(57)【要約】【課題】地震動時に椀状荷受転動路盤１と大径転がり鋼球３との間に確実に小径転がり鋼球２を介在させて転動免震させるために、小径転がり鋼球２を強制自力転動させ、方向を問わず、途中に停滞させることなく該間に転動入させる。【解決手段】大径転がり鋼球３の外表面の過半を覆うように、中間に多数個の小径転がり鋼球２を介在させて、椀状荷受転動路盤１と、外殻板６と可動押圧式転動板７との二層間に弾性体８介在させてなる強制循環覆蓋５とを設ける。【選択図】図1
2005351450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小径転がり鋼球の椀状荷受転動路盤と、大径転がり鋼球との両者間に、多数個の小径転がり鋼球を介在させて設け、椀状荷受転動路盤の路盤端全円周縁に、複数枚に縦分割した円弧状の強制循環覆蓋を、外殻板と可動押圧式転動板との二層間に、必要とする弾性押圧力を持たせた弾性体を介在させて形成させ、外殻板の一方端縁に鋼球保持兼循環縁盤を付設螺着して設け、鋼球保持兼循環縁盤から大径転がり鋼球の一部を突出させた形状で強制循環覆蓋を大径転がり鋼球の過半を覆うように設けて、該両者間と連続した小径球強制循環転動路を形成させ、外殻板の他方端縁に連結縁板を、椀状荷受転動路盤の路盤端円周縁にも連結縁板を設けて双方を螺着し、覆つて形成させた小径球強制循環転動路内に多数個の小径転がり鋼球を挿入し、更に鋼球保持兼循環縁盤を付設した外殻板の端縁側に相互連結板を設け、それぞれの相互連結板を相互に螺着して一体的の強制循環覆蓋に形成させてなる、転がり球免震支承の小径球強制循環転動路構造。
【請求項２】
円弧状の強制循環覆蓋を形成する、外殻板と可動押圧式転動板との二層間に介在させる弾性体が、ゴム弾性体でなり、常温用接着剤を用いて外殻板と可動押圧式転動板とに両面を接着されてなる請求項1記載の転がり球免震支承の小径球強制循環転動路構造。
【請求項３】
円弧状の強制循環覆蓋を形成する、外殻板と可動押圧式転動板との二層間に介在させる弾性体が、外殻板と可動押圧式転動板との二層間にゴム弾性体を介在させ、両面に接着剤を塗布し加圧・加熱接着されてなる請求項1記載の転がり球免震支承の小径球強制循環転動路構造。
【請求項４】
円弧状の強制循環覆蓋を形成する、外殻板と可動押圧式転動板との二層間に介在させる弾性体が、弾性体を介在させた可動押圧式転動板の裏面側に、複数の押棒の一端側を固着させ、他端側を外殻板を自在に貫通させて外部に突出させ、押棒端を螺子構造付とした弾性押圧調節具を備えた請求項1記載の転がり球免震支承の小径球強制循環転動路構造。
【請求項５】
小径転がり鋼球の、上開放の凹半球面状の転動免震兼登坂路盤上に、大径転がり鋼球を、大径転がり鋼球の下半球との両者間に、多数個の小径転がり鋼球を介在させて載置し、載置した大径転がり鋼球の水平中心線高に転動免震兼登坂路盤の路盤端円周縁高をほぼ揃え、該路盤端全円周縁に、複数枚に縦分割した円弧状の循環路蓋板を、循環路蓋板の一方端縁に鋼球保持兼循環縁盤を付設螺着して設け、鋼球保持兼循環縁盤から大径転がり鋼球の一部を突出させた形状で大径転がり鋼球の過半を覆うように設けて、該両者間と連続した、小径転がり鋼球の直径より適宜に広い路幅の小径球循環路を形成させ、循環路蓋板の他方端縁に連結縁板を、転動免震兼登坂路盤の路盤端円周縁にも連結縁板を設けて双方を螺着し、覆つて形成させた小径球循環路内に多数個の小径転がり鋼球を挿入し、更に鋼球保持兼循環縁盤を付設した循環路蓋板の端縁側に相互連結板を設け、それぞれの相互連結板を相互に螺着して一体的の循環路蓋板に形成させてなる、転がり球免震支承の小径球循環路構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地盤と被免震物との間に用いる、小径転がり鋼球と大径転がり鋼球とを組合せてなる転がり球免震支承に関し、詳細には、大径転がり鋼球の外表面の過半に小径転がり鋼球を介在させ、介在させた小径転がり鋼球を大径転がり鋼球に、弾性体の弾力を利用する可動押圧式転動板を用いて押付け、地震動時の大径転がり鋼球の転動力を受け、方向を問わず、小径転がり鋼球が強制自力転動して椀状荷受転動路盤と、大径転がり鋼球との両者間に確実に転入して転動免震することができる小径球強制循環転動路構造と、上開放の凹半球面状の転動免震兼登坂路盤上に、大径転がり鋼球を、大径転がり鋼球との両者間に多数個の小径転がり鋼球を介在させて載置し、載置した大径転がり鋼球の下半球外表全面に小径転がり鋼球が接触して、大径転がり鋼球の転動力を効果的に受けて転動免震循環する小径球循環路構造とに関する。
【背景技術】
【０００２】
