JP2006183381A

JP2006183381A - Base-isolating structure using rubber material

Info

Publication number: JP2006183381A
Application number: JP2004379707A
Authority: JP
Inventors: Eisaku Hino; 英作日野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rubber base-isolating structure using the characteristics of rubber material as a rigid body and its deformation. <P>SOLUTION: In a structural system containing two sliding bodies 2, 3 mutually sliding on each other via a slide face 6, a solid rubber body 4 made of elastic rubber is sealed at a fixed compression rate within a closed hollow formed by open dents 1a, 1b formed in the sliding bodies 2, 3 respectively facing the slide face 6. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、地震その他の振動に対し防震機能を発揮する機能免震構造体（アイソレータともいう）に関し、更に詳しくは、ゴム体の弾性特性を利用してなる免震構造体に関する。 The present invention relates to a functional seismic isolation structure (also referred to as an isolator) that exhibits a seismic-proof function against earthquakes and other vibrations, and more particularly to a seismic isolation structure that utilizes the elastic characteristics of a rubber body.

ゴム素材の持つ弾性により振動の絶縁をなす免震構造体（アイソレータ）として、ゴムパッド、積層ゴムパッド等かつ公知である。
そして、ゴム素材自体は高減衰ゴムの開発により減衰特性の向上が図られている。また、積層ゴムパッドは、ゴム板と補強板とを交互に積層し、板面に沿うせん断変形をもって免震性を発揮するものであり、大きな耐荷重性を発揮する。
このゴムパッド、積層ゴムパッドは所定のせん断変形を得るため一定以上の高さを要するものであるが、高さに伴う座屈現象を避けるためその変形は制限されたものとなっている。
従って、その許容水平変位量も大きくは採れないという問題点がある。 As a seismic isolation structure (isolator) that insulates vibration by the elasticity of a rubber material, rubber pads, laminated rubber pads, and the like are known.
The rubber material itself has been improved in damping characteristics through the development of high damping rubber. The laminated rubber pad is one in which rubber plates and reinforcing plates are alternately laminated and exhibits seismic isolation with shear deformation along the plate surface, and exhibits a large load resistance.
These rubber pads and laminated rubber pads require a certain height to obtain a predetermined shear deformation, but the deformation is limited in order to avoid a buckling phenomenon associated with the height.
Therefore, there is a problem that the allowable horizontal displacement amount cannot be taken large.

本発明者は、上記問題点に鑑み、ゴム素材を使用する免震構造体の特性を解明する過程で、これら従来のゴム免震構造体が何らかの形で自由面を有するものであり、ゴム体を実質的に拘束することにより上記の問題点を解決し得るとの知見を得たものである。 In view of the above problems, the present inventor, in the process of elucidating the characteristics of a base isolation structure using a rubber material, these conventional rubber base isolation structures have a free surface in some form, It has been found that the above problems can be solved by substantially restraining the above.

本発明は上記実情に鑑み、更なるゴム素材の特性を活用し、すぐれた効果を発揮できる新規な構成のゴム体による免震構造体を得ることを目的とする。
本発明は更に、その適用のための具体的構成を得ることも他の目的とする。
本発明はこのため、互いに滑動する２つのスライド体間にゴム体を封じ込めるという技術的思想をもって、この目的を達成しようとするものである。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to obtain a seismic isolation structure with a rubber body having a novel configuration that can exhibit excellent effects by utilizing the characteristics of further rubber materials.
Another object of the present invention is to obtain a specific configuration for the application.
Therefore, the present invention intends to achieve this object with the technical idea that a rubber body is contained between two slide bodies that slide on each other.

第１番目の発明（以下、第１発明という）はゴム体を使用した免震構造体に係り、請求項１に記載のとおり、すべり面を介して相互に滑動する２つのスライド体（滑動体）を含む構造系において、
前記スライド体の各々には互いにすべり面に臨んで開放凹部が形成され、
該開放凹部が合体して形成される閉塞凹部内に所定の圧縮率でゴム弾性素材よりなる中実のゴム体が封入されてなる、
ことを特徴とする。
本第１発明は、以下に示す実施形態を包含するものであって、基本的構成を示す。
本第１発明において、すべり面は平面、曲面を問わない。また、２つの開放凹部は特に形状は問わず、互いに合して閉塞空間を形成しえればよい。かつ、該閉塞空間にゴム体が圧縮・非圧縮を問わず、所期のとおり密封状に封入され得ればよい。
本第１発明はまた、水平動、鉛直動、従って傾斜動を問うものではない。 The first invention (hereinafter referred to as the first invention) relates to a seismic isolation structure using a rubber body, and as described in claim 1, two slide bodies (sliding bodies) that slide relative to each other via a sliding surface. )
Each of the slide bodies is formed with an open recess facing the sliding surface.
A solid rubber body made of a rubber elastic material is sealed at a predetermined compression rate in a closed recess formed by combining the open recesses.
It is characterized by that.
The first invention includes the following embodiments and shows a basic configuration.
In the first invention, the sliding surface may be a flat surface or a curved surface. Further, the two open recesses are not particularly limited in shape, and may be combined to form a closed space. In addition, it is sufficient that the rubber body can be sealed in the closed space as expected, regardless of compression or non-compression.
The first invention also does not ask for horizontal motion, vertical motion, and therefore tilt motion.

上記構成において、
1)開放凹部は同一半径よりなる半球状凹部であること、従って、閉塞凹部は球状凹部であり、ゴム体は球状のゴム体であること、
2)閉塞凹部は長円形状、円筒形状、錐体形状の適宜形状を採ること、
は適宜採択される選択的事項である。 In the above configuration,
1) The open recess is a hemispherical recess having the same radius, and therefore the closed recess is a spherical recess, and the rubber body is a spherical rubber body,
2) The occlusion recess has an oval shape, a cylindrical shape, and an appropriate shape of a cone,
Is an optional matter that is adopted as appropriate.

