JP7687933B2 - Anti-vibration structure - Google Patents
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Description
本発明は、防振構造に関する。 The present invention relates to a vibration-proof structure.
音楽ライブホールやダンススタジオ等の施設では、多人数客の屈伸運動による鉛直振動(いわゆるタテノリ振動)が生じることがあり、これに対応するため当該部分の床部を構造躯体と絶縁した浮き床とする防振構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような防振構造では、構造躯体を部分的に凹ませ、凹ませた凹部にばね支持された床部を設けている。
浮き床は、ばねの変位により、構造躯体に対して鉛直方向に相対変位可能に構成されている。
In facilities such as music concert halls and dance studios, bending and stretching movements of a large number of patrons can cause vertical vibrations (so-called vertical vibrations), and to deal with this, a vibration-proof structure is known in which the floor of the relevant part is made a floating floor that is insulated from the structural body (see, for example, Patent Document 1). In such a vibration-proof structure, the structural body is partially recessed, and a spring-supported floor is provided in the recess.
The floating floor is configured so that it can be displaced vertically relative to the structural body due to the displacement of the springs.
加振力に対する反力の倍率が「反力低減比」である。浮き床の固有振動数f1に対する加振振動数が大きいほど反力低減比は小さくなる(防振効果が高くなる)ことから、浮き床の重量を増したりばね剛性を小さくしたりすればよいが、重量を増すとコストアップになり、ばね剛性を小さくすると所謂フカフカばね状態になってしまう問題がある。そのため、実用化されている防振構造の浮き床では厚さ1m程度の巨大なRC床版で床自重(m×g、gは重力加速度)を加振力の10倍以上とし、固有振動数を1Hz程度としている。これにより、通常使用時の鉛直変位は2cm程度以下に留められている。 The reaction force reduction ratio is the ratio of the reaction force to the excitation force. The higher the excitation frequency relative to the floating floor's natural frequency f1, the smaller the reaction force reduction ratio (the greater the vibration isolation effect), so it would be possible to increase the weight of the floating floor or reduce its spring stiffness, but increasing the weight increases costs, while reducing the spring stiffness creates the problem of the spring becoming too soft. For this reason, in practical vibration-isolation floating floors, a huge RC deck about 1m thick has a floor weight (m x g, g is the gravitational acceleration) of more than 10 times the excitation force, and a natural frequency of about 1 Hz. This keeps the vertical displacement during normal use to less than about 2 cm.
上記のような浮き床となる床部が設けられた防振構造の施設をライブやダンス以外(例えば展示会やスポーツイベント等)に使用する場合は、床部をばね支持とするのではなく鉛直変位が無い固定床にしたいというニーズがある。このように、施設の利用目的により床部を防振効果の高い浮き床にしたり、鉛直変位しない固定床にしたりと任意に切り替えできる仕組みが望まれている。床部を支持する支持ばねを手動でロックして(支持ばねを剛にして)固定床とすることも考えられるが、床部の下部のピット内ですべての支持ばねを手動でロックする作業は手間がかかり現実的でない。そこで、出願人は、床部の鉛直変位を遠隔操作でロックしたり解除したりできるロック機構を有する防振構造について出願している(特願2020-117814号)。 When using a facility with a vibration-proof structure with a floating floor as described above for purposes other than live performances and dance (for example, exhibitions, sporting events, etc.), there is a need to make the floor a fixed floor with no vertical displacement rather than a spring-supported one. In this way, a mechanism is desired that allows the floor to be freely switched between a floating floor with high vibration-proofing effects and a fixed floor with no vertical displacement depending on the purpose of the facility. It is possible to manually lock the support springs that support the floor (by making the support springs rigid) to make it a fixed floor, but the task of manually locking all the support springs in the pit below the floor is time-consuming and unrealistic. Therefore, the applicant has filed an application for a vibration-proof structure with a locking mechanism that can remotely lock and release the vertical displacement of the floor (Patent Application No. 2020-117814).
上記のロック機構は、床部と構造躯体との間に支持ばねと並列に設けられている。ロック機構は、構造躯体に支持され上下方向に伸縮するジャッキを有している。床部を浮き床とする場合には、ジャッキを床部と離して床部を構造躯体に対して鉛直方向に変位可能にする。床部を固定床とする場合には、ジャッキを下方から床部に押し当てて床部の下方への変位を拘束している。このようなロック機構を有する防振構造では、床部を固定床として使用する際には、ジャッキを床部に下方から押し当てつつ、ジャッキの長さを調整することで床部の高さを調整することができる。 The above-mentioned locking mechanism is provided in parallel with the support spring between the floor and the structural body. The locking mechanism has a jack that is supported by the structural body and expands and contracts in the vertical direction. When the floor is a floating floor, the jack is separated from the floor to allow the floor to be displaced vertically relative to the structural body. When the floor is a fixed floor, the jack is pressed against the floor from below to restrict downward displacement of the floor. In a vibration-proof structure having such a locking mechanism, when the floor is used as a fixed floor, the height of the floor can be adjusted by pressing the jack against the floor from below and adjusting the length of the jack.
しかしながら、上記の防振構造では、床部の高さ調整の際に、床部を押し上げることができるが、床部を引き下げることができない。そのため、浮き床の高さが所定高さよりも低い場合には対応できたが、高い場合には対応できなかった。 However, with the above vibration-proof structure, when adjusting the height of the floor, the floor can be pushed up but cannot be pulled down. Therefore, while this can accommodate cases where the height of the floating floor is lower than a specified height, it cannot accommodate cases where it is higher.
そこで、本発明は、床部の高さ調整の際に、床部を引き下げることができる防振構造を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a vibration-proof structure that allows the floor to be lowered when adjusting the floor height.
