JP7286347B2 - 支承機構及び防振床構造 - Google Patents

Description

本発明は、支承機構及び防振床構造に関するものである。

下記の特許文献１や図８に示すような防振を目的とした浮き床では、コンクリート床（浮き床）を鉛直方向に延びる鉛直支持ばね（以下、単に「支持ばね」と称する）が支持している。支持ばねをコンクリートの床に固定すると、コンクリートの乾燥収縮によって支持ばねが収縮方向に引きずられてしまう（図９（ａ）参照）。一般に、支持ばねは軸方向(支持力方向)のみに変形することが想定されているため、軸直交方向に変形が生じると所定の性能が発揮されない虞がある。これを防ぐ方法として、支持ばねとコンクリート床との間に水平変位に追従可能な支承材を設置して、乾燥収縮による水平変位を支承材の変位により対応させることで、支持ばねには水平変位を生じさせないという方法がある（図９（ｂ）参照）。

特開２０１１－１７３９６号公報

上記のような支承材が設置された浮き床構造では、支承材は小さな抵抗力で水平方向にスムーズに変位することが望まれている。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、小さな抵抗力で水平方向にスムーズに滑り（転動）可能な支承機構及び防振床構造を提案するものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る支承機構は、下部体に支持されたばねユニットと上部体との間に設けられる支承機構であって、前記ばねユニットの上面に沿って設けられた下部材と、該下部材の上面に沿って設けられ、水平面に沿う第一方向を軸線方向として該軸線回りに回動可能に設けられた下部ローラー部材と、該下部ローラー部材の上部に沿って設けられた転動中板と、該転動中板の上面に沿って設けられ、水平面に沿い前記第一方向と直交する第二方向を軸線方向として該軸線回りに回動可能に設けられた上部ローラー部材と、該上部ローラー部材の上部に沿って設けられた上部材と、を備え、前記下部材は、前記ばねユニットの上面に固定され、前記上部材は、前記上部体に固定され、前記下部材の上面及び前記転動中板の下面は、前記下部ローラー部材の外周面に当接配置され、前記上部材の下面及び前記転動中板の上面は、前記上部ローラー部材の外周面に当接配置され、前記下部ローラー部材のローラー部の外周面および前記上部ローラー部材のローラー部の外周面と当接可能に硬質板が設けられていることを特徴とする。このとき、ローラー部材の上下面に当接する部材とローラー部材との相対変位は、当接する部材間に生じる相対変位の１／２となる。

このように構成された支承機構では、下部体及び上部体のうち少なくとも一方が第一方向に変位しようとすると、上部ローラー部材は第二方向を軸線方向として軸線回りに回動する。上部ローラー部材の回動に伴い、上部材の下面及び転動中板の上面は上部ローラー部材の外周面に沿って滑り（転動し）、上部材と転動中板との間で第一方向への相対変位が生じる。
また、下部体及び上部体のうち少なくとも一方が第二方向に変位しようとすると、下部ローラー部材は第一方向を軸線方向として軸線回りに回動する。下部ローラー部材の回動に伴い、下部材の上面及び転動中板の下面は下部ローラー部材の外周面に沿って滑り（転動し）、下部材と転動中板との間で第二方向への相対変位が生じる。
よって、下部体及び上部体のうち少なくとも一方の変位により上部ローラー部材及び下部ローラー部材の回動が起こり、これに起因して、上部材と転動中板との間で第一方向への滑り変位及び下部材と転動中板との間で第二方向への滑り（転動）変位がスムーズに生じる。

また、本発明に係る支承機構では、前記下部ローラー部材は、軸線方向を前記第一方向に向けるとともに、前記第二方向に間隔を有して配置された複数の下部ローラー部と、該複数の下部ローラー部の前記第一方向の両端部を支持する下部ローラー支持部と、を有することが好ましい。

このように構成された支承機構では、下部ローラー部が複数配置されているため、下部材の上面及び転動中板の下面と下部ローラー部との接触面を大きく確保することができる。よって、小径のローラーでも大きな耐荷重が得られるとともに、下部材と転動中板との間での第二方向への相対変位がよりスムーズ且つ確実に生じる。
また、下部ローラー部材は複数の下部ローラー部が配置された製品であるため、複数の下部ローラー部の設置を容易に行うことができる。

また、本発明に係る支承機構では、前記下部材は、前記ばねユニットの上面に沿って設けられ、前記上部体に前記第一方向及び前記第二方向に変位可能に接続された下板と、該下板の上面に沿って設けられ、上面に前記下部ローラー部材の下部を収容可能とする下板溝が形成された転動下板と、を有し、前記転動中板の下面には前記下部ローラー部材の上部を収容可能とする中板下部溝が形成され、前記下部ローラー部の回動に伴い、前記転動下板及び前記転動中板の少なくとも一方が前記下部ローラー部の外周面を摺動して前記第二方向に変位可能とされていてもよい。

このように構成された支承機構では、下部ローラー部材の下部は転動下板の下板溝に収容されるとともに、下部ローラー部材の上部は転動中板の中板下部板溝に収容されている。よって、下部ローラー部材が第一方向を向く軸線回りの回動方向以外に回動することがなく、転動下板と転動中板との間の相対変位が第二方向以外に変位することが抑制される。

