(57)【要約】【課題】  滑り部材と平滑板との摺動摩擦において、速度依存性が小さく摩擦係数が０．０２以下を示す滑り部材を具備し、小規模の地震等による振動に対しても上部構造物へのその伝達を低減し得、上部構造物の確実な保護を達成し得る滑り免震装置及びそれを具備した免震支承構造を提供すること。【解決手段】  滑り免震装置１は、補強板２とゴム層３とを交互に積層してなる積層ゴム体４及び積層ゴム体４の下面に固定された滑り部材５を有する滑り免震支承６と、滑り免震支承６の滑り部材５に摺動自在に当接した相手材としての平滑板７とを具備している。【選択図】図１
2006200159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強板とゴム層とを交互に積層してなると共に上部構造物及び下部構造物のうちのいずれか一方に固定される積層ゴム体と、この積層ゴム体の上面及び下面のうちのいずれか一方に固定される滑り部材と、この滑り部材に摺動自在に当接すると共に上部構造物及び下部構造物のいずれか他方に固定される平滑板とを具備しており、滑り部材は、積層ゴム体の上面及び下面のうちのいずれか一方に固定された基体と、この基体の一方の表面に接合された表層材と、この表層材の表面で開口すると共に基体及び表層材に形成された少なくとも一つの凹部と、この凹部に充填されていると共に潤滑組成物からなる充填材とを具備しており、基体は、繊維織布強化熱硬化性合成樹脂の積層体からなり、表層材は、基体の一方の表面に接合され、かつ無機繊維及び有機繊維のうちの少なくとも一方の繊維からなる織布に四ふっ化エチレン樹脂が充填被覆された織布層と、この織布層の一方の表面に接合されている四ふっ化エチレン樹脂シートとからなり、充填材の潤滑組成物は、シリコーン油５〜３０重量％とシリコーンワックス２０〜４０重量％とメラミンシアヌレート２０〜４０重量％と残部が四ふっ化エチレン樹脂とを含んでおり、平滑板は、ステンレス鋼板と、該ステンレス鋼板の一方の表面に形成されていると共に潤滑組成物からなる被覆層とを具備しており、被覆層の潤滑組成物は、シリコーン油５〜３０重量％とシリコーンワックス２０〜４０重量％とメラミンシアヌレート２０〜４０重量％と残部が四ふっ化エチレン樹脂とからなり、平滑板の被覆層は、滑り部材の表層材の四ふっ化エチレン樹脂シートと該四ふっ化エチレン樹脂シートの表面で露出する充填材とに摺動自在に当接していることを特徴とする滑り免震装置。
【請求項２】
補強板は、ゴム層と交互に積層された薄肉補強板と、最上位及び最下位のゴム層の夫々に固着された一対の厚肉補強板とを具備しており、滑り部材は、一方の厚肉補強板に接合されて積層ゴム体の上面及び下面のうちのいずれか一方に固定されている請求項１に記載の滑り免震装置。
【請求項３】
補強板は、ゴム層と交互に積層された薄肉補強板と、最上位及び最下位のゴム層の夫々に固着された一対の厚肉補強板とを具備しており、滑り部材は、一方の厚肉補強板に一部が埋め込まれて積層ゴム体の上面及び下面のうちのいずれか一方に固定されている請求項１に記載の滑り免震装置。
【請求項４】
無機繊維は、ガラス繊維及び炭素繊維のうちの少なくとも一方を含んでいる請求項１から３のいずれか一項に記載の滑り免震装置。
【請求項５】
有機繊維は、綿繊維、アラミド繊維及び芳香族ポリエステル繊維のうちの少なくとも一つを含んでいる請求項１から４のいずれか一項に記載の滑り免震装置。
【請求項６】
凹部は、円柱状の凹部又は互いに直交する二つの矩形長溝からなる凹部のうちの少なくとも一方を含んでいる請求項１から５のいずれか一項に記載の滑り免震装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の滑り免震装置と、内部に鉛プラグを充填保持した鉛プラグ入り積層ゴム支承装置とを併用した免震支承構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルディング等の構造物を支持する支承装置、更に具体的には、斯かる構造物を地震等に基づく振動等から保護する滑り免震装置及びそれを用いた免震支承構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平９−３１０４０８号公報
【特許文献２】特開平８−１５８６９７号公報
【０００３】
補強板とゴム層とを交互に積層してなる積層ゴム体を具備してなる免震支承装置は、上部構造物と下部構造物との間に配されて上部構造物を支承し、地震等の振動の上部構造物への伝達を低減すると共に、上部構造物の振動を減衰させる。斯かる免震支承装置としては、その上端部及び下端部を上部構造物と下部構造物とに夫々固定して用いられる原点復帰型の形式と、その上端部及び下端部のいずれか一方を上部構造物と下部構造物のいずれか一方に固定し、他方を上部構造物と下部構造物のいずれか他方に対して滑り変位自在にして用いられる滑り型の形式とがある。
【０００４】
