(57)【要約】【課題】低コストで効率的に摩擦熱を外部に放出することができるすべり支承を提供する。【解決手段】  下部構造体５１と上部構造体５２との間に配置されるすべり支承１は、下部構造体５１に設けられる平滑板１２と、上部構造体５２に設けられ平滑板１２が摺動するすべり材２４とを備える。平滑板１２は３００Ｋにおける熱伝導率が１００Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上の金属材からなり、すべり材２４は合成樹脂からなる。すべり材２４の平滑板１２との摺動面２４ａには、平滑板１２とすべり材２４との摩擦熱を外部に放出するための放熱溝２５が形成されている。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部構造体と下部構造体との間に配置されるすべり支承であって、
前記上部構造体及び前記下部構造体の一方に設けられる平滑板と、
前記上部構造体及び前記下部構造体の他方に設けられ、前記平滑板が摺動するすべり材と、を備え、
前記平滑板及び前記すべり材のうち、一方の板が３００Ｋにおける熱伝導率が１００Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上の金属材からなり、他方の板が合成樹脂からなり、
前記他方の板における前記一方の板との摺動面に、前記平滑板と前記すべり材との摩擦熱を外部に放出するための放熱溝が形成されている、すべり支承。
【請求項２】
前記一方の板が前記平滑板であり、前記他方の板が前記すべり材である、請求項１に記載のすべり支承。
【請求項３】
前記放熱溝は、中心溝部と、前記中心溝部から前記他方の板の外縁まで放射状に延びる複数の放射溝部と、を有する、請求項１又は請求項２に記載のすべり支承。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、すべり支承に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震時に発生するエネルギーが、ビルや戸建住宅等の構造物に伝達するのを低減させる免震機構として、構造物の上部構造体と下部構造体との間に配置され、地震時に上部構造体に対して下部構造体を水平方向に滑動自在とするすべり支承が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたすべり支承は、下部構造体の上面側に固定されたステンレス製の平滑板と、上部構造体の下面側に固定された合成樹脂製のすべり材とを備えており、平滑板がすべり材に対して摺動することで、地震時における上部構造体の揺れを低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７０８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記すべり支承は、平滑板がすべり材に対して摺動したときに発生する摩擦熱を、平滑板の伝熱によって外部に放出しているが、平滑板は、熱伝導率の低いステンレスからなるため、摩擦熱を効率的に外部に放出することができない。このため、平滑板とすべり材との間の摩擦係数が変化し易く、すべり支承の免震性能を想定通りに発揮させることができないおそれがある。
【０００５】
そこで、すべり材の摺動面に空気を通過させる凹溝を複数形成することで、これら複数の凹溝内を通過する空気によって摩擦熱を外部に放出し、摩擦係数の変化を抑制することが考えられる。しかし、上記のようにステンレス製の平滑板は熱伝導率が低いので、すべり材の凹溝によって摩擦熱を効率的に外部に放出するためには、各凹溝の溝幅を広く形成する必要がある。そうすると、平滑板とすべり材との面圧を所定値以下に抑えるために、すべり材の摺動面における平滑板との接触面積を大幅に増加させる必要があり、これによって、材料単価の高い合成樹脂製のすべり材が大型化し、コスト高となってしまう。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、低コストで効率的に摩擦熱を外部に放出することができるすべり支承を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は、上部構造体と下部構造体との間に配置されるすべり支承であって、前記上部構造体及び前記下部構造体の一方に設けられる平滑板と、前記上部構造体及び前記下部構造体の他方に設けられ、前記平滑板が摺動するすべり材と、を備え、前記平滑板及び前記すべり材のうち、一方の板が３００Ｋにおける熱伝導率が１００Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上の金属材からなり、他方の板が合成樹脂からなり、前記他方の板における前記一方の板との摺動面に、前記平滑板と前記すべり材との摩擦熱を外部に放出するための放熱溝が形成されている、すべり支承である。