上記目的を達成するため、本発明に係る防振構造は、構造体と、前記構造体の上に設けられた床部と、前記構造体と前記床部とを連結し、前記床部を前記構造体に対して鉛直方向に変位可能に支持する支持ばねと、前記支持ばねと並列に配置され、前記構造体に対する前記床部の鉛直方向変位の拘束・許容を切り替え可能なロック機構と、前記構造体に対する前記床部の高さを調整する床部高さ調整部と、を有し、前記床部高さ調整部は、前記床部を押し上げる押し上げ調整部と、前記床部を引き下げる引き下げ調整部と、を有し、前記引き下げ調整部は、前記床部に固定された床部固定架台と、前記構造体に固定され前記床部固定架台の上方に位置する構造体固定架台と、前記床部固定架台と構造体固定架台との間に配置されたジャッキと、を有し、前記ジャッキは、前記床部固定架台および前記構造体固定架台のいずれか一方となる第1架台に固定されたシリンダ部と、前記シリンダ部に前記床部固定架台および前記構造体固定架台の他方となる第2架台側から挿入され前記シリンダ部に対して鉛直方向に変位可能なピストン部と、を有し、前記ピストン部の前記第2架台側の端部は、前記第2架台と鉛直方向に対向配置され、前記ピストン部が前記シリンダ部から引き出されて前記ジャッキが伸長すると前記第2架台と接触する。 In order to achieve the above object, the vibration-proof structure of the present invention comprises a structure, a floor section provided on the structure, a support spring that connects the structure and the floor section and supports the floor section so that it can be displaced vertically relative to the structure, a locking mechanism that is arranged in parallel with the support spring and can switch between restricting and allowing vertical displacement of the floor section relative to the structure, and a floor section height adjustment section that adjusts the height of the floor section relative to the structure, the floor section height adjustment section comprising a push-up adjustment section that pushes up the floor section and a pull-down adjustment section that pulls down the floor section, the pull-down adjustment section comprising a floor section fixed base fixed to the floor section and a support spring that supports the floor section and is fixed to the structure. The device has a structure fixed frame located above the floor fixed frame, and a jack arranged between the floor fixed frame and the structure fixed frame, the jack having a cylinder portion fixed to a first frame which is either the floor fixed frame or the structure fixed frame, and a piston portion inserted into the cylinder portion from the side of a second frame which is the other of the floor fixed frame and the structure fixed frame and which is displaceable in a vertical direction relative to the cylinder portion, the end portion of the piston portion on the second frame side being arranged vertically opposite the second frame, and contacting the second frame when the piston portion is pulled out of the cylinder portion and the jack is extended.
本発明では、引き下げ調整部の床部固定架台と構造体固定架台との間に設けられたジャッキを伸長させて、床部固定架台と構造体固定架台との間隔を広くすることによって、構造体固定架台に対して床部固定架台が下方に移動させることができる。このように、ジャッキを伸長させることによって床部固定架台と固定された床部を下方に引き下げることができる。 In the present invention, the floor fixed base can be moved downward relative to the structure fixed base by extending the jack provided between the floor fixed base of the lowering adjustment unit and the structure fixed base, widening the gap between the floor fixed base and the structure fixed base. In this way, the floor fixed to the floor fixed base can be pulled downward by extending the jack.
また、本発明に係る防振構造では、前記ジャッキは、遠隔操作可能な電動式のジャッキであってもよい。 In addition, in the vibration-proof structure of the present invention, the jack may be a remotely controlled electric jack.
このような構成とすることにより、床部の高さ調整を、構造体と床部との間のスペース(床下ピット内)で行う必要がなくなり、床部の上方や床部から離れた位置から行うことができる。そのため、構造体と床部との間のスペースが暗くて狭い場合でも、このようなスペースで作業を行う必要が無い。できる。 This configuration eliminates the need to adjust the floor height in the space between the structure and the floor (inside the underfloor pit), and allows it to be done from above the floor or from a position away from the floor. Therefore, even if the space between the structure and the floor is dark and narrow, there is no need to perform work in such a space.
また、本発明に係る防振構造では、前記引き下げ調整部は、前記構造体と前記床部との間隔を測定可能なセンサを有し、前記センサが測定した前記構造体と前記床部との間隔が所定値となると前記ジャッキの駆動が停止するようにしてもよい。 In addition, in the vibration-proof structure according to the present invention, the lowering adjustment unit may have a sensor capable of measuring the distance between the structure and the floor, and the drive of the jack may be stopped when the distance between the structure and the floor measured by the sensor reaches a predetermined value.
このような構成とすることにより、床部の高さ調整を容易に行うことができる。 This configuration makes it easy to adjust the height of the floor.
また、本発明に係る防振構造では、前記ジャッキは、ウォームホイールを回転させるウォームねじと、前記ウォームホイールを介して前記ウォームねじの回転が伝達されると上下移動するねじ軸と、を有し、前記ねじ軸が前記ピストン部となるスクリュージャッキであり、前記ねじ軸は、台形ねじであってもよい。 In addition, in the vibration-proof structure according to the present invention, the jack is a screw jack having a worm screw that rotates a worm wheel and a screw shaft that moves up and down when the rotation of the worm screw is transmitted via the worm wheel, and the screw shaft serves as the piston portion, and the screw shaft may be a trapezoidal screw.
このような構成とすることにより、スクリュージャッキのねじ軸に台形ねじを使用することでセルフロック機能が働き、ジャッキを上下するときだけモータを駆動させればよく、それ以外はモータを駆動させなくても床部の上に作用する荷重により床部が変位することなく位置保持できる。 By configuring it this way, a trapezoidal screw is used on the screw shaft of the screw jack, which provides a self-locking function, and the motor only needs to be driven when moving the jack up and down. At other times, the floor can be held in position without being displaced by the load acting on it, even without driving the motor.
また、本発明に係る防振構造では、前記ジャッキは、ウォームホイールを回転させるウォームねじと、前記ウォームホイールを介して前記ウォームねじの回転が伝達されると上下移動するねじ軸と、を有し、前記ねじ軸が前記ピストン部となるスクリュージャッキであり、前記ねじ軸は、ボールねじであってもよい。 In addition, in the vibration-proof structure according to the present invention, the jack is a screw jack having a worm screw that rotates a worm wheel and a screw shaft that moves up and down when the rotation of the worm screw is transmitted via the worm wheel, and the screw shaft serves as the piston portion, and the screw shaft may be a ball screw.
