(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一剛性体と、
第二剛性体と、
前記第一剛性体と前記第二剛性体との間に配設される弾性体と、
弾性変形した前記弾性体の側面が近接又は当接する位置において、前記弾性体を囲繞する弾性変形拘束体とを備え、
前記弾性体の側面及び／又は前記弾性変形拘束体の拘束面には、高さ方向に沿った凸部又は凹部が形成されている弾性体拘束度可変構造。
【請求項２】
所定以上入力されると、前記弾性体が前記凸部と前記凹部とによって作出される隙間の容積を縮小するように弾性変形し、且つ、変形した前記弾性体が前記弾性変形拘束体に当接及び／又は圧接して前記弾性体の変形が拘束されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の弾性体拘束度可変構造。
【請求項３】
前記弾性体は、前記第一剛性体と前記第二剛性体と前記弾性変形拘束体とによって囲繞されて半密閉状態とされ、
前記弾性体への荷重の増大に伴って、より高度な密閉状態へと変化することを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性体拘束度可変構造。
【請求項４】
前記弾性体は、少なくとも一方の端面の直径が最小となるように形成され、この一方の端面が前記弾性変形拘束体で構成されるポット部への挿入面となることを特徴とする請求項１−３の内何れか１項に記載の弾性体拘束度可変構造。
【請求項５】
前記弾性体は、高さ方向の略中央部の直径が最大となるように形成されていることを特徴とする請求項１−４の内何れか１項に記載の弾性体拘束度可変構造。
【請求項６】
前記弾性体は、単層の弾性層で構成されていることを特徴とする請求項１−５の内何れか１項に記載の弾性体拘束度可変構造。
【請求項７】
前記弾性体は、弾性層と補強板とが積層された積層構造で構成されていることを特徴とする請求項１−５の内何れか１項に記載の弾性体拘束度可変構造。
【請求項８】
第一剛性体と、
第二剛性体と、
第一剛性体と第二剛性体との間に配設される弾性体と、
弾性変形した前記弾性体の側面が近接又は当接する位置において、前記弾性体を囲繞する弾性変形拘束体とを備え、
弾性体の側面及び／又は弾性変形拘束体の拘束面には、高さ方向に沿った凸部又は凹部が形成されている支承装置。
【請求項９】
前記第一剛性体、前記第二剛性体の何れかには、芯材が設けられ、
前記芯材は、上揚防止部と水平変位防止部とを有することを特徴とする請求項８に記載の支承装置。
【請求項１０】
所定以上入力されると、前記弾性体が前記凸部と前記凹部とによって作出される隙間の容積を縮小するように弾性変形し、且つ、変形した前記弾性体が前記弾性変形拘束体に当接及び／又は圧接して前記弾性体の変形が拘束されるように構成されることを特徴とする請求項８又は９に記載の支承装置。
【請求項１１】
前記弾性体は、前記第一剛性体と前記第二剛性体と前記弾性変形拘束体とによって囲繞されて半密閉状態とされ、
前記弾性体への荷重の増大に伴って、より高度な密閉状態へと変化することを特徴とする請求項８−１０の内何れか１項に記載の支承装置。
【請求項１２】
前記弾性体は、少なくとも一方の端面の直径が最小となるように形成され、この一方の端面が前記弾性変形拘束体で構成されるポット部への挿入面となることを特徴とする請求項８−１１の内何れか１項に記載の支承装置。
【請求項１３】
前記弾性体は、高さ方向の略中央部の直径が最大となるように形成されていることを特徴とする請求項８−１２の内何れか１項に記載の支承装置。
【請求項１４】
前記弾性体は、単層の弾性層で構成されていることを特徴とする請求項８−１３の内何れか１項に記載の支承装置。
【請求項１５】
前記弾性体は、弾性層と補強板とが積層された積層構造で構成されていることを特徴とする請求項８−１３の内何れか１項に記載の支承装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建築物や橋梁等の各種構造物を支承する弾性体拘束度可変構造及びこれを用いた支承装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物や橋梁等の構造物の支承装置には、ゴム板と鉄板とを交互に積層し、これらが加硫接着によって相互に接着されて構成されたゴム支承がある（特許文献１参照）。ゴム支承では、ゴムの変位を拘束することで、鉛直バネ剛性を高める工夫や回転追従性能を向上させる工夫がなされている。例えば、ゴム支承では、ゴム板と鉄板とを交互に積層し、これらを加硫接着することによって、ゴムの流動性を低減し、鉛直バネ剛性を高めるようにしている。
【０００３】
また、密閉ゴム支承では、ゴム板が下沓となる金属製ポット内に配置され、ゴム板の上にピストン状の上沓が載置され、ゴム板が非圧縮性の流体的に振る舞うように拘束されることで、回転追従性能が得られるように構成されている（特許文献２参照）。なお、この密閉ゴム支承は、鉛直可撓性がないことから金属支承の扱いとなる。
【０００４】
更に、所謂コンパクト支承では、大きな鉛直荷重を支持するため、上沓と下沓の相対する面にそれぞれ凹部を設け、それぞれの凹部内にゴム層が配設され、鉛直荷重が加わった際にゴムが撓み変形によって半径方向外方に膨出しないようにして、鉛直バネ剛性の向上を図るようにしている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１８２０号公報
【特許文献２】特開２０００−１７８９２１号公報
【特許文献３】特開２００９−１３７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、載荷物からの荷重に応じて適度な鉛直可撓性を発現しながら高荷重を支持することが出来る弾性体拘束度可変構造及び支承装置を提供することを目的とする。
【０００７】
詳しくは、低荷重から高荷重に至る広範な入力に適する鉛直バネ性能を発現させることが出来る弾性体拘束度可変構造及び支承装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、高面圧化させながらも、良好な回転追従性を実現出来る弾性体拘束度可変構造及び支承装置を提供することを目的とする。
【０００９】
更に、本発明は、何れかの剛性体と弾性変形拘束体とで構成されるポット部に、弾性体を容易に挿入することができ、組立効率の向上を実現出来る弾性体拘束度可変構造及び支承装置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】
【００１０】
本発明に係る弾性体拘束度可変構造は、建築物や橋梁等の各種構造物を支承する支承装置として用いられるものであり、第一剛性体と、第二剛性体と、前記第一剛性体と前記第二剛性体との間に配設される弾性体と、弾性変形した前記弾性体の側面が近接又は当接する位置において、前記弾性体を囲繞する弾性変形拘束体とを備える。そして、前記弾性体の側面及び／又は前記弾性変形拘束体の拘束面には、高さ方向に沿った凸部又は凹部が形成されている。そして、所定以上入力されると、前記弾性体が前記凸部と前記凹部とによって作出される隙間の容積を縮小するように弾性変形し、且つ、変形した前記弾性体が前記弾性変形拘束体に当接及び／又は圧接して前記弾性体の変形が拘束される。例えば、前記弾性体は、前記第一剛性体と前記第二剛性体と前記弾性変形拘束体とによって囲繞されて半密閉状態とされ、前記弾性体への荷重の増大に伴って、より高度な密閉状態へと変化する。このような弾性体拘束度可変構造において、荷重が入力されたときには、入力の大きさに伴って、凸部間の凹部により構成された隙間を埋めるように前記弾性体が変形しながら、前記凸部が前記弾性変形拘束体の拘束面に圧接する程度が増大する。前記弾性変形拘束体は、このような前記弾性体の変形を拘束する。
【００１１】
