JP4704946B2 - Laminated support - Google Patents

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本発明は、積層支持体に関する。   The present invention relates to a laminated support.

従来から、ゴムなどの軟質板と金属などの硬質板とを交互に積層した積層支持体が、免震装置の支承等として使用されている。このような積層支持体には、例えば、中心に中空部を形成し、その内部に金属コアが圧入されたものがある。   Conventionally, a laminated support in which soft plates such as rubber and hard plates such as metal are alternately laminated has been used as a support for seismic isolation devices. Such laminated supports include, for example, one in which a hollow portion is formed at the center and a metal core is press-fitted therein.

この金属コアとしては、減衰性能が安定している鉛製のものが使用されることが多いが、鉛は、廃却時等に要するコストが大きい。このため、特許文献1には、鉛に代えて、中空部に粘性体と固体物質とを封入し、固体物質の隙間を粘性体で充填するようにした免震装置が提案されており、固体物質としては、仕切り部材や柱状体及び粒状体が挙げられている。   As this metal core, a lead core having stable damping performance is often used. However, lead requires a large cost for disposal. For this reason, Patent Document 1 proposes a seismic isolation device in which a viscous material and a solid material are sealed in a hollow portion instead of lead, and a gap between the solid materials is filled with the viscous material. Examples of the substance include partition members, columnar bodies, and granular bodies.

さらに特許文献1には、仕切り部材や柱状体のように硬質材料として大型のものを使用する場合の粘性体の例として、未加硫ゴムが例示されているが、大型の硬質材料の場合には、硬質材料自体も変形に追従しなければならないため、柔軟性が必要となる。柔軟性のある硬質材料では粘性体の流れを制約する効果は少なく、大きな減衰力を示さない。   Furthermore, in Patent Document 1, unvulcanized rubber is exemplified as an example of a viscous body in the case of using a large material as a hard material such as a partition member or a columnar body. Since the hard material itself must follow the deformation, flexibility is required. A flexible hard material has little effect of restricting the flow of the viscous body and does not show a large damping force.

また、特許文献1では、粒状の硬質材料と組み合わせる粘性体として油等の液状体を例示しているが、長期の使用では液状体中で硬質部材が沈殿してしまい、分散状態が悪化する。このため、部分的に減衰特性が変化してしまい、安定した減衰性能を発揮できない。
特公平7−84815号公報
Moreover, in patent document 1, although liquid bodies, such as oil, are illustrated as a viscous body combined with a granular hard material, a hard member will precipitate in a liquid body in long-term use, and a dispersed state will deteriorate. For this reason, the attenuation characteristics partially change, and stable attenuation performance cannot be exhibited.
Japanese Patent Publication No. 7-84815

本発明は上記事実を考慮し、低コストで廃却等できると共に、大きな減衰力を発揮できる積層支持体を得ることを課題とする。   In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a laminated support that can be disposed of at low cost and can exhibit a large damping force.

請求項1に記載の発明では、剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成され、この積層方向に中空部が形成された積層弾性体と、弾完全塑性体で構成され前記中空部内に注入された塑性流動材と、前記塑性流動材内に充填された硬質充填材と、を有することを特徴とする。   In the invention according to claim 1, a laminated elastic body in which rigid plates having rigidity and elastic plates having elasticity are alternately laminated in a predetermined lamination direction, and a hollow portion is formed in the lamination direction; It is characterized by having a plastic fluid material made of an elastic perfect plastic material and injected into the hollow portion, and a hard filler material filled in the plastic fluid material.

したがって、被支持部材上に積層支持体が設置されると、支持部材の荷重が積層弾性体によって支持される。特に、積層弾性体を、剛性板と弾性板とを交互に積層して構成したので、支持部材を支持するための高い剛性が得られる。   Therefore, when the laminated support is installed on the supported member, the load of the support member is supported by the laminated elastic body. In particular, since the laminated elastic body is configured by alternately laminating rigid plates and elastic plates, high rigidity for supporting the support member can be obtained.

積層弾性体の中空部内には、塑性流動材が注入され、さらに、塑性流動材内には硬質充填材が充填されている。これにより、塑性流動材は、中空部の内面だけでなく、硬質充填材の表面とも接触し、接触面積が広くなっているので、積層弾性体のせん断変形時の減衰特性が向上し、大きな減衰力が得られる。特に、本発明では、塑性流動材を弾完全塑性体で構成しているので、硬質充填材の分散状態が安定し、硬質充填材の沈殿が防止される(好ましくは沈殿しなくなる)。このため、減衰特性を向上させた状態に維持できる。たとえば、硬質充填材の間を塑性流動材が移動(流動)することにより、大きな減衰力を得ることが可能となる。   A plastic fluid is injected into the hollow portion of the laminated elastic body, and the plastic fluid is filled with a hard filler. As a result, the plastic fluid material contacts not only the inner surface of the hollow part but also the surface of the hard filler, and the contact area is widened, so that the damping characteristic during shear deformation of the laminated elastic body is improved, and the large damping is achieved. Power is obtained. In particular, in the present invention, since the plastic fluidized material is made of an elastic perfect plastic material, the dispersion state of the hard filler is stabilized and precipitation of the hard filler is preferably prevented (preferably not precipitated). For this reason, it can maintain in the state which improved the attenuation | damping characteristic. For example, a large damping force can be obtained by moving (flowing) the plastic fluid material between the hard fillers.

