JP2003213960A - 免震装置 - Google Patents
免震装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自然原点復帰でき、耐荷重が大きく、さらに
凹球面状軌道面でありながら、排水が可能な免震装置を
提供。 【解決手段】 上下に対向して配置された同一形状の凹
状球面の軌道面１，２と、上下の軌道面間に挟持された
４個以上の複数のボール３と、ボールを同一円周上５ｒ
に等分に配置する保持器５を設ける。下側の軌道面の底
部２ａに開口穴８を設け排水口とする。ボールと保持器
ポケットとの直径隙間δを、０．１×Ｄａ≧δ≧２×
（２Ｒｏ−Ｄａ）×Ｓｉｎα0（１−Ｃｏｓβ）、但
し、Ｒｏ：軌道面曲率半径、Ｄａ：ボール直径、ＰＤ：
ボールピッチ円直径、Ｘ：上下に対向して設けられた軌
道面同士の相対移動量、Ｓｉｎα0＝ＰＤ／（２Ｒｏ−
Ｄａ）、Ｓｉｎ-1β＝Ｘ／（（２Ｒｏ−Ｄａ）Ｃｏｓα
0）とする。
凹球面状軌道面でありながら、排水が可能な免震装置を
提供。 【解決手段】 上下に対向して配置された同一形状の凹
状球面の軌道面１，２と、上下の軌道面間に挟持された
４個以上の複数のボール３と、ボールを同一円周上５ｒ
に等分に配置する保持器５を設ける。下側の軌道面の底
部２ａに開口穴８を設け排水口とする。ボールと保持器
ポケットとの直径隙間δを、０．１×Ｄａ≧δ≧２×
（２Ｒｏ−Ｄａ）×Ｓｉｎα0（１−Ｃｏｓβ）、但
し、Ｒｏ：軌道面曲率半径、Ｄａ：ボール直径、ＰＤ：
ボールピッチ円直径、Ｘ：上下に対向して設けられた軌
道面同士の相対移動量、Ｓｉｎα0＝ＰＤ／（２Ｒｏ−
Ｄａ）、Ｓｉｎ-1β＝Ｘ／（（２Ｒｏ−Ｄａ）Ｃｏｓα
0）とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上下に対向して配
設された軌道面間にボールやころを挟持して、軌道面同
士が水平方向に相対移動する転がり機構を採用した免震
装置に関する。
設された軌道面間にボールやころを挟持して、軌道面同
士が水平方向に相対移動する転がり機構を採用した免震
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】建物の免震装置は、建物の重量を支える
こと以外に地面の揺れの建物への伝達を制限もしくは防
止させる機能がなくてはならない。この機能を達成する
ための手段として、現在は（イ）積層ゴムを使用した制
振または防振機構、（ロ）転がり軸受等の可動体を使用
し振動に追随するようにさせたもの等の大きく２つの手
法が取られている。転がり機構を使用した免震装置には
機能上の要件として次の３つの点が要求される。（１）
振動停止後に移動輪と固定輪とが原点復帰（自然原点復
帰）すること、（２）建物重量に耐え、転がり運動に支
障をきたさない程度の変形量となる転動体の大きさと数
があること、（３）錆止め処理が施されていて、錆が促
進されるようなことがないこと等が上げられる。
こと以外に地面の揺れの建物への伝達を制限もしくは防
止させる機能がなくてはならない。この機能を達成する
ための手段として、現在は（イ）積層ゴムを使用した制
振または防振機構、（ロ）転がり軸受等の可動体を使用
し振動に追随するようにさせたもの等の大きく２つの手
法が取られている。転がり機構を使用した免震装置には
機能上の要件として次の３つの点が要求される。（１）
振動停止後に移動輪と固定輪とが原点復帰（自然原点復
帰）すること、（２）建物重量に耐え、転がり運動に支
障をきたさない程度の変形量となる転動体の大きさと数
があること、（３）錆止め処理が施されていて、錆が促
進されるようなことがないこと等が上げられる。
【０００３】そこで、従来の転動体にボールを使用した
免震装置について図４を参照して説明する。図４の
（ａ）は特開平０９−２９６８４７号公報に記載の免震
装置であり、大きな１個のボール３２を凹状曲面の転動
面３１上に載置し、多数の小ボール３３で大きなボール
３２を支承しさらに小ボールを支承する台座３４上に建
築物等が載置されるようにされている。（ｂ）は特開平
１０−０６１２５０号公報に記載の免震装置であり、大
