WO2021106456A1 - 滑り免震装置を構成する沓とその前駆体、及びその製作方法 - Google Patents

滑り免震装置を構成する沓とその前駆体、及びその製作方法 Download PDF

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WO2021106456A1
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WO
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sliding
mating material
sliding surface
stopper ring
isolation device
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PCT/JP2020/039969
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伸介 山崎
克尚 小西
渡辺　厚
直以 野呂
康行 田村
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日鉄エンジニアリング株式会社
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems

Definitions

  • This disclosure relates to the shoes that make up the slip seismic isolation device, its precursors, and the manufacturing method thereof.
  • seismic isolation technologies and immunity such as technology to resist seismic force and technology to reduce seismic force entering structures, for various structures such as buildings, bridges, elevated roads, and detached houses.
  • Seismic technology and seismic control technology have been developed and applied to various structures.
  • the seismic isolation technology is a technology for reducing the seismic force itself entering the structure, the vibration of the structure at the time of an earthquake is effectively reduced.
  • a seismic isolation device is interposed between the foundation and the superstructure, which are the substructures, to reduce the transmission of the vibration of the foundation due to the earthquake to the superstructure, and the vibration of the superstructure. Is reduced to guarantee structural stability. It should be noted that this seismic isolation device is effective not only in the event of an earthquake but also in reducing the influence of traffic vibration that constantly acts on the structure on the superstructure.
  • the sliding seismic isolation device includes a flat sliding seismic isolation device and a spherical sliding seismic isolation device.
  • the flat sliding seismic isolation device does not have a restoring force, but the spherical sliding seismic isolation device has a restoring force and an earthquake. Has a self-centering function at the time.
  • the spherical sliding seismic isolation device includes a single-sided sliding seismic isolation device in which a shoe is arranged on one of the upper and lower sides of the sliding body, and a single-sided sliding seismic isolation device in which a shoe (upper and lower shoes) is arranged on the upper and lower sides of the sliding body.
  • a double-sided sliding seismic isolation device in which the sliding body slides between the shoes.
  • a friction material is attached to the convex spherical sliding surface of the sliding body, and the concave of the shoes.
  • a mating material (sliding plate) of the friction material is attached to the spherical sliding surface.
  • the double-sided sliding seismic isolation bearing is disclosed, and the concave spherical surfaces of the upper plate and the lower plate corresponding to the upper and lower stiles are the mating materials, respectively.
  • a configuration in which a sliding plate corresponding to the above is attached is disclosed.
  • a metal plate for forming a mating material is housed in a cavity of a molding die having a predetermined curvature, and the metal plate is plastically deformed by press cold working or the like to manufacture a mating material having a predetermined curvature.
  • the shoe with the mating material attached to the shoe body is manufactured.
  • the present disclosure provides a method for manufacturing a shoe that constitutes a slip seismic isolation device that does not increase the manufacturing cost, a shoe manufactured by this manufacturing method, and a precursor of the shoe.
  • a sliding seismic isolation device is configured by installing a mating material of friction material attached to the convex spherical second sliding surface of the sliding body on the concave spherical first sliding surface of the shoe that constitutes the sliding seismic isolation device. It ’s a method of making sushi
  • the first sliding surface having a circular shape in a plan view is provided with a stopper ring having a circular shape in a plan view, which defines a sliding range of the sliding body.
  • the mating material having a circular shape in a plan view having a diameter larger than the diameter of the inner circumference of the stopper ring is prepared, the mating material is concentrically aligned with the stopper ring, and the mating material is pressed with a pressing jig. By pressing against the first sliding surface, the mating material is deformed into a curved shape and fitted into the stopper ring.
  • a circular mating material (or a sliding plate) having a diameter larger than the diameter of the inner circumference of the stopper ring is pressed against the first sliding surface by a pressing jig to be deformed into a curved shape.
  • a circular mating material in a plan view having a diameter larger than the diameter of the inner circumference of the stopper ring means, for example, that the diameter of the mating material is slightly larger than the diameter of the inner circumference of the stopper ring. ing.
  • the diameter of the mating material is 2057 mm, and therefore the diameter of the mating material is larger than the diameter of the inner circumference of the stopper ring having a diameter of 2000 mm. Is set 57 mm larger.
  • the diameter of the mating material is 500.25 mm, and the diameter of the mating material is 0.25 mm more than the diameter of the inner circumference of the stopper ring having a diameter of 500 mm. It is set large.
  • a compressive force acts on the circular mating material in a plan view that is deformed into a curve and fitted into the stopper ring in the radial direction, and the reaction force acts on the inner peripheral surface of the stopper ring. Therefore, the mating material can be firmly attached to the stopper ring by deforming and fitting the mating material into the stopper ring in a curved shape.
  • the stopper ring includes not only a ring having an endless plan view, but also a ring shape in a plan view but having one or more slits (gap) in the middle. Further, the inner wall surface of the stopper ring may be in a form of rising vertically, in a form of rising in a tapered shape, or in a form of rising in a tapered shape after rising vertically.
  • the sliding seismic isolation device is a single-sided sliding seismic isolation device
  • the shoe to be manufactured is the upper or lower sill
  • the sliding seismic isolation device is a double-sided sliding seismic isolation device
  • the shoe to be manufactured is the upper one. It becomes a seismic isolation and a seismic isolation.
  • the mating material has a diameter equal to or larger than the length of an arc passing through the center of the first sliding surface in the stopper ring. It is characterized by having.
  • the mating material has a diameter equal to or larger than the length of the arc passing through the center of the first sliding surface in the stopper ring, so that the mating material has a compressive force in the radial direction thereof. It can be fitted to the first sliding surface in the state.
  • the pressing jig is a hollow or solid block body having the same curvature as the first sliding surface, or the above. It is one of a linear body having a plurality of pressing pieces having the same curvature as the first sliding surface in a radial pattern.
  • a pressing jig of either form a pressing jig with a simple structure can be used to cover the entire surface of the mating material in a circular shape in a plan view as uniformly and efficiently as possible. It can be pressed against the first sliding surface.
  • a face material having the same curvature as the first sliding surface may be attached to the surface of a plurality of pressing pieces constituting the linear body.
  • the inner peripheral surface of the stopper ring is a tapered surface that spreads outward from the first sliding surface side.
  • the mating material is fitted into the first sliding surface along the tapered surface.
  • the inner peripheral surface of the stopper ring is a tapered surface that expands toward the outside from the first sliding surface side, when the mating material is deformed into a curved shape and fitted into the first sliding surface.
  • the end portion of the mating material can be easily deformed into a curved shape along the tapered surface, and the entire mating material can be smoothly deformed into a curved shape and fitted into the stopper ring.
  • a tapered surface that spreads outward from the first sliding surface side means that the inner peripheral surface of the stopper ring is all tapered surfaces, and that the stopper ring is vertical from the first sliding surface side. It also includes a form having a tapered surface that rises to the outside and then spreads outward.
