【実施例1】
【0025】
図1は支承装置1の斜視図を示し、
図2は支承装置1のA−A断面図を示し、
図3は支承装置1のB−B断面図を示し、
図4は
図3における要部拡大図を示し、
図5は支承装置1のC−C断面図を示している。
【0026】
また、
図6は支承装置1の分解斜視図を示し、
図7はベアリングホルダ43についての説明図を示している。なお、
図7(a)はベアリングホルダ43の斜視図を示し、
図7(b)はベアリングホルダ43の分解斜視図を示している。
【0027】
支承装置1は、支承部10、可動部20、接続ピン30、及びベアリング機構部40とで構成している。
支承部10は、垂直方向のフランジ部材11aと、水平方向のウェブ部材11bとで、側面視倒位のT字状に形成された支承部材11と、後述する接続ピン30の上下端を固定するピン固定材12とで構成し、高さ方向Hにおいて所定間隔を隔てて2つずつ設けている。
【0028】
なお、支承部材11のウェブ部材11bには、接続ピン30の挿通を許容するとともに、接続ピン30の配置誤差等の誤差を吸収することのできる貫通長孔13を、ウェブ部材11bにおいて、その長さ方向に備えている。この長さ方向を奥行き方向Xとする。
【0029】
また、ピン固定材12には、後述する接続ピン30の固定端部32の挿入を許容する挿入孔14を備え、図示省略する螺合手段によって、支承部材11のウェブ部材11bに対する位置を固定することができる。このピン固定材12により、接続ピン30を支承部材11に対して固定することができる。
このような支承部材11は、
図3において二点鎖線で示す壁部材200に対してフランジ部材11aでボルト固定する。
【0030】
可動部20は、垂直方向のフランジ部材21aと、水平方向のウェブ部材21bとで、側面視倒位のT字状に形成された可動部材21と、後述するベアリング機構部40の一部を構成するスライドプレート42の嵌合を許容するスライドスリット22を、ウェブ部材21bにおいて、その長さ方向に備えている。この長さ方向を幅方向Yとする。
【0031】
なお、ウェブ部材11bの長さ方向である奥行き方向Xと、ウェブ部材21bの長さ方向である幅方向Yとが、平面視直交するように、可動部材21を2つの支承部材11の間に配置し、
図2において二点鎖線で示す壁部材201に対してフランジ部材21aでボルト固定する。
【0032】
接続ピン30は、円柱状のピンであり、高さ方向Hの中央部分の本体円柱部31と、本体円柱部31の両端に配置し、本体円柱部31よりわずかに小径な固定端部32とで構成している。なお、本体円柱部31の表面は磨き処理や硬質クロムメッキ等により、摩擦係数の低い低摩擦表面となっている。
【0033】
接続ピン30に対する可動部20のベアリング効果を奏するためのベアリング機構部40は、2つのガイドプレート41と、2本のスライドプレート42と、ベアリングホルダ43とで構成している。
【0034】
ガイドプレート41は、平面視正方形の薄板状であり、平面視中央に、本体円柱部31の貫通を許容する平面視円形の貫通孔41aを備えるとともに、図示省略する螺合手段により、ベアリングホルダ43に固定する構造である。
【0035】
なお、ガイドプレート41のベアリングホルダ43に対向する面には、フッ素樹脂コーティング41bを施している。また、ガイドプレート41における奥行き方向Xの長さは、
図4に示すように、後述するスライドスリット22に嵌合するスライドプレート42の両側を跨ぐ長さに形成している。
【0036】
スライドプレート42は、上述のスライドスリット22の幅方向Yの側面に嵌合する倒位の凹型断面であるC型部材で構成し、スライドウェブ面42aが間隔を隔てて対向するようにスライドスリット22の両側面に嵌合している。
【0037】
ベアリングホルダ43は、高さ方向Hにおける2つのガイドプレート41の間、そして、奥行き方向Xにおける2本のスライドプレート42のスライドウェブ面42aの間に配置され、ガイドプレート41の貫通孔41aに対応する平面視中央に、本体円柱部31の貫通を許容する貫通孔44を備えるとともに、スライドプレート42のスライドウェブ面42aに対向する側面にベアリングプレート45を装着している。
【0038】
詳しくは、
図7(b)に示すように、ベアリングホルダ43における、スライドプレート42のスライドウェブ面42aに対向する側の側面43aには、フッ素樹脂製のベアリングプレート45の装着を許容する装着溝43bを備え、装着溝43bに嵌め込んでベアリングプレート45を装着している。
