JPH01178662A - 床免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、震動に弱い電算機その他のオフィスオート
メジョン機器が設置される部屋の床が地震時等に水平方
向に振動するのを緩和する床免震装置に係り、さらにい
えば、引張り用のバネとダンパー（ピストン−シリンダ
型の粘性ダンパー又はオリフィス型のオイルダンパー）
とを複合化したバネダンパー機構による床免震装置に関
するものである。

従来の技術 特開昭６２−８６２６５号公報に記載された床免震装置
は、第４図に主要部の構造を示したとおり、鋼球すを用
いた可動支承部Ｂにより、Ｈ形鋼で平版状に組立てられ
た床構造体Ｆを低抵抗で水平移動が自在に支持せしめ、
この床構造体Ｆとコンクリート床スラブ等の固定床Ｃと
の間にダンパー作用部Ａを設置した構成とされている。

ダンパー作用部Ａの構造詳細は第５図に詳示したように
、浅く平たい容器ａ１を固定床Ｃに固定し、その中に粘
性液体ａ２を収容せしめ、粘性液体ａ２中に浸漬され、
かつ容器ａ１の底面と一定の間隔ｄをとった水平な抵抗
板ａ３が垂直なロッドａ４により前記床構造体Ｆと一体
的に結合されている。

一方、前記抵抗板ａ３の中立位置を中心として直角４方
向に引張用のコイルバネＥを配設し、その外端部は固定
具ｅにより固定床Ｃに固定し、内端部はロッドＧ及びフ
レキシブルなチェ７ｇを介して前記抵抗入力部たるロッ
ドａ４と連結されている。ロッドＧは、反力台を兼ねる
容器ａ１の側壁までの長さとし、同容器ａ１の側壁内面
に当接するストッパＨがロッドＧの先端部に取付けられ
ている。そして、前記ストッパーＨの位置からロッドａ
４までの間がチェ７ｇで連結されているのである。

つまり、各方向のコイル／ヘネＥにはトリガー機能用と
して予め所定大きさの手引張力を導入し、このトリガー
設定値はストッパーＨによって容器ａ１に反力をとり、
中立位置のロッドａ４には一切負荷がかからない構成と
なっている。したがって、床構造体Ｆが地震等の水平入
力を受けても、その水平入力が前記コイルバネＥに設定
されているトリガー設定値以下の場合は、同床構造体Ｆ
の水平移動は完全に拘束され床構造体Ｆは動かない。

しかし、トリガー設定値を超える大きさの水平入力を受
けて床構造体Ｆが水平移動を生ずると、抵抗板ａ３が同
一に移動され、かつ引張り方向に位置するコイルバネＥ
を伸長させる。このとき抵抗板ａ３が受ける粘性抵抗は
減衰力として働き床構造体Ｆの過大変形が防止される。

そして、コイルバネＥの引張り力により元位置に戻す復
元力が与えられる。また、コイルバネＥのバネ力が長周
期に設定されているために免震効果が奏される。

本発明が解決しようとする問題点 上述した従来の床免震装置の場合、粘性液体ａ２を収容
した容器ａ１の上面開口には一応蓋をスライド可能に設
置するが、機能上蓋で完全に密封することはできない。

したがって、床の施工期間中又は施工後の長い供用期間
中にゴミその他の異物が粘性液体ａ２に混入するおそれ
があり、異物の混入による粘性液体ａ２の変質又は粘性
値の変化を生じ、ダンパー性能が変化するというメンテ
ナンス上の問題点がある。

また、粘性液体ａ２中の抵抗板ａ３が受ける粘性抵抗の
大きさは、容器底面との間隔ｄの大きさに反比例するこ
とは良く知られているとおりであるが、間隔ｄの大きさ
は床施工中の施工誤差又は供用期間中の未載荷重の大き
さや経年変化などによって変り易い。一方、供用期間中
に前記間隔ｄの大きさを調整することは不可能に近いこ
とであるため、結局はダンパー性能の保全が難しいとい
う問題点がある。

問題点を解決するための手段 上記従来技術の問題点を解決するための手段として、こ
の発明に係る床免震装置は、図面の第１図〜第３図に好
適な実施例を示したとおり、移動支承部で水平移動が自
在に支持された床構造体と固定床との間にダンパー作用
部を設置して成る床免震装置において、 イ）　ダンパー作用部Ａは、床構造体Ｆの抵抗入力部ｌ
と、該抵抗入力部１を中心として放射方向に配置されバ
ネダンパー機構２・・・とを連結して成るものとした。