（作用）
ゴム体は閉塞凹部内に収容され、すべり面に直交する方向に加えられる圧力により所定の圧縮率で封入される。
閉塞凹部内で所要の圧縮率で封入されたゴム体は閉塞凹部内で剛性を示すとともに、すべり面に沿っての変位は自在となる。
構造系に強制力が作用すると、すべり面を介して両スライド体は相対変位をなす。ゴム体は開放凹部内に封入されたままその体積を変えることなく強制力に抗して漸次変形をなす。
このゴム体の変位において、ゴム素材の特性により当該すべり面に沿ってはせん断力は一切生じない。すなわち、拘束されたゴム体は応力を蓄えたまま容易に破断することなく横方向に変位する。更にまた、この変位中においてもゴム体は圧力を伝達する状態を保持する。
変位の増大に伴い、ゴム体は弾性エネルギーを蓄え、その蓄積エネルギーにより復帰力を発現する。
逆方向の変位についても、上記に準じて、ゴム体はすべり面に沿っての変形をなし、復帰力を蓄える。
強制力が周期的であるとき、ゴム体の減衰特性により、速やかに元位置に停止する。
この動作において、両スライド体は互いにすべり面の広い支持面を保持して支持されており、偏心荷重を生じず、また、坐屈要因も生じない。 (Function)
The rubber body is accommodated in the closed recess and is sealed at a predetermined compression rate by pressure applied in a direction orthogonal to the sliding surface.
The rubber body enclosed in the closed recess at a required compression rate exhibits rigidity in the closed recess and can be freely displaced along the sliding surface.
When a forced force is applied to the structural system, both slide bodies are displaced relative to each other via the sliding surface. The rubber body is gradually deformed against the forcing force without changing its volume while being enclosed in the open recess.
In this displacement of the rubber body, no shear force is generated along the sliding surface due to the characteristics of the rubber material. That is, the restrained rubber body is displaced in the lateral direction without breaking easily while storing the stress. Furthermore, even during this displacement, the rubber body maintains a state of transmitting pressure.
As the displacement increases, the rubber body stores elastic energy, and a restoring force is expressed by the stored energy.
As for the displacement in the reverse direction, the rubber body is deformed along the sliding surface in accordance with the above, and accumulates the restoring force.
When the forcing force is periodic, the rubber body quickly stops due to the damping characteristic of the rubber body.
In this operation, both slide bodies are supported while holding a support surface having a wide sliding surface, so that no eccentric load is generated and no buckling factor is generated.

第２番目の発明（以下、第２発明という）のゴム体を使用した免震構造体は、請求項２に記載のとおり、すべり面６を介して相互に滑動する２つのスライド体２，３を含む構造系において、
前記スライド体２，３の各々には互いにすべり面６に臨んで開放凹部１ａ，１ｂが形成され、
該開放凹部１ａ，１ｂが合体して形成される閉塞凹部１内にゴム弾性素材よりなる中実のゴム体４が封入され、
前記スライド体のいずれかをすべり面に直交する方向に載荷重を加えてなる、ことを特徴とする。
本第２発明の具体的形態は、以下の第１実施形態の免震基礎構造に示され、２つのスライド体２，３は下部基礎盤及び上部基礎盤が対応し、開放凹部１ａ，１ｂは、下部半球状凹部及び上部半球状凹部が対応し、閉塞凹部１は球状凹部が対応し、ゴム体４はゴム球体がそれぞれ対応する。 The seismic isolation structure using the rubber body of the second invention (hereinafter referred to as the second invention) has two slide bodies 2, 3 that slide relative to each other via the sliding surface 6, as described in claim 2. In a structural system containing
Each of the slide bodies 2, 3 is formed with open recesses 1a, 1b facing the sliding surface 6 with each other,
A solid rubber body 4 made of a rubber elastic material is enclosed in a closed recess 1 formed by combining the open recesses 1a and 1b,
One of the slide bodies is formed by applying a loading load in a direction orthogonal to the sliding surface.
The specific form of the second invention is shown in the seismic isolation foundation structure of the first embodiment below, and the two slide bodies 2 and 3 correspond to the lower foundation board and the upper foundation board, and the open recesses 1a and 1b The lower hemispherical recess corresponds to the upper hemispherical recess, the closed recess 1 corresponds to the spherical recess, and the rubber body 4 corresponds to the rubber sphere.

上記構成において、
1)開放凹部１ａ，１ｂは同一半径よりなる半球状凹部であること、従って、閉塞凹部１は球状凹部であり、ゴム体４は球状のゴム体であること、
2)閉塞凹部１は長円形状、円筒形状、錐体形状の適宜形状を採ること、
は適宜採択される選択的事項である。 In the above configuration,
1) The open recesses 1a and 1b are hemispherical recesses having the same radius. Therefore, the closing recess 1 is a spherical recess and the rubber body 4 is a spherical rubber body.
2) The closing recess 1 has an oval shape, a cylindrical shape, or a cone shape as appropriate,
Is an optional matter that is adopted as appropriate.

