(57)【要約】【課題】免震時に生じ得る応力集中とともに、当該免震時に生じ得る温度上昇が抑制された免震装置を提供する。【解決手段】免震装置1Aは、硬質材料部3と軟質材料部4とを上下方向に交互に配置してなる積層構造体2を備えている。積層構造体2の上端部R2aおよび下端部R2bのうち、少なくともいずれか一方を形成する軟質材料部3の幅W3は、積層構造体2の中央部R2cを形成する軟質材料部3の幅W33よりも広く、また、積層構造体2の中央部R2cを形成する硬質材料部4の幅方向外縁部4eは、積層構造体2の中央部R2cを形成する軟質材料部3よりも突出している。【選択図】図１
2020204385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質材料部と軟質材料部とを上下方向に交互に配置してなる積層構造体を備えた免震装置であって、
前記積層構造体の上下方向の２つの端部のうち、少なくともいずれか一方の前記端部を形成する端部側軟質材料部の幅は、前記積層構造体の中央部を形成する中央部側軟質材料部の幅よりも広く、また、
前記積層構造体の前記中央部を形成する中央部側硬質材料部の幅方向外縁部は、前記中央部側軟質材料部よりも突出している、免震装置。
【請求項２】
前記少なくともいずれか一方の前記端部を形成する前記端部側軟質材料部は、複数の軟質材料部を含んでおり、前記複数の軟質材料部のそれぞれは、前記積層構造体の前記中央部に向かうに従い、幅が縮小していくように形成されている、請求項１に記載の免震装置。
【請求項３】
前記中央部側硬質材料部の幅は、前記少なくともいずれか一方の前記端部を形成する端部側硬質材料部の幅よりも狭い、請求項１又は２に記載の免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の免震装置には、硬質材料部（剛性材料層）と軟質材料部（ゴム弾性材料層）とを上下方向に交互に配置してなる積層構造体（積層ゴム体）を備え、当該積層構造体の上下方向の端部を形成する端部側硬質材料部のうち、少なくとも一方の端部の端部側硬質材料部（例えば、下部剛性鋼板）の幅方向外縁を、当該積層構造体の中央部を形成する中央部側硬質材料部（中間部剛性鋼板）の幅方向外縁よりも幅方向外側にしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−４７９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の免震装置によれば、前記積層構造体が水平方向に弾性変形して前記中央部側硬質材料部が前記端部側硬質材料部に対して水平変位してするときでも、前記端部側硬質材料部が前記中央部側硬質材料部を支えることによって、積層構造体の圧縮側の部分（フィレット部：例えば、下部フランジプレートに近接した積層構造体の部分）に生じる局所的な応力集中を抑制し、当該積層構造体の座屈の虞をなくすことができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の免震装置は、耐座屈性能を高めるという面で改善の余地があった。
【０００６】
一方、積層構造体の軟質材料部は、その柔らかによって、建物に伝わる揺れを抑制している。しかしながら、軟質材料部が長い時間にわたって大きく変形する場合、前記軟質材料部の温度が上昇することによって免震性能に影響を与えることが懸念される。
【０００７】
本発明の目的は、耐座屈性能に優れており、また、積層構造体が変形したときに生じ得る温度上昇が抑制された免震装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る免震装置は、硬質材料部と軟質材料部とを上下方向に交互に配置してなる積層構造体を備えた免震装置であって、前記積層構造体の上下方向の２つの端部のうち、少なくともいずれか一方の前記端部を形成する端部側軟質材料部の幅は、前記積層構造体の中央部を形成する中央部側軟質材料部の幅よりも広く、また、前記積層構造体の前記中央部を形成する中央部側硬質材料部の幅方向外縁部は、前記中央部側軟質材料部よりも突出している。本発明に係る免震装置によれば、耐座屈性能に優れており、また、積層構造体が変形したときに生じ得る温度上昇が抑制される。
【０００９】
また、本発明に係る免震装置において、前記少なくともいずれか一方の前記端部を形成する前記端部側軟質材料部は、複数の軟質材料部を含んでおり、前記複数の軟質材料部のそれぞれは、前記積層構造体の前記中央部に向かうに従い、幅が縮小していくように形成されていることが好ましい。この場合、積層構造体の端部に生じ得る局所的な応力集中をより抑制することができる。
【００１０】
また、本発明に係る免震装置において、前記中央部側硬質材料部の幅は、前記端部を形成する端部側硬質材料部の幅よりも狭いものとすることができる。この場合、中央部側硬質材料部に生じ得る過大な変形を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐座屈性能に優れており、また、積層構造体が変形したときに生じ得る温度上昇が抑制された免震装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る第１実施形態の免震装置を、上下方向を含む断面で示す断面図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態の免震装置を、上下方向を含む断面で示す断面図である。
【図３】本発明に係る第３実施形態の免震装置を、上下方向を含む断面で示す断面図である。
【図４】本発明に係る第４実施形態の免震装置を、上下方向を含む断面で示す断面図である。
【図５】本発明に係る第５実施形態の免震装置を、上下方向を含む断面で示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係る様々な実施形態の免震装置について説明をする。なお、以下の説明において、実質的に同一の事項には、同一の符号を用いる。
【００１４】
図１中、符号１Ａは、本発明に係る第１の実施形態の免震装置である。符号Ｏは、免震装置１Ａの中心を通る軸線である。軸線Ｏは、免震装置１Ａを設置したとき、上下方向に延在する鉛直軸と一致する。
【００１５】
免震装置１Ａは、積層構造体２を備えている。積層構造体２は、軟質材料部３と硬質材料部４とを上下方向(鉛直方向)に交互に配置してなる。
