JPS6059381B2 - 上床の免振方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は上床を免振装置を介して下床に支持させ、以て
下床の振動の如何に拘らず、上床の振動を所定以下とす
る免振方法に関するものてある。

最近は、電子計算機、通信装置等の振動を嫌う精密な機
械装置が多く使用されるようになつた。これらの機械装
置に対しては、多くの場合、所謂防振ゴム等の緩衝材を
その底部と床面との間に介在せしめて、何らかの原因に
よる床面の振動が上床に設けた機械装置へ伝わることを
防止するようにしてきた。ところで、建物内に設けた発
電機その他の設備機械による振動、建物外の交通機関等
による振動の如く日常発生する振動の範囲は、防振ゴム
、スプリング、コルク等の弾性材の上に設置することに
よつて振動を防止し得るが、地振等の如く相当な振幅と
加速度とをもつた往復動に対しては、上述の如き弾性材
の上に設置することのみによつて精密機械装置を振動か
ら防衛することは殆ど不可能であつた。

然るに本発明は、相当な振幅と加速度とをもつて振動す
る地震の場合においても、精密機械装置１を振動から効
果的に防衛する免振方法に係るものであること、下記の
通り。

第２図に示す如く、下床１３上にバネ材４２よりなる弾
性的上下動緩衝装置４０を設け、この弾性的上下動緩衝
装置４０の上に、テフロン加工を施して摩擦の小さい表
面を具えた、又は潤滑油２４により摩擦係数を小さくし
たところの摩擦式水平振動消去装置２０たる滑り板とな
る平板状鋼板２２を設け、この滑り板上に上床支持材１
６を設置し、この上床１２に精密機械装置１１等を適宜
配設するものとする。

尚、第１図に示す如く、前記下床１３と共に建物に一体
とした柱１５又は壁１４と上床１２との間に、バネ材３
１を弾性的水平方向緩衝装置３０として設ける。上述の
ような構造とするから、水平方向の地震が発生し、例え
ば下床１３が加速度をもつて左へ移動するとき、機械装
置１１を配設した上床１２は、摩擦係数の小さな摩擦式
水平振動消去装置２０たる平板状鋼板２２上にあるから
、下床１３のみが左へ移動し上床１２は殆ど動かない。

次に右方向へ同様の移動が生じる。即ち、地震によつて
下床１３が左右に大きく揺れる場合でも、下床１３と上
床１２との間に介在せしめた平板状鋼板２２の摩擦式水
平振動消去装置２０の作用によつて、下床１３の水物方
向振動がそのまま上床１２の水平方向振動として生じる
ことがなく、下床１３の振幅に比較して上床１２の振幅
は、摩擦式水平振動消去装置２０の介在によつて非常に
小さくなる。そして、下床１３に比してその振幅が小さ
いとはいえ上床１２に生じた水平往復動は、地震の終焉
による下床１３の静止にも拘らず、摩擦式水平振動消去
装置２０の滑り作用の介在により、水平往復動を継続し
ようとするも、上床１２と、その四周の柱１５又は壁１
４の間に設けた弾性的水平方向緩衝装置３０たるバネ材
３１と摩擦式水平振動消去装置２０の摩擦係数が作用し
て上床１２の水平柱復動を速やかに静止せしめる。

ところで、上述の如き地震等による下床１３の．水平動
が上床１２の水平動を生じることを防止する為には、摩
擦式水平振動消去装置２０たる平板状鋼板２２と平板状
鋼板２２下面との摩擦係数を理論的には零とすれば良い
のである。

然し現実に平板状鋼板２２上面の摩擦係数を零とすると
き−は、下床１３が静止している際に、上床１２に対し
て、例えは物の搬入、歩行による人の移行等の反作用に
よる水平方向振動が下床１３と摩擦的に絶縁された上床
１２に水平動を与えることになる。従つて上床１２が適
宜な摩擦力をもつて下床１３に支持されることが必要と
なる。そしてこのように上床１２が適宜の摩擦力をもつ
て下床１３に支持される限り、下床１３の水平動が多少
とも上床１２の水平動を斉らすこととなる。それ故、上
述の如き上床１２の水平動を減衰させる為にその四周に
弾性的水平方向緩衝装置３０としてバネ材３１を配設す
る。尚、平板状鋼板２２上面と上床支持材１６下表面と
の摩擦係数を所望とすることが困難な場合にして、下床
１３の静止時に、歩行等による僅かの水平方向力によつ
て、上床１２が水平動を生じるのを防止しようとすると
きは、第１図及び第２図に示す弾性的水平方向緩衝装置
３０たるバネ材３１を弾性係数の大きい強力なバネ材３
１とすることによつて、水平動規制装置２７の作用の減
少方向へ補正する。