【0039】
また、
図7(a)に示すように、貫通孔44の内側面に、円柱リング状のベアリングリング46を装着している。
詳しくは、
図7(b)に示すように、ベアリングリング46は、本体円柱部31の外径と略同じ内径を有するとともに、少なくとも内周面がフッ素樹脂製である。
【0040】
そして、貫通孔44に内側面に、径外側向きに広がる装着溝44aを形成し、装着溝44aにベアリングリング46を装着している。
なお、ベアリングリング46には、高さ方向Hに対して所定角度で交差する方向のスリット46aを備えており、ベアリングリング46をスリット46aで小径化して、ベアリングホルダ43の装着溝44aにベアリングリング46を装着することができる。
【0041】
このように構成されたベアリング機構部40は、貫通孔44の装着溝44aにベアリングリング46を装着した状態で本体円柱部31を貫通させ、スライドスリット22の両側面に嵌合させたスライドプレート42の対向するスライドウェブ面42aの間に、側面43aの装着溝43bに嵌め込まれたベアリングプレート45がスライドウェブ面42aに対向させ、密着するようにベアリングホルダ43を嵌め込む。
【0042】
そして、そのベアリングホルダ43の上下からガイドプレート41で挟み込んで、ベアリングホルダ43のスライドスリット22に対する高さ方向Hの位置を固定している。したがって、ベアリングプレート45とスライドウェブ面42aとの間にわずかな隙間を設けてもよい。
【0043】
このように、ベアリング機構部40を構成しているため、ベアリング機構部40において、接続ピン30とベアリングホルダ43との境界部分においてはベアリングリング46が介在し、ベアリングホルダ43とスライドスリット22との間には、スライドプレート42を介してベアリングプレート45が介在し、それぞれ摺動する。
さらには、スライドスリット22に対するベアリングホルダ43の高さ方向Hの位置を、挟みこんで固定するガイドプレート41によって拘束している。
【0044】
換言すると、スライドスリット22とベアリングホルダ43、あるいは、接続ピン30とベアリングホルダ43との可動部分には、ベアリングプレート45やベアリングリング46のようなフッ素樹脂製であり、すべり性の高い部材が介在している。したがって、スムーズな摺動を実現することができる。
【0045】
このような構成の支承装置1は、三次元的な可動状態で可動部20を支承部10で支持することができる。
詳しくは、両端を支承部10に固定された接続ピン30に対して、可動部20は、ベアリング機構部40を介して、回転自在、且つ高さ方向Hに移動することができる。このとき、接続ピン30の表面に対して、ベアリングホルダ43の貫通孔44に装着したベアリングリング46が作用するため、回転方向R(
図5参照)且つ高さ方向Hの移動を、スムーズに実現することができる。
【0046】
さらには、両端を支承部10に固定された接続ピン30に対して、可動部20は、ベアリング機構部40を介して、幅方向Yに移動することができる。このとき、接続ピン30に装着されたベアリングホルダ43の側面43aに装着したベアリングプレート45と、スライドスリット22の両側に装着したスライドプレート42のスライドウェブ面42aとが摺動するため、幅方向Yの移動をスムーズに実現することができる。
【0047】
このように、支承部10に対する可動部20の高さ方向H及び回転方向Rの移動において接続ピン30とベアリングリング46とが摺動し、支承部10に対する可動部20の幅方向Yの移動においてスライドウェブ面42aとベアリングプレート45とが摺動するため、支承部10に対して、可動部20は高さ方向H、幅方向Y及び回転方向Rにスムーズ移動することができる。換言すると、支承部10は、高さ方向H、幅方向Y及び回転方向Rにおいてスムーズ移動可能に可動部20を支持することができる。
【0048】
したがって、フランジ部材11aを固定した壁部材200に対して、フランジ部材21aを固定した壁部材201を移動可能(高さ方向H及び幅方向Y)及び回転可能(回転方向R)に支持することができる。このため、壁部材200,201に作用する負荷を低減することができる。
【0049】
