(57)【要約】【課題】  機器や設備を有効に保護できる免震装置及び免震構造を提供すること。【解決手段】  上側から順に第１支持板２１，第２支持板２２，第３支持板２３がそれぞれ間隔をおいて配置され、第１支持板２１と第２支持板２２との間には、ソリッドゴムよりなる第１弾性体２６が、前記第２支持板２２と第３支持板２３との間には、発泡ウレタン等の発泡合成樹脂よりなる第２弾性体３５が介装固定されている。第２弾性体３５は、床面に固定したプレート１５の透孔１６内を挿通している。そして、第１弾性体２６は、縦振動を吸収し、第２弾性体３５は横振動を吸収する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面等の設置部と、その設置部上に設置される構造物との間に配置するようにした免震装置であって、
前記構造物の重量を受けるとともに、縦振動を吸収するための充実体よりなる第１弾性体と、横振動を吸収するための発泡弾性材を含む高分子材料よりなる第２弾性体とを備えたことを特徴とする免震装置。
【請求項２】
前記設置部と構造物との間に第１，第２，第３支持板を上下に設けて、第１，第２支持板間に前記第１弾性体を介在し、第２支持板と第３支持板とを固定するとともに、その第２，第３支持板間に前記第２弾性体を設け、その第２弾性体の側面が前記設置部の一部に当接または当接可能に対応していることを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
【請求項３】
前記第２，第３支持板は、設置部の一部を構成するプレートを横振動方向に相対移動可能に上下から挟持していることを特徴とする請求項２に記載の免震装置。
【請求項４】
前記第２，第３支持板は、プレート上を転動する転動手段を介してプレートを挟持していることを特徴とする請求項３に記載の免震装置。
【請求項５】
床面等の設置部と、その設置部上に設置される構造物との間に請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載の免震装置を配置し、その免震装置の前記第２弾性体が設置部に形成した孔内を挿通していることを特徴とする免震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、床面等の設置部とＯＡ機器等の各種の機器あるいは住宅等の設備との間に介在されて、地震による振動から前記ＯＡ機器等を保護するための免震装置及び免震構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の免震装置あるいは免震構造は、地震の際の縦方向の振動（以下、縦振動という）及び横方向の振動（以下、横振動という）からサーバ等のＯＡ機器や、住宅等の設備を保護するようになっている。そして、この種の免震関連技術として、例えば、特許文献１〜４に記載のものが提案されている。特許文献１に記載の免震装置は、機械の足と設置部との間に複数枚の金属板を設けるとともに、各金属板の間及び金属板と設置部との間にゴム等の弾性体を設けている。そして、この特許文献１内に明確な記載は見られないが、前記弾性体が縦振動及び横振動の双方を吸収して両振動に対応するようになっているものと推察される。特許文献２に記載の免震装置は、縦振動には対応できず、横振動に対してのみコイルバネにより対応できるようになっている。特許文献３に記載の耐震装置は、基礎部分と重量物との間にゴム部材が介在されていて、そのゴム部材が傾斜方向に変形することにより横振動に対応するようになっている。特許文献４に記載の免震装置は、積層ゴムと鉛コアとにより横振動及び縦振動に対応できるとしている。
【特許文献１】実開昭５２−１３２９９２号公報
【特許文献２】特開昭６３−１９９９４１号公報
【特許文献３】特開平４−４３３９号公報
【特許文献４】特開平８−８２０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１に記載の免震装置は、一種類の弾性体が縦振動及び横振動の双方への対応を兼ねるようになっているため、有効な免震機能を得ることができない。つまり、通常の地震においては、縦振動と横振動とでは、振幅や周波数が相違するため、一種類の部材で両振動に対応するのは困難で、有効な免震機能を得ることができない。特許文献２に記載の免震装置は、横振動はコイルバネにより対応できるようになっているが、機器の基台が転動子により上下から挟まれて、上下方向へは移動できず、従って、前述のように縦振動に対応することができない。特許文献３に記載の耐震装置は、基礎部分と重量物との間に剛性部材が介在されているため、縦振動に対応できず、横振動のみに対応するようになっている。特許文献４に記載の免震装置は、その名称が『三次元免震装置』となっているものの、縦振動に対しては鉛コアの塑性変形により対応するようになっている。従って、この特許文献４においては、いわば剛体の塑性変形により縦方向の振動を吸収するようになっており、振動や衝撃を有効に吸収するのは困難で、保護対象がＯＡ機器のような壊れやすいものである場合は不適当である。また、そればかりでなく、鉛コアがゴム部に埋設されているため、その鉛コアが変形すると、鉛コアとゴム部との間の位置関係が狂ったり、ゴム部が定常変形したりして、ゴム部が担当する横振動の吸収能力が損なわれ、意図する免震能力を得ることができないという危うさを内在している。
