JPH11336836A

JPH11336836A - 積層ゴム支承及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11336836A
Application number: JP14333398A
Authority: JP
Inventors: Tatsuji Matsumoto; 達治松本; Eimei Yoshikawa; 栄明吉川
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1998-05-25
Filing date: 1998-05-25
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】孔部内周面にダンパー部材が密着した一体の
積層基体を、品質及び歩留まりの低下を招くことなく簡
易に形成できる。工程数を大巾に削減して製造効率の向
上及びコストの低減を図りうる。【解決手段】下金型２０Ｌに、ダンパー部材６の下端
を取外し自在に支持しダンパー部材６を立設する立設工
程Ｙ１と、この立設したダンパー部材６の周囲に、硬質
板９と生ゴム板１０’とを交互に重ねた生積層基体５’
を形成する積層工程Ｙ２と、ダンパー部材６と生積層基
体５’とを、上金型２０Ｕと側金型２０Ｓと前記下金型
２０Ｌとで囲みかつ加熱、加圧することにより前記ダン
パー部材６と生積層基体５’とを加硫する加硫工程Ｙ３
とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば地震、機械
振動、或いは交通振動等により、構造物、各種機器類及
び美術工芸品類等に入力される振動の加速度を低減させ
る免震・防震支承に使用される積層ゴム支承及びその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、建築物、橋、タンク等の構造
物、及び電子計算機、医療機器、保安機器、精密製造機
器、分析解析機器等の機器類、或いは美術工芸品類など
に加わる振動の加速度を低減する免震・防震支承体とし
て、例えば、図９に示すような積層ゴム支承Ａが知られ
ている。

【０００３】この積層ゴム支承Ａは、鋼板などの硬質板
ａとゴム状弾性板ｂとを交互に積層した免震用の積層基
体Ｂ１と、この積層基体Ｂ１に形成した孔部ｃ内に充填
される振動エネルギー吸収用の鉛プラグ等のダンパー部
材Ｂ２とからなる本体部Ｂを具え、該本体部Ｂの上下端
にボルト止めされる固定板Ｄを介して前記ダンパー部材
Ｂ２を密封している。

【０００４】この積層ゴム支承Ａでは、前記密封された
ダンパー部材Ｂ２が、構造物の振動エネルギーを吸収し
て構造物自体の振動を減衰させる効果（減衰効果）をロ
スなく発揮させるために、ダンパー部材Ｂ２を、前記孔
部ｃ内周面との間に隙間が生じることなく密に接触させ
て充填させることが重要である。

【０００５】このため、従来においては、図１０(A) に
示すように、前記本体部Ｂは、孔部ｃを有する既加硫の
積層基体Ｂ１を予め形成した後、前記孔部ｃよりわずか
に小径なダンパー部材Ｂ２を挿入し、このダンパー部材
Ｂ２をプレス機で長さ方向に圧縮することにより拡径せ
しめて前記孔部ｃ内周面と密着させている。

【０００６】又積層基体Ｂ１は、鋼材等からなる柱状の
中子を位置決めとして用い、その周囲に硬質板ａと生ゴ
ム板ｂ’とを交互に重ねて未加硫の積層基体Ｂ１’を形
成した後、この積層基体Ｂ１’を中子とともに加硫金型
内で加硫し、加硫終了後に前記中子を抜取ることによっ
て形成している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このとき前記中子と積
層基体Ｂ１とが加硫により一体化して抜取り困難となら
ないように、中子はある程度小径に作成される。従っ
て、従来の製造法では、加硫時におけるエアー残りや生
ゴム板ｂのゴム量の僅かなバラ付きによって、図１０
(B) に示すように、加硫後の孔部ｃ内周面に凹凸部が現
れる。

【０００８】その結果、ダンパー部材Ｂ２を挿入する
際、この凹凸部との引っ掛かりが生じ、積層基体Ｂ１を
損傷させるなど品質を損ね、歩留まりの低下を招くとと
もに、挿入や圧縮に用いる機械の故障原因ともなってい
た。しかも、中子の抜取り工程、及びダンパー部材Ｂ２
の圧入工程が必要となるなど工程数が増加し、製造効率
を低下させるとともに、中子の製作費用も掛かるなどコ
ストの上昇をもたらしていた。