詳しくは、壁部材200と壁部材201とを、例えば、移動可能(高さ方向Hあるいは幅方向Y)あるいは回転可能(回転方向R)のいずれかのみで支持した場合、風圧等により、可動できない方向の変形が生じた場合、その方向の応力が壁部材200,201に作用することとなる。そのため、その応力に耐えるだけの剛性を壁部材200,201に備える必要があり、意匠性を損なっていた。
【0050】
特に、壁面の多くをガラス面で構成するガラス張りの構造物の場合、上述のような応力を、ガラス面を補剛する窓枠に作用させるため、窓枠の支持点数や剛性を多く必要とし、意匠上の制約となっていた。
【0051】
これに対し、移動可能(高さ方向H及び幅方向Y)及び回転可能(回転方向R)に支持することができる支承装置1を用いることにより、壁部材200,201に作用する負荷を低減することができる。
【0052】
したがって、壁部材200,201の部材厚を厚くしたり、部材断面を大きくしたり、高強度材料を使用することなく、作用する応力に抗することができる。よって、昨今の軽量化や低コスト化の要望に応えることができるとともに、上述のようなガラス張りの構造物の場合であっても、意匠上の自由度を向上することができる。
【0053】
なお、上述の説明においては、支承部材11の長さ方向(奥行き方向X)と可動部材21の長さ方向(幅方向Y)が平面視直交するよう配置したが、支承部材11の長さ方向と可動部材21の長さ方向が平面視鈍角又は鋭角に交差、あるいは同じ方向となるように配置してもよい。
【実施例2】
【0054】
続いて、異なる形状の接続ピン130を用いた支承装置100について説明する。
図8は支承装置100の斜視図を示し、
図9は支承装置100のA−A断面図を示し、
図10は支承装置100のB−B断面図を示し、
図11は
図10における要部拡大図を示し、
図12は支承装置100のC−C断面図を示している。
【0055】
また、
図13は支承装置100の分解斜視図を示し、
図14はベアリングホルダ143及びピン固定材112についての説明図を示している。なお、
図14(a)はベアリングホルダ143の斜視図を示し、
図14(b)はベアリングホルダ143の分解斜視図を示し、
図14(c)はピン固定材112の斜視図を示し、
図14(b)はピン固定材112の分解斜視図を示している。
【0056】
支承装置100は、支承部110、可動部120、接続ピン130、及びベアリング機構部140とで構成している。
支承部110は、支承部材111と、後述する接続ピン130の上下端を固定するピン固定材112とで構成し、高さ方向Hにおいて所定間隔を隔てて2つずつ設けている。
【0057】
なお、支承部材111、支承部材111を構成するフランジ部材111a及び部材111b、並びに貫通長孔113は、上述の実施例1における支承部材11、フランジ部材11a、部材11b、及び貫通長孔13と同じ構成であるため詳細な説明を省略する。
【0058】
支承部110のピン固定材112には、後述する接続ピン130の固定端部133の挿入を許容する挿入孔114を備え、図示省略する螺合手段によって、支承部材111のウェブ部材111bに対する位置を固定することができる。このピン固定材112により、接続ピン130を支承部材111に対して固定することができる。また、挿入孔114の内面には、実施例1において、ベアリングホルダ43の貫通孔144に装着するベアリングリング46に対応するベアリングリング112aを装着している(
図14(c)参照)。
【0059】
詳しくは、ベアリングリング112aは、後述する接続ピン130の固定端部133の外径と略同じ内径を有するとともに、少なくとも内周面がフッ素樹脂製であり、ベアリングリング112aには、高さ方向Hに対して所定角度で交差する方向のスリット112bを備えている。
【0060】
そして、
図14(d)に示すように、ピン固定材112における挿入孔114には、フッ素樹脂製のベアリングリング112aの装着を許容する装着溝114aを備え、ベアリングリング112aをスリット112bで小径化して、挿入孔114の装着溝114aにベアリングリング112aを装着する。
【0061】
可動部120、並びに可動部120を構成する可動部材121、フランジ部材121a、ウェブ部材121b、及びスライドスリット122は、上述の実施例1における可動部20、可動部材21、フランジ部材21a、ウェブ部材21b、及びスライドスリット22と同じ構成であるため詳細な説明を省略する。
【0062】
