JP2000055119A - 免震構造物のストッパ装置及びこの装置が設けられてなる軽重量構造物の免震構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 免震装置およびストッパー装置を提供する。 【解決手段】 構造物側又は地盤側の何れかに固定され
た一方のストッパ部材３と、地盤側又は構造物側の何れ
かに固定され一方のストッパ部材３と当接する他方のス
トッパ部材２とを備え、一方のストッパ部材３は、内側
にリング状の開口が形成され、この開口を形成する内周
面又は他方のストッパ部材２の外周面の少なくとも何れ
か一方には、ゴム又は弾性発泡体からなる衝撃吸収材
６，７が固定されてなり、一方のストッパ部材３の内周
面から他方のストッパ部材２の外周面に固定された衝撃
吸収材６の外周面までの距離又は一方のストッパ部材３
の内周面に固定された衝撃吸収材７と他方のストッパ部
材２の外周面までの距離は、免震装置により免震される
地震の振幅ストロークの最大許容長さの約半分の長さよ
りもやや短い長さとされてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地震の振動から建
物を保護するために使用される免震装置と共に使用され
る免震構造物のストッパ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、従来から地震による振動か
ら建物を保護するための免震装置としては、例えば
（１）ゴム板と鉄板を交互に重ね合わせた積層ゴムによ
り上部構造物を下方から支持するもの（積層ゴム免震）
や、（２）地震による震動をダンパー装置により吸収す
るもの、（３）地盤と上部構造物との間を絶縁するもの
等が提案されている。そして、例えば上記（３）の絶縁
方法としては、液体や磁力で上部構造物を浮上させるも
のや、地盤と上部構造物とを滑らせるもの（滑り支承又
は滑り免震）、或いはロールベアリング等の球体を転動
させるもの（コロ免震）等がそれぞれ提案され、一部で
は実用化されているものもある。また、従来の免震装置
又は免震構造では、上述した（１）の装置又は構造と
（３）の装置又は構造を併用させたもの等も提案されて
いる。したがって、これらの免震装置又は免震構造を採
用することにより、地震の震動から建物又は構造物を保
護することができ、地震による被害を回避することが可
能となる。

【０００３】ところで、上述した各免震装置又は免震構
造を採用する場合であっても、あらゆる地震の規模又は
程度にも対応することができる構造とすることは事実上
不可能である。例えば、上述した（１）の所謂積層ゴム
を利用した免震装置又は免震構造とする場合では、地震
による地盤側と構造物側との相対的変位長さをどの程度
まで許容するか否か（最大許容範囲）は、設計上当然に
決定されるべき事項である。また、上述した所謂滑り支
承又は滑り免震と称される免震装置又は免震構造を採用
する場合において決定されるべき滑り面を形成する部材
の上面又は下面の面積は、振幅ストロークが長い場合で
も常に効果的に免震機能を期待する場合には、それに応
じた面積とすることで理論上足りるが、建物の敷地面積
は通常限られているとともに、施工する建物と隣接する
家屋や塀その他の構造物との距離を考慮すると、無制限
に広い面積とすることは事実上不可能である。このこと
は、上述した所謂コロ免震と称される免震装置又は構造
を採用する場合においても同様であり、地盤側に固定さ
れた下部支承板や構造物側に固定された上部支承板の面
積を無制限に広いものとすることは、コスト面から考慮
しても事実上できない。したがって、具体的に採用され
る免震装置又は免震構造は、施工する建物の敷地面積や
周辺の構造物等の環境に応じて、免震可能な振幅ストロ
ークに一定の範囲又は限界を設け、その範囲又は限界以
上の振幅ストロークを有する地震が発生した場合には、
該免震装置が破壊されたり、又はそれまで支承していた
上部構造物が支承できなくなり該上部構造物のみが所定
の部材上から脱落してしまう等の事態を回避するための
構造又は装置を設けなければならない（所謂フェイルセ
ーフ機能を有する技術が要求される。）。

