JPH0893845A - 軽負荷用免震構造体 - Google Patents
軽負荷用免震構造体Info
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- JPH0893845A JPH0893845A JP20378494A JP20378494A JPH0893845A JP H0893845 A JPH0893845 A JP H0893845A JP 20378494 A JP20378494 A JP 20378494A JP 20378494 A JP20378494 A JP 20378494A JP H0893845 A JPH0893845 A JP H0893845A
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- rubber
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- isolation structure
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、戸建住宅等の軽重量物に好適な軽
負荷用免震構造体を提供する。 【構成】 剛性を有した硬質板と粘弾性的性質を有した
軟質板とを、それぞれ複数個交互に貼り合せた複合積層
体からなり、該軟質板の内側部分が外側部分より高ダン
ピングの材料で構成されていることを特徴とする軽負荷
用免震構造体。
負荷用免震構造体を提供する。 【構成】 剛性を有した硬質板と粘弾性的性質を有した
軟質板とを、それぞれ複数個交互に貼り合せた複合積層
体からなり、該軟質板の内側部分が外側部分より高ダン
ピングの材料で構成されていることを特徴とする軽負荷
用免震構造体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽負荷用免震構造体に
係り、特に戸建用などの軽負荷の免震装置、防振装置、
制振装置、除振装置等に用いるのに好適な軽負荷用免震
構造体に関するものである。
係り、特に戸建用などの軽負荷の免震装置、防振装置、
制振装置、除振装置等に用いるのに好適な軽負荷用免震
構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、複数個の鋼板等の剛性を有した硬
質板と、粘弾性的性質を有したゴム等の軟質板とを交互
に積層した免震構造体が、中層、低層のビルや橋梁等の
免震装置のゴム支承片として広く用いられている。この
ような免震構造体の軟質板を構成するゴム等の弾性体
は、下記のようなばね特性を有するように設計されるの
が一般である。即ち、ゴム等の弾性体の横ばね定数ＫH
は、搭載質量をＭとして、水平方向の固有振動数ｆH は
次の条件を満たすように設計する。 ｆH ＝（１／２π）√ＫH/Ｍ＝０．５（ＨZ ） よって、この固有振動数ｆH は、建物や橋梁などの重量
Ｍと、ゴムなどの弾性体の横ばね定数ＫH との比で決ま
るので、ビルや橋梁などの重量の大きいものの免震装置
の場合、軟質板を構成する弾性体はばね剛性の大きい材
料、すなわち高弾性材料が用いられることが一般的であ
る。
質板と、粘弾性的性質を有したゴム等の軟質板とを交互
に積層した免震構造体が、中層、低層のビルや橋梁等の
免震装置のゴム支承片として広く用いられている。この
ような免震構造体の軟質板を構成するゴム等の弾性体
は、下記のようなばね特性を有するように設計されるの
が一般である。即ち、ゴム等の弾性体の横ばね定数ＫH
は、搭載質量をＭとして、水平方向の固有振動数ｆH は
次の条件を満たすように設計する。 ｆH ＝（１／２π）√ＫH/Ｍ＝０．５（ＨZ ） よって、この固有振動数ｆH は、建物や橋梁などの重量
Ｍと、ゴムなどの弾性体の横ばね定数ＫH との比で決ま
るので、ビルや橋梁などの重量の大きいものの免震装置
の場合、軟質板を構成する弾性体はばね剛性の大きい材
料、すなわち高弾性材料が用いられることが一般的であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の如き、ビル、橋
梁等の重量の大きいものに用いられていた免震構造体を
戸建用住宅などの軽量物に適用する場合、戸建用住宅等
の重量が小さいため、軟質板を構成する弾性体を低弾性
の材料で設計し、免震構造体のばね剛性を小さく設計す
る必要がある。固有振動数を例えば０．５Ｈｚに保ちな
がら、この低弾性材料に、高減衰性を同時に付与する
と、免震構造体のクリ−プが大きくなり、長期間の使用
において、ゴムなどの弾性体が重量に耐えられずへたり
