JP2010253851A - Method of manufacturing base isolation plug for base isolation device, and device therefor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、免震装置の減衰性能及び変位追従性を向上させ得る免震プラグを製造する方法、並びにかかる製造方法を実施するための製造装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a seismic isolation plug capable of improving the damping performance and displacement followability of a seismic isolation device, and a manufacturing apparatus for carrying out such a manufacturing method.
従来、ゴム等の粘弾性的性質を有する軟質板と鋼板等の硬質板とを交互に積層した免震構造体が、免震装置の支承等として使用されている。このような免震構造体の中には、例えば、軟質板と硬質板とからなる積層体の中心に中空部を形成し、該中空部の内部に免震プラグが圧入されたものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, seismic isolation structures in which soft plates having viscoelastic properties such as rubber and hard plates such as steel plates are alternately stacked have been used as bearings for seismic isolation devices. Among such seismic isolation structures, for example, there is a structure in which a hollow portion is formed at the center of a laminate made of a soft plate and a hard plate, and a seismic isolation plug is press-fitted into the hollow portion.
上記免震プラグとしては、全体が鉛からなるものが使用されることが多く、地震の発生に伴って積層体が剪断変形する際に、かかる免震プラグが塑性変形することで振動のエネルギーを吸収する。しかしながら、鉛は、環境負荷が大きく、また、廃却時等に要するコストが大きい。そのため、鉛の代替材料を用いても、充分な減衰性能、変位追従性等を有する免震プラグの開発が試みられている。 The seismic isolation plug is often made of lead as a whole, and when the laminated body undergoes shear deformation due to the occurrence of an earthquake, the seismic isolation plug plastically deforms to reduce vibration energy. Absorb. However, lead has a large environmental load and a high cost for disposal. Therefore, the development of a seismic isolation plug having sufficient damping performance, displacement followability and the like has been attempted even when a lead substitute material is used.
例えば、特許文献１には、鉛免震プラグに代えて、積層体の中空部に塑性流動材及び硬質充填材からなり、硬質充填材の隙間を塑性流動材で充填するようにした粉体材料を封入した免震装置が提案されている。かかる免震プラグは、鉛免震プラグと同様、長期の使用に際しても、その減衰性能及び変位追従性が安定して確保される。なお、塑性流動材としては、天然ゴムやアクリルゴムなどがあり、硬質充填材としては、ステンレス鋼粉、鉄粉などの金属粉体などがある。かかる免震プラグは、金型内に充填された粉体材料を加圧方向に直交する平面状の加圧面を有するスタンパにより所定の面圧にて加圧成形することで製造される。
For example,
特許文献１に記載の免震プラグを具える免震装置は、鉛からなる免震プラグを使用することなく、減衰特性及び変位追従性が長期にわたり安定して確保されているものの、近年の建設物の大型化、高層化を背景に、免震装置の更なる性能向上が求められており、そのことから、免震装置の減衰特性及び変位追従性の更なる向上が希求されている。また、特許文献１には、この免震プラグの製造方法についても言及されているが、一般的な粉体材料の加圧成形法の域を出るものではない。
Although the seismic isolation device including the seismic isolation plug described in
そこで、この発明の目的は、これまで充分に着目、検討されてこなかった免震プラグの製造方法について改良を図ることにより、材料に鉛を使用することなく、免震装置の減衰性能及び変位追従性を更に向上させ得る免震プラグを有利に製造する方法を提供することにある。また、この発明の更なる目的は、かかる製造方法を実施し得る免震プラグの製造装置を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to improve the manufacturing method of the seismic isolation plug that has not been sufficiently focused and studied so far, so that the damping performance and displacement tracking of the seismic isolation device can be achieved without using lead as a material. It is an object of the present invention to provide a method for advantageously manufacturing a seismic isolation plug capable of further improving the performance. A further object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a seismic isolation plug capable of implementing such a manufacturing method.
前記目的を達成するため、第一発明は、金型内に充填された粉体材料を、スタンパを用いて加圧成形する免震プラグの製造方法において、かかる加圧成形を複数回行い、複数回の加圧成形のうち、少なくとも１回の加圧成形を、軸線方向に対して傾斜した加圧面を有する第一のスタンパを用いて行なうことを特徴とする免震プラグの製造方法である。なお、ここでいう「軸線方向に対し傾斜」とは、スタンパの軸線方向に対し交差する方向を含むものをいう。 In order to achieve the above object, the first invention provides a seismic isolation plug manufacturing method in which a powder material filled in a mold is pressed using a stamper. The method for manufacturing a seismic isolation plug is characterized in that at least one press forming is performed using a first stamper having a press surface inclined with respect to the axial direction. Here, “inclination with respect to the axial direction” means that includes a direction intersecting with the axial direction of the stamper.
