(57)【要約】【目的】水平方向に変位量が大きいときのボルト等の締結部材と積層ゴム表面との接触の問題を解消するとともに、取り付け用のフランジを省略することでコストダウンを図ることを可能にする。【構成】複数の積層ゴム支承体１０を安定板３１を介して水平方向及び上下方向に連結して成る多段型免震支持装置３０において、積層ゴム支承体１０の上下に固着された端面部材１３、１４に取り付け用のねじ穴１５を形成し、上下に隣接する免震階層３２における積層ゴム支承体の配置を互いにずらし、安定板３１の取り付け穴３９及び前記ねじ穴１５にボルト４０を締結して各積層ゴム支承体１０を組み付ける。【選択図】　　　　　　　　　　　　　　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム層と補強板とを交互に積層し一体化して成る積層ゴム支承体において、
上下の端面を端面部材で形成し、該端面部材に積層ゴム支承体を取り付けるためのねじ穴を形成することを特徴とする積層ゴム支承体。
【請求項２】
上下の構造物に形成された取り付け穴を通して対応する上下の端面部材のねじ穴に締結されるボルトにより、前記上下の構造物の間に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の積層ゴム支承体。
【請求項３】
前記端面部材は、前記補強板より厚さ寸法が大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の積層ゴム支承体。
【請求項４】
ゴム層と補強板とを交互に積層して成る積層ゴム支承体の複数個を安定板を介して平面上の複数位置で連結して成る免震階層を上下方向に複数段連結した多段型免震支持装置において、
各積層ゴム支承体の上下の端面を端面部材で形成し、該端面部材に積層ゴム支承体を取り付けるためのねじ穴を形成し、各積層ゴム支承体は安定板の取り付け穴を通して挿入したボルトを前記ねじ穴に締結することにより該安定板に固定されることを特徴とする多段型免震支持装置。
【請求項５】
上下に隣接する免震階層における前記複数の積層ゴム支承体の平面上の配置が互いにずれていることを特徴とする請求項４に記載の多段型免震支持装置。
【請求項６】
前記安定板に全免震階層の積層ゴム支承体を取り付けることができる取り付け穴を形成することにより、各免震階層の安定板を共通化することを特徴とする請求項５に記載の多段型免震支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造体を免震支持するための積層ゴム支承体、並びに該積層ゴム支承体を用いる多段型免震支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の構造物を免震又は除振可能に支持する支承体として、積層ゴム支承体が使用されている。
例えば、基礎上に構築される建物や据付け台上に設置される精密機器等においては、地震や通行車両等による振動の伝達を極力低減することを要求される場合がある。特に、原子力設備、コンピューター、半導体製造装置あるいは電子顕微鏡など、高い安全性や精密さを要求される構造体にあっては、広い周波数にわたって地震等の各種の振動を遮断することも要請される。
【０００３】
このような要請に応じつつ各種の構造物を免震又は除振可能に弾性支持するために、積層ゴム支承体が使用されている。この免震支持用の積層ゴム支承体は、ゴム層と補強板とを交互に一体的に積層した構造を有している。前記補強板の材質としては、金属や硬質プラスチックなどの強度材料が使用される。このような積層ゴム支承体は、縦方向には高いばね定数を有し、横方向には低いばね定数を有しており、縦横ばね定数比は大きな値（例えば８００以上）となる。
【０００４】
上記のような積層ゴム支承体を用いる免震支持装置の構成としては、平面上に配置された１個又は複数個の積層ゴム支承体で構造物を免震支持する構成の他に、積層ゴム支承体の複数個を安定板を介して平面上の複数位置で連結して成る免震階層を上下方向に複数段連結して構成された多段型免震支持装置が使用されている。この多段型免震支持装置によれば、横方向荷重による積層ゴム支承体の座屈強度の向上を図るとともに、積層ゴム支承体の配置構成を変更することで一層広い周波数にわたって微小振動までを容易に遮断できる免震支持装置を得ることが可能になる。
【０００５】
図１０は従来の積層ゴム支承体により構造物を免震支持する状態を示す中央部縦断面図であり、図１１は図１０の積層ゴム支承体が地震等の振動を受けて横方向に弾性変位したときの状態を示す中央部縦断面図である。