【０００９】そこで本発明は、加硫用の下金型にダンパ
ー部材を立設し、このダンパー部材の周囲に、硬質板と
生ゴム板とを積み重ねて未加硫の積層基体を直接形成し
た後、未加硫の積層基体とダンパー部材とを加硫するこ
とを基本として、孔部内周面にダンパー部材が密着した
一体の積層基体を、品質及び歩留まりの低下を招くこと
なく簡易に形成でき、しかも工程数を大巾に削減して製
造効率の向上及びコストの低減を図り前記問題点を解決
しうる積層ゴム支承及びその製造方法の提供を目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願第１発明は、複数の硬質板とゴム状弾性板とが
交互に積層されかつ中央にこの積層を貫通する孔部が配
される免震用の積層基体と、該積層基体の前記孔部に配
される振動エネルギー吸収用のダンパー部材とを具える
積層ゴム支承の製造方法であって、下金型に、前記ダン
パー部材の下端を取外し自在に支持しダンパー部材を立
設する立設工程と、この立設したダンパー部材に、前記
孔部をなす貫通孔を設けた硬質板と、前記ゴム状弾性板
を形成する本加硫前の生ゴム板とを、前記硬質板の貫通
孔にダンパー部材を挿通することにより、交互に重ねて
配することによって、前記ダンパー部材の周囲に生積層
基体を形成する積層工程と、このダンパー部材と生積層
基体とを、上金型と側金型と前記下金型とで囲みかつ加
熱、加圧することにより前記ダンパー部材と生積層基体
とを一体化して加硫することにより積層ゴム支承をうる
加硫工程とを含むことを特徴としている。

【００１１】なお、前記生ゴム板は、前記孔部形成用の
透孔を有する一体板状体で形成するほか、円板体を分割
してなる複数の扇状ゴム片によって形成することができ
る。

【００１２】又第２発明の積層ゴム支承は、前記製造方
法によって製造されたことを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図１は積層ゴム支承１の断面図
であり、積層ゴム支承１は、例えば基礎である下の構造
体２Ｌと、建築物等である上の構造体２Ｕとにそれぞれ
固定される上下の固定板３、３を具えるとともに、この
固定板３、３間に、免震用の積層基体５と振動エネルギ
ー吸収用のダンパー部材６とを組合わせた円柱状の本体
部７を設けている。

【００１４】前記本体部７は、複数の硬質板９とゴム状
弾性板１０とが交互に積層されかつ中央にこの積層を貫
通する孔部１１が配される前記積層基体５と、前記孔部
１１に配される前記ダンパー部材６とを具える。

【００１５】前記硬質板９は、剛性を有する例えば鋼板
などの金属製板体からなり、中心に前記孔部１１をなす
貫通孔１２を穿設した例えば円板状に形成される。な
お、前記積層基体５の最上段及び最下段に配される上下
の硬質板９Ａは、他の硬質板９Ｂに比して厚さが大、本
例では前記固定板３と同程度の厚肉板体からなり、本例
ではボルト金具１３等を用いて前記固定板３と連結され
る。

【００１６】又前記孔部１１は、同一断面形状（本例で
は円形）を有して上下にのびかつダンパー部材６を充填
するための主孔部１１Ａを具えるとともに、この主孔部
１１Ａの両端は、前記上下の硬質板９Ａに形成される段
差面１１Ｂを介して大径孔部１１Ｃに連通している。本
例では、各固定板３の内向き面には、前記大径孔部１１
Ｃと協同して金属製の剪断キー１５を嵌入するための空
所形成用の凹部１６を具え、この剪断キー１５の空所内
への嵌入により、前記本体部７と固定板３とが剪断方向
（図では水平方向）に強固に結合される。なお剪断キー
１５は、凸部として固定板３に一体に形成しても良い。

【００１７】前記ゴム状弾性板１０としては、各種ゴム
材料が使用できるが、機械的強度、弾性率の長期安定
性、変形能力の長期安定性、耐クリープ性などに優れる
ものが必要であり、例えば天然ゴム(NR)、クロロプレン
ゴム(CR)などが好ましく使用される。又ゴム状弾性板１
０の厚さは、硬質板９Ｂの厚さより大、通常１．３〜
２．５倍程度であって、本例では、３．０〜４．５ｍｍ
程度のゴムを用いている。

【００１８】又ゴム状弾性板１０と前記硬質板９との間
は、後述する加硫工程Ｙ３による加硫接着によって強固
に接合される。なお本例では、前記積層基体５の外周に
は、ゴム状弾性板１０及び硬質板９を被覆し、腐食、損
傷などから保護する耐候性に優れる保護ゴム層１７を形
成している。

【００１９】前記ダンパー部材６は、塑性変形容易な金
属材、例えば鉛からなる直柱状体であり、積層基体５と
加硫によって一体化することにより、前記孔部１１の内
周面１１Ｓとは密接する。

