JP2018179193A - 滑り支承装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑剤の減少を長期的に防ぎ、地震発生時等に高い滑り作用を得ることができる、滑り支承装置を提供する。【解決手段】鉛直方向に離隔した第１構造体と第２構造体との間に配置され、前記第１構造体に固定される支承本体部と、前記支承本体部に連結され前記第２構造体に対して滑り接触する滑り部とを有する、滑り支承装置であって、前記滑り部は、それぞれ前記第２構造体に対して滑り接触し、互いに水平方向に離隔して配置され、かつ、前記第２構造体に接触した状態で互いに水平方向に相対変位可能である、第１滑り部材及び第２滑り部材と、前記第１滑り部材と前記第２滑り部材との間に配置され、かつ前記第２構造体とは接触しない、潤滑剤保有部材と、を有する。【選択図】図１

Description

この発明は、滑り支承装置に関する。

地震時等における機器や建物等の構造物の免震手段として、滑り支承装置が採用されている。滑り支承装置は、滑り接触する２つの滑り部材同士の滑動作用によって、支持する構造物に伝わる、例えば水平方向の振動を吸収させている。

滑り支承装置において、滑り部材間の滑動作用をより効果的に発揮させるために、従来より、潤滑剤が用いられている。例えば、特許文献１では、滑り部材の一方側を、潤滑剤が含浸された樹脂製保油体として、他方の滑り部材との間で良好な滑り作用を発揮させている。さらに、特許文献２及び特許文献３では、滑り部材の一方側の滑動面に凹部を設け、該凹部に潤滑剤を保持させて、２つの滑り部材間の接触圧により、潤滑剤を滲出させることで、安定した滑り作用を得ている。

特開２００７−１６９０５号公報 特開２００１−５９５４４号公報 特開２００１−６５１９６号公報

しかし、特許文献１〜３に記載の潤滑剤は、いずれも他方側の滑動面と接触しているため、常に構造物の重荷重を受けている状態になる。すると、地震等の揺れが発生していなくても、滑り部材との接触圧により潤滑剤が滲出することになり、長期間経過後に潤滑剤が減少され、地震等の際に十分に高い滑り作用が得られなくなる虞がある。

この発明は、上述した課題を解決するためのものであり、潤滑剤の減少を長期的に防ぎ、地震発生時等に高い滑り作用を得ることができる、滑り支承装置を提供することを目的とする。

本発明の滑り支承装置は、鉛直方向に離隔した第１構造体と第２構造体との間に配置され、前記第１構造体に固定される支承本体部と、前記支承本体部に連結され前記第２構造体に対して滑り接触する滑り部とを有する、滑り支承装置であって、前記滑り部は、それぞれ前記第２構造体に対して滑り接触し、互いに水平方向に離隔して配置され、かつ、前記第２構造体に接触した状態で互いに水平方向に相対変位可能である、第１滑り部材及び第２滑り部材と、前記第１滑り部材と前記第２滑り部材との間に配置され、かつ前記第２構造体とは接触しない、潤滑剤保有部材と、を有する。
本発明の滑り支承装置によれば、潤滑剤の減少を長期的に防ぎ、地震発生時等に高い滑り作用を得ることができる。

本発明の滑り支承装置においては、前記第２構造体が被滑り部材を備えており、前記滑り部は、前記被滑り部材に対して滑り接触する。
この構成によれば、十分な滑り作用を発生させることができる。

本発明の滑り支承装置においては、前記第２滑り部材が、平面視で、前記第１滑り部材の外周を取り囲むように配置されている。
この構成によれば、構造物の高い支持機能を実現しながら、効果的に潤滑剤を滲出させることができる。

本発明の滑り支承装置においては、複数の前記第２滑り部材が、平面視で、前記第１滑り部材の外周を取り囲むように、互いに離隔して環状に配列されている。
この構成によれば、第２滑り部材の形状によって、潤滑剤の滲出量を調節することができる。

本発明の滑り支承装置において、前記第２滑り部材は、前記支承本体部に対し水平方向に相対変位不可能に、前記支承本体部に保持される。
この構成によれば、第２滑り部材の動きを、滑り作用を発生させるために必要な範囲に制限することができる。

本発明の滑り支承装置において、前記第１滑り部材と前記第２滑り部材とは、平面視で、前記支承本体部の周方向に間隔を置いて配置されている。
この構成によれば、滑り部をより自由な形状とすることができ、潤滑剤の滲出量を調整することができる。

