JP2020169698A - 鉛プラグ入り積層ゴム支承および鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな変形が生じた場合であって、安定した減衰性能を発揮することができ、また、周辺環境へ悪影響を及ぼすことがない鉛プラグ入り積層ゴム支承と、この鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法を提案する。【解決手段】ゴム板２１と金属板２２とが交互に積層されてなる積層ゴム２と、積層ゴム２に埋め込まれたプラグ３と、積層ゴム２の上面を覆う上鋼板４１と、積層ゴム２の下面を覆う下鋼板４２とを備える鉛プラグ入り積層ゴム支承１である。プラグ３は、柱状の鉛プラグ３１と、鉛プラグ３１の外面を覆う弾性被覆材３２とからなる。【選択図】図１

Description

本発明は、鉛プラグ入り積層ゴム支承および鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法に関する。

積層ゴム支承には、例えば、特許文献１に示すように、柱状の鉛プラグが埋め込まれたものがある。鉛プラグ入り積層ゴム支承は、地震時に積層ゴムが変形するのに伴い、鉛プラグが塑性変形することで地震エネルギーを吸収して、振動を減衰させる。

鉛プラグ入り積層ゴム支承は、積層ゴムを上下方向に貫通する貫通孔に柱状の鉛プラグを挿入することにより形成されるのが一般的である。積層ゴムの上面および下面は、鋼板により覆われている。

特開２０１５−１３２３０３号公報

前記従来の鉛プラグ入り積層ゴム支承は、繰り返しせん断変形が生じた場合に、積層ゴムのゴム層（ゴム板）による拘束力が小さいため、鉛プラグが変形してゴム層を突き破ることで、積層ゴムの外周面に鉛が露出するおそれがあった。このような変形が生じると、免震支承として安定した減衰性能を発揮することができなくなるとともに、鉛が外気に曝されることによる環境への悪影響が懸念される。

また、従来の鉛プラグ入り積層ゴム支承は、鉛直荷重や水平荷重が繰り返し作用して積層ゴムが変形することによって、鉛プラグに圧力が作用した場合に、上下の鋼板と積層ゴムとの間に隙間が生じて、鉛が露出するおそれがある。このような変形が生じた場合においても、免震支障として安定した減衰性能を発揮することができなくなるとともに、鉛が外気に曝されることによる環境への悪影響が懸念される。

さらに、従来の鉛プラグ入り積層ゴム支承は、積層ゴムに形成された貫通孔に、後から鉛プラグを挿入するため、積層ゴム（貫通孔の内周面）と鉛プラグとの間に隙間が生じてしまう。積層ゴムと鉛プラグとに間に隙間があると、せん断変形が生じた際に、鉛プラグを均等な圧力で拘束することができないため、減衰性能が低下するおそれがある。

このような観点から、本発明は、大きな変形が生じた場合であっても、安定した減衰性能を発揮することができ、また、周辺環境へ悪影響を及ぼすことがない鉛プラグ入り積層ゴム支承と、この鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法を提案することを課題とする。

前記課題を解決するための本発明の鉛プラグ入り積層ゴム支承は、ゴム板と金属板とが交互に積層されてなる積層ゴムと、前記積層ゴムに埋め込まれたプラグと、前記積層ゴムの上面を覆う上鋼板と、前記積層ゴムの下面を覆う下鋼板とを備えており、前記プラグは、柱状の鉛プラグと、前記鉛プラグの外面を覆う弾性被覆材とからなる。

かかる鉛プラグ入り積層ゴム支承によれば、鉛プラグが弾性被覆材により被覆されているため、地震時等において大きな変形が生じた場合であっても、鉛が外面（大気）に露出することがない。また、弾性被覆材により積層ゴムとの密着性が確保されているため、鉛プラグを均等な圧力で拘束することができる。そのため、安定した減衰性能が確保できるとともに、環境へ悪影響を及ぼすおそれもない。

前記上鋼板および前記下鋼板には、前記プラグの位置に対応して貫通孔が形成されていてもよい。鉛プラグは弾性被覆材により被覆されているため、上鋼板や下鋼板に貫通孔が形成されている場合であっても、外気に曝されることはない。上鋼板および下鋼板の貫通孔は、蓋材により遮蔽してもよい。

なお、前記鉛プラグの弾性率は５０００〜６０００ＭＰａの範囲内であるのが望ましい。また、前記ゴム板の弾性率は１．０〜６．５ＭＰａの範囲内であるのが望ましい。さらに、前記弾性被覆材のせん断弾性率および曲げ弾性率は、それぞれ２．０〜１４．０ＭＰａの範囲内および１０００〜８２０００ＭＰａの範囲内であるのが望ましい。

