JP2008157357A - Rolling supporting device and base isolation device equipped therewith - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、地盤と構造物間の免震装置等に使用される転がり支持装置およびそれを備えた免震装置に関する。 The present invention relates to a rolling support device used for a seismic isolation device between a ground and a structure, and a seismic isolation device including the same.
従来、免震装置において、図14に示すような転がり支持装置を用いたものがある(例えば特許文献1)。同図の転がり支持装置は、ケース80に支持された大径転動体81を、地盤側のベースプレート82上で転動自在とすることで、構造物83の揺れを抑制するものであり、大径転動体81の表面に沿って小径転動体84を転走自在とすることで、大径転動体81の転動を円滑にする。
Conventionally, some seismic isolation devices use a rolling support device as shown in FIG. 14 (for example, Patent Document 1). The rolling support device shown in the figure suppresses the shaking of the
ベースプレートに対し、大径転動体1個の一点接触である従来技術がよく知られているが、図15、図16に示すように、転動体81を複数にすることによって、支持能力を向上させたものがある(例えば特許文献2)。
このような複数の転動体81を備えた複数点接触の転がり支持装置は、平面視における中心から外方に向かう程緩やかな上り勾配となるベースプレートであって、所定の転動体を原点に復帰させる所謂原点復帰機能を持たせたものには原則使用不可能である。ただし、複数点接触の転がり支持装置に球面ヒンジ部を設けることにより、原点復帰機能を持たせた場合でもこの転がり支持装置を使用可能である。
The multi-point contact rolling support device provided with such a plurality of
図16を参照しつつ、特許文献2に開示の転がり支持装置の課題について説明する。
転がり支持装置が球面ヒンジ部85を有している場合、原点復帰機能を持たせることができるが、支承体86の上部に設けられた球面ヒンジ部86a(つまり球面受座)が凹部形状であるため、球面ヒンジ部材87に対する球面受座86aの免震時の可動範囲が狭くなる。また球面受座86aが凹部形状であるため、この球面受座86aに水が浸入し溜まりやすい。それ故、球面受座86aに錆が発生し、球面受座86aは、球面ヒンジ部材87に対し所望の運動を得ることができないことがある。
A problem of the rolling support device disclosed in
When the rolling support device has the
ところで、複数点接触の転がり支持装置を免震装置に適用した場合、この免震装置を床下に取付けた際、ベースプレートとの間で取付け誤差(水平、垂直、原点位置等)の影響を大きく受ける。例えば、水平、垂直のずれ等がある。また、建物一戸には、複数(例えば10個程度)の転がり支持装置を取付ける必要があり、そのために各相互差も大きく影響を受ける。1点接触の転がり支持装置であれば、相互差を多少許容することができるが、複数点接触の場合、各相互差の影響を大きく受けるため、転がり支持装置は所望の運動を得ることができないことがある。そのため、転がり支持装置の取付け精度を厳しく管理する必要がある。 By the way, when a rolling support device with multiple points of contact is applied to a seismic isolation device, when this seismic isolation device is mounted under the floor, it is greatly affected by mounting errors (horizontal, vertical, origin position, etc.) with the base plate. . For example, there are horizontal and vertical shifts. In addition, it is necessary to attach a plurality of (for example, about 10) rolling support devices to a single building, which greatly affects each difference. A single point contact rolling support device can tolerate some differences, but in the case of multiple point contact, it is greatly affected by each other difference, so the rolling support device cannot obtain a desired motion. Sometimes. Therefore, it is necessary to strictly manage the mounting accuracy of the rolling support device.
この発明の目的は、支持能力の向上を図ることができ、調心機能を持たせると共にその可動範囲を従来技術のものより広げ、所望の運動性能を維持し得る転がり支持装置およびそれを備えた免震装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rolling support device capable of improving the support capability, having a centering function, expanding the movable range of the conventional technology, and maintaining desired motion performance, and the same. To provide seismic isolation devices.
この発明の転がり支持装置は、ベースプレートの上面で転動可能な一または複数の転動体と、前記転動体を転がり自在に保持するケースであって、このケースの下部に転動体の一部を突出状態に保持するケースと、前記ケースの上部に設けられる凸形状の球面部と、前記球面部の凸形状に対応して調心性を有して嵌まり込む凹形状の球面受部とを有することを特徴とする。 A rolling support device according to the present invention includes one or a plurality of rolling elements that can roll on the upper surface of a base plate, and a case that holds the rolling elements in a freely rolling manner. A part of the rolling elements protrudes below the case. A case that is held in a state, a convex spherical portion provided on the upper portion of the case, and a concave spherical receiving portion that fits in alignment with the convex shape of the spherical portion. It is characterized by.