また、第一発明において、第一のスタンパを用いて加圧成形した後に、第一のスタンパを、スタンパの軸線中心に所定角度回転させ、かかる回転した第一のスタンパを用いて再度加圧成形を行なうことが好ましい。このとき、所定の角度を９０°とし、前記第一のスタンパを回転させてから加圧成形する工程を４回行なうことが好ましい。 In the first invention, after the first stamper is pressure-molded, the first stamper is rotated by a predetermined angle about the axis of the stamper, and the first stamper thus rotated is pressure-molded again. It is preferable to carry out. At this time, it is preferable that the predetermined angle is set to 90 °, and the pressure molding is performed four times after the first stamper is rotated.
更に、第一発明において、第一のスタンパは、スタンパの軸線方向に対して垂直な加圧面を有することが好ましい。なお、ここでいう「垂直な加圧面」とは、全体としてみたときの加圧面の形状が垂直である、波状や曲率を有する略垂直な加圧面を含むものである。あるいは、第一のスタンパは、スタンパの軸線方向にて垂直断面視したときに、スタンパの中央部が加圧方向に突出したＶ字状の加圧面を有することが好ましい。なお、ここでいう「Ｖ字状の加圧面」とは、全体としてみたときの加圧面の形状がスタンパの中央部が加圧方向に突出したＶ字状である、波状や曲率を有する略Ｖ字状の加圧面を含むものである。 Furthermore, in the first invention, the first stamper preferably has a pressing surface perpendicular to the axial direction of the stamper. Here, the “vertical pressure surface” includes a substantially vertical pressure surface having a wave shape or a curvature, the shape of the pressure surface being vertical when viewed as a whole. Alternatively, the first stamper preferably has a V-shaped pressurizing surface in which the central portion of the stamper projects in the pressurizing direction when viewed in a vertical cross section in the axial direction of the stamper. The “V-shaped pressurizing surface” as used herein refers to a substantially V shape having a wave shape or a curvature in which the shape of the pressurizing surface as a whole is a V-shape in which the central portion of the stamper protrudes in the pressurizing direction. It includes a letter-shaped pressure surface.
更にまた、第一発明において、第一のスタンパを用いて加圧成形した後に、第一のスタンパとは異なる形状の加圧面を有する第二のスタンパを用いて粉体材料を加圧成形することが好ましい。 Furthermore, in the first invention, after the pressure molding is performed using the first stamper, the powder material is pressure molded using the second stamper having a pressing surface having a shape different from that of the first stamper. Is preferred.
加えて、第一発明において、粉体材料を２方向から加圧成形することが好ましい。 In addition, in the first invention, the powder material is preferably pressure-molded from two directions.
加えてまた、粉体材料は、塑性流動材及び硬質充填材からなることが好ましい。 In addition, the powder material is preferably made of a plastic fluid material and a hard filler.
第二発明は、上述した第一発明の免震プラグの製造方法を用いて製造される免震プラグである。 2nd invention is a seismic isolation plug manufactured using the manufacturing method of the seismic isolation plug of 1st invention mentioned above.
第三発明は、粉体材料が充填される金型、及び金型内の粉体材料を加圧成形させる加圧面を有するスタンパを具える、免震装置用の免震プラグの製造装置において、かかるスタンパは、軸線方向に対して傾斜した加圧面を有する第一のスタンパであることを特徴とする免震プラグの製造装置である。 A third invention is a seismic isolation plug manufacturing apparatus for a seismic isolation device, comprising a mold filled with a powder material, and a stamper having a pressing surface for pressing the powder material in the mold. Such a stamper is a first stamper having a pressure surface inclined with respect to the axial direction, and is a seismic isolation plug manufacturing apparatus.
また、第三発明において、スタンパは、スタンパの軸線を中心に回転可能であることが好ましい。 In the third invention, the stamper is preferably rotatable around the axis of the stamper.
更に、第三発明において、第一のスタンパは、スタンパの軸線方向に対して垂直な加圧面を有することが好ましい。 Furthermore, in the third invention, the first stamper preferably has a pressing surface perpendicular to the axial direction of the stamper.
あるいは、第三発明において、第一のスタンパは、該スタンパの軸線方向にて垂直断面視したときに、スタンパの中央部が加圧方向に突出したＶ字状の加圧面を有することが好ましい。 Alternatively, in the third invention, the first stamper preferably has a V-shaped pressurizing surface in which a central portion of the stamper projects in the pressurizing direction when viewed in a vertical cross section in the axial direction of the stamper.
