(57)【要約】【課題】大掛かりな積層ゴム体の取付部分の形状変更を伴わず、アスペクト比の大きな免震建築構造物等に浮上りが生じた場合でも、当該浮上り量を吸収しながら、積層ゴム体の破損や損傷を防止することのできる接合部材等を提供する。【解決手段】ゴム層６ａと補強板６ｂとを交互に積層した積層ゴム部６の上下端面の各々にフランジプレート３が接合されて形成された積層ゴム体７を、フランジプレートを介して上部構造体８又は／及び下部構造体９に、積層ゴム体の浮上りを許容しながら接合する積層ゴム体用接合部材１であって、一方側１ｅが上側フランジプレート又は／及び下側フランジプレートの鉛直方向の離反に対してせん断変形により追従するようにフランジプレートと接合され、他方側１ａが上部構造体又は／及び下部構造体に固定された上側アンカープレート又は／及び下側アンカープレート側に不動に固定される積層ゴム体用接合部材等。【選択図】図３
2011043242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム材料からなる弾性層と補強板とを交互に積層した積層ゴム部の上下端面の各々にフランジプレートが接合されて形成された積層ゴム体を、該フランジプレートを介して上部構造体又は／及び下部構造体に、該積層ゴム体の浮上りを許容しながら接合する積層ゴム体用接合部材であって、
一方側が前記上側フランジプレート又は／及び下側フランジプレートの鉛直方向の離反に対してせん断変形により追従するように該フランジプレートと接合され、他方側が前記上部構造体又は／及び下部構造体に固定された上側アンカープレート又は／及び下側アンカープレート側に不動に固定される弾性部材からなることを特徴とする積層ゴム体用接合部材。
【請求項２】
前記弾性部材は、せん断形筒状ゴム体であり、前記上側又は／及び下側フランジプレートに穿設された取付ボルト孔に挿入され、該せん断形筒状ゴム体の一方側である外周面側が前記フランジプレートに接合され、該せん断形筒状ゴム体の他方側である内周面側が、該せん断形筒状ゴム体を挿通する取付用ボルトを介して前記上側又は／及び下側アンカープレート側に不動に固定されることを特徴とする請求項１に記載の積層ゴム体用接合部材。
【請求項３】
前記せん断形筒状ゴム体は、内周面及び外周面が筒状鋼材からなり、更に該内周面と外周面の間に筒状鋼材が少なくとも一つ配され、各筒状鋼材間には円筒状ゴムが配され、隣接する筒状鋼材及び円筒状ゴムの各々が互いに加硫接着された断面視同心円状の積層ゴム形状であることを特徴とする請求項２に記載の積層ゴム体用接合部材。
【請求項４】
前記内周面に前記取付ボルトと螺合する雌ねじ加工が施されていることを特徴とする請求項３に記載の積層ゴム体用接合部材。
【請求項５】
前記せん断形筒状ゴム体の内周面側の筒状鋼材は、前記上側又は／及び下側フランジプレートが前記上側又は／及び下側アンカープレートから離反する方向に、前記積層ゴム体の所定の浮上り量を確保する分だけ長く延設され、前記せん断形筒状ゴム体の外周面側の筒状鋼材の、前記上側又は／及び下側アンカープレートから離反する方向の端部が、前記上側又は／及び下側フランジプレートに係合するように外周側へ拡径していることを特徴とする請求項２に記載の積層ゴム体用接合部材。
【請求項６】
前記せん断形筒状ゴム体の内周面側の筒状鋼材と前記取付ボルトの膨大部との間に、前記積層ゴム体の所定の浮上り量を確保する分の高さを有する円筒状部材が配され、前記せん断形筒状ゴム体の外周面側の筒状鋼材の、前記上側又は／及び下側アンカープレートから離反する方向の端部が、前記上側又は／及び下側フランジプレートに係合するように外周側へ拡径していることを特徴とする請求項２に記載の積層ゴム体用接合部材。
【請求項７】
前記せん断形筒状ゴム体と前記取付ボルトとの間に、該せん断形筒状ゴム体の変形を制限するストッパが配されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の積層ゴム体用接合部材。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の積層ゴム体用接合部材を備えることを特徴とする積層ゴム体。
【請求項９】
請求項８に記載の積層ゴム体により支持されることを特徴とする構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築構造物における免震構造に用いられる積層ゴム体に用いる接合部材、並びに該接合部材を用いた積層ゴム体及び構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築構造物及び土木構造物の支承取付構造、特に、建築構造物における免震構造に用いられる積層ゴム体、土木構造物における免震構造及び水平力分散構造に用いられる積層ゴム体は、その積層ゴム体の構造上、圧縮方向には大きな耐力を有し、上部構造物の荷重を支持することができるものの、引張方向の耐力は圧縮方向に比べ劣るものである。【０００３】
