(57)【要約】【課題】被覆ゴムとフランジ板とが接する部分の構造を見直すことにより、被覆ゴムの端部がフランジ板から剥がれる「接着剥がれ」の不都合を防止し、不良品の発生を解消させる。【解決手段】複数枚の弾性ゴム層２と剛性板１とが交互に積層された積層体３の外周部の全域を覆う被覆ゴム４が設けられ、積層体３の積層方向両端部にフランジ板５，６が接着固定されて成る免震用積層ゴムにおいて、被覆ゴム４におけるフランジ板５，６と接する端部４Ａが、積層方向でフランジ板５，６に近付く程径が大となる先拡がり状端部に形成されるとともに、先拡がり状端部４Ａの外径側端部４ａが、フランジ板５，６に形成された環状凹入溝７に嵌り込んで接着されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の弾性ゴム層と剛性板とが交互に積層された積層体の外周部の全域を覆う被覆ゴムが設けられ、前記積層体の積層方向両端部にフランジ板が接着固定されて成る免震用積層ゴムであって、
前記被覆ゴムにおける前記フランジ板と接する端部が、前記積層方向で前記フランジ板に近付く程径が大となる先拡がり状端部に形成されるとともに、前記先拡がり状端部の外径側端部が、前記フランジ板に形成された環状凹入溝に嵌り込んで接着されている免震用積層ゴム。
【請求項２】
前記環状凹入溝は、その断面形状が前記積層方向厚みの薄い扁平な矩形を呈するものに形成されている請求項１に記載の免震用積層ゴム。
【請求項３】
前記先拡がり状端部の外表面は、これの前記積層方向での断面形状が内径方向に向けて凹となる円弧形状若しくは円弧類似形状に反る状態となる湾曲面、若しくはその湾曲面が連続して二段に連なる形状に形成されている請求項１又は２に記載の免震用積層ゴム。
【請求項４】
前記フランジ板にはその中央フランジ部分を積層体側に向けて隆起させる段部が形成され、前記先拡がり状端部における外径側端部は、前記段部よりも外径側において前記フランジ板の表面からの厚みが前記段部の段差と同一又はほぼ同一となる段差付ゴム端部分に形成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の免震用積層ゴム。
【請求項５】
前記環状凹入溝の内径側端における前記積層方向に沿う内縦壁部と、前記段部の外径側端における前記積層方向に沿う外縦壁部とが互いに連続した単一の周面となるように、前記環状凹入溝と前記段部とが径方向に隣合わせて形成されている請求項４に記載の免震用積層ゴム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震用積層ゴムに係り、詳しくは、複数枚の弾性ゴム層と剛性板とが交互に積層された積層体の外周部の全域を覆う被覆ゴムが設けられ、積層体の積層方向両端部にフランジ板が接着固定されて成る免震用積層ゴムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の免震用積層ゴムとして、従来、積層体の全域を覆うゴムのうち、フランジ板と接する端部を、フランジ板に近付くほど漸次横断面積が大きくなるように形成されたものがあり、例えば、特許文献１や特許文献２において開示されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１のものは、複数の弾性ゴム層と剛性板との全体を覆う被覆ゴムを設けることによって、金属製の剛性板の劣化を防止できるようにしている。その被覆ゴムにおけるフランジ板と接する端部は、積層方向での断面形状が内径方向に向けて凹となる円弧形状若しくは円弧類似形状に反る状態となる湾曲面に形成されている。
【０００４】
特許文献２のものは、同様に金属製の剛性板の劣化を防止できるように、複数の弾性ゴム層と剛性板との全体を覆う被覆ゴムを設けており、そのうちのフランジ板と接する端部は、積層方向での断面形状が内径方向に向けて凹となる円弧形状若しくは円弧類似形状に反る状態となる湾曲面が連続して二段に連なる形状に形成されている。
【０００５】