滑り型の免震装置として、例えば、積層ゴム体の一方の端面に設けられた滑り材とこの滑り材が摺動する金属板などの平滑板とから構成されているもの（特許文献１所載）と、弾性免震装置と滑り免震装置とを並列に配置してそれら両方で上部構造物の鉛直荷重を支承するようにしたもの（特許文献２所載）が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の滑り免震装置においては、大規模な地震、例えば震度５以上でないと免震機能が果せないという問題がある。この理由は、滑り材と相手材としての平滑板との間の摩擦係数が０．１程度の場合、地震力が０．１Ｇ（ガル）以上にならないと、滑り材が平滑板上を滑り出さないためにある。免震性能をある程度確保するためには、滑り出すまでの静摩擦力の影響を緩和するためにある程度のゴム総数を有する積層ゴムの併用が必要となる。しかし、積層ゴム体からなる弾性免震装置で０．１Ｇ程度の地震力に対して免震効果を得ようとすると、その分だけ積層ゴム体が水平方向に剪断変形し、滑り出したときに荷重の偏在が生じ、滑り性能や滑り面の耐久性を低下させる原因となっている。
【０００６】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、滑り部材と平滑板との摺動摩擦において、速度依存性が小さく摩擦係数が０．０２以下を示す滑り部材を具備し、小規模の地震等による振動に対しても上部構造物へのその伝達を低減し得、上部構造物の確実な保護を達成し得る滑り免震装置及びそれを具備した免震支承構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の滑り免震装置は、補強板とゴム層とを交互に積層してなると共に上部構造物及び下部構造物のうちのいずれか一方に固定される積層ゴム体と、この積層ゴム体の上面及び下面のうちのいずれか一方に固定される滑り部材と、この滑り部材に摺動自在に当接すると共に上部構造物及び下部構造物のいずれか他方に固定される平滑板とを具備しており、滑り部材は、積層ゴム体の上面及び下面のうちのいずれか一方に固定された基体と、この基体の一方の表面に接合された表層材と、この表層材の表面で開口すると共に基体及び表層材に形成された少なくとも一つの凹部と、この凹部に充填されていると共に潤滑組成物からなる充填材とを具備しており、基体は、繊維織布強化熱硬化性合成樹脂の積層体からなり、表層材は、基体の一方の表面に接合され、かつ無機繊維及び有機繊維のうちの少なくとも一方の繊維からなる織布に四ふっ化エチレン樹脂が充填被覆された織布層と、この織布層の一方の表面に接合されている四ふっ化エチレン樹脂シートとからなり、充填材の潤滑組成物は、シリコーン油５〜３０重量％とシリコーンワックス２０〜４０重量％とメラミンシアヌレート２０〜４０重量％と残部が四ふっ化エチレン樹脂とを含んでおり、平滑板は、ステンレス鋼板と、該ステンレス鋼板の一方の表面に形成されていると共に潤滑組成物からなる被覆層とを具備しており、被覆層の潤滑組成物は、シリコーン油５〜３０重量％とシリコーンワックス２０〜４０重量％とメラミンシアヌレート２０〜４０重量％と残部が四ふっ化エチレン樹脂とからなり、平滑板の被覆層は、滑り部材の表層材の四ふっ化エチレン樹脂シートと該四ふっ化エチレン樹脂シートの表面で露出する充填材とに摺動自在に当接していることを特徴とする。
【０００８】
本発明の滑り免震装置によれば、積層ゴム体の上面及び下面のうちのいずれか一方に固定された滑り部材は、繊維織布強化熱硬化性合成樹脂の積層体からなる基体とこの基体の一方の表面に接合された表層材と表層材の表面に開口すると共に該基体及び表層材に形成された少なくとも一つの凹部と該凹部に充填された潤滑組成物の充填材とを具備しているため、滑り部材の耐荷重性が高められており、滑り部材にヘタリ等の塑性変形を生じることがなく、長期間にわたって滑り部材としての機能が保たれる。
【０００９】
また、滑り部材は、表層材のＰＴＦＥシートとＰＴＦＥシートの表面で露出する潤滑組成物の充填材とでの平滑板との摺動になり、摺動速度の大小に拘わらず摩擦係数が０．０２以下の低い値を示し、小規模の地震等による振動に対しても上部構造物への振動伝達を低減し得、上部構造物に確実な保護を達成し得る。
【００１０】
好ましい例では、補強板は、ゴム層と交互に積層された薄肉補強板と、最上位及び最下位のゴム層の夫々に固着された一対の厚肉補強板とを具備しており、この場合、滑り部材は、一方の厚肉補強板に接合されて積層ゴム体の上面及び下面のうちのいずれか一方に固定されていても、また、一方の厚肉補強板に一部が埋め込まれて積層ゴム体の上面及び下面のうちのいずれか一方に固定されていてもよい。
【００１１】
滑り部材と一方の厚肉補強板とは、通常、接着剤を介して一体に接合されるが、滑り部材の一部を厚肉補強板に形成された凹部に埋め込んで積層ゴム体に滑り部材を固定する態様においては、接着剤の接合力に加えて滑り部材に対する厚肉補強板の水平方向に関する拘束が付加されることになるので、滑り部材を積層ゴム体により強固に固定することができるのでより好ましい。
【００１２】
無機繊維は、好ましくはガラス繊維及び炭素繊維のうちの少なくとも一方を含んでおり、また、有機繊維は、好ましくは綿繊維、アラミド繊維及び芳香族ポリエステル繊維のうちの少なくとも一つを含んでいる。
【００１３】
