(57)【要約】【課題】小型化とそれによる施工のし易さ、或いはメンテナンスフリー化が可能となる改善されたダンパ付免震用アイソレータである積層ゴム支承装置を提供する。【解決手段】複数の弾性ゴム層２と複数の剛性板３とを交互に積層して成る積層ゴム部１の両端の夫々に、積層ゴム部１よりも積層方向視の大きさが大きいフランジ板４，４を配置して構成される積層ゴム支承装置において、層ゴム部１の外周側における一対のフランジ板４，４の間に高減衰ゴム６を有して成るダンパ部材５が、積層方向視でフランジ板４，４の大きさの範囲内に収まる状態で介装されるとともに、ダンパ部材５の両端部の夫々が、対応する前記一対のフランジ板４，４に固定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の弾性ゴム層と複数の剛性板とを交互に積層して成る積層ゴム部の両端の夫々に、前記積層ゴム部よりも積層方向視の大きさが大きいフランジ板を配置して構成される積層ゴム支承装置であって、
前記積層ゴム部の外周側における一対の前記フランジ板の間に高減衰ゴムを有して成るダンパ部材が、前記積層方向視で前記フランジ板の大きさの範囲内に収まる状態で介装されるとともに、前記ダンパ部材の両端部の夫々が、対応する前記一対のフランジ板に固定されている積層ゴム支承装置。
【請求項２】
前記ダンパ部材の自由状態における前記積層方向での厚さが、前記一対のフランジ板どうしの間隔よりも若干小さい値に設定されている請求項１に記載の積層ゴム支承装置。
【請求項３】
前記ダンパ部材の少なくとも一端部を一方の前記フランジ板に固定する手段としてボルト及びナットを用いており、
前記ダンパ部材の他端部が他方の前記フランジ板に固定されている状態においては、前記ボルト及びナットの締付け操作によって前記ダンパ部材の他端部を強制的に前記他方のフランジ板に引寄せて当接及び固定自在に構成されている請求項２に記載の積層ゴム支承装置。
【請求項４】
前記ボルト及びナットのナットは前記ダンパ部材の端部に配備され、かつ、ボルトは前記フランジ板に形成された挿通孔を通して前記ナットに螺着自在なものに構成されるとともに、前記挿通孔は、前記ボルトの頭部を前記フランジ板の厚み内に収めるための収容凹部を有している請求項３に記載の積層ゴム支承装置。
【請求項５】
前記積層方向視で円形に形成される前記積層ゴム部が、前記積層方向視で円形に形成される前記フランジ板の中央に配置されるとともに、前記ダンパ部材の複数が前記フランジ板の中心に関して均等角度毎に配置されている請求項１〜４の何れか一項に記載の積層ゴム支承装置。
【請求項６】
請求項１に記載の積層ゴム支承装置の製造方法であって、
前記ダンパ部材として、その自由状態における前記積層方向での厚みが前記一対のフランジ板どうしの間隔よりも若干小さい値のものを用意し、前記ダンパ部材の一端部を前記一対のフランジ板の一方に固定する第１取付工程の後に、前記ダンパ部材の他端部を強制的に他方のフランジ板に引寄せて固定させる第２取付工程を行う積層ゴム支承装置の製造方法。
【請求項７】
前記ダンパ部材の他端部を前記他方のフランジ板に固定させる手段としてボルト及びナットを用意し、前記ボルト及びナットをそのボルトが前記他方のフランジ板の挿通孔に挿通された状態で締付け操作することにより、前記第２取付工程が行われる請求項６に記載の積層ゴム支承装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２取付工程においては、前記ボルト及びナットのナットを前記ダンパ部材に配備しておき、前記ボルト及びナットのボルトを、これのポルト頭部が前記他方のフランジ板の厚み内に収めるための収容凹部を有する挿通孔に挿通させて前記ナットに螺着させる請求項７に記載の積層ゴム支承装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層ゴム支承装置及びその製造方法に係り、詳しくは、建物、橋梁、大型構造物等の免震装置として用いられるものであって、免震用アイソレータと免震用ダンパとが一体化された積層ゴム支承装置とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、一戸建て住宅やビル等の建物に地震による揺れが伝わるのを抑制して、建物の揺れ防止及び保護を図るための免震装置として、免震用アイソレータと免震用ダンパとを併用する技術がある。つまり、建物とその基礎土台との上下間に、複数の免震用アイソレータと複数の免震用ダンパとを配置するものであり、例えば特許文献１において開示されたもの等が知られている。
【０００３】
