(57)【要約】【課題】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、点検作業の簡略化を図ることができる。【解決手段】免震装置１は、上下両端面にフランジ板４、５を固定した積層ゴム２の外周側の周囲に、上下両端部に取付ベース６Ａ、６Ｂを備えた複数の低降伏点鋼板３、３、…を配置した構成となっている。取付ベース６Ａ、６Ｂはフランジ板４、５に取り外し可能な状態で固定され、低降伏点鋼板３は積層ゴム２の外周に沿って湾曲する円弧板形状をなしている。上下一対の取付ベース６Ａ、６Ｂどうしと、低降伏点鋼板３とを一体化させて減衰ユニット１０を構成した。【選択図】図１
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【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、上下両端部に取付ベースを備えた低降伏点鋼板が配置され、
前記取付ベースは、前記フランジ板に取り外し可能な状態で固定されていることを特徴とする免震装置。
【請求項２】
前記低降伏点鋼板は、前記積層ゴムの外周に沿って湾曲する円弧板形状をなし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】
前記低降伏点鋼板は、平板をなし、その板面を平面視で前記積層ゴムの外周の接線方向に向けて配置させ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４】
上下一対の前記取付ベースどうしの間に前記低降伏点鋼板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乃至３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、積層ゴムを備えて免震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、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、上下両端部に取付ベースを備えた低降伏点鋼板が配置され、取付ベースは、フランジ板に取り外し可能な状態で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低降伏点鋼板が早期に降伏し、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、低降伏点鋼板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取付ベースとフランジ板とを固定する構造とすることで、低降伏点鋼板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、多くの低降伏点鋼板を取り付けることがきるうえ、積層ゴムに対して低降伏点鋼板が取り替え可能な構造であるので、低降伏点鋼板の設置位置や数量を適宜変更することができる。
さらに、積層ゴムに対して取付ベースと低降伏点鋼板を容易に取り外すことができる構造であるため、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、取付ベースと低降伏点鋼板のみを取り外して、それらを他の積層ゴムへ移動することが可能となり、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、低降伏点鋼板は、積層ゴムの外周に沿って湾曲する円弧板形状をなしていることが好ましい。
本発明では、低降伏点鋼板が積層ゴムのせん断変形と同じ変形を受けることになるため、減衰効果をさらに高めることができる。
【０００８】
また、本発明に係る免震装置では、低降伏点鋼板は、平板をなし、その板面を平面視で積層ゴムの外周の接線方向に向けて配置させていることが好ましい。
本発明では、複数の低降伏点鋼板を積層ゴムの外周側に沿うようにして配置させることができ、このときの低降伏点鋼板が積層ゴムのせん断変形と同じ変形を受けることになり、減衰効果をさらに高めることができる。
【０００９】
また、本発明に係る免震装置では、上下一対の取付ベースどうしの間に低降伏点鋼板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、上下一対の取付ベースと低降伏点鋼板とがユニット化されているので、積層ゴムの外周側に取り付け、取り外しすることが簡単であり、低降伏点鋼板を増減させて構造物の減衰性能を変更する場合や、低降伏点鋼板、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。
【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低降伏点鋼板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、低降伏点鋼板が積層ゴムの外周側の位置で取り外し可能に設けられ、積層ゴムに対する低降伏点鋼板の着脱作業が簡単となる構造であるので、低降伏点鋼板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、低降伏点鋼板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４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側断面図、図２は図１に示す免震装置の側面図、図３は図１に示すＡ−Ａ線断面図であって、ボルトを省略した図、図４は変形時の免震装置の状態を示す側断面図であって、図１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、複数（ここでは、４つ）の低降伏点鋼板３、３、…を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、所定位置に厚さ方向に貫通する雌ねじ孔４ａ、５ａ（図３参照）が設けられている。なお、図３において、ボルト孔６ａの紙面裏側に同軸で雌ねじ孔５ａが形成されている。
【００１３】
低降伏点鋼板３は、軟鋼に比べて強度が低く、延性が高い性質を有する周知の鋼材であり、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。そして、低降伏点鋼板３は、積層ゴム２の外周に沿って湾曲する円弧板形状をなし、その鋼板面をフランジ板４、５の間で縦向きにして配置させており、その上下両端部には平板状の取付ベース６（６Ａ、６Ｂ）が例えば溶接などの固定手段によって固定されている。低降伏点鋼板３の円弧方向に沿う長さ寸法は、減衰性能に対応させた寸法で設定され、隣り合う低降伏点鋼板３、３どうしが互いに所定間隔をもって配置されている。
そして、本免震装置１に使用される低降伏点鋼板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（図４参照）。
【００１４】
取付ベース６Ａ、６Ｂは、平面視で積層ゴム２の外周に沿う円弧形状に形成された平板をなしている。そして、断面視でコの字形状となるようにして、取付ベース６Ａ、６Ｂそれぞれの積層ゴム２側の内側端部６ｂに低降伏点鋼板３が固定されている。また、上述したフランジ板４、５に形成されている雌ねじ孔４ａ、５ａに対応する位置にボルト孔６ａ、６ａが形成されている。このボルト孔６ａは、取付ベース６をフランジ板４、５に固定するためのボルト７を挿通させるためのものである。
【００１５】
