JP7390234B2 - 免震装置 - Google Patents

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Description

本発明は、免震装置に関する。
免震装置には、上部プレートと下部プレートとの間に設けられた積層コアが、硬質材料層と軟質材料層とを交互に積層してなるものがある。前記免震装置が水平方向に外力を受けたとき、当該免震装置の前記積層コアには、当該積層コアの上端部および下端部が水平方向に相対変位を生じることによってせん断変形が生じる。そのため、免震装置が水平方向に外力を受けたとき、前記積層コアの上端部および下端部の少なくともいずれか一方の端部隅領域に局所的な応力集中が生じる。当該応力集中は、前記積層コアに座屈変形を生じさせる場合がある。
これに対し、従来の免震装置には、前記積層コアに生じる座屈変形を抑制するため、前記硬質材料層は、前記上部プレートに近接配置された上部硬質材料層と、前記下部プレートに近接配置された下部硬質材料層と、前記上部硬質材料層と前記下部硬質材料層との間に配置された複数の中間部硬質材料層と、を備えており、前記上部硬質材料層と、前記下部硬質材料層との少なくとも一方の水平方向長さを、前記中間部硬質材料層の水平方向長さよりも長くしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
特開2014-47926号公報
一方、積層コアを製造するためには、硬質材料層と軟質材料層とを交互に積み上げていくことが一般的である。しかしながら、上記従来の免震装置の場合、硬質材料層および軟質材料層は、積層コアの鉛直方向中央部にくびれが形成されるように積層する必要がある。しかしながら、こうした積み上げ作業は、硬質材料層および軟質材料層の積み上げバランスを考慮しなければならないために煩雑である。このため、上記免震装置には、製造時の作業性に改善の余地があった。
本発明の目的は、座屈変形が生じ難くなるとともに製造時の作業性が向上する、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、硬質材料層と軟質材料層とを交互に配置してなる積層コアと、前記積層コアの下端部および上端部のうちの少なくともいずれか一方に、当該一方を取り囲むように設けられた補強部と、を備える。本発明に係る免震装置によれば、座屈変形が生じ難くなるとともに製造時の作業性が向上する。
本発明に係る免震装置において、前記補強部の外周面は、前記補強部が前記積層コアの下端部に設けられている場合、上下方向断面視で、前記積層コアの下端面に向かうに従い当該補強部の外周直径が外側に拡大するように傾斜しており、前記補強部が前記積層コアの上端部に設けられている場合、上下方向断面視で、前記積層コアの上端面に向かうに従い当該補強部の外周直径が外側に拡大するように傾斜しているものとすることができる。この場合、局所的な応力集中をより抑制することができる。
本発明に係る免震装置において、前記補強部は、軟質材料を含んでいることが好ましい。この場合、積層コアの免震性能が確保されるとともに座屈変形を抑制することができる。
本発明に係る免震装置において、前記補強部は、硬質材料層を備えていることが好ましい。この場合、座屈変形がより生じ難くなる。
本発明に係る免震装置において、前記補強部の前記硬質材料層は、前記積層コアの前記硬質材料層と異なる厚さを有していることが好ましい。この場合、補強部の設計に自由度を持たせることができる。
本発明に係る免震装置において、前記補強部の前記硬質材料層の厚さは、前記積層コアの前記硬質材料層の厚さよりも厚いものとすることができる。この場合、座屈変形がより生じ難くなる。
本発明に係る免震装置において、前記補強部の前記硬質材料層の厚さは、前記積層コアの前記硬質材料層の厚さよりも薄いものとすることができる。この場合、硬質材料層の枚数を細かく調整しながら補強部全体の剛性を高めることにより、当該補強部全体の剛性を調整することができる。
本発明に係る免震装置において、前記補強部は、前記積層コアの下端部および上端部の両方に設けられていることが好ましい。この場合、更に座屈変形が生じ難くなる。
