(57)【要約】【課題】過大な水平変形時の曲げ変形および座屈荷重の低下を抑制し、純せん断変形に近づけることのできる免震用積層ゴムを提供する。【解決手段】ゴム層９と中間鋼板１０を交互に積層して加硫接着し、かつ中心に中空部２を設けるとともに、各中間鋼板１０の外径をゴム層９の外径より大きく形成して各中間鋼板１０の外周辺部１０ａをゴム層９の外周より径方向外方へ露出させている。そして、上下に相隣る中間鋼板１０，１０の外周辺部１０ａ，１０ａ同士間の間隙内に、該外周辺部１０ａ，１０ａ同士間のゴム層９の外周を囲む形の矯正リング６を装備して、上記外周辺部１０ａ，１０ａ同士間の間隔寸法を全周に亘って略一定にするように矯正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム層と中間鋼板を交互に積層して加硫接着し、かつ中心に中空部を設けるとともに、各中間鋼板の外径を前記ゴム層の外径より大きく形成して各中間鋼板の外周辺部を前記ゴム層の外周より径方向外方へ露出させてなる積層ゴム本体を、上下一対のフランジ板間でサンドイッチしてなる免震用積層ゴムにおいて、
上下に相隣る前記中間鋼板の露出した外周辺部同士間の間隙内に、該外周辺部同士間の間隔寸法を全周に亘って略一定にするように矯正する矯正部材を装備していることを特徴とする、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、特に住宅など軽量構造物に好適な免震用積層ゴムに関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅など軽量構造物用の免震用積層ゴムは、ゴム層と中間鋼板を交互に積層して加硫接着し、かつ中心に中空部を設けてなるが、長周期化を図る場合、水平剛性を小さくするために受圧面積を小さく、ゴム総厚を大きくする方法が採られる。この時、座屈を防止するために、見掛けの二次形状係数（Ｓ2＝ゴムの直径Ｄ／ゴム総高さｈ）が大きくなるように、積層ゴムの外径、内径を大きくした中空構造を採っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７２３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、積層ゴム外径、内径を大きくした中空構造を採る上記免震用積層ゴムでは、水平変形能力は向上するが、図３のように積層ゴム２１の水平変形が大きくなると、曲げモーメントの増大によりゴム層２２と交互に積層された中間鋼板２３が上下の水平なフランジ板２４，２５に対して非平行になり、積層ゴム２１の曲げ変形が生じ、座屈荷重が低下する傾向にある、という問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、過大な水平変形時の曲げ変形および座屈荷重の低下を抑制し、純せん断変形に近づけることができてせん断変形性能、荷重支持性能の向上を図れる免震用積層ゴムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ゴム層と中間鋼板を交互に積層して加硫接着し、かつ中心に中空部を設けるとともに、各中間鋼板の外径を前記ゴム層の外径より大きく形成して各中間鋼板の外周辺部を前記ゴム層の外周より径方向外方へ露出させてなる積層ゴム本体を、上下一対のフランジ板間でサンドイッチしてなる免震用積層ゴムにおいて、上下に相隣る前記中間鋼板の露出した外周辺部同士間の間隙内に、該外周辺部同士間の間隔寸法を全周に亘って略一定にするように矯正する矯正部材を装備していることに特徴を有するものである。
【０００７】
このような構成の免震用積層ゴムによれば、各中間鋼板の外径をゴム層の外径より大きく形成して各中間鋼板の外周辺部をゴム層の外周より径方向外方へ露出するといった中間鋼板露出構造を利用して、その露出部分の中間鋼板の外周辺部同士間の間隙内であって該外周辺部同士間のゴム層の外周に対応する箇所に、該外周辺部同士間の間隔寸法を全周に亘って略一定にするように矯正する矯正部材を装備しているので、設計値以上の過大な水平変形が生じる時、中間鋼板が水平なフランジ板に非平行な変形を起こし始める際、中間鋼板同士の間隔が小さくなる圧縮側において矯正部材との干渉によりフランジ板と平行な水平変形をするように矯正される。つまり、積層ゴム本体の過大な変形時に、矯正部材によって中間鋼板が水平なフランジ板と平行な変形をするように矯正される。これにより積層ゴム本体の曲げ変形、座屈荷重の低下を抑制し、純せん断変形に近づけることができ、荷重支持能力、せん断変形能力を高めることができる。
【０００８】
また、中間鋼板がゴム層厚に対して十分な厚さ（例えば、ゴム層の一層厚の２倍以上）を確保できない場合においても、矯正部材によって中間鋼板が水平なフランジ板と平行な変形をするように矯正され、積層ゴム本体の曲げ変形、座屈荷重の低下を抑制し、純せん断変形に近づけることができる。