図１０及び図１１において、積層ゴム支承体５０はゴム層５１と補強板５２とを交互に積層するとともに、上下端面にフランジ部材５３、５４を接合し、これらを加硫成形等で固化して一体化した構造を有する。上下のフランジ部材５３、５４には、積層ゴム支承体５０を上下の構造物（例えば免震対象の構造物と基礎側の構造物）にボルト等で締結するための複数の取り付け穴５５が形成されている。
【０００６】
上記構成を有する積層ゴム支承体５０は、図示のように、上側のフランジ部材５３の取り付け穴５５から挿入されるボルト５６により該フランジ部材５３を上側の構造物５７に締結するとともに、下側のフランジ部材５４の取り付け穴５５から挿入されるボルト５６により該フランジ部材５４を下側の構造物５８に締結することにより、上側の構造物５７を含む上方の構造物全体が免震支持されている。
このような免震支持の状態で地震等の振動による加振力が作用すると、図１１に示すように積層ゴム支承体５０が横方向に弾性変位することになる。
【０００７】
図１２は従来の積層ゴム支承体を用いた多段型免震支持装置で構造物を免震支持する状態を示す立面図であり、図１３は図１２の多段型免震支持装置が地震等の振動を受けて横方向に弾性変位したときの状態を示す立面図である。
図１２及び図１３において、多段型免震支持装置６０は、図１０に示すような積層ゴム支承体５０を用いて構成されており、本実施例では、複数個の積層ゴム支承体５０を剛性の高い安定板６１を介して平面上の複数位置で連結して成る免震階層６２を上下方向に複数段（図示の例では４段）連結して構成されている。各積層ゴム支承体５０は、上側のフランジ部材５３の取り付け穴５５から挿入されるボルト５６により該フランジ部材５３を上側の安定板６１に締結するとともに、下側のフランジ部材５４の取り付け穴５５から挿入されるボルト５６により該フランジ部材５４を下側の安定板６１に締結することにより、隣接する上下の安定板６１、６１の間に取り付けられている。
【０００８】
また、最上段の積層ゴム支承体５０の上側のフランジ５３は、上側の構造物（免震支持される構造物）６７の下面に対して、ボルト５６により締結（固定）されており、最下段の積層ゴム支承体５０の下側のフランジ５４は、下側の構造物（基礎又は基台等）６８の上面に対して、ボルト５６により締結（固定）されている。このような構成によって、上側の構造物６７を含む上方の構造物全体が免震支持されている。
図１２に示す多段型免震支持装置において地震等の振動による加振力が作用すると、図１３に示すように各積層ゴム支承体５０が横方向に弾性変位することになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の積層ゴム支承体及び該支承体を用いた多段型免震支持装置においては、地震等の加振力を受けて図１１及び図１３に示すように横方向に弾性変位したとき、その変位量が大きい場合には、傾斜した積層ゴムの側面が、上下のフランジを構造物や安定板等に固定するための締結部材（ボルトやナット等）の突出部に接触する可能性が生じ、積層ゴムのばね定数の乱れや積層ゴムの損傷の原因となるおそれがあった。
また、このような接触を回避するために、上下のフランジを十分に大きくし、フランジの締結位置を積層ゴムの外径面より十分に離隔させることが考えられるが、このような方法では、積層ゴム支承体が必要以上に大型になり、免震支持装置全体の構成も大型になり、小型化及び省スペース化を実現することが困難になってしまう。
【００１０】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、水平方向の変位量が大きいときのボルト等の締結部材と積層ゴム表面との接触の問題を解消することができ、併せて取り付け用のフランジを省略することでコストダウンを図ることができる積層ゴム支承体及び多段型免震支持装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するため、ゴム層と補強板とを交互に積層し一体化して成る積層ゴム支承体において、上下の端面を端面部材で形成し、該端面部材に積層ゴム支承体を取り付けるためのねじ穴を形成することを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、上記目的を達成するため、ゴム層と補強板とを交互に積層して成る積層ゴム支承体の複数個を安定板を介して平面上の複数位置で連結して成る免震階層を上下方向に複数段連結した多段型免震支持装置において、各積層ゴム支承体の上下の端面を端面部材で形成し、該端面部材に積層ゴム支承体を取り付けるためのねじ穴を形成し、各積層ゴム支承体は安定板の取り付け穴を通して挿入したボルトを前記ねじ穴に締結することにより該安定板に固定されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。
