(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基盤（１５）の上面（１５ａ）に構造物を支持する支持脚（２）と、
前記支持脚（２）の外側に設けられた外殻（３）と、
全体の充填率が９６％以下で、且つ前記支持脚（２）の下面（２ｄ）と前記基盤（１５）の上面（１５ａ）との間に７０〜９８％の充填率で介在されて前記支持脚（２）を支持すると共に、前記支持脚（２）と基盤（５）との相対移動に応じて転動し、前記支持脚（２）を支持する第１の転動体（７）および前記第１の転動体（７）より小径の第２の転動体（８）を混合して成り、前記第２の転動体（８）の混合比率が５〜２５％である球状の転動体（７），（８）と、
前記支持脚（２）の外面（２ｃ），（２ｅ）と前記外殻の内面（４ａ），（５ａ）との間に形成されて前記転動体（７），（８）を収納すると共に、前記支持脚（２）と基盤（１５）との相対移動に伴い転動する転動体（７），（８）を前記相対移動に応じて移動させて前記支持脚（２）の下面（２ｄ）と基盤（１５）の上面（１５ａ）との間に供給し、且つ前記支持脚（２）の外面（２ｃ），（２ｅ）と前記外殻（３）の内面（４ａ），（５ａ）との間に、前記転動体（７），（８）が複列で移動可能な隙間を有している転動体収納空間（６）と
を備えたことを特徴とする支承体。
【請求項２】
前記支持脚は、略円錐台形をなす支持部と、前記支持部の頂部に一体形成された軸部とから成り、前記支持部の傾斜面の長さと下面の直径との比が0.4以上であることを特徴とする請求項１に記載の支承体。
【請求項３】
前記転動体は、防錆および潤滑の表面処理が施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の支承体。
【請求項４】
前記支承体は、上部に前記構造物を弾性的に支持する支持手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の支承体。
【請求項５】
前記支承体は、上部に前記構造物を水平面内で回転及び三次元的に自由に傾斜可能に支持する支持手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の支承体。
【請求項６】
前記外殻は、前記転動体収納空間に開口する透明な窓が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の支承体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物等の重量物を支承し、転動体を介して自由な方向に水平移動可能な支承体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ等の重量物を取り付けた床面全体を任意の水平方向に移動自在に支承する支承体として、例えば、実公平３−２９６７４号公報に開示された支承体がある。この支承体は、床板の下面に固設される外筺体と、この外筺体内に位置し外筺体に一体的に懸吊支持され下面が平坦な支持面とされた円盤状の支承部材と、これらの外筺体と支承部材との間に設けられる多数の小球とを備え、外筺体の側部内面は、円弧状凹曲面に形成されてそれより上部の内周面に連なり、支承部材の外周部は、外筺体の内周面と相似する凸曲面を有し、その上部内周面にかけて小球が１列で通過し得る小球収容空間を形成し、この収容空間は、外周部下端が環状に開口する開口部を有し、小球収容空間の上部を空にしてそれより下位の小球収容空間および支承部材の下面と基礎面等との間の全域に小球が隙間なく配置された構成としたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の支承体によれば、転動体としての小球が外筺体と支承部材との間の小球収容空間の隙間を１列で循環転動する構造であるために、小球収容空間の隙間の精度が要求され、支承体のコストが高くなる。また、小球が支承部材の下面に隙間なく配置されているために、水平移動の際に小球がロック現象や、滑り現象を生じ、小球の転がりが阻害される虞があり、水平移動を良好に可能にすることができない。また、支持脚を支える重量物が直結されているため、支持脚が上下振動を直接受けこの衝撃で支承体又は小球が破損したり、小球が飛び出す虞がある。