CN107429783A - 隔震支撑装置 - Google Patents

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Abstract

隔震支撑装置(1)包括：层叠体(4)，该层叠体(4)具有交替层叠的弹性层(2)和刚性层(3)；铅塞(7)，该铅塞(7)配置于层叠体(4)的中空部(6)；以及导热体(9)，该导热体(9)配置于铅塞(7)的外周面和内周面(5)之间。

Description

隔震支撑装置
技术领域
本发明涉及一种配置于两个结构物之间，能吸收两个结构物间的相对水平方向上的振动能，降低对结构物的振动加速度的装置，尤其涉及一种隔震支撑装置，该隔震支撑装置使地震能量衰减来降低地震输入加速度，防止建筑物、桥梁等结构物的损坏。
背景技术
由专利文献1、专利文献2以及专利文献3已知，隔震支撑装置具有层叠体和衰减体，其中，层叠体具有交替层叠的弹性层和刚性层，衰减体由铅塞构成，该铅塞填充于由上述层叠体的内周面形成的圆柱状的中空部内，上述隔震支撑装置设置于地基和结构物之间，除了支撑结构物的载荷外，还能利用层叠体尽可能地阻止由地震等引起的地基振动向结构物的传递，并且能利用铅塞使传递到结构物的振动尽量快速地衰减。
地震中层叠体发生剪切变形时，上述隔震支撑装置还通过铅塞塑性变形来吸收振动能，铅塞能良好地吸收振动能，并且即使在塑性变形后，也能通过伴随吸收振动能而产生的热来容易地进行再结晶，不会导致机械疲劳，因此上述铅塞作为振动能吸收体是非常优异的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特公昭61－17984号公报
专利文献2：日本专利特开平9－105440号公报
专利文献3：日本专利特开2000－346132号公报
专利文献4：日本专利特开昭63－268837号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，存在的问题是，当隔震支撑装置受到大振幅且长时间反复的长周期的震动时，铅塞中随着通过塑性变形吸收振动能而产生温度上升，该温度可能会上升至接近铅的熔点。铅塞的温度上升时，不仅相对于铅塞变形的振动能的吸收能力下降，而且有可能引起与铅塞接触的层叠体的弹性层的材料物理性能值的劣化，尤其是有可能引起弹性系数的劣化。
为了防止铅的温度上升，例如，专利文献4中提出了一种技术，通过在铅构件中分散配置作为热吸收材料的熔点比铅的熔点低的金属，即所谓的低熔点金属，将地震时铅构件产生的热作为低熔点金属的熔化热来吸收，从而防止铅构件的温度过度上升，或者在铅构件中分散配置液体(水)，将地震时铅构件产生的热作为液体的蒸发热来吸收，从而防止铅构件的温度过度上升。
然而，专利文献4所提出的技术中，尤其是在铅构件中分散配置液体(水)的技术，需要考虑液体的蒸发、泄漏，对于无法预测何时会发生的地震而言，该技术很难说是实用的。
以上问题不仅限于使用铅的铅塞和使用锡的锡塞，总而言之，会发生在由于温度上升导致振动能的吸收能力下降的衰减体上。
本发明鉴于上述各问题而作，其目的是提供一种隔震支撑装置，该隔震支撑装置即使在受到长周期的地震时，也能够尽量降低会使振动能的吸收能力下降的衰减体的温度上升，即使在长周期的地震中也能够有效地发挥隔震作用。
解决技术问题所使用的技术手段
本发明的隔震支撑装置包括：层叠体，该层叠体具有多个弹性层和刚性层；衰减体，该衰减体配置于由上述层叠体的内周面形成的柱状的中空部；以及导热体，该导热体配置于衰减体的外周面和层叠体的内周面之间，并且该导热体的热传导率比弹性层的热传导率高，上述导热体具有与衰减体的筒状的外周面接触的内周面和与层叠体的内周面接触的外周面，各刚性层包括环状的钢板，该钢板的热传导率比弹性层的热传导率高。
根据本发明的隔震支撑装置，由于导热体具有与衰减体的筒状的外周面接触的内周面和与层叠体的内周面接触的外周面，各刚性层包括环状的钢板，该钢板的热传导率比弹性层的热传导率高，所以因长周期的地震导致衰减体发生剪切变形来吸收振动能时，衰减体伴随吸收振动能而产生的热能通过配置于衰减体的外周面和层叠体的内周面之间的导热体高效地传递至刚性层并且通过该刚性层而释放，其结果是，能够避免由于热的积蓄而导致衰减体的温度上升，不会因温度上升而使衰减体的振动能的吸收能力下降，能够有效地吸收地震能量。
根据本发明的隔震支撑装置，在优选的示例中，导热体、导热体的内周面以及导热体的外周面分别为筒状，导热体至少包括聚合物和热传导率比弹性层的热传导率高的填充剂，这种情况下，聚合物也可以包括热固性聚合物和热塑性聚合物中的至少一种。