図１は本発明を適用した積層ゴム支承体の一実施例を示す模式的斜視図であり、図２は図１の積層ゴム支承体の中央部縦断面図である。図１及び図２において、積層ゴム支承体１０は、ゴム層１１と補強板１２とを交互に積層するとともに上下端に補強板を兼ねた端面部材１３、１４を積層状態で接合し、全体を加硫成形等により固化して一体化することにより、特に横方向に弾性変位しやすい弾性支承体として構成されている。前記ゴム層１１は合成ゴムや天然ゴム等のゴム状弾性材で形成され、前記補強板１２及び前記端面部材１３、１４は、例えば鋼板等の金属材や硬質プラスチック（繊維強化プラスチック等を含む）などの強度及び剛性の高い材料で形成されている。
【００１４】
図示の例では、上下の端面部材１３、１４は補強板１２より厚い（例えば約２０ｍｍ〜５０ｍｍ程度の厚さ）部材で形成されており、該上下の端面部材１３、１４には、積層ゴム支承体１０の上下端面を上下の構造物に締結（固定、取り付け）するためのねじ穴（タップ）１５が形成されている。このねじ穴１５は、各端面部材１３、１４の所望の複数箇所（例えば４〜６箇所）に形成されている。また、図示の例では、上下の端面部材１３、１４は、積層ゴム支承体１０の側面から張り出さないような形状及び広さの鋼板等の板部材で形成されており、また、積層ゴム支承体１０の外周表面に所定厚さの耐候性に優れたゴム状弾性材からなる保護層１６が設けられており、そのため、上記端面部材１３、１４は積層ゴム支承体１０の横断面より直径が若干小さい広さの円盤部材で形成されている。
【００１５】
なお、前記上下の端面部材１３、１４及びその付近の部分は、積層ゴム支承体１０と同じ断面形状である必要はなく、必要に応じて任意の形状及び広さにすることができる。例えば、端面部材１３又は１４の形状は、円形の他、長円形や多角形など自由に選定することができ、また、その広さも積層ゴム支承体１０の断面より大きくしてもよく、小さくしても良い。
また、前記保護層１６は、通常では、前記ゴム層１１、補強板１２及び端面部材１３、１４とともに同時に加硫等により固化一体化されるが、場合によっては、接着等により後付けで一体化しても良い。
【００１６】
図３は図１の積層ゴム支承体により構造物を免震支持する状態を示す中央部縦断面図であり、図４は図３の免震支持状態において地震等の振動により積層ゴム支承体が横方向に弾性変位したときの状態を示す中央部縦断面図である。図３及び図４において、積層ゴム支承体１０は、上側の端面部材１３を上側の構造物１７に、下側の端面部材１４を下側の構造物１８にそれぞれ締結することにより、着脱可能に固定されている。すなわち、上側の構造物１７に形成された取り付け穴１９を通してボルト２０を上側の端面部材１３のねじ穴１５にねじ締結するとともに、下側の構造物１８に形成された取り付け穴２１を通してボルト２０を下側の端面部材１４のねじ穴１５にねじ締結することにより、上下の構造物１７、１８の間に取り付けられ、下側の構造物１８に対して上側の構造物１７が免震支持されている。
【００１７】
図３の免震支持状態において地震等の振動が印加されると、上側の構造物１７から成る質量体に振動が伝達され、積層ゴム支承体１０は図４に示すように主として水平方向（横方向）に変位する。
ここで、本実施例に係る積層ゴム支承体１０によれば、従来の取り付け用のフランジが省略されるとともに、上下の端面は端面部材１３、１４に形成されたねじ穴１５にねじ締結されるボルト２０で取り付ける構成としたので、図３及び図４に示すように、積層ゴムの外周の領域にボルトやナット等の締結部材の突出物が存在しないことになり、従って、積層ゴム支承体１０の水平方向の変形量が大きくなった場合でも、取り付けのためのボルトやナット等の突出物が積層ゴムに接触することを確実に無くす（防ぐ）ことができ、従来技術のようにばね特性の乱れや積層ゴムの損傷といった不都合が発生することを確実に解消することができる。
【００１８】
図５は図１の積層ゴム支承体１０を用いて構成された多段型免震支持装置により構造物を免震支持する状態を示す中央部縦断面図であり、図６は図５中の線６−６から見た水平断面図であり、図７は図５中の線７−７から見た水平断面図であり、図８は図５の多段型免震支持装置における安定板の取り付け穴の配置を示す模式的平面図である。
【００１９】
図５〜７において、多段型免震支持装置３０は、複数個（図示の例では４個）の積層ゴム支承体１０を安定板３１を介して平面上の複数位置（図示の例では４箇所）で連結して成る免震階層３２を上下方向に複数段（図示の例では４段）連結して構成されている。前記安定板３１は鋼板等の金属板や硬質プラスチックの板などのような強度及び剛性の高い板部材で形成されている。