本発明に係る免震装置において、前記積層コアの前記軟質材料層と、前記補強部の前記軟質材料とは、それぞれ、異なる材料によって形成されているものとすることができる。この場合、免震装置全体の剛性を容易に調整することができる。
本発明に係る免震装置において、前記積層コアの前記硬質材料層と、前記補強部の前記硬質材料層とは、それぞれ、異なる材料によって形成されているものとすることができる。この場合、免震装置全体の剛性を容易に調整することができる。
本発明によれば、座屈が生じ難くなるとともに製造時の作業性が向上する、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、鉛直方向断面視で概略的に示す断面図である。 図1の免震装置が水平方向にせん断変形したときの状態を概略的に示す図である。 本発明の、第2の実施形態に係る免震装置を、鉛直方向断面視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。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る免震装置1Aを、鉛直方向断面視で概略的に示す断面図である。図1を参照すれば、免震装置1Aは、鉛直方向(上下方向)に延びる中心軸線Oを有し、当該中心軸線Oに沿って起立させることができる。「鉛直方向断面視」とは、中心軸線Oを含む断面で免震装置を示すことをいう。
免震装置1Aは、積層コア2を備えている。積層コア2は、硬質材料層21と軟質材料層22とを交互に配置してなる。積層コア2は、少なくとも1つの硬質材料層21と、少なくとも1つの軟質材料層22とを備えており、硬質材料層21と軟質材料層22とを鉛直方向に交互に積層してなる。本実施形態では、積層コア2は、複数の硬質材料層21と、複数の軟質材料層22とを備えている。
硬質材料層21は、剛性を有する材料層である。本実施形態では、硬質材料層21は、円形の金属板、具体的には、円形の内部鋼板(鋼板)からなる。また、軟質材料層22は、弾性を有する材料層である。本実施形態では、軟質材料層22は、円形の弾性板、具体的には、円形の内部ゴム(ゴム板)である。
本実施形態では、積層コア2は、中心軸線Oに沿ってストレートの円柱形状である。言い換えれば、積層コア2の直径D2は、中心軸線Oに沿って同一である。本実施形態では、硬質材料層21の直径D21と、軟質材料層22の直径D22とは、同一である。硬質材料層21と、軟質材料層22とは、中心軸線Oを中心に同軸に配置されている。また、本実施形態では、積層コア2は、被覆層23を含んでいる。被覆層23は、積層コア2の外周部である。ここで、積層コア2の外周部とは、積層コア2の径方向外側部分であって、積層コア2の外周面2fcを含む部分をいう。被覆層23は、硬質材料層21の外周面21fcと、軟質材料層22の外周面22fcとを被覆している。本実施形態では、被覆層23の幅W23は、中心軸線Oの周りの全周にわたって同一である。ここで、「幅」とは、径方向(水平方向:上下方向に対して直交する方向)の幅である。
被覆層23は、弾性を有する材料層である。本実施形態では、被覆層23は、円筒形の弾性膜、具体的には、円筒形の被覆ゴム(ゴム膜)である。本実施形態では、被覆層23は、軟質材料層22を保護する保護層である。前記保護層としては、例えば、耐候性の強いゴムを使用する。被覆層23は、省略することができる。
また、免震装置1Aでは、積層コア2の各層の厚さは同一とすることが好ましい。言い換えれば、硬質材料層21の厚さt21と、軟質材料層22の厚さt22とは、同一とすることが好ましい。ここで、「厚さ」とは、それぞれ、鉛直方向の厚さをいう。なお、本実施形態のように、硬質材料層21および軟質材料層22のいずれかが複数の場合、複数の硬質材料層21と、複数の軟質材料層22とは、それぞれ、同一の厚さであることが好ましい。ただし、硬質材料層21の厚さt21と、軟質材料層22の厚さt22とは、それぞれ、適宜変更することができる。
