JP2001032880A - ローラーを用いた免震・制振装置用支承部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 本発明は、高さを増すことなく大荷重を支持
し、浮上がり拘束機能を持ち、Ｘ−Ｙ方向レールにより
水平面内回転拘束機能を持ち、かつこの支承を複数個使
用してもスムーズに動くようにユニバーサルジョイント
を用い、さらに安価な主に免震装置および制振装置用支
承部材を提供すること。 【解決手段】 上記課題を解決する手段として本発明
は、基礎または床スラブ等固定部に配置される上面が平
面の下レール上に、リテーナ２により一定間隔に保持さ
れた複数個の同一径のローラー１を配設し、該ローラー
上に下面が平面の上レールとからなる一方向運動可能の
支承部材を１つの基本要素としている。この上下のレー
ル間に浮上り拘束機構を取付け、さらにこの支承部材を
上下に直交するように配設して水平２方向２自由度の支
承部材とし、上下支承部材間にユニバーサルジョイント
１０を配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は大きな重量物を低摩
擦で運動させる必要のあるベアリングに関する。スプリ
ング等の水平方向復元部材と組合せて特に振動に弱いコ
ンピューター、銅像・彫刻等美術品、危険な化学薬品、
危険な微生物保管ケース等の振動を嫌う対象物を地震か
ら保護する台状、床状の免震構造として使用することが
できる免震装置および塔状構造物に対する制振装置の支
承部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から地震に対する免震機能を有する
装置は種々提案されているが、なかでもボールを介在さ
せて免震を図る装置として特開平８−２０９９７４号公
報に記載のものがある。この公報に記載のものは建屋の
免震を意図するもので、図６に断面図を示すように基礎
土台Ａに皿状鉄板Ｂを密着させ、この皿状鉄板Ｂと鉄板
基台Ｃとの間に単一の鉄球Ｄを介在させた構成とされて
おり、水平２次元３自由度の免震装置とされたものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに上記公報に記
載の装置では、単一のボールＤにより基礎台Ｃを支持す
る構造であるため、支持負担荷重が小さく、また支持負
担荷重を大きくしようとするとボールＤの外径を大きく
しなければならず、このボールＤを大径にすると高さが
大きくなってしまうという不都合を生じる。また、浮上
がり拘束機能がないため浮上がり、平面内の回転が自由
であることから併進振幅に平面内の回転による水平変位
を加える必要がある。即ち、許容変位を大きくとる必要
がある。これらの欠点を改善する、即ち高さを増すこと
なく大荷重を支持し、浮上がり拘束機能を持ち、平面内
回転拘束機能を持ち、かつ安価な支承部材が必要という
主に免震装置および制振装置使用者の要望にこたえるた
めに発明されたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、高さを増すこ
となく大荷重を支持し、浮上がり拘束機能を持ち、平面
内回転拘束機能を持ち、かつ安価な主に免震装置および
制振装置用支承部材を提供することを課題としてなされ
たものである。

【０００５】上記課題を解決する手段として本発明は、
基礎または床スラブ等固定部に配置される上面が平面の
下レール上に、リテーナにより一定間隔に保持された複
数個の同一径のローラーを配設し、該ローラー上に下面
が平面の上レールとからなる一方向運動可能の支承部材
を１つの基本要素としている。このとき、該複数ローラ
ー間隔は等間隔でなくても良く、該下レールと複数ロー
ラー（複数ローラーの運動方向長さ）と上レールとの必
要長さ関係は、下レールを長さ大とすると、複数ローラ
ー（複数ローラーの運動方向長さ）は長さ中、上レール
は長さ小との関係にする。下レールと上レールとの長さ
関係は、重量を負担する部分の上レールが十分短くす
る。また、該下レールと複数ローラー（複数ローラーの
運動方向長さ）と上レールとの長さ関係は、上レールが
下レールに対して最大変位したとき複数ローラーが上レ
ールの下に十分存在することを満たしている長さの該複
数ローラー（複数ローラーの運動方向長さ）であること
を条件とする。最大変位したとき複数ローラーが上レー
ルの下に十分存在するという意味は、上からの荷重に対
して、応力的に複数ローラーおよび上下のレールが十分
許容される接触総長さを保つとの意味である。

【０００６】浮上がり拘束方法は、上レールから下レー
ルを抱え込むように突起を出し、浮き上がり力に対して
上レールが浮上がらないような機構を付加する。また
は、下レールから上レールを抱え込むように突起を出
し、浮上がり力に対して上レールが浮上がらないような
機構を付加する。または、リテーナを幅広とし、該リテ
ーナから上レールを抱え込むような突起および下レール
を抱え込むような突起を出し、浮上がり力に対して上レ
ールが浮上がらないような機構を付加する。

