(57)【特許請求の範囲】
【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)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(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。
【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本発明は、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１６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Ｘi ，Ｙi 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Ｗi 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Ｘi ，Ｙi とＷi を乗算して（Ｗi Ｘi ），（Ｗi Ｙi ）を算出する。
【００１９】
次にステップ４でそれまでに算出した（Ｗi Ｘi ），（Ｗi Ｙi ）をそれぞれ加算し、Σ（Ｗi Ｘi ），Σ（Ｗi Ｙi ）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Ｗi 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 ＝ΣＷi 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（Ｗi Ｘi ）／Ｗ0 から重心位置のＸ座標Ｘ0 、Σ（Ｗi Ｙi ）／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、昇降手段を介して実測により、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、現実的に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
【図１】
0003959502.tif 000002
【図２】
0003959502.tif 000003
【図３】
0003959502.tif 000004
【図４】
0003959502.tif 000005