これらの無機繊維及び有機繊維から形成される織布の織物組織は特に限定されるものではなく、平織、斜文織、朱子織などいずれであってもよい。
【００１４】
無機繊維及び有機繊維のうちの少なくとも一方の繊維から形成される織布にＰＴＦＥが充填被覆されてなる織布層の一方の表面にＰＴＦＥシートが例えば融着一体化されて表層材が形成されている。ＰＴＦＥシートはその厚さが０．２ｍｍ程度の薄いシートであってもよく、斯かる薄い該シートが万一摩耗した場合でも、織布及び織布に充填被覆されたＰＴＦＥが後述する相手材としての平滑板との摺動に移行するので、低摩擦性は維持される。この表層材は、基体の一方の表面に接着剤を介して一体に接合されるとよい。
【００１５】
表層材のＰＴＦＥシートの表面に開口すると共に基体及び表層材に形成された凹部は、好ましくは、円柱状の凹部及び互いに直交する二つの矩形長溝からなる凹部のうちの少なくとも一方を含んでいる。
【００１６】
この凹部は、主に潤滑組成物からなる充填材を保持するものであり、特に形状は限定されないが、加工性等の観点からは、円柱状の凹部又は互いに直交する二つの矩形長溝からなる凹部であることが好ましく、また、凹部から充填材を繰り出せてＰＴＦＥシートの表面に充填材の潤滑被膜を満遍なく形成できる形状であれば一個でもよいが、複数個の凹部であるとこれを効果的になし得るので好ましい。
【００１７】
平滑板は、ステンレス鋼板と、該ステンレス鋼板の表面に形成されていると共に充填材の潤滑組成物と同じ潤滑組成物、すなわちシリコーン油５〜３０重量％、シリコーンワックス２０〜４０重量％、メラミンシアヌレート２０〜４０重量％及び残部が四ふっ化エチレン樹脂からなる潤滑組成物の被覆層とを具備している。
【００１８】
平滑板は、その表面に形成された潤滑組成物の被覆層を介して滑り部材の表層材のＰＴＦＥシートと該ＰＴＦＥシートの表面で露出する潤滑組成物からなる充填材と摺動することになるので、特に高面圧時のこれらの間の摩擦係数が０．０２以下の低摩擦性を示し、地震の大小に拘らず滑り出しが速やかに行われることになる結果、大きな地震力から小さな地震力においても充分な免震機能を発揮させることができる。
【００１９】
本発明の滑り免震装置と、内部に鉛プラグを充填保持した鉛プラグ入り積層ゴム支承装置とを併用した免震支承構造とすることができる。
【００２０】
滑り免震装置は、平滑板と滑り部材との間に水平方向の相対的滑り変位が生じた後に、上部構造物を初期設定位置（原点位置）に復帰させる機能が充分でない。上部構造物と下部構造物との間に水平方向にばね力を発生するばね装置として、鉛プラグ入り積層ゴム支承装置を併用することにより、上部構造物の残留変位を小さくすることができる。また、滑り免震装置における平滑板と滑り部材の表層材のＰＴＦＥシートの表面に露出する潤滑組成物からなる充填材との間の摩擦係数が０．０２以下の低い値を示すので、滑り出しの加速度を小さく保ったまま上部構造物の免震周期を長周期化することができる。その結果、大きな地震力から小さな地震力においても充分な免震機能を発揮する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、滑り部材と平滑板との摺動摩擦において、速度依存性が小さく摩擦係数が０．０２以下の低い値を示すことから、滑り出しの加速度を小さく保ったまま免震周期の長周期化が可能となり、小規模の地震等による振動に対しても上部構造物へのその伝達を低減し得、上部構造物の確実な保護を達成し得る滑り免震装置及びそれを具備した免震支承構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に本発明及びその実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００２３】
図１から図５において、本例の滑り免震装置１は、補強板２とゴム層３とを交互に積層してなる積層ゴム体４及び積層ゴム体４の下面に固定された滑り部材５を有する滑り免震支承６と、滑り免震支承６の滑り部材５に摺動自在に当接した相手材としての平滑板７とを具備している。
【００２４】
補強板２は、ゴム層３と交互に積層された複数個の薄肉補強板（薄肉鋼板）８と、最上位及び最下位のゴム層３の夫々に固着された一対の厚肉補強板（厚肉鋼板）９及び１０とを具備しており、滑り部材５は、一方の厚肉補強板１０に形成された方形状の凹部１１に一部が埋め込まれていると共に当該厚肉補強板１０に接合されて積層ゴム体４の下面に固定されており、滑り免震支承６は、積層ゴム体４の厚肉補強板９に一部が埋設されて固定されたせん断キー１２と、せん断キー１２に係合すると共に厚肉補強板９にボルト等の締結手段を介して一体化されたフランジプレート１３とを介して上部構造物Ｇに固定されており、平滑板７は下部構造物Ｂに取付けられている。
【００２５】
