JPH03153934A - 免震用支持体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、建物および機械装置等の構造体を下から支
えて上記構造体に地震等による振動を伝えないようにす
ると同時に地震の揺れを早く停止させるダンパー機能を
供えた免震用支持体に関するものである。

（従来の技術） 建物および機械装置等の構造体を下から支持し、かつダ
ンパー機能を併有する免震用支持体として、鉄板と高減
衰ゴム板とを交互に重ねたもの、および鉄板とゴム板と
を交互に重ねたものの中心部に円筒状の空間を設け、こ
の空間に液体、ゴム、樹脂、鉛等の粘性体を封入したも
のが知られている（特開昭６２−２１１４７１号公報参
照）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、鉄板とゴム板とを交互に重ねたものは、
個々の板の厚みを小さくして重ね枚数を増大することに
より、横剛性を低下させて免震機能を向上させることが
できる反面、積層工数が増し、また鉄板とゴム板の接着
が困難であるため、接着処理が難しく、また鉄板とゴム
板の間に空気が残留し易いため、接着不良が起き易く、
性能が不均一になるという問題があった。また、鉄板と
高減衰性ゴムもしくは通常のゴム板とを重ねたものの中
心部に鉛等の粘性体を封入したものは、横変形後の復元
性が悪く、特に鉛を封入した積層ゴムでは横剛性が上昇
し、その上昇した分だけ弾性柱状体の高さを大きくしな
ければならない等の問題があった。

この発明は、有機繊維コードからなるすだれ織等の目の
粗い織物を使用することにより、揺れを早く止める制動
機能に優れ、かつ製造が容易な免震用支持体を提供する
ものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため、この発明では、第１図に示
すように、等価粘性減衰率５％以下の汎用ゴム３を主体
とする弾性柱状体１の上下両端面に硬質板４を固定した
免震用支持体において、上記の弾性柱状体Ｉに有機繊維
コード２を使用して製織されたすだれ織物およびメツシ
ュ織物等の目の粗い織物が上記硬質板４と平行に、かつ
多層に配置され、上記織物を構成する有機繊維コード２
の占有体積が弾性柱状体ｌに対して５〜５０％に設定さ
れる。

上記の弾性柱状体を構成するゴム３は、天然ゴム、スチ
レンブタジェンゴム、ニトリルブタジェンゴム、ブタジ
ェンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、
ウレタンゴム、アクリルゴム等の等価粘性減衰率５％以
下のゴムであり、これらのゴムの加硫後の硬度は、ＪＩ
Ｓ−Ａゴム硬度の３０〜７０度が好ましい、なお、上記
の等価粘性減衰率ｈｅｑは、第２図において、横軸に変
位δ、縦軸に力Ｐをとって描いた弾性ヒステリシスルー
プの面積をＳ、その縦軸方向の長さをａ、横軸方向の長
さをｂとしたとき、次式で算出される。

上記のゴム中に配置される織物は、ナイロン、ボリエス
〆ル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル
、綿およびレーヨン等の有機繊維からなる繊維コードを
使用して製織され、上記繊維の曲げ弾性率は５００ｋｇ
／閣２以下、特に３００ｋｇ／ＩＩＩＩＩｔ以下が好ま
しい。また、上記繊維のフィラメントまたは糸の複数本
を撚り合わせて得られるコードの直径は、０．２〜３．
０１が好ましい、そして、上記の繊維コードが好ましく
は５ｍ以下、特に３１１Ｉ１１以下のピッチで配列され
てすだれ織物およびメツシュ織物等の目の粗い織物に製
織される。

この発明の弾性柱状体は、上記の織物に前記のゴムをト
ッピングし、得られたトッピングコードのみを多数枚積
層し、しかるのち加硫接着により一体化し、好ましくは
横断面積ｌＯ〜１００００　ｃｉ、高さ５〜１００　Ｃ
１＋に製造される。このトッピングコードの積層に際し
ては、均一性を高めるためコードの方向を所望の角度ず
つ、例えば９０度ずつ、または４５度ずつ順にずらせて
積層することができる。

また、上記のトッピングコードと前記のゴムからなる板
またはシートとを交互に積層し、これらを加硫接着によ
り一体化することもできる。ただし、上記の弾性柱状体
における繊維コードの占有体積は、弾性柱状体の全体積
の５〜５０％、好ましくは１０〜５０％に設定される。

