(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下２つの床材間に空間を挟んで形成される二重床構造であって、
上床として敷きつめられるアルミ製の高剛性床材が、床面を形成する床パネル部と、この床パネル部の周縁から垂設され周方向に繋った脚をなす周壁部と、この周壁部に架け渡される補強リブとで一体に構成され、前記周壁部の下端が、前記空間の下部で、下床の床下地材に立設されたスタッドボルトに支持されており、
前記周壁部を搭載するための座板が設けられており、
前記周壁部の下端側に設けられたテーパーによって間隙が形成されており、
前記座板を挿通した前記スタッドボルトの上端部が、前記間隙に突出しており、
前記座板を前記スタッドボルトに固定するためのナットが、前記間隙に配置されていることを特徴とする二重床構造。
【請求項２】
上下２つの床材間に空間を挟んで形成される二重床構造であって、
上床として敷きつめられる、制振材料で形成された高剛性床材が、床面を形成する床パネル部と、この床パネル部の周縁から垂設され周方向に繋った脚をなす周壁部と、この周壁部に架け渡される補強リブとで一体に構成され、前記周壁部の下端が、前記空間の下部で、下床の床下地材に立設されたスタッドボルトに支持されており、
前記周壁部を搭載するための座板が設けられており、
前記周壁部の下端側に設けられたテーパーによって間隙が形成されており、
前記座板を挿通した前記スタッドボルトの上端部が、前記間隙に突出しており、
前記座板を前記スタッドボルトに固定するためのナットが、前記間隙に配置されていることを特徴とする二重床構造。
【請求項３】
前記座板と前記下床との間に、該座板の曲げ変形を抑制すべく該座板を支持する支持材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の二重床構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はある空間を挟んで二重に形成された床を備えた二重床構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な二重床構造としては、ＯＡ機器等の信号ケーブルや給電ケーブルの配線スペースを２つの床の間に設けた二重床や、下側の床下に空気調節室を備えプリント基板へのチップの実装等が行われるクリーンルームの二重床構造が知られている。これらの二重床構造は、下側の床面または床下地材上に、適宜間隔を隔てて束材をなす直径９ｍｍ程度の複数の丸棒鋼材が立設され、その丸棒鋼材にそれぞれ、下側の床から高さ３００ｍｍ〜６００ｍｍの位置に床材保持具を固定し、これら床材保持具に跨らせて床材を載置している。このとき床材は正方形状をなし、その四隅が床材保持具によって支持されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プリント基板へのチップの実装は、基板を載置したベッドを所定距離だけ移動させて位置決めし、停止した基板上にチップを載置する作業が実装装置によって繰り返し高速で行われる。このとき、数μｍピッチでプリントされた基板上にチップを載置するため高い位置決め精度が要求される。
【０００４】
前記実装装置の中には、基板の位置決め、即ちベッドの移動と停止とが０．１ｓｅｃ／ｃｙｃｌｅという短い周期で繰り返されるものがあり、基板が載置されたベッドが上記周期で高速に移動するため、装置自身が振動源となる。このとき、従来の二重床構造では、束材が細く、かつ束材の高い位置で床材が支持されるので、上下方向および水平方向の剛性が低い。このため、振動が大きく増幅され、かつ振動が減衰するまでに長い時間を要することになり、基板の位置決め精度が低下し装置の性能が保てないという課題がある。
【０００５】
他方、高い剛性を備え、かつ高い振動減衰性能が得られるものとしては、重量３．５ｔ〜５ｔ程度の大型定盤がある。この大型定盤は１２００ｍｍ×３０００ｍｍの面積を有し厚さ６０ｍｍのステンレス製の鋼板や厚さ２００ｍｍのプレキャストコンクリートにステンレス板を巻き付けた板材等がＨ型鋼などの重量鋼材にボルト締めされたものである。定盤は表面の高い水平面精度が要求されるため、単体での精度はもとより、設置時においても水平面精度の確保に多大な手間がかかるためコストが高騰する。
【０００６】
さらに、重量が大きな大型定盤を設置する際には大がかりな機材を必要とするが、設置する場所がクリーンルームの場合にはそれらの機材が導入できない。このため、特殊な三叉やころを用いて作業しなければならず施工性が悪いという課題もあった。
【０００７】