このような構成とすることにより、ねじ軸とウォームホイールに一体化されたボールナットとの摩擦を軽減することができ、効率よくかつ精度よくねじ軸(ピストン部)を昇降させることができる。 This configuration reduces friction between the screw shaft and the ball nut integrated into the worm wheel, allowing the screw shaft (piston portion) to be raised and lowered efficiently and precisely.
また、本発明に係る防振構造では、前記ジャッキは、油圧ジャッキであってもよい。 In addition, in the vibration-proof structure of the present invention, the jack may be a hydraulic jack.
このような構成とすることにより、効率よくピストン部を昇降させることができる。この場合、油圧ジャッキの油圧ホースに逆止弁を設けることでセルフロック機能を付与できる。 This configuration allows the piston to be raised and lowered efficiently. In this case, a self-locking function can be imparted by providing a check valve in the hydraulic hose of the hydraulic jack.
本発明によれば、床部の高さ調整の際に、床部を引き下げることができる。 According to the present invention, the floor section can be lowered when adjusting the height of the floor section.
(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態による防振構造について、図1-図9に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施形態による防振構造1は、構造体2と、構造体2の上方に設置される床部3と、構造体2と床部3との間に設けられる支持ばね4と、構造体2と床部3との間に設けられるロック機構5と、構造体2に対する床部3の高さを調整する床部高さ調整部6と、を有している。
支持ばね4は、ばね軸方向を鉛直方向とし、構造体2と床部3をと連結している。支持ばね4は、構造体2に対して床部3を鉛直方向に変位可能(振動可能)に支持している。ロック機構5は、構造体2に対する床部3の鉛直方向変位を拘束可能に構成されている。支持ばね4、ロック機構5および床部高さ調整部6は、構造体2と床部3との間に並列に設けられている。
First Embodiment
Hereinafter, a vibration isolation structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in Figure 1, the vibration-
The support springs 4, with their spring axis direction oriented vertically, connect the
本実施形態による防振構造1は、例えば、大規模なホールなどの建物に採用され、床部3の上に人や物が載るように想定されている。この建物を、音楽ライブやダンス等に使用する場合には、床部3の上部で多人数客が曲に合わせて屈伸運動するなどして床部3が加振された際に、床部3に鉛直振動(いわゆるタテノリ振動)が生じる浮き床として使用する。また、この建物を展示会やスポーツイベント等に使用する場合には、床部3が鉛直振動しない固定床として使用する。
The
構造体2は、例えば、基礎などで、RC造で構築されている。本実施形態では、構造体2は、上方に開口する凹部21が形成されている。構造体2は、凹部21の下側に位置する底板部22と、凹部21の側方に位置し底板部22の周縁部から上方に延びる側壁部23と、を有している。
底板部22の上面は、水平面に形成されている。底板部22の上には、支持ばね4およびロック機構5が複数設けられている。
The
The upper surface of the
床部3は、平板状に形成され、板面が水平面になる向きで構造体2の凹部21に配置されている。床部3は、底板部22の上方に間隔をあけて重なって配置されている。底板部22と床部3との間には、支持ばね4およびロック機構5が設けられている。
複数の支持ばね4は、水平方向に間隔をあけて並列に設けられている。複数の支持ばね4は、底板部22と床部3とを連結している。
The
The plurality of support springs 4 are provided in parallel at intervals in the horizontal direction. The plurality of support springs 4 connect the
ロック機構5は、ジャッキ51と、ジャッキ51に取り付けられたセンサ52と、ジャッキ51の動作を制御する制御部(不図示)と、を有している。
ジャッキ51は、複数設けられている。本実施形態では、ジャッキ51は、複数の支持ばね4それぞれの近傍に配置されている。制御部は、複数のジャッキ51を同時に制御可能に構成されている。センサ52は、複数のジャッキ51それぞれに対して設けられている。
The
A plurality of
ジャッキ51は、遠隔操作可能な電動式のジャッキである。ジャッキ51は、構造体2の底板部22に固定されたシリンダ部53と、シリンダ部53に対して鉛直方向に変位可能(昇降可能)なピストン部54と、を有している。ピストン部54は、シリンダ部53に上方から挿入されている。
本実施形態では、底板部22の上にRCの立ち上がり部24が設けられ、この立ち上がり部24には、上方に開口する孔部25が設けられている。シリンダ部53は、軸線方向を鉛直方向とする向きで、下部側が孔部25に挿入されている。
The
In this embodiment, an
ピストン部54がシリンダ部53に対して上方に移動するとシリンダ部53に挿入される長さが減る。ピストン部54がシリンダ部53に対して下方に移動するとシリンダ部53に挿入される長さが増す。図1では、ピストン部54がシリンダ部53に対して上方に移動し、ピストン部54の上端部が床部3の下面に接触している。ピストン部54がシリンダ部53に対して下方に移動するとピストン部54の上端部が床部3の下面から離れる。
When the
ピストン部54が上昇位置にあり床部3に接触すると、床部3の構造体2に対する鉛直方向の下向きの変位が拘束される。すなわち、床下に支保工を設置した場合と同様に床部3が固定床になる。ピストン部54が下降位置にあり床部3から離れると、支保工を撤去した場合と同様に床部3が構造体2に対して鉛直方向に変位可能になる。すなわち、床部3は浮き床になる。
床部3が固定床になると、ジャッキ51の鉛直剛性が支持ばね4の鉛直剛性より桁違いに大きいことから、その後に加わる床部3および床部3の上の人や物の荷重(積載荷重)をピストン部54が負担することになる。
図示していないが、ピストン部54の上端面には、プレートが取り付けられ、その上に不陸対応のゴムシートが取り付けられていてもよい。
When the
When the
Although not shown, a plate may be attached to the upper end surface of the
