JP5696580B2 - ゴム支承およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム支承およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、外観品質を悪化させることなく、上下端板の平行度を向上させることができるゴム支承およびその製造方法に関するものである。

鋼板とゴム層とを交互に積層したゴム積層体を備えたゴム支承は、ビルや橋桁等を支持するために使用されている。ゴム支承は上下端にそれぞれ、金属製の端板を有している。上下端板をそれぞれ、上部工、下部工にボルト固定することによってゴム支承は所定位置に設置される。ゴム支承を製造する場合は、上下の端板の間に、鋼板と未加硫のゴム層とを交互に積層して成形体を成形し、この成形体の上下面および側面を金型（型枠）によって囲む。次いで、成形体を加熱しつつ金型の上面から加圧することによりゴム層を加硫して、上下端板、鋼板を加硫接着させて一体化したゴム支承が完成する（例えば、特許文献１参照）。

ところが、金型の継目にすき間がある場合は、そのすき間から加硫中に流動する未加硫のゴムがオーバーフローする。したがって、すき間が偏在していたり、複数のすき間の大きさがばらついている場合には、オーバーフローする未加硫ゴムによって、加硫後の上下端板の平行度が低下する。この平行度が低下すると、ゴム支承として設定どおりの特性を得られなくなるため、平行度を向上させることは重要である。

一方、ゴム積層体の側面部分に対向する金型の所定位置にベントホールを設けて、このベントホールを通じて加硫中にガスを金型外部に排出する方法がある。この方法では、未加硫ゴムがベントホールに入り込んでオーバーフローする。ベントホールを適切な位置に配置し、未加硫ゴムを均等にオーバーフローさせて、上下端板の平行度を確保することも可能である。しかしながら、オーバーフローしたゴムが、加硫したゴム積層体の側面部分から突出する。そのため、加硫後にオーバーフローしたゴムを除去する必要があり、その除去の跡が側面部分に残るので外観品質が低下するという問題があった。

特開２００７−６４３７４号公報

本発明の目的は、外観品質を悪化させることなく、上下端板の平行度を向上させることができるゴム支承およびその製造方法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は、鋼板とゴム層とを交互に積層したゴム積層体と、このゴム積層体の上下端のそれぞれに固定された端板とを備えたゴム支承において、前記ゴム積層体の上下端に固定された端板のうち、少なくとも一方の端板に形成されたボルト穴に、その端板を貫通するベントホールを設けたことを特徴とするものである。

本発明のゴム支承の製造方法は、鋼板と未加硫のゴム層とを交互に積層した未加硫のゴム積層体の上下端にそれぞれ端板を配置した成形体を、この成形体の上下面および側面を囲む金型の中に配置し、この成形体を所定温度に加熱するとともに、所定圧力で加圧して加硫するゴム支承の製造方法において、前記未加硫のゴム積層体の上下端に配置された端板のうち、少なくとも一方の端板に形成されたボルト穴に、その端板を貫通するベントホールを設け、前記成形体を加硫する際に、前記ベントホールを通じて、成形体からガスを成形体の外部に排出させるとともに、流動する未加硫ゴムをオーバーフローさせるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、鋼板とゴム層とを交互に積層したゴム積層体と、このゴム積層体の上下端のそれぞれに固定された端板とを備えたゴム支承を、その上下面および側面を囲む金型の中に配置して加硫する際に、前記ゴム積層体の上下端に固定された端板のうち、少なくとも一方の端板に形成されたボルト穴に、その端板を貫通するベントホールを設けているので、流動する未加硫ゴムを前記ベントホールを通じてオーバーフローさせることが可能になる。そのため、予め設定した位置から未加硫ゴムをオーバーフローさせることにより、不要な位置からのオーバーフローを抑制できる。これにより、上下端板の平行度を向上させることが可能になる。

また、オーバーフローしたゴムは端板のボルト穴の中に突出するので、オーバーフローしたゴムを除去しても、その除去の跡は外観からは見えない位置となる。それ故、ゴム支承の外観品質を悪化させることがない。

本発明では、例えば、前記ゴム積層体の上端に固定された端板に形成されたボルト穴に、前記ベントホールを設ける。ゴム支承の加硫工程では、ゴム積層体に内在するガスの多くは上方に移動するので、このガスをベントホールを通じてより効果的に外部に排出させることが可能になる。そのため、完成したゴム支承の内部に不要な空隙が生じ難くなるとともに、上下端板の平行度を向上させるには有利になる。

前記ベントホールを設けた端板の裏面に、ベント溝を延設することもできる。これにより、ゴム支承の加硫工程において、このベント溝を通じてガスをベントホール等に向かって移動させることが可能になる。そのため、完成したゴム支承の内部に不要な空隙が生じ難くなるとともに、上下端板の平行度を向上させるには有利になる。