また、支える重量物の動きが複雑な場合又は、支承体の取り付け高さが高い場合には支持脚が固定されていると小球の負荷バランスが崩れて支承体の動きが悪くなる。更に、小球は、通常のベアリングボールが使用されているために長期の使用期間中に錆び等が発生して転がりが悪くなる等の多くの問題がある。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、転動体のロック現象や滑り現象等を防止し、常に良好な転動を可能とした支承体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明によれば、請求項１では、基盤の上面に構造物を支持する支持脚と、前記支持脚の外側に設けられた外殻と、全体の充填率が９６％以下で、且つ前記支持脚の下面と前記基盤の上面との間に７０〜９８％の充填率で介在されて前記支持脚を支持すると共に、前記支持脚と基盤との相対移動に応じて転動し、前記支持脚を支持する第１の転動体および前記第１の転動体より小径の第２の転動体を混合して成り、前記第２の転動体の混合比率が５〜２５％である球状の転動体と、前記支持脚の外面と前記外殻の内面との間に形成されて前記転動体を収納すると共に、前記支持脚と基盤との相対移動に伴い転動する転動体を前記相対移動に応じて移動させて前記支持脚の下面と基盤の上面との間に供給し、且つ前記支持脚の外面と前記外殻の内面との間に、前記転動体が複列で移動可能な隙間を有している転動体収納空間とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
支承体は、構造物の荷重を転動体を介して基盤の上面に伝達している。基盤が例えば、地震により水平移動した場合、支持脚の下面と基盤の上面との間に介在されている各転動体が転動しながら移動する。これにより、支承体は、前記基板の水平移動に対して前記構造物を略静止状態に保持する。支承体は、転動体の全体の充填率が９６％以下で、且つ支持脚の下面と前記基盤の上面との間に介在されて前記支持脚を支持する転動体の充填率を７０〜９８％とすることで、転動体の転動時における隣り合う転動同士の摩擦に起因するロック現象や、滑り現象が防止される。
【０００７】
請求項２では、前記支持脚は、略円錐台形をなす支持部と、前記支持部の頂部に一体形成された軸部とから成り、前記支持部の傾斜面の長さと下面の直径との比が0.4以上であることを特徴とする。
支持脚の傾斜面の長さと下面の直径との比を0.4以上に設定すると、転動体の傾斜面上の移動方向の幅が広くなり、ロック現象を起こすことなく円滑に移動可能となる。
【０００８】
転動体を、支持脚を支持する第１の転動体と、この第１の転動体よりも小径の第２の転動体を、それが５〜２５％の混合比率となるように混合することで、支持脚の下面と前記基盤の上面との間に介在されて前記支持脚を支持する第１の転動体の充填率を７０〜９８％の任意の値に設定することができる。
転動体収納空間の隙間を転動体が複列で移動可能な大きさとすることで、転動体は、転動体収納空間内でロック現象を起こすことなくを極めて良好に移動可能となる。
【０００９】
請求項３では、前記転動体は、防錆および潤滑の表面処理が施されていることを特徴とする。
転動体は、防錆および潤滑の表面処理により支承体の長期間に亘る使用において、良好な転動状態を保持され、転動体がロックされ滑るという現象が防止される。また、転動体は、転動体移動空間を良好に移動することが可能となる。
【００１１】
請求項４では、前記支承体は、上部に前記構造物を弾性的に支持する支持手段が設けられていることを特徴とする。
支承体は、上下方向の振動を受けた場合に、支持手段により振動を吸収すると共に基盤に押し付けられることで、支持脚の下面と基盤の上面との間に介在されている転動体の飛び出し等が防止される。
【００１２】
請求項５では、前記支承体は、上部に前記構造物を水平面内で回転及び三次元的に自由に傾斜可能に支持する支持手段が設けられていることを特徴とする。
これにより、支承体は、上下振動及び水平移動に対して支持すべき構造物の動きに影響されることなく円滑に作動することが可能となる。
請求項６では、前記外殻は、前記転動体収納空間に開口する透明な窓が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
