(57)【要約】【課題】安定な免震特性を得ることができ、加えて、積層体の弾性層及び振動減衰体の疲労を回避することができ、耐久性及び免震効果並びに製造性に特に優れた免震支持装置を提供すること。【解決手段】免震支持装置１は、交互に積層されたゴム板２及び鋼板３を有する円筒状の積層体７と、上板１２及び下板１３と、鉛プラグ１４と、中空部１７の積層方向Ａの一端部１８における鉛プラグ１４の塑性流動を案内補助するべく、半凹球面２０を有していると共に中空部１７の一端２１を閉塞する蓋部材２２と、中空部１７の積層方向Ａの他端部２３における鉛プラグ１４の塑性流動を案内補助するべく、半凹球面２５を有していると共に中空部１７の他端２６を閉塞する蓋部材２７とを具備している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交互に積層された弾性層及び剛性層を有する積層体と、この積層体の上端面及び下端面に取付けられた上板及び下板と、積層体の剪断方向の振動エネルギを吸収して積層体の剪断方向の振動を減衰させる振動減衰体と、弾性層及び剛性層の夫々の内周面と協働して中空部を規定すると共にこの中空部に充填された振動減衰体の積層体の剪断方向の振動での変形において中空部の積層方向の一端部における振動減衰体の塑性流動を案内補助するべく、振動減衰体の積層方向の一端部に接触する流動案内凹面を有していると共に中空部の積層方向の一端を閉塞する閉塞部材とを具備しており、上板に加わる積層方向の荷重を積層体及び振動減衰体で支持するようになっている免震支持装置であって、振動減衰体は、積層体及び振動減衰体で支持する積層方向の荷重に基づく振動減衰体からの閉塞部材への面圧Ｐｒと当該荷重に基づく積層体の荷重に対する受圧面での面圧Ｐ０との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上（比Ｐｒ／Ｐ０≧１．００）となるように、中空部に配されている免震支持装置。
【請求項２】
交互に積層された弾性層及び剛性層を有する積層体と、この積層体の上端面及び下端面に取付けられた上板及び下板と、積層体の剪断方向の振動エネルギを吸収して積層体の剪断方向の振動を減衰させる振動減衰体と、弾性層及び剛性層の夫々の内周面と協働して中空部を規定すると共にこの中空部に充填された振動減衰体の積層体の剪断方向の振動での変形において中空部の積層方向の一端部における振動減衰体の塑性流動を案内補助するべく、振動減衰体の積層方向の一端部に接触する流動案内凹面を有していると共に中空部の積層方向の一端を閉塞する閉塞部材とを具備しており、上板に加わる積層方向の荷重を積層体及び振動減衰体で支持すると共に下板に対しての上板の積層方向に直交する方向の振動を振動減衰体の塑性変形で減衰させる一方、下板の積層方向に直交する方向の振動の上板への伝達を積層体の剪断弾性変形で抑制するようになっている免震支持装置であって、振動減衰体は、積層体及び振動減衰体で支持する積層方向の荷重に基づく振動減衰体からの閉塞部材への面圧Ｐｒと当該荷重に基づく積層体の荷重に対する受圧面での面圧Ｐ０との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上（比Ｐｒ／Ｐ０≧１．００）となるように、中空部に配されている免震支持装置。
【請求項３】
中空部は、弾性層及び剛性層の内周面で規定された円柱状中空部と、流動案内凹面で規定された半球状中空部とを具備しており、流動案内凹面は、半凹球面を具備している請求項１又は２に記載の免震支持装置。
【請求項４】
中空部は、弾性層及び剛性層の内周面で規定された円柱状中空部と、流動案内凹面で規定された円錐台状中空部とを具備しており、流動案内凹面は、半凹球面と、この半凹球面に連接された平坦面とを具備している請求項１又は２に記載の免震支持装置。
【請求項５】
中空部は、弾性層及び剛性層の内周面で規定された四角柱状中空部と、流動案内凹面で規定された半円柱状中空部とを具備しており、流動案内凹面は、半円筒凹面を具備している請求項１又は２に記載の免震支持装置。
【請求項６】
中空部は、弾性層及び剛性層の内周面で規定された四角柱状中空部と、流動案内凹面で規定された方形台状中空部とを具備しており、流動案内凹面は、一対の半円筒凹面と、この一対の半円筒凹面の夫々に連接された平坦面とを具備している請求項１又は２に記載の免震支持装置。
【請求項７】
弾性層及び剛性層の夫々の内周面及び流動案内凹面と協働して中空部を規定すると共に積層体の剪断方向の振動での振動減衰体の変形において中空部の積層方向の他端部における振動減衰体の塑性流動を案内補助するべく、振動減衰体の積層方向の他端部に接触する他の流動案内凹面を有していると共に中空部の積層方向の他端を閉塞する他の閉塞部材とを更に具備している請求項１又は２に記載の免震支持装置。
【請求項８】
中空部は、弾性層及び剛性層の内周面で規定された円柱状中空部と、他の流動案内凹面で規定された半球状中空部とを具備しており、他の流動案内凹面は、半凹球面を具備している請求項７に記載の免震支持装置。
【請求項９】
中空部は、弾性層及び剛性層の内周面で規定された円柱状中空部と、他の流動案内凹面で規定された円錐台状中空部とを具備しており、他の流動案内凹面は、半凹球面と、この半凹球面に連接された平坦面とを具備している請求項７に記載の免震支持装置。
【請求項１０】
中空部は、弾性層及び剛性層の内周面で規定された四角柱状中空部と、他の流動案内凹面で規定された半円柱状中空部とを具備しており、他の流動案内凹面は、半円筒凹面を具備している請求項７に記載の免震支持装置。
【請求項１１】
中空部は、弾性層及び剛性層の内周面で規定された四角柱状中空部と、他の流動案内凹面で規定された方形台状中空部とを具備しており、他の流動案内凹面は、一対の半円筒凹面と、この一対の半円筒凹面の夫々に連接された平坦面とを具備している請求項７に記載の免震支持装置。
【請求項１２】
比Ｐｒ／Ｐ０が、１．００を超える（比Ｐｒ／Ｐ０＞１．００）ように又は１．０９以上（比Ｐｒ／Ｐ０≧１．０９）、２．０２以上（比Ｐｒ／Ｐ０≧２．０２）若しくは２．５０以上（比Ｐｒ／Ｐ０≧２．５０）となるように、振動減衰体が中空部に配されてなる請求項１から１１のいずれか一項に記載の免震支持装置。
【請求項１３】
比Ｐｒ／Ｐ０が、５．９０以下（比Ｐｒ／Ｐ０≦５．９０）となるように、振動減衰体が中空部に配されてなる請求項１から１２のいずれか一項に記載の免震支持装置。
【請求項１４】
振動減衰体は、塑性変形を含む変形で振動エネルギの吸収を行う減衰材料からなる請求項１から１３のいずれか一項に記載の免震支持装置。
【請求項１５】
減衰材料は、鉛、錫、亜鉛、アルミニウム、銅、ニッケル又はこれらの合金からなる請求項１４に記載の免震支持装置。
【請求項１６】
減衰材料は、鉛、錫、非鉛系低融点合金からなる請求項１４に記載の免震支持装置。
【請求項１７】
減衰材料は、亜鉛・アルミニウム合金等の超塑性合金からなる請求項１４に記載の免震支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震支持装置に関し、更に詳しくは、二つの構造物間に配されて両構造物間の相対的な振動のエネルギを吸収し、一方の構造物から他方の構造物へ入力される振動加速度を低減するための装置、特に地震エネルギを減衰して地震入力加速度を低減し、建築物、橋梁等の構造物の損壊を防止する免震支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交互に積層された弾性層及び剛性層並びにこれら弾性層及び剛性層の内周面で規定された中空部を有する積層体と、この積層体の中空部に配されていると共に変形により積層体の剪断方向の振動エネルギを吸収して積層体の剪断方向の振動を減衰させる減衰材料としての鉛からなる鉛プラグ（鉛支柱）とを具備した免震支持装置は、知られている。