本発明は上記従来の課題に鑑みて、高い制振性能が得られ安価で施工性の良い二重床構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明にかかる二重床構造は、上下２つの床材間に空間を挟んで形成される二重床構造であって、上床として敷きつめられるアルミ製もしくは制振材料で形成された高剛性床材が、床面を形成する床パネル部と、この床パネル部の周縁から垂設され周方向に繋った脚をなす周壁部と、この周壁部に架け渡される補強リブとで一体に構成され、前記周壁部の下端が、前記空間の下部で、下床の床下地材に立設されたスタッドボルトに支持されており、前記周壁部を搭載するための座板が設けられており、前記周壁部の下端側に設けられたテーパーによって間隙が形成されており、前記座板を挿通した前記スタッドボルトの上端部が、前記間隙に突出しており、前記座板を前記スタッドボルトに固定するためのナットが、前記間隙に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記座板と前記下床との間に、該座板の曲げ変形を抑制すべく該座板を支持する支持材を設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、高剛性床材は全周にわたって設けられた周壁部と、補強リブとが一体に設けられているので、所定厚さの無垢材を用いることなく、高い剛性および強度を備えることができる。即ち、床材の強度を周壁部と補強リブとで高めることによって、床材を肉抜きされたアルミもしくは制振材料による成型品とすることができ、軽量化された床材を用いることによって、搬入搬出および施工作業を容易に行うことができる。
【００１１】
また、高剛性床材は、前記周壁部の下端が上下２つの床材間の空間下部でスタッドボルトに固定されているので、スタッドボルトが立設さている床下地材と近接した低い位置で支持される。したがって、水平方向の振動が作用してもスタッドボルトの下端に作用するモーメントは小さいため、スタッドボルトが変形し難く、床材とともに高剛性化を図ることができ、上床の振動を早期に減衰させることができる。
【００１２】
また、床材はアルミ製もしくは制振材料で形成しかつ周壁部と補強リブとを備えた簡単な構造としたので砂型を用いて鋳造することができ、さらに束材として汎用性の高いスタッドボルトを用いたので、この二重床構造を安価に実現することができる。
【００１３】
また、座板と下床との間に設けた支持材によって、高剛性床材が載置される座板を強固に剛に支持することができて座板の曲げ変形を抑制でき、またその自由振動を抑止することができて、二重床構造の振動抑制効果ないしは振動減衰性能をさらに向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態として例えば半導体工場などに設けられるクリーンルームの二重床構造を添付図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明の二重床構造の一実施形態を示す断面図、図２は座板の平面図、図３はレベル調整板の平面図、図４は高剛性床材の平面図、図５は高剛性床材の側断面図である。
【００１６】
本実施形態の二重床構造が適用されるクリーンルームは、二重に設けられた床の下側に空調設備室が備えられている。この空調設備室の上部にはこのクリーンルームの架構をなす梁間に床下地材をなす根太５２が、約６００ｍｍピッチで架け渡されその上に下側の床材５０が張られている。この下側の床上には、□１５０ｍｍ、厚さ９ｍｍのベース鋼板２２に立設されたスタッドボルト２０（直径１６ｍｍ、長さ９０ｍｍ）が、根太５２の上に配置され、ベース鋼板２２が床材５０に接着されている。ここで、ベース鋼板２２は根太５２上に直接接着されていてもよい。
【００１７】
本実施形態の二重床構造は、前記スタッドボルト２０に、レベル調整板２４および座板２６を介し高剛性床材３０が固定されて形成される。このとき、上記６００ｍｍピッチで立設された複数のスタッドボルト２０のうち、四隅に設けられた４本のスタッドボルト２０の座板２６に、一辺が６００ｍｍの正方形状をなす高剛性床材３０の四隅がそれぞれ載置される。そして各座板２６に４つの高剛性床材３０の角部が載置されることによって、高剛性床材３０が縦横に整列されて上側の床面１２が形成される。
【００１８】
詳述すると、前記レベル調整板２４は、直径５０ｍｍ、厚さ２４ｍｍの円盤状の鋼板でなり、その中央にスタッドボルト２０に螺合されるタップ孔２４ａが設けられている。
【００１９】
前記座板２６は厚さ２２ｍｍ、一辺が１００ｍｍの正方形状のアルミ板でなり、中央にスタッドボルト２０が貫通され、スタッドボルト２０の直径より大きな直径をなすルーズホール２６ａが設けられている。このルーズホール２６ａと座板２６の４つの角部との間にはそれぞれそのほぼ中間位置に高剛性床材３０を固定する固定孔２６ｂが設けられている。この固定孔２６ｂにはタップが形成され、高剛性床材３０を貫通し、後述する長ボルト３２が螺合される。