これらの従来技術は、積層体の両端部に位置してフランジ板に接する被覆ゴムの両端部分には、剪断変形に伴い一方側では引張り、他方側では圧縮といった極めて大きな応力が集中作用し、積層体と各フランジ板との間の接着が剥がれる等して積層ゴムの損傷や破断を招き、所望の耐久寿命が得られない、という問題を解決すべく採られた手段であった。つまり、被覆ゴム末端の径を漸次増すことにより、応力集中を避けながらフランジ板との接着面積を増大させて、被覆ゴムとフランジ板との接着強度を改善させるものである。
【特許文献１】特開２００５−１４７２２０号公報
【特許文献２】特開２００２−１４７５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１，２のような対策が採られた積層ゴムであっても、場合によっては依然として被覆ゴムとフランジ板との接着部から「剥がれ」の生じることがあった。即ち、図６に示すように、フランジ板５の外周フランジ部分５Ｂに接する部位の外径側端部４ａから被覆ゴム４の接着剥がれが発生し易く、手直しによる工数増加が新たな問題として認識されてきたのである。
【０００７】
本発明の目的は、被覆ゴムとフランジ板とが接する部分の構造を見直すことにより、被覆ゴムの端部がフランジ板から剥がれる「接着剥がれ」の不都合を防止し、不良品の発生を解消させる点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、複数枚の弾性ゴム層２と剛性板１とが交互に積層された積層体３の外周部の全域を覆う被覆ゴム４が設けられ、前記積層体３の積層方向両端部にフランジ板５，６が接着固定されて成る免震用積層ゴムにおいて、
前記被覆ゴム４における前記フランジ板５，６と接する端部４Ａが、前記積層方向で前記フランジ板５，６に近付く程径が大となる先拡がり状端部に形成されるとともに、前記先拡がり状端部４Ａの外径側端部４ａが、前記フランジ板５，６に形成された環状凹入溝７に嵌り込んで接着されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の免震用積層ゴムにおいて、前記環状凹入溝７は、その断面形状が前記積層方向厚みの薄い扁平な矩形を呈するものに形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の免震用積層ゴムにおいて、前記先拡がり状端部４Ａの外表面は、これの前記積層方向での断面形状が内径方向に向けて凹となる円弧形状若しくは円弧類似形状に反る状態となる湾曲面Ｒ、若しくはその湾曲面が連続して二段に連なる形状Ｒ１，Ｒ２に形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の免震用積層ゴムにおいて、前記フランジ板５，６にはその中央フランジ部分５Ａ，６Ａを積層体側に向けて隆起させる段部５Ｃ，６Ｃが形成され、前記先拡がり状端部４Ａにおける外径側端部４ａは、前記段部５Ｃ，６Ｃよりも外径側において前記フランジ板５，６の表面８，９からの厚みｈ１が前記段部５Ｃ，６Ｃの段差ｈと同一又はほぼ同一となる段差付ゴム端部分に形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の免震用積層ゴムにおいて、前記環状凹入溝７の内径側端における前記積層方向に沿う内縦壁部７ｂと、前記段部５Ｃ，６Ｃの外径側端における前記積層方向に沿う外縦壁部１２，１３とが互いに連続した単一の周面となるように、前記環状凹入溝７と前記段部５Ｃ，６Ｃとが径方向に隣合わせて形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、詳しくは実施例において説明するが、被覆ゴムをフランジ板に圧接させて貼り合せる際に、接着剤が環状凹入溝に留まって確実に外径側端部と凹入溝とが接着されるようになるから、必要十分な接着剤量が確保されて、外径側端部と環状凹入溝とが強固に接着され、先拡がり状端部がフランジ板から剥離するおそれを解消可能となる。