JP2004092817A

JP2004092817A - 弾性滑り支承体

Info

Publication number: JP2004092817A
Application number: JP2002256393A
Authority: JP
Inventors: Yoritaka Sasaki; 佐々木　頼孝
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】平面精度の悪い基礎部でも、フーチング等の施工を要することなく、低摩擦材が接触する滑り板の平面精度を高くして所定の滑り特性を確保でき、しかも、鉛直支持能力の低下がほとんどなく耐久性向上も図れるようにする。
【解決手段】ゴム状弾性体１ａと板状剛性体１ｂとが交互に積層されてなる積層ゴム１の上端部に滑り板２を一体に固定するとともに、この積層ゴム１を基礎部５に固定設置可能とし、かつ、積層ゴム１上端に固定の滑り板２に面接触する低摩擦材３を上部構造体４に取付け可能としている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば建築物や橋梁等の各種構造物や各種機器類の免震、制振、除振あるいは防振のために使用される弾性滑り支承体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の弾性滑り支承体は、ゴム状弾性体と板状剛性体とが交互に積層された積層ゴムと、ステンレス板等の滑り板と、この滑り板に面接触して水平方向に摺動可能なＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の低摩擦材とを具備してなり、このような弾性滑り支承体を上部構造体とコンクリートスラブ等の基礎部との間に介在させることにより、通常時は上部構造体の鉛直荷重を座屈することなく支承し、中小地震等のような小さい振動付加時には積層ゴムの剪断変形作用で振動を吸収し、大地震等のような積層ゴムの剪断変形量を超える大きい振動付加時には滑り板と低摩擦材との間で発生する滑り作用で振動を吸収して上部構造体の揺れを長周期化させるという振動吸収機能を発揮するものである。
【０００３】
ところで、上記のような振動吸収機能を発揮する弾性滑り支承体として、従来より、例えば特許文献１，２，３が知られている。これら従来より知られている弾性滑り支承体はいずれも、図４に示すように、ゴム状弾性体１ａと鋼板等の板状剛性体１ｂとを交互に積層してなり、上部取付板７を介して上部構造体４に固定される積層ゴム１の下端部に低摩擦材３が一体に固定される一方、その低摩擦材３に水平方向に摺動可能に面接触する滑り板２をコンクリートスラブ等の基礎部５上面に鋼板等から作成されたベースプレート８を介して固定設置されるように構成されていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２１０８２３号公報
【特許文献２】
特開２０００−３４５６２２号公報
【特許文献３】
特開２００１−２８０４１４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成の従来の弾性滑り支承体は、基礎部５の平面精度が悪いと、低摩擦材３が滑り板２に部分接触し摩擦係数が設定値よりも低下して滑り作用による所定の振動吸収機能が得られなくなるだけでなく、低摩擦材３が局部的に摩耗してクリープ現象等を発生し長期に亘り所定の滑り特性を確保することができない。このような所定の性能や滑り特性を確保するためにベースプレート８の表面を機械加工して平面度を（１／１０００）程度と高い精度に仕上げ、さらに基礎部５のフーチングの平面度も（１／１０００）程度と高い精度で施工する必要があるといった具合に、従来の弾性滑り支承体を用いる場合は、滑り板２の平面精度を上げるために設置現場で非常に手数のかかる、かつ、高い精度の施工が必要で施工コストの著しい上昇を招くという問題があった。
【０００６】