きな１個のボール４３を上下に対向して配置された凹状
球面の軌道面４１、４２間に挟持し、上側軌道面４２を
構成する台座４４上に建築物等が載置されるようにされ
ている。（ｃ）は特開平４−３７０４３７号公報に記載
の免震装置であり、上下に配置された平面状の軌道面５
１、５２間に多数のボール５３を挟持し、上側軌道面５
２を構成する台座５４上に建築物等が載置されるように
されている。かかる従来の免震装置について前述した３
つの条件について述べる。
免震装置について図４を参照して説明する。図４の
（ａ）は特開平０９−２９６８４７号公報に記載の免震
装置であり、大きな１個のボール３２を凹状曲面の転動
面３１上に載置し、多数の小ボール３３で大きなボール
３２を支承しさらに小ボールを支承する台座３４上に建
築物等が載置されるようにされている。（ｂ）は特開平
１０−０６１２５０号公報に記載の免震装置であり、大
きな１個のボール４３を上下に対向して配置された凹状
球面の軌道面４１、４２間に挟持し、上側軌道面４２を
構成する台座４４上に建築物等が載置されるようにされ
ている。（ｃ）は特開平４−３７０４３７号公報に記載
の免震装置であり、上下に配置された平面状の軌道面５
１、５２間に多数のボール５３を挟持し、上側軌道面５
２を構成する台座５４上に建築物等が載置されるように
されている。かかる従来の免震装置について前述した３
つの条件について述べる。
【０００４】まず、自然原点復帰については、図４の
（ａ）や（ｂ）他に特開平１０−２１９８４５号公報に
示すような、水平方向に相対移動する２個の軌道面を設
け、いずれか一方もしくは両方ともをボールが転動する
軌道面を球面状とし、外力がなくなると重量により、上
下の軌道面が互いにボールを介して球心位置となるよう
に、即ち、自然原点復帰するようにされている。ところ
で、建築物のような大きな荷重を支えるためにはボール
を大きくしたり、多くのボールを入れる必要がある。し
かし、数多くのボールを球面状に挟まれた空間にあてが
うと 二つの軌道面の距離が場所によりまちまちとなる
ので、同一サイズのボールだとすべてのボールが必ずし
も外力を受けなくなる場合が発生する。従って、凹球面
状の軌道面を用いて多くのボールを使用して自然復帰さ
せることは構造上困難であった。一方、図４の（ｃ）に
示すように、多数のボールを上下の平面状の軌道面間に
挟持するものでは、自然原点復帰機能は働かず、水平方
向へ移動させる流体シリンダや電動シリンダあるいはス
プリング等の移動機構が必要であった。
（ａ）や（ｂ）他に特開平１０−２１９８４５号公報に
示すような、水平方向に相対移動する２個の軌道面を設
け、いずれか一方もしくは両方ともをボールが転動する
軌道面を球面状とし、外力がなくなると重量により、上
下の軌道面が互いにボールを介して球心位置となるよう
に、即ち、自然原点復帰するようにされている。ところ
で、建築物のような大きな荷重を支えるためにはボール
を大きくしたり、多くのボールを入れる必要がある。し
かし、数多くのボールを球面状に挟まれた空間にあてが
うと 二つの軌道面の距離が場所によりまちまちとなる
ので、同一サイズのボールだとすべてのボールが必ずし
も外力を受けなくなる場合が発生する。従って、凹球面
状の軌道面を用いて多くのボールを使用して自然復帰さ
せることは構造上困難であった。一方、図４の（ｃ）に
示すように、多数のボールを上下の平面状の軌道面間に
挟持するものでは、自然原点復帰機能は働かず、水平方
向へ移動させる流体シリンダや電動シリンダあるいはス
プリング等の移動機構が必要であった。
【０００５】耐荷重性能については、図４の（ｂ）に示
すような、大きいボールを１個用いたものは、構造が単
純であるが ボール１個の耐荷重性しか持たない。ま
た、図４の（ｃ）に示すような、多数個ボール配列は耐
荷重性に優れるが、軌道部は平面でなければならず前述
のように原点復帰機能は薄い。また、軌道盤相対ずれ発
生時には保持器がないのでボールの不等分散を招きやす
い。また、図４の（ａ）に示すような大ボールと小ボー
ルの組合せを行ったいわゆるフリーベアリングの構造体