最上階層（最上位の免震階層３２）の各積層ゴム支承体１０の上側の端面部材１３は、上側の構造体３３に形成された取り付け穴３４を通して該端面部材１３のねじ穴１５に締結されるボルト３５により該上側の構造物３３に固定されている（取り付けられている）。また、最下階層（最下位の免震階層３２）の各積層ゴム支承体１０の下側の端面部材１４は、下側の構造物３６に形成された取り付け穴３７を通して該下側の端面部材１４のねじ穴１５に締結されるボルト３８により該下側の構造物３６に固定されている（取り付けられている）。
【００２０】
また、各免震階層の各積層ゴム支承体１０の上下の端面部材（上記最上階層の上側の端面部材と上記最下階層の下側の端面部材を除く）１３、１４は、上下に隣接する各安定板３１に形成された取り付け穴３９を通して上方又は下方から挿通されるボルト４０を対応する端面部材１３又は１４のねじ穴１５に締結することにより、上下に隣接する安定板３１、３１に対して固定されている（取り付けられている）。
ここで、複数段の免震階層３２のうちの上下に隣接する２つの免震階層の間では、図６及び図７に示すように、複数個（図示の例では４個）の積層ゴム支承体１０は平面上の配置が互いにずれている状態で取り付けられている。すなわち、図示の例では、図６に示す免震階層（図５中の上から２番目の階層）では、４個の積層ゴム支承体１０は長方形をした上下の安定板３１、３１の各辺（４辺）の中間部（例えば中央部）に配置されているが、図７に示す免震階層（図５中の上から３番目の階層）では、４個の積層ゴム支承体１０は長方形をした上下の安定板３１、３１の各隅部（４隅部）に配置されている。
【００２１】
このように上下に隣接する免震階層３２、３２における前記複数の積層ゴム支承体１０の平面上の配置が互いにずれている構成とすることにより、各安定板３１に形成された取り付け穴３９からボルト４０を挿入して対応する端面部材１３又は１４のねじ穴１５にねじ込んで締結する作業（積層ゴム支承体１０の組み立て作業）を容易にかつ迅速に行うことが可能になる。
また、本実施例では、全ての安定板３１には、図８に示すように、図６に示す配置で連結される複数の積層ゴム支承体１０並びに図７に示す配置で連結される複数の積層ゴム支承体１０のいずれをも取り付けることができるように、予備の取り付け穴３９を含めた開口（取り付け孔）が形成されている。このように、各安定板３１に、互いにずらして配置された複数の積層ゴム支承体１０のいずれをも取り付け得るように前記取り付け穴３９を形成することにより、各免震階層の積層ゴム支承体１０の取り付け位置がずれている場合でも、全ての安定板３１を共通の部材にすることができ、部品の共通化によるコストダウンを図ることが可能になる。
【００２２】
図９は図５の多段型免震支持装置において地震等の振動により積層ゴム支承体が横方向に弾性変位したときの状態を示す中央部縦断面図である。
図５の免震支持状態において地震等の振動が印加されると、上側の構造物３３から成る質量体に振動が伝達され、多段型免震支持装置３０の各積層ゴム支承体１０は図９に示すように主として水平方向（横方向）に変位する。
ここで、本実施例に係る多段型免震支持装置３０によれば、各積層ゴム支承体１０の取り付け用のフランジが省略されるとともに、上下の端面は端面部材１３、１４に形成されたねじ穴１５にねじ締結されるボルト４０で取り付ける構成としたので、図５及び図９に示すように、各積層ゴム支承体１０の外周の領域にボルトやナット等の突出物が存在しないことになり、従って、各免震階層３２の各積層ゴム支承体１０の水平方向の変形量が大きくなった場合でも、取り付けのためのボルトやナット等の突出物が積層ゴム支承体１０の外周面に接触することを確実に無くす（防ぐ）ことができ、従来技術のようにばね特性の乱れや積層ゴムの損傷が発生するという不都合を確実に解消することができる。
【００２３】
なお、以上の実施例では、積層ゴム支承体１０の構造が中実体である場合を例に挙げて説明したが、本発明は、積層ゴム部の内部に空洞を形成し、該空洞に鉛やエラストマーやオイル等の粘弾性材を充填して振動減衰能を向上させた積層ゴム支承体など、積層ゴム支承体１０の内部構造が異なる場合でも、積層ゴム部を有する弾性支承体並びに該弾性支承体を用いる多段型免震支持装置であれば、広く適用可能であり、これらも本発明の範囲内に含まれるものである。
また、本発明は、積層ゴム支承体１０の大きさや設置数などに関係なく、更に、多段型免震支持装置の場合の積層ゴム支承体１０の大きさや設置数、あるいは免震階層の段数や各階層の積層ゴム支承体の配置状況などにも関係なく、広く適用可能なものであり、これらも本発明の範囲内に含まれるものである。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ゴム層と補強板とを交互に積層し一体化して成る積層ゴム支承体において、上下の端面を端面部材で形成し、該端面部材に積層ゴム支承体を取り付けるためのねじ穴を形成する構成としたので、
