(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の上部構造と下部構造との間に配設され上部構造と下部構造との相対的な水平方向の変位を許容しつつ上部構造の重量を支持する免震用滑り支承において、
水平に延在する平滑な上向き摺接面を有し構造物の下部構造に取り付けられる下部摺接部材と、
水平に延在する平滑な下向き摺接面を有し構造物の上部構造に取り付けられる上部摺接部材とを備え、
前記上部摺接部材の前記下向き摺接面と前記下部摺接部材の前記上向き摺接面とが互いに摺動可能に当接することで鉛直荷重を支持するようにしてあり、
液体潤滑剤貯留タンクから前記下部摺接部材の前記上向き摺接面へ液体潤滑剤を供給する液体潤滑剤供給機構を備え、
前記上部摺接部材の前記下向き摺接面は前記下部摺接部材の前記上向き摺接面より小さく、
前記液体潤滑剤貯留タンクは前記上部摺接部材に対して固定して設けられ、
前記液体潤滑剤供給機構は、刷毛部材と、前記液体潤滑剤貯留タンクから前記刷毛部材へ液体潤滑剤を供給する液体潤滑剤供給配管とを含んでおり、
前記刷毛部材は、前記上部摺接部材の前記下向き摺接面の周囲を囲繞するようにして前記上部摺接部材側に取り付けられており、その刷毛先が前記下部摺接部材の前記上向き摺接面に接触している、
ことを特徴とする免震用滑り支承。
【請求項２】
前記上部摺接部材は扁平な円柱形状に形成されており、
前記刷毛部材は略々円錐台形状で下端に近付くほど径方向外方に広がった形状に形成されており、
前記免震用滑り支承の作動時には、前記刷毛部材の下端部分によって前記下部摺接部材の前記上向き摺接面が払拭されるようにしてある、
ことを特徴とする請求項１記載の免震用滑り支承。
【請求項３】
前記刷毛部材は液体潤滑剤を含浸する布で形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の免震用滑り支承。
【請求項４】
前記液体潤滑剤貯留タンクに液面計を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の免震用滑り支承。
【請求項５】
前記下部摺接部材の前記上向き摺接面はステンレス鋼の表面を磨いて形成した面であり、
前記上部摺接部材の前記下向き摺接面には四フッ化エチレン樹脂が具備されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の免震用滑り支承。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、免震用滑り支承に関する。
【０００２】
【従来の技術】
構造物の免震構造には様々なものがあるが、それらのうちに免震用滑り支承を用いた構造がある。免震用滑り支承は、構造物の上部構造と下部構造との間に配設され、上部構造と下部構造との相対的な水平方向の変位を許容しつつ上部構造の重量を支持する装置である。
免震用滑り支承の構造にも様々なものがあり、それらのうちに、水平に延在する平滑な上向き摺接面を有し構造物の下部構造に取り付けられる下部摺接部材と、水平に延在する平滑な下向き摺接面を有し構造物の上部構造に取り付けられる上部摺接部材とを備え、上部摺接部材の下向き摺接面と下部摺接部材の上向き摺接面とが互いに摺動可能に当接することで鉛直荷重を支持するようにした免震用滑り支承がある。
地震の発生時には、上部摺接部材と下部摺接部材とが相対的に水平方向に変位することで、下部構造から上部構造へ伝達する地震による水平方向荷重が低減される。尚、この種の滑り支承は、積層ゴムと組み合わせて使用されるか、或いはバネ装置及びダンパ装置と組み合わせて使用されるのが一般的である。
免震用滑り支承は、比較的大きな鉛直荷重を支えることができ、作動時に鉛直方向への沈み込みが発生することがなく、また上部構造が軽量であっても良好に機能する等の、幾つもの優れた利点を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の種類の免震用滑り支承においては、下部摺接部材の上向き摺接面を磨いたステンレス鋼の表面とし、上部摺接部材の下向き摺接面を四フッ化エチレン樹脂を具備した表面とすることが多いため、以下、そのような場合に即して本発明が解決しようとする課題について説明する。