また、本発明に係る支承機構では、前記上部ローラー部材は、軸線方向を前記第二方向に向けるとともに、前記第一方向に間隔を有して配置された複数の上部ローラー部と、該複数の上部ローラー部の前記第二方向の両端部を支持する上部ローラー支持部と、を有していてもよい。

このように構成された支承機構では、上部ローラー部が複数配置されているため、上部材の下面及び転動中板の上面と上部ローラー部との接触面を大きく確保することができる。よって、小径のローラーでも大きな耐荷重が得られるとともに、上部材と転動中板との間での第一方向への相対変位がよりスムーズ且つ確実に生じる。
また、上部ローラー部材は複数の上部ローラー部が配置された製品であるため、複数の上部ローラー部の設置を容易に行うことができる。

また、本発明に係る支承機構では、前記上部材は、前記上部体の下面に固定された上板と、該上板の下面に沿って設けられ、下面に前記上部ローラー部材の上部を収容可能とする上板溝が形成された転動上板と、を有し、前記転動中板の上面には前記上部ローラー部材の下部を収容可能とする中板上部溝が形成され、前記上部ローラー部の回動に伴い、前記転動上板及び前記転動中板の少なくとも一方が前記上部ローラー部の外周面を摺動して前記第一方向に変位可能とされていてもよい。

このように構成された支承機構では、上部ローラー部材の上部は転動上板の上板溝に収容されるとともに、上部ローラー部材の下部は転動中板の中板上部溝に収容されている。よって、上部ローラー部材が第二方向を向く軸線回りの回動方向以外に回動することがなく、転動上板と転動中板との間の相対変位が第一方向以外に変位することが抑制される。

また、本発明に係る支承機構は、前記下部材と前記転動中板との間で前記第一方向への相対変位を規制する第一方向規制部を備えていてもよい。

このように構成された支承機構では、下部材と転動中板との間での第一方向へ相対移動が第一方向規制部により規制されている。よって、下部体及び上部体のうち少なくとも一方を第一方向へ変位させる力が作用すると、他の部材間で第一方向への相対変位が生じることなく、上部材と転動中板との間で第一方向への相対変位が促される。

また、本発明に係る支承機構は、前記上部材と前記転動中板との間での前記第二方向への相対変位を規制する第二方向規制部を備えていてもよい。

このように構成された支承機構では、上部材と転動中板との間での第二方向へ相対移動が第二方向規制部により規制されている。よって、下部体及び上部体のうち少なくとも一方を第二方向へ変位させる力が作用すると、他の部材間で第二方向への相対変位が生じることなく、下部材と転動中板との間で第二方向への相対変位が促される。

また、本発明に係る防振床構造は、基礎上に設置される下部体と、該下部体の上方に配置され、浮き床が設置される上部体と、該下部体に支持されたばねユニットと、該ばねユニットと前記上部体との間に配置された上記のいずれか一項に記載の支承機構と、を備え、前記ばねユニットは、前記下部体に固定された下部プレートと、前記上部体に前記第一方向及び前記第二方向に変位可能に接続された上部プレートと、前記下部プレートと前記上部プレートとの間に配置された支持ばねと、を有し、前記下部材は、前記下部体に支持された前記ばねユニットの上面に沿って設けられ、前記上部体に前記第一方向及び前記第二方向に変位可能に接続された下板と、該下板の上面に沿って設けられ、上面に前記下部ローラー部材の下部を収容可能とする下板溝が形成された転動下板と、を有していることを特徴とする。

このように構成された防振床構造では、下部体及び上部体のうち少なくとも一方が第一方向に変位しようとすると、上部ローラー部材は第二方向を軸線方向として軸線回りに回動する。上部ローラー部材の回動に伴い、上部材の下面及び転動中板の上面は上部ローラー部材の外周面に沿って滑り（転動し）、上部材と転動中板との間で第一方向への相対変位が生じる。
また、下部体及び上部体のうち少なくとも一方が第二方向に変位しようとすると、下部ローラー部材は第一方向を軸線方向として軸線回りに回動する。下部ローラー部材の回動に伴い、下部材の上面及び転動中板の下面は下部ローラー部材の外周面に沿って滑り（転動し）、下部材と転動中板との間で第二方向への相対変位が生じる。
よって、下部体及び上部体のうち少なくとも一方の変位により上部ローラー部材及び下部ローラー部材の回動が起こり、これに起因して、上部材と転動中板との間で第一方向への滑り（転動）変位及び下部材と転動中板との間で第二方向への滑り（転動）変位がスムーズに生じる。

本発明に係る支承機構及び防振床構造によれば、小さな抵抗力で水平方向にスムーズに滑る（転動する）ことができ、支持ばねにほとんど水平力を作用させないようにすることができる。