そして、各スタッドボルト２０には、レベル調整板２４が螺合され、その上に座板２６がそのルーズホール２６ａにスタッドボルト２０が貫通されて載置される。このとき、レベル調整板２４を回転させると、スタッドボルト２０とレベル調整板２４のタップ孔２４ａによって、座板２６とレベル調整板２４とが上下に移動する。
【００２０】
前記高剛性床材３０はアルミ製でなり、正方形状をなし厚さ約４０ｍｍの床パネル部３０ａと、この床パネル部３０ａの周縁から垂下され周方向に繋って脚をなす周壁部３０ｂと、この周壁部３０ｂに架け渡され格子状をなす補強リブ３０ｃとが一体に形成されている。
【００２１】
前記周壁部３０ｂは、高さ約１８０ｍｍ、上端部側の厚さは約５０ｍｍでなり、下に向かって細くなるテーパ状をなしている。前記補強リブ３０ｃは、周壁部３０ｂの内側に高さ約２００ｍｍ、厚さ約４０ｍｍでなり、縦横それぞれ２本づつ等ピッチ（約１７０ｍｍ間隔）で設けられている。また、この高剛性床材３０の四隅には固定用の長ボルト３２が挿通される貫通孔３０ｄが設けられ、床面１２側には長ボルト３２の頭部が収納される座刳り３０ｅが設けられている。
【００２２】
即ち、高剛性床材３０は全周にわたって設けられた周壁部３０ｂと、補強リブ３０ｃとを一体に備えることによって、アルミという軽量な素材を肉抜きした形状であっても、高い剛性および強度を備えることができる。よって、従来の大型定盤のように大型機材や特殊な機材を用いることなく、搬入および施工作業を容易に行うことができる。
【００２３】
さらに、この高剛性床材３０をアルミ製の簡単な構造とし、さらに一辺が６００ｍｍの正方形状として小型にしたので、砂型を用いて鋳造により製造することができ、さらに束材として汎用性の高いスタッドボルト２０を用いているので、この床構造を極めて安価に実現することができる。
【００２４】
前記各座板２６上にはそれぞれ異なる４つの高剛性床材３０の角部が載置され、座板２６の中央で４つの高剛性床材３０の角部が突き合わされて床面１２が形成される。このとき高剛性床材３０の周壁部３０ｂの下端側は周壁部３０ｂのテーパーによって、それぞれ間隙３６が形成され、座板２６を貫通したスタッドボルト２０は、その間隙３６に突出している。このスタッドボルト２０には、前記ルーズホール２６ａより十分に大きなワッシャ３４が挿通されてその上からナット２８が螺合される。即ち、ナット２８とレベル調整板２４とがダブルナットとなって、座板２６をスタッドボルト２０に強硬に固定することができる。
【００２５】
この二重床のレベル調整は、スタッドボルト２０に螺合させて所定の高さに仮固定されたレベル調整板２４の上に、座板２６と高剛性床材３０とを載置し、隣接する高剛性床材３０の間で床面１２のレベルに差が生じた場合には、レベル調整板２４を正転または逆転させて床面１２が平坦になるように上下に移動させる。
【００２６】
床面１２を平坦に調整した後、スタッドボルト２０の前記ナット２８を締め込んで座板２６をレベル調整板２４とナット２８とで挟み込んで固定する。その後高剛性床材３０の四隅を長ボルト３２で各座板２６に固定する。ここで、スタッドボルト２０の長さは９０ｍｍであるが、レベル調整板２４、座板２６、ナット２８が貫通されるため、レベル調整板２４の下側に突出するスタッドボルト２０の長さは１５ｍｍ程度となる。即ち、高剛性床材３０を支持するレベル調整板２４および座板２６の位置は、上下の床間に形成される空間の高さに対して極めて低い位置に設定される。
【００２７】
ところで、レベル調整板２４の下側およびナット２８の上側に突出するスタッドボルト２０の長さは、レベル調整時にレベル調整板２４が上下に移動できる長さであり、下側床面の不陸やスタッドボルト２０の立設作業や螺合したレベル調整板２４の施工による誤差などを吸収できる程度の長さだけ備えていれば構わない。よって、床の制振性能を向上させるためには、レベル調整板２４および座板２６の固定位置をより低い位置に設定することが望ましい。
【００２８】
本実施形態によれば、この高剛性床材３０は、周壁部３０ｂの下端が座板２６上に載置され、この座板２６は上下床材間の空間３８の下部でスタッドボルト２０に固定されるので、この床に水平方向の振動が作用してもスタッドボルト２０の下端に作用するモーメントは小さいため、スタッドボルト２０が変形し難く、高剛性床材３０とともに床全体の剛性を高めることができ、もって床上に載置された装置の振動を早期に減衰させることができる。
【００２９】
