JP2020204380A - 免震装置 - Google Patents

Abstract

【課題】座屈性能及び耐久性に優れた免震装置を提供する。【解決手段】免震装置1Aは、硬質材料11と軟質材料12とを配置してなる積層構造体10を備える。構造体10を、一方側末端領域R1A、他方側末端領域R1B、中央領域R2と、中間領域R3と、に区画したとき、一方側末端硬質材料111aの幅方向外縁111e1は、中間硬質材料113の幅方向外縁113eよりも幅方向外側にあり、また、中間硬質材料113の幅方向外縁113eは、中央硬質材料112の幅方向外縁112eよりも幅方向外側にあり、更に、他方側末端硬質材料111bの幅方向外縁111e2は、中央硬質材料112の幅方向外縁112eと同一の幅方向位置にある。【選択図】図１

Description

本発明は、免震装置に関する。

従来の免震装置には、硬質材料（剛性鋼板）と軟質材料（ゴム弾性材料層）とを上下方向に交互に配置してなる積層構造体を備え、当該積層構造体の、上側及び下側の少なくとも一方の末端領域に配置した末端硬質材料（例えば、下部剛性鋼板）の幅方向外縁を、当該積層構造体の中央領域に配置した中央硬質材料（中間部剛性鋼板）の幅方向外縁よりも幅方向外側にしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１４−４７９２６号公報

特許文献１に記載の免震装置によれば、前記積層構造体が水平方向に弾性変形して前記中央硬質材料が前記末端硬質材料に対して水平変位するときでも、前記末端硬質材料が前記中央硬質材料を支えることによって、積層構造体の圧縮側の部分（フィレット部：例えば、下部フランジプレートに近接した積層構造体の部分）に生じる局所的な応力集中を抑制し、当該積層構造体の座屈の虞をなくすことができる。

しかしながら、特許文献１に記載の免震装置は、耐座屈性能と共に耐久性を高めるという面で改善の余地があった。

本発明の目的は、耐座屈性能及び耐久性に優れた免震装置を提供することである。

本発明に係る免震装置は、硬質材料と軟質材料とを上下方向に交互に配置してなる積層構造体を備えた、免震装置であって、前記積層構造体を、上側及び下側のいずれか一方に位置する一方側末端領域と、前記上側及び前記下側の他方に位置する他方側末端領域と、前記一方側末端領域および前記他方側末端領域の間に位置すると共に前記他方側末端領域に隣接している中央領域と、前記中央領域および前記一方側末端領域の間に位置すると共に前記中央領域および前記一方側末端領域に隣接している中間領域と、に区画し、前記一方側末端領域に配置された前記硬質材料を、少なくとも１つの一方側末端硬質材料とし、前記他方側末端領域に配置された前記硬質材料を、少なくとも１つの他方側末端硬質材料とし、前記中央領域に配置された前記硬質材料を、少なくとも１つの中央硬質材料とし、前記中間領域に配置された前記硬質材料を、少なくとも１つの中間硬質材料としたとき、前記一方側末端硬質材料の幅方向外縁は、前記中間硬質材料の幅方向外縁よりも幅方向外側にあり、また、前記中間硬質材料の幅方向外縁は、前記中央硬質材料の幅方向外縁よりも幅方向外側にあり、更に、前記他方側末端硬質材料の幅方向外縁は、前記中央硬質材料の幅方向外縁と同一の幅方向位置または当該幅方向外縁よりも幅方向外側にある。本発明に係る免震装置によれば、耐座屈性能及び耐久性に優れた免震装置となる。

本発明に係る免震装置において、前記他方側末端硬質材料の幅方向外縁は、前記中央硬質材料の幅方向外縁と同一の幅方向位置にある。この場合、耐座屈性能及び耐久性に優れる。

本発明に係る免震装置において、前記一方側末端硬質材料の幅Ｗ１ａに対する、前記中央硬質材料の幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｗ１ａ）は、０．６≦（Ｗ２／Ｗ１ａ）≦０．９４であることが好ましい。この場合、要求される免震性能を損なうことなく、耐座屈性能及び耐久性を向上させることができる。

本発明に係る免震装置において、前記中間領域には、複数の前記中間硬質材料が配置されており、当該複数の中間硬質材料の幅は、前記一方側末端領域側から前記中央領域側に向かうに従い小さくなることが好ましい。この場合、前記一方側末端領域に生じる局所的な応力集中をより抑制し、耐久性をより向上させることができる。