【００２０】次に、前記積層ゴム支承１の製造方法を説
明する。この製造方法は、図２〜５に示すように、立設
工程Ｙ１と、積層工程Ｙ２と、加硫工程Ｙ３とを含む。

【００２１】前記立設工程Ｙ１は、図２に示すように、
下金型２０Ｌに、前記ダンパー部材６の下端を取外し自
在に支持しダンパー部材６を立設する工程である。

【００２２】本例では、前記ダンパー部材６は、図２，
６に示すように、前記硬質板９の貫通孔１２に比して
１．０±０．５ｍｍ程度小径な円柱状のダンパー主部２
１を具え、このダンパー主部２１の上下端には内ネジ孔
２１Ａを形成している。下の内ネジ孔２１Ａには、前記
下金型２０Ｌに連結するための連結部２２Ａを下方に突
出した、例えばボルト状の連結金具２２が着脱自在に螺
着される。本例では、前記連結部２２Ａには外ネジが形
成され、ナット金具２５を用いて前記下金型２０Ｌに着
脱自在に固定される。なおダンパー部材６と下金型２０
Ｌとの間には、前記大径部１１Ｃの高さに相当するスペ
ーサ２６を介在させている。

【００２３】なお連結金具２２は、ダンパー部材６が下
金型２０Ｌに直立状態で支持されうるものであるなら
ば、特に固定する必要はなく、例えば図７に示すよう
に、前記スペーサ２６に相当するフランジ部２７Ａを設
け、その下面に前記下金型２０Ｌの支持孔２９に嵌合す
るピン部２７Ｂを突出させたものなど、種々の構造が採
用できる。

【００２４】又前記上の内ネジ孔２１Ａにも、同様に、
上金型２０Ｕと連結するための連結部２３Ａを上方に突
出した、例えばボルト状の連結金具２３が着脱自在に螺
着される。この連結金具２３の連結部２３Ａは、平行ピ
ン状の主部２３Ａ１を有し、この主部２３Ａ１が、図４
に示すように、前記上金型２０Ｕに設ける案内孔３０
（深い凹部であっても良い）に挿通することにより、ダ
ンパー部材６の上端を前記上金型２０Ｕと上下方向に相
対移動可能に支持している。なお、この相対移動によ
り、加硫の際のゴムの熱膨張を吸収する。

【００２５】又前記積層工程Ｙ２は、図２〜４に示すよ
うに、下金型２０Ｌ上に立設した前記ダンパー部材６
に、硬質板９と、前記ゴム状弾性板１０を形成する本加
硫前の生ゴム板１０’とを、前記硬質板９の貫通孔１２
にダンパー部材６を挿通することにより交互に重ねて配
置し、これによって前記ダンパー部材６の周囲に生積層
基体５’を形成する工程である。

【００２６】前記生ゴム板１０’は、図３(A) に示すよ
うに、前記硬質板９と同様、前記孔部１１をなす透孔３
１Ａを中央に設けた一体板状体３１で形成することがで
き、ダンパー部材６に前記貫通孔１２、透孔３１Ａを上
方から交互に挿通させて生積層基体５’を形成する。な
お図３(B) に示すように、前記一体板状体３１を分割し
てなる複数の扇状ゴム片３２から形成することができ、
ダンパー部材６の周囲に円周方向に並置することによ
り、このダンパー部材６を取り囲む前記生ゴム板１０’
を形成できる。

【００２７】なお前記生積層基体５’の形成において
は、図４に示すように、前記ダンパー部材６の上端は、
上の硬質板９Ａの段差面１１Ｂより上方に突出する。す
なわち、本例では、前記ダンパー部材６の高さＨ１は、
生積層基体５’における孔部１１’の主孔部１１Ａ’の
高さＨ２’の１．０１〜１．１５倍としている。

【００２８】又前記加硫工程Ｙ３は、図５に示すよう
に、前記ダンパー部材６と生積層基体５’とを、上金型
２０Ｕと側金型２０Ｓと下金型２０Ｌとで囲みかつ加
熱、加圧（加硫）し、これにより前記ダンパー部材６と
生積層基体５’とが一体化した本体部７をうる工程であ
る。前記側金型２０Ｓは割金型であって、又上金型２０
Ｕ、側金型２０Ｓ、下金型２０Ｌ（総称するとき金型２
０という）には、夫々ヒータ等の加熱用の熱源を内蔵し
ている。

【００２９】ここで、前記生積層基体５’は、加硫中の
高温状態では、生ゴム板１０’のゴム材が熱膨張し、孔
部１１’とダンパー部材６との隙間内に流動するため、
図８(A) に示すように、孔部１１内周面とダンパー部材
６とが密に接着した一体の積層基体５が形成できる。
又、加硫前においてＨ１＞Ｈ２’であったものが、加硫
中は、前記熱膨張によって生積層基体５’の高さが増す
ためＨ１≒Ｈ２となる。又、加硫後の自然冷却過程にお
いては、ゴム材が半径方向内側に収縮、すなわちダンパ
ー部材６の周囲を拘束しながら収縮するため、常温に戻
った仕上がり状態の積層基体５では、前記Ｈ１≒Ｈ２の
状態がほぼ維持される。