【００１６】
図１中、符号５は、下部フランジプレートである。下部フランジプレート５は、積層構造体２の下端に固定されている。下部フランジプレート５は、ビル、橋、家等の構造物（図示省略）を支える基礎（図示省略）に固定することができる。符号６は、上部フランジプレートである。上部フランジプレート６は、積層構造体２の上端に固定されている。上部フランジプレート６は、例えば、前記構造物に固定することができる。下部フランジプレート５及び上部フランジプレート６は、それぞれ、例えば、円形の鋼板で形成することができる。
【００１７】
軟質材料部３は、ゴム等の軟質材料からなる。本実施形態では、軟質材料部３は、弾性材料からなる弾性層である。軟質材料部３は、円形の弾性板、具体的には、円形のゴム板である。
【００１８】
硬質材料部４は、金属等の硬質材料からなる。本実施形態では、硬質材料部４は、金属からなる金属層である。硬質材料部４は、円形の金属板、具体的には、円形の鋼板である。
【００１９】
軟質材料部３および硬質材料部４は、軸線Ｏを中心軸として同軸上に配置されている。本実施形態では、軸線Ｏの延在方向からみた状態で、軟質材料部３および硬質材料部４は、同心円状に配置されている。
【００２０】
本発明において、積層構造体２は、上下方向に間隔を置いて配置された２つの端部と、これら端部の間に配置された中央部とを有している。本実施形態では、積層構造体２の一方側端部は、下端部Ｒ２ａである。また、本実施形態では、積層構造体２の他方側端部は、上端部Ｒ２ｂである。さらに、本実施形態では、積層構造体２の中央部は、下端部Ｒ２ａおよび上端部Ｒ２ｂに隣接して配置された中央部Ｒ２ｃである。
【００２１】
本実施形態では、積層構造体２の下端部Ｒ２ａは、軟質材料部３および硬質材料部４で形成されている。図１中、符号３１は、下端部側軟質材料部である。下端部側軟質材料部３１は、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３である。また、符号４１は、下端部側硬質材料部である。下端部側硬質材料部４１は、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する硬質材料部４である。本実施形態では、積層構造体２の下端部Ｒ２ａは、４つの軟質材料部３（下端部側軟質材料部３１）と、４つの硬質材料部４（下端部側硬質材料部４１）とを、上下方向に交互に配置してなる。本実施形態では、積層構造体２の下端部Ｒ２ａのうち、積層構造体２の下端（下部フランジプレート５に隣接する部分）は、軟質材料部３で形成されている。また、本実施形態では、積層構造体２の下端部Ｒ２ａのうち、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃと隣接する部分は、硬質材料部４で形成されている。ただし、本発明によれば、積層構造体２の下端部Ｒ２ａにおいて、軟質材料部３および硬質材料部４の配列順および個数は、適宜設定することができる。
【００２２】
また、本実施形態では、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂは、軟質材料部３および硬質材料部４で形成されている。図１中、符号３２は、上端部側軟質材料部である。上端部側軟質材料部３２は、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３である。また、符号４２は、上端部側硬質材料部である。上端部側硬質材料部４２は、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する硬質材料部４である。本実施形態では、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂは、４つの軟質材料部３（上端部側軟質材料部３２）と、４つの硬質材料部４（上端部側硬質材料部４２）とを、上下方向に交互に配置してなる。本実施形態では、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂのうち、積層構造体２の上端（上部フランジプレート６に隣接する部分）は、軟質材料部３で形成されている。また、本実施形態では、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂのうち、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃに隣接する部分は、硬質材料部４で形成されている。ただし、本発明によれば、積層構造体２の下端部Ｒ２ａにおいて、軟質材料部３および硬質材料部４の配列順および個数は、適宜設定することができる。
【００２３】
また、本実施形態では、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃは、軟質材料部３および硬質材料部４で形成されている。図１中、符号３３は、中央部側軟質材料部である。中央部側軟質材料部３３は、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３である。また、符号４３は、中央部側硬質材料部である。中央部側硬質材料部４３は、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４である。本実施形態では、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃは、８つの軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）と、７つの硬質材料部４（中央部側硬質材料部４３）とを、上下方向に交互に配置してなる。本実施形態では、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃのうち、積層構造体２の下端部Ｒ２ａに隣接する部分は、軟質材料部３で形成されている。また、本実施形態では、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃのうち、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂに隣接する部分は、軟質材料部３で形成されている。ただし、本発明によれば、積層構造体２の下端部Ｒ２ａにおいて、軟質材料部３および硬質材料部４の配列順および個数は、適宜設定することができる。