そのため、免震装置としての積層ゴム体の開発初期段階では、積層ゴム体に引張力を作用させず、その引張力によって生じる積層ゴム体の損傷や破断を防止するため、積層ゴム体と上部及び下部構造物との取付けをダウエルピンによる連結で行い、設計者を上下方向の引張力の検討から解放していた。【０００４】
この取付構造は、図１２に示すように、積層ゴム体６４のフランジプレート６６、６７を、構造物６１の基礎等の下部構造物６９に固着されたアンカープレート６５、及び上部構造物７０に固着されたアッパープレート６８に、取付ボルト６２と袋ナット６３とを用いて固定し、大きな水平変形が積層ゴム体６４に作用すると、積層ゴム体６４の上面６４ａと下面６４ｂの水平方向の相対的なずれにより、積層ゴム体６４に回転モーメントが生じ、積層ゴム体６４の取付構造部分に鉛直方向の引き抜き力が生じる。しかし、積層ゴム体６４と、フランジプレート６６、６７に突設されたダウエルピン７１が離反することで、引き抜き力を解放することができ、大きな地震により引き起こされた大きな水平変形であっても、積層ゴム体６４の鉛直方向に過大な引張力が生じない。このため、積層ゴム体６４の損傷や破損を好ましく防止することができ、更に、上部構造物７０の積層ゴム体６４との取付部分にも過大な入力を作用させないので、上部構造物７０の損傷も防止し得る効果があった。【０００５】
しかし、前記ダウエルピン式の接合方法によると、大きな水平変形時には、ダウエルピン部分が離反し、支承取付構造部分に鉛直方向の引張力が作用しないものの、離反の程度が更に大きくなると、ダウエルピンが抜け、積層ゴム体自体に変形が生じる虞があった。このような状態になると、積層ゴム体の水平抵抗力が低下し、積層ゴム体が転倒を始める危険性もあるため、ダウエルピンを用いた取付構造を採用する場合には、水平力の低下を生じる変形量を転倒限界（ロールアウト変位）として、積層ゴム体の使用限界を定める必要があった（例えば、非特許文献１参照）。【０００６】
そのため、積層ゴム体と上部及び下部構造体との連結には、一般的に、前出した転倒限界を考慮しなくてよい取付ボルトによる緊結手段が広く用いられるようになり、積層ゴム体の設計者は、積層ゴム体の引張方向の耐力が低いことを十分理解し、また、多くの実験検証によりその特性を把握した上で、積層ゴム体に引張力を生じさせない、又は生じても引張方向の耐力を考慮し、高い安全率を確保した状態で設計が行われるようになった。【０００７】
しかし、近年、建築構造物の免震設計は、高層建築物への適用や、アスペクト比の大きな建築構造物への適用が進められ、それに伴って、高い引張能力を有する積層ゴム体の開発や、積層ゴム体に鉛直方向の耐力以上の引張力を伝達させないようにするため、上部構造物と地盤との間に浮上り防止装置を設ける工夫が行われるようになってきている。【０００８】
更に、上部構造物と地盤との間に配される浮上り防止装置の工夫以外にも、積層ゴム体に大きな引張力を伝達させないようにするため、積層ゴム体と上部及び下部構造体との緊結方法について種々研究されている。【０００９】
このように、積層ゴム体をボルトにより上部構造物又は下部構造物と緊結する連結構造を採れば、大きな水平変形が積層ゴム体に生じた場合、積層ゴム体に回転モーメントによる鉛直方向の引張力が作用し、積層ゴム体の損傷や破損、上部構造物又は下部構造物への過大な入力による構造物の損傷の虞があり、更には、アスペクト比の大きな建築構造物においては、地震時のロッキングによる過大な引張力が積層ゴム体に作用する虞があった。一方、鉛直方向の引張力を回避するためダウエルピン式の連結構造を採れば、転倒限界の制限があり、ボルトによる連結構造及びダウエルピン式の連結構造のいずれにおいても、積層ゴム体の連結方法を選択する上で、共に満足できる構造ではなかった。【００１０】
そこで、例えば、特許文献１には、積層ゴム免震支承装置の一方の端面に固着された一方の取付板（フランジプレート）と、積層ゴム免震支承装置の一方の端面の外縁よりも外側で一方の取付板と固着されていると共に、この一方の取付板に固着されている部位よりも内側において、積層ゴム免震支承装置の一方の端面に対面する基礎又は構造物の取付面に固着されている他方の取付板を備えているため、上部構造物と下部構造物の間に浮上りが生じた場合、両取付板の相互の固着部位が上方に移動することができ、取付板の曲げ剛性を利用できるので、積層ゴム免震支承装置へ大きな鉛直方向の引張力が作用しない技術が開示されている。【００１１】
また、特許文献２には、積層ゴム部の外周と構造部材への固定部との間の部位に、フランジ部材の曲げ剛性を低下させるための薄肉部又は開口部を形成し、積層ゴム体に引き抜き力が作用しても積層ゴム体が損傷することを防止する技術が開示されている。【００１２】
更に、特許文献３には、アイソレーターと構造物の緊結を緩衝座、例えば皿バネを介してボルト締結する構成が開示され、水平動には強固な締結、上下動に対しては緩衝座を介した柔らかな締結とする技術が示されている。【００１３】