また、本実施形態では、免震装置1Aは、下部プレート4と、上部プレート5とを備えている。上部プレート5の下端面5faは、積層コア2の上端面2fbに固定されている。上部プレート5の上端面5fbは、例えば、ビル、橋、戸建住宅、集合住宅等の構造物(図示省略)に対して直接的に又は間接的に固定することができる。また、下部プレート4の上端面4fbは、積層コア2の下端面2faに固定されている。下部プレート4の下端面4faは、前記構造物を支える基礎(図示省略)に対して直接的に又は間接的に固定することができる。本実施形態では、下部プレート4および上部プレート5は、それぞれ、円形の金属板、具体的には、円形の内部鋼板(鋼板)からなる。ただし、下部プレート4および上部プレート5の形状は、それぞれ、適宜変更することができる。
また、免震装置1Aは、補強部3を備えている。補強部3は、積層コア2の下端部2aおよび上端部2bのうちの少なくともいずれか一方に、当該一方を取り囲むように設けられている。ここで、積層コア2の下端部2aとは、積層コア2の下端部分であって、積層コア2の下端面2faを含む部分をいう。本実施形態では、積層コア2の下端部2aは、免震装置1Aが水平方向に外力を受けたときに、局所的な応力集中を発生し易いと、予め予想される下端部隅領域A1を含む部分である。また、積層コア2の上端部2bとは、積層コア2の上端部分であって、積層コア2の上端面2fbを含む部分をいう。本実施形態では、積層コア2の上端部2bは、免震装置1Aが水平方向に外力を受けたときに、局所的な応力集中を発生し易いと、予め予想される上端部隅領域A2を含む部分である。したがって、本実施形態によれば、積層コア2がせん断変形したときの応力集中をより効果的に抑制することができる。
本実施形態では、補強部3は、積層コア2と別体に構成されている。補強部3は、軟質材料を含んでいる。補強部3は、同一の剛性を有する材料からなることが好ましい。例えば、補強部3は、軟質材料層22と同一の軟質材料からなることが好ましい。より好ましくは、補強部3は、軟質材料層22よりも剛性の高い材料からなるものとする。本実施形態では、補強部3は、軟質材料層22よりも高い剛性を有する環状の軟質材料部材、具体的には、環状の補強ゴム(ゴムブロック)である。
免震装置1Aにおいて、積層コア2の下端部2aには、当該積層コア2の下端部2aを取り囲むように、下側補強部3aが設けられている。また、免震装置1Aにおいて、積層コア2の上端部2bには、当該積層コア2の上端部2bを取り囲むように、上側補強部3bが設けられている。
補強部3は、積層コア2に固定することによって積層コア2に設けることができる。具体例としては、環状の補強部3の内側に形成された開口部(貫通孔)から当該補強部3を積層コア2に通して、当該補強部3を積層コア2の下端部2aまたは上端部2bに配置したのち、当該積層コア2の下端部2aまたは上端部2bに固定する。補強部3は、例えば、接着によって積層コア2に固定することができる。この場合、積層コア2及び補強部3には、加硫済の成形品を用いることができる。また、補強部3は、積層コア2とともに加硫成形することができる。この場合、積層コア2と補強部3とは同体とすることができる。また、この場合、積層コア2と補強部3との境界面には被覆層がない
また、補強部3が積層コア2の下端部2aに設けられている場合、補強部3は、下部プレート4に固定することができる。具体例としては、予め下側補強部3aを下部プレート4に固定し、或いは、環状の下側補強部3aの内側に形成された開口部(貫通孔)から当該下側補強部3aを積層コア2に通して、当該下側補強部3aを積層コア2の下端部2aに配置したのち、下部プレート4に固定する。下側補強部3aは、例えば、接着によって下部プレート4に固定することができる。この場合、下側補強部3aには、加硫済の成形品を用いることができる。また、この場合、下側補強部3aは、下部プレート4に対して加硫成形することができる。。