この構成によると、転動体のケースからの突出部分がベースプレート等に接し、その上を転動することができる。また、ケースの上部に設けられる凸形状の球面部に対し、凹形状の球面受部が調心性を有して嵌まり込んでいる。特に、ケースの上部に凸形状の球面部を設けたので、支承体の上部に凹部形状の球面受座が設けられた従来技術のものより、この転がり支持装置の可動範囲を広げることができる。そのため、転がり支持装置のコンパクト化が可能となる。これら球面部と球面受部とにより、調心機能を実現する。この調心機能により、取付け誤差を許容することができる。前記取付け誤差とは、水平方向の取付け誤差、垂直方向の取付け誤差、および原点位置の取付け誤差の少なくともいずれか一つを含む。 According to this structure, the protrusion part from the case of a rolling element contacts a baseplate etc., and it can roll on it. Further, a concave spherical receiving portion is fitted with a centering property with respect to a convex spherical portion provided on the upper portion of the case. In particular, since the convex spherical portion is provided on the upper part of the case, the movable range of the rolling support device can be expanded as compared with the conventional art in which the concave spherical seat is provided on the support body. Therefore, the rolling support device can be made compact. A centering function is realized by the spherical surface portion and the spherical surface receiving portion. With this alignment function, mounting errors can be allowed. The mounting error includes at least one of a horizontal mounting error, a vertical mounting error, and an origin position mounting error.
地震が起きた際、この地震によって構造物の土台が多少歪んでも、調心性によりその歪みを許容できる。また、ケースの上部に凸形状の球面部を設けることにより、この転がり支持装置が浸水しても、水は凸形状に沿って流れ落ち溜まらない。それ故、球面部等に錆が発生し難くなるので、球面受部に対し球面部を円滑に可動させることができる。したがって、転がり支持装置の所望の運動性能を維持することが可能となる。また、複数の転動体を適用した場合、負荷容量を大きくすることが可能となる。 When an earthquake occurs, even if the foundation of the structure is somewhat distorted by this earthquake, the distortion can be allowed due to the alignment. Further, by providing a convex spherical portion on the upper part of the case, even if this rolling support device is submerged, water does not flow and accumulate along the convex shape. Therefore, rust hardly occurs on the spherical surface portion and the like, so that the spherical surface portion can be smoothly moved with respect to the spherical surface receiving portion. Therefore, the desired motion performance of the rolling support device can be maintained. In addition, when a plurality of rolling elements are applied, the load capacity can be increased.
この発明において、前記球面部は、ケースの上面の全体が凸形状の球面に形成されていることが好ましい。この構成によると、前記従来の凹部形状の球面受座が設けられた従来技術のものより、この転がり支持装置の可動範囲を確実に広げることができる。さらに、ケースの上部が部分的に凸形状の球面に形成されているものより、この転がり支持装置の可動範囲を一層広げることができる。 In the present invention, it is preferable that the spherical portion is formed as a convex spherical surface on the entire upper surface of the case. According to this configuration, the movable range of the rolling support device can be surely expanded as compared with the conventional technology in which the conventional concave-shaped spherical seat is provided. Further, the movable range of the rolling support device can be further expanded as compared with the case in which the upper part of the case is partially formed into a convex spherical surface.
この発明において、前記球面受部は、その凹形状部が球面部の凸形状部よりも大きく形成されていることが好ましい。この構成によると、例えば球面受部の凹形状部と、球面部の凸形状部とが略同一の構成よりも、この転がり支持装置の可動範囲を広げることができる。 In the present invention, it is preferable that the concave portion of the spherical receiving portion is formed larger than the convex portion of the spherical portion. According to this configuration, for example, the movable range of the rolling support device can be expanded more than the configuration in which the concave shape portion of the spherical receiving portion and the convex shape portion of the spherical surface portion are substantially the same.
この発明において、前記球面部と球面受部との間に自己潤滑性を有する被膜を設けても良い。この構成によると、球面部と球面受部との間にグリースや油等の潤滑剤を使用しないため、この潤滑剤が不所望に流れ落ちたり潤滑切れを起こすことに起因する、球面部、球面受部間の潤滑不良を抑制することができる。つまり、球面部、球面受部間の潤滑状態を良好に維持することが可能となる。グリース等の潤滑剤ではなく、自己潤滑性を有する被膜を採用することで、潤滑剤の飛散に伴う環境汚染等の抑制となる。 In the present invention, a self-lubricating film may be provided between the spherical surface portion and the spherical surface receiving portion. According to this configuration, since a lubricant such as grease or oil is not used between the spherical surface portion and the spherical surface receiving portion, the spherical surface portion and the spherical surface receiving material are caused by this lubricant flowing undesirably or causing a loss of lubrication. Lubrication failure between the parts can be suppressed. That is, the lubrication state between the spherical surface portion and the spherical surface receiving portion can be favorably maintained. By adopting a film having self-lubricating properties instead of a lubricant such as grease, environmental pollution associated with the scattering of the lubricant can be suppressed.
