JP7177732B2 - movable bearing - Google Patents

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JP7177732B2 JP2019046312A JP2019046312A JP7177732B2 JP 7177732 B2 JP7177732 B2 JP 7177732B2 JP 2019046312 A JP2019046312 A JP 2019046312A JP 2019046312 A JP2019046312 A JP 2019046312A JP 7177732 B2 JP7177732 B2 JP 7177732B2
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Description

この発明は、例えば、下部建造物で上部建造物を支承する建設分野における可動支承装置に関する。 The present invention relates to a mobile bearing in the field of construction, for example for supporting an upper building on a lower building.

従来より、例えば、ビル、橋梁、あるいは固定建造物同士を接続する接続部分等の振動や相対変位が生じる建造物において、水平方向に移動可能に支承する支承装置があり、さらには、所定の可動範囲に対して摺動面を小型化するために、二面滑り支承、あるいは両面滑り支承と呼ばれる支承装置が提案されている（特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, there are bearing devices for horizontally movably supporting structures such as buildings, bridges, or joints that connect fixed structures to each other where vibration and relative displacement occur. In order to reduce the size of the sliding surface relative to its range, a bearing device called a two-sided sliding bearing or a double-sided sliding bearing has been proposed (see Patent Document 1).

特許文献１に記載の支承装置は、上下方向に離間する上部建造物と下部建造物との対向部分において対向する滑り板の間に、滑り機能を上下に有する滑動子（中間沓）を挟み込んで構成することによって、上部建造物及び下部建造物が滑動子（中間沓）に対して可動方向における一方側と他方側とに相対移動する。このため、例えば、通常の下沓を備えた下部建造物に対して上沓を備えた上部建造物が摺動する支承装置に比べて、摺動面の大きさに対する可動範囲が大きくなる。 The bearing device described in Patent Literature 1 is configured by sandwiching sliders (intermediate shoes) having a sliding function at the top and bottom between slide plates that face each other in the opposing portions of the upper building and the lower building spaced apart in the vertical direction. As a result, the upper building and the lower building relatively move with respect to the slider (intermediate shoe) in one side and the other side in the movable direction. For this reason, for example, compared to a bearing device in which an upper structure with an upper shoe slides against a lower structure with a normal lower shoe, the movable range with respect to the size of the sliding surface is increased.

しかしながら、特許文献１に記載の支承装置の場合、摺動面の大きさに対する可動範囲が大きくなるものの、上部建造物と下部建造物との間に配置した滑動子（中間沓）が上部建造物と下部建造物との両方に対して摺動するため、上部建造物と下部建造物との相対移動が解消した後、滑動子（中間沓）が元の中央位置（所定位置）に戻らないおそれがあった。 However, in the case of the bearing device described in Patent Document 1, although the movable range with respect to the size of the sliding surface is large, the slider (intermediate shoe) arranged between the upper building and the lower building is and the lower structure, the slider (intermediate shoe) may not return to its original central position (predetermined position) after the relative movement between the upper and lower structures is resolved. was there.

このように、滑動子（中間沓）が元の中央位置（所定位置）に戻らない場合、上部建造物の荷重を所定位置から偏心した位置にある滑動子（中間沓）を介して下部建造物で支持することとなり、支持条件が異なり、十分な支持性能が得られないおそれがあった。 In this way, if the slide (intermediate shoe) does not return to its original central position (predetermined position), the load of the upper structure is transferred to the lower structure via the slide (intermediate shoe) located eccentrically from the predetermined position. Therefore, the supporting conditions were different, and there was a risk that sufficient supporting performance could not be obtained.

特開平１１－２１０８２６号公報JP-A-11-210826

そこで本発明は、摺動面の大きさに対して大きな可動範囲が得られるとともに、上部建造物及び下部建造物の相対移動が解消した後、中間沓が所定位置に戻って所定の支持条件で支承できる可動支承装置を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, a large movable range can be obtained with respect to the size of the sliding surface, and after the relative movement of the upper structure and the lower structure is resolved, the intermediate shoe returns to a predetermined position and maintains a predetermined support condition. It is an object of the present invention to provide a movable bearing device capable of bearing.

この可動支承装置は、上部建造物に配設された上沓と、下部建造物に配設された下沓と、前記上沓と前記下沓との間に配置された中間沓とが備えられ、前記上沓と前記中間沓との対向部分における摺動面同士、及び前記中間沓と前記下沓との対向部分における摺動面同士が摺動することで相対的に摺動可能であって、前記上沓の上部摺動面及び前記下沓の下部摺動面の一方が他方に対して凹状となる断面曲線状の凹球状摺動面であるとともに、他方は水平面で構成され、前記中間沓において前記上部摺動面と摺動する中間上摺動面及び前記下部摺動面と摺動する中間下摺動面のうち、前記凹球状摺動面と対向して摺動する摺動面が前記凹球状摺動面に対応する凸球状摺動面であり、前記水平面で構成された他方の摺動面と対向して摺動する摺動面が水平面で構成されたことを特徴とする。 This movable bearing device comprises an upper shoe arranged on an upper structure, a lower shoe arranged on a lower structure, and an intermediate shoe arranged between the upper and lower shoes. , the sliding surfaces of the facing portions of the upper and intermediate shoes and the sliding surfaces of the facing portions of the intermediate and lower shoes slide relative to each other, , one of the upper sliding surface of the upper shoe and the lower sliding surface of the lower shoe is a concave spherical sliding surface with a curved cross section that is concave with respect to the other, and the other is a horizontal surface; Of the intermediate upper sliding surface that slides on the upper sliding surface and the intermediate lower sliding surface that slides on the lower sliding surface of the shoe, a sliding surface that slides facing the concave spherical sliding surface. is a convex spherical sliding surface corresponding to the concave spherical sliding surface, and the sliding surface that slides facing the other horizontal sliding surface is a horizontal surface. .

この可動支承装置によれば、摺動面の大きさに対して大きな可動範囲が得られるとともに、上部建造物及び下部建造物の相対移動が解消した後、中間沓が所定位置に戻って所定の支持条件で支承することができる。 According to this movable bearing device, a large movable range can be obtained with respect to the size of the sliding surface, and after the relative movement of the upper structure and the lower structure is eliminated, the intermediate shoes return to a predetermined position and move to a predetermined position. It can be supported under supporting conditions.