【０００４】
この発明は、以上のような従来の問題点を解消して、機器や設備を有効に保護できる免震装置及び免震構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の目的を達成するために、請求項１に記載の免震装置に係る発明においては、床面等の設置部と、その設置部上に設置される構造物との間に配置するようにした免震装置であって、前記構造体の重量を受けるとともに、縦振動を吸収するための充実体よりなる第１弾性体と、横振動を吸収するための発泡弾性材を含む高分子材料よりなる第２弾性体とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明において、前記設置部と構造物との間に第１，第２，第３支持板を上下に設けて、第１，第２支持板間に前記第１弾性体を介在し、第２支持板と第３支持板とを固定するとともに、その第２，第３支持板間に前記第２弾性体を設け、その第２弾性体の側面が前記設置部の一部に当接または当接可能に対応していることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明においては、請求項２に記載の発明において、前記第２，第３支持板は、設置部の一部を構成するプレートを横振動方向に相対移動可能に上下から挟持していることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明においては、請求項３に記載の発明において、前記第２，第３支持板は、プレート上を転動する転動手段を介してプレートを挟持していることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の免震構造に係る発明においては、床面等の設置部と、その設置部上に設置される構造物との間に請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載の免震装置を配置し、その免震装置の前記第２弾性体が設置部に形成した孔内を挿通していることを特徴とする。
【００１０】
この発明においては、地震による縦振動及び横振動が構造物に作用すると、縦振動は第１弾性体の弾性伸縮によって吸収される。また、横振動は、第２弾性体の弾性伸縮によって吸収される。ここで、第２弾性体は、発泡弾性材よりなるため、構造物の横振動を吸収するばかりでなく、内部ロスによって横振動を効果的に減衰させる。
【発明の効果】
【００１１】
従って、この発明においては、地震にともなう縦振動及び横振動を有効に吸収して、構造物が破損したり、倒壊したりするような事態を有効に防止することができる。特に、この発明においては、縦振動には第１弾性体を、横振動には第２弾性体をそれぞれ分担対応させているため、構造物等の固有振動数の相違などに基づく縦振動及び横振動の振幅や周波数の相違に対して適切な材質の第１、第２弾性体を使用できる。このため、ＯＡ機器１７を地震による振動から有効に保護でき、適切な免震効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
建物床のスラブ１１には床プレート（通称ＯＡフロア）１２が上下間隔をおいて敷設されている。その床プレート１２に形成した開口１３内においてスラブ１１上には支持台１４が定置され、その上面プレート１５が前記床プレート１２の一部を構成している。前記上面プレート１５の４箇所には透孔１６が形成され、この透孔１６の部分と対応するように、上面プレート１５上には、この実施形態の免震装置２０を介して構造体としてのＯＡ機器（図１においては、サーバーコンピュータ等を内装するためのサーバーラックが図示されている）１７が設置されている。従って、前記スラブ１１や支持台１４は、構造体を設置するための設置部を構成する。前記各免震装置２０は、ＯＡ機器１７の４隅をそれぞれ支持する。
【００１３】
そこで、前記免震装置２０の詳細について以下に説明する。
図２及び図３に示すように、この免震装置２０においては、上側から順に第１支持板２１，第２支持板２２，第３支持板２３がそれぞれ間隔をおいて配置されている。第１支持板２１には上部ボルト２４が固定されている。そして、第１支持板２１の上面に前記ＯＡ機器１７の底板１７ａが載置されて、前記上部ボルト２４が底板１７ａの孔１７ｂを通り、ナット２５が底板１７ａの上面を締め付けている。