これにより、前記透明な窓から転動体収納空間内における転動体の転がり状態の確認、監視が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。
（実施例１）
図１は、本発明に係る支承体の第１の実施例を示す平面図、図２は、図１の矢線II−IIに沿う断面図である。図１および図２に示すように支承体１は、支持脚２と、外殻３と、支持脚２と外殻３との間に形成される転動体収納空間６と、転動体７、８等により構成されている。
【００１５】
支持脚２は、図２に示すように略円錐台形状の支持部２ａと、この支持部２ａの頂部に垂直に形成された軸２ｂとが一体に形成されている。支持部２ａは、外周面２ｃが凸曲面をなし、下面２ｄが平面とされ、上面２ｅが周縁部から上方に向かって緩やかな登り勾配の傾斜面とされている。軸２ｂの下部にはフランジ２ｆが形成され、上部にはねじ２ｇが刻設されている。そして、支持部２ａの下面２ｄは、転動体７の転動面とされる。
【００１６】
この支持脚２は、鉄部材例えば、鋳造、或いは鍛造により形成されており、支持部２ａの下面２ｄには、支承体１の長期に亘る使用において転動体７、８の円滑な転動を保持するために防錆、潤滑等の表面処理が施されている。この表面処理としては、例えば、下地処理として燐酸マンガン系化成処理皮膜を形成し、この皮膜の上に防錆、潤滑皮膜として二硫化モリブデン系有機結合固体潤滑皮膜を形成する。尚、支持部２ａの外面即ち、外周面２ｃ、上面２ｅは、必ずしも防錆や潤滑等の表面処理を施す必要はないが、支承体１の長期に亘る使用を考慮した場合には、下面２ｄと同様に防錆、潤滑等の表面処理を施すことが好ましい。
【００１７】
外殻３は、円盤状をなし、上下に分割可能な上部外殻４と下部外殻５からなる。外殻３の内面は、支持脚２の支持部２ａの外面と略相似形状の凹面をなして形成されている。即ち、上部外殻４は、内面４ａが支持部２ａの外周面２ｃの中央から上面２ｅに至る外面と相似形をなし、支持脚２に装着された状態において、前記支持部２ａの外面と所定の間隔例えば、転動体７、８が複列例えば、２列で移動可能な間隔（隙間）を存して対向可能とされ、上部４ｂの中央に支持脚２の軸２ｂが挿通する軸孔４ｃとフランジ２ｆが嵌合する穴４ｄとが同心的に設けられている。上部４ｂには、軸孔４ｃと平行に転動体７よりも大径のねじ孔４ｅが穿設され、内面４ａに開口している。この上部外殻４は、支持脚２と同様に例えば、鋳鉄等の鉄部材により形成されている。
【００１８】
尚、支承体１の長期に亘る使用を考慮した場合には、転動体７、８の移動を良好にする上で内面４ａに支持脚２と同様に防錆、潤滑等の表面処理を施すことが好ましい。
下部外殻５の内面５ａは、支持部２ａの外周面２ｃの中央から下面２ｄとの連設部に至る外面と相似形をなし、上部外殻４に固定された状態において、上部外殻４の内面４ａと同様に支持部２ａの外面と前記所定の間隔即ち、転動体７、８が複列例えば、２列で移動可能な間隔（隙間）を存して対向可能とされる。そして、上部外殻４の内面４ａと下部外殻５の内面５ａは、滑らかに連続する。この下部外殻５は、荷重が加わらないために、アクリル樹脂部材（超高分子量ポリエチレン）等の合成樹脂部材により形成されている。このように下部外殻５を合成樹脂部材により形成することで、コストの低減が図られ、且つ内面５ａに防錆、潤滑等の表面処理が不要となることで、更なるコストの低減が図られる。
【００１９】
転動体７は、支承体１を支承する負荷ボール（以下「負荷ボール７」という）とされ、例えば、ベアリング鋼、クローム鋼等により形成された小球（例えば、外径が10 mm程度）とされており、前述したような防錆、潤滑等の表面処理が施されている。負荷ボール７は、防錆、潤滑等の表面処理を必ずしも施す必要はないが、長期に亘り良好な転動性を確保する上で、防錆、潤滑等の表面処理をすることが好ましい。
【００２０】
転動体８は、スペーサボール（以下「スペーサボール８」という）とされ、負荷ボール７の充填率を調整するためのもので、負荷ボール７よりも僅かに小径（例えば、外径が9.8〜9.9 mm程度）とされている。スペーサボール８は、負荷が加わることがなく例えば、プラスチック等の合成樹脂の小球により形成されている。尚、スペーサボール８は、負荷ボール７と同様に鋼球としてもよいが、鋼球とした場合には、前記防錆、潤滑等の表面処理をすることが好ましく、コストが高くなる。一方、プラスチック等の合成樹脂部材により形成した場合には、前記表面処理が不要でありコストの大幅な低減が図られ、また、潤滑性も有しており、好ましい。