接続ピン130は、矩形断面の角形柱状のピンであり、高さ方向Hの中央部分の本体矩形柱部131と、本体矩形柱部131の両端に配置し、支承部材111の貫通長孔113に遊嵌する円柱状部132と、円柱状部132より上下方向外側の端部において、円柱状部132より小径に形成し、ピン固定材112の挿入孔114に嵌合する固定端部133とで構成している。なお、本体矩形柱部131において後述するスライドプレート142に対向する対向側面131a、並びに円柱状部132及び固定端部133の外側面は磨き処理や硬質クロムメッキ等により、摩擦係数の低い低摩擦表面となっている。
【0063】
接続ピン130に対する可動部120のベアリング効果を奏するためのベアリング機構部140は、2つのガイドプレート141と、2本のスライドプレート142と、ベアリングホルダ143とで構成している。なお、スライドプレート142は、上述の実施例1におけるスライドプレート42と同じ構成であるため詳細な説明を省略する。
【0064】
ガイドプレート141は、平面視正方形の薄板状であり、平面視中央に、本体矩形柱部131の貫通を許容する平面視矩形の貫通孔141aを備えるとともに、図示省略する螺合手段により、ベアリングホルダ143に固定する構造である。なお、ガイドプレート141における貫通孔141a以外の構成については、上述の実施例1のガイドプレート41における貫通孔41a以外の構成と同じ構成であるため詳細な説明を省略する。
【0065】
ベアリングホルダ143は、高さ方向Hにおける2つのガイドプレート141の間、そして、奥行き方向Xにおける2本のスライドプレート142のスライドウェブ面142aの間に配置され、ガイドプレート141の貫通孔141aに対応する平面視中央に、本体矩形柱部131の貫通を許容する面視矩形の貫通孔144を備えている。
【0066】
さらに、ベアリングホルダ143は、スライドプレート142のスライドウェブ面142aに対向する側面143a、及び貫通孔144において本体矩形柱部131の対向側面131aに対向する内側面144aにベアリングプレート145を装着している。
【0067】
詳しくは、
図14(b)に示すように、ベアリングホルダ143における、スライドプレート142のスライドウェブ面142aに対向する側の側面143aや、貫通孔144における接続ピン130の対向側面131aに対向する内側面144aには、フッ素樹脂製のベアリングプレート145の装着を許容する装着溝145aを備え、装着溝145aに嵌め込んでベアリングプレート145を装着している。
【0068】
このように構成されたベアリング機構部140は、貫通孔144の装着溝145aにベアリングプレート145を装着した状態で、貫通孔144に本体矩形柱部131を貫通させ、スライドスリット122の両側面に嵌合させたスライドプレート142の対向するスライドウェブ面142aの間に、側面143aの装着溝143bに嵌め込まれたベアリングプレート145がスライドウェブ面142aに対向するとともに、密着するようにベアリングホルダ143を嵌め込む。
【0069】
そして、そのベアリングホルダ143の上下からガイドプレート141で挟み込んで、ベアリングホルダ143のスライドスリット122に対する高さ方向Hの位置を固定している。したがって、ベアリングプレート145とスライドウェブ面142aとの間にわずかな隙間を設けてもよい。
【0070】
このように、ベアリング機構部140を構成しているため、ベアリング機構部140において、接続ピン130とベアリングホルダ143との境界部分においてはベアリングプレート145が介在し、ベアリングホルダ143とスライドスリット122との間には、スライドプレート142を介してベアリングプレート145が介在し、それぞれ摺動する。
【0071】
さらには、スライドスリット122に対するベアリングホルダ143の高さ方向Hの位置を、挟みこんで固定するガイドプレート141によって拘束している。
また、接続ピン130の固定端部133とピン固定材112の挿入孔114の間には、ベアリングリング112aが介在し、回転方向の摺動を許容している。
【0072】
換言すると、スライドスリット122とベアリングホルダ143、接続ピン130とベアリングホルダ143、及び接続ピン130とピン固定材112との可動部分には、ベアリングプレート145やベアリングリング112aのようなフッ素樹脂製であり、すべり性の高い部材が介在している。したがって、スムーズな摺動を実現することができる。
【0073】