このような免震用滑り支承が地震発生時に作動すると、相対的に摺動するステンレス鋼の表面と四フッ化エチレン樹脂の表面との間に摩擦力が作用することになり、この摩擦力の摩擦係数が小さいほど免震構造の性能は良好となる。容易に想到し得るように、それら摺接面に潤滑剤を塗布すれば、その摩擦係数を更に小さくすることができる。しかしながら、滑り支承の設置時に単にそれら摺接面に潤滑剤を塗布するだけでは、様々な問題が発生する。第１に、例えば鉄筋ないし鉄骨コンクリート造の建物の免震化のための滑り支承は、５０年〜６０年ないしはそれ以上の長期に亙って使用されるため、設置時に塗布した潤滑剤がその間に揮発したり変質したりするおそれがある。第２に、そのような用途において、滑り支承が作動する大きな地震を何度か経験するうちに、摺接面が潤滑剤切れを起こすおそれがある。更に第３に、摺接面に塗布した潤滑剤に塵芥が付着することによって摩擦係数が大きくなるおそれがある。
これらの不都合を回避するために滑り支承の保守作業が必要になるが、従来の滑り支承においては、そのような保守作業は容易でない上に、その保守作業のための費用も大きな負担とならざるを得ない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、液体潤滑剤を使用して摺接面の摩擦係数を小さくするようにした免震用滑り支承において、その保守作業の負担を大幅に軽減することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にかかる免震用滑り支承は、構造物の上部構造と下部構造との間に配設され上部構造と下部構造との相対的な水平方向の変位を許容しつつ上部構造の重量を支持する免震用滑り支承において、水平に延在する平滑な上向き摺接面を有し構造物の下部構造に取り付けられる下部摺接部材と、水平に延在する平滑な下向き摺接面を有し構造物の上部構造に取り付けられる上部摺接部材とを備え、前記上部摺接部材の前記下向き摺接面と前記下部摺接部材の前記上向き摺接面とが互いに摺動可能に当接することで鉛直荷重を支持するようにしてあり、液体潤滑剤貯留タンクから前記下部摺接部材の前記上向き摺接面へ液体潤滑剤を供給する液体潤滑剤供給機構を備え、前記上部摺接部材の前記下向き摺接面は前記下部摺接部材の前記上向き摺接面より小さく、前記液体潤滑剤貯留タンクは前記上部摺接部材に対して固定して設けられ、前記液体潤滑剤供給機構は、刷毛部材と、前記液体潤滑剤貯留タンクから前記刷毛部材へ液体潤滑剤を供給する液体潤滑剤供給配管とを含んでおり、前記刷毛部材は、前記上部摺接部材の前記下向き摺接面の周囲を囲繞するようにして前記上部摺接部材側に取り付けられており、その刷毛先が前記下部摺接部材の前記上向き摺接面に接触していることを特徴とする。
また本発明は、前記上部摺接部材は扁平な円柱形状に形成されており、前記刷毛部材は略々円錐台形状で下端に近付くほど径方向外方に広がった形状に形成されており、前記免震用滑り支承の作動時には、前記刷毛部材の下端部分によって前記下部摺接部材の前記上向き摺接面が払拭されるようにしてあることを特徴とする。
また本発明は、前記刷毛部材は液体潤滑剤を含浸する布で形成されていることを特徴とする。
また本発明は、前記液体潤滑剤貯留タンクに液面計を設けたことを特徴とする。
また本発明は、前記下部摺接部材の前記上向き摺接面はステンレス鋼の表面を磨いて形成した面であり、前記上部摺接部材の前記下向き摺接面には四フッ化エチレン樹脂が具備されていることを特徴とする。
【０００５】
本発明にかかる免震用滑り支承によれば、下部摺接部材の上向き摺接面へ、液体潤滑剤貯留タンクから液体潤滑剤が供給される。そのため、液体潤滑剤貯留タンクに液体潤滑剤を一度補給したならば、その後長期にわたって保守が不要となり、面倒な保守作業を頻繁に行う必要がないことからその負担が大幅に軽減される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１のＡは本発明の第１の実施の形態にかかる免震用滑り支承の断面側面図、図１のＢはそのＡ−Ａ線に沿った断面平面図である。
