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JP4977562B2 - Manufacturing method of laminated rubber bearing - Google Patents

Manufacturing method of laminated rubber bearing Download PDF

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JP4977562B2
JP4977562B2 JP2007230306A JP2007230306A JP4977562B2 JP 4977562 B2 JP4977562 B2 JP 4977562B2 JP 2007230306 A JP2007230306 A JP 2007230306A JP 2007230306 A JP2007230306 A JP 2007230306A JP 4977562 B2 JP4977562 B2 JP 4977562B2
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正芳 井上
直彦 谷口
亮 安永
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Kimura Chemical Plants Co Ltd
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Description

この発明は、構造物の免震などに用いられる積層ゴム支承体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a laminated rubber bearing used for seismic isolation of a structure.

従来から、建築物、土木構造物、機器等を免震するために、図18に示すような積層ゴム支承体(プラグ入り免震装置)が知られている(特許文献1参照)。   Conventionally, a laminated rubber bearing (plug-based seismic isolation device) as shown in FIG. 18 is known for isolating buildings, civil engineering structures, equipment, and the like (see Patent Document 1).

この積層ゴム支承体は、図18に示すように、弾性材料層を構成するゴムなどからなる弾性板51と、剛性材料層を構成する環状の剛性板52とを交互に積層して相互に固定してなる環状の積層体53と、積層体53に形成された円筒状の内周面59で規定される貫通孔62に配された円柱状鉛(プラグ)54と、円柱状鉛54の下面及び上面にそれぞれ当接して積層体53の下面及び上面のそれぞれにボルトなど(図示せず)により取り付けられたフランジプレート68及び69とを具備し、例えば、一方のフランジプレート68側が基礎などの構造物に固定され、他方のフランジプレート69側に建築物などの構造物が載置されるように構成されている。   As shown in FIG. 18, the laminated rubber support is formed by alternately laminating an elastic plate 51 made of rubber or the like constituting an elastic material layer and an annular rigid plate 52 constituting a rigid material layer and fixing them to each other. An annular laminated body 53, a cylindrical lead (plug) 54 disposed in a through hole 62 defined by a cylindrical inner peripheral surface 59 formed in the laminated body 53, and a lower surface of the cylindrical lead 54 And flange plates 68 and 69 attached to the lower surface and the upper surface of the laminated body 53 by bolts or the like (not shown), respectively. For example, one flange plate 68 side has a structure such as a foundation. A structure such as a building is placed on the other flange plate 69 side.

そして、この積層ゴム支承体(プラグ入り免震装置)によれば、建物などを安定に支持しながら地震発生時には水平方向に変形して地震エネルギーを低減するという機能を発揮する。すなわち、この積層ゴム支承体は、従来の積層ゴムとダンパの両機能を備えている。また、この積層ゴム支承体を用いることにより、設置スペースを削減することが可能になるとともに、施工性を向上させることができるという効果が得られる。   And this laminated rubber bearing body (plug-type seismic isolation device) exhibits a function of reducing earthquake energy by deforming horizontally in the event of an earthquake while stably supporting a building or the like. That is, this laminated rubber bearing body has both functions of a conventional laminated rubber and a damper. Further, by using this laminated rubber bearing, it is possible to reduce the installation space and to improve the workability.

ところで、上述の特許文献1の積層ゴム支承体では、プラグ材料として鉛が使用されていることから、環境保護のため、鉛に代わる材料として、非鉛材料である錫または錫合金をプラグ材料とする積層ゴム支承体が提案されている(特許文献2参照)。   By the way, in the laminated rubber support body of the above-mentioned patent document 1, since lead is used as a plug material, as an alternative to lead, tin or a tin alloy, which is a non-lead material, is used as a plug material for environmental protection. A laminated rubber bearing has been proposed (see Patent Document 2).

しかしながら、上記特許文献1の鉛プラグを用いた積層ゴム支承体(プラグ入り免震装置)、あるいは錫、錫合金プラグを用いた上記特許文献2の積層ゴム支承体においては、積層体の貫通孔にプラグを挿入する際に、プラグが要求される寸法精度を満たしていない場合、プラグとその周囲の積層体との間に隙間が発生することになり、十分な性能を発揮できない場合が生じる。   However, in the laminated rubber bearing body (plug-type seismic isolation device) using the lead plug of Patent Document 1 or the laminated rubber bearing body of Patent Document 2 using a tin or tin alloy plug, the through hole of the laminated body When the plug is inserted into the plug, if the plug does not satisfy the required dimensional accuracy, a gap is generated between the plug and the surrounding laminated body, and sufficient performance may not be exhibited.

それゆえ、意図する機能を発揮させようとすると寸法精度の高いプラグを用いることが必要となるが、溶融させたプラグ原料(鉛、あるいは錫、錫合金など)を鋳型に流し込む一般的な鋳造によるプラグの作製方法では、目標とする寸法精度を確保することは困難である。   Therefore, to achieve the intended function, it is necessary to use a plug with high dimensional accuracy, but by general casting in which a molten plug raw material (lead, tin, tin alloy, etc.) is poured into a mold. In the plug manufacturing method, it is difficult to ensure the target dimensional accuracy.

そこで、従来は、鋳造後に機械加工を行うことにより、要求される寸法精度を確保するようにしており、この機械加工がコストの増大を招く一因となっているのが実情である。
特開平9−105441号公報 特開2006−9852号公報
Therefore, conventionally, the required dimensional accuracy is ensured by performing machining after casting, and the fact is that this machining causes a cost increase.
JP-A-9-105441 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-9852

本発明は、上記課題を解決するものであり、機械加工による仕上げ工程を必要とせずに、鋳造のみで、例えば、鉛、錫、錫合金などからなる寸法精度の高いプラグを作製することが可能で、低コストで、信頼性の高い積層ゴム支承体を効率よく製造することが可能な積層ゴム支承体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and it is possible to produce a plug with high dimensional accuracy made of, for example, lead, tin, tin alloy, etc. by only casting without requiring a finishing process by machining. Then, it aims at providing the manufacturing method of the laminated rubber bearing body which can manufacture a reliable rubber bearing body with high reliability at low cost.