前記弾性体は、少なくとも一方の端面の直径が最小となるように形成され、この一方の端面が前記弾性変形拘束体で構成されるポット部に収納される。前記弾性体は、高さ方向に沿って前記凸部又は前記凹部が形成されている。すなわち、前記凸部又は前記凹部が設けられる方向は、前記ポット部への挿入方向と同じである。従って、前記弾性体は、前記ポット部に、前記弾性体の周囲に前記凸部と前記凹部を周回り方向（高さ方向と直交する方向）に設けた場合よりも、挿入時の抵抗を小さくして、円滑に嵌入することが出来る。例えば、前記弾性体は、少なくとも一方の端面の直径が最小となるように形成され、この一方の端面が前記弾性変形拘束体で構成される前記ポット部への挿入面とされる。これにより、容易に前記ポット部に、前記弾性体を挿入することが出来る。また、前記弾性体としては、高さ方向の略中央部の直径が最大となるように、即ち樽状に形成することも出来る。この場合も、少なくとも一方の端面は、最小の直径となり、前記ポット部へ容易に挿入することが出来るようになる。
【００１２】
なお、前記弾性体は、弾性層と補強板とが積層された積層構造で構成されていても良いし、補強板を含まず単層の弾性層で構成されていても良い。
【００１３】
また、本発明の支承装置は、第一剛性体と、第二剛性体と、第一剛性体と第二剛性体との間に配設される弾性体と、弾性変形した前記弾性体の側面が近接又は当接する位置において、前記弾性体を囲繞する弾性変形拘束体とを備え、弾性体の側面及び／又は弾性変形拘束体の拘束面には、高さ方向に沿った凸部又は凹部が形成されている。支承装置の構成としては、例えば、前記第一剛性体、前記第二剛性体の何れかには、芯材を設け、芯材が上揚防止部と水平変位防止部とを有する構成とすることが出来る。
【００１４】
このような支承装置では、所定以上入力されると、前記弾性体拘束度可変構造が、前記弾性体が前記凸部と前記凹部とによって作出される隙間の容積を縮小するように弾性変形し、且つ、変形した前記弾性体が前記弾性変形拘束体に当接及び／又は圧接して前記弾性体の変形が拘束される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、弾性体を、第一剛性体と第二剛性体と弾性変形拘束体とで囲繞することで、半密閉状態とされた空間部を構成して、密閉ゴム支承のように小さな支承面積にして高荷重支承を実現しながら、弾性体又は弾性変形拘束体の拘束面に凸部又は凹部を設けて、隙間を設けることで、鉛直荷重に対する鉛直可撓変位を実現することが出来る。また、回転作用の際には、凸部又は凹部による隙間により弾性体が変形し、良好な回転追従性を実現出来る。
【００１６】
また、弾性体又は弾性変形拘束体の拘束面に凸部又は凹部を設けて間隙を設けたことにより、鉛直荷重が大きくなるに連れて鉛直変位量も大きくなるが、その特性は非線形で、鉛直変位に対する鉛直荷重反力の大きさを表すグラフの傾き（拘束度又はバネ定数）は、鉛直変位又は鉛直荷重が大きくなるほど大きくなる。このように、本発明では、弾性変形拘束体の拘束面と弾性体の側面との間に設けた凹部と凸部とによって作出される隙間を設定したことで、荷重が大きくなるほど、鉛直変位量の増加量が小さくなるような特性で、即ち拘束度を可変として、上部構造物を支承することが出来る。また、隙間を小さくするほど、鉛直変位に対する鉛直荷重反力の大きさを表すグラフの傾きの緩やかな範囲（一次勾配）を狭く設定することが出来る。例えば、高荷重になると、例えば死荷重に加え活荷重が加わると、鉛直可撓変位が小さくなり、密閉ゴム支承のように挙動することで、橋梁の端部（橋梁と道路の接続部分）における段差（変位）による車両通過時の振動や騒音を低減することが出来る。なお、低荷重の載荷では、鉛直撓みがあるため、本発明の支承装置は弾性支承装置に属する扱いとし得る。
【００１７】
更に、第一剛性体又は第二剛性体の何れかの剛性体と弾性変形拘束体とで構成されるポット部に、弾性体が収納される。弾性体は、厚さ方向に沿って凸部又は凹部が形成されている。すなわち、凸部又は凹部が設けられる方向は、ポット部への挿入方向と同じである。従って、弾性体は、ポット部に、弾性体の周囲に凸部と凹部を周回り方向（高さ方向と直交する方向）に設けた場合よりも、挿入時の抵抗を小さくして、円滑に嵌入することが出来、また、ポット部に対する弾性体の位置を高精度に設定することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した支承装置の通常の使用状態を示す断面図である。
【図２】本発明を適用した側面に直線状の凸部と凹部を設けた弾性体の斜視図である。
【図３】本発明を適用した側面に波線状の凸部と凹部を設けた弾性体の斜視図である。
【図４】上部構造物と下部構造物との間に設置される前（荷重が加わる前）の支承装置の断面図であって、弾性体側面の凸部と弾性変形拘束体の拘束面との間が非接触の状態を示す。
【図５】上部構造物と下部構造物との間に設置される前（荷重が加わる前）の支承装置の断面図であって、弾性体側面の凸部と弾性変形拘束体の拘束面との間が当接した状態を示す。
【図６】鉛直方向の変位量と鉛直荷重との関係を示す特性グラフである。
【図７】挿入面を最小径とした円錐台状の弾性体を示す図であり、（Ａ）は弾性体の斜視図、（Ｂ）はポット部への挿入状態を示す斜視図である。
【図８】樽型の弾性体を示す図であり、（Ａ）は弾性体の斜視図、（Ｂ）はポット部への挿入状態を示す斜視図である。
【図９】図８の樽型の弾性体に周回り方向の凸部を設けた変形例を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図である。
【図１０】積層型弾性体を用いた支承装置の断面図である。
【図１１】（Ａ）−（Ｅ）は、積層型弾性体の補強板の変形例を示す断面図である。
【図１２】芯材が上沓を貫通した支承装置の断面図である。
【図１３】図１２の変形例であり、弾性変形拘束体を下沓に固定した支承装置の断面図である。
【図１４】芯材が上／下沓の何れも非貫通の支承装置の変形例を示す断面図である。
【図１５】図１４を更に具体的にした支承装置の断面図である。
【図１６】弾性変形拘束体の拘束面に凸部又は凹部を設けた支承装置の断面図である。
【図１７】（Ａ）−（Ｄ）は、弾性体と弾性変形拘束体の両方に凹部と凸部を設けた例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る弾性体拘束度可変構造が適用された支承装置について図面を参照して説明する。なお、以下、支承装置について、以下の順に沿って説明する。
【００２０】
１．支承装置の説明
２．弾性体及び弾性変形拘束体の説明
３．支承装置の動作説明
４．弾性体の変形例の説明
５．積層型弾性体の説明
６．補強板の変形例の説明
７．支承装置の変形例１
８．支承装置の変形例２
９．支承装置の変形例３
１０．支承装置の変形例４
１１．その他の変形例
【００２１】
［１．支承装置の説明］
図１に示すように、支承装置１０は、橋桁等の上部構造物１と橋脚や橋台といった下部構造物２との間に装着して水平荷重や鉛直荷重、回転荷重等の各種の荷重を支えると共に、地震や風、動的又は静的交通荷重等による揺動や振動、応力を吸収、分散しつつ、支承する橋梁用支承装置である。この支承装置１０は、第一剛性体としての上沓１１と第二剛性体としての下沓１２との間に支承体となる弾性体１３が介在されている。また、弾性体１３は、上沓１１又は下沓１２（ここでは上沓１１）に固定された弾性変形拘束体１６によって囲繞されている。
【００２２】
上沓１１は、金属やセラミックス、或いは硬質樹脂やＦＲＰの如くの強化樹脂等の剛性素材によって構成することが好ましいが、必ずしも剛性素材に限定されるものではなく、弾性素材や剛性素材と弾性素材とを組み合せた材料によっても構成することが出来る。各種素材から構成される上沓１１は、平面形状が略多角形、略円形、略長円径、略楕円形等の適宜の形状に設定することが出来るが、方形又は円形とすることが製造上、或いは施工上、交換上有利である。なお、上沓１１は、外表面を全体的に弾性体等の被覆層で覆って、耐候性、防錆効果を得るように構成しても良い。