尚、下床１３と上床１２との間に介在させる摩擦式水平
振動消去装置２０を、例えば１０イ〜１５イに一個等の
割合の如く、点在せしめるとき、下床１３に固定する摩
擦式水平振動消去装置２０たる平板状鋼板２２の表面に
テフロン加工を施す等によつて非常に平滑な均一面とし
ている場合には、例えば上床支持材１６の下面を粗面と
することによつて、上床１２と平板状鋼板２２との間の
摩擦係数を０．１に設定する。

このとき上床１２に２００ｋ９／イの荷重を与えると、
摩擦式水平振動消去装置２０を１０ｒ１１に一個の割合
で統在させていれば平板状鋼板２２一個宛につき２００
０ｋｇの鉛直力が作用し、平板状鋼板２２と上床支持材
１６との間に水平方向２００ｋ９の静止摩擦力を生じる
。従つて上床１２又は平板状鋼板２２に対して水平方向
２００ｋｇ以上の作用か働かなけれは上床支持材１６と
平板状鋼板２２との間に滑り現象が生じない。上述の如
く摩擦式水平振動消去装置２０たる平板状鋼板２２の平
滑度を一定としたながらも、これと接触する上床支持材
１６の下方面形状を微視的に適宜な形状とすることによ
り、両者間の摩擦係数を所望の数値となし、以て上床１
２上の日常作業によつては上床１２が摩擦係数を小さく
された平板状鋼板２２上を滑る現象を防止する。そして
、摩擦式水平振動消去装置２０をバネ材４２による弾性
的上下動緩衝装置４０にて支持している故、下床１３の
上下動も上床１２に伝わることが防止され、摩擦式水平
振動消去装置２０と併せて上床１２に対する免振効果を
顕著にする。

本発明の他の実施例は、第３図に示す如く、下床１３上
に弾性的上下動緩衝装置４０たるバネ材４２にて支承さ
れた摩擦式水平振動消去装置２０としての回転球体２３
上に上床１２を載置し、且つ第２図に示したと同様に前
記上床１２の四周をバネ材３１による弾性的水平方向緩
衝装置３０をもつて下床１３の延長たる柱１５との間を
支持する。上充の如き構造であるから、例えば左右方向
の振動か発生し、先す下床１３が加速度をもつて左へ移
動するとき、上床１２は摩擦式水平振動消去装置２０の
回転球体２３上を、該回転球体２３の回転により下床１
３の前記左への移動量だけ相対的に右へ移動し、絶対的
には上床１２が静止状態を維持する。次で下床１３が加
速度をもつて右へ移動するとき、上床１２は回転球体２
３上を該回転球体２３の回転により、下床１３の前記右
への移動量だけ上床１２が下床１３に対して相対的に左
へ移動し、絶対的には上床１２が静止状態を維持する。
従つて、下床１３面の水平方向加速度往復運動が、上床
１２の水平運動を生じることなく、摩擦式水平振動消去
装置２０たる回転球体２３を回転させるのみであるから
、下床１３の水平振動は摩擦式水平振動消去装置２０に
よつて消去されて下床１３への伝達は減少される。尚、
この回転球体２３を使用する摩擦式水平振動消去装置２
０をもつてする実施例において、摩擦式水平振動消去装
置２０たる回転球体２３が、滑り摩擦でなく回転球体で
あつても、上床１２との弾性係数．を所望とする為に上
床１２下表面を粗面等として、前記回転球体２３と上床
１２との弾性係数を所望に増大させることができる。こ
のようにすることによつて、上床１２が下床１３に対し
て所要の静止摩擦力を保有し、以て上床１２上の日常作
．業によつて上床１２が回転球体２３上を滑ることがな
いようにする。そして、地震等により静止摩擦力を上回
る力が作用して、下床１３よりも振幅が小さいと難も上
床１２に水平振動が生じ、且つ下床１３の振動が・停止
した後に上床１２に水平振動が残留するときは、上床１
２と下床１３、壁１牡柱１５との間に設けた弾性的水平
方向緩衝装置３０たるバネ材３１によつて上床１２の振
動は減衰される。