小径転がり鋼球と大径転がり鋼球とを組合せた免震装置は既に広く知られている。例えば、特開２０００-２９１７２７号又は特許登録第２８８５６８１号が知られており、これ等の小径転がり鋼球の循環システムは、小径転がり鋼球が自力転動せずに他力による押上げ滑動循環のシステムである。特開２０００-２９１７２７号で説明すれば、支承球Bと下向きほぼ漏斗状のボールシート４１間の凹状隙間A１内に多数のボールベアリングb群が介在して地震動時に支承球Bの転動力を受けて転動免震を行い、転動免震を済ませたボールベアリングbが凹状隙間A１から順次に環状湾曲隙間A２に転入し、環状湾曲隙間A２に入つたボールベアリングbは、次々に凹状隙間A１から転入してくるボールベアリングbにより、後押され、順次にボールベアリングbの循環路である環状湾曲隙間A３内に、自力転動でなく凹状隙間A１内のボールベアリングbの転動力により、押上げられて滑動入し、ボールシート４１の頂点である上端軸部４１b辺から順次に転落して反対側の環状湾曲隙間A２に入り、後続の転落してくる多数のボールベアリングbの荷重により、後押しされて再び凹状隙間A１内に入り再転動免震を行うとされている。この時、環状湾曲隙間A２、A３内の隙間幅はボールベアリングb直径よりも大きく設定されている。
【０００３】
特許登録第２８８５６８１号においても、小径ボール２２が大径ボール１２と台座１９間で転動免震を行い、転動免震を済ませた小径ボール２２が空隙２１内に、転動免震中の小径ボール２２の転動力により、押上げられて滑動入し、反対側の空隙２１内から再び入り大径ボール１２と台座１９間で転動免震を行うとされている。この時、空隙２１内の隙間幅は小径ボール２２直径よりも大きく設定されている。
【０００４】
また特開２０００-２９１７２７号では基盤１上にベースプレート２を上面aを上にして設置するとされており、特許登録第２８８５６８１号においても、基礎１上に受台１０を凹部１１を上にして設置するとされている。
【特許文献１】特開２０００-２９１７２７号公報
【特許文献２】特許登録第２８８５６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２０００-２９１７２７号では、基盤１上に設置したべースプレート２の上面で転動する支承球Bと下向きほぼ漏斗状のボールシート４１間の凹状隙間A１内で多数のボールベアリングb群が介在させて転動免震させ、ボールベアリングbの循環路である環状湾曲隙間A３を凹状隙間A１より上部に位置させてある。よつて、ボールベアリングbは自力転動循環する術がなく、その循環力は凹状隙間A１内を転動するボールベアリングbの転動力に頼らざるを得ない。上部位置でしかも登り坂となるボールシート４１の上には、すでに多数のボールベアリングbが存在し、存在する多くのボールベアリングbの後から新たなボールベアリングbを、環状湾曲隙間A２を経由して環状湾曲隙間A３の頂点まで滑動押上げするには強い押上力を必要とする。
【０００６】
地震動時に凹状隙間A１内に介在する多数のボールベアリングbの内で、環状湾曲隙間A２を経由して環状湾曲隙間A３の頂点まで滑動押上げする最大の転動力が期待できるボールベアリングbは、支承球Bの頂部と接するボールベアリングbから支承球Bの転動方向の中心線上に位置するボールベアリングbと該中心線の左右近辺の平行線上に位置する少数個のボールベアリングbである。転動方向に位置しても該中心線から離れる他の多くのボールベアリングbの押上げ転動力はあまり期待できない。
【０００７】
従つて、上述の転動力が期待できる少数個のボールベアリングbの転動力では環状湾曲隙間A３内に充満されるように収装された多くのボールベアリングbの後ろから、滑動押上げして先頭のボールベアリングbを上端軸部４１b辺から転落させる滑動押上力が得られないことも想定され、多くのボールベアリングbは環状湾曲隙間A３内に停滞するのではないかと想定される。この時、反対側の環状湾曲隙間A２から凹状隙間A１内に流入するボールベアリングbの押上力は後続のボールベアリングbの荷重を利用するとされるが、上端軸部４１b辺から転落して来る多くのボーベアリングbは期待できないと押上力が不足し、凹状隙間A１内に進入することなく環状湾曲隙間A２内に留まることも予想され、先頭側で停滞すると後続のボールベアリングbは前進できず、凹状隙間A１内のボールベアリングbと支承球Bとの間が一時的に滑り支承化するのではないかと想定される。
【０００８】
特許登録第２８８５６８１号においても、同様で、上部位置でしかも登り坂となる空隙２１内に多数のボール２２が装填されており、大径ボール１２と台座１９の下面間で転動免震中の小径ボール２２の転動力により、装填された多数の小径ボール２２の後から押上げて円滑に滑動入させるには強い押上力を必要とする。同様に空隙２１内にボール２２が停滞するのではないかと想定される。
【０００９】
また、特開２０００-２９１７２７号において、べースプレート２を被免震体に設置した場合では、凹状隙間A１内にボールベアリングbを進入させるには更に強い滑動押上力が必要であり、よつて、基盤１上にべースプレート２を設置するとされるが、上面２aと転動する支承球Bとの間に異物が進入する確率が高く、異物が存在すると確実な転動免震を続行することは出来ない。長年月にわたり使用するベースプレート２を基盤１上に設置すると、その保守管理は容易でない。