【００２３】
上部構造物１に対する上沓１１の固定手段は、例えばボルト、ナット等の締結手段を用いて上沓１１を上部構造物に対して直接的に固定しても良いが、ここでは、上沓１１よりも広面積の板状をなす上部プレート３を用いて上沓１１を上部構造物１に対して間接的に固定している。上沓１１の上部構造物１への固定方法は、これらの例に限定されるものではない。
【００２４】
なお、可動支承装置として用いるとき等は、上沓１１の上部、例えば上沓１１と上部プレート３との間に摺滑部材４を配設して、上部構造物１と支承装置１０とを相対変位可能に固定しても良い。この摺滑部材４としては、例えば、フッ化炭素樹脂の一種であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の如くの低摩擦係数の表面を有するプレート等を、上沓１１の上面に固定したり、又は上部構造物１や上部構造物１に固定される取付手段側の下面に固定することによって構成することが可能である。
【００２５】
下沓１２は、上沓１１同様、金属やセラミックス、或いは硬質樹脂やＦＲＰの如くの強化樹脂等の剛性素材によって構成することが好ましいが、必ずしも剛性素材に限定されるものではなく、弾性素材や剛性素材と弾性素材との組み合せた材料によって構成することも出来る。各種素材から構成される下沓１２は、平面形状が略多角形、略円形、略長円径、略楕円形等の適宜の形状に設定することが出来るが、方形又は円形とすることが製造上、又は施工上、交換上で有利である。下沓１２の平面形状等は、必ずしも上沓１１と一致させる必要はないが、各部のサイズと、凸部や凹部の形状や位置等は下沓１２の設定と上沓１１の設定を互いに整合させる必要がある。なお、下沓１２は、外表面を全体的に弾性体等の被覆層で覆って、耐候性、防錆効果を得るように構成することも出来る。
【００２６】
下部構造物２に対する下沓１２の固定手段は、例えばボルト、ナット等の締結手段を用いて下沓１２を下部構造物２に対して直接的に固定しても良いが、ここでは、下沓１２よりも広面積の板状をなす下部プレート５の如くの下部固定手段を用いて下沓１２を下部構造物２に対して間接的に固定している。下沓１２の下部構造物２への固定方法は、これらの例に限定されるものではない。
【００２７】
なお、可動支承装置として用いるとき等は、下沓１２の下部、例えば下部プレート５と下沓１２との間に摺滑部材６を配設して、下部構造物２と支承装置１０とを相対変位可能に固定しても良い。この摺滑部材６としては、例えば、ＰＴＦＥの如くの低摩擦係数の表面を有するプレート等を、下沓１２の下面に固定したり、又は下部構造物２や下部構造物２に固定される取付手段側の上面に固定することが可能である。
【００２８】
尚、上沓１１や下沓１２の直接的又は間接的な固定は、着脱可能な方法とするのが好ましく、ボルト、ナット等による締結はその一例である。
【００２９】
［２．弾性体及び弾性変形拘束体の説明］
弾性体１３は、天然ゴムや合成ゴム、熱可塑性エラストマや熱硬化性エラストマを用いることができ、これらの中でも天然ゴムを主成分として使用することが好ましい。具体的なエラストマ成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（臭素化、塩素化等）、アクリルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ化ゴム、多硫化ゴム、ハイパロン、エチレン酢酸ビニルゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−メチルアクリレート共重合体、スチレン系エラストマ、ウレタン系エラストマ、ポリオレフィン系エラストマ、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、エポキシ化天然ゴム、ｔｒａｎｓ−ポリイソプレン、ノルボルネン開環重合体（ポリノルボルネン）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ハイスチレン樹脂、イソプレンゴム等のゴムを一種単独、或いは二種以上を併用することが出来る。
【００３０】
図２に示す弾性体１３は、例えば、円柱状をなし、内部に鉄板といった剛性の補強板が設けられていない弾性層が一つ（単層）のものを示している。この弾性体１３は、側面に、高さ（厚さ）方向に沿った直線状の凸部１４と凹部１５が周回り方向に互いに平行に等間隔に設けられている。なお、凸部１４と凹部１５は、図２に示すように、高さ（厚さ）方向に連続して構成されていてもよいが、高さ方向に断続的であってもよい。また、直線状の凸部１４と凹部１５の周回り方向の間隔は、等間隔でなくてもよい。
【００３１】
また、図３に示す弾性体１３も、円柱状をなし、内部に補強板が設けられていない弾性層が一つ（単層）のものを示している。この弾性体１３は、側面に、高さ（厚さ）方向に沿った波線状の凸部１４と凹部１５が周回り方向に互いに平行に等間隔に設けられている。なお、凸部１４と凹部１５は、図３に示すように、高さ方向に連続して構成されていてもよいが、高さ方向に断続的であってもよい。また、波線状の凸部１４と凹部１５の周回り方向の間隔は、等間隔でなくてもよい。
【００３２】
以上のような弾性体１３は、図１に示す例では、下沓１２上に配設され、下沓１２によって支持される。弾性体１３は、上沓１１と下沓１２との間を接着して高支圧化しても良いが、接着しないことにより、良好な回転追従性を実現することも出来る。
【００３３】
また、弾性体１３は、図１に示すように、弾性変形拘束体１６によって囲繞されている。弾性変形拘束体１６は、弾性体１３の外径よりやや大きい内径を有する円筒体であり、上沓１１又は下沓１２の何れか、図１では上沓１１の外周部に固定されている。例えば、上沓１１と弾性変形拘束体１６との結合は、ボルト・ナット等の固定手段１６ｂを用いても良い。なお、固定手段１６ｂとしては、上沓１１と弾性変形拘束体１６の何れか一方に雄ねじを設け、他方に雌ねじを設け、これらを互いに螺合して結合するねじ締結によったり、溶接したり、従来公知の結合方法等で行うことも出来る。弾性変形拘束体１６の下沓１２側の先端部は、下沓１２の外周部の外側に位置し、固定されていない。これにより、上沓１１は、鉛直荷重の入力があっとき、弾性体１３を圧縮しながら鉛直下向きに移動することが出来る。すなわち、弾性変形拘束体１６の下沓１２側の先端部が下沓１２の外周部の外側に位置することで、下沓１２が上沓１１と下沓１２の間に配設される弾性体１３の剪断変形を抑制する機能や、弾性体１３を略密閉状態に拘束して高支圧化させるピストンの役割を実現する。かくして、下沓１２に支持された弾性体１３は、上面が上沓１１、側面が弾性変形拘束体１６によって包囲され、半密閉の空間に配設されることになる。支承装置１０は、半密閉のゴム支承となり、小さな支承面積にして高荷重を支承することが可能となる。
【００３４】
この支承装置１０の組立方法について図１を参照して説明すると、先ず、上沓１１と弾性変形拘束体１６とを固定手段１６ｂを用いて結合し、弾性体１３を収納するポット部１１ａを形成する。そして、弾性体１３を下沓１２上に載置した後、弾性体１３をポット部１１ａに嵌入する。又は、ポット部１１ａに弾性体１３を嵌入した後に下沓１２を弾性体１３上に配置する。弾性体１３は、上述のように、側面に、高さ方向の凸部１４と凹部１５とが設けられている。すなわち、凸部１４と凹部１５が設けられた方向は、ポット部１１ａへの挿入方向と同じである。したがって、ポット部１１ａには、ポット径とほぼ同じ略円柱状の弾性体１３を、凸部１４と凹部１５を周回り方向（高さ方向と直交する方向）に設けた場合よりも、挿入時の抵抗を小さくして、円滑に嵌入することが出来る。なお、弾性変形拘束体１６は、下沓１２に固定手段１６ｂを用いて結合し、ポット部１１ａを設け、このポット部１１ａに弾性体１３を嵌入するようにしてもよい。勿論、支承装置１０の組立方法は、上記の例に限定されるものではない。
