| 【発明の名称】 |
免震支承装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】宮野 宏
【氏名】矢口 大輔
【氏名】石田 知也
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| 【要約】 |
【課題】免震支承装置自体で傾斜を吸収し、ある程度の傾斜面においても簡単に取り付けることができ、安定した案内機能を有する免震支承装置を提供する。
【解決手段】中央に断面円弧状で軸線Ｘ方向に連続した溝２を有し外側に溝２と同心の断面円弧状で軸線Ｘ方向に連続した曲面３を有する直線状のガイドレール１と、両端が溝２に開口するボール循環パイプ９を有しガイドレール１の曲面３を移動可能に挟持するブロック体４と、溝２とボール循環パイプ９とに亘って配置された多数のボール１１と、ブロック体４と溝２に配置されたボール１１との間に介挿され溝２に配置されたボール１１に接する軸線Ｘ方向に連続した内側曲面１３とブロック体４に接する軸線Ｘ方向に連続した外側曲面１４とを有する摺動体１２とを備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 中央に断面円弧状で軸線方向に連続した溝を有し外側に該溝と同心の断面円弧状で前記軸線方向に連続した曲面を有する直線状のガイドレールと、両端が前記溝に開口するボール循環パイプを有し前記ガイドレールの曲面を移動可能に挟持するブロック体と、前記溝とボール循環パイプとに亘って配置された多数のボールと、前記ブロック体と溝に配置されたボールとの間に介挿され溝に配置されたボールに接する軸線方向に連続した内側曲面とブロック体に接する軸線方向に連続した外側曲面とを有する摺動体と、を備えたことを特徴とする免震支承装置。
【請求項２】 ガイドレールが上方と下方とに直交する方向で配置されており、ブロック体の上部が上方のガイドレールの曲面を移動可能に挟持し且つブロック体の下部が下方のガイドレールの曲面を移動可能に挟持していることを特徴とする請求項１記載の免震支承装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地震などによる振動を吸収する免震支承装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の免震支承装置は、軸方向に直線状に延びる案内レールと、この案内レールに相対移動可能に嵌合されたスライダとを備えており、案内レールの左右の外側面には、上下で対をなすボール転動溝が軸方向に平行して形成されている。そして多数のボールがスライダ内のボール循環経路を循環しつつボール転動溝を経由し、ボール転動溝で負荷を支えて転動することにより、スライダは案内レールに沿い、円滑に相対移動できるようになっている。
【０００３】また、この直線状に延びる案内レール２本を、直交するように基礎と構造物との間に設置して、地震の揺れを減衰させる免震装置として使用する。この際には、復元力としてばねのような弾性体を付設し、必要に応じて、磁気、摩擦力による減衰機構も付設する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の免震支承装置は精度よく案内しようとするため、案内レールを取り付ける側に少しでも傾斜があると、傾斜を修正するための付加工事が必要であり、不具合な取り付け状態では、無理な力が発生して使用途中で部品が磨耗して寿命が短くなったり、場合によっては急激な破損に至ることがある。
【０００５】本発明は、このような問題を解決し、免震支承装置自体で傾斜を吸収し、ある程度の傾斜面においても簡単に取り付けることができ、安定した案内機能を有する免震支承装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、中央に断面円弧状で軸線方向に連続した溝を有し外側に該溝と同心の断面円弧状で前記軸線方向に連続した曲面を有する直線状のガイドレールと、両端が前記溝に開口するボール循環パイプを有し前記ガイドレールの曲面を移動可能に挟持するブロック体と、前記溝とボール循環パイプとに亘って配置された多数のボールと、前記ブロック体と溝に配置されたボールとの間に介挿され溝に配置されたボールに接する軸線方向に連続した内側曲面とブロック体に接する軸線方向に連続した外側曲面とを有する摺動体と、を備えたことを特徴とする免震支承装置に係るもので、ブロック体がガイドレールに沿って移動すると、ボールはボール循環パイプとガイドレールの溝との間で循環しながら摺動体と転がり接触し、摺動体は溝内のボールを中心として内側曲面が左右に回動可能であり、ブロック体は摺動体の外側曲面を摺動面として左右に回動可能であるため、ガイドレールに対してブロック体が左右に傾斜しても無理な力は発生しない。
