JPH0637435U - 床免振構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フリーアクセス床の免振効果を向上させること
を目的としている。 【構成】上下動免振ユニット６は、空気バネ８と流体ダ
ンパーとから構成されていて、免振床部材５を構成する
大梁１上部から側方に突設された突設板１０に、その上
部を固定し配置されている。上下動免振ユニット６の下
部は、上下面が水平な水平部材１１に固定されている。
水平部材１１の下面には、その中央部で下方に突設した
滑り支承部材１２が取付けられ、その滑り支承部材１２
の下面が、建物躯体側床１３面に固定された滑り板１４
へ、摺動可能に当接している。上記滑り板１４及び支承
部材１２によって滑り支承ユニット１６が構成されて、
その滑り支承ユニット１６によって、免振床部材５が支
承された状態となっている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子機器等の精密機器が載置されるフリーアクセス床に入力される 、上下方向及び水平方向の三次元振動を免振可能な床免振構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、コンピュータ等の精密機器を設置する床構造は、一般の事務所と少々 異なった構造となっている。即ち、フリーアクセス床と呼ばれるもので、建物躯 体側の床の上にもう一つ床を配設する二重床構造である。二重床構造は、機器に 必要な空調の冷風用空間となり、またコンピュータに接続する電源ケーブルの配 線スペースともなる。

【０００３】 ところが、フリーアクセス床は、支持脚の上に床パネルを設置しただけである ため、地震発生時に、パネルのずれ、はね上がりによる落下、支持脚接着部の剥 離・転倒などが生じ易い。また、機器が移動して、フリーアクセス床のケーブル 穴に機器のキャスタ及びスクリュージャッキが落ち込み転倒したり、機器同士が 衝突したり、ケーブルが切断したりする等の損傷の発生が考えられる。

【０００４】 従って、地震発生時に、コンピュータ等の機器が、転倒及び移動等による致命 的な損傷を受けないようにするためには、フリーアクセス床表面への入力振動の 低減対策をとる必要があり、従来、種々の床免振構造が提案されている。 その従来の床免振構造としては、例えば，特開平２−１７１４６３号公報等に 記載されているものがある。

【０００５】 これは、免振床部材の外周を囲繞するように囲繞床部材が形成され、該囲繞床 部材の一部は、免振床部材とコンクリート床との間に挿入された状態で介在して いる。上下方向で対向する免振床部材と囲繞床部材との間には、作用軸を上下に 向けた，コイルバネ等の弾性体と流体ダンパとの組合せからなる上下動免振ユニ ットが配設されている。また、囲繞床部材と建物躯体側のコンクリート床との間 には、水平振動を吸収可能な積層ゴム等からなる水平バネと、該囲繞床部材を支 承するボールベアリングが介装されている。

【０００６】 そして、該囲繞床部材及び免振床部材の上に、床パネルが敷設されてフリーア クセス床が形成され、コンクリート床を介して入力される上下振動は、免振ユニ ットによって緩衝減衰され、また、水平振動は、囲繞床部材とコンクリート床面 に介装された水平バネで減衰吸収する。このとき、免振床部材及び囲繞床部材を 支承するボールベアリングの回転ないしすべりによって、コンクリート床面に対 する摩擦抵抗を小さくして、上部・囲繞床部材の相対変位を容易にしている。

【０００７】 これによって、免振床部材上に載置された機器等に対しては、地震の上下振動 及び水平振動は大幅に減衰されて伝達されて、その機器等を地震から保護してい る。 また、免振床部材側面と囲繞床部材側面にボールベアリングを介装することに よって、囲繞床部材に対して相対的に、免振床部材がスムーズに上下動できるよ うにしている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような床免振構造では、ボールベアリングでコンクリー ト床面に対する摩擦力をできるだけ小さくして、入力した水平振動を、高減衰性 を持つ積層ゴム等の水平バネで低減吸収しようとしているため、支承のためのボ ールベアリングとは別に水平バネを設置する必要があり、免振のための設置スペ ースが広くなると共に、水平動減衰のために特定の周期をもつといった問題があ る。