  • the inner wall surface of the stopper ring that rises vertically is welded continuously or intermittently along the inner peripheral surface of the stopper ring, and the inner surface of the welded portion is tapered. It may be processed.
  • the mating material is a stainless steel mating material, and the mating material has a thickness of 1 mm or more.
  • the thickness of the mating material made of stainless steel is 1 mm or more
  • wrinkles are generated in the mating material when the mating material is elastically deformed to be curved and fitted into the first sliding surface. Can be suppressed. Further, even in the process in which the sliding body repeatedly slides along the mating material fitted in the first sliding surface after the sliding seismic isolation device is put into service, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles in the mating material.
  • the shoe is A shoe body with a concave spherical first sliding surface and A shoe that constitutes a sliding seismic isolation device, which is a mating material installed on the first sliding surface and has a mating material of a friction material attached to the convex spherical second sliding surface of the sliding body.
  • a stopper ring that defines the sliding range of the sliding body is provided on the first sliding surface that is circular in a plan view. The mating material having a circular shape in a plan view is fitted into the stopper ring in a state of having a compressive force in the radial direction thereof.
  • the mating material is manufactured by the manufacturing method of the present disclosure
  • the mating material is elastically deformed and contracted in a state where the mating material is deformed into a curved shape and fitted in the stopper ring, and the diameter thereof. It is in a state of having a compressive force in the direction.
  • this "elastic deformation” means that the mating material is completely elastically deformed, but it also includes a state in which plastic deformation is slightly advanced in addition to elastic deformation.
  • the mating material Since the mating material is fitted into the stopper ring with the compressive force acting in the radial direction, the reaction force of the compressive force in the radial direction acts on the inner peripheral surface of the stopper ring, and the stopper ring On the other hand, the mating material is firmly attached. Further, when attaching the mating material to the first sliding surface, no adhesive or the like is required.
  • the inner peripheral surface of the stopper ring is preferably a tapered surface that diverges outward from the first sliding surface side, and further, the root of the inner peripheral surface (first sliding).
  • the interface with the surface) may be provided with grooves that are continuous in the circumferential direction. Since the mating material deformed into a curve bulges outward and tries to return to its original state, a continuous groove is provided at the base of the inner peripheral surface of the stopper ring, so that the end portion of the mating material enters the groove. It is possible to prevent the mating material from engaging and disengaging from the stopper ring.
  • a plurality of bolts are radially inside at a position below the inner peripheral surface of the stopper ring (a position slightly above the first sliding surface) at intervals in the circumferential direction of the stopper ring.
  • the mating material may be prevented from engaging and disengaging from the stopper ring by fixing the mating material to a plurality of bolts so as to project from the stopper ring.
  • one aspect of the precursor of the shoe that constitutes the slip seismic isolation device is A shoe body with a concave spherical first sliding surface and It has a mating material installed on the first sliding surface and a mating material of a friction material attached to the convex spherical second sliding surface of the sliding body.
  • a stopper ring that defines the sliding range of the sliding body is provided on the first sliding surface that is circular in a plan view.
  • the mating material having a circular shape in a plan view is characterized in that it has a diameter larger than the diameter of the inner circumference of the stopper ring.
  • the mating material is first slid in a state where it has a compressive force in the radial direction. It can be fitted into the moving surface to make a ⁇ .
  • the mating material has a diameter equal to or larger than the length of an arc passing through the center of the first sliding surface in the stopper ring. It is characterized by having.
  • the mating material has a diameter equal to or larger than the length of the arc passing through the center of the first sliding surface in the stopper ring, so that the mating material has a compressive force in the radial direction thereof. It can be fitted to the first sliding surface and the mating material can be attached in close contact with the first sliding surface.
  • the shoe constituting the slip seismic isolation device can be manufactured by a method that does not increase the manufacturing cost and does not require a manufacturing effort. Can be done.
  • FIG. 1 it is a perspective view explaining an example of the manufacturing method of the shoe piece constituting the slip seismic isolation device.
  • FIG. 3 it is a vertical cross-sectional view illustrating an example of a method of manufacturing a shoe that constitutes a slip seismic isolation device, and shows a state in which the mating material is gradually pushed along the tapered surface of the stopper ring. It is a figure.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a precursor of a shoe that constitutes the slip seismic isolation device according to the embodiment, and an example of a method of manufacturing the shoe that constitutes the slip seismic isolation device according to the embodiment.
  • FIGS. 1, 3 and 4 are views for explaining a method of manufacturing a shoe constituting the sliding seismic isolation device according to the embodiment in order
  • FIG. 2 shows the center of the first sliding surface and the mating material of FIG. It is a vertical cross-sectional view shown by cutting at the center of.
  • FIG. 5 is a perspective view of an example of a shoe that constitutes the slip seismic isolation device according to the embodiment, and is a diagram showing a state in which a compressive force acts in the radial direction of the mating material.
  • the precursor 10A of the shoe 10 constituting the slip seismic isolation device 40 (see FIG. 6) includes a shoe body 11 having a concave spherical first sliding surface 12 and a first. It has a mating material 16 (sliding plate) installed on one sliding surface 12.
  • the mating material 16 is a mating material of the friction material 34 (see FIG. 6) attached to the convex spherical second sliding surface 32 of the sliding body 30 (see FIG. 6).
  • the first sliding surface 12 having a circular shape in a plan view is provided with a stopper ring 13 having a circular shape in a plan view, which defines the sliding range of the sliding body.
  • the stopper ring 13 in the illustrated example is in the form of an endless ring, but in addition to this form, for example, although the shape in a plan view is ring-shaped, one or a plurality of slits (gap) in the middle thereof. It may be a form having.
  • the shoe body 11 including the stopper ring 13 is made of rolled steel for welding steel (SM490A, B, C, or SN490B, C, or S45C), cast steel, cast iron, or the like.
  • the mating material 16 is made of a stainless steel material (SUS material) and has a thickness of 1 mm or more. Since the thickness of the mating material 16 made of stainless steel is 1 mm or more, wrinkles are formed on the mating material 16 when the mating material 16 is elastically deformed into a curved shape and fitted into the first sliding surface 12, as described below. Can be suppressed. Further, even in the process in which the sliding body 30 repeatedly slides along the mating material 16 fitted in the first sliding surface 12 after the sliding seismic isolation device 40 is put into service, wrinkles are suppressed from being generated in the mating material 16. it can.
  • the inner peripheral surface 14 of the stopper ring 13 is a tapered surface that widens toward the outside (upper side in FIG. 2) from the first sliding surface 12 side, and is an inner peripheral surface. Grooves 15 continuous in the circumferential direction are provided at the base of 14 (the interface with the first sliding surface 12).
  • the inner peripheral surface of the stopper ring may stand up vertically, or may stand up vertically and then rise in a tapered shape.
  • the tapered surface 14 is processed on the inner peripheral surface 14 of the stopper ring 13.
