特開 2022-18446 直動転がり支承及びそれを含む構造物の振動抑制装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022018446

(43)【公開日】2022-01-27

(54)【発明の名称】直動転がり支承及びそれを含む構造物の振動抑制装置

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/03 20060101AFI20220120BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20220120BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20220120BHJP

【ＦＩ】

F16F15/03 G

F16F15/02 L

E04H9/02 351

E04H9/02 331D

E04H9/02 331B

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020121556

(22)【出願日】2020-07-15

(71)【出願人】

【識別番号】504242342

【氏名又は名称】株式会社免制震ディバイス

(74)【代理人】

【識別番号】100095566

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 友雄

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(72)【発明者】

【氏名】中南 滋樹

【テーマコード（参考）】

2E139

3J048

【Ｆターム（参考）】

2E139AA01

2E139AB03

2E139AC19

2E139BA10

2E139CA03

2E139CA14

2E139CA16

2E139CB19

2E139CC02

3J048AA07

3J048AD05

3J048BE08

3J048BG02

3J048DA01

3J048EA38

(57)【要約】

【課題】減衰機能を有する直動転がり支承を提供するとともに、その直動転がり支承を用いることで、建設コストの低減を図ることができる構造物の振動抑制装置を提供する。
【解決手段】水平に延びる第１レール１１と、これに沿って移動自在の第１移動体１２と、第１移動体１２に設けられた第１磁石ホルダ１３と、これに取り付けられた複数の第１永久磁石１４と、第１レール１１と直交しかつ水平に延びる第２レール２１と、これに沿って移動自在の第２移動体２２と、第２移動体２２に設けられた第２磁石ホルダ２３と、これに取り付けられた複数の第２永久磁石２４と、を備え、第１レール１１は、第１移動体１２の移動の際に、その移動を妨げる抵抗力を発生させるための渦電流が生じ、第２レール２１は、第２移動体２２の移動の際に、その移動を妨げる抵抗力を発生させるための渦電流が生じるように構成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水平に所定長さ延びる第１レールと、
この第１レールに複数の転動体を介して係合し、当該第１レールに沿って移動自在の第１移動体と、
この第１移動体に設けられ、当該第１移動体から前記第１レールに沿って延びる第１磁石ホルダと、
この第１磁石ホルダに取り付けられ、前記第１レールに間隔を隔てて対向しかつ当該第１レールの長さ方向に沿って配置された複数の第１永久磁石と、
前記第１移動体の上方に設けられ、前記第１レールと直交しかつ水平に所定長さ延びる第２レールと、
前記第１移動体上に載置された状態で連結され、前記第２レールに複数の転動体を介して係合するとともに当該第２レールに沿って移動自在の第２移動体と、
この第２移動体に設けられ、当該第２移動体から前記第２レールに沿って延びる第２磁石ホルダと、
この第２磁石ホルダに取り付けられ、前記第２レールに間隔を隔てて対向しかつ当該第２レールの長さ方向に沿って配置された複数の第２永久磁石と、
を備え、
前記第１レールは、前記複数の第１永久磁石と間隔を隔てて対向する面において、前記第１移動体の移動の際に、その移動を妨げる抵抗力を発生させるための渦電流が生じるように構成され、
前記第２レールは、前記複数の第２永久磁石と間隔を隔てて対向する面において、前記第２移動体の移動の際に、その移動を妨げる抵抗力を発生させるための渦電流が生じるように構成されていることを特徴とする直動転がり支承。

【請求項2】

前記第１磁石ホルダは、前記第１レールに沿って延びかつ当該第１レールとほぼ同じ長さを有する平坦な板状に形成され、長さ方向の中央部が前記第１移動体の上面に固定されており、
前記第２磁石ホルダは、前記第２レールに沿って延びかつ当該第２レールとほぼ同じ長さを有する平坦な板状に形成され、長さ方向の中央部が前記第２移動体の下面に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の直動転がり支承。

【請求項3】

前記第１磁石ホルダは、前記第１移動体を間にして、当該第１移動体から前記第１レールに沿って互いに反対方向にそれぞれ所定長さ延び、当該第１レールの上面及び両側面に対向するよう、横断面が下方に開放するコ字状に形成されており、
前記第２磁石ホルダは、前記第２移動体を間にして、当該第２移動体から前記第２レールに沿って互いに反対方向にそれぞれ所定長さ延び、当該第２レールの下面及び両側面に対向するよう、横断面が上方に開放するコ字状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の直動転がり支承。

【請求項4】

前記複数の第１永久磁石は、隣り合う磁石の前記第１レールに臨む磁極が互いに異なるように配置されており、
前記複数の第２永久磁石は、隣り合う磁石の前記第２レールに臨む磁極が互いに異なるように配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の直動転がり支承。

【請求項5】

前記第１磁石ホルダには、磁性材から成り、前記複数の第１永久磁石のうちの前記第１磁石ホルダの長さ方向の端部に配置された磁石である第１端部磁石に隣接し、当該第１端部磁石とでループ状の磁力線を生成するための第１磁性部材が取り付けられ、
前記第２磁石ホルダには、磁性材から成り、前記複数の第２永久磁石のうちの前記第２磁石ホルダの長さ方向の端部に配置された磁石である第２端部磁石に隣接し、当該第２端部磁石とでループ状の磁力線を生成するための第２磁性部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の直動転がり支承。

【請求項6】

前記第１レール及び前記第２レールは、所定種類の金属で構成されており、
前記第１レール及び前記第２レールの表面は、前記所定種類の金属よりも電気抵抗が小さい導電材料でコーティングされていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の直動転がり支承。

【請求項7】

前記第１磁石ホルダには、当該第１磁石ホルダの長さ方向に沿って延びるとともに、前記第１レールの下端付近まで垂下し、前記複数の第１永久磁石を、前記第１レールの長さ方向の両側方から覆うように、第１磁石カバーが取り付けられており、
前記第２磁石ホルダには、当該第２磁石ホルダの長さ方向に沿って延びるとともに、前記第２レールの上端付近まで起立し、前記複数の第２永久磁石を、前記第２レールの長さ方向の両側方から覆うように、第２磁石カバーが取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の直動転がり支承。

【請求項8】

前記第１レール及び前記第１移動体を一組とする二組の第１リニアガイドを備えており、
当該二組の第１リニアガイドにおける前記第１レール同士が互いに所定距離を隔てて平行に延びるように配置され、
前記第１磁石ホルダは、前記二組の第１リニアガイドにおける２つの前記第１レールの長さ方向に沿って延びかつ２つの前記第１移動体間にわたるように設けられ、
前記第１磁石ホルダには、前記各組の第１リニアガイドごとに前記複数の第１永久磁石が取り付けられるとともに、前記二組の第１リニアガイドにおける２つの前記第１レール間に対応する領域において、当該第１レールの長さ方向に沿って、互いに間隔を隔てて配置された複数の第１レール間永久磁石が取り付けられており、
前記二組の第１リニアガイドにおける２つの前記第１レール間には、当該第１レールの長さ方向に沿って水平に延び、前記複数の第１レール間永久磁石に所定間隔を隔てて対向する第１レール間対向部材を、さらに備えており、
前記第１レール間対向部材は、前記二組の第１リニアガイドにおける２つの前記第１移動体の移動の際に、当該移動を妨げる抵抗力を発生させるための渦電流が生じるように構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の直動転がり支承。

