支承構造
【課題】可動型ゴム支承装置として機能するように支承装置を構造物に容易に取り付ける。
【解決手段】上部構造物２側に位置された上沓２０と、下部構造物３側に配設された下沓２１と、上沓２０と下沓２１との間に配設された弾性体２２とを有する支承装置１０と、上部構造物２と上沓２０との間に配設され、上部構造物２に対して支承装置１０を摺滑し得、相対変位を可能とする摺滑部材１１と、上部構造物２に設けられ、支承装置１０と係合し、支承装置１０が摺滑する際にガイドするガイド部材１２とを備えている。これにより、支承装置１０が、ガイド部材１２によって、可動型弾性支承装置として機能するように支承装置１０を上部構造物２、下部構造物３に容易に取り付けることが出来、摺滑部材１１及びガイド部材１２によって、支承装置１０を可動型弾性支承装置として用いることが出来る。
【解決手段】上部構造物２側に位置された上沓２０と、下部構造物３側に配設された下沓２１と、上沓２０と下沓２１との間に配設された弾性体２２とを有する支承装置１０と、上部構造物２と上沓２０との間に配設され、上部構造物２に対して支承装置１０を摺滑し得、相対変位を可能とする摺滑部材１１と、上部構造物２に設けられ、支承装置１０と係合し、支承装置１０が摺滑する際にガイドするガイド部材１２とを備えている。これにより、支承装置１０が、ガイド部材１２によって、可動型弾性支承装置として機能するように支承装置１０を上部構造物２、下部構造物３に容易に取り付けることが出来、摺滑部材１１及びガイド部材１２によって、支承装置１０を可動型弾性支承装置として用いることが出来る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建築物や橋梁等の各種構造物を支承する支承構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物や橋梁等の構造物の支承装置には、ゴム板と鉄板とを交互に積層し、これらが加硫接着によって相互に接着されて構成されたゴム支承がある（特許文献１参照）。ゴム支承では、ゴムの変位を拘束することで、鉛直バネ剛性を高める工夫や回転追従性能を向上させる工夫がなされている。例えば、ゴム支承では、ゴム板と鉄板とを交互に積層し、これらを加硫接着することによって、ゴムの流動性を低減し、鉛直バネ剛性を高めるようにしている。
【０００３】
また、密閉ゴム支承では、ゴム板が下沓となる金属製ポット内に配置され、ゴム板の上にピストン状の上沓が載置され、ゴム板が非圧縮性の流体的に振る舞うように拘束されることで、回転追従性能が得られるように構成されている（特許文献２参照）。
【０００４】
更に、所謂コンパクト支承では、大きな鉛直荷重を支持するため、上沓と下沓の相対する面にそれぞれ凹部を設け、それぞれの凹部内にゴム層が配設され、鉛直荷重が加わった際にゴムが撓み変形によって半径方向外方に膨出しないようにして、鉛直バネ剛性の向上を図るようにしている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１８２０号公報
【特許文献２】特開２０００−１７８９２１号公報
【特許文献３】特開２００９−１３７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のような支承装置は、一般的に固定型ゴム支承装置として用いられているが、例えば、上部構造物との間に摺滑部材を介在させて摺滑可能に設けることで、可動型ゴム支承装置として用いる考えがある。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、可動型弾性支承装置となるように支承装置を構造物に容易に取り付けることが出来る新規な支承構造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】
【０００８】
本発明に係る支承構造は、第一構造物側に位置された第一剛性体と、第二構造物側に位置された第二剛性体と、第一剛性体と第二剛性体との間に配設された弾性体とを有する支承装置と、第一構造物と第一剛性体との間及び／又は第二構造物と第二剛性体との間に配設され、第一構造物及び／又は第二構造物に対して支承装置を摺滑し得、これら二体間の相対変位を可能とする摺滑手段と、第一剛性体及び／又は第二剛性体との間に摺滑手段が配設された側の第一構造物及び／又は第二構造体に設けられ、支承装置と相対変位可能に係合し、支承装置が摺滑する際にガイドするガイド手段とを備えている。
【０００９】
更に、ガイド手段は、先端部に係合部が形成されるようにしても良い。そして、係合部は、ガイド手段が設けられた構造物との間に摺滑手段が配設された剛性体と係合するようにしても良い。この際、係合部は、剛性体の外周面に形成された係合凹部と係合するようにしても良い。更に、係合部は、剛性体の摺滑手段が配設された面とは反対側の面と係合するようにしても良い。更に、係合部は、ガイド手段とは別体に設けられているようにしても良い。更に、ガイド手段は、相対する一対の係合片を有し、一方の係合片は、剛性体との間に摺滑手段が配設された構造物と係合し、他方の係合片は、剛性体の外周面に形成された係合凹部又は剛性体の摺滑手段が配設された面とは反対側の面と係合するようにしても良い。
【００１０】
更に、支承装置は、所謂固定型支承装置とすることが可能である。また、支承装置には、弾性体を囲繞する拘束体を備えているようにしても良い。
【００１１】
更に、ガイド手段は、先端部に係合部が形成されるようにしても良い。この際、係合部は、拘束体と係合するようにしても良い。更に、係合部は、拘束体の外周面に形成された係合凹部と係合するようにしても良い。更に、係合部は、ガイド手段とは別体に設けられているようにしても良い。更に、ガイド手段は、相対する一対の係合片を有し、一方の係合片は、剛性体との間に摺滑手段が配設された構造物と係合し、他方の係合片は、拘束体の外周面に形成された係合凹部と係合するようにしても良い。
【００１２】
更に、好ましい支承装置としては、拘束体は、弾性体の弾性変形を拘束する機能及び／又は弾性体の略密閉状態を保持する機能及び／又は第一剛性体と第二剛性体の相対変位を拘束する機能を有するようにしても良い。更に、第一剛性体、第二剛性体の何れか一方には、芯材が設けられ、芯材は、上揚防止部と水平変位防止部とを有するようにしても良い。更に、拘束体と弾性体との間には、無入力の状態で、間隙部が設けられているようにしても良い。
【００１３】
更に、弾性体の側面及び／又は拘束体の拘束面には、凸部及び／又は凹部が形成されているようにしても良い。更に、所定以上入力されると、弾性体が凸部と凹部とによって作出される隙間の容積を縮小するように弾性変形し、且つ、変形した弾性体が拘束体に当接及び／又は圧接して弾性体の変形が拘束されるように構成されるようにしても良い。
【００１４】
更に、弾性体は、第一剛性体と第二剛性体と拘束体とによって囲繞されて半密閉状態とされ、弾性体への荷重の増大に伴って、より高度な密閉状態へと変化するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の支承構造は、構造物と支承装置の剛性体との間に配設された摺滑手段が支承装置を摺滑し、この構造物に設けられたガイド手段が支承装置と係合し、剛性体を、構造物に対して摺滑可能に支持すると共に、剛性体が構造物に対して摺滑した際にガイドするので、支承装置を可動型弾性支承装置として用いることが出来る。従って、本発明の支承装置は、支承装置に対して摺滑手段の摺滑面とこれに対する摺動面との間の最大静止摩擦力以上の水平力が生じると、摺滑手段の摺滑面が摺動面を摺滑し、支承装置に対するそれ以上の水平力が入力されることを防止出来、支承装置を構成する第一剛性体と第二剛性体との間の大きな相対変位を吸収することが出来る。更に、本発明の支承構造は、支承対象である構造物と支承装置を構成する剛性体との間に、これらを相対変位可能とする摺動可能な摺滑手段が配設され、更にこの構造物に対して後付け可能なガイド手段が配設されているので、固定側の弾性支承装置を、可動型の弾性支承装置として機能するように構造物に対して容易に取り付けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した支承構造を示した断面斜視図である。
【図２】側面の周回り方向に凸部と凹部を設けた弾性体を示した斜視図である。
【図３】側面の高さ方向に凸部と凹部を設けた弾性体を示した斜視図である。
【図４】側面に凸部と凹部を設けていない弾性体を示した斜視図である。
【図５】鉛直方向の変位量と鉛直荷重との関係を示した特性グラフである。
【図６】本発明を適用した支承構造を示した平面図である。
【図７】図１に示したガイド部材の変形例であり、ガイド部材の係合部を上沓の下面と係合するように設けた支承構造を示した断面図である。
【図８】図１に示したガイド部材の変形例であり、係合部をガイド部材とは別体に設けた支承構造を示した断面図である。
【図９】図１に示したガイド部材の変形例であり、ガイド部材の鋸歯状の係合凸条部を、この係合凸条部に対応するように上沓の外周部に形成された鋸歯状の係合凹条部と係合するように設けた支承構造を示した断面図である。
【図１０】図１に示したガイド部材の変形例であり、ガイド部材を断面略コ字状に設けた支承構造を示した断面図である。
【図１１】支承構造の変形例であり、芯材を上沓と弾性体を貫通するように設けた支承構造を示した断面図である。
【図１２】支承構造の変形例であり、拘束体を上沓に水平方向からボルトで固定した芯材のない支承構造を示した断面図である。
【図１３】支承構造の変形例であり、拘束体を上沓に水平方向からボルトで固定した支承構造を示した断面図である。
【図１４】支承構造の変形例であり、ガイド部材の係合部を下沓の外周部の係合凹部に係合するように設けた支承構造を示した断面図である。
【図１５】図１４に示したガイド部材の変形例であり、ガイド部材の係合部を下沓の上面と係合するように設けた支承構造を示した断面図である。
【図１６】図１４に示したガイド部材の変形例であり、係合部をガイド部材とは別体に設けた支承構造を示した断面図である。
【図１７】図１４に示したガイド部材の変形例であり、ガイド部材の鋸歯状の係合凸条部を、この係合凸条部に対応するように下沓の外周部に形成された鋸歯状の係合凹条部と係合するように設けた支承構造を示した断面図である。
【図１８】図１４に示したガイド部材の変形例であり、ガイド部材を断面略コ字状に設けた支承構造を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した支承構造について図面を参照して、下記の順に沿って説明する。
【００１８】
１．支承構造の説明
２．支承装置の説明
３．弾性体及び拘束体の説明
４．支承装置の動作説明
５．摺滑部材の説明
６．ガイド部材の説明
７．作用効果
８．支承構造の変形例１の説明
９．支承構造の変形例２の説明
１０．支承構造の変形例３の説明
１１．支承構造の変形例４の説明
１２．支承構造の変形例５の説明
１３．支承構造の変形例６の説明
１４．その他の変形例
【００１９】
［１．支承構造の説明］
図１に示すように、本発明を適用した支承構造１は、橋桁等の上部構造物２と橋脚や橋台といった下部構造物３との間に配設された支承装置１０と、この支承装置１０と上部構造物２との間に介在され、支承装置１０を摺滑させる摺滑部材１１と、支承装置１０を摺滑可能に支持すると共に摺滑の際にガイドするガイド部材１２とを備えている。
【００２０】
［２．支承装置の説明］
図１に示すように、支承装置１０は、橋桁等の上部構造物２と橋脚や橋台といった下部構造物３との間に装着して水平荷重や鉛直荷重、回転荷重等の各種の荷重を支えると共に、地震や風、動的又は静的交通荷重等による揺動や振動、応力を吸収、分散しつつ、支承する橋梁用支承装置である。勿論、本発明の支承装置は、橋梁に対する適用に止まらず、建築物や建造物、文化財等々適宜の構造体の支承装置として適用することが出来る。この支承装置１０は、第一剛性体としての上沓２０と第二剛性体としての下沓２１との間に支承体となる弾性体２２が介在されている。また、弾性体２２は、上沓２０又は下沓２１（ここでは上沓２０）に固定された拘束体２３によって囲繞されている。
【００２１】
上沓２０は、金属やセラミックス、或いは硬質樹脂やＦＲＰの如くの強化樹脂等の剛性素材によって構成することが好ましいが、必ずしも剛性素材に限定されるものではなく、弾性素材や剛性素材と弾性素材とを組み合せた材料によっても構成することが出来る。各種素材から構成される上沓２０は、平面形状が略多角形、略円形、略長円径、略楕円形等の適宜の形状に設定することが出来るが、方形又は円形とすること、望ましくは方形とすることが力学上、製造上、或いは施工上、交換上有利である。なお、上沓２０は、外表面を全体的に弾性体等の被覆層で覆って、耐候性、防錆効果を得るように構成しても良い。このような上沓２０は、摺滑部材１１を介在させて、ガイド部材１２によって上部構造物２に摺滑可能に支持されている。
【００２２】
下沓２１は、上沓２０同様、金属やセラミックス、或いは硬質樹脂やＦＲＰの如くの強化樹脂等の剛性素材によって構成することが好ましいが、必ずしも剛性素材に限定されるものではなく、弾性素材や剛性素材と弾性素材とを組み合せた材料によって構成することも出来る。各種素材から構成される下沓２１は、平面形状が略多角形、略円形、略長円径、略楕円形等の適宜の形状に設定することが出来るが、方形又は円形とすること、望ましくは方形とすることが力学上、製造上、又は施工上、交換上で有利である。下沓２１の平面形状等は、必ずしも上沓２０と一致させる必要はないが、各部のサイズと、凸部や凹部の形状や位置等は下沓２１の設定と上沓２０の設定を互いに整合させる必要がある。なお、下沓２１は、外表面を全体的に弾性体等の被覆層で覆って、耐候性、防錆効果を得るように構成することも出来る。
【００２３】
更に、下沓２１は、例えばアンカボルト、ナット等の固定部材４によって下部構造物３に固定されている。この際、下沓２１を下部構造物３に対して直接的に固定しても良いが、ここでは、下沓２１よりも広面積の板状をなす下部プレート２４を用いて下沓２１を下部構造物３に対して間接的に固定している。下沓２１の下部構造物３への固定方法は、これらの例に限定されるものではない。なお、下沓２１の直接的又は間接的な固定は、着脱可能な方法とするのが好ましく、アンカボルト、ナット等による締結はその一例である。
