JPH0656052B2 - 免震床構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地震等の外部振動に対する免震床に関する。

〔従来の技術〕 床を免震構造とするには、固定部となるコンクリート床
部分の上方に、さらにフロアパネル等の可動部を形成
し、この可動部と固定部間にバネやゴムやベアリング等
の免震機構を設け、これで可動部を支承することが考え
られる。

例えば、コンクリート床に適宜間隔でコイルバネを配設
し、その上にフロアパネルを敷設する方法などもその一
例であり、これは鉛直方向の揺れに対しては有効である
が、地震時には大きな水平方向の変位を生じるので、水
平方向の動きに対しての復元が重視され、縦方向に点在
してコイルバネを設けたものではこのような水平方向へ
の大きな復元力は得られない。

さらに、横方向にコイルバネを設けて水平方向の復元力
を得るようにすることもできるが、これを充分生かそう
とすると縦方向のコイルバネからの張力を考慮して本数
や強さを適宜調節しなけれければならないので、そのか
ね合いがむずかしく、実際に地震が生じた場合には横方
向のコイルバネと縦方向のコイルバネとがお互いに引き
合って全く動かずにその免震機能を阻害されるおそれが
ある。

また、ベアリングを介在させてフロアパネルを支承する
ようにしたものは相対的な水平変位には追随できるが復
元力を持たせることはできないので、別途横方向への引
張りバネを組合せるなどして復元力を発揮できるように
しており、この引張りバネが強いとベアリングの動きを
阻害してしまうなどの問題を生じ、両者の調整がきわめ
て困難である。

さらに、かかるベアリング支承のものでは水平２次元的
な免震作用のみで、鉛直免震については何ら考慮されて
いないものとなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

一方、免震構造とした床の上にコンピュータ等の振動を
きらう機器を置くことがある。

このような機器については上下動の揺れに対する配慮も
必要となるが、床全体を水平振動及び鉛直振動の両方に
充分対処しようとすると、前記のごとく免震機構がきわ
めて複雑となり、また床の上を重い荷物を運んだりする
だけでこれが揺れたりするおそれがあり、使い勝手の悪
いものとなる。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、床全体は
主として水平２次元免震で地震の振動に充分対応でき、
しかも日常時の使い勝手を確保し、また上下動免震が必
要な機器のみ３次元免震することができるシステム的な
免震床構造を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するため、フロアパネルを支承
する梁部材を、床の固定部に設けた円錐凹部内に置いた
大径のスチールボールで支承し、この梁部材上に支持体
を前記フロアパネル上に突出するように取付けて、該支
持体で機器を支承するものであり、この支持体は、上部
ケースと下部ケースとが相互に摺動自在に嵌合して高さ
が可変なケース内に縦方向のコイルスプリングを収め、
さらにこのコイルスプリング内に油圧ダンパーをその上
下端をケース内側にピン結合して取付けたことを要旨と
するものである。

〔作用〕

本発明によれば、地震等の外部振動を受けた場合は、大
径のスチールボールが円錐凹部上面をいわゆる駆け上が
り態様で転動することにより水平方向の相対変位の大小
にかかわらず対処し、かつ変位の解除時には大径のスチ
ールボールが円錐凹部上面を中心に向けて下降するよう
に転動して速やかに復位が行われる。

このようにして、梁部材及びこれに支承されるフロアパ
ネル全体及びコンピュータ等の機器は水平２次元免震で
外部振動に対処でき、さらに機器については支持体を構
成するコイルスプリングが作用して上下動免震を加えた
３次元免震が行われる。また、油圧ダンパーは前記コイ
ルスプリングの振動エネルギーを減少させて振動を早く
抑えるのに役立つ。

〔実施例〕

以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。

図は本発明の免震床構造の１実施例を示すもので、図中
１は構造躯体の床として固定部を示す。

該固定部１上に板状体により円錐凹部２を形成し、この
円錐凹部２上にスチールボール３を置くが、該スチール
ボール３の上部は収納保持体４に納める。

この収納保持体４は図示は省略するが、内部に多数の小
経のスチールボールを介してスチールボール３を抑える
球面受具を有する。

図中５は大梁、６はこの大梁５間に掛け渡す小梁であ
り、これら梁５，６で支持脚（束）７を介してフロアパ
ネル８を支承するが、これら大梁５小梁６の相互の接合
部などに前記収納保持体４を組込み、梁５，６を大径の
スチールボール３で支承するものとした。