上記課題を解決するために、本発明の積層ゴム支承体の製造方法は
複数のゴム板と複数の金属板とを上下方向に交互に積層してなる積層体に、少なくとも一つの貫通孔を上下方向に形成し、前記貫通孔と嵌合する、金属製で柱状のプラグを前記貫通孔内に配設してなる積層ゴム支承体の製造方法において、
前記プラグを作製する工程が、
(a)本体胴と、底板と、溶融プラグ原料の投入口となる開口部を有する上部フランジとを組み合わせて、プラグ鋳造用の金型を形成する工程と、
(b)溶融プラグ原料を、湯面が前記上部フランジの前記開口部にまで達するように鋳込む工程と、
(c)前記金型内の溶融プラグ原料が下部から上部に向かって徐々に凝固して行くように、前記金型を下部から上部に向かって段階的にまたは連続的に冷却する工程と、
(d)プラグ原料の凝固高さが、湯面から所定の範囲内の高さにまで達した時点で、前記上部フランジを取り外して、前記本体胴の上端部を超える余剰の溶融プラグ原料を逃がす余剰原料逃がし用貫通孔を備えた上蓋を、溶融プラグ原料が上蓋との接触時に凝固してしまわないような温度に加熱された状態で前記本体胴の上端部に取り付ける工程と、
(e)前記上蓋の前記余剰原料逃がし用貫通孔に入り込んだ溶融プラグ原料が凝固しないように、前記上蓋の前記余剰原料逃がし用貫通孔内のプラグ原料を加熱しつつ、前記本体胴を冷却して、本体胴内の溶融プラグ原料を上部に向かって徐々に凝固させることにより、前記金型内のプラグ原料のうち前記プラグとなる部分を凝固させる工程と、
(f)前記プラグ原料の前記プラグとなる部分を凝固させた後、前記上蓋の前記余剰原料逃がし用貫通孔内の溶融プラグ原料の加熱を停止し、前記上蓋の前記余剰原料逃がし用貫通孔に入り込んだ溶融プラグ原料を凝固させる工程と、
(g)前記上蓋を取り外して、前記余剰原料逃がし用貫通孔に入り込んでいるプラグ原料の余剰部分を除去する工程と
を具備することを特徴としている。
In order to solve the above-described problems, a method for producing a laminated rubber bearing according to the present invention includes a laminated body in which a plurality of rubber plates and a plurality of metal plates are alternately laminated in the vertical direction. In the manufacturing method of the laminated rubber bearing body formed in the direction and fitted with the through hole, the metal columnar plug is disposed in the through hole.
The step of producing the plug includes
(a) a step of forming a die for plug casting by combining a main body cylinder, a bottom plate, and an upper flange having an opening serving as an inlet for molten plug raw material;
(b) a step of casting the molten plug raw material so that the molten metal surface reaches the opening of the upper flange;
(c) cooling the mold stepwise or continuously from the bottom to the top so that the molten plug material in the mold gradually solidifies from the bottom to the top;
(d) When the solidification height of the plug raw material reaches a height within a predetermined range from the molten metal surface, the upper flange is removed, and the excess molten plug raw material exceeding the upper end of the main body cylinder is released. A step of attaching an upper cover provided with a through hole for surplus raw material escape to the upper end of the main body body in a state where the molten plug raw material is heated to a temperature at which the molten plug raw material does not solidify upon contact with the upper cover;
(e) The main body cylinder is cooled while heating the plug material in the excess material escape through hole of the upper lid so that the molten plug material entering the excess material escape through hole of the upper lid does not solidify. And gradually solidifying the molten plug raw material in the main body toward the upper part, so as to solidify a portion to be the plug of the plug raw material in the mold,
(f) After solidifying the plug portion of the plug material, heating of the molten plug material in the surplus material escape through hole of the upper lid is stopped, and the surplus material escape through hole of the upper lid is stopped. A step of solidifying the molten plug material that has entered;
(g) removing the upper lid, and removing a surplus portion of the plug material that has entered the through hole for surplus material escape.

また、本発明の積層ゴム支承体の製造方法は、前記(d)の、前記上部フランジを取り外して、前記上蓋を前記本体胴の上端部に取り付ける時点が、プラグ原料の凝固高さが、湯面から20mm以内の高さになった時点であることを特徴としている。   Also, in the method for producing a laminated rubber bearing of the present invention, the solidification height of the plug raw material is the time (d) when the upper flange is removed and the upper lid is attached to the upper end of the main body barrel. It is characterized by the point of time when the height is within 20 mm from the surface.

また、本発明は、前記プラグが円柱形状を有するものである場合において、前記金型を構成する前記本体胴として、内径寸法が、作製すべきプラグの外径寸法より0.1mm〜1.0mm大きく、かつ、高さ寸法が、作製すべきプラグの高さ寸法より0.1mm〜1.0mm大きい本体胴を用いることを特徴としている。   Further, in the present invention, when the plug has a cylindrical shape, the inner diameter of the main body constituting the mold is 0.1 mm to 1.0 mm from the outer diameter of the plug to be manufactured. It is characterized by using a main body cylinder which is large and whose height dimension is 0.1 mm to 1.0 mm larger than the height dimension of the plug to be manufactured.

また、本発明は、前記(c)の、前記金型を下部から上部に向かって冷却する工程において、冷却用気体を前記本体胴の外周面に吹き付けるとともに、冷却用気体の吹き付け領域を前記本体胴の下部の領域から上部の領域に向かって段階的に拡大することにより、前記金型内の溶融プラグ原料を下部から上部に向かって徐々に凝固させることを特徴としている。   Further, in the step (c) of cooling the mold from the lower part to the upper part, the present invention blows a cooling gas onto the outer peripheral surface of the main body body, and also provides a cooling gas blowing region to the main body. The molten plug material in the mold is gradually solidified from the lower part to the upper part by gradually expanding from the lower part to the upper part of the body.

また、本発明は、前記上蓋の前記余剰原料逃がし用貫通孔が前記上蓋の中央部に形成されており、かつ前記余剰原料逃がし用貫通孔が下側から上側に向かって内径が徐々に小さくなるようなテーパ形状を有する貫通孔であることを特徴としている。   Further, according to the present invention, the surplus material escape through hole of the upper lid is formed in a central portion of the upper lid, and the inner diameter of the surplus material escape through hole gradually decreases from the lower side to the upper side. It is characterized by being a through hole having such a tapered shape.

また、本発明は、前記(g)の余剰部分を除去する工程で前記余剰部分を除去した後に、除去部分を平滑に処理するための工程を備えていることを特徴としている。   In addition, the present invention is characterized in that it includes a step for smoothly processing the removed portion after removing the excess portion in the step (g) of removing the excess portion.

また、本発明は、前記プラグを構成する金属材料が、鉛、錫、および錫合金から選ばれる少なくとも1種であることを特徴としている。   Further, the present invention is characterized in that the metal material constituting the plug is at least one selected from lead, tin, and a tin alloy.

本発明においては、上述の金型に溶融プラグ原料を鋳込んだ後、金型内の溶融プラグ原料が下部から上部に向かって徐々に凝固して行くように、金型を下部から上部に向かって段階的にまたは連続的に冷却し、プラグ原料の凝固高さが、湯面から所定の範囲内の高さにまで達した時点で、上部フランジを取り外して、本体胴の上端部を超える余剰の溶融プラグ原料を逃がす余剰原料逃がし用貫通孔を備えた上蓋を、溶融プラグ原料が上蓋との接触時に凝固してしまわないような温度に加熱された状態で前記本体胴の上端部に取り付け、上蓋の余剰原料逃がし用貫通孔に入り込んだ溶融プラグ原料が凝固しないように、上蓋の余剰原料逃がし用貫通孔内のプラグ原料をを加熱しつつ、本体胴を冷却して、本体胴内の溶融プラグ原料を上部に向かって徐々に凝固させることにより、金型内のプラグ原料のうちプラグとなる部分を凝固させた後、余剰原料逃がし用貫通孔内の溶融プラグ原料の加熱を停止し、上蓋の余剰原料逃がし用貫通孔に入り込んだ溶融プラグ原料を凝固させ、その後、上蓋を取り外して、余剰原料逃がし用貫通孔に入り込んでいるプラグ原料の余剰部分を除去するようにしているので、機械加工により仕上げ工程を必要とせず、鋳造のみで寸法精度の高いプラグを作製することが可能になる。したがって、このプラグを用いることにより、低コストで、信頼性の高い積層ゴム支承体を効率よく製造することが可能になる。   In the present invention, after casting the molten plug material into the above-described mold, the mold is moved from the bottom to the top so that the molten plug material in the mold gradually solidifies from the bottom to the top. Cooling stepwise or continuously, when the solidification height of the plug material reaches a height within a specified range from the molten metal surface, the upper flange is removed, and the surplus exceeding the upper end of the body drum An upper lid provided with an excess material escape through hole for escaping the molten plug material is attached to the upper end of the main body barrel in a state heated to a temperature at which the molten plug material does not solidify upon contact with the upper lid, The main body cylinder is cooled while the plug material in the through hole for surplus material escape in the upper lid is heated so that the molten plug material that has entered the through hole for surplus material in the top lid does not solidify, and the inside of the main body fuse is melted. Plug material facing upward After solidifying the plug material in the mold, the part that becomes the plug is solidified, and then the heating of the molten plug material in the through hole for surplus material escape is stopped, and the surplus material escape through the top cover is penetrated The molten plug material that has entered the hole is solidified, and then the top cover is removed to remove the excess portion of the plug material that has entered the through hole for surplus material escape, so a finishing process is required by machining. In addition, it becomes possible to produce a plug with high dimensional accuracy only by casting. Therefore, by using this plug, it is possible to efficiently manufacture a laminated rubber bearing body with low cost and high reliability.