また、本発明の鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法は、所定の位置に貫通孔が形成された複数のゴム板および金属板を、前記貫通孔に外面が弾性被覆材で覆われた鉛プラグを挿通させた状態で交互に積層する積層工程と、前記ゴム板、金属板および鉛プラグを加硫成形する成形工程とを有している。

かかる鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法によれば、積層ゴム、鉛プラグおよび弾性被覆材が一体に加硫製作されているため、鉛プラグに対して均等に圧力を作用させることができる。その結果、安定した減衰性能を発揮する鉛プラグ入り積層ゴム支承を製造することができる。

本発明の第二の鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法は、下金型の上面に外面が弾性被覆材で覆われた鉛プラグを配置するプラグ設置工程と、前記下金型の上面において積層ゴムを形成する積層工程と、前記積層ゴムおよび鉛プラグを加硫成形する成形工程とを備えている。前記プラグ設置工程では、前記鉛プラグの下面に形成された凹部に前記下金型に固定された固定ピンを挿入する。また、前記積層工程では、所定の位置に貫通孔が形成された下鋼板を前記貫通孔に前記鉛プラグを挿通させた状態で前記下金型の上に載置する作業と、所定の位置に貫通孔が形成された複数のゴム板および金属板を前記下鋼板上において前記貫通孔に前記鉛プラグを挿通させた状態で交互に積層する作業と、所定の位置に貫通孔が形成された上鋼板を前記貫通孔に前記鉛プラグを挿通させた状態で前記ゴム板および前記金属板の積層体の上面に載置する作業と、前記上鋼板の上面に上金型を載置するとともに前記鉛プラグの上面に形成された凹部に前記上金型に固定された固定ピンを挿入する作業とを行う。さらに、前記成形工程では、上下の前記固定ピンにより前記下金型および前記上金型に対して前記鉛プラグがずれ止めされた状態で加硫成形を行う。

さらに、本発明の第三の鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法は、下鋼板の上面に外面が弾性被覆材で覆われた鉛プラグを配置するプラグ設置工程と、前記下鋼板の上面において積層ゴムを形成する積層工程と、前記積層ゴムおよび鉛プラグを加硫成形する成形工程とを備えている。前記プラグ設置工程では、前記鉛プラグの下面に形成された凹部に前記下鋼板に固定された固定ピンを挿入する。また、前記積層工程では、所定の位置に貫通孔が形成された複数のゴム板および金属板を前記下鋼板上において前記貫通孔に前記鉛プラグを挿通させた状態で交互に積層する作業と、上鋼板を前記ゴム板および前記金属板の積層体の上面に載置するとともに、前記鉛プラグの上面に形成された凹部に前記上鋼板に固定された固定ピンを挿入する作業とを行う。さらに、前記成形工程では、上下の前記固定ピンにより前記下鋼板および前記上鋼板に対して前記鉛プラグがずれ止めされた状態で加硫成形を行う。

第二、第三の鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法によれば、固定ピンによって加硫成型時に鉛プラグの位置がずれることが防止されているため、高品質に鉛プラグ入り積層ゴムを製造することができる。
なお、加硫成型前の前記鉛プラグの容積を加硫成型後の前記鉛プラグの容積よりも大きくしておき、成型工程において、前記鉛プラグの容積を縮めてもよい。

本発明の鉛プラグ入り積層ゴム支承および鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法によれば、大きな変形が生じた場合であっても、安定した減衰性能を発揮することができ、また、周辺環境へ悪影響を及ぼすことを防止することができる。

本発明に係る積層ゴム支承の使用例を示す正面図である。 第一実施形態に係る積層ゴム支承を示す断面図である。 （ａ）は第一実施形態のプラグ３の分解斜視図、（ｂ）および（ｃ）は他の形態に係る弾性被覆材を示す斜視図である。 第一実施形態の積層ゴム支承の製造方法のプラグ設置工程の各施工段階を示す断面図であって、（ａ）は端面用板材の設置状況、（ｂ）は鉛プラグの設置状況、（ｃ）は側面用板材の設置状況である。 第一実施形態の積層ゴム支承の製造方法の積層工程の各施工段階を示す断面図であって、（ａ）は下鋼板の設置状況、（ｂ）は積層ゴムの積層状況、（ｃ）は上鋼板の設置状況である。 第二実施形態に係る積層ゴム支承を示す断面図である。 第二実施形態の積層ゴム支承の製造方法の各施工段階を示す断面図であって、（ａ）は下鋼板の設置状況、（ｂ）は鉛プラグの設置状況、（ｃ）は積層ゴムの積層状況である。 第三実施形態に係る積層ゴム支承を示す断面図である。 第三実施形態の積層ゴム支承の製造方法の各施工段階を示す断面図であって、（ａ）は鉛プラグの設置状況、（ｂ）は積層ゴムの積層状況、（ｃ）は上鋼板の設置状況である。