【０００４】そこで、このように免震可能な振幅ストロ
ークに一定の範囲又は限界を設け、その範囲や限界以上
の振幅ストロークを有する地震が発生した場合を考慮し
て、上記フェイルセーフ機能を有する構造を備えた免震
装置や、免震装置とは別体として、こうしたフェイルセ
ーフ機能を備えた装置が提案されている。例えば、特開
平６−１５８９１２号記載の免震装置は、下部支承板
（球体ケース１Ｂ）の上面外周縁と上部支承板（球体ケ
ース１Ａ）の下面外周縁とからそれぞれ起立し又は垂下
してなるストッパ部（内壁１０）が形成され、また、該
下部支承板と上部支承板とが相対的に水平移動するのを
一定の範囲で規制する多数の引っ張りバネ６が構成要素
とされている。この免震装置によれば、地震の振動によ
り、間に備えた球体の転動を介して相対的に下部支承板
と上部支承板とが水平移動を開始し、やがて球体がスト
ッパ部まで到ると、該ストッパ部によりそれ以上下部支
承板と上部支承板との水平移動が規制される。また、こ
うした下部支承板と上部支承板との水平移動は、上記多
数の引っ張りバネの弾性力によっても規制されるととも
に、該引っ張りバネは、この免震装置が地震発生以前の
状態に復帰させる復元力としても作用する。また、上述
したように、免震可能な地震の振幅ストロークに一定の
範囲又は限界を設け、その範囲又は限界以上の振幅スト
ロークを有する地震が生じた場合には、免震効果を制限
する装置として、免震装置の設置位置とは離れた位置
に、ダンパやストッパ等を設けたものも提案されてい
る。ダンパに関しては、実公平７−２３４４２号に開示
された鋼棒ダンパのように、地震によるあらゆる方向の
揺れに対し、鋼棒５に曲げ、捩じれ等の変形を与えるこ
とによって得られる復元力により地震による震動や衝撃
を吸収するものがある。また、オイルダンパに代表され
る粘性ダンパは、シリンダとピストンと、を備え、ピス
トンに設けられたオリフィスをシリンダ内の流体が通過
する際の粘性抵抗により地震による震動や衝撃を吸収す
るものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平６−１５８９１２号記載の免震装置では、免震
可能な範囲を越える振幅ストロークの地震が発生した場
合には、球体がストッパに衝突することとなり、衝撃の
度に大きな衝撃力と衝撃音が発生することとなる。ま
た、この免震装置では、多数の引っ張りバネによっても
下部支承板と上部支承板との相対的な水平移動を規制す
る作用を有するが、引っ張りバネの弾性率をどのように
設定するかは技術的に困難であり、取替え作業にも手間
がかかることとなる。また、実公平７−２３４４２号に
開示された鋼棒ダンパでは、地震が強く、地盤の振幅ス
トロークが大きい場合には、鋼棒に残留変形が残り、地
震の発生の度に交換が必要になりコスト高となる。ま
た、粘性ダンパを設ける場合には、あらゆる方向の地震
動に対応しなければならないことを考慮すると、一つの
構造物に対して極めて多く設置する必要があるととも
に、施工上も工期が大幅に延長され又コスト高となるこ
とから、一般の戸建住宅を対象とした場合には現実的に
は採用することが難しい。

【０００６】そこで、本発明は、上述した従来の免震装
置又はダンパー等が有する種々の課題を解決するために
提案されたものであって、対応可能な地震の振幅ストロ
ークに一定の範囲又は限界を有する免震構造物に対し
て、その範囲又は限界を越える振幅ストロークの地震が
発生した場合であっても、免震装置が破損することを防
止する等のフェイルセーフ機能を有するばかりではな
く、地震の振動による大きな衝撃力や衝撃音の発生を有
効に低減することができるとともに上部構造物への影響
も低減し、取替え作業にも大きな手間を必要とせず、さ
らには、工期の著しい延長を招くことがなく、価格も抑
制することができる画期的な免震構造物のストッパ装置
及びこの装置が設けられてなる軽重量構造物の免震構造
を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであり、第１乃至第３の発
明は、ストッパ装置に係る発明であり、第４の発明は、
該ストッパ装置が設けられた軽重量構造物の免震構造に
係る発明である。そこで、この第１の発明（請求項１記
載の発明）は、免震装置により免震される免震構造物に
使用されるものであって、構造物側又は地盤側の何れか
に固定された一方のストッパ部材と、地盤側又は構造物
側の何れかに固定され上記一方のストッパ部材と当接す
る他方のストッパ部材と、を備え、上記一方のストッパ
部材は、内側にリング状の開口が形成され、この開口を
形成する内周面又は上記他方のストッパ部材の外周面の
少なくとも何れか一方には、ゴム又は弾性発泡体からな
る衝撃吸収材が固定されてなり、上記一方のストッパ部
材の内周面から上記他方のストッパ部材の外周面に固定
された衝撃吸収材の外周面までの距離又は上記一方のス
トッパ部材に固定された上記衝撃吸収材の内周面から上
記他方のストッパ部材の外周面までの距離若しくは上記
一方及び他方のストッパ部材の双方に固定された衝撃吸
収材の内周面から外周面の距離は、上記免震装置により
免震される地震の振幅ストロークの最大許容長さの約半
分の長さよりもやや短い長さとされてなることを特徴と
するものである。

【０００８】なお、上記第１の発明を構成する衝撃吸収
材の材料であるゴムとしては、例えば、天然ゴム（ラテ
ックスゴム）や、スチレンゴム，ブタジエンゴム，スチ
レン−ブタジエンゴム，クロロプレンゴム，ブチルゴ
ム，ニトリルゴム，エチレン−プロピレンゴム，アクリ
ルゴム，ウレタンゴム，シリコーンゴム，フッ素ゴム，
多硫化ゴム等の合成ゴムや、或いは熱可塑性エラストマ
ーを使用することができる。この熱可塑性エラストマー
としては、オレフィン系エラストマー（ポリエチレンエ
ラストマー，ポリプロピレンエラストマー），アミド系
エラストマー（ポリアミドエラストマー），スチレン系
エラストマー（スチレン−ブタジエン−スチレンコポリ
マー，スチレン−イソプレン−スチレンコポリマー，ス
チレン−エチレンブチレン−スチレンコポリマー），ポ
リウレタン，ウレタン系エラストマーを使用することが
できる。また、このウレタン系エラストマーとしては、
熱可塑性ポリエーテルポリウレタン，熱可塑性ポリエス
テルポリウレタン等の熱可塑性ポリウレタンを揚げるこ
とができる。なお、こうしたゴムとして、より具体的に
は、内外ゴム株式会社の製造に係る商標「ハネナイト」
や第一電工株式会社の製造に係る商標「ハプラゲル」を
使用しても良い。また、衝撃吸収材の他の材料として
は、スポンジ状のポリウレタン多孔質体，ポリビニルポ
ルマール多孔質体や或いは、ウレタンフォーム，セルロ
ースフォーム，ナイロンフォーム等の弾性発泡体を使用
することができる。こうした弾性発泡体として、より具
体的には、株式会社ケーシーシー商会の販売に係るポリ
ウレタンフォームを材料とした商標「メモリーフォー
ム」を使用しても良い。