すなわち、通常の鋳造の場合、凝固していない部位に向かって、凝固収縮が進行することから寸法安定性が損なわれるが、本発明においては、金型の下部から冷却することにより、金型内の溶融プラグ原料を、下部から上部に向けて凝固させるようにしているので、凝固は溶融している部位、すなわち、金型の上部に向かってのみ進行し、凝固収縮も上部に向かってのみ進行するため、プラグの径方向の寸法安定性を維持することが可能になる。   That is, in the case of normal casting, dimensional stability is lost because solidification shrinkage progresses toward a portion that is not solidified, but in the present invention, by cooling from the lower part of the mold, Since the molten plug material is solidified from the lower part to the upper part, solidification proceeds only toward the melted part, that is, the upper part of the mold, and solidification shrinkage also proceeds only toward the upper part. Therefore, the dimensional stability in the radial direction of the plug can be maintained.

しかしながら、鋳造物の下部から冷却を開始することにより、プラグの径方向の寸法安定性を維持するようにした場合、通常は、最終的に凝固する箇所がプラグの上端部となるため、そこに凝固収縮が集中し、端部表面を滑らかに凝固させることができなくなるため、高さ方向の寸法安定性を維持することが困難になる。   However, if the dimensional stability in the radial direction of the plug is maintained by starting the cooling from the lower part of the casting, the place where the solidification finally occurs is usually the upper end of the plug. Since solidification shrinkage concentrates and the end surface cannot be solidified smoothly, it is difficult to maintain the dimensional stability in the height direction.

これに対し、本発明のように、プラグ原料の凝固高さが、湯面から所定の範囲内の高さにまで達した時点で、余剰原料逃がし用貫通孔を有する予熱された上蓋を乗せ、徐々に凝固させることにより、余剰原料逃がし用貫通孔以外の領域で上蓋に接している部分の溶融プラグ原料は、上蓋に確実に接した状態で平滑に凝固し、上記余剰原料逃がし用貫通孔内の溶融プラグ原料が最終的に凝固する。
その結果、最終的な凝固箇所が上記余剰原料逃がし用貫通孔内となり、滑らかに凝固しない部分がそこに集中する。そして、最終的な凝固箇所である、この余剰原料逃がし用貫通孔に入り込んでいた部分は余剰部分として除去されるため、余剰部分が除去された部分を平滑になるように処理するだけで、高さ方向にも寸法安定性に優れた鋳造体を容易かつ確実に形成することが可能になる。
On the other hand, as in the present invention, when the solidification height of the plug raw material reaches a height within a predetermined range from the molten metal surface, a preheated upper lid having a surplus raw material escape through hole is placed, By gradually solidifying, the molten plug material in the portion that is in contact with the upper lid in a region other than the surplus material escape through-hole solidifies smoothly in a state where it is securely in contact with the upper lid. The molten plug raw material finally solidifies.
As a result, the final solidified portion is in the surplus raw material escape through hole, and the portion that is not smoothly solidified concentrates there. Then, since the portion that has entered the through hole for surplus raw material escape, which is the final solidification site, is removed as a surplus portion, only the portion from which the surplus portion has been removed is processed so as to be smooth. It is possible to easily and reliably form a cast body having excellent dimensional stability in the vertical direction.

また、従来の鋳造方法では、鋳造体の収縮量に応じて、押し湯を行うが、本発明の場合、上蓋が余剰原料逃がし用貫通孔開口部を有していることから、必要量をいくらか超える量のプラグ原料を最初に供給しておきさえすれば、その後に押し湯の必要性がなく、工程を簡略化することができる。   Further, in the conventional casting method, the hot water is supplied in accordance with the amount of shrinkage of the cast body. However, in the case of the present invention, the upper lid has an excess raw material escape through-hole opening, so that the required amount is somewhat. As long as an excessive amount of plug material is supplied first, there is no need for hot water thereafter, and the process can be simplified.

また、鋳造体本体は、凝固直後は金型を構成する本体胴の内径と同じ寸法になるが、凝固後のさらなる温度低下に伴い、プラグの構成材料に固有の線膨張係数に沿って収縮するため、金型の本体胴の内面をテーパ形状にしなくても、確実に脱型することができる。   The cast body has the same dimensions as the inner diameter of the body cylinder constituting the mold immediately after solidification, but shrinks along the linear expansion coefficient specific to the constituent material of the plug as the temperature further decreases after solidification. Therefore, it is possible to reliably remove the mold without making the inner surface of the main body of the mold into a tapered shape.

なお、鋳造体は、材料に固有の線膨張係数に沿って収縮するため、プラグの寸法安定性(寸法公差)を確保するためには、予め本体胴の内径寸法および高さ寸法を、作製しようとするプラグを構成する材料の線膨張係数を考慮して、決定することが望ましい。   Since the cast body shrinks along the linear expansion coefficient inherent to the material, in order to ensure the dimensional stability (dimensional tolerance) of the plug, the inner diameter dimension and height dimension of the main body cylinder should be prepared in advance. It is desirable to determine in consideration of the linear expansion coefficient of the material constituting the plug.

また、請求項1の(d)の工程において、上部フランジを取り外して、上蓋を本体胴の上端部に取り付ける時点を、プラグ原料の凝固高さが、湯面から20mm以内の高さになった時点とした場合、余剰原料逃がし用貫通孔以外の領域で上蓋に接している部分の溶融プラグ原料を、上蓋に確実に接した状態で平滑に凝固させることが可能になり、高さ方向にも寸法安定性に優れたプラグを確実に形成することが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。   Further, in the step (d) of claim 1, when the upper flange is removed and the upper lid is attached to the upper end portion of the main body barrel, the solidification height of the plug raw material is within 20 mm from the molten metal surface. When it is time, it becomes possible to smoothly solidify the molten plug raw material of the portion that is in contact with the upper lid in a region other than the surplus raw material escape through-hole in a state of being securely in contact with the upper lid, and also in the height direction. A plug having excellent dimensional stability can be reliably formed, and the present invention can be more effectively realized.