前記免震用アイソレータとしては、一般に、鋼板等の剛性板と弾性ゴム層とを交互に複数段積層して成る積層ゴム部の両端のそれぞれに、積層ゴム部よりも積層方向視の大きさが大きく、基礎土台や建物に対する取付部を有したフランジ板を配置して構成されたものが用いられる。免震用ダンパとしては、一般に、断面形状が矩形又は円形で、かつ、全体形状が横倒しＵ字状の鉛材を、一対のフランジ板間に亘って取付けた構造のものが使用される。
【０００４】
上記の免震装置では、免震用アイソレータと免震用ダンパとの二種類のユニットを用いるので、施工対象（施工現場）における免震装置のレイアウト設計としては、それら二種類のユニットをどのように関係付けて配置するか、という点も検討しなければならないとともに、部品としては二種類のものが必要となる点で不利があった。そこで、免震用アイソレータに免震用ダンパを一体化することにより、レイアウト設計の簡略化及び部品種類数の削減が図られたダンパ付免震アイソレータが作成された。このような例としては、特許文献２の図１５，１６において開示されたものが知られている。
【０００５】
特許文献２の図１５において開示されるダンパ付免震アイソレータは、従来の免震用アイソレータにおける一対のフランジ板をやや大きくして、それら一対のフランジ板に亘って取付けられる横倒しＵ字状の鉛材製のダンパ部材を、積層ゴム部の周囲に分散配置して成るものである。その構成では、四個のダンパ部材がフランジ板から大きく外側に張り出して装備されているので、平面視の全体形状が大型化してしまうものであるとともに、その張り出たダンパ部材が施工時の邪魔になり、作業し難いものであった。
【０００６】
加えて、ダンパ部材は塑性変形することでダンパ効果（減衰効果）を出すものであるから、地震等によって一度変形すれば新しいものと交換しなければならず、反復使用が不可なものであるため、不経済であるとともにメンテナンスが多く必要とされるものでもあり、改善の余地が残されているものであった。
【特許文献１】特開昭６２−４５８３６号公報
【特許文献２】特開２００３−２０６９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、積層ゴム部の周囲にダンパ部材を配置して成るダンパ付免震用アイソレータを構造から見直して工夫することにより、小型化とそれによる施工のし易さ、或いはメンテナンスフリー化が可能となる改善されたダンパ付免震用アイソレータである積層ゴム支承装置、並びにその製造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、複数の弾性ゴム層２と複数の剛性板３とを交互に積層して成る積層ゴム部１の両端の夫々に、前記積層ゴム部１よりも積層方向視の大きさが大きいフランジ板４，４を配置して構成される積層ゴム支承装置において、
前記積層ゴム部１の外周側における一対の前記フランジ板４，４の間に高減衰ゴム６を有して成るダンパ部材５が、前記積層方向視で前記フランジ板４，４の大きさの範囲内に収まる状態で介装されるとともに、前記ダンパ部材５の両端部の夫々が、対応する前記一対のフランジ板４，４に固定されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の積層ゴム支承装置において、前記ダンパ部材５の自由状態における前記積層方向での厚さＤ２が、前記一対のフランジ板４，４どうしの間隔Ｄ１よりも若干小さい値に設定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の積層ゴム支承装置において、前記ダンパ部材５の少なくとも一端部を一方の前記フランジ板４に固定する手段としてボルト７及びナット８ａを用いており、
前記ダンパ部材５の他端部が他方の前記フランジ板４に固定されている状態においては、前記ボルト７及びナット８ａの締付け操作によって前記ダンパ部材５の他端部を強制的に前記他方のフランジ板４に引寄せて当接及び固定自在に構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の積層ゴム支承装置において、前記ボルト７及びナット８ａのナット８ａは前記ダンパ部材５の端部に配備され、かつ、ボルト７は前記フランジ板４に形成された挿通孔９を通して前記ナット８ａに螺着自在なものに構成されるとともに、前記挿通孔９は、前記ボルト７の頭部７ａを前記フランジ板４の厚み内に収めるための収容凹部９ａを有していることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の積層ゴム支承装置において、前記積層方向視で円形に形成される前記積層ゴム部１が、前記積層方向視で円形に形成される前記フランジ板４の中心Ｐに配置されるとともに、前記ダンパ部材５の複数が前記フランジ板４の中心Ｐに関して均等角度毎に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１に記載の積層ゴム支承装置の製造方法において、