【０００９】また、第２の発明（請求項２記載の発明）
は、上記第１の発明において、前記一方のストッパ部材
の内周面は、上端側から下端側に亘って徐々に拡径され
又は上端側から下端側に亘って徐々に縮径され、前記他
方のストッパ部材の外周面は、上記一方のストッパ部材
の内周面の形状に対応して上端側から下端側に亘って徐
々に拡径され又は上端側から下端側に亘って徐々に縮径
されてなることを特徴とするものである。

【００１０】また、第３の発明（請求項３記載の発明）
は、前記第１の発明において、前記衝撃吸収材は、硬度
がそれぞれ異なる複数のゴム又は弾性発泡体の層から構
成されてなるとともに、前記一方のストッパ部材の内周
面に該衝撃吸収材が固定されている場合には、該衝撃吸
収材の内周面、前記他方のストッパ部材の外周面に固定
されている場合には、該衝撃吸収材の外周面は、最も硬
質の層により形成されてなることを特徴とするものであ
る。

【００１１】また、第４の発明（請求項４記載の発明）
は、上記第１又は第２の発明において、前記衝撃吸収材
は、前記衝撃吸収材は、硬質のゴム又は弾性発泡体から
なる硬質層と、この硬質層を構成するゴム又は弾性発泡
体よりも硬度が低いゴム又は弾性発泡体からなる中質層
と、この中質層を構成するゴム又は弾性発泡体よりも硬
度がさらに低いゴム又は弾性発泡体からなる軟質層とが
該衝撃吸収材の径方向に任意の順に積層されてなること
を特徴とするものである。

【００１２】なお、この第４の発明を構成する硬質層，
中質層，軟質層は、前述したゴムの中から、硬度の異な
る三つの材料を適宜抽出し、それらの材料を衝撃吸収材
の径方向に任意の順に積層すれば良く、積層の順序は特
に限定されない。そして、上記硬質層として使用できる
ゴムの種類は、他の中質層や軟質層に使用されるゴム又
は弾性発泡体の硬度との関係で相対的に決定されるもの
であるが、例えばウレタンゴム，アクリルゴム，フッ素
ゴム等を使用することができる。また、上記中質ゴムと
しては、例えば、ニトリルゴム，ブチルゴム，エチレン
プロピレンゴム等を使用することができ、軟質層として
は、天然ゴム，スチレンゴム，シリコンゴム或いは熱可
塑性エラストマーや前記第一電工株式会社の製造に係る
商標「ハプラゲル」を使用することもできる。

【００１３】また、第５の発明（請求項５記載の発明）
は、地盤側と構造物側とが水平方向に相対的に変位する
ことを許容する免震装置が設けられてなるとともに、上
記請求項１，２，３又は４記載の免震構造物のストッパ
装置が設けられてなることを特徴とするものである。

【００１４】なお、上記免震装置は、少なくとも地盤側
と構造物側とが水平方向に相対的に変位することを許容
するものであれば、前記従来の技術の欄で述べた所謂積
層ゴム免震や、滑り支承又は滑り免震、或いはコロ免震
等の構造を用いたものを含むものであり、これらの構造
を併用させた装置も含まれる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る免震構造物の
ストッパ装置及びこのストッパ装置が設けられた軽重量
構造物の免震構造の実施の形態について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。

【００１６】先ず、本発明に係る免震構造物のストッパ
装置が用いられる軽重量構造物の免震構造について、簡
単に説明し、次いで、この免震構造に用いられているス
トッパ装置について詳細に説明する。この免震構造は、
図１に示すように、地盤である基礎コンクリートＡ上に
第１の実施の形態に係る免震構造物のストッパ装置１を
構成する他方のストッパ部材２が固定され、この免震構
造物のストッパ装置１とは離れた場所に、該免震構造物
のストッパ装置１とともに該免震構造を構成する免震装
置２０の下部支承板２１が図示しないベース板を介して
固定されている。この下部支承板２１は、円盤状に成形
されてなる底盤部２１ａと、この底盤部２１ａの周縁か
ら起立してなりリング状となされた下側ストッパ部２１
ｂとから構成されている。この下部支承板２１の上面に
は間に鉄により成形された球体２２が介され後述する第
１の土台の下面に図示しないボルトにより固定された上
部支承板２３が設けられている。この上部支承板２３は
円盤状に成形されてなる上盤部２３ａと、この上盤部２
３ａの周縁から垂下してなりリング状となされた上側ス
トッパ部２３ｂとから構成されている。また、上記第１
の土台の下面であって、上記免震構造物のストッパ装置
１を構成する他方のストッパ部材２の上方には、該免震
構造物のストッパ装置１を構成する一方のストッパ部材
３が固定されている。すなわち、本実施の形態において
は、本発明に係る免震構造は、上記免震構造物のストッ
パ装置１と、上記免震装置２０とから構成されている。
そして、上記上部支承板２３及び一方のストッパ部材３
の上面には、第１の土台としてのＨ型鋼Ｓが図示しない
ボルトにより固定され、このＨ型綱Ｓの上面には第２の
土台である木製土台Ｗが固定されている。そして、この
木製土台Ｗの上面に柱Ｐが起立させられ、全体として軽
重量構造物を構成している。したがって、地震が発生し
た場合（上記免震装置２０により免震可能な振幅ストロ
ークの地震が発生した場合）には、地盤である基礎コン
クリートＡと図示しないベース板と下部支承板２１とが
振幅し、この下部支承板２１の振幅に伴い球体２２が転
動することから、該振幅が上部支承板２３に伝達され
ず、その結果Ｈ型綱Ｓ，木製土台Ｗ及び図示しない柱を
含めた軽重量構造物全体が地震動から保護される。な
お、上述した構成に係る免震装置２０は、図１において
は、１つのみ記載されているに過ぎないが、木製土台Ｗ
と木製土台Ｗとが交差する各部位の下方にそれぞれ設け
るものとし、軽重量構造物全体をこれらの免震装置２０
で支持するものとする。