【０００３】
斯かる免震支持装置は、構造物の鉛直荷重を積層体及び鉛プラグで支持すると共に地震に起因する積層体の積層方向の一端に対しての構造物の水平方向の振動を鉛プラグの塑性変形（剪断変形）で減衰させる一方、同じく地震に起因する積層体の積層方向の一端の水平方向の振動の構造物への伝達を積層体の弾性変形（剪断変形）で抑制するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の免震支持装置では、鉛プラグを得るべく積層体の中空部に鉛が圧入、充填されるが、圧入、充填されて積層体の剛性層及び弾性層の内周面に取り囲まれた鉛プラグは、弾性層の弾性により部分的に押し戻されることになるが、この押し戻しにより鉛プラグには内圧が発生する。
【０００６】
この発生した鉛プラグの内圧が弾性層の剛性との関連で充分でないと、免震支持装置の免震動作において、鉛プラグの外周面と剛性層及び弾性層の内周面との間に隙間が生じて、鉛プラグで効果的に振動を減衰させることができなくなる虞が生じる。
【０００７】
斯かる問題は、鉛プラグにおいて顕著に生じるのであるが、鉛プラグに限らず、塑性変形で振動エネルギを吸収する鉛、錫又は非鉛系低融点合金等の減衰材料からなる振動減衰体でも生じ得る。
【０００８】
更に、この種の免震支持装置では、積層体の剪断変形に応じた鉛プラグの変形において、鉛プラグを形成する鉛の塑性流動が生じるが、この塑性流動は、積層体の一端の剛性層の内周面と中空部の積層方向の一端を閉塞する閉塞部材の面とで規定された中空部の一端に配された鉛プラグの一端を介して行われる結果、この中空部の一端における鉛プラグの一端での塑性流動を効果的に行わせることが、免震効果を向上させ得る。
【０００９】
斯かる中空部の一端における塑性流動は、塑性変形により積層体の剪断方向の振動エネルギを吸収する鉛プラグの鉛に限らないのであって、塑性流動自体により積層体の剪断方向の振動エネルギを吸収して積層体の剪断方向の振動を減衰させるその他の減衰材料からなる振動減衰体でも生じ得る。
【００１０】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安定な免震特性を得ることができ、加えて、積層体の弾性層及び振動減衰体の疲労を回避することができ、耐久性及び免震効果並びに製造性に特に優れ、しかも、積層体の剪断方向の振動での振動減衰体の変形において、中空部の一端における振動減衰体の塑性流動を効果的に案内補助することができて、中空部の一端における振動減衰体の塑性流動をより効果的に確保できる結果、免震効果を向上し得る免震支持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による免震支持装置は、交互に積層された弾性層及び剛性層を有する積層体と、この積層体の上端面及び下端面に取付けられた上板及び下板と、積層体の剪断方向の振動エネルギを吸収して積層体の剪断方向の振動を減衰させる振動減衰体と、弾性層及び剛性層の夫々の内周面と協働して中空部を規定すると共にこの中空部に充填された振動減衰体の積層体の剪断方向の振動での変形において中空部の積層方向の一端部における振動減衰体の塑性流動を案内補助するべく、振動減衰体の積層方向の一端部に接触する流動案内凹面を有していると共に中空部の積層方向の一端を閉塞する閉塞部材とを具備しており、上板に加わる積層方向の荷重を積層体及び振動減衰体で支持するようになっており、振動減衰体は、積層体及び振動減衰体で支持する積層方向の荷重に基づく振動減衰体からの閉塞部材への面圧Ｐｒと当該荷重に基づく積層体の荷重に対する受圧面での面圧Ｐ０との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上（比Ｐｒ／Ｐ０≧１．００）となるように、中空部に配されている。
【００１２】
本発明による免震支持装置は、また、交互に積層された弾性層及び剛性層を有する積層体と、この積層体の上端面及び下端面に取付けられた上板及び下板と、積層体の剪断方向の振動エネルギを吸収して積層体の剪断方向の振動を減衰させる振動減衰体と、弾性層及び剛性層の夫々の内周面と協働して中空部を規定すると共にこの中空部に充填された振動減衰体の積層体の剪断方向の振動での変形において中空部の積層方向の一端部における振動減衰体の塑性流動を案内補助するべく、振動減衰体の積層方向の一端部に接触する流動案内凹面を有していると共に中空部の積層方向の一端を閉塞する閉塞部材とを具備しており、上板に加わる積層方向の荷重を積層体及び振動減衰体で支持すると共に下板に対しての上板の積層方向に直交する方向の振動を振動減衰体の塑性変形で減衰させる一方、下板の積層方向に直交する方向の振動の上板への伝達を積層体の剪断弾性変形で抑制するようになっており、振動減衰体は、積層体及び振動減衰体で支持する積層方向の荷重に基づく振動減衰体からの閉塞部材への面圧Ｐｒと当該荷重に基づく積層体の荷重に対する受圧面での面圧Ｐ０との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上（比Ｐｒ／Ｐ０≧１．００）となるように、中空部に配されている。
【００１３】
本発明は、支持する構造物から上板に加えられた荷重（鉛直荷重）Ｗで弾性層が積層方向（鉛直方向）において圧縮されて中空部の高さ（積層方向の長さ）が低くなると、振動減衰体が弾性層の内周面を押圧して部分的に弾性層に積層方向に直交する方向（水平方向、即ち、剪断方向）に張り出し、この張り出し、言い換えると、振動減衰体による弾性層の内周面への押圧に起因する弾性層の弾性反力に基づく振動減衰体に生じる内圧であって振動減衰体からの閉塞部材への面圧Ｐｒと当該荷重に基づく積層体の荷重に対する受圧面での面圧Ｐ０との比Ｐｒ／Ｐ０が一定の関係となるように、振動減衰体が中空部に配されてなる免震支持装置では、中空部に配された振動減衰体を所定に隙間なしに拘束し得るという知見に基づいてなされたものである。
【００１４】
斯かる知見に基づく本発明の免震支持装置では、面圧Ｐｒと面圧Ｐ０との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上（比Ｐｒ／Ｐ０≧１．００）、好ましくは、１．００を超える（比Ｐｒ／Ｐ０＞１．００）ように、より好ましくは、１．０９以上（比Ｐｒ／Ｐ０≧１．０９）、更により好ましくは、２．０２以上（比Ｐｒ／Ｐ０≧２．０２）、最も好ましくは、２．５０以上（比Ｐｒ／Ｐ０≧２．５０）となるように、振動減衰体が中空部に好ましくは密に配されていると、積層方向に直交する方向の積層体の剪断弾性変形においても、中空部に配された振動減衰体を所定に隙間なしに弾性層及び剛性層で拘束し得る結果、安定な免震特性を得ることができ、加えて弾性層及び振動減衰体の疲労を回避することができ、耐久性及び免震効果並びに製造性に特に優れた免震支持装置を提供することができる。
【００１５】