また、補強部3が積層コア2の上端部2bに設けられている場合、補強部3は、上部プレート5に固定することができる。具体例としては、予め上側補強部3bを上部プレート5に固定し、或いは、環状の上側補強部3bの内側に形成された開口部(貫通孔)から当該上側補強部3bを積層コア2に通して、当該上側補強部3bを積層コア2の上端部2bに配置したのち、上部プレート5に固定する。上側補強部3bは、例えば、接着によって上部プレート5に固定することができる。この場合、上側補強部3bには、加硫済の成形品を用いることができる。また、この場合、上側補強部3bは、上部プレート5に対して加硫成形することができる。本実施形態では、上側補強部3bは、上部プレート5の下端面5faに対して接着によって固定されている。ここで、接着とは、未加硫の上側補強部3bが接着剤を介して上部プレート5に加硫接着される場合と、未加硫の上側補強部3bが直接、上部プレート5に加硫接着される場合との両方を含む。
本実施形態では、補強部3は、積層コア2とプレート(4,5)との両方に、例えば、接着によって固定されているが、積層コア2とプレート(4,5)との少なくともいずれか一方に固定することができる。積層コア2と下部プレート4との固定方法と、積層コア2と上部プレート5との固定方法とは、異ならせることができる。
ここで、図2を参照して、免震装置1Aの下部プレート4および上部プレート5の少なくともいずれか一方が水平方向に外力を受けて積層コア2が水平方向にせん断変形したときの、具体的な作用について説明をする。図2は、免震装置1Aが水平方向に外力を受けて、積層コア2の下端部2aおよび上端部2bが水平方向にずれを生じることによって、当該積層コア2がせん断変形したときの状態を概略的に示す図である。
図2を参照すれば、免震装置1Aが水平方向に外力を受けたとき、免震装置1Aの下部プレート4が符号Faの向きに相対移動する一方、免震装置1Aの上部プレート5が符号Fbの向きに相対移動する。このとき、積層コア2の下端部2aには、符号A1に示す下端部隅領域に、局所的な応力集中が生じる。下端部隅領域A1に生じる応力が大きくなりすぎる場合、積層コア2が座屈してしまう場合がある。
これに対し、免震装置1Aにおいて、積層コア2の下端部2aには、当該積層コア2の下端部2aを取り囲むように、下側補強部3aが設けられている。図2を参照すれば、下側補強部3aの図面右側の部分(以下、「下側補強部3aの図面右側部分」ともいう。)は、積層コア2を支えることによって、図面右側の下端部隅領域A1に生じる応力集中を抑制する。下側補強部3aは、積層コア2の下端部2aの剛性を高めることにより、積層コア2の下端部隅領域A1に生じる応力集中を抑制させる。したがって、免震装置1Aによれば、積層コア2の下端部2aに生じる座屈変形を抑制することができる。
また、免震装置1Aが水平方向に外力を受けたとき、積層コア2の上端部2bにも、符号A2に示す上端部隅領域に、局所的な応力集中が生じる。上端部隅領域A2に生じる応力が大きくなりすぎる場合も、積層コア2が座屈してしまう場合がある。
これに対し、免震装置1Aにおいて、積層コア2の上端部2bにも、当該積層コア2の上端部2bを取り囲むように、上側補強部3bが設けられている。図2を参照すれば、上側補強部3bの図面左側の部分(以下、「上側補強部3bの図面左側部分」ともいう。)は、積層コア2を支えることによって、図面左側の上端部隅領域A2に生じる応力集中を抑制する。上側補強部3bも、積層コア2の上端部2bの剛性を高めることにより、積層コア2の上端部隅領域A2に生じる応力集中を抑制させる。したがって、免震装置1Aによれば、積層コア2の上端部2bに生じる座屈変形を抑制することができる。
このように、免震装置1Aによれば、積層コア2に生じる座屈変形を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、積層コア2に生じる座屈変形をより抑制することができる。
また、免震装置1Aによれば、製造時の作業性も向上する。
図1を参照して、免震装置1Aの製造方法の一例を概略的に説明する。
