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4B3

Vol.

August/2004■ 新商品紹介
情報・財産を地震から守る免震台「マグニクレードル」
機能部品事業
ベアリング
油圧機器

Seismic Isolation Plate "Magni Cradle"
Protect Tangible and Intangible Properties from Earthquakes〈キーワード〉

免震・摩擦ダンパ・オルダム機構
サーバーラック

開発本部／開発二部

渡辺 孝一

情報・財産を地震から守る免震台 「マグニクレードル」

要 旨
ＮＡＣＨＩでは、これまで培ってきた技術のシナジーを活用して、広く社会に貢献できる商品づくりを模索してきた。その取り組みの中で、地震時に建物内部の家具などの転倒を防止し、地震から生命、財産を

1. 免震台マグニクレードルの構成と概要

守る装置として、ベアリングの転がり要素技術と油圧制御技術を用いた住宅用免震システムを大和ハウス工業と協同で開発し、2003年11月から製造・販売している。
今回、これらの技術を更に発展させ、重要な物品を局所的に地震の揺れから守る装置として、免震（住宅免震のコンセプトを発展）
マグニクレードルは屋内で使用されることを前提にしており、常に免震化された状態としてある。

※1

台「マグニクレードル」を開発し、商品化した。
マグニクレードルの応用先としては、
コンピュータ※2のサーバーラックをはじめとして、陳列棚、劇薬棚など 広範囲におよぶ。

Abstract
Utilizing the synergistic efforts in technological development, Nachi has been researchingin manufacturing of the products that can contribute to our society widely. During thecourse of our research and development, wedeveloped jointly with Daiwa Housing Industry, the Residential Seismic Isolation Systemthat was designed using the bearing rolling
element technology and hydraulic control technology to prevent furniture from falling at thetime of earthquakes and protect properties andhuman lives from earthquakes.We have been
manufacturing and selling this product sinceNovember of 2003.
We further developed a new product with ourtechnology in Seismic Isolation System.Introduced here is Seismic Isolation Plate,"Magni Cradle" that protects the important
properties independently from earthquakes.
Magni Cradle can be used widely for protecting the computer server racks, displays on
shelves, pharmaceutical products on shelves
and others.

1

構造コンセプトは住宅免震システムを踏襲し、積※3

載重量は単球式転がり支承で支持し、揺れエネルギー※4

吸収には屋内使用を考慮し、摩擦ダンパとした。
構造は積載物を載せる上プレートと床面に設置される下プレートの間に、単球式転がり支承を配し、地震時の揺れに対しては、プレートがねじれることのないよう、ねじれ防止機能を有する独自のオルダム機構を採用し、これに摩擦ダンパ発生機能をおり込んだシンプルな構造とした。
このため、免震台の厚みを薄くできたばかりか、プレートの幅寸法も小さくでき、コンパクト化が図れた。

上プレート

オルダムバー

プレート
ユニット
下プレート

単球式転がり支承

コネクタ

オルダム支持ブロック
オルダム継ぎ手

図1．マグニクレードルの構造（基本ユニット）（独自のオルダムバー方式）
単球式転がり支承には、ベアリングの設計技術を応用した円錐形状の特殊な勾配が設けてあり、地たブロックにオルダムバーが摺動することで摩擦が発生し、ダンパ効果が得られる。

震終了後は積載物の自重により、自動的に原点復

また、プレートの移動が大きくなるとオルダムバーの帰する。予測を越える大地震に対しては、プレートの上下方向の移動も大きくなり、これを利用して発生移動量が許容値を超えることもありうる。それに対処摩擦が増加する構造としている。
（図4）（PAT.PEND.）するため、支承皿の周辺にはボールが脱落しないよ

これにより、予想を超える地震時に、プレートの移動量が許容値を越える場合にも、ボールがボールストうにストッパーを設けてある。
（図3）
地震時には上下プレートは相対移動し、これに伴※5いオルダムバーも移動する。このとき、プレートに設けッパーに当たる前に揺れを減衰させることができ、衝撃を吸収することができる。の方向に摩擦発生の方向に摩擦発生

下プレートのオルダムバー
上プレートのオルダムバー

単球式
転がり支承

プレート連結用コネクタ
長さ調整可能図2．マグニクレードルの構造
オルダム支持ブロック

上下方向摩擦（過大揺れ時）
不測の地震波に備えてのボールストッパー

上皿

復元力
オルダムバー

積載重量

水平方向摩擦
（通常時）

下皿
矢印方向
（

図3．支承皿相対移動時のボール荷重

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）のバネ力を与え摩擦を造る

図4．摩擦ダンパ発生機構

2

情報・財産を地震から守る免震台 「マグニクレードル」

2. マグニクレードルの特長（最もコンパクトな免震台）（ねじれ防止、浮き上がり防止）

積載重量を支持する支承体は、ボール1ヶだけを独自のオルダム機構により、プレートはねじれも浮使用した単球式転がり支承なので、どの方向にも移き上がりもしない。これにより、プレートの移動のため動できる。また移動に必要なサイズが小さく、プレートに空ける空間が小さく、設置面積を有効に使うことの厚みも薄くコンパクト。

