a seismic isolation structure. Specifically, a seismic isolation device is fixed to the floor, and the device is mounted on the seismic isolation device.
In this seismic isolation structure, when an earthquake occurs, the seismic isolation device is activated to absorb the shaking of the earthquake and reduce the influence of the earthquake motion on the manufacturing device.
しかしながら、免震装置が作動する必要のない程度の小さな揺れで免震装置が作動すると、製造ラインの歩留りや品質に影響が出る場合があった。
例えば、微小な地震による小さな揺れや、人が製造装置に寄りかかることにより、免震装置が作動する場合がある。すると、製造装置の細かい動作に誤差が生じたり、製造装置に位置ずれが生じて、搬送装置との製品の受け渡しに不具合が生じたりする、という問題があった。
However, if the seismic isolation device is operated with a small shake that does not require the seismic isolation device to operate, the production line yield and quality may be affected.
For example, the seismic isolation device may be activated due to a small shake caused by a small earthquake or a person leaning on the manufacturing device. Then, there is a problem that an error occurs in the detailed operation of the manufacturing apparatus, or a position shift occurs in the manufacturing apparatus, resulting in a failure in delivery of the product to the transport apparatus.
この問題を解決するため、ロック機構やトリガ機構が提案されている(特許文献1、2参照)。
特許文献1には、免震構造の建物の周囲に設けられたロック機構が示されている。このロック機構は、ベース部材、可動部材、軸体、振り子部材、係留部材などで構成されている。
このロック機構によれば、台風の風圧などが建物に作用しても、基礎側に設けた振り子部材および係留部材で建物に固定した係留棒を拘束することにより、建物の横揺れを防止する。一方、地震時には、地震による揺れで振り子部材および係留部材が倒れて係留棒から離脱して、建物が基礎に対して自由に移動可能となり、免震構造によって揺れを吸収する。
In order to solve this problem, a lock mechanism and a trigger mechanism have been proposed (see
According to this lock mechanism, even if typhoon wind pressure or the like acts on the building, the building is prevented from rolling by restraining the mooring rod fixed to the building with the pendulum member and the mooring member provided on the foundation side. On the other hand, at the time of an earthquake, the pendulum member and the mooring member fall down due to the earthquake and detach from the mooring rod, the building can move freely with respect to the foundation, and the seismic isolation structure absorbs the shaking.
特許文献2には、免震装置に組み込まれたトリガ機構が示されている。このトリガ機構は、ケース体、移動ピン、重り、バネなどで構成されている。
このトリガ機構によれば、平常時には、重りにより移動ピンを下方に押し付けて、この移動ピンの下端を基礎側に係合させておく。一方、地震時には、地震による揺れにより、移動ピンに繋がれた重りが転動して、この移動ピンが上方に移動して、移動ピンと基礎側との係合が解除される。
According to this trigger mechanism, in a normal state, the moving pin is pressed downward by the weight, and the lower end of the moving pin is engaged with the base side. On the other hand, during an earthquake, the weight connected to the moving pin rolls due to the shaking caused by the earthquake, the moving pin moves upward, and the engagement between the moving pin and the foundation side is released.
しかしながら、上述のロック機構やトリガ機構は、多くの部品で構成されて構造が複雑であり、コスト高となる、という問題があった。 However, the above-described lock mechanism and trigger mechanism have a problem that they are composed of many parts, have a complicated structure, and increase costs.
本発明は、小さな揺れで免震機構が作動するのを低コストで防止できる免震装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the seismic isolation apparatus which can prevent that a seismic isolation mechanism act | operates by a small shake at low cost.
請求項1、2に記載の免震装置(例えば、後述の免震装置10)は、床面(例えば、後述の床面2)に固定される下部(例えば、後述の下部20)と、当該下部の上に設けられて機器(例えば、後述の製造装置1)を下から支持する上部(例えば、後述の上部30)と、当該上部と前記下部との水平方向の相対移動を許容する免震機構と、前記上部と前記下部との相対移動をロックするロックピン(例えば、後述のロックピン40)と、を備え、前記上部には、当該上部を上下に貫通する上部貫通孔(例えば、後述の上部貫通孔31)が形成され、前記下部には、略箱状の収納部(例えば、後述の収納部21)が形成され、前記下部には、当該下部を上下に貫通して当該収納部の天井面(例えば、後述の天井面21A)に至る下部貫通孔(例えば、後述の下部貫通孔22)が形成され、前記ロックピンは、棒状の軸部(例えば、後述の軸部41)と、当該軸部の基端側に設けられた係止部(例えば、後述の係止部42)と、を備え、当該軸部は、前記上部貫通孔および前記下部貫通孔に挿入され、前記係止部は、前記上部貫通孔の上端縁に係止することを特徴とする。
The seismic isolation device according to
ここで、免震機構の構造は特に限定されず、積層ゴムや機械的な機構など、どのような構造でもよい。 Here, the structure of the seismic isolation mechanism is not particularly limited, and may be any structure such as laminated rubber or a mechanical mechanism.