は摩擦係数の低下には優れるが、耐荷重性は大ボールで
はなく、小ボールのサイズで決定され負荷能力が小さい
という問題があった。
すような、大きいボールを１個用いたものは、構造が単
純であるが ボール１個の耐荷重性しか持たない。ま
た、図４の（ｃ）に示すような、多数個ボール配列は耐
荷重性に優れるが、軌道部は平面でなければならず前述
のように原点復帰機能は薄い。また、軌道盤相対ずれ発
生時には保持器がないのでボールの不等分散を招きやす
い。また、図４の（ａ）に示すような大ボールと小ボー
ルの組合せを行ったいわゆるフリーベアリングの構造体
は摩擦係数の低下には優れるが、耐荷重性は大ボールで
はなく、小ボールのサイズで決定され負荷能力が小さい
という問題があった。
【０００６】さらに、耐錆び性能については、屋外使用
の為、防錆用の表面処理は標準的にされている。しか
し、軸受使用環境を考えたとき、結露による水分が軸受
内部に侵入する。図４の（ａ）又は（ｂ）のような球面
状の軌道面の場合、軌道面の底に水が貯まりやすく、蒸
発しにくいので、この水を排出するために、底部に水抜
き穴を設けたい。しかし、水抜き穴を設けた場合、大ボ
ール１個使用の場合、水抜き穴をボールが通過すると荷
重支持が一時的にできなくなり水抜き穴を設けたくても
できなかった。一方、図４の（ｃ）に示すような、多数
ボール充填タイプは、平面の軌道形状であることから、
一部に水が貯まることはなく、あえて、水抜き穴を設け
る必要もなく また設けてもボールと干渉しないように
配置することは可能である。しかし、前述のように自然
原点復帰には欠けていた。
の為、防錆用の表面処理は標準的にされている。しか
し、軸受使用環境を考えたとき、結露による水分が軸受
内部に侵入する。図４の（ａ）又は（ｂ）のような球面
状の軌道面の場合、軌道面の底に水が貯まりやすく、蒸
発しにくいので、この水を排出するために、底部に水抜
き穴を設けたい。しかし、水抜き穴を設けた場合、大ボ
ール１個使用の場合、水抜き穴をボールが通過すると荷
重支持が一時的にできなくなり水抜き穴を設けたくても
できなかった。一方、図４の（ｃ）に示すような、多数
ボール充填タイプは、平面の軌道形状であることから、
一部に水が貯まることはなく、あえて、水抜き穴を設け
る必要もなく また設けてもボールと干渉しないように
配置することは可能である。しかし、前述のように自然
原点復帰には欠けていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の転
がり機構を使用した軸受タイプの免震装置の要件である
（１）自然原点復帰すること、（２）転動体の大きさと
数が充分あること、を同時に満足することができなかっ
た。また、さらに、（３）錆を促進されないようにする
ことができなかった。本発明の課題は係る問題点をに鑑
みて、振動後に自然原点復帰でき、また耐荷重が大きな
転がり機構を採用した免震装置を提供することである。
さらには、凹球面状軌道面でありながら、排水が可能な
免震装置を提供することである。
がり機構を使用した軸受タイプの免震装置の要件である
（１）自然原点復帰すること、（２）転動体の大きさと
数が充分あること、を同時に満足することができなかっ
た。また、さらに、（３）錆を促進されないようにする
ことができなかった。本発明の課題は係る問題点をに鑑
みて、振動後に自然原点復帰でき、また耐荷重が大きな
転がり機構を採用した免震装置を提供することである。
さらには、凹球面状軌道面でありながら、排水が可能な
免震装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決する手段】本発明においては、上下に対向
して配置された同一形状の凹状球面の軌道面と、上下の
軌道面間に挟持された複数のボールと、を有する免震装
置であって、ボールの数は４個以上であり、複数のボー
ルを同一円周上に等分に配置する保持器が設けられた免
震装置を提供することにより上記課題を解決した。即
ち、それぞれのボールはひとつの保持器の中に、ひとつ
の円周上にのみ配置され、凹球面状の軌道面とも全ての
ボールが常に接することが可能なる。従って、軌道面が
