WO1999011941A1 - Guide de roulement - Google Patents

Description

明細書 転がり運動案内装置 技術分野

本発明は建築構造物の免震用ガイ ド等に用いられる超重荷重用の転が り運動案内装置に関する。 背景技術

従来の重荷重用の転がり運動案内装置は、 軌道レールと、 移動ブロッ クとを備えている。 軌道ブロックには、 軌道レールの上面に対向する水 平部と、軌道レールの両側面に対向する一対の袖部とが設けられている。 軌道レールの上面と移動プロックの水平部とにはそれぞれ負荷ローラ転 走面が設けられ、 それら転走面の間にはローラが介装される。 袖部の内 側面と軌道レールの側面とにはそれぞれ負荷ポール転走溝が設けられ、 それら転走溝の間にはポールが介装されている。

しかし、 このような転がり運動案内装置を建築構造物の免震ガイ ドと して用いた場合、 水平部および軌道レールを圧縮するように作用する軸 荷重が極めて大きいため、 負荷能力が不足する。

また、 従来の装置の側面のポールは、 下からの浮き上がり荷重を支持 するのみであり、 上からの荷重を支持していない。 発明の開示

本発明の目的は、 移動プロックと軌道レールとを相互に押すように作 用する圧縮荷重に対する負荷能力に優れた転がり運動案内装置を提供す ることにある。 上記の目的を達成するため、 本発明の転がり運動案内装置は、 上面および両側面にそれぞれ負荷転動体転走部が設けられた軌道レー ルと、

水平部および袖部を有し、 これら水平部および袖部には、 前記軌道レ ールの負荷転動体転走部に対応して負荷転動体転走部がそれぞれ設けら れた移動ブロックと、

軌道レールの負荷転動体転走部と移動プロックの負荷転動体転走部と の間に転動自在に介装される多数の転動体と、 を備え、

前記移動ブロックと前記軌道レールとの間に圧縮荷重が作用した状態 で、 前記軌道レールの各側面に配置された転動体と、 その転動体を挟む 一対の負荷転動体転走部との接点を結んで定義される接触角線が軌道レ —ルに向かって下向きに傾斜しているものである。

この構成によれば、 移動ブロックの水平部を軌道レールに向かって押 す方向に作用する圧縮荷重が、 移動ブロックの水平部と軌道レールの上 面との間に配置された転動体と、 移動プロックの袖部と軌道レールの両 側面の間に配置された転動体とによって受けられる。 すなわち、 すべて の転動体が圧縮荷重を負担することになり、 圧縮荷重に対する許容荷重 が飛躍的に増大する。

圧縮荷重が作用すると、 軌道レールの側面に位置する転動体から移動 ブロックに作用する接触反力の水平方向分力によって移動プロックの袖 部が開く方向に変形する。 これにより、 各転動体が分担する荷重の分布 が安定する。

すなわち、 本発明が適用される転がり運動案内装置では、 軌道レール の上面の転動体と、 側面の転動体の両者が、 軌道レールおよび移動プロ ックに同時に接触して荷重を支持することが理想である。 しかし、 実際 には組立誤差等によって例えば軌道レールの側面の転動体が先に軌道レ ールおよび移動ブロックに接触し、 その結果、 軌道レールの上面の転動 体が浮き上がっていわゆる片当たりの状態が生じる。 このような場合で も、 圧縮荷重が作用すると、 側面の転動体の接触反力によって袖部が開 いて水平部が沈む。 このため、 軌道レールの上面の転動体が圧縮荷重を 確実に受け、 その結果、 荷重分布が安定する。

移動プロックの横方向に作用する荷重は、 軌道レールの側面と移動ブ ロックの袖部との間に配置された転動体によって支えられる。

前記軌道レールの上面と前記移動ブロックの水平部との間に配置され る転動体として複数列のポールを設け、 それらポールを挟む負荷転動体 転走部を負荷ボール転走溝として形成し、 前記軌道レールの側面と移動 ブロックの袖部との間に配置される転動体として少なくとも一列のポ一 ルを設け、 それらポールを挟む負荷転動体転走部を負荷ポール転走溝と して形成してもよい。

このように軌道レールの上面の転動体をポールにすれば、 水平部側の ボールと袖部側のボールの両者で横方向荷重を受けることができる。 また、 移動プロックの水平部を軌道レールの上面から引き離す方向に 引張荷重が作用した場合には、 軌道レールの側面と移動ブロックの袖部 との間に介装されるポールによって荷重を受けることができる。

