(57)【要約】【課題】  伸縮継手に対して水平方向の大きな圧縮力が作用した場合において、下溝に対して間隙側の被載置面の浮き上がりを軽減する。【解決手段】  間隙Ｇを有して対向する第１の基礎２と第２の基礎６との間に配置される伸縮継手１０に関し、Ｙ方向に延在して通過面１２に形成される内溝１６と、Ｘ方向について間隙Ｇに対して内溝１６よりも外側であってＹ方向に延在すると共にＹ方向に見た断面において先端に丸みが形成された底部２２を含む下溝２０と、Ｘ方向について内溝１６及び下溝２０よりも外側であってＹ方向に延在して通過面１２に形成される外溝２４と、Ｘ方向について間隙Ｇに対して外溝２４よりも外側であって第１の基礎２及び第２の基礎６に固定される被固定部２８とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隙を有して対向する第１の基礎と第２の基礎との間に配置され、移動体が通過する通過面と第１の基礎及び第２の基礎に載置される被載置面とを有する伸縮継手であって、
移動体が通過する方向に対して交差する方向に延在して前記通過面に形成された第１の溝と、
移動体が通過する方向について前記間隙に対して前記第１の溝よりも外側であって、移動体が通過する方向に対して交差する方向に延在すると共に前記延在する方向に見た断面において先端に丸みが形成された底部を含み、前記被通過面に形成された第２の溝と、
移動体が通過する方向について前記第１の溝及び前記第２の溝よりも外側であって、移動体が通過する方向に対して交差する方向に延在して前記通過面に形成された第３の溝と、
移動体が通過する方向について前記間隙に対して前記第３の溝よりも外側であってかつ移動体が通過する方向に対して交差する方向に沿って形成された前記第１の基礎又は前記第２の基礎に固定される複数の被固定部とを有することを特徴とする伸縮継手。
【請求項２】
前記第１の溝及び前記第２の溝は、それぞれ、各々の溝が延在する方向の断面視において先端に丸みが形成された底部を含むことを特徴とする請求項１に記載の伸縮継手。
【請求項３】
前記第２の溝の底部に形成される丸みの曲率が、前記第１の溝及び前記第３の溝のそれぞれの底部に形成される丸みのいずれの曲率よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の伸縮継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間隙を有して対向する基礎と基礎との間に配置される道路、橋梁又は高架橋用の伸縮継手に関し、とくに少なくとも一方の基礎に配置される側に二つの上溝と一つの下溝とが形成された伸縮継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路、橋梁又は高架橋用の伸縮継手は、間隙を有して対向する基礎と基礎との間に配置される。また、温度による道路、橋梁桁又は高架橋の水平方向の伸縮を吸収するために弾性部材を構成部材とし、この弾性部材にはＶ字型の溝が形成されている。とくに、水平方向の伸縮量が大きい場合には、少なくとも一方の基礎側に二つの上溝と一つの下溝とが形成されたいわゆるダブル型伸縮継手が用いられる（例えば、特許文献１の図４参照）。なお、「基礎」とは、伸縮継手が配置される道路、橋梁又は高架橋の基礎を意味する。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３１４１１（段落〔００１７〕、〔００１８〕及び図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の図４に開示されている伸縮継手が間隙を有して対向する基礎と基礎との間に配置された場合、高温時における基礎の水平方向への膨張作用により、種々の問題が発生する。なお、本明細書において、基礎が膨張する方向をＸ方向（第１の方向）と称する。ここで、発生する種々の問題点について、図６を参照しつつ説明する。なお、図６は、一方の基礎側において、通過面に形成された二つの上溝と被通過面に形成された一つの下溝とを有する従来の伸縮継手のＸ方向と水平に直交する方向（以下、「Ｙ方向（第２の方向）」と称する。）に見た断面の概略図である。なお、他方の基礎側にも同様の溝が形成されているが、ここでは、便宜上、一方の基礎側のみを図示する。
【０００５】
図６において、伸縮継手１１０は、被載置面１４が第１の基礎２の載置面４に接面するように載置され、端部３０に形成された被固定部２８が第１の基礎２に固定されることにより、第１の基礎２に配置されている。また、被載置面１４と反対側の面、即ち、車両等の移動体が通過する通過面１２には、間隙Ｇに近い内溝１１６と、内溝１１６に対して間隙Ｇと反対側（即ち、内溝１１６よりも端部３０側）に形成される外溝１２４とが形成されている。被載置面１４には、内溝１１６に対して間隙Ｇと反対側であってかつ外溝１２４に対して間隙Ｇ側（即ち、外溝１２４よりも間隙Ｇ側）に下溝１２０が形成されている。なお、これらの各溝１１６、１２０、１２４は、いずれも、Ｖ字型に形成された底部１１８、１２２、１２６を有している。