【００３５】
ここで、弾性体１３と弾性変形拘束体１６との大きさの関係について説明すると、図１の例では、支承装置１０が上部構造物１と下部構造物２との間に設置され、支承装置１０に対して上部構造物１の荷重によって弾性体１３が変形している状態（死荷重が加わった状態）において、弾性体１３の側面の凸部１４が弾性変形拘束体１６の内周面の拘束面１６ａに当接した状態となっている。つまり、図４に示すように、上部構造物１と下部構造物２との間に設置される前は、弾性体１３の側面の凸部１４が弾性変形拘束体１６の内周面の拘束面１６ａとの間が非接触の状態で、隙間が設けられた状態となっており、上部構造物１と下部構造物２との間に設置されると、上部構造物１の死荷重によって、弾性体１３の側面の凸部１４が弾性変形拘束体１６の内周面の拘束面１６ａに当接した状態となる。なお、死荷重の載荷時には、弾性体１３の側面の凸部１４が弾性変形拘束体１６の内周面の拘束面１６ａと非接触で、通常の使用範囲を超える高い荷重（例えば大型車両等の交通荷重による活荷重）があった際に、弾性体１３の側面の凸部１４が弾性変形拘束体１６の内周面の拘束面１６ａと当接し、更なる高荷重の入力によって拘束面１６ａに凸部１４、並びに、凹部１５の膨出変形した部分が圧接されるようにしても良い。このような場合にあっても、弾性体１３は、高さ（厚さ）方向に沿って凸部１４と凹部１５とが設けられているので、円滑にポット１１ａに挿入することが出来る。
【００３６】
更に、図５に示すように、上部構造物１と下部構造物２との間に設置される前において、弾性体１３の側面の凸部１４が弾性変形拘束体１６の内周面の拘束面１６ａに当接した状態であっても良い。この場合、弾性体１３を弾性変形拘束体１６内に配設する際、弾性変形拘束体１６内における弾性体１３を正確に位置決めすることが出来る。また、弾性体１３は、高さ（厚さ）方向に沿って凸部１４と凹部１５とが設けられているので、円滑にポット１１ａに挿入することが出来る。なお、弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａと弾性体１３との間は、公差程度の微小間隙が存在していてもよい。
【００３７】
［３．支承装置の動作説明］
以上のような支承装置１０では、上部構造物１と下部構造物２との間に設置されると、図１に示すように、弾性体１３は、通常の使用範囲の荷重（例えば死荷重や死荷重＋車両通行時の活荷重）によって、圧縮され、弾性体１３の凸部１４は、弾性体１３を囲繞した弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａに近接又は当接した位置となる。支承装置１０は、弾性体１３が鉛直荷重の大きさに応じた弾性変形をし、この弾性変形によって側面の凸部１４が凹部１５により構成された隙間を埋めるように変形しながら、弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａに圧接される。すなわち、弾性体１３の変位量は、弾性変形拘束体１６によって制限される。
【００３８】
このような支承装置１０では、下沓１２に支持された弾性体１３を、上沓１１と弾性変形拘束体１６によって囲繞し、弾性体１３の側面に凸部１４と凹部１５とを設けて、拘束面１６ａとの間に所定の隙間を有する半密閉された空間部を設けて構成する。従って、入力初期や低荷重の入力時には、鉛直荷重に対する鉛直可撓変位をしながら入力の高荷重化に伴って、徐々に鉛直変位量の増加量が小さくなって弾性率が高くなり、大きな荷重の入力に対しては密閉ゴム支承のように挙動して、小さな支承面積にして高荷重支持を実現する。
【００３９】
また、低荷重から高荷重の入力に亘って鉛直面内における回転力の作用時には、弾性体１３が弾性変形拘束体１６によって部分的に支持されながらも凸部１４又は凹部１５による隙間により弾性体１３が変形し、弾性体への極端な負荷なく、良好な回転追従性を実現出来る。
【００４０】
ここで、図６に、鉛直方向の変位量と鉛直荷重との関係を示す。
線１００・・・一般的な積層ゴム支承を示す。
なお、ここで言うゴム支承は、弾性体が積層ゴムであり、内部に複数枚の鋼板が設けられた地震時水平力分散型ゴム支承や免震支承であり、密閉ゴム支承ではなく、荷重が加わった際の変位が拘束されていない支承である。
線１０１・・・弾性変形拘束体１６の内径（ポット部１１ａの内径）に対して弾性体１３の外形を小さくし、凸部１４と凹部１５を大きく形成して、拘束面１６ａと弾性体１３の側面との間の隙間を大きくしたときの特性を示す。（隙間大）
線１０２・・・拘束面１６ａと弾性体１３の側面との間の隙間を線１０１の場合より小さくしたときの特性を示す。（隙間中）
線１０３・・・拘束面１６ａと弾性体１３の側面との間の隙間を最も小さくしたときの特性を示す。（隙間小）
【００４１】
図６の線１００で示す参考例となるゴム支承では、鉛直荷重が大きくなるに連れて鉛直変位量も略比例的に大きくなり、グラフの傾き（拘束度又はバネ定数）はほぼ一定である。これに対して、本発明の線１０１−１０３の例によれば、鉛直荷重が大きくなるに連れて鉛直変位量も大きくなるが、その特性は非線形である。すなわち、鉛直変位に対する鉛直荷重反力の大きさを表すグラフの傾き（拘束度又はバネ定数）は、鉛直変位又が大きくなるほど大きくなる。このように、支承装置１０は、拘束面１６ａと弾性体１３の側面との間に凹部１５と凸部１４とによる隙間を設けることで、大きな荷重が入力されたときほど、より高度な密閉状態に変化して鉛直変位量の増加量が小さくなるような特性で、すなわち拘束度を可変として、上部構造物１を支承することが出来る。すなわち、この支承装置１０では、適度な鉛直可撓性を有しながら高荷重を支持することが出来る。また、線１０１−１０３の例を見ると、隙間が小さい程、鉛直変位に対する鉛直荷重反力の大きさを表すグラフの傾きの緩やかな範囲（一次勾配）を狭く設定することが出来る。すなわち、鉛直変位が小さくなる。
【００４２】
このように、この支承装置１０は、高荷重が加わると、鉛直可撓変位が小さくなり、密閉ゴム支承のように挙動する。すなわち、支承装置１０においては、支承する上部構造物１の種類、用途等に応じて、図６の線１０１−１０３のおける使用範囲を設定していくことになる。従って、例えば、支承装置１０は、死荷重に活荷重が加わったとき、グラフの急勾配の範囲（二次勾配）の領域に含まれるようにすることで、車両通過時の振動や騒音を低減することが出来るようになる。
【００４３】
［４．弾性体の変形例の説明］
ところで、弾性体１３は、図７のように構成することもできる。図７（Ａ）の弾性体１３は、縦断面を略台形状とし、一方の端面１３ａと他方の端面１３ｂの直径を異ならせ、円錐台状とし、一方の端面１３ａを、ポット部１１ａの内径より小径とする。すなわち、一方の面１３ａを最小径とする。そして、この弾性体１３にあっても、側面に、高さ（厚さ）方向に沿った直線状又は波線状の凸部１４と凹部１５が周回り方向に互いに平行に設けられている（図７の例は直線状）。このような弾性体１３は、図７（Ｂ）に示すように、一方の面１３ａをポット部１１ａへの挿入面として、ポット部１１ａ内に挿入される。これにより、弾性体１３は、一方の面１３ａをポット部１１ａ内に容易に挿入することが出来る。その後、弾性体１３は、ポット部１１ａ内に押し込まれることになるが、この際、高さ（厚さ）方向に沿った波線状の凸部１４と凹部１５が設けられているので、ポット部１１ａ内に、挿入時の抵抗を小さくして、円滑に位置決めされた状態で嵌入することが出来る。なお、弾性体１３の他方の面１３ｂは、ポット部１１ａの内径より大径であってもよいし、小径であってもよい。大径であれば、ポット部１１ａ内に位置決めされた状態で挿入することができ、また、小径であれば、全体をポット部１１ａ内に円滑に挿入することが出来る。
【００４４】
