JPH108765A - 構造物の免震支承装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造物の免震支持体のみで、復元機構、減衰
機構、トリガー機構をもち、かつ浮上がり防止、ヨーイ
ング防止が可能な装置を提供する。 【解決手段】 ベアリング２がレール１とかみ合ってい
て一軸方向にのみ低摩擦で移動できる軌道拘束型ベアリ
ングであって、レールに曲率をつけて振り子式の復元力
を有せしめたものを用いて構造物を支承することを特徴
とする構造物の免震支承装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は構造物の免震支承装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の免震装置の代表的な例を示すと、
図９に示すように一定傾斜のくぼみをもつ受皿２１上に
大径球２２、小径球２３からなるボールベアリングが、
図示のように小径球の縁が切れる形でおかれ、このボー
ルベアリングと構造体とが固定されていて、地震時に
は、ベールベアリングと受皿２１間に相対変位が生じ
る。この時、事実上大径球２２は受皿２１の傾斜をのぼ
ることとなり、この時の重力による水平反力（一番低い
位置すなわち中心位置に戻ろうとする力）をばね要素と
することに特徴がある例である。

【０００３】他の例は図１０に示す装置で架台２４とベ
ース２５との間にＸ軸レール２６上に軌道拘束型Ｘ軸ロ
ーラー２７と、これと直交する方向のＹ軸レール２８と
軌道拘束型Ｙ軸ローラー２９とを設けたものである。こ
の装置は地震時には低摩擦で相対変位を起し易い構造と
なっているが、この他に復元力として引張ばね３０や減
衰力としてオイルダンパ３１、摩擦ダンパが必要とされ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の図９に示す
装置では、当該装置を複数個用いた免震構造物は、地震
時のロッキングによる浮き上がり防止、構造物の平面的
な偏在荷重によるヨーイング防止となる構造形態はとら
れていない。又、図１０の装置では軌道拘束型ベアリン
グ以外のコイルばね、オイルダンパ、摩擦ダンパ等の他
の免震装置要素が混在し、複雑な構造をとるため、装置
以外の異物例えば上下水道用配管、電線等が入ると、稼
動障害の要因となり易い。そこで、本発明では構造物の
免震支持体のみで、復元機構、減衰機構、トリガー機構
をもち、かつ浮上がり防止、ヨーイング防止が可能な装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ベアリングが
レールとかみ合っていて一軸方向にのみ低摩擦で移動で
きる軌道拘束型ベアリングであって、レールに曲率をつ
けて振り子式の復元力を有せしめたものを用いて構造物
を支承することを特徴とする構造物の免震支承装置であ
る。レールの曲率を決める半径は固有周期を定め、少く
とも１ｍ以上必要である。安定した滑りをする好ましい
半径は３ｍ以上である。

【０００６】軌道拘束型ベアリングとはレールに跨座し
たベアリング本体はレールに拘束されて横方向には移動
できず、無限循環式の鋼球の案内でレールに沿って直動
するもので、レールに一定曲率をもたせておくと、ベア
リング本体に連結された構造物は振り子の原理でレール
方向に往復移動する。この移動方向に対して９０°をな
す全ての方向にはベアリング本体とレールは外れない構
造となっている。本発明は又、上記軌道拘束型ベアリン
グをＸ軸方向およびＹ軸方向に直交して配置し、両ベア
リングをフレキシブルジョイントをもって結合してなる
ものである。このようにすることによって水平２軸（Ｘ
軸、Ｙ軸）に対して移動できる構造とする。

【０００７】さらに本発明はベアリング本体内にレール
上を摺動する摩擦材を付設してなるものである。この摩
擦材は風、その他地震力と比較して小さい外力による揺
動を防止するトリガー装置として働く。これはねじ、弾
性体、支持荷重等により適切な押付力を摩擦材に与える
ようにしたもので、摩擦力をねじの調整などにより適宜
調整できる構造となっている。この摩擦力は地震時の構
造物の相対変位を抑制するための減衰装置としても作用
する。

【０００８】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。図１は本発明の免震支承装置のＸ軸方向又
はＹ軸方向のみの免震支承装置の１部斜視図である。図
２は同じく全体の正面図である。図中１は曲率をもった
レールで、これに軌道拘束型のベアリング２がかみ合っ
ていて、ベアリング２は構造物の荷重Ｐを浮け、レール
の長手の一軸方向、Ｘ軸方向又はＹ軸方向にのみ低摩擦
で移動できるようになっている。地震等の震動によりベ
アリング２はレール１上を振り子式に移動する。なお、
ベアリング２には鋼球が内蔵されていて、レール１上を
スムースに移動する。