この発明において、前記ケースと転動体との間に自己潤滑性を有する被膜を設けてもよい。この構成によると、例えば、ケースに複数の小径転動体を介して大径転動体を転がり自在に保持する構造に比べて、複数の小径転動体が不要となる分、部品点数の低減を図ることができる。また、ケース、転動体間にグリース等の潤滑剤を使用する構造に比べて、潤滑剤の流出、飛散を防ぐ蓋部材等も不要となるので、この点においても部品点数の低減を図ることができる。したがって、組立工数の低減を図り、製造コストを低減することができる。また、ケースと転動体との間にグリースや油等の潤滑剤を使用しないため、この潤滑剤が不所望に流れ落ちたり潤滑切れを起こすことに起因する、ケース、転動体間の潤滑不良を抑制することができる。グリース等の潤滑剤ではなく、自己潤滑性を有する被膜を採用することで、潤滑剤の飛散に伴う環境汚染等の抑制となる。 In the present invention, a self-lubricating film may be provided between the case and the rolling element. According to this configuration, for example, compared to a structure in which a large-diameter rolling element is freely held by a case via a plurality of small-diameter rolling elements, a plurality of small-diameter rolling elements are not required, thereby reducing the number of parts. Can do. Also, compared to a structure that uses a lubricant such as grease between the case and the rolling element, a lid member that prevents the lubricant from flowing out and scattering is not required, so the number of parts can be reduced in this respect as well. it can. Therefore, it is possible to reduce the number of assembly steps and reduce the manufacturing cost. In addition, since no lubricant such as grease or oil is used between the case and the rolling element, it suppresses poor lubrication between the case and the rolling element due to undesired flow of the lubricant or loss of lubrication. can do. By adopting a film having self-lubricating properties instead of a lubricant such as grease, environmental pollution associated with the scattering of the lubricant can be suppressed.
この発明において、前記被膜は射出成形により設けられ、この被膜を設ける母材に形成された凹凸または溝に合致する凹凸または突条を有することが好ましい。この構成によると、射出成形した母材の内面に対し、被膜が強固に固着され、この被膜のずれや剥がれが抑えられる。したがって、転がり支持装置の所望の運動性能を維持することができる。 In this invention, it is preferable that the coating film is provided by injection molding and has unevenness or protrusions that match the unevenness or groove formed in the base material on which the coating film is provided. According to this configuration, the coating is firmly fixed to the inner surface of the injection-molded base material, and displacement and peeling of the coating are suppressed. Therefore, the desired motion performance of the rolling support device can be maintained.
この発明において、前記被膜は、前記転動体の中心に対して上向き45°以上の範囲の部分を、前記凹凸または突条を設けない均一厚さとすることが好ましい。この構成によると、上向き45°以上の角度範囲の部分では、この転がり支持装置で支持する構造物の荷重が大きく作用する。そのため、この角度範囲の部分では、凹凸または突条を設けずに被膜を均一厚さとすることで、転動体を円滑に転動させることができる。 In the present invention, it is preferable that the coating has a uniform thickness in a range of 45 ° or more upward with respect to the center of the rolling element without providing the unevenness or protrusions. According to this configuration, the load of the structure that is supported by the rolling support device is greatly affected in the upward angle range of 45 ° or more. Therefore, in the part of this angle range, the rolling element can be smoothly rolled by setting the film to a uniform thickness without providing irregularities or protrusions.
また、この発明の免震装置は、請求項1ないし請求項7のいずれか1項の転がり支持装置と、この転がり支持装置の転動体が転がり自在に載置されて点接触するベースプレートとを備えた免震装置であって、前記ベースプレートの上面は、所定の転動体を原点に復帰させる凹形状とされていることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a seismic isolation device comprising: the rolling support device according to any one of
この構成によると、所定の転動体を原点に復帰させる所謂原点復帰機能を持たせたものにも、複数点接触の転がり支持装置を適用することができる。この転がり支持装置が複数の転動体を備えている場合、負荷容量を大きくすることが可能となる。また、この免震装置の転がり支持装置は、球面部の凸形状に対応して調心性を有して嵌まり込む凹形状の球面受部を有するので、複数の転がり支持装置を床下に取付けた場合であっても、各相互差を許容することができる。したがって、転がり支持装置の取付け精度を厳しく管理することなく、複数の転がり支持装置を容易にかつ迅速に床下に取付けることが可能となる。 According to this configuration, the rolling support device with a multipoint contact can be applied to a device having a so-called origin return function for returning a predetermined rolling element to the origin. When this rolling support device includes a plurality of rolling elements, the load capacity can be increased. In addition, since the rolling support device of this seismic isolation device has a concave spherical receiving portion that fits in alignment with the convex shape of the spherical portion, a plurality of rolling support devices are attached under the floor. Even in this case, each difference can be allowed. Therefore, a plurality of rolling support devices can be easily and quickly mounted under the floor without strictly managing the mounting accuracy of the rolling support device.