さらに、 転動体としてポールを使用した場合には、 軌道レールの下面 と移動ブロックの上面との間の平行度に関する加工誤差、 軌道レールが 取り付けられる土台と移動ブロックが固定される建物等の構造物の取付 面との間の平行度の誤差等を負荷ポール転走溝とポールとの接触点の移 動によって修正することができる。

前記軌道レールの上面と前記移動ブロックの水平部との間に配置され る転動体として複数列のローラを設け、 それらローラを挟む負荷転動体 転走部を負荷ローラ転走面として形成し、 前記軌道レールの側面と移動 ブロックの袖部との間に配置される転動体として少なくとも一列のポー ルを設け、 それらポールを挟む負荷転動体転走部を負荷ポール転走溝と して形成してもよい。

この場合には、 軌道レールの上面のローラが横方向荷重を受けられな いが、 ポールを使用した場合と比較して圧縮荷重の許容値を大きくする ことができる。

少なくとも一つの負荷ポール転走溝は、 単一円弧状の断面形状を有す るサ一キユラ一アーク溝としてもよい。

サ一キユラ一アーク溝の場合には、 ポールとそれを挟む一対の負荷ポ

—ル転走溝とが 2点で接触する。 そして、 軌道レールと移動ブロックと の間に引張荷重が作用した場合には、 軌道レールの側面に配置されたポ ールと、 それを挟む負荷ポール転走溝との接触点が移動して、 それら接 触点を結ぶ接触角線が軌道レールに向かって上向きに傾斜する。従って、 圧縮荷重および引張荷重の両方の荷重を受けることができる。

少なくとも一つの負荷ポール転走溝は、 2つの円弧を組み合わせた断 面形状を有するゴシックアーチ溝としてもよい。

ゴシックアーチ溝の場合には、 ポールとそれを挟む一対の負荷ポール 転走溝とが 4点で接触するため、 一つのポールに対して 2つの接触角線 が定義される。 一方の接触角線を軌道レールに向かって下向きに傾斜さ せ、 他方の接触角線を軌道レールに向かって上向きに傾斜させることに より、 圧縮荷重および引張荷重の両方の荷重を受けることができる。 前記軌道レールは、 直線状のレールとしてもよく、 上下方向に円弧状 に湾曲した曲線レールとしてもよい。 図面の簡単な説明

図 1は本発明の第 1の実施形態に係る転がり運動案内装置の軌道レー ルと直交する方向の断面図 ；

図 2は図 1の装置の一部破断した斜視図

図 3は図 1の装置の一部破断した側面図

図 4は図 1の装置の一部破断した平面図

図 5は図 1の装置に引張荷重が作用したときの状態を示す図 ； 図 6はゴシックアーチ形状の溝とポールとの接触状態を示す図 ； 図 7は図 1の装置の軌道レールを湾曲させた変形例を一部破断して示 す斜視図 ；

図 8は二つの転がり運動案内装置を組み合わせたガイ ド機構において. 各案内装置として図 7の装置を使用した例を示す正面図 ；

図 9は本発明の第 2の実施形態に係る転がり運動案内装置の軌道レー ルと直交する方向の断面図 ；

図 1 0は図 9の装置の一部破断した斜視図

図 1 1は図 9の装置の一部破断した側面図

図 1 2は図 9の装置の一部破断した平面図

図 1 3は図 9の装置に引張荷重が作用したときの状態を示す図 ； 図 1 4はゴシックアーチ形状の溝とポールとの接触状態を示す図 ； 図 1 5は図 9の装置の軌道レ一ルを湾曲させた変形例を一部破断して 示す斜視図。 発明を実施するための最良の形態

第 1の実施形態

図 1〜図 4は本発明の第 1の実施形態に係る転がり運動案内装置とし ての直線運動案内装置を示している。

この直線案内装置 1は、 直線状に延びる軌道レール 2と、 軌道レール 2に沿って移動自在な移動ブロック 3と、 軌道レール 2の上面に配置さ れる 4列の上面部ポール 4 〜 4と、 軌道レール 2の左右側面に 2列ずつ 配置される側面部ポール 5 … 5 ， 6 6とを備えている。

軌道レール 2は断面四角形状である。 軌道レール 2の上面には 4条の 負荷ポール転走溝 4 1… 1が設けられ、 左右側面にはそれぞれ 2条の 負荷ポール転走溝 5 1， 6 1が設けられている。 これら負荷ポール転走 溝 4 1， 5 1 , 6 1は負荷転動体転走部に相当する。 各溝 4 1 , 5 1， 6 1は軌道レール 2の長手方向に直線状に延びている。