前記ダンパ部材５として、その自由状態における前記積層方向での厚みＤ２が前記一対のフランジ板４，４どうしの間隔Ｄ１よりも若干小さい値のものを用意し、前記ダンパ部材５の一端部を前記一対のフランジ板４，４の一方に固定する第１取付工程の後に、前記ダンパ部材５の他端部を強制的に他方のフランジ板４に引寄せて固定させる第２取付工程を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の積層ゴム支承装置の製造方法において、前記ダンパ部材５の他端部を前記他方のフランジ板４に固定させる手段としてボルト７及びナット８ａを用意し、前記ボルト７及びナット８ａをそのボルト７が前記他方のフランジ板４の挿通孔９に挿通された状態で締付け操作することにより、前記第２取付工程が行われることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の積層ゴム支承装置の製造方法において、前記第２取付工程においては、前記ボルト７及びナット８ａのナット８ａを前記ダンパ部材５に配備しておき、前記ボルト７及びナット８ａのボルト７を、これのポルト頭部７ａが前記他方のフランジ板４の厚み内に収めるための収容凹部９ａを有する挿通孔９に挿通させて前記ナットに螺着させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、一対のフランジ板間に装備するダンパ部材を、高減衰ゴムから成るものにしたので、地震等によって積層ゴム支承装置が大きく変形する力を受けても、元の状態に復元できて振動減衰性能が維持されるので、繰り返し使用が可能になる。従って、従来のようなダンパ部材の交換が不要又は殆ど必要がない状態となり、メンテナンスフリーとなる効果が得られる。
【００１７】
ダンパ部材が高減衰ゴム製であるから、そのゴム材料の種類選定によって剛性や減衰特性の調節が可能であり、種々の振動条件にも対応できるダンパ部材付き積層ゴム支承装置を提供することができる。ダンパ部材は積層方向視でフランジ板の大きさの範囲内に収められているから、従来の鉛材製Ｕ字状ダンパ部材付きのものに比べてコンパクト化することができ、それによって運搬がし易い、現場での取付け操作が行い易いといった具合に施工性が改善されるようになる。
【００１８】
その結果、積層ゴム部の周囲にダンパ部材を配置して成るダンパ付免震用アイソレータを構造から見直して工夫することにより、ダンパ付免震用アイソレータである積層ゴム支承装置を、小型化とそれによる施工のし易さが可能となる改善されたものとして提供することができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、自由状態にあるダンパ部材の積層方向でのあ厚さが一対のフランジ板どうしの間隔よりも小さいから、積層ゴム部の両側のそれぞれフランジ板を取付け固定されている状態においても、ダンパ部材を簡単で楽にフランジ板間に挿入及び抜き出しが行える。従って、既に建物等に取付け施工されて入るダンパ部材を持たない既設の積層ゴム支承装置に、ダンパ部材を容易に後付け装着することが可能になるとともに、既設の積層ゴム支承装置のダンパ部材の交換や変更等を楽に行うことも可能になる。その結果、ダンパ部材の組付け自由度が高いとともに、ダンパ部材の後付け装着やメンテナンスが簡単で楽に行える実用上の利点が大なダンパ機能付の積層ゴム支承装置を提供することができる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、詳しくは実施例において説明するが、ボルト及びナットの締付け操作によって、他方のフランジ板から離れて存在しているダンパ部材の端部を、強制的に他方のフランジ板に引寄せること、及び引寄せられたダンパ部材の端部を他方のフランジ板に螺着することができる。従って、ダンパ部材を一対のフランジ板の間隔よりも短くして簡単で楽に装着及び離脱できる構成としながらも、ボルト操作という単一の操作でもってダンパ部材の引寄せと螺着固定との二種の機能が発揮できて、容易にダンパ部材の組付け並びに取外しが行える合理的な積層ゴム支承装置を提供できる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、ボルトをフランジ板からダンパ部材に螺着させる構成としたので、ダンパ部材の組付け及び解除するためのボルトの締付け並びに緩め操作を外部から容易に行うことができる。そして、フランジ板には、ボルト頭部を埋め込んでフランジ板の厚さより食み出ないようにしてあるので、積層ゴム支承装置を取付け施工する際にボルト頭部が邪魔になることもない。
【００２２】
