JPH06508187A - 大荷重用ロッカー支承装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 大荷重用ロッカー支承装置 本発明は、支持部に載り、非圧縮性の変形可能な圧力物質を含む支承カップを具 備し、この支承カップがカップ底とカップ壁とからなり、更に、支持すべき荷重 を受ける蓋を具備し、この蓋が圧力物質上に載り、かつカップ壁に対してシール されている、大荷重を支持部に枢着的に伝達するための、特に橋梁上部構造を支 持台に支持するためのロッカー支承装置に関する。

このようなロッカー支承装置は、大荷重を支持部に非強制的に伝達する働きをす る。支承装置は垂直方向の荷重と水平方向の荷重を伝達しなければならない。

その際、はとんどの用途の場合に、任意の水平軸線回りの傾動運動を可能にしな ければならない。このようなロッカーヒンジは特に、上部構造を支持台に支持す るために、架橋に使用される。

“新カップ支承装置“または“ゴムカップ支承装置”とも呼ばれるこの種の公知 のロッカー支承装置の場合には、変形可能な圧力物質は、支承カップと蓋によっ てすべての側を取り囲まれている合成樹脂物質である。蓋は垂直方向において変 形可能な圧力物質に支持され、水平方向においてカップ壁に支持されている。

その際、カップ壁は圧力物質の横方向圧力と、蓋によって加えられる外側の水平 方向力によって付勢される。この水平方向の応力はカップ壁の壁厚と、カップ底 の接続口の範囲の壁圧を大きくすることになる。

従って、本発明の課題は、支承カップを薄い壁厚、ひいては小さな外形寸法によ って形成できるように、冒頭に述べた種類のロッカー支承装置を形成することで ある。

この課題は本発明に従い、カップ底と蓋を連結する水平支承部が支承カップの中 央に設けられ、この水平支承部がカップ底または蓋から突出する支承スタッドを 備え、この支承スタッドが蓋またはカップ底の支承凹部に係合していることによ って解決される。

水平方向の力が中央の水平支承部によって伝達されるので、このきわめて太きな 水平方向力がカップ壁から負荷解除され、カップ壁は変形可能な圧力物質の側方 圧力だけを受け止めればよい。シール力が比較的に小さいだけでなく、蓋からカ ップ壁へ水平方向の力が伝達されない。

カップ壁の接続範囲において水平方向の力がカップ底に加えられず、カップ底の 中央で加えられるので、支承カップ全体を比較的に小さな外形寸法に形成するこ とができ、かつ少なくともカップ壁とカップ底の外側範囲において支承カップ全 体を比較的に薄い壁厚に形成することができる。というのは、カップ壁の接続部 の範囲においてカップ底に発生する曲げ応力が比較的に小さいからである。

特に、ロッカー支承装置の外形寸法を大きくしないで、水平方向の力を水平支承 部からカップ底に加えるために、カップ底の厚さをカップ壁から中央の水平支承 部の方へ増大させることができる。

本発明の好ましい実施形では、水平支承部の支承スタッドがカップ底に設けられ 、蓋の支承凹部に係合している。それによって、きわめて簡単な構造と所望の製 作が達成される。

他の実施形では、支承スタッドが蓋に設けられ、カップ底の対応する支承凹部に 係合している。支承部の端面と支承部の底は、垂直方向において数ミリメートル だけ垂直方向の離れている。これによって形成された中間室は、支承スタッドの 外側の中空室と同様に圧力物質が充填されるので、支承面全体が荷重伝達の働き をする。従って、中空室は特に圧力管としての通路を介して互いに接続されてい る。

ロッカー支承装置への圧力物質としての圧力液体の充填は、カップ壁または蓋の 閉鎖可能な接続口を経て行われる。

あらゆる方向へ傾動できるようにする必要があるときには、支承スタッドは回転 対称であり、支承凹部は中央の支承穴である。これに対して、水平な一つの傾動 軸線回りの傾動運動が必要とされるときには、本発明に従い、支承スタッドは支 承カップの幅のほぼ全体にわたって延びる条片であり、支承凹部は条片が係合す る支承溝である。

本発明の他の実施形に従い、特に球面を形成する中高の外面を有する支承スタッ ドを備えていると、非常に有利であることが判った。この外面は支承穴の円筒状 穴壁に水平に支持される。変形可能な圧力物質の非圧縮性により、垂直方向の摺 動が発生しないので、支承スタッドは支承穴の円筒状穴壁との接触範囲において ヘルツの圧力応力によってのみ付勢される。

蓋の外周とカップ壁の間にはカップシールのほかに、水平力を伝達する要素は設 けられていない。従って、ロッカー支承装置の構造か簡単であり、カップシール とロッカー支承装置の組み立てが非常に容易になる。その際、カップシールは溝 内にあり、カップ壁に接触する要部によって自己シールする。