また、弾性体１３は、図８のように構成することもできる。図８の弾性体１３は、円柱状の本体部の側面に高さ（厚さ）方向に沿った凸部１４と凹部１５とを周回り方向に互いに平行となるように設けられている。ここで、凸部１４は、本体部の側面からの高さが高さ（厚さ）方向の中程において最も高くなるように形成され、全体が樽型をなすように形成されている。また、図８の弾性体１３では、少なくとも一方の端面がポット部１１ａの内径より小径となっている。なお、図８では、相対する端面１３ａ，１３ｂの直径は同じである。このような弾性体１３は、何れの端面もポット部１１ａへの挿入面とすることが出来、組立を容易に行うことが出来る。弾性体１３は、何れかの端面がポット部１１ａ内に挿入されると、次いで、ポット部１１ａ内に押し込まれることになるが、この際、高さ（厚さ）方向に沿った波線状の凸部１４と凹部１５が設けられているので、ポット部１１ａ内に、挿入時の抵抗を小さくして、円滑に位置決めされた状態で嵌入することが出来る。
【００４５】
更に、弾性体１３は、死荷重や活荷重が加わったとき、厚さ方向中程が最も大径となるように膨出する特性を有する。死荷重や活荷重が加わったとき、弾性体１３は、厚さ方向中程の膨出した凸部１４が最初に弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａに圧接され、次第にその周辺が拘束面１６ａに圧接されるように弾性変形が拘束されることで、弾性体１３の応力分布を均一にすることが出来る。
【００４６】
更に、図９は、図８の樽型の弾性体１３の変形例であって、更に、周回り方向に沿った凸部１４ａが設けられている。厚さ方向に沿った凸部１４と直交する凸部１４ａは、例えば、凸部１４より低くなるように形成されている。これにより、この弾性体１３は、ポット部１１ａへの挿入方向と直交する方向に設けられた凸部１４ａが、ポット部１１ａへの挿入時の抵抗が大きくならないようにしている。なお、この例において、凸部１４ａの間隔や本数は、特に限定されるものではない。なお、図８及び図９の例において、縦の凸部１４は、図７のように波線状であっても良い。
【００４７】
なお、本発明において、弾性体１３の凸部１４と凹部１５は、弾性体１３の高さ（厚さ）方向に沿って設けられていれば、その形状や本数や間隔等は特に限定されるものではない。
【００４８】
［５．積層型弾性体の説明］
以上の例では、弾性層が単層の弾性体１３を用いた支承装置１０を説明したが、弾性体１３としては、図１０に示すように、弾性層と補強板とが積層された積層構造の弾性体１７であっても良い。弾性体１７は、内部に補強板１７ａが設けられ、弾性層１７ｂが複数設けられ、補強板１７ａと弾性層１７ｂとが加硫接着によって相互に接着されている。単層の弾性体１３は、荷重が加わると、自由側面が側方に押し出され、特に厚さ方向の中央部を中心として膨出する。積層型の弾性体１７では、補強板１７ａがあることで、弾性体１７の自由側面の膨出が抑制され、耐荷力が増大する。但し、補強板１７ａの間の弾性層１７ｂの側面も、自由側面であるから荷重の大きさに応じて、側方に僅かに膨出する。しかし、支承装置１０では、弾性変形拘束体１６が弾性体１７の変形を拘束するので膨出量は僅かとなる。この弾性体１７にあっても、側面に、高さ（厚さ）方向に沿った凸部１８と凹部１９が周回り方向に設けられている。
【００４９】
弾性体１７は、弾性層１７ｂの自由側面が僅かに膨出して凸部１８が先ず弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａに圧接されるが、弾性層１７ｂの膨出量は、拘束面１６ａによって拘束される。従って、弾性体１７は、高荷重が入力されている際でも内部の補強板１７ａの周囲における弾性層１７ｂに対する局部応力を緩和することが出来る。また、内部の補強板１７ａが高荷重によってもつぶれにくくなり、補強板１７ａを薄くすることが出来、支承装置１０の全体の厚さの薄型化を実現出来る。
【００５０】
積層型弾性体１７と弾性変形拘束体１６との大きさの関係については、弾性体１３の場合と同様で、図４や図５を用いて説明したように、設置前において、弾性体１７の側面の凸部１８が弾性変形拘束体１６の内周面の拘束面１６ａとの間が非接触の状態であっても良いが、接触した状態としても良い。この場合、組立時に、弾性体１７の側面の凸部１８が弾性変形拘束体１６の内周面の拘束面１６ａと接触するようになり、位置決め性が向上するので好ましい。凸部１８と拘束面１６ａが接触する場合、挿入時の抵抗が大きくなるが、凸部１８と凹部１９は、弾性体１７の高さ（厚さ）方向に沿って設けられているので、挿入時の抵抗を緩和することが出来る。なお、本発明において、入力が無い（無荷重）時点での弾性体と弾性変形拘束体との接触の有無は特に限定されるものではなく、例えば、大きな荷重が入力されたときに、弾性体１７の側面の凸部１８が弾性変形拘束体１６の内周面の拘束面１６ａと接触するようにしても良い。
【００５１】
なお、上沓と弾性変形拘束体とを一体に構成してもよい。図１０の例では、上沓１１と弾性変形拘束体１６とを鉛直方向視において重ねて一体化するように構成している。また、積層型の弾性体１７において、鉛直荷重支持性能や水平荷重支持性能、並びに鉛直回転性能は、弾性層の面積や厚さ、数、補強板の面積や厚さ、数等によって調節することが出来る。また。弾性変形拘束体１６は、上沓１１の下面の外周側に固定されている。例えば、上沓１１と弾性変形拘束体１６との結合は、ボルト・ナット等の固定手段１６ｂを用いても良い。また、固定手段１６ｂとしては、上沓１１と弾性変形拘束体１６の何れか一方に雄ねじを設け、他方に雌ねじを設け、これらを互いに螺合して結合するねじ締結によったり、溶接したり、従来公知の結合方法等で行うことも出来る。
【００５２】
［６．補強板の変形例の説明］
積層型の弾性体１７に用いる補強板１７ａは、具体的に、図１１に示すように構成することが出来る。図１１（Ａ）に示す例では、上沓１１の弾性体１７が配設される側の面の中央部に、突出部２１ａを設け、突出部２１ａの周囲に環状の凹部２１ｂを設けている。また、下沓１２の弾性体１７が配設される側の面の中央部に、突出部２２ａを設け、突出部２２ａの周囲に凹部２１ｂを設けている。したがって、上沓１１と下沓１２との間に配設される弾性体１７は、中央部が薄肉部で、周囲が環状に厚肉部となっている。この弾性体１７の内部には、厚肉部となる外周領域に、環状の補強板１７ａが設けられる。この弾性体１７において、側面には、高さ（厚さ）方向に沿って凸部１８と凹部１９が連続して又は断続的に設けられている。また、弾性体１７の中央部には、拘束度調節のため、空隙部２３ａを設けるようにしても良い。このような弾性体１７は、中央部が薄肉部で、周囲が環状の厚肉部となっているので、回転追従性を向上させることが出来る。
【００５３】
図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の変形例で、下沓１２の弾性体１７が配設される側の面が平坦に形成され、上沓１１側のみに、突出部２１ａと凹部２１ｂとが設けられている。この弾性体１７では、下沓１２の弾性体１７が配設される側の面が平坦に形成されているので、下沓１２や弾性体１７の形状を簡素化することが出来、加工コストを削減出来る。この例でも、弾性体１７の中央部に、空隙部２３ａを設けるようにしても良い。また、弾性体１７の側面には、高さ（厚さ）方向に沿って凸部１８と凹部１９が連続して又は断続的に設けられている。
【００５４】
図１１（Ｃ）は、弾性体１７に同心に、環状の複数の補強板１７ａが同心円状に設けられている。この例では、上沓１１と下沓１２の相対する面、すなわち弾性体１７が配設される面は平坦に形成されている。この例では、上沓１１と下沓１２の弾性体１７が配設される面に突出部２１ａ，２２ａや凹部２１ｂ，２２ｂ（図１１（Ａ），（Ｂ）参照）が設けられていないので、構成が簡素化され、加工コストを削減することが出来る。なお、複数の環状の補強板１７ａは、内周側に一つでも良く、また、外周側に一つでも良く、その数も特に限定されるものではない。また、図１１（Ｃ）では、同じ高さに同心に環状の補強板１７ａを複数設けているが、各補強板１７ａの設けられる高さは、必ずしも同じで無くて良い。この例においても更に、弾性体１７の中央部には、空隙部２３ａを設けるようにしても良い。更に、弾性体１７の側面には、高さ（厚さ）方向に沿って凸部１８と凹部１９が連続して又は断続的に設けられている。