本発明によれば、潤滑剤の減少を長期的に防ぎ、地震発生時等に高い滑り作用を得ることができる、滑り支承装置を提供することができる。

本発明の滑り支承装置の一実施形態を示す、鉛直方向断面図である。 図１のＩ―Ｉ線断面図である。 図１の滑り支承装置の作用を説明するための鉛直方向一部断面図であり、（ａ）は、水平方向振動不発生時における、滑り部の状態を示すための図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、水平方向振動発生時における、滑り部の作用を示す図である。 図１の滑り支承装置における、滑り支承装置の他の例を示す、図１のＩ―Ｉ線断面と同様の断面図である。 本発明の滑り支承装置の他の実施形態を示す、鉛直方向断面図である。 図５のII−II線断面図である。

以下に、図面を参照しつつ、本発明に係る滑り支承装置の実施形態を例示説明する。

まず、本発明の一実施形態（実施形態１）に係る滑り支承装置について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の滑り支承装置の一実施形態を示す、鉛直方向断面図であり、図２は、図１のＩ―Ｉ線断面図である。

図１に示すとおり、滑り支承装置１は、鉛直方向に離隔した第１構造体２と第２構造体３との間に配置され、第１構造体２に固定される支承本体部４と、支承本体部４に連結され第２構造体３に対して滑り接触する滑り部５とを有している。
ここで、鉛直方向とは、図１では紙面上下方向を指し、滑り接触とは、互いに接触する面同士の間で滑ることが可能であることをいう。

第１構造体２は、例えば、高層ビル等の高層構造物や、一戸建て等の低層構造物である。なお、建築物に限られず、機器等であってもよい。

図１に示すとおり、第２構造体３は、被滑り部材３ａと構造体本体３ｂとを備える。滑り部５は、被滑り部材３ａに対して滑り接触している。
被滑り部材３ａは、例えば、ステンレス鋼板、クロム等の硬質メッキを施した鋼板、フッ素樹脂を塗布した鋼板等からなる、滑り支承装置１と接触する平坦な面を有する部材である。また、被滑り部材３ａは、厚みは任意であるが、滑り作用を発揮するため、表面積は滑り支承装置１との接触面積よりも大きくなければならない。また、構造体本体３ｂは、例えば建物基礎や地盤である。
なお、被滑り部材３ａは、図１では構造体本体３ｂ上に設置された形状であるが、構造体本体３ｂに埋設されて一体化したものとすることもできる。

図１では、第１構造体２が鉛直方向上部に、第２構造体３が鉛直方向下部に位置しているが、滑り支承装置１、第１構造体２及び第２構造体３の全てを、図の例とは鉛直方向逆向きにして使用することもできる。その場合、第１構造体２側に、例えば建物基礎や地盤が配置され、第２構造体３側に、例えば建物や機器が配置される。

本実施形態において、支承本体部４は、上面板４ａ、ゴム板４ｂ、鋼板４ｃ、被覆ゴム４ｄ、連結鋼板４ｅ、連結部材４ｆ、保持部材４ｇから構成される。支承本体部４は、図１に示すとおり、上面板４ａを介して第１構造体２に固定されている。支承本体部４は、ゴム板４ｂと鋼板４ｃとが交互に積層され、外周面が被覆ゴム４ｄで被覆されており、連結鋼板４ｅ及び連結部材４ｆを介して、保持部材４ｇが連結されている。なお、上面板４ａは、例えば鋼板等の剛性部材である。また、連結部材４ｆは、連結鋼板４ｆと保持部材４ｇとの間に配置され、各部材間の連結をより強固なものとしている。さらに、本実施形態において、保持部材４ｇは、周に沿って滑り部５側に突出した形状を有し、例えば、鋼板等の剛性部材とすることができる。

本実施形態において、図１に示すとおり、滑り部５は、第１滑り部材６、第２滑り部材７及び潤滑剤保有部材８から構成されている。滑り部５は、支承本体部４と第二構造体３との鉛直方向中間に配置され、支承本体部４の保持部材４ｇを介して支承本体部４に連結される。図１では、第１滑り部材６及び第２滑り部材７は、それぞれ第２構造体３に対して滑り接触し、互いに水平方向に離隔して配置され、かつ、第２構造体３に接触した状態で互いに水平方向に相対変位可能である。なお、本実施形態において、互いに水平方向に相対変位可能であるとは、第１滑り部材６及び第２滑り部材７とが、互いに近接及び離隔する動作をいう。