【０００８】
このすべり支承によれば、平滑板及びすべり材の一方の板が、従来のステンレスに比べて熱伝導率の高い金属材からなるので、平滑板とすべり材との摩擦熱を、前記一方の板の伝熱により外部に効率的に放出することができる。これにより、平滑板及びすべり材の他方の板の摺動面に、前記摩擦熱を外部に放出するための放熱溝を形成する際に、その溝幅を従来よりも狭くすることができる。そうすると、放熱溝を形成した分だけ、前記摺動面における前記一方の板との接触面積を増加させる際に、その接触面積の増加を抑えることができる。その結果、材料単価の高い合成樹脂からなる前記他方の板が大型化するのを抑制することができるので、低コストで効率的に摩擦熱を外部に放出することができる。
【０００９】
（２）前記一方の板が前記平滑板であり、前記他方の板が前記すべり材であるのが好ましい。
この場合、一般的には、すべり材の外形は平滑板の外形よりも小さいので、放熱溝の溝加工のコストを抑えられることで、さらに低コストで効率的に摩擦熱を外部に放出することができる。
【００１０】
（３）前記放熱溝は、中心溝部と、前記中心溝部から前記他方の板の外縁まで放射状に延びる複数の放射溝部と、を有するのが好ましい。
この場合、平滑板がすべり材に対していずれの方向に摺動しても、放熱溝の中心溝部から延びる複数の放射溝部によって、摩擦熱をさらに効率的に外部に放出することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低コストで効率的に摩擦熱を外部に放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るすべり支承の側断面図である。
【図２】すべり支承を上側から見た平面図である。
【図３Ａ】すべり材の側面図である。
【図３Ｂ】すべり材を下側から見た平面図である。
【図４Ａ】本発明の第２実施形態に係るすべり支承におけるすべり材の側面図である。
【図４Ｂ】図４Ａのすべり材を下側から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
＜すべり支承＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るすべり支承の側断面図である。図２は、そのすべり支承（後述するピストン２３以下の構造）を上側から見た平面図である。図１及び図２において、本実施形態のすべり支承１は、ビルや戸建住宅等の構造物の下部構造体５１と上部構造体５２との間に配置され、上部構造体５２に対して下部構造体５１を水平方向に滑動自在とする剛すべり支承からなる。
【００１４】
すべり支承１は、下部構造体５１の上面に設置された平滑板ユニット１０と、上部構造体５２の下面に設置されたすべり材ユニット２０とによって構成されている。
平滑板ユニット１０は、下部構造体５１の上面に固定されたソールプレート１１と、このソールプレート１１の上面に固定された平滑板（スライドプレート）１２とを備えている。
【００１５】
ソールプレート１１は、例えば一般構造用圧延鋼材等の鋼板によって正方形状の外形に形成されている。平滑板１２は、３００Ｋ（２６．８５℃）における熱伝導率が１００Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上の金属板によって、例えばソールプレート１１よりも少し小さい八角形状の外形に形成されている。ここで、３００Ｋにおける熱伝導率が１００Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上の金属材としては、アルミニウム合金（好ましくはＪＩＳ規格５０００番台のアルミニウム合金）などが挙げられる。平滑板１２の上面は、後述するすべり材２４の摺動面２４ａに対して摺動する摺動面１２ａとされている。平滑板１２の摺動面１２ａには、摩擦抵抗を小さくしてすべり材２４の摺動面２４ａとのすべり性を向上させるために、例えば磨き作業等による平滑処理が施されている。