このように本実施の形態では、上下一対の取付ベース６Ａ、６Ｂと、それらの間に配置された低降伏点鋼板３とを一体に組み込んだ減衰ユニット１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）が構成されている。各減衰ユニット１０Ａ〜１０Ｄは、積層ゴム２に対して、その外周側の所定位置に着脱可能な構成となっており、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。
【００１６】
つまり、減衰ユニット１０Ａ〜１０Ｄは、積層ゴム２の外周側に配置させ、取付ベース６Ａ、６Ｂのそれぞれのボルト孔６ａにボルト７を挿通させつつ、フランジ板４、５の雌ねじ孔４ａ、５ａに螺合させることで、取付ベース６Ａ、６Ｂとフランジ板４、５とを取り外し可能な状態で固定する構成となっている。
【００１７】
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４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低降伏点鋼板３、３、…が早期に降伏し、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。
【００１８】
そして、本免震装置１では、低降伏点鋼板３、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７によって取付ベース６Ａ、６Ｂとフランジ板４、５とを固定する構造であり、低降伏点鋼板３を組み込んだ減衰ユニット１０Ａ〜１０Ｄを積層ゴム２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、確実で且つ容易に点検作業を行うことができる。
【００１９】
また、本免震装置１は、積層ゴム２の内部に鉛プラグを封入させる構造と比べて、多くの低降伏点鋼板３を取り付けることができるうえ、積層ゴム２に対して減衰ユニット１０を取り替えることができる構造となっている。
さらに、積層ゴム２に対して減衰ユニット１０（取付ベース６と低降伏点鋼板３）を容易に取り外すことができる構造であるため、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１０のみを取り外して、それらを他の積層ゴム２へ移動することが可能となり、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。
【００２０】
さらにまた、積層ゴム２の内部に鉛プラグ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。
そして、本免震装置１では、取付ベース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、本実施の形態のように取付ベース６Ａ、６Ｂに低降伏点鋼板３を組み込んで減衰ユニット１０とすることで、積層ゴム２に対して低降伏点鋼板３を簡単に着脱することができる。
また、本免震装置１では、低降伏点鋼板３が積層ゴム２の外周形状に沿って湾曲する円弧板形状であり、低降伏点鋼板３が積層ゴム２のせん断変形と同じ変形を受けることになるため、減衰効果をさらに高めることが可能な構造となっている。
【００２１】
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低降伏点鋼板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、低降伏点鋼板３が積層ゴム２の外周側の位置で取り外し可能に設けられ、積層ゴム２に対する低降伏点鋼板３の着脱作業が簡単となる構造であるので、低降伏点鋼板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、低降伏点鋼板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。
【００２２】
次に、上述した実施の形態の変形例について、添付図面に基づいて説明するが、上述の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施の形態と異なる構成について説明する。
【００２３】
図５は実施の形態の変形例による免震装置の水平断面図であって、図３に対応する図である。
図５に示す変形例による免震装置１は、低降伏点鋼板の形状を代えた構成のものである。すなわち、上述した実施の形態では低降伏点鋼板３（図３参照）の形状を円弧板形状としているが、本変形例ではこれに代えて、平板をなし、その板面を平面視で積層ゴム２の外周の接線方向に向けて配置させた低降伏点鋼板８を用いた構成となっている。この低降伏点鋼板８の材質は、実施の形態と同様の材料である。取付ベース９は、低降伏点鋼板８に対応する平面視長方形状となっている。そして、本変形例では、上下一対の取付ベース９と低降伏点鋼板８を一体に組み込んだ減衰ユニット２０（２０Ａ〜２０Ｄ）が構成されている。
本変形例では、上述した実施の形態と同様の作用、効果を奏するととともに、複数の低降伏点鋼板８、８、…を積層ゴム２の外周側に沿うようにして配置させることができるので、このときの低降伏点鋼板８が積層ゴム２のせん断変形と同じ変形を受けることになり、減衰効果をさらに高めることができる。
【００２４】
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、本実施の形態では積層ゴム２の外周側に４つの減衰ユニット１０Ａ〜１０Ｄ（低降伏点鋼板３、３、…）、或いは変形例の減衰ユニット２０Ａ〜２０Ｄ（低降伏点鋼板８、８、…）を配置させた構成としているが、この配置数量に制限されることはなく、３つ、或いは５つ以上であてもかまわない。また、本実施の形態では各減衰ユニット１０Ａ〜１０Ｄ（低降伏点鋼板３、３、…）、或いは変形例の減衰ユニット２０Ａ〜２０Ｄ（低降伏点鋼板８、８、…）を所定間隔をあけて設けた構造としているが、例えば積層ゴム２の外周に沿って周方向に2分割、或いは４分割などに分割した低降伏点鋼板３をそれぞれ間隔をあけずに接した状態、すなわち積層ゴム２の外周側全周にわたって低降伏点鋼板３を配置させる構造であってもかまわない。要は、減衰ユニット１０、２０（低降伏点鋼板３、８）の数量、位置は建物（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。
【００２５】
また、本実施の形態では低降伏点鋼板３、８と取付ベース６、９とを溶接などの固定手段によって固定させているが、ボルト締結などによって取り外し可能な状態で固定させてもかまわない。
さらに、取付ベース６、９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。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態による免震装置の側断面図である。
【図２】図１に示す免震装置の側面図である。
【図３】図１に示すＡ−Ａ線断面図であって、ボルトを省略した図である。
【図４】変形時の免震装置の状態を示す側断面図であって、図１に対応する図である。である。
【図５】実施の形態の変形例による免震装置の水平断面図であって、図３に対応する図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  免震装置
２  積層ゴム
３、８  低降伏点鋼板
４、５  フランジ板
６、６Ａ、６Ｂ、９  取付ベース
６ａ  ボルト孔
７  ボルト
１０、１０Ａ、１０Ｂ  減衰ユニット
２０  ２０Ａ、２０Ｂ  減衰ユニット  
【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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