軌道レール 2の上面の負荷ポール転走溝 4 1は、 軌道レール 2の幅方 向 （図 1の左右方向） の中心線に関して左右対称に 2条ずつ設けられて いる。 軌道レール 2には取付用のねじ孔 7…ァが設けられている。 土台 1 0 0側からねじ孔 7にポルトがねじ込まれて軌道レール 2が土台 1 0 0に固定される。

各負荷ポール転走溝 4 1は、 単一円弧状の断面形状を有するいわゆる サーキユラ一アーク溝である。

一方、移動プロック 3は、 軌道レール 2の上面に対向する水平部 8と、 水平部 8から下方に延びて軌道レール 2の左右側面と対向する一対の袖 部 9 , 9とを備えている。

水平部 8の下面には、 軌道レール 2の上面の負荷ボール転走溝 4 1 … 4 1と対応する 4条の負荷ポール転走溝 4 2— 4 2が設けられている。 各袖部 9の内側面には軌道レール 2の側面の負荷ポール転走溝 5 1 ， 6 1に対応する 2条の負荷ポール転走溝 5 2 ， 6 2が設けられている。 各 負荷ポール転走溝 4 2 , 5 2 ， 6 2は直線状に延びている。

袖部 9の各負荷ボール転走溝 5 2 ， 6 2は、 単一円弧状の断面形状を 有するいわゆるサーキユラ一アーク溝である。 ただし、 負荷ポール転走 溝 5 1 ， 5 2 ， 6 1 ， 6 2の断面形状は、 図 6に示すように、 2つの円 弧 C 1 ， C 2を組み合わせたいわゆるゴシックアーチ溝形状でもよい。 移動ブロック 3には、 図 1および図 3に示すように、 各上面部ボール 4を負荷ポール転走溝 4 2の一端から他端側に戻すためのポール戻し通 路 4 3が設けられている。 また、 図 1および図 4に示すように、 移動ブ ロック 3には、 各側面部ポール 5 , 6を負荷ポール転走溝 5 2， 6 2の 一端から他端側へ戻すためのポール戻し通路 5 3， 6 3が設けられてい る。 ポール戻し通路 4 3， 5 3， 6 3はそれぞれポール 4 , 5 , 6に負 荷が作用しない、 いわゆる無負荷域である。

ポール戻し通路 4 3は、 負荷ポール転走溝 4 1 と平行に延びるボール 逃げ穴 4 4と、 負荷ボール転走溝 4 1の端部とポール逃げ穴 4 4の端部 とを接続してポール 4を U字を描くように方向転換させる方向転換路 4

5 , 4 5とを備えている。

図 4に示すように、 ポール戻し通路 5 3， 6 3は、 負荷ポール転走溝 5 2， 6 2と平行に延びるポール逃げ穴 5 4， 6 4と、 負荷ポール転走 溝 5 2， 6 2の端部とボール逃げ穴 5 4， 6 4の端部とを接続してポー ル 5 , 6を U字を描くように方向転換させる方向転換路 5 5 , 6 5とを 備えている。 なお、 図 4ではポール戻し通路 6 3の図示を省略し、 ポー ル戻し通路 5 3の対応箇所にポール戻し通路 6 3の参照符号を括弧で示 した。 負荷ポール転走溝 5 1， 5 2の間、 および負荷ポール転走溝 6 1，

6 2の間にそれぞれ負荷ポール転走路が形成される。 これら負荷ポール 転走路、 方向転換路 5 5， 6 5、 およびポール逃げ穴 5 4， 6 4の組み 合わせによってボール 5， 6に対する無限循環路がそれぞれ構成される。 移動ブロック 3は、 金属製のブロック本体 3 1と、 ブロック本体 3 1 の両端に装着されるエンドプレート 3 2， 3 2とを有している。 ブロッ ク本体 3 1に負荷ポール転走溝 4 2， 5 2， 6 2およびボール逃げ穴 4 4 , 5 4， 6 4が形成され、 各エンドプレート 3 2に方向転換路 4 5， 5 5， 6 5が形成されている。 ポール逃げ穴 4 4， 5 4， 6 4はそれぞ れブロック本体 3 1を直線状に貫通する。