在优选的示例中，热固性聚合物包括交联橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、苯酚树脂、不饱和聚酯树脂、热固型聚苯醚树脂以及热固型改性聚苯醚树脂中的至少一种。
关于交联橡胶，作为优选示例能够举出的有：天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)、异戊二丙烯橡胶(IR)、丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、氯丁橡胶(CR)、乙丙橡胶(EPR、EPDM)、氯化聚乙烯(CM)、氯磺化聚乙烯(CSM)、丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸橡胶(ACM)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)以及硅橡胶(VMQ、FVWQ)等。
热塑性聚合物可以包括热塑性合成树脂或者热塑性弹性体中的至少一种。
作为热塑性合成树脂并没有特别的限定，能够根据目的适当地进行选择，比如能够举出的有：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和乙烯－丙烯共聚物等乙烯－α－烯烃共聚物、聚甲基戊烯(PMP)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、乙烯－乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇(PVA)、聚缩醛(POM)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)等。
作为热塑性弹性体，例如能够举出的有：苯乙烯－丁二烯共聚物或其氢化聚合物、苯乙烯－异戊二烯嵌段共聚物或其氢化聚合物等苯乙烯类热塑性弹性体、烯烃类热塑性弹性体、氯乙烯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体以及聚酰胺类热塑性弹性体等。
根据本发明，在优选的示例中，填充剂包括碳类填充剂、金属类填充剂以及陶瓷类填充剂中的至少一种。
作为碳类填充剂，能够举出的有：科琴黑(ケッチェンブラック)等炉法炭黑、乙炔黑、槽法炭黑和气黑等碳黑、聚丙烯腈类碳纤维和沥青类碳纤维等碳纤维、人造石墨、球状石墨、鳞片状石墨、块状石墨和土状石墨等石墨、金刚石、富勒烯、碳微线圈、碳纳米管(气相生长碳纤维)以及石墨烯等。
炭黑或石墨的颗粒大小可以通过考虑分散性以及导热体的厚度等来决定。优选，碳黑的平均粒径是10nm～700nm，石墨的平均粒径是5～150μm，此外，从能够提高流动性、能够提高成形加工性的观点来看，优选，石墨的平均粒径是30～150μm。碳纤维能够使用纤维直径为5～20μm、纤维长度为2～8mm的短切纤维和纤维直径为5～20μm、纤维长度为20～400μm的研磨纤维等。碳纳米管的情况下，优选，单层纳米管单体的直径为1～2.5nm，长度为5～10nm，多层纳米管的直径为10～40nm，长度为10nm。
作为科琴黑(ケッチェンブラック)的具体示例，能够举出的是狮王公司(ライオン社)制造的“EC300J、EC600JD(商品名)”等，作为乙炔黑的具体示例，能够举出的是电气化学工业公司(電気化学工業社)制造的“DENKA BLACK(デンカブラック)(商品名)”等，作为鳞片状石墨的具体示例，能够举出的是中越石墨工业所公司(中越黒鉛工業所社)制造的“BF－3AK、CPB－6S(商品名)”、富士石墨工业公司(富士黒鉛工業社)制造的“UF－2(商品名)”、西村石墨公司(西村黒鉛社)制造的“PS－99，平均粒径为7μm”、TIMCAL公司(TIMCAL社)制造的“KS15(商品名)，平均粒径为8μm”、日本石墨工业公司(日本黒鉛工業社)制造的“CB150(商品名)、平均粒径为40μm或者平均粒径为130μm”等，作为土状石墨的具体示例，能够举出的是中越石墨工业所公司(中越黒鉛工業所社)制造的“APR(商品名)”以及富士石墨工业公司(富士黒鉛工業社)制造的“FAG－1(商品名)”等，作为人造石墨的具体示例，能够举出的是中越石墨工业所公司(中越黒鉛工業所社)制造的“G－6S(商品名)”以及富士石墨工业公司(富士黒鉛工業社)制造的“FGK－1(商品名)”，另外，作为球状石墨的具体示例，能够举出的是中越石墨工业所公司(中越黒鉛工業所社)制造的“WF－15C(商品名)”以及富士石墨工业公司(富士黒鉛工業社)制造的“WF－010、WF－015(商品名)”等。