【０００６】
基礎２の水平方向への膨張作用により間隙Ｇが小さくなったとき、伸縮継手１１０に対してＸ方向の圧縮力Ｆが作用し、下溝１２０に対して間隙Ｇ側の被載置面１４ａが載置面４から浮き上がってしまう。換言すれば、下溝１２０に対して間隙Ｇ側の被載置面１４ａと第１の基礎２の載置面４との間に間隙σが形成されてしまう。
【０００７】
このように、下溝１２０に対して間隙Ｇ側の被載置面１４ａと第１の基礎２の載置面４との間に間隙σが形成された場合、先ず第１に、伸縮継手１１０の上を移動体が通過した場合に騒音が発生するという問題点が発生する。第２に、伸縮継手１１０の上を移動体が通過したとき、かかる移動体に乗車している者に対して衝撃が伝わり乗り心地が悪いという問題点が発生する。これらはいずれも、下溝１２０に対して間隙Ｇ側の被載置面１４ａと第１の基礎２の載置面４とが激しく接触することに起因するものである。
【０００８】
ここで、下溝１２０に対して間隙Ｇ側（即ち、下溝１２０よりも間隙Ｇ側）の被載置面１４ａと第１の基礎２の載置面４との間に間隙σが形成される原因について考察する。伸縮継手１１０に対してＸ方向の圧縮力Ｆが作用したとき、各溝１１６、１２０、１２４は、それぞれ、Ｘ方向に変形することにより圧縮力Ｆを吸収する。このとき、下溝１２０の底部１２２がＶ字型に形成されていることから、Ｘ方向の圧縮力Ｆが所定値を超えると下溝１２０の底部１２２に対して紙面の下方から上方（以下、「Ｚ方向」と称する。）に向かう力が作用することが原因の一つであると考えられる。これにより、下溝１２０に対して間隙Ｇ側の被載置面１４ａと第１の基礎２の載置面４との間に間隙σが発生するものと思われる。なお、下溝１２０に対して間隙Ｇと反対側の被載置面１４ｂと第１の基礎２の載置面４との間に間隙は発生しない。これは、伸縮継手１１０の端部３０が被固定部２８において第１の基礎２に固定されているからであると考えられる。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、間隙を有して対向する基礎と基礎との間に配置された伸縮継手に対して水平方向の大きな圧縮力が作用した場合において、下溝よりも間隙側の被載置面の浮き上がりを軽減可能な伸縮継手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】
【００１０】
本発明において、以下の特徴は単独で、若しくは、適宜組み合わされて備えられている。前記課題を解決するための本発明に係る伸縮継手は、間隙を有して対向する第１の基礎と第２の基礎との間に配置され、移動体が通過する通過面と第１の基礎及び第２の基礎に載置される被載置面とを有する伸縮継手であって、移動体が通過する方向に対して交差する方向に延在して前記通過面に形成される第１の溝と、移動体が通過する方向について前記間隙に対して前記第１の溝よりも外側であって、移動体が通過する方向に対して交差する方向に延在すると共に前記延在する方向の断面視において先端に丸みが形成された底部を含む第２の溝と、移動体が通過する方向について前記第２の溝よりも外側であって、前記第２の溝に対して略平行に延在して前記通過面に形成される第３の溝と、移動体が通過する方向について前記間隙に対して前記第３の溝よりも外側であって、前記第１の基礎又は前記第２の基礎に固定される被固定部とを有することを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、伸縮継手に対して水平方向の圧縮力が作用したとき、第２の溝の底部の先端部に集中する圧縮応力を分散させること、即ち、先端部に集中する応力を緩和することができる。
【００１２】
本発明に係る伸縮継手において、前記第１の溝及び前記第２の溝は、それぞれ、各々の溝が延在する方向の断面視において先端に丸みが形成された底部を含むことが好ましい。  
【００１３】
上記構成によれば、伸縮継手に対して水平方向の圧縮力が作用したとき、第１の溝、第２の溝及び第３の溝のいずれについても、それぞれの底部の先端部に集中する圧縮応力を分散させること、即ち、先端部に集中する応力を緩和することができる。
【００１４】
本発明に係る伸縮継手において、前記第２の溝の底部に形成される丸みの曲率が、前記第１の溝及び前記第３の溝のそれぞれの底部に形成される丸みのいずれの曲率よりも大きいことが好ましい。
【００１５】