この発明によれば、ロックピンの係止部が上部貫通孔の上端縁に係止するまで、上部の上部貫通孔および下部の下部貫通孔に軸部を挿入することで、ロックピンを取り付ける。
そして、微小地震が発生したり人が機器に寄りかかったりすることで、所定値未満の大きさの水平力が免震装置に作用しても、ロックピンがかんぬきとして機能し、上部と下部との相対移動を防止するので、免震機構が作動しない。
According to the present invention, the lock pin is attached by inserting the shaft portion into the upper upper through hole and the lower lower through hole until the lock pin engaging portion engages with the upper end edge of the upper through hole.
Even if a horizontal earthquake with a magnitude less than the predetermined value acts on the seismic isolation device due to the occurrence of a microearthquake or a person leaning on the device, the lock pin functions as a punch, The seismic isolation mechanism does not operate to prevent relative movement of the.
一方、ある程度大きな地震が発生して、所定値以上の大きさの水平力が免震装置に作用すると、ロックピンの軸部がせん断破壊されて折損し、上部と下部との相対移動が可能となり、免震機構が作動する。このとき、ロックピンの折損箇所より下側の部分(つまりロックピンの先端側)は、下部貫通孔から落下して収納部に収納される。 On the other hand, if a large earthquake occurs to a certain extent and a horizontal force greater than the specified value acts on the seismic isolation device, the shaft portion of the lock pin breaks and breaks, allowing relative movement between the upper part and the lower part. The seismic isolation mechanism is activated. At this time, the portion below the broken portion of the lock pin (that is, the tip end side of the lock pin) falls from the lower through hole and is stored in the storage portion.
よって、ロックピンを上から抜き差しできるので、工具を用いることなく、ロックピンを容易に交換できる。
また、下部貫通孔の直下に収納部が位置するので、折損したロックピンの破片を容易に回収できる。
Therefore, since the lock pin can be inserted and removed from above, the lock pin can be easily replaced without using a tool.
Further, since the storage portion is located directly below the lower through hole, the broken pieces of the lock pin can be easily recovered.
地震により免震機構が作動すると、上部が原位置から僅かにずれた状態となる場合があるが、この場合、ロックピンを上部貫通孔および下部貫通孔に差し込みながら相対位置を調整すれば、上部貫通孔が下部貫通孔と同軸上の位置に復帰したときにロックピンが下部貫通孔に挿通されるから、復旧が容易となる。
なお、これに限らず、ロックピンと同一形状で高剛性の修正ピンを別に用意し、この修正ピンを上部貫通孔および下部貫通孔に差し込んで位置ずれを修正し、その後、この修正ピンをロックピンに入れ替えてもよい。
When the seismic isolation mechanism is activated by an earthquake, the upper part may be slightly displaced from the original position. In this case, if the relative position is adjusted while inserting the lock pin into the upper and lower through holes, Since the lock pin is inserted into the lower through-hole when the through-hole returns to a position coaxial with the lower through-hole, the recovery is facilitated.
However, the present invention is not limited to this, and a high-rigidity correction pin having the same shape as the lock pin is prepared separately. The correction pin is inserted into the upper and lower through-holes to correct misalignment, and then the correction pin is locked to the lock pin. May be replaced.
本発明の免震装置は、前記ロックピンの軸部は、樹脂で形成されることが好ましい。 In the seismic isolation device of the present invention , it is preferable that the shaft portion of the lock pin is formed of resin.
この発明によれば、ロックピンの軸部を樹脂で形成したので、ロックピンの折損箇所が純粋なせん断破壊となるから、ロックピンの軸部の直径に基づいて、このロックピンが折損する水平力を容易に算定できる。また、免震機構の作動する水平力つまりロックピンが折損する水平力に基づいて、ロックピンの軸部の必要な直径を容易に算定できる。 According to the present invention, since the shaft portion of the lock pin is made of resin, the broken portion of the lock pin becomes a pure shear failure. Therefore, the lock pin is broken horizontally based on the diameter of the shaft portion of the lock pin. Force can be calculated easily. Further, the required diameter of the shaft portion of the lock pin can be easily calculated based on the horizontal force at which the seismic isolation mechanism operates, that is, the horizontal force at which the lock pin breaks.