作为碳纤维的具体示例，在聚丙烯腈类碳纤维中，能够举出的有东丽公司(東レ社)制造的“TORAYCA CHOP(商品名)”、三菱丽阳公司(三菱レーヨン社)制造的“PYROFIL(商品名)”以及东邦特耐克丝公司(東邦テナックス社)制造的“BESFIGHT(商品名)”等，在沥青类碳纤维中，能够举出的有三菱化学产资公司(三菱化学産資社)制造的“DIALEAD(商品名)”、大阪燃气化学公司(大阪ガスケミカル社)制造的“DONACARBO(商品名)”、吴羽化学公司(クレハ社)制造的“KURECA CHOP(商品名)”以及日本石墨纤维公司(日本グラファイトファイバー社)制造的“GRANOC研磨纤维(商品名)”等。
作为金属类填充剂，优选使用从由铝、铜、银、铁、镍、硅、锌、镁、钨以及锡构成的组中选出的一种以上的金属粉末或者这些金属的合金粉末(铝青铜、七三黄铜、海军黄铜等)。这些金属类填充剂可以是平均粒径为0.1～200μm的颗粒物，平均粒径为0.1～50μm是较为理想的。特别地，由于平均粒径小于0.1μm时，热传导性的提高效果变差，并且变得难以成形，因此是不理想的。
作为陶瓷类填充剂，能够举出的有氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氧化铍(BeO)和氧化钛(TiO2)等金属氧化物、氮化硼(六方晶BN或立方晶BN)、氮化铝(AlN)和氮化硅(Si3N4)等金属氮化物以及碳化硼(B4C)、碳化铝(Al4C3)和碳化硅(SiC)等金属碳化物等。
从热传导率、耐热性以及耐湿性的性能提升的角度来看，较为理想的是陶瓷类填充剂由平均粒径为3～50μm的粉末构成，其中优选平均粒径为5～40μm。
填充剂相对于聚合物的掺合量可以根据热传导率和强度的目标，从较大的范围中进行选择，其中，该填充剂由上述碳类填充剂、金属类填充剂以及陶瓷类填充剂中的至少一种构成。在优选的示例中，相对于100质量份的聚合物，填充剂是20～500质量份。填充剂的掺合量过少时，导热体的热传导率变低，上述填充剂的掺合量过多时，形成导热体的加工性降低，因此是不理想的。
如果导热体的层厚为0.3mm以上，就能够将衰减体中产生的热有效地传递至刚性层，能够避免衰减体中的热的积蓄，另一方面，如果导热体的层厚超过1.0mm，那么就有可能使衰减体的剪切变形能降低，因此，导热体的层厚优选0.3～1.0mm。
为了迅速地将衰减体产生的热向刚性层进行释放，导热体至少具有1W/m·K以上的热传导率，优选具有10W/m·K以上的热传导率，更优选具有30W/m·K以上的热传导率。
为了使导热体具有1W/m·K以上的热传导率，相对于100质量份的聚合物，只要使该导热体含有20～500质量份的填充剂即可。
根据本发明的隔震支撑装置，在优选的示例中，各钢板由冷轧钢板(SPCC)等构成，在优选的示例中，各弹性层由乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丁二烯橡胶等橡胶材料形成的橡胶板构成。
本发明的隔震支撑装置中，多个刚性层优选分别具有钢板以及覆盖层，较为理想的是，该覆盖层覆盖钢板的整个表面并且该覆盖层的热传导率比钢板的热传导率大，且该覆盖层的厚度约为0.1～100μm，在这种情况下，在优选的示例中，导热体通过其外周面与构成为层叠体的内周面的覆盖层的表面接触，上述覆盖层能够通过对钢板施加电镀或熔融镀覆等镀覆来形成，例如，镀锌、镀铝、镀铜、镀锡、镀镍、镀铬、镀黄铜等，或者通过对钢板施加锌、铝、锌铝、铝镁的金属喷镀来形成，多个刚性层分别具有上述钢板和上述覆盖层时，通过覆盖层能够使衰减体的热更迅速地传递到钢板，因此能够尽量避免衰减体的热的积蓄，能够有效地防止由于衰减体的温度上升而引起的振动能吸收能力的下降。
在多个刚性层分别不包括上述覆盖层的情况下，导热体也可以通过其外周面与构成为层叠体的内周面的钢板的表面相接触。
