(57)【要約】【課題】橋桁を橋脚に支持する際に、長寿命化を図り得る支承装置を提供する。【解決手段】橋脚である柱状体３に載置される下部支持部材１１と、橋桁である軌道体２を支持する上部支持部材１２と、これら両支持部材の間に配置される中間部支持部材１３とから構成し、これら各支持部材同士の対向面に、半円柱状凹部１１ａ，１３ｂおよびこの凹部内に支持されるとともに凹部の内周半径よりも外周半径が小さくされた半円柱状凸部１３ａ，１２ａを形成して２組のころがり軸受部１７，１８を設け、これら両軸受部の軸心方向を互いに９０度異なるようになし、且つ上部支持部材１２と軌道体２との間に、互いに水平方向での移動を許容し得る滑り部材１４を配置したもの。【選択図】　　　図２
2004027685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体に被支持体を支持するための支承装置であって、
支持体側に載置される下部支持部材と、被支持体側を支持する上部支持部材と、これら両支持部材の間に配置される中間部支持部材とから構成し、
上記下部支持部材の上面に第１半円柱状凹部を形成するとともに、中間部支持部材の下面に当該第１半円柱状凹部にて支持される第１半円柱状凸部を形成し、上記中間部支持部材の上面に第２半円柱状凹部を形成するとともに、上部支持部材の下面に当該第２半円柱状凹部にて支持される第２半円柱状凸部を形成し、上記第１半円柱状凸部と第２半円柱状凸部との軸心方向を互いに直交するように上記各部材を配置するとともに、各凹部の内周面の半径よりもこれら凹部内に支持される各凸部の外周面の半径を小さくしたことを特徴とする支承装置。
【請求項２】
上部支持部材と被支持体との間に、互いに水平面方向での移動を許容し得る滑り部材を配置したことを特徴とする請求項１に記載の支承装置。
【請求項３】
支持体に被支持体を支持するための支承装置であって、
支持体側に載置される下部支持部材と、被支持体側を支持する上部支持部材と、これら両支持部材の間に配置される中間部支持部材とから構成し、
上記下部支持部材の上面に第１半円柱状凸部を形成するとともに、中間部支持部材の下面に当該第１半円柱状凸部にて支持される第１半円柱状凹部を形成し、上記中間部支持部材の上面に第２半円柱状凸部を形成するとともに、上部支持部材の下面に当該第２半円柱状凸部にて支持される第２半円柱状凹部を形成し、上記第１半円柱状凸部と第２半円柱状凸部との軸心方向を互いに直交するように上記各部材を配置するとともに、各凹部の内周面の半径よりもこれら凹部内に支持される各凸部の外周面の半径を小さくしたことを特徴とする支承装置。
【請求項４】
上部支持部材と被支持体との間に、互いに水平面方向での移動を許容し得る滑り部材を配置したことを特徴とする請求項３に記載の支承装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁等における支承装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、橋梁などにおいて、その橋桁を橋脚に支持するための支承装置としては、球面軸受構造が用いられている。
【０００３】
この球面軸受構造は、図９に示すように、橋脚５１側に載置されるとともにその上面に半球状凸部６１ａが形成された下部支持部材６１と、橋桁５２側に連結されるとともに下面に上記半球状凸部６１ａに外嵌する半球状凹部６２ａが形成された上部支持部材６２とから構成されたものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の球面軸受構造を用いた支承装置によると、橋桁５２に荷重が加わり鉛直方向で撓んだ場合、半球状凸部６１ａと半球状凹部６２ａとの接触面が球面であるため、どの方向に撓んでも無理なく支持することができるが、互いに滑り構造であるため抵抗力が大きく寿命が短くなるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、例えば橋桁を橋脚に支持する際に、長寿命化を図り得る支承装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の支承装置は、支持体に被支持体を支持するための支承装置であって、