上記構成によれば、伸縮継手に対して水平方向の圧縮力が作用したとき、第２の溝の底部の先端部に集中する圧縮応力を最も分散させること、即ち、第２の溝の底部の先端部に集中する圧縮応力を最も緩和させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、第２の溝の底部の先端部に集中する圧縮応力を緩和することができるので、Ｚ方向に向かう圧縮応力が軽減される。従って、伸縮継手に対して水平方向の大きな圧縮力が作用した場合であっても、第２の溝よりも間隙側の被載置面のＺ方向への浮き上がりを軽減できる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、伸縮継手に対して作用する水平方向の圧縮力の吸収及び第２の溝よりも間隙側の被載置面のＺ方向への浮き上がり軽減のみならず、弾性部材の劣化軽減をも達成することができるという更なる効果を奏する。第１の溝、第２の溝及び第３の溝のそれぞれの底部に応力が集中すると弾性部材の劣化が進行する。従って、これらの溝の底部に集中する応力を緩和させることによって、長寿命化を期待できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、第２の溝の底部の先端部の丸みの曲率を最も大きくすることによって、下溝よりも間隙側の被載置面のＺ方向への浮き上がりをより一層軽減できるという更なる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る伸縮継手の好適な実施形態の例について、図１〜図５を参照しつつ説明する。なお、図６に図示した従来例と同一又は相当する部分には同一符号を付して説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る伸縮継手が道路に配置された場合における概略断面の一例を示す斜視図である。図１において、第１の基礎２と第２の基礎６との間には、従来例における伸縮継手１１０に代わる伸縮継手１０が間隙Ｇを跨いで配置されている。第１の基礎２及び第２の基礎６は、例えば、道路、橋梁又は高架橋の基礎となるコンクリートが該当する。なお、本実施形態において説明する伸縮継手１０のＸ方向の長さＬは、Ｌ＝８８７ｍｍである。
【００２１】
第１の基礎２及び第２の基礎６は、互いの間に間隙Ｇを有して対向しており、それぞれ、車両等の移動体が通過する通過面３、７と伸縮継手１０を載置するための載置面４、８とを有する。載置面４、８は、第１の基礎２と第２の基礎６との間に伸縮継手１０が配置された場合に、第１の基礎２及び第２の基礎６のそれぞれの通過面３、７と伸縮継手１０の通過面１２とが面一となるように、通過面３、７よりも低い位置に形成されている。なお、「面一」とは、物理的に完全に面一の場合のみならず、略面一をも含む。即ち、第１の基礎２及び第２の基礎６のそれぞれの通過面３、７と伸縮継手１０の通過面１２とが実質的に面一であれば良い。
【００２２】
なお、伸縮継手１０との間の衝撃を緩和するために、第１の基礎２及び第２の基礎６の載置面４、８に弾性部材が配置されることもある。この場合、かかる弾性部材に伸縮継手１０が載置されるので、伸縮継手１０が載置される弾性部材の面を載置面と称することができる。
【００２３】
伸縮継手１０は、Ｘ方向の変位（伸縮）を吸収するために、弾性部材（例えばクロロプレンゴム）１１を構成部材としている。
【００２４】
伸縮継手１０の通過面１２には、一対の内溝（第１の溝）１６が形成されている。内溝１６は、Ｙ方向に延在している。また、内溝１６の底部１８には、Ｙ方向の断面視において所定の曲率半径を有する丸み（曲面）が形成されている。即ち、内溝１６は、Ｙ方向の断面視（Ｙ方向に見た断面）において曲率を有する丸みが形成された底部１８を含んでいる。
【００２５】
Ｘ方向について内溝１６に対して間隙Ｇと反対側の被載置面１４、即ち、間隙Ｇに対して内溝１６よりも外側の被載置面１４には、Ｙ方向に延在する一対の下溝２０が形成されている。換言すれば、一対の下溝２０は、一対の内溝１６をＸ方向の両側から挟むように被載置面１４に形成されている。また、下溝２０の底部２２には、Ｙ方向の断面視において所定の曲率半径を有する丸みが形成されている。即ち、下溝２０は、Ｙ方向の断面視において曲率を有する丸みが形成された底部２２を含んでいる。
【００２６】
さらに、Ｘ方向について下溝２０に対して間隙Ｇと反対側の通過面１２、即ち、間隙Ｇに対して下溝２０よりも外側の通過面１２には、Ｙ方向に延在する一対の外溝２４が形成されている。換言すれば、一対の外溝２４は、一対の内溝１６及び下溝２０のいずれをもＸ方向の両側から挟むように被載置面１４に形成されている。また、外溝２４の底部２６は、Ｙ方向の断面視において所定の曲率半径を有する丸みが形成されている。即ち、外溝２４は、Ｙ方向の断面視において曲率を有する丸みが形成された底部２６を含んでいる。  
【００２７】
これらの各溝１６、２０、２４は、いずれも、伸縮継手１０に対して作用するＸ方向の圧縮力を吸収している。
