JP2005337283A - 支承及び免震装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 接触面への水分の付着を確実に防止可能な支承と、この支承を備えた免震装置を得る。
【解決手段】 積層ゴム体１１６の周囲にゴム製のカバー部材１５２が配置される。すべり面１１２Ｓは、カバー部材１５２と上板１１５及び積層ゴム体１１６とによって完全に覆われるので、すべり面１１２Ｓに外部から異物が付着したり、弾性すべり支承１０４の冠水時に水分が付着したりしない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、支承及び免震装置に関する。

支持部材に対し、ビルなどの構造物（被支持部材）を免震して支持する免震装置が知られている。このような免震装置では、支持部材上の支承によって、被支持部材である上部構造物が支持されると共に、支持部材と上部構造物とが水平方向に相対移動可能とされている。さらに、支持部材と上部構造物との間には、これらの相対移動によって弾性変形する変形部材が配置されている。

支承としては、ゴム等の弾性体を使用し、弾性体に取り付けたすべり材が、支持部材（又は被支持部材）に取り付けたすべり板上をすべるように構成されたものがある。

ところが、すべり板上（接触面）にゴミなどの異物が付着した状態ですべり材がずべると、すべり板とすべり材との間に異物が入り込み、これらに傷がつくおそれがある。

これに対し、図７に示すように、特許文献１に記載されたすべり支承体２１では、すべり支承用カバー２４が設けられており、すべり面２２への水やほこりの侵入が防止されている。

しかし、特許文献１に記載の構成では、たとえばこのすべり支承体２１が冠水した場合には、支承用カバー２４とすべり面２２との間に水が入り込んでしまうことがある。また、支承用カバー２４の材質によっては、たとえば滴下した結露水が染み込んで、すべり面２２に達してしまうことがある。
特開２００１−３１７２２８号公報

本発明は上記事実を考慮し、接触面への水分の付着を確実に防止可能な支承と、この支承を備えた免震装置を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、支持部材と被支持部材との間で、これらを水平方向に移動可能に支持する支承であって、支持部材又は被支持部材の一方に固定用部材を介して固定される移動部材と、支持部材又は被支持部材の他方に固定され、前記移動部材と対向する面が前記移動部材が移動可能に接触する接触面とされた接触板と、少なくとも前記接触面の全面を覆うように前記固定用部材と前記接触板とに密着固定され、接触板に対する前記移動部材の移動を許容するように変形可能な変形部を備えた水分非透過性のカバー部材と、を有することを特徴とする。

この支承では、支持部材又は被支持部材の一方に固定用部材を介して移動部材が固定され、他方には、接触板が固定される。この移動部材が被支持部材の荷重を接触板上で支持するとともに、接触板の接触面に対して移動可能となっている。そして、被支持部材の支持部材に対する水平方向への相対移動を、移動部材が接触板上（接触面）を移動することにより許容する。

ここで、本発明では、水分非透過性のカバー部材が、接触面の全面を覆うように設けられており、さらにカバー部材は、固定用部材と接触板とに密着固定されている。したがって、接触面は、カバー部材とによって（さらに場合によっては固定用部材によって）完全に覆われることとなる。カバー部材は水分非透過性なので、たとえば、この支承が冠水した場合でも、接触面に水分が達することはない。カバー部材の外側（接触面と対向している面と反対の面）に水分付着や結露があっても、その水分がカバー部材を浸透せず、接触面に達することもない。このため、接触面への水分の付着を確実に防止できる。

カバー部材は変形部を備えており、接触板に対する前記移動部材の移動を許容するので、支持部材に対して被支持部材が移動不能になることもない。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記接触面が、前記移動部材の移動方向と直交する方向に見て前記固定用部材よりも大きく形成されていることを特徴とする。

これにより、接触面、すなわち移動部材が移動可能な面が広く確保されるので、支持部材に対する被支持部材の移動範囲も大きくなる。そして、この構成においても、カバー部材は接触面の全面を覆っているので、接触面への水分の付着を確実に防止できる。