上記のトッピングコードの層間に、下記の弾性柱状体の
上下両端に重ねられるものと同様の硬質板を介在させる
ことができる。ただし、その厚みは０．５〜５ｆｉが好
ましく、その積層枚数は、硬質板の全体積が上記のゴム
とコードとからなる弾性柱状体の全体積と同等以下にな
る程度である。

上記の弾性柱状体の上下両端に重ねられる硬質板は、鉄
、アルミニウム、銅、ステンレス鋼等の金運、ポリスチ
レン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ、ポリ塩
化ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート
、ポリアセタール、ナイロン等の熱可塑性樹脂、フェノ
ール樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂、その他セラミンクス、ＦＲ
Ｐ、木材等からなる板であり、その好ましい厚みは、１
０〜１００■であり、その硬度はＪＩＳ−Ａゴム硬度で
９５度以上が好ましい、なお、この硬質板は、上記弾性
柱状体の上下両面に重ねて接着剤で固着することができ
、また上記トッピングコード等の加硫時にその上下両面
に重ねて同時に加硫接着する二七ができる。

（作用） 上記の免震用支持体を任意の構造体とその基礎との間に
介在させ、構造体を支持させると、免震用支持体の弾性
柱状体が４振動および横振動の双方を吸収する。そして
、弾性柱状体に目の粗い織物が両端の硬質板と平行に、
かつ多層に配置されることにより、！ａ物の上下のゴム
層が織物の目を貫通するゴムにって連結されるため、ゴ
ム層と織物の結合が強化され、かつ弾性柱状体の縦剛性
が鉄板およびゴム板の積層体と同程度に向上して高荷重
に耐えることができると共に、横剛性がゴム単体のもの
と同程度に維持されて大きい横振動を吸収することがで
きる。

しかして、免震用支持体は、構造物を支持するため、縦
剛性が大きく、横剛性が小さく、横剛性と縦剛性との比
ができるだけ小さく、しかも等価粘性減衰率８％以上で
あることが好ましいが、この発明の免震用支持体は、上
記弾性柱状体における繊維コードの占有体積を全体積に
対して５〜５０％に設定したので、等価粘性減衰率８％
以上を達成して特に優れた制動性能が得られ、地震等の
振動を速やかに減衰させることができ、別にダンパーを
設ける必要がない、これに対し、弾性柱状体における繊
維コードの占有体積率が５％未満の場合は、縦剛性が低
下して横剛性と縦剛性との比が過大になると共に、上記
の減衰率が低下し、反対に上記の占有体積率が５０％を
超えると、縦剛性の増加の割合以上に横剛性が増加する
と共に、弾性機能が低下して横変位後の歪みが戻り難く
なる。

なお、トッピングコードからなる弾性柱状体に硬質板を
介在させた場合は、トッピングコード単独の積層品の両
端に硬質板を固着したものを多段に積層したものと同様
の構成となり、同様の性能を発揮する。

（実施例） ポリエステルフィラメント糸１５００デニールを２本引
揃え加熱して直径０．６５閣のポリエステルコードを得
、このポリエステルコードを２２本／インチの密度で配
列してすだれ織を製織し、このすだれ織をレゾルシンホ
ルマリンで処理したのち下記第１表に示される組成の汎
用ゴムＡをトッピングして厚みの異なる５種類のトッピ
ングコードを作成し、このトッピングコードのみを積層
して外径９０■、内径２０ｍ、高さ９０ｍ５の弾性柱状
体を成形し、その中空部を空にしたまま、その上下両面
に鉄板を重ねて加硫し、実施例１〜４および比較例１の
免震用支持体を製作し、その縦剛性、横剛性および等価
粘性減衰率を測定した。また、直径０．２５ｍのスチー
ルワイヤを５本引き揃えて得られた直径０．６　ｏｎの
タイヤ用スチールコードを２０本／インチの密度で配列
してすだれ織とする以外は上記実施例と同様にして比較
例２の免震用支持体を製作し、更に上記の汎用ゴムＡか
らなる厚み３腸の板および厚み１ｍｍの鉄板を交互に重
ねて比較例３の免震用支持体を製作し、上記の例と同様
の測定を行った。上記実施例１〜４についての測定結果
を第２表に、また比較例１〜３についての測定結果を第
３表にそれぞれ示す。なお、表中のＥコードは、ポリエ
ステルコードのすだれ織物を、またＳコードはスチール
コードのすだれ織物をそれぞれ使用したことを示す。