また、特許文献４には、積層ゴムのフランジ部と躯体を緊結するボルトの頭部の間にゴムシート等のクッション材を介在させた免震装置の引き抜き対応機構が開示されており、クッション材として、リング状の鋼板とゴムシート等からなる構成が示され、クッション材が厚み方向に変形可能であるため、地震時等に瞬間的な浮上り力が加わっても、クッション材の変形又は破壊によって力を逃がし、積層ゴムに引張力を掛けない技術が示されている。【００１４】
更に、特許文献５には、上下方向の振動に対して積層ゴム体のせん断方向を鉛直方向に作用するように積層ゴム体を配した上下動免震体が開示されており、解決しようとする課題とは異なるものの、副次的に上方向に上部構造体が浮上りを生じた場合でも、水平方向にせん断する水平動免震体の取付ボルト並びに水平動免震体を構成する積層ゴム体の積層ゴム部分に上下方向の引張力が作用しない構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】日本特開２００５−１６３２８１号公報
【特許文献２】日本特開２００２−１９５３２７号公報
【特許文献３】日本特開平１０−１１０５５１号公報
【特許文献４】日本特開平１１−１５３１９１号公報
【特許文献５】日本特開２０００−１３０５０６号公報
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】ジェームス・Ｍ・ケリー著、日本振動技術協会訳／藤田隆史監訳、「免震構造と積層ゴムの基礎理論」、東京電機大学出版局、ｐ１６０−ｐ１６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１のように積層ゴム体の取付板を二重構造にしたり、特許文献２のように積層ゴム体のフランジ部材の曲げ剛性を低下させるためフランジに加工を施すことにより、積層ゴム体への引張力を低減させる手段は、積層ゴム体の構造本体の設計変更を伴い、費用も時間もかかる上に、据え付けスペースの見直しも必要になり、簡単に適用できるものではなかった。【００１８】
その点では、特許文献３、特許文献４のような、積層ゴム体の取付部分に緩衝材を介在させる技術は、浮上りによる積層ゴムへの引張力を低減でき、更には積層ゴム体の大きな水平変形により生じる引き抜き力の緩和にも対応できて好ましいといえるが、特許文献３のように鋼材からなる皿ばねを組み合わせる場合は、鋼材の接触部や弾性変形を生じる部分の防錆が問題となり、特許文献４のようにリング状の鋼板とゴムシート等からなるクッション材として筒状のゴム座金を用いる場合は、ゴム材料の圧縮特性を利用した単なる円筒状の形態であるために、圧縮時においては筒状内径方向にゴム材料が膨出し、取付ボルトとの緩衝を生じ、筒状ゴム座金からなる緩衝材の破損に繋がる虞があった。【００１９】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、大掛かりな積層ゴム体の取付部分の形状変更を行わずに、アスペクト比の大きな免震建築構造物等において、上部構造物に浮上りが生じた場合でも、当該浮上り量を吸収できると共に、積層ゴム体の弾性層や接着層に対する鉛直方向の引張力を低減して積層ゴム体の破損や損傷を防止することのできる接合部材を提供するとともに、該接合部材を備えた積層ゴム体及び該積層ゴム体により支持される構造物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】
【００２０】
上記目的を達成するため、本発明は、積層ゴム体用接合部材であって、ゴム材料からなる弾性層と補強板とを交互に積層した積層ゴム部の上下端面の各々にフランジプレートが接合されて形成された積層ゴム体を、該フランジプレートを介して上部構造体又は／及び下部構造体に、該積層ゴム体と前記構造物との鉛直方向の離反いわゆる浮上りを許容しながら接合する積層ゴム体用接合部材であって、一方側が前記上側フランジプレート又は／及び下側フランジプレートの鉛直方向の離反に対してせん断変形により追従するように該フランジプレートと接合され、他方側が前記上部構造体又は／及び下部構造体に固定された上側アンカープレート又は／及び下側アンカープレート側に不動に固定される弾性部材からなることを特徴とする。【００２１】
そして、本発明によれば、アスペクト比の大きな免震建築構造物等においてロッキング等により上部構造体に浮上りが生じ、積層ゴム体取付部に鉛直方向に引張力が作用し、積層ゴム体のフランジプレートと下部構造体としてのアンカープレート等との間に、鉛直方向に浮上りを生じた場合であっても、該接合部材が鉛直方向にせん断変形を生じることができるため、鉛直方向に生じる変位を吸収できる上に過大な応力を積層ゴム体に作用させず、積層ゴム体の破損や損傷を防止することができる。【００２２】
上記積層ゴム体用接合部材において、前記弾性部材をせん断形筒状ゴム体とし、前記上側又は／及び下側フランジプレートに穿設された取付ボルト孔に挿入され、該せん断形筒状ゴム体の一方側である外周面側を前記フランジプレートに接合し、該せん断形筒状ゴム体の他方側である内周面側を該せん断形筒状ゴム体を挿通する取付用ボルトを介して前記上側又は／及び下側アンカープレート側に不動に固定することができる。これにより、例えば下側フランジプレートが浮き上った場合、筒状ゴム体の外周面側が上方に移動し、内周面側は取付ボルトによって下部構造体としての下側アンカープレート等に不動に固定されるため、筒状ゴムがせん断変形を生じ、上方への浮上りを吸収し、積層ゴム体の弾性層、接着層に大きな引張力が生じるのを防止できる。【００２３】