詳述すると、可動支承装置は、上部建造物に配設された上沓と、下部建造物に配設された下沓と、前記上沓と前記下沓との間に配置された中間沓とが備えられ、前記上沓と前記中間沓との対向部分における摺動面同士、及び前記中間沓と前記下沓との対向部分における摺動面同士が摺動することで相対的に摺動可能であるため、各摺動面の大きさに対して大きな可動範囲を得ることができる。 Specifically, the movable support device includes an upper shoe provided on the upper building, a lower shoe provided on the lower building, and an intermediate shoe disposed between the upper and lower shoes. is provided, and the sliding surfaces at the opposing portions of the upper shoe and the intermediate shoe and the sliding surfaces at the opposing portions of the intermediate shoe and the lower shoe are slidable so that they can slide relatively. Therefore, a large movable range can be obtained with respect to the size of each sliding surface.

また、前記上沓における前記上部摺動面及び前記下沓における前記下部摺動面の一方の摺動面が他方に対して凹状となる断面曲線状の凹球状摺動面であるとともに、前記中間沓において前記上部摺動面と摺動する前記中間上摺動面及び前記下部摺動面と摺動する前記中間下摺動面のうち、前記凹球状摺動面と対向して摺動する摺動面が前記凹球状摺動面に対応する凸球状摺動面であるため、前記上部建造物及び前記下部建造物の相対移動が解消した後には、前記上部建造物の支持荷重によって前記凹球状摺動面と前記凸球状摺動面とが摺動して、前記中間沓は所定位置に復帰することができる。そのため、相対移動が解消した後であっても、中間沓が所定位置に戻って所定の支持条件で支承することができる。 Further, one of the upper sliding surface of the upper shoe and the lower sliding surface of the lower shoe is a concave spherical sliding surface having a curved cross-section that is concave with respect to the other sliding surface, and the intermediate sliding surface Of the intermediate upper sliding surface, which slides on the upper sliding surface, and the intermediate lower sliding surface, which slides on the lower sliding surface, the shoe slides against the concave spherical sliding surface. Since the sliding surface is a convex spherical sliding surface corresponding to the concave spherical sliding surface, after the relative movement of the upper structure and the lower structure is eliminated, the concave spherical sliding surface is formed by the supporting load of the upper structure. The sliding surface and the convex spherical sliding surface slide to return the intermediate shoe to a predetermined position. Therefore, even after the relative movement is canceled, the intermediate shoe can return to a predetermined position and be supported under predetermined support conditions.

なお、前記上部摺動面及び前記下部摺動面における他方の摺動面が前記水平面で構成され、前記中間沓における前記中間上摺動面及び前記中間下摺動面のうち他方の摺動面が水平面で構成されているため、前記上部摺動面及び前記下部摺動面の他方の摺動面も凹球面で構成され、前記中間沓における前記中間上摺動面及び前記中間下摺動面のうち他方の摺動面も凸球状摺動面である場合に比べ、前記上部建造物及び前記下部建造物の相対移動時における可動支承装置の高さの変化を抑制することができる。 The other sliding surface of the upper sliding surface and the lower sliding surface is constituted by the horizontal surface, and the other sliding surface of the intermediate upper sliding surface and the intermediate lower sliding surface of the intermediate shoe is composed of a horizontal surface, the other sliding surface of the upper sliding surface and the lower sliding surface is also composed of a concave spherical surface, and the intermediate upper sliding surface and the intermediate lower sliding surface of the intermediate shoe Compared to the case where the other sliding surface is also a convex spherical sliding surface, it is possible to suppress a change in the height of the movable support device when the upper structure and the lower structure move relative to each other.

本発明により、摺動面の大きさに対して大きな可動範囲が得られるとともに、上部建造物及び下部建造物の相対移動が解消した後、中間沓が所定位置に戻って所定の支持条件で支承できる可動支承装置を提供することができる。 According to the present invention, a large movable range can be obtained with respect to the size of the sliding surface, and after the relative movement of the upper structure and the lower structure is resolved, the middle shoe returns to a predetermined position and is supported under predetermined support conditions. It is possible to provide a movable bearing device that can

可動支承装置の斜視図。The perspective view of a movable support apparatus. 可動支承装置の分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of the movable support device; 可動支承装置の断面図。Sectional drawing of a movable support apparatus. 可動支承装置の摺動状態の説明図。Explanatory drawing of the sliding state of a movable support apparatus. 可動支承装置の摺動状態の説明図。Explanatory drawing of the sliding state of a movable support apparatus. 可動支承装置の断面図。Sectional drawing of a movable support apparatus. 他の実施形態の可動支承装置の説明図。Explanatory drawing of the movable bearing apparatus of other embodiment.

この発明の一実施形態を以下図１乃至図６とともに説明する。
図１は可動支承装置１の斜視図を示し、図２は可動支承装置１の分解斜視図を示し、図３は可動支承装置１の断面図を示し、図４及び図５は可動支承装置１の摺動状態の説明図を示し、図６は可動支承装置１の断面図を示している。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.
1 shows a perspective view of the movable bearing device 1, FIG. 2 shows an exploded perspective view of the movable bearing device 1, FIG. 3 shows a sectional view of the movable bearing device 1, and FIGS. , and FIG. 6 shows a cross-sectional view of the movable support device 1. As shown in FIG.

なお、図１及び図２では下部建造物１０１及び上部建造物１０２の図示を省略している。また、図１及び図２では可動支承装置１の各要素の構成を明確にするために、手前側の一部を透過状態で図示している。 1 and 2, illustration of the lower building 101 and the upper building 102 is omitted. Also, in FIGS. 1 and 2, in order to clarify the configuration of each element of the movable support device 1, a part of the front side is shown in a see-through state.