本発明において、振動減衰体からの閉塞部材への面圧Ｐｒは、構造物からの荷重の大きさと中空部への振動減衰体の充填の程度と弾性層の弾性率又は剛性率の高低とによって増減し、比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上である免震支持装置では、中空部を規定する積層体の内周面は、振動減衰体が弾性層に適切に食い込んで、当該弾性層の位置では環状の凹面になり、剛性層の位置では環状の凸面になる。
【００１６】
ところで、比Ｐｒ／Ｐ０が１．００よりも小さい免震支持装置では、中空部を規定する弾性層及び剛性層の内周面と、これらに接する振動減衰体の外周面との間に隙間が生じ易くなり、したがって免震作動中に、容易に弾性層及び剛性層の内周面と振動減衰体の外周面との間に隙間が生じ、不安定な免震特性を示すことになる。これは、振動減衰体が積層体に少なくとも剪断方向（水平方向）において隙間なく拘束されず、振動減衰体に剪断変形以外の変形を生じることによるものと推測される。
【００１７】
一方、比Ｐｒ／Ｐ０が一定以上大きい免震支持装置、具体的には、比Ｐｒ／Ｐ０が５．９０よりも大きい免震支持装置では、振動減衰体が大きく弾性層に食い込んで、弾性層の内周面が過度に凹面になり、この部位の近傍での弾性層と剛性層との間の剪断応力が大きくなり過ぎ、弾性層の劣化を早め、弾性層の耐久性が劣ることになり、また、比Ｐｒ／Ｐ０が斯かる５．９０よりも大きい免震支持装置を得るには、振動減衰体の中空部への圧入を極めて大きくしなければならず、免震支持装置の製造が困難であることも判った。
【００１８】
そして、中空部に配された振動減衰体を所定に隙間なしに弾性層及び剛性層で拘束し得て、安定な免震特性を得ることができ、加えて弾性層及び振動減衰体の疲労を回避することができ、耐久性及び免震効果並びに製造性に特に優れた免震支持装置を得ることのできる比Ｐｒ／Ｐ０は、本発明の免震支持装置で免震支持する建築物及び橋梁での各荷重Ｗで好ましい範囲が存在するが、該各免震支持装置は、比Ｐｒ／Ｐ０≧１．００であって、比Ｐｒ／Ｐ０≦５．９０であると、小さな振動入力では、高い剛性を示し、大きな振動入力では、低い剛性を示す機能、いわゆるトリガ機能を得ることができる上に、大振幅の地震動に特に好ましく対応し得、しかも、製造性に極めて優れる。
【００１９】
加えて、本発明の免震支持装置によれば、積層体の剪断方向の振動エネルギを吸収して積層体の剪断方向の振動を減衰させる振動減衰体が充填されている中空部の積層方向の一端を閉塞する閉塞部材が、積層体の剪断方向の振動での振動減衰体の変形において中空部の積層方向の一端部における振動減衰体の塑性流動を案内補助するべく、振動減衰体の積層方向の一端部に接触する流動案内凹面を有しているために、積層体の剪断方向の振動での振動減衰体の変形において、中空部の一端部における振動減衰体の塑性流動を効果的に案内補助することができて、中空部の一端部における振動減衰体の一端部の塑性流動をより効果的に確保できる結果、免震効果をより向上し得る。
【００２０】
本発明の免震支持装置において、流動案内凹面は、積層体の剪断方向の振動での振動減衰体の変形において中空部の積層方向の一端部における振動減衰体の塑性流動を案内補助できれば、いずれの形態であってもよいのであるが、中空部は、好ましい例では、弾性層及び剛性層の内周面で規定された円柱状中空部と、流動案内凹面で規定された半球（本発明では、完全でない球、すなわち球欠又は球台を意味し、好ましくは、完全球の表面積に対して１／２以下の表面積を有した球欠又は完全球を二等分した一方の側における前記表面積（１／２の表面積を除く）を有した球台）状中空部とを具備しており、流動案内凹面は、半凹球面（本発明では、前記半球の表面に相補的な面）を具備しており、他の好ましい例では、中空部は、弾性層及び剛性層の内周面で規定された円柱状中空部と、流動案内凹面で規定された円錐台状中空部とを具備しており、流動案内凹面は、半凹球面と、この半凹球面に連接された平坦面とを具備しており、更に他の好ましい例では、弾性層及び剛性層の内周面で規定された四角柱状中空部と、流動案内凹面で規定された半円柱状中空部とを具備しており、流動案内凹面は、半円筒凹面を具備しており、更に他の好ましい例では、弾性層及び剛性層の内周面で規定された四角柱状中空部と、流動案内凹面で規定された方形台状中空部とを具備しており、流動案内凹面は、一対の半円筒凹面と、この一対の半円筒凹面の夫々に連接された平坦面とを具備している。
【００２１】
本発明の免震支持装置は、積層体の剪断方向の振動での振動減衰体の変形において中空部の積層方向の他端部における振動減衰体の塑性流動を案内補助するべく、振動減衰体の積層方向の他端部に接触する他の流動案内凹面を有していると共に中空部の積層方向の他端を閉塞する他の閉塞部材を更に具備していてもよく、この場合、中空部は、更に他の流動案内凹面で規定されている。
【００２２】
他の流動案内凹面を有した他の閉塞部材を更に具備している本発明の免震支持装置では、積層体の剪断方向の振動での振動減衰体の変形において、中空部の他端部における振動減衰体の他端部の塑性流動をも効果的に案内補助することができて、中空部の他端部における振動減衰体の他端部の塑性流動をより効果的に確保できる結果、免震効果をより向上し得る。
【００２３】
斯かる他の閉塞部材を更に具備している本発明の免震支持装置において、中空部は、好ましい例では、弾性層及び剛性層の内周面で規定された円柱状中空部と、他の流動案内凹面で規定された半球状中空部とを具備しており、他の流動案内凹面は、半凹球面を具備しており、他の好ましい例では、弾性層及び剛性層の内周面で規定された円柱状中空部と、他の流動案内凹面で規定された円錐台状中空部とを具備しており、他の流動案内凹面は、半凹球面と、この半凹球面に連接された平坦面とを具備しており、更に他の好ましい例では、弾性層及び剛性層の内周面で規定された四角柱状中空部と、他の流動案内凹面で規定された半円柱状中空部とを具備しており、他の流動案内凹面は、半円筒凹面を具備しており、更に他の好ましい例では、弾性層及び剛性層の内周面で規定された四角柱状中空部と、他の流動案内凹面で規定された方形台状中空部とを具備しており、他の流動案内凹面は、一対の半円筒凹面と、この一対の半円筒凹面の夫々に連接された平坦面とを具備している。
【００２４】
中空部が円柱状中空部と半球状中空部又は円錐台状中空部とを具備している本発明の免震支持装置の場合には、種々の剪断方向の積層体の変形に対応して中空部の一端又は他端における振動減衰体の塑性流動をより効果的に確保できる一方、中空部が四角柱状中空部と半円柱状中空部又は方形台状中空部とを具備している本発明の免震支持装置の場合には、半円柱状中空部又は方形台状中空部を規定する円筒凹面の中心線に直交する剪断方向の積層体の変形に対応して中空部の一端又は他端における振動減衰体の塑性流動をより効果的に確保でき、而して、前者の場合には、積層体の剪断変形に関して無方向性をもった免震支持装置を提供でき、後者の場合には、積層体の剪断変形に関して方向性をもった免震支持装置を提供できる。
【００２５】
本発明の免震支持装置において、振動減衰体は、好ましい例では、塑性変形を含む変形で振動エネルギの吸収を行う減衰材料からなり、斯かる減衰材料は、鉛、錫、亜鉛、アルミニウム、銅、ニッケル又はこれらの合金からなっていても、鉛、錫、非鉛系低融点合金（例えば、錫−亜鉛系合金、錫−ビスマス系合金及び錫−インジウム系合金より選ばれる錫含有合金であって、具体的には、錫４２〜４３重量％及びビスマス５７〜５８重量％を含む錫−ビスマス合金等）からなっていても、亜鉛・アルミニウム合金等の超塑性合金からなっていてもよく、斯かる減衰材料からなる振動減衰体は、単一塊状体の形態を有していても、これに代えて、積層方向において分割積層された分割積層体等の形態を有していてもよい。