滑り部材５は、積層ゴム体４の下面に固定されていると共に繊維織布強化熱硬化性合成樹脂の積層体からなる基体１４と、基体１４の一方の表面１５に接合された表層材１６と、表層材１６の表面で開口すると共に基体１４及び表層材１６に形成された複数個の凹部１７と、凹部１７に充填されていると共に潤滑組成物からなる充填材１８とを具備しており、表層材１６は、基体１４の一方の表面１５に接合され、かつ無機繊維及び有機繊維のうちの少なくとも一方の繊維からなる織布１９にＰＴＦＥ２０が充填被覆された織布層２１と、織布層２１の一方の表面２２に接合されたＰＴＦＥシート２３とからなり、該凹部１７に充填された充填材１８の潤滑組成物は、シリコーン油５〜３０重量％とシリコーンワックス２０〜４０重量％とメラミンシアヌレート２０〜４０重量％と残部がＰＴＦＥとを含んでいる。
【００２６】
滑り部材５の基体１４は、図４に示す製造装置によって次のように作製される。アンコイラ２５に巻かれた繊維織布からなる補強基材２６は、送りローラ２７によって熱硬化性合成樹脂ワニス２８を貯えた容器２９に送られ、容器２９内に設けられた案内ローラ３０及び３１によって容器２９内に貯えられた熱硬化性合成樹脂ワニス２８内を通過せしめられることにより、該補強基材２６の表面に該熱硬化性合成樹脂ワニス２８が塗工される。ついで、熱硬化性合成樹脂ワニス２８が塗工された補強基材２６は送りローラ３２によって圧縮ロール３３及び３４に送られ、該圧縮ロール３３及び３４によって補強基材２６の表面に塗工された熱硬化性合成樹脂ワニス２８が繊維組織間隙にまで含浸せしめられる。そして、熱硬化性合成樹脂ワニス２８が含浸塗布された補強基材２６に対して乾燥炉３５内で溶剤を飛ばすと同時に樹脂の反応が進められ、これにより成形可能なプリプレグ（樹脂加工基材）３６が作製される。このようにして得られたプリプレグ３６を図５に示すように所望の寸法に切断してこれを複数枚重ね合わせて積層にしたのち、積層方向に加熱、加圧成形することにより繊維織布強化熱硬化性合成樹脂の積層体からなる方形状の基体１４が作製される。
【００２７】
基体１４に用いられる繊維織布としては、綿布、ガラス繊維織布、炭素繊維織布などが好適である。また、熱硬化性合成樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂など、特にエポキシ樹脂が好適であり、これら熱硬化性合成樹脂の揮発性溶剤としては、メタノール、アセトン、メチルエチルケトンなど使用する熱硬化性合成樹脂によって適宜選択される。そして、熱硬化性合成樹脂を揮発性溶剤に溶かして形成される熱硬化性合成樹脂ワニスの固形分は、おおむね３０〜６５重量％であり、樹脂ワニスの粘度は、おおむね８００〜５０００ｃＰ、就中１０００〜４０００ｃＰが好ましい。
【００２８】
表層材１６に用いられる織布１９としては、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維からなる織布又は綿繊維、アラミド繊維、芳香族ポリエステル繊維などの有機繊維からなる織布が好適である。そして、これら繊維からなる織布の織物組織は、特に限定されるものではないが、平織、斜文織、朱子織などいずれであってもよい。この織布１９に充填被覆されるＰＴＦＥ２０としては、三井・デュポンフロロケミカル社製の「テフロン（登録商標）３０−Ｊ（商品名）」、ダイキン工業社製の「ポリフロンＤ−１、Ｄ−２（商品名）」、旭硝子社製の「フルオンＸＡＤ９１２（商品名）」などディスパージョンの形態のＰＴＦＥが使用されて好適である。また、ＰＴＦＥシート２３としては、その厚さが０．２〜０．４ｍｍ程度のものが使用されて好適である。ＰＴＦＥシート２３の厚さが０．２〜０．４ｍｍ程度であれば、荷重下において塑性流動（クリープ）を生じることがない。
【００２９】
無機繊維又は有機繊維からなる織布１９にＰＴＦＥ２０が充填被覆された織布層２１と、織布層２１の一方の表面２２に融着接合されたＰＴＦＥシート２３とからなる表層材１６は、ＰＴＦＥシート２３が接合された面と反対側の表面で該基体１４の一方の表面１５に接着剤を介して一体に接合される。
【００３０】
基体１４及び表層材１６には、該表層材１６のＰＴＦＥシート２３の表面に開口すると共に基体１４の一部まで伸びた複数個の凹部１７が形成されている。円柱状の凹部１７は、ＰＴＦＥシート２３の表面の面積（凹部１７が形成されていないとした面積、以下同じ）に対して凹部１７の開口部の面積の総和が２０〜３０％の割合となるように形成されている。これら凹部１７は、後述する潤滑組成物からなる充填材１８を保持するものであり、充填材１８の低摩擦性等の摩擦特性を良好に発揮させるためには、ＰＴＦＥシート２３の表面の面積に対して凹部１７の開口部の面積の総和が少なくとも２０％必要とされる。しかしながら、ＰＴＦＥシート２３の表面の面積に対して凹部１７の開口部の面積の総和が３０％を超えると、表層材１６の強度低下を来たすことになる。これらの凹部１７は、ドリル加工等の機械加工によって形成されるのが好ましい。凹部１７は図６に示すように、基体１４及び表層材１６に、該表層材１６のＰＴＦＥシート２３の表面で開口すると共に基体１４の一部まで伸びた互いに直交する二つの矩形長溝からなる凹部１７であってもよく、この凹部１７においても、ＰＴＦＥシート２３の表面の面積に対して凹部１７の開口部の面積の総和が２０〜３０％の割合となるように形成される。図２に示す滑り部材５は、平面視で略矩形であるが、これに代えて図６に示すように平面視で円形であってもよい。
【００３１】