また、移動部材が接触面上を大きく移動しても、カバー部材の変形部が変形してこの移動を許容する。

なお、請求項１又は請求項２に記載の支承としては、たとえば、移動部材を球状に形成し、接触面上を転がるようにした、いわゆる転がり支承であってもよいが、請求項３に記載のように、移動部材を接触面上をすべり可能なすべり部材とした、いわゆるすべり支承でもよい。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記固定用部材が、支持部材又は被支持部材の一方に固定される固定板と、前記固定板と前記移動部材との間に配置され支持部材と被支持部材との水平方向への相対移動で弾性的にせん断変形する弾性部材と、を含んで構成されていることを特徴とする。

したがって、支持部材又は被支持部材との水平方向の相対移動のエネルギーを、弾性部材のせん断変形によって吸収することができる。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記カバー部材が環状に形成され、内縁が前記固定板又は前記弾性部材に、外縁が前記接触板に密着固定されていることを特徴とする。

このように、カバー部材を環状に形成し、内縁を固定用部材又は弾性部材に、外縁を接触板に密着固定するだけの簡単な構成で、接触面を覆うことができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記変形部が蛇腹形状とされていることを特徴とする。

これにより、簡単な構造で変形部を構成できる。

請求項７に記載の発明では、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発明において、前記カバー部材の少なくとも前記変形部が弾性材料を含んで構成されていることを特徴とする。

したがって、変形部が弾性変形することで、接触板に対する移動部材の移動を許容する。ここで、特に、変形部を請求項６に記載のように蛇腹形状とし、且つ弾性材料を含んで構成すると、変形部が接触面や弾性部材に接触しても弾性変形するので、これらの損傷を防止できる。

請求項８に記載の発明では、請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の発明において、前記カバー部材の内縁が、前記固定用部材を支持部材又は被支持部材に固定するための固定ボルトを利用して固定用部材に密着固定されていることを特徴とする。

したがって、部品点数を増加させることなく、カバー部材の内縁を固定用部材に密着固定できる。

請求項９に記載の発明では、請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の発明において、前記カバー部材の内縁が前記弾性部材の外周と同材質とされるとともに一体化されていることを特徴とする。

したがって、部品点数を増加させることなく、カバー部材の内縁を弾性部材に密着固定できる。カバー部材と弾性部材とを一体化することで、部品点数を少なくすることも可能になる。

弾性部材としては、たとえば請求項１０に記載のように、少なくともゴムを含んで構成されているものを挙げることができ、特に、請求項１１に記載のように、ゴム板と金属板とを積層した積層ゴム体を挙げることができる。

請求項１２に記載の発明では、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の支承と、支持部材と被支持部材との水平方向の相対移動によって弾性変形する変形部材と、を有することを特徴とする。

支持部材と被支持部材とが水平方向に相対移動しようとすると、この移動が支承によって許容される。

また、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の支承を備えているので、接触面への水分の付着を確実に防止できる。

なお、上記の「被支持部材」としては、本発明のすべり支承を介して支持される構造物であればよく、例えば、オフィスビル、病院、集合住宅、美術館、公会堂、学校、庁舎、神社仏閣、橋梁、競技場、照明灯等を挙げることができる。また、「支持部材」としては、本発明のすべり支承を介して上記の被支持部材を支持するものであればよく、例えば、これら被支持部材のの基礎、土台、地盤等を含む。

本発明は上記構成としたので、接触面への水分の付着を確実に防止できる。

図１には、本発明の第１実施形態の免震装置１０２を、支持部材の一例である建物基礎１０６と、被支持部材の一例であるビルの鉄骨架台１０８（あるいはＰＣ板）との間に配置した状態が示されている。免震装置１０２は、弾性すべり支承１０４と、復元部材１１０とで構成されている。

弾性すべり支承１０４は、建物基礎１０６の台部１０６Ｂ上に固定されるベース板１１１を有している。ベース板１１１には、上面が滑り面１１２Ｓとされたすべり受け板１１２が配置されている。台部１０６Ｂの上面は平坦に形成されており、これによって、すべり受け板１１２（特に、すべり面１１２Ｓ）の平面性が確保されている。