加えて、第三発明において、第一のスタンパに加え、第一のスタンパの加圧面とは異なる形状の加圧面を有する第二のスタンパを更に具えることが好ましい。 In addition, in the third invention, in addition to the first stamper, it is preferable to further include a second stamper having a pressing surface having a shape different from the pressing surface of the first stamper.
加えてまた、第三発明において、スタンパは、対向する一対のスタンパであることが好ましい。 In addition, in the third invention, the stamper is preferably a pair of stampers facing each other.
この発明によれば、鉛の代替材料である粉体材料を用いて、これを加圧成形する際に、該粉体材料の流動が強制されるために、空気含有率の小さい成形品を得ることができる。従って、免震装置の減衰性能及び変位追従性の向上に大きく寄与する免震プラグを提供することが可能となる。また、空気含有率の小さな免震プラグを製造するために適した製造装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, when a powder material that is a substitute material for lead is used and pressure-molded, the flow of the powder material is forced, so that a molded product with a low air content is obtained. be able to. Therefore, it is possible to provide a seismic isolation plug that greatly contributes to the improvement of the damping performance and displacement followability of the seismic isolation device. In addition, it is possible to provide a manufacturing apparatus suitable for manufacturing a seismic isolation plug having a small air content.
次に、図面を参照しつつ、この発明の実施形態を説明する。図１（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態に係る免震プラグの製造工程を示した図である。図２（ａ）は、本実施形態に従って製造された免震プラグを圧入した免震装置の上面図であり、図２（ｂ）は、かかる免震装置の断面図である。図３（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態に係るその他の免震プラグの製造工程を示した図である。図４（ａ）は、充分に圧縮されていない粉体材料の硬質充填材の相互配置を示した図であり、図４（ｂ）は、充分に圧縮された粉体材料の硬質充填材の相互配置を示した図である。図５（ａ）〜（ｆ）及び図６（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態に係るその他の免震プラグの製造工程にて使用される種々の形状の加圧面を有するスタンパを示した図である。図７〜９は、この発明に従うその他の免震プラグの製造装置のスタンパを示した図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A to 1F are views showing a manufacturing process of the seismic isolation plug according to the present embodiment. FIG. 2A is a top view of the seismic isolation device in which the seismic isolation plug manufactured according to the present embodiment is press-fitted, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the seismic isolation device. FIG. 3A to FIG. 3F are views showing manufacturing processes of other seismic isolation plugs according to the present embodiment. FIG. 4 (a) is a diagram showing the mutual arrangement of hard fillers of powder material that is not sufficiently compressed, and FIG. 4 (b) is an illustration of hard fillers of powder material that is sufficiently compressed. It is the figure which showed mutual arrangement | positioning. 5 (a) to 5 (f) and FIGS. 6 (a) to 6 (f) show stampers having pressure surfaces of various shapes used in the manufacturing process of other seismic isolation plugs according to the present embodiment. It is a figure. FIGS. 7-9 is the figure which showed the stamper of the manufacturing apparatus of the other seismic isolation plug according to this invention.
