JP2004100829A - 免震装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、浮上がり防止装置を新たに設置しないでも浮き上がりを防止でき、ケーブルを有する既存の機器を免震する場合、ケーブルを取り外すこと無く当該機器を設置することを可能とした免震装置を提供する。
【解決手段】本発明の免震装置は、断面が凹形状で、底辺から立設する両側辺に対応配置に側辺の長さ方向（側辺長さ方向）に沿った円弧状曲線長孔３５を設けた内レール３３と、断面が凹形状で、底辺から立設する両側辺に対応配置に側辺の長さ方向（側辺長さ方向）に沿った円弧状曲線長孔３５を設けた外レール３２とを、互いの底辺が上下配置で、内レール３３、外レール３２の円弧状曲線長孔３５間にローラ３４を介在させて内レール３３、外レール３２を相対移動可能としたレール機構４０ａを複数平行に配置し、複数平行のレール機構４０ａと直交する配置に前記レール機構４０ａと同様な複数のレール機構３０ａを平行、且つ、上下配置に設置したものである。
【選択図】図１

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、免震装置に関し、詳しくは、コンピュータ装置等が搭載されたラックや諸種展示ケース等の地震に伴う地震力を低減させる免震装置に関するのである。
【従来の技術】
従来、この種の免震装置としては、種々の構造のものが開発されており、復元動作用に金属ばねや曲線レールを用いたもの、振動減衰手段にオイルダンパ、摩擦ダンパ等を用いたものがある。
例えば特開平１１−７２１４０号公報に記載されているように凹弧状曲面をもつ上下狭圧部材とローラで構成される免震装置が提案されている。
また、免震装置の浮上がり防止対策として、例えば特開２０００−１２０７７６号公報に記載されているローラベアリングを用いた浮上がり防止装置を組み込んだ免震装置が提案されている。
更に、特開平１０−１４９２３０号公報には、被免震体に付属するケーブルを挿通させるケーブル通路を有する免震装置が提案されている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば特開平１１−７２１４０号公報に記載された免震装置は、被免震体として重心の高い機器等を設置した状態で設計値を越える変位が発生した場合、ストッパ等で変位を抑制する必要がある。その際、上下狭圧部材とローラに浮上がりが発生し当該機器等が転倒する恐れがある。
このような転倒防止のために、例えば特開２０００−１２０７７６号公報に示すような浮上がり防止装置を設置することが提案されている。
更に、コンピュータ装置等を設置したラックは、付属するケーブル類や通風のための開口部が必要となるが、例えば特開平１０−１４９２３０号公報記載の免震装置では、既存でケーブル類のある機器を設置する場合にはケーブル類を一旦取り外す必要がある。
本発明は、上記従来の実情に鑑み開発されたものであり、浮上がり防止装置を新たに設置しないでも浮き上がりを防止でき、ケーブルを有する既存の機器を免震する場合、ケーブルを取り外すこと無く当該機器を設置することを可能とした免震装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明の免震装置は、地震発生の際に被免震体への地震力を低減させる免震装置であって、断面が凹形状で、底辺から立設する両側辺に対応配置に側辺の長さ方向に沿って中央を最下部とした円弧状曲線長孔を設けた内レールと、断面が凹形状で、底辺から立設する両側辺に対応配置に側辺の長さ方向に沿って中央を最下部とした円弧状曲線長孔を設けた外レールとを、互いの底辺が上下配置で、内レール、外レールの円弧状曲線長孔間に転動体を介在させて内レール、外レールを相対移動可能としたレール機構を複数平行に配置し、この複数平行のレール機構と直行する様に前記レール機構と同様な複数のレール機構を平行、且つ、上下に配置することを特徴とするものである。
請求項１記載の発明によれば、内レールは断面が凹形状に形成され、レール側辺に円弧状曲線長孔を有し、当該内レールと天地を逆にした状態で組み合わせた形状が同様な外レールもレール側辺に円弧状曲線長孔を有している。