＜第一実施形態＞
第一実施形態では、一例として、図１に示すように、橋梁の上部構造Ｂ１と下部構造Ｂ２との間に介設される積層ゴム支承１について説明する。本実施形態の積層ゴム支承１は、図２に示すように、積層ゴム２、プラグ３、鋼板４を備える鉛プラグ入り積層ゴム支承である。

積層ゴム２は、ゴム板２１と金属板２２とが交互に積層されてなる。本実施形態の積層ゴム２は、円柱状を呈しているが、積層ゴム２の形状は円柱に限定されるものではなく、例えば、角柱状であってもよい。また、ゴム板２１および金属板２２の枚数は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。

ゴム板２１は、例えば、板状に形成された天然ゴムにより構成されている。ゴム板２１の中央部には、プラグ３を挿通するための貫通孔２３が形成されている。ゴム板２１の弾性率は限定されるものではないが、本実施形態では、１．０〜６．５ＭＰａの範囲内のものを使用する。なお、ゴム板２１の貫通孔２３の位置、数および形状は限定されるものではなく、プラグ３の配置や形状に応じて適宜決定すればよい。また、ゴム板２１の厚さおよび面積は、積層ゴム支承１に上載される部材（上部構造Ｂ１）の重量や許容変位量等に応じて適宜決定すればよい。また、ゴム板２１を構成する材料は、天然ゴムに限定されるものではなく、例えば、高減衰ゴムであってもよい。

金属板２２は、ゴム板２１と同等の平面形状を有した平面視円形の鋼板からなる。金属板２２には、プラグ３を挿通するための貫通孔２４が、ゴム板２１の貫通孔２３に対応する位置に形成されている。なお、金属板２２の厚さは限定されるものではなく、積層ゴム支承１に上載される部材（上部構造Ｂ１）の重量やゴム板２１の硬度等に応じて適宜決定すればよい。

プラグ３、積層ゴム２の中央部に埋め込まれている。プラグ３は、積層ゴム２を構成するゴム板２１および金属板２２の貫通孔２３，２４を貫通していて、プラグ３の上端部および下端部は、積層ゴム２の上面および下面から突出している。なお、本実施形態では、積層ゴム２の中央部に１本のプラグ３を配置するが、プラグ３の数および配置は限定されるものではない。例えば、積層ゴム２の中央部に４本のプラグ３が間隔をあけて配置されていてもよい。

プラグ３は、鉛プラグ３１と、弾性被覆材３２とからなる。
鉛プラグ３１は、円柱状を呈している。なお、鉛プラグ３１の形状は円柱状に限定されるものではなく、例えば、角柱状であってもよい。本実施形態の鉛プラグ３１は、弾性率が５０００〜６０００ＭＰａの範囲内の鉛からなる。なお、鉛プラグ３１を構成する材料は限定されるものではない。

弾性被覆材３２は、鉛プラグ３１の外面を覆っている。弾性被覆材３２は、ゴム板２１よりも高い硬度の材料により構成するのが望ましいが、ゴム板２１と同じ材料により構成してもよい。本実施形態の弾性被覆材３２は、天然ゴムからなり、弾性被覆材３２のせん断弾性率および曲げ弾性率は、それぞれ２．０〜１４．０ＭＰａの範囲内および１０００〜８２０００ＭＰａの範囲内である。なお、弾性被覆材３２を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、高減衰ゴムや、その他の樹脂系の材料であってもよい。また、弾性被覆材３２のせん断弾性率および曲げ弾性率は、前記範囲に限定されるものではない。さらに、弾性被覆材３２の厚さは、適宜決定すればよい。

積層ゴム２の上面および下面は、鋼板４（上鋼板４１および下鋼板４２）により覆われている。鋼板４には、プラグ３の位置に対応して貫通孔４３が形成されている。プラグ３の上端部（積層ゴム２の上面から突出している部分）は、上鋼板４１の貫通孔４３に挿入しており、プラグ３の下端部（積層ゴム２の下面から突出している部分）は、下鋼板４２の貫通孔４３に挿入している。プラグ３の上面および下面は、それぞれ上鋼板４１の上面および下鋼板４２の下面と一致している（面一となっている）。