【００２４】
本発明によれば、下端部側軟質材料部３１の幅Ｗ３１と、上端部側軟質材料部３２の幅Ｗ３２のうち、少なくともいずれか一方は、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３よりも広くすることができる。
【００２５】
本実施形態では、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３と、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３とは、いずれも、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３よりも広い。即ち、本実施形態では、下端部側軟質材料部３１の幅Ｗ３１は、それぞれ、中央部側軟質材料部３３の幅Ｗ３３よりも広く、また、上端部側軟質材料部３２の幅Ｗ３２も、それぞれ、中央部側軟質材料部３３の幅Ｗ３３よりも広い。具体的には、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３の幅方向外縁ｅ３（図１中には、例示的に１か所のみ表記）は、それぞれ、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３の幅方向外縁ｅ３（図１中には、例示的に１か所のみ表記）よりも径方向外側に位置する。また、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３の幅方向外縁ｅ３（図１中には、例示的に１か所のみ表記）も、それぞれ、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３の幅方向外縁ｅ３よりも径方向外側に位置する。即ち、本実施形態では、下端部側軟質材料部３１の幅方向外縁ｅ３１および上端部側軟質材料部３２の幅方向外縁ｅ３２は、いずれも、中央部側軟質材料部３３の幅方向外縁ｅ３３よりも幅方向外側にある。本実施形態では、下端部側軟質材料部３１および上端部側軟質材料部３２は、寸法および材料が同一の第１軟質材料部３１１であり、また、中央部側軟質材料部３３は、第１軟質材料部３１１よりも幅が狭く（径が小さく）、第１軟質材料部３１１と同一の材料からなる第２軟質材料部３１２である。
【００２６】
また、本発明によれば、中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅは、中央部側軟質材料部３３よりも突出している。
【００２７】
本実施形態では、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅは、それぞれ、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３よりも突出している。具体的には、図１中、例示的に１か所のみ表記するが、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅは、それぞれ、当該幅方向外縁部４ｅの下面４ｆ１および上面４ｆ２が当該硬質材料部４の幅方向外縁ｅ４とともに、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３の幅方向外縁ｅ３よりも突出することによって、当該軟質材料部３から露出している。即ち、本実施形態では、中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁ｅ４３は、それぞれ、当該幅方向外縁部４３ｅの下面４ｆ１および上面４ｆ２が当該硬質材料部４３の幅方向外縁ｅ４３とともに、中央部側軟質材料部３３よりも突出することによって、当該軟質材料部３から露出している。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態に係る免震装置１Ａにおいて、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（下端部側軟質材料部３１の幅Ｗ３１）と、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（上端部側軟質材料部３２の幅Ｗ３２）は、それぞれ、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（中央部側軟質材料部３３の幅Ｗ３３）よりも広い。この場合、積層構造体２が大きく弾性変形して積層構造体２の中央部Ｒ２ｃが下端部Ｒ２ａおよび上端部Ｒ２ｂの少なくともいずれか一方に対して大きく水平変位するときでも、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（下端部側軟質材料部３１の幅Ｗ３１）と、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（上端部側軟質材料部３２の幅Ｗ３２）が、いずれも、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（中央部側軟質材料部３３の幅Ｗ３３）よりも広い分、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３（下端部側軟質材料部３１）と、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３（上端部側軟質材料部３２）とのいずれもが、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃよりも幅方向外側に突出することによって、積層構造体２の圧縮側の部分（例えば、図１の符号Ｘ１で示す、下部フランジプレート５に隣接する軟質材料部３を含む積層構造体２の下端部Ｒ２ａと、図１の符号Ｘ２で示す、上部フランジプレート６に隣接する軟質材料部３を含む積層構造体２の上端部Ｒ２ｂ）に生じる局所的な応力集中を抑制することができる。また、本実施形態によれば、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３（下端部側軟質材料部３１）と、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３（上端部側軟質材料部３２）と、のいずれもが、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃ（本実施形態では、主として、中央部側軟質材料部３３）を支えることができることによって、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃが積層構造体２の下端部Ｒ２ａおよび上端部Ｒ２ｂの少なくともいずれか一方に対して大きく水平方向に変位することによって生じ得る、積層構造体１０の座屈を抑制することができる。