  • the tapered surface 14 is continuously or intermittently formed along the inner peripheral surface of the stopper ring that rises vertically. It may be in a form in which welding is performed and the inner surface of the welded portion is processed into a tapered shape.
  • the circular mating material 16 in a plan view has a diameter larger than the diameter of the inner circumference of the stopper ring 13, and more specifically, the first slide in the stopper ring 13. It has a diameter of L2 having a length L1 or more of an arc passing through the center O1 on the moving surface 12 (a diameter passing through the center O2 of the mating material 16).
  • the length L2 is set to be the same as the length L1 or slightly longer than the length L1. More specifically, when the mating material 16 is elastically deformed in a curved shape and fitted into the stopper ring 13, the mating material 16 is elastically deformed and contracted, but the length is within this elastic deformation range.
  • the diameter length L2 is set longer than the length L1 by the amount.
  • a mating material 16 having a diameter of L2 having a length L1 or more of an arc passing through the center O1 on the first sliding surface 12 in the stopper ring 13 is prepared, and the mating material is prepared. 16 is placed in the X1 direction with respect to the stopper ring 13 to align both concentrically.
  • the mating material 16 placed on the stopper ring 13 is pressed toward the first sliding surface 12 in the X2 direction by the pressing jig 80.
  • the pressing jig 80 includes a plurality of pressing pieces 82 having a pressing surface 83 having the same curvature as the first sliding surface 12 in a radial manner about the central shaft 81. It is a linear body. Although not shown, a face material having the same curvature as the first sliding surface 12 may be attached to the surface of the plurality of pressing pieces 82. Further, as another form of the pressing jig, a hollow or solid block body having the same curvature as the first sliding surface may be used.
  • the mating material 16 when the mating material 16 is pressed in the X2 direction by the pressing jig 80, the mating material 16 is elastically deformed in a curved shape along the tapered surface 14 of the stopper ring 13, and the tapered surface 14 is formed. It fits into the groove 15 at the base of the.
  • the mating material 16 By pressing the pressing jig 80 with a pressing force of, for example, about 5 t ( ⁇ 50 kN) to 10 t ( ⁇ 100 kN), the mating material 16 can be elastically deformed in a curved shape and fitted into the stopper ring 13.
  • the circular mating material 16 in a plan view has a diameter L2 having a length L2 equal to or greater than the length L1 of the arc passing through the center O1 on the first sliding surface 12 in the stopper ring 13.
  • the mating material 16 in a state where the mating material 16 is elastically deformed in a curved shape and fitted into the stopper ring 13 to form a stile 10, the mating material 16 has a diameter from the stopper ring 13. Receives compressive force Q1 inward in the direction.
  • the mating material 16 causes a reaction force Q2 on the inner peripheral surface 14 of the stopper ring 13 to act on the inner peripheral surface 14 of the stopper ring 13 with respect to the compressive force Q1 on the inner side in the radial direction received from the stopper ring 13, and the reaction force Q2 causes the stopper ring 13 to act.
  • the mating material 16 deformed into a curve due to the end portion of the mating material 16 being fitted into the groove 15 continuous in the circumferential direction provided at the base of the inner peripheral surface 14 of the stopper ring 13. It is possible to prevent the stopper ring 13 from engaging and disengaging in an attempt to bulge outward and return to its original position.
  • the stopper ring is located at a position below the inner peripheral surface of the stopper ring (a position slightly above the first sliding surface) in the circumferential direction of the stopper ring.
  • a plurality of bolts may be attached so as to project inward in the radial direction at intervals.
  • the mating material is locked to the plurality of bolts, so that the mating material can be prevented from engaging and disengaging from the stopper ring.
  • the mating material 16 is pressed against the first sliding surface 12 side by the pressing jig 80, and the mating material 16 is elastically deformed into a curved shape and fitted into the stopper ring 13 to achieve a trouble-free manufacturing method.
  • the jig 10 can be manufactured.
  • the pressing jig 80 having a plurality of pressing pieces 82 having a pressing surface 83 having the same curvature as the first sliding surface 12 in a radial manner the pressing jig 80 having a simple structure can be flattened.
  • the entire surface of the circular mating material 16 can be pressed against the first sliding surface 12 of the shoe body 11 as uniformly and efficiently as possible.
  • FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of an example of a slip seismic isolation device including a shoe according to an embodiment.
  • the sliding seismic isolation device 40 shown is a single-sided sliding seismic isolation device.
  • the sliding seismic isolation device 40 includes a pedestal 20, a ball seat 21 arranged on the surface of the pedestal 20 and having a second concave spherical surface 22, and a sliding body 30 having a sliding body main body 31 and a friction material 34. And a shoe 10 having a first sliding surface 12 (first concave spherical surface) on which the second sliding surface 32 (first convex spherical surface) of the sliding body 30 slides.
  • the mating material 16 of the friction material 34 of the sliding body 30 constituting the shoe 10 is made of stainless steel as described above, and the sliding surface of the mating material 16 is mirror-finished.
  • the sliding body main body 31 is accommodated in a second concave spherical surface 22 and has a second convex spherical surface 33 that rotates in the Y1 direction, and a friction material 34 that slides in the first sliding surface 12 and is attached to the surface thereof. It is provided with a first convex spherical surface 32.
  • the cradle 20 is made of rolled steel for welding steel (SM490A, B, C, or SN490B, C, or S45C), stainless steel (SUS material), cast steel, cast iron, reinforced concrete, high-hardness plastic, or the like. ..
  • the sliding body main body 31 is formed of rolled steel for welding steel (SM490A, B, C, or SN490B, C, or S45C) and has a load bearing strength of about 60 N / mm 2 (60 MPa).
  • the friction material 34 is at least a friction material made of PTFE, and is formed of, for example, a double woven fabric layer composed of PTFE fibers and fibers having a higher tensile strength than the PTFE fibers. Then, the friction material 34 is fixed to the surface of the first convex spherical surface 32 so that the PTFE fibers are arranged on the lower surface side of the shoe 10.
  • fibers having higher tensile strength than PTFE fibers include polyamides such as nylon 6.6, nylon 6, nylon 4.6, polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene na.
  • polyesters such as phthalate and fibers such as paraaramid.
  • fibers such as metaalamide, polyethylene, polypropylene, glass, carbon, polyphenylene sulfide (PPS), LCP, polyimide, and PEEK can be mentioned.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • LCP polyphenylene sulfide
  • PEEK polyimide
  • heat-sealed fibers and fibers such as cotton and wool may be applied.
  • PPS fibers having excellent chemical resistance and hydrolysis resistance and extremely high tensile strength are desirable.
  • the weft of the PPS fiber is arranged on the side of the first convex spherical surface 32, and the warp of the PPS fiber is woven so as to entangle this. Further, the weft of the PTFE fiber is arranged above these (position on the side of the ⁇ 10), and the warp of the PTFE fiber is woven so as to involve the weft of the PTFE fiber, and the warp of the PTFE fiber is further below the PPS fiber. Weft threads are also woven so as to be involved.