【００２６】
本発明において上板及び下板は、円形若しくは楕円形の外縁を有していても、これに代えて、矩形若しくは方形の外縁を有していてもよい。
【００２７】
本発明の免震支持装置において弾性層の素材としては、天然ゴム、シリコーンゴム、高減衰ゴム、ウレタンゴム又はクロロプレンゴム等のゴムを挙げることができるが、好ましくは天然ゴムであり、斯かるゴムからなるゴム板等の弾性層の各層は、好ましくは、無負荷状態（支持する積層方向の荷重が上板に加えられていない状態）において１ｍｍ〜３０ｍｍ程度の厚みを有しているが、これに限定されず、また、剛性層としては、鋼板、炭素繊維、ガラス繊維若しくはアラミド繊維等の繊維補強合成樹脂板又は繊維補強硬質ゴム板等を好ましい例として挙げることができ、剛性層の各層は、１ｍｍ〜６ｍｍ程度の厚みを有していても、また、積層方向における最上位及び最下位の剛性層は、最上位及び最下位の剛性層以外の最上位及び最下位の剛性層間に配される剛性層の厚みよりも厚い、例えば１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度の厚みを有していてもよいが、これらに限定されず、加えて、弾性層及び剛性層は、その層数においても特に限定されず、免震対象物の荷重、剪断変形量（水平方向歪量）、弾性層の弾性率、予測される免震対象物への振動加速度の大きさの観点から、安定な免震特性を得るべく、弾性層及び剛性層の層数を決定すればよい。
【００２８】
本発明では、弾性層及び剛性層は、円環状であって、振動減衰体は、円柱状であることが好ましいが、他の形状のもの、例えば楕円状若しくは方形状及び楕円柱状若しくは方形柱状体であってもよく、弾性層及び剛性層の夫々の内周面で規定された中空部は、一つでもよいが、これに代えて、複数個でもよく、この複数個の中空部の夫々に振動減衰体を配し、複数個の中空部の全て又は一部を弾性層及び剛性層の夫々の内周面と流動案内凹面とで規定して、これらの内周面と流動案内凹面とで振動減衰体を拘束した免震支持装置を構成してもよい。なお、これら複数の中空部の夫々に関して、比Ｐｒ／Ｐ０が同一である必要はなく、比Ｐｒ／Ｐ０がそれぞれ異なっていてもよく、また、これら複数の中空部の夫々に関して比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上であることが好ましいが、複数の中空部の一部に関してのみ比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上であってもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、安定な免震特性を得ることができ、加えて、積層体の弾性層及び振動減衰体の疲労を回避することができ、耐久性及び免震効果並びに製造性に特に優れ、しかも、積層体の剪断方向の振動での振動減衰体の変形において、中空部の一端における振動減衰体の塑性流動を効果的に案内補助することができて、中空部の一端における振動減衰体の塑性流動をより効果的に確保できる結果、免震効果を向上し得る免震支持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施の形態の一具体例の図２に示すＩ−Ｉ線矢視断面説明図である。
【図２】図２は、図１の例における平面説明図である。
【図３】図３は、図１の例における鉛プラグと蓋部材との詳細斜視説明図である。
【図４】図４は、図１の例の動作説明図である。
【図５】図５は、本発明の好ましい他の具体例の断面説明図である。
【図６】図６は、本発明の好ましい更に他の具体例の振動減衰体及び閉塞部材の斜視説明図である。
【図７】図７は、本発明の好ましい更に他の具体例の振動減衰体及び閉塞部材の斜視説明図である。
【図８】図８は、本発明の好ましい実施例１の水平変位と水平応力との履歴特性の試験結果説明図である。
【図９】図９は、本発明の好ましい実施例２の水平変位と水平応力との履歴特性の試験結果説明図である。
【図１０】図１０は、本発明の好ましい実施例３の水平変位と水平応力との履歴特性の試験結果説明図である。
【図１１】図１１は、比較例の水平変位と水平応力との履歴特性の試験結果説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に本発明の実施の形態を図に示す好ましい具体例に基づいて詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。
【００３２】
図１から図４において、本例の免震支持装置１は、交互に積層された弾性層としての円環状の複数枚のゴム板２及び剛性層としての円環状の複数枚の鋼板３に加えて、ゴム板２及び鋼板３の円環状の外周面４及び５を被覆していると共にゴム板２と同一のゴム材料からなる円筒状の被覆層６を有する円筒状の積層体７と、積層体７の積層方向（本例では、鉛直方向でもある）Ａの円環状の上端面８及び下端面９に複数の螺子１０及び１１を介して取付けられた取付板としての円環状の上板１２及び下板１３と、積層方向Ａに直交する剪断方向Ｂの変形により積層体７の剪断方向Ｂの振動エネルギを吸収して積層体７の剪断方向Ｂの振動を減衰させる振動減衰体としての鉛プラグ１４と、ゴム板２及び鋼板３の夫々の内周面１５及び１６と協働して中空部１７を規定すると共に中空部１７に充填された鉛プラグ１４の積層体７の剪断方向Ｂの振動での鉛プラグ１４の当該剪断方向Ｂの変形において中空部１７の積層方向Ａの一端部１８における鉛プラグ１４の塑性流動を案内補助するべく、鉛プラグ１４の積層方向Ａの一端部１９に接触する流動案内凹面としての半凹球面２０を有していると共に中空部１７の積層方向Ａの半凸球面からなる一端２１を当該半凹球面２０で閉塞する閉塞部材としての蓋部材２２と、ゴム板２及び鋼板３の夫々の内周面１５及び１６並びに半凹球面２０と協働して中空部１７を規定すると共に積層体７の剪断方向Ｂの振動での鉛プラグ１４の当該剪断方向Ｂの変形において中空部１７の積層方向Ａの他端部２３における鉛プラグ１４の塑性流動を案内補助するべく、鉛プラグ１４の積層方向Ａの他端部２４に接触する流動案内凹面としての半凹球面２５を有していると共に中空部１７の積層方向Ａの半凸球面からなる他端２６を当該半凹球面２５で閉塞する閉塞部材としての蓋部材２７とを具備している。
【００３３】
厚さｔ１の天然ゴム製のゴム板２の夫々は、積層方向Ａにおいて対面する鋼板３の積層方向Ａの上面及び下面に加硫接着されている。
【００３４】
鋼板３は、積層方向Ａの最上位及び最下位の円環状の厚さｔ２の鋼板３ａ及び３ｂと、積層方向Ａにおける鋼板３ａ及び３ｂ間の複数枚の円環状の厚さｔ３の鋼板３ｃとを具備しており、鋼板３ａ及び３ｂの夫々は、鋼板３ｃの夫々の厚みｔ３よりも大きく且つ互いに同一の厚みｔ２を有しており、複数枚の鋼板３ｃの夫々は、鋼板３ａ及び３ｂの夫々の厚みｔ２よりも小さく且つ互いに同一の厚みｔ３を有しており、鋼板３ａ及び３ｂの夫々は、ゴム板２の厚さｔ１よりも大きい厚みｔ２を有しており、鋼板３ｃの夫々は、ゴム板２の厚さｔ１よりも小さい厚みｔ３を有している（ｔ２＞ｔ１＞ｔ３）。
【００３５】
被覆層６の円筒状の外周面２９からなる円筒状の外周面を有した積層体７において、ゴム板２、鋼板３及び被覆層６の夫々は、互いに加硫接着されて一体化されている。
【００３６】