本実施形態に係る免震プラグの製造装置１は、図１に示すように、塑性流動材Ａ及び硬質充填材Ｂからなる粉体材料２が充填される円筒形状の金型３、及びかかる金型３内の粉体材料２を加圧する加圧面４を有する２種のスタンパ５ａ、５ｂを具える。まず、図１（ａ）〜（ｄ）に示すスタンパ５ａは、スタンパ５ａの軸線Ｘを中心に回転可能であり、かかるスタンパ５ａは、スタンパ５ａの軸線方向に対し傾斜した平面状の加圧面４ａを有する（この構成では、スタンパ５ａは、第一のスタンパのことをいうものである）。また、図１（ｅ）に示す別のスタンパ５ｂは、加圧方向に略直交する平面状の加圧面４ｂを有する（この構成では、スタンパ５ｂは、第二のスタンパをいうものである。）。かかる製造装置を用いて、図１（ａ）〜（ｆ）の製造工程にて示すように、金型３内に充填された粉体材料２を、スタンパ５ａ及び５ｂにより加圧することで免震装置用の免震プラグ６を成形する。以下にその詳細を説明する。
As shown in FIG. 1, a seismic isolation
まず、図１（ａ）に示すように、金型３内に免震プラグ６の材料となる塑性流動材Ａ及び硬質充填材Ｂからなる粉体材料２を充填する。次いで、図１（ｂ）に示すように、スタンパ５ａを矢印の方向に移動させて、スタンパ５ａの加圧面４ａにより粉体材料２を加圧成形し、粉体材料２の加圧方向に対して斜めの流動を促しつつ、粉体材料２の受圧面７の形状を加圧面４ａの形状に対応する形状に変形させる。次いで、スタンパ５ａの加圧方向とは反対の方向にスタンパ５ａを引き上げてから、スタンパ５ａの軸線Ｘを中心に、例えば、１８０°回転させることにより、図１（ｃ）に示すように、最初の加圧成形にて与えられた受圧面７に対向する加圧面４ａの形状を初回とは異なる形状に変更させる。次いで、図１（ｄ）に示すように、再度、スタンパ５ａを矢印の方向に移動させて、加圧面４ａにより粉体材料２の受圧面７を加圧し、粉体材料２の加圧方向に対して斜めの流動を促しつつ、粉体材料２の受圧面７の形状を新たな加圧面４ａの形状に対応する形状に変形させる。上記工程により、空気含有率を低減した免震プラグが得られる。このようにして得られた免震プラグ６は、免震装置８への圧入に供することも可能であるが、図１（ｅ）〜（ｆ）に示す工程によって成形することが好ましい。すなわち、図１（ｄ）に示す工程の後、図１（ｅ）に示すように、軸線方向に対し傾斜した平面状のスタンパ５ａを、スタンパ５ｂの加圧方向に直交する平面状の加圧面４ｂを有するスタンパ５ｂに置き換え、それを用いて免震プラグ６を加圧し、免震プラグ６の形状を整え（加圧方向に略直交する平面状とし）、成形が完了する。そして、かかる免震プラグ６は、金型３から抜き出され、免震装置８への圧入に供される。かかる免震装置８としては、例えば、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すような、ゴム板と鋼板とを交互に積層した積層体を具え、装置中央に免震プラグを配置した構造を有する免震装置８がある。
なお、上記した図１（ｅ）〜（ｆ）の工程に替えて、以下の工程により、免震プラグ６の受圧面７の形状を加圧方向に直交する平面状とすることもできる。すなわち、図３（ａ）〜（ｄ）に示す工程（図１（ａ）〜（ｄ）の工程と同一の工程）の後、図３（ｅ）に示すように、粉体材料２を、金型３から抜き出し、図３（ｅ）に示す点線に沿って、受圧面７の突出した部分を切断することで、粉体材料２の形状を整え（加圧方向に直交する平面状とし）、図３（ｆ）に示すような免震プラグ６の成形が完了する。そして、かかる免震プラグ６が免震装置８への圧入に供される。
First, as shown in FIG. 1 (a), a mold 3 is filled with a
In addition, it replaces with the process of above-mentioned FIG.1 (e)-(f), and the shape of the pressure receiving surface 7 of the
一般に、免震プラグの減衰性能及び変位追従性を向上させるには、プラグ内の空気含有率を小さくすることが有効である。しかし、粉体材料が、ゴムなどの粘性を有する塑性流動材を含む場合、粉体材料の流動性が低下し、粉体材料内の空気が抜けにくい。従来の免震プラグの製造方法では、その加圧方向に直交する平面状の加圧面を有するスタンパにより粉体材料を所定の面圧にて加圧して免震プラグを成形していたことから、受圧面から離間するほどに、粉体材料に負荷される圧縮力が小さい。そのことに伴い、受圧面から離間するほどに、粉体材料の空気含有率が大きくなっていた。また、粉体材料と金型の壁面との摩擦により、金型側にある粉体材料ほど、その動きが拘束され、粉体材料の流動性が低下する。以上のことから、スタンパにより加圧しても金型側の粉体材料が充分に圧縮されずに、金型の壁面に近いほどに、粉体材料の空気含有率が大きくなっていた。すなわち、粉体材料の相互配置は、粉体材料が充分に流動しなかったことから、図４（ａ）に示すように、粉体材料相互間の隙間が大きく、空気の残留し易い配列である。一方、この発明に従う加圧成形を経た粉体材料２の相互配置は、粉体材料２が充分に流動することから、図４（ｂ）に示すような最密配置となり、粉体材料２間の隙間が小さくなり、空気が残留し難い配置となる。このように、発明者は、粉体材料の流動を全体に促すことが、免震プラグの空気含有率を更に小さくすることにつながり、かかる免震プラグを具える免震装置の減衰性能及び変位追従性を向上し得ることを見出した。
粉体材料の流動を促し、免震プラグの空気含有率を小さくすることを達成する手段として、上述の製造方法を採用した。上述したように粉体材料２を加圧成形すると、粉体材料２の流動が全体に促され、粉体材料２間の隙間が小さくなるため、粉体材料２全体が図４（ｂ）に示すような配置となる。その結果、免震プラグ６の空気含有率が小さくなり、このようにして製造された免震プラグ６を圧入した免震装置では、減衰性能及び変位追従性がともに向上する。なお、粉体材料２の流動が有効に促される限りは、スタンパ５ａの加圧面４ａをその他の形状とすることもでき、例えば、図５の製造工程に示すように、加圧面４ａの形状を複数回屈曲したような形状とし、局所的な斜めの流動を複数箇所にて発生させることも可能である。