ができる。また、プレートが浮き上がらないので、上プレートの脱落の心配はない。

（大容量）（分解可能）

積載物の重量を受けるのは転がり支承なので、コプレートは2分割方式であり、設置済みのサーバーンパクトな割には大きい荷重に耐えられる。標準設に適用の場合、再配線することなく組み立て可能。

定のダンパ摩擦力では、基本ユニット1台あたり積載800kgまで可能。設定摩擦を調整すれば、1200kg（ワイドな幅調整）までの積載可能。

積載物の幅寸法に応じて、コネクタとオルダム継（クリーンダンパ）
地震の揺れエネルギを吸収するダンパにはオイぎ手の長さを変更すれば、3種類の幅調整が可能。
さらに、ワイドな幅寸法品に対しては、連結式ユニット等を使用した多連結の構造が可能。

ルを使用せず、摩擦を採用しているので、環境配慮※6型となっている。また、防錆にはジンクウイスカ発生対策を考慮してあり、コンピュータサーバーにも安心して使用できる。

（ストッパー安全機構）
不測の過大地震時にもストッパー安全機構がある
のでボールが脱落したり、上プレートが脱落したりすることはなく、積載物の落下の危険性はきわめて低い。

3

3. マグニクレードルの免震性能（加振実験で実証）
マグニクレードルの免震性能は、阪神淡路大震災等の地震動を振動台（3軸加振）で再現し、免震実際のサーバーラック

台上の積載物に発生する加速度と、プレートの相対70cm

加速度
ピックアップ204cm

移動量を実測して確認された。
積載物は、鋼製の重し、コンピュータ用の実際のサーバーラックを使用した。サーバーラック内の積載は鋼96cm製の重しで代用し、所定の応答変位、応答加速度内に入ることが確認できた。
振動台

コネクタ

オルダムバー
プレートユニット

阪神淡路大地震波3軸加振での免震性能

応答加速度

入力加速度
応答加速度
（サーバーラック内部）
gal

入力加速度

（例）
サーバーラック（自重）194kg
積載荷重191kg

最大入力818gal→最大応答加速度120gal（約1／7に減衰）

経過時間sec
図5．マグニクレードルの3軸加振での免震性能実測例（基本的なスペック）（免 震 性 能）・最大入力加速度818galに対して最大応答加速度1／5〜1／10に減衰〈試験条件〉入力地震波：阪神淡路大地震波（寸法）・プレート幅：330mm
・総ユニット幅：910〜1,110mm
・奥行き1,000〜1,200mm
・高さ100mm

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（重量）・1プレート：60〜65kg
・総ユニット：120〜130kg（許容積載重量） 100〜1,200kg

4情報・財産を地震から守る免震台 「マグニクレードル」（縦揺れ対策効果は自動的に得られる）
本免震台は、縦揺れによる地震加速度の減衰効じように、重量が重くなってしまうのである。阪神淡果はない。
しかし、結論的には、転倒防止の観点か

路大地震波の場合どれくらい重くなったかというと、らみれば、問題ないといいきれる。それは、ものが倒＋300gal（980galで1Ｇ）で体重が1.3倍に重くなっれるメカニズムを理解すれば納得できる。ものが倒たことになる。重量の増えた分、水平力もそれに見合っれるときには、何らかの形で倒す方向、則ち水平方て大きくないと倒れはしない。
逆に地面が下がるときはどうか。阪神淡路大地震

向に力をかけなければならない。
どれだけの水平力が必要かというと、柱のような断面の場合は、「その重量×底辺の長さ／重心の波の場合、どれくらい軽くなったかというと−300galと云うから70％の重量もなかったことになる。

高さ」の力をかけると倒れてしまう。細長いものは、「底このような状態のときに、水平力を与えられたらど辺の長さ／高さ」の数値は小さく簡単に倒れる。逆うか、先の計算式の重量が小さくなってるのだからに高さの低いものは倒れにくい。日常経験と同じでほんの少しの水平力さえあれば倒れてしまう。
地震の上下動はその意味では、転倒防止に悪くある。
だが、いつでも地震時は倒れるかというとそうでもも効き、良くも効く。
しかし、免震により水平力の発生ない。地震時には、上下方向の振動が必ず入る。

そのものを小さくしてしまえば、上下動にかかわらず地面が上がるときには、エレベータで上がるときと同転倒しにくくなる。

4. マグニクレードルの標準寸法●基本ユニットは許容応答変位210mmとした、幅●積載荷重は、標準設定摩擦では型式・サイズに330mmの奥行き1000又は1200mmのプレートユニッ