（作用）
ゴム体４は閉塞凹部１内に収容され、すべり面６に直交する方向に加えられる載荷重Ｗの圧力により所定の圧縮率で封入される。
閉塞凹部１内で所要の圧縮率で封入されたゴム体４は閉塞凹部１内で剛性を示すとともに、すべり面６に沿っての変位は自在となる。
構造系に強制振動力が作用すると、すべり面６を介して両スライド体２，３は相対変位をなす。ゴム体４は開放凹部１ａ，１ｂ内に封入されたままその体積を変えることなく強制力に抗して漸次変形をなす。
この変形において、ゴム素材の特性により当該すべり面６に沿ってはせん断力は一切生じない。すなわち、拘束されたゴム体４は応力を蓄えたまま容易に破断することなく横方向に変位する。更にまた、この変位中においてもゴム体は圧力を伝達する状態を保持する。
変位の増大に伴い、ゴム体４は弾性エネルギーを蓄え、その蓄積エネルギーにより復帰力を発現する。
逆方向の変位についても、上記に準じて、ゴム体４はすべり面６に沿っての変形をなし、復帰力を蓄える。
強制力が周期的であるとき、ゴム体４の減衰特性により、速やかに元位置に停止する。
この動作において、両スライド体２，３は互いにすべり面６の広い支持面を保持して支持されており、偏心荷重を生じず、また、坐屈要因も生じない。 (Function)
The rubber body 4 is accommodated in the closing recess 1 and is sealed at a predetermined compression rate by the pressure of the loading load W applied in a direction orthogonal to the sliding surface 6.
The rubber body 4 enclosed in the closing recess 1 with a required compression ratio exhibits rigidity in the closing recess 1 and can be displaced along the sliding surface 6 freely.
When a forced vibration force acts on the structural system, the slide bodies 2 and 3 are displaced relative to each other via the sliding surface 6. The rubber body 4 is gradually deformed against the forcing force without changing its volume while being enclosed in the open recesses 1a and 1b.
In this deformation, no shear force is generated along the sliding surface 6 due to the characteristics of the rubber material. That is, the constrained rubber body 4 is displaced in the lateral direction without breaking easily while storing stress. Furthermore, even during this displacement, the rubber body maintains a state of transmitting pressure.
As the displacement increases, the rubber body 4 stores elastic energy and develops a restoring force by the stored energy.
As for the displacement in the reverse direction, the rubber body 4 is deformed along the sliding surface 6 according to the above, and accumulates the restoring force.
When the forcing force is periodic, the rubber body 4 quickly stops at the original position due to the damping characteristic of the rubber body 4.
In this operation, the slide bodies 2 and 3 are supported while holding a wide support surface of the sliding surface 6, so that no eccentric load is generated and no buckling factor is generated.

第３番目の発明（以下、第３発明という）のゴム体を使用した免震構造体は、請求項３に記載のとおり、すべり面２８を介して相互に滑動する２つのスライド体２５，２６を含む構造系において、
前記スライド体２５，２６の各々には互いにすべり面２８に臨んで開放凹部２４ａ，２４ｂが形成され、
該開放凹部２４ａ，２４ｂが合体して形成される閉塞凹部２４内にゴム弾性素材よりなる中実のゴム体２７が封入され、
前記スライド体２５，２６の相互は前記ゴム体２７との固定によって離隔が阻止されてなる、
ことを特徴とする。
本第２発明の具体的形態は、以下の第２実施形態のパレットに示され、２つのスライド体２５，２６は上部箱体、下部箱体が対応し、開放凹部２４ａ，２４ｂは、凹部が対応し、閉塞凹部２４は凹部が対応し、ゴム体２７はゴム球体がそれぞれ対応する。 The seismic isolation structure using the rubber body of the third invention (hereinafter referred to as the third invention) has two slide bodies 25, 26 that slide relative to each other via the sliding surface 28, as described in claim 3. In a structural system containing
Each of the slide bodies 25, 26 is formed with open recesses 24a, 24b facing the sliding surface 28,
A solid rubber body 27 made of a rubber elastic material is enclosed in a closed recess 24 formed by combining the open recesses 24a and 24b,
The slide bodies 25 and 26 are prevented from being separated from each other by being fixed to the rubber body 27.
It is characterized by that.
The specific form of the second invention is shown in the pallet of the second embodiment below, and the two slide bodies 25 and 26 correspond to the upper box body and the lower box body, and the open recesses 24a and 24b have the recesses. Correspondingly, the closing recess 24 corresponds to a recess, and the rubber body 27 corresponds to a rubber ball.

上記構成において、
1)開放凹部２４ａ，２４ｂは同一半径よりなる半球状凹部であること、従って、閉塞凹部２４は球状凹部であり、ゴム体２７は球状のゴム体であること、
2)閉塞凹部２４は長円形状、円筒形状、錐体形状の適宜形状を採ること、
は適宜採択される選択的事項である。 In the above configuration,
1) The open recesses 24a and 24b are hemispherical recesses having the same radius. Therefore, the closing recess 24 is a spherical recess, and the rubber body 27 is a spherical rubber body.
2) The closing recess 24 has an oval shape, a cylindrical shape, and a conical shape as appropriate,
Is an optional matter that is adopted as appropriate.