【請求項9】

前記第２レール及び前記第２移動体を一組とする二組の第２リニアガイドを備えており、
当該二組の第２リニアガイドにおける前記第２レール同士が互いに所定距離を隔てて平行に延びるように配置され、
前記第２磁石ホルダは、前記二組の第２リニアガイドにおける２つの前記第２レールの長さ方向に沿って延びかつ２つの前記第２移動体間にわたるように設けられ、
前記第２磁石ホルダには、前記各組の第２リニアガイドごとに前記複数の第２永久磁石が取り付けられるとともに、前記二組の第２リニアガイドにおける２つの前記第２レール間に対応する領域において、当該第２レールの長さ方向に沿って、互いに間隔を隔てて配置された複数の第２レール間永久磁石が取り付けられており、
前記二組の第２リニアガイドにおける２つの前記第２レール間には、当該第２レールの長さ方向に沿って水平に延び、前記複数の第２レール間永久磁石に所定間隔を隔てて対向する第２レール間対向部材を、さらに備えており、
前記第２レール間対向部材は、前記二組の第２リニアガイドにおける２つの前記第２移動体の移動の際に、当該移動を妨げる抵抗力を発生させるための渦電流が生じるように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の直動転がり支承。

【請求項10】

構造物と地盤との間及び／又は構造物の中層部に設定された免震層に設置され、当該免震層よりも下側の下層部から上側の上層部へ伝達される振動を抑制する構造物の振動抑制装置であって、
当該振動抑制装置が、請求項１から９のいずれかに記載の直動転がり支承を含むことを特徴とする構造物の振動抑制装置。

【請求項11】

前記直動転がり支承の前記第１レールが、前記免震層の下側の下層部上面に固定され、前記第２レールが、前記免震層の上側の上層部底面に固定されていることを特徴とする請求項１０に記載の構造物の振動抑制装置。

【請求項12】

前記振動抑制装置が、前記免震層の下側の下層部と上側の上層部との間に生じた変位を元の位置に戻す復元機能を有する免震装置を、更に含むことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の構造物の振動抑制装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、減衰機能を有する直動転がり支承、及びその直動転がり支承を含む構造物の振動抑制装置に関し、特に、構造物と地盤の間や構造物の中層部などに設定される免震層に設置され、構造物に伝達される振動を抑制する構造物の振動抑制装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、一般的な直動転がり支承として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この直動転がり支承は、いずれも水平に所定長さ延びるとともに、互いに上下方向に所定間隔を隔てて配置されかつ平面的に見て直交する２つの転動レールと、各転動レールに移動自在に設けられ、互いに所定の緩衝体を介して上下方向に接合された２つの転動ブロックと、を備えている。各転動ブロックは、その内部において循環し、鋼製の球体などから成る多数の転動体を介して、対応する転動レールに係合している。これにより、各転動ブロックは、転動レールに対し、摩擦抵抗が極めて小さい状態で、その長さ方向に沿って非常に滑らかにスライドするようになっている。

【0003】

この直動転がり支承が、例えば地盤と一体の基礎とその上の構造物との間の免震層に設置される場合、下側の転動レールが基礎の上面に固定される一方、上側の転動レールが構造物の底面に固定される。これにより、直動転がり支承が構造物を下方から支持しながら、例えば地震によって基礎が地盤とともに水平に振動しても、その振動が構造物に伝わるのを大幅に低減することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０－２８０７３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の直動転がり支承は、構造物の鉛直荷重を支持しながら、その構造物の固有周期を長周期化することが可能である。しかし、直動転がり支承は通常、地震後に構造物を元の位置に戻す復元機能を有しておらず、加えて、地震時に免震層の変形を抑制する減衰機能も有していない。そのため、免震層には通常、直動転がり支承に加えて、鉛直荷重支持機能及び復元機能を有する免震装置（例えば積層ゴム支承）や減衰機能を有する減衰装置（例えばオイルダンパ、粘性ダンパ、鋼材ダンパ）を設置しなければならず、その分、構造物の建設コストの上昇を招いてしまう。

【0006】

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、減衰機能を有する直動転がり支承を提供するとともに、その直動転がり支承を用いることで、減衰機能を有する専用の減衰装置を省略することができ、その分、設置コストの低減を図ることができる構造物の振動抑制装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、水平に所定長さ延びる第１レールと、この第１レールに複数の転動体を介して係合し、第１レールに沿って移動自在の第１移動体と、この第１移動体に設けられ、第１移動体から第１レールに沿って延びる第１磁石ホルダと、この第１磁石ホルダに取り付けられ、第１レールに間隔を隔てて対向しかつ第１レールの長さ方向に沿って配置された複数の第１永久磁石と、第１移動体の上方に設けられ、第１レールと直交しかつ水平に所定長さ延びる第２レールと、第１移動体上に載置された状態で連結され、第２レールに複数の転動体を介して係合するとともに第２レールに沿って移動自在の第２移動体と、この第２移動体に設けられ、第２移動体から第２レールに沿って延びる第２磁石ホルダと、この第２磁石ホルダに取り付けられ、第２レールに間隔を隔てて対向しかつ第２レールの長さ方向に沿って配置された複数の第２永久磁石と、を備え、第１レールは、複数の第１永久磁石と間隔を隔てて対向する面において、第１移動体の移動の際に、その移動を妨げる抵抗力を発生させるための渦電流が生じるように構成され、第２レールは、複数の第２永久磁石と間隔を隔てて対向する面において、第２移動体の移動の際に、その移動を妨げる抵抗力を発生させるための渦電流が生じるように構成されていることを特徴とする。

【0008】

この構成によれば、第１移動体は、水平に所定長さ延びる第１レールに複数の転動体を介して係合し、その第１レールに沿って移動自在に構成されている。一方、第２移動体は、第１移動体上に載置された状態で連結され、第１レールと直交しかつ水平に所定長さ延びる第２レールに複数の転動体を介して係合し、その第２レールに沿って移動自在に構成されている。また、第１移動体には、第１レールに沿って延びる第１磁石ホルダが設けられ、この第１磁石ホルダに取り付けられた複数の第１永久磁石が、第１レールに間隔を隔てて対向しかつ第１レールの長さ方向に沿って配置されている。一方、第２移動体には、第２レールに沿って延びる第２磁石ホルダが設けられ、この第２磁石ホルダに取り付けられた複数の第２永久磁石が、第２レールに間隔を隔てて対向しかつ第２レールの長さ方向に沿って配置されている。

【0009】

上記の直動転がり支承が、例えば構造物と地盤の間に設置された場合、その構造物は、直動転がり支承の第１及び第２移動体の可動範囲内において、地盤に対して水平方向に移動自在の状態で下方から支持される。これにより、地震の発生に伴い、地盤が振動しても、その振動の構造物への伝播が抑制され、その結果、構造物の揺れを和らげることができる。

【0010】

また、地盤の振動に伴い、第１及び第２移動体がそれぞれ移動する場合、第１磁石ホルダ及びそれに取り付けられた複数の第１永久磁石が、第１移動体と一体に第１レールに沿って移動する一方、第２磁石ホルダ及びそれに取り付けられた複数の第２永久磁石が、第２移動体と一体に第２レールに沿って移動する。これにより、第１及び第２永久磁石による磁場が変化することで、それらの第１及び第２永久磁石にそれぞれ対向する第１及び第２レールの表面には、電磁誘導による渦電流が生じる。そして、これらの渦電流によるローレンツ力及びその反作用力が、第１移動体と第１レールの相対移動、及び第２移動体と第２レールの相対移動を妨げる抵抗力として作用する。このように、本発明の直動転がり支承は、地盤などの下方からの振動エネルギーを、渦電流による抵抗力によって吸収し、構造物などの上方への振動を減衰させることができ、上記振動を抑制する減衰機能を得ることができる。

【0011】

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の直動転がり支承において、第１磁石ホルダは、第１レールに沿って延びかつ第１レールとほぼ同じ長さを有する平坦な板状に形成され、長さ方向の中央部が第１移動体の上面に固定されており、第２磁石ホルダは、第２レールに沿って延びかつ第２レールとほぼ同じ長さを有する平坦な板状に形成され、長さ方向の中央部が第２移動体の下面に固定されていることを特徴とする。