請求項５の発明によれば、一対のフランジ板の間には、積層ゴム部の周囲に一定幅のリング状の空間部が形成されており、ダンパ部材を積層ゴム部の中心に関して均等角度毎に配置することができる。これにより、減衰特性に方向性が無く、どのような向きに取付けても所定の減衰特性が得られる積層ゴム支承装置を提供することができる。
【００２３】
請求項６の発明によれば、一対のフランジ板に、その間隔よりも若干小さい厚みを有するダンパ部材を介装させる方法であり、前述した請求項２の発明による作用及び効果と同等の作用及び効果を得ることができる。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項３の発明を方法化したものであり、請求項３の発明による作用及び効果と同等の作用及び効果を得ることができる。
【００２５】
請求項８の発明は、請求項４の発明を方法化したものであり、請求項４の発明による作用及び効果と同等の作用及び効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明による積層ゴム支承装置及びその製造方法の実施の形態について図面を参照して説明する。図１，２は実施例１による積層ゴム支承装置の断面図と平面図、図３，４はダンパ部材の組付け手順を示す説明図、図５，６はダンパ部材の種々の別形状や別構造例を示す図である。
【００２７】
〔実施例１〕
実施例１による積層ゴム支承装置Ａは、図１、図２に示すように、複数の弾性ゴム層２と複数の剛性板３とを交互に積層して成る積層ゴム部（免震用アイソレータ）１と、この積層ゴム部１の周囲四箇所に配置されるダンパ部材（免震用ダンパ）５と、これら積層ゴム部１及び複数のダンパ部材５とを挟んで固定する上下一対のフランジ板４，４とから構成されている。なお、ダンパ部材５の径は、上下方向視でフランジ板４の大きさ内に収められている（図２参照）。
【００２８】
円筒状の積層ゴム部１は、複数の弾性ゴム層２と薄鋼板からなる複数枚の剛性板３及び上下一対の厚肉フランジ１０，１０とを上下交互に積層するとともに、それらの外周部に耐候性ゴム１１を筒状に被覆させた状態で加硫成形することによって作成されている。弾性ゴム層２と耐候性ゴム１１とは同じ材質で形成されても良い。各厚肉フランジ１０との各フランジ板４とは、位置決め用板部材１２が介装されての位置決め状態におい図示しないボルトを用いる等して連結一体化されている。
【００２９】
ダンパ部材５は、円筒状でソリッドの高減衰ゴム６と、これの上下それぞれに配備される円形の取付けフランジ板８とで成り、積層ゴム部１と同様に加硫成形によって作成されている。高減衰ゴム６は、１００％ひずみでの等価せん断弾性係数が０．８ニュートン／平方ミリメータ以上で、減衰定数が１０％以上のゴムで構成されている。因みに、積層ゴム部１の弾性ゴム層２の１００％ひずみでの等価せん断弾性係数は０．５ニュートン／平方ミリメータ以下となっている。
【００３０】
図２に示すように、上下方向視（積層方向視）で円形に形成される積層ゴム部１は、積層方向視で円形に形成されるフランジ板４の中心Ｐに配置されるとともに、四個のダンパ部材５はフランジ板４の中心Ｐに関して均等角度（９０度）毎に配置されている。各ダンパ部材５は、一又は複数のボルト７及びナット８ａを用いて対応するフランジ板４に連結固定されており、ナット８ａはダンパ部材５の端部である取付けフランジ板８に形成され、かつ、ボルト７はフランジ板４に形成された挿通孔９を通してナット８ａに螺着自在なものに構成されている。
【００３１】
挿通孔９は、ボルト７の頭部７ａをフランジ板４の厚み内に収めるための収容凹部９ａを有しており、ダンパ部材５のフランジ板４，４間への組付け状態では、上下のボルト９，９は積層ゴム支承装置Ａとしての上下幅内に収められている。ダンパ部材５のフランジ板４への取付けボルト７は、図では１個としてあるが、ダンパ部材５の大きさや強度等の条件によっては２個以上要する場合もある。
【００３２】
次に、ダンパ部材５の上下一対のフランジ板４，４間への組付け方法について説明する。ここで使用するダンパ部材５は、図３に示すように、その自由状態における積層方向での厚さＤ２が、一対のフランジ板４，４どうしの間隔（＝積層ゴム部１の上下長さ）Ｄ１よりも若干小さい値に設定（Ｄ１＞Ｄ２）されている。これは、ダンパ部材５をフランジ板４，４間に容易に出し入れ自在とするためのものであり、極僅かに小さい値に設定すれば足りるものである。
【００３３】