【００２８】
また、内溝１６、下溝２０及び外溝２４はいずれもＹ方向に延在しているので、これらの各溝１６、２０、２４は互いに平行となる。ただし、ここでいう「平行」とは、物理的に完全な平行を意味するのではなく、略平行を含む意味である。即ち、伸縮継手１０に対してＸ方向の圧縮力Ｆが作用したときに、各溝１６、２０、２４においてこの圧縮力Ｆを吸収できる程度に平行であれば良い。
【００２９】
Ｘ方向について、一対の下溝２０の間にはベース部材３２が配置されている。このベース部材３２はベース板３４とベースブロック３６とを有している。ベース板３４は、間隙Ｇを跨ぎかつ一対の内溝１６の底部１８よりも被載置面１４側に弾性部材１１に被覆されて配置されている。ベースブロック３６は、一対の内溝１６に挟まれる位置にベース板３４に載置されて固定されている。
【００３０】
内溝１６と外溝２４との間であってかつ下溝２０の底部２２よりも通過面１２側には、天板３８が弾性部材１１に被覆されて配置されている。
【００３１】
伸縮継手１０のＸ方向の端面４２から被載置面１４にかけて、これらの面４２、１４に沿うＬ字状又は逆Ｌ字状の側板４０が弾性部材１１に被覆されて配置されている。より詳しく言えば、側板４０は、伸縮継手１０のＸ方向の端面４２から外溝２４の底部２６よりも被載置面１４側にかけて配置され、下溝２０付近まで延在している。
【００３２】
また、伸縮継手１０のＸ方向の両方の端部３０であって、外溝２４に対して間隙Ｇと反対側（即ち、間隙Ｇに対して外溝２４よりも外側）かつ側板４０に対して間隙Ｇ側（即ち、側板４０よりも内側）には被固定部２８が、Ｙ方向に複数個並べて形成されている。被固定部２８はＹ方向に長い長穴が形成されており、伸縮継手１０は、この被固定部２８において、側板４０及び弾性部材１１を貫通するボルト（図示せず）によって第１の基礎２及び第２の基礎６に固定されている。このように、伸縮継手１０は、第１の基礎２と第２の基礎６との間の間隙Ｇを跨ぐと共に、Ｘ方向の両方の端部３０で第１の基礎２及び第２の基礎６に固定されている。
【００３３】
次に、従来の伸縮継手１１０及び本発明に係る伸縮継手１０が第１の基礎２と第２の基礎６との間に配置され、かつ伸縮継手１１０、１０に対してＸ方向の圧縮力Ｆが作用した場合における伸縮継手１１０、１０の挙動をＦＥＭ解析にて評価したので、その結果について、図２〜図５を参照しつつ説明する。なお、ＦＥＭ解析は、各溝１６、２０、２４の底部１８、２２、２６に形成される丸みの曲率半径を適宜変更することによって行われた。
【００３４】
図２（ａ）は、従来の伸縮継手と同様にＶ字型の形状をした内溝１１６及び外溝１２４とＹ方向の断面視において曲率半径Ｒの丸みが形成された底部２２を有する下溝２０とが形成された伸縮継手（以下、「第１の伸縮継手」と称する。）１０ａの概略断面図を示す。図２（ｂ）は、従来の伸縮継手１１０及び第１の伸縮継手１０ａにおいて、Ｘ方向の圧縮変位と被載置面１４ａの浮き上がり量との関係を示すＦＥＭ解析結果である。なお、第１の伸縮継手１０ａにおいては、下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒを適宜変更している。また、図２（ａ）は、便宜上、第１の基礎２側のみを図示する。
【００３５】
図２（ｂ）において、Ｘ方向の圧縮変位が同じである場合、従来の伸縮継手１１０よりも第１の伸縮継手１０ａの方が、載置面４からの被載置面１４ａの浮き上がり量が小さいことが分かる。また、各伸縮継手１１０、１０ａが圧縮されてＸ方向に変位した場合、第１の伸縮継手１０ａよりも従来の伸縮継手１１０の方が小さな変位量で被載置面１４ａの浮き上がり現象が開始する。即ち、従来の伸縮継手１１０は、第１の伸縮継手１０ａよりも小さなＸ方向の圧縮力で被載置面１４ａと載置面４、８との間に間隙σ（図６参照）が形成されることとなる。
【００３６】
また、Ｘ方向の圧縮変位が同じである場合、第１の伸縮継手１０ａの下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒが大きくなるに従って、被載置面１４ａの浮き上がり量が小さくなることが分かる。さらに、第１の伸縮継手１０ａが圧縮されてＸ方向に変位した場合、下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒが大きくなるに従って、被載置面１４ａの浮き上がり現象が発生し難くなっていることが分かる。即ち、下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒが大きくなるに従って、被載置面１４ａと載置面４との間の間隙σ（図６参照）が形成され難くなる。なお、従来の伸縮継手１１０においては、圧縮変位量が２３．０ｍｍで浮き上がり現象が発生している。第１の伸縮継手１０ａにおいては、底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒが、Ｒ＝５ｍｍ及びＲ＝７．５ｍｍの場合には圧縮変位量が２８．８ｍｍで、Ｒ＝１０ｍｍの場合には圧縮変位量が３４．５ｍｍで、それぞれ、浮き上がり現象が発生している。なお、２３．０ｍｍ及び３４．５ｍｍは、それぞれ、伸縮継手１０の端面４２からＸ方向の中心Ｏまでの長さ（４４３．５ｍｍ）の約５．３％及び約７．８％である。