また、弾性すべり支承１０４は、ボルト１１４によって鉄骨架台１０８に固定される上板１１５を有しており、上板１１５の下面には、積層ゴム体１１６が固定されている。積層ゴム体１１６は、厚み方向に所定の間隙をあけて積層された複数の内部鋼鈑１２０と、これらの間に配置されたゴム板１１８、及びこれらの周囲を覆って保護する被覆ゴム１２４で構成されている。

積層ゴム体１１６の下面にはすべり部材１２２が固定されており、すべり部材１２２の下面とすべり板１１２の上面（すべり面１１２Ｓ）とが接触している。すべり部材１２２の下面は、すべり面１１２Ｓとの摩擦が小さくなるように、たとえばテフロン（登録商標）加工などの処理が施されている。したがって、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との水平方向の相対移動が、すべり板１１２とすべり部材１２２とのすべりによって許容される。

すべり面１１２Ｓは、上板１１５よりも平面視にて大きく形成されており、すべり部材１２２がすべるための十分な面積が確保されている。

図２及び図３に詳細に示すように、積層ゴム体１１６の周囲には、平面視にて略環状）とされたゴム製のカバー部材１５２が配置されている。カバー部材１５２は、上板１１５に密着固定される内縁部１５４と、この内縁部１５４から側方へ延出され、全体として正八角形状とされた変形部１５６、変形部１５６から斜め下方へと拡がるように延長された傾斜部１５８、及び傾斜部１５８の下端でベース板１１１に密着固定される外縁部１７０、を有している。

内縁部１５４は、上板１１５を鉄骨架台１０８に固定するための固定ボルト１７２を利用し、上板１１５と内縁部１５４とを共締めすることで、上板１１５に密着固定されている。

また、外縁部１７０は、固定ボルト１７４によって、ベース板１１１の外周部に密着固定されている。したがって、すべり面１１２Ｓは、カバー部材１５２と、上板１１５及び積層ゴム体１１６とによって完全に覆われており、すべり面１１２Ｓに外部から異物が付着したり、弾性すべり支承１０４の冠水時に水分が付着したりしないようになっている。なお、外縁部１７０はベース板１１１の外周部に密着固定できればよく、固定ボルト１７４に代えてリベット等の固定手段を使用してもよい。

変形部１５６は、カバー部材１５２を構成するゴムを蛇腹状に折り曲げて形成されており、すべり板１１２とすべり部材１２２とのすべり時に伸縮して追従し、これらの水平方向への相対移動を許容している。

なお、本実施形態では、図３及び図４に示すように、台部１０６Ｂは平面視にて正方形状としているため、カバー部材１５２の外縁部１７０を上記したように略八角形状とすることで、台部１０６Ｂの角部近傍がカバー部材１５２に覆われることなく露出している。カバー部材１５２の外縁部１７０は円形であってもよい。また、変形部１５６の蛇腹形状も、上板１１５や積層ゴム体１１６を同心の円形であってもよい。

これに対し、復元部材１１０は、円盤状の下フランジ１３２と、下フランジ１３２の中央から立設された略円柱状のゴム体１３６、及びゴム体１３６の上面に固定された円盤状の上フランジ（図示省略）と、を有している。下フランジ１３２は、その周囲のボルト１１４によって台部１０６Ｂに固定されている。上フランジ１３４も、ボルト１１４によって、鉄骨架台１０８に固定されている。

ゴム体１３６は、一定サイズに形成され、厚み方向に所定の間隙をあけて積層された複数の金属板１４２と、これらの間隙に配置されたゴム層１４４を備えている。ゴム層１４４を構成するゴムは、さらに、金属板１４２及び上フランジ１３４の縁部を取り囲むように周囲に配置されて、ゴム壁１４６とされており、これらを側方から覆っている。これにより、ゴム層１４４は紫外線等から保護され、その耐久性が向上されている。ゴム層１４４及びゴム壁１４６の具体的材料としては、たとえば、ＥＰＤＭなどの合成ゴムを挙げることができる。