根据本发明的隔震支撑装置，由层叠体的内周面形成的柱状的中空部可以是一个，也可以是多个，当多个中空部分别由层叠体的多个内周面形成，在多个中空部中分别配置有衰减体的情况下，若在所有的衰减体的外周面和层叠体的内周面之间配置导热体，就能够有效地对柱状体进行散热，也可以在至少一个衰减体的外周面和层叠体的内周面之间配置导热体，在优选例中，衰减体构成为圆柱状的形态，该圆柱状具有圆筒状的外周面，这种情况下，中空部是由圆筒状的内周面形成的圆柱状，另外，层叠体也可以包括橡胶覆盖层，该橡胶覆盖层与刚性层和弹性层的内周面接触并且由与弹性层相同的橡胶材料构成，在层叠体包括上述橡胶覆盖层的情况下，上述橡胶覆盖层的内周面成为层叠体的内周面，在层叠体不包括上述橡胶覆盖层的情况下，刚性层和弹性层的内周面成为层叠体的内周面。另外，在优选例中，衰减体为铅塞或锡塞，但是衰减体并不限定于此，也可以是其它的由于温度上升导致振动能吸收能力下降的插件，例如日本专利特开2015-7468号公报所记载的包括导热性填充材、石墨以及热固性树脂等的插件。
较为理想的是，橡胶覆盖层的层厚优选为0.3～0.5mm，其中，该橡胶覆盖层由与弹性层相同的橡胶材料构成并且与各刚性层和各弹性层的内周面以及导热体的外周面相接合，当橡胶覆盖层的层厚不满0.3mm时，不能充分发挥橡胶覆盖层作为结合层的作用，另一方面，当橡胶覆盖层的层厚超过0.5mm时，从衰减体向刚性层的有效的传热有可能被橡胶覆盖层阻碍。
在本发明的优选例中，刚性层、弹性层、导热体以及橡胶覆盖层在它们彼此的接触面上，例如通过硫化粘接或粘接剂而牢固地贴合。
为了提高层叠体的外周面的耐候性等，本发明的隔震支撑装置还可以包括有外周保护层，该外周保护层由天然橡胶构成，优选由耐候性优异的橡胶材料构成，并且该外周保护层覆盖层叠体的外周面。
天然橡胶也可以作为外周保护层用的橡胶材料，但是，较为理想的是耐候性优异的橡胶状聚合物，例如，从耐候性方面优选丁基橡胶、聚氨酯、乙丙橡胶、海帕伦、氯化聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯橡胶、氯丁橡胶，此外，在考虑与形成弹性层的橡胶的粘接性的情况下，优选丁基橡胶、乙丙橡胶和氯丁橡胶，上述外周保护层的层厚可以是5～10mm左右。
发明效果
根据本发明，能够提供一种隔震支撑装置，即使在受到长周期的地震震动时，也能够尽量降低衰减体产生的温度上升，能够有效地发挥隔震作用。
附图说明
图1是本发明的隔震支撑装置的优选具体例的纵向剖视说明图。
图2是图1的II-II线向视剖视说明图。
图3是图1的主要部分放大剖视说明图。
图4是图1的主要部分放大剖视说明图。
图5是图1所示的导热体的立体说明图。
具体实施方式
接着，根据如图所示的优选具体例和实施例对本发明进行进一步详细说明。另外，本发明并不限定于这些具体例和实施例。
在图1～图5中，本具体例的隔震支撑装置1包括：圆筒状的层叠体4，该层叠体4是在层叠方向V上交替层叠构成的，且具有多个圆环状的弹性层2和多个圆环状的刚性层3；铅塞7，该铅塞7为圆柱状，作为衰减体配置于由层叠体4的圆筒状的内周面5形成的圆柱状的中空部6；导热体9，该导热体9为圆筒状，在中空部6中配置于铅塞7的圆筒状的外周面8和内周面5之间，并且导热体9的热传导率比弹性层2的热传导率高，例如至少为1W/m·K；外周保护层11，该外周保护层11由耐候性优异的橡胶材料构成，并且覆盖层叠体4的圆筒状的外周面10；上安装板13和下安装板14，该上安装板13和下安装板14分别通过螺栓12与刚性层3中最上部的刚性层3和刚性层3中最下部的刚性层3连结；剪切键17，该剪切键17为圆板状，嵌合于最上部的刚性层3的圆形状的凹部15和上安装板13的圆形状的凹部16；以及剪切键20，该剪切键20为圆板状，嵌合于最下部的刚性层3的圆形状的凹部18和下安装板14的圆形状的凹部19。
各弹性层2由具有弹性的圆环状的橡胶板构成，并且具有圆筒状的内周面31、圆筒状的外周面32、圆环状的上表面33以及圆环状的下表面34。
最上部和最下部的刚性层3由具有刚性的圆环状的厚壁钢板构成，该厚壁钢板的壁厚比弹性层2以及最上部和最下部的刚性层3之间的各刚性层3的壁厚更厚，最上部的刚性层3具有圆环状的上表面41、圆环状的下表面42、圆筒状的内周面43、圆筒状的外周面44、形成凹部15且直径比内周面43的直径更大的内周面45、以及与内周面45一起来形成凹部15的圆环状的上表面46，最下部的刚性层3具有圆环状的上表面51、圆环状的下表面52、圆筒状的内周面53、圆筒状的外周面54、形成凹部18且直径比内周面53的直径还大的内周面55、以及与内周面55一起来形成凹部18的圆环状的下表面56，最上部和最下部的刚性层3之间的各刚性层3由具有刚性的圆环状的薄壁钢板构成，该薄壁钢板的壁厚比最上部和最下部的刚性层3之间的各刚性层3的壁厚更薄，并且在圆环状的上表面57和下表面58以外还具有圆筒状的内周面59和圆筒状的外周面60，最上部和最下部的刚性层3以及最上部和最下部的刚性层3之间的各刚性层3的各钢板的热传导率分别比弹性层2的热传导率(W/m·K)高。