その結果、被覆ゴムとフランジ板とが接する部分の構造を見直すことにより、被覆ゴムの端部がフランジ板から剥がれる不都合が生じる場合における剥がれ始めの箇所である被覆ゴムの外径側端部と環状凹入溝、即ちフランジ板とが、十分な量の接着剤によって強固の接着され、従来構造のものに比べて引き剥がし耐力が大きく向上して、被覆ゴムの端部とフランジ板とが剥がれる不都合を防止して、不良品の発生を解消させることが可能となる免震用積層ゴムを提供することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、環状凹入溝の断面形状が扁平な矩形を呈するから、外径側端部の外周壁の下部と環状凹入溝の外周壁とが接着されていて、剥がれ方向に対するせん断方向の力に抗する接着面として作用するから、面を引き剥がす方向に作用する場合（外径側端部の下面と環状凹入溝の底面との接着）に比べて、大なる引き剥がし耐力を発揮できるようになる。また、扁平な環状凹入溝であるから、掘り込み深さが浅くて切削加工等の廉価な加工手段によって平易に形成できる利点もある。その結果、環状凹入溝の加工性に優れるようにしながら、請求項１の発明による前記作用効果が強化される免震用積層ゴムを提供することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、先拡がり状端部の外表面が内径方向に向けて縦断面円弧形状もしくは円弧類似形状に反った湾曲面とされている場合には、大変形に伴う湾曲面での屈曲変形時に、その屈曲箇所に深い皺を発生することがなくなり、これによって、繰り返し変形を受けても、被覆ゴムの損傷や破断につながる最も大きな原因となる被覆ゴム端部の割れや亀裂の発生を防止することが可能で、積層ゴム全体の免震性能及び耐久寿命を増進させることができる。また、湾曲面が連続して二段に連なる形状に形成される場合には、大変形時には、最も被覆厚さの大きい二段湾曲面の接続頂部が最深部に位置する形態で屈曲することから深い皺の発生が全くなくなり、従って、被覆ゴム端部の割れや亀裂の発生を確実に防止して免震用積層ゴム全体の耐久寿命を一段と増進できる利点がある。
【００１６】
請求項４の発明によれば、被覆ゴムの先拡がり状端部が積層ゴム全体の変形に対する緩衝（クッション）領域として機能するようになり、大変形時に各フランジ板と被覆ゴムとの接着箇所に応力が集中することが軽減され、接着剥がれが抑制又は回避できるとともに、その剥がれに起因する損傷の発生も防止することが可能となる利点が得られる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、内縦壁部と外縦壁部とが別々に形成される場合よりも、加工工程の削減による生産効率向上やコストダウンが可能になるとともに、接着剥がれ方向に対してせん断方向に広い面積での接着層が形成されることになり、より剥がれに対して強い接着構造となる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明による免震用積層ゴムの実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は免震用積層ゴム全体の判断面図、図２は被覆ゴムの端部を示す拡大断面図、図３はせん断変形時における被覆ゴムの端部を示す拡大断面図、図４，５は、それぞれ被覆ゴムの端部の別構造を示す断面図である。
【００１９】
〔実施例１〕
図１は本発明による免震用積層ゴム全体の断面構造を示し、この免震用積層ゴムＣは、基本的に、薄肉鋼板等の複数枚の剛性板１と弾性ゴム層２とを交互に積層してなる積層体３の外周部の全域が、耐候性及び耐食性に優れた筒状の被覆ゴム４で覆われているとともに、積層体３の積層方向の両端部、すなわち、上下両端部には建物等の上部構造体Ａ及び建築基礎等の下部構造体Ｂに対する取付用のフランジ板５，６がゴムの加硫時に一体に接着固定されて構成されている。
【００２０】
ここで、積層体３を構成する弾性ゴム層２としては、天然ゴム系ゴム材料や高減衰ゴム材料が使用され、被覆ゴム４としては、天然ゴム（ＮＲ）、ＳＢＲ、ＩＲ、ＣＲ、ＥＰＤＭなどの耐候性及び耐薬品性に優れたゴム材料が使用される。また、剛性板１としては、鋼板、鉄板、アルミ板、銅板、ＳＵＳ板等の金属板以外に、硬質プラスチック板を使用してもよい。さらに、免震用積層ゴムＣは、水平方向のあらゆる向きの揺れに対応できるように、円柱形状とすることが好ましいが、四角形、五角形などの多角形状であってもよい。