図 1に示すように、 上面部ボール 4と負荷ポール転走溝 4 1 , 42と の接触点を結ぶ線を接触角線 S 1としたとき、 その接触角線 S 1 とポー ル 4の中心を通過する水平線 H 1とによって形成される接触角ひ 1はほ ぼ 9 0度に設定されている。 ポール逃げ穴 44は接触角線 S 1上に設け られている。 接触角 α 1は 9 0度とは異なる角度でもよい。

図 1において、 側面部ポール 5と負荷ボール転走溝 5 1， 5 2との接 触点を結ぶ線を接触角線 S 2、側面部ポール 6と負荷ポール転走溝 6 1， 6 2との接触点を結ぶ線を接触角線 S 3とそれぞれ定義したとき、 各接 触角線 S 2 , S 3は軌道レール 2の中心へ向かって下向きに傾斜する。 各ポール逃げ穴 54, 64は負荷ボール転走溝 5 2， 6 2と同一の高さ、 すなわち、 ポール 5， 6の中心を通る水平線 Η 2 , Η 3上に位置してい る。 なお、 水平線 H I , H 2 , H 3は、 軌道レール 2と直交する断面上 において、 軌道レール 2の上面および下面と平行な方向に延びる線であ る。

接触角線 S 2， S 3と水平線 H 2， H 3とによってそれぞれ形成され る接触角 α 2， α 3は互いに等しい角度、 例えば 4 5度に設定されてい る。 ただし、 接触角 α 2， α 3は 4 5度に限定されず、 種々変更してよ レ^ 例えば 4 0〜 5 0度の間で変化させてもよい。

負荷ボール転走溝 4 1 , 42， 5 1， 5 2， 6 1， 6 2の曲率半径は、 ポール 4， 5， 6の直径の 0. 5 2倍よりも小さい範囲、 好ましくは 0. 5 2〜0. 5 0 5程度に設定して減衰性を与えるとよい。 各転走溝の深 さは、 例えば接触角が 4 5〜6 0度となった場合でも、 ポールと負荷ポ 一ル転走溝との接触範囲が転走溝の溝端縁に千渉しない範囲の値に設定 される。

側面部ボール 5， 6の直径は互いに等しく、 負荷ポール転走溝 5 1 , 5 2， 6 1， 6 2の曲率半径は互いに等しい。

上記構成の直線運動案内装置は、 例えば建築物の免震用ガイ ドとして 使用される。 この場合、 土台 1 0 0に軌道レール 2が固定され、 移動ブ ロック 3に建物等の構造物 1 0 1が固定される。

移動ブロック 3の水平部 8を軌道レール 2に向かって押す方向に作用 する荷重を圧縮荷重 F Rとしたとき、 この圧縮荷重 F Rは移動ブロック 3の水平部 8と軌道レール 2の上面との間に配置された 4列のボール 4 … と、 移動ブロック 3の左右の袖部 9 , 9と軌道レール 2の両側面と の間に配置された 4列のボール 5… 5， 6… 6の合計 8列のすべてのボ ールによって受け止められる。 従って、 圧縮荷重 F Rに対する装置 1の 許容荷重は飛躍的に増大する。

圧縮荷重 F Rが作用すると袖部 9が開く方向、 すなわち軌道レール 2 から離れる方向に変形する。 従って、 軌道レール 2の上面側のボール 4 〜4および側面のポール 5— 5、 6〜6のそれぞれによって分担される 荷重の分布が安定する。

すなわち、 直線運動案内装置 1においては、 軌道レール 2の上面のボ ール 4〜4と、 側面のポール 5— 5， 6… 6のすべてが軌道レール 2お よび移動プロック 3に同時に接触して荷重を支持することが理想である _t しかし、 実際には、 組立誤差等により例えば軌道レール 2の側面のボー ル 5… 5、 6… 6が先に軌道レール 2および移動プロック 3に接触し、 ポール 4… が浮き上がっていわゆる片当たりの状態が生じる。 このよ うな場合でも、 圧縮荷重 F Rが作用すると、 側面のポール 5， 6の接触 反力によって袖部 9， 9が開いて水平部 8が沈む。 このため、 軌道レー ル 2の上面のポール 4 4が圧縮荷重 F Rを確実に受け、 その結果、 荷 重分布が安定する。

横方向荷重 F Tは、 軌道レール 2の側面に配置されたボール 5… 5、 6… 6によって受け止められる。

移動ブロック 3の水平部 8を軌道レール 2の上面から引き離す方向に 引張荷重 F Uが作用した場合には、 側面部ポール 5 , 6と負荷ポール転 走溝 5 1， 6 1との接触点が移動し、 図 5に示すように接触角線 S 4 , S 5が軌道レール 2に向かって上向きに傾斜する。 この状態で引張荷重 F Uが支えられる。

