JP4001894B2 - 連結具 - Google Patents

Description

本発明は、２部材を連結する連結具に関する。

図８に示すように、橋梁５０は、橋脚２０に設置された支承１８の間に桁１６を架け渡し、この桁１６の上にスラブ（図示省略）等を載置して構成される。

ところで、桁１６は、温度変化等で桁同士が衝突しないように、所定の隙間をおいて架け渡される。

このため、地震時の橋脚２０の揺れによって、桁１６が落下しないように、鎖あるいはアイプレートのような連結装置５２で桁１６同士が連結されている。

しかしながら、この連結装置５２は、クリアランスを持たせて桁１６の相対移動を許容する構造に過ぎず、緩衝機能は持たない。このため、桁１６同士の衝突を回避することができず、また、桁１６が大きく挙動すると、鎖等が伸びきって衝撃的な荷重が桁１６及び連結装置５２に作用する。

このような不都合を解消すべく、図９に示すように、直線状に配置した鎖５４を円筒状のゴム５６に埋め込んだ連結装置５８も提案されている。この連結装置５８は、緩衝機能を発揮するが、設置スペースが制限される。また、ゴム５６が本来備える弾性力によってしか、緩衝機能が発揮しえない。

本発明は係る事実を考慮し、狭いスペースでも取付可能で、連結する連結対象物の大きな変位、小さな変位に対しても緩衝機能を発揮することができる連結具を提供することを目的とする。

請求項１に記載の連結具では、湾曲した弾性体に、鎖で構成された湾曲した状態の連結部材が埋設されている。弾性体の両端から鎖を構成する両端部のリングが略半分露出し互いに同一方向へ立上げられ、それぞれ連結対象物に連結され、連結具が連結対象物を連結する。

ここで、例えば、弾性体がＵ字状の場合を例に採って説明する。

連結対象物が互いに離れようとするとき、鎖で構成された連結部材を介して弾性体の外側には圧縮力、内側には引張力が作用し、弾性体の弾性力及び形状特性によって連結対象物を引き戻そうとする緩衝機能が発揮される。

また、連結対象物が互いに接近しようとするとき、連結部材を介して弾性体の外側には引張力、内側には圧縮力が作用し、弾性体の弾性力及び形状特性によって連結対象物を引き離そうとする緩衝機能が発揮される。

以上のように、鎖を構成する両端部のリングを弾性体の両端から互いに同一方向へ平行に立上げることで、連結対象物が互いに離れようとしても、また、連結対象物が互いに接近しようとしても、連結部材を構成する鎖が倒れようとすることで、鎖を介して弾性体を変形させ緩衝機能を発揮させることができる。

さらに、弾性体が湾曲しているので、従来の直線状の連結具と比較して設置スペースの制限がなくなる。

また、連結部材が鎖で構成されており、鎖を構成する両端部のリングは弾性体から略半分露出し互いに同一方向へ平行に立上げられている。連結部材が、プレートをピン結合して連結対象物の移動に追従できるような構成とした場合と比較すると、弾性体の形状に沿って埋め込み易く、また、引張強度も大きい。

請求項２に記載の連結具では、リンクされるリングの連結部に隙間が形成されており、この隙間に弾性体が介在している。

すなわち、連結対象物の挙動により鎖が引張あるいは圧縮されることによって、隣接するリングとの間に介在する弾性体が、圧縮力あるいは引張力を受けて反発し、弾性体の中で内部緩衝機能が発揮される。

従って、リングの連結部に隙間をあけずに、弾性体に鎖を埋設した場合と比較すると、より大きな緩衝機能を発揮させることができる。

請求項３に記載の連結具では、リングの数が奇数個であることで、緩衝機能を発揮することができる。
請求項４に記載の連結具では、リングの数が５個であることで、緩衝機能を発揮することができる。
請求項５に記載の連結具では、弾性体の両端部から露出した一対のリングを構成する穴を閉じる面が同一平面上に位置するように両端部のリングを配置することで、限られたスペースを有効に利用することができる。

本発明は上記構成としたので、狭いスペースでも取付可能で、連結する連結対象物の大きな変位、小さな変位に対しても緩衝機能を発揮することができる。

図１及び図２に示すように、本形態に係る連結具１０は、断面が円形で側面視にて略Ｖ字状に湾曲したゴム体１２を備えている。

このゴム体１２の中には、５つのリングを交差してリンクして構成された鎖１４が、ゴム体１２の形状に沿って埋め込まれている。

中間の第１リング１４Ａは、ゴム体１２の直線部１２Ａに位置している。この第１リング１４Ａには、ゴム体１２の傾斜部１２Ｂに位置する第２リング１４Ｂが角度θをもってリンクされている。

この第１リング１４Ａと第２リング１４Ｂとの交差部には、隙間ａが設けられており、また、第２リング１４Ｂの端部の間には、隙間ｂが形成されている。

さらに、第２リング１４Ｂには、ゴム体１２から略半分露出した状態で第３リング１４Ｃがリンクされている。この第３リング１４Ｃは、ゴム体１２から互いに平行に立上げられており、図３に示すように、桁１６の側面から突設されたブラケット２２へピン２４で連結される。