本発明の免震装置は、前記ロックピンの軸部の折損箇所には、目印(例えば後述の溝43)が設けられることが好ましい。
In the seismic isolation device of the present invention , it is preferable that a mark (for example, a
この発明によれば、ロックピンの軸部のうち上部と下部との間に位置する折損箇所に溝などの目印を設けたので、ロックピンを上から抜き取って目印を視認することで破損状況を確認できるから、ロックピン交換の必要性を容易に検討できる。 According to the present invention, since a mark such as a groove is provided at the breakage point located between the upper part and the lower part of the shaft part of the lock pin, the damage state can be confirmed by pulling out the lock pin from above and visually checking the mark. Since it can be confirmed, the necessity of replacing the lock pin can be easily examined.
請求項1、3に記載の免震装置は、前記収納部は、透明な材料で形成されることを特徴とする。
The seismic isolation device according to
この発明によれば、収納部をアクリルなどで形成して収納部の透明度を高めることで、ロックピンの折損した部分を目視で確認して、動作の履歴やロックピン交換の時期を容易に把握できる。 According to the present invention, the storage part is made of acrylic or the like to increase the transparency of the storage part, so that the broken part of the lock pin can be visually confirmed to easily grasp the history of operation and the timing of replacement of the lock pin. it can.
本発明によれば、ロックピンを上から抜き差しできるので、工具を用いることなく、ロックピンを容易に交換できる。また、下部貫通孔の直下に収納部が位置するので、折損したロックピンの破片を容易に回収できる。地震により免震機構が作動すると、上部が原位置から僅かにずれた状態となる場合があるが、この場合、ロックピンやロックピンと同一形状で高剛性の修正ピンを上部貫通孔および下部貫通孔に差し込みながら相対位置を調整すれば、上部貫通孔が下部貫通孔と同軸上の位置に復帰したときにロックピンが下部貫通孔に挿通されるから、復旧が容易となる。 According to the present invention, since the lock pin can be inserted and removed from above, the lock pin can be easily replaced without using a tool. Further, since the storage portion is located directly below the lower through hole, the broken pieces of the lock pin can be easily recovered. When the seismic isolation mechanism is activated by an earthquake, the upper part may be slightly displaced from the original position. In this case, the lock pin or the lock pin and the high-rigidity correction pin are inserted into the upper and lower through holes. If the relative position is adjusted while being inserted, the lock pin is inserted into the lower through-hole when the upper through-hole returns to a position coaxial with the lower through-hole, so that the recovery is facilitated.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係る免震装置10の断面図である。
免震装置10は機器としての製造装置1を免震化するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the embodiments, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
The
この免震装置10は、床面2に固定される下部20と、この下部20の上に設けられて製造装置1を下から支持する上部30と、下部20と上部30との水平方向の相対移動を許容する図示しない免震機構と、上部30と下部20との相対移動をロックするロックピン40と、を備える。
The
上部30には、この上部30を上下に貫通する上部貫通孔31が形成されている。
下部20には、略箱状の収納部21が形成されており、さらに、下部20を上下に貫通して収納部21の天井面21Aに至る下部貫通孔22が形成されている。
収納部21は、アクリル等の透明度の高い材料で形成されている。
An upper through
A substantially box-shaped
The
ロックピン40は、棒状の軸部41と、この軸部41の基端側に設けられた係止部42と、を備える。
The
係止部42は、軸部41から略直交する方向に鍔状に突出している。
軸部41の先端側は、先端に向かうに従って細くなる形状となっている。
また、軸部41のうち上部30と下部20との隙間に位置する折損箇所には、目印としての溝43が付けられている。
The locking
The distal end side of the
In addition, a
このロックピン40は、係止部42が上部貫通孔31の上端縁に係止するまで、軸部41を上部貫通孔31および下部貫通孔22に上から挿入することで、取り付けられる。これにより、軸部41は、上部貫通孔31および下部貫通孔22に挿入され、係止部42は、上部貫通孔31の上端縁に係止した状態となる。
The
以上の免震装置10では、微小地震が発生したり人が製造装置1に寄りかかったりすることで、所定値未満の大きさの水平力が免震装置10に作用しても、ロックピン40がかんぬきとして機能し、上部30と下部20との相対移動を防止するので、免震機構が作動しない。
一方、ある程度大きな地震が発生して、図2中白抜き矢印で示すように、所定値以上の大きさの水平力が免震装置10に作用すると、図2に示すように、ロックピン40の軸部41は折損箇所でせん断破壊されて折損し、上部30と下部20との相対移動が可能となって、免震機構が作動する。このとき、ロックピン40の軸部41の折損箇所より下側の部分41Aは、下部貫通孔22から落下して収納部21に収納される。
In the
On the other hand, if a large earthquake occurs to some extent and a horizontal force of a predetermined value or more acts on the
以下、各ロックピン40の軸部41の大きさ(直径)を求める。
ロックピンを、樹脂ここではポリオキシメチレン(POM)で形成する。
Hereinafter, the size (diameter) of the
The lock pin is formed of a resin, here polyoxymethylene (POM).