図１のＡ及びＢにおいて、免震用滑り支承１０は、構造物の上部構造１２と下部構造１４との間に配設され、上部構造１２と下部構造１４との相対的な水平方向の変位を許容しつつ上部構造１２の重量を支持するものである。
構造物の下部構造１４とは、例えば、地盤に対して固定された建物の基礎であり、構造物の上部構造１２とは、例えば、その基礎の上に支えられるその建物の本体部分である。
【０００７】
滑り支承１０は、平面視正方形の鋼板製の下部フランジプレート１６を備えており、この下部フランジプレート１６の上面に円板形のステンレス鋼製の下部摺接部材１８が固着されている。
下部フランジプレート１６は、アンカーボルトで下部構造１４に固定されており、これによって、下部摺接部材１８が下部構造１４に固定状態で取り付けられている。
滑り支承１０は更に、鋼板製の上部フランジプレート２０を備えており、この上部フランジプレート２０の下面に鋼製の円筒基部２２が固着されている。更にこの円筒基部２２の下端に、ゴムシート２４を介して上部摺接部材２６が取り付けられている。
上部フランジプレート２０は、アンカーボルトで上部構造１２に固定されており、これによって、上部摺接部材２６が上部構造１２に取り付けられている。
【０００８】
下部摺接部材１８は、水平に延在する平滑な上向き摺接面１８ａを有し、上部摺接部材２６は、水平に延在する平滑な下向き摺接面２６ａを有する。上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａと下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａとは、互いに摺動可能に当接しており、免震用滑り支承１０に加わる鉛直荷重はそれら摺接面１８ａ、２６ａで支えられる。また地震発生時には、それら摺接面１８ａと２６ａとが互いに摺動することにより、上部摺接部材２６と下部摺接部材１８とが相対的に水平方向に変位し、それによって、下部構造１４から上部構造１２へ伝達する水平方向の荷重が軽減される。
【０００９】
図から明らかなように、上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａは下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａより小さい。例えば、面圧を１００ｋｇｆ／ｃｍ〜４００ｋｇｆ／ｃｍ程度にするように下向き摺接面２６ａの直径を定め、その変形範囲を４０ｃｍ程度にするように上向き摺接面１８ａの直径を定める。具体的な数値例を挙げるならば、例えば、下向き摺接面２６ａは直径が３０ｃｍ〜５０ｃｍの円形とされ、上向き摺接面１８ａは直径が９０ｃｍ〜１５０ｃｍの円形とされる。
上部摺接部材２６と円筒基部２２との間に介装したゴムシート２４は、取付誤差等のために下向き摺接面２６ａと上向き摺接面１８ａとの平行度が悪い場合に断面がくさび形に弾性変形することにより、下向き摺接面２６ａを上向き摺接面１８ａに密接させて、下向き摺接面２６ａの全面に亙って荷重を均一化させる機能を果たすものである。
【００１０】
下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａはステンレス鋼の表面を磨いて形成した面であり、一方、上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａには低摩擦材料である四フッ化エチレン樹脂が具備されている。
具備する低摩擦材料は四フッ化エチレン樹脂に限られず、その他の適当な固体潤滑剤（例えば、ナイロン、ポリアセタール、ポリエチレン、モリブデン被膜等の比較的小さい摩擦係数で摺動する材料）を取り付けてもよい。また、低摩擦材料を具備する面を、上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａではなく、下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａとしてもよく、更には、それら摺接面１８ａ、２６ａの両方に低摩擦材料を具備してもよい。低摩擦材料の具備はシートにしたものを接着剤やねじで固定したり、嵌め込み固定したり、あるいはコーティングすることなどでなされる。
【００１１】