相対的に水平方向に移動しても、ひとつの円周上にしか
ボールがないので、すべてのボールが軌道面と接し外力
を支持することができ、さらに、ボールは保持器により
保持されているのでボールが不等分散することがない。
また、４個以上のボールを配設しているので一部のボー
ルがゴミや異物、傷等により荷重支持ができない等の問
題があっても他の３個のボールで荷重を安定支持するこ
とができる。
して配置された同一形状の凹状球面の軌道面と、上下の
軌道面間に挟持された複数のボールと、を有する免震装
置であって、ボールの数は４個以上であり、複数のボー
ルを同一円周上に等分に配置する保持器が設けられた免
震装置を提供することにより上記課題を解決した。即
ち、それぞれのボールはひとつの保持器の中に、ひとつ
の円周上にのみ配置され、凹球面状の軌道面とも全ての
ボールが常に接することが可能なる。従って、軌道面が
相対的に水平方向に移動しても、ひとつの円周上にしか
ボールがないので、すべてのボールが軌道面と接し外力
を支持することができ、さらに、ボールは保持器により
保持されているのでボールが不等分散することがない。
また、４個以上のボールを配設しているので一部のボー
ルがゴミや異物、傷等により荷重支持ができない等の問
題があっても他の３個のボールで荷重を安定支持するこ
とができる。
【０００９】このように、ボールをひとつの円周上に等
配置させることにより、凹曲面状の軌道面に４個以上の
複数ボールを配置できるので、従来の１個ボールタイプ
のものより耐荷重性能を大幅に向上させることができる
。また、充填ボールサイズを適宜にすることにより、
適切な荷重分布、高さ等を容易に調整できる。なお、軌
道面が相対的に水平方向に移動するとき、幾何学的に若
干の上下方向移動もあるがここでは無視できる程度のも
のであり、本発明とは直接の関係はないので説明を省略
する。
配置させることにより、凹曲面状の軌道面に４個以上の
複数ボールを配置できるので、従来の１個ボールタイプ
のものより耐荷重性能を大幅に向上させることができる
。また、充填ボールサイズを適宜にすることにより、
適切な荷重分布、高さ等を容易に調整できる。なお、軌
道面が相対的に水平方向に移動するとき、幾何学的に若
干の上下方向移動もあるがここでは無視できる程度のも
のであり、本発明とは直接の関係はないので説明を省略
する。
【００１０】凹球面状の軌道面の間に４個以上のボール
を配置したので、１個のボールが荷重をささえることが
不能になっても残りのボールで荷重を受けることができ
るので、軌道面の底部に水抜き穴等があっても充分な働
きをする。そこで、請求項２に記載の発明においては、
下側の軌道面の底部に開口穴を設け、水抜き穴等に使用
することとした。
を配置したので、１個のボールが荷重をささえることが
不能になっても残りのボールで荷重を受けることができ
るので、軌道面の底部に水抜き穴等があっても充分な働
きをする。そこで、請求項２に記載の発明においては、
下側の軌道面の底部に開口穴を設け、水抜き穴等に使用
することとした。
【００１１】充填されているボールは保持器を介して、
ひとつの円周線上にのみ配置されているのでボールの転
がり運動は、図３に示すようなものになる。図３に示す
ように、地震等の振動により上側の凹球面状の軌道面１
を有する台座４ａ及びボール３ａ，３ｂが点線の位置よ
り、実線の位置までＸ（上下に対向して設けられた軌道
面同士の台座４の相対移動量）だけ水平移動する場合を
想定する。上下の凹球面状軌道面は同一曲率半径であ
り、両軌道面の半径をＲｏ、下側軌道面２の原点での中
心をＯｅ、上側軌道面１の移動前（原点）の中心Ｏｉ、
ボールのピッチ（ボールピッチ円直径）をＰＤすると、
原点位置では、原点軸心とボール中心のなす各α0は、
ｓｉｎα0＝ＰＤ／（２Ｒｏ−Ｄａ）となる。
ひとつの円周線上にのみ配置されているのでボールの転
がり運動は、図３に示すようなものになる。図３に示す
ように、地震等の振動により上側の凹球面状の軌道面１
を有する台座４ａ及びボール３ａ，３ｂが点線の位置よ
り、実線の位置までＸ（上下に対向して設けられた軌道
面同士の台座４の相対移動量）だけ水平移動する場合を
