JPH10246394A - 免震床への機器据付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地震による揺れを低減する免震床へ機器を据
え付けるに際し、機器の免震を確実にし且つ高い信頼性
をもって免震を確保できる方法の提供。 【解決手段】 機器５，６を仮設置した状態の免震床２
の総重量と重心位置を検出し、それにより設計許容値内
であることを検証する。そして、総重量と重心位置が許
容値から外れる場合は、上下免震装置３においては、上
下方向復元体１０と上下方向減衰部材１１について、ま
た水平免震装置４においては、水平方向復元体１４と水
平方向減衰部材１５についての構造部品を取り替えて許
容性能を修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地震等の大きな揺
れによって影響を受ける精密機器などの機器を免震床に
据え付ける方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ等の精密機器は、地震等の
大きな揺れによって誤作動したり故障するおそれがあ
る。そこで従来から、これら機器は揺れを低減すること
のできる免震床に設置されることが多い。免震床は機器
をその上に設置できる面積を有する基板または架構体か
らなり、建物等の構造体に設けられた構造床上に分散配
置される複数の免震装置上に設けられる。地震等の揺れ
は一般に上下方向（縦方向）と水平方向（横方向）が複
合する形態で起こることが多い。そこでこの両方の揺れ
を共に低減するための免震装置として、縦方向の免震機
能を有する上下免震装置と横方向の免震機能を有する水
平免震装置との両者を備えたものを使用することが多
い。両装置は一体化した形態のものと分離した形態のも
のとが考えられるが、いずれの場合においても免震床と
それに据え付けられた機器の総重量は、各上下免震装置
に分担支持される。そして地震時にはこの総重量が加速
され、上下免震装置と水平免震装置に伝えられる。

【０００３】免震床と免震装置は、機器の据え付けと保
守点検に必要な面積、免震床とそれに据え付けられる機
器の総重量および重心位置等を基に設計される。すなわ
ち、先ず所要面積と総重量から免震床の表面積と強度が
定められ、その免震床とそれに据え付けられる機器の総
重量と重心位置を基に地震時の揺れを考慮して上下免震
装置と水平免震装置１基当たりの支持重量と数が定めら
れ、上下免震装置と水平免震装置の位置が定められる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の上下免震装置と
水平免震装置１基当たりの支持重量は、定格支持荷重と
して予め段階的に設定された複数種の中から適宜選択で
きるが、その必要数と配置される位置は通常計算機解析
等により求められる。しかし免震床上に設置される機器
は、一般に複雑な形状を有する場合があると共に、機器
の配置替えや機器の追加等がある。しかも免震床や機器
には製作誤差が生じることは十分に予測されることであ
り、それらが総重量と重心位置の計算機解析等の値とに
誤差を生じる原因となる。さらに、建物の制約等から免
震床が複雑な平面形状になるときには、特に重心位置に
大きな誤差を生じやすい。

【０００５】分散配置される各上下免震装置と水平免震
装置の機能を十分に発揮させ、それによって免震床の確
実な作動と信頼性を向上させるためには、各上下免震装
置と水平免震装置に加わる重量とそれらの間のアンバラ
ンスが予め定められた許容値を越えないことが必要であ
る。そのためには免震床とそれに据え付けられる機器の
総重量および重心位置を正確に把握し、それに基づいて
各上下免震装置と水平免震装置の１基当たりの支持重
量、数、および配置する位置等を決定しなければならな
い。しかし従来の機器据え付け方法では、機器の総重量
および重心位置を正確に把握することが難しい。そこで
本発明は、このような問題を解決する免震床への機器据
付方法を提供することを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載の発明は、構造床に分散配置される複数の上
下免震装置に支持された免震床上に機器を据え付ける方
法において、（ａ）前記免震床上に機器を仮設置する工
程、（ｂ） 機器を仮設置した免震床の総重量と重心位
置を検出する工程、（ｃ） 前記検出された総重量が予
め定められた許容値を越えているときには、上下免震装
置３においては上下方向復元体１０と上下方向減衰部材
１１について、また水平免震装置４においては、水平方
向復元体１４と水平方向減衰部材１５についての構造部
品を取り替えて許容性能を修正し、前記検出された総重
量が予め定められた許容値を下回る時および、重心位置
が許容範囲から外れる場合はダミーウエイトにより修正
を行う工程、（ｄ） 前記免震床上に機器を据え付ける
工程、を含むことを特徴とするものである。