磨いたステンレス鋼の表面と四フッ化エチレン樹脂の表面との間の摩擦係数はかなり小さいが、それら表面に液体潤滑剤で潤滑を施すことで、その摩擦係数を更に小さくして免震性能を向上させることができる。そのため、本発明においては、滑り支承の摺接面外部に液体潤滑剤貯留タンク３０を上部フランジプレート２０に固定して配置すると共に、この液体潤滑剤貯留タンク３０から上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａと下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａとの少なくとも一方へ液体潤滑剤を供給する液体潤滑剤供給機構を備えるようにしている。
【００１２】
この第１の実施の形態にかかる免震用滑り支承１０では、液体潤滑剤供給機構３２は、刷毛部材３４と、液体潤滑剤貯留タンク３０からこの刷毛部材３４へ液体潤滑剤を供給する液体潤滑剤供給配管３６とを含んでいる。
刷毛部材３４は、液体潤滑剤を良好に含浸する厚手の布で形成したスカート状の部材であり、略々円錐台形状で下端に近付くほど径方向外方に広がり、その下端部分は略々水平に延在している。そして、その上端部分が円筒基部２２に連結されることで、上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａの周囲を囲繞するようにして上部摺接部材２６側に取り付けられている。従って刷毛部材３４の下端部分が、この刷毛部材３４の刷毛先であり、この刷毛先が下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａに接触している。
【００１３】
液体潤滑剤供給配管３６は、刷毛部材３４の上端に接して円筒基部２２の外周に配設された環状配管部と、この環状配管部と液体潤滑剤貯留タンク３０とを連通させる接続配管部とを有する。環状配管部は、刷毛部材３６の上端に接している部分に幾つもの細孔が形成されており、それら細孔を介して、環状配管部から刷毛部材３４へ液体潤滑剤が僅かずつ滲出するようにしてある。
液体潤滑剤貯留タンク３０には液面計３８を設けてある。免震用滑り支承１０を設置した後には、刷毛部材３４に適量の液体潤滑剤を含浸させた上で、液体潤滑剤貯留タンク３０に液体潤滑剤を満たすようにする。揮発等によって刷毛部材３４から失われる液体潤滑剤が液体潤滑剤貯留タンク３０から補充されるため、頻繁な保守作業を必要とせず、定期点検の間隔を長くすることができる。また、定期点検時には、液面計３８によって液体潤滑剤貯留タンク３０内の液体潤滑剤残量を確認することで容易に点検が行え、必要に応じて液体潤滑剤の補給を行えばよい。
【００１４】
刷毛部材３４の材質及び形状は以上に説明したものに限られないが、以上に示した刷毛部材３４の形態は低コストで高性能であるという点において非常に優れたものである。また、以上に示した刷毛部材３４によれば、滑り支承１０の作動時に、刷毛部材３４の下端部分によって下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａが払拭されるという作用が得られる。これによって、上向き摺接面１８ａに塵埃が付着していた場合でもその塵埃が拭き取られて除去されるため、上下の摺接面２６ａ、１８ａの間に塵埃が入り込むことがなく、それによる摩擦係数の増大が防止され、良好な免震性能が得られる。
【００１５】
次に参考例にかかる免震用滑り支承について説明する。
図２のＡは参考例にかかる免震用滑り支承の断面側面図、図２のＢはそのＢ−Ｂ線に沿った断面平面図である。
図２のＡ及びＢに示した免震用滑り支承１０’は、多くの点において図１のＡ及びＢに示した免震用滑り支承１０と同一に構成されており、同一の部分については説明を省略ないし簡略にし、異なった部分について重点的に説明する。また図１に示したものと同一ないし対応する部材には同一の番号を付した。
免震用滑り支承１０’は、構造物の上部構造１２と下部構造１４との間に配設され、上部構造１２と下部構造１４との相対的な水平方向の変位を許容しつつ上部構造１２の重量を支持する。滑り支承１０’は、平面視正方形の鋼板製の下部フランジプレート１６を備えており、この下部フランジプレート１６の上面に円板形のステンレス鋼製の下部摺接部材１８が固着されている。下部フランジプレート１６は、アンカーボルトで下部構造１４に固定されており、これによって、下部摺接部材１８が下部構造１４に固定状態で取り付けられている。