【０００９】 また、免振床部材側面は、囲繞床部材側面にボールベアリングを介して接して いるので、免振床部材は、該囲繞床部材に対して上下方向ばかりが左右方向にも 自由に移動可能となり、４つの側面全てにボールベアリングを設置する必要があ ると共に、免振床部材が上下動する際に不要な左右方向の振れが床に入力される 恐れがある。

【００１０】 さらに、免振床部材上への積載物が重いと、該免振床部材が沈んで該免振床部 材上の床面とその周りの囲繞床部材上の床面との間に段差が発生するが、これを 回避する手段がないという問題もある。 本考案は、上記のような問題点に着目してなされたもので、フリーアクセス床 の免振効果を向上させることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の床免振構造は、建物躯体側床面の上方に 所定間隔をあけて配置される免振床部材と、建物躯体側床面と免振床部材との間 に介在し水平な水平部材と、免振床部材と上記水平部材との間に介装され、空気 バネ及び流体ダンパーからなる上下動免振ユニットと、水平部材と建物躯体側床 面との間に介装されて上記免振床部材を支承する滑り支承ユニット若しくは転が り支承ユニットとを備えたことを特徴としている。

【００１２】 上記空気バネとしては、ダイヤフラム形式を使用するとよい。 また、上記水平部材と一体に接続されて上記免振床部材の外周を囲繞し且つ建 物躯体側床面の上方に所定間隔をあけて配置される囲繞床部材を備える。 このとき、免振床部材側面と囲繞床部材側面との間に介装され、免振床部材を 、囲繞床部材に対して相対的に上下方向にのみ移動可能に拘束する安定装置、又 は、上記水平部材と免振床部材との間に介装される水平リンク構造を備えるとよ い。

【００１３】 また、 空気バネに連通管を介してエア予備タンクを接続したことを特徴とし ている。 このとき、上記エア予備タンクにコンプレッサを接続してもよいし、更に、空 気バネに連通管を介して直接コンプレッサを接続してもよい。 また、連通管の途中に、空気バネの上下伸縮に追従して作動する調整コックを設 けてもよい。

【００１４】

【作用】

建物躯体側床に入力された上下振動は、支承ユニットを介して上下動免振ユ ニットに伝達され、該免振ユニットによって減衰吸収される。このため、免振床 部材に入力される上下動が低減される。 即ち、上下動免振ユニットを構成する空気バネの固有周期（長周期）を、免振 装置に入力される上下振動の卓越周期（単周期）と共振しない領域に設定すると ことで免振効果を図り、また、空気バネと併設される流体ダンパーによって減衰 効果を図っている。

【００１５】 空気バネにエア予備タンク若しくはコンプレッサを接続した場合には、エア予 備タンクの容量を変化させることにより空気圧を変化させて、空気バネのバネ定 数を任意に調節可能となる。 また、コンプレッサの連通管に調整コックを設けると、床への積載物の変更に 対応して空気バネの空気圧が調節可能となって、通常時の床面の高さを、常時一 定に維持可能となる。

【００１６】 建物躯体側床に入力された水平振動に対しては、支承ユニットの支承部材が水 平方向に移動することによって、その滑り摩擦抵抗以上の水平地震力を免振床部 材に伝達しないようにして、水平方向の振動を低減する。 上記水平振動を、減衰装置によって積極的に減衰させることを実施していない が、これは、地震の開始時には大きな振動力が建物に作用して、建物躯体側の床 に対して床免振構造物が滑り始めるが、摩擦減衰により振動とは逆方向の力がた だちに作用して上記振動力が次第に減衰されるからである。