上記積層ゴム体用接合部材において、前記せん断形筒状ゴム体を、内周面及び外周面が筒状鋼材からなり、更に該内周面と外周面の間に筒状鋼材が少なくとも一つ配され、各筒状鋼材間には円筒状ゴムが配され、隣接する筒状鋼材及び円筒状ゴムの各々が互いに加硫接着された断面視同心円状の積層ゴム形状とすることができる。【００２４】
上記積層ゴム体用接合部材において、前記内周面に前記取付ボルトと螺合する雌ねじ加工を施すことができる。【００２５】
また、前記せん断形筒状ゴム体の内周面側の筒状鋼材を、前記上側又は／及び下側フランジプレートが前記上側又は／及び下側アンカープレートから離反する方向に、前記積層ゴム体の所定の浮上り量を確保する分だけ長く延設し、前記せん断形筒状ゴム体の外周面側筒状鋼材の、前記上側又は／及び下側アンカープレートから離反する方向の端部を、前記上側又は／及び下側フランジプレートと係合するように外周側へ拡径させてフランジ部を設けることができる。【００２６】
更に、前記せん断形筒状ゴム体の内周面側の筒状鋼材と前記取付ボルトの膨大部との間に、前記積層ゴム体の所定の浮上り量を確保する分の高さを有する円筒状部材を配し、前記せん断形筒状ゴム体の外周面側筒状鋼材の、前記上側又は／及び下側アンカープレートから離反する方向の端部を、前記上側又は／及び下側フランジプレートと係合するように外周側へ拡径させてフランジ部を設けることができる。【００２７】
上記積層ゴム体用接合部材において、前記せん断形筒状ゴム体と前記取付ボルトとの間に、該せん断形筒状ゴム体の変形を制限するストッパを配することができる。これにより、接合部材に所定の設定量以上の大きな浮上り量が生じた場合に、接合部材の円筒状ゴムのせん断変形量を安全な範囲に抑制することができ、筒状ゴムの破損を防止することができる。【００２８】
また、本発明は、積層ゴム体であって、上記いずれかに記載の積層ゴム体用接合部材を備えることを特徴とする。これにより、上述のように、過大な引張力が積層ゴム体に作用せず、積層ゴム体と構造物の定着部分にも過大な引張力が作用しないため、積層ゴム体及び免震構造物の安全性を向上させることができる。【００２９】
更に、本発明は、構造物であって、上記積層ゴム体により支持されることを特徴とする。この構造物には、上述のように、積層ゴム体と構造物の定着部分に過大な引張力が作用せず、免震構造物としての安全性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明によれば、大掛かりな積層ゴム体の取付部分の形状変更を伴わず、アスペクト比の大きな建築構造物等に浮上りが生じた場合でも、当該浮上り量を吸収しながら、積層ゴム体の破損や損傷を防止することのできる接合部材を提供するとともに、該接合部材を備えた積層ゴム体及び該積層ゴム体により支持される構造物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかる積層ゴム体用接合部材（以下、適宜「接合部材」と略称する）の第１の実施形態の取付状態を示す断面図である。
【図２】図１の接合部材の取付手順を説明するための分解斜視図である。
【図３】図１の接合部材を取り付けた積層ゴム体及び構造物の一部破断断面図である。
【図４】図３の積層ゴム体の浮上り時における接合部材の変形状態を示す断面図である。
【図５】本発明にかかる接合部材の第２の実施形態の取付状態を示す断面図である。
【図６】本発明にかかる接合部材の第３の実施形態の取付状態を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は分解斜視図である。
【図７】本発明にかかる接合部材の第４の実施形態の取付状態を示す断面図である。
【図８】本発明にかかる接合部材の第５の実施形態の取付状態を示す断面図である。
【図９】本発明にかかる接合部材の第６の実施形態の取付状態を示す断面図である。
【図１０】本発明にかかる接合部材の第７の実施形態の取付状態を示す断面図である。
【図１１】本発明にかかる接合部材の第８の実施形態の取付状態を示す断面図である。
【図１２】従来のダウエルピンを備えた上部構造物と下部構造物との間に大きな水平方向の相対変形が生じた状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３３】
図１乃至図３は、本発明にかかる積層ゴム体用接合部材の第１の実施形態を示し、この接合部材１は、図３に示すように、構造物１３の上部構造体８と下部構造体９との間に介装された積層ゴム体７を、上部構造体８及び下部構造体９と積層ゴム体７との浮上りを許容しながら接合するために用いられる。
【００３４】