  • the friction material 34 made of the double woven fabric is arranged with respect to the first convex spherical surface 32 so that the PTFE fiber is located on the shoe 10 side.
  • the friction material made of PTFE may be a woven material containing PTFE fibers other than the double woven fabric, a friction material made of only PTFE as a material, and a friction material made of a composite material of PTFE and another resin. It may be a friction material having a laminated structure of a friction material made of PTFE as a material and a friction material made of another resin as a material.
  • the pedestal 20 is fixed to a lower structure having a rising portion made of reinforced concrete and a steel base plate arranged on the upper surface of the rising portion via a plurality of anchor bolts.
  • the stile 10 is fixed to an upper structure having a reinforced concrete or steel column and a steel base plate arranged on the lower surface of the column via a plurality of anchor bolts, thereby causing an upper portion.
  • a slip seismic isolation device 40 is attached between the structure and the substructure.
  • the sliding seismic isolation device 40 of the illustrated example is a single-sided sliding seismic isolation device, and when a seismic force acts on a building, the sliding body 30 rotates in the second concave spherical surface 22 of the ball seat 21 in the Y1 direction and slides. The seismic force is reduced by sliding the seismic isolation 10 in the Y2 direction on the first convex spherical surface 32 of the moving body 30.
  • the sliding seismic isolation device 40 in the illustrated example is a single-sided sliding seismic isolation device, it may be a double-sided sliding seismic isolation device. (Lower sill) is arranged, and the sliding body arranged between the upper and lower stiles slides between the upper and lower stiles.
  • the radius of curvature of the first sliding surface of the arc is 4500 mm
  • the diameter of the projected surface of the first sliding surface is 669 mm, which is the length of the first sliding surface.
  • the arc length (the length of the arc passing through the center of the first sliding surface circular in plan view) is 670.6 mm.
  • the distance between the center of the first sliding surface (center of the arc) and the center of the projection surface (depth of the center of the first sliding surface) is 12.47 mm.
  • the present inventors model a mating material having a diameter of 670.6 mm in a computer, and have a radius of 0.8 mm in the radial direction on the outer circumference of the mating material until the diameter becomes 669.0 mm.
  • An analysis was performed to apply forced displacement.
  • the mating material model was elastically deformed in a curved shape, and its center was displaced by 14.96 mm in the vertical direction. It has been verified that the first sliding surface is in close contact with the sliding surface while applying pressure.

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Abstract

製作コストを増加させることなく、製作手間のかからない滑り免震装置を構成する沓の製作方法と、この製作方法により製作された沓、さらには、この沓の前駆体を提供する。滑り免震装置４０を構成する沓１０の凹球状の第一摺動面１２において、摺動体３０の凸球状の第二摺動面３２に取り付けられている摩擦材３４の相手材１６を設置する、滑り免震装置を構成する沓の製作方法であり、平面視円形の第一摺動面１２には、摺動体３０の摺動範囲を規定する平面視円形のストッパーリング１３が設けられており、ストッパーリング１３の内周の直径よりも大きな直径を有する平面視円形の相手材１６を用意し、相手材１６をストッパーリング１３に対して同心に位置合わせし、押し付け治具８０にて相手材１６を第一摺動面１２に押し付けることにより、相手材１６を湾曲に変形させてストッパーリング１３内に嵌め込む。