【0012】

この構成によれば、複数の第１永久磁石が取り付けられる第１磁石ホルダは、第１レールに沿って延びかつ第１レールとほぼ同じ長さを有する平坦な板状に形成される一方、複数の第２永久磁石が取り付けられる第２磁石ホルダは、第２レールに沿って延びかつ第２レールとほぼ同じ長さを有する平坦な板状に形成されている。また、第１磁石ホルダの長さ方向の中央部が第１移動体の上面に固定され、第２磁石ホルダの長さ方向の中央部が第２移動体の下面に固定されている。以上のように、第１磁石ホルダ及び第２磁石ホルダは、比較的単純な板状部材によって構成され、それぞれ固定された第１移動体及び第２移動体により、安定した姿勢に保持される。

【0013】

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の直動転がり支承において、第１磁石ホルダは、第１移動体を間にして、第１移動体から第１レールに沿って互いに反対方向にそれぞれ所定長さ延び、第１レールの上面及び両側面に対向するよう、横断面が下方に開放するコ字状に形成されており、第２磁石ホルダは、第２移動体を間にして、第２移動体から第２レールに沿って互いに反対方向にそれぞれ所定長さ延び、第２レールの下面及び両側面に対向するよう、横断面が上方に開放するコ字状に形成されていることを特徴とする。

【0014】

この構成によれば、第１磁石ホルダは、第１レールの上面及び両側面に対向するよう、横断面が下方に開放するコ字状に形成されている。一方、第２磁石ホルダは、第２レールの下面及び両側面に対向するよう、横断面が上方に開放するコ字状に形成されている。

【0015】

上記の第１磁石ホルダに複数の第１永久磁石を取り付ける場合、第１レールの上面及び両側面にそれぞれ対向する第１磁石ホルダの内面に取り付けることにより、第１移動体の移動の際に、第１レールの上面及び両側面に渦電流を発生させることができる。このように、第１レールの上面に加えて、両側面にも渦電流を発生させることにより、第１レールの上面のみで渦電流を発生させる場合に比べて、第１移動体の移動を妨げる抵抗力を大きくすることができ、減衰力を高めることができる。同様に、第２レールの下面及び両側面にそれぞれ対向する第２磁石ホルダの内面に、複数の第２永久磁石を取り付けることにより、第２移動体の移動の際に、第２レールの下面及び両側面に渦電流を発生させることができる。これにより、第２レールの下面のみで渦電流を発生させる場合に比べて、第２移動体の移動を妨げる抵抗力を大きくすることができ、減衰力を高めることができる。

【0016】

また、平坦な板状に形成された、請求項２の第１磁石ホルダ及び第２磁石ホルダに比べて、第１磁石ホルダ及び第２磁石ホルダの長さ方向の寸法を短くしても、第１及び第２磁石ホルダに、数や磁力が同程度の第１及び第２永久磁石をそれぞれ取り付けることにより、請求項２の第１及び第２磁石ホルダを採用する直動転がり支承と同程度の抵抗力を確保することができる。したがって、本発明によれば、請求項２の直動転がり支承と同程度の抵抗力を確保しながら、第１及び第２磁石ホルダの長さ方向の寸法を短くすることができ、その分、第１磁石ホルダを含む第１移動体、及び第２磁石ホルダを含む第２移動体を、コンパクトに構成することができる。

【0017】

請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれかに記載の直動転がり支承において、複数の第１永久磁石は、隣り合う磁石の第１レールに臨む磁極が互いに異なるように配置されており、複数の第２永久磁石は、隣り合う磁石の第２レールに臨む磁極が互いに異なるように配置されていることを特徴とする。

【0018】

この構成によれば、第１磁石ホルダに取り付けられた複数の第１永久磁石において、隣り合う磁石の第１レールに臨む磁極が互いに異なるように配置されることにより、隣り合う磁石と対向する第１レールとの間に、Ｎ極からＳ極に向かうループ状の磁力線が生じる。このような磁力線を有する磁界において、第１移動体が第１レールに沿って移動することにより、第１レールに渦電流が効率よく発生し、その渦電流によるローレンツ力を、第１移動体の移動を妨げる抵抗力として効果的に作用させることができる。同様に、第２磁石ホルダに取り付けられた複数の永久磁石において、隣り合う磁石の第２レールに臨む磁極が互いに異なるように配置されることにより、隣り合う磁石と対向する第２レールとの間に、Ｎ極からＳ極に向かうループ状の磁力線が生じる。このような磁力線を有する磁界において、第２移動体が第２レールに沿って移動することにより、第２レールに渦電流が効率よく発生し、その渦電流によるローレンツ力を、第２移動体の移動を妨げる抵抗力として効果的に作用させることができる。

【0019】

請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の直動転がり支承において、第１磁石ホルダには、磁性材から成り、複数の第１永久磁石のうちの第１磁石ホルダの長さ方向の端部に配置された磁石である第１端部磁石に隣接し、第１端部磁石とでループ状の磁力線を生成するための第１磁性部材が取り付けられ、第２磁石ホルダには、磁性材から成り、複数の第２永久磁石のうちの第２磁石ホルダの長さ方向の端部に配置された磁石である第２端部磁石に隣接し、第２端部磁石とでループ状の磁力線を生成するための第２磁性部材が取り付けられていることを特徴とする。

【0020】

この構成によれば、第１磁石ホルダにおいて、複数の第１永久磁石のうちの第１磁石ホルダの長さ方向の端部に配置された磁石である第１端部磁石に隣接するように、磁性材から成る第１磁性部材が取り付けられている。これにより、第１端部磁石と第１磁性部材との間でループ状の磁力線が生成され、第１端部磁石の磁力が外部に漏れるのを抑制しながら、その磁力を第１レールに安定して及ぼすことができる。同様に、第２磁石ホルダには、上記の第２端部磁石に隣接するように、磁性材から成る第２磁性部材が取り付けられているので、第２端部磁石と第２磁性部材との間でループ状の磁力線が生成され、それにより、第２端部磁石の磁力が外部に漏れるのを抑制しながら、その磁力を第２レールに安定して及ぼすことができる。

【0021】

請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれかに記載の直動転がり支承において、第１レール及び第２レールは、所定種類の金属で構成されており、第１レール及び第２レールの表面は、所定種類の金属よりも電気抵抗が小さい導電材料でコーティングされていることを特徴とする。

【0022】

この構成によれば、第１レール及び第２レールの表面が、両レールを構成する所定種類の金属よりも電気抵抗が小さい導電材料でコーティングされているので、第１レール及び第２レールの表面において発生する渦電流をより大きくすることができる。それにより、第１及び／又は第２移動体の移動の際に、渦電流による抵抗力が大きくなり、直動転がり支承の減衰機能を高めることができる。

【0023】

請求項７に係る発明は、請求項２に記載の直動転がり支承において、第１磁石ホルダには、第１磁石ホルダの長さ方向に沿って延びるとともに、第１レールの下端付近まで垂下し、複数の第１永久磁石を、第１レールの長さ方向の両側方から覆うように、第１磁石カバーが取り付けられており、第２磁石ホルダには、第２磁石ホルダの長さ方向に沿って延びるとともに、第２レールの上端付近まで起立し、複数の第２永久磁石を、第２レールの長さ方向の両側方から覆うように、第２磁石カバーが取り付けられていることを特徴とする。

【0024】

この構成によれば、第１磁石ホルダに、上記の第１磁石カバーが取り付けられ、第２磁石ホルダに、上記の第２磁石カバーが取り付けられている。これらの磁石カバーにより、ゴミや埃などが各レールと永久磁石との間に入るのを防止することができる。また、各磁石カバーを、磁気をシールド可能な材料で構成することにより、各永久磁石の磁気が外部へ漏れるのを防止することができる。