【００２１】
前述のような基本構成から成る免震用積層ゴムＣにおいて、各フランジ板５，６は、図２に示すように、積層体側に向けて隆起されるように厚さの厚い中央フランジ部分５Ａ，６Ａ、及びこれらよりも厚さの薄い外周フランジ部分５Ｂ，６Ｂから構成されるとともに、外周フランジ部分５Ｂ，６Ｂの内径側端には、断面形状が上下方向（積層方向）厚みの薄い扁平な矩形を呈する環状凹入溝７が形成されている。この環状凹入溝７は、切削加工によって比較的容易かつ廉価に形成されるが、鋳造、鍛造等の他の加工手段によって形成されるものであっても良い。
【００２２】
中央フランジ部分５Ａ，６Ａの厚みは、外周フランジ部分５Ｂ，６Ｂの厚みより厚さｈ１（通常ｈ１＝３ｍｍであるが、３ｍｍ以上でも可）だけ厚く設定されている。また、環状凹入溝７の外周フランジ部分５Ｂ，６Ｂの内向き外面８，９からの深さはｈ２（ｈ２＝２ｍｍ）に設定されており、その結果、環状凹入溝７の底面７ａと中央フランジ部分５Ａ，６Ａの上面１０，１１との段部５Ｃ，６Ｃは高さｈ１＋ｈ２（＝５ｍｍ以上）に設定されている。
【００２３】
筒状の被覆ゴム４の積層方向両端部は、図２に示すように、上下方向（積層方向）でフランジ板５，６に近付く程径が大となる先拡がり状端部４Ａに形成されている。より詳しくは、先拡がり状端部４Ａの外表面は、これの積層方向での断面形状が内径方向に向けて凹となる円弧形状（若しくは円弧類似形状）に反る状態となる湾曲面Ｒ１，Ｒ２が連続して二段に連なる形状に形成されている。そして、先拡がり状端部４Ａの外径側端部が、フランジ板５，６に形成された環状凹入溝７に嵌り込んで接着される段差付ゴム端部分４ａに形成されている。
【００２４】
段差付ゴム端部分４ａは、段部５Ｃ，６Ｃよりも外径側においてフランジ板の表面、即ち外周フランジ部分５Ｂ，６Ｂの表面８，９からの厚みｈ１が、段部５Ｃ，６Ｃの段差ｈと同一（又はほぼ同一）となる状態に形成されている。従って、段差付ゴム端部分４ａの全体厚みはＨは、Ｈ＝ｈ１（＝ｈ）＋ｈ２（５ｍｍ又は５ｍｍ以上）に設定されている。そして、環状凹入溝７の内径側端における積層方向に沿う内縦壁部７ｂと、中央フランジ部分５Ａ，６Ａの外径側端における積層方向に沿う外縦壁部１２，１３とが互いに連続面となるように、凹入溝７と中央フランジ部分５Ａ，６Ａとが径方向に隣合わせて形成されている。
【００２５】
つまりこの場合は、内縦壁部７ｂと外縦壁部１２，１３とによって段部５Ｃ，６Ｃが形成されている。これは、内縦壁部７ｂと外縦壁部１２，１３とが別々に形成される場合よりも、加工工程の削減による生産効率向上やコストダウンが可能になるとともに、接着剥がれ方向に対してせん断方向に広い面積での接着層が形成されることになり、より剥がれに対して強い接着構造となる利点がある。また、先拡がり状端部４Ａの中央フランジ部分５Ａ，６Ａに対する最小被覆厚さＷは、被覆ゴム４の積層方向中央部分での剛性板１に対する被覆厚さｗ１と同一、又はそれ以上に設定されているのが望ましい。
【００２６】
以上のように構成された免震用積層ゴムＣにおいては、被覆ゴム４の先拡がり状端部４Ａにおける段差付ゴム端部分４ａが、外周フランジ部分５Ｂ，６Ｂの内径側端に形成された環状凹入溝７に嵌り込んで接着されているので、これら両者を圧接させて貼り合せる際に、接着剤が環状凹入溝７に留まって確実に段差付ゴム端部分４ａの下面と１４と凹入溝７の底面７ａとが接着されるようになる。これにより、必要十分な接着剤が確保されて、段差付ゴム端部分４ａと環状凹入溝７とが強固に接着されるようになるので、先拡がり状端部４Ａがフランジ板５，６から剥離するおそれを解消可能となる。従来のように、被覆ゴム４の端部が一様な面で接着される状況では、それら両者の圧接によって接着剤が大きく食み出してしまい、必要十分な接着剤量が実質的に取れないことがあったが、本発明ではそのような不都合がまず生じない点で有利である。
【００２７】