【００１４】
第１支持板２１と第２支持板２２との間には、充実体であるソリッドゴムよりなる第１弾性体２６が接着状態で介在されている。この第１弾性体２６は、主に縦振動を吸収するためのものである。
【００１５】
前記第２支持板２２の下面四隅部にはそれぞれ転動手段としてのフリーボール２７が支持され、前記上面プレート１５の上面に転動可能に支持されている。従って、ＯＡ機器１７の重量は、第１支持板２１を介して第１弾性体２６で受けられ、さらに、第２支持板２２、フリーボール２７等を介して上面プレート１５によって受けられている。
【００１６】
前記第２支持板２２の中心には下部支持ボルト３１が下方へ向かって突出するように固定されている。その下部支持ボルト３１には前記第３支持板２３がその中心の孔３２において取り付けられ、ナット３３により固定されている。第３支持板２３は第２支持板２２と同形同大である。この第３支持板２３の四隅部には、前記フリーボール２７と上下に対応する転動手段としてのフリーボール３４が支持され、前記上面プレート１５の下面を転動可能である。従って、上面プレート１５は、フリーボール２７，３４により上下から挟持されている。このため、ＯＡ機器１７が上面プレート１５に対して傾斜したり、浮上したりしようとするとき、フリーボール２７，３４と上面プレート１５との係合により、この傾斜や浮上が阻止される。また、ＯＡ機器１７が上面プレート１５に対して横移動する場合には、上下のフリーボール２７，３４が上面プレート１５上を転動する。なお、この実施形態では、上面プレート１５に対してＯＡ機器１７側が移動するものとして説明するが、地震にともなう振動時には、当然上面プレート１５側もＯＡ機器１７に対して相対移動する。
【００１７】
前記第２支持板２２と第３支持板２３との間には、高分子材料である発泡ウレタン等の発泡合成樹脂製の第２弾性体３５が接着により介装固定されており、この第２弾性体３５は、前記上面プレート１５の透孔１６内を挿通している。そして、透孔１６の内径と、第２弾性体３５の外径とは、ほぼ同一寸法であって、この第２弾性体３５の側面である外周面に対して透孔１６の内周面が当接し、あるいは当接可能に対応している。そして、ＯＡ機器１７の横振動は、透孔１６の内周面と第２弾性体３５の外周面との当接による第２弾性体３５の弾性変形により吸収される。
【００１８】
従って、地震による縦振動及び横振動がＯＡ機器１７に作用すると、縦振動は第１弾性体２６の弾性伸縮によって吸収されて、ＯＡ機器１７の上下振動が抑制される。また、横振動は、上面プレート１５に対するフリーボール２７，３４の転動をともないながら、第２弾性体３５の外周面と透孔１６の内周面との当接による第２弾性体３５の弾性伸縮によって吸収される。ここで、第１弾性体２６はソリッドゴムにより構成されているため、この第１弾性体２６はＯＡ機器１７の重量を受け止めながら、上下振動を吸収して、ＯＡ機器１７の上下振動を抑制する。また、第２弾性体３５は、発泡弾性材よりなるため、ＯＡ機器１７の横振動を吸収してＯＡ機器１７の横振動を抑制するばかりでなく、内部ロスによって横振動を効果的に減衰させるため、振動にともなう衝撃をＯＡ機器１７に対してほとんど伝えず、しかも、振動を急速に収束させる。従って、ＯＡ機器１７が破損したり、倒壊したりするような事態をきわめて効果的に防止することができる。
【００１９】
特に、この実施形態においては、縦振動には第１弾性体２６を、横振動には第２弾性体３５をそれぞれ分担対応させているため、建物やＯＡ機器１７等の固有振動数の相違などに基づく縦振動及び横振動の振幅や周波数の相違に対して適切な材質、すなわちそれらの振動を適切に吸収できる材質の第１、第２弾性体２６，３５を使用できる。このため、ＯＡ機器１７を地震による振動から有効に保護できる。さらに、この実施形態では、前記のように第２弾性体３５より、機器の転倒の原因となる横振動を減衰収束できるため、その転倒を防止できる。
【００２０】
（変形例）
この発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化してもよい。
【００２１】
・  前記第１弾性体２６として、コイルばね等の金属ばねを用いること。
・  図４に示すように、前記第２弾性体３５の中心部をソリッドゴム３５ａで構成するとともに、外周部を第２弾性体３５ｂで構成すること。このようにすれば、ソリッドゴム３５ａと第２弾性体３５ｂとの固有振動数の相違により、振動の伝播を抑制できる。
【００２２】
・  図５に示すように、第２弾性体３５の中心部を第２弾性体３５ｂで構成するとともに、外周部をソリッドゴム３５ａで構成すること。この場合も、前記と同様に、振動の伝播を抑制できる。