本発明の一実施形態に係る防振床構造の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る支承機構の一部の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る支承機構の平面図である。 （ａ）図３のＡ矢視図であり、（ｂ）図３のＸ－Ｘ線断面図である。 （ａ）図３のＢ矢視図であり、（ｂ）図３のＹ－Ｙ線断面図である。 本発明の一実施形態に係る支承機構において、（ａ）転動上板を外した状態を見下げた模式図であり、（ｂ）転動中板を外した状態を見下げた模式図である。 本発明の一実施形態に係る支承機構の下部ローラー部材及び上部ローラー部材の構成を示す斜視図である。 従来の防振浮き床の構成を示す図である。 コンクリート床（浮き床）の乾燥収縮による支持ばねの動きを示し、（ａ）支持ばねとコンクリート床との間に支承材が設置されていない場合を示し、（ｂ）支持ばねとコンクリート床との間に支承材が設置された場合を示している。

以下、本発明の一実施形態による防振床構造について、図１から図７に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る防振床構造の構成を示す図である。
図１に示すように、防振床構造１００は、不図示の基礎マット上に設置された下部キャピタル（下部体）９１と、浮き床９２が設置される上部キャピタル（上部体）９３と、下部キャピタル９１に支持されたばねユニット９４と、ばねユニット９４と上部キャピタル９３との間に設けられたローラー支承（支承機構）１０１と、を備えている。
便宜上、水平方向のうち図１に示す紙面左右方向をＸ方向（第一方向）と称し、水平方向のうちＸ方向と直交する方向をＹ方向（第二方向）と称する。

ばねユニット９４は、下部プレート９５と、中間プレート９６と、上部プレート９７と、ばね本体（支持ばね）９８と、連結パイプ９９と、を有している。ばね本体９８は、例えば皿ばねが上下方向に複数設置されて構成されている。連結パイプ９９は、中間プレート９６と上部プレート９７とを連結している。

下部キャピタル９１には、アンカーボルト９１ａが設けられている。下部プレート９５の取付孔９５ｈに挿通されたボルト９１ｂは、アンカーボルト９１ａの袋ナット９１ｃに螺合されている。

上部キャピタル９３には、アンカーボルト９３ａが設けられている。上部プレート９７の挿通孔９７ｈに挿通されたボルト９７ｂは、アンカーボルト９３ａの袋ナット９３ｃに螺合されている。

上部プレート９７に形成された挿通孔９７ｈは、ボルト９７ａの軸部の外周に十分に大きなクリアランスｃ１を有している。これにより、上部プレート９７は、上部キャピタル９３に対して、Ｘ方向及びＹ方向に相対変位可能とされている。換言すると、上部プレート９７は、上部キャピタル９３に対してＸ方向及びＹ方向に変位可能に接続されている。

図２は、ローラー支承１０１の一部の分解斜視図である。
図２に示すように、ローラー支承１０１は、下部材１と、下部フラットローラー（下部ローラー部材）３と、転動中板４０と、上部フラットローラー（上部ローラー部材）５と、上部材６と、下部アングル（第一方向規制部）８１（図４（ａ）参照。以下同じ。）と、上部アングル（第二方向規制部）８６（図５（ａ）参照。以下同じ。）と、を備えている。

下部材１は、ばねユニット９４の上面９７ｕ（図１参照。以下同じ。）に沿って設けられている。下部材１は、下板１０（図１参照。以下同じ。）と、転動下板２０と、を有している。本実施形態では、ばねユニット９４の上部プレート９７（図１参照。以下同じ。）が、下板１０を兼ねている。

転動下板２０は、板状に形成されている。転動下板２０は、板厚方向を上下方向に向けて下板１０に固定されている。

図３は、ローラー支承１０１の平面図である。図４（ａ）は図３のＡ矢視図であり、図４（ｂ）は図３のＸ－Ｘ線断面図である。図５（ａ）は図３のＢ矢視図であり、図５（ｂ）は図３のＹ－Ｙ線断面図である。
図４（ａ）に示すように、転動下板２０は、下板１０の上面１０ｕに沿って設けられている。

図２に示すように、転動下板２０の上面２０ｕには、下方に向かって凹む下板溝２０ｇが形成されている。下板溝２０ｇはＹ方向に延びている。本実施形態では、下板溝２０ｇは、転動下板２０のＹ方向の全長にわたって形成されている。下板溝２０ｇは、Ｘ方向に間隔を有して複数形成されている。本実施形態では、下板溝２０ｇは、４本形成されている。

転動下板２０のＸ方向の略中央及びＹ方向の略中央には、下板溝２０ｇは形成されておらず、上下方向に貫通するボルト孔２０ｈが形成されている。

転動下板２０の各下板溝２０ｇには、硬質板２６が設けられている。硬質板２６は、平面視で下板溝２０ｇと対応した形状をなしている。硬質板２６は、下板溝２０ｇのＹ方向の全長にわたって設けられている。硬質板２６は、帯板状に形成され、下板溝２０ｇ内に固定されている。硬質板２６は、板厚方向を上下方向に向けて配置されている。

下部フラットローラー３は、複数のフラットローラー３０を有している。各フラットローラー３０は、硬質板２６の上面２６ｕに沿って配置されている。フラットローラー３０は、下板溝２０ｇに対応して４箇所に配置されている。