In general, it is effective to reduce the air content in the plug in order to improve the damping performance and displacement followability of the seismic isolation plug. However, when the powder material includes a plastic fluid material having viscosity such as rubber, the fluidity of the powder material is lowered, and the air in the powder material is difficult to escape. In the conventional seismic isolation plug manufacturing method, since the powder material was pressed at a predetermined surface pressure with a stamper having a flat pressing surface perpendicular to the pressing direction, the seismic isolation plug was formed. The further away from the pressure receiving surface, the smaller the compressive force applied to the powder material. As a result, the air content of the powder material increases as the distance from the pressure receiving surface increases. Further, due to the friction between the powder material and the wall surface of the mold, the movement of the powder material on the mold side is restricted, and the fluidity of the powder material is lowered. From the above, the powder material on the mold side is not sufficiently compressed even when pressed by a stamper, and the air content of the powder material increases as it approaches the wall surface of the mold. That is, the mutual arrangement of the powder materials is an arrangement in which the gap between the powder materials is large and air tends to remain as shown in FIG. 4A because the powder materials did not flow sufficiently. is there. On the other hand, the mutual arrangement of the
The above-described manufacturing method was adopted as a means for promoting the flow of the powder material and reducing the air content of the seismic isolation plug. When the
また、副次的な効果ではあるが、図１に示す製造工程では、図３に示す製造工程のように粉体材料２を切断する工程が無いことから、かかる切断により発生する粉体材料２の廃棄部分が無く、免震プラグの製造に際し、粉体材料を無駄なく使用することができるので、免震プラグ６の生産コストを削減する観点から好ましい。
Moreover, although it is a secondary effect, in the manufacturing process shown in FIG. 1, since there is no step of cutting the
なお、粉体材料２を構成する塑性流動材Ａに含まれる物質としては、（天然ゴム、ポリブタジエンゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、ポリウレタン、ウレタン系エラストマーなどの）エストラマー成分、（ロジン樹脂、フェノール樹脂などの）樹脂、カーボンブラック、（フタル酸、マレイン酸、クエン酸などの）可塑剤、（ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油などの）軟化材などが挙げられる。また、硬質充填材Ｂに含まれる物質としては、銅粉、ステンレス鋼粉、ジルコニウム粉、タングステン粉、青銅粉、アルミニウム粉、ニッケル粉、モリブデン粉、チタン粉、鉄粉などの金属粉体や金属化合物が挙げられる。なお、塑性流動材Ａと硬質充填材Ｂの夫々について選定される材料の組成、含有率、組み合わせ等は、免震プラグ６に所望される性能に応じて適宜変更することができる。また、粉体材料２は、塑性流動材Ａ及び硬質充填材Ｂからなる構成に限定されるものではなく、その他の種々の粉体材料２を適用することも可能である。
The material contained in the plastic fluid A constituting the