本発明に係る免震装置において、前記中央領域には、複数の前記中央硬質材料が配置されており、当該複数の中央硬質材料の幅は、同一であることが好ましい。この場合、中央硬質材料が複数であっても、要求される免震性能をより確実に発揮することができる。

本発明に係る免震装置において、前記一方側末端領域には、複数の一方側末端硬質材料が配置されており、前記複数の一方側末端硬質材料の幅は、同一であることが好ましい。この場合、前記一方側末端領域に生じる局所的な応力集中をより抑制し、耐座屈性能及び耐久性をより向上させることができる。

本発明に係る免震装置において、免震装置の上下方向断面視において、前記一方側末端硬質材料、前記中間硬質材料および前記中央硬質材料の、それぞれの幅方向外縁を連ねてなる仮想稜線の、上下方向に対してなす鋭角側の角度Ａは、４５°〜８０°であるものとすることができる。この場合、座屈を生じ難くすることができる。

本発明に係る免震装置では、免震装置の上下方向断面視において、前記仮想稜線は、直線状であるものとすることができる。この場合、更に座屈を生じ難くすることができる。

本発明に係る免震装置において、前記積層構造体の上下方向高さＨ０に対する、前記中間領域の上下方向高さＨ３の比（Ｈ３／Ｈ０）は、０．０１〜０．２であるものとすることができる。この場合、末端硬質材料の幅方向外縁が応力集中により軟質材料に対して剥離しにくく、耐久性が改善される。

本発明によれば、耐座屈性能及び耐久性に優れた免震装置を提供することができる。

本発明の、第１の実施形態に係る免震装置を、上下方向を含む断面で概略的に示す断面図である。 本発明の、第２の実施形態に係る免震装置を、上下方向を含む断面で概略的に示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の様々な実施形態に係る免震装置について説明をする。以下の説明において、実質的に同一の事項は、同一の符号を使用することにより、その説明を省略する。

図１中、符号１Ａは、本発明の、第１の実施形態に係る免震装置である。免震装置１Ａは、積層構造体１０を備えている。積層構造体１０は、硬質材料１１と軟質材料１２とを上下方向(鉛直方向)に交互に配置してなる。免震装置１Ａは、上下方向に延びる中心軸Ｏを有している。本実施形態では、免震装置１Ａを設置したとき、当該中心軸Ｏを鉛直軸に沿って起立させることができる。

積層構造体１０の下端には、下部プレート２０が固定されている。下部プレート２０は、ビル、橋、家等の構造物（図示省略）を支える基礎（図示省略）に固定することができる。積層構造体１０の上端には、上部プレート３０が固定されている。上部プレート３０は、例えば、前記構造物に固定することができる。本実施形態では、下部プレート２０及び上部プレート３０は、円形の鋼板で形成されている。

硬質材料１１は、剛性を有する層である。本実施形態では、硬質材料１１は、円形の金属板、具体的には、円形の鋼板からなる。本実施形態では、軟質材料１２は、円形の弾性板、具体的には、円形のゴム板である。本実施形態では、硬質材料１１及び軟質材料１２は、同一の厚さを有している。しかしながら、硬質材料１１及び軟質材料１２の厚さは、適宜変更することができる。更に、本実施形態では、硬質材料１１の幅方向外縁１１ｅは、硬質材料１１と共に外層１３によって被覆されている。外層１３は、円筒形のゴム板である。ただし、外層１３は、省略することができる。

図１の二点鎖線領域に示すように、積層構造体１０は、上側及び下側のいずれか一方に位置する一方側末端領域Ｒ１Ａと、上側及び下側の他方に位置する他方側末端領域Ｒ１Ｂと、一方側末端領域Ｒ１Ａおよび他方側末端領域Ｒ１Ｂの間に位置すると共に他方側末端領域Ｒ１Ｂに隣接している中央領域Ｒ２と、中央領域Ｒ２および一方側末端領域Ｒ１Ａの間に位置すると共に中央領域Ｒ２および一方側末端領域Ｒ１Ａに隣接している中間領域Ｒ３と、に区画する。