また、従来の弾性滑り支承体では、低摩擦材３が滑り板２上を滑り出すまでに積層ゴム１が、図５に示すように、剪断変形を起こしている。特に、低摩擦材３と滑り板２との間の面圧の大きさによっては、積層ゴム１が相当大きく剪断変形し、その結果、積層ゴム１の鉛直方向の投影面積Ｓが減少するために、鉛直荷重に対する支持能力が低下して座屈等を生じやすいという問題もあった。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、基礎部の平面精度が悪くても、特別な施工を要することなく、滑り板に対して低摩擦材の全面が接触する高い平面精度にして所定の滑り特性、性能を確保でき、しかも、鉛直支持能力の低下がほとんどなく耐久性の向上も図ることができる弾性滑り支承体を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る弾性滑り支承体は、ゴム状弾性体と板状剛性体とが交互に積層されてなる積層ゴムと、滑り板と、この滑り板に面接触する低摩擦材とを具備する弾性滑り支承体であって、上記積層ゴムの上端部に滑り板が一体に固定されているとともに、この滑り板の上面に面接触する低摩擦材が上部構造体に取付可能に構成され、かつ、上記積層ゴムの下端部が基礎部に対して固定設置可能に構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成の本発明の弾性滑り支承体は、積層ゴムの下端部を基礎部に対して固定設置し、積層ゴムの上端部に固定した滑り板と上部構造体側に取付けた低摩擦材とを面接触させる形態としたものであるから、積層ゴムの平面精度をそれの製造時に高くすることによって、基礎部の平面精度が多少悪くても（１／２００までの精度が確認されている）、すべり板に対して低摩擦材をその全面に接触する高い面精度（１／１０００）程度に施工することが可能であり、また、基礎部側にフーチングを施工する必要がなくなり、設置施工コストの低減が図れる。また、滑り板が一体に固定される積層ゴムは受圧面積の大きいものとなるため、低摩擦材が滑り板上を滑り出すまでの積層ゴムの最大剪断変形は少なく、積層ゴムによる鉛直荷重に対する支持能力は殆ど低下せず、常に安定した支持能力を確保した状態で滑り作用による振動吸収機能を発現することが可能であるとともに、積層ゴム自体の座屈等も生じにくく、その耐久性の向上が図れる。
【００１０】
上記構成の本発明に係る弾性滑り支承体において、請求項２に記載のように、積層ゴムを、低摩擦材と滑り板との有効滑り範囲以上の大きさに構成することにより、鉛直荷重支持能力及び耐久性の一層の向上を図ることができる。
【００１１】
また、上記構成の本発明に係る弾性滑り支承体において、積層ゴムの下端部を基礎部の上面に直接に設置してもよいが、特に、請求項３に記載のように、積層ゴムの下端部に基礎部に対する固定設置用プレートを設ける場合は、例えば長年月の使用経過に伴う積層ゴムの点検や交換等が必要となったとき、基礎部とは関係なく積層ゴムをプレートに対して離脱し、かつ、装着すればよいために、点検や交換等を容易に行なうことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１及び図２は本発明に係る弾性滑り支承体の設置施工状態を示す縦断面図である。この弾性滑り支承体Ａは、ゴム状弾性体１ａと鋼板等の板状剛性体１ｂとを交互に積層するとともに、それらの外周部に被覆ゴム層１ｃを形成してなる円柱状の積層ゴム１の上端部に、ステンレス鋼板等からなる滑り板２が一体に固定されているとともに、この積層ゴム１はその下端部においてコンクリートスラブ等の基礎部５上に直接に固定設置されている。
【００１３】
上記積層ゴム１の上端部に固定の滑り板２の上面に面接触して水平方向に摺動可能なＰＴＦＥ等の低摩擦材３が建物等の上部構造体４の下端に取付板９を介して固定状態に取付けられている。ここで、上記積層ゴム１は、その外径Ｄ１が低摩擦材３と滑り板２との有効滑り範囲径Ｄ以上の大きさに構成されている。
【００１４】
なお、上記積層ゴム１におけるゴム状弾性体１ａとしては、弾性性能に優れた天然ゴム（ＮＲ）またはクロロプレンゴム等の合成ゴムが用いられ、板状剛性体１ｂとしては、ゴム状弾性体１ａとの付着性から一般的に鋼板が用いられるが、ニッケル板、銅板あるいはニッケルメッキ、銅メッキ等を施した鋼板を用いてもよい。また、滑り板２としては、防錆性などからステンレス鋼板の使用が好ましいが、剛性維持が可能であれば、エンジニアプラスチックや非鉄金属等を用いてもよい。さらに、低摩擦材３としては、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂にガラス繊維やカーボン等の補強材を配合した板の使用が最も好ましいが、ポリアセタール板や高分子ポリエチレン板を用いてもよい。
【００１５】
上記のように構成されて上部構造体４と基礎部５との間に設置施工された弾性滑り支承体Ａは、図１に示す通常時には積層ゴム１及び低摩擦材３と滑り板３とで上部構造体４の鉛直荷重を座屈することなく支承し、中小地震等のような小さい振動付加時には積層ゴム１の剪断変形作用で振動を吸収し、大地震等のような積層ゴム１の剪断変形量を超える大きい振動付加時には滑り板２の上面に沿って低摩擦材３が水平方向に摺動する滑り作用で振動を吸収して上部構造体４の揺れを長周期化させるという振動吸収機能を発揮する。