また、図６の製造工程に示すように、対向する一対のスタンパ５ａ及び５ｂを用いて、粉体材料２を挟み込むように２方向から加圧成形することが好ましい。図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、軸線方向に対し傾斜する平面状の加圧面４ａを夫々有する、一対のスタンパ５ａを用いて、粉体材料２を挟んで加圧すると、図１に示すような単一のスタンパ５ａにより粉体材料２を加圧する場合に比べ、粉体材料２の加圧方向に対し斜めの流動がより促されるので、粉体材料２の空気含有率が更に小さくなる。次いで、図６（ｅ）に示すように、粉体材料２を一対の対向するスタンパ５ｂであって、スタンパ５ｂの加圧方向に直交する平面状の加圧面４ｂを有するスタンパ５ｂにより加圧することで、粉体材料２の形状を整え、図６（ｆ）に示すような免震プラグ６の製造が完了する。かかる免震プラグ６を具える免震装置８は、減衰性能及び変位追従性を更に向上させることが可能である。また、一方向から加圧するよりも、複数方向から加圧する方が、粉体材料を所望の空気含有率とすることに要する時間を短縮することができるため、免震プラグ６の生産性を更に向上させることが可能となる。
Moreover, as shown in the manufacturing process of FIG. 6, it is preferable to press-mold from two directions so that the
これまで説明してきた製造方法では、同一のスタンパ５ａをその軸線Ｘを中心に回転させることで向きを変え、結果として加圧面４ａの形状を異なる形状とし、粉体材料２を異なる形状に複数回変形させるものである。その他の方法としては、加圧面４の形状が相互に異なる複数のスタンパ５を準備し、それらを交代で用いて粉体材料２を加圧することにより、スタンパ５を回転させること無く、粉体材料２を異なる形状に複数回変形させることも可能である。
In the manufacturing method described so far, the direction is changed by rotating the
また、加圧面が異形の複数のスタンパを並列配置し、この列に沿って金型３を移動させて、複数の異形のスタンパ５により順次粉体材料２を加圧成形することにより、免震プラグを製造する装置構成とすることが可能である。あるいは、逆に、金型３の位置を固定し、前記の並列させたスタンパ５を順次に移動させることにより、かかるスタンパ５により粉体材料２を連続的に加圧成形することにより、免震プラグを製造する装置構成とすることも可能である。後者の装置構成は省スペース化の観点から好ましい。
In addition, a plurality of stampers with irregularly shaped pressing surfaces are arranged in parallel, the mold 3 is moved along this row, and the
更に、図１、３、６に示すスタンパ５は、軸線方向に対し傾斜する平面状の加圧面４ａを有するが、図７に示すように、加圧面４の一部を軸線方向に対し直交する平面状とすることも可能である。あるいは、スタンパ５は、図８に示すように、スタンパ５の軸線方向にて垂直断面視したときに、スタンパ５の中央部が加圧方向に突出したＶ字状の加圧面４を有するものとすることが好ましい。例えば、図８に示すスタンパ形状を採用し、加圧成形する場合には、一回目の加圧成形後に、スタンパ５を９０°回転させてから再度粉体材料２を加圧成形することにより、粉体材料２の受圧面７の形状が大きく変形し、粉体材料２の流動が有効に促進され、免震プラグ６の空気含有率が小さくなる。かかるスタンパ５を９０°回転させてから再度粉体材料２を加圧成形する工程を複数回、好適には４回繰り返すことにより、免震プラグ６の空気含有率が大幅に低減することとなる。なお、図９に示すように、スタンパ５のＶ字状の加圧面４の一部を軸線方向に対し直交する平面状とすることも可能である。また、加圧面４は平面状に限定されるものではなく、図示は省略するが、曲率を有する形状とすることも可能である。
Further, the
更にまた、図示例では、回転可能なスタンパ５の回転角度をいずれも１８０°としているが、加圧面４の形状に応じて、粉体材料２の流動を促すに最も適当な角度に適宜変更することも可能である。
Furthermore, in the illustrated example, the rotation angle of the
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図示例では、粉体材料２の受圧面７を異なる形状に２〜４回圧縮変形させて免震プラグ６を製造しているが、所望される空気含有率に応じて、その回数を更に増やすことも可能である。
Note that the above description shows only a part of the embodiment of the present invention, and these configurations can be combined with each other or various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. . For example, in the illustrated example, the
次に、特許文献１に記載の平面状のスタンパを使用して製造した免震プラグ（比較例免震プラグ１）、及び図６に示したところに従うこの発明の製造方法を用いて製造した免震プラグ（実施例免震プラグ１）を夫々試作し、それらの性能評価を行ったので、以下に説明する。
Next, a seismic isolation plug (comparative example seismic isolation plug 1) manufactured using the planar stamper described in