また、このように硬質材料の沈殿を防止することで、塑性流動材の減衰特性は、塑性流動材と硬質充填材との接触面積や、塑性流動材の流速に依存せず、塑性流動材の降伏応力に依存することになる。したがって、硬質充填材の体積充填率を下げても、所望の減衰特性を維持できる。   In addition, by preventing the precipitation of the hard material in this way, the damping characteristic of the plastic fluidized material does not depend on the contact area between the plastic fluidized material and the hard filler and the flow velocity of the plastic fluidized material, and It depends on the yield stress. Therefore, even if the volume filling rate of the hard filler is lowered, desired damping characteristics can be maintained.

しかも、この積層支持体では、鉛等の廃却に高いコストを要する材料を使用していないので、低コストで廃却できる。   In addition, since this laminated support does not use materials such as lead that require high costs, it can be discarded at low cost.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記塑性流動材のせん断降伏応力σyが、0.1Mpa≦σy≦10Mpaであることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, a shear yield stress σy of the plastic fluidized material is 0.1 Mpa ≦ σy ≦ 10 Mpa.

塑性流動材のせん断降伏応力σyを0.1Mpa以上とすることで、十分な減衰性能を得ることが可能になる。   By setting the shear yield stress σy of the plastic fluid material to 0.1 Mpa or more, sufficient damping performance can be obtained.

また、このせん断降伏応力σyを10Mpa以下とすることで、塑性流動材を大きく塑性変形させることが可能になる。   Further, by setting the shear yield stress σy to 10 Mpa or less, the plastic fluidized material can be greatly plastically deformed.

請求項3に記載の発明では、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記硬質充填材の体積充填率が、25%〜74%であることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the volume filling rate of the hard filler is 25% to 74%.

硬質充填材の体積充填率を25%以上とすることで、塑性流動材と硬質充填材との接触面積を広く確保して、大きな減衰力を得ることができる。   By setting the volume filling rate of the hard filler to 25% or more, a large contact area between the plastic fluidized material and the hard filler can be secured and a large damping force can be obtained.

また、この体積充填率を74%以下とすることで、硬質充填材どうしの接触を防止し、減衰性能を高く維持できる。   Further, by setting the volume filling rate to 74% or less, contact between the hard fillers can be prevented, and the damping performance can be maintained high.

請求項4に記載の発明では、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発明において、前記硬質充填材が、粒状に形成された粒状体であることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the hard filler is a granular body formed in a granular form.

硬質充填材を粒状体とすることで、塑性流動材中での硬質充填材の分分散状態が良好になるので、減衰性能が安定する。   By making the hard filler into a granular material, the dispersion state of the hard filler in the plastic fluidized material becomes good, so that the damping performance is stabilized.

請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の発明において、前記粒状体の最大粒径dが、0.002mm≦d≦2.0mmであることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, wherein the maximum particle size d of the granular material is 0.002 mm ≦ d ≦ 2.0 mm.

粒状体の最大粒径dを0.002mm≦d≦2.0mmとすることで、高い減衰性能を得ることができる。   By setting the maximum particle diameter d of the granular material to 0.002 mm ≦ d ≦ 2.0 mm, high attenuation performance can be obtained.

請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の発明において、前記粒状体の最大粒径dがさらに、0.01mm≦d≦0.6mmであることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is characterized in that, in the invention according to claim 5, the maximum particle diameter d of the granular material is 0.01 mm ≦ d ≦ 0.6 mm.

粒状体の最大粒径dを0.01mm≦d≦0.6mmとすることで、より高い減衰性能を得ることができる。   By setting the maximum particle size d of the granular body to 0.01 mm ≦ d ≦ 0.6 mm, higher attenuation performance can be obtained.

請求項7に記載の発明では、請求項4又は請求項5に記載の発明において、前記硬質充填材の形状が略球形であることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to claim 4 or 5, characterized in that the shape of the hard filler is substantially spherical.

硬質充填材の形状を略球形とすることで、硬質充填材の方向依存性を無くし、任意の方向で安定した減衰性能を発揮することが可能となる。   By making the shape of the hard filler substantially spherical, it becomes possible to eliminate the direction dependency of the hard filler and to exhibit stable damping performance in an arbitrary direction.