POMのせん断強度: 54N/mm2
免震装置1台当りのロックピンの本数: 4本
製造装置の質量: 4t
免震装置の質量: 1t
降伏せん断力係数: 0.05
POM shear strength: 54 N / mm 2
Number of lock pins per seismic isolation device: 4 Mass of manufacturing equipment: 4t
Mass of seismic isolation device: 1t
Yield shear coefficient: 0.05
ロックピンが折損して免震機構が作動する閾値は、以下の式(1)のようになる。 The threshold value at which the lock pin breaks and the seismic isolation mechanism operates is expressed by the following equation (1).
また、ロックピンの合計断面積は、式(2)のようになる。 Further, the total cross-sectional area of the lock pin is as shown in Equation (2).
したがって、各ロックピンに必要な直径は、以下の式(3)のようになる。 Therefore, the diameter required for each lock pin is expressed by the following formula (3).
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)ロックピン40を上から抜き差しできるので、工具を用いることなく、ロックピン40を容易に交換できる。
また、下部貫通孔22の直下に収納部21が位置するので、折損したロックピン40の破片を容易に回収できる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) Since the
Moreover, since the
地震により免震機構が作動した後、上部30が原位置から僅かにずれた状態となる場合があるが、この場合、図3に示すように、ロックピン40を上部貫通孔31および下部貫通孔22に差し込みながら相対位置を調整すれば、上部貫通孔31が下部貫通孔22と同軸上の位置に復帰したときにロックピン40が下部貫通孔22に挿通されるから、復旧が容易となる。
After the seismic isolation mechanism is actuated by the earthquake, the
(2)ロックピン40の軸部41を樹脂で形成したので、ロックピン40の折損が純粋なせん断破壊となるから、ロックピン40の軸部41の直径に基づいて、このロックピン40が折損する水平力を容易に算定できる。また、免震機構の作動する水平力つまりロックピン40が折損する水平力に基づいて、ロックピン40の軸部41に必要な直径を容易に算定できる。
(2) Since the
(3)収納部21をアクリル等で形成して収納部21の透明度を高めることで、収納部21の側面を通してロックピン40の軸部41の折損した部分を目視で確認して、動作の履歴やロックピン交換の時期を容易に把握できる。
(3) By forming the
(4)ロックピン40の折損箇所に溝43を設けたので、ロックピン40を上から抜き取って溝を視認することで破損状況を確認できるから、ロックピン交換の必要性を容易に検討できる。
(4) Since the
〔第2実施形態〕
図4は、本発明の第2実施形態に係る免震装置10Aの断面図である。
本実施形態では、ロックピン50の形状が第1実施形態と異なる。
すなわち、ロックピン50は、棒状の軸部51と、この軸部51の両端側に設けられた係止部52と、を備える。
各係止部52は、弾性変形可能な材料で形成され、軸部51から互いに対向する方向に傾斜して鍔状に突出している。
軸部51の先端側は、先端に向かうに従って細くなる形状となっている。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
In the present embodiment, the shape of the
That is, the
Each locking
The distal end side of the
このロックピン50は、以下のようにして取り付ける。すなわち、図5に示すように、軸部51の上端側を摘んで、下側の係止部52が下部貫通孔22の下端縁に係止するまで、軸部51を上部貫通孔31および下部貫通孔22に押し込む。これにより、軸部51は、上部貫通孔31および下部貫通孔22に挿通され、上下の係止部52は、上部貫通孔31の上端縁およびに係止した状態となる。このとき、上下の係止部52は、互いに対向する方向に傾斜しているので、上部貫通孔31の上面および下部貫通孔22の下面に押されて弾性変形し、軸部51には若干の張力が作用している。
The
免震装置10Aでは、ある程度大きな地震が発生して、図6中白抜き矢印で示すように、所定値以上の大きさの水平力が免震装置10Aに作用すると、図6に示すように、ロックピン50の軸部51は折損箇所でせん断破壊されて折損し、上部30と下部20との相対移動が可能となって、免震機構が作動する。
In the
また、このとき、ロックピン50の軸部51の折損箇所より下側の部分51Aは、下側の係止部52の復元力により、下部貫通孔22から下方に向かって飛び出して収納部21に収納され、軸部51の折損箇所より上側の部分51Bは、上側の係止部52の復元力により、上部貫通孔31から上方に浮き上がる。
At this time, the
本実施形態によれば、上述の(1)〜(3)の効果に加えて、以下のような効果がある。
(5)ロックピン50の軸部51の折損すると、軸部51の折損箇所より上側の部分51Bは、上側の係止部52の復元力により、上部貫通孔31から上方に浮き上がるので、ロックピン50を上から目視で確認するだけで、ロックピン50が折損したことを容易に判別できる。
According to this embodiment, in addition to the effects (1) to (3) described above, the following effects can be obtained.
