JP2001509578A

JP2001509578A - 減勢装置

Info

Publication number: JP2001509578A
Application number: JP2000502340A
Authority: JP
Inventors: ヘンリーロビンソン，ウィリアム
Original assignee: ペンギンエンジニアリングリミティド
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 2001-07-24
Also published as: EP0993566A2; WO1999002887A2; CN1263579A; WO1999002887A3; KR20010021664A; AU8248498A; TR200000003T2; EP0993566A4; US6385918B1

Abstract

(57)【要約】開示される発明は、構造体を地面もしくは他の構造体の一部から隔離するのに主に使用される減勢用支承装置である。この支承装置は支承装置が設置される構造体上に作用する他の力を減衰させるのに使用されうる。支承装置は、弾性層と補強用層とからなる積層物によって隔離される端板から構成されている。好ましい実施態様においては、積層物内に塑性変形可能な挿入部が存在している。各支承装置において端板を備えた積層物の界面は、一方の端板から他方の端板までの中心軸線付近であって周囲部付近でないところに固定される。本発明の利点は、吸収されるべき力がこの形式の公知の支承装置よりも広範囲であることである。さらに、新規な積層物と、積層物を端板に固定する新規な固定手段とが開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】技術分野本発明は減勢装置に関する。さらに特に本発明は、広範囲の大きさの外力から
隔離させて、この外力によって分与されるエネルギを吸収する地震用隔離式支承
装置に関する。従来の技術当該技術分野において公知である鉛ゴム製支承装置およびゴム製支承装置は、
国際公開第ＷＯ９４／１３９７４号公報、米国特許第４１１７６３７号明細書、
同第４４９９６９４号明細書、同第４５９３５０２号明細書、および同第４７１
３９１７号明細書に開示されている。そのような支承装置は主に構造体の地震用
隔離部として主に使用されてきた。これにより、減結合部を通って構造体に伝達
される力を少なくすることができる。さらに、エネルギを消散させて減勢機構を
改良し、その結果、移動量を制御することと、構造体内に伝達される加速を少な
くすることとによって、地震保護システムを形成することができる。

【０００２】現在、構造体の地震用隔離部として使用されている各支承装置は狭い範囲の大
きさの外力を吸収するよう形成されている。広範囲の大きさの力を吸収する能力
を備えた支承装置を有していて、移動量の少ない隔離部と移動量の大きい良好な
減衰作用との両方を提供するのが好ましい。本発明の目的は、前述したような支承装置を提供し、少なくとも公衆が有用な
選択をすることができるようにするものである。発明の開示従って、本発明は、減勢用支承装置において、一対の端板と、前記端板の間に介在されていて弾性材料と補強用部材とからなる互い違いの層
を具備するほぼ一体的な積層物とを具備し、前記端板のそれぞれは、一方の端板から前記積層物を通って他方の端板まで延
びている中心軸線において、もしくは前記中心軸線に隣接して前記積層物に連結
されているのみであり、前記積層物の連結されていない隣接表面部分は、前記支承装置が外力によって
動作するときに、前記端板のそれぞれに対して制限された運動を行うことができ
る減勢用支承装置を構成するのに広く関するものである。

【０００３】一つの実施態様においては、塑性変形可能な材料からなる挿入部が、一方の端
板から他方の端板まで概ね延びている前記中心軸線に沿って設けられている。他の変更可能な実施態様においては、前記積層物が側部から側部まで、および
端部から端部まで連続している。他の変更可能な実施態様においては、前記積層物内に複数の挿入部が設けられ
ている。

【０００４】前記支承装置は一定の断面を有しているのが好ましい。一つの実施態様においては、前記端板と積層物との断面は方形である。他の実施態様においては、前記端板と積層物との断面は円形である。前記挿入部の断面は円形であるのが好ましい。あるいは、前記挿入部の断面は方形である。

【０００５】前記補強部材は硬質のプレートを具備するのが好ましい。前記硬質のプレートは塑性変形可能な材料からなるのが好ましい。前記硬質のプレートは或る程度の弾性を有していて、塑性変形可能な材料から
なるのがさらに好ましい。前記挿入部が存在する場合には、前記挿入部が、前記塑性変形可能な材料のせ
ん断降伏応力に少なくとも近い静水圧力において圧縮されるのが好ましい。

【０００６】前記挿入部は鉛であるのが好ましい。あるいは、前記挿入部の材料が高純度のアルミニウム、錫、亜鉛、インジウム
または鉄、もしくは鉛の合金、アルミニウムの合金、錫の合金、亜鉛の合金、イ
ンジウムの合金、鉄の合金、或る超可塑性合金、または加工硬化率が低い他の材
料である。

【０００７】変更可能なさらなる実施態様においては、米国特許第４７１３９１７号明細書
に開示されているように前記挿入部の材料は高密度に固められた粒状材料である
。一つの実施態様においては、前記粒状材料が鋼、ガラスビーズ、アルミナ、炭
化珪素、もしくは他の同様な硬質粒状材料である。

【０００８】あるいは、前記粒状材料が粒状の鉄、鉛、アルミニウム、もしく硬度の小さい
他の同様な材料である。あるいは、前記挿入部の断面は方形である。あるいは、前記挿入部の断面は変更可能な形状である。側面から見ると、前記挿入部が砂時計のような形状であるのが好ましい。

【０００９】前記挿入部の断面は一定の形状であるのが好ましい。前記弾性材料はゴムであるのが好ましい。前記端板は鋼から製造されるのが好ましい。あるいは、前記端板はアルミニウムもしくはアルミニウム合金から製造される
。

【００１０】あるいは、前記端板はセラミック材料、ファイバーグラス、もしくは他の適切
な材料からなる。前記挿入部は前記中心軸線に沿った方向に関してある程度の可撓性を有するよ
うになっているのが好ましい。前記積層物が、補強用部材として鋼製プレートを有しており、前記積層物の端
部において、各補強用部材を、隣接する端板に固定する固定手段が設けられてい
るのが好ましい。

【００１１】前記挿入部が前記支承装置内に存在していて、前記固定手段のそれぞれが前記
挿入部の端部に当接するのが好ましい。他の実施態様において本発明、構造体に作用する地震の力から前記構造体を隔
離する隔離方法において、一対の端板と、前記端板の間においてエラストマと補強用部材とからなる互い
違いの層からなる積層物とを有する地震用隔離式支承装置を設け、前記端板は前
記端板と前記積層物とを通過する中心軸線に隣接する領域においてのみ前記積層
物の頂部と底部とに固定され、前記構造体を一方の前記端板上に設置させて他方
の前記端板を地面もしくは他の構造体上に設置させ、必要な場合には、前記構造体を一方の前記端板上に固定して、他方の前記端板
を地面もしくは他の構造体上に設置させる隔離方法である。

【００１２】前記地震用隔離式支承装置は前述したように形成されるのが好ましい。第二の実施態様において本発明は、地震用隔離式支承装置内の一対の端板の間
で使用する積層物において、エラストマと補強用部材とからなる互い違いの層を有する外側積層物領域を具
備し、使用時に前記層のそれぞれの平面が互いにほぼ平行であって前記一対の端
板に対してほぼ平行であり、さらに、前記層の平面に対して直交する中心軸線を有していて前記積層物を概ね通って
延びているボアと、前記ボア内に位置していてエラストマと補強用部材とからなる互い違いの層を
さらに有している内側積層物領域とを具備し、使用時に前記層のそれぞれが互い
にほぼ平行であって前記一対の端板に対してほぼ平行であり、前記内側積層物領域自体が塑性変形可能な材料からなる中心のコアを有してい
る積層物を構成するのに広く関するものである。

【００１３】前記積層物の断面は一定形状であるのが好ましい。一つの実施態様において、前記積層物はほぼ円形である。他の実施態様においては、前記内側積層物領域が円形であって、前記外側積層
物領域が方形である。前記補強部材は硬質のプレートであるのが好ましい。

【００１４】前記エラストマはゴムであるのが好ましい。一つの実施態様においては、前記補強部材が、塑性変形可能な材料からなる前
記コアから外側に向かって、前記内側積層物領域と前記外側積層物領域との間の
境界部まで延びている。他の実施態様においては、前記内側積層物領域の前記補強部材が、前記外側積
層物領域の前記補強部材の内側縁部と重なり合うのに十分であるように外側に向
かって延びている。

【００１５】前記積層物が、前記内側積層物領域内に位置しているかもしくは内側積層物領
域に隣接していて前記端板を前記積層物に取り付ける取付手段を有するのが好ま
しい。他の実施態様における本発明は、前述した積層物に固定された一対の端板の結
合部の構成について広く関する。