本実施形態では、符号Ｈ１Ａは、一方側末端領域Ｒ１Ａの上下方向高さである。また、本実施形態では、符号Ｈ２は、中央領域Ｒ２の上下方向高さである。さらに、本実施形態では、符号Ｈ３は、中間領域Ｒ３の上下方向高さである。加えて、本実施形態では、符号Ｈ１Ｂは、他方側末端領域Ｒ１Ｂの上下方向高さである。即ち、本実施形態において、積層構造体１０の上下方向高さＨ０は、Ｈ０＝Ｈ１Ａ＋Ｈ１Ｂ＋Ｈ２＋Ｈ３で規定される。一方側末端領域Ｒ１Ａ、他方側末端領域Ｒ１Ｂ、中央領域Ｒ２、中間領域Ｒ３は、それぞれ、上下方向高さで規定することができる。具体例としては、一方側末端領域Ｒ１Ａは、Ｈ１Ａ／Ｈ０＝０．０１〜０．４８、他方側末端領域Ｒ１Ｂは、Ｈ１Ｂ／Ｈ０＝０．０１〜０．４８、中央領域Ｒ２は、Ｈ２／Ｈ０＝０．５〜０．９６、中間領域Ｒ３は、Ｈ３／Ｈ０＝０．０１〜０．４８を満たす範囲で規定することができる。

更に、積層構造体１０では、一方側末端領域Ｒ１Ａに配置された硬質材料１１を、少なくとも１つの一方側末端硬質材料１１１ａとし、他方側末端領域Ｒ１Ｂに配置された硬質材料１１を、少なくとも１つの他方側末端硬質材料１１１ｂとし、中央領域Ｒ２に配置された硬質材料１１を、少なくとも１つの中央硬質材料１１２とし、中間領域Ｒ３に配置された硬質材料１１を、少なくとも１つの中間硬質材料１１３とすることができる。本実施形態において、一方側末端領域Ｒ１Ａに配置された硬質材料１１は、１つの末端硬質材料１１１ａである。また、本実施形態に置いて、他方側末端領域Ｒ１Ｂに配置された硬質材料１１は、２つの他方側末端硬質材料１１１ｂである。また、本実施形態において、中央領域Ｒ２に配置された硬質材料１１は、複数（本実施形態では、１０個）の中央硬質材料１１２である。本実施形態では、中央硬質材料１１２は、寸法および材質が同一の硬質材料である。更に、本実施形態において、中間領域Ｒ３に配置された硬質材料１１は、１つの中間硬質材料１１３である。

また、積層構造体１０では、一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１と、他方側末端硬質材料１１１ｂの幅方向外縁１１１ｅ２と、中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅと、中間硬質材料１１３の幅方向外縁１１３ｅと、の、幅方向における位置の関係は、以下の関係を満たす。

一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１は、中間硬質材料１１３の幅方向外縁１１３ｅよりも幅方向外側にある。また、中間硬質材料１１３の幅方向外縁１１３ｅは、中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅよりも幅方向外側にある。更に、他方側末端硬質材料１１１ｂの幅方向外縁１１１ｅ２は、中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅと同一の幅方向位置または当該幅方向外縁よりも幅方向外側にある。好ましくは、本実施形態のように、他方側末端硬質材料１１１ｂの幅方向外縁１１１ｅ２は、中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅと同一の幅方向位置にある。

具体的には、一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１は、一方側末端硬質材料１１１ａおよび中間硬質材料１１３の個数によらずいかなる場合も、中間硬質材料１１３の幅方向外縁１１３ｅよりも幅方向外側に位置している。また、中間硬質材料１１３の幅方向外縁１１３ｅは、中間硬質材料１１３および中央硬質材料１１２の個数によらずいかなる場合も、中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅよりも幅方向外側に位置している。さらに、本実施形態では、他方側末端硬質材料１１１ｂの幅方向外縁１１１ｅ２は、他方側末端硬質材料１１１ｂおよび中央硬質材料１１２の個数によらずいかなる場合も、中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅと同一の幅方向位置にある。

更に、一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１の間の幅をＷ１ａ（以下、「一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａ」ともいう。）とし、中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅの間の幅をＷ２（以下、「中央硬質材料１１２の幅Ｗ２」ともいう。）としたとき、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａに対する、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２の比α（＝Ｗ２／Ｗ１ａ）は、以下の関係（１）を満たす。

０．６≦（Ｗ２／Ｗ１ａ）≦０．９４・・・（１）

本実施形態では、硬質材料１１は、円形の板である。また、本実施形態では、一方側末端硬質材料１１１ａ、他方側末端硬質材料１１１ｂ、中央硬質材料１１２及び中間硬質材料１１３は、それぞれ、中心軸Ｏ上を同軸に配置されている。このため、本実施形態では、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａ、他方側末端硬質材料１１１ｂの幅方向外縁１１１ｂ間の幅Ｗ１ｂ（以下、「他方側末端硬質材料１１１ｂの幅Ｗ１ｂ」ともいう。）、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２、中間硬質材料１１３の幅方向外縁１１３ｅ間の幅Ｗ３（以下、「中間硬質材料１１３の幅Ｗ３」ともいう。）は、それぞれ、硬質材料１１の直径とすることができる。即ち、本実施形態では、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａに対する、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２の比αは、一方側末端硬質材料１１１ａの直径φ１ａに対する、中央硬質材料１１２の直径φ２の比（φ２／φ１ａ）と置き換えることができる。