一方の構造物である上部構造物３１に複数のアンカーボルト３２を介して免震支持装置１を取付けるための上板１２は、内周面１６の径と同一の径をもって内周面１６と面一に配された円筒状の内周面３３で規定された円形の貫通孔３４を有しており、複数の螺子１０を介して鋼板３ａの上面３６に下面３７で固定されており、剪断方向Ｂに関して中央に貫通孔３４を有した上板１２は、アンカーボルト３２及び螺子１０の夫々が挿通されると共に円周方向Ｒに等間隔に配列された複数の貫通孔３８及び３９を有しており、他方の構造物である下部構造物４１に複数のアンカーボルト４２を介して免震支持装置１を取付けるための下板１３は、内周面１６の径と同一の径をもって内周面１６と面一に配された内周面４３で規定された貫通孔４４を有しており、複数の螺子１１を介して鋼板３ｂの下面４６に上面４７で固定されており、剪断方向Ｂに関して中央に貫通孔４４を有した下板１３は、アンカーボルト４２及び螺子１１の夫々が挿通されると共に円周方向Ｒに等間隔に配列された複数個の貫通孔４８及び４９を有している。
【００３７】
中空部１７は、ゴム板２の夫々の円環状の内周面１５及び鋼板３ｃの夫々の円環状の内周面１６からなる円筒状の内周面５１で規定された円柱状中空部５２と、積層方向Ａにおいて円柱状中空部５２の一端面に連接されていると共に半凹球面２０で規定された半球状中空部５３と、積層方向Ａにおいて円柱状中空部５２の他端面に連接されていると共に半凹球面２５で規定された半球状中空部５４とを具備している。
【００３８】
変形で振動エネルギを吸収する減衰材料としての純度９９．９％程度の鉛からなる鉛プラグ１４は、内周面５１に隙間なしに接触した円筒状の外周面６１を有していると共に円柱状中空部５２に配された円柱状部６２と、積層方向Ａにおいて円柱状部６２の一端面に連接されていると共に半凹球面２０に隙間なしに接触した半凸球面６３を有して半球状中空部５３に配された一端部１９としての半球状部６４と、積層方向Ａにおいて円柱状部６２の他端面に連接されていると共に半凹球面２５に隙間なしに接触した半凸球面６５を有して半球状中空部５４に配された他端部２４としての半球状部６６とを具備している。
【００３９】
積層体７の上端面８は、鋼板３ａの円環状の上面３６と被覆層６の円環状の上端面６８とからなり、積層体７の下端面９は、鋼板３ａの円環状の下面４６と被覆層６の円環状の下端面６９とからなり、上板１２は、螺子１０を介して上端面８において鋼板３ａの上面３６に取付けられており、下板１３は、螺子１１を介して下端面９において鋼板３ｂの下面４６に取付けられている。
【００４０】
なお、鉛プラグ１４を形成するための鉛が中空部１７に充填される前においては、ゴム板２の夫々の円環状の内周面１５は、鋼板３の夫々の円環状の内周面１６と同径であって面一に配されているが、鋼板３ｃの夫々の円環状の内周面１６と当該内周面１６と同径であって面一に配されたゴム板２の夫々の内周面１５とで規定された円柱状中空部５２の容積と半球状中空部５３及び５４の容積とを加算した容積Ｑよりも大きい体積Ｖをもって鉛が鉛プラグ１４を形成するべく当該円柱状中空部５２並びに半球状中空部５３及び５４に充填されると、ゴム板２の夫々の円環状の内周面１５は、当該鉛で剪断方向Ｂに関して径方向外方向に押されて弾性変形され、図示のように断面円弧凹状となり、従って、円柱状部６２の外周面６１は、断面円弧凹状の内周面１５の夫々に相補的な円環状凸外周面６１ａと、内周面１６の夫々に相補的な円筒状外周面６１ｂとを具備することになり、また、上記のような容積Ｑよりも大きい体積Ｖを有しないで、容積Ｑと同一の体積Ｖをもって鉛が円柱状中空部５２並びに半球状中空部５３及び５４に充填されても、上部構造物３１の積層方向Ａの荷重Ｗが上板１２に加わることにより、ゴム板２が積層方向Ａに関して圧縮されて弾性変形され、各ゴム板２の厚さｔ１の減少に伴って積層体７の高さｈが低くなると、容積Ｑの減少が生じて鉛の体積Ｖが容積Ｑよりも大きくなる結果、斯かる上部構造物３１の積層方向Ａの荷重Ｗが上板１２に加わる場合も、ゴム板２の夫々の円環状の内周面１５は、当該鉛で剪断方向Ｂに関して径方向外方向に押されて弾性変形され、図示のように断面円弧凹状となり、従って、円柱状部６２の外周面６１は、断面円弧状の内周面１５の夫々に相補的な円環状凸外周面６１ａと、内周面１６の夫々に相補的な円筒状外周面６１ｂとを具備することになり、而して、容積Ｑ以上の体積Ｖをもって鉛が円柱状中空部５２並びに半球状中空部５３及び５４に充填されていれば、上部構造物３１の積層方向Ａの荷重Ｗが上板１２に加われば、円柱状部６２の外周面６１は、断面円弧状の内周面１５の夫々に相補的な円環状凸面６１ａと、内周面１６の夫々に相補的な円筒状外周面６１ｂとを具備することになる。
【００４１】
蓋部材２２は、内周面１６の半径と同一の曲率半径を有した半凹球面２０に加えて、内周面１６の径と同一の径をもった円筒面７１と、積層方向Ａにおいて半凹球面２０に対向していると共に内周面１６の径と同一の径をもった円形面７２とを具備しており、蓋部材２７もまた、内周面１６の半径と同一の曲率半径を有した半凹球面２５に加えて、内周面１６の径と同一の径をもった円筒面７３と、積層方向Ａにおいて半凹球面２５に対向していると共に内周面１６の径と同一の径をもった円形面７４とを具備している。
【００４２】
蓋部材２２は、その円形面７２が上板１２の円環状の上面８１に対して面一をもって、鋼板３ａの内周面１６で規定された鋼板３ａの円形の貫通孔８２及び貫通孔８２に連通した貫通孔３４において隙間なしに鋼板３ａ及び上板１２に嵌装されて、上板１２に溶接等により固定されており、蓋部材２７は、その円形面７４が下板１３の円環状の下面８５に対して面一をもって、鋼板３ｂの内周面１６で規定された鋼板３ｂの円形の貫通孔８６及び貫通孔８６に連通した円形の貫通孔４４において鋼板３ｂ及び下板１３に嵌装されて、下板１３に溶接等により固定されている。
【００４３】
而して、塑性変形で振動エネルギを吸収する減衰材料である鉛からなる鉛プラグ１４は、円柱状中空部５２並びに半球状中空部５３及び５４を具備していると共に一端２１から他端２６にかけて積層方向Ａに伸びた中空部１７に、半凹球面２０、内周面５１及び半凹球面２５に対して隙間なしに、しかも、上部構造物３１からの積層方向Ａの荷重（積層方向Ａの下向きの力）Ｗが上板１２の上面８１及び蓋部材２２の円形面７２に加えられた状態での鉛プラグ１４からの蓋部材２２への反力（積層方向Ｖの上向きの力）Ｆｒによる面圧Ｐｒ（＝Ｆｒ／（蓋部材２２の円形面７２の面積）Ｎ／ｍ２、但しＮはニュートン、以下、同じ）と当該荷重Ｗによる積層体７の受圧面である上端面８での面圧Ｐ０（＝Ｗ／（積層体７の荷重Ｗに対する上端面８の面積）Ｎ／ｍ２）との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上になるように、中空部１７に密に配されている。
【００４４】