なお、説明の都合上、隙間という表現を用いたが、これらの隙間には、当然ゴムが充填され、ゴム体１２と一体となっている。ここで、隙間のゴム体に、補強層（例えば、繊維層）を埋設したり、或いは、隙間のゴム体を他のゴム体の弾性率と異なるようにする等、材質を変化させることで、緩衝機能を増減させることができる。また、ゴム体１２の断面形状は、円形に限定されることなく、楕円、多角形でもよい。

次に、本形態に係る連結具１０の作用を説明する。

地震時に、橋脚２０が揺れて矢印Ａ方向の力が連結具１０に作用すると、第３リング１４Ｃが互いに離れようとする。このため、ゴム体１２の角度θが小さくなり曲げ抵抗力が発生し、ゴム体１２の弾性力及び形状特性によって桁１６を引き戻そうとする緩衝機能が働く。また、このとき、隙間ｂのゴムは引っ張られ、隙間ａのゴムは圧縮されるため、第１リング１４Ａ、第２リング１４Ｂ、及び第３リング１４Ｃの間に充填されたゴムによっても緩衝機能が発揮される。

さらに、桁１６の大きな挙動に対しても、ゴム体１２が直線形状になる過程で、曲げ抵抗力及びリング間の大きな弾性力で、大きな緩衝機能が発揮され、桁１６に衝撃的な力を与えない。

また、連結具１０は湾曲しているので、図３（Ｂ）に示すように、限られたスペースを有効に利用できる。また、桁１６同士が衝突するときに間に挟まれることがないので、損傷する恐れがない。

一方、桁１６が接近して、矢印Ａと反対方向の力が第連結具１０に作用すると、第３リング１４Ｃが互いに接近しようとする。このため、ゴム体１２の角度θが大きくなり曲げ抵抗力が発生し、ゴム体１２の弾性力及び形状特性によって桁１６を引き離そうとする緩衝機能が働く。また、このとき、隙間ｂのゴムは圧縮され、隙間ａのゴムは引っ張られるため、第１リング１４Ａ、第２リング１４Ｂ、及び第３リング１４Ｃの間に充填されたゴムによっても緩衝機能が発揮される。

なお、連結具が支持できる荷重の大きさ及び変位量は、ゴムの材質、ゴム体の外径、ゴム体の形状、鎖の長さ等によって設計変更が容易である。

例えば、図４に示す連結具２６のように、略Ｕ字状のゴム体２８に７つのリングで構成される鎖３０を埋め込んで、大きな変位量に対応できるようにすることもできるし、また、図５及び図６に示す連結具３２、３４のように、桁の間隔が狭い場合、湾曲度の小さいブロック状のゴム体３６、３８へ３つのリングで構成される鎖４０を埋め込んでもよい。

さらに、本形態では、鎖のリングの連結部に隙間を形成しゴムを充填するようにしたが、図７に示す連結具４２のように、鎖４４を構成するリングの連結部に隙間を設けず、ゴム体１２に埋め込んでも緩衝機能を発揮できる。

本形態に係る連結具を示す斜視図である。 （Ａ）は本形態に係る連結具を示す側面図、（Ｂ）は本形態に係る連結具を示す平面図である。 （Ａ）は本形態に係る連結具で桁を連結した状態を示す側面図、（Ｂ）は本形態に係る連結具で桁を連結した状態を示す平面図である。 （Ａ）は変形例に係る連結具を示す側面図、（Ｂ）は変形例に係る連結具を示すを示す平面図である。 変形例に係る連結具を示す側面図である。 変形例に係る連結具を示す側面図である。 変形例に係る連結具を示す側面図である。 従来の連結具で桁を連結した状態を示す側面図である。 従来の連結具を示した側面図である。

符号の説明

１２ ゴム体（弾性体）
１４ 鎖（連結部材）
２８ ゴム体（弾性体）
３０ 鎖（連結部材）
３６ ゴム体（弾性体）
３８ ゴム体（弾性体）
４０ 鎖（連結部材）

Claims (5)

1. 湾曲した弾性体と、
   前記弾性体に湾曲した状態で埋設されると共に、鎖で構成され、前記鎖を構成する両端部のリングが前記弾性体から略半分露出し互いに同一方向へ平行に立上げられ、両端部の前記リングが連結対象物に連結される連結部材と、
   を有することを特徴とする連結具。
2. 前記鎖を構成するリングの連結部に隙間が形成され、その隙間に前記弾性体が介在していることを特徴とする請求項１に記載の連結具。
3. 前記リングの数は、奇数個であることを特徴とする請求項１又は２に記載の連結具。
4. 前記リングの数は、５個であることを特徴とする請求項３に記載の連結具。
5. 前記弾性体の両端部から露出した一対のリングを構成する穴を閉じる面が同一平面上に位置するように両端部のリングを配置したことを特徴とする請求項１から４何れか１項に記載された連結具。

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