なお、硬質材料１１は、円形の板に限定されることなく、多角形等の異形の板を採用することができる。この場合、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａ、他方側末端硬質材料１１１ｂの幅Ｗ１ｂ、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２、中間硬質材料１１３の幅Ｗ３は、それぞれ、硬質材料１１の外接円の直径とすることができる。また、比α（＝Ｗ２／Ｗ１ａ）は、０．６以上であることが好ましい。より好ましくは、α＝０．７〜０．９２の値である。この場合、免震性能を十分確保することができる。硬質材料１１が複数である場合、Ｗ１ａは、一方側末端硬質材料１１１ａのうちの最大幅、Ｗ２は、中央硬質材料１１２の最小幅とする。

また、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａ、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２及び中間硬質材料１１３の幅Ｗ３の具体例としては、Ｗ２／Ｗ１ａ＝０．６〜０．９４、かつ、Ｗ３／Ｗ１ａ＝０．６１〜０．９６を満たす範囲で規定することができる。

本実施形態に係る免震装置によれば、一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１は、中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅよりも幅方向外側に位置している。この場合、積層構造体１０が水平方向（例えば、図１の左方向）に急激に弾性変形して中央硬質材料１２が一方側末端硬質材料１１１ａに対して大きく水平方向に変位したときでも、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａが広い分、当該一方側末端硬質材料１１１ａが中央硬質材料１１２を支えることによって、積層構造体１０の圧縮側の部分（図１に符号Ｘで示す、下部プレート２０に隣接する一方側末端硬質材料１１１ａを含む、一方側末端領域Ｒ１Ａの部分）に生じる局所的な応力集中を抑制することができる。また、本実施形態によれば、中央硬質材料１２が一方側末端硬質材料１１１ａに対して大きく水平方向に変位することによって生じ得る、積層構造体１０の座屈を抑制することができる。

一方、下部プレート２０または上部プレート３０に隣接する末端硬質材料１１１の幅Ｗ１を大きく確保することで、一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１を中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅよりも幅方向外側に位置するように構成した場合、図１の符号Ｘで示した、一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１およびその周辺の部分には、上下方向からの荷重によって応力集中が生じ得る。この応力集中によって、一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１部分にそり返し等の変形を生じると、一方側末端硬質材料１１１ａが局部的に剥離することが懸念される。

これに対し、本実施形態に係る免震装置１Ａでは、一方側末端領域Ｒ１Ａおよび中央領域Ｒ２に隣接して位置する中間領域Ｒ３に中間硬質材料１１３を配置した。即ち、本実施形態では、一方側末端硬質材料１１１ａと中央硬質材料１１２との間に中間硬質材料１１３を配置した。中間硬質材料１１３の幅方向外縁１１３ｅは、中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅよりも幅方向外側に位置している一方、一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅよりも幅方向内側に位置している。このため、例えば、大きな荷重が積層構造体１０に対して上下方向および水平方向の少なくともいずれか一方に加わることで、一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１部分に生じ得る応力集中は、中間硬質材料１１３によって抑制される。したがって本実施形態によれば、積層構造体１０が大きく弾性変形したときも、中間硬質材料１１３に隣接する一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１の圧縮側に、局部的な剥離が生じない。

加えて、本実施形態によれば、一方側末端領域Ｒ１Ａおよび中央領域Ｒ２に隣接して位置する中間領域Ｒ３に中間硬質材料１１３を配置したことから、中央硬質材料１２が一方側末端硬質材料１１１ａに対して大きく水平方向に変位することによって生じ得る、積層構造体１０の座屈を更に確実に抑制することができる。

従って、本実施形態に係る免震装置１Ａによれば、耐座屈性能及び耐久性に優れた免震装置となる。さらに、本実施形態では、硬質材料１１は、一方側末端硬質材料１１１ａから他方側末端硬質材料１１１ｂに向かって先細りするように幅が狭くなる構成である。この場合、金型に、複数の硬質材料１１１を積み重ねて積層構造体１０を成形するとき、最も幅の大きい硬質材料１１を一番下に配置し、当該硬質材料１１から順次、幅の小さな硬質材料１１を積み重ねることができる。この場合、金型内への硬質材料１１の組み込みが容易になり、作業性が向上する。このため、本実施形態によれば、生産性を向上させた免震装置となる。