請求項8に記載の発明では、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発明において、前記硬質充填材が、略環状に形成された複数の環状部材を鎖状に連結して構成されていることを特徴とする。   In the invention according to claim 8, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the hard filler is formed by connecting a plurality of annular members formed in a substantially annular shape in a chain shape. It is configured.

略環状に形成された複数の環状部材を鎖状に連結して硬質充填材を構成することで、硬質充填材の移動を適度に制限することができ、塑性流動材の移動時の抵抗力を大きくすることが可能になるので、より大きな減衰力を発揮させることができる。   By configuring a hard filler by connecting a plurality of annular members formed in a substantially ring shape, the movement of the hard filler can be appropriately limited, and the resistance force during the movement of the plastic fluid can be reduced. Since it becomes possible to enlarge, a bigger damping force can be exhibited.

請求項9に記載の発明では、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発明において、前記硬質充填材が、硬質繊維であることを特徴とする。   The invention according to claim 9 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the hard filler is a hard fiber.

硬質充填材を硬質繊維としても、所望の減衰力を得ることができる。   Even if the hard filler is hard fiber, a desired damping force can be obtained.

本発明は上記構成としたので、低コストで廃却等できると共に、大きな減衰力を発揮できる。   Since the present invention has the above-described configuration, it can be discarded at a low cost and can exhibit a large damping force.

図1には、本発明の第1実施形態の積層支持体12が示されている。積層支持体12は、複数枚の円盤状の金属板18と、同じく複数枚の円盤状のゴム板20とを厚み方向に交互に積層した(以下この積層方向を「X方向」という)積層弾性体16を備えている。   FIG. 1 shows a laminated support 12 according to a first embodiment of the present invention. The laminated support 12 is a laminated elastic material in which a plurality of disk-shaped metal plates 18 and a plurality of disk-shaped rubber plates 20 are alternately laminated in the thickness direction (hereinafter, this lamination direction is referred to as “X direction”). A body 16 is provided.

積層弾性体16のX方向両端面には、フランジ板14が固定されている。フランジ板14は、積層弾性体16よりも側方に張り出すフランジ部14Fを備えており、このフランジ部14Fに形成された図示しないボルト孔にボルトを挿通して、積層支持体12が、支持部材(たとえば、建物基礎、土台、地盤等)及び被支持部材(たとえば、オフィスビル、病院、集合住宅、美術館、公会堂、学校、庁舎、神社仏閣等)に取り付けられる。取付け状態では、被支持部材が積層支持体12を介して支持部材に支持される。   Flange plates 14 are fixed to both end surfaces of the laminated elastic body 16 in the X direction. The flange plate 14 includes a flange portion 14F that protrudes to the side of the laminated elastic body 16, and a bolt is inserted into a bolt hole (not shown) formed in the flange portion 14F so that the laminated support body 12 is supported. It is attached to members (for example, building foundations, foundations, grounds, etc.) and supported members (for example, office buildings, hospitals, apartment houses, museums, public halls, schools, government buildings, shrines and temples, etc.). In the attached state, the supported member is supported by the support member via the laminated support 12.

積層弾性体16を構成する金属板18とゴム板20とは加硫接着により(あるいは接着剤により)強固に張り合わされており、これらが不用意に分離したり位置ズレしたりしないようになっている。そして、積層支持体12が水平方向のせん断力を受けると、積層弾性体16も弾性的にせん断変形する。   The metal plate 18 and the rubber plate 20 constituting the laminated elastic body 16 are firmly bonded to each other by vulcanization adhesion (or by an adhesive) so that they are not inadvertently separated or misaligned. Yes. When the laminated support body 12 receives a horizontal shearing force, the laminated elastic body 16 is also elastically sheared.

したがって、支持部材と被支持部材とが水平方向に相対移動(振動)すると、積層弾性体16が全体として弾性的にせん断変形し、この振動のエネルギーを吸収する。ここで、上記のように、金属板18とゴム板20とを交互に積層したことで、積層方向に荷重が作用しても、積層弾性体16の圧縮(すなわちゴム板20の圧縮)が抑制されている。したがって、ゴム板20十分にせん断変形させてエネルギーを吸収すると共に、復元力を発揮することが可能になっている。   Therefore, when the supporting member and the supported member are relatively moved (vibrated) in the horizontal direction, the laminated elastic body 16 is elastically sheared as a whole and absorbs energy of this vibration. Here, by alternately laminating the metal plates 18 and the rubber plates 20 as described above, even when a load acts in the laminating direction, the compression of the laminated elastic body 16 (that is, compression of the rubber plate 20) is suppressed. Has been. Accordingly, the rubber plate 20 can be sufficiently sheared to absorb energy and exhibit a restoring force.