詳しくは、図４（ａ）は下部建造物１０１と上部建造物１０２の相対移動初期の可動支承装置１のＡ－Ａ矢視断面図（図１）を示し、図４（ｂ）は相対移動が進んだ状態の可動支承装置１のＡ－Ａ矢視断面図を示し、図５（ａ）は相対移動がさらに進んだ状態の可動支承装置１のＡ－Ａ矢視断面図を示し、図５（ｂ）は相対移動終了状態の可動支承装置１のＡ－Ａ矢視断面図を示している。図６は、下部建造物１０１と上部建造物１０２の相対移動が解消した復帰状態の可動支承装置１のＡ－Ａ矢視断面図（図１）を示している。 Specifically, FIG. 4(a) shows a cross-sectional view (FIG. 1) of the movable bearing device 1 at the initial stage of relative movement between the lower structure 101 and the upper structure 102, and FIG. 4(b) shows the relative movement. 5(a) shows a cross-sectional view of the movable bearing device 1 along the line AA in a state in which the relative movement has progressed further, and FIG. 5(b) shows a cross-sectional view of the movable support device 1 taken along the line AA in the relative movement end state. FIG. 6 shows a cross-sectional view (FIG. 1) taken along the line AA of the movable support device 1 in the restored state in which the relative movement between the lower structure 101 and the upper structure 102 is eliminated.

可動支承装置１は、下部建造物１０１（図３参照）で上部建造物１０２（図３参照）を全方向への相対移動可能に支承する全方向可動支承装置であり、下部建造物１０１の上部に配置するベースプレート１０（下沓に対応）と、上部建造物１０２の底部に配置するソールプレート２０（上沓に対応）と、ベースプレート１０とソールプレート２０との間に配置され、それぞれと摺動可能に構成された中間沓３０とで構成されている。 The movable bearing device 1 is an omnidirectional movable bearing device that supports an upper building 102 (see FIG. 3) with a lower building 101 (see FIG. 3) so as to be relatively movable in all directions. The base plate 10 (corresponding to the lower shoe) arranged in the upper structure 102, the sole plate 20 (corresponding to the upper shoe) arranged at the bottom of the upper building 102, and the base plate 10 and the sole plate 20 are arranged between and slide with each other. It is configured with an intermediate shoe 30 that can be configured.

下部建造物１０１の上面に配置するベースプレート１０は、例えば鋼材で構成された、所定の厚みを有する平面視正方形状である。ベースプレート１０には、平面視中央に、上方が開放された円筒状の下部摺動空間１１が設けられている。下部摺動空間１１の底面は、研磨された平面状の下部摺動面１２を構成している。なお、ベースプレート１０は、下部摺動面１２が水平となるように、下部建造物１０１の上面に配置される。 The base plate 10 arranged on the upper surface of the lower building 101 is made of steel, for example, and has a square shape in plan view with a predetermined thickness. The base plate 10 is provided with a cylindrical lower sliding space 11 open at the top in the center in plan view. The bottom surface of the lower sliding space 11 constitutes a polished planar lower sliding surface 12 . The base plate 10 is arranged on the upper surface of the lower building 101 so that the lower sliding surface 12 is horizontal.

上部建造物１０２の底面に配置するソールプレート２０は、上述のベースプレート１０と同様に、例えば鋼材で構成された、所定の厚みを有する平面視正方形状である。ソールプレート２０には、底面視中央に、下方が開放された円筒状の上部摺動空間２１が設けられている。上部摺動空間２１の上面は、上方に向かって凹状となる凹球面状の凹球状摺動面２２を構成している。なお、下部摺動空間１１と上部摺動空間２１とは同径の円筒状空間である。 The sole plate 20 arranged on the bottom surface of the upper building 102 is made of steel, for example, and has a square shape in plan view with a predetermined thickness, like the base plate 10 described above. The sole plate 20 is provided with a cylindrical upper sliding space 21 with an open bottom at the center in bottom view. The upper surface of the upper sliding space 21 forms a concave spherical sliding surface 22 that is concave upward. The lower sliding space 11 and the upper sliding space 21 are cylindrical spaces having the same diameter.

凹球状摺動面２２は、ソールプレート２０の平面視中央がもっとも高い位置である頂点となり、頂点から径外側に向かって徐々に下方に向かう、曲率半径が一定の球面である。 The concave spherical sliding surface 22 is a spherical surface with a constant radius of curvature, which has a vertex at the highest position in the center of the sole plate 20 in a plan view, and gradually downwards from the vertex toward the radially outer side.

中間沓３０は、ベースプレート１０及びソールプレート２０のそれぞれと摺動可能に、ベースプレート１０とソールプレート２０との間に配置される。中間沓３０は、下部摺動空間１１及び上部摺動空間２１より小径で、下部摺動空間１１と上部摺動空間２１の深さの合計より高い高さを有する略円筒状の部材である。 The intermediate shoe 30 is arranged between the base plate 10 and the sole plate 20 so as to be slidable with each of the base plate 10 and the sole plate 20 . The intermediate shoe 30 is a substantially cylindrical member having a smaller diameter than the lower sliding space 11 and the upper sliding space 21 and a height higher than the sum of the depths of the lower sliding space 11 and the upper sliding space 21 .

詳しくは、中間沓３０は、図２に示すように、中間上摺動面を構成する中上摺動部４０と、中間沓３０の本体となる円筒状のベースポット３１と、中間下摺動面を構成する中下摺動部５０とで、上からこの順で構成されている。 Specifically, as shown in FIG. 2, the intermediate shoe 30 includes an intermediate upper sliding portion 40 that constitutes an intermediate upper sliding surface, a cylindrical base pot 31 that is the main body of the intermediate shoe 30, and an intermediate lower sliding surface. It is configured in this order from the top with the middle and lower sliding portion 50 that constitutes the surface.

ベースポット３１は、例えば鋼材で構成された、下部摺動空間１１及び上部摺動空間２１より小径で、下部摺動空間１１と上部摺動空間２１の深さの合計より高い高さを有する円筒状であり、中上摺動部４０を装着する上装着凹部３２を上部に設けるとともに、中下摺動部５０を装着する下装着凹部３３を下部に設けている。 The base pot 31 is a cylinder made of steel, for example, having a smaller diameter than the lower sliding space 11 and the upper sliding space 21 and a height higher than the sum of the depths of the lower sliding space 11 and the upper sliding space 21. An upper mounting recess 32 for mounting the middle upper sliding portion 40 is provided at the upper portion, and a lower mounting recess 33 for mounting the middle lower sliding portion 50 is provided at the lower portion.