最上部的刚性层3通过其下表面42与在层叠方向V相邻的弹性层2的上表面33紧密接触，最下部的刚性层3通过其上表面51与在层叠方向V相邻的弹性层2的下表面34紧密接触，最上部和最下部的刚性层3之间的各刚性层3分别通过其上表面57与在层叠方向V相邻的弹性层2的下表面34紧密接触，并且通过其下表面58与在层叠方向V相邻的弹性层2的上表面33紧密接触。
除了弹性层2和刚性层3以外，层叠体4还具有由与弹性层2相同的橡胶材料构成的橡胶覆盖层65，橡胶覆盖层65包括：圆筒状的外周面66，该圆筒状的外周面66与内周面43、多个内周面31和59以及内周面53紧密接触；以及内周面5，该内周面5形成中空部6。
除了内周面5以外，中空部6还通过剪切键17的圆形的下表面71和剪切键20的圆形的上表面72形成，下表面71分别与铅塞7的圆形的上端面73、橡胶覆盖层65的圆环状的上端面74以及导热体9的圆环状的上端面75紧密接触，上表面72与铅塞7的圆形的下端面76、橡胶覆盖层65的圆环状的下端面77以及导热体9的圆环状的下端面78紧密接触。
壁厚为0.3～1.0mm并且热传导率至少为1W/m·K的导热体9除了上端面75和下端面78以外，还包括与外周面8紧密接触的内周面81以及与内周面5紧密接触的外周面82。
各弹性层2和各刚性层3在它们的上表面33、51、57及下表面34、42、58的相互接触的接触面上，分别通过例如硫化粘接或粘接剂而彼此牢固地贴合，橡胶覆盖层65与各弹性层2和各刚性层3在橡胶覆盖层65的外周面66及各弹性层2和各刚性层3的内周面31、43、53、59的相互接触的接触面上，分别通过硫化粘接或粘接剂而彼此牢固地贴合，橡胶覆盖层65和导热体9在橡胶覆盖层65的内周面5和导热体9的外周面82的相互接触的接触面上，分别通过硫化粘接或粘接剂而彼此牢固地贴合。
外周面10由多个外周面32、60与外周面44、51构成，除了圆筒状的外周面85以外还具有圆筒状的内周面86的外周保护层11与各弹性层2和各刚性层3在外周保护层11的内周面86及各弹性层2和各刚性层3的外周面32、44、54、60的相互接触的接触面上，分别通过硫化粘接或粘接剂而彼此牢固地贴合。
橡胶覆盖层65和外周保护层11中的至少一方也可以通过对层叠体4进行加压硫化成形时使弹性层2露出而与弹性层2一体地形成。
隔震支撑装置1分别通过螺栓93将上安装板13与结构物91连接，通过螺栓93将下安装板14与基础92连接，上述隔震支撑装置1以通过层叠体4和铅塞7支撑结构物91的层叠方向(铅垂方向)V上的载荷的方式被使用。
也可以使用以下(1)、(2)或(3)的方式来制造导热体9。
<(1)使用天然橡胶作为聚合物的情况>
向交联橡胶中掺合填充剂中的至少一种，并且根据需要掺合硫化促进剂(例如，N－环己基－2－苯并噻唑基亚磺酰胺、2-巯基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑等噻唑类以及二苯胍等胍类)、硫化促进助剂(氧化锌(ZnO)和氧化镁等金属氧化物以及硬脂酸、月桂酸和棕榈酸等脂肪酸)、硫化剂(例如，硫以及含硫化合物等)、加工油(例如，石蜡类、环烷烃类以及芳香族类等)和防老化剂(N－异丙基－N’－苯基－P－苯二胺以及N－(1、3－二甲基丁基)－N’－苯基－P－苯二胺等)后，经过素炼和混炼工序制作成导热体组成物，然后使用压延机将导热体组成物压延加工成均匀厚度、规定宽度的长片材。将上述片材的长度切断成铅塞的外周面8一周的长度，并且将其作为导热体9用的未硫化的片材。
<(2)使用酚醛清漆型苯酚树脂作为聚合物的情况>
向酚醛清漆型树脂粉末中添加填充剂中的至少一种，并根据需要添加硬化剂、脱模剂、硬化促进剂且进行混合，将这些与适量的溶剂一起在亨舍尔混合机等混合机内均匀地搅拌混合制作成混合物，然后将混合物投入搅拌机中，一边加热一边使搅拌后的搅拌物冷却固化，之后将冷却固化后的搅拌物粉碎成适当大小的成形材料，将该成形材料均匀地放入模具，并施加压力和热以进行压缩成形，加工成具有均匀厚度和规定宽度的长片材。将上述片材的长度切断成铅塞7的外周面一周的长度，并且将其作为导热体9用的片材。
<(3)使用作为聚合物的热塑性合成树脂或热塑性弹性体的情况>
在亨舍尔混合机等混合机内将热塑性合成树脂或热塑性弹性体与填充剂中的至少一种混合制作成混合物，将该混合物通过螺杆式挤出机挤出为股线状，将挤出的股线状的混合物切断以制作成导热体组成物的颗粒，将该颗粒供给至包括有T铸型的挤出成形机，并进行挤出成形以加工成具有均匀厚度和规定宽度的长片材。将上述片材的长度切断成铅塞7的外周面一周的长度，并且将其作为导热体9用的片材。