図６は、ローラー支承１０１において、（ａ）は転動上板７０を外した状態を見下げた模式図であり、（ｂ）は転動中板４０を外した状態を見下げた模式図である。
図６（ｂ）に示すように、各フラットローラー３０は、対応する硬質板２６に対して、Ｙ方向の中央に配置されている。換言すると、硬質板２６のＹ方向の両端部上には、可動寸法を確保するためフラットローラー３０が設けられていない。

図７は、下部フラットローラー３及び上部フラットローラー５で使用されているフラットローラー３０の構成を示す斜視図である。
図７に示すように、各フラットローラー３０は、ケージ部３１（下部ローラー支持部）と、ローラー部（下部ローラー部）３６と、を有している。本実施形態では、ケージ部３１は、鋼板を略Ｍ形状にプレス成型して構成されている。このフラットローラー３０は大量生産されている製品のため安価である。

図２に示すように、下部フラットローラー３では、フラットローラー３０は、幅方向をＸ方向に向けるとともに長手方向をＹ方向に向けて配置されている。

図７に示すように、ケージ部３１は、平板部３２を有している。平板部３２は、板状に形成されている。平板部３２は、板厚方向を上下方向に向けて配置されている。

平板部３２の幅方向の略中央には、下方に凹む凹部３３が形成されている。平板部３２の幅方向の両端部には、下方に折曲された折曲壁部３４が形成されている。

平板部３２及び凹部３３には、上下方向に貫通する貫通孔３２ｈが長手方向に間隔を有して複数形成されている。各貫通孔３２ｈには、ローラー部３６が設けられている。ローラー部３６は、幅方向を軸線方向として、幅方向の両端部がケージ部３１に支持されている。ローラー部３６は、軸線回りに回動可能とされている。換言すると、下部フラットローラー３では、ローラー部３６は軸線方向をＸ方向に向け、軸線回りに回動可能とされている。

ローラー部３６の外周面の上部３６ｕは、平板部３２の上面３２ｕから上方に突出している。ローラー部３６の外周面の下部（不図示。以下同じ。）は、凹部３３の下面３３ｄから下方に突出している。換言すると、ローラー部３６の上部３６ｕ及び下部は、ケージ部３１から突出している。

本実施形態では、下部フラットローラー３の摩擦係数は０．００１～０．００２５程度と小さく、高さも２～７ｍｍ程度と非常に薄い。

図４（ａ）に示すように、転動中板４０は、転動下板２０の上方に配置されている。図２に示すように、転動中板４０は、板状に形成されている。転動中板４０は、板厚方向を上下方向に向けて配置されている。

転動中板４０の下面４０ｄには、上方に向かって凹む中板下部溝４０ｇが形成されている。中板下部溝４０ｇはＹ方向に延びている。本実施形態では、中板下部溝４０ｇは、転動中板４０のＹ方向の全長にわたって形成されている。中板下部溝４０ｇは、Ｘ方向に間隔を有して複数形成されている。本実施形態では、中板下部溝４０ｇは、４本形成されている。

転動中板４０の各中板下部溝４０ｇには、硬質板４６が設けられている。硬質板４６は、平面視で中板下部溝４０ｇと対応した形状をなしている。硬質板４６は、中板下部溝４０ｇのＹ方向の全長にわたって設けられている。硬質板４６は、帯板状に形成され、中板下部溝４０ｇ内に固定されている。硬質板４６は、板厚方向を上下方向に向けて配置されている。

図４（ｂ）に示すように、下部フラットローラー３の下部は、転動下板２０の下板溝２０ｇ内に配置されている。下部フラットローラー３の上部は、転動中板４０の中板下部溝４０ｇ内に配置されている。下部フラットローラー３のローラー部３６（図７参照。以下同じ。）の外周面の下部は、転動下板２０の下板溝２０ｇに設けられた硬質板２６の上面２６ｕ（図２参照。以下同じ。）に当接可能とされている。下部フラットローラー３のローラー部３６の外周面の上部は、転動中板４０の中板下部溝４０ｇに設けられた硬質板４６の下面４６ｄ（図２参照。以下同じ。）に当接可能とされている。

図２に示すように、転動中板４０の上面４０ｕには、下方に向かって凹む中板上部溝４０ｊが形成されている。中板上部溝４０ｊはＸ方向に延びている。本実施形態では、中板上部溝４０ｊは、転動中板４０のＸ方向の全長にわたって形成されている。中板上部溝４０ｊは、Ｙ方向に間隔を有して複数形成されている。本実施形態では、中板上部溝４０ｊは、４本形成されている。

転動中板４０のＸ方向の略中央及びＹ方向の略中央には、中板下部溝４０ｇ及び中板上部溝４０ｊは形成されておらず、上下方向に貫通するボルト孔４０ｈが形成されている。ボルト孔４０ｈの径は、転動下板２０のボルト孔２０ｈの径よりも大きい。