【０００７】平面内回転拘束方法として、支承部材を任
意のＸ方向に配設し、該支承部材上に該支承部材の上下
を逆にした支承部材（小長さレールを背中合せに配設）
をＹ方向に配設して水平２自由度とする。

【０００８】実使用にあたっては支承部材の加工精度や
組立精度、取付け相手材料の精度や取付け精度が多少悪
くても滑らかに運動させることを目的としてＸ方向支承
とＹ方向支承との間にユニバーサルジョイントを配設
し、平面内回転およびＸ軸回りの回転およびＹ軸回りの
回転等の回転を若干許容させる。このとき、該ユニバー
サルジョイントとは、部分的な球形穴を持つ材料に、部
分的な球形材料を嵌合させたものでも良いし、巻きば
ね、皿ばね、空気ばね、ゴム、積層ゴム等の弾性体でも
良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態を参照して説明する。図１、図２は本発明による免
震装置を水平１軸１自由度とした場合の一実施形態を示
すもので、（ｂ）はいずれも（ａ）の他の直角方向から
見た側面であり、図１は静止時、図２は振動により変位
Ｘだけ移動した状態を模式的に示している。上記免震装
置は、下レール４の上にリテーナ２により一定間隔に保
持された複数のローラー１を、さらにその上に上レール
５を配設し、該上レール５の上に免震架台を固定した免
震装置の支承部材である。図３はローラー１および上レ
ール５および免震装置の架台が浮上がらないようにした
免震装置の支承部材の一実施形態である。ローラー１と
直接接触する下レールの上部４Ａを幅広とし、下レール
の下部４Ｂを幅狭くし上レールに固定した金具から下レ
ールの上部４Ａを抱え込むような突起を出し、ローラー
１および上レール５および免震装置の架台が浮上がらな
いようにした免震装置の支承部材である。図４はローラ
ー１および上レール５Ａ、５Ｂおよび免震装置の架台６
が浮き上がらないようにした免震装置支承部材の他の一
実施形態である。ローラー１と直接接触する下レールの
上部４Ａを幅広とし、下レールの下部４Ｂを幅狭くす
る。さらに、ローラー１と直接接触する上レールの下部
５Ａを幅広とし、上レールの上部５Ｂを幅狭くする。こ
れら下上のレール４Ａ、５Ａ間に複数のローラー１を配
設し、これらローラー１を一定間隔に保つ保持具２を幅
広として下レールの上部４Ａおよび上レールの下部５Ａ
を抱え込むような突起を出し、ローラー１および上レー
ル５Ａおよび免震装置の架台が浮上がらないようにした
免震装置の支承部材である。図５はローラー１および上
レール５および免震装置の架台が浮上がらないようにし
た水平１軸１自由度の免震装置支承部材の上に同様の水
平１軸１自由度の免震装置支承部材を上下逆かつ直交す
るように配設し、該支承部材間にユニバーサルジョイン
ト１０を取付け、水平２軸２自由度の免震装置支承部材
とするとともに、該水平２軸２自由度の免震装置支承部
材を複数個取付けたときに若干の製作精度、施工精度が
悪くてもスムーズに動き、免震装置支承部材として優れ
た性能を発揮するようにした水平２軸２自由度の免震装
置支承部材の一実施形態である。

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、上
記水平方向用免震装置支承部材と例えば巻きばね、積層
ゴム等復元部材、また必要に応じてオイルダンパー、摩
擦ダンパー、粘性ダンパー等減衰部材を組合せ配設する
ことにより優れた免震装置または制振装置を製作するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水平１軸１自由度支承部材の一実施形
態を模式的に示す側面図（ａ）。これと直交する他の方
向から見た側面図（ｂ）。

【図２】本発明の水平１軸１自由度支承部材が変位Ｘ移
動した一実施形態を模式的に示す側面図（ａ）。これと
直交する他の方向から見た側面図（ｂ）。

【図３】本発明の水平１軸１自由度支承部材に浮上がり
防止装置の一種類を配置した一実施形態を模式的に示す
側面図（ａ）。これと直交する他の方向から見た側面図
（ｂ）。

【図４】本発明の水平１軸１自由度支承部材に浮上がり
防止装置の他の一種類を配置した一実施形態を模式的に
示す側面図（ａ）。これと直交する他の方向から見た側
面図（ｂ）。