第１表 （以下、空白） 第２表 第３表 （以下、空白） 上記の第２表および第３表から明らかなように、汎用ゴ
ムを曲げ剛性の小さい有機繊維コードにトッピングして
得られたトッピングコードからなるこの発明の実施例は
、コード占有体積の増加に応じて縦剛性が増大するが、
横剛性の増大が極めて小さいので、コード占有体積を増
すことにより横剛性と縦剛性との比を著しく小さくする
ことができ、特にコード占有体積を１０％以上に設定す
ることにより、横剛性と縦剛性との比を、ゴム板と鉄板
とからなる比較例３と同程度以下に小さくすることがで
き、しかもコード占有体積を３０％以上に大きくするこ
とにより等価粘性減衰率を１５％まで高めることができ
る。一方、コード占有体積が５％未満の比較例１は、縦
剛性が著しく低（、またスチールコードを使用した比較
例２は縦剛性が高いと同時に横剛性も大きくて横剛性と
縦剛性との比が過大であり、またコードの代わりに鉄板
を使用した比較例３は横剛性と縦剛性との比が小さい反
面、ゴム板との接着性が不良であった。

上記比較例３のゴム板材料を前記第１表に記載された高
減衰性のゴムＢに変更する以外は比較例３と同様にして
比較例４の免震用支持体を製作した。また、上記実施例
３のゴムを上記の高減衰性ゴムＢに変更する以外は実施
例３と同様にして比較例５の免震用支持体を製作した。

そして、比較例３．４．５および実施例３．４の免震用
支持体について、１５分間の最大横変形（９０■）を与
え、次いで応力を取除いて２４時間放置し、しかるのち
残留歪の状況および製品の座屈荷重を比較した。

その結果を第４表に示す。なお、縦剛性、横剛性および
等価減衰率を併記した。

上記の第４表で明らかなように、高減衰性ゴムＢを使用
した比較例４．５は、減衰率が大きいと共に残留歪も大
きい。また、汎用ゴムＡと鉄板とを使用した比較例３は
、残留歪が消失する反面、耐荷重性が低く、０．５１−
ンの荷重で座屈が生じた。

これに対して実施例３．４は、３０分後に残留歪が消失
し、しかも耐荷重性が比較例３．４の４倍以上であった
。

次に、前記実施例３と同様にして得られた厚み１．２　
ｍのトッピングコード１２枚と厚みｌｌｌｌ１１の鉄板
（硬質板）１枚とを交互に積層してトッピングコード合
計６組と鉄板５枚とからなる実施例５の免震用支持体を
製造した。その性能の測定結果を実施例３と共に下記の
第５表に併記する。

（以下、空白） 第５表 上記第５表に見られるとおり、鉄板を介在させた実施例
５は、鉄板を介在させない実施例３とほぼ同様の性能を
有していた。

（″発明の効果） この発明は、等価粘性減衰率５％以下の汎用ゴムを使用
した防振用支持体において、上記弾性柱状体に有機繊維
コード製の目の粗い織物を多層に配置し、上記織物を構
成する繊維コードの占有体積を弾性柱状体の５〜５０％
になるようにしたものであるから、ゴム板と鉄板とを交
互に重ねたものに比べて加硫による接着強度および耐荷
重性が向上し、かつ横剛性を高めることなく縦剛性を高
め、横剛性と縦剛性との比を小さくして免震性を向上す
ることができ、しかも繊維コードの占有体積を５〜５０
％の範囲で調節して等価粘性減衰率１５％以上を容易に
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の一部破断正面図、第２図は
等価粘性減衰率を説明するための弾性ヒステリシス曲線
である。 ｌ二弾性柱状体、２：有機繊維コード、３：ゴム、４：
硬質板。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕等価粘性減衰率５％以下の汎用ゴムを主体とする
   弾性柱状体の上下両端面に硬質板を固定した防振用支持
   体において、上記弾性柱状体に有機繊維コードを使用し
   て製織されたすだれ織物およびメッシュ織物等の目の粗
   い織物が上記硬質板と平行に、かつ多層に配置されてお
   り、上記織物を構成する繊維コードの占有体積が弾性柱
   状体に対して５〜５０％であることを特徴とする免震用
   支持体。 〔２〕弾性柱状体中に硬質板がゴムと繊維コードの合計
   体積に対して１００％以下の占有体積比で介在する請求
   項１記載の免震用支持体。