全層の矯正部材で鉛直荷重を受けた時には、積層ゴム本体の過大な変形を抑制するストッパー機能やフェイルセーフ機能をも果たし得る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の免震用積層ゴムによれば、過大な水平変形時の曲げ変形および座屈荷重の低下を抑制し、純せん断変形に近づけることができて荷重支持能力、せん断変形能力を高めことができ、とくに住宅など軽量構造物の長周期化を図ることができて有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施例の免震用積層ゴムの半欠截断面図、図２は図１の免震用積層ゴムの大変形時の状態を示す半欠截断面図である。
【００１１】
本発明に係る免震用積層ゴム１は、図１に示すように、中心に中空部２を縦方向に貫通状に形成した積層ゴム本体３と、積層ゴム本体３をサンドイッチした上下一対のフランジ板４，５と、積層ゴム本体３の外周に後付け装備される矯正リング６（矯正部材）とを備えている。
【００１２】
積層ゴム本体３は、上下一対のドーナツ形状の連結板７，８間にドーナツ形状のゴム層９と、ゴム層９の内径と同一内径でかつゴム層９の外径より大きい外径のドーナツ形状の中間鋼板１０を交互に積層し加硫接着して中心に中空部２を設けている。ゴム層９には天然ゴム系や高減衰ゴム等が用いられる。
中間鋼板１０の外径はゴム層９の外径より大きくして各中間鋼板１０の外周辺部１０ａが露出する構造としている。中間鋼板１０の外径をゴム層９の外径より大きくすることにより、中間鋼板１０の水平投影形状の断面二次モーメントを大きくして剛直で曲げ剛性を上げることができ、水平変形時の曲げ剛性の低下による荷重支持能力の低下による座屈を抑制し、荷重支持能力、せん断変形能力の向上に寄与する。
【００１３】
積層ゴム本体３の加硫成型後には、上下に相隣る中間鋼板１０，１０の露出した外周辺部１０ａ，１０ａ同士間の間隙内に、該外周辺部１０ａ，１０ａ同士間のゴム層９の外周を囲む形の矯正リング６を装備する。
【００１４】
矯正リング６の形状や材質については種々考えられるが、積層ゴム本体３への装備が後付けであることや、コスト面を考えると、矯正リング６には、例えば、図示省略するが、ゴムでコーティングしたスチールコードを使用し、このスチールコードを上下に相隣る中間鋼板１０，１０の外周辺部１０ａ，１０ａ同士間のゴム層９の外周に巻いて、そのスチールコードの接合端部同士を金具等で圧着する方法が一例として挙げられる。なお、矯正リング６の太さについては、図１に示す平常時において矯正リング６とこの上に配される中間鋼板１０との間に若干の隙間を形成するような太さに形成している。但し、必ずしも、そのような隙間を形成する必要はない。また、矯正リングないし矯正部材は必ずしもゴム層９の全周を囲む必要はなく、Ｃ字形状等、一部に間隔の空いた部材であってもよい。
【００１５】
上記のように構成された免震用積層ゴム１は、図２のように、設計値以上の過大な水平変形が生じる時、中間鋼板１０が水平なフランジ板４，５に対し非平行な変形が生じ始める際に、中間鋼板１０，１０同士間の間隔が小さくなる圧縮側において矯正リング６との干渉により水平なフランジ板４，５と平行な水平変形をするように矯正される。この矯正リング６による矯正により積層ゴム本体３の曲げ変形、座屈荷重の低下を抑制し、純せん断変形に近づけることができ、荷重支持能力、せん断変形能力を高めることができる。
中間鋼板１０がゴム層９の層厚に対して十分な厚さを確保できない場合においても、矯正リング６によって中間鋼板１０が水平なフランジ板４，５と平行な変形をするように矯正され、これにより曲げ変形、座屈荷重の低下を抑制し、純せん断変形に近づけることができる。
全層の矯正リング６で鉛直荷重を受けた時には、積層ゴム本体３の過大な変形を抑制するストッパー機能やフェイルセーフ機能をも果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例を示す免震用積層ゴムの半欠截断面図である。
【図２】図１の免震用積層ゴムの大変形時の状態を示す半欠截断面図である。
【図３】従来例の免震用積層ゴムの大変形時の状態を示す半欠截断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  免震用積層ゴム
２  中空部
３  積層ゴム本体
４，５  上下のフランジ板
６  矯正リング（矯正部材）
９  ゴム層
１０  中間鋼板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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