なお、ソールプレート１１の外形は、正方形状に限らず、矩形状や丸形状等の他の形状であってもよい。また、平滑板１２の外形は、八角形状に限らず、矩形状や丸形状等の他の形状であってもよい。
【００１６】
＜すべり材ユニット＞
すべり材ユニット２０は、ベースポット（ベアリングホルダ）２１、弾性ゴム２２、ピストン２３、及びすべり材（ベアリング）２４を備えている。なお、図２では、説明の便宜上、ベースポット２１及び弾性ゴム２２の図示を省略している。
【００１７】
ベースポット２１は、例えば一般構造用圧延鋼材等の鋼板によって正方形状の外形に形成されている。このベースポット２１には、好ましくは、すべり材２４よりも熱伝導率が高い材料が用いられる。また、ベースポット２１は、上部構造体５２の下面に固定されている。ベースポット２１には、下側に開口する凹溝２１ａが形成されており、この凹溝２１ａは、図示を省略するが、平面視において円形に形成されている。
【００１８】
ピストン２３は、すべり材２４よりも熱伝導率が高い材料（例えばステンレス製の鋼板）によって、円板形状の外形に形成されている。ピストン２３の上端部は、ベースポット２１の凹溝２１ａに嵌め込まれている。凹溝２１ａの底面とピストン２３の上面との間には、シート状の弾性ゴム２２が介在している。ピストン２３の下面には、平面視において円形の凹溝２３ａが形成されている。
【００１９】
すべり材２４は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、又はポリアセタール樹脂等の合成樹脂によって、例えば円板形状の外形に形成されている。すべり材２４は、ピストン２３の凹溝２３ａに嵌め込まれている。具体的には、すべり材２４は、その上面が凹溝２３ａの底面２３ｂに対向した状態で、当該凹溝２３ａに嵌め込まれている。すべり材２４の下面は、上記平滑板１２の摺動面１２ａが摺動する摺動面２４ａとされている。
【００２０】
なお、ベースポット２１及びピストン２３の各外形は、正方形状に限らず、矩形状や丸形状等の他の形状であってもよい。また、すべり材２４の外形は、円形に限らず、正方形状や矩形状等の他の形状であってもよい。
【００２１】
＜放熱溝＞
図３Ａは、すべり材の側面図である。図３Ｂは、すべり材を下側から見た平面図である。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、すべり材２４の摺動面２４ａには、平滑板１２とすべり材２４との摩擦熱を外部に放出するための放熱溝２５が形成されている。なお、図１及び図２では、放熱溝２５の図示を省略している。
【００２２】
本実施形態の放熱溝２５は、中心溝部２５ａと、その中心溝部２５ａからすべり材２４の外縁まで放射状に延びる複数（図例では８個）の放射溝部２５ｂとを有している。中心溝部２５ａは、平面視において、例えばすべり材２４の外形の中心部に形成されている。複数の放射溝部２５ｂは、中心溝部２５ａを中心として、すべり材２４の周方向に所定角度α毎に形成されている。所定角度αは、鋭角に設定されているのが望ましく、本実施形態では例えば４５℃に設定されている。
【００２３】
各放射溝部２５ｂの長手方向の内端は、中心溝部２５ａと連通し、各放射溝部２５ｂの長手方向の外端は、すべり材２４の外周面２４ｂにおいて、外部と連通している。複数の放射溝部２５ｂは、全て同じ溝幅Ｗに形成されている。各放射溝部２５ｂは、溝幅Ｗ方向の断面視において、例えば凹状に形成されており、各放射溝部２５ｂの下側の開口は、平滑板１２の摺動面１２ａにより覆われている。
【００２４】
＜作用効果＞
以上の構成により、放熱溝２５における一の放射溝部２５ｂの外端からその内部に入り込んだ空気は、中心溝部２５ａおよび他の放射溝部２５ｂを通過し、当該他の放射溝部２５ｂの外端から外部に抜ける。これにより、平滑板１２の摺動面１２ａとすべり材２４の摺動面２４ａとの摩擦熱は、中心溝部２５ａ及び各放射溝部２５ｂを通過する空気と共に外部に放出される。また、平滑板１２は、従来のステンレスに比べて熱伝導率の高い金属材からなるので、前記摩擦熱は、平滑板１２の伝熱によっても効率的に外部に放出される。
【００２５】
これにより、すべり材２４の摺動面２４ａに、前記摩擦熱を外部に放出するための放熱溝２５を形成する際に、その溝幅Ｗを従来よりも狭くすることができる。そうすると、放熱溝２５を形成した分だけ、すべり材２４の摺動面２４ａにおける平滑板１２との接触面積を増加させる際に、その接触面積の増加を抑えることができる。その結果、材料単価の高い合成樹脂からなるすべり材２４が大型化するのを抑制することができるので、低コストで効率的に前記摩擦熱を外部に放出することができる。