【００３７】
このように、第１の伸縮継手１０ａに対してＸ方向の圧縮力Ｆが作用したとき、以下の２点が明らかとなった。先ず、第１点目は、第１の伸縮継手１０ａは、従来の伸縮継手１１０に比して被載置面１４ａの浮き上がり現象が発生し難いことである。第２点目は、第１の伸縮継手１０ａにおいて、下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒが大きくなるに従って被載置面１４ａの浮き上がり現象が発生し難くなることである。
【００３８】
図３（ａ）は、Ｙ方向の断面視において曲率半径Ｒの丸みが形成された底部１８、２２、２６をそれぞれ有する各溝１６、２０、２４が形成された伸縮継手（以下、「第２の伸縮継手」と称する。）１０ｂの概略断面図を示す。図３（ｂ）は、従来の伸縮継手１１０及び第２の伸縮継手１０ｂにおいて、Ｘ方向の圧縮変位と被載置面１４ａの浮き上がり量との関係を示すＦＥＭ解析結果である。なお、第２の伸縮継手１０ｂにおいては、内溝１６の底部１８及び外溝２４の底部２６に形成される丸みの曲率半径Ｒを一定（Ｒ＝１０ｍｍ）としかつ下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒを適宜変更している。ここで、第２の伸縮継手１０ｂの内溝１６の底部１８及び外溝２４の底部２６に形成される丸みの曲率半径ＲをＲ＝１０ｍｍで固定したのは、この大きさが製品上、限界の大きさだからである。なお、図３（ａ）は、便宜上、第１の基礎２側のみを図示する。
【００３９】
図３（ｂ）において、Ｘ方向の圧縮変位が同じである場合、従来の伸縮継手１１０よりも第２の伸縮継手１０ｂの方が、載置面４からの被載置面１４ａの浮き上がり量が小さいことが分かる。また、各伸縮継手１１０、１０ｂが圧縮されてＸ方向に変位した場合、第２の伸縮継手１０ｂよりも従来の伸縮継手１１０の方が小さな変位量で被載置面１４ａの浮き上がり現象が開始する。即ち、従来の伸縮継手１１０は、第２の伸縮継手１０ｂよりも小さなＸ方向の圧縮力Ｆで被載置面１４ａと載置面４との間に間隙σ（図６参照）が形成されることとなる。
【００４０】
また、Ｘ方向の圧縮変位が同じである場合、下溝２０がＶ字型の溝であったとしても、内溝１６の底部１８及び外溝２４の底部２６のみに曲率半径Ｒ＝１０ｍｍの丸みを形成することで、被載置面１４ａのＺ方向への浮き上がり現象が若干緩和されることが分かった。また、Ｘ方向の圧縮変位が同じである場合、第２の伸縮継手１０ｂの下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒが大きくなるに従って、被載置面１４ａの浮き上がり量が小さくなることが分かる。さらに、第２の伸縮継手１０ｂが圧縮されてＸ方向に変位した場合、下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒが大きくなるに従って、被載置面１４ａのＺ方向への浮き上がり現象が発生し難くなっていることが分かる。即ち、下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒが大きくなるに従って、被載置面１４ａと載置面４との間の間隙σ（図６参照）が形成され難くなる。なお、従来の伸縮継手１１０においては、圧縮変位量が２３．０ｍｍで浮き上がり現象が発生している。第２の伸縮継手１０ｂにおいては、底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒが、Ｒ＝０の場合には圧縮変位量が２５．６ｍｍで、Ｒ＝５ｍｍの場合には圧縮変位量が２８．８ｍｍで、Ｒ＝１４ｍｍの場合には圧縮変位量が３４．５ｍｍで、Ｒ＝１６ｍｍの場合には圧縮変位量が３７．４ｍｍで、それぞれ、浮き上がり現象が発生している。なお、２５．６ｍｍ及び２８．８ｍｍは、それぞれ、伸縮継手１０の端面４２からＸ方向の中心Ｏまでの長さ（４４３．５ｍｍ）の約５．８％及び約６．５％である。
【００４１】
このように、第２の伸縮継手１０ｂに対してＸ方向の圧縮力Ｆが作用したとき、以下の２点が明らかとなった。先ず、第１点目は、内溝１６の底部１８及び外溝２４の底部２６に曲率半径Ｒ＝１０ｍｍの丸みを形成することによって、従来の伸縮継手１１０に比して被載置面１４ａの浮き上がり現象が発生し難くなることである。第２点目は、第２の伸縮継手１０ｂにおいて、下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒが大きくなるに従って被載置面１４ａの浮き上がり現象が発生し難くなることである。