【００２４】
［３．弾性体及び拘束体の説明］
ここで用いられる弾性体２２は、例えば、弾性層２２ａと補強板２２ｂとが積層された積層構造の弾性体である。弾性体２２は、内部に補強板２２ｂが設けられ、弾性層２２ａが複数設けられ、補強板２２ｂと弾性層２２ａとが加硫接着によって相互に接着されている。また、弾性体２２は、上面と下面も上板２２ｃと下板２２ｄとが加硫接着され補強されている。
【００２５】
ここで、弾性層２２ａとしては、天然ゴムや合成ゴム、熱可塑性エラストマや熱硬化性エラストマを用いることができ、これらの中でも天然ゴムを主成分として使用することが好ましい。具体的なエラストマ成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（臭素化、塩素化等）、アクリルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ化ゴム、多硫化ゴム、ハイパロン、エチレン酢酸ビニルゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−メチルアクリレート共重合体、スチレン系エラストマ、ウレタン系エラストマ、ポリオレフィン系エラストマ、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、エポキシ化天然ゴム、ｔｒａｎｓ−ポリイソプレン、ノルボルネン開環重合体（ポリノルボルネン）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ハイスチレン樹脂、イソプレンゴム等のゴムを一種単独、或いは二種以上を併用することが出来る。そして、補強板２２ｂや上板２２ｃや下板２２ｄは、鉄板といった剛性の鋼材が用いられている。以上のような積層型の弾性体２２は、荷重が加わったとき、自由側面となっている補強板２２ｂの間の弾性層２２ａの側面が荷重の大きさに応じて側方に僅かに膨出する特性を有する。
【００２６】
そして、弾性体２２の周囲には、周回り方向に、凸部２５と凹部２６とが設けられている。凸部２５と凹部２６は、図１の例では、互いに平行に、周回り方向に連続して設けられている。勿論、凸部２５と凹部２６は、周回り方向に断続的に設けられていてもよい。特に、弾性体２２では、自由側面となっている弾性層２２ａの側面に凸部２５が設けられ、補強板２２ｂの位置に凹部２６が設けられている。勿論、これとは逆に、弾性層２２ａの位置に凹部２６を設け、補強板２２ｂの位置に凸部２５を設けるようにしてもよい。
【００２７】
以上のような弾性体２２は、下沓２１に固定された芯材２７の大径部２８に配設され、支持される。弾性体２２は、上沓２０と下沓２１との間を接着して高支圧化しても良いが、接着しないことにより、良好な回転追従性を実現することも出来る。
【００２８】
なお、以上の例では、弾性体２２が積層型である場合を説明したが、本発明での弾性体２２は、図２に示すように、凸部２５や凹部２６を設けながらも、内部に鉄板といった剛性の補強板が設けられていない弾性層が一つ（単層）のものであってもよい。また、図３に示すように、弾性体２２としては、高さ（厚さ）方向に、凸部２５や凹部２６を設けたものであってもよい。図３の例では、弾性層が単層でもよいが、図１の例のように、補強板を有する積層型であってもよい。更に、図４に示すように、側面に凸部２５や凹部２６を有しない弾性体であってもよい。この場合も、弾性体は、弾性層が単層でもよいが、補強板を有する積層型であってもよい。また、図１−図４の弾性体２２の大きさは、拘束体２３内に挿入するとき、拘束体２３に嵌合する大きさでもよいが、組立性を考慮して、一回り小さくして、拘束面２３ａと弾性体２２の側面との間に間隙を設けるようにしてもよい。なお、以下の説明では、図１に示した凸部２５や凹部２６を有する積層型の弾性体を例に説明する。
【００２９】
以上のように構成される弾性体２２は、図１に示すように、拘束体２３によって囲繞されている。拘束体２３は、弾性体２２の外径よりやや大きい内径を有する円筒体であり、上沓２０又は下沓２１の何れか、図１では上沓２０に固定されている。例えば、拘束体２３は、ネジ等の固定部材２９によって、上沓２０に固定されている。なお、拘束体２３は、その他に、溶接や従来公知の固定方法等によって、上沓２０又は下沓２１の何れかに固定されるようにしても良い。
【００３０】
更に、下沓２１には、芯材２７が固定され、上揚防止部と水平変位防止部となっている。具体的に、芯材２７は、ベースプレートとなる下沓２１に下端部が固定される。芯材２７は、大径部２８となる頭部を有する金属性のボルト状部材からなり、先端部である大径部２８が拘束体２３内に配設され、弾性体２２をほぼ密閉状態に拘束して高支圧化させるピストンのように機能する。この芯材２７は、下沓２１のネジ穴３０に螺合されることによって固定される。なお、芯材２７の下沓２１への固定構造も、これに限定されるものではなく、例えば芯材２７のネジ穴に、下沓２１の下面から挿通させた固定ボルトを螺合して固定するようにしてもよい。なお、大径部２８も、例えば芯材２７の先端部に設けたネジ部を別部材の大径部のネジ穴に螺合して固定するようにしても良い。
【００３１】
芯材２７と一体の大径部２８は、ネジ等の固定部材３１によって拘束体２３の下面に固定された上揚防止片３２と係合する。下沓２１と一体の芯材２７の大径部２８は、上揚防止部ともなって、上沓２０に上揚力が加わったとき、上沓２０側の上揚防止片３２が係止されることで、上沓２０と下沓２１とが乖離することを防止する。すなわち、芯材２７の大径部２８は、拘束体２３内に配設されることで、弾性体２２の鉛直方向の変位を許容し、また、水平変位防止部となって、芯材２７で水平方向の変位を規制する。これにより、過剰に上沓２０と下沓２１とが水平方向において相対変位することを防止することが出来る。更に、上揚防止片３２と下沓２１との間は、間隙が設けられており、鉛直下向きに変位して、上沓２０が下沓２１側に移動した際にも、上揚防止片３２が下沓２１に突き当たらないようにしている。なお、上揚防止片３２は、固定部材３１を用いる他に、溶接や従来公知の固定方法等によって、拘束体２３に固定されるようにしても良い。
【００３２】
すなわち、支承装置１０は、上沓２０側の拘束体２３と、下沓２１側に設けられ弾性体２２を支持する大径部２８を有する芯材２７とが配設されることで、弾性体２２の剪断変形を抑制する機能や、弾性体２２をほぼ密閉状態に拘束して高支圧化させるピストンの役割を実現し、下沓２１に支持された弾性体２２は、上面が上沓２０、側面が拘束体２３によって包囲され、半密閉の空間に配設されることになる。支承装置１０は、半密閉のゴム支承となり、鉛直面内における回転に必要とされる鉛直撓みを可能としながらも小さな支承面積にして高荷重を支承することが可能となる。
【００３３】
この支承装置１０の組立方法について説明すると、拘束体２３に芯材２７を挿入し、芯材２７を下沓２１のネジ穴３０に固定する。これにより、拘束体２３内には、大径部２８によって、弾性体２２を収納するポット部が形成される。この後、ポット部には、弾性体２２が芯材２７の上に配置される。この後、拘束体２３には、上沓２０が固定部材２９によって結合される。勿論、支承装置１０の組立方法は、上記の例に限定されるものではない。
【００３４】
なお、弾性体２２と拘束体２３との間は、潤滑剤を充填するようにし、低摩擦にして、弾性体２２が拘束体２３内で円滑に鉛直変位出来るようにしても良い。また、拘束体２３の拘束面２３ａを鏡面加工し、低摩擦にして、弾性体２２が拘束体２３内で円滑に鉛直変位出来るようにしても良い。
【００３５】
ここで、弾性体２２と拘束体２３との大きさの関係について説明すると、図１の例では、支承装置１０が上部構造物２と下部構造物３との間に設置され、支承装置１０に対する上部構造物２の荷重によって弾性体２２が変形している状態（例えば死荷重が加わった状態）において、弾性体２２の側面の凸部２５が拘束体２３の内周面の拘束面２３ａに当接した状態となるように構成されている。つまり、上部構造物２と下部構造物３との間に設置される前は、弾性体２２の側面の凸部２５が拘束体２３の内周面の拘束面２３ａとの間において非接触の状態で、隙間が設けられた状態となっており、上部構造物２と下部構造物３との間に設置されると、上部構造物２の死荷重によって、弾性体２２の側面の凸部２５が拘束体２３の内周面の拘束面２３ａに当接した状態となる。なお、死荷重の載荷時には、弾性体２２の側面の凸部２５が拘束体２３の内周面の拘束面２３ａと非接触で、通常の使用範囲を超える高い荷重（例えば例えば大型車両等の交通荷重による活荷重）があった際に、弾性体２２の側面の凸部２５が拘束体２３の内周面の拘束面２３ａと当接し、更なる高荷重の入力によって拘束面２３ａに凸部２５、並びに、凹部２６の膨出変形した部分が圧接されるようにしてもよい。なお、弾性体２２の側面に高さ方向の凸部２５と凹部２６がある場合、弾性体２２を、拘束体２３内のポット部に容易に収納することが出来る。
【００３６】
［４．支承装置の動作説明］
以上のような支承装置１０では、上部構造物２と下部構造物３との間に設置されると、図１に示すように、弾性体２２が、通常の使用範囲の荷重（例えば死荷重や死荷重＋車両通行時の活荷重）によって、圧縮され、弾性体２２の凸部２５は、弾性体２２を囲繞した拘束体２３の拘束面２３ａに近接又は当接した位置となる。支承装置１０は、弾性体２２が鉛直荷重の大きさに応じた弾性変形をし、この弾性変形によって側面の凸部２５が凹部２６により構成された隙間を埋めるように変形しながら、拘束体２３の拘束面２３ａに圧接される。すなわち、弾性体２２の変位量は、拘束体２３によって制限される。
【００３７】
更に、弾性体２２の凸部２５及び凹部２６と拘束体２３の拘束面２３ａとの関係を説明すると、積層型の弾性体２２は、自由側面の弾性層２２ａの位置に凸部２５を設け、補強板２２ｂの位置に凹部２６を設けるようにしている。この場合、凸部２５は、荷重が加わった際、弾性層２２ａの自由側面が膨出することで、凹部２６より先に拘束体２３の拘束面２３ａに強く圧接される。積層型の弾性体２２は、従来最も膨出量が多い補強板間の位置の弾性層２２ａに凸部２５を設けた上、拘束体２３の拘束面２３ａによってこの凸部２５周辺の膨出量が拘束されているので、高荷重が入力されている際でも内部の補強板２２ｂの周囲における弾性層２２ａに対する局部応力が緩和される。また、内部の補強板２２ｂが高荷重によっても潰れにくくなり、補強板２２ｂを薄くすることが出来、支承装置１０の全体の薄型化を実現出来る。なお、補強板２２ｂの位置を凸部２５とし、弾性層２２ａの位置を凹部２６としてもよい。この場合、凹部となっている弾性層２２ａの自由側面が僅かに膨出することで、凸部２５と凹部２６の部分が同じように拘束体２３の拘束面２３ａと当接され均等に圧接されるようにすることが出来る。
【００３８】
そして、支承装置１０は、上沓２０側の拘束体２３と、下沓２１側に設けられ弾性体２２を支持する大径部２８を有する芯材２７とが配設されることで、大径部２８が上沓２０と下沓２１の間に配設される弾性体２２の剪断変形を抑制する機能や、弾性体２２をほぼ密閉状態に拘束して高支圧化させるピストンの役割を実現し、下沓２１に支持された弾性体２２は、上面が上沓２０、側面が拘束体２３によって包囲され、半密閉の空間に配設されることになり、半密閉のゴム支承となり、鉛直面内における回転に必要とされる鉛直撓みを可能としながらも小さな支承面積にして高荷重を支承することが可能となる。
【００３９】
また、低荷重から高荷重の入力に亘って鉛直面内における回転力の作用時には、弾性体２２が拘束体２３によって部分的に支持されながらも凸部２５又は凹部２６による隙間により弾性体２２が変形し、弾性体への極端な負荷なく、良好な回転追従性を実現出来る。
【００４０】
ここで、図５に、鉛直方向の変位量と鉛直荷重との関係を示す。
線Ａ・・・一般的な積層ゴム支承
なお、ここで言うゴム支承は、弾性体が積層ゴムであり、内部に複数枚の鋼板が設けられた地震時水平力分散型ゴム支承や免震支承であり、密閉ゴム支承ではなく、荷重が加わった際の変位が拘束されていない支承である。
線Ｂ・・・拘束体２３の内径（ポット部の内径）に対して弾性体２２の外形を小さくし、凸部２５と凹部２６を大きく形成して、拘束面２３ａと弾性体２２の側面との間の隙間を大きくしたときの特性を示す。（隙間大）
線Ｃ・・・拘束面２３ａと弾性体２２の側面との間の隙間を線Ｂの場合より小さくしたときの特性を示す。（隙間中）
線Ｄ・・・拘束面２３ａと弾性体２２の側面との間の隙間を最も小さくしたときの特性を示す。（隙間小）
線Ｅ・・・拘束面２３ａと弾性体２２の側面との間の隙間を設けない密閉ゴム支承。回転追従性能を有するが、鉛直方向の弾性変位はほとんど無く、金属支承の扱いとなる。
【００４１】
なお、本発明では、線Ａ−Ｅの何れの支承装置も適用可能である。
【００４２】
図５の線Ａで示すゴム支承では、鉛直荷重が大きくなるに連れて鉛直変位量もほぼ比例的に大きくなり、グラフの傾き（拘束度又はバネ定数）はほぼ一定である。弾性体２２の側面に凸部２５と凹部２６を設けた線Ｂ−Ｄの例によれば、鉛直荷重が大きくなるに連れて鉛直変位量も大きくなるが、その特性は非線形となる。すなわち、鉛直変位に対する鉛直荷重反力の大きさを表すグラフの傾き（拘束度又はバネ定数）は、鉛直変位又が大きくなるほど大きくなる。このように、弾性体２２の側面に凸部２５と凹部２６を設けたときには、大きな荷重が入力されたときほど、より高度な密閉状態に変化して鉛直変位量の増加量が小さくなるような特性で、すなわち拘束度を可変として、上部構造物２を支承することが出来る。すなわち、この支承装置１０では、適度な鉛直可撓性を有しながら高荷重を支持することが出来る。また、線Ｂ−Ｄの例を見ると、隙間が小さい程、鉛直変位に対する鉛直荷重反力の大きさを表すグラフの傾きの緩やかな範囲（一次勾配）を狭く設定することが出来る。すなわち、鉛直変位が小さくなる。更に、線Ｅの密閉ゴム支承では、鉛直方向の弾性変位はほとんど見られない。