【００１０】
特許登録第２８８５６８１号においても、上述と同様に更に強い滑動押上力が必要であり、よつて、基礎１上に凹部１１を上向きとした受台１０を設置するとされるが、同様に相互間に異物が進入する確率が高く、異物が存在すると確実な転動免震を続行することは出来ない。長年月にわたり使用する受台１０を基礎１上に設置すると、その保守管理は容易でない。
【００１１】
上述の双方において、ボールベアリングb及び小径ボール２２を、自力による転動でなく、他力に頼つて押上げ滑動循環路構造が、トラブルの引き金となる確率が高いのではないかと想定される。
【００１２】
この発明は、上記従来技術の、転動免震中のボールベアリングb又は小径ボール２２の転動力を用いて、転動免震中のボールベアリングb又は小径ボール２２を、より高い位置の環状湾曲隙間A３叉は空隙２１内にボールベアリングb又は小径ボール２２を押上げ滑動させ、更に凹状隙間A１叉は大径ボール１２と台座１９の下面間に押込む滑動循環路構造以外の、他の循環路構造として、大径転がり鋼球の外表面の過半に小径転がり鋼球を、弾性体の弾力を利用する可動押圧式転動板を用いて押付け、地震動時の大径転がり鋼球の転動力を受け、方向を問わず、小径転がり鋼球を強制自力転動させて椀状荷受転動路盤と、大径転がり鋼球との両者間に確実に転入し、転動免震することができ、更に小径転がり鋼球が上下何れの方向にも確実に自力転動循環可能となることにより、皿状転動盤を基礎側又は被免震物の基台側の、何れの側にも設置することが可能となる、転がり球免震支承の小径球強制循環転動路構造と、上開放の凹半球面状の転動免震兼登坂路盤上に、大径転がり鋼球を、大径転がり鋼球の下半球との両者間に、多数個の小径転がり鋼球を介在させて載置し、大径転がり鋼球の頂点上に載置した皿状転動盤を介して被免震物の荷重量が、地震動時に大径転がり鋼球の転動方向に有効作用して、大径転がり鋼球の上昇転動方向に位置する多数の小径転がり鋼球を転動免震兼登坂路盤に押付ける作用が働くことで蜜接し、上昇転動方向の小径転がり鋼球が大径転がり鋼球の転動力を効果的に受け、転動免震兼登坂路盤上を強制自力転動して、また強制自力転動しない場合は後続の転動免震中の小径転がり鋼球の強力な転動力の後押力を受けて、残余の凹半球面状の転動免震兼登坂路盤を容易に滑動押上げられ小径球循環路に入り、小径球循環路から確実に転動免震兼登坂路盤と大径転がり鋼球との間に落転入し、転動免震することができる、転がり球免震支承の小径球循環路構造とを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項1の発明は、小径転がり鋼球の椀状荷受転動路盤と、大径転がり鋼球との両者間に、多数個の小径転がり鋼球を介在させて設け、椀状荷受転動路盤の路盤端全円周縁に、複数枚に縦分割した円弧状の強制循環覆蓋を、外殻板と可動押圧式転動板との二層間に、必要とする弾性押圧力を持たせた弾性体を介在させて形成させ、外殻板の一方端縁に鋼球保持兼循環縁盤を付設螺着して設け、鋼球保持兼循環縁盤から大径転がり鋼球の一部を突出させた形状で強制循環覆蓋を大径転がり鋼球の過半を覆うように設けて、該両者間と連続した小径球強制循環転動路を形成させ、外殻板の他方端縁に連結縁板を、椀状荷受転動路盤の路盤端円周縁にも連結縁板を設けて双方を螺着し、覆つて形成させた小径球強制循環転動路内に多数個の小径転がり鋼球を挿入し、更に鋼球保持兼循環縁盤を付設した外殻板の端縁側に相互連結板を設け、それぞれの相互連結板を相互に螺着して一体的の強制循環覆蓋に形成させてなる、転がり球免震支承の小径球強制循環転動路構造の構成である。
【００１４】
大径転がり鋼球の外表面の過半に多数個の小径転がり鋼球を蜜接させ転動させる小径球強制循環転動路を、椀状荷受転動路盤と連続して同幅となる様に、複数枚に分解脱着容易な円弧状の強制循環覆蓋で形成させ、更に強制循環覆蓋を外殻板と可動押圧式転動板との間に、必要とする弾性押圧力としての、可動押圧式転動板を介し小径球強制循環転動路内の小径転がり鋼球を大径転がり鋼球に押付ける弾性押圧力を有する弾性体を介在させて形成させたことにより、地震動時に大径転がり鋼球が転動する時、中間に介在する小径転がり鋼球は大径転がり鋼球と可動押圧式転動板との双方に蜜接し、大径転がり鋼球の転動力を直接に効果的に確実に受け、何れの方向にも強制自力転動し、確実に強制自力転動循環して椀状荷受転動路盤と大径転がり鋼球との間内に転動入し、転動免震を行う。
【００１５】
また、弾性体の弾性押圧力を用いた可動押圧式転動板を用いて小径転がり鋼球を大径転がり鋼球に蜜接させることで、小径転がり鋼球が上下何れの方向にも確実に強制自力転動循環可能となることにより、皿状転動盤を基礎側又は被免震物の基台側の何れ側にも設置して用いることが可能となる。
【００１６】