この発明の転がり支持装置は、ケースの上部に凸形状の球面部を設け、この球面部に対し、凹形状の球面受部が調心性を有して嵌まり込んでいるので、支承体の上部に凹部形状の球面受座が設けられた従来技術のものより、この転がり支持装置の可動範囲を広げることができるうえ、浸水した水は球面部の凸形状に沿って流れ落ち溜まらない。それ故、球面部等に錆が発生し難くなるので、球面受部に対し球面部を円滑に可動させることができる。したがって、支持能力の向上を図ることができ、調心機能を持たせると共にその可動範囲を従来技術のものより広げ、所望の運動性能を維持し得る転がり支持装置を得ることができる。 In the rolling support device of the present invention, a convex spherical portion is provided at the upper portion of the case, and the concave spherical receiving portion is fitted with this spherical portion with alignment, so that the upper portion of the support body The rolling support device can be moved over a wider range than the prior art in which a concave spherical seat is provided, and the submerged water does not flow and accumulate along the convex shape of the spherical portion. Therefore, rust hardly occurs on the spherical surface portion and the like, so that the spherical surface portion can be smoothly moved with respect to the spherical surface receiving portion. Therefore, it is possible to improve the support capability, and it is possible to obtain a rolling support device that has a centering function and that has a movable range wider than that of the prior art, and can maintain a desired motion performance.
この発明の第1の実施形態を図1ないし図4と共に説明する。この免震装置1は、例えば、コンクリート基礎の基礎柱部2等の上に設置されるベースプレート3と、このベースプレート3上に設置される転がり支持装置4とを有する。転がり支持装置4は、ケース5と、ベースプレート3とケース5との間に転がり自在に介在した複数(本実施形態では9個)の鋼球からなる大径転動体6と、複数の鋼球からなる小径転動体7と、ケース5の上部の球面部5a(後述する)に調心性を有して嵌まり込む凹形状の球面受部8とを備える。複数の大径転動体6は、水平面に沿って予め定める一定間隔おきに配置される。ベースプレート3は、その上面が複数の大径転動体6を転動可能に支持する転動面とされ、この転動面は中央部から外周部に向かって上り勾配となる凹形状とされている。この凹形状の最深位置P1が、複数の転動体6のうち平面視中央部の転動体6が通常時に位置する原点位置とされる。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
前記ケース5には、図2に示すように、複数の小径転動体7を、大径転動体6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9、およびこの転走面9の周縁に続き転走面9の小径転動体7を循環させる循環路10が設けられている。これら転走面9および循環路10は、ケース5のケース本体5Hに、大径転動体6の数に対応した複数(本実施形態では9個)の転動体受け5bを取付けることで構成される。ケース5は、このケース本体5Hと、複数の転動体受け5bとを有する。各転動体受け5bは、上面側に突出した突出部5baでケース本体5Hに取付けられている。
In the
また、転動体受け5bは、内外の両面が大径転動体6の中心と同心の球面状に形成され、その球面状の内面5bbが上記転走面9となる部材である。この転動体受け5bの球面状の外面とこの外面に対向するケース本体5Hの球面状の内面との間に、前記循環路10が設けられる。この循環路10にグリース等の潤滑剤が封入されている。本実施形態では、ケース5は、ケース本体5Hと、複数の転動体受け5bとを有する構成になっているが、ケース本体5Hの下部に、循環路の一部を成す転動体押え(図示せず)を設けても良い。さらに、この転動体押えの一部に固体潤滑剤を設け、前記グリース等の潤滑剤を省略しても良い。この場合、ケースからグリース等の潤滑剤の漏洩を確実に防止し得る。複数の小径転動体7が、転動体受け5bの周りの転走面および循環路10に沿って転走しながら循環することにより、大径転動体6の回転を円滑にし、ベースプレート3および大径転動体6間の転がり摩擦抵抗を軽減する。