滑り支承１０’は更に、鋼板製の上部フランジプレート２０を備えており、この上部フランジプレート２０の下面に鋼製の円筒基部２２が固着されている。更に円筒基部２２の下端に、ゴムシート２４を介して上部摺接部材２６が取り付けられている。上部フランジプレート２０は、アンカーボルトで上部構造１２に固定されており、これによって、上部摺接部材２６が上部構造１２に取り付けられている。
【００１６】
下部摺接部材１８は、水平に延在する平滑な上向き摺接面１８ａを有し、上部摺接部材２６は、水平に延在する平滑な下向き摺接面２６ａを有する。上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａと下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａとは互いに摺動可能に当接しており、免震用滑り支承１０に加わる鉛直荷重はそれら摺接面１８ａ、２６ａで支えられる。また地震発生時には、それら摺接面１８ａ、２６ａが互いに摺動することにより、上部摺接部材２６と下部摺接部材１８とが相対的に水平方向に変位し、それによって、下部構造１４から上部構造１２へ伝達する水平方向の荷重が軽減される。
図から明らかなように、上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａは下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａより小さい。
下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａはステンレス鋼の表面を磨いて形成した面であり、一方、上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａには低摩擦材料である四フッ化エチレン樹脂がコートされている。
【００１７】
第１の実施の形態にかかる免震用滑り支承１０に関して上で述べたように、滑り支承の摺接面外部に液体潤滑剤貯留タンク３０を上部構造１２に固定して配置すると共に、この液体潤滑剤貯留タンク３０から上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａと下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａとの少なくとも一方へ液体潤滑剤を供給する液体潤滑剤供給機構を備えるようにしている。
参考例にかかる免震用滑り支承１０’では、液体潤滑剤供給機構３２’は、上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａに形成した凹溝４０と、液体潤滑剤貯留タンクからこの凹溝４０へ液体潤滑剤を供給する液体潤滑剤供給配管４２とを含んでいる。
上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａは略々円形であり、凹溝４０はこの下向き摺接面２６ａの外周に沿って円形に形成されている。上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａと下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａとが当接しているため、それら摺接面２６ａ、１８ａの間に、凹溝４０によって液体潤滑剤収容空間が画成されている。
凹溝４０によって画成された液体潤滑剤収容空間には、この液体潤滑剤収容空間と液体潤滑剤供給配管４２との連結部から離れた位置に、更に別の配管４４が連結されており、この配管４４は液面計４６の下端に接続している。従って液体潤滑剤収容空間と液面計４６とが連通しており、更に、液面計４６の上端は大気に開放しているため、液体潤滑剤収容空間は液面計４６を介して大気に連通している。
尚、凹溝４０の構成は任意で、例えば四フッ化エチレン樹脂製のシートを上部摺接部材２６の下面に取着し、上部摺接部材２６側に液体潤滑剤の供給路を形成し、前記シートに前記液体潤滑剤供給路に連通させて孔を形成することで構成するようにしてもよい。