【００２９】
ところで、免震装置は近年、地震の揺れ等の制振すべき揺れの振動の周期が長くなる傾向であることから、当該免震装置の固有振動の周期が長くなるように、免振装置全体を柔らかくすること（ばね定数を低く抑えること）が求められている。その一方で、従来の免震装置のように積層構造体の幅が一定の、円筒形の積層構造体である場合、制振すべき揺れの振動の周期が長周期であるとともに当該揺れの振幅が大きいときには、免振装置（積層構造体）の座屈（例えば、硬質材料部および軟質材料部の一方が他方に対して水平方向に大きく変位するとともに互いに上下方向に傾くこと）が考えられる。
【００３０】
しかしながら、軟質材料部と硬質材料部とを交互に配置してなる積層構造体を備えた、従来の免震装置において、前記積層構造体に生じ得る座屈を抑制することと、当該免震装置の固有振動数の周期を長くすることとは、二律背反の関係にあった。
【００３１】
これに対し、本実施形態では、上述した積層構造体２の構成を言い換えれば、当該積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（中央部側軟質材料部３３の幅Ｗ３３）が積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（下端部側軟質材料部３１の幅Ｗ３１）および積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（上端部側軟質材料部３２の幅Ｗ３２）よりも狭くなっている。この場合、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃの剛性が、当該積層構造体２の下端部Ｒ２ａの剛性と、当該積層構造体２の上端部Ｒ２ｂの剛性とに比べて抑えられることにより、従来の積層構造体に比べて柔らかな積層構造体となる。また、本実施形態では、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４（中央部側硬質材料部４３）は、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）よりも突出することにより、当該軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）から露出している。この場合、積層構造体２全体に対して軟質材料部３の占める割合が減少するものの、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４が積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３よりも突出することによって、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４（中央部側硬質材料部４３）には、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）に固定されていない部分が生じる。このため、本実施形態では、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４（中央部側硬質材料部４３）の動きが積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）によって抑制されにくく、柔らかな積層構造体となる。このように、積層構造体２が柔らかくなれば、当該積層構造体２の固有振動の周期は、従来の免震装置の固有振動の周期に比べて長くなる。したがって、本実施形態によれば、免震装置の固有振動の周期を、従来の免震装置の固有振動の周期に比べて長くすることができる。
【００３２】
したがって、本実施形態によれば、軟質材料部と硬質材料部とを交互に配置してなる積層構造体を備えた免震装置において、前記積層構造体に生じ得る座屈を抑制することができると同時に、当該免震装置の固有振動数の周期を長くすることができる。
【００３３】
ところで、軟質材料部３が長い時間にわたって大きく変形する場合、軟質材料部３の温度が上昇することによって免震性能に影響を与えることが懸念される。例えば、軟質材料部３がゴム製の場合、当該軟質材料部３が長時間にわたって大きく変形すると、ゴムが発熱を起こして温度上昇する。この場合、軟質材料部３が過度に柔らかくなることによって、積層構造体２の減衰性能が低下し、結果として、免震性能も低下することが考えられる。
【００３４】
本実施形態では、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅ（中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅ）が積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）よりも突出することによって、当該軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）から露出している。この場合、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４（中央部側硬質材料部４３）は、放熱材料としての機能を発揮して、軟質材料部３に生じた熱を吸収するとともに、当該熱を、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅ（中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅ）から外部に放出する。これによって、軟質材料部３の温度上昇が抑制される。したがって、本実施形態によれば、軟質材料部３の温度上昇に起因する、免震性能の低下を抑制することができる。
【００３５】