センサ52は、ピストン部54の上端部が床部3の下面に接触したことを検知する。センサ52は、例えば、マイクロスイッチを用いた接触センサである。制御部は、センサ52がピストン部54の上端部が床部3と接したことを検知したら、ピストン部54の上昇を停止させるように構成されている。このような構成とすることにより、床部3の自重の大半を支持ばね4に負担させたまま、床部3の上に加わる積載荷重をジャッキ51に負担させることができる。
床部3の上に加わる荷重(積載荷重)は、床部3の自重の1/10程度未満と想定すると、ジャッキ51の能力は小さくてすむ。また、センサ52のマイクロスイッチを外周面に露出させれば、マイクロスイッチが万一故障した場合にも容易に取替えが可能である。
The
Assuming that the load (live load) applied to the
ロック機構5による床部3の浮き床と固定床との切り替えは、防振構造1が採用されたホールにおけるイベント開催前に行えばよいため、ジャッキ51を高速作動させる必要はない。また、切り替え時には積載荷重もほとんどないので、ジャッキ51を移動させる際の負担力も小さい。そのため、モータの能力が小さくて済むのでローコストにできる。
The
床部高さ調整部6は、床部3を押し上げる押し上げ調整部61と、床部3を引き下げる引き下げ調整部62と、を有している。
本実施形態では、ロック機構5のジャッキ51が押し上げ調整部61も兼ねている。押し上げ調整部61は、ジャッキ51のピストン部54を上昇させて床部3を押し上げることで、床部3の高さを調整することができる。床部3を押し上げる際にはジャッキ51に荷重が作用するが、調整のために押し上げる量はわずかであり、ジャッキ負担力も小さい。
The bed
In this embodiment, the
引き下げ調整部62は、床部3に固定された床部固定架台63と、構造体2に固定された構造体固定架台64と、床部固定架台63と構造体固定架台64との間に配置されたジャッキ65と、ジャッキ65の動作を制御する制御部(不図示)と、構造体2と床部3との間隔を測定可能なセンサ66と、を有している。制御部は、複数のジャッキ65を同時に制御可能に構成されている。
床部固定架台63、構造体固定架台64およびジャッキ65がセットとなり、このセットが構造体2と床部3との間に複数設けられている。上記のセットは、構造体2と床部3との間に、複数の支持ばね4それぞれの近傍に配置されている。制御部は、複数のジャッキ65を同時に制御可能に構成されている。センサ66は、複数のジャッキ65それぞれの近傍に設けられている。
このような構成とすることで、本実施形態による防振構造1では積載荷重による床部3の沈下量に関わらず、任意の高さに位置保持できるシステムとなる。そのため、例えば、ライブなどのイベント公演開催時には床部3を浮き床にしてタテノリ振動を抑制し、展示会などの開催時には床部3を固定床にして床部3の沈み込みや高止まりをなくし、床部3(浮き床)周辺の構造体2の床との段差を解消することが可能となる。
The pull-
A
With this configuration, the vibration-
図1-図3に示すように、床部固定架台63は、例えば、形鋼などで製作されている。床部固定架台63は、床部3の下面から下方に突出する床部固定部631と、床部固定部631の下端部から水平方向に突出するジャッキ設置部632と、を有している。床部固定部631は、上下方向に延び、上端部が床部3の下面に固定されている。床部固定部631は、水平方向に間隔をあけて2つ設けられている。この水平方向をX方向とし、X方向に直交する水平方向をY方向とする。
As shown in Figures 1 to 3, the floor fixed
ジャッキ設置部632は、X方向に延び、X方向の一方の端部が一方の床部固定部631の下端部と接合され、他方の端部が他方の床部固定部631の下端部と接合されている。すなわち、ジャッキ設置部632は、2つの床部固定部631それぞれの下端部の間に架設されている。ジャッキ設置部632は、構造体2の上面よりも間隔をあけた上方に位置している。ジャッキ設置部632は、床部3が浮き床となって下降しても構造体2と接触しない高さに配置されている。ジャッキ設置部632の上面は、水平面である。床部固定架台63は、Y方向から見て上方に開口するU字形状である。
The
構造体固定架台64は、例えば、形鋼などで製作されている。構造体固定架台64は、構造体2の上面から上方に突出する構造体固定部641と、構造体固定部641の上端部から水平方向に突出するジャッキ接触部642と、を有している。構造体固定部641は、上下方向に延び、下端部が構造体2の上面に固定されている。構造体固定部641は、Y方向に間隔をあけて2つ設けられている。ジャッキ接触部642は、Y方向に延び、Y方向の一方の端部が一方の構造体固定部641の上端部と接合され、他方の端部が他方の構造体固定部641の上端部と接合されている。すなわち、ジャッキ接触部642は、2つの構造体固定部641それぞれの上端部の間に架設されている。ジャッキ接触部642は、床部3の下面よりも間隔をあけた下方に位置している。ジャッキ接触部642は、床部3が浮き床となって下降しても床部3と接触しない高さに配置されている。ジャッキ接触部642の下面は、水平面である。構造体固定架台は、X方向から見て下方に開口するU字形状である。
The
ジャッキ設置部632は、ジャッキ接触部642よりも下方に位置している。ジャッキ設置部632の上面とジャッキ接触部642の下面とは、上下方向に間隔をあけて対向している。上述しているようにジャッキ設置部632が延びる方向と、ジャッキ接触部642が延びる方向とは、互いに直交する方向である。構造体固定架台64の2つの構造体固定部641は、ジャッキ接触部642をY方向から挟む位置に配置される。床部固定架台63の2つの床部固定部631は、ジャッキ設置部632をX方向から挟む位置に配置される。
The
ジャッキ65は、遠隔操作可能な電動式のジャッキである。ジャッキ65は、筒状のシリンダ部67と、シリンダ部67に同軸に挿入される棒状のピストン部68と、を有している。ジャッキ65は、軸線方向が上下方向となり、ピストン部がシリンダ部67に上方から挿入される向きに配置される。ピストン部68は、シリンダ部に対して上方に移動するとシリンダ部67に挿入される長さが減り、シリンダ部67に対して下方に移動するとシリンダ部67に挿入される長さが増す。ピストン部68がシリンダ部67対し上方に移動した状態を伸長状態とし、ピストン部68がシリンダ部67に対し下方に移動した状態を収納状態とする。
シリンダ部67は、ジャッキ設置部632に固定されている。本実施形態では、ジャッキ設置部632がBOX断面の角筒状の形鋼である。ジャッキ設置部632には、上面を上下方向に貫通して内部と連通する孔部が形成されている。シリンダ部67の下部側は、上記の孔部に挿入されている。ピストン部68の上端部は、ジャッキ接触部642の下面と上下方向に対向して配置される。
ピストン部68の上端面には、プレートが取り付けられ、その上に不陸対応のゴムシートが取り付けられていてもよい。
The
The
A plate may be attached to the upper end surface of the