【０００７】請求項２の発明は、ガイドレールが上方と下方とに直交する方向で配置されており、ブロック体の上部が上方のガイドレールの曲面を移動可能に挟持し且つブロック体の下部が下方のガイドレールの曲面を移動可能に挟持していることを特徴とする請求項１記載の免震支承装置に係るもので、上方のガイドレールの傾斜に対しても、下方のガイドレールの傾斜に対してもブロック体は順応して移動し、無理な力は発生しない。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図に基づいて説明する。
【０００９】図１は、本発明の実施形態の一例の一部を破断して示した斜視図、図２は、本発明の実施形態の一例の外形を示す斜視図であって、Ｘは水平な一方向の軸線、Ｙは鉛直方向の軸線を示しており、図示しない基礎上に固定されているガイドレール１が、軸線Ｘ方向に直線状に延びている。
【００１０】ガイドレール１は、ＳＣＭ４３５，Ｓ４５Ｃ，Ｓ５５Ｃ等の材質で作られていて、ガイドレール１の上面中央には断面円弧状の溝２が、軸線Ｘ方向に連続して設けられており、更にガイドレール１の上部両側には、溝２と同心の断面円弧状の曲面３が軸線Ｘ方向に連続して設けられている。断面円弧状の溝２の曲率半径は、後述するボール１１外面の曲率半径と同一の寸法になっている。
【００１１】ガイドレール１の上には、ＳＳ４００又は樹脂で作られたブロック体４が配置されていて、ブロック体４の平らな上面には、構造物下面の取付面と結合するボルト孔５が穿設されており、ブロック体４下部の両側には、図３の分解して示した縦断正面図にも示すように、ブロックテンション受け６がボルト７で固定されるようになっている。そして、ガイドレール１の上部両側の曲面３と同じ曲率の曲面で形成されているブロックテンション受け６の接触面８（図３参照）がガイドレール１の上部の曲面３を両側から摺動自在に挟み、ブロック体４がガイドレール１から外れないようにしている。
【００１２】ブロック体４の側面には、ＳＳ４００又は樹脂で作られたボール循環パイプ９が、ＳＳ４００又は軟質樹脂で作られた固定ベルト１０（図２、図３参照）によって固定されている。ボール循環パイプ９は、ブロック体４の側面からブロック体４の軸線Ｘ方向両端面の中心部まで回り込み、ボール循環パイプ９の両端は下向きになって、ガイドレール１上面中央の溝２の上で、ブロック体４の方に向けて開口している。
【００１３】ボール循環パイプ９の内部と、ボール循環パイプ９の両端の間に位置しているガイドレール１上面中央の溝２とに亘って、ＳＵＪ２で作られた多数のボール１１が密に配置されている。そしてブロック体４の中央下面とガイドレール１上面中央の溝２に配置されているボール１１との間には、図１、図３に示す摺動体１２が介挿されている。
【００１４】摺動体１２はＳＣＭ４３５，Ｓ４５Ｃ，Ｓ５５Ｃなどの焼入れ材で作られていて、摺動体１２の下側には、ボール１１外面の曲率半径と同一の曲率半径の内側曲面１３が軸線Ｘ方向に連続して設けられており、摺動体１２の上側には、ガイドレール１の曲面３と同一の曲率半径の外側曲面１４が軸線Ｘ方向に連続して設けられている。そして内側曲面１３が、ガイドレール１上面中央の溝２に配置されているボール１１の上側に当接し、外側曲面１４が、図３に示すブロック体４の中央下面にガイドレール１の曲面３と同一の曲率半径で軸線Ｘ方向に設けられている摺動曲面１５に当接している。
【００１５】ブロック体４の軸線Ｘ方向両端面には、摺動体１２の抜け止めと、異物が摺動体１２の下面や外側曲面１４と摺動体１２のとの間へ侵入するのを防止するのを兼ねて、図示しないエンドシールが固定されている。
【００１６】次に、上述した図１ないし図３に示す装置の作用を説明する。
【００１７】ブロック体４には軸線Ｙ方向の垂直荷重が負荷され、この垂直荷重は、ブロック体４から摺動体１２、ガイドレール１上面中央の溝２に配置されているボール１１、ガイドレール１を介して、図示しない基礎に伝えられる。
【００１８】ブロック体４がガイドレール１に沿って軸線Ｘ方向に移動すると、ガイドレール１上面中央の溝２と摺動体１２の内側曲面１３との間に配置されているボール１１は、ブロック体４の移動速度の２分の１の速度でブロック体４の移動方向と同じ方向に転動し、順次、ボール循環パイプ９の移動方向後方側の端部からボール循環パイプ９の中にすくい上げられ、荷重を負荷しない状態になってボール循環パイプ９の中を移動方向前方側の端部へと押し出され、ボール循環パイプ９の移動方向前方側の端部から、ガイドレール１上面中央の溝２と摺動体１２の内側曲面１３との間に入り、ブロック体４が停止するまでボール１１の上記循環は継続する。ブロック体４の移動方向が反転すると、ボール１１の循環方向も反転する。
【００１９】ブロック体４がガイドレール１に沿って軸線Ｘ方向に移動している時に、ブロック体４に軸線Ｙ方向の引張力が作用すると、ブロック体４下部の両側に固定されているブロックテンション受け６の接触面８（図３参照）がガイドレール１上部の曲面３に接触し、滑りながらブロック体４がガイドレール１から抜けるのを防止する。
【００２０】ブロック体４がガイドレール１に沿って軸線Ｘ方向に移動している時、ブロック体４の左右の中心からずれた位置に、軸線Ｙ方向の垂直荷重又は引張力が作用したとする。