【0025】

請求項８に係る発明は、請求項１から７のいずれかに記載の直動転がり支承において、第１レール及び第１移動体を一組とする二組の第１リニアガイドを備えており、二組の第１リニアガイドにおける第１レール同士が互いに所定距離を隔てて平行に延びるように配置され、第１磁石ホルダは、二組の第１リニアガイドにおける２つの第１レールの長さ方向に沿って延びかつ２つの第１移動体間にわたるように設けられ、第１磁石ホルダには、各組の第１リニアガイドごとに複数の第１永久磁石が取り付けられるとともに、二組の第１リニアガイドにおける２つの第１レール間に対応する領域において、第１レールの長さ方向に沿って、互いに間隔を隔てて配置された複数の第１レール間永久磁石が取り付けられており、二組の第１リニアガイドにおける２つの第１レール間には、第１レールの長さ方向に沿って水平に延び、複数の第１レール間永久磁石に所定間隔を隔てて対向する第１レール間対向部材を、さらに備えており、第１レール間対向部材は、二組の第１リニアガイドにおける２つの第１移動体の移動の際に、移動を妨げる抵抗力を発生させるための渦電流が生じるように構成されていることを特徴とする。

【0026】

この構成によれば、第１レール及び第１移動体を一組とする二組の第１リニアガイドを備え、これらの第１リニアガイドの２つの第１レールと、その上方の第２レールとにより、その第２レールが単一の場合には、平面的に見てキの字状に構成されたキ型の直動転がり支承が構成される。また、第１磁石ホルダは、二組の第１リニアガイドにおける２つの第１レールの長さ方向に沿って延びかつ２つの第１移動体間にわたるように設けられている。そして、この第１磁石ホルダには、各組の第１リニアガイドごとに複数の第１永久磁石が取り付けられるとともに、二組の第１リニアガイドにおける２つの第１レール間に対応する領域に、複数の第１レール間永久磁石が取り付けられている。これらの第１レール間永久磁石は、第１レールの長さ方向に沿って、互いに間隔を隔てて配置されている。

【0027】

また、二組の第１リニアガイドにおける２つの第１レール間には、第１レール間対向部材が設けられている。この第１レール間対向部材は、第１レールの長さ方向に沿って水平に延びるとともに、複数の第１レール間永久磁石に所定間隔を隔てて対向しており、加えて、二組の第１リニアガイドにおける２つの第１移動体の移動の際に、その移動を妨げる抵抗力を発生させるための渦電流が生じるように構成されている。

【0028】

上記のように構成されたキ型の直動転がり支承によれば、第１リニアガイドが一組のみの直動転がり支承に比べて、鉛直方向の荷重をより安定して支持しながら、二組の第１リニアガイドにおける２つの第１移動体の移動の際に、第１永久磁石及び第１レール間永久磁石により、より大きな抵抗力を発生させることができる。その結果、直動転がり支承による減衰機能をより高めることができる。

【0029】

請求項９に係る発明は、請求項８に記載の直動転がり支承において、第２レール及び第２移動体を一組とする二組の第２リニアガイドを備えており、二組の第２リニアガイドにおける第２レール同士が互いに所定距離を隔てて平行に延びるように配置され、第２磁石ホルダは、二組の第２リニアガイドにおける２つの第２レールの長さ方向に沿って延びかつ２つの第２移動体間にわたるように設けられ、第２磁石ホルダには、各組の第２リニアガイドごとに複数の第２永久磁石が取り付けられるとともに、二組の第２リニアガイドにおける２つの第２レール間に対応する領域において、第２レールの長さ方向に沿って、互いに間隔を隔てて配置された複数の第２レール間永久磁石が取り付けられており、二組の第２リニアガイドにおける２つの第２レール間には、第２レールの長さ方向に沿って水平に延び、複数の第２レール間永久磁石に所定間隔を隔てて対向する第２レール間対向部材を、さらに備えており、第２レール間対向部材は、二組の第２リニアガイドにおける２つの第２移動体の移動の際に、移動を妨げる抵抗力を発生させるための渦電流が生じるように構成されていることを特徴とする。

【0030】

この構成によれば、第２レール及び第２移動体を一組とする二組の第２リニアガイドを備え、これらの第２リニアガイドの２つの第２レールと、上記請求項８における二組の第１リニアガイドの２つの第１レールとにより、平面的に見て井桁状に構成された井型の直動転がり支承が構成される。また、第２磁石ホルダは、二組の第２リニアガイドにおける２つの第２レールの長さ方向に沿って延びかつ２つの第２移動体間にわたるように設けられている。そして、この第２磁石ホルダには、各組の第２リニアガイドごとに複数の第２永久磁石が取り付けられるとともに、二組の第２リニアガイドにおける２つの第２レール間に対応する領域に、複数の第２レール間永久磁石が取り付けられている。これらの第２レール間永久磁石は、第２レールの長さ方向に沿って、互いに間隔を隔てて配置されている。

【0031】

また、二組の第２リニアガイドにおける２つの第２レール間には、第２レール間対向部材が設けられている。この第２レール間対向部材は、第２レールの長さ方向に沿って水平に延びるとともに、複数の第２レール間永久磁石に所定間隔を隔てて対向しており、加えて、二組の第２リニアガイドにおける２つの第２移動体の移動の際に、その移動を妨げる抵抗力を発生させるための渦電流が生じるように構成されている。

【0032】

上記のように構成された井型の直動転がり支承によれば、いずれも一組の第１リニアガイド及び第２リニアガイドを備えた十字型の直動転がり支承や、前述したキ型の直動転がり支承に比べて、鉛直方向の荷重をより一層安定して支持しながら、二組の第２リニアガイドにおける２つの第２移動体の移動の際に、第２永久磁石及び第２レール間永久磁石により、より大きな抵抗力を発生させることができる。その結果、十字型及びキ型の直動転がり支承に比べて、減衰機能をより一層高めることができる。

【0033】

請求項１０に係る発明は、構造物と地盤との間及び／又は構造物の中層部に設定された免震層に設置され、免震層よりも下側の下層部から上側の上層部へ伝達される振動を抑制する構造物の振動抑制装置であって、振動抑制装置が、請求項１から９のいずれかに記載の直動転がり支承を含むことを特徴とする。

【0034】

この構成によれば、構造物と地盤との間及び／又は構造物の中層部に免震層が設定され、その免震層に、前述した直動転がり支承を含む振動抑制装置が設置されている。前述したように、直動転がり支承は、減衰機能を有しているので、上記構成の振動抑制装置が免震層に設置されることにより、免震層よりも下側の下層部から上側の上層部への振動に対し、減衰機能を発揮させながら、効果的に抑制することができる。

【0035】

請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の構造物の振動抑制装置において、直動転がり支承の第１レールが、免震層の下側の下層部上面に固定され、第２レールが、免震層の上側の上層部底面に固定されていることを特徴とする。

【0036】

この構成によれば、前述した直動転がり支承の第１レールが免震層の下側の下層部上面に固定され、第２レールが免震層の上側の上層部底面に固定されるので、免震層の上層部を、下層部に対し水平方向に移動自在の状態で、安定して支持することができる。

【0037】

請求項１２に係る発明は、請求項１０又は１１に記載の構造物の振動抑制装置において、振動抑制装置が、免震層の下側の下層部と上側の上層部との間に生じた変位を元の位置に戻す復元機能を有する免震装置を、更に含むことを特徴とする。

【0038】

この構成によれば、振動抑制装置が、前述した直動転がり支承に加えて、上記の免震装置を含んでいるので、免震層の下側の下層部と上側の上層部との間に変位が生じても、その変位を元の位置に容易に戻すことができる。また、前述したように、直動転がり支承は、減衰機能を有しているので、振動抑制装置において、減衰機能のみを有する減衰装置を省略することができ、その分、振動抑制装置のコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】本発明の第１実施形態による直動転がり支承を含む振動抑制装置を、これを適用した建物とともに概略的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【図2】直動転がり支承の外観を示す斜視図である。