請求項２の発明は、円弧状の強制循環覆蓋を形成する、外殻板と可動押圧式転動板との二層間に介在させる弾性体が、必要とする弾性押圧力としての、可動押圧式転動板を介し小径球強制循環転動路内の小径転がり鋼球を大径転がり鋼球に押付ける弾性押圧力を有するゴム弾性体を介在させ、両面に常温用接着剤を用いて外殻板と可動押圧式転動板とに接着されてなる請求項1記載の転がり球免震支承の小径球強制循環転動路構造の構成である。
【００１７】
請求項３の発明は、円弧状の強制循環覆蓋を形成する、外殻板と可動押圧式転動板との二層間に介在させる弾性体が、必要とする弾性押圧力としての、可動押圧式転動板を介し小径球強制循環転動路内の小径転がり鋼球を大径転がり鋼球に押付ける弾性押圧力を有するゴム弾性体を介在させ、両面に接着剤を塗布し加圧・加熱接着されてなる請求項1記載の転がり球免震支承の小径球強制循環転動路構造の構成である。
【００１８】
請求項４の発明は、円弧状の強制循環覆蓋を形成する、外殻板と可動押圧式転動板との二層間に介在させる弾性体が、適宜な弾性体でなり、必要とする弾性押圧力としての、可動押圧式転動板を介し小径球強制循環転動路内の小径転がり鋼球を大径転がり鋼球に押付ける弾性押圧力を有し、弾性体を介在させた可動押圧式転動板の裏面側に、複数の押棒の一端側を固着させ、他端側を外殻板を自在に貫通させて外部に突出させ、押棒端を螺子構造付とした弾性押圧調節具を備え、弾性押圧調節具で弾性押圧力を外殻板の外部から調節可能とした請求項1記載の転がり球免震支承の小径球強制循環転動路構造の構成である。
【００１９】
請求項５の発明は、小径転がり鋼球の、上開放の凹半球面状の転動免震兼登坂路盤上に、大径転がり鋼球を、大径転がり鋼球の下半球との両者間に、多数個の小径転がり鋼球を介在させて載置し、載置した大径転がり鋼球の水平中心線高に転動免震兼登坂路盤の路盤端円周縁高をほぼ揃え、該路盤端全円周縁に、複数枚に縦分割した円弧状の循環路蓋板を、循環路蓋板の一方端縁に鋼球保持兼循環縁盤を付設螺着して設け、鋼球保持兼循環縁盤から大径転がり鋼球の一部を突出させた形状で大径転がり鋼球の過半を覆うように設けて、該両者間と連続した、小径転がり鋼球の直径より適宜に広い路幅の小径球循環路を形成させ、循環路蓋板の他方端縁に連結縁板を、転動免震兼登坂路盤の路盤端円周縁にも連結縁板を設けて双方を螺着し、覆つて形成させた小径球循環路内に多数個の小径転がり鋼球を挿入し、更に鋼球保持兼循環縁盤を付設した循環路蓋板の端縁側に相互連結板を設け、それぞれの相互連結板を相互に螺着して一体的の循環路蓋板に形成させてなる、転がり球免震支承の小径球循環路構造の構成である。
【００２０】
転動免震兼登坂路盤と一体的に設けた取付台を基礎に設置し、大径転がり鋼球の頂点上に載置し被免震物の基台に設置した皿状転動盤を介して被免震物の荷重は大径転がり鋼球が受け、地震動時には被免震物の荷重は大径転がり鋼球の転動方向に有効作用となり、大径転がり鋼球の上昇転動方向に位置する多数の小径転がり鋼球を大径転がり鋼球が転動免震兼登坂路盤に押付ける作用が働いて蜜接し、よつて、上昇転動方向の小径転がり鋼球が大径転がり鋼球の転動力を効果的に受け、転動免震兼登坂路盤上を強制自力転動して、また強制自力転動しない場合に際しては、後続の転動免震中の小径転がり鋼球の強力な転動力の後押力を受けて、残余の凹半球面状の転動免震兼登坂路盤を容易に滑動押上げられ、何れの場合においても小径球循環路内に確実に転入する。
【００２１】
小径転がり鋼球の直径より適宜に広い路幅の小径球循環路内を小径転がり鋼球は、大径転がり鋼球の回転作用と後続の小径転がり鋼球に後押しされて転動と滑動の混同で移動し、容易に転動免震兼登坂路盤と大径転がり鋼球との間内に確実に落転入し、転動免震する。
【発明の効果】
【００２２】
請求項1の発明では、大径転がり鋼球の外表面の過半に多数個の小径転がり鋼球を蜜接させ転動させる小径球強制循環転動路を、椀状荷受転動路盤と連続して同幅となる様に、複数枚に分解脱着容易な円弧状の強制循環覆蓋で形成させ、更に強制循環覆蓋を、外殻板と可動押圧式転動板との間に、必要とする弾性押圧力としての、可動押圧式転動板を介し小径球強制循環転動路内の小径転がり鋼球を大径転がり鋼球に押付ける弾性押圧力を有する弾性体を介在させて形成させたことにより、地震動時に大径転がり鋼球が転動する時、中間に介在する小径転がり鋼球は弾性押圧力により、大径転がり鋼球と可動押圧式転動板との双方に蜜接し、大径転がり鋼球の転動力を直接に効果的に確実に受け、停滞することなく何れの方向にも強制自力転動できる。よつて、どの様な地震動時の状況下でも小径転がり鋼球は小径球強制循環転動路を循環して、椀状荷受転動路盤と大径転がり鋼球との両者間に自力転動入して確実に転動免震を行う。
【００２３】
弾性体の弾性力で押圧可動する可動押圧式転動板を用いたことにより小径転がり鋼球は、上下の転動方向に関係なく強制自力転動循環を行うため、皿状転動盤を、基礎または被免震物の基台の何れ側に設置した場合でも、小径転がり鋼球の転動循環は正常に行なわれる。よつて、皿状転動盤を被免震物の基台側に設けることが可能であり、設けた場合では長年月にわたる皿状転動盤の保守管理は甚だ容易となる。