なお、鋳造体は、材料に固有の線膨張係数に沿って収縮するため、プラグの寸法公差を確保するためには、予め本体胴の内径寸法および高さ寸法を、作製しようとするプラグの寸法や構成材料を考慮して決定することが望ましいことは上で述べたが、プラグが円柱形状を有するものである場合において、本体胴として、内径寸法が、製造しようとするプラグの外径寸法より0.1mm〜1.0mm大きく、かつ、高さ寸法が、製造しようとする前記プラグの高さ寸法より0.1mm〜1.0mm大きい本体胴を用いることにより、一般的な積層ゴム支承体に用いられるプラグを、通常の、鉛、錫、および錫合金を用いて製造する場合に、鋳造後の冷却収縮による目標寸法との間の差を小さくして、寸法が公差の範囲内にあるプラグを確実に製造することが可能になる。   Since the cast body shrinks along the linear expansion coefficient specific to the material, in order to ensure the dimensional tolerance of the plug, the inner diameter dimension and the height dimension of the main body cylinder are previously measured. As described above, it is desirable to determine in consideration of the material and the constituent material. However, when the plug has a cylindrical shape, the inner diameter dimension of the main body cylinder is larger than the outer diameter dimension of the plug to be manufactured. By using a main body cylinder which is 0.1 mm to 1.0 mm larger and whose height dimension is 0.1 mm to 1.0 mm larger than the height dimension of the plug to be manufactured, a general laminated rubber bearing body can be obtained. When the plug used is manufactured using normal lead, tin, and tin alloys, the difference between the target size due to cooling shrinkage after casting is reduced, and the size of the plug is within the tolerance range. Surely made It becomes possible to.

また、金型を下部から上部に向かって冷却する工程において、冷却用気体を本体胴の外周面に吹き付けるとともに、冷却用気体の吹き付け領域を本体胴の下部の領域から上部の領域に向かって段階的に拡大するようにした場合、金型内の溶融プラグ原料を下部から上部に向かって徐々に凝固させることが可能になり、特殊な設備を用いたりすることなく、低コストで寸法精度の高いプラグを効率よく作製することが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができる。   Further, in the process of cooling the mold from the lower part to the upper part, the cooling gas is sprayed on the outer peripheral surface of the main body cylinder, and the cooling gas spray region is moved from the lower area of the main body cylinder to the upper area. When it is enlarged, the molten plug material in the mold can be gradually solidified from the lower part to the upper part, and it is possible to achieve high dimensional accuracy at low cost without using special equipment. The plug can be efficiently manufactured, and the present invention can be further effectively realized.

また、上蓋の余剰原料逃がし用貫通孔を、下側から上側に向かって、内径が小さくなるようなテーパ形状を有する貫通孔とすることにより、プラグ原料の余剰部分を確実に逃がして、寸法精度の高いプラグを効率よく作製することができる。   In addition, by making the through hole for surplus material escape of the upper lid into a through hole having a tapered shape so that the inner diameter becomes smaller from the lower side to the upper side, the surplus portion of the plug material is surely escaped, and the dimensional accuracy Can be manufactured efficiently.

また、余剰部分を除去する工程でプラグ原料の余剰部分を除去した後に、除去部分を平滑に処理することにより、寸法精度の高いプラグを、それほどの手間をかけることなく得ることが可能になり、信頼性の高い積層ゴム支承体を効率よく製造することができる。   In addition, after removing the surplus portion of the plug material in the step of removing the surplus portion, it becomes possible to obtain a plug with high dimensional accuracy without taking much trouble by processing the removed portion smoothly, A highly reliable laminated rubber bearing can be efficiently manufactured.

また、プラグを構成する金属材料として、鉛、錫、および錫合金から選ばれる少なくとも1種を用いることにより、建物などを安定に支持しながら地震発生時には水平方向に変形して地震エネルギーを低減する機能を十分に発揮しうる積層ゴム支承体を確実に製造することが可能になる。   In addition, by using at least one selected from lead, tin, and a tin alloy as a metal material constituting the plug, the earthquake energy is reduced by deforming in the horizontal direction when an earthquake occurs while stably supporting a building or the like. It becomes possible to reliably manufacture a laminated rubber bearing body that can sufficiently perform its function.

以下、本発明の実施例を示して、その特徴とするところを詳しく説明する。   Hereinafter, examples of the present invention will be shown and features thereof will be described in detail.

図1(a)は本発明の一実施例にかかる方法により製造される積層ゴム支承体を示す図、図1(b)は図1(a)の積層ゴム支承体において用いられているプラグの形状を示す斜視図である。 FIG. 1 (a) is a view showing a laminated rubber bearing manufactured by the method according to one embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a diagram of a plug used in the laminated rubber bearing shown in FIG. 1 (a). It is a perspective view which shows a shape.

この積層ゴム支承体は、図1に示すように、弾性材料層を構成するゴムなどからなる弾性板1と、金属などからなる剛性材料層を構成する環状の剛性板2とを交互に積層して相互に固定してなる環状の積層体3と、積層体3の円筒状の内周面9で規定される貫通孔12に挿入されたSn合金製で円柱状のプラグ4と、積層体3の下面及び上面のそれぞれに、連結鋼板15,16を介してボルト17により取り付けられたフランジプレート18,19とを備えている。   As shown in FIG. 1, this laminated rubber bearing is formed by alternately laminating elastic plates 1 made of rubber or the like constituting an elastic material layer and annular rigid plates 2 constituting a rigid material layer made of metal or the like. An annular laminated body 3 fixed to each other, a Sn alloy columnar plug 4 inserted into a through-hole 12 defined by a cylindrical inner peripheral surface 9 of the laminated body 3, and the laminated body 3 Are provided with flange plates 18 and 19 attached to each of the lower surface and the upper surface by bolts 17 via connecting steel plates 15 and 16.

そして、この積層ゴム支承体は、例えば、フランジプレート18側が基礎などの構造物に固定され、フランジプレート19側に建築物などの構造物が載置されるように構成されている。   The laminated rubber bearing is configured such that, for example, the flange plate 18 side is fixed to a structure such as a foundation, and a structure such as a building is placed on the flange plate 19 side.

なお、図1の積層ゴム支承体において用いられているプラグ4は、円柱形状を有しており、直径が159.5mm、高さが400mmの寸法を有している。
また、プラグ4の構成材料としては、錫99.5重量%、ビスマス0.3重量%を含有し、残部を不純物とする錫−ビスマス合金が用いられている。
なお、積層ゴム支承体に用いられるプラグとしては、通常は円柱形状で、直径が50〜300mm、高さが200〜600mmのものが多い。
Note that the plug 4 used in the laminated rubber bearing body of FIG. 1 has a cylindrical shape, and has a diameter of 159.5 mm and a height of 400 mm.
As a constituent material of the plug 4, a tin-bismuth alloy containing 99.5% by weight of tin and 0.3% by weight of bismuth and having the balance as impurities is used.
In addition, as a plug used for a lamination | stacking rubber bearing body, there are many things of a cylindrical shape normally, a diameter of 50-300 mm, and a height of 200-600 mm.

以下、この積層ゴム支承体に用いられているプラグ4の製造方法について、図2〜図17を参照しつつ説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the plug 4 used for this laminated rubber support will be described with reference to FIGS.