比較例免震プラグ１は以下に説明する方法により製造した。はじめに、計算比重が５．５４ｇ／ｃｍ３であり、表１に示す組成を有する塑性流動材及び硬質充填材からなる粉体材料を、内径が４３．６ｍｍの円筒状の金型内に充填し、次いで、かかる粉体材料を、スタンパの加圧方向に直交する平面状の加圧面を有するスタンパにより、５８．８ＭＰａの面圧にて粉体材料を加圧変形させることで製造した。なお、かようにして製造された免震プラグの直径は４３．６ｍｍであり、高さは６８.０ｍｍである。製造された免震プラグの空気含有率は、金型内に充填される粉体材料の計算比重に対する、製造された免震プラグの実比重から算出した。
The comparative example
また、実施例免震プラグ１は、以下に説明する方法により製造した。はじめに、計算比重が５．５４ｇ／ｃｍ３であり、表１に示す組成を有する塑性流動材及び硬質充填材からなる粉体材料を、内径が４３．６ｍｍの円筒状の金型内に充填する。次いで、図７に示すように、スタンパの軸線方向に対し直交する平面状の部分と、スタンパの軸線方向に対し６０°にて傾斜してなる部分を有する加圧面を具える、対向する２つのスタンパを用いて、かかる粉体材料を、夫々２９．４ＭＰａの面圧（併せて、５８．８ＭＰａ）にて粉体材料を挟み込んで加圧変形させる。次いで、かかるスタンパを加圧する方向とは反対の方向にスタンパを引き上げてから、スタンパの軸線Ｘを中心に９０°回転させることで、受圧面に対向する加圧面の形状を異なる形状に変更させる。次いで、再度、スタンパを矢印の方向に移動させて、傾斜した加圧面により粉体材料を上記と同一の面圧にて加圧し、粉体材料の受圧面の形状を加圧面の形状に対応する形状に変形させる。次いで、かかるスタンパを金型から引き抜き、スタンパの加圧方向に直交する平面状の加圧面を有するスタンパを用いて粉体材料を加圧し、粉体材料の受圧面を平面化させることで製造した。なお、かようにして製造された免震プラグの直径は４３．６ｍｍであり、高さは５７．４ｍｍである。製造された免震プラグの空気含有率は、金型内に充填される粉体材料の計算比重に対する、製造された免震プラグの実比重から算出した。
Moreover, the example
＊１ （天然ゴム）
未加硫、ＲＳＳ＃４
・ ２ （ポリブタジエンゴム（低シス））
未加硫、旭化成製「ジエンＮＦ３５Ｒ」
＊３ カーボンブラック
ＩＳＡＦ、東海カーボン製「シースト６Ｐ」
＊４ 樹脂
日本ゼオン製「ゼオファイン」、新日本石油化学製「日石ネオポリマー１４０」、丸善石油化学製「マルカレッツＭ−８９０Ａ」、「ゼオファイン」：「日石ネオポリマー１４０」：「マルカレッツＭ−８９０Ａ」＝４０：４０：２０（質量比）
＊５ 可塑剤
ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）
＊６ その他の配合剤
亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤［住友化学製「アンステージ６Ｃ」、ワックス［新日本石油製「プロトワックス１」］、亜鉛華：ステアリン酸：老化防止剤：ワックス＝４：５：３：１（質量比）
* 1 (natural rubber)
Unvulcanized,
・ 2 (Polybutadiene rubber (low cis))
Unvulcanized, Asahi Kasei "Diene NF35R"
* 3 Carbon Black ISAF, Tokai Carbon "Seast 6P"
* 4 Resins “Zeofine” manufactured by Nippon Zeon, “Nisseki Neopolymer 140” manufactured by Nippon Petrochemical, “Marcaretz M-890A” manufactured by Maruzen Petrochemical, “Zeofine”: “Nisseki Neopolymer 140”: “Marcaretz M-” 890A "= 40: 40: 20 (mass ratio)
* 5 Plasticizer Dioctyl adipate (DOA)
* 6 Other compounding agents Zinc white, stearic acid, anti-aging agent [“Anstage 6C” manufactured by Sumitomo Chemical, wax [“
その結果、比較例免震プラグ１の実比重が４．４４ｇ／ｃｍ３となり、その空気含有率が１９．７％であったのに対し、実施例免震プラグ１の実比重が４．９３ｇ／ｃｍ３となり、その空気含有率が１１．４％まで小さくなっていた。
As a result, the actual specific gravity of the comparative example base-isolated
次に、図８に示すＶ字状のスタンパを使用して製造した免震プラグ（比較例免震プラグ２）、及び図８に示すＶ字状のスタンパを使用して、この発明の製造方法を用いて製造した免震プラグ（実施例免震プラグ２）を夫々試作し、それらの性能評価を行ったので、以下に説明する。 Next, the seismic isolation plug (comparative example seismic isolation plug 2) manufactured using the V-shaped stamper shown in FIG. 8 and the manufacturing method of the present invention using the V-shaped stamper shown in FIG. Each of the seismic isolation plugs (Example Seismic Isolation Plug 2) manufactured using the above-mentioned was prototyped and the performance evaluation thereof was performed, which will be described below.