【００４３】
特に、弾性体２２の側面に凸部２５と凹部２６を設けた線Ｂ−Ｄの例によれば、高荷重が加わると、鉛直可撓変位が小さくなり、密閉ゴム支承のように挙動する。したがって、線Ｂ−Ｄの例では、支承する上部構造物２の種類、用途等に応じて、線Ｂ−Ｄの使用範囲を設定していくことになる。例えば、死荷重に活荷重が加わった状態が、グラフの急勾配（二次勾配）の領域に含まれるようにすることで、活荷重の大小による鉛直撓み幅を狭くすることが出来るようになり、車両通過時の振動や騒音を低減することが出来るようになる。なお、低荷重域（１次勾配）では、鉛直撓みがあるため、線Ｂ−Ｄの支承装置は、弾性支承装置に属する扱いとし得る。
【００４４】
［５．摺滑部材の説明］
摺滑部材１１は、図１に示すように、上部構造物２と上沓２０との間に配設されている。摺滑部材１１としては、例えば、フッ化炭素樹脂の一種であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の如くの低摩擦係数の表面を有するプレート等であり、上沓２０の上面２０ａ又は上部構造物２の下面２ａに固定されている。これにより、支承装置１０は、上部構造物２と摺滑部材１１との間の最大静止摩擦力以上の水平力が生じると、上部構造物２に対して摺滑部材１１で摺滑し、それ以上水平力が入力されることを防止出来る。従って、支承装置１０は、上部構造物２と下部構造物３との間の大きな相対変位を吸収することが出来る。なお、この際、上部構造物２は、下部構造物３に設けられたダンパー又はストッパによって所定の抵抗をもって水平力を分散させるようにしても良い。即ち、支承装置１０は、摺滑部材１１によって、可動型ゴム支承装置として用いることが出来る。なお、上部構造物２と摺滑部材１１との間には、ステンレス板等の上部構造物２よりも低摩擦係数の表面を有する上部プレート３３を介在させても良い。
【００４５】
［６．ガイド部材の説明］
ガイド部材１２は、図１に示すように、下端部１２ａに、内側に張り出した凸条の係合部３４が形成された断面略Ｌ字状の長尺部材である。ガイド部材１２は、例えば、上沓２０の橋軸方向に沿って橋軸直角方向に一対、互いの係合部３４が向かい合うように配設され、係合部３４が上沓２０の外周部２０ｂに形成された係合凹部２０ｃと係合するように、上端部１２ｂがネジ等の固定部材３５によって上部構造物２に固定されている。なお、ガイド部材１２は、その他に、溶接や従来公知の固定方法等によって、上部構造物２に固定されるようにしても良い。
【００４６】
このようなガイド部材１２は、係合部３４が上沓２０の係合凹部２０ｃと係合することで、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、上沓２０が摺滑部材１１によって橋軸方向に摺滑した際にガイドする。即ち、支承装置１０は、ガイド部材１２によって、可動型ゴム支承装置となるように上部構造物２に容易に取り付けることが出来る。
【００４７】
なお、上沓２０は、図６に示すように、上部構造物２の下面２ａに支承装置１０を中心に橋軸方向に所定の距離離間して設けられ、ネジ等の固定部材３６によって上部構造物２の下面２ａに固定された一対のストッパ部材３７，３７に当接して橋軸方向の移動が規制されるようにしても良い。
【００４８】
また、ガイド部材１２は、上部構造物２、上部プレート３３及びガイド部材１２に軸線を一致させた貫通孔を形成して、固定ボルトを上部構造物２及びガイド部材１２の何れか一方から挿入して他方で固定ナットに締め付けて、上部構造物２に固定するようにしても良い。
【００４９】
また、図７に示すように、ガイド部材１２は、係合部３４を上沓２０の摺滑部材１１が配設された上面２０ａとは反対側の下面２０ｄと係合するように設けても良い。この場合、上沓２０の外周部２０ｂに係合凹部２０ｃを形成する必要がなくなり、係合部３４が係合凹部２０ｃと係合するよりも、上沓２０の機械的強度が低下することが防止出来、更に、安価に製造することが出来る。
【００５０】
更に、図８に示すように、ガイド部材１２は、係合部３４をガイド部材１２とは別体に設けるようにしても良い。この場合、ガイド部材１２及び係合部３４は、上部構造物２、上部プレート３３、ガイド部材１２及び係合部３４に軸線を一致させた貫通孔を形成して、固定ボルト及び固定ナット等の固定部材３５によって、上部構造物２に固定するようにすることが好ましい。
【００５１】
更にまた、図９に示すように、ガイド部材１２は、係合部３４の代わりに、上沓２０と対向する一側面部に、摺滑方向に延設された鋸歯状の凹凸から成る係合凸条部１２ｃが形成され、係合凸条部１２ｃに対応するように上沓２０の外周部２０ｂに形成された鋸歯状の凹凸から成る係合凹条部２０ｅと係合するように設けても良い。この場合においても、ガイド部材１２は、係合凸条部１２ｃが上沓２０の係合凹条部２０ｅと係合することで、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、上沓２０が摺滑部材１１によって橋軸方向に摺滑した際にガイドすることが出来る。更に、ガイド部材１２は、図１、図７及び図８に示すガイド部材１２よりも厚さ方向における機械的な上沓２０との固定強度を高めることが出来る。換言すると、上沓２０及びガイド部材１２の厚さを、例えば半分にしてもほぼ同じ固定強度を得ることが出来、安価に製造することが出来る。なお、係合凸条部１２ｃ及び係合凹条部２０ｅは、図９に示すように、凹凸の断面が三角形状でも良いが、矩形状であっても良い。
【００５２】
［７．作用効果］
以上のように、本発明を適用した支承構造１は、上部構造物２と支承装置１０の上沓２０との間に配設された摺滑部材１１が支承装置１０を摺滑し、この上部構造物２に設けられたガイド部材１２が支承装置１０と係合し、上沓２０を、上部構造物２に対して摺滑可能に支持すると共に、上沓２０が上部構造物２に対して摺滑した際にガイドするので、支承装置１０を可動型弾性支承装置として用いることが出来る。従って、本発明を適用した支承構造１は、支承装置１０と摺滑部材１１との間の最大静止摩擦力以下の水平力が作用している間は弾性体２２にせん断変形が生じ、支承装置１０と摺滑部材１１との間の最大静止摩擦力以上の水平力が生じると、支承装置１０が摺滑部材１１を摺滑し、それ以上水平力が作用することを防止出来、また支承装置１０の上沓２０及び下沓２１の大きな相対変位を吸収することが出来る。更に、本発明を適用した支承構造１は、ガイド部材１２が上沓２０との間に摺滑部材１１が配設された上部構造物２に設けられているので、固定側の支承装置である支承装置１０を、可動型ゴム支承装置として機能するように上部構造物２と下部構造物３との間に容易に取り付けることが出来る。
【００５３】
［８．支承構造の変形例１の説明］
変形例１の支承構造１００では、図１０に示すように、断面略コ字状に形成されて相対する一対の係合片１２ａ，１２ｂを有するガイド部材１２によって、支承装置１０の上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持している。この場合、ガイド部材１２は、橋軸直角方向側から、一方の係合片１２ｂが上部構造物２の上面２ｂと係合され、他方の係合片１２ａ（係合部３４）が、上沓２０の摺滑部材１１が配設された上面２０ａと反対側の下面２０ｄと係合される。かくして、ガイド部材１２は、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、上沓２０が摺滑部材１１で摺滑する際にガイドする。これにより、このような支承構造１００にあっても、ガイド部材１２によって、可動型ゴム支承装置となるように支承装置１０を上部構造物２に容易に取り付けることが出来、摺滑部材１１及びガイド部材１２によって、支承装置１０を可動型ゴム支承装置として用いることが出来る。
【００５４】
なお、ガイド部材１２は、一方の係合片１２ｂを、上部構造物２にネジ等の固定部材や溶接等によって固定するようにしても良い。更に、ガイド部材１２は、他方の係合片１２ａを、上沓２０にネジ等の固定部材や溶接等によって固定するようにしても良い。また、ガイド部材１２の他方の係合片１２ｂを、上沓２０の外周部２０ｂの係合凹部２０ｃに係合するようにしても良い。
【００５５】
［９．支承構造の変形例２の説明］
変形例２の支承構造１１０は、図１１に示すような構成を有する。この支承構造１１０の支承装置１０は、上沓２０に表裏面に貫通した貫通孔１２１が穿設されている。貫通孔１２１には、上沓２０の上面側から芯材１２２が挿入され、芯材１２２の先端部が上沓２０の上面から突出することなく、上沓２０が鉛直下向きに変位する分を考慮して、先端部が一段低くなるように収容されている。この貫通孔１２１の開口端には、上揚防止片１２１ａがフランジ状に形成されている。また、拘束体２３は、上沓２０の外周部に、上述の例と同様、固定部材２９で固定されている。拘束体２３の下沓２１側の先端部は、下沓２１の外周部の外側に位置し、固定されていない。これにより、上沓２０は、鉛直荷重の入力があったとき、弾性体２２を圧縮しながら鉛直下向きに変位することが出来る。すなわち、拘束体２３の下沓２１側の先端部は、下沓２１の外周部の外側に位置することで、上沓２０と下沓２１の間に配設される弾性体２２の剪断変形を抑制する機能や、弾性体２２を略密閉状態に拘束して高支圧化させるシリンダの役割を実現する。かくして、下沓２１に支持された弾性体２２は、上面が上沓２０、側面が拘束体２３によって包囲され、略密閉された空間に配設される。従って、支承構造１１０の支承装置１０は、略密閉ゴム支承となり、小さな支承面積にして高荷重を支承することが可能となる。
【００５６】
貫通孔１２１に挿通される芯材１２２は、大径部１２３となる頭部を有する金属性のボルト状部材からなり、先端部である大径部１２３が上沓２０の貫通孔１２１の内部に収容可能な大きさに設定されている。この芯材１２２は、上沓２０の貫通孔１２１より弾性体２２の略中央部に形成された挿通孔１２４に挿通され、更に、下沓２１の弾性体２２の支持面側に形成されたネジ穴１２５に螺合されることによって固定される。芯材１２２は、貫通孔１２１より挿入され、ネジ穴１２５に固定されたとき、大径部１２３が貫通孔１２１内に先端部が一段低くなるように収容される。この芯材１２２は、下沓２１に固定されることで、上沓２０と下沓２１とが水平方向に相対変位しようとした際に、芯材１２２が上揚防止片１２１ａの先端面又は貫通孔１２１の側面に突き当たり、下沓２１に固定された芯材１２２によって上沓２０の変位が制限される。すなわち、芯材１２２は、水平変位防止部として機能して、過剰に上沓２０と下沓２１とが水平方向において相対変位することを防止する。更に、芯材１２２の大径部１２３は、貫通孔１２１の上揚防止片１２１ａの開口径より大きく、上揚防止片１２１ａと係合する。芯材１２２は、上沓２０に上揚力が加わったとき、下沓２１に固定された芯材１２２の大径部１２３に上揚防止片１２１ａが係止されることによって、上沓２０と下沓２１とが乖離することを防止する。すなわち、大径部１２３は、上揚防止部としても機能することになる。
【００５７】
更に、支承構造１１０の支承装置１０は、図１、図７−図１０に示す支承構造１，１００の支承装置１０と同様に、ガイド部材１２によって、上沓２０が上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持されると共に、上沓２０が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドされる。これにより、このような支承構造１１０の支承装置１０にあっても、ガイド部材１２によって、可動型ゴム支承装置となるように支承装置１０を上部構造物２に容易に取り付けることが出来、摺滑部材１１及びガイド部材１２によって、支承装置１０を可動型ゴム支承装置として用いることが出来る。
【００５８】
［１０．支承構造の変形例３の説明］
以上の例では、拘束体２３を上沓２０に鉛直変位方向から固定部材２９で固定した例を説明したが、図１２に示すように、拘束体２３は、水平方向から固定部材２９で上沓２０に固定するようにしても良い。すなわち、変形例３の支承構造１２０の支承装置１０は、弾性体２２を囲繞する筒状の拘束体２３が、筒状の上沓２０の外周部２０ｂに固定ボルト等の固定部材２９によって固定されている。
【００５９】
なお、この支承構造１２０の支承装置１０では、下沓２１上に弾性体２２が配置され、この弾性体２２上に、拘束体２３に囲繞された上沓２０が配設されている。また、拘束体２３の下沓２１側の先端部２３ｄは、下沓２１の外周部の外側に位置し、固定されていない。これにより、上沓２０は、鉛直荷重の入力があったとき、弾性体２２を圧縮しながら鉛直下向きに移動することが出来る。すなわち、支承構造１２０の支承装置１０は、拘束体２３の下沓２１側の先端部２３ｄが下沓２１の外周部の外側に位置することで、下沓２１が上沓２０と下沓２１の間に配設される弾性体２２の剪断変形を抑制する機能や、弾性体２２を略密閉状態に拘束して高支圧化させるピストンの役割を実現する。かくして、下沓２１に支持された弾性体２２は、上面が上沓２０、側面が拘束体２３によって包囲され、半密閉の空間に配設されることになる。支承構造１２０の支承装置１０は、半密閉のゴム支承となり、小さな支承面積にして高荷重を支承することが可能となる。
【００６０】
更に、支承構造１２０の支承装置１０は、ガイド部材１２によって、上沓２０が上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持されると共に、上沓２０が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドされる。ガイド部材１２については、図１に示す支承構造１のガイド部材１２とほぼ同じ構成を有しているので、詳細な説明は省略し、ここでは、異なる構成のみを説明する。ガイド部材１２は、図１に示す支承構造１において係合部３４が上沓２０の外周部２０ｂに形成された係合凹部２０ｃに係合しているのに対して、図１２に示す支承構造１２０においては、拘束体２３の外周部２３ｂに形成された係合凹部２３ｃに係合している。即ち、ガイド部材１２は、係合部３４が拘束体２３の係合凹部２３ｃと係合することで、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、上沓２０が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドする。これにより、このような支承構造１２０の支承装置１０にあっても、ガイド部材１２によって、可動型ゴム支承装置となるように支承装置１０を上部構造物２に容易に取り付けることが出来、摺滑部材１１及びガイド部材１２によって、支承装置１０を可動型ゴム支承装置として用いることが出来る。