加えて、段差付ゴム端部分４ａの外周壁１５の下部と環状凹入溝７の外周壁７ｃとが接着されていて、剥がれ方向に対するせん断方向の力に抗する接着面として作用するから、面を引き剥がす方向に作用する場合（下面１４と底面７ａとの接着）に比べて、大なる引き剥がし耐力を奏することが可能になる。その結果、剥がれる不都合が生じる場合における剥がれ始めの箇所である外周壁１５の下部と外周壁７ｃとが、せん断耐力に優れる状態に接着される構成により、従来構造のものに比べて引き剥がし耐力が飛躍的に向上し、被覆ゴム４の端部と各フランジ板５，６とが剥がれる不都合をほぼ完全なまでに解消することが可能になった。
【００２８】
また、参考として以下に記す。緩衝（クッション）領域となる段差付ゴム端部分４ａに続けて、その外表面が内側に向けて縦断面円弧形状に反った二段の湾曲面Ｒ１，Ｒ２に連続形成された先拡がり状端部（湾曲面付ゴム部分）４Ａを一体形成して被覆ゴム４端部分の被覆厚さを大きく確保してあるので、横方向の大変形に伴い先拡がり状端部４Ａは、図３に示されているように、二段湾曲面Ｒ１，Ｒ２の接続頂部Ａを反曲点として屈曲変形し肉厚の大きい接続頂部Ａが最深部に位置する屈曲形態となるために、屈曲箇所に深い皺を発生することがなくなる。これによって、繰り返し変形を受けても、積層ゴムＣの損傷や破断につながる最も大きな原因となる被覆ゴム４端部に割れや亀裂が発生せず、積層ゴムＣ全体の免震性能及び耐久寿命を長期に亘って保証することができる。
【００２９】
〔実施例２〕
実施例２による免震用積層ゴムＣは、実施例１による免震用積層ゴムＣと各フランジ板及び被覆ゴム４が異なる以外は同じものである。即ち、図４に示すように、各フランジ板５，６の中央フランジ部分５Ａ，６Ａの厚みは外周フランジ部分５Ｂ，６Ｂの厚みと同じであり、環状凹入溝７の深さはｈ２一定のものとなっている。このように、中央部分の厚みが厚くないフランジ板５，６を有する免震用積層ゴムＣにも本発明が適用可能である。
【００３０】
〔実施例３〕
実施例３による免震用積層ゴムＣは、実施例２による免震用積層ゴムＣと先拡がり状端部４Ａの形状が異なる以外は同じものである。即ち、図５に示すように、先拡がり状端部４Ａの外表面は、これの積層方向での断面形状が内径方向に向けて凹となる円弧形状若しくは円弧類似形状に反る状態となる単一の湾曲面Ｒに形成されている。また、図５に仮想線で示すように、先拡がり状端部４Ａを、これの積層方向での断面形状が傾斜した直線面Ｓとなるように形成されたものでも良い。
【００３１】
〔別実施例〕
環状凹入溝７の断面形状は、下向き狭まりの三角形や正方形、或いは楕円形の下半分のような形等、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】免震用積層ゴムの構造を示す判断面状の全体側面図（実施例１）
【図２】通常（非変形）状態のときの被覆ゴムの端部を示す拡大断面図（実施例１）
【図３】変形状態のときの被覆ゴムの端部を示す拡大断面図（実施例１）
【図４】被覆ゴムの端部の別構造を示す拡大断面図（実施例２）
【図５】被覆ゴムの端部の別構造を示す拡大断面図（実施例３）
【図６】従来の被覆ゴム端部の剥がれ状況を示す要部の断面図
【符号の説明】
【００３３】
１          剛性板
２          弾性ゴム層
３          積層体
４          被覆ゴム
４Ａ        先拡がり状端部
４ａ        外径側端部
５，６      フランジ板
５Ａ，６Ａ  中央フランジ部分
５Ｃ，６Ｃ  段部
７          環状凹入溝
７ｂ        内縦壁部
８，９      フランジ板の表面
１２，１３  段部の外縦壁部
Ｒ          湾曲面
Ｒ１，Ｒ２  湾曲面が連続して二段に連なる形状
ｈ          段部の段差
ｈ１        外径側端部のフランジ板表面からの厚み
【図１】
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【図２】
2007113649.tif 000004
【図３】
2007113649.tif 000005
【図４】
2007113649.tif 000006
【図５】
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【図６】
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