このような構成の支承装置100は、三次元的な可動状態で可動部120を支承部110で支持することができる。
詳しくは、両端を支承部110に固定された接続ピン130に対して、可動部120は、ベアリング機構部140を介して、高さ方向Hに移動することができる。このとき、接続ピン130における対向側面131aに対して、ベアリングホルダ143の貫通孔144に装着したベアリングプレート145が作用するため、高さ方向Hの移動を、スムーズに実現することができる。
【0074】
さらには、両端を支承部110に固定された接続ピン130に対して、可動部120は、ベアリング機構部140を介して、幅方向Yに移動することができる。このとき、接続ピン130に装着されたベアリングホルダ143の側面143aに装着したベアリングプレート145と、スライドスリット122の両側に装着したスライドプレート142のスライドウェブ面142aとが摺動するため、幅方向Yの移動をスムーズに実現することができる。
【0075】
また、接続ピン130の両端である固定端部133を、ピン固定材112の挿入孔114に対して、ベアリングリング112aを介して挿入しているため、接続ピン130は、ピン固定材112を介して支承部材111に対して、回転方向Rの回転がスムーズに実現することができる。
【0076】
このように、支承部110に対する可動部120の高さ方向Hの移動において接続ピン130の対向側面131aとベアリングプレート145とが摺動し、支承部110に対する可動部120の幅方向Yの移動においてスライドウェブ面142aとベアリングプレート145とが摺動し、さらには、接続ピン130の両端の固定端部133とピン固定材112のベアリングリング112aとが回転方向Rに摺動するため、支承部110に対して、可動部120は高さ方向H、幅方向Y及び回転方向Rにスムーズ移動することができる。換言すると、支承部110は、高さ方向H、幅方向Y及び回転方向Rにおいてスムーズ移動可能に可動部120を支持することができる。
【0077】
したがって、フランジ部材111aを固定した壁部材200に対して、フランジ部材121aを固定した壁部材201を移動可能(高さ方向H及び幅方向Y)及び回転可能(回転方向R)に支持することができる。このため、上述の実施例1の支承装置1と同様のメカニズムにより、壁部材200,201に作用する負荷を低減することができる。
【0078】
以上、本発明の構成と、前述の実施態様との対応において、本実施形態の一方部材は、壁部材200に対応し、
以下同様に、
第1固定部材は、支承部10,110に対応し、
他方部材は、壁部材201に対応し、
第2固定部材は、可動部20,120に対応し、
接続部材は、接続ピン30,130に対応し、
可動部材は、可動部材21,121に対応し、
軸方向は、高さ方向Hに対応し、
軸方向に対する回転可能は、回転方向Rに対応し、
面内方向は、幅方向Yに対応し、
移動機構及びガイド溝は、スライドスリット22,122に対応し、
回転機構は、本体円柱部31の外周面に対するベアリングリング46を介したベアリングホルダ43の貫通孔44、及び固定端部133の外周面に対するベアリングリング112aを介したピン固定材112の貫通孔114に対応し、
回転摩擦低減手段は、ベアリングリング46,112aに対応し、
スライド摩擦低減手段及び第1スライド摩擦低減手段は、ベアリングプレート45,145あるいはベアリングリング46,112aに対応し、
第2スライド摩擦低減手段は、スライドプレート42,142に対応し、
摩擦低減処理は、磨き処理や硬質クロムメッキ、あるいはフッ素樹脂コーティングとするも、上記実施形態に限定するものではない。
【0079】
例えば、支承部10,110を固定し、可動部20,120を支持したが、可動部20,120を固定して、支承部10,110を支持してもよい。
また、上述の説明では、支承部10,110を壁部材200に、可動部20,120を壁部材201に固定し、壁部材200で壁部材201を支持したが、支承部10,110や可動部20,120を壁部材のみならず柱部材、梁部材あるいはスラブ部材に固定して支持してもよい。
【0080】
さらには、支承部10,110のウェブ部材11b,111bに対して接続ピン30,130を垂直方向に固定し、可動部20,120を奥行き方向Xに移動可能に支持したが、ウェブ部材11bに対して傾斜させて固定し、支承部10,110に対して接続ピン30,130の配置方向に移動可能に支持してもよい。