【００１７】次に、上述した第１の実施の形態に係る免
震構造物のストッパ装置１について詳細に説明する。こ
の免震構造物のストッパ装置１は、図２及び図３に示す
ように、軽重量構造物を構成する第１の土台としてのＨ
型鋼Ｓの下面に上面が固定されてなる一方のストッパ部
材３と、上記基礎コンクリートＡ上に複数のアンカーボ
ルト４，４により固定された他方のストッパ部材２と、
上記一方のストッパ部材３の内周面に接着されてなる一
方の衝撃吸収材７と、上記他方のストッパ部材３の周面
に接着されてなる他方の衝撃吸収材６と、を備えてい
る。

【００１８】先ず、説明の都合上、上記他方のストッパ
部材２から説明する。この他方のストッパ部材２は、鉄
により円盤状に成形されてなる台座板部２ａと、この台
座板部２ａから上方に起立してなる凸部２ｂと、から構
成されている。そして、上記台座板部２ａの周縁側に
は、上記アンカーボルト４，４が挿通される挿通孔（符
号は省略する）が形成されている。また、上記凸部２ｂ
は、図３に示すように、上記台座板部２ａと一体成形さ
れてなるものであって、該台座板部２ａの中央から上方
に起立され半球状に成形されている。そして、この凸部
２ｂの上面の中央を除く周面には、上記他方の衝撃吸収
材６が接着されている。この他方の衝撃吸収材６は、図
３に示すように、全体形状は下部から上部に亘ってそれ
ぞれ徐々に厚みが薄くなされてなるとともに、それぞれ
硬度の異なる３種類のゴムが積層されてなるものであ
る。すなわち、この衝撃吸収材６は、上記凸部２ｂの外
周面に内周面が接着されてなる第１の軟質層８と、この
第１の軟質層８の外周面に内周面が接着されてなる第１
の中質層９と、この第１の中質層９の外周面に内周面が
接着されてなる第１の硬質層１０と、から構成されてい
る。なお、本実施の形態においては、上記第１の軟質層
８は、スチレンゴムにより成形され最も硬度が低い層で
あり、上記第１の中質層９は、ブチルゴムにより成形さ
れ上記第１の軟質層８よりも硬度が高い層である。ま
た、上記第１の硬質層１０は、アクリルゴムにより成形
され上記第１の中質層９よりも硬度がさらに高い層とさ
れている。

【００１９】次に、上記一方のストッパ部材３について
説明する。この一方のストッパ部材３は、鉄により一体
成形されてなるものであって、上面が平面とされてなる
とともにリング状に成形されてなる枠部３ａと、この枠
部３ａの外周縁から垂下されてなるとともに内周面は、
上記他方のストッパ部材２を構成する凸部２ｂの周面に
対応した円弧状に成形されてなる垂下部３ｂとから構成
されている。なお、この垂下部３ｂは、上記凸部２ｂを
囲むように形成されてなり、上記枠部３ａの上面は上記
Ｈ型鋼Ｓにボルト１１，１１（図２参照）により固定さ
れている。そして、この一方のストッパ部材３の内周面
には、一方の衝撃吸収材７が接着されている。この一方
の衝撃吸収材７は、図３に示すように、全体形状は下部
から上部に亘って徐々に厚みが薄くされてなるととも
に、上記他方の衝撃吸収材６と同様に、それぞれ硬度の
異なる３種類のゴムが積層されてなるものである。すな
わち、上記一方の衝撃吸収材７は、上記一方のストッパ
部材３の内周面に外周面が接着されてなる第２の軟質層
１２と、この第２の軟質層１２の内周面に外周面が接着
されてなる第２の中質層１３と、この第２の中質層１３
の内周面に外周面が接着されてなる第２の硬質層１４
と、から構成されている。なお、上記第２の軟質層１２
は、上記他方のストッパ部材２に接着された第１の軟質
層８と同一の硬度となされたスチレンゴムにより成形さ
れてなり、上記第２の中質層１３は、上記第１の中質層
９と同一の硬度となされたブチルゴムによって成形され
ている。また、上記第２の硬質層１４は、上記第１の硬
質層１０と同一の硬度となされたアクリルゴムにより成
形されている。

