(57)【要約】【課題】振動を緩和するとともに、地震動によって電気機器収納キャビネットが倒壊することのない電気機器収納キャビネット用基台を提供することである。【解決手段】上部ケース３と下部ケース４とからなる基台本体２を備えた電気機器収納キャビネット用基台であって、前記上部ケース３と前記下部ケース４とを、防振部材９及び粘弾性体６を介して連結するものとし、さらに、上部ケース３の垂直面と、下部ケース４の垂直面との間に、垂直せん断となるよう粘弾性体６を配置した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部ケースと下部ケースとからなる基台本体を備えた電気機器収納キャビネット用基台であって、
前記上部ケースと前記下部ケースとを、防振部材及び粘弾性体を介して連結したことを特徴とする電気機器収納キャビネット用基台。
【請求項２】
前記上部ケースの垂直面と、前記下部ケースの垂直面との間に、垂直せん断となるよう前記粘弾性体を配置したことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納キャビネット用基台。
【請求項３】
前記防振部材を、その上端位置が電気機器収納キャビネットの外郭部分を支えるよう配置したことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納キャビネット用基台。
【請求項４】
前記防振部材を、その上端から下端にかけて、前記基台本体の四隅に向かう方向に傾斜させて配置したことを特徴とする請求項１または２記載の電気機器収納キャビネット用基台。
【請求項５】
前記上部ケースの水平面と、前記下部ケースの水平面との間に、水平せん断となるよう前記粘弾性体を配置するとともに、前記上部ケースの重量に対し、前記粘弾性体が引っ張られる配置としたことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納キャビネット用基台。
【請求項６】
前記上部ケースの水平面と、前記下部ケースの水平面との間に、水平せん断となるよう前記粘弾性体を配置するとともに、前記上部ケースの重量に対し、前記粘弾性体が圧縮される配置としたことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納キャビネット用基台。
【請求項７】
前記基台本体の四隅に対応する位置に、前記防振部材及び前記粘弾性体を設けたことを特徴とする請求項１記載の電気機器収納キャビネット用基台。
【請求項８】
前記防振部材の両側に、前記粘弾性体を各々配置したことを特徴とする請求項７記載の電気機器収納キャビネット用基台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐震性に優れた電気機器収納キャビネット用基台に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気機器がその内部に収納される電気機器収納キャビネット（キャビネット）は、基台に載置された上で、設置場所に固定される。通常、基台は地震動によって壊れることがないよう、剛性が強く、堅固に構成されている。このように構成された基台を用い、例えば鉄道車両が通過する線路脇等にキャビネットを設置した場合、鉄道車両が通過する際に発生する振動が、キャビネットが有する固有振動数と一致してしまい、キャビネットが共振し、これにより、内部に収納された電気機器が損傷してしまう恐れがある。そこで、基台とキャビネットとの間に、前記振動を緩和するための防振ゴムを設けることにより、キャビネットの固有振動数を低下させ、共振を回避する方法がある。
【０００３】
しかしながら、前記のように構成した場合、キャビネットは防振ゴムを介して基台に取付けられている状態となるため、人力で押した程度で揺れてしまうものであり、地震が発生した際にはキャビネットが大きく揺れてしまい、内部に収納された電気機器が損傷したり、またキャビネットが倒壊してしまう可能性があった。
【０００４】
また、地震動の対策としては、特許文献１に開示されているように、粘弾性体を設けることによって地震動のエネルギーを吸収するものがある。しかしながら、地震動の対策の多くは水平変位に対するエネルギーの吸収と減衰を主に扱い、垂直荷重を堅固に支える構造であるため、垂直方向の振動を緩和する伸縮性がなく、垂直振動をキャビネットにそのまま伝えてしまう問題がある。また、粘弾性体の主材ゴムの一般的な特性として、減衰性能が付与されたことと引き換えに、荷重に対する長期形状維持ができないため、高荷重を支え続ける構造には向いていない。
【０００５】