想定する。上下の凹球面状軌道面は同一曲率半径であ
り、両軌道面の半径をＲｏ、下側軌道面２の原点での中
心をＯｅ、上側軌道面１の移動前（原点）の中心Ｏｉ、
ボールのピッチ（ボールピッチ円直径）をＰＤすると、
原点位置では、原点軸心とボール中心のなす各α0は、
ｓｉｎα0＝ＰＤ／（２Ｒｏ−Ｄａ）となる。
【００１２】一方移動後は、ボール３ａ，３ｂの水平方
向移動量Ｘａ，Ｘｂは球面状の曲率形状の故にすべての
ボールが必ずしも同一量動くわけではない。則ち、Ｏｅ
を中心とする半径Ｒｏの下側軌道面２に沿って、ボール
３ａ，３ｂが移動し、回転角度βだけ回転する。この回
転角βはどのボールも同一角度になるが、水平方向移動
量への換算量が各ボールにより異なる。この水平方向移
動量の差異δｘは１８０°対向箇所（ボールピッチ円直
径）において最大となり、δｘ＝２×（Ｘｂ−Ｘａ）と
なる。ここで、幾何学的にＸ＝（２Ｒｏ−Ｄａ）ｃｏｓ
α0・ｓｉｎβであり、また、 Ｘａ＝（Ｒｏ−Ｄａ／２）×（ｓｉｎα0−ｓｉｎ（α0
−β））、 Ｘｂ＝（Ｒｏ−Ｄａ／２）×（ｓｉｎ（α0＋β）−ｓ
ｉｎα0） となるので、δｘ＝２×（Ｘｂ−Ｘａ） δｘ＝２×（２Ｒｏ−Ｄａ）×ｓｉｎα0（１−ｃｏｓ
β）となる。
向移動量Ｘａ，Ｘｂは球面状の曲率形状の故にすべての
ボールが必ずしも同一量動くわけではない。則ち、Ｏｅ
を中心とする半径Ｒｏの下側軌道面２に沿って、ボール
３ａ，３ｂが移動し、回転角度βだけ回転する。この回
転角βはどのボールも同一角度になるが、水平方向移動
量への換算量が各ボールにより異なる。この水平方向移
動量の差異δｘは１８０°対向箇所（ボールピッチ円直
径）において最大となり、δｘ＝２×（Ｘｂ−Ｘａ）と
なる。ここで、幾何学的にＸ＝（２Ｒｏ−Ｄａ）ｃｏｓ
α0・ｓｉｎβであり、また、 Ｘａ＝（Ｒｏ−Ｄａ／２）×（ｓｉｎα0−ｓｉｎ（α0
−β））、 Ｘｂ＝（Ｒｏ−Ｄａ／２）×（ｓｉｎ（α0＋β）−ｓ
ｉｎα0） となるので、δｘ＝２×（Ｘｂ−Ｘａ） δｘ＝２×（２Ｒｏ−Ｄａ）×ｓｉｎα0（１−ｃｏｓ
β）となる。
【００１３】このδｘだけのボール移動量の差異の分だ
け当該保持器にポケットの遊びとして備えられていない
と、運動中にボールの移動不良が発生し低摩擦係数の達
成が困難になる。そこで、請求項３に記載の発明におい
ては、ボールとボールを保持する保持器ポケットとの直
径隙間であるポケット隙間δを設け。δの値は、 δ≧δｘ＝２×（２Ｒｏ−Ｄａ）×ｓｉｎα0（１−ｃ
ｏｓβ）、 但し、Ｒｏ：軌道面曲率半径、 Ｄａ：ボール直径、 ＰＤ：ボールピッチ円直径、 Ｘ：上下に対向して設けられた軌道面同士の相対移動
量、 ｓｉｎα0＝ＰＤ／（２Ｒｏ−Ｄａ）、 ｓｉｎ-1β＝Ｘ／（（２Ｒｏ−Ｄａ）ｃｏｓα0） となるようにした。よって、δ分だけポケット隙間を与
えることで、全ボールの転がり運動を成立させることが
でき、数個ボール配置の免震装置を成立させることがで
きることになった。一方、ボールのすべり等を考慮する
とすきまδは上記のようにδｘより大きくされるが、す
きまが過大だとスムースな作動ができない。そこで、δ
の上限はボール径Ｄａの１０％以下が好ましく、０．１
×Ｄａ≧δとした。
け当該保持器にポケットの遊びとして備えられていない
と、運動中にボールの移動不良が発生し低摩擦係数の達
成が困難になる。そこで、請求項３に記載の発明におい
ては、ボールとボールを保持する保持器ポケットとの直
径隙間であるポケット隙間δを設け。δの値は、 δ≧δｘ＝２×（２Ｒｏ−Ｄａ）×ｓｉｎα0（１−ｃ
ｏｓβ）、 但し、Ｒｏ：軌道面曲率半径、 Ｄａ：ボール直径、 ＰＤ：ボールピッチ円直径、 Ｘ：上下に対向して設けられた軌道面同士の相対移動
量、 ｓｉｎα0＝ＰＤ／（２Ｒｏ−Ｄａ）、 ｓｉｎ-1β＝Ｘ／（（２Ｒｏ−Ｄａ）ｃｏｓα0） となるようにした。よって、δ分だけポケット隙間を与
えることで、全ボールの転がり運動を成立させることが
でき、数個ボール配置の免震装置を成立させることがで
きることになった。一方、ボールのすべり等を考慮する
とすきまδは上記のようにδｘより大きくされるが、す