この例では、下部プレート4と上部プレート5とのうち、下部プレート4をモールド内に設置する。次いで、この例では、前記モールド内に、未加硫の軟質材料プレートと硬質プレートとを交互に積層する。前記軟質材料プレートは、軟質材料層22を形成する。前記軟質材料プレートとしては、例えば、未加硫のゴムシートが挙げられる。前記硬質材料プレートは、硬質材料層23を形成する。前記硬質材料プレートとしては、例えば、鋼板が挙げられる。これにより、積層コア2が形作られる。続いて、この例では、前記モールド内に、下側補強部3aを設置する。下側補強部3aは、未加硫のゴムブロックとすることができる。また、下側補強部3aは、前記モールド内に、未加硫のゴムシートを積層することによって設置することができる。この例では、下側補強部3aを前記モールド内に設置した後、当該モールド内に上側補強部3bを設置する。上側補強部3bは、未加硫のゴムブロックとすることができる。また、上側補強部3bは、前記モールド内に、未加硫のゴムシートを積層することによって設置することができる。この場合、上側補強部3bは、前記モールド内に落下防止冶具を組んだ状態で設置することができる。或いは、この場合、上側補強部3bは、モールドを組んだ状態で設置することができる。その後、上部プレート5を前記モールド内に設置する。そして、この例では、最後に、モールドを型締めし、軟質材料層22、下側補強部3aおよび上側補強部3bを、硬質材料層21、下部プレート4および上部プレート5とともに加硫成形する。これにより、免震装置1Aを製造することができる。
また、免震装置1Aの製造方法としては、積層コア2と、下側補強部3aおよび上側補強部3bとを別で組んで加硫したうえで後から接着することができる。この場合、治具が必要なくなるため製造性がより向上する。
上述のとおり、免震装置1Aによれば、積層コア2の鉛直方向中央部にくびれが形成されるように、硬質材料層および軟質材料層を積み上げることなく、当該免震装置1Aを製造することができる。このため、免震装置1Aによれば、製造時の作業性が向上する。
請求項1:0007
したがって、免震装置1Aによれば、座屈変形が生じ難くなるとともに製造時の作業性が向上する。
ところで、補強部3は、延長方向断面視で、様々な断面形状に形成することができる。補強部3の断面形状は、例えば、三角形状、四角形状等の多角形状、或いは、真円形状、楕円形状等を含む丸形状とすることができる。本実施形態では、補強部3の断面形状は、三角形状である。具体的には、図1に示すように、補強部3の断面形状は、2辺が中心軸線Oに対して平行な辺(以下、「鉛直辺」ともいう。)L1と、水平軸線(中心軸線Oに対して直交する軸線)に対して平行な辺(以下、「水平辺」ともいう。)L2と、を有する直角三角形状である。鉛直辺L1は、例えば、積層コア2の鉛直高さ(積層コア2の下端面2faと上端面3fbとの間の高さ)H1に対して、積層コア2の中央(寸胴)部の高さH2が、0.6~00.0の範囲内に収まるように規定することができる。また、水平辺L2は、例えば、積層コア2の前記中央部の直径D2が補強部3の最大直径D3maxに対して、0.65~0.96の範囲内に収まるように規定することができる。
補強部3の外周面3fcは、補強部3が積層コア2の下端部2aに設けられている場合、鉛直方向断面視で、積層コア2の下端面2faに向かうに従い当該補強部3の外周直径D3cが外側に拡大するように傾斜しているものとすることができる。また、補強部3の外周面3fcは、補強部3が積層コア2の上端部2bに設けられている場合、鉛直方向断面視で、積層コア2の上端面2fbに向かうに従い当該補強部3の外周直径D3cが外側に拡大するように傾斜しているものとすることができる。この場合、補強部3の外周面3fcが傾斜面となることにより、当該補強部3の重量が軽減される。したがって、この場合、局所的な応力集中をより抑制することができる。
図1を参照すれば、免震装置1Aにおいて、下側補強部3aの外周面3fcは、鉛直方向断面視で、積層コア2の下端面2faに向かうに従い当該下側補強部3aの外周直径D3cが外側に拡大するように傾斜している。本実施形態では、下側補強部3aの外周面3fcは、水平方向に対して鋭角側角度A3aで傾斜している。また、免震装置1Aにおいて、上側補強部3bの外周面3fcは、鉛直方向断面視で、積層コア2の上端面2fbに向かうに従い当該上側補強部3bの外周直径D3cが外側に拡大するように傾斜している。本実施形態では、上側補強部3bの外周面3fcは、水平方向に対して鋭角側角度A3bで傾斜している。したがって、本実施形態によれば、局所的な応力集中をより抑制することができる。
