(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下両端面にフランジ板を固定した積層ゴムを備えた免震装置であって、
前記積層ゴムの外周側の周囲に鉛プラグを配置し、
前記鉛プラグの上下両端部には、前記積層ゴムの外周に沿うリング状の鉛プラグ用ベースを備え、
前記鉛プラグ用ベースは、その周方向に分割されるとともに、前記フランジ板に取り外し可能に固定されていることを特徴とする免震装置。
【請求項２】
分割された上下一対の前記鉛プラグ用ベースどうしの間に前記鉛プラグを一体に組み込んだ減衰ユニットが構成されていることを特徴とする請求項１に記載の免震装置。
【請求項３】
前記鉛プラグは、上下一対の前記鉛プラグ用ベースどうしの間の位置で、前記積層ゴムの外周に沿うリング状の拘束部材によって支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の免震装置。
【請求項４】
前記拘束部材は、上下方向に複数設けられていることを特徴とする請求項３に記載の免震装置。
【請求項５】
前記鉛プラグ用ベースは、ボルトにより前記フランジ板に固定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物などに設けられ、鉛プラグを有する積層ゴムを備えて減衰効果を発揮する免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、免震建物に採用されている免震装置には、ゴム材料と鋼板とを上下方向に交互に積層した積層ゴムがある。積層ゴムは、例えば構造物の基礎と、この基礎上に構築される構造物本体との間に介装され、地震等によって水平方向の大きな外力が入力されたときには、ゴム材料が水平方向に変形することによってその外力の構造物本体への伝達を軽減し、構造物本体が揺れるのを抑えるようになっている。また、免震装置として、積層ゴムの内部に、円形の空間を確保して鉛や鉛プラグを封入することで強制的に水平せん断変形を与え、地震時の振動エネルギーを吸収して減衰効果を発揮させる免震装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１は、軟質板と内層ゴムとが交互に積層され、その上下端面にフランジを設け、それらを加硫接着させた免震装置本体の外周に鉛を巻き付け、さらにその周囲にゴム被覆層を巻き付けて構成した免震装置について開示したものである。
【特許文献１】特開２００１−１８２７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の免震装置では以下のような問題があった。
すなわち、従来の鉛（鉛プラグ）を内部に封入した積層ゴムは、鉛プラグが積層ゴムの内部に埋め込まれた構造となっていることから、点検時に鉛プラグが目視で確認できないといった欠点があった。
また、鉛プラグの場合に減衰量を大きくするように調節するためには、積層ゴムに鉛プラグ用の孔を増加する必要があるが、積層ゴムの断面積が減少することになり、荷重支持能力が減少することになり、免震装置としての性能が低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、免震効果を低下させることなく減衰性能を調整することができるうえ、鉛プラグの点検作業の簡略化を図ることができる免震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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る免震装置では、上下両端面にフランジ板を固定した積層ゴムを備えた免震装置であって、積層ゴムの外周側の周囲に鉛プラグを配置し、鉛プラグの上下両端部には、積層ゴムの外周に沿うリング状の鉛プラグ用ベースを備え、鉛プラグ用ベースは、その周方向に分割されるとともに、フランジ板に取り外し可能に固定されていることを特徴としている。
【０００６】
本発明では、地震によって構造物に外力が入力されると、積層ゴムにせん断変形が生じ、それに伴って積層ゴムの外周側の周囲に配置されている鉛プラグが塑性変形をおこし、地震エネルギーを吸収して振動を減衰させることができる。そして、積層ゴムに鉛プラグ用の孔を設けない構造であり、積層ゴムの断面積を減少させることがなくなることから、積層ゴムの耐荷性能を低下させずに減衰性能を付加することができる。
また、本免震装置では、鉛プラグが積層ゴムの外周側に配置されているので、目視による確認が可能となり、しかも例えばボルト締結などによって鉛プラグ用ベースとフランジ板とを固定する構造とすることで、鉛プラグを積層ゴムの外周側に簡単に取り付け、取り外しすることができることから、確実で容易に点検作業を行うことができる。
