JP2003206985A - 免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一方のスライド板の摺動面に他方のスライド板
のビス止め用のビス穴に対応した削り傷痕が生じないこ
と 【解決手段】本実施形態に係る免震装置は、滑り支承部
４の各スライド板5,(6)の摺動面5a,(6a)に開口したビス
止め用のビス穴22の表面エッジ部22a1にＲ面取り加工を
施したものである。この免震装置によれば、一方のスラ
イド板５の摺動面5aに開口したビス穴22に、他方のスラ
イド板６の摺動面6aがめり込むが、スライド板5,6が相
互に摺動すると、他方のスライド板６の摺動面6a上をビ
ス穴22の表面エッジ部22a1がなめらかに滑っていく。こ
のため、他方のスライド板６の摺動面6aがビス穴22の表
面エッジ部22a1に削られるという不具合が生じることは
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は免震構造物の上部構
造と下部構造の間に滑り支承部を備える免震装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】免震装置は、下部構造と上部構造の相対
的な水平方向の変位を許容される構造物に装備され、地
震発生時に下部構造の振動に対して上部構造の振れ動き
を抑制するものである。免震装置を備えた免震構造物
は、地震発生時に下部構造が振動するのに対して上部構
造は振動が緩和されるようになっている。

【０００３】かかる免震装置には、図４に記載するよう
に、免震構造物の上部構造２と下部構造３との間に滑り
支承部４を備えたものがある。滑り支承部４は、上部構
造２の下部に取り付けられた第１スライド板５と、下部
構造３の上部に取り付けられた第２スライド板６が相互
に摺動するようにするようになっている。

【０００４】詳しくは、第１スライド板５は上部構造２
の下面に基板７とスライド板支持材８を取り付け、この
スライド板支持材８に取り付けてある。第２スライド板
６も同様に下部構造３の上面に基板９とスライド板支持
材10を取り付け、このスライド板支持材10に取り付けて
ある。この滑り支承部４では、第１スライド板５が第２
スライド板６よりも大きくなっている。第１スライド板
５の下面と第２スライド板６の上面は図５(a)に示すよ
うに接触しており、地震発生時には、図５(b)に示すよ
うに、第１スライド板５と第２スライド板６は接触状態
のまま相対的に水平方向に摺動するようになっている。
このため第１スライド板５と第２スライド板６には摩擦
係数を低くする材料が選択されている。

【０００５】上記のような免震装置の滑り支承部４の第
１スライド板５と第２スライド板６は、それぞれ薄肉円
板形状のものが用いられている。そして、一般に第１ス
ライド板５と第２スライド板６の外周エッジ部R1,R2は
それぞれＲ面取り加工が施されている。外周エッジ部R
1,R2にＲ面取り加工が施されているのは、第１スライド
板５と第２スライド板６のうち、一方のスライド板が軟
質の樹脂板（例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂
板、ナイロン樹脂板、ポリアセタール樹脂板、ポリエス
テル樹脂板など）で、他方のスライド板が硬質の金属板
（例えば、一般圧延鋼板、ステンレス鋼板など）である
場合において、水平方向への相互摺動中に硬質の金属板
の外周エッジ部で軟質の樹脂板の摺動面に傷が付く現象
を防ぐためである。また、軟質の樹脂板の外周エッジ部
にもＲ面取り加工を行うのは、軟質の樹脂板の外周エッ
ジ部が崩れて剥離しないようにするためである。

【０００６】第１スライド板５と第２スライド板６をそ
れぞれスライド板支持材8,10に取り付ける場合には、ス
ライド板5,6の反りを防止し、かつ、スライド板5,6をス
ライド板支持材8,10に強固に取り付ける必要がある。こ
のために、樹脂製のスライド板では接着剤で接着するこ
とが多いが、金属製のスライド板では図５(c)に示すよ
うに周方向等間隔にビス止め11を行うことが多い。

【０００７】ビス止め11には、図５(d)に示すように、
ビスに小型の皿ねじ21が用いられている。そして、スラ
イド板5,(6)にはビス穴22を貫通形成するとともに、ス
ライド板5,(6)の摺動面5a,(6a)に皿ねじ21の頭部21aが
露出しないように、ビス穴22の摺動面5a,(6a)側の開口
には、皿ねじ21の頭部21aを着座させるための凹テーパ
状の着座部23が設けられている。（なお、第２スライド
板６のビス止め11は図示が省略されている。）

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、一方の
スライド板の摺動面に、他方のスライド板のビス止め用
のビス穴22に対応した削り傷痕が生じることを発見し
た。