前記鋼板に貫通穴を設けることもできる。これにより、ゴム支承の加硫工程において、この貫通穴を通じてガスを移動させることが可能になる。そのため、完成したゴム支承の内部に不要な空隙が生じ難くなるとともに、上下端板の平行度を向上させるには有利になる。

本発明のゴム支承では、ベントホールに他の部分よりも内径が小さい縮径部を設けた仕様にすることもできる。この仕様によれば、ベントホールにオーバーフローしたゴムを縮径部で切断し易くなるので後処理が容易になる。

本発明のゴム支承の製造方法では、ベントホールを設けたボルト穴にボルトを螺合させて、ボルト穴の空間部の体積を変えることにより、このボルト穴の中にオーバーフローさせる未加硫ゴムの量を調整することもできる。これにより、オーバーフローさせるゴム量を任意に設定できるので、上下端板の平行度を向上させるには有利になる。

本発明のゴム支承を例示する平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 上端板の裏面を例示する平面図である。 鋼板に貫通穴を設けたゴム支承を例示する縦断面図である。 ゴム支承の加硫工程を縦断面で例示する説明図である。 図５のベントホールを例示する縦断面図である。 ベントホールの変形例を示す縦断面図である。 ベントホールの別の変形例を示す縦断面図である。 ベントホールを形成したボルト穴にボルトを螺合させている状態を例示する縦断面図である。 ボルト穴にベントホールを有するボルトを螺合させている状態を例示する縦断面図である。 ベントホールを形成したボルト穴にスリーブを内嵌している状態を例示する縦断面である。 上部工と下部工との間に設置されたゴム支承を例示する縦断面図である。

以下、本発明のゴム支承およびその製造方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。尚、同じ部材については、加硫前と加硫後とで同じ符号を用いる。

図１、図２に例示するように本発明のゴム支承１は、鋼板３とゴム層４とを交互に積層したゴム積層体２と、ゴム積層体２の上下端のそれぞれに固定された上端板５、下端板６とを備えている。上端板５および下端板６は、鋼等の金属製であり、ゴム積層体２に埋設されている鋼板３よりも厚くなっている。鋼板３の厚さは、例えば２．３ｍｍ〜９．０ｍｍ程度であり、上端板５、下端板６の厚さは、例えば１２ｍｍ〜７０ｍｍ程度である。鋼板３、上端板５および下端板６は、介在するゴム層４と加硫接着されて一体化している。

上端板５の上面には中央部にキー溝９ａが形成されるとともに、ゴム支承１を上部工１２に固定するために用いるボルトを螺合するボルト穴７が周縁に沿って形成されている。また、キー溝９ａの近傍には上端板５を吊り上げる際に使用するボルト穴７が２つ形成されている。

従来のゴム支承のボルト穴は、上端板を上下に貫通していないが、このボルト穴７は上端板５の上面に開口していて、その底部には、上端板５を上下に貫通するベントホール８が設けられている。ベントホール８の内径は、例えば、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度である。

ボルト穴７の数や配置は、この実施形態に例示したものに限らず、適宜決定される。また、ベントホール８の数や配置も適宜決定され、加硫工程においてガスを排出させたい場所（ガスが溜まり易い場所）に設ける。

例えば、ベントホール８をすべてのボルト穴７に設けることも、上端板５の周縁に沿って配置されたボルト穴７だけに設けることもできる。或いは、上端板５の周縁に沿って配置されたボルト穴７の1つおきにベントホール８を設けることもできる。バランスを重視すると、ベントホール８は、平面視で上端板５の中心に対して均等に配置することが好ましい。

下端板６には、ゴム支承１を下部工１３に固定するために用いられるボルトを螺合するボルト穴７が形成されている。このボルト穴７は下端板６の下面に開口していて、下端板６を上下に貫通していない。

ベントホール８は、上端板５および下端板６のうち、少なくとも一方の端板に形成されたボルト穴７に設ければよい。例えば、上端板５に形成されたボルト穴７にのみベントホール８を設けてもよく、上端板５および下端板６に形成されたボルト穴７にベントホール８を設けてもよい。

この実施形態ではさらに、図３に例示するように、ベントホール８を設けた上端板５の裏面（下面）に、このベントホール８につながるベント溝５ａが延設されている。ベント溝５ａは、隣り合うベントホール８につながるように延設することに限定されず、必要な場所に延設することができる。例えば、ベントホール８を中心にして放射状にベント溝５ａを延設することもできる。或いは、ベント溝５ａはベントホール８につなげずに、例えば上端板５の辺縁まで延設することもできる。

