(57)【要約】【課題】製作に難点のあるシールリングの構造を見直すことにより、シールリングに汎用性を持たせ、製作が簡単で短時間に行えて、生産効率の改善された支承具を提供する。【解決手段】被載置物１に装備されるピストン３と、載置台４に装備され、かつ、ピストン３を往復移動可能に内嵌自在なベースポット５と、ピストン３とベースポット５との間に介装される弾性部材６とから成る支承具において、弾性部材６とピストン３との接触部に形成されるリング状の周溝３ｍに、ベースポット５の内周面に圧接される外周面を有するシールリング７を装備する。シールリング７は、編糸を複数本編組して形成された編み構造体と、この編み構造体の端面において編糸間の間隙に充填される充填材とから成り、かつ、弾性部材よりも硬質な紐状シール部材８をリング状に丸めることで構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被載置物と、これが載置される載置台とのいずれか一方に装備されるピストンと、前記被載置物と前記載置台とのいずれか他方に装備され、かつ、前記ピストンを往復移動可能に内嵌自在なベースポットと、前記ピストンと前記ベースポットとの間に介装される弾性部材とから成る支承具であって、
前記弾性部材と前記ピストンとの接触部に形成されるリング状の周溝に、前記ベースポットの内周面に圧接される外周面を有するシールリングが装備され、
前記シールリングは、編糸を複数本編組して形成された編み構造体と、この編み構造体の端面において編糸間の間隙に充填される充填材とから成り、かつ、前記弾性部材よりも硬質な紐状シール部材をリング状に丸めることで構成されている支承具。
【請求項２】
前記ピストンと、これが装備される前記一方との間に、これら両者の相対横滑り移動を許容する滑り支承が介装されている請求項１に記載の支承具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁、高速道路、ビルやドーム敷設などの建築物、配管支持台といった被載置物（構造体）を、免震可能に載置台に支承するための支承具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、前記支承具は、被載置物と、これが載置される載置台とのいずれか一方に装備されるピストンと、被載置物と載置台とのいずれか他方に装備され、かつ、ピストンを往復移動可能に内嵌自在なベースポットと、ピストンとベースポットとの間に介装される弾性部材とから構成されている。このような支承具は、例えば、特許文献１にて開示されたように、橋梁等において、被載置物である橋梁本体に固定装備される上部アンカープレートと、地中に埋設された載置台である基礎構造体に固定装備される下部アンカープレートの間に介在されて用いられている。
【０００３】
支承具は、ベースポットの嵌入穴の内奥側に配備されるゴム板等の弾性部材により、その上方に位置するピストンが、上下にスライド移動可能な状態でベースポットに弾性支持されており、これによって橋梁等の被載置物を、基礎構造体等の載置台に対して上下方向に免震可能に支承する。そして、弾性部材にはピストンを介して被載置物の相当な重量が作用することから、場合によっては圧縮によって弾性部材が変形して、ベースポットの嵌入穴の内周面と、ピストンの外周面との間の存在する僅かな隙間に食い込んでしまうことがある。そうなると、弾性部材の厚みや体積が変化し、被載置物が傾いたり、沈んだりするとか、その状態が維持されて、元の良好な支持状態に戻り難いといった問題がある。
【０００４】
そこで、特許文献１において開示されたように、弾性部材と前記ピストンとの接触部に形成されるリング状の周溝に、ベースポットの内周面に圧接される外周面を有するシールリングを装備することにより、重量によって弾性部材がピストンとベースポットの内周面との間の隙間に流動移動するのを防止し、免震機能が良好に発揮されるように構成されている。
【特許文献１】特開平１１−２５６５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の支承具においては、シールリングはフッ素系の合成樹脂材等のゴムよりも硬質なプラスチックで形成されており、次に述べるような工程によって作成されていた。即ち、図５に示すように、まず、内リング型部２１ａと外リング型部２１ｂとを有した成形金型２１を用いての金型成形によってリング状の母材２２を形成し［図５（ａ）参照］、次いで、母材２２を焼成処理して所定の硬度を有する安定した性質のものにする［図５（ｂ）参照］。それから、切削加工を行うことにより、焼成処理後の母材２２から切り出されて、所定の寸法・形状が施されたシールリング２３が形成される［図５（ｃ）参照］、というものであった。
【０００６】
シールリングは、支承具の形状・大きさに左右されるので、支承具の種類やサイズが異なれば、シールリングも形状や大きさの異なったものが必要になる。従って、前述のような製作工程では、支承具のサイズが大きくなれば成形金型も大きくなり、径が大きい割りに肉厚は細いことから成形条件が厳しくなる。また、所定寸法に切削加工するため、歩留まりは芳しくなく、製作にはコストも時間も多く掛かってしまう問題があった。しかも、このような時間の掛かる作成作業を、支承具毎に行わねばならないことが殆どであるから、支承具は、生産効率の点では改善の余地が残されているものであった。
【０００７】
