(57)【要約】【課題】  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。【解決手段】  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個の大径転動体４と、複数の小径転動体５を備える。支承体３に、前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、および循環路７を設ける。この免震装置１において、支承体３に設けられて大径転動体４が転がり自在に嵌まる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で封止する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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免震装置。
【請求項２】
請求項１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た免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【特許文献１】特開平１１−３６６５９号公報
【特許文献２】特開２００３−２１３９６０号公報
【特許文献３】特公昭６３−２３２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【発明の効果】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の免震装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】この発明の免震装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図３】この発明の免震装置の使用例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２４】
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
【図１】
2008025748.tif 000003
【図２】
2008025748.tif 000004
【図３】
2008025748.tif 000005