【００３０】なお、前記金型２０から取外された仕上が
り状態の積層基体５からは、ダンパー部材６両端の内ネ
ジ孔２１Ａに螺着する前記連結金具２２、２３が取り外
されるとともに、この内ネジ孔２１Ａ内には、その容積
に匹敵する形状・サイズをなしかつダンパー部材６と同
材質からなるダンパー補助材３３が完全に隙間なく埋め
込まれる。

【００３１】なお図８(B) に示すように、もし高さＨ１
が相対的に短すぎて、仕上がり状態においてＨ１＜Ｈ２
となった時には、差Ｈ２−Ｈ１に相当する厚さのスペー
サ部材３４を挿入する。逆に図８(C) に示すように、高
さＨ１が相対的に高すぎて、仕上がり状態においてＨ１
＞Ｈ２となった時には、Ｈ１≒Ｈ２となるまで、ダンパ
ー部材６をそのまま圧入するなどして、それぞれ調整で
きる。

【００３２】このように、前記製造方法は、従来に比し
て工程数を大巾に削減しうるため、製造効率の向上及び
コストの低減を達成できる。しかもダンパー部材６と生
積層基体５’とを一体化して加硫するため、孔部１１の
内周面にダンパー部材６が密着した一体の本体部７を、
品質及び歩留まりの低下を招くことなく簡易に形成でき
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明は叙上の如く構成しているため、
孔部の内周面にダンパー部材が密着した一体の積層基体
を、品質及び歩留まりの低下を招くことなく簡易に形成
できる。しかも工程数を大巾に削減して製造効率の向上
及びコストの低減を図りうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の積層ゴム支承を示す断面図
である。

【図２】立設工程を説明する断面図である。

【図３】(A) 、(B) は積層工程を説明する斜視図であ
る。

【図４】加硫工程におけるダンパー部材の上端を示す断
面図である。

【図５】加硫工程を説明する断面図である。

【図６】ダンパー部材を連結金具とともに示す分解斜視
図である。

【図７】下の連結金具の他の例を示す断面図である。

【図８】(A) 〜(C) は仕上がり状態における積層基体を
説明する断面図である。

【図９】(A) 〜(C) は仕上がり状態における積層基体を
説明する断面図である。

【図１０】(A) 、(B) は従来の問題点を説明するための
略図である。

【符号の説明】

１積層ゴム支承５積層基体５’ 生積層基体６ダンパー部材９硬質板１０ゴム状弾性板１０’ 生ゴム板１１孔部１２貫通孔２０Ｕ上金型２０Ｓ側金型２０Ｌ下金型３１Ａ透孔３１一体板状体３２扇状ゴム片Ｙ１立設工程Ｙ２積層工程Ｙ３加硫工程

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の硬質板とゴム状弾性板とが交互に積
層されかつ中央にこの積層を貫通する孔部が配される免
震用の積層基体と、該積層基体の前記孔部に配される振
動エネルギー吸収用のダンパー部材とを具える積層ゴム
支承の製造方法であって、下金型に、前記ダンパー部材の下端を取外し自在に支持
しダンパー部材を立設する立設工程と、この立設したダンパー部材に、前記孔部をなす貫通孔を
設けた硬質板と、前記ゴム状弾性板を形成する本加硫前
の生ゴム板とを、前記硬質板の貫通孔にダンパー部材を
挿通することにより、交互に重ねて配することによっ
て、前記ダンパー部材の周囲に生積層基体を形成する積
層工程と、このダンパー部材と生積層基体とを、上金型と側金型と
前記下金型とで囲みかつ加熱、加圧することにより前記
ダンパー部材と生積層基体とを一体化して加硫すること
により積層ゴム支承をうる加硫工程とを含むことを特徴
とする積層ゴム支承の製造方法。
【請求項２】前記生ゴム板は、前記孔部をなす透孔を有
する一体板状体からなることを特徴とする請求項１記載
の積層ゴム支承の製造方法。
【請求項３】前記生ゴム板は、前記ダンパー部材の周囲
に円周方向に並置されることによりこのダンパー部材を
囲む扇状ゴム片からなることを特徴とする請求項１記載
の積層ゴム支承の製造方法。
【請求項４】請求項１の製造方法によって製造された積
層ゴム支承。