The rolling
球面部5aおよび球面受部8について説明する。
ケース5の上部には、上方に突出する凸形状の球面部5aおよび平坦部5cが設けられる。平坦部5cは、球面部5aの外周縁部から外径側に延在し、ケース軸方向に略直交する平面に沿う中空円形状(平面視)に形成される。球面部5aは、その曲率中心がケース5の軸心に一致し且つケース5の下部付近に存する。球面受部8は調心座であり、構造物11の下面部に取り付けられる背面部8a、前記球面部5aに臨みこの球面部5aの凸形状に対応して調心性を有して嵌まり込む凹形状をなす凹形状部8b、および前記平坦部5cに対向して設けられる平坦部8cを有する。凹形状部8bの曲率中心は、球面部5aの曲率中心に略一致するように形成される。平坦部8cは、凹形状部8bの外周縁部から外径側に延在するように設けられる。これら球面部5aと球面受部8bとの間に、例えば、グリース等の潤滑剤が設けられた状態で、球面受部8に対して相対的に球面部5aが摺動するようになっている。ただし、グリース等の潤滑剤に限定されるものではない(後述する)。
The
A convex
次に、本転がり支持装置4の可動範囲と、従来例の転がり支持装置の可動範囲との差について説明する。ケース5つまり転がり支持装置4が原点位置P1から移動した時の構造物11の移動量は、例えば、基礎柱部2の側端部2aから構造物11の側端部11aまでの距離によって求められる。ただし、ケース5が原点位置P1のとき、基礎柱部2の側端部2aに対する構造物11の側端部11aの相対位置は、本転がり支持装置4、従来例の転がり支持装置とも同一とする。また、本転がり支持装置4の球面部5aの曲率半径と従来例の球面ヒンジ部の曲率半径とは同一、本免震装置1のベースプレート3の凹形状と従来例のベースプレート82の凹形状とは同一とする。その他、転がり支持装置の主寸法は、本転がり支持装置4、従来例の転がり支持装置とも同一とする。
Next, the difference between the movable range of the present
図4に示すように、本実施形態の構造物11の移動量B1は、従来例の構造物の移動量A1よりも大きくなっている。本実施形態に係る転がり支持装置4では、ケース5の上部に設けられる凸形状の球面部5aに対し、凹形状の球面受部8が調心性を有して嵌まり込んでいる。特に、ケース5の上部に凸形状の球面部5aを設けたので、支承体の上部に凹部形状の球面受座が設けられた従来技術のものより、この転がり支持装置4の可動範囲を広げることができる。これによって、地震が起きた際に、構造物11が揺れ動いた距離が従来例の限界のとき、本実施形態は従来例より揺れが大きくても、まだ許容することができる。
As shown in FIG. 4, the movement amount B1 of the
従来例よりも本実施形態に係る転がり支持装置4の可動範囲を広げることができるので、転がり支持装置4のコンパクト化が可能となる。それ故、転がり支持装置4の取扱いを容易にし、作業能率を高めることができる。また、本実施形態に係る転がり支持装置4によれば、球面部5aと球面受部8とにより調心機能を実現し、この調心機能により、取付け誤差を許容することができる。この取付け誤差とは、転がり支持装置4,ベースプレート3の、水平方向の取付け誤差、垂直方向の取付け誤差、および原点位置の取付け誤差の少なくともいずれか一つを含む。地震が起きた際、この地震によって構造物の土台が多少歪んでも、調心性によりその歪を許容できる。また、ケース5の上部に凸形状の球面部5aを設けることにより、この転がり支持装置4が浸水しても、水は凸形状に沿って流れ落ち溜まらない。それ故、球面部5a等に錆が発生し難くなるので、球面受部8に対し球面部5aを円滑に可動させることができる。したがって、転がり支持装置4の所望の運動性能を維持することが可能となる。また、複数の大径転動体6を適用しているので、例えば1個の大径転動体からなる転がり支持装置よりも負荷容量を大きくすることが可能となる。
Since the movable range of the rolling
次に、この発明の第2の実施形態を図5および図6と共に説明する。
以下の説明において、前述の図1ないし図4に示した一実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the following description, portions corresponding to the matters described in the embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 4 described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in the preceding section. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.