図1-図4に示すように、ピストン部68は、シリンダ部67に対して上方に移動すると、上端部がジャッキ接触部642の下面に接触する。ジャッキ65は、シリンダ部67がジャッキ接触部642の下面に押し付けられることでジャッキ設置部632とジャッキ接触部642との間で突っ張った状態となる。ジャッキ65がこのような状態となると、ジャッキ設置部632は、ジャッキ接触部642に対して近づく方向、すなわち上方への変位ができなくなる。これにより、ジャッキ設置部632が設けられている床部3は、ジャッキ接触部642が設けられている構造体2に対する上方への変位が拘束される。
なお、ジャッキ65がジャッキ設置部632とジャッキ接触部642との間で突っ張った状態となっても、ロック機構5のジャッキ65が床部3を押し上げていなければ、床部3は下方へ変位可能となる。すなわち、床部3上に観客などが載荷される前にジャッキ65がジャッキ設置部632とジャッキ接触部642との間で突っ張った状態となっても、床部3が上下振動する際に、観客などによる荷重により床部3が沈下してロック機構5のジャッキ51が突っ張り状態とならず、ロック機構5のジャッキ51が床部3を押し上げる状態とならなければ、全てのジャッキに負担力が作用せずロック機構5が機能しない状態となるため、床部3を浮き床として使用することが可能である。
1 to 4, when the
Even if the
ジャッキ65がジャッキ設置部632とジャッキ接触部642との間で突っ張った状態で更に伸長すると、ジャッキ設置部632がジャッキ接触部642に対して下方に移動する。これにより、床部3が構造体2側、すなわち下方に移動する。
引き下げ調整部62は、ジャッキ65を伸長させることで床部3を下方へ引き下げることができる。
When the
The lowering
本実施形態の引き下げ調整部62は、構造体2と床部3との間隔を測定可能なセンサ66を有している。引き下げ調整部62は、センサ66が測定した構造体2と床部3との間隔が所定値となるとジャッキ65の駆動が停止するように構成されている。
The lowering
引き下げ調整部62は、浮き床に下向きの力を作用させて所定の位置に保持するものであるが、積載荷重が大きくなりジャッキ65にかけた力を上回るとジャッキ65の反力は0となり、浮き床(床部3)が沈下することになる。このため、引き下げ調整部62の周辺で積載荷重が大きくなり浮き床の沈下が問題になりそうな場合は、押し上げ調整部61を併用することが望ましい。
The pull-
本実施形態の防振構造は、従来の浮き床に対し、固定化する仕組みを追加したものであり、引き下げ調整部62も押し上げ調整部61も作用しないときは、浮き床と構造体2の基礎とがジャッキ51,65を介し軸力伝達することがなく、完全に絶縁されている。このため、ジャッキ51,65を含む仕組みが防振性能に悪影響を与える虞がない。
The vibration-proof structure of this embodiment is a conventional floating floor with an additional fixing mechanism, and when neither the pull-
図5に示すように、ジャッキ65は、スクリュージャッキ7である。スクリュージャッキ7(ジャッキ65)は、ウォームホイール71と、ウォームホイール71を回転させるウォームねじ72と、ウォームホイール71を介してウォームねじ72の回転が伝達されると上下移動するねじ軸73と、これらを収容して支持するハウジング74と、を有している。
ハウジング74がジャッキ65のシリンダ部67に相当し、ねじ軸73がジャッキ65のピストン部68に相当する。ハウジング74は、底板部22の立ち上がり部24(図1参照)に固定されている。
ねじ軸73は、ウォームホイール71に一体化されたナットと螺合しつつ回転拘束されている。
As shown in Fig. 5, the
The
The
ウォームねじ72は、外周面にネジ72aが形成された棒状のネジである。ウォームねじ72は、水平方向に延びる向きに配置される。すなわち、ウォームねじ72の軸線は水平方向に延びる水平軸線である。
ウォームねじ72は、モータ75に接続され、モータ75の駆動により軸線回りに回転する。モータ75の操作は遠隔操作可能である。ウォームねじ72は、ハウジング74に対して軸線回りに回転可能であるが、軸線方向の変位は拘束されている。
The
The
ウォームホイール71は、中央部に孔部71aを有する円筒状に形成されている。ウォームホイール71は、外周面および内周面それぞれにネジ71b,71cが形成されている。ウォームホイール71は、軸線が鉛直方向に延びる向きに配置される。すなわち、ウォームホイール71の軸線は鉛直軸線である。
ウォームホイール71の外周面のネジ(歯車)71bは、ウォームねじ72のネジ72aと螺合している。ウォームホイール71は、ハウジング74に対して軸線回りに回転可能であるが、軸線方向の変位は拘束されている。
The
A screw (gear) 71b on the outer circumferential surface of the
ねじ軸73は、外周面にネジ73aが形成された棒状のネジである。ねじ軸73のネジ73aは、台形ねじである。ねじ軸73は、鉛直方向に延びる向きに配置される。すなわち、ねじ軸73の軸線は鉛直方向に延びる鉛直軸線である。
ねじ軸73は、ウォームホイール71の孔部71aに挿通され、ウォームホイール71と同軸に配置されている。ねじ軸73の外周面のネジ73aは、ウォームホイール71の内周面のネジ(ナット)71cと螺合している。
ねじ軸73は、ハウジング74に対して軸線方向に移動可能であるが、軸線回りの回転は拘束されている。回転拘束する方法としては、ねじ軸下端を軸径より大きな角型にしてシリンダ部67内側を角型にして摺動させたり、ねじ軸に軸方向のガイド溝を設けてハウジング74と一体化したガイド部で摺動させたりすること等で実用化されている。
The
The
The
このようなスクリュージャッキ7は、モータ75を駆動すると、図6に示すように、ウォームねじ72が水平軸線回りに回転すると、これにかみ合うウォームホイール71が鉛直軸回りに回転する。このとき、ウォームねじ72の回転数(回転速度)に比較するとウォームホイール71の回転数(回転速度)が極めて小さいため、このウォームホイール71にはウォームねじ72の数十倍ものトルクが生じる。
図5に戻り、ウォームホイール71が鉛直軸回りに回転すると、鉛直軸線回りの回転が拘束されたねじ軸73が鉛直方向に移動する。すなわち、ねじ軸73は、ピストン部68であるため、モータ75を駆動させると、ピストン部68が昇降する。
In such a
5, when the
次に、上記の本実施形態による防振構造1の作用・効果について説明する。
上記の本実施形態による防振構造1では、引き下げ調整部62の床部固定架台63と構造体固定架台64との間に設けられたジャッキ65を伸長させて、床部固定架台63と構造体固定架台64との間隔を広くすることによって、構造体固定架台64に対して床部固定架台63が下方に移動させることができる。このように、ジャッキ65を伸長させることによって床部固定架台63と固定された床部3を下方に引き下げることができる。
Next, the operation and effects of the
In the vibration-
また、本発明に係る防振構造では、前記ジャッキ65は、遠隔操作可能な電動式のジャッキであってもよい。
In addition, in the vibration-proof structure of the present invention, the
このような構成とすることにより、床部3の高さ調整を、構造体2と床部3との間のスペース(床下ピット内)で行う必要がなくなり、床部3の上方や床部3から離れた位置から行うことができる。そのため、構造体2と床部3との間のスペースが暗くて狭い場合でも、このようなスペースで作業を行う必要が無い。