転動中板４０の各中板上部溝４０ｊには、硬質板４７が設けられている。硬質板４７は、平面視で中板上部溝４０ｊと対応した形状をなしている。硬質板４７は、中板上部溝４０ｊのＹ方向の全長にわたって設けられている。硬質板４７は、帯板状に形成され、中板上部溝４０ｊ内に固定されている。硬質板４７は、板厚方向を上下方向に向けて配置されている。

上部フラットローラー５は、複数のフラットローラー３０を有している。各フラットローラー３０は、硬質板４７の上面４７ｕに沿って配置されている。フラットローラー３０は、中板上部溝４０ｊに対応して４箇所に設けられている。

図６（ａ）に示すように、各フラットローラー３０は、対応する硬質板４７に対して、Ｘ方向の中央に配置されている。換言すると、硬質板４７のＸ方向の両端部上には、可動寸法を確保するためフラットローラー３０が設けられていない。

上部フラットローラー５の構成は、フラットローラー３０の配置方向が異なる点を除いて、下部フラットローラー３の構成と同様である。上部フラットローラー５と下部フラットローラー３とで同様の構成については、説明を省略する。上部フラットローラー５では、フラットローラー３０の幅方向をＹ方向に向けるとともに長手方向をＸ方向に向けて配置されている。上部フラットローラー５では、ローラー部３６は、軸線方向をＹ方向に向け、軸線回りに回動可能とされている。ローラー部３６は、Ｘ方向に間隔を有して複数配置されている。ケージ部３１は、ローラー部３６のＹ方向の両端部を支持している。上部フラットローラー５では、ケージ部３１が上部ローラー支持部であり、ローラー部３６が上部ローラー部である。

図４（ａ）に示すように、上部材６は、上板６０と、上板６０に固定された転動上板７０と、を有している。上板６０は、板状に形成されている。上板６０は、板厚方向を上下方向に向けて配置されている。図１に示すように、上部キャピタル９３の下面には、埋込鋼板９３ｔが設けられている。上板６０に挿通されたボルト６０ａは、埋込鋼板９３ｔを貫通して、上部キャピタル９３に設けられた袋ナット９３ｅに螺合されている。

図４（ｂ）に示すように、上板６０のＸ方向の略中央及びＹ方向の略中央には、下方に凹む上板凹部６１が形成されている。

上板凹部６１の底部（下面）上には、上下方向に貫通するボルト孔６０ｈが形成されている。ボルト孔６０ｈの径は、転動中板４０のボルト孔４０ｈの径と略同一である。

図５（ａ）に示すように、転動上板７０は、転動中板４０の上方且つ上板６０の下面６０ｄに沿って配置されている。図２に示すように、転動上板７０は、板状に形成されている。転動上板７０は、板厚方向を上下方向に向けて配置されている。

転動上板７０の下面７０ｄには、上方に向かって凹む上板溝７０ｇが形成されている。上板溝７０ｇはＸ方向に延びている。本実施形態では、上板溝７０ｇは、転動上板７０のＸ方向の全長にわたって形成されている。上板溝７０ｇは、Ｙ方向に間隔を有して複数形成されている。本実施形態では、上板溝７０ｇは、４本形成されている。

転動上板７０のＸ方向の略中央及びＹ方向の略中央には、上板溝７０ｇは形成されておらず、上下方向に貫通するボルト孔７０ｈが形成されている。ボルト孔７０ｈの径は、転動中板４０のボルト孔の径と略同一である。

図４（ｂ）に示すように、上板６０のボルト孔６０ｈに挿通された固定ボルト７１は、転動上板７０のボルト孔７０ｈ、転動中板４０のボルト孔４０ｈ及び転動下板２０のボルト孔２０ｈに挿通され、下板１０のボルト孔１０ｈに螺合されている。固定ボルト７１の頭部と下板１０の上板凹部６１の底部との間には、ワッシャー７２が設けられている。ワッシャー７２の径は、上板６０のボルト孔６０ｈの径よりも大きい。上板６０のボルト孔６０ｈの径、転動上板７０のボルト孔７０ｈの径及び転動中板４０のボルト孔４０ｈの径は、固定ボルト７１の軸部の径よりも十分に大きい。換言すると、上板６０のボルト孔６０ｈ、転動上板７０のボルト孔７０ｈ及び転動中板４０のボルト孔４０ｈは、固定ボルト７１の軸部の外周に十分に大きなクリアランスｃ２を有している。転動下板２０のボルト孔２０ｈの径及び下板１０のボルト孔１０ｈの径は、固定ボルト７１の径と略同一または僅かに大きい。

固定ボルト７１により、下板１０と上板６０の間に、転動下板２０、転動中板４０及び転動上板７０が挟み込まれている。

図２に示すように、転動上板７０の各上板溝７０ｇには、硬質板７６が設けられている。硬質板７６は、平面視で上板溝７０ｇと対応した形状をなしている。硬質板７６は、上板溝７０ｇのＸ方向の全長にわたって設けられている。硬質板７６は、帯板状に形成され、上板溝７０ｇ内に固定されている。硬質板７６は、板厚方向を上下方向に向けて配置されている。