也可以使用以下方式制造包含上述导热体9的隔震支撑装置1。
<弹性层2用的橡胶板的制作>
向交联橡胶中掺合硫化促进剂、硫化促进助剂、硫化剂、加工油、防老化剂后，通过素炼以及混炼工序制作成橡胶组成物，接着，使用压延机将橡胶组成物压延加工成具有均匀厚度、规定宽度的未硫化的长橡胶片材，并从该橡胶片材切出作为弹性层2用的未硫化的橡胶板。
<刚性层3用的钢板的制作>
通过冲压加工将薄壁的冷轧钢板(SPCC)制作成最上部和最下部的刚性层3之间的刚性层3用的圆环状的薄壁钢板，通过同样的冲压加工将厚壁的冷轧钢板(SPCC)制作成最上部和最下部的刚性层3用的圆环状的厚壁钢板。
<层叠体4和隔震支撑装置1的制作>
在设于模具内的圆柱体的外周面上，将通过上述(1)、(2)或(3)得到的导热体9用的片材圆筒状地卷绕一周以使该片材固定，并且在该导热体9用的圆筒状的片材的外周面上，根据需要将橡胶覆盖层65用的厚度为0.3～0.5mm的未硫化的橡胶片材圆筒状地卷绕一周，使该圆筒状的橡胶片材固定，并且通过由内周面53形成的贯穿孔，将最下部的刚性层3用的厚壁钢板以凹部18朝下的方式嵌插到该橡胶覆盖层65用的圆筒状的橡胶片材的外周面，并且在该厚壁钢板的上表面51涂布粘接剂。作为粘接剂，优选在上表面51涂布作为底漆的底涂粘接剂后，再涂布上涂粘接剂的粘接剂双组分涂布加工法。接着，在通过由内周面31形成的贯穿孔而在导热体9用的圆筒状的片材的外周面上根据需要设置弹性层2用的未硫化的橡胶板的情况下，将弹性层2用的未硫化的橡胶板嵌插于橡胶覆盖层65用的圆筒状的橡胶片材的外周面并载置于涂布有粘接剂的最下部的刚性层3用的厚壁钢板的上表面51，此外，在根据需要在导热体9用的圆筒状的片材的周围交替地设置各刚性层3用的薄壁钢板和弹性层2用的未硫化的橡胶板的情况下，将各刚性层3用的薄壁钢板和弹性层2用的未硫化的橡胶板多个重叠于橡胶覆盖层65用的圆筒状的片材的周围，其中，上述各刚性层3是在上表面57和下表面58涂布有粘接剂的最上部和最下部的刚性层3之间的刚性层，上述导热体9在设于模具的圆柱体的外周面上被固定，最后，在固定于在模具内设置的圆柱体的外周面的导热体9用的圆筒状的片材的周围根据需要设置的情况下，在交替重叠于橡胶覆盖层65用的圆筒状的片材的周围的最下部的刚性层3、最上部和最下部的刚性层3之间的各刚性层3用的薄壁钢板以及弹性层2用的未硫化的橡胶板上还载置最上部的刚性层3用的厚壁钢板，在设于模具内的导热体9用的圆筒状的片材上根据需要设置的情况下，在橡胶覆盖层65用的圆筒状的橡胶片材上，嵌插在下表面42涂布有粘接剂的最上部的刚性层3用的厚壁钢板，以此制作出包括导热体9用的圆筒状的片材、根据需要设置的橡胶覆盖层65用的圆筒状的橡胶片材的未硫化的层叠体4，在该未硫化的层叠体4的外周面10上圆筒状地卷绕有外周保护层11用的、耐候性优异的薄壁的未硫化的橡胶片材，对该未硫化的层叠体4进行加压加热，以对导热体9用的圆筒状的橡胶片材、弹性层2用的未硫化的橡胶板和外周保护层11用的未硫化的圆筒状的橡胶片材以及根据需要设置的橡胶保护层65用的圆筒状的橡胶片材进行硫化，使彼此硫化粘接，以此制作出层叠体4，该层叠体4包括导热体9、外周保护层11以及橡胶覆盖层65。
从设于模具内的圆柱体取出硫化后的上述层叠体4，并且将铅塞7压入由内周面81形成的圆柱状的中空部后，使剪切键17和20与凹部15和凹部18分别嵌合，并通过螺栓12在最上部的刚性层3和最下部的刚性层3上分别连接上安装板13和下安装板14，以此制作出隔震支撑装置1。
在制作上述隔震支撑装置1的过程中，也可以省略橡胶覆盖层65用和外周保护层11用的橡胶片材的卷付，而是通过对层叠体4进行加热加压使弹性层2用的未硫化的橡胶板朝内周侧和外周侧突出，从而形成橡胶覆盖层65和外周保护层11。
实施例
<弹性层2用的未硫化的橡胶片材的制作>
将作为交联橡胶的天然橡胶、碳黑、氧化锌(ZnO)、硬脂酸、防老化剂以及加工油投入通用的混炼机内，并进行混炼。接着，在此基础上投入硫化促进剂和硫化剂，使用开式辊进行混炼，对混炼后的橡胶组成物进行压延加工并制作成厚度为5mm的未硫化的橡胶片材。
<刚性层3用的薄壁钢板和厚壁钢板的制作>