積層弾性体16はさらに、金属板18とゴム板20の外側端面を周囲から被覆する被覆材22を有している。被覆材22によって金属板18及びゴム板20に外部から雨や光が作用しなくなり、酸素やオゾン、紫外線などによる劣化が防止される。また、被覆材22は、厚さが一定とされており、その強度にばらつきがでないようにされている。なお、被覆材22はゴム板20と同一の材料によって形成することができる。この場合、ゴム板20と被覆材22とを別体で形成しておき、後工程で加硫接着等によって一体化させることが可能である。あるいは、被覆材22とゴム板20を接着剤等で接着してもよい。   The laminated elastic body 16 further includes a covering material 22 that covers the outer end faces of the metal plate 18 and the rubber plate 20 from the periphery. The coating material 22 prevents rain and light from acting on the metal plate 18 and the rubber plate 20 from the outside, thereby preventing deterioration due to oxygen, ozone, ultraviolet rays, or the like. Further, the covering material 22 has a constant thickness so that there is no variation in its strength. The covering material 22 can be formed of the same material as the rubber plate 20. In this case, the rubber plate 20 and the covering material 22 can be formed separately and integrated by vulcanization adhesion or the like in a subsequent process. Alternatively, the covering material 22 and the rubber plate 20 may be bonded with an adhesive or the like.

積層弾性体16の中央部には、積層弾性体16をX方向に貫通する弾性体中空部28が形成されている。弾性体中空部28は、円柱状の空間とされている。
弾性体中空部28には、弾完全塑性体(非硬化弾塑性体)で構成された塑性流動材30が注入されている。この弾完全塑性体とは、図5に示すように、ある降伏点まではせん断応力とせん断ひずみとが比例するが、この降伏点を超えると、せん断応力が一定になるような挙動を示す材料をいう。
An elastic hollow portion 28 that penetrates the laminated elastic body 16 in the X direction is formed at the center of the laminated elastic body 16. The elastic body hollow portion 28 is a cylindrical space.
The elastic body hollow portion 28 is injected with a plastic fluidized material 30 made of an elastic perfect plastic material (non-hardened elastic plastic material). As shown in FIG. 5, the elastic perfect plastic is a material in which the shear stress and the shear strain are proportional up to a certain yield point, but when the yield point is exceeded, the shear stress becomes constant. Say.

さらに、弾性体中空部28、すなわち、塑性流動材30内には、塑性流動材30に対して剛体とみなせる硬質の材料で構成された球形の球状体32が、所定の体積充填率となるように複数充填されている。   Further, in the elastic body hollow portion 28, that is, in the plastic fluid material 30, a spherical spherical body 32 made of a hard material that can be regarded as a rigid body with respect to the plastic fluid material 30 has a predetermined volume filling rate. A plurality are filled.

弾性体中空部28の端部に閉塞板24が配置されている。閉塞板24は、弾性体中空部28のX方向の端部を閉塞できるように、弾性体中空部28よりも大径の円盤状に形成されている。閉塞板24をフランジ板14に固定することで、弾性体中空部28を密閉することができる。   A closing plate 24 is disposed at the end of the elastic hollow portion 28. The closing plate 24 is formed in a disk shape having a larger diameter than the elastic body hollow portion 28 so that the end of the elastic body hollow portion 28 in the X direction can be closed. By fixing the closing plate 24 to the flange plate 14, the elastic body hollow portion 28 can be sealed.

このような構成とされた第1実施形態の積層支持体12では、支持部材と被支持部材との水平方向への相対移動(振動)により、図2(A)に示すように積層弾性体16が弾性的にせん断変形し、この振動のエネルギーを吸収する。このとき、図2(B)にも示すように、弾性体中空部28内の塑性流動材30も流動しつつ全体としてせん断変形し、上記の振動のエネルギーを吸収する。本実施形態では、塑性流動材30内に球状体32が充填されているため、塑性流動材30が弾性体中空部28の内面だけでなく、球状体32の表面にも接触し、その接触面積が広くなっている。このため、積層弾性体16のせん断変形時の減衰特性が向上し、より大きな減衰力を発揮してエネルギー吸収できる。   In the laminated support body 12 of the first embodiment having such a configuration, the laminated elastic body 16 is shown in FIG. 2A by relative movement (vibration) between the support member and the supported member in the horizontal direction. Elastically shears and absorbs the energy of this vibration. At this time, as shown in FIG. 2B, the plastic fluid 30 in the elastic hollow portion 28 is also sheared as a whole while flowing, and absorbs the energy of the vibration. In this embodiment, since the spherical body 32 is filled in the plastic fluid material 30, the plastic fluid material 30 contacts not only the inner surface of the elastic hollow portion 28 but also the surface of the spherical body 32, and the contact area thereof. Is getting wider. For this reason, the damping characteristic at the time of shear deformation of the laminated elastic body 16 is improved, and a larger damping force can be exhibited to absorb energy.