また、積層ゴムの内部に鉛プラグを封入させる構造と比べて、多くの鉛プラグを配置できるうえ、積層ゴムに対して鉛プラグが取り替え可能な構造であるので、鉛プラグの設置位置や数量を適宜変更することができる。
さらに、積層ゴムに対して鉛プラグ用ベースと鉛プラグを容易に取り外すことができることから、建物（構造物）の使用用途が変わって重量バランスが変動しても、鉛プラグ用ベースと鉛プラグのみを取り外して、他の積層ゴムへ移動することが可能であるので、建物全体のバランス状態に対応させて最適な免震効果を発揮させることができる。
【０００７】
また、本発明に係る免震装置では、分割された上下一対の鉛プラグ用ベースどうしの間に鉛プラグを一体に組み込んだ減衰ユニットが構成されていることが好ましい。
本発明では、上下一対の鉛プラグ用ベースと鉛プラグとがユニット化されているので、積層ゴムに対して外側から挟み込むようにして取り付け、取り外しすることが簡単であり、鉛プラグを増減させて構造物の減衰性能を変更する場合や、鉛プラグ或いは積層ゴムを点検する場合の作業効率を高めることができる。
【０００８】
また、本発明に係る免震装置では、鉛プラグは、上下一対の鉛プラグ用ベースどうしの間の位置で、積層ゴムの外周に沿うリング状の拘束部材によって支持されていてもよい。
また、本発明に係る免震装置では、拘束部材は、上下方向に複数設けられていることが好ましい。
本発明では、拘束部材が積層ゴムのせん断変形と同じ変形を受けることで、拘束部材によって区切られた各層の鉛プラグがせん断変形することから、より高い減衰力を発揮することができる。
【０００９】
また、本発明に係る免震装置では、鉛プラグ用ベースは、ボルトによりフランジ板に固定されていることが好ましい。
本発明では、鉛プラグ用ベースをフランジ板にボルト締結させて固定する構造であるので、例えば鉛プラグ用ベースに鉛プラグを組み込んでおくことで、積層ゴムに対して鉛プラグを簡単に着脱することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の免震装置によれば、積層ゴムの耐荷性能を低下させることなく鉛プラグによる減衰性能を付加して最適な免震効果を発揮することができるとともに、積層ゴムに対する鉛プラグの着脱作業が簡単となるので、鉛プラグの設置位置の変更や設置数の増減による減衰性能の調整を容易に行うことができる。また、鉛プラグが積層ゴムの外周側に取り外し可能に設けられているので、鉛プラグを目視で確認ができ、且つ点検時の着脱作業が容易になることから点検作業の簡略化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態による免震装置について、図１乃至図５に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態による免震装置の概要を示す分解斜視図、図２は免震装置の側断面図、図３は免震装置の側面図、図４は図２に示すＡ−Ａ線断面図であって、下部フランジ板を省略した図、図５は変形時の免震装置の状態を示す側断面図であって、図２に対応する図である。
【００１２】
図１乃至図３に示すように、免震装置１は、鋼板とゴム材料とを交互に積層させた平面視で円形の積層ゴム２の外周側において、周方向に沿って複数の鉛プラグ３、３、…を所定間隔をもって配置させた構成となっている。具体的には、積層ゴム２の上下両端面には円盤状のフランジ板４、５が設けられ、フランジ板４、５がそれぞれ上下構造物に取り付けられている。フランジ板４、５は、それぞれ積層ゴム２の外径寸法より大きな外径寸法をなし、後述する鉛プラグ用ベース６のボルト孔６ｂ（図４参照）に対応する位置に厚さ方向に貫通する雌ねじ孔（図示省略）が設けられている。
【００１３】
複数の鉛プラグ３、３、…は、それらの上下両端部が積層ゴム２の外周に沿う平面視リング状の鉛プラグ用ベース６（６Ａ、６Ｂ）によって固定され、上下一対の鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂどうしの間の位置で平面視リング状をなす複数の拘束鋼板７、７、…（拘束部材）によって水平方向の移動が拘束された状態となっている。すなわち、積層ゴム２の外周側に配置される一対の鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂと、複数の拘束鋼板７、７、…とは、積層ゴム２と略同軸に配置されている。
【００１４】