他の有利な実施形は特許請求の範囲の他の従属請求項の対象となっている。

次に、本発明の複数の実施例を詳しく説明する。この実施例はそれぞれ垂直断面 が図示しである。

図１は、カップ底に取付けられた支承スタッドを備えたロッカー支承装置を示す 図、 図２は、蓋に取付けられた支承スタッドを備えたロッカー支承装置を示す図、図 ３は、持ち上げ可能なロッカー支承装置の下方位置を示す図、図４は、図３のロ ッカー支承装置の持ち上げ位置を示す図である。

図１はあらゆる側へ傾動可能なロッカー支承装置の垂直断面を示している。この ロッカー支承装置は例えば橋梁上部構造物２を支持台３に支持する働きをする。

ロッカー支承装置は支持台３上の整準層５に載っている支承カップ４を備えてい る。

支承カップ４はカップ底６を備えている。このカップ底の周縁から円筒状のカッ プ壁７が上方へ突出している。支承カップ４は橋梁上部構造物２を支持する蓋８ によって閉鎖されている。蓋８と支承カップ４の間において、あらゆる側が閉鎖 された内室４ａ内に、非圧縮性の変形可能な圧力物質９が閉じ込められている。

この圧力物質は液体でもよいし、後から硬化して容易に変形可能になる物質に合 成樹脂物質でもよい。蓋８の外周部とカップ壁７の間には、カップシールＩＯが 設けられている。このカップシールｌＯは支持台３に対して橋梁上部構造物２が 傾動運動するときに蓋８とカップ壁７の間に発生する垂直方向の摺動運動を許容 する。図示実施例の場合には、カップシールｌＯは蓋８の周溝１１に嵌め込まれ たシールリング１０ａを備えている。このシールリングｌｏａのシール要部１０ ｂはカップ壁７に確実に接触する。カップ内部圧力によって付勢されるシールリ ング１０ａまたはシール要部１０ｂの面は、外部圧力にさらされる面と比べて大 きくなっており、それによってシールリング１０ａは自己シール作用を有するカ ップシールを形成する。すなわち、カップ壁７の内面に対するシール要部１０ｂ の押圧力、ひいてはシール作用は、圧力物質９の内圧の増大につれて同様に大き くなる。

支承カップ４の中央には水平支承部１２が設けられている。この水平支承部は蓋 ８と支承カップ４の間で水平方向の力を伝達する。水平支承部１２はカップ底６ の中央に設けられた上方へ突出する支承スタッド１３を備えている。この支承ス タッドは蓋８の中央の支承穴１４に係合している。支承スタッド１３はその外周 に、中高状の外面１５を備えている。この外面は図示実施例の場合球面であり、 支承穴１４の円筒状穴壁１６に水平方向で支持される。

カップ底６の表面１７は偏平な円錐台を形成している。カップ底６の厚さはカッ プ壁７から中央の水平支承部１２の方へ向かって増大している。それによって、 カップ底６の厚さは中央が最大である。この中央部において、支承スタッド１３ から水平方向に力が伝達される。カップシール１０のシール力の他に、圧力物質 ９の横方向圧力から水平方向の力がカップ壁７に作用する。しかし、蓋８からは 水平方向の力は伝達されない。

支承スタッド１３の端面１３ａと支承凹部１４の底１４ａの間には、中間室１８ が形成されている。この中間室は通路１９を介して支承カップ４の内室４ａに接 続されている。この通路１９によって、内室４ａと中間室１８の圧力平衡が達成 されるので、蓋８はその底面全体が圧力媒体９の圧力で付勢される。

カップ壁７は閉鎖可能な接続口２０を備えている。この接続口から圧力物質９が 支承カップ４内に供給可能である。

図２に示した実施例は先ず第１に、次の点て図１の実施例と異なっている。すな わち、水平支承部■２の支承スタッド１３が蓋８に設けられ、カップ底６の中央 の支承凹部１４に係合している点が異なっている。この場合、支承スタッド１３ と支承凹部１４の間の中間室１８を周囲の内室４ａに接続する通路１９は、斜め の孔として形成されている。このような孔を複数設けてもよい。

図２には更に、カップ壁７の接続口２０に加えて、あるいはこの接続口２０の代 わりに、接続口２０′が蓋８に設けられている。ロッカー支承装置の組み立て時 に、この接続口２０′から圧力物質を注入することができる。図１，２の実施例 の場合、はぼ同じ部品にはすべて、同じ参照符号が付けである。

図３．４の実施例は実質的に次の点が図２の実施例と異なっている。すなわち、 側方の接続口２０から圧力物質９を供給することによって蓋８を図３に示す位置 から図４に示す位置へ行程高さｈだけ垂直方向に持ち上げることができるような 高さ寸法を、カップ壁７、支承スタッド１３および支承凹部１４の側壁が有する 点が異なっている。この場合、支承スタッド１３の中高状外面は全行程にわたっ て支承凹部１４の側壁に接触している。同様に、全行程の間、シール１０は力・ ノブ壁７に対してシール作用をする。