【０００７】また上記の好ましい実施の形態である請求
項２に記載の免震床への機器据付方法は、上記（ｂ）工
程において、機器を仮設置した免震床の下部周辺に昇降
手段を使用し複数の重量検出部を分散設置し、各重量検
出部の出力値から機器を仮設置した免震床の総重量と重
心位置を演算出力し、再度昇降手段を使用し免震床の下
部周辺から複数の重量検出部を除去することを特徴とす
るものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、図面により本発明の実施の
形態を説明する。図１は本発明の免震床への機器据付方
法の実施状態を示す縦断面図、図２は図１における免震
床と免震装置の関係を説明する平面図である。これらの
図において、１は建物等の構造体に設けられた構造床、
２は免震床、３は縦方向の揺れを低減する上下免震装
置、４は横方向の揺れを低減する水平免震装置、５，６
は免震対象構造体の機器である。なお免震床２に据え付
けられる免震対象構造体は、１つのみのときもあり得
る。

【０００９】上下免震装置３は免震床２に連結された本
体７と、構造床１にすべり板８を介して支持された横方
向移動装置９と、横方向移動装置９に下部を支持された
圧縮スプリング等により構成される上下方向復元体１０
と、横方向移動装置９と本体７間に装着された油圧ダン
パー等により構成される上下方向減衰部材１１とを備え
ている。横方向移動装置９は、架台９ａとそれを移動可
能に支持する３個の互いに１２０度間隔で設けられたボ
ール体９ｂにより構成される。なお、ボール体９ｂは架
台９ａの下部に設けたボール保持部（図示せず）に回転
自在に保持される。そして縦方向の揺れは、上下方向復
元体１０のスプリングによる復元力と上下方向減衰部材
１１のダンパー効果の両者により効率よく低減される。

【００１０】水平免震装置４は、ベース板１２上に配置
された一対のフレーム状の枠体からなる本体１３と、本
体１３の各枠体間に張架されたコイル状の引張スプリン
グにより構成される水平方向復元体１４と、該水平方向
復元体１４に並行して本体１３の各枠体間に装着される
油圧ダンパー等の水平方向減衰部材１５と、本体１３の
各枠体の移動を１方向に制限する一対の移動制限手段１
６とを有している。さらにこの水平免震装置４には、免
震床２の底部から下方に延長された押し部材１７と、本
体１３から上方に延長されて押し部材１７にスライド自
在に接触して掛合する受け部材１８が設けられている。
なお図２に示すように、この例では平面が矩形状の免震
床２上に比較的大きい機器５と、それより小さい２つの
機器６が配置されている。また免震床２の周辺部４の隅
には４つの上下免震装置３が配置され、それらの中間の
周辺部であって紙面上下方向に２つと左右方向に２つの
水平免震装置４が配置されている。

【００１１】横方向の揺れ、例えば図１の紙面右方向の
揺れが生じたときは、免震床２に右方向の力が発生して
その押し部材１７により本体１３の受け部材１８を右方
向に押す。その際、本体１３の左側の枠は移動制限手段
１６によって右方向の移動を制限もしくは阻止される
が、本体１３の右端の枠は自由に移動できる。そのため
水平方向復元体１４のスプリングが引張され、それを左
側に戻そうとする復元力が発生するので、免震床２の右
方向への移動は急速に抑制される。逆方向の動きも同様
である。そして水平方向減衰部材１５のダンパー作用に
より、その抑制作用はより効果的に増進される。

【００１２】このようにして、例えば図２の紙面左右方
向の揺れは、図２における上下に位置し、その揺れ方向
に長手方向が一致する水平免震装置４により効率よく低
減される。その際、図２において左右に位置する水平免
震装置４は、押し部材１７と受け部材１８が平行方向に
スライドする以外何ら作用しない。同様に図２の紙面上
下方向の揺れは、図２において左右に位置する水平免震
装置４により効率よく低減されるが、上下に位置する水
平免震装置４は押し部材１７と受け部材１８が平行方向
にスライドする以外何ら作用しない。さらに、前記上下
免震装置３は横方向の揺れに対しては、その横方向移動
装置９による自由な移動以外は何ら作用しない。

【００１３】図１において、機器５，６を仮設置した免
震床２の総重量と重心位置を検出する検出装置２０は、
構造床１の複数の所定位置に設けられた基台２１上に設
置されたロードセル等の重量検出部２２、各重量検出部
２２の出力信号が入力されるパーソナルコンピュータ等
の演算装置２３、演算装置２３からの演算値を記録する
プリンター等の記録装置２４を備えている。なお演算装
置２３には、キーボード等の入力装置とディスプレイ等
の表示装置が付属される。また各重量検出部２２と演算
装置２３間等の信号伝達などは、電気ケーブル２５によ
り行われる。

【００１４】図３は検出装置２０の電気系統図であり、
各重量検出部２２は両端にコネクタ２６を設けた電気ケ
ーブル２５を介して演算装置２３に付加された拡張ユニ
ット２７のセンサーインターフェイス２８に接続され、
演算装置２３は拡張ユニット２７、フロッピィディスク
やハードディスク等の記憶装置２９、記録装置２４等が
接続されている。なお、記憶装置２９には演算プログラ
ムや演算結果等が格納され、演算プログラムは例えば図
４に示すようなステップを実行する。