きまが過大だとスムースな作動ができない。そこで、δ
の上限はボール径Ｄａの１０％以下が好ましく、０．１
×Ｄａ≧δとした。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態につい
て図を参照して説明する。図１は本発明の第一の実施の
形態を示す（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−
Ａ線断面図である。図１において、上下に対向して配置
された凹状球面の軌道面１，２と、上下の軌道面間に４
個のボール３が挟持されている。上側軌道面１は台座４
ａの下側面に設けられ、台座４ａ上に建築物が固定され
る。下側軌道面２は台座４ｂの上側面に設けられ、台座
４ｂが基礎に固定される。ボール３は保持器５のポケッ
ト５ａに回転自在に嵌挿されている。ポケット５ａは一
つの円周上５ｒに等分に配置されている。７は下側台座
４ｂを固定するためのボルト穴である。下側台座４ｂの
中心、即ち下側凹球面状の軌道面２の底部２ａに開口穴
８が貫通して設けられている。ボール３と保持器５のポ
ケット５ａとの直径方向隙間δが設けられている。δの
値は例えばＲｏ：軌道面曲率半径１０００ｍｍ、Ｄａ：
ボール直径５０ｍｍ、ＰＤ：ボールピッチ円直径１００
ｍｍ、Ｘ：上下に対向して設けられた軌道面同士の相対
移動量３００ｍｍではδ＝２．３９ｍｍとなり、δはボ
ール径の約５％というとても大きな値となる。
て図を参照して説明する。図１は本発明の第一の実施の
形態を示す（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−
Ａ線断面図である。図１において、上下に対向して配置
された凹状球面の軌道面１，２と、上下の軌道面間に４
個のボール３が挟持されている。上側軌道面１は台座４
ａの下側面に設けられ、台座４ａ上に建築物が固定され
る。下側軌道面２は台座４ｂの上側面に設けられ、台座
４ｂが基礎に固定される。ボール３は保持器５のポケッ
ト５ａに回転自在に嵌挿されている。ポケット５ａは一
つの円周上５ｒに等分に配置されている。７は下側台座
４ｂを固定するためのボルト穴である。下側台座４ｂの
中心、即ち下側凹球面状の軌道面２の底部２ａに開口穴
８が貫通して設けられている。ボール３と保持器５のポ
ケット５ａとの直径方向隙間δが設けられている。δの
値は例えばＲｏ：軌道面曲率半径１０００ｍｍ、Ｄａ：
ボール直径５０ｍｍ、ＰＤ：ボールピッチ円直径１００
ｍｍ、Ｘ：上下に対向して設けられた軌道面同士の相対
移動量３００ｍｍではδ＝２．３９ｍｍとなり、δはボ
ール径の約５％というとても大きな値となる。
【００１５】係る構成の免震装置によれば、地震等によ
り横荷重が加わわった場合に容易に水平移動ができ、ま
た、４個のボール３で台座４ａを支えるので、大荷重を
支持できる。開口穴８とボール３の一つが干渉し、荷重
を支えられない時でも、残りのボールで台座４ａを支承
できる。また、凹曲面状の軌道面１，２としたので自然
原点復帰ができる。さらに、開口穴８を設けたので排水
が可能で結露等により水が貯まることがなく、錆の発生
が防止できる。また、結露ばかりでなく外部よりの水の
浸入があっても容易に排水できるので設置場所等も制限
が少ない。保持器５によりボール３を保持するととも
に、ポケット５ａの隙間δを設けているので、全ボール
を適切な転がり運動をさせることができる。
り横荷重が加わわった場合に容易に水平移動ができ、ま
た、４個のボール３で台座４ａを支えるので、大荷重を
支持できる。開口穴８とボール３の一つが干渉し、荷重
を支えられない時でも、残りのボールで台座４ａを支承
できる。また、凹曲面状の軌道面１，２としたので自然
原点復帰ができる。さらに、開口穴８を設けたので排水
が可能で結露等により水が貯まることがなく、錆の発生
が防止できる。また、結露ばかりでなく外部よりの水の
浸入があっても容易に排水できるので設置場所等も制限
が少ない。保持器５によりボール３を保持するととも
に、ポケット５ａの隙間δを設けているので、全ボール
を適切な転がり運動をさせることができる。
【００１６】本発明の第二の実施の形態について図を参