このように、本実施形態に係る免震装置１Ａによれば、耐座屈性能に優れており、また、積層構造体が変形したときに生じ得る温度上昇が抑制される。
【００３６】
ところで、金属製の硬質材料部４に、ゴム製の軟質材料部３を加硫接着させる場合、軟質材料部３を加熱することによって当該軟質材料部３の加硫接着を促進させる必要がある。こうした加熱は一般的に、金型を加熱することによって行う。しかしながら、ゴムは一般的に、熱伝導効率が低いため、断熱材として機能してしまう。このため、従来の免振装置には、生産性に改善の余地があった。
【００３７】
一方、金属の熱伝導効率は、ゴムの熱伝導効率に比べて高い。本実施形態では、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅ（中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅ）が積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）よりも突出することによって、当該軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）から露出している。このため、積層構造体２を金型によって成形する場合、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅ（中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅ）を金型に接触させることができる。この場合、金型の加熱によって発せられた熱は、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅ（中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅ）から、当該硬質材料部４（中央部側硬質材料部４３）を通して、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）等の軟質材料部３に効率的に伝えられる。これにより、加硫時間を短く抑えられる。したがって、本実施形態によれば、生産性が改善された免震装置となる。
【００３８】
ところで、本実施形態では、図１に示すように、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（下端部側軟質材料部３１の幅Ｗ３１）と、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（上端部側軟質材料部３２の幅Ｗ３２）とを、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（中央部側軟質材料部３３の幅Ｗ３３）よりも広く確保するとともに、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅ（中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅ）を積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３の幅Ｗ３３）よりも突出させている。この場合、積層構造体２の下端部Ｒ２ａと、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂとには、それぞれ、局所的な引張または剥離が起こり易くなる。具体的には、こうした引張または剥離は、積層構造体２の下端部Ｒ２ａの場合、当該積層構造体２の中央部Ｒ２ｃよりも幅方向外側に突出するとともに軸線Ｏの周りを環状に延在する、当該下端部Ｒ２ａの段差部Ｒ２ａｓで起こり易い。特に、積層構造体２の下端部Ｒ２ａに位置する軟質材料部３１、その中でも特に、当該積層構造体２の下端部Ｒ２ａのうちで、当該積層構造体２の中央部Ｒ２ｃに最も近い軟質材料部３１ａ、更に詳細には、当該軟質材料部３１ａの、積層構造体２の上端部Ｒ２ａの段差部Ｒ２ａｓに含まれる部分３１ａｓで局所的な引張または硬質材料層４１からの剥離が起こりやすくなる。また、こうした引張または剥離は、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂの場合、当該積層構造体２の中央部Ｒ２ｃよりも幅方向外側に突出するとともに軸線Ｏの周りを環状に延在する、当該上端部Ｒ２ｂの段差部Ｒ２ｂｓでも起こり易い。特に、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂに位置する軟質材料部３２、その中でも特に、当該積層構造体２の中央部Ｒ２ｃに最も近い軟質材料部３３ａ、更に詳細には、当該軟質材料部３３ａの、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂの段差部Ｒ２ｂｓに含まれる部分３３ａｓで局所的な引張または硬質材料層４２からの剥離が起こりやすくなる。
【００３９】
本実施形態では、積層構造体２の下端部Ｒ２ａにそり返し等の変形を生じる場合、積層構造体２の下端部Ｒ２ａが、当該積層構造体２の下端部Ｒ２ａに隣接する、硬質材料部４の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅ（中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅ）に接触するように、当該硬質材料部４（中央部側硬質材料部４３）と、積層構造体２の下端部Ｒ２ａ（本実施形態では、中央部側硬質材料部４３に隣接する軟質材料部３（下端部側軟質材料部３１）の厚さ）を設定している。また、本実施形態では、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂにそり返し等の変形を生じる場合、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂが、当該積層構造体２の上端部Ｒ２ｂに隣接する、硬質材料部４の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅ（中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅ）に接触するように、当該硬質材料部４（中央部側硬質材料部４３）と、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂ（本実施形態では、中央部側硬質材料部４３に隣接する軟質材料部３（上端部側軟質材料部３２）の厚さ）を設定している。