【００２０】なお、上記一方の衝撃吸収材７の内周面か
ら上記他方の衝撃吸収材６の外周面までの距離は、上記
免震装置２０により免震される地震の振幅ストロークの
最大許容長さの約半分の長さよりもやや短い長さとされ
ている。したがって、前記免震装置２０により免震可能
な地震の振幅ストロークの最大許容長さを越える振幅ス
トロークの地震又はそれに近い振幅ストロークの地震が
発生した場合において、上記一方のストッパ部材３の内
周面に接着された第２の軟質層１２と、上記他方のスト
ッパ部材２の凸部２ｂの周面に接着された第１の軟質層
８とは、硬度が最も低いものであることから、他の層
（符号は省略する。）に先立ち一番最初に圧縮される層
であり、上記第１及び第２の中質層９，１３は、該第１
及び第２の軟質層８、１２の圧縮幅がほぼ限界に達した
時に圧縮される層である。また、上記第１及び第２の硬
質層１０，１４は、上記第１及び第２の軟質層８、１２
の圧縮幅と、上記第１及び第２の中質層９，１３の圧縮
幅がほぼ限界に達した時（地震の振幅ストロークが、前
記免震装置２０により免震可能な振幅ストロークの最大
許容長さに近いものとなった時）に圧縮される層である
が、該第１及び第２の硬質層１０，１４の圧縮幅は、該
第１及び第２の軟質層８，１２或いは第１や第２の中質
層９，１３の圧縮幅と比較すると非常に小さい硬度に設
定されている。すなわち、上記一方及び他方の衝撃吸収
材７，６が、互いに当接した場合には、該地震の振幅ス
トロークの長さに応じて各層が単独或いは複合して圧縮
される。

【００２１】次に、この免震構造物のストッパ装置１の
作用及び効果について説明する。先ず、発生した地震の
振幅ストロークが上記免震装置２０により免震可能な範
囲内の長さであれば、該地震の震動による荷重は、上記
球体２２の転動（往復運動）により、上記上部支承板２
３，Ｈ型綱Ｓ，木製土台Ｗ及び柱Ｐを含めた軽重量構造
物に殆どかかることはない。すなわち、地震の震動から
この軽重量構造物は充分に保護される。これに対して、
地震の振幅ストロークが上記免震装置２０により免震可
能な範囲の長さよりも長い場合においては、上記球体２
２が下部支承板２１を構成する下側ストッパ部２１ｂの
内周面及び上部支承板２３を構成する上側ストッパ部２
３ｂの内周面に衝突する前に、前述したストッパ装置１
を構成する一方の衝撃吸収材７の内周面と、他方の衝撃
吸収材６の外周面とが当接するとともに該一方の衝撃吸
収材７を構成する第２の軟質層１２，第２の中質層１
３，第２の硬質層１４及び他方の衝撃吸収材６を構成す
る第１の軟質層８，第１の中質層９，第１の硬質層１０
の全てが圧縮される。これをさらに詳述すると、先ず、
上記一方及び他方の衝撃吸収材７，６を構成する第１及
び第２の軟質層８，１２が最初に圧縮され、上記第１及
び第２の軟質層８，１２の圧縮幅がほぼ限界に達する
と、次いで、該第１及び第２の軟質層８，１２に加えて
上記第１及び第２の中質層９，１３が圧縮される。な
お、この状態では、上記第１及び第２の軟質層８，１２
が圧縮される時の荷重に加えて上記第１及び第２の中質
層９，１３が圧縮される時の荷重が加わるので、上記球
体２２上に支持されている構造物にかかる荷重はやや増
加するが、急激に荷重が増加するものではないことか
ら、該球体２２に支持されている構造物は充分に地震動
から保護される。そして、さらに上記第１及び第２の軟
質層８，１２の圧縮幅と、上記第１及び第２の中質層
９，１３の圧縮幅がほぼ限界に達すると、これらに加え
て上記第１及び第２の硬質層１０，１４が圧縮される。
この場合、上記第１及び第２の硬質層１０，１４の圧縮
幅は、上記第１及び第２の中質層９，１３の圧縮幅と比
較すると小さいが、充分衝撃吸収効果を有する。そし
て、また、上記第１及び第２の軟質層８，１２の圧縮幅
と、上記第１及び第２の中質層９，１３の圧縮幅と、上
記第１及び第２の硬質層１０，１４の圧縮幅が全て限界
に達したとしても、図４に示すように、上記球体２２が
該下部支承板２１を構成する下側ストッパ部２１ｂの内
周面及び上部支承板２３を構成する上側ストッパ部２３
ｂの内周面に衝突することはない。したがって、該球体
２２上に支持されている構造物には、急激に大きな荷重
がかかることはないとともに、球体２２と下側ストッパ
部２１ｂや上側ストッパ部２３ｂとの衝撃や衝撃音の発
生は充分抑制することができる。