【００２１】
一方、例えば、建築構造物を構築する所定位置には支承体１を載置するための基盤１５が設置されている。この基盤１５は、上面１５ａが支承体１の負荷ボール７、スペーサボール８の転動面とされる。基盤１５は、支承体１に対する全方向への水平移動を可能とするために、所定の大きさの正方形とされている。例えば、地震等に対処するためには、一辺が約１ｍ程度の正方形とされ、中心に支承体１が配置される。この基盤１５は、耐食性を有するステンレス等が使用され、更に上面１５ａが滑らかにされており、支承体１の長期に亘る使用に対して負荷ボール７、スペーサボール８が良好に転動可能としている。
【００２２】
上部外殻は、支持脚２の上部に装着され、軸２ｂが軸孔４ｃを挿通し、フランジ２ｆが穴４ｄに嵌合して位置決め係止され、ねじ２ｇにワッシャ１１を介してナット１２が螺合されて固定される。次いで、下部外殻５が装着されボルト１３により上部外殻４に周方向に等間隔で複数箇所固定される。そして、支持脚２の支持部２ａの外面（上面２ｄ〜外周面２ｃ）と外殻３の内面（上部外殻４の内面４ａ〜下部外殻内面５ａ）との間に負荷ボール７、スペーサボール８等が上下に２列で移動可能な転動体収納空間６が形成される。この転動体収納空間６は、下端が支持脚２の支持部２ａの下面２ｄ方向に開口している。
【００２３】
基板１５の上面１５ａと下部外殻５の下面５ｂとの間隔ｄは、負荷ボール７の外径よりも可成り小さく設定されており（0.5〜１ｍｍ程度）、下部外殻５の開口端５ｃの基盤１５の上面１５ａからの高さは、スペーサボール８の中心位置よりも低い位置に設定されている。これにより、後述するように負荷ボール７、スペーサボール８が転動して循環する際にこれらのボールが迫り上がって転動体収納空間６内に移動することが可能となる。
【００２４】
尚、上部外殻４に透明な樹脂部材で形成したカバー（窓）を設けて、下部外殻５を透明の樹脂部材で形成することにより、転動体収納空間６内の負荷ボール７、スペーサボール８の転がり状態を常に確認、監視することが可能となる。また、上部外殻４、下部外殻５に負荷ボール７、スペーサボール８を交換可能な孔（窓）を設けてもよい。
【００２５】
支承体１は、基盤１５の上面１５ａの略中央位置に、支持脚２の支持面２ａの下面２ｄが上面１５ａから負荷ボール７の外径よりも僅かに広い間隔を存した状態に持ち上げられて（浮かされて）配置される。そして、上部外殻４の孔４ｅから負荷ボール７とスペーサボール８とが後述する割合で混合された状態で転動体収納空間６に供給される。支持脚２の下面２ｄが基盤１５の上面１５ａから負荷ボール７の外径よりも僅かに広い間隔を存した状態に持ち上げられていることで、転動体収納空間６に供給された負荷ボール７、スペーサボール８が支持脚２の下面２ｄと上面１５ａとの間の空間に入り込んで充填される（図２、図３）。
【００２６】
次いで、支承体１が下ろされ、支持脚２の下面２ａが負荷ボール７に当接される。また、スペーサボール８は、支持脚２の下面２ｄから僅かに離隔している。この状態において、下部外殻５の下面５ｂは、基礎面１５から前述した僅かな間隔ｄ（0.5〜１mm）を存して離隔している。これにより、支持脚２は、多数の負荷ボール７を介して基盤１５の上面１５ａの略中央位置に載置される。そして、支承体１の上部外殻４上に構造物（図示せず）を載置する。これにより、支承体１は、基盤１５上に負荷ボール７を介して前記構造物を支持する。
【００２７】
ところで、転動体を負荷ボール７と、スペーサボール８の２種類のボールの混合物とし、スペーサボール８の混合比率を例えば、５〜２５％として、支持脚２の下面２ｄと基盤１５の上面１５ａとの間に介在される負荷ボール７の充填率を７０〜９８％程度とする。これにより、支承体１が作動したときに負荷ボール７のロック現象を防止する。
【００２８】