【００２４】
複数枚に縦分割し脱着を容易に可能とした円弧状の強制循環覆蓋としたため、小径転がり鋼球の挿入や保守管理が容易に行なえる。特別に精密な製作上の精度を必要とする箇所がなく、経済的に製作することが可能である。
【００２５】
椀状荷受転動路盤は被免震物の荷重を支持転動させる単機能のため単純形状となり、椀状荷受転動路盤の重心位置は低くなり、地震動時において被免震物の荷重を安定支持する。
【００２６】
椀状荷受転動路盤と一体的に設けた取付台を基礎に、皿状転動盤を被免震物の基台側に設けて用いた場合に限り、万一に、弾性体の弾性押圧力が喪失し可動押圧式転動板の押圧力が不足した状態が出現した場合でも、大径転がり鋼球の頂点上に載置した皿状転動盤を介して被免震物の荷重が、地震動時に大径転がり鋼球の上昇転動方向に有効作用し、大径転がり鋼球が上昇転動方向の小径球強制循環転動路内の小径転がり鋼球を可動押圧式転動板に押付ける作用が働き、小径転がり鋼球が大径転がり鋼球の転動力を受け、可動押圧式転動板上を強制自力転動する。また強制自力転動しない場合に際しては、後続の転動免震中の小径転がり鋼球の強力な転動力の後押力を受け小径球強制循環転動路内を小径転がり鋼球が滑動押上げられ、何れの場合に際しても確実に循環が行なわれ、確実に転動免震を行う。
【００２７】
請求項２の発明では、円弧状の強制循環覆蓋を形成する、外殻板と可動押圧式転動板との二層間に介在させる弾性体が、必要とする弾性押圧力としての、可動押圧式転動板を介し小径球強制循環転動路内の小径転がり鋼球を大径転がり鋼球に押付ける弾性押圧力を有するゴム弾性体を介在させ、両面を常温用接着剤を用いて外殻板と可動押圧式転動板とに接着されてなり、最も経済的な可動押圧式転動板を用いた小径球強制循環転動路が得られる。
【００２８】
請求項３の発明では、円弧状の強制循環覆蓋を形成する外殻板と可動押圧式転動板との二層間に介在させる弾性体が、必要とする弾性押圧力としての、可動押圧式転動板を介し小径球強制循環転動路内の小径転がり鋼球を大径転がり鋼球に押付ける弾性押圧力を有するゴム弾性体を介在させ、両面に接着剤を塗布し加圧・加熱接着されてなり、強力な接着が得られ、地震動時において、小径転がり鋼球が激しい変化のある転動を行なつても、外殻板と可動押圧式転動板との間が剥離して、強制自力転動循環を行う機能が喪失する恐れが少ない、可動押圧式転動板を用いた小径球強制循環転動路が得られる。
【００２９】
請求項４の発明では、円弧状の強制循環覆蓋を形成する外殻板と可動押圧式転動板との二層間に介在させる弾性体が、適宜な弾性体でなり、必要とする弾性押圧力としての、可動押圧式転動板を介し小径球強制循環転動路内の小径転がり鋼球を大径転がり鋼球に押付ける弾性押圧力を有した、弾性体を介在させた可動押圧式転動板の裏面側に、複数の押棒の一端側を固着させ、他端側を外殻板を自在に貫通させて外部に突出させ、押棒端を螺子構造付とした簡単構成で経済的な弾性押圧調節具を備えたことにより、円弧状の強制循環覆蓋の外部から弾性押圧調節具の螺子を調節することで、可動押圧式転動板の押圧力を調節可能となる。小径転がり鋼球への押圧力が強弱調整可能となり、弾性押圧力の強弱によるトラブルが発生することを未然に防止することが可能な可動押圧式転動板を用いた小径球強制循環転動路が得られる。複数枚に縦分割し、脱着を容易に可能とした円弧状の強制循環覆蓋により、一部の円弧状の強制循環覆蓋を離脱させて、目視しながらの押圧力の調節が可能である。
【００３０】
請求項５の発明では、小径転がり鋼球の、上開放の凹半球面状の転動免震兼登坂路盤上に多数個の小径転がり鋼球を介在させ、大径転がり鋼球の水平中心線高に凹半球面状の転動免震兼登坂路盤の路盤端円周縁高をほぼ揃えて設け、転動免震盤と登坂路盤とを一体化した動免震兼登坂路盤として連続的に設けたことにより、地震動時には被免震物の荷重を分散して受けると共に、大径転がり鋼球の転動方向に有効作用となり、大径転がり鋼球の上昇転動方向に位置する多数の小径転がり鋼球を大径転がり鋼球が転動免震兼登坂路盤に押付ける作用が働いて蜜接し、よつて、上昇転動方向の小径転がり鋼球が大径転がり鋼球の転動力を効果的に受け、転動免震兼登坂路盤上を強制自力転動して、また強制自力転動しない場合に際しては、後続の転動免震中の小径転がり鋼球の強力な転動力の後押力を受けて、残余の凹半球面状の転動免震兼登坂路盤を容易に滑動押上げられ、何れの場合においても小径球循環路内に確実に転入する。
【００３１】
小径球循環路に転動入した、小径転がり鋼球は大径転がり鋼球の上半球面の回転方向作用と後続の小径転がり鋼球の後押力により転動と滑動の混同で、大径転がり鋼球の転動方向と反対側の、転動免震兼登坂路盤内に確実に落転入して転動免震することが出来る。
【００３２】