【図3】直動転がり支承を上下の基礎の間に設置した状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。

【図4】図３に示す直動転がり支承の下部リニアガイドにおける前半部（Ｙ方向の半部）の磁石列及びその周囲を拡大して示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ－Ｃ線に沿う断面図である。

【図5】図３に示す直動転がり支承の上部リニアガイドにおける左半部（Ｘ方向と反対方向の半部）の磁石列及びその周囲を拡大して示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ－Ｄ線に沿う断面図である。

【図6】図３（ｂ）と同様の図によって直動転がり支承の動作を説明する説明図であり、下部リニアガイドの移動ブロックがガイドレールの後端部（Ｙ方向と反対方向の端部）に位置し、かつ上部リニアガイドの移動ブロックがガイドレールの右端部（Ｘ方向の端部）に位置する状態を示す。

【図7】図６と同様、直動転がり支承の動作を説明する説明図であり、下部リニアガイドの移動ブロックがガイドレールの前端部（Ｙ方向の端部）に位置し、かつ上部リニアガイドの移動ブロックがガイドレールの左端部（Ｘ方向と反対方向の端部）に位置する状態を示す。

【図8】第２実施形態による直動転がり支承を、図３と同様の図によって示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ－Ｅ線に沿う断面図である。

【図9】直動転がり支承における磁石ホルダの変形例を説明する説明図であり、（ａ）は移動ブロック及びその周囲を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＦ－Ｆ線に沿う断面図、（ｃ）は（ｂ）の永久磁石の配列による磁力線を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態による直動転がり支承を含む振動抑制装置を、これを適用した建物とともに概略的に示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面図である。同図に示すように、本実施形態は、建物Ｓ（構造物）と地盤Ｇの間に設定された免震層Ｌに振動抑制装置１を設置することにより、いわゆる基礎免震建物を構成したものである。振動抑制装置１は、複数（図１では１０個）の免震装置２及び複数（図１では２つ）の直動転がり支承３を備えている。

【0041】

建物Ｓの底部には、基礎梁Ｂと、その基礎梁Ｂから下方に突出する複数の上部基礎ＦＳが一体に設けられている。これらの上部基礎ＦＳは、互いに直交するＸ方向及びＹ方向にマトリックス状に配置されている。地盤Ｇには、複数の上部基礎ＦＳ（上層部）に対応する位置に、複数の下部基礎ＦＧ（下層部）が一体に設けられている。直動転がり支承３は、中央に位置する２組の上下の基礎ＦＳ及びＦＧの間にそれぞれ設置され、免震装置２は残りの上下の基礎ＦＳ及びＦＧの間にそれぞれ設置されている。なお、以下の説明では、図１（ｂ）や後述する各図に示すＹ方向を「前方」又は「前側」とし、その反対方向を「後方」又は「後ろ側」として説明し、また、Ｘ方向を「右方」又は「右側」とし、その反対方向を「左方」又は「左側」として説明するものとする。

【0042】

詳細な図示は省略するが、免震装置２は、例えば鉛プラグや錫プラグを用いたプラグ入り積層ゴムなどで構成されている。また、この免震装置２は、建物Ｓの鉛直荷重を支持するとともに、地盤Ｇから入力される地震動に対して水平方向に変形可能であるとともに、元の位置に戻る復元機能を有している。

【0043】

図２は、直動転がり支承３の外観を示しており、図３（ａ）は直動転がり支承３が上下の基礎ＦＳ及びＦＧ間に設置された状態、図３（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ線に沿う断面図を示している。これらの図に示すように、この直動転がり支承３は、減衰機能を有する２つのリニアガイド４、４を、上下対称にかつ平面的に見て直交する十字状に配置するように構成された十字型の直動転がり支承である。なお、以下の説明では、下側のリニアガイド４を「下部リニアガイド４Ａ」、上側のリニアガイド４を「上部リニアガイド４Ｂ」というものとする。

【0044】

下部リニアガイド４Ａは、前後方向（Ｙ方向）に延びるガイドレール１１（第１レール）と、このガイドレール１１に係合し、その長さ方向に沿って移動自在の移動ブロック１２（第１移動体）と、ガイドレール１１に沿って延びるとともに、移動ブロック１２の上面に取り付けられ、その移動ブロック１２の前方及び後方にそれぞれ同じ所定長さ突出する磁石ホルダ１３（第１磁石ホルダ）と、この磁石ホルダ１３の下面に取り付けられた複数の永久磁石１４及び磁極ブロック１５と、を備えている。

【0045】

ガイドレール１１は、導電性を有する材料、例えば炭素鋼や鋳鉄などの強磁性を有する金属から成り、比較的長い所定長さを有するとともに、横断面がほぼ矩形状に形成されている。また、ガイドレール１１の上部の左右両側にはそれぞれ、後述する転動体が移動する２つの転動溝１１ａ、１１ａが形成されている。さらに、ガイドレール１１には、その長さ方向に沿って複数の固定用孔（図示せず）が形成されており、それらの固定用孔を介して、ガイドレール１１よりも大きな所定サイズを有するフランジプレート１６上にボルト止めされている。

【0046】

上記のガイドレール１１については、その表面に、構成材料の金属よりも電気抵抗が小さい導電材料（例えば銅メッキ）によってコーティングを施してもよい。それにより、ガイドレール１１の表面において発生する後述する渦電流を、より大きくすることができる。なお、ガイドレール１１の構成材料として、前述した炭素鋼や鋳鉄以外に、例えばアルミニウムや銅、それらの合金など、非磁性材の金属を採用することも可能である。

【0047】

移動ブロック１２は、その外観がブロック状に形成されている。この移動ブロック１２は、ガイドレール１１の転動溝１１ａを転動しながら循環する多数の鋼球から成る転動体（図示せず）を内蔵しており、それらの転動体を介して、ガイドレール１２に係合している。これにより、移動ブロック１２は、ガイドレール１１に対し、非常に滑らかに移動可能になっている。

【0048】

磁石ホルダ１３は、磁性材から成り、ガイドレール１１とほぼ同じ長さ寸法及びガイドレール１１の横幅よりも長い横幅寸法を有する単一の平坦な板状に形成されている。また、磁石ホルダ１３は、ガイドレール１１に対し、上下方向に所定距離を隔てて平行に延びるように配置されている。この磁石ホルダ１３の材料については、磁性材であれば特に限定されるものではなく、種々の材料を採用することが可能である。そして、この磁石ホルダ１３の下面には、移動ブロック１２の前側及び後ろ側にそれぞれ、４つの永久磁石（以下、単に「磁石」という。第１永久磁石）１４及びその前後に２つの磁極ブロック１５（第１磁性部材）が取り付けられている。

【0049】

各磁石１４は、平面形状が矩形状で所定サイズのブロック状に形成され、上半部と下半部で磁極（Ｎ極及びＳ極）が異なるように構成されている。また、隣り合う磁石１４、１４では、ガイドレール１１に臨む磁極が互いに異なるように配置されている。一方、各磁極ブロック１５は、鉄などの磁性材から成り、磁石１４と同様の形状及びサイズを有するブロック状に形成されている。これらの磁石１４及び磁極ブロック１５は、移動ブロック１２の前後において、磁石ホルダ１３の長さ方向（Ｙ方向）に沿って、互いに所定間隔を隔てた状態で一列に配置され、ガイドレール１１に対し上下方向に所定間隔を隔てて対向している。なお、以下の説明では、一列に配置された複数の磁石１４をまとめて適宜、「磁石列１４」というものとし、同様に、後述する複数の磁石２４及び３４についてもそれぞれ適宜、「磁石列２４」及び「磁石列３４」というものとする。

【0050】

上記の磁極ブロック１５は、磁石列１４の端部の磁石である端部磁石１４ａ（第１端部磁石）に隣接するように配置されている。これにより、後述するように、端部磁石１４ａと磁極ブロック１５との間で、ループ状の磁力線が生成される。