これらの円弧状曲線長孔の高さ方向の寸法より若干小さい断面円形の転動体であるローラを水平方向に転動可能に介在することにより、内レールと外レールは水平方向に相対移動が可能となっている。
そして、内レールと外レール双方の円弧状曲線長孔の曲率により、この免震装置の固有振動数が最適に決定される。
上側の複数のレール機構上に設置される被免震体の免震を、上下配置の各レール機構により行うものであり、上述した各円弧状曲線長孔に対する転動体の介在により、免震動作時に上向き荷重が発生しても、内レールの浮き上がりを防止でき、また、ケーブルを有する既存の機器を設置し免震する場合でも、上下配置の各レール機構の内部空間にケーブルを配置できるため、ケーブルを取り外すこと無く当該機器を設置することが可能となる。
請求項２記載の発明の免震装置は、地震発生の際に被免震体への地震力を低減させる免震装置であって、内外一対のレールの一方に断面が凹状で、底辺から立設する両側辺に対応配置に側辺の長さ方向に沿って中央を最下部とした円弧状曲線長孔を設け、他方に断面が凹状で、底辺から立設する両側辺に対応配置に側辺の長さ方向に沿った水平状直線長孔を設け、互いの底辺が上下配置で、内レール、外レールの円弧状曲線長孔、水平状直線長孔間に転動体を介在させて内レールと外レールを相対移動可能としたレール機構を複数平行に配置し、この複数平行のレール機構と直交する配置に前記レール機構と同様な複数のレール機構を平行、且つ、上下に配置することを特徴とするものである。
請求項２記載の発明によれば、内レールは断面が凹形状に形成され、レール側辺に円弧状曲線長孔を有し、当該内レールと天地を逆にした状態で組み合わせた形状が同様な外レールはレール側辺に水平状直線長孔を有している。
これらの各長孔の高さ方向の寸法より若干小さい断面円形の転動体であるローラを各長孔に水平方向に転動可能に介在することにより、内レールと外レールは水平方向に相対移動が可能となっている。
そして、内外一方のレールの円弧状曲線長孔の曲率により、この免震装置の固有振動数が最適に決定される。この他の作用は、請求項１記載の発明と同様である。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の免震装置において、前記レール機構の内レール、外レール間に、摩擦ダンパ、オイルダンパ、弾塑性ダンパ等から選ばれる減衰手段を単独又は複数併用配置し、内レール、外レールが相対移動した時に前記減衰手段により減衰作用を発揮させることを特徴とするものである。
請求項３記載の発明によれば、地震発生による振動で内レールと外レールが相対移動した際、減衰手段による振動減衰動作が免震装置に付加される。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の免震装置において、前記各レール機構は個別に取り付け、取り外し可能であることを特徴とするものである。
請求項４記載の発明によれば、ケーブルを有する既存の機器を設置し、これを免震する場合でも、各レール機構は個別に取り付け、取り外し可能であり、レール機構を取り外して上下配置の各レール機構の内部空間にケーブルを配置できるため、機器からケーブルを取り外すこと無く当該機器を設置することが可能となる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１乃至図９に示す各図は本発明に係る実施の形態を示すものである。
本実施の形態の免震装置は、断面が凹形状で、底辺から立設する両側辺に対応配置に側辺の長さ方向（側辺長さ方向）に沿った円弧状曲線長孔３５を設けた内レール３３と、断面が凹形状で、底辺から立設する両側辺に対応配置に側辺の長さ方向（側辺長さ方向）に沿った円弧状曲線長孔３５を設けた図４に示す外レール３２とを、図５、図６に示すように、互いの底辺が上下配置で、内レール３３、外レール３２の円弧状曲線長孔３５間に転動体であるローラ３４を介在させて、図７に示すように、内レール３３、外レール３２を水平方向に相対移動可能としたレール機構４０ａを有している。
前記ローラ３４は、円弧状曲線長孔３５の高さ方向の寸法より若干小さい寸法を有する断面円形に形成している。
