JP2008025748A - Seismic isolator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、地盤と建物等の構造物の間に設置され、地震発生時における構造物の揺れを抑制する免震装置に関し、特に、ベースプレートと支承体との間に転動体を介在させて免震する転がり形式の免震装置に関する。 The present invention relates to a seismic isolation device that is installed between the ground and a structure such as a building, and suppresses the shaking of the structure when an earthquake occurs, and in particular, is provided with a rolling element interposed between a base plate and a support body. The present invention relates to a seismic rolling type seismic isolation device.
従来、転がり支承型の免震装置として、ベースプレートと転がり支承部に相当する外部部材との間に、大小2種類の鋼球からなる転動体を介在させたものがある(例えば、特許文献1)。これは、ケース内に配置された複数個の小径転動体が、1個の大径転動体の周囲を循環することにより、支承部のベースプレート上での移動を円滑にし、地震時等の建造物の揺れを抑制するものである。
このような免震装置においては、大小の転動体にグリース等の潤滑剤が塗布され、転動体の転動を円滑に行うようになされている。また、支承体の転動体収容凹部と転動体との間には、外部からの土砂や塵埃等の異物の侵入を防止するためのシール部材が付設されている。
In such a seismic isolation device, a lubricant such as grease is applied to large and small rolling elements so that the rolling elements smoothly roll. In addition, a seal member is provided between the rolling element housing concave portion of the support body and the rolling element to prevent entry of foreign matter such as earth and sand and dust from the outside.
このような転がり支承型の免震装置は、地震時の構造物の揺れを抑制するために、その構造物の床下に敷設されることが多く、屋外であるが故に結露等により発錆し易い。また土砂,塵埃等の異物の侵入により、その異物の噛み込みが生じ、肝心の地震発生時に免震機能が正常に働かない恐れがある。 Such a rolling bearing type seismic isolation device is often laid under the floor of the structure in order to suppress the shaking of the structure at the time of the earthquake, and is likely to rust due to condensation, etc. because it is outdoors. . Moreover, when foreign matter such as earth and sand or dust enters, the foreign matter may be bitten, and the seismic isolation function may not work normally when an important earthquake occurs.
転がり支承型の免震装置として、特許文献2には、発錆を防止するために転動体等に防錆用の表面処理を施すことが記載されている。しかし、これには、シール部材に関する技術は開示されておらず、転がり支承部内への土砂や塵埃等の異物の侵入が懸念される。
As a rolling bearing type seismic isolation device,
この発明の目的は、潤滑による転動体の円滑な転動を維持でき、また外部からの異物の侵入を防止し得る免震装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a seismic isolation device that can maintain a smooth rolling of a rolling element by lubrication and prevent entry of foreign matter from the outside.
この発明の免震装置は、ベースプレートと、このベースプレートの上方に位置する支承体と、これらベースプレートと支承体との間に転がり自在に介在した1個の大径転動体および複数の小径転動体とを備え、前記支承体に、前記複数の小径転動体を、前記大径転動体の上部の表面に沿う配列状態で転走可能に支承する球面状の転走面、およびこの転走面の周縁に続き前記転走面の小径転動体を循環させる循環路を設けた免震装置において、前記支承体に設けられて前記大径転動体が転がり自在に嵌まる大径転動体収容凹部の開口周縁と大径転動体との間の隙間を、固形潤滑剤で封止したことを特徴とする。 The seismic isolation device according to the present invention includes a base plate, a support body positioned above the base plate, one large-diameter rolling element and a plurality of small-diameter rolling elements that are interposed between the base plate and the support body in a freely rolling manner. A spherical rolling surface that supports the plurality of small-diameter rolling elements in an aligned state along the upper surface of the large-diameter rolling element, and a peripheral edge of the rolling surface. In the seismic isolation device provided with a circulation path for circulating the small-diameter rolling element on the rolling surface, the peripheral edge of the opening of the large-diameter rolling element housing recess provided on the support body so that the large-diameter rolling element can freely roll And a large-diameter rolling element is sealed with a solid lubricant.