面一にされた蓋部材２２の円形面７２と上板１２の上面８１とを上部構造物３１の下面９１に接触させる一方、面一にされた蓋部材２７の円形面７４と下板１３の下面８５とを下部構造物４１の上面９２に接触させると共に、上板１２が貫通孔３８に挿入されたアンカーボルト３２を介して上部構造物３１に、下板１３が貫通孔４８に挿入されたアンカーボルト４２を介して下部構造物４１に夫々固定されて積層方向Ａにおいて上部構造物３１及び下部構造物４１間に介在される一方、上部構造物３１の鉛直荷重であって上板１２に加わる積層方向Ａの荷重Ｗを当該上板１２及び蓋部材２２で受容して当該荷重Ｗを積層体７及び鉛プラグ１４で支持するようになっている以上の免震支持装置１において、支持する積層方向Ａの荷重Ｗに基づくゴム板２の夫々の内周面１５の弾性変形に基づく弾性復帰力に起因する鉛プラグ１４からの蓋部材２２への面圧Ｐｒと当該荷重Ｗに基づく積層体７の荷重Ｗに対する上端面８での面圧Ｐ０との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上（比Ｐｒ／Ｐ０≧１．００）となるように、鉛プラグ１４は、円柱状中空部５２並びに半球状中空部５３及び５４に配されており、而して、上板１２に加わる積層方向Ａの荷重Ｗを積層体７及び鉛プラグ１４で支持すると共に下板１３に対しての上板１２の積層方向Ａに直交する方向である剪断方向Ｂの振動を鉛プラグ１４の塑性変形で減衰させる一方、下板１３の剪断方向Ｂの振動の上板１２への伝達を積層体７の剪断弾性変形で抑制するようになっている免震支持装置１では、上部構造物３１に対する下部構造物４１の地震等の水平方向（剪断方向Ｂ）の振動で、図４に示すように、積層体７及び鉛プラグ１４が剪断方向Ｂに剪断変形され、ゴム板２は、その剪断方向Ｂの剪断変形で下部構造物４１の地震等の水平方向の加速度の上部構造物３１への伝達を抑制し、鉛プラグ１４は、その剪断方向Ｂの変形で下部構造物４１から上部構造物３１に伝達された水平方向の振動を減衰させ、而して、免震支持装置１は、下部構造物４１に対して上部構造物３１を免震支持するようになっている。
【００４５】
免震支持装置１では、積層体７の剪断方向Ｂの振動エネルギを吸収して積層体７の剪断方向Ｂの振動を減衰させる鉛プラグ１４が隙間なしに充填されている中空部１７の積層方向Ａの一端２１を閉塞する蓋部材２２が、積層体７の剪断方向Ｂの振動での鉛プラグ１４の剪断方向Ｂの変形において中空部１７の積層方向Ａの一端部１８における鉛プラグ１４の塑性流動Ｃを案内補助するべく、鉛プラグ１４の積層方向Ａの半球状部６４からなる一端部１９に接触する半凹球面２０を有している一方、当該中空部１７の積層方向Ａの他端２６を閉塞する蓋部材２７が、積層体７の剪断方向Ｂの振動での鉛プラグ１４の剪断方向Ｂの変形において中空部１７の積層方向Ａの他端部２３における鉛プラグ１４の塑性流動Ｄを案内補助するべく、鉛プラグ１４の積層方向Ａの半球状部６６からなる他端部２４に接触する半凹球面２５を有しているために、積層体７の剪断方向Ｂの振動での鉛プラグ１４の剪断方向Ｂの変形において、当該鉛プラグ１４の剪断方向Ｂの変形に起因する中空部１７の一端部１８及び他端部２３における鉛プラグ１４の一端部１９及び他端部２４の塑性流動Ｃ及びＤを効果的に案内補助することができて、中空部１７の半球状中空部５３からなる一端部１８及び半球状中空部５４からなる他端部２３における鉛プラグ１４の一端部１９及び他端部２４の塑性流動Ｃ及びＤをより効果的に確保できる結果、免震効果をより向上し得る。
【００４６】
加えて、免震支持装置１では、面圧Ｐｒと面圧Ｐ０との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上であるために、中空部１７に配された鉛プラグ１４を所定に隙間なしにゴム板２及び鋼板３並びに蓋部材２２及び２７で拘束し得る結果、安定な免震特性を得ることができ、加えてゴム板２及び鉛プラグ１４の疲労を回避することができ、特に優れた耐久性及び免震効果並びに製造性を得ることができる。
【００４７】
免震支持装置１を製造する場合には、まず、ゴム板２となる円環状の厚さｔ１の複数枚のゴム板と最上位及び最下位の鋼板３ａ間の鋼板３ｃとなる円環状の厚さｔ３の複数枚の鋼板とを交互に積層して、その下面及び上面に最上位及び最下位の鋼板３ａ及び３ｂとなる円環状の厚さｔ２の鋼板を配置し、型内における加圧下での加硫接着等によりこれらを相互に固定してなる積層体７を形成し、その後、螺子１１を介して下板１３を最下位の鋼板３ｂに固定すると共に蓋部材２７を貫通孔４４及び８６に嵌合して円形面７４を下面８５に対して面一として当該蓋部材２７を下板１３に溶接等により固定する一方、螺子１０を介して上板１２を最上位の鋼板３ａに固定する。次に、積層体７並びに蓋部材２２及び２７に隙間なしに拘束される鉛プラグ１４を中空部１７に形成すべく、貫通孔３４及び８２を介して中空部１７に鉛を圧入する。中空部１７において半球状中空部５４及び円柱状中空部５２への鉛の圧入は、鉛を貫通孔３４及び８２を介して中空部１７に油圧ラム等により押し込んで行い、半球状中空部５４及び円柱状中空部５２への鉛の圧入後の半球状中空部５３への鉛の圧入は、半球状中空部５４及び円柱状中空部５２への斯かる鉛の圧入に続いて、半球状中空部５３の容積に見合う体積の鉛を鋼板３ａの内周面１６で規定される貫通孔８２に圧入し、この貫通孔８２への鉛の圧入後、蓋部材２２を、その円形面７２が上面８１に対して面一となるまで、貫通孔３４及び８２に油圧ラム等により嵌入し、斯かる嵌入による半球状中空部５３への鉛の充填と共に蓋部材２２を上板１２に溶接等により固定する。
【００４８】
なお、型内における加圧下での加硫接着による積層体７の形成において、ゴム板２及び鋼板３の外周面４及び５を覆って被覆層６となるゴムシートを外周面４及び５に捲き付け、該加硫接着と同時に、ゴム板２及び鋼板３の外周面４及び５に加硫接着された被覆層６を形成してもよい。また斯かる形成において、ゴム板２の内周面１５側の一部が流動して、鋼板３の内周面１６を覆って、被覆層６の厚さよりも充分に薄い被覆層が形成されてもよい。
【００４９】
製造された免震支持装置１が面圧Ｐｒと面圧Ｐ０との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上であることを確認するために、言い換えると、面圧Ｐｒと面圧Ｐ０との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上である免震支持装置１を製造するために、蓋部材２２を、その円形面７２が上面８１に対して面一となるまで、貫通孔３４及び８２に油圧ラム等により嵌入して、上板１２に本免震支持装置１で支持する予定の荷重Ｗを加えた状態で油圧ラム等による円形面７２が上面８１に対して面一となる蓋部材２２の貫通孔３４及び８２への嵌入力を測定して、この測定した嵌入力（反力Ｆｒに相当）から面圧Ｐｒを検出し、この検出した面圧Ｐｒと面圧Ｐ０とから比Ｐｒ／Ｐ０を求め、比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上である場合には、蓋部材２２をその円形面７２が上面８１に対して面一となるようにして上板１２に溶接等により固定し、比Ｐｒ／Ｐ０が１．００よりも小さい場合には、上板１２への本免震支持装置１で支持する予定の荷重Ｗの負荷を解除して蓋部材２２を貫通孔３４及び８２から取り外し、半球状中空部５３に追加の鉛を圧入する。追加の鉛の半球状中空部５３への圧入は、追加の鉛を半球状中空部５３に蓋部材２２を介して油圧ラム等により押し込んで行う。追加の鉛の圧入後、上記と同様にして面圧Ｐｒと面圧Ｐ０とから比Ｐｒ／Ｐ０を求め、比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上である場合には、蓋部材２２を溶接等により上板１２に固定する一方、比Ｐｒ／Ｐ０が１．００よりも小さい場合には、比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上になるまで、以上の追加の鉛の圧入を繰り返す。
【００５０】