この場合、積層構造体２の下端部Ｒ２ａおよび上端部Ｒ２ｂの少なくともいずれか一方にそり返し等の変形を生じたときでも、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する硬質材料部４（下端部側硬質材料部４１）と、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する硬質材料部４（上端部側硬質材料部４２）と、の少なくともいずれか一方が、当該硬質材料部４に隣接する軟質材料部３から剥離する前に、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅ（中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅ）に接触できるように設定すれば、積層構造体２の下端部Ｒ２ａおよび上端部Ｒ２ｂに生じ得る、剥離を伴うそり返し等の変形を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、積層構造体１０が大きく弾性変形したときも、幅方向外側に突出した積層構造体２の下端部Ｒ２ａおよび上端部Ｒ２ｂにおいて、硬質材料部４が軟質材料部３から局部的に剥離することを防止することができる。
【００４０】
図２は、本発明に係る第２実施形態の免震装置１Ｂを、上下方向を含む断面で示す断面図である。免震装置１Ｂは、免震装置１Ａの変形例である。
【００４１】
本発明によれば、上述のとおり、軟質材料部３の幅Ｗ３は、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（下端部側軟質材料部３１の幅Ｗ３１）と、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（上端部側軟質材料部３２の幅Ｗ３２）と、のうち、少なくともいずれか一方を、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（中央部側軟質材料部３３の幅Ｗ３３）よりも広く、また、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅ（中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅ）は、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）よりも突出することによって、当該軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）から露出させることができる。
【００４２】
図２では、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（下端部側軟質材料部３１の幅Ｗ３１）のみを、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（中央部側軟質材料部３３の幅Ｗ３３）よりも広く、また、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅ（中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅ）は、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）よりも突出することによって、当該軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）から露出させている。本実施形態では、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（上端部側軟質材料部３２の幅Ｗ３２）は、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）と同一である。本実施形態では、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３（上端部側軟質材料部３２）は、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）と同様、第２軟質材料部３１２である。なお、本発明によれば、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（上端部側軟質材料部３２の幅Ｗ３２）のみを、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（中央部側軟質材料部３３の幅Ｗ３３）よりも広く、また、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅方向外縁部４ｅ（中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅ）は、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）よりも突出することによって、当該軟質材料部３（中央部側軟質材料部３３）から露出させることも可能である。
【００４３】
図３は、本発明に係る第３実施形態の免震装置１Ｃを、上下方向を含む断面で示す断面図である。免震装置１Ｃは、免震装置１Ａの変形例である。
【００４４】
本発明によれば、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３（下端部側軟質材料部３１）と、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３（上端部側軟質材料部３２）と、の少なくともいずれか一方は、複数の軟質材料部３を含んでおり、これらの軟質材料部３のそれぞれは、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃに向かうに従い、幅Ｗ３が縮小していくように形成されていることが好ましい。
【００４５】