ＰＴＦＥシート２３の表面に開口して形成された複数個の凹部１７に充填される充填材１８としての潤滑組成物は、シリコーン油５〜３０重量％とシリコーンワックス２０〜４０重量％とメラミンシアヌレート２０〜４０重量％と残部ＰＴＦＥとを含んでいる。
【００３２】
潤滑組成物において、シリコーンワックスは、主として摩擦係数を低減する作用を発揮するとともに、後述するシリコーン油を吸収保持する担体としての役割を果たす。シリコーンワックスとしては、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、長鎖アルキル変性ポリシロキサン、トリフルオロプロピルメチルポリシロキサンなどが含まれる。具体的には、例えば旭化成ワッカーシリコーン社製の「シリコーンワックスＷ２３（商品名）」が挙げられる。このシリコーンワックスの配合割合は、２０〜４０重量％、好ましくは２５〜３０重量％である。配合割合が２０重量％未満の場合は、所望の低摩擦特性が得られず、また、４０重量％を超えた場合は、充填被覆作業時の成形性を悪化させる。
【００３３】
シリコーン油は、とくに高荷重条件下での使用において、上記シリコーンワックスと協働して低摩擦性を向上させる。シリコーン油は、ジメチルシリコーン油及びジメチルポリシロキサンのメチル基の一部をポリエーテル基、フェニル基、アルキル基、アラルキル基、ふっ素化アルキル基等で置換したシリコーン油であり、粘度（２５℃）が１００〜５００００ｃＳｔ、好ましくは５００〜１００００ｃＳｔのものが使用されて好適である。シリコーン油として具体的には、信越化学工業社製のジメチルシリコーン油「ＫＦ９６Ｈ（商品名）」、旭化成ワッカーシリコーン社製のジメチルシリコーン油「ＡＫシリーズ（商品名）」を挙げることができる。このシリコーン油は、前述したシリコーンワックスと混合されることにより、そのほとんどが該ワックスに吸収保持されるので、比較的多量の配合が可能である。そして、シリコーン油の配合割合は、５〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量％である。配合割合が５重量％未満の場合は、高荷重条件下での使用において、摺動面への供給量が少なく低摩擦性の向上に充分効果が発揮されず、また３０重量％を超えた場合は、成形時に流出（ブリードアウト）を来たす虞がある。
【００３４】
メラミンシアヌレートは、メラミンとシアヌル酸又はイソシアヌル酸との付加化合物であり、６員環構造のメラミン分子とシアヌル酸（イソシアヌル酸）分子が水素結合により平面状に配列し、その平面が弱い結合力で層状に重なり合っており、二硫化モリブデンやグラファイトのような劈開性を有するものである。このメラミンシアヌレートは、潤滑組成物の低摩擦性及び耐摩耗性を向上させる作用を有する。その配合割合は、通常２０〜４０重量％、好ましくは２５〜３５重量％である。配合割合が２０重量％未満では、低摩擦性及び耐摩耗性を向上させる作用が充分発揮されず、また４０重量％を超えた場合は、却って耐摩耗性を低下させる虞がある。
【００３５】
ＰＴＦＥは、主として低摩擦性を付与する作用を発揮する。ＰＴＦＥは、モールディングパウダー又はファインパウダーとして主に成形用に使用されるＰＴＦＥ（以下、「高分子量ＰＴＦＥ」と略称する。）と、放射線照射などにより高分子量ＰＴＦＥを分解又はＰＴＦＥの重合時に分子量を調節して、高分子量ＰＴＦＥに比べて分子量を低下させた、粉砕し易く、また分散性がよい、主に添加材料として使用されるＰＴＦＥ（以下、「低分子量ＰＴＦＥ」と略称する。）とに大別される。本発明におけるＰＴＦＥとしては、高分子量ＰＴＦＥ単独又は高分子量ＰＴＦＥと低分子量ＰＴＦＥとの混合物を使用することができる。混合物としての高分子量ＰＴＦＥと低分子量ＰＴＦＥとの配合割合（重量）は、通常１：１〜３：１である。
【００３６】
モールディングパウダー用高分子量ＰＴＦＥとしては、三井デュポンフロロケミカル社製の「テフロン（登録商標）７−Ｊ（商品名）」、「テフロン（登録商標）７Ａ−Ｊ（商品名）」、「テフロン（登録商標）７０−Ｊ（商品名）」等、ダイキン工業社製の「ポリフロンＭ−１２（商品名）」等、旭硝子社製の「フルオンＧ１６３（商品名）」、「フルオンＧ１９０（商品名）」等が挙げられる。ファインパウダー用高分子量ＰＴＦＥとしては、三井デュポンフロロケミカル社製の「テフロン（登録商標）６ＣＪ（商品名）」等、ダイキン工業社製の「ポリフロンＦ２０１（商品名）」等、旭硝子社製の「フルオンＣＤ０７６（商品名）」、「フルオンＣＤ０９０（商品名）」等が挙げられる。
【００３７】
また、高分子量ＰＴＦＥとしては、上記高分子量ＰＴＦＥ以外に、高分子量ＰＴＦＥをスチレン系、アクリル酸エステル系、メタクリル酸エステル系、アクリロニトリル系重合体などで変性したものも使用でき、具体的には、三菱レイヨン社製の「メタブレンＡ−３０００（商品名）」等が挙げられる。低分子量ＰＴＦＥとしては、三井デュポンフロロケミカル社製の「ＴＬＰ−１０Ｆ（商品名）」等、ダイキン工業社製の「ルブロンＬ−５（商品名）」等、旭硝子社製の「フルオンＬ１６９Ｊ（商品名）」等、喜多村社製の「ＫＴＬ−８Ｎ（商品名）」等が挙げられる。
【００３８】