(5) When the
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
1…製造装置(機器)
2…床面
10、10A…免震装置
20…下部
21…収納部
21A…天井面
22…下部貫通孔
30…上部
31…上部貫通孔
40、50…ロックピン
41、51…軸部
42、52…係止部
43…溝
1 ... Manufacturing equipment (equipment)
2 ...
Claims (3)
前記上部には、当該上部を上下に貫通する上部貫通孔が形成され、
前記下部には、透明な材料で形成された略箱状の収納部が形成され、
前記下部には、当該下部を上下に貫通して当該収納部の天井面に至る下部貫通孔が形成され、
前記ロックピンは、棒状の軸部と、当該軸部の基端側に設けられた係止部と、を備え、
当該軸部は、前記上部貫通孔および前記下部貫通孔に挿入され、前記係止部は、前記上部貫通孔の上端縁に係止することを特徴とする免震装置。 A lower part fixed to the floor, an upper part provided on the lower part to support the device from below, a seismic isolation mechanism that allows relative movement in the horizontal direction between the upper part and the lower part, the upper part and the upper part A lock pin that locks relative movement with the lower part,
The upper part is formed with an upper through-hole penetrating the upper part up and down,
In the lower part, a substantially box-shaped storage part made of a transparent material is formed,
The lower part is formed with a lower through hole that penetrates the lower part up and down and reaches the ceiling surface of the storage part,
The lock pin includes a rod-shaped shaft portion, and a locking portion provided on the base end side of the shaft portion,
The said shaft part is inserted in the said upper through-hole and the said lower through-hole, and the said latching | locking part latches to the upper end edge of the said upper through-hole.
前記上部には、当該上部を上下に貫通する上部貫通孔が形成され、
前記下部には、略箱状の収納部が形成され、
前記下部には、当該下部を上下に貫通して当該収納部の天井面に至る下部貫通孔が形成され、
前記ロックピンは、棒状の軸部と、当該軸部の両端側に設けられた一対の係止部と、を備え、
当該軸部は、前記上部貫通孔および前記下部貫通孔に挿入され、
前記一対の係止部は、弾性変形可能な材料で形成され、かつ、前記軸部から互いに対向する方向に傾斜して突出して、前記上部貫通孔の上端縁および前記下部貫通孔の下端縁に係止することを特徴とする免震装置。 A lower part fixed to the floor, an upper part provided on the lower part to support the device from below, a seismic isolation mechanism that allows relative movement in the horizontal direction between the upper part and the lower part, the upper part and the upper part A lock pin that locks relative movement with the lower part,
The upper part is formed with an upper through-hole penetrating the upper part up and down,
In the lower part, a substantially box-shaped storage part is formed,
The lower part is formed with a lower through hole that penetrates the lower part up and down and reaches the ceiling surface of the storage part,
The lock pin includes a rod-shaped shaft portion and a pair of locking portions provided on both end sides of the shaft portion,
The shaft portion is inserted into the upper through hole and the lower through hole,
The pair of locking portions are formed of an elastically deformable material, and protrude from the shaft portion so as to be opposed to each other, and are formed at the upper end edge of the upper through hole and the lower end edge of the lower through hole. Seismic isolation device characterized by locking.
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