本発明の目的は、製作に難点のあるシールリングの構造を見直すことにより、シールリングに汎用性を持たせて、その製作が簡単で短時間に行えるようにして、生産効率の改善された支承具を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の構成は、被載置物と、これが載置される載置台とのいずれか一方に装備されるピストンと、前記被載置物と前記載置台とのいずれか他方に装備され、かつ、前記ピストンを往復移動可能に内嵌自在なベースポットと、前記ピストンと前記ベースポットとの間に介装される弾性部材とから成る支承具において、
前記弾性部材と前記ピストンとの接触部に形成されるリング状の周溝に、前記ベースポットの内周面に圧接される外周面を有するシールリングが装備され、
前記シールリングは、編糸を複数本編組して形成された編み構造体と、この編み構造体の端面において編糸間の間隙に充填される充填材とから成り、かつ、前記弾性部材よりも硬質な紐状シール部材をリング状に丸めることで構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の構成は、請求項１に記載の支承具において、前記ピストンと、これが装備される前記一方との間に、これら両者の相対横滑り移動を許容する滑り支承が介装されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の構成によれば、シールリングは、紐状シール部材をリング状に丸めることで構成されるので、如何なるサイズのものでも作ることが可能になり、従来のように、予め支承具のサイズに合わせて作る、という必要は無くなる。そして、紐状シール部材は、編糸を複数本編組して形成された編み構造体と、この編み構造体の端面において編糸間の間隙に充填される充填材とから、弾性部材よりも硬質なものに構成されているので、紐状シール部材の断面形状と、採用される支承具の周溝の断面形状とが正確に一致していなくても、支承具としての使用状態では、シールリングに作用する圧力により、シール部材の断面形状が摺溝の形状に追従変形し、前述した弾性部材の食い込み防止機能が良好に発揮されるようになる。
【００１１】
つまり、成形金型による成形工程、並びにコストの掛かる切削加工も不要とすることができるのである。また、紐状シール部材を丸めることで突き合されるシール部材の端面どうしも、実際の使用状態においては、作用する圧力によって互いに固着されたような状態がもたらされ、接着剤等の接合手段を用いることなく、実質的にリング状のものとして使用することができる。
【００１２】
その結果、編み構造体と充填材とによる紐状シール部材を用いて支承具に適したシールリングを作る、という発想の転換により、シールリングを作るための多くの作成工程やそれに掛かる時間を省略することができ、弾性部材の食い込みを防止して良好に支承機能できるようしながら、短時間で高効率に、しかも廉価に製作することが可能な支承具を提供することができる。
【００１３】
請求項２の構成によれば、ピストンと一方（被載置物又は載置台）の間に、これら両者の相対横滑り移動を許容する滑り支承が介装されているので、地震等によって強大な横揺れが生じても、ピストンと一方との間での横移動が追従して行われ、一方には横揺れが軽減或いは減衰して伝達されるようになる。その結果、弾性部材による免震に加えて、滑り支承による横揺れの免震効果も発揮される支承具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】
【００１４】
以下に、本発明による支承具の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は支承具の縦断面図、図２は支承具の構造を示す分解斜視図、図３はシールリングに作成方法を示す作用図、図４は紐状シール部材を示す斜視図である。
【実施例１】
【００１５】
実施例１による支承具Ａは、図１、図２に示すように、被載置物１に滑り支承２を介して装備されるピストン３と、ピストン３を上下往復移動可能に内嵌自在であり、かつ、載置台４に装備されるベースポット５と、ピストン３とベースポット５との間に介装される弾性部材６と、ピストン３弾性部材６との接触部に配備されるシールリング７とから構成されている。被載置物１としては、橋梁、高速道路、ビルや住宅等の建物、原油タンク、歩道橋等、種々のものが考えられる。また、載置台４としては、地面に敷設された基礎構造体、建物の床、支持台等、種々のものが考えられる。弾性部材６としては、厚肉板状のゴム、エラストマー等の合成樹脂材がある。
【００１６】
滑り支承２は、被載置物１の底面に固定される薄板状の滑り部２ａと、円筒状のピストン３の上面に固定されて、滑り部２ａを横スライド自在に載置する滑り部材２ｂとで構成されている。この滑り支承２により、地震等による横揺れが生じた場合には、滑り部２ａが追従して横移動し、被載置物１にはその横揺れが軽減又は減衰されるよう、被載置物１は載置台４に対して免震支承される。尚、滑り支承２としては、ピストン３の上面と滑り部材２ｂとが相対横滑り自在となる構造も可能である。
【００１７】
円筒状のベースポット５には、円筒状の穴である嵌入穴５ａが形成されており、この嵌入穴５ａに、ピストン３と円板状の弾性部材６とが嵌め入れられる。ピストン３の下端部における外周には、断面形状が略矩形となる周溝３ｍが形成されており、この周溝３ｍには、断面形状が合致する状態のシールリング７が装備されている。シールリング７の断面形状は、その内周面７ｂが、下側程径が小さくなる方向に傾斜するテーパ面に形成されており、ピストン３に作用する下向きの荷重により、シールリング７が拡径変位しようとする力、即ち嵌入穴５ａの内周面５ｂとの圧接力が強くなるように構成されている。つまり、弾性部材６とピストン３との接触部に形成されるリング状の周溝３ｍに、ベースポット５の内周面５ｂに圧接される外周面７ａを有するシールリング７が装備されている。