積層ゴム体７は、ゴム層６ａと補強板６ｂとを交互に積層した積層ゴム部６の上下端面の各々にフランジプレート３（３Ａ、３Ｂ）が接合されて形成され、ゴム層６ａと補強板６ｂ及びゴム層６ａとフランジプレート３との接触面は、加硫接着により一体的に形成される。積層ゴム部６の貫通孔には、円柱状の鉛プラグ６ｃが封入され、２枚のキャッププレート６ｄで封止される。
【００３５】
上部構造体８の下面には、頭付きスタッド１１Ｂを介して上側アンカープレート４Ｂが固定され、下部構造体９の上面には、頭付きスタッド１１Ａを介して下側アンカープレート４Ａが固定され、積層ゴム体７のフランジプレート３の延出部に接合部材１（１Ａ、１Ｂ）が装着される。
【００３６】
図１及び図２に示すように、接合部材１は、せん断形筒状ゴム体として形成され、挿通穴１ａ’を有する内周面側円筒状鋼材１ａと、フランジ部１ｅ’を有する外周面側円筒状鋼材１ｅと、中間円筒状鋼材１ｃと、これらの円筒状鋼材１ａ、１ｃ、１ｅの間に各々介装される円筒状ゴム１ｂ、１ｄとで構成され、隣接する円筒状鋼材と円筒状ゴムとは互いに接着剤により頑強に接着され、好ましくは積層ゴム部６等に用いられる加硫接着とするのがよい。これによって、接合部材１は、断面視同心円状の積層ゴム形状に形成される。
【００３７】
上記円筒状鋼材１ａ、１ｃ、１ｅは、積層ゴム体に通常用いられる一般構造用圧延鋼板、熱間圧延軟鋼板又は冷間圧延鋼板を円筒状に所定の径の大きさに曲げ成型された円筒状鋼板を使用してもよく、炭素鋼鋼管等の円筒状に予め成型されている円筒状鋼管を使用してもよい。更に、これら鋼からなる材料に替えて、せん断形筒状ゴムからなる接合部材に求められる、円筒状の軸方向へのせん断変形機能及び円筒状外周面方向からの圧縮変形機能に支障がない範囲であれば、合成樹脂、アルミ等の非金属材料も使用することができる。
【００３８】
円筒状ゴム１ｂ、１ｄに使用されるゴムの材料は、機械的特性に優れていることに加え、それらの経年変化が小さく、更に耐水性、耐オゾン性等の環境特性も好ましい材料がよく、天然ゴム、合成ゴムいずれの材料であっても、天然ゴムと合成ゴムを混合したゴム材料であってもよい。
【００３９】
取付ボルト２は、六角穴付きボルトであって、頭部（膨大部）２ａに六角穴２ｃが穿設され、雄ねじ部２ｂを有する。また、袋ナット５は、大径部５ａと、小径部５ｂとを有し、小径部５ｂの上面に開口する雌ねじ部５ｃを有する。
【００４０】
接合部材１の取付にあたっては、図２に示すように、アンカープレート４の貫通穴４ａに袋ナット５の小径部５ｂを収容し、フランジプレート３の貫通穴３ａに接合部材１を収容し、図１に示すように、接合部材１の外周面側円筒状鋼材１ｅのフランジ部１ｅ’をフランジプレート３の上面に当接させ、フランジプレート３とアンカープレート４とを重ね合わせ、取付ボルト２を接合部材１の挿通穴１ａ’に挿通させた後、取付ボルト２の雄ねじ部２ｂと袋ナット５の雌ねじ部５ｃを螺合させる。これによって、接合部材１の内周面側円筒状鋼材１ａが、取付ボルト２の膨大部２ａと袋ナット５の小径部５ｂとで強固に挟持され、アンカープレート４に不動に固定される。一方、接合部材１の外周面側円筒状鋼材１ｅのフランジ部１ｅ’がフランジプレート３の上面に接合される。
【００４１】
上記接合部材１は、図３に示すように、下側フランジプレート３Ａと下側アンカープレート４Ａとの間で、積層ゴム体７の複数取付ボルト２Ａの各々に介装されると共に、上側フランジプレート３Ｂと上側アンカープレート４Ｂとの間で、積層ゴム体７の複数取付ボルト２Ｂの各々に、上記と同様の要領で介装される。
【００４２】
次に、上記構成を有する接合部材１の動作について図３及び図４を中心に参照しながら説明する。
【００４３】
地震時等に、構造物１３の上部構造体８にロッキング等により浮上りが生じ、積層ゴム体７の取付部に鉛直方向に引張力が作用した場合、具体的には、図４に示すように、積層ゴム体７のフランジプレート３と下部構造体９に固定されたアンカープレート４との間に鉛直方向の浮上りを生じても、積層ゴム形状に形成された接合部材１の内周面側円筒状鋼材１ａがアンカープレート４に不動に固定されていると共に、外周面側円筒状鋼材１ｅのフランジ部１ｅ’がフランジプレート３の上面に接合されているため、接合部材１が鉛直方向にせん断変形を生じることができ、積層ゴム体７の上方への浮上りを吸収し、積層ゴム体７の弾性層、接着層等に大きな引張力が生じるのを防止し、積層ゴム体７の損傷や破断を防止することができる。
【００４４】
また、上記断面視同心円状の筒状積層ゴム構造を有する接合部材１を用いることにより、せん断方向、換言すれば、フランジプレート３の浮上り方向への変形が容易で、接合部材１のせん断方向と直交する方向である同心円状に積層された部材の外周面から中心軸方向への変形（いわゆる圧縮変形）、換言すれば、構造物１３を支持する積層ゴム体７の水平方向の力の伝達においては大きな剛性を有するため、若干の圧縮変形は生じるものの、何ら従来の取付ボルトによる力の伝達状況と比較して特別考慮することなく使用することができる。
【００４５】