潤滑組成物において、ＰＴＦＥの配合割合は、潤滑組成物から上記充填材の配合量を差引いた残りの量であり、好ましくは２０〜５０重量％、より好ましくは２５〜４０重量％である。配合割合が２０重量％未満の場合は、所望の低摩擦性が得られず、また５０重量％を超えた場合は、耐摩耗性を悪化させる。
【００３９】
上述した成分組成からなる潤滑組成物は、基体１４及び表層材１６に形成された複数個の凹部１７及び表層材１６のＰＴＦＥシート２３の表面に次のようにして充填被覆される。ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、ボールミル、タンブラー等の混合機によって上述の各成分の所定量を混合し、得られた混合物を少なくとも成分中のワックスが溶融する温度で溶融混練したのち、この混練物をシート状に加工し、これを複数個の凹部１７が形成された表層材１６のＰＴＦＥシート２３の上に供給する。ついで、所定の圧力で圧縮してシート状の混練物をＰＴＦＥシート２３の表面に開口する凹部１７に充填し、ＰＴＦＥシート２３の表面で露出する混練物の充填材１８を形成する。
【００４０】
このようにして、繊維織布強化熱硬化性合成樹脂の積層体からなる基体１４と、該基体１４の一方の表面１５に一体に接合された表層材１６と、該表層材１６のＰＴＦＥシート２３の表面で開口すると共に基体１４及び表層材１６に形成された複数個の凹部１７と、該凹部１７に充填されていると共にＰＴＦＥシート２３の表面で露出する潤滑組成物の充填材１８とからなる滑り部材５が作製される。
【００４１】
このように作製された滑り部材５は、積層ゴム体４の厚肉補強板１０に形成された凹部１１にＰＴＦＥシート２３側を下方にして嵌合せしめられると共に、接着剤を介して凹部１１に固定せしめられ、該ＰＴＦＥシート２３は該厚肉補強板１０の表面より突出せしめられている。
【００４２】
滑り部材５と摺動自在に当接する平滑板７は、ステンレス鋼板（ＳＵＳ４０３）４１と該ステンレス鋼板４１の一方の表面に形成された被覆層４２とからなる複合板が使用される。
【００４３】
複合板を形成する被覆層４２としては、前記潤滑組成物と同じ潤滑組成物、すなわちシリコーン油５〜３０重量％とシリコーンワックス２０〜４０重量％とメラミンシアヌレート２０〜４０重量％と残部が四ふっ化エチレン樹脂とからなる潤滑組成物が使用されて好適である。
【００４４】
この潤滑組成物の被覆層４２は、予めショットブラスト、脱脂など通常一般に行われている処理が施されたステンレス鋼板４１を加熱し、該ステンレス鋼板４１の一方の表面に潤滑組成物の混練物を塗ることによって当該混練物を溶融させ、ついで冷却して形成される。このようにして得られる被覆層４２はおおむね２０〜４０μｍの厚さである。
【００４５】
潤滑組成物の被覆層４２を備えた平滑板７は、滑り部材５の表層材１６のＰＴＦＥシート２３と該ＰＴＦＥシート２３の表面で開口する複数個の凹部１７に充填された潤滑組成物の充填材１８と被覆層４２を介して摺動するが、充填材１８と被覆層４２とは同じ潤滑組成物で形成されているので、摺動初期の段階から低摩擦性が発揮され、高面圧時のこれらの間の摩擦係数が０．０２以下の低摩擦性を示し、地震の大小に拘らず滑り出しが速やかに行われることになる結果、大きな地震力から小さな地震力においても充分な免震機能を発揮させることができる。
【００４６】
上記した滑り免震装置１は、それだけでも免震性能を発揮するが、平滑板７と滑り部材５との間に水平方向の相対的滑り変位が生じた後に、上部構造物Ｇを初期設定位置（原点位置）に復帰させる機能が充分でない。図７に示すように、上部構造物Ｇと下部構造物Ｂとの間に水平方向にばね力を発生するばね装置として、内部に鉛プラグＰを充填保持した鉛プラグ入り積層ゴム支承装置４５を滑り免震装置１と併用して免震支承構造４６とすることにより、上部構造物Ｇの残留変位を小さくすることができる。また、滑り免震装置１における平滑板７と滑り部材５の表層材１６との間の滑り摩擦係数が０．０２以下の低い値を示すので、滑り出しの加速度を小さく保ったまま上部構造物Ｇの免震周期を長周期化することができる。その結果、大きな地震力から小さな地震力においても充分な免震機能を発揮する。
【実施例】
【００４７】
次に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に何等限定されないのである。
【００４８】
〔平滑板の作製〕
一辺が１３００ｍｍの方形状のステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）を準備し、このステンレス鋼板の一方の表面をショットブラストにより粗面化すると共に脱脂処理を施した。シリコーン油としてジメチルシリコーン油〔信越化学工業社製の「ＫＦ９６Ｈ（商品名）」〕２０重量％と、シリコーンワックスとして５０℃での粘度が３００ｃＳｔを呈する旭化成ワッカーシリコーン社製の「シリコーンワックスＷ２３（商品名）」３０重量％と、メラミンシアヌレートとして三菱化学社製の「ＭＣＡ（商品名）」２５重量％と、ＰＴＦＥとして高分子量ＰＴＦＥ〔旭硝子社製の「フルオンＧ１６３（商品名）」〕２５重量％とをヘンシェルミキサーに投入して混合物を作製した。得られた混合物を成分中のシリコーンワックスの融点以上の８０℃の温度に加熱し、溶融混練して潤滑組成物の混練物を作製した。上記ステンレス鋼板を予め加熱し、粗面化された該ステンレス鋼板の表面に前記潤滑組成物の混練物を均一に塗り、ついで冷却して厚さ２０μｍの被覆層を形成し、これを平滑板とした。
