(57)【要約】  【課題】  高さ寸法を抑えるとともに、強度的に優れたローラーを用いた免震装置を提供する。  【解決手段】  免震装置１は、軸方向が互いに交差する円筒面を有する摺動面１１，２１を備えた上板１０及び下板２０と、前記上板１０の摺動面１１に接する上方ローラー３２と、前記上方ローラー３２よりも下方に設けられ、摺動方向が前記上方ローラー３２に対し交差する方向で前記下板の摺動面に接する下方ローラー３３とを備え、前記上板１０と下板２０との間に設けられた摺動体３０とを備え、前記摺動体３０は、前記上側ローラー３２と下側ローラー３３の回転軸間の高さ距離Ｄが前記上側ローラー３２と下側ローラー３３のローラー径Ｒよりも短くなるように構成されている。【選択図】  図６
2016118250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向が互いに交差する円筒面を有する摺動面を備えた上板及び下板と、
前記上板の摺動面に接する上方ローラーと、前記上方ローラーよりも下方に設けられ、摺動方向が前記上方ローラーに対し交差する方向で前記下板の摺動面に接する下方ローラーとを備える前記上板と下板との間に設けられた摺動体とを備える免震装置であって、
前記摺動体は、前記上側ローラーと下側ローラーの回転軸間の高さ距離が前記上側ローラーと下側ローラーのローラー径よりも短くなるように構成されていることを特徴とする、免震装置。
【請求項２】
前記摺動体は、前記上方ローラーと下方ローラーの摺動方向が直交するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の免震装置。
【請求項３】
前記摺動体は、両端に前記上方ローラーと下方ローラーを回転可能に備えた支持軸を、高さが異なるように中央部分が交差するように固定して構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の免震装置。
【請求項４】
前記支持軸は、円柱状に構成された部材の中央部分が交差して嵌め合いした状態に構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の安定した支持機能、自動原点復帰機能、安定した免震機能を発揮できるコンパクトに構成された免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震国であるわが国においては、ビルや橋梁、高架道路、戸建の住宅といった様々な構造物に対して、地震力に抗する技術、構造物に入る地震力を低減する技術など、様々な耐震技術、免震技術、制震技術が開発され、各種構造物に適用されている。
【０００３】
中でも免震技術は、構造物に入る地震力そのものを低減する技術であることから、地震時の構造物の振動は効果的に低減される。この免震技術を概説するに、下部構造物である基礎と上部構造物との間に免震装置を介在させ、地震による基礎の振動の上部構造物への伝達を低減し、上部構造物の振動を低減して構造安定性を保証するものである。なお、この免震装置は、地震時のみならず、構造物に対して常時作用する交通振動の上部構造物への影響低減にも効果を発揮する。
【０００４】
このような免震装置としては、種々の構成が知られているが、その構成の１つに、上下の構造体の間に摺動体を設けたものが知られている。当該免震装置は、地震による地盤の動きに伴い下側の構造体が移動したとしても、当該振動を摺動体で吸収することにより上側の構造体に伝達しないようにしたものが知られている。摺動体としては、多軸方向に摺動する球状体やスプリングのほか、一軸方向にのみ摺動するローラーなどが用いられている。
【０００５】
ローラーを用いた免震装置は、一軸方向にしか移動することができないため、特許文献１から４に示すように２つのローラーを交差して配置する構成が取られている。例えば、特許文献１（特開２０１２−２３７４３４号公報）の免震装置は、摺動方向が交差する上下のローラーの間に板状の案内部材を設けた構成であり、特許文献２（特開２００５−１４０２８３号公報）の免震装置は、上下３枚のプレートの間に、摺動方向が交差する上下のローラーを設けた構成を採用する。
【０００６】
また、特許文献３（特開２００８−２９７８５４号公報）や特許文献４（特開２０１１−１２７６７３号公報）には、上下の構造体にそれぞれ付された上下のローラーを外周面が直接接触するように交差した状態に配置した構成の免震装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２３７４３４号公報
【特許文献２】特開２００５−１４０２８３号公報
【特許文献３】特開２００８−２９７８５４号公報
【特許文献４】特開２０１１−１２７６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１及び２の構成の装置は、２つのローラーが上下位置に設けられているため、高さ寸法が大きくなるという問題があった。すなわち、構造的な強度を持たせ、免震機能を高めるためには、ある程度大径のローラーを使用して、支持軸などを強固に構成することが好ましいが、この構造では、２つのローラーの径に応じて装置自体の高さ寸法が大きくなる。