【００５５】
図１１（Ｄ）は、複数の補強板１７ａが互いに離間して平行に設けられている。この例において、補強板１７ａの枚数は一枚でも複数枚でも良い。弾性体１７の側面には、高さ（厚さ）方向に沿って凸部１８と凹部１９が連続して又は断続的に設けられている。
【００５６】
図１１（E）は、補強板１７ａの表裏に、複数の環状突出部１７ｃが同心円状に設けられている。この例において、補強板１７ａの枚数は一枚でも複数枚でも良い。また、環状突出部１７ｃの数は、特に限定されるものではなく、例えば一つであっても良い。また、環状突出部１７ｃは、連続した突条部ではなく、断続的なものであっても良い。また、環状突出部１７ｃは、表裏の何れか一方の面のみに設けても良く、また、補強板１７ａは複数枚設けるようにしても良い。この例では、弾性体１７の側面に、高さ（厚さ）方向に沿って凸部１８と凹部１９が連続して又は断続的に設けられている。
【００５７】
［７．支承装置の変形例１］
図１２に示す支承装置３０は、下沓１２に、芯材３１が取り付けられ、上揚防止部と水平変位防止部とを設けたものである。また、この支承装置３０は、第一剛性体としての上沓１１と第二剛性体としての下沓１２との間に弾性層と補強板とが積層された積層構造の弾性体１７が介在されている。支承装置３０の上沓１１は、表裏面に貫通した貫通孔３２が穿設されている。貫通孔３２には、上沓１１の上面側から芯材３１が挿入される。この貫通孔３２は、上沓１１が鉛直下向きに変位する分を考慮して、芯材３１の先端面が上沓１１の上面から突出することなく一段低くなる深さに形成されている。この貫通孔３２には、上揚防止片３２ａがフランジ状に形成されている。
【００５８】
貫通孔３２に挿通される芯材３１は、大径部３３となる頭部を有する金属性のボルト状部材からなり、先端部である大径部３３が上沓１１の貫通孔３２の内部に収容可能な大きさに設定されている。この芯材３１は、上沓１１の貫通孔３２より弾性体１７の略中央部に形成された挿通孔３４に挿通され、更に、下沓１２の弾性体１７の支持面側に形成されたネジ穴３５に螺合されることによって固定される。芯材３１は、貫通孔３２より挿入され、ネジ穴３５に固定されたとき、大径部３３が貫通孔３２内に一段低くなるように収容される。この芯材３１は、下沓１２に固定されることで、上沓１１と下沓１２とが水平方向に相対変位しようとした際に、上揚防止片３２ａの先端面又は貫通孔３２の側面が突き当たり、上沓１１の変位が規制される。すなわち、芯材３１は、水平変位防止部として機能して、過剰に上沓１１と下沓１２とが水平方向において相対変位することを防止する。更に、芯材３１の大径部３３は、貫通孔３２の上揚防止片３２ａの開口径より大きく、上揚防止片３２ａと係合する。芯材３１は、上沓１１に上揚力、すなわち上沓１１が下沓１２に対して相対的に上揚しようとする力が加わったとき、下沓１２に固定された芯材３１の大径部３３に上揚防止片３２ａが係止されることによって、上沓１１と下沓１２とが乖離することを防止することが出来る。すなわち、大径部３３は、上揚防止部としても機能することになる。
【００５９】
また、弾性体１７は、図１２に示すように、弾性変形拘束体１６によって囲繞されている。弾性変形拘束体１６は、弾性体１７の平均外径よりやや大きい内径を有する円筒体であり、上沓１１の外周部に固定され、その内側に、弾性体１７が収納されるポット部１１ａが形成されている。例えば、上沓１１と弾性変形拘束体１６との結合は、ボルト・ナット等の固定手段１６ｂを用いても良い。なお、固定手段１６ｂとしては、上沓１１と弾性変形拘束体１６の何れか一方に雄ねじを設け、他方に雌ねじを設け、これらを互いに螺合して結合するねじ締結によったり、溶接したり、従来公知の結合方法等で行うことが出来る。
【００６０】
弾性変形拘束体１６の下沓１２側の先端部は、下沓１２の外周部の外側に位置し、固定されていない。これにより、上沓１１は、鉛直荷重の入力があっとき、弾性体１３を圧縮しながら鉛直下向きに変位することが出来る。すなわち、弾性変形拘束体１６の下沓１２側の先端部は、下沓１２の外周部の外側に位置することで、芯材３１と協働して、上沓１１と下沓１２の間に配設される弾性体１７の剪断変形を抑制する機能や、弾性体１７を半密閉状態に拘束して高支圧化させるシリンダの役割を果たす。かくして、下沓１２に支持された弾性体１７は、上面が上沓１１、側面が弾性変形拘束体１６によって包囲され、半密閉された空間に配設されることになる。すなわち、支承装置１０は、半密閉ゴム支承となり、小さな支承面積にして高荷重を支承することが可能となる。
【００６１】
このような支承装置３０の組立方法について説明すると、先ず、上沓１１と弾性変形拘束体１６とを固定手段１６ｂを用いて結合し、弾性体１３を収納するポット部１１ａを形成する。そして、弾性体１７を下沓１２上に載置した後、貫通孔３２に芯材３１を挿通する前又は後に、弾性体１７をポット部１１ａに嵌入する。又は、貫通孔３２に芯材３１を挿通する前又は後に、ポット部１１ａに弾性体１３を嵌入し、その後、下沓１２を弾性体１３上に配置する。弾性体１７は、上述のように、側面に、高さ方向の凸部１８と凹部１９とが設けられているので、挿入時の抵抗を小さくして、円滑に嵌入することが出来る。勿論、支承装置３０の組立方法は、上記の例に限定されるものではない。
【００６２】
このような支承装置３０にあっても、上述した支承装置１０と同様に、下沓１２に支持された弾性体１７を、上沓１１と弾性変形拘束体１６によって囲繞することで、半密閉された空間部を構成して、半密閉のゴム支承のようにして小さな支承面積にして高荷重支承を実現しながら、弾性体１７の側面に凸部１８と凹部１９とを設けて、拘束面１６ａとの間に隙間を設けることで、鉛直荷重に対する鉛直可撓変位を実現することが出来る。また、回転作用の際には、凸部１８又は凹部１９による隙間により弾性体１７が変形し良好な回転追従性を実現出来る。そして、上記図６で示したように、拘束面１６ａと弾性体１７の側面との間に凹部１９と凸部１８によって隙間を設けることで、大きな荷重が入力されたときほど、より高度な密閉状態に変化して鉛直変位量の増加量を小さくすることが出来る。
【００６３】
なお、この支承装置３０において、支承体となる弾性体１７は、弾性層が単層の弾性体１３であっても良い（図２，図７−図９参照）。また、上下を逆にして、上沓１１を下沓とし、下沓１２を上沓として用いても良い。更に、上部構造物１と下部構造物２に設置するにあたっては、上述したように、上部プレート３や下部プレート５を介在させて固定しても良いし、更に、摺滑部材４，６を介在させて固定しても良い（図１参照）。
【００６４】
また、図１３に示すように、支承装置３０は、弾性変形拘束体１６を上沓１１ではなく、下沓１２の外周部に固定手段１６ｂによって固定するようにしても良い。この場合、弾性変形拘束体１６の先端部は、上沓１１の外周部の外側に位置し固定されていない。そして、下沓１２と弾性変形拘束体１６とによって構成されたポット部１２ａに、弾性体１７が嵌入され、その後、弾性体１７上に上沓１１が配設され、芯材３１が弾性体１７の挿通孔３４に挿通され、下沓１２のネジ穴３５に固定されることになる。図１３に示すような支承装置３０にあっても、上沓１１は、鉛直荷重の入力があっとき、弾性体１３を圧縮しながら鉛直下向きに変位することが出来、図１２の例と同様な効果を得ることが出来る。
【００６５】
［８．支承装置の変形例２］
図１４に示す支承装置４０は、芯材４１が上沓１１と下沓１２とを非貫通としたものである。この支承装置４０は、下沓１２に、芯材４１が取り付けられ、上揚防止部と水平変位防止部とを設けたものである。また、この支承装置４０は、第一剛性体としての上沓１１と第二剛性体としての下沓１２との間に弾性層と補強板とが積層された積層構造の弾性体１７が介在されている。