【００６１】
なお、支承構造１２０のガイド部材１２は、係合部３４を拘束体２３の先端部２３ｄと係合するように設けても良い（図７参照）。更に、支承構造１２０のガイド部材１２は、係合部３４を別体で設けても良い（図８参照）。更に、支承構造１２０のガイド部材１２は、係合部３４の代わりに、鋸歯状の係合凸条部１２ｃが形成されて、係合凸条部１２ｃに対応するように拘束体２３の外周部２３ｂに形成された鋸歯状の係合凹条部と係合するように設けても良い（図９参照）。更に、支承構造１２０のガイド部材１２は、相対する一対の係合片１２ａ，１２ｂを有するように設けられ、一方の係合片１２ｂが上部構造物２の上面２ｂと係合され、他方の係合片１２ａが拘束体２３の係合凹部２３ｃ又は拘束体２３の先端部２３ｄと係合されるように設けても良い（図１０参照）。
【００６２】
［１１．支承構造の変形例４の説明］
図１３に示す変形例４の支承構造１３０は、図１の支承構造１と同様に、芯材２７を有する支承装置１０であって、図１２に示す支承構造１２０と同様に、拘束体２３を、水平方向から固定部材２９で上沓２０に固定するようにしたものである。
【００６３】
この場合、支承構造１３０のガイド部材１２は、図１２に示す支承構造１２０の支承装置１０と同様に、係合部３４が拘束体２３の係合凹部２３ｃと係合することで、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、上沓２０が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドする。これにより、このような支承構造１３０の支承装置１０にあっても、ガイド部材１２によって、可動型ゴム支承装置として機能するように支承装置１０を上部構造物２に容易に取り付けることが出来、摺滑部材１１及びガイド部材１２によって、支承装置１０を可動型ゴム支承装置として用いることが出来る。
【００６４】
なお、支承構造１３０のガイド部材１２は、係合部３４を拘束体２３の先端部２３ｄと係合するように設けても良い（図７参照）。更に、支承構造１３０のガイド部材１２は、係合部３４を別体で設けても良い（図８参照）。更に、支承構造１３０のガイド部材１２は、係合部３４の代わりに、鋸歯状の係合凸条部１２ｃが形成されて、係合凸条部１２ｃに対応するように拘束体２３の外周部２３ｂに形成された鋸歯状の係合凹条部と係合するように設けても良い（図９参照）。更に、支承構造１３０のガイド部材１２は、相対する一対の係合片１２ａ，１２ｂを有するように設けられて、一方の係合片１２ｂが上部構造物２の上面２ｂと係合され、他方の係合片１２ａが拘束体２３の係合凹部２３ｃ又は拘束体２３の先端部２３ｄと係合されるように設けても良い（図１０参照）。
【００６５】
［１２．支承構造の変形例５の説明］
以上の例では、上沓２０と上部構造物２との間に摺滑部材１１を配設して、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持する例を説明したが、これに限定されるものではなく、図１４に示すように、下沓２１と下部構造物３との間に摺滑部材１１を配設して、下沓２１を、下部構造物３に対して橋軸方向に摺滑可能に支持するようにしても良い。なお、上沓２０は、例えば、ボルト、ナット等の固定部材５によって上部構造物２に直接的に又は上部プレート３３を用いて間接的に固定されている。
【００６６】
このような変形例５の支承構造１４０のガイド部材１２は、下沓２１の橋軸直角方向に一対、ガイド部材１２と一体の係合部３４が向かい合うように配設され、係合部３４が下沓２１の外周部２１ａに形成された係合凹部２１ｂと係合するように、例えばアンカボルト、ナット等の固定部材３８によって下部構造物３に固定されている。
【００６７】
このような変形例５の支承構造１４０のガイド部材１２は、係合部３４が下沓２１の係合凹部２１ｂ又は下沓２１の上面２１ｃと係合することで、下沓２１を、下部構造物３に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、下沓２１が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドする。これにより、このような支承構造１４０の支承装置１０にあっても、ガイド部材１２によって、可動型ゴム支承装置として機能するように支承装置１０を下部構造物３に容易に取り付けることが出来、摺滑部材１１及びガイド部材１２によって、支承装置１０を可動型ゴム支承装置として用いることが出来る。
【００６８】
なお、支承構造１４０の下沓２１は、下部構造物３の上面に支承装置１０を中心に橋軸方向に所定の距離離間して設けられ、ネジ等の固定部材によって下部構造物３の上面に固定された一対のストッパ部材に当接して橋軸方向の移動が規制されるようにしても良い（図６参照）。
【００６９】
更に、支承構造１４０のガイド部材１２は、図１５に示すように、係合部３４を下沓２１の摺滑部材１１が配設された下面２１ｄとは反対側の上面２１ｃと係合するように設けても良い。更に、支承構造１４０のガイド部材１２は、図１６に示すように、係合部３４を別体で設けても良い。更に、支承構造１４０のガイド部材１２は、図１７に示すように、係合部３４の代わりに、鋸歯状の係合凸条部１２ｃが形成されて、係合凸条部１２ｃに対応するように下沓２１の外周部２１ａに形成された鋸歯状の係合凹条部２１ｅと係合するように設けても良い。更に、支承構造１４０のガイド部材１２は、図１８に示すように、断面略コ字状に形成されて相対する一対の係合片１２ａ，１２ｂを有し、一方の係合片１２ｂが下部構造物３の下面３ａと係合され、他方の係合片１２ａが下沓２１の係合凹部２１ｂ又は下沓２１の上面２１ｃと係合されるように設けても良い。
【００７０】
［１３．支承構造の変形例６の説明］
以上の例では、ガイド部材１２を上沓２０又は下沓２１の橋軸直角方向に一対配設し、支承装置１０を橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、上沓２０又は下沓２１が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドする例を説明したが、これに限定されるものではなく、ガイド部材１２は、上沓２０又は下沓２１の橋軸方向に一対配設され、支承装置１０を橋軸直角方向に摺動可能に支持する共に、上沓２０又は下沓２１が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドするようにしても良い。
【００７１】
［１４．その他の変形例］
上述の説明では、本発明の支承装置として橋梁用支承装置について説明したが、本発明は橋梁用支承装置に限定されることはなく、各種の構造物の制震、免震用の支承装置として採用することが出来る。
【００７２】
更に、上述の説明では、本発明の支承構造について、上部構造物２と上沓２０との間又は下部構造物３と下沓２１との間に摺滑部材１１を配設し、上部構造物２又は下部構造物３に取り付けられたガイド部材１２によって、上沓２０又は下沓２１を、上部構造物２又は下部構造物３に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共にガイドする例を説明したが、これに限定されるものではない。本発明の支承構造は、上部構造物２と上沓２０との間及び下部構造物３と下沓２１との間にそれぞれ摺滑部材１１を配設し、上部構造物２に取り付けられたガイド部材１２によって、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持してガイドすると共に、下部構造物３に取り付けられたガイド部材１２によって、下沓２１を、下部構造物３に対して橋軸方向に摺滑可能に支持してガイドするようにしても良い。更に、本発明の支承構造は、上沓２０及び下沓２１の何れか一方を、橋軸方向に摺滑可能に支持してガイドし、他方を橋軸直角方向に摺滑可能に支持してガイドするようにしても良い。更に、本発明の支承構造は、上沓２０及び下沓２１を、橋軸方向又は橋軸直角方向に摺滑可能に支持してガイドすることに限定されるものではなく、橋軸方向又は橋軸直角方向から所定の角度を有する方向に摺滑可能に支持してガイドするようにしても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１ 支承構造、２ 上部構造物、２ａ 下面、２ｂ 上面、３ 下部構造物、３ａ 下面、４ 固定部材、５ 固定部材、１０ 支承装置、１１ 摺滑部材、１２ ガイド部材、１２ａ 下端部（係合片）、１２ｂ 上端部（係合片）、１２ｃ 係合凸条部、２０ 上沓、２０ａ 上面、２０ｂ 外周部、２０ｃ 係合凹部、２０ｄ 下面、２０ｅ 係合凹条部、２１ 下沓、２１ａ 外周部、２１ｂ 係合凹部、２１ｃ 上面、２１ｄ 下面、２１ｅ 係合凹条部、２２ 弾性体、２２ａ 弾性層、２２ｂ 補強板、２２ｃ 上板、２２ｄ 下板、２３ 拘束体、２３ａ 拘束面、２３ｂ 外周部、２３ｃ 係合凹部、２３ｄ 先端部、２４ 下部プレート、２５ 凸部、２６ 凹部、２７ 芯材、２８ 大径部、２９ 固定部材、３０ ネジ穴、３１ 固定部材、３２ 上揚防止片、３３ 上部プレート、３４ 係合部、３５ 固定部材、３６ 固定部材、３７ ストッパ部材、３８ 固定部材、１００ 支承構造、１１０ 支承構造、１２０ 支承構造、１２１ 貫通孔、１２１ａ 上揚防止片、１２２ 芯材、１２３ 大径部、１２４ 挿通孔、１２５ ネジ穴、１３０ 支承構造、１４０ 支承構造
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建築物や橋梁等の各種構造物を支承する支承構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物や橋梁等の構造物の支承装置には、ゴム板と鉄板とを交互に積層し、これらが加硫接着によって相互に接着されて構成されたゴム支承がある（特許文献１参照）。ゴム支承では、ゴムの変位を拘束することで、鉛直バネ剛性を高める工夫や回転追従性能を向上させる工夫がなされている。例えば、ゴム支承では、ゴム板と鉄板とを交互に積層し、これらを加硫接着することによって、ゴムの流動性を低減し、鉛直バネ剛性を高めるようにしている。
【０００３】
また、密閉ゴム支承では、ゴム板が下沓となる金属製ポット内に配置され、ゴム板の上にピストン状の上沓が載置され、ゴム板が非圧縮性の流体的に振る舞うように拘束されることで、回転追従性能が得られるように構成されている（特許文献２参照）。
【０００４】
更に、所謂コンパクト支承では、大きな鉛直荷重を支持するため、上沓と下沓の相対する面にそれぞれ凹部を設け、それぞれの凹部内にゴム層が配設され、鉛直荷重が加わった際にゴムが撓み変形によって半径方向外方に膨出しないようにして、鉛直バネ剛性の向上を図るようにしている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１８２０号公報
【特許文献２】特開２０００−１７８９２１号公報
【特許文献３】特開２００９−１３７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のような支承装置は、一般的に固定型ゴム支承装置として用いられているが、例えば、上部構造物との間に摺滑部材を介在させて摺滑可能に設けることで、可動型ゴム支承装置として用いる考えがある。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、可動型弾性支承装置となるように支承装置を構造物に容易に取り付けることが出来る新規な支承構造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】
【０００８】
本発明に係る支承構造は、第一構造物側に位置された第一剛性体と、第二構造物側に位置された第二剛性体と、第一剛性体と第二剛性体との間に配設された弾性体とを有する支承装置と、第一構造物と第一剛性体との間及び／又は第二構造物と第二剛性体との間に配設され、第一構造物及び／又は第二構造物に対して支承装置を摺滑し得、これら二体間の相対変位を可能とする摺滑手段と、第一剛性体及び／又は第二剛性体との間に摺滑手段が配設された側の第一構造物及び／又は第二構造体に設けられ、支承装置と相対変位可能に係合し、支承装置が摺滑する際にガイドするガイド手段とを備えている。
【０００９】
更に、ガイド手段は、先端部に係合部が形成されるようにしても良い。そして、係合部は、ガイド手段が設けられた構造物との間に摺滑手段が配設された剛性体と係合するようにしても良い。この際、係合部は、剛性体の外周面に形成された係合凹部と係合するようにしても良い。更に、係合部は、剛性体の摺滑手段が配設された面とは反対側の面と係合するようにしても良い。更に、係合部は、ガイド手段とは別体に設けられているようにしても良い。更に、ガイド手段は、相対する一対の係合片を有し、一方の係合片は、剛性体との間に摺滑手段が配設された構造物と係合し、他方の係合片は、剛性体の外周面に形成された係合凹部又は剛性体の摺滑手段が配設された面とは反対側の面と係合するようにしても良い。
【００１０】
更に、支承装置は、所謂固定型支承装置とすることが可能である。また、支承装置には、弾性体を囲繞する拘束体を備えているようにしても良い。
【００１１】
更に、ガイド手段は、先端部に係合部が形成されるようにしても良い。この際、係合部は、拘束体と係合するようにしても良い。更に、係合部は、拘束体の外周面に形成された係合凹部と係合するようにしても良い。更に、係合部は、ガイド手段とは別体に設けられているようにしても良い。更に、ガイド手段は、相対する一対の係合片を有し、一方の係合片は、剛性体との間に摺滑手段が配設された構造物と係合し、他方の係合片は、拘束体の外周面に形成された係合凹部と係合するようにしても良い。