尚、この摩擦式水平振動消去装置２０を使用し、上床１
２と下床１３との弾性係数を一定とした免振装置につい
て実験したところ、第４図に示す如く、下床１３に対し
て若し７０〜８０カル以下加速水平振動を与えるような
場合は、下床〔Ａ〕に対して上床〔Ｂ〕が同様に変移動
揺するのであるが、ほぼ８０カルを越える水平振動を下
床〔Ａ〕に与える場合は、上床〔Ｂ〕の加速水平振動は
所定以上とならないことが判つた。斯る実験結果は、上
床１２１と下床１３との間に設定した上床１２、下床１
３間の静止摩擦力以上の如何に大なる地震が来襲しても
、本発明に係る免振方法を実施した建築物の上床１２に
は、所定以上の振動を生じないということを証したこと
となる。尚本発明は、摩擦式水平振動消去装置２０によ
つて上床１２と下床１３とが摩擦的に絶縁され、下床１
３の静止時に、上床１２に対する日常作業的水平力が加
わり上床１２が下床１３上を滑るのを防止する為に、前
述の如く摩擦式水平振動消去装置２０と接触する上床１
２又は下床１３の部分を粗面とする為によつて静止弾性
係数を増大する方法を採つたが、それのみによることな
く、他の実施例としては第６図に示す如く、上床１２と
下床１３との間に相互の移動を防止する為、上床１２と
下床１３との間に介在させた摩擦式水平振動消去装置２
０の機能を所望時には停止せしめる停止杆２５を停止窩
２６に挿入せしめ、以て下床１３の静止時における上床
１２の水平動を防止する水平動規制装置を設ける場合が
ある。

この実施例における水平動規制装置２７としての停止杆
２５は、下床１３が地震等の大なるエネルギーによつて
水平加速度を受け上床１２に対して移動しようとすると
きは折損する構造である。

このように所定以上の力で下床１３が上床１２に対して
移動するとき停止杆２５が折損し、以て水平動規制装置
２７の機能を停止せしめ、摩擦式水平振動消去装置２０
の機能は回復し、下床１１３のみ移動し、下床１３の水
平加速度を上床１２へそのまま伝達することがない。上
述の如く、上床１２と下床１３との間に設けた摩擦式水
平振動消去装置２０の機能を停止せしめる適宜強度の停
止杆２５と停止窩２６とよりなる水平動規制装置２７を
上床１２と下床１３との間に設け、以て摩擦式水平振動
消去装置２０の機能を所要時のみ発揮せしめるようにす
る。

尚上述の水平動規制装置２７の配設位置及び構造は第６
図に限るものでなく、要は下床１３に所要以上の水平加
速度が加わるとき以外の場合は、摩擦式水平振動消去装
置２０の機能を停止せしめる機能をもつ構造てあれば良
いのである。

尚、最近各地に発生する直下型地震の場合の如く、初期
上下動が生じるこきには停止杆２５と停止窩２６とより
なる水平動規制装置２７が破壊する構造とすることがあ
る。

そして、水平動規制装置２７の強度を適宜に選定すると
きは、例えば下床１３に７０〜８０カルの水平振動が加
えられたとき等、所定以外の入力が下床に加わるときに
水平動規制装置２７が損傷するように設定し得る。

上述の如く地震等によつて生じる建物の振動による下床
１３等から上床１２等への入力加速度を、本発明は摩擦
式水平振動消去装置２０によつて小さくし、次で上床１
２の振動を弾性的水平方向緩衝装置３０及ひ弾性的上下
動緩衝装置４０の両者によつて減衰せしめることを特徴
とする上床１２等の免振方法に係るものである。