照して説明する。図２は本発明の第二の実施の形態を示
す（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面
図である。第一の実施の形態とはボール３の個数と保持
器５′のポケット５ａの数が異なるだけであるので、図
１と同符号を付し説明を省略する。なお、保持器５′は
リング状とし中央穴５ｂを設け、重量、材料費の低減を
はかっている。このように、容易にボール個数、大きさ
を容易に設定でき、種々の仕様に容易に対応できる。
照して説明する。図２は本発明の第二の実施の形態を示
す（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面
図である。第一の実施の形態とはボール３の個数と保持
器５′のポケット５ａの数が異なるだけであるので、図
１と同符号を付し説明を省略する。なお、保持器５′は
リング状とし中央穴５ｂを設け、重量、材料費の低減を
はかっている。このように、容易にボール個数、大きさ
を容易に設定でき、種々の仕様に容易に対応できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明においては、保持器を用いてボー
ルをひとつの円周上に等配置させ、凹曲面状の軌道面に
複数ボールを配置したので、自然原点復帰でき、かつ耐
荷重が大きな転がり機構を採用した免震装置を提供する
ものとなった。さらに、４個以上のボールを配置し、１
個のボールが荷重不能になっても使用できるようにした
ので耐久性、安全性が高いものとなった。また、下側の
軌道面の底部に開口穴を設け、水抜き穴等に使用できる
ので、凹球面状軌道面でありながら、排水が可能な免震
装置を提供するものとなった。さらに、充填されている
ボールの保持器のポケットとボールとの隙間を適宜設け
ることによりボールが荷重を確実に支承し安定した転が
りをするものとなった。
ルをひとつの円周上に等配置させ、凹曲面状の軌道面に
複数ボールを配置したので、自然原点復帰でき、かつ耐
荷重が大きな転がり機構を採用した免震装置を提供する
ものとなった。さらに、４個以上のボールを配置し、１
個のボールが荷重不能になっても使用できるようにした
ので耐久性、安全性が高いものとなった。また、下側の
軌道面の底部に開口穴を設け、水抜き穴等に使用できる
ので、凹球面状軌道面でありながら、排水が可能な免震
装置を提供するものとなった。さらに、充填されている
ボールの保持器のポケットとボールとの隙間を適宜設け
ることによりボールが荷重を確実に支承し安定した転が
りをするものとなった。
【図１】本発明の第一の実施の形態を示す（ａ）は側面
断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態を示す（ａ）は側面
断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の凹球面状の軌道面とボールとの水平移
動の関係を示す説明図であり、台座及びボールが点線の
位置より、実線の位置まで水平移動した場合の説明図で
ある。
動の関係を示す説明図であり、台座及びボールが点線の
位置より、実線の位置まで水平移動した場合の説明図で
ある。
【図４】従来の転がり機構を使用した免震装置の比較表
であって、（ａ）は特開平０９−２９６８４７号公報、
（ｂ）は特開平１０−０６１２５０号公報、（ｃ）は特
開平０４−３７０４３７号公報に記載の免震装置の説明
図である。
であって、（ａ）は特開平０９−２９６８４７号公報、
（ｂ）は特開平１０−０６１２５０号公報、（ｃ）は特
開平０４−３７０４３７号公報に記載の免震装置の説明
図である。
１ 上側軌道面
２ 下側軌道面
２ａ 底部
３ ボール
５ 保持器
５ａ ポケット
５ｒ 同一円周上（ボールピッチ円）
８ 開口穴
δ 直径隙間
Ｒｏ 軌道面曲率半径
Ｄａ ボール直径
ＰＤ ボールピッチ円直径
Ｘ 上下に対向して設けられた軌道面同士の相対移動
量
量
フロントページの続き
(72)発明者 大竹 康宏
大阪市北区梅田三丁目３番５号 大和ハウ
ス工業株式会社内
(72)発明者 井上 隆司