以上のように、従来の技術では、振動対策と地震動対策とを両立させることは非常に困難であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２１１９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は前記した従来の問題点を解決し、振動を緩和するとともに、地震動によってキャビネットが倒壊することのない電気機器収納キャビネット用基台を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明は、上部ケースと下部ケースとからなる基台本体を備えた電気機器収納キャビネット用基台であって、前記上部ケースと前記下部ケースとを、防振部材及び粘弾性体を介して連結したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電気機器収納キャビネット用基台において、前記上部ケースの垂直面と、前記下部ケースの垂直面との間に、垂直せん断となるよう前記粘弾性体を配置したことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の電気機器収納キャビネット用基台において、前記防振部材を、その上端位置が電気機器収納キャビネットの外郭部分を支えるよう配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の電気機器収納キャビネット用基台において、前記防振部材を、その上端から下端にかけて、前記基台本体の四隅に向かう方向に傾斜させて配置したことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の電気機器収納キャビネット用基台において、前記上部ケースの水平面と、前記下部ケースの水平面との間に、水平せん断となるよう前記粘弾性体を配置するとともに、前記上部ケースの重量に対し、前記粘弾性体が引っ張られる配置としたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の電気機器収納キャビネット用基台において、前記上部ケースの水平面と、前記下部ケースの水平面との間に、水平せん断となるよう前記粘弾性体を配置するとともに、前記上部ケースの重量に対し、前記粘弾性体が圧縮される配置としたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の電気機器収納キャビネット用基台において、前記基台本体の四隅に対応する位置に、前記防振部材及び前記粘弾性体を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の電気機器収納キャビネット用基台において、前記防振部材の両側に、前記粘弾性体を各々配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る電気機器収納キャビネット用基台は、上部ケースと下部ケースとを、防振部材及び粘弾性体を介して連結するものとした。このように、上部ケースと下部ケースとの連結箇所に防振部材を設けることによって、基台本体の上部に載置されるキャビネットを伸縮可能に支持し、振動を緩和することができる。さらに、粘弾性体を設けることによって、地震動のエネルギーを粘弾性体の変形によって拡散し、地震動の影響を緩和、減衰することが可能となり、キャビネットの倒壊を防止することができる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、上部ケースの垂直面と、下部ケースの垂直面との間に、垂直せん断となるよう粘弾性体を配置するものとした。これによって、振動の緩和を目的とする防振部材の伸縮を阻害せず、減衰性能を付与するとともに、地震動を緩和、減衰することができる。また、電気機器が収納されたキャビネットはその重心位置が高いことから、地震動によってその両端が交互に持ち上がるように変位するが、請求項２のように垂直せん断となるよう粘弾性体を配置することで、垂直方向への持ち上がりを緩和、減衰させることが可能となる。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、防振部材を、その上端位置がキャビネットの外郭部分を支えるよう配置するものとした。また、請求項４に係る発明によれば、防振部材を、その上端から下端にかけて、基台本体の四隅に向かう方向に傾斜させて配置するものとした。このような構成とすることにより、高い重心位置で揺れる電気機器収納キャビネットの変位を内側に押さえ込む効果が得られる。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、上部ケースの水平面と、下部ケースの水平面との間に、水平せん断となるよう粘弾性体を配置するとともに、上部ケースの重量に対し、粘弾性体が引っ張られる配置とした。これにより、粘弾性体のつぶれや柔軟性低下に繋がる長期圧縮荷重を完全に避けることができる。また、水平変位に対する減衰効果が大きくなる点で低重心の電気機器収納キャビネットに適するものの、粘弾性体の取付金具の一方が他方の金具をくぐる構造とすれば、地震動におけるキャビネットの持ち上がりをより安全に抑制できる構造体として提供できるとともに、その隙間に配置した粘弾性体により、減衰効果も付与できる。
【００２０】
請求項６に係る発明によれば、上部ケースの水平面と、下部ケースの水平面との間に、水平せん断となるよう粘弾性体を配置するとともに、上部ケースの重量に対し、粘弾性体が圧縮される配置とすることにより、地震動によるキャビネットの垂直方向への持ち上がりの抑制を粘弾性体の強度に依存する点で、請求項５と比べて安全面に劣るが、長期圧縮荷重を避けることで、低重心の電気機器収納キャビネットに対して、十分な減衰効果が期待できる。