比較例免震プラグ１は以下に説明する方法により製造した。はじめに、計算比重が５．５４ｇ／ｃｍ３であり、表１に示す組成を有する塑性流動材及び硬質充填材からなる粉体材料を、内径が４３．４ｍｍの円筒状の金型内に充填し、次いで、かかる粉体材料を、スタンパ中央の頂点部の角度θが９０°であり、Ｖ字状の加圧面を有するスタンパ（図８に示すスタンパを参照）を有する、対向する２つのスタンパを用いて、かかる粉体材料を、夫々２９．４ＭＰａの面圧（併せて、５８．８ＭＰａ）にて粉体材料を挟み込んで加圧変形させることにより製造した。なお、かようにして製造された免震プラグの直径は４３．４ｍｍであり、高さは２８.０ｍｍである。製造された免震プラグの空気含有率は、金型内に充填される粉体材料の計算比重に対する、製造された免震プラグの実比重から算出した。
The comparative example
また、実施例免震プラグ２は、以下に説明する方法により製造した。はじめに、計算比重が５．５４ｇ／ｃｍ３であり、表１に示す組成を有する塑性流動材及び硬質充填材からなる粉体材料を、内径が４３．４ｍｍの円筒状の金型内に充填する。次いで、上記したＶ字状の加圧面を有するスタンパを具える、対向する２つのスタンパを用いて、かかる粉体材料を、夫々２９．４ＭＰａの面圧（併せて、５８．８ＭＰａ）にて粉体材料を挟み込んで加圧変形させる。次いで、かかるスタンパを加圧する方向とは反対の方向にスタンパを引き上げてから、スタンパの軸線Ｘを中心に９０°回転させることで、受圧面に対向する加圧面の形状を異なる形状に変更させる。次いで、再度、スタンパを矢印の方向に移動させて、傾斜した加圧面により粉体材料を上記と同一の面圧にて加圧し、粉体材料の受圧面の形状を加圧面の形状に対応する形状に変形させる。かかる回転してから加圧成形する工程を更に２回行なう（すなわち、合計４回の加圧成形を行なう）ことにより免震プラグを製造した。なお、かようにして製造された免震プラグの直径は４３．４ｍｍであり、高さは
３４．０ｍｍである。製造された免震プラグの空気含有率は、金型内に充填される粉体材料の計算比重に対する、製造された免震プラグの実比重から算出した。
Moreover, the example
その結果、比較例免震プラグ２の空気含有率が４．９０％であったのに対し、実施例免震プラグ２の空気含有率が３．３３％まで小さくなっていた。
As a result, while the air content rate of the comparative
以上の説明から明らかなように、この発明によって、材料に鉛を使用することなく、免震装置の減衰性能及び変位追従性を向上させ得る免震プラグの製造方法、並びにかかる製造方法を実施し得る免震プラグの製造装置を提供することが可能となった。 As is apparent from the above description, according to the present invention, a method for manufacturing a seismic isolation plug that can improve the damping performance and displacement followability of the seismic isolation device without using lead as a material, and such a manufacturing method are implemented. It has become possible to provide a seismic isolation plug manufacturing device.
１ 免震プラグの製造装置
２ 粉体材料
３ 金型
４、４ａ、４ｂ 加圧面
５、５ａ、５ｂ スタンパ
６ 免震プラグ
７ 受圧面
８ 免震装置
Ａ 塑性流動材
Ｂ 硬質充填材
Ｘ スタンパの軸線
DESCRIPTION OF
Claims (15)
該加圧成形を複数回行い、
前記複数回の加圧成形のうち、少なくとも１回の加圧成形を、軸線方向に対して傾斜した加圧面を有する第一のスタンパを用いて行なうことを特徴とする免震プラグの製造方法。 In the manufacturing method of the seismic isolation plug that press-molds the powder material filled in the mold using a stamper,
The pressure molding is performed a plurality of times,
A method of manufacturing a seismic isolation plug, comprising performing at least one of the plurality of press moldings using a first stamper having a pressurizing surface inclined with respect to the axial direction.
前記スタンパは、軸線方向に対して傾斜した加圧面を有する第一のスタンパであることを特徴とする免震プラグの製造装置。 In an apparatus for manufacturing a seismic isolation plug for a seismic isolation apparatus, comprising a mold filled with a powder material, and a stamper having a pressing surface for pressing the powder material in the mold.
The said stamper is a 1st stamper which has a pressurization surface inclined with respect to the axial direction, The manufacturing apparatus of the seismic isolation plug characterized by the above-mentioned.
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