准备圆板状的薄壁钢板和两片厚壁钢板，其中，上述圆板状的薄壁钢板作为最上部和最下部的刚性层3之间的刚性层3，由冷轧钢板(SPCC)构成，该冷轧钢板(SPCC)外径为1000mm、厚度为3.9mm并且在中央部具有由直径为202mm的内周面59所形成的贯通孔，上述两片厚壁钢板作为最上部和最下部的刚性层3，分别由冷轧钢板(SPCC)构成，冷轧钢板(SPCC)外径为1000mm、厚度为40mm，并且在中央部具有直径为240mm的凹部15、18，在凹部15、18的各中央部分别具有由直径为202mm的内周面43、53所形成的贯穿孔。
实施例1
使用上述(1)的方法，将作为聚合物的100质量份的天然橡胶(NR)以及作为填充剂的5质量份的碳黑和20质量份的沥青类碳纤维(日本石墨纤维公司(日本グラファイトファイバー社)制造的GRANOC研磨纤维“XN-100(商品名)”，平均长度为50μm，平均纤维直径为7μm)制作成厚度为0.5mm的导热体9用的未硫化的片材，另一方面，从弹性层2用的未硫化的橡胶片材切出直径为1000mm的圆形的橡胶板，并且在该橡胶板的中央部切出由直径为202mm的内周面31所形成的贯穿孔，以此制作出弹性层2用的未硫化的橡胶板。
通过导热体9用的未硫化的片材、弹性层2用的未硫化的32片橡胶板、由与弹性层2用的未硫化的橡胶片材相同的橡胶组成物构成的橡胶覆盖层65用的厚度为0.5mm的未硫化的橡胶片材以及外周保护层11用的厚度为5mm的未硫化的橡胶片材制作出隔震支撑装置1。制作而成的隔震支撑装置1的导热体9的热传导率为1W/m·K。
实施例2
除了使用作为填充剂的30质量份的实施例1的沥青类碳纤维和30质量份的鳞片状石墨(1)(西村石墨公司(西村黒鉛社)制造的“PS－99(商品名)”，平均粒径为7μm)以外，利用与实施例1相同的方法制作出隔震支撑装置1。制作而成的隔震支撑装置1的导热体9的热传导率为10W/m·K。
实施例3
除了使用作为聚合物的100质量份的丁基橡胶(ポリサーブチル)(IIR)、作为填充剂的50质量份的实施例1的碳黑、15质量份的沥青类碳纤维和75质量份的鳞片状石墨(2)(TIMCAL公司(TIMCAL社)制造的“KS15(商品名)”，平均粒径为8μm)以外，利用与实施例1相同的方法制作出隔震支撑装置1。制作而成的隔震支撑装置1的导热体9的热传导率为14W/m·K。
实施例4
除了使用作为聚合物的100质量份的乙丙橡胶(EPDM)、作为填充剂的40质量份的碳黑、96质量份的六方晶氮化硼(BN)(电气化学工业公司(電気化学工業社)制造，平均粒径为15μm)以外，利用与实施例1相同的方法制作出隔震支撑装置1。制作而成的隔震支撑装置1的导热体9的热传导率为5W/m·K。
实施例5
使用上述(3)的方法，将作为聚合物的100质量份的聚缩醛树脂(POM)、作为填充剂的150质量份的沥青类碳纤维和30质量份的氧化铝(Al2O3)(昭和电工公司(昭和電工社)制造)制作成未硫化的厚度为0.5mm的导热体9用的片材，除此以外，利用与实施例1相同的方法制作出隔震支撑装置1。制作而成的隔震支撑装置1的导热体9的热传导率为2W/m·K。
实施例6
将作为聚合物的100质量份的聚酰胺树脂(PA6)以及作为填充剂的132质量份的鳞片状石墨(3)(日本石墨公司(日本黒鉛社)制造，平均粒径为130μm)以与实施例5相同的方式，制作成厚度为0.5mm的未硫化的导热体9用的片材，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出隔震支撑装置1。制作而成的隔震支撑装置1的导热体9的热传导率为20W/m·K。
实施例7
将作为聚合物的100质量份的聚酰胺树脂(PA6)以及作为填充剂的203质量份的鳞片状石墨(3)以与实施例5相同的方式，制作成厚度为0.5mm的未硫化的导热体9用的片材，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出隔震支撑装置1。制作而成的隔震支撑装置1中的导热体9的热传导率为30W/m·K。
实施例8
将作为聚合物的100质量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)、作为填充剂的50质量份的实施例3的鳞片状石墨(2)和20质量份的实施例1的沥青类碳纤维，以与实施例5相同的方式，制作成厚度为0.5mm的未硫化的导热体9用的片材，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出隔震支撑装置1。制作而成的隔震支撑装置1中的导热体9的热传导率为12W/m·K。
实施例9