【０００９】図３は本発明の免震支承装置のＸ軸方向と
Ｙ軸方向のものを組合せて用いた例を示す分解図であ
る。すなわち、下部構造物３にはＸ軸方向のレール１お
よび軌道拘束型のベアリング２を固定し、又、上部構造
物４にはＹ軸方向のレール５および軌道拘束型のベアリ
ング６を固定して、両支承装置が直交するように、フレ
キシブルジョイント７で結合してなるものである。

【００１０】図４は上記Ｘ軸方向とＹ軸方向の支承装置
を組合せた状態を示し、図５は地震時等における移動の
状態を説明する図である。すなわち、地震等時にはベア
リング６がＹ軸方向のレール５の曲率に沿ってｘだけ移
動し、又、上下方向にはｙだけ移動する。移動時のベア
リングの走行方向はレールの曲率の接続方向を向く構造
をなしているため、構造物の水平維持の必要からフレキ
シブルジョイント７が必要となる。もちろん紙面に垂直
な方向（Ｘ軸方向とする）にも上記Ｙ軸方向と同様の動
きが複合して起る。

【００１１】図６はベアリング２の本体内にレール１上
を摺動する摩擦材８を敷設した実施例を示す。これは常
時風やその他の地震力と比較して小さい外力に対して揺
動防止するためのトリガー装置として働く。又、地震時
の相対変位を抑制するための減衰装置としても作用す
る。このものは、ベアリング２の本体に透孔９を穿ち、
その中に摩擦材８と弾性体１０を挿入し、これらをねじ
１１を透孔９上部に螺合することにより押えつけ、摩擦
材８とレール１面とを摩擦力に抗して摺動できるように
してある。図７は摩擦材８がベアリング２内に組込まれ
た状態を示している。摩擦材８の摩擦力はねじ９の螺合
の調整により調節することができる。

【００１２】図８は摩擦材８の他の設置例で図７におけ
るねじ１１の代りに突起１２を設けたものである。この
場合は構造物１３の荷重が負荷すると突起１２が弾性体
１０を押して摩擦材８に程良い圧力をかけ、適切な摩擦
力を得る。図７、図８の場合はいずれも弾性体としてコ
イルばね、皿ばね、ゴムなどが用いられる。又、摩擦材
８としては樹脂系材料（テフロンなど〔商品名〕）その
他非鉄金属などが用いられる。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構造をもって、
地震時のロッキングによる浮上がり防止と、構造物の平
面的な偏在荷重によるヨーイング防止の機能を併せもっ
た免震装置が提供できる。又、支承部のみで免震装置が
構成されるため、他のコイルばね、オイルダンパ、摩擦
ダンパなどを設けて複雑な構成をとる必要がなく、稼動
障害の要因を少なくすることができる。そしてテッドス
ペースを軽減できスペースの有効活用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の免震支承装置の一例の一部斜視図であ
る。

【図２】図１の実施例の全体の正面図である。

【図３】本発明の他の実施例の分解図である。

【図４】図３の例の組立時の正面図である。

【図５】図４の例の震動時の正面図である。

【図６】本発明の他の実施例の一部分解斜視図である。

【図７】図６の例の組立時の一部断面図である。

【図８】本発明の他の実施例の一部断面図である。

【図９】従来の免震装置の一例の説明図である。

【図１０】従来の他の免震装置の一例の説明図である。

【符号の説明】

１ レール ２ ベアリング ３ 下部構造物 ４ 上部構造物 ５ レール ６ ベアリング ７ フレキシブルジョイント ８ 摩擦材 ９ 透孔 １０ 弾性体 １１ ねじ １２ 突起

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベアリングがレールとかみ合っていて一
   軸方向にのみ低摩擦で移動できる軌道拘束型ベアリング
   であって、レールに曲率をつけて振り子式の復元力を有
   せしめたものを用いて構造物を支承することを特徴とす
   る構造物の免震支承装置。
2. 【請求項２】 レールの曲率が半径１．０ｍ以上を有す
   る請求項１記載の構造物の免震支承装置。