この実施例の場合、ロッカー支承装置Ｉは、架橋において例えば構築基礎の沈下 時に必要となるような高さ調節にも適している。蓋８の持ち上げは圧力物質を供 給することによって達成される。これと同様に更に、最初に調節した支承高さを 低くすることもてきる。これは、接続口２０から圧力物質を排出することによっ て行われる。

支承カップ４内の圧力物質がもはや液状でないときには、支承装置を短時間加熱 することにより、圧力物質を再び液化することができる。そのために、加熱時に 液化し得る圧力物質が選択される。

あらゆる方向への傾動運動を許容する全方位式ロッカー支承装置の実施例を説明 した。この全方位への傾動運動は、支承スタッド１３が回転対称であることによ り達成される。それによって、カップ底６には所望の応力が生じる。これに対し て、水平な一つの傾動軸線回りにのみの傾動が要求されるときには、支承スタッ ド１３は水平な条片としてして形成される。この条片は支承カップ４０幅にわた って延び、支承凹部を形成する支承溝内に係合する。このような片側式口・ｙカ ー支承装置の垂直断面は図に示した全方位式口・ツカ−支承装置と同じように見 える。

３　６　ｔ４１８　１６９　５　４ａ　１０補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８） 平成５年１２月１０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．支持部に載り、非圧縮性の変形可能な圧力物質（４）を含む支承カップ（４ ）を具備し、この支承カップがカップ底（６）とカップ壁（７）とからなり、更 に、支持すべき荷重を受ける蓋（８）を具備し、この蓋が圧力物質（９）上に載 り、かつカップ壁（７）に対してシールされている、大荷重を支持部に枢着的に 伝達するための、特に橋梁上部構造（２）を支持台（３）に支持するためのロッ カー支承装置において、カップ底（６）と蓋（８）を連結する水平支承部（１２ ）が支承カップ（４）の中央に設けられ、この水平支承部がカップ底（６）また は蓋（８）から突出する支承スタッド（１３）を備え、この支承スタッドが蓋（ ８）またはカップ底（６）の支承凹部（１４）に係合していることを特徴とする ロッカー支承装置。 ２．支承スタッド（１３）が回転対称であり、支承凹部が中央の支承穴（１４） であることを特徴とする請求の範囲第１項のロッカー支承装置。 ３．支承スタッドが支承カップ（４）のほぼ全幅にわたって延びる条片であり、 支承凹部が支承溝であることを特徴とする請求の範囲第１項のロッカー支承装置 。 ４．支承スタッド（１３）の端面（１３ａ）と支承凹部（１４）の底（１４ａ） との間に中間室（１８）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第２項ま たは第３項のロッカー支承装置。 ５．中間室（１８）が通路（１９）を介して支承カップ（４）の内室（４ａ）に 接続されていることを特徴とする請求の範囲第４項のロッカー支承装置。 ６．水平支承部（１２）の支承スタッド（１３）がカップ底（６）に設けられ、 かつ蓋（８）の支承凹部（１４）に係合していることを特徴とする請求の範囲第 １項のロッカー支承装置。 ７．水平支承部（１２）の支承スタッド（１３）が蓋（８）に設けられ、かつカ ップ底（６）の支承凹部（１４）に係合していることを特徴とする請求の範囲第 １項のロッカー支承装置。 ８．支承スタッド（１３）が中高の外面（１５）を有し、この外面が支承穴（１ ４）の円筒状穴壁（１６）に水平に支持されていることを特徴とする請求の範囲 第２項のロッカー支承装置。 ９．支承スタッド（１３）の中高の外面（１５）が球面であることを特徴とする 請求の範囲第８項のロッカー支承装置。 １０．カップ底（６）の厚さがカップ壁（７）から水平支承部（１２）の方へ増 大していることを特徴とする請求の範囲第１〜９項のいずれか一つのロッカー支 承装置。 １１．カップ底（６）の表面（１７）が偏平な円錐台を形成していることを特徴 とする請求の範囲第１０項のロッカー支承装置。 １２．蓋（８）の外周とカップ壁（７）の間に、カップシール（１０）が設けら れ、このカップシールが蓋（８）の周溝（１１）に嵌まるシールリング（１０ａ ）を備えていることを特徴とする請求の範囲第１〜１１項のいずれか一つのロッ カー支承装置。 １３．シールリング（１０ａ）がカップ壁（７）に接触するシール唇部（１０ｂ ）を備え、カップ内圧が高まるにつれてこのシール唇部の押圧力が増大すること を特徴とする請求の範囲第１２項のロッカー支承装置。 １４．支承カップ（４）内に圧力物質（９）を供給することによって蓋（８）を 所定の行程高さ（ｈ）だけ垂直方向に持ち上げできるような高さを、カップ壁（ ７）、支承スタッド（１３）および支承凹部（１４）が有することを特徴とする 請求の範囲第１項のロッカー支承装置。 １５．圧力物質（９）を供給するために、閉鎖可能な接続口（２０）がカップ壁 （７）または蓋（８）に設けられていることを特徴とする請求の範囲第１〜１４ 項のいずれか一つのロッカー支承装置。