【0051】

また、磁石ホルダ１３には、その左右両側部に、上記の磁石列１４を左右の側方から覆う磁石カバー１３ａ、１３ａ（第１磁石カバー）が設けられている（図３（ａ）参照）。各磁石カバー１３ａは、磁石ホルダ１３の長さ方向に沿って延びるとともに、ガイドレール１１の下端付近まで垂下し、上端部が磁石ホルダ１３の側部にねじ止めなどにより取り付けられている。これらの磁石カバー１３ａ、１３ａにより、ゴミや埃などがガイドレール１１と磁石１４との間に入るのを防止することができる。また、各磁石カバー１３ａを、磁気をシールド可能な材料で構成することにより、各磁石１４の磁気が外部に漏れるのを防止することができる。

【0052】

以上のように構成された下部リニアガイド４Ａは、左右両端部に複数の固定用孔１６ａが形成されたフランジプレート１６及び、下部基礎ＦＧとの間のアンカープレート１７を介して、上記の各固定用孔１６ａにアンカーボルト１８を挿入した状態で、下部基礎ＦＧ上に固定されている。

【0053】

一方、上部リニアガイド４Ｂは、前述したように、上記の下部リニアガイド４Ａと上下対称に構成されている。すなわち、図２及び図３に示すように、上部リニアガイド４Ｂは、左右方向（Ｘ方向）に延びるガイドレール２１（第２レール）と、このガイドレール２１に係合し、その長さ方向に沿って移動自在の移動ブロック２２（第２移動体）と、ガイドレール２１に沿って延びるとともに、移動ブロック２２の下面に取り付けられ、その移動ブロック２２の左方及び右方にそれぞれ同じ所定長さ突出する磁石ホルダ２３（第２磁石ホルダ）と、この磁石ホルダ２３の上面に取り付けられた複数の永久磁石（以下、単に「磁石」という。第２永久磁石）２４及び磁極ブロック２５（第２磁性部材）と、を備えている。

【0054】

上部リニアガイド４Ｂを構成するガイドレール２１、移動ブロック２２、磁石ホルダ２３、磁石２４及び磁極ブロック２５はそれぞれ、前述した下部リニアガイド４Ａのガイドレール１１、移動ブロック１２、磁石ホルダ１３、磁石１４及び磁極ブロック１５と同様に構成されている。なお、図示しないが、上部リニアガイド４Ｂの磁石ホルダ２３の前後端部には、下部リニアガイド４Ａの磁石カバー１３ａ、１３ａと同様の構成及び機能を有する磁石カバー（第２磁石カバー）が設けられている。

【0055】

以上のように構成された下部リニアガイド４Ａと上部リニアガイド４Ｂは、上下の移動ブロック１２及び２２にそれぞれ対応する磁石ホルダ１３及び２３の中央部が、接合部材としてのゴムシム２０を介して接合されている。なお、このゴムシム２０は、例えば比較的厚いゴム板が上下から金属板で挟まれることなどによって構成されている。

【0056】

図４は、下部リニアガイド４Ａの前半部における磁石列１４及びその周囲を拡大して示すとともに、各磁石１４によって生成される磁力線を示している。なお、下部リニアガイド４Ａの前半部及び後半部における磁石列１４及び磁極ブロック１５は、前後対称に構成されているので、以下の説明では、下部リニアガイド４Ａの前半部についてのみ説明するものとする。

【0057】

図４に示すように、磁石ホルダ１３の下面に取り付けられた磁石列１４では、各磁石１４のＮ極から出た磁力線は、上側の磁石ホルダ１３と下側のガイドレール１１との間において、これらの磁石ホルダ１３、ガイドレール１１及び隣り合う２つの磁石１４、１４を通り、元の磁石１４のＳ極に戻るように、ループ状に生成される。

【0058】

また、磁石列１４の前後（図４では左右）に配置された２つの磁極ブロック１５、１５では、隣接する端部磁石１４ａとの間で、その端部磁石１４ａによる磁力線がループ状に生成される。上記のような磁極ブロック１５を設けることにより、端部磁石１４ａの磁力が外部に漏れるのを抑制しながら、その磁力をガイドレール１１に安定して及ぼすことができる。

【0059】

一方、図５は、上部リニアガイド４Ｂの左半部における磁石列２４及びその周囲を拡大して示しており、上述した図４と同様、各磁石２４によって生成される磁力線を示している。なお、上部リニアガイド４Ｂの左半部及び右半部における磁石列２４及び磁極ブロック２５は、前述した下部リニアガイド４Ａの前半部及び後半部の関係と同様、左右対称に構成されている。

【0060】

図５に示すように、磁石ホルダ２３の上面に取り付けられた磁石列２４では、各磁石２４のＮ極から出た磁力線は、下側の磁石ホルダ２３と上側のガイドレール２１との間において、これらの磁石ホルダ２３、ガイドレール２１及び隣り合う２つの磁石２４、２４を通り、元の磁石２４のＳ極に戻るように、ループ状に生成される。

【0061】

また、磁石列２４の左右に配置された２つの磁極ブロック２５、２５では、隣接する端部磁石２４ａ（第２端部磁石）との間で、その端部磁石２４ａによる磁力線がループ状に生成される。したがって、前述した下部リニアガイド４Ａの磁極ブロック１５と同様、上記の磁極ブロック２５により、端部磁石２４ａの磁力が外部に漏れるのを抑制しながら、その磁力をガイドレール２１に安定して及ぼすことができる。

【0062】

次に、以上のように構成された直動転がり支承３の動作について、前述した図３（ｂ）と、動作時の状態を表す図６及び図７を参照して説明する。図３（ｂ）に示す状態から、地震により、地盤Ｇ及び下部基礎ＦＧが前方（Ｙ方向）に移動し、これに伴い、下部リニアガイド４Ａのガイドレール１１が、フランジプレート１６と一体に前方に移動すると、図６に示すように、下部リニアガイド４Ａの移動ブロック１２は、磁石ホルダ１３並びに磁石列１４及び磁極ブロック１５と一体に、相対的に後方（Ｙ方向の反対方向）に移動する。なお、図６では、下部リニアガイド４Ａの移動ブロック１２が、ガイドレール１１の後端部まで移動した状態を示している。

【0063】

上記のように、下部リニアガイド４Ａの移動ブロック１２が、磁石列１４及び磁極ブロック１５と一体に、ガイドレール１１に対して移動すると、磁石列１４による磁場が変化することで、ガイドレール１１には、電磁誘導による渦電流が生じる。そして、その渦電流によるローレンツ力及びその反作用力が、ガイドレール１１及び移動ブロック１２に対し、両者の相対移動を妨げる抵抗力として作用する。

【0064】

また、図３（ｂ）に示す状態から、地震により、地盤Ｇ及び下部基礎ＦＧが右方（Ｘ方向）に移動し、これに伴い下部リニアガイド４Ａも右方に移動すると、図６に示すように、上部リニアガイド４Ｂの移動ブロック２２は、磁石ホルダ２３並びに磁石列２４及び磁極ブロック２５と一体に、右方に移動する一方、ガイドレール２１は、相対的に左方（Ｘ方向の反対方向）に移動する。なお、図６では、上部リニアガイド４Ｂの移動ブロック２２が、ガイドレール２１の右端部まで移動した状態を示している。

【0065】

上記のように、上部リニアガイド４Ｂの移動ブロック２２が、磁石列２４及び磁極ブロック２５と一体に、ガイドレール２１に対して移動すると、磁石列２４による磁場が変化することで、ガイドレール２１には、電磁誘導による渦電流が生じる。そして、その渦電流によるローレンツ力及びその反作用力が、ガイドレール２１及び移動ブロック２２に対し、両者の相対移動を妨げる抵抗力として作用する。