図3(A)には、本実施形態のような球状体32(硬質充填材)を充填しない以外は、同一構成とされた比較例の積層弾性体が、塑性流動材30の部分のみを拡大して示されている。比較例の積層弾性体では、塑性流動材30弾性体中空部28の内面だけに接触している。したがって、たとえば図3(A)に示すように変形前の断面において直方体状の領域E1を想定すると、この領域E1が図3(B)に示すように単にせん断変形するだけなので、減衰力に限界がある。一方、本実施形態では、球状体32(硬質充填材)が移動すると共に、塑性流動材30も球状体32(硬質充填材)の間を移動(流動)するので、大きな減衰力が得られる。   In FIG. 3A, the laminated elastic body of the comparative example having the same configuration, except that the spherical body 32 (hard filler) as in the present embodiment is not filled, enlarges only the portion of the plastic fluid material 30. It is shown as In the laminated elastic body of the comparative example, only the inner surface of the plastic fluid member 30 elastic body hollow portion 28 is in contact. Therefore, assuming a rectangular parallelepiped region E1 in the cross section before deformation as shown in FIG. 3A, for example, this region E1 is simply sheared as shown in FIG. There is. On the other hand, in the present embodiment, since the spherical body 32 (hard filler) moves and the plastic fluid 30 also moves (flows) between the spherical bodies 32 (hard filler), a large damping force can be obtained.

特に、本実施形態では、塑性流動材30を弾完全塑性体(非硬化弾塑性体)で構成しているため、充填された球状体32(硬質充填材)の分散状態が安定する。すなわち、球状体32は、不用意に沈殿したり偏在したりすることがなく、塑性流動材30内で均一に分布する。このため、塑性流動材30の減衰特性が部分的に変化することもなく、安定した減衰性能を発揮できる。   In particular, in this embodiment, since the plastic fluid material 30 is composed of an elastic perfect plastic material (non-hardened elastic plastic material), the dispersion state of the filled spherical bodies 32 (hard filler) is stabilized. That is, the spherical bodies 32 are uniformly distributed in the plastic fluidized material 30 without inadvertent precipitation or uneven distribution. For this reason, the damping characteristic of the plastic fluidized material 30 does not change partially, and stable damping performance can be exhibited.

しかも、本実施形態では、このように所望の減衰力を得るために、従来の鉛プラグのような鉛製の部材を必要としない。このため、低コストでの廃却が可能となる。   Moreover, in this embodiment, in order to obtain a desired damping force in this way, a lead member such as a conventional lead plug is not required. For this reason, it becomes possible to dispose at low cost.

なお、本実施形態では、本発明の硬質充填材の例として、球形に形成された球状体32を挙げたが、要するに、塑性流動材30内に充填されることで、塑性流動材30と接触して接触面積を増大させることができれば、特に限定されない。たとえば、図4(A)に示す回転楕円体形状の硬質充填材36、図4(B)に示す円柱形状の硬質充填材38、図4(C)に示す「L」字状の硬質充填材40、図4(D)に示す「U」字状の硬質充填材42等を挙げることができる。また、図4(E)に示すように、長円状の複数の環状部材46を鎖状に連結した構造の硬質充填材44でもよい。なお、鎖状の硬質充填材44を構成する環状部材46は、完全に閉じた環状になっている必要はなく、たとえば、一部が開放された「U]字状のものや、馬蹄形状のもの、渦巻状のもの、螺旋状のもの等であっても、連結状態が不用意に解消されない程度に「略環状」の形状になっていればよい。   In the present embodiment, the spherical body 32 formed in a spherical shape is given as an example of the hard filler of the present invention. In short, the plastic fluid material 30 is brought into contact with the plastic fluid material 30 by being filled in the plastic fluid material 30. And if it can increase a contact area, it will not specifically limit. For example, the spheroidal hard filler 36 shown in FIG. 4 (A), the cylindrical hard filler 38 shown in FIG. 4 (B), and the “L” -shaped hard filler shown in FIG. 4 (C). 40, “U” -shaped hard filler 42 shown in FIG. Further, as shown in FIG. 4E, a hard filler 44 having a structure in which a plurality of oval annular members 46 are connected in a chain shape may be used. The annular member 46 constituting the chain-like hard filler 44 does not need to be a completely closed annular shape. For example, a partially opened “U” shape or a horseshoe shape Even if it is a thing, a spiral thing, a spiral thing, etc., it should just be a "substantially annular" shape to such an extent that a connection state is not canceled carelessly.