が生ずるという問題があった。
梁等の重量の大きいものに用いられていた免震構造体を
戸建用住宅などの軽量物に適用する場合、戸建用住宅等
の重量が小さいため、軟質板を構成する弾性体を低弾性
の材料で設計し、免震構造体のばね剛性を小さく設計す
る必要がある。固有振動数を例えば０．５Ｈｚに保ちな
がら、この低弾性材料に、高減衰性を同時に付与する
と、免震構造体のクリ−プが大きくなり、長期間の使用
において、ゴムなどの弾性体が重量に耐えられずへたり
が生ずるという問題があった。
【０００４】本発明は、このような従来の技術に鑑みて
なされたものであり、ビルや橋梁等重量の大きいものを
対象としていた免震装置を戸建て住宅等の軽重量物用に
応用展開を図り、より高性能の軽負荷用免震構造体を提
供するものである。
なされたものであり、ビルや橋梁等重量の大きいものを
対象としていた免震装置を戸建て住宅等の軽重量物用に
応用展開を図り、より高性能の軽負荷用免震構造体を提
供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記のよう
な問題点を解決するため、剛性を有した硬質板と粘弾性
的性質を有した軟質板とを、それぞれ複数個、交互に貼
り合せた複合積層体からなり、該軟質板の内側部分を外
側部分に比して高ダンピングの材料で構成したことであ
る。即ち、ゴム等の軟質板が受け持つ免震機能のうち、
ばね剛性を外側部材、減衰性能を内側部材とでそれぞれ
受け持つ。この様に機能分離することにより、低ばね剛
性で高減衰性能を有する免震構造体が得られた。
な問題点を解決するため、剛性を有した硬質板と粘弾性
的性質を有した軟質板とを、それぞれ複数個、交互に貼
り合せた複合積層体からなり、該軟質板の内側部分を外
側部分に比して高ダンピングの材料で構成したことであ
る。即ち、ゴム等の軟質板が受け持つ免震機能のうち、
ばね剛性を外側部材、減衰性能を内側部材とでそれぞれ
受け持つ。この様に機能分離することにより、低ばね剛
性で高減衰性能を有する免震構造体が得られた。
【０００６】軟質板の内側部分に高ダンピング材料を用
い、さらにその周縁の外側部分に軟かい加硫ゴムや熱可
塑性ゴムを用いることにより、免震構造体としては低い
ばね剛性を持ち、且つ高ダンピング性能を発揮すること
の出来る免震構造体の提供が可能となった。この外側部
分に用いる軟らかいゴムは、低減衰性能であってもクリ
ープ性能の良いものを用いることが好ましい。又、内側
部分の高ダンピング材料は、図５に示す材料の様に低
歪領域では高弾性であるが、中〜高歪領域では応力の増
加しない材料、あるいは図５の材料の様に、低歪領域
で高弾性で中歪領域で応力の増加が殆どない材料に設計
することにより、免震構造体として中〜高歪領域で低ば
ね剛性を得ることができる。
い、さらにその周縁の外側部分に軟かい加硫ゴムや熱可
塑性ゴムを用いることにより、免震構造体としては低い
ばね剛性を持ち、且つ高ダンピング性能を発揮すること
の出来る免震構造体の提供が可能となった。この外側部
分に用いる軟らかいゴムは、低減衰性能であってもクリ
ープ性能の良いものを用いることが好ましい。又、内側
部分の高ダンピング材料は、図５に示す材料の様に低
歪領域では高弾性であるが、中〜高歪領域では応力の増
加しない材料、あるいは図５の材料の様に、低歪領域
で高弾性で中歪領域で応力の増加が殆どない材料に設計
することにより、免震構造体として中〜高歪領域で低ば
ね剛性を得ることができる。
【０００７】また、本発明の軟質板の内側部分の部材
は、剪断歪１０％における tanδが０．３以上であるこ
とが好ましい。さらに好ましくは tanδが０．３５以上
である。 tanδが０．３以下では、戸建用住宅等の軽負
荷の免震性能としては減衰量が不十分である。
は、剪断歪１０％における tanδが０．３以上であるこ
とが好ましい。さらに好ましくは tanδが０．３５以上
である。 tanδが０．３以下では、戸建用住宅等の軽負
荷の免震性能としては減衰量が不十分である。
【０００８】本発明の軟質板の外側部分の部材は、５０
％引張モジュラスが１．０Kgf/cm2以上から６．０Kgf/c
m2 以下であることが好ましい。さらに好ましくは、
１．５Kgf/cm2 以上から５．０Kgf/cm2 以下である。ま
た、さらに好ましくは、２．０Kgf/cm2 以上から４．０
Kgf/cm2 以下である。５０％引張モジュラスが１．０Kg
f/cm2 未満の部材は、クリープ性が悪く、６．０Kgf/cm
2 を超えると高弾性すぎて軽負荷免震用には適さない。