(1)まず、図2に示すように、本体胴21と、底板22と、溶融させたプラグ原料20(図7参照)の投入口となる開口部23aを有する上部フランジ23とを組み合わせて、本体胴21の上端が作製すべきプラグ4(図1参照)の上端となるような、プラグ鋳造用の金型Aを形成する。   (1) First, as shown in FIG. 2, the main body barrel 21, the bottom plate 22, and the upper flange 23 having an opening 23 a serving as an inlet for the melted plug raw material 20 (see FIG. 7) are combined. A die A for plug casting is formed so that the upper end of the main body cylinder 21 is the upper end of the plug 4 (see FIG. 1) to be manufactured.

この金型Aを構成する本体胴21は、図3(a),(b)に示すように、そのパイプ状部材21aの下端部に、底板22を連結するためのフランジ部(鍔部)21bを備えている。また、本体胴21は、製作すべきプラグ4の外径寸法よりも0.1〜1.0mm大きい内径寸法と、製作すべきプラグ4の高さ寸法よりも、0.1〜1.0mm大きい高さ寸法と、5mm以上の板厚を有している。   As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the main body cylinder 21 constituting the mold A has a flange portion (saddle portion) 21b for connecting the bottom plate 22 to the lower end portion of the pipe-like member 21a. It has. The body cylinder 21 has an inner diameter dimension that is 0.1 to 1.0 mm larger than the outer diameter dimension of the plug 4 to be manufactured and a height dimension that is 0.1 to 1.0 mm larger than the height dimension of the plug 4 to be manufactured. It has a height dimension and a plate thickness of 5 mm or more.

また、底板22としては、図4(a),(b)に示すように、本体胴21を構成するフランジ部21bの外径と同じ外径を有する、穴の形成されていない閉止フランジが用いられている。   Further, as the bottom plate 22, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), a closed flange having no outer hole and having the same outer diameter as the outer diameter of the flange portion 21b constituting the main body barrel 21 is used. It has been.

さらに、上部フランジ23としては、図5(a),(b)に示すように、本体胴21のパイプ状部材21aの内径と同じか、それよりも20mm程度まで小さい直径の開孔23aを中央に有し、かつ、パイプ状部材21aの外径よりも大きい外径を有する開口フランジが用いられている。   Furthermore, as the upper flange 23, as shown in FIGS. 5A and 5B, an opening 23a having a diameter equal to or smaller than the inner diameter of the pipe-shaped member 21a of the main body barrel 21 by about 20 mm is provided at the center. And an opening flange having an outer diameter larger than the outer diameter of the pipe-shaped member 21a is used.

さらに、金型Aは、後述するように、プラグ原料20の凝固高さが、湯面から所定の範囲内の高さにまで達した時点で、上部フランジ23を取り外した後に本体胴21の上端部に取り付けられる、本体胴21の上端部を超える余剰の溶融プラグ原料20を逃がす余剰原料逃がし用貫通孔25aを備えた上蓋25を備えている(図6参照)。
なお、この上蓋25の余剰原料逃がし用貫通孔25aは、内周面が滑らかに加工されており、かつ、下端側の直径が5mm以上で、内周面が傾斜した裾広がりの形状(テーパ形状)を有しており、溶融したプラグ原料20が入り込みやすいように構成されている。
Further, as will be described later, the mold A has an upper end of the main body cylinder 21 after the upper flange 23 is removed when the solidification height of the plug raw material 20 reaches a height within a predetermined range from the molten metal surface. The upper cover 25 provided with the through hole 25a for surplus raw material escape which escapes the surplus molten plug raw material 20 over the upper end part of the main body cylinder 21 attached to a part is provided (refer FIG. 6).
The surplus material escape through-hole 25a of the upper lid 25 has a smoothly machined inner peripheral surface, a lower end diameter of 5 mm or more, and a flared shape with an inclined inner peripheral surface (tapered shape). ) So that the molten plug raw material 20 can easily enter.

(2)それから、本体胴21と、底板22と、上部フランジ23とを組み合わせた金型A(図2)を、加熱炉にて、100℃〜400℃に予熱する。
また、上蓋25も加熱炉にて100℃〜400℃に予熱しておく。
一方、プラグ原料20である錫合金を、所定の釜内で、溶湯温度が、融点〜融点+200℃の範囲内の温度に加熱する。
(2) Then, the mold A (FIG. 2) in which the main body cylinder 21, the bottom plate 22, and the upper flange 23 are combined is preheated to 100 ° C. to 400 ° C. in a heating furnace.
The upper lid 25 is also preheated to 100 ° C. to 400 ° C. in a heating furnace.
On the other hand, the tin alloy as the plug raw material 20 is heated to a temperature in the range of the melting point to the melting point + 200 ° C. in a predetermined kettle.

(3)それから、溶融したプラグ原料20を、予熱された金型Aに鋳込む。このとき、図7に示すように、凝固時にも湯面が金型Aを構成する本体胴21の上端よりも高い位置になるように、かつ、上部フランジ23の開口部23aから溢れないようにプラグ原料20を金型Aに投入する。   (3) Then, the molten plug material 20 is cast into a preheated mold A. At this time, as shown in FIG. 7, even when solidified, the molten metal surface is positioned higher than the upper end of the main body cylinder 21 constituting the mold A and does not overflow from the opening 23a of the upper flange 23. The plug material 20 is put into the mold A.

(4)プラグ原料20を鋳込んだ後、図8に示すように、下部送風手段26a、中央送風手段26b、上部送風手段26cを備えた冷却用治具26を、金型Aの近傍の所定の位置に設置する。この冷却手段26は、下部送風手段26a、中央送風手段26b、上部送風手段26cのそれぞれから、金型Aの下部、中央部、および上部に冷却用空気を供給することができるように構成されており、金型A内の溶融したプラグ原料20を下部から上部に向かって徐々に凝固させることができるように構成されている。   (4) After casting the plug material 20, as shown in FIG. 8, the cooling jig 26 provided with the lower blower means 26a, the central blower means 26b, and the upper blower means 26c is placed in the predetermined vicinity of the mold A. Install in the position. The cooling means 26 is configured to be able to supply cooling air to the lower part, the central part, and the upper part of the mold A from the lower blowing means 26a, the central blowing means 26b, and the upper blowing means 26c. The melted plug raw material 20 in the mold A can be gradually solidified from the lower part toward the upper part.

冷却を行うにあたっては、まず、下部送風手段26aから冷却用空気を供給して、金型Aの下部から冷却を開始する。
このとき、外気と接している金型Aの上部のプラグ原料20が先に凝固してしまわないように、加熱手段(この実施例ではバーナ)27により上部フランジ23の開口部23aから加熱を行う(図8参照)。
In performing the cooling, first, cooling air is supplied from the lower blowing means 26a, and the cooling is started from the lower part of the mold A.
At this time, heating is performed from the opening 23a of the upper flange 23 by the heating means (burner in this embodiment) 27 so that the plug material 20 on the upper part of the mold A in contact with the outside air does not solidify first. (See FIG. 8).