なお、硬質充填材を本実施形態のように球形とすると、その方向性が無くなるので、任意の方向で安定した減衰特性を発揮させることができ、好ましい。この場合の「球形」には、完全な球形が含まれるのはもちろんであるが、実質的に方向依存性がない程度であれば、完全な球形でなくてもよい。たとえば、正多面体形状や、図4(F)に示すような形状(表面が五角形と六角形とで構成されているサッカーボール形状)の硬質充填材48等であってもよい。正多面体形状の場合には、面数が多くなるほど球形に近づき、方向性が解消されるので好ましい。   Note that it is preferable that the hard filler is spherical as in the present embodiment, since the directionality is lost, and stable damping characteristics can be exhibited in any direction. In this case, the “spherical shape” includes a complete spherical shape, but may not be a complete spherical shape as long as it has substantially no direction dependency. For example, it may be a regular polyhedron shape, a hard filler 48 having a shape as shown in FIG. 4F (a soccer ball shape whose surface is formed of a pentagon and a hexagon), or the like. In the case of a regular polyhedron shape, the larger the number of faces, the closer to a sphere and the directionality is eliminated, which is preferable.

また、硬質充填材を粒状体とすれば、塑性流動材30中での分散状態が良好になり、減衰性能が安定するので好ましい。たとえば、上記した回転楕円体形状、円柱形状、「L」字状、「U」字状の硬質充填材はいずれも、塑性流動材30内で硬質充填材の挙動が各々が独立しているので、粒状体とみなすことができる。   Moreover, it is preferable to use a hard filler as a granular material because the dispersion state in the plastic fluid 30 becomes good and the damping performance is stabilized. For example, since the spheroid shape, the columnar shape, the “L” shape, and the “U” shape hard filler described above are independent of each other in the behavior of the hard filler in the plastic fluid 30. It can be regarded as a granular material.

硬質充填材を粒状体とした場合、その最大粒径dを、0.002mm≦d≦2.0mmとすれば、高い減衰性能を得ることができ、好ましい。さらに、この最大粒径dを、0.01mm以上0.6mm以下とすれば、より高い減衰性能を得ることができ、さらに好ましい。   When the hard filler is granular, it is preferable that the maximum particle diameter d is 0.002 mm ≦ d ≦ 2.0 mm because high damping performance can be obtained. Furthermore, if this maximum particle diameter d is 0.01 mm or more and 0.6 mm or less, higher attenuation performance can be obtained, which is more preferable.

図6には、硬質充填材として球形のものを使用した構成での、粒径と減衰性能との関係がグラフで示されている。このグラフは、図1(A)に示した積層支持体12に対し、動的試験機を用いて鉛直方向に基準面圧をかけた状態で水平方向に加振して規定変位のせん断変形を生じさせることにより行った試験の結果に基づいて得られたものである。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the particle size and the damping performance in a configuration using a spherical hard filler. This graph shows that the laminated support 12 shown in FIG. 1 (A) is subjected to shear deformation at a specified displacement by exciting it in the horizontal direction with a reference surface pressure applied in the vertical direction using a dynamic tester. It was obtained based on the result of the test conducted by making it occur.

この試験の条件に用いた積層支持体12の構成は、以下の通りである。
・積層弾性体16の外径: 225mm
・積層弾性体16の形状係数
一次形状係数S1: 25
二次形状係数S2: 5
・塑性流動材30の外径: 45mm
・塑性流動材30内における硬質充填材の充填率:65%
・塑性流動材30の直径: 0.0001mm〜0.6mm
また、試験の条件は、以下の通りである。
・加振変位: 積層弾性体16の総厚さを100%として、ひずみ50%〜250%
・加振周波数: 0.33Hz
・垂直面圧: 10MPa
The structure of the laminated support 12 used for the test conditions is as follows.
-Outer diameter of laminated elastic body 16: 225 mm
-Shape factor of laminated elastic body 16 Primary shape factor S1: 25
Secondary shape factor S2: 5
-Outer diameter of plastic fluidized material 30: 45 mm
-Filling rate of hard filler in plastic fluidized material 30: 65%
-Diameter of the plastic fluidized material 30: 0.0001 mm to 0.6 mm
The test conditions are as follows.
Excitation displacement: Strain 50% to 250%, assuming that the total thickness of the laminated elastic body 16 is 100%
・ Excitation frequency: 0.33 Hz
・ Vertical surface pressure: 10MPa

図7には、このようにして行った試験における、水平方向の変形変位(δ)と積層支持体12の水平方向荷重(Q)との関係が示されている。実際の積層支持体12では、このヒステリシス曲線で囲まれた領域の面積が広くなるほど、振動のエネルギーを多く吸収できる。そして、現実的に減衰性能を評価する指標としては、その簡易さ等から、切片荷重Qdが用いされることが多い。この切片荷重Qdは、変位0における水平荷重値であり、ヒステリシス曲線が縦軸と交差する点での荷重Qd1、Qd2を用いて、
Qd=(Qd1+Qd2)/2
と計算される。そして、この値が大きくなれば、ヒステリシス曲線で囲まれた領域の面積も広くなる。図6のグラフの縦軸は、このようにして得られた切片荷重Qdをとっている。また、図6のグラフの横軸は、硬質充填材の粒径を対数目盛で示している。
FIG. 7 shows the relationship between the horizontal displacement (δ) and the horizontal load (Q) of the laminated support 12 in the test performed in this manner. The actual laminated support 12 can absorb more vibration energy as the area of the region surrounded by the hysteresis curve increases. In view of simplicity and the like, the intercept load Qd is often used as an index for realistically evaluating the attenuation performance. This intercept load Qd is a horizontal load value at a displacement of 0, and using the loads Qd1 and Qd2 at the point where the hysteresis curve intersects the vertical axis,
Qd = (Qd1 + Qd2) / 2
Is calculated. As this value increases, the area of the region surrounded by the hysteresis curve also increases. The vertical axis of the graph in FIG. 6 represents the intercept load Qd thus obtained. Moreover, the horizontal axis of the graph of FIG. 6 has shown the particle size of the hard filler in the logarithmic scale.