本実施の形態では、鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂ、および拘束鋼板７、７、…が周方向に二分割した半円周形状をなしている。そして、半円周形状をなす一対の鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂと、それらの間に配置された複数の鉛プラグ３、３、…、および半円周形状をなす拘束鋼板７、７、…とが一体に組み込まれて、減衰ユニット１０（１０Ａ、１０Ｂ）を構成している。減衰ユニット１０Ａ、１０Ｂは、後述するが、積層ゴム２の外周側から挟み込むようにして着脱可能であり、その高さ寸法は上下に配置されるフランジ板４、５の離間寸法とほほ同寸法となっている。
【００１５】
図４に示すように、各減衰ユニット１０Ａ、１０Ｂにおける鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂは、上述したように半円周形状に形成された平板であり、その内周面が積層ゴム２の外径寸法より僅かに大きな径寸法となっている。各鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂには、周方向に沿って所定間隔をもって複数（図４では６つ）の係合孔６ａ、６ａ、…が形成され、係合孔６ａ、６ａどうしの間の位置にはボルト孔６ｂ、６ｂ、…が形成されている。各係合孔６ａには鉛プラグ３の上下両端部の一方が嵌合し、ボルト孔６ｂには鉛プラグ用ベース６をフランジ板４、５に固定するためのボルト８が挿通する構成となっている。そして、このボルト８は、フランジ板４、５を建物の躯体などに取り付けるアンカーボルトとして兼用することができる。なお、取り付け、又は取り外すボルト８が拘束鋼板７に干渉する場合には、拘束鋼板７にボルト８の頭部を通過させることが可能な大きさの円孔（図示省略）を開けておくようにする。
【００１６】
鉛プラグ３は、上下両端部をそれぞれ鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂの係合孔６ａに嵌合させ、１つの減衰ユニット１０に対して複数（６個）組み込まれてなり、例えば鋼材ダンパーに比べて早期に降伏を促すことが可能で、比較的小変形時から減衰性能を発揮することが期待できるものである。すなわち、本免震装置１に用いられる鉛プラグ３は、地震時に上部構造物と下部構造物とが相対変位を起こすと、積層ゴム２の水平せん断変形に伴ってせん断変形することにより、エネルギー吸収特性を発揮するようになっている。なお、鉛プラグ３は、鉛プラグ用ベース６に対して固着させずに、取り外し可能な状態で係合孔６ａに嵌合させておくことが好ましい。
【００１７】
図２および図３に示す拘束鋼板７は、上下一対の鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂの間において、鉛プラグ３、３、…を挿通させた状態で、上下方向に所定間隔をあけて複数（ここでは３個）設けられている。拘束鋼板７、７、…は、積層ゴム２の水平せん断変形時に、積層ゴム２のせん断変形と同じ変形を受け、その変形を鉛プラグ３、３、…に伝達させる機能をもたせたものである。
【００１８】
このように構成される減衰ユニット１０Ａ、１０Ｂは、積層ゴム２の外周側に配置させ、鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂのそれぞれのボルト孔６ｂにボルト８を挿通させつつ、フランジ板４、５の雌ねじ孔（図示省略）に螺合させることで、鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂとフランジ板４、５とを固定する構成となっている。
【００１９】
次に、このような構成からなる免震装置１の作用について図面を参照して詳細に説明する。
図５に示すように、本免震装置１では、地震によって構造物に外力が入力されると、積層ゴム２にせん断変形が生じ、それに伴って積層ゴム２の外周側の周囲に配置されている鉛プラグ３、３、…が塑性変形をおこし、地震エネルギーを吸収して振動を減衰させることができる。すなわち、積層ゴム２に鉛プラグ用の孔を設けない構造であり、積層ゴム２の断面積を減少させることがなくなることから、積層ゴム２の耐荷性能を低下させずに減衰性能を付加することができる。
【００２０】
そして、本免震装置１では、鉛プラグ３が積層ゴム２の外周側に配置されているので、目視による確認が可能となり、しかもボルトによって鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂとフランジ板４、５とを固定する構造であり、鉛プラグ３を組み込んだ減衰ユニット１０Ａ、１０Ｂを積層ゴム２の外周側から挟み込むようにして簡単に取り付け、取り外しすることができることから、確実で容易に点検作業を行うことができる。
【００２１】