また、図２に示すとおり、本実施形態において、第１滑り部材６は、水平方向（図１では紙面左右方向）断面形状が円形であり、第２滑り部材７が、平面視で、第１滑り部材６の外周を取り囲むように、円環状に配置されている。なお、図２では、第２構造体３は、図示を省略している。同平面視では、第２滑り部材７の外周に保持部材４ｇの突出した部分が接触しており、第２滑り部材７は、保持部材４ｇによって、支承本体部４に対し水平方向に相対変位不可能に、支承本体部４に保持される。この構成によれば、振動発生時において、第２滑り部材７の動きを、滑り作用を発生させるために必要な範囲に制限することができる。

また、本実施形態において、第１滑り部材６は、保持部材４ｇ及び第２構造体３の被滑り部材３ａの両者と、鉛直方向の接触面において、滑り接触している。さらに、第２滑り部材７は、第２構造体３の被滑り部材３ａとは、鉛直方向の接触面において、滑り接触しているが、保持部材４ｇとは、鉛直方向及び水平方向の接触面においては、例えば接着剤やボルトで固定されている。なお、本実施形態では、第２滑り部材７は、保持部材４ｇと固定されていなくても、支承本体部４に対し水平方向に相対変位不可能に保持される。

また、第１滑り部材６及び第２滑り部材７は、例えば、ステンレス鋼板、クロム等の硬質メッキを施した鋼板、フッ素樹脂を塗布した鋼板等からなる、被滑り部材３ａとの接触面が平坦な部材とすることができる。

また、滑り部５は、水平方向に離隔した、第１滑り部材６と第２滑り部材７との間に配置され、かつ第２構造体３とは接触しない、潤滑剤保有部材８を含む。
本実施形態において、潤滑剤保有部材８は、保持部材４ｇとの接触面（本例では、上面）にて固定され、第１滑り部材６と第２滑り部材７との間に配置されるが、第１滑り部材６及び第２滑り部材７とは、固定されていない。但し、潤滑剤保有部材８は、地震時等に潤滑剤保有部材８が潰れて潤滑剤が出る限り、第１滑り部材６及び第２滑り部材７に固定されていてもよく、第１滑り部材６及び第２滑り部材７の少なくとも一方との間に微小な間隙を有して、接触していなくてもよい。

さらに、潤滑剤保有部材８は、第２構造体３とは接触せず、図１では、第２構造体３の被滑り部材３ａとの間に空隙ｓが形成されている。
ここで、潤滑剤保有部材８は、空隙ｓを維持可能な部材であり、例えば、潤滑油等の潤滑剤を、スポンジ等の多孔質体に含浸させた部材や、圧縮力によって変形し得る固形潤滑剤とすることができる。

以下に、図１〜３を参照しながら、地震時等の振動発生時における滑り支承装置１の作用について説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は、図１の滑り支承装置の作用を説明するための鉛直方向一部断面図であり、図３（ａ）は、水平方向振動不発生時における、滑り部の状態を示すための図であり、図３（ｂ）及び（ｃ）は、水平方向振動発生時における、滑り部の作用を示す図である。図２に示すとおり、本実施形態において、第２滑り部材７及び潤滑剤保有部材８は、平面視で、円環状に連続した部材であるが、説明の便宜上、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、鉛直方向断面における一方側を、第２滑り部材７ａ及び潤滑保有部材８ａ、他方側を第２滑り部材７ｂ及び潤滑剤保有部材８ｂと称する。なお、保持部材４ｇより上の部分は、図示は省略している。

地震等による振動が発生していない状況下では、滑り支承装置１は、第１構造体２及び第２構造体３のうち、鉛直方向上部側に位置する構造体を支持し、滑り部５において、図３（ａ）に示すとおり、潤滑剤保有部材８ａ及び８ｂは、第１滑り部材６と第２滑り部材７ａ及び７ｂとの間に配置される。ここでは、潤滑剤保有部材８ａ及び８ｂは水平方向からの圧力は受けていない状態である。

振動発生時においては、保持部材４ｇと被滑り部材３ａとに滑り接触している第１滑り部材６は、揺れによって、第２滑り部材７ａ及び７ｂとは異なる周期で水平方向に変位し、第２滑り部材７ａ及び７ｂに対して相対変位することになる。図３（ｂ）に示す例では、第１滑り部材６が矢印ａ１の方向に変位し、一方側の第２滑り部材７ａとの間の間隔が狭くなるため、第１滑り部材６と第２滑り部材７ａとの間の潤滑剤保有部材８ａが圧縮されて変形し、潤滑剤が滲出して第２構造体３に付着する。このように、振動発生時に潤滑剤が第２構造体３に付着する結果、滑り部５と第２構造体３との接触面において滑り作用が促進され、発生した地震力等が吸収され、高い免震効果が実現される。