大阪市北区梅田三丁目３番５号 大和ハウ
ス工業株式会社内
(72)発明者 山下 仁崇
大阪市北区梅田三丁目３番５号 大和ハウ
ス工業株式会社内
Ｆターム(参考） 3J048 AA07 BE15 BG02 DA01 EA38
Claims (3)
- 【請求項１】 上下に対向して配置された同一形状の凹
状球面の軌道面と、前記上下の軌道面間に挟持された複
数のボールと、を有する免震装置であって、前記ボール
の数は４個以上であり、前記複数のボールを同一円周上
に等分に配置する保持器が設けられていることを特徴と
する免震装置。 - 【請求項２】 前記下側の軌道面の底部に開口穴が設け
られていることを特徴とする請求項１に記載の免震装
置。 - 【請求項３】 前記ボールとボールを保持する前記保持
器ポケットとの直径隙間δは、 ０．１×Ｄａ≧δ≧２×（２Ｒｏ−Ｄａ）×ｓｉｎα0
（１−ｃｏｓβ）、 但し、Ｒｏ：軌道面曲率半径、 Ｄａ：ボール直径、 ＰＤ：ボールピッチ円直径、 Ｘ：上下に対向して設けられた軌道面同士の相対移動
量、 ｓｉｎα0＝ＰＤ／（２Ｒｏ−Ｄａ）、 ｓｉｎ-1β＝Ｘ／（（２Ｒｏ−Ｄａ）ｃｏｓα0） となるようにされていることを特徴とする請求項１又は
２に記載の免震装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002010605A JP2003213960A (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | 免震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002010605A JP2003213960A (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | 免震装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003213960A true JP2003213960A (ja) | 2003-07-30 |
Family
ID=27648298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002010605A Pending JP2003213960A (ja) | 2002-01-18 | 2002-01-18 | 免震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003213960A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006300160A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Takada Kikaku:Kk | 免振装置 |
| JP2014047915A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Masaharu Ota | 免震台 |
-
2002
- 2002-01-18 JP JP2002010605A patent/JP2003213960A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006300160A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Takada Kikaku:Kk | 免振装置 |
| JP2014047915A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Masaharu Ota | 免震台 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041207 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060510 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060926 |