図５（ｂ）に示すように、上部フラットローラー５の下部は、転動中板４０の中板上部溝４０ｊ内に配置されている。上部フラットローラー５の上部は、転動上板７０の上板溝７０ｇ内に配置されている。上部フラットローラー５のローラー部３６の外周面の下部は、転動中板４０の中板上部溝４０ｊに設けられた硬質板４７の上面４７ｕ（図２参照。以下同じ。）に当接可能とされている。上部フラットローラー５のローラー部３６の外周面の上部は、転動上板７０の上板溝７０ｇに設けられた硬質板７６の下面７６ｄ（図２参照。以下同じ。）に当接可能とされている。

図４（ｂ）に示すように、下部アングル８１は、転動下板２０及び転動中板４０のＸ方向の両端面に設けられ、転動中板４０の下部材１に対するＸ方向の相対変位を規制しつつＹ方向相対変位を自由にしている。下部アングル８１は、Ｘ方向及び上下方向に沿う断面視でＬ字状をなしている。各下部アングル８１は、取付板部８２と、規制板部８３と、を有している。

取付板部８２は、下板１０の上面１０ｕに配置されている。螺子８４が取付板部８２の取付孔に挿通され、下板１０の取付孔に螺合されている。

規制板部８３は、取付板部８２のＸ方向の端部に設けられている。規制板部８３は、転動下板２０及び転動中板４０のＸ方向の端面に当接配置されている。これにより、下板１０と転動下板２０と転動中板４０との間でＸ方向への相対変位を規制しつつ、Ｙ方向の相対変位を自由にする。

図５（ｂ）に示すように、上部アングル８６は、転動上板７０及び転動中板４０のＹ方向の両端面に設けられ、転動中板４０の上部材６に対するＹ方向の相対変位を規制しつつＸ方向相対変位を自由にしている。上部アングル８６は、Ｙ方向及び上下方向に沿う断面視でＬ字状をなしている。各上部アングル８６は、取付板部８７と、規制板部８８と、を有している。

取付板部８７は、上板６０の下面６０ｄに配置されている。螺子８９が取付板部８２の取付孔に挿通され、上板６０の取付孔に螺合されている。

規制板部８８は、取付板部８７のＹ方向の端部に設けられている。規制板部８８は、転動上板７０及び転動中板４０のＹ方向の端面に当接配置されている。これにより、上板６０と転動上板７０と転動中板４０との間でＹ方向への相対変位を規制しつつ、Ｘ方向の相対変位を自由にする。

上記の防振床構造１００において、浮き床９２が乾燥収縮した場合のローラー支承１０１の動作について説明する。
まず、浮き床９２が乾燥収縮して、浮き床９２及び浮き床９２を支持する上部キャピタル９３が、Ｘ方向の一方側に変位した場合について説明する。
上部キャピタル９３のＸ方向の一方側への変位に伴い、上部キャピタル９３にボルトで固定された上板６０及び上板６０の下面６０ｄに沿って設けられた転動上板７０にＸ方向の一方側への力が作用し、上部フラットローラー５のローラー部３６が回動する。回動方向は、上方から見て、外周面の上部がＸ方向の他方側から一方側に向かう向きである。ローラー部３６の回動に伴い、転動上板７０がローラー部３６の外周面を摺動する。これにより、上板６０及び転動上板７０が、Ｘ方向の一方側に変位する。

次に、浮き床９２が乾燥収縮して、浮き床９２及び浮き床９２を支持する上部キャピタル９３が、Ｙ方向の一方側に変位した場合について説明する。
上部キャピタル９３のＹ方向の一方側への変位に伴い、上部キャピタル９３にボルトで固定された上板６０、上板６０の下面６０ｄに沿って設けられた転動上板７０及び転動上板７０の下面７０ｄに沿って設けられた転動中板４０にＹ方向の一方側への力が作用し、下部フラットローラー３のローラー部３６が回動する。回動方向は、上方から見て、外周面の上部がＹ方向の他方側から一方側に向かう向きである。ローラー部３６の回動に伴い、転動中板４０がローラー部３６の外周面を摺動する。これにより、上板６０、転動上板７０及び転動中板４０が、Ｙ方向の一方側に変位する。

このように構成された防振床構造１００では、上部キャピタル９３がＸ方向に変位しようとすると、上部フラットローラー５はＹ方向を軸線方向として軸線回りに回動する。上部フラットローラー５の回動に伴い、転動上板７０の下面７０ｄ及び転動中板４０の上面４０ｕは上部フラットローラー５の外周面に沿って滑り（転動し）、転動上板７０と転動中板４０との間でＸ方向への相対変位が生じる。
また、上部キャピタル９３がＹ方向に変位しようとすると、下部フラットローラー３はＸ方向を軸線方向として軸線回りに回動する。下部フラットローラー３の回動に伴い、転動下板２０の上面２０ｕ及び転動中板４０の下面４０ｄは下部フラットローラー３の外周面に沿って滑り（転動し）、転動下板２０と転動中板４０との間でＹ方向への相対変位が生じる。
よって、上部キャピタル９３の変位により上部フラットローラー５及び下部フラットローラー３の回動が起こり、これに起因して、転動上板７０と転動中板４０との間でＸ方向への滑り（転動）変位及び転動下板２０と転動中板４０との間でＹ方向への滑り変位がスムーズに生じる。したがって、支持ばねに作用する水平方向力を大幅に低減することができる。