また、図３（ｃ）に示すとおり、矢印ａ２の方向に第１滑り部材６が変位すると、潤滑剤保有部材８ａは圧縮状態から解放され、潤滑剤の滲出は停止する。一方、今度は潤滑剤保有部材８ｂが圧縮され、第２構造体３側に潤滑剤が滲出するため、滑り部材５と第２構造体３との接触面において滑り作用が促進される。このように、地震等による振動の周期や方向に応じて、潤滑剤保有部材８ａ又は８ｂが圧縮され、滑り部材５と第２構造体３との間の接触面上に、広範囲に潤滑剤を行き渡らせることができる。また、上記作用は振動発生時のみであり、振動不発生時には潤滑剤が滲出せず、潤滑剤の減少を長期的に防ぐことができる。

なお、図２に示すとおり、本実施形態では、上述のように第２滑り部材７が、平面視で、第１滑り部材６の外周を取り囲むように配置されている。
この構成によれば、構造物の高い支持機能を実現しながら、効果的に潤滑剤を滲出させることができる。

なお、第１滑り部材６と第２滑り部材７とは、同じ材質とすることもできるが、異なる材質を用いてもよい。異なる部材とする場合、第１滑り部材６と第２滑り部材７とは、被滑り部材３ａに対する摩擦係数がそれぞれ異なる部材とすることにより、さらに確実に第１滑り部材６と第２滑り部材７とを相対変位させることができる。
また、本実施形態においては、第１滑り部材６は動き、第２滑り部材７は保持部材４ｇに保持されるが、第１滑り部材６と第２滑り部材７の両方が動くようにすることもできる。その場合、被滑り部材３ａとの摩擦係数を異ならせてもよい。

図４は、図１の滑り支承装置における、滑り支承装置の他の例を示す、図１のＩ―Ｉ線断面と同様の断面図である。図４に示すとおり、複数の第２滑り部材７が、平面視で、第１滑り部材６の外周を取り囲むように、互いに離隔して環状に配列されている。本実施形態では、第１滑り部材６は断面形状が円形であり、その外周側に離隔して、複数の第２滑り部材７が円環状に配列されている。図１に示したとおり、保持部材４ｇは、周に沿って滑り部５側に突出した形状を有している。この例では、突出した部分に、周に沿って凹部が形成されている。図４では、第２滑り部材７は、保持部材４ｇに形成された凹部に嵌め込まれ、従って、第２滑り部材７は、支承本体部４に対し水平方向に相対変位不可能に、支承本体部４に保持される。この構成によれば、振動発生時において、第２滑り部材７の動きを、滑り作用を発生させるために必要な範囲に制限することができる。

第１滑り部材６は、保持部材４ｇ及び第２構造体３の被滑り部材３ａの両者と、鉛直方向の接触面において、滑り接触している。さらに、第２滑り部材７は、第２構造体３の被滑り部材３ａとは、鉛直方向の接触面において、滑り接触しているが、保持部材４ｇとは、鉛直方向及び水平方向の接触面においては、例えば接着剤やボルトで固定されている。なお、本実施形態では、第２滑り部材７は、保持部材４ｇとは固定されていなくても、支承本体部４に対し水平方向に相対変位不可能に保持される。
上記構成では、第２滑り部材７の形状を変えることによって、潤滑剤の滲出量を調節することができる。

次に、本発明の他の実施形態（実施形態２）に係る滑り支承装置について、図５及び図６を参照しながら説明する。実施形態２は、滑り部５の構成が実施形態１と異なる以外は、実施形態１と同様である。以下、実施形態２における滑り部について、実施形態１と異なる点を中心に説明する。