一方、本願発明者は、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａのみを単純に大きく確保すれば、積層構造体１０の耐座屈性能を向上させることができることを確かめた。その一方、免震装置は、当該免震装置に支持される建築物等の構造物の固有振動周期を長くすることにより、免震性能を高めて当該構造物を保護している。

しかしながら、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａを大きくすれば、前記固有振動周期は、短くなる傾向となる。すなわち、単純にＷ１を大きくしただけでは前記固有振動周期が短くなるため、本来の免震性能を発揮できないという課題が生じる。これに対して、本願発明者は、鋭意、試験・研究の結果、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａを大きく確保した場合、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２を小さくすれば、前記構造物の固有振動周期が短くなる現象を抑制できることを認識するに至った。具体的には、末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａに対する、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２の比αは、０．９４以下である場合、前記構造物の固有振動周期を長く保ちつつ、座屈特性を向上させることを確かめた。

本実施形態に係る免震装置１Ａによれば、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａに対する、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２の比αは、０．９４以下である。このため、要求される免震性能を損なうことがない。また、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａに対する、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２の比αを０．６未満とした場合、中央硬質材料１１２の幅が小さくなり座屈性能や荷重支持能力が低下する。これに対し、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａに対する、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２の比αを０．６以上とすれば、座屈性能改善効果が得られ、荷重支持能力も低下しない。

要するに、水平剛性が等しく、αが０．９４を超える免震装置と比較した場合、本実施形態に係る免震装置１Ａは、耐座屈性能が向上する。また、一方側末端硬質材料１１１の幅Ｗ１ａが同一で、αが０．９４を超える免震装置と比較した場合、本実施形態に係る免震装置１Ａは、より固有振動周期を長くできる。更に、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２が同一で、αが０．９４を超える免震装置と比較した場合、本実施形態に係る免震装置１Ａは、末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１の圧縮側に生じる局部的な剥離を抑制できる。

従って、本実施形態によれば、一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａに対する、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｗ１ａ）を、０．６≦（Ｗ２／Ｗ１ａ）≦０．９４としたことにより、要求される免震性能を損なうことなく、荷重支持能力を維持しつつ、耐座屈性能及び耐久性に優れた免震装置となる。

なお、上述のとおり、本実施形態では、一方側末端領域Ｒ１Ａには、１つの末端硬質材料１１１が含まれている。中央領域Ｒ２には、複数の中央硬質材料１１２が含まれている。本実施形態では、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２は、それぞれ、同一である。中間領域Ｒ３には、１つの中間硬質材料１１３が含まれている。

但し、本発明によれば、免震装置１Ａは、末端領域Ｒ１Ａに、一方側末端硬質材料１１１ａとして、少なくとも１つの一方側末端硬質材料１１１ａを有することができる。一方側末端硬質材料１１１ａが複数の場合、各一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１は、中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅよりも幅方向外側に位置させる。更に、この場合、各一方側末端硬質材料１１１ａは、それぞれ、当該一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａが中間領域Ｒ３側に向かうに従い小さくなることが好ましい。

また、免震装置１Ａは、中央領域Ｒ２に、中央硬質材料１１２として、少なくとも１つの中央硬質材料１１２を有するものとすることができる。本実施形態では、中央硬質材料１１２は、複数の中央硬質材料１１２である。この場合、各中央硬質材料１１２は、同一の中央硬質材料であることが好ましい。

更に、免震装置１Ａは、中間領域Ｒ３に、中間硬質材料１１３として、少なくとも１つの中間硬質材料１１３を有することができる。中間硬質材料１１３が複数の場合、各中間硬質材料１１３は、中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅよりも幅方向外側かつ一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１よりも幅方向内側に位置することが好ましい。更に、この場合、各中間硬質材料１１３は、当該中間硬質材料１１３の幅Ｗ３が一方側末端領域Ｒ１Ａ側から中央領域Ｒ２側に向かうに従い小さくなることが好ましい。

また、一方側末端硬質材料１１１ａの枚数Ｎ１ａ、他方側末端硬質材料１１１ｂの枚数Ｎ１ｂ、中央硬質材料１１２の枚数Ｎ２及び中間硬質材料１１３の枚数Ｎ３の具体例としては、Ｎ１ａ，Ｎ１ｂは１〜２０枚、Ｎ２は１０〜５０枚、Ｎ３は１〜２０枚が挙げられる。