この構成の免震装置は、ベースプレートおよび支承体間での転動体の転動によって、地盤の震動が減衰され、支承体およびその上に支持された構造物への揺れの伝達が抑制される。また、小径転動体が大径転動体の上部に接し、転走・循環することにより、大径転動体の回転が円滑になされ、転がり摩擦抵抗が低減されて優れた免震性が発揮される。
大径転動体が転がり自在に嵌まる大径転動体収容凹部の開口周縁と大径転動体との間の隙間は、固形潤滑剤で封止されているから、この固形潤滑剤の潤滑作用によって、大径転動体と開口周縁、小径転動体との摩擦抵抗が抑制されて大径転動体の円滑な転動が維持されると共に、潤滑剤の防錆作用による防錆効果が得られる。また、固形潤滑剤による封止によって、外部から大径転動体収容凹部内への異物の侵入が防止され、異物の噛み込みによる大径転動体や小径転動体の転動不具合が生じず、円滑な転動が維持される。このように、固形潤滑剤による封止によって、潤滑と異物の侵入防止との両機能が同時に得られ、簡素な構成で潤滑、防錆および異物侵入防止機能を得ることができる。
In the seismic isolation device having this configuration, the ground vibration is attenuated by the rolling of the rolling element between the base plate and the support body, and the transmission of the vibration to the support body and the structure supported thereon is suppressed. In addition, the small-diameter rolling element comes into contact with the upper part of the large-diameter rolling element and rolls and circulates so that the large-diameter rolling element rotates smoothly, rolling friction resistance is reduced, and excellent seismic isolation is exhibited. .
The gap between the opening periphery of the large-diameter rolling element housing recess into which the large-diameter rolling element fits freely and the large-diameter rolling element is sealed with a solid lubricant. The friction resistance between the large-diameter rolling element, the peripheral edge of the opening, and the small-diameter rolling element is suppressed to maintain smooth rolling of the large-diameter rolling element, and the rust prevention effect by the rust prevention action of the lubricant is obtained. In addition, sealing with solid lubricant prevents foreign matter from entering the large-diameter rolling element housing recess from the outside, and does not cause rolling defects of the large-diameter rolling element and small-diameter rolling element due to the biting of foreign matter. Rolling is maintained. As described above, the sealing with the solid lubricant can simultaneously obtain both functions of lubrication and prevention of intrusion of foreign matters, and can provide lubrication, rust prevention and foreign matter intrusion prevention functions with a simple configuration.
この発明において、前記固形潤滑剤の外側に位置して、前記大径転動体収容凹部の開口周縁と大径転動体との間の隙間を密封するシール部材を前記支承体に取付けても良い。このようなシール部材を併用することにより、外部からの異物の侵入防止がより効果的になされると共に、水が侵入し易い環境下にあっても、固形潤滑剤の水分との接触による乳化が防止され、潤滑およびシール寿命の延長を図ることができる。 In this invention, you may attach to the said support body the sealing member which seals the clearance gap between the opening periphery of the said large diameter rolling element accommodation recessed part, and a large diameter rolling element located in the outer side of the said solid lubricant. By using such a seal member in combination, it is possible to more effectively prevent entry of foreign matter from the outside, and emulsification due to contact with moisture of the solid lubricant even in an environment where water easily enters. It is prevented, and lubrication and the extension of a seal life can be aimed at.
この発明の免震装置は、ベースプレートと、このベースプレートの上方に位置する支承体と、これらベースプレートと支承体との間に転がり自在に介在した1個の大径転動体および複数の小径転動体とを備え、前記支承体に、前記複数の小径転動体を、前記大径転動体の上部の表面に沿う配列状態で転走可能に支承する球面状の転走面、およびこの転走面の周縁に続き前記転走面の小径転動体を循環させる循環路を設けた免震装置において、前記支承体に設けられて前記大径転動体が転がり自在に嵌まる大径転動体収容凹部の開口周縁と大径転動体との間の隙間を、固形潤滑剤で封止したため、潤滑と塗布された潤滑剤の防錆効果による転動体の円滑な転動を維持でき、また外部からの異物の侵入を防止できて、長年にわたり、転がり支承による優れた免震機能を維持することができる。 The seismic isolation device according to the present invention includes a base plate, a support body positioned above the base plate, one large-diameter rolling element and a plurality of small-diameter rolling elements that are interposed between the base plate and the support body in a freely rolling manner. A spherical rolling surface that supports the plurality of small-diameter rolling elements in an aligned state along the upper surface of the large-diameter rolling element, and a peripheral edge of the rolling surface. In the seismic isolation device provided with a circulation path for circulating the small-diameter rolling element on the rolling surface, the peripheral edge of the opening of the large-diameter rolling element housing recess provided on the support body so that the large-diameter rolling element can freely roll The gap between the rolling element and the large-diameter rolling element is sealed with a solid lubricant, so that the rolling element can maintain smooth rolling due to lubrication and the rust prevention effect of the applied lubricant, and foreign matter can enter from outside. For many years on rolling bearings It is possible to maintain that excellent seismic isolation function.
