JPH11270618A - 免震装置用レール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製作が容易であってコストが安く、且つ必要
な耐荷重に即応可能な免震装置用レールを得ること。 【解決手段】 長手方向縁辺において中央部が最低部分
又は最高部分の緩やかな凹状に形成された細長板材
（２）が複数枚重合され、その外側両面に一対の山形鋼
（３）の一辺を対向当接して細長板材（２）が各山形鋼
（３）により挟持されて一体化され、各山形鋼（３）の
少なくとも一方の他辺が支持体（６）又は被支持体に固
着され、凹状の縁辺を転動面（５）として地震動により
車輪（４）が往復転動可能とした免震装置用レール
（１）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物、機械、器
物等の地震動に対する免震装置において、レールと車輪
又はころとの組合わせによるいわゆる転がり型免震装置
に用いるレールの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、転がり型免震装置に用いられるレ
ールの転動面の形状は、支持体又は被支持体側いずれか
によって中央部を最低部分又は最高部分とし左右中間
部、左右端部を合わせて左右対称の３部分により凹状面
を形成している。即ち中央部は転がりが円滑に行なえる
ように例えば円弧状等のなだらかの曲面とされ、左右中
間部は直線、円弧、放物線、双曲線又はその他特殊な函
数によって描かれる面とされ、左右端部は車輪又はころ
がレールから脱出しないようにストッパー作用が得られ
る形状例えば端末上がり急勾配とするか、ゴム、油圧ダ
ンパー又はばね等を用いている。特に転動面の中核とな
る左右中間部の形状は、地震波形を入力してコンピュー
タ解析により適切な応答加速度が得られるように決定さ
れる。このように複雑な形状及びその組合わせを有する
レールの製作は、免震装置に合わせて炭素鋼、ステンレ
ス鋼等のブロック状の単体素材をＮＣ制御によるレーザ
切削等により加工した後、表面精密仕上げを施して行わ
れるのが一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のレールの製作
は、前記の通りその形状が複雑であるためＮＣ制御のレ
ーザ加工等の高度な技術を必要とし、表面仕上げや製品
毎にばらつきをなくすための管理が必要であり、加工コ
ストが著しく高くなるという難点があった。さらには建
築物や器物等の重量に応じてその都度適当な耐荷重を有
するサイズのレールを製作する必要があり、一品生産で
生産性が低く、長期の納期を要するものであった。これ
に対し本発明では、簡易な構造で製作が容易であってコ
ストが安く、且つ必要な耐荷重のサイズに即応可能な免
震装置用レールを得ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、請求項１の発明にあっては、長手方向縁
辺において中央部が最低部分又は最高部分をなす凹状に
形成された細長板材が複数枚重合一体化され該凹状の縁
辺を転動面として地震動により転動体が往復転動可能と
した免震装置用レールにより解決した。請求項２の発明
にあっては、長手方向に渡って中央部が最低部分又は最
後部分をなす凹状開口部が穿設された細長板材が複数枚
重合一体化され転動体が緩装された該凹状開口部の縁辺
を転動面として地震動により該転動体が往復転動可能と
した免震装置用レールにより解決した。請求項３の発明
にあっては、重合された複数枚の細長板材の外側両面に
一対の保持材の一辺の外面を対向当接して該細長板材が
該各保持材により挟持されて一体化され、前記各保持材
の少なくとも一方の他辺が支持体又は被支持体に固着さ
れる請求項１又は２に記載の免震装置用レールとするこ
とができる。請求項４の発明にあっては、保持材が山形
材である請求項３に記載の免震装置用レールとすること
ができる。請求項５の発明にあっては、重合された複数
枚の細長板材の転動面に薄い被覆材が貼設されている請
求項１〜４のいずれかに記載の免震装置用レールとする
ことができる。請求項６の発明にあっては、重合された
複数枚の細長板材が該細長板材に挿通されたボルト又は
リベットにより一体化されている請求項１〜５のいずれ
かに記載の免震装置用レールとすることができる。請求
項７の発明にあっては、重合された複数枚の細長板材が
接着又は溶着により一体化されている請求項１〜５のい
ずれかに記載の免震装置用レールとすることができる。
請求項８の発明にあっては、重合された複数枚の細長板
材が長方形箱体内に装填されて一体化されている請求項
１〜５のいずれかに記載の免震装置用レールとすること
ができる。