【００１２】
更に、好ましい支承装置としては、拘束体は、弾性体の弾性変形を拘束する機能及び／又は弾性体の略密閉状態を保持する機能及び／又は第一剛性体と第二剛性体の相対変位を拘束する機能を有するようにしても良い。更に、第一剛性体、第二剛性体の何れか一方には、芯材が設けられ、芯材は、上揚防止部と水平変位防止部とを有するようにしても良い。更に、拘束体と弾性体との間には、無入力の状態で、間隙部が設けられているようにしても良い。
【００１３】
更に、弾性体の側面及び／又は拘束体の拘束面には、凸部及び／又は凹部が形成されているようにしても良い。更に、所定以上入力されると、弾性体が凸部と凹部とによって作出される隙間の容積を縮小するように弾性変形し、且つ、変形した弾性体が拘束体に当接及び／又は圧接して弾性体の変形が拘束されるように構成されるようにしても良い。
【００１４】
更に、弾性体は、第一剛性体と第二剛性体と拘束体とによって囲繞されて半密閉状態とされ、弾性体への荷重の増大に伴って、より高度な密閉状態へと変化するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の支承構造は、構造物と支承装置の剛性体との間に配設された摺滑手段が支承装置を摺滑し、この構造物に設けられたガイド手段が支承装置と係合し、剛性体を、構造物に対して摺滑可能に支持すると共に、剛性体が構造物に対して摺滑した際にガイドするので、支承装置を可動型弾性支承装置として用いることが出来る。従って、本発明の支承装置は、支承装置に対して摺滑手段の摺滑面とこれに対する摺動面との間の最大静止摩擦力以上の水平力が生じると、摺滑手段の摺滑面が摺動面を摺滑し、支承装置に対するそれ以上の水平力が入力されることを防止出来、支承装置を構成する第一剛性体と第二剛性体との間の大きな相対変位を吸収することが出来る。更に、本発明の支承構造は、支承対象である構造物と支承装置を構成する剛性体との間に、これらを相対変位可能とする摺動可能な摺滑手段が配設され、更にこの構造物に対して後付け可能なガイド手段が配設されているので、固定側の弾性支承装置を、可動型の弾性支承装置として機能するように構造物に対して容易に取り付けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した支承構造を示した断面斜視図である。
【図２】側面の周回り方向に凸部と凹部を設けた弾性体を示した斜視図である。
【図３】側面の高さ方向に凸部と凹部を設けた弾性体を示した斜視図である。
【図４】側面に凸部と凹部を設けていない弾性体を示した斜視図である。
【図５】鉛直方向の変位量と鉛直荷重との関係を示した特性グラフである。
【図６】本発明を適用した支承構造を示した平面図である。
【図７】図１に示したガイド部材の変形例であり、ガイド部材の係合部を上沓の下面と係合するように設けた支承構造を示した断面図である。
【図８】図１に示したガイド部材の変形例であり、係合部をガイド部材とは別体に設けた支承構造を示した断面図である。
【図９】図１に示したガイド部材の変形例であり、ガイド部材の鋸歯状の係合凸条部を、この係合凸条部に対応するように上沓の外周部に形成された鋸歯状の係合凹条部と係合するように設けた支承構造を示した断面図である。
【図１０】図１に示したガイド部材の変形例であり、ガイド部材を断面略コ字状に設けた支承構造を示した断面図である。
【図１１】支承構造の変形例であり、芯材を上沓と弾性体を貫通するように設けた支承構造を示した断面図である。
【図１２】支承構造の変形例であり、拘束体を上沓に水平方向からボルトで固定した芯材のない支承構造を示した断面図である。
【図１３】支承構造の変形例であり、拘束体を上沓に水平方向からボルトで固定した支承構造を示した断面図である。
【図１４】支承構造の変形例であり、ガイド部材の係合部を下沓の外周部の係合凹部に係合するように設けた支承構造を示した断面図である。
【図１５】図１４に示したガイド部材の変形例であり、ガイド部材の係合部を下沓の上面と係合するように設けた支承構造を示した断面図である。
【図１６】図１４に示したガイド部材の変形例であり、係合部をガイド部材とは別体に設けた支承構造を示した断面図である。
【図１７】図１４に示したガイド部材の変形例であり、ガイド部材の鋸歯状の係合凸条部を、この係合凸条部に対応するように下沓の外周部に形成された鋸歯状の係合凹条部と係合するように設けた支承構造を示した断面図である。
【図１８】図１４に示したガイド部材の変形例であり、ガイド部材を断面略コ字状に設けた支承構造を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した支承構造について図面を参照して、下記の順に沿って説明する。
【００１８】
１．支承構造の説明
２．支承装置の説明
３．弾性体及び拘束体の説明
４．支承装置の動作説明
５．摺滑部材の説明
６．ガイド部材の説明
７．作用効果
８．支承構造の変形例１の説明
９．支承構造の変形例２の説明
１０．支承構造の変形例３の説明
１１．支承構造の変形例４の説明
１２．支承構造の変形例５の説明
１３．支承構造の変形例６の説明
１４．その他の変形例
【００１９】
［１．支承構造の説明］
図１に示すように、本発明を適用した支承構造１は、橋桁等の上部構造物２と橋脚や橋台といった下部構造物３との間に配設された支承装置１０と、この支承装置１０と上部構造物２との間に介在され、支承装置１０を摺滑させる摺滑部材１１と、支承装置１０を摺滑可能に支持すると共に摺滑の際にガイドするガイド部材１２とを備えている。
【００２０】
［２．支承装置の説明］
図１に示すように、支承装置１０は、橋桁等の上部構造物２と橋脚や橋台といった下部構造物３との間に装着して水平荷重や鉛直荷重、回転荷重等の各種の荷重を支えると共に、地震や風、動的又は静的交通荷重等による揺動や振動、応力を吸収、分散しつつ、支承する橋梁用支承装置である。勿論、本発明の支承装置は、橋梁に対する適用に止まらず、建築物や建造物、文化財等々適宜の構造体の支承装置として適用することが出来る。この支承装置１０は、第一剛性体としての上沓２０と第二剛性体としての下沓２１との間に支承体となる弾性体２２が介在されている。また、弾性体２２は、上沓２０又は下沓２１（ここでは上沓２０）に固定された拘束体２３によって囲繞されている。
【００２１】
上沓２０は、金属やセラミックス、或いは硬質樹脂やＦＲＰの如くの強化樹脂等の剛性素材によって構成することが好ましいが、必ずしも剛性素材に限定されるものではなく、弾性素材や剛性素材と弾性素材とを組み合せた材料によっても構成することが出来る。各種素材から構成される上沓２０は、平面形状が略多角形、略円形、略長円径、略楕円形等の適宜の形状に設定することが出来るが、方形又は円形とすること、望ましくは方形とすることが力学上、製造上、或いは施工上、交換上有利である。なお、上沓２０は、外表面を全体的に弾性体等の被覆層で覆って、耐候性、防錆効果を得るように構成しても良い。このような上沓２０は、摺滑部材１１を介在させて、ガイド部材１２によって上部構造物２に摺滑可能に支持されている。
【００２２】
下沓２１は、上沓２０同様、金属やセラミックス、或いは硬質樹脂やＦＲＰの如くの強化樹脂等の剛性素材によって構成することが好ましいが、必ずしも剛性素材に限定されるものではなく、弾性素材や剛性素材と弾性素材とを組み合せた材料によって構成することも出来る。各種素材から構成される下沓２１は、平面形状が略多角形、略円形、略長円径、略楕円形等の適宜の形状に設定することが出来るが、方形又は円形とすること、望ましくは方形とすることが力学上、製造上、又は施工上、交換上で有利である。下沓２１の平面形状等は、必ずしも上沓２０と一致させる必要はないが、各部のサイズと、凸部や凹部の形状や位置等は下沓２１の設定と上沓２０の設定を互いに整合させる必要がある。なお、下沓２１は、外表面を全体的に弾性体等の被覆層で覆って、耐候性、防錆効果を得るように構成することも出来る。
【００２３】
更に、下沓２１は、例えばアンカボルト、ナット等の固定部材４によって下部構造物３に固定されている。この際、下沓２１を下部構造物３に対して直接的に固定しても良いが、ここでは、下沓２１よりも広面積の板状をなす下部プレート２４を用いて下沓２１を下部構造物３に対して間接的に固定している。下沓２１の下部構造物３への固定方法は、これらの例に限定されるものではない。なお、下沓２１の直接的又は間接的な固定は、着脱可能な方法とするのが好ましく、アンカボルト、ナット等による締結はその一例である。
【００２４】
［３．弾性体及び拘束体の説明］
ここで用いられる弾性体２２は、例えば、弾性層２２ａと補強板２２ｂとが積層された積層構造の弾性体である。弾性体２２は、内部に補強板２２ｂが設けられ、弾性層２２ａが複数設けられ、補強板２２ｂと弾性層２２ａとが加硫接着によって相互に接着されている。また、弾性体２２は、上面と下面も上板２２ｃと下板２２ｄとが加硫接着され補強されている。
【００２５】
ここで、弾性層２２ａとしては、天然ゴムや合成ゴム、熱可塑性エラストマや熱硬化性エラストマを用いることができ、これらの中でも天然ゴムを主成分として使用することが好ましい。具体的なエラストマ成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（臭素化、塩素化等）、アクリルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ化ゴム、多硫化ゴム、ハイパロン、エチレン酢酸ビニルゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−メチルアクリレート共重合体、スチレン系エラストマ、ウレタン系エラストマ、ポリオレフィン系エラストマ、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、エポキシ化天然ゴム、ｔｒａｎｓ−ポリイソプレン、ノルボルネン開環重合体（ポリノルボルネン）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ハイスチレン樹脂、イソプレンゴム等のゴムを一種単独、或いは二種以上を併用することが出来る。そして、補強板２２ｂや上板２２ｃや下板２２ｄは、鉄板といった剛性の鋼材が用いられている。以上のような積層型の弾性体２２は、荷重が加わったとき、自由側面となっている補強板２２ｂの間の弾性層２２ａの側面が荷重の大きさに応じて側方に僅かに膨出する特性を有する。
【００２６】
そして、弾性体２２の周囲には、周回り方向に、凸部２５と凹部２６とが設けられている。凸部２５と凹部２６は、図１の例では、互いに平行に、周回り方向に連続して設けられている。勿論、凸部２５と凹部２６は、周回り方向に断続的に設けられていてもよい。特に、弾性体２２では、自由側面となっている弾性層２２ａの側面に凸部２５が設けられ、補強板２２ｂの位置に凹部２６が設けられている。勿論、これとは逆に、弾性層２２ａの位置に凹部２６を設け、補強板２２ｂの位置に凸部２５を設けるようにしてもよい。
【００２７】
以上のような弾性体２２は、下沓２１に固定された芯材２７の大径部２８に配設され、支持される。弾性体２２は、上沓２０と下沓２１との間を接着して高支圧化しても良いが、接着しないことにより、良好な回転追従性を実現することも出来る。
【００２８】
なお、以上の例では、弾性体２２が積層型である場合を説明したが、本発明での弾性体２２は、図２に示すように、凸部２５や凹部２６を設けながらも、内部に鉄板といった剛性の補強板が設けられていない弾性層が一つ（単層）のものであってもよい。また、図３に示すように、弾性体２２としては、高さ（厚さ）方向に、凸部２５や凹部２６を設けたものであってもよい。図３の例では、弾性層が単層でもよいが、図１の例のように、補強板を有する積層型であってもよい。更に、図４に示すように、側面に凸部２５や凹部２６を有しない弾性体であってもよい。この場合も、弾性体は、弾性層が単層でもよいが、補強板を有する積層型であってもよい。また、図１−図４の弾性体２２の大きさは、拘束体２３内に挿入するとき、拘束体２３に嵌合する大きさでもよいが、組立性を考慮して、一回り小さくして、拘束面２３ａと弾性体２２の側面との間に間隙を設けるようにしてもよい。なお、以下の説明では、図１に示した凸部２５や凹部２６を有する積層型の弾性体を例に説明する。
【００２９】
以上のように構成される弾性体２２は、図１に示すように、拘束体２３によって囲繞されている。拘束体２３は、弾性体２２の外径よりやや大きい内径を有する円筒体であり、上沓２０又は下沓２１の何れか、図１では上沓２０に固定されている。例えば、拘束体２３は、ネジ等の固定部材２９によって、上沓２０に固定されている。なお、拘束体２３は、その他に、溶接や従来公知の固定方法等によって、上沓２０又は下沓２１の何れかに固定されるようにしても良い。
【００３０】
更に、下沓２１には、芯材２７が固定され、上揚防止部と水平変位防止部となっている。具体的に、芯材２７は、ベースプレートとなる下沓２１に下端部が固定される。芯材２７は、大径部２８となる頭部を有する金属性のボルト状部材からなり、先端部である大径部２８が拘束体２３内に配設され、弾性体２２をほぼ密閉状態に拘束して高支圧化させるピストンのように機能する。この芯材２７は、下沓２１のネジ穴３０に螺合されることによって固定される。なお、芯材２７の下沓２１への固定構造も、これに限定されるものではなく、例えば芯材２７のネジ穴に、下沓２１の下面から挿通させた固定ボルトを螺合して固定するようにしてもよい。なお、大径部２８も、例えば芯材２７の先端部に設けたネジ部を別部材の大径部のネジ穴に螺合して固定するようにしても良い。
【００３１】