上述のように、本実施形態では、補強部3は、開口部(貫通孔)が形成された円錐台形状の、フレア構造体である。また、補強部3の内周面3fdは、積層コア2の下端部2aまたは上端部2bを覆うように、鉛直方向に延びている。図1を参照すれば、免震装置1Aにおいて、下側補強部3aの内周面3fdは、鉛直方向に沿って、積層コア2の下端部2aを覆っている。また、免震装置1Aにおいて、上側補強部3bの内周面3fdは、鉛直方向に沿って積層コア2の上端部2bを覆っている。
また、免震装置1Aにおいて、補強部3は、軟質材料を含んでいる。この場合、積層コア2の免震性能が確保されるとともに座屈変形を抑制することができる。本実施形態では、補強部3は、環状の補強ゴムである。
また、免震装置1Aにおいて、積層コア2の軟質材料層22と、補強部3の軟質材料とは、それぞれ、異なる材料によって形成されているものとすることができる。この場合、免震装置1A全体の剛性を容易に調整することができる。
免震装置1Aにおいて、補強部3は、積層コア2の下端部2aに設けられた下側補強部3aと、積層コア2の上端部2bに設けられた上側補強部3bと、を含む。即ち、本実施形態では、補強部3は、積層コア2の下端部2aおよび上端部2bの両方に設けられている。この場合、積層コア2の下端部隅領域A1および上端部隅領域A2の両方の端部領域に生じ得る局所的な応力集中を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、更に座屈変形が生じ難くなる。
図3は、本発明の、第2の実施形態に係る免震装置1Bを、鉛直方向断面視で概略的に示す断面図である。以下の説明において、図1の免震装置1Aと実質的に同一の構成要素は、同一の符号を使用することにより、その説明を省略する。
請求項4:0010
免震装置1Bにおいて、補強部3は、硬質材料層31を備えている。この場合、補強部3が硬質材料層31を含むことにより、当該補強部3全体の剛性が高まる。したがって、この場合、座屈変形がより生じ難くなる。
免震装置1Bでは、補強部3は、硬質材料層31と軟質材料層32とを交互に配置してなる。補強部3は、少なくとも1つの硬質材料層31と、少なくとも1つの軟質材料層32とを備えており、硬質材料層31と軟質材料層32とを鉛直方向に交互に積層してなる。本実施形態では、補強部3は、複数の硬質材料層31と、複数の軟質材料層32とを備えている。
免震装置1Bでは、補強部3の硬質材料層31は、積層コア2の硬質材料層21と同様、剛性を有する材料層である。本実施形態では、硬質材料層31は、環状の金属板、具体的には、環状の内部鋼板(鋼板)からなる。また、免震装置1Bでは、補強部3の軟質材料層32は、積層コア2の軟質材料層22と同様、弾性を有する材料層である。本実施形態では、軟質材料層32は、環状の弾性板、具体的には、環状の内部ゴム(ゴム板)である。硬質材料層31と、軟質材料層32とは、中心軸線Oを中心に同軸に配置されている。また、硬質材料層31および軟質材料層32は、それぞれ、硬質材料層21および軟質材料層22と同一の材料によって形成することができる。
免震装置1Bにおいて、積層コア2の軟質材料層22と、補強部3の軟質材料層32とは、免震装置1Aと同様に、同一の軟質材料からなることが好ましい。ただし、免震装置1Bにおいて、積層コア2の軟質材料層22と、補強部3の軟質材料層32とは、それぞれ、免震装置1Aと同様に、異なる材料によって形成されているものとすることができる。この場合、免震装置1B全体の剛性を容易に調整することができる。
また、免震装置1Bにおいて、積層コア2の硬質材料層22と、補強部3の硬質材料層31とは、それぞれ、異なる材料によって形成されているものとすることができる。この場合、免震装置1B全体の剛性を容易に調整することができる。