以下、積層ゴム支承１の製造方法について説明する。積層ゴム支承１の製造方法は、プラグ設置工程と、積層工程と、成形工程とを備えている。
プラグ設置工程は、円柱状の鉛プラグ３１の外面に弾性被覆材３２を設置して、プラグ３を形成する工程である。本実施形態では、金型５上において、プラグ３を形成するが、プラグ３は、金型５上とは別の場所で形成してもよい。

本実施形態では、図３（ａ）に示すように、鉛プラグ３１の外周面に天然ゴム製の側面用板材３３を巻き付けるとともに、鉛プラグ３１の上面および下面に天然ゴム製の端面用板材３４を添設する。すなわち、側面用板材３３および端面用板材３４，３４が弾性被覆材３２を構成している。なお、鉛プラグ３１に巻きつける側面用板材３３は、鉛プラグ３１の高さと同じ幅を有しているとともに、鉛プラグ３１の周長と同じ長さを有している。また、鉛プラグ３１の上面または下面を覆う端面用板材３４は、鉛プラグ３１の半径に側面用板材３３の厚さを加えた半径を有した円形の板材からなる。

なお、弾性被覆材３２の形成方法は限定されるものではない。例えば、図３（ｂ）に示すように、リング状の弾性材（ゴム等）３３ａを鉛プラグ３１の外面に沿って積層することにより、鉛プラグ３１の側面を覆ってもよい。また、図３（ｃ）に示すように、帯状の弾性材（ゴム等）３３ｂを、鉛プラグ３１の外周面に螺旋状に巻き付けてもよい。または、加硫した弾性材（ゴム等）に鉛プラグ３１を挿入して鉛プラグ３１の外面に付着させてもよい。

プラグ設置工程では、まず、図４（ａ）に示すように、金型（下金型）５上に下側の端面用板材３４を載置する。金型５には、固定ピン５１が植設されている。端面用板材３４の中央部には貫通孔３５が形成されており、端面用板材３４は貫通孔３５に固定ピン５１を挿通させた状態で載置する。次に、図４（ｂ）に示すように、端面用板材３４の上に鉛プラグ３１を載置する。鉛プラグ３１には、固定ピン５１の位置に対応して凹部３６が形成されており、凹部３６に固定ピン５１の上端部を挿入させる。続いて、図４（ｃ）に示すように、鉛プラグ３１の外周囲に側面用板材３３を周設した後、鉛プラグ３１の上面に端面用板材３４を載置する。鉛プラグ３１の上面には、凹部３６が形成されており、鉛プラグ３１の上面に載置する端面用板材３４には、凹部３６の位置に対応して貫通孔３５が形成されている。

積層工程は、複数のゴム板２１および複数の金属板２２を積層する工程である。まず、図５（ａ）に示すように、金型５の上面に下鋼板４２を載置する。このとき、下鋼板４２の貫通孔４３に外面が弾性被覆材３２で覆われた鉛プラグ３１を挿通させる。次に、図５（ｂ）に示すように、下鋼板４２上において、ゴム板２１および金属板２２を交互に積層する。このとき、外面が弾性被覆材３２で覆われた鉛プラグ３１をゴム板２１および金属板２２の貫通孔２３，２４に挿通させる。所定の枚数のゴム板２１および金属板２２を積層したら、図５（ｃ）に示すように、積層ゴム２の上面に上鋼板４１を載置する。このとき、上鋼板４１の貫通孔４３にプラグ３の上部を挿入する。続いて、上鋼板４１の上面に金型（上金型）５を載置する。金型５には、固定ピン５１が植設されており、固定ピン５１は、上側の端面用板材３４の貫通孔３５を貫通させて、鉛プラグ３１の凹部３６に挿入する。

成形工程では、ゴム板２１、金属板２２、鉛プラグ３１、弾性被覆材３２、鋼板４を加硫成形する。加硫成形は、プレス機（図示せず）内に設置された金型５を上下から圧縮するとともに、加熱することにより行う。加硫成形することにより、積層ゴム２およびプラグ３が一体に成形されるとともに、側面用板材３３と端面用板材３４とが一体化される。

加硫成形後、脱型する。脱型時には、金型５とともに固定ピン５１を積層ゴム支承１から抜きとる。固定ピン５１を抜きとったら、鉛プラグ３１の凹部３６を鉛で埋めるとともに、端面用板材３４の貫通孔３５を端面用板材３４と同じ材料のゴム（弾性材）で埋めることで、図２に示す積層ゴム支承１が完成する（図２では凹部３６を省略している）。なお、鉛プラグ３１の凹部３６の形状が、鉛プラグ３１の性能に影響を及ぼさない程度に小さい場合には、凹部３６は貫通孔３５と同じ材料（弾性材等）を充填してもよい。

以上、本実施形態の積層ゴム支承１によれば、鉛プラグ３１が弾性被覆材３２により被覆されているため、地震時等において大きな変形が生じた場合であっても、鉛が外面に露出することがない。すなわち、弾性被覆材３２によって鉛プラグ３１の全体が被われているため、積層ゴム２部だけではなく、上下の鋼板４，４と積層ゴム２との隙間から鉛が膨出することを防ぐことができる。そのため、安定した減衰性能が確保できるとともに、大気中に鉛が曝されることがなく、環境への悪影響を及ぼすおそれもない。

また、積層ゴム２とプラグ３とを一体で加硫製作するため、弾性被覆材３２により積層ゴム２（ゴム板２１）との密着性が確保されており、ゆえに、鉛プラグ３１を均等な圧力で拘束することができる。また、積層ゴム２を製作してから鉛プラグ３１を圧入する従来の製造方法に比べて効率よく安定した減衰性能を得ることができる。

また、上鋼板４１や下鋼板４２に貫通孔４３が形成されているが、弾性被覆材３２により被覆されているため、鉛プラグ３１が外気に曝されることはない。
積層ゴム支承１を加硫製造する際に、固定ピン５１を介して鉛プラグ３１を金型５に固定しているため、鉛プラグ３１の位置がずれことがなく、高品質に製作することができる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の積層ゴム支承１は、図６に示すように、積層ゴム２、プラグ３、鋼板４および蓋材６を備える鉛プラグ入り積層ゴム支承である。なお、第二実施形態の積層ゴム支承１の積層ゴム２の詳細は、第一実施形態の積層ゴム２と同様なため、詳細な説明は省略する。

プラグ３、積層ゴム２の中央部に埋め込まれている。プラグ３は、積層ゴム２を構成するゴム板２１および金属板２２の貫通孔２３を貫通している。プラグ３の全長（全高）は、積層ゴム２の高さよりも大きく、かつ、積層ゴム支承１全体の高さ（上鋼板４１の上面から下鋼板４２の下面までの長さ）よりも小さい。そのため、プラグ３の上端部および下端部は、積層ゴム２の上面および下面から突出して、それぞれ上鋼板４１の貫通孔４３および下鋼板４２の貫通孔４３に挿入されている。

プラグ３は、鉛プラグ３１と、弾性被覆材３２とからなる。
弾性被覆材３２は、鉛プラグ３１の外面を覆っている。弾性被覆材３２の鉛プラグ３１の端面（上面または下面）を覆う部分の幅（直径）は、鉛プラグ３１の側面を覆っている部分（一般部３７）の幅（直径）よりも大きい。そのため、弾性被覆材３２の上端部および下端部には、側方に突出するフランジ部３８が形成されていて、プラグ３は側面視Ｉ字状を呈している。フランジ部３８は、鋼板４との嵌合部として機能する。なお、フランジ部３８は、必要に応じて形成すればよい。
この他のプラグ３の詳細は、第一実施形態のプラグ３と同様なため、詳細な説明は省略する。

鋼板４（上鋼板４１および下鋼板４２）は、積層ゴム２の上面または下面を覆っている。上鋼板４１および下鋼板４２には貫通孔４３が形成されている。上鋼板４１の貫通孔４３の下部は、プラグ３の一般部３７の外形（外径）と同じ面積（内径）を有し、貫通孔４３の上部は、フランジ部３８の外形（外径）と同じ面積（内径）を有している。同様に、下鋼板４２の貫通孔４３の下部は、プラグ３の一般部３７の外形（外径）と同じ面積（内径）を有し、貫通孔４３の上部は、フランジ部３８の外形（外径）と同じ面積（内径）を有している。鋼板４の厚さは、プラグ３の積層ゴム２からの突出部分の高さよりも大きい。そのため、上鋼板４１の貫通孔４３には、プラグ３の上端面の上側に隙間が形成されている。同様に、下鋼板４２の貫通孔４３には、プラグ３の下端面の下側に隙間が形成されている。各貫通孔４３の隙間は、蓋材６により遮蔽されている。すなわち、第二実施形態の積層ゴム支承１は、鋼板４の貫通孔４３が蓋材６によって遮蔽されている。蓋材６の外周面には雄ネジ加工が施されており、貫通孔４３の内面には雌ネジ加工が施されている。蓋材６は、貫通孔４３にねじ込むことにより固定する。なお、蓋材６の固定方法は限定されるものではない。また、貫通孔４３の形状は、プラグ３の形状に応じて形成すればよく、必ずしも拡径している必要はない。

次に、第二実施形態の積層ゴム支承１の製造方法について説明する。積層ゴム支承１の製造方法は、プラグ設置工程と、積層工程と、成形工程とを備えている。
プラグ設置工程は、円柱状の鉛プラグ３１を金型５上に設置する工程である。本実施形態では、金型５上において、プラグ３を形成するが、プラグ３は、金型５上とは別の場所で形成してもよい。

本実施形態では、鉛プラグ３１の外周面に天然ゴム製の側面用板材３３を巻き付けるとともに、鉛プラグ３１の上面および下面に天然ゴム製の端面用板材３４を添設することによりプラグ３を形成する。
プラグ設置工程では、まず、図７（ａ）に示すように、金型５上に下鋼板４２を載置する。このとき、下鋼板４２の貫通孔４３には、予め下側の端面用板材３４を挿入した状態で、蓋材６を固定しておく。次に、図７（ｂ）に示すように、端面用板材３４の上に側面用板材３３が周設された鉛プラグ３１を載置する。

積層工程は、図７（ｃ）に示すように、複数のゴム板２１および複数の金属板２２を積層する工程である。側面用板材３３が周設された鉛プラグ３１を貫通孔２３，２４に挿通させた状態で、ゴム板２１および金属板２２を交互に積層する。所定の枚数のゴム板２１および金属板２２を積層したら、積層ゴム２の上面に上鋼板４１を載置する。このとき、上鋼板４１の貫通孔４３には、上側の端面用板材３４が挿入されているとともに蓋材６が固定されている。続いて、上鋼板４１の上面に金型５を載置する。

成形工程では、ゴム板２１、金属板２２、鉛プラグ３１、弾性被覆材３２、鋼板４を加硫成形する。加硫成形は、プレス機（図示せず）内に設置された金型５を上下から圧縮するとともに、加熱することにより行う。加硫成形することにより、積層ゴム２およびプラグ３が一体に成形される。なお、成形工程では、蓋材６に固定された固定ピン５１（図４，５参照）により鉛プラグ３１を固定しておいてもよい。
加硫成形後、脱型することで、図６に示す積層ゴム支承１が完成する。成形工程において固定ピン５１を使用した場合には、固定ピン５１を残置させておいてもよい。

以上、第二実施形態の積層ゴム支承１によれば、鉛プラグ３１が弾性被覆材３２により被覆されているとともに、鋼板４の貫通孔４３が蓋材６によって遮蔽されているため、地震時等において大きな変形が生じた場合であっても、鉛が外面に露出することがない。そのため、安定した減衰性能が確保できるとともに、大気中に鉛が曝されることがなく、環境への悪影響を及ぼすおそれもない。

また、プラグ３に形成されたフランジ部３８が鋼板４と嵌合しているため、プラグ３と鋼板４との一体性が確保されていて、より優れた減衰効果を期待することができる。また、フランジ部３８の固定作用により、免震支承に大きなせん断変形が長時間繰り返し作用した場合であっても、鉛プラグ３１の形状を維持することができる。そのため、大変形での繰り返し作用に対する耐久性が確保される。

また、積層ゴム２とプラグ３とを一体で加硫製作するため、弾性被覆材３２により積層ゴム２（ゴム板２１）との密着性が確保されているため、鉛プラグ３１を均等な圧力で拘束することができる。また、積層ゴム２を製作してから鉛プラグ３１を圧入する従来の製造方法に比べて効率よく安定した減衰性能を得ることができる。

＜第三実施形態＞
第三実施形態の積層ゴム支承１は、図８に示すように、積層ゴム２、プラグ３、鋼板４を備える鉛プラグ入り積層ゴム支承である。なお、第三実施形態の積層ゴム支承１の積層ゴム２の詳細は、第一実施形態の積層ゴム２と同様なため、詳細な説明は省略する。

プラグ３、積層ゴム２の中央部に埋め込まれている。プラグ３は、積層ゴム２を構成するゴム板２１および金属板２２の貫通孔２３を貫通している。プラグ３の全長は、積層ゴム２の高さよりも大きく、かつ、積層ゴム支承１全体の高さ（上鋼板４１の上面から下鋼板４２の下面までの長さ）よりも小さい。そのため、プラグ３の上端部および下端部は、積層ゴム２の上面および下面から突出している。
この他のプラグ３の詳細は、第一実施形態のプラグ３と同様なため、詳細な説明は省略する。

鋼板４（上鋼板４１および下鋼板４２）は、積層ゴム２の上面または下面を覆っている。上鋼板４１および下鋼板４２には、プラグ３の端部を収容する凹部４４が形成されている。凹部４４は、プラグ３の積層ゴム２からの突出部分と同形状に形成されている。

次に、第三実施形態の積層ゴム支承１の製造方法について説明する。積層ゴム支承１の製造方法は、プラグ設置工程と、積層工程と、成形工程とを備えている。
プラグ設置工程は、円柱状の鉛プラグ３１の外面に弾性被覆材３２を設置して、金型５上に設置する工程である。

本実施形態では、鉛プラグ３１の外周面に天然ゴム製の側面用板材３３を巻き付けるとともに、鉛プラグ３１の上面および下面に天然ゴム製の端面用板材３４を添設する。
プラグ設置工程では、まず、図９（ａ）に示すように、金型５上に下鋼板４２を載置する。次に、下鋼板４２上にプラグ３を載置する。このとき、プラグ３の下端部を下鋼板４２の凹部４４に挿入する。

積層工程は、図９（ｂ）に示すように、複数のゴム板２１および複数の金属板２２を積層する工程である。側面用板材３３が周設された鉛プラグ３１を貫通孔２３，２４に挿通させた状態で、ゴム板２１および金属板２２を交互に積層する。所定の枚数のゴム板２１および金属板２２を積層したら、図９（ｃ）に示すように、積層ゴム２の上面に上鋼板４１を載置する。このとき、上鋼板４１の凹部４４に、プラグ３の上部を挿入する。続いて、上鋼板４１の上面に金型５を載置する。

成形工程では、ゴム板２１、金属板２２、鉛プラグ３１、弾性被覆材３２、鋼板４を加硫成形する。加硫成形は、プレス機（図示せず）内に設置された金型５を上下から圧縮するとともに、加熱することにより行う。加硫成形することにより、積層ゴム２およびプラグ３が一体に成形される。なお、成形工程では、鋼板４に固定された固定ピン５１（図４，５参照）により鉛プラグ３１を固定しておいてもよい。
加硫成形後、脱型する。成形工程において固定ピン５１を使用した場合には、固定ピン５１を残置させておいてもよい。

以上、第三実施形態の積層ゴム支承１によれば、鉛プラグ３１が弾性被覆材３２により被覆されているため、地震時等において大きな変形が生じた場合であっても、鉛が外面に露出することがない。そのため、安定した減衰性能が確保できるとともに、大気中に鉛が曝されることがなく、環境への悪影響を及ぼすおそれもない。

また、プラグ３に形成されたフランジ部３８が鋼板４と嵌合しているため、プラグ３と鋼板４との一体性が確保されていて、より優れた減衰効果を期待することができる。
また、積層ゴム２とプラグ３とを一体で加硫製作するため、弾性被覆材３２により積層ゴム２（ゴム板２１）との密着性が確保されているため、鉛プラグ３１を均等な圧力で拘束することができる。また、積層ゴム２を製作してから鉛プラグ３１を圧入する従来の製造方法に比べて効率よく安定した減衰性能を得ることができる。

以上、本発明に係る実施形態について説明した。しかし、本発明は前述の実施形態に限られず、各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、鉛プラグ入り積層ゴム支承１を橋梁に使用する場合について説明したが、鉛プラグ入り積層ゴム支承１の設置箇所は橋梁に限定されるものではなく、あらゆる構造物に適用可能である。

また、前記実施形態では、プラグ３の端部が積層ゴム２の上面および下面から突出している場合について説明したが、プラグ３の端部は積層ゴム２から突出している必要はない。
また、加硫成形時には、鋼板４を金型５に固定してもよい。

前記実施形態では、プラグ設置工程において完成形状（設計値）と同じ容積のプラグ３を設置するものとしたが、加硫成形前のプラグ３の容積（高さ）はプラグ３の完成形状（加硫成型後のプラグ３）の容積（高さ）よりも大きくてもよい。プラグ設置工程において、完成形状よりも高さが大きいプラグ３を設置しておき、加硫成形により圧縮すれば（縮めれば）、プラグ３の拘束力がより高くなる。

１ 積層ゴム支承（鉛プラグ入り積層ゴム支承）
２ 積層ゴム
２１ ゴム板
２２ 金属板
３ プラグ
３１ 鉛プラグ
３２ 弾性被覆材
４ 鋼板
４１ 上鋼板
４２ 下鋼板
５ 金型
６ 蓋材

Claims (8)

1. ゴム板と金属板とが交互に積層されてなる積層ゴムと、
   前記積層ゴムに埋め込まれたプラグと、
   前記積層ゴムの上面を覆う上鋼板と、
   前記積層ゴムの下面を覆う下鋼板と、を備える鉛プラグ入り積層ゴム支承であって、
   前記プラグは、柱状の鉛プラグと、前記鉛プラグの外面を覆う弾性被覆材とからなることを特徴とする鉛プラグ入り積層ゴム支承。
2. 前記上鋼板および前記下鋼板には、前記プラグの位置に対応して貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鉛プラグ入り積層ゴム支承。
3. 前記貫通孔を遮蔽する蓋材を備えていることを特徴とする請求項２に記載の鉛プラグ入り積層ゴム支承。
4. 前記鉛プラグの弾性率が５０００〜６０００ＭＰａの範囲内、
   前記ゴム板の弾性率が１．０〜６．５ＭＰａの範囲内、
   前記弾性被覆材のせん断弾性率および曲げ弾性率が、それぞれ２．０〜１４．０ＭＰａの範囲内および１０００〜８２０００ＭＰａの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の鉛プラグ入り積層ゴム支承。
5. 所定の位置に貫通孔が形成された複数のゴム板および金属板を、前記貫通孔に外面が弾性被覆材で覆われた鉛プラグを挿通させた状態で交互に積層する積層工程と、
   前記ゴム板、金属板および鉛プラグを加硫成形する成形工程と、を有していることを特徴とする鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法。
6. 下金型の上面に外面が弾性被覆材で覆われた鉛プラグを配置するプラグ設置工程と、
   前記下金型の上面において積層ゴムを形成する積層工程と、
   前記積層ゴムおよび鉛プラグを加硫成形する成形工程と、を備える鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法であって、
   前記プラグ設置工程では、前記鉛プラグの下面に形成された凹部に前記下金型に固定された固定ピンを挿入し、
   前記積層工程では、
   所定の位置に貫通孔が形成された下鋼板を、前記貫通孔に前記鉛プラグを挿通させた状態で前記下金型の上に載置する作業と、
   所定の位置に貫通孔が形成された複数のゴム板および金属板を、前記下鋼板上において前記貫通孔に前記鉛プラグを挿通させた状態で交互に積層する作業と、
   所定の位置に貫通孔が形成された上鋼板を、前記貫通孔に前記鉛プラグを挿通させた状態で前記ゴム板および前記金属板の積層体の上面に載置する作業と、
   前記上鋼板の上面に上金型を載置するとともに、前記鉛プラグの上面に形成された凹部に前記上金型に固定された固定ピンを挿入する作業と、を行い、
   前記成形工程では、上下の前記固定ピンにより前記下金型および前記上金型に対して前記鉛プラグがずれ止めされた状態で加硫成形を行うことを特徴とする鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法。
7. 下鋼板の上面に外面が弾性被覆材で覆われた鉛プラグを配置するプラグ設置工程と、
   前記下鋼板の上面において積層ゴムを形成する積層工程と、
   前記積層ゴムおよび鉛プラグを加硫成形する成形工程と、を備える鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法であって、
   前記プラグ設置工程では、前記鉛プラグの下面に形成された凹部に前記下鋼板に固定された固定ピンを挿入し、
   前記積層工程では、
   所定の位置に貫通孔が形成された複数のゴム板および金属板を、前記下鋼板上において前記貫通孔に前記鉛プラグを挿通させた状態で交互に積層する作業と、
   上鋼板を、前記ゴム板および前記金属板の積層体の上面に載置するとともに、前記鉛プラグの上面に形成された凹部に前記上鋼板に固定された固定ピンを挿入する作業と、を行い、
   前記成形工程では、上下の前記固定ピンにより前記下鋼板および前記上鋼板に対して前記鉛プラグがずれ止めされた状態で加硫成形を行うことを特徴とする鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法。
8. 前記成形工程において、前記鉛プラグの容積を縮めることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の鉛プラグ入り積層ゴム支承の製造方法。

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