本実施形態では、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３（下端部側軟質材料部３１）と、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３（上端部側軟質材料部３２）とは、それぞれ、複数の軟質材料部３を含んでおり、これらの軟質材料部３のそれぞれは、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃに向かうに従い、当該軟質材料部３の幅Ｗ３が縮小していくように形成されている。具体的には、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３（下端部側軟質材料部３１）は、３つの軟質材料部３である。３つの軟質材料部３のうち、下部フランジプレート５に隣接する軟質材料部３は、第１軟質材料部３１１である。中間に位置する軟質材料部３は、第１軟質材料部３１１よりも幅が狭く（径が小さく）、第１軟質材料部３１１と同一の材料からなる第３軟質材料部３１３である。積層構造体２の中央部Ｒ２ｃに最も近い軟質材料部３は、第３軟質材料部３１３よりも幅が狭く（径が小さく）、第１軟質材料部３１１と同一の材料からなる第４軟質材料部３１４である。第４軟質材料部３１４は、第２軟質材料部３１２よりも幅が広い（径が大きい）。また、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３（上端部側軟質材料部３２）も、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３（下端部側軟質材料部３１）と同様、３つの軟質材料部３である。積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３（下端部側軟質材料部３１）と同様、３つの軟質材料部３のうち、上部フランジプレート６に隣接する軟質材料部３は、第１軟質材料部３１１である。中間に位置する軟質材料部３は、第３軟質材料部３１３である。積層構造体２の中央部Ｒ２ｃに最も近い軟質材料部３は、第４軟質材料部３１４である。
【００４６】
本実施形態の場合、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（下端部側軟質材料部３１の幅Ｗ３１）が積層構造体２の下端（下部フランジプレート５に隣接する部分）に向かって広がっていくことによって、積層構造体２の下端部Ｒ２ａに生じ得る急激な弾性変形を抑制することができる。同様に、本実施形態の場合、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する軟質材料部３の幅Ｗ３（上端部側軟質材料部３２の幅Ｗ３２）が積層構造体２の上端（上部フランジプレート６に隣接する部分）に向かって広がっていくことによって、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂに生じ得る急激な弾性変形を抑制することができる。これにより、積層構造体２の下端部Ｒ２ａおよび上端部Ｒ２ｂに生じ得る局所的な応力集中をより抑制することができる。なお、本発明によれば、上述したとおり、軟質材料部３の幅Ｗ３の縮小は、積層構造体２の下端部Ｒ２ａおよび上端部Ｒ２ｂの少なくともいずれか一方とすることができる。
【００４７】
ところで、本発明によれば、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（中央部側硬質材料部４３の幅Ｗ４３）は、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（下端部側硬質材料部４１の幅Ｗ４１）よりも狭いものとするとともに、積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（上端部側硬質材料部４２の幅Ｗ４２）よりも狭いものとすることができる。この場合、中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅを中央部側軟質材料部３３の幅方向外縁部３３ｅから突出させつつ、当該中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅが積層構造体２の下端部Ｒ２ａの硬質材料部４（軟質材料部３）および上端部Ｒ２ｂの硬質材料部４（軟質材料部３）に対して接触し難くすることができる。これより、積層構造体２が大きく弾性変形するときも、中央部側硬質材料部４３の幅方向外縁部４３ｅの接触に伴い生じ得る、当該中央部側硬質材料部４３の過大な曲げ変形を防止または抑制することができる。したがって、上述のように、中央部側硬質材料部４３の幅Ｗ４３を規定すれば、当該中央部側硬質材料部４３に生じ得る過大な変形を抑制することができる。加えて、この場合、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（中央部側硬質材料部４３の幅Ｗ４３）は、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（下端部側硬質材料部４１の幅Ｗ４１）および積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（上端部側硬質材料部４２の幅Ｗ４２）よりも狭くなっていることから、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃの剛性が当該積層構造体２の下端部Ｒ２ａおよび上端部Ｒ２ｂの剛性に比べて抑えられることにより、従来の積層構造体に比べて柔らかな積層構造体となる。このため、上述のように、中央部側硬質材料部４３の幅Ｗ４３を規定すれば、固有振動の周期が短くなることを抑制することもできる。
【００４８】
図４は、本発明に係る第４実施形態の免震装置１Ｄを、上下方向を含む断面で示す断面図である。免震装置１Ｄは、免震装置１Ａの変形例である。本実施形態において、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（中央部側硬質材料部４３の幅Ｗ４３）は、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（下端部側硬質材料部４１の幅Ｗ４１）および積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（上端部側硬質材料部４２の幅Ｗ４２）よりも狭くなっている。具体的には、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４（中央部側硬質材料部４３の幅Ｗ４３）は、第１硬質材料部４１１よりも幅が狭く（径が小さく）、第１硬質材料部４１１と同一の材料からなる第２硬質材料部４１２である。本実施形態によれば、上述のように、中央部側硬質材料部４３の幅Ｗ４３を規定することにより、当該中央部側硬質材料部４３に生じ得る過大な変形を抑制することができる。