ゴシックアーチ溝形状とした場合には、 図 6に示すように負荷ボール 転走溝 5 1， 5 2， 6 1， 6 2のそれぞれの第 1円弧 C 1から第 2円弧 C 2によって荷重が支持される。

従って、 移動ブロック 3の水平部 8を軌道レール 2の上面から引き離 す方向の引張荷重 F Uおよび横方向荷重 F Tを負担する能力があり、 し かも移動ブロック 3の水平部 8を軌道レール 2の上面に向けて押す方向 の圧縮荷重 F Rに対する許容荷重を増大させることができる。

以上では、 軌道レール 2が直線状の場合について説明したが、 図 7に 示すように、 上下方向に円弧状に曲がった軌道レール 2 Aを有する曲線 運動案内装置についても本発明は適用できる。 曲線運動案内装置は、 建 物の固有振動の周期をその重量とは無関係に軌道レール 2 Aの半径によ つて定める機能を有する点で直線運動案内装置と相違する。

この場合には、 軌道レール 2 Aの上面および下面が円弧状に曲り、 側 面が垂直面上に位置している。 軌道レール 2 Aの上面に対向する移動ブ ロック 3の水平部 8の下面は軌道レール 2との上面と同心円をなすよう 円弧状に曲げられている。 上面部ポール 4が転走する負荷ボール転走溝 4 1 , 4 2 (図 1参照） はそれぞれ軌道レール 2の上面と移動ブロック 3の水平部 8の下面に沿って円弧状に曲っている。 側面部ポール 5， 6 が転走する負荷ポール転走溝 5 1， 5 2， 6 1， 6 2 (図 1参照） は垂 直面上で円弧状に曲っている。 図 7に示された曲線運動案内装置のその他の構成および作用について は、 図 1〜図 4に示した直線運動案内装置と同様である。 従って、 同一 の構成について同一符号を付して説明を省略する。

本発明は、 図 8に示すように、 二つの曲線運動案内装置を組み合わせ たガイ ド機構にも適用できる。

このガイ ド機構では、 一対の曲線運動案内装置を 2方向、 図示の例で は互いに直交する方向に交差させて配置している。 各曲線運動案内装置 は図 7に示したものと同一構成である。 互いの移動ブロック 3 , 3は傾 斜装置 1 0を介して背中合わせに連結される。 傾斜装置 1 0は、 少なく とも軌道レール 2 A， 2 Aの方向に傾斜可能である。 このようにすれば、 移動ブロック 3が軌道レール 2 A上を円弧状に移動しても、 建築物 1 0 1と土台 1 0 0とが常に平行に保たれる。 第 2の実施形態

図 9および図 1 0は本発明の第 2の実施形態に係る転がり運動案内装 置としての直線運動案内装置を示している。

この直線案内装置 2 0 1は、 軌道レール 2 0 2と、 軌道レール 2 0 2 に沿って移動自在な移動ブロック 2 0 3と、 軌道レール 2 0 2の上面に 配置される 2列の上面部ローラ 2 0 4… 2 0 4と、 軌道レール 2 0 2の 左右側面に 1列ずつ配置される側面部ボール 2 0 5— 2 0 5とを備えて いる。

軌道レール 2 0 2は断面四角形状である。 軌道レール 2 0 2の上面に は 2条の負荷ローラ転走面 2 4 1， 2 4 1が設けられ、 左右側面にはそ れぞれ 1条の負荷ポール転走溝 2 5 1， 2 5 1が設けられている。 これ ら負荷ローラ転走面 2 4 1、 負荷ボール転走溝 2 5 1は負荷転動体転走 部に相当する。 上面の負荷ローラ転走面 2 4 1， 2 4 1は軌道レール 2 0 2の上面の 左右の側縁に隣接して形成されている。

負荷ローラ転走面 2 4 1， 2 4 1は平坦な水平面である。 負荷ボール 転走溝 2 5 1 , 2 5 1は、 単一円弧状の断面形状を有するいわゆるサ一 キユラ一アーク溝である。 ただし、 転走溝 2 5 1の断面形状は、 図 1 4 に示すように、 2つの円弧を有するいわゆるゴシックアーチ溝形状でも よい。

移動プロック 2 0 3は、 軌道レール 2 0 2の上面に対向する水平部 2 0 8と、 水平部 2 0 8から下方に延びて軌道レール 2 0 2の左右側面と 対向する袖部 2 0 9， 2 0 9とを備えている。