更に、せん断形筒状ゴムからなる接合部材１を、積層ゴム体７の取付ボルトの各々に配することにより、積層ゴム体７に作用する水平力が、接合部材１の同心円状の筒状積層ゴムの外周面から中心方向へ作用する際に生じる若干の変形により、特定の取付ボルトに集中することを防止することができ、従来の取付ボルトで生じる虞のある各個撃破を回避することもできる。
【００４６】
また、フランジプレート３の浮上りが、上部構造体８と下部構造体９との間に配された積層ゴム体７の水平せん断変形に伴う転倒現象（ロールアウト現象）により、また、上部構造体８のロッキング現象による浮上りにより、取付ボルト２の軸線に垂直ではなく、軸線と角度をもって生じた場合においても、接合部材１の円筒状ゴム１ｂ、１ｄにおいて曲げ変形を生じ、フランジプレート３の浮上りに対して大きな抵抗力となる齧りや摩擦を生じることがない。
【００４７】
更に、積層ゴム体７に大きな水平せん断変形が生じた場合に生じる曲げモーメントによる積層ゴム体７の端部の浮上り現象において、浮上りが生じる範囲のゴム材料及び接着層への鉛直方向の過大な引張力を低減することができる結果、積層ゴム体７の健全性を確保できると共に、積層ゴム体７が大きな水平せん断変形を生じる際に現れるハードニング現象による水平力の著しい上昇をも抑制できるため、大きな水平せん断変形下での免震周期の短縮を防ぎ得て、広い範囲で長周期を得ることができ、大地震時における安全性を確保できる効果がある。
【００４８】
尚、上記実施の形態においては、接合部材１の外周面側円筒状鋼材１ｅのフランジ部１ｅ’をフランジプレート３の上面に接合したが、フランジ部１ｅ’を設けずに、外周面側円筒状鋼材１ｅの外周面とフランジプレート３の貫通穴３ａの内周面とを嵌合させ、外周面側円筒状鋼材１ｅをフランジプレート３に固定することもできる。また、上側フランジプレート３Ｂが上昇した後、下降時に接合部材１に抜けが生じ、外周面側円筒状鋼材１ｅのフランジ部１ｅ’が初期位置に復元しないことを防止するため、フランジ部１ｅ’をフランジプレート３に固定用ねじなどで機械的に固定してもよい。
【００４９】
次に、本発明にかかる積層ゴム体用接合部材の第２の実施形態について、図５を参照しながら説明する。
【００５０】
この接合部材２１は、図１に示した接合部材１の内周面側円筒状鋼材１ａを接合部材１の上面から上方へ延設した内周面側円筒状鋼材２１ａを有する点のみ異なり、他の構成は接合部材１と同じである。また、取付ボルト２２として、図１の取付ボルト２としての六角穴付きボルトに替えて六角ボルトを用いている。その他、フランジプレート３、アンカープレート４及び袋ナット５は、第１の実施形態と同様の物を用い、図示を省略するが、接合部材２１を接合部材１に替え、取付ボルト２２を取付ボルト２に替えて図３に示した構造物１３に用いることができる。
【００５１】
接合部材２１に内周面側円筒状鋼材２１ａを設けたのは、図４に示すように、地震時等に、積層ゴム体７のフランジプレート３と、下部構造体９に固定されたアンカープレート４との間に、鉛直方向に浮上りを生じても、取付ボルト２２の頭部２２ａと、接合部材２１の内周面側円筒状鋼材２１ａ以外の部分とが接触しないようにしたものである。これにより、接合部材２１によって、積層ゴム体７の所定の浮上り量を確保しながら、積層ゴム体７を、図３に示した上部構造体８及び下部構造体９に接合することができる。尚、接合部材２１の取付要領及び動作については、上記の点を除き、図１乃至図４に示した接合部材１と同様であるため、それらの説明を省略する。
【００５２】
次に、本発明にかかる積層ゴム体用接合部材の第３の実施形態について、図６を参照しながら説明する。
【００５３】
本実施の形態では、図１に示した接合部材１を用い、取付ボルト２２として六角ボルトを用い、取付ボルト２２の頭部２２ａと接合部材１の内周面側円筒状鋼材１ａとの間にカラー２４を介装している。その他、フランジプレート３、アンカープレート４及び袋ナット５は、第１の実施形態と同様の物を用い、図示を省略するが、接合部材１、取付ボルト２２及びカラー２４を図３に示した構造物１３に用いることができる。
【００５４】
カラー２４を設けたのは、上記第２の実施形態と同様に、図４に示すように、地震時等に、積層ゴム体７のフランジプレート３と下部構造体９に固定されたアンカープレート４との間に、鉛直方向に浮上りを生じても、取付ボルト２２の頭部２２ａと、接合部材１の内周面側円筒状鋼材１ａ以外の部分とが接触しないようにしたものである。これにより、接合部材１によって、積層ゴム体７の所定の浮上り量を確保しながら、積層ゴム体７を、図３に示した上部構造体８及び下部構造体９に接合することができる。尚、接合部材１の取付要領及び動作については、上記の点を除き、図１乃至図４に示した接合部材１と同様であるため、それらの説明を省略する。
【００５５】
次に、本発明にかかる積層ゴム体用接合部材の第４の実施形態について、図７を参照しながら説明する。
【００５６】
