特許 5797067 除振架台の減震ストッパ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5797067

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】除振架台の減震ストッパ

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/02 20060101AFI20151001BHJP

   F16F 15/06 20060101ALI20151001BHJP

【ＦＩ】

   F16F15/02 D

   F16F15/06 D

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2011-191387(P2011-191387)

(22)【出願日】2011年9月2日

(65)【公開番号】特開2013-53653(P2013-53653A)

(43)【公開日】2013年3月21日

【審査請求日】2014年7月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000224994

【氏名又は名称】特許機器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096002

【弁理士】

【氏名又は名称】奥田 弘之

(74)【代理人】

【識別番号】100091650

【弁理士】

【氏名又は名称】奥田 規之

(72)【発明者】

【氏名】寺村 彰

(72)【発明者】

【氏名】天田 弘一

(72)【発明者】

【氏名】徳永 充

【審査官】 塚原 一久

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−２０８５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１３４０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６３１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−１１２０３６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−３５２１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−１２００５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０２５７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ １５／００−１５／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基礎に固定される下部架台と、負荷が載置される上部架台と、上記下部架台と上部架台との間に介装され、上部架台を弾性支持する複数の防振部材とを備えた除振架台に適用される減震ストッパであって、
上記上部架台または下部架台の何れか一方に設けられた貫通孔と、
上記上部架台または下部架台の何れか他方に一端が固定されると共に、他端が上記貫通孔内に挿通されるストッパ部材と、
上記ストッパ部材に挿通された減震用弾性部材と、
この減震用弾性部材の外周面と上記貫通孔との間に形成された間隙とを備え、
上記減震用弾性部材が、滑り材よりなる外側層と、減衰材よりなる内側層からなる二層構造を備えており、
さらに、上記ストッパ部材に複数の皿バネが挿通されており、
上記上部架台が上下方向に振動した際に、上記皿バネが上部架台または下部架台の一部に当接することを特徴とする除振架台の減震ストッパ。

【請求項2】

上記ストッパ部材に減衰ワッシャが挿通されていることを特徴とする請求項１に記載した除振架台の減震ストッパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は除振架台の減震ストッパに係り、特に、地震による大きな力を受けて除振架台の上部架台が一定以上の変形及び傾斜することを防止する減震ストッパに関する。

【背景技術】

【0002】

除振架台は一般に、上部架台と、下部架台と、両架台間に介装された防振部材を備えており、上部架台の上に空調機の室外機などの負荷が設置され、負荷の稼働により発生する振動を防振部材で吸収し、下部架台の設置面に負荷の振動が伝わらないようにする役割を果たしている。

【0003】

ところが、地震や強風などが発生した場合には負荷が所定以上の振幅で揺れ、転倒する危険性が生じる。このため、図５に示すように、除振台80の上部架台82からストッパボルト84を垂設し、このストッパボルト84を下部架台86に設けられた耐震枠88の貫通孔90に挿通すると共に、耐震枠88の上下に耐震用弾性部材92, 92を配設し、耐震枠88の貫通孔90と各耐震用弾性部材92, 92の円筒部92a, 92aとの間に一定の隙間Ｅを形成した耐震ストッパ94が設けられていた（特許文献１参照）。

【0004】

この従来の耐震ストッパ94によれば、大きな揺れが発生した際に耐震用弾性部材92, 92が耐震枠88に衝突し、その弾性緩衝効果によって上部架台82が所定角度以上傾くことを防止することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平７−２０８５４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、Ｍ７を超すような大きな地震では、この揺れが長時間続き、耐震枠88が何度も耐震用弾性部材92, 92に衝突することになる。さらに、その衝突は水平方向に限定されるものではなく、上下方向、回転方向の力も加わり、耐震用弾性部材92, 92には圧縮に加え、こじり、こすりなどの複雑な力が加わる。
この結果、ゴム材やスポンジ材等からなる耐震用弾性部材92, 92は、長時間にわたり圧縮、こじり、こすりなどの複雑な力を繰り返し受けて破損してしまい、耐震性を維持することができなかった。

【0007】

この発明は、このような従来の問題を解決するために案出されたものであり、大きな地震によって負荷に外力が加わり、上部架台が大きく傾き、長時間除振架台が耐震用弾性部材に衝突した場合でも、容易に破損しない減震ストッパを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するため、請求項１に記載した除振架台の減震ストッパは、基礎に固定される下部架台と、負荷が載置される上部架台と、上記下部架台と上部架台との間に介装され、上部架台を弾性支持する複数の防振部材とを備えた除振架台に適用される減震ストッパであって、上記上部架台または下部架台の何れか一方に設けられた貫通孔と、上記上部架台または下部架台の何れか他方に一端が固定されると共に、他端が上記貫通孔内に挿通されるストッパ部材と、上記ストッパ部材に挿通された減震用弾性部材と、この減震用弾性部材の外周面と上記貫通孔との間に形成された間隙とを備え、上記減震用弾性部材が、滑り材よりなる外側層と、減衰材よりなる内側層からなる二層構造を備えており、さらに、上記ストッパ部材に複数の皿バネが挿通されており、上記上部架台が上下方向に振動した際に、上記皿バネが上部架台または下部架台の一部に当接することを特徴としている。