なお、比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上になる場合には、無荷重（Ｗ＝０）でゴム板２の内周面１６が断面円弧凹状に変形しなくてもよい。
【００５１】
上記の免震支持装置１では、中空部１７は、円柱状中空部５２と半球状中空部５３及び５４とを具備しているが、これに代えて、図５に示すように、曲率に関して半凹球面２０の半径よりも小径の半径をもつと共に全体として円環状である半凹球面１０１と半凹球面１０１に連接された円形の平坦面１０２とからなる全体として円形の流動案内凹面１０３を具備した閉塞部材としての円板状の蓋部材１０４を貫通孔８２に嵌装し、同じく、曲率に関して半凹球面２５の半径よりも小径の半径をもつと共に全体として円環状である半凹球面１１１と半凹球面１１１に連接された全体として円形の平坦面１１２とからなる全体として円形の流動案内凹面１１３を具備した閉塞部材としての円板状の蓋部材１１４を貫通孔８６に嵌装してもよく、この場合、中空部１７は、内周面５１で規定された円柱状中空部５２と、積層方向Ａにおいて円柱状中空部５２の一端面に連接されていると共に流動案内凹面１０３で規定された円錐台状中空部１２１と、積層方向Ａにおいて円柱状中空部５２の他端面に連接されていると共に流動案内凹面１１３で規定された円錐台状中空部１２２とを具備しており、而して、鉛プラグ１４は、円柱状中空部５２、円錐台状中空部１２１及び１２２の夫々に充填された円柱状部６２並びに積層方向Ａにおいて円柱状部６２の一端面及び他端面に連接されている一端部１９及び他端部２４としての円錐台部１２５及び１２６とを具備している。そして、貫通孔３４に代えて上板１２の下面３７に設けられた凹所に嵌合された剪断キー１１５と貫通孔４４に代えて下板１３の上面４７に設けられた凹所に嵌合された剪断キー１１６とを更に有した図５に示す免震支持装置１では、蓋部材１０４は、その上面で剪断キー１１５の下面に接触して鋼板３ａの貫通孔に嵌合されており、蓋部材１１４は、その下面で剪断キー１１６の上面に接触して鋼板３ｂの貫通孔に嵌合されており、このように、蓋部材１０４及び１１４に加えて、剪断キー１１５及び１１６を更に具備した免震支持装置１では、図５に示すように、貫通孔３４を省いた上板１２と蓋部材１０４との間及び貫通孔４４を省いた下板１３と蓋部材１１４との間の夫々に剪断キー１１５及び１１６を嵌め込んでもよい。
【００５２】
円柱状中空部５２並びに円錐台状中空部１２１及び１２２を具備していると共に流動案内凹面１０３から流動案内凹面１１３にかけて積層方向Ａに伸びた中空部１７に、流動案内凹面１０３、内周面５１及び流動案内凹面１１３に対して隙間なしに、しかも、上部構造物３１からの積層方向Ａの荷重（積層方向Ａの下向きの力）Ｗが上板１２の上面８１に加えられた状態での鉛プラグ１４からの蓋部材１０４への反力（積層方向Ｖの上向きの力）Ｆｒによる面圧Ｐｒ（＝Ｆｒ／（剪断キー１１５の下面に接触した蓋部材１０４の上面の面積）Ｎ／ｍ２）と当該荷重Ｗによる積層体７の受圧面である上端面８での面圧Ｐ０（＝Ｗ／（積層体７の荷重Ｗに対する上端面８の面積）Ｎ／ｍ２）との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上になるように、鉛プラグ１４が中空部１７に密に配されている図５に示す免震支持装置１でも、積層体７の剪断方向Ｂの振動での鉛プラグ１４の剪断方向Ｂの変形において、中空部１７の一端部１８及び他端部２３における鉛プラグ１４の一端部１９及び他端部２４の塑性流動Ｃ及びＤを流動案内凹面１０３及び１１３で効果的に案内補助することができて、中空部１７の一端部１８及び他端部２３における鉛プラグ１４の一端部１９及び他端部２４の塑性流動Ｃ及びＤをより効果的に確保できる結果、免震効果をより向上し得る上に、中空部１７に配された鉛プラグ１４を所定に隙間なしにゴム板２及び鋼板３並びに蓋部材１０４及び１１４で拘束し得る結果、安定な免震特性を得ることができ、加えてゴム板２及び鉛プラグ１４の疲労を回避することができ、特に優れた耐久性及び免震効果並びに製造性を得ることができる。
【００５３】
上記の免震支持装置１では、振動減衰体としての鉛プラグ１４は、円柱状部６２と、半球状部６４及び６６又は円錐台部１２５及び１２６とを具備しているが、これに代えて、振動減衰体としての鉛プラグ１４は、図６に示すように、四個の長方形の外面１３１を有した四角柱状部１３２と、積層方向Ａにおいて四角柱状部１３２の一端面に連接されていると共に半円筒凸面１３３を有した半円柱状部１３４と、積層方向Ａにおいて四角柱状部１３２の他端面に連接されていると共に半円筒凸面１３５を有した半円柱状部１３６とを具備していてもよく、この場合、閉塞部材としての蓋部材２２に対応した蓋部材１４１は、円形面７２に対応した方形面１４２と、円筒面７１に対応した変形角筒面１４３と、半円筒凸面１３３に相補的な形状を有して半円筒凸面１３３にぴったりと接触すると共に流動案内凹面としての半凹球面２０に対応した半円筒凹面１４４とを具備しており、他の閉塞部材としての蓋部材２７に対応した蓋部材１５１は、円形面７４に対応した方形面１５２と、円筒面７３に対応した変形角筒面１５３と、半円筒凸面１３５に相補的な形状を有して半円筒凸面１３５にぴったりと接触すると共に流動案内凹面としての半凹球面２５に対応した半円筒凹面１５４とを具備しており、斯かる鉛プラグ１４並びに蓋部材１４１及び１５１をもった免震支持装置１では、当該鉛プラグ１４が充填された中空部１７は、ゴム板２の夫々の矩形状の内周面及び鋼板３ｃの夫々の矩形状の内周面からなる角筒状の内周面（外面１３１に相補的に対応）で規定されていると共に四角柱状部１３２が配された四角柱状中空部と、積層方向Ａにおいてこの四角柱状中空部の一端面に連接されていると共に半円柱状部１３４が配されており、且つ、半円筒凹面１４４で規定された半円柱状中空部と、積層方向Ａにおいて該四角柱状中空部の他端面に連接されていると共に半円柱状部１３６が配されおり、且つ、半円筒凹面１５４で規定された他の半円柱状中空部とを具備しており、蓋部材１４１は、円形の貫通孔８２及び３４に代えて、鋼板３ａの矩形状の内周面で規定された矩形の貫通孔８２及び上板１２の矩形状の内周面３３で規定された矩形の貫通孔３４に隙間なしに鋼板３ａ及び上板１２に嵌装されており、蓋部材１５１は、円形の貫通孔８６及び４４に代えて、鋼板３ｂの矩形状の内周面で規定された矩形の貫通孔８６及び下板１３の矩形状の内周面４３で規定された矩形の貫通孔４４に隙間なしに鋼板３ａ及び上板１２に嵌装されることになる。
【００５４】
円柱状中空部５２に相当する四角柱状中空部並びに半球状中空部５３及び５４に相当する一対の半円柱状中空部を具備していると共に半円筒凹面１４４から半円筒凹面１５４にかけて積層方向Ａに伸びた中空部１７に、この中空部１７を規定する面に対して隙間なしに、しかも、上部構造物３１からの積層方向Ａの荷重（積層方向Ａの下向きの力）Ｗが上板１２の上面８１及び蓋部材１４１の方形面１４２に加えられた状態での鉛プラグ１４からの蓋部材１４１への反力（積層方向Ｖの上向きの力）Ｆｒによる面圧Ｐｒ（＝Ｆｒ／（蓋部材１４１の方形面１４２の面積）Ｎ／ｍ２）と当該荷重Ｗによる積層体７の受圧面である上端面８での面圧Ｐ０（＝Ｗ／（積層体７の荷重Ｗに対する上端面８の面積）Ｎ／ｍ２）との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上になるように、中空部１７に密に配されている図６に示すような鉛プラグ１４及び当該鉛プラグ１４が隙間なしに充填された中空部１７並びに蓋部材１４１及び１５１をもった免震支持装置１でも、積層体７の剪断方向Ｂの振動での鉛プラグ１４の剪断方向Ｂの変形において、中空部１７の一端部１８及び他端部２３における鉛プラグ１４の一端部１９及び他端部２４の塑性流動Ｃ及びＤを半円筒凹面１４４及び１５４で効果的に案内補助することができて、鉛プラグ１４の一端部１９及び他端部２４の半円柱状部１３４及び１３６の夫々の塑性流動Ｃ及びＤをより効果的に確保できる結果、免震効果をより向上し得る上に、中空部１７に配された鉛プラグ１４を所定に隙間なしにゴム板２及び鋼板３並びに蓋部材１４１及び１５１で拘束し得る結果、安定な免震特性を得ることができ、加えてゴム板２及び鉛プラグ１４の疲労を回避することができ、特に優れた耐久性及び免震効果並びに製造性を得ることができる。