（作用）
ゴム体２７は閉塞凹部２４内に収容され、所定の圧縮率で封入される。
閉塞凹部２４内に封入されたゴム体２７は閉塞凹部２４内で剛性を示すとともに、すべり面２８に沿っての変位は自在となる。
構造系に強制振動力が作用すると、すべり面２８を介して両スライド体２５，２６は相対変位をなす。ゴム体２７は開放凹部２４ａ，２４ｂ内に封入されたままその体積を変えることなく強制力に抗して漸次変形をなす。
この変形において、ゴム素材の特性により当該すべり面２８に沿ってはせん断力は一切生じない。すなわち、拘束されたゴム体２７は応力を蓄えたまま容易に破断することなく横方向に変位する。更にまた、この変位中においてもゴム体は圧力を伝達する状態を保持する。
変位の増大に伴い、ゴム体２７は弾性エネルギーを蓄え、その蓄積エネルギーにより復帰力を発現する。
逆方向の変位についても、上記に準じて、ゴム体２７はすべり面に沿っての変形をなし、復帰力を蓄える。
強制力が周期的であるとき、ゴム体２７の減衰特性により、速やかに元位置に停止する。
この動作において、両スライド体２５，２６は互いにすべり面２８の広い支持面を保持して支持されており、偏心荷重を生じず、また、坐屈要因も生じない。 (Function)
The rubber body 27 is accommodated in the closing recess 24 and sealed at a predetermined compression rate.
The rubber body 27 enclosed in the closing recess 24 exhibits rigidity in the closing recess 24 and can be freely displaced along the sliding surface 28.
When a forced vibration force acts on the structural system, the slide bodies 25 and 26 are displaced relative to each other via the sliding surface 28. The rubber body 27 is gradually deformed against the forcing force without changing its volume while being enclosed in the open recesses 24a and 24b.
In this deformation, no shear force is generated along the sliding surface 28 due to the characteristics of the rubber material. That is, the restrained rubber body 27 is displaced in the lateral direction without breaking easily while storing the stress. Furthermore, even during this displacement, the rubber body maintains a state of transmitting pressure.
As the displacement increases, the rubber body 27 stores elastic energy and develops a restoring force by the stored energy.
As for the displacement in the reverse direction, the rubber body 27 is deformed along the sliding surface in accordance with the above and accumulates the restoring force.
When the forcing force is periodic, the rubber body 27 quickly stops at the original position due to the damping characteristic.
In this operation, the slide bodies 25 and 26 are supported while holding a wide support surface of the sliding surface 28, so that no eccentric load is generated and no buckling factor is generated.

本発明の免震構造体によれば、両スライド体は剛性特性を発揮するゴム体により常時支持され、かつすべり面をもって広い面積により変位中においても支持されるので、安定的な支持性を発揮する。
更に、本免震構造体のゴム体は、その変位過程で弾性エネルギーを蓄え、復帰力を発揮するので、速やかに構造系を元位置に復帰させる。 According to the seismic isolation structure of the present invention, both slide bodies are always supported by a rubber body exhibiting rigidity characteristics, and are also supported during displacement by a wide area with a sliding surface, thus exhibiting stable support. To do.
Furthermore, since the rubber body of the seismic isolation structure stores elastic energy and exerts a restoring force in the displacement process, the structure system is quickly returned to the original position.

本発明のゴム体を使用した免震構造体の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１及び図２は本ゴム体を使用した免震構造体の一実施形態（第１実施形態）を示し、構造系における基礎構造（以下「免震基礎構造」という）への適用を示す。 An embodiment of a seismic isolation structure using a rubber body of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 and 2 show an embodiment (first embodiment) of a seismic isolation structure using the rubber body, and show application to a foundation structure in a structural system (hereinafter referred to as “seismic isolation foundation structure”).

図１・図２に示すように、本免震基礎構造Ｈは、上面部に下部半球状凹部１ａを有する一方のスライド体としての下部基礎盤２、下面部に上部半球状凹部１ｂを有する他方のスライド体としての上部基礎盤３、下部半球状凹部１ａと上部半球状凹部１ｂとが合して形成する球状凹部１の空間内に拘束的に配されるゴム球体４、を主体として構成される。また、下部基礎盤２の上面６ａと上部基礎盤３の下面６ｂとはすべり面６を構成する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the base isolation structure H includes a lower base plate 2 as one slide body having a lower hemispherical concave portion 1a on the upper surface portion, and an upper hemispherical concave portion 1b on the lower surface portion. The upper base plate 3 as a sliding body of the above, and the rubber sphere 4 that is constrainedly arranged in the space of the spherical recess 1 formed by combining the lower hemispherical recess 1a and the upper hemispherical recess 1b. The Further, the upper surface 6 a of the lower base plate 2 and the lower surface 6 b of the upper base plate 3 constitute a sliding surface 6.

以下、更に細部構成を説明する。
下部半球状凹部１ａ・下部基礎盤２
下部基礎盤２は、所定の厚さと広がりを有する剛性体よりなり、上面６ａは平滑面とされるとともに、その中央部にすべり可動域を存して上に開く下部半球状凹部１ａが凹設される。
該下部半球状凹部１ａは、Ｏを中心として、半径ｒ１の真半球状の凹部をなし、その表面は平滑状とされる。
該下部基礎盤２は本実施形態では四角形状体をなし、コンクリート造をもって形成されるが、その形状及び素材に限定されるものではなく、要は上面に可動域を保持した平滑面６ａと下部半球状凹部１ａが形成されることを必須とする。
また、該下部基礎盤２は後記するように基礎Ｂに定着されるが、その態様にも限定されない。 Hereinafter, further detailed configuration will be described.
Lower hemispherical recess 1a, lower foundation board 2
The lower base plate 2 is made of a rigid body having a predetermined thickness and spread, the upper surface 6a is a smooth surface, and a lower hemispherical concave portion 1a that opens upward with a sliding range at the center is provided. Is done.
The lower hemispherical recess 1a is a true hemispherical recess having a radius r1 with O as the center, and the surface thereof is smooth.
In the present embodiment, the lower base plate 2 has a quadrangular shape and is formed of a concrete structure, but is not limited to its shape and material, and in short, a smooth surface 6a having a movable range on the upper surface and a lower portion. It is essential that the hemispherical recess 1a is formed.
Further, the lower base plate 2 is fixed to the base B as will be described later, but the embodiment is not limited thereto.