ベースポット３１の下装着凹部３３に装着する中下摺動部５０は、自己潤滑性を有するとともに、低摩擦係数の充填材入りふっ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））、ポリアミド、ポリアセタールなどの樹脂で構成されたスライドベアリングであり、下装着凹部３３の深さより高い高さを有する平面視円形の板状体である。このように構成された中下摺動部５０の底面が中間下摺動面５１を構成している。 The middle and lower sliding portion 50 mounted in the lower mounting recess 33 of the base pot 31 has self-lubricating properties and is made of fluororesin containing a filler with a low coefficient of friction (for example, polytetrafluoroethylene (PTFE)), polyamide, or polyacetal. It is a slide bearing made of a resin such as the like, and is a circular plate-like body having a height higher than the depth of the lower mounting recess 33 when viewed from above. The bottom surface of the middle lower sliding portion 50 configured in this way constitutes the middle lower sliding surface 51 .

ベースポット３１の上装着凹部３２に装着する中上摺動部４０は、図２に示すように、上から順に、凸球状ベアリング４１、ピストン４２、シールリング４３、シム４４、及び弾性プレート４５で構成されている。 As shown in FIG. 2, the middle upper sliding portion 40 to be mounted in the upper mounting recess 32 of the base pot 31 includes, from top to bottom, a convex spherical bearing 41, a piston 42, a seal ring 43, a shim 44, and an elastic plate 45. It is configured.

凸球状ベアリング４１は、後述するピストン４２の上面に設けられ、上方に向かって凹状となる凹球面状の凹球状摺動面２２と対応する、上方に凸状の球面状であり、自己潤滑性を有するとともに、低摩擦係数の充填材入りふっ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））、ポリアミド、ポリアセタールなどの樹脂で構成されている。なお、凹球面状の凹球状摺動面２２と対応する、上方に凸状の球面状とは、凸球状ベアリング４１の凸状球面と、凹球状摺動面２２の凹状球面との半径が同じ径であることを指す。 The convex spherical bearing 41 is provided on the upper surface of the piston 42, which will be described later, and has an upwardly convex spherical shape corresponding to the concave spherical concave sliding surface 22 that is concave upwards, and is self-lubricating. and is composed of a resin such as a fluororesin containing a low friction coefficient filler (for example, polytetrafluoroethylene (PTFE)), polyamide, or polyacetal. The upwardly convex spherical surface corresponding to the concave spherical sliding surface 22 means that the convex spherical surface of the convex spherical bearing 41 and the concave spherical surface of the concave spherical sliding surface 22 have the same radius. It refers to diameter.

ピストン４２は、ステンレス製の略円錐台状であり、シールリング４３の嵌合を許容する円形凹部４２ａを下面の外周縁に沿って形成している。なお、ピストン４２の下方は、上装着凹部３２よりわずかに小径で形成している。
シールリング４３は、径外側が垂直面となり、径内側が上方に向かって径外側に傾斜する傾斜面である片断面台形状の円形リングであり、外径が上装着凹部３２の内径と略同じ径で形成している。 The piston 42 is made of stainless steel and has a substantially truncated conical shape, and has a circular concave portion 42a along the outer peripheral edge of the lower surface thereof, into which the seal ring 43 is fitted. In addition, the lower part of the piston 42 is formed with a diameter slightly smaller than that of the upper mounting recess 32 .
The seal ring 43 is a circular ring having a single trapezoidal cross-section, with the radially outer side being a vertical surface and the radially inner side being an inclined surface sloping radially outward upward, and the outer diameter being substantially the same as the inner diameter of the upper mounting recess 32 . diameter.

シム４４は、弾性プレート４５と同じ径の平面視円形形状で形成したフッ素樹脂製の薄板で形成している。
弾性プレート４５は、所定の厚みを有する、平面視円形のゴム製のプレートである。なお、シム４４及び弾性プレート４５は、シールリング４３と同様に、外径が上装着凹部３２の内径と略同じ径で形成している。 The shim 44 is formed of a thin fluororesin plate having the same diameter as the elastic plate 45 and having a circular shape in plan view.
The elastic plate 45 is a circular rubber plate having a predetermined thickness. The shim 44 and the elastic plate 45 are formed so that their outer diameters are substantially the same as the inner diameter of the upper mounting recess 32 , similarly to the seal ring 43 .

このように各要素で構成された中間沓３０は、ベースポット３１の下装着凹部３３に中下摺動部５０を装着し、弾性プレート４５、シム４４、円形凹部４２ａにシールリング４３を装着したピストン４２及び凸球状ベアリング４１をこの順で上装着凹部３２に装着することで組み付けることができる。 The intermediate shoe 30, which is composed of each element in this way, has the middle and lower sliding portion 50 mounted in the lower mounting recess 33 of the base pot 31, and the seal ring 43 mounted in the elastic plate 45, the shim 44, and the circular recess 42a. The piston 42 and the convex spherical bearing 41 can be assembled by mounting them in the upper mounting recess 32 in this order.

このとき、上装着凹部３２に装着された中上摺動部４０の上面である凸球状ベアリング４１が少なくともベースポット３１の上面より上方に突出する。また、上装着凹部３２の内径とピストン４２との間に径方向の隙間が形成される。 At this time, the convex spherical bearing 41 , which is the upper surface of the middle upper sliding portion 40 mounted in the upper mounting recess 32 , protrudes upward from at least the upper surface of the base pot 31 . Also, a radial gap is formed between the inner diameter of the upper mounting recess 32 and the piston 42 .

さらに、下装着凹部３３に装着された中下摺動部５０の底面である中間下摺動面５１が少なくともベースポット３１の底面より下方に突出する。 Further, an intermediate lower sliding surface 51 , which is the bottom surface of the intermediate lower sliding portion 50 mounted in the lower mounting recess 33 , protrudes downward from at least the bottom surface of the base pot 31 .