また、下部フラットローラー３では、ローラー部３６が複数配置されているため、転動下板２０に設けられた硬質板２６の上面２６ｕ及び転動中板４０に設けられた硬質板４６の下面４６ｄとローラー部３６との接触面を大きく確保することができる。よって、小径のローラーでも大きな耐荷重が得られるとともに、転動下板２０と転動中板４０との間でのＹ方向への相対変位がよりスムーズ且つ確実に生じる。

また、下部フラットローラー３は複数のローラー部３６が配置された製品であるため、複数のローラー部３６の設置を容易に行うことができる。

また、下部フラットローラー３の下部は転動下板２０の下板溝２０ｇに収容されるとともに、下部フラットローラー３の上部は転動中板４０の中板下部溝４０ｇに収容されている。よって、下部フラットローラー３がＸ方向を向く軸線回りの回動方向以外に回動することがなく、転動下板２０と転動中板４０との間の相対変位がＹ方向以外に変位することが抑制される。

また、下板溝２０ｇ及び中板下部板溝は、Ｘ方向に離間して設けられ、ひとつの溝にひとつのフラットローラー３０が収容されているため、フラットローラー３０どうしの接触は生じない。

また、上部フラットローラー５では、上部ローラー部３６が複数配置されているため、転動上板７０に設けられた硬質板７６の下面７６ｄ及び転動中板４０に設けられた硬質板４７の上面４７ｕと上部ローラー部３６との接触面を大きく確保することができる。よって、小径のローラーでも大きな耐荷重が得られるとともに、転動上板７０と転動中板４０との間でのＸ方向への相対変位がよりスムーズ且つ確実に生じる。

また、上部フラットローラー５は複数のローラー部３６が配置された製品であるため、複数のローラー部３６の設置を容易に行うことができる。

また、上部フラットローラー５の上部は転動上板７０の上板溝７０ｇに収容されるとともに、上部フラットローラー５の下部は転動中板４０の中板上部溝４０ｊに収容されている。よって、上部フラットローラー５がＹ方向を向く軸線回りの回動方向以外に回動することがなく、転動上板７０と転動中板４０との間の相対変位がＸ方向以外に変位することが抑制される。

また、上板溝７０ｇ及び中板上部溝４０ｊは、Ｙ方向に離間して設けられ、ひとつの溝にひとつのフラットローラー３０が収容されているため、フラットローラー３０どうしの接触は生じない。

また、下部材１と転動中板４０との間でのＸ方向へ相対移動が下部アングル８１により規制されているため、上部キャピタル９３をＸ方向へ変位させる力が作用すると、他の部材間でＸ方向への相対変位が生じることはなく、転動上板７０と転動中板４０との間でＸ方向への相対変位が促される。

また、上部材６と転動中板４０との間でのＹ方向へ相対移動が上部アングル８６により規制されているため、上部キャピタル９３をＹ方向へ変位させる力が作用すると、他の部材間でＹ方向への相対変位が生じることなく、転動下板２０と転動中板４０との間でＹ方向への相対変位が促される。

また、下部フラットローラー３及び上部フラットローラー５の高さは２～７ｍｍ程度と非常に薄く、ローラー支承１０１全体の高さを１００ｍｍ以下に抑えることができる。よって、ローラー支承１０１をばねユニット９４の上方に設置する際に、装置高さの増加を抑制することができるため、床下高さへの影響が小さい。

また、下部フラットローラー３及び上部フラットローラー５の転動距離と支持重量を考慮して仕様を設定することにより、機器免震、床免震、建物免震の支承としても適用可能である。

また、ばねユニット９４の上部プレート９７がローラー支承１０１の下板１０の機能を兼ねることもでき、その場合下板を別途設ける必要がない。

なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記に示す実施形態では、上部材６は上板６０と転動上板７０とを有し、下部材１は下板１０と転動下板２０とを有しているが本発明はこれに限られない。上板に上板溝が直接設けられて上板が転動上板の機能も有し、下板に下板溝が直接設けられて下板が転動下板の機能も有していてもよい。

また、上記に示す実施形態では、下板１０の挿通孔９７ｈにクリアランスｃ１を設けて、下板１０が上部キャピタル９３に対して水平方向に変位可能とされているが、本発明はこれに限られず、上部材が上部体に対して第一方向及び第二方向に変位可能とされていてもよい。

また、上記に示す実施形態では、転動下板２０、転動中板４０及び転動上板７０には、それぞれ硬質板２６，４６，４７，７６が設けられ、これら硬質板２６，４６，４７，７６にフラットローラー３０のローラー部３６の外周面が当接可能とされているが、本発明はこれに限られない。下部ローラー部材の外周面が転動下板及び転動中板に直接当接する構成や、上部ローラー部材の外周面が転動上板及び転動中板の直接当接する構成であってもよい。

また、上記に示す実施形態では、ばねユニット９４の上部プレート９７がローラー支承１０１の下板１０の機能を兼ているが、本発明はこれに限られず、上部プレートを下板とは別に設けてもよい。