【００１６】前記結合部において、前記端板が、前記端板と前記内側積層物領域との中心付
近において前記積層物に取り付けられるのが好ましい。他の実施態様における本発明は、二つの部材の間において一回のみ使用可能な
コネクタにおいて、ほぼ平坦な端面を備えた円筒形端部分を有する雄型コネクタ部材を具備し、前
記端部分内において環状の凹部が前記端面に隣接しており、チャネルが端部分の
半径方向側部において開いており、軸線方向端部が前記凹部の半径方向深さとほ
ぼ等しい半径方向深さを有しており、前記環状凹部の軸線方向の幅と少なくとも
同程度であって、端部分の半径方向側部に沿った幅が前記端面から前記環状凹部
内までほぼ螺旋状に延びており、さらに、前記環状凹部内に嵌まる厚さを有するプレート状部分を有する雌型コネクタ部
材を具備し、円形のボアが前記第一のコネクタ部材内の前記軸線方向凹部の底部
の直径よりもわずかに大きい直径を有していて前記プレート状部分を通り、さらに、雌型コネクタ部材内に案内部材を具備し、この案内部材は前記円形のボアの外
周部を具備し、この外周部は半径方向外側に向かって切られていて、前記雄型コ
ネクタ部材内の前記チャネルの螺旋状経路の角度にほぼ等しい角度で、前記ボア
の断面から軸線方向に離れるように曲がり、それにより、前記雄型コネクタ部材の前記円筒形部分の前記平坦な端面が、前
記雄型コネクタ部材の前記チャネル内に向けられた前記案内部材によって、前記
雌型コネクタ部材の前記ボアの周囲部に対して押圧され、かつ前記雄型コネクタ
部材を前記雌型コネクタ部材に対して押圧させたまま回転させる場合には、前記
案内部材は、前記チャネルを前記軸線方向凹部内へと上昇させ、前記案内部材が
整列されて、前記ボアの周囲部の残りの部分がこれに追従し、それにより、前記
雄型コネクタ部材の一回の完全な回転の後に、前記コネクタ部材は前記環状凹部
内の前記ボアの周囲部と恒久的に接合するようになるコネクタに広く関する。

【００１７】前記雄型コネクタ部材が、前述した減勢用支承装置内の端板の中心を通るボア
を通過するのに適したネジ山なしボルトであり、前記雌型コネクタ部材が前記支
承装置内の前記積層物内に位置していて端板に最も近い補強部材であるのが好ま
しい。他の実施態様においては、前記雄型コネクタ部材が前記凹部に通ずる二つの前
記チャネルを有しており、これらチャネルは半径方向側部と軸線方向端部とにお
いて開いており、前記雌型コネクタ部材が二つの前記案内部材を有しており、前
記雄型コネクタ部材が前記雌型コネクタ部材に対して配置されるときに、前記チ
ャネルの軸線方向端部と前記案内部材とが互いに結合する。

【００１８】さらなる実施態様においては、前記雄型コネクタ部材内に三つもしくはより多
数の前記チャネルと、前記雌型コネクタ部材内に対応する数の案内部材とを有す
る。前記案内部材内に一つよりも多数の前記チャネルを有する場合に、各チャネル
が雄型コネクタ部材と雌型コネクタ部材のそれぞれに関して対照的に配置されて
いるのが好ましい。

【００１９】さらなる実施態様における本発明は、減勢用支承装置において、頂部用および底部用端板と、前記端板間に介在していて弾性材料と補強部材とからなる互い違いの層を具備
するほぼ一体的な積層物とを具備し、前記底部用端板が、一方の前記端板から前記積層物を通って他方の前記端板ま
で延びている中心軸線においてもしくはこの中心軸線に隣接して前記積層物に連
結されているのみであり、前記頂部用端板が前記積層物に固定されていないが、前記積層物に対する鉛直
方向相対運動が可能でありつつ、案内手段によって前記積層物に対する水平方向
運動が拘束されており、前記積層物の連結されていない隣接表面部分が、前記支承装置が外力によって
作動するときに、各前記端板に対する運動を制限することができる減勢用支承装
置に広く関する。

【００２０】一つの変更可能な実施態様においては、前記案内手段が、前記積層物に固定さ
れていて前記頂部用端板の厚さ部分を越えて上方に突出している直立ピンと、前
記頂部用端板を通るボアとを具備しており、前記ピンは前記ボア内にゆるく嵌ま
っており、それにより前記頂部用端板が前記積層物に対して鉛直方向に相対運動
できる。

【００２１】他の変更可能な実施態様においては、前記直立ピンが前記頂部用端板に固定さ
れていて下方に突出しており、ゆるく嵌まるためのボアが前記積層物内に位置し
ている。本発明は前述した内容から構成されていて、さらに以下の実施例による構成を
想定することができる。発明の実施の態様端板が中心付近で積層物に固定される本発明に基づく支承装置は、ここでは「
中心駆動式支承装置」と呼ばれる。

【００２２】本発明の好ましい形態は添付図面を参照して開示される。第一の実施態様図１は本発明の第一の実施態様を示している。支承装置１０は一対の端板１２
、１４を有している。端板１４は構造体の基礎部に通常は固定されていて、上方
の端板１２は構造体の下方において例えば地震のために隔離されている。端板１
２と１４との間には、ゴムであるのが好ましいエラストマ１６内に埋め込まれた
鋼製プレート１８、１９、２０からなる積重物を具備する積層物が存在している
。この実施態様においては、積層物の頂部におけるプレート１８と底部における
プレート２０とは、中間のプレート１９よりもわずかに厚い。

【００２３】プレート１８、１９、２０の厚さは同一であっても異なっていてもよく、これ
らプレートを同一の等級もしくは異なる等級の材料から製造してよい。プレート
の材料は鋼であるのが好ましい。鋼は、軟鋼、柔らかいスウェーデン鋼、引っ張
り強さの大きい鋼、もしくは純粋な鉄でもよい。プレートが主に減衰作用を行っ
ていて積層物が塑性変形可能なコアを含んでいない場合には、弾性の範囲を越え
て一旦変形すると、プレートが高い塑性を有する。図１０と図１２とを参照して
分かるように、中心駆動式支承装置内の補強用プレートは、従来技術の支承装置
における対応物（図９および図１１）よりも大きな減衰作用を有することができ
る。

【００２４】塑性変形可能な材料、好ましくは鉛からなる挿入部２２は積層物の中心に位置
している。ネジ山付きボア３１を有する一対のナット３０は積層物内に位置して
いる。各ナット３０は周方向リップ３２を有している。上方のプレート１８を通
るボア１７が存在しており、環状のプレート１８の内側縁部は周方向のリップ３
２の頂部に設置されている。つば部２８が、プレート１８の上面の所定の位置に
圧入されている。支承装置の底部における対応するつば部は、同様にプレート２
０の内側縁部を固定する環状のスロット３４を形成している。

【００２５】上方の端板１２の中心を通るボア２６は、ネジ山付き円筒部分２５を有する固
定用ボルト２４がボア２６を通過できるように整形されている。次いで、ボルト
２４はナット３０内に螺合されて、上方の端板１２を所定の位置に固定する。ボ
ルト２４の底面２７は、挿入部２２の上面に対して押圧される。好ましい実施態
様においては、底面２７に付着されるゴム製層が存在している。

【００２６】別の構成においては、ボルト２４が螺合されるナット３０の代わりに、上方の
プレートがネジ山付きボアを有してもよい。図示されるような構造に組立てられる場合には、端板１４の上面とエラストマ
１６の底面との間、および端板１２の下面と積層物のエラストマ１６の上面との
間における結合部材は、ボルト２４およびナット３０以外には存在しない。この
形式が中心駆動式である。構造体を端板１２上に設置する場合には、これら面は
通常、接触するが、後述するように積層物は端板に対して移動することができる
。

【００２７】前述した実施態様は、塑性変形可能な挿入部２２、好ましくは鉛製の挿入部を
有している。他の実施態様における中心駆動式支承装置は、積層物のエラストマ
１６とプレート１８、１９、２０とにより取り囲まれる中空のコア（空気か、挿
入用気体かを含み、もしくは可能であるならば真空である）を有している。図１２に示される他の実施態様においては、挿入部もしくは中空のコアが存在
しておらず、端板１２と１４との間に積層物が存在しているだけである。図１に示される構造に組み立てるために、ゴム１６および鋼製プレート２０、
１９と、既に取り付けられたナットを備えている鋼製プレート１８とからなる互
い違いの層が、一緒に圧入されている。底部の端板１４は所定位置に螺合されて
いる。次いで、鉛製挿入部２２が挿入され、上方の端板１２が所定位置に螺合さ
れている。次いで、ゴム１６は図１に示される積層物内へと加硫される。