図5(b)および図6(b)に示すように、第2の実施形態に係る転がり支持装置4Aの球面部5aaは、ケース5Aの上部が全体(つまりケース上面の全体)として凸形状の球面に形成されている。換言すれば、このケース5Aの上部には、上方に突出する凸形状の球面部5aaだけが設けられ、平坦部は設けられていない。この球面部5aaは、その曲率中心がケース5Aの軸心に一致し且つケース5Aの下方に存する。この球面部5aaの曲率半径は、例えば、第1の実施形態の球面部5aの曲率半径よりも大きく設定される。また、球面受部8Aは、球面部5aaに臨みこの球面部5aaの凸形状に対応して調心性を有して嵌まり込む凹形状をなす凹形状部8Aaを有し、平坦部は設けられていない。
As shown in FIGS. 5B and 6B, the spherical portion 5aa of the rolling
支承体12の上部に凹部形状の球面受座12aが設けられた従来技術(図5(a),図6(a))は、球径を大きくするに従い(図4(a)参照)、可動範囲が狭くなる(A1>A2)。従来技術では、支承体12の上部の球面部の球径を小さくすれば可動範囲が広くなるが、この球径を小さくする分、球面部の剛性が下がり、また球面部間での負荷能力は下がる。これに対して、本実施形態では、ケースの上部の球面部の球径を大きくするに従い(図4(b)および図6(b)参照)、可動範囲が大きくなっている(B1<B2)。また、本実施形態では、球面部5aaの球径を大きくすることで、可動範囲を広げると共に、球面部5aaの剛性を上げ、球面部間での負荷能力を上げることができる。球面部5aa、球面受部8Aa共に、平坦部を有しない曲率半径で形成されているので、例えば第1の実施形態で用いる研削砥石よりも研削砥石の形状を簡単化でき、その分加工工数の低減を図ることが可能となる。その他第1の実施形態と同様の効果を奏する。
The conventional technology (FIGS. 5A and 6A) in which a concave
次に、この発明の第3の実施形態を図7および図8と共に説明する。
図7(b)および図8(b)に示すように、第3の実施形態に係る転がり支持装置4Bの球面部5abは、ケース5Bの上部が全体として凸形状の球面に形成されている。また、この球面部5abの曲率半径は、第1,第2の実施形態の球面部5a,5aaの曲率半径よりも大きく設定される。この球面部5abに臨む球面受部8Bは、球面部5abの凸形状に対応して調心性を有して嵌まり込む凹形状をなす凹形状部8Baを有し、平坦部は設けられていない。また、球面受部8Bは、その凹形状部8Baが前記球面部5abの凸形状よりも大きく形成されている。本実施形態では、球面部5abの球径つまり曲率半径を第1,第2の実施形態の球面部5a,5aaの曲率半径よりも大きくすることで、可動範囲を第1,第2の実施形態よりも広げると共に、球面部5abの剛性を上げ、球面部間での負荷能力を上げることができる。その他第1,第2の実施形態と同様の効果を奏する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 7B and 8B, the spherical portion 5ab of the rolling
次に、この発明の第4の実施形態を図9と共に説明する。
第4の実施形態に係る転がり支持装置4Cの球面部5acは、ケース5Cの上部が全体として凸形状の球面に形成され、この球面部5acの曲率半径は、第1,第2,第3の実施形態の球面部5a,5aa,5abの曲率半径よりも大きく設定される。球面受部8Cは、球面部5acの凸形状に対応して調心性を有して嵌まり込む凹形状をなす凹形状部8Caを有する。球面受部8Caは、その凹形状部8Caが前記球面部5acの凸形状よりも大きく形成され、径サイズK1を第3の実施形態に係る径サイズK2よりも例えば1.2倍以上大きくしている。これにより、第3の実施形態よりもさらに可動範囲を広くすることが可能となる。よって、球面部の球径は大きい方が可動範囲が広がるので良い。しかし、球面部の球径が大きくになるに従って調心性能が劣るため、この調心性能を考慮すれば大き過ぎるのも望ましくない。すなわち、球面部の球径は、少なくともベースプレート3の球径以下であることが望ましい。その他第1ないし第3の実施形態と同様の効果を奏する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The spherical portion 5ac of the rolling
図10は、この発明の第5の実施形態に係り、自己潤滑性樹脂を設けた転がり支持装置等の断面図である。図11は、この発明の第6の実施形態に係り、自己潤滑性樹脂を設けた転がり支持装置等の断面図である。
図10に示すように、この転がり支持装置4Dのケース5Dの球面部5adと球面受部8Dとの間において、例えば、球面受部8Dの表面部に、フッ素樹脂ライナー{テフロン(登録商標)ライナー}等の自己潤滑性を有する樹脂シート13(自己潤滑性を有する被膜に相当)を固着させている。または、図11に示すように、転がり支持装置4Eにおいて、球面受部8Eの表面部に、自己潤滑性が高く、摩擦係数が小さく、耐摩耗性に優れた樹脂からなる被膜14が射出成形され固着されている。この被膜14を構成する樹脂材料としては、例えば、ポリイミド樹脂に、ポリテトラフルオロエチレンなどのポリフッ化オレフィン樹脂および粉末状の芳香族ポリアミド樹脂とを必須成分として添加した摺動材用樹脂組成物等が用いられる。このような樹脂材料の商品として、例えば、NTN社製ベアリー500等が使用できる。前記射出成形の際、被膜14のずれ防止のために、この被膜14を設ける母材に凹凸15または溝を設け、この凹凸15または溝に合致する凹凸または突条を有することが望ましい。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a rolling support device or the like provided with a self-lubricating resin according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a sectional view of a rolling support device and the like provided with a self-lubricating resin according to a sixth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 10, between the spherical surface portion 5ad and the spherical