上部半球状凹部１ｂ・上部基礎盤３
上部基礎盤３は、所定の厚さと広がりを有する剛性体よりなり、下面６ｂは平滑面とされるとともに、その中央部にすべり可動域を存して、上記下部基礎盤２の下部半球状凹部１ａに対応して、下に開く上部半球状凹部１ｂが凹設される。
該上部基礎盤３の広がりは、本実施形態では図示されるように下部基礎盤２よりも小さいが、同一であってもよい。
該上部半球状凹部１ｂは、Ｏを中心として半径ｒ１の真半球状の凹部をなし、その表面は平滑状とされる。
該上部基礎盤３の広がりは、その移動域においてゴム球体４のはみ出しが十分に阻止されるに必要な広がりが保持されることを条件とする。
該上部基礎盤３においても、本実施形態では四角形状体をなし、コンクリート造をもって形成されるが、その形状・素材に限定されるものではなく、要は下面に平滑面６ｂと上部半球状凹部１ｂが形成されることを必須とする。
該上部基礎盤３にはアンカーボルト１０が植設され、該アンカーボルト１０を介して上部構造としての建物ｋとの連結をなす。Ｗは建物Ｋの荷重を示す。 Upper hemispherical recess 1b, upper foundation 3
The upper base plate 3 is made of a rigid body having a predetermined thickness and spread, the lower surface 6b is a smooth surface, and there is a sliding movable area at the center thereof, so that the lower hemispherical concave portion of the lower base plate 2 is provided. Corresponding to 1a, an upper hemispherical recess 1b that opens downward is provided.
The spread of the upper base plate 3 is smaller than the lower base plate 2 as shown in the present embodiment, but may be the same.
The upper hemispherical concave portion 1b is a true hemispherical concave portion having a radius r1 with O as the center, and the surface thereof is smooth.
The expanse of the upper base plate 3 is conditioned on the condition that the expanse necessary to sufficiently prevent the rubber sphere 4 from protruding in the moving region is maintained.
The upper base plate 3 also has a quadrangular body and is made of concrete in the present embodiment, but is not limited to the shape / material, and the bottom surface is basically a smooth surface 6b and an upper hemispherical recess. It is essential that 1b is formed.
Anchor bolts 10 are planted on the upper foundation 3 and are connected to the building k as an upper structure via the anchor bolts 10. W indicates the load of the building K.

球状凹部１
球状凹部１は、上記した下部半球状凹部１ａと上部半球状凹部１ｂとが合して形成される。定常状態において、Ｏを中心として半径ｒ１の真円球体の空間をなす。また、その全体容積をＶ１とする。 Spherical recess 1
The spherical recess 1 is formed by combining the lower hemispherical recess 1a and the upper hemispherical recess 1b. In a steady state, a space of a perfect sphere having a radius r1 with O as the center is formed. Moreover, the whole volume is set to V1.

ゴム球体４
ゴム球体４は、所定の加硫等の変性処理のなされた弾性ゴム素材をもって中実の球状に形成されてなり、その自然状態すなわち非圧縮状態でその半径ｒ２はｒ１よりも僅かに大きく、その体積をＶ２とする。すなわち、該ゴム球体４は所定の弾性ゴム素材の性質を示す。また、その径ｒ２、体積Ｖ２については、径の大きさによって変るものであるが、圧縮されたとき下部基礎盤２と上部基礎盤３との間のすき間を生じさせない、もしくは、有害なすき間を生じさせないことを要件とする。
しかして、該ゴム球体４は球状凹部１に封入されてその半径をｒ１、体積をＶ１になる。
この状態で該ゴム球体４は圧縮に対する剛性を示すとともに、すべり面６に沿っての変位は自在となる。 Rubber sphere 4
The rubber sphere 4 is formed into a solid spherical shape with an elastic rubber material subjected to a predetermined modification treatment such as vulcanization, and its radius r2 is slightly larger than r1 in its natural state, that is, in an uncompressed state. Let the volume be V2. That is, the rubber sphere 4 exhibits the properties of a predetermined elastic rubber material. Further, the diameter r2 and volume V2 vary depending on the size of the diameter, but when compressed, the gap between the lower foundation board 2 and the upper foundation board 3 is not generated, or a harmful gap is created. It is a requirement that it does not occur.
Thus, the rubber sphere 4 is enclosed in the spherical recess 1 and has a radius r1 and a volume V1.
In this state, the rubber sphere 4 exhibits rigidity against compression and can be freely displaced along the sliding surface 6.

免震基礎構造Ｈの設置態様
図３は建物構造における本免震基礎構造Ｈの配置の一例示態様を示す。図３(a) はその側断面構造を示し、図３(b) はその平面配置を示す。
本免震基礎構造Ｈは、基礎Ｂに下部基礎盤２が定着されて設置される。基礎Ｂは地盤Ｅに打ち込まれた杭Ｐに定着される。
本免震基礎構造Ｈは基礎Ｂ上において可及的対称を保って配される。
建物Ｋは柱材１００と梁材１１０との骨組構造を有し、柱材１００を本免震基礎構造Ｈの上部基礎盤３に定着設置される。本免震基礎構造Ｈは建物Ｋからの重量Ｗを受ける。 Installation Mode of Seismic Isolation Base Structure H FIG. 3 shows an exemplary mode of arrangement of the base isolation base structure H in the building structure. FIG. 3 (a) shows the side cross-sectional structure, and FIG. 3 (b) shows the planar arrangement.
The base isolation structure H is installed with the lower foundation 2 fixed to the foundation B. The foundation B is fixed to the pile P driven into the ground E.
The base isolation structure H is arranged on the foundation B with as much symmetry as possible.
The building K has a frame structure of a column member 100 and a beam member 110, and the column member 100 is fixedly installed on the upper base plate 3 of the base isolation base structure H. The base isolation structure H receives the weight W from the building K.