即ち第１図乃至第３図に示す如く弾性的水平方向緩衝装
置３０たるバネ材３１の両端を夫々上床１２と柱１５又
は壁１４に固定する場合のみでなく、第５図に示す如く
、バネ材３１の一方のみを上床１２に固定し、上床１２
が所定以上の移動又は振動するときにこれを防止する。

尚弾性的水平方向緩衝装置３０は、上床１２の四周を壁
１４又は柱１５との間のみでなく、第７図に示す如く上
床下方突起１７と下床上方突起１８との間にバネ３１を
設け、上床１２四周に防振ゴム４１を付設する場合かあ
る。斯くの如く弾性的水平方向緩衝装置３０は、その取
付け方法如何に拘らず、摩擦式水平振動消去装置２０を
もつてする免振方法に併せて弾性的水平方向緩衝装置３
０よつて上床１２の予期以上の水平振幅を防止する方法
を採る。尚上述した実施例は総て、摩擦式水平振動消去
装置２０を下床１３上側に固定し、この上を上床１２が
前記摩擦式水平振動消去装置２０上を滑動する構造とし
たが、これに限ることなく、摩擦式水平振動消去装置２
０を上床１２下側に固定し前記摩擦式水平振動消去装置
２０が下床１３上面を滑動する構造とする場合がある。
そして尚、表面をテフロン加工した。又は潤滑油２４を
用いた滑り板たる平板状鋼板２２及び回転球体２３の何
れと使用する場合も摩擦式水平振動消去装置２０として
上床１２への水平加速度付与を防止するものである。そ
して、上床１２と、下床１３及び下床１３の延長たる壁
１４又は柱１５及び下床上方突起１８との間における弾
性的水平方向緩衝装置３０は、上床１２と壁１４、柱１
５の何れか又は両者に取付けられた場合であつても、更
にバネ材３１、ゴム材３２その他多孔体等の何れの緩衝
材料を使用した場合であつても、これの一種以上を適宜
使用するときは、上床１２の日常作業による振動及び地
震等の振動を防止し減衰せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る上床免振方法を実施する上床１２
の要部平面図にして第２図、第３図及び第５図乃至第７
図は何れも本発明に係る上床免振方法の実施例要部縦断
面図であり、第４図は本発明の実施例における上床〔Ｂ
〕と下床〔Ａ〕との加速度相関を示す。 １１＝上床に配設する機械装置、１２＝上床、１３＝下
床、１４＝壁、１５＝柱、１６＝上床支持材、１７＝上
床下方突起、１８＝下方上方突起、２０＝摩擦式水平振
動消去装置、２２＝平板状鋼板、２３＝回転球体、２４
＝潤滑油、２５＝停止杆、２６＝停止窩、２７＝水平動
規制装置、３０＝弾性的水平方向緩衝装置、３１＝バネ
材、３２＝ゴム材、４０＝弾性的上下動緩衝装置、４１
＝防振ゴム、４２＝バネ材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 建物の振動を、建物の上床と下床との間に介在させ
   た水平摩擦係数の小なる摩擦式水平振動消去装置によつ
   て、上床への伝達を減少し、建物の前記上床の周側に設
   けた弾性体による弾性的水平方向緩衝装置により上床の
   水平振動を減衰せしめ、前記摩擦式水平振動消去装置と
   下床との間に介在させたバネ式弾性的上下動緩衝装置と
   によつて上床の振動を静止せしめる上床の免振方法。 ２ 上床と下床との間における許容範囲内水平相対的移
   動を水平動規制装置によつて防止し、下床が前記許容範
   囲以上の水平方向相対的移動を生じるとき建物の振動を
   、建物の上床と下床との間に介在させた水平摩擦係数小
   なる摩擦式水平振動消去装置によつて上床への伝達を減
   少し、建物の前記上床の周側に設けた弾性体による弾性
   的水平方向緩衝装置により上床の水平振動を減衰せしめ
   、前記摩擦式水平振動消去装置と下床との間に介在させ
   たバネ式弾性的上下動緩衝装置とによつて上床の振動を
   静止せしめる上床の免振方法。