JP2732254B2 - ダンパー装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は建物等の構造物を弾性支持する免震支持装置
と併用されるダンパー装置に関する。

〔従来の技術〕

基礎上に構築される建物（ビルなど）や据付け台上に
設置される精密機器等においては、地震や通行車両等に
よる外部からの振動の伝達を極力低減することを要求さ
れる場合がある。

特に、原子力設備、コンピューター、半導体製造装置
あるいは電子顕微鏡など高い安全性や精密さを要する構
造体にあっては、広い周波数にわたって振動の大きい地
震動から微振動まで遮断することが要請される。

このような要請に応じるため、基台に対し構造体を弾
性支持する免震支持装置が、例えば特開昭61−14340
（特開昭59−134692）などに記載されている。

上記免震支持装置は基礎と構造物との間に弾性支持体
を介在させて該構造物を支持するものである。

この種の免震支持装置の一般的な特性としては、重力
が作用する縦方向（鉛直方向）には高いばね定数を有
し、横方向（水平方向）には低いばね定数を有し、水平
方向の弾性変位を大きくとって免震効果を高めることが
望ましい。

このような特性を得るのに好適な前記弾性支持体とし
て、ゴム等のエラストマー層と補助板とを交互に積層し
て一体化した積層ゴムを使用することが上記特開昭61−
14340に提案されている。

〔発明が解決しようする技術課題〕

しかし、前述のような弾性支持体を用いる免震支持装
置では、特別な減衰装置（ダンパー装置）を併設しない
限り、振動減衰能は各積層ゴムのエラストマー層の内部
減衰作用のみに頼っていたので、特に水平方向の弾性振
動に対する減衰能が不足がちで振動を早期に収束できな
い場合があった。

また、従来技術では、基礎に対し積層ゴム等の弾性支
承体を介して構造物（重量物）を支持する上記特性の免
震支持装置と併用するのに好適な比較的簡単な構成でし
かも減衰能にすぐれたダンパー装置は未だ存在しなかっ
た。

本発明は上記従来技術に鑑みなされたものであり、可
撓性中空体の内部に高粘性物質を充填するダンパー装置
であって、内部圧力に対する補強効果が得られ、免震支
持装置の水平変位が大きい場合でもその変形に自由に追
従でき、必要に応じて大容量の減衰効果を得ることがで
き、強度及び耐久性に優れたダンパー装置を提供するこ
とである。

〔課題解決のための手段〕

本発明のダンパー装置は、環状のエラストマー層と環
状の補強板とを交互に積層し一体化した周壁部から成り
かつ全体積に対する50〜95％の容積の中空部を有する中
空体を形成し、該中空体の前記中空部内に高粘性物質を
充填し、前記中空体の上下端面にフランジを固着して前
記高粘性物質を前記中空部内に封入して構成され、エラ
ストマー層と補強板とを交互に積層した積層ゴムから成
り基礎と構造物との間に取付けられる弾性支持体を介在
させて該構造物の重量を支持する免震支持装置と併用さ
れる構成とすることにより、上記目的を達成するもので
ある。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明によるダンパー装置の縦断面図であ
り、第２図は第１図中の線II−IIに沿った横断面図であ
る。

第１図および第２図において、ダンパー装置10は、環
状のエラストマー層11と環状の補強板12とを交互に積層
して形成した中空体（中空積層ゴム）13の上下端面にフ
ランジ14、15を固着し、その内部に高粘性物質16を封入
して構成されている。

前記エラストマー層11は例えばゴム状の弾性物質で構
成され、前記補強板12は例えば金属や硬質プラスチック
等の剛性材で作られ、両者を加硫または接着して一体化
することにより積層ゴム13が形成されている。