【０００５】本発明の免震装置用レールに用いる構成要
素のうち、共通するものについて説明する。支持体とし
ては、免震装置用レールが固定できるものであればよ
く、例えば、床・天井・基礎又はこれらの上の定着物・
固着物又は構造物等がある。被支持体としては、免震対
象物としてのＯＡ機器、医療機器、美術品、懸吊品等の
器物及び一般住宅、中低層マンション・ビル等の建物又
はこれらの免震対象物を支持する構造物が含まれる。細
長板材の材質としては、炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、
堅木、硬質プラスチック、ＦＲＰ、ガラス、セラミック
等が使用可能で被支持体の重量や使用条件等によって材
質やサイズが選択されるが、炭素鋼、ステンレス鋼が汎
用され、硬質プラスチック、ＦＲＰ等は軽荷重用であ
る。凹状縁辺又は凹状開口部を細長板材に加工する手段
としては、プレス打抜き加工が、精度が高く量産可能で
低コストであり最も適しているが、素材が板材であるの
でレーザ・カッターによっても比較的容易に加工するこ
とができる。細長板材の重合枚数については、必要とさ
れる耐荷重によってレール幅が決められるので、その幅
に応じた枚数を選択すればよい。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き説明する。図１は、本発明の免震装置用レールの一例
を示す（ａ）正面図、（ｂ）拡大側面図、（ｃ）（ａ）
（ｂ）の免震装置用レールの細長板材を示す正面図であ
る。図２は、図１の免震装置用レールを用いた免震装置
の一例を示す（ａ）Ａ・Ａ方向視図、（ｂ）正面図であ
る。図３は、本発明の免震装置用レールの他例を示す
（ａ）正面図、（ｂ）中央断面図、（ｃ）（ａ）（ｂ）
の免震装置用レールの変形例を示す中央断面図である。

【０００７】図１において、本発明の一例の免震装置用
レール１は、支持体側用として１枚の細長板材２が、そ
の長手方向縁辺の一辺において中央部が最低部分をなす
緩やかな凹状に形成されて複数枚重ね合わされその外側
両面が、一対の保持材である山形鋼３により挟持されて
凹状の縁辺が車輪４の転動面５となるようにして支持体
６に固着されたものである。細長板材２には、その長手
方向縁辺の他辺に沿って小孔７が複数個１列に穿設され
ており、山形鋼３の一辺にも細長板材２の小孔７と対応
する位置に小孔３ａが穿設されており、重合された細長
板材２は、複数本のボルト８が各小孔３ａに挿通されて
ナット９により締付けられて一体化されている。山形鋼
３の他辺には、前記小孔７の間の各中間対応位置に小孔
３ｂが穿設されていて複数本のねじ込みボルト１０が各
小孔３ｂに挿通されて支持体６に螺着され、複数枚重ね
合わされた細長板材２が支持体６に固設されている。こ
の例においては、重合された細長板材２をボルト８とナ
ット９により圧接して一体化しているが、軽荷重の場合
にはこのボルト８等を用いることなく山形鋼３で押圧挟
持してねじ込みボルト１０により支持体６に固設するだ
けでもよい。軽荷重の場合には山形鋼３に代えて硬質プ
ラスチック、ＦＲＰ等の成型山形材を用いてもよい。上
記した免震装置用レール１を被支持体側用とする場合に
は、上下転倒して用い山形鋼３の他辺を被支持体に固着
すればよい。又、保持材を山形鋼一対ではなく１個とし
他方を断面方形の長尺棒材とするか、一対共長尺棒材を
用い、少なくともいずれか一方を支持体又は被支持体に
固着することとしてもよい。