％引張モジュラスが１．０Kgf/cm2以上から６．０Kgf/c
m2 以下であることが好ましい。さらに好ましくは、
１．５Kgf/cm2 以上から５．０Kgf/cm2 以下である。ま
た、さらに好ましくは、２．０Kgf/cm2 以上から４．０
Kgf/cm2 以下である。５０％引張モジュラスが１．０Kg
f/cm2 未満の部材は、クリープ性が悪く、６．０Kgf/cm
2 を超えると高弾性すぎて軽負荷免震用には適さない。
【０００９】本発明の軟質板の内側部分の部材の量は、
７０％以内、好ましくは５０％以内更に好ましくは３０
％以内である。軟質板の内側部分の部材の量が多けれ
ば、減衰性能は増すが外側部分と硬質板の接着面積が減
少するため、破断強度が低下してしまう。
７０％以内、好ましくは５０％以内更に好ましくは３０
％以内である。軟質板の内側部分の部材の量が多けれ
ば、減衰性能は増すが外側部分と硬質板の接着面積が減
少するため、破断強度が低下してしまう。
【００１０】本発明の軟質板の外側部分の材料として
は、各種の加硫ゴム、熱可塑ゴム、ウレタンゴムなどを
用いることができる。また、軟質板の内側部分として
は、各種の加硫ゴム、未加硫ゴム、微架橋ゴム、プラス
チックス等の有機材料、これらの発泡体、アスファル
ト、粘土等の無機材料、これらの混合材料など各種の物
を用いることができる。
は、各種の加硫ゴム、熱可塑ゴム、ウレタンゴムなどを
用いることができる。また、軟質板の内側部分として
は、各種の加硫ゴム、未加硫ゴム、微架橋ゴム、プラス
チックス等の有機材料、これらの発泡体、アスファル
ト、粘土等の無機材料、これらの混合材料など各種の物
を用いることができる。
【００１１】また、本発明における硬質板としては、金
属、セラミックス、プラスチックス、ＦＲＰ、ポリウレ
タン、木材、紙板、スレート板、化粧板等所要の剛性を
有する各種の材料を使用することが出来る。
属、セラミックス、プラスチックス、ＦＲＰ、ポリウレ
タン、木材、紙板、スレート板、化粧板等所要の剛性を
有する各種の材料を使用することが出来る。
【００１２】本発明の免震構造体に耐候性を付与するた
め、免震構造体の外側を耐候性の優れた材料で被覆して
も良い。この被服材料としては、例えば、ブチルゴム、
アクリルゴム、ポリウレタン、シリコンゴム、フッ素ゴ
ム、多硫化ゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＲＰ及び
ＥＰＤＭ）、ハイパロン、塩素化ポリエチレン、エチレ
ン酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴムなどを用いること
ができる。これらの材料は単独でも、二種類以上をブレ
ンドしても良い。また、天然ゴム、イソプレンゴムスチ
レンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム等
とブレンドしても良い。
め、免震構造体の外側を耐候性の優れた材料で被覆して
も良い。この被服材料としては、例えば、ブチルゴム、
アクリルゴム、ポリウレタン、シリコンゴム、フッ素ゴ
ム、多硫化ゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＲＰ及び
ＥＰＤＭ）、ハイパロン、塩素化ポリエチレン、エチレ
ン酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴムなどを用いること
ができる。これらの材料は単独でも、二種類以上をブレ
ンドしても良い。また、天然ゴム、イソプレンゴムスチ
レンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム等
とブレンドしても良い。
【００１３】本発明の軽負荷用免震構造体は、面圧５０
Kgf/cm2 未満、特には面圧３０Kgf/cm2 以下用の免震構
造体として、更に好ましくは面圧２０Kgf/cm2 以下用と
して好適に用いられる。また、本発明の免震構造体のひ
とつのバリエーションとして、免震構造体を上下に貫く
穴を１か所、あるいは２か所以上開けても良い。更にそ
の穴の中に各種の材料を封入しても良い。
Kgf/cm2 未満、特には面圧３０Kgf/cm2 以下用の免震構
造体として、更に好ましくは面圧２０Kgf/cm2 以下用と
して好適に用いられる。また、本発明の免震構造体のひ
とつのバリエーションとして、免震構造体を上下に貫く
穴を１か所、あるいは２か所以上開けても良い。更にそ
の穴の中に各種の材料を封入しても良い。
【作用】本発明においては、軟質板の内側部分を外側部