このようにして組み付けられた中間沓３０を、上部建造物１０２の底面に設けたソールプレート２０と、下部建造物１０１の上面に設けたベースプレート１０との間に配置することで可動支承装置１を構成することができる。 The intermediate shoe 30 assembled in this way is arranged between the sole plate 20 provided on the bottom surface of the upper building 102 and the base plate 10 provided on the upper surface of the lower building 101, thereby making the movable bearing device 1 Can be configured.

詳述すると、ベースプレート１０の下部摺動空間１１において、下部摺動面１２と中間下摺動面５１とが対向するとともに、ソールプレート２０の上部摺動空間２１において、凹球状摺動面２２と凸球状ベアリング４１とが対向するように中間沓３０を配置する。 Specifically, in the lower sliding space 11 of the base plate 10, the lower sliding surface 12 and the intermediate lower sliding surface 51 face each other, and in the upper sliding space 21 of the sole plate 20, the concave spherical sliding surface 22 and the sliding surface 51 face each other. The intermediate shoe 30 is arranged so as to face the convex spherical bearing 41 .

このように中間沓３０を配置することで、可動支承装置１は、水平面となる下部摺動面１２と中間下摺動面５１とが面内方向に摺動できるとともに、対応する球面で構成した凹球状摺動面２２と凸球状ベアリング４１とが摺動することができる。 By arranging the intermediate shoe 30 in this way, the movable bearing device 1 can slide in the in-plane direction between the lower sliding surface 12 and the intermediate lower sliding surface 51, which are horizontal surfaces, and are configured with corresponding spherical surfaces. The concave spherical sliding surface 22 and the convex spherical bearing 41 can slide.

なお、このように、ベースプレート１０とソールプレート２０との間に配置される中間沓３０は、ベースプレート１０及びソールプレート２０の平面視中心に配置される。換言すると、凹球面状の凹球状摺動面２２においてもっとも高い位置である頂点と、凸球面状の凸球状ベアリング４１の頂点とが一致する位置に配置される。なお、以下の説明においては、この平面視中央となる位置を所定位置という。 In addition, the intermediate shoe 30 arranged between the base plate 10 and the sole plate 20 is arranged at the center of the base plate 10 and the sole plate 20 in plan view. In other words, the highest apex of the concave spherical sliding surface 22 and the apex of the convex spherical bearing 41 are arranged at the same position. In addition, in the following description, the position which becomes this planar view center is called a predetermined position.

続いて、可動支承装置１を装着した下部建造物１０１と上部建造物１０２との相対移動する際の可動支承装置１の動きについて説明する。なお、以下の説明では、下部建造物１０１に対して上部建造物１０２が右方向に相対移動する場合について説明するが、もちろんその方向は問わない。 Next, the movement of the movable support device 1 when the lower structure 101 and the upper structure 102 to which the movable support device 1 is attached move relative to each other will be described. In the following description, a case in which the upper building 102 relatively moves to the right with respect to the lower building 101 will be described, but the movement direction is of course irrelevant.

図４（ａ）に示すように、下部建造物１０１に対して上部建造物１０２が右側に相対移動すると、相対移動する上部建造物１０２及びソールプレート２０に伴って、中間沓３０が右側に相対移動する。これは、水平面である下部摺動面１２と中間下摺動面５１との間の摺動抵抗が、球面同士が対向する凹球状摺動面２２と凸球状ベアリング４１との間の摺動抵抗より小さいことに起因し、中間沓３０は上部建造物１０２及びソールプレート２０の相対移動に伴ってベースプレート１０に対して相対移動することとなる。 As shown in FIG. 4( a ), when the upper building 102 relatively moves to the right with respect to the lower building 101 , the middle shoe 30 moves to the right along with the relatively moving upper building 102 and sole plate 20 . Moving. This is because the sliding resistance between the lower sliding surface 12 and the intermediate lower sliding surface 51, which are horizontal surfaces, is the same as the sliding resistance between the concave spherical sliding surface 22 and the convex spherical bearing 41 whose spherical surfaces face each other. Due to its smaller size, the intermediate shoe 30 will move relative to the base plate 10 as the upper structure 102 and the sole plate 20 move relative to each other.

図４（ｂ）に示すように、下部建造物１０１に対する上部建造物１０２の相対移動がさらに進み、下部摺動空間１１の右側端部まで中間沓３０が相対移動すると、ベースプレート１０に対する中間沓３０の右側への相対移動は規制される。 As shown in FIG. 4(b), when the upper building 102 relatively moves relative to the lower building 101 and the intermediate shoe 30 moves relatively to the right end of the lower sliding space 11, the intermediate shoe 30 moves relative to the base plate 10. relative movement to the right is restricted.

そのため、図５（ａ），（ｂ）に示すように、下部建造物１０１に対する上部建造物１０２の相対移動がさらに進むと、ベースプレート１０によって右側への移動が規制された中間沓３０に対してソールプレート２０が右側に相対移動することとなる。このとき、図５（ｂ）におけるａ部拡大図に示すように、球面状である凹球状摺動面２２に対応する球面状である凸球状ベアリング４１は、弾性プレート４５によって傾斜する。 Therefore, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the relative movement of the upper building 102 with respect to the lower building 101 progresses further, the middle shoe 30 whose movement to the right is restricted by the base plate 10 The sole plate 20 is relatively moved to the right. At this time, as shown in the enlarged view of part a in FIG.