【０００８】図２において、前記免震装置用レール１と
同じ構成の下部レール１３及び上部レール１５を用いた
免震装置１１は、支持体６と被支持体１２間に介在して
装着され、支持体６上に１列に２本づつ２列平行に固設
された４本の下部レール１３と、各下部レール１３に別
々に係合する４個の下部車輪１４と、被支持体１２下面
に１列に２本づつ２列で下部レール１３と直角方向に固
設された４本の上部レール１５と、各上部レール１５に
別々に係合する４個の上部車輪１６と、各下部車輪１４
及び上部車輪１６を回動可能に支持する支持材１７とを
備えている。次にこの免震装置１１の地震動発生時の作
動について説明する。常時は免震装置１１の下部車輪１
４、上部車輪１６がそれぞれ下部レール１３、上部レー
ル１５の中央部の最低位置又は最高位置にあって、被支
持体１２は安定した状態で支持体６上に静止している。
図２（ａ）に示す左右方向Ｘの地震動が発生すると、下
部車輪１４が下部レール１３の凹状面を転動して左右に
揺動し、被支持体１２は下部レール１３の最低位置から
の変位に応じた復元力を受け、それに加えて摩擦力によ
って免震作用が働くこととなる。前後方向Ｙの地震動が
発生した場合は、上部車輪１６が上部レール１５の最高
位置から凹状面を転動して前後に揺動し、前記下部車輪
１４、下部レール１３と同様に免震作用が働く。実際の
地震動は、左右方向Ｘと前後方向Ｙの振動が複合されて
発生するので、被支持体１２はそれぞれの方向の地震動
に対応して複合された位置まで揺動し、免震作用が働
く。

【０００９】図３（ａ）（ｂ）において、本発明の他例
の免震装置用レール１８は、１枚の細長板材１９が、そ
の長手方向に渡って緩やかな凹状開口部２０が略一定幅
で穿設されて複数枚重ね合わされ、長手方向の一縁辺を
下方に向けて支持体２１に刻設された断面長方形溝２２
に嵌入されて一体化され、支持体２１に固設されてい
る。凹状開口部２０は、中央部が最低部分となるように
配設されており、その下部縁辺が転動面２３とされて車
輪２４が緩装される。車輪２４は、上方に位置する被支
持体（図示省略）を支持していて地震動により凹状開口
部２０の転動面２３を往復転動して被支持体に免震作用
が働く。上記免震装置用レール１８を被支持体側用とす
る場合には、凹状開口部２０の中央部が最高部分となる
ように転倒して用いればよい。この免震装置用レール１
８は、被支持体に対し地震力が上向きの力として作用す
る場合、例えば塔、仏像等のように上方に背高で細長い
被支持体が倒れる時に足もとに力が作用するときとか、
或いは重力加速度を越える極めて激しい上下地震動が作
用するとき等において、車輪２４が浮き上がって免震装
置用レール１８から外れるのを防止するのに有効であ
る。

【００１０】図３（ｃ）において、上記図３（ａ）
（ｂ）に示す免震装置用レール１８の変形例の免震装置
用レール２５は、前記の細長板材１９と同形のものが複
数枚重ね合わされて長方形箱体２６内に装填されて一体
化されたものである。長方形箱体２６には、細長板材１
９の凹状開口部２０と合致するように凹状開口部２７が
穿設され、その周縁に薄い被覆材２８が貼設されて車輪
の転動面を形成している。被覆材２８としては、例えば
ステンレスシート又はポリエステル、エポキシ若しくは
弗素樹脂被膜等が用い得る。この薄い被覆材２８は、免
震装置用レール２５に対する車輪の転動を滑らかにし
て、転動に起因する高周波振動を防止し、免震性能を向
上させる効果があるのみならず、車輪の転動面の防錆に
ついても有効に作用する。この免震装置用レール２５
は、長方形箱体２６の底面２９又は頂面３０で支持体又
は被支持体に直接固設することができ、例えば懸吊品の
免震装置用として好適である。一例として、天井から懸
吊したシャンデリアを免震する場合には、天井を支持体
としてこの免震装置用レール２５を長方形箱体２６の頂
面３０で天井面に固設し、シャンデリアを被支持体とし
て凹状開口部２７に緩装された車輪に支持材を介して吊
り下げることによって免震可能である。