口）　固定床Ｃには、前記抵抗入力部ｌの中立位置から
一定の移動距離だけ離れた位置に反力台３を固定した。

ハ）　バネダンパー機構２は、引張り用のバネ７と、オ
イル又は粘性液体８を収容したシリンダ９とピストンｌ
Ｏとより成るダンパー１１とを同心配置に複合化して成
るものとし、該バネダンパー機構２の外端部は固定床Ｃ
に固定し、内端側から床構造体Ｆの抵抗入力部ｌに向か
って延びる連結体６には反力台３の内側位置にストッパ
ー４を取付け、このストッパー４の位Ｍから抵抗入力部
ｌまでの間は可撓体５で連結した、 構成としている。

作　　　　　用 バネダンパー機構２の引張用コイルバネ７には予めトリ
ガー機能用として所定大きさの手引張力を導入しておく
ことができる。その手引張力は、ストッパー４を介して
反力台３に反力をとるので、中立位置にある床構造体Ｆ
の抵抗入力部１に対しては一切負荷を及ぼしめない。

したがって、床構造体Ｆ及びその上に載置されたＯＡ機
器などが地震等による水平入力を受けた場合でも、その
水平入力が前記トリガー設定値以下であるときは、床構
造体Ｆの水平移動は完全に拘束され動かない。

一方、床構造体Ｆ等が前記トリガー設定値よりも大きい
水平入力を受けると、床構造体Ｆはバネダンパー機構２
の抵抗力に打勝って水平移動を生じ、引張り方向に位置
するバネダンパー機構２を伸長動作させる。圧縮方向に
位置するバネダンパー機構２については可撓体５の変形
により一切の力を及ぼさない。前記引張り方向に位置す
るバネダンパー機構２は、伸長されることに伴なって引
張り用のバネ７が抵抗し、同時にダンパー１１のピスト
ン１０が抵抗を受けるので、長周期化による過大変形を
阻止する事ができ、同時に免震効果が発揮される。

かくして床構造体Ｆが受けた水平入力とバネダンパー機
構２の抵抗力とが釣合いに達し、その後バネダンパー機
構２の引張力が勝って床構造体Ｆの復元動作が生ずる。

但し、この復元力は、バネ７の引張力と、ダンパー１１
においてピストン１０が受ける抵抗の大きさは、ピスト
ン１０の外径とシリンダ９内径との差（間隔）の大きさ
又はピストンに設けたオリフィスの絞り効果に反比例す
るが、前記の間隔はダンパー１１の製作工程において高
精度に、かつ不変のものとして設定できるので、粘性抵
抗の大きさが供用期間中に変化することはない。そして
、粘性液体８は、シリンダ９内に完全蜜月の状態とされ
るので、異物等が入るおそれはなく、変質等するおそれ
がないのである。

床構造体Ｆの前記復元動作が抵抗入力部ｌの中立位置に
達すると同時に、ストッパー４が反力台３に当接するの
で、この時点でバネダンパー機構２の抵抗入力部ｌに対
する作用力は消失する。

仮に、床構造体Ｆが慣性力により抵抗入力部１の中立位
置を超えて反対側へオーバーランしかけても、その慣性
力が上述のトリガー設定値以下の場合はオーバーランが
完全に拘束されて動かない。慣性力がトリガー設定値よ
りも大きくて床構造体Ｆがオーバーランした場合は、オ
ーバーランの方向と反対側（引張り側）に位置するバネ
ダンパー機構２が上記のように働いて免震効果を発揮す
るのである。

実施例 次に、第１図〜第３図に示した本発明の詳細な説明する
。

第１図はダンパー作用部Ａの全体構成図を示したもので
、床構造体Ｆの抵抗入力部たるロッド１を中心として直
角４方向に４個（但し、方向及び個数はこの限りではな
い）のバネダンパー機構２・・・が放射状に配置されて
いる。各バネダンパー機構２の外端部はアンカーブラケ
ッ）１２により固定床１２に固定されている。同バネダ
ンパー機構２の内端側から前記ロッドｌに向って求心方
向に延びるダンパー農林６は、可撓性のチェノ５と一連
の構成でロッドｌと連結されている。

ロッド１の中立位置を中心として、このロッド１（床構
造体）が地震等の水平入力を受けた際に移動するであろ
う最大移動距離よりも少し大きい半径の円形リング状を
なす反力台３が、固定床Ｃに固定されている（但し、反
力台３はリング形状である必要はなく、個々にブラケッ
ト構造でも良い）。前記ダンパー農林６はこの反力台３
の容孔に通してロッド１に向っている。同ダンパー芯林
６の先端部には反力台３の内壁面に当接するピン又はロ
ーラー状のストッパー４が取付けられている。このスト
ッパー４からロッド１までの間が可撓性のチェーン５（
又はワイヤー、ロープなど延びないものであれば可）で
連結されている。