【００２８】一つの実施態様においては、頂部のプレート１８と底部のプレート２０とはエ
ラストマ１６内において加硫されていない。当該技術分野において公知であるように、一つよりも多数の挿入部２２を積層
物内に有することができる。一つよりも多数の挿入部２２が存在する場合には、
これら挿入部は積層物の全体にわたって対照的に配置されるのが好ましい。これ
ら挿入部は全体がエラストマ内に含まれうる。

【００２９】図２ａから図２ｇは、端板１２または１４、もしくは積層物内において頂部の
プレート１８または底部のプレート２０の両方として使用できる別のプレートが
示されている。組み入れられている端板１２のそれぞれは、支承装置の中心軸線
の方向に関して或る程度の可撓性を有している。支承装置が挿入されるときには
、この方向は通常は鉛直方向である。

【００３０】図２ａから図２ｇのそれぞれにおいて、中心のボア２６を有する端板１２が示
されている。図２ａにおいて、端板１２の厚さ部分、もしくは端板１２の材料は
或る程度の可撓性を有しており、それにより端板の初期の弾性によって鉛直方向
に運動が可能となった後に、端板の塑性によって鉛直方向の衝撃もしくは鉛直方
向の変位を減衰させるようになる。図２ｂから図２ｇのそれぞれにおいては、端
板１２内に開口部もしくはスロット３６、３７が存在していて、同一の目的のた
めに可撓性を与えている。開口部もしくはスロットを、端板１２の厚さ部分の一
部、もしくは全体にわたって延ばすことができる。各場合において、端板１２は
弾性的であって、塑性変形可能である。材料を適切に選択することによって、こ
れらの割合を定めることができる。

【００３１】図３から図５はさらに別の端板３８を示している。端板３８は中心のボア４４
と、ボア４４から半径方向外側に広がる肩部４０と、肩部４０から半径方向外側
に広がるリップ部３９とを有している。肩部４０を通る一連のボルト用穴４２が
ボア周りに対照的に配置されている。本発明のこの実施態様においては、上方の
端板３８が、ボルト用穴４２を通過する一連のボルトが頂部のプレート１８内の
対応するネジ山付き穴に侵入することによって、内部の積層物の頂部のプレート
１８に固定される。

【００３２】ボア４４の目的は、挿入部２２の変形部分を積層物内の穴内へと侵入させるこ
とである。中心のボアを有していない積層物の頂部のプレート１８は端板３８と
挿入部２２の端部との間に配置される。他の実施態様においては、端板３８は中
心のボアを有しておらず、この端板３８の中心部の厚さは肩部４０と同一である
。

【００３３】図６から図８には、端板１２、１４のそれぞれの中心を積層物に固定するため
のナット３０とボルト２４とに対する別の連結手段が示されている。この連結手
段は二つの構成要素を有している。雄型構成要素はボルト４６である。ボルト４
６は中実であるかもしくは中空でもよい。ボルト４６はスタッドもしくはピンの
形態でもよい。雌型構成要素は鋼製プレート４８であって、この鋼製プレート４
８は、図１に示される鋼製プレート１８と２０との位置においてエラストマ１６
内に埋め込まれた積層物の一部である。環状の凹部４５がボルト４６の平坦な端
部に隣接している。この凹部４５の軸線方向の幅はプレート４８の厚さ部分より
も大きい。チャネル４７は凹部４５と同一の半径方向深さを有していて、外側の
半径方向周囲部において開いていて、ボルト４６の平坦な端部から環状の凹部４
５までほぼ螺旋状に延びている。鋼製プレート４８は鋼製プレート４８を通る環
状のボア５１を有している。ボア５１の直径は、環状の凹部４５の底部の直径よ
りもわずかに大きい。半径方向の切れ目５３がボア５１から形成されていて、舌
状案内部材４９が円の一部のように切られていて図６に示されるように案内部材
４９の角度は増大されている。

【００３４】凹部４５の軸線方向厚さ部分を、プレート４８の厚さ部分の２倍までの厚さに
することができる。凹部４５の軸線方向厚さ部分はプレート４８の軸線方向厚さ
部分に近く、溝４３（点線で示される）を、チャネル４７からの搬送ラインに関
して凹部４５の軸線方向頂部に設けて、後述するように連結作用をさらに容易に
することができる。チャネル４７の上方の案内用リップ４１は丸みを付けられて
いるのが好ましい。

【００３５】二つの連結用部材を連結させるために、ボルト４６を、プレート４８に押圧さ
せて、舌状の案内部材４９をチャネル４７の底部の開口部内に整列させる。次い
で、ボルト４６を時計回りに回転させ、案内部材４９をチャネル４７を通って上
昇させて凹部４５内への整列を開始させる。凹部４５の軸線方向厚さ部分はプレ
ート４８の軸線方向厚さ部分、すなわち案内部材４９に近いために、案内部材が
凹部４５に侵入するときに案内部材は溝４３内へと上昇することができる。回転
運動が続くと、プレート４８はわずかにねじれて、舌状の案内部材４９が凹部４
５内に完全に整列される。回転運動が完全に完了すると、ボア５１の周方向縁部
は環状の凹部４５内に位置して恒久的に連結するようになる。チャネル４７の丸
みを付けたリップ４１の目的は、案内部材４９からの切れ目５３の反対側の部分
が、鋭く尖ったところで食い込んでチャネル４７内にくさび留めされる可能性を
排除することであって、従って、ボルト４６を反時計回りに回転させる場合には
、この連結部分を元に戻すことができる。

【００３６】図７ａに示される他の実施態様（便宜上、「二重式」連結部と呼ぶ）において
は、二つの案内部材４９、４９ａがボア５１の両側部に存在している。図６のチ
ャネル４７と同一の形状を有する第二のチャネルが存在している。二重式の実施
態様においては、ボルト４６を時計回りに回転させるときに案内部材４９と４９
ａとが凹部４５内に侵入する。連結作用は半回転だけ回転した後に完了する。

【００３７】三重式もしくはさらに多重式の実施態様を使用することもできる。この連結部を、ここに示すように端板を積層物に固定する目的以外の他の目的
に用いることもできる。この組立物は塑性変形可能な材料からなる挿入部を有する支承装置に関して説
明されているが、いくつかの適用例においては、積層物のエラストマ１６および
補強用プレート１８、１９、２０がコアを有することなしに積層物全体を横切っ
て延びることもできる。そのような支承装置は、挿入部２２が存在しないことを
除けば図１に示される支承装置と同一である。

【００３８】可撓性がさらに大きい変更可能な他の実施態様においては、挿入部２２は空気
のみを含む。図示されるような支承装置１０は、断面が環状である。積層物の形状は、円筒
形のコアを備えた正方形もしくは長方形の形状であってもよい。さらにコアは前
述した先行する特許明細書に示されるように他の形状であってもよい。

【００３９】鉛に対して別の塑性変形可能な材料が同一の引例に開示されている。動作時にナット３０とボルト２４とによる中心の連結部分を除いて、エラスト
マ１６の底部と頂部とが隔離されていること、および端板１２の底面と端板１４
の頂面とが隔離されていることによって、広範囲の大きさの力を減衰させること
ができる。

【００４０】図９には、米国特許第４１１７６３７号明細書に開示されている形式の一般的
な地震用隔離式支承装置が示されている。そのような支承装置が所定の位置にあ
って例えば地震のときに外部からの周期的なせん断力を受けるときには、図９に
示されるように頂部の端板７４と底部の端板７６とが水平方向に互いに変位する
。図示される支承装置内において、積層物は鋼製プレート７８と鉛製挿入部８０
を備えたエラストマ７７とから構成されている。端板７４、７６は、ボルト、も
しくは従来技術に開示されるような他の通常の固定用機構部を用いて界面全体を
横切って通常の方法によって積層物に固定されている。プレートが互いに最大変
位まで移動するときに、積層物を端板７４、７６から引き離すことができないた
めに、積層物が材料の限界まで伸ばされている二つのひずみ領域７９、８１が生
じる。大規模な地震のときに、固定手段が積層物から引き離される場合があって
、支承装置を修繕するかもしくは取り替える必要がある。このことが大型ビルに
おいて生じる場合には、支承装置の修繕費用は相当な額になる場合がある。

【００４１】図１０には、端板１２、１４が周期的なせん断力によって互いに水平方向に変
位している図１の支承装置が示されている。この場合においては、端板１２と１
４との間の連結部が、図１に関して前述したナット２４とボルト３０との機構に
よって中心に位置しているために、積層物を上方および下方の端板からそれぞれ
引き離して、分離ギャップ１１、１３をそれぞれ形成することができる。端板１
２、１４が通常の設置位置に戻る場合には、積層物に損傷を与えることなく積層
物は図１に示されるような原位置に戻ることができる。