前記レール機構４０ａは、図２、図３に示すように、ベースプレート５０上に複数平行に配置し、この複数平行のレール機構４０ａと直交する配置に前記レール機構４０ａと同様に構成した複数のレール機構３０ａを平行、且つ、上下配置に設置し、上側の複数のレール機構３０ａ上に図１乃至図３に示す平坦な機器設置板２０を介して設置されるコンピュータ装置等の被免震体１０の免震を、上下配置の各レール機構３０ａ、４０ａにより行うようになっている。
本実施の形態の免震装置によれば、上述したように内レール３３は断面が凹形状のレール側面に円弧状曲線長孔３５を有し、また、当該内レール３３と天地を逆にした状態で組み合わせた形状が同様な外レール３２のレール側面にも円弧状曲線長孔３５を有し、これらが組み合わされ、内レール３３、外レール３２の対応配置の各円弧状曲線長孔３５間にローラ３４を水平方向に転動可能に介在することにより、内レール３３と外レール３２とは水平方向に相対移動が可能となっている。
この場合、内レール３３と外レール３２双方の円弧状曲線長孔３５の曲線の曲率により、本実施の形態の免震装置の免震動作時の固有振動数が最適に決定される。
なお、前記凹形状の外レール３２、内レール３３は、一体成形により、又は底辺、側辺を形成するための部材のボルト結合、溶接接合により形成するものである。
更に、図６に示すように、内レール３３と外レール３２の円弧状曲線長孔３５間にローラ３４が挿入されているため、免震作動時に上向き荷重が発生しても、内レール３３と外レール３２とが上下に分離することが無く、これにより浮き上がりを防止し、被免震体１０の転倒防止を図ることができる。
なお、前記レール機構３０ａ、４０ａは、図６に示す例では内レール３３が下側となっているが、これらの天地を逆にし、外レール３２が下側に位置するようにしても構わない。
更に、図１乃至図３、図８に示すように、２個のレール機構４０ａを複数のベースプレート５０上に配置し、更にこのレール機構４０ａの移動方向と直交するように、上記と同様に構成されたレール機構３０ａを上下に組み合わせ配置することにより、これら全体としてはＸ，Ｙ２次元方向に変位して被免震体１０の免震作用を発揮する。
上述した構成の他、内レール３３、外レール３２のうちの内レール３３の側辺に円弧状曲線長孔３５を形成し、外レール３２の側辺には曲率の無い水平状直線長孔を形成した構成（又はこの逆の構成）とすることもできる。この場合には内レール３３の円弧状曲線長孔３５の曲線の曲率のみによって免震装置の固有振動数が最適に決定される。
更に、図９に示すように、ベースプレート５０、レール機構３０ａ、４０ａの一部を取り外すことにより、既にケーブル類を付属させた被免震体１０を免震する構造を組み立てる場合、ケーブル類を取り外すこと無く免震装置を設置できる。また、レール機構３０ａ、４０ａは、上述した配置であるため、この免震装置内部に大きな空間６０が形成され、空間６０にケーブル類を収めることも可能となる。
図１０は本発明の実施の形態の実施例を示すものであり、この変形例においては、同図に示すように、内レール３３と、外レール３２との間に、弾性力で摩擦パッド７１を内レール３３、外レール３２の各底面に押しつける減衰手段としての摩擦ダンパ７０を配置している。
図１０の変形例構成によれば、地震等に伴う振動時において、内レール３３と外レール３２とが相対移動した際に、これらに対する減衰作用が免震装置に付加される。
前記摩擦ダンパ７０は、内レール３３、外レール３２の各底面間、又は内レール３３、外レール３２の外部に、これら内レール３３、外レール３２が相対移動した場合に減衰作用を発揮するするように取付けられる。
したがって、図１０の変形例構成は、内レール３３、外レール３２の内部に取付けた例を示すものであるが、例えば、内レール３３、外レール３２から外部に張り出し部分を設け、張り出し部分間に摩擦ダンパ７０を配置する構成とすることもできる。
また、更に別の実施例として、図１２に示すように、内レール３３と外レール３２との間にオイルダンパ９０を取り付け、内レール３３、外レール３２が地震発生に伴い相対移動する際にオイルダンパ９０による減衰作用が免震装置に付加されるように構成することもできる。