【０００９】特に、上記の第１スライド板５と第２スラ
イド板６は、低摩擦係数を実現するために、一方にステ
ンレス鋼板などの硬質材料を選択し、他方にポリテトラ
フルオロエチレン樹脂などの軟質材料を選択する場合が
ある。このような場合には、軟質材料からなるスライド
板の摺動面に、硬質材料からなるスライド板のビス穴に
対応した削り傷痕が生じ易かった。また、このような削
り傷は、第１スライド板５と第２スライド板６に係る鉛
直荷重が大きいほど生じ易かった。

【００１０】本発明は、一方のスライド板の摺動面に他
方のスライド板のビス止め用のビス穴に対応した削り傷
痕が生じないことを目的としてなされたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】通常、スライド板5,6の
摺動面5a,6aはバフ研磨等で仕上げられているため、上
述したような削り傷が生じないはずであった。

【００１２】そこで、本発明者らは、上記の削り傷痕の
原因を、第１スライド板５と第２スライド板６は上部
構造の重量を受けて圧着されている状態では、一方のス
ライド板の摺動面に開口したビス穴22に他方のスライド
板の摺動面がめり込んだ状態になっていること、実際
には、上部構造の重量はスライド板の摺動面に均等では
なく偏って掛かることがあり、スライド板は水平から微
妙に傾いた状態で圧着している場合があること、さら
に、スライド板が水平から微妙に傾いた状態で摺動する
ことにより、ビス穴22にめり込んだ軟質材料からなるス
ライド板の摺動面がビス穴22の表面エッジ部22aにより
削られると推考した。本発明者らは以上の推考を基に以
下の発明をした。

【００１３】すなわち、本発明に係る免震装置は、構造
物の上部構造の下部に取り付けた第１スライド板と、構
造物の下部構造の上部に取り付けた第２スライド板が相
互に摺動する滑り支承部を備え、上部構造と下部構造と
の水平方向の相対的な変位を許容する免震装置におい
て、前記第１スライド板又は第２スライド板の少なくと
も一方を、前記上部構造の下部又は下部構造の上部にビ
ス止めしたものであって、第１スライド板の下面又は第
２スライド板の上面に設けられるビス穴の表面エッジ部
にＲ面取り加工が施されていることを特徴とする。

【００１４】ここで、構造物の「上部構造」とは、構造
物のうち免震装置により地震による振動が抑制される上
部の構造をいい、「下部構造」とは、構造物のうち免震
装置により地震による振動が抑制されない下部の構造を
いう。また、「前記第１スライド板又は第２スライド板
の少なくとも一方を、前記上部構造の下部又は下部構造
の上部にビス止めした」とあるのは、第１スライド板の
みを上部構造の下部にビス止めすること、第２スライド
板のみを下部構造の上部にビス止めすること、及び、第
１スライド板と第２スライド板の両方をそれぞれ上部構
造の下部と下部構造の上部にビス止めすることが含まれ
る。また、第1スライド板を上部構造の下部にビス止め
する場合には、第１スライド板を上部構造の下部に直接
ビス止めしてもよいし、後述する実施形態のように、上
部構造の下面に基板やスライド板支持材を取り付け、第
1スライド板を上部構造の下部に間接的にビス止めして
もよい。このことは、第２スライド板を下部構造の上部
にビス止めする場合においても同様である。

【００１５】上記構成において、Ｒ面取り加工における
Ｒの大きさは曲率半径２ｍｍ以上にすると良い。

【００１６】また、上記構成において、表面エッジ部
は、さらに研磨加工が施されていることが好ましい。

【００１７】また、本発明は、第１スライド板と第２ス
ライド板の何れか一方が軟質の樹脂板であって、他方が
硬質の金属板であり、前記硬質の金属板に設けられるビ
ス穴の表面エッジ部にＲ面取り加工が施されていること
が、軟質の樹脂板の摺動面に生じる傷を防止する対策と
して好適である。

【００１８】ここで、「軟質の樹脂板」には、ポリテト
ラフルオロエチレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリアセター
ル樹脂、ポリエステル樹脂、又は、それらの樹脂に無機
質充填材及び／又は固体潤滑材を含ませたものが含ま
れ、「硬質の金属板」には、一般圧延鋼板、ステンレス
鋼板、又は、一般圧延鋼板若しくはステンレス鋼板に樹
脂を被覆したものが含まれる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る免震装置の実
施形態を図面に基づいて説明する。

【００２０】本実施形態に係る免震装置は、図１に示す
ように、硬質の金属板からなる第１スライド板5をビス
止めし、軟質の樹脂板からなる第２スライド板６を接着
した滑り支承部４を備えている。第１スライド板５の摺
動面5aに開口したビス止め用のビス穴22は、表面エッジ
部に22a1なるＲ面取り加工が施されている。他方、第２
スライド板６の摺動面6aは、上部構造の重さで、第１ス
ライド板５の摺動面5aに開口したビス穴22に弾性的にめ
り込む。地震等の横揺れにより、スライド板5とスライ
ド板6が相互に摺動すると、第１スライド板５のビス穴2
2の表面エッジ部に22a1なるにＲ面取り加工が施されて
いるので、第２スライド板６の摺動面6a上をビス穴22の
表面エッジ部22a1がなめらかに滑っていくようになる。
このため、第１スライド板５のビス穴22の表面エッジ部
22a1により、第２スライド板６の摺動面6aが傷つけられ
たり、削られたりする不具合が生じることはない。