ここで、図１を参照して、一方側末端領域Ｒ１Ａ、他方側末端領域Ｒ１Ｂ、中央領域Ｒ２および中間領域Ｒ３を、それぞれ、上下方向断面視（免震装置の中心軸を含む断面で視た状態）における、仮想の区画線Ｌ１Ａ〜Ｌ３Ａおよび仮想の区画線Ｌ１Ｂ〜Ｌ３Ｂを用いて説明する。

区画線Ｌ１Ａは、下部プレート２０の上端面（下部プレート２０と当該下部プレート２０と隣接する、積層体１Ａの軟質材料１２との固定面）を通る区画線である。区間線Ｌ３Ａは、一方側末端硬質材料１１１と当該一方側末端硬質材料１１１と隣り合う中間硬質材料１１３との間の軟質材料１２を通り、当該軟質材料１２を上下２つに分割する区間線である。区間線Ｌ２Ａは、最も下側の中央硬質材料１１２の下端面（最も下側の中央硬質材料１１２と当該中央硬質材料１１２と隣接する軟質材料１２との固定面）を通る区間線である。

区間線Ｌ１Ｂは、上部プレート３０の下端面（上部プレート３０と当該上部プレート３０と隣接する、積層体１Ａの軟質材料１２との固定面）を通る区間線である。区間線Ｌ２Ｂは、最も上側の中央硬質材料１１２の上端面（最も上側の中央硬質材料１１２と当該中央硬質材料１１２と隣接する軟質材料１２との固定面）を通る区間線である。

一方側末端領域Ｒ１Ａおよび他方側末端領域Ｒ１Ｂは、それぞれ、次のように区画されている。一方側末端領域Ｒ１Ａは、区画線Ｌ１Ａ及び区間線Ｌ３Ａによって区画されている。他方側末端領域Ｒ１ｂは、区間線Ｌ１Ｂ及び区間線Ｌ２Ｂによって区画されている。

中央領域Ｒ２は、区間線Ｌ２Ａ及び区間線Ｌ２Ｂによって区画されている。

中間領域Ｒ３は、次のように区画されている。中間領域Ｒ３は、区画線Ｌ３Ａ及び区画線Ｌ２Ａによって区画されている。

本実施形態において、中央領域Ｒ２には、複数の中央硬質材料１１２が配置されており、当該複数の中央硬質材料１１２の幅Ｗ２は、同一であることが好ましい。本実施形態では、上述のとおり、複数の中央硬質材料１１２の幅Ｗ２は、同一である。この場合、中央硬質材料１１２が複数であっても、要求される免震性能をより確実に発揮することができる。さらに、中央硬質材料１１２の幅Ｗ２および他方側末端硬質材料１１１ｂの幅Ｗ１ｂは、同一であることが好ましい。本実施形態では、上述のとおり、複数の中央硬質材料１１２の幅Ｗ２および他方側末端硬質材料１１１ｂの幅Ｗ１ｂは、同一の直径（φ１ｂ＝φ２）である。この場合、他方側末端領域Ｒ１ｂでは、他方側末端硬質材料１１１ｂの幅方向外縁１１１ｅ２部分にそり返し等の変形を生じないことから、耐久性をさらに向上させることができる。特に、本実施形態では、複数の中央硬質材料１１２において、当該中央硬質材料１１２の幅Ｗ２が同一である。この場合、中央硬質材料１１２が複数であっても、要求される免震性能をより確実に発揮することができる。

また、本実施形態に係る免震装置１Ａでは、積層構造体１０の上下方向高さＨ０に対する、中間領域Ｒ３の上下方向高さＨ３の比β（＝Ｈ３／Ｈ０）は、０．０１〜０．２であるものとすることができる。βが０．０１に満たない場合、またβが０．２を超える場合、座屈を抑制する効果が小さい。本実施形態では、βは０．０１〜０．２の範囲の数値である。このため、本実施形態によれば、中間硬質材料１１３が前記座屈を効果的に抑制するため、当該座屈の抑制に起因する応力集中により軟質材料１２に対して剥離しにくく、耐久性が改善される。