【００４２】
図４（ａ）は、Ｙ方向の断面視において曲率半径Ｒがいずれも同じ丸みが形成された底部１８、２２、２６をそれぞれ有する各溝１６、２０、２４が形成された伸縮継手（以下、「第３の伸縮継手」と称する。）１０ｃの概略断面図を示す。図４（ｂ）は、従来の伸縮継手１１０及び第３の伸縮継手１０ｃにおいて、Ｘ方向の圧縮変位と被載置面１４ａの浮き上がり量との関係を示すＦＥＭ解析結果である。なお、第３の伸縮継手１０ｃにおいては、各溝１６、２０、２４の底部１８、２２、２６に形成される丸みの曲率半径Ｒを同じ寸法で適宜変更している。なお、図４（ｂ）は、便宜上、第１の基礎２側のみを図示する。
【００４３】
図４（ｂ）において、Ｘ方向の圧縮変位が同じである場合、曲率半径ＲがＲ＝５ｍｍの場合を除いて、従来の伸縮継手１１０よりも第３の伸縮継手１０ｃの方が、載置面４からの被載置面１４ａの浮き上がり量が小さいことが分かる。また、各伸縮継手１１０、１０ｃが圧縮されてＸ方向に変位した場合、曲率半径ＲがＲ＝１０ｍｍの第３の伸縮継手１０ｃは、従来の伸縮継手１１０よりも大きな変位量で被載置面１４ａの浮き上がり現象が開始する。即ち、曲率半径ＲがＲ＝１０ｍｍの第３の伸縮継手１０ｃは、従来の伸縮継手１１０よりも大きなＸ方向の圧縮力Ｆが伸縮継手１０ｃに対して作用しなければ、被載置面１４ａと載置面４との間に間隙（図６参照）が形成されないこととなる。
【００４４】
また、Ｘ方向の圧縮変位が同じである場合、第３の伸縮継手１０ｃの各溝１６、２０、２４の底部１８、２２、２６に形成される丸みの曲率半径Ｒが大きくなるに従って、被載置面１４ａの浮き上がり量が小さくなることが分かる。さらに、第３の伸縮継手１０ｃが圧縮されてＸ方向に変位した場合、各溝１６、２０、２４の底部１８、２２、２６に形成される丸みの曲率半径ＲがＲ＝１０ｍｍ程度に大きくなると、被載置面１４ａの浮き上がり現象が発生し難くなることが分かる。なお、従来の伸縮継手１１０においては、圧縮変位量が２３．０ｍｍで浮き上がり現象が発生している。第３の伸縮継手１０ｃにおいては、各溝１６、２０、２４の底部１８、２２、２６に形成される丸みの曲率半径Ｒが、Ｒ＝５ｍｍの場合には圧縮変位量が３２．６ｍｍで、Ｒ＝７．５ｍｍの場合には圧縮変位量が２８．８ｍｍで、Ｒ＝１０ｍｍの場合には圧縮変位量が３４．５ｍｍで、それぞれ、浮き上がり現象が発生している。なお、曲率半径Ｒが、Ｒ＝５ｍｍの場合よりもＲ＝７．５ｍｍの場合の方が浮き上がり現象が発生し易い結果となっている。しかし、Ｘ方向の圧縮変位が同じである場合の被載置面１４ａの浮き上がり量が、Ｒ＝５ｍｍの場合よりもＲ＝７．５ｍｍの場合の方が小さいことから、測定誤差によるものと考えられる。
【００４５】
このように、第３の伸縮継手１０ｃに対してＸ方向の圧縮力Ｆが作用したとき、以下の２点が明らかとなった。先ず、第１点目は、各溝１６、２０、２４の底部１８、２２、２６に半径Ｒの曲率を有する丸みを形成することによって、従来の伸縮継手１１０に比して被載置面１４ａの浮き上がり現象が発生し難くなることである。第２点目は、第３の伸縮継手１０ｃにおいて、各溝１６、２０、２４の底部１８、２２、２６に形成される丸みの曲率半径Ｒが、Ｒ＝１０ｍｍ程度まで大きくなると、被載置面１４ａの浮き上がり現象が発生し難くなることである。
【００４６】
図５（ａ）は、従来の伸縮継手と同様にＶ字方の形状をした内溝１１６及び下溝１２０とＹ方向の断面視において曲率半径Ｒの丸みが形成された底部２６を有する外溝２４とが形成された伸縮継手（以下、「第４の伸縮継手」と称する。）１０ｄの概略断面図を示す。図５（ｂ）は、従来の伸縮継手１１０及び曲率半径Ｒを適宜変更した第４の伸縮継手１０ｄにおけるＸ方向の圧縮変位と被載置面１４ａの浮き上がり量との関係を示すＦＥＭ解析結果である。なお、図５（ｂ）は、便宜上、第１の基礎２の基礎側のみを図示する。
【００４７】
図５（ｂ）において、Ｘ方向の圧縮変位が同じである場合、従来の伸縮継手１１０よりも第４の伸縮継手１０ｄの方が、載置面４からの被載置面１４ａの浮き上がり量が大きくなることが分かる。また、各伸縮継手１１０、１０ｄが圧縮されてＸ方向に変位した場合、従来の伸縮継手１１０よりも第４の伸縮継手１０ｄの方が小さな変位量で被載置面１４ａの浮き上がり現象が開始する。即ち、第４の伸縮継手１０ｄは、従来の伸縮継手１１０よりも小さなＸ方向の圧縮力で被載置面１４ａと載置面４との間に間隙σ（図６参照）が形成されることとなる。
【００４８】