Description

滑り免震装置を構成する沓とその前駆体、及びその製作方法
　本開示は、滑り免震装置を構成する沓とその前駆体、及びその製作方法に関する。
　地震国においては、ビルや橋梁、高架道路、戸建の住宅といった様々な構造物に対して、地震力に抗する技術、構造物に入る地震力を低減する技術など、様々な耐震技術や免震技術、制震技術が開発され、各種構造物に適用されている。中でも免震技術は、構造物に入る地震力そのものを低減する技術であることから、地震時の構造物の振動は効果的に低減される。この免震技術を概説すると、下部構造物である基礎と上部構造物との間に免震装置を介在させ、地震による基礎の振動の上部構造物への伝達を低減し、上部構造物の振動を低減して構造安定性を保証するものである。尚、この免震装置は、地震時のみならず、構造物に対して常時作用する交通振動の上部構造物への影響低減にも効果を発揮する。
　免震装置には、鉛プラグ入り積層ゴム支承装置や高減衰積層ゴム支承装置、積層ゴム支承とダンパーを組み合わせた装置、滑り免震装置など、様々な形態の装置が存在している。その中で、滑り免震装置には平面滑り免震装置と球面滑り免震装置があり、平面滑り免震装置は復元力を有しないが、球面滑り免震装置は復元力を有し、地震時のセルフセンタリング機能を有する。
　球面滑り免震装置には、摺動体の上下いずれか一方に沓が配設されている片面滑り免震装置と、摺動体の上下に沓（上沓及び下沓）が配設され、上下の沓の間で摺動体が摺動する両面滑り免震装置があるが、いずれの免震装置においても、例えば、摺動体の有する凸球状の摺動面に摩擦材が取り付けられ、沓の有する凹球状の摺動面に摩擦材の相手材（滑り板）が取り付けられている。例えば、特許文献１に記載の免震構造においては、球面滑り支承のうち、両面滑り免震支承が開示されており、上下の沓に相当する上部プレートと下部プレートの凹球面においてそれぞれ、相手材に相当する滑り板が取り付けられている構成が開示されている。
特開２０１９－０３９２００号公報
　従来の沓の製作方法の一例を概説すると以下の通りとなる。まず、所定の曲率を有する成形型のキャビティに相手材形成用の金属板を収容し、金属板をプレス冷間加工等して塑性変形させることにより、所定の曲率を有する相手材を製作する。次に、製作された曲率を有する相手材を、沓本体の有する同様の曲率を備えた凹球状の摺動面に取り付けることにより、沓本体に相手材が取り付けられた沓が製作される。
　しかしながら、この製作方法では、製作される相手材の有する曲率面に応じたキャビティを有する成形型を都度用意する必要があり、結果として沓の製作コストの増加に繋がる。さらに、沓本体に相手材を取り付けるに当たり、相手材を冷間プレスする工程と、冷間プレスされた相手材を沓本体に取り付ける工程といった複数の工程を要することから、自ずと製作手間がかかる。
　本開示は、製作コストを増加させることなく、製作手間のかからない滑り免震装置を構成する沓の製作方法と、この製作方法により製作された沓、さらには、この沓の前駆体を提供する。
　本開示による滑り免震装置を構成する沓の製作方法の一態様は、
　滑り免震装置を構成する沓の凹球状の第一摺動面において、摺動体の凸球状の第二摺動面に取り付けられている摩擦材の相手材を設置する、滑り免震装置を構成する沓の製作方法であって、
　平面視円形の前記第一摺動面には、前記摺動体の摺動範囲を規定する平面視円形のストッパーリングが設けられており、
　前記ストッパーリングの内周の直径よりも大きな直径を有する平面視円形の前記相手材を用意し、該相手材を前記ストッパーリングに対して同心に位置合わせし、押し付け治具にて該相手材を前記第一摺動面に押し付けることにより、該相手材を湾曲に変形させて該ストッパーリング内に嵌め込むことを特徴とする。
　本態様によれば、ストッパーリングの内周の直径よりも大きな直径を有する平面視円形の相手材（もしくは滑り板）を、押し付け治具にて第一摺動面に押し付け、湾曲に変形させてストッパーリング内に嵌め込むことにより、手間のかからない製作方法にて沓を製作することができる。ここで、「ストッパーリングの内周の直径よりも大きな直径を有する平面視円形の相手材」とは、例えば、相手材の直径がストッパーリングの内周の直径よりも僅かに大きいことを意味している。すなわち、相手材の直径がストッパーリングの内周の直径よりも大き過ぎては相手材を変形させてストッパーリング内に嵌め込むことができなくなることから、嵌め込みが可能な程度に大きいことを意味するものである。
　設計例を挙げると、第一摺動面の直径を２０００ｍｍ、曲率半径を２５００ｍｍとした場合、相手材の直径は２０５７ｍｍとなり、従って、直径２０００ｍｍのストッパーリングの内周の直径よりも相手材の直径が５７ｍｍ大きく設定される。また、第一摺動面の直径を５００ｍｍ、曲率半径を４５００ｍｍとした場合、相手材の直径は５００．２５ｍｍとなり、直径５００ｍｍのストッパーリングの内周の直径よりも相手材の直径が０．２５ｍｍ大きく設定される。
　このように湾曲に変形してストッパーリング内に嵌め込まれた平面視円形の相手材には、その径方向に圧縮力が作用しており、その反力がストッパーリングの内周面に作用することから、ストッパーリング内に相手材を湾曲に変形させて嵌め込むことにより、ストッパーリングに対して相手材を強固に取り付けることができる。
　ストッパーリングは、平面視形状が無端状のリングの形態の他にも、平面視形状がリング状であるものの、その途中に一つもしくは複数のスリット（隙間）を有する形態も含まれる。また、ストッパーリングの内壁面は、垂直に立ち上がる形態であってもよいし、テーパー状に立ち上がる形態であってもよいし、垂直に立ち上がった後にテーパー状に立ち上がる形態であってもよい。
　ここで、滑り免震装置が片面滑り免震装置の場合は、製作対象の沓は上沓もしくは下沓であり、滑り免震装置が両面滑り免震装置の場合は、製作対象の沓は上沓及び下沓となる。
　また、本開示による滑り免震装置を構成する沓の製作方法の他の態様において、前記相手材は、前記ストッパーリング内の前記第一摺動面における中心を通る弧の長さ以上の直径を有していることを特徴とする。
　本態様によれば、相手材が、ストッパーリング内の第一摺動面における中心を通る弧の長さ以上の直径を有していることにより、相手材を、その径方向に圧縮力を有する状態で第一摺動面に嵌め込むことができる。
　また、本開示による滑り免震装置を構成する沓の製作方法の他の態様において、前記押し付け治具は、前記第一摺動面と同じ曲率を有する中空もしくは中実なブロック体、もしくは、前記第一摺動面と同じ曲率の押し付け面を有する複数の押し付け片を放射状に備えている線状体、のいずれかであることを特徴とする。
　本態様によれば、第一摺動面と同じ曲率を有する中空もしくは中実なブロック体、もしくは、第一摺動面と同じ曲率の押し付け面を有する複数の押し付け片を放射状に備えている線状体、のいずれかの形態の押し付け治具を適用することにより、簡易な構成の押し付け治具にて、平面視円形の相手材の全面を可及的均一で、かつ効率的に沓本体の第一摺動面に押し付けることができる。尚、線状体を構成する複数の押し付け片の表面に、第一摺動面と同じ曲率を有する面材が取り付けられている形態であってもよい。
　また、本開示による滑り免震装置を構成する沓の製作方法の他の態様において、前記ストッパーリングの内周面が、前記第一摺動面側から外側に向かって末広がりのテーパー面であり、該テーパー面に沿って前記相手材を前記第一摺動面に嵌め込むことを特徴とする。