より詳細な構成は第２図に示しているとおり、第４図の
ような平版構造の床構造体Ｆを構成するＨ形鋼の下面側
に、下向きに高剛度のロッドｌを突設させ、これにチェ
７５が連結されている（但し、ロッド１はボックス構造
体、又は複数本のロッドの集合体から成るものなどでも
よい）。

バネダンパー機構２は、中心部に例えばシリコンオイル
の如き粘性液体８を収容したシリンダ９の外周部に、引
張用のコイルバネ７を巻装して複合化した構成とされて
いる。即ち、コイルバネ７の左端部はシリンダ９の左端
部に巻付けて固着し、右端部はダンパー農林６に設けた
凸部’６　ａに止着されている。ダンパー農林６の先端
部には、シリンダ９内のサブマリン型のピストンｌＯが
結合されている。シリンダ９は、その左端部にピン１３
で連結したねじ軸１４を固定床Ｃ上のアンカープラケッ
）１２に通し、調整ナツト１５で結合されている。

したがって、タンパ−農林６が図中右方へ引張られると
、第３図に示したようにシリンダ９内をピストンｌＯが
同一に移動し、かつ凸部６ａに止着されたコイルバネ７
が伸長される。よって、ダンパー農林６にはピストン１
０がシリンダ９内に収容した粘性液体８から受ける粘性
抵抗と、コイルバネ７の引張り抵抗との合成力が働き、
免震効果に寄与する。

他方、第３図の移動位置からコイルバネ７の引張力で第
２図の中立位置に向って復元動作するときにも、ピスト
ン１０には粘性抵抗が働くので、復元動作はゆっくり緩
慢に行なわれ、減衰効果が奏されるのである。

なお、ピストン１０とシリンダ１０の右端部との間には
ダンパー農林６の外周を覆うシール用蛇腹１６を連結し
、もってダンパー農林６とシリンダ９との間の軸封処理
を容易ならしめている。

異なる実施例 ダンパー１１の構成としては、上述したサブマリン型の
ピストンとシリンダ内壁との間における粘性液体の粘性
抵抗を利用する原理のダンパー（粘性ダンパー）のほか
、同じくピストン−シリンダ型であるが、ピストンに設
けたオリフィスをオイル等の液体が流通する際の流通抵
抗（絞り効果）を利用する原理のダンパー（オイルダン
バー）も全く同様に使用できるのである。

本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述したｋおりであって、この発
明に係る床免震装置は、ダンパー作用部Ａに、引張り用
のバネ７とピストン−シリンダ型のダンパー１１とを同
心配置に複合化した構成のバネダンパー機構２を使用す
るので、特にダンパー１１の粘性抵抗の大きさはダンパ
ー１１の製作においてピストン１０の外径とシリンダ９
の内径との差又はピストン１０に設けるオリフィスの大
きさとして高精度に、かつ恒久的に不変の構成で設定で
き、免震効果の設計、施工を容易、確実ならしめるし、
ひいては供用期間中は免震性能が変化する危惧のない床
免震装置を提供できる。

また、バネダンパー機構２は、工場で製作したあとは、
現場へ搬入しセツティングするだけの単純作業で簡単に
取扱えるし、調整とか粘性液体の注ぎ足しなどの面倒が
ないので施工が容易なのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る床免震装置のダンパー作用部の
全体構成を示した平面図、第２図と第３図はバネダンパ
ー機構の中立状態と引張り状態を示した断面図、第４図
は従来の床免震装置の全体構成を示した斜視図、第５図
は従来のダンパー作用部の要部構造を示した断面図であ
る。 Ｂ・・・移動支承部　　Ｆ・・・床構造体Ａ・・・ダン
パー作用部 １・・・抵抗入力部（ロッド） ２・・・バネダンパー機構　　３・・・反力台７・・・
コイルバネ　　８・・・粘性液体９・・・シリンダ　　
１０・・・ピストン１１・・・粘性ダンパー １２・・・アンカーブラケット ６・・・ダンパー農林（連結体）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】移動支承部で水平移動が自在に支持された床構造
   体と固定床との間にダンパー作用部を設置して成る床免
   震装置において、 イ）ダンパー作用部は、床構造体の抵抗入力部と、該抵
   抗入力部を中心として放射方向に配置されたバネダンパ
   ー機構とをそれぞれ連結して成り、 ロ）固定床には前記抵抗入力部の中立位置から一定の移
   動距離だけ離れた位置に反力台を固定してあり、 ハ）バネダンパー機構は、引張り用のバネと、粘性液体
   を収容したピストン−シリンダ型のダンパーとを同心配
   置に複合化して成り、該バネダンパー機構の外端部は固
   定床に固定し、内端側から床構造体の抵抗入力部に向か
   って延びる連結体には反力台の内側位置にストッパーを
   取付け、このストッパーの位置から抵抗入力部までの間
   は可撓体で連結されていること、 を特徴とする床免震装置。