【００２１】図４は、ブロック体４の左側に垂直荷重が作用するか、或いはブロック体４の右側に引張力が作用した場合を示し、図５は、ブロック体４の右側に垂直荷重が作用するか、或いはブロック体４の左側に引張力が作用した場合を示している。図４、図５のいずれの場合においても、ブロック体４下面の摺動曲面１５と摺動体１２上側の外側曲面１４との間、ブロックテンション受け６の接触面８とガイドレール１上部両側の曲面３との間、摺動体１２下側の内側曲面１３とボール１１との間に、それぞれ左右方向の回動滑りが起きて、ブロック体４が傾斜することになる。
【００２２】ブロック体４が傾斜している状態で、ブロック体４に軸線Ｙ方向の引張力が作用すると、傾斜して高くなっている側のブロックテンション受け６の接触面８とガイドレール１上部両側の曲面３との接触面積が減少するため、ブロック体４のガイドレール１に対する挟持力が低下することになるが、一般に免震支承装置として上述した装置を設置する場合には、傾斜角が±５゜の範囲で十分な挟持力を有するように設計が可能であり、通常の地震による揺れにおいては１〜２゜の傾斜が生ずるだけなので、ブロック体４がガイドレール１から外れることはない。図６は、本発明の実施形態の他の例を示す斜視図であって、Ｘは水平な一方向の軸線、Ｙは軸線Ｘに直交する方向の水平な軸線、Ｚは鉛直方向の軸線を示している。
【００２３】図６に示す実施形態においては、図１ないし図５で説明したガイドレール１と同じ構成のガイドレールを２本使用し、一方は基礎上に固定される下方のガイドレール１６として軸線Ｘ方向に直線状に配置し、他方は構造物下面に固定される上方のガイドレール１７として軸線Ｙ方向に直線状に配置し、下方のガイドレール１６と上方のガイドレール１７との間にはブロック体１８を設けている。
【００２４】ブロック体１８は、図１ないし図５で説明したブロック体４と同じ構成のものの上面に、更にブロック体４と同じ構成のものを上下反転して水平に９０゜回動したものを固定するか、一体とした構成になっている。
【００２５】そしてブロック体１８の下部は、下方の摺動体１２を介して下方のガイドレール１６上部両側の曲面３を摺動自在に挟み、ブロック体１８の上部は、上方の摺動体１２を介して上方のガイドレール１７下部両側の曲面３を摺動自在に挟んでおり、それぞれの摺動体１２と下方のガイドレール１６並びに上方のガイドレール１７との間には、それぞれボール１１が循環するようになっている。
【００２６】次に、図６に示す装置の作用を説明する。
【００２７】ブロック体１８は、下方のガイドレール１６に沿って軸線Ｘ方向に移動すると共に、下方のガイドレール１６の曲面３に沿って軸線Ｘの周りに回動して、図示しない基礎面のＹＺ面内の傾斜に順応できることになる。
【００２８】また、上方のガイドレール１７は、ブロック体１８に対して軸線Ｙ方向に移動すると共に、上方のガイドレール１７の曲面３に沿って軸線Ｙの周りに回動して、図示しない構造物下面のＸＺ面内の傾斜に順応できることになる。
【００２９】従って図６に示す装置は、上方のガイドレール１７の傾斜に対しても、下方のガイドレール１６の傾斜に対してもブロック体１８は順応して移動し、無理な力は発生しない。
【００３０】
【発明の効果】請求項１の発明は、ブロック体が摺動体の外側曲面を摺動面として左右に回動可能であるため、ガイドレールに対してブロック体が左右に傾斜しても無理な力が発生することがなく、ある程度の傾斜面においても簡単に取り付けることができ、破損せず長期に亘って安定した案内機能を果たすことができる効果がある。請求項２の発明は、上方のガイドレールの傾斜に対しても、下方のガイドレールの傾斜に対してもブロック体は順応して移動し、無理が力は発生することがなく、破損せず長期に亘って安定した案内機能を果たすことができる効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１７６８３３
【氏名又は名称】三菱製鋼株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月３日（１９９８．１２．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８９９４
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 秀岳 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１７０８３０（Ｐ２０００−１７０８３０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月２３日（２０００．６．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３４４１７５ |
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