皿状転動盤を被免震物の基台側に設けるため、長年月にわたる皿状転動盤の保守管理は甚だ容易となる。最も単純構成で安定形状の転動免震兼登坂路盤を用いた小径球循環路が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１はこの発明を実施する転がり球免震支承の小径球強制循環転動路構造Aを示す転がり球免震支承の縦断面図、図２は図１のC−C部の切断面図、図３は一部の円弧状の強制循環覆蓋５を外した転がり球免震支承の一部切欠き正面図。図中の直線矢印は移動方向を、円弧矢印は回転方向を示す。以下の図面においては、皿状転動盤２０を被免震物の基台２１側に設けた場合を用いて説明するが、皿状転動盤２０を基礎１９側に設けた場合も同様に小径転がり鋼球２が強制自力転動して椀状荷受転動路盤１と大径転がり鋼球３との間に確実に転入し、転動免震を行なうため、図面を用いて説明することを省略する。
【００３４】
図１、２、３において、被免震物を支持可能な強度等を有する鉄材等でなる椀状荷受転動路盤１上に小径転がり鋼球２を多数個介在させて大径転がり鋼球３を設ける。椀状荷受転動路盤１の椀状の円弧の長さは、設けた大径転がり鋼球３の円周長の四等分の一程度以上の長さを用いることで、被免震物の荷重を小径転がり鋼球２を介して効果的に分散支持し、地震動時に小径転がり鋼球２が免震転動できる。短くすると安定度が低下する。
【００３５】
椀状荷受転動路盤１の路盤端全円周縁４に、複数枚に縦分割した円弧状の強制循環覆蓋５を、外殻板６と可動押圧式転動板７との二層間に、必要とする弾性押圧力を持たせた適宜な弾性体８を介在させ、更に外殻板６の一方端縁に鋼球保持兼循環縁盤９を付設螺着(図示せず)して設け、鋼球保持兼循環縁盤９から大径転がり鋼球３の一部を突出させた形状で大径転がり鋼球３の過半を覆うよう強制循環覆蓋５を設けて、椀状荷受転動路盤１と大径転がり鋼球３該両者間と連続した小径転がり鋼球２の小径球強制循環転動路１０を形成させる。強制循環覆蓋５の分割数は、多い程取り扱いも容易であるが、製作の難易度や経済性を勘案して適宜に分割して設けてよい。
【００３６】
外殻板６と可動押圧式転動板７とは、アルミ等の軽金属、鉄材等から選択して形成させ、外殻板６は地震動時の不測なせん断力から小径転がり鋼球２と大径転がり鋼球３とを現位置に保持する強度と、付設した鋼球保持兼循環縁盤９で常時に小径転がり鋼球２と大径転がり鋼球３とを保持させるのに必要な強度が必要である。可動押圧式転動板７の転動面は、小径転がり鋼球２が地震動時に変化の多い苛酷な転動を行なうのに耐えられる耐摩擦性、耐熱性等が必要である。転動面は研磨された表面よりも、粗荒面のままの状態の方が小径転がり鋼球２が滑らずに転動しやすい。特別な粗荒面加工程は必要ない。
【００３７】
弾性体８としては、鋼板ばね、鋼コイルばね、ゴム弾性体等で、地震動時に可動押圧式転動板７を介して小径転がり鋼球２を、転動中の大径転がり鋼球３に押付けて大径転がり鋼球３の転動力を受けて小径転がり鋼球２が、可動押圧式転動板７上を転動可能な弾性押圧力を持つ弾性体８であれば何れも用いられる。弾性押圧力が強過ぎると摩擦熱が強く発生する。弱いと転動力を効果的に得られない。事前に保守管理性、耐久性等から最適の弾性体８を選択して用いる。
【００３８】
鋼製の弾性体８を用いる場合は防錆対策が必要である。ゴム弾性体の弾性体８を用いる場合は耐熱、耐久、弾性力の低下等を考慮に入れる。可動押圧式転動板７を均等に押圧するように配設する。ゴム弾性体を用いるときは、圧縮時の横伸び用の逃げ代空間を必要とする。また取付け方法は適宜な方法を用いてよい。
【００３９】
小径転がり鋼球２を可動押圧式転動板７と大径転がり鋼球3との間に介在させた時の小径球強制循環転動路１０の路幅は、つまり弾性体８が圧縮状態のときの路幅は、小径転がり鋼球２の直径と同幅が必要であり、その小径転がり鋼球２に弾性体８の弾性押圧力が加えられることになる。小径転がり鋼球２の直径以上に弾性体８が圧縮され、路幅が広がると小径転がり鋼球２は転動出来ない。小径球強制循環転動路１０の路幅が小径転がり鋼球２の直径以上に広がることを阻止する適宜な路幅保持機構２５を、可動押圧式転動板７又は外殻板６或いは双方間に設ける必要がある。
【００４０】
鋼球保持兼循環縁盤９は、大径転がり鋼球3と小径転がり鋼球２とを保持して現位置より離脱することを防止し、転動中の小径転がり鋼球２を誘導する循環縁を兼用する。
【００４１】
複数枚に縦分割した強制循環覆蓋５の外殻板６の他方端縁にそれぞれ連結縁板１１を、椀状荷受転動路盤１の路盤端円周縁４にも連結縁板１１を設け、双方を裸子１２で螺着して、覆つて形成させる小径球強制循環転動路１０内に多数個の小径転がり鋼球２を挿入し、挿入する際に、小径球強制循環転動路１０が水平状になるよう横にして挿入するすると容易に挿入することが出来る。
【００４２】
小径球強制循環転動路１０内と椀状荷受転動路盤１上とに存在する、小径転がり鋼球２の総数量は、小径球強制循環転動路１０内と椀状荷受転動路盤１上との全部に満たしてもよく、僅かに少なく挿入してもよい。要は地震動時に小径転がり鋼球２が、双方間を途切れることなく連続して循環転動して免震転動が可能な数量が必要なのである。小径転がり鋼球２は強制自力転動するため、小径球強制循環転動路１０内に停滞する恐れはない。