【００１１】重合された細長板材を一体化する手段とし
ては、図１、図３に示すものの他に、接着、溶着、リベ
ット締め等又はこれらの組合わせによってもよい。接着
手段によるものとしては、細長板材の単板素材に適合し
た各種接着剤例えばエポキシ樹脂等の合成樹脂接着剤に
より複数枚貼り合わせて一体化することができ、堅木、
硬質プラスチック、ＦＲＰ、金属のような素材に適して
いる。溶着手段によるものとしては、金属素材による細
長板材の単板を複数枚重ね合わせて圧接させ、抵抗溶接
により一体化することができるが、アーク溶接やガス溶
接により転動面を除く周辺を溶着させてもよい。上記接
着又は溶着は、用途により細長板材の複数枚重ね合わせ
た全面に施すのではなく、スポットであってもよい。
又、図１に示すような細長板材にあっては、頂面のない
長方形箱体を用いてその中に複数枚嵌入させて転動面を
長方形箱体から突出させることにより、一体化した免震
装置用レールとして使用可能である。なお、重合された
細長板材の転動面には、簡単なバフ仕上げを行なうこと
によりゴロゴロ感をなくすのに有効でありが好ましい。
又図３（ｃ）で説明した通り薄い被覆材を貼設してもよ
い。

【００１２】

【発明の効果】本発明の免震装置用レールは、素材が板
材であるので複雑な形状を有するレールの製作が容易で
あってコストが安く、又、予め準備したレール形状に加
工された細長板材の重合枚数を調整するだけで必要な耐
荷重のレール幅に即応できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の免震装置用レールの一例を示す（ａ）
正面図、（ｂ）拡大側面図、（ｃ）（ａ）（ｂ）の免震
装置用レールの細長板材を示す正面図である。

【図２】図１の免震装置用レールを用いた免震装置の一
例を示す（ａ）Ａ・Ａ方向視図、（ｂ）正面図である。

【図３】本発明の免震装置用レールの他例を示す（ａ）
正面図、（ｂ）中央断面図、（ｃ）（ａ）（ｂ）の免震
装置用レールの変形例を示す中央断面図である。

【符号の説明】

１、１８、２５ 免震装置用レール ２、１９ 細長板材 ３ 山形鋼 ３ａ、３ｂ、７ 小孔 ４、２４ 車輪 ５、２３ 転動面 ６、２１ 支持体 ８ ボルト ９ ナット １０ ねじ込みボルト １１ 免震装置 １２ 被支持体 １３ 下部レール １４ 下部車輪 １５ 上部レール １６ 上部車輪 １７ 支持材 ２０、２７ 凹状開口部 ２２ 断面長方形溝 ２６ 長方形箱体 ２８ 被覆材 Ｘ 左右方向 Ｙ 前後方向

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向縁辺において中央部が最低部分
   又は最高部分をなす凹状に形成された細長板材が複数枚
   重合一体化され該凹状の縁辺を転動面として地震動によ
   り転動体が往復転動可能としたことを特徴とする免震装
   置用レール。
2. 【請求項２】 長手方向に渡って中央部が最低部分又は
   最後部分をなす凹状開口部が穿設された細長板材が複数
   枚重合一体化され転動体が緩装された該凹状開口部の縁
   辺を転動面として地震動により該転動体が往復転動可能
   としたことを特徴とする免震装置用レール。
3. 【請求項３】 重合された複数枚の細長板材の外側両面
   に一対の保持材の一辺の外面を対向当接して該細長板材
   が該各保持材により挟持されて一体化され、前記各保持
   材の少なくとも一方の他辺が支持体又は被支持体に固着
   されることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震装
   置用レール。
4. 【請求項４】 保持材が山形材であることを特徴とする
   請求項３に記載の免震装置用レール。
5. 【請求項５】 重合された複数枚の細長板材の転動面に
   薄い被覆材が貼設されていることを特徴とする請求項１
   〜４のいずれかに記載の免震装置用レール。
6. 【請求項６】 重合された複数枚の細長板材が該細長板
   材に挿通されたボルト又はリベットにより一体化されて
   いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の
   免震装置用レール。
7. 【請求項７】 重合された複数枚の細長板材が接着又は
   溶着により一体化されていることを特徴とする請求項１
   〜５のいずれかに記載の免震装置用レール。
8. 【請求項８】 重合された複数枚の細長板材が長方形箱
   体内に装填されて一体化されていることを特徴とする請
   求項１〜５のいずれかに記載の免震装置用レール。