これは、凸球状ベアリング４１は、凹球状の凹球状摺動面２２と同径の球面で構成されているものの、下部摺動面１２と中間下摺動面５１とが水平方向に摺動することで、凹球状摺動面２２に対して凸球状ベアリング４１は水平方向に相対移動しているため、当接箇所において凹球状摺動面２２の法線方向と凸球状ベアリング４１の法線方向とが略一致するように、弾性変形できる弾性プレート４５によって凸球状ベアリング４１が傾斜して、凸球状ベアリング４１と凹球状摺動面２２とが面接触することとなる。 Although the convex spherical bearing 41 is composed of a spherical surface having the same diameter as the concave spherical sliding surface 22, the lower sliding surface 12 and the intermediate lower sliding surface 51 slide in the horizontal direction. As a result, since the convex spherical bearing 41 moves horizontally relative to the concave spherical sliding surface 22, the normal direction of the concave spherical sliding surface 22 and the normal direction of the convex spherical bearing 41 at the contact point. The convex spherical bearing 41 is tilted by the elastically deformable elastic plate 45 so that the convex spherical bearing 41 and the concave spherical sliding surface 22 are in surface contact with each other.

このように、可動支承装置１は、ベースプレート１０及びソールプレート２０のそれぞれに対して中間沓３０を摺動可能に設けているため、単にベースプレート１０とソールプレート２０とを摺動させる場合に比べて、広い可動範囲で摺動することができる。したがって、下部建造物１０１と上部建造物１０２との広い相対移動に対応することができる。 As described above, the movable bearing device 1 has the intermediate shoe 30 slidably provided with respect to each of the base plate 10 and the sole plate 20, and therefore, compared to the case where the base plate 10 and the sole plate 20 are simply slid, , can slide in a wide range of motion. Therefore, wide relative movement between the lower building 101 and the upper building 102 can be accommodated.

なお、上述のように下部建造物１０１と上部建造物１０２の相対移動に対して、可動支承装置１は、対向する下部摺動面１２と中間下摺動面５１及び凹球状摺動面２２と凸球状ベアリング４１とが摺動して支承したが、図５に示すように、下部建造物１０１と上部建造物１０２の相対移動が解消すると、下部建造物１０１と上部建造物１０２に伴ってベースプレート１０及びソールプレート２０の相対移動も解消する。 As described above, with respect to the relative movement of the lower structure 101 and the upper structure 102, the movable support device 1 has the lower sliding surface 12, the intermediate lower sliding surface 51, and the concave spherical sliding surface 22 facing each other. The convex spherical bearing 41 was slidably supported, but as shown in FIG. 10 and the sole plate 20 are also eliminated.

このとき、対向する下部摺動面１２と中間下摺動面５１及び凹球状摺動面２２と凸球状ベアリング４１とが摺動して、中間沓３０は所定位置である当初の中央位置に復帰する。しかし、図６に示すように、中心位置に復帰できなかった場合であっても、図６のａ部拡大図に図示するように、中心位置まで復帰できなかった中間沓３０の凸球面状の凸球状ベアリング４１には、凹球面状の凹球状摺動面２２を介して上部建造物１０２の自重が作用しており、凸球状ベアリング４１に作用した自重は、軸方向（上下方向）に対して傾斜する球面によって、当初の中央位置に向かう方向の力として中間沓３０に作用するため、中間沓３０は当初の中央位置に復帰することができる。 At this time, the opposing lower sliding surface 12 and the intermediate lower sliding surface 51 and the concave spherical sliding surface 22 and the convex spherical bearing 41 slide, and the intermediate shoe 30 returns to the initial central position, which is a predetermined position. do. However, as shown in FIG. 6, even if it is not possible to return to the center position, as shown in the enlarged view of part a in FIG. The weight of the upper building 102 acts on the convex spherical bearing 41 via the concave spherical sliding surface 22 , and the weight of the convex spherical bearing 41 acting on the convex spherical bearing 41 is in the axial direction (vertical direction). Due to the spherical surface sloping at the bottom, the intermediate shoe 30 can be returned to its initial central position because it acts on the intermediate shoe 30 as a force in the direction toward the initial central position.

上述したように、可動支承装置１は、上部建造物１０２に配設されたソールプレート２０と、下部建造物１０１に配設されたベースプレート１０と、ソールプレート２０とベースプレート１０との間に配置された中間沓３０とが備えられ、ソールプレート２０と中間沓３０との対向部分における摺動面同士、及び中間沓３０とベースプレート１０との対向部分における摺動面同士が摺動することで相対的に摺動可能であり、凹球状摺動面２２が下部摺動面１２に対して凹状の断面曲線状の凹球面であるとともに、下部摺動面１２は水平面で構成され、凹球状摺動面２２と対向して摺動する凸球状ベアリング４１が、凹球面に対応する凸球面であり、下部摺動面１２と対向して摺動する中間下摺動面５１が水平面で構成されているため、摺動面（１２，２２）の大きさに対して大きな可動範囲が得られるとともに、上部建造物１０２及び下部建造物１０１の相対移動が解消した後、中間沓３０が所定位置に戻って所定の支持条件で支承することができる。 As described above, the movable support device 1 is arranged between the sole plate 20 arranged on the upper building 102, the base plate 10 arranged on the lower building 101, and the sole plate 20 and the base plate 10. The sliding surfaces of the opposing portions of the sole plate 20 and the intermediate shoe 30 and the sliding surfaces of the opposing portions of the intermediate shoe 30 and the base plate 10 slide against each other, so that The concave spherical sliding surface 22 is a concave spherical surface having a curved cross-sectional shape concave with respect to the lower sliding surface 12, and the lower sliding surface 12 is composed of a horizontal surface and is a concave spherical sliding surface. 22 is a convex spherical surface corresponding to the concave spherical surface, and the middle lower sliding surface 51 that slides facing the lower sliding surface 12 is a horizontal surface. , a large movable range is obtained with respect to the size of the sliding surfaces (12, 22), and after the relative movement of the upper structure 102 and the lower structure 101 is eliminated, the intermediate shoe 30 returns to a predetermined position and returns to a predetermined position. can be supported under the support conditions of

詳述すると、上部建造物１０２に配設されたソールプレート２０と、下部建造物１０１に配設されたベースプレート１０と、ソールプレート２０とベースプレート１０との間に配置された中間沓３０とが備えられ、ソールプレート２０と中間沓３０との対向部分における摺動面同士、及び中間沓３０とベースプレート１０との対向部分における摺動面同士が摺動することで相対的に摺動可能であるため、各摺動面の大きさに対して大きな可動範囲を得ることができる。 More specifically, it comprises a sole plate 20 arranged on the upper building 102, a base plate 10 arranged on the lower building 101, and an intermediate shoe 30 arranged between the sole plate 20 and the base plate 10. Since the sliding surfaces of the facing portions of the sole plate 20 and the intermediate shoe 30 and the sliding surfaces of the facing portions of the intermediate shoe 30 and the base plate 10 slide, they are relatively slidable. , a large movable range can be obtained with respect to the size of each sliding surface.