　本態様によれば、ストッパーリングの内周面が第一摺動面側から外側に向かって末広がりのテーパー面であることにより、相手材を湾曲に変形させて第一摺動面に嵌め込む際に、相手材の端部をテーパー面に沿って湾曲に変形させ易くなり、相手材の全体をスムーズに湾曲に変形させてストッパーリング内に嵌め込むことができる。ここで、「第一摺動面側から外側に向かって末広がりのテーパー面である」とは、ストッパーリングの内周面が全てテーパー面である形態の他に、第一摺動面側から鉛直に立ち上がり、その後、外側に向かって末広がりのテーパー面を有している形態も含んでいる。
　また、このテーパー面に関しては、垂直に立ち上がるストッパーリングの内壁面に対して、ストッパーリングの内周面に沿って連続的に、もしくは間欠的に溶接を行い、溶接部の内側面をテーパー状に加工するものであってもよい。
　また、本開示による滑り免震装置を構成する沓の製作方法の他の態様において、前記相手材はステンレス製の相手材であり、該相手材の厚みが１ｍｍ以上であることを特徴とする。
　本態様によれば、ステンレス製の相手材の厚みが１ｍｍ以上であることにより、相手材を湾曲に弾性変形させて第一摺動面に嵌め込む際に、当該相手材に皺が発生するのを抑制することができる。また、滑り免震装置の供用後、第一摺動面に嵌め込まれた相手材に沿って摺動体が繰り返し摺動する過程においても、相手材に皺が発生するのを抑制することができる。
　また、本開示による滑り免震装置を構成する沓の一態様において、
　前記沓は、
　凹球状の第一摺動面を備える沓本体と、
　前記第一摺動面に設置される相手材であって、摺動体の凸球状の第二摺動面に取り付けられている摩擦材の相手材と、を有する、滑り免震装置を構成する沓において、
　平面視円形の前記第一摺動面には、前記摺動体の摺動範囲を規定するストッパーリングが設けられており、
　平面視円形の前記相手材が、その径方向に圧縮力を有する状態で前記ストッパーリング内に嵌め込まれていることを特徴とする。
　本態様によれば、本開示の製作方法によって製作されていることにより、相手材が湾曲に変形してストッパーリング内に嵌め込まれている状態において、相手材は弾性変形して収縮し、その径方向に圧縮力を有する状態となっている。尚、この「弾性変形」は、原則的には相手材が完全に弾性変形していることを意味しているが、その他、弾性変形に加えて塑性変形が多少進んでいる状態も含むものとする。相手材がその径方向に圧縮力が作用した状態でストッパーリング内に嵌め込まれていることにより、径方向の圧縮力の反力がストッパーリングの内周面に作用することになり、ストッパーリングに対して相手材が強固に取り付けられる。また、第一摺動面に対する相手材の取り付けに際して、接着剤等は一切不要になる。
　また、ストッパーリングの内周面は、既述するように、第一摺動面側から外側に向かって末広がりのテーパー面であるのがよく、さらに、当該内周面の根元（第一摺動面との界面）には、周方向に連続した溝条が設けられていてもよい。湾曲に変形した相手材は外側に膨らんで元に戻ろうとするため、ストッパーリングの内周面の根元に連続した溝条が設けられていることにより、この溝条に相手材の端部が入り込んで係合し、ストッパーリングから相手材が係脱するのを防止することができる。また、溝条の代わりに、ストッパーリングの内周面の下方位置（第一摺動面よりも僅かに上方の位置）に、ストッパーリングの周方向に間隔を置いて複数のボルトを径方向内側に突出する態様で固定しておき、複数のボルトに相手材を係止することにより、ストッパーリングから相手材が係脱するのを防止してもよい。
　また、本開示による滑り免震装置を構成する沓の前駆体の一態様は、
　凹球状の第一摺動面を備える沓本体と、
　前記第一摺動面に設置される相手材であって、摺動体の凸球状の第二摺動面に取り付けられている摩擦材の相手材と、を有し、
　平面視円形の前記第一摺動面には、前記摺動体の摺動範囲を規定するストッパーリングが設けられており、
　平面視円形の前記相手材は、前記ストッパーリングの内周の直径よりも大きな直径を有していることを特徴とする。
　本態様によれば、沓本体と、ストッパーリングの内周の直径よりも大きな直径を有している相手材とを備えることにより、相手材をその径方向に圧縮力を有する状態で第一摺動面に嵌め込んで沓を製作することができる。
　また、本開示による滑り免震装置を構成する沓の前駆体の他の態様において、前記相手材は、前記ストッパーリング内の前記第一摺動面における中心を通る弧の長さ以上の直径を有していることを特徴とする。
　本態様によれば、相手材が、ストッパーリング内の第一摺動面における中心を通る弧の長さ以上の直径を有していることにより、相手材がその径方向に圧縮力を有する状態で第一摺動面に嵌め込まれるとともに、相手材を第一摺動面に密着させて取り付けることができる。
　本開示の滑り免震装置を構成する沓とその前駆体、及びその製作方法によれば、製作コストを増加させることなく、製作手間のかからない方法で滑り免震装置を構成する沓を製作することができる。
実施形態に係る滑り免震装置を構成する沓の前駆体の一例を示すとともに、実施形態に係る滑り免震装置を構成する沓の製作方法の一例を説明する斜視図である。 実施形態に係る滑り免震装置を構成する沓の製作方法の一例を説明する縦断面図である。 図１に続いて、滑り免震装置を構成する沓の製作方法の一例を説明する斜視図である。 図３に続いて、滑り免震装置を構成する沓の製作方法の一例を説明する縦断面図であって、ストッパーリングのテーパー面に沿って相手材が徐々に押し込まれている状態をともに示す図である。 実施形態に係る滑り免震装置を構成する沓の一例の斜視図であって、相手材においてその径方向に圧縮力が作用している状態をともに示す図である。 実施形態に係る沓を含む滑り免震装置（片面滑り免震装置）の一例の縦断面図である。
　以下、実施形態に係る滑り免震装置を構成する沓とその前駆体、及びその製作方法の一例について、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。
　［実施形態］
　図１乃至図５を参照して、実施形態に係る滑り免震装置を構成する沓とその前駆体、及びその製作方法の一例について説明する。ここで、図１は、実施形態に係る滑り免震装置を構成する沓の前駆体の一例を示すとともに、実施形態に係る滑り免震装置を構成する沓の製作方法の一例を説明する斜視図である。そして、図１，３，４は順に、実施形態に係る滑り免震装置を構成する沓の製作方法を説明する図であり、図２は、図１の第一摺動面の中心及び相手材の中心で切断して示した縦断面図である。さらに、図５は、実施形態に係る滑り免震装置を構成する沓の一例の斜視図であって、相手材においてその径方向に圧縮力が作用している状態をともに示す図である。
　図１に示すように、滑り免震装置４０（図６参照）を構成する沓１０（図６参照）の前駆体１０Ａは、凹球状の第一摺動面１２を備える沓本体１１と、第一摺動面１２に設置される相手材１６（滑り板）とを有する。この相手材１６は、摺動体３０（図６参照）の凸球状の第二摺動面３２に取り付けられている、摩擦材３４（図６参照）の相手材である。
　沓１０において、平面視円形の第一摺動面１２には、摺動体の摺動範囲を規定する平面視円形のストッパーリング１３が設けられている。尚、図示例のストッパーリング１３は、無端状のリングの形態であるが、この形態以外にも、例えば、平面視形状がリング状であるものの、その途中に一つもしくは複数のスリット（隙間）を有する形態であってもよい。