【００４９】
〔滑り部材の基体の作製〕
繊維織布として平織ガラス繊維織布を準備し、該ガラス繊維織布を送りローラにて、樹脂固形分６４．５重量％のエポキシ樹脂ワニスを貯えた容器内を通過させ、該ガラス繊維織布の表面に樹脂ワニスを塗工し、圧縮ロールによってガラス繊維織布の表面に塗工された樹脂ワニスを繊維組織間隙にまで含浸せしめたのち、乾燥炉内で溶剤を逸散させると同時に樹脂の反応を進め、プリプレグ（樹脂加工ガラス繊維織布）を得た。このプリプレグを一辺２５０ｍｍの方形状に切断してこれを複数枚重ね合わせて積層にしたのち、積層方向に加熱、加圧成形し、繊維織布強化熱硬化性合成樹脂の積層体からなる厚さ８ｍｍの基体を作製した。なお、方形状の基体の四隅にはＲ面取りを施した。
【００５０】
〔表層材の作製〕
織布として平織ガラス繊維織布を準備し、このガラス繊維織布にＰＴＦＥディスパージョンとして旭硝子社製の「フルオンＰＴＦＥディスパージョンＸＡＤ９１２（商品名）」を充填被覆し、ＰＴＦＥが充填被覆された厚さ０．２ｍｍのガラス繊維織布からなる織布層を作製した。ついで、織布層の表面に厚さ０．２ｍｍのＰＴＦＥシートを載置し、加熱、加圧成形してＰＴＦＥ同志を融着して該織布層の一方の表面にＰＴＦＥシートを融着接合し、これを表層材とした。
【００５１】
〔潤滑組成物の作製〕
潤滑組成物（１）の作製
シリコーン油としてジメチルシリコーン油（上記と同じ）１０〜２５重量％と、５０℃での粘度が３００ｃＳｔを呈するシリコーンワックス（上記と同じ）２５〜３０重量％と、メラミンシアヌレート（上記と同じ）２５重量％と、ＰＴＦＥとして高分子量ＰＴＦＥ（上記と同じ）２５〜４０重量％とをヘンシェルミキサーに投入して混合物を作製した。得られた混合物を成分中のシリコーンワックスの融点以上の８０℃の温度に加熱し、溶融混練して潤滑組成物（１）の混練物を作製した。この潤滑組成物の成分組成を表１に示す。
【００５２】
（表１）
実施例                        １          ２          ３          ４    
潤滑組成物（１）
シリコーン油                １０        １０        ２０        ２５
シリコーンワックス          ２５        ３０        ３０        ２５
メラミンシアヌレート        ２５        ２５        ２５        ２５
ＰＴＦＥ（高分子量）        ４０        ３５        ２５        ２５
【００５３】
潤滑組成物（２）の作製
シリコーン油としてジメチルシリコーン油（上記と同じ）１０〜２５重量％と、シリコーンワックス（上記と同じ）２５重量％と、メラミンシアヌレート（上記と同じ）２５重量％と、ＰＴＦＥとして高分子量ＰＴＦＥ（上記と同じ）１２．５〜２０重量％と低分子量ＰＴＦＥ〔旭硝子社製の「フルオンＬ１６９Ｊ（商品名）」〕１０〜２０重量％とをヘンシェルミキサーに投入して混合物を作製した。得られた混合物を成分中のシリコーンワックスの融点以上の８０℃の温度に加熱し、溶融混練して潤滑組成物（２）の混練物を作製した。この潤滑組成物の成分組成を表２に示す。
【００５４】
（表２）
実施例                        ５          ６          7          ８        
潤滑組成物（２）
シリコーン油                １０        ２０        ２５        ２５
シリコーンワックス          ２５        ２５        ２５        ２５
メラミンシアヌレート        ２５        ２５        ２５        ２５
ＰＴＦＥ（高分子量）        ２０        ２０        ２０        １２．５
ＰＴＦＥ（低分子量）        ２０        １０        １０        １２．５
【００５５】
〔滑り部材（１）乃至（８）及び滑り免震支承（１）乃至（８）の作製〕
前記基体の一方の表面に接着剤を介して前記表層材を一体に接合（基体の厚さ８ｍｍ、表層材の厚さ０．４ｍｍ）したのち、この表層材のＰＴＦＥシートの表面から厚さ方向に明け加工を施し、ＰＴＦＥシートの表面で開口し、基体の一部まで伸びた直径８ｍｍ、深さ１ｍｍの円形の凹部を２８８個形成（表層材の表面の面積に対する凹部の開口部の面積の総和は２３．２％）した。
【００５６】
表１及び表２に示す潤滑組成物（１）及び（２）の混練物を円形の凹部に夫々加熱、加圧成形にて充填し、これを滑り部材（１）乃至（８）とした。
【００５７】
ついで、これらの滑り部材（１）乃至（８）を夫々積層ゴム体の厚肉補強板に形成された凹所に接着剤を介して嵌合固定し、これを滑り免震支承（１）乃至（８）とした。