図４に例示するゴム支承１のように、鋼板３に貫通穴３ａを設けることもできる。貫通穴３ａの数や配置は適宜決定され、加硫工程においてガスを通過させたい場所（ガスが溜まり易い場所）に設ける。例えば、平面視で鋼板３の中央部近傍に設ける。また、貫通穴３ａはすべての鋼板３に設けることも、上側の１枚または２枚の鋼板３のみに設けることもできる。貫通穴３ａは一枚の鋼板３の有効面積に対して、その総開口面積が１％以内になるようにする。

図４の左半分に例示するように、貫通穴３ａを上下で連続するように配置することもできる。或いは、図４の右半分に例示するように、貫通穴３ａを上下でチドリ状に配置することもできる。

このゴム支承１を加硫する場合には、図５に例示するように、上端板５と下端板６との間に、鋼板３と未加硫のゴム層４とを交互に積層した未加硫のゴム積層体２を挟んだ状態にした成形体１を成形する。そして、この成形体１を金型１１の中に配置して、成形体１の上下面および側面を金型１１により囲む。上端板５の上面には上面型１１ａが当接し、下端板６の下面には下面型１１ｂが当接し、ゴム積層体２の側面には側面型１１ｃが当接して、それぞれの型１１ａ、１１ｂ、１１ｃがすき間がないように型締めされる。

次いで、金型１１の中で成形体１を所定温度に加熱するとともに、上面型１１ａを介して所定圧力で加圧することにより、ゴム支承１（未加硫のゴム層４）を加硫する。この加硫工程を経て、鋼板３、上端板５および下端板６が、介在するゴム層４と加硫接着されて一体物となったゴム支承１が得られる。

加硫工程では、未加硫のゴム層４のゴムが流動し、成形体１に内在するガス（内部に抱き込まれた空気や加硫時に発生するガス）も移動する。本発明では、図６に例示するようにベントホール８を設けているので、ガスはベントホール８を通じて成形体１の外部に排出される。また、余分な量の未加硫ゴムもベントホール８を通じてオーバーフローする。オーバーフローしたゴムは、加硫工程後に除去する。

このように、ベントホール８を設けた予め設定した位置から未加硫ゴムをオーバーフローさせるので、不要な位置からのオーバーフローを抑制できる。それ故、上端板５と下端板６が不規則に傾くことを防止できるので、両者の平行度を向上させることが可能になる。

また、オーバーフローしたゴムは上端板５のボルト穴７の中に突出するので、オーバーフローしたゴムを除去しても、その除去の跡は外観からは見えない位置となる。それ故、ゴム支承１の外観品質を悪化させることもない。さらには、予め設置されるボルト穴７を利用してベントホール８を設けるので、加工工数を低減できる。

加硫工程では、ガスの多くは上方に移動する。そのため、この実施形態のように、上端板５および下端板６のうち、少なくとも上端板５に形成されたボルト穴７にベントホール８を設けると、余分なガスをベントホール８を通じてより効果的に成形体１の外部に排出させることができるので、より好ましい。上端板５および下端板６に形成されたボルト穴７にベントホール８を設けることもより好ましい。これにより、完成したゴム支承１の内部に不要な空隙が生じ難くなるとともに、上端板５と下端板６の平行度を向上させるには有利になる。

この実施形態では、さらに図５に例示するように、上端板５の裏面にベント溝５ａを延設しているので、加硫工程において、ベント溝５ａを通じてガスをベントホール８に向かって移動させることができる。そのため、完成したゴム支承１の内部に不要な空隙が生じ難くなるとともに、上端板５と下端板６の平行度を向上させるには益々有利になる。ベント溝５ａを上端板５の辺縁まで延設した場合は、ベント溝５ａを通じてガスを上端板５の辺端面に向かって移動させて排出できる。

また、図４に例示したように、鋼板３に貫通穴３ａを設けると、加硫工程において、貫通穴３ａを通じてガスを移動させることができる。この貫通穴３ａによっても、完成したゴム支承１の内部に不要な空隙が生じ難くなるとともに、上端板５と下端板６の平行度を向上させるには有利になる。

ベントホール８の形状は、図６に例示したような内径が一定である形状の他に、例えば、図７に示すように中途をくびれた形状にすることもできる。或いは、図８に例示するように、ボルト穴７から上端板５の裏面に向かって内径を徐々に大きくした形状にすることもできる。図７および図８に例示したように、ベントホール８の長手方向において他の部分よりも内径が小さい縮径部８ａを設けた仕様にすると、オーバーフローしたゴムを縮径部８ａで切断し易くなるので後処理が容易になる。

成形体１を加硫する際には、図９に例示するように、ベントホール８を設けたボルト穴７にボルト７ａを螺合させて、ボルト穴７の空間部の体積を変えることもできる。空間部の体積を大きくする場合は、ボルト７ａを浅く螺合させ、空間部の体積を小さくする場合は、ボルト７ａを深く螺合させて、ボルト穴７の中にオーバーフローさせることができる未加硫ゴムの量を調整する。これにより、ボルト穴７の中にオーバーフローさせるゴム量を任意に設定できるので、上端板５および下端板６の平行度を向上させるには有利になる。