(5)プラグ原料20の凝固位置(凝固高さ)が、下部送風手段26aからの冷却用空気の供給位置を超える高さH1に達すると、金型Aの中央送風手段26bからも冷却用空気の供給を行って、金型Aの下部の冷却を継続しつつ、金型Aの中央部についても冷却を開始する(図9)。
さらに凝固位置(凝固高さ)が、中央送風手段26bからの冷却用空気の供給位置を超える高さH2に達すると、上部送風手段26cからも冷却用空気の供給を行って、金型Aの下部および中央部の冷却を継続しつつ、金型Aの上部についても冷却を開始する(図10)。
(5) When the solidification position (solidification height) of the plug raw material 20 reaches a height H1 that exceeds the supply position of the cooling air from the lower blowing means 26a, the cooling air is also sent from the central blowing means 26b of the mold A. And the cooling of the central portion of the mold A is started while continuing the cooling of the lower part of the mold A (FIG. 9).
Furthermore, when the solidification position (solidification height) reaches a height H2 that exceeds the supply position of the cooling air from the central blower means 26b, the cooling air is also supplied from the upper blower means 26c, and the mold A Cooling is started also on the upper part of the mold A while continuing cooling of the lower part and the central part (FIG. 10).

(6)そして、凝固が進み、凝固位置(凝固高さ)が湯面から5〜20mm程度の高さH3になった時点で、必要に応じて、余剰の溶融プラグ原料20を取り除いた後(溶融プラグ原料が本体胴の上端部よりいくらか上の位置になるようにする)、上部フランジ23を取り外す(図11)。
このとき、溶融プラグ原料20は、表面張力により、図12に示すように盛り上がった状態となる。
(6) Then, when solidification progresses and the solidification position (solidification height) reaches a height H3 of about 5 to 20 mm from the molten metal surface, the excess molten plug raw material 20 is removed as necessary ( The upper flange 23 is removed (FIG. 11), so that the molten plug material is positioned slightly above the upper end of the main body cylinder.
At this time, the molten plug material 20 is in a raised state as shown in FIG. 12 due to surface tension.

(7)それから、プラグ原料20の凝固していない部分が上蓋25との接触時に凝固してしまわないような温度に加熱された、テーパ形状の原料逃がし用貫通孔25aを備えた上蓋25を、余剰原料逃がし用貫通孔25aが裾広がりとなるような姿勢で本体胴21の上端部にセットする。
上蓋25がセットされると、表面張力で金型Aの本体胴21の上端から上に盛り上がっている部分の溶融プラグ原料20は余剰原料逃がし用貫通孔25aに速やかに移行する(図13)。
(7) Then, the upper lid 25 having a tapered material escape through hole 25a heated to a temperature at which the non-solidified portion of the plug raw material 20 does not solidify upon contact with the upper lid 25, The surplus material escape through-hole 25a is set on the upper end of the main body barrel 21 in such a posture that the skirt spreads.
When the upper lid 25 is set, the molten plug raw material 20 in the portion rising upward from the upper end of the main body cylinder 21 of the mold A due to surface tension quickly moves to the surplus raw material escape through hole 25a (FIG. 13).

(8)それから、図13に示すように、上蓋25の余剰原料逃がし用貫通孔25aに入り込んだ溶融プラグ原料が凝固しないように、加熱手段(この実施例ではバーナ)27により、上蓋25の余剰原料逃がし用貫通孔25a内の溶融プラグ原料20を加熱しつつ、金型Aの本体胴21の冷却を続ける。   (8) Then, as shown in FIG. 13, the heating means (burner in this embodiment) 27 causes the excess of the upper lid 25 so that the molten plug raw material entering the through hole 25a for surplus raw material escape of the upper lid 25 does not solidify. Cooling of the body cylinder 21 of the mold A is continued while heating the molten plug material 20 in the material escape through hole 25a.

(9)その後、図14に示すように、凝固位置が金型Aの本体胴21の上端にまで到達した時点でバーナ27による余剰原料逃がし用貫通孔25a内の溶融プラグ原料20の加熱を停止し、図15に示すように、余剰原料逃がし用貫通孔25a内の溶融プラグ原料20の凝固を完了させる。   (9) After that, as shown in FIG. 14, when the solidification position reaches the upper end of the body cylinder 21 of the mold A, the heating of the molten plug material 20 in the surplus material escape through hole 25a by the burner 27 is stopped. Then, as shown in FIG. 15, the solidification of the molten plug raw material 20 in the surplus raw material escape through hole 25a is completed.

(10)余剰原料逃がし用貫通孔25a内の溶融プラグ原料20の凝固が完了した後、上蓋25を取り外す(図16参照)。このとき余剰原料逃がし用貫通孔25aがテーパ形状を有しているので、凝固したプラグ原料の温度が融点以下100℃以上の状態でも、上蓋25を容易に取り外すことができる。   (10) After the solidification of the molten plug material 20 in the surplus material escape through hole 25a is completed, the upper lid 25 is removed (see FIG. 16). At this time, since the surplus material escape through hole 25a has a tapered shape, the upper lid 25 can be easily removed even when the temperature of the solidified plug material is not lower than the melting point and not lower than 100 ° C.

(11)上蓋25を取り外した後、図17に示すように、余剰原料逃がし用貫通孔25a内で凝固した部分(余剰部分)20aを除去する。余剰部分20aの除去はカッターなどによる切り取りの方法などにより行うことができる。
そして、凝固したプラグ原料(鋳造体)の上記余剰部分20aを除去した跡を紙ヤスリなどにより研磨して平滑にする仕上げ処理を行う。
(11) After removing the upper lid 25, as shown in FIG. 17, the solidified part (surplus part) 20a in the surplus material escape through hole 25a is removed. The excess portion 20a can be removed by a cutting method using a cutter or the like.
And the finishing process which grinds | smooths the trace which removed the said excessive part 20a of the solidified plug raw material (casting body) with a paper file etc. is smoothed.

(12)それから、鋳造体の表面温度を室温付近まで低下させた後、本体胴21を凝固したプラグ原料すなわち鋳造体からゆっくりと取り外し脱型する。そして、必要に応じて、脱型した鋳造体の表面を紙ヤスリなどで簡単に仕上げる。
これにより、手間のかかる高精度機械加工による仕上げ工程を必要とせずに、実質的に鋳造のみで、寸法精度の高いプラグ4(図1(b))が得られる。
(12) Then, after the surface temperature of the cast body is lowered to near room temperature, the main body cylinder 21 is slowly removed from the solidified plug material, that is, the cast body, and removed from the mold. Then, if necessary, the surface of the removed casting is simply finished with a paper file or the like.
Thereby, the plug 4 (FIG. 1 (b)) with high dimensional accuracy can be obtained by substantially only casting, without requiring a finishing process by high-precision machining.

このプラグ4を用いて、図1(a)に示すような積層ゴム支承体を構成することにより、低コストで、信頼性の高い積層ゴム支承体を提供することが可能になる。   By using this plug 4 to construct a laminated rubber bearing as shown in FIG. 1A, it is possible to provide a laminated rubber bearing having high reliability at low cost.

なお、上記実施例では、下部送風手段26a、中央送風手段26b、上部送風手段26cを備えた冷却用治具26を用いて金型Aを下部から上部に段階的(3段階)に冷却するようにした場合を例にとって説明したが、冷却の段階は3段階に限られるものではなく、プラグの寸法、構成材料などの条件を考慮して段数を決定することができる。   In the above embodiment, the mold A is cooled stepwise (from the bottom to the top) using the cooling jig 26 provided with the lower blower 26a, the central blower 26b, and the upper blower 26c. Although the case of the case described above has been described as an example, the number of stages of cooling is not limited to three, and the number of stages can be determined in consideration of conditions such as plug dimensions and constituent materials.