【００１５】次に図１〜図４を参照して、免震床への機
器を据え付ける各工程を説明する。 （ａ）免震床上に機器を仮設置する工程 予め設計された免震床２と据え付けられる機器配置から
最適と思われる上下免震装置３を選択し、それを図２の
ような所定位置に配置する。なお水平免震装置４も、図
２のように配置する。次に、機器５，６を免震床２の所
定位置に仮設置する。仮設置は例えば各機器５，６を免
震床２にボルト等で仮締めして行う。

【００１６】（ｂ）機器を仮設置した免震床の総重量と
重心位置を検出する工程 先ず図示しないジャッキ等の昇降手段を使用し、図１の
ように免震床２を上方へ持ち上げる。次に、各上下免震
装置３が配置されている近傍の各所（この例では４箇
所）の構造床１上に基台２１を配置し、それら基台２１
の上に重量検出部２２をそれぞれ設置する。次いで昇降
手段で免震床２を徐々に降ろし、免震床２の下部を重量
検出部２２上に載置する。なお免震床２を持ち上げる時
期は、機器を仮設置する前であってもよい。図１の例で
は、上下免震装置３における本体７の下部内側に図示し
ない掛合片が設けられると共に、横方向移動装置９にお
ける架台９ａの上部外側に図示しない鍔体が設けられ、
免震床２を持ち上げたときに前記掛合片が鍔体に掛合す
ることにより、上下免震装置３が落下しないようになさ
れている。

【００１７】（ｃ）前記検出された総重量が予め定めら
れた許容値を越えているときには、上下免震装置３と水
平免震装置４の夫々の１基当たりの上下方向復元体１
０，上下方向減衰部材１１と、水平方向復元体１４，水
平方向減衰部材１５の構造部品を取り替えて許容性能を
修正する。この構造部品の取替えには一例として、各復
元体１０，１４のバネの支持能力の大きなものへの取替
え、各減衰部材１１，１５の減衰能力の大なるものへの
取替えがある。前記検出された総重量が予め定められた
許容範囲を下回る時および、重心位置が許容範囲から外
れる場合は、ダミーウエイトの追加、その配置換えで修
正を行う。

【００１８】この工程を図４を参照して説明すると、先
ずキーボードから検出開始指令を出し、ステップ１でキ
ーボードから全ての重量検出部２２の位置座標Ｘ_i ，Ｙ
_i を演算装置２３に入力する。なお、この位置座標は予
め定めた基準位置からの水平距離である。次に、ステッ
プ２で１番目の重量検出部２２の検出値Ｗ_i を演算装置
２３に読み込み、ステップ３で演算装置２３で当該重量
検出部２２の位置座標Ｘ_i ，Ｙ_iとＷ_i を乗算して（Ｗ
_i Ｘ_i ），（Ｗ_i Ｙ_i ）を算出する。

【００１９】次にステップ４でそれまでに算出した（Ｗ
_i Ｘ_i ），（Ｗ_i Ｙ_i ）をそれぞれ加算し、Σ（Ｗ_i Ｘ
_i ），Σ（Ｗ_i Ｙ_i ）をそれぞれ算出する。次にステッ
プ５で、それまでに読み込んだ重量検出部２２の検出値
Ｗ_i の数が配置された全ての重量検出部２２の数ｎに達
した否かを比較し、もしｎに達しない場合はステップ２
に戻り、数ｎに達するまでステップ２〜でステップ５を
繰り返す。数ｎに達するとステップ６に移り総重量Ｗ₀
＝ΣＷ_i を算出し、その値を記録装置２４および演算装
置２３に付属する表示装置に出力する。次にステップ７
でΣ（Ｗ_i Ｘ_i ）／Ｗ₀ から重心位置のＸ座標Ｘ₀ 、Σ
（Ｗ_iＹ_i ）／Ｗ₀ から重心位置のＹ座標Ｙ₀ をそれぞ
れ算出し、その値を記録装置２４および演算装置２３に
付属する表示装置に出力する。なお重心位置の座標
Ｘ₀ 、Ｙ₀ は予め定めた基準位置からの水平距離であ
る。