また、ソールプレート２０における凹球状摺動面２２が下部摺動面１２に対して凹状の断面曲線状の凹球面であるとともに、凹球状摺動面２２と対向して摺動する凸球状ベアリング４１が凹球面に対応する凸球面であるため、上部建造物１０２及び下部建造物１０１の相対移動が解消した後には、上部建造物１０２の支持荷重によって凹球状摺動面２２と凸球状ベアリング４１とが摺動して、中間沓３０は所定位置に復帰することができる。そのため、相対移動が解消した後であっても、中間沓３０が所定位置に戻って所定の支持条件で支承することができる。 Further, the concave spherical sliding surface 22 in the sole plate 20 is a concave spherical surface having a curved cross-sectional shape concave with respect to the lower sliding surface 12, and a convex spherical bearing 41 that slides facing the concave spherical sliding surface 22. is a convex spherical surface corresponding to a concave spherical surface, after the relative movement of the upper building 102 and the lower building 101 is eliminated, the bearing load of the upper building 102 causes the concave spherical sliding surface 22 and the convex spherical bearing 41 to move. slides to allow the intermediate shoe 30 to return to a predetermined position. Therefore, even after the relative movement is canceled, the intermediate shoe 30 can return to a predetermined position and be supported under predetermined support conditions.

なお、下部摺動面１２及び中間下摺動面５１が水平面で構成されているため、下部摺動面１２も凹球面で構成され、中間沓３０における中間下摺動面５１も凸球面である可動支承装置に比べ、上部建造物１０２及び下部建造物１０１の相対移動時における可動支承装置１の高さの変化を抑制することができる。 Since the lower sliding surface 12 and the intermediate lower sliding surface 51 are formed of horizontal surfaces, the lower sliding surface 12 is also formed of a concave spherical surface, and the intermediate lower sliding surface 51 of the intermediate shoe 30 is also formed of a convex spherical surface. Compared to the movable support device, it is possible to suppress the change in the height of the movable support device 1 when the upper building 102 and the lower building 101 move relative to each other.

また、凸球面である凸球状ベアリング４１を備えたピストン４２と、中間沓３０を構成するベースポット３１との間に、弾性プレート４５が配置されているため、凹球状摺動面２２を有するソールプレート２０に対して相対移動した中間沓３０の凸球面である凸球状ベアリング４１を備えたピストン４２が、断面曲線状の凹球状摺動面２２の向きに応じてベースポット３１に対して傾斜できるため、凹球状摺動面２２に凸球状ベアリング４１が角あたりすることなく、スムーズに摺動することができる。
さらにまた、凸球状ベアリング４１及び中間下摺動面５１がＰＴＦＥ材で構成されているため、摺動抵抗の増大を抑制し、スムーズに摺動させることができる。 In addition, since the elastic plate 45 is arranged between the piston 42 having the convex spherical bearing 41 that is a convex spherical surface and the base pot 31 that constitutes the intermediate shoe 30, the sole having the concave spherical sliding surface 22 is provided. A piston 42 having a convex spherical bearing 41, which is a convex spherical surface of the intermediate shoe 30 that moves relatively to the plate 20, can be tilted with respect to the base pot 31 according to the direction of the concave spherical sliding surface 22 having a curved cross section. Therefore, the convex spherical bearing 41 does not come into contact with the concave spherical sliding surface 22 and can slide smoothly.
Furthermore, since the convex spherical bearing 41 and the intermediate lower sliding surface 51 are made of PTFE material, an increase in sliding resistance can be suppressed and smooth sliding can be achieved.

以上、本発明の構成と、前述の実施態様との対応において、上部建造物は上部建造物１０２に対応し、
以下同様に、
上沓はソールプレート２０に対応し、
下部建造物は下部建造物１０１に対応し、
下沓はベースプレート１０に対応し、
中間沓は中間沓３０に対応し、
可動支承装置は可動支承装置１に対応し、
上部摺動面は凹球状摺動面２２に対応し、
下部摺動面は下部摺動面１２に対応し、
中間上摺動面は凸球状ベアリング４１に対応し、
中間下摺動面は中間下摺動面５１に対応し、
沓本体はベースポット３１に対応し、
弾性材は弾性プレート４５に対応するも、
上記実施形態に限定するものではない。 As described above, in the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiments, the upper building corresponds to the upper building 102,
and so on,
The upper shoe corresponds to the sole plate 20,
The lower building corresponds to the lower building 101,
The lower shoe corresponds to the base plate 10,
The intermediate shoe corresponds to the intermediate shoe 30,
The movable bearing device corresponds to the movable bearing device 1,
The upper sliding surface corresponds to the concave spherical sliding surface 22,
The lower sliding surface corresponds to the lower sliding surface 12,
The intermediate upper sliding surface corresponds to the convex spherical bearing 41,
The intermediate lower sliding surface corresponds to the intermediate lower sliding surface 51,
The Kutsu body corresponds to the base pot 31,
Although the elastic member corresponds to the elastic plate 45,
It is not limited to the above embodiment.

例えば、上述の可動支承装置１では、ベースプレート１０の下部摺動面１２が水平面であり、ソールプレート２０の凹球状摺動面２２が上方に凹状となる凹球面で構成したが、ソールプレート２０において凹球状摺動面２２を構成していた上部摺動空間２１の上面を水平面で構成し、ベースプレート１０において下部摺動面１２を構成していた下部摺動空間１１の下部摺動面１２を下方に凹状となる凹球面で構成してもよい。 For example, in the movable support device 1 described above, the lower sliding surface 12 of the base plate 10 is a horizontal surface, and the concave spherical sliding surface 22 of the sole plate 20 is a concave spherical surface that is concave upward. The upper surface of the upper sliding space 21 forming the concave spherical sliding surface 22 is formed as a horizontal surface, and the lower sliding surface 12 of the lower sliding space 11 forming the lower sliding surface 12 of the base plate 10 is positioned downward. A concave spherical surface may be used.