【図５】本発明の水平１軸１自由度支承部材上下に直交
させて配置し、水平２軸２自由度の支承部材とするとと
もに、その支承部材間にユニバーサルジョイントの一種
類を取付け、該水平２軸２自由度の免震装置支承部材を
複数個取付けたときに若干の製作精度、施工精度が悪く
てもスムーズに動き、免震装置支承部材として優れた性
能を発揮するようにした水平２軸２自由度の免震装置支
承部材の一実施形態である。

【図６】従来の技術を示す断面図。

【符号の説明】

１ ローラー ２ リテーナ ３ ローラー取付け金具 ４ 下レール ４Ａ 下レール上部 ４Ｂ 下レール下部 ５ 上レール ５Ａ 上レール下部 ５Ｂ 上レール上部 ６ 免震装置架台 ７ 浮上り防止突起 ８ 浮上り防止取付け金具 ９ 浮上り防止突起取付け金具 １０ ユニバーサルジョイント １１ ユニバーサルジョイント取付け金具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 朋江 千葉県松戸市小根本79−３ぱるまつど201 (72)発明者 新田 晴基 兵庫県川西市久代６−２−１−611 (72)発明者 土屋 佳香 大阪府吹田市青山台４−１−Ｃ74−206 (72)発明者 加藤 要 大阪府高槻市真上町５丁目６番32号 Ｆターム(参考） 3J048 AA07 BG02 DA01 EA38 3J104 AA16 AA24 AA76 BA69 DA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基礎または床スラブ等固定部に配置される
   上面が平面の下レール上に、リテーナにより一定間隔に
   保持された複数個の同一径のローラーを配設し、該ロー
   ラー上に下面が平面の上レールとからなる一方向運動可
   能の免震装置または制振装置用支承部材。該複数ローラ
   ー間隔は等間隔でなくても良い。このとき、該下レール
   と複数ローラー（複数ローラーの運動方向長さ）と上レ
   ールとの必要長さ関係は、下レールを長さ大とすると、
   複数ローラー（複数ローラーの運動方向長さ）は長さ
   中、上レールは長さ小との関係になる。下レールと上レ
   ールとの長さ関係は、重量を負担する部分の上レールが
   十分短いこと。また、該下レールと複数ローラー（複数
   ローラーの運動方向長さ）と上レールとの長さ関係は、
   上レールが下レールに対して最大変位したとき複数ロー
   ラーが上レールの下に十分存在することを満たしている
   長さの該複数ローラー（複数ローラーの運動方向長さ）
   であることを条件とする。最大変位したとき複数ローラ
   ーが上レールの下に十分存在するという意味は、上から
   の荷重に対して、応力的に複数ローラーおよび上下のレ
   ールが十分許容される接触総長さを保つとの意味であ
   る。
2. 【請求項２】請求項１の上レールから下レールを抱え込
   むように突起を出し、浮上がり力に対して上レールが浮
   上がらないような機構を付加した支承部材。または、請
   求項１の下レールから上レールを抱え込むように突起を
   出し、浮上がり力に対して上レールが浮上がらないよう
   な機構を付加した支承部材。または、請求項１のリテー
   ナを幅広とし、該リテーナから上レールを抱え込むよう
   な突起および下レールを抱え込むような突起を出し、浮
   上がり力に対して上レールが浮上がらないような機構を
   付加した支承部材。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２の支承部材を任意
   のＸ方向に配設し、該支承部材上に請求項１または請求
   項２の支承部材の上下を逆にした支承部材（小長さレー
   ルを背中合せに配設）をＹ方向に配設した水平２自由度
   の支承部材。このとき、Ｘ方向とＹ方向は直交するもの
   とし、上下それぞれＸ方向とＹ方向に運動する支承は請
   求項１〜２の支承部材それぞれ単一種類でも良いし、混
   合種類でも良い。
4. 【請求項４】請求項３にＸ方向支承とＹ方向支承との間
   にユニバーサルジョイントを配設し、平面内回転および
   Ｘ軸回りの回転およびＹ軸回りの回転等の回転を若干許
   容させた支承部材。該ユニバーサルジョイントは、支承
   部材の加工精度や組立精度、取付け相手材料の精度や施
   工精度が多少悪くても滑らかに運動させることを目的と
   した部品である。また、該ユニバーサルジョイントと
   は、部分的な球形穴を持つ材料に、部分的な球形材料を
   嵌合させたものでも良いし、巻きばね、皿ばね、空気ば
   ね、ゴム、積層ゴム等の弾性体でも良い。