【００１７】 また、免振床部材を囲繞床部材で囲繞することで、フリーアクセス床が、３次 元免振エリアと２次元免振エリアとに区画されて、特に振動に弱い機器の設置部 分のみを、３次元免振エリアにできる。 囲繞床部材も水平部材を介して支承ユニットで支承された状態のため、免振床 部材と共に水平移動して水平振動の入力が低減されて、該囲繞床部材上部が２次 元免振エリアを形成する。

【００１８】 躯体側床面に入力した上下振動に対して、囲繞床部材は、該躯体側の上下動に 追従して上下動するが、免振床部材は、上下動免振ユニットによって吸収されて あまり上下動しない、このため、免振床部材は、囲繞床部材に対して相対的に上 下動するが、安定装置若を設けることで、スムーズな相対的上下動運動が可能と なる。

【００１９】 また、平行リンク機構を設置することで、免振床部材のロッキングが防止され て免振床部材上面の平行状態が常時維持される。

【００２０】

【実施例】

本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 まず構成を説明すると、図２に示すように、大梁１が井桁形状に配設され、そ の大梁１間に複数の小梁２が架設されていて、該小梁２から立設するペデスタル ３を介して床パネル４が敷設され、もって免振床部材５が構成されて３次元免振 エリアとなっている。そして、その免振床部材５の上に電子計算機７が載置され る。その免振床部材５の少なくとも４隅には、それぞれ作動軸を上下に向けた上 下動免振ユニット６が取付けられている。

【００２１】 その免振床部材５の外周を囲繞するように、囲繞床部材７が配設される。囲繞 床部材７は、平行に配設された大梁１間に複数の小梁２が架設され、その小梁２ 及び大梁１から立設するペデスタル３を介して床パネル４が敷設されて構成され 、２次元免振エリアを形成している。 上記上下動免振ユニット６は、図１に示すように、ダイヤフラム式の空気バネ ８と、その空気バネ８の中央部に配設された流体ダンパーとから構成されていて 、免振床部材５を構成する大梁１上部から側方に突設された突設板１０に、その 上部を固定し、作用軸を上下に向けて配置されている。その上下動免振ユニット ６の下部は上下面が水平な水平部材１１に固定されている。その水平部材１１の 下面には、その中央部で下方に突設したテフロン製の滑り支承部材１２が取付け られ、その滑り支承部材１２の下面が、建物躯体側床１３面であるコンクリート 床１３面に固定されたステンレス製の滑り板１４へ、摺動可能に当接している。

【００２２】 なお、１５はリング状のストッパであり、その内周面に緩衝材１５ａが固着さ れている。 そして、上記滑り板１４及び支承部材１２によって滑り支承ユニット１６が構 成されて、その滑り支承ユニット１６によって、免振床部材５がコンクリート床 １３に支承された状態となっている。

【００２３】 また、上記水平部材１１、囲繞床部材７下部とも一体的に接続されて、上記滑 り支承ユニット１６は、該囲繞床部材７も支承している。 また、上記突設板１０の外端部下面には、安定装置取付け板１７が取付けられ ていて、その安定装置取付け板１７側面が、囲繞床部材７側面と左右に対向して いる。その安定装置取付け板１７に、軸を水平にして回動可能なローラ１８が取 付けられていて、そのローラ１８面が囲繞床部材７に当接されて安定装置が形成 されて、囲繞床部材７に対して免振床部材５が、相対的に上下方向にのみ自由移 動可能に拘束している。

【００２４】 以上のような構成の床免振構造では、コンクリート床１３に水平振動が入力さ れると、滑り板１４に対して滑り支承部材１２が水平に滑り、その滑り摩擦抵抗 力以上の水平力を上に伝えないようにして、該支承ユニット１６で支承されてい る免振床部材５及び囲繞床部材７へ伝達される水平振動を低減する。 また、コンクリート床１３に上下振動が入力されると、その振動は、支承部材 １２を介して上方に伝達される。このとき、免振床部材５に対しては、上下動免 振ユニット６にて上記振動が吸収されて、該免振床部材５へ入力される振動が低 減される。