さらに、小梁６に支持体９をその上端がフロアパネル上
に突出するように取付けてこれでコンピュータ等の機器
１０を支承するが、該支持体９は上部ケースと下部ケー
スとが相互に嵌合して摺動して高さが可変なケース９ａ
内に縦方向のコイルスプリング９ｂを収め、さらにこの
コイルスプリング９ｂ内に油圧シリンダによる油圧ダン
パー９ｃをその上下端がケース９ａにピン結合するよう
にして取付けた。図中１１は該支持体９を小梁６に取付
けるための取付金物である。

次に使用法及び動作について説明すると、通常時は大径
のスチールボール３は円錐凹部２の中央最深部にあり、
フロアパネル８上を荷物を運んだり人間が歩いた程度の
荷重変動では該フロアパネル８が上下動することもな
い。

また、コンピュータ等の機器８も小梁６が動かない限り
は静止状態を保つ。

一方、地震等の外部振動を受け、床の固定部１と梁５，
６との間に水平方向の相対変位が生じるときは、スチー
ルボール３が円錐凹部２の上面を駆け上がる状態で転動
し、また中心部に向けて滑り下りるように転動する。

このスチールボール３の転動についてさらに詳しく述べ
ると、該スチールボール３を受ける凹部の形状が円弧形
の場合には、その円弧形状（曲率半径）により周期が一
定となるが、円錐形状の円錐状凹部２の場合には振動に
伴うスチールボール３の移動振巾により周期が決まるの
で、例え共振状態になっても共振による振巾の増大が更
に新しい固有周期帯に入ることで共振しないこととな
る。

以上説明したように振巾の増大に伴いスチールボール３
の円錐状凹部２上での往復運動の周期は長くなる性質が
あるので、振動はその周期が長くなるように変換されて
揺れの少ないものとなって梁５，６へ伝達され、該梁
５，６及びその上部のフロアパネル８には免震が行われ
る。

そして、スチールボール３は必ず円錐凹部２の中心にも
どるので、水平方向の相対変位が解除された場合に自動
的に元の定位置に戻り、いわゆる復位が得られる。

該円錐凹部２によるスチールボール３の上下方向の変位
は、梁５，６及びフロアパネル８に多少の上下方向のゆ
るやかな振動を加えることになる。

また、地震によっては上下方向の揺れを伴うこともあ
る。

このような上下方向の揺れに関する鉛直方向の変位に関
しては、支持体９のコイルスプリング９ｂによる緩衝機
能が得られるので、機器１０には水平及び鉛直の３次元
的免震が得られる。この場合、コイルスプリング９ｂの
振動エネルギーは油圧ダンパー９ｃによって減衰され、
早期に揺れが収まるものとなる。

さらに、梁５，６相互の連結部にベアリング３を介在さ
れることにより、梁５，６の全体を免震することで、そ
の上部のフロアパネル８にもこの免震作用をそのまま伝
達できることになる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の免震床構造は、床の固定部と
可動部としてのフロアパネル間に地震等で水平方向の変
位が生じても、小さな変位はもちろん、大きな変位にも
必要な減衰作用で効果的に対処でき、変位終了後の復位
にもすぐれたものである。また、フロアパネル上に位置
する機器については水平方向のみならず、鉛直方向に対
する３次元的な免震が得られ、このように免震の効かせ
具合を免震するものに応じて変えてやることにより、使
い勝手のよい効果的な免震床ができるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の免震床構造の１実施例を示す縦断側面図で
ある。 １……床の固定部、２……円錐凹部 ３……大径のスチールボール ４……収納保持体、５……大梁 ６……小梁、７……支持脚 ８……フロアパネル、９……支持体 ９ａ……ケース、９ｂ……コイルスプリング ９ｃ……油圧ダンパー １０……機器、１１……取付金具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フロアパネルを支承する梁部材を、床の固
   定部に設けた円錐凹部内に置いた大径のスチールボール
   で支承し、この梁部材上に支持体を前記フロアパネル上
   に突出するように取付けて、該支持体で機器を支承する
   ものであり、 この支持体は、上部ケースと下部ケースとが相互に摺動
   自在に嵌合して高さが可変なケース内に縦方向のコイル
   スプリングを収め、さらにこのコイルスプリング内に油
   圧ダンパーをその上下端をケース内側にピン結合して取
   付けたことを特徴とした免震床構造。