関係なく、基本ユニット1台当り100〜800kg、連結ト2セットを基本構成要素としている。高さはすべ式ユニット1台当り50〜400kgとなっている。

※7て100mmで共通。
●この基本ユニットと、これに連結する連結式ユニットの2種類を揃えている。
●基本ユニットも連結式ユニットもプレート間隔が250、350、450mmの3種類ある。

5●積載物の長さが長い場合は、基本ユニットをベースとして連結式ユニットを連結する。
●プレートユニットの数を2、4、6、…の具合に2ヶずつ連結するときは、基本ユニットを並べこれらを連結することも可能。

連結先の免震台

連結式ユニット（最少ユニット）

基本ユニット（最少ユニット）
ラベル表示
NACHI、型式番号、製造番号

図7．連結式ユニットの構成図（注）基本ユニットは奥行き1200ｍｍ、連結式ユニットは奥行き1000ｍｍで代表して示してあります

ラベル表示
NACHI、型式番号、製造番号

図6．基本ユニットの構成図

基本ユニットの寸法
型

式（型式のＢはBaseを示す）

連結式ユニットの寸法

製品重量 奥行き プレート間
総幅（kg） （mm） 距離A（mm） W（mm）

E21−33×120−B25
E21−33×120−B35

130

1200

E21−33×120−B45
E21−33×100−B25
E21−33×100−B35

120

1000

E21−３３×100−B45型

式250910E21−33×120−E253501010

E21−33×120−E354501110

E21−33×120−E45250910

E21−33×100−E253501010

E21−33×100−E354501110

E21−３３×100−E45（型式のＥはＥｘｔｅｎｄを示す）

製品重量 奥行き プレート間
総幅（kg） （mm） 距離A（mm） W（mm）

65

60

1200

1000

250910350

1010

4501110250910350

1010

4501110

基本ユニットに連結式ユニットを連結していく場

ただし、連結式ユニットを連結していくことで、多合は、オルダム継ぎ手が必ず必要である。これは、オ連結を構成する場合は、プレートユニットの数は、2、3、ルダムの構成がプレートユニット1ヶのみでは完成し4、5…と増えていくが、基本ユニット同士で連結してないので、連結される相手のオルダムと一体になっいく場合は、2、4、6、・・という具合に偶数個単位でてはじめて構成が完成するからである。

増えていく。

基本ユニット同士を連結していく場合は、基本ユニットそのものでオルダム構成としては完成しているので、（プレートユニットの偶数置き設置の場合は、基本ユニットの連結構成を推奨する）オルダム継ぎ手は必要なくなる。
連結式ユニット

基本ユニットのオルダムバー

基本ユニット

連結式ユニットのオルダムバー

連結式ユニットによる多連結時のオルダムバーの構成

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オルダムバー

基本ユニットによる多連結時のオルダムバーの構成

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5. 大事なものを地震から守る免震技術の展開
マグニクレードルは、コンピュータサーバーを地震

免震システムは、揺れの力を軽減する装置として、から守る装置として開発したものである。本誌に載まだまだ多くの用途がある。免震は、これからの市場せた寸法、形状は、サーバーの標準的な荷重、サイであり、ズに応じた設計をしているので、たとえば、食品棚な・コンピュータサーバーどに適用する場合、取り扱いも含めて適切な設計が・美術品、工芸品ありうる。開発した免震要素技術を適用して、最適・各種精密試験装置な設計提案を行なっていきたい。

・医療機器・病院の薬品棚、コンビニの陳列棚など、用途の拡がりが期待できる。

用語解説※1 マグニクレードル
地震の揺れの程度（マグニ：Magnitude）をゆりかご（クレードル：Cradle）のように緩和する。
※2 サーバーラック
コンピュータの情報データを集積した装置（サーバー）をまとめて収納するケース。
※3 単球式転がり支承
上皿と下皿と1個の鋼球で構成され、積載物の重量を支えるもの。
※4 摩擦ダンパ
地震時の揺れのエネルギーを摩擦で吸収するダンパのこと。
※5 オルダムバー
免震台が動くときに上プレートと下プレートの相対運動をねじれないように２箇所を平行にスライドさせる構造の棒状の案内。
※6 ジンクウイスカ
電気亜鉛メッキを施した鋼板は長年の経年変化により、はがれたメッキが再集積してヒゲ状になることがある。これをジンクウイスカ（亜鉛ヒゲ）という。
コンピュータシステムに悪影響を及ぼすことがある。
※7 プレートユニット
免震台の基本構成部品で、２個の単球式転がり支承体と上プレートと下プレートからなる。

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〈発行〉 2004年8月10日
株式会社 不二越 開発本部 開発企画部
富山市不二越本町1-1-1 〒930-8511
Tel.076-423-5118 Fax.076-493-5213