【００２５】 このとき、空気バネ８は、その固有周期を長く設定できるので、上下振動に対 する免振床部材５上の応答を小さくすることができる。空気バネ８をダイヤフラ ム形式にしたのは、ベロー型に比べて許容変位が大きいためである。 上記実施例では、上下動免振ユニット６を構成するダンパー９を、空気バネ８ 内に配設しているが、図３及び図４に示すように、空気バネ８の外周の四方に、 軸を斜めにして配設してもよい。勿論、上記ダンパー９を軸を上下にして配設し ても構わない。

【００２６】 また、上記実施例では、安定装置としてローラ１８式の装置を例示しているが 、図３及び図５に示すように、平常時に軸を水平にしたロッドアンカー１９の端 部を、それぞれ免振床部材５及び囲繞床部材７の側面に取付けて安定装置を構成 してもよい。 また、図６に示すように、免振床部材５から囲繞床部材７に向けて突設する突 設部２０を、囲繞床部材７から免振部材に向けて突設して左右に対向している一 対のガイド板２１が挟んで左右方向に揺動を抑止し、突設部２０とガイド板２１ との間にボールベアリング２２を介装して上下方向には自由に移動可能にして安 定装置を形成してもよい。

【００２７】 さらには、図７及び図８に示すように、免振床部材５側面と囲繞床部材７側面 に、上下方向にのみ移動可能なガイド２５及びレール２４からなるガイド機構を 介装させて安定装置を設置してもよい。 なお、以上の各安定装置は一例であるので、上下方向にのみ自由に移動可能に 拘束する機構であれば、他の公知の機構を安定装置として採用してもよい。

【００２８】 また、図９及び図１０に示すように、水平部材１１と免振床部材５の上部との 間に水平リンク機構２６を介装させてもよい。 水平リンク機構２６を設置することで、上下振動に対して、免振床部材５に発 生るロッキングが抑止されて、該免振床部材５上面を、水平状態に維持可能とな る。

【００２９】 また、図１１に示すように、フリーアクセス床の内の重要なエリアＡのみを３ 次元免振構造とすると、構築費用が安価になる。なお、図１１中，Ｂエリアが２ 次元免振構造になっている。 また、上記上下動免振ユニット６を構成する空気バネ８に対して、図１２に示 すように、連通管２７を介してエア予備タンク２８に接続してもよい。エア予備 タンク２８の容量を変化させることによって、空気バネ８内の空気圧を変化させ ずに空気バネ８のバネ定数を調整できるようになり、バネ定数を小さくすること で空気バネ８の固有周期を長周期化して免振効果を高めることができるようにな る。

【００３０】 このとき、連通管２７の途中に絞りを形成して、空気の移動抵抗によって上下 方向の減衰を調整してもよい。 また、図１３及び１４に示すように、空気バネ８に直接、或いはエア予備タン ク２８に対して連通管２７を介してコンプレッサ２９を接続してもよい。 上記連通管２７の途中には調整コック３０を接続する。調整コック３０は、図 １５に示すように、空気バネ８上部８ａの上下動に追従してレバー３０ａの先端 が上下して、作動するようになっている。

【００３１】 例えば、免振床部材５上の積載荷重が重くなって、空気バネ８の上部８ａが下 方に移動すると、調整コック３０のレバー３０ａも下がって開き、コンプレッサ からの圧縮空気が空気バネに注入されて、空気バネ８の空気圧を高め、上記空気 バネ８上部を元の位置に戻す。免振床部上の積載荷重が軽くなった場合には、連 通管を閉じると共に、排気孔を開くことで排気して、空気バネ８上部を元の位置 に戻す。

【００３２】 このように、免振床部材５上の積載荷重に追従して空気バネ８の空気圧が調整 されて、積載荷重の変化に対応して免振床部材５上面の水平度が維持されると共 に、その床面とその床面を囲繞する床面との段差発生を抑止する。 なお、上記実施例の支承部材１２に高減衰性をもつ積層ゴム等を採用して、滑 りが発生しないような水平振動に対する免振効果を持たせるようにしてもよい。