【００２０】上記のようにして総重量Ｗ₀ と重心位置
（座標）Ｘ₀ 、Ｙ₀ を検出した後、総重量Ｗ₀ の値が予
め設定された許容値を越えている場合には、そのＷ₀ が
許容値内に納まるように上下免震装置３と水平免震装置
４の夫々の上下方向復元体１０，上下方向減衰部材１１
と、水平方向復元体１４，水平方向減衰部材１５の構造
部品の取替え等によりそれらの許容性能を修正し、総重
量Ｗ₀ の値が許容値を下回る時はダミーウエイトで修正
を行う。また総重量Ｗ₀ は許容値を越えていないが重心
位置Ｘ₀ 、Ｙ₀ のみ許容範囲を越えているときには、そ
のＸ₀ 、Ｙ₀ が許容範囲内に納まるようにダミーウエイ
トを利用して配置を修正する。なお、最初から設計通り
総重量Ｗ₀ と重心位置Ｘ₀ 、Ｙ₀ のいずれも許容値内に
納まっていたときには、何らの修正も必要としない。

【００２１】（ｄ）免震床上に機器を据え付ける工程 上記のようにして総重量Ｗ₀ と重心位置Ｘ₀ 、Ｙ₀ が予
め設定された許容値に納まっていることを確認した後、
免震床２上に配置されている機器５、６を据え付ける。
機器５、６の据え付けは、免震床２にボルト等で本締め
して行う。

【００２２】本発明の免震床への機器据付方法は、例え
ば発電プラントの制御もしくは管理用の電算機室、ビル
の防災用電算機室、通信関連の電算機室等、または半導
体や精密級機器を生産する施設における機器設置部分、
病院手術室の手術台とその周辺医療機器設置場所、生命
維持に必要な医療機器を設置する場所等、免震床を必要
とするすべての場所での機器の据付けに適用できる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明の免震床への機器
据付方法は、免震床上に機器を仮設置してからその免震
床の総重量と重心位置を検出し、検出された総重量が予
め定められた許容値を越えているときには、少なくとも
上下免震装置と水平免震装置の復元体と減衰部材の構造
部品等の取替えにより、それらの許容性能を修正し、検
出された総重量が予め定められた許容値を下回る時、お
よび重心位置が許容範囲から外れる場合は、少なくとも
ダミーウエイト等で修正を行い、次いで免震床上に機器
を据え付けるようになされる。従って、機器を設置した
免震床の総重量と重心位置を迅速且つ正確に許容値以内
に収めた状態で、機器を免震床に据え付けることができ
る。そのため分散配置される各上下免震装置と水平免震
装置の機能を十分に発揮させ、それによって免震床の確
実な作動と信頼性を向上させることができるので、据え
付けられる機器の免震を高い信頼性で確実に確保でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の免震床への機器据付方法の実施状態を
示す縦断面図。

【図２】図１における免震床とそれに据え付けられる機
器部分の平面図。

【図３】図１における検出装置２０の電気系統図。

【図４】検出装置２０に格納された演算プグラムによっ
て遂行される演算ステップを示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 構造床 ２ 免震床 ３ 上下免震装置 ４ 水平免震装置 ５ 免震対象構造体（機器） ６ 免震対象構造体（機器） ７ 本体 ８ すべり板 ９ 横方向移動装置 ９ａ 架台 ９ｂ ボール体 １０ 上下方向復元体 １１ 上下方向減衰部材 １２ ベース板 １３ 本体 １４ 水平方向復元体 １５ 水平方向減衰部材 １６ 移動制限手段 １７ 押し部材 １８ 受け部材 ２０ 検出装置 ２１ 基台 ２２ 重量検出部 ２３ 演算装置 ２４ 記録装置 ２５ 電気ケーブル ２６ コネクタ ２７ 拡張ユニット ２８ センサーインターフェイス ２９ 記憶装置

フロントページの続き (72)発明者 藤本 滋 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造床１に分散配置される複数の上下免
   震装置３に支持された免震床２上に機器５（６）を据え
   付ける方法において、（ａ） 前記免震床２上に機器５
   （６）を仮設置する工程、（ｂ） 機器５（６）が仮設
   置された免震床２の総重量および重心位置を検出する工
   程、（ｃ） 前記検出された総重量が予め定められた許
   容値を越えているときには、上下免震装置３において
   は、上下方向復元体１０と上下方向減衰部材１１につい
   て、また水平免震装置４においては、水平方向復元体１
   ４と水平方向減衰部材１５についての構造部品を取り替
   えて許容性能を修正し、 前記検出された総重量が予め定められた許容値を下回る
   時および重心位置が許容範囲から外れる場合はダミーウ
   エイトにより修正を行う工程、（ｄ） 前記免震床２上
   に機器５（６）を据え付ける工程、を含むことを特徴と
   する免震床への機器据付方法。
2. 【請求項２】 （ｂ）工程において、機器５（６）を仮
   設置した免震床２の下部周辺に昇降手段を使用し複数の
   重量検出部２２を分散設置し、各重量検出部２２の出力
   値から機器５（６）を仮設置した免震床２の総重量と重
   心位置を演算出力し、再度昇降手段を使用し免震床２の
   下部周辺から複数の重量検出部２２を除去する請求項１
   に記載の免震床への機器据付方法。