図６および図７には、座板２６を剛に支持する構造を付加した変形例が示されている。上記実施形態にあっても、十分な振動抑制効果ないしは振動減衰性能を確保できるが、この変形例にあってはさらなる振動抑制効果を確保することができる。上記実施形態の座板２６は図２から理解されるように、レベル調整板２４にこれより外側へ突出する形態で重ね合わされている。これは、座板２６に関し、４枚の高剛性床材３０の周壁部３０ｂを安定に載置できかつ長ボルト３２の締結も可能な必要最小限の平面寸法で形成するようにして、それ自体の曲げ剛性をできるだけ高く確保するとともに、レベル調整板２４についても外径寸法の小さな円盤状として、スタットボルト２０周りに等方性の高い曲げ剛性を確保するためである。このような構成を採用した結果、座板２６は、レベル調整板２４周りにこれより外側に張り出して突出し、この突出部分はカンチレバー形態を呈して曲げ剛性の低下を招いて曲げ変形されやすく、そしてまた自由振動を誘発して、振動抑制効果ないしは振動減衰性能を低下させることが考えられる。
【００３０】
図示した変形例では、この突出部分２６ｄを高剛性化しその自由振動を抑制するために、当該突出部分２６ｄをベース鋼板２２から支持する支持構造を備えている。具体的には、この支持構造は、高剛性床材３０の周壁部３０ｂを載置するための座板２６の各突出部分２６ｄにこれを上下方向に貫通して形成されたネジ孔４０と、ネジ孔４０に一端が螺合されて設けられ、他端をベース鋼板２２に当接させるべく座板２６からの突出量が調整可能な支持材としてのネジロッド４２と、ネジロッド４２に螺合され、ベース鋼板２２に他端が当接された当該ネジロッド４２に対して締め込まれることにより座板２６に圧接されて、ネジロッド４２をベース鋼板２２に強固に圧接固定するナット４４とから構成される。
【００３１】
そして、この支持構造は、レベル調整板２４によるレベル調整後、座板２６上からネジ孔４０に螺入されて当該座板２６下から突出するネジロッド４２にナット４４を螺入し、その後ベース鋼板２２に当接するまでネジロッド４２をネジ孔４０から繰り出し、そしてネジロッド４２をベース鋼板２２に当接させた状態でナット４４を締め込むことにより、ベース鋼板２２と座板２６との間に設置される。以上のような変形例にあっては、レベル調整板２４の外側に突出する座板２６の突出部分２６ｄを強固に剛に支持することができ、当該突出部分２６ｄを高剛性化できて座板２６の曲げ変形を抑制でき、またその自由振動を抑止できて、二重床構造の振動抑制効果ないしは振動減衰性能をさらに向上させることができる。
【００３２】
上記実施形態にあっては、高剛性床材３０としてアルミ製のものを例示して説明したが、高剛性床材３０としては、制振鋼材や制振合金などの周知の軽量な制振材料を素材として成形したものであっても良い。これら制振材料であっても、アルミの場合と同様にして、高剛性床材３０を作成することができ、さらに良好な振動抑制効果ないしは振動減衰性能を確保することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、高剛性床材をアルミ製もしくは制振材料で形成し、床パネル部に周壁部と補強リブと設けて強度を高めたので、軽量かつ高剛性な床材が実現され、高剛性床材の搬入および施工作業を容易に行うことができる。
【００３４】
また、高剛性床材は、上下２つの床材間の空間下部で、周壁部の下端がスタッドボルトに固定されているので、水平方向の振動が作用してもスタッドボルトの下端に作用するモーメントは小さい。よって、前記床材とともに床全体の剛性を高めることができるため、振動を早期に減衰させることができる。
【００３５】
さらに、床材をアルミ製もしくは制振材料で形成しかつ簡単な構造としたので砂型を用いて安価に鋳造することができ、汎用性の高いスタッドボルトの使用と相俟って、安価な二重床構造を実現することができる。
【００３６】
また、座板と下床との間に設けた支持材によって、高剛性床材が載置される座板を強固に剛に支持することができて座板の曲げ変形を抑制でき、またその自由振動を抑止することができて、二重床構造の振動抑制効果ないしは振動減衰性能をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の二重床構造の一実施形態を示す断面図である。
【図２】座板を示す平面図である。
【図３】レベル調整板を示す平面図である。
【図４】高剛性床材を示す平面図
【図５】高剛性床材を示す側断面図である。
【図６】本発明の二重床構造の実施形態の変形例を示す座板周辺の一部破断側面図である。
【図７】図６に示した変形例の座板周辺の平面図である。
【符号の説明】
２０  スタッドボルト
２６  座板
３０  高剛性床材
３０ａ  床材パネル
３０ｂ  周壁部
３０ｃ  補強リブ
３８  上下床材間の空間
４２    ネジロッド
５２    根太（床下地材）
【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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