【００６６】
上沓１１は、弾性体１７の上面に配設されるものであって、外周部に、弾性変形拘束体１６が固定される。例えば、上沓１１と弾性変形拘束体１６との結合は、ボルト・ナット等の固定手段１６ｂを用いて良い。また、固定手段１６ｂとしては、上沓１１と弾性変形拘束体１６の何れか一方に雄ねじを設け、他方に雌ねじを設け、これらを互いに螺合して結合するねじ締結によったり、溶接したり、従来公知の結合方法等で行うことが出来る。弾性変形拘束体１６の下沓１２側の先端部は、フランジ状の上揚防止片４２が内側に張り出して形成されている。
【００６７】
芯材４１は、大径部４３となる頭部を有する金属製のボルト状部材からなり、先端部が下沓１２の弾性体１７の支持面側に形成されたネジ穴４４に螺合されることによって固定される。この芯材４１は、上端部が大径部４３となっており、弾性体１７を支持する支持面となっている。また、この大径部４３は、上沓１１の外周部に固定された弾性変形拘束体１６の上揚防止片４２に係合する。下沓１２に固定された芯材４１の大径部４３は、上揚防止部ともなって、上沓１１に上揚力が加わったとき、上沓１１側の上揚防止片４２が係止されることで、上沓１１と下沓１２とが乖離することを防止する。また、この芯材４１の大径部４３は、弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａを摺動するような大きさに形成され、弾性体１７を半密閉状態に拘束して高支圧化させるピストンのように機能して、鉛直方向の変位を許容し、また、水平変位防止部となって、芯材４１で水平方向の変位を制限する。これにより、過剰に上沓１１と下沓１２とが水平方向において相対変位することを防止することが出来る。更に、上揚防止片４２と下沓１２との間は、間隙が設けられており、鉛直下向き上沓１１が変位した際に、上揚防止片４２が下沓１２に突き当たらないようにしている。
【００６８】
このような支承装置４０の組立方法について説明すると、先ず、弾性変形拘束体１６に芯材４１を挿入し、芯材４１を下沓１２のネジ穴４４に固定する。これにより、弾性変形拘束体１６内には、大径部４３とによって、ポット部４３ａが形成される。この後、ポット部４３ａには、弾性体１７が芯材４１の大径部４３上に配置される。この際、弾性体１７は、上述のように、側面に、高さ方向の凸部１８と凹部１９とが設けられているので、挿入時の抵抗を小さくして、円滑に嵌入することが出来る。この後、弾性変形拘束体１６には、上沓１１が固定手段１６ｂによって結合される。勿論、支承装置４０の組立方法は、上記の例に限定されるものではない。
【００６９】
このような支承装置４０にあっても、上述した支承装置１０，３０と同様に、下沓１２に支持された弾性体１７を、上沓１１と弾性変形拘束体１６によって囲繞することで、半密閉された空間部を構成して、密閉ゴム支承のようにして小さな支承面積にして高荷重支持を実現しながら、弾性体１７の側面に凸部１８と凹部１９とを設けて、拘束面１６ａとの間に隙間を設けることで、鉛直荷重に応じた鉛直可撓変位を可能とすることが出来る。また、回転作用の際には、凸部１８又は凹部１９による隙間により弾性体１７がより一層変形し易くなり、良好な回転追従性を実現出来る。そして、上記図７で示したように、拘束面１６ａと弾性体１７の側面との間に凹部１９と凸部１８によって隙間を設けることで、大きな入力があったときほど、より高度な密閉状態に変化して高支圧化させ鉛直変位量の増加量を小さくすることが出来る。
【００７０】
なお、この支承装置４０において、支承体となる弾性体１７は、弾性層が単層の弾性体１３であっても良い（図２，図７−図９参照）。また、上下を逆にして、上沓１１を下沓とし、下沓１２を上沓として用いても良い。更に、上部構造物１と下部構造物２に設置するにあたっては、上述したように、上部プレート３や下部プレート５を介在させて固定しても良いし、更に、摺滑部材４，６を介在させて固定しても良い（図１参照）。
【００７１】
［９．支承装置の変形例３］
図１５に示す支承装置５０は、図１４の支承装置４０を更に変形したものである。この支承装置５０は、下沓１２に、芯材５１が取り付けられ、上揚防止部と水平変位防止部とを設けたものである。この支承装置５０は、第一剛性体としての上沓１１と第二剛性体としての下沓１２との間に弾性層１７ｂと補強板１７ａとが積層された積層構造の弾性体１７が介在されている。
【００７２】
上沓１１は、弾性体１７の上面に配設されるものであって、外周部に、弾性変形拘束体１６が固定される。例えば、上沓１１と弾性変形拘束体１６との結合は、ボルト・ナット等の固定手段１６ｂを用いることが出来る。また、固定手段１６ｂとしては、上沓１１と弾性変形拘束体１６の何れか一方に雄ねじを設け、他方に雌ねじを設け、これらを互いに螺合して結合するねじ締結によったり、溶接したり、従来公知の結合方法等で行うことが出来る。弾性変形拘束体１６の下沓１２側の先端部は、フランジ状の上揚防止片５２が内側に張り出して形成されている。
【００７３】
芯材５１は、ベースプレートとなる下沓１２に下端部が固定される。芯材５１の下端面は、位置決め凸部５１ａが設けられ、位置決め凸部５１ａが下沓１２側の位置決め凹部５１ｂに嵌合されることで、位置決めされる。また、下沓１２には、挿通孔５５ａが形成され、固定ボルト５５ｂが芯材５１の下端部に設けられた固定孔５５ｃに締め付けられることで固定される。芯材５１の上端部には、弾性体１７を支持する支持面となる大径部５３が一体的に設けられる。大径部５３は、裏面中央部にネジ穴５３ａが設けられており、ネジ穴５３ａに、芯材５１の先端部に形成されたネジ部５４が締め付けられることで一体化される。なお、固定ボルト５５ｂのボルト頭部は、下沓１２の挿通孔５５ａと連通した凹部５５ｄに突出することなく収容されている。
【００７４】
芯材５１と一体の大径部５３は、外周部下面が上沓１１の外周部に固定された弾性変形拘束体１６の上揚防止片５２と係合する。下沓１２との一体の芯材５１の大径部５３は、上揚防止部ともなって、上沓１１に上揚力が加わったとき、上沓１１側の上揚防止片５２が係止されることで、上沓１１と下沓１２とが乖離することを防止する。また、この芯材５１の大径部５３は、弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａを摺動するような大きさに形成され、弾性体１７を半密閉状態に拘束して高支圧化させるピストンのように機能して、鉛直方向の変位を許容し、また、水平変位防止部となって、芯材５１で水平方向の変位を規制する。これにより、過剰に上沓１１と下沓１２とが水平方向において相対変位することを防止することが出来る。更に、上揚防止片５２と下沓１２との間は、間隙が設けられており、鉛直下向きに上沓１１が変位した際に、上揚防止片５２が下沓１２に突き当たらないようにしている。
【００７５】
このような支承装置５０の組立方法について説明すると、例えば、先ず、弾性変形拘束体１６に大径部５３が固定された芯材５１を挿入し、芯材５１を下沓１２に固定する。これにより、弾性変形拘束体１６内には、大径部５３とによって、ポット部５３ｂが形成される。この後、ポット部５３ｂには、弾性体１７が芯材４１の大径部４３上に配置される。この際、弾性体１７は、上述のように、側面に、高さ方向の凸部１８と凹部１９とが設けられているので、挿入時の抵抗を小さくして、円滑に嵌入することが出来る。この後、弾性変形拘束体１６には、上沓１１が固定手段１６ｂによって結合される。勿論、支承装置５０の組立方法は、上記の例に限定されるものではない。
【００７６】