【０００９】
また、特許文献３及び４の構成の装置は、ローラーの間に板状体を介在させていないため、当該板状体の厚み分だけ高さを低くすることができるが、下側のローラーの回転軸に荷重がすべて負荷されるため、強度的に問題がある。
【００１０】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、高さ寸法を抑えるとともに、強度的に優れたローラーを用いた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】
【００１１】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の免震装置を提供する。
【００１２】
本発明の第１態様によれば、軸方向が互いに交差する円筒面を有する摺動面を備えた上板及び下板と、
前記上板の摺動面に接する上方ローラーと、前記上方ローラーよりも下方に設けられ、摺動方向が前記上方ローラーに対し交差する方向で前記下板の摺動面に接する下方ローラーとを備える前記上板と下板との間に設けられた摺動体とを備える免震装置であって、
前記摺動体は、前記上側ローラーと下側ローラーの回転軸間の高さ距離が前記上側ローラーと下側ローラーのローラー径よりも短くなるように構成されていることを特徴とする、免震装置を提供する。
【００１３】
本発明の第２態様によれば、前記摺動体は、前記上方ローラーと下方ローラーの摺動方向が直交するように構成されていることを特徴とする、第１態様の免震装置を提供する。
【００１４】
本発明の第３態様によれば、前記摺動体は、両端に前記上方ローラーと下方ローラーを回転可能に備えた支持軸を、高さが異なるように中央部分が交差するように固定して構成されていることを特徴とする、第１又は第２態様の免震装置を提供する。
【００１５】
本発明の第４態様によれば、前記支持軸は、円柱状に構成された部材の中央部分が交差して嵌め合いした状態に構成されていることを特徴とする、第３態様の免震装置を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、摺動対としてローラーを用いているため、上板及び下板との間の接触点が多くなり、装置の安定性が向上することができる。また、ローラーは、互いに摺動方向が交差するように上下２つのローラーが設けられているため、上板及び下板を２軸方向に移動させることができる。さらに、上下のローラーの軸間距離が上下のローラー径よりも短く構成されているため、ローラーを用いた免震装置において、その高さ寸法を小さく構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態にかかる免震装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１のタイロッド用ターンバックルの平面図である。
【図３】図２の免震装置のIII-III線における断面図である。
【図４】図２の免震装置のIV-IV線における断面図である。
【図５】図１の免震装置に使用される摺動体の外観構成を示す斜視図である。
【図６】図５の摺動体の正面図である。
【図７】図６の摺動体が下板に対して移動した状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る免震装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態にかかる免震装置の全体構成を示す分解斜視図である。図２は、図１の免震装置の平面図である。
【００２０】
本実施形態にかかる免震装置１は、下面側に円筒面を有する摺動面１１を備えた上板１０及び上面側に円筒面を有する摺動面２１を備えた下板２０と、上板１０と下板２０との間で、上板１０及び下板２０の摺動面１１，２１に接する摺動体３０とを備えている。
【００２１】
上板１０及び下板２０は、それぞれ上側ケーシング１５及び下側ケーシング２５内に収納した状態に配置される。上側ケーシング１５は、下面に開口した容器状の部材であり、開口１６に上板１０を収納する。開口１６には、ゴムなどで構成された免震材１２が設けられており、上板１０の上面１３を接着固定する。
【００２２】
また、下側ケーシング２５は、上面に開口した容器状の部材であり、開口２６に下板２０を収納する。開口２６には、ゴムなどで構成された免震材２２が設けられており、下板２０の下面２３を接着固定する。
【００２３】
上板１０及び下板２０は、それぞれ矩形に構成されており、上板１０はＹ軸方向に沿った寸法が若干長く、下板２０はＸ軸方向に沿った寸法が若干長く構成されている。また、上板１０の下面に形成される摺動面１１はＸ軸に平行な軸を有し、上側が凹んだ円周面で構成される。また、下板２０の上面に形成される摺動面２１はＹ軸に平行な軸を有し、下側が凹んだ円周面で構成されている。上板の摺動面１１と下板の摺動面２１の軸は直交するように構成されている。