【００１８】
免震用滑り支承１０’を設置したならば、液体潤滑剤貯留タンク３０に液体潤滑剤を注入する。注入された液体潤滑剤は液体潤滑剤供給配管４２を通り、凹溝４０で画成された液体潤滑剤収容空間へ流入し、更にその一部は配管４４を介して液面計４６まで到達する。
免震用滑り支承１０’が作動していないとき、即ち、上部摺接部材２６と下部摺接部材１８とが相対的に静止しているときには、上部摺接部材２６の下向き摺接面２６ａと下部摺接部材１８の上向き摺接面１８ａとは密接しており、液体潤滑剤がそれら摺接面２６ａと１８ａとの間を通って滲み出ることは実質的に阻止されている。一方、大きな地震が発生して免震用滑り支承１０’が作動し、上部摺接部材２６と下部摺接部材１８とが水平相対運動を開始したならば、それと同時に、凹溝４０の縁から摺接面２６ａと１８ａとの間に液体潤滑剤が引き込まれてそれら摺接面の間に液体潤滑剤の膜が形成され、これによってそれら摺接面の間の摩擦係数が小さなものとなり、良好な免震性能が得られる。
地震がおさまって免震用滑り支承１０’が作動を停止するまでの間に、僅かな量の液体潤滑剤が摺接面２６ａと１８ａとの間から外部へ滲み出るが、それに対応した量の液体潤滑剤が液体潤滑剤貯留タンク３０から補充される。
【００１９】
一般的に、物体の表面に塗布された液体潤滑剤が光や酸素の影響を受けて変質し易いのに対して、この免震用滑り支承１０’では、液体潤滑剤が、普段は液体潤滑剤貯留タンク３０及び凹溝４０の内部に収容されていて光や酸素に曝されないため、長い時間が経っても殆ど変質することなく、高品質に維持される。そして、免震用滑り支承１０’が作動するときに、その高品質の液体潤滑剤が摺接面に引き込まれるため、常に良好な免震性能が得られる。
従って、参考例にかかる免震用滑り支承１０’でも、第１の実施の形態にかかる免震用滑り支承１０と同様に、頻繁な保守作業を必要とせず、定期点検の間隔を長くすることができる。また、定期点検時には、液面計４６によって液体潤滑剤残量を確認することで容易に点検が行え、必要に応じて液体潤滑剤の補給を行えばよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、構造物の上部構造と下部構造との間に配設され上部構造と下部構造との相対的な水平方向の変位を許容しつつ上部構造の重量を支持する免震用滑り支承において、水平に延在する平滑な上向き摺接面を有し構造物の下部構造に取り付けられる下部摺接部材と、水平に延在する平滑な下向き摺接面を有し構造物の上部構造に取り付けられる上部摺接部材とを備え、前記上部摺接部材の前記下向き摺接面と前記下部摺接部材の前記上向き摺接面とが互いに摺動可能に当接することで鉛直荷重を支持するようにしてあり、液体潤滑剤貯留タンクから前記下部摺接部材の前記上向き摺接面へ液体潤滑剤を供給する液体潤滑剤供給機構を備え、前記上部摺接部材の前記下向き摺接面は前記下部摺接部材の前記上向き摺接面より小さく、前記液体潤滑剤貯留タンクは前記上部摺接部材に対して固定して設けられ、前記液体潤滑剤供給機構は、刷毛部材と、前記液体潤滑剤貯留タンクから前記刷毛部材へ液体潤滑剤を供給する液体潤滑剤供給配管とを含んでおり、前記刷毛部材は、前記上部摺接部材の前記下向き摺接面の周囲を囲繞するようにして前記上部摺接部材側に取り付けられており、その刷毛先が前記下部摺接部材の前記上向き摺接面に接触している構成とした。
そのため、液体潤滑剤を使用して摺接面の摩擦係数を小さくするようにした免震用滑り支承において、その保守作業の負担を大幅に軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  Ａは本発明の第１の実施の形態にかかる免震用滑り支承の断面側面図、ＢはそのＡ−Ａ線に沿った断面平面図である。
【図２】  Ａは参考例にかかる免震用滑り支承の断面側面図、ＢはそのＢ−Ｂ線に沿った断面平面図である。
【符号の説明】
１０  免震用滑り支承
１８  下部摺接部材
１８ａ  上向き摺接面
２６  上部摺接部材
２６ａ  下向き摺接面
３０  液体潤滑剤貯留タンク
３２  液体潤滑剤供給機構
【図１】
0004101925.tif 000002
【図２】
0004101925.tif 000003