尚、スペーサボール８の混合比を５〜２５％と低くしているのは、支承体１の作動時における循環中の負荷ボール７とスペーサボール８の入れ替わりと支承体で受ける負荷荷重をできるだけ大きくするためである。即ち、スペーサボール８の混合比率を高くすると、負荷ボール７、スペーサボール８が混合した状態で循環する際に支持脚２の下面２ｄと基盤１５の上面１５ａとの間に供給される負荷ボール７の数が少なくなることがあり得る。支持脚２の下面２ｄと基盤１５の上面１５ａとの間の負荷ボール７の数が少なくなると、これらの負荷ボール７に加わる荷重が大きくなり、耐久性、転動性が低下する。このような不具合を防止するために、スペーサボール８の混合比率を前述したように５〜２５％程度としている。
【００２９】
以下に作用を説明する。
図２において支承体１は、前記構造物の荷重を負荷ボール７を介して基盤１５の上面１５ａに伝達している。基盤１５が例えば、地震により矢印Ａ方向に水平移動した場合、支承体１の支持脚２の下面２ｄと基盤１５の上面１５ａとの間に介在されている各負荷ボール７が図３の矢印Ｂ方向に転動する。一方、これらの負荷ボール７の間に介在されているスペーサボール８は、負荷ボール７よりも僅かに小径であるために、隣り合う負荷ボール７の転動に従動して矢印Ｃ方向に回転する。これにより、隣り合う負荷ボール７のロック現象が防止される。
【００３０】
ところで、負荷ボール７とスペーサボール８は、前述した混合比率とされており、スペーサボール８は、隣り合う全ての負荷ボール７の間に介在されているわけではなく、したがって、負荷ボール７ばかりが複数個隣り合っている（寄り合っている）箇所もある。しかしながら、負荷ボール７は、潤滑の表面処理が施されていることで、互いに当接する表面が滑動してロック現象が回避される。また、負荷ボール７は、防錆の表面処理も施されていることで、長期に亘り良好に転動可能な状態に保持され、この結果、負荷ボール７のロック現象や、滑り現象が極めて良好に防止される。これに伴い、基盤１５の上面１５ａ、支持脚の下面２ｄ及び負荷ボール７にキズが付くことが防止され、良好な転動面が維持される。
【００３１】
図２および図３に示すように負荷ボール７、スペーサボール８は、基盤１５の矢印Ａ方向への水平移動に伴い転動して下部外殻５の開口端５ｃに達する。下部外殻５の開口端５ｃの基礎面１５からの高さは、スペーサボール８の中心位置よりも低い位置に設定されていることで、負荷ボール７およびスペーサボール８は、移動方向と対向する側の開口端５ｃに順次迫り上がって転動体収容空間６内に押し上げられる。転動体収容空間６は、支持脚２の外面との間を負荷ボール７が２列で移動可能な間隔とされていることで、負荷ボール７、スペーサボール８が円滑に矢印Ｄで示す上方向に移動し、更に矢印Ｅで示すように反対側から下降して、或いは左右に分かれて矢印Ｆで示すように周方向に沿って移動して転動体収納空間６の反対側の開口端５ｃから押し出されて、支持脚２の下面２ｄと基盤１５の上面１５ａとの間に順次供給される。即ち、負荷ボール７、スペーサボール８は、基盤１５の水平移動に応じて移動する。そして、支承体１の移動距離が長い場合には、これらの負荷ボール７、スペーサボール８は、循環する。
【００３２】
これにより支承体１は、基盤１５の水平移動に対して前記構造物を略静止状態に保持する。更に、支承体１は、下部外殻５の下面５ｂが基盤１５の上面１５ａから僅かに離隔していることで、基礎面１５の矢印Ａ方向への水平移動に対して略静止状態に確実に保持される。このようにして、支承体１は、基盤１５が全方向への水平移動に対して建築構造物を略静止状態に保持する。
【００３３】
ところで、図４及び図５に示すように支持脚２の支持部２ａの頂部に形成されている軸２ｂの軸径ｄが小径の場合には、支持部２ａの上面２ｅの長さＬが長くなり、即ち、負荷ボール７、スペーサボール８の通路の幅が広くなり、これらの移動が容易となる。これに対して、図６及び図７に示すように軸２ｂの軸径ｄ’が大径の場合には、支持部２ａの上面２ｅの長さＬ’が短くなり、即ち、負荷ボール７、スペーサボール８の通路の幅が狭くなり、これらの移動が困難となる。
【００３４】