第5,第6の実施形態に係る転がり支持装置4D,4Eによれば、グリースや油等の潤滑剤を使用しないため、この潤滑剤が不所望に流れ落ちたり潤滑切れを起こすことに起因する、球面部5ad、球面受部8D(8E)間の潤滑不良を抑制することができる。つまり、球面部5ad、球面受部8D(8E)間の潤滑状態を良好に維持することが可能となる。グリース等の潤滑剤ではなく、自己潤滑性を有する被膜を採用することで、潤滑剤の飛散に伴う環境汚染等の抑制となる。その他第1ないし第4の実施形態と同様の効果を奏する。第5,第6の実施形態では、被膜を球面受部の表面部に設けているが、被膜を球面部に設けても良い。
According to the rolling
図12は、この発明の第7の実施形態に係り、自己潤滑性樹脂を設けた転がり支持装置等の断面図である。図13は、同転がり支持装置の要部拡大断面図である。
この転がり支持装置4Fは、ケース5Fと、このケース5Fの下面に形成された転動体保持凹部16と、この転動体保持凹部16内に一部が下方へ突出状態で嵌まり込んだ複数の大径転動体6と、転動体保持凹部16の内面における各転動体6と接触する面に設けられた樹脂被膜17とを備える。前記転動体保持凹部16は、保持される各転動体6と同心の球面状に形成される。
FIG. 12 is a sectional view of a rolling support device or the like provided with a self-lubricating resin according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the rolling support device.
The rolling
この転動体保持凹部16の球面状内面には、複数の凹凸部16a,16b(または溝)が形成され、上記樹脂被膜17の球面状外面には、この凹凸部16a,16bのうちの凹部16aに充填される充填部分が設けられている。樹脂被膜17は、樹脂の射出成形等によって設けられる。また、転動体保持凹部16の凹凸部16a,16bは、大径転動体6の中心L1に対して上向き45°以上の範囲には設けられないものとしている。換言すれば、樹脂被膜17は、大径転動体6の中心L1に対して上向き45°以上の範囲の部分に凹凸部16a,16bを設けない均一厚さt1としている。樹脂被膜17には、自己潤滑性が高く、摩擦係数が小さく、耐摩耗性に優れた図11と同様の樹脂が用いられる。また、樹脂被膜17は、射出成形等により転動体保持凹部16の内面に固着一体とされている。大径転動体6はこの樹脂被膜17の球面状内面に転がり自在に嵌め込まれている。
A plurality of concave and
この実施形態では、小径転動体の代わりに、ケース5Fと大径転動体6との間に、自己潤滑性を有する樹脂被膜17を設けているので、小径転動体、大径転動体をケース5Fに保持する図示外の蓋等の部品を削減できる。しかもグリースや油等の潤滑剤を使用しなくてもよい。したがって、部品点数を削減することにより、組立工数の低減を図り、製造コストを低減することができる。グリース等の潤滑剤ではなく、自己潤滑性を有する樹脂被膜17を採用することで、潤滑剤の飛散に伴う環境汚染等の抑制となる。また、樹脂被膜17は、大径転動体6の中心L1に対して上向き45°以上の範囲に凹凸部16a,16bを設けない均一厚さt1としている。この構成によると、上向き45°以上の角度範囲では、この転がり支持装置4Fで支持する構造物11の荷重が大きく作用する。そのため、この範囲では、凹凸部16a,16bまたは溝を設けずに樹脂被膜17を均一厚さt1とすることで、大径転動体6を円滑に転動させることができる。上向き45°を除く角度範囲に、凹凸部16a,16bを設けることで、大径転動体6の荷重による樹脂被膜17のずれを防止することができる。その他第1ないし第6の実施形態と同様の効果を奏する。
In this embodiment, since the
本発明の他の実施形態として、建造物を支持する目的で使用される場合は、この転がり支持装置は湿度の高い地面付近に設置される。そこで、防錆のために、転動面に、めっき処理や、日本パーカーライジング社のパーカー処理等の表面処理を施してもよい。
また、他の実施形態として、地震時等に建造物の揺れが大きく、予め設定した可動範囲を超える場合、ケースがベースプレートを不所望に乗り越えてしまう可能性がある。また各実施形態では球面部と球面受部とが別体になっているため、ケースと球面受部との間でも、乗り越える(外れる)可能性もある。それを回避するために、ストッパーの設置または機能を持たせてもよい。例えば、図9(b)に示すように、ベースプレート3の外径側や球面受部の外径側にストッパーSPを設置する、または、ベースプレート3の外径側の曲率を中心から外方に向かうに従って次第に小さくし、ストッパー機能を有する形状にする。
As another embodiment of the present invention, when used for the purpose of supporting a building, this rolling support device is installed in the vicinity of the ground with high humidity. Therefore, for the purpose of preventing rust, the rolling surface may be subjected to a surface treatment such as a plating treatment or a parker treatment by Nippon Parker Rising Co., Ltd.