水平方向の変位量が大きいときのボルト等の締結部材と積層ゴム表面との接触の問題を解消することができ、併せて取り付け用のフランジを省略することでコストダウンを図ることができる積層ゴム支承体が提供される。
請求項２及び３の発明によれば、上記請求項１の構成に加えて、上下の構造物に形成された取り付け穴を通して対応する上下の端面部材のねじ穴に締結されるボルトにより、前記上下の構造物の間に取り付けられる構成、あるいは、前記端面部材は、前記補強板より厚さ寸法が大きい構成としたので、効率よく上記効果を達成できる積層ゴム支承体が提供される。
【００２５】
請求項４の発明によれば、ゴム層と補強板とを交互に積層して成る積層ゴム支承体の複数個を安定板を介して平面上の複数位置で連結して成る免震階層を上下方向に複数段連結した多段型免震支持装置において、各積層ゴム支承体の上下の端面を端面部材で形成し、該端面部材に積層ゴム支承体を取り付けるためのねじ穴を形成し、各積層ゴム支承体は安定板の取り付け穴を通して挿入したボルトを前記ねじ穴に締結することにより該安定板に固定される構成としたので、
水平方向の変位量が大きいときのボルト等の締結部材と積層ゴム表面との接触の問題を解消することができ、併せて取り付け用のフランジを省略することでコストダウンを図ることができる積層ゴム支承体から成る多段型免震支持装置が提供される。
【００２６】
請求項５及び６の発明によれば、上記請求項４の構成に加えて、上下に隣接する免震階層における前記複数の積層ゴム支承体の平面上の配置が互いにずれている構成、あるいは、前記安定板に全免震階層の積層ゴム支承体を取り付けることができる取り付け穴を形成することにより、各免震階層の安定板を共通化する構成としたので、上記効果に加えて、組み立て作業を容易化するとともに一層のコストダウンを図ることができる多段型免震支持装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した積層ゴム支承体の一実施例を示す模式的斜視図である。
【図２】図１の積層ゴム支承体の中央部縦断面図である。
【図３】図１の積層ゴム支承体により構造物を免震支持する状態を示す中央部縦断面図である。
【図４】図３の免震支持状態において地震等の振動により積層ゴム支承体が横方向に弾性変位したときの状態を示す中央部縦断面図である。
【図５】図１の積層ゴム支承体を用いて本発明を適用した多段型免震支持装置により構造物を免震支持する状態を示す中央部縦断面図である。
【図６】図５中の線６−６から見た水平断面図である。
【図７】図５中の線７−７から見た水平断面図である。
【図８】図５の多段型免震支持装置における全ての免震階層で使用可能な取り付け穴の配置を有する安定板を示す模式的平面図である。
【図９】図５の多段型免震支持装置が地震等の振動により横方向に弾性変位したときの状態を示す中央部縦断面図である。
【図１０】従来の積層ゴム支承体により構造物を免震支持する状態を示す中央部縦断面図である。
【図１１】図１０の積層ゴム支承体が地震等の振動を受けて横方向に弾性変位したときの状態を示す中央部縦断面図である。
【図１２】従来の積層ゴム支承体を用いた多段型免震支持装置で構造物を免震支持する状態を示す立面図である。
【図１３】図１２の多段型免震支持装置が地震等の振動を受けて横方向に弾性変位したときの状態を示す立面図である。
【符号の説明】
１０　　　積層ゴム支承体
１１　　　ゴム層
１２　　　補強板
１３　　　端面部材
１４　　　端面部材
１５　　　ねじ穴
１６　　　保護層
１７　　　上側の構造物
１８　　　下側の構造物
１９　　　取り付け穴
２０　　　ボルト
２１　　　取り付け穴
３０　　　多段型免震支持装置
３１　　　安定板
３２　　　免震階層
３３　　　上側の構造物
３４　　　取り付け穴
３５　　　ボルト
３６　　　下側の構造物
３７　　　取り付け穴
３８　　　ボルト
３９　　　取り付け穴
４０　　　ボルト
【図１】
2004028302.tif 000003
【図２】
2004028302.tif 000004
【図３】
2004028302.tif 000005
【図４】
2004028302.tif 000006
【図５】
2004028302.tif 000007
【図６】
2004028302.tif 000008
【図７】
2004028302.tif 000009
【図８】
2004028302.tif 000010
【図９】
2004028302.tif 000011
【図１０】
2004028302.tif 000012
【図１１】
2004028302.tif 000013
【図１２】
2004028302.tif 000014
【図１３】
2004028302.tif 000015