図５は、本発明の滑り支承装置の他の実施形態を示す、鉛直方向断面図である。本実施形態でも、実施形態１と同様に、滑り部５は、支承本体部４の保持部材４ｇを介して、第１滑り部材６０及び第２滑り部材７０が、支承本体部４と第２構造体３との間に配置される構造を有している。図６は、図５のII−II線断面図である。なお、図６では、第２構造体３は、図示を省略している。第１実施形態では、第２滑り部材が、平面視で、前記第１滑り部材の外周を取り囲むように配置され、又は、複数の前記第２滑り部材７が、平面視で、第１滑り部材６の外周を取り囲むように、互いに離隔して環状に配列されていたが、本実施形態においては、図６に示すとおり、第１滑り部材６０と第２滑り部材７０とは、平面視で、支承本体部４の周方向に間隔を置いて配置されている。また、図６に示す例では、第１滑り部材６０と第２滑り部材７０とは、交互に配置されている。より具体的には、第１滑り部材６０及び第２滑り部材７０は、円を中心から円周側に切断して８等分した形状を有し、支承本体部４の保持部材４ｇの円周に沿って交互に配置されている。
再び図５を参照すると、本実施形態において、第１滑り部材６０及び第２滑り部材７０は、保持部材４ｇ及び第２構造体３の被滑り部材３ａと、鉛直方向の接触面において滑り接触している。また、潤滑保有部材８０は、少なくとも第１滑り部材６０と第２滑り部材７０との境界部に配置されているが、第１滑り部材６０及び第２滑り部材７０と、潤滑剤保有部材８０との接触面は固定されていない。また、潤滑剤保有部材８０は、保持部材４ｇと接触面において固定され、第２構造体３の被滑り部材３ａとの間に空隙ｓが形成されている。但し、潤滑剤保有部材８０は、地震時等に潤滑剤保有部材８０が潰れて潤滑剤が出る限り、第１滑り部材６０及び第２滑り部材７０に固定されていてもよく、第１滑り部材６０及び第２滑り部材７０の少なくとも一方との間に微小な間隙を有して、接触していなくてもよい。

本実施形態における第１滑り部材６０及び第２滑り部材７０の形状によれば、滑り部５をより自由な形状とすることができ、潤滑剤の滲出量を調整することができる。

なお、本実施形態においても、第１滑り部材６０と第２滑り部材７０とは、異なる部材とすることができ、例えば、被滑り部材３ａに対する摩擦係数がそれぞれ異なる部材とすることにより、さらに確実に第１滑り部材６と第２滑り部材７とを相対変位させることができる。また、滑り部５は、第１滑り部材６０と第２滑り部材７０だけでなく、さらに他の滑り部材を有していてもよい。即ち、互いに水平方向に相対変位可能な３種以上の滑り部材を有していてもよい。

本実施形態では、支承本体部４の保持部材４ｇは、保持部材４ｇは、周に沿って滑り部５側に突出した形状を有しており、突出部によって、第１滑り部材６０及び第２滑り部材７０が、支承本体部４の周の水平方向外側に滑り出すことを防止している。

１：滑り支承装置、 ２：第１構造体、 ３：第２構造体、 ３ａ：被滑り部材、 ３ｂ：構造体本体、 ４：支承本体部、 ４ａ：上面板、 ４ｂ：ゴム板、 ４ｃ：鋼板、 ４ｄ：被覆ゴム、 ４ｅ：連結鋼板、 ４ｆ：連結部材、 ４ｇ：保持部材、 ５：滑り部、 ６、６０：第１滑り部材、 ７、７０：第２滑り部材、 ８、８０：潤滑剤保有部材

Claims (6)

1. 鉛直方向に離隔した第１構造体と第２構造体との間に配置され、
   前記第１構造体に固定される支承本体部と、前記支承本体部に連結され前記第２構造体に対して滑り接触する滑り部とを有する、滑り支承装置であって、
   前記滑り部は、
   それぞれ前記第２構造体に対して滑り接触し、互いに水平方向に離隔して配置され、かつ、前記第２構造体に接触した状態で互いに水平方向に相対変位可能である、第１滑り部材及び第２滑り部材と、
   前記第１滑り部材と前記第２滑り部材との間に配置され、かつ前記第２構造体とは接触しない、潤滑剤保有部材と、を有する、
   滑り支承装置。
2. 前記第２構造体が被滑り部材を備えており、前記滑り部は、前記被滑り部材に対して滑り接触する、
   請求項１に記載の滑り支承装置。
3. 前記第２滑り部材が、平面視で、前記第１滑り部材の外周を取り囲むように配置されている、
   請求項１又は２に記載の滑り支承装置。
4. 複数の前記第２滑り部材が、平面視で、前記第１滑り部材の外周を取り囲むように、互いに離隔して環状に配列されている、
   請求項１又は２に記載の滑り支承装置。
5. 前記第２滑り部材は、前記支承本体部に対し水平方向に相対変位不可能に、前記支承本体部に保持される、
   請求項３又は４に記載の滑り支承装置。
6. 前記第１滑り部材と前記第２滑り部材とは、平面視で、前記支承本体部の周方向に間隔を置いて配置されている、請求項１又は２に記載の滑り支承装置。

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