【００３３】 また、上記実施例では、支承ユニット１６として滑り支承で説明しているが、 ボールベアリングで支承する転がり支承ユニット１６を採用しても構わない。 また、支承ユニット１６と一緒に剛性の低い水平バネを、支承部材１２上部と 滑り板若しくは転がり板間に介装してもよい。

【００３４】

【考案の効果】

以上説明してきたように、本考案の床免振構造では、従来に比べて免振効果を 向上できると共に、静止時及び振動時の床の挙動の安定性を向上させるという効 果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る実施例の床免振構造を示す側面図
である。

【図２】本考案に係る実施例の床免振構造を示す斜視図
である。

【図３】本考案に係る第２実施例の床免振構造を示す側
面図である。

【図４】本考案に係る第２実施例の床免振構造を示す平
面図である。

【図５】本考案に係る第２実施例の安定装置を示す側面
図である。

【図６】本考案に係る実施例の第３の安定装置を示す図
である。

【図７】本考案に係る実施例の第４の安定装置を示す側
面図である。

【図８】本考案に係る実施例の第４の安定装置を示す平
面図である。

【図９】本考案に係る第３実施例の床免振構造を示す平
面図である。

【図１０】本考案に係る第３実施例の床免振構造を示す
平面図である。

【図１１】本考案に係る実施例の３次元免振エリアを示
す図である。

【図１２】本考案に係る第２実施例の空気バネを示す側
面図である。

【図１３】本考案に係る第３実施例の空気バネを示す側
面図である。

【図１４】本考案に係る第４実施例の空気バネを示す側
面図である。

【図１５】調整コックの作動を示す図である。

【符号の説明】

５ 免振床部材 ６ 上下動免振ユニット ７ 囲繞床部材 ８ 空気バネ ９ ダンパー １１ 水平部材 １６ 滑り支承ユニット １８ ローラ ２５ 平行リンク機構 ２８ 予備タンク ２９ コンプレッサ ３０ 調整コック

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物躯体側床面の上方に所定間隔をあけ
   て配置される免振床部材と、建物躯体側床面と免振床部
   材との間に介在し上下面が水平な水平部材と、免振床部
   材と上記水平部材との間に介装され、空気バネ及び流体
   ダンパーからなる上下動免振ユニットと、水平部材と建
   物躯体側床面との間に介装されて上記免振床部材を支承
   する滑り支承ユニット若しくは転がり支承ユニットとを
   備えたことを特徴とする床免振構造。
2. 【請求項２】 上記水平部材と一体に接続されて上記免
   振床部材の外周を囲繞し且つ建物躯体側床面の上方に所
   定間隔をあけて配置される囲繞床部材を備えたことを特
   徴とする請求項１記載の床免振構造。
3. 【請求項３】 免振床部材側面と囲繞床部材側面との間
   に介装され、免振床部材を、囲繞床部材に対して相対的
   に上下方向にのみ移動可能に拘束する安定装置を備えた
   ことを特徴とする請求項２記載の床免振構造。
4. 【請求項４】 上記水平部材と免振床部材との間に介装
   され、地震発生時に免振床部材を水平に維持する平行リ
   ンク構造を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項
   ２記載の床免振構造。
5. 【請求項５】 空気バネに連通管を介してエア予備タン
   クを接続したことを特徴とする請求項１記載の床免振構
   造。
6. 【請求項６】 上記エア予備タンクに、連通管を介して
   コンプレッサを接続したことを特徴とする請求項５記載
   の床免振構造。
7. 【請求項７】 空気バネに連通管を介してコンプレッサ
   を接続したことを特徴とする請求項１，請求項２，請求
   項３，請求項４，又は請求項５記載の床免振構造。
8. 【請求項８】 連通管の途中に、空気バネの上下伸縮に
   追従して作動する調整コックを設けたことを特徴とする
   請求項６又は請求項７記載の床免振構造。