免震装置1Aと同様に、免震装置1Bにおいて、下側補強部3aの外周面3fcは、鉛直方向断面視で、積層コア2の下端面2faに向かうに従い当該下側補強部3aの外形直径D3cが外側に拡大するように傾斜している。複数の硬質材料層31の外周直径D31cは、それぞれ、積層コア2の下端面2faに向かうに従い積層コア2よりも外側に拡大している。また、複数の軟質材料層32の外周直径も、それぞれ、積層コア2の下端面2faに向かうに従い積層コア2よりも外側に拡大している。また、免震装置1Aと同様に、免震装置1Bにおいて、上側補強部3bの外周面3fcは、鉛直方向断面視で、積層コア2の上端面2fbに向かうに従い当該上側補強部3bの外形直径D3cが外側に拡大するように傾斜している。言い換えれば、複数の硬質材料層31の外周直径D31cは、それぞれ、積層コア2の上端面2fbに向かうに従い積層コア2よりも外側に拡大している。また、複数の軟質材料層32の外周直径も、それぞれ、積層コア2の下端面2faに向かうに従い積層コア2よりも外側に拡大している。
また、本実施形態では、補強部3は、被覆外層33を含んでいる。被覆外層33は、補強部3の外周部である。ここで、補強部3の外周部とは、補強部3の径方向外側部分であって、補強部3の外周面3fcを含む部分をいう。本実施形態では、被覆外層33は、硬質材料層31の外周面を被覆している。また、本実施形態では、補強部3は、被覆内層34を含んでいる。被覆内層34は、補強部3の内周部である。ここで、補強部3の内周部とは、補強部3の径方向内側部分であって、補強部3の内周面3fdを含む部分をいう。本実施形態では、被覆内層34は、硬質材料層31を被覆している。なお、本実施形態においても、免震装置1Aと同様、積層コア2と補強層3とが同体であるときは、積層コア2と補強層3との境界面には被覆層がない。
本実施形態によれば、下側補強部3aが硬質材料層31を含むことにより、当該下側補強部3a全体の剛性が高まる。したがって、本実施形態によれば、座屈変形がより生じ難くなる。また、本実施形態によれば、上側補強部3bが硬質材料層31を含むことにより、当該上側補強部3b全体の剛性が高まる。したがって、本実施形態によれば、座屈変形がより生じ難くなる。
また、免震装置1Bにおいて、補強部3の硬質材料層31は、積層コア2の硬質材料層21と異なる厚さt31を有していることが好ましい。この場合、補強部3に含ませる硬質材料層31の選択に自由度を持たせることができる。即ち、補強部3の設計に自由度を持たせることができる。したがって、この場合、免震装置1Bの設計に自由度を持たせることができる。ただし、補強部3の硬質材料層31の厚さt31は、積層コア2の硬質材料層21と同じ厚さt21とすることができる。
免震装置1Bにおいて、補強部3の硬質材料層31の厚さt31は、積層コア2の硬質材料層21の厚さt21よりも厚いものとすることができる。この場合、補強部3全体の剛性がより高まる。本実施形態では、補強部3の硬質材料層31の厚さt31は、積層コア2の硬質材料層21の厚さt21よりも厚い。したがって、本実施形態によれば、座屈変形がより生じ難くなる。
或いは、免震装置1Bにおいて、補強部3の硬質材料層31の厚さt31は、積層コア2の硬質材料層21の厚さt21よりも薄いものとすることができる。この場合、硬質材料層31の厚さt31が抑えられることにより、補強部3に含ませることができる硬質材料層31の数をより多くすることができる。したがって、この場合、硬質材料層31の枚数を細かく調整しながら補強部3全体の剛性を高めることにより、当該補強部全体の剛性を調整することができる。
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。例えば、補強部3は、積層コア2とともに一体に形成することができる。免震装置1Aの場合、補強部3を積層コア2とともに積層構造体とする。具体的には、免震装置1Aは、補強部3を複数の軟質材料層32を積層させることによって形成し、当該軟質材料層32を積層コア2の軟質材料層22と共通化させることができる。また、免震装置1Bの場合も、補強部3を積層コア2とともに積層構造体とする。具体的には、免震装置1Bは、補強部3の硬質材料層31を別体とするとともに、積層コア2の軟質材料層22と別体に、複数の軟質材料層32を積層させることにより、或いは、補強部3の軟質材料層32を積層コア2の軟質材料層22と共通化させることができる。これによって、補強部3は、積層コア2とともに一体に形成することができる。