さて、実際に組付けるには、まず、ダンパ部材５を移動させて上下のフランジ板４，４間に挿入し（図３参照）、その一端部、例えば下端部を一対のフランジ板４，４の一方、例えば、下側のフランジ板４にボルト７を用いて下側の取付けフランジ板８に固定する第１取付工程を行う（図４参照）。その後に、上側のフランジ板４の挿通孔９にボルト７を挿入して上側の取付けフランジ板８のナット８ａに螺着させ、引き続きボルト７を回動して締付け操作することにより、ダンパ部材５の上端部を強制的に上側のフランジ板４に引寄せて当接及び固定する第２取付工程を行う（図４参照）。その結果、図１に示すように、上下の取付けフランジ板８，８が対応するフランジ板４，４に添着固定された組付け状態が得られる。
【００３４】
以上の一連の組付け操作を計四回行うことにより、四箇所のダンパ部材５の組付けを行うことができる。外すときは、上下のボルト７，７を外せば、ダンパ部材５は自由長状態に復元して上側のフランジ板４との間に僅かな間隙が生じるので、横スライドさせるだけでダンパ部材５を簡単で軽くフランジ板４，４間から抜き取ることができる。例えば、ダンパ部材５の自由状態での上下高さをフランジ板４，４どうしの間隔Ｄ１よりも僅かに長いものに設定し、やや圧縮させた状態で介装させる手段も可能であるが、その手段に比べて本実施例の手段では、簡単便利に、かつ、労せずしてダンパ部材５をフランジ板４，４間に装着できる利点がある。これらいずれの手段でも、高減衰ゴム６による振動の減衰特性は同様に得ることができる。
【００３５】
ところで、これら複数のダンパ部材５のフランジ板４，４間への組付けは、通常は、積層ゴム支承装置Ａとしての組付け時に行行われるので、出荷時にはダンパ部材５を含む状態のものとなっているが、既に建物と基礎土台との間等において現場施工されている状態の既設積層ゴム支承装置（ダンパ部材５を持たない積層ゴム支承装置）に、ダンパ部材５を後付け装着することも可能である。
【００３６】
その場合には、上下のフランジ板４，４と基礎土台１４及び建物１５（図３参照）とを連結するための取付けボルト（図示省略）を外す、といった積層ゴム支承装置の固定解除操作及び横移動操作を行い、上下のボルト７，７の操作が可能となるよう、図３に仮想線で示すように、積層ゴム支承装置を基礎土台１４及び建物１５の範囲外に引っ張り出し、その状態で前述のダンパ部材５の組付け操作を行う。ダンパ部材５が組付けできたならば、そのダンパ部材５の装備された積層ゴム支承装置Ａを再び押し操作して、基礎土台１４と建物１５との間の所定の位置に戻してから、再び基礎土台１４及び建物１５へのボルト締結操作を行うのである。
【００３７】
〔別実施例〕
ダンパ部材５としては、図５に示すように、積層方向視形状が矩形のダンパ部材５Ｋや、楕円状のダンパ部材５Ｄ，或いは円弧状のダンパ部材５Ｅでも良く、その大きさや数は適宜に設定される。また、ダンパ部材５のフランジ板４，４間への取付け構造としては、図６に示すように、上下の少なくとも一方のダンパ部材５にボルト７を固定し、対応するフランジ板４に形成したスリット１６に通してナット８ａで締め付けるという手段も可能である。
【００３８】
なお、ダンパ部材の大きさや個数は、必要となる減衰特性を得る条件から求められ、フランジ板４，４間に存在していれば良いものと考えられる。従って、複数のダンパ部材５の配置に関しては特に制限は無いが、図２に示すように、中心Ｐに関する周方向で均等角度毎に配置すれば、減衰特性に方向性が無く、どのような向きに取付けても所定の減衰特性が得られる点では好ましい。また、ダンパ部材５を構成する高減衰ゴム６はソリッドであるが、積層ゴム部１のように、一又は複数の剛性板を介装して減衰特性を変化させた構造のものも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】積層ゴム支承装置の断面図（実施例１）
【図２】上側のフランジ板を省略した状態の図１の平面図
【図３】ダンパ部材の組付け要領を示す説明図その１
【図４】ダンパ部材の組付け要領を示す説明図その２
【図５】ダンパ部材の種々の別構造を示す積層ゴム支承装置の平面図
【図６】ダンパ部材の別取付け構造例を示す説明図
【符号の説明】
【００４０】
１          積層ゴム部
２          弾性ゴム層
３          剛性板
４          フランジ板
５          ダンパ部材
６          高減衰ゴム
７          ボルト
７ａ        頭部
８ａ        ナット
９          挿通孔
９ａ        収容凹部
Ａ          積層ゴム支承装置
Ｄ１        一対のフランジ板どうしの間隔
Ｄ２        ダンパ部材の自由状態における積層方向での厚さ
Ｐ          フランジ板の中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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