水平部 2 0 8の下面には、 軌道レール 2 0 2の上面の負荷ローラ転走 面 2 4 1， 2 4 1と対応する 2条の負荷ローラ転走面 2 4 2 , 2 4 2が 設けられている。 各袖部 2 0 9の内側面には負荷ポール転走溝 2 5 1に 対応する負荷ボール転走溝 2 5 2が設けられている。

水平部 2 0 8の下面の負荷ローラ転走面 2 4 2 , 2 4 2は、 水平部 2 0 8の下面に設けられた断面矩形状のローラ溝 2 1 0 , 2 1 0の底面に 相当する。 各ローラ溝 2 1 0の左右の側面は互いに平行であり、 上面部 ローラ 2 0 4の端面との間に僅かな隙間を隔てて対向するローラ端面案 内壁 2 1 0 a , 2 1 0 aを構成する。 ローラ溝 2 1 0の深さは上面部口 —ラ 2 0 4の半径よりも小さい。 図示の例では、 上面部ローラ 2 0 4の 半径の半分程度である。

各袖部 2 0 9の内側面の負荷ポール転走溝 2 5 2は単一円弧状の断面 形状を有するいわゆるサ一キユラ一アーク溝形状である。 ただし、 負荷 ポール転走溝 2 5 2の断面形状は、 図 1 4に示すように、 2つの円弧を 有するいわゆるゴシックアーチ溝形状でもよい。

軌道レール 2 0 2の上面の負荷ローラ転走面 2 4 1 と、 移動ブロック 2 0 3の水平部 2 0 8の下面の負荷ローラ転走面 2 4 2との間には上面 部ローラ 2 0 4が転動自在に介装されている。 軌道レール 2の左右側面 の負荷ボール転走溝 2 5 1と、 移動ブロック 2 0 3の袖部 2 0 9の負荷 ポール転走溝 2 5 2との間には側面部ポール 2 0 5が転動自在に介装さ れている。

移動ブロック 2 0 3には、 図 1 1に示すように、 各上面部ローラ 2 0 4を負荷ローラ転走面 2 4 2の一端から他端側に戻すためのローラ戻し 通路 2 4 3が設けられている。 また、 図 1 2に示すように、 移動ブロッ ク 2 0 3には、 側面部ポール 2 0 5を負荷ボール転走溝 2 5 2の一端か ら他端側に戻すためのボール戻し通路 2 5 3が設けられている。 ポール 戻し通路 2 4 3， 2 5 3はポール 2 0 5に負荷が作用しない、 いわゆる 無負荷域である。

ローラ戻し通路 2 4 3は、 負荷ローラ転走面 2 4 1と平行なローラ逃 げ穴 2 4 4と、 負荷ローラ転走面 2 4 1の端部とローラ逃げ穴 2 4 4の 端部とを接続してローラ 2 0 4を U字を描くように方向転換させる方向 転換路 2 4 5， 2 4 5とを備えている。

ポール戻し通路 2 5 3は、 図 1 2に示すように、 負荷ポール転走溝 2 5 2と平行なポール逃げ穴 2 5 4と、 負荷ポール転走溝 2 5 2の端部と ポール逃げ穴 2 5 4の端部とを接続してポール 2 0 5を U字を描くよう に方向転換させる方向転換路 2 5 5 , 2 5 5とを備えている。

移動プロック 2 0 3は、 金属製のブロック本体 2 3 1と、 ブロック本 体 2 3 1の両端に装着されるェンドプレート 2 3 2， 2 3 2とを有して いる。 ブロック本体 2 3 1に負荷ローラ転走面 2 4 2、 ローラ逃げ穴 2 4 4、 負荷ポール転走溝 2 5 2およびポール逃げ穴 2 5 4がそれぞれ形 成され、 各エンドプレート 2 3 2にローラ方向転換路 2 4 5およびポ一 ル方向転換路 2 5 5が形成されている。 ローラ逃げ穴 2 4 4， 2 5 4は プロック本体 2 3 1を直線状に貫通する。

図 9に示すように、 負荷ローラ転走面 2 4 1， 2 4 2の法線を接触角 線 S 1としたとき、 その接触角線 S 1 とローラ 2 0 4の中心軸を通過す る水平線 H 1 とによって形成される接触角 α 1はほぼ 9 0度に設定され ている。 ローラ逃げ穴 2 4 4はローラ 2 0 4の接触角線 S 1上に設けら れている。 上面部ローラ 2 0 4は平面上を転動する円筒ローラに限定さ れず、 中心軸に沿った断面が円弧状となる樽形ローラでもよい。 この場 合、 接触角線 S 1は、 ローラと負荷ローラ転走面 2 4 1， 2 4 2との接 点を結ぶ線として定義される。