【0066】

なお、図６に示すように、下部リニアガイド４Ａの移動ブロック１２がガイドレール１１の後端部に移動した際には、下部リニアガイド４Ａの磁石ホルダ１３の後半部が、フランジプレート１６よりも後方に突出する一方、上部リニアガイド４Ｂの移動ブロック２２がガイドレール２１の右端部に移動した際には、上部リニアガイド４Ｂの磁石ホルダ２３の右半部が、フランジプレート２６よりも右方に突出した状態になる。これらの場合、上下の基礎ＦＳ及びＦＧの周囲に十分なスペースを確保することにより、磁石ホルダ１３及び２３が外方に大きく突出しても、他の部材や機器などに干渉することはない。

【0067】

一方、図７は、上述した図６とは逆に、図３（ｂ）に示す状態から、地盤Ｇ及び下部基礎ＦＧが、後方（Ｙ方向の反対方向）及び左方（Ｘ方向の反対方向）に移動した状態を示している。すなわち、図３（ｂ）に示す状態から、地盤Ｇ及び下部基礎ＦＧが後方にし、これに伴い、下部リニアガイド４Ａのガイドレール１１が、フランジプレート１６と一体に後方に移動すると、図７に示すように、下部リニアガイド４Ａの移動ブロック１２は、磁石ホルダ１３並びに磁石列１４及び磁極ブロック１５と一体に、相対的に前方（Ｙ方向）に移動する。なお、図７では、下部リニアガイド４Ａの移動ブロック１２が、ガイドレール１１の前端部まで移動した状態を示している。

【0068】

上記のように、下部リニアガイド４Ａの移動ブロック１２が、磁石列１４及び磁極ブロック１５と一体に、ガイドレール１１に対して移動することにより、前述した図６と同様、磁石列１４による磁場の変化によって、ガイドレール１１に渦電流が生じ、その渦電流によるローレンツ力及びその反作用力が、ガイドレール１１と移動ブロック１２の相対移動を妨げる抵抗力として作用する。また、上部リニアガイド４Ｂの移動ブロック２２が、磁石列２４及び磁極ブロック２５と一体に、ガイドレール２１に対して移動することにより、前述した図６と同様、磁石列２４による磁場の変化によって、ガイドレール２１に渦電流が生じ、その渦電流によるローレンツ力及びその反作用力が、ガイドレール２１と移動ブロック２２の相対移動を妨げる抵抗力として作用する。

【0069】

以上詳述したように、本実施形態の直動転がり支承３によれば、渦電流によるローレンツ力及びその反作用力が、下部リニアガイド４Ａのガイドレール１１と移動ブロック１２の相対移動、及び上部リニアガイド４Ｂのガイドレール２１と移動ブロック２２の相対移動を妨げる抵抗力として作用するので、それらの抵抗力によって、地盤Ｇからの振動エネルギーを吸収し、建物Ｓへの振動を減衰させることができ、上記振動を抑制する減衰機能を得ることができる。

【0070】

また、複数の磁石１４、２４が取り付けられる磁石ホルダ１３、２３については、比較的単純な板状部材によって、容易に構成することができる。さらに、各リニアガイド４において、磁石列１４（２４）は、隣り合う磁石１４（２４）のガイドレール１１（２１）に臨む磁極が互いに異なるように配置されているので、ガイドレール１１（２１）に渦電流が効率よく発生し、その渦電流によるローレンツ力を、移動ブロック１２（２１）の移動を妨げる抵抗力として効率的に作用させることができる。

【0071】

また、上記の直動転がり支承３を含む振動抑制装置１によれば、直動転がり支承３が減衰機能を有しているので、地震動による地盤Ｇから建物Ｓへの振動に対し、減衰機能を発揮させながら、効果的に抑制することができる。さらに、上記の振動抑制装置１は、復元機能を有する免震装置２を備えているので、地震の際に、下部基礎ＦＧと上部基礎ＦＳの間に変位が生じても、その変位を元の位置に容易に戻すことができる。さらにまた、直動転がり支承３は、減衰機能を有しているので、振動抑制装置１において、減衰機能のみを有する減衰装置を省略することができ、その分、振動抑制装置１のコストを低減することができる。

【0072】

図８は、上述した第１実施形態の図３と同様の図であり、本発明の第２実施形態による直動転がり支承を示している。なお、本実施形態の直動転がり支承３０において、第１実施形態の直動転がり支承３と同様の構成部品については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略するものとする。また、以下の説明では、第１実施形態の直動転がり支承３との相違点を中心に説明するものとする。

【0073】

この直動転がり支承３０は、ガイドレール１１及び移動ブロック１２を一組とする二組の下部リニアガイド４Ａ、４Ａと、単一のガイドレール２１及び２つの移動ブロック２２、２２を有する上部リニアガイド４Ｂとを備えている。また、この直動転がり支承３０は、二組の下部リニアガイド４Ａ、４Ａにおける２つのガイドレール１１、１１と、上部リニアガイド４Ｂの単一のガイドレール２１とにより、平面的に見てキの字状に構成されたキ型の直動転がり支承である。

【0074】

また、二組の下部リニアガイド４Ａ、４Ａは、共通の磁石ホルダ３３（第１磁石ホルダ）を有している。すなわち、この磁石ホルダ３３は、二組の下部リニアガイド４Ａ、４Ａにおける２つのガイドレール１１、１１の長さ方向に沿って延びかつ２つの移動ブロック１２、１２間にわたるように、両移動ブロック１２、１２の上面に取り付けられている。そして、この磁石ホルダ３３の下面には、両移動ブロック１２、１２の前後において、複数の磁石１４及び磁極ブロック１５が取り付けられている。

【0075】

具体的には、４つの磁石１４及びその前後の２つの磁極ブロック１５が、各ガイドレール１１の長さ方向に沿って、互いに所定間隔を隔てた状態で一列に配置され、各ガイドレール１１に対し上下方向に所定間隔を隔てて対向している。加えて、磁石ホルダ３３の下面には、２つのガイドレール１１、１１間に対応する領域（Ｘ方向の中央の領域）に、磁石ホルダ３３の長さ方向（Ｙ方向）に沿って、複数（図８（ｂ）では１２個）の永久磁石３４（以下、単に「磁石」という。第１レール間永久磁石）及びその前後の２つの磁極ブロック３５が、左右２列で配置されている。これらの磁石３４では、前後方向及び左右方向に隣り合う磁石の下方に臨む磁極が互いに異なるように配置されている。

【0076】

また、２つのガイドレール１１、１１間には、上記２列の各磁石３４に対し、上下方向に所定間隔を隔てて対向し、両ガイドレール１１、１１の長さ方向に沿って水平に延びるレール間対向部材３６（第１レール間対向部材）がフランジプレート１６上にボルト止めによって固定されている。このレール間対向部材３６は、導電性を有する金属などで構成されている。

【0077】

一方、上部リニアガイド４Ｂは、二組の下部リニアガイド４Ａ、４Ａの２つの移動ブロック１２、１２に対応して、それらの上方に２つの移動ブロック２２、２２を備えており、それ以外の構成は、前述した第１実施形態の上部リニアガイド４Ｂと同様である。

【0078】

以上のように構成された直動転がり支承３０では、二組の下部リニアガイド４Ａ、４Ａの２つの移動ブロック１２、１２がガイドレール１１、１１に沿って移動すると、磁石列１４が対向する各ガイドレール１１の上面に加えて、磁石列３４が対向するレール間対向部材３６の上面に、電磁誘導による渦電流が生じる。そして、これらの渦電流によるローレンツ力及びその反作用力が、各移動ブロック１２とガイドレール１１の相対移動、及び両移動ブロック１２、１２とレール間対向部材３６との相対移動を妨げる抵抗力として作用する。