図6から、粒径が0.1mm程度の場合が最も減衰性能が高く、これよりも粒径が大きくなっても、小さくなっても、減衰性能は漸減していることが分かる。そして、求められる減衰性能に対応する切片荷重Qdをたとえば0.25(×9.8kN)以上に設定すると、粒径が0.002mm以上2.0mm以下の場合にこの条件が満たされることが分かる。さらに高い減衰性能を得るべく、たとえば切片荷重Qdを0.6(×9.8kN)以上に設定すると、粒径が0.01mm以上0.6mm以下の場合にこの条件が満たされることが分かる。   FIG. 6 shows that the attenuation performance is highest when the particle diameter is about 0.1 mm, and the attenuation performance gradually decreases regardless of whether the particle diameter is larger or smaller. Then, when the intercept load Qd corresponding to the required attenuation performance is set to 0.25 (× 9.8 kN) or more, for example, this condition is satisfied when the particle diameter is 0.002 mm or more and 2.0 mm or less. . For example, when the intercept load Qd is set to 0.6 (× 9.8 kN) or more in order to obtain higher attenuation performance, it is understood that this condition is satisfied when the particle diameter is 0.01 mm or more and 0.6 mm or less.

本発明の硬質充填材の材質も、塑性流動材30に対して剛性とみなせる程度の硬さを有する材料であればよい。たとえば、金属や硬質樹脂等を適用することができるが、これに限定されない。   The material of the hard filler of the present invention may be a material having a hardness that can be regarded as rigid with respect to the plastic fluid material 30. For example, metal, hard resin, or the like can be applied, but is not limited thereto.

さらに、本発明の硬質充填材として硬質繊維を使用し、塑性流動材30に混入してもよい。特に、硬質繊維を均一に混入すると共に、その方向もランダムにすれば、任意の方向で安定した減衰特性を発揮させることができ、好ましい。硬質繊維の例としては、炭素繊維やアラミド繊維等を挙げることができる。   Furthermore, hard fibers may be used as the hard filler of the present invention and mixed into the plastic fluidized material 30. In particular, it is preferable that the hard fibers are mixed uniformly and the direction thereof is also random, so that stable attenuation characteristics can be exhibited in any direction. Examples of hard fibers include carbon fibers and aramid fibers.

硬質充填材の体積充填率(塑性流動材30に対する硬質充填材の体積率)としては、25%以上で74%以下とすることが好ましい。硬質充填材の体積充填率を25%以上とすることで、塑性流動材30と硬質充填材との接触面積を広く確保して、大きな減衰力を得ることができる。   The volume filling factor of the hard filler (the volume fraction of the hard filler relative to the plastic fluid 30) is preferably 25% or more and 74% or less. By setting the volume filling rate of the hard filler to 25% or more, a large contact area between the plastic fluidized material 30 and the hard filler can be secured and a large damping force can be obtained.

また、この体積充填率を74%以下とすることで、硬質充填材どうしの接触を防止し、減衰性能を高く維持できる。   Further, by setting the volume filling rate to 74% or less, contact between the hard fillers can be prevented, and the damping performance can be maintained high.

本発明の塑性流動材としては、要するに弾完全塑性体(非硬化弾塑性体)で構成されていれば、硬質充填材の分散状態を安定させることができる。特に、塑性流動材のせん断降伏応力σyは、0.1Mpa以上で10Mpa以下とすることが好ましい。すなわち、0.1Mpa以上とすることで、十分な減衰性能を得ることが可能になる。10Mpa以下とすることで、塑性流動材を大きく塑性変形させることが可能になる   In short, the plastic fluidized material of the present invention can stabilize the dispersion state of the hard filler as long as it is composed of an elastic perfect plastic material (non-hardened elastic plastic material). In particular, it is preferable that the shear yield stress σy of the plastic fluidized material is 0.1 Mpa or more and 10 Mpa or less. That is, by setting the pressure to 0.1 Mpa or more, it is possible to obtain sufficient attenuation performance. By setting the pressure to 10 MPa or less, the plastic fluidized material can be greatly plastically deformed.