By configuring in this way, it is no longer necessary to adjust the height of the
また、本発明に係る防振構造では、引き下げ調整部62は、構造体2と床部3との間隔を測定可能なセンサ66を有し、センサ66が測定した構造体2と床部3との間隔が所定値となるとジャッキ65の駆動が停止するように構成されている。
このような構成とすることにより、床部3の高さ調整を容易に行うことができる。
本願の引き下げ調整部62では、浮き床下面と構造体2の基礎上面との距離をセンサ66で計測し、所定の寸法になったら停止させることで、浮き床の高さレベルを任意に調整することができる。
浮き床を引き下げるためジャッキ65に荷重をかけるが、設定する浮き床レベルは積載荷重満載時よりも下げないので、ジャッキ負担力(耐力)は積載荷重に対応すれば十分といえる。なお、引き下げ調整部62に作用する力(ジャッキ反力)は、浮き床上に加わる積載荷重が増加するほど小さくなる。
In addition, in the vibration-proof structure of the present invention, the pull-
With this configuration, the height of the
In the present application's
A load is applied to the
床部3は、浮き床の状態では、観客などの積載荷重によりやや沈下する(例えば、20mm程度)。床部3の外周部には構造体2の床部26があり、これは沈下しない固定床となる。このため、構造体2の床部26と床部3との段差に対応するエクスパンションジョイントを設けることが一般的である。上記の段差が小さいほど好ましいため、積載荷重がない時の床部3のレベルと積載荷重が満載時の床部3のレベルとの中間に構造体2の床部26のレベルが設定されることが多い。その場合、床部3は、積載荷重がない時(イベント会場設営時)には、図7に示すように、構造体2の床部26より僅かに高いレベルとなり、段差が生じることになる。図7では、図1と押し上げ調整部61(ロック機構5)、引き下げ調整部62の配置以外の構成は同じである。
When the
この段差を解消するために以下のような手順で対応できる。
積載荷重のない浮き床の状態の床部3(初期状態)では、構造体2の床部26より僅かに高い位置である。この状態では、全ての床部高さ調整部6のジャッキ51,65が作動しておらず、床部3は支持ばね4のみで支持されている(床部3と構造体2とは完全に絶縁されている状態)。
図8における床部3の右端の下方に設置した引き下げ調整部62のジャッキ51を作動させ、床部3の右端を引き下げる。この状態では、押し上げ調整部61,61は作動しておらず、床部3は僅かに傾斜することになる(床部3を引き下げるのは数mm程度なので傾斜は1/1000以下となり問題にならない)。
床部3の右端を構造体2の床部26のレベルと揃え、押し上げ調整部61のジャッキ51を床部3に当てて固定する。この状態では床部3に右端と構造体2の床部26とは同一レベルになり、段差はほぼなくなる。
図9に示すように、構造体2の床部26の上からレール9を引き出して可動段床席(ロールバック)を展開することができる。
積載荷重が変化しても床部3が変位しない固定床となる。ここでは、床部3の右端だけを構造体2の床部26とレベル合わせしたが、これに限定する必要はなく、床部3の角部や、床部3の全周を構造体2の床部26とレベルを揃えることもできる。また、床部3のレベルを構造体2の床部26と完全に揃えるのではなく、床部3を構造体2の床部26に対して5mm下げるというような設定も可能である。
To eliminate this gap, the following steps can be taken:
The floor 3 (initial state) in a floating floor state without live load is slightly higher than the
The
The right end of the
As shown in FIG. 9, the
The
また、本実施形態による防振構造1では、ジャッキ51は、ウォームホイール71を回転させるウォームねじ72と、ウォームホイール71を介してウォームねじ72の回転が伝達されると上下移動するねじ軸73と、を有し、ねじ軸73がピストン部68となるスクリュージャッキ7である。そして、ねじ軸73の外周面のネジ73aは、台形ねじである。
このように、スクリュージャッキ7のねじ軸73のネジ73aに台形ねじを使用することでセルフロック機能が働き、ジャッキ51を上下するときだけモータ75を駆動させればよく、それ以外はモータ75を駆動させなくても床部3の上に作用する荷重により床部3が変位することなく位置保持できる。
In the vibration-
In this way, by using a trapezoidal screw for the
また、ねじ軸73(ピストン部68)のネジ73aに使用される台形ねじは、ねじ効率が低いためストローク内のどこにあってもセルフロック機能(自己保持機能)が働く。これは、ねじの摩擦が大きいため、ジャッキ65に荷重が作用しても逆作動(荷重によりねじが逆回転)するおそれがないということである。そのため、ジャッキ65に作用する荷重が変化してもジャッキ65は変位せず、床部3の高さによらず鉛直方向に移動することなく荷重支持できるというメリットが得られる。
The trapezoidal thread used for the
(第2実施形態)
次に、他の実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第1実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施形態と異なる構成について説明する。
図10に示すように、第2実施形態による防振構造1Bでは、床部高さ調整部6Bの引き下げ調整部62Bのジャッキ65Bにスクリュージャッキ7Bを使用しており、ねじ軸73Bがボールねじである。ねじ軸73Bは、ウォームホイール71Bを介してウォームねじ72の回転が伝達されると上下移動する。ねじ軸73Bの外周面のねじ(ボールねじ)73Baとウォームホイール71Bの内周面のネジ(ボールナット)71Bcとの間に複数のボール76が設けられている。ねじ軸73Bは、ウォームホイール71Bに一体化されたボールナットと螺合しつつ回転拘束されている。
第2実施形態では、ねじ軸73Bの外周面のネジ73Baは、台形ねじではない。
引き下げ調整部62Bが設けられる位置、引き下げ調整部62Bの作用は第1実施形態の引き下げ調整部62と同様である。シリンダ部は図中に67Bで示す。
Second Embodiment
Next, another embodiment will be described with reference to the attached drawings. The same or similar members and parts as those in the first embodiment described above will be designated by the same reference numerals, and their description will be omitted. Configurations different from the embodiment will be described.