なお、中央領域Ｒ２の上下方向高さＨ２は、Ｈ２／Ｈ０＝０．５〜０．９６とすることが好ましい。この場合、十分な免震機能を果たすことができる。また、この場合、積層構造体１０は、Ｈ２が、（０．５〜０．９６）×Ｈ０の領域を中央領域Ｒ２、中間領域Ｒ３の上下方向高さＨ３が、（０．０１〜０．２）×Ｈ０の領域を中間領域Ｒ３、これらの外側の領域をそれぞれ、一方側末端領域Ｒ１Ａおよび他方側末端領域Ｒ１Ｂとして、これら領域Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂ〜Ｒ３それぞれに、一方側末端硬質材料１１１ａ、他方側末端硬質材料１１１ｂ、中央硬質材料１１２及び中間硬質材料１１３を配置させることが好ましい。より好ましくは、Ｈ２が、０．５〜０．９６×Ｈ０の領域を中央領域Ｒ２、Ｈ３（Ｈ３´）が、０．０１〜０．２×Ｈ０の領域を中間領域Ｒ３、Ｈ１Ａが、０．０１〜０．２４×Ｈ０の領域を一方側末端領域Ｒ１Ａとする。

次に、図２中、符号１Ｂは、本発明の、第２の実施形態に係る免震装置である。本実施形態では、一方側末端領域Ｒ１Ａには、複数（本実施形態では、２個）の一方側末端硬質材料１１１ａが含まれている。本実施形態では、一方側末端硬質材料１１１ａは、寸法および材質が同一の硬質材料であり、当該一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａは、それぞれ、同一である。中央領域Ｒ２には、複数（本実施形態では、６個）の中央硬質材料１１２が含まれている。本実施形態では、中央硬質材料１１２は、同一の中央硬質材料であり、当該中央硬質材料１１２の幅Ｗ２は、それぞれ、同一である。中間領域Ｒ３には、複数（本実施形態では、２個）の中間硬質材料１１３が含まれている。本実施形態では、中間硬質材料１１３の幅Ｗ３は、一方側末端領域Ｒ１Ａ側から中央領域Ｒ２側に向かうに従い小さくなる。本実施形態では、各中間硬質材料１１３の幅方向外縁１１３ｅは、中央硬質材料１１２の幅方向外縁１１２ｅよりも幅方向外側かつ一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅ１よりも幅方向内側に位置する。

本実施形態に係る免震装置１Ｂにおいて、中間領域Ｒ３には、複数の中間硬質材料１１３が配置されており、当該複数の中間硬質材料１１３の幅Ｗ３は、一方側末端領域Ｒ１Ａ側から中央領域Ｒ２側に向かうに従い小さくなることが好ましい。本実施形態では、複数の中間硬質材料１１３の幅Ｗ３は、末端領域Ｒ１側から中央領域Ｒ２側に向かうに従い小さくなる。この場合、一方側末端領域Ｒ１Ａに生じる局所的な応力集中をより抑制し、耐久性をより向上させることができる。

本実施形態に係る免震装置１Ｂにおいて、一方側末端領域Ｒ１Ａには、複数の一方側末端硬質材料１１１ａが配置されており、当該一方側末端硬質材料１１１ａの幅Ｗ１ａは、同一であることが好ましい。本実施形態では、複数の一方側末端硬質材料１１１の幅Ｗ１ａは、同一である。この場合、一方側末端硬質材料１１１ａを複数としたため、一方側末端領域Ｒ１Ａに生じる局所的な応力集中をより抑制し、耐座屈性能及び耐久性をより向上させることができる。

本実施形態に係る免震装置１Ｂにおいて、一方側末端硬質材料１１１ａ、中間硬質材料１１３および中央硬質材料１１２の、それぞれの幅方向外縁１１１ｅ１，１１３ｅ，１１２ｅを連ねてなる、仮想稜線Ｌは、免震装置１Ｂの上下方向断面視において、上下方向に対してなす鋭角側の角度Ａが、４５°〜８０°であるものとすることができる。角度Ａが４５°に満たない場合、座屈を抑制する効果が小さい。角度Ａが８０°を超える場合、座屈を抑制する効果が小さく、一方側末端硬質材料１１１ａの幅方向外縁１１１ｅの圧縮側に局部的な剥離が生じやすい。本実施形態によれば、仮想稜線Ｌは、免震装置１Ｂの上下方向断面視において、上下方向に対してなす鋭角側の角度Ａが、４５°〜８０°である。本実施形態では、角度Ａは、４５°〜８０°の範囲の数値である。このため、本実施形態によれば、座屈改善効果が特に高い。

特に、本実施形態に係る免震装置１Ｂでは、当該免震装置１Ｂの上下方向断面視において、仮想稜線Ｌは、直線状である。この場合、更に座屈を生じ難くすることができる。

上述のとおり、本発明の各実施形態によれば、座屈性能及び耐久性に優れた免震装置を提供することができる。

上述したところは、本発明のいくつかの実施形態を開示したにすぎず、特許請求の範囲に従えば、様々な変更が可能となる。上述した各実施形態に採用された様々な構成は、相互に適宜、置き換えることができる。