　ストッパーリング１３を含め、沓本体１１は、溶接鋼材用圧延鋼材（ＳＭ４９０Ａ、Ｂ、Ｃ、もしくはＳＮ４９０Ｂ、Ｃ、もしくはＳ４５Ｃ）、あるいは鋳鋼材、鋳鉄等から形成されている。また、相手材１６は、ステンレス材（ＳＵＳ材）により形成されており、その厚みは１ｍｍ以上である。ステンレス製の相手材１６の厚みが１ｍｍ以上であることにより、以下で説明するように、相手材１６を湾曲に弾性変形させて第一摺動面１２に嵌め込む際に、相手材１６に皺が発生するのを抑制できる。また、滑り免震装置４０の供用後、第一摺動面１２に嵌め込まれた相手材１６に沿って摺動体３０が繰り返し摺動する過程においても、相手材１６に皺が発生するのを抑制できる。
　図２に明りょうに示すように、ストッパーリング１３の内周面１４は、第一摺動面１２側から外側（図２では上側）に向かって末広がりのテーパー面となっており、内周面１４の根元（第一摺動面１２との界面）には、周方向に連続した溝条１５が設けられている。尚、図示を省略するが、ストッパーリングの内周面は垂直に立ち上がる形態であってもよいし、垂直に立ち上がった後にテーパー状に立ち上がる形態であってもよい。また、図示例は、ストッパーリング１３の内周面１４にテーパー面１４が加工されている形態であるが、例えば、垂直に立ち上がるストッパーリングの内周面に沿って連続的に、もしくは間欠的に溶接が行われ、溶接部の内側面がテーパー状に加工されている形態であってもよい。
　図１及び図２に示すように、平面視円形の相手材１６は、ストッパーリング１３の内周の直径よりも大きな直径を有しており、より詳細には、ストッパーリング１３内の第一摺動面１２における中心Ｏ１を通る弧の長さＬ１以上の長さＬ２の直径（相手材１６の中心Ｏ２を通る直径）を有している。ここで、長さＬ２は長さＬ１と同じか、長さＬ１に比べて僅かに長く設定されている。より詳細には、相手材１６が湾曲に弾性変形してストッパーリング１３内に嵌め込まれた際に、相手材１６は弾性変形して収縮した状態となるが、この弾性変形範囲内にある長さ分だけ長さＬ１よりも直径の長さＬ２が長く設定されている。
　沓の製作方法においては、上記するようにストッパーリング１３内の第一摺動面１２における中心Ｏ１を通る弧の長さＬ１以上の長さＬ２の直径を有する相手材１６を用意し、相手材１６をストッパーリング１３に対してＸ１方向に載置して双方を同心に位置合わせする。
　次に、図３に示すように、押し付け治具８０により、ストッパーリング１３上に載置されている相手材１６を第一摺動面１２側へＸ２方向に押し付けていく。
　ここで、図３及び図４に示すように、押し付け治具８０は、第一摺動面１２と同じ曲率の押し付け面８３を有する複数の押し付け片８２を、中心軸８１を中心に放射状に備えている線状体である。尚、図示を省略するが、複数の押し付け片８２の表面に、第一摺動面１２と同じ曲率を有する面材が取り付けられている形態であってもよい。また、押し付け治具の他の形態として、第一摺動面と同じ曲率を有する中空もしくは中実なブロック体であってもよい。
　図４に示すように、押し付け治具８０により相手材１６をＸ２方向に押し付けていくと、ストッパーリング１３のテーパー面１４に沿って相手材１６が湾曲状に弾性変形していき、テーパー面１４の根元の溝条１５に嵌り込む。押し付け治具８０を、例えば５ｔ（≒５０ｋＮ）乃至１０ｔ（≒１００ｋＮ）程度の押圧力にて押し付けることにより、相手材１６を湾曲状に弾性変形させてストッパーリング１３内に嵌め込むことができる。
　図１及び図２に示すように、平面視円形の相手材１６が、ストッパーリング１３内の第一摺動面１２における中心Ｏ１を通る弧の長さＬ１以上の長さＬ２の直径を有していることにより、図５に示すように、相手材１６が湾曲に弾性変形してストッパーリング１３内に嵌め込まれて沓１０が形成された状態においては、相手材１６は、ストッパーリング１３から径方向内側に圧縮力Ｑ１を受ける。そして、相手材１６は、ストッパーリング１３から受ける径方向内側の圧縮力Ｑ１に対する径方向外側の反力Ｑ２をストッパーリング１３の内周面１４に作用させ、この反力Ｑ２にてストッパーリング１３に対して強固に取り付けられる。この際、ストッパーリング１３の内周面１４の根元に設けられている周方向に連続した溝条１５に相手材１６の端部が嵌まり込んでいることにより、湾曲に変形した相手材１６が外側に膨らんで元に戻ろうとして、ストッパーリング１３から係脱するのを防止することができる。尚、図示例のように溝条１５が設けられている形態以外にも、ストッパーリングの内周面の下方位置（第一摺動面よりも僅かに上方の位置）に、ストッパーリングの周方向に間隔を置いて複数のボルトが径方向内側に突出する態様で取り付けられている形態であってもよい。この形態では、複数のボルトに相手材が係止されることにより、ストッパーリングから相手材が係脱するのを防止することができる。
　このように、押し付け治具８０にて相手材１６を第一摺動面１２側に押し付け、相手材１６を湾曲に弾性変形させてストッパーリング１３内に嵌め込むことにより、手間のかからない製作方法にて沓１０を製作することができる。そして、第一摺動面１２と同じ曲率の押し付け面８３を有する複数の押し付け片８２を放射状に備えている押し付け治具８０を適用することにより、簡易な構成の押し付け治具８０にて、平面視円形の相手材１６の全面を可及的均一で、かつ効率的に沓本体１１の第一摺動面１２に押し付けることができる。
　図６は、実施形態に係る沓を含む滑り免震装置の一例の縦断面図である。ここで、図示する滑り免震装置４０は、片面滑り免震装置である。
　滑り免震装置４０は、受け台２０と、受け台２０の表面に配設されて第二凹球面２２を備えている球座２１と、摺動体本体３１と摩擦材３４とを有する摺動体３０と、摺動体３０の第二摺動面３２（第一凸球面）が摺動する第一摺動面１２（第一凹球面）を下面に備えている沓１０とを有する。
　沓１０を構成する、摺動体３０の有する摩擦材３４の相手材１６は既述するようにステンレス材により形成されており、相手材１６の摺動面には鏡面仕上げ加工が施されている。
　摺動体本体３１は、第二凹球面２２に収容されてＹ１方向に回動する第二凸球面３３と、第一摺動面１２内を摺動してその表面に摩擦材３４が取り付けられている第一凸球面３２とを備えている。
　受け台２０は、溶接鋼材用圧延鋼材（ＳＭ４９０Ａ、Ｂ、Ｃ、もしくはＳＮ４９０Ｂ、Ｃ、もしくはＳ４５Ｃ）、あるいはステンレス材（ＳＵＳ材）や鋳鋼材、鋳鉄、鉄筋コンクリート、高硬度プラスチック等から形成されている。
　摺動体本体３１は、溶接鋼材用圧延鋼材（ＳＭ４９０Ａ、Ｂ、Ｃ、もしくはＳＮ４９０Ｂ、Ｃ、もしくはＳ４５Ｃ）等から形成され、面圧６０Ｎ／ｍｍ２（６０ＭＰａ）程度の耐荷強度を有している。
　ここで、摩擦材３４は、少なくともＰＴＦＥを素材とする摩擦材であり、例えば、ＰＴＦＥ繊維と、ＰＴＦＥ繊維よりも引張強度の高い繊維とからなる二重織物層により形成される。そして、ＰＴＦＥ繊維が沓１０の下面側に配設されるようにして、第一凸球面３２の表面に摩擦材３４が固定される。ここで、「ＰＴＦＥ繊維よりも引張強度の高い繊維」としては、ナイロン６・６、ナイロン６、ナイロン４・６などのポリアミドやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルやパラアラミドなどの繊維を挙げることができる。また、メタアラミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ガラス、カーボン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ＬＣＰ、ポリイミド、ＰＥＥＫなどの繊維を挙げることができる。また、さらに、熱融着繊維や綿、ウールなどの繊維を適用してもよい。その中でも、耐薬品性、耐加水分解性に優れ、引張強度の極めて高いＰＰＳ繊維が望ましい。