【００２１】ビス穴22の表面エッジ部22a1のＲ面取り加
工において、Ｒの曲率半径は大きい方が良く、Ｒの大き
さは曲率半径が２ｍｍ以上であることが望ましい。ま
た、表面エッジ部22a1は、Ｒ面取り加工後、さらに研磨
加工を施すことが望ましい。研磨加工は、例えば、４０
０番以上の番手の研磨紙を用いて研磨し、さらにアルミ
粉等を用いたバフ研磨を行うとよい。研磨加工を行うと
ビス穴22の表面エッジ部22a1の滑りはより滑らかなもの
となるので、第2スライド板６の摺動面6aが第1スライド
板５のビス穴22の表面エッジ部22a1に削られるという不
具合は生じ難くなる。

【００２２】また、図２に示すように、第1スライド板
５に形成されたビス穴22の着座部23はテーパが90°であ
る。より好適には、その135°の表面エッジ部22a1に対
し、118°以上のドリルで面取り加工を行ない、149°以
上の表面エッジ部に、さらに22a2なるＲ面取り加工を行
うとよい。これにより、第1スライド板５のビス穴22の
表面エッジ部22a2の角度がより鈍角で、かつ、R面取り
加工されているので、第2スライド板６の摺動面6aが削
られる不具合を防止する効果が大きくなる。

【００２３】本発明者らは、上記のようにビス穴22の表
面エッジ部22aにR面取り加工を施した効果を検証すべ
く、以下のような試験を行った。

【００２４】試験機として２軸剪断試験機30を用いた。
この２軸剪断試験機30は、図３(a)に示すように、上下
に対向配置された上可動部31と下可動部32を備えてお
り、上可動部31と下可動部32との間に滑り支承部４を配
設することができるようになっている。上可動部31は、
鉛直方向に移動可能な部材で、滑り支承部４に所定の鉛
直荷重を付加するものである。下可動部32は、水平方向
に相対移動可能な部材で、滑り支承部４のスライド板5,
6に水平方向の相対移動を生じさせるものである。

【００２５】試験には本発明仕様の滑り支承部と従来仕
様の滑り支承部をそれぞれ３セットずつ用意した。第１
スライド板５はいずれも直径550ｍｍのステンレス製の
円板を用い、第２スライド板６は外径が直径450ｍｍで
内径が直径250ｍｍのポリテトラフルオロエチレン樹脂
製の環状円板を用いた。本発明仕様の滑り支承部は、図
3(b)に拡大して示すように、第１スライド板５'の摺動
面5a'に90°のテーパ状の着座部23'を有するビス穴22'
を形成し、ビス穴22'の135°の表面エッジ部22a1'にＲ
面取り加工を施したものを用いた。これに対して、従来
仕様の滑り支承部は、図3(c)に示すように、第１スライ
ド板５''の表面エッジ部22a''にＲ面取り加工が施され
ていないものを用いた。なお、従来仕様の滑り支承部も
本発明仕様の滑り支承部もそれぞれ第1スライド板５の
摺動面5aにはバフ研磨仕上げを行った。

【００２６】試験は、図3(a)に示すように、上可動部31
の下面に第１スライド板５を取り付け、下可動部32に第
２スライド板６を取り付け、両スライド板5,6を重ね合
わせる。そして、上可動部31を下方に移動させることに
より、上下の可動部31,32間に所定の鉛直荷重を加え、
この状態で下可動部32を相対的に水平方向の反復摺動を
させた。これにより、鉛直荷重下で両スライド板5,6を
水平剪断方向に相対的に反復摺動させる試験を行い、第
２スライド板６の摺動面に生じる傷痕を調べた。なお、
各スライド板5,6の取り付けは、実際の免震装置の滑り
支承部４に取り付けた場合と同じ状態を再現するため
に、それぞれ上下の可動部31,32との間に基板7,９とス
ライド板支持材8,10を介在させて取り付けた。ステンレ
ス製の第１スライド板５はスライド板支持材8にビス21
でビス止め11し、樹脂製の第2スライド板6はスライド板
支持材10に接着剤で接着した。