免震基礎構造Ｈの作用
このように配された本免震基礎構造Ｈは地震動に対して次のように作動する。
定常状態すなわち地震動の作用しない場合において、建物Ｋの荷重Ｗが本免震基礎構造Ｈに作用し、本免震基礎構造Ｈのゴム球体４及びすべり面６をもって支持される。
地震動が生じると、上下構造物Ｋ，Ｂ間に地震力の強制振動力が入力され、本免震基礎構造Ｈでは下部基礎盤２と上部基礎盤３とのすべり面６で接しているので、該すべり面６を介して両基礎盤２，３は相対変位をなす。
図４はこのすべり変位の許容最大変位の状態を示す。Ｆは強制振動力、βは変位量である。該変位量βはゴム球体４の破断に至るまでの最大変位量α以内とされる。本免震基礎構造Ｈにおいては、下部半球状凹部１ａの容積と上部半球状凹部１ｂの容積とは不変であり、ゴム球体４はこの凹部１ａ，１ｂ内に封入されたままその体積を変えることなく強制力に抗して漸次変形をなす。
注目すべきは、このゴム球体４の変位は、すべり面６に沿ってのみなされる一面変形であり、ゴム素材の特性により当該面にはせん断力は一切生じない。すなわち、拘束されたゴム球体４は応力を蓄えたまま容易に破断することなく横方向に変位する。更にまた、この変位中においてもゴム球体４は荷重を伝達する。
従って、上部基礎盤３が移動しても下部基礎盤２の上面に存する限り、またそのように設定されるものであるが、建物Ｋの重量は単位重量を変えることなく上部基礎盤３から下部基礎盤２に伝達される。
変位の増大に伴い、ゴム球体４は弾性エネルギーを蓄え、その蓄積エネルギーにより復帰力を発現する。
構造系の固有振動により、最大変位の振れたあと、逆方向へ変位する。逆方向の変位についても、上記に準じて、ゴム球体４はすべり面６に沿っての変形をなし、復帰力を蓄える。
構造物の揺れは周期的であり、ゴム球体４の減衰特性により、建物Ｋは、速やかに元位置に復帰し、静止する。
この動作において、上下の構造物はすべり面６及びゴム球体４の広い支持面を保持して支持され、偏心荷重を生じない。また、坐屈要因も生じない。 This seismic isolation substructure H to act were thus arranged in the seismic isolation substructure H operates as follows with respect to ground motion.
In a steady state, that is, when no ground motion is applied, the load W of the building K acts on the base isolation base structure H and is supported by the rubber spheres 4 and the sliding surfaces 6 of the base isolation base structure H.
When an earthquake motion occurs, the forced vibration force of the seismic force is input between the upper and lower structures K and B, and in this base-isolated foundation structure H, the lower foundation 2 and upper foundation 3 are in contact with each other at the sliding surface 6. The two base plates 2 and 3 are displaced relative to each other through the sliding surface 6.
FIG. 4 shows the maximum allowable displacement state of the sliding displacement. F is a forced vibration force and β is a displacement amount. The displacement amount β is set to be within the maximum displacement amount α until the rubber sphere 4 is broken. In this seismic isolation structure H, the volume of the lower hemispherical recess 1a and the volume of the upper hemispherical recess 1b are unchanged, and the volume of the rubber sphere 4 is changed while being enclosed in the recesses 1a and 1b. It gradually deforms against the forcible force.
It should be noted that the displacement of the rubber sphere 4 is a one-surface deformation made only along the sliding surface 6, and no shear force is generated on the surface due to the characteristics of the rubber material. That is, the restrained rubber sphere 4 is displaced in the lateral direction without breaking easily while storing the stress. Furthermore, the rubber sphere 4 transmits a load even during the displacement.
Therefore, as long as the upper base plate 3 moves, as long as it exists on the upper surface of the lower base plate 2, it is set as such, but the weight of the building K is lower than the upper base plate 3 without changing the unit weight. It is transmitted to the foundation board 2.
As the displacement increases, the rubber sphere 4 stores elastic energy, and a restoring force is expressed by the stored energy.
Due to the natural vibration of the structural system, the displacement is reversed after the maximum displacement. As for the displacement in the reverse direction, the rubber sphere 4 is deformed along the sliding surface 6 in accordance with the above and accumulates the restoring force.
The shaking of the structure is periodic, and the building K quickly returns to its original position and stops due to the damping characteristics of the rubber sphere 4.
In this operation, the upper and lower structures are supported while holding the sliding surfaces 6 and the wide support surfaces of the rubber spheres 4, and no eccentric load is generated. Also, no buckling factor occurs.

（効果）
本免震基礎構造Ｈによれば、上下部構造物は地震変位においても、剛性特性を発揮するゴム球体４により常時支持され、かつすべり面をもって広い面積により変位中においても支持されるので、安定的な支持性を発揮する。
更に、本免震基礎構造Ｈのゴム球体４は、その変位過程で弾性エネルギーを蓄え、復帰力を発揮するので、速やかに元位置に復帰させる。 (effect)
According to the seismic isolation foundation H, the upper and lower structures are always supported by the rubber spheres 4 exhibiting rigidity characteristics even in earthquake displacement, and are also supported during displacement by a large area with a sliding surface. Demonstrate supportiveness.
Further, the rubber sphere 4 of the seismic isolation base structure H stores elastic energy in the displacement process and exerts a restoring force, so that it quickly returns to the original position.

（他の態様）
凹部１ａ、１ｂは半球状に限定されず、他の形状を除外するものではなく、ゴム球体４もそれに対応する形状を採る。
半球状凹部の一態様として放物線状であってもよい。
図５にその例示態様を示す。（ａ）図は長円形状のゴム体４Ａを示す。楕円形状はその一変形態様である。（ｂ）図は円柱形状のゴム体４Ｂを示す。（ｃ）図は切頭角錐体又は切頭円錐体形状のゴム体４Ｃを示す。 (Other aspects)
The recesses 1a and 1b are not limited to hemispheres, and do not exclude other shapes, and the rubber sphere 4 also has a corresponding shape.
Parabolic shape may be sufficient as one aspect | mode of a hemispherical recessed part.
FIG. 5 shows an exemplary embodiment thereof. (A) The figure shows the oval rubber body 4A. An elliptical shape is one variation thereof. (B) The figure shows the cylindrical rubber body 4B. (C) The figure shows a rubber body 4C in the shape of a truncated pyramid or truncated cone.