【００４２】図１０に関して付加的な利点が示されている。補強用プレート１８、１９、２
０の全てが曲がり、その結果挿入部２２による減衰作用に対して補助的な減衰作
用を行うことができる。分離ギャップ１１、１３に最も近い位置にあるプレート
が減衰作用のほとんどを行う。プレート１８、２０が積層物の残りの部分におい
て加硫されていない場合には、これらプレートは積層物の残りの部分から引き離
されるか、もしくは散開されて、図９の通常の支承装置によってひずみ領域７９
、８１において生じる層間剥離のひずみをさらに少なくする。

【００４３】図１１には、補強用部材７８を備えているが塑性変形可能な挿入部を備えてい
ないエラストマの支承装置が示されている。支承装置は端板７４、７６およびエ
ラストマ７７と鋼製プレート７８とを有する積層物を具備している。端板７４、
７６は、周囲部から積層物の全面を横切って積層物に固定されている。端板７４
、７６が互いに水平方向に移動する最大の位置において、最大のひずみ領域７９
、８１が形成され、これら領域においては、積層物が端板７４、７６から引き離
される場合があり、図９に示される従来技術の実施態様に関して前述される結果
と同一の不利な結果が得られる。

【００４４】図１２に示される実施態様においては、端板７４、７６は中心駆動式連結部７
５によって積層物に固定されている。これら端板は別の方法で積層物の頂部と底
部とに連結されている。図１０に関して示したのと同様な方法で、積層物を端板
から引き離して分離ギャップ８４、８６を形成することができる。挿入部が存在
しない場合には、端板が移動するとき、および端板が設置位置に戻って整列する
ときに、鋼製プレート７８、８２、８３が曲がることによって減衰作用のほぼ全
てが行われる。プレート１８、１９、２０およびプレート７８、８２、８３は、
力に応じて定まる塑性に関して多かれ少なかれ選択されているために、支承装置
は減衰するようになっている。プレート８２、８３が、積層物の残りの部分に対
して加硫されている場合には、これらプレートはギャップ８４、８６から散開す
る。

【００４５】本発明に基づく中心駆動式支承装置の利点は、補強用プレートが曲がることに
よって追加の減衰作用が行われるために、これら支承装置が材料部分よりも大量
のエネルギを、吸収することができるということである。これによって、通常の
支承装置の場合と同一量の減衰作用が要求される場合には、中心駆動式支承装置
の高さを小さくすることができて、従って費用を少なくすることができる。

【００４６】地震により受ける力の最も一般的な方向は水平方向である。例えば断層線の一
側の地面が他側の地面に対して隆起するかもしくは沈下するときに、鉛直方向の
力がしばしば生じる場合がある。図２から図５に示される鉛直方向に関する使用
において可撓性を有するプレートと協動する積層物に端板の中心を取り付けるこ
とによって、そのような力が減衰して支承装置自体への損傷が少なくなるであろ
う。

【００４７】好ましい実施態様である図１０および図１２を参照すると、端板１２、１４、
７４、７６のそれぞれと、積層物の鋼製プレート１８、２０、８２、８３のそれ
ぞれとが、図２から図５の実施態様の一つとして製造される。そのような支承装
置と支承装置上の構造体とが、鉛直方向の力を受ける場合には、端板と積層物と
の間の界面の一部を互いに隔離することができる。同時に、端板１２、１４、７
４、７６および鋼製プレート１８、２０、８２、８３における可撓性のために、
これら端板およびプレートは、積層物内のエラストマがわずかにねじれつつ、鉛
直方向上方および下方に移動することができる。同時にプレートが変形すること
によって、鉛直方向の減衰作用を行うことができる。

【００４８】水平方向の力と鉛直方向の力とが同時に起きる場合があって、このときには支
承装置の形状が非対称的にいくらかねじれる場合があることが理解できるであろ
う。第二の実施態様本発明の第二の実施態様を図１３に示す。この場合には、本発明は、一対の端
板、例えば図１に示される端板１２、１４のような一対の端板の間で使用される
積層物５０である。図示される実施態様においては、支承装置は中心駆動式であ
る。別の実施態様においては、端板と積層物とを従来技術の支承装置の場合のよ
うに固定してもよい。

【００４９】積層物は内側領域５２と、内側領域周りに同軸に配置された外側領域５４とか
ら構成されている。積層物５０の断面をあらゆる正多角形の形状にすることもで
きる。簡潔にするために、本発明を、断面が環状であって内側領域５２の断面も
環状である積層物に関して説明する。積層物の外側領域５４は、エラストマ５６
、好ましくはゴムと、補強用部材、例えば鋼製プレート５８とからなる互い違い
の層から構成されている。積層物は、図１に示される第一の実施態様に関して前
述したのと同様な方法で形成される。ナット６２と圧入用つば部６３とが、積層
物５０の外側領域５４のどちらかの端部に位置しており、これらナット６２と圧
入用つば部６３とは図１に示されるナット３０と製法および動作に関して同一で
ある。内側領域５２は塑性変形可能な材料、好ましくは鉛からなる挿入部６４を
有している。この挿入部は、エラストマ６６と環状の鋼製プレート６８とからな
る互い違いの層によって取り囲まれている。この実施態様においては、内側領域
５２と外側領域５４との間の境界部６０が、エラストマ６６の円筒形状外面と、
エラストマ製層５６と鋼製プレート５８との円筒形状内面とによって形成されて
いる。

【００５０】キャップ７０が挿入部６４の両側に存在していて、キャップ７０はつば部７２
によって所定の位置に保持されている。積層物５０が端板１２、１４と共に組み
立てられるときに、図１に示されるように固定用ボルト２４がナット６２内に螺
合される。キャップ７０とつば部７２とがボルト２４の底面２７から分離すると
きに、各ボルト２４の底面２７に設けられたエラストマの層が存在しているのが
好ましい。

【００５１】図１３の実施態様を極めて詳細に図１５から図１９に示す。積層物は、内部領
域９１を完全に取り囲んでいる外側領域８８を有しており、この内側領域９１は
、エラストマ９２に取り囲まれている挿入部９０を有している。これら線図にお
いて、補強用プレートは示されていない。挿入部９０の上方と下方との両方にエ
ラストマ９２が存在しているのが分かる。積層物が設置されている支承装置にお
いては、積層物の外側領域８８と内側領域９１との真上と真下との両方に端板が
存在している。

【００５２】図１６および図１７に示される実施態様においては、積層物は、端板との界面
のほぼ全体を横切って端板に固定されている。図１８と図１９とに示される実施
態様においては、積層物は中心駆動式である。二つの積層物が動作する方法の相
違点は明らかである。図１６を参照すると、支承装置の高さ（ｈ）の約２０％に等しい右方向への水
平方向移動量（ｘ）が示されている。この移動作用によって、挿入部９０は中心
の水平方向軸線９４回りに回動し、頂部左側のエラストマと底部右側のエラスト
マとが弾性変形する。挿入部９０は、軸線９４回りにおける剛体の回転の影響を
受けるが、ほとんど塑性変形しない。内側領域９１は減衰作用がほとんど起きな
いか、もしくは減衰作用が起こらない。

【００５３】図１７に示される実施態様においては、積層物８８の頂部は、支承装置の高さ
（ｈ）の約１００％の移動量（ｘ）だけ右方向に移動している。領域９３および
９５においてエラストマは著しく変形し、挿入部９０はいくらか塑性変形する。図１８および図１９に示される中心駆動式の実施態様は、領域９６と領域９８
とにおいて、積層物８８が、端板に対して曲がって、これら端板から引き離され
て、図１０と図１２とについて前述したように補強用プレートが積層物８８内で
塑性変形することを除けば、図１６と図１７との場合とほぼ同様に動作する。

【００５４】図１３の実施態様における利点が、図１５から図１９による前述の説明によっ
て示される。制限された移動量の範囲ではエネルギ吸収用挿入部９０は塑性変形
しない。移動量が最大の場合には、塑性変形量が増大して力をさらに広範囲で吸
収することができる。第三の実施態様図１４には、図１３に示される積層物と同様の積層物の別の実施態様が示され
ている。図１０の積層物５０はまた、外側領域５４に取り囲まれている内側領域
５２を有している。外側領域５４は、補強用部材５８、好ましくは鋼製プレート
と、エラストマ５６、好ましくはゴムとからなる互い違いの層から構成されてい
る。外側領域５４のどちらかの端部には、上方の鋼製プレート５８の内側端部上
に圧入用つば部６３によって保持されるナット６２が設けられている。内側領域
５２は塑性変形可能な材料、好ましくは鉛からなる挿入部６４を有している。