図 9において、 側面部ボール 2 0 5と負荷ポール転走溝 2 5 1 , 2 5 2との接触点を結ぶ線を接触角線 S 2としたとき、 その接触角線 S 2は 軌道レール 2 0 2の中心に向かって下向きに傾斜している。 各ポール逃 げ穴 2 5 4は負荷ポール転走溝 2 5 2と同一高さ、 すなわちボール 2 0 5の中心を通る水平線 Η 2上に位置している。 なお、 水平線 H I , H 2 は、 軌道レール 2 0 2と直交する断面上において、 軌道レール 2 0 2の 上面および下面と平行な方向に延びる線である。

接触角線 S 2と水平線 H 2とによって形成される接触角 α 2はほぼ 4 5度に設定されている。ただし、接触角 α 2は 4 5度に限定されず、種々 変更してよい。 例えば 4 0〜 5 0度の範囲で変化させてもよい。

負荷ボール転走溝 2 5 1 , 2 5 2の曲率半径は、 ポール径の 0， 5 2 倍より小さい範囲、 好ましくは 0 . 5 2〜 0 . 5 0 5定義に設定して減 衰性を与えるとよい。 転走溝の深さは、 例えば接触角が 4 5〜 6 0度と なった場合でも、 ポールと負荷ボール転走溝との接触範囲が転走溝の溝 端縁に干渉しない範囲の値に設定される。

移動プロック 2 0 3の水平部 2 0 8を軌道レール 2 0 2に向かって押 す方向に作用する荷重を圧縮荷重 F Rとしたとき、 この圧縮荷重 F Rは 移動ブロック 2 0 3の水平部 2 0 8と軌道レール 2 0 2の上面との間に 配置された 2列のローラ 2 0 4— 2 0 4と、 移動ブロック 2 0 3の左右 の袖部 2 0 9， 2 0 9と軌道レール 2 0 2の両側面との間に配置された 2列のポール 2 0 5〜2 0 5の合計 6列のすべての転動体によって受け 止められる。 従って、 圧縮荷重 F Rに対する装置 2 0 1の許容荷重が増 大する。

圧縮荷重 F Rが作用すると袖部 2 0 9が開く方向、 すなわち軌道レー ル 2 0 2から離れる方向に変形する。 従って、 軌道レール 2 0 2の上面 側の口一ラ 2 0 4… 2 0 4および側面のポール 2 0 5— 2 0 5のそれぞ れによって分担される荷重の分布が安定する。

すなわち、 直線運動案内装置 2 0 1においては、 軌道レール 2 0 2の 上面のローラ 2 0 4… 2 0 4と、 側面のポール 2 0 5— 2 0 5のすベて が同時に接触して荷重を支持することが理想である。 しかし、 実際には、 組立誤差等により例えば軌道レール 2 0 2の側面のポール 2 0 5— 2 0 5が先に軌道レール 2 0 2および移動プロック 2 0 3に接触し、 ローラ 2 0 4— 2 0 4が浮き上がっていわゆる片当たりの状態が生じる。 この ような場合でも、 圧縮荷重 F Rが作用すると、 側面のポール 2 0 5の接 触反力によって袖部 2 0 9 , 2 0 9が開いて水平部 2 0 8が沈む。 この ため、 軌道レール 2 0 2の上面のローラ 2 0 4… 2 0 4が圧縮荷重 F R を確実に受け、 その結果、 荷重分布が安定する。

横方向荷重 F Tは、 軌道レール 2 0 2の側面に配置されたポール 2 0 5… 2 0 5によって受け止められる。

移動プロック 2 0 3の水平部 2 0 8を軌道レール 2 0 2の上面から引 き離す方向に引張荷重 F Uが作用した場合には、 側面部ポール 2 0 5と 負荷ポール転走溝 2 5 1 , 2 5 2との接触点が移動し、 図 1 3に示すよ うに接触角線 S 3が軌道レール 2 0 2に向かって上向きに傾斜する。 こ 1

16 の状態で引張荷重 F Uが支えられる。

ゴシックアーチ溝形状とした場合には、 図 1 4に示すように負荷ポー ル転走溝 2 5 1， 2 5 2のそれぞれの第 1円弧 C 1から第 2円弧 C 2に 接点が移動する。