【００４９】
図５は、本発明に係る第５実施形態の免震装置１Ｅを、上下方向を含む断面で示す断面図である。免震装置１Ｅは、免震装置１Ｃの変形例である。本実施形態においても、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４は、積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４および積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４よりも狭くなっている。具体的には、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４は、第４硬質材料部４１４よりも幅が狭く（径が小さく）、第１硬質材料部４１１と同一の材料からなる第２硬質材料部４１２である。本実施形態によっても、上述のように、中央部側硬質材料部４３の幅Ｗ４３を規定することにより、当該中央部側硬質材料部４３に生じ得る過大な変形を抑制することができる。
【００５０】
なお、本発明によれば、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（中央部側硬質材料部４３の幅Ｗ４３）は、それぞれ、当該幅Ｗ４（幅Ｗ４３）が積層構造体２の下端部Ｒ２ａを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（下端部側硬質材料部４１の幅Ｗ４１）および積層構造体２の上端部Ｒ２ｂを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（上端部側硬質材料部４２の幅Ｗ４２）よりも狭い範囲において変更することができる。例えば、免震装置１Ｄおよび免震装置１Ｅにおいて、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４の幅Ｗ４（中央部側硬質材料部４３の幅Ｗ４３）は、それぞれ、積層構造体２の中央部Ｒ２ｃを形成する硬質材料部４（中央部側硬質材料部４３の幅Ｗ４３）の上下方向の中央に向かうに従い小さくすることができる。
【００５１】
上述したところからも明らかなように、本発明によれば、免震時に生じ得る応力集中とともに、当該免震時に生じ得る温度上昇が抑制された免震装置を提供することができる。
【００５２】
本発明は、前記軟質材料部のうち、前記積層構造体の上下方向の少なくとも一方の端部側に位置する端部側軟質材料部の幅が、当該端部側軟質材料部より上下方向の中央部側に位置する中央部側軟質材料層の幅よりも大きく、前記硬質材料部のうち、少なくとも前記積層構造体の上下方向の中央部側に位置する中央部側硬質材料部の径方向外縁部が、前記中央部側軟質材料部の径方向外縁よりも径方向外側に突出して外部に露出している。より具体的に、前記積層構造体は、その上下方向の中央部側に、それぞれ、径方向外縁部が上下方向に隣接する軟質材料部（中央部側軟質材料部）の径方向外縁よりも径方向外側に突出して外部に露出している、複数の硬質材料部（中央部側硬質材料部）を有するとともに、当該中央部側硬質材料部に上下方向に隣接する前記中央部側軟質材料部の幅が、当該中央部側軟質材料部より上下方向の少なくとも一方の端部側に位置するすべての軟質材料部（端部側軟質材料部）の幅よりも小さい。
【００５３】
上述したところは、本発明のいくつかの実施形態を開示したにすぎず、特許請求の範囲に従えば、様々な変更が可能となる。例えば、軟質材料部３および硬質材料部４が円形以外の形状である場合、軟質材料部３の幅Ｗ３および硬質材料部４の幅Ｗ４はそれぞれ、軟質材料部３の外接円の直径、硬質材料部４の外接円の直径とすることができる。上述した各実施形態に採用された様々な構成は、相互に適宜、置き換えることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１Ａ：免震装置（第１の実施形態），  １Ｂ：免震装置（第２の実施形態），  １Ｃ：免震装置（第３の実施形態），  １Ｄ：免震装置（第４の実施形態），  １Ｅ：免震装置（第５の実施形態），  ２ａ：積層構造体（第１の実施形態），  ２ｂ：積層構造体（第２の実施形態），  ２ｃ：積層構造体（第３の実施形態），  ２ｄ：積層構造体（第４の実施形態），  ２ｅ：積層構造体（第５の実施形態），  Ｒ２ａ：積層構造体の下端部（積層構造体の端部），  Ｒ２ｂ：積層構造体の上端部（積層構造体の端部），  Ｒ２ｃ：積層構造体の中央部，  ３：軟質材料部，  ３１：下端部側軟質材料部（端部側軟質材料部），  ３２：上端部側軟質材料部（端部側軟質材料部），  ３３：中央部側軟質材料部，  ３１１：第１軟質材料部，  ３１２：第２軟質材料部，  ３１３：第３軟質材料部，  ３１４：第４軟質材料部，  ４：硬質材料部，  ４１：下端部側硬質材料部（端部側硬質材料部），  ４２：上端部側硬質材料部（端部側硬質材料部），  ４３：中央部側硬質材料部，  ４３ｅ：中央部側硬質材料部の幅方向外縁部，  ４１１：第１硬質材料部，  ４１２：第２硬質材料部，  ４１３：第３硬質材料部，  ４１４：第４硬質材料部，  Ｗ３１：下端部側軟質材料部の幅（端部側軟質材料部の幅），  Ｗ３２：上端部側軟質材料部の幅（端部側軟質材料部の幅），  Ｗ３３：中央部側軟質材料部の幅，  Ｗ４１：下端部側硬質材料部の幅（端部側硬質材料部の幅），  Ｗ４２：上端部側硬質材料部の幅（端部側硬質材料部の幅），  Ｗ４３：中央部側硬質材料部の幅
【図１】
2020204385.tif 000003
【図２】
2020204385.tif 000004
【図３】
2020204385.tif 000005
【図４】
2020204385.tif 000006
【図５】
2020204385.tif 000007