この接合部材３１は、内周面側円筒状鋼材３１ａの内面に雌ねじ部３１ｂを螺設した点のみ図１に示した接合部材１と異なり、他の構成は接合部材１と同じである。また、取付ボルト３２として、図１の取付ボルト２としての六角穴付きボルトに替えて六角穴付き止めねじを用いている。その他、フランジプレート３、アンカープレート４及び袋ナット５は、第１の実施形態と同様の物を用い、図示を省略するが、接合部材３１を接合部材１に替え、取付ボルト３２を取付ボルト２に替えて図３に示した構造物１３に用いることができる。
【００５７】
本実施の形態においては、フランジプレート３の貫通穴３ａに収容した接合部材３１の雌ねじ部３１ｂと取付ボルト３２の雄ねじ部３２ａとを螺合させ、更に取付ボルト３２と袋ナット５とを螺合させ、接合部材３１の内周面側円筒状鋼材３１ａをアンカープレート４に不動に固定している。これにより、図４に示すように、地震時等に、積層ゴム体７のフランジプレート３と下部構造体９に固定されたアンカープレート４との間に、鉛直方向に浮上りを生じても、接合部材１が鉛直方向にせん断変形を生じることができ、積層ゴム体７の上方への浮上りを吸収し、積層ゴム体７の弾性層、接着層等に大きな引張力が生じるのを防止し、積層ゴム体７の損傷や破断を防止することができる。
【００５８】
次に、本発明にかかる積層ゴム体用接合部材の第５の実施形態について、図８を参照しながら説明する。
【００５９】
本実施の形態では、図１に示した接合部材１を用い、取付ボルト４２として、図１に示した取付ボルト２よりも首下長さの長い六角穴付きボルトを用い、取付ボルト４２の頭部４２ａと接合部材１の内周面側円筒状鋼材１ａとの間に浮上り防止ストッパ４３を介装している。この浮上り防止ストッパ４３は、鋼材等からなり円筒状の本体４３ａの上端部にフランジ部４３ｂを備える。その他、フランジプレート３、アンカープレート４及び袋ナット５は、第１の実施形態と同様の物を用い、図示を省略するが、接合部材１、取付ボルト４２及び浮上り防止ストッパ４３を図３に示した構造物１３に用いることができる。
【００６０】
浮上り防止ストッパ４３を設けたのは、図４に示すように、地震時等に、積層ゴム体７のフランジプレート３と下部構造体９に固定されたアンカープレート４との間に、鉛直方向に浮上りを生じても、図８において、取付ボルト４２の頭部４２ａと、接合部材１の内周面側円筒状鋼材１ａ以外の部分とが接触しないようにすると共に、上記鉛直方向の浮上りにより接合部材１の外周面側円筒状鋼材１ｅが上方へ移動した場合に、外周面側円筒状鋼材１ｅが浮上り防止ストッパ４３のフランジ部４３ｂの下面に当接し、更に上方へ移動することを妨げるためである。
【００６１】
上記構成により、図１に示した接合部材１と同様、積層ゴム体７の所定の浮上り量を確保しながら、積層ゴム体７を図３に示した上部構造体８及び下部構造体９に接合することができると共に、接合部材１に過大なせん断変形、換言すれば所定の設定量以上の大きな浮上り量が生じた場合には、外周面側円筒状鋼材１ｅが浮上り防止ストッパ４３のフランジ部４３ｂの下面に当接し、接合部材１の円筒状ゴム１ｂ、１ｄのせん断変形量を安全な範囲に抑制することができるため、積層ゴム体７の破損を防止することができる。
【００６２】
また、この接合部材１を用いた場合でも、フランジプレート３の浮上りが取付ボルト４２の軸線に垂直ではなく、軸線と角度をもって生じた場合においても、接合部材１の円筒状ゴム１ｂ、１ｄにおいて曲げ変形を生じ、フランジプレート３の浮上りに対して大きな抵抗力となる齧りや摩擦を生じることがないなどの効果を奏する。
【００６３】
次に、本発明にかかる積層ゴム体用接合部材の第６の実施形態について、図９を参照しながら説明する。
【００６４】
本実施の形態では、図５に示した接合構造に、更に浮上り防止ストッパとしての座金２３を取付ボルト２２の頭部２２ａと接合部材２１の内周面側円筒状鋼材２１ａとの間に介装している。この座金２３を用いることにより、図４に示すように、地震時等に、積層ゴム体７のフランジプレート３と下部構造体９に固定されたアンカープレート４との間に、鉛直方向に浮上りを生じても、図９において、取付ボルト２２の頭部２２ａと、接合部材２１の内周面側円筒状鋼材２１ａ以外の部分とが接触しないようにすると共に、上記鉛直方向の浮上りにより接合部材２１の外周面側円筒状鋼材２１ｅが上方へ移動した場合に、外周面側円筒状鋼材２１ｅが座金２３の下面に当接し、更に上方へ移動することを妨げることができる。
【００６５】
上記構成により、図８に示した接合構造と同様、積層ゴム体７の所定の浮上り量を確保しながら、積層ゴム体７を図３に示した上部構造体８及び下部構造体９に接合することができると共に、接合部材２１に過大なせん断変形、換言すれば所定の設定量以上の大きな浮上り量が生じた場合には、外周面側円筒状鋼材２１ｅが座金２３の下面に当接し、接合部材２１の円筒状ゴム２１ｂ、２１ｄのせん断変形量を安全な範囲に抑制することができるため、積層ゴム体７の破損を防止することができる。
【００６６】
次に、本発明にかかる積層ゴム体用接合部材の第７の実施形態について、図１０を参照しながら説明する。
【００６７】