【００２１】
請求項７に係る発明によれば、基台本体の四隅に対応する位置に、防振部材及び粘弾性体を設けるものとした。また、請求項８に係る発明のように、防振部材の両側に、粘弾性体を各々配置し、基台本体の四隅において均等に対応することがより好ましい。これにより、基台本体の各辺において、両端に設けられた防振部材及び粘弾性体によって、振動及び地震動の変位に対応可能となるため、振動をより効果的に緩和し、また地震動をより効果的に緩和、減衰することができる。さらに、地震動によるキャビネットの垂直方向への持ち上がりは、特に基台本体の四隅で顕著に発生するため、請求項８のような構成とすることにより、基台本体をコンパクトに設計した場合でも、確実に持ち上がりを緩和、減衰することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の電気機器収納キャビネットと基台本体とを示す斜視図である。
【図２】本実施形態の基台本体を示す分解斜視図である。
【図３】本実施形態の要部を示す一部断面拡大図である。
【図４】本実施形態の防振部材を示す分解斜視図である。
【図５】本実施形態の上部ガード部材と下部ガード部材とを示す一部切欠斜視図である。
【図６】第２の実施形態を示す一部切欠斜視図である。
【図７】第３の実施形態を示す一部切欠斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。図１に示すように、電気機器をその内部に収納するキャビネット１は、基台本体２上に載置された上で、設置場所に固定される。図２に示すように、基台本体２は、各々が断面略コ字状に形成された、上部ケース３と下部ケース４とにより構成されている。さらに、図３に示すように、上部ケース３は、上方から下部ケース４を被覆する大きさで形成されているため、上部ケース３の内側側面と下部ケース４の外側側面との間には空間が形成される。この空間には、取付座５に接着された粘弾性体６を備えた粘弾性部材７を設けるものとした。詳細には、図２のように、下部ケース４の外側側面に、粘弾性体６が接着された取付座５の一方をねじ８により固定する。さらに、図３のように、上部ケース３の内側側面に粘弾性部材７が当接するよう上部ケース３を被せ、ねじ８により、上部ケース３と取付座５の他方とを固定する。これにより、上部ケース３と下部ケース４とは、粘弾性体６を介して連結されることとなる。本実施形態において、粘弾性体６は、地震エネルギーを熱に変換することで地震動を緩和、減衰することが可能な高減衰ゴムである。なお、粘弾性体６はこれに限定されず、地震動を緩和、減衰できるものであれば良いものである。
【００２４】
図３のように、基台本体２内には防振部材９を設けるものとした。防振部材９は、支持金具１０を上部ケース３の内側天面、及び下部ケース４の内側底面に、各々ねじ１１により固定することで、上部ケース３と下部ケース４とを連結するものである。この防振部材９は、図４のように、振動を緩和可能な防振ゴム１２を内包したものであり、防振ゴム１２を２つ重ねた上で、スリット１３を形成したゴム製の防振ゴムカバー１４により連結し、ねじ止めすることにより一体化したものである。
【００２５】
以上のような構成により、防振部材９が基台本体２の上部に載置されたキャビネット１を伸縮可能に支持することとなり、振動を緩和することが可能となる。さらに、粘弾性体６によって、地震動を緩和、減衰することが可能となり、キャビネット１の倒壊を防止することができる。
【００２６】
図３のように、粘弾性体６は、上部ケース３の垂直面と下部ケース４の垂直面との間、より詳しくは上部ケース３の内側側面と下部ケース４の外側側面との間に、垂直方向にせん断応力が働くように（垂直せん断となるように）配置されるものとした。これによって、振動及び地震動による変位に対し、防振部材９及び粘弾性体６の双方が変形し、振動の緩和を目的とする防振部材９の伸縮を阻害せず、減衰性能が付与されることとなり、エネルギーの緩和や振幅の緩和、減衰をすることが可能となる。また、キャビネット１はその重心位置が高いことから、地震動によってその両端が交互に持ち上がるように変位するが、垂直せん断となるよう配置された粘弾性体６により、垂直方向への持ち上がりを緩和、減衰させることが可能となる。
【００２７】
また、図３のように、防振部材９の上端位置がキャビネット１の外郭部分を支える配置とし、さらに防振部材９を、その上端から下端にかけて、基台本体２の四隅に向かう方向に傾斜させて配置するものとした。防振部材９を水平に倒した形で配置した場合は、垂直方向に対して柔らかくなるため、振動による垂直変位を充分に緩和できるものの、キャビネット１を強固に支持することはできない。他方、防振部材９を垂直に起立させて配置した場合は、キャビネット１を強固に支持できるが、垂直方向に対して剛性が強くなり、振動の緩和には不充分である。したがって、本実施形態に示すように、防振部材９を基台本体２の四隅に向けて傾斜させて設ける構成とすることにより、防振部材９の踏ん張りがきき、振動を緩和しつつ、キャビネット１を十分に支持できるものとなる。
【００２８】