【００４３】
更に外殻板６の鋼球保持兼循縁盤９を付設した端縁側に相互連結板１３を設け、それぞれの相互連結板１３を相互に螺着(図示せず)して一体的の強制循環覆蓋５に形成させて、転がり球免震支承の小径球強制循環転動路構造を構成させる。
【００４４】
図４は弾性体８として、ゴム弾性体１４（以下、常温用接着剤を用いたゴム弾性体及び加圧・加熱接着したゴム弾性体を総称する。）を用い、小径球強制循環転動路１０内に小径転がり鋼球２が未転入の場合時の可動押圧式転動板７の突出状態を説明する小径球強制循環転動路構造Aを示す転がり球免震支承の縦半分断面図、図５は小径球強制循環転動路内に小径転がり鋼球２が転入状態時の可動押圧式転動板７の縮状態を示す小径球強制循環転動路構造Aを示す転がり球免震支承の縦半分断面図である。
【００４５】
図４、５において、弾性体８としてのゴム弾性体１４は、可動押圧式転動板７を介し小径球強制循環転動路１０内の小径転がり鋼球２を大径転がり鋼球３に押付ける弾性押圧力を持つ汎用のゴム弾性体１４又は加圧・加熱接着してなるゴム弾性体１４の何れを用いてもよい。経済性や強力接着性を勘案して適宜に選定して用いる。板状又は適宜の形状として可動押圧式転動板７を均等に押圧するように、外殻板６の凹内面側と可動押圧式転動板７の凸外面側との双方間に配置して接着する。ゴム弾性体１４の圧縮時の横伸び用の逃げ代空間を相互間に必要とする。
【００４６】
小径球強制循環転動路１０内の小径転がり鋼球２を大径転がり鋼球３に押付ける弾性押圧力は、強過ぎると摩擦抵抗が大きくなり摩擦熱が発生し、弱いと小径転がり鋼球２が大径転がり鋼球３と可動押圧式転動板７とに蜜接せず、小径転がり鋼球２の転動登坂時に影響がある。必要とする弾性押圧力を得るようにゴム弾性体１４の弾力、厚み、形状等を事前に検討し、最適のゴム弾性体１４を選択して用いる。
【００４７】
可動押圧式転動板７面を小径転がり鋼球２がゴム弾性体１４の弾性押圧力の作用により
、蜜接して転動するとき、可動押圧式転動板７面が研磨された面状であると小径転がり鋼球２が滑り易い。可動押圧式転動板７面を、粗荒面の状態に仕上げると滑り難くなる。
【００４８】
図６は弾性体８として、ゴム弾性体１４用い、小径球強制循環転動路１０内に小径転がり鋼球２が未転入の場合時で、突出状態の可動押圧式転動板７の裏面側に、弾性押圧調節具１５を備えた小径球強制循環転動路構造Aを示す転がり球免震支承の縦半分断面図である。
【００４９】
図６において、ゴム弾性体１４を介在させた可動押圧式転動板７の裏面側に、複数の押棒１６を配設して一端側を固着させ、他端側を、外殻板６を自在に貫通させて外部に突出させ、押棒１６端を螺子構造１７とした弾性押圧調節具１５とし、螺子構造１７を外殻板６の外部から調節して弾性押圧力を調節可能とする。
【００５０】
この時、ゴム弾性体１４の弾性押圧力は、必要とする弾性押圧力より少し強い弾性押圧力を持たせる。強い弾性押圧力を弾性押圧調節具１５の螺子構造１７で調節して必要とする弾性押圧力を得る。更に、螺子構造１７側に、鋼コイルばね等の弾性体８を付設して弾性押圧力の強弱を調節出来るようにすれば、より一層弾性押圧力の微調節が可能となり弾性押圧力の強弱によるトラブルの発生を防止できる。複数枚に縦分割し、脱着を容易に可能とした円弧状の強制循環覆蓋５としたため、一部の円弧状の強制循環覆蓋５を離脱させて、目視しながらの弾性押圧力の調節が可能である。
【００５１】
椀状荷受転動路盤１と一体的に設けた取付台１８を基礎１９側に螺着し、皿状転動盤２０を被免震物の基台２１側に螺着して設けると、皿状転動盤２０内に異物が進入することを防止出来る効果が得られるために、皿状転動盤２０を被免震物の基台２１側に螺着して設けることを推奨する。この場合、地震動時に弾性体８の弾性押圧力で可動押圧式転動板７を介し小径球強制循環転動路内の小径転がり鋼球２を大径転がり鋼球３に押付け、小径転がり鋼球２は大径転がり鋼球３の転動力を受け可動押圧式転動板７上を、何れの方向にも強制自力転動するため、皿状転動盤２０を被免震物の基台２１側に螺着して設けても何ら支障がない。勿論、皿状転動盤２０を基礎１９側に螺着して用いることが出来る。
【００５２】
図７はこの発明を実施した転がり球免震支承の小径球循環路構造Bの構成を示す転がり球免震支承の縦断面図である。図中の直線矢印は移動方向を、円弧矢印は回転方向を示す。
【００５３】
図７において、被免震物を支持可能な強度等を有する鉄材等でなる、小径転がり鋼球２の上開放の凹半球面状の転動免震兼登坂路盤２２上に、大径転がり鋼球３を、大径転がり鋼球３の下半球との両者間に、多数個の小径転がり鋼球２を介在させて載置し、載置した大径転がり鋼球３の水平中心線高に転動免震兼登坂路盤２２の路盤端全円周縁４高をほぼ揃えて設ける。
【００５４】