このような支承装置５０にあっても、上述した支承装置１０，３０，４０と同様に、下沓１２に支持された弾性体１７を、上沓１１と弾性変形拘束体１６によって囲繞することで、半密閉された空間部を構成して、密閉ゴム支承のようにして小さな支承面積にして高荷重支承を実現しながら、弾性体１７の側面に凸部１８と凹部１９とを設けて、拘束面１６ａとの間に隙間を設けることで、鉛直荷重に対する鉛直可撓変位を実現することが出来る。また、回転作用の際には、凸部１８又は凹部１９による隙間により弾性体１７がより一層変形し易くなり、良好な回転追従性を実現出来る。そして、上記図６で示したように、拘束面１６ａと弾性体１７の側面との間に凹部１９と凸部１８によって隙間を設けることで、大きな荷重があったときほど、より高度な密閉状態に変化して鉛直変位量の増加量を小さくすることが出来る。
【００７７】
なお、この支承装置５０において、支承体となる弾性体１７は、弾性層が単層の弾性体１３であっても良い（図２，図７−図９参照）。また、上下を逆にして、上沓１１を下沓とし、下沓１２を上沓として用いても良い。更に、上部構造物１と下部構造物２に設置するにあたっては、上述したように、上部プレート３や下部プレート５を介在させて固定しても良いし、更に、摺滑部材４，６を介在させて固定しても良い（図１参照）。
【００７８】
［１０．支承装置の変形例４］
以上の例では、弾性体１３，１７の側面に凸部１４，１８と凹部１５，１９を設けた場合を説明したが、図１６に示すように、弾性体１３，１７の側面には、凸部１４，１８と凹部１５，１９を設けず、代わりに、弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａに、高さ（厚さ）方向に沿った凸部６１又は凹部６２を設けるようにしても良い。なお、支承装置の構造は、図１４に示した支承装置４０と同一であるため詳細は省略する。なお、ここでは、一例として、積層型弾性体１７を用いるようにしている。図１６では、弾性変形拘束体１６の下沓１２側の先端部には、フランジ状の上揚防止片４２が内側に張り出すように、ボルト・ナット等の固定手段１６ｃによって固定されている。
【００７９】
このような支承装置の組立は、弾性変形拘束体１６に上沓１１を固定手段１６ｂで固定し、ポット部を形成してから、又は、少なくとも弾性変形拘束体１６の芯材４１を挿入し、上揚防止片４２を固定手段１６ｃで固定し、ポット部を形成してから、弾性体１７をポット部に嵌入するようにすればよい。
【００８０】
図１６に示す弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａには、高さ（厚さ）方向に沿った凸部６１又は凹部６２を設けるようにしている。この場合、凸部６１は、荷重が加わった際、弾性層１７ｂの自由側面が膨出することで、凹部６２より先に、補強板１７ａ，１７ａ間の側方に膨出した側面が圧接されることになる。このように、弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａに凸部６１と凹部６２を設けた場合にも、弾性体１３，１７の側面に凸部１４，１８と凹部１５，１９を設けた場合と類似した作用効果を得ることが出来る。
【００８１】
［１１．その他の変形例］
以上の例では、弾性体１３，１７の側面に凸部１４，１８と凹部１５，１９を設け場合と、弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａに凸部６１と凹部６２を設けた場合を説明したが、凹部と凸部は、弾性体の側面と弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａの両方に設けるようにしてもよい。図１７（Ａ）は、弾性体１３，１７の側面の凸部１４，１８を設け、凸部１４，１８が弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａの凹部６２に入り込んでいる。この際、凹部６２の幅は、凸部１４，１８の幅より大きくなるように形成されている。また、図１７（Ｂ）は、弾性体１３，１７の側面の凸部１４，１８が弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａの凸部６１とが突き合わされている。ここでは、凸部１４，１８と凸部６１が同じ幅となるように形成されている。なお、この例において、凸部１４，１８と凸部６１とは、幅方向にずれ、完全に、凸部１４，１８と凸部６１とが対向していなくてもよい。図１７（Ｃ）は、弾性体１３，１７の側面に凸部１４，１８と凹部１５，１９の各幅より、弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａの凸部６１と凹部６２の幅が広くなるように形成されている。この場合、外側に位置する幅広の凸部６１には、内側の幅狭の複数の凸部１４，１８が突き当たることになる。これとは逆に、図１７（Ｄ）は、弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａの凸部６１と凹部６２の幅より弾性体１３，１７の側面に凸部１４，１８と凹部１５，１９の各幅が広くなるように形成されている。
【００８２】
図１７（Ａ）−（Ｄ）の何れの場合であっても、弾性体１３，１７の凸部１４，１８は、荷重が加わった際、弾性層の自由側面が膨出することで、弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａに圧接されて、凹部１５，１９や凹部６２を埋めるように弾性変形しながらその変形が拘束されることになる。このように、凹部と凸部を弾性体の側面と弾性変形拘束体１６の拘束面１６ａの両方に設けた場合にも、同様な作用効果を得ることが出来る。
【００８３】
更に、上述の説明では、本発明の支承装置として橋梁用支承装置について説明したが、本発明は橋梁用支承装置に限定されることはなく、各種の構造物の制震、免震用の支承装置として採用することが出来る。
【符号の説明】
【００８４】
１  上部構造物、２  下部構造物、３  上部プレート、４  摺滑部材、５  下部プレート、６  摺滑部材、１０  支承装置、１１  上沓、１２  下沓、１３  弾性体、１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）  弾性体、１４  凸部、１４ａ  凸部、１５  凹部、１６  弾性変形拘束体、１６ａ  拘束面、１６ｂ，１６ｃ  固定手段、１７  弾性体、１７ａ  補強板、１７ｂ  弾性層、１７ｃ  環状突出部、１８  凸部、１９  凹部、３０  支承装置、３１  芯材、３２  上揚防止片、３２ａ  上揚防止片、３３  大径部、３４  挿通孔、３５  ネジ穴、４０  支承装置、４１  芯材、４２  上揚防止片、４３  大径部、４３ａ  ポット部、４４  ネジ穴、５０  支承装置、５１  芯材、５１ａ  位置決め凸部、５１ｂ  位置決め凹部、５２  上揚防止片、５３  大径部、５３ａ  ネジ穴、５３ｂ  ポット部、５４  ネジ部、５５  固定ボルト、５５ａ  固定孔、６１  凸部、６２  凹部
【図１】
0005330472.tif 000002
【図２】
0005330472.tif 000003
【図３】
0005330472.tif 000004
【図４】
0005330472.tif 000005
【図５】
0005330472.tif 000006
【図６】
0005330472.tif 000007
【図７】
0005330472.tif 000008
【図８】
0005330472.tif 000009
【図９】
0005330472.tif 000010
【図１０】
0005330472.tif 000011
【図１１】
0005330472.tif 000012
【図１２】
0005330472.tif 000013
【図１３】
0005330472.tif 000014
【図１４】
0005330472.tif 000015
【図１５】
0005330472.tif 000016
【図１６】
0005330472.tif 000017
【図１７】
0005330472.tif 000018