【００２７】上記の試験における試験条件について述べ
る。鉛直荷重は100kNと200kNの2条件を試験した。反復
摺動の速度は正弦波における最大速度を250ｍｍ/secと
し、振れ幅は、両振幅で±100ｍｍ、±200ｍｍ、±250
ｍｍと振幅を順に大きくした。各鉛直荷重条件につい
て、試験体は従来仕様の滑り支承部と本発明仕様の滑り
支承部をそれぞれ３セットずつ試験した。

【００２８】上記試験の結果、従来仕様の滑り支承部
は、鉛直荷重条件が100kNでは３セットとも傷が生じな
かったが、鉛直荷重条件が200kNでは３セットのうち１
セットが第2スライド板6の摺動面6aに第1スライド板
５''のビス穴22''に対応した傷痕が付き、２セットが第
2スライド板6の摺動面6aに傷が付いた後、さらに第2ス
ライド板6の摺動面6aが第1スライド板５''のビス穴22''
により削りとられる現象が生じた。これに対し、本発明
仕様の滑り支承部は、鉛直荷重条件が100kNのときはも
ちろんのこと、鉛直荷重条件が200kNのときでも第2スラ
イド板６の摺動面6aに第1スライド板５'のビス穴22'に
対応した傷痕が付かなかった。これにより、一方のスラ
イド板のビス穴の表面エッジ部にR面取り加工を施すこ
とにより、他方のスライド板の摺動面の傷付きを防止で
きることが検証された。

【００２９】以上、本発明の免震装置の一実施形態を説
明したが、本発明は上記に限定されるものではない。

【００３０】

【発明の効果】本発明の免震装置は、滑り支承部のスラ
イド板の摺動面に形成されるビス止め用のビス穴の表面
エッジ部にＲ面取り加工が施されているので、スライド
板が相互に摺動すると、他方のスライド板の摺動面上を
ビス穴の表面エッジ部がなめらかに滑るようになる。こ
の結果、他方のスライド板の摺動面がビス穴の表面エッ
ジ部に削られるという不具合が生じることはない。

【００３１】スライド板の摺動面に削り傷痕を生じさせ
ないようにするためには、Ｒ面取り加工におけるＲの曲
率半径を２ｍｍ以上にすること、及び、表面エッジ部を
さらに研磨加工することが好ましい。また、本発明の免
震装置は、スライド板の摺動面における削り傷痕の発生
を防止することができるので、特に滑り支承部の第１ス
ライド板と第２スライド板の何れか一方が軟質の樹脂板
であって、他方が硬質の金属板である免震装置に適用す
るのがよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る免震装置の滑り支
承部のビス穴を示す横断側面図。

【図２】 本発明の一実施形態に係る免震装置で滑り支
承部のビス穴の表面エッジ部におけるＲ面取り加工の変
形例を示す横断側面図。

【図３】 (a)は本発明に係る免震装置の効果を検証す
る試験の実施状態を示す図、(b)は本発明仕様のセット
の第１スライド板におけるビス穴の表面エッジ部を示す
断面図、(c)は従来仕様のセットの第１スライド板にお
けるビス穴の表面エッジ部を示す断面図である。

【図４】 免震装置の滑り支承部を示す横断側面図。

【図５】 (a)は滑り支承部のスライド板に形成される
ビス穴を示す横断側面図、(b)はスライド板の摺動時に
おけるビス穴を示す横断側面図、(c)はスライド板の摺
動部を示す底面図、(d)はビス穴の拡大図である。

【符号の説明】

２ 上部構造 ３ 下部構造 ４ 滑り支承部 ５ 第１スライド板 ６ 第２スライド板 5a,6a 摺動面 7,9 基板 8,10 スライド板支持材 11 ビス止め 21 皿ねじ 21a 皿ねじの頭部 22 ビス穴 22a,22a1,22a2 表面エッジ部 23 着座部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】構造物の上部構造の下部に取り付けた第１
   スライド板と、構造物の下部構造の上部に取り付けた第
   ２スライド板が相互に摺動する滑り支承部を備え、上部
   構造と下部構造との水平方向の相対的な変位を許容する
   免震装置において、 前記第１スライド板又は第２スライド板の少なくとも一
   方を、前記上部構造の下部又は下部構造の上部にビス止
   めしたものであって、第１スライド板の下面又は第２ス
   ライド板の上面に設けられるビス穴の表面エッジ部にＲ
   面取り加工が施されていることを特徴とする免震装置。
2. 【請求項２】前記Ｒ面取り加工におけるＲの大きさが曲
   率半径２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記
   載の免震装置。
3. 【請求項３】前記表面エッジ部がさらに研磨加工されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
4. 【請求項４】前記第１スライド板と第２スライド板のい
   ずれか一方が軟質の樹脂板であって、他方が硬質の金属
   板であり、前記硬質の金属板に設けられるビス穴の表面
   エッジ部にＲ面取り加工が施されていることを特徴とす
   る請求項１乃至３の何れかに記載の免震装置。