【００５８】
〔比較例〕
アラミド繊維織布３０重量％とエポキシ樹脂３９重量％とＰＴＦＥ３１重量％とからなるプリプレグ（表層材）を、平織綿布にフェノール樹脂ワニスを含浸塗工したプリプレグ（基体）の上に載置し、これらを圧縮成形して基体と表層材とを一体に接合し、これを滑り部材とした。この滑り部材を積層ゴム体の厚肉補強板に形成された凹所に接着剤を介して嵌合固定し、滑り免震支承とした。相手材としての平滑板は、上記と同じ平滑板を使用した。
【００５９】
次に、上記滑り免震支承（１）乃至（８）及び比較例の滑り免震支承について下記に示す試験条件１及び試験条件２にて摩擦性能を試験した。
【００６０】
＜試験条件１＞
面圧      ２０Ｎ／ｍｍ２
速度      １００ｍｍ／ｓｅｃ〜６００ｍｍ／ｓｅｃ
相手材    上記平滑板
潤滑      潤滑なし
試験方法  二軸試験機の台上に平滑板（被覆層を上方にして）を固定し、該平滑板に滑り免震支承の滑り部材の表層材を摺動自在に当接させると共に、滑り免震支承に面圧が２０Ｎ／ｍｍ２（一定）となるように荷重を加え、平滑板側を上記速度で加振（±１００ｍｍ）し、摩擦係数を測定した。
【００６１】
＜試験条件２＞
面圧      ２０Ｎ／ｍｍ２
速度      １００ｍｍ／ｓｅｃ
相手材    上記平滑板
潤滑      潤滑なし
摺動距離  ４００ｍ
試験方法  二軸試験機の台上に平滑板（被覆層を上方にして）を固定し、該平滑板に滑り免震支承の滑り部材の表層材を摺動自在に当接させると共に、滑り免震支承に面圧が２０Ｎ／ｍｍ２（一定）となるように荷重を加え、平滑板側を上記速度で加振（±１００ｍｍ）し、摺動距離８０ｍ、１６０ｍ、２４０ｍ、３２０ｍ、４００ｍに夫々達した時点の摩擦係数を測定した。
【００６２】
上記試験条件１で行った滑り免震支承（１）乃至（８）及び比較例の滑り免震支承の試験結果を表３に、試験条件２で行った滑り免震支承（１）乃至（８）及び比較例の滑り免震支承の試験結果を表４に示す。
【００６３】
【表３】
2006200159.tif 000003
【００６４】
【表４】
2006200159.tif 000004
【００６５】
上記試験条件１は、速度依存性についての試験であり、試験結果から判るように、実施例１乃至実施例８の滑り免震支承においては、速度の変化に対して摩擦係数の変動が極めて少ない、換言すれば速度依存性が極めて少ないという結果を示したのに対し、比較例の滑り免震支承においては、試験時間を通じて摩擦係数が高く、速度の変化に応じて摩擦係数の上昇が認められ、速度依存性に劣るという結果を示した。
【００６６】
上記試験条件２は、耐久試験であり、試験結果から判るように実施例１乃至実施例８の滑り免震支承においては、摺動距離を通じて摩擦係数が０．０２以下の低い値を示して安定した摺動が行われたのに対し、比較例の滑り免震支承は、摺動距離を通じて高い摩擦係数を示した。
【００６７】
これらの試験結果から、実施例１乃至実施例８の滑り免震支承は、耐久性に優れており、滑り出しの加速度を小さく保ったまま免震周期の長周期化が可能となり、大規模な地震による振動から小規模の地震等による振動に対しても上部構造物へのその伝達を低減し得、上部構造物の確実な保護を達成し得るものである。
【００６８】
上部構造物と下部構造物との間に水平方向にばね力を発生するばね装置として、内部に鉛プラグを充填保持した鉛プラグ入り積層ゴム支承装置を併用することにより、上部構造物の残留変位を小さくすることができ、また、滑り免震支承における平滑板と滑り部材の表層材との間の摩擦係数が０．０２以下の低い値を示すので、滑り出しの加速度を小さく保ったまま上部構造物の免震周期を長周期化することができるので大きな地震力から小さな地震力においても充分な免震機能を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の滑り免震装置の断面図である。
【図２】滑り免震装置における滑り部材の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】滑り部材の基体の製造工程を示す説明図である。
【図５】プリプレグの積層状態を示す斜視図である。
【図６】滑り部材の他の例の平面図である。
【図７】滑り免震支承構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  滑り免震装置
２  補強板
３  ゴム層
４  積層ゴム体
５  滑り部材
６  滑り免震支承
７  平滑板
８  薄肉補強板
９、１０  厚肉補強板
１４  基体
１６  表層材
１７  凹部
１８  充填材
１９  織布
２１  織布層
２２  表面
２３  ＰＴＦＥシート
【図１】
2006200159.tif 000005
【図２】
2006200159.tif 000006
【図３】
2006200159.tif 000007
【図４】
2006200159.tif 000008
【図５】
2006200159.tif 000009
【図６】
2006200159.tif 000010
【図７】
2006200159.tif 000011