前記減衰手段としては、摩擦ダンパ７０、オイルダンパ９０、更には図示しない弾塑性ダンパ等を単独又は複数併用の形態で用いることができる。
【発明の効果】
本発明によれば、免震動作時に上向き荷重が発生しても、レール機構の浮き上がりを防止でき、また、免震装置の一部を取り外し、或いは復旧が簡単に行えるため、ケーブルを有する既存の機器に設置し免震する場合でも、ケーブルを取り外すこと無く行うことができ、更に、ケーブル類の収容もでき、更にまた、振動に対する減衰作用も発揮させることが可能な免震装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の免震装置の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態の被免震体を設置した免震装置の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態の被免震体を設置した免震装置の側面図である。
【図４】本発明の実施の形態の免震装置における外レールの正面図である。
【図５】本発明の実施の形態の免震装置のレール機構の正面図である。
【図６】本発明の実施の形態の免震装置のレール機構の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の免震装置ののレール機構移動状態を示す正面図である。
【図８】本発明の実施の形態の免震装置の平面図である。
【図９】本発明の実施の形態の免震装置の一部を取り外した状態の平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の免震装置の変形例を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態の免震装置の更に別の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　　被免震体
２０　　機器設置板
３０ａ　レール機構
４０ａ　レール機構
３２　　外レール
３３　　内レール
３４　　ローラ
３５　　円弧状曲線長孔
５０　　ベースプレート
６０　　空間
７０　　摩擦ダンパ
７１　　摩擦パッド
９０　　オイルダンパ

Claims (4)

1. 地震発生の際に被免震体への地震力を低減させる免震装置であって、
   断面が凹形状で、底辺から立設する両側辺に対応配置に側辺の長さ方向に沿って中央を最下部とした円弧状曲線長孔を設けた内レールと、断面が凹形状で、底辺から立設する両側辺に対応配置に側辺の長さ方向に沿って中央を最下部とした円弧状曲線長孔を設けた外レールとを、互いの底辺が上下配置で、内レール、外レールの円弧状曲線長孔間に転動体を介在させて内レール、外レールを相対移動可能としたレール機構を複数平行に配置し、この複数平行のレール機構と直行する様に前記レール機構と同様な複数のレール機構を平行、且つ、上下に配置することを特徴とする免震装置。
2. 地震発生の際に被免震体への地震力を低減させる免震装置であって、
   内外一対のレールの一方に断面が凹状で、底辺から立設する両側辺に対応配置に側辺の長さ方向に沿って中央を最下部とした円弧状曲線長孔を設け、他方に断面が凹状で、底辺から立設する両側辺に対応配置に側辺の長さ方向に沿った水平状直線長孔を設け、互いの底辺が上下配置で、内レール、外レールの円弧状曲線長孔、水平状直線長孔間に転動体を介在させて内レールと外レールを相対移動可能としたレール機構を複数平行に配置し、この複数平行のレール機構と直交する配置に前記レール機構と同様な複数のレール機構を平行、且つ、上下に配置することを特徴とする免震装置。
3. 前記レール機構の内レール、外レール間に、摩擦ダンパ、オイルダンパ、弾塑性ダンパ等から選ばれる減衰手段を単独又は複数併用配置し、内レール、外レールが相対移動した時に前記減衰手段により減衰作用を発揮させることを特徴とする請求項１又は２記載の免震装置。
4. 前記各レール機構は、個別に取り付け、取り外し可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の免震装置。

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