【００２３】
・  図４及び図５において、内周部または外周部のソリッドゴム３５ａの代わりに、粘弾性体３５ｃを設けること。この場合には、振動の減衰機能がさらにアップする。
・  図６に示すように、図４の例において、その外周に粘弾性体３５ｃを設けること。
【００２４】
・  図７に示すように、第２弾性体３５ｂの内部にリング状の粘弾性体３５ｃあるいはソリッドゴム３５ａを設けること。
・  第１弾性体２６あるいは第２弾性体３５全体を粘弾性体により構成すること。
【００２５】
・  図８に示すように、第２支持板２２と第３支持板２３との形または大きさを変える等して、上下のフリーボール２７、３４の位置を対応させることなく変更すること。
・  フリーボール２７、３４の代わりに、摩擦係数の小さなフッ素樹脂等の摺動体を設けて、その摺動体が上面プレート１５上を摺動するように構成すること。
【００２６】
・  図２に２点鎖線で示すように、第２支持板２２の外周にスカート部２２ａを設けること。このようにすれば、第２支持板２２の下面側への異物や塵埃の侵入を抑制できて、フリーボール２７の転動に障害が生じないようにすることが可能になる。
【００２７】
・  図９に示すように、ＯＡ機器１７の支持台１４を設けることなく、ＯＡ機器１７の四隅部に対応する位置においてスラブ１１等の床面に支持脚３６を固定するとともに、その支持脚３６に透孔１６を設けること。そして、透孔１６内を第２弾性体３５が挿通されるように、免震装置２０を支持脚３６上に支持する。このようにすれば、上面プレート１５、すなわちＯＡプレートが敷設されていない通常の床面に対しても、免震装置２０を介してＯＡ機器１７を設置できる。従って、前記支持脚３６はＯＡ機器１７を設置するための設置部を構成する。
【００２８】
・  図１０に示すように、スラブ１１上に低円筒状の下部脚３７を固定するとともに、その下部脚３７の上端に環状の第１弾性体２６を介して透孔１６を有する上部脚３８を載置支持し、その上部脚３８の上部プレート３８ａの上下両面にフリーボール２７，３４を係合させること。前記第１弾性体２６は上下の脚３７，３８に対して接着等によって固定され、前記透孔１６には第２弾性体３５が挿通されている。そして、ＯＡ機器１７の底板１７ａは、第１支持板２１の上面に図示しないボルト及びナット等により固定されている。従って、この図１０の例では、図９の場合と同様に、ＯＡフロアを有しない通常の床に対して免震構造を介してＯＡ機器１７等を設置できる。なお、この図１０の例において、第２弾性体３５は環状以外の形状、例えば、小径の円柱状にして、複数のそれらを両３７，３８間に列設させてもよい。
【００２９】
・  図１１に示すように、縦振動に対応するための第１弾性体２６を複数箇設けること。あるいは、図示はしないが、横振動に対応するための第２弾性体３５を複数箇設けること。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明を具体化した免震装置の装着状態を示すＯＡ機器設置部の断面図。
【図２】実施形態の免震装置を示す断面図。
【図３】同じく平面図。
【図４】第２弾性体の変形例を示す断面図。
【図５】第２弾性体の別の変形例を示す断面図。
【図６】第２弾性体のさらに別の変形例を示す断面図。
【図７】第２弾性体のさらに別の変形例を示す断面図。
【図８】免震装置の変形例を示す断面図。
【図９】免震装置の別の変形例を示す断面図。
【図１０】免震装置のさらに別の変形例を示す断面図。
【図１１】免震装置のさらに別の変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１１…設置部としてのスラブ、１２…設置部としての床プレート、１５…設置部としての上面プレート、１６…透孔、１７…構造物としてのＯＡ機器、２０…免震装置、２１…第１支持板、２２…第２支持板、２３…第３支持板、２６…第１弾性体、２７…転動手段としてのフリーボール、３２…孔、３４…転動手段としてのフリーボール、３５…第２弾性体、３５ｂ…第２弾性体。
【図１】
2005351004.tif 000003
【図２】
2005351004.tif 000004
【図３】
2005351004.tif 000005
【図４】
2005351004.tif 000006
【図５】
2005351004.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005351004.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005351004.tif 000011
【図１０】
2005351004.tif 000012
【図１１】
2005351004.tif 000013