従って、 移動プロック 2 0 3の水平部 2 0 8を軌道レール 2 0 2の上 面から引き離す方向の引張荷重 F Uおよび横方向荷重 F Tを負担する能 力があり、 しかも移動ブロック 2 0 3の水平部 2 0 8を軌道レール 2 0 2の上面に向けて押す方向の圧縮荷重 F Rに対する許容荷重を増大させ ることができる。

以上では、 軌道レール 2 0 2が直線状の場合について説明したが、 図 1 5に示すように、 上下方向に円弧状に曲がった軌道レール 2 0 2 Aを 有する曲線運動案内装置についても本発明は適用できる。 曲線運動案内 装置は、 建物の固有振動の周期をその重量とは無関係に軌道レール 2 0 2 Aの半径によって定める機能を有する点で直線運動案内装置と相違す る。

この場合には、軌道レール 2 0 2 Aの上面および下面が円弧状に曲り、 側面が垂直面上に位置している。 軌道レール 2 0 2 Aの上面に対向する 移動ブロック 2 0 3の水平部 2 0 8の下面は軌道レール 2 0 2との上面 と同心円をなすよう円弧状に曲げられている。 上面部ローラ 2 0 4が転 走する負荷ボール転走溝 2 4 1， 2 4 2 (図 9参照） はそれぞれ軌道レ —ル 2 0 2の上面と移動ブロック 2 0 3の水平部 2 0 8の下面に沿って 円弧状に曲っている。 側面部ボール 2 0 5が転走する負荷ポール転走溝 2 5 1 , 2 5 2 (図 9参照） は垂直面上で円弧状に曲っている。

図 8に示したガイド機構と同様に、 曲線運動案内装置を二つ組み合わ せて用いてもよい。

図 1 5に示された曲線運動案内装置のその他の構成および作用につい ては、 図 9〜図 1 2に示した直線運動案内装置と同様である。 従って、 同一の構成について同一符号を付して説明を省略する。

Claims

請求の範囲

1 . 上面および両側面にそれぞれ負荷転動体転走部が設けられた軌 道レールと、

水平部および袖部を有し、 これら水平部および袖部には、 前記軌道レ ールの負荷転動体転走部に対応して負荷転動体転走部がそれぞれ設けら れた移動プロックと、

軌道レールの負荷転動体転走部と移動ブロックの負荷転動体転走部と の間に転動自在に介装される多数の転動体と、 を備え、

前記移動ブロックと前記軌道レールとの間に圧縮荷重が作用した状態 で、 前記軌道レールの各側面に配置された転動体と、 その転動体を挟む 一対の負荷転動体転走部との接点を結んで定義される接触角線が軌道レ ールに向かって下向きに傾斜する転がり運動案内装置。

2 . 前記軌道レールの上面と前記移動ブロックの水平部との間に配 置される転動体として複数列のポールが設けられ、 それらポールを挟む 負荷転動体転走部が負荷ポール転走溝として形成され、

前記軌道レールの側面と移動ブロックの袖部との間に配置される転動 体として少なくとも一列のポールが設けられ、 それらポールを挟む負荷 転動体転走部が負荷ポール転走溝として形成されている請求の範囲 1に 記載の転がり運動案内装置。

3 . 前記軌道レ一ルの上面と前記移動ブロックの水平部との間に配 置される転動体として複数列のローラが設けられ、 それらローラを挟む 負荷転動体転走部が負荷ローラ転走面として形成され、

前記軌道レールの側面と移動ブロックの袖部との間に配置される転動 体として少なくとも一列のポールが設けられ、 それらポールを挟む負荷 転動体転走部が負荷ポール転走溝として形成されている請求の範囲 1に 記載の転がり運動案内装置。

4 . 少なくとも一つの負荷ポール転走溝は、 単一円弧状の断面形状 を有するサーキユラ一アーク溝である請求の範囲 2または 3に記載の転 がり運動案内装置。

5 . 少なくとも一つの負荷ボール転走溝は、 2つの円弧を組み合わ せた断面形状を有するゴシックアーチ溝である請求の範囲 2または 3に 記載の転がり運動案内装置。

6 . 前記軌道レールは、 直線状のレールである請求の範囲 1〜 5の いずれかに記載の転がり運動案内装置。

7 . 前記軌道レールは、 上下方向に円弧状に湾曲した曲線レールで ある請求の範囲 1〜 5のいずれかに記載の転がり運動案内装置。