なお、弾性すべり支承１０４及び復元部材１１０の数及び位置は、それぞれに求められる作用を果たすことが可能であれば特に限定されない。また、弾性すべり支承１０４と復元部材１１０の数が一致している必要もない。また、弾性すべり支承１０４及び復元部材１１０を構成している各部材を固定する構造も、特に限定されない。たとえば、上記したボルト１１４やネジなどの係止部材を用いてもよいが、接着剤等による接着や、物理的な嵌合が可能である場合には、これらの方法でもよい。

このような構成とされた第１実施形態の免震装置１０２では、弾性すべり支承１０４が、建物基礎１０６上で、ビルの鉄骨架台１０８を支持している。ここで、たとえば、地震等によって建物基礎１０６に横揺れが発生したような場合には、図５に示すようにすべり板１１２のすべり面１１２Ｓとすべり部材１２２とがすべり、この揺れは鉄骨架台１０８へ直接的には伝わらなくなる。このとき、弾性すべり支承１０４は、建物の固有周期を排除し、揺れの大きさを制限する。

なお、すべり板１１２のすべり面１１２Ｓとすべり部材１２２とのすべりは、カバー部材１５２の変形部１５６が変形することで許容され、このすべりに不用意な抵抗が生じることはない。

建物基礎１０６と鉄骨架台１０８とが水平方向に相対移動すると、復元部材１１０のゴム体１３６がせん断変形し、その弾性力が、建物基礎１０６及び鉄骨架台１０８に対し復元力として作用する。これにより、建物基礎１０６と鉄骨架台１０８との相対移動が制限されると共に長周期化されるので、これらが相対移動前の位置に戻ろうとすると共に、相対移動のエネルギーが吸収される。

弾性すべり支承１０４には、ゴム製のカバー部材１５２を有しており、このカバー部材１５２によってすべり面１１２Ｓが完全に覆われている。したがって、たとえば弾性すべり支承１０４が冠水した場合でも、すべり面１１２Ｓに水が達しない。また、環境によっては、空気中の水分が結露してカバー部材１５２に滴下することがあるが、この滴下水がカバー部材１５２を浸透しないので、すべり面に付着することもない。

このように、本実施形態の弾性すべり支承１０４では、すべり面への水分の付着が確実に防止されるので、すべり面１１２Ｓへの水分付着に起因する不都合が発生することも、長期にわたって防止できる。

図６には、本発明の第２実施形態の弾性すべり支承１８４が示されている。第１実施形態では、弾性すべり支承１８４の構成のみが第１実施形態と異なっているが、これ以外の免震装置の構成は同一とされているので、説明を省略する。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素、部材等は同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

第２実施形態では、カバー部材１８６の傾斜部１５８の高さが低くされており、カバー部材１８６自体の高さも低くなっている。カバー部材１８６は、積層ゴム体１１６の被覆ゴム１２４と同材質のゴム製とされており、その内縁部１５４が、積層ゴム体１１６の被覆ゴム１２４の下端部分で一体化されている。

したがって、第２実施形態では、カバー部材１８６と積層ゴム体１１６の一部とで、すべり面１１２Ｓが完全に覆われる。そして、第１実施形態と同様に、すべり面１１２Ｓへの水分の付着が確実に防止されている。

そして、カバー部材１８６が実質的に積層ゴム体１１６と一体化されているので、弾性すべり支承１８４を構成する部品点数がするなくなる。

なお、上記説明では、カバー部材１５２、１８６がゴム製とされているものを例にあげたが、カバー部材の材質としては、水分を透過ないものであれば、特に限定されない。ゴムの以外にも、たとえば樹脂であってもよい。なお、本発明のすべり支承では通常の使用状態でカバー部材１５２、１８６がすべり面１１２Ｓに接触することはないが、何らかの要因で接触しても、カバー部材１５２、１８６をゴムや樹脂等のやわらかい材料で成形すると、すべり面１１２Ｓに損傷を与えない。

本発明の変形部としては、上記では、蛇腹形状に形成されているものを挙げたが、すべり面１１２Ｓとすべり部材１２２とのすべりに抵抗とならない程度に変形可能であれば、形状は特に限定されない。