【００２２】したがって、この免震構造物のストッパ装
置１によれば、免震装置２０と組み合わせて使用するこ
とにより、地震の振幅ストロークが、該免震装置２０に
より免震される地震の振幅ストロークの最大許容長さを
越える場合であっても、該免震構造物のストッパ装置１
を構成する一方のストッパ部材３の内周面と、他方のス
トッパ部材２の外周面とが当接するので、上記球体２２
に支持されている構造物が該球体２２上から脱落された
り、上記下側ストッパ部２１ｂ又は上側ストッパ部２３
ｂが破損する事態を防止することが可能となる。また、
上記一方のストッパ部材３の内周面に接着された一方の
衝撃吸収材７と、上記他方のストッパ部材５の内周面に
接着された他方の他方の衝撃吸収材６が圧縮されて緩衝
材となり、地震により上記球体２２に支持されている構
造物に伝達されるあらゆる方向の急激な衝撃や震動を大
幅に抑制する。また、上記一方及び他方の衝撃吸収材
７，６の圧縮幅が限界に達しても、上記球体２２は、上
記免震装置２０の構成要素である上記下部支承板２１を
構成する下側ストッパ部２１ｂの内周面及び上部支承板
２３を構成する上側ストッパ部２３ｂの内周面に衝突す
ることはないので、大きな衝撃音の発生を有効に防止す
ることができる。特に、この実施の形態に係る免震構造
物のストッパ装置１は、構造が簡単であるので施工コス
トを大幅に削減することができ、従来高価なものとされ
た免震装置及び免震構造が設けられた住宅等を低廉な価
格で購入者に提供することが可能となる。さらに、この
第１の実施の形態に係る免震構造物のストッパ装置１
は、他方の衝撃吸収材６の外周面が半球状に成形され、
一方の衝撃吸収材７の内周面が、該他方の衝撃吸収材６
の外周面の形状に対応する円弧状に成形されているの
で、該一方及び他方の衝撃吸収材７，６が当接する際に
剪断面に剪断応力が作用し、これにより衝撃吸収効果を
一層高めることができる。さらに、この免震構造物のス
トッパ装置１では、上記一方及び他方の衝撃吸収材７，
６の表面は、第１及び第２の硬質層１０，１４からなる
ので、地震の発生により圧縮が繰り返されることによ
り、割れやちぎれ等を有効に防止することができる。

【００２３】なお、この第１の実施の形態に係る免震構
造物のストッパ装置１は、該免震構造物のストッパ装置
１を構成する他方のストッパ部材２が上記基礎コンクリ
ートＡ上に固定され、該免震構造物のストッパ装置１を
構成する一方のストッパ部材３が上記Ｈ型鋼Ｓに固定さ
れてなるものであるが、本発明に係る免震構造物のスト
ッパ装置１は、図５に示すように、該他方のストッパ部
材２が該Ｈ型鋼Ｓに固定されてなり、該一方のストッパ
部材３が該基礎コンクリートＡ上に固定されてなるもの
であっても地震によるあらゆる方向の衝撃や震動に対し
て有効に機能する。

【００２４】次に、第２の実施の形態に係る免震構造物
のストッパ装置３０について説明する。この免震構造物
のストッパ装置３０は、図６に示すように、上記基礎コ
ンクリートＡ上に複数のアンカーボルト３１，３１によ
り固定された他方のストッパ部材３２と、軽重量構造物
を構成する第１の土台としてのＨ型鋼Ｓの下面に上面が
固定されてなるとともに上記他方のストッパ部材３２の
上方に形成されてなる一方のストッパ部材３４と、上記
他方のストッパ部材３２の周面に接着されてなる他方の
衝撃吸収材３５と、該一方のストッパ部材３４の内周面
に接着されてなる一方の衝撃吸収材３６と、を備えてい
る。

【００２５】上記他方のストッパ部材３２は、鉄により
円盤状に成形されてなる台座板部３２ａと、この台座板
部３２ａと一体成形されてなる凸部３２ｂと、を備えて
いる。そして、上記台座板部３２ａの周縁側には、上記
アンカーボルト３１，３１が挿通される挿通孔（符号は
省略する。）が形成されている。また、上記凸部３２ｂ
は、上記第１の実施の形態で説明した凸部２ｂと同様
に、上記台座板部３２ａの中央から上方に起立してなる
ものであり、円柱状に成形されている。そして、この凸
部３２ｂの外周面には、他方の衝撃吸収材３５の内周面
が接着されている。この他方の衝撃吸収材３５は、上記
第１の実施の形態で説明した一方及び他方の衝撃吸収材
７，６と同様に、硬度の異なる３種類のゴムが積層され
てなるものである。すなわち、上記他方の衝撃吸収材３
５は、リング状に成形されてなるものであって、図６に
示すように、上記凸部３２ｂの周面に内周面が接着され
てなりシリコンゴムからなる第１の軟質層３７と、この
第１の軟質層３７の外周面に内周面が接着されてなりエ
チレンプロピレンゴムからなる第１の中質層３８と、こ
の第１の中質層３８の外周面に内周面が接着されてなり
フッ素ゴムからなる第１の硬質層３９と、から構成され
ている。