【００２４】
ケーシング１５，２６の開口１６，２６の深さは、上板１０及び下板２０の最も薄い部分の側方に、側壁１７，２７が配置される程度の深さに構成されている。これにより、側壁１７，２７が後述する摺動体３０のローラーの傾きを防止するガイドとして機能する。
【００２５】
なお、本実施形態では、上板の摺動面１１と下板の摺動面２１の曲率は、同じに構成されているが、異なるように構成されていてもよい。
【００２６】
摺動体３０は、中央部分が直交するように配置された十字状の支持軸３１と、支持軸３１のそれぞれの端部に設けられた上部ローラー３２、下部ローラー３３とを備えている。
【００２７】
支持軸３１は、高さが異なるように配置された略円柱状の上側支持軸３１ａと下側支持軸３１ｂとが、互いに嵌め合うように固定されている。上側支持軸３１ａと下側支持軸３１ｂとの軸間の高さ方向距離Ｄは、軸の半径と同程度に構成されており、図６に示すように、上部ローラー３２及び下部ローラー３３の外径Ｒよりも小さくなっている。このため、摺動体３０の高さ寸法を小さくすることができる。
【００２８】
また、上部ローラー３２及び下部ローラー３３の高さ方向のシフト量ｈは、上部ローラー３２及び下部ローラー３３の端部が、対向する摺動面２１，１１に接触しないように、上板１０及び下板２０の摺動面１１，２１の曲率に応じて決定され、具体的には、上板１０及び下板２０の摺動面１１，２１の深さよりも高くなるように構成される。
【００２９】
上側支持軸３１ａと下側支持軸３１ｂは、それぞれ当接する上板１０及び下板２０の短手寸法程度と略等しい長さを有している。上側支持軸３１ａと下側支持軸３１ｂの両端には、上部ローラー３２及び下部ローラー３３がベアリングを介して自由回転可能に外挿されている。
【００３０】
上側支持軸３１ａと下側支持軸３１ｂはそれぞれの上板１０及び下板２０の摺動面１１，２１の円周軸方向に沿って配置される。すなわち、下部ローラー３３は、下板２０の摺動面２１上に載置され、上部ローラー３２には、上板１０が載置されている。これにより、摺動体３０と上板１０及び下板２０は、ローラーの摺動方向にのみ移動可能であり、互いに円周面の軸方向に沿った方向への移動は制限される。例えば、図７に示すように、摺動体３０は下板２０に対してはＸ軸に沿った方向にのみ摺動可能であり、Ｙ軸方向には移動しないようになっている。一方、摺動体３０は上板１０に対しては、Ｙ軸に沿った方向にのみ摺動可能である。
【００３１】
この構成により、免震装置上に載置される構造物を安定して支持することができると共に、地震などの場合には、その震動を構造物に伝達することなく吸収することができる。
【００３２】
また、上部ローラー３２及び下部ローラー３３は、それぞれの摺動面１１，２１に接触した状態で摺動することができるが、上記の通り、上板１０の摺動面１１は中央部分が高くなるような円周面であるため、重力により上部ローラー３２は、初期状態で摺動面１１の中央に位置する。同様に、下板２０の摺動面は、中央部分が低くなるような円周面であるため、重力により、下部ローラー３３は、初期状態で摺動面２１の中央に位置に位置する。上記構成により、作動中に上部ローラー３２及び下部ローラー３３がそれぞれの摺動面１１，２１上を摺動しても、重力により自然に初期状態の位置に復帰することになり、安定した原点復帰機能を実現することができる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態にかかる免震装置によれば、上下のローラーの軸間距離が上下のローラー径よりも短く構成されているため、ローラーを用いた免震装置において、その高さ寸法を小さく構成することができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその他種々の態様で実施可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１  免震装置
１０  上板
１１  摺動面
１２  免震剤
１５  上側ケーシング
１６  開口
１７  側壁
２０  下板
２１  摺動面
２２  免震剤
２５  下側ケーシング
２６  開口
２７  側壁
３０  摺動体
３１  支持軸
３２  上部ローラー
３３  下部ローラー
【図１】
2016118250.tif 000003
【図２】
2016118250.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016118250.tif 000006
【図５】
2016118250.tif 000007
【図６】
2016118250.tif 000008
【図７】
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