支持部２ａの下面２ｄの直径Ｄは、当該下面２ｄと基板１５の上面１５ａとの間における負荷ボール７、スペーサボール８の移動距離に相当する。そこで、支持部２ａの下面２ｄの直径Ｄと上面２ｅの長さＬとした場合、図８に示すように、Ｌが０.４Ｄ以上の範囲では、負荷ボール７、スペーサボール８はロックせずに良好に移動し、Ｌが０.２Ｄ以下の範囲では、負荷ボール７、スペーサボール８はロックしてしまい、移動不能となる。また、Ｌが０.２Ｄと０.４Ｄとの間の範囲では、負荷ボール７、スペーサボール８はロックされる可能性がある。尚、この０.２Ｄと０.４Ｄの範囲において、斜線で示す部分は、寸法精度のバラツキ範囲である。従って、支持部２ａの上面２ｅの長さＬを０.４Ｄ以上に設定することで、負荷ボール７、スペーサボール８のロック現象を完全に防止することができる。
【００３５】
この場合、負荷ボール７、スペーサボール８の通路としての上面２ｅの長さＬは、下面２ｄと上面２ｅとのなす角θにより影響されない。これは、θの角度により上面２ｅに負荷ボール７、スペーサボール８が迫り上がり易い範囲があると考えられるが、これら負荷ボール７、スペーサボール８の重量分を考慮した場合、誤差範囲と思われる。
【００３６】
また、図９は、支承体１の外殻３と支持脚２と基板１５の上面１５ａとの間に形成される空間に対する負荷ボール７、スペーサボール８の全体の充填率と摩擦係数との関係を示す。このグラフから明らかなように、摩擦係数は、充填率が９６％以下の範囲では小さく、９６％を超えると急激に大きくなる。従って、転動体即ち、負荷ボール７、スペーサボール８全体の充填率を９６％以下とすることが好ましい。
【００３７】
また、転動体収容空間６の隙間は、負荷ボール７を２列（複列）で移動可能な間隔とすることで、上下方向の間隔が多少ばらついていても負荷ボール７、スペーサボール８が円滑に移動可能となる。従って、転動体収納空間６の隙間の精度を高くしなくてもよく、製造が容易となり、大幅なコストの低減を図ることが可能となる。
【００３８】
尚、転動体収納空間６の内面即ち、支持部２ａの外周面２ｃ、上面２ｅ、上部外殻４の内面４ａ、下部外殻５の内面５ａ、及び負荷ボール７等に防錆及び潤滑等の表面処理を施すことで、転動体収納空間６の隙間を、負荷ボール７が単列で移動可能な間隔としても、負荷ボール７、スペーサボール８が転動体収納空間６内を良好に移動可能となる。この場合、負荷ボール７のみに防錆及び潤滑等の表面処理を施してもよいが、転動体収納空間６の内面にも防錆及び潤滑等の表面処理を施すことが好ましい。
【００３９】
下部外殻５の下面５ｂと基盤１５の上面１５ａとの間隔（隙間）ｄは狭いために塵埃等が内部に入り込むことが少ないが、下部外殻５の外周面下部に全周に亘り防塵用のカバーを取り付け、前記隙間を塞ぐようにしてもよい。特に、支承体１を建築構造物の支承体として使用する場合には床下に設置されるために、前記カバーを設けることが好ましい。
【００４０】
（実施例２）
図１０は、本発明に係る支承体の第２の実施例を示す断面図である。尚、第１の実施例と同一部材には同一の符号を付して説明を省略する。図１０において、支承体２０は、上部外殻４の肩部４ｆ上に弾性部材例えば、皿ばね２１、２２を介して支持部材２３が載置されており、当該支持部材２３に支持すべき構造物が載置され、ボルト孔２３ａを挿通するボルト及び当該ボルトに螺合するナット（何れも図示せず）により固定される。支持部材２３は、鉄部材により形成されている。尚、支持部材２３は、仕様によっては、硬質樹脂部材等を使用してもよく、コストの低減を図る上で好ましい。他の構成は、実施例１と全く同様である。
【００４１】
皿ばね２１、２２は、地震等により上下振動が発生した場合に、この上下振動を吸収して、衝撃を緩和する。これにより、支承体１の破損が防止される。また、支持脚２が皿ばね２１、２２のばね力（予圧）により基盤１５の上面１５ａに常時押し付けられていることで、上下振動による上面１５ａからの浮き上がりが防止され、支持部２の下面２ａと上面１５ａ間の負荷ボール７、スペーサボール８が、上面１５ａと下部外殻５の下面５ｂとの間に挟まれたり、或いは外部に飛び出したりすることが防止される。
【００４２】
（実施例３）
図１１は、本発明に係る支承体の第３の実施例を示す断面図である。尚、第１の実施例と同一部材には同一の符号を付して説明を省略する。図１１において、支承体２５は、上部外殻４の上面４ｇに弾性部材例えば、複数枚の皿ばね２６を介して支持部材２８が載置され、当該支持部材２８に支持部材２９が載置されている。
【００４３】