As shown in Fig. 10, in the vibration-
In the second embodiment, the thread 73Ba on the outer circumferential surface of the
The position where the lowering
第2実施形態による防振構造では、上記の第1実施形態と同様の効果を奏するとともに、ジャッキ65Bのねじ軸73Bがボールねじであるため、ねじ軸73Bとウォームホイール71Bに一体化されたネジ(ボールナット)71Bcとの摩擦を軽減することができ、効率よくかつ精度よくねじ軸73B(ピストン部68B)を昇降させることができる。
また、ボールねじは、ねじ効率が高いため、ロスが小さくなりモータ75の負荷を小さくすることができる。
The vibration-proof structure of the second embodiment provides the same effects as the first embodiment described above, and because the
Furthermore, since the ball screw has high screw efficiency, loss is reduced and the load on the
なお、ボールねじは、ねじ効率が高いため、ねじ軸73Bに作用する荷重によりウォームねじ72Bが回転し、ねじ軸73Bが移動して(下方に沈んで)しまい、セルフロック機構が働かない場合がある。このため、別途、ウォームねじ72Bの回転を防止するブレーキ機構を追加することが好ましい。ブレーキ機構はモータに設けてもよい。
Because the ball screw has high screw efficiency, the load acting on the
(第3実施形態)
図11に示すように、第3実施形態による防振構造1Cでは、床部高さ調整部6Cの引き下げ調整部62Cのジャッキ65Cにスクリュージャッキではなく、油圧ジャッキ8を使用している。
油圧ジャッキ8(ジャッキ65C)は、油圧ポンプ81を作動させてピストン部68Cを上昇させ、油圧ポンプ81と油圧ジャッキ8とを連結するホース82に逆止弁83を設けることでセルフロック機構とし、ホース82に設けた電磁弁84(リリーフ弁)を作動することでピストン部68Cを下降させるように構成されている。
Third Embodiment
As shown in FIG. 11, in a vibration-
The hydraulic jack 8 (
ジャッキ65Cのピストン部68Cを上昇させるときは、油圧ポンプ81のモータ85を駆動させてタンク86の油を逆止弁83を介して油圧ジャッキ8に送る。油圧ジャッキ8に設けたリミットスイッチがONになる(ジャッキ65Cがジャッキ接触部642に接触する)と油圧ポンプ81を停止する。油圧ポンプ81を停止しても逆止弁83により油が逆流しないため、ジャッキ65Cは、荷重を保持したまま移動しない。
ジャッキ65Cのピストン部68を下降させるときは、電磁弁84(リリーフ弁)を開いて油をタンク86に戻す。
引き下げ調整部62Cが設けられる位置、引き下げ調整部62Cの作用は第1実施形態の引き下げ調整部62と同様である。シリンダ部は図中に67Cで示す。
When the
When the
The position where the lowering
第3実施形態による防振構造では、上記の実施形態と同様の効果を奏するとともに、効率よくピストン部68Cを昇降させることができる。第3実施形態による防振構造1では、ホース82に逆止弁83を設けることで、セルフロック機能を付与できる。
The vibration-proof structure according to the third embodiment has the same effect as the above-mentioned embodiment, and can efficiently raise and lower the
以上、本発明による防振構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、床部固定架台63にジャッキ65が設置されるジャッキ設置部632が設けられ、構造体固定架台64に伸長したジャッキ65のピストン部68が接触するジャッキ接触部642が設けられ、ジャッキ設置部632がジャッキ接触部642の下方に位置している。これに対し、構造体固定架台64にジャッキ65が設置されるジャッキ設置部が設けられ、床部固定架台63に伸長したジャッキ65のピストン部68が接触するジャッキ接触部が設けられ、ジャッキ設置部がジャッキ接触部の下方に位置していてもよい。
Although the embodiment of the vibration isolation structure according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the floor fixed
上記の実施形態では、床部固定架台63の床部固定部631および構造体固定架台64の構造体固定部641のいずれも鉄骨であるが、図12に示すように、ジャッキ65のピストン部68の頂部と梁(ジャッキ接触部642)とを固定し構造体固定部641がワイヤーやケーブルなどであってもよい。床部固定部631がワイヤーやケーブルなどであってもよい。図12に示す引き下げ調整部62では、上述しているように、梁(ジャッキ接触部642)がピストン部68の頂部に固定され自重を預けている。ジャッキ65が縮んだ際には、ワイヤーやケーブルが撓み、ジャッキ65とともに梁も下降するため、構造体(基礎)と床部との間に力が作用しない絶縁状態となる。
また、図13に示すように、構造体固定部641がPC鋼棒であり、ジャッキ接触部642を貫通し、ナットを用いてジャッキ接触部642に接合されていてもよい。床部固定部631がPC鋼棒であり、ジャッキ設置部632を貫通し、ナット643を用いてジャッキ設置部632に接合されていてもよい。
このようなワイヤーやケーブルやPC鋼棒を床部固定架台63の床部固定部631や構造体固定架台64の構造体固定部641に使用することで、水平地震動や観客の加振力などによって床部3と構造体2との間に水平相対変位を生じた場合でも、抵抗なく変位に追従することができる。
In the above embodiment, both the
13 , the
By using such wires, cables, or PC steel rods for the
上記の実施形態では、床部3は、構造体2の凹部21に設置され、側方に構造体2の側壁部23が設けられているが、構造体2の上に配置され、側方に側壁部23が設けられていなくてもよい。この場合には、床部3の水平変位が過大にならないよう、支持ばね4と並列に水平変位拘束機構(図示せず)を付加する。
また、上記の実施形態では、ジャッキ65,51は、遠隔操作可能な電動式のジャッキであるが、手動式のジャッキ65,51であってもよい。
また、上記の実施形態では、引き下げ調整部62は、複数の支持ばね4それぞれの近傍に配置されているが、必ずしも複数の支持ばね4それぞれの近傍に配置されている必要はない。また、引き下げ調整部62や支持ばね4の数は、適宜設定されてよい。
In the above embodiment, the
In addition, in the above embodiment, the
In the above embodiment, the pull-
本発明による防振構造は、新設する防振浮き床を有する建物施設に適用できるだけでなく、既存の浮き床構造に本提案機構を追加して、浮き床と固定床とに可変にすることもできる。 The vibration-isolating structure of the present invention can be applied not only to newly constructed buildings and facilities with vibration-isolating floating floors, but also to existing floating floor structures by adding the proposed mechanism, making them convertible into floating floors and fixed floors.