【0079】

なお、本実施形態の直動転がり支承３０における上部リニアガイド４Ｂは、前述した第１実施形態における上部リニアガイド４Ｂと同様の動作を行う。

【0080】

以上詳述したように、本実施形態のキ型の直動転がり支承３０によれば、第１実施形態の十字型の直動転がり支承３に比べて、鉛直方向の荷重をより安定して支持しながら、二組の下部リニアガイド４Ａ、４Ａにおける２つの移動ブロック１２、１２の移動の際に、多数の磁石１４及び３４により、より大きな抵抗力を発生させることができる。その結果、直動転がり支承３０による減衰機能をより高めることができる。

【0081】

また、図示は省略するが、上部リニアガイド４Ｂについて、上述したキ型の直動転がり支承３０の下部リニアガイド４Ａ、４Ａと同様、二組の上部リニアガイド４Ｂ、４Ｂを備えることにより、井型の直動転がり支承を構成することも、もちろん可能である。

【0082】

この場合には、上述した二組の下部リニアガイド４Ａ、４Ａと上下対称な二組の上部リニアガイド４Ｂ、４Ｂを、二組の下部リニアガイド４Ａ、４Ａの上方において、平面的に見て直交するように配置することにより、井型の直動転がり支承が構成される。また、この場合、上述したキ型の直動転がり支承３０における２列の磁石３４、磁極ブロック３５及びレール間対向部材３６と同様に構成された２列の磁石（第２レール間永久磁石）、磁極ブロック及びレール間対向部材（第２レール間対向部材）を、二組の上部リニアガイド４Ｂ、４Ｂ間に配置する。

【0083】

上記のように構成される井型の直動転がり支承によれば、十字型の直動転がり支承３や、キ型の直動転がり支承３０に比べて、鉛直方向の荷重をより一層安定して支持しながら、二組の上部リニアガイド４Ｂ、４Ｂにおける２つの移動ブロック２２、２２の移動の際に、その移動を妨げるより大きな抵抗力を発生させることができる。その結果、十字型やキ型の直動転がり支承３、３０に比べて、減衰機能をより一層高めることができる。

【0084】

なお、上述した第１及び第２実施形態では、磁石ホルダ１３、２３、３３として、平坦な板状のものを採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ガイドレールを上下方向の一方と、長さ方向の両側方との三方から覆うように、横断面がコ字状に形成されたものを採用することも可能である。

【0085】

図９（ａ）及び（ｂ）は、前述した第１実施形態の直動転がり支承３において、下部リニアガイド４Ａの磁石ホルダ１３に代えて、横断面がコ字状の磁石ホルダ４３（第１磁石ホルダ）を採用したものを示している。同図（ａ）に示すように、磁石ホルダ４３は、移動ブロック１２の前後（図９（ａ）の左右）に設けられるとともに、内面に複数の永久磁石（以下、単に「磁石」という。第１永久磁石）４４が取り付けられている。なお、これらの磁石ホルダ４３及び磁石４４は、前後対称に構成されている。

【0086】

図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、磁石ホルダ４３は、ガイドレール１１の長さ方向に沿って水平に所定長さ延びる水平壁と４３ａと、この水平壁４３ａの左右の端部から直角に屈曲して垂下する左右の垂下壁４３ｂ、４３ｂとで、下方に開放するコ字状に形成されている。なお、図示しないが、磁石ホルダ４３の移動ブロック１２側の端部には、取付け用のフランジが設けられており、そのフランジを介して、両磁石ホルダ４３、４３が移動ブロック１２の前壁及び後壁にそれぞれねじ止めされている。

【0087】

この磁石ホルダ４３の水平壁４３ａ及び両垂下壁４３ｂ、４３ｂの内面には、ガイドレール１１の長さ方向に沿って２列で、各列に複数（本例では３つ）の磁石４４が、ガイドレール１１に対して所定間隔を隔てて取り付けられている。なお、ガイドレール１１の長さ方向の端部の磁石４４に代えて、磁性材から成る磁極ブロックを配置することも可能である。

【0088】

上記のように構成された磁石ホルダ４３を備えた下部リニアガイド４Ａでは、磁石ホルダ４３の水平壁４３ａとガイドレール１１の上面との間、及び磁石ホルダ４３の両垂下壁４３ｂ、４３ｂとガイドレール１１の両側面との間に、複数の磁石４４によって、図９（ｃ）に示すようなループ状の磁力線が生成される。この状態において、移動ブロック１２がガイドレール１１に沿って移動することにより、ガイドレール１１の上面及び両側面に、電磁誘導による渦電流が生じる。そして、その渦電流によるローレンツ力及びその反作用力が、ガイドレール１１及び移動ブロック１２に対し、両者の相対移動を妨げる抵抗力として作用する。

【0089】

上記のように、ガイドレール１１の上面及び両側面に渦電流が生じることにより、それら３つの面において上記の抵抗力が作用するので、磁石ホルダ４３の長さ方向の寸法を短くしながら、例えば、前述した平坦な磁石ホルダ１３を備えた第１実施形態の下部リニアガイド４Ａと同程度の抵抗力を得ることができる。その結果、両磁石ホルダ４３、４３を含む移動ブロック１２を、コンパクトに構成することができ、移動ブロック１２がガイドレール１１に沿って大きく移動しても、前述した図６や図７の第１実施形態の磁石ホルダ１３と異なり、磁石ホルダ４３がガイドレール１１から外方に大きく突出するのを回避することができる。

【0090】

また、上記の磁石ホルダ４３については、下部リニアガイド４Ａに適用した場合について説明したが、上部リニアガイド４Ｂにももちろん、適用することが可能である。すなわち、第１実施形態の直動転がり支承３における上部リニアガイド４Ｂの磁石ホルダ２３に代えて、移動ブロック２２の左右両側に、上述した磁石ホルダ４３を上下反転した状態で、すなわち、横断面が上方に開放するコ字状に形成された磁石ホルダ（第２磁石ホルダ）を取り付けてもよい。

【0091】

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、上述した実施形態では、直動転がり支承３、３０を、建物Ｓと地盤Ｇとの間に設定された免震層Ｌに設置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記免震層Ｌに加えて、又は上記免震層Ｌに代えて、直動転がり支承３、３０を建物Ｓの中層部に設定される免震層に設けることも可能である。

【0092】

また、実施形態では、十字型、キ型及び井型の直動転がり支承について説明したが、本発明では、下部リニアガイド４Ａ及び上部リニアガイド４Ｂの少なくとも一方を、三組以上備えた直動転がり支承を構成することも可能である。

【0093】

さらに、実施形態で示した直動転がり支承３、３０の細部の構成や、磁石１４、２４、３４及び４４の配列などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。

【符号の説明】

【0094】

１ 振動抑制装置
２ 免震装置
３ 直動転がり支承
４ リニアガイド
４Ａ 下部リニアガイド
４Ｂ 上部リニアガイド
１１ ガイドレール（第１レール）
１２ 移動ブロック（第１移動体）
１３ 磁石ホルダ（第１磁石ホルダ）
１３ａ 磁石カバー（第１磁石カバー）
１４ 永久磁石（第１永久磁石）
１４ａ 端部磁石（第１端部磁石）
１５ 磁極ブロック（第１磁性部材）
２１ ガイドレール（第２レール）
２２ 移動ブロック（第２移動体）
２３ 磁石ホルダ（第２磁石ホルダ）
２４ 永久磁石（第２永久磁石）
２４ａ 端部磁石（第２端部磁石）
２５ 磁極ブロック（第２磁性部材）
３０ 直動転がり支承
３３ 磁石ホルダ（第１磁石ホルダ）
３４ 永久磁石（第１レール間永久磁石）
３５ 磁極ブロック
３６ レール間対向部材（第１レール間対向部材）
４３ 磁石ホルダ（第１磁石ホルダ）
４３ａ 磁石ホルダの水平壁
４３ｂ 磁石ホルダの垂下壁
４４ 永久磁石（第１永久磁石）
Ｓ 建物（構造物）
Ｇ 地盤
Ｌ 免震層
Ｂ 基礎梁
ＦＳ 上部基礎（上層部）
ＦＧ 下部基礎（下層部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】