【００５５】
また、蓋部材１４１において、半円筒凹面１４４からなる流動案内凹面に代えて、図７に示すように、曲率に関して半円筒凹面１４４の半径よりも小径の半径をもつと共に全体として矩形である一対の半円筒凹面１６１と、一対の半円筒凹面１６１の夫々に連接された全体として矩形である平坦面１６２とからなる全体として矩形の流動案内凹面１６３とする一方、蓋部材１５１において、半円筒凹面１５４からなる流動案内凹面に代えて、曲率に関して半円筒凹面１５４の半径よりも小径の半径をもつと共に全体として矩形である一対の半円筒凹面１７１と、一対の半円筒凹面円１７１の夫々に連接された全体として矩形である平坦面１７２とからなる全体として矩形の流動案内凹面１７３として、四角柱状部１３２に対応する四角柱状中空部と、蓋部材１４１の流動案内凹面１６３で規定された方形台状中空部と、蓋部材１５１の流動案内凹面１７３で規定された方形台状中空部とを具備して中空部１７を構成してもよく、この場合には、鉛プラグ１４は、四角柱状中空部に配された四角柱状部１３２と、流動案内凹面１６３で規定された方形台状中空部に配されていると共に流動案内凹面１６３に相補的な形状の上面１８１をもった方形台部１８２と、流動案内凹面１７３で規定された方形台状中空部に配さていると共に流動案内凹面１７３に相補的な形状の下面１８３をもった方形台部１８４とからなる。
【００５６】
上部構造物３１からの積層方向Ａの荷重（積層方向Ａの下向きの力）Ｗが上板１２の上面８１及び蓋部材１４１の方形面１４２に加えられた状態での鉛プラグ１４からの蓋部材１４１への反力（積層方向Ｖの上向きの力）Ｆｒによる面圧Ｐｒ（＝Ｆｒ／（蓋部材１４１の方形面１４２の面積）Ｎ／ｍ２）と当該荷重Ｗによる積層体７の受圧面である上端面８での面圧Ｐ０（＝Ｗ／（積層体７の荷重Ｗに対する上端面８の面積）Ｎ／ｍ２）との比Ｐｒ／Ｐ０が１．００以上になるように、鉛プラグ１４が隙間なしに充填された中空部１７を有した免震支持装置１でも、積層体７の剪断方向Ｂの振動での鉛プラグ１４の剪断方向Ｂの変形において、中空部１７の一端部１８及び他端部２３における鉛プラグ１４の一端部１９及び他端部２４の塑性流動Ｃ及びＤを流動案内凹面１６３及び１７３で効果的に案内補助することができて、鉛プラグ１４の一端部１９及び他端部２４の方形台部１８２及び１８４の夫々の塑性流動Ｃ及びＤをより効果的に確保できる結果、免震効果をより向上し得る上に、中空部１７に配された鉛プラグ１４を所定に隙間なしにゴム板２及び鋼板３並びに蓋部材１４１及び１５１で拘束し得る結果、安定な免震特性を得ることができ、加えてゴム板２及び鉛プラグ１４の疲労を回避することができ、特に優れた耐久性及び免震効果並びに製造性を得ることができる。
【００５７】
図１から５に示すような鉛プラグ１４をもった免震支持装置１では、積層体７の剪断方向Ｂの剪断変形に関して無方向性を有するが、図６又は図７に示すような鉛プラグ１４をもった免震支持装置１では、積層体７の剪断方向Ｂの剪断変形に関して方向性を有することになる。なお、図６又は図７に示す鉛プラグ１４において、角部に面取り、例えばＲ面取りを施してもよい。
【００５８】
また、図７に示す蓋部材１４１及び１５１並びに鉛プラグ１４及び当該鉛プラグ１４が隙間なしに充填された中空部１７を、図１から図５に示す蓋部材２２及び１９並びに鉛プラグ１４及び中空部１７に代えて、当該図１から図５に示す免震支持装置１に用いてもよい。
【００５９】
実施例１から３の免震支持装置１
図１から図３に示す免震支持装置１において、
ゴム板２：厚さｔ１＝２．５ｍｍ、外周面４の径（外径）＝２５０ｍｍ、変形前の円筒状の内周面１６の径（内径）＝５０ｍｍであって、せん断弾性率＝Ｇ４の天然ゴムからなる円環状のゴム板を２０枚使用
最上位及び最下位の鋼板３ａ及び３ｂ：夫々厚さｔ２＝２０ｍｍ、外周面５の径（外径）＝２５０ｍｍ、内周面１６の径（内径）＝５０ｍｍの鋼板を使用
最上位及び最下位の鋼板３間の鋼板３ｃ：厚さｔ３＝１．６ｍｍ、外周面５の径（外径）＝２５０ｍｍ、内周面１６の径（内径）＝５０ｍｍの鋼板を１９枚使用
被覆層６の厚さ＝５ｍｍ
半凹球面２０及び２５の径＝１０２ｍｍ
斯かる図１から図３に示す免震支持装置１において、支持する荷重Ｗ＝６００ｋＮに対して、実施例１では、比Ｐｒ／Ｐ０＝１．０９となるように、実施例２では、比Ｐｒ／Ｐ０＝２．０２となるように、そして、実施例３では、比Ｐｒ／Ｐ０＝２．５０となるように、中空部１７に鉛を充填した。
【００６０】
比較例の免震支持装置
支持する荷重Ｗ＝６００ｋＮに対して、比Ｐｒ／Ｐ０＝０．７３となるように中空部１７に鉛を充填した以外、実施例１から３と同様の免震支持装置を製造した。
【００６１】
実施例１から３の免震支持装置１と比較例の免震支持装置との夫々の上板１２に荷重Ｗ＝６００ｋＮを加えた状態で、最大±５ｍｍの水平変位をもって上板１２に対して下板１３に水平方向Ｈに振動を加えた場合の水平変位−水平力（水平応力）の履歴特性を測定した結果を図８から図１１に示す。図８から図１０に示す履歴特性から明らかであるように、実施例１から３の免震支持装置１では、安定な免震特性を得ることができ、トリガ機能を有し、大振幅の地震に対して好ましく対応し得、また、図１１に示す履歴特性から明らかであるように、比較例の免震支持装置では、矢印で示すように凹みが生じて不安定な免震特性となり、トリガ機能を好ましく得ることができないことが判る。なお、比Ｐｒ／Ｐ０が５．９０以下であれば、製造において中空部１７への鉛の圧入が容易であり、それほど困難を伴わないことが判明した。また、比Ｐｒ／Ｐ０が５．９０を超えるように、中空部１７へ鉛を圧入しようとしたが、ゴム板２の内周面１６の損壊なしに、これを行うことは困難であることも判明した。
【００６２】
図８と図１１とに示す履歴特性から、比Ｐｒ／Ｐ０が１．００となるように、鉛プラグ１４が中空部１７に配されていると、図８に示す履歴特性と同等の履歴特性が得られることも確認した。
【符号の説明】
【００６３】
１  免震支持装置
２  ゴム板
３  鋼板
４、５  外周面
６  被覆層
７  積層体
８  上端面
９  下端面
１０、１１  螺子
１２  上板
１３  下板
１４  鉛プラグ
１５、１６  内周面
１７  中空部
１８、１９  一端部
２０  半凹球面
２１  一端
２２  蓋部材
２３、２４  他端部
２５  半凹球面
２６  他端
２７  蓋部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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