支持体側に載置される下部支持部材と、被支持体側を支持する上部支持部材と、これら両支持部材の間に配置される中間部支持部材とから構成し、上記下部支持部材の上面に第１半円柱状凹部を形成するとともに、中間部支持部材の下面に当該第１半円柱状凹部にて支持される第１半円柱状凸部を形成し、上記中間部支持部材の上面に第２半円柱状凹部を形成するとともに、上部支持部材の下面に当該第２半円柱状凹部にて支持される第２半円柱状凸部を形成し、上記第１半円柱状凸部と第２半円柱状凸部との軸心方向を互いに直交するように上記各部材を配置するとともに、各凹部の内周面の半径よりもこれら凹部内に支持される各凸部の外周面の半径を小さくしたものであり、
また上記構成において、上部支持部材と被支持体との間に、互いに水平面方向での移動を許容し得る滑り部材を配置したものである。
【０００７】
また、本発明の第２の支承装置は、支持体に被支持体を支持するための支承装置であって、
支持体側に載置される下部支持部材と、被支持体側を支持する上部支持部材と、これら両支持部材の間に配置される中間部支持部材とから構成し、上記下部支持部材の上面に第１半円柱状凸部を形成するとともに、中間部支持部材の下面に当該第１半円柱状凸部にて支持される第１半円柱状凹部を形成し、上記中間部支持部材の上面に第２半円柱状凸部を形成するとともに、上部支持部材の下面に当該第２半円柱状凸部にて支持される第２半円柱状凹部を形成し、上記第１半円柱状凸部と第２半円柱状凸部との軸心方向を互いに直交するように上記各部材を配置するとともに、各凹部の内周面の半径よりもこれら凹部内に支持される各凸部の外周面の半径を小さくしたものであり、
また上記構成において、上部支持部材と被支持体との間に、互いに水平面方向での移動を許容し得る滑り部材を配置したものである。
【０００８】
上記の各構成によると、互いに軸心方向が直交するとともにそれぞれ半円柱状凸部と半円柱状凹部とからなる２組のころがり軸受部により構成し且つ滑り部材を介在させたので、例えば球面軸受構造を採用したものに比べて、非常に簡単な構成でありながら軸受部での長寿命化を図り得る。
【０００９】
また、上部支持部材と被支持体側との間に、互いに水平方向での移動を許容し得る滑り部材を配置したので、単に、球面軸受構造だけで被支持体を支持する場合に比べて、被支持体が伸縮した場合でも無理なく追従し得る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る支承装置を、図１〜図５に基づき説明する。本実施の形態においては、図１に示すように、モノレール１の軌道体２を柱状体３脚に支持する際に用いられる支承装置４として説明する。
【００１１】
この支承装置４は、図２〜図４に示すように、橋脚でもある柱状体（支持体）３側に載置される下部支持部材１１と、橋桁でもある軌道体（被支持体）２側を支持する上部支持部材１２と、これら両支持部材１１，１２の間に配置（挿入）される中間部支持部材１３とから構成されるとともに、上記上部支持部材１２と柱状体２側との間に、互いに水平方向での移動を許容し得る滑り部材（具体的には、板状部材が用いられてその表面が滑り易くされたもので、例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂などの材料により構成されている）１４を配置したものである。なお、柱状体３の上面にはベースプレート１５が配置されるとともに、軌道体２の下面には、フランジ部１６ａが設けられた当接板（沓ともいう）１６が配置されている。
【００１２】
そして、上記下部支持部材１１の上面には、第１半円柱状凹部（樋状の凹面）１１ａが形成されるとともに中間部支持部材１３の下面には当該第１半円柱状凹部１１ａに支持（配置）されて且つ第１半円柱状凹部１１ａの内周半径Ｒ１よりも外周半径ｒ１が小さくされた第１半円柱状凸部（蒲鉾状）１３ａが形成されている。
【００１３】
また、上記中間部支持部材１３の上面には第２半円柱状凹部（樋状の凹面）１３ｂが形成されるとともに、上部支持部材１２の下面には当該第２半円柱状凹部１３ｂに支持（配置）されて且つ第２半円柱状凹部１３ｂの内周半径Ｒ２よりも外周半径ｒ２が小さくされた第２半円柱状凸部（蒲鉾状）１２ａが形成されている。