【００２６】次に、上記一方のストッパ部材材３４につ
いて説明する。この一方のストッパ部材３４は、鉄によ
り上面は平面となされたリング状に成形されてなるフラ
ンジ部３４ａと、このフランジ部３４ａの内周縁から垂
下されてなるリング状の垂下部３４ｂとから構成されて
いる。そして、この垂下部３４ｂは、上記凸部３２ｂを
囲むようにに配設されてなり、上記フランジ部３４ａの
上面は上記Ｈ型鋼Ｓに図示しないボルトにより固定され
ている。そして、この垂下部３４ｂの内周面には、一方
の衝撃吸収材３６が接着されている。この一方の衝撃吸
収材３６は、図６に示すように、ゴムにより全体形状が
リング状に成形されてなるとともにそれぞれがリング状
に形成されてなり硬度の異なる３種類のゴムを積層する
ことによって成形されている。すなわち、上記一方の衝
撃吸収材３６は、上記一方のストッパ部材３４の内周面
に外周面が接着されてなり上記第１の軟質層３７と同一
の硬度となされシリコンゴムからなる第２の軟質層４０
と、この第２の軟質層４０の内周面に外周面が接着され
てなり上記第１の中質層３８と同一の硬度となされエチ
レンプロピレンゴムからなる第２の中質層４１と、この
第２の中質層４１の内周面に外周面が接着されてなり上
記第１の硬質層４０と同一の硬度となされフッ素ゴムか
らなる第２の硬質層４２と、から構成されている。な
お、この実施の形態に係るストッパ装置３０において
も、上記一方の衝撃吸収材３６の内周面から上記他方の
衝撃吸収材３５の周面までの距離は、前記第１の実施の
形態において説明した免震装置２０により免震される地
震の振幅ストロークの最大許容長さの約半分の長さより
もやや短い長さとされている。

【００２７】この第２の実施の形態に係るストッパ装置
３０による場合も、前述した第１の実施の形態に係るス
トッパ装置１と同様に、免震装置２０により免震される
地震の振幅ストロークの最大許容長さを越えた地震が発
生した場合であっても、上記一方の衝撃吸収材３６と他
方の衝撃吸収材３５との当接により、該免震装置２０を
構成する下側ストッパ部２１ｂや上側ストッパ部２３ｂ
と球体２２とが急激に衝突して該球体２２上に支持され
ている構造物に対して急激に荷重をかけることがなく、
また、上記衝撃による大きな衝撃音の発生を充分抑制す
ることができる。特に、この第２の実施の形態に係る免
震構造物のストッパ装置３０は、上記他方のストッパ部
材３３を半球状に加工したり、上記一方のストッパ部材
の内周面を円弧状に加工する必要がなく、各部がシンプ
ルな形状で構成されてなるので、製造がより容易であ
り、より低廉な価格で提供することが可能となる。

【００２８】なお、上述した各実施に形態で説明した免
震構造物のストッパ装置１，３０を構成する衝撃吸収材
は、硬度の異なる３種類のゴムを衝撃吸収材の径方向に
積層して成形されたものであるが、本発明に係る衝撃吸
収材は、必ずしも３層が積層されたものである必要はな
く、例えば、軟質層と中質層の２層のみでもよく、中質
層，軟質層，中質層，硬質層の４層が積層されてなるも
のであってもよく、５層以上が積層されてなるものであ
ってもよい。また、この衝撃吸収材は、１種類のゴムに
より一体成形されたものであっても良い。また、前記各
実施の形態においては、本発明を構成する衝撃吸収材
を、一方のストッパ部材と他方のストッパ部材との双方
に接着したものを図示して説明したが、本発明において
は、上記衝撃吸収材は、該一方のストッパ部材又は他方
のストッパ部材の少なくとも何れかに接着されてなるも
のであっても良い。さらに、本発明に係る免震構造物の
ストッパ装置は、必ずしも上述した各実施に形態で説明
した免震装置２０のような球体の転動作用により免震効
果を発揮する免震装置とともに用いられなければならな
いというものではなく、ゴムと金属板とを交互に上下方
向に積層されてなる積層ゴムによる免震装置や所謂滑り
免震と称される免震装置とともに設置されてもよい。

【００２９】

【発明の効果】上述した本発明の各実施の形態に係る免
震構造物のストッパ装置の説明からも明らかなように、
先ず第１の発明（請求項１記載の発明）に係る免震構造
物のストッパ装置及び第５の発明（請求項５記載の発
明）によれば、免震装置と併用して用いられることによ
り、発生した地震の振幅ストロークが、使用された免震
装置により免震可能な地震の振幅ストロークよりも長い
場合であっても、該免震装置により支持されてなる構造
物が所定の部材から脱落したり或いは該免震装置が破損
することがない。さらに、このストッパ装置では、一方
のストッパ部材の内周面又は他方のストッパ部材の外周
面の少なくとも何れか一方には、ゴム又は弾性発泡体か
らなる衝撃吸収材が固定されてなることから、一方のス
トッパ部と他方のストッパ部との衝突により大きな衝撃
が発生し急激に大きな荷重が構造物にかかることがな
く、また該衝撃により大きな衝撃音の発生も有効に防止
することができる。また、このストッパ装置によれば、
鋼棒を使用したダンパ等のように、地震の発生の度に交
換する必要はなく、また、粘性ダンパのように一つの構
造物に対して極めて多く設置する必要がない。したがっ
て、施工上も工期を短縮することができ、コストも削減
することができる。

【００３０】また、第２の発明（請求項２記載の発明）
に係る免震構造物のストッパ装置では、前記一方のスト
ッパ部材と他方のストッパ部材との剪断面に剪断応力が
作用するので、より効果的に急激な荷重が構造物にかか
ることを防止することができる。

【００３１】また、第３の発明（請求項３記載の発明）
に係る免震構造物のストッパ装置では、衝撃吸収材は、
硬度がそれぞれ異なる複数のゴム又は弾性発泡体の層か
ら構成されてなるとともに、前記一方のストッパ部材の
内周面に該衝撃吸収材が固定されている場合には、該衝
撃吸収材の内周面、前記他方のストッパ部材の外周面に
固定されている場合には、該衝撃吸収材の外周面は、最
も硬質の層により形成されてなることから、地震の震動
により圧縮された場合、衝撃吸収材の表面の割れやちぎ
れ等を有効に防止することができる。