なお、防振部材９及び粘弾性体６は、基台本体２の四隅に対応する位置に設けるものとし、特に防振部材９の両側に、粘弾性体６を各々配置して、基台本体２の四隅において均等に対応するものとした。これにより、基台本体２の各辺において、両端に設けられた防振部材９及び粘弾性体６によって振動及び地震動の変位に対応可能となるため、振動をより効果的に緩和し、また地震動をより効果的に緩和、減衰することができる。また、防振部材９を構成する防振ゴム１２が傾斜していることで、キャビネット１による荷重に対し、傾斜に沿って防振ゴム１２がせん断変形し易くなると考えられるが、本実施形態のように防振部材９を基台本体２の四隅から中央に向けて支えることで、そのせん断変形を互いに防止する構造となる。さらに、地震動によるキャビネット１の垂直方向への持ち上がりは、特に基台本体２の四隅で顕著に発生するため、粘弾性体６を基台本体２の四隅に防振部材９を挟んで配置したことで、基台本体２をコンパクトに設計した場合でも、確実に持ち上がりを緩和、減衰することが可能となる。
【００２９】
防振部材９を構成する防振ゴム１２の材質は、バネ定数が低い、柔らかいものであることが望まれ、天然ゴム製のものが一般的である。なお、天然ゴム製の場合は、経年劣化の恐れがあるが、本実施形態のように、台座１５を備えた防振ゴム１２を２つ連結し、この台座１５部分をスリット１３に嵌合させて、防振ゴム１２を防振ゴムカバー１４により被覆する構成とすることによって、防振ゴム１２の経年劣化を防止することもできる。
【００３０】
図５に示すように、上部ケース３の内側天面には略コ字状の上部ガード部材１６が設けられており、この上部ガード部材１６は、下部ケース４の内側側面に設けられた略コ字状の下部ガード部材１７の内側をくぐるようにして取付けられている。このとき、上部ガード部材１６と下部ガード部材１７とは当接しておらず、また振動及び地震動が発生した際においても、変位により両者が当接することのない間隔で配置されている。しかしながら、防振部材９または粘弾性部材７が損傷した際や想定以上の強い地震動が発生した際には、上部ガード部材１６と下部ガード部材１７とがはじめて当接し、これにより上部ケース３の動作範囲を規制し、キャビネット１の倒壊を防止することができるものとした。
【００３１】
第２の実施形態では図６に示すように、上部ケース３の内側天面に設けられた略コ字状の上部取付金具１８を、下部ケースの内側底面に設けられた略コ字状の下部取付金具１９の内側をくぐらせるように配置した。粘弾性体６は長期荷重に弱く、永久変形を避けるため無負荷を理想とするが、上部ケース３の水平面と下部ケース４の水平面との間、より詳しくは上部取付金具１８の上面と下部取付金具１９の下面との間に、粘弾性体６を水平方向にせん断応力が働くように（水平せん断となるように）配置することにより、上部ケース３から受ける重量が引張荷重として働くため、重量の増加や重量バランスの崩れを許容できる。上部ケース３の重量に対し、粘弾性体６が引っ張られる配置とし、これにより、粘弾性体６のつぶれや柔軟性低下に繋がる長期圧縮荷重を完全に避けることができる。また、地震動におけるキャビネット１の持ち上がりをより安全に抑制できる構造体として提供できるとともに、減衰効果も付与できる。なお、第１の実施形態と比較して、水平変位に対する減衰効果が大きく、垂直変位に対する減衰効果が小さくなる点で、比較的低重心のキャビネット１に適する実施形態である。
【００３２】
第３の実施形態では図７に示すように、上部ケース３の内側天面に設けられた略コ字状の上部取付金具１８を、下部ケースの内側底面に設けられた略コ字状の下部取付金具１９と対向配置した。さらに、上部ケース３の水平面と下部ケース４の水平面との間、より詳しくは上部取付金具１８の下面と下部取付金具１９の上面との間に、粘弾性体６を水平せん断となるよう配置してある。上部ケース３の重量に対し、粘弾性体６が圧縮されるように配置することにより、第２の実施形態と同様に減衰効果が期待できる。第２の実施形態と比較して、組立性が良くなる反面、地震動によるキャビネット１の垂直方向への持ち上がりを粘弾性体６の強度に依存する点で安全面に劣る。しかしながら、上部ケース３に積載する最大重量を事前に設定し、上部取付金具１８の下面と下部取付金具１９の上面の間に取り付けたときの初期荷重が引張りとなるように設計することで、長期圧縮荷重を避けることもできるため、その他の点においては第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００３３】
１  電気機器収納キャビネット（キャビネット）
２  基台本体
３  上部ケース
４  下部ケース
５  取付座
６  粘弾性体
７  粘弾性体
８  ねじ
９  防振部材
１０  支持金具
１１  ねじ
１２  防振ゴム
１３  スリット
１４  防振ゴムカバー
１５  台座
１６  上部カバー部材
１７  下部カバー部材
１８  上部取付金具
１９  下部取付金具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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