積層ゴム13の上下端面に接着または加硫などで固着さ
れたフランジ14、15は通常取付け用に使用されるもので
あり、その四隅部には取付用の孔17が設けられている。

前記高粘性物質16としては、例えば、生ゴム、アスフ
ァルト、ピッチ、プラスチックなど所定の粘弾性抵抗を
呈する物質であれば種々のものを用いることができる。

さらに、中空体（中空状積層ゴム）13の肉圧は、所定
の変形強度を有する範囲でかなり薄い寸法に選定するこ
とができ、高粘性物質16の粘弾性挙動を考慮して決めら
れる。

本発明のダンパー装置を実施する場合は、中空体13の
全体積（中空部を含む）に対する中空部（高粘性物16を
充填する空間）の容積の割合は50％〜95％の範囲に設定
される。

使用に際しては、上下のフランジ14、15を水平方向に
相対変位する上下の部材にボルト等で固定し、第１図中
二点鎖線で示すように水平方向に弾性変位する上下物体
間の振動伝達を減衰させるのに使用される。

二点鎖線で示すように左右に変位すると、内部の高粘
性物質16が流動変位させられ、その時の内部損失によっ
て振動減衰能を発揮する。

なお、以上のダンパー装置10では、中空体の周壁部が
補強板12を一体化した積層ゴム13で構成されているの
で、ゴム状弾性材のみあるいは補強材としてコードや布
地を埋め込んだゴム状弾性材に比べ、繰り返し変位に対
し格別の強度および耐久性を備えたダンパー装置を得る
ことができる。

第３図は第１図および第２図のダンパー装置10を備え
た免震支持装置の要部縦断面図（第４図中の線III−II
I）であり、第４図は第３図中の線IV−IVに沿った水平
断面図である。

第３図および第４図において、基礎（または基台）21
と建物や機械設備などの構造物22との間に所定個数（図
示の例では４個）の弾性支持体30および所定個数（図示
の例では１個）のダンパー装置10を介在させて該構造物
22が支持されている。

各弾性支持体30は、第３図に示すごとく、エラストマ
ー層31と補強板32とを交互に積層して形成した積層ゴム
33の上下端面にフランジ34、35を固着した構造になって
おり、上下のフランジ14、15の四隅に形成した取付け孔
37を利用して前記構造物22および基礎21にボルト等で固
定されている。

前記エラストマー層31は例えばゴム状弾性物質で構成
され、前記補強板32は例えば金属や硬質プラスチックな
どの剛性材で作られており、これらを加硫または接着で
一体化することにより前記積層ゴム33が形成されてい
る。

上下の取付け用のフランジ34、35は、積層ゴム33の上
下端面に加硫または接着で固着されている。

第３図および第４図中のダンパー装置10は、第１図お
よび第２図に示したダンパー装置10と実質上同じ構造を
しており、上下のフランジ14、15の四隅部の取付け孔17
を利用して構造体22および基礎21にボルト等で固定され
ている。

以上の免震支持装置においては、構造体22の重力はそ
のほとんどが弾性支持体30を構成する積層ゴム33で支持
され、ダンパー装置10は構造体22の荷重をほとんど負担
せず弾性支持体30が振動する時のダンパー機能を負担す
る。

以上第１図〜第４図について説明した実施例によれ
ば、振動減衰能を負担するダンパー装置10と荷重を負担
する弾性支持体30とを別体にしたので、免震支持装置の
メインテナンスを容易に行うことができ、しかも振動減
衰能の調整もダンパー装置10の数や特性を変えるだけで
容易に正確に行うことが可能になった。

また、ダンパー装置10の外皮部（周壁部）をエラスト
マー層11と補強板12とを交互に積層した積層ゴム構造に
したので、内部圧力に対する補強効果を得るとともに弾
性支持体30の水平変位が大きい場合でもその変形に自由
に追従でき適正な減衰能を維持することが可能になっ
た。

さらに、ダンパー装置10は、積層ゴムの外皮を有する
中空体に高粘性物質を封入する構造とし、減衰機能のみ
を負担するようにしたので、大容量の減衰効果を有する
免震支持装置が得られた。