分と比して高ダンピングの材料とすることにより、戸建
住宅用等の軽負荷物に適した免震構造体を得ることがで
きた。
分と比して高ダンピングの材料とすることにより、戸建
住宅用等の軽負荷物に適した免震構造体を得ることがで
きた。
【００１４】
【実施例】以下に本発明を実施例、比較例を挙げて、具
体的に説明する。第１図に示す本発明の免震構造体にお
いて、軟質板外側部分２ａとして、５０％引張モジュラ
ス（Ｍ50）が３．４Kgf/cm2 、引張り強度（Ｔｂ）が９
７Kgf/cm2 破断時の伸び（Ｅｂ）が７４０％のゴム材
料、軟質板内側部分２ｂとして最大応力σMAX が８Kgf/
cm2 、破断時の伸び（Ｅｂ）が６００％、２０℃、歪１
０％における tanδが０．４５のゴム材料を用い、鉛直
荷重（３０Kgf/cm2)を加えた状態での剪断剛性（Ｇ）、
tanδとを測定した。軟質板の内側部分と外側部分の歪
み３００％までの応力歪特性を、図４に示す。この特性
はゴム材料を２ｍｍ厚のシートとし、そのシートからＪ
ＩＳ３号のダンベルで打ち抜いたテストピースを引張り
スピード１００mm/minで引張試験を行って測定した。そ
の時の内側部分（高ダンピング材）の割合は軟質板の１
６％である。比較例として、軟質板が外側部分のゴム材
料のみで構成されているものを用いた。その結果を表１
及び図２、図３に示す。例えば、戸建免震構造体の要求
特性は、剪断歪γ＝１００％において、剪断剛性２．５
±０．２５Kgf/cm2 、 tanδ≧０．３５である。比較例
の外側部分のゴム材料のみの場合は剪断剛性は満足する
が減衰性が不足する。実施例の場合は剪断剛性、減衰性
とも満足した免震構造体が得られている。なお、第一図
の免震構造体の各部材の寸法などは下記の通りである。 軟質板直径 １５０mm 軟質板の厚さ １．２５mm 硬質板直径 １４２mm 硬質板の厚さ １．０mm 硬質板数 １７枚 硬質板の材質 黄銅板 フランジの材質 鉄板
体的に説明する。第１図に示す本発明の免震構造体にお
いて、軟質板外側部分２ａとして、５０％引張モジュラ
ス（Ｍ50）が３．４Kgf/cm2 、引張り強度（Ｔｂ）が９
７Kgf/cm2 破断時の伸び（Ｅｂ）が７４０％のゴム材
料、軟質板内側部分２ｂとして最大応力σMAX が８Kgf/
cm2 、破断時の伸び（Ｅｂ）が６００％、２０℃、歪１
０％における tanδが０．４５のゴム材料を用い、鉛直
荷重（３０Kgf/cm2)を加えた状態での剪断剛性（Ｇ）、
tanδとを測定した。軟質板の内側部分と外側部分の歪
み３００％までの応力歪特性を、図４に示す。この特性
はゴム材料を２ｍｍ厚のシートとし、そのシートからＪ
ＩＳ３号のダンベルで打ち抜いたテストピースを引張り
スピード１００mm/minで引張試験を行って測定した。そ
の時の内側部分（高ダンピング材）の割合は軟質板の１
６％である。比較例として、軟質板が外側部分のゴム材
料のみで構成されているものを用いた。その結果を表１
及び図２、図３に示す。例えば、戸建免震構造体の要求
特性は、剪断歪γ＝１００％において、剪断剛性２．５
±０．２５Kgf/cm2 、 tanδ≧０．３５である。比較例
の外側部分のゴム材料のみの場合は剪断剛性は満足する
が減衰性が不足する。実施例の場合は剪断剛性、減衰性
とも満足した免震構造体が得られている。なお、第一図
の免震構造体の各部材の寸法などは下記の通りである。 軟質板直径 １５０mm 軟質板の厚さ １．２５mm 硬質板直径 １４２mm 硬質板の厚さ １．０mm 硬質板数 １７枚 硬質板の材質 黄銅板 フランジの材質 鉄板
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、剛性を
有した硬質板と粘弾性的性質を有した軟質板とを積層し
た免震構造体の軟質板の内側部分に高ダンピング材を用
いることにより、重量の小さい戸建住宅用等に好適に使
用できる軽負荷用免震構造体を得ることができた。
有した硬質板と粘弾性的性質を有した軟質板とを積層し
た免震構造体の軟質板の内側部分に高ダンピング材を用
いることにより、重量の小さい戸建住宅用等に好適に使
用できる軽負荷用免震構造体を得ることができた。
【図１】図１は本発明の実施例に係る戸建用免震構造体
の模式的縦断面図である。
の模式的縦断面図である。
【図２】図２は本発明の実施例と比較例の剪断歪γと剪
断剛性Ｇとの関係を表した図である。
断剛性Ｇとの関係を表した図である。
【図３】図３は本発明の実施例と比較例の剪断歪γと、
ｔａｎδとの関係を表した図である。
ｔａｎδとの関係を表した図である。