芯材２７と一体の大径部２８は、ネジ等の固定部材３１によって拘束体２３の下面に固定された上揚防止片３２と係合する。下沓２１と一体の芯材２７の大径部２８は、上揚防止部ともなって、上沓２０に上揚力が加わったとき、上沓２０側の上揚防止片３２が係止されることで、上沓２０と下沓２１とが乖離することを防止する。すなわち、芯材２７の大径部２８は、拘束体２３内に配設されることで、弾性体２２の鉛直方向の変位を許容し、また、水平変位防止部となって、芯材２７で水平方向の変位を規制する。これにより、過剰に上沓２０と下沓２１とが水平方向において相対変位することを防止することが出来る。更に、上揚防止片３２と下沓２１との間は、間隙が設けられており、鉛直下向きに変位して、上沓２０が下沓２１側に移動した際にも、上揚防止片３２が下沓２１に突き当たらないようにしている。なお、上揚防止片３２は、固定部材３１を用いる他に、溶接や従来公知の固定方法等によって、拘束体２３に固定されるようにしても良い。
【００３２】
すなわち、支承装置１０は、上沓２０側の拘束体２３と、下沓２１側に設けられ弾性体２２を支持する大径部２８を有する芯材２７とが配設されることで、弾性体２２の剪断変形を抑制する機能や、弾性体２２をほぼ密閉状態に拘束して高支圧化させるピストンの役割を実現し、下沓２１に支持された弾性体２２は、上面が上沓２０、側面が拘束体２３によって包囲され、半密閉の空間に配設されることになる。支承装置１０は、半密閉のゴム支承となり、鉛直面内における回転に必要とされる鉛直撓みを可能としながらも小さな支承面積にして高荷重を支承することが可能となる。
【００３３】
この支承装置１０の組立方法について説明すると、拘束体２３に芯材２７を挿入し、芯材２７を下沓２１のネジ穴３０に固定する。これにより、拘束体２３内には、大径部２８によって、弾性体２２を収納するポット部が形成される。この後、ポット部には、弾性体２２が芯材２７の上に配置される。この後、拘束体２３には、上沓２０が固定部材２９によって結合される。勿論、支承装置１０の組立方法は、上記の例に限定されるものではない。
【００３４】
なお、弾性体２２と拘束体２３との間は、潤滑剤を充填するようにし、低摩擦にして、弾性体２２が拘束体２３内で円滑に鉛直変位出来るようにしても良い。また、拘束体２３の拘束面２３ａを鏡面加工し、低摩擦にして、弾性体２２が拘束体２３内で円滑に鉛直変位出来るようにしても良い。
【００３５】
ここで、弾性体２２と拘束体２３との大きさの関係について説明すると、図１の例では、支承装置１０が上部構造物２と下部構造物３との間に設置され、支承装置１０に対する上部構造物２の荷重によって弾性体２２が変形している状態（例えば死荷重が加わった状態）において、弾性体２２の側面の凸部２５が拘束体２３の内周面の拘束面２３ａに当接した状態となるように構成されている。つまり、上部構造物２と下部構造物３との間に設置される前は、弾性体２２の側面の凸部２５が拘束体２３の内周面の拘束面２３ａとの間において非接触の状態で、隙間が設けられた状態となっており、上部構造物２と下部構造物３との間に設置されると、上部構造物２の死荷重によって、弾性体２２の側面の凸部２５が拘束体２３の内周面の拘束面２３ａに当接した状態となる。なお、死荷重の載荷時には、弾性体２２の側面の凸部２５が拘束体２３の内周面の拘束面２３ａと非接触で、通常の使用範囲を超える高い荷重（例えば例えば大型車両等の交通荷重による活荷重）があった際に、弾性体２２の側面の凸部２５が拘束体２３の内周面の拘束面２３ａと当接し、更なる高荷重の入力によって拘束面２３ａに凸部２５、並びに、凹部２６の膨出変形した部分が圧接されるようにしてもよい。なお、弾性体２２の側面に高さ方向の凸部２５と凹部２６がある場合、弾性体２２を、拘束体２３内のポット部に容易に収納することが出来る。
【００３６】
［４．支承装置の動作説明］
以上のような支承装置１０では、上部構造物２と下部構造物３との間に設置されると、図１に示すように、弾性体２２が、通常の使用範囲の荷重（例えば死荷重や死荷重＋車両通行時の活荷重）によって、圧縮され、弾性体２２の凸部２５は、弾性体２２を囲繞した拘束体２３の拘束面２３ａに近接又は当接した位置となる。支承装置１０は、弾性体２２が鉛直荷重の大きさに応じた弾性変形をし、この弾性変形によって側面の凸部２５が凹部２６により構成された隙間を埋めるように変形しながら、拘束体２３の拘束面２３ａに圧接される。すなわち、弾性体２２の変位量は、拘束体２３によって制限される。
【００３７】
更に、弾性体２２の凸部２５及び凹部２６と拘束体２３の拘束面２３ａとの関係を説明すると、積層型の弾性体２２は、自由側面の弾性層２２ａの位置に凸部２５を設け、補強板２２ｂの位置に凹部２６を設けるようにしている。この場合、凸部２５は、荷重が加わった際、弾性層２２ａの自由側面が膨出することで、凹部２６より先に拘束体２３の拘束面２３ａに強く圧接される。積層型の弾性体２２は、従来最も膨出量が多い補強板間の位置の弾性層２２ａに凸部２５を設けた上、拘束体２３の拘束面２３ａによってこの凸部２５周辺の膨出量が拘束されているので、高荷重が入力されている際でも内部の補強板２２ｂの周囲における弾性層２２ａに対する局部応力が緩和される。また、内部の補強板２２ｂが高荷重によっても潰れにくくなり、補強板２２ｂを薄くすることが出来、支承装置１０の全体の薄型化を実現出来る。なお、補強板２２ｂの位置を凸部２５とし、弾性層２２ａの位置を凹部２６としてもよい。この場合、凹部となっている弾性層２２ａの自由側面が僅かに膨出することで、凸部２５と凹部２６の部分が同じように拘束体２３の拘束面２３ａと当接され均等に圧接されるようにすることが出来る。
【００３８】
そして、支承装置１０は、上沓２０側の拘束体２３と、下沓２１側に設けられ弾性体２２を支持する大径部２８を有する芯材２７とが配設されることで、大径部２８が上沓２０と下沓２１の間に配設される弾性体２２の剪断変形を抑制する機能や、弾性体２２をほぼ密閉状態に拘束して高支圧化させるピストンの役割を実現し、下沓２１に支持された弾性体２２は、上面が上沓２０、側面が拘束体２３によって包囲され、半密閉の空間に配設されることになり、半密閉のゴム支承となり、鉛直面内における回転に必要とされる鉛直撓みを可能としながらも小さな支承面積にして高荷重を支承することが可能となる。
【００３９】
また、低荷重から高荷重の入力に亘って鉛直面内における回転力の作用時には、弾性体２２が拘束体２３によって部分的に支持されながらも凸部２５又は凹部２６による隙間により弾性体２２が変形し、弾性体への極端な負荷なく、良好な回転追従性を実現出来る。
【００４０】
ここで、図５に、鉛直方向の変位量と鉛直荷重との関係を示す。
線Ａ・・・一般的な積層ゴム支承
なお、ここで言うゴム支承は、弾性体が積層ゴムであり、内部に複数枚の鋼板が設けられた地震時水平力分散型ゴム支承や免震支承であり、密閉ゴム支承ではなく、荷重が加わった際の変位が拘束されていない支承である。
線Ｂ・・・拘束体２３の内径（ポット部の内径）に対して弾性体２２の外形を小さくし、凸部２５と凹部２６を大きく形成して、拘束面２３ａと弾性体２２の側面との間の隙間を大きくしたときの特性を示す。（隙間大）
線Ｃ・・・拘束面２３ａと弾性体２２の側面との間の隙間を線Ｂの場合より小さくしたときの特性を示す。（隙間中）
線Ｄ・・・拘束面２３ａと弾性体２２の側面との間の隙間を最も小さくしたときの特性を示す。（隙間小）
線Ｅ・・・拘束面２３ａと弾性体２２の側面との間の隙間を設けない密閉ゴム支承。回転追従性能を有するが、鉛直方向の弾性変位はほとんど無く、金属支承の扱いとなる。
【００４１】
なお、本発明では、線Ａ−Ｅの何れの支承装置も適用可能である。
【００４２】
図５の線Ａで示すゴム支承では、鉛直荷重が大きくなるに連れて鉛直変位量もほぼ比例的に大きくなり、グラフの傾き（拘束度又はバネ定数）はほぼ一定である。弾性体２２の側面に凸部２５と凹部２６を設けた線Ｂ−Ｄの例によれば、鉛直荷重が大きくなるに連れて鉛直変位量も大きくなるが、その特性は非線形となる。すなわち、鉛直変位に対する鉛直荷重反力の大きさを表すグラフの傾き（拘束度又はバネ定数）は、鉛直変位又が大きくなるほど大きくなる。このように、弾性体２２の側面に凸部２５と凹部２６を設けたときには、大きな荷重が入力されたときほど、より高度な密閉状態に変化して鉛直変位量の増加量が小さくなるような特性で、すなわち拘束度を可変として、上部構造物２を支承することが出来る。すなわち、この支承装置１０では、適度な鉛直可撓性を有しながら高荷重を支持することが出来る。また、線Ｂ−Ｄの例を見ると、隙間が小さい程、鉛直変位に対する鉛直荷重反力の大きさを表すグラフの傾きの緩やかな範囲（一次勾配）を狭く設定することが出来る。すなわち、鉛直変位が小さくなる。更に、線Ｅの密閉ゴム支承では、鉛直方向の弾性変位はほとんど見られない。
【００４３】
特に、弾性体２２の側面に凸部２５と凹部２６を設けた線Ｂ−Ｄの例によれば、高荷重が加わると、鉛直可撓変位が小さくなり、密閉ゴム支承のように挙動する。したがって、線Ｂ−Ｄの例では、支承する上部構造物２の種類、用途等に応じて、線Ｂ−Ｄの使用範囲を設定していくことになる。例えば、死荷重に活荷重が加わった状態が、グラフの急勾配（二次勾配）の領域に含まれるようにすることで、活荷重の大小による鉛直撓み幅を狭くすることが出来るようになり、車両通過時の振動や騒音を低減することが出来るようになる。なお、低荷重域（１次勾配）では、鉛直撓みがあるため、線Ｂ−Ｄの支承装置は、弾性支承装置に属する扱いとし得る。
【００４４】
［５．摺滑部材の説明］
摺滑部材１１は、図１に示すように、上部構造物２と上沓２０との間に配設されている。摺滑部材１１としては、例えば、フッ化炭素樹脂の一種であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の如くの低摩擦係数の表面を有するプレート等であり、上沓２０の上面２０ａ又は上部構造物２の下面２ａに固定されている。これにより、支承装置１０は、上部構造物２と摺滑部材１１との間の最大静止摩擦力以上の水平力が生じると、上部構造物２に対して摺滑部材１１で摺滑し、それ以上水平力が入力されることを防止出来る。従って、支承装置１０は、上部構造物２と下部構造物３との間の大きな相対変位を吸収することが出来る。なお、この際、上部構造物２は、下部構造物３に設けられたダンパー又はストッパによって所定の抵抗をもって水平力を分散させるようにしても良い。即ち、支承装置１０は、摺滑部材１１によって、可動型ゴム支承装置として用いることが出来る。なお、上部構造物２と摺滑部材１１との間には、ステンレス板等の上部構造物２よりも低摩擦係数の表面を有する上部プレート３３を介在させても良い。
【００４５】
［６．ガイド部材の説明］
ガイド部材１２は、図１に示すように、下端部１２ａに、内側に張り出した凸条の係合部３４が形成された断面略Ｌ字状の長尺部材である。ガイド部材１２は、例えば、上沓２０の橋軸方向に沿って橋軸直角方向に一対、互いの係合部３４が向かい合うように配設され、係合部３４が上沓２０の外周部２０ｂに形成された係合凹部２０ｃと係合するように、上端部１２ｂがネジ等の固定部材３５によって上部構造物２に固定されている。なお、ガイド部材１２は、その他に、溶接や従来公知の固定方法等によって、上部構造物２に固定されるようにしても良い。
【００４６】
このようなガイド部材１２は、係合部３４が上沓２０の係合凹部２０ｃと係合することで、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、上沓２０が摺滑部材１１によって橋軸方向に摺滑した際にガイドする。即ち、支承装置１０は、ガイド部材１２によって、可動型ゴム支承装置となるように上部構造物２に容易に取り付けることが出来る。
【００４７】
なお、上沓２０は、図６に示すように、上部構造物２の下面２ａに支承装置１０を中心に橋軸方向に所定の距離離間して設けられ、ネジ等の固定部材３６によって上部構造物２の下面２ａに固定された一対のストッパ部材３７，３７に当接して橋軸方向の移動が規制されるようにしても良い。
【００４８】
また、ガイド部材１２は、上部構造物２、上部プレート３３及びガイド部材１２に軸線を一致させた貫通孔を形成して、固定ボルトを上部構造物２及びガイド部材１２の何れか一方から挿入して他方で固定ナットに締め付けて、上部構造物２に固定するようにしても良い。
【００４９】
また、図７に示すように、ガイド部材１２は、係合部３４を上沓２０の摺滑部材１１が配設された上面２０ａとは反対側の下面２０ｄと係合するように設けても良い。この場合、上沓２０の外周部２０ｂに係合凹部２０ｃを形成する必要がなくなり、係合部３４が係合凹部２０ｃと係合するよりも、上沓２０の機械的強度が低下することが防止出来、更に、安価に製造することが出来る。
【００５０】
更に、図８に示すように、ガイド部材１２は、係合部３４をガイド部材１２とは別体に設けるようにしても良い。この場合、ガイド部材１２及び係合部３４は、上部構造物２、上部プレート３３、ガイド部材１２及び係合部３４に軸線を一致させた貫通孔を形成して、固定ボルト及び固定ナット等の固定部材３５によって、上部構造物２に固定するようにすることが好ましい。
【００５１】
更にまた、図９に示すように、ガイド部材１２は、係合部３４の代わりに、上沓２０と対向する一側面部に、摺滑方向に延設された鋸歯状の凹凸から成る係合凸条部１２ｃが形成され、係合凸条部１２ｃに対応するように上沓２０の外周部２０ｂに形成された鋸歯状の凹凸から成る係合凹条部２０ｅと係合するように設けても良い。この場合においても、ガイド部材１２は、係合凸条部１２ｃが上沓２０の係合凹条部２０ｅと係合することで、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、上沓２０が摺滑部材１１によって橋軸方向に摺滑した際にガイドすることが出来る。更に、ガイド部材１２は、図１、図７及び図８に示すガイド部材１２よりも厚さ方向における機械的な上沓２０との固定強度を高めることが出来る。換言すると、上沓２０及びガイド部材１２の厚さを、例えば半分にしてもほぼ同じ固定強度を得ることが出来、安価に製造することが出来る。なお、係合凸条部１２ｃ及び係合凹条部２０ｅは、図９に示すように、凹凸の断面が三角形状でも良いが、矩形状であっても良い。
【００５２】
［７．作用効果］