前記固形潤滑剤の外側に位置して、前記大径転動体収容凹部の開口周縁と大径転動体との間の隙間を密封するシール部材を前記支承体に取付けた場合は、上記シール機能がより効果的になされると共に、固形潤滑剤の水分との接触による乳化が防止され、潤滑およびシール寿命の延長を図ることができる。 When the sealing member that seals the clearance between the opening peripheral edge of the large-diameter rolling element housing recess and the large-diameter rolling element is attached to the support body and is located outside the solid lubricant, the sealing function is While being made more effective, emulsification due to contact of the solid lubricant with moisture can be prevented, and lubrication and extension of the seal life can be achieved.
この発明の免震装置の一実施形態を図1と共に説明する。この免震装置1は、ベースプレート2と、このベースプレート2の上方に位置する支承体3と、ベースプレート2と支承体3との間に転がり自在に介在した1個の鋼球からなる大径転動体4と、複数の鋼球からなる小径転動体5とを備える。ベースプレート2は、その上面が大径転動体4を転動可能に支持する転走面2aとされている。前記支承体3には、上記複数の小径転動体5を、大径転動体4の上部の表面に沿う配列状態で転走可能に支承する球面状の転走面6、およびこの転走面6の周縁に続き転走面6の小径転動体5を循環させる循環路7が設けられている。
An embodiment of the seismic isolation device of the present invention will be described with reference to FIG. The
上記転走面6および循環路7は、支承体3の支承体本体3aに、転動体受け8および転動体押え9を取付けることで構成される。支承体3は、この支承体本体3a、転動体受け8および転動体押え9により構成される。転動体受け8は、上面中央に突出した突出部8aで支承体本体3aに取付られている。転動体押え9は支承体本体3aの下面に開口する中空部に嵌合し、図示しない止め輪によって支承体本体3aに固定されている。転動体受け8は、内外の両面が大径転動体4の中心と同心の球面状に形成され、その球面状の内面が上記転走面6となる部材である。この転動体受け8の球面状の外面とこの外面に対向する支承体本体3aの球面状の内面との間に、前記循環路7が構成される。転動体押さえ9は、斜め上方を向く断面円弧状の小径転動体案内面9aが転動体受け8の周縁と対向して形成されたリング状部材であり、この小径転動体案内面9aにより、転走面6と循環路7との間で小径転動体5を案内する。小径転動体5が、転動体受け8の周りの転走面6および循環路7に沿って転走しながら循環することにより、大径転動体4の回転を円滑にし、ベースプレート2および大径転動体4間の転がり摩擦抵抗を軽減する。
The
転動体押え9の大径転動体収容凹部9bの開口周縁部は、段差状に形成されてシール溝部9cとされ、このシール溝部9cに固形潤滑剤10が封入されている。固形潤滑剤10としては、軸受用の固形潤滑組成物等を用いることができる。
The opening peripheral edge of the large-diameter rolling element housing recess 9b of the
この固形潤滑剤10として用いる組成物は、高分子材料とグリースからなる組成物等が使用できる。このような高分子材料とグリースからなる組成物として、例えば、平均分子量1×105〜5×106の超高分子量ポリエチレン95wt%〜1wt%と、この超高分子量ポリエチレンの融解温度より高い滴点を有する潤滑グリース5wt%〜99wt%とからなる混合物(油のにじみ出しを抑制する添加物を含むものも可)を、この超高分子量ポリエチレンの融解温度に加熱し、冷却して固形化した組成物や、平均分子量2×103〜1×105の低分子量ポリエチレン95wt%〜1wt%と、この低分子量ポリエチレンの融解温度より高い滴点を有する潤滑グリース5wt%〜99wt%とからなる混合物を、この低分子量ポリエチレンの融解温度に加熱し、冷却して固形化した組成物(いずれも、特許文献1に開示)等が採用される。
As the composition used as the
この種の固形潤滑剤10の商品としては、NTN社製熱固化性潤滑剤組成物のポリルーブLP03がある。固形潤滑剤10として、上記のような熱固化性潤滑剤組成物を用いる場合、上記シール溝部9cに封入した後、焼成して固形潤滑剤10とされる。
A product of this type of
この構成の免震装置1によると、大径転動体収容凹部9bの開口周縁と大径転動体4との間の隙間を、固形潤滑剤10で封止したため、潤滑による大径転動体4の円滑な転動を維持でき、また外部からの異物の侵入を防止できて、長年にわたり、転がり支承による優れた免震機能を維持することができる。
According to the
通常、グリースを大量に(例えば空間容積に対して、100%近く)封入すると、転がり支承部の転がり性が低下するが、固形潤滑剤10は固形物から潤滑剤が染み出すため、塗布する程度の潤滑剤が連続的に上記大径転動体収容凹部9b内に供給される。また、この固形潤滑剤10は大径転動体4に摺接し、潤滑剤が大径転動体4の表面に供給されて潤滑される。大径転動体収容凹部9b内や大径転動体4の表面に供給された潤滑剤は、小径転動体5にも転着し、小径転動体5も潤滑される。これらにより、潤滑剤確認を目的としたメンテナンスの期間を延長することができ、長期的に防錆効果が得られる。また、免震装置1における転動体4,5の収容部を構成する大径転動体収容凹部9b、循環路7および転走面6のシール機能が向上するために、これらの部分の延命が可能となる。
Normally, if a large amount of grease is filled (for example, close to 100% with respect to the space volume), the rolling property of the rolling bearing portion is lowered. However, since the lubricant oozes from the solid lubricant, the
このように、固形潤滑剤10を使用して潤滑することにより、グリース漏れによる土壌汚染の恐れがなく、またグリース潤滑の際に起こり得る潤滑剤の漏洩がないため、潤滑不良になる恐れが少なく、安定的に地震時の建造物の揺れを抑制することができる。
In this way, by using the