支持部材２８の上面２８ａは、上方に凸の曲面とされている。支持部材２９は、下面中央に下方に向かって凹曲面をなし、支持部材２８の上面２８ａの曲率と同じ曲率の座面２９ａが形成されている。支持部材２９は、座面２９ａを介して支持部材２８の上面２８ａに載置される。これにより、支持部材２９は、支持脚２、外殻３からなる支承体本体に対して水平面内での回転、および三次元的に自由に傾斜可能とされる。
【００４４】
そして、支持部材２９上に構造物が載置されて、ボルト孔２９ｂを挿通するボルト及び当該ボルトに螺合するナット（何れも図示せず）により固定される。他の構成は、実施例１と全く同様である。支持部材２８、２９は、鉄部材により形成されている。尚、支持部材２８、２９は、仕様によっては、硬質樹脂部材等を使用してもよく、コストの低減を図る上で好ましい。
【００４５】
これにより、支承体２５は、複数枚の皿ばね２６により上下振動を吸収し、支持部材２９が支持脚２に対して水平面内での回転、および三次元的に自由に傾斜可能とされていることで、地震等による上下振動および水平移動に対して支持すべき重量物の動きに影響されることなく円滑に作動することが可能となる。
（実施例４）
図１２は、本発明に係る支承体の第４の実施例を示す断面図である。この第４の実施例は、支承体の移動範囲が限定されている場合、実施例１乃至３に示すように転動体を循環させる必要がなく、支持脚の側部に移動に必要な十分な量の転動体を保持して支承体の水平移動を可能にしたものである。
【００４６】
図１２に示すように支承体３０は、実施例１に示す支承体１の支持脚２と外殻３とを一体に構成としたものである。支承体３０は、円盤状をなし、下面３０ａに開口する大きな環状凹部３０ｂが同心的に形成されている。中央部３０ｃが支持部（実施例１の支持脚２に相当）とされ、外周部３０ｄが外殻（実施例１の外殻３に相当）とされ、環状凹部３０ｂが転動体収納空間（以下「転動体収納空間３０ｂ」という）とされる。
【００４７】
転動体収納空間３０ｂは、上部３０ｂ’の幅が広く、例えば、負荷ボール７が同心的に複数個例えば、３個並んで（３重）に収納可能な大きさとされ、内側面および外側面の下面３０ａに開口する開口端３０ｅ、３０ｆが下面３０ａの中心方向に傾斜する傾斜面とされ、且つその隙間は、負荷ボール７が複列例えば、２列で移動可能な幅とされている。
【００４８】
支持部３０ｃの下面３０ｇは、転動面とされ外周部３０ｄの下面３０ａよりも負荷ボール７の外径よりも僅かに低く設定されている。また、開口端３０ｆは、基盤１５の上面１５ａからの高さは、スペーサボール８の中心位置よりも低い位置に設定されており、負荷ボール７、スペーサボール８が容易に迫り上がって転動体収納空間３０ｂに移動可能とされている。この支承体３０は、鉄部材により一体に形成されている。尚、支持部３０ｃの転動面としての下面３０ｇおよび転動体収納空間３０ｂの内面は、前述したように防錆、潤滑等の表面処理を施すことが好ましい。
【００４９】
そして、転動体収納空間３０ｂおよび支持部３０ｃの下面３０ａと基盤１５の上面１５ａとの間に負荷ボール７とスペーサボール８が供給される。転動体収納部３０ｂの上部は、空間部とされており、負荷ボール７、スペーサボール８が転動したときにこれらを収納可能とされている。そして、支承体３０の上面に支持物が載置される。
【００５０】
支承体３０が矢印Ａ方向に水平移動すると、これに伴い負荷ボール７，スペーサボール８が転動して矢印Ａ方向に移動し、図中右側から転動体収納空間３０ｂに押し上げられる。一方、転動体収納空間３０ｂの図中左側から負荷ボール７、スペーサボール８が支持部３０ｃの下面３０ａと基盤１５の上面１５ａとの間に順次供給される。そして、図中左側の負荷ボール７、スペーサボール８の減少に伴い、図中右側に押し上げられた負荷ボール７、スペーサボール８が、転動体収納空間３０ｂ内を左右に分かれて周方向に移動しながら供給側に移動する。これにより、支持部３０ｃの下面３０ｇと基盤１５の上面１５ａとの間に負荷ボール７、スペーサボール８が順次供給される。
【００５１】
尚、外周部３０ｄに窓を設けて透明な樹脂部材等を装着し、内部の負荷ボール７、スペーサボール８の転がり状態の確認や、監視、或いはこれらの転動体の交換等ができるようにしてもよい。