以上のように、本発明を適用した支承構造１は、上部構造物２と支承装置１０の上沓２０との間に配設された摺滑部材１１が支承装置１０を摺滑し、この上部構造物２に設けられたガイド部材１２が支承装置１０と係合し、上沓２０を、上部構造物２に対して摺滑可能に支持すると共に、上沓２０が上部構造物２に対して摺滑した際にガイドするので、支承装置１０を可動型弾性支承装置として用いることが出来る。従って、本発明を適用した支承構造１は、支承装置１０と摺滑部材１１との間の最大静止摩擦力以下の水平力が作用している間は弾性体２２にせん断変形が生じ、支承装置１０と摺滑部材１１との間の最大静止摩擦力以上の水平力が生じると、支承装置１０が摺滑部材１１を摺滑し、それ以上水平力が作用することを防止出来、また支承装置１０の上沓２０及び下沓２１の大きな相対変位を吸収することが出来る。更に、本発明を適用した支承構造１は、ガイド部材１２が上沓２０との間に摺滑部材１１が配設された上部構造物２に設けられているので、固定側の支承装置である支承装置１０を、可動型ゴム支承装置として機能するように上部構造物２と下部構造物３との間に容易に取り付けることが出来る。
【００５３】
［８．支承構造の変形例１の説明］
変形例１の支承構造１００では、図１０に示すように、断面略コ字状に形成されて相対する一対の係合片１２ａ，１２ｂを有するガイド部材１２によって、支承装置１０の上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持している。この場合、ガイド部材１２は、橋軸直角方向側から、一方の係合片１２ｂが上部構造物２の上面２ｂと係合され、他方の係合片１２ａ（係合部３４）が、上沓２０の摺滑部材１１が配設された上面２０ａと反対側の下面２０ｄと係合される。かくして、ガイド部材１２は、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、上沓２０が摺滑部材１１で摺滑する際にガイドする。これにより、このような支承構造１００にあっても、ガイド部材１２によって、可動型ゴム支承装置となるように支承装置１０を上部構造物２に容易に取り付けることが出来、摺滑部材１１及びガイド部材１２によって、支承装置１０を可動型ゴム支承装置として用いることが出来る。
【００５４】
なお、ガイド部材１２は、一方の係合片１２ｂを、上部構造物２にネジ等の固定部材や溶接等によって固定するようにしても良い。更に、ガイド部材１２は、他方の係合片１２ａを、上沓２０にネジ等の固定部材や溶接等によって固定するようにしても良い。また、ガイド部材１２の他方の係合片１２ｂを、上沓２０の外周部２０ｂの係合凹部２０ｃに係合するようにしても良い。
【００５５】
［９．支承構造の変形例２の説明］
変形例２の支承構造１１０は、図１１に示すような構成を有する。この支承構造１１０の支承装置１０は、上沓２０に表裏面に貫通した貫通孔１２１が穿設されている。貫通孔１２１には、上沓２０の上面側から芯材１２２が挿入され、芯材１２２の先端部が上沓２０の上面から突出することなく、上沓２０が鉛直下向きに変位する分を考慮して、先端部が一段低くなるように収容されている。この貫通孔１２１の開口端には、上揚防止片１２１ａがフランジ状に形成されている。また、拘束体２３は、上沓２０の外周部に、上述の例と同様、固定部材２９で固定されている。拘束体２３の下沓２１側の先端部は、下沓２１の外周部の外側に位置し、固定されていない。これにより、上沓２０は、鉛直荷重の入力があったとき、弾性体２２を圧縮しながら鉛直下向きに変位することが出来る。すなわち、拘束体２３の下沓２１側の先端部は、下沓２１の外周部の外側に位置することで、上沓２０と下沓２１の間に配設される弾性体２２の剪断変形を抑制する機能や、弾性体２２を略密閉状態に拘束して高支圧化させるシリンダの役割を実現する。かくして、下沓２１に支持された弾性体２２は、上面が上沓２０、側面が拘束体２３によって包囲され、略密閉された空間に配設される。従って、支承構造１１０の支承装置１０は、略密閉ゴム支承となり、小さな支承面積にして高荷重を支承することが可能となる。
【００５６】
貫通孔１２１に挿通される芯材１２２は、大径部１２３となる頭部を有する金属性のボルト状部材からなり、先端部である大径部１２３が上沓２０の貫通孔１２１の内部に収容可能な大きさに設定されている。この芯材１２２は、上沓２０の貫通孔１２１より弾性体２２の略中央部に形成された挿通孔１２４に挿通され、更に、下沓２１の弾性体２２の支持面側に形成されたネジ穴１２５に螺合されることによって固定される。芯材１２２は、貫通孔１２１より挿入され、ネジ穴１２５に固定されたとき、大径部１２３が貫通孔１２１内に先端部が一段低くなるように収容される。この芯材１２２は、下沓２１に固定されることで、上沓２０と下沓２１とが水平方向に相対変位しようとした際に、芯材１２２が上揚防止片１２１ａの先端面又は貫通孔１２１の側面に突き当たり、下沓２１に固定された芯材１２２によって上沓２０の変位が制限される。すなわち、芯材１２２は、水平変位防止部として機能して、過剰に上沓２０と下沓２１とが水平方向において相対変位することを防止する。更に、芯材１２２の大径部１２３は、貫通孔１２１の上揚防止片１２１ａの開口径より大きく、上揚防止片１２１ａと係合する。芯材１２２は、上沓２０に上揚力が加わったとき、下沓２１に固定された芯材１２２の大径部１２３に上揚防止片１２１ａが係止されることによって、上沓２０と下沓２１とが乖離することを防止する。すなわち、大径部１２３は、上揚防止部としても機能することになる。
【００５７】
更に、支承構造１１０の支承装置１０は、図１、図７−図１０に示す支承構造１，１００の支承装置１０と同様に、ガイド部材１２によって、上沓２０が上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持されると共に、上沓２０が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドされる。これにより、このような支承構造１１０の支承装置１０にあっても、ガイド部材１２によって、可動型ゴム支承装置となるように支承装置１０を上部構造物２に容易に取り付けることが出来、摺滑部材１１及びガイド部材１２によって、支承装置１０を可動型ゴム支承装置として用いることが出来る。
【００５８】
［１０．支承構造の変形例３の説明］
以上の例では、拘束体２３を上沓２０に鉛直変位方向から固定部材２９で固定した例を説明したが、図１２に示すように、拘束体２３は、水平方向から固定部材２９で上沓２０に固定するようにしても良い。すなわち、変形例３の支承構造１２０の支承装置１０は、弾性体２２を囲繞する筒状の拘束体２３が、筒状の上沓２０の外周部２０ｂに固定ボルト等の固定部材２９によって固定されている。
【００５９】
なお、この支承構造１２０の支承装置１０では、下沓２１上に弾性体２２が配置され、この弾性体２２上に、拘束体２３に囲繞された上沓２０が配設されている。また、拘束体２３の下沓２１側の先端部２３ｄは、下沓２１の外周部の外側に位置し、固定されていない。これにより、上沓２０は、鉛直荷重の入力があったとき、弾性体２２を圧縮しながら鉛直下向きに移動することが出来る。すなわち、支承構造１２０の支承装置１０は、拘束体２３の下沓２１側の先端部２３ｄが下沓２１の外周部の外側に位置することで、下沓２１が上沓２０と下沓２１の間に配設される弾性体２２の剪断変形を抑制する機能や、弾性体２２を略密閉状態に拘束して高支圧化させるピストンの役割を実現する。かくして、下沓２１に支持された弾性体２２は、上面が上沓２０、側面が拘束体２３によって包囲され、半密閉の空間に配設されることになる。支承構造１２０の支承装置１０は、半密閉のゴム支承となり、小さな支承面積にして高荷重を支承することが可能となる。
【００６０】
更に、支承構造１２０の支承装置１０は、ガイド部材１２によって、上沓２０が上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持されると共に、上沓２０が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドされる。ガイド部材１２については、図１に示す支承構造１のガイド部材１２とほぼ同じ構成を有しているので、詳細な説明は省略し、ここでは、異なる構成のみを説明する。ガイド部材１２は、図１に示す支承構造１において係合部３４が上沓２０の外周部２０ｂに形成された係合凹部２０ｃに係合しているのに対して、図１２に示す支承構造１２０においては、拘束体２３の外周部２３ｂに形成された係合凹部２３ｃに係合している。即ち、ガイド部材１２は、係合部３４が拘束体２３の係合凹部２３ｃと係合することで、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、上沓２０が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドする。これにより、このような支承構造１２０の支承装置１０にあっても、ガイド部材１２によって、可動型ゴム支承装置となるように支承装置１０を上部構造物２に容易に取り付けることが出来、摺滑部材１１及びガイド部材１２によって、支承装置１０を可動型ゴム支承装置として用いることが出来る。
【００６１】
なお、支承構造１２０のガイド部材１２は、係合部３４を拘束体２３の先端部２３ｄと係合するように設けても良い（図７参照）。更に、支承構造１２０のガイド部材１２は、係合部３４を別体で設けても良い（図８参照）。更に、支承構造１２０のガイド部材１２は、係合部３４の代わりに、鋸歯状の係合凸条部１２ｃが形成されて、係合凸条部１２ｃに対応するように拘束体２３の外周部２３ｂに形成された鋸歯状の係合凹条部と係合するように設けても良い（図９参照）。更に、支承構造１２０のガイド部材１２は、相対する一対の係合片１２ａ，１２ｂを有するように設けられ、一方の係合片１２ｂが上部構造物２の上面２ｂと係合され、他方の係合片１２ａが拘束体２３の係合凹部２３ｃ又は拘束体２３の先端部２３ｄと係合されるように設けても良い（図１０参照）。
【００６２】
［１１．支承構造の変形例４の説明］
図１３に示す変形例４の支承構造１３０は、図１の支承構造１と同様に、芯材２７を有する支承装置１０であって、図１２に示す支承構造１２０と同様に、拘束体２３を、水平方向から固定部材２９で上沓２０に固定するようにしたものである。
【００６３】
この場合、支承構造１３０のガイド部材１２は、図１２に示す支承構造１２０の支承装置１０と同様に、係合部３４が拘束体２３の係合凹部２３ｃと係合することで、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、上沓２０が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドする。これにより、このような支承構造１３０の支承装置１０にあっても、ガイド部材１２によって、可動型ゴム支承装置として機能するように支承装置１０を上部構造物２に容易に取り付けることが出来、摺滑部材１１及びガイド部材１２によって、支承装置１０を可動型ゴム支承装置として用いることが出来る。
【００６４】
なお、支承構造１３０のガイド部材１２は、係合部３４を拘束体２３の先端部２３ｄと係合するように設けても良い（図７参照）。更に、支承構造１３０のガイド部材１２は、係合部３４を別体で設けても良い（図８参照）。更に、支承構造１３０のガイド部材１２は、係合部３４の代わりに、鋸歯状の係合凸条部１２ｃが形成されて、係合凸条部１２ｃに対応するように拘束体２３の外周部２３ｂに形成された鋸歯状の係合凹条部と係合するように設けても良い（図９参照）。更に、支承構造１３０のガイド部材１２は、相対する一対の係合片１２ａ，１２ｂを有するように設けられて、一方の係合片１２ｂが上部構造物２の上面２ｂと係合され、他方の係合片１２ａが拘束体２３の係合凹部２３ｃ又は拘束体２３の先端部２３ｄと係合されるように設けても良い（図１０参照）。
【００６５】
［１２．支承構造の変形例５の説明］
以上の例では、上沓２０と上部構造物２との間に摺滑部材１１を配設して、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持する例を説明したが、これに限定されるものではなく、図１４に示すように、下沓２１と下部構造物３との間に摺滑部材１１を配設して、下沓２１を、下部構造物３に対して橋軸方向に摺滑可能に支持するようにしても良い。なお、上沓２０は、例えば、ボルト、ナット等の固定部材５によって上部構造物２に直接的に又は上部プレート３３を用いて間接的に固定されている。
【００６６】
このような変形例５の支承構造１４０のガイド部材１２は、下沓２１の橋軸直角方向に一対、ガイド部材１２と一体の係合部３４が向かい合うように配設され、係合部３４が下沓２１の外周部２１ａに形成された係合凹部２１ｂと係合するように、例えばアンカボルト、ナット等の固定部材３８によって下部構造物３に固定されている。
【００６７】
このような変形例５の支承構造１４０のガイド部材１２は、係合部３４が下沓２１の係合凹部２１ｂ又は下沓２１の上面２１ｃと係合することで、下沓２１を、下部構造物３に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、下沓２１が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドする。これにより、このような支承構造１４０の支承装置１０にあっても、ガイド部材１２によって、可動型ゴム支承装置として機能するように支承装置１０を下部構造物３に容易に取り付けることが出来、摺滑部材１１及びガイド部材１２によって、支承装置１０を可動型ゴム支承装置として用いることが出来る。
【００６８】
なお、支承構造１４０の下沓２１は、下部構造物３の上面に支承装置１０を中心に橋軸方向に所定の距離離間して設けられ、ネジ等の固定部材によって下部構造物３の上面に固定された一対のストッパ部材に当接して橋軸方向の移動が規制されるようにしても良い（図６参照）。
【００６９】