【００１４】
さらに、上記第１半円柱状凸部１３ａと第２半円柱状凸部１２ａとは、互いに直交する方向で設けられており、より具体的には、第１半円柱状凸部１３ａは軌道体２の長手方向（以下、橋軸方向という）に配置され、第２半円柱状凸部１２ａは軌道体２の長手方向と直交する方向（以下、橋幅方向という）に配置されている。当然、各凸部１３ａ，１２ａが配置される第１半円柱状凹部１１ａおよび第２半円柱状凹部１３ｂについても、互いに直交されている。
【００１５】
すなわち、第１半円柱状凸部１３ａが第１半円柱状凹部１１ａの内面に転動自在（ころがり自在）に配置されて下部軸受部１７が形成されるとともに、第２半円柱状凸部１２ａが第２半円柱状凹部１３ｂの内面に転動自在（ころがり自在）に配置されて上部軸受部１８が形成され、しかもこれら軸受部１７，１８同士が直交して設けられているため、任意の方向での傾動に支障なく対処することができる（２組のころがり軸受部での回転の組み合わせにより、球面軸受と同じ作用が発揮される）。なお、各軸受部１７，１８における半円柱状凸部１３ａ，１２ａは、半円柱状凹部１１ａ，１３ｂに対してそれぞれ軸心方向（長手方向）にて移動可能に配置されており、少しの変形に対して追従することが可能である。
【００１６】
また、上記各部材１１〜１３については平面視が矩形状にされるとともに、上記ベースプレート１５の橋軸の両側に相当する左右位置には、保持板体１９が立設され、さらにこの保持板体１９の上端には、軌道体２側に固定された当接板１６のフランジ部１６ａに係合して、上記各部材１１〜１３の上下方向での移動を規制するための押え板２０がボルト２１を介して取り付けられている。このように、左右位置（橋幅方向）から、各部材１１〜１３の上下方向での移動を規制しているため、当接板１６については、橋軸方向での移動、すなわち軌道体２の長手方向での移動（変位）が許容されている。なお、この保持板体１９については、上記各部材１１〜１３の周囲を覆うような筒状に形成してもよく、この場合には、滑り部材１４の移動を許容し得る切欠部が設けられる。
【００１７】
また、強度の点について説明すれば、各軸受部１７，１８における凹部１１ａ，１３ｂと凸部１３ａ，１２ａとの接触面に発生する圧力は、垂直荷重に基づきヘルツの接触理論式を用いて計算することができる。このヘルツの接触圧力が一定値以下となるように、凹部１１ａ，１３ｂおよび凸部１３ａ，１２ａの各半径Ｒ１，Ｒ２およびｒ１，ｒ２の値、並びに各凸部１３ａ，１２ａの長さを決定すればよい。
【００１８】
上記構成において、例えば軌道体２に大きい荷重が作用して鉛直面内で撓んだり（図５に撓んだ状態を示す）、または橋軸の周りに捩れが発生した場合でも、互いに直交する（９０°異なる）方向で配置された２組の軸受部１７，１８により、無理なく支承することができ、さらに軌道体２に橋軸方向での力が作用した場合には、滑り部材１４を介して、軌道体２が移動可能であるため、やはり無理な力が掛かるのを防止することができる。なお、軌道体２の撓み量が大きい場合には、当接板１６も大きく傾くが、そのフランジ部１６ａが押え板２０により押えられるため、最終的には、その力は柱状体３側にて支持される。
【００１９】
このように、互いに軸心方向が直交するとともにそれぞれ半円柱状凸部と半円柱状凹部とからなる２組のころがり軸受部により構成したので、例えば滑り機構を有する球面軸受構造を採用したものに比べて、非常に簡単な構成でありながら、すなわち保守点検が容易であるとともに、軸受部での長寿命化を図ることができ、たとえ軌道体２にいかなる力が作用したとしても、柱状体３に対して無理な力（変形力）が伝達されないため、安全に支持することができる。
【００２０】
また、上部支持部材と軌道体側との間に、互いに水平方向での移動を許容し得る滑り部材を配置したので、従来のように、単に、球面軸受構造だけで軌道体を支持する場合に比べて、橋軸方向での伸縮についても対応（無理なく追従）することができる。
【００２１】
なお、上記説明においては、各部材１１〜１３の平面視形状を矩形状であるとしたが、例えば図６に示すように、平面視が円形状となるようにしてもよい。