【0010】

請求項２に記載した除振架台の減震ストッパは、請求項１の減震ストッパを前提とし、さらに、上記ストッパ部材に減衰ワッシャが挿通されていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0012】

請求項１に記載した除振架台の減震ストッパにあっては、減震用弾性部材が滑り材よりなる外側層と減衰材よりなる内側層を備えているため、地震による振動を受けた際に、まず貫通孔の縁部は外側層に衝突し、その滑り効果によって、こじりやこすれの力が分散されると共に、内側層に対する圧縮力が緩和される。このため、ゴムやスポンジ等の減衰材よりなる内側層の劣化が抑えられ、その寿命特性を向上させることが可能となる。
また、ストッパ部材に複数の皿バネが挿通されており、上部架台が上下方向に振動した際には皿バネが上部架台または下部架台の一部に当接する構造を備えている。この結果、皿バネの弾性力によって上下方向への振動エネルギーを有効に吸収することが可能となる。

【0013】

請求項２に記載した除振架台の減震ストッパにあっては、ストッパ部材に減衰ワッシャが挿通されているため、上部架台が上下方向に振動した際には、減衰ワッシャによる振動エネルギーの減衰効果と共に、圧縮衝撃力緩和効果による振動エネルギーの減衰効果を発揮することが可能となる。

【発明を実施するための最良の形態】

【0014】

図１は、この発明が適用される除振架台10の構造を示す側面図であり、上部架台12と、これと所定の間隙を隔てて対向配置された下部架台14とを備えている。
上部架台12と下部架台14との間には、内部に圧縮コイルバネ（図示省略）を備えた防振部材16が複数介装されており、この防振部材16によって上部架台12は下部架台14上に弾性支持されている。
下部架台14は、図示しないアンカーボルトによって、建物の基礎18に強固に固定されている。

【0015】

上部架台12は、図２に示すように、４本の上部フレーム部材20a, 20b, 20c, 20dを、４個の上部コーナー金物22を介して矩形状に連結した形状を備えている。
また、第１の上部フレーム部材20a及び第２の上部フレーム部材20cには、それぞれ二つの取付け片部24が設けられている。

【0016】

各取付け片部24には貫通孔26が穿設されており、各取付け片部24上に負荷となる機械設備（図示省略）を載置し、貫通孔26にボルトを挿通して負荷に螺合することにより、その固定が実現される。

【0017】

下部架台14も同様に、４本の下部フレーム部材を４個の下部コーナー金物28を介して矩形状に連結した形状を備えている（図１においては、一の下部フレーム部材29のみが表れている）。

【0018】

上部コーナー金物22と下部コーナー金物28との間には、それぞれ減震ストッパ30が設けられている。
図３は、減震ストッパ30の詳細な構造を示すものであり、ストッパ部材としてのストッパボルト32が、上部コーナー金物22の底板22aに形成された貫通孔34から挿通され、さらに下部コーナー金物28の天板28aに形成された貫通孔36に挿通されている。

【0019】

上部コーナー金物22に形成された貫通孔34は、ストッパボルト32の直径に比べて十分に大きな口径を備えている。
この貫通孔34の縁部と、ストッパボルト32の外周面との間には、管状の減震用弾性部材38が介装されている。

【0020】

この減震用弾性部材38は、ブチルゴムやスポンジ等の損失係数の大きな弾性材料等の減衰材からなる内側層40と、ソマライト（登録商標）やフッ素樹脂など摩擦係数の小さい滑り材（例えば摩擦係数：0.2〜0.4）からなる外側層42からなる二層構造を備えている。
この減震用弾性部材38と、貫通孔34の縁部との間には、所定の隙間Ｘ（例えば５mm）が確保されている。

【0021】

上記減震用弾性部材38の上端面側には、複数枚の皿バネ44が配置されている。
また、この皿バネ44とストッパボルト32の頭部46との間には、金属材よりなる第１のワッシャ48と、フッ素樹脂等の減衰材よりなる第１の減衰ワッシャ50とが介装されている。
皿バネ44の下端と上部コーナー金物22の底板22aとの間には、所定の隙間Ｙ（例えば５mm）が形成されている。

【0022】

上記減震用弾性部材38の下端面と、第１のナット52との間には、大型ワッシャ54と、第２の減衰ワッシャ56及び第２のワッシャ58が積層配置されている。
また、上部コーナー金物22の底板22aと、大型ワッシャ54の上面との間には、所定の隙間Ｚ（例えば５mm）が形成されている。この隙間Ｚは、上記防振部材16によって上部架台12が下部架台14上に弾性支持されることによって、確保されている。

【0023】

ストッパボルト32の先端は、下部コーナー金物28の天板28aに形成された貫通孔36に挿通され、第２のナット60、第３のワッシャ62、第４のワッシャ64及び第３のナット66を介して、天板28aの上下から締め付け固定されている。