また、上記説明では、本発明の支承として、積層ゴム体１１６を備えた弾性すべり支承１０４、１８４を挙げたが、積層ゴム体１１６に変えて、ゴム等の弾性部材のみ（内部鋼板１２０を有さない）で構成されたゴム体をしようしてもよい。また、弾性変形することなく、単にすべり面上をすべり部材がすべる支承であってもよい。さらに、いわゆる転がり支承としてもよい。

本発明の第１実施形態の免震装置を示す一部破断正面図である。 本発明の第１実施形態の弾性すべり支承を示す断面図である。 本発明の第１実施形態の弾性すべり支承を示す一部破断斜視図である。 本発明の第１実施形態の弾性すべり支承を示す平面図である。 本発明の第１実施形態の弾性すべり支承をすべり部材が移動した状態で示す断面図である。 本発明の第２実施形態の弾性すべり支承を示す断面図である。 従来のすべり支承装置を示す一部破断斜視図である。

符号の説明

１０２ 免震装置
１０４ 弾性すべり支承
１０６ 建物基礎（支持部材）
１０６Ｂ 台部
１０８ 鉄骨架台（被支持部材）
１１０ 復元部材
１１１ ベース板
１１２ すべり板（移動板）
１１２Ｓ すべり面（移動面）
１１４ ボルト
１１５ 上板
１１６ 積層ゴム体（弾性部材）
１１８ ゴム板
１２０ 内部鋼板
１２２ すべり部材（移動部材）
１２４ 被覆ゴム
１３２ 下フランジ
１３４ 上フランジ
１３６ ゴム体
１４２ 金属板
１４４ ゴム層
１４６ ゴム壁
１５２ カバー部材
１５４ 内縁部
１５６ 変形部
１５８ 傾斜部
１７０ 外縁部
１７２ 固定ボルト
１７４ 固定ボルト
１８４ 弾性すべり支承
１８６ カバー部材

Claims (12)

1. 支持部材と被支持部材との間で、これらを水平方向に移動可能に支持する支承であって、
   支持部材又は被支持部材の一方に固定用部材を介して固定される移動部材と、
   支持部材又は被支持部材の他方に固定され、前記移動部材と対向する面が前記移動部材が移動可能に接触する接触面とされた接触板と、
   少なくとも前記接触面の全面を覆うように前記固定用部材と前記接触板とに密着固定され、接触板に対する前記移動部材の移動を許容するように変形可能な変形部を備えた水分非透過性のカバー部材と、
   を有することを特徴とする支承。
2. 前記接触面が、前記移動部材の移動方向と直交する方向に見て前記固定用部材よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の支承。
3. 前記接触部材が、前記接触板の前記接触面上をすべり可能とされたすべり部材、であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の支承。
4. 前記固定用部材が、
   支持部材又は被支持部材の一方に固定される固定板と、
   前記固定板と前記移動部材との間に配置され支持部材と被支持部材との水平方向への相対移動で弾性的にせん断変形する弾性部材と、
   を含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の支承。
5. 前記カバー部材が環状に形成され、内縁が前記固定板又は前記弾性部材に、外縁が前記接触板に密着固定されていることを特徴とする請求項４に記載の支承。
6. 前記変形部が蛇腹形状とされていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の支承。
7. 前記カバー部材の少なくとも前記変形部が弾性材料を含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の支承。
8. 前記カバー部材の内縁が、前記固定用部材を支持部材又は被支持部材に固定するための固定ボルトを利用して固定用部材に密着固定されていることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の支承。
9. 前記カバー部材の内縁が前記弾性部材の外周と同材質とされるとともに一体化されていることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の支承。
10. 前記弾性部材が、少なくともゴムを含んで構成されていることを特徴とする請求項４〜請求項９のいずれか１項に記載の支承。
11. 前記弾性部材が、ゴム板と金属板とを積層した積層ゴム体、とされていることを特徴とする請求項１０に記載の支承。
12. 請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の支承と、
    支持部材と被支持部材との水平方向の相対移動によって弾性変形する変形部材と、
    を有することを特徴とする免震装置。

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