ところで、上記実施の形態においては、滑り部材１４を板状として説明したが、図７に示すように、表面が滑りやすくした板状のものではなく、上部支持部材１２の上面に多数の鋼球（転動用ボール）３１［または鋼棒］を配置したものであってもよい。
【００２２】
また、上記実施の形態に係る２組の各ころがり軸受部において、下側に半円柱状凹部を、上側に半円柱状凸部を設けたが、逆に、下側に半円柱状凸部を、上側に半円柱状凹部を設けても、同様の効果が得られる。
【００２３】
すなわち、図８に示すように、下部支持部材４１の上面に第１半円柱状凸部４１ａを形成するとともに、中間部支持部材４３の下面に当該第１半円柱状凸部４１ａにて支持される第１半円柱状凹部４３ａを形成し、この中間部支持部材４３の上面に第２半円柱状凸部４３ｂを形成するとともに、上部支持部材４２の下面に当該第２半円柱状凸部４３ｂにて支持される第２半円柱状凹部４２ａを形成し、上記第１半円柱状凸部４１ａと第２半円柱状凸部４３ｂとの軸心方向を互いに直交するように上記各部材を配置するとともに、各凹部４３ａ，４２ａの内周面の半径よりもこれら凹部４３ａ，４２ａを支持する各凸部４１ａ，４３ｂの外周面の半径を小さくなし、且つ上記上部支持部材４２と軌道体（被支持体）側との間に、互いに水平面方向での移動を許容し得る滑り部材を配置したものであってもよい。
【００２４】
また、上記実施の形態においては、支承装置を、モノレールの軌道体を柱状体に支持した場合について説明したが、勿論、橋梁における橋桁を橋脚に支持させるものにも適用することができる他、電力送電線、配管類を支持体に支持する際に適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明の支承装置の構成によると、互いに軸心方向が直交するとともにそれぞれ半円柱状凸部と半円柱状凹部とからなる２組のころがり軸受部により構成し且つ滑り部材を介在させたので、例えば球面軸受構造を採用したものに比べて、非常に簡単な構成でありながら、軸受部での長寿命化を図ることができる。
【００２６】
また、上部支持部材と被支持体側との間に、互いに水平方向での移動を許容し得る滑り部材を配置したので、単に、球面軸受構造だけで被支持体を支持する場合に比べて、被支持体が伸縮した場合でも無理なく追従することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る支承装置をモノレールに適用した概略側面図である。
【図２】同支承装置の側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】同支承装置の斜視図である。
【図５】同支承装置での作用を示す側面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る支承装置の変形例を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る支承装置の変形例を示す側面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係る支承装置の要部を示す斜視図である。
【図９】従来例に係る支承装置の側面図である。
【符号の説明】
１　　　モノレール
２　　　軌道体
３　　　柱状体
４　　　支承装置
１１　　　下部支持部材
１１ａ　　第１半円柱状凹部
１２　　　上部支持部材
１２ａ　　第２半円柱状凸部
１３　　　中間部支持部材
１３ａ　　第１半円柱状凸部
１３ｂ　　第２半円柱状凹部
１４　　　滑り部材
１７　　　下部軸受部
１８　　　上部軸受部
４１　　　下部支持部材
４１ａ　　第１半円柱状凸部
４２　　　上部支持部材
４２ａ　　第２半円柱状凹部
４３　　　中間部支持部材
４３ａ　　第１半円柱状凹部
４３ｂ　　第２半円柱状凸部
【図１】
2004027685.tif 000003
【図２】
2004027685.tif 000004
【図３】
2004027685.tif 000005
【図４】
2004027685.tif 000006
【図５】
2004027685.tif 000007
【図６】
2004027685.tif 000008
【図７】
2004027685.tif 000009
【図８】
2004027685.tif 000010
【図９】
2004027685.tif 000011