JP2537187Y2 - 免震ゴム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、建造物等を支承して地震から保護する免震
ゴムに関する。

（従来の技術） 従来のこの種の免震ゴムは、第２図に示されるように
複数のゴム層１と金属板２とを交互に配置して積層体に
形成され、この積層体を所定の金型（図示せず）に入れ
て加硫成形することにより所定の形状とすると共に、各
ゴム層１と金属板２とをそれぞれ強固に接着してなるも
のである。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、この従来の免震ゴムは、複数のゴム層
１および金属板２がすべて同形であることから、各層の
ゴム層１の水平方向のばね定数と変形能力とが同一であ
る。

また第３図に上記従来の免震ゴムの、高さに対する水
平方向の変形時の応力分布を示すが、この図に示される
ように水平方向の変形時に各層に加わる応力は、上下の
両端部に近づくに従い大きくなる傾向にある。

したがって、従来の免震ゴムは各層における変形能力
および破壊応力が同一であるにもかかわらず、構造上、
応力の分布が不均一であることから上下両端部のゴム層
が最も破壊し易い。このため水平方向の変形能力が小さ
くなるという難点がある。

そこで、本考案はこのような従来の難点を解消すべく
なされたもので、水平方向の変形能力が向上された免震
ゴムを提供することを目的とする。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 本考案の免震ゴムは、複数のゴム層と金属板とを交互
に配置してなる免震ゴムにおいて、前記複数のゴム層の
各水平方向のばね定数がほぼ一定とされ、かつ前記複数
のゴム層の各厚さおよび各ヤング率が、中間位のゴム層
から両端のゴム層に向かって順次大きくなるようにされ
たことを特徴とするものである。

（作用） このように構成された本考案の免震ゴムにおいては、
中間位のゴム層から両端のゴム層に向かって各ゴム層の
厚さを大きくするとともにヤング率も比例して大きくす
ることにより、各ゴム層の水平方向のばね定数を同一に
保持し、変形能力を向上せしめるものである。

理論的には次のように説明できる。

すなわち、水平方向のばね定数Ksは、次式で表され
る。

Ks＝Ｇ×0.81×Go×A/h …………（１） 但し G:形状による係数≒１ Go:ゴム層のヤング率 A:ゴム層の受圧面積 h:ゴム層の厚さ また水平方向の許容荷重Ｐは、次式で表される。

Ｐ＝ε×ｈ×Ks …………（２） 但し ε：許容ひずみ （１）式によれば、Goとｈは反比例の関係にあるた
め、同じばね定数を得るためにはｈをａ倍したときはGo
もａ倍すればよい。

また（２）式によれば、ばね定数が一定のときＰはｈ
に比例するので、ゴム層の厚さが大きい程増大すること
となる。

このため、前記各ゴム層のヤング率Goと厚さｈを適宜
選択することにより、水平方向の荷重を受けた場合に各
ゴム層に対する応力を均一化することが可能であり、構
造全体の変形能力および破壊能力の向上が図れる。

（実施例） 以下、本考案の免震ゴム層を図に示した実施例に従い
説明する。第１図は本考案の一実施例を示す図である。

この図において複数のゴム層10と金属板11とがそれぞ
れ交互に配置されて円柱状の積層体12が形成されてい
る。

積層体12は、図示しないが所定の金型に収納され加硫
成形される。この加硫成形により積層体12の各構成部品
が相互に強固に接着されている。

しかして、複数のゴム層10の各厚さ（肉厚）および各
ヤング率が、中間位のゴム層から両端のゴム層に向かっ
て順次大きくなるようにされている。

例えば第１図の各ゴム層を両端から中間位に向かって
それぞれＡ、Ｂ、Ｃとしたとき、Ｃの厚さおよびヤング
率に対して、Ｂの厚さおよびヤング率をそれぞれ1.5
倍、Ａの厚さおよびヤング率をそれぞれ２倍とすること
により、各層における水平方向のばね定数が同一でかつ
Ｃに対してＢは1.5倍の許容荷重が得られ、Ａは２倍の
許容荷重が得られる。

したがって、上記実施例によれば各ゴム層の厚さおよ
びヤング率をそれぞれ同率で変化させることにより、ゴ
ム層10の水平方向の変形能力を中心部から上下両端部に
近づくに従って大きくすることができ、第２図に示した
ような水平方向の荷重に対して各ゴム層10のせん断応力
を均一化することが可能である。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、中間位のゴム層
から両端のゴム層に向かって各ゴム層の厚さを大きくす
るとともにヤング率も比例して大きくしたことにより、
各ゴム層の水平方向のばね定数が同一に保持され、かつ
各ゴム層に対する応力が均一化されるから、特に強度の
弱かった両端のゴム層が補強された形となり水平方向の
変形能力が向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の免震ゴム層の一実施例を示す縦断面
図、第２図は従来の免震ゴム層の水平方向の変形状態を
示す概略図、第３図は同変形状態に対応する応力分布を
示す線図である。 １、10……ゴム層 ２、11……金属板 12……積層体

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のゴム層と金属板とを交互に配置して
   なる免震ゴムにおいて、前記複数のゴム層の各水平方向
   のばね定数がほぼ一定とされ、かつ前記複数のゴム層の
   各厚さおよび各ヤング率が、中間位のゴム層から両端の
   ゴム層に向かって順次大きくなるようにされたことを特
   徴とする免震ゴム。