(57)【要約】【課題】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、せん断変形能力を高め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１０と中間鋼板１１を交互に積層して加硫接着し、かつ中心に中空部２を設けてなる積層ゴム本体３を、上下一対のフランジ板４，５間でサンドイッチするとともに、中空部２内の下部に複数層の滑り板７を設置し、最上層の滑り板７の上側と上フランジ板４の下面との間には水平方向に摺動自在なスライダー６を設置している。【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するとともに、前記中空部内の下部に複数層の滑り板を設置し、最上層の滑り板の上側と前記上フランジ板の下面との間には水平方向に摺動自在なスライダーを設置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、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）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、地震時の大変形時の曲げ剛性の低下により荷重支持能力が低下し、座屈現象が生じやすいという問題がある。
【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、地震時の大変形時の座屈を防止できるうえ、常時、風荷重時にはトリガー機能を高め得て風揺れによる居住性の悪化を防ぐことのでき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するとともに、前記中空部内の下部に複数層の滑り板を設置し、最上層の滑り板の上側と前記上フランジ板の下面との間には水平方向に摺動自在なスライダーを設置していることに特徴を有するものである。
このような構成によれば、常時、風荷重時には、積層ゴム本体の下部において、中空部内の下部に設置した滑り板の摩擦力により積層ゴム本体の変形（動き）が拘束されているため、実効ゴム厚さが小さくなり、積層ゴム本体の水平剛性が高くなり、トリガー機能が高まることになる。このとき、その水平移動の拘束に必要な摩擦力を確保するため、スライダーを介して、鉛直荷重を分担する。
地震時には、積層ゴム本体の中空部内で滑り板が水平方向に摺動することで、積層ゴム本体下部の変形の拘束が解除されて、全積層ゴム厚領域で変形する。積層ゴム本体下部の方が動摩擦力分だけ剛性が高くなる。スライダーは積層ゴム本体の変形を拘束しないようにその上下端共に水平方向に摺動するようにしてある。また摩擦による減衰性能も付加されるため、それだけ地震時の応答変位を抑制できる。積層ゴム本体の変形が大きくなるにつれて、積層ゴム本体からスライダーへ鉛直荷重の分担が移り、座屈を抑制する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の免震用積層ゴムによれば、風荷重時は滑り板により積層ゴム本体の中空部の下部の動きを拘束してトリガー機能を高めることができ、地震時には滑り板が摺動することにより免震機能を十分に発揮し、設計変位を超える大変形時には中空部でも鉛直荷重を受けて座屈安定性を高め、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】
【０００８】
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断面図、図２は図１の免震用積層ゴムの変形状態を示す断面図である。
【０００９】
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の中空部２内の上下に設置したスライダー６および複数層の滑り板７とを備えている。
【００１０】
積層ゴム本体３は、上下一対のドーナツ形状の連結板８，９間に天然ゴムあるいは高減衰ゴムからなるドーナツ形状のゴム層１０とドーナツ形状の中間鋼板１１とを交互に積層して中心に中空部２を設けるとともに、それらの外周部に耐候性、耐オゾン性、防湿性の保護ゴム層１２を被覆させた状態で加硫接着することによって成型されている。
【００１１】
スライダー６は滑り板７へ鉛直荷重を分担させる機能、および地震時の大変形時のバックアップ機能を発揮させるためのものであり、図示例の形状ではそれぞれがステンレス鋼板等の剛性板からなる上部水平部材６ａ、垂直部材６ｂ、および２枚の下部水平部材６ｃを断面「エ」の字形状に一体接合してなり、下部水平部材６ｃ，６ｃ間にゴム等弾性体１３を積層接着している。そして、このスライダー６は積層ゴム本体３の変形を拘束しないようにその上下端共に水平方向に摺動するようにしてある。すなわち、スライダー６は中空部２内において上フランジ板４の下面に形成したＰＴＦＥ等フッ素樹脂などによる低摩擦材による滑り面１４と最上層の滑り板７との間で水平方向に摺動自在に設置される。
【００１２】
複数層の各滑り板７は、たとえば、ＰＴＦＥ等フッ素樹脂などによる低摩擦層ないし低摩擦板７ａとステンレス鋼板等の剛性板７ｂとを交互に相対移動可能に積み重ねてなる。最下層の剛性板７ｂとその上に重ねられる剛性板７ｂとの間にはゴム等弾性体１５を積層接着している。
【００１３】
上記のように構成された免震用積層ゴム１は、平常時、積層ゴム本体３の中空部２内の下部において複数層の滑り板７の摩擦力により積層ゴム本体３の変形（動き）が拘束されており、実効ゴム厚さが小さくなり、積層ゴム本体３の水平剛性が高くなる。このため、強い風荷重や交通振動等に対してトリガー機能を十分に果たすことができる。このとき、スライダー６は鉛直荷重を分担するため、積層ゴム本体３の下部の変形を拘束するのに必要な滑り板７による摩擦力を十分に確保することができる。
【００１４】
地震時には、積層ゴム本体３の中空部２内で滑り板７が水平方向に摺動することにより積層ゴム本体３の下部での変形拘束が解除されるため、積層ゴム本体３の全積層ゴム厚領域で変形して免震機能を果たす。このとき、スライダー６は上フランジ板４の下面側の滑り面１４と最上層の滑り板７との間で水平方向に摺動するため、積層ゴム本体３の変形を拘束するようなことがない。また滑り板７の摩擦による減衰性能も付加されるため、それだけ地震時の応答変位を抑制できる。とくに、積層ゴム本体３の大変形時には積層ゴム本体３からスライダー６へ鉛直荷重の分担が移って行き、座屈防止性能を高めることができる。
なお、積層ゴム本体３の水平変形に伴う沈み込みは、中空部２内のスライダー６に積層接着したゴム等弾性体１３および滑り板７に積層接着したゴム等弾性体１５の一方又は両方の圧縮作用で吸収する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例を示す免震用積層ゴムの断面図である。
【図２】図１の免震用積層ゴムの変形状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  免震用積層ゴム
２  中空部
３  積層ゴム本体
４，５  上下一対のフランジ板
６  スライダー
７  滑り板
１０  ゴム層
１１  中間鋼板
【図１】
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【図２】
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