この場合、中間沓３０において凸球状ベアリング４１を構成していた中間上摺動面を水平面で構成するとともに、中下摺動部５０において中間下摺動面５１を構成していた底面を下方に向かって凸状となる凸球面で構成することで、上述した可動支承装置１と同様の効果を奏することができる。 In this case, the middle upper sliding surface that constitutes the convex spherical bearing 41 in the intermediate shoe 30 is configured as a horizontal surface, and the bottom surface that constitutes the intermediate lower sliding surface 51 in the intermediate lower sliding portion 50 is downward. By constructing it with a convex spherical surface that becomes convex toward it, it is possible to obtain the same effect as the movable support device 1 described above.

また、上述の可動支承装置１では、ベースプレート１０及びソールプレート２０は平面視正方形状であったが、下部建造物１０１及び上部建造物１０２の取付け箇所の形状によっては、図７に示すように、平面視円形状のベースプレート１０及びソールプレート２０で構成する可動支承装置１ａであってもよい。なお、ベースプレート１０とソールプレート２０との一方が平面視正方形状であり、他方が平面視円形であってもよい。これらの場合であっても上述した可動支承装置１と同様の効果を奏することができる。 In addition, in the movable support device 1 described above, the base plate 10 and the sole plate 20 are square in plan view, but depending on the shape of the attachment points of the lower building 101 and the upper building 102, as shown in FIG. The movable support device 1a may be composed of a base plate 10 and a sole plate 20 which are circular in plan view. One of the base plate 10 and the sole plate 20 may be square in plan view, and the other may be circular in plan view. Even in these cases, the same effects as those of the movable support device 1 described above can be obtained.

また、上述の可動支承装置１では、凸球状ベアリング４１と中間下摺動面５１を、自己潤滑性を有するとともに、低摩擦係数の充填材入りＰＴＦＥで構成したが、凸球状ベアリング４１及び中間下摺動面５１が対向して摺動する下部摺動面１２及び凹球状摺動面２２に低摩擦係数の充填材入りＰＴＦＥで構成されたスライドプレートやＰＴＦＥコーティングまたは研磨仕上げを施したステンレス鋼板を設けてもよい。これにより、摺動性を向上させることができる。 Further, in the movable bearing device 1 described above, the convex spherical bearing 41 and the intermediate lower sliding surface 51 are made of self-lubricating, low-friction-filled PTFE. The lower sliding surface 12 and the concave spherical sliding surface 22 on which the sliding surface 51 slides facing each other are provided with a slide plate made of PTFE containing a filler with a low coefficient of friction, or a stainless steel plate with a PTFE coating or a polished finish. may be provided. Thereby, slidability can be improved.

１…可動支承装置
１０…ベースプレート
１２…下部摺動面
２０…ソールプレート
２２…凹球状摺動面
３０…中間沓
３１…ベースポット
４１…凸球状ベアリング
４５…弾性プレート
５１…中間下摺動面
１０１…下部建造物
１０２…上部建造物 Reference Signs List 1 Movable bearing device 10 Base plate 12 Lower sliding surface 20 Sole plate 22 Concave spherical sliding surface 30 Intermediate shoe 31 Base pot 41 Convex spherical bearing 45 Elastic plate 51 Intermediate lower sliding surface 101 ...lower building 102...upper building

Claims (2)

上部建造物に配設された上沓と、下部建造物に配設された下沓と、前記上沓と前記下沓との間に配置された中間沓とを備え、前記上沓と前記中間沓との対向部分における摺動面同士、及び前記中間沓と前記下沓との対向部分における摺動面同士が摺動することで相対的に摺動可能な可動支承装置であって、
前記上沓の上部摺動面及び前記下沓の下部摺動面の一方が他方に対して凹状となる断面曲線状の凹球状摺動面であるとともに、他方は水平面で構成され、
前記中間沓において前記上部摺動面と摺動する中間上摺動面及び前記下部摺動面と摺動する中間下摺動面のうち、前記凹球状摺動面と対向して摺動する摺動面が前記凹球状摺動面に対応する凸球状摺動面であり、前記水平面で構成された他方の摺動面と対向して摺動する摺動面が水平面で構成され、
前記上部摺動面、前記下部摺動面、前記中間上摺動面及び前記中間下摺動面は平面視円形に形成され、
前記凸球状摺動面と、前記中間沓を構成する沓本体との間に、弾性材が配置された
可動支承装置。 An upper shoe provided in an upper structure, a lower shoe provided in a lower structure, and an intermediate shoe provided between the upper shoe and the lower shoe, wherein the upper shoe and the intermediate shoe are provided. A movable support device that is relatively slidable by sliding between the sliding surfaces in the portion facing the shoe and between the sliding surfaces in the portion facing the intermediate shoe and the lower shoe,
One of the upper sliding surface of the upper shoe and the lower sliding surface of the lower shoe is a concave spherical sliding surface with a curved cross section that is concave with respect to the other, and the other is a horizontal surface,
In the intermediate shoe, one of the intermediate upper sliding surface that slides against the upper sliding surface and the intermediate lower sliding surface that slides against the lower sliding surface, slides facing the concave spherical sliding surface. The sliding surface is a convex spherical sliding surface corresponding to the concave spherical sliding surface, and the sliding surface facing the other horizontal sliding surface is a horizontal surface ,
The upper sliding surface, the lower sliding surface, the intermediate upper sliding surface, and the intermediate lower sliding surface are formed circular in plan view,
An elastic material is arranged between the convex spherical sliding surface and the shoe body constituting the intermediate shoe.
Movable bearing. 前記中間上摺動面及び前記中間下摺動面がＰＴＦＥ材で構成されている
請求項１に記載の可動支承装置。
2. A movable support device according to claim 1, wherein said intermediate upper sliding surface and said intermediate lower sliding surface are made of PTFE material.
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