【0024】

このストッパボルト32の装着は、以下の手順に従って行われる。
(1) 第１の減衰ワッシャ50、第１のワッシャ48、複数の皿バネ44、減震用弾性部材38を挿通させたストッパボルト32を、上部コーナー金物22の貫通孔34に挿入する。
(2) 大型ワッシャ54、第２の減衰ワッシャ56、第２のワッシャ58を、ストッパボルト32の先端から挿通させる。
(3) 第１のナット52をストッパボルト32の先端から螺合させ、ストッパボルト32の頭部46との間で、第１の減衰ワッシャ50、第１のワッシャ48、複数の皿バネ44、減震用弾性部材38、大型ワッシャ54、第２の減衰ワッシャ56、第２のワッシャ58を締め付け固定する。
(4) ストッパボルト32の先端に第２のナット60を螺合させた後、第３のワッシャ62を挿通させる。
(5) ストッパボルトの先端を、下部コーナー金物28の貫通孔36に挿通させた後、第４のワッシャ64を挿通させ、第３のナット66を螺合させる。
(6) 第２のナット60及び第３のナット66を締め付けることにより、ストッパボルト32の先端側を下部コーナー金物28に固定する。

【0025】

地震が発生し、上部架台12及び下部架台14が水平方向あるいは回転方向に振動すると、減震用弾性部材38の外側層42に上部コーナー金物22の貫通孔34の縁部が衝突し、その滑り効果によって、こじりやこすれの力を分散させると同時に、内側層40に対する圧縮力が緩和される。
この内側層40は、損失係数の大きな弾性材料等の減衰材よりなるため、小さな圧縮力を受けても大きなエネルギー吸収効果を奏することができる。
また、第１の減衰ワッシャ50及び第２の減衰ワッシャ56における、滑り摩擦による振動エネルギーの減衰効果も期待できる。

【0026】

この除振架台10に対し１Ｇを越える上下方向の振動が加えられた場合には、上部コーナー金物22の底板22aが皿バネ44に衝突し、各皿バネ44の弾性力によって振動エネルギーが吸収される。
この際、皿バネ44の相互間で滑り摩擦が生じるため、より効率的な減衰効果が期待できる。
また、第１の減衰ワッシャ50及び第２の減衰ワッシャ56による圧縮衝撃力緩和効果が発揮される。

【0027】

以上のように、この除振架台10の減震ストッパ30の場合、減震用弾性部材38が滑り材よりなる外側層42と、減衰材よりなる内側層40からなる積層構造を備えているため、地震発生時における振動エネルギーを有効に分散・吸収することができる。
この結果、地震による大きな振動が長時間続いたとしても、減震用弾性部材38が容易に破壊させることがなく、その耐震性を維持することが可能となる。

【0028】

上記においては、ストッパボルト32の先端を下部架台14の下部コーナー金物28に固定すると共に、上部架台12の上部コーナー金物22の貫通孔34内に減震用弾性部材38を配置した例を示したが、この発明はこれに限定されるものではない。すなわち、ストッパボルト32の先端を上部架台12の上部コーナー金物22に固定すると共に、下部架台14の下部コーナー金物28側に大径の貫通孔を形成しておき、その中に減震用弾性部材38を配置させることもできる。

【0029】

また、上記においては、複数の皿バネ44を減震用弾性部材38の上端面側に配置させた例を示したが、減震用弾性部材38の下端面側に複数の皿バネ44を配置させることも当然に可能である。
あるいは、図４に示すように、減震用弾性部材38の上端面側及び下端面側のそれぞれに複数の皿バネ44を配置させることもできる。この結果、上部架台12が上下方向に振動した際には、上部コーナー金物22の底板22aが上下２箇所で皿バネ44に衝突することになり、より効果的に振動を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】この発明に係る減震ストッパを適用した除振架台を示す側面図である。

【図2】上記除振架台を示す平面図である。

【図3】この発明に係る減震ストッパを示す拡大部分断面図である。

【図4】この発明に係る減震ストッパの変更例を示す拡大部分断面図である。

【図5】従来の耐震ストッパを示す拡大部分断面図である。

【符号の説明】

【0031】

10 除振架台
12 上部架台
14 下部架台
16 防振部材
18 基礎
20a〜20d 上部フレーム部材
22 上部コーナー金物
24 取付け片部
26 貫通孔
28 下部コーナー金物
29 下部フレーム部材
30 減震ストッパ
32 ストッパボルト
34 上部コーナー金物の貫通孔
36 下部コーナー金物の貫通孔
38 減震用弾性部材
40 内側層
42 外側層
44 皿バネ
46 ストッパボルトの頭部
48 第１のワッシャ
50 第１の減衰ワッシャ
52 第１のナット
54 大型ワッシャ
56 第２の減衰ワッシャ
58 第２のワッシャ
60 第２のナット
62 第３のワッシャ
64 第４のワッシャ
66 第３のナット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】