Moreover, as another embodiment, when a building shakes greatly during an earthquake or the like and exceeds a preset movable range, the case may undesirably get over the base plate. In each embodiment, since the spherical surface portion and the spherical surface receiving portion are separate bodies, there is a possibility of getting over (disengaging) between the case and the spherical surface receiving portion. In order to avoid this, a stopper may be provided or provided with a function. For example, as shown in FIG. 9B, a stopper SP is installed on the outer diameter side of the
さらに、他の実施形態として、前記ストッパーを、ベースプレートの外径側や球面受部の外径側に設置した場合、ケースがストッパーに衝突し、所望の免震機能を果たせない可能性がある。そのため、ストッパーとケースとが衝突する箇所に緩衝材を設けてもよい。この緩衝材としては、自動車等に用いられているバンプラバー等の樹脂やスプリング等が挙げられるが、衝撃吸収性に優れるバンプラバー等の樹脂が望ましい。
各実施形態では、一つの転がり支持装置に複数の大径転動体が設けられるが、一個の大径転動体を設けることも可能である。
Furthermore, as another embodiment, when the stopper is installed on the outer diameter side of the base plate or the outer diameter side of the spherical receiving portion, the case may collide with the stopper and the desired seismic isolation function may not be achieved. Therefore, you may provide a buffer material in the location where a stopper and a case collide. Examples of the buffer material include resins such as bump rubbers and springs used in automobiles and the like, and resins such as bump rubbers excellent in shock absorption are desirable.
In each embodiment, one rolling support device is provided with a plurality of large-diameter rolling elements, but it is also possible to provide a single large-diameter rolling element.
1…免震装置
3…ベースプレート
5…ケース
5a,5aa,5ad…球面部
6…大径転動体
8,8A,8B,8C,8D,8E…球面受部
13…樹脂シート
14…被膜
16a,16b…凹凸部
17…樹脂被膜
t1…均一厚さ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記転動体を転がり自在に保持するケースであって、このケースの下部に転動体の一部を突出状態に保持するケースと、
前記ケースの上部に設けられる凸形状の球面部と、
前記球面部の凸形状に対応して調心性を有して嵌まり込む凹形状の球面受部と、
を有することを特徴とする転がり支持装置。 One or more rolling elements capable of rolling on the upper surface of the base plate;
A case for freely rolling the rolling element, and a case for holding a part of the rolling element in a protruding state at the bottom of the case;
A convex spherical surface provided at the top of the case;
A concave spherical receiver that fits in alignment with the convex shape of the spherical part;
A rolling support device characterized by comprising:
前記球面部は、ケースの上面の全体が凸形状の球面に形成された転がり支持装置。 In claim 1,
The spherical portion is a rolling support device in which the entire upper surface of the case is formed into a convex spherical surface.
前記球面受部は、その凹形状部が球面部の凸形状部よりも大きく形成された転がり支持装置。 In claim 1 or claim 2,
The spherical support part is a rolling support device in which a concave part is formed larger than a convex part of the spherical part.
前記球面部と球面受部との間に自己潤滑性を有する被膜を設けた転がり支持装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
A rolling support device in which a coating film having self-lubricating properties is provided between the spherical surface portion and the spherical surface receiving portion.
前記ケースと転動体との間に自己潤滑性を有する被膜を設けた転がり支持装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
A rolling support device provided with a self-lubricating film between the case and the rolling element.
前記被膜は射出成形により設けられ、この被膜を設ける母材に形成された凹凸または溝に合致する凹凸または突条を有する転がり支持装置。 In claim 4 or claim 5,
The rolling support device having an unevenness or a ridge that is provided by injection molding and has an unevenness or a groove that matches an unevenness or groove formed in a base material on which the film is provided.
前記被膜は、前記転動体の中心に対して上向き45°以上の範囲の部分を、前記凹凸または突条を設けない均一厚さとした転がり支持装置。 In claim 6,
The rolling support device, wherein the coating has a uniform thickness in a range of 45 ° or more upward with respect to the center of the rolling element without providing the unevenness or protrusions.
前記ベースプレートの上面は、所定の転動体を原点に復帰させる凹形状とされている免震装置。 A seismic isolation device comprising: the rolling support device according to any one of claims 1 to 7; and a base plate on which a rolling element of the rolling support device is placed so as to be freely rollable and point-contacted.
The base plate is a seismic isolation device in which the upper surface of the base plate has a concave shape for returning a predetermined rolling element to the origin.
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