第５図はダンパー装置10を備えた免震支持装置の他の
構造を示す縦断面図であり、第６図は第５図中の線VI−
VIに沿った水平断面図である。

第５図および第６図の免震支持装置は弾性支持体30お
よびダンパー装置10を複数段（図示の例では２段）の階
層構造とし、各位置の上下の弾性支持体30、30および上
下のダンパー装置10、10を共通の連結板40で連結したも
のである。

すなわち、各階層の間に共通（１枚）の剛性の連結板
40を介在させ、該連結板40の上面および下面に上段およ
び下段の弾性支持体30、30およびダンパー装置10、10の
フランジ15、14、35、34をボルト等で固定し、最上段の
ものを構造体22に固定し、最下段のものを基礎21に固定
することにより、複数段の免震支持装置が構成されてい
る。

第５図および第６図の免震支持装置は、前述のように
共通の連結板40を介在させて多段構造にする他は、第１
図〜第４図で説明した免震支持装置と実質上同じ構造を
しており、それぞれ対応する部分を同じ番号で表示し、
その詳細な説明は省略する。

第５図および第６図の構造によれば、第３図および第
４図の単層構造の場合と同じ作用効果が得られる他、弾
性支持体30の座屈限界水平変位を増大させることにより
座屈強度を向上させることができ、もって、免震支持装
置の耐震性を向上させることができた。

なお、本発明は、図示の形状、構造、配置に制約され
ることなく、種々の態様で実施できるものであり、例え
ば、各弾性支持体30および各ダンパー装置10の断面形状
やエラストマー層31、11および補強板32、12の層数、免
震支持装置を構成する弾性支持体30およびダンバー装置
10の数や配置、さらには、連結板40で構成する段数など
は、必要に応じて自由に選定することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明のダンパー装
置によれば、環状のエラストマー層と環状の補強板とを
交互に積層し一体化した周壁部から成りかつ全体積に対
する50〜95％の容積の中空部を有する中空体を形成し、
該中空体の前記中空部内に高粘性物質を充填し、前記中
空体の上下端面にフランジを固着して前記高粘性物質を
前記中空部内に封入して構成され、エラストマー層と補
強板とを交互に積層した積層ゴムから成り基礎と構造物
との間に取付けられる弾性支持体を介在させて該構造物
の重量を支持する免震支持装置と併用される構成とした
ので、高粘性物質を封入する可撓性中空体の外皮部を環
状のエラストマーと環状の補強板を交互に積層した積層
構造体で形成することから、内部圧力に対する補強効果
が得られ、免震支持装置の水平変位が大きい場合でもそ
の変形に自由に追従でき、必要に応じて大容量の減衰効
果を得ることができ、強度及び耐久性に優れたダンパー
装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるダンパー装置の一実施例の縦断面
図、第２図は第１図中の線II−IIに沿った水平断面図、
第３図は第１図のダンパー装置を使用した免震支持装置
の一実施例の縦断面図、第４図は第３図中の線IV−IVに
沿った水平断面図、第５図は第１図のダンパー装置を使
用した免震支持装置の他の実施例の縦断面図、第６図は
第５図中の線VI−VIに沿った水平断面図である。 10……ダンパー装置、11……環状のエラストマー層、12
……環状の補強板、13……中空体の外皮部（周壁部）、
16……高粘性物質、21……基礎、22……構造物、30……
弾性支持体、31……エラストマー層、32……補強板、33
……積層ゴム（弾性支持体）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】環状のエラストマー層と環状の補強板とを
   交互に積層し一体化した周壁部から成りかつ全体積に対
   する50〜95％の容積の中空部を有する中空体を形成し、
   該中空体の前記中空部内に高粘性物質を充填し、前記中
   空体の上下端面にフランジを固着して前記高粘性物質を
   前記中空部内に封入して構成され、エラストマー層と補
   強板とを交互に積層した積層ゴムから成り基礎と構造物
   との間に取付けられる弾性支持体を介在させて該構造物
   の重量を支持する免震支持装置と併用されることを特徴
   とするダンパー装置。