また、積層ゴム２の内部に鉛プラグ３を封入させる構造と比べて、多くの鉛プラグ３、３、…を配置できるうえ、積層ゴム２に対して減衰ユニット１０が取り替え可能な構造であるので、鉛プラグ３の設置位置や数量を適宜変更することができる。
さらに、積層ゴム２に対して減衰ユニット１０（鉛プラグ用ベース６と鉛プラグ３）を容易に取り外すことができることから、建物（構造物）の使用用途が変わって重量バランスが変動しても、減衰ユニットのみを取り外して、他の積層ゴムへ移動することが可能であるので、建物全体のバランス状態に対応させて最適な免震効果を発揮させることができる。
【００２２】
さらにまた、積層ゴム２の内部に鉛プラグ３を入れない構造であるので、積層ゴム２を構成する鋼板に断面欠損がなく、大変形時の鋼板の応力を抑えることができ、積層ゴム２における水平変形性能を向上させることができる。
また、本鉛プラグ３が積層ゴム２内に設けられていないので、大地震時で繰り返し変形を受けて鉛プラグ３が高温になっても、その熱がゴムの周囲に悪影響を及ぼすといった不具合がなく、外気に触れた状態であり、冷却作用が短縮され、短時間で機能が回復し、減衰性能の低下を抑制することができる。
【００２３】
また、拘束鋼板７、７、…が積層ゴム２のせん断変形と同じ変形を受けることで、拘束鋼板７によって区切られた各層の鉛プラグ３がせん断変形することから、より高い減衰力を発揮することができる。
そして、本免震装置１では、鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂをフランジ板４、５にボルト締結させて固定する構造であるので、例えば鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂに鉛プラグ３を組み込んでおくことで、積層ゴム２に対して鉛プラグ３を簡単に着脱することができる。
【００２４】
上述した本実施の形態による免震装置では、積層ゴム２の耐荷性能を低下させることなく鉛プラグ３による減衰性能を付加して最適な免震効果を発揮することができるとともに、積層ゴム２に対する鉛プラグ３の着脱作業が簡単となるので、鉛プラグ３の設置位置の変更や設置数の増減による減衰性能の調整を容易に行うことができる。
また、鉛プラグ３が積層ゴム２の外周側に取り外し可能に設けられているので、鉛プラグ３を目視で確認ができ、且つ点検時の着脱作業が容易になることから点検作業の簡略化を図ることができる。
【００２５】
以上、本発明による免震装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では周方向に二分割した２つの減衰ユニット１０Ａ、１０Ｂとし、鉛プラグ用ベース６は周方向に半割りにした半円周形状としているが、このような分割数に限定されることはなく、３分割、或いはそれ以上の分割数としてもかまわない。そして、各減衰ユニット１０に組み込む鉛プラグ３の数量、位置も建物（構造物）に要求される減衰性能に応じて任意に設定することができる。
また、本実施の形態では鉛プラグ用ベース６に係合孔６ａを形成して、その係合孔６ａに鉛プラグ３の一端を挿通させることで取り付ける構造としているが、これに限定されることはなく、例えば鉛プラグ用ベース６の鉛プラグ３の取付面に嵌合凹部を固定しておき、その嵌合凹部に鉛プラグ３の一端を取り外し可能に嵌合させる構造としてもよい。
【００２６】
また、鉛プラグ用ベース６Ａ、６Ｂと積層ゴム２のフランジ板４、５との固定構造も本実施の形態のようにボルト締結による構造に限定されることはなく、例えばピン構造であってもかまわない。
さらに、拘束鋼板７の形状、数量などは、鉛プラグ３と同様に建物（構造物）に要求される減衰性能に応じて任意に設定することができ、また拘束鋼板７を設けない構成としてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態による免震装置の概要を示す分解斜視図である。
【図２】免震装置の側断面図である。
【図３】免震装置の側面図である。
【図４】図４は図２に示すＡ−Ａ線断面図であって、下部フランジ板を省略した図である。
【図５】変形時の免震装置の状態を示す側断面図であって、図２に対応する図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  免震装置
２  積層ゴム
３  鉛プラグ
４、５  フランジ板
６、６Ａ、６Ｂ  鉛プラグ用ベース
６ａ  係合孔
６ｂ  ボルト孔
７  拘束鋼板（拘束部材）
８  ボルト
１０、１０Ａ、１０Ｂ  減衰ユニット
【図１】
0004915594.tif 000002
【図２】
0004915594.tif 000003
【図３】
0004915594.tif 000004
【図４】
0004915594.tif 000005
【図５】
0004915594.tif 000006