図１０に例示するボルト穴７は、上端板５を上下に貫通している。このボルト穴７に、上下に貫通するベントホール８を有するボルト７ａを螺合させることもできる。これにより、加硫時にベントホール８を通じてガスを排出させるとともに、余分な量の未加硫ゴムをオーバーフローさせることができる。その他の形態として、ボルト穴７の側壁に、ネジ溝を縦断するようにベントホール８を上下に延設することもできる。

図１１に例示するように、成形体１を加硫する際に、ベントホール８が形成されたボルト穴７に筒状のスリーブ１０を挿入することもできる。スリーブ１０は、その外周面をボルト穴７の側壁に当接させてボルト穴７に内嵌される。この状態で加硫すると、ベントホール８を通じてオーバーフローしたゴムは、ボルト穴７のネジ溝に入り込むことがなくなる。そのため、加硫工程後にオーバーフローしたゴムを除去し易くなる。スリーブ１０は、加硫工程後にボルト穴７から抜き取る。

尚、キー溝９ａの内部に上端板５を上下に貫通するベントホール８を設けることや、ボルト穴７とは無関係に上端板５、下端板６に、これら端板を上下に貫通するベントホール８を設けることも可能である。

ゴム支承１は、図１２に例示するように、橋桁などの上部工１２と橋脚などの下部工１３の間に設置される。上端板５は、上部工１２の下面に取り付けられたソールプレート１２ａにボルト７ａにより固定される。キー溝９ａにはせん断キー９ｂが嵌合される。下端板６は、下部工１３の上面に取り付けられたベースプレート１３ａにボルト７ａにより固定される。

１ ゴム支承（成形体）
２ ゴム積層体
３ 鋼板
３ａ 貫通孔
４ ゴム層（未加硫のゴム層）
５ 上端板
５ａ ベント溝
６ 下端板
７ ボルト穴
７ａ ボルト
８ ベントホール
８ａ 縮径部
９ａ キー溝
９ｂ せん断キー
１０ スリーブ
１１ 金型
１１ａ 上面型
１１ｂ 下面型
１１ｃ 側面型
１２ 上部工
１２ａ ソールプレート
１３ 下部工
１３ａ ベースプレート

Claims (10)

1. 鋼板とゴム層とを交互に積層したゴム積層体と、このゴム積層体の上下端のそれぞれに固定された端板とを備えたゴム支承において、前記ゴム積層体の上下端に固定された端板のうち、少なくとも一方の端板に形成されたボルト穴に、その端板を貫通するベントホールを設けたことを特徴とするゴム支承。
2. 前記ゴム積層体の上端に固定された端板に形成されたボルト穴に、前記ベントホールを設けた請求項１に記載のゴム支承。
3. 前記ベントホールを設けた端板の裏面に、ベント溝を延設した請求項１または２に記載のゴム支承。
4. 前記鋼板に貫通穴を設けた請求項１〜３のいずれかに記載のゴム支承。
5. 前記ベントホールに他の部分よりも内径が小さい縮径部を設けた請求項１〜４のいずれかに記載のゴム支承。
6. 鋼板と未加硫のゴム層とを交互に積層した未加硫のゴム積層体の上下端にそれぞれ端板を配置した成形体を、この成形体の上下面および側面を囲む金型の中に配置し、この成形体を所定温度に加熱するとともに、所定圧力で加圧して加硫するゴム支承の製造方法において、前記未加硫のゴム積層体の上下端に配置された端板のうち、少なくとも一方の端板に形成されたボルト穴に、その端板を貫通するベントホールを設け、前記成形体を加硫する際に、前記ベントホールを通じて、成形体からガスを成形体の外部に排出させるとともに、流動する未加硫ゴムをオーバーフローさせるようにしたことを特徴とするゴム支承の製造方法。
7. 前記未加硫のゴム積層体の上端に配置された端板に形成されたボルト穴に、前記ベントホールを設けた請求項６に記載のゴム支承の製造方法。
8. 前記ベントホールを設けた端板の裏面に、ベント溝を延設しておき、前記成形体を加硫する際に、このベント溝を通じてガスを移動させる請求項６または７に記載のゴム支承の製造方法。
9. 前記鋼板に貫通穴を設けておき、前記成形体を加硫する際に、この貫通穴を通じてガスを移動させる請求項６〜８のいずれかに記載のゴム支承の製造方法。
10. 前記ベントホールを設けたボルト穴にボルトを螺合させて、ボルト穴の空間部の体積を変えることにより、このボルト穴の中にオーバーフローさせる未加硫ゴムの量を調整する請求項６〜９のいずれかに記載のゴム支承の製造方法。

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