【００５５】この実施態様における図１３の実施態様との相違点は、外側領域と内側領域と
の間に明確な境界部が存在しないということである。エラストマ５６は内側領域
と外側領域との間で共有されている。しかしながら、積層物の内側領域の鋼製プ
レート６８は、鋼製プレートの外側縁部６９が積層物の外側領域５４のプレート
５８の内側縁部５９を越えて外側に延びるのに十分な直径を有している。外側縁
部６９と内側縁部５９との間の環状でかつ円筒形状の重なり合い領域が、内側領
域と外側領域との間の境界部をおおまかに形成している。

【００５６】図１３および図１４に説明される積層物は、端板の中心においてもしくは通常
の方法もしくは中心駆動式に端板１２、１４に固定されている。これら端板が中
心駆動するときに、これら端板は図１０と図１２とに示される動作に関して説明
される利点の全てを有している。図１４に示される積層物は、図１６から図１９を参照して示されるような図１
３の動作とほとんど同一の動作を行う。しかしながら、内側領域から外側に延び
る補強用プレートと外側領域から内側に延びる補強用プレートとの間における重
なり合い部分のために、支承装置は図１３に示される支承装置よりもわずかに硬
い。

【００５７】図２０に示される実施態様は、上方の端板１２に設置された構造体１５を備え
た状態の本発明に基づく支承装置の頂部の連結部分である。図１に示される実施
態様のように、エラストマ１６内に埋め込まれた補強用プレート１８、１９から
構成される積層物が上方の端板１２の下方に位置している。積層物内には中心の
挿入部２２も存在している。ナットとボルトとを有するよりも、上方の端板１２
を積層物に連結させて中心駆動式にするために、端板１２を通るボア９２が存在
している。隙間ばめを可能にしていてボア２９よりも断面が小さいピン２３が積
層物内の挿入部の端部に対して固定されている。支承装置が組み立てられるとき
に、上方のプレート１２は、ピン２３によって整列されたボア２９を有していて
、所定の位置へと下方に摺動する。上方の端板１２上に設置される構造体１５は
ピン２３を収容する凹部２１を有している。

【００５８】地震のときに鉛直方向の衝撃が起こると、上方の端板１２がピン２３を上昇お
よび降下させる場合がある。そのような構造において、図２ａから図２ｇの実施
態様が採用される場合には、端板１２は鉛直方向の力に対する前述されるような
あらゆる減衰作用が行われない。図２０の実施態様は水平方向の力を、図１０もしくは図１２に関して示される
のと同様な方法で減衰させる。ピン２３は、積層物の頂部に対して端板１２にあ
らゆる略水平方向運動を生じさせない。鉛直方向の衝撃の場合を除けば、端板１
２上の構造体１５の重量が、端板１２を所定の位置に保持するように働く。ピン
２３の高さは、前述したように上昇する端板１２の高さ位置よりも高い位置にあ
るように選択される。

【００５９】別の実施態様においては、ピン２３は端板１２内に固定されて、挿入部２２の
上方の積層物の中心を通ってボア内に隙間ばめされない。そのように形成された
端板１２は積層物に対して鉛直方向に上昇することができるが、ピン２３の下方
の端部が保持されている積層物内のボアによって水平方向の運動から拘束される
。引用例モンチＭＤ（ＭｏｎｔｉＭＤ）、ファーガソンＷＤ（Ｆｅｒｇｕｓｏｎ
ＷＧ）およびロビンソンＷＨ（ＲｏｂｉｎｓｏｎＷＨ）（１９９５年）に
よる「地震エネルギ消散装置としての鉛（ＬＥＡＤＡＳＡＳＥＩＭＩＣ
ＥＮＥＲＧＹＤＩＳＳＩＰＡＴＯＲ）」ＩＰＥＮＺ年次会議第２巻第４４４頁
から４５０頁モンチＭＤ、ファーガソンＷＤおよびロビンソンＷＨ（１９９５年）による「
周期運動式減衰装置としての鉛（ＬＥＡＤＡＳＡＣＹＣＬＩＣＭＯＴＩ
ＯＮＤＡＭＰＥＲ）」地震工学太平洋会議（ＰａｃｉｆｉｃＣｏｎｆｅｒｅ
ｎｃｅｏｎＥａｒｔｈｑｕａｋｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）第３巻第３２
３頁から３３０頁モンチＭＤ、およびロビンソンＷＨ（１９９６年）による「風および地震によ
る運動を少なくするのに適した鉛製せん断減衰装置（ＡＬＥＡＤ−ＳＨＥＡＲ
ＤＡＭＰＥＲＳＵＩＴＡＢＬＥＦＯＲＲＥＤＵＣＩＮＧＴＨＥＭＯ
ＴＩＯＮＩＮＤＵＣＥＤＢＹＷＩＮＤＡＮＤＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥ）
」第１１会メキシコシティ世界地震工学会議議事録（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
ｏｆ１１ＷＣＥＥＭｅｘｉｃｏＣｉｔｙ）ロビンソンＷＨ（１９９８年）による「地震時において構造体を保護するのに
適した鉛ゴム製ヒステリシス支承装置（ＬＥＡＤ−ＲＵＢＢＥＲＨＹＳＴＥＲ
ＥＴＩＣＢＥＡＲＩＮＧＳＵＩＴＡＢＬＥＦＯＲＰＲＯＴＥＣＴＩＮＧ
ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳＤＵＲＩＮＧＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥＳ）」地震工学
および構造力学第１０巻第５９３頁から６０４頁ロビンソンＷＨおよびグリーンバンクＬＲ（ＧｒｅｅｎｂａｎｋＬＲ）（
１９７６年）による「地震時において構造体を保護するのに適した押出エネルギ
吸収装置（ＡＮＥＸＴＲＵＳＩＯＮＥＮＥＲＧＹＡＢＳＯＲＢＥＲＳＵ
ＩＴＡＢＬＥＦＯＲＴＨＥＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＯＦＳＴＲＵＣＴＵ
ＲＥＳＤＵＲＩＮＧＡＮＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥ）」地震工学および構造力
学第４巻第２５１頁から２５９頁ロビンソンＷＨ（１９９５年）による「ニュージーランド実験による地震用隔
離層装置（ＳＥＩＳＭＩＣＩＳＯＬＡＴＩＯＮ、ＴＨＥＮＥＷＺＥＡＬ
ＡＮＤＥＸＰＥＲＩＥＮＣＥ）」米国機械学会（ＡＳＭＥ）／日本機械学会（
ＪＳＭＥ）ＰＶＰハワイ会議（ＰＶＰＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＨａｗａｉｉ）
ロビンソンＷＨ（１９９６年）による「地震用隔離装置の近年の発展（ＲＥＣ
ＥＮＴＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＳＩＮＳＥＩＭＩＣＩＳＯＬＡＴＩＯＮ
）」第１１会メキシコシティ世界地震工学会議議事録スカーソンＣ（ＳｃａｗｔｈｏｎＣ）、カトＢ（ＫａｔｏＢ）、およびル
ーＬＷ（ＬｕＬＷ）（１９９５年）による「基準と負荷（ＣＲＩＴＥＲＩＡ
ＡＮＤＬＯＡＤＩＮＧ）」高層建築環境に関する第５会世界会議（Ｆｉｆｔ
ｈＷｏｒｌｄＣｏｎｇｒｅｓｓｏｎＨａｂｉｔａｔａｎｄｔｈｅ
Ｈｉｇｈ−Ｒｉｓｅ）第８３９頁から１１５０頁スキナＲＩ（ＳｋｉｎｎｅｒＲＩ）およびマクベリＧＨ（ＭｃＶｅｒｒｙ
ＧＨ）（１９７５年）による「大規模地震に抵抗する基礎的隔離装置（ＢＡ
ＳＥＩＳＯＬＡＴＩＯＮＦＯＲＩＮＣＲＥＡＳＥＤＥＡＲＴＨＱＵＡＫ
ＥＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ）」地震工学に関するニュージーランド社会公報（Ｂ
ｕｌｌｅｔｉｎｏｆｔｈｅＮｅｗＺｅａｌａｎｄＳｏｃｉｅｔｙｆ
ｏｒＥａｒｔｈｑｕａｋｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）第８巻第２部スキナＲＩ、ロビンソンＷＨ、およびマクベリＧＨ（１９９３年）による「地
震用隔離装置の導入（ＡＮＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴＯＳＥＩＳＭＩＣ
ＩＳＯＬＡＴＩＯＮ）」イギリス、西サセックス州（ＷｅｓｔＳｕｓｓｅｘ
）のジョンウイリアンドサン株式会社（ＪｏｈｎＷｉｌｅｙａｎｄＳｏｎ
ｓＬｔｄ）