また、Ｘ方向の圧縮変位が同じである場合、第４の伸縮継手１０ｄの外溝２４の底部２６に形成される丸みの曲率半径Ｒが大きくなるに従って、被載置面１４ａの浮き上がり量が大きくなることが分かる。さらに、第４の伸縮継手１０ｄが圧縮されてＸ方向に変位した場合、外溝２４の底部２６に形成される丸みの曲率半径Ｒが大きくなるに従って、被載置面１４ａの浮き上がり現象が発生し易くなっていることが分かる。即ち、外溝２４の底部２６に形成される丸みの曲率半径Ｒが大きくなるに従って、被載置面１４ａと載置面４との間の間隙σ（図６参照）が形成され易くなる。なお、従来の伸縮継手１１０においては、圧縮変位量が２３．０ｍｍで浮き上がり現象が発生している。第４の伸縮継手１０ｄにおいては、底部２６に形成される丸みの曲率半径Ｒが、Ｒ＝５ｍｍの場合には圧縮変位量が１４．４ｍｍで、Ｒ＝７．５ｍｍの場合には圧縮変位量が８．７ｍｍで、Ｒ＝１０ｍｍの場合には圧縮変位量が５．８ｍｍで、それぞれ、浮き上がり現象が発生している。
【００４９】
このように、第４の伸縮継手１０ｄにおけるＦＥＭ解析結果から、丸みを有する底部を外溝２４にのみ形成することは、第４の伸縮継手１０ｄに対してＸ方向の圧縮力Ｆが作用した場合に、被載置面１４からの浮き上がり現象を増長させることが明らかとなった。ただし、図３（ｂ）及び図４（ｂ）より、他の溝１６、２０も丸みを有する底部１８、２２を有する場合には、Ｘ方向の圧縮力Ｆが作用した場合における被載置面１４からの浮き上がり現象は軽減される。
【００５０】
なお、図２〜図５の結果を総合して判断すると、被載置面１４ａのＺ方向への浮き上がり現象に最も影響しているのは、下溝２０の底部２２の形状であると考えられる。従って、間隙を有して対向する第１の基礎２と第２の基礎６との間に配置される伸縮継手１０が以下の構成であれば、被載置面１４ａのＺ方向への浮き上がり現象を軽減できる。即ち、Ｙ方向に延在して通過面１２に形成される内溝１６と、Ｘ方向について間隙に対して内溝１６よりも外側であってＹ方向に延在して被載置面１４に形成される下溝２０と、Ｘ方向について下溝２０よりも外側であってＹ方向に延在して通過面１２に形成される外溝２４と、Ｘ方向について間隙に対して外溝２４よりも外側であって第１の基礎２及び第２の基礎６に固定される被固定部とを有し、下溝２０は、Ｙ方向の断面視において先端に丸みが形成された底部２２を有していれば良い。これにより、下溝２０の底部２２の先端部に集中する圧縮応力を緩和することができるので、Ｚ方向に向かう圧縮応力が軽減される。従って、伸縮継手に対して水平方向の大きな圧縮力が作用した場合であっても、下溝２０よりも間隙側の被載置面のＺ方向への浮き上がりを軽減できる。
【００５１】
ここで、溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒの下限値はＲ＝５ｍｍである。また、上限値は大きければ大きいほど好ましいが、Ｒ＝２５．０ｍｍが、本実施形態に係る伸縮継手１０の限界値である。従って、被載置面１４ａの浮き上がり現象を軽減させるための下溝２０の底部２２に形成される丸みは、曲率半径ＲがＲ＝５．０〜２５．０ｍｍ（上下限値を含む）の範囲内のいずれかであることが好ましい。また、より好ましい範囲は、Ｒ＝７．５ｍｍ〜２０．０ｍｍの範囲内のいずれかである。少なくともＲ＝７．５ｍｍ以上であれば、被載置面１４ａの浮き上がり現象をより軽減することができ、また、Ｒ＝２０．０ｍｍ以下であれば、伸縮継手１０の製品上、強度的な面等において、より安全が見込まれる。
【００５２】
このように、間隙Ｇを有して対向する第１の基礎２と第２の基礎６との間に伸縮継手１０が配置された場合において、伸縮継手１０に対して作用するＸ方向の圧縮力による被載置面１４ａの浮き上がり現象を軽減させることによって、本発明が目的とするところの種々の問題点を解決できる。即ち、被載置面１４ａの浮き上がり現象を軽減させることにより、伸縮継手１０の上を移動体が通過した場合に騒音が発生するという第１の問題点、及び伸縮継手１０の上を移動体が通過したとき、かかる移動体に乗車している者に対して衝撃が伝わり乗り心地が悪いという第２の問題点のいずれをも軽減させることが可能となる。
【００５３】
また、図３（ｂ）及び図４（ｂ）より、内溝１６及び外溝２４は、いずれもＹ方向の断面視において先端に丸みが形成された底部１８、２６を有することが好ましいことが分かる。これにより、伸縮継手１０に対して作用する水平方向の圧縮力Ｆの吸収及び下溝２０よりも間隙Ｇ側の被載置面１４ａのＺ方向への浮き上がり軽減のみならず、弾性部材１１の劣化軽減をも達成することができるという更なる効果を奏する。とくに、内溝１６、下溝２０及び外溝２４のそれぞれの底部１８、２２、２６に応力が集中すると弾性部材１１の劣化が進行する。従って、これらの溝１６、２０、２４の底部１８、２２、２６に集中する応力を緩和させることによって、長寿命化をも期待できる。
【００５４】