【００３２】また、第４の発明（請求項４記載の発明）
では、前記衝撃吸収材は、硬質層，中質層，軟質層の３
種類の硬度の異なる層が該衝撃吸収材の径方向に任意の
順に積層されているので、地震の振幅ストロークの長さ
に対応して単独又は複数の層が圧縮されることから、単
一の衝撃吸収材を使用した場合と比較すると、より一層
効果的に急激な荷重が構造物にかかることを防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る免震
構造物のストッパ装置を用いた免震構造を示す正断面図
である。

【図２】図２は、第１の実施の形態に係る免震構造物の
ストッパ装置を示す斜視図である。

【図３】図３は、第１の実施の形態に係る免震構造物の
ストッパ装置を示す断面図である。

【図４】図４は、第１の実施の形態に係る免震構造物の
ストッパ装置を構成する一方及び他方の衝撃吸収材が圧
縮された状態を示す正断面図である。

【図５】図５は、第１の実施の形態に係る免震構造物の
ストッパ装置を構成する他方のストッパ部材をＨ型鋼の
下面に固定し、該免震構造物のストッパ装置を構成する
一方のストッパ部材を基礎コンクリートの上面に固定し
た状態を示す断面図である。

【図６】図６は、第２の実施の形態に係る免震構造物の
ストッパ装置を示す正断面図である。

【符号の説明】

１ 免震構造物のストッパ装置 ２ 他方のストッパ部材 ３ 一方のストッパ部材 ６ 他方の衝撃吸収材 ７ 一方の衝撃吸収材 ８ 第１の軟質層 ９ 第１の中質層 １０ 第１の硬質層 １２ 第２の軟質層 １３ 第２の中質層 １４ 第２の硬質層 ２０ 免震装置 ３０ 免震構造物のストッパ装置 ３２ 他方のストッパ部材 ３４ 一方のストッパ部材 ３５ 他方の衝撃吸収材 ３６ 一方の衝撃吸収材 ３７ 第１の軟質層 ３８ 第１の中質層 ３９ 第１の硬質層 ４０ 第２の軟質層 ４１ 第２の中質層 ４２ 第２の硬質層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 浩 静岡県浜松市倉松町4040番地 株式会社一 条工務店浜松工場内 Ｆターム(参考） 3J048 AA07 AB01 AC01 BD03 BG02 CB07 EA38

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 免震装置により免震される免震構造
   物に使用されるものであって、構造物側又は地盤側の何
   れかに固定された一方のストッパ部材と、地盤側又は構
   造物側の何れかに固定され上記一方のストッパ部材と当
   接する他方のストッパ部材と、を備え、 上記一方のストッパ部材は、内側にリング状の開口が形
   成され、この開口を形成する内周面又は上記他方のスト
   ッパ部材の外周面の少なくとも何れか一方には、ゴム又
   は弾性発泡体からなる衝撃吸収材が固定されてなり、 上記一方のストッパ部材の内周面から上記他方のストッ
   パ部材の外周面に固定された衝撃吸収材の外周面までの
   距離又は上記一方のストッパ部材に固定された上記衝撃
   吸収材の内周面から上記他方のストッパ部材の外周面ま
   での距離若しくは上記一方及び他方のストッパ部材の双
   方に固定された衝撃吸収材の内周面から外周面の距離
   は、上記免震装置により免震される地震の振幅ストロー
   クの最大許容長さの約半分の長さよりもやや短い長さと
   されてなることを特徴とする免震構造物のストッパ装
   置。
2. 【請求項２】 前記一方のストッパ部材の内周面
   は、上端側から下端側に亘って徐々に拡径され又は上端
   側から下端側に亘って徐々に縮径され、 前記他方のストッパ部材の外周面は、上記一方のストッ
   パ部材の内周面の形状に対応して上端側から下端側に亘
   って徐々に拡径され又は上端側から下端側に亘って徐々
   に縮径されてなることを特徴とする請求項１記載の免震
   構造物のストッパ装置。
3. 【請求項３】 前記衝撃吸収材は、硬度がそれぞれ
   異なる複数のゴム又は弾性発泡体の層から構成されてな
   るとともに、前記一方のストッパ部材の内周面に該衝撃
   吸収材が固定されている場合には、該衝撃吸収材の内周
   面、前記他方のストッパ部材の外周面に固定されている
   場合には、該衝撃吸収材の外周面は、最も硬質の層によ
   り形成されてなることを特徴とする請求項１記載の免震
   構造物のストッパ装置。
4. 【請求項４】 前記衝撃吸収材は、硬質のゴム又は
   弾性発泡体からなる硬質層と、この硬質層を構成するゴ
   ム又は弾性発泡体よりも硬度が低いゴム又は弾性発泡体
   からなる中質層と、この中質層を構成するゴム又は弾性
   発泡体よりも硬度がさらに低いゴム又は弾性発泡体から
   なる軟質層とが該衝撃吸収材の径方向に任意の順に積層
   されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の免震
   構造物のストッパ装置。
5. 【請求項５】 地盤側と構造物側とが水平方向に相
   対的に変位することを許容する免震装置が設けられてな
   るとともに、上記請求項１，２，３又は４記載の免震構
   造物のストッパ装置が設けられてなることを特徴とする
   軽重量構造物の免震構造。