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく中心駆動式支承装置の部分分解図である。

【図２】（ａ）中心軸線の方向に関して相互に可撓性を与える端板および／または当て
板の結合手段の平面図である。（ｂ）中心軸線の方向に関して相互に可撓性を与える端板および／または当て
板の結合手段の平面図である。（ｃ）中心軸線の方向に関して相互に可撓性を与える端板および／または当て
板の結合手段の平面図である。（ｄ）中心軸線の方向に関して相互に可撓性を与える端板および／または当て
板の結合手段の平面図である。（ｅ）中心軸線の方向に関して相互に可撓性を与える端板および／または当て
板の結合手段の平面図である。（ｆ）中心軸線の方向に関して相互に可撓性を与える端板および／または当て
板の結合手段の平面図である。（ｇ）中心軸線の方向に関して相互に可撓性を与える端板および／または当て
板の結合手段の平面図である。

【図３】本発明に基づく端板の別の実施態様を示す平面図である。

【図４】図３の線ＩＶ−ＩＶに沿ってみた断面図である。

【図５】図４の矢印により示される詳細図である。

【図６】積層物内において端板を補強用プレートに固定するコネクタのみを示す部分断
面分解図であり、図６の下方部分は図７の線ＶＩ−ＶＩに沿ってみた断面図であ
る。

【図７】積層物内において連結用ボルトを受容するようになっている補強用プレートの
頂面図である。（ａ）図７に示される補強用プレートの他の実施態様の頂面図である。

【図８】積層物内において端板を補強用プレートに固定するための図６と図７とに示す
コネクタの断面図である。

【図９】塑性変形可能な挿入部を備えた従来技術の支承装置の正面図であり、一方の端
板が他方の端板に対して横方向に移動する場合に、積層物と端板とが外周部に互
い固定されている。

【図１０】本発明に基づく塑性変形可能な挿入部を備えた中心駆動式支承装置の断面図で
あり、一方の端板が他方に対して横方向に移動している。

【図１１】塑性変形可能な挿入部を有していない従来技術の地震用隔離式支承装置の側面
図であり、端板の周囲部が積層物に固定されていて、一方の端板が他方に対して
横方向に移動している。

【図１２】本発明に基づく他の中心駆動式支承装置の断面図であり、一方の端板が他方に
対して横方向に移動している。

【図１３】地震用隔離式支承装置において使用するための本発明に基づく積層物の他の実
施態様の断面図である。

【図１４】図１５に示されるのとは別の積層物の断面図である。

【図１５】設置時における図１３に示したような積層物の断面図である。

【図１６】積層物の高さ部分の２０％の距離だけ水平方向に移動した図１５に示される実
施態様の図である。

【図１７】積層物の高さ部分の１００％の距離だけ水平方向に移動した図１５に示される
実施態様を示す図である。

【図１８】図１３に示される中心駆動式の図１３に示される形式の積層物を示す図であり
、図１８に示される実施態様は支承装置の高さ部分の２０％だけ水平方向に移動
している。