【００１８】
シールリング７は、図３及び図４に示すように、編糸９ａを複数本編組して形成された編み構造体９と、この編み構造体９の端面において編糸９ａ間の間隙に充填される充填材１０とから成り、かつ、弾性部材６よりも硬質な紐状シール部材８をリング状に丸めることで構成されている。つまり、周溝３ｍの周長に合わせて紐状シール部材８を切断し、円形に丸めるとともに対向する端部どうしを、シールテープ（シリコンテープ等）１１を巻付けて相対固定した状態で周溝３ｍに嵌め込む。尚、図４（ａ）は一般的な編組による紐状シール部材８を示し、図４（ｂ）は捩りが加えられた編組による紐状シール部材８を示している。
【００１９】
紐状シール部材８の断面形状が矩形であり、周溝３ｍの断面形状がテーパ面付きの異形形状であるといった具合に、紐状シール部材８の断面形状と周溝３ｍの断面形状とが若干異なっていても、実使用状態では重み（圧力）によって紐状シール部材８が周溝３ｍになじむように変形するという特徴がある。従って、断面の形状や寸法が周溝３ｍのそれと若干異なっていても使用でき、汎用性に優れる特徴がある。また、シールテープ１１も圧力によって紐状シール部材８に馴染んで一体化され、凹凸の無いシールリング７に形成される。尚、シールテープ１１を設ける構造は、ストックしておくときの形状保持や、ピストン３の周溝３ｍに嵌め込んでの組付け時における利便性が良いものであるが、このシールテープ１１を設けない構造としても、前述の重み（圧力）によって端部どうしが馴染んで一体化されるので、シール性能には影響がない。
【００２０】
紐状シール部材８は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ゴムよりも硬質であり、編糸を複数本編組して形成された編み構造体９と、この編み構造体９の端面において編糸間の間隙に充填される充填材１０とから構成されている。編糸９ａは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から成る繊維状の糸であり、充填材１０はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粉末、或いはその樹脂液である。尚、紐状シール部材８は、特公平６−２１６６２号公報等において開示されている公知のものである。
【００２１】
ところで、紐状シール部材８は、一般的には、石綿、膨張黒鉛、ポリ四フッ化エチレン繊維、炭化繊維、フェノール繊維、アラミド繊維などを格子編、八ツ編、撚り合せなどの編組方法で編組して成る編糸に、潤滑油等の充填材を含浸させて構成されているものが多い。このような紐状シール部材のうち、耐薬品性に優れたものとしては、ＰＴＦＥ樹脂で含浸されたアラミド繊維からなる編糸を編組したものが知られている。又、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）繊維から成るものも可能である。紐状シール部材８の一般的な構造例としては、次の（１）〜（４）のもの等がある。
【００２２】
（１）炭化繊維を角編みし、ＰＴＦＥ樹脂液と特殊潤滑剤を含浸したもの。相手物によくなじみ、磨耗を殆ど起さない特徴がある。
（２）炭素繊維にＰＴＦＥ樹脂液を含浸し、断面角形に格子編みした後、特殊潤滑剤を含浸したもの。耐圧性に優れる。
（３）紡績した炭素繊維の糸を中芯材に使用し、その表面をＰＴＦＥ繊維で被覆編組したもの。ＰＴＦＥ繊維の持つ優れた摺動特性と耐薬品性、炭化繊維の持つ耐熱性と弾性とが組合わされており、摺動特性が重要視される箇所に好適である。
（４）特殊アラミド繊維にＰＴＦＥ樹脂を含浸し、格子編みしたもの。独自のインタロッキング方式の編組により、非常に柔軟で相手物との接触が均一であり、低速ドライ用途に好適である。
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、ベースポット５の嵌入穴５ａの内周面と、ピストン３の外周面との間の隙間に弾性部材６が食い込むことを阻止するシールリング７が、紐状シール部材８を丸めることで形成されているので、シールリングの素材としての汎用性に優れるとともに、加工時間、及びコストの削減が可能となり、従来よりも生産効率が良く、しかもコストダウンンも可能となる改善された支承具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】支承具の構造を示す縦断面図
【図２】支承具の各部品を示す分解斜視図
【図３】シールリングを示す
【図４】（ａ）は一般的な紐状シール部材を示す斜視図、（ｂ）はひねり処理された紐状シール部材を示す斜視図
【図５】従来のシールリングの製造方法であり、（ａ）金型成形、（ｂ）は焼成処理、（ｃ）は切削加工を夫々示す作用図
【符号の説明】
【００２５】
１          被載置物
２          滑り支承
３          ピストン
４          載置台
５          ベースポット
６          弾性部材
７          シールリング
７ａ        外周面
８          紐状シール部材
９          編み構造体
９ａ        編糸
１０        充填材
Ａ          支承具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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