（制動機構の付加）
本実施形態の免震基礎構造Ｈに制動機構を付加することは好しい一態様である。
すなわち、強風等により建物Ｋを介して上部基礎盤３は移動することがあるが、該上部基礎盤３より下部基礎盤２に対して押付け材（図示せず）を押付けて上部基礎盤３の移動を阻止するものである。地震時には、別途配された地震検知器の作動により、この制動は解除される。 (Addition of braking mechanism)
It is a preferable aspect to add a braking mechanism to the seismic isolation foundation structure H of the present embodiment.
That is, the upper foundation 3 may move through the building K due to strong winds, etc., but a pressing material (not shown) is pressed against the lower foundation 2 from the upper foundation 3. It prevents movement. In the event of an earthquake, this braking is released by the operation of a separately arranged earthquake detector.

（第２実施形態）
図６〜図８に本発明の他の実施形態（第２実施形態）として、荷役用に供されるパレットへの適用例を示す。
図６に示すように、本パレットＩは、上板２０、下板２１及び該上板２０と下板２１との間に配されるゴム球体を含む免震支持部２２からなる。
上板２０は所定厚さをもって一定面積を有する矩形板状体よりなり、該上板２０の上面に荷物が載置される。
下板２１は上板２０と同一形をなし、上板２０に所定の隙間を存して相平行して配される。
免震支持部２２は、上板２０と下板２１との間に介装されて、両板２０，２１とを所定間隔に保持するとともに、以下に詳述する振動吸収作用をなす。 (Second Embodiment)
FIGS. 6 to 8 show application examples to a pallet used for cargo handling as another embodiment (second embodiment) of the present invention.
As shown in FIG. 6, the pallet I includes an upper plate 20, a lower plate 21, and a seismic isolation support portion 22 including rubber balls arranged between the upper plate 20 and the lower plate 21.
The upper plate 20 is a rectangular plate having a predetermined thickness and a predetermined area, and a load is placed on the upper surface of the upper plate 20.
The lower plate 21 has the same shape as the upper plate 20, and is arranged in parallel with the upper plate 20 with a predetermined gap.
The seismic isolation support portion 22 is interposed between the upper plate 20 and the lower plate 21, holds the plates 20 and 21 at a predetermined interval, and performs a vibration absorbing action described in detail below.

上板２０と下板２１との隙間空間にはフォークリフトの爪が差し込まれる。
免震支持部２２は、図７に示すように、下に開く半球状凹部２４ａを有する上部箱体２５、上に開く半球状凹部２４ｂを有する下部箱体２６、そして、凹部２４ａ，２４ｂによって形成される球状凹部２４に封入されるゴム球体２７を含み、上部箱体２５の下面２８ａと下部箱体２６の下面２８ｂとはすべり面２８を構成する。 A claw of a forklift is inserted into a gap space between the upper plate 20 and the lower plate 21.
As shown in FIG. 7, the seismic isolation support 22 is formed by an upper box 25 having a hemispherical recess 24a that opens downward, a lower box 26 having a hemispherical recess 24b that opens upward, and recesses 24a and 24b. The lower surface 28 a of the upper box body 25 and the lower surface 28 b of the lower box body 26 constitute a sliding surface 28.

以下、更に詳しく説明する。
（上部箱体２５）
上部箱体２５は、円筒体をなすとともに、下に開く半球状凹部２４ａを有し、更に該半球状凹部２４ａの頂部にダボ孔２５ａが上面に貫通して形成される。該上部箱体２５は上板２０に、取付けボルト３０をもってもしくは接着等により強固に固定される。
（下部箱体２６）
下部箱体２６は上部箱体２５と同形の円筒体をなすとともに、上に開く半球状凹部２４ｂを有し、更に該半球状凹部２４ｂの底部にダボ孔２６ａが下面に貫通して形成される。該下部箱体２６は下板２１に、取付けボルト３０をもってもしくは接着等により強固に固定される。
半球状凹部２４ａ，２４ｂが合して球状凹部２４を形成する。
上部箱体２５と下部箱体２６とは、すべり面２８を介して、移動域αを存して当接される。 This will be described in more detail below.
(Upper box 25)
The upper box 25 forms a cylindrical body and has a hemispherical recess 24a that opens downward, and a dowel hole 25a is formed through the top surface of the hemispherical recess 24a. The upper box body 25 is firmly fixed to the upper plate 20 with mounting bolts 30 or by adhesion.
(Lower box 26)
The lower box 26 forms a cylindrical body having the same shape as the upper box 25, and has a hemispherical recess 24b that opens upward, and a dowel hole 26a is formed through the bottom surface of the hemispherical recess 24b. . The lower box 26 is firmly fixed to the lower plate 21 with mounting bolts 30 or by adhesion.
The hemispherical recesses 24a and 24b join together to form the spherical recess 24.
The upper box body 25 and the lower box body 26 are brought into contact with each other through the sliding surface 28 with a moving range α.