１…下部材
３…下部フラットローラー（下部ローラー部材）
５…上部フラットローラー（上部ローラー部材）
６…上部材
１０…下板
２０…転動下板
２０ｇ…下板溝
２６，４６，４７，７６…硬質板
３０…フラットローラー
３１…ケージ部（下部ローラー支持部、上部ローラー支持部）
３６…ローラー部（下部ローラー部、上部ローラー部）
４０…転動中板
４０ｇ…中板下部溝
４０ｊ…中板上部溝
６０…上板
７０…転動上板
７０ｇ…上板溝
８１…下部アングル（第一方向規制部）
８６…上部アングル（第二方向規制部）
９１…下部キャピタル（下部体）
９２…浮き床
９３…上部キャピタル（上部体）
９４…ばねユニット
９５…下部プレート
９７…上部プレート
９８…ばね本体（支持ばね）
１００…防振床構造
１０１…ローラー支承（支承機構）

Claims (8)

1. 下部体に支持されたばねユニットと上部体との間に設けられる支承機構であって、
   前記ばねユニットの上面に沿って設けられた下部材と、
   該下部材の上面に沿って設けられ、水平面に沿う第一方向を軸線方向として該軸線回りに回動可能に設けられた下部ローラー部材と、
   該下部ローラー部材の上部に沿って設けられた転動中板と、
   該転動中板の上面に沿って設けられ、水平面に沿い前記第一方向と直交する第二方向を軸線方向として該軸線回りに回動可能に設けられた上部ローラー部材と、
   該上部ローラー部材の上部に沿って設けられた上部材と、を備え、
   前記下部材は、前記ばねユニットの上面に固定され、
   前記上部材は、前記上部体に固定され、
   前記下部材の上面及び前記転動中板の下面は、前記下部ローラー部材の外周面に当接配置され、
   前記上部材の下面及び前記転動中板の上面は、前記上部ローラー部材の外周面に当接配置され、
   前記下部ローラー部材のローラー部の外周面および前記上部ローラー部材のローラー部の外周面と当接可能に硬質板が設けられていることを特徴とする支承機構。
2. 前記下部ローラー部材は、
   軸線方向を前記第一方向に向けるとともに、前記第二方向に間隔を有して配置された複数の下部ローラー部と、
   該複数の下部ローラー部の前記第一方向の両端部を支持する下部ローラー支持部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の支承機構。
3. 前記下部材は、
   前記ばねユニットの上面に沿って設けられ、前記上部体に前記第一方向及び前記第二方向に変位可能に接続された下板と、
   該下板の上面に沿って設けられ、上面に前記下部ローラー部材の下部を収容可能とする下板溝が形成された転動下板と、を有し、
   前記転動中板の下面には前記下部ローラー部材の上部を収容可能とする中板下部溝が形成され、
   前記下部ローラー部の回動に伴い、前記転動下板及び前記転動中板の少なくとも一方が前記下部ローラー部の外周面を摺動して前記第二方向に変位可能とされていることを特徴とする請求項２に記載の支承機構。
4. 前記上部ローラー部材は、
   軸線方向を前記第二方向に向けるとともに、前記第一方向に間隔を有して配置された複数の上部ローラー部と、
   該複数の上部ローラー部の前記第二方向の両端部を支持する上部ローラー支持部と、を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の支承機構。
5. 前記上部材は、
   前記上部体の下面に固定された上板と、
   該上板の下面に沿って設けられ、下面に前記上部ローラー部材の上部を収容可能とする上板溝が形成された転動上板と、を有し、
   前記転動中板の上面には前記上部ローラー部材の下部を収容可能とする中板上部溝が形成され、
   前記上部ローラー部の回動に伴い、前記転動上板及び前記転動中板の少なくとも一方が前記上部ローラー部の外周面を摺動して前記第一方向に変位可能とされていることを特徴とする請求項４に記載の支承機構。
6. 前記下部材と前記転動中板との間で前記第一方向への相対変位を規制する第一方向規制部を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の支承機構。
7. 前記上部材と前記転動中板との間での前記第二方向への相対変位を規制する第二方向規制部を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の支承機構。
8. 基礎上に設置される下部体と、
   該下部体の上方に配置され、浮き床が設置される上部体と、
   該下部体に支持されたばねユニットと、
   該ばねユニットと前記上部体との間に配置された請求項１から７のいずれか一項に記載の支承機構と、を備え、
   前記ばねユニットは、
   前記下部体に固定された下部プレートと、
   前記上部体に前記第一方向及び前記第二方向に変位可能に接続された上部プレートと、
   前記下部プレートと前記上部プレートとの間に配置された支持ばねと、を有し、
   前記下部材は、
   前記下部体に支持された前記ばねユニットの上面に沿って設けられ、前記上部体に前記第一方向及び前記第二方向に変位可能に接続された下板と、
   該下板の上面に沿って設けられ、上面に前記下部ローラー部材の下部を収容可能とする下板溝が形成された転動下板と、を有していることを特徴とする防振床構造。

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