また、金型Aの下部から上部に向かっての冷却を段階的にするのではなく、連続的に下部から上部に向かって冷却するようにしてもよい。
また、上記実施例ではプラグの構成材料として錫合金を用いた場合を例にとって説明したが、プラグの構成材料として鉛や鉛合金などを用いることも可能であり、さらに他の材料を用いることも可能である。
Further, the cooling from the lower part to the upper part of the mold A may not be performed stepwise, but may be continuously performed from the lower part to the upper part.
In the above embodiment, the case where a tin alloy is used as a constituent material of the plug has been described as an example. However, lead or a lead alloy can be used as the constituent material of the plug, and other materials can also be used. Is possible.

本発明はさらにその他の点においても上記の実施例に限定されるものではなく、金型の具体的な構成、上蓋の具体的な構成、上蓋の余剰原料逃がし用貫通孔の形状、プラグの形状や寸法、作製すべきプラグの寸法と金型の寸法との関係、1つの積層ゴム支承体が備えるプラグの数、複数のゴム板と複数の金属板とを上下方向に交互に積層してなる積層体の具体的な構造、金型へのプラグ原料の鋳込み条件、余剰原料逃がし用貫通孔に入り込んでいた余剰部分の除去方法、金型を冷却するための冷却治具の具体的な構成などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment in other respects as well. The specific structure of the mold, the specific structure of the upper cover, the shape of the through hole for surplus raw material escape of the upper cover, the shape of the plug And the relationship between the dimensions of the plugs to be manufactured and the dimensions of the mold, the number of plugs provided in one laminated rubber support, and a plurality of rubber plates and a plurality of metal plates are alternately laminated in the vertical direction. Specific structure of laminated body, casting conditions of plug raw material into mold, removal method of surplus part that has entered through hole for surplus raw material, specific structure of cooling jig for cooling mold, etc. However, various applications and modifications can be made within the scope of the invention.

本発明によれば、機械加工による仕上げ工程などを実質的に必要とせず、鋳造のみで、寸法精度の高いプラグを製造することを可能になり、該プラグを用いることにより、低コストで、信頼性の高い積層ゴム支承体を提供することが可能になる。
したがって、本発明は、積層ゴム支承体及びその製造技術の分野に広く適用することが可能である。
According to the present invention, it is possible to manufacture a plug with high dimensional accuracy only by casting without substantially requiring a finishing process by machining, and the use of the plug makes it possible to reduce the cost and reliability. It becomes possible to provide a highly laminated rubber bearing.
Therefore, the present invention can be widely applied to the field of laminated rubber bearings and manufacturing technology thereof.

(a)は本発明の一実施例にかかる方法により製造される積層ゴム支承体を示す図、(b)は(a)の積層ゴム支承体において用いられているプラグの形状を示す斜視図である。(a) is a figure which shows the laminated rubber bearing manufactured by the method concerning one Example of this invention, (b) is a perspective view which shows the shape of the plug used in the laminated rubber bearing of (a). is there. 本発明の実施例においてプラグを鋳造するのに用いた金型の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the metal mold | die used in casting the plug in the Example of this invention. 本発明の実施例において用いた金型を構成する本体胴の構成を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面断面図である。It is a figure which shows the structure of the main body cylinder which comprises the metal mold | die used in the Example of this invention, (a) is a top view, (b) is front sectional drawing. 本発明の実施例において用いた金型を構成する底板の構成を示す図であり、(a)は正面断面図、(b)は平面図である。It is a figure which shows the structure of the baseplate which comprises the metal mold | die used in the Example of this invention, (a) is front sectional drawing, (b) is a top view. 本発明の実施例において用いた金型を構成する上部フランジの構成を示す図であり、(a)は正面断面図、(b)は平面図である。It is a figure which shows the structure of the upper flange which comprises the metal mold | die used in the Example of this invention, (a) is front sectional drawing, (b) is a top view. 本発明の実施例において用いた上蓋の構成を示す図であり、(a)は正面断面図、(b)は平面図である。It is a figure which shows the structure of the upper cover used in the Example of this invention, (a) is front sectional drawing, (b) is a top view. 本発明の実施例において、金型に溶融プラグ原料を鋳込んだ状態を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the state which cast the molten plug raw material into the metal mold | die. 本発明の実施例において、溶融プラグ原料を鋳込んだ金型の下部を冷却している状態を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the state which is cooling the lower part of the metal mold | die which cast the molten plug raw material. 本発明の実施例において、溶融プラグ原料を鋳込んだ金型の下部および中央部を冷却している状態を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the state which is cooling the lower part and center part of the metal mold | die which cast the molten plug raw material. 本発明の実施例において、溶融プラグ原料を鋳込んだ金型の下部、中央部および上部を冷却している状態を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the state which is cooling the lower part, center part, and upper part of the metal mold | die which cast the molten plug raw material. 本発明の実施例において、金型内のプラグ原料の凝固位置(凝固高さ)が湯面から5〜20mm程度の高さになった時点で上部フランジを取り外した状態を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the state which removed the upper flange when the solidification position (solidification height) of the plug raw material in a metal mold | die becomes about 5-20 mm from a molten metal surface. 本発明の実施例において、金型内のプラグ原料の凝固位置(凝固高さ)が湯面から5〜20mm程度の高さになった時点で上部フランジを取り外したときの湯面の状態を模式的に示す図である。In the Example of this invention, when the solidification position (solidification height) of the plug raw material in a metal mold | die becomes about 5-20 mm from a molten metal surface, the state of the molten metal surface when removing an upper flange is modeled. FIG. 本発明の実施例において、金型の上部フランジを取り除いた後、上蓋を取り付けた状態を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the state which attached the upper cover after removing the upper flange of a metal mold | die. 本発明の実施例において、金型内のプラグ原料の凝固位置(凝固高さ)が金型の本体胴の上端にまで到達した状態を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the state which the solidification position (solidification height) of the plug raw material in a metal mold | die reached even the upper end of the main body cylinder of a metal mold | die. 本発明の実施例において、金型内のプラグ原料が全て凝固した状態を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the state which all the plug raw materials in a metal mold solidified. 本発明の実施例において、金型を構成する本体胴から上蓋を取り除いた状態を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the state which removed the upper cover from the main body cylinder which comprises a metal mold | die. 本発明の実施例において、プラグ原料(鋳造体)の上蓋の余剰原料逃がし用貫通孔内で凝固した部分(余剰部分)を除去した状態を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the state which removed the solidified part (excess part) in the through-hole for surplus raw material escape of the upper cover of plug raw material (casting body). 従来の積層ゴム支承体の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional laminated rubber support body.