（ゴム球体２７）
ゴム球体２７は、球体部２７ａを主体とし、上下に円柱状のダボ２７ｂを有する。
該ゴム球体２７は、ダボ２７ｂを上下の箱体２５，２６のダボ孔２５ａ，２６ａに嵌入させ、かつ接着により固定される。
なお、ゴム球体２７の固定は、上記の箱体２５，２６を介しての固定に限らず、上板２０、下板２１への直接的固定を採ってもよい。 (Rubber sphere 27)
The rubber sphere 27 is mainly composed of a sphere portion 27a and has a cylindrical dowel 27b in the vertical direction.
The rubber ball 27 is fixed by adhering the dowels 27b into the dowel holes 25a and 26a of the upper and lower box bodies 25 and 26, and by bonding.
The fixing of the rubber sphere 27 is not limited to the fixing through the box bodies 25 and 26 described above, and may be directly fixed to the upper plate 20 and the lower plate 21.

（作用）
本パレットＩの構成によれば、上板２０と下板２１とは免震支持部２２を介して一体とされ、上下に離れることはない。すなわち、上板２０を吊下げたとき、免震支持部２２のゴム球体２７を介して下板２１も一体的に吊下げられる。
そして、本パレットＩに荷物が載置された状態で強制振動力が作用したとき、上板２１と下板２２とは相対的水平変位を起こし、免震支持部２２のゴム球体２７の変形により振動を速やかに吸収する。
図８はその作動状態を示し、水平力Ｆにより上部箱体２５はゴム球体２７の上半分を抱持したまま許容移動量βを限度として移動する。
ゴム球体２７は所期の機能を発揮し、復元力をもって速やかに元位置に戻る。
（効果）
本パレットＩによれば、優れた振動の減衰性を発揮し、運搬車での運搬中における振動の影響を極力低減することができる。 (Function)
According to the configuration of the pallet I, the upper plate 20 and the lower plate 21 are integrated with each other via the seismic isolation support portion 22 and do not leave up and down. That is, when the upper plate 20 is suspended, the lower plate 21 is also integrally suspended through the rubber spheres 27 of the seismic isolation support portion 22.
When a forced vibration force is applied with the load placed on the pallet I, the upper plate 21 and the lower plate 22 cause a relative horizontal displacement, and the rubber sphere 27 of the seismic isolation support portion 22 is deformed. Absorbs vibrations quickly.
FIG. 8 shows the operating state, and the upper box body 25 is moved by the horizontal force F while the upper half of the rubber sphere 27 is held and the allowable movement amount β is limited.
The rubber sphere 27 performs its intended function and quickly returns to its original position with a restoring force.
(effect)
According to this pallet I, it is possible to exhibit excellent vibration damping and to reduce the influence of vibration during transportation on a transport vehicle as much as possible.

（用途）
本実施形態のものはパレットに限らず、陳列ケースの受台として適用できる。 (Use)
The thing of this embodiment is applicable not only as a pallet but as a stand of a display case.

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更が可能である。
1)叙上の実施形態ではゴム体が可及的密封される態様を示したが、すべり面への若干のはみ出しは許容される。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various design changes can be made within the scope of the basic technical idea of the present invention.
1) Although the rubber body is sealed as much as possible in the above embodiment, some protrusion to the sliding surface is allowed.

本発明のゴム体を使用した免震構造体の一実施形態の免震基礎構造の全体構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the whole structure of the base isolation structure of one Embodiment of the base isolation structure using the rubber body of this invention. 図１の２−２線断面図（一部平面一部断面図）。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 本免震基礎構造の建物内配置図であって、(a) 図はその側面配置、(b) 図はその平面配置を示す。It is the layout in the building of this seismic isolation structure, (a) Figure shows its side layout, (b) Figure shows its planar layout. 本免震基礎構造の作動状態を示す図。The figure which shows the operation state of this base isolation structure. 閉塞凹部とゴム球体の他の態様を示す図。The figure which shows the other aspect of a closure recessed part and a rubber ball. 本発明の他の実施形態のパレットの全体構成を示す断面図であって、(a) 図はその平面図、(b) 図はその側面図。It is sectional drawing which shows the whole structure of the pallet of other embodiment of this invention, Comprising: (a) A figure is the top view, (b) A figure is the side view. 本実施形態のパレットの要部の免震支持部の詳細構成図。The detailed block diagram of the seismic isolation support part of the principal part of the pallet of this embodiment. 本実施形態のパレットの作動状態を示す図。The figure which shows the operating state of the pallet of this embodiment.

Explanation of symbols

Ｈ…免震基礎構造、Ｉ…パレット、１…閉塞凹部、１ａ，１ｂ…開放凹部、２，２５…スライド体（下部基礎盤、上部箱体）、３，２６…スライド体（上部基礎盤、下部箱体）、４，２７…ゴム球体、６，２８…すべり面 H: Seismic isolation base structure, I: Pallet, 1 ... Closed recess, 1a, 1b ... Open recess, 2,25 ... Slide body (lower base plate, upper box), 3, 26 ... Slide body (upper base plate, Lower box), 4, 27 ... Rubber sphere, 6, 28 ... Sliding surface

Claims

In a structural system including two slide bodies that slide relative to each other via a sliding surface,
Each of the slide bodies is formed with an open recess facing the sliding surface.
A solid rubber body made of a rubber elastic material is sealed at a predetermined compression rate in a closed recess formed by combining the open recesses.
Seismic isolation structure using a rubber body characterized by this.

In a structural system including two slide bodies that slide relative to each other via a sliding surface,
Each of the slide bodies is formed with an open recess facing the sliding surface.
A solid rubber body made of a rubber elastic material is enclosed in a closed recess formed by combining the open recesses,
A seismic isolation structure using a rubber body, wherein one of the slide bodies is subjected to a load in a direction perpendicular to the sliding surface.

In a structural system including two slide bodies that slide relative to each other via a sliding surface,
Each of the slide bodies is formed with an open recess facing the sliding surface.
A solid rubber body made of a rubber elastic material is enclosed in a closed recess formed by combining the open recesses,
A seismic isolation structure using a rubber body, wherein the slide bodies are separated from each other by being fixed to the rubber body.