図2はこの発明の免震装置の他の実施形態を示す。この免震装置1では、前記固形潤滑剤10の外側に位置して、大径転動体収容凹部9bの開口周縁におけるシール溝部9cと大径転動体4との間の隙間を密封するシール部材11が、転動体押え9に取付けられている。このシール部材11は、ゴム材等からなり、上記シール溝部9cの周壁を下方に延出させ、この延出周壁部に形成されたシール部材取付溝9dに、その内周縁部が大径転動体4の表面に摺接するよう、かつ固形潤滑剤10の下端面に接するよう装着されている。
FIG. 2 shows another embodiment of the seismic isolation device of the present invention. In this
このシール部材11を固形潤滑剤10と併用することにより、床下浸水するような洪水時等においても、大径転動体収容凹部9b内への水の浸入が防止される。さらに、このような浸水時に固体潤滑剤10と水が接触すると、固体潤滑剤10の乳化を引き起こしかねないが、シール部材11によって固体潤滑剤10と水との接触が軽減され、このような懸念が払拭される。その他の構成は図1に示す実施形態と同様であるから、共通部分に同一の符号を付してその説明を省略する。
By using this
図3は、上記構成の免震装置1の使用例を示す。地盤側となる下側架台20と、建築物等の構造体(図示せず)を支持する上側架台21との間の複数個所に、上記いずれかの実施形態の免震装置1が介装される。
FIG. 3 shows an example of use of the
なお、固形潤滑剤10としては、前記の組成物によるものの他、潤滑性とシール性とを備えた他の固形潤滑剤も用いることができる。また、ベースプレート2の転走面2a、大小転動体4,5、支承体3を構成する支承体本体3a、転動体受け8、転動体押え9には公知の防錆用の表面処理が施されていることが望ましい。
As the
1…免震装置
2…ベースプレート
3…支承体
4…大径転動体
5…小径転動体
6…転走面
7…循環路
9b…大径転動体収容凹部
9c…シール溝部(開口周縁)
10…固形潤滑剤
11…シール部材
DESCRIPTION OF
10 ...
Claims (2)
前記支承体に設けられて前記大径転動体が転がり自在に嵌まる大径転動体収容凹部の開口周縁と大径転動体との間の隙間を、固形潤滑剤で封止したことを特徴とする免震装置。 A base plate, a support body positioned above the base plate, and one large-diameter rolling element and a plurality of small-diameter rolling elements interposed between the base plate and the support body so as to be freely rollable. A spherical rolling surface that supports the plurality of small-diameter rolling elements in an arrayed state along the upper surface of the large-diameter rolling element, and a small diameter of the rolling surface following the periphery of the rolling surface. In a seismic isolation device with a circulation path for circulating rolling elements,
The gap between the opening peripheral edge of the large-diameter rolling element housing recess and the large-diameter rolling element, which is provided on the support body and in which the large-diameter rolling element fits freely, is sealed with a solid lubricant. Seismic isolation device.
2. The seismic isolation system according to claim 1, wherein a seal member that is located outside the solid lubricant and that seals a gap between an opening peripheral edge of the large-diameter rolling element housing recess and the large-diameter rolling element is attached to the support body. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006200226A JP2008025748A (en) | 2006-07-24 | 2006-07-24 | Seismic isolator |
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JP2006200226A JP2008025748A (en) | 2006-07-24 | 2006-07-24 | Seismic isolator |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013122295A (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Yoichiro Okamoto | Base isolation support |
DE112012006167B4 (en) | 2012-03-30 | 2024-03-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Lithium-ion secondary battery |
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2006
- 2006-07-24 JP JP2006200226A patent/JP2008025748A/en active Pending
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JP2013122295A (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Yoichiro Okamoto | Base isolation support |
DE112012006167B4 (en) | 2012-03-30 | 2024-03-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Lithium-ion secondary battery |
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