1 弾性板
2 剛性板
3 積層体
4 プラグ
15,16 連結鋼板
17 ボルト
18,19 フランジプレート
20 プラグ原料
21 本体胴
21a パイプ状部材
21b フランジ部(鍔部)
22 底板
23 上部フランジ
23a 開口部
25 上蓋
25a 余剰原料逃がし用貫通孔
26 冷却用治具
26a 下部送風手段
26b 中央送風手段
26c 上部送風手段
27 加熱手段(バーナ)
A 金型
H1,H2,H3 凝固位置(凝固高さ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Elastic board 2 Rigid board 3 Laminated body 4 Plug 15, 16 Connection steel plate 17 Bolt 18, 19 Flange plate 20 Plug raw material 21 Body trunk 21a Pipe-shaped member 21b Flange part (saddle part)
22 bottom plate 23 upper flange 23a opening 25 upper lid 25a surplus material escape through hole 26 cooling jig 26a lower air blowing means 26b central air blowing means 26c upper air blowing means 27 heating means (burner)
A Mold H1, H2, H3 Solidification position (solidification height)

Claims (7)

複数のゴム板と複数の金属板とを上下方向に交互に積層してなる積層体に、少なくとも一つの貫通孔を上下方向に形成し、前記貫通孔と嵌合する、金属製で柱状のプラグを前記貫通孔内に配設してなる積層ゴム支承体の製造方法において、
前記プラグを作製する工程が、
(a)本体胴と、底板と、溶融プラグ原料の投入口となる開口部を有する上部フランジとを組み合わせて、プラグ鋳造用の金型を形成する工程と、
(b)溶融プラグ原料を、湯面が前記上部フランジの前記開口部にまで達するように鋳込む工程と、
(c)前記金型内の溶融プラグ原料が下部から上部に向かって徐々に凝固して行くように、前記金型を下部から上部に向かって段階的にまたは連続的に冷却する工程と、
(d)プラグ原料の凝固高さが、湯面から所定の範囲内の高さにまで達した時点で、前記上部フランジを取り外して、前記本体胴の上端部を超える余剰の溶融プラグ原料を逃がす余剰原料逃がし用貫通孔を備えた上蓋を、溶融プラグ原料が上蓋との接触時に凝固してしまわないような温度に加熱された状態で前記本体胴の上端部に取り付ける工程と、
(e)前記上蓋の前記余剰原料逃がし用貫通孔に入り込んだ溶融プラグ原料が凝固しないように、前記上蓋の前記余剰原料逃がし用貫通孔内のプラグ原料を加熱しつつ、前記本体胴を冷却して、本体胴内の溶融プラグ原料を上部に向かって徐々に凝固させることにより、前記金型内のプラグ原料のうち前記プラグとなる部分を凝固させる工程と、
(f)前記プラグ原料の前記プラグとなる部分を凝固させた後、前記上蓋の前記余剰原料逃がし用貫通孔内の溶融プラグ原料の加熱を停止し、前記上蓋の前記余剰原料逃がし用貫通孔に入り込んだ溶融プラグ原料を凝固させる工程と、
(g)前記上蓋を取り外して、前記余剰原料逃がし用貫通孔に入り込んでいるプラグ原料の余剰部分を除去する工程と
を具備していることを特徴とする積層ゴム支承体の製造方法。
A columnar plug made of metal, in which at least one through hole is formed in a vertical direction in a laminate formed by alternately laminating a plurality of rubber plates and a plurality of metal plates in the vertical direction, and is fitted to the through hole. In the manufacturing method of the laminated rubber bearing body formed by arranging in the through hole,
The step of producing the plug includes
(a) a step of forming a die for plug casting by combining a main body cylinder, a bottom plate, and an upper flange having an opening serving as an inlet for molten plug raw material;
(b) a step of casting the molten plug raw material so that the molten metal surface reaches the opening of the upper flange;
(c) cooling the mold stepwise or continuously from the bottom to the top so that the molten plug material in the mold gradually solidifies from the bottom to the top;
(d) When the solidification height of the plug raw material reaches a height within a predetermined range from the molten metal surface, the upper flange is removed, and the excess molten plug raw material exceeding the upper end of the main body cylinder is released. A step of attaching an upper cover provided with a through hole for surplus raw material escape to the upper end of the main body body in a state where the molten plug raw material is heated to a temperature at which the molten plug raw material does not solidify upon contact with the upper cover;
(e) The main body cylinder is cooled while heating the plug material in the excess material escape through hole of the upper lid so that the molten plug material entering the excess material escape through hole of the upper lid does not solidify. And gradually solidifying the molten plug raw material in the main body toward the upper part, so as to solidify a portion to be the plug of the plug raw material in the mold,
(f) After solidifying the plug portion of the plug material, heating of the molten plug material in the surplus material escape through hole of the upper lid is stopped, and the surplus material escape through hole of the upper lid is stopped. A step of solidifying the molten plug material that has entered;
(g) removing the upper lid, and removing a surplus portion of the plug material that has entered the through hole for surplus material escape, and a method for producing a laminated rubber bearing body.
前記(d)の、前記上部フランジを取り外して、前記上蓋を前記本体胴の上端部に取り付ける時点が、プラグ原料の凝固高さが、湯面から20mm以内の高さになった時点であることを特徴とする請求項1記載の積層ゴム支承体の製造方法。   In (d), when the upper flange is removed and the upper lid is attached to the upper end portion of the main body barrel, the solidification height of the plug raw material is a height within 20 mm from the molten metal surface. The method for producing a laminated rubber bearing body according to claim 1. 前記プラグが円柱形状を有するものである場合において、前記金型を構成する前記本体胴として、内径寸法が、作製すべきプラグの外径寸法より0.1mm〜1.0mm大きく、かつ、高さ寸法が、作製すべきプラグの高さ寸法より0.1mm〜1.0mm大きい本体胴を用いることを特徴とする請求項1または2記載の積層ゴム支承体の製造方法。   In the case where the plug has a cylindrical shape, the inner diameter of the main body cylinder constituting the mold is 0.1 mm to 1.0 mm larger than the outer diameter of the plug to be manufactured, and the height is high. The method for manufacturing a laminated rubber bearing according to claim 1 or 2, wherein a main body cylinder having a dimension 0.1 mm to 1.0 mm larger than a height dimension of a plug to be manufactured is used. 前記(c)の、前記金型を下部から上部に向かって冷却する工程において、冷却用気体を前記本体胴の外周面に吹き付けるとともに、冷却用気体の吹き付け領域を前記本体胴の下部の領域から上部の領域に向かって段階的に拡大することにより、前記金型内の溶融プラグ原料を下部から上部に向かって徐々に凝固させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の積層ゴム支承体の製造方法。   In the step (c) of cooling the mold from the lower part toward the upper part, the cooling gas is blown onto the outer peripheral surface of the main body cylinder, and the blowing area of the cooling gas is changed from the lower area of the main body cylinder. The lamination according to any one of claims 1 to 3, wherein the molten plug material in the mold is gradually solidified from the lower part toward the upper part by gradually expanding toward the upper region. Manufacturing method for rubber bearings. 前記上蓋の前記余剰原料逃がし用貫通孔が前記上蓋の中央部に形成されており、かつ前記余剰原料逃がし用貫通孔が下側から上側に向かって内径が徐々に小さくなるようなテーパ形状を有する貫通孔であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の積層ゴム支承体の製造方法。   The surplus material escape through-hole of the upper lid is formed in the center of the upper lid, and the surplus material escape through-hole has a tapered shape such that the inner diameter gradually decreases from the lower side to the upper side. It is a through-hole, The manufacturing method of the laminated rubber bearing body in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記(g)の余剰部分を除去する工程で前記余剰部分を除去した後に、除去部分を平滑に処理するための工程を備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の積層ゴム支承体の製造方法。   6. The method according to any one of claims 1 to 5, further comprising a step of processing the removed portion smoothly after removing the excess portion in the step of removing the excess portion of (g). Manufacturing method of laminated rubber bearing. 前記プラグを構成する金属材料が、鉛、錫、および錫合金から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の積層ゴム支承体の製造方法。   The method for producing a laminated rubber bearing body according to any one of claims 1 to 6, wherein the metal material constituting the plug is at least one selected from lead, tin, and a tin alloy.
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