また、免震装置(1A,1B)は、プラグ(芯材)を備えていてもよい。具体的には、各実施形態において、積層コア2の中心部に、中心軸線Oに沿って延在するプラグを貫通させることができる。前記プラグは、鉛、錫等の金属によって形成されているものとすることができる。上述した各実施形態に採用された様々な構成及び寸法規定は、相互に適宜、置き換えることができる。例えば、免震装置1Bに関する補強部3の鉛直辺L1についても、免震装置1Aと同様に、積層コア2の鉛直高さH1と、積層コア2の中央部の高さH2との関係で規定することができる。また、免震装置1Bに関する補強部3の水平辺L2についても、免震装置1Aと同様に、積層コア2の前記中央部の直径D2と、補強部3の最大直径D3maxとの関係で規定することができる。
1A:免震装置(第1の実施形態), 1B:免震装置(第2の実施形態), 2:積層コア, 2a:積層コアの上端部, 2b:積層コアの下端部, 2fa:積層コアの下端面, 2fb:積層コアの上端面, 2fc:積層コアの外周面, 2fd:積層コアの内周面, 21:積層コアの硬質材料層, 22:積層コアの軟質材料層, 3:補強部, 3a:下側補強部, 3b:上側補強部, 3fc:補強部の外周面, 3fd:補強部の内周面, 31:補強部の硬質材料層, 32:補強部の軟質材料層, 4:下部プレート, 5:上部プレート, A1:積層コアの下端部隅領域, A2:積層コアの上端部隅領域, A3a:下側補強部の外周面の水平方向に対する鋭角側角度, A3b:上側補強部の外周面の水平方向に対する鋭角側角度, t21:積層コアの硬質材料層の厚さ, t22:積層コアの軟質材料層の厚さ, t31:補強部の硬質材料層の厚さ, t32:補強部の軟質材料層の厚さ, O:免震装置の中心軸線

Claims (10)

  1. 硬質材料層と軟質材料層とを交互に配置してなる積層コアと、
    前記積層コアの下端部および上端部のうちの少なくともいずれか一方に、当該一方を取り囲むように設けられた補強部と、
    を備え
    前記補強部の外周面は、前記補強部が前記積層コアの下端部に設けられている場合、上下方向断面視で、前記積層コアの下端面に向かうに従い当該補強部の外周直径が拡大するように傾斜しており、前記補強部が前記積層コアの上端部に設けられている場合、上下方向断面視で、前記積層コアの上端面に向かうに従い当該補強部の外周直径が外側に拡大するように傾斜している、免震装置。
  2. 硬質材料層と軟質材料層とを交互に配置してなる積層コアと、
    前記積層コアの下端部および上端部のうちの少なくともいずれか一方に、当該一方を取り囲むように設けられた補強部と、
    を備え、
    前記補強部は、硬質材料層を備えている、免震装置。
  3. 前記補強部の外周面は、前記補強部が前記積層コアの下端部に設けられている場合、上下方向断面視で、前記積層コアの下端面に向かうに従い当該補強部の外周直径が拡大するように傾斜しており、前記補強部が前記積層コアの上端部に設けられている場合、上下方向断面視で、前記積層コアの上端面に向かうに従い当該補強部の外周直径が外側に拡大するように傾斜している、請求項に記載された免震装置。
  4. 前記補強部は、軟質材料を含んでいる、請求項1乃至3のいずれか1項に記載された免震装置。
  5. 前記補強部の前記硬質材料層は、前記積層コアの前記硬質材料層と異なる厚さを有している、請求項に記載された免震装置。
  6. 前記補強部の前記硬質材料層の厚さは、前記積層コアの前記硬質材料層の厚さよりも厚い、請求項5に記載された免震装置。
  7. 前記補強部の前記硬質材料層の厚さは、前記積層コアの前記硬質材料層の厚さよりも薄い、請求項5に記載された免震装置。
  8. 前記補強部は、前記積層コアの下端部および上端部の両方に設けられている、請求項1乃至7のいずれか1項に記載された免震装置。
  9. 前記積層コアの前記軟質材料層と、前記補強部の前記軟質材料とは、それぞれ、異なる材料によって形成されている、請求項に記載された免震装置。
  10. 前記積層コアの前記硬質材料層と、前記補強部の前記硬質材料層とは、それぞれ、異なる材料によって形成されている、請求項に記載された免震装置。
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