【図４】図４は本発明の内側部材と外側部材の歪領域ε
と、最大応力σとの関係を表した図である。
と、最大応力σとの関係を表した図である。
【図５】図５は本発明の内側部分の材料の応力歪特性を
表した図である。
表した図である。
１ ：硬質板 ２ ：軟質板 ２ａ：軟質板外側部分 ２ｂ：軟質板内側部分 ３ ：フランジ ４ ：外被ゴム
Claims (3)
- 【請求項１】 剛性を有した硬質板と粘弾性的性質を有
した軟質板とを、それぞれ複数個、交互に貼り合せた複
合積層体からなり、該軟質板の内側部分が外側部分に比
して高ダンピングの材料で構成されていることを特徴と
する軽負荷用免震構造体。 - 【請求項２】 前記軟質板の内側部分の tanδが０．３
以上であることを特徴とする請求項１記載の軽負荷用免
震構造体。 - 【請求項３】 前記軟質板の外側部分の５０％引張モジ
ュラスが、１．０〜６．０Kgf/cm2 であることを特徴と
する請求項１記載の軽負荷用免震構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20378494A JPH0893845A (ja) | 1994-07-27 | 1994-08-29 | 軽負荷用免震構造体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-175820 | 1994-07-27 | ||
| JP17582094 | 1994-07-27 | ||
| JP20378494A JPH0893845A (ja) | 1994-07-27 | 1994-08-29 | 軽負荷用免震構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0893845A true JPH0893845A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=26496968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20378494A Pending JPH0893845A (ja) | 1994-07-27 | 1994-08-29 | 軽負荷用免震構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0893845A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005172149A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム積層体 |
| JP2007247833A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Bridgestone Corp | 免震装置 |
| JP2010261484A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Bridgestone Corp | 免震装置 |
| JP2016114242A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 崇興 蔡 | 摩擦減衰エネルギー吸収装置 |
-
1994
- 1994-08-29 JP JP20378494A patent/JPH0893845A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005172149A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | ゴム積層体 |
| JP2007247833A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Bridgestone Corp | 免震装置 |
| JP2010261484A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Bridgestone Corp | 免震装置 |
| JP2016114242A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 崇興 蔡 | 摩擦減衰エネルギー吸収装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040323 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |