JP4784688B2

JP4784688B2 - ゴム支承装置

Info

Publication number: JP4784688B2
Application number: JP2009294500A
Authority: JP
Inventors: 均秦野
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2029-12-25
Also published as: JP2011007032A

Description

本発明は、ゴム支承装置に関し、さらに詳しくは、上揚力止め機能を有しながら、厚さおよび幅を低減させてコンパクトにすることができるゴム支承装置に関するものである。

橋桁等を支持するゴム支承装置は様々なタイプがある。図８に例示するように、橋桁などの上部工１０に橋軸直角方向（Ｙ方向）の水平力ＦＨが作用した際には、橋脚などの下部工１１の上に設置された一方のゴム支承装置８には上揚力ＦＵが作用し、他方のゴム支承装置８には下向きの力ＦＤが作用する。そこで、この上揚力ＦＵを抑える機能を有するゴム支承装置が種々知られている（例えば、特許文献１の図４〜図６参照）。

従来の上揚力止め機能を有するゴム支承装置８は、図７に例示するように、最上段を上端鋼板３ａ、最下段を下端鋼板３ｂにして、鋼板３とゴム層５とを交互に積層してゴム積層体２を形成し、上端鋼板３ａの上に上沓９を設置していた。そして、ゴム積層体２の橋軸直角方向（Ｙ方向）の両側に配置したサイドブロック７の上端突出部７ａを、すき間をあけて上沓９の切欠き部９ａに対向させていた。上揚力ＦＵが作用した際には、対向している上沓９の切欠き部９ａとサイドブロック７の上端突出部７ａとが当接することにより上揚力止めとして機能する。また、上沓９の下方部を橋軸直角方向に突出させて、サイドブロック７の内側面７ｃとの間にすき間をあけて対向させていた。上部工１０に橋軸直角方向の力が作用した際には、上沓９の橋軸直角方向に突出した部分とサイドブロック７の内側面７ｃとが当接することにより、橋軸直角方向のずれ移動が規制される。

上部工１０に作用する橋軸直角方向の水平力ＦＨが大きい場合や、設置されているゴム支承装置８どうしの橋軸直角方向の間隔が狭い場合などには、上揚力ＦＵが大きくなる。そのため、大きな上揚力ＦＵに対抗するには、上揚力ＦＵの大きさに対応するように上沓９を厚くする必要があり、これに伴って装置全体が厚くなっていた。また、上沓９の下方部を橋軸直角方向に突出させているので、装置全体の橋軸直角方向の幅が大きくなっていた。このように従来の上揚力止め機能を有するゴム支承装置８では、上沓９が装置のコンパクト化を妨げる要因になっていた。ゴム支承装置の設置スペースの制約やコスト削減等の観点から、装置全体をよりコンパクト化した上揚力止め機能を有するゴム支承装置が求められていた。

特開平６−２７２２１６号公報

本発明の目的は、上揚力止め機能を有しながら、厚さおよび幅を低減させてコンパクトにすることができるゴム支承装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のゴム支承装置は、鋼板とゴム層とを交互に積層して加硫接着されて一体物になったゴム積層体と、ゴム積層体の橋軸直角方向両側に配置したサイドブロックとを有し、前記サイドブロックの上端突出部を、ゴム積層体の上方に突出させたゴム支承装置において、前記鋼板のうちゴム積層体の上端表面に配置された上端鋼板の上端角部に橋軸方向に延びる切欠き部を設け、この切欠き部を、橋軸直角方向で前記ゴム層が存在している部分のゴム積層体の側面よりも内側に引っ込んだ状態にして、この切欠き部に前記サイドブロックの上端突出部をすき間をあけて対向させ、この切欠き部と上端突出部との橋軸直角方向のすき間を、前記ゴム層が存在している部分のゴム積層体の側面と、この側面に対向する前記サイドブロック内側面との橋軸直角方向のすき間よりも小さく設定したことを特徴とするものである。

ここで、前記切欠き部を前記上端鋼板の橋軸方向全長に渡って延設することもできる。前記上端鋼板の最大厚さは、例えば、１００ｍｍ〜１５０ｍｍである。前記切欠き部が、その表面を覆うカバー層を有する構成にすることもできる。前記切欠き部が、その表面のうち、少なくとも、底面以外の表面を覆うカバー層を有する構成にすることもできる。前記カバー層を着脱可能な構成にすることもできる。前記切欠き部が、その表面のうち、前記カバー層に覆われていない表面に防錆塗料層を有する構成にすることもできる。

本発明のゴム支承装置によれば、ゴム積層体の上端表面に配置した上端鋼板の上端角部に橋軸方向に延びる切欠き部を設け、この切欠き部にサイドブロックの上端突出部をすき間をあけて対向させたので、上揚力が作用した際には、上端突出部と切欠き部とが当接して上揚力止めとして機能する。これにより、従来、設置していた上沓が不要になるので装置の厚さを低減することができる。また、切欠き部と上端突出部との橋軸直角方向のすき間を、ゴム積層体の側面とこの側面に対向するサイドブロック内側面との橋軸直角方向のすき間よりも小さく設定したので、橋軸直角方向の力が作用した際には、切欠き部と上端突出部とが当接する。そのため、上沓がなくても、橋軸直角方向のずれ移動が規制され、従来のように上沓の橋軸直角方向の突出部がなくなるので、装置の橋軸直角方向の幅を低減することができる。

本発明のゴム支承装置を例示する平面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。本発明のゴム支承装置の変形例を示す平面図である。図１の切欠き部の変形例を示す平面図である。図１の切欠き部の別の変形例を示す平面図である。図３の切欠き部の変形例を示す平面図である。右半分を断面で示す従来のゴム支承装置の正面図である。ゴム支承装置の設置状態を例示する正面図である。

以下、本発明のゴム支承装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。
図１、図２に例示するように本発明のゴム支承装置１は、橋桁などの上部工１０と橋脚などの下部工１１の間に設置される。ゴム支承装置１は、鋼板３とゴム層５とを交互に積層したゴム積層体２と、ゴム積層体２の橋軸直角方向両側に配置したサイドブロック７とを有している。この実施形態は、ゴム積層体２、鋼板３は平面視で矩形状になっている。尚、図面では、橋軸方向をＸ方向、橋軸直角方向をＹ方向として示している。

ゴム積層体２の鋼板３のうち、ゴム積層体２の上端表面に配置された上端鋼板３ａおよび下端表面に配置された下端鋼板３ｂは、他の鋼板３よりも厚くなっている。これら鋼板３、上端鋼板３ａ、下端鋼板３ｂと隣接するゴム層５とは加硫接着されて一体物になっている。

上端鋼板３ａは、上部工１０の下面に取り付けられたソールプレートにボルト等により固定されている。下端鋼板３ｂは、固定ボルトによりベースプレート６に固定され、ベースプレート６は、下部工１１に埋設されたアンカーに、固定ナットを螺合させることにより下部工１１に固定されている。

それぞれのサイドブロック７は、上端鋼板３ａの上方まで突出させた上端突出部７ａを有している。このサイドブロック７は、ボルト等によってベースプレート６に固定されている。

上端鋼板３ａの橋軸直角方向両側の上端角部には、橋軸方向に延びる切欠き部４が設けられている。この切欠き部４は、上端鋼板３ａの橋軸方向に所定長さで形成されており、上端鋼板３ａの橋軸方向の全長に渡って形成されていない。

サイドブロック７の上端突出部７ａは、切欠き部４に対して、橋軸直角方向、橋軸方向および上下方向にすき間をあけて対向している。そして、切欠き部４と上端突出部７ａとの橋軸直角方向のすき間ｇ１は、ゴム積層体２の側面とこの側面に対向するサイドブロック７の内側面７ｃとの橋軸直角方向のすき間ｇ２よりも小さく設定されている。

すき間ｇ１は、例えば２ｍｍ〜３０ｍｍ程度であり、すき間ｇ２は、例えば５ｍｍ〜５０ｍｍ程度である。

図８に例示するように、ゴム支承装置１に上揚力ＦＵが作用して、上端鋼板３ａが所定長さ上方向に移動した際には、上端鋼板３ａの切欠き部４の底面４ｃとサイドブロック７の上端突出部７ａ下面の対向している面どうしが当接する。これにより、上端鋼板３ａの上方移動が規制されて、上揚力止め機能を発揮する。

上部工１０に橋軸直角方向の力が作用して、上端鋼板３ａが所定長さ橋軸直角方向にずれ移動した際には、ゴム積層体２の側面とこの側面に対向するサイドブロック７の内側面７ｃとが当接する前に、上端鋼板３ａの切欠き部４の橋軸直角方向側面４ｂとサイドブロック７の上端突出部７ａの突出端面７ｂとが当接する。これにより、ゴム積層体２および上部工１０の橋軸直角方向のずれ移動が規制される。

このように本発明によれば、上端鋼板３ａとサイドブロック７の上端突出部７ａとを利用して、上揚力の抑制および橋軸直角方向のずれ移動を規制する。したがって、上揚力止め機能を有しながら、上沓９が不要になり、ゴム支承装置１の厚さを低減することができる。

上端鋼板３ａの最大厚さＴは、例えば１００ｍｍ〜１５０ｍｍ程度である。本発明のゴム支承装置１と従来のゴム支承装置８とを同じ条件下に設置する場合、この最大厚さＴは、従来のゴム支承装置８の上端鋼板３ａと上沓９との合計厚さの５０％〜６０％程度にすることができる。

また、従来のゴム支承装置８のように上沓９の下方部を橋軸直角方向に突出させる必要がなくなるので、ゴム支承装置１の橋軸直角方向の幅を低減することができる。したがって、ゴム支承装置１全体をコンパクトにすることが可能になる。

さらに、従来のゴム支承装置８では、上端鋼板３ａの上面に上沓９をボルト等で固定していたが、本発明のゴム支承装置１では、このような取付け作業も不要になる。この実施形態では、上部工１０に橋軸方向の力が作用して、上端鋼板３ａが橋軸方向に所定長さずれた際には、サイドブロック７の上端突出部７ａの橋軸方向端面と切欠き部４の橋軸方向端面４ａとが当接する。これにより、上部工１０の橋軸方向のずれ移動が規制される。

上端鋼板３ａに設ける切欠き部４は、図３に例示するように、上端鋼板３ａの橋軸方向の全長に渡って形成することもできる。このゴム支承装置１においても、切欠き部４と上端突出部７ａとの橋軸直角方向のすき間ｇ１は、ゴム積層体２の側面とこの側面に対向するサイドブロック７の内側面７ｃとの橋軸直角方向のすき間ｇ２よりも小さく設定されている。この切欠き部４を採用した場合は、上部工１０の橋軸方向のずれ移動が規制されずにフリーになる。

ところで、図７に例示した従来のゴム支承装置８では、上沓９と上端鋼板３ａとが分離可能な構成なので、上沓９の切欠き部９ａをメッキ処理することにより、防錆仕様にするとともに上端突出部７ａが当接してもその防錆仕様が容易に劣化しない仕様になる。ところが、本発明のように切欠き部４がゴム積層体２と一体化している場合は、切欠き部４をメッキ処理することが不可能であるため、切欠き部４に対して、従来とは異なる防錆対策が必要になる。

図４に例示するように、切欠き部４の表面（橋軸方向端面４ａ、橋軸直角方向側面４ｂおよび底面４ｃ）に防錆塗料層１２を有する仕様にすることで、錆の発生を防止することができる。防錆塗料層１２は、例えば、高濃度亜鉛末塗装を施すことにより形成される。切欠き部４の錆の発生をなくすことにより、外観品質を向上させることができる。

しかしながら、切欠き部４の表面のうち、橋軸方向端面４ａおよび橋軸直角方向側面４ｂは、サイドブロック７の上端突出部７ａと当接する頻度が高い。そのため、防錆塗料層１２に上端突出部７ａが当接した際に防錆塗料層１２が剥がれることが懸念される。一方、ゴム支承装置１に上揚力ＦＵが作用しなければ、底面４ｃは上端突出部７ａと当接しないので、その当接頻度は極めて低い。

そこで、図５に例示するように切欠き部４は、その表面（橋軸方向端面４ａ、橋軸直角方向側面４ｂおよび底面４ｃ）のうち、少なくとも、底面４ｃ以外の表面（橋軸方向端面４ａ、橋軸直角方向側面４ｂ）を覆うカバー層１３を有する構成にするとよい。カバー層１３としては、例えば、ステンレス鋼板、ゴム板、樹脂板等を用いる。カバー層１３の厚さは例えば、１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。

図５の実施形態では、カバー層１３に貫通穴１３ａを設けるとともに、切欠き部４にネジ穴４ｄを設けている。そして、貫通穴１３ａを挿通させた皿ネジ１４をネジ穴４ｄに螺合させることにより、切欠き部４の橋軸方向端面４ａおよび橋軸直角方向側面４ｂを覆うようにカバー層１３が取り付けられている。

カバー層１３は上端鋼板３ａと接着させる等によって一体化させることもできるが、このように着脱可能な構成にすることもできる。カバー層１３を着脱可能な構成にすると、ゴム支承装置１の設置現場で要求される仕様（厚さや耐久性等）に迅速に適合させることが可能になる。例えば、厚さの異なる複数種類のカバー層１３を容易しておけば、異なる厚さのカバー層１３を取付けることにより、切欠き部４（カバー層１３）と上端突出部７ａとのすき間を容易に最適に調整することができる。この実施形態では、カバー層１３（切欠き部４）と上端突出部７ａとの橋軸直角方向のすき間ｇ１は、ゴム積層体２の側面とこの側面に対向するサイドブロック７の内側面７ｃとの橋軸直角方向のすき間ｇ２よりも小さく設定される。

もちろん、切欠き部４の底面４ｃにもカバー層１３を設けて、切欠き部４のすべての表面を覆うカバー層１３を有する構成にすることもできる。図５に例示するカバー層１３にすることで、サイドブロック７との当接頻度が高い面のみに防錆対策を施すことができる。一方、カバー層１３により覆われていない切欠き部４の底面４ｃは、防錆塗料層１２を有する仕様にすることが好ましい。底面４ｃはサイドブロック７との当接頻度が低いので防錆塗料層１２でも十分に錆の発生を防止できる。

このように防錆塗料層１２は、切欠き部４の表面のうち、カバー層１３に覆われていない表面に設けることが好ましい。ここで、切欠き部４の表面のうち、カバー層１３に覆われていない表面（底面４ｃ）だけに防錆塗料層１２を有する構成にすることで、使用する防錆塗料を最小限に抑えることができる。

もちろん、切欠き部４のすべての表面に防錆塗料層１２を有する仕様にすることもできる。防錆塗料層１２の上にカバー層１３を有する仕様にすると、防錆塗料層１２の剥がれを防止することができる。

上端鋼板３ａの橋軸方向の全長に渡って形成した欠き部４の場合にも、図６に例示するように切欠き部４が、その表面（橋軸直角方向側面４ｂおよび底面４ｃ）のうち、少なくとも、底面４ｃ以外の表面にカバー層１３を有する構成にすることが好ましい。その際には、切欠き部４の表面のうち、カバー層１３に覆われていない表面（底面４ｃ）に防錆塗料層１２を有する構成にすることが好ましい。

もちろん、切欠き部４の底面４ｃにもカバー層１３を設けて、切欠き部４のすべての表面を覆うカバー層１３を有する構成にすることもできる。また、切欠き部４のすべての表面に対して、防錆塗料層１２を有するとともに、防錆塗料層１２の上にカバー層１３を有する仕様にすることもできる。

カバー層１３は皿ネジ１４等によって着脱可能な構成にすることもでき、上端鋼板３ａと接着させる等によって一体化させることもできる。この実施形態では、カバー層１３（切欠き部４）と上端突出部７ａとの橋軸直角方向のすき間ｇ１は、ゴム積層体２の側面とこの側面に対向するサイドブロック７の内側面７ｃとの橋軸直角方向のすき間ｇ２よりも小さく設定される。

１ゴム支承装置
２ゴム積層体
３鋼板
３ａ上端鋼板
３ｂ下端鋼板
４切欠き部
４ａ橋軸方向端面
４ｂ橋軸直角方向側面
４ｃ上面
４ｄネジ穴
５ゴム層
６ベースプレート
７サイドブロック
７ａ上端突出部
７ｂ突出端面
７ｃ内側面
８従来のゴム支承装置
９上沓
９ａ切欠き部
１０上部工
１１下部工
１２防錆塗料層
１３カバー層
１３ａ貫通穴
１４皿ネジ

Claims

鋼板とゴム層とを交互に積層して加硫接着されて一体物になったゴム積層体と、ゴム積層体の橋軸直角方向両側に配置したサイドブロックとを有し、前記サイドブロックの上端突出部を、ゴム積層体の上方に突出させたゴム支承装置において、前記鋼板のうちゴム積層体の上端表面に配置された上端鋼板の上端角部に橋軸方向に延びる切欠き部を設け、この切欠き部を、橋軸直角方向で前記ゴム層が存在している部分のゴム積層体の側面よりも内側に引っ込んだ状態にして、この切欠き部に前記サイドブロックの上端突出部をすき間をあけて対向させ、この切欠き部と上端突出部との橋軸直角方向のすき間を、前記ゴム層が存在している部分のゴム積層体の側面と、この側面に対向する前記サイドブロック内側面との橋軸直角方向のすき間よりも小さく設定したゴム支承装置。
前記切欠き部を前記上端鋼板の橋軸方向全長に渡って延設した請求項１に記載のゴム支承装置。
前記上端鋼板の最大厚さが１００ｍｍ〜１５０ｍｍである請求項１または２に記載のゴム支承装置。
前記切欠き部が、その表面を覆うカバー層を有する構成にした請求項１〜３のいずれかに記載のゴム支承装置。
前記切欠き部が、その表面のうち、少なくとも、底面以外の表面を覆うカバー層を有する構成にした請求項４に記載のゴム支承装置。
前記カバー層を着脱可能な構成にした請求項４または５に記載のゴム支承装置。
前記切欠き部が、その表面のうち、前記カバー層に覆われていない表面に防錆塗料層を有する構成にした請求項４〜６のいずれかに記載のゴム支承装置。