将作为聚合物的100质量份的低硬度的苯乙烯类热塑性弹性体、作为填充剂的100质量份的实施例1的沥青类碳纤维、20质量份的实施例4的六方晶氮化硼(BN)和20质量份的实施例5的氧化铝，以与实施例5相同的方式，制作成厚度为0.5mm的未硫化的导热体9用的片材，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出隔震支撑装置1。制作而成的隔震支撑装置1的导热体9的热传导率为2W/m·K。
实施例10
将与实施例1相同的导热体9用的未硫化的片材和弹性层2用的未硫化的橡胶板以及刚性层3用的薄壁钢板和厚壁钢板，以与实施例1相同的方式制作出隔震支撑装置1，其中，上述刚性层3用的薄壁钢板和厚壁钢板的整个表面上利用熔融铝镀覆形成有厚度为60μm的铝覆盖层。制作而成的隔震支撑装置1的导热体9的热传导率为1W/m·K。
实施例11
将与实施例2相同的导热体9用的未硫化的片材和弹性层2用的未硫化的橡胶板以及刚性层3用的薄壁钢板和厚壁钢板，以与实施例1相同的方式制作出隔震支撑装置1，其中，上述刚性层3用的薄壁钢板和厚壁钢板的整个表面上利用无电解铜镀覆形成有厚度为30μm的铜覆盖层。制作而成的隔震支撑装置1的导热体9的热传导率为10W/m·K。
比较例
作为比较例，不使用导热体9用的片材，以与各实施例相同的方式制作出隔震支撑装置1。
接着，对通过实施例1至11以及比较例所获得的隔震支撑装置1，利用在巨大地震时多次反复受到的水平位移H对铅塞7的温度上升进行试验。表1及表2表示该试验结果。
<试验条件>
表面压力15N/mm2(706.9kN)
剪断应变(γ)250％(120mm)
频率0.3Hz
最大速度22.6kine
激振波数50个循环
<试验方法>
使用300吨的二轴试验机，进行50次上述试验条件所示的正弦波形的激振的循环，通过安装于铅塞7上的热电偶传感器对50次循环激振后的铅塞7的温度进行测定。
表1至表3中的铅塞温度指数表示实施例1至实施例11的铅塞7经过50次循环激振后的温度与100之比，其中100是指将比较例的铅塞7经过50次循环激振后的温度设定为100。
(表1)
(表2)
从试验结果可知，根据实施例的隔震支撑装置1，铅塞7产生的温度上升能通过导热体9排出至刚性层3，因此能防止地震时等的隔震支撑装置1的铅塞7的温度过度上升。
符号说明
1 隔震支撑装置
2 弹性层
3 刚性层
4 层叠体
5 内周面
6 中空部
7 铅塞
8、10 外周面
9 导热体

Claims (10)

1.一种隔震支撑装置，其特征在于，包括：
层叠体，该层叠体具有多个弹性层和多个刚性层；衰减体，该衰减体为柱状，配置于由所述层叠体的内周面形成的柱状的中空部；以及导热体，该导热体配置于衰减体的外周面和层叠体的内周面之间，并且具有比弹性层的热传导率高的热传导率，所述导热体具有与衰减体的筒状的外周面接触的内周面和与层叠体的内周面接触的外周面，各刚性层具有环状的钢板，该钢板的热传导率比弹性层的热传导率(W/m·K)高。
2.如权利要求1所述的隔震支撑装置，其特征在于，
导热体、导热体的内周面以及导热体的外周面分别为筒状。
3.如权利要求1或2所述的隔震支撑装置，其特征在于，
导热体至少包括聚合物和热传导率比弹性层的热传导率高的填充剂。
4.如权利要求3所述的隔震支撑装置，其特征在于，
聚合物包括热固性聚合物和热塑性聚合物中的至少一种。
5.如权利要求4所述的隔震支撑装置，其特征在于，
热固性聚合物包括交联橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、苯酚树脂、不饱和聚酯树脂、热固化型聚苯醚树脂以及热固化型改性聚苯醚树脂中的至少一种。
6.如权利要求4或5所述的隔震支撑装置，其特征在于，
热塑性聚合物包括热塑性合成树脂以及热塑性弹性体中的至少一种。
7.如权利要求3至6中任一项所述的隔震支撑装置，其特征在于，
填充剂包括碳类填充剂、金属类填充剂以及陶瓷类填充剂中的至少一种。
8.如权利要求1至7中任一项所述的隔震支撑装置，其特征在于，
导热体的热传导率至少为1W/m·K。
9.如权利要求1至8中任一项所述的隔震支撑装置，其特征在于，
导热体通过其外周面与构成为层叠体的内周面的钢板的面接触。
10.如权利要求1至8中任一项所述的隔震支撑装置，其特征在于，
多个刚性层分别包括覆盖层，该覆盖层将钢板覆盖并且该覆盖层的热传导率比钢板的热传导率高，导热体通过其外周面与构成为层叠体的内周面的覆盖层的面接触。
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