　二重織物の構成は、第一凸球面３２側にＰＰＳ繊維の緯糸が配設され、これを巻き込むようにしてＰＰＳ繊維の経糸が編み込まれる。また、これらの上方（沓１０側の位置）にはＰＴＦＥ繊維の緯糸が配され、ＰＴＦＥ繊維の経糸がＰＴＦＥ繊維の緯糸を巻き込むようにして編み込まれるとともに、ＰＴＦＥ繊維の経糸はさらに下方のＰＰＳ繊維の緯糸も巻き込むようにして編み込まれている。そして、ＰＴＦＥ繊維が沓１０側に位置するようにして、二重織物からなる摩擦材３４が第一凸球面３２に対して配設される。尚、少なくともＰＴＦＥを素材とする摩擦材としては、二重織物以外のＰＴＦＥ繊維を含む織物でもよく、また、ＰＴＦＥのみを素材とする摩擦材、ＰＴＦＥと他の樹脂の複合素材からなる摩擦材、ＰＴＦＥを素材とする摩擦材と他の樹脂を素材とする摩擦材との積層構造の摩擦材などであってもよい。
　図示を省略するが、鉄筋コンクリート製の立ち上り部と、立ち上り部の上面に配設されている鋼製のベースプレートとを有する下部構造体に対して、受け台２０が複数のアンカーボルトを介して固定される。また、鉄筋コンクリート製もしくは鋼製の柱と柱の下面に配設されている鋼製のベースプレートとを有する上部構造体に対して、沓１０が複数のアンカーボルトを介して固定されることにより、上部構造体と下部構造体の間に滑り免震装置４０が取り付けられる。
　図示例の滑り免震装置４０は片面滑り免震装置であり、建物に地震力が作用した際に、球座２１の第二凹球面２２内で摺動体３０がＹ１方向に回動し、摺動体３０の第一凸球面３２上において沓１０がＹ２方向にスライドすることにより、地震力を低減する。
　尚、図示例の滑り免震装置４０は片面滑り免震装置であるが、両面滑り免震装置であってもよく、両面滑り免震装置の場合は、受け台２０に代わり、下方にも沓（下沓）が配設され、上下の沓の間に配設された摺動体が上下の沓の間で摺動することになる。
　［沓の第一摺動面と相手材の設計例］
　次に、沓の第一摺動面と、第一摺動面に嵌め込まれる相手材の設計例について説明する。沓の第一摺動面の曲率半径を４５００ｍｍとした場合、第一摺動面の投影面の直径（第一摺動面の球面に対する弦の長さ）は６６９ｍｍとなり、第一摺動面の弧の長さ（平面視円形の第一摺動面の中心を通る弧の長さ）は６７０．６ｍｍとなる。そして、第一摺動面の中心（弧の中心）と投影面の中心の間の距離（第一摺動面の中心の深さ）は、１２．４７ｍｍとなる。
　これに対して、本発明者等は、直径が６７０．６ｍｍの相手材をコンピュータ内でモデル化し、その直径が６６９．０ｍｍになるまで、相手材の外周においてその径方向に半径０．８ｍｍの強制変位を付与する解析を行った。
　解析の結果、相手材モデルは湾曲に弾性変形し、その中心は鉛直方向に１４．９６ｍｍ変位することが分かり、上記する１２．４７ｍｍ以上変位することから、湾曲状に弾性変形した相手材は、第一摺動面に対して圧力を付与しながら密着することが検証されている。
　尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本開示が何等限定されるものではない。この点に関しては、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
　本国際出願は、２０１９年１１月２６日に出願した日本国特許出願第２０１９－２１２９７６号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。
　１０：沓
　１０Ａ：沓の前駆体
　１１：沓本体
　１２：第一摺動面（第一凹球面）
　１３：ストッパーリング
　１４：内周面（テーパー面）
　１５：溝条
　１６：相手材
　２０：受け台
　２１：球座
　２２：第二凹球面
　３０：摺動体
　３１：摺動体本体
　３２：第二摺動面（第一凸球面）
　３３：第二凸球面
　３４：摩擦材
　４０：滑り免震装置（片面滑り免震装置）
　８０：押し付け治具
　８１：中心軸
　８２：押し付け片
　８３：押し付け面
　Ｏ１：第一摺動面の中心
　Ｏ２：相手材の中心
　Ｌ１：第一摺動面の弧長
　Ｌ２：相手材の直径
　Ｑ１：圧縮力
　Ｑ２：反力

Claims (7)

  1. 　滑り免震装置を構成する沓の凹球状の第一摺動面において、摺動体の凸球状の第二摺動面に取り付けられている摩擦材の相手材を設置する、滑り免震装置を構成する沓の製作方法であって、
    　平面視円形の前記第一摺動面には、前記摺動体の摺動範囲を規定する平面視円形のストッパーリングが設けられており、
    　前記ストッパーリングの内周の直径よりも大きな直径を有する平面視円形の前記相手材を用意し、該相手材を前記ストッパーリングに対して同心に位置合わせし、押し付け治具にて該相手材を前記第一摺動面に押し付けることにより、該相手材を湾曲に変形させて該ストッパーリング内に嵌め込むことを特徴とする、滑り免震装置を構成する沓の製作方法。
  2. 　前記相手材は、前記ストッパーリング内の前記第一摺動面における中心を通る弧の長さ以上の直径を有していることを特徴とする、請求項１に記載の滑り免震装置を構成する沓の製作方法。
  3. 　前記押し付け治具は、前記第一摺動面と同じ曲率を有する中空もしくは中実なブロック体、もしくは、前記第一摺動面と同じ曲率の押し付け面を有する複数の押し付け片を放射状に備えている線状体、のいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載の滑り免震装置を構成する沓の製作方法。
  4. 　前記ストッパーリングの内周面が、前記第一摺動面側から外側に向かって末広がりのテーパー面であり、該テーパー面に沿って前記相手材を前記第一摺動面に嵌め込むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の滑り免震装置を構成する沓の製作方法。
  5. 　前記相手材はステンレス製の相手材であり、該相手材の厚みが１ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の滑り免震装置を構成する沓の製作方法。
  6. 　滑り免震装置を構成する沓であって、
    　前記沓は、
    　凹球状の第一摺動面を備える沓本体と、
    　前記第一摺動面に設置される相手材であって、摺動体の凸球状の第二摺動面に取り付けられている摩擦材の相手材と、を有する、滑り免震装置を構成する沓において、
    　平面視円形の前記第一摺動面には、前記摺動体の摺動範囲を規定するストッパーリングが設けられており、
    　平面視円形の前記相手材は、前記ストッパーリング内の前記第一摺動面における中心を通る弧の長さ以上の直径を有していて、前記ストッパーリング内に嵌め込まれていることにより、該ストッパーリング内において該相手材はその径方向に圧縮力を有する状態となっていることを特徴とする、滑り免震装置を構成する沓。
  7. 　滑り免震装置を構成する沓の前駆体であって、
    　凹球状の第一摺動面を備える沓本体と、
    　前記第一摺動面に設置される相手材であって、摺動体の凸球状の第二摺動面に取り付けられている摩擦材の相手材と、を有し、
    　平面視円形の前記第一摺動面には、前記摺動体の摺動範囲を規定するストッパーリングが設けられており、
    　平面視円形の前記相手材は、前記ストッパーリング内の前記第一摺動面における中心を通る弧の長さ以上の直径を有していることを特徴とする、滑り免震装置を構成する沓の前駆体。
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