路盤端全円周縁４に、複数枚に縦分割した円弧状の循環路蓋板２３を、循環路蓋板２３の一方端縁に鋼球保持兼循縁盤９を付設螺着(図示せず)して設け、鋼球保持兼循環縁盤９から大径転がり鋼球３の一部を突出させた形状で大径転がり鋼球３の過半を覆うように設けて、該両者間と連続した、小径転がり鋼球２の直径より適宜に広い路幅の小径球循環路２４を形成させる。循環路蓋板２３の分割数は、多い程取り扱いも容易であるが、製作の難易度や経済性を勘案して適宜に分割して設けてよい。
【００５５】
鋼球保持兼循環縁盤９は、大径転がり鋼球3と小径転がり鋼球２とを保持して現位置より離脱することを防止し、転動中の小径転がり鋼球２を誘導する循環縁を兼用する。
【００５６】
循環路蓋板２３は、アルミ等の軽金属、鉄材等から選択して形成させ、地震動時の不測なせん断力から小径転がり鋼球２と大径転がり鋼球３とを現位置に保持する強度と、付設した鋼球保持兼循環縁盤９で常時に小径転がり鋼球２と大径転がり鋼球３とを保持させるのに必要な強度が必要である。
【００５７】
循環路蓋板２３の他方端縁に連結縁板１１を、転動免震兼登坂路盤２２の路盤端円周縁４にも連結縁板１１を設けて双方を螺子１２で螺着し、覆つて形成させた小径球循環路２４内に多数個の小径転がり鋼球２を挿入し、更に鋼球保持兼循環縁盤９を付設した循環路蓋板２３の端縁側に相互連結板１３を設け、それぞれの相互連結板１３を相互に螺着(図示せず)して一体的の循環路蓋板２３に形成させて、転がり球免震支承の小径球循環路構造Bを構成させる。
【００５８】
凹半球面状の転動免震兼登坂路盤２２と大径転がり鋼球３との両者間に介在させる多数個の小径転がり鋼球２と小径球循環路２４内に挿入する小径転がり鋼球２の総数量は、
凹半球面状の転動免震兼登坂路盤２２と大径転がり鋼球３との両者間を満たし、小径球循環路２４内には地震動時に小径転がり鋼球２が、転動免震兼登坂路盤２２と小径球循環路２４双方間を途切れることなく連続して循環して小径転がり鋼球２が確実に転動免震兼登坂路盤２２と大径転がり鋼球３との両者間落転入して免震転動が可能な数量を挿入する。
【００５９】
小径転がり鋼球２の直径より適宜に広い路幅の小径球循環路２４内の小径転がり鋼球２は、大径転がり鋼球３の上半球面の回転方向作用と後続の小径転がり鋼球２の後押力により転動と滑動の混同で移動し、大径転がり鋼球３の転動方向と反対側の、転動免震兼登坂路盤２２内に落転入して免震転動する。
【００６０】
従つて、転動免震兼登坂路盤２２内と小径球循環路２４内との双方間を途切れることなく連続して循環転動して免震転動が可能な最少数量を挿入すればよく、小径球循環路２４内に存在する小径転がり鋼球２数は、少数量ほど後続の小径転がり鋼球２の後押力の負担が少ない。
【００６１】
転動免震兼登坂路盤２２の路盤端全円周縁４高線より、角度にして４５度程度下つた位置から上の転動免震兼登坂路盤２２の路盤面と循環路蓋板２３の内面を粗荒面に仕上げると、転動登坂する小径転がり鋼球２は滑り難くなり、転動し易くなる。
【００６２】
転動免震兼登坂路盤２２と一体的に設けた取付台１８を基礎１９側に設置する。大径転がり鋼球３の頂点上に載置した皿状転動盤２０を被免震物の基台２１側に設置して転がり球免震支承の小径球循環路構造Bを用いる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】小径球強制循環転動路構造Aを示す転がり球免震支承の縦断面図である。
【図２】図１のC−C部の切断面図である。
【図３】一部の円弧状の強制循環覆蓋５を外した転がり球免震支承の一部切欠き正面図である。
【図４】可動押圧式転動板７の突出状態を説明する小径球強制循環転動路構造Aを示す転がり球免震支承の縦半分断面図である。
【図５】可動押圧式転動板７の縮状態を示す小径球強制循環転動路構造Aを示す転がり球免震支承の縦半分断面図である。
【図６】弾性押圧調節具１５を備えた小径球強制循環転動路構造Aを示す転がり球免震支承の縦半分断面図である。
【図７】小径球循環路構造Bを示す転がり球免震支承の縦断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
A小径球強制循環転動路構造
B小径球循環路構造
１椀状荷受転動路盤
２小径転がり鋼球
３大径転がり鋼球
４路盤端全円周縁
５強制循環覆蓋
６外殻板
７可動押圧式転動板
８弾性体
９鋼球保持兼循環縁盤
１０小径球強制循環転動路
１１連結縁板
１２裸子
１３相互連結板
１４ゴム弾性体
１５弾性押圧調節具
１６押棒
１７螺子構造
１８取付台
１９基礎
２０皿状転動盤
２１被免震物の基台
２２転動免震兼登坂路盤
２３循環路蓋板
２４小径球循環路
２５路幅保持機構
【図１】
2005351450.tif 000003
【図２】
2005351450.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005351450.tif 000006
【図５】
2005351450.tif 000007
【図６】
2005351450.tif 000008
【図７】
2005351450.tif 000009