また、上記各実施例においては、建築物を支承する場合について記述したが、これに限るものではなく、他の例えば、工作機械、精密機器、電子計算機の転がり支承体として使用することもできる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１では支承体は、前記転動体が、前記支持脚を支持する第１の転動体と、前記第１の転動体よりも小径の第２の転動体との混合物であって、かつ、前記第２の転動体の混合比率が５〜２５％であり、前記転動体収納空間は、前記転動体が複列で移動可能な隙間を有し、前記転動体の前記転動体収容空間における充填率を９６％以下とし、かつ、前記支持脚の下面と前記基板の上面との間における充填率を７０〜９８％とすることで、転動体の転動時におけるロック現象や滑り現象が防止され、良好、且つ安定して構造物を支承することが可能となる。
【００５３】
請求項２では、略円錐台形をなす支持部の傾斜面の長さと下面の直径との比が0.4以上とすることで、転動体の傾斜面上の移動方向の幅が広くなり、ロック現象を起こすことなく円滑に移動可能となる。
転動体を、支持脚を支持する第１の転動体と、この第１の転動体よりも小径の第２の転動体を混合することで、支持脚の下面と前記基盤の上面との間に介在されて前記支持脚を支持する第１の転動体の充填率を７０〜９８％の任意の値に設定することができる。
【００５４】
請求項３では、転動体は、防錆および潤滑の表面処理により支承体の長期間に亘る使用において、良好な転動状態を保持され、滑り現象が防止される。また、基盤の上面にキズを付けることが防止される。更に、転動体は、転動体移動空間を良好に移動することが可能となる。
転動体収納空間を転動体が複列で移動可能な大きさとすることで、転動体は、転動体収納空間内を極めて良好に移動可能となる。また、転動体収納空間の隙間の精度を高くしなくてもよく、製造が容易となり、コストの大幅な低減が図られる。
【００５５】
請求項４では、支承体は、上下方向の振動を受けた場合に、支持手段により基盤に押し付けられることで、支持脚の下面と基盤の上面との間に介在されている転動体の飛び出し等が防止される。
請求項５では、支承体は、構造物を水平面内での回転及び三次元的に自由に傾斜可能に支持することで、上下振動及び水平移動に対して支持すべき構造物の動きに影響されることなく円滑に作動することが可能となる。
【００５６】
請求項６では、外殻の透明な窓から転動体収納空間内における転動体の転がり状態の確認、監視が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る支承体の第１実施例の平面図である。
【図２】図１に示す支承体の矢線II−IIに沿う断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】図２の支持脚の支持部において転動体が良好に移動する場合支持部の上面の長さと下面の直径との関係を示す説明図である。
【図５】図４に示す支持部の上面を転動体が移動する状態を示す平面図である。
【図６】図２の支持脚の支持部において転動体がロック現象を起こす場合の支持部の上面の長さと下面の直径との関係を示す説明図である。
【図７】図６に示す支持部の上面を転動体が移動する状態を示す平面図である。
【図８】図４及び図６の支持脚において転動体が移動するための支持部の上面の長さと下面の直径との比と摩擦係数との関係を示す説明図である。
【図９】図２に示す支承体において転動体の全体の充填率と摩擦係数との関係を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る支承体の第２実施例の断面図である。
【図１１】本発明に係る支承体の第３実施例の断面図である。
【図１２】本発明に係る支承体の第４実施例の断面図である。
【符号の説明】
１、２０、２５、３０  支承体
２  支持脚
２ａ、３０ｃ  支持部
３  外殻
４  上部外殻
５  下部外殻
６、３０ｂ  転動体収納空間
７  負荷ボール（転動体）
８  スペーサボール（転動体）
２１、２２、２６  皿ばね（弾性部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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