上記の実施形態では、引き下げ調整部62のジャッキ65の詳細を説明しているが、(ロック機構5(押し上げ調整部61)のジャッキ51に引き下げ調整部62のジャッキ65と同様の構成のジャッキを採用してもよい。
In the above embodiment, the details of the
1,1B,1C 防振構造
2 構造体
3 床部
4 支持ばね
5 ロック機構
6,6B,6C 床部高さ調整部
7,7B スクリュージャッキ
8 油圧ジャッキ
61 押し上げ調整部
62,62B,62C 引き下げ調整部
63 床部固定架台
64 構造体固定架台
65,65B,65C ジャッキ
66 センサ
67,67B,67C シリンダ部
68,68B,68C ピストン部
71,71B ウォームホイール
76 ボール
Claims (6)
前記構造体の上に設けられた床部と、
前記構造体と前記床部とを連結し、前記床部を前記構造体に対して鉛直方向に変位可能に支持する支持ばねと、
前記支持ばねと並列に配置され、前記構造体に対する前記床部の鉛直方向変位の拘束・許容を切り替え可能なロック機構と、
前記構造体に対する前記床部の高さを調整する床部高さ調整部と、を有し、
前記床部高さ調整部は、
前記床部を押し上げる押し上げ調整部と、
前記床部を引き下げる引き下げ調整部と、を有し、
前記引き下げ調整部は、
前記床部に固定された床部固定架台と、
前記構造体に固定され前記床部固定架台の上方に位置する構造体固定架台と、
前記床部固定架台と構造体固定架台との間に配置されたジャッキと、を有し、
前記ジャッキは、
前記床部固定架台および前記構造体固定架台のいずれか一方となる第1架台に固定されたシリンダ部と、
前記シリンダ部に前記床部固定架台および前記構造体固定架台の他方となる第2架台側から挿入され前記シリンダ部に対して鉛直方向に変位可能なピストン部と、を有し、
前記ピストン部の前記第2架台側の端部は、前記第2架台と鉛直方向に対向配置され、前記ピストン部が前記シリンダ部から引き出されて前記ジャッキが伸長すると前記第2架台と接触する防振構造。 A structure,
A floor portion provided on the structure; and
a support spring that connects the structure and the floor and supports the floor so as to be displaceable in a vertical direction relative to the structure;
a lock mechanism arranged in parallel with the support spring and capable of switching between restricting and allowing vertical displacement of the floor portion relative to the structure;
a floor height adjustment unit for adjusting the height of the floor relative to the structure,
The floor height adjustment unit is
A push-up adjustment unit that pushes up the floor portion;
A lowering adjustment part that lowers the floor part,
The pull-down adjustment unit is
A floor fixed stand fixed to the floor;
A structure fixing base that is fixed to the structure and positioned above the floor fixing base;
A jack is disposed between the floor fixing base and the structure fixing base,
The jack is
A cylinder portion fixed to a first frame which is one of the floor portion fixed frame and the structure fixed frame;
a piston portion that is inserted into the cylinder portion from a second frame side, which is the other of the floor portion fixed frame and the structure fixed frame, and is displaceable in a vertical direction relative to the cylinder portion,
An anti-vibration structure in which the end of the piston portion on the second frame side is arranged vertically opposite the second frame, and comes into contact with the second frame when the piston portion is pulled out of the cylinder portion and the jack is extended.
前記センサが測定した前記構造体と前記床部との間隔が所定値となると前記ジャッキの駆動が停止する請求項1または2に記載の防振構造。 the pull-down adjustment unit has a sensor capable of measuring a distance between the structure and the floor,
3. The vibration isolation structure according to claim 1, wherein the driving of the jack is stopped when the distance between the structure and the floor measured by the sensor reaches a predetermined value.
前記ねじ軸は、台形ねじである請求項1から3のいずれか一項に記載の防振構造。 The jack is a screw jack having a worm screw that rotates a worm wheel and a screw shaft that moves up and down when the rotation of the worm screw is transmitted via the worm wheel, the screw shaft serving as the piston portion,
The vibration-proof structure according to claim 1 , wherein the screw shaft is a trapezoidal screw.
前記ねじ軸は、ボールねじである請求項1から3のいずれか一項に記載の防振構造。 The jack is a screw jack having a worm screw that rotates a worm wheel and a screw shaft that moves up and down when the rotation of the worm screw is transmitted via the worm wheel, the screw shaft serving as the piston portion,
4. The vibration-proof structure according to claim 1, wherein the screw shaft is a ball screw.
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