本実施の形態では、図６に示した接合構造に、更に浮上り防止ストッパとしての座金２３を取付ボルト２２の頭部２２ａとカラー２４の上面との間に介装している。この構成によっても、上記図８及び図９に示した接合構造と同様、図４に示した積層ゴム体７の所定の浮上り量を確保しながら、積層ゴム体７を図３に示した上部構造体８及び下部構造体９に接合することができると共に、接合部材１に所定の設定量以上の大きな浮上り量が生じた場合には、外周面側円筒状鋼材１ｅが座金２３の下面に当接し、接合部材１の円筒状ゴム１ｂ、１ｄのせん断変形量を安全な範囲に抑制することができるため、ゴム材料の破損を防止することができる。
【００６８】
次に、本発明にかかる積層ゴム体用接合部材の第８の実施形態について、図１１を参照しながら説明する。
【００６９】
本実施の形態では、図７に示した接合部材３１を用い、取付ボルト３５として、図７に示した取付ボルト３２よりも全長の長い六角穴付き止めねじを用い、取付ボルト３５の雄ねじ部３５ａに浮上り防止ストッパ３６の雌ねじ部３６ａを螺合させている。この構成によっても、上記図８乃至図１０に示した接合構造と同様、図４に示した積層ゴム体７の所定の浮上り量を確保しながら、積層ゴム体７を図３に示した上部構造体８及び下部構造体９に接合することができると共に、接合部材３１に所定の設定量以上の大きな浮上り量が生じた場合には、外周面側円筒状鋼材３１ｅが浮上り防止ストッパ３６の下面に当接し、接合部材３１の円筒状ゴム３１ｂ、３１ｄのせん断変形量を安全な範囲に抑制することができるため、ゴム材料の破損を防止することができる。
【００７０】
尚、上記実施の形態においては、接合部材１等を、３つの円筒状鋼材１ａ、１ｃ、１ｅと、各々の円筒状鋼材に介装された円筒状ゴム１ｂ、１ｄとを備えたせん断形筒状ゴム体としたが、中間円筒状鋼材１ｃを設けることなく、２つの円筒状鋼材１ａ、１ｅとで構成してもよく、これとは逆に、複数の中間円筒状鋼材１ｃを設けることもできる。また、浮上り防止ストッパを設ける形態において、該ストッパと接合部材との間に緩衝用シートを配すると、接触時の衝撃を低減することができる。
【００７１】
また、本発明にかかる積層ゴム体用接合部材は、上記せん断形筒状ゴム体に限定されず、一方側が下側フランジプレート３Ａ又は上側フランジプレート３Ｂの鉛直方向の離反に対してせん断変形により追従するように下側フランジプレート３Ａ又は上側フランジプレート３Ｂと接合され、他方側が下部構造体９に固定された下側アンカープレート４Ａ側又は上部構造体８に固定された上側アンカープレート４Ｂ側に不動に固定される弾性部材であればすべて対象となる。
【符号の説明】
【００７２】
１（１Ａ、１Ｂ）  積層ゴム体用接合部材
１ａ  内周面側円筒状鋼材
１ａ’  挿通穴
１ｂ  円筒状ゴム
１ｃ  中間円筒状鋼材
１ｄ  円筒状ゴム
１ｅ  外周面側円筒状鋼材
１ｅ’  フランジ部
２（２Ａ、２Ｂ）  取付ボルト（六角穴付きボルト）
２ａ  頭部
２ｂ  雄ねじ部
２ｃ  六角穴
３（３Ａ、３Ｂ）  フランジプレート
３ａ  貫通穴
４（４Ａ、４Ｂ）  アンカープレート
４ａ  貫通穴
５（５Ａ、５Ｂ）  袋ナット
５ａ  大径部
５ｂ  小径部
５ｃ  雌ねじ部
６  積層ゴム部
６ａ  ゴム層
６ｂ  補強板
６ｃ  鉛プラグ
６ｄ  キャッププレート
７  積層ゴム体
８  上部構造体
９  下部構造体
１１（１１Ａ、１１Ｂ）  頭付きスタッド
１３  構造物
２１  積層ゴム体用接合部材
２１ａ  内周面側円筒状鋼材
２１ｂ  円筒状ゴム
２１ｄ  円筒状ゴム
２１ｅ  外周面側円筒状鋼材
２２  取付ボルト（六角ボルト）
２２ａ  頭部
２３  座金
２４  カラー
３１  積層ゴム体用接合部材
３１ａ  内周面側円筒状鋼材
３１ｂ  円筒状ゴム
３１ｄ  円筒状ゴム
３１ｅ  外周面側円筒状鋼材
３２  取付ボルト（六角穴付き止めねじ）
３２ａ  雄ねじ部
３５  取付ボルト（六角穴付き止めねじ）
３５ａ  雄ねじ部
３６  浮上り防止ストッパ
３６ａ  雌ねじ部
４２  取付ボルト（六角穴付きボルト）
４２ａ  頭部
４３  浮上り防止ストッパ
４３ａ  本体
４３ｂ  フランジ部
【図１】
2011043242.tif 000003
【図２】
2011043242.tif 000004
【図３】
2011043242.tif 000005
【図４】
2011043242.tif 000006
【図５】
2011043242.tif 000007
【図６】
2011043242.tif 000008
【図７】
2011043242.tif 000009
【図８】
2011043242.tif 000010
【図９】
2011043242.tif 000011
【図１０】
2011043242.tif 000012
【図１１】
2011043242.tif 000013
【図１２】
2011043242.tif 000014
【国際調査報告】
2011043242.tif 000015
2011043242.tif 000016
2011043242.tif 000017
2011043242.tif 000018