JP2000170830A - 免震支承装置 - Google Patents

Abstract

(57)【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１
１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。

Description

【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，Ｓ４５
Ｃ，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，Ｓ
５５Ｃ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１
２、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１
８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１
２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１
６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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の一例の一部を破断して示し
た斜視図である。

【図２】本発明の実施形態の一例の外形を示す斜視図で
ある。

【図３】本発明の実施形態の一例を分解して示した縦断
正面図である。

【図４】本発明の実施形態の一例の作動状態を示す縦断
正面図である。

【図５】本発明の実施形態の一例の作動状態を示す縦断
正面図である。

【図６】本発明の実施形態の他の例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ ガイドレール ２ 溝 ３ 曲面 ４ ブロック体 ９ ボール循環パイプ １１ ボール １２ 摺動体 １３ 内側曲面 １４ 外側曲面 １６ 下方のガイドレール １７ 上方のガイドレール １８ ブロック体 Ｘ 軸線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 知也 東京都江東区辰巳３−５−３ 三菱製鋼株 式会社環境エンジニアリング事業部内 Ｆターム(参考） 3J048 AA07 BE15 BF13 BG02 DA01 EA38 3J104 AA03 AA23 AA33 AA65 AA70 AA73 AA76 BA05 BA14 BA21 DA09 DA18 EA10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。