１Ａ：免震装置（第１の実施形態）， １Ｂ：免震装置（第２の実施形態）， １０：積層構造体， １１：硬質材料， １１１ａ：一方側末端硬質材料， １１１ｂ：他方側末端硬質材料， １１２：中央硬質材料， １１３：中間硬質材料， １１１ｅ１：一方側末端硬質材料の幅方向外縁， １１１ｅ２：他方側末端硬質材料の幅方向外縁， １１２ｅ：中央硬質材料の幅方向外縁， １１３ｅ：中間硬質材料の幅方向外縁， １２：軟質材料， Ａ：角度， Ｈ０：積層構造体の上下方向高さ， Ｈ３：中間領域の上下方向高さ， Ｌ：仮想稜線， Ｒ１Ａ：一方側末端領域， Ｒ１Ｂ：他方側末端領域， Ｒ２：中央領域， Ｒ３：中間領域， Ｗ１ａ：一方側末端硬質材料の幅， Ｗ２：中央硬質材料の幅， Ｗ３：中間硬質材料の幅

Claims (9)

1. 硬質材料と軟質材料とを上下方向に交互に配置してなる積層構造体を備えた、免震装置であって、
   前記積層構造体を、上側及び下側のいずれか一方に位置する一方側末端領域と、前記上側及び前記下側の他方に位置する他方側末端領域と、前記一方側末端領域および前記他方側末端領域の間に位置すると共に前記他方側末端領域に隣接している中央領域と、前記中央領域および前記一方側末端領域の間に位置すると共に前記中央領域および前記一方側末端領域に隣接している中間領域と、に区画し、
   前記一方側末端領域に配置された前記硬質材料を、少なくとも１つの一方側末端硬質材料とし、
   前記他方側末端領域に配置された前記硬質材料を、少なくとも１つの他方側末端硬質材料とし、
   前記中央領域に配置された前記硬質材料を、少なくとも１つの中央硬質材料とし、
   前記中間領域に配置された前記硬質材料を、少なくとも１つの中間硬質材料としたとき、
   前記一方側末端硬質材料の幅方向外縁は、前記中間硬質材料の幅方向外縁よりも幅方向外側にあり、また、前記中間硬質材料の幅方向外縁は、前記中央硬質材料の幅方向外縁よりも幅方向外側にあり、更に、前記他方側末端硬質材料の幅方向外縁は、前記中央硬質材料の幅方向外縁と同一の幅方向位置または当該幅方向外縁よりも幅方向外側にある、免震装置。
2. 前記他方側末端硬質材料の幅方向外縁は、前記中央硬質材料の幅方向外縁と同一の幅方向位置にある、請求項１に記載の、免震装置。
3. 前記一方側末端硬質材料の幅Ｗ１ａに対する、前記中央硬質材料の幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｗ１ａ）は、
   ０．６≦（Ｗ２／Ｗ１ａ）≦０．９４である、請求項２に記載の免震装置。
4. 前記中間領域には、複数の前記中間硬質材料が配置されており、当該複数の中間硬質材料の幅は、前記一方側末端領域側から前記中央領域側に向かうに従い小さくなる、請求項１から３のいずれか１項に記載の免震装置。
5. 前記中央領域には、複数の前記中央硬質材料が配置されており、当該複数の中央硬質材料の幅は、同一である、請求項１から４のいずれか１項に記載の免震装置。
6. 前記一方側末端領域には、複数の一方側末端硬質材料が配置されており、前記複数の一方側末端硬質材料の幅は、同一である、請求項１から５のいずれか１項に記載の免震装置。
7. 免震装置の上下方向断面視において、前記一方側末端硬質材料、前記中間硬質材料および前記中央硬質材料の、それぞれの幅方向外縁を連ねてなる仮想稜線の、上下方向に対してなす鋭角側の角度Ａは、４５°〜８０°である、請求項１から６のいずれか１項に記載の免震装置。
8. 免震装置の上下方向断面視において、前記仮想稜線は、直線状である、請求項７に記載の免震装置。
9. 前記積層構造体の上下方向高さＨ０に対する、前記中間領域の上下方向高さＨ３の比（Ｈ３／Ｈ０）は、０．０１〜０．２である、請求項１から８のいずれか１項に記載の免震装置。

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