更に、支承構造１４０のガイド部材１２は、図１５に示すように、係合部３４を下沓２１の摺滑部材１１が配設された下面２１ｄとは反対側の上面２１ｃと係合するように設けても良い。更に、支承構造１４０のガイド部材１２は、図１６に示すように、係合部３４を別体で設けても良い。更に、支承構造１４０のガイド部材１２は、図１７に示すように、係合部３４の代わりに、鋸歯状の係合凸条部１２ｃが形成されて、係合凸条部１２ｃに対応するように下沓２１の外周部２１ａに形成された鋸歯状の係合凹条部２１ｅと係合するように設けても良い。更に、支承構造１４０のガイド部材１２は、図１８に示すように、断面略コ字状に形成されて相対する一対の係合片１２ａ，１２ｂを有し、一方の係合片１２ｂが下部構造物３の下面３ａと係合され、他方の係合片１２ａが下沓２１の係合凹部２１ｂ又は下沓２１の上面２１ｃと係合されるように設けても良い。
【００７０】
［１３．支承構造の変形例６の説明］
以上の例では、ガイド部材１２を上沓２０又は下沓２１の橋軸直角方向に一対配設し、支承装置１０を橋軸方向に摺滑可能に支持すると共に、上沓２０又は下沓２１が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドする例を説明したが、これに限定されるものではなく、ガイド部材１２は、上沓２０又は下沓２１の橋軸方向に一対配設され、支承装置１０を橋軸直角方向に摺動可能に支持する共に、上沓２０又は下沓２１が摺滑部材１１によって摺滑した際にガイドするようにしても良い。
【００７１】
［１４．その他の変形例］
上述の説明では、本発明の支承装置として橋梁用支承装置について説明したが、本発明は橋梁用支承装置に限定されることはなく、各種の構造物の制震、免震用の支承装置として採用することが出来る。
【００７２】
更に、上述の説明では、本発明の支承構造について、上部構造物２と上沓２０との間又は下部構造物３と下沓２１との間に摺滑部材１１を配設し、上部構造物２又は下部構造物３に取り付けられたガイド部材１２によって、上沓２０又は下沓２１を、上部構造物２又は下部構造物３に対して橋軸方向に摺滑可能に支持すると共にガイドする例を説明したが、これに限定されるものではない。本発明の支承構造は、上部構造物２と上沓２０との間及び下部構造物３と下沓２１との間にそれぞれ摺滑部材１１を配設し、上部構造物２に取り付けられたガイド部材１２によって、上沓２０を、上部構造物２に対して橋軸方向に摺滑可能に支持してガイドすると共に、下部構造物３に取り付けられたガイド部材１２によって、下沓２１を、下部構造物３に対して橋軸方向に摺滑可能に支持してガイドするようにしても良い。更に、本発明の支承構造は、上沓２０及び下沓２１の何れか一方を、橋軸方向に摺滑可能に支持してガイドし、他方を橋軸直角方向に摺滑可能に支持してガイドするようにしても良い。更に、本発明の支承構造は、上沓２０及び下沓２１を、橋軸方向又は橋軸直角方向に摺滑可能に支持してガイドすることに限定されるものではなく、橋軸方向又は橋軸直角方向から所定の角度を有する方向に摺滑可能に支持してガイドするようにしても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１ 支承構造、２ 上部構造物、２ａ 下面、２ｂ 上面、３ 下部構造物、３ａ 下面、４ 固定部材、５ 固定部材、１０ 支承装置、１１ 摺滑部材、１２ ガイド部材、１２ａ 下端部（係合片）、１２ｂ 上端部（係合片）、１２ｃ 係合凸条部、２０ 上沓、２０ａ 上面、２０ｂ 外周部、２０ｃ 係合凹部、２０ｄ 下面、２０ｅ 係合凹条部、２１ 下沓、２１ａ 外周部、２１ｂ 係合凹部、２１ｃ 上面、２１ｄ 下面、２１ｅ 係合凹条部、２２ 弾性体、２２ａ 弾性層、２２ｂ 補強板、２２ｃ 上板、２２ｄ 下板、２３ 拘束体、２３ａ 拘束面、２３ｂ 外周部、２３ｃ 係合凹部、２３ｄ 先端部、２４ 下部プレート、２５ 凸部、２６ 凹部、２７ 芯材、２８ 大径部、２９ 固定部材、３０ ネジ穴、３１ 固定部材、３２ 上揚防止片、３３ 上部プレート、３４ 係合部、３５ 固定部材、３６ 固定部材、３７ ストッパ部材、３８ 固定部材、１００ 支承構造、１１０ 支承構造、１２０ 支承構造、１２１ 貫通孔、１２１ａ 上揚防止片、１２２ 芯材、１２３ 大径部、１２４ 挿通孔、１２５ ネジ穴、１３０ 支承構造、１４０ 支承構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被支承体として互いに対向配置される第一構造物と第二構造物との間に介在されて一方の荷重と支承しつつ他方に伝達する、弾性体を介して対向配置される第一剛性体と第二剛性体とを有する、上記第一剛性体が上記第一構造物側に、上記第二剛性体が上記第二構造物側に、それぞれ位置される支承装置と、
上記第一構造物と上記第一剛性体との間及び／又は上記第二構造物と上記第二剛性体との間に配設され、該第一構造物及び／又は該第二構造物に対して上記支承装置を摺滑し得、これら二体間の相対変位を可能とする摺滑手段と、
上記剛性体との間に摺滑手段が配設された側の構造物に対して配設され、上記支承装置と相対変位可能に係合し、該支承装置が摺滑する際にガイドするガイド手段と、
を備えていることを特徴とする支承構造。
【請求項２】
前記ガイド手段は、先端部に係合部が形成されており、
上記係合部は、前記ガイド手段が設けられた前記構造物との間に前記摺滑手段が配設された前記剛性体と係合することを特徴とする請求項１に記載の支承構造。
【請求項３】
前記ガイド手段は、橋軸方向に沿った長尺状の部材を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の支承構造。
【請求項４】
前記係合部は、前記剛性体の外周面に形成された係合凹部と係合することを特徴とする請求項２に記載の支承構造。
【請求項５】
前記係合部は、前記剛性体の前記摺滑手段が配設された面とは反対側の面と係合することを特徴とする請求項２に記載の支承構造。
【請求項６】
前記係合部は、前記ガイド手段とは別体に設けられていることを特徴とする請求項２−４の何れかに記載の支承構造。
【請求項７】
前記係合部は、摺滑方向に延設された条状を成す凸条部を有することを特徴とする請求項２−５の何れかに記載の支承構造。
【請求項８】
前記係合凹部は、摺滑方向に延設された条状を成す凹条部を有することを特徴とする請求項２−７の何れかに記載の支承構造。
【請求項９】
前記ガイド手段は、相対する一対の係合片を有し、一方の係合片は、前記剛性体との間に前記摺滑手段が配設された構造物と係合し、他方の係合片は、該剛性体の外周面に形成された係合凹部又は該剛性体の前記摺滑手段が配設された面とは反対側の面と係合することを特徴とする請求項１に記載の支承構造。
【請求項１０】
前記支承装置は、固定型の支承装置であることを特徴とする請求項１−９の何れかに記載の支承構造。
【請求項１１】
前記支承装置は、前記弾性体を囲繞する拘束体を備えていることを特徴とする請求項１−１０の何れかに記載の支承構造。
【請求項１２】
前記ガイド手段は、先端部に係合部が形成されており、
前記係合部は、前記拘束体と係合することを特徴とする請求項１１に記載の支承構造。
【請求項１３】
前記係合部は、前記拘束体の外周面に形成された係合凹部と係合することを特徴とする請求項１２に記載の支承構造。
【請求項１４】
前記拘束体は、前記弾性体の弾性変形を拘束する機能及び／又は前記弾性体の略密閉状態を保持する機能及び／又は前記第一剛性体と前記第二剛性体の相対変位を拘束する機能を有することを特徴とする請求項１１−１３の何れかに記載の支承構造。
【請求項１５】
前記第一剛性体、前記第二剛性体の何れか一方には、芯材が設けられ、
上記芯材は、上揚防止部と水平変位防止部とを有することを特徴とする請求項１−１４の何れかに記載の支承構造。
【請求項１６】
前記拘束体と前記弾性体との間には、無入力の状態で、間隙部が設けられていることを特徴とする請求項１１−１５の何れかに記載の支承構造。
【請求項１７】
前記弾性体の側面及び／又は前記拘束体の拘束面には、凸部及び／又は凹部が形成されている請求項１１−１６の何れかに記載の支承構造。
【請求項１８】
所定以上入力されると、前記弾性体が前記凸部及び／又は前記凹部とによって作出される隙間の容積を縮小するように弾性変形し、且つ、変形した前記弾性体が前記拘束体に当接及び／又は圧接して前記弾性体の変形が拘束されるように構成されることを特徴とする請求項１７に記載の支承構造。
【請求項１９】
前記弾性体は、前記第一剛性体と前記第二剛性体と前記拘束体とによって囲繞されて半密閉状態とされ、
前記弾性体への荷重の増大に伴って、より高度な密閉状態へと変化することを特徴とする請求項１１−１８の何れかに記載の支承構造。
【請求項１】
被支承体として互いに対向配置される第一構造物と第二構造物との間に介在されて一方の荷重と支承しつつ他方に伝達する、弾性体を介して対向配置される第一剛性体と第二剛性体とを有する、上記第一剛性体が上記第一構造物側に、上記第二剛性体が上記第二構造物側に、それぞれ位置される支承装置と、
上記第一構造物と上記第一剛性体との間及び／又は上記第二構造物と上記第二剛性体との間に配設され、該第一構造物及び／又は該第二構造物に対して上記支承装置を摺滑し得、これら二体間の相対変位を可能とする摺滑手段と、
上記剛性体との間に摺滑手段が配設された側の構造物に対して配設され、上記支承装置と相対変位可能に係合し、該支承装置が摺滑する際にガイドするガイド手段と、
を備えていることを特徴とする支承構造。
【請求項２】
前記ガイド手段は、先端部に係合部が形成されており、
上記係合部は、前記ガイド手段が設けられた前記構造物との間に前記摺滑手段が配設された前記剛性体と係合することを特徴とする請求項１に記載の支承構造。
【請求項３】
前記ガイド手段は、橋軸方向に沿った長尺状の部材を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の支承構造。
【請求項４】
前記係合部は、前記剛性体の外周面に形成された係合凹部と係合することを特徴とする請求項２に記載の支承構造。
【請求項５】
前記係合部は、前記剛性体の前記摺滑手段が配設された面とは反対側の面と係合することを特徴とする請求項２に記載の支承構造。
【請求項６】
前記係合部は、前記ガイド手段とは別体に設けられていることを特徴とする請求項２−４の何れかに記載の支承構造。
【請求項７】
前記係合部は、摺滑方向に延設された条状を成す凸条部を有することを特徴とする請求項２−５の何れかに記載の支承構造。
【請求項８】
前記係合凹部は、摺滑方向に延設された条状を成す凹条部を有することを特徴とする請求項２−７の何れかに記載の支承構造。
【請求項９】
前記ガイド手段は、相対する一対の係合片を有し、一方の係合片は、前記剛性体との間に前記摺滑手段が配設された構造物と係合し、他方の係合片は、該剛性体の外周面に形成された係合凹部又は該剛性体の前記摺滑手段が配設された面とは反対側の面と係合することを特徴とする請求項１に記載の支承構造。
【請求項１０】
前記支承装置は、固定型の支承装置であることを特徴とする請求項１−９の何れかに記載の支承構造。
【請求項１１】
前記支承装置は、前記弾性体を囲繞する拘束体を備えていることを特徴とする請求項１−１０の何れかに記載の支承構造。
【請求項１２】
前記ガイド手段は、先端部に係合部が形成されており、
前記係合部は、前記拘束体と係合することを特徴とする請求項１１に記載の支承構造。
【請求項１３】
前記係合部は、前記拘束体の外周面に形成された係合凹部と係合することを特徴とする請求項１２に記載の支承構造。
【請求項１４】
前記拘束体は、前記弾性体の弾性変形を拘束する機能及び／又は前記弾性体の略密閉状態を保持する機能及び／又は前記第一剛性体と前記第二剛性体の相対変位を拘束する機能を有することを特徴とする請求項１１−１３の何れかに記載の支承構造。
【請求項１５】
前記第一剛性体、前記第二剛性体の何れか一方には、芯材が設けられ、
上記芯材は、上揚防止部と水平変位防止部とを有することを特徴とする請求項１−１４の何れかに記載の支承構造。
【請求項１６】
前記拘束体と前記弾性体との間には、無入力の状態で、間隙部が設けられていることを特徴とする請求項１１−１５の何れかに記載の支承構造。
【請求項１７】
前記弾性体の側面及び／又は前記拘束体の拘束面には、凸部及び／又は凹部が形成されている請求項１１−１６の何れかに記載の支承構造。
【請求項１８】
所定以上入力されると、前記弾性体が前記凸部及び／又は前記凹部とによって作出される隙間の容積を縮小するように弾性変形し、且つ、変形した前記弾性体が前記拘束体に当接及び／又は圧接して前記弾性体の変形が拘束されるように構成されることを特徴とする請求項１７に記載の支承構造。
【請求項１９】
前記弾性体は、前記第一剛性体と前記第二剛性体と前記拘束体とによって囲繞されて半密閉状態とされ、
前記弾性体への荷重の増大に伴って、より高度な密閉状態へと変化することを特徴とする請求項１１−１８の何れかに記載の支承構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−７６２９８（Ｐ２０１３−７６２９８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１７８４０（Ｐ２０１１−２１７８４０）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（５０９３３８９９４）株式会社ＩＨＩインフラシステム (104)
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【出願人】（５１０２０２１６７）Ｎｅｘｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ合同会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（５０９３３８９９４）株式会社ＩＨＩインフラシステム (104)
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【出願人】（５１０２０２１６７）Ｎｅｘｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ合同会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
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