また、図３（ｂ）及び図４（ｂ）より、下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒが、内溝１６及び外溝２４のそれぞれの底部１８、２６に形成される丸みのいずれの曲率半径Ｒよりも大きいことが好ましいことが分かる。これにより、下溝２０よりも間隙Ｇ側の被載置面１４ａのＺ方向への浮き上がりをより一層軽減できるという更なる効果を奏する。
【００５５】
ここで、内溝１６及び外溝２４のそれぞれの底部１８、２６に形成される丸みの曲率半径Ｒは、Ｒ＝５．０〜１０．０ｍｍ（上下限値を含む）の範囲内のいずれかの値であることが好ましい。なお、Ｒ＝１０．０ｍｍが、本実施形態に係る伸縮継手１０の製品上の限界値であるが、この値が最も好ましい。また、下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒは、Ｒ＝１０．０ｍｍ〜２５．０ｍｍであることが好ましい。このとき、内溝１６及び外溝２４の底部１８、２６に形成される丸みの曲率半径Ｒが、Ｒ＝１０．０ｍｍであれば上限値（Ｒ＝２５．０ｍｍ）を含むが下限値（Ｒ＝１０．０ｍｍ）は含まない。また、内溝１６及び外溝２４の底部１８、２６に形成される丸みの曲率半径Ｒが、Ｒ＝１０．０ｍｍ未満であれば上下限値のいずれをも含む。また、下溝２０の底部２２に形成される丸みの曲率半径Ｒは、Ｒ＝１４．０ｍｍ〜２０．０ｍｍ（上下限値を含む）の範囲内のいずれかの値であることが、下溝２０よりも間隙Ｇ側の被載置面１４ａのＺ方向への浮き上がり現象軽減の観点からより好ましい。
【００５６】
なお、本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに限られない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が可能である。例えば、各溝１６、２０、２４は、それぞれ、第１の基礎２と第２の基礎６との両方に形成されているが、いずれか一方の基礎にのみ形成されるものであっても良い。即ち、これは、必ずしも間隙Ｇに対して一対の溝が形成されていることに限定されないことを意味する。
【００５７】
また、各溝１６、２０、２４はＸ方向に直交するＹ方向に延在して形成されているが、物理的に完全な直交を意味するのではなく、略直交すればよい。即ちＸ方向に交差する方向をも含むものである。
【００５８】
また、各溝１６、２０、２４の底部１８、２２、２６に形成される丸みは、一定の曲率半径を有する丸みであっても良く、複数の曲率半径を有する丸みであっても良い。即ち、Ｙ方向の断面視において真円の一部の円弧を描く丸みであっても、楕円の一部の円弧を描く丸みであっても良い。即ち、各溝１６、２０、２４の底部１８、２２、２６の先端部に形成される丸みの形状に拘らず、本発明の目的を達成することができると考える。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る伸縮継手が道路に配置された場合における概略断面の一例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）が第１の伸縮継手の概略断面図、（ｂ）が従来の伸縮継手及び第１の伸縮継手において、Ｘ方向の圧縮変位と被載置面の浮き上がり量との関係を示すＦＥＭ解析結果である。
【図３】（ａ）が第２の伸縮継手の概略断面図、（ｂ）が従来の伸縮継手及び第２の伸縮継手において、Ｘ方向の圧縮変位と被載置面の浮き上がり量との関係を示すＦＥＭ解析結果である。
【図４】（ａ）が第３の伸縮継手の概略断面図、（ｂ）が従来の伸縮継手及び第３の伸縮継手において、Ｘ方向の圧縮変位と被載置面の浮き上がり量との関係を示すＦＥＭ解析結果である。
【図５】（ａ）が第４の伸縮継手の概略断面図、（ｂ）が従来の伸縮継手及び第４の伸縮継手において、Ｘ方向の圧縮変位と被載置面の浮き上がり量との関係を示すＦＥＭ解析結果である。
【図６】一方の基礎側に二つの上溝と一つの下溝とが形成された従来の伸縮継手の概略断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
２  第１の基礎
６  第２の基礎
１０  伸縮継手
１２  通過面
１４  被載置面
１６  内溝（第１の溝）
１８  底部
２０  下溝（第２の溝）
２２  底部
２４  外溝（第３の溝）
２６  底部
２８  被固定部
Ｇ  第１の基礎と第２の基礎との間の間隙
σ  被載置面と載置面との間の間隙
【図１】
2006200175.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006200175.tif 000007
【図６】
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