本発明の一実施形態の積層支持体を変形前において示す断面図であり、(A)は全体構成図、(B)は部分拡大図である。It is sectional drawing which shows the laminated support body of one Embodiment of this invention before a deformation | transformation, (A) is a whole block diagram, (B) is a partial enlarged view. 本発明の一実施形態の積層支持体を変形後において示す断面図であり、(A)は全体構成図、(B)は部分拡大図である。It is sectional drawing which shows the laminated support body of one Embodiment of this invention after deformation | transformation, (A) is a whole block diagram, (B) is a partial enlarged view. 比較例の積層支持体の部分拡大図であり、(A)は変形前、(B)は変形後である。It is the elements on larger scale of the laminated support body of a comparative example, (A) is before a deformation | transformation, (B) is after a deformation | transformation. (A)〜(F)はいずれも、本発明の積層支持体に適用可能な硬質充填材の例を示す斜視図である。(A)-(F) are all perspective views which show the example of the hard filler applicable to the lamination | stacking support body of this invention. 弾完全塑性体の応力―ひずみ特性を示すグラフである。It is a graph which shows the stress-strain characteristic of an elastic perfect plastic body. 硬質充填材として球形のものを使用した積層支持体での、硬質充填材の粒径と減衰性能との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the particle size of a hard filler, and attenuation | damping performance in the laminated support body using a spherical thing as a hard filler. 硬質充填材として球形のものを使用した積層支持体での、水平方向の変形変位と水平方向荷重(Q)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a horizontal deformation displacement and a horizontal load (Q) in the laminated support body using a spherical thing as a hard filler.

符号の説明Explanation of symbols

12 積層支持体
14 フランジ板
14F フランジ部
16 積層弾性体
18 金属板
20 ゴム板
22 被覆材
24 閉塞板
28 弾性体中空部
30 塑性流動材
32 球状体
36 硬質充填材
38 硬質充填材
40 硬質充填材
42 硬質充填材
44 硬質充填材
46 環状部材
48 硬質充填材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Laminated support body 14 Flange board 14F Flange part 16 Laminated elastic body 18 Metal plate 20 Rubber board 22 Cover material 24 Closure board 28 Elastic body hollow part 30 Plastic fluid material 32 Spherical body 36 Hard filler 38 Hard filler 40 Hard filler 42 Hard filler 44 Hard filler 46 Annular member 48 Hard filler

Claims (9)

剛性を有する剛性板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成され、この積層方向に中空部が形成された積層弾性体と、
弾完全塑性体で構成され前記中空部内に注入された塑性流動材と、
前記塑性流動材内に充填された硬質充填材と、
を有することを特徴とする積層支持体。
A laminated elastic body in which a rigid plate having rigidity and an elastic plate having elasticity are alternately laminated in a predetermined lamination direction, and a hollow portion is formed in the lamination direction;
A plastic fluidized material composed of an inelastic plastic body and injected into the hollow portion;
A hard filler filled in the plastic fluidized material;
A laminated support characterized by comprising:
前記塑性流動材のせん断降伏応力σyが、0.1Mpa≦σy≦10Mpaであることを特徴とする請求項1に記載の積層支持体。   The laminated support according to claim 1, wherein a shear yield stress σy of the plastic fluidized material is 0.1 Mpa ≦ σy ≦ 10 Mpa. 前記硬質充填材の体積充填率が、25%〜74%であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の積層支持体。   The laminated support according to claim 1 or 2, wherein a volume filling rate of the hard filler is 25% to 74%. 前記硬質充填材が、粒状に形成された粒状体であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の積層支持体。   The laminated support according to any one of claims 1 to 3, wherein the hard filler is a granular body formed in a granular form. 前記粒状体の最大粒径dが、0.002mm≦d≦2.0mmであることを特徴とする請求項4に記載の積層支持体。   The laminated support according to claim 4, wherein a maximum particle diameter d of the granular material is 0.002 mm ≦ d ≦ 2.0 mm. 前記粒状体の最大粒径dがさらに、0.01mm≦d≦0.6mmであることを特徴とする請求項5に記載の積層支持体。   6. The laminated support according to claim 5, wherein the maximum particle diameter d of the granular material is 0.01 mm ≦ d ≦ 0.6 mm. 前記硬質充填材の形状が略球形であることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の積層支持体。   The laminated support according to claim 4 or 5, wherein the shape of the hard filler is substantially spherical. 前記硬質充填材が、略環状に形成された複数の環状部材を鎖状に連結して構成されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の積層支持体。   The laminated support according to any one of claims 1 to 3, wherein the hard filler is formed by connecting a plurality of annular members formed in a substantially ring shape in a chain shape. . 前記硬質充填材が、硬質繊維であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の積層支持体。   The laminated support according to any one of claims 1 to 3, wherein the hard filler is a hard fiber.
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