【図１９】図１８に示される実施態様の図であり、積層物の高さ部分の１００％が水平方
向に移動している。

【図２０】頂部のプレートが積層物に固定されていない状態の中心駆動式支承装置の実施
態様の断面図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１２年９月２５日（２０００．９．２５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】本発明の好ましい形態は添付図面を参照して開示される。第一の実施態様図１は本発明の第一の実施態様を示している。支承装置１０は一対の端板１２
、１４を有している。端板１４は構造体の基礎部に通常は固定されていて、構造
体の下方における上方の端板１２は例えば地震に対する目的のために隔離されて
いる。端板１２と１４との間には、ゴムであるのが好ましいエラストマ１６内に
埋め込まれた鋼製プレート１８、１９、２０からなる積重物を具備する積層物が
存在している。この実施態様においては、積層物の頂部におけるプレート１８と
底部におけるプレート２０とは、中間のプレート１９よりもわずかに厚い。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】プレート１８、１９、２０の厚さは同一であっても異なっていてもよく、これ
らプレートを同一の等級もしくは異なる等級の材料から製造してよい。プレート
の材料は鋼であるのが好ましい。鋼は、軟鋼、柔らかいスウェーデン鋼、引っ張
り強さの大きい鋼、もしくは純粋な鉄でもよい。プレートが主に減衰作用を行っ
ていて積層物が塑性変形可能なコアを含んでいない場合には、支承装置が弾性の
範囲を越えて一旦変形すると、プレートが高い塑性を有するようになる。図１０
と図１２とを参照して分かるように、中心駆動式支承装置内の補強用プレートは
、従来技術の支承装置における対応物（図９および図１１）よりも大きな減衰作
用を有することができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】ボア４４の目的は、挿入部２２を積層物内の穴内へと侵入させることである。
中心のボアを有していない積層物の頂部のプレート１８は端板３８と挿入部２２
の端部との間に配置される。他の実施態様においては、端板３８は中心のボアを
有しておらず、この端板３８の中心部の厚さは肩部４０と同一である。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】図６から図８には、端板１２、１４のそれぞれの中心を積層物に固定するため
のナット３０とボルト２４とに対する別の連結手段が示されている。この連結手
段は二つの構成要素を有している。雄型構成要素はボルト４６である。ボルト４
６は中実であるかもしくは中空でもよい。ボルト４６はスタッドもしくはピンの
形態でもよい。雌型構成要素は鋼製プレート４８であって、この鋼製プレート４
８は、図１に示される鋼製プレート１８および鋼製プレート２０の位置において
エラストマ１６内に埋め込まれた積層物の一部である。環状の凹部４５がボルト
４６の平坦な端部に隣接している。この凹部４５の軸線方向の幅はプレート４８
の厚さよりも大きい。チャネル４７は凹部４５と同一の半径方向深さを有してい
て、外側の半径方向周囲部において開いていて、ボルト４６の平坦な端部から環
状の凹部４５までほぼ螺旋状に延びている。鋼製プレート４８は鋼製プレート４
８を通る環状のボア５１を有している。ボア５１の直径は、環状の凹部４５の底
部の直径よりもわずかに大きい。半径方向の切れ目５３がボア５１から形成され
ていて、舌状案内部材４９が円の一部のように切られていて図６に示されるよう
に案内部材４９の角度は増大されている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】凹部４５の軸線方向厚さ部分を、プレート４８の厚さ部分の２倍までの厚さに
することができる。凹部４５の軸線方向厚さ部分はプレート４８の軸線方向厚さ
部分に近く、溝４３（点線で示される）を、チャネル４７からの搬送ラインにお
ける凹部４５の軸線方向頂部に設けて、後述するように連結作用をさらに容易に
することができる。チャネル４７の上方の案内用リップ４１は丸みを付けられて
いるのが好ましい。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】二つの連結用部材を連結させるために、ボルト４６を、プレート４８に押圧さ
せて、舌状の案内部材４９をチャネル４７の底部の開口部内に整列させる。次い
で、ボルト４６を時計回りに回転させ、案内部材４９をチャネル４７に通して上
昇させて凹部４５内への整列作用を開始させる。凹部４５の軸線方向厚さ部分は
プレート４８の軸線方向厚さ部分、すなわち案内部材４９に近いために、案内部
材が凹部４５に侵入するときに案内部材は溝４３内へと上昇することができる。
回転運動が続くと、プレート４８はわずかにねじれて、舌状の案内部材４９が凹
部４５内に完全に整列される。回転運動が完全に完了すると、ボア５１の周方向
縁部は環状の凹部４５内に位置して恒久的に連結するようになる。チャネル４７
の丸みを付けたリップ４１の目的は、案内部材４９からの切れ目５３の反対側の
部分が、鋭く尖ったところで食い込んでチャネル４７内にくさび留めされる可能
性を排除することであって、従って、ボルト４６を反時計回りに回転させる場合
には、この連結部分を元に戻すことができる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】図９には、米国特許第４１１７６３７号明細書に開示されている形式の一般的
な地震用隔離式支承装置が示されている。そのような支承装置が所定の位置にあ
って例えば地震のときに外部からの周期的なせん断力を受けるときには、図９に
示されるように頂部の端板７４と底部の端板７６とが水平方向に互いに変位する
。図示される支承装置内において、積層物は鋼製プレート７８と鉛製挿入部８０
とを備えたエラストマ７７から構成されている。端板７４、７６は、ボルト、も
しくは従来技術に開示されるような他の通常の固定用機構部を用いて界面全体を
横切って通常の方法により積層物に固定されている。プレートが互いに最大変位
まで移動するときに、積層物を端板７４、７６から引き離すことができないため
に、積層物が材料の限界まで伸ばされている二つのひずみ領域７９、８１が生じ
る。大規模な地震のときに、固定手段が積層物から引き離される場合があって、
支承装置を修繕するかもしくは取り替える必要がある。このことが大型ビルにお
いて生じる場合には、支承装置の修繕費用は相当な額になる場合がある。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】図１２に示される実施態様においては、端板７４、７６は中心駆動式連結部７
５によって積層物に固定されている。これら端板は別の方法で積層物の頂部と底
部とに連結されている。図１０に関して示したのと同様な方法で、積層物を端板
から引き離して分離ギャップ８４、８６を形成することができる。挿入部が存在
しない場合には、端板が移動するとき、および端板が設置位置に戻って整列する
ときに、鋼製プレート７８、８２、８３が曲がることによって減衰作用のほぼ全
てが行われる。プレート１８、１９、２０およびプレート７８、８２、８３は、
力に応じて定まる塑性に関して多かれ少なかれ選択されているために、支承装置
は減衰するようになっている。プレート８２、８３が、積層物の残りの部分に対
して加硫されていない場合には、これらプレートはギャップ８４、８６から散開
する。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４６】地震により受ける力の最も一般的な方向は水平方向である。例えば断層線の一
側の地面が他側の地面に対して隆起するかもしくは沈下するときに、鉛直方向の
力がしばしば生じる場合がある。図２から図５に示される鉛直方向に関する使用
において可撓性を有するプレートと協動する積層物に対して端板の中心部分を取
り付けることによって、そのような力が減衰して支承装置自体への損傷が少なく
なるであろう。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４９】積層物は内側領域５２と、内側領域周りに同軸に配置された外側領域５４とか
ら構成されている。積層物５０の断面をあらゆる正多角形の形状にすることもで
きる。簡潔にするために、本発明を、断面が環状であって内側領域５２の断面も
環状である積層物に関して説明する。積層物の外側領域５４は、エラストマ５６
、好ましくはゴムと、補強用部材、例えば鋼製プレート５８とからなる互い違い
の層から構成されている。積層物は、図１に示される第一の実施態様に関して前
述したのと同様な方法で形成される。ナット６２と圧入用つば部６３とが、積層
物５０の外側領域５４のどちらかの端部に位置しており、これらナット６２と圧
入用つば部６３とは図１に示されるナット３０と製法および動作に関して同一で
ある。内側領域５２は塑性変形可能な材料、好ましくは鉛からなる挿入部６４を
有している。この挿入部は、エラストマ６６と環状の鋼製プレート６８とからな
る互い違いの層によって取り囲まれている。この実施態様においては、内側領域
５２と外側領域５４との間の境界部６０が、エラストマ６６と鋼製プレート６８
との円筒形状外面と、エラストマ製層５６と鋼製プレート５８との円筒形状内面
とによって形成されている。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５７】図２０に示される実施態様は、上方の端板１２に設置された構造体１５を備え
た状態の本発明に基づく支承装置の頂部の連結部分である。図１に示される実施
態様のように、エラストマ１６内に埋め込まれた補強用プレート１８、１９から
構成される積層物が上方の端板１２の下方に位置している。積層物内には中心の
挿入部２２も存在している。上方の端板１２を積層物に連結させて中心駆動式に
するために、ナットとボルトとを有する代わりに、端板１２を通るボア２９が存
在している。隙間ばめを可能にしていてボア２９よりも断面が小さいピン２３が
積層物内の挿入部の端部に対して固定されている。支承装置が組み立てられると
きに、上方のプレート１２は、ピン２３によって整列されたボア２９を有してい
て、所定の位置へと下方に摺動する。上方の端板１２上に設置される構造体１５
はピン２３を収容する凹部２１を有している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】減勢用支承装置において、一対の端板と、前記端板の間に介在されていて弾性材料と補強用部材とからなる互い違いの層
を具備するほぼ一体的な積層物とを具備し、前記端板のそれぞれは、一方の端板から前記積層物を通って他方の端板まで延
びている中心軸線において、もしくは前記中心軸線に隣接して前記積層物に連結
されているのみであり、前記積層物の連結されていない隣接表面部分は、前記支承装置が外力によって
動作するときに、前記端板のそれぞれに対して制限された運動を行うことができ
る減勢用支承装置。
【請求項２】塑性変形可能な材料からなる挿入部が、一方の前記端板から
他方の前記端板まで概ね延びている前記中心軸線に沿って設けられている請求項
１に記載の減勢用支承装置。
【請求項３】前記積層物が挿入部を有していなくて、側部から側部までも
しくは端部から端部まで連続している請求項１に記載の減勢用支承装置。
【請求項４】一方の前記端板から他方の前記端板まで概ね延びている前記
中心軸線に沿って中空のコアが存在している請求項１に記載の減勢用支承装置。
【請求項５】前記積層物内に複数の挿入部が設けられている請求項１に記
載の減勢用支承装置。