【００２６】
また、放熱溝２５は、中心溝部２５ａと、その中心溝部２５ａからすべり材２４の外縁まで放射状に延びる複数の放射溝部２５ｂとを有するので、平滑板１２がすべり材２４に対していずれの方向に摺動しても、前記複数の放射溝部２５ｂによって、前記摩擦熱をさらに効率的に外部に放出することができる。また、平滑板１２とすべり材２４との間の摩擦係数が摺動方向によって変化しにくくすることができる。
【００２７】
［第２実施形態］
図４Ａは、本発明の第２実施形態に係るすべり支承におけるすべり材の側面図である。図４Ｂは、そのすべり材を下側から見た平面図である。図４Ａ及び図４Ｂにおいて、本実施形態のすべり材２４は、放熱溝２５の形状が、第１実施形態と相違する。第２実施形態の放熱溝２５は、一方向（図４Ｂの上下方向）のみに延びる複数の直線溝部２５ｃを有する。
【００２８】
図４Ａ及び図４Ｂの例では、放熱溝２５は、溝幅Ｗ方向に所定間隔をあけて形成された３個の直線溝部２５ｃからなる。これら３個の直線溝部２５ｃのうち、真ん中の直線溝部２５ｃは、すべり材２４の中心を通過して形成されている。各直線溝部２５ｃの長手方向の両端は、すべり材２４の外周面２４ｂにおいて、外部と連通している。
なお、第２実施形態のその他の構成は、第１実施形態と同様であるため、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２９】
以上の構成により、放熱溝２５における各直線溝部２５ｃの一端からその内部に入り込んだ空気は、当該直線溝部２５ｃを長手方向に通過して他端から外部に抜ける。これにより、平滑板１２の摺動面１２ａとすべり材２４の摺動面２４ａとの摩擦熱は、各直線溝部２５ｃを通過する空気と共に外部に放出される。また、第１実施形態と同様に、平滑板１２は、従来のステンレスに比べて熱伝導率の高い金属材からなるので、前記摩擦熱は、平滑板１２の伝熱によっても効率的に外部に放出される。
【００３０】
これにより、すべり材２４の摺動面２４ａに、前記摩擦熱を外部に放出するための放熱溝２５を形成する際に、その溝幅Ｗを従来よりも狭くすることができる。そうすると、放熱溝２５を形成した分だけ、すべり材２４の摺動面２４ａにおける平滑板１２との接触面積を増加させる際に、その接触面積の増加を抑えることができる。その結果、材料単価の高い合成樹脂からなるすべり材２４が大型化するのを抑制することができるので、低コストで効率的に前記摩擦熱を外部に放出することができる。
【００３１】
［その他］
上記各実施形態におけるすべり支承１は、剛すべり支承に適用する場合について説明したが、他の種類のすべり支承にも適用することができ、例えば、積層ゴムが設けられた弾性すべり支承や、すべり支承１における弾性ゴム２２、ピストン２３、ソールプレート１１に相当する部材が設けられず、平滑板ユニット側が平滑板のみで構成され、すべり材ユニット側が台座及びそれに貼り付けられたすべり材のみで構成された単純な構造のすべり支承にも適用することができる。
また、上記各実施形態におけるすべり支承１では、下部構造体５１に平滑板ユニット１０を設け、上部構造体５２にすべり材ユニット２０を設けているが、下部構造体５１にすべり材ユニット２０を設け、上部構造体５２に平滑板ユニット１０を設けてもよい。
【００３２】
上記各実施形態におけるすべり支承１では、平滑板１２を金属材とし、すべり材２４を合成樹脂としているが、平滑板１２を合成樹脂とし、すべり材２４を金属材としてもよい。この場合、加工が容易な合成樹脂からなる平滑板１２に放熱溝２５を形成すればよい。但し、低コスト化という観点では、上記各実施形態のように、平滑板１２よりも外形が小さいすべり材２４を合成樹脂としたほうがよい。
また、放熱溝２５の形状は、平滑板１２とすべり材２４との摩擦熱を外部に放出することができれば、上記実施形態に限定されるものではない。
【００３３】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３４】
１  すべり支承
１２  平滑板
１２ａ  摺動面
２４  すべり材
２４ａ  摺動面
２５  放熱溝
２５ａ  中心溝部
２５ｂ  放射溝部
５１  下部構造体
５２  上部構造体
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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