【００１６】
このような機能を発揮する弾性滑り支承体Ａにおいて、積層ゴム１の製造時にその平面精度を（１／１０００）に設定しておけば、基礎部５の平面精度が（１／２００）程度と多少悪くても、積層ゴム１の馴染み弾性変形作用により低摩擦材３が面接触する滑り板２上面の平面精度を（１／１０００）程度で施工することが可能であり、したがって、滑り面精度を高めるために基礎部５側にフーチングを施工する必要は全くなく、支承体Ａの設置施工コストを低減することができる。
【００１７】
また、滑り板２が一体に固定される積層ゴム１は従来品よりも大径となって、その受圧面積が大きいものとなるため、低摩擦材３が滑り板２上を滑り出すまでに積層ゴム１が剪断変形したとしても、図２に示すように、積層ゴム１の鉛直方向の投影面積Ｓの減少度は非常に小さくて鉛直荷重に対する支持能力はほとんど変化しない。したがって、常に安定した鉛直荷重支持能力を確保した状態で滑り作用による振動吸収機能を発現することが可能であるとともに、積層ゴム１自体に座屈等も生じることもなく、弾性滑り支承体Ａ全体の耐久性を向上することができる。
【００１８】
なお、上記実施の形態では、積層ゴム１の下端部を基礎部５の上面に直接に固定設置したものについて説明したが、図３に示すように、積層ゴム１の下端部に基礎部５にアンカーを介して固定設置するためのフランジプレート１０を離脱可能に取付けてもよい。この場合は、長年月に亘る使用経過で積層ゴム１の点検や交換等が必要となったとき、基礎部５とは関係なく積層ゴム１をフランジプレート１０に対して離脱し、かつ、装着すればよいために、積層ゴム１の点検や交換等を容易に行なうことができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上要するに、本発明によれば、積層ゴムの下端部を基礎部に対して固定設置し、積層ゴムの上端部に固定した滑り板と上部構造体側に取付けた低摩擦材とを面接触させる形態に構成したことにより、積層ゴムの平面精度を通常よりも少し高くするといった程度の製造技術の改善によって、平面精度の悪い基礎部であっても、その基礎部にフーチングを施工するなど手間及びコストのかかる、そしてまた、高度な施工技術を駆使しなくても、低摩擦材が接触する滑り板の平面精度を非常に高い精度に施工することができ、したがって、設置施工コストの低減を図りつつ、所定の滑り特性、振動吸収性能を発現させることができる。しかも、滑り板が一体に固定される積層ゴムの受圧面積を大きくすることにより、低摩擦材が滑り板上を滑り出すまでの積層ゴムの最大剪断変形量、つまりは、積層ゴムによる鉛直荷重に対する支持能力の低下を非常に小さくすることが可能となり、これによって、常に安定した支持能力を確保した状態での滑り作用による振動吸収機能を発現することができるとともに、積層ゴム自体の座屈等も生じにくく、その耐久性を向上することができるという効果を奏する。
【００２０】
特に、請求項３の構成を採用することにより、積層ゴムの点検や交換等を容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る弾性滑り支承体の設置施工状態で、通常時の状態を示す縦断面図である。
【図２】同上弾性滑り支承体の設置施工状態で、滑り作用時の状態を示す縦断面図である。
【図３】本発明に係る弾性滑り支承体の他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図４】従来の弾性滑り支承体の設置施工状態で、通常時の状態を示す縦断面図である。
【図５】同上従来の弾性滑り支承体の設置施工状態で、滑り作用時の状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１　積層ゴム
１ａ　ゴム状弾性体
１ｂ　板状剛性体
２　滑り板
３　低摩擦材
４　上部構造体
５　基礎部
６　固定設置用フランジプレート
Ａ　弾性滑り支承体

Claims

ゴム状弾性体と板状剛性体とが交互に積層されてなる積層ゴムと、滑り板と、この滑り板に面接触する低摩擦材とを具備する弾性滑り支承体であって、
上記積層ゴムの上端部に滑り板が一体に固定されているとともに、この滑り板の上面に面接触する低摩擦材が上部構造体に取付可能に構成され、かつ、上記積層ゴムの下端部が基礎部に対して固定設置可能に構成されていることを特徴とする弾性滑り支承体。
上記積層ゴムは、低摩擦材と滑り板との有効滑り範囲以上の大きさに構成されている請求項１に記載の弾性滑り支承体。
上記積層ゴムの下端部には、基礎部に対する固定設置用プレートが設けられている請求項１または２に記載の弾性滑り支承体。