【請求項６】前記支承装置が一定の断面を有している請求項１から５のい
ずれか一項に記載の減勢用支承装置。
【請求項７】前記端板と前記積層物との断面が方形である請求項１から５
のいずれか一項に記載の減勢用支承装置。
【請求項８】前記端板と前記積層物との断面が円形である請求項１から５
のいずれか一項に記載の減勢用支承装置。
【請求項９】前記挿入部の断面が円形である請求項２に記載の減勢用支承
装置。
【請求項１０】前記挿入部の断面が方形である請求項２に記載の減勢用支
承装置。
【請求項１１】前記補強用部材が硬質のプレートを具備する請求項１から
１０のいずれか一項に記載の減勢用支承装置。
【請求項１２】前記硬質のプレートが塑性変形可能な材料からなる請求項
１１に記載の減勢用支承装置。
【請求項１３】前記硬質のプレートが或る程度の弾性を有すると共に、塑
性変形可能な材料からなる請求項１１に記載の減勢用支承装置。
【請求項１４】前記挿入部のそれぞれが、前記塑性変形可能な材料のせん
断降伏応力に少なくとも近い静水圧力において圧縮される請求項２から５のいず
れか一項に記載の減勢用支承装置。
【請求項１５】前記挿入部の材料が鉛である請求項２、５、９、１０、ま
たは１４のいずれか一項に記載の減勢用支承装置、もしくは請求項２、５、９、
または１０に従属する場合には請求項６、７、８、または１１に記載の減勢用支
承装置。
【請求項１６】前記挿入部の材料が高純度のアルミニウム、錫、亜鉛、イ
ンジウムまたは鉄、もしくは鉛の合金、アルミニウムの合金、錫の合金、亜鉛の
合金、インジウムの合金、鉄の合金、或る超可塑性合金、または加工硬化率が低
い他の材料である請求項２、５、９、１０、または１４のいずれか一項に記載の
減勢用支承装置、もしくは請求項２、５、９、または１０に従属する場合には請
求項６、７、８、または１１に記載の減勢用支承装置。
【請求項１７】前記挿入部の材料が高密度に固められた粒状材料である請
求項２、５、９、１０、または１４のいずれか一項に記載の減勢用支承装置、も
しくは請求項２、５、９、または１０に従属する場合には請求項６、７、８、ま
たは１１に記載の減勢用支承装置。
【請求項１８】前記粒状材料が鋼、ガラスビーズ、アルミナ、炭化珪素、
もしくは他の同様な硬質粒状材料である請求項１７に記載の減勢用支承装置。
【請求項１９】前記粒状材料が粒状の鉄、鉛、アルミニウム、もしく硬度
の小さい他の同様な材料である請求項１７に記載の減勢用支承装置。
【請求項２０】前記挿入部の断面が方形である請求項２、５、９、１０、
１４、または１５から１９のいずれか一項に記載の減勢用支承装置、もしくは請
求項２、５、９、または１０に従属する場合には請求項６、７、８、または１１
に記載の減勢用支承装置。
【請求項２１】前記挿入部の断面が変更可能な形状である請求項２、５、
９、１０、１４、または１５から１９のいずれか一項に記載の減勢用支承装置、
もしくは請求項２、５、９、または１０に従属する場合には請求項６、７、８、
または１１に記載の減勢用支承装置。
【請求項２２】側面から見ると、前記挿入部が砂時計のような形状である
請求項２、５、９、１０、１４、または１５から１９のいずれか一項に記載の減
勢用支承装置、もしくは請求項２、５、９、または１０に従属する場合には請求
項６、７、８、または１１に記載の減勢用支承装置。
【請求項２３】前記挿入部の断面が一定の形状である請求項２、５、９、
１０、１４、または１５から１９のいずれか一項に記載の減勢用支承装置、もし
くは請求項２、５、９、または１０に従属する場合には請求項６、７、８、また
は１１に記載の減勢用支承装置。
【請求項２４】前記弾性材料がゴムである請求項１から２３のいずれか一
項に記載の減勢用支承装置。
【請求項２５】前記端板が鋼から製造される請求項１から２４のいずれか
一項に記載の減勢用支承装置。
【請求項２６】前記端板がアルミニウムもしくはアルミニウム合金から製
造される請求項１から２４のいずれか一項に記載の減勢用支承装置。
【請求項２７】前記端板が、セラミック材料、ファイバーグラス、もしく
は他の適切な材料からなる請求項１から２４のいずれか一項に記載の減勢用支承
装置。
【請求項２８】前記端板が、前記中心軸線に沿った方向に関して或る程度
の可撓性を有している請求項１から２７のいずれか一項に記載の減勢用支承装置
。
【請求項２９】前記積層物が、補強用部材として鋼製プレートを有してお
り、前記積層物の端部において、各補強用部材を、隣接する端板に固定する固定
手段が設けられている請求項１から２８のいずれか一項に記載の減勢用支承装置
。
【請求項３０】前記挿入部が前記支承装置内に存在していて、前記固定手
段のそれぞれが前記挿入部の端部に当接する請求項２９に記載の減勢用支承装置
。
【請求項３１】構造体に作用する地震の力から前記構造体を隔離する隔離
方法において、一対の端板と、前記端板の間においてエラストマと補強用部材とからなる互い
違いの層からなる積層物とを有する地震用隔離式支承装置を設け、前記端板は前
記端板と前記積層物とを通過する中心軸線に隣接する領域においてのみ前記積層
物の頂部と底部とに固定され、前記構造体を一方の前記端板上に設置させて他方
の前記端板を地面もしくは他の構造体上に設置させ、必要な場合には、前記構造体を一方の前記端板上に固定して、他方の前記端板
を地面もしくは他の構造体上に設置させる隔離方法。
【請求項３２】前記地震用隔離式支承装置が請求項１から３０のいずれか
一項に記載の支承装置である請求項３１に記載の隔離方法。
【請求項３３】地震用隔離式支承装置内の一対の端板の間で使用する積層
物において、エラストマと補強用部材とからなる互い違いの層を有する外側積層物領域を具
備し、使用時に前記層のそれぞれの平面が互いにほぼ平行であって前記一対の端
板に対してほぼ平行であり、さらに、前記層の平面に対して直交する中心軸線を有していて前記積層物を概ね通って
延びているボアと、前記ボア内に位置していてエラストマと補強用部材とからなる互い違いの層を
さらに有している内側積層物領域とを具備し、使用時に前記層のそれぞれが互い
にほぼ平行であって前記一対の端板に対してほぼ平行であり、前記内側積層物領域自体が塑性変形可能な材料からなる中心のコアを有してい
る積層物。
【請求項３４】断面が一定形状である請求項３３に記載の積層物。
【請求項３５】断面がほぼ円形である請求項３３もしくは３４に記載の積
層物。
【請求項３６】前記内側積層物領域が円形であって、前記外側積層物領域
が方形である請求項３３に記載の積層物。
【請求項３７】前記補強部材が硬質のプレートである請求項３３から３６
のいずれか一項に記載の積層物。
【請求項３８】前記エラストマがゴムである請求項３３から３７のいずれ
か一項に記載の積層物。
【請求項３９】前記補強部材が、塑性変形可能な材料からなる前記コアか
ら外側に向かって、前記内側積層物領域と前記外側積層物領域との間の境界部ま
で延びている請求項３３から３８のいずれか一項に記載の積層物。
【請求項４０】前記内側積層物領域の前記補強部材が、前記外側積層物領
域の前記補強部材の内側縁部と重なり合うのに十分であるように外側に向かって
延びている請求項３３から３８のいずれか一項に記載の積層物。
【請求項４１】前記積層物が、前記内側積層物領域内に位置しているかも
しくは内側積層物領域に隣接していて前記端板を前記積層物に取り付ける取付手
段を有する請求項３３から４０のいずれか一項に記載の積層物。
【請求項４２】積層物に固定された一対の端板の結合部であって、請求項
３３から４１のいずれか一項に記載の結合部。
【請求項４３】前記端板が、前記端板と前記内側積層物領域との中心付近
において前記積層物に取り付けられる請求項４２に記載の結合部。
【請求項４４】二つの部材の間において一回のみ使用可能なコネクタにお
いて、ほぼ平坦な端面を備えた円筒形端部分を有する雄型コネクタ部材を具備し、前
記端部分内において環状の凹部が前記端面に隣接しており、チャネルが端部分の
半径方向側部において開いており、軸線方向端部が前記凹部の半径方向深さとほ
ぼ等しい半径方向深さを有しており、前記環状凹部の軸線方向の幅と少なくとも
同程度であって、端部分の半径方向側部に沿った幅が前記端面から前記環状凹部
内までほぼ螺旋状に延びており、さらに、前記環状凹部内に嵌まる厚さを有するプレート状部分を有する雌型コネクタ部
材を具備し、円形のボアが前記第一のコネクタ部材内の前記軸線方向凹部の底部
の直径よりもわずかに大きい直径を有していて前記プレート状部分を通り、さらに、雌型コネクタ部材内に案内部材を具備し、該案内部材は前記円形のボアの外周
部を具備し、該外周部は半径方向外側に向かって切られていて、前記雄型コネク
タ部材内の前記チャネルの螺旋状経路の角度にほぼ等しい角度で、前記ボアの断
面から軸線方向に離れるように曲がり、それにより、前記雄型コネクタ部材の前記円筒形部分の前記平坦な端面が、前
記雄型コネクタ部材の前記チャネル内に向けられた前記案内部材によって、前記
雌型コネクタ部材の前記ボアの周囲部に対して押圧され、かつ前記雄型コネクタ
部材を前記雌型コネクタ部材に対して押圧させたまま回転させる場合には、前記
案内部材は、前記チャネルを前記軸線方向凹部内へと上昇させ、前記案内部材が
整列されて、前記ボアの周囲部の残りの部分がこれに追従し、それにより、前記
雄型コネクタ部材の一回の完全な回転の後に、前記コネクタ部材は前記環状凹部
内の前記ボアの周囲部と恒久的に接合するようになるコネクタ。
【請求項４５】前記雄型コネクタ部材が、前述した減勢用支承装置内の端
板の中心を通るボアを通過するのに適したネジ山なしボルトであり、前記雌型コ
ネクタ部材が前記支承装置内の前記積層物内に位置していて端板に最も近い補強
部材である請求項４４に記載のコネクタ。
【請求項４６】前記雄型コネクタ部材が前記凹部に通ずる二つの前記チャ
ネルを有しており、これらチャネルは半径方向側部と軸線方向端部とにおいて開
いており、前記雌型コネクタ部材が二つの前記案内部材を有しており、前記雄型
コネクタ部材が前記雌型コネクタ部材に対して配置されるときに、前記チャネル
の軸線方向端部と前記案内部材とが互いに結合する請求項４４もしくは４５に記
載のコネクタ。
【請求項４７】前記雄型コネクタ部材内に三つもしくはより多数の前記チ
ャネルと、前記雌型コネクタ部材内に対応する数の案内部材とを有する請求項４
４もしくは４５に記載のコネクタ。
【請求項４８】前記案内部材内に一つよりも多数の前記チャネルを有する
場合に、各チャネルが雄型コネクタ部材と雌型コネクタ部材のそれぞれに関して
対照的に配置されている請求項４６もしくは４７に記載のコネクタ。
【請求項４９】減勢用支承装置において、頂部用および底部用端板と、前記端板間に介在していて弾性材料と補強部材とからなる互い違いの層を具備
するほぼ一体的な積層物とを具備し、前記底部用端板が、一方の前記端板から前記積層物を通って他方の前記端板ま
で延びている中心軸線においてもしくはこの中心軸線に隣接して前記積層物に連
結されているのみであり、前記頂部用端板が前記積層物に固定されていないが、前記積層物に対する鉛直
方向相対運動が可能でありつつ、案内手段によって前記積層物に対する水平方向
運動が拘束されており、前記積層物の連結されていない隣接表面部分が、前記支承装置が外力によって
作動するときに、各前記端板に対する運動を制限することができる減勢用支承装
置。
【請求項５０】前記案内手段が、前記積層物に固定されていて前記頂部用
端板の厚さ部分を越えて上方に突出している直立ピンと、前記頂部用端板を通る
ボアとを具備しており、前記ピンは前記ボア内にゆるく嵌まっており、それによ
り前記頂部用端板が前記積層物に対して鉛直方向に相対運動できるようにした請
求項４９に記載の減勢用支承装置。
【請求項５１】前記直立ピンが前記頂部用端板に固定されていて下方に突
出しており、ゆるく嵌まるためのボアが前記積層物内に位置している請求項４９
に記載の減勢用支承装置。